TWI461628B - 燈具 - Google Patents

Description

燈具

本發明是有關於一種燈具，特別是指一種可替換通信模組的燈具。

近年來LED燈具由於技術成熟而大量興起，且其高壽命及高可控性之特性，也促使燈具的通信控制技術，例如紅外線、Zigbee、DALI或電力線等如雨後春筍般蓬勃發展。習知LED燈具之控制器會透過一通信介面以有線或無線的方式與一控制端進行通訊，以根據控制端的控制指令來調控LED燈的亮度或色溫，但以往LED燈具的通信介面和控制器被設置在一起(或在同一電路板上)不可分離，因此當使用者想要使用新的通信協定(即改變控制端的通信方式)來控制LED燈具時，由於LED燈具之通信介面與控制器不可分離，且控制器中使用之韌體與新的通信協定不相容，而必需更換整個LED燈具，這不但讓使用者所費不貲，而且在現今訴求環保的共識下，是一個相當不環保的做法，故有必要加以改進。

因此，本發明之目的，即在提供一種只需替換通信介面即可適用不同通信協定之燈具。

為達到上述目的，本發明的燈具，與一通信模組可插拔地電耦接，以透過該通信模組接收來自一控制端的控制指令，並包括一發光元件模組、一驅動電路、一微控制單元及一第一連接器。

該微控制單元與該驅動電路電耦接，以控制該驅動電路的工作週期；該第一連接器與該微控制單元電耦接；該通信模組具有一與該第一連接器可插拔地對接之第二連接器，並接收來自該控制端的一控制指令並傳送給該微控制單元，使根據該控制指令控制該驅動電路，並具有該通信模組所屬一通信模組類型、以及相對於該通信模組類型的一韌體，該韌體執行該控制指令以產生一脈波寬度調變訊號控制該驅動電路；且該微控制單元內建有針對不同通信模組的複數種韌體；其中，當該第二連接器與該第一連接器首次電耦接時，該通信模組發出一通知訊號通知該微控制單元，該微控制單元發出一識別命令要求該通信模組回覆該通信模組類型，以便在尚未內建支援該通信模組類型時，從該通信模組下載所屬該通信模組類型的韌體。

較佳地，該通信模組還包含一訊號接收單元及一微控制器，該微控制器將該訊號接收單元所接收之控制指令轉成該第一連接器與該第二連接器共通之一訊號格式再輸出至該第二連接器。

較佳地，該訊號格式為I² C，且該第一連接器與該第二連接器為I² C介面。

較佳地，該通信模組是紅外線通信模組、Zigbee通信模組、數位可定址調光介面通信模組或電力線通信模組其中之一。

較佳地，該發光元件模組是一由複數發光二極體所組成之發光二極體模組。

較佳地，該燈具更包含一供容置該驅動電路、該微控制單元及該第一連接器的殼體，且該發光元件模組固定於該殼體表面的一凹陷區，該殼體還具有一相對於該第一連接器設置的開口，及一設於該開口的蓋板，該通信模組由該開口置入該殼體中，使該第二連接器與該第一連接器對接，且該蓋板封閉該開口以將該通信模組收納於該殼體內。

本發明的功效在於藉由燈具與通信模組可插拔地電連接，當使用者更換使用其它通信協定的控制端時，只需更換通信模組，而不需一併更換燈具，不但省錢環保，且燈具可自動識別與其插接之通信模組的類型並適時更新韌體，可相容於各種類型的通信模組，確實達到本發明的功效與目的。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參見圖1及圖2所示，是本發明燈具的一較佳實施例的電路方塊圖，本實施例的燈具1經由一通信模組2與一控制端3通訊，以接收控制端3之一控制指令而作動，並包括一發光元件模組11、一驅動該發光元件模組11之驅動電路12、一控制該驅動電路12之工作週期的微控制單元13及一第一連接器14。

在本實施例中，發光元件模組11是由多數個發光二極體成組成之發光模組，但並不以此為限。驅動電路12是一脈波寬度調變驅動電路，並與發光元件模組11電耦接，其根據一脈波寬度調變訊號，調整驅動發光元件模組11的工作週期，以控制發光元件模組11的亮度或色溫。微控制單元13與驅動電路12電耦接，並輸出該脈波寬度調變訊號控制驅動電路12的工作週期。第一連接器14與微控制單元13電耦接，以傳送來自控制端3之控制指令給微控制單元13。

