开关控制系统及方法与流程

1.本发明涉及开关控制技术领域，尤其涉及一种开关控制系统及方法。


背景技术：

2.一般而言，在卧室的墙上通常会固定安装一个开关，并通过电缆线连接至电灯具等照明器件，以控制照明。如图1所示，现有技术中的开关s1为固定安装在墙壁w1上，并通过电线缆l1电连接电灯泡p1。因此，当用户需要重新放置开关s1的位置时，则必须拆毁墙壁，由此将造成不必要的损失。此外，由于开关固定设置在墙壁上，当午夜需要开启电灯泡时，手伸出被窝很难够到开关，给人们的生活造成极大的不便。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种可根据需求随时变更位置的开关控制系统及方法，以解决上述技术问题。
4.本发明提供一种开关控制系统，用于对功能单元进行控制，所述开关控制系统包括：
5.开关单元及控制单元；
6.所述开关单元设置于所述控制单元的辐射范围内的任意位置，所述开关单元用于在触发条件下向所述控制单元发射标识符；以及
7.所述控制单元电连接于所述功能单元，所述控制单元用于发射射频信号并读取所述开关单元的标识符，并根据所读取的标识符来开启或关闭所述功能单元。
8.根据本发明的一些实施方式，所述开关单元包括第一天线模块，所述开关单元通过所述第一天线模块接收所述控制单元的射频信号，并通过所述第一天线模块发射所述标识符。
9.根据本发明的一些实施方式，所述开关单元还包括开关，所述开关包括按钮件、导电片及设有壳体，所述导电片设置于所述壳体并贴设于所述按钮件的端部。
10.根据本发明的一些实施方式，当按压所述按钮件时，所述导电片的两端分别电连接于所述第一天线模块的两端，以形成天线回路。
11.根据本发明的一些实施方式，所述开关单元还包括芯片模块，所述芯片模块电连接于所述导电片，所述芯片模块存储有所述标识符；所述芯片模块通过所述第一天线模块发射所述标识符至所述控制单元。
12.根据本发明的一些实施方式，所述控制单元包括无线标签读取器及第二天线模块，所述无线标签读取器电连接于所述第二天线模块，所述无线标签读取器通过所述第二天线模块发射射频信号，并通过所述第二天线模块接收所述开关单元的标识符。
13.根据本发明的一些实施方式，所述无线标签读取器为射频识别读取器，所述无线标签读取器通过无线电射频识别技术读取所述开关单元的标识符。
14.根据本发明的一些实施方式，所述控制单元还包括处理器，所述处理器电连接于
所述无线标签读取器及所述功能单元之间，所述处理器根据所述无线标签读取器接收的所述标识符控制所述功能单元开启或关闭。
15.根据本发明的一些实施方式，所述开关控制系统还包括承载件及固定件，所述承载件用于承载所述开关及所述第一天线模块，所述固定件用于将所述开关单元固定在预设位置。
16.本发明还提供一种开关控制方法，所述开关控制方法包括如下步骤：
17.将开关单元设置于控制单元的辐射范围内的任意位置，
18.在触发条件下向所述控制单元发射标识符；及
19.读取所述标识符，并根据所读取的所述标识符来开启或者关闭功能单元。
20.本发明提供的开关控制系统及方法，通过开关单元在触发条件下发射标识符，并通过控制单元读取所述标识符，以根据所读取的标识符来开启或关闭功能单元。由此，本发明提供的开关控制系统及方法，开关单元可以安装在控制单元的辐射范围内的任意位置，并可根据不同需求随时变更位置，操作简单且方便使用。
附图说明
21.图1为现有技术中开关与电灯泡的连接示意图。
22.图2为本发明开关控制系统的较佳实施方式的方框图。
23.图3为图2中开关控制系统的第一实施方式的示意图。
24.图4为图2中开关单元的较佳实施方式的示意图。
25.图5为图4中开关单元未被按压时的状态图。
26.图6为图4中开关单元被按压时的状态图。
27.图7为图2中控制单元的较佳实施方式的方框图。
28.图8为图2中开关控制系统的第二实施方式的示意图。
29.图9为本发明开关控制方法的较佳实施方式的流程图。
30.主要元件符号说明
31.开关控制系统
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100
32.功能单元
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200
33.天花板
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210
34.墙壁
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220
35.床
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230
36.电缆线
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300
37.开关单元
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10
38.第一天线模块
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12
39.开关
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14
40.按钮件
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142
41.导电片
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144
42.壳体
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146
43.芯片模块
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16
44.控制单元
