CN104956600B - 经由功率波形的通信 - Google Patents

Abstract

基于对于被供给到装置的输入功率波形的分析来控制该装置的方法。该方法可包括从输入功率波形解调多个进入的数据分组。该方法可包括确定所述多个进入的数据分组中的N个数据分组是否相同，其中N是具有取决于输入功率波形的动态值的正整数。该方法可包括如果所述N个数据分组被确定为相同的，则基于所述N个数据分组来控制装置的至少一个方面。还公开了对应于这样的方法的装置。

Description

经由功率波形的通信

技术领域

本发明一般地针对对于连接到电力线的装置的控制。更具体地，本文公开的各种发明性方法和装置涉及基于对供应给装置的输入功率波形的分析，控制诸如照明器材（fixture）之类的装置。

背景技术

已经设计了诸如照明器材之类的装置，其能够接收用于控制所述装置的一个或多个方面的控制信号。例如，某些照明器材接收至少可以选择性地指明这样的照明器材的调光电平的控制信号。

用于传输这样的控制信号的一个现有解决方案利用了从控制器延伸到照明器材的一条或多条独立的控制线。然后，通过控制线发送数据分组以控制照明器材。数据分组和通信可以遵从诸如DMX或DALI之类的通信协议。实现这样的解决方案可能有一个或多个缺点。例如，这样的解决方案要求铺设一条或多条分开的电线，并且牵涉到对于接线长度和/或接线方法的限制，这些接线长度和/或接线方法可能不适合于诸如街灯照明之类的某些应用。

其他现有的解决方案使得能够在不用安装新电线的情况下传输这样的控制信号。这样的解决方案利用无线控制信号或通过电力线的通信（PLC）。然而，实现这样的解决方案可能有一个或多个缺点。例如，这样的解决方案要求在每个单独的照明器材处安装特定的硬件调制解调器和/或无线电。这样的特定设备常常过分昂贵，和/或可能无法容易地安装到现有的照明器材或支撑照明器材的灯杆上。

因此，在本领域存在这样的需要，即：提供一种用于通过利用在为照明器材馈电和可选地不要求把特定的硬件调制解调器安装在照明器材处的电力线上传输的通信协议来控制照明器材的方法和装置。

发明内容

一般来说，本公开内容涉及经由在为其馈电的电力线上的通信来以使得能够准许或至少准许一定程度的容错度的方式控制诸如照明器材之类的装置。

容错度可能是合期望的，因为连接到电力线的各种电负荷的操作可能使得它成为“有噪的”通信信道。电力线中的噪声量将在典型的一天过程中不断变化，因为连接到它的各种电负荷不断接通或关断。因此，可能有利的是，使用自适应差错检测/校正编码（ECC）方案来提供所期望程度的容错度，即，其中所传输的冗余量（并且因此，误差检测/校正性能）依赖于电力线中的当前信噪比而变化的方案。然而，当电力线被布置成用于从一个发射机到一个或多个接收机的非定向通信时，实现传统的自适应ECC方案可能是不实际的或至少是昂贵的，因为这样的方案将要求从（一个或者多个）接收机到发射机的一个或多个“反向信道”。 但无论如何，以考虑电力线中的当前信噪比的方式来在电力线上实现容错通信是合期望的，例如以便于当在电力线中的条件准许时减小在被传输的命令与在（一个或者多个）接收机处被实现的的命令之间的等待时间。

因此，在本文所公开的某些实施例中，诸如照明器材之类的装置是基于经由向该装置提供的输入功率波形得到的数据分组信息而被控制的。这样的装置尤其可被布置成确定N个进入的数据分组是否是相同的，N是具有取决于输入功率波形的动态值的正整数（大于1）。如果N个进入的数据分组是相同的，则装置可以按照那些数据分组而被控制，例如，通过实现由那些数据分组所表示的命令。所以，与按照所接收的数据分组来控制装置相关联的等待时间取决于N的数值，N的数值进而又是动态的并取决于输入功率波形的一个或多个属性。因此所述等待时间例如可以依赖于在输入功率波形中的噪声电平和/或由输入功率波形所载送的数据分组的类型。

因此，本文所公开的实施例利用这样的想法，以便实现对于错误的一定程度上的鲁棒性，在某些情形下，在首先接收到数据分组与对该数据分组作出反应之间的可变的等待时间可以是可接受的。例如，如果新的调光电平在网络中被传输到街灯照明器材，则街灯照明器材是在5秒以后还是在5分钟以后实现新的调光电平可能并没有关系。

在各种实施例中，存在一种基于供应给装置的输入功率波形的分析而控制装置的方法。所述方法可包括从输入功率波形解调多个进入的数据分组，例如通过比较所述输入功率波形的多个正弦周期的电压电平，以便基于所述正弦周期的哪个正弦周期具有减小的电压电平而哪个正弦周期具有非减小的电压电平来确定多个进入的数据分组。方法可包括确定所述多个进入的数据分组的N个数据分组是否相同，其中N是具有取决于输入功率波形的动态值的正整数，并且它至少是2。方法可包括如果所述N个数据分组被确定为是相同的，则基于所述N个数据分组来控制装置的至少一个方面；例如，如果所述N个数据分组全部都表示某个命令，则实现该命令。

正如本文所使用的，条件“N个进入的数据分组是相同的”将在如下条件下被满足，即：如果（尤其是）所提到的数据分组是相同的；相同的码字可以从所提到的所有的数据分组导出；或所有的数据分组适合于在装置上引起基本上相同的效果。

