TWI578280B - 訊號轉換裝置及包含訊號轉換裝置之照明裝置 - Google Patents

Description

訊號轉換裝置及包含訊號轉換裝置之照明裝置

本發明係有關於一種訊號轉換裝置，特別是一種可應用於照明裝置之訊號轉換裝置。本發明還涉及包含此訊號轉換裝置之照明裝置。

照明控制系統可分別無線照明控制系統及有線照明控制系統。而一般而言，大部份的辦公大樓、工廠或住宅之照明控制通常是透過有線照明控制系統來進行，即透過設置於牆面上的照明開關來控制照明裝置，因此，當使用者欲開啟或關閉特定位置的照明裝置，或調節其光線大小時，只需要步行到該照明裝置的對應開關的位置即可快速地操作該照明開關。然而，這種方式雖然能快速的操作照明裝置，但是，若照明裝置數量很多且分別位於面積廣大區域的不同位置時，使用者則很難在短時間內對大量的照明裝置進行控制，因此，有線照明控制系統在上述的情況下變的極為不便。

為了改善上述的缺點，無線照明控制系統也就應運而生，然而，由於無線照明控制系統是透過無線網路來傳送控制訊號，而無線網路經常會有不穩定的情況，萬一無線網路發生斷線時，使用者則完全無法控制照明裝置，故無線照明控制系統的可靠度仍有待改善。

又，無線照明控制系統之實用性仍然有待商確。例如，一般而言，若使用者僅欲操作少數照明裝置時，習慣上會直接透過設置於牆面上的照明 開關直接進行操作，而上述的情況透過手機或電腦等無線控制裝置來對家中的照明裝置進行操作會顯的過於繁雜且不便，故無線照明控制系統並無法符合一般使用者的使用習慣。由上述可知，有線照明控制系統與無線照明控制系統雖然都有各自的優點，但是兩者也分別有亟待改進的缺點。

另外，照明控制系統，無論是有線照明控制系統或是無線照明系統，通常僅用於控制建築物中的照明裝置，而大部份的照明裝置通常是在白天開啟，而到了夜晚再行關閉，並不需要經常的開關，因此，照明控制系統在大部份的時間實際上是處於閒置的狀態，並無法達到高利用率。

再者，習知技藝之無線照明控制系統通常僅能用於控制建築物中的照明裝置，而無法對其它的裝置進行控制，故若使用者欲利用無線傳輸的方式去控制其它的裝置或進行其它的應用，則必須再建置另一個獨立的網路，因此，習知技藝之無線照明控制系統在使用上也受到很大的限制。

因此，如何提出一種訊號轉換裝置及包含訊號轉換裝置之照明裝置，能夠有效改善習知技藝之照明控制系統的各種缺點已成為一個刻不容緩的問題。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種訊號轉換裝置及包含訊號轉換裝置之照明裝置，以解決習知技藝之照明控制系統的各種缺點。

根據本發明之其中一目的，提出一種訊號轉換裝置，其可包含連結介面、處理模組及訊號轉換模組。連結介面可分離地與照明裝置之電源轉換模組連結，並可透過電源轉換模組接收有線控制訊號。處理模組可與連結介面連結。訊號轉換模組可與處理模組及連結介面連結，並可包含工業通信協議標準介面，訊號轉換模組可透過工業通信協議標準介面將有線控制 訊號轉換為工業通信協議標準控制訊號以控制至少一受控裝置。

根據本發明之其中一目的，再提出一種照明裝置，其可包含電源轉換模組、發光模組及訊號轉換裝置，而訊號轉換裝置可包含連結介面、處理模組及訊號轉換模組。連結介面可分離地與照明裝置之電源轉換模組連結，並可透過電源轉換模組接收有線控制訊號。處理模組可與連結介面連結。訊號轉換模組可與處理模組及連結介面連結，並可包含工業通信協議標準介面，訊號轉換模組可透過工業通信協議標準介面將有線控制訊號轉換為工業通信協議標準控制訊號以控制至少一受控裝置。

