CN105987363A - 开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关，包括红外传感器、光照传感器和处理器，以及一个控制器，在每次出现强制接通开关的控制信号时，光照传感器检测当前的光照强度并生成相应的第二光照参数，或者，在每次出现强制断开开关的控制信号时检测当前的光照强度并生成相应的第三光照参数；并在满足预定条件时，处理器根据第二光照参数或者第三光照参数调整光照强度预定值。开关就具备了一定的学习和适应能力，可以依据安装环境和客户的使用习惯来调整开关的开启条件，满足更为复杂和个性化的光照要求，既方便使用又节约了电力。

Description

开关

技术领域

本发明涉及一种开关。

背景技术

人体感应类开关又叫热释人体感应开关、红外智能开关、人体红外感应开关、感应开关等等。它是基于红外线技术的自动控制产品，当人进入感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，自动接通负载，人不离开感应范围，将持续接通；人离开后，延时自动关闭负载。

人体红外感应开关的主要器件为人体热释电红外传感器。人体都有恒定的体温，一般在36度到37度，所以会发出特定波长的红外线，被动式红外探头就是探测人体发射的红外线而进行工作的。人体发射的9.5um红外线通过菲涅尔镜片增强聚集到红外感应源上，红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能触发开关动作。人不离开感应范围，开关将持续接通；人离开后或在感应区域内长时间无动作，开关将自动延时关闭负载。

人体感应类开关常应用于楼梯、走道、洗手间、电梯等许多一般公共生活场所。当人体进入到开关感应范围时，开关能够感应到人体移动的红外热释变化，同时自动开启照明灯具，直至感应到人离开后并延时预先设定的时间再自动关闭。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种开关，包括

一个红外传感器，用于检测人体信号并生成一个感应信号；

一个光照传感器，用于检测当前的光照强度并生成第一光照参数；

一个处理器，用于在所述第一光照参数低于光照强度预定值且所述感应信号表明有人存在时发出接通所述开关的信号；

所述开关还包括：

一个控制器，用于产生一个强制接通或者断开所述开关的控制信号；且

所述光照传感器，用于在每次出现所述强制接通所述开关的控制信号时检测当前的光照强度并生成相应的第二光照参数，或者，在每次出现所述强制断开所述开关的控制信号时检测当前的光照强度并生成相应的第三光照参数；以及

在满足预定条件时，所述处理器根据所述第二光照参数或者第三光照参数调整所述光照强度预定值。

这样，开关就具备了一定的学习和适应能力，可以依据安装环境和客户的使用习惯来调整开关的开启条件，满足更为复杂和个性化的光照要求，既方便使用又节约了电力。克服了传统的人体感应开关因固定光照强度预定值而造成了使用限制，而且无论使得产品适应不同安装位置、不同使用环境和使用客户不同的个体感受，极大地提升开关的整体客户满意度。

在一种实施方式中，所述处理器在满足以下至少一个预定条件时调整所述光照强度预定值：

所述开关接通的次数达到一个预定值；

所述开关断开的次数达到一个预定值；

强制接通所述开关的次数达到一个预定值；

强制断开所述开关的次数达到一个预定值；

满足预定时间；

满足预定权限。

用户可以依据自己不同的需求来设定不同的预定条件，在预定条件满足的情况下，再对光照强度预定值进行调整，极大了扩展了开关的使用场景。

在一种实施方式中，在满足所述预定条件时，当强制接通所述开关的次数占所述开关接通的总次数达到一个第一预定比例时，所述处理器还用于将所述第二光照参数中的最大值或者平均值作为新的光照强度预定值。

在另一种实施方式中，在满足所述预定条件时，当强制接通所述开关的次数占所述开关接通的总次数低于一个第二预定比例时，所述处理器还用于将所述光照强度预定值降低一定比例后，作为新的光照强度预定值。

