专利名称：一种使用加速度传感器的灯具控制器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及灯具，尤其涉及一种使用加速度传感器的灯具控制器及其控制方法。
背景技术：
传统灯具可以采用各种不同的方式来控制灯的开关、颜色、亮度等，如现有技术中有触摸、红外感应、声控、旋钮控制等等。但于实际使用时发现，这些控制方式或多或少地存在一些问题，如触摸式开关受人体感应影响比较大，有时候手指放在金属片上可能不起作用，而芯片控制又太灵敏，可能无意间碰触就把灯具打开，造成不必要的浪费；红外感应式有可能冬天穿多点衣服就开不了灯，或感应太阳光而自动开灯；声控开关也许受窗外经过的汽车或噪音影响而把楼道或屋内的灯点亮，凡此总总，人们希望在灯具智能化控制方面做出改进。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的缺点，提出一种使用加速度传感器的灯具控制器及其控制方法，该灯具中的控制系统能根据各种运动特征对灯具进行智能化控制。 本发明采用的技术方案是，设计一种使用加速度传感器的灯具控制器，包括感测单元、控制单元和执行单元，所述的感测单元采用加速度传感器，用于采集灯具外部的运动加速度，并将采集到的运动加速度信号发送至控制单元；所述的控制单元内设置有与运动加速度匹配的动作库和运算模块，当控制单元接收到感测单元发送的加速度信号时，运算模块对该信号值进行运算，并与动作库中设定的运动模式进行比较、判断，然后向执行单元发出动作指令；所述的执行单元接收控制单元发出的动作指令，对灯具实施智能化控制。
所述的感测单元能感应的外部运动包括敲击、变形、晃动、挤压、旋转、节奏等等，所述控制单元针对这些外部运动在动作库中预先定义有对应的控制动做，由此建立各种灯光控制方式。 所述的感测单元采集的运动加速度包括外部运动的三维加速度值，控制单元中设定的运算模块根据接收到的三维加速度值进行运算，结合时间可以得到三维运动速度以及相对于原始位置的三维空间坐标，从三维空间坐标的变化，以及动作库中事先设定的不同运动模式的比对判断，决定灯具的开关动作，并通过执行单元完成灯具的控制，由此，实现对灯具的智能控制。 本发明还包括一个扩展接口，用于对控制单元中的动作库和运算模块进行软件升级和维护。 本发明还提出一种使用加速度传感器的灯具控制方法，包括下列步骤 a.使用感测单元采集灯具外部的运动加速度，并将采集到的运动加速度信号发送
至控制单元； b.所述的控制单元接收感测单元发送的信号，启动运算模块，将接收到的运动加速度信号进行运算，并与动作库中设定的运动模式进行比较、判断，然后向执行单元发出动作指令； c.所述的执行单元接收控制单元发出的动作指令，对灯具实施智能化控制。
与现有技术相比，本发明具有下列优点 1.使用加速传感器做灯具的控制器，这种先进的控制方式与以往的控制方式相
比，产生出截然不同的感觉，可靠度，安全性及寿命方面都有很大地提升。 2.为灯具控制带来了一次革命性的变革，采用本发明实现灯具控制，将在人们面
前展现出智能化、人性化、神秘化、高贵化、便捷化等多种优势。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明，其中
图1是本发明的原理框 图2是本发明的控制流程图。
具体实施例方式
