本發(fā)明專利技術(shù)涉及LED燈具領(lǐng)域，尤其是一種串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制裝置及方法，本發(fā)明專利技術(shù)中的串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制裝置，包括控制器和多個(gè)點(diǎn)光源，其中控制器與點(diǎn)光源通過雙單總線串行連接，一條用于傳輸控制信號(hào)，另一條用于回傳故障點(diǎn)位置信息，兩種信息通過逐跳中繼傳輸方式實(shí)現(xiàn)傳輸。控制器安裝在雙單總線的起始處，點(diǎn)光源包括主控單元MCU、信號(hào)解析/中繼單元、LED驅(qū)動(dòng)、電流檢測(cè)單元、多路選擇開關(guān)和LED。本發(fā)明專利技術(shù)有效克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，較好地滿足了串聯(lián)LED燈具的實(shí)際應(yīng)用需求。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及LED燈具領(lǐng)域，尤其是一種串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制裝置及方法。
技術(shù)介紹
隨著LED照明控制技術(shù)的成熟與普及，以及LED本身所具有的壽命長(zhǎng)、光效高、無輻射和低功耗等優(yōu)點(diǎn)，使得LED在城市各種亮化工程中越來越被廣泛應(yīng)用。而以總線控制為基礎(chǔ)的各種串聯(lián)LED燈具，例如各種流水燈、成像燈，已成為當(dāng)今城市亮化照明的主角。以總線控制為基礎(chǔ)的各種串聯(lián)LED燈具所使用的總線類型主要包括以DMX512為典型代表的雙總線和UCS1903控制芯片為代表的單總線方式。而單總線方式往往采用串行級(jí)聯(lián)方式傳輸控制信號(hào)，即通過一根信號(hào)線完成數(shù)據(jù)的接收與解碼，同時(shí)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的逐級(jí)中繼傳輸，無限級(jí)聯(lián)，具有傳輸線路少、控制點(diǎn)數(shù)多、部署方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在各種流水燈、成像燈等燈具中被廣泛采用。然而在實(shí)際使用過程中，由于單總線串行燈具的控制信號(hào)為單純的串行中繼傳輸，當(dāng)其中某個(gè)控制點(diǎn)出問題時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致控制信號(hào)沒辦法繼續(xù)向后正常傳輸，進(jìn)而造成該控制點(diǎn)后的所有燈具無法受控，大大影響了整個(gè)燈具的照明效果。目前，對(duì)故障的檢修往往都是純?nèi)斯し绞剑枰馁M(fèi)大量的時(shí)間和精力。因此，如何能快速地檢測(cè)和定位單總線串行燈具的各控制點(diǎn)故障，在此基礎(chǔ)上引入相應(yīng)的容錯(cuò)技術(shù)使得故障點(diǎn)后續(xù)燈具能繼續(xù)有效顯示，進(jìn)而使整個(gè)燈具的顯示效果不受大的影響已成為目前急需解決的問題。為此，專利CN202231904U給出了一種基于單片機(jī)和三個(gè)繼電器組合的控制電路，以此實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)繞過故障點(diǎn)續(xù)傳，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了異?？刂菩盘?hào)的檢測(cè)和故障點(diǎn)的容錯(cuò)傳輸。然而該電路實(shí)現(xiàn)的僅僅是控制信號(hào)繞過故障點(diǎn)續(xù)傳，對(duì)于以單燈控制為基礎(chǔ)的成像燈等燈具來說難于實(shí)現(xiàn)按既定方案的控制顯示效果，同時(shí)該電路也沒法實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的定位。另外，由于該控制電路是一種基于單片機(jī)和三個(gè)繼電器組合的控制電路，實(shí)現(xiàn)體積較大，難于滿足單燈體積受限的成像燈等燈具的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有的串聯(lián)LED燈具在故障檢測(cè)與容錯(cuò)方面的不足，本專利技術(shù)提出了一種串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制裝置及方法，有效克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，較好地滿足了串聯(lián)LED燈具的實(shí)際應(yīng)用需求。