CN108964260A - 无线阶层电源管理系统及遥控装置、受控装置与遥控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无线阶层电源管理系统及遥控装置、受控装置与遥控方法，无线阶层电源管理系统的遥控装置用以遥控多个受控装置。遥控装置包括一控制模块、一输入装置、一屏幕及一电源装置。控制模块包括一处理电路、一无线信号传输电路及一储存单元。无线信号传输电路连接处理电路，并依据选择传送一控制信号给对应的受控装置。储存单元连接处理电路，且储存该些受控装置的设定。电源装置连接控制模块及屏幕。其中，遥控装置依据一包含使用管理者自设且可变的该些受控装置的阶层群组分布架构，以及该些受控装置的使用管理者自设的各别对应识别码在内的设定，以阶层架构的管理该些受控装置的运作，并可依阶层架构做阶层群组控制。

Description

无线阶层电源管理系统及遥控装置、受控装置与遥控方法

技术领域

本发明涉及无线电源管理系统，特别涉及一种非通过网络的无线阶层电源管理系统及其遥控装置、受控装置与遥控方法。

背景技术

目前室内电力线配置都需考量电源开关位置以方便人员操作，且电源开关配置大多仰赖一对一的控制或是多对一的控制方式，例如，室内照明通常采用一个电源开关搭配一个灯具或多个灯具、及多个电源开关搭配一个或多个灯具，但这种配线方式除了要考虑电力线至灯具的距离外，还要增加灯具到电源开关的电力线距离。而且，配置完成后电源开关及插座就不易更动位置，而造成不便。

此外，工厂或商业大楼的空间更是宽敞，且电源开关方散在各处，因此，新进管理人员经常发生找不到电源开关的问题，而造成管理上的问题。

目前也有部分电源管理方式是通过与网络连线的受控装置及主机的配置，而让管理人员可藉由手持式装置来做管理，目前这种方式的受控装置通常在出厂前就已预设固定的机器码或识别码，且识别码无法被使用者任意更改，因此，这种方式容易造成扩充的困扰，而无法达成多阶的管理方式。再者，通过网络来做信号传输可能在网络断线的时候无法进行控制，因此，通过网络也容易变成管理的不稳定因素。

发明内容

有鉴于上述缺失，本发明的目的在于提供一种不用通过网络的无线阶层电源管理系统，以省略电源开关及减少电力线的使用。

为达成上述目的，本发明的遥控装置用以遥控多个受控装置。遥控装置包括一输入模块，供接受一选择信号；以及，一控制模块，用以根据一包含使用管理者自设且可变的该些受控装置的阶层群组分布架构，以及该些受控装置的使用管理者自设的各别对应识别码在内的设定；并根据该选择信号，产生一供无线控制的控制信号，以阶层架构的模式管理各该些受控装置的运作，并可依该阶层架构做阶层群组控制。遥控装置还包含：一屏幕，连接该控制模块供显示各选项；及一电源装置，连接该控制模块及该屏幕；且其中该控制模块，包括一处理电路、一无线信号传输电路及一储存单元，该无线信号传输电路连接该处理电路，用以依据选择而传送该控制信号给对应的受控装置，该储存单元连接该处理电路，供储存该些受控装置的设定。

为达成上述目的，本发明还提供一种受控装置，包括一电力输入线连接器；一写入接口，用以供使用管理者输入一随机产生的受控装置识别码；及一运作装置，连接该电力输入连接器及该写入接口，且包括一信号处理电路、一切换电路及一无线接收电路，该信号处理电路储存该识别码，该切换电路连接该信号处理电路及该电力输入连接器，该无线接收电路接收对应该识别码的一控制信号，且连接该信号处理电路，其中，该信号处理电路依据该控制信号，调整该切换电路的运作并予以输出。

