CN111246636A - 双控开关、双控控制系统以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双控开关、双控控制系统及其控制方法，所述双控开关包括：中控单元、第一开关单元、第一电压检测单元和第二电压检测单元；所述第一开关单元包括第一输出端和第二输出端，所述中控单元与所述第一开关单元电连接，所述中控单元用于控制第一输出端导通或第二输出端导通；所述第一电压检测单元分别电连接所述中控单元和第一开关单元的第一输出端，所述第二电压检测单元分别电连接所述中控单元和所述第一开关单元的第二输出端。通过检测光耦合传感器的电平状态，快速检测判断发光元件的状态，并通过中控单元快速切换发光元件状态，打破了传统三位开关控制的界限。

Description

双控开关、双控控制系统以及控制方法

技术领域

本发明涉及智能电气控制领域，尤其涉及一种双控开关、双控控制系统以及控制方法。

背景技术

双控开关是一个开关同时控常开、常闭两个触点。通常用两个双控开关控制一个灯或其他电器，如双控开关常常用于控制灯，由两个双控开关进行控制，可以在不同的地方控制灯的开关，但在无法看到灯光的情况下，无法判断按键开关是否已经控制灯光的亮灭，造成了即使能够远程控制灯光，但却无法判断是否已关闭灯光的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种双控开关，可以对通过双控开关的电平状况获知灯光是否关闭。

为实现上述目的，本发明提供了所述双控开关包括：中控单元、第一开关单元、第一电压检测单元和第二电压检测单元；所述第一开关单元包括第一输出端和第二输出端，所述中控单元与所述第一开关单元电连接，所述中控单元用于控制第一输出端导通或第二输出端导通；所述第一电压检测单元分别电连接所述中控单元和第一开关单元的第一输出端，所述第二电压检测单元分别电连接所述中控单元和所述第一开关单元的第二输出端。

进一步地，所述双控开关还包括整流单元，所述整流单元分别与所述第一开关单元的输入端、所述第一开关单元的第一输出端和第一开关单元的第二输出端电连接。

进一步地，所述双控开关还包括降压单元，所述降压单元与所述整流单元的输出端电连接，所述降压单元用于将所述整流单元的输出电压进行降压处理。

进一步地，第一电压检测单元包括第一光电耦合传感器、第一电阻和第二电阻；所述第一光电耦合传感器与所述中控单元和第一开关单元电连接；所述第一电阻和第二电阻分别与所述第一光电耦合传感器电连接。

进一步地，第二电压检测单元包括第二光电耦合传感器、第三电阻和第四电阻；所述第二光电耦合传感器与所述中控单元和第一开关单元电连接；所述第三电阻和第四电阻分别与所述第二光电耦合传感器电连接。

本发明还提供一种双控控制系统，包括上述任意一项所述的双控开关。

进一步地，所述双控控制系统还包括发光元件，所述发光元件与所述双控孔控制开关电连接。

进一步地，所述双控控制系统还包括发光元件和第二开关单元，所述双控开关分别与所述第二开关单元和所述发光元件电连接。

进一步地，所述双控控制系统包括发光元件和两个双控开关，所述两个双控开关之间电连接，且所述发光元件分别与所述两个双控开关电连接。

本发明提供一种双控控制系统控制方法，应用于上述任意一项所述的双控控制系统，所述方法包括：

接受发光元件开启指令；

获取所述第一电压检测单元发送的第一电平信号以及第二电压检测单元发送的第二电平信号；

根据所述第一电平信号、第二电平信号以及预存的电位真值表，判断所述发光元件是否开启；

若判断所述发光元件没有开启，则根据所述发光元件开启指令，开启所述发光元件。

本发明提供的双控开关，通过检测光耦合传感器的电平状态，快速检测判断发光元件的状态，并通过中控单元快速切换发光元件状态，打破了传统三位开关控制的时空界限。

附图说明

图1为本发明实施例提供的双控开关的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的双控开关的部分电路示意图；

