一种感应灯具及其控制方法与流程

本发明涉及灯具，尤其是一种感应灯具及其控制方法。

背景技术：

1、现有技术中，灯具的感应控制都是一个感应器控制单个灯具或一个感应器同时控制多个灯具。而比如在道路、长廊、台阶踏步、地下车库、隧道、矿井巷道等场所，需要按一定的间距安装多个灯具，如果每个灯具都装上独立的感应器，可以实现人来灯亮，人走灯熄的效果，但在实际应用中，人们往往希望实现灯具上安装的感应器除了能控制自己的开和关以外，同时还能控制到相邻几盏灯具的开与关，这样的益处是：在实现人来灯亮、人走灯灭的同时，可以获得更大的照射面积，可以实现提前照亮和滞后熄灯的效果，也不会因为个别感应器的失灵而导致个别区段无法照亮。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种感应灯具，它具有感应到人或物来控制灯开合的功能，并且还可以实现提前照亮和滞后熄灭的功能。

2、本发明的目的之二是提供一种感应灯具的控制方法。

3、本发明的目的之一通过以下技术方案实现：

4、一种感应灯具，包括电源、控制器、若干个感应模块和若干个发光模块；

5、所述感应模块包括信号提取电路、感应器以及二次调制驱动电路，所述发光模块包括信号提取电路以及灯，所述信号提取电路由第一电压比较器、第二电压比较器以及mcu组成。

6、进一步地，所述电源为直流电源。

7、进一步地，所述控制器将直流电源输入的直流电通过斩波调制以及pie编码生成数据帧，以携带数据帧的形式向感应模块和发光模块输送电流。其好处是供电的同时还可以传递数据信息。

8、进一步地，所述信号提取电路中第一电压比较器和第二电压比较器的第一输入端共同连接到控制器的输出正极，同时，两个电压比较器的第二输入端分别与第一参考电压和第二参考电压连接，从而提取出有效的两路脉冲信号供mcu处理。

9、进一步地，所述感应模块中mcu信号采集端连接有感应器，所述mcu信号输出端连接二次调制驱动电路，所述二次调制驱动电路的正、负极输出端分别连接控制器的正、负极(也就是分别连接正极线和负极线)。

10、进一步地，所述发光模块中，所述mcu负载端连接灯。

11、进一步地，所述二次调制驱动电路包括三极管、电阻和电容，所述三极管e极连接控制器负极，所述三极管c极分别连接电阻第一端和电容第一端，所述电阻第二端和电容第二端共同连接控制器正极，所述三极管b极连接mcu信号输出端。

12、在一个较优实施例中，所述感应模块与发光模块共用第一电压比较器、第二电压比较器、mcu。节省成本，简化结构。

13、本发明的目的之二通过以下技术方案实现：

14、一种感应灯具的控制方法，包括以下步骤：

15、步骤1，电源向控制器提供直流电；

16、步骤2，控制器通过斩波调制和pie编码生成数据帧并向感应装置和发光装置输出，数据帧为一串连续码元，选取一段码元片段或全部将其序号与感应装置和发光装置的编号建立映射关系；

17、步骤3，发光模块向灯提供直流电，当没有感应器被触发时，灯处于常开状态(也就是熄灭状态)或者低亮度状态；

18、步骤4，当某个感应模块的感应器被触发后，感应模块通过二次调制驱动电路将触发信号加载到码元中；

19、步骤5，所有发光模块的mcu识别到触发信号后，判断携带触发信号的码元的编号与自身编号是否符合控制规则，若符合控制规则，则mcu将灯置于开启状态或高亮状态，否则mcu将灯置于关闭状态或低亮度状态。所述控制规则是一个内置在mcu中的软件算法，比如设计有如下规则：被触发的感应器编号减去自身编号的绝对值小于等于x时亮灯，否则熄灯，这样从整体效果上来看：若x＝1，则会有相邻的三个发光模块同时亮灯，若x＝2，则会有相邻的5个发光模块同时亮灯，通过设置不同的x的值，可以灵活设置亮灯规则，x的值设置越大，则提前亮灯或滞后熄灯的范围越广，照射面积越大。

20、进一步地，所述码元由一个下降沿脉冲和一个上升沿脉冲组成，码元中的下降沿脉冲宽度分为窄、宽两种，分别代表二进制数值0和二进制数据1，两帧数据之间至少需要间隔两个码元周期，通过这个间隔来判断一帧数据的结束。具体到实施中，考虑到电源主线的供电效率，需要尽量加大两帧数据之间的间隔。

