TWI614449B - 模組化的智慧家居照顧的照明裝置 - Google Patents

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Abstract

本創作係為一種模組化的智慧家居照顧的照明裝置，其包括一照明裝置係由一由基座與一抽換件組成，此基座內部設有複數個LED、以及一嵌槽，該嵌槽能供前端設有全景監控之攝像機的抽換件置設連結，而於攝像機周緣則設有用以感測該照明裝置外部環境用的一感測模組，以及能對應該感測模組進行提示與警示的一輔助模組；該抽換件能輕鬆嵌設於基座呈連結固定狀態，且藉由該抽換件內部的主控制板電性連結，使照明裝置得以擴展多樣化之功能，並輔以家電用品一系列自動連結應用，讓家庭成員更能受到完善的智慧居家照護之目的。

Description

模組化的智慧家居照顧的照明裝置
本創作係涉及一種模組化的智慧家居照顧的照明裝置，係一種具複合功能的抽換件能輕鬆與照明裝置連結使用，讓居家環境中的使用範圍得以擴展，提升整體應用的功能性。
發光二極體(Light Emiting Doide，LED)的技術應用越見成熟，各廠商除了繼續發展節能及照明科技外，相關的LED於市售款式及功能也逐漸朝向多功能目標發展；當中較為熱銷實用的係為結合已相當成熟WIFI技術，能以遠端操作進行監控目標的產品，因各家庭中大都有高齡老人、或是幼童，但成年人通常需外出工作賺錢，並不是隨時都能在身旁就進照顧，雖有相關專業看護能供雇用，但其費用並非容易負擔；然而，前述產品通常於製造時，依型號、及功能性不同，都有各自專屬固定規格設計，若要針對銷售地區不同，進行增減功能或規格擴充的行為，研發廠商通常必需要重新更動整體設計，對於金錢、時間、人力都是一種消耗；有鑑於此，本創作對於上述習知問題，提出了改善的方法。
本創作者從事相關LED研發製造多年，且於先前已有研發相關結合照明裝置的監控系統，並經收集眾多同類產品的使用者經驗與反饋，深知使用者需求；例如美國專利申請案第12/009,674號，一種現場監測員工的時間追蹤系統，透過網路傳遞監視畫面配合現場生物掃描發送至管理端，進而判別員工活動和行為，來達成管理目的，但此手段需透額外裝置來配合，於實施上並非十分完善且不便；又如日本專利申請案第2012-22579號，駐波雷達內置型LED照明器具，係利用分析偵測人體距離、生理狀態，加以驅動光源和警報，來應用於建築物、交通工具、及道路上，但缺點是無法高精密及迅速檢測人體狀態之異常，且檢測之範圍短，故於實際應用於家庭或是干擾較多的環境中，仍是相當不易。
本創作除了將照明裝置加以結合習用多種偵測與遠端監控之技術外，利用結構模組化之設計，能於製造端輕鬆透過安裝不同模組的手段，來對應產品於不同型號，讓功能之增減更具彈性，藉此，能達成簡單易維護之目的，且於功能擴展時，更能保有外觀一致的完整性，於實際應用上更為便利。
本創作模組化的智慧家居照顧的照明裝置其包含有：一基座，具有複數個LED，且該基座內部具有可供熱插拔使用的嵌槽，而具有能全景錄像的抽換件，且該抽換件於攝像機的周緣還設有一感測模組和一輔助模組、以及電性連結用的主控制板，藉該嵌槽與其基座連結固定，則能透過電力同步驅動相關模組的功能，透過傳輸相關資訊至該主控制板，使其反饋相對應之操控。
本創作主要透過能輕鬆連結拆之結構，讓功能與維護上都能較同類產品更為優異，更將抽換件透過連結方式，能以電性驅動各種不同的功能，並讓所取得之外部環境的資訊都能藉其傳輸至該主控制板上加以判別應用，且能輔以外部連結相關家用電器，加以擴展居家環境於智慧化更佳完美，為便於 貴審查委員能進一步瞭解有關本創作為達上述目的、特徵所採用的技術手段及其功效，茲例舉較佳實施例並配合圖式說明如下。
