TWI568314B - 光源控制系統 - Google Patents

Description

光源控制系統

本發明是有關於一種光源控制系統，且特別是有關於一種透過軟體實現光源階段變化及運用智能行動裝置的光源感應器來達成環境光源控制的光源控制系統。

隨著科技進步，物聯網已是趨勢，使用者可以透過身上的智能行動裝置，運用聯網的功能遠距離控制家電，使生活上更加便利，也實現了智慧生活的目的。

這樣的技術，最先運用到的就為燈光，不論是白天或晚上，生活中總少不了燈光，所以可想而知，物聯網技術最成熟的就為燈光運用，如階段性亮燈、燈光強弱或定時開關變化等運用。

為了實現這樣的功效，當前的架構大致如下述，會有多盞燈光有線連接到一個通路器，透過網路連線的方式與一個後台架構連接，之後使用者就可以透過智能手機來控制家中的燈具。

而這樣的做法，雖已達到基本的要求了，但更為進階的應用卻無法達成，此外這樣的做法還有著下述問題：

1.安裝不便，燈光是透過實體線路與通路器連接，這樣的做法會導致安裝時因實體線路過多而十分的混亂。

2.燈光亮度變化不足，這樣的做法僅僅是依靠使用者來進行亮滅的控制，無法自行感應變化，導致使用上較為繁瑣。

3.成本高昂，如要增加其他應用功能，如環境照度(LUX)恆定，就需要額外增加配件(如光源感應器)，而這樣的做法又會增加額外的線路，導致安裝配置上更困難。

如此可知，當前的光源控制技術及整體架構，還有著許多需要改善的空間。

本發明的目的在提出一種透過軟體實現光源階段變化及運用智能行動裝置的光源感應器來達成環境光源控制的光源控制系統。

為達到上述目的，本發明提出一種光源控制系統，其包含：至少一燈具總成；一後台控制模組，與該燈具總成連接；一資料庫，設於該後台控制模組內，用以存放控制燈具總成動作之設定參數組，所述設定參數組包含了一時間範圍設定值、一亮度變化設定值及一迴路範圍設定值；一階段控制模組，設於該後台控制模組內，並與該資料庫連接，取得設定參數組之資訊，依據該燈具總成於現場的收到的環境變化，配合該時間範圍設定值、該亮度變化設定值及該迴路範圍設定值等設定條件，透過階段控制模組對燈具總成下令在不同時間下產生不同光度階段的變化； 一使用端APP，設於智能行動裝置內，使該智能行動裝置與該後台控制模組連結；及一環境亮度控制模組，設於該後台控制模組內，由該使用端APP設定環境照度值(LUX)，透過智能行動裝置的光源感應器接收燈具總成所發出的亮度，轉變為照度值後回傳至該後台控制模組，由該環境亮度控制模組進行比較，來增減燈具總成的亮度，使環境照度維持。

在本發明一實施例中，該燈具總成包含：一主要網閘裝置；至少一次要網閘裝置，該次要網閘裝置與該主要網閘裝置通訊連結；至少一燈具，該燈具與該次要網閘裝置連結；及至少一感測器，該感測器與該次要網閘裝置連結，用以感測環境狀態變化。

在本發明一實施例中，該使用端APP包含了：一組別控制頁面，提供使用者快速開啟已完成組別設定的燈具總成；一排程設定頁面，提供使用者預先設定燈具總成的設定參數組；一進階設定頁面，提供使用者設定該主要網閘裝置及該次要網閘裝置之間的通道連結及設定軟體電錶；及一參數設定頁面，提供使用者對該組別控制頁面、該排程設定頁面及該進階設定頁面進行相關參數設定。

在本發明一實施例中，該組別控制頁面係依據不同的使用需求，具有至少一個組別控制按鍵，該組別控制按鍵係包含了至少一組燈具總成的控制，當該組別控制按鍵被啟動時，其對應的燈具總成將會發光作動。

