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一种亮灯控制系统及其控制方法与流程

2022-08-31 01:32:22 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及电子技术领域,尤其涉及一种亮灯控制系统及其控制方法。


背景技术:

2.在现有技术中,各种传感器能够将测量到的信息,依照预设规律变换成为电信号或其他适当形式的信息输出,从而满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,得到了广泛的应用。
3.在现有的一种亮灯控制系统中,可以基于射频识别(radio frequency identification,rfid)技术,实现无线亮灯。
4.具体地,rfid技术为一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。rfid可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签,操作快捷方便。
5.然而,在电源输入电量不充足且不稳定的情况下,现有的亮灯控制系统容易受到电量干扰,导致供电稳定性较差。


技术实现要素:

6.本发明解决的技术问题是提供一种亮灯控制系统及其控制方法,可以设置储能单元,并根据其储能电压以及使能指令开启或关闭灯,有机会提高供电稳定性,有效避免灯的误关闭或亮度过低问题。
7.为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种亮灯控制系统,包括储能单元、电压检测单元、开关控制单元、开关、输入电压控制单元以及使能指令控制单元:储能单元,其第一端与输入电压控制单元耦接,用于接收输入电压并进行储能以产生储能电压;电压检测单元,用于对所述储能电压进行检测,并输出储能电压检测结果;开关控制单元,其第一端与使能指令控制单元耦接,用于接收使能指令,第二端与所述电压检测单元耦接,用于接收所述储能电压检测结果;开关,与一个或多个灯耦接,以控制所述灯的开启和关闭;其中,所述开关控制单元根据所述使能指令以及所述储能电压检测结果对所述开关进行控制。
8.可选的,当所述使能指令指示使能所述开关,所述储能电压检测结果指示储能电压大于等于第一预设阈值电压时,所述开关控制单元控制所述开关导通;当所述使能指令指示使能所述开关,所述储能电压检测结果指示储能电压小于第二预设阈值电压时,所述开关控制单元控制所述开关断开;当所述使能指令指示使能所述开关,所述储能电压检测结果指示储能电压大于等于所述第二预设阈值电压且小于所述第一预设阈值电压时,所述开关控制单元控制所述开关保持当前状态;其中,所述第一预设阈值电压大于第二预设阈值电压。
9.可选的,所述输入电压控制单元与天线模块耦接,用于从所述天线模块接收外部环境中的电磁波能量,并对所述电磁波能量进行升压整流,以输出所述输入电压的至少一部分。
10.可选的,所述输入电压控制单元从外部接收第一无信号调制的载波,并根据所述第一无信号调制的载波携带的电磁波能量输出所述输入电压的一部分。可选的,满足以下一项或多项:所述第一无信号调制的载波为无调制电磁波束;所述第一无信号调制的载波的持续时长为0~5s;所述第一无信号调制的载波被称为前导载波。
11.可选的,所述的亮灯控制系统还包括:rf输入输出端口,分别与所述天线模块以及所述输入电压控制单元耦接,所述输入电压控制单元经由所述rf输入输出端口从所述天线模块接收外部环境中的电磁波能量以及所述第一无信号调制的载波。
12.可选的,所述使能指令控制单元用于接收外部控制指令,然后比较所述外部控制指令中包含的系统id是否与所述亮灯控制系统的系统id信息一致,和/或,比较所述外部控制指令中包含的开关id信息是否与所述开关的id信息一致,并在一致时发出使能所述开关的使能指令。
13.可选的,所述外部控制指令兼容iso18000-6c的选择指令。