以上种种实施方式都赋予了用户调整光照强度预定值的可能，在符合相关频率的情况下，既可以向上调整，也可以向下调整，满足了不同用户的个性需求。

在又一种实施方式中，在强制断开所述开关时，只有当所述开关从接通到断开的时长小于一个预定时长时，所述光照传感器才检测产生所述控制信号时的光照强度并生成对应的所述第三光照参数。

又或者，在一种实施方式中，在强制断开所述开关时，只有当所述开关断开后的一个预定时间内，所述感应信号表示有人存在时，所述光照传感器才检测产生所述控制信号时的光照强度并生成对应的所述第三光照参数。

尤其是，在满足所述预定条件时，当强制断开所述开关的次数占所述开关断开的总次数达到一个第三预定比例，所述处理器还用于将所述第三光照参数中的最小值或者平均值作为新的光照强度预定值。

这样，无论是根据打开又关闭所经时间来判断是否用户主动断开开关，还是根据打开又关闭之后是否有人处于该区域内来判断是否用户主动断开开关，都可以根据实际情况，来判断是否需要调整光照强度预定值。

在一种实施方式中，所述处理器还用于在所述开关接通的情况下，随后所述感应信号又表明无人且经过一个延迟时间后发出断开所述开关的信号。

尤其是，在强制断开所述开关时，当所述开关从接通到断开的时长大于一个预定时长，且强制断开所述开关的次数占所述开关断开的总次数达到一个第四预定比例时，所述处理器还用于在满足所述预定条件时，将所述延迟时间缩短一定比例后，作为新的延迟时间。这样，用户如果对延迟时间感觉过长，开关可以基于实际情况缩短该延迟时间，节省了电力，满足了用户的需求。

在一种实施方式中，在一定时间段内所述开关接通和断开的次数大于一个预定次数时，所述处理器还用于在满足所述预定条件时，将所述延迟时间延长一定比例后，作为新的延迟时间。这样，就赋予了开关更多的学习能力，在开关使用比较频繁的时间段，延长延迟时间，避免了开关开开停停的情况，延长了开关的使用寿命。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本发明上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中：

图1是本发明提供的一种开关实施例的示意简图。

标号说明：

10 开关

11 红外传感器

12 光照传感器

13 处理器

14 控制器

141 按键

142 无线控制器

15 电源控制模块

20 智能手机

30 传统电脑

40 照明线路

50 排气扇

60 插座

70 用户

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

下面讨论的各图以及被用来描述在该专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅以说明的方式并且无论如何不应该被解释成限制本公开的范围。本领域技术人员将会理解，可以在任何适当布置的设备中实施本公开的原理。将参考示例性非限制实施例来描述本申请的各种创新教导。

在本发明中，“有人存在”是指有人进入并停留在某个区域内，也包括有人进入并通过了某个区域，而所谓的“某个区域”则是指开关的红外传感器可以感应到的范围。

如图1所示，本发明提供了一种开关的实施方式，包括

一个红外传感器11，用于检测人体信号并生成一个感应信号；

一个光照传感器12，用于检测当前的光照强度并生成第一光照参数；

一个处理器13，用于在所述第一光照参数低于光照强度预定值且所述感应信号表明有人存在时发出接通所述开关的信号；

所述开关还包括：

一个控制器14，用于产生一个强制接通或者断开所述开关的控制信号；且

所述光照传感器12，用于在每次出现所述强制接通所述开关的控制信号时检测当前的光照强度并生成相应的第二光照参数，或者，在每次出现所述强制断开所述开关的控制信号时检测当前的光照强度并生成相应的第三光照参数；以及

在满足预定条件时，所述处理器13根据所述第二光照参数或者第三光照参数调整所述光照强度预定值。

比如，安装在阳台上的开关，如果检测到有人进入到开关的感应范围内，则红外传感器11便会生成一个感应信号，光照传感器12则检测当前的光照强度，生成第一光照参数，例如7lux，感应信号和第一光照参数都会送到开关的处理器13内，处理器13会判断第一光照参数是否低于光照强度预定值，这个光照强度预定值则是触发开关接通的阈值，比如10lux，很明显，在该场景下，第一光照参数要低于光照强度预定值，也就是说，目前的环境亮度较设定值要暗，则开关会接通，从而提供照明。而相反，如果测得当前的光照强度为13lux，则即使感应信号表明有人位于感应范围内，开关也不会接通。

