控制系统和控制方法与流程

本公开的实施方案总体上涉及通信领域，并且更具体地说，涉及控制系统和控制方法。

背景技术：

本部分介绍了可有助于更好地理解本公开的各方面。因此，本部分的陈述将从此角度来阅读，并且不应理解为承认现有技术中有什么内容或现有技术中没有什么内容。

在led(发光二极管)照明领域中，通常需要配置led驱动电流，该驱动电流用于驱动led。用户通常通过各种技术，例如i-select、ready-to-main(r2m)和dali(数字可寻址照明接口)等获得不同的驱动电流。

对于i_select技术，可以通过外部i-select电阻器获得不同电流。对于r2m技术，可通过改变电源的形状来设置电流。对于dali技术，可根据dali控制信号设置电流。

技术实现要素：

在现有的led电流配置技术中，驱动器需要用高电压供电。供应高电压的额外电源会增加成本。除此之外，其它额外附件也带来高成本。

通常，本公开的实施方案提供了一种控制系统和一种控制方法。在实施方案中，从前端装置接收的电力信号可根据从前端装置接收的数据信号进行调制，并且可以生成调制信号并发送到后端装置。结果，后端装置可根据调制信号获得数据信号，并且可由调制信号供电。因此，不需要额外电源来为后端装置供电，控制系统的成本更低。

在第一方面中，提供了一种控制系统，包括：

前端装置，所述前端装置被配置成生成第一数据信号；

适配器，所述适配器被配置成根据所述第一数据信号调制电力信号，并且输出调制信号，其中所述电力信号从所述前端装置接收并且供应到所述适配器；以及

后端装置，后端装置被配置成解调调制信号以获得电力信号并且根据第一数据信号生成控制信号，后端装置获得的电力信号被供应到后端装置，前端装置和后端装置经由所述适配器连接。

在一个实施方案中，调制信号的周期包括电力传输持续时间和数据传输持续时间，在电力传输持续时间以较低频率传输电力信号，在数据传输持续时间以较高频率传输第一数据信号。

在一个实施方案中，适配器包括：

第一控制器，所述第一控制器被配置成根据从所述前端装置接收的所述第一数据信号生成电力控制信号；和

调制器电路，调制器电路被配置成根据电力控制信号调制电力信号，并将调制信号输出到调制器电路的输出端子，且电力信号被供应到第一控制器。

在一个实施方案中，调制器电路被配置成根据电力控制信号将电力信号或低电平信号施加到输出端子，以便将调制信号输出到输出端子。

在一个实施方案中，调制器电路包括：

第一开关元件(q3)，所述第一开关元件被配置成在所述电力控制信号的控制下接通或关断；和

第二开关元件(q1)，所述第二开关元件被配置成在所述电力控制信号的控制下接通或关断；

当第一开关元件接通，第二开关元件关断时，将电力信号施加到输出端子，并且将调制信号转变为高电平，当第一开关元件关断，第二开关元件接通时，将低电平信号施加到输出端子，并且将调制信号转变为低电平。

在一个实施方案中，调制器电路还包括：

第三开关元件(q2)，第三开关元件被配置成在控制器的阻抗控制信号的控制下接通或关断，当第三开关元件接通时，调制电力信号，当第三开关元件关断时，将电力信号与输出端子隔离，并且控制器经由输出端子接收第二数据信号。