14.可选的,当发出使能所述开关的使能指令之后,所述使能指令控制单元从外部接收预设时长的第二无信号调制的载波,并在所述第二无信号调制的载波结束时发出不使能所述开关的使能指令。
15.可选的,满足以下一项或多项:所述第二无信号调制的载波为无调制电磁波束;所述第二无信号调制的载波的持续时长为0~5s;所述第二无信号调制的载波被称为后继载波。
16.可选的,当所述第二无信号调制的载波的强度下降至小于-10dbm时,所述使能指令控制单元确定为所述第二无信号调制的载波结束。
17.可选的,所述的亮灯控制系统还包括:rf输入输出端口,与所述使能指令控制单元耦接,所述使能指令控制单元经由所述rf输入输出端口接收外部控制指令以及所述第二无信号调制的载波。
18.可选的,所述外部控制指令兼容uhf rfid协议。
19.可选的,所述的亮灯控制系统还包括:升压单元,其第一端与所述储能单元耦接,第二端与所述开关耦接,用于在所述储能电压低于预设储能阈值电压时,将所述储能电压升高至所述预设储能阈值电压并输出至所述开关。
20.为解决上述技术问题,本发明实施例还提供一种基于上述的亮灯控制系统的控制方法,包括:采用储能单元接收输入电压控制单元的输入电压并进行储能以产生储能电压,所述储能单元的第一端与所述输入电压控制单元耦接;采用电压检测单元对所述储能电压进行检测,并输出储能电压检测结果;采用开关控制单元从使能指令控制单元接收使能指令,以及从电压检测单元接收所述储能电压检测结果,其中,所述开关控制单元的第一端与使能指令控制单元耦接,所述开关控制单元的第二端与所述电压检测单元耦接;采用所述开关控制单元根据所述使能指令以及所述储能电压检测结果对开关进行控制,其中,所述开关与一个或多个灯耦接,以控制所述灯的开启和关闭。
21.可选的,在采用储能单元接收输入电压控制单元的输入电压之前,所述控制方法还包括:采用所述输入电压控制单元从所述天线模块接收外部环境中的电磁波能量,并对所述电磁波能量进行升压整流,以输出所述输入电压的至少一部分;其中,所述输入电压控制单元与天线模块耦接。
22.可选的,采用所述输入电压控制单元从外部接收第一无信号调制的载波,并根据所述第一无信号调制的载波携带的电磁波能量输出所述输入电压的一部分。
23.可选的,满足以下一项或多项:所述第一无信号调制的载波为无调制电磁波束;所述第一无信号调制的载波的持续时长为0~5s;所述第一无信号调制的载波被称为前导载波。
24.可选的,在采用所述输入电压控制单元从外部接收第一无信号调制的载波之后,所述控制方法还包括:采用所述使能指令控制单元接收外部控制指令,然后比较所述外部控制指令中包含的系统id是否与所述亮灯控制系统的系统id信息一致,和/或,比较所述外部控制指令中包含的开关id信息是否与所述开关的id信息一致,并在一致时发出使能所述开关的使能指令。
25.可选的,所述外部控制指令兼容iso18000-6c的选择指令。
26.可选的,在采用所述使能指令控制单元发出使能所述开关的使能指令之后,所述控制方法还包括:采用所述使能指令控制单元从外部接收预设时长的第二无信号调制的载波,并在所述第二无信号调制的载波结束时发出不使能所述开关的使能指令。
27.可选的,满足以下一项或多项:所述第二无信号调制的载波为无调制电磁波束;所述第二无信号调制的载波的持续时长为0~5s;所述第二无信号调制的载波被称为后继载波。
28.可选的,当所述第二无信号调制的载波的强度下降至小于-10dbm时,所述使能指令控制单元确定为所述第二无信号调制的载波结束。
29.可选的,所述控制方法还包括:当所述储能电压低于预设储能阈值电压时,采用升压单元将所述储能电压升高至所述预设储能阈值电压并输出至所述开关。
30.与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
31.在本发明实施例中,通过设置储能单元以及电压检测单元,可以对所述储能电压进行检测,进而根据使能指令以及所述储能电压检测结果对开关进行控制,相比于现有技术中仅根据外部输入的电压超过电压阈值或外部输入的电量超过电量阈值而开启灯,导致电源输入电量不充足且不稳定的情况下,容易发生误关闭或亮度过低,采用本发明实施例的方案,可以设置储能单元,并根据其储能电压以及使能指令开启或关闭灯,有机会提高供电稳定性,有效避免灯的误关闭或亮度过低问题。
