TWI764716B - 智能型路燈裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種智能型路燈裝置，包括一連接座、一感測單元、一控制單元、一無線傳輸單元以及一照明裝置，該感測單元透過該連接座產生一感測訊號，該控制單元依據該感測訊號並透過該無線傳輸單元產生一第二控制訊號，利用該第二控制訊號控制該照明裝置之一發光元件，其中該連接座為符合NEMA-7規格，其與該照明裝置安裝過程更順暢外，也能減少安裝過程產生之磨損問題，進而延長該照明裝置之使用壽命，且該感測單元與該控制單元支援RS485通訊協定，即使該智能型路燈裝置處於雜訊之環境，也具有良好的抗噪性，同時也以較高速率傳輸該感測訊號，讓使用者快速掌握該智能型路燈裝置之周圍區域資訊。

Description

智能型路燈裝置

本發明應用於一種路燈裝置，尤其係一種以無線傳輸方式之智能型裝置。

路燈，應用於一般道路、高速公路、快速道路、平交道以及地下道等道路，也可以稱之為街燈，是服務於城市照明不可或缺的公共基礎建設之一，係指一般道路或街道上之側邊每隔一段距離則會設置一組路燈，而路燈主要應用在照明，其為照亮道路，於此可讓用路人、駕駛員皆能清楚辨識道路狀況，除可避免因視線不佳之問題，導致交通意外危險事情發生外，也可因讓駕駛員看清楚路面狀況，進而保障行車安全。

另外，路燈時常因天災及人為因素等等原因，導致路燈無法正常使用，例如：路燈發生故障時，若無立即維修，會導致該道路之交通產生混亂現象，易發生車禍，因此路燈之維護作業，顯得相對重要。

在傳統的路燈中，係於在設定時間開啟以及關閉，此種方式若在白天因天氣較為昏暗時，由於未達設定時間，傳統的路燈不會開啟而失去照明之作用，當發生故障損壞情況時，需藉由用路人或駕駛員經過該路段時，才能發現並通報相關單位，意為故障損壞的路燈必須透過人為通報相關單位，維修人員才能前往修復，除了延宕修復的時間，且在 尚未修復的時間，對該路段之交通混亂狀況或車禍危險發生率相對性的增加。

路燈，是城市裡最基礎的公共設施，隨著時代的進步，科技日新月異的技術，公共基礎建設也隨之日漸完善，城市的應用水平不斷提升下，智慧城市建設應運而生，在邁往智慧城市中，智慧型的公共設施隨處可見，然而，在傳統的路燈中，係以人工方式監測為主，且維護方式較為被動，在傳統的路燈方面，只能實現每天開啟以及關閉路燈控制，無法即時得知各運行狀態，為解決傳統人工監控路燈之問題，業界紛紛提出不同監測裝置之設計，因而出現智慧型路燈，並提高智慧城市之管理。

智慧型路燈不只應用於照明，也是人類未來生活之地基，無論是政府、企業或個人，智慧型路燈都會與人類息息相關，可透過以下兩點說明其重要性。

首先，在現今智慧型的路燈已將傳統水銀路燈替換為LED，不僅節能效率優於傳統型的路燈，智慧型路燈之壽命也大幅延長。

再者，傳統型的路燈若故障，須等民眾通報或維護人員巡邏才發現，不僅耗費人力外，若因照明設備故障或損壞造成交通意外，更得不償失，因此現今的智慧型路燈透過無線傳輸方式，將照明狀況回傳到管理平台，任何異常在平台介面上一目瞭然，能立即派人維修，同時也確保智慧型路燈運作正常。

為符合智慧城市發展需要，智慧型路燈的發展越來越受到重視，更提升成為具備連網及數據收集的重要設施，利用路燈高密度佈點之優勢，將感測器、行動網路等等技術整合，讓傳統的路燈進化為智慧 型路燈，成為建構智慧城市基礎網絡與大數據資料分析平台的智慧城市基礎。