在一較佳的實施例中，訊號轉換裝置更可包含無線通訊模組，其可與處理模組連結，並接收無線控制訊號。

在一較佳的實施例中，訊號轉換模組可透過工業通信協議標準介面將無線控制訊號轉換為工業通信協議標準控制訊號。

在一較佳的實施例中，訊號轉換模組可透過有線網路或無線網路傳送工業通信協議標準控制訊號到至少一受控裝置。

在一較佳的實施例中，處理模組可透過無線通訊模組接收無線控制訊號，並可傳送無線控制訊號至電源轉換模組。

在一較佳的實施例中，工業通信協議標準介面可為Modbus、RS485或RS433等等。

在一較佳的實施例中，連結介面可為隨插即用介面。

在一較佳的實施例中，電源轉換模組可為電子安定器。

在一較佳的實施例中，發光模組可為氣體放電燈。

在一較佳的實施例中，氣體放電燈可包含水銀燈、金屬鹵化燈、鈉氣燈、水銀燈、螢光燈、複金屬燈以及氙氣燈。

在一較佳的實施例中，電源轉換模組可為發光二極體驅動器。

在一較佳的實施例中，發光模組可為發光二極燈。

在一較佳的實施例中，處理模組可為微控制器。

1、2‧‧‧訊號轉換裝置

11‧‧‧連結介面

12‧‧‧訊號轉換模組

121‧‧‧工業通信協議標準介面

13‧‧‧處理模組

14‧‧‧無線通訊模組

21‧‧‧通用串列匯流排介面

22‧‧‧Modbus模組

221‧‧‧Modbus介面

23‧‧‧微控制器

24‧‧‧天線

A‧‧‧照明裝置

A1‧‧‧電源轉換模組

A2‧‧‧發光模組

A’‧‧‧氣體放電燈照明裝置

A1’‧‧‧電子安定器

A2’‧‧‧氣體放電燈

A”‧‧‧發光二極體照明裝置

A1”‧‧‧發光二極體驅動器

A2”‧‧‧發光二極體燈

B‧‧‧電源

C‧‧‧有線照明控制系統

MP‧‧‧無線控制裝置(智慧型手機)

WCI‧‧‧控制介面

CD‧‧‧受控裝置

CD1‧‧‧電扇

CD2‧‧‧空調

第1圖 係為本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之第一實施例之方塊圖。

第2圖 係為本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之第二實施例之示意圖。

第3圖 係為本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之第三實施例之示意圖。

第4圖 係為本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之第四實施例之第一示意圖。

第5圖 係為本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之第四實施例之第二示意圖。

第6圖 係為本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之第四實施例之第三示意圖。

第7圖 係為本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之第四實施例之第四示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之訊號轉換裝置及包含訊號轉換裝置之照明裝置之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖，其係為本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之第一實 施例之方塊圖。如圖所示，訊號轉換裝置1可以與照明裝置A連結，而照明裝置A可包含電源轉換模組A1及發光模組A2，電源轉換模組A1則可以與電源B及有線照明控制系統C連結，並可以接受有線照明控制系統C的有線控制訊號，以控制發光模組A2。訊號轉換裝置1可包含連結介面11、訊號轉換模組12、處理模組13以及無線通訊模組14。

連結介面11可分離地與照明裝置A之電源轉換模組A1連結，並可透過電源轉換模組A1與照明裝置A之發光模組A2連結，連結介面11可並透過電源轉換模組A1接收由有線照明控制系統C傳送之有線控制訊號；其中，此連結介面11可以是隨插即用介面，例如通用串列匯流排(USB)介面等等。

而訊號轉換模組12可與處理模組13及連結介面11連結，並可包含工業通信協議標準介面121，訊號轉換模組12可透過工業通信協議標準介面121將有線控制訊號轉換為工業通信協議標準控制訊號，並透過有線網路或無線網路傳送至受控裝置，以對受控裝置進行控制；其中，工業通信協議標準介面121可以為Modbus、RS485或是RS433等等。

