一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具及其实现方法技术

本发明专利技术公开了一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具，包括AC/DC电路，AC/DC电路的输出端分别与调光驱动电路和控制单元供电电路的DC输入端连接，控制单元供电电路的输出端分别与UWB控制电路和蓝牙控制电路的VCC输入端连接，蓝牙控制电路的调光输出信号与调光驱动电路连接，UWB控制电路的RF输出与射频模拟开关输入端连接，射频模拟开关输出端与UWB接收天线阵连接；本发明专利技术还公开了一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具的实现方法。本发明专利技术通过UWB控制电路的设置，使灯具具有UWB基站的功能，可以与终端通过UWB交互通信，采用TOA定位及测距实现对未配网灯具的位置定位。现对未配网灯具的位置定位。现对未配网灯具的位置定位。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具及其实现方法


[0001]本专利技术属于智能LED照明控制
，具体涉及一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具及其实现方法。

技术介绍

[0002]在商业照明控制系统应用中，由于无线组网技术可以满足新装及替换市场，加上智能控制。可以很好的满足当下对按需照明和情景照明控制需求，达到节能减排和自动控制目的。但在实际应用中，会面临以下问题：
[0003]1、施工后配网过程复杂，对人员的专业程度要求较高；
[0004]2、灯具位置定位困难，不便于大型系统的管理和维护；
[0005]3、市面上智能照明控制系统功能过于单一，经济性没有充分利用，附加价值不够高。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术提供的一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具，具有完成配网后可以实现室内定位导航及照明灯具的智能控制的特点。
[0007]本专利技术另一目的在于提供一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具的实现方法。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具，包括AC/DC电路，AC/DC电路的输入端与市电连接，AC/DC电路的输出端分别与调光驱动电路和控制单元供电电路的DC输入端连接，控制单元供电电路的输出端分别与UWB控制电路和蓝牙控制电路的VCC输入端连接，UWB控制电路与蓝牙控制电路通过数字通信接口连接，蓝牙控制电路的调光输出信号与调光驱动电路连接，调光驱动电路与LED光源连接，UWB控制电路的RF输出与射频模拟开关输入端连接，射频模拟开关输出端与UWB接收天线阵连接。
[0009]在本专利技术中进一步地，UWB接收天线阵包括天线ANT1、天线ANT2和天线ANT3，其中，天线ANT3与天线ANT1水平排列，天线ANT3与天线ANT2垂直排列。
[0010]在本专利技术中进一步地，UWB控制电路包括UWB芯片，UWB芯片的电源输入端与LDO电路的输出端连接，LDO电路的电源输入端与控制单元供电电路的输出端连接，UWB芯片的SPI接口与蓝牙控制电路的SPI接口连接。
[0011]在本专利技术中进一步地，射频模拟开关包括第一射频模拟开关和第二射频模拟开关，其中，第一射频模拟开关的输入端与UWB芯片的RX1脚连接，第一射频模拟开关的输出端分别与天线ANT1和天线ANT2连接，第二射频模拟开关的输入端分别与UWB芯片的RX2脚和TX脚连接，第二射频模拟开关的输出端与天线ANT3连接。
[0012]在本专利技术中进一步地，UWB芯片的时钟引脚与晶振电路连接。
[0013]在本专利技术中进一步地，所述的一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具的实现方法，包
括以下步骤：
[0014](一)、在配网阶段，人机交互智能终端与UWB控制电路通过UWB交互通信，采用TOA定位及测距实现对未配网灯具位置的定位；
[0015](二)、蓝牙控制电路通过SPI通信接口获取UWB控制电路的位置和距离信息，并在人机交互智能终端的交互界面上显示未配网灯具的位置布局图；
[0016](三)、通过蓝牙Mesh组网技术，对未配网灯具进行配网；
[0017](四)、通过人机交互智能终端的交互界面对灯具进行可视化的群组及灯具场景配置。
[0018]在本专利技术中进一步地，还包括用于对控制系统进行数据管理和储存的云服务器。
[0019]在本专利技术中进一步地，步骤(一)中，测距时，人机交互智能终端作为发射机发出测距信号，灯具作为接收机接收信号，当灯具接收到人机交互智能终端信号后，切换为发射模式，通过天线ANT3发信号给人机交互智能终端，计算出人机交互智能终端与天线ANT3之间间距d1。
[0020]在本专利技术中进一步地，步骤(一)中，得到人机交互智能终端与天线ANT3之间间距d1后，再通过天线ANT1发信号给人机交互智能终端，计算出人机交互智能终端与天线ANT1天线之间间距d2，取d1与d2的平均值得到距离d。
