專利名稱：一種利用既有墻面開關可智能控制led群組照明的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型有關一種延用既有墻壁上開關的接線，但卻能達到可群組智能化的控制LED照明的裝置，特別是指一種利用原有開關的接線，通過特殊的電路結構，而達到利用原來壁面開關的配線和位置，就能智能化的操控LED群組照明的裝置。
背景技術：
現有公知的壁上燈控開關，一般都是一個開關控制一盞或數盞燈，即使換上LED 照明燈具也還是一樣，若想改變開關控制LED燈的對應內容，就必須重新配線，配完線后便固定下來，若想有所變更就再重新配線，無法隨心所欲隨時定義墻上開關，對應所要控制的燈具，會造成浪費或使用不方便。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型的主要目的，在于提供一種完全不需要額外配線，利用既有墻面開關就能達到智能化操控LED燈具的各式群組照明的裝置。為達到上述目的，本實用新型公開了一種利用既有墻面開關可智能控制LED群組照明的裝置，其包括本體控制器和附屬的智能操控裝置及外部設定控制盒，為控制及提供電源給多盞LED燈，所述外部設定控制盒連結所述本體控制器設定群組組態，所述智能操控裝置替換原有的壁上開關。所述本體控制器包括一控制器上蓋、一直流電源供應器、一控制器主機板以及一控制器殼體，該控制器殼體內容納設置該電源供應器和該控制器主機板。所述控制器主機板供連結各個操作和控制接口，而在所述控制器主機板上分別裝設交流電源輸入座、夜燈控制開關輸入座、緊急操作開關、外部設定控制盒連接部、壁式開關輸入部、控制組態設定接口、停電照明電池輸入部、夜燈及RS-485串行連接部。所述夜燈控制開關輸入座直接接原有照明開關的電源，并轉成控制夜燈模式的數字信號。所述外部設定控制盒連接部連接所述外部設定控制盒，并做群組組態的設定和一對一的開關點燈控制。所述壁式開關輸入部是由人體檢測器控制點燈的電源，并轉換成邏輯數字信號。所述控制組態設定接口提供能由內部指撥開關設定群組組態的接口。所述夜燈及RS-485串行連接部同時含有夜燈聯機集體連動控制和RS-485遠距電力測量讀值和查詢控制的通訊接口。本實用新型延用其既有開關和配線，將原來提供給燈具的電源，轉換成可邏輯控制的信號，故也不需額外配線及操作接口，即利用舊有開關就能群組控制LED燈具，而其群組情境，可從本實用新型內部的數組指撥開關或外部控制器來設定改變，不需重新配線。本實用新型中的易于連動的夜燈節電控制，一樣可以延用既有墻壁上的開關和配線，將電源變成可邏輯控制的信號，來控制所有參與連線的控制器，通過其中一組群組情境設定，設成其所指的燈具一起連動變起夜燈，而強迫關掉其它非被設為夜燈的燈具。換言之，整個照明區域只需原有一只壁面開關，便能一起連動控制，在晚上時只保留必要的照明，而同時關掉大部分的照明。本實用新型的可外接電池做緊急照明的控制接口，在停電時直接點亮本實用新型的燈具，能控制充電并保護不至過充，在停電放電時也不至于過放電，同時也能準確快速檢測停電信號，能實時自動切換到夜燈模式，并由電池提供緊急的照明電源，只保留必要路口的照明，而關掉大部分的照明，以延長電池使用時間。本實用新型提供一種可外接人體檢測器(PIR)，自動開關照明的控制接口，只需將一般P^人體偵測器的輸出電源直接接上即可，而該接口所欲控制的燈具，可通過內部其中一組群組情境來設定。本實用新型的能遠距電力測量讀值和查詢控制的接口，可測量及記錄LED燈具耗能并能借以判斷LED燈具使用狀態和是否異常，主動回報到系統中心，也可由各種通訊接口，如手機、手持PC等，可連上系統主機的通訊器具，經由本接口平臺來實時或定時控制及查詢用電或使用狀態等的目的。
