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1、10申请公布号CN104160786A43申请公布日20141119CN104160786A21申请号201280063786022申请日20121220200801720111222NL61/578,39720111221USH05B37/02200601H05B33/08200601G06F13/42200601H04L12/41720060171申请人埃尔多实验室控股有限公司地址荷兰索恩72发明人马克泽斯74专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司11243代理人曾贤伟张蓉54发明名称照明系统以及提取照明系统状态信息的方法57摘要一种提取照明系统状态信息的方法。该照明系统包含多个基于LE。
2、D的照明单元,该照明单元作为节点被布置在线性菊链网络中,该网络具有网络段,经由网络段的上游收发器和下游收发器连接控制器下游的两个后续节点,该方法包括通过以发送模式运行节点上游的网络段的上游收发器并且以接收模式运行节点上游的网络段的每个下游收发器,从控制器向照明系统的节点传送命令信号;通过以接收模式运行节点上游的网络段的上游收发器并且以发送模式运行节点上游的网络段的每个下游收发器,从节点向控制器传送包括节点LED单元状态信息的应答信号,所述方法还包括仅当网络段下游收发器以发送模式运行时,将网络段上游收发器的运行模式从以发送模式运行反转为以接收模式运行反转。30优先权数据85PCT国际申请进入国家。
3、阶段日2014062086PCT国际申请的申请数据PCT/NL2012/0509062012122087PCT国际申请的公布数据WO2013/095133EN2013062751INTCL权利要求书2页说明书15页附图8页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书15页附图8页10申请公布号CN104160786ACN104160786A1/2页21一种提取照明系统的状态信息的方法,所述照明系统包括多个基于LED的照明单元,所述多个基于LED的照明单元作为节点被布置在线性菊链网络中,所述线性菊链网络具有网络段,所述网络段经由所述网络段的上游收发器和下游收发器连接控制器。
4、下游的两个后续节点,所述方法包括通过以发送模式运行节点上游的网络段的上游收发器并且以接收模式运行节点上游的网络段的每个下游收发器,从控制器向照明系统的节点传送命令信号;通过以接收模式运行节点上游的网络段的上游收发器并且以发送模式运行节点上游的网络段的每个下游收发器,从节点向控制器传送包括节点的LED单元的状态信息的应答信号,由此所述方法还包括仅当网络段的下游收发器以发送模式运行时,从以发送模式运行向以接收模式运行反转网络段的上游收发器的运行模式。2根据权利要求1所述的方法,由此当命令信号已经被发送时,节点上游网络段的上游收发器仍然以发送模式运行,由此发送预定的电压。3根据权利要求2所述的方法,。
5、由此,一旦接收到命令信号,节点上游的下游收发器从以接收模式运行向以发送模式运行反转,由此发送预定的电压。4根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中在命令信号已经被发送之后预定的等待时间之后执行将节点上游网络段的上游收发器从以发送模式运行向以接收模式运行的反转。5根据权利要求1至3中任意一项所述的方法,其中在检测到网络段的下游收发器从以接收模式运行向以发送模式运行反转之后,执行将节点上游的网络段的上游收发器从以发送模式运行向以接收模式运行的反转。6根据任意一项先前的权利要求所述的方法,其中命令信号包括节点标识符。7根据权利要求1至6中任意一项所述的方法,其中节点是网络的端部节点。8根据前述权利。
6、要求中任意一项所述的方法,其中当应答信号被传送至控制器时,应答信号与每个节点的状态信息串接。9根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中状态信息包括任意基于LED的照明单元的温度、强度、运行状态、正向电压或电流当中的至少一个。10根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中节点被布置为一旦接收到命令信号便提取状态信息并且将状态信息存储在节点的存储器单元中。11根据权利要求10所述的方法,其中节点被布置为一旦接收到命令信号,便发送包含存储的状态信息的应答信号,并且将命令信号传送至下游节点。12根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中命令信号还包括用于控制任意基于LED的照明单元的照度特性的控制信。
