NO861485L

NO861485L - Mikrodatamaskin-styrt lysbryter.

Info

Publication number: NO861485L
Application number: NO861485A
Authority: NO
Inventors: Gordon W Pearlman; Steven B Carlson
Original assignee: Lightolier Inc
Priority date: 1985-04-17
Filing date: 1986-04-16
Publication date: 1986-10-20
Also published as: DE3612264A1; SE8601588L; IT8620105A0; US4649323A; IT8620105A1; DK173786D0; IT1190627B; CA1239662A; FR2580888A1; NL8600894A; DK173786A; ZA862808B; GB2173961A; JPS61243694A; AU5600886A; GB2173961B; GB8606167D0; SE8601588D0; CN86102632A; BE904600A

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en manuelt betjent bryter slik som

en vegg-montert lysbryter for å styre lysintensitetsnivået fra en lys-armatur og nærmere bestemt en lysnivåstyreenhet som aktiveres av bryteren som omfatter en mikrodatamaskin for å iverksette styre-programmer til å regulere lysintensitetsnivået.

Vegg-monterte lysbrytere som omfatter en dimmer er blitt i økende grad populær, særlig for boligformål hvor det er ønskelig nøyaktig å styre lysintensitetsnivået i et spesielt rom. Slike lysbrytere omfatter vanligvis en variabel motstand som manipuleres manuelt til å styre spenningsinnmatningen til lyset, hvor den variable motstand er koplet i serie med en vekselstrømskraftledning i huset. Et ønsket trekk ved slike brytere ville være evnen til å gå tilbake til forutbestemt lysintensitetsnivåer fra forhold med enten full effekt innkoplet eller full effekt utkoplet. Imidlertid har slike brytere ingen slik hukommelse og tidligere etablerte lysintensitetsnivåer kan kun gjenopprettes ved manuell betjening og gjetninger.

Der eksisterer imidlertid berøringsaktiverte dimmerstyreenheter som beveger seg gjennom en fra dimmet til klart lys syklus og tilbake igjen,

og omfatter en hukommelsesfunksjon slik at fjerning av hånden fra bryteren vil stoppe syklusen og lagre lysintensitetsnivået ved det punktet i hukommelsen. En påfølgende berøring vil slå lyset av og nok en ytterligere berøring vil bringe lyset til sitt tidligere intensitetsnivå basert på verdien av det intensitetsnivået som er lagret i hukommelsen. Selv om dette er en forbedring relativt den manuelt betjente dimmer av typen variabel motstand, krever denne dimmeren at brukeren manuelt beveger dimmeren gjennom en fullstendig syklus fra dimmet lys til klart lys til å komme frem til et ønsket intensitetsnivå. Denne sistnevnte bryter er kjent som en DECORA® berøringsdimmer og fremstilles av Leviton Manufacturing Company, Inc., Littleneck, New York, USA. DECORA® berøringsdimmeren mangler imidlertid den allsidighet som behøves for visse estetiske effekter slik som en automatisk gradvis toning fra et lysnivå til et annet. Dessuten kan den ikke endre retningen, dvs. enten økningen (opp) eller minskningen (ned), av lysintensitet fra en retning til en annen uten å tilføre en hel syklus fra dimmet til klart lys og tilbake igjen. Dessuten har berørings dimmeren ikke noen "fjern"-mulighet som

ville muliggjøre at man kunne anvende dens egenskaper fra et fjerntligg-

ende sted, slik som et inngangsparti eller et annet rom. Helfunksjons-fjerneanordninger er vanlige med de ordinære to-posisjonsdysebryterne,

men har ikke vært tilgjengelige for dimmere p.g.a. kretskompleksiteten.

Nok en annen lysstyring av berøringstypen er vist i US-patent

nr. 3.805.096 og i US-patent nr. 4.359.670. Disse anordninger reagerer på berøringsvarigheten til initiering av forskjellige styrefunksjoner, men omfatter ingen mulighet .for automatisk å tone lys fra et nivå til et annet.

Automatisk toning av lys har tidligere kun vært tilgjengelig i forbindelse

med teaterlyssystemer som anvender meget kompliserte koplingsinnmat-

ninger slik som tastaturkommandoer eller omfattende oppstillinger av bryter. Eksempler på slike systemer er vist i US-patentene nr. 4.241.295, 4.240.011, 3.706.914, 3.766.431 og 3.668.467.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en meget anvendlig mikrodatamaskin-styrt lysnivåintensitetsbryter som opereres ved hjelp av et par ikke-låsende brytere som tilveiebringer innmatninger til mikrodatamaskinen. De ikke-låsende brytere kan anbringes som øvre og nedre brytere på et vippepanel eller uavhengig par av paneler som normalt er forspent til å være i en nøytral stilling. Bryterne er der koplet i serie med vekselstrømnettet kraftlinje slik at når den ene eller annen bryter nedtrykkes blir et signal i form av en serie av sekvensmessige pulser levert til mikrodatamaskinen.

Når bryteren nedtrykkes i enten opp eller nedretningen, bestemmer mikrodatamaskinen først hvorvidt nedtrykningen av bryteren er forbigå-

ende, dvs. en kort berøring, eller hvorvidt den holdes nede under en periode som er mer enn en forbigående varighet. Når bryteren holdes,

kjører mikrodatamaskinen nivået for lysintensiteten frem i den retning som er angitt av bryteren, dvs. enten mot lyst eller mot dimmete. Når bryteren deretter slippes, lagrer mikrodatamaskinen det eksisterende nivået for lysintensiteten som et "forutinnstillet"-nivå i sin hukommelse.

