CN203691720U - 一种无线照明控制系统和无线照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无线照明控制系统和无线照明设备，无线照明控制系统包括控制终端和至少一个照明设备，控制终端包括第一光信号解调器、第一控制器以及射频发送器；照明设备包括射频接收器、第二控制器、光源驱动电路以及光源；第一光信号解调器与第一控制器的输入端连接，射频发送器与第一控制器的输出端连接；射频接收器与第二控制器的输入端连接，光源驱动电路与第二控制器的输出端连接，光源与光源驱动电路连接；射频发送器与射频接收器通过射频通道传输射频信号；第一光信号解调器与光源通过可见光通道传输光信号。本实用新型与传统照明方式相比，能自动且精确地控制光源进行发光，同时可节省控制终端和照明设备之间通信的功耗。

Description

一种无线照明控制系统和无线照明设备

技术领域

本实用新型涉及一种照明技术领域，特别涉及一种无线照明控制系统和无线照明设备。

背景技术

随着通讯技术的发展，其应用于其他行业领域越来越广泛。就照明技术领域而言，传统的照明设备通常采用有线方式进行单向调节，且靠人眼的感知调节光源的亮度。

传统的照明设备的缺点是，一般每个照明设备需要对应安装一个调节装置，另外，人眼对光线的察觉精度是有限的。对于光线调节要求高的场合，极需要一种更先进的照明设备，可以自动、有效且精确地调节光源进行发光。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种无线照明控制系统和无线照明设备，以解决现有的照明设备调节光源不方便和调节精度不高的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种无线照明控制系统，该控制系统包括控制终端和照明设备，控制终端包括第一光信号解调器、第一控制器以及射频发送器；照明设备包括射频接收器、第二控制器、光信号调制器、光源驱动电路以及光源；第一光信号解调器与第一控制器的输入端连接，射频发送器与第一控制器的输出端连接；射频接收器与第二控制器的输入端连接，光信号调制器和光源驱动电路分别与第二控制器的输出端连接，光信号调制器同时与光源驱动电路连接，光源与光源驱动电路连接；射频发送器与射频接收器通过射频通道传输射频信号；第一光信号解调器与光源通过可见光通道传输光信号。

根据本实用新型一优选实施例，控制系统包括一个控制终端和多个照明设备，一个控制终端的射频发送器与多个照明设备中的每个射频接收器通过射频通道传输射频信号，一个控制终端的第一光信号解调器感应多个照明设备中的每个光源通过可见光通道传输光信号，多个照明设备中的每个照明设备具有存储唯一的标识号的存储器。

根据本实用新型一优选实施例，其特征在于，照明设备还包括第二光信号解调器，第二光信号解调器与第二控制器连接。

根据本实用新型一优选实施例，第一控制器包括比较电路和控制电路，比较电路的输入端分别与第一光信号解调器、控制电路连接，用于比较第一光信号解调器输出的反馈信号和控制电路向射频发送设备发送的控制信号，比较电路的输出端连接控制电路，控制电路与第一光信号解调器连接。

根据本实用新型一优选实施例，控制终端还包括用户交互设备，用户交互设备包括输入设备和输出设备，输入设备和输出设备分别与控制电路连接。

根据本实用新型一优选实施例，输入设备包括键盘和触摸屏，输出设备包括显示屏和蜂鸣器。

根据本实用新型一优选实施例，第一控制器为便携式电子设备。

根据本实用新型一优选实施例，便携式电子设备为手机或平板电脑。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种无线照明设备，该照明设备包括射频接收器、第二控制器、光信号调制器、光源驱动电路以及光源；射频接收器与第二控制器的输入端连接，光信号调制器和光源驱动电路分别与第二控制器的输出端连接，光信号调制器同时与光源驱动电路连接，光源与光源驱动电路连接。

根据本实用新型一优选实施例，照明设备还包括第二光信号解调器，第二光信号解调器与第二控制器连接。

本实用新型提供的无线照明控制系统和无线照明设备，与传统的照明设备相比，通过控制终端发送射频信号控制照明设备的光源进行发光，以及控制终端接收照明设备发出的光信号，来获知照明设备是否成功执行控制动作，从而实现自动且精确地控制光源进行发光，同时可节省控制终端和照明设备之间通信的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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，其中：

