TWI431445B - 控制系統與其初始化方法 - Google Patents

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Description

控制系統與其初始化方法
本揭露是有關於一種控制系統，且特別是有關於一種控制系統的初始化方法。
在科技化照護的應用需求下，需要利用控制系統來感測床墊或椅墊的壓力資訊，以偵測使用者的特定活動，如臥姿、離床等。習知控制系統是在設計階段便需要預先決定了在地墊、床墊或椅墊的大小，以及地墊、床墊或椅墊中感測器的佈局方式、數量等。習知控制系統若應用於實際產品時，由於該產品係為固定尺寸，因此無法彈性地應用於不同尺寸之床墊或地板。
本揭露提供一種控制系統與其初始化方法，控制系統可以應用於多點陣列感測(如照護感測系統)、多點陣列控制(如火車車廂控制系統、LED廣告看板等)或是其他控制系統。以應用於照護感測系統為例，控制系統可依應用及環境所需而彈性地組裝成不同尺寸之感測區域(例如床墊或地板)。完成組裝後，控制系統可以自動偵測多個目標模組的組態，因此可應用於各種尺寸之床墊或地板以進行感測。
本揭露實施例提出一種控制系統，包括n個目標模組SM1 ~SMn 。目標模組SM1 ~SMn 各自具有至少一資料傳輸端、至少一電源輸入端與至少一電源輸出端。目標模組SM1 ~SMn 的資料傳輸端電性連接至至少一控制平台。目標模組SM1 的電源輸入端接收操作電能，以及延遲第1期間後從目標模組SM1 的電源輸出端輸出該操作電能。其他目標模組SMi 的電源輸入端接收目標模組SM(i-1) 的電源輸出端所提供的操作電能，以及延遲第i期間後從目標模組SMi 的電源輸出端輸出操作電能。其中，n、i為整數，且1in。
本揭露實施例提出一種控制系統之初始化方法。該控制系統包含n個目標模組SM1 ~SMn ，而目標模組SM1 ~SMn 各自具有至少一資料傳輸端、至少一電源輸入端與至少一電源輸出端。該初始化方法包括：供應一操作電能給該目標模組SM1 的電源輸入端接收；使該操作電能於該目標模組SM1 延遲一第1期間後，從該目標模組SM1 的電源輸出端輸出；使其他目標模組SMi 的電源輸入端接收目標模組SM(i-1) 的電源輸出端所提供的該操作電能；以及使該操作電能於該目標模組SMi 延遲一第i期間後，從該目標模組SMi的電源輸出端輸出，其中n、i為整數，且1in。
本揭露實施例提出一種控制系統，包括n個目標模組SM1 ~SMn 。目標模組SM1 ~SMn 各自具有至少一資料傳輸端、至少一電源輸入端、至少一電源輸出端、至少一電源致能端與至少一電源控制端。該些目標模組SM1 ~SMn 的資料傳輸端電性連接至一控制平台，該目標模組SM1 的電源輸入端接收一操作電能，該目標模組SM1 的電源輸出端輸出該操作電能，該目標模組SM1 的電源致能端電性連接至該控制平台；其他目標模組SMi 的電源輸入端接收目標模組SM(i-1) 的電源輸出端所提供的該操作電能，該目標模組SMi 的電源輸出端輸出該操作電能，該目標模組SMi 的電源致能端電性連接至目標模組SM(i-1) 的電源控制端；其中n、i為整數，且1in。每一個該目標模組SMi 依照電源致能端的控制以決定是否啟動該目標模組SMi ，並在該目標模組SMi 被啟動後一第i期間後從電源控制端輸出電源致能信號。
基於上述，本揭露的實施例提供一種可拆解及組合之控制系統。控制系統包含n個目標模組。藉由分時供應操作電能，而使多個目標模組在不同時間先後傳送各自的初始封包給一控制平台。依照這些初始封包的時間先後順序以及訊息等待時間的判定，該控制平台可以自動偵測這些目標模組的幾何組態。以應用於感測系統為例，本揭露實施例的控制系統與其初始化方法，可由使用者依照應用及環境所需而將多個目標模組彈性地組裝成不同尺寸之感測區域。
為讓本揭露之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A是依照本揭露的實施例說明一種控制系統100的功能方塊示意圖。控制系統100包括控制平台110以及目標模組SM1 ~SMn ，其中n為整數。目標模組SM1 ~SMn 各自具有至少一資料傳輸端、至少一電源輸入端與至少一電源輸出端。這些目標模組SM1 ~SMn 的資料傳輸端經由資料傳輸線DL電性連接至控制平台110。
圖1B是依照本揭露的實施例說明圖1A所示控制平台110的功能方塊示意圖。控制平台110包括信號傳輸介面電路111、微控制器112與電源電路113。圖1B中電源10可以是市電或是適配器(adapter)，而電源電路113可以是電壓調整電路(regulator)。電源10提供操作電能給電源線V1與電源電路113。電源電路113接收電源10所提供的操作電能，並且將該操作電能供應給信號傳輸介面電路111與微控制器112。微控制器112經由信號傳輸介面電路111發送通訊封包至資料傳輸線DL，以及經由信號傳輸介面電路111而從資料傳輸線DL接收目標模組SM1 ~SMn 所回傳的初始化封包以及資料封包。
圖2是依照本揭露的實施例說明圖1A所示控制系統100的信號時序示意圖。請參照圖1A與圖2，目標模組SM1 的電源輸入端經由電源線V1接收操作電能，以及延遲第1期間P1後從目標模組SM1 的電源輸出端輸出該操作電能至電源線V2，其中所述操作電能供應目標模組SM1 進行操作所需之電能。圖1A所示實施例是由控制平台110經由電源線V1供應該操作電能給目標模組SM1 的電源輸入端。在其他實施例中，供應給目標模組SM1 電源輸入端的操作電能可以由其他裝置來提供，例如電源供應器等。
其他目標模組SMi 的電源輸入端接收前一級目標模組SM(i-1) 的電源輸出端所提供的操作電能，以及延遲第i期間Pi後從該目標模組SMi 的電源輸出端輸出操作電能，其中i為整數，且1in。所述操作電能供應目標模組SMi 進行操作所需之電能。舉例來說，目標模組SM2 的電源輸入端經由電源線V2接收前一級目標模組SM1 的電源輸出端所提供的操作電能，以及延遲第2期間P2後從目標模組SM2 的電源輸出端輸出操作電能至電源線V3。以此類推，目標模組SMn 的電源輸入端經由電源線Vn接收前一級目標模組SM(n-1) 的電源輸出端所提供的操作電能，以及延遲第n期間後從目標模組SMn 的電源輸出端輸出操作電能。
於目標模組SMi 的電源輸入端接收操作電能的初期，目標模組SMi 透過資料傳輸端將初始化封包INIi 傳送給控制平台110。其中，所述第i期間Pi包含目標模組SMi 備妥初始化封包INIi 所需時間。例如，目標模組SM1 在被供電後便在第1期間P1備妥初始化封包INI1 ，然後將初始化封包INI1 透過資料傳輸端與資料傳輸線DL傳送給控制平台110。待備妥初始化封包INI1 後，目標模組SM1 便可透過電源輸出端與電源線V2輸出操作電能至目標模組SM2 。目標模組SM2 在被供電後便在第2期間P2備妥初始化封包INI2 ，然後將初始化封包INI2 透過資料傳輸端與資料傳輸線DL傳送給控制平台110。待備妥初始化封包INI2 後，目標模組SM2 便可透過電源輸出端與電源線V3輸出操作電能至下一個目標模組。以此類推，目標模組SMn 在被供電後便在第n期間Pn備妥初始化封包INIn ，然後將初始化封包INIn 透過資料傳輸端與資料傳輸線DL傳送給控制平台110。
上述初始化封包INI1 ~INIn 具有目標模組的獨一識別碼(或是其他識別資訊)。因為供電時間差，目標模組SM1 ~SMn 會依據佈局位置而依序於不同時間傳送具有識別碼的初始化封包INI1 ~INIn 給控制平台110。控制平台110便可以依據目標模組SM1 ~SMn 輸出初始化封包INI1 ~INIn 的時間先後順序，而獲知並紀錄目標模組SM1 ~SMn 的佈局位置。例如，控制平台110可以依據接獲初始化封包INI1 ~INIn 的時間先後順序，而將對應的識別碼紀錄於對應表(mapping table)中。在目標模組SM1 ~SMn 皆完成初始化後，控制平台110可以依據對應表解析後續所接收目標模組資料封包的佈局位置。也就是說，控制平台110可以自動偵測這些目標模組SM1 ~SMn 的幾何組態。
