CN210579389U - 灯光控制装置和系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种灯光控制装置和系统，涉及光源控制技术领域。该灯光控制装置包括供电单元、通信单元、微控制单元和至少一个电源管理单元，所述供电单元分别与所述微控制单元和所述电源管理单元连接，所述通信单元与所述微控制单元连接；所述供电单元与所述电源管理单元的电源输入端连接，所述电源管理单元输出电能到外部的用电设备；所述微控制单元与所述电源管理单元的控制输入端连接。本申请实施例中光源控制装置通过结合通信单元与微控制单元可以保证灯光控制的准确性，并且该装置成本低且实现简单。

Description

灯光控制装置和系统

技术领域

本申请涉及光源控制技术领域，更具体地，涉及一种灯光控制装置和系统。

背景技术

随着科技的不断发展，照明设备的光效特性持续提高，不同种类的照明设备也随着出现在人们的视野中，例如，建筑照明、车头灯和车尾灯、用于液晶显示设备的背光、闪光灯等，这些这照明设备均有其自身的用途，但是在对这些照明设备进行亮度调整时效果均不是很理想。因此，如何更好的对照明设备的亮度、颜色、冷光以及暖光等进行调节是目前亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提出了一种可进行灯光控制的硬件装置，以改善上述缺陷。

第一方面，本申请实施例提供了一种灯光控制装置，该灯光控制装置包括供电单元、通信单元、微控制单元和至少一个电源管理单元，所述供电单元分别与所述微控制单元和所述电源管理单元连接，所述通信单元与所述微控制单元连接；所述供电单元与所述电源管理单元的电源输入端连接，所述电源管理单元输出电能到外部的用电设备；所述微控制单元与所述电源管理单元的控制输入端连接。

第二方面，本申请提供了一种灯光控制系统，该系统包括灯光控制装置、终端设备和用电设备，其中，所述灯光控制装置的电源管理单元输出电能到外部的用电设备；所述终端设备通过有线或者无线网络与所述灯光控制装置连接。

相对于现有技术，本申请实施例提出了一种灯光控制装置和灯光控制系统，该灯光控制装置包括供电单元、通信单元、微控制单元以及至少一个电源管理单元，其中，供电单元分别与微控制单元和电源管理单元连接，而通信单元则与微控制单元连接，所述供电单元与所述电源管理单元的电源输入端连接，所述电源管理单元输出电能到外部的用电设备，所述微控制单元与所述电源管理单元的控制输入端连接。本申请实施例提出的灯光控制装置中微控制单元通过与通信单元连接可以更好的对外部的用电设备的电能进行调节与控制，且该灯光控制装置的安装成本低。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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示出了本申请一实施例提供的灯光控制装置的结构框图；

图2示出了本申请另一实施例提供的灯光控制装置的结构框图；

图3示出了本申请又一实施例提供的灯光控制装置的结构框图；

图4示出了本申请实施例提供的灯光控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

现有的用电设备(例如照明设备)通常不能直接调节其亮度，如果需要对其亮度进行调节，则需要用户自行购买具有恒流调光功能的控制器，并根据原来照明设备规定的最大电流对其亮度进行调整，其中，最大电流一般在原来照明设备的LED控制盒上，每一个LED通路上配置有一个LED控制盒。具体的，控制器在最大电流范围内通过拨码方式或者改变电阻值的方式对照明设备的亮度进行改变。但是，利用拨码方式对照明设备的亮度进行调整时电流只能根据拨码的方式进行分档选择，无法做到连续的设置，即拨码开关是通过3位或者多位来对照明设备的亮度进行控制，无法做到较精细的控制，并且拨码开关存在人为选择的拨码组合，容易导致照明设备烧坏，同时拨码开关的安装操作较繁琐。而利用可变电阻方式对照明设备亮度进行调整时，如果可变电阻控制不正确很容易导致照明设备无法控制或者烧坏，并且与拨码开关方式类似可变电阻调节方式的安装操作也不方便，其需要对可变电阻进行调整。显然，因为现有的照明设备各色各样，所以会存在恒流调光控制器与照明设备适配的问题。

