TWI376108B - Heat ray wireless transmitter - Google Patents

Description

1376108 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種熱射線式無線發射器，其回應於對 從人體所輻射出之熱射線的感測，將無線電信號發射至控 制物件。本發明尤指一種適合應用於發射器的熱射線式無 線發射器，其發射控制信號，用以控制在諸如樓梯和走廊 等人們來往的場所所安裝的照明器材。 【先前技術】 在此之前，存在有照明設備，其感測出現在感測區域 中的人們，並且從發射器發射出諸如從那裡所獲得到的感 測信號之控制信號，經由預定（有線）的通信線路而到照明 器材，藉以控制該照明器材。此類之照明設備的優點在於 其通信可靠性非常地高，因而能夠確切地發射控制信號。 但是，這種照明設備存在的問題是，需要進行用以經由該 通信線路而將所有的發射器和所有的照明器材彼此互相連 接的構建工程，因而花費了極度大量的時間和人力。 爲了解決上述問題，已經提出了一種照明設備，其使 用紅外線等等，藉由簡單的無線電通信（無線通信），從發 射器發射出控制信號至照明器材，藉以控制照明器材。這 種照明設備的優點是，因爲該設備不需要進行用以經由通 信線路而將所有的發射器和所有的照明器材彼此互相連接 的構建工程，所以節省了時間和人力。 況且，作爲該照明設備用的無線電通信方法，在使用 -4- 1376108 紅外線等等來進行通信之外，還提出了一種使用無線電波 的方法（例如，參照日本專利公開公告第2006-93049號 案）。使用無線電波之通信的優點在於，能夠減少因天線 性能所引起之與方向性相關的問題，並且能夠通過諸如牆 之類的障礙遮蔽物。 【發明內容】 順帶一提，在房屋等等中，依據上述之無線電通信的 無線發射器常常被安裝在多個地點，藉此，擴展對於人們 的感測區域，並增強在設定感測區域方面的自由度，而後 實施控制，例如，隨著人們的移動而依序開啓多個照明器 材。在這種模式下，出現在不同地方的多個人有時候同時 被彼此不同的無線發射器所感測到。在這種情況下，該照 明設備存在有如下問題。明確地說，因爲同時從個別的無 線發射器輸出用以開啓照明器材的控制信號，所以在接收 信號的接收器中，個別的控制信號彼此互相干擾，結果導 致如下情況：即，接收器無法識別控制信號的到達，從而 無法開啓照明器材。 況且，該照明設備回應於人物的這種運動，而從無線 發射器發射出延長信號，每一個信號係用以延長照明器材 的開啓時間。當從多個無線發射器同時發射出控制信號 時，也以相同的時間間隔來發射延長信號，因而，個別的 延長信號在接收器中彼此干擾。結果，該照明設備具有問 題在於，導致如下情況：即，接收器無法識別控制信號的 -5- 1376108 到達，從而無法開啓照明器材。 爲此’提出了本發明，以便解決上述問題。本發明之 目的在於提供一種熱射線式無線發射器，即使在多個無線 發射器同時感測到人物的情況下，該熱射線式無線發射器 也能夠讓接收器能夠確實地不僅識別出控制信號，而且也 識別出延長信號，並且能夠適當地控制照明器材。 依據本發明之無線發射器以隨機的時間間隔來產生及 φ 發射控制控制物件的兩個控制信號，並且在發射第二控制 ' 信號之後，以從第一控制信號的發射開始之隨機的時間間 隔，產生及發射用以延長控制物件的驅動時間之延長信 號，藉以解決上述問題。 況且，依據本發明之無線發射器發射作爲控制信號和 延長信號之各者的縮短碼，而在縮短碼中，時間長度比正 常碼之控制信號和延長信號之各者的時間長度更短，藉以 解決上述問題。 【實施方式】 下面將參照附圖來敘述本發明的實施例。 例如，如圖1所示，本實施例是適合應用於照明設備 的無線發射器1 〇，該照明設備控制作爲安裝在各個房 間、走廊等地點之控制物件的多個照明器材。無線發射器 1 0係安裝在多個地點。當無線發射器1 0感測到在無線發 射器1 0的各個感測區域中有人出現時，無線發射器1 〇經 由使用紅外線等的無線電通信’向接收器20發射用以開 m. -6 - 1376108 啓照明器材之開啓信號以及用以延長照明器材之開啓時間 的延長信號，藉以控制照明器材。 