用于照明系統(tǒng)的電力線通信的制作方法
【專利摘要】提供了用于經由現(xiàn)有的電力線在電源和一個或多個光引擎(和/或其它照明系統(tǒng)組件)之間進行雙向通信的技術，從而不需要附加的通信布線。特別是，通過調制其輸出(電壓或電流)，電源能夠傳送信息，并且通過其調制從電源提取多少功率，光引擎(或者其它照明組件，諸如傳感器)能夠向后通信?？梢允褂萌魏魏线m的類型的調制方案，并且如果想要的話，可以使用主—從布置來控制雙向通信，從而避免多個器件同時在電力線通信信道上進行通信。其它實施例允許在電力線通信信道上的多個同時通信。
【專利說明】
用于照明系統(tǒng)的電力線通信
[0001] 相關申請 本申請是2013年10月24日提交的并且名為"Power Line Communication for Lighting Systems"的美國專利申請No. 14/062,425的國際申請，并要求該美國專利申請 的優(yōu)先權，該美國專利申請與20 13年10月24日提交的并且名為"Power Line Communication for Lighting Systems"的美國申請No. 14/062,496(律師簽號No. 2013P01780US)有關，運兩個申請被通過引用在它們的整體上合并于此。
技術領域
[0002] 本申請設及照明系統(tǒng)，并且更具體地，設及無附加控制布線的在電源(有時被提及 為驅動器)和照明組件之間的雙向通信。
【背景技術】
[0003] 發(fā)光二極管化ED)和驅動電路可W被電連接W提供給定的照明系統(tǒng)。典型的驅動 電路配置有開關模式電源拓撲，并且可W包括與被供電的Lm)串并聯(lián)的濾波電容器。取決于 輸入電力源，在所述拓撲中還可W包括橋式整流器?？蛇x地，也可W添加與Lm)串串聯(lián)的線 性電阻控制器。單個LED,但是更通常地，被串聯(lián)和/或并聯(lián)(或者它們的任何組合)布置的多 個L抓被提及為L抓陣列。L邸光引擎可W僅僅是L邸陣列，但是更通常地，機械外殼和光學器 件，W及電連接器構成光引擎。此外，光引擎通常包括上面提到的驅動電路中的一些，例如， 線性電阻控制器。L抓驅動線路的其余于是通常被提及為L抓驅動器或L抓電源。非常常見 地，L邸驅動器被包含在空間上遠離光引擎的分離的外殼中，并且連接器和構成相應的線束 的布線的組合被用于創(chuàng)建所要求的電連接。一個驅動器可W對許多光引擎進行供給。針對 每個方向使用專用的通信鏈路，可W執(zhí)行給定驅動器和L邸光引擎之間的通信。
【附圖說明】
[0004] 圖Ia和圖la'的每個示意性地圖解按照本發(fā)明的實施例的針對雙向電力線通信而 配置的照明系統(tǒng)。
[0005] 圖Ib-圖C的每個圖解按照本發(fā)明的實施例的可W由圖Ia或圖la'的系統(tǒng)提供的 電力線通信信號。
[0006] 圖Id圖解按照本發(fā)明的實施例的可W由圖Ia或圖la'的系統(tǒng)使用的示例調制元 件。
[0007] 圖Ie圖解按照本發(fā)明的實施例的可W由圖Ia的系統(tǒng)使用并且采用可調整的電壓 源用于調制元件的替換通信模塊配置。
[000引圖le'圖解按照本發(fā)明的實施例的可W由圖la'的系統(tǒng)使用并且采用可調整的電 壓源用于調制元件的替換通信模塊配置。
[0009]圖If示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的 照明系統(tǒng)。
[0010] 圖Ig圖解按照本發(fā)明的實施例的可W用于圖Ie和圖le'的系統(tǒng)中的通信模塊的調 制元件的示例可調整的電壓源。
[0011] 圖2a和圖2曰'的每個示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向 電力線通信的照明系統(tǒng)。
[0012] 圖化-圖2c的每個圖解按照本發(fā)明的實施例的可W由圖2a或圖2曰'的系統(tǒng)提供的 電力線通信信號。
[0013] 圖2d和圖2d'的每個示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向 電力線通信的照明系統(tǒng)。
[0014] 圖2e圖解按照本發(fā)明的實施例的可W用于圖2d或圖2d'的系統(tǒng)中的通信模塊的調 制元件的示例可調整的電流源。
[0015] 圖2f示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的 照明系統(tǒng)。
[0016] 圖2g示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的 照明系統(tǒng)。
[0017] 圖化示意性地圖解按照實施例配置的功率調節(jié)元件(PCE)的示例。
[0018] 圖3a示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的 照明系統(tǒng)。
[0019] 圖3b-圖3c的每個圖解按照本發(fā)明的實施例的可W由圖3a的系統(tǒng)提供的電力線通 信信號。
[0020] 圖4a示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信構 成的照明系統(tǒng)。
[0021] 圖4b圖解按照本發(fā)明的實施例的可W由圖4a的系統(tǒng)提供的電力線通信信號。
[0022] 圖5a示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的 照明系統(tǒng)。
[0023] 圖化圖解按照本發(fā)明的實施例的可W由圖5a的系統(tǒng)提供的電力線通信信號。
[0024] 圖6a-圖6c的每個圖解按照本發(fā)明的實施例的被配置用于雙向電力線通信的照明 系統(tǒng)的框圖。
[0025] 圖7示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的照 明系統(tǒng)。
[0026] 圖8示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的照 明系統(tǒng)。
[0027] 圖9a-圖9f圖解按照本發(fā)明的實施例的可W由被配置用于雙向電力線通信的照明 系統(tǒng)使用的示例調制方案。
[00%]圖IOa-圖IOb的每個圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通 信的照明系統(tǒng)的框圖。
[0029] 圖Ila圖解恒定電流源(或者恒定電流沉入)的電壓-電流特性。
[0030] 圖Ilb圖解恒定電壓源(或者恒定電壓沉入)的電壓-電流特性。
【具體實施方式】
[0031]提供了用于經由現(xiàn)有的電力線在電源和一個或多個光引擎(和/或諸如傳感器的 其它照明系統(tǒng)組件)之間的雙向通信的技術，從而不需要附加的通信布線。特別是，通過調 制其輸出（電壓或電流），電源能夠傳送信息，并且通過對光引擎從電源提取多少功率進行 調制，光引擎(或者其它負載或照明組件，諸如傳感器)能夠向后通信?？蒞使用任何合適類 型的調制方案來促進雙向通信，其中針對一個通信方向調制電流，并且針對另一個通信方 向調制電壓。示例調制方案包括可開關的元件和/或可調整的電壓或電流源的使用，其中可 開關的元件和/或可調整的電壓/電流源對調制控制信號進行響應。在一些情況下，可W使 用主-從布置來控制雙向通信。其它實施例允許在電力線通信信道上的多個同時通信。 [00 32] 概述 如先前解釋那樣，可W使用專用的通信鏈路執(zhí)行光引擎和相應電源或驅動器之間的通 信。具有在光引擎和驅動器之間的通信的原因有很多。例如，通信鏈路可W被用于把各種參 數(shù)設定(諸如亮度和色彩設定)從驅動器通信給光引擎。專用的通信信道一般是利用附加的 控制布線實現(xiàn)的，并且典型地不是雙向的，其中W單向方式從驅動器向光引擎提供通信。在 一些情況下，光引擎可W利用各種傳感器輸出（例如，用于測量所生成的光的光譜組成的被 占用的色彩傳感器），其可W被從光引擎通信到驅動器。在運樣的情況下，傳感器被在一對 布線上供電，并通過一個或多個附加的布線把傳感器數(shù)據(jù)通信回驅動器。盡管使用專用的 通信信道是實現(xiàn)驅動器和光引擎之間的通信的合適的方式，但是附加的布線需要使用容納 額外的布線的連接器并且傾向于增加改型操作的成本/復雜性。
[0033] 因此，并且按照本發(fā)明的實施例，提供了用于經由現(xiàn)有的電力線在電源和一個或 多個光引擎(和/或諸如占用傳感器的其它照明系統(tǒng)組件)之間的雙向通信的技術，從而不 需要附加的控制布線。特別是，通過調制其輸出（電壓或電流），電源能夠傳送信息，并且通 過對從電源取得多少功率進行調制，負載能夠向后通信。為此，注意即使電源設定電壓或電 流，另一個變量(電流或電壓，視情況而定）由所述負載確定(例如，光引擎、傳感器或者其它 照明系統(tǒng)組件，如根據(jù)本公開將領會的那樣）。所述技術允許在兩個方向上的同時的雙向通 信，所述雙向通信有時也被提及為全雙工通信模式。