图1为本实用新型无线照明控制系统的一实施例的结构示意图；

图2为图1的照明终端中的第一控制器的一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型无线照明控制系统的另一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型无线照明设备的一实施例的信号流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请一并参阅图1和图2，图1为本实用新型无线照明控制系统的一实施例的结构示意图，图2为图1的照明终端中第一控制器112的一实施例的结构示意图。如图1所示，该控制系统包括控制终端11和照明设备12，控制终端11发送射频信号控制照明设备12进行发光，照明设备12返回光信号给控制终端11进行反馈，控制终端11和照明设备12之间形成闭环的无线照明控制系统。

具体而言，控制终端11包括第一光信号解调器111、第一控制器112以及射频发送器113。第一光信号解调器111与第一控制器112的输入端连接，射频发送器113与所述第一控制器112的输出端连接。照明设备12包括射频接收器121、第二控制器122、光信号调制器123、光源驱动电路124以及光源125。射频接收器121与第二控制器122的输入端连接，光信号调制器123和光源驱动电路124分别与第二控制器122的输出端连接，光信号调制器123同时与光源驱动电路124连接，光源125与光源驱动电路124连接。射频发送器113与射频接收器121通过射频通道传输射频信号，第一光信号解调器111与光源125通过可见光通道传输光信号。

第一光信号解调器111可以为光传感器，安装在光源125发出的光线的视距范围之内，用于接收光源125发出的光信号并将该光信号解调成电信号，第一光信号解调器111与第一控制器112电连接，第一控制器112将该电信号进行处理，从而获知该光信号中包含的反馈信息。第一光信号解调器111可采用专用的感光检测设备或自制的感光电路实现。

第一控制器112包括控制电路1121和比较电路1122，比较电路1122的输入端分别与第一光信号解调器111、控制电路1121连接，用于比较第一光信号解调器111输出的反馈信号和控制电路1121向射频发送设备发送的控制信号，比较电路1122的输出端连接控制电路1121，控制电路1121与第一光信号解调器111连接。该控制信号和反馈信号包含的数据信息为光源125的开/关、亮度、色度、频率等以及照明设备12的标识号。优选地，第一控制器112采用现有的便携式电子设备，为手机或平板电脑。

射频发送器113和射频接收器121为配套的射频收发器件，可以采用蓝牙、WIFI、NFC以及ZIGBEE等任意一种通信协议进行数据传输，工作于433MHZ频段至2.4GHZ频段之间的任一频段。

优选地，控制终端11还包括用户交互设备114，用户交互设备114包括输入设备1141和输出设备1142，输入设备1141和输出设备1142分别与控制电路1121连接。输入设备1141包括键盘和触摸屏，用于感知用户的操作动作，并将其转化成电信号发送给控制电路1121。输出设备1142包括显示屏和蜂鸣器，以图像、声音及文字等方式向用户提示光源125的反馈信息和比较电路1122的结果。在其他实施例中，输入设备1141也可只包含键盘或触摸屏，输出设备1142也可只包含显示屏或蜂鸣器，甚至也可以为其他类型的输入设备和输出设备，在此不作限定。

第二控制器122可以采用单片机或嵌入式处理器实现，第二控制器122从射频接收器121接收控制信号。光源125为白炽灯泡、LED灯、荧光灯管及镁光灯管等各种将电能转化成可见光的发光体。光源驱动电路124将第二控制器122接收的控制信号转换成调节光源125的开/关、亮度、色度的各种电信号。光信号调制器123将该控制信号中包含的数据信息如光源的亮度、色度等及照明设备的标识号直接调制到光源驱动电路124中，转换成光源125的光信号，以该光信号为载体传输该数据信息给控制终端11。光信号调制器123将数据信息直接调制到光源驱动电路124的工作原理在本领域技术人员的理解的范围之内，在此不作详细阐述。

综上所述，控制终端11的射频发送器113向照明设备12的射频接收器121发送射频信号，照明设备12的射频接收器121接收到该射频信号后转换成控制信号发送给第二控制器122，第二控制器122根据该控制信号包含的数据信息控制光源125的开/关、亮度、色度、频率等，同时光信号调制器123将该数据信息调制成光源125的光信号，控制终端11的第一光信号解调器111接收光源125返回的光信号，根据该光信号获知照明设备12是否成功接收该射频信号，从而获知光源125是否成功执行控制动作，如果未成功执行控制动作，可继续向照明设备12发送射频信号重复前述操作。比如，在客厅可以用平板电脑或手机等远程控制卧室的光源的开关和发光亮度等，且能获知光源是否按照设定的操作进行发光，无需进入卧室手动开关和调节光源，方便用户操作。