注意，圖1顯示出安裝有兩個無線發射器10a和10b 的狀態。在這種安裝模式下，例如，當有人從起居室和組 合在一起的餐廳和廚房（以下簡稱“LDK”）走過入口出門 時，安裝在走廊處的無線發射器l〇a感測到有人出現。這 樣，無線發射器l〇a發射開啓信號和延長信號，以開啓 LDK的照明器材，而後順利地開啓入口處的照明器材。 況且，在圖1中，例如，當有人從屋外進入入口之後走向 LDK時，安裝在入口處的無線發射器1 Ob感測到有人出 現。這樣，無線發射器1 〇b發射開啓信號和延長信號，以 開啓入口的照明器材，而後順利地開啓LDK的照明器 材。 如圖2所示，每一個無線發射器10均包括：提供驅 動電力的電源1 1 ;感測是否有人出現的人物感測器1 2 ; 感測環境明亮度的明亮度感測器1 3 ;產生開啓信號和延 長信號的控制單元14;根據由控制單元14所產生的開啓 信號和延長信號而工作之開關1 5 ;以及發射紅外線之紅 外線發光二極體（LEDs)16。 例如，由電池組成電源1 1。此電源1 1將驅動電力供 應至相關的無線發射器1 0。 例如，由熱電元件等組成人物感測器1 2。人物感測 器1 2藉由感測自感測區域中出現的人體所輻射出的熱射 線來感測是否有人出現。當人物感測器1 2感測到有人出 rsr -7 - 1376108 現時，向控制單元14提供由此所產生的感測信號。

例如，由光電晶體等組成明亮度感測器1 3。明亮度 感測器1 3感測環境明亮度。當明亮度感測器1 3感測到明 亮度低於預定亮度等級時，向控制單元14提供由此所產 生的感測信號V 例如，由徼電腦等組成控制單元1 4。控制單元1 4根 據從人物感測器12所提供的感測信號來產生開啓信號。 而且，在發射開啓信號之後，控制單元14根據從人物感 測器1 2所提供的感測信號、或根據分別從人物感測器1 2 和明亮度感測器1 3所提供的感測信號來產生延長信號。 明確地說，當照明設備爲不管環境明亮度如何只要有人出 現就持續開啓照明器材的類型時，控制單元1 4只根據從 人物感測器1 2所提供的感測信號來產生延長信號。此 外’當照明設備爲只在環境明亮度低於預定亮度等級（例 如，在夜間等等）並且有人出現時才持續開啓照明器材的 類型時，控制單元1 4根據分別從人物感測器1 2和明亮度 感測器1 3所提供的感測信號產生延長信號。然後，控制 單元14向開關15提供所產生的開啓信號和延長信號。 例如，由諸如電晶體之類的切換元件組成開關15。 開關15根據由控制單元14所產生的開啓信號和延長信號 而工作，以開啓紅外線LEDs 1 6。 紅外線LEDs 16在開關15的驅動之後發射紅外線， 開關1 5的驅動係根據由控制單元1 4所產生的開啓信號和 延長信號。這樣，紅外線LEDs 16發射這種開啓信號和這

rsT -8- 1376108 種延長信號。由紅外線LEDs 16所發射的每一個開啓信號 和每一個延長信號藉由紅外線通信而到達接收器20，並 藉以被使用來控制照明器材。 如上所述之無線發射器10按照如下方式藉由控制單 元14來產生開啓信號和延長信號。這樣，即使在多個無 線發射器10同時感測到有人出現的情況下，無線發射器 10也能防止接收器20中開啓信號的彼此干擾，並防止接 收器20中延長信號的彼此干擾。 明確地說，無線發射器10藉由控制單元14而連續產 生並發射兩個信號作爲開啓信號。此時，無線發射器1 〇 在諸如從30毫秒到200毫秒的預定時間範圍內隨機地改 變從發射第一開啓信號到發射第二開啓信號的時間間隔。 爲了明確地說明上述內容，考慮如下情況：兩個無線 發射器1 〇a和1 Ob同時分別感測到有人出現。在這種情況 下，如圖3中的虛線部分a所示，無線發射器10a和10b 分別藉由人物感測器1 2而同時感測到有人出現。其後， 無線發射器l〇a和10b藉由控制單元14而同時產生第一 開啓信號。其後，無線發射器1 〇a和1 Ob從紅外線感測器 1 6，以例如8毫秒的時間長度，同時發射開啓信號。 