圖1為本實用新型的外形結構圖及附屬的操控接口裝置的示意圖；圖2為本實用新型的實施狀態示意圖；圖3為本實用新型的分解示意圖；圖4為本實用新型的架構方塊圖；圖fe為本實用新型的本體控制器電路圖之一；圖恥為本實用新型的本體控制器電路圖之二 ；圖6為本實用新型的附屬智能操作裝置電路圖；圖7為本實用新型的附屬外部設定控制盒電路圖。附圖標記說明1. 1控制器上蓋1. 2手旋螺絲定位孔1. 3上蓋定位導塊1.4直流電源供應器1. 5控制器主機板1.6交流電源輸入座1.7夜燈控制開關輸入座1. 8緊急操作開關1. 9外部設定控制盒連接部1. 10壁式開關輸入部1.11外部LED燈電源驅動端部1.12控制組態設定接口1. 13停電照明電池輸入部1. 14夜燈及RS-485串行連接部
4[0039]1.15控制器殼體[0040]1.16本體固定支架[0041]2.1AC/DC電源供應器[0042]2.2電源轉換和控制電路[0043]2.3電池充放電控制及保護[0044]2.4小夜燈連線節電控制接口[0045]2.5PIR控制接口[0046]2.6微處理器及外圍[0047]2.7LED燈具控制及耗能測量接口[0048]2.8外部設定控制接口[0049]2.9光隔離載波通訊控制接口[0050]2.10壁式開關群組控制接口[0051]2.11RS-485通訊接口[0052]2.12附屬外部設定控制盒[0053]2.13附屬智能操控裝置(替換原有壁上開關)
具體實施方式
現依照附圖及實施例，將本實用新型結構、特征及其它作用、目的詳細說明如下如圖1所示，為本實用新型一種利用既有墻面開關可智能控制LED群組照明的裝置的外形結構圖，和附屬的智能操控裝置及外部設定控制盒的示意圖。本實用新型包括本體控制器和智能操控裝置及外部設定控制盒等三個獨立的個體。如圖2所示，其為本實用新型實施狀態示意圖，本實用新型實施例，共可控制及提供電源給8盞LED燈，并可經由一個外部設定控制盒用CABLE線連結主控器設定群組組態的內容，同時也能用一個附屬的智能操控裝置替換原有的壁上開關，變成智能化操控接口， 也可延用原有開關升級成可邏輯化群組照明的開關，另外還可以外接人體紅外線檢測器和外接停電照明電池和遠距電力測量讀值和查詢控制服務器。如圖3所示為本實用新型中的本體控制器的分解示意圖，該本體控制器主要構成包括控制器上蓋1. 1、直流電源供應器1. 4、控制器主機板1. 5以及控制器殼體1. 15，為在控制器殼體1. 15內容納設置直流電源供應器1. 4和控制器主機板1. 5，其中控制器上蓋1. 1適當加大其面積，具防水、防塵和散熱的效果；手旋螺絲定位孔1. 2，可使用一個手旋螺絲，用以方便拆、裝及固定于控制器上蓋 1.1，做必要的內部設定；上蓋定位導塊1. 3，，設于控制器上蓋1. 1與控制器殼體1. 15之間，方便于拆裝控制器上蓋1.1 ；直流電源供應器1. 4，以多盞LED共享一個電源供應器，以節省成本；控制器主機板1.5，，供連結各個操作和控制接口，在控制器主機板1. 5上分別裝設交流電源輸入座1. 6、夜燈控制開關輸入座1. 7、緊急操作開關1. 8、外部設定控制盒連接部1.9、壁式開關輸入部1. 10、控制組態設定接口 1. 12、停電照明電池輸入部1. 13及夜燈及 RS-485串行連接部1. 14 ；[0063]交流電源輸入座1. 6，其提供市電接口 ；夜燈控制開關輸入座1. 7，直接接原有照明開關的電源，以轉成可控制夜燈模式的
