专利名称：一种灯光系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于灯光照明领域，尤其涉及一种灯光系统。
背景技术：
目前，发光二^f及管(Light Emitting Diode, LED)等灯具的控制系统大多 采用串行连接方式，如图1所示，其中控制器10通常为微控制器(Micro Controller Unit, MCU )、现场可编程门阵列单元(Field Programmable Gate Array, FPGA )、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device, CPLD)等， 控制器10用于产生驱动灯具的驱动信号，该驱动信号依次通过灯具11、灯具 12、灯具13至灯具14,各个灯具中的驱动电路根据接收到的驱动信号控制相 应显示灯的状态，其中灯具串接的长度由系统或现场布线状况决定，通常在几 十至几百之间。此种灯具串行连接的方式在个别灯具发生故障时容易导致部分 甚至整个系统的瘫痪，以致系统不够可靠，若灯具13发生故障，则只有灯具 13之前的灯具能够正常发光，若灯具ll发生故障，则整个系统瘫痪。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种灯光系统，旨在解决目前的灯光系统的连 接方式存在个别灯具发生故障时容易导致部分甚至整个系统的瘫痪，以致系统 不够可靠的问题。
本实用新型是这样实现的， 一种灯光系统，包括控制器，和由两个以上灯 具串行连接形成的灯具链路，所述控制器包括两组信号输出通道，所述两组信 号输出通道分别与所述灯具链路的头端和尾端连接，组成一个环路，所述控制 器通过两组信号输出通道交替向所述灯具链路的头端和尾端发送驱动信号。本实用新型的另一目的在于提供一种灯光系统，包括主控制器，所述系统 还包括
由多个分配器串行连接形成的分配器链路，所述分配器均包括两组交替发 送驱动信号的信号输出通道，所述分配器链路连接至所述主控制器的信号输出
通道；以及
多个由两个以上灯具串行连接形成的灯具链路，所述灯具链路的头端和尾 端分别与所述分配器的两个信号输出通道——连接，组成一个环路。
本实用新型的另一目的在于提供一种灯光系统，包括主控制器，所述主控 制器包括两组交替发送驱动信号的信号输出通道；所述系统还包括
由多个分配器串行连接形成的分配器链路，所述分配器链路的头端和尾端 分别与所述主控制器的两个信号输出通道——连接，组成一个环路；以及
多个由两个以上灯具串行连接形成的灯具链路，所述灯具链路连接至所述 分配器的信号输出通道。
本实用新型提供的灯光系统中，主控制器、分配器均可包含两组信号输出 通道，设置控制器与灯具之间形成环路连接、主控制器与分配器之间形成环路 连接，通过两组信号输出通道交替向灯具发送驱动信号，实现驱动信号的双向 传输，可以提高系统灯具的可靠性，降低单个灯具故障引发的大部分系统或整 个系统瘫痪的问题。
图1是现有技术提供的灯光系统中灯具串行连接方式示意图； 图2是本实用新型第 一实施例提供的灯光系统的结构原理图； 图3a是本实用新型第一实施例提供的控制器通过第一组信号输出通道向
系统内部灯具发送数据信号和时钟信号对灯具进行控制的控制原理图3b是本实用新型第一实施例提供的控制器通过第二组信号输出通道向
系统内部灯具发送数据信号和时钟信号对灯具进行控制的控制原理图4是本实用新型第一实施例提供的控制器的每组信号输出通道发送的数
据信号和时钟信号的时序图5是本实用新型第二实施例提供的灯光系统的结构原理图； 图6是本实用新型第三实施例提供的灯光系统的结构原理图； 图7是本实用新型第四实施例提供的灯光系统的结构原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图 及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型中，灯光系统釆用四线方案，控制器通过两组信号输出通道与 灯具形成环路连接，并通过两组信号输出通道交替向灯具发送驱动信号，实现 驱动信号的双向传输。