此後，做爲無線發射器對之一的無線發射器l〇a在從 發射第一開啓信號開始經過8 0毫秒之後，藉由控制單元 1 4而產生第二開啓信號。然後，無線發射器1 0a經由紅 外線感測器16，連同第一開啓信號一起連續地發射第二 開啓信號。此時，無線發射器1 〇b在從發射第一開啓信號 -9- 1376108 開始經過1 〇〇毫秒之後，藉由控制單元1 4而 啓信號。然後，無線發射器10b經由紅外感$ 同第一開啓信號一起連續地發射第二開啓信號 在這種情況下，即使接收器20無法識別 器10a和10b所分別發射出的第一開啓信號 也能夠確切地接收並識別從無線發射器10a和 發射出的第二開啓信號。因此，接收器20可 啓信號實施取消處理，並可以根據第二開啓信 明器材。 況且，如圖3中的虛線部分b所示，無賴 和1 〇b之各者也在例如5秒到5.5秒的預時序 機地改變從發射第一開啓信號到發射延長信 隔。 這樣，接收器20能夠確切地接收並.識別 器10a和10b分別發射出的延長信號。這樣 可以根據這些延長信號來控制照明器材。 注意，可以回應於照明器材的最短開啓驅 定從發射第一開啓信號到發射延長信號的時間 一個無線發射器10中，該最短開啓驅動時 的。明確地說，當照明器材的可設定最短開啓 1 〇秒時，無線發射器1 〇將從發測第一開啓信 長信號的時間間隔設定在大約5秒到5.5秒。 接收器2〇無法識別從無線發射器10a和10b 出的第一延長信號，接收器20也能夠確切地 產生第二開 則器16，連 〇 從無線發射 ，接收器20 l〇b所分別 以對第一開 號來控制照 I發射器l〇a 間範圍內隨 號的時間間 從無線發射 ，接收器20 動時間來決 間隔，在每 間是可設定 驅動時間是 號到發送延 這樣，即使 所分別發射 接收並識別 -10- 1376108 從無線發射器1 〇a和1 Ob所分別發射出的第二延長信號。 這樣，每一個無線發射器10以隨機時間間隔連續地 發射兩個開啓信號。此外，每一個無線發射器10以從發 射第一開啓信號開始的隨機時間間隔來發射延長信號。這 樣，即使無線發射器10無法使用第一開啓信號來進行通 信，無線發射器10也可以確切地使用第二開啓信號和延 長信號來進行通信。 注意，雖然參照圖3的描述係根據每一個開啓信號和 延長信號的時間長度均爲8毫秒的假設，但是在每一個開 啓信號和延長信號爲正常碼時，它們是各自包括48位元 的信號，具有大約80毫秒的時間長度（如圖4所示）》在 使用上述正常碼的情況下，因爲一個信號的時間長度較 長，即使每一個無線電發射器1 〇以隨機時間間隔來發射 信號，也容易出現開啓信號之間的重疊和延長信號之間的 重疊。 況且，例如，如圖5所示，因爲每一個無線發射器 10發射兩個開啓信號，以使發射的信號不與另一無線發 射器1 〇發射的信號重疊，所以有必要將發射這兩個開啓 信號時間間隔設定爲一個信號的時間長度的兩倍或更長， 例如160毫秒或更長。因此，當第一開啓信號彼此重疊 時，直到藉由第二開啓信號來開啓照明器材的時間滯後係 大爲止，並且每一個無線發射器10會出現使用者感覺不 適的問題。 在這種情況下，如圖6所示’希望每一個無線發射器 -11 - 1376108 ι〇使用縮短碼作爲每一個開啓信號和延長信號，縮短碼 中的時間長度比正常碼的時間長度更短，例如，是包括5 個位元的信號，其時間長度大約是8毫秒。如上所述，每 —個無線發射器10均使用縮短碼。這樣，無線發射器10 使開啓信號之間的重疊和延長信號之間的重疊不易發生。 此外，例如，如圖7所示，爲了發射兩個開啓信號，以使 所發射的信號不與從另一無線發射器10發射的信號重 疊，每一個無線發射器10只需要將發射這兩個開啓信號 的時間間隔設定在至少1 6毫秒。這樣，即使在第一開啓 信號彼此重疊的情況下，無線發射器1 0也能夠大幅度減 小時間滯後直到藉由第二開啓信號來開啓照明器材爲止， 並且可以增強使用者的安全感。 此外，無線發射器10可以藉由使用縮短碼來增加兩 個開啓信號之間的時間間隔中的圖案數目，因而可以減小 信號彼此重疊的可能性。 