TWI571715B - 具有自動校正功能之控制裝置 - Google Patents

Description

具有自動校正功能之控制裝置

本發明是有關於一種控制裝置，特別是關於一種具有自動校正功能之控制裝置。

控制裝置一般依據預設的啟動條件來對被控設備(如燈具、馬達、電磁閥等)進行對應的控制操作。控制裝置控制被控設備的啟動條件一般包括時間啟動條件及/或照度啟動條件。時間啟動條件比如是，在什麼時間點時，控制裝置需進行相對應控制操作，例如：開/關相關設備。而照度啟動條件比如是，當照度高/低於臨界值時，控制裝置需進行相對應控制操作。

當時間啟動條件被用來作為控制被控設備的啟動條件時，控制裝置一般會包括計數器，用來進行時間計數並提供相關的時間資訊。當計數器提供的時間資訊到達預設的時間啟動條件時，控制裝置便會對被控設備進行對應的控制操作。

再者，當照度啟動條件被用來作為控制被控設備的啟動條件時，控制裝置一般會包括一環境光感測器(Ambient Light Sensor ALS)，用來偵測環境光的照度，以讓控制裝置能據以進行 相關操作。透過偵測環境光的照度，當偵測到的照度資訊到達預設的照度啟動條件時，控制裝置便會對被控設備進行對應的控制操作。

故而，如何使控制裝置維持一定的可靠性及便利性，其為本領域技術人員所欲解決的課題。

本發明係有關於一種具有自動校正功能之控制裝置，其能根據GPS模組所提供的資訊來針對控制設定值進行校正或更新，以有效提高控制裝置的可靠性及安裝便利性。

根據本發明一實施例，提出一種具有自動校正功能之控制裝置，包括：一GPS模組，用以接收一GPS衛星資訊；以及一微控制器，耦接至該GPS模組，該微控制器根據該GPS衛星資訊來更新一控制設定值，該微控制器根據該控制設定值來控制至少一被控設備。

為了對本發明有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100‧‧‧控制裝置

110‧‧‧外殼

120‧‧‧電路板

130‧‧‧微控制器

140‧‧‧GPS模組

150‧‧‧環境光感測器

160‧‧‧天線

170‧‧‧電池

180‧‧‧通訊模組

第1圖為本發明一實施例之具有自動校正功能之控制裝置方塊圖。

本說明書的技術用語係參照本技術領域之習慣用 語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。對於該領域習見的技術或原理，若不涉及本發明之技術特徵，將不予贅述。此外，圖示中元件之形狀、尺寸、比例等僅為示意，係供本技術領域具有通常知識者瞭解本發明之用，非對本發明之實施範圍加以限制。

本發明之各個實施例分別具有一或多個技術特徵。在可能實施的前提下，本技術領域具有通常知識者可選擇性地實施任一實施例中部分或全部的技術特徵，或者選擇性地將這些實施例中部分或全部的技術特徵加以組合。

現請參考第1圖，其顯示本發明一實施例之具有環境光感測與GPS之控制裝置方塊圖。如第1圖所示，具有環境光感測與GPS之控制裝置100包括：外殼110、電路板(如印刷電路板(PCB))120、微控制器(MCU，Microcontroller Unit)130、GPS模組140、環境光感測器150、天線160與電池170。另外，控制裝置100可選擇性包括通訊模組180。

外殼110可為防水等級外殼。如此一來，如果此控制裝置100安裝於戶外、建築物窗邊或騎樓等環境下，控制裝置100內的電子元件可避免被水弄濕，以增加元件壽命。

電路板(如印刷電路板(PCB))120安裝於外殼110內。微控制器130、GPS模組140、電池170與通訊模組180等電子元件可配置於電路板120之上。

微控制器130接收由GPS模組140、環境光感測器 150與通訊模組180所傳來的資訊。另外，微控制器130亦可透過通訊模組180來將位置資訊等傳送至外界。在本發明中，微控制器130尚具有控制功能、自動控制功能，其細節將於下述說明。簡言之，微控制器130可根據GPS模組140的資訊來更新一控制設定值，微控制器130再根據此控制設定值來校正時間基準以控制至少一被控設備(如燈具、馬達、電磁閥等)，或根據此控制設定值與環境光感測器150所感測到的環境光照度資訊來控制至少一被控設備(如燈具、馬達、電磁閥等)。

