TWM557956U - 燈具控制裝置 - Google Patents

Abstract

本創作為一種燈具控制裝置，包含有一電源盒、至少一個控制面板，其中，該控制面板透過二芯之電話線連接至電源盒，在該控制面板上具有供使用者觸碰操作的觸摸開關，該電源盒供連接至受控的複數個燈具，根據來自該控制面板上的操作指令對應開啟或關閉的燈具，在該電源盒內部具有一電源轉換電路，可將市電轉換為電源盒及控制面板所需之直流電源；其中，該控制面板具有一平面本體可方便安裝施工，且採用低壓直流電源能避免產生觸電意外，於該電源盒可儲存順序啟停資料及停電記憶功能，令燈具依儲存的資料而開啟／關閉。

Description

燈具控制裝置

本創作關於一種燈具控制裝置，尤指一種可易於管理控制之燈具控制裝置。

隨著科技發展，智慧家庭的觀念漸漸為大眾所熟知，這是一種整合了網路、自動控制及感測等多方面技術而成，其中，在智慧家庭的範圍中亦涵蓋了對照明燈具的控制。

以室內照明燈具而言，例如安裝在天花板上的燈管，傳統的控制手段是直接透過一裝設在牆面上的切換開關控制燈具，此類型的切換開關必需要固定在一接線盒內部，且該接線盒還必需埋設在牆面內，所以均需預留位置供安裝該接線盒，施工作業複雜。除此之外，該切換開關必須與市電電源線連接，接線過程中若操作不慎將有可能發生觸電危險。

再者，傳統切換開關僅是依據使用者的按壓施力而產生機械式切換，本身無法支援信號指令控制，因此，亦難以適用於上述智慧家庭應用。

本創作之主要目的是提供一種可安全簡易施工及支援自動控制之｢燈具控制裝置｣。

為達成前述目的，該燈具控制裝置包含有一電源盒及至少一控制面板：

該電源盒包含有： 一微控制器； 一電源轉換電路，係接收市電電源，將一交流電力轉換為一直流工作電壓，以作為電源盒之工作電壓； 一電源盒IP設定電路，連接微控制器的輸入端，用以設定該電源盒的識別資訊； 一第一信號傳輸電路，供連接至對應的控制面板，以接收由控制面板傳送出來的控制信號，並將該控制信號傳遞至該微控制器的輸入端；或是傳送參數至控制面板內儲存；以及 複數個燈具驅動電路，供分別連接至複數個燈具，其中各燈具驅動電路由該微控制器控制以啟動／關閉與其相連的對應燈具；

該控制面板具有： 一面板控制器 一第二信號傳輸電路，供連接至電源盒的第一信號傳輸電路； 一面板IP設定電路，連接面板控制器的輸入端，用以設定該控制面板的識別資訊； 複數個觸摸開關，連接面板控制器的輸入端，供使用者操作而產生控制指令；以及 複數個開關指示燈，連接面板控制器的輸入端，用以分別顯示每個觸摸開關的狀態。

請參考圖1所示，在本創作的第一實施例中，燈具控制裝置包含含有一電源盒10與至少一個控制面板20，該控制面板20連接電源盒10，在此以連接兩個控制面板20為例說明。

該電源盒10電連接燈具L1~L3，根據接收到的指令控制獨立開啟或控制每個燈具L1~L3，在實際使用者，該電源盒10可以裝設於天花板內。該電源盒10的電路方塊圖請參考圖2所示，包含有一微控制器11、一電源轉換電路12、一電源盒IP設定電路13、至少一個第一信號傳輸電路14、複數個燈具驅動電路15。

該電源轉換電路12係接收市電電源(L,N)，將交流電力轉換為直流的一工作電壓，供電源盒10內部的各電路使用。

該電源盒IP設定電路13連接微控制器11的輸入端，用以設定該電源盒10的識別資訊，本實施例以一6位元的指撥開關構成該電源盒IP設定電路13，根據該指撥開關上各鍵的切換狀態，最多可設定出2 ⁶-1=63組IP位址，該IP位址即代表該電源盒10的識別編號。