上述控制系統100可以是多點陣列感測系統(如科技化照護感測系統、保全線路感測系統等)、多點陣列控制系統(如火車車廂控制系統、發光二極體(LED)燈箱控制系統等)或是其他控制系統。以應用於火車車廂控制為例，控制系統100可以是具有多個車廂的車廂控制系統，而目標模組SM1 ~SMn 可以是車廂。如上所述，開啟電源後，各車廂(目標模組)會因為供電時間差而先後發出初始化封包INI1 ~INIn 給控制平台110。控制平台110可以依據各車廂發出初始化封包INI1 ~INIn 的時間先後順序，而將各車廂的串接順序紀錄於對應表中。因此，當任何一個車廂傳送資料封包給控制平台110時，控制平台110可以依據對應表而知道該車廂的佈局位置。或者，控制平台110可以從對應表中查知某個位置的車廂識別碼，然後發出具有該識別碼的控制命令封包給指定的車廂。
以應用於LED燈箱控制為例，控制系統100可以是具有多個LED模組的燈箱控制系統，而目標模組SM1 ~SMn 可以是LED模組。開啟電源後，各LED模組(目標模組)會因為供電時間差而先後發出初始化封包INI1 ~INIn 給控制平台110。控制平台110可以依據各LED模組發出初始化封包INI1 ~INIn 的時間先後順序，而將各LED模組的串接順序紀錄於對應表中。因此，控制平台110可以從對應表中查知某個位置的LED模組識別碼，然後發出具有該識別碼的控制命令封包給指定的LED模組。
以應用於科技化照護為例，控制系統100可以是具有多個感測模組的照護感測系統，而目標模組SM1 ~SMn 可以是壓力感測模組。因此，使用者可以依照應用及環境所需而將任意數量目標模組SM1 ~SMn 彈性地組裝成不同尺寸之感測區域。上述目標模組SM1 ~SMn 的實現方式可依照設計需求而決定。例如，圖3是依照本揭露的實施例說明圖1A中目標模組SM1 的內部功能方塊示意圖。其它目標模組SM2 ~SMn 的實現方式可參照圖3所示目標模組SM1 的相關說明而類推之。目標模組SM1 包括感測單元310、供電延遲電路320以及電源電路330。電源電路330可以是電壓調整電路(regulator)。感測單元310連接至目標模組SM1 的資料傳輸端。
目標模組SM1 的電源輸入端接收電源線V1所提供的操作電能，並且將該操作電能供應給電源電路330以及供電延遲電路320的輸入端。電源電路330接收電源線V1所提供的操作電能，並且將該操作電能供應給感測單元310。於其他實施例中，電源電路330可以被省略以降低成本，而由電源線V1直接提供操作電能給感測單元310。於延遲第1期間P1後，供電延遲電路320的輸出端供應該操作電能給目標模組SM1 的電源輸出端，以及透過電力線V2供應該操作電能給下一級目標模組SM2 。本實施例可以用延遲開啟繼電器或其他技術去實現供電延遲電路320。已為本領域技術人員所熟知的繼電器可為本實施例所述供電延遲電路320的實現方式之一。
上述延遲開啟繼電器可以是任何具有延遲導通功能的繼電器。例如，圖4是說明以延遲開啟繼電器實現圖3所示供電延遲電路320的實施例電路示意圖。於此延遲開啟繼電器包含二極體D1~D3、電阻R1~R5、電容C1~C2、反閘N1、PNP電晶體Q1以及繼電器Ry，如圖4所示。藉由調整電阻R1~R5的電阻值以及電容C1~C2的電容值，以調整供電延遲電路320的延遲時間(即第1期間P1的時間長度)。繼電器Ry的動觸點(可動電樞)連接至電力線V1，而繼電器Ry的常開觸點連接至電力線V2。在電力線V1沒有操作電能的時候，繼電器Ry的動觸點與常開觸點之間並未導通。在電力線V1被供應操作電能後，於第1期間P1中，繼電器Ry的動觸點與常開觸點之間仍未導通。第1期間P1結束後，繼電器Ry的動觸點與常開觸點之間相互導通，因此電力線V1的操作電能可以通過供電延遲電路320而傳導至電力線V2。
請參照圖3，感測單元310包括至少一感測器311、一驅動單元312、一控制單元313以及一網路單元314。目標模組SM1 的電源輸入端接收電源線V1所提供的操作電能，並且將該操作電能供應給感測器311、驅動單元312、控制單元313以及網路單元314。
在其他實施例中，若將控制系統100應用於LED燈箱控制，則可以LED陣列取代上述感測器311，並且用對應的LED驅動電路實施上述驅動單元312。控制平台110可以從對應表中查知某個位置的LED模組(目標模組)的識別碼，然後發出具有該識別碼的控制命令封包給指定的LED模組(例如目標模組SM1 )。控制單元313透過網路單元314接獲控制平台110的控制命令封包，然後依據控制命令經由驅動單元312去驅動LED陣列。
於本實施例中，應用本實施例者可以依照應用及設計需求而選用各種形式感應器來實現感測器311。例如，若將控制系統100應用於可拆解及組合之拼裝型地墊，則可以在每一塊地墊(即目標模組SMi )中平均地配置一個或多個壓力感測器作為感測器311。在其他實施例中，感測器311可以是光感測器、溫度感測器、電/磁感測器、或是其他類型感測器。依照感測器311所採用的感測器類型，驅動單元312可以有對應的電路設計。感測器311與驅動單元312為本領域之公知技術，故不在此贅述。另外，感測器311在目標模組SM1 的佈局方式以及感測器數量可以依照產品設計需求而決定。
驅動單元312驅動/偵測感測器311，以獲得感測結果。控制單元313(例如微控制器)連接至驅動單元312，以接收驅動單元312所提供的感測結果並進行計算/處理，然後將處理後的感測結果連同目標模組SM1 的識別碼傳送給網路單元314。網路單元314連接至控制單元313與目標模組SM1 的資料傳輸端。網路單元314將控制單元313所提供的感測結果透過資料傳輸端與資料傳輸線DL傳輸給控制平台110。網路單元314與控制平台110之間所採用的通訊協定可以依照產品設計需求而決定。
在電源線V1供應操作電能給感測器311、驅動單元312、控制單元313以及網路單元314的初期，控制單元313會建立初始化封包INI1 ，然後透過網路單元314與資料傳輸線DL將初始化封包INI1 傳送給控制平台110。初始化封包INI1 具有目標模組SM1 的識別碼。完成初始化後，控制單元313可以透過驅動單元312獲得感測器311的感測結果，然後透過網路單元314與資料傳輸線DL將感測結果傳送給控制平台110。
圖5是依照本揭露的另一實施例說明圖1A中目標模組SM1 的內部功能方塊示意圖。其它目標模組SM2 ~SMn 的實現方式可參照圖5所示目標模組SM1 的相關說明。圖5所示實施方式可以參照圖3的相關說明。與圖3所示實施例的不同之處，在於圖5所示供電延遲電路320的實現方式。在此，供電延遲電路320是以受控開關實現之，該受控開關由控制單元313所控制，如圖5所示。此受控開關的兩端分別連接至目標模組SM1 的電源輸入端與電源輸出端，而此受控開關的控制端則連接至控制單元313。在電源線V1供應操作電能給控制單元313的初期(即第1期間P1)，控制單元313會截止此受控開關，以及建立初始化封包INI1 。在第1期間P1結束後，控制單元313已經將初始化封包INI1 傳送完畢，所以控制單元313可以使此受控開關導通。
圖6是依照本揭露的另一實施例說明圖1A所示控制系統100的信號時序示意圖。圖6所示實施例可以參照圖2的相關說明。不同於圖2之處，在於圖6所示實施例中目標模組SM1 ~SMn 內部電路被供電以及備妥初始化封包INI1 ~INIn 的時序。請參照圖1A與圖6，於目標模組SMi 的電源輸出端輸出操作電能的初期，此目標模組SMi 透過所述資料傳輸端將初始化封包INIi 傳送給控制平台110，其中所述第i期間Pi包含前一級目標模組SM(i-1) 備妥初始化封包P(i-1)所需時間。
