一种基于电力线的灯具控制系统和控制方法
【专利摘要】本发明涉及灯具的控制领域，尤其涉及一种基于电力线的灯具控制系统和控制方法。其中，系统包括主控制器、从控制器、灯具以及电力线；所述主控制器包括：信号输入设备和电力线调制模组，所述从控制器包括：电力线解调模组和控制装置。方法包括以下步骤：1）、通过信号输入设备输入控制信号；2）、控制信号经电力线调制模组加载到电力线上；3）、电力线解调模组将控制信号解调出来，并传输给灯具的控制装置；4）、控制装置根据控制信号对灯具进行亮度或色温调节。本发明可以通过电力线进行灯具控制，即减少通信线的设置，又可以远距离控制，操作方便，且成本低，节能省电。
【专利说明】一种基于电力线的灯具控制系统和控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及灯具的控制领域，尤其涉及一种基于电力线的灯具控制系统和控制方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，人们对灯具的控制不在局限于以前通断状态的控制，为了让灯具的光更加符合需要，人们对开始对灯具进行控制，如通过变阻器改变电流大小进而达到控制灯的发光强度；然而这种控制只能单一的控制，为了更换对灯具进行控制，人们采用了通讯技术；在灯具上设置控制端，通过向控制端发送控制信号，进而达到控制灯具的发光状态；控制方式有:有线控制和无线控制两种，采用无线控制，控制精度低和控制距离受限；采用有线控制，需要另外设置传输线，成本高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种基于电力线的灯具控制系统，该电路通过电力线传输控制信号，无需额外设置传输线，且控制精度高，不受距离限制。
[0004]本发明还提供了一种基于电力线的灯具控制方法，该方法实现简单，易操作。
[0005]为达到上述目的，本发明采用的技术方案为:
一种基于电力线的灯具控制系统，包括主控制器、从控制器、灯具以及电力线；所述主控制器包括:
信号输入设备，用于输入控制灯具的参数以及将该参数转化为调节信号；
电力线调制模组，与电力线连接且用于将信号输入设备产生调节信号进行调制处理并将调制后的信号加载到电力线上；
所述从控制器包括:
电力线解调模组，与电力线连接且将加载在电力线上的调节信号解调出来；
控制装置，与电力线解调模组连接，接收来自电力线解调模组的调节信号，并根据调节信号对灯具进行控制。
[0006]本控制系统在实施时，将主控制器安装于靠近电源处，电从主控制器流向从控制器以及灯具；在对灯具进行实际控制时，通过信号输入设备输入灯具参数；信号输入设备将输入信号转化为电流调节信号并传送给电力线调制模组，电力线调制模组将调节信号与电力线上的电流信号一同调制成新的电流信号，即将调节信号加载到电力线上，通过电力线传输到从控制器，从控制器的电力线解调模组将加载到电力线上的调节信号解调出来，并传输给控制装置，控制装置接收到调节信号后，开始对灯具进行控制，如电流的大小以及电流的通断时间等。从而达到对灯具的远程控制。
[0007]进一步地，所述输入装置包括亮度信号输入分装置和色温信号输入分装置以及信号调制装置；所述灯具包括至少两个发出不同颜色的LED灯，所述控制装置包括用于调节LED灯发光时间和亮度的处理器。[0008]在进行照明时，人们对灯光的亮度和色温比较敏感；因此需要对灯光的亮度和色温都进行调节；在调节色温时，主要是针对不同颜色的LED灯的发光时间和发光强度的搭配处理；让两种不同的颜色的光进行混合，达到所需要的色温；在进行控制时，通过亮度信号输入分装置和色温信号输入分装置输入相应的控制信号，控制信号传输到电力线调制模组，信号调制装置将控制信号调制为可与电力线信号加载的调变信号，同时将调变信号加载到电力线上，并通过电力线传输到电力线解调模组，电力线解调模组将控制信号从电力线上解调出来，并将控制信号传输给控制装置，控制装置的处理器根据控制信号，对灯具的每个LED灯进行控制，使得该灯具发出的光的亮度、色温符合控制者的要求。
[0009]进一步地，所述控制装置包括控制电路，所述控制电路分别与处理器和灯具连接，处理器输出PWM信号给控制电路，控制电路根据PWM信号控制灯具的电流强度。
[0010]控制装置在接收到控制信号后，处理器对控制信号进行分析运算，计算出灯具的每个LED灯的发光时间和电流强度，并将该信息转化为PWM信号传输给控制电路，根据PWM信号的占空比改变输出电流的大小和输出时间。
[0011]进一步地，所述LED灯具包括两个发不同颜色的LED灯，其中一个为圆形的LED灯，另一个呈环形设置并套在圆形的LED灯外。
