TWI577364B - 應用於電動裝置之控制系統及其控制方法 - Google Patents

應用於電動裝置之控制系統及其控制方法 Download PDF

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Description

應用於電動裝置之控制系統及其控制方法
本案係關於一種控制系統，尤指一種利用第一控制盒之單一按鍵執行多種控制之應用於電動裝置之控制系統及其控制方法。
隨著科技不斷發展與進步，電動裝置之運作已逐漸代替人工運作，藉此節省人力成本之耗費。
傳統電動裝置，例如電動床，其設計之目的係以調整床板角度為原則，藉此配合使用者姿勢需求，以提供身體較佳之支撐性。
一般而言，傳統電動床係由一控制系統控制運作，其中控制系統係接收一輸入電能，例如市電，而運作，且包含第一控制盒、第二控制盒、連桿等基本裝置。第二控制盒及連桿係彼此電連接並設置於電動床底下，連桿可改變電動床之床板之傾斜角度，而第二控制盒則控制連桿之運作，且第二控制盒可與一遙控器進行配對，使遙控器遠端地控制第二控制盒之運作，進而控制電動床之運作。相對於第二控制盒設置於電動床底下所造成之不便性，第一控制盒係設置於方便使用者操作之地方，例如電動床上等，且與第二控制盒電連接，第一控制盒可供使用者操作，以控制第二控制盒進行對應之運作。其中，第一控制盒上設置有配對鍵、對 應配對鍵之配對顯示裝置、緊急鍵及電源顯示裝置。當第一控制盒接收輸入電能時，電源顯示裝置係對應地顯示電源之狀態。當使用者欲控制電動床運作時，則按壓第一控制盒之配對鍵，此時第一控制盒係傳送訊號至第二控制盒，使第二控制盒執行配對程序，且配對顯示裝置係對應地顯示配對之狀態，一旦當遙控器上按壓對應之配對鈕時，便可使遙控器與第二控制盒配對成功。緊急鍵用以當輸入電能失效而第一控制盒無法接收輸入電能時，供使用者按壓，藉此使第一控制盒內之一備用電能傳送至第二控制盒，進而使第二控制盒進入一緊急運作模式，以控制電動床之連桿進行對應運作，例如控制電動床之床板之傾斜角度持續下降至平躺。
然而，由於上述傳統控制系統需在第一控制盒上同時設置配對鍵及緊急鍵，以藉由按壓配對鍵使第二控制盒進入配對模式，藉由按壓緊急鍵使第二控制盒進入緊急運作模式，如此一來，傳統控制系統便因需同時設置配對鍵及緊急鍵而具有較高的生產成本。此外，由於第一控制盒亦需同時設置電源顯示裝置及配對顯示裝置，以藉由電源顯示裝置顯示第一控制盒接收輸入電能之狀態，藉由配對顯示裝置顯示第二控制盒的配對狀態，因此傳統控制系統亦因需同時設置電源顯示裝置及配對顯示裝置而更提高了生產成本。
因此，如何發展出一種可解述上述問題之應用於電動裝置之控制系統及其控制方法，實為相關技術領域者目前所迫切需要解決之問題。
本案之目的在於提供一種應用於電動裝置之控制系統及其控制方法，其係於控制系統之第一控制盒設置單一的按鍵，當輸入電能存在且使用者按壓該按鍵時，第一控制盒可驅動第二控制盒進入配對模式並執行配對程序，當輸入電能失效且使用者按壓該按鍵時，第一控制盒可驅動第二控制盒進入緊急運作模式，俾解決傳統控制系統因第一控制盒需設置配對鍵及緊急鍵，導致傳統控制系統成本較高之問題。
本案之另一目的在於提供一種應用於電動裝置之控制系統及其控制方法，其係於控制系統之第一控制盒上設置單一的顯示裝置，當第一控制盒接收輸入電能時，該顯示裝置對應地以第一顯示狀態顯示電源之狀態，當第一控制盒驅動第二控制盒進入配對程序時，該顯示裝置亦對應地以第二顯示狀態顯示配對之狀態，此外，當第二控制盒與遙控器配對成功時，該顯示裝置則對應地以第三顯示狀態顯示配對成功之狀態，俾解決傳統電動裝置之第一控制盒需設置電源顯示裝置及配對顯示裝置，導致傳統控制系統成本較高之問題。
為達上述目的，本案之一較佳實施態樣為提供一種控制系統，用以控制電動裝置，包含：第一控制盒，係接收輸入電能，包含：第一傳送端及第二傳送端；儲電裝置，係儲存備用電能；可控開關，係可控制地進行導通或截止之切換運作，且與第二傳送端電連接；以及路徑選擇電路，係接收輸入電能，且與第一傳送端、可控開關及儲電裝置電連接，用以當輸入電能存在時，將輸入電能傳送至第一傳送端及可控開關，而當輸入電能失效時，將備用電能傳送至可控開關；以及第二控制盒，係由第一控制盒之控 制，以對應地控制電動裝置運作，第二控制盒包含：主控制單元，與第一傳送端及第二傳送端電連接，用以當輸入電能存在時，接收由第一傳送端所傳來之輸入電能，以進入配對模式，且於配對模式下而可控開關導通時，接收經由可控開關及第二傳送端所傳來之輸入電能而執行配對程序，並於輸入電能失效而可控開關導通，且經由可控開關及第二傳送端接收到備用電能時進入緊急運作模式。
為達上述目的，本案之另一較佳實施態樣為提供一種應用於申請專利範圍第1項所述之控制系統之控制方法，包含下列步驟：(a)依據輸入電能是否存在而對應執行第一子集合步驟或第二子集合步驟，其中當輸入電能存在時係執行第一子集合步驟，而當輸入電能失效時係執行第二子集合步驟；其中第一子集合步驟包含：(a11)將輸入電能經由路徑選擇電路、第一傳送端傳送至主控制單元；(a12)主控制單元依據第一傳送端所傳來之輸入電能進入配對模式；以及(a13)當可控開關導通時，輸入電能經由路徑選擇電路、可控開關、第二傳送端傳送至主控制單元，使主控制單元執行配對程序，以進行配對；以及第二子集合步驟包含：(a21)當可控開關導通時，備用電能經由路徑選擇電路、可控開關、第二傳送端傳送至主控制單元；以及(a22)主控制單元依據第二傳送端所傳來之備用電能進入緊急運作模式。