例如，目標模組SM1 的電源輸入端在被供電的初期，目標模組SM1 內部電路並沒有被供電。在第1期間P1結束時，目標模組SM1 的電源輸出端與內部電路開始被供應操作電能，此時目標模組SM1 內部電路開始準備初始化封包INI1 ，且目標模組SM1 的電源輸出端透過電源線V2將操作電能傳輸給下一級目標模組SM2 。因此，目標模組SM1 在第1期間P1結束後的第2期間P2備妥初始化封包INI1 ，然後將初始化封包INI1 透過資料傳輸端與資料傳輸線DL傳送給控制平台110。以此類推，目標模組SM2 在第3期間P3的初期備妥初始化封包INI2 ，然後將初始化封包INI2 透過資料傳輸端與資料傳輸線DL傳送給控制平台110。目標模組SMn 在第n期間Pn結束後備妥初始化封包INIn ，然後將初始化封包INIn 透過資料傳輸端與資料傳輸線DL傳送給控制平台110。因此，控制平台110便可以依據目標模組SM1 ~SMn 輸出初始化封包INI1 ~INIn 的時間先後順序，而獲知並紀錄目標模組SM1 ~SMn 的佈局位置。
在圖6所述實施例中，其目標模組SM1 ~SMn 的實現方式可依照設計需求而決定。例如，圖7是依照本揭露的又一實施例說明圖1A中目標模組SM1 的內部功能方塊示意圖。其它目標模組SM2 ~SMn 的實現方式可參照圖7所示目標模組SM1 的相關說明。目標模組SM1 包括感測單元310、供電延遲電路320以及電源電路330。圖7所示實施方式可以參照圖3的相關說明。與圖3所示實施例的不同之處，在於圖7所示供電延遲電路320的連接方式。
請參照圖7，感測單元310連接至目標模組SM1 的資料傳輸端。供電延遲電路320的輸入端連接至目標模組SM1 的電源輸入端以接收電源線V1所傳輸的操作電能。於延遲第1期間P1後，由供電延遲電路320的輸出端供應延遲後的操作電能給電源電路330以及目標模組SM1 的電源輸出端。電源電路330接收供電延遲電路320所提供的操作電能，並且將該操作電能供應給感測單元310。因此，目標模組SM2 可以在第1期間P1結束後經由電源線V2獲得操作電能，如圖6所示。於本實施例中，供電延遲電路320的輸出端經由電源電路330供應延遲後的操作電能給感測器311、驅動單元312、控制單元313以及網路單元314。因此，目標模組SM1 的控制單元313可以在第1期間P1結束後被供電而開始運作，並且在第1期間P1結束後的第2期間P2備妥且輸出初始化封包INI1 ，如圖6所示。
圖8是依照本揭露的更一實施例說明圖1A中目標模組SM1 的內部功能方塊示意圖。其它目標模組SM2 ~SMn 的實現方式可參照圖8所示目標模組SM1 的相關說明。圖8所示實施方式可以參照圖7的相關說明。與圖7所示實施例的不同之處，在於圖8所示供電延遲電路320的實現方式。圖8所示供電延遲電路320可以參照圖5的相關說明。在此，目標模組SM1 的供電延遲電路320是以受控開關SW1實現之。除了第1個目標模組SM1 的該受控開關SW1之外，其他目標模組SMi 的該受控開關由前一級目標模組SM(i-1 )的控制單元所控制。例如，目標模組SM2 的供電延遲電路820中該受控開關SW2是由前一級目標模組SM1 的控制單元313所控制，如圖8所示。
於本實施例中，目標模組SM1 的該受控開關SW1由控制平台110所控制。在受控開關SW1導通後，操作電能可以透過電源線V1、受控開關SW1而傳輸給電源線V2、感測器311、驅動單元312、控制單元313以及網路單元314。因此，目標模組SM1 的控制單元313可以在受控開關SW1導通後被供電而開始運作，並且在第1期間P1結束後的第2期間P2備妥且輸出初始化封包INI1 ，如圖6所示。在目標模組SM1 的控制單元313輸出初始化封包INI1 後，控制單元313可以使目標模組SM2 的供電延遲電路820中該受控開關SW2導通。因此，目標模組SM2 中的感測單元810可以在第2期間P2結束後經由電源線V2與受控開關SW2獲得操作電能，並且在第3期間P3輸出初始化封包INI2 ，如圖6所示。
在此說明上述諸實施例所採用的控制系統之初始化方法。控制系統包含n個目標模組SM1 ~SMn ，這些目標模組SM1 ~SMn 各自具有至少一資料傳輸端、至少一電源輸入端與至少一電源輸出端，其中n為整數。該初始化方法包括：供應操作電能給該目標模組SM1 的電源輸入端；使該操作電能於目標模組SM1 延遲第1期間P1後，從該目標模組SM1 的電源輸出端輸出；使其他目標模組SMi 的電源輸入端接收目標模組SM(i-1 )的電源輸出端所提供的該操作電能，其中i為整數，且1in；以及使該操作電能於該目標模組SMi 延遲一第i期間Pi後，從該目標模組SMi 的電源輸出端輸出。
圖9A是依照本揭露的實施例說明控制平台110的初始化流程示意圖。當開啟電源後(步驟S905)，控制平台110會進行初始化程序，以及將操作電能傳輸至電源線V1。在初始化程序中，控制平台110會建置一個對應表(mapping table)，並將指標指向對應表的初始位置，例如指向第一列(row)第一個位置(步驟S910)。接下來控制平台110會等待著從資料傳輸線DL接收封包，例如目標模組SM1 ~SMn 所回傳的初始化封包以及感測資料封包。在步驟S915中，控制平台110會計數等待接收下一個初始化封包的訊息等待時間tw 。控制平台110進行步驟S920以判斷有無接收到初始化封包。在還沒收到下一個初始化封包期間，控制平台110會持續計數訊息等待時間tw ，以及比較訊息等待時間tw 有無超過第二臨界值TH2(步驟S925)。若比較訊息等待時間tw 超過第二臨界值TH2，則控制平台110結束初始化程序(步驟S950)。若比較訊息等待時間tw 小於第二臨界值TH2，則控制平台110回到步驟S920以等待下一個初始化封包。
若在訊息等待時間tw 尚未到達第二臨界值TH2時，控制平台110已收到下一個初始化封包，則控制平台110進行步驟S930，以比較訊息等待時間tw 有無超過第一臨界值TH1。此第一臨界值TH1小於第二臨界值TH2，此二臨界值TH1與TH2是由實際產品的設計需求來決定的。若比較訊息等待時間tw 小於第一臨界值TH1，則控制平台110將目前接收到的初始化封包中的識別碼(或其他識別資訊)填入對應表中目前指標所指的位置(步驟S940)。若比較訊息等待時間tw 大於第一臨界值TH1，則控制平台110將對應表中的指標移至下一列的第一個位置(步驟S935)，然後將目前接收到的初始化封包中的識別碼填入對應表中指標所指的新位置(步驟S940)。完成步驟S940後，控制平台110將對應表中的指標移至同一列的下一個位置(步驟S945)，然後將訊息等待時間tw 歸零，以便再一次計數再下一個初始化封包的訊息等待時間tw (步驟S915)。
若以科技化照護的應用為例，上述圖1A所示目標模組SM1 ~SMn 可以視應用需求而以任何佈局方式配置於床上或地板上。例如，以1×n陣列之佈局方式配置於床上，使得目標模組SM1 ~SMn 可以組合成與床舖面積相當的感測床墊。然而，目標模組SM1 ~SMn 亦可以其他佈局方式配置於感測環境中。例如，圖9B是依照本揭露的另一實施例說明一種控制系統900的功能方塊示意圖。圖9B所示實施方式可以參照圖1A、圖2與圖3的相關說明。與圖1A所示實施例的不同之處，在於圖9B所示目標模組SM1 ~SM12 的佈局方式。
控制系統900包括控制平台110以及目標模組SM1 ~SM12 ，其中目標模組SM1 ~SM12 可以組合成為3×4陣列之感測床墊或感測地墊。圖9B所示3×4陣列之佈局方式僅為舉例。應用本實施例者可以依照感應區域之面積來決定目標模組的數量，以及依照感應區域之幾何形狀來決定目標模組的佈局方式。而本實施例中目標模組SM1 ~SM12 的實現方式皆可參照圖3的相關說明。另外，與圖1A所示實施例的不同之處在於圖9B更包括供電延遲電路901與供電延遲電路902。供電延遲電路901與供電延遲電路902的實現方式可參照前述諸實施例中供電延遲電路320的相關說明。
