一种电照明灯具与外围电器控制系统的制作方法

专利名称：一种电照明灯具与外围电器控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字化电照明灯具与电器控制技术领域，尤其涉及一种以 数字化电照明分区控制为基础的电照明灯具与外围电器控制系统，该控制 系统以整体灯光场景为控制对象，同时对每一电照明灯具或外围电器都能 进行个别控制，以适应不同的需要。
背景技术：
随着电子元器件及电子控制技术的发展，电照明工艺已经发展成为数字化的控制系统，其中以正C60929的附件E所规范的数字可寻址灯光接 口 (Digital Addressable Lighting Interface,在欧美简称DALI)最具代表性。 这原是一个以荧光灯调光控制为目的的规范，但是由于其可靠、简单、价 格合理而逐渐发展成为覆盖所有电照明系统的控制系统规范。尤其是面对 世界性的能源与环保问题，节能技术日益重要，可以自动化控制的照明系 统，也逐渐成为必要。除了电照明灯具的控制外，有些自动化控制系统进一步包含了住家环 境中的一般电器，而发展成住宅自动化系统。例如美国专利号 US6229433B1和US6868295B2所示，有些系统则更进一步包含了楼宇环 境中全部电器而发展成楼宇自动化管理系统，例如美国专利号US5565855所示。数字可寻址灯光接口系统(DALI)在这些领域处于发展中状态。数字可寻址灯光接口系统(DALI)，是在欧洲发展成功，再逐渐被世 界所接受，是一个仍在发展中的系统。DALI系统的架构，基本上是由一 总线电源供应器、至少一控制器及具备数字可寻址灯光接口受信器的灯具 组成。每一数字可寻址灯光回路，能控制最多64个独立灯具，在初始设 定时，每一灯具均被指定一地址代号。依此地址，系统能够对每一灯具分 别下达指令。但是，在实际应用时，灯具应先分组，将此组别数据存入各灯具的内 存中之后，如欧洲专利EP90100465.6 (USPAT5352957)所示，便可直接 以组别为对象下达指令。 一个回路最多可以设定16个组(0 15)，每一 灯具可以同时归属于数个组，但是，这要看实际系统而定，有些产品只允许设定一个组。分组完成之后，可以将各组灯光分别调节至适当亮度，形成一整体灯 光场景。有些场所，例如多功能会议室，可能需要数个不同的灯光场景以 适应不同的需要。为了避免经常调整的困扰，可利用灯光场景控制器，将 各每一灯光场景相关之组别、亮度等数据预存在内存中，使用时只须按下 场景选择键，便可招回原先的设定，常见的灯光场景控制器一般有4个到 8个场景键可供选择，数字可寻址灯光接口系统(DALI)最多可以设定 16个灯光场景。数字可寻址灯光接口系统的可寻址能力是其特色，整个系统的分组、 场景设定、调光都以此为基础。但是，其初始设定分组、设定场景、设定 亮度的工作有时会非常繁复，需要专业人员和专用工具才能完成。在曰常生活中除了单纯照明功能之外，许多场所往往需要设定多个灯 光场景才能满足实际需要。这些需要，有时是功能性的，有时是为了节能， 有时是二者兼备。例如 一般的大厅及走道，清洁工作时要全亮，平时半 亮即可；商品展示空间，则展示之重点主题应亮一点，其背景周边则宜暗 一点，以造成对比，凸显主题，但在做清洁工作时，则应全亮；会议室中 开会时，会议桌上方的灯光应亮一些，周边应暗一些，做简报时则全室应 暗一点，唯讲台投影幕附近应全暗，以利投射影像。其它如客厅、餐厅等 生活空间也可利用灯光场景之变化创造出节能又多彩的生活氛围。这种整体的灯光场景氛围，除了令人感到舒适愉悦外，由于灯光并非 一直处于全亮的状态，因而也达到了节能目的。对于灯具类型比较复杂的 场所， 一灯一开关的控制方式，将显得繁琐，整体的灯光场景控制实际上 是一种必要。基本上灯光场景的控制是通过对每一灯具的光源亮度进行改变而达 成，将灯具分组，是为了设定与执行指令时的方便。若是每一灯具的场景 亮度设定工作能很容易进行，每一灯具都能很容易的直接接收并执行场景 指令，则分组并非必要，从而可免除许多限制。光源亮度的改变可以是全亮、关熄，简单开关式二段调光；可以是半 亮、3/4亮、全亮、关熄的四段调光；也可以是能进行微调的调光方式。例如16阶调光；数字可寻址灯光接口系统(DALI)最多可以有256阶 调光(含关熄)，对于一般的应用，256阶调光显得有些浪费。随着能源价格的上涨和各行业同业竞争，各行业经营管理人发现，电 照明灯具控制系统在经营管理上，占有重要地位，尤其是一些照明效果比较讲究的地方。例如高档餐馆、旅馆客房、时装店面等，电照明灯具控制 系统在节能效益和顾客满意度方面都产生关键性的影响。从电照明的角度看，旅馆客房是一个很特别的地方， 一个个人化要求 高却又令人感到陌生的地方， 一个私密性高却又是公共使用的地方。 一些 现代化的高档旅馆在照明方面是非常讲究的，但是在这些比较现代化的旅 馆中，住房客人常发现，最令人困惑的，就是设于床头的灯光控制面板， 常常让人不知所措；经常旅行的人，更是困惑，愈是高档的旅馆，电照明 控制系统愈是复杂，常令人生畏而不敢随便使用。为了提高照明质量，满 足住房客人的需要，现代化的旅馆在照明控制系统方面非常需要突破。上述的状况也常发生在住家环境中， 一些比较现代化的照明控制系 统，反而使住家中年长和年幼的人造成不便。因为旅馆客房在照明方面的要求比较特别，比较具有全面代表性，以 下说明将以旅馆客房照明为对象。 一个理想的旅馆电照明控制系统，应该 是让人感到方便、没有压力、容易使用，使人感到亲切自在，有宾至如归 的感觉￥如何使住房客人能很自然、很轻易的将灯光作最佳的利用，也是 很重要的考量因素。住房客人，若能很自然、很轻易的将灯光作最佳的利用，便能消除不 必要的能源浪费，对于旅馆经营管理人员而言，将因节能而产生立即的经 济效益。