(1)‧‧‧照明裝置
(2)‧‧‧基座
(21)‧‧‧嵌槽
(3)‧‧‧主控制板
(31)‧‧‧LED
(4)‧‧‧抽換件
(5)‧‧‧攝像機
(51)‧‧‧感測模組
(511)‧‧‧生物辨識組件
(512)‧‧‧溫濕度感測組件
(513)‧‧‧煙霧感測組件
(514)‧‧‧氣體感測組件
(515)‧‧‧空氣感測組件
(516)‧‧‧體溫感測組件
(52)‧‧‧輔助模組
(521)‧‧‧IP設定提示燈
(522)‧‧‧溫濕度提示燈
(523)‧‧‧煙霧氣體警示燈
(524)‧‧‧氣體提示燈
(525)‧‧‧空氣品質提示燈
(526)‧‧‧煙霧提示燈
(527)‧‧‧體溫提示燈
(528)‧‧‧體溫警示燈
(53)‧‧‧電源板
(531)‧‧‧紅外線接收發射器
(532)‧‧‧喇叭
(533)‧‧‧麥克風
(534)‧‧‧記憶卡槽
(535)‧‧‧充電池的電源裝置
(6)‧‧‧燈具
第1圖係為本創作之立體結構示意圖。
第2圖係為本創作之內部結構示意圖。
第3圖係為本創作之第2實施例的立體結構示意圖。
第4圖係為本創作之第3實施例的結構連結示意圖。
第5圖係為本創作之第3實施例的於仰視角的示意圖。
第6圖係為本創作之第4實施例的吸頂燈示意圖。
第7圖係為本創作之第5實施例的崁燈示意圖。
第8圖係為本創作之第6實施例的天井燈示意圖。
第9圖係為本創作之第7實施例的日光燈板示意圖。
第10圖係為本創作之第8實施例的吊燈示意圖。
第11圖係為本創作之第9實施例的吊燈示意圖。
第12圖係為本創作之第10實施例的吊燈示意圖。
第13圖係為本創作之第11實施例的吊燈示意圖。
通常根據本創作，該最佳之可行之實施例，並配合圖式詳細說明後，俾增加對本創作之瞭解，本創作係一種模組化的智慧家居照顧的照明裝置；請參閱第1圖~第2圖所示，包含有：一照明裝置(1)係由一基座(2)與一抽換件(4)所構成，此基座(2)於中央設有用以連接電源用的銜接端，能提供基座(2)與抽換件(4)的電力使用，而該基座(2)表面具有至少有一部分具備有透光性的罩殼，且罩殼可為與該照明裝置(1)一體成型、或為分開設計、又或為從而簡略設置，主要設計為可讓內部光線射出即可，並不限制於上述構成手段，而基座(2)內部設有複數個LED(31)、以及可供熱插拔使用的嵌槽(21)，能供該抽換件(4)嵌合於該基座(2)的嵌槽(21)內，該抽換件(4)設有一主控制板(3)，且該抽換件(4)內部前端設有可供全景錄像監控用的一攝像機(5)，該攝像機(5)實際達成之結構可為利用至少2個以上的鏡頭、或是以單一鏡頭以多個截取目標…等手段來達成所需功能，並不加以限制，且於該攝像機(5)周緣環繞設有一感測模組(51)與一輔助模組(52)；當該抽換件(4)嵌置連結於該基座(2)的嵌槽(21)內時，透過電性連接照明能讓攝像機(5)能以全景監控，達成絕佳的範圍擴展，且免除調節角度的動作，更同步驅動該感測模組(51)和該輔助模組(52)，藉以傳輸資訊至該主控制板(3)，讓該主控制板(3)能反饋相對應的操控，讓整體照明裝置能輕鬆擴展選擇多種功能；且該基座(2)透過安裝定位能夠有效計算用電功率、以及制定區域電價來推算電費，更能經APP傳輸相關資訊，讓實用性更為提升。
而該感測模組(51)則包含有：用來感測目標體位置及人體機能用的一生物辨識組件(511)、以及用來檢測該照明裝置(1)外的環境溫度與濕度用的一溫濕度感測組件(512)、以及用來檢測該照明裝置(1)外的環境之煙霧用的一煙 霧感測組件(513)、以及用來檢測該照明裝置(1)外的有害氣體用的一氣體感測組件(514)、以及用來檢測該照明裝置(1)外於環境中的懸浮微粒物含量用的一空氣感測組件(135)、以及用來檢測該照明裝置(1)外於環境中的家庭成員之體溫用的一體溫感測組件(516)，且各感測模組(51)所獲資訊均反饋至該主控制板(3)，加以判別其環境設定標準，而啟動相對應的輔助模組(52)。