图1是本发明的原理框图。如图1所示，本发明包括感测单元、控制单元和执行单元。所述的感测单元采用加速度传感器，用于采集灯具外部的运动加速度，并将采集到的加速度信号发送至控制单元。控制单元内设置有与运动加速度匹配的动作库和运算模块，当控制单元接收到感测单元发送的加速度信号时，对该信号值进行运算，并与动作库中设定的运动模式进行比较、判断，并向执行单元发出动作指令；所述的执行单元接收控制单元的指令，对灯具实施智能化控制。 本发明采用加速度传感器构成一个智能感测单元，用微电脑控制芯片作为运算控制单元，通过感测单元感测外部的运动，如敲击、变形、晃动、挤压、旋转、节奏等等，并将感测到的运动信号发送至控制单元。控制单元里预先定义有上述各种运动的动作库，并为每一种动作建立一种灯光控制方式，当感测单元感测到外部相应动作后，就可以按照预设的控制方式控制灯光。 具体工作原理感测单元中的三维加速度传感器感受到外部运动后，可以在X、 Y、Z三个方向上产生相应的加速度值，然后将三维加速度值传递给控制单元。由于不同运动、振动等都能使三维加速度传感器产生出相应的三维加速度值，控制芯片可以根据接收到的加速度值进行运算，结合时间得到三维的运动速度以及相对于原始位置的三维空间坐标，从三维空间坐标的变化，可以判断外部运动为何种运动，然后，通过事先设定的不同运动对应的控制方式，就可以通过灯具感受外部运动实现智能控制的目的。 另外，也可以设计门槛值，让这三维加速度值成为数字式控制开关，加上特别的算法就可以辨识出简单的动作意义，并依分辨此动作所产生的意义作为更多的输入信息来控制灯具。 上述控制信息将会有效的让未来的LED灯具多了一种简单输入多种控制讯息的选择，因为，未来的LED灯具可能除了传统的开关，明暗之外，随着环境或场合的不同与情境搭配的变化、色彩颜色变化等，都可以成为控制的选项之一。 如图2所示，本发明提出的使用加速度传感器的灯具控制方法，包括下列步骤
a.使用感测单元采集灯具外部的运动加速度，并将采集到的运动加速度信号发送至控制单元； b.所述的控制单元接收感测单元发送的信号，启动运算模块，将接收到的运动加速度信号值进行运算，并与动作库中设定的运动模式进行比较、判断，然后向执行单元发出动作指令； c.所述的执行单元接收控制单元发出的动作指令，对灯具实施智能化控制。
以下针对使用加速度传感器控制灯具开关的方式进行举例说明 1.点击控制灯具。灯具开关盒上没有任何开关，完全密封，只要用手指轻轻点击开
关盒2次就开灯，再点击2次就关灯。当然，在开关盒上点击位置的不同也可以产生不同的
动作，如控制不同的灯组等，这样的用法完全不会有开关漏电的机械问题，也不会在擦拭开
关盒时产生有如触控开关误动作的问题。如果将开关盒安置在高档酒柜内部，外部完全看
不见开关，只要点击家具侧壁就可以开关射灯，那么给人就有一种神秘的感觉。 2.踩踏控制灯具。安装在地板下面的地灯可以在有人踩踏时，自动点亮，如设定用
脚连点地板两下，就可开灯，再点两下关灯。 3.摇晃控制灯具。安装在树上的装饰灯可以通过速度传感器侦测到风吹树时的摇晃信号，控制单元根据该信号决定装饰灯的明暗及色彩。 4.挤压控制灯具。安装在台灯上的控制开关可以完全的埋在不同造型的硅胶罩
内，透过点击，挤压，旋转等不同的复合动作，来控制台灯的明暗与颜色。 5.在开关盒上镶入一个3维立体的水晶钻石并使用软性的固定方法，利用钻石上
各种不同的切面，当用手推按时对传感器产生不同坐标的推力及加速度，借此信息控制灯具。 下面以舞台节奏为例，对灯具控制进行说明。将节奏控制器安置在舞台上，当舞蹈家跳舞时，脚步的振动节奏被三维加速度传感器捕捉到，并将产生的三维加速度信号发送到控制单元，控制单元的微控制芯片接收到这些信号后，通过与时间的配合运算，可以将三维加速度值转化为相对于原始位置的三维空间坐标，通过对三维空间坐标随时间的变化的检测判断可以了解舞台上舞步的节奏，然后由微电脑控制系统输出节奏控制信号到执行单元，执行单元中的灯具驱动电路控制灯光的显示，通过舞步的特殊步伐节奏，传递出特定意思，如像发报密电码一样，表达出特定的意思。 本发明中还包括扩展接口，该接口部分用于外部设备更新灯具控制器的动作库、运算程序或显示内部设定，或用于程序升级维护。 以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