[0034] 例如，在恒定電流Lm)驅動器的情況下，該驅動器調制其輸出電流，W向光引擎發(fā) 送消息，并測量它自己的輸出電壓，W從光引擎接收消息。按照對應的方式，光引擎調制其 正向電壓下降，W向驅動器發(fā)送消息，并測量來自驅動器的調制電流，W從驅動器接收消 息。恒定電流L邸驅動器在其輸出具有與1 Ia的電壓-電流特性類似的電壓-電流特性。有利 的是在如下的情況下一在恒定電流驅動器的情況下，光引擎(例如，單個LED或LED串）具有 與圖Ilb中所示的電壓-電流特性類似的電壓源特性(有時也被提及為電壓沉入特性）。如果
:標稱電壓下的電流的電壓導數(shù)小于或等于標稱電流對標稱電壓之 商），那么源或沉入(sink)可W被歸類成具有電流源特性。如果
那么 源或沉入可W被歸類成具有電壓源特性。標稱電壓和標稱電流是在標稱操 作下的電壓和電流的量值。如根據(jù)本公開將進一步領會的那樣，盡管有存在用于把數(shù)據(jù)從 驅動器傳送到光引擎的驅動器輸出電流的小的調制的事實(運種調制一般是覺察不到的， 或者另外地對用戶來說是透明的），驅動器仍然有效地操作為恒定電流驅動器。通過調制其 電壓，光引擎將向后與驅動器通信，并且如果不存在通信，那么驅動器將只看到Lm)的正向 下降。在一個運樣的實施例中，驅動器被配置成調制其恒定電流源的設定點，W向光引擎發(fā) 送消息，并且通過接入和移出串聯(lián)連接的調制元件從而人為地增加和減小跨給定串的LED 所見的電壓，光引擎可W調制由驅動器所見的電壓下降。在其它實施例中，光引擎可W被配 置成調制電壓源的設定點，W向驅動器發(fā)送消息。在運樣的示例情況下，在此一般把電壓源 提及為調制元件。
[0035] 在恒定電壓LED驅動器的情況下，該驅動器調制其輸出電壓，W向光引擎發(fā)送消 息，并測量所遞送的電流，W從光引擎接收消息。按照對應的方式，光引擎調制它消耗的電 流，W向驅動器發(fā)送消息，并測量來自驅動器的電壓，W從驅動器接收消息。如將領會的那 樣，盡管有存在用于把數(shù)據(jù)從驅動器傳送到光引擎的驅動器輸出電壓的小的調制的事實 (正如在輸出電流的小的調制的情況下那樣，運種電壓調制一般是覺察不到的，或者另外地 對用戶來說是透明的），驅動器仍然有效地操作為恒定電壓驅動器。通過調制其電流，光引 擎將向后與驅動器通信，并且如果不存在通信，那么驅動器將只看到未調制的電流。在一個 運樣的實施例中，驅動器被配置成調制其恒定電壓源的設定點，W向光引擎發(fā)送消息，并且 通過接入和移出并聯(lián)連接的調制元件從而人為地增加和減小通過給定串的Lm)的電流，光 引擎可W調制由驅動器所見的電流。在其它實施例中，光引擎可W被配置成調制并聯(lián)連接 的電流源的設定點，W向驅動器發(fā)送消息。在運樣的示例情況下，在此一般把并聯(lián)連接的電 流源提及為調制元件。
[0036] 如根據(jù)本公開將進一步領會的那樣，所述技術也可W用于在給定的照明系統(tǒng)的其 它元件之間的雙向通信，并且不限于驅動器和光引擎之間的通信。例如，驅動器可W與部署 在給定的光引擎內的或者另外地在要被照亮的區(qū)域中的傳感器通信。同樣地，驅動器可W 與其它驅動器，房間控制器或者總體光管理系統(tǒng)(LMS)通信。例如，運樣的通信允許與整個 照明系統(tǒng)共享由傳感器提供的信息。此外，運樣的實施例允許更復雜的并且增強的照明控 審IJ，W及在整個建筑物自動化系統(tǒng)中的照明的集成。
[0037] 在一些實施例中，使用主從通信協(xié)議來防止在任一時間發(fā)生多個通信。然而，其它 實施例可W采用適應同時通信的通信協(xié)議。為此，取決于諸如關于解碼和解釋消息的想要 的簡單度水平(或者復雜度，視情況而定）的因素，所述技術可W與任何數(shù)量的通信協(xié)議結 合使用。
[0038] 根據(jù)本公開，很多變化將是顯而易見的。例如，在一些實施例中，所述技術也可W 被采用于包括由具有低動態(tài)響應的恒定電流驅動器驅動的并聯(lián)連接的光引擎的系統(tǒng)。低動 態(tài)響應意味著在短的時間間隔內，驅動器表現(xiàn)得更像恒定電壓源而不是電流源。運對于大 多數(shù)恒定電流驅動器，特別是更低成本實現(xiàn)而言是真實的，因為運些驅動器典型地具有相 當大的尺寸的輸出電容器W便把通過Lm)的紋波電流保持為低。運種輸出電容器阻礙快速 的動態(tài)變化。此外，并且按照一些實施例，驅動器可W被配置成基于給定的調光模式來使調 制方案變化。因而，例如，驅動器可W被配置成當驅動器從模塊調光切換成脈寬調制(PWM) 調光時，改變調制方案，并且光引擎可W被配置成檢測給定的調光模式，并且把對應的解碼 處理用于給定的調制信號。
[0039] 在此公開的技術可W被用于減少在布線上的投入(例如，人工、布線和連接器），并 且還可W減少錯誤布線的風險（因為不需要附加的布線）。同樣地，注意所述技術可W被容 易地部署而不干擾不能接收或發(fā)送通信的傳統(tǒng)組件，如在此所描述那樣，并且驅動器將仍 然在有或沒有通信的情況下遞送額定電壓/電流(可W在給定容限內作出電流和電壓值的 調制從而保持順應性）。進一步注意，相同的布線可W被用于所有系統(tǒng)(連接器、線纜等）。因 此，供應商不必須膽備布線W用于所謂的智能系統(tǒng)和非智能系統(tǒng)運兩者，即使供應商的客 戶可能要求運兩種類型的產品。進一步注意，可W在模塊化系統(tǒng)的情形下實現(xiàn)所述技術，不 論模塊化系統(tǒng)是相對簡單的系統(tǒng)(例如，1個驅動器和1個光引擎），還是復雜的系統(tǒng)(例如， 幾個驅動器、光引擎和傳感器）。此外，所述技術可W杠桿運用現(xiàn)有的處理能力，諸如部署在 現(xiàn)有驅動器和光引擎中的微控制器。
[0040] 電路架構 圖Ia示意性地圖解按照本發(fā)明的實施例的被配置用于雙向電力線通信的照明系統(tǒng)。如 在該示例配置中可W看到那樣，系統(tǒng)一般包括電源或驅動器W及光引擎。驅動器包括恒定 電流源和微控制器AOiC A)，W及光引擎包括L抓串（Dl I-Dln)、微控制器B(yC B)、開關S和 調制元件M。驅動器和光引擎特有的其它組件未被示出，但也將是顯而易見的。
[0041] 在操作中，系統(tǒng)典型地把驅動器提供的電流和電壓用于雙向通信，其中驅動器調 制電流，并測量它自己的輸出電壓，并且光引擎調制電壓，并測量電流。為此，每個通信方向 使用它自己的基爾霍夫電路定律(一個方向用于電壓，另一個方向用于電流）。更詳細地，經 由微控制器A的兩個輸入端口，跨電力線地操作地禪接驅動器的微控制器A，從而它能夠感 ^U(Vsense)或另外地測量跨光引擎的電壓下降VMl(t)。如在圖Ia中可W進一步看到那樣，微 控制器A包括操作地禪接到電流源的輸出端口，并被編程或另外地配置成經由在輸出端口 提供的調制的設定點信號，調整電流源的設定點。
[0042] 在系統(tǒng)的光引擎?zhèn)壬?，經由微控制器B的輸入端口，把微控制器B操作地禪接到LED 串，從而它能夠感測（ISense)或另外地測量流過光引擎的L邸串的電流iMl(t)。如可W進一步 看到那樣，微控制器B包括操作地禪接到開關S的輸出端口，并被編程或另外地配置成經由 在微控制器B的輸出端口提供的調制控制信號，斷開和閉合該開關，由此把調制元件M接入 和移出電路，從而引起跨光引擎的電壓下降上的對應改變。注意按照實施例，出于效率原因 (W減少功率耗散），開關S可W通常被接通，從而通常使調制元件M旁路。
[0043] 因此，通過調制提供給驅動器的電流源的設定點值，微控制器A可W調制驅動器的 輸出電流iMl(t)，從而向光引擎提供通信信號。圖Ic中示出一個示例的運樣的通信信號，并 且在圖Ia上一般地標明了該通信信號。此外，通過調制光引擎中的調制元件M的電路內存 在，微控制器B能夠調制驅動器的輸出電壓VMi(t)，從而向驅動器提供通信信號。圖化中示出 了一個示例的運樣的通信信號，并且在圖Ia上一般地標明了該通信信號。
[0044] 電流源、微控制器A和B、LED D11-D1 n、調制元件M和開關S可W利用例如離散的常 規(guī)組件(例如，使用（多個)雙極結型晶體管或(多個)場效應晶體管，諸如(多個)金屬氧化物 半導體場效應晶體管)來實現(xiàn)，或者被實現(xiàn)為如所示那樣組織和操作地禪接的集成電路或 忍片集。光引擎組件的集成/離散程度可W從一個實施例到下一個而變化，并且要求保護的 發(fā)明并不意圖被運樣限制。盡管描繪了微控制器，但是可W使用能夠確定電壓和/或電流并 提供控制信號(諸如調制的設定點信號和調制控制信號）的任何合適的可編程的或另外可 配置的處理環(huán)境。開關S例如可W是單刀單擲開關或者晶體管(例如，其中柵極接收調制控 制信號的FET)。
[0045] 調制元件M可W利用如下的任何元件來實現(xiàn)，所述元件能夠被接入串聯(lián)LED串，從 而為了調制跨該Lm)串的電壓下降由此允許在電力線上傳信的目的而引起跨該串的電壓下 降上的相對小的改變。圖Id示出可W使用的一些示例調制元件?？缯{制元件的電壓下降的 范圍可W取決于元件的類型和實現(xiàn)技術而變化。例如，跨二極管(D)的電壓下降對于娃二極 管而言近似為0.7V，對于錯二極管而言近似為0.3V，并且對于肖特基二極管而言近似為 0.2V。如果調制元件M是利用LED(它可W是L邸串的一部分，或者是分離的LED)實現(xiàn)的，那么 取決于L邸色彩，電壓下降可W在1.OV到5.OV的范圍中。在LED作為調制元件的情況下，注意 由調制元件生成的光可W被使用于應用中，并且因此由調制元件消耗的能量提供補充的益 處。如將進一步領會那樣，通過利用齊納二極管(Z)作為調制元件，能夠實現(xiàn)電壓下降的甚 至更寬的范圍。如將進一步領會那樣，通過利用電阻器(R)作為調制元件，可W實現(xiàn)電壓下 降。在更一般的意義上，具有與電壓下降相關的有源結的任何器件或線路可W被用作調制 元件M，諸如晶體管，只要相關的電壓下降能夠被接入和移出，W提供調制的線電壓。在一些 運樣的實施例中，調制元件具有所宣稱的電壓源特性，W使得通信質量(在利用全雙工操作 的雙向通信方案的情況下在從驅動器到光引擎的通信與從光引擎到驅動器的通信之間的 可得到的信噪比和串擾）隨著
