用于与三向开关一起使用的调光器

摘要

用于控制由AC电源供电的照明负载的亮度的智能调光器用于替换标准三向照明系统中的三向开关中的一个，而不需要用特定的辅助开关替换其他三向开关。需要在剩下的三向开关的壁盒中进行简单的重新布线。在最终的三向照明系统中，所述智能调光器始终被耦合于所述照明负载和电源之间，并且剩下的三向开关被耦合于调光器的任意一个负载端和调光器的辅助端之间。剩下的三向开关起到既将AC电压耦合至所述辅助端又将AC电压从所述辅助端去耦合的作用。所述智能调光器用于检测所述辅助端状态的变化，并且将所述照明负载切换至开启或关闭以作为状态变化的结果。

权利要求

1.一种用于控制由AC电源供电的照明负载的亮度的照明控制系统，该照明控制系统包括：负载控制设备，该负载控制设备包括第一负载端、第二负载端、耦合于所述第一负载端和第二负载端之间的用于控制流过所述照明负载的电流的可控导电设备、以及辅助端；所述第一负载端、可控导电设备和第二负载端串联电连接以用于传送基本所有的流过所述照明负载的电流；所述负载控制设备用于使所述照明负载在开启状态和关闭状态之间进行切换，在所述开启状态中电流根据所述可控导电设备的判定而流过所述照明负载，在所述关闭状态中基本没有电流流过所述照明负载；以及持久开关，该持久开关耦合于所述辅助端与第一负载端和第二负载端中的一者之间；所述持久开关具有闭合状态和断开状态，在所述闭合状态中所述辅助端被耦合至第一负载端和第二负载端中的所述一者，在所述断开状态中所述辅助端未被耦合至第一负载端和第二负载端中的所述一者；

其中当所述持久开关在所述断开状态和所述闭合状态之间转换时，所述负载控制设备用于对所述照明负载进行切换。

2.根据权利要求1所述的照明控制系统，其中所述负载控制设备还包括制动器，并且其中所述制动器的制动促使所述负载控制设备对所述照明负载进行切换。

3.根据权利要求1所述的照明控制系统，其中所述持久开关为三向开关。

4.根据权利要求1所述的照明控制系统，其中所述负载控制设备包括微控制器。 

5.根据权利要求4所述的照明控制系统，其中所述微处理器用于判定所述持久开关的状态。

6.一种用于在照明控制系统中控制由AC电源供电的照明负载的亮度的方法，所述照明控制系统包括具有第一负载端、第二负载端和辅助端的负载控制设备以及具有闭合状态和断开状态的持久开关，所述闭合状态用于将所述辅助端耦合至第一负载端和第二负载端中的一者，所述断开状态用于解除所述辅助端与所述第一负载端和第二负载端中的所述一者之间的耦合，所述方法包括以下步骤：对所述持久开关的先前状态进行存储；

对所述持久开关的当前状态进行检测；

将所述持久开关的所述当前状态与所述先前状态进行比较；以及

响应于比较步骤的结果而使所述照明负载在开启状态和关闭状态之间进行切换。

7.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括以下步骤：

响应于所述持久开关在所述电源的正半周期期间处于所述闭合状态的判定而产生第一控制信号；以及响应于所述持久开关在所述电源的负半周期期间处于所述闭合状态的判定而产生第二控制信号。

8.根据权利要求7所述的方法，该方法还包括以下步骤：

响应于所述第一和第二控制信号均存在的情况而判定所述持久开关处于所述闭合状态；以及响应于所述第一和第二控制信号均不存在的情况而判定所述持久开关 处于所述断开状态。

9.根据权利要求8所述的方法，该方法还包括以下步骤：

响应于所述第一和第二控制信号中仅有一者存在的情况而转换为瞬时工作模式。

10.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括以下步骤：

判定所述持久开关是否从所述断开状态转换为所述闭合状态；以及

判定所述持久开关是否从所述闭合状态转换为所述断开状态。

11.根据权利要求10所述的方法，其中使所述照明负载进行切换的步骤还包括以下步骤：如果所述照明负载处于所述开启状态，响应于判定所述持久开关从所述断开状态转换为所述闭合状态的步骤而将所述照明负载控制为所述关闭状态；