在一个实施方案中，后端装置包括：

低通滤波器，所述低通滤波器被配置成从所述调制信号提取所述电力信号；

第二控制器，第二控制器被配置成从调制信号提取第一数据信号，并生成控制信号，电力信号被供应到第二控制器。

在一个实施方案中，控制系统还被配置成根据控制信号来配置驱动电流。

在一个实施方案中，后端装置还被配置成当停止从适配器接收调制信号时将第二数据信号发送到适配器。

在第二方面中，提供了一种控制系统的控制方法，所述控制系统包括前端装置、适配器和后端装置，前端装置和后端装置通过适配器连接，控制方法包括：

生成第一数据信号；

根据第一数据信号调制电力信号，并输出调制信号，电力信号从前端装置接收并供应到适配器；以及

解调所述调制信号以获得所述电力信号，并且根据所述第一数据信号生成控制信号。

在一个实施方案中，调制电力信号包括：

根据从所述前端装置接收的所述第一数据信号生成电力控制信号；以及

根据电力控制信号调制电力信号，并将调制信号输出到输出端子，电力信号从前端装置接收并且被供应以产生电力控制信号。

在一个实施方案中，解调电力信号包括：

从所述调制信号提取所述电力信号；以及

从调制信号提取第一数据信号，并生成控制信号，电力信号被供应以提取第一数据信号并产生控制信号。

在一个实施方案中，所述方法还包括：

将所述电力信号与所述输出端子隔离，并且所述适配器从所述后端装置接收第二数据信号。

在一个实施方案中，所述方法还包括：根据控制信号配置驱动电流。

根据本公开的各种实施方案，可根据从前端装置接收的数据信号调制从前端装置接收的电力信号。因此，不需要额外电源来为后端装置供电，控制系统的成本更低。

附图说明

通过以下参考附图的详细描述，通过示例本公开的各实施方案的以上和其他方面、特征和益处将变得更显而易见，在附图中，使用相同的参考数字或字母指示相同或等效元件。示出附图以用于促进更好地理解本公开的实施方案，并且附图并未按比例绘制，其中：

图1是根据本公开的实施方案的控制系统的示意图；

图2是根据本公开的实施方案的调制信号的示意图；

图3是根据本公开的实施方案的调制电路的示意图；

图4是根据本公开的实施方案的后端装置的示意图；

图5示出了控制方法的控制方法500的流程图。

具体实施方式

现将参考若干示例实施方案讨论本公开。应当理解，论述这些实施方案仅仅是为了使本领域的技术人员能够更好地理解并因此实施本公开，而不是暗示对本公开的范围的任何限制。

如本文所使用的，术语“第一”和“第二”是指不同元件。单数形式“一”(“a”和“an”)旨在同样包括复数形式，除非上下文另外明确指出。如本文所使用的术语“包括”(“comprises”、“comprising”)、“具有”(“has”、“having”)、“包含”(“includes”和/或“including”)指所陈述的特征、元件和/或部件等的存在，但不排除一个或多个其他特征、元件、部件和/或其组合的存在或添加。术语“基于”要被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施方案”和“实施方案”将被理解为“至少一个实施方案”。术语“另一个实施方案”将被理解为“至少一个其他实施方案”。下文中可以包括明示和暗示的其他定义。

实施方案的第一方面

在第一实施方案中提供了一种控制系统。

图1是根据本公开的实施方案的控制系统的示意图。如图1所示，控制系统400包括前端装置200、适配器100和后端装置300。适配器100用于将前端装置200与后端装置300连接。

在该实施方案中，前端装置200被配置成生成第一数据信号；适配器100被配置成根据第一数据信号调制电力信号，并输出调制信号；而后端装置300被配置成解调所述调制信号以获得电力信号且根据第一数据信号生成控制信号。

在该实施方案中，适配器100可从前端装置200接收电力信号，并且所接收的电力信号可被供应到适配器100。也就是说，电力信号用于向适配器100供电。

在该实施方案中，后端装置300可以解调调制信号以获得电力信号，并且后端装置300获得的电力信号可被供应到后端装置300。也就是说，电力信号用于向后端装置300供电。

在该实施方案中，从前端装置接收的电力信号可根据从前端装置接收的第一数据信号进行调制，并且可以生成调制信号并发送到后端装置，因此，可由调制信号发射第一数据信号。结果，后端装置可从调制信号获得第一数据信号，并且后端装置可由从调制信号提取的电力信号供电。因此，不需要额外电源来为后端装置供电，控制系统的成本更低。