Hvis bryteren først berøres i den ene eller annen retning med lysintensi-

teten på et visst statisk nivå, vil mikrodatamaskinen bevirke nivået for

lysintensiteten til automatisk å gå frem eller "trone" mot et forutbestemt nivå, enten "fullt innkoplet", "utkoplet" eller "forutinnstillet". Toningen kan opptre med en takt som kan programmeres i mikrodatamaskinen. Hvis ønskelig kan hastigheten for toningen variere avhengig hvorvidt toningen er fra dimmet til lyst eller omvendt. Eksempelvis er det mulig å programmere alle nedtoninger til å skje mer gradvis enn oppadtoning-ene. Hvis bryteren berøres påny mens lysintensiteten tones mot det forutinnstillede nivået, vil mikrodatamaskinen stoppe toningen og bevirke at lysintensitetsnivået brått skiftes til det forutinnstillede nivået. Hvis "opp"-bryteren berøres med lys på det forutinnstillede nivået, vil lysintensiteten tones til fullt maksimum. Hvis den berøres i nedadposisjonen når lysintensitetsnivået er på den forutinnstilte posisjon, vil lysintensiteten tones mot null. Således fortolker mikrodatamaskinen kommandoens karakter, dvs. en holding eller en berøring, bestemmer strømsty rings - modusen, og iverksetter en lysintensitetsstyringsfunksjon som følge derav. De tre typer av programmer er forutinnstillet, automatisk toning, og brå overgang.

De ikke-låsende brytere tilveiebringer en pulsinnmatning, som utledes fra vekselstrømskraftkilden til lysbryteren gjennom et fastspennings og halvbølgelikerettingsnett. Således er innmatningen til mikrodatamaskinen en rekke firkantbølgepulser. Mikrodatamaskinen har et internt program som teller antallet av sekvensmessige pulsserier for å bestemme om bryteren er blitt berørt eller holdt og utfører en styreprogrammodus i henhold til dette.

Mikrodatamaskinen er koplet til en lyskilde slik som en glødlyspære av effekt mellom 40 og 2000 watt ved hjelp av en tyristor faststoffbryter. Tyristoren styrer effekt til glødlyskilden ved å bli innkoplet på en forutbestemt fasevinkel relativt vekselstrømlinjekildens fase. For dette formål reagerer tyristoren på et tidsbestemt tenningssignal generert av mikrodatamaskinen ifølge programmet som er i drift. Tenningssignalet synkroniseres med den innkommende krafttilførselslinjen ved hjelp av en nullkryssingsdetektor som detekterer overgangen i vekselsstrømskraft-linjen fra positivt til negativt. Mikrodatamaskinen mottar null-kryss-ingsinformasjonen og synkroniserer denne informasjon med sin interne klokke som styrer tidsbestemmelsen av tennsignalet for tyristoren. På denne måte kan tidsbestemmelsen av tyristorens tennsignal kalibreres til det ønskede lysintensitetsnivået og representerer en fasevinkel ved hvilken vekselstrømslinjen ledes inn i glødelyskilden.

Når enten "opp" eller "ned" bryteren holdes, bestemmer datamaskinen

først det eksisterende lysintensitetsnivået. Mikrodatamaskinen bevirker så lysintensitetsnivået til å øke for "opp" eller minske for "ned" i forutbestemte inkrementer ved å intitiere tyristortennsignaler som enten bringer, fasestyringen av vekselstrømsbølgen frem eller retarderer den. Så

lenge som enten den ene eller den andre bryteren holdes "på", vil lysintensitetsnivået gradvis øke eller avta. Hver gang et ytterligere lysintensitetsinkrement tilføyes erstatter dette det eksisterende nivået i minnet som fortsetter å bli samplet på en lukket-sløyfemåte inntil bryteren slippes. Når bryteren slippes, vil det eksisterende lysintensitetsnivået bli lagret i hukommelsen som et "forutinnstillet" nivå.

Når den ene eller annen bryter berøres, vil mikrodatamaskinen utspørre hukommelsen for å finne ut om det eksisterende nivået er lik det forutinnstillede nivået. Denne bestemmer hvorvidt en toning er i gang eller hvorvidt lysintensiteten ikke endrer seg. De påfølgende styremodi, "toning" og "brå overgang" avhenger så av hvorvidt det nye nivået i hukommelsen er forutinnstillet, fullstendig innkoplet, eller fullstendig utkoplet, og hvorvidt det eksisterende nivået er høyere enn, lavere enn eller lik dette nivået.

Bryterne er oppkoplet på linje med nettets 120-volt vekselstrømsledning. Ettersom bryterne bestandig er enten "på" eller "av" og der ikke er noen variable motstander anvendt for dimmings funk sjonene, kan et parallelt sett av fjernbrytere, også koples på linje med vekselstrømsledningen, tilveiebringes for å gi fullstendig fjernmulighet. Således kan en annen koplingsboks tilveiebringes i et inngangsparti eller hosliggende rom som fullstendig dupliserer funksjonen av den primære koplingsboksen uten nødvendigheten av duplisering av mikrodatamaskinen og dens tilhørende kretser. Fjernbryterne koples parallelt med primærbryterne gjennom deres vegg-monterte koplingsboks som danner en andre parallell innmatning til mikrodatamaskinen.