且在智慧型路燈管理方面，可依場域環境需求提供各式有線與無線方案，省去繁瑣的閘道器網路設定程序，透過遠端平台即可監控燈具設備運作狀態，並依據空氣、溫度或溼度等環境大數據，進步提升智慧型路燈之維護及用電效益，是當今智慧城市能源與環境問題解決對策的參考依據。

接續上述，可知智慧型路燈的研究與發展已成為建設智慧城市不可或缺的一環，智慧型路燈可結合具有無線通訊、照明控制及安全監控等功能，與傳統的路燈相較之下，智慧型路燈具有更多元化之應用。

而，現行智慧路燈包含發光元件、連接座、感測器以及控制元件，大多感測器以及控制元件設置於同一連接座中，除使得連接座之面積增加外，因連接座上之彈片結構作為控制元件與發光元件相互連接之媒介，導致習知的連接座在旋轉至發光元件之特定位置時，連接座上之彈片結構會影響順暢度進而造成發光元件之損壞，且連接座上之彈片還具有高成本及不耐用之缺點。

有鑑於上述習知技術之問題，本發明提供了一種智能型之路燈裝置，透過連接座之規格，可與發光元件連接過程更順暢外，且因本案之連接座之規格具有高耐用性之優點，進而降低該智能型之路燈裝置之成本。

本發明之一目的，其係提供一種智能型路燈裝置，一感測單元透過一連接座產生一感測訊號，且依據該感測訊號產生一第二控制訊 號，藉由該第二控制訊號控制一照明裝置；透過該連接座之規格，可減少與該照明裝置安裝過程之元件間磨損現象外，也可增加該照明裝置之使用壽命。

本發明之另一目的，其係提供一種智能型路燈裝置，利用該感測單元與一控制單元支援RS485通訊協定，透過RS485通訊協定能以較高速率傳輸資料，可讓使用者快速掌握該智能型路燈裝置之周圍區域資訊。

為達到上述所指稱之各目的與功效，本發明係提供一種智能型路燈裝置，該感測單元透過該連接座產生該感測訊號，並將該感測訊號傳送至一遠端伺服器，且藉由該控制單元傳送該第二控制訊號；因本案該連接座之規格，可在與該照明裝置結合時更加順暢外，藉由該連接座之優點，可降低該智能型路燈裝置之損壞問題。

本發明之一實施例中，其中該連接座為符合NEMA-7規格。

本發明之一實施例中，其中該連接座包含複數個接腳，該些個接腳中的其中一部份用以耦接該交流電源，該些個接腳未用於接收傳輸電力的其餘部份用以傳輸該感測訊號、該第一控制訊號以及該第二控制訊號。

本發明之一實施例中，其中該感測單元與該控制單元支援RS485通訊協定。

本發明之一實施例中，其中該無線傳輸協定為物聯網(Internet of Things，IoT)傳輸協定。

本發明之一實施例中，其中該感測單元包含一環境感測模組、一光感測模組以及一氣體感測模組，該環境感測模組、該光感測模組以 及該煙霧感測模組耦接該控制單元，其係用以感測該照明裝置之一環境參數、一光參數以及一氣體參數。

本發明之一實施例中，其中該環境參數包含一溫度參數以及一濕度參數。

本發明之一實施例中，其中該光參數包含一亮度參數。

本發明之一實施例中，其中該氣體參數包含一煙霧參數。

本發明之一實施例中，其中該感測單元包含至少一通報模組，該通報模組耦接該遠端伺服器，其係用以通報該照明裝置之一位置參數。

本發明之一實施例中，其中該遠端伺服器傳送該感測訊號至一智慧電子裝置。

本發明之一實施例中，其中該連接座更耦接一保護裝置，該保護裝置產生一偵測訊號，該控制單元透過該連接座接收該偵測訊號，並透過該無線傳輸單元傳送該偵測訊號至該遠端伺服器。