為了實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用提出了一種串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制裝置，包括控制器和多個(gè)點(diǎn)光源，其中控制器與點(diǎn)光源通過雙單總線串行連接，一條用于傳輸控制信號(hào)，另一條用于回傳故障點(diǎn)位置信息，兩種信息通過逐跳中繼傳輸方式實(shí)現(xiàn)傳輸?？刂破靼惭b在雙單總線的起始處，點(diǎn)光源包括主控單元MCU、信號(hào)解析/中繼單元、LED驅(qū)動(dòng)、電流檢測(cè)單元、多路選擇開關(guān)和LED。在上述方案的基礎(chǔ)上，本專利技術(shù)還提出了另一種串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制裝置，包括控制器、多個(gè)點(diǎn)光源和無線檢測(cè)器，其中控制器、點(diǎn)光源和無線檢測(cè)器通過單4總線串行連接，控制器安裝在單總線的起始處，無線檢測(cè)器安裝在單總線的終止處，用于接收故障點(diǎn)光源的故障信息，并將故障信息以無線方式發(fā)送到控制器；點(diǎn)光源包括主控單元MCU、信號(hào)解析/中繼單元、LED驅(qū)動(dòng)、電流檢測(cè)單元、多路選擇開關(guān)和LED。在上述串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制裝置的基礎(chǔ)上，本專利技術(shù)還提出了串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)方法，包括以下步驟(I)控制器將點(diǎn)光源控制策略按時(shí)序發(fā)送到各點(diǎn)光源；(2)學(xué)習(xí)位置各點(diǎn)光源在首次接收到控制器發(fā)送過來的控制信號(hào)后，首先接收下屬于自己的控制信號(hào)，然后將后續(xù)控制信號(hào)通過信號(hào)解析/中繼單元轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)點(diǎn)光源，同時(shí)根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的控制信號(hào)組數(shù)獲取自己離尾部點(diǎn)光源的距離，將該距離信息保存在點(diǎn)光源的主控單元MCU中，作為該點(diǎn)光源的位置信息；(3) LED故障檢測(cè)各點(diǎn)光源在接收到屬于自己的控制信號(hào)后，主控單元MCU比較該控制信號(hào)與電流檢測(cè)單元所檢測(cè)電流信息是否吻合，如果不吻合，則認(rèn)為該點(diǎn)光源LED故障；(4)控制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)故障檢測(cè)各點(diǎn)光源根據(jù)主控單元MCU所采集到的信號(hào)解析/中繼單元轉(zhuǎn)發(fā)前后的控制信號(hào)是否一致來判斷控制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)是否存在故障，如果不一致，則認(rèn)為該點(diǎn)光源控制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)故障；(5)容錯(cuò)傳輸當(dāng)某點(diǎn)光源出現(xiàn)控制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)故障或LED故障后，其主控單元MCU控制多路選擇開關(guān)切斷控制信號(hào)從信號(hào)解析/中繼單元轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)點(diǎn)光源的連接通路，使輸入控制信號(hào)繞過信號(hào)解析/中繼單元直接傳送給下一個(gè)點(diǎn)光源，實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)傳輸；(6)故障位置回傳當(dāng)某點(diǎn)光源出現(xiàn)控制信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)故障或LED故障后，主控單元MCU進(jìn)行故障回傳，故障位置回傳有兩種方案，其一是當(dāng)采用雙單總線部署方案時(shí)，其主控單元MCU將該點(diǎn)光源的位置信息通過單總線逐級(jí)回傳到控制器；其二是當(dāng)采用單總線部署方案時(shí)，其主控單元MCU將連續(xù)監(jiān)測(cè)本批次的控制信號(hào)傳輸過程，當(dāng)本批次控制信號(hào)完整通過該點(diǎn)光源后，該主控單元MCU向單總線上發(fā)送該點(diǎn)光源的位置信息，當(dāng)無線檢測(cè)器接收到該位置信息后，通過無線方式回傳到控制器；(7)容錯(cuò)控制當(dāng)控制器收到某故障點(diǎn)光源的位置信息后，將對(duì)后續(xù)的播放策略進(jìn)行修改，即刪除后續(xù)策略中該點(diǎn)光源的控制參數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)后續(xù)策略的容錯(cuò)控制。