1、4‧‧‧控制系統
2‧‧‧第一控制盒
5‧‧‧可控開關
6‧‧‧主控制單元
21‧‧‧第一傳送端
22‧‧‧第二傳送端
23‧‧‧儲電裝置
Vb‧‧‧備用電能
24‧‧‧第一按鍵
25‧‧‧第一開關
26‧‧‧路徑選擇電路
261‧‧‧第一輸入端
262‧‧‧第二輸入端
263‧‧‧第一輸出端
264‧‧‧第二輸出端
3‧‧‧第二控制盒
31‧‧‧第一接收端
32‧‧‧第二接收端
33‧‧‧第一二極體
34‧‧‧分壓電路
35‧‧‧配對電路
36‧‧‧微處理器
37‧‧‧電壓轉換電路
Vd‧‧‧分壓電壓
Vcc‧‧‧運作電壓
Sp‧‧‧配對訊號
Vin‧‧‧輸入電能
S1、S11-S14、S21-S22‧‧‧控制系統之運作流程
265‧‧‧第二二極體
266‧‧‧第三二極體
R1‧‧‧第一分壓電阻
R2‧‧‧第二分壓電阻
R3‧‧‧第三分壓電阻
R4‧‧‧第四分壓電阻
T‧‧‧第一電晶體
352‧‧‧第一控制端
353‧‧‧第一電流輸出端
354‧‧‧第一電流輸入端
R5‧‧‧第一電阻
R6‧‧‧第二電阻
P‧‧‧光耦合器
D‧‧‧光耦二極體
Tf‧‧‧光耦電晶體
27‧‧‧第一顯示裝置
271‧‧‧第一發光二極體
38‧‧‧第二顯示裝置
381‧‧‧第二發光二極體
358‧‧‧第二按鍵
359‧‧‧第二開關
T1‧‧‧第二電晶體
272‧‧‧第二控制端
273‧‧‧第二電流輸出端
274‧‧‧第二電流輸入端
T2‧‧‧第三電晶體
275‧‧‧第三控制端
276‧‧‧第三電流輸入端
277‧‧‧第三電流輸出端
R7‧‧‧第三電阻
R8‧‧‧第四電阻
R9‧‧‧第五電阻
R10‧‧‧第六電阻
T3‧‧‧第四電晶體
382‧‧‧第四控制端
383‧‧‧第四電流輸出端
384‧‧‧第四電流輸入端
T4‧‧‧第五電晶體
385‧‧‧第五控制端
386‧‧‧第五電流輸入端
387‧‧‧第五電流輸出端
R11‧‧‧第七電阻
R12‧‧‧第八電阻
R13‧‧‧第九電阻
R14‧‧‧第十電阻
第1圖係為本案較佳實施例之控制系統的電路結構示意圖。
第2圖係為應用於第1圖所示之控制系統的控制方法之一較佳實施例的運作流程圖。
第3圖係為第1圖所示之控制系統的細部電路結構示意圖。
第4圖係為本案另一較佳實施例之控制系統的電路結構示意圖。
第5圖係為第4圖所示之控制系統的細部電路結構示意圖。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非用於限制本案。
請參閱第1圖，其係為本案較佳實施例之控制系統的電路結構示意圖。如第1圖所示，本實施例之控制系統1係應用於一電動裝置，例如電動床，但不以此為限，而以下將以電動床為電動裝置來示範性說明。控制系統1包含第一控制盒2及第二控制盒3，其中第一控制盒2係接收一輸入電能Vin，且與第二控制盒3電連接，以控制第二控制盒3執行一配對模式或一緊急運作模式。
第一控制盒2包含第一傳送端21、第二傳送端22、儲電裝置23、可控開關5及路徑選擇電路26。儲電裝置23可為但不限於由電池所構成，係儲存一備用電能Vb。可控開關5係可控制地進行導通或截止之切換運作，且包含第一按鍵24及第一開關25，其中第一按鍵24係用以供使用者按壓，而第一開關25之控制端係與第一按鍵24電連接，第一開關25之輸出端係與第二傳送端22電連接，第一開關25係根據第一按鍵24是否被按壓而對應進行導通或截止之切換運作，其中當使用者按壓第一按鍵24時，第一開關25係對應導通，當使用者未按壓第一按鍵24時，第一開關25則為截止狀態。
路徑選擇電路26係具有第一輸入端261、第二輸入端262、第一輸出端263及第二輸出端264。其中，第一輸入端261係接收輸入電能Vin，第一輸出端263係與第一控制盒2之第一傳送端21電連接，第二輸入端262係與儲電裝置23電連接而接收備用電能Vb，第二輸出端264係與第一開關25之輸入端電連接。路徑選擇電路26係用以當接收輸入電能Vin時，將所接收之輸入電能Vin分別輸出至第一輸出端263及第二輸出端264，而當輸入電能Vin失效且路徑選擇電路26接收儲電裝置23之備用電能Vb時，路徑選擇電路26係將備用電能Vb輸出至第二輸出端264。此外，當第一開關25導通，且路徑選擇電路26將所接收之輸入電能Vin輸出至第二輸出端264時，第一開關25係將輸入電能Vin傳送至第二傳送端22，而當第一開關25導通，且路徑選擇電路26將所接收之備用電能Vb輸出至第二輸出端264時，第一開關25係將備用電能Vb傳送至第二傳送端22。
第二控制盒3係受第一控制盒2之控制，並對應地控制電動床之運作，其中第一控制盒2係以輸出輸入電能Vin或備用電能Vb的方式來控制第二控制盒3進行對應的運作。第二控制盒3包含一主控制單元6，係與第一控制盒2之第一傳送端21及第二傳送端22電連接，用以當輸入電能Vin存在時，接收由第一傳送端21所傳來之輸入電能Vin，以進入配對模式，且於配對模式下而第一開關25導通時，接收由第二傳送端22所傳來之輸入電能Vin，進而執行一配對程序，另外，主控制單元6亦於第一開關25導通而經由第二傳送端22接收到備用電能Vb時，進入緊急運作模式。主控制單元6包含第一接收端31、第二接收端32、第一二極體33、分壓電路 34、配對電路35、微處理器36及電壓轉換電路37。其中第一接收端31及第二接收端32係分別與第一控制盒2之第一傳送端21及第二傳送端22電連接。