为达成上述目的，本发明还提供一种无线阶层电源管理系统，包括前述的遥控装置及多个受控装置。

为达成上述目的，本发明还提供一种遥控方法，用于管理一阶层架构中的多个受控装置的运作。该受控装置管理方法包括：一接收步骤，用以接受一选择信号；以及，一控制步骤，用以根据一包含使用管理者自设且可变的该些受控装置的阶层群组分布架构，以及该些受控装置的使用管理者自设的各别对应识别码在内的设定；并根据该选择信号，产生一供无线控制的控制信号，以阶层架构的模式管理各该些受控装置的运作，并可依该阶层架构做阶层群组控制。

如此，本发明是可以由使用管理者任意且有弹性的增加及减少阶层群组，完全不用担心电力线的布局，并可单一管控各受控装置或依阶层作群组管控，且管理者不需要记忆或编排受控装置的识别码，系统可以自主随机产生各识别码，更可通过遥控装置直观且轻易地控制各阶层群组的电力供应状态，且可不用通过网络系统即可达成无线控制。

有关本发明所提供的无线阶层电源管理系统及其遥控装置、受控装置与遥控方法的详细构造、特点、组装或使用方式，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本发明领域中具有通常知识者应能了解，这些详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅用于说明本发明，并非用以限制本发明的权利要求范围。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是本发明的阶层架构以学校为例的示意图；

图2是本发明的受控装置的外观示意图；

图3是本发明的受控装置的功能方框图；

图4是本发明的遥控装置的外观示意图；

图5是本发明的遥控装置的功能方框图；

图6是本发明的无线阶层电源管理系统的应用示意图。

其中，附图标记

10-12214、20、30 阶层群组 50、60-61214 受控装置

51 壳体 52 电力输入连接器

53 输出连接器 54 写入接口

55 运作装置 551 电源电路

552 信号处理电路 553 切换电路

554 无线接收电路 70 遥控装置

71 外壳 72 控制模块

721 处理电路 722 储存单元

723 无线信号传输电路 73 电源装置

731 电池 372 电池电路

74 输出/输入连接接口 75 屏幕

76 输入装置 761 当地开关按键

90 电力线

具体实施方式

以下，兹配合各附图列举对应的较佳实施例来对本发明的无线阶层电源管理系统的组成构件及达成功效来作说明。然各附图中无线阶层电源管理系统的构件、尺寸及外观仅用来说明本发明的技术特征，而非对本发明构成限制。

本发明的无线阶层电源管理系统不是通过网络来进行电力系统管理，网络例如电力网络、通讯网络、无线网络(wifi)及区域网络等，且本发明的阶层架构可自由地增加及减少阶层群组的规模，且不被室内开关及插座位置所约束，更可减少电力线的使用。

本发明的无线阶层电源管理系统是用以控制学校、商场、运动场、工厂、及住家等区域中电器的电源，电器例如插座、电子锁、马达开关、灯具、扬声器、空调设备、电扇、电子门锁及影音设备等。其中，控制是指开启、关闭或调整电源电力供应至电器的比率或是动作等运作。马达开关可以是用于控制马达的正转及反转，特别是指铁卷门及电动窗帘等所用马达。

以学校为例，如图1所示，该图是本发明的阶层架构的示意图。本实施例中，阶层架构的区域以学校为例，也就是将学校中全部电器的电源分成一阶层架构，阶层架构可包含多个阶层群组。举例说明各阶层群组，以科系(department)定义为最高阶层群组，如代号10、20、30等。接着，以科系所拥有的大楼定义次高阶层群组，如代号11、12、13等。然后，大楼又可依据楼层定义中阶层群组，如代号121、122、123等。接着，楼层又可依据教室或空间定义成小阶层群组，如代号1221、1222、1223等。最后，教室或空间规划又可定义成更小阶层群组12211、12212、12213、12214等，以此类推向下划分成更小单位的阶层群组)。

图1中没有展开的各阶层群组也可以被规划或定义成多个不同阶层群组，因此，阶层群组规划不以上述为限。本实施例中，阶层群组是区域中的电源供应，区域中包含电器数量或种类，例如最小阶层群组12211中包含多个插座，最小阶层群组12212、12213包含不同数量的灯具，最小阶层群组12214包含多个电扇，而阶层群组1221则包含最小群组12211-12214的全部电器，也就是从阶层群组1221可控制最小群组12211-12214的电源。