100:智能型路燈裝置

200:連接座

210:感測單元

212:環境感測模組

214:光感測模組

216:氣體感測模組

218:通報模組

210:感測單元

220:控制單元

230:無線傳輸單元

240:遠端伺服器

300:照明裝置

310:發光元件

320:驅動電路

400:智慧電子裝置

500:緊急按鈕

600:保護裝置

AC:交流電源

E2:步驟

E4:步驟

E6:步驟

E8:步驟

E10:步驟

P1:第一接腳

P2:第二接腳

P3:第三接腳

P4:第四接腳

P5:第五接腳

P6:第六接腳

P7:第七接腳

R20:環境參數

R22:溫度參數

R24:濕度參數

R30:光參數

R32:亮度參數

R40:氣體參數

R42:煙霧參數

R50:位置參數

R60:壓敏電阻

S10:感測訊號

S20:偵測訊號

SC1:第一控制訊號

SC2:第二控制訊號

第1圖：其為本發明之實施例之結構示意圖；第2圖：其為本發明之實施例之系統示意圖；第3圖：其為本發明之實施例之連接座示意圖；以及第4圖：其為本發明之實施例之流程示意圖。

為使 貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以實施例及配合說明，說明如後：本發明係提供一種智能型路燈裝置，包括一連接座、一感測單元、一控制單元、一無線傳輸單元以及一照明裝置，該感測單元透過該連接座產生一感測訊號，該控制單元依據該感測訊號並透過該無線傳輸單元產生一第二控制訊號，利用該第二控制訊號控制該照明裝置之一發光元件，其中該控制單元與該感測單元支援RS485通訊協定，藉由RS485通訊協定，能以較高速率傳輸資料外，也能讓使用者可透過一遠端伺服器迅速掌握該智能型路燈裝置之附近區域資訊。

請參閱第1圖，其為本發明之實施例之結構示意圖，如圖所示，本實施例係提供一種智能型路燈裝置100，其包含：一交流電源AC、一連接座200、一感測單元210、一照明裝置300以及一緊急按鈕500；於本實施例中，該照明裝置300包含一發光元件310以及一驅動電路320，其中該發光元件310可為發光二極體(light-emitting diode，LED)，相較於傳統的水銀路燈，本發明採用發光二極體(light-emitting diode，LED)可提高照明效果外，也能達到節省電能之效益，且有效提升路燈之使用壽命。

