TWI377011B - - Google Patents

Description

1.377011 參閱圖4 ’以過去兩天48小時對曰照偵測訊號匕&之 監控為例，控制器20内部可計算出平均曰照量，例如夏天 盤陽高照的日子和颱風陰雨的日子會有明顯的反差，又例如 冬天曰照時間較夏天曰照時間短也會得到明顯的差異。 在雨量偵測（Rain Monitor)方面，控制器20主要是自輸 入介面211取得雨量偵測模組15的雨量偵測訊號匕，經類 比/數位轉換器23類比/數位轉換為一雨量量測資料記錄於 記憶體模組24。

參閱圖5,以過去兩天48小時對雨量偵測訊號&之監 控為例，類似於日照偵測的範例，控制器2〇内部可計算出 平均降雨量，晴天時雨㈣測訊號&之雨量偵測值為高，雨 天則雨量偵測訊號G之雨量偵測值為低。 控制器20主要是利用閥門時間常數設定偵測模组16 連接驅動電路31以獲㈣⑽間常數設定_訊號F，此 設定是使用者利用可調電阻VRi唯一可改變之調節‘ 數

控制器2〇再依據這-段期間記錄的溫度量測、雨量量 測和日照量測三種自然參數資料計算出供水f 設定，判斷是否令輪出介面-輸出控制= 組3’以使驅動電路31產生驅動訊號搬予双 穩1、調郎閥32以控制出水。 參閱圖6,自動給水控制裝置】之詳細電路中 電池11將接收之光能轉換產生電h後，各元件之作用： 理說明如下： π又1乍用原 7 1377011 分壓電路12具有分壓電阻R1~R3及電容C6，其中的 電阻Rl、R2為串聯電阻，電阻R3與電容C6並聯，主要 是將供應電能K進行分壓後產生日照偵測訊號匕#以通知 控制模組2。 充電電路14具有二極體D1〜D5、電阻R4〜R6及電容 C7’二極體D1是令太陽能電池11產生之電壓匕順向供給 電阻R4〜R6及電容C7，並防止太陽能電池11產生之供應 電能L過低時反向’並產生供電訊號K以通知控制模組2。 蓄電池13是採用超級電容ci〜C5，其中的超級電容 · C1〜C3是接受太陽能電池η產生之供應電能匕產生供電電 壓匕供給調節阀使用，超級電容C4〜C5則是接受供應電能匕 經過二極體D1〜D5降至適當供電電壓νβ供給控制模組使 用。 雨量偵測模組15具有二導體151、152、一電阻R7及 電容C8 ’二導體151、152用於量測雨量，二者之間無水分 (乾燥時）則開路，若有水介於二者之間則依據雨水量而有不 同阻抗變化，因而有而得到一可變電阻S2，且可變電阻s2 · 並聯電谷C8，用以產生雨量偵測訊號匕以通知控制模組2。 閥門時間常數設定偵測模組16具有電容C9及一可調電阻 可調電阻VR1具有刻度，可供使用者微調閥門開關 時1並用以產生閥門時間常數設定偵測訊號匕以通知控制 - 模組2。 v 參閱圖7，自動給水控制裝置i具有一殼體41及一形 成於设體41頂面且向下凹設之容置槽42,容置槽42内具