請參照圖9A與圖9B，目標模組SM1 ~SM3 分別於期間P1~P3傳送初始化封包INI1 ~INI3 至控制平台110。控制平台110開機後會建置一個對應表，並將指標指向對應表的初始位置，例如指向第一列第一個位置(步驟S910)。在控制平台110開機後至接收到初始化封包INI1 的訊息等待時間tw 小於第一臨界值TH1，因此控制平台110將進行步驟S940而將目標模組SM1 的初始化封包INI1 中的識別碼填入對應表中指標所指的位置，如圖9C所示。圖9C是依照本揭露的實施例說明圖9B所示控制平台110內部對應表的示意圖。圖9C中以SM1 ~SM12 分別代表目標模組SM1 ~SM12 的識別碼。完成步驟S940後，控制平台110將對應表中的指標移至同一列的第二個位置(步驟S945)，然後將訊息等待時間tw 歸零，以便再一次計數再下一個初始化封包INI2 的訊息等待時間tw (步驟S915)。
在接到初始化封包INI1 之後，控制平台110等待下一個初始化封包INI2 的訊息等待時間tw 小於第一臨界值TH1。因此，控制平台110將進行步驟S940而將目標模組SM2 的初始化封包INI2 中的識別碼填入對應表中指標所指的位置，如圖9C所示。完成步驟S940後，控制平台110將對應表中的指標移至同一列的第三個位置(步驟S945)，然後將訊息等待時間tw 歸零，以便計數再下一個初始化封包INI3 的訊息等待時間tw (步驟S915)。
圖10是依照本揭露的實施例說明圖9B所示控制系統900的信號時序示意圖。請參照圖9B與圖10，目標模組SM3 的電源輸入端經由電源線V3接收操作電能，以及延遲第3期間P3後從目標模組SM3 的電源輸出端輸出該操作電能至電源線V4。所述操作電能供應目標模組SM3 的感測單元進行感測操作所需之電能。於目標模組SM3 的電源輸入端接收操作電能的初期(第3期間P3)，目標模組SM3 的感測單元透過資料傳輸端與資料傳輸線DL將初始化封包INI3 傳送給控制平台110。
在接到初始化封包INI2 之後，控制平台110等待下一個初始化封包INI3 的訊息等待時間tw 小於第一臨界值TH1。因此，控制平台110將進行步驟S940而將目標模組SM3 的初始化封包INI3 中的識別碼填入對應表中指標所指的位置，如圖9C所示。完成步驟S940後，控制平台110將對應表中的指標移至同一列的第四個位置(步驟S945)，然後將訊息等待時間tw 歸零，以便計數再下一個初始化封包INI4 的訊息等待時間tw (步驟S915)。
目標模組SM4 的電源輸入端經由電源線V4接收操作電能，以及延遲第4期間P4後從目標模組SM4 的電源輸出端輸出該操作電能至電源線V5’。於目標模組SM4 的電源輸入端接收操作電能的初期(第4期間P4)，目標模組SM4 的感測單元透過資料傳輸端與資料傳輸線DL將初始化封包INI4 傳送給控制平台110。
在接到初始化封包INI3 之後，控制平台110等待下一個初始化封包INI4 的訊息等待時間tw 小於第一臨界值TH1。因此，控制平台110將進行步驟S940而將目標模組SM4 的初始化封包INI4 中的識別碼填入對應表中指標所指的位置，如圖9C所示。完成步驟S940後，控制平台110將對應表中的指標移至第一列的第五個位置(步驟S945)，然後將訊息等待時間tw 歸零，以便計數再下一個初始化封包INI5 的訊息等待時間tw (步驟S915)。
由於目標模組SM4 是3×4陣列中第一列(row)最後一個目標模組，所以在目標模組SM4 與目標模組SM5 之間配置一個供電延遲電路901。供電延遲電路901經由電源線V5’接收操作電能，以及延遲一個期間PA1後輸出該操作電能至電源線V5。目標模組SM5 的電源輸入端經由電源線V5接收操作電能。於目標模組SM5 的電源輸入端接收操作電能的初期(第5期間P5)，目標模組SM5 的感測單元透過資料傳輸端與資料傳輸線DL將初始化封包INI5 傳送給控制平台110。在此將前目標模組SM(i-1) 輸出初始化封包INI(i-1) 給控制平台110的時間至後目標模組SMi 輸出初始化封包INIi 給控制平台110的時間定義為「訊息等待時間」tw 。由圖10可以看出，初始化封包INI3 至初始化封包INI4 之間的訊息等待時間tw 不同於初始化封包INI4 至初始化封包INI5 之間的訊息等待時間tw 。
在接到初始化封包INI4 之後，控制平台110等待下一個初始化封包INI5 的訊息等待時間tw 大於第一臨界值TH1。因此，控制平台110將進行步驟S935而將對應表中的指標移至下一列的第一個位置，在此為第二列第一個位置。接下來，控制平台110進行步驟S940而將目標模組SM5 的初始化封包INI5 中的識別碼填入對應表中指標所指的位置，如圖9C所示。完成步驟S940後，控制平台110將對應表中的指標移至同一列的下一個位置，即第二列的第二個位置(步驟S945)，然後將訊息等待時間tw 歸零，以便計數再下一個初始化封包INI4 的訊息等待時間tw (步驟S915)。
也就是說，若初始化封包INI(i-1) 至初始化封包INIi 之間的訊息等待時間tw 小於第一臨界值TH1，則控制平台110設定該目標模組SM(i-1) 與該目標模組SMi 在該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局中屬於同一列。若初始化封包INI(i-1) 至初始化封包INIi 之間的訊息等待時間tw 大於該第一臨界值TH1且小於一第二臨界值TH2，則控制平台110設定該目標模組SM(i-1) 與該目標模組SMi 在該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局中分屬於不同列。
以圖9B為例，假設目標模組SM1 ~SMn 內部的供電延遲電路(例如供電延遲電路320)的延遲時間約略相等。在控制平台110依序接收初始化封包INI1 ~INI4 的過程中，控制平台110可以計數初始化封包INI1 ~INI4 的訊息等待時間tw 。由於初始化封包INI1 ~INI4 的訊息等待時間tw 均小於第一臨界值TH1，則控制平台110設定/定位出目標模組SM1 ~SM4 位於3×4陣列中的同一列(第一列)。依照控制平台110接收初始化封包INI1 ~INI4 的先後順序，控制平台110可以依序將目標模組SM1 ~SM4 的識別碼依序登錄於「感測陣列對應表」第一列的第一位置至第四位置，如圖9C所示。在接獲初始化封包INI4 後，控制平台110等待初始化封包INI5 的訊息等待時間tw 大於第一臨界值TH1且小於第二臨界值TH2，則控制平台110可以設定目標模組SM4 與目標模組SM5 分屬於3×4陣列中的不同列。
接下來，同理可推，控制平台110可以依序設定/定位出目標模組SM5 ~SM8 位於3×4陣列中同一列(第二列)的位置，然後將目標模組SM5 ~SM8 的識別碼依序登錄於「感測陣列對應表」第二列的第一位置至第四位置，如圖9C所示。由於供電延遲電路902的延遲時間，控制平台110可以設定/定位出目標模組SM8 與目標模組SM9 分屬於3×4陣列中的不同列。接下來，控制平台110可以依序設定/定位出目標模組SM9 ~SM12 位於3×4陣列中同一列(第三列)的位置，然後將目標模組SM9 ~SM12 的識別碼依序登錄於「感測陣列對應表」第三列的第一位置至第四位置，如圖9C所示。若控制平台110進行步驟S925後，發現自從接收到目標模組SM12 輸出的初始化封包INI12 起等待下一個目標模組的初始化封包的訊息等待時間tw 大於該第二臨界值TH2，則控制平台110設定該目標模組SM12 為目標模組SM1 ~SM12 的佈局中的最後一個目標模組，因此結束了上述設定/定位程序(初始化程序)。
因此，在完成初始化程序後，控制平台110便可以依據目標模組SM1 ~SMn 輸出初始化封包INI1 ~INIn 的時間先後順序，以及依據「訊息等待時間」tw ，而獲知並紀錄目標模組SM1 ~SMn 的佈局位置。在正常操作情況下，目標模組SM1 ~SM12 會定時或不定時地經由資料傳輸線DL回傳帶有感測結果與識別碼的資料封包給控制平台110。控制平台110接獲資料封包後，可以依據上述感測陣列對應表而知道目前接獲的資料封包是從3×4陣列中哪一個位置所發出的。
