CN101002187A - 用于监控双向接口传输的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于监控双向接口(1)的接收支路中传输的方法，所述双向接口(1)除了所述传输支路(6)之外还具有固定地与所述传输支路(6)相连接的接收支路(5)，其中所述方法具有如下步骤：a)利用所述传输支路(6)发送信息，和b)通过同一接口(1)的接收支路(5)评测所发送信息的规定特性，进而优选地依靠对所发送信息的评测，实现了所述传输支路(6)的参数的设置，从而采用这些参数发送以后的信息。

Description

用于监控双向接口传输的方法

技术领域

本发明涉及用于在双向接口(具体为数字双向接口)的传输支路中监控传输的方法。进一步，本发明涉及一种灯具操纵装置，其用于操纵具有用于数据交换的相应双向接口的灯具。

背景技术

在用于大型综合建筑或建筑物照明的照明系统中，分散分布而排列的多个照明设备由中央控制单元控制，由于可用功能的多样性，此类照明系统要求可以进行广泛和可靠的数据交换。同时，与采用完全公知的从中央控制单元向各个照明设备传送打开和关闭指令的早期的照明系统相比，现在流行的照明系统提供了从照明设备向中央控制单元传递数据的可能性，从而传送了例如针对当前运行状态的信息以及错误信息。为这种照明系统的运行所提供的照明设备或者灯具操纵装置相应地具有通讯接口，该通讯接口设置成不仅用于数据接收，而且其本身也能够在总线线路系统上发送信息。

近来，最新开发出的照明系统或灯具操纵装置主要根据所谓的DALI标准来工作。这种DALI(数字可寻址照明接口)标准是新式的简单且对用户友好的接口，其用于实现智能的和实用的灯管理系统。

DALI标准的实质性特征是，控制指令和信息以数字方式传递，并且该系统的各装置相应地具有双向数字接口。

在传送用于灯控制的数字控制信号的过程中，需要将由接口实现的比特长度和侧沿扩展(斜率)保持处于特定范围中。例如，根据DALI标准，与理想的416微秒的比特长度相比，允许具有的公差范围仅仅为±10％。然而，因为正在使用的接口通常构建得尽可能地经济，具体而言，负责实现比特长度的传送支路被配置得相当复杂，因此较之接收时间，传输支路更易受到元件公差的影响，这产生了很难满足上述要求的问题。特别地，部件的温度效应和不可耐性可导致更糟的情况，使得由接口的传输支路实现的比特长度处于所允许的范围之外，这将阻碍数据交换。

类似的问题也出现在非数字双向接口中，采用非数字双向接口，通过传输支路分配的信号也必须同样满足特定要求，而由于上文所提到的节省成本的需求，使得仅仅实现这种要求是具有难度的。

发明内容

本发明相应地基于指出如下可能性的任务，即，以一种简单的方式监控由双向接口的传输支路传输的信号或数据，并且如果可能则执行所需要的校正动作。然而，只有在不花费更多的费用并且接口硬件不扩充的情况下，这些改进才应该是可行的。

根据本发明，上述目的通过独立权利要求所述的特征得以实现。从属权利要求以特定有益的方式进一步扩展了本发明的核心概念。

根据本发明的第一方面，相应地提供了一种用于监控在双向接口的传输支路中传输的方法，所述双向接口除了所述传输支路之外还具有固定的与所述传输支路相连接的接收支路，其中利用所述传输支路发送的信息通过同一接口的接收支路接收，并且所发送信息的规定特性得到评测。

根据本发明，因此还提供如下特征，即，接收支路同时读取从所述传输支路传输的信息并针对可能的误差检测该信息，根据对所发送信息的评测，设置传输支路的特定参数，以利用这些参数发送以后的信息。举例而言，如果接口是数字接口，那么它可以具体地被提供包括所传送信息的时间比特长度的规定评测特性，其中如果可执行校正，以使比特长度满足数据交换协议的相应要求。

根据针对时间比特长度可能要求校正的第一变形例，时间比特长度可以通过在第一侧沿启动计数器并在接下来的侧沿终止所述计数器，来确定所述时间比特长度，其中然后根据所获得的信息，可以通过软件来校正接下来的传输的比特长度。采用第二变形例，可以通过接收支路根据将所述比特的启动侧沿输入进所述接口(1)与将该启动侧沿传递到所连接的总线(2)之间的时间差确定所述时间比特长度，以及相应地针对所校正比特长度所要求的周期，来确定所述时间比特长度。这两种变形例均带来的优势在于，针对比特长度的校正调节，在接口中不需要额外的硬件元件，而是替代为，所有校正均可通过软件执行。

