CN201114896Y - 智能灯光系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能灯光系统，其特征在于包括智能灯光服务器、电力线载波通信终端及多个分布于电力线上的智能终端，每个智能终端均经电力线电连接并控制有灯光负载，每个智能终端均能够独立地接收和处理控制灯光指令并向其控制的灯光负载发送驱动信号，并且每个智能终端均能够与在电力线上的其他智能终端进行数据信号的通信。具有可集中控制、多点分布式操作及远程遥控的优点，即在任何一个地方的终端均可控制不同地方的照明设备；或者是在不同地方的终端可以控制同一个照明设备，且无需统一的中央控制单元来协调照明控制操作。

Description

智能灯光系统

技术领域

本实用新型涉及一种利用电力载波实现照明设备启闭与灯光控制的智能灯光系统。

背景技术

照明对每个家庭的作用都是不言而喻的。随着人们生活水平的提高，人们对生活品质的要求也越来越高，对照明的控制人们希望使用方便甚至是随心所欲，传统的照明系统已经远远满足不了现代人的需要。

近年来，出现了一些新的照明控制技术，主要是通过电力线进行照明控制数据通信的照明控制系统。比如中国专利CN200320109054.9公开的“智能墙面控制开关”、中国专利CN02216853.2公开的“利用电力载波远程监控灯光的智能控制器”、中国专利CN200520114785.1公开的“一种通过电力线控制办公设备和家用电器的装置”。从这些专利公开的技术看，这些照明控制系统或者说装置中都具有一个中央控制单元和众多由该中央控制单元控制的驱动执行单元，而不能实现对驱动执行单元的分布式控制。也就是说，某一区域内的所有驱动执行单元(照明设备)统一由一个中央控制器控制，每一个驱动执行单元只与中央控制器进行数据通信，执行中央控制器的命令，并反馈自己的状态信息，而不能在驱动执行单元之间进行数据通信。这些系统仍然阿没有解决在任何一个房间均可控制其他所有房间内任一照明设备的问题，因而使用起来并不方便。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是在于提供一种智能灯光系统，以实现对灯光系统的分布式控制。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：

该智能灯光系统，其特征在于包括多个分布于电力线上的智能终端，每个智能终端均经电力线电连接并控制有灯光负载，每个智能终端均能够独立地接收和处理控制灯光指令并向其控制的灯光负载发送驱动信号，并且每个智能终端均能够与在电力线上的其他智能终端进行数据信号的通信。

所述智能终端与由其控制的灯光负载设置在建筑物的同一单独照明区域内，比如说同一房间内。

为实现集中管理，本实用新型智能灯光系统，还可以增设智能灯光服务器和电力线载波通信终端，电力线载波通信终端通过电力线与所述智能终端电连接，负责智能灯光服务器与所述智能终端之间的数据收发工作，而智能灯光服务器则通过电力线载波通信终端具有对所有所述智能终端的控制功能。在此基础上，将所述智能灯光服务器连上因特网，并在因特网上设置与所述智能灯光服务器建立有远程通信联系的管理终端后，即可对整个灯光系统实现远程遥控管理了。

所述智能终端包括单片机、载波接口、电源电路、陶瓷滤波电路、逆变电路、照明设备驱动电路，以及信号接收电路和/或输入单元；其中，载波接口通过数据线与单片机相连，用于调制单片机发过来的信号并通过电力线传输出去，同时解调电力线传来的载波信号，并发送给单片机；电源电路与单片机电耦合，用于为整个智能终端供电；陶瓷滤波电路与单片机电耦合，用于过滤干扰信号；逆变电路与单片机及照明设备驱动电路电耦合，从而驱动照明设备；信号接收电路或输入单元与单片机电耦合，用于接收或输入操作指令，并将操作指令发送给单片机；单片机为整个智能终端的控制中心，用于独立地处理并与在交流电力线上的其它智能终端进行数据信号的通信，负责处理信号接收电路或输入单元传来的信号，并转换成编码通过载波接口发送出去或者命令照明设备驱动电路执行操作，同时还负责处理载波接口传来的信号并做出判断和响应，其中还存储有智能终端的编码信息。

