TWM488822U

TWM488822U - 直控式ＺｉｇＢｅｅ無線照明系統

Info

Publication number: TWM488822U
Application number: TW103205821U
Authority: TW
Inventors: Ching-Tsai Pan; Po-Yen Chen; Ta-Sheng Hung
Original assignee: Hep Tech Co Ltd
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2014-10-21

Description

直控式ZigBee無線照明系統

本創作係與無線燈具控制有關；特別是指一種以ZigBee無線訊號控制的無線照明系統。

隨著科技的進步，照明系統也由有線控制的方式演變為無線控制的方式。習用的無線照明系統包括有一電子裝置與一燈具，該電子裝置內建有一Wi-Fi轉換模組，該燈具包括依序電性連接的一Wi-Fi轉換模組、一驅動單元與一燈源。使用者操控該電子裝置，透過其內建的Wi-Fi轉換模組與燈具上的Wi-Fi轉換模組通訊，以傳送一控制訊號至該驅動單元，令該驅動單元對該燈源進行相對應的控制。

雖然Wi-Fi具有高速傳輸資料的優點，然而，應用於無線照明系統中的燈具控制時，由於電子裝置與燈具間所傳送的控制訊號的資料流量很低，使用高傳輸速率的Wi-Fi訊號來傳輸低資料流量的控制訊號不免造成資源的浪費。而且Wi-Fi轉換模組與一般的低傳輸速率的無線通訊模組相比，其製作成本較高、通訊協定複雜、耗能也較高，如此，將造成無線照明系統的建置成本增加。

有鑑於此，本創作之目的在於提供一種直控式ZigBee無線照明系統，有效降低無線照明系統的建置成本。

緣以達成上述目的，本創作所提供直控式 ZigBee無線照明系統包含一電子裝置、一第一ZigBee轉換模組與至少一燈具，其中，該電子裝置係受控制而產生一控制訊號；該第一ZigBee轉換模組電性連接該電子裝置，該ZigBee轉換模組將該電子裝置輸出的該控制訊號轉換為ZigBee訊號後發送；該至少一燈具包括依序電性連接的一第二ZigBee轉換模組、一驅動單元與一燈源；該第二ZigBee轉換模組接收該第一ZigBee轉換模組所發送的ZigBee訊號，並將其轉換為該控制訊號輸出至該驅動單元；該驅動單元依據該第二ZigBee轉換模組傳來的該控制訊號控制該燈源作動。

本創作之效果在於利用連結於該電子裝置的ZigBee轉換模組發送控制訊號，具有低耗電、低成本、低建置複雜度、可靠、安全之優點，可有效降低無線照明系統的建置成本。

10‧‧‧電子裝置

102‧‧‧螢幕

104‧‧‧USB連接埠

12‧‧‧第一ZigBee轉換模組

20‧‧‧燈具

22‧‧‧第二ZigBee轉換模組

24‧‧‧驅動單元

26‧‧‧燈源

262‧‧‧發光二極體

30‧‧‧燈具

32‧‧‧第二ZigBee轉換模組

34‧‧‧驅動單元

36‧‧‧燈源

362‧‧‧第一發光二極體

364‧‧‧第二發光二極體

40‧‧‧燈具

42‧‧‧第二ZigBee轉換模組

44‧‧‧驅動單元

46‧‧‧燈源

462‧‧‧第三發光二極體

464‧‧‧第四發光二極體

466‧‧‧第五發光二極體

50‧‧‧燈具

52‧‧‧第二ZigBee轉換模組

54‧‧‧驅動單元

56‧‧‧燈源

562‧‧‧螢光燈

601‧‧‧圖像

602~605‧‧‧代表圖像

62‧‧‧控制界面

621~623‧‧‧操作圖像

64‧‧‧控制界面

641~644‧‧‧操作圖像

643a,644a‧‧‧滑動桿

66‧‧‧控制界面

661~665‧‧‧操作圖像

68‧‧‧控制界面

681~682‧‧‧操作圖像

圖1係本創作一較佳實施例之直控式ZigBee無線照明系統的示意圖。

圖2係一示意圖，揭示上述較佳實施例之電子裝置螢幕顯示自動設定的圖像。

圖3上述較佳實施例之控制界面顯示方法流程圖。

圖4係一示意圖，揭示電子裝置螢幕顯示燈具的代表圖像。

圖5係一示意圖，揭示電子裝置螢幕顯示對應燈具20的控制界面。

圖6係一示意圖，揭示電子裝置螢幕顯示對應燈具30的控制界面。

圖7係一示意圖，揭示電子裝置螢幕顯示對應燈具40的控制界面。

圖8係一示意圖，揭示電子裝置螢幕顯示對應燈具50的控制界面。

為能更清楚地說明本創作，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細說明如后，請參圖1所示，為本創作一較佳實施例之直控式ZigBee無線照明系統，包含有一電子裝置10與複數個燈具20,30,40,50，其中，該電子裝置10具有一以螢幕102為例的顯示單元及一USB連接埠104，在本實施例中，該電子裝置10為智慧型手機，該螢幕102為觸控螢幕。實務上，該電子裝置10亦可為平板電腦、筆記型電腦等設備。