而輔助模組(52)若為功能性區分，可分為提示、警示、以及傳輸用途；其提示用的為相對應於指令操控提示的IP設定提示燈(521)，相對應於該溫濕度感測組件(512)的溫濕度提示燈(522)，相對應於該氣體感測組件(514)的氣體提示燈(524)，相對應於該空氣感測組件(515)用的空氣品質指示燈(525)，相對應於該煙霧感測組件(513)用的煙霧提示燈(526)，以及相對應於該體溫感測組件(516)用的體溫提示燈(527)；其警示用途則係為對應煙霧感測組件(513)與氣體感測組件(514)用的煙霧氣體警示燈(523)，以及相對應於該體溫感測組件(516)用的體溫警示燈(528)；且上述各燈都係以感測模組(51)所獲資訊，回傳至該主控制板(3)判別加以驅動供發亮顯示進行提醒或警告，各燈數量亦能隨實際產品需求於生產配合增減，並不予以限定，但各燈仍以清楚顯示為首要。
然而，用於輔助傳輸用途，有紅外線接收發射器(531)能供外部訊號輸入與輸出；喇叭(532)與麥克風(533)則能藉以接收、辨識、語音控制、廣播音效用；記憶卡槽(534)能供前述攝像機(5)的影像便於轉儲攜帶、或是增加額外錄像之儲存時間，能設於該基座(2)或該抽換件並無特別限制；且上述之各項數量並不以單一為限，能依生產所需進行更動調整。
該主控制板(3)上更具有微處理器、以及能傳輸資訊的晶片，且依附該電源板(53)電性連結進行驅動，而前述之晶片能進行WIFI、LIFI、藍牙 (Bluetooth)、Z-WAVE、ZigBee、或無線控制…等手段進行連結，例如：平板電腦、智慧手機、手持及穿戴裝置、車載資訊娛樂系統(In-Vehicle Infotainment System，IVI)，且能加以收集並儲存使用者相關之數據，加以建構個人健康檔案(Personal Health Record，PHD)…等裝置；且該主控制板(3)於抽換件(4)內嵌合該基座(2)連接照明後，能加以判別所獲資訊、以及反饋資訊處理的微處理器所預設之標準相互比對，進而啟閉相對應之功能。
其前述LED(31)可為單一暖光、單一冷光、或以暖光和冷光混合構成，其本創作主要實施例中，其LED(31)主要設置於該基座(2)於嵌槽(21)位置的周緣，以環繞排列所構成，其構成方式亦能隨實際生產更動；且於該抽換件(4)於攝像機(5)的外緣設有該空氣品質指示燈(525)以及一副照明燈，此副照明燈呈一環狀設於該空氣品質指示燈(525)的外環形成雙層環繞的設計，且該副照明燈內含有光感測器，亦能透過該主控制板(3)自動調節對應環境之光線、可以啟閉窗簾、或接受由外部連結輸入的指令來操控，且可對應不同使用者或喜好加以儲存應用，例如：配合智慧型手機以行動應用程式(mobile application，APP)來改變成為情境燈光，對於特殊佳節或節慶時，能輕鬆改變整體氛圍，上述相關結構亦能隨實際生產需求加以更動調整，並不限制於此。
通常，該抽取件(4)內部更設有備用電源室，主要能供市售流通之充電池的電源裝置(535)，且利用前述的電源板(53)電性連結，能於電力不足的情形下額外提供電源驅動整體居家監控系統；再者，透過上述的各模組之功能，該氣體感測組件(514)係為檢測環境中的有害氣體、用於檢測環境煙霧的煙霧感測組件(513)，其相對應於煙霧氣體警示燈(523)，當偵測超過標準時，將相關訊息發送至無線裝置，會開始閃 