[0012]设置两个LED灯在进行调节时，便于调节。如:两个LED灯的色温数值分别为A、B ;A、B为0-255之间的数值；当需要控制LED灯具发出亮度为C ;色温为D ;处理器会发出PWM信号控制两个LED灯的亮度分别为X、Y ;此时有:X+Y=C ;X*A+Y*B=D*C ;由此可以计算出X、Y的数值。
[0013]当然可以将LED灯设置为多个，为多个时，作为优选设置，可以在2个基础上在外面依次套上另外的LED灯；在控制时，选择其中两个LED灯作为调整灯进行调控，如果选择的两个LED灯不能达到要求，再更换两个LED灯组合，直到符合要求。
[0014]进一步地，所述输入装置还设有识别码输入装置，所述控制装置设有与识别码相配合的识别器。
[0015]当设置多个灯具时，需要对灯具进行单独控制或区域性的控制时，将与灯具对应的控制装置上的识别器设置为不同类型；同一区域的可以设置一样。在控制时，识别码装置产生识别码，识别码和控制信号一同经电力线调制模组调调制，生成的调节信号加载到电力线上；并由电力线传输；然后电力线解调模组将控制信号从电力线调解出来后，识别器对识别码进行识别，如果识别码与识别器相配对，则该识别器将控制信号传输给处理器进行控制灯具；否则，识别器不将控制信号传输给处理器。
[0016]进一步地，所述控制装置设置有物理地址；所述信号输入设备包括物理地址输入器。
[0017]在信号输入设备上设置物料地址器以及在控制装置上设置物理地址，方便在对灯具进行单个控制。物理地址输入器在生产物理地址信号后，和控制信号一同经电力线调制模组调调制，生成的调节信号加载到电力线上；并由电力线传输；然后电力线解调模组将控制信号从电力线调解出来后，控制装置的物理地址与物理地址信号相匹配时，则接收调解信号；否则不接收调制信号。
[0018]一种基于电力线的灯具控制方法，包括以下步骤:
1)、通过信号输入设备输入控制信号；2)、控制信号经电力线调制模组加载到电力线上；
3)、电力线解调模组将控制信号解调出来，并传输给灯具的控制装置 4 )、控制装置根据控制信号对灯具进行亮度或色温调节。
[0019]进一步地，所述一种基于电力线的灯具控制方法，还包括以下步骤: 所述灯具包括至少两个发不同颜色的LED灯，所述控制装置设有用于调节LED灯发光时间和亮度的处理器和控制电路，处理器接收到控制信号后，向控制电路发出PWM信号，根据PWM信号的占空比调节相应LED灯的输出电流的大小。
[0020]进一步地，所述LED灯具包括两个发不同颜色的LED灯，其中一个为环形的LED灯，环形的LED灯套于另一个外；。
[0021]设置两个LED灯在进行调节时，便于调节。如:两个LED灯的色温数值分别为A、B ;A、B为0-255之间的数值；当需要控制LED灯具发出亮度为C ;色温为D ;处理器会发出PWM信号控制两个LED灯的亮度分别为X、Y ;此时有:X+Y=C ;X*A+Y*B=D*C ;由此可以计算出X、Y的数值。
[0022]当然可以将LED灯设置为多个，在控制时，选择其中两个LED灯作为调整灯进行调控，且这两个LED灯所对应的色温值在控制达到的色温值的两侧，即达到的色温值在选择的两个LED灯的色温值之间。
[0023]进一步地，在进行步骤I)时，还通过信号输入设备输入可与控制装置相匹配识别码；
在步骤3)与步骤4)之间还有:3.5)、控制装置设有编码，控制装置检查识别码是否与编码匹配，如果匹配，则进入到步骤4);否则终止。
[0024]为了达到精确控制，先对控制装置进行编码，然后再通过输入装置输入需要控制的灯具的控制装置的编码；控制装置在接收到编码后进行核对。
[0025]作为等同变化，在进行步骤I)时，还通过信号输入设备输入可与控制装置相匹配的物理地址信号。
[0026]在在步骤3)与步骤4)之间还有:3.5)、控制装置4检查物理地址信号是否与自身的物理地址匹配，如果匹配，则进入到步骤4);否则终止。
[0027]本发明的有益效果:本发明可以通过电力线进行灯具控制，即减少通信线的设置，又可以远距离控制，操作方便，且成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明的一种构成示意图。
[0029]图2为本发明的感应控制面板的示意图。
[0030]图3为本发明的控制电路以及处理器结合的示意图。
[0031]I 一信号输入设备2—电力线调制模组 3—电力线解调模组 4一控制装置
5—灯具11——感应控制面板
12—编码选择区13—色温感应区
14——亮度感应区。【具体实施方式】