7、号。13根据前述权利要求中任意一项所述的方法,还包括基于应答信号为节点链准备汇总报告。14一种照明系统的维护方法,所述维护方法包括以下步骤根据前述权利要求中任意一项提取照明系统的状态信息;为维护工程师发布检验照明系统的命令;向照明系统提供用于控制照明系统以基于所述状态信息的运行状态来运行的维护命权利要求书CN104160786A2/2页3令信号。15一种照明系统,包括多个基于LED的照明单元,作为节点被布置在线性菊链网络中;控制器,用于向菊链网络中的任意节点提供命令信号;多个网络段,连接控制器和节点,每个网络段包括上游收发器和下游收发器;照明单元还包括控制单元,用于控制连接至照明单元的上游收发。
8、器和下游收发器的运行状态,其中控制器和照明单元的控制单元被布置为通过以发送模式运行节点上游的网络段的上游收发器并且以接收模式运行节点上游的网络段的每个下游收发器,从控制器向照明系统的节点传送命令信号;通过以接收模式运行节点上游的网络段的上游收发器并且以发送模式运行节点上游的网络段的每个下游收发器,从节点向控制器传送包括节点的LED单元的状态信息的应答信号,由此所述方法还包括仅当网络段的下游收发器以发送模式运行时,从以发送模式运行向以接收模式运行反转网络段的上游收发器的运行模式。16一种线性菊链照明网络,包括多个基于LED的照明单元,作为节点被布置在所述网络中;控制器,用于向所述网络中的任意节点。
9、提供命令信号;多个网络段,连接控制器和节点,每个网络段包括上游收发器和下游收发器;照明单元还包括控制单元,用于控制连接至照明单元的上游收发器和下游收发器的运行状态,其中控制器和照明单元的控制单元被布置为执行根据权利要求1至11中任意一项的方法。17一种照明系统,包括根据权利要求16所述的多个线性菊链照明网络,还包括主控制单元,用来向网络的控制器提供控制信号;所述控制信号包括用于基于LED的照明单元的照度设定点。18根据权利要求17所述的照明系统,其中所述主控制单元被布置为以与例如数字相机之类的图像捕获系统的捕获速率同步的速率更新控制信号。19一种基于LED的照明单元,用于在菊链照明网络中作为节。
10、点运行,所述照明单元包括一个或多个LED;控制单元,用于控制所述一个或多个LED的运行特性;第一端子,用于连接网络的第一网络段的下游收发器;第二端子,用于连接网络的第二网络段的上游收发器;其中控制单元在使用中被布置为以接收模式运行下游收发器以从第一网络段接收命令信号;生成包括所述一个或多个LED当中的至少一个的状态信息的应答信号;以发送模式运行上游收发器以将命令信号传送至第二网络段;以及仅当第二网络段的另一个收发器以发送模式运行时,从以发送模式运行向以接收模式运行反转第二网络段的上游收发器的运行状态。权利要求书CN104160786A1/15页4照明系统以及提取照明系统状态信息的方法技术领域0。
11、001本发明涉及照明设备和系统领域,并且更特别地涉及获取基于LED的照明系统运行的诊断数据。背景技术0002本发明涉及基于LED的照明系统,尤其是包含大量LED单元的照明系统,每个LED单元包含一个或多个LED。该照明系统例如能够用于在建筑物墙壁上显示图像,或在该类墙壁上提供灯光显示。0003通常,通过经由网络将LED单元连接至控制单元来控制大量LED单元的输出特性。举例来说,照明系统可包括以菊链布置的一组或多组LED单元,由此控制信号采用DMX协议被提供至LED单元,由此LED单元例如经由RS485多主总线彼此连接。0004当该照明系统处于运行当中,并且例如被提供至高建筑物墙壁时,检测一个或。
12、多个LED单元故障或至少精确地评估哪个LED单元故障可能是困难的。此外,即使该检测是可行的,快速修复该系统故障的LED单元将是困难并且耗时的。因此,照明系统的可用性可能时常受到拖累。此外,关于在相对长的距离上应用类似于RS485通信总线的差分分线,已经观察到该系统容易受到EMI电磁干扰的影响。为避免该EMI问题,经常建议使用所谓的上拉电阻或下拉电阻并且使用屏蔽通信线路。然而,该解决方案导致系统成本上升,或增加系统的整体功率消耗。发明内容0005期望提供一种由此便利系统维护的照明系统。0006期望通过提供改进的监测照明系统运行状态的方法来改善照明系统的可用性。0007期望提供更加廉价和/或更小功。