图2示出了本实用新型第一实施例提供的灯光系统的结构原理，为了便于 描述，仅示出了与本实施例相关的部分。参照图2，控制器20的第一组信号输 出通道1和第二组信号输出通道2之间连接有一灯具链路，该灯具链路包括串 行连接的灯具21、 22、 23至灯具n-l、 n，至少包括两个以上灯具，灯具链路 中各个灯具间的连接方式可以为有线连接或无线连接，控制器20与灯具链路之 间形成环路连接。控制器20通过第一组信号输出通道1和第二组信号输出通道 2交替向灯具链路的头端和尾端发送驱动信号，因此在整个环路完好的情况下， 每个灯具的驱动电路均可以收到两次相同的数据，若环路中有一个灯具发生故 障，如灯具22，则在控制器20通过两组信号输出通道交替发送驱动信号后，
中有两个灯具发生故障，如灯具21和灯具23,则在控制器20通过两组信号输 出通道交替发送驱动信号后，出灯具21、 22、 23之外的其他所有灯具的驱动电 路均可以收到一次完整的数据，即只有发生故障的两个灯具及其之间的灯具不
亮，因此本实施例提供的灯光系统可以提高系统灯具的可靠性，降低单个灯具 故障引发的大部分系统或整个系统瘫痪的问题。
应当理解，控制器20通过两组信号输出通道交替发送lt据的方式具体可以
是正向一次反向一次，也可以是正向两次或反向两次，或者其他的发送方式，
只要保证灯具在两组通道数据发送周期之内收到的翁:据相同即可。
本实用新型第一实施例提供的灯光系统采用正、负电源信号线、灯具控制 数据线、时钟信号线的四线控制方式控制系统内的灯具，其中灯具进一步包括 显示灯和控制显示灯点亮或熄灭的驱动电路，驱动电路通过正、负电源信号线 与供电电源连接，显示灯可以为LED等。图3a和图3b分别示出了控制器20 通过第 一组信号输出通道和第二组信号输出通道向系统内部灯具发送数据信号 和时钟信号对灯具进行控制的控制原理，其中CLK为灯具内部控制用位的标准 时钟信号，由控制器20通过时钟信号线发送至各个灯具的驱动电路；Data为 灯具内部驱动电鴻，控制显示灯状态的凄t据信号，由控制器20通过灯具控制凄t据 线发送至各个灯具的驱动电路。图3a和图3b中的数据信号Data分别由控制器 20通过两组信号输出通道向系统环路内的灯具发送，故方向相反。
图4示出了控制器20的每组信号输出通道发送的数据信号和时钟信号的时 序，其中信号周期包括帧数据周期和同步周期。每个像素周期可为24位、30 位、36位、40位或其他位数，帧数据周期由用户依据实际需要或信号畸变状况 自定义，时钟频率可由用户自定义，也可依据信号畸变状况由系统自动调整， 调整范围100KHZ 3MHZ。系统同步点亮灯具的标志由控制器20通过时钟信号 线发出，CLK持续为低电平或高电平(图4中以持续低电平表示)，则灯具的 驱动电路锁存当前周期像素数据并控制显示灯同步显示(具体由当前锁存数据 决定)，同时启动灯具内的数据通道反向，其中同步周期时间须大于一定数值， 以满足系统调整的需要，同步显示周期之后，控制器20发送数据信号的方向改 变，具体见图3a和图3b,不再赘述。
当系统需要控制较多数量的灯具时，还可以通过分配器将多个子系统单元
连接起来，由主控制器统一控制，整个灯光系统布局灵活。图5示出了本实用 新型第二实施例提供的灯光系统的结构原理，同样仅示出了与本实施例相关的
部分。参照图5，主控制器30对系统内灯具的数据信号和时钟信号分别通过数 据线发送至与其信号输出通道串行连接的分配器链路中，该分配器链路包括分 配器31、 32、 33、 34等，各个分配器的第一组信号输出通道和第二组信号输出 通道之间均连接有一灯具链路，该灯具链路两个以上灯具串行连接形成，从而 分配器与灯具链路间形成环路连接，最后由分配器将数据发送至与分配器形成 环路连接的灯具中，进而可以提高串行连接的灯具的可靠性，降低单个灯具故 障引发的大部分系统或整个系统瘫痪的问题，原理同第一实施例，不再赘述。
图6示出了本实用新型第三实施例提供的灯光系统的结构原理，与第二实 施例不同的是，主控制器具有两组信号输出通道，由主控制器的两组信号输出 通道与分配器链路形成环路连接，避免由于单个分配器发生故障引发大部分系 统或整个系统瘫痪，原理同上，不再赘述。
图7示出了本实用新型第四实施例提供的灯光系统的结构原理，本实施例 中，主控制器和分配器均具有两组信号输出通道，主控制器的两组信号输出通 道与分配器链路形成环路连接，分配器的两组信号输出通道与灯具链路间形成 环路连接，综合了第二、第三实施例的特点，更有助于提高系统的可靠性。
