CN105511316A - 一种控制器及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种控制器，该控制器连接有传感器，并且串联在设备的供电交流电路上；控制器(001)包括：所述处理模块(002)，用于接收并处理传感器发送的信息，并根据所述信息发送控制指令；所述开关模块(005)，用于接收所述处理模块(002)的控制指令，打开或关闭开关，使交流电路接通或关断。本发明的控制系统的控制器能够在无线网络的环境下进行升级，控制器之间能够通过无线网络进行通讯，并且可以在家庭中使用，进而提高用户的智能化体验。

Description

一种控制器及控制系统

技术领域

本发明涉及微电子领域中的集成电路设计技术领域，特别是一种控制器及控制系统。

背景技术

随着信息化技术的逐步发展、网络技术的日益完善、可应用网络载体的日益丰富和大带宽室内网络入户战略的逐步推广，智能化信息服务进家入户成为可能。居民通过电视机遥控器、手机等终端即可实现互动，方便快捷地享受到智能、舒适、高效与安全的家居生活。智能家庭服务作为与千家万户息息相关的民生工程，这一领域的各项相关应用受到广泛重视并得到迅速发展。

随着智能家庭理念的引入，市场上出现了大量的智能设备，但是大多数设备需要做成转接器形式(例如智能插座)或者直接集成在终端设备内部(例如智能灯泡)。这样对安装改造和适配造成了很大的限制。

此外，现有技术中，智能控制芯片在工业上应用广泛，目前还没有在家庭中使用；并且智能控制芯片不能支持在线升级，且当后续开发有新功能时，这都就需要用户经常更换成最新的智能控制器，影响用户对智能化家庭生活的体验；此外，在一个智能控制器组成的控制系统中，各个智能控制器设备之间不能相互连接。当某个智能控制器故障，不能及时对传感器的信息进行处理，影响用户对智能化家庭生活的体验。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种控制器及控制系统，该控制器通过与互联网连接，支持在线升级；在多个控制器组成的控制系统中，各个控制器之间可以通过局域网或互联网相互连接，相互通信；在家庭中使用时给用户带来更好的智能体验。

本发明第一方面提供一种控制器，连接有传感器，并且串联在设备的供电交流电路上；控制器包括：处理模块，用于接收并处理传感器发送的信息，并根据所述信息发送控制指令；开关模块，用于接收处理模块的控制指令，打开或关闭开关，使交流电路接通或关断。

优选地，控制器还包括通讯模块以及局域网模块，通讯模块与局域网模块相连；其中，所述通讯模块，用于在所述控制器接入无线网络或局域网时，与其它控制器之间进行互联通讯；所述局域网模块，用于在所述控制器没有接入无线网络时，建立局域网。

优选地，处理模块包括预设处理单元以及人工处理单元；其中，预设处理单元，对接收到的传感器发送的信息，进行预定的处理；人工处理单元，对接收到的传感器发送的信息，接收终端的控制指令进行处理，所述终端的控制指令处理的优先级高于所述预定的处理。

优选地，通讯模块包括局域网通讯单元以及互联网通讯单元；其中，局域网通讯单元，用于在各个控制器未接入无线网络的情况下，接入局域网并利用局域网进行通讯；互联网通讯单元，用于在各个控制器接入无线网络的情况下，进行通讯。

优选地，控制器的应用环境包括家庭居住环境；且控制器用于强电箱时，串联在断路器之后；用于标准插座暗盒时，串联在插座之前；用于开关暗盒时，串联在开关之后；其中，所述控制器分别与所述强电箱、所述插座暗盒以及所述开关暗盒共同控制家用设备的开启或中止。

优选地，当油烟机本身的开关闭合的情况下，所述控制器接收到烟雾传感器发送的信息，所述控制器的预设处理单元会自动控制，使油烟机启动；当所述人工处理单元接收到终端不需要打开油烟机的控制指令时，油烟机中止工作。

本发明第二方面提供一种控制系统，该系统包括所述的多个控制器，控制器之间通过各自的通讯模块进行通讯。

优选地，系统通过所述无线网络接收来自终端的控制指令。

优选地，多个控制器中的一个为主控制器，其它为从控制器。

优选地，控制器通过无线网络获取终端的升级指令信息，主控制器进行升级后，从控制器通过主控制器的升级信息进行升级；当主控制器故障时，至少且只有一个从控制器自动转变为主控制器。