如果所述照明负载处于所述开启状态，响应于判定所述持久开关从所述闭合状态转换为所述断开状态的步骤而将所述照明负载控制为所述关闭状态；

如果所述照明负载处于所述关闭状态，响应于判定所述持久开关从所述断开状态转换为所述闭合状态的步骤而将所述照明负载控制为所述开启状态；

如果所述照明负载处于所述关闭状态，响应于判定所述持久开关从所述闭合状态转换为所述断开状态的步骤而将所述照明负载控制为所述开启状态。 

12.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括以下步骤：

以瞬时工作模式进行工作；

随后判定所述持久开关在预定时间段期间是否处于所述闭合状态；以及响应于所述存储步骤、检测步骤、比较步骤和转换步骤之前的所述判定步骤而转换为持久工作模式。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述预定时间段大约为10秒。

14.一种用于控制由AC电源供电的照明负载的亮度并且用于被耦合至持久开关的负载控制设备，该负载控制设备包括：第一负载端，该第一负载端适于被耦合至所述AC电源；

第二负载端，该第二负载端适于被耦合至所述照明负载；

辅助端，该辅助端适于被耦合至所述持久开关，从而当所述持久开关处于闭合状态时，所述辅助端被耦合至第一负载端和第二负载端中的一者，并且当所述持久开关处于断开状态时，所述辅助端未被耦合至所述第一负载端和第二负载端中的任何一者；

可控导电设备，该可控导电设备耦合于所述第一负载端和第二负载端之间以控制流过所述照明负载的电量；以及微控制器，该微控制器与所述可控导电设备耦合以控制所述照明负载在开启状态和关闭状态之间切换，在所述开启状态中电流流过所述照明负载，在所述关闭状态中基本没有电流流过所述照明负载，并且所述微控制器用于判定所述持久开关是否已在所述断开状态和所述闭合状态之间转换，所述微控制器用于响应于所述持久开关已在所述断开状态和所述闭合状态之间转换的判定而控制所述照明负载在开启状态和关闭状态之间切换。 

15.根据权利要求14所述的负载控制设备，该负载控制设备还包括：信号检测器，该信号检测器与所述微控制器和所述辅助端耦合，所述信号检测器用于判定所述持久开关的状态并且提供表示所述持久开关的状态的控制信号到所述微控制器。

16.根据权利要求15所述的负载控制设备，其中所述信号检测器用于响应于对在所述电源的正半周期期间流过所述辅助端的电流的检测而提供第一控制信号到所述微控制器，以及响应于对在所述电源的负半周期期间流过所述辅助端的电流的检测而提供第二控制信号到所述微控制器。

17.根据权利要求16所述的负载控制设备，其中所述微控制器用于响应于接收到所述第一控制信号和所述第二控制信号两者而判定所述持久开关处于所述闭合状态以及响应于未接收到所述第一控制信号和所述第二控制信号中的任何一者而判定所述持久开关处于断开状态。

18.根据权利要求17所述的负载控制设备，其中所述微控制器用于响应于检测到所述第一控制信号和所述第二控制信号中的仅一者而转换为瞬时工作模式。

19.根据权利要求15所述的负载控制设备，其中所述信号检测器用于响应于检测到电流流过所述辅助端而判定所述持久开关处于所述闭合状态以及响应于检测到没有电流流过所述辅助端而判定所述持久开关处于断开状态。

20.根据权利要求1所述的照明控制系统，其中如果所述照明负载处于所述开启状态，所述负载控制设备用于响应于对所述持久开关从所述断开状 态转换为闭合状态的判定以及响应于对所述持久开关从所述闭合状态转换为所述断开状态的判定而控制所述照明负载为所述关闭状态；以及如果所述照明负载处于所述关闭状态，所述负载控制设备用于响应于对所述持久开关从所述断开状态转换为所述闭合状态的判定以及响应于对所述持久开关从所述闭合状态转换为所述断开状态的判定而控制所述照明负载为所述开启状态。 

