CN204611703U - 一种实现方便节能的照明开关及照明控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及照明控制技术领域，公开了一种实现方便节能的照明开关及照明控制系统。所述实现方便节能的照明开关，包括电路底板，其特征在于，还包括：配置在电路底板上的单片机单元、按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元；所述单片机单元分别连接按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元。所述实现方便节能的照明开关及照明控制系统，在现有回路布线的基础上，不但可以实现灵活的分区、分亮度照明，还可以根据实时采光效果对照明灯进行智能化和精细化控制，从而方便照明系统的改造和使用，节省不必要的能源消耗，提升用户体验。

Description

一种实现方便节能的照明开关及照明控制系统

技术领域

本实用新型涉及照明控制技术领域，具体地，涉及一种实现方便节能的照明开关及照明控制系统。

背景技术

照明控制技术是一种对安装在诸如办公室、道路等室内外的照明灯进行开启/熄灭的控制技术，目前主流照明控制技术仍采用回路控制，即通过开关对整个回路上的照明灯进行同步的开启/熄灭控制，这种控制方式具有明显的呆板性，不但用户使用不便，而且还浪费能源。

现有回路控制系统主要采用有线布线方式实现照明控制，其布线线路固定，不易调整，无法进行灵活的分区照明，同时出于成本控制需求，亦不能做到分级/分亮度的照明，浪费不必要的能源。例如在白天，由于办公室内的自然光强度呈带状分布（靠近窗口的位置，自然光强度高，而远离窗口的位置，自然光强度低），如采用全局等亮度的方式进行照明补光，将浪费不必要的电能。

现有回路控制系统对片区/灯盘中的多个照明灯实行统一控制，其智能化和精细化的控制程度有限，不利于节能。例如在一天之中，自然光的室内采光效果随时间关系呈正态分布（早上和傍晚时，自然光较弱，采光效果差；中午时分，自然光较强，采光效果好），现有控制方式不能结合自然光的采光效果对照明灯进行智能化和精细化控制，以便实现优化节能。

现有回路控制系统还多采用延时开关对区域化照明系统进行集中控制，在夜间自动断电后，用户需要摸黑至延时开关处，手动触发开关，开启目标区域的照明灯，使用极为不方便。同时，所述延时开关在开启照明灯后，只能定时（例如设置30分钟，使照明灯在开启30分钟后，自动断电熄灯）熄灭照明灯，而不能手动熄灯，在无人时将进一步造成能源浪费。

针对上述目前照明系统中回路控制的问题，需要提供一种新的照明开关及照明控制系统，在现有回路布线的基础上，不但可以实现灵活的分区、分亮度照明，还可以根据实时采光效果对照明灯进行智能化和精细化控制，从而方便照明系统的改造和使用，节省不必要的能源消耗，提升用户体验。

实用新型内容

针对前述目前照明系统中回路控制的问题，本实用新型提供了一种实现方便节能的照明开关及照明控制系统，在现有回路布线的基础上，不但可以实现灵活的分区、分亮度照明，还可以根据实时采光效果对照明灯进行智能化和精细化控制，从而方便照明系统的改造和使用，节省不必要的能源消耗，提升用户体验。

本实用新型采用的技术方案，一方面提供了一种实现方便节能的照明开关，包括电路底板，其特征在于，还包括：配置在电路底板上的单片机单元、按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元；所述单片机单元分别连接按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元。

具体的，所述第一无线收发单元为WiFi收发器、Zigbee收发器、蓝牙收发器和射频收发器中的任一一种。

具体的，所述单片机单元采用片上系统芯片CC2530。

具体的，所述照明开关还包括配置在电路底板上的时钟单元，所述时钟单元连接单片机单元。

本实用新型采用的技术方案，另一方面提供了一种实现方便节能的照明控制系统，其特征在于，包括照明开关和灯栅控制器；所述照明开关包括电路底板和配置在电路底板上的单片机单元、按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元，所述单片机单元分别连接按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元；所述灯栅控制器包括用于控制照明灯开启/熄灭的控制单元和连接控制单元的第二无线收发单元。