圖11是依照本揭露的再一實施例說明一種控制系統1100的功能方塊示意圖。圖11所示實施方式可以參照圖1A、圖2、圖3、圖9B與圖10的相關說明。與圖9B所示實施例的不同之處，在於圖11所示目標模組SM1 ~SMn 的佈局方式是n×1陣列。控制平台110會先收到目標模組SM1 的初始化封包INI1 ，因此目標模組SM1 設定/定位為n×1陣列中第一列的第一個位置，然後將目標模組SM1 的識別碼登錄於「感測陣列對應表」第一列的第一位置。由於供電延遲電路901的延遲時間，控制平台110在接獲初始化封包INI1 後等待初始化封包INI2 的「訊息等待時間」會大於第一臨界值且小於第二臨界值。也就是說，目標模組SM1 與目標模組SM2 分屬於n×1陣列中的不同列。因此，控制平台110可以設定/定位目標模組SM2 為n×1陣列中第二列的第一個位置，然後將目標模組SM2 的識別碼登錄於「感測陣列對應表」第二列的第一位置。同理可推，控制平台110可以設定/定位目標模組SMn 為n×1陣列中第n列的第一個位置，然後將目標模組SMn 的識別碼登錄於「感測陣列對應表」第n列的第一位置。若控制平台110自從接收到目標模組SMn 輸出的初始化封包起等待下一個目標模組的初始化封包的時間大於該第二臨界值，則控制平台110設定該目標模組SMn 為目標模組SM1 ~SMn 的佈局中的最後一個目標模組，因此結束了上述設定/定位程序。
圖12是依照本揭露的另一實施例說明圖1A所示控制平台110的功能方塊示意圖。圖12所示控制平台110可以參照圖1B所示控制平台110的相關說明。與圖1B所示控制平台110的不同之處在於，圖12所示控制平台110的微控制器112還可以輸出電源致能信號PON1至目標模組SM1 ，以控制目標模組SM1 內部的供電延遲電路320。
目標模組SM1 ~SMn 各自具有至少一資料傳輸端D、至少一電源輸入端Pin、至少一電源輸出端Pout、至少一電源致能端Pon與至少一電源控制端。本實施例中，目標模組SM1 ~SMn 各自具有二個電源控制端PC1與PC2。目標模組SM1 ~SMn 的資料傳輸端D透過資料傳輸線DL電性連接至控制平台110。每一個目標模組SMi 依照電源致能端Pon的控制以決定是否啟動該目標模組SMi ，並在該目標模組SMi 被啟動後一第i期間之後，從電源控制端(PC1或PC2)輸出電源致能信號PONi。
圖13是依照本揭露的實施例說明圖1A中目標模組SM1 的內部功能方塊示意圖。其它目標模組SM2 ~SMn 的實現方式可參照圖13所示目標模組SM1 的相關說明而類推之。目標模組SM1 的電源輸入端Pin透過電源線V1接收操作電能。目標模組SM1 的電源輸出端Pout透過電源線V2輸出操作電能給下一個目標模組SM2 的電源輸入端Pin。目標模組SM1 的電源致能端Pon電性連接至控制平台110，以接收電源致能信號PON1。
其他目標模組SMi 的電源輸入端Pin接收前一級目標模組SM(i-1) 的電源輸出端Pout所提供的操作電能。目標模組SMi 的電源輸出端Pout輸出該操作電能給下一個目標模組SM(i+1) 。目標模組SMi 的電源致能端Pon電性連接至前一級目標模組SM(i-1) 的電源控制端PC1與PC2其中一個，以接收電源致能信號PONi。
圖13所示目標模組SM1 個其他實施方式可以參照圖3所示控制平台110的相關說明。與圖3所示目標模組SM1 的不同之處在於，圖13所示目標模組SM1 的供電延遲電路320的輸入端連接至目標模組SM1 的電源輸入端Pin與電源輸出端Pout，以接收操作電能。供電延遲電路320的控制端連接至目標模組SM1 的電源致能端Pon，以接收電源致能信號PON1。供電延遲電路320依照電源致能信號PON1之控制，以決定是否由供電延遲電路320的輸出端供應該操作電能給感測單元310。
感測單元310的控制單元313在被供電的初期，會製備初始化封包INI1 ，並將初始化封包INI1 經由網路單元314與資料傳輸信DL傳送給控制平台110。於延遲第一期間P1後，控制單元313已經將初始化封包INI1 傳送給控制平台110，此時控制單元313可以透過電源控制端PC1與PC2其中一個輸出電源致能信號PON2至下一個目標模組SM2 的電源致能端Pon。電源控制端PC1與PC2具有不同的延遲時間te1與te2。藉由選擇將電源控制端PC1或PC2連接至下一個目標模組SM2 的電源致能端Pon，可以決定第一期間P1的時間長度。
本揭露不限制上述供電延遲電路320的實施方式。例如，圖14A是依照本揭露的一實施例說明圖13所示供電延遲電路320的功能方塊示意圖。請參照圖14A，供電延遲電路320包括開關1411與電壓調整電路1412。開關1411的第一端連接至目標模組SM1 的電源輸入端Pin與電源輸出端Pout，而開關1411的第二端連接至電壓調整電路1412的輸入端。電壓調整電路1412的輸出端連接至感測單元310的電源端。開關1411的控制端連接至目標模組SM1 的電源致能端Pon。開關1411依照電源致能端Pon的控制以決定是否導通。因此，供電延遲電路320可以依照電源致能端Pon的控制，以決定是否由供應操作電能給感測單元310。
圖14B是依照本揭露的另一實施例說明圖13所示供電延遲電路320的功能方塊示意圖。請參照圖14B，供電延遲電路320包括可致能型電壓調整電路1421。電壓調整電路1421的輸入端連接至目標模組SM1 的電源輸入端Pin與電源輸出端Pout，而電壓調整電路1421的輸出端連接至感測單元310的電源端。電壓調整電路1421的致能端連接至目標模組SM1 的電源致能端Pon。電壓調整電路1421依照電源致能端Pon的控制以決定是否致能(enable)或失能(disable)。因此，供電延遲電路320可以依照電源致能端Pon的控制，以決定是否由供應操作電能給感測單元310。
圖15是依照本揭露的另一實施例說明一種控制系統1500的功能方塊示意圖。圖15所示實施方式可以參照圖1A、圖2、圖12與圖13的相關說明。控制系統1500包括控制平台110以及目標模組SM1 ~SM12 ，其中目標模組SM1 ~SM12 可以組合成為3×4陣列之感測床墊或感測地墊。圖15所示3×4陣列之佈局方式僅為舉例。應用本實施例者可以依照感應區域之面積來決定目標模組的數量，以及依照感應區域之幾何形狀來決定目標模組的佈局方式。本實施例中目標模組SM1 ~SM12 的實現方式皆可參照圖13的相關說明，而控制平台110的實現方式可參照圖9A與圖12的相關說明。
圖16是依照本揭露的實施例說明圖15所示控制系統1500的信號時序示意圖。請參照圖15與圖16，當電源10供電給控制平台110後，控制平台110會將操作電能透過電源線V1~V12傳送至目標模組SM1 ~SM12 ，如圖16所示。當電源10供電給控制平台110後，控制平台110的微控制器112會傳送電源致能信號PON1給目標模組SM1 。目標模組SM1 的供電延遲電路320依照電源致能信號PON1之控制，而決定供應操作電能給目標模組SM1 的感測單元310。感測單元310的控制單元313在被供電的初期(第一期間P1)，會將初始化封包INI1 經由資料傳輸信DL傳送給控制平台110，如圖16所示。於延遲時間te1(第一期間P1)後，控制單元313透過電源控制端PC1輸出電源致能信號PON2至下一個目標模組SM2 的電源致能端Pon。以此類推，目標模組SM2 ~SM4 分別在接獲電源致能信號PON2~PON4後傳送初始化封包INI2 ~INI4 至控制平台110。
控制平台110開機後會建置一個對應表，並將指標指向對應表的初始位置，例如指向第一列第一個位置(步驟S910)。在控制平台110開機後至接收到初始化封包INI1 的訊息等待時間tw (此時約為te1)小於第一臨界值TH1，因此控制平台110將目標模組SM1 的初始化封包INI1 中的識別碼登錄至對應表中指標所指的位置。完成初始化封包INI1 的登錄作業後，控制平台110將對應表中的指標移至同一列的第二個位置，然後將訊息等待時間tw 歸零，以便再一次計數下一個初始化封包INI2 的訊息等待時間tw 。