13、率消耗的基于网络的照明系统。0008为更好地处理这些关心的问题当中的一个或多个,在本发明的第一方面中,提供了一种提取照明系统的状态信息的方法,所述多个基于LED的照明单元作为节点被布置在线性菊链网络中,所述线性菊链网络具有网络段,所述网络段经由所述网络段的上游收发器和下游收发器连接控制器下游的两个后续节点,所述方法包括0009通过以发送模式控制运行位于节点上游处于发送模式的网络段的上游收发器,并且以接收模式控制运行位于节点上游处于接收模式的网络段的每个下游收发器,从控制器向照明系统的节点传送命令信号;0010通过以接收模式控制运行位于节点上游处于接收模式的网络段的上游收发器,并且以发送模式控制。
14、运行位于节点上游处于发送模式的网络段的每个下游收发器,从节点向控制器传送包含包括节点的LED单元的状态信息的应答信号,其中由此本所述方法进一步包含还包括0011仅当网络段的下游收发器以发送模式运行时,从以发送模式运行向以接收模式运行反转网络段的上游收发器的运行模式。说明书CN104160786A2/15页50012在第一方面中,本发明提供了一种提取照明系统的状态信息的方法,其中该照明系统包括多个基于LED的照明单元,该照明单元作为节点被布置在线性菊链网络中。该状态信息可以例如包含任意基于LED的照明单元的温度、强度、运行状态、正向电压或电流当中的至少一个,并且可以例如用于例如检查照明系统的正确。
15、运行的诊断目的。依照本发明,照明单元也称节点经由网络段和网络段的收发器彼此连接。该网络段可以例如包括RS485或其它类型的差分线。0013依照本发明的第一方面,通过从控制器向节点传送命令信号并且从节点向控制器传送应答信号提取照明系统的节点的状态信息。0014在一个实施例中,命令信号因此可以包括用于提取譬如关于一个或多个节点即,照明单元的诊断信息的状态信息的诊断命令信号。0015举例来说,诊断信息可以提供关于各种可能的诊断问题或事件的信息。0016因为有关照明单元正确运行的各种问题可能值得报告,所以应答于命令信号报告包含节点诊断状态的汇总状态的应答信号可能是有用的。举例来说,该汇总状态可以例如包。
16、含布尔消息,该布尔消息指明是否存在要报告的诊断问题。更详细的汇总报告可以包括例如要报告的最坏的诊断问题的严重程度的指标。因此实施例可以使用从单个布尔应答至包括多个应答的详细诊断应答的范围。0017命令还可以仅当诊断处于或高于某一严重级别时请求节点报告。严重级别可以被布置为单个方案,譬如故障/可运行或错误/警告/信息,直至例如从0至10其中0是“正常运行”并且10是“没有光输出”的多个方案等。0018通常,该控制器或控制单元可以例如包括微处理器等等。为了传送命令和应答信号,网络段的收发器必须正确运行;即,以正确的模式运行以发送或接收信号。0019在一个实施例中,网络段的收发器的运行模式可以例如由。
17、节点控制,尤其是节点的控制单元控制,其可以例如等同于照明单元的一个或多个LED的运行。0020为了将命令信号发送至节点链中的节点,以发送模式运行节点上游的网络段的上游收发器,而以接收模式运行节点上游的网络段的下游收发器。依照本发明,下游被用于表示更加靠近节点链端部的位置或控制器的更远端,而上游被用于表示更加靠近控制器的位置。0021为了从节点向控制器传送应答信号,该应答信号包括节点状态信息,收发器的运行模式必须被反转。0022依照本发明,以特定的方式执行该反转;仅当网络段下游收发器以发送模式运行时,网络段的上游收发器的运行模式从以发送模式运行向以接收模式运行反转。换句话说,在运行期间,确保网络。
18、段收发器当中的至少一个以发送模式运行。通过这样做,能够避免网络段电压的漂移。因而,不再需要例如通过使用上拉或拉离网络来实施网络段偏置。0023因此,网络段更不易受EMI或EMC干扰的影响。此外,由于不存在上拉或拉离网络,网络段也不太可能是这种EMI的原因。0024此外,由于不存在该网络,该网络中出现的损耗欧姆损耗也得以避免,致使更高效的运行。0025为了确保网络段的两个收发器不都以接收模式运行,存在各种选择。0026在一个实施例中,在命令信号已经被发送之后预定等待时间之后,执行网络段的说明书CN104160786A3/15页6上游收发器从以发送模式运行向以接收模式的反转。在该实施例中,选择等待。