具体的，所述第一无线收发单元和第二无线收发单元同时为WiFi收发器、Zigbee收发器、蓝牙收发器和射频收发器中的任一一种。

具体的，所述单片机单元采用片上系统芯片CC2530。

具体的，所述照明开关还包括配置在电路底板上的时钟单元，所述时钟单元连接单片机单元。

具体的，所述按键模块只设置有一个按键。

具体的，所述控制单元设有一个火线输入端、一个零线输入端，四个火线输出端和一个零线输出端。

综上，采用本实用新型所提供的实现方便节能的照明开关及照明控制系统，在现有回路布线的基础上，不但可以实现灵活的分区、分亮度照明，还可以根据实时采光效果对照明灯进行智能化和精细化控制，从而方便照明系统的改造和使用，节省不必要的能源消耗，提升用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。

图1是本实用新型实施例提供的照明开关的电路板图。

图2是本实用新型实施例提供的照明控制系统的结构框图。

图3是本实用新型实施例提供的照明控制系统中灯栅控制器连接照明灯的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的实现方便节能的照明开关及照明控制系统。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

本文中描述的各种技术可以用于但不限于照明控制技术领域，还可以用于其它类似领域。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“或/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A或/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例一，图1示出了本实施例提供的照明开关的电路板图。所述实现方便节能的照明开关，包括电路底板，其特征在于，还包括：配置在电路底板上的单片机单元、按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元；所述单片机单元分别连接按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元。在所述照明开关结构中，所述按键单元作为一种输入设备，用于产生反映多种手动操作行为（包括手动开启/熄灭照明灯，以及手动建立照明开关与远端控灯执行设备的配对关系）的电平信号，所述电平信号最终送至单片机单元；所述光强传感单元用于采集所处位置的、实时的光强数据，并将所述光强数据送至单片机单元；所述单片机单元用于处理前述的电平信号或/和光强数据，生成针对特定照明灯进行特定控制行为（例如开启/熄灭某个照明灯）的控制命令，并将所述控制命令送至第一无线收发单元；所述第一无线收发单元用于通过无线信号方式向远端控灯执行设备发送所述控制命令，以达到无线控制照明灯开启/熄灭的目的。所述照明开关，一方面可以与一个或多个远端控灯执行设备建立灵活的配对关系，进而可动态调整其控制的照明区域和照明灯数，从而实现灵活的分区、分亮度照明的目的，方便照明系统的改装和使用；另一方面可根据实时的光强数据，实现对至少一个照明灯的精细化控制，例如在自然光采光较好时，单片机单元生成使小部分照明灯开启、大部分照明灯熄灭的控制命令，并通过第一无线收发单元将所述控制命令送至远端控灯执行设备，由远端控灯执行设备执行所述控制命令，开启小部分的照明灯，熄灭大部分的照明灯，从而实现根据实时采光效果对照明灯进行智能化和精细化控制，优化节能效果。所述远端控灯执行设备为直接控制一个或多个照明灯开启/熄灭的控制设备，在与照明开关建立配对关系后，接收所述照明开关无线传送的控制命令，并根据控制命令，对其控制的照明灯执行相应的开灯/熄灯操作。

具体的，所述第一无线收发单元可以但不限于是WiFi（Wireless-Fidelity，无线保真）收发器、Zigbee（紫蜂协议）收发器、蓝牙收发器和射频收发器等其它无线收发器中的任一一种。所述收发器可以是包括天线、低噪声放大器、功率放大器和滤波器等器件的射频前端电路，也可以是包括射频前端电路以及后续实现解调和调制等功能的电路。

具体的，所述单片机单元采用片上系统芯片CC2530。所述CC2530芯片是一种应用于2.4GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE（Radio Frequency forfour Consumer Electronics，一种家电遥控标准和协议）等应用的片上系统（SOC，System on Chip）开发芯片，具有处理能力强、功率小和配置外围元件少等优点，能够以非常低的总材料成本建立强大的网络节点，因此适用于本实施例。作为进一步优化的，在本实施例中，所述第一无线收发单元为ZigBee收发器，可直接兼容所述片上系统芯片CC2530。

具体的，所述照明开关还包括配置在电路底板上的时钟单元，所述时钟单元连接单片机单元。所述时钟单元用于为单片机单元提供本地时间信息，通过单片机单元对本地时间信息的处理，可以实现照明开关的定时开关灯或者延时关灯功能。