數字信號；緊急操作開關1.8，其提供電源切換和臨時應急使用的目的；外部設定控制盒連接部1. 9，可用15芯CABLE連接外部設定控制盒，做群組組態的設定和簡易一對一的開關點燈控制；壁式開關輸入部1. 10，提供3組可直接接原有照明開關所控制的電源，或人體檢測器PIRO^ssive Infra-Red)控制點燈的電源，并轉換成邏輯數字信號；外部LED燈電源驅動部1. 11，提供4組，每組二盞燈，合計8盞LED燈點燈所需的電源供應和控制及測量連接部；控制組態設定接口 1. 12，提供也可由內部指撥開關設定群組組態的接口 ；停電照明電池輸入部1. 13，在停電時可由外部電池供電，并以夜燈群組模式點亮 LED燈，延長電池使用時間，還具充、放電控制保護機制；夜燈及RS-485串行連接部1. 14，同時含有夜燈連線集體連動控制和RS-485遠距電力測量讀值和查詢控制的通訊接口；控制器殼體1. 15，同時也包括多盞LED燈所共用的直流電源供應器1. 4和控制器主機板1. 5 ；本體固定支架1. 6，，可匹配結合控制器殼體1. 15，為用以適合現場安裝，并提供散熱作用。如圖4所示為本實用新型的架構方塊圖，市電自方塊2. 1AC/DC電源供應器輸入， 其輸出的DC電源一部分到方塊2. 7LED燈具控制及耗能測量接口，可直接驅動LED照明燈具，另一部分到方塊2. 2電源轉換和控制電路，可輸出數種不同電壓源供應本實用新型之所需，如電池充電電壓源，穩定的5V工作電壓和24V繼電器電壓和9V的推動電壓等。方塊2. 3電池充放電控制及保護，可提供數種電池的充電上限電壓設定，以及數種電池放電下限電壓設定，隨時讓電池保持在充滿電又不過充的狀態，當停電時本方塊也能立即檢知，直接控制跳到小夜燈群組情境模式，并控制繼電器將外接電池電源投入，代替方塊2. 1AC/DC電源供應器的輸出，同時也啟動電池放電下限電壓比較電路，當電池放電到下限設定電壓以下時，便關掉電池電源。方塊2. 4小夜燈連線節電控制接口，本接口除了可接受原有壁上開關直接控制成小夜燈群組情境模式之外，也能通過連線受主控端的一只壁上開關連動控制，當小夜燈節電功能啟動后，方塊2. 6微處理接口及外圍會根據小夜燈預設內容同時關掉其它大部分燈具電源，只保留被設定成小夜燈的少數燈具點亮，維持必要的通道照明。方塊2. 5人體檢測器P^控制接口，本方塊主要是將人體檢測器PIR的輸出電源， 通過光隔離電路取得控制信號，再提供給方塊2. 6微處理器及外圍，然后再根據微處理器所儲存群組情境設定的預設內容，控制由人體檢測器MR檢測人體接近或離開所欲控制的 LED燈具。方塊2. 6微處理器及外圍，內含程序和內存等，能隨時讀取方塊2. 4,2. 5,2. 9、 2. 10等各種群組情境輸入信號，再依微處理器所儲存群組情境設定的記憶內容，進而控制方塊2. 7LED燈具控制及耗能測量接口，控制各LED燈具ON或OFF，并測量各盞LED燈具的
6耗能，其結果可經由2. 11RS-485通訊接口，將數據傳送到遠地的服務器內。方塊2. 7LED燈具控制及耗能測量接口，本方塊主要是由八個P0WERM0S FET (MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor，金屬氧化物半導體場效應管) 組成的推動電路，以及一組電壓測量、一組電流測量轉換電路及一組狀態讀取接口等所組成。主要是由方塊2. 6微處理器及外圍通過其串行轉并列IC，控制各個POWER M0S，進而控制各盞LED燈ON或OFF，另外也將其當下的LED推動電壓和合成驅動電流，通過適當的比例衰減和放大，由方塊2. 6的微處理器的A/D接口測量及轉換當下的電壓(V)、電流㈧值，并經由程序計算得出功率(W)和電能耗能(Wh)值，最后再經由并列轉串行IC，讀取各LED燈具的狀態，以確認這些合成電流的來源，使能正確的分別記錄。方塊2. 8外部控制設定接口，此方塊主要是搭配方塊2. 12附屬外部設定控制盒而設計，當電源供應器在正常狀態(方塊2. 1)下因故不能使用時，則可啟用方塊2. 