進(jìn)一步地，上述步驟(I)中的控制策略具體為CS = (CN, {CV})CV= (PN, {Luminance})其中CS為控制策略集，CN為控制策略數(shù)目，CV為控制策略，PN為被控點(diǎn)光源數(shù)量，Luminance為一個(gè)點(diǎn)光源的控制參數(shù)，即LED的亮度。本專利技術(shù)的有益效果是(1)通過在點(diǎn)光源中引入故障檢測(cè)和容錯(cuò)傳輸機(jī)制，有效克服了串行單總線上由于某個(gè)點(diǎn)光源的信號(hào)中繼轉(zhuǎn)發(fā)故障而影響后續(xù)點(diǎn)光源的控制失效現(xiàn)象；(2)通過引入基于位置學(xué)習(xí)和故障點(diǎn)光源位置回傳機(jī)制，使得控制器可以實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)控制，最大限度降低了由于某個(gè)點(diǎn)光源故障對(duì)整個(gè)燈具的照明效果的影響；(3)通過引入有線和無線兩種故障位置回傳機(jī)制，方便了裝置的實(shí)施部署。附圖說明圖I為本專利技術(shù)串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖一；圖2為本專利技術(shù)串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖二 ；圖3為本專利技術(shù)串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)方法流程圖；圖4為本專利技術(shù)串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制裝置故障點(diǎn)信息回傳信號(hào)實(shí)例；具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步描述如圖I所示，本專利技術(shù)提出的一種串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制裝置包括控制器和多個(gè)點(diǎn)光源，控制器安裝在單總線的起始處，控制器與點(diǎn)光源通過雙單總線串行連接，其中下面一條用于傳輸控制信號(hào)，上面一條用于回傳故障點(diǎn)位置信息，兩種信息皆通過逐跳中繼傳輸方式實(shí)現(xiàn)傳輸；控制器可以將既定義的各個(gè)點(diǎn)光源的控制策略通過控制信號(hào)傳輸總線發(fā)送到各點(diǎn)光源，而故障點(diǎn)光源可以將其故障位置信息通過故障信息回傳總線回傳給控制器。如圖I所示，本專利技術(shù)中的點(diǎn)光源包括主控單元MCU、信號(hào)解析/中繼單元、LED驅(qū)動(dòng)、電流檢測(cè)單元、多路選擇開關(guān)和LED。主控單元MCU可以同時(shí)對(duì)傳入信號(hào)解析/中繼單元前的控制信號(hào)和傳出信號(hào)解析/中繼單元后的控制信號(hào)進(jìn)行采集，同時(shí)可以采集電流檢測(cè)單元的反饋信息；主控單元MCU可以通過控制多路選擇開關(guān)選擇是將信號(hào)解析/中繼單元輸出的控制信號(hào)發(fā)送到下一點(diǎn)光源還是將傳入信號(hào)解析/中繼單元前的控制信號(hào)發(fā)送給下一點(diǎn)光源。在此基礎(chǔ)上可以構(gòu)建另一套故障檢測(cè)與容錯(cuò)方案，如圖2所示，包括控制器、多個(gè)點(diǎn)光源和無線檢測(cè)器，其中控制器、點(diǎn)光源和無線檢測(cè)器通過單總線串行連接，控制器安裝在單總線的起始處，中間是通過本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種串聯(lián)LED燈具故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制裝置，其特征在于，包括控制器和多個(gè)點(diǎn)光源，所述控制器與點(diǎn)光源通過雙單總線串行連接，控制器安裝在雙單總線的起始處，所述點(diǎn)光源包括主控單元MCU、信號(hào)解析/中繼單元、LED驅(qū)動(dòng)、電流檢測(cè)單元、多路選擇開關(guān)和LED。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李峰，黃振躍，金紅，王以昌，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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