基于雷达射频感应灯的组内同步和分组联动系统及方法与流程

1.本发明涉及无线传输控制技术领域，尤其是涉及一种基于雷达射频感应灯的组内同步和分组联动系统及方法。


背景技术：

2.随着物联网的不断发展，照明灯具从原来的手动开关，逐渐发展成感应灯，并且灯与灯之间可以进行互相控制，从而实现灯的自动化和智能化。
3.目前的感应灯的感应部分是利用了红外传感器或者声控传感器，红外传感器或者声控传感器有不稳定、误触发、易干扰等问题。且灯与灯之间的通讯一般是有线通讯，无线wifi通讯，或者带网关，并且网关需要连接网络，这样的通讯方式也进一步增加了灯智能化的操作的复杂化，不利于消费者使用。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明提出一种基于雷达射频感应灯的组内同步和分组联动系统及方法，通过利用了雷达微波感应结合蓝牙mesh自组网功能，实现灯的智能化，进一步提高多灯系统的响应稳定性。
5.具体的，本发明所述基于雷达射频感应灯的组内同步和分组联动系统，至少包括：n个相互间距为一预设距离且成排或成列或其组合分布的感应灯，n取值1，2，...，n；及设置于任一感应灯端的mcu信号处理单元，及分别与所述mcu信号处理单元连接的雷达感应模块，蓝牙通讯模块，app操作面板控件，和光敏传感器；所述雷达感应模块，用于实时监测外围预设范围内环境参数并反馈至mcu信号处理单元；所述蓝牙通讯模块，响应于所述雷达感应模块进行预设通讯群组组内通讯广播；所述app操作面板控件，用于控制所述感应灯切换不同功能和工作模式；所述光敏传感器，用于采集当前监测范围内环境的光强度lux值；所述蓝牙通讯模块与网关或移动客户端通讯连接，通过所述网关或移动客户端对所述感应灯构建所述预设通讯群组，组数不超过h=n/m，其中m是每个群组里灯的数量；任一所述通讯群组组内模组不超过128个；任一所述感应灯最多同时在8个所述通讯群组中通过无线通讯，实现分组联动功能。
6.其中，所述雷达感应模块还包括定向发射天线，接收天线和板载处理器。
7.进一步的，所述发射天线和接收天线采用9.85ghz 的 x 波段无线收发模块。
8.进一步的，所述蓝牙通讯模块通过蓝牙 mesh 协议将其所在的感应灯当前工作模式信息向其所在通讯群组中进行广播并完成该所述感应灯所在的所有通讯群组组内信息同步。
9.进一步的，所述app操作面板控件根据mcu信号处理单元的命令进行感应灯的工作模式及其参数调控；所述app操作面板控件至少包括亮度调控单元，感应延时键，微亮延时
键，感应强度调控单元，感应灯开关键，雷达开关键，全天微亮调控单元，组内同步系统的组内感应同步单元和计时器，所述计时器分别与所述mcu和所述感应延时键及微亮延时键连接。
10.作为优选的，本发明还提供一种基于雷达射频感应灯的组内同步和分组联动方法，包括：设置并获取每一感应灯的参数并构建通讯群组，并将通讯群组保存在mcu信号处理单元中；任一所述感应灯通过其雷达感应模块实时监测预设范围内的环境参数，并输出中频信号至mcu信号处理单元，同时光敏传感器将采集到的当前监测范围内环境的光强度lux值，一并发至mcu信号处理单，由mcu信号处理单元判断是否存在动目标，若存在，则输出高电平信号，感应灯打开，并通过uart串口协议通知到蓝牙通讯模块，由蓝牙通讯模块向当前感应灯所在的通讯群组内进行广播；否则，输出低电平，感应灯关闭。
11.进一步的，所述方法还包括所述蓝牙通讯模块通过蓝牙 mesh 协议将其所在的感应灯当前工作模式信息向其所在的每一通讯群组中进行广播并完成该所述感应灯所在的所有通讯群组组内信息同步；所述工作模式信息至少包括打开或关闭感应灯；所述通讯群组的组数不超过h=n/m，其中m是每个群组里灯的数量；任一所述通讯群组组内模组不超过128个；任一所述感应灯最多同时在8个所述通讯群组中通过无线通讯，实现分组联动功能。