N的数值可以响应于输入功率波形的一个或多个属性的变化而变化。

在各种实施例中，N的数值可以取决于以下的至少一项：输入功率波形的信噪比水平；和多个控制命令的哪个控制命令由多个进入的数据分组的第一分组表示。

N的数值可以响应于输入功率波形的信噪比的改变而变化，例如，在输入功率波形中测量的噪声电平的下降可以对应于信噪比的增大，并且因此对应于N数值的减小。正如本文所使用的，信噪比可以是基于输入功率波形的实际测量值相对于它的预期值的任何偏差的数值，或它可以是基于例如不对应于有效的码字的数据分组的一部分的间接近似值。

N的数值可以响应于由输入功率波形载送的数据分组的类型的改变而变化；例如，N的数值可以依赖于多个控制命令的哪个控制命令由多个进入的数据分组的第一分组所表示。在实施例中，如果第一分组表示“关键命令”，则可以增大N，以便减小关键命令在它不应当被实现时和/或以它不应当被实现的方式被实现的可能性（likelihood）。相反，在实施例中，响应于确定第一分组表示非关键的命令，N可被设置为最小值（例如，N=2）。

正如本文所使用的，控制命令是装置的控制器被配置来解译和以预定的方式作用于其上以便达到装置中的某种改变的数据。调光命令是控制命令的示例。断电（power-off）命令是控制命令的另一个示例。通电（power-on）命令是控制命令的另一个示例。例如，与调光命令相比较，较大的N值可以与断电命令相关联。

在各种实施例中，方法可包括仅在所述N个数据分组被接连地接收到的情况下，才基于所述N个数据分组来控制装置的所述至少一个方面。在实施例中，例如，并不实现所接收的控制命令，直到接连地接收到表示控制命令的N个数据分组。

在各种实施例中，方法可包括仅在所述多个进入的数据分组包括不多于M个数据分组的情况下才基于所述N个数据分组来控制所述装置的所述至少一个方面。在实施例中，例如，除非M个接连的数据分组中的N个接连的数据分组表示所接收的控制命令，否则该控制命令不会被实现。例如，可以是：如果从输入功率波形得到M（例如，10）个接连的数据分组，则如果那些M个数据分组中的N个（例如，5个）或更多个数据分组表示所接收的控制命令，该控制命令才将被实现，而如果10个数据分组中少于N个数据分组表示所接收的控制命令，则该控制命令将不会被实现。

在各种实施例中，方法包括仅在所述多个进入的数据分组包括不多于M个数据分组的情况下才基于所述N个数据分组来控制所述装置的所述至少一个方面。

在各种实施例中，方法可包括仅在所述N个数据在某个时间间隔内被解调的情况下才基于所述N个数据分组来控制所述装置的所述至少一个方面。在实施例中，时间间隔具有预定的持续时间。在实施例中，时间间隔具有不依赖于输入功率波形的持续时间。时间间隔可以具有至少十分钟的持续时间。时间间隔可以具有小于一分钟的持续时间。在实施例中，时间间隔具有依赖于输入功率波形的信噪比水平的持续时间。在实施例中，时间间隔具有依赖于多个控制命令的哪个控制命令由多个进入的所述N个数据分组的第一分组来表示的持续时间。

在各种实施例中，所述装置可包括照明器材，并且所述N个数据分组可以关于用于照明器材的调光命令；所述照明器材的调光电平可以基于所述调光命令而被控制。

各种实施例提供用于接收输入功率波形的控制器，所述控制器被布置成按照上述的方法，基于对输入功率波形的分析来控制装置。各种实施例提供包括所述控制器的照明器材，所述控制器被布置来按照上述的方法，基于输入功率波形的分析来控制照明器材。

在本公开内容的另一方面，在各种实施例中，存在一种经由调制向网络供应的功率波形而将数据分组传输到该网络的方法。方法可包括接收用于传输到网络的一个或多个装置的数据。方法可包括基于所述数据来确定数据分组。方法可包括按照数据分组而重复地调制功率波形，直到所述数据分组被传输了预定的次数（至少两次）。所述调制可包括例如在输出电压的多个循环周期期间，把与所述输出电压的线串联连接的变压器切换到所述照明器材，其中所述切换造成所述输出电压的电压下降和电压上升之一，以及其中所述切换是与所述数据分组对应地被完成的，以使得所述电压下降和所述电压上升的所述一项对应于所述数据分组。本领域普通技术人员可以领会到其他适用的调制方案。

在各种实施例中，方法还可以包括依赖于所述数据来选择所述预定的次数，借此，相比于如果所述数据指示第二控制命令而言，如果所述数据指示第一控制命令，则所述数据分组被传输更多的次数。

在各种实施例中，方法还可包括基于所述电压下降和所述电压上升的所述一项的幅度来选择所述预定的次数，借此，相比于如果所述幅度大于所述阈值而言，如果所述幅度低于阈值，则所述数据分组被传输更多的次数。

各种实施例提供包括被布置来与将功率波形馈送到网络的电力线的某条线串联连接的变压器的装置，所述变压器包括与所述变压器的至少一个开关进行通信的控制器，所述控制器被配置成经由变压器的操控而传输至少一个数据分组到网络。

各种实施例提供包括上文所描述的多个照明器材的照明器材网络。网络还可以包括被布置来向多个照明器材提供功率波形的电力线。网络还可以包括如上段落的装置，其与用于向多个照明器材传输至少一个数据分组的电力线的某条线串联连接。