爍警示及廣播警報，直至最危險等級時，會將相關偵測數據與影像傳至消防局；而用於檢測家庭成員個人體溫的體溫感測組件(516)，其相對應的體溫提示燈(527)於亮燈狀態係為運作正常、而該體溫警示燈(528)則係為藍色，只有當家庭成員體溫超出內定標準時才會亮起警告；而煙霧提示燈(526)、氣體提示燈(524)於平時運作時會亮起，確保感測功能有正常運行，此處兩種感測模組，當停電或整體供電不足情況發生，仍是優先保持啟動狀態，這樣能避免常見之火災或是氣爆嚴重災害的發生，有助於確保居家環境安全；而空氣感測組件(515)主要用追蹤環境的空氣品質之含量，主要針對空氣中的懸浮粒子進行感測與監控，且會將相關訊息發送至無線裝置，其相對應的空氣品質指示燈(525)，通常會以長時間亮起不同顏色代表目前空氣品質，一般正常狀態為藍色顯示、中等狀態則為黃色、而最差時為紅色顯示，且會依空氣品質進行連結相對應的空氣清淨機進行運作，然而顯示顏色能依實際生產需求改設，並不限定於此處所記載的顏色；而溫濕度感測組件(512)，主要係對於空氣中的溫度與溼度含量進行感測與監測，其感測所得數據都會回饋至前述之主控制板(3)，再將訊息傳送至無線裝置上，其相對應的溫濕度提示燈(522)，只會於平時運行時會亮起，確保感測功能有正常運行，亦會依空氣溫濕度的情形與除濕機連結進行相對應的運作；然而，上述各種感測組件，亦能隨實際生產需求，進行增減，並無一定限制於所揭露之圖樣。
該主控制板(3)內部所設晶片，能處理該攝像機(5)所獲資訊，加以感測溫度或移動，該目標體可為該環境中的人、或是寵物；此外，生物辨識組件(511)則係用以感測目標體的位置及人體機能，其通常係利用多普勒雷達(Doppler radar)來實施，當中透過振幅的頻率來獲取數據，而生物辨識組件(511) 通常不受該照明裝置(1)的材質影響，能隱匿設置於其內部，使整體外部造型更加美觀。
更詳細而言：係透過呼吸信號中高頻帶的移動信號，當檢測到呼吸信號且基於移動信號發現居住者在固定時間以上來移動時，判定居住者處於異常狀況，故利用駐波分析，使得偵測距離得以擴展，以及能進行高精密度的偵測異常，且該偵測所得資訊能回傳至該主控制板(3)加以紀錄於PHD內，如有異常能配合影像及所偵訊之資訊傳輸至醫院做為遠端緊急的醫療指令，而平常亦可於遠端進行家庭成員於老人或幼童的監看使用；IP設定提示燈(521)，主要係用於提示設定指示的用途是否；而主控制板(3)的晶片亦可透過紅外線接收與發射、語音、或無線控制連結感測模組(13)達成自動控制冷暖氣機、恆溫器、空氣清淨機、除濕機、電視機、和燈光…等家庭常見之電器產品，讓使用者進入客廰能自動開啟燈光、以及相關連結電器產品也能依使用者設定啟動，而當使用者離開後會讓燈光和連結的電器產品都自動關閉；且該主控制板(3)內更具有像WIFI、Z-WAVE、ZigBee、藍芽相關或是其它的無線通訊技術，能透過連結相對應的門窗感應器進行偵測、以及水管漏水感測器進行偵測是否有漏水狀態，例如：對門窗設置感應器，透過該主控制板(3)連結後，得以判斷門窗是否有外部入侵，如有外部入侵，此時的主控制板(3)會啟動攝像機(5)錄影、以及下達指令LED(31或照明，並且驅動該喇叭(532)和麥克風(533)啟動廣播警報並通報使用者、或報警…等動作，讓居住安全得以大幅提升，也可透過Z-WAVE、ZigBee控制週邊的燈具使用。
上述的結構主要通過該感測模組(51)和輔助模組(52)閃爍提醒，配合該主控制板(3)處裡反饋資訊，能夠有效的確保居家環境能夠安全舒適，且能 利用全景攝像機(5)，來獲得更佳廣泛的監控範圍，使事件於發生前通過提醒預先輸入的使用者名單進而防範，若提醒動作未有回應，且數據持續增加，到達非常危險情況下，將進一步利用網路傳送資訊至消防隊，傳送資訊含有目前偵測的氣體濃度、地址、影像、或其他資訊(像是PHD來傳送至使用者鄰近醫院或診所，或甚至是由醫院或診所方面來取得相關資訊，當然兩者之間需交換認證來確保資訊安全，或是以製造該產品方另外架構專屬伺服器來處理)，供現場人員能夠迅速掌握現場狀況與應對處理。