8 有二導體151、152 ’太陽能電池11及二導體ι51、152外 露於殼體41之頂面，其他電路元件是封裝於殼體41内；在 殼體41内部具有防水處理的機構，由於並非本發明重點， 在此不多加詳述。 容置槽42内之二導體15卜152在本較佳實施例是二導 電柱’且谷置槽42内可蓄積雨水或露水，導體151、152 之作用是若有水介於二者之間則依據水量而有不同阻抗變 化以通知控制器20作為判斷雨量多寡的依據。 配合圖3及圖6，導體151、152之另一作用是使用者 可用金屬碰觸使二者完全短路，令控制器2〇透過輸入介面 211的雨量偵測訊號&得以偵測到此人為碰觸，並立即透過 輸入介面得到一類比訊號的閥門時間常數設定偵測訊號 匕’經過類比/數位轉換器23數位轉換後得到一數位偵測 值’假設類比/數位轉換器23之解析度為8位元，則時間常 數設定值可在1- 255秒間設定，接著控制器20便依據時間 常數設定值來觸發双穩態調節閥32以做出對應該時間常數 之開關動作，亦即，當導體151、152被短路後觸發控制器 20讀取時間常數設定值並控制開關動作，使用者便可依據 開關動作得知實際的開關動作時間，決定是否要對可調電阻 VR1(時間常數設定值）進行微調。 本較佳實施例中’驅動電路31具有一第一驅動單元311 及一第二驅動單元312，第一驅動單元311及第二驅動單元 312是接受控制模組2之觸發（Trigger)信號開啟（〇N)及關閉 (OFF)双穩態調節閥32之閥門，如表i所示。 1377011 表1 P14/P15 P16/P17 雙穩態閥門 0 0 無定義 0 1 觸發開啟 1 0 觸發關閉 1 1 一般狀態（Normal State) 參閱表1，雙穩態閥門未動作時處於一般狀態（Normal State)，完全不耗電，於接收到代表開啟（〇N)之觸發訊號才 令双穩態調節閥32之閥門開啟，以及於接收到代表關閉 (OFF)之驅動訊號才令双穩態調節閥32之閥門關閉，其優點 是極低功耗，可符合節能需求，由於此為已知技術且非本發 明重點’其詳細元件及動作原理不在此贅述。 自動給水控制裝置1之第一應用例，是可作為一自動農 務園藝澆水裝置，藉由太陽能電池丨丨之日照偵測訊號匕〜取 代額外的偵測器，除了能長時間監測日照量且節省元件成 本，另外並搭配自雨量偵測模組丨5取得雨量偵測訊號匕， 月b長時門i測雨量，由於能長時間記錄天氣晴雨資料而有所 依據’進而在最適當的時候自動澆水節省人力避免因人 員休長假造成之農損。 自動給水控制裝置m關，是可作為—小 動冲水感應裝置’控制器2也是藉由太陽能電池u之曰昭 偵測訊號n代外加的域應器或近接開關錢器藉 田作感應冲水之控制依據；例如：當太陽能電池U未^遮 10 1377011 蔽時’判斷日照偵測訊號L為變化不大之恆定值，此時双 穩態調節閥32關閉不供水；當判斷太陽能電池u在短時間 内，由被遮蔽（光線變暗）之狀態變成移開遮蔽（光線變亮）之 狀態，日照偵測訊號之值降低後又升高，此變化即代表 需要沙水’此時即可控制双穩態調節㈤32開啟而供水沖洗 一段時間後再自動關閉。 自動給水控制裝置1之第三應用例，是可作為一屋頂夏 日灑水降溫裝置’藉由太陽能電池丨丨之日照制訊號L和 溫度偵測器25感應之溫度判斷溫度高低；例如：控制器2 可設定一預設氣溫，當處於正午前後時，若判斷一段期間記 錄的溫度量測資料超過該預設氣溫，可控制双穩態調節閥 32開始供水喷麗一段期間’再控制双穩態調節間32關閉。 綜上所述，本發明自動給水控制農置i之功效包括： 1.全自動控制：依據自然環境三參數（日照、雨量、溫 度)的變化自動運作，免除人機介面（顯示器、按鍵）之元件 成本。 2·無污染：以太陽能供電且使用超級電容作為蓄電 池，避免充電電池二次污染的問題。 3 ·雨i自動偵測依據阻抗偵測判斷雨量而能因應自 然環境的不同雨量變化提供適當的供水。 4 · 度自動偵測：利用長時間溫度監測藉以判斷提供 適當的供水，故確實能達成本發明之目的。 准、上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能 以此限疋本發明實施之範圍，即大凡依本發对請專利範圍 11 1377011 及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發 明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是一曲線圖，說明太陽能電池產生之電壓曲線圖中 的曰照強度較高有較大之輸出電壓； 圖2是-電路方塊圖，說明本發明自動给水控制裝置之 較佳實施例； 圖3是-電路方塊圖，說明控制模組㈣各元件之運作 原理； 圖4是-曲線圖，說明對曰照偵測訊號之監控數值； 圖5疋自線圖，說明對雨量備測訊號之監控數值； 圖6是一電路圖，說明白入，t 月自動給水控制裝置之詳細元件； 及 圖7是一機構圖，說明 月自動給水控制裝置具有殼體及容 置槽且容置槽内具有導體。 12

Claims (1)