但是因为住房客人的知识水平、年龄老幼、生活经验，甚至语言 都有很大差异， 一个不论男女老少，不需学习就能轻松使用的电照明和电 器设施控制系统，对技术人员形成了挑战。实际经验显示，灯光场景控制是一个简单有效的节能方法，整体的灯光场景可以一键到位，简明容易使用，预先设定的灯光场景除了令人感到 舒适愉悦外，由于灯光并非一直处于全亮的状态，因而也达到了节能目的。 但旅馆客房是一个公共使用的地方，预先设定的标准化灯光场景，不可能 满足每一个人的需要，灯光场景的变化弹性，对旅馆客房照明，也是一个 需要考虑的问题。对于旅馆经营管理人员而言，如何在进行经常性的维护工作、灯具的 替换更新、灯具的增删、甚至客房内装全部更新时，都能轻松进行，要不 要重新拉线，要不要重新设定软件，也是需要列入评估的因素，尤其是重 新拉线，时间和工程花费都很巨大。虽然数字可寻址灯光接口控制系统(DALI)，相对于其它的照明控制系统，例如美国专利号US6229433B1、 US7042339B2以市电电源线传送 控制信息的系统，DALI有许多优点。例如，非常自由的布线拓朴，比传 统集中式布线节省了大量铜线，控制信息的传送也更为可靠；与美国专利 号US5565855、 US68682952强调智能型控制的系统比较，数字可寻址灯 光接口控制系统(DALI)也显然比较精简，但整体而言数字可寻址灯光 接口控制系统(DALI)控制器价格仍是比较昂贵，昂贵的控制器价格限 制了这些系统的普及。当应用于旅馆客房照明控制时，因旅馆客房是一个商业竞争激烈的地 方，如何降低旅馆客房的设备投资价格、降低维护成本、提高顾客满意度 等，都与经营效益密切相关，经营管理人员必须认真考虑，因此一种更经 济、更容易使用的电照明控制系统，是非常受期待的。同时，旅馆客房内有许多外围电器需要控制，例如请勿打扰灯、清洁房间灯、空调温度控制器、空调风量控制器、主窗纱帘控制器、主窗遮光 帘控制器、副窗纱帘控制器、副窗遮光帘控制器、夜灯、电视、音响等。 这些外围电器的控制与旅馆客房电照明的控制若是能实现单一化、简单 化，必然能受到住房的客人和旅馆经营管理者的欢迎。发明内容(一) 要解决的技术问题有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电照明灯具与外围电器控 制系统，将主要电照明灯具以外的外围电器纳入控制系统，使电照明和外 围电器控制实现单一化、简单化，实现将电照明分区控制系统扩展到居住 环境中的一般电器的控制。(二) 技术方案为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种电照明灯具与外围电器控制系统，该系统包括一市电电力线1、 一数字二相数字信息总线2、至少一个电照明灯具控制器3、至少一个外 围电器控制器3P、 一数字二相信息总线电源供应器5、 一系统控制器7、 一手持无线遥控器中继控制器8R、 一手持无线遥控器8M;所述电照明灯具控制器3、外围电器控制器3P、数字二相信息总线电 源供应器5、系统控制器7和手持无线遥控器中继控制器8R的总线接口 与数字二相数字信息总线2并联连接；该系统中的电照明灯具与外围电器被分为电照明灯具控制群和外围电器控制群，所述电照明灯具控制器3根据接收自数字二相数字信息总线 2上的电照明灯具控制指令控制电照明灯具控制群，所述外围电器控制器 3P根据接收自数字二相数字信息总线2上的外围电器控制指令控制外围电器控制群。所述电照明灯具控制器3接收系统电照明灯具控制指令与区间电照明 灯具控制指令，过滤获取有效的电照明灯具控制指令；并设置有电照明灯 具名称标签装置3T，接收电照明灯具区间控制指令个别控制；所述电照 明灯具控制器3包括光隔离器31，用于将数字二相数字信息总线2上传输的灯光场景控制 指令输入给信息数据复原装置41;信息数据复原装置41，用于对光隔离器31输入的灯光场景控制指令进行复原，将复原后的数字数据输出给系统移位寄存器37和区间移位寄 存器38，并将时钟信号输出给时钟管理装置40;系统移位寄存器37和区间移位寄存器38，用于存储信息数据复原装 置复原的数字数据，将数字数据中的高位字节输出给系统指令译码装置 44，将数字数据中的低位字节区间指令输出给内容可寻址控制开关装置39;系统指令译码装置44，用于对系统移位寄存器37输入的系统指令高 位字节进行译码，依据译码结果输出一致能信息或去除功能信息给内容可 寻址控制开关装置39;内容可寻址控制开关装置39，用于对区间指令移位寄存器38平行输 入的区间指令进行比对译码，若是有比对完全相符指令，则生成针对灯具的灯光控制开关信号，并通过锁存器43输出给灯光场景控制装置42;锁存器43，用于存储内容可寻址控制开关装置39输入的信息，并将 由内容可寻址控制幵关装置39输入的信息输出给灯光场景控制装置42;灯光场景设定装置42，用于对接收自内容可寻址控制开关装置39的 场景控制开关信号及单灯调光开关信号进行译码，将译码结果输出给光源 驱动装置34;光源驱动装置34，用于根据接收自灯光场景控制装置42的译码结果， 驱动光源的开关及亮度；灯具名称标签装置3T，用于标识具体的灯具，设定内容可寻址控制 开关装置39的内存数据。所述内容可寻址控制开关装置39由单芯半导体集成电路制成，包括 内容可寻址内存装置390和内容可寻址内存设定装置391，所述内容可寻 址内存装置390用于存储和比对控制指令与灯具的地址相关的指令，将比 对结果通过锁存器43输出给灯光场景控制装置42;所述内容可寻址内存 设定装置391用于设定内容可寻址内存装置390的地址。所述系统移位寄存器37与区间移位寄存器38的低位字节共享；所述灯具名称标签装置3T为跳线插梢装置，或为拨码开关装置，或 为数字拨盘开关装置，采用编号、色码、图文来标识，以利于分辨。