各种实施例提供计算机程序产品，其包括计算机可解译指令，当所述指令被适当的控制器执行时，其使得控制器被配置成执行上文所描述的方法中的一个方法。

附图说明

在附图中，贯穿不同视图，相同的参考标记通常是指相同的部分。另外，附图不一定是按比例的，而替代地，重点一般性地被放在说明本发明的原理上。

图1图示了与市电电力供应装置的相线（phase line）串联地放置的通信变压器的示意图。

图2图示了由市电供应变压器馈电并且包括通信变压器的照明器材网络；所述通信变压器和所述市电供应变压器将照明器材组输出提供到一组照明器材。

图3图示了在第一和第二正弦电压波形周期的一部分上的第一和第二正弦电压波形。

图4图示了可被电耦合到图1或2的组输出电压的照明器材的实施例。

图5图示了确定数据分组和经由变压器的操控而传输该数据分组的实施例。

图6图示了分析输入功率波形和基于对该输入功率波形的分析而确定数据分组信息的实施例。

图7更详细地图示了图6所示的第四步骤。

图8图示了用于被包括在图2的市电供应变压器中的通信变压器的替换例。

具体实施方式

在以下的详细说明中，为了解释而不是限制，阐述了公开特定细节的代表性实施例，以便提供对于所要求保护的发明的透彻理解。然而，对于已经从本公开内容获益的本领域普通技术人员而言显而易见的是，偏离本文所公开的特定细节的、按照本教导的其他实施例仍旧属于所附权利要求的范围内。而且，众所周知的装置和方法的描述被省略，以免模糊代表性实施例的描述。这样的方法和装置明显处于所要求保护的发明的范围内。例如，本文所公开的方法的各种实施例特别适合于调整街灯照明网络中的街灯照明器材的调光电平。因此，为了说明的目的，所要求保护的发明结合这样的街灯照明网络进行讨论。然而，在不背离所要求保护的发明的范围和精神的情况下，也可以预期这种方法的其他配置和应用。例如，在某些应用中，方法可以在诸如控制办公室环境中的多个室内照明器材的室内照明环境中实现。

参照图1，在一个实施例中，通信变压器20与市电电力供应装置5的某条电力线串联地放置。在某些实施例中，市电电力供应装置5的线可以是相线。市电电力供应装置5可包括市电电力供应装置变压器，其被定型为给连接到组输出电压7的一个或多个电力连接装置（诸如照明器材）供电。正如本文讨论的，通信变压器20可以由控制器进行调制，以便由此按照数据信号来调制组在输出电压7上供应的电压。例如，可以在由市电电力供应装置5供应的电压的正弦周期的各部分期间调制通信变压器20，以便在正弦周期的这样的部分期间造成一定的电压下降。电压下降可以对应于将由通信变压器20在组输出电压7上发送的通信数据分组。通信变压器20只需要供应升高或者降低由市电电力供应装置5 生成的市电电压所需的功率。例如，如果通信变压器实施1伏特调制，而市电电力供应装置是230伏特，则通信变压器20的额定功率只需要是市电电力供应装置变压器的额定值的1/230。因此，在某些实施例中，通信变压器20与市电变压器相比可以可选地具有小尺寸。

参照图2，在另一个实施例中，通信变压器120被图示为处在给配电盘2馈电的市电供应装置变压器1的下游。市电供应装置变压器1和配电盘2提供对输出电压3的保护、路由和切换，该输出电压3通过相线L1和中性线N被供应到照明器材40。变压器120与相线L1串联连接，并且包括初级绕组122和次级绕组124。次级绕组124包括多个电子可起动开关125a、125b，这些开关可被选择性地启动来更改变压器120的状态。当开关125b闭合而开关125a断开时，变压器120被接通，并且电压被加到正常输出电压3。在某些实施例中，所加的电压可以约为1伏特。在某些实施例中，变压器120可以附加地或替换地被配置成相对于正常输出电压3而降低电压（例如，通过改变初级绕组与次级绕组之比、通过改变变压器120的连接的极性）。当开关125a也闭合时，变压器120被短路并且没有电压被加到正常输出电压3，而当开关125b被闭合时将加上电压。在某些实施例中，开关125a可以省略。在这样的实施例中，当开关125b被断开时，没有电压将被加到正常输出电压3。另外，在开关125a被省略的那些实施例的某些实施例中，，变压器120可能饱和，并当开关125b被断开时形成非线性串联阻抗。

在图2中还图示了控制器128，它被电子耦合到开关125a、125b，并且也被电耦合到输出电压3。控制器128选择性地启动本文所描述的开关125a、125b中的一个或多个，以便在输出电压3中编码通信数据分组。例如，为了传输二进制数据分组，控制器128可以在输入电压的某些半正弦周期期间选择性地启动开关125a，以使得在那些半正弦周期期间照明器材组输出电压3处的电压增大（由此表示二进制的“高”）和在其他的半正弦周期期间不启动开关125a（由此表示二进制的“低”）。另外，例如，在可替换的实施例中，当启动变压器造成电压下降时，为了传输二进制数据分组，控制器128可以在输入电压的某些半正弦周期期间选择性地启动一个或多个开关，以使得在那些半正弦周期期间在输出电压3处电压下降（由此表示二进制的“低”），以及在其他的半正弦周期期间不启动这些开关中的所述那一个开关（由此表示二进制的“高”）。所述（一个或者多个）开关可以在输入电压1的立即连续的过零点（immediately successive zero-crossing）之间被可选地启动，由此提供在半正弦周期期间的电压的更改。

将领会，对于处在“空闲”的变压器120，其应当被短路，这是因为开路绕组会引起由变压器120的初级端上的高电压造成的故障。

在某些实施例中，变压器120可被安装在与一组街灯照明器材相关联的馈电柱或街道柜（street cabinet）中。在某些实施例中，变压器120可以足够地小，以致于适合位于DIN安装轨上。例如，假设10kVA 街灯串和在半正弦周期（或其他的正弦周期期间）上的1伏特电压下降/上升来传输数据分组，如本文所描述的，则变压器20将仅需要处理大约40瓦。