Et primært formål med denne oppfinnelse er å tilveiebringe en lysnivåstyreenhet som tilveiebringer en maksimal grad av fleksibilitet ved endring av nivåer av lysintensitet ifølge brukerens ønsker.

Et ytterligere formål med denne oppfinnelse er å tilveiebringe en lysnivåstyreenhet som omfatter en automatisk toner for gradvis å tone lysintensitetsnivået fra et eksisterende nivå til et forutinnstillet nivå.

Nok et ytterligere formål med denne oppfinnelse er å tilveiebringe en lysnivåstyreenhet som har middel for manuelt å overstyre den automatiske toneren og for å foreta brå overganger i lysnivåintensitet fra et eksisterende nivå til et forutbestemt nivå.

Nok et ytterligere formål med denne oppfinnelse er å tilveiebringe lysnivåstyreenhet som har de ovennevnte trekk og som kan monteres innenfor en standard veggbryter panelboks og koples til en standard 60-perioders vekselstrøms husholdningskrafttilførsel.

Et ennu ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en lysnivåstyreenhet i en veggbryteroppkopling som er mikrodatamaskin-styrt og reagerer på tilstanden hos ikke-låsende brytere som gir et digitalt inngangssignal til mikrodatamaskinen.

Et videre formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en lysnivåstyreenhet som har et flertall lysstyringsmodi, i hvilken den spesielle modus som velges er en funksjon av tidsperioden som den ikke-låsende styrebryteren trykkes på.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en lysnivåstyreenhet i en veggbryteroppkopling som har en visuell indikasjon av lysintensiteten på rommet.

Nok et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en veggmontert lysnivåstyreenhet som har full fjernbetjeningsmulighet.

De foregående og andre formål, trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil lettere forstås ved å betrakte den etterfølgende detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen sett i forbindelse med de vedlagte tegninger.

Fig. 1 er et skjematisk blokkskjema over en krets konstruert ifølge

den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 2 er et sideriss over en veggbryterinstallasjon som inneholder

kretsen ifølge den foreliggende oppfinnelse vist i fig. 1.

Fig. 3 er et frontriss av en alternativ type av veggbryterinstallasjon.

Fig. 3(a) er et sideriss av veggbryterinstallasjonen i fig. 3.

Fig. 4 er et flytskjema som viser operasjonsmåten for kretsen i fig. 1.

Fig. 4(a) er en fortsettelse av en del av flytskjemaet i fig. 4.

Fig. (4b) er en ytterligere fortsettelse av flytskjemaet i fig. 4.

Fig. 5 er et bølgeformdiagram som viser styringsmåten for linje-spenningsinnmatningen til en lyskilde som anvender kretsen i fig. 1.

En lyskilde 10 kan eksempelvis være en glødelampekilde som trekker en effekt mellom 40 og 2000 watt og som er koplet til en vekselstrømskraft-kilde 12 gjennom en tyristor 14. Vekselstrømskilden 12 er en vanlig husholdningskrafttilførsel, 60 Hz, 120 volt AC. Tyristoren 14 er en to-veis SCR styreenhet. Styrelinjen 11 for tyristoren 14 er koplet til en mikrodatamaskin 16. Mikrodatamaskinen 16 drives fra en likestrøms-krafttilførsel 18 og omfatter en innmatning fra en null-kryssingsgenerator 20 som også er koplet til vekselstrømskraftkilden 12. En veggbryter-innstallasjon 22 (som befinner seg innenfor den stiplede linjen i fig. 1) kan omfatte et par ikke-låsende brytere 24a og 24b og en LED-fremviser 26. LED-fremviseren kan være koplet til mikrodatamaskinen 16 ved hjelp av en buss 28 som kan omfatte et hvilket som helst ønsket flertall av linjer. I det viste eksempel i fig. 1 er linjen 28 en åtte linjers buss. Hver av de ikke-låsende bryterne 24a og 24b innbefatter en likeretter og fastspenningskrets, henholdsvis 30a og 30b, som tilveiebringer halvbølge-likeretting og spenningsfastlåsning. Bryterne 24a og 24b er koplet til vekselstrømskraftkilden 12 via en motstand 17 og dioder 13 og 15. Utmatningen fra likeretter og fastspenningskretsene 30a og 30b er koplet som innmatninger til mikrodatamaskinen 16. Mikrodatamaskinen 16 omfatter også en klokke som eksempelvis kan være en krystalloscillator 32. Mikrodatamaskinen 16 omfatter også som en innmatning et tilbake-stillingsnett 34. En fjerntliggende innmatning 19 kan også tilveiebringes som en parallell innmatning til kretsene 30a og 30b. Den fjerntliggende innmatningen 19 er i alle henseender identiske med bryternettet 24a og 24b innbefattende motstanden 17 koplet til vekselstrømslinjen og diodene 13 og 15. Således kan enten vegg-montasjen 22 eller den fjerntliggende innmatning 19 initiere funksjonen som er omtalt her.

Mellom tyristoren 14 og lyskilden 10 er der en drosselspole eller induksjonsspole 36 som tilveiebringer strømdempning for lyskilden 10. Uten en slik drossel 36 kan filamentet i en glødlyskilde slik som lyskilden 10 fysisk oscillere under visse betingelser. Tyristoren 14 har en utmatning som omfatter vekselstrømspulser som har relativt hurtige stigetider. Drosselen 36 utjevner formen av disse pulsene slik at der ikke er noen ringing eller uønsket oscillasjon innenfor lyskilden 10.