處理模組13可與訊號轉換模組12及連結介面11連結，其中，處理模組可以是微控制器(MCU)等等。無線通訊模組14可與處理模組13連結，並可接收一無線控制裝置MP，如手機等等，傳送無線控制訊號。處理模組13可透過無線通訊模組14接收無線控制訊號，並可傳送無線控制訊號至電源轉換模組A1，以控制發光模組A2，同樣的，訊號轉換模組12可透過工業通信協議標準介面121將無線控制訊號轉換為工業通信協議標準控制訊號，並透過有線網路或無線網路傳送至具相同工業通信協議標準介面的受控裝置CD，以對受控裝置CD進行控制。

由上述可知，在照明裝置A透過連結介面11與訊號轉換裝置1連結 後，使用者不但可以透過有線照明控制系統C控制照明裝置A，更可以透過各種無線控制裝置MP來控制照明裝置A，故有線照明控制系統C也同時具備無線控制功能，故不但能夠同時兼具有線照明控制系統與無線照明控制系統兩者的優點，又能同時改善兩者之缺點，使用上更為方便。

此外，使用者不但可以透過有線照明控制系統C傳送控制訊號至訊號轉換模組12，更可以透過無線控制裝置MP傳送控制訊號至訊號轉換模組12，訊號轉換模組12則可透過工業通信協議標準介面121，如Modbus、RS485或是RS433等等，將控制訊號轉換為工業通信協議標準控制訊號，再透過有線網路或無線網路傳送至各種受控裝置CD，以對各種受控裝置CD進行控制，並不限於控制照明裝置A，故可提升有線照明控制系統C的利用率，使用上更具備彈性。

請參閱第2圖，其係為本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之第二實施例之示意圖，本實施例舉例說明了本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之其一種較佳的實施態漾。

如圖所示，訊號轉換裝置2可以與氣體放電燈照明裝置A’連結，而氣體放電燈照明裝置A’可包含電子安定器A1’及氣體放電燈A2’，電子安定器A1’則可以與電源B及有線照明控制系統C連結，並可以接受有線照明控制系統C接收有線控制訊號，以控制氣體放電燈A2’。訊號轉換裝置2可包含通用串列匯流排介面21、Modbus模組22、微控制器23及天線24。其中，氣體放電燈A2’可為水銀燈、金屬鹵化燈、鈉氣燈、水銀燈、螢光燈、複金屬燈或氙氣燈等等。

通用串列匯流排介面21可分離地與氣體放電燈照明裝置A’之電子安定器A1’連結，並可透過電子安定器A1’與氣體放電燈照明裝置A’之氣體放電燈A2’連結，通用串列匯流排介面21可並透過電子安定器A1’接收由有線 照明控制系統C傳送之有線控制訊號。

而Modbus模組22可與微控制器23及通用串列匯流排介面21連結，並可包含Modbus介面221，Modbus模組22可透過Modbus介面221將有線控制訊號轉換為Modbus訊號，並透過有線網路或無線網路傳送至電扇CD1及空調CD2，以對電扇CD1及空調CD2進行控制。

微控制器23可與Modbus模組22及通用串列匯流排介面21連結。天線24可與微控制器23連結，並可接收一無線控制裝置MP，如手機等等，傳送無線控制訊號。微控制器23可透過天線24接收無線控制訊號，並可傳送無線控制訊號至電子安定器A1’，以控制氣體放電燈A2’，同樣的，Modbus模組22可透過Modbus介面221將無線控制訊號轉換為Modbus訊號，並透過有線網路或無線網路傳送至電扇CD1及空調CD2，以對電扇CD1及空調CD2進行控制。

由上述可知，在氣體放電燈照明裝置A’透過通用串列匯流排介面21與訊號轉換裝置2連結後，使用者不但可以透過有線照明控制系統C控制氣體放電燈照明裝置A’，更可以透過各種無線控制裝置MP來控制氣體放電燈照明裝置A’，故有線照明控制系統C也同時具備無線控制功能，故不但能夠同時兼具有線照明控制系統與無線照明控制系統兩者的優點，又能同時改善兩者之缺點，使用上更為方便。