所述外围电器控制器3P接收区间外围电器控制指令，过滤获取有效 的外围电器控制指令；并设置有外围电器名称标签装置3PT，接收区间外 围电器控制指令个别控制；所述外围电器控制器3P包括光隔离器31P，用于将数字二相数字信息总线2上传输的外围电器控制指令输入给信息数据复原装置41P;信息数据复原装置41P，用于对光隔离器31P输入的外围电器控制指 令进行复原，将复原后的数字数据输出给外围电器控制指令移位寄存器 37P，并将时钟信号输出给时钟管理装置40P;外围电器控制指令移位寄存器37P，用于存储信息数据复原装置复原的数字数据，将数字数据中的外围电器控制指令高位字节输出给外围电器控制指令译码装置44P，将数字数据中的外围电器控制指令低位字节区间指令输出给内容可寻址控制开关装置39P;系统指令译码装置44P，用于对外围电器控制指令移位寄存器37P输 入的外围电器控制指令高位字节进行译码，依据译码结果输出一致能信息 或去除功能信息给内容可寻址控制开关装置39P;内容可寻址控制开关装置39P，用于对外围电器控制指令移位寄存器 37P平行输入的区间指令位进行比对译码，若是有比对完全相符指令，则 生成针对外围电器的开关信号，并通过锁存器43P输出给外围电器控制指 令控制装置34P;锁存器43P，用于存储内容可寻址控制开关装置39P输入的控制信息， 并将由内容可寻址控制开关装置39P输入的控制信息输出给外围电器控制 装置34P;外围电器控制指令控制装置34P，用于根据接收自锁存器43P的控制 信息，实现对外围电器的控制；外围电器名称标签装置3PT，用于标识具体的外围电器，设定内容可 寻址控制开关装置39P的内存数据。所述内容可寻址控制开关装置39P由逻辑电路制成，包括内容可寻址内存装置390P和内容可寻址内存设定装置391P，所述内容可寻址内存装 置390P中P8、 P4、 P2、 Pl是外围电器名称标签装置3PT的地址位；所 述内容可寻址内存装置390P用于存储和比对控制指令；所述内容可寻址 内存设定装置391P，用于设定内容可寻址内存装置390P的地址。所述外围电器名称标签装置3PT为跳线插梢装置，或为拨码开关装 置，或为数字拨盘开关装置，采用编号、色码、图文来标识，以利于分辨。所述数字二相信息总线电源供应器5用于为数字二相信息总线2供应 直流电压；所述系统控制器7为固定装置，具备电照明灯具的总开关控制按键， 电照明灯具灯光场景选择控制按键，系统控制器7发出系统控制指令，经 数字二相数字信息总线2，控制电照明灯具的开关及电照明灯具灯光场景；所述手持无线遥控器8M通过向手持无线遥控器中继控制器8R发送 区间电照明灯具控制指令或区间外围电器控制指令，控制其所在区间内电 照明灯具的灯光场景、个别灯具和个别外围电器；所述手持无线遥控器中继控制器8R用于对接收自手持无线遥控器 8M的无线射频信号进行中继，发出区间电照明灯具控制指令或区间外围 电器控制指令，控制其所在区间内电照明灯具的灯光场景、个别灯具和个 别外围电器；具备电照明灯具的总开关键，整体灯光场景选择键，全部电 照明灯具个别选择键及电照明灯具开、关、调亮、调暗控制键，全部外围 电器的个别选择键及外围电器开或升、关或降控制键。该系统进一步包括一空室传感器4，用于在无人时发出节能控制指令关熄灯光，经数字 二相数字信息总线2，控制电照明灯具的开关及灯光场景禾口/或一区间控制器8,用于控制其所在区间内灯具的灯光场景，或控 制其所在区间内的个别灯具，或控制其所在区间内的个别外围电器。所述灯具名称标签装置3T或外围电器名称标签装置3PT是一个地址 标签，具有相同名称标签装置的控制器具有相同地址，受到同步控制。(三)有益效果 从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果1、 本发明提供的这种电照明灯具与外围电器控制系统，是在电照明 分区控制系统的基础上，将主要电照明灯具以外的外围电器纳入控制系 统，使电照明和外围电器控制实现单一化、简单化，实现将电照明分区控 制系统扩展到居住环境中的一般电器的控制。2、 本发明提供的这种电照明灯具与外围电器控制系统，利用区间外围电器控制指令与配套的外围电器控制器，在不增加电照明分区控制系统 复杂度的情形下，在电照明控制区间内建立了一个独立的副系统，将外围 电器纳入控制系统，使电照明和电器控制实现单一化、简单化，同时保持 电照明分区控制系统价廉、可靠、容易使用的特性。3、 本发明提供的这种电照明灯具与外围电器控制系统，相对于传统 控制面板集中式旅馆客房电照明和电器控制系统，提供了一种系统架构更 简明、更容易使用的数字化电照明和电器控制系统，在布建、维护、更新 时，没有设定软件的困扰，即使是有多个房间的套房也能轻松布建， 一技术人员即可胜任，技术人员不需特别的训练，有利于数字化旅馆客房电 照明和电器控制系统的普及。4、 本发明提供的这种电照明灯具与外围电器控制系统，提供了一种 标准化的手持遥控器，辅以图形化容易辨识的按键，不论男女老幼，都能 轻松使用。尤其是本发明应用于旅馆客房中时，兼顾住房客人和旅馆经营 管理人员的需要，尤其是对住房的客人，凭常识便能操作，改善照明质量， 提高照明的节能效益，可以简化旅馆客房的住房客人的学习适应过程，降 低旅住房客人对陌生环境的不适应感，因为没有软件设定的问题，手持遥 控器可以在任一房间使用，进而使住房的客人和旅馆经营管理者，两蒙其 利。5、 本发明提供的这种电照明灯具与外围电器控制系统，在降低价格， 降低维护成本，容易使用，增进顾客满意度，节约能源，提高整体经营管 理效益方面提供效益。6、 本发明提供的这种电照明灯具与外围电器控制系统，数字总线分 布式架构，在灯具的选择和布局上极具弹性，可以随时更换灯具或改变灯 具的布局而不需重新设定软件或重新拉线。使电照明和电器控制系统及灯 具在布建、维护、更新时，更富选择弹性、更经济。