在某些实施例中，可以提供包括具有相同匝数的初级绕组和次级绕组的通信变压器。可以提供一个或多个分接头（tap），其包括一个或多个高于正常的分接头和/或低于正常的分接头，由此当通信变压器被启动时通过这些分接头的电子切换而使得能够实现以绕组的匝数比的相应增加和/或减小以及对于正常输出电压3的对应增加和/或减小。

现在将参照图8，与图2相比较，在图8中，对应的参考数字指示对应的部分。如图8所示，在另一个实施例中，通信变压器820被提供在为配电盘2馈电的市电供应装置变压器（未示出）的下游。市电供应装置变压器和配电盘2提供对配电盘2的输出电压的保护、路由和切换。变压器820与相线L1串联连接，并且包括初级绕组122和次级绕组124。次级绕组124经由多个电子可起动的开关825a、825b、825c和825d连接到相线L1和中性线N。更具体地，次级绕组124的一端经由第一个可起动开关825a被连接到相线L1，并且经由第二个可起动开关825b连接到中性线N。次级绕组124的另一端经由第三个可起动开关825c连接到相线L1，并且经由第四个可起动开关825d连接到中性线N。

多个电子可起动的开关825a、825b、825c和825d可被选择性地启动，以更改变压器120的状态。因此，次级绕组124可以与市电电压同相地或异相地切换，以用于增大或减小输出电压3。

如图2所示，控制器828经由控制连接830被电子耦合到多个电子可起动的开关825a、825b、825c和825d。控制器828被配置成选择性地启动多个电子可起动的开关825a、825b、825c和825d中的一个或多个电子可起动的开关，以便在输出电压3中编码通信数据分组。例如，为了传输二进制数据分组，控制器828可以在输入电压的某个半正弦周期期间选择性地启动（即“闭合”）电子可起动的开关825a、825b、825c和825d中的一个或多个，以使得在那些半正弦周期期间输出电压3处的电压增大（由此表示二进制的“高”）以及在其他的半正弦周期期间不启动（即，“断开”，或将其“断开”）可起动的开关825a、 825b、825c和825d中的一个或多个（由此表示二进制的“低”），这些操作是以本领域技术人员将容易领会的方式进行的。另外，例如，在启动变压器821造成电压下降的实施例中，为了传输二进制数据分组，控制器828可以在输入电压的某个半正弦周期期间选择性地启动（即“闭合”）可起动的开关825a、825b、825c和825d中的一个或多个，以使得在那些半正弦周期期间输出电压3处的电压下降（由此表示二进制的“低”），以及在另外的半正弦周期期间不启动（即，“断开”，或将其“断开”）可起动的开关825a、 825b、825c和825d中的一个或多个（由此表示二进制的“高”），这些操作是以本领域技术人员将容易领会的方式进行的。在某些实施例中，可起动的开关825a、 825b、825c和825d的一个或多个可以在输入电压的立即连续的过零点之间被启动，由此提供在半正弦周期期间的电压的更改。

将领会，对于处在“空闲”的变压器820，其应当被短路，这是因为开路绕组会引起由变压器820的初级端122上的高电压造成的故障。

在某些实施例中，变压器820可被安装在与一组街灯照明器材相关联的馈电柱或街道柜中。在某些实施例中，变压器820可以足够小，以致于其适合位于在DIN安装轨上。例如，假设10kVA街灯串和在半正弦周期（或其他的正弦周期期间）上的1伏特电压下降/上升来传输数据分组，如本文所描述的，变压器820将仅需要处理大约40瓦。

在某些实施例中，可以提供包括具有相同匝数的初级绕组和次级绕组的通信变压器820。可以提供一个或多个分接头，其包括一个或多个高于正常的分接头和/或低于正常的分接头，由此当通信变压器被启动时通过这些分接头的电子切换而使得能够实现以绕组的匝数比的相应增加和/或减小以及对于正常输出电压3的对应增加和/或减小。

转到图3，第一正弦波形A和第二正弦波形B在其两个全正弦周期内进行图示。正弦波形A表示不包括任何编码的数据分组的输出电压3，其保持基本恒定的电压。正弦波形B表示包括编码的数据分组的波形，并且电压在其半正弦周期上降低。在波形B的前两个过零点（由垂直虚线指代）之间，出现相对于波形A的电压下降ΔV1。在某些实施例中，电压下降ΔV1可以约为1伏特，并且可以经由单个开关的切换而造成。在其他实施例中，可以出现其他的电压下降，并且可以可选地利用多于一个的开关（例如，可以利用与变压器的一个或两个绕组相关联的多个分接头）。在第二和第三过零点之间以及第三和第四过零点之间没有出现电压下降，如通过基本上互相成镜像的波形A和波形B可看到的。在第四和第五过零点之间，相对于波形A出现电压下降ΔV2。在某些实施例中，电压下降ΔV2可以约为1伏特，并且可以经由变压器的单个开关的切换而造成。因此，所传输的波形B包括一个“低”半正弦周期，接着是两个“高”半正弦周期，然后是另一个“低”半正弦周期。附加的编码的半正弦周期可以继续按期望传输。

转到图5，图示了确定数据分组和经由通信变压器的操控而传输数据分组的方法的实施例。图5的方法可以可选地由控制器128执行。所述方法包括针对一组照明器材中的一个或多个照明器材而确定适当调光电平的步骤501。例如，在某些实施例中，针对一组照明器材的调光电平可以从存储在与控制器128相关联的存储器中的调度表（schedule）中进行检索。另外，例如，在某些实施例中，调光电平可以整体地或部分地经由来自一个或多个传感器的输入而确定，所述传感器诸如是光电传感器（检测例如周围的光照水平）、接近度传感器（检测例如汽车或行人的存在）和/或RF传感器（检测例如从邻近的照明器材网络发送的信号、来自中心控制系统的信号和/或来自车辆的信号）。虽然图5的方法讨论了调光电平，但已从本公开内容获益的本领域技术人员将认识和领会，在可替换实施例中，可以控制照明器材的附加的或可替换的方面。例如，在某些实施例中，可控制照明器材的基于LED的光源的颜色输出和/或可控制照明器材的多个光源的哪些光源会被启动。控制信息可以通过在其中编码的地址数据而被引导到一个或多个可寻址的照明器材中，和/或可被引导到一组照明器材中的所有照明器材。

