CN107994926B - 一种基于电力载波实现信号传输的线路及通讯系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于电力载波实现信号传输的线路及通讯系统，其中，该线路包括：串联在电力线上的第一感性元件、与第一感性元件连接的信号发送器和信号接收器。在任意两个电子设备中，安装于第一电子设备上的信号发送器，获取该电子设备产生的通讯信号，并利用通讯信号控制第一感性元件产生突变的电压信号，突变的电压信号叠加于电力线上输出。安装于第二电子设备上的信号接收器，检测电力线上的电压信号，当检测到电力线上突变的电压信号后，将突变的电压信号转换成该电子设备能够识别的通讯信号。本发明实施例无需额外通讯接线，仅通过电力载波线路便可实现信号的双向传输。

Description

一种基于电力载波实现信号传输的线路及通讯系统

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别是涉及一种基于电力载波实现信号传输的线路及通讯系统。

背景技术

随着物联网的发展，LED灯具也同样加入物联网技术行列。通讯是物联网中重要的组成部分，通讯基本可以分为有线通讯和无线通讯，在不同应用环境下选择合适的通讯方式可以使物联网中物与物之间的通讯更为畅通。

目前市场上的有线通讯大多需要额外的通讯线路和接线，这导致一些产品的接线数量较多，无法实现产品中各器件之间的简单连接。然而，复杂的线路连接不仅不利于节约线路资源，还增加了布线过程中出现接线错误的风险性。因此，提供一种即可以满足供电要求，又能实现信号通讯的线路很有必要。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于电力载波实现信号传输的线路及通讯系统。

依据本发明一方面，提供了一种基于电力载波实现信号传输的线路，应用于具备产生和/或接收通讯信号功能、且并联在同一电力线上的至少两个电子设备，该线路包括：

串联在所述电力线上的第一感性元件、与所述第一感性元件连接的信号发送器和信号接收器，所述信号发送器和信号接收器均安装在所述电子设备上，其中，

在任意两个电子设备中，安装于第一电子设备上的信号发送器，获取该电子设备产生的通讯信号，并利用所述通讯信号控制所述第一感性元件产生突变的电压信号，所述突变的电压信号叠加于所述电力线上输出；

安装于第二电子设备上的信号接收器，检测所述电力线上的电压信号，当检测到电力线上突变的电压信号后，将所述突变的电压信号转换成该电子设备能够识别的通讯信号。

可选地，所述信号发送器包括：

开关元件，与所述第一感性元件并联于同一电力线上，接收其所在电子设备产生的通讯信号，并利用通讯信号触发自身产生闭合到断开的动作，在所述开关元件闭合期间短路第一感性元件，以使第一感性元件产生突变的电压信号，所述突变的电压信号叠加于所述电力线上输出。

可选地，所述信号接收器包括：第二感性元件和与其并联的检测组件，

所述第二感性元件，与所述第一感性元件串联于同一电力线上，在所述第一感性元件产生突变的电压信号时，该突变的电压信号被叠加至所述电力线上，从而使所述第二感性元件也产生突变的电压信号，以在所述第二感性元件两端产生压差；

所述检测组件，检测所述第二感性元件两端的压差，并依据检测到的压差生成其所在电子设备能够识别的通讯信号。

可选地，所述电子设备采用控制器产生控制信号，并将该控制信号经所述信号发送器发送出去，并采用控制器接收通讯信号，

所述开关元件，与所述控制器连接，接收控制器产生的数字控制信号，以利用该数字控制信号触发自身产生闭合到断开的动作；

所述检测组件，与所述控制器连接，检测所述第二感性元件两端的压差，依据检测到的压差生成数字通讯信号，并将生成的数字通讯信号输入至与其连接的控制器。

可选地，所述信号接收器还包括容性元件，且所述检测组件包括比较器，其中，

所述比较器具有两个输入端和一个输出端，两个输入端分别连接在所述第二感性元件两端，输出端连接所述控制器；

所述容性元件，连接所述比较器的一个输入端，为该输入端提供基准电压；

所述比较器另一输入端检测所述第二感性元件上的电压信号，并将检测到的电压信号与所述基准电压进行比较，若检测到突变的电压信号并比较得知该电压信号与基准电压存在压差，其输出端输出比较结果，并将比较结果转换为数字通讯信号输入至与其连接的控制器。