所述的电源电路包括EMI电磁滤波电路和PFC功率因素校正电路。

所述的信号接收电路为红外接收电路，为与该红外接收电路配套，本实用新型智能终端还配套有红外遥控器。

所述的输入单元包括键盘响应处理单元以及LED显示单元。

本实用新型有以下有益效果：1)集中控制、分布式多点操作及远程遥控功能：在任何一个地方的终端均可控制不同地方的灯；或者是在不同地方的终端可以控制同一盏灯，且无需统一的中央控制单元来协调照明控制操作。2)软启功能：开灯时，灯光由暗渐渐变亮，关灯时，灯光由亮渐渐变暗，避免亮度的突然变化刺激人眼，给人眼一个缓冲，保护眼睛。而且避免大电流和高温的突变对灯丝的冲击，保护灯泡，延长使用寿命。3)灯光明暗调节功能：无论是在会客、看电视、听音乐、或与家人在一起、或独自思考、甚至在品尝威士忌时，调节不同灯光的亮度，更能为您创造舒适、宁静、和谐、温馨的气氛、更深的体会生活，柔和的光线能给您一个好心情，少而暗的光帮助您思考，多而亮的光使气氛更加热烈。而这些操作时非常方便的，你可以按住本地开关来进行光的调亮和调暗，也可以利用集中控制器或者是遥控器，只需要一按按键，就可以调节光的明暗亮度。4)全开全关和记忆功能：整个照明系统的灯可以实现一键全开和一键全关的功能。入睡或者是离家之前，可以按一下全关按钮，全部的照明设备将全部关闭。免除了跑遍全部房间的烦恼。5)定时控制功能：比如说每天早上七点钟，床边的台灯会亮起，晚上12点的时候家里的灯会自动熄灭。6)场景设置：对于固定模式的场景，无需逐一地开关灯和调光，只进行一次编程，就可以按一个键控制一组灯，这就是场景设置功能。当在书房读书累了的时候，需要小憩一会，只要按动一个键，转入书房休息模式，灯光将由明亮渐渐的转入昏暗，就可以舒舒服服的眯上一会了。

附图说明

图1为本实用新型实施例智能灯光系统控制原理框图；

图2为图1中智能终端(即图1中灯管终端)的原理方框图；

图3为本实用新型实施例中单片机PL3105的结构框图；

图4为本实用新型实施例中单片机PL3105的主控电路；

图5为单片机PL3105的模数接口与红外接收电路；

图6为单片机PL3105的辅助电路；

图7为智能终端的载波接口电路；

图8为智能终端的EMI电路；

图9为智能终端的PFC控制接口电路；

图10为智能终端的逆变电路；

图11为智能终端的照明设备驱动电路；

图12为实施例中的红外遥控器的结构示意图；

图13本实用新型实施例的使用实例。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一

如图1～图12所示意，为本实用新型的一个较佳实施例。如图1～图12所示，本实施例智能灯光系统，包括多个分布于电力线上的智能终端，每个智能终端均经电力线电连接并控制有灯光负载且智能终端与由其控制的灯光负载设置在同一房间内，每个智能终端均能够独立地接收和处理控制灯光指令并向其控制的灯光负载发送驱动信号，并且每个智能终端均能够与在电力线上的其他智能终端进行数据信号的通信。本实施例的智能灯光系统还包括有电力线载波通信终端和智能灯光服务器，电力线载波通信终端通过电力线与所述智能终端电连接，负责智能灯光服务器与所述智能终端之间的数据收发工作，而智能灯光服务器则通过电力线载波通信终端具有对所有所述智能终端的控制功能。智能灯光服务器连接在因特网上，并因此而与连接在因特网上的管理终端建立有远程通信联系。

上述的智能终端(即图1中灯管终端)，其包括单片机PL3105、载波接口、电源电路、陶瓷滤波电路、逆变电路、照明设备驱动电路、感光电路以及红外接收电路。为与该红外接收电路配套，本实用新型智能终端还配套有红外遥控器。

其中，载波接口通过数据线与单片机相连，用于调制单片机发过来的信号并通过电力线传输出去，同时解调电力线传来的载波信号，并发送给单片机；电源电路与单片机电耦合，用于为整个智能终端供电；陶瓷滤波电路与单片机电耦合，用于过滤干扰信号；逆变电路与单片机及照明设备驱动电路电耦合，从而驱动照明设备；感光电路与所述单片机电耦合，用于感知环境亮度，并将信号传输给单片机；红外接收电路与单片机电耦合，用于接收操作指令，并将操作指令发送给单片机；单片机PL3105为整个智能终端的控制中心，用于独立地处理并与在交流电力线上的其它智能终端进行数据信号的通信，负责处理红外接收电路传来的信号，并转换成编码通过载波接口发送出去或者命令照明设备驱动电路执行操作，同时还负责处理载波接口传来的信号并做出判断和响应，其中还存储有智能终端的编码信息。所述的电源电路包括EMI电磁滤波电路和PFC控制接口电路。

