一种具有环境参数检测功能的智能灯具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有环境参数检测功能的智能灯具，解决了现有灯具功能单一、无法监测环境参数以及在环境参数超标时无法为改善环境中的相应指标做出任何贡献的缺陷。智能灯具包括光源组件、环境参数检测装置、分别与光源组件以及环境参数检测装置连接且用于在接收到照明指令时控制光源组件提供照明的微处理器、以及与微处理器连接的信号生成装置，信号生成装置在环境参数信息超过阈值时生成目标设备的控制信号并将控制信号发送到目标设备，以控制目标设备动作，来达到改善环境中相应指标的目的。智能灯具功能丰富、智能化程度高。
【专利说明】一种具有环境参数检测功能的智能灯具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及照明【技术领域】，更具体地说，涉及一种具有环境参数检测功能的智能灯具。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，人类正在大步迈向智能时代。在这个趋势下，越来越多的设备打破原始功能的限制，集成多种功能，在为人们的生活带来极大便利的同时，还能够有效地降低成本。
[0003]传统的灯具只能提供照明，功能单一，如果想要了解灯具所处环境的参数，例如温度、湿度、二氧化碳浓度等等，只能设置专门的监测设备进行测量，而专门的监测设备存在价格昂贵、使用繁琐、占用空间的缺陷。另外，当检测到的环境参数超标时，灯具也无法为改善环境中的相应指标做出任何贡献。因此，需要一种智能灯具，不仅能够监测环境参数，还能够在环境参数超标时，控制其他设备来改善环境中的相应指标。
实用新型内容
[0004]本实用新型针对现有的灯具功能单一、无法监测环境参数以及在环境参数超标时无法为改善环境中的相应指标做出任何贡献的缺陷，提供一种具有环境参数检测功能的智能灯具，能够检测环境参数，并且在环境参数超标时，能够控制其他设备来改善环境中的相应指标。
[0005]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:提供一种具有环境参数检测功能的智能灯具，包括光源组件，所述智能灯具还包括:
[0006]用于检测环境参数信息的环境参数检测装置；
[0007]分别与所述光源组件以及所述环境参数检测装置连接，用于在接收到照明指令时控制所述光源组件提供照明的微处理器；
[0008]与所述微处理器连接，用于从所述微处理器接收环境参数信息，并在所述环境参数信息超过阈值时生成目标设备的控制信号，并将所述控制信号发送到目标设备的信号生成装置。
[0009]优选地，所述信号生成装置包括:
[0010]用于存储环境参数信息的存储单元；
[0011]用于与目标设备进行无线通信的无线通信单元；
[0012]用于将环境参数信息与相应的阈值进行比较的比较单元；
[0013]用于生成目标设备的控制信号的信号生成单元；
[0014]分别与所述存储单元、所述无线通信单元、所述比较单元以及所述信号生成单元连接，用于从所述微处理器接收环境参数信息并存储于所述存储单元，以及在所述比较单元输出的比较结果为所述环境参数信息超过阈值时控制所述信号生成单元生成所述控制信号，并将所述控制信号通过所述无线通信单元发送到目标设备的控制单元。
[0015]优选地，所述环境参数检测装置包括温湿度传感器以及有害气体传感器。
[0016]优选地，所述比较单元包括温湿度比较电路以及有害气体浓度比较电路。
[0017]优选地，信号生成单元包括加湿器控制信号生成器、空调控制信号生成器以及空气净化器控制信号生成器中的一种或者多种。
[0018]优选地，所述无线通信单元包括红外收发模块。
[0019]优选地，所述无线通信单元还包括WIFI模块。
[0020]优选地，所述智能灯具还包括与所述信号生成装置连接的zigbee模块。
[0021]优选地，所述智能灯具还包括与所述信号生成装置连接的显示装置。
[0022]优选地，所述光源组件包括主灯以及氛围灯。
[0023]本实用新型的具有环境参数检测功能的智能灯具具有以下有益效果:智能灯具通过环境参数检测装置检测灯具所处环境的环境参数，并在环境参数超过阈值时通过信号生成装置生成目标设备的控制信号，并将控制信号发送到目标设备，从而控制目标设备动作，进而起到改善环境中相应指标的作用，灯具功能丰富，智能化程度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的具有环境参数检测功能的智能灯具第一实施例的结构示意图；