Innmatningen fra mikrodatamaskinen 16 fra likeretter og fastspenningskretsene 30a og 30b reagerer på en serie av sekvensmessige firkantbølge-pulser. Disse pulser utvikles fra linjeinngangene gjennom enten bryter 24a eller 24b. Hvis eksempelvis bryter 24a nedtrykkes blir linjespenn-ingen matet til likeretter og fastspenningskretsen 30a som tilveiebringer halvbølgelikeretting og fastspenner spenningstoppene til et nivå som er forenlige med mikrodatamaskinens innganger, dvs. ca. 5 volt. Bryterne 24a og 24b er anordnet til å tilveiebringe henholdsvis "opp" og "ned" lysnivåendringer. En detaljert funksjonsbeskrivelse av konsekventen av å trykke på den ene eller annen bryter vil bli forklart nedenfor, men generelt øker bryteren 24a lyshetsnivået hos lyskilden 10 og derfor anses som en "opp" bryter og bryteren 24b minsker lyshetsnivået hos lyskilden 10 og kan derfor anses som en "ned" bryter. Følgelig tilveiebringer likeretter og fastspenningskretsen 30b negativt-gående firkantbølgepulser som en innmatning til mikrodatamaskinen 16 og kretsen 30a tilveiebringer positivt-gåendene firkantbølgepulser. Tilbakestillingsnettet 34 tilveiebringer et signal som tilbakestiller mikrodatamaskinen 16 ved initiell oppkjøring av systemet uansett variasjon i likestrømskrafttilførselen 18. Slike kretser er velkjente innenfor elektronikken. Nullkryssingsdetek-toren 20 bestemmer nullkrysningspunktene hos inngangseffekt veksel-strømsbølgeformen fra vekselstrømskraftkilden 12. Den informasjon synkroniseres med krystalloscillatoren 32 slik at tyristoren 14 kan styres ved portstyrespenning fra vekselstrømskraftkilden 12 inn i lyskilden 10

ved forutbestemte tidspunkter relativt null-kryssingspunktene.

Mikrodatamaskinen 16 er en enkelt-brikke mikrostyreenhet som kan omfatte leselager og direktelager. En slik mikrostyreenhet fremstilles av National Semiconductor Co. og har modellnummeret COP413L. Mikrodatamaskinen 16 mottar kommandoer fra likeretter og fastspenningskrets-

ene 30a og 30b og synkroniserer disse kommandoer med null-kryssingspunktene for vekselstrømskraftlinjen ved hjelp av et signal fra null-kryssingsdetektoren 20, og tilveiebringer passende tenningskommander til tyristoren 14 over linjen 11. Programmene som utføres av mikrodatamaskinen 16 og fremgangsmåten for å operere bryterne 24a og 24b til å oppnå de programmerte resultater, vil bli forklart nedenfor.

Idet det nå vises til flytskjemaene på fig. 4, 4(a) og 4(b), er der fire mulige brytertilstander for bryterne 24a og 24b. Disse er identifisert som bestemmelsesmodi "opp holdt", "ned holdt", "opp gyldig", og "ned gyldig". Der eksisterer også muligheter for at ingen av de fire ovennevnte tilstander eksisterer og lyset vil forbli på sitt eksisterende nivå

ved den kontinuerlige fullføringen av null-kryssings ("N.K") prosedyren,

vist med stiplet kontur i den nedre halvdel av fig. 4, en gang hvert 1/120 sekund. Denne prosedyre er ansvarlig for genereringen av et tenn eller kommandosignal over linje 11 som styrer fasevinkelen ved hvilken triakken tenner under hver 1/2-periode av 60 Hz vekselstrømseffekt-innmatningen. Hvis ønskelig kan N.K. prosedyren utføres hver andre halvperiode eller hver tredje halvperiode. Således kunne en instruksjon tilveiebringes i programmet til å hoppe over et visst antall halvperioder før utførelse av N.K. prosedyren. Virkningen av en slike instruksjon ville være å gi en mer gradvis automatisk toning eller forutinnstilling.

Det første trinnet i nullkryssingsdelrutinen er å bestemme om det eksisterende intensitetsnivået "C" er lik et nytt eller ønsket intensitetsnivå. Det nye nivået, angitt med bokstaven "N", kan ha en av tre verdier. Det kan være lik "det forutinnstillede" nivået, "fullt innkoplet" eller "fullt utkoplet". Således, i et tilfelle hvor N er lik C, hvilket vil være tilfellet hvis ingen av bryterbetingelsene identifisert i de fire bestemmelsesknutepunktene ovenfor i øyeblikket eksisterte, ville mikrodatamaskinen 16 bestemme tidspunktet for null-kryssingen av veksel-strømsinngangsbølgen med referanse til sin egen interne klokke. Såsnart det bestemmes at en nullkryssing har opptrådt, begynner mikrodatamaskinen 16 telling inntil den når et punkt i tid i den eksisterende halvperiode av vekselstrømsbølgen hvor spenningsinnmatningen vil bevirke lyset 10 til å få det ønskede lysintensitetsnivået N (fig. 5). Dette punkt i tid kan uttrykkes som en fasevinkel i linjeinngangsbølgen. Ved den forutbestemte fasevinkelen vil mikrodatamaskinen iverksette et tennsignal som vil bevirke tyristoren 14 til å lede den gjenværende del av veksel-spenningsbølgen inn i lyskilden 10. Den resulterende spenningsinnmating som er vist som "lastspenning"-linjen i fig. 5 er en skarpt sigende puls hvis effektinnhold representerer en brøkdel av den totale tilgjengelige vekselstrømseffektlinjeutmatning. Den skarpt stigende inngangsbølge-formen utjevnes av drosselen 36 til å eliminere ringing eller oscillasjon hos filamentet i lyskilden 10.