说明书

技术领域

本发明涉及壁挂式调光器开关，该调光器开关可以被有线连接以和三向开关一起使用，而不需要购买专门的调光器或者开关。特别地，本发明涉及一种调光器开关，该调光器开关可以在具有两个控制点的照明电路中被替换成线路端三向开关或者负载端三向开关，而不需要改变或者更换其他的三向开关。

背景技术

在建筑物中用于控制负载，例如照明负载的三向开关系统在本领域已久为人知。在这些系统中使用的开关被有线连接到建筑物的交流电(AC)布线系统而非低电压开关系统，所述交流电布线系统受限于AC电源电压并且传送满载电流，所述低电压开关系统在低电压和低电流运行并且传送数字指令(通常为低电压逻辑电平)到远程控制器，该远程控制器响应于所述指令而对输送到负载的AC功率级进行控制。因此，如这里所用的，所述术语“三向开关”和“三向系统”表示受限于AC电源电压并且传送满载电流的开关和系统。
在三向开关系统中，存在用于控制单个负载的两个三向开关，并且每个开关完全独立地控制负载而不用考虑另一个开关的状态。在这样的系统中，一个三向开关必须被有线连接在所述系统的AC电源端(有时称为线路端)，而另一个三向开关必须被有线连接在所述系统的负载端。
图1A显示了标准的三向开关系统100，该系统包括两个三向开关102，104。开关102，104被连接在AC电源106和照明负载108之间。当开关102，104都在位置A(或者都在位置B)时，电路导通并且所述照明负载108被通电。当开关102在位置A而开关104在位置B(反之亦然)时，电路不通并且所述照明负载108不发光。
替换三向开关的三向调光器开关为本领域技术人员所公知。在图1B中显示了三向调光器开关系统150的示例，该三向调光器开关系统150包括一个现有技术的三向调光器开关152和一个三向开关104。所述三向调光器开关152仅仅包括调光器电路152A和三向开关152B。典型的AC相位控制调光器152通过以下方式调节供给照明负载108的电量，该方式为导通AC波形的每个半周期中的一部分而不导通所述半周期中的剩余部分。由于所述调光器开关152与所述照明负载108串联，因此所述调光器152导通时间越长，越多的电能将被传送到所述照明负载108。当照明负载108为灯时，传送到照明负载108的电能越多，该灯的光强度级别就越高。在典型的调光方案中，用户可以调整调节装置以将灯的光强度级别设定到期望的光强度级别。所述调光器所导通的每个半周期的部分是基于所选择的光强度级别的。由于两个调光器电路不能被串联，因此所述三向调光器开关系统150仅可以包括一个三向调光器开关152，该调光器开关152可以被置于所述系统的线路端或者负载端。
使用“智能”调光器开关和特别设计的辅助(远程控制)开关的三向调光系统已经被开发，所述辅助开关允许从多个位置调整调光级别。智能调光器为包括微控制器或其他处理设备以允许终端用户拥有先进控制部件和反馈选项的调光器。为了给所述微控制器供电，所述智能调光器包括电源，当FET不导通时，每个半周期所述电源提取流经照明负载的少量泄漏电流。所述电源使用所述少量电流来为电容充电并且产生直流(DC)电压以为所述微控制器供电。在于1993年9月28日公开的名为“Lighting Control Device”的共同转让的美国专利NO.5,248,919中公开了一个多位置照明控制系统的示例，该系统包括壁挂式智能调光器开关和壁挂式远程开关，该远程开关用于有线连接在多位置开关系统的所有位置。该专利作为参考而整体引用于此。
参考图1B中的系统150，由于当电源106和照明负载108之间的电路被三向开关152B或者104断开时没有负载电流流经所述三向调光器开关152的调光器电路152A，因此调光器开关152不会包括电源和微控制器。因此，调光器开关152不能为终端用户提供智能调光器的先进部件。
图2显示了多位置照明控制系统200的示例，该多位置照明控制系统200包括一个壁挂式智能调光器开关202和一个壁挂式远程控制或辅助开关204。所述调光器开关202具有用于接收由AC电源206提供的AC电源电压的热(Hot)(H)端，以及用于给照明负载208提供调光热(dimmed-hot)电压的调光热(DH)端。所述远程控制开关204与调光器开关202的DH端和照明负载208串联，并且仅将调光热电压传输到照明负载。