7、 本发明提供的这种电照明灯具与外围电器控制系统，在电照明分 区控制系统的基础上，建立另一个完全独立的副系统的技术方案，除了能 节省系统资源外，对于规划、设计、维护的技术人员而言，系统架构简明，容易掌握，可以随时增设或取消，不涉及软件设定程序；对于使用者而言，却是透明直接容易使用，本发明突显了数字控制系统的特色，却免除了软件设定的麻烦，实现了廉价、可靠、容易使用的目标。8、 本发明提供的这种电照明灯具与外围电器控制系统，标准化、图 形化的手持遥控器，简化学习过程，消除不必要的学习适应紧张；简易的 灯光场景控制键，可以使灯光场景控制一键到位，实现了不论男女老少， 不需学习就能使用，很自然、很轻易的将灯光作最佳的利用，消除不必要 的能源浪费；单灯控制键，可以对单灯进行特别控制，兼顾了个人化的特 殊性要求和大众化的简易操作要求，特别适用于旅馆客房。9、 本发明提供的这种电照明灯具与外围电器控制系统，结合人员活 动空室传感控制器，达到兼顾照明质量并自动节能的目的，灯光的控制保 持完全独立，外围电器不受任何影响。10、 本发明提供的这种电照明灯具与外围电器控制系统，全数字化系 统，通过网桥技术，容易与其它系统联网，例如楼宇管理系统。


图1为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统的结构示意图； 图2为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统旅馆客房的示意图；图3为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统中电照明灯具控 制器的结构示意图；图4为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统中外围电器控制 器的结构示意图；图5为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统中系统控制指令框架示意图；图6为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统中区间电照明灯 具控制指令框架示意图；图7为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统中区间外围电器 控制指令框架示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。本发明提供的这种电照明灯具与外围电器控制系统，实现以电照明控 制为主，同时能对生活空间中一般电器进行控制的目的，并达成标准化、 简单化、价廉、可靠、容易使用的目标。本发明是以数字化电照明分区控制系统为基础，以一种在电照明分区 控制系统中，建立区间内独立的外围电器控制副系统的技术方案为核心， 将生活空间中，例如旅馆客房，外围电器纳入数字化电照明分区控制系统， 扩大了电照明分区控制系统技术的应用范围，进一步发挥了数字化电照明 分区控制系统技术的价廉、可靠、容易使用的优点。不同于现有的数字化 住宅管理系统，本发明没有软件设定的问题，独立的外围电器控制副系统， 使电照明自动控制，容易单独处理，例如加装节能灯光自动器时，外围电 器不受任何影响。数字化电照明分区控制系统相关参考文件，请参考中国专利申请号 200610076528,2、 200610111783.6、 200610111784.0等相关文件。中国专利申请号200610076528.2说明了以画界中继器达到自然分区的方法和装 置，200610111783.6说明了对单灯进行控制的内容可寻址技术与装置， 200610111784.0说明了对灯具进行灯光场景控制的内容可寻址灯光场景幵 关控制器装置。本发明提供的这种电照明灯具与外围电器控制系统中的电照明灯具 与外围电器，被控制指令通信协议分为两个控制群电照明灯具控制群与 外围电器控制群；电照明灯具控制群控制器，接收系统控制指令与区间控 制指令，设置有电照明灯具名称标签装置，可接受个别控制；外围电器控 制群控制器，只接收区间外围电器控制指令，不接受系统控制指令，设置 有外围电器名称标签装置，接受个别控制。外围电器控制器与区间外围电器控制指令通信协议，形成一控制区间 内的独立副系统；手持遥控器是区间控制器，发出标准化的区间整体灯光 场景控制指令或区间单灯控制指令或区间外围电器控制指令，控制区间整 体灯光场景，或对区间内每一电照明灯具或外围电器进行个别控制，不需 软件设定，可在任一区间(或房间)使用。如图1所示，图1为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统的 结构示意图，该系统包括一市电电力线1、 一数字二相数字信息总线2、 至少一个电照明灯具控制器3、至少一个外围电器控制器3P、 一数字二相 信息总线电源供应器5、 一系统控制器7、 一手持无线遥控器中继控制器 8R和一手持无线遥控器8M。其中，电照明灯具控制器3、外围电器控制器3P、数字二相信息总电源供应器5、系统控制器7和手持无线遥控器中继控制器8R的总线接 口与数字二相数字信息总线2并联连接；该系统中的电照明灯具与外围电 器被分为电照明灯具控制群和外围电器控制群，所述电照明灯具控制器3根据接收自数字二相数字信息总线2上的电照明灯具控制指令控制电照明 灯具控制群，所述外围电器控制器3P根据接收自数字二相数字信息总线2上的外围电器控制指令控制外围电器控制群。电照明灯具控制器3接收系统电照明灯具控制指令与区间电照明灯具 控制指令，过滤获取有效的电照明灯具控制指令；并设置有电照明灯具名称标签装置3T，接收电照明灯具区间控制指令个别控制。外围电器控制器3P接收区间外围电器控制指令，过滤获取有效的外围电器控制指令；并设置有外围电器名称标签装置3PT，接收区间外围电器控制指令个别控制。