具体的，所述按键单元只设置有一个按键。所述照明开关中的单片机单元可以通过时间对比方式，识别单个按键的单击、双击和长按等手动操作行为，进而产生相应的控制命令：开启照明灯、熄灭照明灯和进入配对模式，因此只需一个按键即可实现照明开关的所有预设功能，简化操作，优化用户的夜间体验。

上述实施例提供的所述方便节能的照明开关，具有如下有益效果：（1）在现有回路布线的基础上，所述照明开关可与一个或多个远端控灯执行设备建立灵活的配对关系，进而可动态调整其控制的照明区域和照明灯数，从而实现灵活的分区、分亮度照明的目的，方便照明系统的改装和使用，用户体验更好；（2）所述照明开关可根据实时的光强数据，实现对至少一个照明灯的精细化控制，从而实现根据实时采光效果对照明灯进行智能化和精细化控制，优化节能效果。（3）所述照明开关可在其配对控制的照明区域内随意布置，相比较于集中控制的传统照明开关，在定时关灯后，用户可以快速找到照明开关，并重新开启照明灯，优化用户的夜间体验；（4）所述照明开关具有定时关灯功能和手动关灯功能，当用户离开时可以主动通过所述照明开关熄灯，使用更方便，节能效果更好。

实施例二，图2示出了本实施例提供的照明系统的结构框图，图3示出了本实施例提供的照明系统中灯栅控制器连接照明灯的示意图。所述实现方便节能的照明控制系统，其特征在于，包括照明开关和灯栅控制器；所述照明开关包括电路底板和配置在电路底板上的单片机单元、按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元，所述单片机单元分别连接按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元；所述灯栅控制器包括用于控制照明灯开启/熄灭的控制单元和连接控制单元的第二无线收发单元。所述照明开关即为实施例一所描述的照明开关，所述灯栅控制器即为实施例一所描述的远端控灯执行设备。在所述灯栅控制器结构中，第一无线收发单元用于接收从第一无线收发单元发送的、包含控制命令的无线信号，并将控制命令送至控制单元；控制单元用于执行所述控制命令，开启/熄灭受其控制的照明灯，或者建立与照明开关的配对关系。所述灯栅控制器可以安装在照明灯的两端、或者灯栅/灯盘的内部，无需对现有的回路布线进行改动，即可实现照明系统的改造。所述照明开关可以与一个或多个灯栅控制器建立灵活的配对关系，因此可动态调整照明开关所控制的照明区域和照明灯数，从而实现灵活的分区、分亮度照明的目的，方便照明系统的改装和使用，如图2所示，一个照明开关可以与N（N为自然数）个灯栅控制器建立配对关系，从而可间接控制与其建立配对关系的灯栅控制器所控制的照明灯。同时，所述照明开关可以采集实时的光强数据，并根据光强数据生成对至少一个照明灯进行精细化控制的控制命令，并将控制命令无线传送至灯栅控制器，由灯栅控制器执行对照明灯的控制命令，因此还可根据实时采光效果实现对照明灯进行智能化和精细化控制，优化节能效果。

具体的，所述第一无线收发单元和第二无线收发单元可以同时是但不限于同时是WiFi收发器、Zigbee收蓝牙收发器和射频收发器等其它无线收发器中的任一一种。所述收发器可以是包括天线、低噪声放大器、功率放大器和滤波器等器件的射频前端电路，也可以是包括射频前端电路以及后续实现解调和调制等功能的电路。

具体的，所述单片机单元采用片上系统芯片CC2530。所述CC2530芯片是一种应用于2.4GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE等应用的片上系统（SOC）开发芯片，具有处理能力强、功率小和配置外围元件少等优点，能够以非常低的总材料成本建立强大的网络节点，因此适用于本实施例。作为进一步优化的，在本实施例中，所述第一无线收发单元为ZigBee收发器，可直接兼容所述片上系统芯片CC2530。

具体的，所述照明开关还包括配置在电路底板上的时钟单元，所述时钟单元连接单片机单元。所述时钟单元用于为单片机单元提供本地时间信息，通过单片机单元对本地时间信息的处理，可以实现照明开关的定时开关灯或者延时关灯功能。