较之传统的人体红外感应开关，在本发明中至少还增加了一个控制器14，用户可以通过控制器14产生一个强制接通开关或者强制断开开关的控制信号，从而在自动感应之外提供了人为介入的可能，强制改变开关的当前状态。这种控制器可以是一个按键141，用户70像使用传统的琴键开关一样按压跷板从而产生控制信号，当然，这种控制器也可以是一个无线控制器142，具有无线通信功能，用户通过外部的智能手机20、智能平板电脑、传统电脑30等等输入控制指令，并通过诸如wifi、zigbee等传送该指令，无线控制器收到该指令后，可以产生相应的控制信号。通过增加控制器14，用户如果对目前开关状态不满意，就可以强制更改开关的状态，比如，如果用户感觉目前光线很暗，但是开关却没有打开，这时用户可以通过控制器14强制接通开关，提供照明；又或者，如果由于开关安装的位置不理想，虽然感应范围内的光线很暗，但是周围光线却较亮，这时候虽然开关已接通，用户仍然可以通过控制器14强制断开开关。又或者，可以同时兼有按键和无线控制器二者，二者皆可以产生控制信号。

控制器14可以直接与处理器13信号连接，这样，产生的控制信号可以传送到处理器13，处理器13进而产生相应的接通或者断开信号，控制开关开断的电源控制模块15可以基于这样的信号接通或者断开开关。并且处理器13还可以通知光照传感器12检测当前的光照强度，或者再通知其他硬件，比如通知红外传感器11或者启动计时器等等。

每次在出现这样的强制切换状态时，光照传感器12可以检测当前的光照强度并生成相应的光照参数，光照参数可以被记录起来，以便后期使用。当然，也可以只有在满足一定条件时才检测该光照强度，后文会加以详述。

同时，开关的处理器13通过一定的逻辑，可以对产生控制信号时的状态进行学习，从而在满足预定条件时调整开关的运行逻辑，使之满足用户的个性需求。

触发开关的处理器13调整开关的运行逻辑(下文又称为调整逻辑，典型的调整逻辑比如调整光照强度预定值)的预定条件可以是各种各样的，比如以下至少一个：

·所述开关接通的次数达到一个预定值：比如当开关接通次数达到50次或者100次时，处理器13便启动调整逻辑，当然，这个预定值还可以是其他预先设定的数值；

·所述开关断开的次数达到一个预定值：比如当开关断开次数达到50次或者100次时，处理器13便启动调整逻辑，当然，这个预定值还可以是其他预先设定的数值；

·强制接通所述开关的次数达到一个预定值：比如通过按键或者无线控制器或者其他类型的控制器强制接通开关的次数达到了20次或者50次，处理器13便启动调整逻辑，当然，这个预定值还可以是其他预先设定的数值；

·强制断开所述开关的次数达到一个预定值：比如通过按键或者无线控制器或者其他类型的控制器强制断开开关的次数达到了20次或者50次，处理器13便启动调整逻辑，当然，这个预定值还可以是其他预先设定的数值；

·满足预定时间：比如开关每一周或者每一个月调整一次，当然，该频率还可以是其他预先设定的数值；

·满足预定权限：比如在以管理员身份登入时，可以强制要求处理器13进行调整。

当然，以上仅仅是作为举例，还可以设置其他的条件作为触发的预定条件，而且，还可以同时要求两个或者两个以上的条件同时得到满足时才启动该调整，比如同时满足预定权限以及所述开关接通的次数达到一个预定值和强制接通所述开关的次数达到一个预定值。