12的電源開關，這時將促使方塊2. 6的串行轉并列控制LED燈IC失效，即控制LED ON及OFF的權限由外部設定控制盒替代，而本方塊則提供外部方塊2. 12的電源，使能以手動方式搬動各個開關，逐一控制各盞LED燈的ON或OFF，達到應急使用的目的；同時也可經由此接口，從外部設定群組組態的內容。方塊2. 9光隔離載波通訊接口，此方塊主要是搭配方塊2. 13附屬智能操控裝置， 該裝置是延用原有壁上照明開關的配線和位置，而本方塊的接口電路則是利用原有的二線開關的配線，在正半周的期間于接近峰值附近，由方塊2. 13的附屬智能操控裝置，將控制的信號直接載波其上，而本方塊2. 9將適時的通過光隔離來取得載波所傳的信息，經由方塊2. 6程序譯碼，得知附屬智能操控裝置所要控制的命令，進而控制LED燈的ON及0FF，達到利用原有開關的配線來做智能化燈控的目的。方塊2. 10壁式開關群組控制接口，此方塊是接收原有壁面開關ON或OFF的信息，經過光隔離檢知原壁上開關ON及OFF狀態，換言之把電源的有無，轉變成邏輯的 HI-LOW (高-低)信號，然后再將所檢知的信號經由方塊2. 6判讀，控制LED燈具ON或0FF， 提供另一種全部延用原有配線和開關都不需要更動下，但卻可通過設定成使用者所需的群組情境控制方式。方塊2. 11RS-485通訊接口，本方塊主要功能就是將方塊2. 6微處理器的串行通訊信號(UART)轉換成RS-485信號，以差動的方式和遠程的服務器連結，達到遠程查詢和控制的目的。方塊2. 12附屬外部設定控制盒，該控制盒是使用一條15芯的CABLE線和方塊2. 8 相連接，可直接扳動控制盒上的電源開關，取得LED燈ON或OFF的控制權，受設定控制盒上的開關用一對一來控制，提供一種若控制器只有部分故障時，還可控制照明的機制；同時本設定控制盒也能提供由外部來設定群組組態內容，儲存在方塊2. 6微處理器的內存內。方塊2. 13附屬智能操控裝置，本方塊是延用原有壁上開關的配線及位置來實現， 本方塊外觀設計成一個以壁上開關同樣大小的控制盒，其所需的電源自原來的壁上開關的二條配線而獲得，并也同時利用載波信號在正弦波的正半周接近90度的電工角附近，將所欲控制燈具的信號載波其上，由方塊2. 8來接收，方塊2. 6來譯碼及執行控制LED燈的目的，用免配線的方式來完成LED燈的智能化控制。以下說明本實用新型的動作原理及其作用，圖fe與恥為本體控制器電路圖，圖6為附屬智能操作裝置電路圖和圖7為附屬外部設定控制盒電路圖，說明如后。如圖fe的2. 1AC/DC電源供應，市電由J15接入，經保險絲Fl和溫度保護開關SW3 接到AC/DC電源供應器的J16輸入端，其輸出的直流電源則提供給整體控制器所需電源，圖中AC-L、AC-N兩端則接到方塊2. 3，作為停電檢測之用。如圖的2. 2電源轉換和控制電路，電源自DC-IN輸入接到電容Cl，再經開關SWl 可做三段的選擇，如圖所示1-2導通，為正常的供電位置，電源自二極管Dl輸入然后再分配到不同的電源需求，2-3導通為控制器故障時，電源自電阻R11、R14供給、穩壓二極管ZD3穩壓，并經過二極管Dll D18直接控制每個POWER M0S，點亮每一盞燈，SWl另一段置于中間則電源為OFF。如正常供電時電源自二極管Dl輸入，經電阻R12和穩壓二極管ZD2穩壓及電阻 RTl和晶體管Ql可得到穩定的24V電壓，以及再經電阻R8、穩壓二極管ZDl可得9V的電源。 另外電源也經過電阻RT2到U2穩壓IC (集成電路)，通過R17和R18電阻適當比例，可得到5V的穩定電壓，提供給微處理器等外圍來使用。另外9V部分經R28、R29、R30、R3UR32 等電阻的分壓，可得到6V、4. 5V、3. 