所述调光器开关202和远程控制开关204都具有制动器以允许对所述照明负载208的亮度进行提高、降低以及将照明负载208切换至开启/关闭。所述调光器开关202响应于所述制动器中任何一个的制动以改变调光级别(或者使照明负载208开启/关闭)。特别地，所述远程控制开关204处制动器的制动促使AC控制信号或者部分整流的AC控制信号通过所述远程控制开关204的附属调光器(AD)端和所述调光器开关202的AD端之间的配线而被从远程控制开关204传送到调光器开关202。调光器开关202响应于所接收的控制信号而改变调光级别或者对负载的开启/关闭进行切换。因此，所述负载可以由所述远程控制开关204完全控制。
图3显示了所述多位置照明控制系统200的调光器开关202的用户界面。如所示，所述调光器开关202可以包括面板310、前盖312、用于选择由调光器开关202控制的照明负载208的期望照明亮度级别的亮度选择制动器314，以及控制开关制动器316。面板310不需要限于任何特定形式，并且优选为适于被安装到传统壁盒的类型，该壁盒通常用于照明控制设备的安装。同样地，前盖312以及执行器314和316不限于任何特定形式，并且可以为允许由用户手动制动的任何合适的设计。
制动器314的上部分314A的制动增大或提高照明负载208的光强度，而制动器314的下部分314B的制动减小或降低光强度。制动器314可以控制摇臂开关、两个单独的按钮开关等等。制动器316可以控制按钮开关，尽管制动器316可以为触控膜或其他合适类型的制动器。制动器314和316可以以任何便利的方式连接到相应的开关。所述由制动器314和316控制的开关可以被直接有线连接到下述的控制电路中，或者可以通过延长的有线连接、红外连接、射频连接、电力线载波连接或其他方式连接到所述控制电路。
调光器开关202还可以包括如发光二极管(LED)的多个光源318形式的亮度级别指示器。光源318可以被排成列(例如图中所示直线列)，所述的列表示被控制的照明负载的光亮度级别范围。所述照明负载的亮度级别的范围可以从最低亮度级别到最高亮度级别，所述最低亮度级别优选为最低可见亮度，该最低可见亮度可以为0或者“完全关闭”，所述最高亮度级别通常为“完全开启”。光强度级别通常可以被表示为最大亮度的百分比。因此，当所述照明负载开启时，光强度级别的范围可以从1％到100％。
图4A显示了调光器开关202和多位置照明控制系统200的远程控制开关204的简化结构图。所述调光器开关202使用可控导电设备来控制电流流过，从而控制照明负载208的亮度。所述可控导电设备例如为在所述热端H和调光热端DH之间以反相串联被提供的两个场效应晶体管(FET)420、422，第一FET240在AC波形的正半周期期间导通，而第二FET422在所述AC波形的负半周期期间导通。所述FET420、422的栅极被连接到门驱动电路424，该门驱动电路424响应于来自微控制器426的指令信号而向所述FET提供控制输入。作为替换地，所述可控导电设备可以以另一类型的半导体开关实现，例如，三端双向可控硅开关元件或可控硅整流器(SCR)。
微控制器426可以为任何合适的处理设备，例如可编程逻辑设备(PLD)、微处理器或者特定用途集成电路(ASIC)。微控制器426产生指令信号到多个LED418以反馈给调光器开关202的用户。该微控制器426从零交叉检测器430和信号检测器432接收输入。
电源428产生2个DC输出电压VCC1和VCC2。所述第一输出电压VCC1的电压值适于给所述微处理器426和其他低压电路(例如3.3VDC或5VDC)供电。所述第二输出电压VCC2具有大于VCC1(大约8VDC)的电压值，并且被提供给所述门驱动电路424以驱动所述FET420、422。
所述零交叉检测器430确定来自AC电源206的120V、60Hz的输入AC波形的零交叉点。所述零交叉信息被作为输入提供给微处理器426。该微处理器426提供门控制信号以操作FET420、422，从而在相对于所述AC波形的零交叉点的预定时间提供来自AC电源206的电压到照明负载208。
通常地，使用两种技术以控制提供给所述照明负载208的电能：前沿相位(forward phase)控制调光和后沿相位(reverse phase)控制调光。在前沿相位控制调光，所述FET420、422在每个AC线性电压半周期中的某些点被开启并且保持开启直到下一个电压零交叉。前沿相位控制调光通常被用于控制施加到电阻负载或电感负载上的电能，所述电阻负载或电感负载可以包括例如磁性低压变压器或白炽灯。在后沿相位控制调光中，所述FET420、422在所述AC线性电压的零交叉被开启并且在AC线性电压的每个半周期中的某些点被关闭。后沿相位控制通常被用于控制施加到电容负载的电能，所述电容性负载可以包括例如电子低压变压器。