可选地，若所述电子设备中包括与所述控制器连接的负载，所述控制器利用接收到的数字通讯信号控制所述负载的工作状态，则所述信号接收器还包括单向导通元件，

所述单向导通元件，与所述第二感性元件和所述容性元件分别连接，在所述开关元件闭合以使所述第一感性元件短路时，阻止负载电流反向流入所述第一感性元件，为所述负载提供稳定电压。

可选地，所述第一感性元件和所述第二感性元件分别包括电感器件；

所述容性元件包括电容器件。

可选地，所述电力线连接直流电源，并为所述至少两个电子设备进行直流供电。

可选地，所述控制器包括单片机。

依据本发明的另一方面，还提供了一种通讯系统，包括至少两个电子设备；以及上文任意实施例所述的基于电力载波实现信号传输的线路；其中，所述至少两个电子设备并联在所述线路的电力线上，

所述电子设备包括：控制器和与其连接的负载，所述控制器能够产生控制信号或者接收通讯信号，并利用产生的控制信号和/或接收的通讯信号控制与其连接的负载工作状态；

在任意两个电子设备中，第一电子设备，其上安装的信号发送器与所述控制器连接，将控制器产生的通讯信号转换成突变的电压信号，所述突变的电压信号叠加于所述电力线上输出；

第二电子设备，其上安装的信号接收器与所述控制器连接，该信号接收器检测所述电力线上的电压信号，并将检测到的突变的电压信号转换成该电子设备能够识别的通讯信号，将转换的通讯信号输入至与其连接的控制器，所述控制器利用接收到的通讯信号控制与其连接的负载工作状态。

可选地，在所述至少两个电子设备中，一个电子设备作为发送通讯信号的主设备，其他电子设备作为接收所述通讯信号的从设备；

所述主设备，其控制器产生控制信号，其信号发送器将所述控制信号转换成突变的电压信号，将所述突变的电压信号基于自定义传输协议叠加在所述电力线上输出，其中，所述自定义传输协议中携带了该控制信号需要传输至至少一个从设备的设备标识；

任意从设备，其信号接收器检测电力线的电压信号，当检测到突变的电压信号，且传输协议中携带的设备标识与自身标识匹配时，将突变的电压信号转换成该从设备能够识别的通讯信号，并将转换的通讯信号输入至与其连接的控制器，所述控制器利用接收到通讯信号控制与其连接的负载工作状态。

可选地，所述的通讯系统还包括：

外部控制设备，与任意电子设备的控制器连接，向所述控制器发送控制指令，所述控制器依据所述控制指令产生控制信号，进而将控制信号经所述基于电力载波实现信号传输的线路传输至其他电子设备。

可选地，所述外部控制设备与任意电子设备的控制器建立有线或无线连接。

本发明实施例的基于电力载波实现信号传输的线路包括串联在电力线上的第一感性元件、与第一感性元件连接的信号发送器和信号接收器，信号发送器和信号接收器均安装在电子设备上。在任意两个电子设备中，安装于第一电子设备上的信号发送器，获取该电子设备产生的通讯信号，并利用通讯信号控制第一感性元件产生突变的电压信号，突变的电压信号叠加于电力线上输出。安装于第二电子设备上的信号接收器，检测电力线上的电压信号，当检测到电力线上突变的电压信号后，将突变的电压信号转换成该电子设备能够识别的通讯信号。由此，本发明实施例可以将电子设备产生的通讯信号叠加在电力线上，以利用电力线将通讯信号传输至其他电子设备，从而在无需额外通讯接线的情况下，通过该发明的电力载波线路实现信号的双向传输，以达到电子设备之间通过通讯信号互联互通的效果。进一步地，本发明实施例还避免了在通讯设备之间接线过多的问题，从而达到简化接线线路、节约线路成本的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的基于电力载波实现信号传输的线路结构示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例的连接在基于电力载波实现信号传输的线路上的电子设备的内部结构示意图；