本发明的第二方面相应地涉及一种用于监控双向数字接口的传输支路中时间比特长度的方法，所述双向数字接口除了所述传输支路之外还具有固定地与所述传输支路相连接的接收支路，其中一旦通过传输支路传送数字信息，就由接口的接收支路评测所发送信息的时间比特长度，并且如果可行。则以有益的方式执行比特长度的校正。

进一步，本发明涉及一种双向接口，其具有用于通过总线发送信号的传输支路和用于从总线接收信号的接收支路，其中，所述接收支路与所述传输支路相连接，以使得通过传输支路发送的信号可由所述接收支路读取，并且进一步提供了控制单元，其通过所述接收支路读取由所述传输支路发送的信号。所述控制单元优选地被配置以根据评测的结果来设置所述传输支路的参数，进而在包含数字接口的情况下，使规定评测的特性优选地包括所发送信息的时间比特长度。

最后，本发明的进一步的方面还涉及一种双向数字接口，其具有用于通过总线发送信号的传输支路以及用于从总线接收信号的接收支路，其中所述接收支路与所述传输支路相连接，使得由传输支路传送的信号通过接收支路来读取，并且其中进一步设置有控制单元，该控制单元评测通过传输支路发送的并通过接收支路读取的信号的时间比特长度，并在所述评测所显示出在一段规定时间周期中与期望值的偏差超出所允许公差时，由软件根据所述评测结果设置传输支路的比特长度。

附图说明

下文面将参照附图更详细地解释本发明。所示附图如下：

图1示意性地示出了根据本发明的双向接口的结构；

图2为根据本发明的双向接口的一种可能配置；和

图3为根据本发明的比特时间的校正的第一变形例；和

图4为根据本发明的比特时间校正的第二变形例。

具体实施方式

首先，图1大体示出了被配置用于通过总线线路系统2的两条线路来接收和传输数据的双向接口1的结构。所述接口1的结构基本符合双向接口的经典结构，这是因为根据本发明的上文中所提及的方法根本上属于软件相关领域，并且不需要使用附加的硬件部分。

接口1的部件相应地为负责数据接收和数据传输的控制器3，并且与将通过输出线路4受到控制的装置相连接。在本示例性实施例的情况中，假定被控制的装置为用于操纵照明设备的装置，特别是用于以气体放电灯、LED或卤素照明设备为例的灯具。电子镇流器(EVG)优选地用于气体放电灯。

另一方面，双向接口另外的元件是接收支路5，其负责接收总线线路2上的信息，并通过用于电去耦的第一元件7连接到控制器3。为了从控制器3向总线线路2传输信息，进一步设置了传输支路6，其通过另一个用于电去耦的元件8连接到控制器3。

图2示出了传输支路和接收支路以及用于电去耦的元件的一种可能配置。图2所示电路的特有的特征在于，通过变压器来实现传输支路的控制，这不同于迄今为止通常的通过光耦合装置的双向接口的情况。如下文更为详细解释，这种配置带来了关于数据传输的可能性的特别优势。必须指出的是，本发明并非意于限制在如图2具体所示的双向接口。针对本发明的实现，重要的只是，接收支路能够同时读取和评测由传输支路发送到总线线路上的信号。

图2所示的接口是数字双向接口，其通过两个接线夹10连接到总线线路系统的两条总线线路，并且所述数字双向接口在输入侧首先具有由电感器L1、电容器C1以及压敏电阻VDR组成的衰减网络。这种网络的功能在于衰减产生于总线线路上的瞬变量；即，非常短小、快速和强烈的电压和电流变化。要求这种功能的原因在于，接口还可连接到常规电源电压线路，并应该具有达到1000伏特的介电强度。

由四个二极管D1到D4组成的整流器紧跟所述衰减网络，该整流器的功能大体上是传递以相同方式施加于两个端子接线夹10的信号，从而使两个接线夹10到总线线路系统的线路的连接可以以任何所希望的方式实现。

随后，接口的接收支路5具有由两个晶体管Q1和Q2以及两个电阻R1和R2组成的电路结构，该电路结构的任务是将向光耦合装置Q3传递的接收信号的电流强度限制为至多2mA的值。这符合根据DALI标准的规格。通过二极管Z1，信号接着相应地传递到光耦合装置Q3，该光耦合装置Q3用作用于电去耦的元件，并且信号最终通过由电容器C2和电阻器R3组成的并联电路将该信号传递到两个输出端子11，其中输出端子11将接口的接收支路连接到所述控制器。

为了在总线线路上传输信号，到目前为止，采用的是传统的接口，也提供了光耦合装置，由于所谓的电流传输比(CRT)的极度的温度漂移，仅仅具有该光耦合装置并不足以适用于针对预定的比特时间所需的公差限制。光耦合装置的另一个问题在于如下事实，即，它具有的过电压强度太低。