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20
45.第二天线模块
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22
46.rfid读取器
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24
47.处理器
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26
48.承载件
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30
49.固定件
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40
50.如下具体实施方式将结合上述附图进一步详细说明本发明。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
52.基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都是属于本发明保护的范围。
53.请参阅图2，本发明的一实施方式提供一种开关控制系统100。所述开关控制系统100用于对功能单元200进行控制，例如可以控制所述功能单元200的开启或者关闭。
54.本发明的一较佳实施方式中，所述功能单元200可为电灯泡，由此，所述开关控制系统100即可关闭或者打开所述电灯泡。可以理解，在其他实施方式中，所述功能单元200也可为其他的电器设备，对此本发明不作具体限制。
55.本发明的实施方式中，所述开关控制系统100包括开关单元10及控制单元20。
56.具体地，所述控制单元20具有一辐射范围，本发明实施方式中的所述开关单元10设置于所述控制单元20的辐射范围内的任意位置。也即，本发明实施方式中，开关并不是安装在一个固定的位置的，开关可以根据不同的需求而随时变更位置。
57.本发明实施方式中，所述开关单元10具有标识符。具体地，所述标识符为无线电射频识别(radio frequency identification，rfid)技术的标识符。
58.所述开关单元10在触发条件下向所述控制单元20发射标识符。例如，开关单元10可以在按压的情况下向控制单元20发射标识符。
59.进一步地，所述控制单元20电连接于所述功能单元200。本发明实施方式中，所述控制单元20用于发射射频信号并读取所述开关单元10的标识符，并根据所读取的标识符来开启或关闭所述功能单元200。
60.具体地，所述控制单元20可采用rfid技术发射射频信号、接收及解调所述开关单元10中的标识符。
61.请参阅图3，本发明的一实施方式中，所述功能单元200设置于房间的天花板210上，所述控制单元20设置于墙壁220上，所述控制单元20通过电缆线300电连接于所述功能单元200。所述开关单元10设置在床230上。也即，在房间内，所述开关单元10处于所述控制单元20的读取范围内。
62.由此，若用户在午夜需要控制功能单元200，只需按压所述开关单元10，即可很方便地开启或者关闭功能单元200。
63.请参阅图4所示，本发明的一较佳实施方式中，所述开关单元10包括第一天线模块12、开关14及芯片模块16。
64.本发明实施方式中，所述开关单元10通过所述第一天线模块12接收所述控制单元20的射频信号，并通过所述第一天线模块12发射所述标识符。
65.本发明实施方式中，所述开关14为一按钮开关，所述开关14包括按钮件142、导电片144及设有容置腔的壳体146。所述导电片144设置于所述容置腔，并贴设于所述按钮件142的端部。
66.可以理解，在至少一示例性的实施方式中，所述导电片144为金属导电材料制成。
67.本发明实施方式中的所述开关控制系统100还包括承载件30及固定件40。
68.具体地，所述承载件30将用来承载所述开关单元10，即所述开关14以及所述第一天线模块12均可固定设置于所述承载件30的一侧。
69.可以理解，在至少一示例性的实施方式中，所述承载件30可为印刷电路板(printed circuit board，pcb)，即，所述印刷电路板可作为电路基板来承载所述开关单元10。
70.可以理解，在另一示例性的实施方式中，所述承载件30也可为由饱和聚酯制成的基板。
71.所述固定件40将设置于所述承载件30的另一侧，也即，所述固定件40可将所述开关单元10固定在一个预设位置，所述预设位置可以为床架上，也可以为墙壁上。
72.可以理解，在至少一示例性的实施方式中，所述固定件40为胶粘件、磁性石材或固定装置中的任意一种，只需要可以将所述承载件30及开关单元10固定在床架、墙壁或者其他的一个位置即可。
73.接着，本发明实施方式中的所述芯片模块16电连接于所述导电片144。
74.请参考图5，图5为开关单元10中的按钮件142未被按压时的示意图。
75.从图5中可以看出，当所述按钮件142未被按压时，所述第一天线模块12的两端与所述导电片144的两端断开连接，即，所述第一天线模块12没有形成一个完整的天线回路，此时，所述第一天线模块12不会接收射频信号，亦不会发射标识符给所述控制单元20。
76.请参考图6，图6为开关单元10中的按钮件142被按压时的示意图。
77.从图6中可以看出，当按压所述按钮件142时，所述导电片144的两端分别电连接于所述第一天线模块12的两端，由此可以形成一个完整的天线回路。也即，此时所述第一天线模块12即可接收所述控制单元20发射的射频信号，以供所述开关单元10电力之用。
78.接着，所述芯片模块16存储有所述标识符，在至少一示例性的实施方式中，所述标识符是唯一的，标记着所述开关单元10的身份。当所述开关14被按压时，即所述第一天线模块12形成回路时，所述芯片模块16开始工作，并通过所述第一天线模块12发射所述标识符至所述控制单元20。