第一二極體33之陽極端係與第二接收端32電連接，第一二極體33之陰極端係與第一接收端31電連接，當輸入電能Vin失效且使用者按壓第一按鍵24時，備用電能Vb係經由路徑選擇電路26、導通之第一開關25、第二傳送端22、第二接收端32及第一二極體33傳送至第一接收端31。
分壓電路34之一端係與第一接收端31及第一二極體33之陰極端電連接，當輸入電能Vin存在而經由路徑選擇電路26、第一傳送端21傳送至第一接收端31時，分壓電路34係接收由第一接收端31所傳來之輸入電能Vin，並進行分壓後產生具第一電壓準位之分壓電壓Vd。此外，當輸入電能Vin失效且使用者按壓第一按鍵24而使第一開關25導通時，分壓電路34係接收由第一接收端31所傳來之儲電裝置23之備用電能Vb，並進行分壓後產生具第二電壓準位之分壓電壓Vd。
配對電路35之一端係與第二控制盒3之第二接收端32電連接，當輸入電能Vin存在且使用者按壓第一控制盒2之第一按鍵24使第一開關25導通時，配對電路35係接收由路徑選擇電路26、第一開關25、第二傳送端22及第二接收端32所傳來之輸入電能Vin，並對應產生一配對訊號Sp。
微處理器36係與分壓電路34之另一端及配對電路35之另一端電連接，用以當接收到分壓電路34所傳來之具第一電壓準位之分壓電 壓Vd時，進入配對模式，進而偵測是否接收到配對電路35之配對訊號Sp，以於接收到配對訊號Sp時進行配對程序，以於遙控器(未圖示)上按壓配對鈕時與遙控器進行配對。另外，當微處理器36接收到分壓電路34所傳來之具第二電壓準位之分壓電壓Vd時，可進入緊急運作模式。緊急運作模式可為但不限於第二控制盒3利用儲電裝置23之備用電能Vb設定電動裝置由目前狀態回復至一預設狀態。例如設定電動床之床板由具有之傾斜角度的狀態持續下降，使床板處於水平位置。
以下將進一步說明本案控制系統1之運作原理。當輸入電能Vin存在時，輸入電能Vin係經由第一控制盒2之路徑選擇電路26而分別輸出至第一傳送端21及第一開關25。此時，第二控制盒3之第一接收端31係接收到由第一傳送端21所傳來之輸入電能Vin並傳送至分壓電路34，使分壓電路34進行分壓而產生具第一電壓準位之分壓電壓Vd，並提供至微處理器36，使微處理器36對應進入配對模式，進而偵測是否接收到配對電路35所傳來之配對訊號Sp。當使用者於配對模式下按壓第一控制盒2之第一按鍵24時，第一開關25係對應導通，此時輸入電能Vin係經由路徑選擇電路26、第一開關25、第二傳送端22輸出至第二接收端32，使配對電路35接收輸入電能Vin而對應產生配對訊號Sp，如此一來，微處理器36便根據配對訊號Sp進行配對程序，藉此當遙控器(未圖示)上之配對鈕被按壓時，第二控制盒3便可與遙控器進行配對，當配對成功時，使用者便可藉由遙控器遠端驅使第二控制盒3控制電動裝置之運作。此外，當輸入電能Vin失效，例如輸入電能Vin停止供應時，使用者可按壓第一控制盒2之第一按鍵24，此時第一開關 25係對應導通，因此儲存裝置23之備用電能Vb係經由路徑選擇電路26、第一開關25、第二傳送端22、第二接收端32及第一二極體33傳送至第一接收端31，使分壓電路34經由第一接收端31接收備用電能Vb並進行分壓，以產生具第二電壓準位之分壓電壓Vd，故微處理器36於接收到具第二電壓準位之分壓電壓Vd便進入緊急運作模式，以對應地控制電動床之床板之傾斜角度持續下降至平躺。
於一些實施例中，如第1圖所示，第二控制盒3更可包含一電壓轉換電路37，係與第二控制盒3之第一接收端31電連接，用以接收由第一接收端31所傳來之電能，例如輸入電能Vin或備用電能Vb，並轉換為運作電壓Vcc，以將運作電壓Vcc提供至第二控制盒3內部的電路元件，例如微處理器36及配對電路35等，使第二控制盒3之內部相關的電路元件可進行運作。另外，輸入電能Vin之電壓值實際上係大於備用電能Vb之電壓值。
由上可知，本案之控制系統1之第一控制盒2僅需使用單一的按鍵，亦即第一按鍵24，該第一按鍵24於輸入電能Vin存在時可形成配對鍵，使第二控制盒3之微處理器36於輸入電能Vin存在而第一按鍵24被按壓時進入配對程序，而第一按鍵24於輸入電能Vin失效時則形成緊急鍵，使第二控制盒3之微處理器36於輸入電能Vin失效而第一按鍵24被按壓時進入緊急運作模式，如此一來，本案之控制系統1之第一控制盒2並不需如傳統控制系統之第一控制盒需使用兩個按鍵來分別執行上述之兩種模式，故本案之控制系統1的生產成本係相對較低。
請參閱第2圖並配合第1圖，其中第2圖係為應用於第1圖所示之控 制系統的控制方法之一較佳實施例的運作流程圖。如第1、2圖所示，首先，執行步驟S1，依據輸入電能Vin是否存在而對應執行第一子集合步驟或第二子集合步驟。其中當輸入電能Vin存在時，係執行第一子集合步驟，該第一子集合步驟係為先執行子步驟S11，將輸入電能Vin經由路徑選擇電路26、第一傳送端21傳送至主控制單元6。接著，執行子步驟S12，主控制單元6依據第一傳送端21所傳來之輸入電能Vin進入配對模式。然後，執行子步驟S13，當可控開關5導通時，輸入電能Vin經由路徑選擇電路26、可控開關5、第二傳送端22傳送至主控制單元6，以使主控制單元6執行配對程序，藉此當遙控器(未圖示)上之配對鈕被按壓時第二控制盒3便可與遙控器進行配對。