再次參閱第1圖以及第2圖，第2圖為本發明之實施例之系統示意圖，如圖所示，於本實施例中，該連接座200耦接一交流電源AC，其中該連接座200為符合NEMA-7規格之標準介面；於本實施例中，因本案採用符合NEMA-7規格之連接器，其與該照明裝置300結合時，安裝過程可更加順暢外，也可減少元件間之磨損問題。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，該感測單元210耦接該連接座200，透過該連接座200接收該交流電源AC，以供應該感測單元 210產生一感測訊號S10，其中該感測單元210包含一環境感測模組212、一光感測模組214、一氣體感測模組216以及一通報模組218；於本實施例中，該感測單元210用以偵測該智能型路燈裝置100之附近區域資訊，以產生該感測訊號S10。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，一控制單元220透過該連接座200耦接該感測單元210，並接收該感測單元210之該感測訊號S10，其中該感測單元210與該控制單元220支援RS485通訊協定；於本實施例中，即使該智能型路燈裝置100處於電子雜訊之環境，因本案之該感測單元210與該控制單元220支援RS485通訊協定，除具有良好的抗噪音性外，且可進行較長之傳輸距離資料訊號，也能以較高速率傳輸資料訊號。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，一無線傳輸單元230將該感測訊號S10傳送至一遠端伺服器240並產生一第一控制訊號SC1，該控制單元220依據該第一控制訊號SC1產生一第二控制訊號SC2；於本實施例中，該遠端伺服器240之一無線傳輸協定可例如為物聯網(Internet of Things，IoT)，透過物聯網(Internet of Things，IoT)可對大量的數據或訊息進行分析，除藉以實現對該智能型路燈裝置100之智能化控制外，並透過感應裝置可隨時獲取裝置附近區域之資訊。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，該照明裝置300透過該連接座200耦接該控制單元220，用以接收該第二控制訊號SC2，其中該照明裝置300包含該驅動電路320與該發光元件310，並藉由該驅動電路320驅動該發光元件310，且該照明裝置300依據該第二控制訊號SC2控制該發光元件310；於本實施例中，該第二控制訊號SC2可控制該發光元件310為開啟或關閉之狀態。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，該感測單元210包含該環境感測模組212，感測該智能型路燈裝置100之一環境參數R20，該環境參數R20包含一溫度參數R22以及一濕度參數R24，以產生該感測訊號S10，並將該感測訊號S10傳送至該遠端伺服器240；於本實施例中，該環境感測模組212可偵測該智能型路燈裝置100之周圍氣象資訊，此氣象資訊可例如為目前的溫度、濕度、風速或是紫外線曝曬程度等氣象資訊，當該遠端伺服器240(例如：氣象局)接收相關氣象資訊，即可得知附近區域氣象資訊。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，該感測單元210包含該光感測模組214，感測該智能型路燈裝置100之一光參數R30，該光參數R30包含一亮度參數R32，以產生該感測訊號S10，該遠端伺服器240接收該感測訊號S10並產生該第一控制訊號SC1，該控制單元220依據該第一控制訊號SC1產生該第二控制訊號SC2；於本實施例中，該光感測模組214可偵測該智能型路燈裝置100之周圍亮度資訊，此亮度資訊可例如為日出、夜間或天色昏暗導致光線不足等亮度資訊，當該光感測模組214偵測到周圍天色昏暗時，藉由該第二控制訊號SC2開啟該發光元件310，於此可維護用路人之安全外，也可降低駕駛員經過此路段因光線不足問題，所導致之交通意外事故發生率。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，該感測單元210包含該氣體感測模組216，感測該智能型路燈裝置100之一氣體參數R40，該氣體參數R40包含一煙霧參數R42，以產生該感測訊號S10，並將該感測訊號S10傳送至該遠端伺服器240；於本實施例中，該氣體感測模組216可偵測該智能型路燈裝置100之周圍氣體資訊，此氣體資訊可例如為火災 所造之煙霧或是有毒氣體之排放等氣體資訊，當該遠端伺服器240(例如：消防局)接收相關氣體資訊，即可前往救援以減少災情之蔓延。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，該感測單元210包含該通報模組218，透過該智能型路燈裝置100之一緊急按鈕500，即可得知該智能型路燈裝置100之一位置參數R50，以產生該感測訊號S10，並將該感測訊號S10傳送至該遠端伺服器240；於本實施例中，當有危險狀況發生時，民眾可按下該智能型路燈裝置100之該緊急按鈕500，當該遠端伺服器240(例如：警察局、救難人員)接收相關位置資訊時，可即刻前往救援，以維護民眾安全外，也可進一步減少犯罪情事滋生。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，該遠端伺服器240傳送該感測訊號S10至一智慧電子裝置400；於本實施例中，民眾可利用該智慧電子裝置400(例如：智慧型手機)，並透過遠端伺服器240之該感測訊號S10得知該智能型路燈裝置100之緊急訊息(例如：地震或海嘯的緊急訊息)，藉以提高民眾警覺，進而降低災害所導致之傷亡問題。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，該連接座200更耦接一保護裝置600，透過該感測單元210感測該保護裝置600之一偵測訊號S20；本實施例之該感測單元210在一預定時間內，重覆感測該保護裝置600之該偵測訊號S20，例如每分鐘感測一次該保護裝置600之該偵測訊號S20或調整至每小時感測一次該保護裝置600之該偵測訊號S20，其中該保護裝置600可選用突波保護裝置、避雷保護裝置或過電壓保護裝置，該保護裝置600是現今電子設備突波防護中不可缺少之裝置。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，該保護裝置600包含一壓敏電阻R60，於該保護裝置600工作原理中，該壓敏電阻R60一般為預備狀態，對受保護之電子裝置提供較高之阻抗，當該交流電源AC之前 端出現瞬間突波電壓時，該保護裝置600之阻抗，會呈現較低之阻抗，並形成短路至接地或形成斷路，因此，該智能型路燈裝置100能夠受到保護。此外，當該保護裝置600感測該交流電源AC之前端出現瞬間突波電壓時，該控制單元220依據該偵測訊號S20透過該無線傳輸單元230傳送至該遠端伺服器240，使該遠端伺服器240針對該偵測訊號S20進行分析該保護裝置600之工作狀態，當該保護裝置600之工作狀態為異常時，透過該遠端伺服器240將該偵測訊號S20進行分析，並得知該智能型路燈裝置100所在區域之該交流電源AC之變化狀態，其中使用者可透過該遠端伺服器240制定相關維修方案，以便工程人員前往維修，以提高該智能型路燈裝置100之妥善率。接續上述，如圖所示，於本實施例中，該遠端伺服器240傳送該偵測訊號S20至該智慧電子裝置400；於本實施例中，當維修人員巡邏時，可利用該智慧電子裝置400(例如：智慧型手機)，並透過遠端伺服器240之該偵測訊號S20得知該智能型路燈裝置100所在區域之該交流電源AC之變化狀態，且依據變化狀態制定合適之維修策略以及維修方式，使該智能型路燈裝置100在維護應用方面更加完善。

