專利名稱：具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能控制器，尤其涉及一種應(yīng)用于室內(nèi)的用電電器、具有照 度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器。
背景技術(shù)：
目前，許多的室內(nèi)辦公場(chǎng)合，在人離開(kāi)之后，室內(nèi)的電燈、風(fēng)扇和空調(diào)等用電器不 關(guān)閉，或者無(wú)人也開(kāi)著燈和空調(diào)等用電電器，從而產(chǎn)生能源浪費(fèi)的問(wèn)題?，F(xiàn)有制式的人體感應(yīng)控制芯片，采用的都是人體感應(yīng)優(yōu)先型控制技術(shù)，即人體感 應(yīng)探測(cè)控制優(yōu)先于照度控制。其控制原理是當(dāng)控制器檢測(cè)到有人存在時(shí)，再檢測(cè)照度是否 滿足要求，如果照度達(dá)到要求，則不開(kāi)燈；如果達(dá)不到要求，則開(kāi)啟燈具，之后不再檢測(cè)照 度；只有當(dāng)人員離開(kāi)檢測(cè)延時(shí)時(shí)間后，燈具才會(huì)關(guān)閉；當(dāng)人員再次進(jìn)入探測(cè)區(qū)域后，控制器 重復(fù)上述檢測(cè)和控制過(guò)程。該方式在走廊和過(guò)道等流動(dòng)人員經(jīng)過(guò)場(chǎng)合的照明控制中是合適 的，但在室內(nèi)的照明控制就不合理了，因?yàn)樵谡斩戎递^低時(shí)一旦開(kāi)了燈，只要有人員存在， 不管后來(lái)照度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，燈具將會(huì)一直開(kāi)著，嚴(yán)重影響節(jié)能效果?，F(xiàn)有的人體感應(yīng)探測(cè)器的檢測(cè)精度低一般采用的都是被動(dòng)紅外人體感應(yīng)探測(cè)器 (PIR)，這是一種人體運(yùn)動(dòng)型的探測(cè)器，與之相配合的處理集成電路也是適用于樓道、走廊 等人體運(yùn)動(dòng)分量較大的場(chǎng)合。現(xiàn)有關(guān)有人體探測(cè)器的產(chǎn)品大部分是將這種技術(shù)簡(jiǎn)單地移 植到教室照明燈具的控制上，然后將檢測(cè)延時(shí)增加，以提高檢測(cè)精度。但這種簡(jiǎn)單的移植是 不合適的，因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)或辦公時(shí)人體的動(dòng)作量很小，如果不對(duì)檢測(cè)信號(hào)做特殊的處理，無(wú)法 從根本上解決檢測(cè)精度低的問(wèn)題，容易出現(xiàn)由于漏檢而錯(cuò)誤關(guān)燈的問(wèn)題，即使燈下有人也 會(huì)出現(xiàn)關(guān)燈的情況，人員必須站立起來(lái)或做大幅度的動(dòng)作才能再次開(kāi)燈；還容易誤檢測(cè)而 錯(cuò)誤開(kāi)燈的現(xiàn)象，即燈下沒(méi)有一個(gè)人，照明燈也會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟。這樣不但影響學(xué)習(xí)或工作的效 率，而且由于燈具的頻繁啟動(dòng)，造成燈具的提前老化，出現(xiàn)“節(jié)能不節(jié)錢”的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響 節(jié)能效果。究其原因，主要是因?yàn)楝F(xiàn)有的人體檢測(cè)傳感器和相應(yīng)的信號(hào)處理系統(tǒng)不能很好 的把人體探測(cè)與噪聲、干擾信號(hào)精確的區(qū)分開(kāi)來(lái)?，F(xiàn)有控制器的照度傳感器大都是采用光敏電阻，但是光敏電阻存在照度特性的非 線性、阻值的離散性和溫度特性的不確定性，使得它用于教室的節(jié)能光控難以達(dá)到國(guó)標(biāo)要 求的控制精度，出廠時(shí)設(shè)置的照度數(shù)值會(huì)發(fā)生漂移，會(huì)導(dǎo)致該開(kāi)燈的時(shí)候不開(kāi)燈，該關(guān)燈的 時(shí)候不關(guān)燈等問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為克服上述技術(shù)問(wèn)題的缺點(diǎn)，提供了一種具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè) 功能的數(shù)字式節(jié)能控制器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器，包括一控制 處理器，其特別之處在于所述的控制處理器輸入端連接有光照度傳感器和用于檢測(cè)是否有人存在的人體探測(cè)器，所述控制處理器輸出端連接有照明控制器、風(fēng)扇控制器和/或空 調(diào)控制器；所述光照度傳感器和人體探測(cè)器的輸出信號(hào)經(jīng)由控制處理器運(yùn)算處理，該控制 處理器根據(jù)運(yùn)算結(jié)果對(duì)照明控制器、風(fēng)扇控制器和/或空調(diào)控制器進(jìn)行控制。