32.进一步,设置当所述使能指令指示使能所述开关,所述储能电压检测结果指示储能电压大于等于所述第二预设阈值电压且小于所述第一预设阈值电压时,所述开关控制单元控制所述开关保持当前状态,相当于将储能电压大于等于所述第二预设阈值电压且小于所述第一预设阈值电压的这一区域设置为缓冲电压区,在缓冲电压区内不改变开关状态,直至升压或降压至储能电压超出缓冲电压区时,才根据储能电压的大小确定是否控制开关导通或断开,有助于进一步提高供电稳定性,有效避免灯的误关闭或亮度过低问题。
33.进一步,所述输入电压控制单元与天线模块耦接,用于从所述天线模块接收外部环境中的电磁波能量,并对所述电磁波能量进行升压整流,以输出所述输入电压的至少一部分,可以在不依赖电池或者外部电源输入的情况下,基于环境电磁波能量实现供电,在不适用有线供电或更换电池的工作场景能够更有效地满足用户需求。
34.进一步,所述输入电压控制单元从外部接收第一无信号调制的载波,并根据所述
第一无信号调制的载波携带的电磁波能量输出所述输入电压的一部分,可以在环境电磁波能量之外,额外补充一部分电能,有助于更快地向储能单元进行充电,提高供电效率。
35.进一步,当发出使能所述开关的使能指令之后,所述使能指令控制单元从外部接收预设时长的第二无信号调制的载波,并在所述第二无信号调制的载波结束时发出不使能所述开关的使能指令,可以延长使能时间,由于在使能指令指示使能所述开关的前提下才会控制开关导通,延长使能时间相当于延长亮灯时长,且延长的载波可以增加对储能单元的充电,有助于避免灯迅速关闭或闪烁。
36.进一步,所述外部控制指令兼容uhf rfid协议,可以复用现有的rfid协议实现本技术的功能,提高控制的便捷性。
37.进一步,亮灯控制系统还包括升压单元,用于在所述储能电压低于预设储能阈值电压时,将所述储能电压升高至所述预设储能阈值电压并输出至所述开关,可以在储能电压较低时,将所述储能电压升高至统一的电压水平,有助于保持灯的亮度,有效避免灯发生明暗变化。
附图说明
38.图1是本发明实施例中一种亮灯控制系统的结构示意图;
39.图2是本发明实施例中另一种亮灯控制系统的结构示意图;
40.图3是本发明实施例中又一种亮灯控制系统的结构示意图。
具体实施方式
41.如前所述,在现有的一种亮灯控制系统中,可以基于rfid技术,实现无线亮灯。
42.rfid系统是一种简单的无线系统,具有两个基本器件,该系统用于控制、检测和跟踪物体。rfid系统由一个询问器(也可以称为阅读器)和很多应答器(也可以称为或电子标签)组成。rfid按应用频率的不同分为低频(lf)、高频(hf)、超高频(uhf)、微波(mw),相对应的代表性频率分别为:低频135khz以下、高频13.56mhz、超高频860m-960mhz、微波2.4ghz以及5.8ghz。
43.rfid的组成:电子标签(tag):由耦合元件及芯片组成,每个电子标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;阅读器(reader):读取(有时还可以写入)电子标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;天线(antenna):在电子标签和阅读器间传递射频信号。
44.rfid技术的基本工作原理并不复杂,电子标签进入磁场后,接收阅读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(passive tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(active tag,有源标签或主动标签);阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。