图3为本发明实施例提供的双控控制系统的一实施例的电路示意图；

图4为本发明实施例提供的双控控制系统的另一实施例的电路示意图；

图5为本发明实施例提供的双控控制系统的又一实施例的部分电路示意图；

图6为本发明实施例提供的双控控制系统的又一实施例的另一部分电路示意图；

图7为本发明实施例提供的双控控制系统控制方法的流程示意图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参看图1，本发明提供一种双控开关，所述双控开关包括：中控单元 10、第一开关单元20、第一电压检测单元30和第二电压检测单元40；所述第一开关单元包括第一输出端和第二输出端，所述中控单元10与所述第一开关单元20电连接，所述中控单元用于控制第一输出端导通或第二输出端导通；所述第一电压检测单元30分别电连接所述中控单元10和第一开关单元20的第一输出端，所述第二电压检测单元40分别电连接所述中控单元10和所述第一开关单元20的第二输出端。

在本实施例中，第一开关单元20为单刀双掷继电器，单刀双掷继电器的输出端包括第一输出端OUT1以及第二输出端OUT2，单刀双掷继电器的输入端接入外部的电源，第一输出端OUT1或第二输出端OUT2其中一个与受控对象电连接，进行电能输出。具体的，第一电压检测单元30电连接中控单元 10和第一输出端OUT1，由第一电压检测单元30检测第一输出端OUT1的电压，并发送检测电压信息至中控模块进行分析。第二电压检测单元40电连接中控单元10和第二输出端OUT2，由第二电压检测单元40检测第二输出端 OUT2的电压，并发送检测电压信息至中控模块进行分析。通过第一电压检测单元30以及第二电压检测单元40对第一开关单元20的两个输出端的电压进行检测，可判断第一开关单元20导通的一端，进而对双控开关的控制对象的开关状态进行判断和控制。

优选的，第一电压检测单元30包括第一光电耦合传感器PC1、第一电阻 R1和第二电阻R2；所述第一光电耦合传感器PC1与所述中控单元10和第一开关单元20电连接；所述第一电阻R1和第二电阻R2与所述第一光电耦合传感器PC1电连接，用于分压和分流。

第二电压检测单元40包括第二光电耦合传感器PC2、第三电阻R3和第四电阻R4；所述第二光电耦合传感器PC2与所述中控单元10和第一开关单元20电连接；所述第三电阻R3和第四电阻R4与所述第二光电耦合传感器 PC2电连接，用于分压和分流。

具体的，请参看图2，第一光电耦合传感器PC1的第4引脚与中控单元 10接收第一电压检测单元30检测信号的A1B1_DET引脚电连接，由中控单元10检测第一光电耦合传感器PC1的电压情况。第4引脚还连接有输入电源 VCC 3V3，第一光电耦合传感器PC1的第1接口和第2接口分别电连接单刀双掷继电器RL1的A1接口和A5接口。具体的，第一电阻的两端分别与第一光电耦合传感器PC1的第1接口和第2接口电连接，第一光电耦合传感器PC1 的第1接口与单刀双掷继电器RL1的A1之间还连接有第二电阻R2。第二光电耦合传感器PC2的第4引脚与中控单元10接收第二电压检测单元40检测信号的A1C1_DET引脚电连接，由中控单元10检测第二光电耦合传感器PC2 的电压情况。第二光电耦合传感器PC2的第1接口和第2接口分别电连接单刀双掷继电器RL1的A1接口和A2接口。具体的，第三电阻R3的两端分别与第二光电耦合传感器PC2的第1接口和第2接口电连接，第二光电耦合传感器PC2的第1接口与单刀双掷继电器RL1的A1之间还连接有第四电阻R4。此外，在本实施例中，单刀双掷继电器RL1与中控单元10之间通过继电器驱动电路连接，具体的，继电器驱动电路包括，第五电阻R5，第六电阻R6和三极管Q1，具体的，第五电阻R5与三极管Q1的基极电连接，第六电阻R6 的一端接入第五电阻R5以及三级管Q1的基级之间，三级管Q1集电极与单刀双掷继电器RL1的4接口电连接。单刀双掷继电器RL1的4接口以及3接口之间还电连接有二极管D1，4接口与二极管D1的正极电连接，3接口与二极管D1的负极电连接。第五电阻R5与第一开关单元20的控制接口RLY_CH1 电连接。单刀双掷继电器RL1的A1电路与外部电源电连接，作为电能的输入端。