无线阶层电源管理系统包括多个受控装置50及一遥控装置70。该些受控装置50是各别连接至上述阶层架构的阶层群组所示各别电器用品(未图示)上，用以控制各别电器用品的运作，包括开关或动作。其中，阶层架构的群组设定是依据该些受控装置50被安装位置别或受控装置的功能别而定，且任一受控装置50可重复在不同群组，以利作不同目的与需求的群组控制。随后详述受控装置50的应用及连接。遥控装置70用以产生一无线控制信号，控制信号用以控制其中一受控装置50或者多个受控装置50，以使被控制的一个或多个受控装置50依据控制信号调整电力输出的比率与动作。

遥控装置70本身可让使用管理者自行进行受控装置的阶层架构设定并储存之，也可以接受一来自外部装置的由使用管理者自行先设定好的受控装置阶层架构设定并储存之。此阶层架构设定可以是例如该些受控装置的定义、对应的识别码、及所属阶层架构中的阶层群组。受控装置的定义是指使用者可直觉辨别的名称或代号等。受控装置的设定还可包括一管理权限设定，遥控装置可依据所设定的管理权限管理阶层架构中可管理的阶层群组，来进行一被授权管理。进一步，阶层架构中可管理的阶层群组包括各阶层群组中次阶层群组的管理权限。

遥控装置70依据该些受控装置的设定，以阶层架构的模式管理该些受控装置50的开关或动作状态，并可依阶层架构做阶层群组控制。例如，遥控装置70通过控制信号，执行开启或关闭特定受控装置50。此外，遥控装置70还可执行一当地开关控制功能，用以在没有选择特定一邻近遥控装置70的受控装置下，直接控制该邻近遥控装置70的受控装置50。在这个功能下，此时遥控装置70的控制信号发射功率低于上述正常选择控制某一特定受控装置时的控制信号发射功率。这个功能也可以设定成受限于只能用在阶层架构的其中一阶层群组内的各受控装置。

如图2及图3所示，图2是受控装置50的外观图，图3是受控装置50的运作装置的组成方框图。受控装置50包括一壳体51、一电力输入连接器52、一输出连接器53、一写入接口54、及一运作装置55。运作装置55设置在壳体51内。电力输入连接器52、输出连接器53及写入接口54分别连接运作装置55。电力输入连接器52用以连接电力线。输出连接器53用以连接电器的电源输入端。

运作装置55包括一电源电路551、一信号处理电路552、一切换电路553及一无线接收电路554。电源电路551连接电力输入连接器52及信号处理电路552。切换电路553连接信号处理电路552、电力输入连接器52及输出连接器53。无线接收电路554连接信号处理电路552，且接收对应识别码的控制信号。

其中，信号处理电路552依据控制信号，调整切换电路553的运作并予以输出，用以控制电力线的电力输出至输出连接器53的比率，或是让切换电路产生一电器产品的动作输出。比率包括没有输出、全部输出或输出特定百分比的电力，对于输出特定百分比的电力可通过相位控制(phase control)方法或其他方法，这是业界所周知，故不赘述。

信号处理电路552连接写入接口54，且可储存一经由写入接口收到的由使用管理者自设的随机设定识别码。信号处理电路552中的识别码也可以被删除并被重新写入另一个识别码。此外，在本实施例中，受控装置50在接收所述被配给的识别码时，并不需要先送出此受控装置的身份信息，即可直接被传送其所属被随机指定识别码。

如图4及图5所示，图4是遥控装置70的外观示意图，图5是遥控装置70的组成方框图。遥控装置70包括一外壳71、一控制模块72、一电源装置73、一输出/输入连接接口74、一屏幕75及一作为输入模块的输入装置76，控制模块72及电源装置73设置在外壳71内，控制模块72连接电源电路73、输出/输入连接接口74、屏幕75及输入装置76。输入装置76可以是键盘、按键、麦克风及触控模块等，其中，触控模块可与屏幕75组成一触控屏幕，以作为输入及显示。