本實(shí)用新型的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器，包括連接于 控制處理器輸入端的溫度傳感器，當(dāng)控制處理器需要對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)風(fēng)扇和/或 空調(diào)進(jìn)行控制時(shí)，在控制處理器的信號(hào)輸入端連接溫度傳感器。本實(shí)用新型的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器，包括紅外遙 控系統(tǒng)，該紅外遙控系統(tǒng)由連接于控制處理器的紅外接收模塊和一設(shè)置有紅外信號(hào)發(fā)射模 塊的遙控設(shè)定器組成，設(shè)置一無(wú)線通訊系統(tǒng)，使得本實(shí)用新型的控制器更加方便使用。本實(shí)用新型的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器，所述光照度 傳感器為線性光電傳感器，線性光電傳感器為可使輸出的測(cè)量信號(hào)在整個(gè)溫度范圍內(nèi)與人 眼的生理特性完全一致的集成傳感器，可提高照度的控制精度，從而實(shí)現(xiàn)了光照度精度檢 測(cè)。本實(shí)用新型的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器，所述人體探 測(cè)器為被動(dòng)紅外探測(cè)器，該紅外線探測(cè)器的光學(xué)元件為一折反式紅外光學(xué)器件，所述折反 式紅外光學(xué)器件由一菲涅爾透鏡、與菲涅爾透鏡處于同一軸線上的探測(cè)器和一個(gè)固定于探 測(cè)器上的匹配反射鏡構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)的折反式紅外光學(xué)系統(tǒng)可使得探測(cè)區(qū)域的視區(qū)數(shù)量得 到成倍的增加，只要人體有小的動(dòng)作，就會(huì)使探測(cè)器有一定的信號(hào)輸出，為準(zhǔn)靜態(tài)的人體檢 測(cè)創(chuàng)造了條件。本實(shí)用新型的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器，所述控制處 理器為DSP處理器或單片機(jī)，采用數(shù)字運(yùn)算和信號(hào)分類處理方式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字式準(zhǔn)靜態(tài)的 人體檢測(cè)。本實(shí)用新型的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器，包括有為控 制處理器提供時(shí)間信息的實(shí)時(shí)時(shí)鐘和用以顯示時(shí)間、定時(shí)時(shí)間、設(shè)置照度、溫度、檢測(cè)延時(shí)、 地址信息的顯示器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘為控制系統(tǒng)提供時(shí)間信息，顯示器用以顯示時(shí)間、定時(shí)時(shí)間、 設(shè)置照度、溫度、檢測(cè)延時(shí)和地址等信息。本實(shí)用新型的有益效果是(1)采用了照度優(yōu)先于人體的檢測(cè)方法，使得控制更 加的合理；節(jié)能率提高15% ； (2)人體探測(cè)器獨(dú)特的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)人員微動(dòng)情況下的檢測(cè)，使 得控制更加的精確；(3)由于控制更加復(fù)合實(shí)際，可達(dá)到節(jié)能的效果。
圖1為本實(shí)用新型總的工作原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型的紅外線探測(cè)器的光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的第一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的第二種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1DSP處理器，2光照度傳感器，3人體探測(cè)器，4照明控制器，5風(fēng)扇控制器，6 遙控設(shè)定器，7空調(diào)控制器，8溫度傳感器，9菲涅爾透鏡，10匹配反射鏡，11探測(cè)器，12遙控 接收器，13放大濾波電路，14照明電源，15風(fēng)扇電源，16空調(diào)電源，17實(shí)時(shí)時(shí)鐘，18顯示器。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
