CN208654587U - 一种光线传感器及智能家居的控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光线传感器及智能家居的控制系统，其中，该光线传感器包括：壳体(1)、太阳能供电单元(5)和至少一个感光元件(2)；壳体(1)外侧设置有至少一个粘接部件(3A)或者吸附部件(3B)；所述至少一个感光元件(2)被设置为至少可接收室外自然光线；所述太阳能供电单元(5)至少部分朝向室外设置，所述太阳能供电单元(5)与所述感光元件(2)耦接，为所述感光元件(2)提供电源。本申请能够简化光线传感器的安装方式。

Description

一种光线传感器及智能家居的控制系统

技术领域

本申请属于光照检测技术领域，具体涉及一种光线传感器及智能家居的控制系统。

背景技术

目前，智能技术越来越广泛地被应用在生活中，比如智能家居，其是通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等) 连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等功能。对于照明控制或者窗帘控制来说，光线传感器就显得尤为重要，但是目前智能家居所使用的光线传感器都是直接安装在室内，通过布线或者打孔等方式将其固定，安装方式比较复杂。此外，现有技术中的光线传感器通常使用电力线与被控设备连接来获取能源和实现控制功能，该方式也给光线传感器的安装和使用带来了不便。

实用新型内容

(一)实用新型目的

针对现有技术的上述缺陷，本申请的目的是提供一种安装便利、不受电力线限制的光线传感器及智能家居的控制系统。

(二)技术方案

为解决上述问题，本申请的第一方面提供了一种光线传感器，包括：壳体、太阳能供电单元和至少一个感光元件；其中，所述壳体外侧设置有至少一个粘接部件或者吸附部件；所述至少一个感光元件被设置为至少可接收室外自然光线；所述太阳能供电单元朝向室外设置，所述太阳能供电单元与所述感光元件耦接，为所述感光元件提供电源。

可选地，所述壳体为多面体，所述粘接部件或吸附部件设置在所述多面体的其中一个面上；所述粘接部件或吸附部件的一面与所述壳体固定连接，另一面用于粘接或真空吸附至预设位置。

可选地，所述至少一个感光元件还被设置为可接收室内光线。

可选地，所述感光元件设置在所述壳体朝向光源的表面上；或者，所述感光元件设置在所述壳体内部，通过设置在所述壳体表面上的至少一个透光部位来接收光线。

可选地，所述预设位置包括：门窗的玻璃、窗台或门窗的支撑结构。

可选地，所述太阳能供电单元包括：太阳能发电组件和充电电池；其中，太阳能发电组件设置在壳体的外侧，所述太阳能发电组件与所述粘接部件或者所述吸附部件位于所述壳体的同一个面上；所述充电电池设置在所述壳体内部，所述太阳能发电组件与充电电池连接。

可选地，所述太阳能发电组件与所述充电电池之间还设置有充电管理器，所述充电管理器分别与所述太阳能发电组件和所述充电电池连接。

可选地，还包括：微处理器和通讯模块；其中，所述微处理器与所述感光元件和所述通讯模块连接，根据所述感光元件的感测结果信号生成智能控制信号，通过所述通讯模块将所述智能控制信号发送给被控设备。

可选地，还包括：开关，设置在所述壳体上，且连接至所述微处理器，用于接收对所述光线传感器的手动控制信号。

根据本申请的另一个方面，还提供一种智能家居的控制系统，包括如前所述的光线传感器和受所述光线传感器控制的至少一个智能家居设备。

(三)有益效果

本申请的上述技术方案具有如下有益的技术效果：通过在光线传感器的壳体的外侧设置至少一个粘接部件或者吸附部件，将光线传感器粘贴或者吸附在玻璃上进行安装，避免了现有技术中需要布线或者打孔，能够简化安装方式；同时通过太阳能供电方式解决能源问题，进一步保证了安装和使用的便利性，提升了用户体验。

附图说明

图1是根据本申请第一实施方式提供的一种光线传感器安装在玻璃上的外部结构示意图；

图2是根据本申请第一实施方式提供的一种光线传感器安装在玻璃上的状态示意图；

图3是根据本申请第二实施方式提供的一种光线传感器的内部结构示意图。

附图标记：

1：壳体；2：感光元件；3A：粘接部件；3B：吸附部件；4：透光部位； 5：太阳能供电单元；51：太阳能发电组件；6：充电电池；7：充电管理器；8：微处理器；9：通讯模块；10：开关；11：指示灯；12：玻璃。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本申请进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本申请的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本申请的概念。