电源装置73还连接屏幕75，且包括一电池731及连接电池731的一电池电路732，以供应遥控装置70运作所需的电力。

控制模块72依据管理权限管理阶层群组，且包括一处理电路721、一储存单元722及一无线信号传输电路723。处理电路721连接电源装置73、储存单元722、输入装置76、屏幕75、无线信号传输电路723。储存单元722是用以储存该些受控装置的设定，设定包括阶层架构、该些受控装置的识别码及对应识别码的一名称(身份信息)等，此外，储存单元722还储存一管理权限，管理权限是依据阶层架构界定遥控装置70所能控制的范围，范围是指阶层群组数量。无线信号传输电路包括一天线及RF电路，以传送及接收信号。

处理电路721依据管理权限进行阶层群组管理，且依据输入装置76的输入指令(选择信号)产生一控制信号，无线信号传输电路723用以传送及接收控制信号。阶层架构是如图1所示的架构，提供遥控装置70不同管理权限，以使遥控装置70依其规范的权限进行电源管理，随后图6中举例详述。换言之，阶层架构中遥控装置70的数量可以是多个。

此外，处理电路721包括一识别码产生模块，供使用管理者自设各受控装置的识别码，且执行识别码产生模块来随机产生识别码,此识别码是由模块本身自行以乱数的方式随机(randomly)产出的，当乱数基础高达数十百万组时，各识别码是很难重复的。其中，本实施例中，受控装置的信号处理电路的识别码的写入方式是先将受控装置的写入接口与遥控装置70的输出/输入连接接口74连接，接着，处理电路721将识别码产生模块随机产生的识别码写入受控装置的信号处理电路，此外，使用者可藉由遥控装置70的输入装置76给定对应的受控装置的名称(身份信息)，如此，受控装置就被重新定义。

相同地，识别码产生模块也可以删除受控装置的信号处理电路的识别码。因此，使用者可将重新定义的受控装置安装至新规划的阶层群组中，以对新规划的阶层群组进行电源管理。综合上述构成，可知本实施例所揭的控制模块核心所在即可用以根据一包含使用管理者自设且可变的该些受控装置的阶层群组分布架构，以及该些受控装置的使用管理者自设的各别对应识别码在内的设定；并根据选择信号，产生一供无线控制的控制信号，以阶层架构的模式管理各该些受控装置的运作，并可依该阶层架构做阶层群组控制。且这样的核心控制行为可包含通过一执行上述核心作为的软体搭配泛用硬体来实施。

虽然，本实施例中，识别码是通过遥控装置70来写入受控装置中，但识别码也可以通过其他装置来写入受控装置中，例如由电脑设定出来之后由电脑写入。因此，写入识别码不局限遥控装置，且也可以用无线方式进行写人动作。又，有关受控装置的阶层架构设定也可藉由电脑、手机或PDA等来做输入，并将输入完成的该些受控装置阶层架构的设定通过输出/输入连接接口74传输至遥控装置，并储存至遥控装置的储存单元，故受控装置阶层架构的设定输入不以遥控装置本身为的为限。输入名称时仅需输入受控装置名称，而无需知悉其识别码，因此，使用者可直观地更换名称，换言之，输出/输入连接接口74可以在不需要该些受控装置的身份信息之下，径传送识别码给对应受控装置，或用以输入该些受控装置的设定，身份信息例如使用者自行设定的名称或代号。其中，通过输出/输入连接接口74传输至遥控装置的传输给遥控装置的方式可通过有线或无线方式，且这已是已知技术，故于此不做赘述。

