一種全自動的紅外線無線照明控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開的全自動的紅外線無線照明控制系統,包括照明控制單元,照明控制單元包括微控制器、AC-DC電源轉換單元、照度傳感器、紅外收發模塊、人體偵測傳感器、光耦合器、調光驅動器及直流電源輸出單元；調光驅動器電連接照明器具；照明控制單元能通過紅外收發模塊進行通訊組網,形成以任一照明控制單元為圓心的若干組照明控制單元組,位于圓心的照明控制單元通過紅外收發模塊向各照明控制單元組發送照度等級信號和/或人體感應觸發信號。本照明控制系統無需中央控制器和如傳統需要鋪設大量線路的有線通訊,利用無線通訊,根據在照明控制裝置的傳感器收集到的信號,在各照明器具的控制裝置間自動組網進行通訊,達到照明器具之間亮度的靈活調整，且能實現節能智能自動控制。
【專利說明】
一種全自動的紅外線無線照明控制系統
技術領域
[0001]本新型涉及照明燈具領域，尤其是涉及一種全自動的紅外線無線照明控制系統。
【背景技術】
[0002]大型大廈，辦公室，停車場，倉庫等所使用的照明燈具每天都需要消耗大量的電能。現有的很多燈光管理系統采用的是中央控制機制，并使用有線連接方法或者利用ZigBee無線通訊器件選擇照明器具的群組后再設定單個照明器具群組的調光照度的方法。同時，也存在有在單個燈具上增加偵測人體或物體動作的人體熱釋電傳感器或者微波傳感器，用傳感器控制照明器具。但以上設計及方式存在以下不足:
[0003]一是，中央控制方式和有線方式的前期設備投入費用高，工程量大；
[0004]二是，用人體熱釋電傳感器控制的方式，在延時時間內維持固定的亮度，在很多場景下浪費能源；
[0005]三是，傳感器的偵測范圍受限，且在傳感器偵測范圍內即使有人或物體動作，但是動作幅度達不到傳感器的探測標準時同樣會導致照明器具熄滅，使目標周圍突然陷入黑暗，使用效果不佳；
[0006]四是，采用有線或無線方式的照明控制體系，均是采用給各照明器具授予ID，群組化后才能把調光程度及照明延時時間等參數進行初始設定，前期投入的人工調試、測試的資源較多，浪費較大。
[0007]據此，市場亟需一種低成本、非集中控制的全自動照明控制系統。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的解決的技術問題是針對上述現有技術中的存在的缺陷，提供一種全自動的無線照明控制系統，該照明控制系統無需中央控制器和有線通訊方式，利用無線通訊，根據在照明控制裝置的傳感器收集到的信號，在各照明器具的控制裝置間自動組網進行通訊，從而達到照明器具之間亮度的靈活調整，同時兼顧節能的智能自動控制。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型采取的技術方案如下:一種全自動的紅外線無線照明控制系統，包括若干照明控制單元，所述照明控制單元包括與微控制器和AC-DC電源轉換單元電連接的照度傳感器、紅外收發模塊及人體偵測傳感器，所述微控制器電連接所述AC-DC電源轉換單元;所述AC-DC電源轉換單元還電連接光耦合器、調光驅動器和直流電源輸出單元，并且所述AC-DC電源轉換單元外接交流電源;所述光耦合器還與所述調光驅動器電連接，所述調光驅動器電連接有照明器具;所述的若干照明控制單元均能通過各自的所述紅外收發模塊進行通訊組網，形成以任一所述照明控制單元為圓心的若干組照明控制單元組，并且位于圓心的該照明控制單元還通過所述紅外收發模塊向所述若干組照明控制單元組發送照度等級信號和/或人體感應觸發信號，每一所述照明控制單元組上的照明控制單元接收照度等級信號且匹配設定對應的照度等級；當一所述照明控制單元的微控制器接收到照度傳感器檢測的環境亮度和/或人體偵測傳感器偵測到有人的信息時，所述微控制器控制所述光耦合器通斷和所述調光驅動器工作，使所述照明器具以匹配照度亮燈。