明確地說，在使用正常碼的情況下，爲了使每一個無 線發射器1 0發射兩個開啓信號，而發射的信號能夠不與 另一無線發射器1 〇發射的信號重疊，例如，如圖8所 示，有必要將從第一開啓信號的下降邊緣到第二開啓信號 的上升邊緣的時間間隔T設定爲一個開啓信號的時間長度 或更長。因此，到兩個開啓信號發射結束爲止，每一個無 線發射器1〇需要至少240毫秒（ = 80毫秒χ3)的時間。在 此，如果從每一個無線發射器1 〇感測到有人出現時到開 啓照明器材的時間滯後是3 00毫秒或更短，則實際應用中 1376108 不會出現問題。況且，從接收器20接收到開啓信號時直 到開啓照明器材的時間滯後是大約1 00毫秒。因此，在每 一個無線發射器1 0中，從人物感測器1 2感測到有人出現 時直到紅外線LEDs 16發光的所允許的時間滞後大約是 200毫秒。因此，在使用正常碼的情況下，實際上，每一 個無線發射器1 〇不可能以隨機時間間隔來發射兩個開啓 信號。 因此，無線發射器1〇藉由使用縮短碼來增加兩個開 啓信號之間的時間間隔中的圖案數目。明確地說，當每一 個開啓信號和延長信號的時間長度是8毫秒時，如圖9所 示，例如無線發射器1 〇可以在所允許的200毫秒時間 內，以具有1 2個圖案到最大値的時間間隔來發射信號。 因此，無線發射器1 〇只需要利用從時間間隔的1 2個圖案 的組合中選擇的任意組合來發射信號，由此無線發射器 10可以顯著降低信號彼此重疊的可能性。 如上所述，無線發射器1 〇回應於從人物感測器1 2感 測到有人出現時直到紅外線LEDs 16發光爲止時的所允許 的時間滯後，發射開啓信號和延長信號，在每—個信號中 時間長度盡可能地短。這樣，無線發射器1〇可以顯著地 降低信號彼此重疊的可能性。況且，這代表可以同時安裝 無線發射器10，其數目對應於圖案的數目。因此’無線 發射器1 〇可以擴大人物感測器1 2的感測區域’並可以較 大幅度地提高設定感測區域的自由度。 如上詳細所述，依據本發明實施例的每一個無線發射 -13- 1376108 器10根據從人物感測器12所供應的感測信號，藉 單元14以隨機時間間隔產生並發射兩個開啓信 外，在發射第二開啓信號之後，無線發射器10以 第一開啓信號開始的隨機時間間隔，根據從人物 12所供應的感測信號來產生並發射延長信號。 這樣，即使在多個無線發射器1 〇同時感'測到 現的情況下，無線發射器10也能夠防止接收器20 信號的彼此干擾，並能夠防止接收器20中延長信 此干擾，從而適當地控制照明器材。 此外，在每一個無線發射器1 〇中，控制單元 於在無線發射器10中可設定的照明器件的最短開 時間來決定從發射第一開啓信號到發射延長信號的 隔。這樣，即使接收器20無法識別從無線發射器 射出的第一延長信號，接收器20也能夠確切地接 別從無線發射器1 〇所發射出的第二延長信號。 此外，在每一個無線發射器10中，控制單元 縮短碼作爲控制信號和延長信號，縮短碼中的時間 正常碼的開啓信號和延長信號的時間長度還短。這 線發射器10使開啓信號之間的重疊和延長信號之 疊不易發生。這樣，即使在第一開啓信號彼此重疊 下，無線發射器1 〇也能夠大幅度減小直到通過第 信號開啓照明器材爲止的時間滯後。 此外，在每一個無線發射器1〇中，控制單元 於從人物感測器1 2感測到有人出現時直到紅外縛 由控制 號。此 從發射 感測器 有人出 中開啓 號的彼 14回應 啓驅動 時間間 1 〇所發 收並識 14發射 長度比 樣，無 間的重 的情況 二開啓 14回應 [LEDs -14- 1376108 16發光爲止的所允許的時間滯後來決定開啓信號和延長 信號的時間長度。這樣，每一個無線發射器10可以增加 兩個開啓信號之間的時間間隔中的圖案數目，從而可以降 低信號彼此重疊的可能性。 此外，每一個無線發射器1 0不以隨機時間間隔發射 開啓信號和延長信號，而是藉由控制單元14發射縮短碼 作爲開啓信號和延長信號，縮短碼中的時間長度比正常碼 的開啓信號和延長信號的時間長度更短。即使只採取這些 措施，無線發射器10也能夠使開啓信號之間的重疊和延 長信號之間的重疊不易發生。