4[0024]圖1給出了本實(shí)用新型的總體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的輸入端和輸出端的數(shù)量為最 多的情況，光照度傳感器2與控制處理器的輸入端連接，所示的人體探測(cè)器3由人體傳感器 和放大濾波電路13構(gòu)成，經(jīng)由放大濾波電路13連接于控制處理器的輸入端，并用來(lái)檢測(cè)在 一定的空間范圍內(nèi)是否有人員存在，本實(shí)用新型的控制器還可包括用于檢測(cè)溫度的溫度傳 感器8，該溫度傳感器連接于控制處理器的輸入端，圖1中所示的遙控接收器用于和遙控設(shè) 定器相配合，用于對(duì)照度值、溫度值的上限和下限、人體檢測(cè)延時(shí)時(shí)間進(jìn)行設(shè)定；由光照度 傳感器2、人體探測(cè)器3和/或溫度傳感器8檢測(cè)的信號(hào)經(jīng)由控制處理器進(jìn)行運(yùn)算處理，其 處理步驟為將光照度信號(hào)、人體感應(yīng)信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)并輸入到控制處理器中進(jìn)行相應(yīng) 的數(shù)字運(yùn)算，得到精確的人體探測(cè)信息和照度信息，再與實(shí)時(shí)時(shí)鐘信息17、集成溫度傳感器 的溫度信息和遙控器送來(lái)的設(shè)置信息相運(yùn)算，輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，從而對(duì)室內(nèi)的照明控 制器4、空調(diào)控制器7和/或風(fēng)扇控制器5等用電電器進(jìn)行運(yùn)行控制，進(jìn)而控制對(duì)應(yīng)的照明 電源14、空調(diào)電源16和/或風(fēng)扇電源15 ；顯示器18用以顯示時(shí)間、定時(shí)時(shí)間、設(shè)置照度、溫 度、檢測(cè)延時(shí)和地址等信息。其中的人體探測(cè)器3采用了折反式紅外光學(xué)系統(tǒng)，控制處理器 的內(nèi)部的處理程序利用了可以把人體探測(cè)信號(hào)和噪聲干擾信號(hào)區(qū)分開(kāi)來(lái)的計(jì)算方法，該方 法為將采集到的數(shù)值信號(hào)序列進(jìn)行離散的數(shù)字式相關(guān)等算法的計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)人體的準(zhǔn)靜 態(tài)檢測(cè)。圖2給出了紅外線探測(cè)器的光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)示意圖，由菲涅爾透鏡9、與菲涅爾透 鏡9的中心處于同一直線上的探測(cè)器11和固定于探測(cè)器11上的匹配反射鏡10組成，匹配 反射鏡10采用對(duì)中遠(yuǎn)紅外波段具有高反射率的金屬制成，或用塑料制造再鍍上高反射率 的金屬鍍層。使得探測(cè)區(qū)域內(nèi)的視區(qū)數(shù)量得到成倍地增加，只要人體有小的動(dòng)作，都會(huì)使探 測(cè)器有一定的信號(hào)輸出，為準(zhǔn)靜態(tài)的人體檢測(cè)創(chuàng)造了條件。實(shí)施例1，如圖3所示，所示的控制處理器為DSP處理器1，所示的溫度傳感器8、光 照度傳感器2和人體探測(cè)器3和實(shí)時(shí)時(shí)鐘信息17接入到DSP的信號(hào)輸入端口，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì) 環(huán)境區(qū)域內(nèi)的溫度、光照度和有無(wú)人員來(lái)進(jìn)行檢測(cè)；DSP輸入端還連接有一遙控接收器12， 所示的遙控接收器12用于接受遙控設(shè)定器6的輸出信號(hào)，所述遙控設(shè)定器6用于設(shè)定開(kāi)關(guān) 照明控制器4時(shí)所對(duì)應(yīng)的光照度值、開(kāi)關(guān)空調(diào)控制器7時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度值和該控制器工作 開(kāi)關(guān)等，圖3中所示的顯示器18用以顯示時(shí)間、定時(shí)時(shí)間、設(shè)置照度、溫度、檢測(cè)延時(shí)和地址 等{曰息。實(shí)施例2，如圖4所示，所示的控制處理器采用DSP處理器1，所示的DSP處理器的 輸入端連接有溫度傳感器8和三個(gè)光照度傳感器(2-1、2-2和2-3)，三個(gè)光照度傳感器用 于檢測(cè)不同區(qū)域的光照度的大小，從而使得測(cè)量更加接近實(shí)際和便于進(jìn)行分個(gè)或分區(qū)域控 制，圖4中所示的人體探測(cè)器的數(shù)量為三個(gè)，三個(gè)人體探測(cè)器(3-1、3-2和3-3)可實(shí)現(xiàn)較范 圍的測(cè)量，照度傳感器和人體探測(cè)器的數(shù)量根據(jù)所控制區(qū)域的大小適量選?。