此外，使用者不但可以透過有線照明控制系統C傳送控制訊號至Modbus模組22，更可以透過無線控制裝置MP傳送控制訊號至Modbus模組22，Modbus模組22則可透過Modbus介面21將控制訊號轉換為Modbus訊號，再透過有線網路或無線網路傳送至電扇CD1及空調CD2，以對電扇CD1及空調CD2進行控制，並不限於控制氣體放電燈照明裝置A’，故可提升有線照明控制系統C的利用率，使用上更具備彈性。

請參閱第3圖，其係為本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之第三實施例之示意圖，本實施例舉例說明了本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之其一種較佳的實施態漾。

如圖所示，訊號轉換裝置2可以與發光二極體照明裝置A”連結，而發光二極體照明裝置A”可包含發光二極體驅動器(LED driver)A1”及發光二極體燈A2”，發光二極體驅動器A1”則可以與電源B及有線照明控制系統C連結，並可以接受有線照明控制系統C接收有線控制訊號，以控制發光二極體燈A2”。訊號轉換裝置2可包含通用串列匯流排介面21、Modbus模組22、微控制器23及天線24。

通用串列匯流排介面21可分離地與發光二極體照明裝置A”之發光二極體驅動器A1”連結，並可透過發光二極體驅動器A1”與發光二極體照明裝置A”之發光二極體燈A2”連結，通用串列匯流排介面21可並透過發光二極體驅動器A1”接收由有線照明控制系統C傳送之有線控制訊號。

而Modbus模組22可與微控制器23及通用串列匯流排介面21連結，並可包含Modbus介面221，Modbus模組22可透過Modbus介面221將有線控制訊號轉換為Modbus訊號，並透過有線網路或無線網路傳送至電扇CD1及空調CD2，以對電扇CD1及空調CD2進行控制。

微控制器23可與Modbus模組22及通用串列匯流排介面21連結。天線24可與微控制器23連結，並可接收一無線控制裝置MP，如手機等等，傳送無線控制訊號。微控制器23可透過天線24接收無線控制訊號，並可傳送無線控制訊號至發光二極體驅動器A1”，以控制發光二極體燈A2”，同樣的，Modbus模組22可透過Modbus介面221將無線控制訊號轉換為Modbus訊號，並透過有線網路或無線網路傳送至電扇CD1及空調CD2，以對電扇CD1及空調CD2進行控制。

值得一提的是，習知技藝之有線照明控制系統與無線照明控制系統雖然都有各自的優點，但是兩者也分別有亟待改進的缺點，故無法滿足實際的需求。相反的，本發明之一實施例中，照明裝置可具備訊號轉換模組，因此具備此照明裝置的有線照明控制系統不但具有線控制功能，也同時具備無線控制的功能，故不但能夠同時兼具有線照明控制系統與無線照明控制系統兩者的優點，又能同時改善兩者之缺點，使用上更為方便。

又，習知技藝之無線照明控制系統由於是透過無線網路來傳送控制訊號，而無線網路經常會有不穩定的情況，故無線照明控制系統的可靠度仍有待改善。相反的，本發明之一實施例中，照明裝置不但可以透過有線網路進行控制，更可以透過無線網路進行控制，因此即使無線網路發生斷線，使用者仍可透過有線網路控制照明裝置，因此具備此照明裝置的照明控制系統之可靠度可以大幅地提升。

習知技藝之照明控制系統通常僅用於控制建築物中的照明裝置，故在大部份的時間實際上是處於閒置的狀態，並無法達到高利用率。相反的，本發明之一實施例中，照明裝置可具備訊號轉換模組，因此具備此照明裝置的照明控制系統可以允許使用者對各種不同的受控制裝置進行控制，並不限於控制照明裝置，故可提升照明控制系統的利用率，使用上更具備彈性。

此外，本發明之一實施例中，照明裝置之訊號轉換模組能夠透過連結器可分離地與電源轉換模組連結，因此訊號轉換模組可以與照明裝置分開販賣，而使用者也可以根據實際上的需求決定要不要添購訊號轉換模組，故本發明之照明裝置能夠符合市場的需求，極具商業價值。