本发明的控制系统中的控制器能够在线升级，不断更新控制芯片的功能；至少一个控制器组成的控制系统中，各个控制器之间能够通过网络互联，安装简便，节约了安装成本，并且增加了系统的稳定性，带给用户更好的智能体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种控制器的框架示意图；

图2为本发明实施例提供的一种处理模块的框架示意图；

图3为本发明实施例提供的一种通讯模块的框架示意图；

图4为本发明实施例提供的一种控制系统工作流程的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种控制系统中各个控制器互联的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本发明实施例提供的一种控制器的框架示意图。控制器，连接有传感器，并且串联在设备的供电交流电路上。如图所示，控制器001包括：处理模块002、通讯模块003、局域网模块004、开关模块005。

具体地，处理模块002，用于接收并处理传感器发送的信息，并根据所述信息发送控制指令；开关模块005，用于接收所述处理模块002的控制指令，打开或关闭开关，使交流电路接通或关断。

需要说明的是，控制器的应用环境包括家庭居住环境；且控制器用于强电箱时，串联在断路器之后；用于标准插座暗盒时，串联在插座之前；用于开关暗盒时，串联在开关之后；其中，所述控制器分别与所述强电箱、所述插座暗盒以及所述开关暗盒共同控制家用设备的开启或中止。

当用户将开关暗盒、插座暗盒、强电箱接通时，其所在的交流电流便由控制器内部的开关控制。

控制器中通讯模块003以及局域网模块004，通讯模块003与局域网模块004相连；其中，通讯模块003，用于在所述控制器001接入无线网络或局域网时，与其它控制器之间进行互联通讯；局域网模块004，用于在所述控制器006没有接入无线网络时，建立局域网。

图2为本发明实施例提供的一种处理模块的框架示意图。如图所示，处理模块002包括预设处理单元021以及人工处理单元022。

具体地，预设处理单元021，对接收到的传感器发送的信息，进行预定的处理；人工处理单元022，对接收到的传感器发送的信息，接收终端的控制指令进行处理，所述终端的控制指令处理的优先级高于所述预定的处理。

图3为本发明实施例提供的一种通讯模块的框架示意图。如图3所示，通讯模块003包括局域网通讯单元031以及互联网通讯单元032。

具体地，局域网通讯单元031，用于在各个控制器未接入无线网络的情况下，接入局域网并利用局域网进行通讯；互联网通讯单元032，用于在各个控制器001接入无线网络的情况下，进行通讯。

控制器局域网设备间互联是指每个控制器之间使用ZigBee互联，通过ZigBee传递指令实现联动。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。

ZigBee协议是指：ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。ZigBee协议其特点是低功耗、低成本、短延迟、近距离、低速率、低复杂度、自组织、高安全、高容量、免执照。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。

蓝牙通讯，是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如平板电脑、手机)等终端以无线方式互相连接的技术，事实上它是一个高频无线电信号。

无线网络Wi-Fi和蓝牙BT进行远程控制：移动终端可通过BT或Wi-Fi直接与控制器建立连接，通过app向控制器发送配置和行为指令。控制器通过Wi-Fi连接到互联网后会把控制器唯一ID与用户建立的个人账号绑定，用户可以通过网络终端登陆个人账号并实现对设备的远程控制。

需要说明的是，用户可以建立多个账号同时对控制器进行远程控制，满足多个家庭成员都需要对控制器进行控制的需求。多个账号其中有一个是主账号，控制器优先对用户的主账号的指令进行响应。

图4为本发明实施例提供的一种控制系统工作流程的示意图。如图所示，当油烟机本身的开关081闭合的情况下，控制器061接收到烟雾传感器071发送的信息，控制器061的预设处理单元会自动控制，使油烟机启动；当所述人工处理单元接收到终端不需要打开油烟机的控制指令时，油烟机中止工作。

当卧室或者客厅的灯的开关082闭合的情况下，控制器062接收到红外线传感器072发送的信息，控制器062接收到信息后，它的预设处理单元会自动控制，使得灯启动；当所述人工处理单元接收到终端不需要打开灯的控制指令时，灯中止工作。

