CN212623726U - 控制装置与控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种控制装置与控制系统。控制装置与至少一个无线装置进行无线通信，控制装置包括：处理器；惯性量测单元，耦接处理器，且量测控制装置的状态，产生量测值；以及无线收发器，耦接所述处理器，所述无线收发器传送所述量测值至所述至少一个无线装置。

Description

控制装置与控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种控制装置与控制系统。

背景技术

由于无线控制的进步，当前已经有使用无线遥控器来控制如灯具或音响等终端装置。但是，当受控的终端装置有多个时，控制方式便会变得复杂，特别是如何使用单个无线遥控器来有效地控制每一个受控装置，又不会对无线遥控器的结构产生大的改变，而增加其制造成本与控制的复杂化。

因此，如何找出一个有效的架构来控制多个受控装置，便是一个课题。

实用新型内容

基于上述课题，本实用新型提出一种控制装置，透过设置惯性量测单元来解决上述课题。

本实用新型提供一种控制装置，与至少一个无线装置进行无线通信，控制装置包括：处理器；惯性量测单元，耦接处理器，且惯性量测单元量测控制装置的状态，产生量测值；以及无线收发器，耦接处理器，无线收发器传送量测值至至少一个无线装置。

在本实用新型的实施例中，上述的量测值包括所述控制装置的旋转方向与角度。

在本实用新型的实施例中，无线收发器与所述至少一个无线装置进行无线通信。

在本实用新型的实施例中，无线装置为一网桥，控制装置还通过网桥与至少一个终端装置进行无线通信。在本实用新型的实施例中，无线收发器的无线通信协议包含WiFi、蓝芽或ZigBee。

还有，本实用新型更提供一种控制系统，与至少一个终端装置进行无线通信。控制系统包括：控制装置与无线装置。控制装置包括：处理器；惯性量测单元，耦接处理器，其中惯性量测单元量测控制装置的状态，产生量测值；以及无线收发器，耦接处理器，无线收发器传送量测值至至少一个无线装置。无线装置与控制装置进行无线通信，以接收量测值，无线装置依据量测值以对终端装置进行控制。

在本实用新型的实施例中，上述的量测值包括所述控制装置的旋转方向与角度。在本实用新型的实施例中，无线收发器基于旋转方向与角度，选择至少一个终端装置进行相应的控制。

在本实用新型的实施例中，终端装置可为灯具，无线装置依据量测值以改变灯具的亮度值。

在本实用新型的实施例中，终端装置可为喇叭，无线装置依据量测值以改变喇叭的音量值。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1例示本实用新型的控制装置的电路模块示意图。

图2例示本实用新型的控制系统的架构示意图。

图3A～图3E为说明本新型的惯性量测单元的使用状态示意图。

附图标号说明

102：控制装置

104：处理器

106：惯性量测单元

108：无线收发器

150：无线装置

200、200-1、200-2、…、200-n：终端装置

具体实施方式

图1例示本实用新型的控制装置的电路模块示意图。图2例示本实用新型的控制系统的架构示意图。如图1和2所示，控制系统与至少一个终端装置200(200-1,200-2、…200-n)进行无线通信，控制系统包含控制装置102和无线装置150。控制装置102与无线装置150进行无线通信，控制装置102至少包括处理器104、惯性量测单元(Inertial measurementunit，IMU)106以及无线收发器108。惯性量测单元106耦接所述处理器104，惯性量测单元106量测控制装置102的状态，产生量测值。无线收发器108耦接所述处理器104以传送所述量测值至无线装置150。无线装置150接收所述量测值以对终端装置200进行控制。控制装置102还可以包括其他需要的构成要件，不以上述为限。

控制装置102基本上可以是一个无线遥控器，终端装置200可以例如是灯具，在此情况下，控制装置102便可以通过无线的方式，通过无线装置150对灯具的灯光进行明暗控制，即亮度值的控制。如果灯具具有情境功能，还可以通过此方式对灯具进行灯光情境的控制。终端装置200也可以例如是音响设备的喇叭(扬声器)，在此情况下，控制装置102便可以通过无线的方式，通过无线装置150对音响设备的喇叭进行音量控制。终端装置200可以是任意可无线控制的设备，但不限于上述的例子。

控制装置102还可以包括控制旋钮(如控制无线终端装置200的旋钮)、显示屏、电源等等构件，其依据设计者需求来进行设计。根据本实用新型的实施方式，如图1所示，处理器104和惯性量测单元主要是设置在控制装置102内，处理器104和惯性量测单元106在控制装置102内的设置方式并未加以特别限制，只要可以让控制装置102正常运作即可。

