CN209767874U - 一种投光灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种投光灯。该投光灯包括：发光模块；微波感应模块，包括微波信号发射单元和微波信号接收单元；微波信号发射单元用于产生并发射微波发射信号；微波信号接收单元用于接收被反射回的微波反射信号；微波信号发射单元和微波信号接收单元用于基于投光灯所处的环境产生自激振荡信号；处理模块，分别与微波感应模块和发光模块连接，用于接收并记录自激振荡信号的振荡频率值，以及接收微波信号接收单元实时接收的微波反射信号的实时频率值；处理模块还用于在振荡频率值与所述实时频率值的差值的绝对值大于预设值时，控制发光模块发光。本实用新型实施例提供的投光灯，实现了对发光模块的自动控制，提高了投光灯的可靠性和感应精度。

Description

一种投光灯

技术领域

本实用新型实施例涉及投光灯技术领域，尤其涉及一种投光灯。

背景技术

投光灯，又称泛光灯，是一种用于照明，并能够使指定被照面上的照度高于周围环境的灯具。投光灯可以适用于各种大型施工作业现场、工程机械、停车场、桥梁、江河堤岸和广场园林景观照明等场所。

但是，投光灯在使用过程中，经常出现有人开却无人关的现象，造成电能的浪费，也缩短了投光灯的正常使用寿命。为此，智能投光灯应运而生；智能投光灯主要是利用热释红外感应探头探测人体或车辆等的移动，当人体或车辆等进入检测范围内后，智能投光灯自动开启，为行人或车辆提供照明，待人体或车辆等离开检测范围后，智能投光灯自动熄灭，投光灯的开启和熄灭均无需人工控制，因而能够杜绝投光灯有人开却无人关的现象。

但是，热释红外感应探头受使用环境温度和湿度影响大，容易造成损害。并且，热释电红外感应探头包括菲涅尔透镜，但菲涅尔透镜的感应角度常小于 120°；菲涅透镜长时间暴露在公共场所时，透镜表面容易积灰，感应距离会大大缩短。因此，热释红外感应灯在不同的环境下可靠性和感应精度均不佳，严重制约了投光灯适用范围。

实用新型内容

本实用新型提供一种投光灯，以提高投光灯的可靠性和感应精度。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种投光灯，包括：

发光模块；

微波感应模块，包括微波信号发射单元和微波信号接收单元；所述微波信号发射单元用于产生并发射微波发射信号；所述微波信号接收单元用于接收被反射回的微波反射信号；所述微波信号发射单元和所述微波信号接收单元用于基于所述投光灯所处的环境产生自激振荡信号；

处理模块，分别与所述微波感应模块和所述发光模块连接，用于接收并记录所述自激振荡信号的振荡频率值，以及接收所述微波信号接收单元实时接收的微波反射信号的实时频率值；所述处理模块还用于在所述振荡频率值与所述实时频率值的差值的绝对值大于预设值时，控制所述发光模块发光。