具体地，系统的应用环境包括家庭居住环境；控制器的安装时，火线和零线同时输入，零线直接输出；或者直接将控制器安装在火线上；控制可以由开关模块中一个小型继电器在火线控制输出；也可以由两个小型继电器，一个在火线上控制通断，另一个在零线上控制通断。当控制器用于强电箱安装在断路器之后用来控制整条电路；用于标准插座暗盒串联在插座之前；用于开关暗盒串联在开关之后，用来控制指定的终端。

需要说明的是，控制器是串联安装在家用各种开关电路中或插座电路中。例如：在卧室中，控制器和灯的开关串联在一起，当传感器检测到有人进入卧室，则将检测的信息发送到控制器；控制器接受到信息后，由小型继电器控制其内部的开关闭合，从而卧室的灯启动。因为控制器和灯的开关串联在一起，因此，需要人为先将灯的开关状态设置为常闭；当用户需要终止控制器的功能时，只需将灯的开关状态设置为常开。

小型继电器由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。接通电源后，会产生电磁效应，电磁力就会吸引衔铁，让它接触到铁芯，带动衔铁的常闭触电与常开触点吸合，在电流切断后，电磁的吸力也就没有了，衔铁就又返回到原来的位置，将电路切断。故控制器在安装后，可以使用霍尔元件通过磁场感应进行控制器复位操作；当控制器装入暗盒中，在暗盒外可使用磁铁实现复位。

具体地，传感器包括烟雾传感器、声音传感器、光敏传感器、温度传感器、湿度传感器以及红外线传感器的一种或多种。

终端包括手机、平板电脑等通过无线网络与主控制器进行交互的设备。

用户在普通家庭住宅安装了控制器后，可根据需要个性化定制控制器内处理模块的预设处理单元的设置；可个性化安装控制器的个数。

控制器安装在暗盒中，各种传感器也安装在暗盒里，例如：烟雾传感器、红外线传感器、声音传传感器等。暗盒里的传感器供电可以是单独电池供电也可以通过连接在家用电路中供电，具体的供电方式，本发明实施例不做限定。

需要说明的是，在暗盒中安装传感器的类型及个数由用户自己选择，本发明实施例对此并不做限定。

控制系统，包括多个控制器001，控制器之间通过各自的通讯模块003进行通讯。

系统通过所述无线网络接收来自终端的控制指令；并且多个控制器中的一个为主控制器，其它为从控制器。

控制器通过无线网络获取终端的升级指令信息，主控制器进行升级后，从控制器通过主控制器的升级信息进行升级；当主控制器故障时，至少且只有一个从控制器自动转变为主控制器。

图5为本发明实施例提供的一种控制系统中各个控制器互联的示意图。如图所示，在客厅中，控制器A串联在电视机插座之前,安装在暗盒1中，并在暗盒1中安装温度传感器；控制器B串联在空调插座之前，安装在暗盒2中，在暗盒2中安装红外线传感器；控制器C串联在客厅灯的开关之后，安装在暗盒3中，在暗盒3中安装红外线传感器。

首先，电视机、空调的插线已经处于接通状态，灯的自带开关处于接通的状态。当用户晚间回家来到客厅，暗盒3中的红外线传感器检测到有人进入客厅，其将检测到的信息发送给暗盒3中的控制器C，控制器C发送指令给其内部的开关，开关闭合，灯亮；同时，在无线网络的情况下，控制器A可作为主控制器，将有人进入客厅的信息通过无线网络发送给控制器B，控制器C；此时，控制器B可发送指令给其内部的开关，开关闭合，空调开始工作；控制器C可发送指令给其内部的开关，开关闭合，电视机打开。

当无线网络无法连接时，控制器A自动建立局域网络，并通过局域网与控制器B和控制器C进行连接通讯。当用户来到客厅不想打开空调或电视机时，在无线网络的情况下可直接通过手机终端进行控制，并发送指令给控制器B或控制器C；在局域网络的情况下可直接关闭空调和电视机。

各个设备之间可设置为相互联动，例如：家用空调过载时，控制器控制空调断路，同时热水器和洗衣机也同时断路。

需要说明的是，从控制器变为主控制器：每个控制器拥有完整的硬件，但配置后只有一个被作为主控制器通过Wi-Fi连入联网，从控制器首次接入到主控制器组成的局域网后会接收Wi-Fi路由器账号密码信息并尝试连接，连接成功后会给主控制器发送从控制器序号，并以依次录为可变更为主控制器的从控制器。