图3A示出了本发明一个实施例的电子设备产生的脉冲信号的示意图；

图3B示出了本发明另一个实施例的电子设备产生的脉冲信号的示意图；以及

图4示出了根据本发明一个实施例的通讯系统的结构示意图；

图5示出了根据本发明一个实施例的照明系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于电力载波实现信号传输的线路，该线路可以应用于具备产生和/或接收通讯信号功能的至少两个电子设备，且至少两个电子设备并联在同一电力线上。参见图1，基于电力载波实现信号传输的线路包括串联在电力线上的第一感性元件101、与第一感性元件101连接的信号发送器12和信号接收器13，信号发送器12和信号接收器13均安装在电子设备上。图1中示出了三个电子设备(即电子设备101、电子设备201以及电子设备301)，本发明对电子设备的数量不做具体限定。这里的电子设备可以是应用于物联网中具备通讯信号产生和/或接收功能的设备，如照明设备、智能家电等等设备中，本发明实施例对此不做具体介绍。其中，电力线连接供电电源401，且电力线从供电电源401的正端和负端分别引出，负端接地，正端串联第一感性元件101，电力线通过供电电源401向电子设备提供其工作所需电压。

在该实施例中，对于任意两个电子设备(例如图1中的电子设备101、电子设备201)，安装于第一个电子设备101上的信号发送器12，获取电子设备101产生的通讯信号，并利用通讯信号控制第一感性元件101产生突变的电压信号，突变的电压信号叠加于电力线上输出。安装于第二个电子设备102上的信号接收器13，检测电力线上的电压信号，当检测到电力线上突变的电压信号后，将突变的电压信号转换成电子设备102能够识别的通讯信号。

本发明实施例可以将电子设备产生的通讯信号叠加在电力线上，以利用电力线将通讯信号传输至其他电子设备，从而在无需额外通讯接线的情况下，通过该发明的电力载波线路实现信号的双向传输，以达到电子设备之间通过通讯信号互联互通的效果。进一步地，本发明实施例还避免了在通讯设备之间接线过多的问题，达到简化接线线路、节约线路成本的技术效果。

参见图1和图2，在本发明一实施例中，信号发送器12可以包括开关元件121，该开关元件121与第一感性元件101并联于同一电力线上，能够接收其所在电子设备产生的通讯信号，并利用通讯信号触发自身产生闭合到断开的动作，在开关元件121闭合期间短路第一感性元件101，从而使第一感性元件101产生突变的电压信号，突变的电压信号叠加于电力线上输出。在该实施例中，第一感性元件101可以采用图1所示的电感器件，也可以采用磁珠、磁环等等其他感性元件。并且，在本发明实施例中，与电力线连接的供电电源401可以采用直流电源，直流电源为至少两个电子设备进行直流供电，且通讯信号通过直流电力线进行信号叠加以实现通讯信号的双向传输，但直流电源仅仅是示意性的，这对本发明实施例不造成任何限定。

下面对信号发送器12发送通讯信号的过程进行介绍。开关元件121在初始状态下是断开的状态，电子设备产生的通讯信号实际是一个一个的脉冲信号，一个脉冲信号加载到开关元件121上，使得开关元件121闭合后随即又断开。开关元件121的闭合时间很短，在其短时间闭合期间第一感性元件101会被短路，从而使电力线上的电流在短时间内增加。由于第一感性元件101的感性特征，其电感电流不能突变，电流从供电电源401的正端经第一感性元件101和开关元件121流入供电电源401的负端。第一感性元件101连接供电电源401正端的一端产生正电压，另一端产生负电压。由于第一感性元件101在短路期间其负端连接供电电源401负端(即地端)，使得第一感性元件101两端的电压发生突变，从而第一感性元件101和开关元件121之间的电压发送突变，进而实现通讯信号的发送。可见，信号发送器12实际上是将数字信号转换成模拟信号发送出去。如图3A和图3B所示，分别为本发明实施例中电子设备产生的脉冲信号的示意图。

继续参见图1和图2，在本发明一实施例中，信号接收器13可以包括第二感性元件131(如图2所示的电感器件)和与其并联的检测组件132，其中，第二感性元件131与第一感性元件101串联于同一电力线上，在第一感性元件101产生突变的电压信号时，该突变的电压信号被叠加至电力线上，从而使第二感性元件131也产生突变的电压信号，以在第二感性元件131两端产生压差。当第一感性元件101连接供电电源401正端的一端产生正电压，另一端产生负电压时，第二感性元件131连接第一感性元件101的一端产生负电压，另一端产生正电压。检测组件132检测第二感性元件131两端的压差，并依据检测到的压差生成其所在电子设备能够识别的通讯信号。