通信模組2與燈具1電耦接，並包括一與第一連接器14對接之第二連接器21，一與第二連接器21電耦接之微控制器22，及一接收控制端3送出之控制指令的訊號接收單元23。在本實施例中，第一連接器14與第二連接器21是I² C介面，因此，當訊號接收單元23收到控制端3之控制指令並送至微控制器22時，微控制器22會將控制指令轉換成I² C訊號格式再輸出至第二連接器21。

在本實施例中，為了搭配不同控制端3所使用之通訊協定，通信模組2具有各種不同的類型，例如圖1所示，若控制端A是透過紅外線發射控制指令，則與其搭配之通信模組2為一紅外線通信模組A，若控制端B是以Zigbee技術發射控制指令，則與其搭配之通信模組2為一Zigbee通信模組B，若控制端C是採用數位可定址調光介面(Digital Addressable Lighting Interface,簡稱DALI)技術發射控制指令，則與其搭配之通信模組2為一DALI通信模組C，或者通信模組2也可以是透過一電力線20與控制端D通訊之電力線通信模組D…等。值得一提的是，紅外線通信模組A、Zigbee通信模組B及DALI通信模組C中之訊號接收單元23包含一天線及一解調電路，且控制端A、控制端B及控制端C是一遙控器，而電力線通信模組D之訊號接收單元23是一與電力線20連接之接頭，且控制端D是透過電力線20控制燈具1。

且在燈具1端，為了相容於各種不同類型的通信模組2，微控制單元13中通常會內建不同類型之通信模組2(例如通訊模組A及通訊模組B)的韌體，該韌體主要功能是從I² C訊號中取出控制端3發出的控制指令並執行該控制指令，以產生脈波寬度調變訊號給驅動電路12。

再如圖3所示，是燈具1與通信模組2插接後之互動流程。如步驟31，當通信模組2之第二連接器21插接至燈具1之第一連接器14後，如步驟32，通信模組2之微控制器22會發出一通知訊號給微控制單元13，此時，為了識別與其插接之通信模組2是否為燈具1所支援的類型，如步驟33，微控制單元13會發出一識別命令給通信模組2，要求回傳其類型，並進行步驟34，判斷通信模組2所回傳的類型是否為預設支援的通信模組類型，若是(即通訊模組A或通訊模組B其中之一)，則進行步驟35，選用對應該通信模組2的韌體來控制驅動電路12，若否(即通訊模組A或通訊模組B以外的通訊模組2，例如通訊模組C)，則進行步驟36，從通信模組2(通訊模組C)之微控制器22下載最新的韌體並使用該韌體來執行控制指令以控制驅動電路12。

由上述說明可知，本實施例藉由在燈具1端設置第一連接器14，並在通信模組2端設置一與第一連接器14對接之第二連接器21，讓通信模組2可插拔地與燈具1電連接，方便使用者在改變控制端3之通訊方式時，可對應更換不同的通信模組2，而不需要將燈具1連同通信模組2整個換掉，不但環保省錢，而且更換步驟簡單容易，只需將通信模組2插接至燈具1，兩者即會自動進行類型識別及韌體更新，無需使用者自行手動操作或設定。

再者，如圖4所示，是本實施例之燈具1的外觀示意圖，燈具1還包含一供容置驅動電路12、微控制單元13及第一連接器14的殼體15，且發光元件模組11是設於殼體15表面的一凹陷區10，圖中雖是以兩個發光元件模組11為例，但不以此為限，也可以是單個或兩個以上發光元件模組11，且發光元件模組11之發光元件(LED)的排列不限於長條形，也可以排列成圓形或其它形狀。殼體15還具有一相對於第一連接器14設置的開口16，及一設於開口16的蓋板17。藉著開口16的設置可曝露出位在殼體15內部的第一連接器14。如此，通信模組2由開口16置入殼體15中，使第二連接器21與第一連接器14對接，且蓋板17封閉開口16，以將通信模組2收納於殼體15內，可保護通信模組2免於受潮或沾染灰塵。此外，圖4中之殼體15外觀形狀僅為說明，並不以此為限，實際上本實施例之燈具1除了應用在室內做為照明用途外，也可用在室外做為交通燈號或警示燈等。

綜上所述，上述實施例令燈具1與通信模組2可插拔地電連接，方便使用者更換控制端3之通信協定時，只需更換通信模組2，而不需連同燈具1一併換掉，不但省錢而且環保，此外，燈具1可自動識別與其插接之通信模組2的類型並適時更新韌體，不但可相容於各種類型的通信模組2，而且更換方便簡單，確實達到本發明的功效與目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內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內。