在步骤502，确定用于实现调光电平信息的数据分组。例如，如果期望的调光电平是中等调光电平，则该调光电平信息被合并到包括多个比特的数据分组中。例如，在某些实施例中，可以利用用于数据分组的编码方法，其中具有X比特的数据帧被映射来传输具有Y比特的帧，其中Y大于X。这样的编码方法可以通过把数据分组映射为都只具有0和1的短序列的代码而把冗余比特加到数据分组。这样的编码方法可以提供一个或多个益处。例如，这样的编码方法可以通过只使用具有0和1的短序列的传输帧而使得能够实现低频回避。另外，例如，这样的编码方法可以通过识别何时接收到未被使用的传输码而使得能够实现差错检测，这是因为与数据帧的数目（2X）相比，存在更多的传输帧代码（2Y）。另外，例如，这样的编码方法可以通过选择最接近匹配的传输码来校正比特差错，而使得能够实现瞬态纠错。另外，例如，当在接收机端处的多个（例如，三个或更多个）接连的比特被解译为0或1时，这样的编码方法可以通过使得能够识别市电电压上的幅度改变而使得能够实现突发差错恢复。响应于将多个接连的比特解译为0或1，接收机可以调整用来检测电压平均值的装置的时间常数，以加速从这样的突发差错情况中进行恢复。另外，例如，这样的编码方法可以通过检查有关进入的数据的所有M个可能对齐（alignment）的差错计数并将具有最低差错计数的对齐识别为正确对齐而使得能够进行同步。

作为可被利用的编码方法的示例，6个冗余的比特可被加到4个数据比特上，以产生一个10比特码的集合。数据的4比特的16个可能值可以通过使用下面示出的编码方案而被映射到10比特码的集合。

0→155 （0010011011）

1→173 （0010101101）

2→182 （0010110110）

3→213 （0011010101）

4→299 （0100101011）

5→309 （0100110101）

6→333 （0101001101）

7→339 （0101010011）

8→358 （0101100110）

9→587 （1001001011）

10→598 （1001010110）

11→613 （1001100101）

12→682 （1010101010）

13→716 （1011001100）

14→813 （1100101100）

15→818 （1100110010）

在该示例中，没有一个10比特码包含多于两个的接连的0或1。因此，传输这样的码的数据分组应不会对被连接的设备/装置造成电力供应装置中的不合期望的扰动。10比特码也互相是足够不同的，以通过选择最接近匹配的传输码而提供1比特的校正。

这些10比特码还提供同步。只要解码器被正确地同步，则任何两个接连传输的10比特码将被无差错地解码。例如，如果照明器材的控制器尝试根据接收的比特序列来解码10比特，但所考虑的10比特包括来自一个10比特码的最后5个比特和来自下一个10比特码的前5个比特，则控制器应当检测到差错，因为那些比特将不对应于集合中的10比特码中的一个。在这样的情形下，控制器可以保持沿着所接收的比特序列一次一个比特地“移动”，直到发现所考虑的十个比特对应于该集合中的10比特码中的一个为止。控制器然后应当被同步到所接收的比特流。在步骤503，对应于数据分组，在多个半正弦周期期间，变压器120被接通。在某些实施例中，变压器可以经由一个或多个开关125a、125b的起动而被切换。例如，在某些实施例中，开关125a、125b中的一个或多个可以在与数据高位对应的半正弦周期期间被起动，并且可以在与数据低位对应的半正弦周期期间不被起动。

可选地，数据分组可以在多个连续的半正弦周期上被编码。在其他实施例中，一个或多个非编码的半正弦周期可被插入在数据分组内。

在某些实施例中，数据分组可以仅被编码在多个正的半周期或在多个负的半周期上。例如，在某些实施例中，开关125a中的一个可以在与数据高位对应的正的半正弦周期期间被起动，而在与数据低位对应的正的半正弦周期期间可以不被起动。在这样的实施例中，这些开关将不会在负的半正弦周期期间按照数据分组被起动。在这样的实施例中，负的半正弦周期可能不载送任何数据，或可以替代地以载送单独的数据分组。例如，在某些实施例中，该数据分组可以仅被编码在正的半正弦周期上，而第二数据分组可以仅被编码在负的半正弦周期上。

负的半正弦周期和正的半正弦周期可被看作两个完全独立的通信信道。同步、分组解码、冗余编码和命令编码（信道的定时和/或状态）和/或数据净荷可以在独立的通信信道之间被分开地处理。另外，这两个独立的通信信道可以可选地处在两种不同的状态。例如，正的半正弦周期信道可被同步和被利用于解码和执行命令，而负的信道处在其中它还没有被用于识别假的和真的幅度电平的状态中。在某些实施例中，仅在多个正的半正弦周期或多个负的半正弦周期之一上编码数据分组可以使得数据通信对由非对称负荷引起的噪声更加的鲁棒。例如，利用二极管来减小功率的DC负荷可以只在正的或负的半正弦周期之一中载送电流（这依赖于二极管的极化），这在DC负荷处于减小的功率状态中时可能会造成不对称幅度变化。如果这样的负荷将正的半周期减小5伏（经由电阻损耗）并将负的半周期减小0伏，则利用2伏的电压下降来传输数据的、在正的半周期和负的半周期两者上发送的数据分组将被这样的不对称幅度变化损坏。然而，如果数据分组仅在正的半周期上或仅在负的半周期上被发送，并且利用2伏的电压下降，则该数据分组将不会被损坏。