該第一信號傳輸電路14供連接至對應的控制面板10，以接收由控制面板10傳送出來的控制信號，並將該控制信號傳遞至該微控制器10的輸入端；或是傳送參數至控制面板10內儲存。在此以兩個第一信號傳輸電路14為例說明，每一第一信號傳輸電路14對應連接一個控制面板10。在本實施例，該第一信號傳輸電路14為Dali介面(數位可定址調光介面, Digital addressable lighting interface)，可進行信號的雙向傳輸。

該燈具驅動電路15分別透過一過載保護電路17與對應的燈具L1~L3連接，其中各燈具驅動電路15連接微控制器11的輸出端，可包含有依序連接的一繼電器151及一自復式保險絲152，由微控制器11輸出的信號控制每一繼電路151的開啟／關閉狀態，進行啟動／關閉與其相連的燈具L1~L3。當電源盒10收到開燈指令後如對應的燈具L1~L3沒有開燈即為異常，微控制器11可透過該過載保護電路17偵測該繼電器151及自復式保險絲152的輸出入端，即可得知此異常來自繼電器151故障或燈具故障或過載短路，並將偵測結果由通訊電路16傳出供遠端判讀。

該電源盒10內部可進一步設有一內部溫度感測電路18，連接微控制器11的輸入端，用以偵測該電源盒10的內部溫度，當內部溫度超過設定值(例70℃)以上，該電源盒10自動關閉所有輸出並由通訊電路16上傳故障資訊。

其中，在微控制器11的內部可內建順序啟停資料及停電記憶功能，控制多個燈具L1~L3在開啟或關閉時的啟停順序，並在停電之後，於復電時還原停電前各燈具L1~L3的開啟／關閉狀態。除此之外，該微控制器11內也可儲存鎖定參數，用以鎖定任何一個燈具L1~L3為開燈狀態或關閉狀態。

請同時參考圖1及圖3所示，每一個控制面板20與一對應的第一信號傳輸電路14電性連接，各控制面板20具有一平面本體，在實際應用時該平面本體安裝於牆面上，本實施例採用兩個控制面板20，可控制同一組燈具L1~L3，舉例來講，兩控制面板20可分別裝設在房間入口及鄰近床頭處，方便使用者控制在同一房間內的數個燈具L1~L3。在電路方面，各控制面板20包含有一面板控制器21、一第二信號傳輸電路22、一面板IP設定電路23、複數個觸摸開關24及複數個開關指示燈25，或進一步包含一紅外線接收器26、一觸控啟停設定電路27。

該第二信號傳輸電路22供連接至對應的電源盒10，可將控制信號傳遞給電源盒10的第一信號傳輸電路14；或是接收由控制盒10輸出的參數並將之儲存在面板控制器21內。在本實施例，該第二信號傳輸電路22為Dali介面，可進行信號的雙向傳輸，在該第二信號傳輸電路22中進一步包含有一電源轉換電路，可以從電源盒10中接收一電壓並轉換為一直流低壓(如12V)，利用該直流低壓提供電力該控制面板20中的各電路。

該面板IP設定電路23連接面板控制器21的輸入端，用以設定該控制面板20的識別編號，本實施例以一插銷跳線構成該面板IP設定電路23，根據該插銷跳線的取下或裝入構成B/A二款不同的IP位址，即代表該控制面板20的識別編號。

該觸控啟停設定電路27連接面板控制器21的輸入端，用以設定該控制面板20複數個觸摸開關24的啟用或靜止，本實施例以一3位元的指撥開關對應設定3個觸摸開關24的啟用或靜止，根據該指撥開關上各鍵的切換狀態分別設定3個觸摸開關24為啟用(enabled)或停用(disabled)，可以直接在施工現場將該控制面板20設為單切(1P)/雙切(2P)/三切(3P)等三種開關型式，免除於傳統開關安裝前必須事先區分型式等繁瑣工作。