具体到调整逻辑，则可以有多种方式：

在一种实施方式下，如果满足了预定条件，并且强制接通开关的次数占开关接通的总次数已经满足了一个第一预定比例，则开关的处理器13可以将第二光照参数中的最大值或者平均值作为新的光照强度预定值。

例如，开关原先设定的光照强度预定值为10lux，而用户通过控制器14强制接通了5次，每次强制接通时，开关的光照传感器12检测到的第二光照参数分别是11lux，11lux，12lux，13lux和11lux。自上一次调整光照强度预定值开始(如果是第一次调整光照强度预定值，则从第一次接通开关时起算)，开关接通了共25次，其中强制接通了5次，也就是说，当强制接通的次数达到或者超过接通总次数的20％(即第一预定比例，当然，该值可以根据用户的需要进行调整)时，则处理器13可以认为用户对于当前设定的光照强度预定值不满意，根据当前的设定，只有在光线比较暗的时候开关才接通，而用户希望可以更容易地触发开关接通，也就是说，光线稍暗的时候开关就需要接通，所以可以将这几次的第二光照参数的平均值11.6lux或者最大值13lux作为新的光照强度预定值，只要光照参数低于前述数值，即可以触发开关接通。当然，选择平均值或者最大值只是作为举例说明，还可以有其他可以的方式进行调整，比如选取出现频率最高的光照参数，又或者按照强制接通的时间顺序分别赋予不同的权重值来进行计算，等等。

又例如，如果自上一次调整光照强度预定值开始(如果是第一次调整光照强度预定值，则从第一次接通开关时起算)，开关接通了共100次，其中强制接通了3次，也就是说，当强制接通的次数还不足5％(即第二预定比例，当然，该值可以根据用户的需要进行调整)时，则处理器13可以认为当前设定的光照强度预定值过高，多数情况下开关都是处在接通的状态，则为了节约电力，处理器13可以将光照强度预定值降低一定比例(比如10％)后，作为新的光照强度预定值。

当然，如果自上一次调整光照强度预定值开始(如果是第一次调整光照强度预定值，则从第一次接通开关时起算)，开关接通了共100次，其中强制接通了15次，也就是说，当强制接通的次数处于5％至20％之间，则处理器13可以认为目前的光照强度预定值是合适的，无需进行调整。

在另外的实施方式中，可以对于强制断开开关的情况进行学习。

比如，在强制断开所述开关时，只有当开关从接通到断开的时长小于一个预定时长(比如1分钟，当然还可以是其他可以设定的时长)时，光照传感器12才检测产生控制信号时的光照强度并生成对应的第三光照参数，也就是说，如果开关接通后一定时间内(比如1分钟)又被强制断开，则可以认为用户不想让开关接通，或者用户对于目前的光线满意，无需接通开关提供额外照明，这时候，光照传感器12可以检测当时的光照强度。

当然，除了根据接通-断开时长来判断，还可以根据断开后是否有人存在来判断，比如，开关在接通的情况下被强制断开，而在断开后的1分钟(当然还可以是其他可以设定的时长)内，感应信号表明一直有人位于开关感应范围内，并没有走开，用户认为目前的光线可以接受，而无需接通开关，但是当前的光照强度却低于设定的光照强度预定值，所以开关接通。