45.阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置,是rfid系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换,同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中,可进一步通过网络等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是rfid系统的信息载体,目前应答器大多是由耦合元件(线圈、微带
天线等)和微芯片组成无源单元。
46.然而,在电源输入电量不充足且不稳定的情况下,现有的亮灯控制系统容易受到电量干扰,导致供电稳定性较差。
47.本发明的发明人经过研究发现,在现有技术中,仅根据外部输入的电压超过电压阈值或外部输入的电量超过电量阈值而开启灯的开关,根据外部输入的电压低于电压阈值或外部输入的电量低于电量阈值而断开灯的开关,导致电源输入电量不充足且不稳定的情况下,容易发生误关闭或亮度过低,导致供电稳定性较差。
48.在本发明实施例中,通过设置储能单元以及电压检测单元,可以对所述储能电压进行检测,进而根据使能指令以及所述储能电压检测结果对开关进行控制,相比于现有技术中仅根据外部输入的电压超过电压阈值或外部输入的电量超过电量阈值而开启灯,导致电源输入电量不充足且不稳定的情况下,容易发生误关闭或亮度过低,采用本发明实施例的方案,可以设置储能单元,并根据其储能电压以及使能指令开启或关闭灯,有机会提高供电稳定性,有效避免灯的误关闭或亮度过低问题。
49.为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
50.参照图1,图1是本发明实施例中一种亮灯控制系统的结构示意图。
51.所述亮灯控制系统可以包括储能单元11、电压检测单元12、开关控制单元13、开关14、输入电压控制单元15以及使能指令控制单元16。
52.其中,所述储能单元11,其第一端与输入电压控制单元15耦接,用于接收输入电压并进行储能以产生储能电压。
53.在具体实施中,所述储能单元11可以为电容器。
54.电压检测单元12,用于对所述储能电压进行检测,并输出储能电压检测结果。
55.在具体实施中,所述储能电压检测结果可以用于指示储能电压的电压值大小。
56.开关控制单元13,其第一端与使能指令控制单元16耦接,用于接收使能指令,第二端与所述电压检测单元耦接,用于接收所述储能电压检测结果。
57.开关14,与一个或多个灯耦接,以控制所述灯的开启和关闭。
58.其中,所述开关控制单元根据所述使能指令以及所述储能电压检测结果对所述开关进行控制。
59.进一步地,每个亮灯控制系统包含所述开关14的数量可以为单个。
60.在本发明实施例中,通过设置亮灯控制系统与开关14之间的关系为一一对应,有助于提高控制开关的准确性。
61.进一步地,所述灯可以为发光二极管(led)17。
62.具体地,发光二极管与普通二极管一样是由一个pn结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从p区注入到n区的空穴和由n区注入到p区的电子,在pn结附近数微米内分别与n区的电子和p区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。
63.发光二极管的核心部分可以是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为pn结。在某些半导体材料的pn结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。pn结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从led阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。其可以高效地将电能转化为光能,在现代社会具有广泛的用途,如照明、平板显示、信号指示等。