具體而言，當微控制器130用來根據控制設定值與環境光感測器150所感測到的環境光照度資訊來控制燈具時，如果微控制器130比較控制設定值與環境光感測器150所感測到的環境光照度資訊(其代表太陽光的照度，也就是天色)後發現天色太暗(亦即，環境光照度資訊低於控制設定值的話)，則微控制器130可控制(打開)燈具以照明。

GPS模組140用以接收由GPS衛星所傳來的衛星資訊(如時間資訊與位置資訊)，並傳送給微控制器130。GPS模組140透過天線160來接收GPS衛星所傳來的資訊。

環境光感測器150用以感測環境光的照度，並將感測結果(環境光照度資訊)傳送給微控制器130。

電池170用以供電給控制裝置100內部的電子元件，如微控制器130、GPS模組140、環境光感測器150與通訊模組180。本實施例之電池170為鋰電池，但並不受限於此。

通訊模組180比如具有3G通訊功能、WiFi通訊功能等。通訊模組180受控於微控制器130，以與外界通訊。於一實施例中，通訊模組180在接收由微控制器130所傳來的控制裝置100的位置資訊後，通訊模組180可將控制裝置100的位置資訊傳送至外界的控制中心。如此一來，外界的控制中心即可得知控制裝置100的所在位置，以方便後續維修。

以下將說明在本發明的實施例中，控制裝置如何結合GPS模組來達成本發明之特點。

在本發明一實施例中，可利用GPS模組140所提供的日期資訊與時間資訊來當成更新的時間基準(控制設定值)，由微控制器130對計數功能(計數器)定期校正，比如，一天校正一次，但不受限於此。如此，可使計數功能(計數器)的誤差降低，甚至可降低至誤差只有幾十毫秒，進而提高對相關設備的時間控制準確性。在本發明實施例中，計數器可設置於微控制器130之內或為一單獨元件。

此外，微控制器130可以參考GPS模組140所提供的日期資訊/時間資訊，使控制裝置100在無需額外增加硬體的情況下，可透過搭配相關的韌體，使控制裝置100本身可具備萬年曆與時間控制的功能。因此，即便是控制裝置100的內部計數功能(計數器)老化，此萬年曆與時間控制功能亦不受影響。

根據上述實施例，控制裝置100可透過GPS模組140所提供的日期資訊與時間資訊來自動校正時間基準(控制設定 值)，以避免經過一段時間後，因為計數功能(計數器)的誤差(計數器通常是以振盪元件來實現，而振盪元件經日積月累後，可能出現老化現象，導致時間計數的誤差)，使被控設備在錯誤的時間被操作，以提高控制裝置100的可靠性。

以下將說明在本發明的另一實施例中，控制裝置如何結合GPS模組140及環境光感測器150來達成本發明之特點。

在此實施例中，控制裝置100可以利用GPS模組140所提供的日期資訊與時間資訊來達成「自我現地學習」的功能。在一實施例中，微控制器130可根據GPS模組140所提供的日期資訊與時間資訊將一天區隔為多個時段(比如24個時段)，並取得環境光感測器150於每個時段的感測照度資訊。微控制器130可根據上述的時段及其對應的感測照度資訊得知一整天的照度變化，並進而產生更新的時間啟動條件(控制設定值)。例如，微控制器130可根據一整天的照度變化得知周遭環境的光線變暗的時段，進而將時間啟動條件修正為該時段。

在另一實施例中，微控制器130可根據GPS模組140所提供的日期資訊與時間資訊來取得環境光感測器150對應數日的特定時段的感測照度資訊。微控制器130可對上述取得的感測照度資訊進行統計分析，並進而產生更新的照度啟動條件(控制設定值)。例如，微控制器130將多天當中的晚上6點的感測照度資訊取統計值(比如是平均值，當然，本實施例並不受限於此，此統計值亦可以中位數等等…)當成更新的照度啟動條件。假設被控設 備為燈具時，如果目前的感測照度大於此更新的照度啟動條件(代表天色還夠亮)，則控制裝置100不啟動燈具；相反地，如果目前的感測照度小於此更新的照度啟動條件(代表天色不夠亮)，則控制裝置100啟動燈具。

本實施例進行自我現地學習的原因與好處在於，出廠時的原始控制設定值可能無法適用於每個地點，因為每個地點的太陽光照射角度有所不同，導致即便在相同的時段其照度仍有所不同。所以，在本實施例中，利用自我現地學習，則所取出的照度平均值逐漸符合當地的特定時段的陽光照度，達到「自我現地學習」的功能。