数字二相信息总线电源供应器5用于为数字二相信息总线2供应直流电压。系统控制器7为固定装置，具备电照明灯具的总开关控制按键，电照 明灯具灯光场景选择控制按键，系统控制器7发出系统控制指令，经数字 二相数字信息总线2，控制电照明灯具的开关及电照明灯具灯光场景。手持无线遥控器8M通过向手持无线遥控器中继控制器8R发送区间 电照明灯具控制指令或区间外围电器控制指令，控制其所在区间内电照明 灯具的灯光场景、个别灯具和个别外围电器。因为手持无线控制器8M是 一区间控制器，虚线表示的区间控制器8可以取消。虚线表示的画界中继 器6，是多区间(或房间)中，区隔各区间(或房伺)之用，例如有多个房间的旅馆套房。手持无线遥控器中继控制器8R用于对接收自手持无线遥控器8M的无线射频信号进行中继，发出区间电照明灯具控制指令或区间外围电器控 制指令，控制其所在区间内电照明灯具的灯光场景、个别灯具和个别外围电器；具备电照明灯具的总开关键，整体灯光场景选择键，全部电照明灯 具个别选择键及电照明灯具开、关、调亮、调暗控制键，全部外围电器的 个别选择键及外围电器开或升、关或降控制键。该系统还可以进一步包括一空室传感器4和/或一区间控制器8，所述 空室传感器4用于在无人时发出节能控制指令关熄灯光，经数字二相数字 信息总线2，控制电照明灯具的开关及灯光场景；所述区间控制器8用于 控制其所在区间内灯具的灯光场景，或控制其所在区间内的个别灯具，或 控制其所在区间内的个别外围电器。如图2所示，图2为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统旅 馆客房的示意图。旅馆客房中，市电电力线1和数字二相信息总线2 (1 + 2)与电照明灯具的控制器接通。电照明灯具包括有玄关灯L1、落地灯 L2、书桌灯L3、茶几灯L4、壁饰灯L5、左床头阅读灯L6、右床头阅读 灯L7、左床头台灯L8、右床头台灯L9、床头饰灯LIO、镜灯Lll、画灯 L12、吧台灯L13、顶灯L14a、 L14b及其控制器L14，每一灯具控制器插 入符合其名的名称标签装置。外围电器包括有请勿打扰灯P101、清洁房间 灯P102、空调温度控制器P103、空调风量控制器P104、主窗纱帘控制器 P105、主窗遮光帘控制器P106、副窗纱帘控制器P107、副窗遮光帘控制器P108、夜灯P109、浴室照明总开关PllO、电视开关Plll、音响开关P112，每一外围电器控制器插入符合其名的名称标签装置。各外围电器的 控制器也与市电电力线1和数字二相信息总线2 (1+2)接通。客房内设 置至少一个手持无线遥控器中继控制器8R，接收至少一个手持无线遥控 器8M的控制信息。手持无线遥控器8M与手持无线遥控器中继控制器8R， 可通过红外联系。区间控制器8控制其所在区间内灯具的灯光场景，或控 制其所在区间内的个别灯具，或控制其所在区间内的个别外围电器。手持 无线控制器8M是区间控制器，通过手持无线遥控器中继控制器8R，控制 其所在区间内灯具的灯光场景，或控制其所在区间内的个别灯具，或控制 其所在区间内的个别外围电器。系统控制器7为固定装置，至少具备电照 明灯具的总开关控制按键，电照明灯具灯光场景选择控制按键。空室传感 器4在无人时，发出节能控制指令关熄灯光，系统控制器发出系统指令， 经数字总线2，控制电照明灯具的开关及灯光场景。在本实施例中，考虑到手持无线控制器不宜携入浴室，浴室照明的开 关，都集中在传统浴室照明总开关P110上，为了使浴室照明可以遥控， 浴室照明总开关P110被规划为一外围电器；为了安全的原因，浴室中装 设了一个夜灯P109，夜灯P109是一外围电器。图2所示市电电力线1和 数字二相信息总线2 (1+2)与电照明灯具控制器及外围电器控制器的配 线，比较传统控制面板辐射式配线，简明又节省铜线。最多可以有十六个灯光场景，但是一般而言，四个灯光场景便己够用， 例如，灯光场景一为迎宾会客、灯光场景二为家居、灯光场景三为静思、 灯光场景四为寝前阅读。如图3所示，图3为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统中 电照明灯具控制器的结构示意图。电照明灯具控制器3包括光隔离器31、 信息数据复原装置41、系统移位寄存器37、区间移位寄存器38、系统指 令译码装置44、内容可寻址控制开关装置39、锁存器43、灯光场景设定 装置42、光源驱动装置34和灯具名称标签装置3T。其中，光隔离器31用于将数字二相数字信息总线2上传输的灯光场 景控制指令输入给信息数据复原装置41。信息数据复原装置41用于对光隔离器31输入的灯光场景控制指令进 行复原，将复原后的数字数据输出给系统移位寄存器37和区间移位寄存 器38，并将时钟信号输出给时钟管理装置40。系统移位寄存器37和区间移位寄存器38，用于存储信息数据复原装 置复原的数字数据，将数字数据中的高位字节输出给系统指令译码装置 44，将数字数据中的低位字节区间指令输出给内容可寻址控制开关装置 39。区间指令移位寄存器38与系统指令移位寄存器37的低位字节是共享 的。系统指令译码装置44用于对系统指令移位寄存器37输入的系统指令 高位字节进行译码，依据译码结果输出一致能信息或去除功能信息给内容 可寻址控制开关装置39。进入信息处理器32的指令，若为1字节区间指 令，则系统指令译码装置44将直接输出一致能信息，使内容可寻址控制开 关装置39处于执行工作状态。系统指令译码装置44用于对系统移位寄存器37输入的系统指令高位 字节进行译码，依据译码结果输出一致能信息或去除功能信息给内容可寻 址控制开关装置39。内容可寻址控制开关装置39用于对区间指令移位寄存器38平行输入 的区间指令进行比对译码，若是有比对完全相符指令，则生成针对灯具的灯光控制开关信号，并通过锁存器43输出给灯光场景控制装置42。