19、时间足够长,以确保网络段下游收发器已经反转其运行至发送模式。0027在另一个实施例中,在检测到网络段的下游收发器从以接收模式运行向以发送模式运行反转之后,执行网络段的上游收发器从以发送模式运行向以接收模式运行的反转。从上游收发器来看,由于该反转影响网络段阻抗,因此能够检测到该反转的发生。0028在本发明的实施例中,命令信号包括节点的标识符。因此,特定节点的状态信息能够被提取到。例如对照明系统的每个节点可以反复执行该处理。0029在另一个实施例中,传送命令信号直到其到达网络链的端部,即,直到其到达链的端部节点。此后,可以通过接收信号和传送信号的每个节点向控制器传送应答信号,由此将应答信号与每个节。
20、点状态信息相串接。在本发明的实施例中,状态信息被存储在节点的譬如移位寄存器的存储器单元中。节点可以装备有多个存储器单元,用于分别存储譬如温度、正向电压等的多个运行特性。假如仅使用该类存储器单元,其可以被应用于大体上连续地存储特定的特性或状态信息,或,一旦接收到命令信号,可以存储所需的信息。在一个实施例中,存储器可以用于存储关于已经发生的诊断相关的问题的信息。举例来说,可以记录已经发生的故障或已经发生的温度限制,可选择地包括指明问题是何时发生的时间标记,用于稍后的提取。因此,由于最后的状态信息提取,能够存储已经发生的任意诊断事件。0030在一个实施例中,例如被传送至端部节点的第一命令信号可以例如。
21、指令节点在譬如节点移位存储器之类的存储器单元中存储所需要的状态信息例如检测到的温度,而第二命令信号指令节点发送上游一个节点存储器单元的内容,作为应答信号。通过重复第二命令信号,控制器因此能够接收到每个节点的状态信息;即,第二命令信号的每次发布致使节点状态信息的接收。使用这种方式,相较于包含每个节点的状态信息的串接的应答信号,应答信号可以仍然相对较小。0031依照本发明的第二方面,提供了一种照明系统,该照明系统包括多个照明单元,该照明单元作为节点被布置在线性菊链网络中,该网络具有包括下游收发器和上游收发器的网络段,该网络段被连接至网络的两个后续节点,该网络段被连接至照明系统控制器下游,由此控制器。
22、被布置为向网络节点提供命令信号,并且其中节点被布置为依照根据本发明第一方面的方法提供应答信号。0032在一个实施例中,如在根据本发明的照明系统中所应用的照明单元是基于LED的照明单元。通常,该基于LED的照明单元包括例如各种颜色的一个或多个LED,用来将输入功率变换为用于LED或多个LED的合适的供电功率的功率变换器,譬如降压或升压变换器,以及用于控制LED或多个LED和/或功率变换器的控制单元。0033依照本发明,该控制单元还可以控制连接至照明单元的上游收发器和下游收发器的运行状态。可选地,可提供用于控制收发器的运行状态的专用控制单元。0034在又一个方面中,提供一种基于LED的照明单元,用。
23、于在菊链照明网络中作为节点运行,所述照明单元包括0035一个或多个LED;0036控制单元,用于控制所述一个或多个LED的运行特性;0037第一端子,用于连接网络第一网络段下游收发器;0038第二端子,用于连接网络第二网络段上游收发器;说明书CN104160786A4/15页70039其中控制单元在使用中被布置为0040以接收模式运行下游收发器以从第一网络段接收命令信号;0041生成包括一个或多个LED当中的至少一个的状态信息的应答信号;0042以发送模式运行上游收发器以将命令信号传送至第二网络段;以及0043仅当第二网络段的另一个收发器以发送模式运行时,从以发送模式运行向以接收模式运行反转第。
24、二网络段的上游收发器的运行状态。0044通过参考以下的详细描述并且连同附图一起考虑,本发明的这些以及其它方面将更容易理解同样也变得更好理解,其中相同的附图标记指代相同的部件。附图说明0045图1示意性地描绘了根据本发明的照明系统的第一实施例;0046图2示意性地描绘了根据本发明的方法的第一实施例;0047图3示意性地描绘了根据本发明的方法的第二实施例;0048图4示意性地描绘了能够应用于本发明实施例中的收发器对和该收发器对的运行模式;0049图5示意性地描绘了根据本发明的照明系统的第二实施例;0050图6示意性地描绘了根据本发明的照明系统的第三实施例;0051图7A和7B示意性地描绘了根据本发。
25、明的照明系统的两个另外的实施例;0052图8示意性地描绘了根据本发明实施例的基于LED的照明单元。具体实施方式0053图1描绘了包含由网络段1201至1203连接因此构成线性菊链网络的多个照明单元1101至1103的照明系统,由此该菊链网络在一个端部具有控制单元或控制器130,该控制单元或控制器130被布置为向照明系统的照明单元110提供命令信号从控制器朝向照明单元的信息流被称为下游,并且接收来自照明单元的应答信号该信息流被称之为上游。为了发送并且接收命令,在照明单元进一步也称之为节点与网络段之间提供收发器。举例来说,网络段1202具有一对收发器1401、1402,该对收发器1401、1402。