进一步地，所述投光灯还包括电源模块；

所述电源模块分别与所述发光模块和所述微波感应模块连接，用于为所述发光模块、所述微波感应模块和所述处理模块供电。

进一步地，所述电源模块包括多个并联的蓄电池。

进一步地，所述投光灯还包括升压电路；

所述升压电路的输入端与所述电源模块连接，所述升压电路的输出端与微波感应模块连接。

进一步地，所述投光灯还包括光伏组件；

所述光伏组件的输出端与所述蓄电池连接，用于为所述蓄电池充电。

进一步地，所述光伏组件的输出端还与所述发光模块连接，用于为所述发光模块供电；和/或，

所述光伏组件的输出端还与所述升压电路连接，用于通过所述升压电路为所述微波感应模块供电。

进一步地，所述微波感应模块包括微波信号发射管和微带天线；

所述微波信号发射管用于产生所述微波发射信号，并通过所述微带天线发射所述微波发射信号；

所述微波信号发射管还用于接收被反射回的所述微波反射信号。

进一步地，所述处理模块包括微波芯片。

进一步地，所述发光模块包括逻辑驱动电路以及与所述逻辑驱动电路连接的至少一个LED灯珠；

所述逻辑驱动电路用于控制所述LED灯珠的亮度模式。

进一步地，所述投光灯还包括红外遥控器以及与所述红外遥控器无线连接的红外接收模块；

所述红外接收模块还与所述逻辑驱动电路连接，用于接收所述红外遥控器提供的控制信号，并将所述控制信号发送至所述逻辑驱动电路。

本实用新型实施例提供的投光灯，通过设置发光模块、微波感应模块和处理模块，根据微波感应模块产生的微波信号的变化，判断是否有人体或车辆等经过投光灯附近，并在人体或车辆经过时，处理模块控制发光模块发光，在没有人体或车辆等经过时，处理模块控制发光模块熄灭，实现了对发光模块的自动控制，提高了投光灯的可靠性和感应精度。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的投光灯的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一投光灯的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的微波感应模块的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的发光模块的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的又一投光灯的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的投光灯的结构示意图。具体地，该投光灯包括：发光模块101；微波感应模块102，包括微波信号发射单元112和微波信号接收单元122；微波信号发射单元112用于产生并发射微波发射信号；微波信号接收单元122用于接收被反射回的微波反射信号；微波信号发射单元112 和微波信号接收单元122用于基于投光灯所处的环境产生自激振荡信号；处理模块103，分别与微波感应模块102和发光模块101连接，用于接收并记录自激振荡信号的振荡频率值，以及接收微波信号接收单元122实时接收的微波反射信号的实时频率值；处理模块103还用于在振荡频率值与实时频率值的差值的绝对值大于预设值时，控制发光模块101发光。

具体地，当微波感应模块102工作时，微波信号发射单元112可以发射一定频率的微波发射信号；在投光灯附近的环境中，通常会存在一定的障碍物，当微波发射信号遇到障碍物以后，会发生反射，微波信号接收单元122可以接收被反射回的微波反射信号。当投光灯所处的环境中没有人或车辆等移动物体存在时，投光灯处于静态环境，在微波感应模块102开启并工作一段时间后，基于投光灯所处的静态环境，微波信号发射单元112发射的微波发射信号、微波信号接收单元122接收到的微波反射信号可以相互影响并影响微波信号发射单元112发射的微波发射信号的频率，并最终形成自稳态的自激振荡。此时，微波信号发射单元112发射的微波发射信号将固定于某一频率值。

需要说明的是，微波感应模块102最终形成的自激振荡信号的振荡频率值，与微波感应模块102以及投光灯所处的静态环境有关；并且，当投光灯工作于不同的环境中时，最终形成的自激振荡信号的振荡频率值往往存在一定的差异。另外，由于微波信号(包括微波发射信号和微波反射信号)在空气中传播时会发生一定的衰减，当微波发射信号被较远处的障碍物反射时，被微波信号接收单元122接收到的微波反射信号的强度会非常微弱，不足以对自激振荡信号的振荡频率值产生影响。因此，自激振荡信号的振荡频率值还与微波信号发射单元112的功率有关，当微波信号发射单元112的功率较大时，较远处的障碍物也会对自激振荡的频率产生影响。如果微波发射信号没有遇到障碍物，则微波发射信号可以一直向远离投光灯的方向传播。因此，本实施例所说的环境，应该理解为，能够扩散微波发射信号的空间，以及能够反射回一定强度的微波发射信号，并对自激振荡信号的振荡频率值产生影响的所有的障碍物的总和所构成的环境。

当有人体或车辆等路过投光灯所处的环境时，人体或车辆等可以反射微波，并且，由于多普勒效应，被移动的人体或车辆等反射的微波反射信号，其频率会相对自激振荡信号的振荡频率值发生一定的变化。具体来说，向靠近投光灯的方向移动的人体或车辆等，反射回来的微波反射信号的实时频率值会变大，向远离投光灯的方向移动的人体或车辆等，反射回来的微波反射信号的实时频率值会变小。因此，当有人体或车辆等经过时，微波信号接收单元122接收到的微波反射信号的实时频率值，往往不同于自激振荡信号的振荡频率。处理模块103可以包括存储单元和比较器，存储单元可以存储当前微波感应模块102 形成的自激振荡信号的振荡频率值，并把该振荡频率值输出至比较器的其中一个输入端；同时，比较器的另一个输入端接收微波信号接收单元122实时采集的微波发射信号的实时频率值。当没有人体或车辆经过时，比较器的两个输入端输入的微波信号的频率值相同，比较器不会产生信号输出，发光模块101不会工作。当有人体或车辆等经过时，比较器的上述两个输入端输入的信号的频率值会存在一定的差值，且振荡频率值与实时频率值的差值的绝对值大于预设值，此时，比较器可以产生信号输出，处理模块103可以据此判断有人体或车辆等经过，进而输出控制发光模块101发光的信号。