如图6所示，本发明的遥控方法包括：首先，设定该些受控装置60-61214安装的位置或功能别，以建构该阶层架构，阶层架构是定义该些受控装置的在所属阶层群组的关系。在这个步骤中，使用者先定义各受控装置。接着，使用管理者自己设定该些受控装置的识别码，这个步骤中，使用者可通过上述的方式随机产生乱码来建立各受控装置的识别码，且通过遥控装置70建立受控装置对应的名称(定义)，以完成及储存受控装置的设定(即储存受控装置的名称、识别码及所属的阶层群组)。然后，接受遥控装置70的选择控制，依据阶层架构及该些识别码，通过遥控装置的控制信号控制该些受控装置60-61214的运作，这个步骤中，使用者藉由遥控装置70来控制各阶层群组的电源供应或运作状态。因此，当任意增加或减少接受器时，都可通过遥控装置本身或外接电脑来增加及减少。因此，本实施例所揭遥控方法的核心即包含：一接收步骤，用以接受一选择信号；以及一控制步骤，用以根据一包含使用管理者自设且可变的该些受控装置的阶层群组分布架构，以及该些受控装置的使用管理者自设的各别对应识别码在内的设定；并根据该选择信号，产生一供无线控制的控制信号，以阶层架构的模式管理各该些受控装置的运作，并可依该阶层架构做阶层群组控制。

此外，遥控装置70有对应管理权限，举例来说，最高管理权限的遥控装置70可以管理全部受控装置。中等管理权限的遥控装置70可以分别阶层群组11、12、13中的各受控装置，也就是阶层群组12的遥控装置70可以控制受控装置61-61214，但不包含受控装置60及62。相同地，遥控装置的管理权限也可以是各楼层或其他更小的阶层群组，故管理权限的划分是不以本实施例所述为限。换言之，对于没有被授权给某一遥控装置的群组，该遥控装置将不能进行控制，藉以使各具有不同遥控装置的不同使用者，可以在各遥控装置具有同一阶层架构下，进行不同权限的管控。此外，各管理权限设定也可以设定成在一特定时间内才有效。

图6中各受控装置60-61214都安装在电力线90上，且位在各阶层群组11-12214所代表电器的前端，以控制各阶层群组11-12214的电源供应状态。例如，使用者藉由遥控装置70的输入装置选择关闭阶层群组12211的电源，此时，遥控装置70的发射控制信号，然后在遥控装置70发射范围内受控装置的无线接收电路都会接收到对应其识别码的控制信号，也就是仅有受控装置61211的信号处理电路会依据控制信号驱动切换电路关闭电力供应至阶层群组12211，即属于阶层群组12211的全部插座都不会有电力，其他受控装置不会产生对应控制。

又，本实施例所揭发明还可包含一所谓当地开关控制功能的当地直接管控功能。亦即，如图4所示，遥控装置70的输入装置76所包含的各按键还可多设置当地开关(localON/OFF)按键761。在本实施例中，当遥控装置70位在2楼122的201室1221时，且若以遥控装置70执行当地开关控制功能时，遥控装置70的控制信号将对某一选定阶层下的所有受控装置发出控制信号，但此时的发射功率是相较于正常选择一特定该受控装置时的发射功率较低的，因此此时的控制信号将只有效于2楼122的201室1221的区域内，且限定于在该阶层群组中的受控装置，此时，遥控装置70即可在不用选到一邻近该遥控装置的特定受控装置之下，即直接控制该邻近该遥控装置的器的特定受控装置，例如控制邻近遥控装置70所到的一个受控装置61211的开关状态。又，本实施例中定义的邻近的距离约为1-3公尺，但实际上，邻近的距离并不以本实施例所述为限，且控制受控装置的数量也会视无线控制信号的实际有效距离范围而定，且会依所选的阶层群组而定。当然，在一变形例中，也可以不用管目前选项落在哪一阶层群组，而只依距离来使最近距离的受控装置有效，此时当地开关功能的控制信号的有效距离即需要适当调校。

本实施例中，遥控装置70的控制信号较佳是RF信号，RF信号具有较佳的穿透性且可传输较远的距离，因此可涵盖较大的范围。而且，不需要建立在网络架构上，其架设相对较简单与直接，更不会有被骇的情形，此点尤其加上本实施例的识别码是由控制装置以乱码方式随机产生，且可以含盖上千万种随机编码之下，对于需要安全考量的受控装置，更是有利。