基于上述问题，发明人在对现有的灯光控制装置进行了一系列的研究，发现了目前的灯光控制装置在使用中的困难点，并考虑了用户在实际应用中的需求，提出了本申请实施例中的灯光控制装置。

下面将通过具体实施例对本申请实施例提供的灯光控制装置进行详细说明。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供了一种灯光控制装置100的结构框图。

本实施例中，灯光控制装置100可以包括供电单元110、通信单元120、微控制单元130和至少一个电源管理单元140，所述供电单元110分别与所述微控制单元130和所述电源管理单元140连接，所述通信单元120与所述微控制单元130连接。

供电单元110可以采用直流电的方式为微控制单元130和多个电源管理单元140供电。在一个实施例中，供电单元110可以是移动电源，例如蓄电池、可充电电池等。另外，从图1可以看出供电单元110可以通过电源管理单元140实现对外部的用电设备供电的功能。

通信单元120可以将其接收的控制信号通过通信输出端传输至微控制单元130，其中，控制信号可以包括PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号的输出最大占空比，PWM信号主要是通过对一系列脉冲的宽度进行调整，等效出所需要的波形(包括形状及幅值)，对模拟信号电平进行数字编码。换句话说，PWM信号可以通过调节占空比的变化来调节信息、能量等的变化，而占空比则是指在一个周期内，信号处于高电平的时间占整个信号周期的百分比，如方波的占空比就是50％，通信单元120可以为通信芯片，例如，可以是TEA1118芯片、Motorola FLEX芯片以及68176芯片等，则通信输出端可以是上述芯片的控制引脚。

微控制单元130可以为电力分配单元(Power Distribution Unit，PDU)，其主要用于接收通信单元120发送的控制信号，并根据该控制信号对外部的用电设备的电量进行控制。微控制单元130可以包括电源输入端，该电源输入端可以是微控制单元130的I/O引脚，即供电单元110可以通过该电源输入端为微控制单元130提供电量，同时微控制单元130可以包括多个控制信号输出端，通过该控制信号输出端微控制单元130可以将控制信号传输至电源管理单元140，进而可以实现对电源管理单元140电源的控制。

在一个实施例中，灯光控制装置100可以包括至少一个电源管理单元140，该电源管理单元140通过电源输入端接收供电单元110发送的电源。电源管理单元140可以是电源管理芯片，电源管理芯片是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片，主要负责识别中央处理器(Central Processing Unit，CPU)供电幅值产生相应的短矩波，推动后级电路进行功率输出。电源管理芯片大致可以分为8类，分别是AD/DC调制芯片、DC/DC调制芯片、功率因数控制PFC预调制芯片、脉冲调制或脉幅调制PWM/PFM控制芯片、线性调制芯片、电池充电和管理芯片、热插板控制芯片以及MOSFET或IGBT的开关功能芯片等。本实施例中电源管理单元140可以接收微控制单元130发送的PWM信号，因此，电源管理单元140是脉冲调制或脉幅调制PWM/PFM控制芯片。

在一些实施方式中，电源管理单元140包含有电源输入端，供电单元110与所述电源管理单元140通过该电源输入端进行连接，所述电源管理单元140可以输出电能到外部的用电设备。另外，电源管理单元140还包括控制输入端，所述微控制单元130通过该控制输入端与所述电源管理单元140进行连接。

图1对应的原理介绍下微控制单元130获取到通信单元120发送的控制信号后，可以将该控制信号发送至电源管理单元140，指示该电源管理单元140对输入至外部的用电设备上的电能进行调控。

本申请实施例提出的灯光控制装置通过结合通信单元、微控制单元、以及电源管理单元可以保证灯光控制的准确性，并且该装置不仅结构简单，而且成本低，符合用户对灯光控制装置的基本要求。