在步骤504，可以在一段时间内不编码地传输输出电压，并且然后可以对应于数据分组，在多个半正弦周期期间再次切换变压器120。在某些实施例中可以连续发送数据分组（可选地，在一段时间后），其中照明器材将回复到以前的或默认的状态，除非数据分组被重发。例如，在某些实施例中，将大约每5分钟传输一次调光电平。如果照明器材在最近的调光电平指令的6分钟内没有接收到更新的调光电平指令，则该照明器材可以回复到以前的或默认的状态（例如，利用预先加载的调度表），直到接收到另一个调光电平指令。

在某些实施例中，可以将同一个数据分组连续传输两次或更多次，以便在一定程度上提供对抗差错的鲁棒性。连续传输给定的数据分组的次数可以对应于数据分组的类型；例如，为了提高“高优先级”数据分组在接收的照明器材处被正确地解码的可能性，“高优先级”数据分组所传输的次数可以比“低优先级”数据分组所传输的次数更多。

为了上文所提到的理由，控制器128可被配置成例如通过实现以下的算法而连续地将给定的数据分组传输两次或更多次。

程序 传输连续的数据分组

从存储器检索对应于数据分组的切换起动波形；

从存储器检索对应于数据分组的重复值；

设置M为该重复值；

对于 j:=1 到 M 进行：

按照切换起动波形而起动开关125a、125b的一个或多个。

某些实施例可以省略以上的算法的“从存储器检索…”和“设置M为重复值”步骤，以便可以将数据分组传输独立于该数据分组本身的预定次数（即，M次）。

图4图示了电耦合到图2的变压器120的照明器材组输出电压3的照明器材40的实施例。照明器材40包括接收照明器材组输出电压3的镇流器42。镇流器42包括监控照明器材组输出电压3的控制器44。在某些实施例中，模数转换器可被插入到控制器44与照明器材组输出电压3之间。控制器44可以可选地对经由模数转换器接收的照明器材组输出电压3进行过采样，以便达到比可由模数转换器单独达到的分辨率更高的准确度。控制器44然后可以比较半正弦周期，以检测哪些半正弦周期受到电压下降或电压上升影响而哪些半正弦周期不受影响。例如，如果在照明器材组输出电压端3上传输图3的波形B，则控制器44可以确定在照明器材组输出电压端3处存在一个“低”半正弦周期，接着是两个“高”半正弦周期，然后是另一个“低”半正弦周期。控制器44可以基于从照明器材组输出电压端3接收的编码功率，来控制照明器材40的一个或多个方面。例如，如果接收到调光电平编码的数据，则控制器44可以使得镇流器42在所传输的调光电平上操作光源46。

在某些实施例中，控制器44和模数转换器可以类似于当前在灯镇流器中利用的硬件（例如，用来测量照明器材组输出电压3）。在那些实施例的某些版本中，更新的软件可被安装在现有的控制器44上。在那些实施例的其他版本中，控制器44和/或镇流器可以是新的。对类似于当前在灯驱动器中利用的硬件的修改的硬件进行利用可以使得能够容易地将所修改的硬件合并在现有的照明器材中。

转到图6，图示了分析输入功率波形和基于对输入功率波形的分析而确定数据分组信息的方法的实施例。图6的方法可以可选地由控制器44执行。方法包括对经由照明器材组输出电压3所传输的输入功率波形进行过采样的步骤601。正如所讨论的，输入功率波形可以可选地在过采样之前首先由模数转换器进行更改。

在步骤602，比较多个半正弦周期，以确定这些周期中的哪些周期具有电压下降而哪些周期没有电压下降。例如，在某些实施例中，将分析每个连续的半正弦周期，以确定它具有电压下降还是没有电压下降。另外，例如，在某些实施例中，将分析每第四个半正弦周期，以确定它具有电压下降还是没有电压下降。在其他实施例中，多个半正弦周期被比较，以确定这些周期中的哪些周期具有电压上升而哪些周期没有电压上升。

另外，例如，在某些实施例中，将仅分析每个正的半正弦周期，以确定它具有电压下降还是没有电压下降，或将仅分析每个负的半正弦周期被，以确定它具有电压下降还是没有电压下降。例如，在某些实施例中，数据分组可以仅在正的半正弦周期上被编码，并且仅分析正的半正弦周期来确定数据分组。另外，例如，在某些实施例中，第一数据分组可以仅在正的半正弦周期上被编码，并且仅分析正的半正弦周期来确定第一数据分组。第二数据分组可以仅在负的半正弦周期上被编码，并且仅分析负的半正弦周期来确定第二数据分组。负的半正弦周期和正的半正弦周期可被看作为两个完全独立的通信信道。同步、分组译码、冗余编码和命令编码（信道的定时和/或状态）和/或数据净荷可以完全分开地在这些独立的通信信道之间被处理。另外，这两个独立的通信信道可以可选地处在两个完全不同的状态。

在某些实施例中，低通滤波器和/或其他装置可被利用来对所接收的输入功率波形取平均值，并且平均值可被利用来确定半个周期具有电压下降还是电压上升。不合期望的AC市电电压幅度的突然改变将缓慢地增大或减小这个平均值，这会造成在确定半个周期是具有电压下降还是电压上升方面的暂时差错。这样的差错将持续，直到低通滤波器已经调整到新的正常平均值。在某些实施方案中，低通滤波器可被调整成响应于检测到AC市电电压幅度的突然改变而加速对正常平均值的调整。在编码方法已经被用来将数据分组映射成全部只具有0和1的短序列的码时，当在接收机端处多个相继的比特被解译为0或1时，AC市电幅度的这样的突然改变可以被识别。接收机可以响应于将多个相继的比特解译为0和1而调整被用来检测电压平均值的装置的时间常数，以加速从这样的突发差错中恢复。