下面对信号接收器13接收通讯信号的过程进行介绍。检测组件132实时检测第二感性元件131两端的压差，以判断电力线上是否叠加通讯信号。由于通讯信号的发送是通过将通讯信号转换成突变的电压信号并叠加至电力线上输出。因此，当电力线上叠加有突变的电压信号时，第二感性元件131上也会随之产生突变的电压信号，从而在第二感性元件131两端产生压差。此时，检测组件132便会检测到第二感性元件131两端存在的压差，从而依据该压差生成电子设备所能识别的通讯信号，并将生成的通讯信号输入至电子设备，进而实现通讯信号的接收。

继续参见图2，在本发明一实施例中，电子设备中还可以包含有控制器14，控制器14用于产生控制信号，进而将控制信号作为通讯信号发送出去，还用于接收通讯信号，若电子设备中存在与控制器14连接的负载15，则可以利用控制器14产生的控制信号对负载15的工作状态进行控制，或者利用接收到的通讯信号对负载15的工作状态进行控制。控制器14与开关元件121和检测组件132分别连接。其中，控制器14可以是单片机，也可以是由数字模拟器件搭建的电路，该电路具有接收信号、发送信号以及对负载进行控制的功能。

在通讯信号发送过程中，控制器14产生数字控制信号，并将该数字控制信号传输至开关元件121，以利用该数字控制信号控制开关元件121产生闭合到断开的动作。

在通讯信号接收过程中，检测组件132按照设定的检测频率检测第二感性元件131两端是否存在压差，若存在，则依据检测到的压差生成数字通讯信号，并将生成的数字通讯信号输入至与其连接的控制器14。其中，检测频率可以采用不大于1MHz的频率来检测。

在本发明实施例中，信号接收器13还可以包括容性元件133(如图2所示的电容器件)，且检测组件132包括比较器。容性元件133用于为比较器提供基准电压。比较器具有两个输入端和一个输出端，容性元件133连接比较器的一个输入端，且比较器的两个输入端还分别连接在第二感性元件131两端，输出端连接控制器14。其中，比较器的两个输入端即正端和负端，可以是其正端连接容性元件133，也可以是负端连接容性元件133，本发明实施例对此不做具体限定。

现以比较器正端连接容性元件133为例，对其工作过程进行介绍。比较器正端接收来自容性元件133提供的基准电压，负端实时采集第二感性元件131一端的电压信号，即第一感性元件101和第二感性元件131之间的电压信号，并将检测到的电压信号与正端的基准电压进行比较，若负端检测到突变的电压信号，且通过比较得知该电压信号与基准电压存在压差，则比较器输出端输出比较结果。例如，若比较器负端检测到电压信号小于基准电压，其输出端输出高电平，若比较器负端检测到电压信号大于基准电压，其输出端输出低电平，输出端输出的高低电平可以以数字通讯信号的形式输入至与比较器连接的控制器14。

上文提到，若电子设备中存在与控制器14连接的负载15，则可以利用控制器14产生或接收到的通讯信号对负载15的工作状态进行控制，为了保证负载15的正常工作，避免电子设备在发送通讯信号过程中由于开关元件121闭合使得第一感性元件101短路，从而导致负载15电流反向流入第一感性元件101的情况。本发明实施例中还可以在信号接收器13中设置单向导通元件134，例如二极管。单向导通元件134可以与第二感性元件131和容性元件133分别连接，当第一感性元件101短路时可以有效阻止负载15电流反向流入第一感性元件101，从而为负载15提供稳定电压。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种通讯系统，参见图4，通讯系统包括上文任意实施例中的基于电力载波实现信号传输的线路，还包括至少两个电子设备，且至少两个电子设备并联在基于电力载波实现信号传输的线路中的电力线上。本发明实施例的通讯系统可以应用于智能组合灯具和智能家居等智能系统中，若应用于智能组合灯具中，那么电子设备为灯具单元。若应用于智能家居系统中，那么电子设备为智能家居。

其中，任意的电子设备包括控制器14和与控制器14连接的负载15，控制器14能够产生控制信号和/或接收通讯信号，从而控制器14既可以利用产生的控制信号控制与其连接的负载15工作状态，也可以利用接收的通讯信号控制与其连接的负载15工作状态。当然，控制器14产生的控制信号还可以经信号发送器12发送至其他的电子设备中，以控制其他电子设备中的负载。关于基于电力载波实现信号传输的线路的具体结构可以参见上文实施例，此处不再赘述。