在图2所示的电路结构的情况中，现在存在的变压器相应地用作用于电去耦的元件，该变压器控制用于在端子接线夹10处产生数字信号的开关12。所采用的变压器的优点在于，该变压器可以传递用于控制开关12的能量，并且该能量不必从接口提取。

由于这种独特的配置，总线信号的侧沿的上升时间和下降时间可以实质上彼此独立地设置。这带来的结果是，明确地改进了由此获得的信号质量，这和比特时间的公差和侧沿的均匀度均有关系。

接着，如下描述实现在端子接线夹10处的数字信号的产生：

为了产生比特信号，变压器采用高频进行控制，更为精确地说，所采用的频率近似对应于所希望的比特时间的100倍。换句话说，在单个比特的传输时间期间，在变压器的初级绕组处实现有近似100倍的电压变化，其被传递到次级绕组。

施加于变压器的次级绕组处的高频交流电压产生的结果是，开关12上游的二阶低通13被充电，这接着导致如下情况，即，为场效应晶体管的开关12被切换到导通状态，并且相应地产生了比特信号。

二阶低通13连接到低通放电电路14，后者持续设法再次对二阶低通13放电。只要变压器受高频操作，这种情况被两个二极管D5和D6阻止。只有在高频信号不再施加于变压器的初级端上时，低通放电电路14才可以对二阶低通13进行放电，直到开关12由此而再次打开，并且相应地针对比特信号的结束而产生上升信号侧沿。

对于本发明，重要的是，以这种方式产生的比特信号也同时通过双向接口的接收支路5而被接收，并且受到控制器3的监控。现在存在如下可能性，即，控制器3评测所述信号，并且只要可能，执行相应的校正动作。这将在下文中以实现比特时间的校正为例进行解释。

因此，图3首先示出了第一示例性实施例，其中示意性地描述了施加于变压器的信号I，以及随后在端子接线夹10处产生的总线信号II。

现在根据第一变形例通过确定总线信号II的实际比特持续时间来实现比特时间的监控以及在可用情况下所需的校正。随着在时刻t1时在输入通道处出现所传递的侧沿，接着例如在控制器中启动了计时器，该计时器对时间进行测量或计数，直到在时刻t2处出现上升侧沿，也就是说，直到比特信号结束为止。采用这种方式，计时器获得了比特的具体周期，并且计算出相对的比特时间误差。如果这个误差超出所允许的公差之外，可以随后针对所传输的信号执行校正，这通过在控制器中的软件匹配来实现。

采用这种方式，随后可以由此实现所传输数据的校正，然而，进而出现了如下情况，即，如果所评测的传输支路的时间比特长度显示了在规定的时间周期中与期望值的偏差超出所允许公差，那么就仅仅执行校正行为。

此中，第一变形例的缺点在于，在首先测量的误差大于所允许的公差的情况下，在校正有效之前，至少会传输在所允许的限制外的至少一个比特，并且相应地，完全的传输协议受到误差的影响。为避免这种情况，对于第一变形例相应地需要传输测试信号或测试协议，以便能够执行可能需要的校正。

采用如图4所示的第二示例性实施例避免了这种困难，在该实施例中，没有确定发送比特的实际时间，而是确定了由控制器针对产生于总线线路上的比特信号而发出信号的延迟。在此，先决条件是，从控制器到总线的上升侧沿和下降侧沿的延迟近似为恒定的关系。

采用第二示例性实施例，计时器在时刻t11启动，在该时刻，用于操纵变压器的控制器发出启动信号。在时刻12在所述端子处一出现下降侧沿后，计时器再次停止。如果可行，接着将所测量的时间乘以一个因子，该因子描述了上升侧沿和下降侧沿之间的延迟与由此加到原先确定的时间而计算得到的值之间的关系。用于比特时间的计数器然后重新加载这种计算出的值，并启动。

举例而言，如果针对416微秒的比特时间，需要2¹⁶-416＝65119(16比特上变计时器，时钟频率1微秒)的计时器负载值，那么计时器首先被加载以该值，进而发出的第一(下降侧沿)。随着在时刻t12时总线上出现侧沿，计时器值终止，并且确定了到现在为止所执行的计时步骤(当前计时器值-启动值)。这一差值现在被乘以(只要需要)上文提到的因子，并被加到启动值，并且计数器采用该值再次启动。如果计数器现在达到了终值，那么变压器的进一步控制自动停止，这产生的结果是，随后在理想时间点产生了总线信号的上升侧沿，即，由此产生的比特信号恰好具有指定的长度。