处理器104例如是微控制器(microcontroller)，设置在所述控制装置102内，处理器104还耦接惯性量测单元106，并通过无线收发器108传送量测值至无线装置150。

惯性量测单元106耦接所述处理器104。惯性量测单元106可为一种陀螺仪，可以侦测控制装置102的状态，特别是用户在对控制装置102进行旋转、移动等等的状态侦测(后述)。总的来说，惯性量测单元106会量测控制装置102的状态，产生相应的量测值(旋转方向与角度等)。由此，控制装置102便可以通过无线装置150对至少一个终端装置200进行控制。

惯性量测单元106是量测物体的三轴(如xyz坐标系统的三轴)姿态角(或角速率)以及加速度的装置。一般来说，一个惯性量测单元106可以是三轴的陀螺仪和三个方向的加速度计，来测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。惯性量测单元106将在后面详述。

无线收发器108耦接所述处理器104。无线收发器108可以传送惯性量测单元106所量测到的量测值到终端装置200-1、200-2、…、200-n的至少一个。通过此方式，控制装置102可以与至少一个终端装置200进行无线通信，由此对终端装置200进行控制。在本实施方式中，无线收发器108的无线通信协议可以包含WiFi、蓝芽或ZigBee等，并未加以限定，只要可以让终端装置200和控制装置102之间的无线通信顺利进行即可。

还有，无线收发器108可以与至少一个终端装置200进行无线通信，但是也可以与至少一个无线装置150进行无线通信。此无线装置150可以是网桥，如此，控制装置102通过网桥与至少一个终端装置200进行无线通信。量测值可以包括控制装置102的旋转方向与角度。无线装置150便可以基于此旋转方向与角度，选择至少一个终端装置200进行相应的控制。无线收发器108用以将控制装置102的惯性量测单元106所量测的量测值中继到无线装置150。无线装置150可以是网桥，如此，控制装置102通过网桥与至少一个终端装置200进行无线通信。网桥可以使用任意现有的设备，本实用新型并未对使用网桥的架构有所限制。

图3A～图3E为说明本新型的惯性量测单元的使用状态示意图。首先，如图3A所示，惯性量测单元106可以侦测三轴(如xyz坐标系统的三轴)姿态角(或角速率)以及加速度的装置。当惯性量测单元106如图3A所示放置在一水平面上时，控制装置102并无任何位移或转动，惯性量测单元106便可以量测到无变化的状态。而且，通过惯性量测单元106的三轴的状态，也可以感知(量测)出控制装置102是否为水平状态(水平放置)。

另外，如图3B所示，相对于图3A，可以知道x、y轴有产生旋转，故惯性量测单元106可以感知或量测到控制装置102是呈垂直放置的状态，例如控制装置102是放置在墙上等。或者是用户将控制装置102放置成图3A的水平状态，将其旋转到垂直状态。如此，惯性量测单元106便可以感知到用户对控制装置102进行何种状态的改变。同时，惯性量测单元106也会产生相应的量测值给处理器104。而此量测值更可以进一步地通过控制装置102传送到无线装置150。

还有，如图3B所示，如用户对控制装置102进行旋转，亦即在垂直的状态下，更进一步地绕x轴旋转。此时，惯性量测单元106也进一步地量测出该旋转的相应旋转角度。同理，此旋转角度的量测值也会给处理器104，以通过无线装置150对终端装置200-1、200-2、…、200-n进行控制。另外，如3D例示了在水平状态下的旋转，其操作模式与图3B类似，在此不多说明。

还有，如图3C或图3E所示，在此例中，用户将控制装置102在空中旋转或翻转，亦即控制装置102不是呈现水平或垂直的状态，而是相对于水平或垂直面成一定的旋转或翻转状态。在此情况下，通过惯性量测单元106，便可以感知到控制装置102所呈现的状态。还有，在图3C或图3E的状态下，惯性量测单元106更可以感知到用户是否有对控制装置102进行旋转的操作，例如图中所示的绕x轴旋转。

在上述图3A至图3E所示的例子，通过惯性量测单元106可以感知到控制装置102的状态。也就是说，通过惯性量测单元106，用户对控制装置102的把持状态或者是旋转角度，亦即用户将控制装置102放置在水平面、垂直面或空中旋转时，可以感知方向，即xyz轴坐标系统的定位，如此便可以感知到控制装置102的状态。例如，感测到xyz轴坐标系统的三轴都没有产生变化，或者xyz轴坐标系统的三轴产生旋转等。如此便可以感知到控制装置102的状态。

还有，通过惯性量测单元106，在控制装置102呈现某一状态下，更可以感知到惯性量测单元106是否有相对某一个轴旋转，例如绕x轴旋转特定角度。如此，惯性量测单元106便可以感知到控制装置102在某一状态下是否有进一步作旋转的动作。