21、预先建立数据帧中码元与感应器编号的对应关系，所述控制器在斩波调制时，每个码元的下降沿脉冲和上升沿脉冲的电平幅值在v1和v2之间，v1是电源的正极电压，v2是低于v1而高于v0的中间电压值，v0是电源负极电压，当某感应器被触发的时，对码元中的下降沿脉冲进行二次调制，将码元中的下降沿脉冲从v2拉低到v0，并保持一段时间，从而将触发信号加载到码元中，发光模块通过检测这个脉冲以及它在数据帧中所对应的码元位置，来确定被触发的感应器模块所对应编号。

22、所述控制器可以通过数据帧设置亮度、色温、延时、控制规则等参数，还可以通过数据帧直接控制灯的开与关。具体的，所述控制器通过mos管和相应的驱动电路，通过mcu和软件的配合，利用mcu的定时器很容易实现对直流电源的斩波调制和编码。所述发光模块、感应模块通过电压比较器提取数据帧中的脉冲信号，通过mcu和软件的配合，很容易实现对数据帧中脉冲信号的跟踪，并对数据帧的数据进行解码。所述控制器或发光模块通过电压比较器提取出感应模块被感应时，数据帧中二次调制的脉冲信号，很容易识别到被触发的感应模块所对应的编号。

23、本发明的有益效果为：在需要多感应模块和多发光模块的应用场景中，实现灵活多样的控制方式，而且非常易于安装；适用于室内、室外、台阶、坡道、隧道、巷道等场景，在实现人与灯互动的同时达到节能的效果，因为有一定的冗余度，不会因为某个感应模块失灵而导致该段区域不能照亮。

技术特征：

1.一种感应灯具，其特征在于，包括电源、控制器、若干个感应模块和若干个发光模块；

2.根据权利要求1所述的感应灯具，其特征在于：所述控制器将直流电源输入的直流电通过斩波调制以及pie编码生成数据帧，以携带数据帧的形式向感应模块和发光模块输送电流。

3.根据权利要求2所述的感应灯具，其特征在于：所述信号提取电路中第一电压比较器和第二电压比较器的第一输入端共同连接到控制器的输出正极，同时，两个电压比较器的第二输入端分别与第一参考电压和第二参考电压连接，从而提取出有效的两路脉冲信号供mcu处理。

4.根据权利要求3所述的感应灯具，其特征在于：所述感应模块中mcu信号采集端连接有感应器，所述mcu信号输出端连接二次调制驱动电路，所述二次调制驱动电路的正、负极输出端分别连接控制器输出的正、负极。

5.根据权利要求4所述的感应灯具，其特征在于：所述发光模块中，所述mcu负载端连接灯。

6.根据权利要求4所述的感应灯具，其特征在于：所述二次调制驱动电路包括三极管、电阻和电容，所述三极管e极连接控制器的输出负极，所述三极管c极分别连接电阻第一端和电容第一端，所述电阻第二端和电容第二端共同连接控制器的输出正极，所述三极管b极连接mcu信号输出端。

7.一种如权利要求6所述的感应灯具的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的感应灯具的控制方法，其特征在于：所述码元由一个下降沿脉冲和一个上升沿脉冲组成，码元中的下降沿脉冲宽度分为窄、宽两种，分别代表二进制数值0和二进制数据1，两帧数据之间至少需要间隔两个码元周期，通过这个间隔来判断一帧数据的结束。

9.根据权利要求8所述的感应灯具的控制方法，其特征在于：预先建立数据帧中码元与感应模块编号的映射关系，所述控制器在斩波调制时，每个码元的下降沿脉冲和上升沿脉冲的电平幅值在v1和v2之间，v1是电源的正极电压，v2是低于v1而高于v0的中间电压值，v0是电源负极电压，当某感应模块被触发时，对码元中的下降沿脉冲进行二次调制，将码元中的下降沿脉冲从v2拉低到v0，从而将触发信号加载到码元中，并保持一段时间，发光模块通过检测脉冲以及它在数据帧中所对应的码元位置，确定被触发的感应模块所对应编号。

技术总结本发明涉及灯具，尤其是一种感应灯具及其控制方法；包括电源、控制器、若干个感应模块和若干个发光模块；所述感应模块包括信号提取电路、感应器以及二次调制驱动电路，所述发光模块包括信号提取电路以及灯，所述信号提取电路由第一电压比较器、第二电压比较器以及MCU组成；在多感应器和多灯具的应用场景中，实现灵活多样的控制方式，而且非常易于安装；适用于室内、室外、台阶、坡道、隧道、巷道等场景，在实现人与灯互动的同时达到节能的效果，成本低廉，不需要复杂的通讯技术，因为有一定的冗余度，不会因为某个感应器失灵而导致该段区域不能照亮。技术研发人员：戴首城受保护的技术使用者：中山市亘升光电科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25