用于带有降低功率消耗的照明接口通讯的方法及系统与流程

本发明大体上涉及照明接口，诸如数字可寻址照明接口(dali)。更具体而言，本发明涉及用于在实施低功率消耗的情况下将数据输送至dali控制器的系统及方法。

背景技术：

典型照明系统可包括光源，即一系列一个或多个发光二极管(led)灯泡，具有电源(例如，led驱动器)和控制器，其可包括dali网络。

大体上，dali网络包括控制器和一个或多个照明装置(例如，电气镇流器和调光器)，其具有dali接口。控制器可借助于双向数据交换器来监测和控制各个光。dali协议允许装置单独地被寻址，且其还包括组和场景广播消息，以同时寻址多个装置。

各个照明装置分配有在数字范围0至63中的独特静态地址，从而在单独系统中使多达64个装置成为可能。备选地，dali可用作经由dali网关的子系统，以寻址多于64个装置。数据借助于两线总线上的异步半双向串行协议在控制器和装置之间传递，带有为1200bit/s的固定数据传递速率。

dali需要单对线以形成用于通信至单个dali网络上的所有装置的总线。网络可布置成总线或星布局、或这些的组合。dali系统不分类为单独的附加的低电压(selv)且因此可临近主电缆或在包括主电源的多核电缆内运行。dali数据使用曼彻斯特编码来传输且具有高信噪比，其在存在大量电气噪声的情况下允许可靠的通信。

dali在接口电路中使用二极管电桥，使得装置可在不考虑极性的情况下接线。信号水平可限定为，0±4.5v用于“0”以及16±6.5v用于“1”。中心接口功率最大值是每单元250ma和2ma。网络电缆需要是电源额定的，带有600v绝缘以及至少1mm横截面，沿电缆(最大300m)具有最大2伏的压降。信号接口是电流分离的，且不需要任何终端电阻。

较早代的dali装置将构造数据存储在eeprom中，其由于由eeprom支持的有限数目的写周期而存在问题。在当前代的dali装置中，在正常操作期间优先于eeprom使用ram，ram显著地降低eeprom写的数目且因此延伸它们的寿命。

在照明系统中，控制系统发送消息至dali中的微控制器以用于命令，诸如使光源通电和断电。当光源断电时，dali中的微控制器进入低功率模式。重要的是，当微控制器在低功率模式中时，dali仍然能够接收消息且响应于来自控制器的命令。通常，当在低功率模式中时，微控制器不能够响应于命令。

技术实现要素：

给定前面提到的缺陷，存在对于一种对于系统和方法的需要，其允许dali驱动器在正常操作中具有用于接收dali消息的良好性能同时该dali驱动器在等待模式期间还具有非常低的功率消耗以满足功率消耗限制。

本发明的实施例包括一种用于降低dali中的功率消耗的系统，该系统包括具有至少一个针脚的处理器、联接至处理器的晶体管、和联接至处理器和电阻网络的电阻网络。

本发明的另一实施例包括一种用于降低照明接口中的功率消耗的方法，该方法包括响应于来自于联接至处理器的晶体管的第一电压信号而将具有至少一个针脚的处理器构造在正常模式中，以发送和接收照明消息，从而将照明接口置于正常操作模式中且开启光源，以及响应于来自指示的晶体管的第二电压信号而将处理器构造在等待模式中，以降低的功率消耗来发送和接收照明消息，从而将照明接口置于降低功率模式中且切断光源。

在再另一实施例中，本发明包括一种用于降低在dali中的功率消耗的系统，该系统包括led驱动器、通信地联接至led驱动器的dali控制器；和联接至led驱动器的光源，其中led驱动器构造成置于正常模式和等待模式中。

本发明的此外的特征和优点、以及本发明的各种实施例的结构和操作参照附图在下文详细描述。注意的是，本发明不限于本文描述的特定实施例。此类实施例在本文中仅为了说明性目的而展示。基于本文含有的教导，附加的实施例对于一个或多个相关领域的技术人员将是显而易见的。

