专利名称：具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种节能控制器，尤其涉及一种应用于室内的用电电器、具有照 度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器。
背景技术：
目前，许多的室内办公场合，在人离开之后，室内的电灯、风扇和空调等用电器不 关闭，或者无人也开着灯和空调等用电电器，从而产生能源浪费的问题。现有制式的人体感应控制芯片，采用的都是人体感应优先型控制技术，即人体感 应探测控制优先于照度控制。其控制原理是当控制器检测到有人存在时，再检测照度是否 满足要求，如果照度达到要求，则不开灯；如果达不到要求，则开启灯具，之后不再检测照 度；只有当人员离开检测延时时间后，灯具才会关闭；当人员再次进入探测区域后，控制器 重复上述检测和控制过程。该方式在走廊和过道等流动人员经过场合的照明控制中是合适 的，但在室内的照明控制就不合理了，因为在照度值较低时一旦开了灯，只要有人员存在， 不管后来照度是否达到标准，灯具将会一直开着，严重影响节能效果。现有的人体感应探测器的检测精度低一般采用的都是被动红外人体感应探测器 (PIR)，这是一种人体运动型的探测器，与之相配合的处理集成电路也是适用于楼道、走廊 等人体运动分量较大的场合。现有关有人体探测器的产品大部分是将这种技术简单地移 植到教室照明灯具的控制上，然后将检测延时增加，以提高检测精度。但这种简单的移植是 不合适的，因为在学习或办公时人体的动作量很小，如果不对检测信号做特殊的处理，无法 从根本上解决检测精度低的问题，容易出现由于漏检而错误关灯的问题，即使灯下有人也 会出现关灯的情况，人员必须站立起来或做大幅度的动作才能再次开灯；还容易误检测而 错误开灯的现象，即灯下没有一个人，照明灯也会自动开启。这样不但影响学习或工作的效 率，而且由于灯具的频繁启动，造成灯具的提前老化，出现“节能不节钱”的现象，严重影响 节能效果。究其原因，主要是因为现有的人体检测传感器和相应的信号处理系统不能很好 的把人体探测与噪声、干扰信号精确的区分开来。现有控制器的照度传感器大都是采用光敏电阻，但是光敏电阻存在照度特性的非 线性、阻值的离散性和温度特性的不确定性，使得它用于教室的节能光控难以达到国标要 求的控制精度，出厂时设置的照度数值会发生漂移，会导致该开灯的时候不开灯，该关灯的 时候不关灯等问题。
发明内容本实用新型为克服上述技术问题的缺点，提供了一种具有照度优先和准静态检测 功能的数字式节能控制器。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案本实用新型的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器，包括一控制 处理器，其特别之处在于所述的控制处理器输入端连接有光照度传感器和用于检测是否有人存在的人体探测器，所述控制处理器输出端连接有照明控制器、风扇控制器和/或空 调控制器；所述光照度传感器和人体探测器的输出信号经由控制处理器运算处理，该控制 处理器根据运算结果对照明控制器、风扇控制器和/或空调控制器进行控制。本实用新型的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器，包括连接于 控制处理器输入端的温度传感器，当控制处理器需要对温度信号进行检测并对风扇和/或 空调进行控制时，在控制处理器的信号输入端连接温度传感器。本实用新型的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器，包括红外遥 控系统，该红外遥控系统由连接于控制处理器的红外接收模块和一设置有红外信号发射模 块的遥控设定器组成，设置一无线通讯系统，使得本实用新型的控制器更加方便使用。本实用新型的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器，所述光照度 传感器为线性光电传感器，线性光电传感器为可使输出的测量信号在整个温度范围内与人 眼的生理特性完全一致的集成传感器，可提高照度的控制精度，从而实现了光照度精度检 测。