該電子裝置10的USB連接埠104連結有一第一ZigBee轉換模組12，該第一ZigBee轉換模組12用以將該電子裝置10傳出的USB電訊號轉換為ZigBee訊號發送或接收外部的ZigBee訊號並轉換為USB電訊號傳送至該電子裝置10。該電子裝置10與該些燈具20,30,40,50間傳遞的資料係基於DALI(Digital Addressable Lighting Interface)通訊標準。實務上，該第一ZigBee轉換模組12亦可內建於該電子裝置10中。

各該燈具20,30,40,50包含依序電性連接的一第二ZigBee轉換模組22,32,42,52、一驅動單元24,34,44,54與一燈源26,36,46,56，該第二ZigBee轉換模組22,32,42,52用以將電子裝置10所傳來的ZigBee訊號進行轉換後傳送至該驅動單元24,34,44,54，以及接收該驅動單元24,34,44,54的所傳來的訊號並轉換為ZigBee訊號發送。基於DALI 通訊標準，該驅動單元24,34,44,54內建有一專屬的位址及控制該燈源26,36,46,56的控制參數，該控制參數係用以控制該燈源26,36,46,56的發光狀態，依不同燈具的形態，前述之發光狀態包含開啟、關閉或亮度比例。

本實施例中，該燈具20的燈源包括有一發光二極體262，該發光二極體262的光色為白光，而該驅動單元24的控制參數係用於控制該發光二極體262的開啟、關閉及亮度比例。該燈具30的燈源包括一第一發光二極體362與一第二發光二極體364，該第一發光二極體362的光色為白光，該第二發光二極體364的光色為黃光，該驅動單元34的控制參數係用於控制第一、第二發光二極體362,364個別的開啟、關閉及亮度比例。該燈具40的燈源包括一第三發光二極體462、一第四發光二極體464及一第五發光二極體466，其光色分別為紅光、綠光及藍光，該驅動單元44的控制參數係用於第三、第四、第五發光二極體462,464,466個別的開啟、關閉及亮度比例。該燈具50的燈源56包括一螢光燈562，該驅動單元54的控制參數係用於控制螢光燈562的開啟及關閉。

該電子裝置10安裝有一應用程式，該應用程式係供使用者操控該些燈具20,30,40,50。本創作無線燈具之控制界面顯示方法即是透過該應用程式進行。

該應用程式中預設有一位址範圍(例如0~63)，該些燈具20,30,40,50的驅動單元24,34,44,54內建的位址係介於該位址範圍內。該電子裝置10執行該應用程式後，該螢幕102上顯示一自動設定之圖像601(圖2參照)，使用者點選該圖像601後，即開始執行圖3所示之控制界面顯示方法。

首先，該電子裝置10搜尋該位址範圍內所有的燈具。該電子裝置10依該位址範圍中由小而大的順序，依序將一詢問指令由USB連接埠傳送到第一ZigBee轉換模組12以發送至位址屬於該位址範圍內的各該燈具20,30,40,50，且各該燈具20,30,40,50的第二ZigBee轉換模組22,32,42,52在接收到詢問指令，將該詢問指令傳送到驅動單元24,34,44,54後透過該第二ZigBee轉換模組22,32,42,52回傳一回應訊息至該電子裝置10，該電子裝置10則記錄有回傳回應訊息之燈具20,30,40,50的位址，藉以得知該位址範圍內有回應的燈具。舉例而言，燈具20的位址為”3”，燈具30的位址為”25”，燈具40的位址為”45”，燈具50的位址為”60”，該電子裝置10依序由位址”0”~”63”開始發送詢問指令，當發送的位址為”3”時，燈具20回傳回應訊息，該電子裝置10則記錄位址”3”有回應，以此類推，如此，該電子裝置10即可得知對應位址”3”、”25”、”45”及”60”的燈具20,30,40,50是有回應的燈具。

接著，該電子裝置10依據所記錄的位址之順序傳送一擷取指令至對應的燈具20,30,40,50，且各該燈具20,30,40,50的驅動單元24,34,44,54收到擷取指令後將對應該控制參數之一資訊透過該燈具20,30,40,50的該第二ZigBee轉換模組22,32,42,52回傳連結於該電子裝置10的第一ZigBee轉換模組12，進而回傳該電子裝置10，其中，該控制參數之該資訊包含該燈源26,36,46,56可受控制的項目(例如開啟、關閉或亮度比例)。

該應用程式於該電子裝置10的螢幕上產生代表所記錄的各該位址對應之燈具20,30,40,50的代表圖像601~604(圖4參照)，並記錄各燈具20,30,40,50及其對應的控制參數之該資訊的連結關係。在使用者點選各該代表圖像後，依據各代表圖像601~604所對應該控制參數之該資訊在該電子裝置10的螢幕102上顯示對應的控制界面62~68(圖5~圖8參照)。請配合圖5，對於燈具20，該控制界面62包含開啟、關閉該燈源26之操作圖像621,622以及調整該發光二極體262的亮度之操作圖像623。