26、使得信号被提供至节点1101和1102或接收来自节点1101和1102的信号。如图所示的布置中,控制器130还具有用于将信号发送至照明单元的收发器1501。这可以例如通过以发送模式运行收发器150并且以接收模式运行节点1101的收发器1502来实现。因此,可以例如根据DMX512或RDM协议,将该信号作为差分信号提供至节点1101。0054该网络段可以例如是差分线路,譬如半双工RS485网络。按照惯例,基于譬如LVDS之类的差分信号的该类RS485网络或其它类型的通信网络需要一次仅一台设备便能够驱动差分线路。因此,当其它驱动器即,收发器的发送器没有处于使用中时,它们被停用即,置于高阻抗模式。因。
27、此,在常规网络中,可能发生所有线路驱动器停用的情形。当不进行测量时,该情形会引起线路漂移至未知的电平,该未知的电平会引起在线路上被读取的一个或多个随机的改变,因此降低系统精度。按照惯例,实施线路的偏置使得当所有的驱动器处于高阻抗模式时,线路不会漂移至未知电平。该偏置通常通过无源的上拉或拉离网络来实现。说明书CN104160786A5/15页80055为了将信号例如,包含用于照明单元的期望照度特性提供至连接的所有照明单元,信号须由照明单元贯穿链来传递。为了这样做,所有下游收发器即,连接在网络段下游端部的收发器,譬如收发器1501、1401和1601,能够以发送模式运行由此收发器的发送器因此被启用。
28、,而上游收发器,譬如收发器1502、1402和1602,能够维持在接收模式。收发器1701表示链的最后节点1103的未连接的收发器。0056在本发明中,所述系统被用来提取照明系统的例如一个或多个系统节点的运行数据其能够例如用做诊断目的之类的状态信息。0057该运行数据可以例如是照明单元LED的运行温度或正向电压,LED的状态开或关,LED的强度等等。提取到的状态信息还可以以诊断信息的形式存在,即提供关于照明单元正确运行的信息基于具体的运行状态,而非提供真实的运行状态。因此,提取到的信息通过朝向控制器向上游穿过节点链来传送应答信号而提取到的能够指示出任意的诊断问题,继续见下文。0058为了提取该。
29、类运行数据或诊断数据或信息,具体的命令信号可由节点将其识别为提供所需数据的指令能够以类似于提供用于控制照明特性的控制信号的方式被提供至一个或多个节点。为了提取运行数据,必须向上游方向,即朝向控制器130提供信号。该应答需要转换通过网络段连接各种节点的收发器的运行模式。0059依照本发明,以连接至相同网络段的两个收发器在接收模式没有交叠运行的方式安排该转变处理的定时。通过合适安排从以发送模式运行向以接收模式运行转变的定时,并且反之亦然,确保了被连接至网络段的至少一个收发器因此每次以发送模式运行。0060参考如图1所示的布置,可以更加详细地将其阐释如下0061为了从节点1102接收代表或包含运行数。
30、据的信号,可以以上述方式将命令信号首先提供至节点1102;收发器1501和1401以发送模式运行,收发器1502和1402以接收模式运行。为了由节点1102为控制器130提供应答信号,这些收发器的运行模式必须转换。依照本发明,该转换通过以下步骤来进行0062当命令信号由收发器1401发送至节点1102时,收发器仍然以发送模式运行,因此在网络段1202上发送预定的电压。0063当命令信号已经被节点1102接收时,收发器1402将其运行从接收模式反转至发送模式,因此在网络段1202上发送相同的预定电压。通过这样做,便与收发器1401运行模式之间没有冲突,其中收发器1401将相同的电压应用至网络段。。
31、0064在下一步中,收发器1401将其运行从发送模式发送预定电压反转至接收模式。0065依照本发明的实施例,在预定等待时间之后执行该反转。该等待时间应当考虑下游收发器,即收发器1402将其运行模式从接收模式反转至发送模式的可能的反应时间;当收发器1402仍然处于接收模式时,收发器1401不应该将其运行反转至接收模式。0066同时,预定等待时间应当同时足够小以确保当应答信号例如,包含节点运行数据的应答信号被收发器1402朝向控制器130发送时,收发器1401处于接收模式。0067值得注意的是,一旦命令信号已经由控制器130提供至节点1101,需要通过收发器1501和1502执行类似的转变过程。0。