增加而改善。在一些示例情況下，例如，實現(xiàn)
，而在另外的其它實施例中，可W W
為 目標，W用于進一步改善的通信質量。如果調制元件M是利用電阻器實現(xiàn)的，那么電壓下降 將取決于由L邸串和電阻器形成的有效分壓器的值，如將領會的那樣。
[0046] 在一個具體的示例實施例中，微控制器B、開關S和調制元件M可W被實現(xiàn)成忍片， 諸如利用應用專用集成電路(ASIC)或其它為?？谀康臉嫿ǖ陌雽w，從而提供通信模塊 (在各圖中一般地標明的Com模塊）Xom模塊也可W還包括其它功能/組件，比如溫度傳感器 (例如，NTC元件）、光傳感器(例如，用于檢測自然環(huán)境光水平的光電二極管）、運動傳感器、 安全傳感器和/或其它傳感器。
[0047] 圖Ie圖解按照本發(fā)明的實施例的可W由圖Ia的系統(tǒng)使用的替換的通信模塊配置。 如可W看到那樣，該實施例采用可調整的電壓源用于調制元件M。存在很多用W實現(xiàn)適合于 該示例應用的可調整的電壓源的方式，包括耗散實現(xiàn)和非耗散實現(xiàn)，比如基于開關模式電 源技術的線性調節(jié)器和電壓源。注意調制控制信號可W是數(shù)字信號或模擬信號。在模擬信 號的情況下，按照實施例，微控制器B可W配備有例如數(shù)模轉換器(DAC)和WDAC的輸出可W 被直接連接到電壓源為特征的引腳。在數(shù)字信號的情況下，微控制器B的數(shù)字輸出被P歷調 審IJ，并且可W使用外部低通濾波器把該數(shù)字信號轉換成模擬信號。該信號然后被用作對電 壓源的設定值。
[004引圖If示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的 照明系統(tǒng)。如在該示例情況下可W看到那樣，驅動器可W與多個光引擎巧Iji通信，其中i可 W是大于1的任何整數(shù)，并且假定驅動器可W供應足夠的電流，W適當?shù)仳寗觟個Lm)串。驅 動器和光引擎可W如先前參照圖la描述的那樣配置，并且相關的討論在此同樣適用。
[0049] L抓串1包括LED Dll到Dln,并且L抓串i包括LED Dnl到Dnj。注意，每個L抓串可W 包括不同的量的LED,或者不同色彩的LED,或者另外被不同地配置。像運樣，進一步注意跨 每個LED串1到i的電壓下降（分別為VMi(t)到VMi(t))取決于相應的LED串配置而可W是不 同的或相同的。每個光引擎還包括如前描述的用W調制線電壓的布置。從而，例如，微控制 器Bi操作地禪接到L抓串1，W感測（ISense)或另外地測量流過L抓串1的電流Imi(t)。此外，微 控制器Bi被編程或另外地配置成經由調制控制信號斷開和閉合開關Si,由此把調制元件Mi 接入和移出電路，從而引起跨光引擎的電壓下降上的對應改變。按照類似的方式，微控制器 Bi操作地禪接到LED串i，W感測（Isense)流過LED串i的電流Imi(t)，并被配置成經由對應的調 審啦制信號斷開和閉合開關Si,由此把調制元件Mi接入和移出電路，從而引起跨光引擎的電 壓下降上的對應改變。如先前解釋那樣，開關Si到Si通?？蒞被接通，從而當不進行通信時， 不引起跨對應的調制元件化到Mi的附加的功率耗散。
[0050] 圖la'在結構和功能上與圖Ia中所示的示例實施例相同，除了光引擎已經被傳感 器代替之外。如可W看到那樣，傳感器包括如先前描述的操作地禪接到感測電路的感測元 件的Com模塊。感測電路可W被配置成感測任何數(shù)量的參數(shù)，諸如運動傳感器、安全傳感器、 溫度傳感器(例如，NTC元件）、光傳感器(例如，檢用于測自然環(huán)境光水平的光電二極管）、 和/或用W感測比如人類占據(jù)化uman-occupancy)或環(huán)境問題（例如，過熱或過冷、煙霧等） 的事情的其它傳感器。圖le'圖解按照本發(fā)明的實施例的可W由圖la'的系統(tǒng)使用并且采用 可調整的電壓源用于調制元件的替換通信模塊配置。除了 Lm)串改變成感測電路之外，先前 的相關討論在在此同樣適用。
[0051] 如先前解釋那樣，圖Ie和圖le'的每個示出其中把可調整的電壓源用于可開關的 調制元件的示例情況。為此，圖Ig圖解按照本發(fā)明的實施例的可W用于比如圖Ie和圖le'中 的一個的系統(tǒng)中的通信模塊的調制元件的示例可調整的電壓源。在該示例情況中，假定光 引擎的微控制器向電壓源提供二進制調制控制信號。在操作中，微控制器被編程或另外地 配置成生成具有與跨可調整的電壓源的想要的電壓下降對應的占空度的數(shù)字PWM輸出信 號。配置有電阻器R和電容器C的低通濾波器把該數(shù)字信號變換成被用作為設定電壓的模擬 電壓Ve(具有可W忽略的紋波）。如可W進一步看到那樣，該示例實施例的運算放大器OPl實 現(xiàn)使用該設定電壓來W跨晶體管Q的電壓下降為恒定運樣的方式控制晶體管Q的閉環(huán)控制。
[0052] 如根據(jù)本公開將領會的那樣，諸如圖la、圖la'和圖If中所示的可開關的調制元件 可W被用于提供二進制通信信號，意味著在兩種電平(高電平和低電平)之間轉變的信號。 然而，其它實施例可W提供諸如圖9b和圖9d中所示的包括多于兩種電平和/或斜變的通信 信號，圖9b和圖9d運兩者展現(xiàn)使用單開關布置一般不能實現(xiàn)的V/I的在時間上的改變。例 如，在圖9d的示例情況下，通信信號具有3種電平，并且因此可W使用兩個或更多的開關來 造成運樣的S電平通信信號。替換地，并且如圖le、圖le'和圖Ig中所示，可調整的電壓源可 W被用于提供運樣的通信信號（比如圖9b和圖9d中所示的信號）。正如先前解釋那樣，微控 制器和可調整的電壓源（調制元件M)可W被實現(xiàn)成集成電路，并且關于Com模塊的先前的討 論和關于整個光引擎線路的集成/離散的變化程度在此同樣適用。
[0053] 在在此所示的各種實施例中，可能想要的是在加電時(在光被'導通'之前)通信初 始Lm)電流。同樣地，可能想要的是在加電時通信初始傳感器電流(或者任何其它光系統(tǒng)組 件的初始電流）。在運樣的情況下，驅動器可W被配置成最初利用允許如在此所描述那樣的 通信的低電流來驅動光引擎(或者其它組件），而不過度驅動LED(或者其它組件）。一旦將允 許驅動器設置適當?shù)碾娏鞯男畔⒁驯唤粨Q，就可W基于該信息增加電流iMl(t)。
[0054] 圖2a示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的 照明系統(tǒng)。該實施例甚至允許有時也被提及為全雙工通信模式的在兩個方向上的同時雙向 通信。如在該示例配置中可W看到那樣，系統(tǒng)一般包括電源或驅動器，和一個或多個光引 擎。驅動器包括恒定電壓源和微控制器AOiC A)，并且光引擎包括Lm)串（Dll-Dln)、恒定電 流源、微控制器B(yC B)、開關S和調制元件M。驅動器和光引擎的特有的其它組件未被示出， 但是也將是顯而易見的。注意，在W并聯(lián)方式布置的各個光引擎之間，不存在電流平衡的問 題，因為每個光引擎將一般地使電流限制得到實現(xiàn)W用于無論怎樣也在恒定電壓下操作， 如將領會的那樣。
[0055] 在操作中，并且正如在圖la-g中所示的示例系統(tǒng)的情況下一樣，系統(tǒng)一般把由驅 動器提供的電流和電壓用于雙向通信，其中驅動器調制DC輸出電壓（W發(fā)送消息），并測量 所遞送的總電流（W接收消息），并且光引擎調制其電流（W發(fā)送消息），并測量電壓（W接收 消息）。更詳細地并且在進一步參照圖2a的情況下，經由微控制器A的輸入端口，驅動器的微 控制器A操作地禪接到電力線，從而它能夠感測（Isense)或另外測量從驅動器流出的電流Imi (t)。如在圖2a中可W進一步看到那樣，微控制器A包括操作地禪接到電壓源的輸出端口，并 被編程或另外被配置成經由在輸出端口提供的調制的設定點信號，調整電壓源的設定點。
[0056] 在系統(tǒng)的光引擎?zhèn)壬?，經由微控制器B的兩個輸入端口，跨電力線來操作地禪接微 控制器B，從而它能夠感測(Vsense)或另外測量跨光引擎的電壓下降VMl(t)。如可W進一步看 到那樣，微控制器B包括操作地禪接到開關S的輸出端口，并被編程或另外配置成經由在微 控制器B的輸出端口提供的調制控制信號斷開和閉合所述開關，由此把調制元件M接入和移 出電路，從而引起流過光引擎的總電流上的對應改變(并且有效地調制流過調制元件M的電 流）。注意按照實施例，出于效率原因（W減少功率耗散），開關S通?？蒞被關斷，從而調制 元件M通常在電路之外。恒定電流源使LED串電流iMi(t)保持恒定，而不管線電壓VMi(t)或 L邸串電壓如何。在一些運樣的實施例中，調制元件M具有所宣稱的電流源特性，W使得通信 質量(在利用全雙工操作的雙向通信方案的情況下在從驅動器到光引擎的通信與從光引擎 到驅動器的通信之間的可得到的信噪比和串擾）隨毫