請配合圖6，對於燈具30，該控制界面64包含開啟、關閉該燈源之操作圖像641,642以及調整該第一發光二極體362亮度的操作圖像643與該第二發光二極體364亮度的操作圖像644，供使用者個別調整亮度，以調整該燈源36的色調。當然，亦可僅顯示調整其中一發光二極體的亮度的操作圖像，同樣可達到整調色調的效果。

請配合圖7，對於燈具40，該控制界面包含開啟、關閉該燈源46之操作圖像661,662以及各別調整該燈源中的第三、第四、第五發光二極體亮度的操作圖像663,664,665。同樣的，使用者可個別調整亮度，以調整該燈源46的色調。

請配合圖8，對於燈具50，該控制界面68包含開啟、關閉該燈源之操作圖像681,682。

在控制界面產生後，使用者自該螢幕102上點選操作圖像，該電子裝置10即產生對應的控制指令，透過ZigBee無線訊號傳送到對應的燈具20,30,40,50，以控制燈源26,36,46,56的作動。在實務上，若無線照明系統只有一個燈具時，亦可直接顯示燈具的控制界面，而無需顯示代表圖像。

於後茲以控制該燈具30，說明本創作之直控式ZigBee無線照明系統進行控制及顯示燈源狀態的方式。

首先，使用者自該電子裝置10的螢幕102點選該燈具30的代表圖像603(圖4參照)，該電子裝置10輸出一要求指令並透過該第一ZigBee轉換模組12發送至該燈具30的該第二ZigBee轉換模組32，該第二ZigBee轉換模組32接收該要求指令後傳送給該驅動單元34，該驅動單元34則將該燈源36目前的狀態(例如目前為開啟或關閉狀態及目前第一發光二極體362及第二發光二極體364的亮度比例)轉換為一狀態訊號並輸出至該第二ZigBee轉換模組32，再回傳至該第一ZigBee轉換模組12，進而傳送至該電子裝置10。同時，該電子裝置10的螢幕102上顯示對應該燈具30的控制界面64(圖6參照)，且於該控制界面64顯示該燈源36的狀態。舉例而言，燈源36為開啟狀態時，則將對應開啟的該操控圖像641以高亮度顯示；燈源36為開啟狀態，則將對應關閉的該操控圖像642以高亮度顯示；而該第一、第二發光二極體362,364的亮度比例，則分別以對應亮度的操作圖像643,644中的滑動桿643a,644a之相對位置來呈現。實務上，該燈源36的狀態亦可以文字或數字來顯示，例如開啟關閉的狀態以文字“開啟”、“關閉”顯示，亮度比例以數字顯示。

接著，使用者點選任一操作圖像641~644後，該電子裝置10產生對應的控制指令，依據使用者所點選的操作圖像641~644，前述之控制指令可為一開啟指令、一關閉指令、第一發光二極體362的調光指令或第二發光二極體362的調光指令。該開啟指令係令該驅動單元控制該燈源36開啟，該關閉指令係令該驅動單元34控制該燈源關閉，而該二調光指令分別令該驅動單元34控制該第一、第二發光二極體362,364的亮度比例。

該電子裝置10將控制指令轉換為基於DALI通訊標準的控制訊號，並自該USB連接埠104輸出，以傳送到該第一ZigBee轉換模組12。該第一ZigBee轉換模組12 接收該控制訊號後將其轉換為ZigBee訊號後發送。

該第二ZigBee轉換模組32接收該第一ZigBee轉換模組12所發送的ZigBee訊號後，將其轉換為該控制訊號輸出至該驅動單元34。該驅動單元34將該控制訊號進行轉換以取得其中的控制指令，並依據控制指令輸出對應的控制參數以控制該燈源36進行相對應的作動，如開啟、關閉、調整第一、第二發光二極體362,364的亮度比例等。

在控制完成後，該驅動單元34則再次將該燈源36目前的狀態轉換為該狀態訊號並回傳至該電子裝置10以將燈源36目前的狀態顯示在該螢幕102上，讓使用者可以確認該燈源36如實作動。

實務上，該驅動單元34更可內建一偵測模組，該偵測模組用以偵測該燈源36的狀態是否正常，並於異常時產生一異常訊息，該驅動單元34則將該異常訊息轉換為狀態訊號回傳至該電子裝置10，以將異常訊息顯示在該螢幕102上，讓使用者可以即時了解燈具36目前的狀態為異常，需進行維修。

對於其它燈具20,40,50可以同樣的方式控制其作動及顯示其狀態，於此容不贅述。

綜上所述，透過本創作的直控式ZigBee無線照明系統，使用者以電子裝置操控燈具時，電子裝置可自動地抓取各個燈具的位址及各個燈具可受控的項目，避免需使用者自行設定的各個燈具的位址及各個燈具可受控的項目之不便，有效地簡化在電子裝置上設定控制界面的程序，讓使用者在操控上更為便利。此外，本創作以第一、第二ZigBee轉換模組來傳送無線訊號，具有低耗電、低成本、低建置複雜度、可靠、安全之優點，有效降低整個無線照明系統的成本。

以上所述僅為本創作較佳可行實施例而已，舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本創作之專利範圍內。