信号检测器432具有输入端440，该输入端440用于从被标为T、R和L的瞬时开关接收开关闭合信号。开关T对应于由开关制动器316控制的拨动开关，而开关R和T对应于分别由所述亮度选择制动器314的上部314A和下部314B控制的提升开关和降低开关。
当所述FET420、422不导通时，所述开关T的闭合会将所述信号检测器432的输入端连接到所述调光器开关202的DH端，并且将会允许所述AC电流的正半周期和负半周期都流过所述信号检测器。当所述FET420、422不导通时，所述开关R和L的闭合也会将所述信号检测器432的输入端连接到所述DH端。然而，当所述开关R闭合时，由于二极管434，电流仅能够在AC电源406的负半周期期间流过所述信号检测器432。以同样的方式，当所述开关L闭合时，由于二极管436，电流仅能够在正半周期期间流过所述信号检测器432。所述开关T、R和L的开关闭合持续时间的长度通常为100-200毫秒。所述信号检测器432检测何时所述开关T、R和L闭合，并且提供两个单独的表示所述开关状态的输出信号作为到微控制器426的输入。所述信号检测器432的第一输出端上的信号指示开关R的闭合而第二输出端上的信号指示开关L的闭合。所述两个输出端上的并发信号表示开关T的闭合。所述微控制器426响应于来自信号检测器432的输入而确定闭合持续时间。
所述远程控制开关204提供用于从较远的位置在单独的壁盒中控制所述调光器开关202的设备。所述远程控制开关204包括另一组瞬时开关T′、R′和L′以及二极管434′和436′。所述远程控制开关204的AD端和调光器开关202的AD端之间建立有线连接以允许在远程控制开关处按动的制动器的通信。所述AD端被连接到所述信号检测器432的输入端440。远程控制开关204中开关T′、R′和L′的动作对应于调光器开关202中开关T、R和L的动作。
图4B显示了所述信号检测器432的示意图。从所述开关T、R和L以及AD端接收信号检测器432的输入440。两个输出442(AD_LOWER)和444(AD_RAISE)被提供给微处理器426。当所述降低开关L被按下时，电流会在所述AC电源406的正半周期期间从输入440经由信号检测器432的二极管D1和两个电阻R1，R2流出。当电流流过时，所述电阻R2两端会产生偏压，该偏压会促使晶体管Q1开始导通，因此将所述输出AD_LOWER拉升到电压VCC2的标准。在负半周期期间，电阻R3将输出AD_LOWER的电压拉降到电路公共端。因此，当开关L被按下时，由每个正半周期期间的脉冲组成的高态有效控制信号将在所述输出AD_LOWER产生。
当提升开关R被按下并且稳压二极管Z1的击穿电压被超过时，电流会在负半周期期间流入输入440并通过二极管D2、稳压二极管Z1和两个电阻R4，R5。所述稳压二极管Z1限定所述电阻R4，R5两端的电压并且从而限定通过所述电阻的电流。当电流流过时，电阻R5两端所产生的偏压会促使晶体管Q2开始导通，并且所述输出AD_RAISE会接着被拉降到电路公共端。电阻R6被提供以在正半周期期间将输出AD_RAISE的电压拉升到电压VCC1。在这种情况下，当开关R被按下时，由每个负半周期期间的脉冲组成的低态有效控制信号将在所述输出AD_RAISE产生。
当拨动开关T被按下时，电流在两个半周期期间都会流过信号检测器632，并且上述两种控制信号都会在所述输出AD_LOWER和AD_RAISE产生。
当所述开关T′、R′和L′在远程控制开关204上被按下时，信号检测器432与当开关T、R和L被按下的时候一样运行。此外，如果远程控制开关204被置于所述调光器开关202的线路端，所述信号检测器432会同样地运行。然而，当所述开关L′在这种情况下被按下，二极管D1会在负半周期期间导通，并且在所述AD_LOWER输出的信号会在负半周期期间具有脉冲。此外，当所述开关R′被按下时，二极管D2会在正半周期期间导通，并且在所述AD_RAISE输出的信号会在正半周期期间具有脉冲。
即使所述多位置照明控制系统200允许在三向系统中使用智能调光器开关，但消费者仍然必须将远程控制开关204随同智能调光器开关202一起购买。通常地，当为三向系统购买智能调光器开关时，普通消费者不知道还需要远程控制开关，直到在购买后安装了智能调光器开关时才会发现智能调光器不能与现有的三向开关一起正常工作。因此，存在智能三向调光器开关的需求，该智能三向调光器开关可以被安装在三向系统中而不需要购买和安装特定的远程控制开关。