请参阅图2，图2为本申请另一实施例提供的灯光控制装置200的结构框图。

从图2可以看出每个电源管理单元240均包括一个电源输出端，每个所述电源管理单元240的电源输出端与其对应的外部的用电设备进行连接。

在一种实施方式中，所述灯光控制装置200还可以包括功耗侦测单元250，所述功耗侦测单元250可以包括至少一个功耗输入端和功耗输出端，所述功耗侦测单元250通过所述功耗输出端与所述微控制单元230连接，并且所述功耗侦测单元250可以通过所述功耗输入端与所述电源管理单元240的输出端连接。本实施例中功耗侦测单元250用于检测外部的用电设备的功耗信号，当功耗侦测单元250检测到提供到外部的用电设备上的电量比控制装置输出电流参数小或者大，那么相应的可以增加或者减少PWM占空比，再通过电源管理单元将PWM控制信号分别传送至外部的用电设备。其中，控制装置指的是被本申请提出的灯光控制装置200所替代的装置。

本申请实施例提出的一种灯光控制装置通过引入功耗侦测单元可以对外部的用电设备的功耗信号进行实时检测，并通过检测结果可以对输出到外部的用电设备的电能进行相应的调整，如此可以在一定程度上保证对外部的用电设备输入的电能的调整更加灵活。

请参阅图3，图3为本申请另一实施例提供的灯光控制装置300的结构框图。

本实施例中微控制单元330包括功耗侦测单元331和至少一个功耗输入端，所述功耗侦测单元331通过所述功耗输入端与外部的用电设备连接，或者所述功耗侦测单元331也可以通过所述功耗输入端与所述电源管理单元340的输出端连接，显然，功耗侦测单元331的功耗输入端既可以与电源管理单元340的输出端连接又可以与外部的用电设备连接，功耗侦测单331的功耗输入端具体与电源管理单元340输出端连接还是与外部的用电设备连接这里不进行明确限制。因为功耗侦测单元331的功耗输入端、电源管理单元340以及外部的用电设备这三者是连接在同一个电路上的，故功耗侦测单元331选择与哪个装置进行连接这里不进行明确限制。

在一个实施例中，所述灯光控制装置300至少包括两个电源管理单元340。从图3可以看出通信单元320可以通过网关和/或路由器440与终端设备420进行通讯，而终端设备420上则设置有摄像模块421，终端设备420可以利用人工智能算法对摄像模块421采集的影像进行识别得到第一输出电流参数，所述第一输出电流参数是控制装置外壳所标识的输出电流参数，其中，控制装置指的是被本申请实施例提出的灯光控制装置300所替代的装置。终端设备420获取到所述第一输出电流参数后可以将其发送至微控制单元330。此时，微控制单元330可以同时获取第二输出电流，所述第二输出电流是灯光控制装置300上的最大输出电流，可选的，灯光控制装置300预先存储了所述最大输出电流的值，微控制单元330可以利用其获取到的第一输出电流和第二输出电流得到目标控制信号。具体的，可以利用所述第一输出电流除以所述第二输出电流得到目标控制信号，本实施例中微控制单元330可以利用该目标控制信号对所述电源管理单元340上的电流进行控制。

需要说明的是，所述目标控制信号也可以直接通过所述终端设备420获取，即微控制单元330获取到第二输出电流后可以将其发送至终端设备420，指示所述终端设备420根据所述第一输出电流和第二输出电流得到目标控制信号，而后终端设备420再将其获取的目标控制信号发送至微控制单元330。

在另一种实施方式中，通信单元320也可以直接与终端设备420连接，进而实现数据的传输。显然，通信单元320可以利用有线或者无线网络与终端设备取得连接，其中，无线网络可以包括蓝牙、WiFi或者ZigBee等。

本申请实施例提出的一种灯光控制装置中微控制单元可以接收终端设备发送的控制信号，该控制信号可以是终端设备利用人工智能算法获取的，即本申请提出的灯光控制装置在对外部的用电设备的电能进行调整时不仅有效而且更加智能。