反之，當輸入電能Vin失效，亦即輸入電能Vin不存在時，係執行第二子集合步驟。該第二子集合步驟係為先執行子步驟S21，當可控開關5導通時，儲電裝置23之備用電能Vb經由路徑選擇電路26、可控開關5、第二傳送端22傳送至主控制單元6。接著，執行子步驟S22，主控制單元6依據第二傳送端22所傳來之備用電能Vb進入緊急運作模式，以對應地控制電動床之床板之傾斜角度持續下降至平躺。
請參閱第3圖並配合第1圖，其中第3圖係為第1圖所示之控制系統的細部電路結構示意圖。如第1、3圖所示，於一些實施例中，第一控制盒2之路徑選擇電路26包含一第二二極體265及一第三二極體266，其中第二二極體265之陽極端係與第一輸入端261電連接而接收輸入電能Vin，第二二極體265之陰極端係與第一開關25之輸入端電連接。第三二極體266之陽極端係與第二輸入端262電連 接，並經由第二輸入端262而與儲電裝置23電連接，以接收備用電能Vb，第三二極體266之陰極端係與第一開關25之輸入端及第二二極體265之陰極端電連接。當輸入電能Vin存在時，路徑選擇電路26不但將輸入電能Vin輸出至第一傳送端21，且由於輸入電能Vin之電壓值實際上係大於備用電能Vb之電壓值，因此，第二二極體265係順向導通而將所接收之輸入電能Vin輸出至第二輸出端264。此外，當輸入電能Vin不存在時，第三二極體266係順向導通而將備用電能Vb輸出至第二輸出端264。
第二控制盒3之分壓電路34包含第一分壓電阻R1及第二分壓電阻R2，其中第一分壓電阻R1之一端係與第二控制盒3之第一接收端31及第一二極體33之陰極端電連接，第二分壓電阻R2之一端係與第一分壓電阻R1之另一端及微處理器36電連接，第二分壓電阻R2之另一端係與接地端電連接。
配對電路35包含第三分壓電阻R3、第四分壓電阻R4、第一電晶體T、第一電阻R5、第二電阻R6及光耦合器P。其中第三分壓電阻R3之一端係與第二控制盒3之第二接收端32電連接，第四分壓電阻R4之一端係與第三分壓電阻R3之另一端電連接，第四分壓電阻R4之另一端係與接地端電連接。第一電晶體T之第一控制端(基極)352係電連接於第四分壓電阻R4之一端及第三分壓電阻R3之另一端之間，第一電晶體T之第一電流輸出端(射極)353係與接地端電連接。第一電阻R5之一端及第二電阻R6之一端係接收運作電壓Vcc，第一電阻R5之另一端係與微處理器36電連接。光耦合器P係包含光耦二極體D及光耦電晶體Tf，其中光耦二極體D之陰極端係與第一電晶體T之第一電流輸入端(集極)354電連接，光耦二極體 D之陽極端係與第二電阻R6之另一端電連接，且光耦電晶體Tf之電流輸入端356係與第一電阻R5之另一端及微處理器36電連接，光耦電晶體Tf之電流輸出端357係與接地端電連接。當輸入電能Vin存在且使用者按壓第一控制盒2之第一按鍵24使第一開關25導通時，第三分壓電阻R3及第四分壓電阻R4係接收由第二接收端32所傳來之輸入電能Vin並進行分壓，進而驅動第一電晶體T導通，此時運作電壓Vcc便係經由第二電阻R6傳送至光耦二極體D，使光耦電晶體Tf對應導通，因此光耦電晶體Tf之電流輸入端356上之電壓便因電流輸出端357係與接地端連接而被拉低，故電流輸入端356實際上係對應產生為低電壓準位之配對訊號Sp至微處理器36，使微處理器36進行配對程序。
請參閱第4圖，其係為本案另一較佳實施例之控制系統的電路結構示意圖。如第4圖所示，本實施例之控制系統4之架構係相似於第1圖所示之控制系統1，故以相同元件符號代表電路元件的結構及功能係相似而不再贅述，惟相較於第1圖，本實施例之控制系統4之第一控制盒2更包含具有一第一發光二極體271(如第5圖所示)之一第一顯示裝置27，而第二控制盒3亦包含具有一第二發光二極體381(如第5圖所示)之一第二顯示裝置38。其中，第一顯示裝置27係與第二控制盒3之微處理器36電連接，並根據微處理器36所傳送之訊號及輸入電能Vin對應進行運作。第二顯示裝置38係與微處理器36及第一顯示裝置27電連接，並根據微處理器36所傳送之訊號及電壓轉換電路37所轉換之運作電壓Vcc對應進行運作。當微處理器36接收到分壓電路34具第一電壓準位之分壓電壓Vd而進入配對模式時，微處理器36係傳送一低準位訊號至第一顯 示裝置27及第二顯示裝置38，使第一顯示裝置27及第二顯示裝置38以第一顯示狀態對應運作，其中第一顯示狀態係例如第一顯示裝置27及第二顯示裝置38為恆亮運作，如此一來，第一顯示裝置27可顯示第一控制盒2接收輸入電能Vin之狀態。
當第二控制盒3於配對模式且微處理器36接收配對電路35之配對訊號Sp時，微處理器36不但執行配對程序，更傳送一高準位訊號至第一顯示裝置27及第二顯示裝置38，使第一顯示裝置27及第二顯示裝置38以第二顯示狀態對應運作，其中第二顯示狀態係例如第一顯示裝置27及第二顯示裝置38係熄滅。另外，當第二控制盒3配對成功時，亦即第二控制盒3與遙控器配對成功時，微處理器36係輸出一週期性之脈衝訊號至第一顯示裝置27及第二顯示裝置38，使第一顯示裝置27及第二顯示裝置38以第三顯示狀態對應運作，其中第三顯示狀態係例如第一顯示裝置27及第二顯示裝置38為閃爍運作。如此一來，藉由上述之作動，第一顯示裝置27亦可顯示第二控制盒3的配對狀態。