減小而改善。在一些示例 情況下，例如，實現(xiàn)
，而在另外的其它實施例中，可W W
為目標，W用于進一步改善的通信質量。
[0057] 因此，通過調制提供給驅動器的電壓源的設定值，微控制器A可W調制驅動器的輸 出電壓VMl(t)，從而向光引擎提供通信信號。圖化中示出一個示例的運樣的通信信號，并且 在圖2a上一般地標明了該通信信號。此外，通過調制光引擎中的調制元件M的電路內存在， 微控制器B能夠調制驅動器的輸出電流iMi(t)，從而向驅動器提供通信信號。圖2c中示出了 一個示例的運樣的通信信號，并且在圖2a上一般地標明了該通信信號。
[005引電壓源、微控制器A和B、LED Dl 1-Dln、電流源、調制元件M和開關S可W利用例如離 散的常規(guī)組件實現(xiàn)，或者被實現(xiàn)成如所示那樣被組織和操作地禪接的集成電路或忍片集。 集成/離散的程度可W從一個實施例到下一實施例而變化。盡管描繪了微控制器，但是可W 使用能夠確定電壓和/或電流并提供控制信號(諸如調制的設定點信號和調制控制信號）的 任何合適的可編程的或另外可配置的處理環(huán)境。開關S例如可W是單刀單擲開關或者晶體 管(例如，其中柵極接收調制控制信號的FET)。
[0059] 調制元件M可W利用如下的任何元件來實現(xiàn)，所述元件能夠與串聯(lián)LED串并聯(lián)地開 關從而為了調制流過光引擎的電流由此允許在電力線上傳信的目的而引起流過光引擎的 總電流上的相對小的改變。如先前討論那樣，圖Id示出可W使用的一些示例調制元件M。如 將領會的那樣，當開關S被閉合時流過調制元件M的電流的量可W取決于該特定元件的電阻 而變化。在一個示例實施例中，調制元件M是利用具有提取在5mA到5 OmA范圍中的電流(例 如，~20mA)的值的電阻器實現(xiàn)的，雖然可W使用具有合適的電阻或者另外地提取想要的量 的電流的其它元件。例如，在另一個實施例中，由具有例如5mA到50mA的電流范圍（例如，~ 20mA)的恒定電流調節(jié)器、電流調節(jié)器二極管或電流限制二極管實現(xiàn)調制元件M。正如先前 解釋那樣，微控制器B、開關S和調制元件M可W被實現(xiàn)成集成電路，并且關于Com模塊的先前 的討論和關于整個光引擎線路的集成/離散的變化程度在此同樣適用。
[0060] 圖2d示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信構 成的照明系統(tǒng)。如可W看到那樣，該實施例類似于圖2a中所示的實施例，除了它采用可調整 的電流源(CS-B)用于調制元件M并且不存在開關S之外。如先前解釋那樣，回想起調制控制 信號可W是數(shù)字信號或模擬信號。從而，在模擬信號的情況下，按照實施例，微控制器B可W 被配備有例如數(shù)模轉換器(MC)，和WDAC的輸出可W被直接連接到電流源CS-B為特征的引 腳。在數(shù)字信號的情況下，微控制器B的數(shù)字輸出被PWM調制，并且可W使用外部低通濾波器 把該數(shù)字信號轉換成模擬信號。該信號可W然后被用作為對電流源CS-B的設定值。圖2e圖 解按照本發(fā)明的實施例的可W用于通信模塊的調制元件的示例的可調整的電流源。在該示 例情況下，假定光引擎的微控制器響電流源CS-B提供模擬調制控制信號(限定設定點的電 壓）。運算放大器OPl實現(xiàn)W通過感測電阻器化的電流(Ics-B)等于由微控制器B給出的設定值 的方式來控制晶體管Q的閉環(huán)控制。
[0061] 圖2曰'在結構和功能上與圖2a中所示的示例實施例相同，除了光引擎已經被傳感 器代替之外。如可W看到那樣，傳感器包括如先前描述那樣操作地禪接到感測電路的感測 元件的Com模塊。同樣地，圖2d'在結構和功能上與圖2d中所示的示例實施例相同，除了光引 擎已經被傳感器代替之外。如可W看到那樣，傳感器包括如先前描述那樣操作地禪接到感 測電路的感測元件的Com模塊。關于合適的感測電路的先前的討論在此同樣適用。如先前討 論那樣，圖2e圖解按照另一個實施例的可W由圖2d'的系統(tǒng)使用的替換的通信模塊配置。除 了 L邸串改變成感測電路之外，先前的相關討論在此同樣適用。
[0062] 圖2f示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的 照明系統(tǒng)。如可W看到那樣，該系統(tǒng)實際上是圖2d和圖2d'中所示的示例實施例的變化。光 引擎被配置得類似于圖2d中的光引擎(注意，針對電流源的標明現(xiàn)在是CS-Al和CS-B1)，并 與傳感器并聯(lián)連接。VMi(t)是跨光引擎和傳感器運兩者的電壓，其中光引擎提取電流Imi (t)，并且傳感器提取電流lM2(t)。傳感器包括與感測元件化DR串聯(lián)連接的電流源CS-A2,和配 置成感測跨感測元件Rldr的電壓化DR(和/或通過感測元件Rldr的電流），并向與感測元件Rldr 并聯(lián)連接的電流源CS-B2提供調制控制信號的微控制器C。從而，可W監(jiān)視和調制通過感測 元件化DR的電流，W在電力線上提供通信信號。該示例情況中的感測元件化DR是環(huán)境光傳感 器(所謂的日光傳感器）。作為光傳感器或光敏電阻器(LDR)的替換，可W把按鈕開關Spb用于 用戶輸入。替換地，可W把按鈕Spb與感測元件化DR并聯(lián)連接，從而允許使用一個電流源（只可 W包括CS-A2)。在運樣的示例情況下，傳感器控制器C可W仍然能夠區(qū)分感測元件化DR輸入 和按鈕Spb輸入，因為感測元件化DR的最低電阻與按鈕Spb的電阻相比相對更高。與按鈕Spb并 聯(lián)的附加電阻器化B(即，替代感測元件化DR，按鈕與電阻器化B并聯(lián))也可W是有利的，因為傳 感器模塊將消耗相同量的電流，不管按鈕是否被按下。根據(jù)本公開將顯而易見的其它實施 例例如包括占據(jù)檢測器或作為感測/輸入和輸出設備的觸摸面板(運些將不會被通過電流 源饋送）。此外，用于遮光器控制的電動機也可W是系統(tǒng)的一部分(例如，參見圖6c)。如圖2f 中進一步示出那樣，系統(tǒng)可W提供諸如圖9b和圖9d中所示的包括多個兩種電平和/或斜變 的通信信號。
[0063] 圖2g示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的 照明系統(tǒng)。如可W看到那樣，系統(tǒng)包括如按照圖2d、圖2d'和圖2f討論的W相似的方式操作 地禪接到光引擎的驅動器。此外，光操縱器器件W及通信網(wǎng)關被跨DC電力線并且W并聯(lián)方 式連接到光引擎。VMi(t)跨光引擎、光操縱器器件和通信網(wǎng)關的每一個，其中光引擎提取Imi (t)的電流，通信網(wǎng)關提取lM2(t)的電流，并且光操縱器器件提取lM3(t)的電流。
[0064] 通信網(wǎng)關一般被配置成提供無線通信能力，從而允許控制其它照明器件和/或與 整個照明或建筑物自動化控制系統(tǒng)通信。如將領會的那樣，該通信網(wǎng)關充當按照本發(fā)明的 實施例的電力線通信和其它通信方法(例如無線通信)之間的網(wǎng)關。在其它實施例中，通信 網(wǎng)關可W充當有線通信（比如DALI或DMX)和如在此各種各樣地地提供的電力線通信之間的 網(wǎng)關。在進一步參照圖2g的情況下，通信網(wǎng)關包括微控制器C，微控制器C被配置成向電流源 CS-B2提供調制控制信號用于調制電流lM2(t)W向系統(tǒng)上的其它器件/模塊發(fā)送消息）。 微控制器C還可W感測跨通信網(wǎng)關的電壓下降VMl(t)的量，W用于從驅動器或系統(tǒng)中的其它 DC線電壓調制器件接收消息。此外，通信網(wǎng)關包括無線通信電路（ComC),無線通信電路 (ComC)可W被用于經由無線通信鏈路與系統(tǒng)的其它器件/模塊無線地通信。光操縱器器件 包括微控制器D，微控制器D被配置成向電流源CS-B3提供調制控制信號（W用于調制電流Im3 (t)，W向系統(tǒng)上的其它器件/模塊發(fā)送消息）。微控制器D還可W感測跨光操縱器器件的電 壓下降VMi(t)的量，W用于從驅動器或系統(tǒng)中的其它DC線電壓調制器件接收消息。此外，光 操縱器器件包括電動機模塊(包括電動機控制器MCtl和電動機），電動機模塊可W被用于控 制例如，活動遮光器、其它電子遮光物。
[0065] 進一步注意，在通信網(wǎng)關中，在駐留微控制器C和無線通信電路ComC之間，存在雙 向通信（由雙箭頭指示）。同樣地，在駐留微控制器D和電動機控制器MCtl之間，存在雙向通 信。如將領會那樣，運樣的雙向通信路徑可W由微控制器和相應元件之間的總線實現(xiàn)。從 而，關于通信網(wǎng)關，例如，來自照明控制系統(tǒng)或建筑物管理控制器的信息可W從通信電路 ComC傳遞給微控制器C。關于光操縱器電路，例如，電動機控制元件(MCtl)可W通過電動機 軸上的編碼器給予微控制器D關于的電動機位置的信息，或者給予微控制器D關于由于電動 機被卡住的過流關閉等的信息。