[0010]作為對上述技術方案的闡述:
[0011]在上述技術方案中，所述照明控制單元還包括狀態顯示組件，所述狀態顯示組件與所述微控制器及AC-DC電源轉換單元電連接，所述狀態顯示組件依據所述照明控制單元組網設定狀態匹配顯示。
[0012]在上述技術方案中，所述狀態顯示組件為LED燈或液晶顯示屏。
[0013]在上述技術方案中，位于圓心的所述照明控制單元能向靠近圓心的第一照明控制單元組發送照度等級信號和/或人體感應觸發信號，所述第一照明控制單元組的所述照明控制單元接收該照度等級信號，并由對應的微控制器設定相匹配的照度等級以及向靠近第一照明控制單元組的第二照明控制單元組發送照度等級信號和/或人體感應觸發信號;所述若干組照明控制單元逐次向外發送照度等級信號，且所述若干組照明控制單元組設置為9組，所述照度等級自圓心向外逐次遞減。
[0014]在上述技術方案中，所述調光驅動器為0-10V調光驅動器。
[0015]在上述技術方案中，所述光耦合器為三端雙向可控硅耦合器，進一步，所述三端雙向可控娃親合器為T1635-800型三端雙向可控娃親合器。
[0016]在上述技術方案中，所述人體偵測傳感器為人體熱釋電傳感器或微波傳感器或紅外傳感器。
[0017]在上述技術方案中，所述紅外收發模塊還與控制開關組件連接，通過所述控制開關組件對所述照明控制單元進行初始設定。
[0018]在上述技術方案中，所述控制開關組件為無線遙控器或手機。
[0019]本實用新型的有益效果在于:一是，本新型照明控制系統無需單獨對每個照明器具的ID進行設定，只需要簡單的設定好紅外傳播照明控制單元組組數以及照度等級，該系統便自動根據各個傳感器的動作感知，以一處或多處被感知的照明控制單元為中心，完成紅外傳播照明控制單元的各個等級的照度設定，然后執行對應的照明控制及響應;二是，因只需要在一個照明器具上完成預設設定后，利用廣播功能，通過無線紅外線通訊，自動將設定信息傳播到同一空間的所有照明器具及照明控制單元上，大大節省了因燈具規模造成的人力和時間投入，同時避免因人為因素造成的遺漏和誤操作;三是，本新型的照明控制系統適用場所范圍寬闊，節能效果好。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型照明控制單元結構方框圖。
[0021]圖2是本實用新型運行狀態示意圖之一。
[0022]圖3是本實用新型運行狀態示意圖之二。
[0023]圖4是本實用新型運行狀態示意圖之三。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖1-4對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0025]參考附圖1-4，一種全自動的紅外線無線照明控制系統，包括若干照明控制單元，所述若干照明控制單元包括與微控制器I和AC-DC電源轉換單元2電連接的照度傳感器9、紅外收發模塊10及人體偵測傳感器8，所述微控制器I電連接所述AC-DC電源轉換單元2，所述照度傳感器9測量環境中太陽光的照度;所述AC-DC電源轉換單元2還電連接光耦合器6、調光驅動器5和直流電源輸出單元7，并且所述AC-DC電源轉換單元2外接交流電源3;所述光耦合器6還與所述調光驅動器5電連接，所述調光驅動器5電連接有照明器具4;所述照明控制單元還電連接由LED燈或液晶顯示屏組成的狀態顯示組件11，所述狀態顯示組件11與所述微控制器I及AC-DC電源轉換單元2電連接，所述AC-DC電源將外部市網電或交流電轉換為可供弱電部件照度傳感器9、紅外收發模塊10及人體偵測傳感器8等工作的直流電源，而所述直流電源輸出單元7則是匹配所述調光驅動器5實用的適配電源;所述的若干照明控制單元均能通過各自的所述紅外收發模塊10進行