为了清楚地体现通讯系统中电子设备之间通讯信号的传输过程，现以任意两个电子设备为例进行介绍。

结合图1和图4，在任意两个电子设备中，如第一个电子设备101上安装的信号发送器12与该设备上的控制器14连接，将控制器14产生的控制信号转换成突变的电压信号，突变的电压信号叠加于电力线上输出。第二个电子设备201上安装的信号接收器13与该设备上的控制器14连接，其信号接收器13检测电力线上的电压信号，并将检测到的突变的电压信号转换成该电子设备能够识别的通讯信号，进而将转换的通讯信号输入至与其连接的控制器14，控制器14接收到通讯信号后，利用接收到的通讯信号控制与其连接的负载15工作状态。其中，任意电子设备可以是照明设备、智能家电等设备，负载15可以是光源器件，智能家电的受控器件等等。

在本发明实施例中，通讯系统可以应用在主从机制中，即在至少两个电子设备中，一个电子设备作为发送通讯信号的主设备，其他电子设备作为接收通讯信号的从设备。主设备通过基于电力载波实现信号传输的线路向相应的从设备发送控制信号，并利用该控制信号控制从设备的工作状态。其中，控制信号即上文的通讯信号。

具体的，例如以电子设备101作为主设备，电子设备201作为从设备，即以一个主设备和一个从设备为例。主设备的控制器14产生控制信号，并利用其上的信号发送器12将控制器14产生的控制信号转换成突变的电压信号，进而将突变的电压信号基于自定义传输协议叠加在电力线上输出。其中，自定义传输协议中携带了该控制信号需要传输至至少一个从设备的设备标识。该实施例中的传输协议中携带了电子设备201的标识。

从设备的信号接收器13检测电力线的电压信号，当从设备的接收器13检测到电力线上突变的电压信号时，且传输协议中携带的设备标识与自身标识匹配，则将突变的电压信号转换成该从设备能够识别的控制信号，进而将转换的控制信号输入至与信号接收器13连接的控制器14。控制器14接收到控制信号后，利用接收到控制信号控制与其连接的负载15工作状态。当然，若主设备也设置有负载15，主设备可以利用其上的控制器14产生的控制信号控制自身负载15的工作状态。其中，从设备的接收器13检测到电力线上突变的电压信号，通常情况是检测到电力线上的电压低于电力线上的平均电压。

在本发明实施例中，若从设备中的负载为光源器件，那么，从设备的控制器14接收控制信号，并对该控制信号进行相应的处理后可以控制光源器件的发光或者关闭(即不发光)。当然，控制器14还可以依据控制信号对光源器件的亮度和色温进行控制，例如，从设备的控制器14接收到控制信号之后，会依据控制信号生成对应的PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)信号，进而利用PWM信号调节光源器件的颜色和/或亮度。该实施例中，光源器件可以采用RGB芯片，PWM信号通过调节RGB芯片中的红(R)、绿(G)、蓝(B)各自所占百分比，实现对光源器件颜色的调节。当然，光源器件也可以采用多个不同颜色的LED，通过调节各颜色的LED的亮灭。光源器件亮度的调节也是通过依据控制信号生成的对应占空比的PWM信号实现的。

当从设备依据接收到的控制信号后还可以产生响应信号，并将该响应信号叠加至电力线上返回至主设备，以通知主设备响应信号接收成功。其中，响应信号即上文通讯信号。从而，本发明实施例的通讯系统利用基于电力载波实现信号传输的线路，实现了通讯信号的双向传输。在该实施例中，关于控制信号、响应信号通过基于电力载波实现信号传输的线路进行传输的原理，上文实施例已经进行了详细的介绍，此处不再赘述。

本发明实施例中，传输协议的类型可以是DMX512(即DMX Control 512)协议、TTL(Time To Live，生存时间)协议、Modbus(Modbus protocol)通讯协议、IEC101协议、以及IEC104(即Telecontrol equipment and systems-Part 5-104)协议等等。