[0066] 光操縱器電路和通信網(wǎng)關的每個將很大可能地提取非恒定電流。因此，為了防止 在電力線上引發(fā)噪聲（并且因此可能地堵塞來自任何器件/模塊的通信），在相應的元件和 DC電力線之間放置功率調節(jié)元件(PCE)，如圖2g中進一步示出那樣。PCE還可W向微控制器 供給電力，如針對通信網(wǎng)關的PCEl情況那樣。PCE能夠一般地被設計為從電力線對非恒定負 載供電。同時，它可W被設計為將非恒定負載從電力線隔離（W便防止通信的堵塞）。因此， 并且按照一個實施例，PCEl和PCE2的每個被配置有布置在濾波器配置中的能量存儲元件， 并且被進一步配置有調節(jié)其輸出（端子A&C;進一步注意端子B提供接地或中性/回線 (return),視情況而定）的有源電路。如圖2g中進一步示出那樣，系統(tǒng)可W提供諸如圖9b和 圖9d中所示的包括多于兩種電平和/或斜變的通信信號。
[0067] 圖化示意性地圖解按照實施例的PCE的示例，在系統(tǒng)具有恒定電壓電源的情況下， PCE可W被用于實現(xiàn)PCEl和PCE2, W使得PCE并聯(lián)連接到驅動器/電源的輸出（端子A和端子 B)，并在其輸出處向負載提供恒定電壓(端子C和B)，由此保護DC電力線上的任何調制免遭 負載的影響。進一步注意，PCE可W被設計為消耗來自電源的恒定電流，并具有濾波器，在該 示例情況下，所述濾波器包括電感器Ll和電容器Cl。電容器Cl是能夠儲存相當大量的能量 的大容量電容器。特別是，如果DC電力線上的電壓被PWM調制，那么Cl中的能量儲存可能是 相當大的（取決于負載電流，具有數(shù)百微法的電容器KLDO是在其輸出C處提供恒定電壓的 低電壓下降調節(jié)器(替換地，可W使用開關模式電源）。二極管D3是可選的，并且在模塊的熱 插拔情況下，為LDO提供過電壓保護。二極管Dl防止電流回流到電力線中，并且在非常長的 時間內允許Cl中的能量儲存，并且二極管D2為Ll提供路徑(在總線被驅動器主動拉低W用 于HVM調制的情況下），或者當在操作中拔下模塊(所謂的熱插拔)時，防止或另外抑制高電 壓或者甚至電弧。
[0068] 圖3a示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于全雙工電力線通信 的照明系統(tǒng)。如可W看到那樣，該示例照明系統(tǒng)允許作為全雙工（意味著同時雙向）電力線 通信的雙向電力線通信，即使系統(tǒng)也可W按半雙工模式使用。在半雙工模式下，在任何時間 點，信息的流動只從一個傳送器件到一個或多個接收器件。如將領會那樣，該示例實施例的 操作原理類似于圖2曰、圖2a'、圖2d、圖2d'和圖2f中所示的實施例的操作原理，W使得驅動 器調制DC輸出電壓（W發(fā)送消息），并測量所遞送的總電流（W接收消息），并且光引擎或傳 感器或其它照明系統(tǒng)組件調制其電流（W發(fā)送消息)并測量電壓（W接收消息）。為此，先前 的相關描述在此同樣適用。然而，如在該示例配置中可W進一步看到那樣，調制線路是W不 同的方式實現(xiàn)的。
[0069] 更詳細地，驅動器的微控制器A仍然被配置成感測（Isense)從驅動器流出的電流Imi (t)，但不是調制或另外控制電壓源的設定點，微控制器A被編程或另外被配置成通過向開 關Si提供調制的設定點信號，來把調制元件(運種情況下，二極管Dl)接入和移出電路。從 而，當Si被閉合時，調制元件Dl被旁路，并且不提供跨該元件的電壓下降，并且當Si被斷開 時，調制元件D在電路中，并且提供電壓下降(例如，0.2V到1.4V，取決于二極管的類型）。
[0070] 在系統(tǒng)的光引擎上(或者傳感器或其它照明系統(tǒng)組件，視情況而定一為了本討論 的目的，使用光引擎），微控制器B操作地與電阻分壓器禪接，所述電阻分壓器包括向微控制 器B的輸入端口提供Vsense由此允許跨光引擎的線電壓VMl(t)可W被確定的電阻器Rl和R2。 另外，包括電阻器Rl、二極管D2、齊納二極管D3和電容器C的附加線路被操作地禪接從而從 線電壓VMi(t)得到微控制器B電源(Vdd)。如將領會那樣，由D3提供的電壓基準向微控制器B 提供穩(wěn)定的Vdd。電容器C提供一定程度的能量儲存，W使得如果線電壓被關斷，那么存儲在 電容器C中的能量能夠臨時地向微控制器B提供電力。替代電容器，可W使用其它能量存儲 元件，諸如可再充電電池或超級電容器。二極管D2防止向后電流流向驅動器。如可W進一步 看到那樣，微控制器B包括操作地禪接到開關S2的輸出端口，并且被編程或另外配置成經由 在微控制器B的所述輸出端口提供的調制控制信號來斷開和閉合所述開關，由此把調制元 件M接入和移出電路，從而引起流過光引擎的總電流上的對應改變，如先前解釋那樣。注意 按照實施例，出于效率原因（W減少功率耗散），Si開關通?？蒞被接通，并且開關S2通?？?W被關斷。
[0071] 在一個示例實施例中，假定驅動器具有想要的24V標稱電壓，光引擎上的Lm)具有 想要的350mA標稱電流。在一個運樣的示例實施例中，進一步假定驅動器內的恒定電壓源的 電壓被設計成為24.4V。運將確保實際的驅動器輸出電壓VMi(t)就在想要的24V標稱電壓周 圍改變(歸因于通信），并且因此使對針對24V標稱電壓設計的任何光引擎的操作的影響最 小化。一種示例的運樣的通信信號示出于圖3b中，并被一般地標明在圖3a上。W類似的方 式，光引擎的恒定電流源被設計為沉入(sink)標稱量的電流(~350mA)。進一步注意，在該 示例實施例中，由組合的分壓器R1、R2和微控制器B提取的電流被設計成約ImA,并且調制元 件M是利用電阻器實現(xiàn)的，所述電阻器被選擇成如果開關S2被閉合，那么提取約20mA的電 流。因此，電流iMi(t)近似在351mA和371mA之間變化。一種示例的運樣的通信信號示出于圖 3c中，并且被一般地標明在圖3a上。
[0072] 根據(jù)本公開，很多的變化將是顯而易見的。例如，另一個實施例可W使用電阻器替 代二極管Dl，如果增加的二極管的費用是不想要的話。然而注意，在運樣的實施例中，驅動 器供給的電壓VMl(t)可能示出對負載電流iMl(t)的更強的依賴性。因而，通信的信噪比也可 能隨負載電流iMl(t)變化。運可能不會引起問題，但是值得考慮。在另一替換中，代替二極管 Dl和開關Si,可W使用晶體管。在一種運樣的情況下，可W實現(xiàn)控制跨晶體管的電壓下降的 附加控制回路。例如，控制方案可W測量跨晶體管的電壓下降，并W所述電壓下降等于設置 的電壓下降的方式，調整驅動信號(例如，柵極電壓或基極電流）。設置的電壓下降或者為0， 或者為預先限定的值(例如，0.5V)，取決于驅動器當前傳送的二進制信號的狀態(tài)。在圖3a中 所示的實施例上的另一變化是如圖2d、圖2d'和圖2e中所示那樣利用可調整的電流源作為 調制元件(而不是如圖3a中所示那樣使用可開關的位)的調制元件）。
[0073] 圖4a示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的 照明系統(tǒng)。該實施例類似于圖3a中所示的實施例，除了調制元件M是利用可開關的（S2)的恒 定電流源(CS2)實現(xiàn)的之外。在圖3a的實施例中，流過開關S2的電流取決于當從驅動器向光 引擎(或傳感器或其它照明系統(tǒng)組件，視情況而定一為了本討論的目的，使用光引擎)通信 信息時變化的線電壓。在光引擎在驅動器通信時的時間期間進行通信的情況下，將存在串 擾。在運樣的情況下，每當驅動器的微控制器A啟用或停用開關Si時，驅動器將感測電流Imi (t)上的相對地小的改變。取決于VMl(t)調制的幅度，運種串擾可能很小，并且是可容忍的。 圖4a中所示的實施例中的恒定電流源CS2可W用于消除運種串擾。因此，無串擾的全雙工通 信是可能的，如圖4b中進一步圖解那樣，其中由驅動器在約390V和400V之間，調制驅動器電 壓Vmi(t)，并且由光引擎在約205mA和205.5mA之間，調制驅動器輸出電流Imi(t)。根據(jù)本公 開，很多其它可工作的調制方案和通信信號參數(shù)將是顯而易見的。
[0074] 如根據(jù)本公開將進一步領會那樣，位于光引擎中的恒定電流源CSl和CS2是沉入電 流的恒定電流源，意味著和在一些實施例中使用的基于驅動器的電流源(諸如在圖la-g中 所示的示例實施例的恒定電流驅動器)不同，運些電流源不向電路提供能量。在圖4a中所示 的實施例上的變化是如圖2d、圖2d'和圖2e中所示那樣，使用可調整的電流源作為調制元件 (而不是如圖4a中所示那樣，使用可開關的（S2)調制元件）。
[0075] 圖5a示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的 照明系統(tǒng)。該實施例類似于圖3a中所示的實施例，除了驅動器只能在其中其輸出電壓VMi(t) 被提供給光引擎的在電路內狀態(tài)，和其中不向光引擎提供電壓的在電路外狀態(tài)之間切換之 外。特別是，微控制器A被配置成閉合開關Si, W向光引擎提供輸出電壓VMi(t)，并且斷開Si, W從光引擎除去輸出電壓VMi(t)，而不是接入二極管Dl(或電阻器或其它調制元件）。注意在 一些驅動器設計中，提供開關SiW通過控制脈沖寬度來控制Lm)亮度，從而在運樣的驅動器 設計中不需要新的開關。
[0076] 在該實施例中，只有當開關Si被閉合時，光引擎才能通信。在通信的一種示例情形 下，光引擎同步到具有驅動器的頻率的脈沖，并且只有當不存在線電壓時，才改變消耗的電 流。因此，當歸因于開關Si被斷開，不存在應用的線電壓時，開關S2才被啟用或停用。運種調 制方案的優(yōu)點在于，與例如其中電流幅度可W在驅動器的脈沖期間改變的幅度調制方案相 比來說，該調制方案是非常魯棒的，并且即使在非常低的占空比（非常暗的光）下也允許通 信。