Tyristoren 14 tennes en gang hver halvperiode og etter hver tenning vil mikrodatamaskinen 16 utspørre innmatningene fra kretsene 30a og 30b for å bestemme statusen for bryterne 24a og 24b. Utspørringssekvensen og de resulterende beregninger for å bestemme det riktige lysnivået opptrer under en kort tidsperiode ved begynnelsen og ved slutten av hver halvperiode av inngangsbølgeformen som angitt ved de skraverte partier under kurven av inngangsbølgen i fig. 5. Under disse perioder genereres ikke noe tennsignal og tyristoren 14 forblir blokkert. Disse er punktene i perioden når imidlertid inngangsspenningen er lavest og virkningen på effekttilgjengeligheten er derfor ubetydelig.

Mikrodatamaskinen 16 bestemmer statusen for bryterne 24a og 24b basert på antallet av sekvensmessige firkantbølgepulser som telles ved hver av bryterinnmatningene fra kretsene 30a og 30b under hver samplingperiode. Nedtrykning av den eller andre av bryterne 24a eller 24b vil bevirke kretsen 30a eller 30b til å generere en serie av firkantbølgepulser under den tid som bryteren er nedtrykket. Således er antallet av mottatte sekvensmessige pulser en funksjon av tidslengden som brukeren manuelt nedtrykket panelet (se fig. 2 og 3) som aktiverer bryterne 24a og 24b. Mikrodatamaskinen 16 teller antallet av pulser for å skille mellom en "holde"-tilstand og en "berørings"-tilstand. Hvis mikrodatamaskinen 16

leser et forutbestemt antall pulser "n" når den utspørrer en bryter-innmatning, kan den fortolke tilstanden som en holde, og hvis den mottar et antall pulser større enn et forutbestemt maksimum "m", men mindre enn "n" kan den fortolke brytetilstanden som en "berøring". Det forutbestemte minimum er nødvendig slik at mikrodatamaskinen ikke vil fortolke uvedkommende støy som en gyldig brytertilstand.

Idet det påny vises til toppen av fig. 4, hvis n pulser telles mens innmatningen fra likerettings og fastspenningskretsen 30a samples, bestemmer mikrodatamaskinen at oppbryteren holdes. Den bestemmer så hvorvidt det eksisterende lysnivået C er på full effekt eller mindre enn full effekt. Hvis det eksisterende lysnivået C er mindre enn fullt, inkrementerer mikrodatamaskinen C og gjør samtidig det nye nivået som nettopp ble oppnådd lik C og det forutinnstillede nivået P lik C. Null-kryssingsprosedyren blir så utført. Resultatet av denne sløyfe er at så

lenge som brukeren fortsetter å trykke ned bryteren 24a, vil mikrodatamaskinen 16 bevirke C til å inkrementere et trinn av gangen pr. halvperiode inntil bryteren slippes. Hvis bryteren 24b forblir nedtrykket,

vil mikrodatamaskinen 16 dekrementere C samtidig som N = C og P = C

inntil lyset enten er fullstendig av eller inntil brukeren slipper opp knappen som styrer bryteren 24b. Operasjonen N = C og P = C er også hukommelsesoperasjoner og verdier av N og P lagres i hukommelse for påfølgende operasjoner. De ovenfor beskrevne sløyfer representerer forutinnstillingsmodusen for lysstyring og tjener til å etablere en ny verdi i hukommelsen for et lysintensitetsnivå P samtidig som et nytt lysintensitetsnivå etableres i lyskilden 10 gjennom null-kryssingsp rose - dyren.

Hvis mikrodatamaskinen 16 under en samplingperiode oppdager en "berørings"-tilstand på "opp"-bryteren 24a, utfører den en beregningsrutine vist i fig. 4a. Mikrodatamaskinen 16 bestemmer først om det eksisterende lysintensitetsnivået er lik det nye eller ønskede nivået av lysintensitet N. N ville kunne være det forutinnstilte nivået lagret i hukommelsen eller kunne være et nivå som tilsvarer full innkoplet effekt. Hvis C = N, bestemmer mikrodatamaskinen 16 så hvorvidt C = full effekt. Hvis ja, blir null-kryssingsprosedyren utført. Hvis nei, bestemmer mikrodatamaskinen om N er så lik P. Hvis ja, gjør mikrodatamaskinen N lik full effekt og utfører null-kryssingsprosedyren. Hvis nei, gjør mikrodatamaskinen 16 N lik P og utfører null-kryssingsprosedyren. Når N = P eller N = full og null-kryssingsprosedyren utføres, vil N ikke være lik C og derfor vil kommandoen "bevege C en mot N" i nullkryssingsprosedyren bli utført. Ettersom beregningsrutinen i fig. 4a etablerte N som en verdi som ikke var lik den eksisterende verdien C for lysintensitetsnivået, vil null-kryssingsprosedyren gjenta seg selv inntil N = C (idet der antas at ingen bryter er blitt nedtrykket i mellomtiden), ved hvilket tidspunkt lysintensitetsnivået vil forbli konstant på det nye nivået N. Således, når N ikke er lik C i null-kryssingsprosedyren, vil en automatisk toningsmodus iverksettes som beveger C en inkrementær verdi mot N hver gang sløyfen gjentas. Denne sløyfe utføres et valgt antall ganger pr. sekund og ved å velge det antallet eller størrelsen av inkrementære trinn gjennom hvilke N beveger seg, kan konstruktøren regulere helningen for den automatiske toningsmodus. Hvis eksempelvis inkrementene av N