在该实施例中，若通讯系统中具有多个电子设备，如通讯系统中存在六个从设备，此时，若主设备需要向其中的三个目标从设备发送控制信号，那么，主设备的上的信号发送器12将控制器14产生的控制信号转换成突变的电压信号后，将突变的电压信号利用自定义传输协议叠加于电力线上输出。其中，自定义传输协议中携带了这三个目标电子设备的标识。

通讯系统中的六个从设备的信号接收器13均会检测电力线上的电压信号，当任意从设备的接收器13检测到电力线上突变的电压信号，如检测到此时电力线上的电压突然降低，且传输协议中携带的设备标识与自身标识匹配，则将突变的电压信号转换成该从设备能够识别的控制信号，进而将转换的控制信号输入至与信号接收器13连接的控制器14。而三个目标电子设备之外的从设备不接收相应的控制信号，即自动将控制信号屏蔽。

另外，在本发明实施例中，通讯系统的各从设备之间也可以进行通讯信号的传输，即采用本发明实施例也可以实现各从设备之间通讯信号的收发。或者，通讯系统中各电子设备之间不区分主从关系，在任意电子设备之间都可以实现通讯信号的双向传输，以使各电子设备之间通过基于电力载波实现信号传输的线路实现通信。

在上文实施例中，已经说明了控制器可以产生控制信号和/或接收通讯信号，在实际应用中，可以在控制器中已经写好的程序代码，控制器按照程序代码中的逻辑产生相应的控制信号，该程序代码在控制器安装至电子设备之前就已经写入其中。或者，还可以由外部控制设备(图中未示出)触发控制器产生控制信号。具体的，通讯系统还可以包括外部控制设备，外部控制设备与任意电子设备的控制器连接，当需要某一电子设备发送通讯信号时，可以利用外部控制设备向控制器发送控制指令，电子设备接收到控制指令后，依据该控制指令生成对应的控制信号，进而信号发送器将产生的控制信号经电力线传输至其他电子设备，即将控制信号经基于电力载波实现信号传输的线路传输至其他电子设备。

该实施例中，外部控制设备与任意电子设备的控制器之间可以建立有线连接，如利用数据线连接，也可以建立无线连接，如通过蓝牙、WIFI等无线方式连接。本发明实施例对外部控制设备与控制器的连接方式不做具体限定。

在本发明一实施例中，若通讯系统应用于智能组合灯具中，即对应一种照明系统，该照明系统包括主控制器(即对应于上文实施例中的主从机制中的主设备)和组合灯具，组合灯具包括依次相连的至少两个灯具单元，其中，每个灯具单元对应于上文实施例中的从设备。其中，主控制器与组合灯具中的任一灯具单元物理连接，且与至少两个灯具单元电性连接于同一电力线上。

以图5所示照明系统为例，下面对照明系统中主控制器为组合灯具中各灯具单元的地址配置过程进行介绍。其中，为各灯具单元配置的地址即对应于上文提及的各从设备的设备标识。

步骤1，主控制器识别到与自身物理连接的灯具A(即灯具单元A)，将灯具A设置为中心结点，并配置其坐标值为(128，128)即x轴坐标值和y轴坐标值均为128。同时，设置灯具A连接主控制器的IO接口编号为0，其他IO接口按照顺时针方向分别为1、2、3。

步骤2，主控制器检测灯具A上的每一个IO接口的连接情况，检测到1，2，3接口都连接了下一级灯具单元。

步骤3，主控制器基于灯具A的坐标值，以及三个接口上的IO接口的坐标轴向，按照预置算法策略分别为灯具A连接的下一级灯具B，C，D(即灯具单元B，C，D)配置不同坐标值。从而得到灯具B的坐标值为(127，128)，灯具C的坐标值为(129，128)，灯具D的坐标值为(128，129)。并且，主控制器为灯具单元B，C，D的各IO接口分别设置如图4中的编号。

步骤4，主控制器将当前检测结点移动到下一个节点，即灯具B，检测其上的每一个IO接口的连接情况，并检测到灯具B的1号IO接口连接了灯具单元E。进而，同理，基于灯具B的坐标值，以及三个接口上的IO接口的坐标轴向，按照上述步骤3中的方式，为灯具单元E设置坐标值(127，127)。