附图说明

包含在本文中并且形成说明书的一部分的附图图示了本发明，且与描述一起进一步用于解释本发明的原理，且允许一个或多个相关领域的技术人员制造和使用本发明。

图1是用于带有降低功率消耗的dali通讯的示例性照明系统的高水平操作视图；

图2图示了图1的led驱动器的dali网络的一部分；

图3是用于带有降低功率消耗的dali通讯的方法的流程图的框图说明；且

图4图示了可用于本文描述的dali控制方法而实施的计算系统的一种示例性实施例。

具体实施方式

尽管在本文中利用用于特定应用的说明性实施例描述本发明，但应当理解的是，本发明不限于其。得到本文提供的教导的本领域的技术人员将认识到其范围内的附加的改型、应用和实施例，以及在其中本发明将显著有用的附加的领域。

在示例性实施例中，本文中描述的系统和方法允许dali驱动器在正常操作中具有用于接收dali消息的良好性能，同时在等待模式期间对于驱动器而言还具有非常低的功率消耗以满足功率消耗限制。在示例性实施例中，微控制器实施成编码和解码dali消息。如本文进一步描述的那样，附加的数字针脚取决于驱动器的状态而操纵。

图1图示了示例性照明系统100的总体系统水平图解。系统100包括led驱动器(即，电源)105，其包括dali接口，如在此进一步描述的那样。系统100还包括光源110，即一系列一个或多个led灯泡或其他dali装置。系统100还包括dali控制器115，其能够为任何类型的控制器、微控制器、微处理器或其他计算系统。在示例性实施例中，控制器115通信地且电气地联接至led驱动器105，诸如通过控制线，且构造成发送dali消息至led驱动器105，如本文中描述的那样。

具体而言，控制器115发送消息至led驱动器的dali接口中的微控制器以用于命令，诸如使光源110通电和断电，或使光源110变暗。led驱动器105还通信地且电气地联接至光源110，例如，使光源110中独立或成组的led通电和断电。如本文进一步描述的那样，当光源110断电时，led驱动器105(即，dali)中的微控制器进入低功率模式。

在示例性实施例中，当微控制器在低功率模式中时，dali仍然能够接收消息且响应于来自控制器115的命令。常规地，当在低功率模式中时，微控制器不能够响应于命令。认识到的是，系统100可包括多个led驱动器(诸如led驱动器105)、以及光源系统(诸如光源110)，其所有由相同的控制器115控制。

在示例性实施例中，本文中描述的系统和方法允许led驱动器105和dali在正常操作中从控制器115接收dali消息，同时该led驱动器105在等待模式期间对于led驱动器105而言还具有非常低的功率消耗以满足功率消耗限制。如本文进一步描述的那样，led驱动器110中的微控制器编码和解码来自控制器115的dali消息。

图2图示了图1的led驱动器105的dali系统200的一部分。系统200包括光耦合器205，其构造成从控制器115接收消息，且在led驱动器105电子器件和dali控制器115之间提供隔离。光耦合器205电气地联接至用于晶体管(例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet))215的输入电阻210，以用于接收dali消息。

在一种实施例中，晶体管215作为开关操作，其打开和关闭以将穿过光耦合器205发送的dali消息通信至处理器230，在此进一步描述。例如，当晶体管215打开时，处理器230接收来自+5v电源235的high(5v)信号，且当晶体管215关闭时，处理器230接收来自+5v电源235的low(0v)信号。

系统200还包括电阻220,225，其构造为电气地连接至输入电阻210的电阻网络。在一种实施例中，当系统220在正常操作中时，并联的电阻220和电阻225是从+5v电源235至晶体管215的电阻，如本文中进一步描述的那样。在一种实施例中，电阻225是接入和切出系统200的电路的电阻(即，与电阻220并联降低从+5v电源235至晶体管215的栅极的总电阻)，如本文中进一步描述的那样。电阻225切出电路增加由电阻215的栅极所见的阻抗，且降低用于等待模式的功率消耗。

系统200还包括处理器230，其在处理器230的针脚11处通信地且电气地联接至晶体管215，以用于接收和执行dali消息，且响应于控制器115来传输。

处理器还在针脚5处通信地且电气地联接至电阻225，其构造成将电阻225接入和切出电路，如本文中进一步描述的那样。处理器230还分别经由针脚1和针脚14且通过电容滤波器240从+5v电源235接收功率、vdd、vss。针脚6构造成传输dali消息。处理器230的针脚分配描述仅为了说明性目的。认识到的是，在其他实施例中，针脚分配可绘制成不同的构造，且可实施带有其他针脚分配的处理器。处理器230可为但不限于微控制器、微处理器、数字信号处理器、数字信号控制器、特定用途集成电路(asic)、可编程序逻辑阵列(pla)等等。