1．．．燈具

2．．．通信模組

3．．．控制端

31~36．．．步驟

10．．．凹陷區

11．．．發光元件模組

12．．．驅動電路

13．．．微控制單元

14．．．第一連接器

15．．．殼體

16．．．開口

17．．．蓋板

20．．．電力線

21．．．第二連接器

22．．．微控制器

23．．．訊號接收單元

圖1是本發明燈具的一較佳實施例的電路方塊圖；

圖2是本實施例之通信模組的電路方塊圖；

圖3是本實施例之燈具與通信模組插接後之互動流程；及

圖4是本實施例之燈具的外觀示意圖。

1．．．燈具

2．．．通信模組

3．．．控制端

12．．．驅動電路

11．．．發光元件模組

14．．．第一連接器

13．．．微控制單元

21．．．第二連接器

20．．．電力線

Claims (7)

1. 一種燈具，接受一控制端的控制，並包括：一發光元件模組；一驅動電路，與該發光元件模組電耦接，以驅動該發光元件模組；一微控制單元，與該驅動電路電耦接，以控制該驅動電路的工作週期；一第一連接器，與該微控制單元電耦接；及一通信模組，包含一與該第一連接器可插拔地對接之第二連接器，一接收來自該控制端的一控制指令的訊號接收單元，以及一與該第二連接器電耦接之微控制器，其將該訊號接收單元所接收的該控制指令轉成該第一連接器與該第二連接器共通之一訊號格式再輸出至該第二連接器，以傳送給該微控制單元，使根據該控制指令控制該驅動電路，該微控制單元並具有該通信模組所屬一通信模組類型、以及相對於該通信模組類型的一韌體，該韌體執行該控制指令以產生一脈波寬度調變訊號控制該驅動電路；其中，當該第二連接器與該第一連接器首次電耦接時，該通信模組發出一通知訊號通知該微控制單元，該微控制單元發出一識別命令要求該通信模組回覆該通信模組類型，以便在尚未內建支援該通信模組類型時，從該通信模組下載所屬該通信模組類型的韌體。
2. 依據申請專利範圍第1項所述的燈具，其中該發光元件模組是一由複數發光二極體所組成之發光二極體模組。
3. 依據申請專利範圍第1項所述的燈具，更包含一供容置該驅動電路、該微控制單元及該第一連接器的殼體，且該殼體具有一相對於該第一連接器的開口及設於該開口的蓋板，該通信模組由該開口置入該殼體中，使該第二連接器與該第一連接器對接，且該蓋板封閉該開口以將該通信模組收納於該殼體內。
4. 一種燈具，與一通信模組可插拔地電耦接，以透過該通信模組接收來自一控制端的控制指令，並包括：一發光元件模組；一驅動電路，與該發光元件模組電耦接，以驅動該發光元件模組；一微控制單元，與該驅動電路電耦接，以控制該驅動電路的工作週期；及一第一連接器，與該微控制單元電耦接，並與該通信模組之一第二連接器可插拔地對接，以接收來自該控制端的控制指令並傳送給該微控制單元，使根據該控制指令控制該驅動電路；其中該通信模組還包含一訊號接收單元及一微控制器，該微控制器將該訊號接收單元所接收之該控制指令轉成該第一連接器與該第二連接器共通之一訊號格式再輸出至該第二連接器，且該微控制單元更預設有針對不同類型之通信模組的韌體，該韌體執行該控制指令以產生一脈波寬度調變訊號控制該驅動電路。
5. 依據申請專利範圍第4項所述的燈具，其中當該第二連接器與該第一連接器電耦接時，該通信模組發出一通知訊號 通知該微控制單元，該微控制單元發出一識別命令要求該通信模組回覆其類型，並判斷該類型並非所支援的類型時，從該通信模組下載新的韌體更新。
6. 依據申請專利範圍第4項所述的燈具，其中該發光元件模組是一由複數發光二極體所組成之發光二極體模組。
7. 依據申請專利範圍第4項所述的燈具，更包含供容置該驅動電路、該微控制單元及該第一連接器的殼體，且該發光元件模組固定於該殼體表面的一凹陷區，該殼體還具有一相對於該第一連接器設置的開口，及一設於該開口的蓋板，該通信模組由該開口置入該殼體中，使該第二連接器與該第一連接器對接，且該蓋板封閉該開口以將該通信模組收納於該殼體內。