当主设备断开互联网络连接，会按照从控制器列表依次发送请求连接Wi-Fi的请求，直到有从控制器成功联网为止；如果都联网失败，问题是出在Wi-Fi路由器上，整套系统会转为局域网连接使用，并定时周期性的尝试连接互联网。如果主控制器在局域网中断开连接，从控制器会按照控制器列表依次连接Wi-Fi，直到成功为止。

用户回家走到门前，红外传感器检测到有人靠近，将信息发送到主控制器点亮门前的小灯。磁感应开关检测到打开房门并开启玄关和客厅的灯光并开启室内背景音乐。房门关闭，熄灭门前小灯。进入每个房间灯光可自动亮起，离开后延时关闭，延时的时间可以预设，也可以认为控制。开窗后自动关闭空调及空气净化器，关窗后可重新开启。厨房中传感器检测到烟灰自动开启油烟机，油烟消除后延时关闭。煤气泄漏报警并开启排风装置。有访客按下门铃时，通过背景音乐系统使有人的房间想起铃声。睡前可使用无线开关关闭所有灯光和其他指定设备。跟据预定时间和窗外光线自动开关窗帘。离家后门窗未关闭手机会收到提示，有人异常进入时手机终端会接到通知，房间内通过背景音乐系统发出警报。

本发明的控制器能够在线升级，不断更新控制芯片的功能；至少一个控制器组成的控制系统中，各个控制器之间能够通过网络互联，安装简便，节约了安装成本，并且增加了系统的稳定性，带给用户更好的智能体验。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制器，可连接有传感器，并且可串联在设备的供电交流电路上；其特征在于，所述控制器(001)包括：

所述处理模块(002)，用于接收并处理传感器发送的信息，并根据所述信息发送控制指令；

所述开关模块(005)，用于接收所述处理模块(002)的控制指令，打开或关闭开关，使交流电路接通或关断。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括通讯模块(003)以及局域网模块(004)，通讯模块(003)与局域网模块(004)相连；其中，

所述通讯模块(003)，用于在所述控制器(001)接入无线网络或局域网时，与其它控制器之间进行互联通讯；

所述局域网模块(004)，用于在所述控制器(006)没有接入无线网络时，建立局域网。

3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述处理模块(002)包括预设处理单元(021)以及人工处理单元(022)；其中，

所述预设处理单元(021)，对接收到的传感器发送的信息，进行预定的处理；

所述人工处理单元(022)，对接收到的传感器发送的信息，接收终端的控制指令进行处理，所述终端的控制指令处理的优先级高于所述预定的处理。

4.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述通讯模块(003)包括局域网通讯单元(031)以及互联网通讯单元(032)；其中，

所述局域网通讯单元(031)，用于在各个控制器未接入无线网络的情况下，接入局域网并利用局域网进行通讯；

所述互联网通讯单元(032)，用于在各个控制器(001)接入无线网络的情况下，进行通讯。

5.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器的应用环境包括家庭居住环境；且控制器用于强电箱时，串联在断路器之后；用于标准插座暗盒时，串联在插座之前；用于开关暗盒时，串联在开关之后；其中，

所述控制器分别与所述强电箱、所述插座暗盒以及所述开关暗盒共同控制家用设备的开启或中止。

6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，当油烟机本身的开关(081)闭合的情况下，所述控制器(061)接收到烟雾传感器(071)发送的信息，所述控制器(061)的预设处理单元会自动控制，使油烟机启动；

当所述人工处理单元接收到终端不需要打开油烟机的控制指令时，油烟机中止工作。

7.一种控制系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求1所述的多个控制器(001)，控制器之间通过各自的通讯模块(003)进行通讯。

8.如权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述系统通过所述无线网络接收来自终端的控制指令。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，多个控制器中的一个为主控制器，其它为从控制器。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，控制器通过无线网络获取终端的升级指令信息，主控制器进行升级后，从控制器通过主控制器的升级信息进行升级；

当主控制器故障时，至少且只有一个从控制器自动转变为主控制器。