在接到初始化封包INI1 之後，控制平台110等待下一個初始化封包INI2 的訊息等待時間tw (此時約為te1)小於第一臨界值TH1。因此，控制平台110將目標模組SM2 的初始化封包INI2 中的識別碼填入對應表中指標所指的第一列第二個位置。接下來，控制平台110將對應表中的指標移至同一列的第三個位置，然後將訊息等待時間tw 歸零，以便計數下一個初始化封包INI3 的訊息等待時間tw 。
在接到初始化封包INI2 之後，控制平台110等待初始化封包INI3 的訊息等待時間tw (此時約為te1)小於第一臨界值TH1。因此，控制平台110將目標模組SM3 的初始化封包INI3 中的識別碼填入對應表中指標所指的第一列第三個位置。接下來，控制平台110將對應表中的指標移至同一列的第四個位置，然後將訊息等待時間tw 歸零，以便計數再下一個初始化封包INI4 的訊息等待時間tw 。
目標模組SM4 在被供電的初期，會將初始化封包INI4 經由資料傳輸信DL傳送給控制平台110，如圖16所示。控制平台110等待初始化封包INI4 的訊息等待時間tw (此時約為te1)小於第一臨界值TH1。因此，控制平台110將目標模組SM4 的初始化封包INI4 中的識別碼填入對應表中指標所指的第一列第四個位置。接下來，控制平台110將對應表中的指標移至第一列的第五個位置，然後將訊息等待時間tw 歸零，以便計數再下一個初始化封包INI5 的訊息等待時間tw 。
在此選擇將目標模組SM4 的電源控制端PC2連接至下一個目標模組SM2 的電源致能端Pon。電源控制端PC2的延遲時間te2大於電源控制端PC1的延遲時間te1。因此於延遲時間te2(第四期間P4)後，目標模組SM4 透過電源控制端PC2輸出電源致能信號PON5至下一個目標模組SM5 的電源致能端Pon。目標模組SM5 在被供電的初期，會將初始化封包INI5 經由資料傳輸信DL傳送給控制平台110，如圖16所示。控制平台110等待初始化封包INI5 的訊息等待時間tw (此時約為te2)大於第一臨界值TH1。因此，控制平台110將對應表中的指標移至下一列的第一個位置。接下來，控制平台110將目標模組SM5 的初始化封包INI5 中的識別碼填入對應表中指標所指的第二列第一個位置。然後，控制平台110將對應表中的指標移至同一列的下一個位置，即第二列的第二個位置，然後將訊息等待時間tw 歸零，以便計數再下一個初始化封包的訊息等待時間tw 。
接下來，同理可推，控制平台110可以依序設定/定位出目標模組SM5 ~SM8 位於3×4陣列中同一列(第二列)的位置，然後將目標模組SM5 ~SM8 的識別碼依序登錄於「感測陣列對應表」第二列的第一位置至第四位置。控制平台110可以依序設定/定位出目標模組SM9 ~SM12 位於3×4陣列中同一列(第三列)的位置，然後將目標模組SM9 ~SM12 的識別碼依序登錄於「感測陣列對應表」第三列的第一位置至第四位置。控制平台110接獲目標模組SM12 的初始化封包後，發現等待下一個目標模組的初始化封包的訊息等待時間tw 大於該第二臨界值TH2，則控制平台110設定該目標模組SM12 為目標模組SM1 ~SM12 的佈局中的最後一個目標模組，因此結束了上述設定/定位程序(初始化程序)。
因此，在完成初始化程序後，控制平台110便可以依據目標模組SM1 ~SMn 輸出初始化封包INI1 ~INIn 的時間先後順序，以及依據「訊息等待時間」tw ，而獲知並紀錄目標模組SM1 ~SMn 的佈局位置。在正常操作情況下，目標模組SM1 ~SM12 會定時或不定時地經由資料傳輸線DL回傳帶有感測結果與識別碼的資料封包給控制平台110。控制平台110接獲資料封包後，可以依據上述感測陣列對應表而知道目前接獲的資料封包是從3×4陣列中哪一個位置所發出的。
本揭露並不限制目標模組SM1 ~SMn 的佈局方式。例如，圖17是依照本揭露的又一實施例說明目標模組SM1 ~SMn 的佈局方式示意圖。圖17所示控制系統1700可以參照圖15的相關說明。依照產品的設計規格，在此控制系統1700的目標模組SM1 ~SMn 是以類似S型的佈局方式組合成不同尺寸之感測區域。因此，控制平台110亦需要依照產品的設計規格而對應地改變填寫「感測陣列對應表」的順序。在此，控制平台110可以將目標模組SM1 ~SM4 的識別碼依照時間順序分別登錄於「感測陣列對應表」第一列的第一、第二、第三、第四位置。接下來，目標模組SM4 的電源控制端PC2輸出電源致能信號PON5至下一個目標模組SM5 的電源致能端Pon。控制平台110等待初始化封包INI5 的訊息等待時間tw (此時約為te2)大於第一臨界值TH1。因此，控制平台110將對應表中的指標移至下一列的對應位置，也就是第二列第四個位置。接下來，控制平台110將目標模組SM5 的初始化封包INI5 中的識別碼填入對應表中指標所指的第二列第四個位置。同理可推，控制平台110可以將目標模組SM5 ~SM8 的識別碼依照時間順序分別登錄於「感測陣列對應表」第二列的第四、第三、第二、第一位置。接下來，控制平台110可以將目標模組SM9 ~SM12 的識別碼依序分別登錄於「感測陣列對應表」第三列的第一、第二、第三、第四位置。
圖18是依照本揭露的更一實施例說明目標模組SM1 ~SMn 的佈局方式示意圖。圖18所示控制系統1800可以參照圖15的相關說明。依照產品的設計規格，在此控制系統1800的目標模組SM1 ~SMn 是以類似圈型的佈局方式組合成不同尺寸之感測區域。因此，控制平台110亦需要依照產品的設計規格而對應地改變填寫「感測陣列對應表」的順序。在此，控制平台110可以將目標模組SM1 ~SM4 的識別碼依照時間順序分別登錄於「感測陣列對應表」中同一列(row)的不同位置，例如第一列的第一、第二、第三、第四位置。
接下來，控制平台110等待初始化封包INI5 的訊息等待時間tw (此時約為te2)大於第一臨界值TH1，其表示接下來的目標模組排列方向會改變。因此，控制平台110將對應表中的指標將改沿著行(column)方向移動，也就是接下來的目標模組的識別碼需要依照時間順序分別登錄於「感測陣列對應表」中同一行(column)的不同位置。所以，對應表中的指標會移至下一列的對應位置，也就是第二列第四個位置。接下來，控制平台110將目標模組SM5 的初始化封包INI5 ~SM6 中的識別碼分別填入對應表中指標所指的第二列第四個位置與第三列第四個位置。同理可推，控制平台110可以將目標模組SM7 ~SM9 的識別碼依序分別登錄於「感測陣列對應表」第三列的第三、第二、第一位置。接下來，控制平台110可以將目標模組SM10 ~SM12 的識別碼依序分別登錄於「感測陣列對應表」第二列的第一位置至第三位置。
綜上所述，本揭露的上述諸實施例提供一種可拆解及組合之控制系統，其係可藉由控制平台110、以及多個目標模組SM1 ~SMn 組合而成。控制平台110係具有一感測陣列對應表。各目標模組SM1 ~SMn 係各具有至少一感測單元，感測單元可偵測並獲得一感測結果。該感測結果會被輸送至控制平台110，並藉由控制平台110之該感測陣列對應表進行比對、解析各目標模組SM1 ~SMn 所傳送之感測結果。因此，上述諸實施例係可依應用及環境所需，可彈性地組裝成不同尺寸之感測區域，因此可應用於各種尺寸之床墊或地板以進行感測。
雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．電源
100、900、1100、1500、1700、1800．．．控制系統
110．．．控制平台
111．．．信號傳輸介面電路
112．．．微控制器
113、330．．．電源電路
310、810．．．感測單元
311．．．感測器
312．．．驅動單元
313．．．控制單元
314．．．網路單元
320、820、901、902．．．供電延遲電路