在本發明一實施例中，該軟體電錶係供使用者設定該燈具總成的功率數及使用時間，該軟體電錶將會計算出該燈具總成所使用的用電度數。

在本發明一實施例中，該使用端APP係使用智能行動裝置的光源感應器來偵測該燈具總成所發出的亮度，透過智能行動裝置的網路通訊功能與該後台控制模組連結，並週期性的檢查環境亮度，透過比較的方式調整該燈具總成來維持環境照度。

在本發明一實施例中，該燈具總成與該後台控制模組係透過無線通訊的方式進行資訊連接。

在本發明一實施例中，該資料庫係依據不同的使用者來作為區隔，在不同的使用者資料下儲存不同的設定參數組。

藉由上述之結構，於實際使用上即可實現光源階段變化及運用智能行動裝置的光源感應器來達成環境光源控制，且這些都是依靠軟體實現，不需要過度安裝其他輔助的設備，且省去大量的實體線路成本，讓整體運作上更加的流暢。

為讓本發明上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

1‧‧‧燈具總成

11‧‧‧主要網閘裝置

12‧‧‧次要網閘裝置

13‧‧‧燈具

14‧‧‧感測器

2‧‧‧後台控制模組

21‧‧‧資料庫

22‧‧‧階段控制模組

23‧‧‧環境亮度控制模組

3‧‧‧使用端APP

31‧‧‧組別控制頁面

32‧‧‧排程設定頁面

33‧‧‧進階設定頁面

34‧‧‧參數設定頁面

4‧‧‧智能行動裝置

41‧‧‧光源感應器

圖1為本發明一較佳實施例之架構示意圖；圖2為本發明一較佳實施例之燈具總成的架構示意圖；圖3為本發明一較佳實施例之後台控制模組的架構示意圖；圖4為本發明一較佳實施例之使用端APP的頁面編排示意圖；圖5為本發明一較佳實施例之燈具總成進行階段控制之示意圖；圖6為本發明一較佳實施例之燈具總成及智能行動裝置進行互動之示意圖。

在以下實施例中，相同或相似的元件符號代表相同或相似的元件。此外，以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向，因此，使用的方向用語是用來說明的，而並非用來限制本發明。

圖1為本發明一較佳實施例之架構示意圖，在本圖中可以清楚的得知本發明的整體架構，主要可由硬體及軟體這兩個層面來觀看本發明之架構，以硬體來說，從最接近使用端這邊的即為燈具總成1，透過網路通聯的方式與後台控制模組2連接；而以軟體來說，從最接近使用端這邊的即為使用端APP 3，其必須要安裝於智能行動裝置4內來搭配使用，同樣透過網路通聯的方式與後台控制模組2連接，而在於後台控制模組2內的資料庫21、階段控制模組22及環境亮度控制模組23，皆是以軟體的方式存在於硬體內，而本發明的主要通聯方式是採用網路通聯手段，而在必要時也能採用實體線路來進行通聯，但這並非主要的目的，於後續的說明中，皆以無線通聯來進行說明。

圖2為本發明一較佳實施例之燈具總成的架構示意圖，燈具總成1包含了四個部份主要網閘裝置11、次要網閘裝置12、燈具13及感測器14，具體來說主要網閘裝置11是作為一個燈具總成1與後台控制模組通聯的主要窗口，可以視為一個區組(Group)，其底下可以連接多個次要網閘裝置12，而數量則視主要網閘裝置11最大支援數而定，同樣的為求方便，主要網閘裝置11及次要網閘裝置12之間主要是透過網路來進行通聯，而一個次要網閘裝置12可視情況連結一個或多個燈具13及感測器14，根據不同的使用需求，燈具13的種類及樣式也會有所不同，而至於感測器14的類型也依據實際需求來選用，如紅外線感應器或光感應器等等；而這樣的架構下有著不同於以往的優點，在安裝時，燈具13僅需考慮與次要網閘裝置12連接，不需要顧慮到與更後層的主要網閘裝置11，而這樣的做法可實現快速的盲安裝(Quick blind installation)，舉例來說，安裝的施工人員只需注意到燈具13的實際位置，如不要將接同一個次要網閘裝置12的迴路，跨過兩個不適當的區域即可(如兩個房間，中間隔一道牆)，其他部份就不需要再去多作考慮，後續的控制即可透過軟體(由使用端)去規劃設計，大幅度減少了隱藏於裝潢內的實體線路，也間接減少了線路接錯的問題。