应当理解，以上仅仅就四线方案描述了本实用新型实施例提供的灯光系统 的控制原理，还可以将控制器与灯具间的环路结构、主控制器与分配器之间的 环路结构应用于其他类型的线控系统，如采用DM413驱动电赠、拴制灯具的五 线控制系统，采用移位寄存器如74HC595， ZQL9712等，或在此基础上增加恒 流功能如MBI5026等方案控制灯具的六线控制系统，以及将教:据信号和时钟信 号调制于一组信号中的三线控制系统等，不再——赘述。
综上所述，本实用新型提供的灯光系统中，主控制器、分配器均可包含两 组信号输出通道，设置控制器与灯具之间形成环路连接、主控制器与分配器之 间形成环路连接，通过两组信号输出通道交替向灯具发送驱动信号，实现驱动
信号的双向传输，可以提高系统灯具的可靠性，降低单个灯具故障引发的大部 分系统或整个系统瘫痪的问题。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型， 凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种灯光系统，包括控制器，和由两个以上灯具串行连接形成的灯具链路，其特征在于，所述控制器包括两组信号输出通道，所述两组信号输出通道分别与所述灯具链路的头端和尾端连接，组成一个环路，所述控制器通过两组信号输出通道交替向所述灯具链路的头端和尾端发送驱动信号。
2、 如权利要求1所述的灯光系统，其特征在于，所述控制器与所述灯具链 路通过灯具控制数据线和时钟信号线形成环路连接；所述灯具链路中各个灯具 间为有线连接或无线连接；所述灯具包括显示灯和控制显示灯的驱动电路，所 述驱动电路通过正、负电源信号线与供电电源连接。
3、 如权利要求2所述的灯光系统，其特征在于，所述显示灯为LED。
4、 一种灯光系统，包括主控制器，其特征在于，所述系统还包括 由多个分配器串行连接形成的分配器链路，所述分配器均包括两组交替发送驱动信号的信号输出通道，所述分配器链路连接至所述主控制器的信号输出 通道；以及多个由两个以上灯具串行连接形成的灯具链路，所述灯具链路的头端和尾 端分别与所述分配器的两个信号输出通道——连接，组成一个环路。
5、 如权利要求4所述的灯光系统，其特征在于，所述主控制器包括两组交 替发送驱动信号的信号输出通道，所述分配器链路的头端和尾端分别与所述主 控制器的两个信号输出通道——连接，组成一个环路。
6、 如权利要求5所述的灯光系统，其特征在于，所述主控制器和所述分配 器链路通过灯具控制数据线和时钟信号线形成环路连4妄；所述分配器和所述灯 具链路通过灯具控制数据线和时钟信号线形成环路连接；所述灯具链路中各个 灯具间为有线连接或无线连接；所述灯具包括显示灯和控制显示灯的驱动电路， 所述驱动电路通过正、负电源信号线与供电电源连接。
7、 如权利要求6所述的灯光系统，其特征在于，所述显示灯为LED。
8、 一种灯光系统，包括主控制器，其特征在于，所述主控制器包括两组交 替发送驱动信号的信号输出通道；所述系统还包括由多个分配器串行连接形成的分配器链路，所述分配器链路的头端和尾端 分别与所述主控制器的两个信号输出通道--连接，组成一个环路；以及多个由两个以上灯具串行连接形成的灯具链路，所述灯具链路连接至所述 分配器的信号输出通道。
9、 如权利要求8所述的灯光系统，其特征在于，所述主控制器和所述分配 器链路通过灯具控制数据线和时钟信号线形成环路连"t妄；所述分配器和所述灯 具链路通过灯具控制数据线和时钟信号线连接；所述灯具《i^各中各个灯具间为 有线连接或无线连接；所述灯具包括显示灯和控制显示灯的驱动电路，所述驱 动电路通过正、负电源信号线与供电电源连接。
10、 如权利要求9所述的灯光系统，其特征在于，所述显示灯为LED。
专利摘要本实用新型适用于灯光照明领域，提供了一种灯光系统，所述灯光系统包括控制器，和由两个以上灯具串行连接形成的灯具链路，其特征在于，所述控制器包括两组信号输出通道，所述两组信号输出通道分别与所述灯具链路的头端和尾端连接，组成一个环路，所述控制器通过两组信号输出通道交替向所述灯具链路的头端和尾端发送驱动信号。本实用新型提供的灯光系统中，控制器包括两组信号输出通道，设置控制器与灯具之间形成环路连接，通过两组信号输出通道交替向灯具发送驱动信号，实现驱动信号的双向传输，可以提高系统灯具的可靠性，降低单个灯具故障引发的大部分系统或整个系统瘫痪的问题。
文档编号F21V23/00GK201206791SQ200820094069
公开日2009年3月11日 申请日期2008年5月26日 优先权日2008年5月26日
发明者林惠忠 申请人:深圳市宏啟光电有限公司