图3是用于带有降低功率消耗的dali通讯的方法300的流程图的框图说明。将认识的是，本文中描述的系统和方法具有各种dali功能。方法300描述了用于降低功率消耗的正常模式和等待模式的系统100,200的操作的部分。

在示例性实施例中，本文中描述的系统和方法实施处理器230、电阻220,225和晶体管215来控制从控制器112(图1)至驱动器的dali消息的接收。在框310处，方法300确定系统200处于正常模式还是等待模式。在一种实施例中，如果该方法确定系统200处于正常模式，然后在框320处，在正常操作期间(即，当led驱动器105不在等待模式中时)，连接至晶体管225的针脚5限定为输出针脚且高驱动(vdd)至晶体管的栅极。在该操作模式中，晶体管220与电阻225并联连接，以降低并联电阻来允许更多电流流至dali消息rx电路，其为晶体管215的栅极。在该构造中，dali消息施加至晶体管215的栅源，在晶体管的漏源处可看见在处理器230处解码。在框325处，方法300确定系统200是否接收用于等待模式的dali消息。如果在框325处，方法300确定系统200接收用于等待模式的dali消息，则然后流程前进至框330，如现在进一步描述的那样。

如果在框325处该方法确定系统200处于正常模式和/或如果在框325处方法300确定系统200接收用于等待模式的dali消息，则然后在框330处，在另一实施例中，在等待模式期间，处理器230的针脚5设为数字输入(即，高阻抗)，因此将电阻225从系统200的电路中取出。从+5v电源235至晶体管215的栅极的电阻较高且功率消耗变得较低，这允许在该等待模式期间可见较低功率消耗，同时还允许栅源上的消息在处理器230处可见。在框335处，方法300确定系统200是否接收用于正常模式的dali消息。如果在框335处，方法300确定系统200接收用于正常模式的dali消息，则然后流程前进至框320，如上文进一步描述的那样。

当消息从控制器115发送时，处理器230然后将针脚5翻回至数字输出针脚。在没有将其改变回数字输出针脚的情况下，消息经过时间将变得扭曲且将未由处理器230接收。在该时间后，处理器基于其是否将在等待模式中而将针脚5设成数字输入或输出。

如本文中描述的那样，dali控制器115是任何适合的计算系统。图4图示了可用于本文中描述的dali控制方法而实施的计算系统400的一种示例性实施例。本文中描述的方法可以以软件(例如，固件)、硬件、或它们的组合而实施。在示例性实施例中，本文中描述的方法以软件如可执行程序来实施，且由专用或通用数字计算机(诸如个人计算机、工作站、微计算机、或大型计算机)来执行。系统400因此包括通用计算机401。

在示例性实施例中，关于硬件构造，如图4中所示，计算机401包括处理器405、联接至存储器控制器的存储器410、以及一个或多个输入和/或输出(i/o)装置440,445(或外置设备)，其经由本地输入/输出控制器435通信地联接。输入/输出控制器435可为但不限于一个或多个总线或其他有线或无线连接，如本领域中已知的那样。

输入/输出控制器435可具有附加的元件，其为了简单而省略，诸如控制器、缓冲器(高速缓冲存储器)、驱动器、中继器和接收器以允许通信。此外，局部接口可包括寻址、控制、和/或数据连接以允许前面提到的构件之间的适当通信。

处理器405是用于执行(具体而言，存储在存储器410中的)软件的硬件装置。处理器405可为任何定制或市售的处理器、中央处理单元(cpu)、在与计算机401相关联的若干处理器之中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(以微芯片或芯片组的形式)、宏处理器、或大体上用于执行软件指令的任何装置。处理器230还可为但不限于微控制器、微处理器、数字信号处理器、数字信号控制器、特定用途集成电路(asic)、可编程序逻辑阵列(pla)等等。