发明内容

根据本发明，用于控制由AC电源供电的照明负载的亮度的新型照明控制系统包括负载控制设备和持久开关。调光器开关包括两个负载端、耦合在所述负载端之间的用于传送电流到负载的可控导电设备、以及辅助端。所述负载控制设备用于使照明负载在照明负载被点亮时的开启状态和照明负载不被点亮时的关闭状态之间切换。所述持久开关耦合在所述辅助端和负载控制设备的负载端的任意一个之间。该持久开关具有闭合状态和断开状态，在所述闭合状态中所述辅助端被耦合到所述负载端的任意一个，在所述断开状态中所述负载端不被耦合到所述负载端的任意一个。所述负载控制设备用于在所述持久开关在断开状态和闭合状态之间变化时对照明负载进行切换。
在另一方面，本发明提供了一种用于在包括负载控制设备和持久开关的照明控制系统中控制由AC电源供电的照明负载的亮度的方法。所述负载控制设备包括两个负载端和一个辅助端。所述持久开关具有用于将所述辅助端和所述两个负载端中的一者耦合的闭合状态，以及用于将所述辅助端和所述负载端去耦合的断开状态。所述方法的步骤包括对所述持久开关的先前状态存储、对所述持久开关的的当前状态进行检测、将该当前状态与先前状态进行比较，以及基于所述比较步骤改变照明负载的亮度。

附图说明

图1A为标准三向开关系统的简化结构图；
图1B为现有技术的三向开关系统的简化结构图；
图2为典型的现有技术多位置照明控制系统的简化结构图；
图3为图2中的多位置照明控制系统的调光器开关的用户界面；
图4为图2中的多位置照明控制系统的调光器开关和远程控制开关的简化结构图；
图4B为图4A中的调光器开关的信号检测器的示意图；
图5为本发明的三向调光器开关系统的简化结构图；
图6为用于监控图5中的三向调光器系统的调光器开关的AD端的步骤流程图。