综上所述，受控装置是使用管理者通过遥控装置提供乱数的识别码，而不需要预设编码，如此，本发明的无线阶层电源管理系统相较于传统更有弹性且易于扩充，并可降低识别码重复的机率。再者，管理者可通过遥控装置的权限限制作对应的管理范围，也可藉由遥控装置执行阶层群组的电源控制，以改善传统需要寻找对应开关的缺点，及减少电力线使用。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种遥控装置，用以遥控多个受控装置，其特征在于，该遥控装置包括：

一输入模块，供接受一选择信号；及

一控制模块，用以根据一包含使用管理者自设且可变的该些受控装置的阶层群组分布架构，以及该些受控装置的使用管理者自设的各别对应识别码在内的设定；并根据该选择信号，产生一供无线控制的控制信号，以阶层架构的模式管理各该些受控装置的运作，并可依该阶层架构做阶层群组控制。

2.根据权利要求1所述遥控装置，其特征在于，还包含：

一屏幕，连接该控制模块供显示各选项；及

一电源装置，连接该控制模块及该屏幕，其中，该控制模块包括一处理电路、一无线信号传输电路及一储存单元，该无线信号传输电路连接该处理电路，用以依据选择传送该控制信号给对应的该受控装置，该储存单元连接该处理电路，供储存该些受控装置的设定。

3.根据权利要求1所述的遥控装置，其特征在于，该些识别码非人为随机产生的，该无线控制非通过网络进行。

4.根据权利要求1所述的遥控装置，其特征在于，该控制模块还包括一识别码产生模块，用以在完成该阶层架构的设定后，自主随机产生该些受控装置的识别码，供被写入各对应受控装置。

5.根据权利要求1所述的遥控装置，其特征在于，该些受控装置的设定包括一阶层管理权限，供该控制模块依据该管理权限设定，管理该阶层架构中可管理的阶层群组。

6.根据权利要求1所述的遥控装置，其特征在于，包括一输出/输入连接接口，用以在不需要该些受控装置的身份信息之下，径传送识别码给对应受控装置，或用以输入该些受控装置的设定。

7.根据权利要求1所述的遥控装置，其特征在于，该控制模块还包括一当地开关控制功能，用以在不用选到一邻近该遥控装置的受控装置之下，直接控制该邻近该遥控装置的受控装置。

8.根据权利要求7所述的遥控装置，其特征在于，该当地开关控制功能的控制信号发射功率是低于正常选择一特定该受控装置时的控制信号发射功率。

9.根据权利要求7所述的遥控装置，其特征在于，该当地开关控制功能限定于在该阶层架构的其中一阶层群组中的受控装置。

10.一种受控装置，其特征在于，包括：

一电力输入连接器；

一写入接口，用以供使用管理者输入一随机产生的受控装置识别码；及

一运作装置，连接该电力输入连接器及该写入接口，且包括一信号处理电路、一切换电路及一无线接收电路，该信号处理电路储存该识别码，该切换电路连接该信号处理电路及该电力输入连接器，该无线接收电路接收对应该识别码的一控制信号，且连接该信号处理电路，其中，该信号处理电路依据该控制信号，调整该切换电路的运作并予以输出。

11.根据权利要求10所述的受控装置，其特征在于，该受控装置在接收其识别码之前不需要送出自身身份信息。

12.根据权利要求10所述的受控装置，其特征在于，该受控装置是一开关、一插座、一电子锁、一灯具、一扬声器、一空调设备、一电扇、一电子门锁、一影音设备与一马达开关其中之一，且该马达开关应用于铁卷门与电动窗帘其中之一。

13.一种无线阶层电源管理系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任一项的遥控装置；及

多个如权利要求10至12中任一项的受控装置。

14.一种遥控管理方法，用于管理多个受控装置的运作，其特征在于，该管理方法包括：

一接收步骤，用以接受一选择信号；及

一控制步骤，用以根据一包含使用管理者自设且可变的该些受控装置的阶层群组分布架构，以及该些受控装置的使用管理者自设的各别对应识别码在内的设定；并根据该选择信号，产生一供无线控制的控制信号，以阶层架构的模式管理各该些受控装置的运作，并可依该阶层架构做阶层群组控制。