本創作的第2實施例，主要改變係將原第一圖所示於該基座(2)上之複數LED(31)與原本設於該抽換件(4)上的感測模組(51)交換位置設置，因替換相關結構，故將主控制板(3)調整設置於基座(2)內，如第3圖所示，能讓原基座(2)就有全景監控的感測功能，當需要照明時，只需透過置設該抽換件(4)，能馬上擴展原本未有之功能，並且透過該主控制板(3)讓使用上更具靈巧性；更可見該抽換件(4)嵌合設置的結構能應用於不同燈具上，請參閱如第4~9圖所示，配合圖示依序為球泡燈、吸頂燈、崁燈、天井燈、日光燈平板的類型；其中，球泡燈於該基座(2)的側緣設置有感測模組(51)與輔助模組(52)，其中第4圖中的虛線框A與虛線框B係將該基座(2)以180度分切為兩面的表示，而下方的抽換件(4)則是透過多個PIN角，與該基座(2)以嵌合方式接合，藉此，能夠以最為簡單方式進行功能擴展，更能大幅減低維護難度；而吊燈則係將抽換件(4)直接與照明用途的LED(31)結合，得以透過拆裝調整，且該抽換件(4)具有可任意扭曲調整的設計，使照明獲得更佳範圍；而其它多種燈飾於結構上亦為相似設計，故不再贅言詳述。
再請參閱如第10圖所示，其中的照明裝置(1)係為一種吊燈，該照明裝置(1)係由位設於中央的一基座(2)、以及環繞著該基座(2)周緣的數個燈具(6)所構成，而該基座(2)內部更設有一主控制板(3)，該主控制板(3)電性連結著該基座(2)與該燈具(6)，而該基座(2)的中央位置處，設有一攝像機(5)，此攝像機(5)之周緣更環繞設置有能供替換的一感測模組(51)與一輔助模組(52)，透過主控制板(3)電性連結基座(2)與燈具(6)後，能進行全景監控、以及感測環境狀態，更能讓該燈具(6)上所設的LED(31)，透過主控制板(3)從感測模組(51)與輔助模組(52)所取的有關環境資訊反饋，進行相對應之操控，且該燈具(6)除了為固定向上設置、或固定向下設置外、亦能改由具彈性材質調整設置，並不一定限制於圖式上所示。
然而，再請參照如第11圖~13圖所示，該基座(2)原本所設有的攝像機(5)保持不變，但於攝像機(5)周緣的感測模組(51)與輔助模組(52)能改變設置於該燈具(6)上，且能於生產製造時依需求進行增減功能的調整，而攝像機(5)周緣則更改為LED(31)設置；又或者如第12圖所示，該攝像機(5)得以改變設置於燈具(6)上，而原攝像機(5)位置則能替換設置一喇叭(532)或其它感測模組(51)或輔助模組(52)，並不加以限制；而第13圖則係更動該燈具(6)能以市售以LED(31)封裝構成的球泡燈、或一般球泡燈進行安裝。由上述結構之更動，能有助於製造商於生產的加工步驟，能輕鬆對應不同型號的訂單進行調整。
綜上所述，本創作模組化的智慧家居照顧的照明裝置，透過基座(2)與抽換件(4)輕鬆連接，藉由主控制板(3)電性連結驅動後，能夠加以擴展監控範圍、以及獲取原本未有的功能，更能藉由內部晶片統整處理，讓家庭各成員的身體安全獲得監控外，更能配合家電產品與通訊來建構一系列的聯動應用， 且本創作較一般同類看護產品更為實惠，且不需額外配設感應裝置，卻還可精確的進行感測，並且存成專屬個人的數據，於智慧家庭(Smart Home)的應用上更有豐富的實用性。