具体实施方式

当参考附图进行阅读时，上述概要以及下面的对优选实施方式的详细描述可以被更容易地理解。出于阐述本发明的目的，在图中显示了目前优选的实施方式，其中在所述附图中的多个视图中，相同的数字表示同样的部分。然而，可以理解地是，本发明并不限于特定公开的方法和设备。
参考图5，显示了根据本发明的三向调光器开关系统500。该系统500包括新型智能三向调光器开关502和标准持久三向开关504。安装者不需要购买特别的远程控制开关以替代所述三向开关504。所述智能三向调光器开关502替代图1A中的线路端三向开关102而被有线连接并且被连接到AC电源506。在所述三向开关504的壁盒中需要简单的重新布线510以将智能三向调光器开关502的DH端从所述三向开关504的第一联接位置(图5中的位置A)断开并将所述DH端连接到照明负载508。所述三向开关的另一个联接位置(图5中的位置B)被连接到所述智能三向调光器开关502的AD端。
结果所述智能三向调光器开关502始终被连接在所述AC电源506和照明负载508之间，而不依赖于三向开关504的位置。所述三向开关504现在通过将调光热电压连接到所述智能三向调光器开关的AD端或者将调光热电压从所述智能三向调光器开关的AD端断开而运行。所述智能三向调光器开关502还可以被有线连接到系统500的负载端，并且所述三向开关504的操作可以将AC电源电压连接到所述智能三向调光器开关的AD端以及将AC电源电压从所述智能三向调光器开关的AD端断开。此外，由于所述第一位置A没有被使用，因此可以使用两路开关代替三向开关504。
所述智能三向调光器开关502的电路图与图4A中所示的现有技术智能三向调光器开关202的电路图完全一样。由于所述三向开关504的操作，本发明的智能调光器502的信号检测器432将在输出AD_RAISE和AD_LOWER同时提供信号或者在两个输出均没有信号。
本发明的智能三向调光器开关502具有在微处理器426上运行的新型操作软件以便在系统500中正确地运行。除了在AD端接收信号，该信号为表示远程控制开关204中瞬时开关T′、R′和L′中的一者闭合的短脉冲(100-200毫秒)，所述智能三向调光器开关502还确定所述AD端的电压何时转换状态(例如，从AC线电压信号到零伏特，反之亦然)。基于该确定，所述智能三向调光器开关502对所述照明负载508的状态进行切换。该智能三向调光器开关502还响应于用户界面上制动器316(或类似的制动器)的制动对所述照明负载508的状态进行切换。
图6显示了概述用于监控所述智能三向调光器502的AD端的新型方法的流程图并且开始于步骤610。首先，在步骤611中，两个变量N和PREV_AD_SAMPLE被初始化为零，并且第三个变量POWER_UP被初始化为真(TRUE)。
接下来，在步骤612中，当FET420、422不导通时，微处理器426对信号检测器432的输出(该输出代表AD端的电压)进行采样。优选地，所述采样应该发生在AC电源电压的峰值处或者在该峰值附近，从而最小化噪声对采样程序的影响。通常地，AC电源会被噪声源所影响，该噪声源在波形的零交叉附近包括更大比例的AC电源电压，即，瞬时电压小。因此，所述智能三向调光器尽量在AC电源电压的峰值附近对所述信号检测器的输出进行采样以避免错误的值被提取。
在步骤612中，对所述智能三向调光器是以前沿相位控制调光运行还是以后沿相位控制调光运行进行判定。如果该调光器以前沿相位控制调光(即FET在每个半周期的起始处不导通)运行，程序跳到步骤614。如果调光器的启动角(firing angle)小于50％(即所述FET在线电压的峰值之前开始导通)，则所述FET仅仅只在每个半周期起始处的一小段时间不导通并且在步骤616采样即刻发生于启动角之前。如果所述调光器的启动角大于或等于50％(在步骤614)，则在步骤618采样发生于AC电源电压的峰值处。如果在步骤612判定调光器以后沿相位控制调光运行(即所述FET在每个半周期的起始处导通)，程序跳至步骤620。如果调光器的启动角大于50％(即所述FET在所述线电压的峰值之后停止导通)，则所述FET仅仅在每个半周期的结尾的一小段时间不导通并且在步骤620所述信号检测器的输出必须在启动角之后即刻被采样。否则，在步骤618所述采样发生于线的峰值处。所述采样程序的结果被存储在变量AD_SAMPLE中，该变量AD_SAMPLE表示所述三向开关504的两个状态中的任意一个。