該複數個觸摸開關24連接該面板控制器21的輸入端，用以分別控制燈具L1~L3，在此以三個觸摸開關24為例來對應控制三個燈具L1~L3，如圖4所示，該觸摸開關24設置在控制面板20的表面供使用者觸碰。當使用者觸碰該觸摸開關24時，即產生一控制信號至面板控制器21，再經由該第二信號傳輸電路22發送至電源盒10，開啟／關閉對應的燈具L1~L3。

該複數個開關指示燈25連接該面板控制器21的輸入端，可分別表示每個觸摸開關24目前的狀態；如圖4所示，每一個開關指示燈25的位置是對應觸摸開關24的所在位置。本實施例是以LED燈作為開關指示燈25。

該紅外線接收器26連接面板控制器21的輸入端，可接收一外部遙控器的控制指令，以開啟／關閉對應的燈具L1~L3。

該面板控制器21內部可儲存多種參數，這些參數可透過燒錄的方式寫入至面板控制器21內部，或是由電源盒10將參數傳輸給面板控制器21而加以儲存。舉例來說，參數的種類可包含延遲參數、觸控靈敏度參數、燈具開啟(ON)時的指示燈亮度參數、以及燈具關閉(OFF)時的指示燈亮度參數。

延遲參數是指當使用者觸控任一觸摸開關24以關閉對應的燈具L1~L3時，從觸碰開始至真正關閉燈具之間的延遲時間，例如延遲10~150秒，此功能可用於控制設在樓梯轉角、車庫等處的燈具，此段延遲照明的時間可維持使用者在活動過程中所需的短暫照明。觸控露敏度參數表示使用者觸碰該觸摸開關24的所需時間，經過所需時間後才視為有效的控制指令，如此可避免誤觸觸摸開關24而產生頻繁開啟的問題。燈具開啟(ON)時的指示燈亮度參數是指在燈具L1~L3已經啟動點亮的狀態下，對應的開關指示燈25所呈現的亮度，例如開關指示燈25為全滅或是以一設定好的亮度值產生光線，其中有代表不同明暗程度的多階亮度值可供設定。燈具關閉(OFF)時的指示燈亮度參數是指在燈具L1~L3未點亮的狀態下，對應的開關指示燈25所呈現的亮度，例如開關指示燈25為全滅或是呈現一設定好的亮度值。

請參考圖5所示，為本創作第二實施例的電路方塊圖，燈具控制裝置進一步包含一集控器30，其中該集控器30可並接多個電源盒10形成一個控制網路，每個電源盒10可單獨控制數個燈具L1~L3，如此可提高燈具的控制數量並仍可易於管理。各電源盒10為了連接該集控器30，於電源盒10內部設置有一通訊電路16，在此以RS-485通訊介面為例。

如圖6所示，各集控器30包含有一集控處理器31，以及與該集控處理器31連接的一下行連接埠32、一上行連接埠33、一無線傳輸電路34、一集控IP設定電路35、一記憶體36、複數個指示燈37、一全啟開關38及一全閉開關39，各電路說明如下。

該下行連接埠32為一RS-485的通訊介面，供連接至各個電源盒10的通訊電路16。

該上行連接埠33為一RS-485的通訊介面，供連接至一外部監控主機50。

該無線傳輸電路34為一WiFi傳輸電路或其它無線通訊標準的電路，可供與一外部裝置通訊傳輸資料，例如與使用者的手機40無線連接通訊。使用者可從手機40下達對任一燈具的控制指令或編輯排程資料而傳送給集控器30，或是在手機40上監看各燈具之工作狀態。

該集控IP設定電路35連接集控處理器31的輸入端，用以設定該集控器30的識別編號，本實施例以一6位元的指撥開關構成該集控IP設定電路35，根據該指撥開關上各鍵的切換狀態，最多可設定出2 ⁶-1=63組IP位址，該IP位址即代表該集控器30的識別編號。