内容 可寻址控制开关装置39由单芯半导体集成电路制成，包括内容可寻址内 存装置390和内容可寻址内存设定装置391，所述内容可寻址内存装置390 用于存储和比对控制指令与灯具的地址相关的指令，将比对结果通过锁存 器43输出给灯光场景控制装置42;所述内容可寻址内存设定装置391用 于设定内容可寻址内存装置390的地址。锁存器43用于存储内容可寻址控制开关装置39输入的信息，并将由 内容可寻址控制开关装置39输入的信息输出给灯光场景控制装置42。灯光场景设定装置42用于对接收自内容可寻址控制开关装置39的场 景控制开关信号及单灯调光开关信号进行译码，将译码结果输出给光源驱 动装置34。光源驱动装置34用于根据接收自灯光场景控制装置42的译码结果， 驱动光源的开关及亮度。灯具名称标签装置3T用于标识具体的灯具，设定内容可寻址控制开 关装置39的内存数据。灯具名称标签装置3T为跳线插梢装置，或为拨码开关装置，或为数 字拨盘开关装置，采用编号、色码、图文来标识，以利于分辨。灯具名称 标签装置3T是一个地址标签，具有相同名称标签装置的控制器具有相同 地址，受到同步控制。如图4所示，图4为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统中 外围电器控制器的结构示意图。外围电器控制器3P包括光隔离器31P、信息数据复原装置41P、系统移位寄存器37P、区间移位寄存器38P、系 统指令译码装置44P、内容可寻址控制开关装置39P、锁存器43P、灯光 场景设定装置42P、外围电器控制器控制装置34P和灯具名称标签装置 3PT。其中，光隔离器31P用于将数字二相数字信息总线2上传输的外围电 器控制指令输入给信息数据复原装置41P。信息数据复原装置41P用于对光隔离器31P输入的外围电器控制指令 进行复原，将复原后的数字数据输出给外围电器控制指令移位寄存器37P， 并将时钟信号输出给时钟管理装置40P。外围电器控制指令移位寄存器37P用于存储信息数据复原装置复原的 数字数据，将数字数据中的外围电器控制指令高位字节输出给外围电器控 制指令译码装置44P,将数字数据中的外围电器控制指令低位字节区间指 令输出给内容可寻址控制开关装置39P。系统指令译码装置44P用于对外围电器控制指令移位寄存器37P输入 的外围电器控制指令高位字节进行译码，依据译码结果输出一致能信息或 去除功能信息给内容可寻址控制开关装置39P。外围电器控制指令高位字 节比对完全相符，与门441输出一致能信息给锁存器DS，在时钟管理装 置40发出锁存信号L时锁存，锁存器DS锁存的数据，经缓冲器A输出 给外围电器控制指令比对线mPO、 mPl。内容可寻址控制开关装置39P用于对外围电器控制指令移位寄存器37P平行输入的区间指令位进行比对译码，若是有比对完全相符指令，则 生成针对外围电器的开关信号，并通过锁存器43P输出给外围电器控制指令控制装置34P。内容可寻址控制开关装置39P由逻辑电路制成，包括内容可寻址内存 装置390P和内容可寻址内存设定装置391P，所述内容可寻址内存装置 390P中P8、 P4、 P2、 Pl是外围电器名称标签装置3PT的地址位；所述内 容可寻址内存装置390P用于存储和比对控制指令；所述内容可寻址内存 设定装置391P，用于设定内容可寻址内存装置390P的地址。内容可寻址 内存装置390P中P8、 P4、 P2、 Pl是外围电器控制功能单元名称标签装置 3PT地址位，四个地址位，可提供十六个地址给名称标签。内容可寻址开关装置39对外围电器控制指令移位寄存器37P平行输 入的区间指令位B0 B7进行比对译码，若是有比对完全相符，则比对线 mPO、 mPl保持高电位，生成针对外围电器的开关信号，并输入锁存器43。 锁存器43的锁存装置DpO、 Dpi用于存储内容可寻址外围电器控制指令 的控制信息，并将由内容可寻开关装置39输入的控制信息，输出给外围 电器控制器控制装置34P。锁存器43p用于存储内容可寻址控制开关装置39P输入的控制信息， 并将由内容可寻址控制开关装置39P输入的控制信息输出给外围电器控制 装置34P。外围电器控制指令控制装置34P用于根据接收自锁存器43P的控制信 息，实现对外围电器的控制。外围电器名称标签装置3PT用于标识具体的外围电器，设定内容可寻址控制开关装置39P的内存数据。外围电器名称标签装置3PT为跳线插梢装置，或为拨码开关装置，或 为数字拨盘开关装置，釆用编号、色码、图文来标识，以利于分辨。外围电器名称标签装置3PT是一个地址标签，具有相同名称标签装置的控制器具有相同地址，受到同步控制。上述信息数据复原装置41P、外围电器控制指令移位寄存器37P、时 钟管理装置40P、系统指令译码装置44P、内容可寻址控制开关装置39P 和锁存器43P构成信息处理器32P,用于对光隔离器输入的灯光场景控制 指令进行译码，并将译码生成的控制开关信号输出给外围电器控制器控制 装置34P，实现对外围电器P的控制。信息处理器32P中，系统指令的高位字节由系统指令译码装置44P进 行译码，系统指令的低位字节及区间指令，则由内容可寻址灯光控制开关 39P进行比对译码，并经锁存器43P输出开关信号至外围电器控制器控制 装置34P。内容可寻址内存装置390P用于存储和比对控制指令，内容可 寻址内存设定装置391P，用名称标签装置3PT设定地址数据，与外围电 器名称标签相关的指令，才能完成译码，输出控制信号名称标签装置是跳 线插梢装置或拨码开关装置或数字拨盘开关装置，名称标签装置是一个地 址标签，同名标签装置具有相同地址，受到同步控制；图4所示名称标签 装置3PT的P4跳线短路连通，该外围电器地址为(0100)。