所述第二种途径的优点在于，已经被发出的第一比特也具有准确的长度，并且相应地，不需要预先比较或传输测试信号。换句话说，总是能够正确地发出比特长度。

进一步，需要强调这一点，即，本发明不限于借助于变压器来产生比特信号。替代地，相应的延迟值当然也可以由利用光耦合器件的控制来确定。

因此本发明允许实现对所传输的信号的光监控以及在可行情况下对校正操作的执行，而且不花费在双向接口中硬件方面的过多费用。

Claims (21)

1、一种用于监控双向接口(1)的传输支路(6)中传输的方法，所述双向接口(1)除了所述传输支路(6)之外还具有固定地与所述传输支路(6)相连接的接收支路(5)，

其中所述方法具有如下步骤：

利用所述传输支路(6)发送信息，和

通过同一接口(1)的接收支路(5)评测所发送信息的规定特性。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据对所发送信息的评测，实现对所述传输支路(6)的参数的设置，以便利用这些参数发送以后的信息。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接口为数字接口(1)。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述规定评测的特性包括所发送信息的时间比特长度。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过在第一侧沿启动计数器并在接下来的侧沿终止所述计数器来确定所述时间比特长度。

6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据将所述比特的启动侧沿输入所述接口(1)与将该启动测沿传递到所连接的总线(2)之间的时间差确定所述时间比特长度，且采用所述接收支路(5)测量所述时间差。

7、根据权利要求4到6中任意一项所述的方法，其特征在于，依靠由所述接收支路(5)评测的比特长度，通过软件将接下来传输的比特长度设置为所述传输支路(6)的参数。

8、根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，只有所评测的传输支路(6)的时间比特长度显示出在规定时间周期中与期望值的偏差超出所允许公差，那么才改变所述传输支路(6)的参数。

9、一种用于监控双向数字接口(1)的传输支路(6)中时间比特长度的方法，所述双向数字接口(1)除了所述传输支路(6)之外还具有固定地与所述传输支路(6)相连接的接收支路(5)，

其中所述方法具有如下步骤：

利用所述传输支路(6)发送数字信息，

通过同一接口的接收支路(5)评测所发送信息的时间比特长度。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在规定时间周期内所评测的时间比特长度偏离期望值超过允许公差的情况下，实现所述传输支路(6)中比特长度的校正。

11、一种计算机软件产品，其特征在于，当其在计算装置上运行时，执行根据之前任意一项权利要求所述的方法。

12、一种用于双向接口(1)的控制器，其特征在于，该控制器被配置用于执行根据权利要求1到10中任意一项所述的方法。

13、一种双向接口，具有：

传输支路，用于通过总线(2)发送信号，

接收支路(5)，用于从所述总线(2)接收信号，其中所述接收支路(5)与所述传输支路(6)相连接，以使得通过接收支路(5)可读取由传输支路(6)发送的信号，和

控制单元(3)，其通过所述接收支路(5)读取由所述传输支路(6)发送的信号。

14、根据权利要求13所述的接口，其特征在于，所述控制单元(3)被配置为根据所评测的结果来设置所述传输支路(6)的参数。

15、根据权利要求14所述的接口，其特征在于，所述接口为数字接口(1)。

16、根据权利要求13到15中任意一项所述的接口，其特征在于，所述规定评测的特性包括所发送信息的时间比特长度。

17、根据权利要求16所述的接口，其特征在于，所述控制单元(3)被配置来根据由所述接收支路(5)评测的比特长度而将接下来传输的比特长度设置为所述传输支路(6)的参数。

18、根据权利要求14或15所述的接口，其特征在于，所述控制单元(3)被配置来只在所评测的传输支路(6)的时间比特长度显示出在规定时间周期中与期望值的偏差超出所允许公差时，才改变所述传输支路(6)的参数。

19、一种双向数字接口(1)，具有：

传输支路(6)，用于通过总线(2)发送信号，

接收支路(5)，用于接收来自所述总线(2)的信号，其中所述接收支路(5)与所述传输支路(6)相连接，以使得通过接收支路(5)读取由所述传输支路(6)发送的信号，和

控制单元(3)，其评测通过所述传输支路(6)发送并通过所述接收支路(5)读取的信号的时间比特长度，并根据所评测的结果，在所述评测显示出在规定时间周期内与期望值的偏差超出所允许公差时，通过软件设置所述传输支路(6)的比特长度。

20、一种用于照明设备的操纵装置，其具有根据权利要求13到19中任意一项所述的接口(1)。

21、一种具体用于气体放电灯的电子镇流器，其具有根据权利要求13到20中任意一项所述的接口(1)。

Images