64.在本发明实施例中,通过设置储能单元11以及电压检测单元12,可以对所述储能电压进行检测,进而根据使能指令以及所述储能电压检测结果对开关进行控制,相比于现有技术中仅根据外部输入的电压超过电压阈值或外部输入的电量超过电量阈值而开启灯,导致电源输入电量不充足且不稳定的情况下,容易发生误关闭或亮度过低,采用本发明实施例的方案,可以设置储能单元,并根据其储能电压以及使能指令开启或关闭灯,有机会提高供电稳定性,有效避免灯的误关闭或亮度过低问题。
65.进一步地,当所述使能指令指示使能所述开关14,所述储能电压检测结果指示储能电压大于等于第一预设阈值电压时,所述开关控制单元13控制所述开关14导通;当所述使能指令指示使能所述开关14,所述储能电压检测结果指示储能电压小于第二预设阈值电压时,所述开关控制单元13控制所述开关14断开;当所述使能指令指示使能所述开关14,所述储能电压检测结果指示储能电压大于等于所述第二预设阈值电压且小于所述第一预设阈值电压时,所述开关控制单元13控制所述开关14保持当前状态;其中,所述第一预设阈值电压大于第二预设阈值电压。
66.参照表1,表1为所述开关控制单元13控制所述开关14的状态真值表。在表1中,以gpio、高电压检测输出、低电压检测输出均为高电平使能为例。
67.表1
68.gpio高电压检测输出低电压检测输出开关输出低
‑‑‑‑
低高高
‑‑
高高
‑‑
高保持高低低低
69.在本发明实施例中,通过设置当所述使能指令指示使能所述开关14,所述储能电压检测结果指示储能电压大于等于所述第二预设阈值电压且小于所述第一预设阈值电压时,所述开关控制单元13控制所述开关14保持当前状态,相当于将储能电压大于等于所述第二预设阈值电压且小于所述第一预设阈值电压的这一区域设置为缓冲电压区,在缓冲电压区内不改变开关状态,直至升压或降压至储能电压超出缓冲电压区时,才根据储能电压的大小确定是否控制开关导通或断开,有助于进一步提高供电稳定性,有效避免灯的误关闭或亮度过低问题。
70.参照图2,图2是本发明实施例中另一种亮灯控制系统的结构示意图。所述另一种亮灯控制系统可以包括图1示出的储能单元11、电压检测单元12、开关控制单元13、开关14、输入电压控制单元15以及使能指令控制单元16,还可以包括天线模块21以及rf输入输出端口22。
71.其中,所述输入电压控制单元15可以与天线模块21耦接,用于从所述天线模块21接收外部环境中的电磁波能量,并对所述电磁波能量进行升压整流,以输出所述输入电压的至少一部分。
72.在本发明实施例中,通过设置所述输入电压控制单元15与天线模块21耦接,用于从所述天线模块21接收外部环境中的电磁波能量,并对所述电磁波能量进行升压整流,以输出所述输入电压的至少一部分,可以在不依赖电池或者外部电源输入的情况下,基于环境电磁波能量实现供电,在不适用有线供电或更换电池的工作场景能够更有效地满足用户需求。
73.进一步地,所述输入电压控制单元15可以从外部接收第一无信号调制的载波,并根据所述第一无信号调制的载波携带的电磁波能量输出所述输入电压的一部分。
74.在具体实施中,可以设置采用阅读器向场区发送无信号调制的载波,如前文所述,所述阅读器可以是基于rfid的工作原理设置的。
75.更进一步地,所述第一无信号调制的载波可以满足以下一项或多项:所述第一无信号调制的载波为无调制电磁波束;所述第一无信号调制的载波的持续时长为0~5s;所述第一无信号调制的载波被称为前导载波。
76.在本发明实施例中,通过设置所述输入电压控制单元15从外部接收无信号调制的载波,并根据所述第一无信号调制的载波携带的电磁波能量输出所述输入电压的一部分,可以在环境电磁波能量之外,额外补充一部分电能,有助于更快地向储能单元进行充电,提高供电效率。
77.更进一步地,所述的亮灯控制系统还可以包括rf输入输出端口22。
78.所述rf输入输出端口22可以分别与所述天线模块21以及所述输入电压控制单元15耦接,所述输入电压控制单元15经由所述rf输入输出端口22从所述天线模块21接收外部环境中的电磁波能量以及所述第一无信号调制的载波。