控制一般的外围电器只需要简单开关功能，用于比对译码的内容可寻 址开关装置39P，用逻辑电路亦能完成。对于一些特别的应用，例如商店橱窗的照明、建筑物外墙的装饰照明，因为与室内主要照明较少关联，以规划为外围电器较为有利，但是此类照 明有时也需要一些调光变化，为了应对此类应用，图4中虚线方框内，亦 可比照中国专利申请号200610111784.0的技术方案，设置灯光场景控制开 关装置，使外围电器灯具除了具备开关功能外，也具备灯光变化能力。图5为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统中系统控制指令 框架示意图。系统控制指令有二字节，起始位后的最高位为'T'。图6为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统中区间电照明灯 具控制指令框架示意图。区间电照明灯具控制指令有一字节，起始位后的 最高位为"0"。图7为本发明提供的电照明灯具与外围电器控制系统中区间外围电器 控制指令框架示意图。区间外围电器控制指令有二字节，起始位后的最高 位为"0"; P8、 P4、 P2、 Pl是外围电器控制功能单元名称标签地址位，名 称标签装置3PT决定外围电器的地址，四个地址位，可提供十六个地址给 名称标签；区间外围电器控制指令起始位后的最高位为"O"，使区间外围 电器控制指令被限制在局部区间，不能跨越中国专利申请号 200610076528.2所述的画界中继器，并且与图5所示的二字节系统控制指 令区别；区间外围电器控制指令低位字节的最高位为"l"，又与图6所示 的区间电照明灯具控制指令最高位为"O"不同；区间外围电器控制指令与 外围电器控制器配套，成为区间内的独立副系统。区间外围电器控制指令 可定如表1所示外围电器区 间关断指令0111111111P8P4P2Pl00外围电器区 间开启指令0111111111P8P4P2Pl01表1对于有多个房间的套房，各房间以画界中继器区隔，手持遥控器发出 的区间控制指令，只对其所在房间区间内有效，因此手持遥控器可以在每 一个房间中使用，没有换房间就要换手持遥控器或更新设定的问题。本发明提供的实施例以旅馆客房为应用实施例对象，是因为旅馆客房 的要求比较复杂，比较适合全面性的说明。本发明提供的技术方案，同样 适用于一般住家、餐馆、店铺等地方是很明显的。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而 己，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种电照明灯具与外围电器控制系统，其特征在于，该系统包括一市电电力线(1)、一数字二相数字信息总线(2)、至少一个电照明灯具控制器(3)、至少一个外围电器控制器(3P)、一数字二相信息总线电源供应器(5)、一系统控制器(7)、一手持无线遥控器中继控制器(8R)、一手持无线遥控器(8M)；所述电照明灯具控制器(3)、外围电器控制器(3P)、数字二相信息总线电源供应器(5)、系统控制器(7)和手持无线遥控器中继控制器(8R)的总线接口与数字二相数字信息总线(2)并联连接；该系统中的电照明灯具与外围电器被分为电照明灯具控制群和外围电器控制群，所述电照明灯具控制器(3)根据接收自数字二相数字信息总线(2)上的电照明灯具控制指令控制电照明灯具控制群，所述外围电器控制器(3P)根据接收自数字二相数字信息总线(2)上的外围电器控制指令控制外围电器控制群。
2、 根据权利要求1所述的电照明灯具与外围电器控制系统，其特征 在于，所述电照明灯具控制器(3)接收系统电照明灯具控制指令与区间 电照明灯具控制指令，过滤获取有效的电照明灯具控制指令；并设置有电 照明灯具名称标签装置(3T)，接收电照明灯具区间控制指令个别控制； 所述电照明灯具控制器(3)包括光隔离器(31)，用于将数字二相数字信息总线(2)上传输的灯光场 景控制指令输入给信息数据复原装置(41);信息数据复原装置(41)，用于对光隔离器(31)输入的灯光场景控制指令进行复原，将复原后的数字数据输出给系统移位寄存器(37)和区 间移位寄存器(38)，并将时钟信号输出给时钟管理装置(40);系统移位寄存器(37)和区间移位寄存器(38)，用于存储信息数据 复原装置复原的数字数据，将数字数据中的高位字节输出给系统指令译码 装置(44)，将数字数据中的低位字节区间指令输出给内容可寻址控制开 关装置(39);系统指令译码装置(44)，用于对系统移位寄存器(37)输入的系统 指令高位字节进行译码，依据译码结果输出一致能信息或去除功能信息给 内容可寻址控制开关装置(39);内容可寻址控制开关装置(39)，用于对区间指令移位寄存器(38) 平行输入的区间指令进行比对译码，若是有比对完全相符指令，则生成针 对灯具的灯光控制开关信号，并通过锁存器(43)输出给灯光场景控制装 置(42);锁存器(43)，用于存储内容可寻址控制开关装置(39)输入的信息， 并将由内容可寻址控制开关装置(39)输入的信息输出给灯光场景控制装 置(42);灯光场景设定装置(42)，用于对接收自内容可寻址控制开关装置(39) 的场景控制开关信号及单灯调光开关信号进行译码，将译码结果输出给光 源驱动装置(34);光源驱动装置(34)，用于根据接收自灯光场景控制装置(42)的译 码结果，驱动光源的开关及亮度；灯具名称标签装置(3T)，用于标识具体的灯具，设定内容可寻址控制开关装置(39)的内存数据。
3、 根据权利要求2所述的电照明灯具与外围电器控制系统，其特征 在于，所述内容可寻址控制开关装置(39)由单芯半导体集成电路制成， 包括内容可寻址内存装置(390)和内容可寻址内存设定装置(391)，所 述内容可寻址内存装置(390)用于存储和比对控制指令与灯具的地址相 关的指令，将比对结果通过锁存器(43)输出给灯光场景控制装置(42); 所述内容可寻址内存设定装置(391)用于设定内容可寻址内存装置(390) 的地址。