通訊組網，形成以任一所述照明控制單元為圓心的若干組照明控制單元組，并且位于圓心的該照明控制單元還通過所述紅外收發模塊10向所述若干組照明控制單元組發送照度等級信號和/或人體感應觸發信號，每一所述照明控制單元組上的照明控制單元接收照度等級信號且匹配設定對應的照度等級，所述狀態顯示組件11依據所述照明控制單元組網設定狀態匹配顯示；組網完成后，當一所述照明控制單元的微控制器I接收到照度傳感器9檢測的環境亮度和/或人體偵測傳感器8偵測到有人的信息時，所述微控制器I控制所述光耦合器6通斷和所述調光驅動器5工作，使所述照明器具4以匹配照度亮燈，同時會新形成組網，也就是形成新的照明控制單元組，新形成的照明控制單元組會以同樣的照度等級梯度進行匹配亮燈。需要說明的是，本照明控制系統的會根據某一照明控制單元感知人體或物體活動，然后以該照明控制單元為中心形成照明控制單元組，換言之，觸發照明控制單元觸發源隨位置變化而使照明控制單元對應的照度等級也變化，并且所述微控制器I會根據從照度傳感器9收集到的環境太陽光亮度的測定值，判斷是否需要調光，必要時會根據預設的亮度值計算，發送信號使調光驅動器調光至預設照度，即自動進行照度調整使環境亮度保持在恒定照度范圍內。
[0026]其中，位于圓心的所述照明控制單元能向靠近圓心的第一照明控制單元組發送照度等級信號和/或人體感應觸發信號，所述第一照明控制單元組的所述照明控制單元接收該照度等級信號，并由對應的微控制器I設定相匹配的照度等級以及向靠近第一照明控制單元組的第二照明控制單元組發送照度等級信號和/或人體感應觸發信號;所述若干組照明控制單元逐次向外發送照度等級信號，且所述若干組照明控制單元組設置為9組，組號從第一到第九依次設置，而相應的照明控制單元編號為2-10。所述照度等級自圓心向外逐次遞減;所述調光驅動器5為0-10V調光驅動器5;所述光耦合器6為三端雙向可控硅耦合器，且所述三端雙向可控硅耦合器優選T1635-800型三端雙向可控硅耦合器;所述人體偵測傳感器8為人體熱釋電傳感器或微波傳感器或紅外傳感器;所述紅外收發模塊10還與無線遙控器或手機連接，通過無線遙控器或手機對所述照明控制單元進行初始設定。
[0027]本新型的照明控制系統應用場所寬廣，為了保證使用場地的照明，在滿足全天候保持一定照度的情況下，本照明控制系統允許利用遙控器或手機設定10%?100%間照度的調光維持狀態，即可任意選擇10 %，20 %，30 %...100 %間的某一梯度的照度。同樣也可以設定維持100%照度的照明時間。對于照明器具4的參數設定，本照明控制系統采取Broadcast功能，只需在一個照明控制單元上設定紅外傳播照明控制單元組的組數、對應的調光亮度等級及照明延時時間參數，然后將設定內容通過紅外收發模塊10自動傳播到同一空間(也即同一照明控制單元組)上的所有照明控制單元上并保存設定參數。
[0028]以下舉例說明本照明控制系統的運行原理:
[0029]參考附圖2-4，照明控制單元的所述人體熱釋電傳感器或微波傳感器部或紅外線傳感器感知到人或物體的動作，照明控制單元的微控制器I通過控制調光驅動器5將照明器具4亮度逐漸升到100%，感知到人體動作的照明控制單元，定義為I號照明控制單元，I號照明控制單元的微控制器I通過紅外線發射模塊向同心圓半徑內的周圍的照明控制單元發送包含組數、照度等級及延時時間的信號，接收到信號的照明控制單元為2號照明控制單元，2號照明控制單元將自動組成一個同心圓構成為第一照明控制單元組，而第一照明控制單元的所有2號照明控制單元會再次向外廣播信號，如此重復，在I號照明控制單元外部形成1-9個同心圓的照明控制單元組。而照明控制單元向外紅外傳播的通訊距離與其安裝高度匹配一定的關系。以感知到物體動作的照明控制單元為中心，從第一照明控制單元組開始到第九照明控制單元組為止，總共9組控制單元組上的照明控制單元會自動識別自己位于哪一組上，并保持預設的照度，而預設的照度是為0%-100%，延時時間為Is(秒)-24h(小時)。