79.在本发明实施例中,通过设置rf输入输出端口22,可以作为电磁波能量的输入输出端口,以实现对储能单元11的电能供给。
80.进一步地,所述使能指令控制单元16用于接收外部控制指令,然后比较所述外部控制指令中包含的系统id是否与所述亮灯控制系统的系统id信息一致,和/或,比较所述外部控制指令中包含的开关id信息是否与所述开关的id信息一致,并在一致时发出使能所述开关的使能指令。
81.具体地,所述亮灯控制系统可以设置为多个,所述系统id可以用于唯一指示亮灯控制系统,例如为当前的亮灯控制系统,所述开关id信息可以用于唯一指示开关14。
82.在本技术实施例的一种具体实施方式中,所述开关id信息可以采用前文所述的电子标签进行记录,且每个电子标签具有唯一的电子编码,可以附着在物体上标识目标对象。
83.在本发明实施例中,通过比较并确定所述外部控制指令中包含的开关id信息与所述开关的id信息一致后,发出使能所述开关14的使能指令,可以使得外部控制指令对是否控制开关14导通具有决定作用,从而可以加强开关14的可控性。
84.更进一步地,所述外部控制指令可以兼容iso18000-6c的选择指令。
85.具体地,可以复用现有的iso18000-6c的选择(select)指令,承载所述外部控制指令的信息,以减少资源消耗和生产成本。
86.进一步地,当发出使能所述开关的使能指令之后,所述使能指令控制单元16可以从外部接收预设时长的第二无信号调制的载波,并在所述第二无信号调制的载波结束时发出不使能所述开关14的使能指令。
87.进一步地,所述预设时长可以为用户自定义的,以提高时长设置的灵活性,例如可以采用需要亮灯的时长作为所述预设时长。
88.更进一步地,所述第二无信号调制的载波可以满足以下一项或多项:所述第二无信号调制的载波为无调制电磁波束;所述第二无信号调制的载波的持续时长为0~5s;所述第二无信号调制的载波被称为后继载波。
89.在本发明实施例中,所述使能指令控制单元16从外部接收预设时长的第二无信号调制的载波,并在所述第二无信号调制的载波结束时发出不使能所述开关14的使能指令,可以延长使能时间,由于在使能指令指示使能所述开关14的前提下才会控制开关导通,延长使能时间相当于延长亮灯时长,且延长的载波可以增加对储能单元的充电,有助于避免led灯17迅速关闭或亮度过低。
90.更进一步地,当所述第二无信号调制的载波的强度下降至小于-10dbm时,所述使能指令控制单元可以确定为所述第二无信号调制的载波结束,并执行载波结束后的步骤,例如发出不使能所述开关的使能指令。
91.需要指出的是,所述载波强度在传输过程中可以为0~30dbm,当需要进行载波截止时,可以从0~30dbm阶跃下降到-10dbm以下,以隐性指示亮灯控制系统所述第二无信号调制的载波结束。
92.更进一步地,所述的亮灯控制系统还可以包括rf输入输出端口22,与所述使能指令控制单元16耦接,所述使能指令控制单元16经由所述rf输入输出端口22接收外部控制指令以及所述第二无信号调制的载波。
93.在本发明实施例中,通过设置rf输入输出端口22,可以作为使能指令的输入输出端口,以实现向开关控制单元13输入指令。
94.进一步地,所述外部控制指令可以兼容uhf rfid协议。
95.具体地,所述外部控制指令可以兼容现有uhfrfid 18000-6c(又称为epc class 1gen 2)协议,可基于现有uhf rfid读写器实现控制。
96.在本发明实施例中,通过设置所述外部控制指令兼容uhf rfid协议,可以复用现有的rfid协议实现本技术的功能,提高控制的便捷性。
97.进一步地,所述的亮灯控制系统还可以包括升压单元23。
98.其中,所述升压单元23,其第一端可以与所述储能单元11耦接,第二端与所述开关14耦接,用于在所述储能电压低于预设储能阈值电压时,将所述储能电压升高至所述预设储能阈值电压并输出至所述开关14。
99.在本发明实施例中,通过设置升压单元23在所述储能电压低于预设储能阈值电压时,将所述储能电压升高至所述预设储能阈值电压并输出至所述开关,可以在储能电压较低时,将所述储能电压升高至统一的电压水平,有助于保持灯的亮度,有效避免灯发生明暗变化。