相比应用热释红外电感应技术的投光灯，本实施例提供的基于微波感应技术的投光灯的感应距离较长，通常，感应距离可以大于10m，感应角度也较大，可以大于170°；并且，微波感应模块102可以采用隐藏的方式安装，因而能够不受环境温度、湿度等的影响，具有可靠性高、感应精度高和安装方便等特点。

本实用新型实施例提供的投光灯，通过设置发光模块、微波感应模块和处理模块，根据微波感应模块产生的微波信号的变化，判断是否有人体或车辆等经过投光灯附近，并在人体或车辆经过时，处理模块控制发光模块发光，在没有人体或车辆等经过时，处理模块控制发光模块熄灭，实现了对发光模块的自动控制，提高了投光灯的可靠性和感应精度。

图2是本实用新型实施例提供的另一投光灯的结构示意图。可选地，请参考图2，本实施例提供的投光灯还包括电源模块104；电源模块104分别与发光模块101和微波感应模块102连接，用于为发光模块101、微波感应模块102 和处理模块103供电。

具体地，发光模块101、微波感应模块102和处理模块103在工作时，往往都需要电能驱动，利用电源模块104，可以为发光模块101、微波感应模块 102和处理模块103提供工作电能。

可选地，电源模块104包括多个并联的蓄电池。

具体地，一方面，蓄电池可以反复充电和放电，可以多次使用，相比依靠外接220V的交流电驱动的投光灯，本实施例提供的投光灯的应用范围更广泛，可以应用于没有通交流电的野外工地等工况恶劣的环境中。另一方面，多个并联的电池在工作时，相互之间的影响相对较小，电源模块104的总寿命，等于多个电池中寿命最长的电池的寿命。但是，对于由多个电池串联形成的电池组，由于串联电池往往存在循环寿命的问题，电池组的失效往往是从单块电池失效开始的，尤其对于使用时间较长但又不超过使用期限的电池组，如果仅依靠维护人员的日常检查既耗时又不方便，也不符合现代管理的需要。另外，在多个电池串联使用中，往往要求对单个电池的电芯的电压、内阻和容量进行配对，电池电压的不一致影响电池的使用性能(在串联循环使用中，由于容量、内阻不均和单节电池自放电导致各电芯的电压不一致，从而在循环过程中单体电池发生过放电，同样也会导致电池组发生过充电)，甚至会带来一些安全隐患。

可选地，本实施例提供的投光灯还包括升压电路105；升压电路105的输入端与电源模块104连接，升压电路105的输出端与微波感应模块102连接。

一般来说，蓄电池的输出电压比较低，以锂电池为例，常见的锂电池的输出电压普遍在3.2V～3.7V之间。但是，微波信号发射单元112的工作电压通常在7V或7V以上，因此，为了能够利用锂电池驱动微波信号发射单元112，可以在锂电池和微波感应模块102之间设置升压电路105。升压电路105的输入端的电压在3.2V～3.7V之间，但是通过合理设置升压电路105的结构，可以使升压电路105的输出端的电压在7V以上，进而可以正常驱动微波感应模块102 工作。另外，还应当理解，蓄电池可以是锂电池，也可以是锂电池以外的其他类型的电池，本实施例对此不作具体限制。

可选地，本实施例提供的投光灯还包括光伏组件106；光伏组件106的输出端与蓄电池连接，用于为蓄电池充电。

具体地，光伏组件106在光照条件下，可以将光能转化成电能，进而为蓄电池充电。对于处于户外的投光灯，光伏组件106可以在白天等有光照的情况下产生电能，并存储在蓄电池中，以便在夜晚等无光照条件下，利用蓄电池中的电能驱动投光灯工作，可以在无需人工干预的情况下，保证投光灯能够长时间正常工作。