[0077] 圖化圖解按照本發(fā)明的實施例的可W由圖5a的系統(tǒng)提供的電力線通信信號。如可 W看到那樣，驅動器在24V和OV之間調制其輸出電壓VMi(t)，并且光引擎在1051mA和1056mA 之間調制驅動器輸出電流iMi(t)。注意，即使當開關Si斷開時，微控制器B也被供電（Vdd)，因 為在該時間段期間（例如，50 USec~20mSec)，電容器C放電，W把Vdd保持在可接受的水平， 直到開關Si再次被閉合為止，由此再次允許電容器C再次充電達到Vdd。在圖5a中所示的實施 例上的變化是如圖2d、圖2d'和圖2e中所示那樣，使用可調整的電流源作為調制元件，而不 是如圖5a中所示那樣使用可開關的位)調制元件。
[0078] 再次，盡管在圖3a-c、圖4a-b和圖5a-b中，具體參照與驅動器通信的光引擎，但是 其它類似的實施例可W包括其它通信照明系統(tǒng)組件，諸如與驅動器、控制器或光管理系統(tǒng) 通信的傳感器。根據(jù)本公開，很多的雙向通信將是顯而易見的。
[0079] 主-從通信協(xié)議 圖6a圖解按照本發(fā)明的實施例的被配置用于雙向電力線通信的照明系統(tǒng)的框圖。如可 W看到那樣，該系統(tǒng)包括操作地禪接到3個并聯(lián)光引擎和傳感器的驅動器，并且如在此各種 各樣地描述那樣，操作地禪接在驅動器、光引擎1到3和傳感器之間的電力線提供電力路徑 和通信路徑運兩者。該示例實施例可W例如在整個房間或區(qū)域的泛光燈或設施中。
[0080] 驅動器可W是恒定電流或恒定電壓驅動器，光引擎1到3可W利用在此示出或另外 討論的任何配置實現(xiàn)。根據(jù)本公開，很多的變化將是顯而易見的。傳感器可W是任何傳感器 器件或電路，比如溫度傳感器(例如NTC元件）、光傳感器(例如，用于檢測溫度傳感器(例如， NTC元件）、光傳感器(例如，用于檢測環(huán)境和/或自然光水平的光電二極管）、運動傳感器、安 全傳感器和/或其它傳感器，如先前解釋那樣。如將進一步領會那樣，傳感器可W配置有它 自己的Com模塊(諸如圖la'中所示的），或者可W依賴于光引擎巧Ij3之一的Com模塊。
[0081] -般而言，按照一些實施例，具有合適的處理能力的任何照明系統(tǒng)組件可W是主 器件。在一種示例的運樣的情況下，給定驅動器可W充當主器件，并且因此可W指示其禪接 到的各種可用的從組件中的哪一個目前被允許通信。為此，可W按照任何數(shù)量的合適的通 信協(xié)議，生成由主器件/驅動器生成的通信信號。對于如圖6a-圖6c中所示的多器件系統(tǒng)的 多器件系統(tǒng)而言，通信協(xié)議例如可W包括具有ID代碼、有效載荷部分和結束位的數(shù)據(jù)帖。因 此，在一種示例的情形下，假定驅動器通過調制電力線電壓或電流向光引擎3發(fā)出消息，W 指示W(wǎng)下消息:01101010,其中從左起的前3位(Oll)表示用于光引擎3的ID代碼，接下來的4 位(OlOl)表示消息的有效載荷，并且最后一位(0)表示停止位。參照圖化，例如，邏輯'〇'將 是35V電平，并且邏輯'1'將是38V電平。消息的4位有效載荷可W包括任何數(shù)量的命令/指 令，諸如在表1中所示的W下命令/指令。
表1:示例的驅動器/主器件命令。
[0082] -旦從器件之一被給予用W通信的許可，該器件就可W向后與驅動器通信（或者 與某個其它器件通信，視情況而定）。從而，繼續(xù)表1的示例協(xié)議，假定光引擎3通過調制電力 線電壓或電流來對來自驅動器的查詢進行響應W指示W(wǎng)下消息:00011100,其中從左起的 前3位(000)表示用于驅動器的ID代碼，接下來的4位（1110)表示消息的有效載荷，并且最后 一位(0)表示停止位。參照圖Ic,例如，邏輯'0'將是700mA電平，并且邏輯'1'將是720mA電 平_ AA貓自自々4仿右飾哉捕而W旬巧件你渝畳自々麻獻.說加妾9由恥TTT自々W下日向獻_

表2:示例的從屬器件響應。
[0083] 存在若干個具有運種附加的通信能力的優(yōu)點。例如，允許與整個照明系統(tǒng)共享由 傳感器提供的信息。從而，例如，傳感器信息不限制于它被連接到的驅動器。此外，可W提供 更復雜的和增強的照明控制。例如，給定的光引擎可W設置它自己的驅動電流。此外，能夠 容易地實現(xiàn)CCT調光和色彩調諧。另外，可W在相同的驅動器信道上部署可單獨尋址的光引 擎，其中可W在電力線通信介質上執(zhí)行關于導通一斷開切換、調光、色彩控制等的通信。同 樣地，相同的通信介質可W用于向傳感器供電和與傳感器通信。在此提供的技術還允許在 整個建筑物自動化系統(tǒng)中的照明集成。
[0084] 注意，給定的驅動器可W與任何數(shù)量的傳感器、其它驅動器、房間控制器或者總體 光管理系統(tǒng)(LMS)，或者甚至電動機或致動器通信，如在圖6b和6c中各種各樣地示出那樣。 例如，圖6c的實施例中的致動器可W用于按照所建立的LMS或建筑物管理規(guī)劃，升起和降低 給定設施中的遮光器(例如，在關口時間之后為了隱私的目的，或者在白天熱的時候期間， 抑制熱的傳遞，從而減少對空調的需要）。到LMS的通信路徑例如可W是有線通信，比如 DALI、DMX或電力線通信，和/或無線通信。在一些實施例中，在系統(tǒng)的任何其它器件之間也 可W使用無線通信鏈路，W補充如在此各種各樣地描述的電力線通信。如果驅動器被并聯(lián) (諸如圖6b中的驅動器1和驅動器2)，那么只有一個驅動器需要被連接到LMS，并且另一個驅 動器可W是對于該LMS禪接的驅動器的從器件，W便提供在此所討論的各種優(yōu)點（例如，驅 動器2可W與驅動器1通信）。另一方面，僅僅禪接到相同LMS的驅動器可W保持為是獨立的 主器件，諸如圖6c中所示。
[0085] 如將進一步領會那樣，數(shù)據(jù)帖的大小可W被增加，W容納大量的ID代碼(例如，3位 ID代碼容納達到7個不同的器件;4位ID代碼容納達到15個器件，等等），更復雜的指令/響應 集，錯誤代碼，和其它典型的通信協(xié)議特征。另外注意，可W按照許多方式實現(xiàn)主-從布置。 盡管表1和表2中圖解的示例只允許主器件給予和解除通信許可，但是另一個實施例可W允 許主器件給予通信許可，但是從器件保持該許可，直到從器件把控制釋放回主器件為止，從 而允許更加異步的請求/響應交換。此外，如通信領域中已知那樣，可W結合給定的通信協(xié) 議，使用任何數(shù)量的編碼/解碼技術，W描繪來自電力線通信介質的多個同時通信（消息）。 在更一般的意義上，如根據(jù)本公開將領會那樣，在此公開的電力線通信技術可W結合任何 合適的常規(guī)和/或私有的通信協(xié)議和編碼/解碼技術來使用。
[0086] 圖7示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的照 明系統(tǒng)。如可W看到那樣，該示例實施例包括操作地禪接到并聯(lián)連接的多個光引擎和/或傳 感器(或其它照明系統(tǒng)組件）的單個驅動器。該示例的驅動器被配置成具有低動態(tài)響應的恒 定電流驅動器，其中驅動器通過設置用于輸出電流的不同設定值(例如，轉換器的占空比） 來調制其DC輸出電壓，并測量所遞送的（總）電流，如先前解釋那樣。另外注意，在該示例情 況下，驅動器的微控制器A操作地與能夠提供監(jiān)視和控制功能的LMS禪接。一般而言，在LMS 和微控制器A之間，能夠傳遞任何類型的通信。此外，如先前解釋那樣，每個光引擎調制其相 應的電流（IMl(t)、IM2(t)、IM3(t)，…），并測量電壓VM(t)。注意，驅動器一般太緩慢而不能 消除由光引擎提供的電流調制。為此，低動態(tài)響應一般意味著在短的時間間隔內，驅動器表 現(xiàn)得更像恒定電壓源，而不是電流源。運對于大多數(shù)恒定電流驅動器而言是真實的，并且特 別是對于更低成本實現(xiàn)(諸如具有相當大的大小的輸出電容器W便保持通過Lm)的紋波電 流低的驅動器)而言尤其如此。一種運樣的示例輸出電容器被一般地標明為圖7的示例實施 例中的驅動器的電容器C。電容器C 一般地防止線電壓中的快速動態(tài)改變。在圖7中所示的示 例實施例上的變化是如在圖2d、圖2d'和圖2e中所示那樣使用可調整的電流源作為調制元 件，而不是如圖7中所示那樣使用可開關的(S)調制元件。
[0087] 圖8示意性地圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的照 明系統(tǒng)。如可W看到那樣，該示例配置類似于圖7的配置，除了驅動器包括復雜/非線性輸出 阻抗之外。驅動器的輸出阻抗可W由無源組件（電感器L和電容器C)和/或控制回路動力學 確定或設置大小。操作原理如在此先前解釋的那樣，其中驅動器/光引擎/傳感器中的給定 的一個調制其輸出電壓/電流(或阻抗，視情況而定）。該電壓/電流調制可W由連接到電力 線的其它器件檢測，并且允許所有器件之間的直接的并且雙向的通信。注意，多主器件布置 是可能的，諸如其中光引擎1與光引擎2(LE2)通信的示例情況，或者其中傳感器I(SEl)與光 引擎1通信的示例情況，或者其中驅動器2(DRI2)與光引擎2(LE2)通信的示例情況，或者其 中驅動器1與驅動器2(DRI2)通信的示例情況等等。如將領會那樣，在圖8中所示出的示例實 施例上的變化是如在圖2d、圖2d'和圖2e中各種各樣地示出那樣使用可調整的電流源作為 調制元件，而不是如圖8中所示那樣使用可開關的（S)調制元件。