再者，本發明之一實施例中，照明裝置的設計不但可以應用在氣體放電燈，更可以應用於發光二極燈或其它各種不同類型的照明裝置，應用上 更為廣泛。因此，由上述可知，本發明實具進步性之專利要件。

請參閱第4圖至第7圖，其係為本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之第四實施例之第一示意圖、第二示意圖、第三示意圖及第四示意圖，本實施例舉例說明了本發明之具訊號轉換裝置之照明裝置之使用情境。

如第4圖所示，使用者可以透過有線照明控制系統之設置於牆面上的控制介面WCI傳送有線控制訊號至照明裝置A，以開啟照明裝置A。

如第5圖所示，使用者可以透過智慧型手機MP傳送無線控制訊號至照明裝置A，以關閉照明裝置A。

如第6圖所示，使用者可以透過有線照明控制系統之設置於牆面上的控制介面WCI傳送有線控制訊號至空調CD2，以開啟空調CD2。

如第7圖所示，使用者可以透過智慧型手機MP傳送無線控制訊號至空調CD2，以關閉空調CD2。

因此，使用者不但可以透過有線照明控制系統之有線網路控制照明裝置A，更可以透過智慧型手機MP之無線網路來控制照明裝置A。

此外，使用者不但可以透過有線照明控制系統之有線網路傳送有線控制訊號至照明裝置A，更可以透過無線控制裝置MP，如手機等等，之無線網路傳送無線控制訊號至照明裝置A，照明裝置A則可透過其工業通信協議標準介面將有線或無線控制訊號轉換為工業通信協議標準控制訊號，再透過有線網路或無線網路傳送至具工業通信協議標準介面的空調CD2，以控制空調CD2。

綜上所述，依本發明所提出之訊號轉換裝置及包含訊號轉換裝置之照明裝置，其可以具有一或多個下述優點：

(1)本發明之一實施例中，照明裝置可具備訊號轉換模組，因此具備此照明裝置的有線照明控制系統不但具有線控制功能，也同時具備無線控制 的功能，故不但能夠同時兼具有線照明控制系統與無線照明控制系統兩者的優點，又能同時改善兩者之缺點，使用上更為方便。

(2)本發明之一實施例中，照明裝置不但可以透過有線網路進行控制，更可以透過無線網路進行控制，因此即使無線網路發生斷線，使用者仍可透過有線網路控制照明裝置，因此具備此照明裝置的照明控制系統之可靠度可以大幅地提升。

(3)本發明之一實施例中，照明裝置可具備訊號轉換模組，因此具備此照明裝置的照明控制系統可以允許使用者透過有線或無線網路傳送控制訊號至訊號轉換模組，並轉換控制訊號為工業通信協議標準控制訊號，再傳送至其它受控裝置，藉此各種不同的受控制裝置進行控制，並不限於控制照明裝置，故可提升照明控制系統的利用率，使用上更具備彈性。

(4)本發明之一實施例中，照明裝置之訊號轉換模組能夠透過連結器可分離地與電源轉換模組連結，因此訊號轉換模組可以與照明裝置分開販賣，而使用者也可以根據實際上的需求決定要不要添購訊號轉換模組，故本發明之照明裝置能夠符合市場的需求，極具商業價值。

(5)本發明之一實施例中，照明裝置的設計不但可以應用在氣體放電燈，更可以應用於發光二極燈或其它各種不同類型的照明裝置，應用上更為廣泛。

可見本發明在突破先前之技術下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，其所具之進步性、實用性，顯已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。其它任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應該包含於後附之申請專利 範圍中。

1‧‧‧訊號轉換裝置

11‧‧‧連結介面

12‧‧‧訊號轉換模組

121‧‧‧工業通信協議標準介面

13‧‧‧處理模組

14‧‧‧無線通訊模組

A‧‧‧照明裝置

A1‧‧‧電源轉換模組

A2‧‧‧發光模組

B‧‧‧電源

C‧‧‧有線照明控制系統

MP‧‧‧無線控制裝置

CD‧‧‧受控裝置

Claims (23)