圖3為本發明一較佳實施例之後台控制模組的架構示意圖，後台控制模組2包含了三個部份，資料庫21、階段控制模組22及環境亮度控制模組23，資料庫21用來存放一些來自於使用端APP所設定的資料，如每一個使用端的用戶資料及自行建立的設定參數組，而階段控制模組22則是根據設定參數組內的相關參數設定值，將會使對應通聯的燈具總成遵循這些參數來進行動作， 讓通聯中的燈具總成在不同時間下產生不同光度階段的變化，而具體說明將於下述中詳細說明，又環境亮度控制模組23則是根據使用端APP內的環境照度值，來持續性的計算智能行動裝置所回傳的資訊，並持續性的回傳資訊給燈具總成，維持環境內的照度，而具體說明將於下述中詳細說明。

圖4為本發明一較佳實施例之使用端APP的頁面編排示意圖，使用端APP 3包含了四個頁面，組別控制頁面31、排程設定頁面32、進階設定頁面33及參數設定頁面34。

組別控制頁面31為主要的頁面，在這個頁面中有著多個組別控制按鍵，而這些組別控制按鍵皆至少對應了一組燈具總成，而當組別控制按鍵被啟動時，在這個組別控制按鍵下所有的燈具總成將會發光作動，舉例來說，在這個組別控制頁面31內有著3個組別控制按鍵，分別定義為「客廳」、「寢室」、「廚房」，分別是對應客廳位置的燈具總成(定義為燈具總成A)、寢室位置的燈具總成(定義為燈具總成B)、廚房位置的燈具總成(定義為燈具總成C)、當「客廳」的組別控制按鍵第一次被按下時，「客廳」的組別控制按鍵會顯示亮光，表示正被啟動中，同樣對應處的燈具總成也會發光，當再次按下時組別控制按鍵將會由亮轉暗，同樣對應處的燈具總成也會熄滅，操作上就如同一般的開關，不需要重新適應學習，同樣的「寢室」、「廚房」也是這樣，而在這個頁面下，還可以自行新增不同主題的組別控制按鍵，如「全亮」即為燈具總成A、燈具總成B及燈具總成C同時發光，或「用餐」即為燈具總成A、燈具總成C同時發光，如此可知，當燈具總成的數量越多，系統也越加龐大，這樣控制方式可以有效的協助使用管理。

排程設定頁面32為次要的頁面，在這裡主要提供的服務為預先設定燈具總成的設定參數組，而這些設定參數組包含了一時間範圍設定值、一亮度變化設定值及一迴路範圍設定值，時間範圍設定值指定了燈具總成中的燈具亮暗時間；亮度變化設定值指定了燈具的亮暗強度，以當前主流的LED燈來說，可以透過控制的方式來使亮度有強弱的變化；迴路範圍設定值則如同上述，可以選擇哪些燈具總成來發光，而這樣的設計方式，即可實現本發明主要訴求之一的光源階段變化，而這樣的運用除了能達到智能省電，還有其他防盜嚇阻的功效，具體應用將於下述中詳細說明。