[0025]图2为本实用新型的具有环境参数检测功能的智能灯具第一实施例中信号生成装置的功能框图；
[0026]图3为本实用新型的具有环境参数检测功能的智能灯具第二实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]本实施例通过提供一种具有环境参数检测功能的智能灯具，解决了现有灯具功能单一、无法监测环境参数以及在环境参数超标时无法为改善环境中的相应指标做出任何贡献的缺陷，实现检测环境参数的同时，还能够在环境参数超标时，控制其他设备来改善环境中的相应指标。
[0028]以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的解释说明。
[0029]图1为本实用新型的具有环境参数检测功能的智能灯具100第一实施例的结构示意图，如图1所示，在本实施例中，智能灯具100包括光源组件110、环境参数检测装置120、微处理器130以及信号生成装置140。微处理器130分别与光源组件110、环境参数检测装置120以及信号生成装置140连接。
[0030]其中，光源组件110用于接收微处理器130输出的PWM控制信号，从而提供照明情景。光源组件I1可以包括主灯以及氛围灯(图中未示出)。主灯可以由两路PWM控制信号驱动，分别提供正白以及暖白两种颜色的照明光源。氛围灯由三路PWM控制信号驱动或者是单线通信驱动单元(例如TM1804、UCS1903等)，提供多色的照明光源。
[0031]环境参数检测装置120用于检测环境参数信息，环境参数检测装置120可以由模拟电路组成，模拟电路包括模拟传感器、信号处理电路以及模数转换器(ADC)。具体的，模拟传感器用于检测智能灯的环境参数，并将环境参数转换为模拟信号，信号处理电路对模拟信号进行定标、滤波以及放大等处理之后输出ADC，ADC将模拟信号转换为数据信号输出微处理器130。
[0032]环境参数检测装置120也可以由数字电路组成，数字电路包括数字传感器，数字传感器将检测到的智能灯具的环境参数的数字信号输出微处理器130。
[0033]环境参数可以包括环境温湿度以及有害气体，有害气体可以包括一氧化碳、甲醛、甲醇、乙醇、苯酚、PM2.5中的一种或者多种。相应的环境参数检测装置110包括温湿度传感器以及有害气体传感器，有害气体传感器可以包括一氧化碳传感器、甲醛传感器、甲醇传感器、乙醇传感器、苯酚传感器、PM2.5传感器中的一种或者多种。例如，温湿度传感器能够测量智能灯具100所处环境的温度以及湿度，温度测量的精度误差不超过2%，湿度测量的精度误差不超过5%。甲醛传感器能够测量智能灯具100所处环境的甲醛浓度，测量的精度误差不超过20%。PM2.5传感器能够测量智能灯具100所处环境的PM2.5浓度，测量的精度误差不超过20%。
[0034]微处理器130用于在接收到照明指令时控制光源组件110提供相应的照明。例如，接收到的照明指令指示将主灯点亮提供正白的光源，微处理器130输出相应的PWM控制信号到主灯，从而点亮主灯并提供正白的光源。除此之外，微处理器130还用于将接收到的环境参数信号转换为信号生成装置140能够处理的信号并发送到信号生成装置140。转换例如可以包括信号电压幅值的调整等。
[0035]信号生成装置140用于从微处理器130接收环境参数信息，并在环境参数信息超过阈值时生成目标设备的控制信号，并将控制信号发送到目标设备，从而控制目标设备动作。
[0036]如图2所示，在本实施例中，信号生成装置140包括存储单元141、无线通信单元142、比较单元143、信号生成单元144以及控制单元145。控制单元145分别与存储单元141、无线通信单元142、比较单元143以及信号生成单元144连接。
[0037]其中，存储单元141用于存储环境参数信息。
[0038]无线通信单元142包括WIFI模块以及红外收发模块。控制单元145通过WIFI模块与第一类控制设备进行信息交互，通过红外收发模块与第二类控制设备进行信息交互，还通过红外收发模块将生成的控制信号发送到目标设备。第一类控制设备可以是智能手机，第二类控制设备可以是红外遥控器，目标设备可以是加湿器、空调、空气净化器等等。
[0039]红外接收模块的接收距离为6-10m，接收红外遥控器发送的照明指令，照明指令可用于指示开启或者关闭光源组件110以及对光源组件110进行调光、调亮度以及调色温信号等。