相較之下，如果無法更改預設啟動條件的話，則當安裝地點的環境條件發生變化時，控制裝置仍會依據預設的啟動條件對被控設備進行對應的控制操作，但預設的啟動條件可能已經不符合改變後的環境條件，其會造成控制裝置在錯誤的條件下啟動被控設備。本發明實施例可防止此缺點。

此外，由於每個安裝地點的環境條件各有不同，如果無法自我現地學習的話，得於安裝時，針對各自的環境條件由人工來設定對應的預設啟動條件，如此將花費相當的時間，並使安裝過程相當不便。本發明實施例同樣可防止此缺點。

除了使用環境光感測器150來感測並取得當地的照度資訊外，在本發明又一實施例中，更可利用GPS模組140所提供的位置資訊(經緯度資訊)，並根據所在地的一所在地環境參數 (例如：日出日落時間及/或太陽照射角度資訊等)，來針對啟動條件(控制設定值)進行補償/微調。在本發明實施例中，微控制器130可根據GPS模組140所提供的位置資訊(經緯度資訊)，從資料庫中查出對應的所在地環境參數，微控制器130可據以計算補償值，來針對啟動條件進行補償/微調。在本發明實施例中，資料庫可預先儲存於控制裝置100，或微控制器130可透過網路搜尋資料庫。

在本發明實施例中，進行補償/微調的原因是，在太陽下山的瞬間，照度變化程度可能非常激烈，因為陽光可能在瞬間就沒有了。所以，在本實施例中，微控制器130可利用所計算出的資訊來決定是否要微調控制設定值及要對控制設定值補償/微調多少。

根據上述實施例，控制裝置100可透過GPS模組所提供的日期資訊、時間資訊或位置資訊來自動校正啟動條件(控制設定值)，以避免需要人工去每個安裝地點去個別調整，造成人力上很大負擔，且費時費力。

由上述可知，本發明實施例的控制裝置可控制依據GPS模組140所提供的資訊來針對控制設定值(如時間基準、啟動條件等)進行校正或更新，以有效提高控制裝置的可靠性及安裝便利性。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者， 在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧控制裝置

110‧‧‧外殼

120‧‧‧電路板

130‧‧‧微控制器

140‧‧‧GPS模組

150‧‧‧環境光感測器

160‧‧‧天線

170‧‧‧電池

180‧‧‧通訊模組

Claims (10)

1. 一種具有自動校正功能之控制裝置，包括：一GPS模組，用以接收一GPS衛星資訊；以及一微控制器，耦接至該GPS模組，該微控制器根據該GPS衛星資訊來更新一控制設定值以自動校正/更新一外部被控設備的至少一啟動條件，該外部被控設備電性耦接至該控制裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，更包括：一環境光感測器，用以感測一環境光照度，以得到一環境光照度資訊；其中，該微控制器更根據該控制設定值與該環境光照度資訊來控制該被控設備。
3. 如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，更包括：一防水外殼；一電池，用以供電給該微控制器與該GPS模組；以及一電路板，安裝於該外殼內，該微控制器、該GPS模組與該電池配置於該電路板上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之控制裝置，更包括：一通訊模組，安裝於該電路板上並由該電池供電，該微控制器將該GPS衛星資訊的一位置資訊傳送給該通訊模組，該通訊模組將該位置資訊傳送出去。
5. 如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，其中該GPS衛星資訊為一時間資訊，且該控制設定值為一時間基準，該微控制 器根據該時間資訊來更新該時間基準，並用以校正一計數器。
6. 如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，其中該GPS衛星資訊為一時間資訊，該微控制器根據該時間資訊來進行一自我現地學習。
7. 如申請專利範圍第6項所述之控制裝置，其中該微控制器將一天區隔為複數個時段；該微控制器讀取每一時段的一個別環境光照度資訊；以及該微控制器將該些時段的該些環境光照度資訊取一統計值，以作為該控制設定值。
8. 如申請專利範圍第6項所述之控制裝置，其中該微控制器根據該GPS模組所提供的該時間資訊來讀取複數日的一特定時段所對應的複數環境光照度資訊；以及該微控制器將該些環境光照度資訊取一統計值，以作為該控制設定值。
9. 如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，其中該GPS衛星資訊為一位置資訊，且該控制設定值為一啟動條件，其中該微控制器根據該位置資訊取得一所在地環境參數，並根據該所在地環境參數更新該啟動條件。
10. 如申請專利範圍第9項所述之控制裝置，其中該所在地環境參數至少包括：一日出日落時間資訊及/或一太陽照射角度資訊。