1. 第99111077號發明專利申請案之替換頁（ιοί年7月修正) 七'申請專利範圍： i· 一種自動給水控制裝置，包含： 一太陽能電池’將光能轉化成一供應電能，且該供應 電能與日照強度具有正相關之關係； 一調節模組，具有一受一控制訊號控制產生一驅動訊 號之驅動電路，及一受該驅動訊號控制出水與否之調節 閥；及

   一控制模組，具有一控制器、一類比/數位轉換器、一 記憶體、一計時器、一輸入介面及一輸出介面，該控制器 控制該輸入介面取得該太陽能電池的供應電能並轉換為一 日照偵測訊號，經該類比/數位轉換器類比/數位轉換該日照 偵測訊號為一日照量測資料記錄於該記憶體，再依據一段 期間記錄的日照量測資料計算出—平均日照量以判斷是^ 令該輸出介面輸出控制訊號予該調節模組以使該驅動電路 產生該驅動訊號予该調節閥以控制其供水量。

   2.依據申請專利範圍第！項所述之自動給水控制裝置，還包 括一雨量偵測模組，該控制器控制該輸入介面取得該雨量 偵測模組的一雨量偵測訊號’經該類比/數位轉換器類比/ 數位轉換為一雨量量測資料記錄於該記憶體，再依據一段 期間記錄的雨量量測資料判斷是否令該輸出介面輸出控制 訊號予該調節模組以使該驅動電路產生該驅動訊號予該調 節閥以控制出水。 3·依射請專利第2項所述之自動給水控制裝置，還包 14 ι^//υιι 第99111077號發明專利申請案之替換頁（ί〇1年7月修正) 一殼體，電路元件是封裝於該殼體内； 一容置槽，形成於該殼體頂面且向下凹設供蓄積雨水 或露水；及 =導電柱，位於該容置槽内且外露於該殼體，依據介 了-導電柱之間的水量而有不同阻抗變化及/或該等導體 =可:金屬碰觸使二者完全短路，令該控制器透過該輸入 得以偵測到此碰觸，並且依據間門時間常數設定值觸 發該駆動電路及該調節閥之開關動作，作為本裝置使用者 設定之測試。 4·依據中請專利範圍第1項所述之自動給水控制裝置，還包 括-溫度偵測器，該控制器取得該溫度偵測器的一溫度债 測訊號，再依據-段期間記錄的溫度量測資料判斷是否令 該輸出介面輸出控制訊號予該調節模組以使該驅動電路產 生該驅動訊號予該調節閥以控制出水。 5.依據申請專利範圍第4項所述之自動給水控制裝置，其係 屋頂灑水裝置，且該控制器設定一預設氣溫，當判斷一 =_記錄的溫度量測資料超過該預設氣溫，即控制該調 二閱開始供水喷麗降溫’判斷一段期間記錄的溫度量測資 抖低於該預設氣溫，再控制調節閥關閉。 =據申咕專利|&圍第！至5任―項所述之自動給水控制裝 =’還包括-閥門時間常數設以貞測模組，該控制器利用 :門時間’數设定偵測訊號，再依據該閥門偵測訊號判 =者狀之供水時間，令該輪出介面輸出該控制訊號 予該調節模組，以使該驅動電路產生該驅動訊號予該調節 15 1377011 第991Π077號發明專利申請案之替換頁（101年7月修正) 間以控制出水與否。 7.依據申請專利範圍第1至5任一項所述之自動給水控制裝 置’其中’該蓄電池是至少一超級電容。依據申請專利範 圍第1項所述之自動給水控制裝置，其係一小便自動沖水 感應裝置，且該控制器藉由該太陽能電池之日照偵測訊號 當作感應沖水之控制依據；當該太陽能電池未被遮蔽時， 判斷該日照偵測訊號為變化不大之恆定值，此時該調節閥 關閉不供水；當判斷該日照偵測訊號之值降低後又升高， 即控制該調節閥開啟而供水一段時間後再自動關閉。 8·依據申凊專利範圍第1項所述之自動給水控制裝置，其係 一小便自動沖水感應裝置，且該控制器藉由該太陽能電池 之日照偵測訊號當作感應沖水之控制依據；當該太陽能電 池未被遮蔽時，判斷該日照偵測訊號為變化不大之恆定 值，此時該調節閥關閉不供水；當判斷該日照谓測訊號之 值降低後又升间，即控制該調節閥開啟而供水一段時間後 再自動關閉。 16