100.参照图3,图3是本发明实施例中又一种亮灯控制系统的结构示意图。以下对图3与图2的差异部分进行描述。
101.具体地,图2示出的输入电压控制单元可以包括图3示出的电荷泵31以及电源管理单元32,图2示出的使能指令控制单元可以包括图3示出的控制单元33、调制解调单元34以及存储单元36,还可以包括模数转换(adc)测量单元35。
102.具体地,可以通过rf输入端口连接天线模块,并通过天线模块接收环境中的电磁波能量,进而通过电荷泵31以及电源管理单元32将该电磁波能量升压整流为一个直流电压源,输出电压范围可以是1.2v~4v,该直流电压源可通过avdd端口接出,输入至储能单元。
103.rf输入输出端口同时可以是射频信号的输入输出端口,调制解调模块34可以解调来自rf输入输出端口的外部控制指令或通过rf输入输出端口调制反馈信号到天线模块并通过反向散射的方式向外部发送。
104.gpio端口可以用于使能信号输出,可以在解调来自rf输入输出端口的使能指令后,根据指令参数,选择置高或置低gpio端口。
105.进一步地,图2示出的电压检测单元可以包括高电压检测单元37以及低电压检测单元38。
106.具体地,高电压检测单元37可以检测储能单元电压值,如电压值大于第一预设阈值电压,则输出使能控制电平1;低电压检测单元38可以检测储能单元电压值,如电压值小于第二预设阈值电压,则输出使能电平2;第一预设阈值电压和第二预设阈值电压可通过调整电路参数进行调整,其中,所述第一预设阈值电压大于第二预设阈值电压。
107.有关图3示出的又一种亮灯控制系统的更多内容与工作原理,可以参照前文以及图1至图2示出的内容进行执行,此处不在赘述。
108.在本发明实施例中,还公开了一种基于上述的亮灯控制系统的控制方法,包括:采用储能单元接收输入电压控制单元的输入电压并进行储能以产生储能电压,所述储能单元的第一端与所述输入电压控制单元耦接;采用电压检测单元对所述储能电压进行检测,并输出储能电压检测结果;采用开关控制单元从使能指令控制单元接收使能指令,以及从电压检测单元接收所述储能电压检测结果,其中,所述开关控制单元的第一端与使能指令控制单元耦接,所述开关控制单元的第二端与所述电压检测单元耦接;采用所述开关控制单元根据所述使能指令以及所述储能电压检测结果对开关进行控制,其中,所述开关与一个或多个灯耦接,以控制所述灯的开启和关闭。
109.在本发明实施例中,通过设置储能单元以及电压检测单元,可以对所述储能电压进行检测,进而根据使能指令以及所述储能电压检测结果对开关进行控制,相比于现有技术中仅根据外部输入的电压超过电压阈值或外部输入的电量超过电量阈值而开启灯,导致电源输入电量不充足且不稳定的情况下,容易发生误关闭或亮度过低,采用本发明实施例的方案,可以设置储能单元,并根据其储能电压以及使能指令开启或关闭灯,有机会提高供电稳定性,有效避免灯的误关闭或亮度过低问题。
110.进一步地,当所述使能指令指示使能所述开关,所述储能电压检测结果指示储能电压大于等于第一预设阈值电压时,采用所述开关控制单元控制所述开关导通;当所述使能指令指示使能所述开关,所述储能电压检测结果指示储能电压小于第二预设阈值电压时,采用所述开关控制单元控制所述开关断开;当所述使能指令指示使能所述开关,所述储能电压检测结果指示储能电压大于等于所述第二预设阈值电压且小于所述第一预设阈值电压时,采用所述开关控制单元控制所述开关保持当前状态;其中,所述第一预设阈值电压
大于第二预设阈值电压。
111.在本发明实施例中,将储能电压大于等于所述第二预设阈值电压且小于所述第一预设阈值电压的这一区域设置为缓冲电压区,在缓冲电压区内不改变开关状态,直至升压或降压至储能电压超出缓冲电压区时,才根据储能电压的大小确定是否控制开关导通或断开,有助于进一步提高供电稳定性,有效避免灯的误关闭或亮度过低问题。