[0021]在本专利技术中进一步地，步骤(一)中，得到距离d后，通过人机交互智能终端与灯具垂直方向的天线ANT3和天线ANT2的之间的通信，从而获取信号在不同天线上的相位差。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]1、本专利技术通过UWB控制电路的设置，使灯具具有UWB基站的功能，可以与具备UWB通信功能的人机交互智能终端通过UWB交互通信，采用TOA定位及测距实现对未配网灯具的位置定位；
[0024]2、本专利技术通过蓝牙控制电路的设置，利用蓝牙Mesh组网实现对灯具进行配网，实现灯具位置的自适应配网；
[0025]3、本专利技术在得到人机交互智能终端与天线ANT3之间间距d1后，再通过天线ANT1发信号给人机交互智能终端，计算出人机交互智能终端与天线ANT1天线之间间距d2，取d1与d2的平均值得到距离d，从而可以保证测距的精度；
[0026]4、本专利技术得到距离d后，通过人机交互智能终端与灯具垂直方向的天线ANT3和天线ANT2的之间的通信，从而获取信号在不同天线上的相位差，从而可以实现对灯具位置的精确定位；
[0027]5、本专利技术实现了单组网支持200个灯具节点及UWB基站的控制，实现了灯具自适应配网及分布式管理控制，同时使灯具具备室内定位及导航功能，丰富了实用场景，提升了智能灯具的产品附加值。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的原理框图；
[0029]图2为本专利技术UWB控制电路的原理框图；
[0030]图3为本专利技术UWB控制电路的天线布局图；
[0031]图4为本专利技术UWB距离测试的流程图；
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]实施例1
[0034]请参阅图1
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4，本专利技术提供以下技术方案：一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具，包括AC/DC电路，AC/DC电路的输入端与市电连接，AC/DC电路的输出端分别与调光驱动电路和控制单元供电电路的DC输入端连接，控制单元供电电路的输出端分别与UWB控制电路和蓝牙控制电路的VCC输入端连接，UWB控制电路与蓝牙控制电路通过数字通信接口连接，蓝牙控制电路的调光输出信号与调光驱动电路连接，调光驱动电路与LED光源连接，UWB控制电路的RF输出与射频模拟开关输入端连接，射频模拟开关输出端与UWB接收天线阵连接，AC/DC电路选用MB6S全桥电路，蓝牙控制电路选用深圳晶讯软件的JX8258
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18蓝牙模组，调光驱动电路选用双宜科技的以Hi7001为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具，包括AC/DC电路，其特征在于：AC/DC电路的输入端与市电连接，AC/DC电路的输出端分别与调光驱动电路和控制单元供电电路的DC输入端连接，控制单元供电电路的输出端分别与UWB控制电路和蓝牙控制电路的VCC输入端连接，UWB控制电路与蓝牙控制电路通过数字通信接口连接，蓝牙控制电路的调光输出信号与调光驱动电路连接，调光驱动电路与LED光源连接，UWB控制电路的RF输出与射频模拟开关输入端连接，射频模拟开关输出端与UWB接收天线阵连接。2.根据权利要求1所述的一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具，其特征在于：所述UWB接收天线阵包括天线ANT1、天线ANT2和天线ANT3，其中，天线ANT3与天线ANT1水平排列，天线ANT3与天线ANT2垂直排列。3.根据权利要求2所述的一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具，其特征在于：所述UWB控制电路包括UWB芯片，UWB芯片的电源输入端与LDO电路的输出端连接，LDO电路的电源输入端与控制单元供电电路的输出端连接，UWB芯片的SPI接口与蓝牙控制电路的SPI接口连接。4.根据权利要求3所述的一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具，其特征在于：所述射频模拟开关包括第一射频模拟开关和第二射频模拟开关，其中，第一射频模拟开关的输入端与UWB芯片的RX1脚连接，第一射频模拟开关的输出端分别与天线ANT1和天线ANT2连接，第二射频模拟开关的输入端分别与UWB芯片的RX2脚和TX脚连接，第二射频模拟开关的输出端与天线ANT3连接。5.根据权利要求3所述的一种基于UWB和蓝牙Mesh组网的灯具，其特征在于：所述UWB芯片的时钟引脚与晶振电路连接。6.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈欣平，高春雷，郭雪梅，翁步升，卢琦，
申请(专利权)人：横店集团得邦照明股份有限公司，
类型：发明
国别省市：