1411．．．開關
1412．．．電壓調整電路
1421．．．可致能型電壓調整電路
C1~C2．．．電容
D．．．資料傳輸端
D1~D3．．．二極體
DL．．．資料傳輸線
INI1 ~INI5 、INIn ．．．初始化封包
N1．．．反閘
P1~P5、PA1、Pn．．．期間
PC1、PC2．．．電源控制端
Pin．．．電源輸入端
Pon．．．電源致能端
PON1~PON5．．．電源致能信號
Pout．．．電源輸出端
Q1．．．PNP電晶體
R1~R5．．．電阻
Ry．．．繼電器
S905~S950．．．步驟
SM1 ~SM12 、SMn ．．．目標模組
SW1、SW2．．．受控開關
V1~V12、V5’、Vn．．．電源線
圖1A是依照本揭露的實施例說明一種控制系統的功能方塊示意圖。
圖1B是依照本揭露的實施例說明圖1A所示控制平台的功能方塊示意圖。
圖2是依照本揭露的實施例說明圖1A所示控制系統100的信號時序示意圖。
圖3是依照本揭露的實施例說明圖1A中目標模組SM1 的內部功能方塊示意圖。
圖4是說明以延遲開啟繼電器實現圖3所示供電延遲電路的實施例電路示意圖。
圖5是依照本揭露的另一實施例說明圖1A中目標模組SM1 的內部功能方塊示意圖。
圖6是依照本揭露的另一實施例說明圖1A所示控制系統100的信號時序示意圖。
圖7是依照本揭露的又一實施例說明圖1A中目標模組SM1 的內部功能方塊示意圖。
圖8是依照本揭露的更一實施例說明圖1A中目標模組SM1 的內部功能方塊示意圖。
圖9A是依照本揭露的實施例說明控制平台的初始化流程示意圖。
圖9B是依照本揭露的另一實施例說明一種控制系統的功能方塊示意圖。
圖9C是依照本揭露的實施例說明圖9B所示控制平台內部對應表的示意圖。
圖10是依照本揭露的實施例說明圖9B所示控制系統的信號時序示意圖。
圖11是依照本揭露的再一實施例說明一種控制系統的功能方塊示意圖。
圖12是依照本揭露的另一實施例說明圖1A所示控制平台的功能方塊示意圖。
圖13是依照本揭露的實施例說明圖1A中目標模組的內部功能方塊示意圖。
圖14A是依照本揭露的一實施例說明圖13所示供電延遲電路的功能方塊示意圖。
圖14B是依照本揭露的另一實施例說明圖13所示供電延遲電路的功能方塊示意圖。
圖15是依照本揭露的另一實施例說明一種控制系統的功能方塊示意圖。
圖16是依照本揭露的實施例說明圖15所示控制系統的信號時序示意圖。
圖17是依照本揭露的又一實施例說明目標模組SM1 ~SMn 的佈局方式示意圖。
圖18是依照本揭露的更一實施例說明目標模組SM1 ~SMn 的佈局方式示意圖。
110．．．控制平台
310．．．感測單元
320、901、902．．．供電延遲電路
900．．．控制系統
SM1 ~SM12 ．．．目標模組
V1~V5、V5’．．．電源線

Claims (32)

  1. 一種控制系統，包括：n個目標模組SM1 ~SMn ，各自具有至少一資料傳輸端、至少一電源輸入端與至少一電源輸出端，該些目標模組SM1 ~SMn 的資料傳輸端電性連接至一控制平台，其中該目標模組SM1 的電源輸入端接收一操作電能，以及延遲一第1期間後從該目標模組SM1 的電源輸出端輸出該操作電能，而其他目標模組SMi 的電源輸入端接收目標模組SM(i-1) 的電源輸出端所提供的該操作電能，以及延遲一第i期間後從該目標模組SMi 的電源輸出端輸出該操作電能，其中n、i為整數，且1in。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之控制系統，其中於該目標模組SMi 的電源輸入端接收該操作電能的初期，該目標模組SMi 透過所述資料傳輸端將一初始化封包傳送給該控制平台，而該控制平台依據該些目標模組SM1 ~SMn 輸出所述初始化封包的時間順序而獲知該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局位置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之控制系統，其中所述第i期間包含該目標模組SMi 備妥該初始化封包所需時間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之控制系統，其中於該目標模組SMi 的電源輸出端輸出該操作電能的初期，該目標模組SMi 透過所述資料傳輸端將一初始化封包傳送給該控制平台，而該控制平台依據該些目標模組SM1 ~SMn 輸出所述初始化封包的時間順序而獲知該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局位置。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之控制系統，其中所述第i期間包含該目標模組SM(i-1) 備妥該初始化封包所需時間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之控制系統，其中該操作電能供應該目標模組SMi 進行感測操作所需之電能。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之控制系統，其中該目標模組SM(i-1) 輸出初始化封包給該控制平台的時間至該目標模組SMi 輸出初始化封包給該控制平台的時間定義為一訊息等待時間；若該訊息等待時間小於一第一臨界值，則該控制平台設定該目標模組SM(i-1) 與該目標模組SMi 在該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局中屬於同一列；若該訊息等待時間大於該第一臨界值且小於一第二臨界值，則該控制平台設定該目標模組SM(i-1) 與該目標模組SMi 在該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局中分屬於不同列。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之控制系統，其中若該控制平台自從接收到該目標模組SMi 輸出的初始化封包起等待下一個目標模組的初始化封包的時間大於該第二臨界值，則該控制平台設定該目標模組SMi 為該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局中的最後一個目標模組。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之控制系統，其中該目標模組SMi 包括：一感測單元，連接至該目標模組SMi 的資料傳輸端；以及一供電延遲電路，其輸入端連接至該目標模組SMi 的電源輸入端以接收該操作電能，以及於延遲該第i期間後由該供電延遲電路的輸出端供應該操作電能給該感測單元以及該目標模組SMi 的電源輸出端。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之控制系統，其中該供電延遲電路為一延遲開啟繼電器。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之控制系統，其中該供電延遲電路為一受控開關，該目標模組SMi 的該受控開關由該目標模組SM(i-1) 的該控制單元所控制。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之控制系統，其中該感測單元包括：一驅動單元，驅動至少一感測器以及獲得一感測結果；一控制單元，連接至該驅動單元而接收該驅動單元所提供的該感測結果；以及一網路單元，連接至該控制單元與該目標模組SMi 的資料傳輸端，而將該控制單元所提供的該感測結果傳輸給該控制平台。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之控制系統，其中該目標模組SMi 包括：一感測單元，連接至該目標模組SMi 的資料傳輸端；以及一供電延遲電路，其中該目標模組SMi 的電源輸入端供應該操作電能給該感測單元以及該供電延遲電路的輸入端，以及於延遲該第i期間後由該供電延遲電路的輸出端供應該操作電能給該目標模組SMi 的電源輸出端。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之控制系統，其中該供電延遲電路為一延遲開啟繼電器。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之控制系統，其中該供電延遲電路為一受控開關，該受控開關由該控制單元所控制。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之控制系統，其中該感測單元包括：一驅動單元，驅動至少一感測器以及獲得一感測結果；一控制單元，連接至該驅動單元而接收該驅動單元所提供的該感測結果；以及一網路單元，連接至該控制單元與該目標模組SMi 的資料傳輸端，而將該控制單元所提供的該感測結果傳輸給該控制平台。