籇SP處理器 的輸入端連接有實(shí)時(shí)時(shí)鐘17，該實(shí)時(shí)時(shí)鐘17為處理器提供時(shí)間信息，DSP控制器根據(jù)光照 度傳感器2和人體探測(cè)器3、溫度傳感器8所采集的信號(hào)，并進(jìn)行一定的邏輯運(yùn)算，來(lái)對(duì)設(shè)置 于不同區(qū)域的三個(gè)照明控制器(4-1、4-2和4-3)、三個(gè)風(fēng)扇控制器(5-1、5-2和5_3)分別進(jìn) 行控制，圖4中所示的顯示器18可用于對(duì)時(shí)間、定時(shí)時(shí)間、設(shè)置照度、溫度、檢測(cè)延時(shí)和地址 等信息的顯示，照明控制器和風(fēng)扇控制器的數(shù)量根據(jù)所控制區(qū)域的范圍大小適量選取，這 種控制器的控制范圍較廣。
權(quán)利要求一種具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器，包括一控制處理器，其特征在于所述的控制處理器輸入端連接有光照度傳感器(2)和用于檢測(cè)是否有人存在的人體探測(cè)器(3)，所述控制處理器輸出端連接有照明控制器(4)、風(fēng)扇控制器(5)和/或空調(diào)控制器(7)；所述光照度傳感器(2)和人體探測(cè)器(3)的輸出信號(hào)經(jīng)由控制處理器運(yùn)算處理，該控制處理器根據(jù)運(yùn)算結(jié)果對(duì)照明控制器(4)、風(fēng)扇控制器(5)和/或空調(diào)控制器(7)進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器，其特 征在于包括連接于控制處理器輸入端的溫度傳感器(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器， 其特征在于包括紅外遙控系統(tǒng)，該紅外遙控系統(tǒng)由連接于控制處理器的紅外接收模塊和 一設(shè)置有紅外信號(hào)發(fā)射模塊的遙控設(shè)定器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器， 其特征在于所述光照度傳感器(2)為線性光電傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器， 其特征在于所述人體探測(cè)器(3)為被動(dòng)紅外探測(cè)器，該紅外線探測(cè)器的光學(xué)元件為一折 反式紅外光學(xué)器件，所述折反式紅外光學(xué)器件由一菲涅爾透鏡(9)、與菲涅爾透鏡(9)處于 同一軸線上的探測(cè)器(11)和一個(gè)固定于探測(cè)器(11)上的匹配反射鏡構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器， 其特征在于所述控制處理器為DSP處理器或單片機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器， 其特征在于包括有為控制處理器提供時(shí)間信息的實(shí)時(shí)時(shí)鐘(17)和用以顯示時(shí)間、定時(shí)時(shí) 間、設(shè)置照度、溫度、檢測(cè)延時(shí)、地址信息的顯示器(18)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種具有照度優(yōu)先和準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)功能的數(shù)字式節(jié)能控制器，包括一控制處理器，其特別之處在于所述的控制處理器輸入端連接有光照度傳感器和用于檢測(cè)是否有人存在的人體探測(cè)器，所述控制處理器輸出端連接有照明控制器、風(fēng)扇控制器和/或空調(diào)控制器；所述光照度傳感器和人體探測(cè)器的輸出信號(hào)經(jīng)由控制處理器運(yùn)算處理，該控制處理器根據(jù)運(yùn)算結(jié)果對(duì)照明控制器、風(fēng)扇控制器和/或空調(diào)控制器進(jìn)行控制。本實(shí)用新型的有益效果是(1)采用了照度優(yōu)先于人體的檢測(cè)方法，使得控制更加的合理；(2)人體探測(cè)器獨(dú)特的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)人員微動(dòng)情況下的檢測(cè)，使得控制更加的精確；(3)由于控制更加復(fù)合實(shí)際，可達(dá)到節(jié)能的效果。
文檔編號(hào)G01V8/10GK201583838SQ200920239989
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者王龍, 黃程云 申請(qǐng)人:黃程云