具体的，当中控单元10的控制接口RLY_CH1输出高电位，驱动继电器驱动电路的三极管Q1基极升为高电位，三极管集Q1电极变为低电位，单刀双掷继电器RL1的3和4接口构成回路，单刀双掷继电器产生磁力，1接口与5接口导通，加载在第一光电耦合传感器PC1的第1引脚和第2引脚端的交流电压为0伏。第一电阻R1与第二电阻R2是第一光电耦合传感器PC1的分压与分流电阻不导通，A1B1_DET引脚检测获得第一光电耦传感器PC1的第4引脚为高电位。同理可以理解，中控单元10的控制接口RLY_CH1输出高电位，第二光电耦合传感器PC2的第1引脚和第2引脚导通，通过第三电阻R3和第四电阻R4，构成交流通路，若第2引脚的连接的后续电路导通，则第二光电耦合传感器PC2导通，A1C1_DET引脚检测第二光电耦合传感器PC2的第4引脚为低电位。第一光电耦传感器PC1和第二光电耦合传感器PC2 的电位情况，根据预先设置受控的对象的开关状态对应的电位真值表，可获知当前受控对象的开关状态。

优选的，所述双控开关还包括整流单元50，所述整流单元50分别与所述第一开关单元20的输入端IN和第一开关单元20的第一输入端OUT1、第二输入端OUT2电连接。

具体的，整流单元50为三路整流桥，第一输入端接入第一开关单元20 的输入端，同时第二输入端、第三输入端分别与所述的第一开关单元20的第一输出端OUT1和第二输出端OUT2电连接，以将交流电压转换为直流电压进行输出。具体的，所述双控开关还包括降压单元60，所述降压单元60与所述整流单元50的输出端电连接，以将所述整流单元50的输出电压进行降压处理，以为所述中控单元10、第一电压检测单元30以及第二电压检测单元 40提供电源。

优选的，所述双控开关还包括无线控制单元70，所述无线控制单元70与所述中控单元10电连接。具体的，无线控制单元70可以是蓝牙、ZigBee(紫蜂)等无线连接方式。具体的，可通过无线终端与无线控制单元70电连接，发送控制指令至中控单元10控制第一开关单元20。在一些实施例中，中控单元10还与按键单元90电连接，具体的，按键单元90可以是按键开关、轻触开关等物理开关，按键单元90也可发送控制指令至中控单元10控制第一开关单元20。

本发明还提供一种双控控制系统，包括上述的双控开关。在一个实施例中，所述双控控制系统还包括发光元件，所述发光元件与所述双控开关电连接。

请参看图3，双控控制系统的一实施例中，发光元件L1与双控开关的第一开关单元20的第一输出端OUT1电连接，通过中控单元10直接控制第一开关单元20单刀双掷继电器的开关闭合方向，以接通发光元件。

在另一实施例中，所述双控控制系统还包括发光元件和第二开关单元，所述双控开关的第一开关单元20第一输出端OUT1和第二输出端OUT2与所述第二开关单元之间通过导线电连接，且第二开关电源的输出端和所述发光元件电连接。