[00則用于多種調光模式的多調制方案 所公開的電力線通信技術可W被進一步用在多種調光模式（諸如模擬和脈寬調制 (PWM)調光）的情形中，并且不會不利地影響驅動器效率或光引擎效率。例如，在模擬調光的 情況下，時間連續(xù)的LED電流(潛在地具有一定的紋波(例如在電流上10%的峰到峰紋波）的 DC電流)的幅度變化，W便在該特定情況下改變L邸的亮度。在PWM調光的情況下，L邸電流取 決于占空比而間歇地流動。在運樣的情況下，PWM頻率被選取為足夠高，從而觀察者的眼睛 將平均或另外地覺察不到脈動的光通量，并且因此占空比確定所覺察的亮度。如根據(jù)本公 開將領會的那樣，替代L邸電流或其它照明系統(tǒng)組件電流，調光方案可W類似地影響電動機 電流。更詳細地，驅動器可W被編程或另外被配置成基于起作用的調光模式使調制方案變 化。從而例如，當驅動器從模擬調光(使LED電流的幅度變化，W便改變亮度)切換成PWM調光 時，調制方案可能被從頻率調制改變成移相鍵控。在運樣的情況下，光引擎(或者操作地禪 接到電力線的其它照明系統(tǒng)組件)可W被進一步配置成檢測調光模式上的改變，W及自動 使用解碼經由電力線接收的調制信號的對應方式。
[0089] 例如，當使用模擬調光時，合適的調制方案包括幅度調制、頻率調制、相位調制、脈 沖形狀調制（PSM)、電流/電壓的斜率變化、模式交換、頻移鍵控(FSK)和所有的組合，諸如 FSK和模式交換(或者所謂的位翻轉，其中數(shù)據(jù)流確定奇周期，并且偶周期模式是前一個奇 周期的反轉）。當使用PWM調制時，合適的調制方案包括脈沖事件調制，其中出現(xiàn)具有恒定寬 度的脈沖的（周期內）時間事件取決于數(shù)據(jù)而改變。
[0090] 然而注意，不管使用哪種調制方案，提供給LED、傳感器、致動器、無線路由器或其 它照明系統(tǒng)組件的平均功率是恒定的，不管是否存在目前正在進行中的通信。進一步注意， 對于各種通信照明系統(tǒng)組件而言不存在如在典型通信系統(tǒng)中的情況下那樣在其部署之前 通信起作用的調制方案的需要。運是因為在照明系統(tǒng)的情形下，給定的照明器件(例如，電 源、光引擎、傳感器、致動器、無線/有線通信模塊等)可W被配置成通過使用例如配置成測 量指示調光模式的參數(shù)(例如，脈沖寬度、電壓電平等)的本地微控制器，來獨立并且快速地 確定目前起作用的調光模式。因此，一旦檢測到調光模式上的改變，微控制器就可W被進一 步編程或另外配置成相應地改變調制方案。在一些運樣的情況下，例如，微控制器可W包括 按調光模式類型索引多種可用的調制方案的查尋表或其它存儲器結構。從而，可W使用檢 測到的調光模式來快速地標識新的調制方案。可W按照該新的調制方案，傳送和接收從此 刻起的通信，直到存在在調光模式上的另一改變?yōu)橹埂?br>[0091] 圖9a-f圖解取決于調光模式，可W使用的示例調制方案。特別是，圖9a示出頻率調 審Ij，圖9b示出斜率變化，圖9c示出FSK調制，圖9d示出幅度調制，并且圖9e示出模式交換，按 照實施例，當使用模擬調光時，可W使用所有運些調制方案。圖9f示出可W和PWM調光一起 使用的脈沖事件調制。在一種運樣的情況下，注意和PWM調光一起使用的脈沖事件編碼方案 確保在比由1/[閃爍覺察頻率](例如，l/80Hz=12.5ms)限定的最大時間段短的時間段上平 均脈沖寬度被保持恒定。平均脈沖寬度確定LED的亮度，并且由用戶或LMS所要求的調光水 平給出。如將領會那樣，使所述時間段短于最大時間將確保不存在對所照射的空間的居住 者或用戶可見的可見閃爍。
[009。高壓接口 圖IOa-圖IOb的每個圖解按照本發(fā)明的另一個實施例的被配置用于雙向電力線通信的 照明系統(tǒng)的框圖。如可W看到那樣，圖IOa中所示的示例系統(tǒng)包括L抓電源/驅動器和光引 擎，非常類似圖Ia到圖8中所示的實施例，但是進一步包括操作地禪接到LED驅動器的輸入 的AC干線和調光器。在驅動器的輸入側上的線電壓是高電壓AC,而在驅動器的輸出側上的 線電壓是低電壓DC。圖IOb示出類似的實施例，其中添加了在驅動器的輸入側上的燈和在驅 動器的輸出側上兩個更多的光引擎和傳感器。
[0093] 如進一步可W看到那樣，在Lm)驅動器的高電壓AC側和低電壓DC側運兩者上都可 W發(fā)生電力線通信。然而，在AC側上的通信是不同地實現(xiàn)的，并且需要AC電力信號的調制。 相反，通過在對于照明系統(tǒng)性能來說覺察不到或者另外可忽略的相對小的窗口內各種各樣 地調制DC電壓/電流，來如在此描述那樣實現(xiàn)在DC側上的通信。在系統(tǒng)的對應部分之上圖形 地描繪了通信信號中的每個的示例。在該示例實施例中，在AC干線和調光器之間不發(fā)生通 信。
[0094] 根據(jù)本公開，很多的變化和配置將是顯而易見的。例如，本發(fā)明的一個示例實施例 提供一種照明系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括:第一光源;操作地禪接到第一光源的第一調制元件;和 第一處理器，被配置成使用第一調制元件調制流過第一調制元件的電流或跨第一光源的電 壓下降之一，由此提供第一電力線通信信號。在一些情況下，所述系統(tǒng)包括第一開關，被配 置成響應于由第一處理器提供的第一調制控制信號，控制第一調制元件的電路內存在，從 而調制流過第一調制元件的電流或跨第一光源的電壓下降之一，由此提供第一電力線通信 信號。。在一種運樣的情況下，第一調制元件與第一光源串聯(lián)電連接，并且第一開關與第一 調制元件并聯(lián)電連接，W使得響應于第一調制控制信號，調制跨第一光源的電壓下降。在另 一種運樣的情況下，第一調制元件與第一光源并聯(lián)電連接，并且第一開關與第一調制元件 串聯(lián)電連接，W使得響應于第一調制控制信號，調制流過第一調制元件的電流。。在一些運 樣的情況下，所述系統(tǒng)包括與第一光源串聯(lián)電連接的電流源。在其它的運樣的情況下，第一 調制元件包括電流源。在一些情況下，所述處理器被進一步配置成感測流過第一光源的電 流的量或跨第一光源的電壓下降的量之一，從而允許進入的電力線通信信號的接收和解 釋。在一些情況下，所述系統(tǒng)包括:第一電源，被配置成經由其上傳送第一電力線通信信號 的電力線向第一光源提供電力。在一些運樣的情況下，第一電源包括:第二處理器，被配置 成調制由第一電源輸出的電流或電壓之一，由此提供第二電力線通信信號。在一種運樣的 情況下，第二處理器被進一步配置成感測跨第一光源的電壓下降的量或包括流過第一光源 和第一調制元件的電流的電流的總量之一，從而允許第一電力線通信信號的接收和解釋。 在另一種運樣的情況下，第一電源包括電壓源，所述系統(tǒng)進一步包括:與電壓源串聯(lián)電連接 的第二調制元件;和第二開關，被配置成響應于來自第二處理器的第二調制控制信號，控制 第二調制元件的電路內存在，從而調制由電壓源輸出的電壓，由此提供第二電力線通信信 號。在另一種運樣的情況下，第一電源包括電壓源，并且所述系統(tǒng)進一步包括:第二開關，與 電壓源串聯(lián)電連接，并對由第二處理器提供的第二調制控制信號進行響應，W使得響應于 第二調制控制信號，能夠有效地接通和關斷由電壓源輸出的電壓。在一些情況下，第一處理 器由從其上傳送第一電力線通信信號的電力線得到的電壓供給來供電。在一些運樣的情況 下，所述系統(tǒng)包括:電容器，其在當電力線上沒有提供電力時的時間間隔期間向第一處理器 提供電力。在一些情況下，系統(tǒng)包括傳感器、第二光源和/或第二電源中的至少一個。在一些 情況下，第一調制元件包括：電壓源，與第一光源串聯(lián)連接，并對由第一處理器提供的第一 調制控制信號進行響應。在一些情況下，第一調制元件包括:電流源，與第一光源并聯(lián)連接， 并對由第一處理器提供的第一調制控制信號進行響應。
[00M]本發(fā)明的另一個示例實施例提供一種照明系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括:第一 Lm)串；和第 一處理器，被配置成提供第一調制控制信號，并且感測流過第一 Lm)串的電流的量或跨第一 L邸串的電壓下降的量之一，從而允許進入的電力線通信信號的接收和解釋。所述系統(tǒng)進一 步包括:第一調制元件，操作地禪接到第一L邸串，并被配置成響應于第一調制控制信號，引 起流過第一調制元件的電流或跨第一 Lm)串的電壓下降之一的調制，由此提供離開的電力 線通信信號。所述系統(tǒng)進一步包括:第一電源連接器，被配置成經由其上傳送進入的和離開 的電力線通信信號的電力線，接收用于第一 Lm)串的電力。在一些情況下，系統(tǒng)包括第一開 關，被配置成響應于第一調制控制信號，控制第一調制元件的電路內存在，從而調制跨第一 L抓串的電壓下降，由此提供離開的電力線通信信號，其中第一調制元件與第一L抓串串聯(lián) 電連接，并且第一開關與第一調制元件并聯(lián)電連接。在一些情況下，系統(tǒng)包括第一開關，所 述第一開關被配置成響應于第一調制控制信號，控制第一調制元件的電路內存在，從而調 制流過第一調制元件的電流，由此提供離開的電力線通信信號，其中第一調制元件與第一 L抓串并聯(lián)電連接，并且第一開關與第一調制元件串聯(lián)電連接。在一種運樣的情況下，系統(tǒng) 包括與第一LED串串聯(lián)電連接的電流源。在另一種運樣的情況下，第一調制元件包括電流 源。在一些情況下，系統(tǒng)包括第一電源(操作地禪接到第一電源連接器），和第二處理器，該 處理器被配置成使用第二調制控制信號，調制由第一電源輸出的電流或電壓之一，由此提 供進入的電力線通信信號。在運樣的情況下，第二處理器被進一步配置成感測跨第一 Lm)串 的電壓下降的量，或者包括流過第一 LED串和第一調制元件的電流的電流的總量之一，從而 允許離開的電力線通信信號的接收和解釋。在一些情況下，第一調制元件包括如下的至少 之一:與第一Lm)串串聯(lián)連接并對由第一處理器提供的第一調制控制信號進行響應的電壓 源;和/或與第一Lm)串并聯(lián)連接并對由第一處理器提供的第一調制控制信號進行響應的電 流源。