其次，控制终端11可以直接控制光源125的发光参数如亮度、色度，能精确地调节光源125进行发光。

此外，采用光通信方式而不采用射频通信方式传输反馈信号，控制终端11不需要安装射频接收器和照明设备12不需要安装射频发送器，有助于节省控制终端11和照明设备12双方通信的功耗。

在更多实施例中，该控制系统包括一个控制终端11和多个照明设备，控制终端11的射频发送器113与该多个照明设备中的每个射频接收器121通过射频通道传输射频信号，该射频发送器113与该每个射频接收器121为配套的射频收发器件。控制终端11的第一光信号解调器111感应多个照明设备中的每个光源125发出的光线，该第一光信号解调器111与该每个光源通过可见光通道传输光信号。进一步地，多个照明设备中的每个照明设备12具有唯一的标识号，每个照明设备12具有存储唯一的标识号的存储器，每个照明设备12的第二控制器122通过寻址或其它方式获取该存储器存储的唯一标识号。存储器可以采用EEPROM或其他存储器实现，也可采用标识电阻或其他标识元器件替代存储器存储每个照明设备12的唯一的标识号，在本领域技术人员理解的范围之内，在此不作详细阐述。

在控制终端11预先设定参数，该参数包括多个照明设备的标识号和控制多个照明设备动作的参数（如光源的开/关、亮度、色度、频率），第一控制器112将该参数通过控制信号发送给射频发送器113，射频发送器113向多个照明设备的射频接收器发送射频信号。

该多个照明设备中的每个照明设备12的射频接收器121接收到该射频信号后，将其转换成控制信号发送给第二控制器122，第二控制器122接收到该控制信号后，从存储器中读取照明设备12的标识号，判断该标识号是否包含在该控制信号中包含的照明设备的标识号的范围之内。如果包含，则根据该控制信号中包含的控制照明设备的参数等信息控制本照明设备是否发光以及本照明设备的发光参数（亮度、色度等），同时每个照明设备12的光信号调制器123将该控制信号中的数据信息调制到光源125的光信号中。

而后，控制终端11的第一光信号解调器111接收每个照明终端12的光源125发出的光信号，获知每个照明设备12是否成功接收到该控制信号，从而获知每个照明设备12是否成功执行预先设定的控制动作。这样，在控制终端11上可实时看到多个照明设备的工作状况，比如哪个照明设备发光，哪个照明设备不发光，或者照明设备的发光亮度、色度等。同时，控制终端11将该反馈信号的结果与预先设定的多个照明设备的参数对比，决定是否重新发送包含调节光源参数信息的射频信号，使多个照明设备的光源重新进行动作。

在该一个控制终端11控制多个照明设备时，采用光信号传输方式将照明设备12的反馈信号发送给控制终端11，由于光通信的传输效率高，控制终端11接收多个照明设备的反馈信号时，可减少多个反馈信号之间的干扰，从而使控制终端11更精确地控制多个照明终端进行发光。

请参阅图3，图3为本实用新型无线照明控制系统的另一实施例的结构示意图。图3中的控制终端31、照明设备32的硬件结构与图1的控制终端11、照明设备12基本相同，不同之处在于，图3的照明设备32中增加第二光信号解调器326。

第二光信号解调器326的原理同第一光信号解调器111，第二光信号解调器326与第二控制器322连接，第二光信号解调器326实时感测光源325的环境光动态参数信息，该环境光动态参数信息为光源325的发光与自然光叠加后的光的亮度、色度等信息。第二光信号解调器326将该环境光动态参数信息转换成电信号发送给第二控制器322，再由第二控制器322经过处理后发送给光信号调制器323，光信号调制器323将该环境光动态参数信息直接调制到光源驱动电路324中，调制环境光动态参数信息到光源驱动电路324的方法同前文所述的调制控制信号中的数据信息到光源驱动电路324。

在本实施例中，控制终端31接收到光源325的环境光动态参数信息后，可进一步根据该环境光动态参数信息调节光源325进行发光，使光源325适应环境光的变化进行不同程度的发光，在满足照明需求的条件下同时节省电能。