在该实施方案中，前端装置200可以是便携式装置，诸如智能电话、便携式个人计算机(pc)、平板计算机等，但不限于此，前端装置200可以是其他装置。

在该实施方案中，前端装置200可以包括连接接口(未示出)，连接接口可与适配器100连接。连接接口可能是，例如，usb接口。连接接口可包括多个引脚(未示出)，例如，第一引脚可以传输具有vdd电压的电力信号，第二引脚可以传输具有vss电压的低电平信号，第三引脚和第四引脚可传输第一数据信号。要指出的是，该实施方案不限于此，连接接口可具有其它结构。

在该实施方案中，后端装置300可以是照明驱动器，其可产生用于驱动照明元件的驱动信号，照明元件可以是，例如，led(发光二极管)，但不限于此，后端装置可以是其他装置。后端装置300可以包括连接接口(未示出)，连接接口可与适配器100连接。

在一个实施方案中，控制系统400可用于配置led的驱动电流。例如，前端装置200是智能电话，后端装置300是led驱动器的一部分；智能电话可以安装有应用程序(app)，并且智能电话可以在用户的操作下生成电流配置信号作为第一数据信号，适配器100从前端装置200接收电流配置信号和电力信号，并将调制信号输出到led驱动器；led驱动器可解调调制信号以获得电力信号和电流配置信号；led驱动器使用电力信号作为电源来为led驱动器供电，且根据电流配置信号生成驱动电流。要指出的是，该实施方案不限于此，可以形成其他系统。

在该实施方案中，可由从适配器100输出的调制信号传输电力信号和第一数据信号。

图2是根据本公开的实施方案的调制信号的示意图。

如图2所示，调制信号的周期tm可以包括电力传输持续时间tp和数据传输持续时间td。

在该实施方案中，如图2所示，可以在电力传输持续时间tp处以较低频率传输电力信号，且可以在数据传输持续时间td处以较高频率传输第一数据信号。

因此，后端装置300可通过提取调制信号的较低频率部分来获得电力信号，并通过提取调制信号的较高频率部分来获得第一数据信号。

应当指出，调制信号的结构不限于图2，调制信号可具有其它结构。

适配器100和后端装置300的结构将在下文描述。

如图1所示，适配器100可包括第一控制器101和调制器电路102。

在一个实施方案中，第一控制器101被配置成根据从前端装置200接收的第一数据信号生成电力控制信号；并且调制器电路102被配置成根据电力控制信号调制电力信号，并将调制信号输出到调制器电路102的输出端子103。

在该实施方案中，可从前端装置200接收电力信号，并供应到第一控制器101。也就是说，电力信号用于向第一控制器101供电。

在该实施方案中，适配器的输出端子103可与后端装置300的连接接口连接。如图1所示，输出端子103可以包括2个引脚，一个为第一引脚p+，另一个为第二引脚p-。

在该实施方案中，输出端子103可以包括2个引脚，一个为第一引脚p+，另一个为第二引脚p-。但该实施方案不限于此，输出端子103可具有其它结构。

在该实施方案中，如图1所示，适配器100还可包括连接器104。连接器104可配置成与前端装置200连接，以便从前端装置200接收电力信号、低电平信号和第一数据信号。例如，连接器104可与前端装置200的连接接口连接。

在该实施方案中，调制电路102可以被配置成根据电力控制信号将电力信号或低电平信号施加到输出端子103，以便将调制信号输出到输出端子103。例如，可以将调制信号施加到输出端子103的第一引脚p+。

在该实施方案中，调制电路102可以被配置成根据电力控制信号将电力信号或低电平信号施加到输出端子103，以便将调制信号输出到输出端子103。例如，可以将调制信号施加到输出端子103的第一引脚p+。

图3是根据本公开的实施方案的调制电路的示意图。如图3所示，调制器电路102包括第一开关元件q3和第二开关元件q1。

在该实施方案中，第一开关元件q3可在电力控制信号的控制下被接通或关断；且第二开关元件q1可在电力控制信号的控制下被接通或关断。

在该实施方案中，当第一开关元件q3接通，第二开关元件q1关断时，将电力信号施加到输出端子，并且将调制信号转变为高电平。

在该实施方案中，当第一开关元件q3关断，第二开关元件q1接通时，将低电平信号施加到输出端子，并且将调制信号转变为低电平。

在该实施方案中，调制器电路102还可包括第三开关元件q2，第三开关元件q2可在第一控制器101的阻抗控制信号的控制下被接通或关断。

在该实施方案中，当第三开关元件q2接通时，电力信号被调制，且调制信号被施加到第一引脚p+；当第三开关元件q2关断时，将电力信号与输出端子103隔离，且第一控制器101可经由输出端子103接收第二数据信号。