本实用新型的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器，所述人体探 测器为被动红外探测器，该红外线探测器的光学元件为一折反式红外光学器件，所述折反 式红外光学器件由一菲涅尔透镜、与菲涅尔透镜处于同一轴线上的探测器和一个固定于探 测器上的匹配反射镜构成，这种结构的折反式红外光学系统可使得探测区域的视区数量得 到成倍的增加，只要人体有小的动作，就会使探测器有一定的信号输出，为准静态的人体检 测创造了条件。本实用新型的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器，所述控制处 理器为DSP处理器或单片机，采用数字运算和信号分类处理方式，实现了数字式准静态的 人体检测。本实用新型的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器，包括有为控 制处理器提供时间信息的实时时钟和用以显示时间、定时时间、设置照度、温度、检测延时、 地址信息的显示器，实时时钟为控制系统提供时间信息，显示器用以显示时间、定时时间、 设置照度、温度、检测延时和地址等信息。本实用新型的有益效果是(1)采用了照度优先于人体的检测方法，使得控制更 加的合理；节能率提高15% ； (2)人体探测器独特的结构可实现人员微动情况下的检测，使 得控制更加的精确；(3)由于控制更加复合实际，可达到节能的效果。
图1为本实用新型总的工作原理示意图；图2为本实用新型的红外线探测器的光学元件的结构示意图；图3为本实用新型的第一种具体实施例的结构示意图；图4为本实用新型的第二种具体实施例的结构示意图。图中1DSP处理器，2光照度传感器，3人体探测器，4照明控制器，5风扇控制器，6 遥控设定器，7空调控制器，8温度传感器，9菲涅尔透镜，10匹配反射镜，11探测器，12遥控 接收器，13放大滤波电路，14照明电源，15风扇电源，16空调电源，17实时时钟，18显示器。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
4[0024]图1给出了本实用新型的总体的结构示意图，图中的输入端和输出端的数量为最 多的情况，光照度传感器2与控制处理器的输入端连接，所示的人体探测器3由人体传感器 和放大滤波电路13构成，经由放大滤波电路13连接于控制处理器的输入端，并用来检测在 一定的空间范围内是否有人员存在，本实用新型的控制器还可包括用于检测温度的温度传 感器8，该温度传感器连接于控制处理器的输入端，图1中所示的遥控接收器用于和遥控设 定器相配合，用于对照度值、温度值的上限和下限、人体检测延时时间进行设定；由光照度 传感器2、人体探测器3和/或温度传感器8检测的信号经由控制处理器进行运算处理，其 处理步骤为将光照度信号、人体感应信号变换为数字信号并输入到控制处理器中进行相应 的数字运算，得到精确的人体探测信息和照度信息，再与实时时钟信息17、集成温度传感器 的温度信息和遥控器送来的设置信息相运算，输出对应的控制信号，从而对室内的照明控 制器4、空调控制器7和/或风扇控制器5等用电电器进行运行控制，进而控制对应的照明 电源14、空调电源16和/或风扇电源15 ；显示器18用以显示时间、定时时间、设置照度、温 度、检测延时和地址等信息。其中的人体探测器3采用了折反式红外光学系统，控制处理器 的内部的处理程序利用了可以把人体探测信号和噪声干扰信号区分开来的计算方法，该方 法为将采集到的数值信号序列进行离散的数字式相关等算法的计算，从而实现人体的准静 态检测。图2给出了红外线探测器的光学元件的结构示意图，由菲涅尔透镜9、与菲涅尔透 镜9的中心处于同一直线上的探测器11和固定于探测器11上的匹配反射镜10组成，匹配 反射镜10采用对中远红外波段具有高反射率的金属制成，或用塑料制造再镀上高反射率 的金属镀层。使得探测区域内的视区数量得到成倍地增加，只要人体有小的动作，都会使探 测器有一定的信号输出，为准静态的人体检测创造了条件。实施例1，如图3所示，所示的控制处理器为DSP处理器1，所示的温度传感器8、光 照度传感器2和人体探测器3和实时时钟信息17接入到DSP的信号输入端口，用来实现对 环境区域内的温度、光照度和有无人员来进行检测；DSP输入端还连接有一遥控接收器12， 所示的遥控接收器12用于接受遥控设定器6的输出信号，所述遥控设定器6用于设定开关 照明控制器4时所对应的光照度值、开关空调控制器7时所对应的温度值和该控制器工作 开关等，图3中所示的显示器18用以显示时间、定时时间、设置照度、温度、检测延时和地址 等{曰息。