进一步地，当投光灯的发光模块101和微波感应模块102工作于地下室等无光条件时，也可以将光伏组件106设置于有光的地方，光伏组件106将光能转化成电能，以驱动发光模块101和微波感应模块102等工作。因此，可选地，光伏组件106的输出端还与发光模块101连接，用于为发光模块101供电；和/ 或，光伏组件106的输出端还与升压电路105连接，用于通过升压电路105为微波感应模块102供电。

具体地，通过将光伏组件106与发光模块101以及升压电路105连接，当光伏组件106处于光照较好的条件下时，光伏组件106产生的电能不仅可以为蓄电池充电，还可以利用多余的电能驱动发光模块101和微波感应模块102工作。

需要说明的是，由于发光模块101的工作电压与微波信号发射单元112的工作电压相差比较大，而光伏组件106的首要功能是为蓄电池充电，因此，可以将光伏组件106的输出端的输出电压设置成能够与蓄电池相匹配的取值，此时，光伏组件106的输出端的电压与微波信号发射单元112的工作电压相差较大，需要利用升压电路105提高光伏组件106产生的电能的电压。当然，在实际应用中，也可以将光伏组件106的输出电压设置成与微波信号发射单元112 的工作电压向匹配的取值，此时，当利用光伏组件106产生的电能驱动发光模块101时，可以在光伏组件106的输出端和发光模块101之间设置降压电路。在不脱离利用光伏组件106为蓄电池、发光模块101、微波感应模块102以及处理模块103供电的思想的情况下，本实施例对光伏组件106的具体结构，光伏组件106与蓄电池、发光模块101、微波感应模块102以及处理模块103之间的连接关系等不作具体限制。

图3是本实用新型实施例提供的微波感应模块的结构示意图。可选地，请参考图3，本实施例提供的微波感应模块102包括微波信号发射管113和微带天线114；微波信号发射管113用于产生微波发射信号，并通过微带天线114 发射微波发射信号；微波信号发射管113还用于接收被反射回的微波反射信号。

具体地，本实施例提供的微波信号发射管113既可以用于产生并发射微波发射信号，也可以用于接收被反射回的微波反射信号。在发射微波发射信号时，为了提高发射距离和发射效果，可以利用微带天线114发射微波发射信号。可选地，为了提高微波感应模块102在投光灯所处的环境中形成自激振荡的效率，可以将微波信号发射管113产生的微波发射信号的频率的取值范围，设置与大于或等于1GHz，且小于或等于10GHz。优选地，可以将微波信号发射管113产生的微波发射信号的频率的取值范围，设置为大于或等于1.3GHz，且小于或等于2.4GHz。

可选地，请继续参考图2，处理模块103包括微波芯片。

具体地，微波芯片用于存储微波感应模块102形成自激振荡后对应的振荡频率，实时采集微波感应模块102的当前振荡频率，并在当前振荡频率与自激振荡的振荡频率的差值大于预设值时，产生控制发光模块101发光的信号。在满足上述功能的情况下，本实施例提供的处理模块103可以是单片机，或者微处理单元等。

图4是本实用新型实施例提供的发光模块的结构示意图。可选地，请参考图4，发光模块101包括逻辑驱动电路111以及与逻辑驱动电路111连接的至少一个LED灯珠121；逻辑驱动电路111用于控制LED灯珠121的亮度模式。

示例性地，图4示例性地给出了多个阵列排布的LED灯珠121，每个LED 灯珠121与逻辑驱动电路111连接。逻辑驱动电路111可以调整LED灯珠121 的工作模式。例如，在没有人体或车辆经过时，LED灯珠121熄灭，在有人体或行人经过时LED灯珠121的亮度为最大亮度。或者，在没有人体或车辆经过时，LED灯珠121的亮度为最大亮度的20％，在有人体或行人经过时，LED灯珠 121的亮度为最大亮度的80％。通过设置发光模块101的亮度模式，可以在达到在人体或车辆通过时，保证照明效果，又可以节省电能；另外，LED灯珠121 还可以包括其他的亮度模式，本实施例对此不作具体要求。