  17. 一種控制系統之初始化方法，該控制系統包含n個目標模組SM1 ~SMn ，各自具有至少一資料傳輸端、至少一電源輸入端與至少一電源輸出端，該初始化方法包括：供應一操作電能給該目標模組SM1 的電源輸入端；使該操作電能於該目標模組SM1 延遲一第1期間後，從該目標模組SM1 的電源輸出端輸出；使其他目標模組SMi 的電源輸入端接收目標模組SM(i-1) 的電源輸出端所提供的該操作電能；以及使該操作電能於該目標模組SMi 延遲一第i期間後，從該目標模組SMi 的電源輸出端輸出，其中n、i為整數，且1in。
  18. 如申請專利範圍第17項所述控制系統之初始化方法，其中於該目標模組SMi 的電源輸入端接收該操作電能的初期，透過該目標模組SMi 的所述資料傳輸端將一初始化封包傳送給一控制平台，而該控制平台依據該些目標模組SM1 ~SMn 輸出所述初始化封包的時間順序而獲知該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局位置。
  19. 如申請專利範圍第18項所述控制系統之初始化方法，其中所述第i期間包含該目標模組SMi 備妥該初始化封包所需時間。
  20. 如申請專利範圍第17項所述控制系統之初始化方法，其中於該目標模組SMi 的電源輸出端輸出該操作電能的初期，該目標模組SMi 透過所述資料傳輸端將一初始化封包傳送給該控制平台，而該控制平台依據該些目標模組SM1 ~SMn 輸出所述初始化封包的時間順序而獲知該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局位置。
  21. 如申請專利範圍第20項所述控制系統之初始化方法，其中所述第i期間包含該目標模組SM(i-1) 備妥該初始化封包所需時間。
  22. 如申請專利範圍第17項所述控制系統之初始化方法，更包括：定義該目標模組SM(i-1) 輸出初始化封包的時間至該目標模組SMi 輸出初始化封包的時間為一訊息等待時間；若該訊息等待時間小於一第一臨界值，則設定該目標模組SM(i-1) 與該目標模組SMi 在該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局中屬於同一列；以及若該訊息等待時間大於該第一臨界值且小於一第二臨界值，則設定該目標模組SM(i-1) 與該目標模組SMi 在該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局中分屬於不同列。
  23. 如申請專利範圍第22項所述控制系統之初始化方法，更包括：若自從接收到該目標模組SMi 輸出初始化封包的時間起在該第二臨界值的時間中沒有其他目標模組輸出初始化封包，則設定該目標模組SMi 為該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局中的最後一個目標模組。
  24. 一種控制系統，包括：n個目標模組SM1 ~SMn ，各自具有至少一資料傳輸端、至少一電源輸入端、至少一電源輸出端、至少一電源致能端與至少一電源控制端，該些目標模組SM1 ~SMn 的資料傳輸端電性連接至一控制平台，該目標模組SM1 的電源輸入端接收一操作電能，該目標模組SM1 的電源輸出端輸出該操作電能，該目標模組SM1 的電源致能端電性連接至該控制平台；其他目標模組SMi 的電源輸入端接收目標模組SM(i-1) 的電源輸出端所提供的該操作電能，該目標模組SMi 的電源輸出端輸出該操作電能，該目標模組SMi 的電源致能端電性連接至目標模組SM(i-1) 的電源控制端；其中n、i為整數，且1in；以及每一個該目標模組SMi 依照電源致能端的控制以決定是否啟動該目標模組SMi ，並在該目標模組SMi 被啟動後一第i期間後從電源控制端輸出電源致能信號。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之控制系統，其中於該目標模組SMi 被啟動的初期，該目標模組SMi 透過所述資料傳輸端將一初始化封包傳送給該控制平台，而該控制平台依據該些目標模組SM1 ~SMn 輸出所述初始化封包的時間順序而獲知該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局位置。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之控制系統，其中所述第i期間包含該目標模組SMi 備妥該初始化封包所需時間。
  27. 如申請專利範圍第24項所述之控制系統，其中該操作電能供應該目標模組SMi 進行感測操作所需之電能。
  28. 如申請專利範圍第24項所述之控制系統，其中該目標模組SM(i-1) 輸出初始化封包給該控制平台的時間至該目標模組SMi 輸出初始化封包給該控制平台的時間定義為一訊息等待時間；若該訊息等待時間小於一第一臨界值，則該控制平台設定該目標模組SM(i-1) 與該目標模組SMi 在該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局中屬於同一列；若該訊息等待時間大於該第一臨界值且小於一第二臨界值，則該控制平台設定該目標模組SM(i-1 )與該目標模組SMi 在該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局中分屬於不同列。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之控制系統，其中若該控制平台自從接收到該目標模組SMi 輸出的初始化封包起等待下一個目標模組的初始化封包的時間大於該第二臨界值，則該控制平台設定該目標模組SMi 為該些目標模組SM1 ~SMn 的佈局中的最後一個目標模組。
  30. 如申請專利範圍第24項所述之控制系統，其中該目標模組SMi 包括：一感測單元，連接至該目標模組SMi 的資料傳輸端；以及一供電延遲電路，其輸入端連接至該目標模組SMi 的電源輸入端與電源輸出端以接收該操作電能，以及依照該供電延遲電路的控制端之控制，以決定是否由該供電延遲電路的輸出端供應該操作電能給該感測單元，而該感測單元於延遲該第i期間後輸出該電源致能信號至該目標模組SMi 的電源控制端。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之控制系統，其中該供電延遲電路為一開關及/或一電壓調整電路。
  32. 如申請專利範圍第30項所述之控制系統，其中該感測單元包括：一驅動單元，驅動至少一感測器以及獲得一感測結果；一控制單元，連接至該驅動單元而接收該驅動單元所提供的該感測結果，以及被啟動後一第i期間後輸出該電源致能信號；以及一網路單元，連接至該控制單元與該目標模組SMi 的資料傳輸端，而將該控制單元所提供的該感測結果傳輸給該控制平台。
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