而且，还可以综合利用接通-断开时长和断开后有无人员存在这两种方式来综合判断。

例如，开关原先设定的光照强度预定值为10lux，而用户通过控制器14强制断开了5次，在这5次里，无论是每次距离接通都不足1分钟，还是在每次断开后的1分钟内都仍有人位于开关感应范围内，还是既有距离接通不足1分钟的，又有断开后的1分钟内仍有人位于开关感应范围内的，开关的光照传感器12都会检测当前的光照参数。如，每次强制断开时，开关的光照传感器12检测到的第三光照参数分别是9lux，9lux，8lux，9lux和8lux。而自上一次调整光照强度预定值开始(如果是第一次调整光照强度预定值，则从第一次接通开关时起算)，开关断开了共25次，也就是说，当强制断开的次数超过断开总次数的20％(即第三预定比例，当然，该值可以根据用户的需要进行调整)时，则处理器13可以认为用户对于当前设定的光照强度预定值不满意，根据当前的设定，光线稍微有点暗的时候开关就会接通，而用户希望可以更加节约电力，开关只有在光线较暗的时候才接通，否则，用户会选择强制性地将开关再断开，所以可以将这几次的第三光照参数的平均值8.6lux或者最小值8lux作为新的光照强度预定值，只有光照参数低于前述数值，才可以触发开关接通。

为了使用上的方便，开关还可以具有延时关闭的功能，也就是说，在开关接通的情况下，用户过了一段时间后又离开了该区域，这时感应信号表明范围内无人，在这个时候，可以经过一个延迟时间(比如2分钟，当然，还可以是其他可以设定的时长)后才发出断开开关的信号。比如在夜间，用户往往需要从一个区域(可以是开关的红外传感器11能够感应的范围)行走到另一个区域，在离开当前区域后未抵下一区域前，用户存在仍希望得到一定时间的照明的需求，这样，即使还没有走到下一区域，仍然还可以在一定时间段内具有比较良好的照明效果。

但是，有的用户可能对于电力节约更为敏感，对于该延迟时间的长度有着自己的考虑，希望该时间可以尽可能的短，甚至可以取消掉该延时，比如在其离开该区域时，用户可能会随手强制断开该开关，而这种离开时的强制断开与用户仍在时的强制断开存在差异，需分别对待。

也可以如前述类似，只有开关从接通到强制断开的时长大于一个预定时长(比如1分钟，当然还可以是其他可以设定的时长)，这时才认为用户希望离开该区域时可以直接断开开关。这样，可以在满足一定条件时对延迟时间进行一定比例的缩短，这个比例可以是用户设定的任何值，甚至可以为100％，也就是说取消延迟时间。

比如，开关原先设定的延迟时间为2分钟，但是自上一次调整，期间有5次强制断开，这5次强制断开发生在开关接通后10分钟、15分钟、20分钟、21分钟和8分钟，都超过了1分钟的预定时长，而至第5次强制断开为止，开关共断开20次，也就是说，这种情况下的强制断开次数占总断开的次数已达25％，超过了预先设定的第四预定比例(比如20％)，在满足预定条件时，处理器13可以将延迟时间缩短一半后(即1分钟)作为新的延迟时间，当然，还可以缩短为其他可以设定的比例直至取消延迟时间。

而且，还可以仅在特定时间段内进行该调整。比如，分别记录这5次强制断开发生的时间点(比如依次为17:03，16:55，17:05，16:51，18:03)，当满足预定条件时，处理器13可以设定在该时间段内(16:51至18:03)取消延迟时间，这样，以后在16:51至18:03期间内，用户离开该开关的感应范围内时，开关会直接断开，而不再延迟断开。

与之对应的，也可以在一定时间段内开关接通和断开的次数大于一个预定次数时，在满足预定条件时，将延迟时间延长一定比例后，作为新的延迟时间。比如，如果发现在一周以内夜间19:00至21:00内开关接通和断开的次数大于35次，则可以认为在该时间段内用户频繁使用该开关，在满足预定条件时，可以将延迟时间延长一定比例，比如延长到3分钟或者更长，作为新的延迟时间，这样，用户哪怕短暂离开该区域，在重返该区域时开关仍处于接通状态，方便了用户的使用。当然，前面举例所用的“一周”、“19:00至21:00”、“35次”和“3分钟”等等，都可以设定为其他用户认为感觉合适的数值。

这样，开关就具备了一定的学习和适应能力，可以依据安装环境和客户的使用习惯来调整开关的开启条件，满足更为复杂和个性化的光照要求，既方便使用又节约了电力。克服了传统的人体感应开关因固定光照强度预定值而造成了使用限制，而且无论使得产品适应不同安装位置、不同使用环境和使用客户不同的个体感受，极大地提升开关的整体客户满意度。