本申请的光线传感器主要是家用，典型地，是应用在智能家居上，例如窗帘的智能控制或者室内灯光的智能控制。目前，现有技术的光线传感器一般是根据室内光照强度来调节室内灯光，而本申请提供的光线传感器可根据室外和/或室内光线来实现智能控制。具体请参见以下实施例的介绍：

需要说明的是，本申请以下所称粘接面均是指壳体1上设置有粘接部件或者吸附部件的面。

如图1所示，在本申请的一个实施例中，提供了一种光线传感器，包括：壳体1、太阳能供电单元5和至少一个感光元件2(图1、2中未示出)；其中，壳体1外侧设置有至少一个粘接部件3A或者吸附部件3B；所述至少一个感光元件被设置为至少可接收室外自然光线；所述太阳能供电单元5至少部分朝向室外设置，所述太阳能供电单元5与所述感光元件2耦接，为所述感光元件2提供电源。

其中，在本申请的实施例中，壳体1为多面体，粘接部件3A或吸附部件 3B设置在多面体的其中一个面上；粘接部件3A或吸附部件3B的一面与壳体 1固定连接，另一面用于粘接或真空吸附至预设位置。

本申请的一个实施例中，光线传感器通过感测室外光线强度来为智能家居提供控制参数，其至少有一面需设置为朝向室外以接收自然光线。原则上，该光线传感器可设置在室内或室外，不过为更好地保护设备，优选在室内设置所述光线传感器。此外，本申请实施例中的光线传感器通过粘接部件或吸附部件进行安装固定，原则上其可以安装于任何可接收到室外自然光线的位置，比如门窗的玻璃上、窗台上或门窗的支撑结构上等。当然，在最优选的实施例中，如图2所示，可将光线传感器粘接或者真空吸附至门窗(尤其是窗户)的玻璃12(室内的一侧)上进行安装。粘接部件3A可以是不干胶、双面胶等胶黏物，吸附部件3B可以是吸盘等能够实现真空吸附的部件，壳体 1通过粘接部件3A或者吸附部件3B将整个光线传感器粘贴或者吸附到被安装物上进行安装。例如：壳体1通过双面胶粘接至被安装物，则双面胶的一面粘接至壳体1上，另一面用于粘接至被安装物，其中，粘接部件3A的另一面上可以预先粘接有保护膜，待安装时将其撕去再进行安装。再例如：壳体 1通过吸盘吸附至被安装物，则吸盘的底面与壳体固定连接，而吸附面则在安装时吸附至被安装物上。

在该实施例中，进一步地，至少有一个感光元件2用于感测室外光线强度，太阳能供电单元5也主要通过室外太阳光获得能源，故优选地，至少有一个感光元件2和太阳能供电单元5一起设置在所述壳体1朝向室外的一面上。或者可选地，感光元件2设置在壳体1内，在壳体1上设置有朝向室外的透光部位4(比如开口、透明保护层和/或导光部件等)，透光部位4将接收到的光线导向壳体1内部的感光元件2。其中，感光元件2可以是光敏电阻，用来检测光照强度。

在本申请的另一个实施例中，光线传感器还可进一步通过感测室内光线强度来为智能家居提供控制参数。故可选地，本申请实施例中的光线传感器还包括接收室内光线的感光元件2。该接收室内光线的感光元件可以是朝向室内设置、直接接收光线的感光元件；还可以是设置在壳体内、接收朝向室内的透光部位引入的光线的感光元件。在后一种实施方式下，接收室外光线和接收室内光线的感光元件可以是同一个感光元件，仅通过不同设置方式的透光部位来获得室外光线和/或室内光线。