32、068能够以不同的方式应用反转收发器对譬如收发器对1501和1502或1401和说明书CN104160786A6/15页91402的运行模式的上述方法以提取诊断目的相关的运行数据。0069在图2中,示意性地示出了提取运行数据的第一种方式。在图2中,示出了类似于图1网络的菊链网络,该菊链网络具有三个节点节点1、节点2、节点3,控制器指示为总线控制器100,网络段NS1、NS2、NS3和布置在网络段与节点之间的端口P1和P2代表收发器。0070这些节点例如可以表示照明单元,譬如基于LED的照明单元。在图2中,作为随时间T变化的函数的竖条表示端口的运行模式,或是发送模式或是接收模式。0071依照如图。
33、所示的方法,首先贯穿网络传送命令以2001表示穿过网络段传送的命令,并且以2002表示从节点端口P1向节点端口P2传送的命令直到其到达节点3,其通常为系统的节点N。0072当命令2001已经从总线控制器被发送至节点1时,总线控制器仍然处于发送模式,并且经由其P2端口将预定电压发送/提供至网络段NS1。在一个实施例中,预定电压可例如对应于在标记状态施加的电压。当命令2001已经被节点1接收经由其端口P1时,节点1可将其P1端口运行状态从接收模式反转至发送模式。当以该发送模式运行时,节点1将发送相同的预定电压至网络段NS1,使得其不会与总线控制器的发送相冲突。如可以在垂向的图中所看到的,由此实际上。
34、存在重叠,因此被连接至网络段的端口P1和P2均以发送模式运行例如由在段NS2的虚线之间的时间段TD所指示的。随后,在预订等待时间之后,总线控制器将其P2端口的运行状态从发送模式反转至接收模式,如可见的,竖条代表端口P2的运行模式。为了确保网络段维持在规定电压即,不漂移,因此预定的等待时间段应当比节点1的反应时间更长,以将其端口P1方向从接收反转至发送模式。0073同时,为了使总线控制器接收应答信号,预定等待时间应当优选地尽可能地短。0074运行状态的这种反转进一步参见图2在节点1与节点2之间以及节点2与节点3之间重复。0075以这种方式,推送命令2001、2002,直到其到达最后节点;即,节点。
35、3。随后,命令信号被节点3处理,致使例如节点温度由2101表示之类的状态信息作为响应或应答被发送至上游节点由2201表示,即节点2。0076该响应一般称为应答信号例如可以包含有关运行状态例如,开或关或譬如节点温度或强度之类的运行条件的信息。当上游节点即,节点2从节点3接收响应时,节点3的端口2的运行状态能够被设置回接收模式,以准备接收下一个命令。当从节点3接收响应,在实施例中,节点2可将其对命令的响应串接由230表示至应答信号2201,并且进一步向上游发送该串接的应答信号在图2中由2202表示。值得注意的是,在来自节点3的应答信号已经到达之前,节点2已经可以开始准备提取其响应。0077如图2所。
36、示,重复这个过程直到最终应答信号2203被总线控制器所接收,该应答信号包括节点的响应。0078随后,应答信号2203可由总线控制器本身处理,或可被通信至用于处理的专用诊断工具。0079通过应用改变运行状态的所示过程,对于每个网络段来说,始终存在以发送模式运行的连接的收发器。有时,如图2所示,连接至网络段的两个收发器均以发送模式运行。然而,在这种情况下,两个收发器均没有发送命令或应答信号,而是发送预定电压。说明书CN104160786A7/15页100080因此,不论什么时候,至少一个收发器以发送模式运行,从而控制网络段电压。通过这样做,依照本发明,无需为了确保网络没有漂移至未知的电压电平而在网。
37、络段中实施偏置网络。与此相关的进一步细节在下文中提供。0081如图2所示的关于运行数据的提取,可进一步考虑下文0082在所示的布置中,传送命令信号2001、2002,直到其到达链中最后节点。这能够例如通过在命令信号中包括标识节点的ID来实现。可替代地,在已经向下游发送命令之后接收到超时响应时,节点可以被察觉到其是最后的节点。在后面的情况中,在命令信号中无需真实的寻址;传送命令信号直到其到达链的端部。值得注意的是,该方法允许轻松地评估链的长度即,链上节点数量,其能够用做链正常运行的重要指标。如此评估链的长度可以以各种不同的方式进行0083假定每个节点具有唯一的ID,包含该ID的应答信号能够用于使。