实施例2，如图4所示，所示的控制处理器采用DSP处理器1，所示的DSP处理器的 输入端连接有温度传感器8和三个光照度传感器(2-1、2-2和2-3)，三个光照度传感器用 于检测不同区域的光照度的大小，从而使得测量更加接近实际和便于进行分个或分区域控 制，图4中所示的人体探测器的数量为三个，三个人体探测器(3-1、3-2和3-3)可实现较范 围的测量，照度传感器和人体探测器的数量根据所控制区域的大小适量选取；DSP处理器 的输入端连接有实时时钟17，该实时时钟17为处理器提供时间信息，DSP控制器根据光照 度传感器2和人体探测器3、温度传感器8所采集的信号，并进行一定的逻辑运算，来对设置 于不同区域的三个照明控制器(4-1、4-2和4-3)、三个风扇控制器(5-1、5-2和5_3)分别进 行控制，图4中所示的显示器18可用于对时间、定时时间、设置照度、温度、检测延时和地址 等信息的显示，照明控制器和风扇控制器的数量根据所控制区域的范围大小适量选取，这 种控制器的控制范围较广。
权利要求一种具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器，包括一控制处理器，其特征在于所述的控制处理器输入端连接有光照度传感器(2)和用于检测是否有人存在的人体探测器(3)，所述控制处理器输出端连接有照明控制器(4)、风扇控制器(5)和/或空调控制器(7)；所述光照度传感器(2)和人体探测器(3)的输出信号经由控制处理器运算处理，该控制处理器根据运算结果对照明控制器(4)、风扇控制器(5)和/或空调控制器(7)进行控制。
2.根据权利要求1所述的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器，其特 征在于包括连接于控制处理器输入端的温度传感器(8)。
3.根据权利要求1或2所述的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器， 其特征在于包括红外遥控系统，该红外遥控系统由连接于控制处理器的红外接收模块和 一设置有红外信号发射模块的遥控设定器组成。
4.根据权利要求1或2所述的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器， 其特征在于所述光照度传感器(2)为线性光电传感器。
5.根据权利要求1或2所述的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器， 其特征在于所述人体探测器(3)为被动红外探测器，该红外线探测器的光学元件为一折 反式红外光学器件，所述折反式红外光学器件由一菲涅尔透镜(9)、与菲涅尔透镜(9)处于 同一轴线上的探测器(11)和一个固定于探测器(11)上的匹配反射镜构成。
6.根据权利要求1或2所述的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器， 其特征在于所述控制处理器为DSP处理器或单片机。
7.根据权利要求1或2所述的具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器， 其特征在于包括有为控制处理器提供时间信息的实时时钟(17)和用以显示时间、定时时 间、设置照度、温度、检测延时、地址信息的显示器(18)。
专利摘要本实用新型提供了一种具有照度优先和准静态检测功能的数字式节能控制器，包括一控制处理器，其特别之处在于所述的控制处理器输入端连接有光照度传感器和用于检测是否有人存在的人体探测器，所述控制处理器输出端连接有照明控制器、风扇控制器和/或空调控制器；所述光照度传感器和人体探测器的输出信号经由控制处理器运算处理，该控制处理器根据运算结果对照明控制器、风扇控制器和/或空调控制器进行控制。本实用新型的有益效果是(1)采用了照度优先于人体的检测方法，使得控制更加的合理；(2)人体探测器独特的结构可实现人员微动情况下的检测，使得控制更加的精确；(3)由于控制更加复合实际，可达到节能的效果。
文档编号G01V8/10GK201583838SQ200920239989
公开日2010年9月15日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年10月21日
发明者王龙, 黄程云 申请人:黄程云