具体地，透光部位4可以是设置在壳体1上与粘接部件3A或者吸附部件 3B相同的一侧，也可以是不同侧。在一个实施方式中，透光部位4与粘接部件或吸附部件设置在壳体1的同一个面上，此时，感光元件2只能检测到室外光照强度，则在安装时，需要将光线传感器安装在窗户玻璃等能够接收到室外光照的地方；在另一个实施方式中，透光部位4与粘接部件或者吸附部件设置在壳体1相对的两个面上，此时，感光元件2只能检测到室内光照强度，则在安装时可将光线传感器安装在室内最需要进行光线控制的地方，比如用户的主要生活区域；在又一个实施方式中，透光部位4还可以设置在壳体1的侧面上，即除去设置粘接部件或者吸附部件的面及其与之相对的面之外的其他面，由于此时，透光部位并不位于粘接面上，因此，感光元件2可以根据安装方式检测到室内光照强度或者室外光照强度。现有技术中的光线传感器由于一般安装在室内的墙上，因此，检测过程中容易受到人为因素干扰，比如：窗帘被拉上，人经过光线传感器时将其遮挡，或受其他室内光源影响都会导致光线检测结果不准，造成误判进而导致误控制。因而，本申请优选将透光部位4与粘接部件或吸附部件设置在壳体1的同一个面上，或者透光部位4还可以设置在壳体1的侧面上。

透光部位4可以是光线检测孔，即在壳体1的其中一个面上(例如粘接面)设置的通孔，感光元件位于壳体1内部，该方式可以在不影响光线检测的情况下对感光元件形成一定保护，也不占用太多壳体表面积。透光部位4 与粘接部件或吸附部件位于壳体1的同一个面上，当光线传感器安装至玻璃上时，透光部位被玻璃覆盖，光线透过光线检测孔被感光元件2感测，既不会影响光照检测，还可以防止灰尘进入，以免对壳体1内部的电路造成影响。当然，在其他可选的实施例中，当粘贴在门窗的玻璃上时，由于玻璃本身也可对感光元件2形成保护，故可将感光元件2直接设置在壳体贴附玻璃那侧的表面上而省略透光部位4。

在一个实施例中，壳体1为多面体，例如：长方体或者正方体，则粘接部3或者吸附部件3B可以设置在壳体1的边缘位置处，例如：粘接部件3A 或者吸附部件3B为两个，将其分别靠近壳体1一面的两侧设置。

进一步，为了不影响壳体1的外观，以及节省空间，则可以将透光部位 4设置在壳体1的边角处。

另外，现有技术中通常采用连接电力线的方式供电，或者通过可更换的电池供电，因此，需要在安装位置预留电源或者定期更换电池，给安装和使用造成很多不便。在本申请的实施例中，通过太阳能供电单元供电，提升了光线传感器的便利性和易用性。具体请参见以下实施方式的介绍：

如图3所示，本申请实施例中的光线传感器，其太阳能供电单元5包括：太阳能发电组件51和充电电池6；其中，太阳能发电组件51设置在壳体1 的外侧，太阳能发电组件51与粘接部件3A或者吸附部件3B位于壳体1的同一个面上，充电电池6设置在壳体1内部，太阳能发电组件51与充电电池6 连接。充电电池6可以选择锂电池。

其中，太阳能发电组件51可以选择薄膜太阳能电池，薄膜太阳能电池一方面足够薄，不会给光线传感器整体带来厚度的增加，使得整个结构轻巧便携。并且不再需要在安装位置预留电源或者定期更换电池。太阳能发电组件 51可以通过粘贴的方式固定在壳体1外侧，也可以通过螺栓进行固定。

另一方面，由于太阳能发电组件51需要接收太阳能，并将太阳能转化为电能，因此，当光线传感器安装时，需要将太阳能发电组件51设置为朝向壳体1的室外侧。当光线传感器粘接至玻璃上时，太阳能发电组件51需要与粘接部件或者吸附部件设置在壳体1的同一个面上。此时，可以仅在壳体1的边缘位置处设置粘接部件或者吸附部件，且其余部位均铺设为太阳能发电组件51，进一步，还可以在壳体1粘接面的某一个边角处预留一透光部位，或者是在壳体1粘接面向外延伸出一块，预留给透光部位，大小和形状与光线检测孔匹配。

太阳能发电组件51接收太阳能，并将其转化为电能储存至充电电池6 中，进而通过充电电池6为光线传感器内部的耗电元件供电。

其中，太阳能发电组件51与充电电池6之间还设置有充电管理器7，充电管理器7分别与太阳能发电组件51和充电电池6连接。当室外光照强度达到最低充电门限时，充电管理器7根据室外光照强度自动调节充电电流开始充电。若未达到最低充电门限，则不进行充电。另外，充电管理器一方面可以对太阳能电池的输出电压进行调节，保证能够在各种情况下正常充电，另外一方面对电池放电进行稳压管理。充电管理器可以采用电源管理芯片。在光照充足的情况下30分钟即可充满电量。