请参阅图4，图4为本申请提供的一种灯光控制系统400的结构框图。

从图4可以看出灯光控制系统400主要包括灯光控制装置410、终端设备420以及用电设备430，其中灯光控制装置410的电源管理单元340可以输出电能到外部的用电设备430，而终端设备420则可以通过有线或者无线网络与灯光控制装置410连接。

在一个实施例中，终端设备410可以是手机、笔记本电脑、平板电脑(TabletPersonal Computer)、掌上电脑、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personaldigital assistant，简称PDA)、移动互联网设备(Mobile Internet Device，MID)或可穿戴式设备(例如，智能手表(如iWatch)、智能手环、计步器等)等，或者也可以为其他具备通信功能的电子设备，此处不做限定。

终端设备420可以设置有摄像模块421，本实施例中摄像模块421主要用于获取具有控制装置的外壳所标识的输出电流参数的影像。摄像模块421获取到该影像后，终端设备420可以利用人工智能算法对该影像上的文字进行识别，得到影像识别结果，即终端设备420上可以设置有图形处理器(GraphicsProcessingUnit，GPU)，其主要作用是对摄像模块421获取的图像数据或者视频数据进行处理，而摄像模块421又可以称为图像捕获装置或者摄像头，本实施例中摄像模块421可以为红外摄像头、彩色摄像头等。

终端设备420利用人工智能算法获取到影响识别结果后可以将该识别结果发生至灯光控制装置410，用于辅助灯光控制装置410实现对用电设备430电量或灯光的调控。另外，灯光控制系统400也可以包括网关和/或路由器440，所述灯光控制装置410可以通过该网关和/或路由器440与终端设备420进行连接。

在一个实施例中，用电设备430可以是民用建筑用电设备、工业用电设备、旅游宾馆用电设备以及照明设备等，而用电设备430为照明设备时其可以是LED灯、卤素灯、水银灯、节能灯、金卤灯以及冷阴极节能灯等等。需要说明的是，本实施例中用电设备430可以有多个，其数量可以与灯光控制装置410中的电源管理单元的数量相匹配，即用电设备430与电源管理单元相对应。另外，灯光控制装置410中的供电单元可以通过电源管理单元为所述用电设备430提供电源。

本实施例的灯光控制系统通过引入终端设备可以使灯光控制更加的智能化，其不仅安装简单方便，并且在一定程度上可以避免因人为操作失误而损坏用电设备。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种灯光控制装置，其特征在于，包括：供电单元、通信单元、微控制单元和至少一个电源管理单元，所述供电单元分别与所述微控制单元和所述电源管理单元连接，所述通信单元与所述微控制单元连接；

所述供电单元与所述电源管理单元的电源输入端连接，所述电源管理单元输出电能到外部的用电设备；

所述微控制单元与所述电源管理单元的控制输入端连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个所述电源管理单元均包括一个电源输出端，每个所述电源管理单元的电源输出端与其对应的所述用电设备连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述灯光控制装置还包括功耗侦测单元，所述功耗侦测单元包括功耗输入端和功耗输出端，所述功耗侦测单元通过所述功耗输出端与所述微控制单元连接，所述功耗侦测单元通过所述功耗输入端与所述电源管理单元的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微控制单元包括功耗侦测单元和至少一个功耗输入端，所述功耗侦测单元通过所述功耗输入端与所述用电设备连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述灯光控制装置至少包括两个电源管理单元。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述通信单元通过网关和/或路由器与设置有摄像模块的终端设备通讯。

7.根据权利要求1-5任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述用电设备是照明设备。

8.一种灯光控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一权利要求的灯光控制装置、终端设备和用电设备，其中，所述灯光控制装置的电源管理单元输出电能到外部的用电设备；所述终端设备通过有线或者无线网络与所述灯光控制装置连接。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述终端设备设置有摄像模块。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述灯光控制装置通过网关和/或路由器与所述终端设备连接。

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