38、用提供每个可标识节点的位置信息的数据库来评估链的长度。当返回的ID与预期的ID不对应时,这可能表明例如链或部分链断裂或其它类型的故障。0084可选地,应答信号可以包括由向上游发送应答信号的每个节点来增加的计数器等。0085在一个实施例中,命令信号可被寻址至链中特定的节点,由此该命令用于仅提取该节点的运行特性。该过程能够通过按序寻址链中每个节点而重复进行。如果例如由于节点上游链的破裂,命令信号没有到达所需要的节点,这些上游节点当中的一个将接收到超时响应,对此可将错误信号作为应答信号发送至控制器。0086在图3中,示意性地示出了用于提取可用做诊断目的的运行数据的替代性的方法。与图2相比,应用了关于。
39、改变收发器或端口运行模式的相同原理。此外,如可见的,命令2001被传送至链中最后节点。与图2所描述的方法相反,接收命令的节点作为响应将0087发送节点的缓冲器指节点缓冲器1、2和3的附图标记2501至2503的内容至上游节点,并且0088进一步发送命令至下一个下游节点。0089通常,此处使用缓冲器以指示可存储有关节点运行数据的例如移位寄存器的存储器位置。举例来说,缓冲器可用于存储感测到的节点温度值。0090关于定时,如从图3垂直的图中可见的,节点1可被布置用来处理命令200,并且在节点节点1从节点2接收包含节点2状态信息的应答信号之前将其缓冲器缓冲器1的内容发送至控制器,节点2的状态信息将被存。
40、储在缓冲器1中。0091当第一次发布命令时,可指令节点例如在缓冲器中存储特定运行特性的值,并且将该值作为应答信号向上游发送,在上游该值可以存储在上游节点的缓冲器中。0092因而,作为第一次发布命令200的结果,第一节点节点1的运行特性被输出,并且另外节点的运行特性被向存储它们的上一个节点转移。0093于是可以发布下一个命令指令节点重复上述步骤,即,将缓冲器的内容发送至上游节点,并且将命令进一步向下游发送。0094因此,通过命令的每次发送,可以提取运行特性。通过例如将每个响应标记节点ID,总线控制器100能够将响应关联至节点。0095值得注意的是,在该方法中,从发送模式向接收模式的切换以及反过来。
41、的切换也说明书CN104160786A108/15页11需要适当定时。当节点接收命令时,其首先优选将命令发送至下游节点,并且然后以其缓冲器中的内容应答至上游节点。然而,类似于就图2描述的方法,仅当上游节点已经切换其P2端口至接收模式时,才可发布响应。此外,在已经响应之后,节点必须将其P1端口的模式改变至接收模式,但例如通过在预定等待时间期间等待的方式仅当上游节点P2端口已经返回发送模式时,节点将其P1端口的模式改变至接收模式。0096如提到的,提取的运行特性可包括可用做诊断目的的信息。因此,如图2和3所示的命令2001可以包括或者可以是诊断命令或命令信号。当该命令被传送至节点时,节点可例如返回。
42、用于其诊断状态的汇总状态。该汇总状态可以例如是指明是否存在要报告的诊断问题的布尔消息。可以通过增加例如最严重诊断问题的严重性至报告而使该简单的应答更加复杂。因而,实施例可以使用从简单的布尔应答至包括多个应答的更加详细的诊断报告的范围。通过提供已经发生的诊断问题的汇总来取代容易地发送关于所有已经发生的问题的信息,并且将其发送至例如维护中心,用于该类通信的所需带宽能够保持低位。0097在图4中,提供关于由相对端部的一对收发器使用的差分线路的一些更多细节。0098在图4的顶部,描绘了一段平衡传输线路。收发器501和502可经由该段通过收发器的运行模式的交替调整进行通信,因而通过调制传输线路503、5。
43、04上的电压作为数据序列高或低例如,代表逻辑“1”和“0”来发送和接收信息。0099平衡线路上数据高或低由导线503和504两端的电压代表。当该电压是正的且高于某一阈值时,数据被称为高,而当该电压是负的且低于某一阈值时,数据被称为低或者反之亦然,取决于正或负的逻辑的选择。0100典型地,在该类通信中,收发器可以均处于接收模式,在其中发送器部分均被停用并且因此不驱动线路。为在所有接收器输入处确保规定的逻辑电平,典型地,如图所示512、513、514将偏置网络添加至段,其规定了典型地高逻辑电平对于阻抗512、513和514的典型值分别是680、120、680欧姆。该偏置网络可以给出具有附加益处的线。
44、路特性阻抗,该附加益处为该段上信号的完整性相较于没有特性终端在更长的距离上保持足够。0101在图4较低的部分,示意性地示出了503/504两端电压的示例波形。0102假定高电平线路,由具有启用的发送器的某收发器驱动至电平520并由此直至图例530,在图例530处,该发送器被停用。0103该电压将降低至由偏置网络支配的电压。该电压将跟随取决于偏置网络中使用的值和主要是段以及收发器端口的电容的指数曲线。如图所示,就在图例531之前的电压足够高于逻辑阈值522A,以使所有的收发器在线路上检测到逻辑1。在图例531处,发送器被启用,其驱动处于电平523的负电压,直至图例532,在此处发送器被停用。因此。