步骤5，主控制器将当前检测结点移动到下一个节点，即灯具单元E，检测其上的每一个IO接口的连接情况，未检测到有一下级灯具单元连接。

步骤6，主控制器将当前检测结点移动到下一个节点，即灯具单元C，检测其上的每一个IO接口的连接情况，未检测到有一下级灯具单元连接。

步骤7，主控制器将当前检测结点移动到下一个节点，即灯具单元D，检测其上的每一个IO接口的连接情况，未检测到有一下级灯具单元连接。至此，主控制器为组合灯具的各灯具单元配置完成坐标值，即为各灯具单元配置完成地址信息。

其中，上文步骤3中的预置算法策略可以为如下策略。

具体的，首先，为组合灯具建立坐标系，依据建立的坐标系配置中心结点的坐标值。例如，为组合灯具建立直角坐标系，且在直角坐标系中为中心结点配置的坐标值为(128，128)。

然后，将组合灯具中每个灯具单元记为一个结点，以中心结点作为上一级结点，获取上一级结点连接有下一级结点的IO接口，确定该IO接口的坐标轴向。其中，每个灯具单元记为一个结点，即每个灯具单元在直角坐标系中占用一个坐标位置。该实施例中的坐标轴向指的是各灯具单元的IO接口相对于中心结点来说，在坐标系中各坐标轴(如x轴和y轴)上的方向。

进而，根据上一级结点连接有下一级结点的IO接口的坐标轴向，确定下一级结点的结点类型和结点方向，并结合上一级结点的坐标值、其连接的下一级结点的结点类型及结点方向，确定下一级结点的坐标值。其中，本发明实施例的结点类型可以包括三种类型，即中心结点，普通结点和拐弯结点。并且，各结点类型的定义原则如下：与主控制器物理连接的灯具单元为中心结点，在直角坐标系中相对于中心结点来说纵坐标发生变化的结点为拐弯结点，其余结点为普通结点。对于结点方向，该实施例定义为以中心结点为基点，往左拼接为x轴负方向结点，往右拼接为x轴正方向结点，往下拼接为y轴负方向结点，往上拼接为y轴正方向结点。

最后，继续以最新确定坐标值的结点作为上一级结点，根据其连接有下一级结点的IO接口的坐标轴向，确定其连接的下一级结点的结点类型和结点方向，并结合最新确定坐标值确定下一级结点的坐标值，直到组合灯具中全部灯具单元对应的结点坐标值确定为止。

当为各灯具单元配置完地址之后，即可以按照本发明上文实施例中介绍的的通讯信号的发送和接收过程，由主控制器控制各灯具单元的发光状态，从而控制组合灯具的发光状态。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的电子设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个电子设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者电子设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (11)

1.一种基于电力载波实现信号传输的线路，应用于具备产生和/或接收通讯信号功能、且并联在同一电力线上的至少两个电子设备，该线路包括：

串联在所述电力线上的第一感性元件、与所述第一感性元件连接的信号发送器和信号接收器，所述信号发送器和信号接收器均安装在所述电子设备上，其中，

在任意两个电子设备中，安装于第一电子设备上的信号发送器，获取该电子设备产生的通讯信号，并利用所述通讯信号控制所述第一感性元件产生突变的电压信号，所述突变的电压信号叠加于所述电力线上输出；

安装于第二电子设备上的信号接收器，检测所述电力线上的电压信号，当检测到电力线上突变的电压信号后，将所述突变的电压信号转换成该电子设备能够识别的通讯信号；

所述信号发送器包括：

开关元件，与所述第一感性元件并联于同一电力线上，接收其所在电子设备产生的通讯信号，并利用通讯信号触发自身产生闭合到断开的动作，在所述开关元件闭合期间短路第一感性元件，以使第一感性元件产生突变的电压信号，所述突变的电压信号叠加于所述电力线上输出；

所述信号接收器包括：

第二感性元件，与所述第一感性元件串联于同一电力线上，在所述第一感性元件产生突变的电压信号时，该突变的电压信号被叠加至所述电力线上，从而使所述第二感性元件也产生突变的电压信号，以在所述第二感性元件两端产生压差；

检测组件，与所述第二感性元件并联，检测所述第二感性元件两端的压差，并依据检测到的压差生成其所在电子设备能够识别的通讯信号。

2.根据权利要求1所述的基于电力载波实现信号传输的线路，其特征在于，所述电子设备采用控制器产生控制信号，将该控制信号经所述信号发送器发送出去，并采用控制器接收通讯信号，