此外，由于单个LED灯珠在正常工作时的最大亮度有限，为了使发光模块 101的最大亮度达到一定的要求，发光模块101通常包括多个LED灯珠121；但是，为了避免LED灯珠121过多，造成电能浪费，LED灯珠121的数量也不是越多越好。示例性地，发光模块101中LED灯珠121的数量可以大于或等于30，且小于或等于143。当然，这并非对LED灯珠121数量的限制，在实际应用中，可以根据投光灯工作的具体的工况，灵活设置LED灯珠121的数量。

图5是本实用新型实施例提供的又一投光灯的结构示意图。可选地，请参考图5，本实施例提供的投光灯还包括红外遥控器108以及与红外遥控器108 无线连接的红外接收模块107；红外接收模块107还与逻辑驱动电路111连接，用于接收红外遥控器108提供的控制信号，并将控制信号发送至逻辑驱动电路 111。

具体地，通过设置红外接收模块107和红外遥控器108，可以利用红外遥控器108在较远的距离调节发光模块101的亮度模式，当投光灯应用于户外等比较恶劣的工况时，工作人员可以在距离透光等一定的距离以外的安全距离内，调整发光模块101的亮度模式，既可以保证工作人员的安全，又可以及时便捷调整发光模块101的亮度模式，进而达到节省电能的效果。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种投光灯，其特征在于，包括：

发光模块；

微波感应模块，包括微波信号发射单元和微波信号接收单元；所述微波信号发射单元用于产生并发射微波发射信号；所述微波信号接收单元用于接收被反射回的微波反射信号；所述微波信号发射单元和所述微波信号接收单元用于基于所述投光灯所处的环境产生自激振荡信号；

处理模块，分别与所述微波感应模块和所述发光模块连接，用于接收并记录所述自激振荡信号的振荡频率值，以及接收所述微波信号接收单元实时接收的微波反射信号的实时频率值；所述处理模块还用于在所述振荡频率值与所述实时频率值的差值的绝对值大于预设值时，控制所述发光模块发光。

2.根据权利要求1所述的投光灯，其特征在于，所述投光灯还包括电源模块；

所述电源模块分别与所述发光模块和所述微波感应模块连接，用于为所述发光模块、所述微波感应模块和所述处理模块供电。

3.根据权利要求2所述的投光灯，其特征在于，所述电源模块包括多个并联的蓄电池。

4.根据权利要求3所述的投光灯，其特征在于，所述投光灯还包括升压电路；

所述升压电路的输入端与所述电源模块连接，所述升压电路的输出端与微波感应模块连接。

5.根据权利要求4所述的投光灯，其特征在于，所述投光灯还包括光伏组件；

所述光伏组件的输出端与所述蓄电池连接，用于为所述蓄电池充电。

6.根据权利要求5所述的投光灯，其特征在于，所述光伏组件的输出端还与所述发光模块连接，用于为所述发光模块供电；和/或，

所述光伏组件的输出端还与所述升压电路连接，用于通过所述升压电路为所述微波感应模块供电。

7.根据权利要求1所述的投光灯，其特征在于，所述微波感应模块包括微波信号发射管和微带天线；

所述微波信号发射管用于产生所述微波发射信号，并通过所述微带天线发射所述微波发射信号；

所述微波信号发射管还用于接收被反射回的所述微波反射信号。

8.根据权利要求1所述的投光灯，其特征在于，所述处理模块包括微波芯片。

9.根据权利要求1所述的投光灯，其特征在于，所述发光模块包括逻辑驱动电路以及与所述逻辑驱动电路连接的至少一个LED灯珠；

所述逻辑驱动电路用于控制所述LED灯珠的亮度模式。

10.根据权利要求9所述的投光灯，其特征在于，所述投光灯还包括红外遥控器以及与所述红外遥控器无线连接的红外接收模块；

所述红外接收模块还与所述逻辑驱动电路连接，用于接收所述红外遥控器提供的控制信号，并将所述控制信号发送至所述逻辑驱动电路。