112.进一步地,在采用储能单元接收输入电压控制单元的输入电压之前,所述控制方法还包括:采用所述输入电压控制单元从所述天线模块接收外部环境中的电磁波能量,并对所述电磁波能量进行升压整流,以输出所述输入电压的至少一部分;其中,所述输入电压控制单元与天线模块耦接。
113.在本发明实施例中,可以在不依赖电池或者外部电源输入的情况下,基于环境电磁波能量实现供电,在不适用有线供电或更换电池的工作场景能够更有效地满足用户需求。
114.进一步地,采用所述输入电压控制单元从外部接收第一无信号调制的载波,并根据所述第一无信号调制的载波携带的电磁波能量输出所述输入电压的一部分。
115.进一步地,满足以下一项或多项:所述第一无信号调制的载波为无调制电磁波束;所述第一无信号调制的载波的持续时长为0~5s;所述第一无信号调制的载波被称为前导载波。
116.在本发明实施例中,可以在环境电磁波能量之外,额外补充一部分电能,有助于更快地向储能单元进行充电,提高供电效率。
117.进一步地,所述输入电压控制单元经由rf输入输出端口从所述天线模块接收外部环境中的电磁波能量以及所述第一无信号调制的载波;其中,所述rf输入输出端口分别与所述天线模块以及所述输入电压控制单元耦接。
118.进一步地,在采用所述输入电压控制单元从外部接收第一无信号调制的载波之后,所述控制方法还包括:采用所述使能指令控制单元接收外部控制指令,然后比较所述外部控制指令中包含的系统id是否与所述亮灯控制系统的系统id信息一致,和/或,比较所述外部控制指令中包含的开关id信息是否与所述开关的id信息一致,并在一致时发出使能所述开关的使能指令。
119.需要指出的是,上述步骤可以是在采用开关控制单元从使能指令控制单元接收使能指令之前执行的。
120.在本发明实施例中,可以使得外部控制指令对是否控制开关导通具有决定作用,从而可以加强开关的可控性。
121.进一步地,所述外部控制指令兼容iso18000-6c的选择指令。
122.进一步地,在采用所述使能指令控制单元发出使能所述开关的使能指令之后,所述控制方法还包括:采用所述使能指令控制单元从外部接收预设时长的第二无信号调制的载波,并在所述第二无信号调制的载波结束时发出不使能所述开关的使能指令。
123.需要指出的是,上述步骤可以是在采用开关控制单元从使能指令控制单元接收使能指令之前执行的。
124.在本发明实施例中,可以延长使能时间,由于在使能指令指示使能所述开关的前提下才会控制开关导通,延长使能时间相当于延长亮灯时长,且延长的载波可以增加对储
能单元的充电,有助于避免led灯迅速关闭或亮度过低。
125.进一步地,满足以下一项或多项:所述第二无信号调制的载波为无调制电磁波束;所述第二无信号调制的载波的持续时长为0~5s;所述第二无信号调制的载波被称为后继载波。
126.进一步地,当所述第二无信号调制的载波的强度下降至小于-10dbm时,所述使能指令控制单元确定为所述第二无信号调制的载波结束。
127.需要指出的是,所述载波强度在传输过程中可以为0~30dbm,当需要进行载波截止时,可以从0~30dbm阶跃下降到-10dbm以下,以隐性指示亮灯控制系统所述第二无信号调制的载波结束。
128.进一步地,所述使能指令控制单元经由所述rf输入输出端口接收外部控制指令以及所述第二无信号调制的载波;其中,所述rf输入输出端口与所述使能指令控制单元耦接。
129.进一步地,所述外部控制指令兼容uhf rfid协议。
130.在本发明实施例中,通过设置所述外部控制指令兼容uhf rfid协议,可以复用现有的rfid协议实现本技术的功能,提高控制的便捷性。
131.进一步地,所述控制方法还包括:当所述储能电压低于预设储能阈值电压时,采用升压单元将所述储能电压升高至所述预设储能阈值电压并输出至所述开关。
132.在本发明实施例中,可以在储能电压较低时,将所述储能电压升高至统一的电压水平,有助于保持灯的亮度,有效避免灯发生明暗变化。虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
再多了解一些

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