12.当所述通讯群组组内每一成员接收到广播为打开感应灯时，判断当前感应灯是否为打开状态，若是，则不进行操作，若不是，则切换为打开状态；反之，当接收到广播为关闭感应灯时，判断当前感应灯是否为关闭状态，若是，则不进行操作，若不是，则切换为关闭状态。
13.其中，所述app操作面板控件根据mcu信号处理单元的命令进行感应灯的工作模式及其参数调控；所述app操作面板控件至少包括亮度调控单元，感应延时键，微亮延时键，感应强度调控单元，感应灯开关键，雷达开关键，全天微亮调控单元，组内同步系统的组内感应同步单元和计时器，所述计时器分别与所述mcu和所述感应延时键及微亮延时键连接。
14.所述雷达感应模块还包括定向发射天线，接收天线和板载处理器；所述发射天线和接收天线采用9.85ghz 的 x 波段无线收发模块。
15.综上所述，本发明提供了一种基于雷达射频感应灯的组内同步和分组联动系统及方法，包括设置于n个感应灯端的雷达感应模块，蓝牙通讯模块和app操作面板控件。在所述app操作面板控件端构建通讯群组，通过雷达感应模块实时监测外围预设范围内环境参数，同时光敏传感器将采集到的当前监测范围内环境的光强度lux值，一并发至mcu信号处理单，由mcu信号处理单元判断是否存在动目标，若存在，则输出高电平信号，感应灯打开，并通过uart串口协议通知到蓝牙通讯模块，由蓝牙通讯模块向当前感应灯所在的通讯群组内进行广播，从而确保有照明需求区域及时开灯，且通过蓝牙mesh进行信息传输和组网功能，也进而保证组内信息同步，在保证用户使用便利同时，又减小能耗，更加使用多种应用场景需求。
附图说明
16.图1为本发明所述一种基于雷达射频感应灯的组内同步和分组联动系统原理图。
17.图2为app操作面板控件示意图。
18.图3为一实施例中的雷达射频感应灯构建通讯群组示意图。
19.图4为另一实施例中的雷达射频感应灯构建通讯群组示意图。
20.图5为本发明所述雷达射频感应灯工作原理图。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例一：具体的，如图1所示，本发明所述的基于雷达射频感应灯的组内同步和分组联动系统，至少包括：n个相互间距为一预设距离且成排或成列或其组合分布的感应灯，n取值1，2，...，n。
23.及设置于任一感应灯端的子模块包括：用于实时监测外围预设范围内环境参数的雷达感应模块；和响应于所述雷达感应模块进行通讯群组组内广播蓝牙通讯模块；和用于控制所述感应灯切换不同功能和工作模式的app操作面板控件。
24.所述感应灯预先设定通讯群组，组数不超过h=n/m，其中m是每个群组里灯的数量。
25.任一所述通讯群组组内模组不超过128个。
26.进一步的，第2至n-1个间任一所述感应灯最多同时在8个所述通讯群组中通过无线通讯，实现分组联动功能。
27.任一所述蓝牙通讯模块与用于对所述感应灯预先设定通讯群组的网关或移动客户端通讯连接。
28.所述雷达感应模块包括定向发射天线，接收天线和板载处理器。所述发射天线和接收天线优选为9.85ghz 的 x 波段无线收发模块，但不限于此。
29.其中，所述雷达感应模块还包括：用于控制所述蓝牙通讯模块通过蓝牙 mesh 协议将所述感应灯当前工作模式信息传递至所述通讯群组组内的每一成员进行不同蓝牙通讯模块间联网的板载处理器mcu。
30.如图2所示，所述app操作面板控件包括亮度调控单元，感应延时键，微亮延时键，感应强度调控单元，感应灯开关键，雷达开关键，全天微亮调控单元和组内同步系统的组内感应同步单元。
31.所述app操作面板控件中还包括计时器，所述计时器分别与所述mcu和所述感应延时键及微亮延时键连接。
32.所述亮度调控单元，感应强度调控单元，感应灯开关键，雷达开关键，全天微亮调控单元和组内同步系统的组内感应同步单元均与所述mcu连接。