[0096] 本發(fā)明的另一個示例實施例提供一種利用指令編碼的非暫態(tài)計算機程序產品，當 所述指令被由一個或多個處理器執(zhí)行時，引起要在光系統(tǒng)中執(zhí)行電力線通信處理，所述處 理包括:經由處理器，提供調制控制信號W用于控制操作地禪接到光源的調制元件，從而調 制流過調制元件的DC電流或跨光源的DC電壓下降之一，由此提供離開的電力線通信信號； 和經由處理器，感測流過光源的DC電流的量或跨光源的DC電壓下降的量之一，從而允許進 入的電力線通信信號的接收和解釋。
[0097] 如在此提供的計算機程序產品可W是例如一個或多個計算機可讀介質，諸如例如 硬盤驅動器、光盤、服務器、存儲器棒或者任何合適的非臨時性計算機/計算器件存儲器(其 包括可執(zhí)行指令或者可W利用可執(zhí)行指令編碼），或者多個運樣的存儲器或運樣的存儲器 的組合(例如，提供在微控制器或其它處理環(huán)境中的存儲器）。其它實施例例如可W利用口 級邏輯或應用專用集成電路(ASIC)或忍片集或其它運樣的為?？谀康臉嫿ǖ倪壿?，或者具 有輸入/輸出能力(例如，用于接收用戶輸入的輸入，和用于指令其它組件的輸出）和用于執(zhí) 行器件功能的許多嵌入例程的微控制器來實現(xiàn)。簡言之，所公開的技術可W W硬件、軟件、 固件或者它們的任意組合來實現(xiàn)。
[0098] 已經為了圖解和說明的目的給出了本發(fā)明的實施例的前述描述。其并非意圖是窮 舉的或將本發(fā)明限制于所公開的精確形式。根據(jù)本公開，許多修改和變化是可能的。意圖的 是本發(fā)明的范圍不由該詳細描述限制，而是由隨附的權利要求限制。
【主權項】
1. 一種照明系統(tǒng)，包括： 第一光源； 操作地耦接到第一光源的第一調制元件;和 第一處理器，被配置成使用第一調制元件調制流過第一調制元件的電流或跨第一光源 的電壓下降之一，由此提供第一電力線通信信號。2. 按照權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括:第一開關，被配置成響應于由第一處理器 提供的第一調制控制信號，控制第一調制元件的電路內存在，從而調制流過第一調制元件 的電流或跨第一光源的電壓下降之一，由此提供第一電力線通信信號。3. 按照權利要求2所述的系統(tǒng)，其中第一調制元件與第一光源串聯(lián)電連接，并且第一開 關與第一調制元件并聯(lián)電連接，以使得響應于第一調制控制信號，調制跨第一光源的電壓 下降.3. 按照權利要求2所述的系統(tǒng)，其中第一調制元件與第一光源并聯(lián)電連接，并且第一開 關與第一調制元件串聯(lián)電連接，以使得響應于第一調制控制信號，調制流過第一調制元件 的電流。4. 按照權利要求3所述的系統(tǒng)，進一步包括與第一光源串聯(lián)電連接的電流源。5. 按照權利要求3所述的系統(tǒng)，其中第一調制元件包括電流源。6. 按照權利要求1所述的系統(tǒng)，其中處理器被進一步配置成感測流過第一光源的電流 的量或跨第一光源的電壓下降的量之一，從而允許進入的電力線通信信號的接收和解釋。7. 按照權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括:第一電源，被配置成經由其上傳送第一電 力線通信信號的電力線向第一光源提供電力。8. 按照權利要求7所述的系統(tǒng)，其中第一電源包括:第二處理器，被配置成調制由第一 電源輸出的電流或電壓之一，由此提供第二電力線通信信號。9. 按照權利要求8所述的系統(tǒng)，其中第二處理器被進一步配置成感測跨第一光源的電 壓下降的量或包括流過第一光源和第一調制元件的電流的電流的總量之一，從而允許第一 電力線通信信號的接收和解釋。10. 按照權利要求8所述的系統(tǒng)，其中第一電源包括電壓源，所述系統(tǒng)進一步包括： 與電壓源串聯(lián)電連接的第二調制元件;和 第二開關，被配置成響應于來自第二處理器的第二調制控制信號，控制第二調制元件 的電路內存在，從而調制由電壓源輸出的電壓，由此提供第二電力線通信信號。11. 按照權利要求8所述的系統(tǒng)，其中第一電源包括電壓源，所述系統(tǒng)進一步包括： 第二開關，與電壓源串聯(lián)電連接，并對由第二處理器提供的第二調制控制信號進行響 應，以使得響應于第二調制控制信號，能夠有效地接通和關斷由電壓源輸出的電壓。12. 按照權利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一處理器由從其上傳送第一電力線通信信號的 電力線得到的電壓供給來供電。13. 按照權利要求12所述的系統(tǒng)，進一步包括：電容器，其在當電力線上沒有提供電力 時的時間間隔期間向第一處理器提供電力。14. 按照權利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括傳感器、第二光源和/或第二電源中的至少 一個。15. 按照權利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一調制元件包括：電壓源，與第一光源串聯(lián)連 接，并對由第一處理器提供的第一調制控制信號進行響應。16. 按照權利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一調制元件包括：電流源，與第一光源并聯(lián)連 接，并對由第一處理器提供的第一調制控制信號進行響應。17. -種照明系統(tǒng)，包括： 第一 LED串； 第一處理器，被配置成提供第一調制控制信號，并且感測流過第一LED串的電流的量或 跨第一 LED串的電壓下降的量之一，從而允許進入的電力線通信信號的接收和解釋； 第一調制元件，操作地耦接到第一LED串，并被配置成響應于第一調制控制信號，引起 流過第一調制元件的電流或跨第一LED串的電壓下降之一的調制，由此提供離開的電力線 通信信號;和 第一電源連接器，被配置成經由其上傳送進入的和離開的電力線通信信號的電力線， 接收用于第一 LED串的電力。18. 按照權利要求17所述的系統(tǒng)，進一步包括:第一開關，被配置成響應于第一調制控 制信號，控制第一調制元件的電路內存在，從而調制跨第一LED串的電壓下降，由此提供離 開的電力線通信信號，其中第一調制元件與第一 LED串串聯(lián)電連接，并且第一開關與第一調 制元件并聯(lián)電連接。19. 按照權利要求17所述的系統(tǒng)，進一步包括第一開關，被配置成響應于第一調制控制 信號，控制第一調制元件的電路內存在，從而調制流過第一調制元件的電流，由此提供離開 的電力線通信信號，其中第一調制元件與第一 LED串并聯(lián)電連接，并且第一開關與第一調制 元件串聯(lián)電連接。20. 按照權利要求19所述的系統(tǒng)，進一步包括與第一 LED串串聯(lián)電連接的電流源。21. 按照權利要求19所述的系統(tǒng)，其中第一調制元件包括電流源。22. 按照權利要求17所述的系統(tǒng)，進一步包括第一電源和第二處理器，該處理器被配置 成使用第二調制控制信號，調制由第一電源輸出的電流或電壓之一，由此提供進入的電力 線通信信號，其中第二處理器進一步被配置成感測跨第一LED串的電壓下降的量或者包括 流過第一 LED串和第一調制元件的電流的電流的總量之一，從而允許離開的電力線通信信 號的接收和解釋。23. 按照權利要求17所述的系統(tǒng)，其中第一調制元件包括如下的至少之一：與第一LED 串串聯(lián)連接并對由第一處理器提供的第一調制控制信號進行響應的電壓源;和/或與第一 LED串并聯(lián)連接并對由第一處理器提供的第一調制控制信號進行響應的電流源。24. -種利用指令編碼的非暫態(tài)計算機程序產品，當所述指令被由一個或多個處理器 執(zhí)行時，引起要在光系統(tǒng)中執(zhí)行電力線通信處理，所述處理包括： 經由處理器，提供調制控制信號以用于控制操作地耦接到光源的調制元件，從而調制 流過調制元件的DC電流或跨光源的DC電壓下降之一，由此提供離開的電力線通信信號;和 經由處理器，感測流過光源的DC電流的量或跨光源的DC電壓下降的量之一，從而允許 進入的電力線通信信號的接收和解釋。
【文檔編號】H04B3/54GK105830354SQ201480070922
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年10月20日
【發(fā)明人】B.西澤格
【申請人】奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司