在步骤603，从输入功率波形解调多个进入的数据分组。基于半正弦周期中的哪些半正弦周期具有电压下降而哪些没有电压下降而确定数据分组。例如，电压下降分组可被解译为数字低位，而非电压下降分组可被解译为数字高位。

在步骤604，如果数据分组中的至少N个数据分组是相同的并且如果确有必要，则基于数据分组来调整光源46的调光电平。例如，数据分组可以每个包括指示调光电平的一个或多个比特。如果该调光电平不同于光源46的当前的调光电平并且与由数据分组的N-1个其他分组所指示的调光电平相同，则光源46的调光电平可以经由镇流器42而被调整。如图7中所示，步骤604包括两个子步骤。在步骤701，控制器44确定数据分组的N个数据分组是否为相同的，例如，每个数据分组是否指示相同的调光电平。在步骤702，如果所述N个数据分组在步骤701被确定为相同的，则控制器44基于所述N个数据分组控制光源46的调光电平（或某个其他方面）。换句话说，控制器44可被配置成响应于连续接收到两个或更多个相同的数据分组而调整光源46的调光电平；它可被配置成不对第一个这样的数据分组作出反应，而是替代地以一个或多个随后的相同的数据分组的形式来“等待确认”。例如，控制器可被配置成实现以下的算法。

程序 调整调光电平

从输入功率波形确定第一数据分组；

把第一数据分组存储在存储器中；

把相同分组计数器设置为1；

重复进行

从输入功率波形确定随后的数据分组；

从存储器检索所存储的数据分组；

如果随后的数据分组与所存储的数据分组基本上相同，则

使相同分组计数器增量；

把该随后的数据分组替换于所检索的数据分组而存储在存储器中；

直到相同分组计数器=N为止（其中N至少是2）

确定对应于所存储的数据分组的调光电平；

基于所确定的调光电平来调整光源的调光电平。

控制器44可被配置成响应于输入功率波形的一个或多个属性的变化而变化N的数值。在某些实施例中，N的数值依赖于在输入功率波形中所发现的信噪比。例如，如果存在高噪声，则增大N的数值。如果存在低噪声，则N可以非常低，甚至是2。本领域普通技术人员将容易领会到确定输入功率波形中的信噪比的各种适当的和常规的方式，其不需要在本文中详细阐述。例如，如果以上描述的16个10比特码字被用作为编码方案，则在不对应于所述16个码字之一的某个时间间隔期间接收的数据分组的部分可被用作为在该时间间隔期间输入功率波形中的信噪比的指示。替换地（或附加地），如果只应当存在两个峰峰电压电平，则控制器44可以从多个测量值中的两个电压电平中观测偏差，以便估计输入功率波形中的噪声电平，以及由此估计其中的信噪比。

在步骤605，控制器44可以可选地等待一段时间，以便使得载送半正弦周期的附加数据被传输。例如，在某些实施例中，数据分组可被连续地传输（可选地，在一段时间后），以及照明器材将回复到以前的或默认的状态，除非在某段时间内接收到数据分组。例如，在某些实施例中，将大约每分钟传输一次调光电平。如果照明器材在最新的调光电平指令的一分钟内没有接收到更新的调光电平，则控制器44可以使得镇流器42逐渐回复来以全部输出功率驱动光源46。可选地，在某些实施例中，当经由数据分组没有检测出调光信号时，全部输出功率可以是默认值。在与白天期间市电电力的可选的街道柜的电平切换相组合时，这样的解决方案对于具有数据分组传输的差错情形可能是非常鲁棒的。另外，在某些可替换实施例中，如果照明器材在某个时间量内没有接收到更新的调光电平指令，或将以其他方式失去与来自变压器120的输出的正常通信，则其他照明控制可以附加地或可替换地操作照明器材。例如，照明器材尤其可以响应于该照明器材的日光传感器的输出而被默认地控制。

虽然图6的方法讨论了调光电平，但已从本公开内容获益的本领域技术人员将认识和领会到，在可替换的实施例中，可以控制照明器材的附加的或可替换的方面。例如，在某些实施例中，可以控制照明器材的颜色输出和/或可以控制照明器材的哪些光源被启动。

虽然图5和6的方法讨论了在多个半正弦周期期间的电压操控，但已经从本公开内容获益的本领域技术人员将认识和领会到，在可替换的实施例中，可以利用正弦周期的附加的或可替换的时间段。例如，在某些实施例中，可以在四分之一正弦周期、四分之三正弦周期、和/或多于一个正弦周期（例如，一个半正弦周期）内进行操控。例如，在某些实施例中，操控可以交替地发生在半个正弦周期与四分之三正弦周期上。控制器128可被适当地配置成传输任何这样的可替换的正弦周期时间段，以及控制器44可被适当地配置成接收和分析任何这样的可替换的正弦周期时间段。

虽然本文已经描述和图示了几个发明性实施例，但本领域普通技术人员容易预想到用于执行功能和/或得到本文所描述的结果和/或一个或多个优点的各种各样的其他装置和/或结构，并且每个这样的变化和/或修改被认为是属于本文所描述的本发明的实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易领会到，本文所描述的所有参数、尺度、材料、和配置旨在是示例性的，并且实际的参数、尺度、材料、和/或配置将取决于本发明性教导所用于的一个或者多个特定应用。本领域技术人员将认识到或能够使用不多于例行的实验而确定与本文所描述的特定的发明性实施例的许多等价物。因此，应当理解，上述的实施例仅作为示例被提出，并且在所附权利要求和其等价物的范围内，发明性实施例可以以与被具体描述和要求保护方式所不同的其他方式来实践。本公开内容的发明性实施例针对本文所描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。附加地，如果这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不是互相不一致的话，则两个或更多个这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合被包括在本公开内容的发明范围内。