如图3所示，第一开关元件q3可以是pnp双极晶体管，第二开关元件q1可以是n-mos晶体管，第三开关元件q2可以是n-mos晶体管。

在该实施方案中，第一开关元件q3的基极连接第一控制器101的电力控制引脚，从而接收电力控制信号。第一开关元件q3的发射极连接第一控制器101的vdd引脚。第一控制器101的vdd引脚可以被施加以电力信号。第一开关元件q3的集电极连接输出端子103的第一引脚p+。因此，第一控制器101的第一引脚p+和vdd引脚可以由第一开关元件q3连接。

在该实施方案中，第二开关元件q1和第三开关元件q2在第一引脚p+与第二引脚p-之间串联连接。第二开关元件q1的栅极连接到第一控制器101的电力控制引脚。第三开关元件q2的栅极连接到第一控制器101的阻抗控制引脚，从而接收阻抗控制信号。

在该实施方案中，第二开关元件q1的漏极连接到q3的集电极，q2的源极连接到第二引脚p-。第二引脚p-可连接到第一控制器101的vss引脚。第一控制器101的vss引脚可以被施加以低电平信号。

在该实施方案中，第一控制器101的回读数据引脚可连接到第一引脚p+。因此，当第三开关元件q2关断时，第一控制器101的回读数据引脚可经由输出端子接收第二数据信号。第一控制器101可确定后端装置300是否得到适当控制，然后考虑确定结果来调制电力信号。

如图3所示，调制器电路102还包括第一二极管d3和第二二极管d4。第一二极管d3可以设置在第一引脚与第二引脚之间，并且第二二极管d4可以设置在第一控制器101的第一引脚与vdd引脚之间。因此，第一二极管d3和第二二极管d4可以为调制器电路102和后端装置300提供保护。

如图3所示，调制器电路102还包括电阻器r2、r3、r4和r5。

调制器电路102的工作原理如下，其中“1”是指高电平，而“0”是指低电平。

当从控制器的阻抗控制引脚输出的阻抗控制信号为“1”时，q2被接通，适配器100转变为“写入模式”。在“写入模式”下，当从电力控制引脚输出的电力控制信号为“0”时，q3被接通且q1被关断，因此第一引脚p+与vdd引脚连接，并且第一引脚p+的电压是“1”；当从电力控制引脚输出的电力控制信号为“1”时，q3被关断且q1被接通，因此，第一引脚p+与vss引脚连接，并且第一引脚p+的电压是“0”。

当从控制器的阻抗控制引脚输出的阻抗控制信号为“0”时，q2被关断，从电力控制引脚输出的电力控制信号为“1”时，q3被关断且q1被接通，适配器100转变为“读取模式”。在“读取模式”下，p+与p-之间存在高电阻状态，且第一控制器101的回读数据引脚可连接到第一引脚p+。于是，第一控制器101的回读数据引脚可经由输出端子读取第二数据信号。因此，后端装置300的第二数据信号可以反馈到适配器100。

应当指出，图3是调制器电路的示例，本公开不限于此，且调制器电路可具有其它结构。

图4是根据本公开的实施方案的后端装置的示意图。如图4所示，后端装置300包括低通滤波器301和第二控制器302。

在该实施方案中，低通滤波器301被配置成从调制信号提取电力信号；第二控制器302被配置成从调制信号提取第一数据信号，并生成控制信号。

在该实施方案中，由低通滤波器提取的电力信号可被供应到第二控制器302。也就是说，电力信号向第二控制器302供电。

如图4所示，低通滤波器301可以包括第三二极管d1和第一电容器c1。第三二极管d1连接于第二控制器302的第一输入引脚p1与第二控制器302的vdd引脚之间。第一电容器c1连接于第二控制器302的vdd引脚与第二控制器302的vss引脚之间。第二控制器302的vss引脚连接第二控制器302的第二输入引脚p2。第一输入引脚p1和第二输入引脚p2分别连接引脚p+和引脚p-。