[0032]下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0033]实施例1:参见图1、图2、图3。一种基于电力线的灯具控制系统，包括主控制器、从控制器、灯具5以及电力线；所述主控制器包括:信号输入设备1、电力线调制模组2 ;所述从控制器包括:电力线解调模组3和控制装置4。主控制器设置于靠近电源处，电从电力线上依次流向主控制器、从控制器、灯具5。
[0034]其中，信号输入设备1，用于输入控制灯具5的参数以及将该参数转化为调节信号；在实际应用时，信号输入设备I可以采用按键、摇杆、旋钮、鼠标等与输入电路结合的方式，通过外部操作给输入电路一个信号，输入电路产生相应的电流信号即控制信号；本技术方案采用了感应控制面板11，感应控制面板11上设置了亮度感应区14和色温感应区13，亮度感应区14和色温感应区13的数值从上至下逐渐减小，即通过触控到亮度区或色温区不同的位置，对应到相应的亮度和色温，感应控制面板11进而产生相应的控制信号。
[0035]信号输入设备I将控制信号传输给电力线调制模组2，电力线调制模组2对控制信号进行调制处理，并产生调变信号，即将控制信息转变为合适传送的电波信号，将控制信号加载到电力线上。并通过电力线传输出去。电力线调制模组2采用LM1893的1C，调变模式为FSK，具体操作时，采用300KHZ的载波频率。
[0036]调变信号通过电力线传输到从控制器，从控制器的电力线解调模组3将调变信号中的控制信号解调出来，并将控制信号传递给控制装置4，通过控制装置4实现对灯具5亮度的控制以及色温的控制。
[0037]在控制灯具5亮度时，主要是通过控制灯具5的电流大小达到控制亮度。
[0038]在控制灯具5色温时，灯具5上一般设置有至少两个LED灯，且LED灯优选呈同心圆环形分布；通过控制每个LED灯的亮度达到所需要的色温。
[0039]在具体控制时，所述控制装置4包括控制电路，所述控制电路分别与处理器和灯具5连接，处理器输出PWM信号给控制电路，控制电路根据PWM信号控制灯具5的电流强度。处理器可以采用8位的单片机。
[0040]控制装置4在接收到控制信号后，处理器对控制信号进行分析运算，计算出灯具5的每个LED灯的发光时间和电流强度，并将该信息转化为PWM信号传输给控制电路，根据PWM信号的占空比改变输出电流的大小和输出时间。
[0041]为方便理解:电力线调制模组2、电力线解调模组3均可采用电力线载波调制解调器。该实施例主要针对控制一个灯具5，或者控制一组同样变化的灯具5。在具体操控时，主控制器可以有2个以上；当灯具5为一组时，该组灯具5同时变化，并处于相同的发光状态。
[0042]实施例2: —种基于电力线的灯具5控制系统,与实施例1不同之处在于:所述输入装置还设有识别码输入装置，所述从控制器的控制装置4设有与识别码相配合的识别器。
[0043]该设置可用于单独控制多个灯具5，在通过输入装置输入控制信号时，同时也输入识别码信号，识别码信号和控制信号结合生成新的控制信号，从控制器接收到从电力线解调模组3解调出的控制信号后，识别器对控制信号中的识别码信号进行识别判断，控制装置4在使用前进行了编码，如果识别码信号与该灯具5的控制装置4相匹配，如果相匹配，则控制装置4根据控制信号对灯具5进行调节，否则，不对灯具5进行调节。
[0044]为方便控制，可以将输入装置设置为感应控制面板11，在感应控制面板11上设置多个编码选择区12，通过触碰编码选择区12达到输入识别码的目的。操作方便。
[0045]作为本实施例的等同变化，将识别码输入装置改变为物理地址输入装置，将识别器改变为:在控制装置4上设置物理地址。在具体实施时，可以采用多个主控制器和多个从控制器结合的方式，每个主控制器都可以分别控制每个或每组灯具5。
[0046]实施例3:—种基于电力线的灯具控制方法，包括以下步骤:
1)、通过信号输入设备输入控制信号；
2)、控制信号经电力线调制模组2加载到电力线上；
3)、电力线解调模组3将控制信号解调出来，并传输给灯具5的控制装置4
4)、控制装置4根据控制信号对灯具5进行亮度或色温调节。
[0047]进一步地，所述一种基于电力线的灯具5控制方法，还包括以下步骤:
所述灯具5包括至少两个发不同颜色的LED灯，所述控制装置4设有用于调节LED灯发光时间和亮度的处理器和控制电路，处理器接收到控制信号后，向控制电路发出PWM信号，根据PWM信号的占空比调节相应LED灯的输出电流的大小以及电流输出时间。如LED灯的额定电流为I，占空比为t，实际输出给LED灯的电流强度为:I* (1-t)。
[0048]进一步地，所述LED灯具5包括两个发不同颜色的LED灯，且优选为两个LED灯呈环形设置，且其中一个套于另·一个外面。
[0049]设置两个LED灯在进行调节时，便于调节。如:两个LED灯的色温数值分别为A、B ;A、B为0-255之间的数值；当需要控制LED灯具5发出亮度为C ;色温为D ;处理器会发出PWM信号控制两个LED灯的亮度分别为X、Y ;此时有:X+Y=C ;X*A+Y*B=D*C ；由此可以计算出X、Y的数值。