該記憶體36用於儲存排程資料，該排程資料可來自於一外部裝置，例如由使用者的手機40傳送排程資料至集控器30。根據該排程資料，可決定該集控器30下所連接之燈具的開啟、關閉時段。

該指示燈37表示該集控器30的內部工作狀態，本實施例中包含四個指示燈37，分別表示下行連接埠32、上行連接埠33、無線傳輸電路34及集控器30本身內部電源的狀態。

該全啟開關38供使用者操作，當使用者觸壓該全啟開關38時，可以同時開啟該集控器30所連接之全部燈具L1~L3。除非有單獨的燈具已被鎖定為開啟或關閉的狀態，則不受該全啟開關38的控制。

該全閉開關39供使用者操作，當使用者觸壓該全閉開關39時，可以同時關閉該集控器30所連接之全部燈具L1~L3。除非有單獨的燈具已被鎖定為開啟或關閉的狀態，則不受該全閉開關39的控制。

在此要特別說明的是，在一實施例中，即使該集控器30未連接至該監控主機50(離線狀態)，使用者仍可由手機40透過集控器30控制或監看其下所連接之燈具L1~L3，並不會影響對燈具的操作。

該監控主機50可透過RS-485的傳輸線連接至多個集控器30的上行連接埠33，如此一來可以對各集控器30所連接的眾多燈具L1~L3進行管控；相較於手機40的顯示螢幕，該監控主機50具備相對較大的觀看螢幕，可方便使用者管理數量龐大的燈具L1~L3，特別是應用在大型建築物或賣場的環境中，透過監控主機50管理各集控器30將更為方便。

綜上所述，本創作之｢燈具控制裝置｣係具備有下列優點：

1、安全性高：本創作的控制面板20為全平面觸控式，內部採用低壓直流供電。 該控制面板20僅需利用2芯的電話線連接至電源盒10，即可取得所需工作電壓及傳遞控制信號。

2、舒適便利：可依照使用者習慣調整開燈與關燈時候該開關指示燈 25的亮度，以及該觸摸開關24的操作靈敏度。

3、施工容易：控制面板20具有背部平面的本體，施工時可直接裝設在牆面，不必然要求預先埋設傳統燈具開關之接線鐵盒，可輕易移動到適當的位置安裝。

4、聯網控制：本創作之電源盒10具備RS485的通訊電路16，可擴充聯結集控器30而形成一整體網路，使用者可透過手機40或監控主機50控制相關燈具。

10‧‧‧電源盒
11‧‧‧微控制器
12‧‧‧電源轉換電路
13‧‧‧IP設定電路
14‧‧‧第一信號傳輸電路
15‧‧‧燈具驅動電路
151‧‧‧繼電器
152‧‧‧自復式保險絲
16‧‧‧通訊電路
17‧‧‧過載保護電路
18‧‧‧內部溫度感測電路
20‧‧‧控制面板
21‧‧‧面板控制器
22‧‧‧第二信號傳輸電路
23‧‧‧面板IP設定電路
24‧‧‧觸摸開關
25‧‧‧開關指示燈
26‧‧‧紅外線接收器
27‧‧‧觸控啟停設定電路
30‧‧‧集控器
31‧‧‧集控處理器
32‧‧‧下行連接埠
33‧‧‧上行連接埠
34‧‧‧無線傳輸電路
35‧‧‧集控IP設定電路
36‧‧‧記憶體
37‧‧‧指示燈
38‧‧‧全啟開關
39‧‧‧全閉開關
40‧‧‧手機
50‧‧‧監控主機
L1~L3‧‧‧燈具

圖1：本創作一實施例的電路方塊圖。 圖2：本創作電源盒的電路方塊圖。 圖3：本創作控制面板的電路方塊圖。 圖4：本創作控制面板的立體外觀圖。 圖5：本創作另一實施例的電路方塊圖。 圖6：本創作集控盒的電路方塊圖。