如图4所示，低通滤波器301可过滤从引脚p+和引脚p-接收的调制信号，以提取调制信号的较低频率部分，以便从调制信号获得电力信号。从调制信号获得的电力信号被施加到第二控制器的vdd引脚，以为第二控制器供电。

如图4所示，从引脚p+和p-输出的调制信号可从第一输入引脚p1和第二引脚p2输入到第二控制器302中。第二控制器302可对调制信号的较高频率部分进行解码以从调制信号提取第一数据信号，且根据第一数据信号生成控制信号。可从第二控制器302的输出引脚po输出在第二控制器中生成的控制信号。

控制信号可被输出到驱动电路500，使得驱动电路500可以根据控制信号输出驱动电流。在一个实施方案中，驱动电路500可以是led驱动电路，例如，如图4所示，led驱动电路可包括整流器501和变换器502。

整流器501可包括二极管桥d2，并且整流器501可从n线和l线被输入ac(交流电)信号。可将整流器501的输出信号输入到变换器502。变换器502可包括变压器t，变压器可根据从变换器502的输入引脚p3输入的控制信号将来自整流器501的信号变换成驱动电流。变换器502可由包括变压器t的反激变换器或谐振半桥式变换器或llc变换器形成。代替变压器t，从电感器可以有开关变换器(例如，降压变换器或升压变换器)的一部分，其形成变换器502。对变换器502，并且尤其是变压器t通过以高频提供时钟的至少一个可控开关提供时钟可取决于从变换器502的输入引脚p3输入的控制信号。举例来说，可根据从变换器502的输入引脚p3输入的控制信号来调节变换器502的可控开关的频率和/或占空比。

如图4所示，变换器502中的变压器的初级线圈pc1可从整流器501接收信号，并且变压器的次级线圈sc1输出驱动电流。可通过电缆led+和led-将驱动电流发送到led元件。具有变换器502的驱动装置600根据从输入引脚p3输入的控制信号生成led元件的驱动电流。

如图4所示，第二控制器302的vss引脚可与线n连接。

如图4所示，后端装置300还可以包括第三控制器303，该第三控制器可被输入控制信号且对控制信号执行处理以将经处理的控制信号输出到变换器502的输入引脚p3。然而，当变换器502是纯数字变换器时，第三控制器303可以不是必需的，且从第二控制器302输出的控制信号可直接输出到变换器502的输入引脚p3。

在该实施方案中，后端装置300和驱动电路500可以被视为驱动装置600。

在一个实施方案中，后端装置300还可被配置成当后端装置300停止从适配器100接收调制信号时将第二数据信号发送到适配器100。因此，后端装置300的第二数据信号可以是对适配器100的反馈。

如图4所示，后端装置300还可包括电阻器r1，其可以与二极管d1并联。当控制系统400进入预定控制模式时，电阻器r1是可选的。例如，预定控制模式可以是根据i-select2的电流配置技术的控制模式。

如图4所示，后端装置300还可以包括电容器c2，其可连接于第二控制器302的第一输入引脚p1与第二引脚p2之间。

从以上实施方案可以看出，从前端装置接收的电力信号可根据从前端装置接收的数据信号进行调制，并且可以生成调制信号并发送到后端装置。结果，后端装置可根据调制信号获得数据信号，并且可由调制信号供电。因此，不需要额外电源来为后端装置供电，适配器的成本更低。除此之外，适配器还可从后端装置读取数据信号。

实施方案的第二方面

在实施方案中提供了一种控制系统的控制方法。该控制系统包括前端装置、适配器和后端装置，前端装置和后端装置通过适配器连接。与实施方案的第一方面的那些相同的内容被省略。

图5示出了控制系统的控制方法500的流程图。

如图5所示，方法500包括：

在框501处，生成第一数据信号；在框502处，根据第一数据信号调制电力信号，并输出调制信号，从前端装置接收电力信号并供应到适配器；以及在框503处，解调所述调制信号以获得电力信号，并根据第一数据信号生成控制信号。