存储器410可包括易失性存储器元件(例如，随机存取存储器(ram，诸如dram、sram、sdram等))和非易失性存储器元件(例如，rom、可擦可编程只读存储器(eprom)、电可擦可编程只读存储器(eeprom)、可编程序只读存储器(prom)、磁带、光盘只读存储器(cd-rom)、磁盘、磁碟、磁带盒、盒式磁带或类似物等等)中的任何一者或组合。此外，存储器410可包含电子、磁、光、和/或其他类型的存储介质。注意的是，存储器410可具有分布的构造，其中各种构件位于远离彼此，但可由处理器405存取。

存储器410中的软件可包括一个或多个单独程序，其各个包括用于实施逻辑功能的可执行指令的顺序列表。在图4的示例中，存储器410中的软件包括本文中根据示例性实施例描述的dali控制方法和适合的操作系统(os)411。os411基本上控制其他计算机程序的执行，诸如本文中描述的dali控制系统和方法，且提供计划、输入-输出控制、文件和数据管理、存储器管理、和通信控制和相关的服务。

本文中的描述的dali控制方法可以是源程序、可执行程序(目标代码)、脚本、或包括一组待执行的指令的任何其他实体的形式。当源程序时，然后程序需要经由编译器、汇编器、解释器等等来解译，其可或可不包括在存储器410中，以便结合os411适当地操作。此外，dali控制方法可写为面向对象编程语言，其具有数据和方法的类别，或过程编程语言，其具有程序、子程序、和/或功能。

在示例性实施例中，常规键盘450和鼠标455可联接至输入/输出控制器435。诸如i/o装置440,445的其他输出装置可包括输入装置，例如但不限于打印机、扫描仪、麦克风等等。最终，i/o装置440,445还包括使输入和输出两者通信的装置，例如但不限于，网络接口卡(nic)或调制器/解调器(用于存取其他文件、装置、系统、或网络)、射频(rf)或其他收发器、电话接口、桥接器、路由器等等。

系统400还可包括联接至显示器430的显示控制器425。在示例性实施例中，系统400还可包括用于联接至网络465的网络接口460。网络465可为基于ip的网络，以用于计算机401和任何外部服务器、客户端等等之间经由宽带连接的通信。网络465在计算机401和外部系统之间传输和接收数据。在示例性实施例中，网络465还可为由服务提供者管理的ip管理网络。网络465可以以无线方式实施，例如，使用无线协议和技术，诸如wifi、wimax等。

网络465还可为包交换网络，诸如局域网络、宽域网络、城域网络、因特网、或其他类似类型的网络环境。网络465可为固定无线网线、无线局域网络(lan)、无线宽域网络(wan)、个人区域网络(pan)、虚拟个人网络(vpn)、内联网或其他适合的网络系统，且包括用于接收和传输信号的设备。

如果计算机401是pc、工作站、智能装置等等，则存储器410中的软件还可包括基本输入输出系统(bios)(为了简单而省略)。bios是一组基本的软件程序，其在启动时初始化和测试硬件、启动os411、且支持硬件装置之间的数据的传输。bios存储在rom中，使得bios可在计算机401激活时执行。

当计算机401在操作中时，处理器405构造成执行存储在存储器410内的软件，以为了将数据通信到存储器410和从存储器410通信数据，且大体上依照软件来控制计算机401的操作。本文中描述的dali控制方法和os411整体上或部分地(但通常是后者)由处理器405读取、或许在处理器405中缓冲、且然后执行。

当本文中描述的系统和方法在软件中实施时，如图4中所示，该方法可存储在任何计算机可读介质(诸如存储器420)上，以用于通过或结合任何计算机相关的系统或方法而使用。

如本领域的技术人员将认识的那样，本发明的方面可体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的方面可采取整体硬件实施例、整体软件实施例(包括固件、驻存软件、微代码等)、或组合软件和硬件方面的实施例的形式，其所有大体上在本文中可称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的方面可采取体现在具有体现在其上的计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式。

可使用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可为计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读介质可为例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外、或半导体系统、设备、或装置、或前面的任何适合的组合。

计算机可读存储介质的更多特定示例(非详尽的清单)可包括以下：具有一个或多个线的电气连接、便携计算机磁碟、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦可编程只读存储器(eprom、或闪存)、光纤、便携光盘只读存储器(cd-rom)、光存储装置、磁存储装置、或前面的任何适合的组合。在该文件的背景中，计算机可读存储介质可为能够含有、或存储程序以用于通过或结合指令执行系统、设备、或装置而使用的任何有形介质。