请参阅图4，图4为本实用新型无线照明设备的一实施例的信号流程示意图。如图4所示，该照明设备包括射频接收器421、第二控制器422、光信号调制器423、光源驱动电路424以及光源425，这些硬件的结构及其原理同前文所述的照明设备12或32的结构及其原理，在此不作赘述。

在一个控制终端控制多个照明设备时，该多个照明设备中的每个照明设备进一步包括存储器，该存储器存储照明设备的标识号，存储器的结构和功能在前文中已进行详细阐述，在此处不作赘述。如图4所示，射频接收器421接收到射频信号后将其转换成控制信号发给第二控制器422，第二控制器422接收到控制信号后，从存储器中读取本照明设备的标识号，校验该控制信号包含的多个照明设备的标识号中是否包含本照明设备的标识号。

如果包含本照明设备的标识号，第二控制器422将该控制信号发送给光源驱动电路424转换成电信号，同时第二控制器422将该控制信号中包含的数据信息（包括光源的亮度、色度等和照明设备的标识号）通过光信号调制器423调制到光源驱动电路424中。

光源驱动电路424将光信号调制器423输出的电信号和根据该控制信号转换的电信号一起发送给光源425，光源425以光的形式向外传播光信号。当然，在其他实施例中，该照明设备还可以包括第二光信号解调器，第二光信号解调器与第二控制器422连接。第二光信号解调器的结构和原理同前文所述的第一光信号解调器111，在此不作赘述。当然，在一个控制终端控制一个照明设备时，以上所述流程中省去校验照明设备的标识号的步骤。

本实施例的照明设备具有发光功能的同时，兼具有以射频信号的方式接收控制信号和以光信号的方式传输反馈信号的功能，从而实现和外界通信。

综上所述，本实用新型提供的无线照明控制系统和无线照明设备，与传统的照明设备相比，通过控制终端发送射频信号控制照明设备的光源进行发光，以及控制终端接收照明设备发出的光信号，来获知照明设备是否成功执行控制动作，从而实现自动且精确地控制光源进行发光，同时可节省控制终端和照明设备之间通信的功耗。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种无线照明控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

控制终端，包括第一光信号解调器、第一控制器以及射频发送器；

照明设备，包括射频接收器、第二控制器、光信号调制器、光源驱动电路以及光源；

所述第一光信号解调器与所述第一控制器的输入端连接，所述射频发送器与所述第一控制器的输出端连接；

所述射频接收器与所述第二控制器的输入端连接，所述光信号调制器和所述光源驱动电路分别与所述第二控制器的输出端连接，所述光信号调制器同时与所述光源驱动电路连接，所述光源与所述光源驱动电路连接；

所述射频发送器与所述射频接收器通过射频通道传输射频信号；

所述第一光信号解调器与所述光源通过可见光通道传输光信号。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括一个控制终端和多个照明设备，所述一个控制终端的射频发送器与所述多个照明设备中的每个射频接收器通过射频通道传输射频信号，所述一个控制终端的第一光信号解调器与所述多个照明设备中的每个光源通过可见光通道传输光信号，所述多个照明设备中的每个照明设备具有存储唯一的标识号的存储器。

3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，所述照明设备还包括第二光信号解调器，所述第二光信号解调器与所述第二控制器连接。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述第一控制器包括比较电路和控制电路，所述比较电路的输入端分别与所述第一光信号解调器、控制电路连接，用于比较所述第一光信号解调器输出的反馈信号和所述控制电路向所述射频发送设备发送的控制信号，所述比较电路的输出端连接所述控制电路，所述控制电路与所述第一光信号解调器连接。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述控制终端还包括用户交互设备，所述用户交互设备包括输入设备和输出设备，所述输入设备和所述输出设备分别与所述控制电路连接。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述输入设备包括键盘和触摸屏，所述输出设备包括显示屏和蜂鸣器。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述第一控制器为便携式电子设备。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述便携式电子设备为手机或平板电脑。

9.一种无线照明设备，其特征在于，所述照明设备包括射频接收器、第二控制器、光信号调制器、光源驱动电路以及光源；

所述射频接收器与所述第二控制器的输入端连接，所述光信号调制器和所述光源驱动电路分别与所述第二控制器的输出端连接，所述光信号调制器同时与所述光源驱动电路连接，所述光源与所述光源驱动电路连接。

10.根据权利要求9所述的照明设备，其特征在于，所述照明设备还包括第二光信号解调器，所述第二光信号解调器与所述第二控制器连接。

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