[0040]红外遥控器上设置有各种功能按键，用于控制光源组件110的开与关、调节光源组件110的亮度以及色彩(例如，调整主灯的亮度，调整氛围灯的色彩)等，控制距离约为1m0红外遥控器上的按键包括:主灯的开关按键、氛围灯的开关按键、上下左右确定按键(菜单键)，圆环按键用于调节氛围灯的色彩或者主灯的亮度。
[0041]用户也可以通过智能手机使用WIFI与智能灯具100进行信息的交互，智能手机上的控制功能可以完全覆盖红外遥控器的功能。
[0042]比较单元143用于将环境参数信息与相应的阈值进行比较。具体实现上，比较单元143可以通过电路来实现，电路包括比较器，比较器将环境参数信息对应的电压值与相应阈值对应的基准电压进行比较，并输出比较结果到控制单元145，例如当有害气体比较器输出低电压时，表不环境中有害气体的浓度对应的电压值高于阈值对应的基准电压，即有害气体浓度超标，控制单元145控制信号生成单元144生成目标设备的控制信号，并将控制信号通过红外收发模块发送到目标设备，从而控制目标设备动作，例如打开空气净化器。或者，信号生成装置140也可以通过集成了信息存储、WIFI通信、红外收发功能、环境参数与阈值的比较功能、目标设备的控制信号生成功能以及控制功能的芯片来实现。
[0043]在本实施例中，比较单元143包括温湿度比较电路以及有害气体浓度比较电路。温湿度比较电路用于将温湿度传感器检测到的温湿度信息与相应的阈值相比较，并向控制单元145输出比较结果。有害气体浓度比较电路用于将有害气体传感器检测到的有害气体浓度与相应的阈值相比较，并向控制单元145输出比较结果。
[0044]信号生成单元144用于生成目标设备的控制信号。在本实施例中，信号生成单元144包括加湿器控制信号生成器、空调控制信号生成器以及空气净化器控制信号生成器中的一种或者多种。加湿器控制信号生成器包括加湿器遥控器中的部分或者全部的电路，也就是说加湿器控制信号生成器包括加湿器的遥控器中的部分或者全部的遥控功能，例如开启加湿器、关闭加湿器等等。同理可得空调控制信号生成器以及空气净化器控制信号生成器的情况。
[0045]控制单元145用于从微处理器130接收环境参数信息并存储于存储单元141，以及在比较单元143输出的比较结果为环境参数信息超过阈值时控制信号生成单元144生成控制信号，并将控制信号通过无线通信单元142发送到目标设备。例如，当比较结果为二氧化碳浓度大于或者等于二氧化碳浓度阈值时(即超过阈值)，控制单元145控制信号生成单元144，通过空气净化器控制信号生成器生成空气净化器的开启信号，并通过无线通信单元142中的红外收发模块发送到空气净化器，从而开启空气净化器，进而降低环境中二氧化碳的浓度。当比较结果变为二氧化碳浓度低于二氧化碳浓度阈值时，控制单元145控制信号生成单元144，通过空气净化器控制信号生成器生成空气净化器的关闭信号，并将关闭信号发送到空气净化器，从而关闭空气净化器。其余情况以此类推。
[0046]智能灯具100的工作原理为:环境参数检测装置120检测灯具周围的环境参数，并将环境参数信息发送到微处理器130。微处理器130将接收到的环境参数信息转换为信号生成装置140能够处理的信号后发送到信号生成装置140。信号生成装置140的控制单元145将接收到的环境参数信息存储于存储单元141。同时，比较单元143将接收到的环境参数与相应的阈值相比较，并输出比较结果到控制单元145。若比较结果为环境参数大于或者等与阈值，控制单元145控制信号生成单元144生成相应目标设备的控制信号，并将控制信号通过无线通信单元142的红外收发模块发送到相应的目标设备，从而控制目标设备动作。另外，当无线通信单元142的WIFI模块或者红外收发模块接收到智能手机或者红外遥控器发送的照明指令时，控制单元145将照明指令转发微处理器130，微处理器130根据照明指令的指示控制光源组件110提供照明，例如照明指令指示改变氛围灯的颜色，微处理器130则输出相应的PWM控制信号到氛围灯来改变其颜色。
[0047]在本实用新型的具有环境参数检测功能的智能灯具100的第一实施例中，通过环境参数检测装置120检测智能灯具100所处环境的环境参数，并在环境参数超过阈值时通过信号生成装置140生成目标设备的控制信号，并将控制信号发送到目标设备，从而控制目标设备动作，进而起到改善环境中相应指标的作用，灯具功能丰富，智能化程度高。