请参考图4，双控控制系统的第二实施例中，双控开关中的第一开关单元 20的第一输出端OUT1与第二开关单元80的第一输入端电连接，第一开关单元20的第二输出端OUT2与第二开关单元80的第二输入端电连接。第二开关单元80可以为一单刀双掷开关，第二开关单元80的输出端与发光元件L2 电连接。具体的，当中控单元10的控制接口RLY_CH1输出高电位，驱动继电器驱动电路的三极管Q1基极升为高电位，三极管Q1集电极变为底电位，单刀双掷继电器的3和4接口构成回路，单刀双掷继电器产生磁力，1接口与 5接口导通，加载在第一光电耦合传感器PC3的第1引脚和第2引脚端的交流电压为0伏。第一电阻R1与第二电阻R2是第一光电耦合传感器PC3的分压与分流电阻不导通，A1B1_DET引脚检测获得第一光电耦传感器的第4引脚为高电位，根据A1B1_DET引脚检测的高电位，可知1接口与5接口导通，即第一开关单元20的第一输出端OUT1导通。同理可以理解，中控单元10 的控制接口RLY_CH1输出高电位，第二光电耦合传感器PC4的第1引脚和第2引脚导通，通过第三电阻R3和第四电阻R4，构成交流通路，若第2引脚连接的第二开关单元80第二引脚导通，则第二光电耦合传感器PC4导通， A1C1_DET引脚检测第二光电耦合传感器PC4的第4引脚为低电位。即与第一开关单元20的第一输出端OUT1连接的第二开关单元80的第一输出端 OUT1断开，第二光电耦合传感器PC4电路不导通，无法点亮发光元件L2。无需看发光元件L2，即可知道当前发光元件L2的开关状态。同理可得，当 A1B1_DET引脚检测的高电位，且A1C1_DET引脚检测第二光电耦合传感器 PC4的第4引脚为高电位，可知第一开关元件的第一输出端OUT1对应的第二开关单元80的第一输入端导通，发光元件L2被点亮。可以理解的，当 A1B1_DET引脚检测的高电位，且A1C1_DET引脚检测第二光电耦合传感器 PC4的第4引脚为低电位，中控单元10判断双控开关与第二开关单元80之间断路，发光元件L2未被点亮。

在又一实施例中，所述双控控制系统包括发光元件L3和两个双控开关，所述两个双控开关之间电连接，且所述发光元件L3与所述两个双控开关电连接。

请参看图5-6，两个双控开关分别为第一双控开关和第二双控开关，其中第二双控开关的中的第一开关单元20的第一输出端OUT1作为第一输入端 IN1，第二输出端OUT2作为第二输入端IN2，第一输出端OUT1与第一输入端IN1电连接，第二输出端OUT2与第二输入端IN2电连接，第一双控开关和第二双控开关连接至发光元件L3两端。具体的，当第一双控开关的第一开关单元20的A1接口与B1接口导通，A1B1_DET引脚检测的高电位，判断第二双控开关的A1B1_DET引脚检测的是否为高电位，若为第二双控开关的 A2B2_DET引脚检测的是否为高电位，则第一双控开关的第一输出端OUT1 与第二双控开关的第一输入端IN1导通，点亮发光元件L3。可以理解的，当第一双控开关的A1B1_DET引脚检测的高电位，且A1C1_DET引脚检测第二光电耦合传感器PC2的第4引脚为低电位，中控单元10判断第一双控开关与第二双控开关之间断路，发光元件L3未被点亮。同理，也可通过第二双控开关的A2B2_DET引脚和A2C2_DET引脚检测发光元件L3的状态

本发明还提供一种双控控制系统控制方法，应用于上述的任意一种双控控制系统，请参考看图7，所述方法包括：

步骤S10：接受发光元件开启指令；

步骤S20：获取所述第一电压检测单元发送的第一电平信号以及第二电压检测单元发送的第二电平信号；

步骤S30：根据所述第一电平信号、第二电平信号以及预存的电位真值表，判断所述发光元件是否开启；若判断所述发光元件没有开启，则执行步骤S40；否则，则保持原状态。

步骤S40：则根据所述发光元件开启指令开启所述发光元件。

具体的，以带有两个双控开关的双控控制系统为例，当接收到发光元件控制指令，第一双控开关的中控单元10获取第一电压检测单元30的第一光电耦合传感器的第一电平信息A1B1_DET以及第二电压检测单元40的第二光电耦合传感器的第二电平信息A1C1_DET，第二双控开关的中控单元10获取第一电压检测单元30的第一光电耦合传感器的第一电平信息A2B2_DET以及第二电压检测单元40的第二光电耦合传感器的第二电平信息A2C2_DET。获取A1B1_DET、A1C1_DET、A2B2_DET、A2C2_DET的电平信息，对照表一的电位真值表，获知发光元件状态：