4、 根据权利要求2所述的电照明灯具与外围电器控制系统，其特征 在于，所述系统移位寄存器(37)与区间移位寄存器(38)的低位字节共享； 所述灯具名称标签装置(3T)为跳线插梢装置，或为拨码开关装置， 或为数字拨盘开关装置，采用编号、色码、图文来标识，以利于分辨。
5、 根据权利要求1所述的电照明灯具与外围电器控制系统，其特征 在于，所述外围电器控制器(3P)接收区间外围电器控制指令，过滤获取 有效的外围电器控制指令；并设置有外围电器名称标签装置(3PT)，接收 区间外围电器控制指令个别控制；所述外围电器控制器(3P)包括光隔离器G1P)，用于将数字二相数字信息总线(2)上传输的外围 电器控制指令输入给信息数据复原装置(41P);信息数据复原装置(41P),用于对光隔离器(31P)输入的外围电器 控制指令进行复原，将复原后的数字数据输出给外围电器控制指令移位寄存器(37P)，并将时钟信号输出给时钟管理装置(40P);外围电器控制指令移位寄存器G7P)，用于存储信息数据复原装置复原的数字数据，将数字数据中的外围电器控制指令高位字节输出给外围电器控制指令译码装置(44P)，将数字数据中的外围电器控制指令低位字节 区间指令输出给内容可寻址控制开关装置(39P);系统指令译码装置(44P)，用于对外围电器控制指令移位寄存器(37P) 输入的外围电器控制指令高位字节进行译码，依据译码结果输出一致能信 息或去除功能信息给内容可寻址控制开关装置(39P):内容可寻址控制开关装置(39P)，用于对外围电器控制指令移位寄存 器(37P)平行输入的区间指令位进行比对译码，若是有比对完全相符指 令，则生成针对外围电器的开关信号，并通过锁存器(43P)输出给外围电 器控制指令控制装置(34P);锁存器(43P)，用于存储内容可寻址控制开关装置(39P)输入的控 制信息，并将由内容可寻址控制开关装置(39P)输入的控制信息输出给 外围电器控制装置(34P);外围电器控制指令控制装置(34P)，用于根据接收自锁存器(43P) 的控制信息，实现对外围电器的控制；外围电器名称标签装置(3PT)，用于标识具体的外围电器，设定内容 可寻址控制开关装置(39P)的内存数据。
6、根据权利要求5所述的电照明灯具与外围电器控制系统，其特征 在于，所述内容可寻址控制开关装置(39P)由逻辑电路制成，包括内容 可寻址内存装置(390P)和内容可寻址内存设定装置(391P),所述内容可寻址内存装置(390P)中P8、 P4、 P2、 Pl是外围电器名称标签装置(3PT) 的地址位；所述内容可寻址内存装置(390P)用于存储和比对控制指令； 所述内容可寻址内存设定装置(391P)，用于设定内容可寻址内存装置 (390P)的地址。
7、 根据权利要求5所述的电照明灯具与外围电器控制系统，其特征 在于，所述外围电器名称标签装置(3PT)为跳线插梢装置，或为拨码开 关装置，或为数字拨盘开关装置，采用编号、色码、图文来标识，以利于分辨。
8、 根据权利要求1所述的电照明灯具与外围电器控制系统，其特征 在于，所述数字二相信息总线电源供应器(5)用于为数字二相信息总线(2) 供应直流电压；所述系统控制器(7)为固定装置，具备电照明灯具的总开关控制按 键，电照明灯具灯光场景选择控制按键，系统控制器(7)发出系统控制 指令，经数字二相数字信息总线(2)，控制电照明灯具的开关及电照明灯 具灯光场景；所述手持无线遥控器(8M)通过向手持无线遥控器中继控制器(8R) 发送区间电照明灯具控制指令或区间外围电器控制指令，控制其所在区间 内电照明灯具的灯光场景、个别灯具和个别外围电器；所述手持无线遥控器中继控制器(8R)用于对接收自手持无线遥控器 (8M)的无线射频信号进行中继，发出区间电照明灯具控制指令或区间 外围电器控制指令，控制其所在区间内电照明灯具的灯光场景、个别灯具和个别外围电器；具备电照明灯具的总开关键，整体灯光场景选择键，全 部电照明灯具个别选择键及电照明灯具开、关、调亮、调暗控制键，全部 外围电器的个别选择键及外围电器开或升、关或降控制键。
9、 根据权利要求1所述的电照明灯具与外围电器控制系统，其特征在于，该系统进一步包括一空室传感器(4)，用于在无人时发出节能控制指令关熄灯光，经数 字二相数字信息总线(2)，控制电照明灯具的开关及灯光场景；和/或一区间控制器(8)，用于控制其所在区间内灯具的灯光场景，或 控制其所在区间内的个别灯具，或控制其所在区间内的个别外围电器。
10、 根据权利要求l所述的电照明灯具与外围电器控制系统，其特征在于，所述灯具名称标签装置(3T)或外围电器名称标签装置(3PT)是 一个地址标签，具有相同名称标签装置的控制器具有相同地址，受到同步 控制。
全文摘要
本发明公开了一种电照明灯具与外围电器控制系统，该系统中的电照明灯具与外围电器，被控制指令通信协议划分为电照明灯具控制群与外围电器控制群；电照明灯具控制群灯具控制器，接受系统控制指令与电照明灯具区间控制指令，设置有电照明灯具名称标签装置，可接受个别控制；外围电器控制群电器控制器，不接受系统控制指令，只接受外围电器区间控制指令，设置有外围电器名称标签装置，接受个别控制；外围电器控制群外围电器与外围电器控制器区间控制指令，形成该控制系统内独立的区间控制副系统。利用本发明，将外围电器纳入控制系统，使电照明和外围电器控制实现单一化、简单化，实现了将电照明分区控制系统扩展到居住环境中的一般电器的控制。
文档编号H02J13/00GK101247686SQ20071007933
公开日2008年8月20日 申请日期2007年2月15日 优先权日2007年2月15日
发明者徐佳义 申请人:徐佳义