另外，對應於第一控制盒2包含第一顯示裝置27而第二控制盒3包含第二顯示裝置38，故第2圖所示之控制方法亦有對應的實施態樣，例如於步驟S12中，當微處理器36接收分壓電壓Vd並依據分壓電壓Vd進入配對模式時，微處理器36更傳送低準位訊號至第一顯示裝置27及第二顯示裝置38，使第一顯示裝置27及第二顯示裝置38以第一顯示狀態對應運作。此外，於步驟S14中，當微處理器36依據配對訊號Sp執行配對程序時，微處理器36更傳送高準位訊號至第一顯示裝置27及第二顯示裝置38，使第一顯示裝置27及第二顯示裝置38以第二顯示狀態對應運作。另外，於步驟S14中 ，當微處理器36執行配對程序而遙控器(未圖示)上之配對鈕被按壓，使第二控制盒3與遙控器配對成功時，微處理器36更輸出週期性之脈衝訊號至第一顯示裝置27及第二顯示裝置38，使第一顯示裝置27及第二顯示裝置38以第三顯示狀態對應運作。
另外，為了使使用者亦可由第二控制盒3產生配對訊號Sp至微處理器36，而使微處理器36執行配對程序，於一些實施例中，如第4圖所示，第二控制盒3更具有第二按鍵358及第二開關359。其中，第二按鍵358係可供使用者按壓。第二開關359係電連接於配對電路35與接地端之間(如第5圖所示)，且第二開關359係根據第二按鍵358是否被按壓而對應進行導通或截止之切換運作。當輸入電能Vin存在而使微處理器36進入配對模式時，此時若使用者按壓第二按鍵358而使第二開關359導通，配對電路35便因應第二開關359之導通而產生配對訊號Sp，使微處理器36依據配對訊號Sp進行配對程序。當然，於其它實施例中，第二按鍵358及第二開關359亦可應用於如第1圖所示之控制系統1之第二控制盒3中而類似於第3圖所示之連接關係及作動方式。
請參閱第5圖，其係為第4圖所示之控制系統的細部電路結構示意圖。如第5圖所示，第一顯示裝置27係包含第二電晶體T1、第三電晶體T2、第三電阻R7、第四電阻R8、第五電阻R9、第六電阻R10及第一發光二極體271，其中第三電阻R7之一端係與第二控制盒3之微處理器36電連接，第二電晶體T1之第二控制端(基極)272係與第三電阻R7之另一端電連接，第二電晶體T1之第二電流輸出端(射極)273係與接地端電連接，第四電阻R8之一端係與第二電晶體T1之第二電流輸入端(集極)274電連接，第四電阻R8之另一 端係接收輸入電能Vin。第五電阻R9之一端係電連接於第四電阻R8之一端及第二電晶體T1之第二電流輸入端274之間，第三電晶體T2之第三控制端(基極)275係與第五電阻R9之另一端電連接，第三電晶體T2之第三電流輸入端(集極)276係接收輸入電能Vin，第一發光二極體271之陽極端係與第三電晶體T2之第三電流輸出端(射極)277電連接，第六電阻R10之一端係與第一發光二極體271之陰極端電連接，第六電阻R10之另一端係與接地端電連接。
第二顯示裝置38係包含第四電晶體T3、第五電晶體T4、第七電阻R11、第八電阻R12、第九電阻R13、第十電阻R14及第二發光二極體381，其中第七電阻R11之一端係與微處理器36及第一顯示裝置27之第三電阻R7之另一端﹁電連接，第四電晶體T3之第四控制端(基極)382係與第七電阻R11之另一端電連接，第四電晶體T3之第四電流輸出端(射極)383係與接地端電連接，第八電阻R12之一端係與第四電晶體T3之第四電流輸入端(集極)384電連接，第八電阻R12之另一端係接收運作電壓Vcc。第九電阻R13之一端係電連接於第八電阻R12之一端及第四電晶體T3之第四電流輸入端384之間，第五電晶體T4之第五控制端(基極)385係與第九電阻R13之另一端電連接，第五電晶體T4之第五電流輸入端(集極)386係接收運作電壓Vcc，第二發光二極體381之陽極端係與第五電晶體T4之第五電流輸出端(射極)387電連接，第十電阻R14之一端係與第二發光二極體381之陰極端電連接，第十電阻R14之另一端係與接地端電連接。
於本實施例中，由於第一顯示裝置27及第二顯示裝置38皆與微處理器36電連接而接收微處理器36所傳來之相同訊號，且第一顯示 裝置27及第二顯示裝置38的電路結構相同，因此第一顯示裝置27及第二顯示裝置38實際上係可為但不限於同步運作。
以下將說明第一顯示裝置27之運作原理。當微處理器36接收到分壓電路34之具第一電壓準位之分壓電壓Vd而進入配對模式時，微處理器36係輸出低準位訊號至第一顯示裝置27，此時，第二電晶體T1係截止運作，因此輸入電能Vin經由第四電阻R8、第五電阻R9輸出至第三電晶體T2之第三控制端275而使第三電晶體T2導通，故第三電晶體T2之第三電流輸入端276所接收之輸入電能Vin便由第三電流輸出端277輸出至第一發光二極體271，以使第一發光二極體271恆亮運作(第一顯示裝置27之第一顯示狀態)。