[0030]具體而言，第一種使用情況，參考附圖2，當第一照明控制單元組設定為80%的照度，第二照明控制單元組設定為40%的照度，其外端的其他組照明控制單元組設定為照度為0% (熄滅)時，I號照明控制單元的人體偵測感應器感知到物體動作時，第一照明控制單元組的所有2號照明器具4會以80%的調光照度亮燈，第二照明控制單元組的所有3號照明器具4會以40%的調光照度亮燈，其外的所有照明器具4會維持自動熄滅的狀態。而正對延時操作而言，對于超過設定時間的，微控制器I控制照明器具4始終維持已經設定好的調光級別。
[0031]第二種使用情況，參考附圖3，物體發生移動時，如從圖中I號照明控制單元原始位置移動到2號照明控制單元位置時，2號照明控制單元的人體偵測傳感器8感知到動作的瞬間，2號照明控制單元變更為編號為I號照明控制單元，也即2號照明控制單元作為了圓心的照明控制單元，且其微控制器I通過紅外收發模塊10自動向周圍的照明控制單元傳送中心移動的信號，并以新的I號照明控制單位為中心形成新的9組照明控制單元組，而其照度設定變化如下:當第一照明控制單元組設定為80%的照度，第二照明控制單元組設定為40%的照度，其外端的其他組照明控制單元組設定為照度為0% (熄滅)時，中心照明控制單元發生移動狀態下，原本為2號照明控制單元80%照度變更為100%，而原有為100%照度的I號照明控制單元變更為80%，而原本位于第二照明控制單元組的3號照明控制單元在新形成的照明控制單元組的第一照明控制單元組上，因此其對應的照度為80%，而其他以匹配的照度進行設定及響應。
[0032]第三種使用情況，為多點觸發感應，參考圖4，如果同時在不同地點捕捉到人的動作，兩個或者多個照明控制單元同時廣播以各自照明控制單元為中心形成相對應組的照明控制單元組，根據本照明控制系統設置，感應物體動作的照明控制單元將毫無沖突的自動設定為組數最大的照明控制單元組，參考圖第一個同心圓設定為80%的調光照度，第二個同心圓設定為40%的調光照度，其外的所有同心圓設定為照明器具4熄滅狀態的0%時，參考附圖4，以左邊感知人體動作的照明控制單元為中心形成的第一照明控制單元組上的2號照明控制單元需以80%照度，3號照明控制單元(位于第二照明控制單元組)需以40%的照度，4號以上的照明控制單元全部熄滅。而從右邊感知人體動作的照明控制單元為中心形成的照明控制單元組上，4號和6號照明控制單元對應的照度為熄滅狀態，但由于同時其接受到從左邊的中心照明控制單元發送的信號并使其位于左端形成的照明控制單元組的第一照明控制單元組上，也就是說從左邊的中心照明控制單元出發，4號和6號照明控制單元位于第一照明控制單元組上，也就是其標號為2號照明控制單元，因此可以維持80%的調光照度，且對應3號照明器具4也會維持40%的調光照度，需要說明的是即使同一空間里產生幾個不同的感知中心而產生復合同心圓的照明控制單元組，也會按照照度等級的最高優先級別維持各照明器具4的照度，其中最高優先級別是指某一照明控制單元在其所述接收到的廣播信息中，可使它位于最大照度等級。
[0033]本新型的照明控制系統初始設定為:在一個照明控制單元上用遙控器或者智能手機的應用程序設定第一照明控制單元組開始至第九照明控制單元組的調光或熄滅的照度狀態以及亮燈時間，再使用遙控器或智能手機應用程序上的Broadcast功能，初始設定的照明控制單元會通過紅外發射模塊把初始設定的內容如湖面上同心圓水波展開一樣自動傳達給同一空間里的所有燈具，周圍的照明控制單元的微控制器I會把收到的設定內容自動保存，保存后各照明控制單元會根據設定內容自動開始運行，斷電后此內容也不會消失。實際使用中，變更其他設定也可以用同樣的Broadcast方法對同一空間內的所有燈具的設定內容進行變更。為了完成初始設定需利用無線遙控器或智能手機在沒有太陽光的夜間執行完成設定。本新型可適用0-10VDC或1-10VDC的調光用LED驅動或者使用驅動的所有種類的照明器具4連接使用。