33.实施例二：
作为另一优选的，本发明所述的系统，主要应用于n个相互间距为一预设距离且成排或成列或其组合分布的感应灯，例如，室内走廊处的灯，或室外的街道或隧道中的灯，但不限于此。本方案所述的系统均可适用于所有人员流动的地方。
34.如图3所示，假设感应灯有01号，02号，03号......09号，预先进行构建通讯群组，如：组1（01号，02号），组2（01号，02号，03号），组3（02号，03号，04号）.......，组n（07号，08号，09号），还可以是根据具体需求进行不同的感应灯建组。预先建好的通讯群组内每一加入的设备成员可进行自由广播通信。
35.当在预设时间内，第一个感应灯处被其雷达感应模块l1检测到有动目标，并激活第一个感应灯端的蓝牙通讯模块y1进行其所在通讯群组内进行广播，设其群组编号为n001，在预设时间内，此时，n001群组中有每个成员都能接收到来自蓝牙通讯模块y1的信息后，根据信息进行组内同步，例如，当前n001群组中有（01号，02号），则当01号端发出广播后，02号根据广播内容进行自身感应灯状态更新，将当前为关灯状态更新为开灯状态。同理，当02号端的蓝牙通讯模块y1检测到有动目标时，则蓝牙通讯模块y2将02号所在通讯群组内进行组内广播，即组1（01号，02号），组2（01号，02号，03号），组3（02号，03号，04号）都能接收到广播信息，并进行组内同步，此时，01号，02号，03号和04号均进行打开灯状态，以此类推，但不限于此。
36.进一步的，每一蓝牙通讯模块将当前工作状态参数通过mesh 协议发送至组内其他蓝牙通讯模块，完成本次通讯群组组内信息同步化。
37.本发明所述思路的基础上还可以根据具体需求进行设定。如下表所示：当人走到04号感应灯处时，第3个雷达感应模块l3检测到动目标，第1个雷达感应
模块l1检测到无人员行动，通过计时器设定一预设时间，并自动启动关灯键，从而节能电源，避免在无人或无需求状态下的资源浪费。此时，以当前的04号感应灯所在的通讯群组为主，进行组内通讯，即此时（02号，03号，04号）、（03号，04号，05号）和（04号，05号，06号）组内和3个组间均通过蓝牙通讯模块y4进行广播，并完成组内信息同步和组间信息同步。如蓝牙通讯模块y5接收到蓝牙通讯模块y4共享的4号感应灯工作状态为打开时，也将5号感应灯由原关闭状态打开，与所述3号和4号感应灯工作状态保持一致。依次类推。直至在最后一个感应灯检测到动目标时，则不再传递信息，即当人走到08号号感应灯处时，构建的n008群是包括07，08和09号灯，但由于9号灯作为最后一部灯，则人再走到9号感应灯处时，9号所在的通讯群组作为最后一个广播的通讯群组，蓝牙通讯模块y7在预设时间后，自动切换至关闭模式，然后蓝牙通讯模块y8和蓝牙通讯模块y9待所述雷达感应模块l9检测到无人员行动后预设时间内，也切换工作模式为关闭状态。
38.实施例三：如图4所示，在一个弯道走廊中设置有5个led灯（led1、led2、led3、led4、led5），其中，led1、led2对应照亮区域a，led3对应照亮区域b，led4、led5对应照亮区域c，预先构建雷达感应模块通讯群组，包括组1（led1、led2、led3），组2（led3、led4、led5），当人走到区域a时，则优先led1端的雷达感应模块l1检测到动目标，并通知到蓝牙通讯模块y1，蓝牙通讯模块y1获取其所在的通讯群组为组1，并进行组内信息广播，此时，led1、led2和led3均打开，继续往前走，待led3端的雷达感应模块l3检测到动目标后，则蓝牙通讯模块y3所在通讯群组为组1和组2，此时，led1、led2、led3、led4、led5均打开。继续往后走，则led4、led5都只处在组2中，故led3、led4、led5打开，led1、led2、led3关闭，直到最后led5检测不到动目标后一预设时间后，led3、led4、led5关闭，具体照明情况如下：优选的，所述感应灯为n个相互间距为一预设距离且成排或成列或其组合分布的led灯或其他，均不限于此，其中，n取值1，2，...，n。