在一个实施方式中，光线传感器内部还设置有微处理器8和通讯模块9，通讯模块9和感光元件2均连接至微处理器8。进一步，感光元件2实时且持续感测光照强度，进而将光照强度的感测结果发送至微处理器8，微处理器8根据感测结果产生智能控制信号。通讯模块9则接收微处理器8产生的智能控制信号并将其发送给被控设备；典型的被控设备比如智能照明设备、智能窗帘等智能家居设备。

其中，通讯模块9优选为无线通讯模块，比如蓝牙、ZigBee、红外、射频(RF，RadioFrequency)、WiFi、GPRS、3G、4G或5G通讯模块，采用无线通讯模块可以进一步摆脱有线线路的限制，使得光线传感器和智能家居的安装不再受到彼此位置的限制。

更优选地，无线通讯模块可采用自组网通讯模式，自组网通讯是不需要基站设备作为中间节点，而由各个终端直接形成一个通信网络，在通信网络自身新增终端节点或者减少终端节点时也可自动实现重新组网；显然，自组网通讯可以给设备间的互联通讯带来更大的自由度。当然，在本申请的实施例中，采用传统组网模式的通讯方式也是可行的，在此不对具体组网模式进行限制。

此外，而由于检测到的光照强度并不总是能够达到控制条件，如果将每次的检测数据都进行通讯、上报至控制系统，就会造成较大的功耗，因此，为了降低功耗，可以对微处理器进行设置，只有在达到某种条件时才上报该检测数据，即设定一阈值，若检测到的光照强度达到设定阈值，则将该检测数据上报，若未达到设定阈值，则不进行上报。在一个应用场景中，例如：原本室内开着灯，若光线传感器检测到室外光线变好了，即光照强度达到不需要开灯的设定值，则光线传感器上报信息，控制系统控制灯光自动关闭；而原本室内关着灯，若光线传感器检测到室外光线变差了，即当光照强度低于不需要开灯的设定值，则光线传感器上报信息，控制系统进而根据一些信息判断家中是否有人，如果有人在家则自动打开灯光，反之不开。

假如白天用户在家想睡觉，拉上了窗帘，而由于本申请的光线传感器可以安装在玻璃上，检测的是室外光照强度，因此，不会对光线传感的工作造成影响，传感器不会自动开灯。夜间用户无论在室内关灯或开灯，也不会影响光线传感器对室外光线的判断。而即使室内有人自动，或者窗帘拉上，都不会影响其检测。

本申请的光线传感器虽然具有安装简单，不容易受到干扰，且无需电源供电，更不用充电或换电池等优势，但是由于其测量的不是室内实际光线情况，而是室外光线情况，因此有时候在一些房间，虽然窗户上光线很亮，但是由于窗户小或者其他因素，房间内亮度并不好，故而会造成误判，因此，本申请的光线传感器允许用户进行配置，从而消除实际室内环境下的误差。

亦即本申请实施例的光线传感器还可包括接收手动控制信号的器件；比如，在壳体1上设置一开关10，且连接至微处理器8，用户可以通过按触该开关10来对光线传感器进行一定配置。典型地，当用户长按开关时，可启动通讯模块进行组网设置等操作；当然，对光线传感器进行配置也可通过其他手段进行，比如通过有线和/或无线输入控制信息实现，在此不对配置方式做具体的限制。通过低功耗技术，可以使本申请的充电电池工作7天，开关10 可以是以按钮的形式嵌入在壳体1侧面。感光元件2、微处理器8和通讯模块9都由充电电池来供电。

壳体1上还可以设置一指示灯11，用于指示光线传感器、尤其是通讯模块的工作状态。指示灯可以设置在壳体1的侧面或者设置在与粘接部件或吸附部件相对的面上，尽量使其朝向室内侧，这样更加显眼，使得人可以清楚了解光线传感器的工作状态。指示灯11可以与开关10设置在壳体1的同一侧，也可以设置在不同侧。典型地，为进一步节省能量，指示灯11可以采用在平时长灭，通过按钮进入组网模式时持续闪烁，在数据通讯时闪一下等方式工作。

本申请还提供一种智能家居的控制系统，包括前述的光线传感器和受所述光线传感器控制的至少一个智能家居设备。智能家居设备通常有其对应的控制器甚至驱动器，比如若控制对象为窗帘，则光线传感器将检测数据发送至控制器，控制器形成控制指令发送至驱动器，驱动器驱动窗帘打开或关闭。