當微處理器36接收到配對電路35之配對訊號Sp時，不但執行配對程序，微處理器36更輸出高準位訊號至第一顯示裝置27，此時第一顯示裝置27之第二電晶體T1係因接收到高準位訊號而對應導通，使得第五電阻R9經由導通之第二電晶體T1而連接至接地端，進而使第三電晶體T2截止，如此一來，第一發光二極體271便因無法接收到輸入電能Vin而熄滅(第一顯示裝置27之第二顯示狀態)。另外，當第二控制盒3與遙控器配對成功時，微處理器36係輸出週期性之脈衝訊號至第一顯示裝置27，而第二電晶體T1之第二控制端272便經由第三電阻R7接收週期性之脈衝訊號，使第二電晶體T1進行導通及截止之切換運作，因此如前所述，當第二電晶體T1導通時第一發光二極體271係熄滅，而當第二電晶體T1截止時第一發光二極體271係發亮，因此在第一顯示裝置27接收週期性之脈衝訊號之期間，第一發光二極體271係閃爍運作(第一顯示裝置27之第三顯示狀態)。另外，雖然第二顯示裝置38係接收運 作電壓Vcc，不同於第一顯示裝至27係接收輸入電能Vin，然由於第二顯示裝置38之電路結構與第一顯示裝置27相同，且第一顯示裝置27及第二顯示裝置38係接收微處理器36所傳來之相同訊號而同步運作，故第二顯示裝置38之運作方式係相似於第一顯示裝置27，因此於此不再贅述第二顯示裝置38之運作方式。
另外，本實施例之第二開關359實際上係電連接於光耦合器P之光耦二極體D之陰極端及接地端之間，當輸入電能Vin存在而微處理器36進入配對模式時，藉由按壓第二按鍵358使第二開關359導通，此時運作電壓Vcc便係經由第二電阻R6傳送至光耦二極體D，使光耦電晶體Tf對應導通，因此光耦電晶體Tf之電流輸入端356上之電壓便因電流輸出端357係與接地端連接而被拉低，故電流輸入端356係對應產生低電壓準位之配對訊號Sp至微處理器36，使微處理器36進行配對程序。
當然，本案之控制系統1並不侷限於如上所述係控制由電動床所構成之電動裝置，於一些實施例中，控制系統1亦可用來控制例如由電動窗簾所構成之電動裝置，而對應控制系統1係控制由電動窗簾所構成之電動裝置，輸入電能Vin亦不侷限於由市電所提供，亦可改由太陽能所轉換之電能所提供。當控制系統1之第一控制盒2接收到為太陽能所構成之輸入電能Vin時，類似於第1圖所示之控制系統1之作動方式，輸入電能Vin﹁係經由第一控制盒2之路徑選擇電路26而分別輸出至第一傳送端21及第一開關25。此時，第二控制盒3之第一接收端31係接收到由第一傳送端21所傳來之輸入電能Vin並傳送至分壓電路34，使分壓電路34進行分壓而產生具第一電壓準位之分壓電壓Vd，並提供至微處理器36，使 微處理器36對應進入配對模式，進而偵測是否接收到配對電路35所傳來之配對訊號Sp。當使用者於配對模式下按壓第一控制盒2之第一按鍵24時，第一開關25係對應導通，此時輸入電能Vin係經由路徑選擇電路26、第一開關25、第二傳送端22輸出至第二接收端32，使配對電路35接收輸入電能Vin而對應產生配對訊號Sp，如此一來，微處理器36便根據配對訊號Sp進行配對程序，藉此當遙控器(未圖示)上之配對鈕被按壓時，第二控制盒3便可與遙控器進行配對，當配對成功時，使用者便可藉由遙控器操作第二控制盒3控制電動窗簾進行運作，例如將窗簾之角度變小，使窗簾可遮蔽陽光。
反之當陽光較小或無陽光，導致輸入電能Vin失效時，使用者可按壓第一控制盒2之第一按鍵24，此時第一開關25係對應導通，因此儲存裝置23之備用電能Vb係經由路徑選擇電路26、第一開關25、第二傳送端22、第二接收端32及第一二極體33傳送至第一接收端31，使分壓電路34經由第一接收端31接收備用電能Vb並進行分壓，以產生具第二電壓準位之分壓電壓Vd，故微處理器36於接收到具第二電壓準位之分壓電壓Vd便進入緊急運作模式，以對應地控制電動窗簾運作，例如將窗簾之角度變大，使窗簾不用遮蔽陽光。
綜上所述，本案係提供一種應用於電動裝置之控制系統及其控制方法，其係於輸入電能存在時，使微處理器接收到分壓電路所產生之第一電壓準位之分壓電壓而進入配對模式，藉此當使用者按壓第一按鍵使第一開關導通時，微處理器便接收到由配對電路所傳送之配對訊號而進入配對程序，此外，當輸入電能失效且使用 者按壓第一按鍵而使第一開關導通時，微處理器係接收到分壓電路所產生之第二電壓準位之分壓電壓而進入緊急運作模式，並對應地控制電動裝置運作，如此一來，本案之第一控制盒僅需使用單一的第一按鍵即可使第二控制盒之微處理器進入配對模式或緊急運作模式，故可使本案之控制系統的生產成本較低。另外，當輸入電能存在時，微處理器係輸出低準位訊號使第一顯示裝置以第一顯示狀態顯示，當第二控制盒於配對模式且微處理器接收到配對電路之配對訊號時，微處理器係輸出高準位訊號使第一顯示裝置以第二顯示狀態顯示，而當第二控制盒配對成功時，微處理器係輸出週期性之脈衝訊號使第一顯示裝置以第三顯示狀態顯示，如此一來，本案之第一控制盒僅需使用單一的第一顯示裝置即可顯示第一控制盒接收輸入電能之狀態及第二控制盒的配對狀態，故可使本案之控制系統的生產成本更相對減低。是以本案之應用於電動裝置之控制系統及其控制方法極具產業之價值，爰依法提出申請。
本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
1‧‧‧控制系統
2‧‧‧第一控制盒
5‧‧‧可控開關
6‧‧‧主控制單元
21‧‧‧第一傳送端
22‧‧‧第二傳送端
23‧‧‧儲電裝置
Vb‧‧‧備用電能