当然，在使用该开关控制照明线路40之外，还可以控制其他负载或者配线工具，比如可以在灯光打开的同时使得排气扇50运行，又或者使得插座60可以正常使用。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关(10)，包括

一个红外传感器(11)，用于检测人体信号并生成一个感应信号；

一个光照传感器(12)，用于检测当前的光照强度并生成第一光照参数；

一个处理器(13)，用于在所述第一光照参数低于光照强度预定值且所述感应信号表明有人存在时发出接通所述开关(10)的信号；

所述开关(10)还包括：

一个控制器(14)，用于产生一个强制接通或者断开所述开关(10)的控制信号；且

所述光照传感器(12)，用于在每次出现所述强制接通所述开关(10)的控制信号时检测当前的光照强度并生成相应的第二光照参数，或者，在每次出现所述强制断开所述开关(10)的控制信号时检测当前的光照强度并生成相应的第三光照参数；以及

在满足预定条件时，所述处理器(13)根据所述第二光照参数或者第三光照参数调整所述光照强度预定值。

2.如权利要求1所述的开关(10)，其特征在于，所述处理器(13)在满足以下至少一个预定条件时调整所述光照强度预定值：

所述开关(10)接通的次数达到一个预定值；

所述开关(10)断开的次数达到一个预定值；

强制接通所述开关(10)的次数达到一个预定值；

强制断开所述开关(10)的次数达到一个预定值；

满足预定时间；

满足预定权限。

3.如权利要求1所述的开关(10)，其特征在于，在满足所述预定条件时，当强制接通所述开关(10)的次数占所述开关(10)接通的总次数达到一个第一预定比例时，所述处理器(13)还用于将所述第二光照参数中的最大值或者平均值作为新的光照强度预定值。

4.如权利要求1所述的开关(10)，其特征在于，在满足所述预定条件时，当强制接通所述开关(10)的次数占所述开关(10)接通的总次数低于一个第二预定比例时，所述处理器(13)还用于将所述光照强度预定值降低一定比例后，作为新的光照强度预定值。

5.如权利要求1所述的开关(10)，其特征在于，在强制断开所述开关(10)时，只有当所述开关(10)从接通到断开的时长小于一个预定时长时，所述光照传感器(12)才检测产生所述控制信号时的光照强度并生成对应的所述第三光照参数。

6.如权利要求1所述的开关(10)，其特征在于，在强制断开所述开关(10)时，只有当所述开关(10)断开后的一个预定时间内，所述感应信号表示有人存在时，所述光照传感器(12)才检测产生所述控制信号时的光照强度并生成对应的所述第三光照参数。

7.如权利要求5或6所述的开关(10)，其特征在于，在满足所述预定条件时，当强制断开所述开关(10)的次数占所述开关(10)断开的总次数达到一个第三预定比例，所述处理器(13)还用于将所述第三光照参数中的最小值或者平均值作为新的光照强度预定值。

8.如权利要求1所述的开关(10)，其特征在于，所述处理器(13)还用于在所述开关(10)接通的情况下，随后所述感应信号又表明无人且经过一个延迟时间后发出断开所述开关(10)的信号。

9.如权利要求8所述的开关(10)，其特征在于，在强制断开所述开关(10)时，当所述开关(10)从接通到断开的时长大于一个预定时长，且强制断开所述开关(10)的次数占所述开关(10)断开的总次数达到一个第四预定比例时，所述处理器(13)还用于在满足所述预定条件时，将所述延迟时间缩短一定比例后，作为新的延迟时间。

10.如权利要求8所述的开关(10)，其特征在于，在一定时间段内所述开关(10)接通和断开的次数大于一个预定次数时，所述处理器(13)还用于在满足所述预定条件时，将所述延迟时间延长一定比例后，作为新的延迟时间。