1. 一種訊號轉換裝置，係應用於一照明裝置，係包含：一連結介面，係可分離地與該照明裝置之一電源轉換模組連結，並透過該電源轉換模組接收一有線控制訊號；一處理模組，係與該連結介面連結；以及一訊號轉換模組，係與該處理模組及該連結介面連結，並包含一工業通信協議標準介面，該訊號轉換模組係透過該工業通信協議標準介面將該有線控制訊號轉換為一工業通信協議標準控制訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之訊號轉換裝置，更包含一無線通訊模組，係與該處理模組連結，並接收一無線控制訊號。
3. 如申請專利範圍第2項所述之訊號轉換裝置，其中該訊號轉換模組係透過該工業通信協議標準介面將該無線控制訊號轉換為該工業通信協議標準控制訊號。
4. 如申請專利範圍第3項所述之訊號轉換裝置，其中該訊號轉換模組係透過有線網路或無線網路傳送該工業通信協議標準控制訊號到至少一受控裝置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之訊號轉換裝置，其中該處理模組係透過該無線通訊模組接收該無線控制訊號，並傳送該無線控制訊號至該電源轉換模組。
6. 如申請專利範圍第5項所述之訊號轉換裝置，其中該工業通信協議標準介面係為Modbus、RS485或RS433。
7. 如申請專利範圍第1項所述之訊號轉換裝置，其中該連結介面係為一隨插即用介面。
8. 如申請專利範圍第1項所述之訊號轉換裝置，其中該電源轉換模組係 為一電子安定器。
9. 如申請專利範圍第1項所述之訊號轉換裝置，其中該電源轉換模組係為一發光二極體驅動器。
10. 如申請專利範圍第1項所述之訊號轉換裝置，其中該處理模組係為一微控制器。
11. 一種照明裝置，係包含一電源轉換模組、一發光模組及一訊號轉換裝置，該訊號轉換裝置係包含：一連結介面，係可分離地與該電源轉換模組連結，並透過該電源轉換模組接收一有線控制訊號；一處理模組，係與該連結介面連結；以及一訊號轉換模組，係與該處理模組及該連結介面連結，並包含一工業通信協議標準介面，該訊號轉換模組係透過該工業通信協議標準介面將該有線控制訊號轉換為一工業通信協議標準控制訊號。
12. 如申請專利範圍第11項所述之照明裝置，更包含一無線通訊模組，係與該處理模組連結，並接收一無線控制訊號。
13. 如申請專利範圍第12項所述之照明裝置，其中該訊號轉換模組係透過該工業通信協議標準介面將該無線控制訊號轉換為該工業通信協議標準控制訊號。
14. 如申請專利範圍第13項所述之照明裝置，其中該訊號轉換模組係透過有線網路或無線網路傳送該工業通信協議標準控制訊號到至少一受控裝置。
15. 如申請專利範圍第14項所述之照明裝置，其中該處理模組係透過該無線通訊模組接收該無線控制訊號，並傳送該無線控制訊號至該電源轉換模組。
16. 如申請專利範圍第15項所述之照明裝置，其中該工業通信協議標準介面係為Modbus、RS485或RS433。
17. 如申請專利範圍第11項所述之照明裝置，其中該連結介面係為一隨插即用介面。
18. 如申請專利範圍第11項所述之照明裝置，其中該電源轉換模組係為一電子安定器。
19. 如申請專利範圍第18項所述之照明裝置，其中該發光模組係為一氣體放電燈。
20. 如申請專利範圍第19項所述之照明裝置，其中該氣體放電燈係包含水銀燈、金屬鹵化燈、鈉氣燈、水銀燈、螢光燈、複金屬燈以及氙氣燈。
21. 如申請專利範圍第11項所述之照明裝置，其中該電源轉換模組係為一發光二極體驅動器。
22. 如申請專利範圍第21項所述之照明裝置，其中該發光模組係為一發光二極燈。
23. 如申請專利範圍第11項所述之照明裝置，其中該處理模組係為一微控制器。