進階設定頁面33為第三個頁面，主要提供了一些較為複雜的設定，如網路通路設定及其它感應器的設定，並提供使用者設定主要網閘裝置及次要網閘裝置之間的通道連結，以及提供了軟體電錶的設定，關於軟體電錶，其為一種計算用電量的方式，其需要自行設定欲計算的迴路或目標的功率，接著在輸入使用時間，這樣就可以透過公式自行算出用電度數，提供使用者來作為相關的運用，如節電或計算開燈的效益，在這邊所提到的軟體電錶不同於當前的機械電錶或網路電錶，這些都是必需於現場安裝一個實體物件，而後端則是透過抄表或網路通運等方式來計算用電，其建置成本將相對高昂，反觀本發明的軟體電錶，其目的也同樣的是在計算用電量，但可省下建置費用，同時也省去了維修及施工上的問題，改善了以往作法的問題，進一步的，使用時間可改由後台控制模組所提供的時間，更加貼近真實使用的時間，如此即可提供更佳的計算效果。

參數設定頁面34為最後的頁面，主要提供對前三個頁面的一些相關參數設定，此外還有一些細部的設定，如感測器所偵測的資料回傳時間、回傳的頻率，以及感應距離等等的設定，都是在這個頁面內進行設定。

圖5為本發明一較佳實施例之燈具總成進行階段控制之示意圖，在前面有提到燈具總成在不同時間下產生不同光度階段的變化，由圖中可以看出斜線部份為省下的電力，而沒有斜線的部份為實際使用的電力，而在圖中的橫軸表示時間，而縱軸表示燈具的用電量(也可視為亮度或消耗功率)，如此即可算出用電量，在此舉一個實際的例子來說明，先將時間範圍設定值設定為18：00~06：00，亮度變化設定值設定為每次下降30%，如而每次上升60%，迴路範圍設定值設定為辦公室到電梯口這個區段，並應用於一間辦公大樓內，當下班時間18：00一到，大部份的人員就離開了辦公大樓，並於這18：00~19：00之間還有不少人員在移動，包含買晚餐的人員再次回到辦公室，都頻繁的觸發到感測器，所以在第一個小時內的亮度依然維持100%；而19：00~20：00則無人通過，所以感測器沒有被觸發，其燈具的亮度就下降了30%(維持在70%)；而20：00~21：00也無人通過，所以感測器沒有被觸發，其燈具的亮度又下降了30%(維持在40%)；同樣的21：00~22：00也無人通過，所以感測器沒有被觸發，其燈具的亮度又下降了30%(維持在10%)；而22：00~23：00加班的人下班了，所以感測器又被觸發，其燈具的亮度又上升了60%(維持在70%)；而23：00~24：00有人因忘了東西再次回到辦公室內，所以又再次的觸發到感測器，其燈具的亮度上升了30%(維持在100%)；之後的時間就再也無人通過，如此可知到第四個小時後燈會完全的關閉，這樣的控制方式，可以不需要耗費額外的人力，就可 以達到自動節電的功能；另一方面這樣的架構下，也有防竊盜的功效，運用的場所改為倉庫，時間維持不變，而偵測的周期改為5分鐘一次，亮度變化改為100%，這樣的場合下，如倉庫的保全人員在巡邏時，其時間不會太長，如5~10分鐘，僅佔用了兩個週期，且全亮的倉庫環境也便於巡邏，離開後回到崗哨後，倉庫內又會保持全暗的狀況，達到省電的目的，而當有不明人士進入到倉庫內且觸發到感測器(攝影機)時，倉庫內的燈會全數亮起，這樣的瞬間變化會產生嚇阻作用，注意到倉庫內的變化，達到防盜的目的；另外若管理人員將系統設定為防盜模式，在感測器被觸發時，即使無人在現場，後台控制模組則會主動通報管理者的智能行動裝置4，這樣的設計可使保全人力相對節省且便於管理。