所述开关元件，与所述控制器连接，接收控制器产生的数字控制信号，以利用该数字控制信号触发自身产生闭合到断开的动作；

所述检测组件，与所述控制器连接，检测所述第二感性元件两端的压差，依据检测到的压差生成数字通讯信号，并将生成的数字通讯信号输入至与其连接的控制器。

3.根据权利要求2所述的基于电力载波实现信号传输的线路，其特征在于，所述信号接收器还包括容性元件，且所述检测组件包括比较器，其中，

所述比较器具有两个输入端和一个输出端，两个输入端分别连接在所述第二感性元件两端，输出端连接所述控制器；

所述容性元件，连接所述比较器的一个输入端，为该输入端提供基准电压；

所述比较器另一输入端检测所述第二感性元件上的电压信号，并将检测到的电压信号与所述基准电压进行比较，若检测到突变的电压信号并比较得知该电压信号与基准电压存在压差，其输出端输出比较结果，并将比较结果转换为数字通讯信号输入至与其连接的控制器。

4.根据权利要求3所述的基于电力载波实现信号传输的线路，其特征在于，所述电子设备中包括与所述控制器连接的负载，所述控制器利用接收到的数字通讯信号控制所述负载的工作状态，所述信号接收器还包括单向导通元件，

所述单向导通元件，与所述第二感性元件和所述容性元件分别连接，在所述开关元件闭合以使所述第一感性元件短路时，阻止负载电流反向流入所述第一感性元件，为所述负载提供稳定电压。

5.根据权利要求3或4所述的基于电力载波实现信号传输的线路，其特征在于，

所述第一感性元件和所述第二感性元件分别包括电感器件；

所述容性元件包括电容器件。

6.根据权利要求1-4任一项所述的基于电力载波实现信号传输的线路，其特征在于，

所述电力线连接直流电源，并为所述至少两个电子设备进行直流供电。

7.根据权利要求1-4任一项所述的基于电力载波实现信号传输的线路，其特征在于，所述控制器包括单片机。

8.一种通讯系统，包括至少两个电子设备；以及权利要求1-7任一项所述的基于电力载波实现信号传输的线路；其中，所述至少两个电子设备并联在所述线路的电力线上，

所述电子设备包括：控制器和与其连接的负载，所述控制器能够产生控制信号或者接收通讯信号，并利用产生的控制信号和/或接收的通讯信号控制与其连接的负载工作状态；

在任意两个电子设备中，第一电子设备，其上安装的信号发送器与所述控制器连接，将控制器产生的控制信号转换成突变的电压信号，所述突变的电压信号叠加于所述电力线上输出；

第二电子设备，其上安装的信号接收器与所述控制器连接，该信号接收器检测所述电力线上的电压信号，并将检测到的突变的电压信号转换成该电子设备能够识别的通讯信号，将转换的通讯信号输入至与其连接的控制器，所述控制器利用接收到的通讯信号控制与其连接的负载工作状态。

9.根据权利要求8所述的通讯系统，其特征在于，

在所述至少两个电子设备中，一个电子设备作为发送通讯信号的主设备，其他电子设备作为接收所述通讯信号的从设备；

所述主设备，其控制器产生控制信号，其信号发送器将所述控制信号转换成突变的电压信号，将所述突变的电压信号基于自定义传输协议叠加在所述电力线上输出，其中，所述自定义传输协议中携带了该控制信号需要传输至至少一个从设备的设备标识；

任意从设备，其信号接收器检测电力线的电压信号，当检测到突变的电压信号，且传输协议中携带的设备标识与自身标识匹配时，将突变的电压信号转换成该从设备能够识别的通讯信号，并将转换的通讯信号输入至与其连接的控制器，所述控制器利用接收到通讯信号控制与其连接的负载工作状态。

10.根据权利要求8所述的通讯系统，其特征在于，还包括：

外部控制设备，与任意电子设备的控制器连接，向所述控制器发送控制指令，所述控制器依据所述控制指令产生控制信号，进而将所述控制信号经所述基于电力载波实现信号传输的线路传输至其他电子设备。

11.根据权利要求10所述的通讯系统，其特征在于，所述外部控制设备与任意电子设备的控制器建立有线或无线连接。