在一个实施方案中，框502包括：根据从前端装置接收的第一数据信号生成电力控制信号；以及根据电力控制信号调制电力信号，并将调制信号输出到输出端子。

在该实施方案中，在框502中，可从前端装置接收电力信号并供应其以生成电力控制信号。

在一个实施方案中，框503包括：从调制信号提取电力信号；以及从调制信号提取第一数据信号，并生成控制信号。

在该实施方案中，在框503中，电力信号可被供应以提取第一数据信号并生成控制信号。

在一个实施方案中，方法500还包括：在框504处，将电力信号与输出端子隔离，并经由输出端子接收第二数据信号。

在一个实施方案中，方法500还包括：根据控制信号(图5中未示出)配置驱动电流。

从以上实施方案可以看出，从前端装置接收的电力信号可根据从前端装置接收的数据信号进行调制，并且可以生成调制信号并发送到后端装置。结果，后端装置可根据调制信号获得数据信号，并且可由调制信号供电。因此，不需要额外电源来为后端装置供电，适配器的成本更低。除此之外，适配器还可从后端装置读取数据信号。

通常，本公开的各种实施方案可以在硬件或专用电路、软件，或其任何组合中实施。一些方面可在硬件中实施，而其他方面可以在可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件中实施。虽然本公开的实施方案的各个方面被示出和描述为框图、流程图或使用其他图形表示，但应了解，作为非限制性示例，本文中所描述的框、设备、系统、技术或方法可在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或其某种组合中实现。

举例来说，本公开的实施方案可在机器可执行指令(例如，程序模块中包括的那些)的一般上下文中被描述为正在目标实际或虚拟处理器上的装置中执行。通常，程序模块包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、库、对象、类、部件、数据结构等。可以在各实施方案中根据需要组合或在程序模块之间划分程序模块的功能。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或分布式装置中执行。在分布式设备中，程序模块可位于本地存储介质和远程存储介质两者中。

可以用一种或多种编程语言的任何组合编写用于执行本公开的方法的程序代码。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机，或其它可编程数据处理设备的处理器或控制器，使得程序代码在由处理器或控制器执行时，导致执行流程图和/或框图中指定的功能/操作。该程序代码可以完全在机器上，部分在机器上，作为独立软件包，部分在机器上且部分在远程机器上或完全在远程机器或服务器上执行。

以上程序代码可以体现在机器可读介质上，该机器可读介质可以是可包含或存储程序以供指令执行系统、装置和设备使用或与其结合的任何有形介质。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读存储介质。机器可读介质可以包括但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或装置，或前述内容的任何适当组合。

机器可读存储介质的更具体示例会包括具有一个或多个线路的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存存储器)、光纤、便携式紧致盘只读存储器(cd-rom)、光存储装置、磁存储装置或前述内容的任何适当组合。

在本公开的上下文中，可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(例如，程序模块)的一般上下文中实现该装置。通常，程序模块可以包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、逻辑、数据结构等。可以在分布式云计算环境中实践该装置，其中任务是由通过通信网络链接的远程处理装置执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可位于包括内存存储装置的本地和远程计算机系统存储介质中。

此外，虽然以特定次序示出操作，但不应将这种情况理解为需要以所示的特定次序或相继次序来执行此类操作，或者需要执行所有所示的操作以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。同样，尽管在上述讨论中包含若干具体实施细节，但这些不应被解释为对本公开范围的限制，而是作为对特定实施方案可能特有的特征的描述。在独立实施方案的上下文中描述的某些特征也可在单个实施方案中以组合方式实现。反之，在单个实施方案的上下文中描述的各个特征也可单独地或以任何合适的子组合而在多个实施方案中实现。

尽管以特定于结构特征和/或方法动作的语言对本公开进行了描述，但应当理解，所附权利要求书中限定的本公开并不一定限于上述特定特征或动作。相反，公开了特定特征和动作作为实施权利要求书的示例形式。