[0034]以上并非對本實用新型的技術范圍作任何限制，凡依據本實用新型技術實質對以上的實施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬于本新型的技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種全自動的紅外線無線照明控制系統，包括若干照明控制單元，其特征在于:所述照明控制單元包括與微控制器和AC-DC電源轉換單元電連接的照度傳感器、紅外收發模塊及人體偵測傳感器，所述微控制器電連接所述AC-DC電源轉換單元;所述AC-DC電源轉換單元還電連接光耦合器、調光驅動器和直流電源輸出單元，并且所述AC-DC電源轉換單元外接交流電源;所述光耦合器還與所述調光驅動器電連接，所述調光驅動器電連接有照明器具；所述的若干照明控制單元均能通過各自的所述紅外收發模塊進行通訊組網，形成以任一所述照明控制單元為圓心的若干組照明控制單元組，并且位于圓心的該照明控制單元還通過所述紅外收發模塊向所述若干組照明控制單元組發送照度等級信號和/或人體感應觸發信號，每一所述照明控制單元組上的照明控制單元接收照度等級信號且匹配設定對應的照度等級；當一所述照明控制單元的微控制器接收到照度傳感器檢測的環境亮度和/或人體偵測傳感器偵測到有人的信息時，所述微控制器控制所述光耦合器通斷和所述調光驅動器工作，使所述照明器具以匹配照度亮燈。2.根據權利要求1所述的一種全自動的紅外線無線照明控制系統，其特征在于:所述照明控制單元還包括狀態顯示組件，所述狀態顯示組件與所述微控制器及AC-DC電源轉換單元電連接，所述狀態顯示組件依據所述照明控制單元組網設定狀態匹配顯示。3.根據權利要求2所述的一種全自動的紅外線無線照明控制系統，其特征在于:所述狀態顯示組件為LED燈或液晶顯示屏。4.根據權利要求1所述的一種全自動的紅外線無線照明控制系統，其特征在于:位于圓心的所述照明控制單元能向靠近圓心的第一照明控制單元組發送照度等級信號和/或人體感應觸發信號，所述第一照明控制單元組的所述照明控制單元接收該照度等級信號，并由對應的微控制器設定相匹配的照度等級以及向靠近第一照明控制單元組的第二照明控制單元組發送照度等級信號和/或人體感應觸發信號;所述若干組照明控制單元逐次向外發送照度等級信號，且所述若干組照明控制單元組設置為9組，所述照度等級自圓心向外逐次遞減。5.根據權利要求1所述的一種全自動的紅外線無線照明控制系統，其特征在于:所述調光驅動器為O-1OV調光驅動器。6.根據權利要求1-5任意一項所述的一種全自動的紅外線無線照明控制系統，其特征在于:所述光親合器為三端雙向可控娃親合器。7.根據權利要求6所述的一種全自動的紅外線無線照明控制系統，其特征在于:所述三端雙向可控娃親合器為T1635-800型三端雙向可控娃親合器。8.根據權利要求1-5任意所述的一種全自動的紅外線無線照明控制系統，其特征在于:所述人體偵測傳感器為人體熱釋電傳感器或微波傳感器或紅外傳感器。9.根據權利要求1所述的一種全自動的紅外線無線照明控制系統，其特征在于:所述紅外收發模塊還與控制開關組件連接，通過所述控制開關組件對所述照明控制單元進行初始設定。10.根據權利要求1所述的一種全自動的紅外線無線照明控制系統，其特征在于:所述控制開關組件為無線遙控器或手機。
【文檔編號】H05B37/02GK205584578SQ201520954698
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年11月25日
【發明人】李成根
【申請人】惠陽帝宇工業有限公司