r

gjøres meget små, vil der behøves fullføring av flere sløyfer til å beveges C til verdien av N (en saktere toning) enn det som ville behøves hvis de inkrementære verdier av C ble gjort større (en hurtigere toning). Ifølge den foretrukne utførelsesform oppdeles hver halvperiode i 160 inkrementære trinn og N.K. delrutinen utføres hver tredje halvperiode. Dette medfører en toning hvor de inkrementære økninger eller minskninger i lysintensitet er umerkelige og toningen synes å være jevn å kontinuerlig.

Hvis oppknappen berøres kort mens den automatiske toningsmodus er igang, vil et forskjellig sett av betingelser eksistere ved det første bestemmelsesknutepunktet i fig. 4a. I dette tilfellet vil C ikke være lik N fordi N = P ^-C og mikrodatamaskinen 16 vil være igang med tone C mot N. I et slikt tilfelle bestemmer mikrodatamaskinen først om N er større enn eller mindre enn C. Hvis N er større enn C, tilegnes C en verdi som er lik N. Dette bevirker nivået for lysintensiteten til brått å hoppe fra C til N. Når null-kryssingsprosedyren utføres vil N så være lik C og den automatiske toningsmodus vil bli omgått som vist i fig. 4. Således ligger forskjellen mellom en toning og en brå overgang i å gjøre

C enten lik et nytt eller ønsket nivå N eller å gjøre C lik en viss verdi

som ikke er N forutfor utføringen av null-kryssingsprosedyren. Hvis eksempelvis N ikke er større en C i fig. 4(a), gjør mikrodatamaskinen 16

N lik P et forutinnstillet nivå som er lavere enn C. Ettersom N så ikke

er lik C ved begynnelsen av null-kryssingsprosedyren, beveger C seg et trinn av gangen mot N som er lavere enn C, og en nedadautomatisk toning påbegynnes.

Operasjonen av bryteren når nedknappen berøres er tilsvarende opera-

sjonen for den situasjon som møtes når oppknappen berøres. Hvis ingen toning er igang når nedknappen berøres, vil C være lik N. Deretter vil N

bli gjort lik null og nullkryssingsprosedyren vil bevirke lysintensitets-

nivået til å tones til av. Hvis en toning er igang slik at når nedknappen berøres, N er enten lik, større enn eller mindre enn C, vil lyset enten tones til av eller gjør en brå overgang til av. En forsinkelsemodus kan tilveiebringes når en nedtoning er igang for å gjøre nedadtoningen mer gradvis enn oppadtoningen. Hvis under en null-kryssingsprosedyre en nedadtoning detekteres, vil mikrodatamaskinen 16 forsinke tyristor-tenningen inntil forsinkelsesprosedyren er blitt fullført, med inkrementer-

ing av forsinkelsesfunksjonen ett trinn av gangen inntil dens fullførelse. Hvis nedknappen trykkes mens en opptroning er igang, gjøres N lik null

og C tones mot N i null-kryssingsprosedyren. Hvis nedknappen trykkes på mens systemet tones mot av, vil N være mindre C og mikrodatamaskinen 16 vil gjøre C lik N som vil bevirke auto-toningsmodusen i null-kryssingsprosedyren til å bli omgått og lyset vil foreta en brå overgang av.

Fysisk kan systemet som er representert i blokkskjema i fig. 1 omsluttes

i en veggmontert lysbryter. Et eksempel på en slik bryter er vist i siderisset av bryteren i fig. 2. Bryteren i fig. 2 omfatter en dekkplate 38 og en rektangulær innfatning 40. Innfatningen 40 omfatter et vippermontert panel 42 som har to innadforløpende fingre 44a og 44b. Fingrene 44a og 44b er tilpasset til å danne kontakt med ikke-låsende trykknapper 46a og 46b. Trykknappene 46a og 46b er montert på et

trykt kretskort 48 som også omfatter kretselementene vist i blokk-skjemaet i fig. 1 med unntagelse av glødelyskilden 10 og vekselstrømstil-førselen 12. Det trykte kretskortet 48 er montert til et varmesluk 50 av aluminium. En luftgap sikkerhetsbryter 52 er også montert til varmesluket som bryter kretsen når glideren 67 aktiveres. Bryterkomponentene er omsluttet i en boks 54 av en størrelse som er forenlig med de eksisterende dimensjonsstandarder for veggmonterte lysbryterbokser. Innenfor boksen 54 befinner det seg en drosselspole 36. En åpning 56 i boksen 54 tilveiebringer et middel for å få forbindelse med glødelyskilden 10 ved hjelp av ledning 58. Vipperpanelet 42 omfatter åpninger 60 (hvor kun en slik åpning er vist i fig. 2) i hvilke er montert lys-emitterende dioder (LED) slik som LED 62. LED 62 er del av LED-fremviseren 26 vist i fig. 1. Der kan være så mange LED-dioder som ønskelig. Ifølge den foretrukne utførelsesform bør der være åtte p.g.a. at den brikke fra National Semiconductor som anvendes for mikrodatamaskinen 16 har åtte utganger som kan innrettes til å tilveiebringe et signal som angir det eksisterende lysintensitetsnivået. Eksempelvis kan nevnte LED-dioder anbringes i en oppstilling som strekker seg langs vipperpanelet 42 fra topp til bunn slik at den vertikale posisjonen i oppstillingen av LED-dioder som lyser angir lyshetsnivået. De ikke-låsende trykknapper 46a og 46b tilsvarer funksjonsmessig bryterne 24a og 24b i fig. 1. Således vil nedtrykning av den øvre delen av vipperpanelet 42 bevirke fingeren 44a til å danne inngrep med trykknappen 46a og lukke "opp" bryteren 24a. Likeledes vil nedtrykning av den nedre halvdelen av vipperpanelet 42 lukke "ned" bryteren 24b. Vipperpanelet 42 er forspent ved hjelp av et par vinklede ben 64a og 64b som passer fint innenfor en åpning i varmesluket 50. Benene 64a og 64b bevirker fingrene 44a og 44b til å frigjøre trykknappene 46a og 46b når der ikke er noe manuelt trykk på den ene eller annen halvdel av vipperpanelet 42.