45、,线路将指数地返回至偏置电压521。在533处,达到最终的偏置电压电平,在此处发送器进入并在图例534处具有作为示例的高电平。0104线路两端的电压跨过逻辑电平522A和522B,致使在图例535处收发器改变从逻辑0向逻辑1的检测。假定多个收发器观测到该段,取决于用于该决策的逻辑电平的AO容限,对于任一收发器发生这个的时刻可能例如是不同的。该线路段在实践中将呈现出由物理效应和经由EMI引起的噪声和干扰。0105收发器因此可能在图例535周围切换多次,而不是仅一次。该不稳定的切换可能模仿有效数据包,导致连接的系统中一些非期望的行为。说明书CN104160786A119/15页120106典型地,。
46、调整偏置网络的尺寸使得遍历电平522A和522B之间的区域是如此短的时期,使得逻辑状态仅发生一次改变。然而,如果不存在偏置网络,那么线路段的端电压将不会处于电平521,而将是位于电平522A与522B中间的0伏。该线路还将是高阻抗的,并且在电压电平522A和522B的区域中小干扰将产生大的电压摆动。这种情况还可能持续很长的时间段。该最后的情况具有高风险使收发器观察到假的/错误消息,并且应该被避免。0107使用根据本发明的方法,没有收发器驱动线路的情况可以被避免。这意味着事件530和531之间的情况与事件532和533之间的情况均不会发生。因此,便不存在由于干扰接收到错误消息的风险。0108因此。
47、,便不再需要应用偏置网络,偏置网络因此可被省略。因此,当应用根据本发明的方法时,鉴于不需要偏置网络,可以简化网络段。该网络的不存在还可以在网络段的耗散上具有有益效果。0109此外,通过确保差分线路在所有的情况下均被连接至线路的至少一个收发器所驱动,线路上EMI影响可被避免或减轻;网络段不易受到EMI或EMC干扰的影响。此外,由于不存在偏置网络,网络段也不太可能是这种EMI的原因。此外,如上所述,由于不存在该网络,发生在该偏置网络中的损耗欧姆损耗也可被避免,致使更加高效的运行。0110在用于诊断设想的典型应用中,段长度足够短以避免终止并且因此完全避免偏置网络。0111根据本发明的方法,例如如图2。
48、和3所示,能够在使用各种不同类型的通信协议和/或网络段的各种不同类型的照明系统中实施。0112根据本发明的一方面,提供一种用于执行根据本发明的方法的照明系统。0113该照明系统包括多个照明单元,其作为节点被布置在线性菊链网络中,该菊链网络具有网络段,该网络段包括被连接至网络的两个后续节点的下游收发器和上游收发器,该网络段连接照明系统的控制器的下游,由此该控制器被布置为向网络节点提供命令信号,并且其中该节点被布置为依照上述任意方法提供应答信号。0114在一个实施例中,照明系统的节点可例如包括经由譬如RS485类型段之类的网络段使用DMX512协议连接的多个基于LED的照明单元。0115除了提取照。
49、明单元阵列或链的运行特性,照明系统的控制器可以进一步被布置为向照明单元提供控制信号,用来控制譬如照明单元的颜色或强度之类的照明特性。0116在一个实施例中,控制器可以例如在输入端接收代表照明系统一个或多个照明单元期望照度特性的输入信号,并且将输入信号转换为用于控制照明单元的控制信号。0117在一个实施例中,照明系统可包括可以例如由通用控制器控制的多个线性菊链网络。在图5中,示意性地示出该布置。在所示的布置中,控制器总线控制器100可以运行如图所示的五个菊链网络节点1至节点3,节点4至节点6,节点7至节点9,节点10至节点12以及节点13至节点15当中的每一个,用来依照根据本发明的方法提取运行数据。在一个实施例中,每个这样的菊链网络的第一节点即,节点1、4、7、10和13被称为菊链网络的主节点,并且可以被配置为具有增强的功能。0118举例来说,主节点可以例如被配置为识别它们所连接的阵列或链的长度即,节点数。如上所述,当连接节点数被命令信号和随后的应答所确定时,评估链的长度可以通过主节点来进行,并且与配置的长度进行比较。假设不匹配,主节点可以向总线控制器100说明书CN104160786A1210/15页13发布错误信号。0119作为又一个实例,总线控制器100可以例如除了提供用于提取状态信息的命令信号之外,还提供例如包含用于网络节点的照度设定点的控制信号。