上述的各种具体电路为现有常用电路，具体参见附图，在此不再详细说明。

本实用新型的一个具体应用实例如下(参见图1及图13)：

该应用实例的红外遥控器使用38Khz红外信号。

智能终端可以通过其内的红外接受电路接收红外遥控器发送的信号。

先做如下规定：

每一个智能终端给定一个编号，编号范围1-999，从低到高依次给定编号。

红外遥控器的有效工作距离为30m，最大工作距离为50m。

所有灯在开始时都处于关闭状态。

当某人处在智能终端1附近时，他希望把智能终端1和智能终端3的灯分别开启。他可以直接按遥控器的1键，紧接着按下S键，表示把智能终端1所控制的灯打开。在工作范围内的智能终端都可以接收到该红外信号，智能终端1收到了该信号，并首先判断是否对自己进行操作，根据接收到的“1S”信息，确定是开启智能终端1的灯，于是，智能终端1的单片机PL3105就把所控制的灯点亮，这个控制过程结束。开启智能终端3的灯需要接按遥控器的3键，再按下S键，还是智能终端1接收到了“3S”信号，在判断不是对自身进行操作后，把该“3S”控制信号通过电力线以广播形式发送，终端2和终端4收到数据包后判断不是对自身操作的数据包，就丢弃该数据包。终端3收到数据包后，判断是对自身进行开灯操作的数据包，单片机PL3105就把终端3所控制的灯打开。

红外遥控器与智能终端的通信数据包：

遥控器按下的按钮直接以ASCII码的形式发送到周围的环境中。

智能终端的判定原则：

所有红外遥控的数据包格式如下：数字S或者F

数字部分为1～4个数字(最多可以控制9999个智能终端)，多于4个数字认为数据包有误，丢弃。首个数字为0也认为是无效数据，丢弃。

红外遥控的数据包以S或者F做为结束符，同时兼做控制符，S表示开灯，F表示关灯。并且做出规定，从第一个数字按下，到最后一个S或者F按下，时间不得大于6S。

在红外发射范围内的智能终端接收到数据包后，首先判断是否是针对自身的数据包，如果不是，就已广播形式转发。如果一个红外遥控的数据包被多个智能终端收到，每个智能终端都会相应该数据包，进行执行指令或者转发操作。

此外，灯光服务器还可以通过电力线载波通信终端与所有的智能终端进行数据通信，并因此而掌握所有智能终端的状态，并可对所有的智能终端发出指令以控制系统内所有灯光设备的灯光状态。甚至还可以通过本地计算机或者INTERNET上的一台计算机(即管理终端)，远程控制灯光状态。

Claims (9)

1. 一种智能灯光系统，其特征在于包括多个分布于电力线上的智能终端，每个智能终端均经电力线电连接并控制有灯光负载，每个智能终端均能够独立地接收和处理控制灯光指令并向其控制的灯光负载发送驱动信号，并且每个智能终端均能够与在电力线上的其他智能终端进行数据信号的通信。

2. 根据权利要求1所述的智能灯光系统，其特征在于所述智能终端与由其控制的灯光负载设置在建筑物的同一单独照明区域内。

3. 根据权利要求1所述的智能灯光系统，其特征在于还包括有智能灯光服务器和电力线载波通信终端，电力线载波通信终端通过电力线与所述智能终端电连接，负责智能灯光服务器与所述智能终端之间的数据收发工作，而智能灯光服务器则通过电力线载波通信终端具有对所有所述智能终端的控制功能。

4. 根据权利要求3所述的智能灯光系统，其特征在于还包括与所述智能灯光服务器通过因特网建立有远程通信联系的管理终端。

5. 根据权利要求1至4中任一权利要求所述的智能灯光系统，其特征在于所述智能终端包括单片机、载波接口、电源电路、陶瓷滤波电路、逆变电路、照明设备驱动电路，以及信号接收电路和/或输入单元；

所述的载波接口通过数据线与单片机相连，用于调制单片机发过来的信号并通过电力线传输出去，同时解调电力线传来的载波信号，并发送给单片机；

所述的电源电路与单片机电耦合，用于为整个智能终端供电；

所述的陶瓷滤波电路与单片机电耦合，用于过滤干扰信号；

所述的逆变电路与单片机及照明设备驱动电路电耦合，从而驱动照明设备；

所述的信号接收电路或输入单元与单片机电耦合，用于接收或输入操作指令，并将操作指令发送给单片机；

所述的单片机为整个智能终端的控制中心，用于独立地处理并与在交流电力线上的其它智能终端进行数据信号的通信，其中还存储有智能终端的编码信息。

6. 根据权利要求5所述的智能灯光系统，其特征在于所述的电源电路包括EMI电磁滤波电路和PFC功率因素校正电路。

7. 根据权利要求5所述的智能灯光系统，其特征在于所述的信号接收电路为红外接收电路。

8. 根据权利要求5所述的智能灯光系统，其特征在于所述的输入单元包括键盘响应处理单元以及LED显示单元。

9. 根据权利要求7所述的智能灯光系统，其特征在于所述智能终端还配套有红外遥控器。

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