圖6為本發明一較佳實施例之燈具總成及智能行動裝置進行互動之示意圖，在前面有提到透過環境亮度控制模組23及運用智能行動裝置4來實現環境照度維持之功效，其具體作法是將智能行動裝置4安裝使用端APP 3，來運用智能行動裝置4本身的光源感應器41，光源感應器41將會偵測到當前環境中的照度(LUX)，而這些光來源主要是由燈具13提供(包含少量的外部來源，如日光或其他發光源，電視機等等)，對於使用者來說，其感受到的是綜合亮度，但主要來源依然是燈具13，故透過使用端APP 3來設定好照度後，藉由網路傳輸的方式到達後台控制模組2，由環境亮度控制模組23來對當前的燈具13亮度來做調整，如果所傳回的亮度不足，環境亮度控制模組23將會下令再次增強燈具13的亮度，反之則會下令減少，透過持續性的比較後，就能達到穩定的照度，而這個照度正好為使用端APP 3上所輸入的數值，本發明同樣透過軟體的 方式，運用手邊的設備(智能行動裝置4)，作為本套系統的一部分，省去了額外增加的光源感應器的費用及線路成本。

雖本發明的技術重點著重於光源控制，但可透過這樣的架構作為基礎，讓其他的電器設備使用，如感測器改為溫濕度感測器，而輸出的電器改為冷暖氣機等等，這些運用都是可以實現的。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視所附的申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧燈具總成

2‧‧‧後台控制模組

21‧‧‧資料庫

22‧‧‧階段控制模組

23‧‧‧環境亮度控制模組

3‧‧‧使用端APP

4‧‧‧智能行動裝置

Claims (6)

1. 一種光源控制系統，其包含：至少一燈具總成，該燈具總成包含：一主要網閘裝置；至少一次要網閘裝置，該次要網閘裝置與該主要網閘裝置通訊連結；至少一燈具，該燈具與該次要網閘裝置連結；及至少一感測器，該感測器與該次要網閘裝置連結，用以感測環境狀態變化；一後台控制模組，與該燈具總成連接；一資料庫，設於該後台控制模組內，用以存放控制燈具總成動作之設定參數組，所述設定參數組包含了一時間範圍設定值、一亮度變化設定值及一迴路範圍設定值；一階段控制模組，設於該後台控制模組內，並與該資料庫連接，取得設定參數組之資訊，依據該燈具總成於現場的收到的環境變化，配合該時間範圍設定值、該亮度變化設定值及該迴路範圍設定值等設定條件，透過階段控制模組對燈具總成下令在不同時間下產生不同光度階段的變化；一使用端APP，設於智能行動裝置內，使該智能行動裝置與該後台控制模組連結，該使用端APP包含了：一組別控制頁面，提供使用者快速開啟已完成組別設定的燈具總成；一排程設定頁面，提供使用者預先設定燈具總成的設定參數組； 一進階設定頁面，提供使用者設定該主要網閘裝置及該次要網閘裝置之間的通道連結及設定軟體電錶；及一參數設定頁面，提供使用者對該組別控制頁面、該排程設定頁面及該進階設定頁面進行相關參數設定；及一環境亮度控制模組，設於該後台控制模組內，由該使用端APP設定環境照度值(LUX)，透過智能行動裝置的光源感應器接收燈具總成所發出的亮度，轉變為照度值後回傳至該後台控制模組，由該環境亮度控制模組進行比較，來增減燈具總成的亮度，使環境照度維持。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光源控制系統，其中，該組別控制頁面係依據不同的使用需求，具有至少一個組別控制按鍵，該組別控制按鍵係包含了至少一組燈具總成的控制，當該組別控制按鍵被啟動時，其對應的燈具總成將會發光作動。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光源控制系統，其中，該軟體電錶係供使用者設定該燈具總成的功率數及使用時間，該軟體電錶將會計算出該燈具總成所使用的用電度數。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光源控制系統，其中，該使用端APP係使用智能行動裝置的光源感應器來偵測該燈具總成所發出的亮度，透過智能行動裝置的網路通訊功能與該後台控制模組連結，並週期性的檢查環境亮度，透過比較的方式調整該燈具總成來維持環境照度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光源控制系統，其中，該燈具總成與該後台控制模組係透過無線通訊的方式進行資訊連接。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光源控制系統，其中，該資料庫係依據不同的使用者來作為區隔，在不同的使用者資料下儲存不同的設定參數組。