[0050]当然可以将LED灯设置为多个，在控制时，选择其中两个LED灯作为调整灯进行调控，且这两个LED灯所对应的色温值在控制达到的色温值的两侧，即达到的色温值在选择的两个LED灯的色温值之间。
[0051]进一步地，在进行步骤I)时，还通过信号输入设备输入可与控制装置4相匹配识别码；
在步骤3)与步骤4)之间还有:3.5)、控制装置设有编码，控制装置检查识别码是否与编码匹配，如果匹配，则进入到步骤4);否则终止。
[0052]为了达到精确控制，先对控制装置4进行编码，然后再通过输入装置输入需要控制的灯具5的控制装置4的编码；控制装置4在接收到编码后进行核对。
[0053]作为等同变化，在进行步骤I)时，还通过信号输入设备输入可与控制装置4相匹配的物理地址信号。
[0054]在步骤3)与步骤4)之间还有:3.5)、控制装置4检查物理地址信号是否与自身的物理地址匹配，如果匹配，则进入到步骤4);否则终止。
[0055]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.一种基于电力线的灯具控制系统，包括主控制器、从控制器、灯具以及电力线；其特征在于:所述主控制器包括: 信号输入设备，用于输入控制灯具的参数以及将该参数转化为调节信号； 电力线调制模组，与电力线连接且用于将信号输入设备产生调节信号进行调制处理并将调制后的信号加载到电力线上； 所述从控制器包括: 电力线解调模组，与电力线连接且将加载在电力线上的调节信号解调出来； 控制装置，与电力线解调模组连接，接收来自电力线解调模组的调节信号，并根据调节信号对灯具进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于电力线的灯具控制系统，其特征在于:所述输入装置包括亮度信号输入分装置和色温信号输入分装置以及信号调制装置；所述灯具包括至少两个发出不同颜色的LED灯，所述控制装置包括用于调节LED灯发光时间和亮度的处理器。
3.根据权利要求2所述的一种基于电力线的灯具控制系统，其特征在于:所述控制装置包括控制电路，所述控制电路分别与处理器和灯具连接，处理器输出PWM信号给控制电路，控制电路根据PWM信号控制灯具的电流强度。
4.根据权利要求3所述的一种基于电力线的灯具控制系统，其特征在于:所述LED灯具包括两个发不同颜色的LED灯，其中一个为圆形的LED灯，另一个呈环形设置并套在圆形的LED灯外。
5.根据权利要求4所述的一种基于电力线的灯具控制系统，其特征在于:所述输入装置还设有识别码输入装置，所述控制装置设有与识别码相配合的识别器。
6.根据权利要求4所述的一种基于电力线的灯具控制系统，其特征在于:所述控制装置设置有物理地址；所述信号输入设备包括物理地址输入器。
7.一种基于电力线的灯具控制方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)、通过信号输入设备输入控制信号； 2)、控制信号经电力线调制模组加载到电力线上； 3)、电力线解调模组将控制信号解调出来，并传输给灯具的控制装置； 4)、控制装置根据控制信号对灯具进行亮度或色温调节。
8.根据权利要求7所述的一种基于电力线的灯具控制方法，其特征在于:所述灯具包括至少两个发不同颜色的LED灯，所述控制装置设有用于调节LED灯发光时间和亮度的处理器和控制电路，处理器接收到控制信号后，向控制电路发出PWM信号，根据PWM信号的占空比调节相应LED灯的输出电流的大小。
9.根据权利要求8所述的一种基于电力线的灯具控制方法，其特征在于:所述LED灯具包括两个发不同颜色的LED灯，其中一个为环形的LED灯，环形的LED灯套于另一个外；两个LED灯的色温数值分别为A、B ;A、B为0-255之间的数值；当需要控制LED灯具发出亮度为C ;色温为D ;处理器会发出PWM信号控制两个LED灯的亮度分别为X、Y ;此时有:X+Y=C ;X*A+Y*B=D*C。
10.根据权利要求7所述的一种基于电力线的灯具控制方法，其特征在于:在进行步骤I)时，还通过信号输入设备输入可与控制装置相匹配识别码； 在步骤3)与步骤4)之间还有:. 3.5)、控制装置设有编码，控制装置检查识别码是否与编码匹配，如果匹配，则进入到步骤4);否则 终止。
【文档编号】H05B37/02GK103547048SQ201310564255
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】陈文学, 陈纪荣 申请人:东莞欧其照明有限公司