接下来，所述微处理器判定所述变量AD_SAMPLE是否与AD端的先前状态(PREV_AD_STATE)不同。如果MAX_SAMPLE连续采样相同但不同于所述AD端的先前状态，则检测到了被连接的三向开关的状态的有效转换。计数器N被用于重复地对所述AD端进行与MAX_SAMPLE相等的多次的采样，从而最小化所述三向开关504处开关弹跳的影响和所述AC电源电压中噪声的影响。在步骤624，如果计数器N的值为零，程序跳至步骤626。如果当前采样值AD_SAMPLE等于AD端的先前状态PREV_AD_STATE，则程序回溯到开始。如果在步骤626在AD端检测到变化，则在步骤628所述计数器N被设定为MAX_SAMPLE并且表示AD端的先前采样(PREV_AD_SAMPLE)的变量被设定为当前AD采样的值。所述程序回溯到开始以对所述AD端的另一个值进行采样。
如果在步骤624，所述计数器N的值不为零(意味着在AD端检测到变化)，则“反弹跳”步骤开始。在步骤630，如果当前采样值不等于先前采样值，则MAX_SAMPLE连续AD采样不具有相同的值，并且在步骤632，所述计数器N的值被设定为零，并且程序回溯到开始。然而，如果当前采样值等于所述先前采样值，则在步骤634所述计数器N被减一。
如果在步骤636中，所述计数器N的值不等于零，意味着没有读取适当数量的AD端的相同连续采样，程序回溯到开始以对所述AD端的另一个值进行采样。在另一方面，如果在步骤636所述计数器的值等于零，则已经读取了适当数量的AD端的相同连续采样并且已经确定了所述AD端的状态的转换。在步骤638，所述AD端的新状态被存储到变量PREV_AD_STATE。如果在步骤639变量POWER_JP为假(FALSE)，则调光器和照明负载的状态(即开启或关闭)必须被切换。如果在步骤641调光器当前开启，则在步骤642该调光器被关闭。否则，该调光器将在步骤644被开启。在将所述调光器关闭或开启后，程序回溯到开始再次进行采样。如果在步骤639变量POWER_UP为真(TRUE)，则所述调光器仅仅被启动，并且图6中的程序循环被首次执行。因此，在步骤640，所述变量POWER_UP被设定为假(FALSE)，并且程序回溯到开始而不需要切换所述调光器的状态。
所述调光器开关502在本发明的三向调光器开关系统500或者图2中的现有技术多位置照明控制系统200中均可工作。所述微处理器被以新的方式进行编程，从而确定AD端信号(瞬时或持久)的属性并且将操作在两种不同模式之间转换。例如，如果调光器开关502以本发明的方式(即持久工作模式)工作，并且所述微处理器426仅在信号检测器432的两个输出端中的一个上接收到信号(对被连接的远程控制开关204的开关R′或开关L′的制动进行指示)，则该调光器开关将转换为瞬时工作模式。在瞬时模式中，所述调光器开关将以类似现有技术系统200的方式工作，其中AD端的脉冲表示远程控制开关204上的按钮被按下。然而，如果所述调光器开关502在瞬时模式工作，并且所述微处理器426在超过预定时间段期间连续在所述信号检测器432的两个输出端接收信号，则该调光器开关502将转换为持久工作模式，在该持久工作模式中AD端信号状态的转换会促使调光器对所述照明负载的状态进行切换。优选地，所述预定时间段大约为10秒，该时间段适当地大于远程控制调光器的用户界面上可能发生的任何特定的按钮按动，例如长期控住以将照明负载减弱到关闭。
虽然本发明参考特定实施例进行描述，但许多变化和改进以及其他用途将很容易为本领域技术人员所公知。因此，本发明不应限于此处特定公开的内容，而仅限于所附权利要求。