24‧‧‧第一按鍵
25‧‧‧第一開關
26‧‧‧路徑選擇電路
261‧‧‧第一輸入端
262‧‧‧第二輸入端
263‧‧‧第一輸出端
264‧‧‧第二輸出端
3‧‧‧第二控制盒
31‧‧‧第一接收端
32‧‧‧第二接收端
33‧‧‧第一二極體
34‧‧‧分壓電路
35‧‧‧配對電路
36‧‧‧微處理器
37‧‧‧電壓轉換電路
Vd‧‧‧分壓電壓
Vcc‧‧‧運作電壓
Sp‧‧‧配對訊號
Vin‧‧‧輸入電能

Claims (18)

  1. 一種控制系統，用以控制一電動裝置，包含：一第一控制盒，係接收一輸入電能，包含：一第一傳送端及一第二傳送端；一儲電裝置，係儲存一備用電能；一可控開關，係可控制地進行導通或截止之切換運作，且與該第二傳送端電連接；以及一路徑選擇電路，係接收該輸入電能，且與該第一傳送端、該可控開關及該儲電裝置電連接，用以當該輸入電能存在時，將該輸入電能傳送至該第一傳送端及該可控開關，而當該輸入電能失效時，將該備用電能傳送至該可控開關；以及一第二控制盒，係由該第一控制盒之控制，以對應地控制該電動裝置運作，該第二控制盒包含：一主控制單元，與該第一傳送端及該第二傳送端電連接，用以當該輸入電能存在時，接收由該第一傳送端所傳來之該輸入電能，以進入一配對模式，且於該配對模式下而該可控開關導通時，接收經由該可控開關及該第二傳送端所傳來之該輸入電能而執行一配對程序，並於該輸入電能失效而該可控開關導通，且經由該可控開關及該第二傳送端接收到該備用電能時，進入一緊急運作模式。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之控制系統，其中該可控開關更包含： 一第一按鍵，用以供使用者按壓；以及一第一開關，電連接於該路徑選擇電路及該第二傳送端之間，且受該第一按鍵控制，以於該第一按鍵被按壓時導通，於該第一按鍵未按壓時截止。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之控制系統，其中該第二控制盒更包含：一第一接收端及一第二接收端，係分別與該第一傳送端及該第二傳送端電連接；一第一二極體，係電連接於該第二接收端及該第一接收端之間，當該輸入電能失效且該第一按鍵被按壓時，該第一二極體係將經由該路徑選擇電路、該第一開關、該第二傳送端、該第二接收端所接收之該備用電能傳送至該第一接收端；一分壓電路，係與該第一接收端電連接，且於該輸入電能存在而經由該第一接收端接收到由該第一傳送端傳來之該輸入電能時，產生具一第一電壓準位之一分壓電壓，並當該輸入電能失效而該第一按鍵被按壓，以接收到由該第一接收端所傳來之該備用電能時，產生具一第二電壓準位之該分壓電壓；一配對電路，係與該第二接收端電連接，用以當該輸入電能存在且該第一按鍵被按壓時，接收經由該路徑選擇電路、該第一開關、該第二傳送端及該第二接收端傳來之該輸入電能，並對應產生一配對訊號；以及一微處理器，係與該分壓電路及該配對電路電連接，用以當接收到該第一電壓準位之該分壓電壓時進入該配對模式，且於該配對模式下接收到該配對訊號時執行該配對程序，並於接收到該第二電壓準位之該分壓電壓時進入該緊急運作模式。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之控制系統，其中該第二控制盒更包含一電壓轉換電路，係與該第二控制盒之該第一接收端電連接，用以接收由該第一接收端所傳來之該輸入電能或該備用電能，並轉換為一運作電壓。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之控制系統，其中該配對電路更包含：一第三分壓電阻，該第三分壓電阻之一端係與該第二接收端電連接；一第四分壓電阻，該第四分壓電阻之一端係與該第三分壓電阻之另一端電連接，該第四分壓電阻之另一端係與一接地端電連接；一第一電晶體，該第一電晶體之一第一控制端係電連接於該第四分壓電阻之一端及該第三分壓電阻之另一端之間，該第一電晶體之一第一電流輸出端係與該接地端電連接；一第一電阻，該第一電阻之一端係接收該運作電壓，該第一電阻之另一端係與該微處理器電連接；一第二電阻，該第二電阻之一端係接收該運作電壓；以及一光耦合器，該光耦合器之一光耦二極體之陰極端係與該第一電晶體之一第一電流輸入端電連接，該光耦二極體之陽極端係與該第二電阻之另一端電連接，該光耦合器之一光耦電晶體之一電流輸入端係與該第一電阻之另一端及該微處理器電連接，該光耦電晶體之一電流輸出端係與該接地端電連接；其中，當該輸入電能存在且該第一開關導通時，該第三分壓電阻及該第四分壓電阻係接收該輸入電能而驅動該第一電晶體導通，使該運作電壓經由該第二電阻傳送至該光耦二極體而驅使該 光耦電晶體導通，以使該光耦電晶體對應產生一低電壓準位之該配對訊號至該微處理器。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之控制系統，其中該第二控制盒更包含一第二按鍵及一第二開關，該第二按鍵係供使用者按壓，該第二開關係電連接於該光耦二極體之陰極端與該接地端之間，且該第二開關係根據第二按鍵是否被按壓而對應進行導通或截止之切換運作，其中當該輸入電能存在且該第二按鍵被按壓時，該第二開關導通，使該運作電壓經由該第二電阻傳送至該光耦二極體而驅使該光耦電晶體導通，以使該光耦電晶體對應產生該低電壓準位之該配對訊號至該微處理器。