(1)．．．照明裝置 (2)．．．基座 (21)．．．嵌槽 (31)．．．LED (4)．．．抽換件 (5)．．．攝像機 (51)．．．感測模組 (511)．．．生物辨識組件 (512)．．．溫濕度感測組件 (513)．．．煙霧感測組件 (514)．．．氣體感測組件 (515)．．．空氣感測組件 (516)．．．體溫感測組件 (52)．．．輔助模組 (521)．．．IP設定提示燈 (522)．．．溫濕度提示燈 (523)．．．煙霧氣體警示燈 (524)．．．氣體提示燈 (525)．．．空氣品質提示燈 (526)．．．煙霧提示燈 (527)．．．體溫提示燈 (528)．．．體溫警示燈 (531)．．．紅外線接收發射器 (533)．．．麥克風 (534)．．．記憶卡槽

Claims (10)

  1. 一種模組化的智慧家居照顧的照明裝置，包含有：一照明裝置，係包含有一基座，一設置於該基座內的復數個LED、以及一設置於該基座內可供熱插拔使用的嵌槽；以及一抽換件，係包含設於該抽換件內部的一主控制板、設於該抽換件內部前端的一攝像機、以及環繞設於該攝像機周緣的一感測模組和一輔助模組；其中，該嵌槽能供該抽換件組設呈連結狀態，電性連接使該攝像機能提供全景監控，且同步驅動該感測模組和該輔助模組，傳輸資訊至該主控制板，讓該主控制板反饋對應操控。
  2. 如請求項1所述之模組化的智慧家居照顧的照明裝置，其中該LED係具有冷光與暖光平均配置，且於該嵌槽週緣環繞設置。
  3. 如請求項1所述之模組化的智慧家居照顧的照明裝置，其中的感測模組更包含有：一生物辯識組件，係為感測目標體之位置及人體機能；一溫濕度感測組件，係為檢測該照明裝置外的環境溫溼度；一煙霧感測組件，係用以檢測該照明裝置外之煙霧；一氣體感測組件，係用以檢測該照明裝置外之有害氣體；一空氣感測組件，係用以檢測該照明裝置外於環境中的懸浮微粒物含量；一體溫感測組件，係用以檢測該照明裝置外於環境中的家庭成員之體溫用；上述各模組反饋之資訊至該主控制板，進一步判別環境設定之標準，啟閉相對應之功能者。
  4. 如請求項1所述之智慧居家照顧的照明裝置，其中該輔助模組更包含有：一IP設定提示燈、一溫溼度提示燈、一煙霧氣體警示燈、一氣體提示燈、一空氣品質指示燈、一煙霧提示燈、一體溫提示燈、一體溫警示燈，上述各燈配合各感測模組測得資訊，回傳至該主控制板經判別加以驅動，來供發亮顯示之提示用途者。
  5. 如請求項1所述之模組化的智慧家居照顧的照明裝置，更包含有：一電源板，該電源板電性連結該主控制板；以及一充電池的電源裝置，能於電力不足的情形下額外提供電源。
  6. 如請求項1所述之模組化的智慧家居照顧的照明裝置，該感測模組、輔助模組、攝像機，能選擇以單片或多片設置。
  7. 一種模組化的智慧家居照顧的照明裝置，包含有：一照明裝置，係包含有一基座，一設置於該基座內的主控制板，以及設於該基座內可供熱插拔使用的嵌槽，且於該基座外緣環繞設有一攝像機、一感測模組和一輔助模組；以及一抽換件，該抽換件設有複數個LED；其中，該嵌槽能供該抽換件組設呈連結狀態，電性連接使該攝像機能提供全景監控，且同步驅動該感測模組和該輔助模組，傳輸資訊至該主控制板，讓該主控制板反饋相對應操控。
  8. 一種模組化的智慧家居照顧的照明裝置，包含有：一照明裝置，係由中央的一基座、以及環繞設於該基座周緣的數個燈具所構成，且該基座內部具有一主控制板，該主控制板電性連結著該基座與該燈具；一攝像機，設於該基座中央位置；其中：該攝像機周緣環繞設有能供替換的一感測模組與一輔助模組，藉該主控制板電性連結進行全景監控、以及感測環境狀態，更能讓該燈具所設的數個LED，藉該主控制板對應由該感測模組與該輔助模組所取得資訊反饋，進行相對應操控。
  9. 如請求項8所述之模組化的智慧家居照顧的照明裝置，該燈具的LED能替換設置為感測模組、輔助模組其中之一種。
  10. 如請求項8所述之模組化的智慧家居照顧的照明裝置，該攝像機能替換改設於該燈具上。
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