39.及设置于任一感应灯端的子模块包括：用于实时监测外围预设范围内环境参数的雷达感应模块；和响应于所述雷达感应模块进行通讯群组组内广播蓝牙通讯模块；和用于控制所述感应灯切换不同功能和工作模式的app操作面板控件；所述感应灯预先设定通讯群组，组数不超过h=n/m，其中m是每个群组里灯的数量；任一所述通讯群组组内模组不超过128个。
40.优选的，所述雷达感应模块至少包括定向发射天线和接收天线。
41.进一步的，所述雷达感应模块还包括：用于控制所述蓝牙通讯模块通过蓝牙 mesh 协议将所述感应灯当前工作模式信息传递至所述通讯群组组内的每一成员进行不同蓝牙通讯模块间联网的板载处理器mcu。
42.进一步的，所述发射天线和接收天线优选为9.85ghz 的 x 波段无线收发模块，但不限于此，如图5所示，基于多普勒效应，接收天线进行实时监测，并由雷达芯片进行实时记录，并将接收到的中频信号给到mcu进行处理，mcu根据中频信号进行判断是否有动目标触发，并且通过光敏传感器采集当时的光强度lux值，当存在动目标时，则mcu综合判断后输出
高电平信号，mcu根据串口通讯协议把信息通过蓝牙模块进行通讯群组内传递，其中，蓝牙模块还可以进一步与网关或手机移动端连接，并反馈实时数据。同时，mcu进行信号输出，将信号通知至app操作面板控件端的雷达开关键进行自动操空灯的打开或者关闭状态。优选的，所述通讯群组内传递主要通过蓝牙 mesh 协议进行数据传输。
43.其中，所述app操作面板控件至少包括亮度调控单元，感应延时键，微亮延时键，感应强度调控单元，感应灯开关键，雷达开关键，全天微亮调控单元和组内同步系统的组内感应同步单元。
44.亮度调控单元：用于调控感应灯的亮度值，亮度值取值为0到100，优选的，当打开感应灯时，则亮度值从0逐渐增大，最大增值100，当灭灯时则反之，逐渐减小至0。
45.感应延时键：雷达开关键雷达打开后，触发亮灯，进入亮灯的感应延时时间，单位秒，最少5秒，最大1800秒，每一档是1秒。
46.微亮延时键：雷达开关键打开后，触发亮灯，经过感应延时后，再进入持续微亮延时时段；微亮延时结束后，感应灯全灭。微亮延时的单位为分钟，最小延时1分钟，最大延时1440分钟，每一档1分钟。
47.感应强度调控单元：设置感应强度调控范围值为1到49，当值越大，则感应越灵敏，即感应距离越大，优选的，所述雷达感应模块可检测范围为高3米，地面投影的感应半径2到5米之间，可根据实际需求进行调整。
48.感应灯开关键：雷达开关键开关打开时：如果灯亮，开关灯功能不起作用；如果灯不亮，开灯功能起作用，关灯功能不起作用；雷达开关关闭时：开关灯功能起作用，可以手动控制开关灯。且设置感应灯的感应值为1到1000lux，其中，值越小，雷达模块感应到人后，环境越暗灯才会亮，即感应的敏感度。
49.全天微亮调控单元：该功能打开后，当没有感应到有人时，led灯全天都是微低亮度亮着，不会熄灭。
50.组内同步系统的组内感应同步单元：把对应的灯进行建群组，把组内的灯的“组内感应同步”打开后，一个灯感应到有动目标出现，进入感应范围后，会触发组内感应同步，把组内的其它灯也打开，从而实现感应灯的联动操作。
51.综上所述，本发明所述的一种基于雷达射频感应灯的组内同步和分组联动系统及方法，通过蓝牙mesh进行信息传输和组网功能，从而保证组内信息同步和及时有效管理既能保证用户使用便利，又可以减小能耗，更加使用多种应用场景需求。
52.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。