A1B1_DET	A1C1_DET	A2B2_DET	A2C2_DET	发光元件
					1	1	1	1	亮
1	0	0	1	灭
					0	1	1	0	灭

表一 电位真值表

根据检测的电平信息，对照表一电位真值表，当A1B1_DET、A1C1_DET、 A2B2_DET、A2C2_DET的电平均为高电平时，发光元件为点亮状态。则无需控制中控指令调整发光元件状态，当发光元件为关灯状态，则中控单元10 控制第一开关单元20切换导通触点。

接收的指令还可以是发光元件关闭指令，在接收到指令后检测开关控制系统的各个第一电压检测单元和第二电压检测单元的电平状态，判断发光元件的状态，若发光元件为开启状态，则关闭发光元件。在一些实施例中，由电平信息与电位真值表进行对应，可获知发光元件的状态。

在本实施例中，通过检测光耦合传感器的电平状态，快速检测判断发光元件的状态，并通过中控单元10快速切换发光元件状态，打破了传统三位开关控制的界限。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种双控开关，其特征在于，所述双控开关包括：中控单元、第一开关单元、第一电压检测单元和第二电压检测单元；所述第一开关单元包括第一输出端和第二输出端，所述中控单元与所述第一开关单元电连接，所述中控单元用于控制第一输出端导通或第二输出端导通；所述第一电压检测单元分别电连接所述中控单元和第一开关单元的第一输出端，所述第二电压检测单元分别电连接所述中控单元和所述第一开关单元的第二输出端。

2.根据权利要求1所述的双控开关，其特征在于，所述双控开关还包括整流单元，所述整流单元分别与所述第一开关单元的输入端、所述第一开关单元的第一输出端和第一开关单元的第二输出端电连接。

3.根据权利要求2所述的双控开关，其特征在于，所述双控开关还包括降压单元，所述降压单元与所述整流单元的输出端电连接，所述降压单元用于将所述整流单元的输出电压进行降压处理。

4.根据权利要求1所述的双控开关，其特征在于，第一电压检测单元包括第一光电耦合传感器、第一电阻和第二电阻；所述第一光电耦合传感器与所述中控单元和第一开关单元电连接；所述第一电阻和第二电阻分别与所述第一光电耦合传感器电连接。

5.根据权利要求4所述的双控开关，其特征在于，第二电压检测单元包括第二光电耦合传感器、第三电阻和第四电阻；所述第二光电耦合传感器与所述中控单元和第一开关单元电连接；所述第三电阻和第四电阻分别与所述第二光电耦合传感器电连接。

6.一种双控控制系统，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的双控开关。

7.根据权利要求6所述的双控控制系统，其特征在于，所述双控控制系统还包括发光元件，所述发光元件与所述双控孔控制开关电连接。

8.根据权利要求6所述的双控控制系统，其特征在于，所述双控控制系统还包括发光元件和第二开关单元，所述双控开关分别与所述第二开关单元和所述发光元件电连接。

9.根据权利要求6所述的双控控制系统，其特征在于，所述双控控制系统包括发光元件和两个双控开关，所述两个双控开关之间电连接，且所述发光元件分别与所述两个双控开关电连接。

10.一种双控控制系统控制方法，应用于权利要求6-9任意一项所述的双控控制系统，其特征在于，所述方法包括：

接受发光元件开启指令；

获取所述第一电压检测单元发送的第一电平信号以及第二电压检测单元发送的第二电平信号；

根据所述第一电平信号、第二电平信号以及预存的电位真值表，判断所述发光元件是否开启；

若判断所述发光元件没有开启，则根据所述发光元件开启指令，开启所述发光元件。

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