79.请参阅图7，本发明实施方式中，所述控制单元20包括第二天线模块22、rfid读取器24及处理器26。
80.在至少一示例性的实施方式中，所述rfid读取器24电连接于所述第二天线模块22。所述第二天线模块22电连接于所述处理器26。所述处理器26电连接于所述功能单元200。
81.在至少一示例性的实施方式中，所述rfid读取器24亦电连接于供电模块(图中未示出)。所述供电模块装设电池或超级电容，以提供所述控制单元20运作所需的电力需求。
至少一示例性的实施方式中，所述供电模块可为任一形式的电源输出装置，以稳定地提供所述控制单元20运作所需的电力需求。
82.本发明实施方式中，所述rfid读取器24将通过所述第二天线模块22发射射频信号给所述第一天线模块12，并通过所述第二天线模块22来接收所述第一天线模块12所发射的标识符。
83.可以理解，所述rfid读取器24通过无线电射频识别技术读取所述开关单元10的标识符。
84.在另一示例性的实施方式中，所述rfid读取器24可为其他类型的无线标签读取器，所述无线标签读取器亦可通过其他的通讯方式，例如wifi、蓝牙(bluetooth)等，来读取所述开关单元10的所述标识符。
85.在至少一示例性的实施方式中，所述rfid读取器24接收到所述供电模块的供电时，通过所述第二天线模块23发射射频信号，当所述开关被按压时，即可驱动所述开关单元10发射所述标识符。所述rfid读取器24还通过所述第二天线模块23接收所述开关单元10发射的所述标识符，并对所述标识符进行解调。可以理解，所述第二天线模块22具有一辐射范围，可以理解，所述辐射范围即为所述控制单元20的读取范围，当所述开关单元10进入所述控制单元20的读取范围内时，所述第二天线模块22发射的射频信号可传达所述开关单元10，以及可接收到所述开关单元10发射的所述标识符，也即在所述辐射范围内时，所述控制单元20可与所述开关单元10建立无线通信连接。
86.在至少一示例性的实施方式中，所述处理器26可以用于判断所述rfid读取器24所接收的标识符的合法性及有效性。所述控制单元20可储存有默认值。在至少一示例性的实施方式中，所述处理器26为微控制单元(microcontroller unit，mcu)，所述处理器26比对所述标识符与所述默认值，当两者匹配时，则判断所述标识符为合法的。可以理解，当所述处理器26判断所述标识符为合法时，即确认所述开关单元20的身份。由此，所述处理器26可以根据所述rfid读取器24接收的所述标识符来控制所述功能单元200的开启或关闭。
87.请参阅图8，图8为本发明开关控制系统100的第二实施方式的示意图。
88.本实施方式中的开关控制系统与第一实施方式中的开关控制系统的不同点在于：
89.本实施方式中的开关控制系统可包括多个开关单元10，本实施方式中仅示出2个开关单元为例进行说明，在其他的实施方式中，所述开关单元10的数量可以大于2个。也即，所述开关单元10的数量是可以根据实际需要来进行对应的调整，对此本发明将不作具体的限制。
90.可以理解，本实施方式中，在所述辐射范围内时，所述控制单元20可与这两个开关单元10建立无线通信连接。
91.在至少一示例性的实施方式中，所述控制单元20可以固定在房间内的一位置(如墙壁)，由此，用户可以将开关单元10安装在控制单元20的辐射范围内的任意位置，并可根据不同的需求随时变更位置。所述rfid读取器24通过所述第二天线模块22发射射频信号，当用户需要开启某一功能单元200，例如电灯泡时，只需按压与所述电灯泡相对应的所述开关单元10的开关，此时所述第一天线模块12即可接收到所述射频信号并被驱动，并发射所述标识符至所述控制单元20。所述rfid读取器24通过所述第二天线模块22接收所述开关单元10发射的所述标识符，并对所述标识符进行解调后传送至所述处理器26。所述处理器26
比对所述标识符与所述默认值，以判断所述标识符的合法性，从而控制所述电灯泡开启。
92.请参考图9，图9为根据本发明开关控制方法的较佳实施方式的流程图。所述开关控制方法包括如下步骤：
93.步骤s91：将开关单元设置于控制单元的辐射范围内的任意位置。
94.本实施方式中，具体地，所述控制单元20具有一辐射范围，本发明实施方式中的所述开关单元10设置于所述控制单元20的辐射范围内的任意位置。也即，本发明实施方式中，开关并不是安装在一个固定的位置的，开关可以根据不同的需求而随时变更位置。
95.步骤s92：在触发条件下向所述控制单元发射标识符。
96.本发明实施方式中，所述开关单元10具有标识符。具体地，所述标识符为无线电射频识别(radio frequency identification，rfid)技术的标识符。
97.所述开关单元10在触发条件下向所述控制单元20发射标识符。例如，开关单元10可以在按压的情况下向控制单元20发射标识符。
98.步骤s93：读取所述标识符，并根据所读取的所述标识符来开启或者关闭功能单元。
99.本实施方式中，所述控制单元20电连接于功能单元200。所述控制单元20用于发射射频信号并读取所述开关单元10的标识符，并根据所读取的标识符来开启或关闭所述功能单元200。
100.具体地，所述控制单元20可采用rfid技术发射射频信号、接收及解调所述开关单元10中的标识符。
101.如此，用户可以很方便地控制功能单元200(如电灯泡等)的开启与关闭或者其他功能。此外，由于所述开关单元10与所述控制单元20之间为无线通信连接，由此，开关单元10可以安装在控制单元20的辐射范围内的任意位置，并可根据不同的需求随时变更位置，操作简单且方便使用。
102.本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本技术，而并非用作为对本技术的限定，只要在本技术的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本技术要求保护的范围之内。