Claims (10)

1. 一種燈具控制裝置，包含一電源盒及至少一個控制面板，其中： 該電源盒包含有： 一微控制器； 一電源轉換電路，係接收市電電源，將一交流電力轉換為一直流工作電壓，以作為電源盒之工作電壓； 一電源盒IP設定電路，連接微控制器的輸入端，用以設定該電源盒的識別資訊； 一內部溫度感測電路，連接微控制器的輸入端，用以偵測該電源盒的內部溫度，當內部溫度超過一設定值，該電源盒自動關閉輸出並對外傳送故障資訊； 一第一信號傳輸電路，供連接至對應的控制面板，以接收由控制面板傳送出來的控制信號，並將該控制信號傳遞至該微控制器的輸入端；或是傳送參數至控制面板內儲存；以及 複數個燈具驅動電路，供分別連接至複數個燈具，其中各燈具驅動電路由該微控制器控制以啟動／關閉與其相連的對應燈具, 各個燈具驅動電路的輸出端各自裝設一過載保護電路，發生燈具故障時該微控制器經由該過載保護電路判斷故障情況並傳送故障資訊； 該控制面板具有： 一面板控制器； 一第二信號傳輸電路，供連接至電源盒的第一信號傳輸電路； 一面板IP設定電路，連接面板控制器的輸入端，用以設定該控制面板的識別資訊； 複數個觸摸開關，連接面板控制器的輸入端，供使用者操作而產生控制指令； 一觸控啟停設定電路，連接該面板控制器的輸入端，用以設定該控制面板的複數個觸摸開關的啟用或靜止；以及 複數個開關指示燈，連接面板控制器的輸入端，用以分別顯示每個觸摸開關的狀態。
2. 如請求項1所述之燈具控制裝置，其中，該電源盒包含有一通訊電路； 該燈具控制裝置進一步包含有一集控器，該集控器包含有： 一集控處理器； 一下行連接埠，連接該集控處理器，該下行連接埠供連接至電源盒的通訊電路； 一上行連接埠，連接該集控處理器，該上行連接埠供連接至一外部監控主機； 一無線傳輸電路，連接該集控處理器，該無線傳輸電路供與一外部裝置無線傳輸資料； 一集控IP設定電路，連接該集控處理器的輸入端，用以設定該集控器的識別資訊； 一記憶體，連接該集控處理器，用於儲存排程等資料。
3. 如請求項2所述之燈具控制裝置，其中該集控器進一步包含有： 複數個指示燈，連接該集控處理器，該複數個指示燈分別顯示該下行連接埠、上行連接埠、無線傳輸電路的狀態及集控器內部電源狀態； 一全啟開關，連接該集控處理器，供使用者操作以開啟連接至該集控器的全部燈具； 一全閉開關，連接該集控處理器，供使用者操作以關閉連接至該集控器的全部燈具。
4. 如請求項3所述之燈具控制裝置，其中該無線傳輸電路為一WiFi電路。
5. 如請求項1至4項中任一項所述之燈具控制裝置，其中該第一信號傳輸電路及第二信號傳輸電路為數位可定址調光介面(Dali)電路。
6. 如請求項5所述之燈具控制裝置，其中，該微控制器內部儲存用於控制燈具的順序啟停資料及鎖定參數。
7. 如請求項6所述之燈具控制裝置，其中，該面板控制器內部儲存複數種參數，包含延遲參數、觸控靈敏度參數、燈具開啟(ON)時的指示燈亮度參數、以及燈具關閉(OFF)時的指示燈亮度參數。
8. 如請求項3所述之燈具控制裝置，其中，該電源盒IP設定電路及集控器IP設定電路分別以一指撥開關構成。
9. 如請求項3所述之燈具控制裝置，其中，該傳輸電路、該上行連接埠及該下行連接埠均為RS-485通訊介面。
10. 如請求項3所述之燈具控制裝置，其中，該面板IP設定電路包含一插銷跳線。