請參閱第3圖，其為本發明之實施例之連接座示意圖，如圖所示，於本實施例中，該連接座200包含複數個接腳，其中一第一接腳P1、一第二接腳P2、一第三接腳P3以及一第四接腳P4用以傳輸該感測訊號S10、該第一控制訊號SC1以及該第二控制訊號SC2，而該連接座200之一第五接腳P5、一第六接腳P6以及一第七接腳P7用以傳輸電力；藉由本發明使得該連接座200所應用之範圍更加廣泛。特別是該第二接腳P2以及該第三接腳P3支援RS485通訊協定用以傳輸該感測單元210之該感測訊號S10以及該偵測訊號S20至該控制單元220。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，因本案之該連接座200符合NEMA-7規格，其可增加與該照明裝置300安裝過程更順暢外，也減少元件間之磨損問題，且該連接座200具有低成本之優點，其可增加該照明裝置300之使用壽命；利用本發明之該連接座200除可減少元件間之磨損現象外，也可進步降低該智能型路燈裝置100之成本。

請參閱第4圖，其為本發明之實施例之流程示意圖，如圖所示，於步驟E2中，該感測單元210感測該智能型路燈裝置100之周圍資訊，以產生該感測訊號S10以及該偵測訊號S20，且該感測訊號S10以及該偵測訊號S20係透過該控制單元220傳送至該無線傳輸單元230；於本實施例中，該控制單元220與該感測單元210支援RS485通訊協定，即該感測單元210透過該連接座200之該第二接腳P2以及該第三接腳P3，傳輸該感測訊號S10以及該偵測訊號S20至該控制單元220，因此該無線傳輸單元230可更快速接收該感測單元210之該感測訊號S10以及該偵測訊號S20。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，於步驟E4~E6中，該無線傳輸單元230將該感測訊號S10以及該偵測訊號S20傳送至該遠端伺服器240，該遠端伺服器240依據該感測訊號S10以及該偵測訊號S20產生該第一控制訊號SC1，並將該第一控制訊號SC1傳送至該無線傳輸單元230；於本實施例中，該遠端伺服器240以該無線傳輸協定傳送該第一控制訊號SC1，透過該無線傳輸協定除能收集更多資訊外，並協助分析資料，可為使用者節省人力資源、成本或時間。