[0048]图3为本实用新型的具有环境参数检测功能的智能灯具100的第二实施例的结构示意图，如图3所示，在本实施例中，智能灯具100包括光源组件110、环境参数检测装置120、微处理器130以及信号生成装置140，微处理器130分别与光源组件110、环境参数检测装置120以及信号生成装置140连接。参见图2，信号生成装置140包括存储单元141、无线通信单元142、比较单元143、信号生成单元144以及控制单元145。控制单元145分别与存储单元141、无线通信单元142、比较单元143以及信号生成单元144连接。
[0049]本实施例与第一实施例的区别在于，在本实施例中，智能灯具100还包括分别与信号生成单元144连接的zigbee模块150以及显示装置160。
[0050]zigbee模块150包括zigbee主控以及zigbee天线，用于与在通信范围内的其他智能设备进行联网，实现智能设备之间的数据传输。
[0051]显示装置160用于显示从信号生成单元144的控制单元145接收到的信息，显示装置160可以是TFT IXD液晶显示装置，例如，尺寸可以为4寸左右，分辨率大于800*480。当无线通信单元142通过红外收发模块接收到红外遥控器发送的显示指令或者通过WIFI模块接收到智能手机发送的显示指令时，控制单元145从存储单元141中读取环境参数信息并发送到显示装置160以进行显示。
[0052]在本实用新型的具有环境参数检测功能的智能灯具100的第二实施例中，智能灯具100还能够对环境参数进行屏幕显示，以及通过zigbee模块连入物联网。灯具的功能更加多样化，提高了灯具的智能性。
[0053]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种具有环境参数检测功能的智能灯具，包括光源组件(110)，其特征在于，所述智能灯具还包括: 用于检测环境参数信息的环境参数检测装置(120); 分别与所述光源组件(110)以及所述环境参数检测装置(120)连接，用于在接收到照明指令时控制所述光源组件(110)提供照明的微处理器(130); 与所述微处理器(130)连接，用于从所述微处理器(130)接收环境参数信息，并在所述环境参数信息超过阈值时生成目标设备的控制信号，并将所述控制信号发送到目标设备的信号生成装置(140)。
2.根据权利要求1所述的具有环境参数检测功能的智能灯具，其特征在于，所述信号生成装置(140)包括: 用于存储环境参数信息的存储单元(141); 用于与目标设备进行无线通信的无线通信单元(142); 用于将环境参数信息与相应的阈值进行比较的比较单元(143); 用于生成目标设备的控制信号的信号生成单元(144); 分别与所述存储单元(141)、所述无线通信单元(142)、所述比较单元(143)以及所述信号生成单元(144)连接，用于从所述微处理器(130)接收环境参数信息并存储于所述存储单元(141)，以及在所述比较单元(143)输出的比较结果为所述环境参数信息超过阈值时控制所述信号生成单元(144)生成所述控制信号，并将所述控制信号通过所述无线通信单元(142)发送到目标设备的控制单元(145)。
3.根据权利要求2所述的具有环境参数检测功能的智能灯具，其特征在于，所述环境参数检测装置(120)包括温湿度传感器以及有害气体传感器。
4.根据权利要求3所述的具有环境参数检测功能的智能灯具，其特征在于，所述比较单元(143)包括温湿度比较电路以及有害气体浓度比较电路。
5.根据权利要求4所述的具有环境参数检测功能的智能灯具，其特征在于，信号生成单元(144)包括加湿器控制信号生成器、空调控制信号生成器以及空气净化器控制信号生成器中的一种或者多种。
6.根据权利要求2所述的具有环境参数检测功能的智能灯具，其特征在于，所述无线通信单元(142)包括红外收发模块。
7.根据权利要求6所述的具有环境参数检测功能的智能灯具，其特征在于，所述无线通信单元(142)还包括WIFI模块。
8.根据权利要求1所述的具有环境参数检测功能的智能灯具，其特征在于，所述智能灯具还包括与所述信号生成装置(140)连接的zigbee模块(150)。
9.根据权利要求1所述的具有环境参数检测功能的智能灯具，其特征在于，所述智能灯具还包括与所述信号生成装置(140)连接的显示装置(160)。
10.根据权利要求1所述的具有环境参数检测功能的智能灯具，其特征在于，所述光源组件(110)包括主灯以及氛围灯。
【文档编号】G05B19/04GK204206577SQ201420732500
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】郭迎新, 李渝贵, 陈军奇, 王河 申请人:深圳市达特照明股份有限公司