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之控制系統，其中該第一控制盒更包含一第一顯示裝置，係與該微處理器電連接，其中當該微處理器進入該配對模式時，該微處理器係傳送一低準位訊號至該第一顯示裝置，使該第一顯示裝置以一第一顯示狀態對應運作。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之控制系統，其中當該微處理器接收到該配對訊號時，該微處理器係傳送一高準位訊號至該第一顯示裝置，使該第一顯示裝置以一第二顯示狀態對應進行運作。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之控制系統，其中當該微處理器接收到該配對訊號並配對成功時，該微處理器係輸出週期性之一脈衝訊號至該第一顯示裝置，使該第一顯示裝置以一第三顯示狀態對應運作。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之控制系統，其中該第一顯示裝置包含：一第三電阻，該第三電阻之一端係與該微處理器電連接；一第二電晶體，該第二電晶體之一第二控制端係與該第三電 阻之另一端電連接，該第二電晶體之一第二電流輸出端係與一接地端電連接；一第四電阻，該第四電阻之一端係與該第二電晶體之一第二電流輸入端電連接，該第四電阻之另一端係接收該輸入電能；一第五電阻，該第五電阻之一端係電連接於該第四電阻之一端及該第二電晶體之該第二電流輸入端之間；一第三電晶體，該第三電晶體之一第三控制端係與該第五電阻之另一端電連接，該第三電晶體之一第三電流輸入端係接收該輸入電能；一第一發光二極體，該第一發光二極體之陽極端係與該第三電晶體之一第三電流輸出端電連接；以及一第六電阻，該第六電阻之一端係與該第一發光二極體之陰極端電連接，該第六電阻之另一端係與該接地端電連接。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之控制系統，其中該第一控制盒更包含一第二顯示裝置，係與該微處理器及該第一顯示裝置電連接，且該第二顯示裝置之電路結構係相同於該第一顯示裝置，其中該第二顯示裝置接收該微處理器所傳來之該低準位訊號、該高準位訊號或該脈衝訊號而以該第一顯示狀態、該第二顯示狀態或該第三顯示狀態對應運作，且與該第一顯示裝置同步運作。
  12. 如申請專利範圍第3項所述之控制系統，其中該路徑選擇電路包含一第二二極體及一第三二極體，該第二二極體之陽極端係接收該輸入電能，該第二二極體之陰極端係與該第一開關電連接，且該第三二極體之陽極端係與該儲電裝置電連接，該第三二極體之陰極端係與該第一開關及該第二二極體之陰極端電連接。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之控制系統，其中該緊急運作模式為 設定該電動裝置處於一預設狀態。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之控制系統，其中該電動裝置為一電動床，該緊急運作模式為設定該電動床的一床板處於一水平位置。
  15. 一種應用於申請專利範圍第1項所述之控制系統之控制方法，包含下列步驟：(a)依據該輸入電能是否存在而對應執行一第一子集合步驟或一第二子集合步驟，其中當該輸入電能存在時係執行該第一子集合步驟，而當該輸入電能失效時係執行該第二子集合步驟；其中該第一子集合步驟包含：(a11)將該輸入電能經由該路徑選擇電路、該第一傳送端傳送至該主控制單元；(a12)該主控制單元依據該第一傳送端所傳來之該輸入電能進入該配對模式；以及(a13)當該可控開關導通時，該輸入電能經由該路徑選擇電路、該可控開關、該第二傳送端傳送至該主控制單元，使該主控制單元執行該配對程序，以進行配對；以及該第二子集合步驟包含：(a21)當該可控開關導通時，該備用電能經由該路徑選擇電路、該可控開關、該第二傳送端傳送至該主控制單元；以及(a22)該主控制單元依據該第二傳送端所傳來之該備用電能進入該緊急運作模式。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之控制方法，其中該第一控制盒更包含一第一顯示裝置，係與該主控制單元電連接，且於步驟(a12)中，當該主控制單元進入該配對模式時，該主控制單元係傳送一 低準位訊號至該第一顯示裝置，使該第一顯示裝置以第一顯示狀態對應運作。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之控制方法，其中於步驟(a13)中，當該主控制單元執行該配對程序時，該主控制單元係傳送一高準位訊號至該第一顯示裝置，使該第一顯示裝置以第二顯示狀態對應運作。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之控制方法，其中於步驟(a13)中，當該主控制單元執行該配對程序且配對成功時，該主控制單元係輸出週期性之一脈衝訊號至該第一顯示裝置，使該第一顯示裝置以第三顯示狀態對應運作。
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