具体的，所述按键模块只设置有一个按键。所述照明开关中的单片机单元可以通过时间对比方式，识别单个按键的单击、双击和长按等手动操作行为，进而产生相应的控制命令：开启照明灯、熄灭照明灯和进入配对模式，因此只需一个按键即可实现照明开关的所有预设功能，简化操作，优化用户的夜间体验。

具体的，所述控制单元设有一个火线输入端、一个零线输入端，四个火线输出端和一个零线输出端。如图2所示，一个火线输出端和零线输出端可连接一个独立的照明灯，因此所述控制单元可连接至少一个照明灯（此时另外3个火线输出端闲置）或至多四个照明灯，在接收到来自照明开关的控制命令后，可实现多级亮度的精细化照明控制。举例的，如图3所示，在本实施例中，灯栅控制器1中的控制单元连接有3个照明灯（有一个火线输出端闲置），可实现三级亮度的精细化照明控制：只开启其中一个照明灯，提供一级亮度照明；开启其中两个照明灯，提供二级亮度照明；开启三个照明灯，提供三级亮度照明。

上述实施例提供的所述方便节能的照明系统，具有如下有益效果：（1）在现有回路布线的基础上，所述照明开关可与一个或多个灯栅控制器建立灵活的配对关系，进而可动态调整其控制的照明区域和照明灯数，从而实现灵活的分区、分亮度照明的目的，方便照明系统的改装和使用，用户体验更好；（2）所述照明开关可根据实时的光强数据，生成对至少一路照明灯的进行精细化控制的控制命令，并将控制命令无线传送至灯栅控制器执行，从而可根据实时采光效果实现对照明灯进行智能化和精细化控制，优化节能效果。（3）所述照明开关可在其配对控制的照明区域内随意布置，相比较于集中控制的传统照明开关，在定时关灯后，用户可以快速找到照明开关，并重新开启照明灯，优化用户的夜间体验；（4）所述照明开关具有定时关灯功能和手动关灯功能，当用户离开时可以主动通过所述照明开关熄灯，使用更方便，节能效果更好。

如上所述，可较好的实现本实用新型。对于本领域的技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出不同形式的实现方便节能的照明开关及照明控制系统并不需要创造性的劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种实现方便节能的照明开关，包括电路底板，其特征在于，还包括：配置在电路底板上的单片机单元、按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元；

   所述单片机单元分别连接按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元。

2.如权利要求1所述的一种实现方便节能的照明开关，其特征在于，所述第一无线收发单元为WiFi收发器、Zigbee收发器、蓝牙收发器和射频收发器中的任一一种。

3.如权利要求1所述的一种实现方便节能的照明开关，其特征在于，所述单片机单元采用片上系统芯片CC2530。

4.如权利要求1所述的一种实现方便节能的照明开关，其特征在于，所述照明开关还包括配置在电路底板上的时钟单元，所述时钟单元连接单片机单元。

5.一种实现方便节能的照明控制系统，其特征在于，包括照明开关和灯栅控制器；

   所述照明开关包括电路底板和配置在电路底板上的单片机单元、按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元，所述单片机单元分别连接按键单元、光强传感单元和第一无线收发单元；

   所述灯栅控制器包括用于控制照明灯开启/熄灭的控制单元和连接控制单元的第二无线收发单元。

6.如权利要求5所述的一种实现方便节能的照明控制系统，其特征在于，所述第一无线收发单元和第二无线收发单元同时为WiFi收发器、Zigbee收发器、蓝牙收发器和射频收发器中的任一一种。

7.如权利要求5所述的一种实现方便节能的照明控制系统，其特征在于，所述单片机单元采用片上系统芯片CC2530。

8.如权利要求5所述的一种实现方便节能的照明控制系统，其特征在于，所述照明开关还包括配置在电路底板上的时钟单元，所述时钟单元连接单片机单元。

9.如权利要求5所述的一种实现方便节能的照明控制系统，其特征在于，所述按键模块只设置有一个按键。

10.如权利要求5所述的一种实现方便节能的照明控制系统，其特征在于，所述控制单元设有一个火线输入端、一个零线输入端，四个火线输出端和一个零线输出端。