计算机可读信号介质可包括带有在其中体现的计算机可读程序代码的传播数据信号，例如在基带或作为载波的一部分。该传播信号可采取多种形式，包括但不限于电磁、光、或它们的任何适合的组合。计算机可读信号介质可为非计算机可读存储介质且可通信、传播、或运输程序以用于通过或结合指令执行系统、设备、或装置而使用的任何计算机可读介质。

体现在计算机可读介质上的程序代码可使用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光纤电缆、rf等、或前面的任何适合的组合。

用于执行本发明的方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种程序语言的任何组合来写，包括面向对象编程语言(诸如java、smalltalk、c++等等)和常规过程编程语言(诸如“c”编程语言或类似的编程语言)。

程序代码可整个地在用户的计算机上，部分地在用户的计算机上，作为单独软件包，部分地在用户的计算机上和部分地在远程计算机上或整个地在远程计算机或服务器上执行。在后者场景中，远程计算机可通过任何类型的网络(包括局域网络(lan)、宽域网络(wan)，或可与外部计算机(例如，通过使用因特网服务提供者的因特网)进行的连接)连接至用户的计算机。

本发明的方面通过参照根据本发明的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图图例和/或框图而在下文描述。将理解的是，流程图图例和/或框图的各个框、以及流程图图例和/或框图中的框的组合可由计算机程序指令实施。这些计算机程序指令可提供至通用计算机、专用计算机的处理器、或其他可编程数据处理设备以产生机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理设备执行的指令产生用于实施流程图和或框图中的一个或多个框中规定的功能/动作的器件。

这些计算机程序指令还可存储在可指示计算机或其它可编程数据处理设备、或以特定方式起作用的其他装置的计算机可读介质中，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实施流程图和/或框图中的一个或多个框中规定的功能/动作的指令的制品。

计算机程序指令还可加载到计算机、其他可编程数据处理设备、或其他装置上，以引起在计算机或其它可编程设备、或其他装置上执行一系列操作步骤以便产生计算机实施过程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实施流程图和/或框图中的一个或多个框中规定的功能/动作的过程。

图中的流程图或框图图示了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实施方式的构造、功能性和操作。在这点上，流程图或框图中的各个框可代表模块、部段、或代码的部分，其包括用于实施一个或多个规定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意到的是，在一些备选实施方式中，框中记录的功能可脱离图中记录的顺序发生。

例如，接连示出的两个框可实际上大致同时执行，或框可有时以相反顺序执行，这取决于涉及的功能性。还将注意到的是，框图和/或流程图中的各个框、以及框图和/或流程图中的框的组合可由执行指定功能或动作的专用基于硬件的系统，或专用硬件和计算机指令的组合来实施。

在示例性实施例中，其中dali控制方法在硬件中实施，本文中描述的dali控制方法能够利用以下技术(其每个在本领域中众所周知)中的一者或组合来实施：具有用于基于数据信号实施逻辑功能的逻辑门的一个或多个离散逻辑电路、具有适当组合逻辑门的特定用途集成电路(asic)、一个或多个可编程门阵列(pga)、现场可编程门阵列(fpga)等。

结论

通过执行本文描述的系统和方法，能够满足等待功率期间的严格功率消耗限制，对于功率消耗的限制在各个国家正变得更加严格。

本发明借助于图示了规定的功能和其关系的实施方式的功能组合框图在上文描述。为了描述的方便，这些功能组合框图的边界在本文中被任意地限定。只要规定的功能及其关系适当地执行，则备选边界可限定。

例如，本发明的各个方面可由软件、固件、硬件(或由软件表达的硬件，诸如，硬件描述语言指令)、或它们的组合来实施。在阅读该描述之后，如何使用其他计算机系统和/或计算机构造来实施本发明对于相关领域中的技术人员将变得显而易见。

将认识到的是，具体实施方式部分、而非结论或摘要部分，旨在用于解释权利要求。结论和摘要部分可阐述一个或多个但并非如由一个或多个发明人构想出的本发明的所有示例性实施例，且因此不旨在以任何方式限制本发明和所附权利要求。