如本文所定义和使用的所有的定义应当被理解为控制字典的定义、通过引用被合并到文档中的定义和/或所定义的术语的普通意义。

除非被明确地另有指示，否则在本文的说明书和权利要求中使用的不定冠词“一”和“一个”，应当被理解为意指“至少一个”。

在本文的说明书中和权利要求中所使用词组“和/或”应当被理解为是意指这样结合的元件中的“任一个或两者”，即，这些元件在某些情形下结合地存在而在其他情形下分离地存在。用“和/或”列出的多个元件应当以相同的方式被解释，即，这样结合的元件中的“一个或多个”。除了“和/或”子句具体地标识的元件以外，其他元件可以可选地存在，而不管涉及到或未涉及到具体地标识的那些元件。

正如本文说明书和权利要求中使用的，参考一个或多个元件的列表，词组 “至少一个”应当被理解为是指从元件的列表中任何一个或多个元件中选择的至少一个元件，但不一定包括在元件的列表内具体地列出的每一个元件中的至少一个并且不排除在元件列表中的元件的任何组合。这个定义也允许：除了词组“至少一个”所指的元件列表内所具体标识的元件以外的其他元件可以可选地存在，而不管涉及到或未涉及到具体地标识的那些元件。

还应当理解，除非明确地另有指示，否则在本文所要求保护的、包括多于一个步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的次序不一定限于记载该方法的步骤或动作的次序。另外，如果有的话，在权利要求中出现在括号中的参考数字仅仅为了方便而被提供的，并且不应当被解释为以任何方式限制权利要求。

在权利要求中以及在以上的说明书中，诸如“包括”、“包括有”、“载送”、“具有”、“包含”等的所有连接词将被理解为开放式的，即，意指包括但不限于。只有连接词“由……组成”和“基本上由……组成”相对应地是封闭式的或半封闭式的连接词。

Claims (15)

1.一种基于供应到装置的输入功率波形的分析来控制所述装置的方法，包括：

从所述输入功率波形解调（603）多个进入的数据分组；

确定（701）所述多个进入的数据分组中的N个数据分组是否相同，其中N是具有取决于所述输入功率波形的动态值的正整数；以及

如果所述N个数据分组被确定为是相同的，则基于所述N个数据分组控制（604）所述装置的至少一个方面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中N的数值取决于以下的至少一项：

所述输入功率波形的信噪比水平；以及

多个控制命令中的哪个控制命令由所述多个进入的数据分组的第一数据分组表示。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括仅在所述N个数据分组被接连地接收的情况下，才基于所述N个数据分组来控制(604）所述装置的所述至少一个方面。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括仅在所述多个进入的数据分组包括不多于M个数据分组的情况下，才基于所述N个数据分组来控制(604）所述装置的所述至少一个方面。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括仅在所述N个数据在一个时间间隔内被解调的情况下，才基于所述N个数据分组来控制(604）所述装置的所述至少一个方面。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述时间间隔具有依赖于以下的至少一项的持续时间：

所述输入功率波形的信噪比水平；以及

多个控制命令的哪个控制命令由多个进入的所述N个数据分组的第一数据分组表示。

7.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述装置包括照明器材，其中所述N个数据分组是关于调光命令的，并且其中所述照明器材的调光电平是基于所述调光命令而被控制的。

8.一种用于接收输入功率波形的控制器（44），所述控制器被布置成按照任何前述的权利要求的方法，基于对所述输入功率波形的分析来控制装置。

9.一种包括权利要求8的控制器（44）的照明器材（40），所述控制器被布置成按照权利要求1到7的任一项，基于对所述输入功率波形的分析来控制所述照明器材（40）。

10.一种基于供应到装置的输入功率波形的分析来控制所述装置的设备，包括：

存储计算机可解译指令的存储器；以及

控制器（40），当被配置用来执行所述计算机可解译指令时，执行根据权利要求1到7中任一项所述方法的步骤。

11.一种经由调制向网络供应的功率波形而将数据分组传输到所述网络的方法，包括：

接收用于传输到所述网络中的一个或多个装置（40）的数据；

基于所述数据，确定数据分组；以及

对应于所述数据分组，重复地调制功率波形，直到所述数据分组已经被传输了预定次数，所述预定次数至少为两次。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括依赖于所述数据而选择所述的预定次数，借此，如果所述数据指示第一控制命令，则与如果所述数据指示第二控制命令的情况相比较，所述数据分组被传输更多的次数。

13.一种经由调制向网络供应的功率波形而将数据分组传输到所述网络的装置，该装置包括被布置成与将功率波形馈送到网络的电力线的一条线串联连接的变压器（120），所述变压器（120）包括与所述变压器的至少一个开关通信的控制器（128），所述控制器被配置成按照权利要求11或权利要求12的方法，经由所述变压器的操控向所述网络传输至少一个数据分组。

14.一种照明器材网络，包括：

按照权利要求9的多个照明器材（40）；

电力线，其被布置成向多个照明器材（40）提供功率波形；以及

权利要求13的装置，其变压器（120）与用于向所述多个照明器材传输至少一个数据分组的电力线的一条线串联连接。

15.一种经由调制向网络供应的功率波形而将数据分组传输到所述网络的设备，该设备包括：

存储计算机可解译指令的存储器；以及

控制器，当被配置用来执行所述计算机可解译指令时，执行根据权利要求11或权利要求12所述方法的步骤。