En alternativ utførelsesform av vegginstallasjonen for fig. 2 er vist i fig.

3 og 3a. Vegg-installasjonen i fig. 3 omfatter en dekkplate 66 og to trykkplater 68a og 68b. Lysemiterende dioder (LED) 62 er anbragt vertikalt fra topp til bunn gjennom åpninger i henholdsvis platene 68a og 68b. Hver av skyveplatene 68a og 68b omfatter innadragende fingre 70a og 70b som danner inngrep med trykknapper 72a og 72b som er tilsvarende i alle henseender med trykknappene 46a og 46b. Platene 68a og 68b er forspent ved hjelp av et forspenningsmiddel slik som en fjær (ikke vist). De elektriske komponenter i fig. 1 befinner seg innenfor en boks 74 på en måte som er tilsvarende for den som er vist i fig. 2.

Selv om ikke-låsende brytere foretrekkes, ville en vippebryter av vekk-fra-senter typen (dvs. vanlig vegg-montert bryter) kunne anvendes. Brukeren må ganske enkelt øyeblikkelig trykke ned bryteren i den ene

eller annen retning og bringe den til senter for en "berøring" og holde den lenger for en "holding".

Ved reell drift vil skyving på opp-panelet 68a eller den øvre halvdelen av vipperbryteren 42 når lyset er av, bevirke at lysintensitetsnivået stiger og tones gradvis mot det forutinnstilte nivået. Hvis toningen er igang,

vil berøring av panel 68a eller vippebryteren 42 i opp-posisjonen bevirke lyset til å foreta en brå overgang til det forutinnstilte nivået. Hvis opp trykkes på mens lyset er på forutinnstilte nivået, vil lyset tones til en full effekttilstand og hvis opp trykkes på mens lyset tones til en full opp-tilstand vil lyset foreta en brå overgang til full effekt. Hvis nedbryteren 68b eller den nedre halvdel av vipperpanelet 42 nedtrykkes,

som angir en nedkoplingstilstand, vil lyset tone mot av eller null. Hvis nedknappen skyves på mens en nedtoning er igang, vil lyset foreta en brå overgang til av. Hvis på den annen side oppbryterpanelet 68a eller det øvre partiet av vipperpanelet 42 skyves på mens en nedtoning er igang, vil lyset tones til det forutinnstilte nivået. Når panelet 68a eller 68b holdes i en stilling over en periode som er mer enn overgangsvarig-

heten, vil lysnivået bevege seg opp eller ned og kun stoppe når panelet slippes. Samtidig vil mikrodatamaskinen lagre det eksisterende lysintensitetsnivået i hukommelsen som det forutinnstilte nivået P. Denne forutinnstilling forblig i hukommelsen inntil en påfølgende holding av den ene eller andre av bryterne skjer for å etablere et nytt nivå.

Hvis ønskelig kan koplingsfunksjonen oppdeles mellom en "berøring" og "holding" og et andre sett av brytere kan tilveiebringes for å overta en av de ovennevnte funksjoner. Eksempelvis kunne et vipperpanel bli tilegnet oppad eller nedad berøringer og et andre panel eller vippe kunne tilveiebringe holdefunksjonen for forutinnstilling. Dessuten er det ikke nødvendig at berørings- eller holdefunksjonen avhenger av tidsvarigheten for nedtrykningen av bryteren. Hvis to sett av brytere anvendes, kan mikrodatamaskinen 16 programmeres til å godta et sett av brytere på en inngangspinne som berøringsinngangen og det andre settet som holde, eller forutinnstillings-inngangen på en annen pinne uansett tidslengden som den eller den andre holdes nede.

Benevnelsene og uttrykkene som er blitt anvendt i den foregående beskrivelse er anvendt der som beskrivelsesbenevnelser og ikke i begrensende henseende, og der er ikke tilsiktet, ved bruken av slike benevnelser og uttrykk, å utelukke ekvivalenter av de trekk som er vist og beskrevet eller deler derav, idet der vil forstås at oppfinnelsens omfang er definert og begrenset kun av de etterfølgende patentkrav.

Claims

1. Lysnivåstyreenhet som omfatter en lyskilde koplet til minst et styrebrytermiddel som har en nedtrykket tilstand og en ikke-nedtrykket tilstand, karakterisert ved : (a) forutinnstillet lysintensitetsmiddel for å bevirke lyset til å innta et ønsket intensitetsnivå når nevnte styrebrytermiddel forblir i en . nedtrykket-tilstand under mer enn en periode av kortvarig varighet, og (b) automatisk toningsmiddel for å bevirke lyset til å tone mot nevnte ønskede intensitetsnivå når nevnte bryter blir forbigående nedtrykket.