即使在第一開啓信號彼此重 疊的情況下，無線發射器1 0也能夠大幅度減小直到藉由 第二開啓信號開啓照明器材爲止的時間滯後。 注意，上述實施例是本發明的示例。因此，本發明並 不限於上述實施例。顯然，即使在使用除上述實施例之外 的其他實施例的情況下，在不違離依據本發明的技術槪念 的前提下，對於設計等而言，也可以存在多種改變。 工業應用： 依據本發明的熱射線式無線發射器，即使在多個無線 發射器同時感測到有人出現的情況下，無線發射器也能夠 防止接收器中開啓信號的彼此干擾，並能夠防止接收器中 延長信號的彼此干擾，從而適當地控制控制物件。 【圖式簡單說明】 -15- 1376108 圖1是用以說明包括顯示爲本發明實施例之無線發射 器之照明設備之特定示例的建築平面圖。 圖2是顯示出顯示爲本發明實施例之無線發射器之組 態的電路圖。 圖3是顯示出顯示爲本發明實施例之分別藉由兩個無 線發射器發射開啓信號和延長信號之時序片段之特定示例 的圖表。 圖4是顯示出正常碼之開啓信號和延長信號之特定示 例的圖形。 圖5是顯示出分別由兩個無線發射器發射正常碼之開 啓信號的時序片段的特定示例的圖形。 圖6是顯示出縮短碼之開啓信號和延長信號的特定示 例的圖形。 圖7是顯示出顯示爲本發明實施例之分別由兩個無線 發射器發射縮短碼之開啓信號的時序片段的特定示例的圖 形。 圖8是顯示出分別由兩個無線發射器發射正常碼之開 啓信號的時序片段的特定示例的圖形，其係用以說明從第 一開啓信號的下降邊緣到第二開啓信號的上升邊緣之時間 間隔的視圖。 圖9是顯示出顯示爲本發明實施例之分別由兩個無線 發射器發射縮短碼之開啓信號的時序片段的特定示例的圖 形，其係用以說明增加兩個開啓信號間之時間間隔中的圖 案數目之狀態的視圖。 rtt ζ ιτ τ -16- 1376108 【主要元件符號說明】 10, 10a, 10b :無線發射器 20 :接收器 1 1 :電源 1 2 :人物感測器 1 3 :明亮度感測器 1 4 :控制單元 1 5 :開關 1 6 :紅外線發光二極體

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Claims (1)

1376108 十、申請專利範圍 1. —種熱射線式無線發射器，其將無線電信號發射 至控制物件，該熱射線式無線發射器包括： 人物感測器，其藉由感測自出現在感測區域中的人體 所輻射出之熱射線來感測是否有人出現；以及 控制單元，其根據從該人物感測器所供應的感測信 號，以隨機的時間間隔來產生及發射用以控制該控制物件 的兩個控制信號，並在發射第二控制信號之後，根據從該 人物感測器所供應的該感測信號，以從輸出第一控制信號 開始之隨機的時間間隔，產生及發射用以延長該控制物件 之驅動時間的延長信號。 2. 如申請專利範圍第1項之熱射線式無線發射器， 其中，該控制單元回應於該控制物件的最短驅動時間，決 定從發射該第一控制信號到發射該延長信號的時間間隔， 該驅動時間係可設定於該熱射線式無線發射器中。 3. 如申請專利範圍第2項之熱射線式無線發射器， 其中，該控制單元發射縮短碼做爲該等控制信號和該等延 長信號之各者，而在該縮短碼中的時間長度係比正常碼之 控制信號和延長信號之各者的時間長度更短。 4 .如申請專利範圍第3項之熱射線式無線發射器， 其中，該控制單元回應於從當由該人物感測器感測到有人 出現時直到發射出該等控制信號爲止所允許的時間滯後’ 決定該等控制信號和該等延長信號之各者的時間長度。 5. 一種熱射線式無線發射器’其將無線電信號發射 -18- 1376108 至控制物件，該熱射線式無線發射器包括： 人物感測器，其藉由感測自出現在感測區域中的人體 所輻射出之熱射線來感測是否有人出現：以及 控制單元，其根據從該人物感測器所供應的感測信 號，產生及發射用以控制該控制物件的控制信號，並在發 射該控制信號之後，根據從該人物感測器所供應的該感測 信號，產生及發射用以延長該控制物件之驅動時間的延長 信號； 其中，該控制單元發射縮短碼做爲該控制信號和該延 長信號之各者，而在該縮短碼中的時間長度係比正常碼的 控制信號和延長信號之各者的時間長度更短。