权利要求
一种使用加速度传感器的灯具控制器，包括感测单元、控制单元和执行单元，所述的感测单元采用加速度传感器，用于采集灯具外部的运动加速度，并将采集到的运动加速度信号发送至控制单元；所述的控制单元内设置有与运动加速度匹配的动作库和运算模块，当控制单元接收到感测单元发送的加速度信号时，运算模块对该信号值进行运算，并与动作库中设定的运动模式进行比较、判断，然后向执行单元发出动作指令；所述的执行单元接收控制单元发出的动作指令，对灯具实施智能化控制。
2. 如权利要求1所述的灯具控制器，其特征在于所述感测单元感应的外部运动包括 敲击、变形、晃动、挤压、旋转、或节奏，所述控制单元针对这些外部运动产生的运动加速度 发出对应的控制指令。
3. 如权利要求2所述的灯具控制器，其特征在于所述的运动加速度包括外部运动的 三维加速度信号，所述控制单元中的运算模块根据接收到的三维加速度信号值进行运算， 得到三维运动速度相对于原始位置的三维空间坐标，从三维空间坐标的变化，以及动作库 中事先设定的不同运动模式的比对判断，决定对灯具的控制方式。
4. 如权利要求1所述的灯具控制器，其特征在于还包括一个与控制单元连接的扩展 接口 ，用于对控制单元中的动作库和运算模块软件进行升级和维护。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述动作库中设定的运动模式采用数字式 控制，根据三维加速度值控制灯具开关。
6. —种使用加速度传感器的灯具控制方法，所述的控制器包括感测单元、控制单元和 执行单元，其特征在于所述的控制方法包括下列步骤a. 使用感测单元采集灯具外部的运动加速度，并将采集到的运动加速度信号发送至控 制单元；b. 所述的控制单元接收感测单元发送的信号，启动运算模块，将接收到的运动加速度 信号进行运算，并与动作库中设定的运动模式进行比较、判断，然后向执行单元发出动作指 令；c. 所述的执行单元接收控制单元发出的动作指令，对灯具实施智能化控制。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于所述感测单元采集的外部运动包括敲击、变形、晃动、挤压、旋转、或节奏，所述控制单元针对这些外部运动产生的运动加速度发出对 应的控制指令。
8. 如权利要求6所述的方法，其特征在于所述的运动加速度包括外部运动的三维加速度信号，所述控制单元中的运算模块根据接收到的三维加速度信号进行运算，得到三维 运动速度，或者相对于原始位置的三维空间坐标，从三维空间坐标的变化，以及动作库中事 先设定的不同运动模式的比对判断，决定对灯具的控制方式。
9. 如权利要求6所述的方法，其特征在于步骤b中所述动作库中设定的运动模式采用数字式控制，根据三维加速度设定值控制灯具开关。
10. 如权利要求6所述的方法，其特征在于还包括使用一个与控制单元连接的扩展接口 ，对控制单元中的动作库和运算模块软件进行升级和维护的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种使用加速度传感器的灯具控制器及其使用方法，包括感测单元、控制单元和执行单元，所述的感测单元采用加速度传感器，用于采集灯具外部的运动加速度，并将采集到的运动加速度信号发送至控制单元；所述的控制单元内设置有与运动加速度匹配的动作库，当接收到感测单元发送的加速度信号时，与动作库中设定的运功模式进行比较、判断，并向执行单元发出动作指令；所述的执行单元接收控制单元的指令，对灯具实施智能化控制。
文档编号H05B37/02GK101784144SQ20091011053
公开日2010年7月21日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者罗富强 申请人:罗富强