接續上述，如圖所示，於本實施例中，於步驟E8~E10中，該控制單元220透過該無線傳輸單元230接收該第一控制訊號SC1，並依據該第一控制訊號SC1產生該第二控制訊號SC2，且該照明裝置300之該 驅動電路320透過該第二控制訊號SC2驅動該照明裝置300之該發光元件310；因本案係以RS485通訊協定搭配該無線傳輸協定，除可收集並分析大量資訊外，也可讓使用者可充分掌握該智能型路燈裝置100之附近區域資訊，使得管理上也更加精準確實。

綜上所述，本發明係提供一種智能型路燈裝置，透過該連結座之規格，其與該照明裝置結合時可更加順暢外，進而減少元件間磨損現象，且該連接座具有低成本以及高耐用性之優點，可為該智能型路燈裝置帶來較低成本之優點，且本案該控制單元與該感測單元支援RS485通訊協定，即使該智能型路燈裝置處於雜訊之環境，也具有良好的抗噪性外，並以較高速率傳輸資料，讓使用者可隨時掌握該智能型路燈裝置之周圍相關資訊。

故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者，應符合我國專利法專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。

惟以上所述者，僅為本發明一實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

200:連接座

210:感測單元

212:環境感測模組

214:光感測模組

216:氣體感測模組

218:通報模組

220:控制單元

230:無線傳輸單元

240:遠端伺服器

300:照明裝置

310:發光元件

320:驅動電路

400:智慧電子裝置

600:保護裝置

AC:交流電源

P2:第二接腳

P3:第三接腳

R60:壓敏電阻

S10:感測訊號

S20:偵測訊號

SC1:第一控制訊號

SC2:第二控制訊號

Claims (10)

1. 一種智能型路燈裝置，包含：一連接座，耦接一交流電源；一感測單元，其係耦接該連接座，以產生一感測訊號；一控制單元，透過該連接座耦接該感測單元，其係依據接收該感測訊號；一無線傳輸單元，耦接該控制單元並接收該感測訊號並傳送至一遠端伺服器；及一照明裝置，透過該連接座耦接該控制單元，其中該照明裝置包含一驅動電路與一發光元件；其中，該遠端伺服器接收該感測訊號並產生一第一控制訊號，以一無線傳輸協定至該無線傳輸單元耦接之該控制單元，該控制單元產生一第二控制訊號傳送至該照明裝置藉以控制該發光元件；其中，該連接座包含複數個接腳，該些個接腳中的其中一部份用以耦接該交流電源，該些個接腳未用於接收傳輸電力的其餘部份用以傳輸該感測訊號、該第一控制訊號以及該第二控制訊號；及其中，該感測單元包含一環境感測模組、一光感測模組以及一氣體感測模組，該環境感測模組、該光感測模組以及該煙霧感測模組耦接該控制單元，其係用以感測該照明裝置之一環境參數、一光參數以及一氣體參數。
2. 如請求項1所述之智能型路燈裝置，其中該連接座為符合NEMA-7規格。
3. 如請求項1所述之智能型路燈裝置，其中該感測單元與該控制單元支援RS485通訊協定。
4. 如請求項1所述之智能型路燈裝置，其中該無線傳輸協定為物聯網(Internet of Things，IoT)傳輸協定。
5. 如請求項1所述之智能型路燈裝置，其中該環境參數包含一溫度參數以及一濕度參數。
6. 如請求項1所述之智能型路燈裝置，其中該光參數包含一亮度參數。
7. 如請求項1所述之智能型路燈裝置，其中該氣體參數包含一煙霧參數。
8. 如請求項1所述之智能型路燈裝置，其中該感測單元包含至少一通報模組，該通報模組耦接該遠端伺服器，其係用以通報該照明裝置之一位置參數。
9. 如請求項1所述之智能型路燈裝置，其中該遠端伺服器傳送該感測訊號至一智慧電子裝置。
10. 如請求項1所述之智能型路燈裝置，其中該連接座更耦接一保護裝置，該保護裝置產生一偵測訊號，該控制單元透過該連接座接收該偵測訊號，並透過該無線傳輸單元傳送該偵測訊號至該遠端伺服器。

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