2. Lysnivåstyreenhet som angitt i krav 1, karakterisert ved dessuten å omfatte øyeblikkelig lysintensitetsovergangsmiddel for å bevirke lyset til å gå hurtig mot nevnte ønskede nivå når nevnte styrebrytermiddel forbigående nedtrykkes mens lyset tones mot nevnte ønskede intensitetsnivå.

3. Lysnivåstyreenhet som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte styrebrytermiddel omfatter to ikke-låsende brytere, hvor en første av nevnte brytere bevirker nevnte automatiske toningsmiddel til å tone lyset fra et eksisterende intensitetsnivå til et lysere intensitetsnivå og hvor en andre av nevnte brytere bevirker nevnte automatiske toningsmiddel til å tone lyset fra nevnte eksisterende intensitetsnivå til et mer dempet intensitetsnivå.

4. Lysnivåstyreenhet som angitt i krav 3, karakterisert ved at nevnte ikke-låsende brytere aktiveres fra et vegg-montert bryterpanel.

5. Lysnivåstyreenhet som angitt i krav 4, karakterisert ved at nevnte veggmonterte bryterpanel omfatter et dobbeltvirkende panel som har et øvre segment for aktivering av nevnte første bryter og et nedre segment for aktivering av nevnte andre bryter, idet nevnte dobbeltvirkende panel normal er forspent til en nøytral stilling hvor ingen av nevnte brytere er i en nedtrykket tilstand.

6. Lysnivåstyreenhet som angitt i krav 4, karakterisert ved at den dessuten omfatter en fjernstyringsbryterinngang koplet gjennom nevnte veggmonterte bryterpanel.

7. Lysnivåstyreenhet som angitt i krav 1, karakterisert ved dessuten å omfatte mikrodatamaskinmiddel for å bestemme tidsperioden som nevnte styrebryter nedtrykkes og for aktivere hen-holdvis nevnte forutinnstilte lysintensitetsmiddel og nevnte automatiske toningsmiddel som en funksjon av nevnte tidsperiode.

8. Styreenhet som angitt i krav 7, karakterisert ved at nevnte mikrodatamaskinmiddel dessuten omfatter hukommelsesmiddel for lagring i en hukommelse et forutinnstilt signal som representerer den eksisterende intensitet for nevnte lyskilde når nevnte styrebryter slippes mens nevnte forutinnstilt lysintensitetsmiddel etablerer nevnte ønskede lysintensitetsnivå.

9. Lysnivåstyreenhet som har en lyskilde koplet til minst en ikke-låsende bryter som har en nedtrykket tilstand og en ikke-nedtrykket tilstand, karakterisert ved : (a) signaleringsmiddel som reagerer på nevnte bryter for å tilveiebringe et elektrisk signal, idet nevnte signal fortsetter så lenge som nevnte bryter er i den nedtrykkede tilstand, (b) mikrodatamaskinmmiddel for å beregne varigheten av nevnte signal og for å initiere lysintensitetsstyringsmodi som reaksjon på dette, innbefattende en forutinnstillet modus for å etablere en forutinnstillet lysintensitetsnivå, og en automatisk toningsmodus for å tone et eksisterende lysintensitetsnivå mot et forutbestemt lysintensitetsnivå.

10. Lysnivåstyreenhet som angitt i krav 9, karakterisert ved dessuten å omfatte synkroniseringsmiddel oppløst mellom en vekselstrømskraftkilde og nevnte mikrodatamaskinmiddel for å bestemme null-kryssingspunktene for nevnte vekselstrømskraftkilde til å synkroni-sere nevnte mikrodatamaskinmiddel med. nevnte vekselstrømskraftkilde.

11. Lysnivåstyreenhet omfattende en mikrodatamaskin for å styre intensitetsnivået hos en lyskilde, idet nevnte lysnivåstyreenhet omfatter minst en manuelt-betjent bryter, karakterisert ved : (a) forutinnstilt modusstyremiddel for å etablere et forutinnstilt lysintensitetsnivå når nevnte manuelt betjente bryter er i en første brytertilstand, (b) automatisk toningsmodusstyremiddel for automatisk å sone lysintensitetsnivået fra et eksisterende nivå til et forutinnstillet nivå når nevnte manuelt betjente bryter er en andre brytertilstand, og (c) øyeblikkelig modusstyremiddel for å bevirke lysintensitetsnivået til brått å skifte fra et eksisterende intensitetsnivå til et forutbestemt intensitetsnivå når nevnte bryter er i nevnte andre brytetilstand og nevnte automatiske toningsmodusstyremiddel er i virksomhet.

12. Lysnivåstyreenhet, karakterisert ved en lyskilde og en vekselstrømskraftkilde for å drive nevnte lyskilde, og omfattende styrebrytermiddel som påvirker gjensidig mellom nevnte lyskilde, og nevnte vekselstrømskraftkilde, omfattende middel for å initiere en automatisk toningstilstand i nevnte lyskilde når nevnte styrebrytermiddel er i første bryterposisjon og middel for å initiere en forutinnstillet tilstand for å forutinnstille nevnte lyskilde til et valgt nivå når nevnte styrebrytermiddel er i en andre bryterposisjon.