通过惯性量测单元106，上述的量测值便可以传送给处理器104。因此，通过惯性量测单元106的量测，便可以感知到控制装置100的状态，例如翻转、旋转或平移等。

接着说明，本实用新型利用惯性量测单元106的量测结果通过无线装置150来对各终端装置200-1、200-2、…、200-n的控制。如前所述，依据惯性量测单元106感知结果，可以将控制装置102定义出不同的状态，进一步地将各状态匹配到终端装置200-1、200-2、…、200-n之一。因此，透过量测到的状态值，便可以定义出与各终端装置200-1、200-2、…、200-n的一对一对应关系。

还有，通过惯性量测单元106感知控制装置102绕某个特定轴的旋转，可以量测到旋转角度，而通过此旋转角度，便可以对终端装置200进行控制。例如，当控制装置102呈现出一特定状态时(如倾斜一角度)，可以选择终端装置200-1作为控制对象，而在此状态下，又进行旋转时，便可以对终端装置200-1进行相应的控制，例如与此旋转角度相应的灯光亮度等。

此外，关于上述控制装置102的状态与终端装置200-1、200-2、…、200-n的对应关系可以由用户来加以定义。用户可以针对每个终端装置200-1、200-2、…、200-n去定义一个相应的控制装置102的状态。通过此方式，通过惯性量测单元106感知控制装置102的状态为放置平面或空中旋转时，便可以选择相应的控制对象。

还有，例如控制装置102的处理器104在取得惯性量测单元106的量测值后，可以通过无线收发器108传送给无线装置150，无线装置150以无线通信的方式对各终端装置200-1、200-2、…、200-n进行广播。各终端装置200-1、200-2、…、200-n便可以从接收到的量测值去判断是否为受控对象。若是，便可以进一步地取得如旋转角度等，以进行相应的控制。

还有，用户也可以在无线装置150建立例如对应表之类的数据。由此，在无线装置150接收来自惯性量测单元106的量测值后，便可以针对受控对象(也就是对应的终端装置)传送控制指令。

关于上述各终端装置200-1、200-2、…、200-n对应，只要可以达成利用惯性量测单元106的量测值来进行控制，并未特别限定如何进行，任何可行的方式均可以采用。

接着，简单说明应用例。例如，若终端装置200-1为灯具1、终端装置200-2为灯具2、终端装置200-3为音响的喇叭(扬声器)等，且分别对应到图3C、图3D和图3E的状态。控制装置102可以依据惯性量测单元106的量测值，直接或通过无线装置150来改变灯具的亮度值或喇叭的音量值。

此时，若用户将控制装置102翻转成图3C的状态，透过惯性量测单元106的量测，便可以知道是灯具1为受控对象。此时，在此状态下，用户在对控制装置102进行旋转(如绕x轴)旋转一角度，灯具1便受控，并且使灯具1的亮度值改变到与该角度相应的亮度。

又若用户将控制装置102翻转成图3E的状态，透过惯性量测单元106的量测，便可以知道是音响扬声器为受控对象。此时，在此状态下，用户在对控制装置102进行旋转(如绕x轴)旋转一角度，音响的喇叭便受控，并且使喇叭的音量值调整到与该角度相应的音量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种控制装置，与至少一个无线装置进行无线通信，其特征在于，包括：

处理器；

惯性量测单元，耦接所述处理器，所述惯性量测单元量测所述控制装置的状态，产生量测值；以及

无线收发器，耦接所述处理器，所述无线收发器传送所述量测值至所述至少一个无线装置。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述量测值包括所述控制装置的旋转方向与角度。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述无线收发器与所述至少一个无线装置进行无线通信。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述无线装置为网桥，所述控制装置还通过所述网桥与至少一个终端装置进行无线通信。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述无线收发器的无线通信协议包含WiFi、蓝芽或ZigBee。

6.一种控制系统，与至少一个终端装置进行无线通信，其特征在于，包括：

控制装置，包括：

处理器；

惯性量测单元，耦接所述处理器，其中所述惯性量测单元量测所述控制装置的状态，产生量测值；以及

无线收发器，耦接所述处理器，所述无线收发器传送所述量测值至至少一个无线装置，

所述至少一个无线装置与所述控制装置进行无线通信，以接收所述量测值，所述无线装置依据所述量测值以对所述终端装置进行控制。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述量测值包括所述控制装置的旋转方向与角度。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述无线装置基于所述旋转方向与角度，选择所述至少一个终端装置进行相应的控制。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述终端装置为灯具，所述无线装置依据所述量测值以改变灯具的亮度值。

10.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述终端装置为喇叭，所述无线装置依据所述量测值以改变喇叭的音量值。

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