本申请旨在提供一种光线传感器及智能家居的控制系统，具有以下有益效果：

(1)通过在壳体1外侧设置有至少一个粘接部件3A或者吸附部件3B，能够简化安装方式，不再需要打孔或者布线来安装；

(2)光线传感器粘贴或者吸附在玻璃上，可以准确检测室外光线，而不会受到室内光源干扰或者窗帘遮挡等因素的影响；此外，光线传感器优选安装在玻璃室内的一侧，避免受到恶劣天气的影响；

(3)光线传感器采用无线通讯技术进行数据通讯，进一步减少设备安装受线路的影响；

(4)微处理器并不将每次的检测数据都上报，而是在达到设定条件时才上报，因此，能够降低功耗；

(5)通过太阳能发电组件对可充电电池充电再对耗电元件供电，避免了现有技术中采用固定电源或者电池供电，需要在安装位置预留电源或者定期更换电池的问题；

(6)更优选地，采用自组网通讯方式进行点对点和/或广播群发通讯，可以实现通讯的自动中继传输，消除信号不良情况的影响；

(7)透光部位4与粘接部件或吸附部件位于壳体1的同一个面上，当光线传感器安装至玻璃上时，透光部位能够被玻璃挡住，还可以防止灰尘进入，对壳体1内部的电路造成影响。

应当理解的是，本申请的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本申请的原理，而不构成对本申请的限制。因此，在不偏离本申请的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。此外，本申请所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种光线传感器，其特征在于，包括：壳体(1)、太阳能供电单元(5)和至少一个感光元件(2)；其中，

所述壳体(1)外侧设置有至少一个粘接部件(3A)或者吸附部件(3B)；

所述至少一个感光元件(2)被设置为至少可接收室外自然光线；

所述太阳能供电单元(5)至少部分朝向室外设置，所述太阳能供电单元(5)与所述感光元件(2)耦接，为所述感光元件(2)提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种光线传感器，其特征在于，所述壳体(1)为多面体，所述粘接部件(3A)或吸附部件(3B)设置在所述多面体的其中一个面上；

所述粘接部件(3A)或吸附部件(3B)的一面与所述壳体(1)固定连接，另一面用于粘接或真空吸附至预设位置。

3.根据权利要求1所述的一种光线传感器，其特征在于，所述至少一个感光元件(2)还被设置为可接收室内光线。

4.根据权利要求1或3所述的一种光线传感器，其特征在于，所述感光元件(2)设置在所述壳体(1)朝向光源的表面上；或者，

所述感光元件(2)设置在所述壳体(1)内部，通过设置在所述壳体(1)表面上的至少一个透光部位来接收光线。

5.根据权利要求2所述的一种光线传感器，其特征在于，所述预设位置包括：门窗的玻璃、窗台或门窗的支撑结构。

6.根据权利要求1所述的一种光线传感器，其特征在于，所述太阳能供电单元(5)包括：太阳能发电组件(51)和充电电池(6)；其中，

太阳能发电组件(51)设置在壳体(1)的外侧，所述太阳能发电组件(51)与所述粘接部件(3A)或者所述吸附部件(3B)位于所述壳体(1)的同一个面上；

所述充电电池(6)设置在所述壳体(1)内部，所述太阳能发电组件(51)与充电电池(6)连接。

7.根据权利要求6所述的一种光线传感器，其特征在于，所述太阳能发电组件(51)与所述充电电池(6)之间还设置有充电管理器(7)，所述充电管理器(7)分别与所述太阳能发电组件(51)和所述充电电池(6)连接。

8.根据权利要求1所述的一种光线传感器，其特征在于，还包括：微处理器(8)和通讯模块(9)；其中，

所述微处理器(8)与所述感光元件(2)和所述通讯模块(9)连接，根据所述感光元件(2)的感测结果信号生成智能控制信号，通过所述通讯模块(9)将所述智能控制信号发送给被控设备。

9.根据权利要求8所述的一种光线传感器，其特征在于，还包括：

开关(10)，设置在所述壳体上，且连接至所述微处理器(8)，用于接收对所述光线传感器的手动控制信号。

10.一种智能家居的控制系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的光线传感器和受所述光线传感器控制的至少一个智能家居设备。