75V、3V等4種分壓電壓值，經Jll可選擇其中一種電壓當作Vref (基準電壓)輸出，其電壓是用來作為2. 3電池充、放電的上限跟下限判斷電壓之用，其所對應電池電壓為48V、36V、30V及MV。另外輸入的電源也能直接經過繼電器RYl提供給LED燈的電源，繼電器RYl也受控于晶體管Q10，當QlO為ON時，當致使輸入電源經由電阻R15、RT3及二極管D19才到LED 的電源，限制電源的供應，即只提供小的電力給LED燈，而達到將照明用的LED燈變成夜燈的目的。當在繼電器RYl ON的時候，即在夜燈模式下，其電源也經由二極管D22到開關 SW2，若SW2為ON狀態，即圖中2-3和4_5導通的狀態下，其電源將通過SO-I和S0-2對下一個控制器的連結，通過2. 4夜燈連線節電控制接口，便可連動控制下一個燈具的夜燈模式。 因此，只要將SW2扳至0N，便定義本控制器為主要夜燈開關，可連線啟動有連線的所有控制器都被一起連動控制成為夜燈模式。如圖fe的2. 3電池充、放電控制及保護，圖中DC-IN提供外接電池的充電之用， 因電池選用和DC-IN相同的電壓，故必須經由集成電路U7的升壓電路，其中J14用來選擇 DC-IN必須提升多少電壓作為充電的上限電壓。圖中ZD4 ZD6，為不同電壓值的穩壓二極管，例如電池為MV，則J14的1-2腳短路，此時U7的輸出電壓，即電容C23上的上限電壓為DC-IN的電壓加上ZD4的電壓，余30V、36V或48V，其充電電壓分別為DC-IN加上ZD5或 ZD6或ZD7的電壓。外接的電池接在J17的連接座上，上述的充電電壓經由二極管D35、電阻RT12和晶體管Q12向電池充電，其中穩壓二極管ZDlO和電阻R48的組合是用來限制最大的充電電流，其最高的充電電壓則已被U7和所選擇的^NER(ZD4 ZD7)所限制。集成電路Ull光隔離IC，是用來檢測是否停電，當AC-L與AC-N的電源消失時，將使發光二極管D42沒有電流流通，Ull的C極，即UlOA的PIN 7正端變為HI，致使UlOA輸出為HI，晶體管Q13導通，使RY2動作，電池的電源便經由RY2提供給DC-IN，即整個控制器電源由外接電池供電，在這同時停電信號也經二極管D51致使強迫為夜燈模式，讓RYl也動作，限制電力給LED燈具使用，讓外接電池得以直接用小的電力點亮本控制器的LED燈并延長使用時間。當電池持續使用時，電壓將逐漸下降，當電池電壓放電到R55和R57的分壓小于所選用的Vref電壓時，將使U12A輸出為LOW，通過二極管D41使UlOA的PIN 7正端變 LOW，讓晶體管Q13 OFF，使RY2 OPEN，停止電池供電保護電池過度放電。如圖fe的2. 4夜燈連線節電控制接口，如圖中U17光隔離IC，是用來檢測既有墻面開關的電源，一般墻面開關提供二線式開關，作為燈具電源的控制，故本接口是檢知原來的點亮燈具的電源，如圖AC-L4與AC-N4，作為控制信號之用，當壁上開關ON時，將使發光二極管D47流通電流，使U17輸出即UlD的PIN 12、13腳為LOW，反之壁上開關OFF時，使輸出 HI，然后再經UlD的輸出腳，即NLC接到U16微處理器(如圖恥所示)，便能獲悉從原有壁上開關的ON或0FF，轉換成是否要切換夜燈的命令，其重點在不需額外配線和設置開關，直接指定延用即可。而U19則另外提供可以連動控制夜燈的接口，當本控制器若欲被連線控制，則開關SW5設為0N，則當S01-1與S01-3之間有電源輸入時，將如同從AC-L3和AC-N3來控制一樣，都可使UlD-PIN 12、13腳為LOW，NLC變HI，通知U16設為夜燈模式。通過本接口的設計，可以在一個壁面開關就可控制一整棟或一層樓等廣大區域的照明同時變為夜燈，即只保留微小電力，而關掉忘了關的照明電源。如圖fe的2. 5 頂控制接口，本接口同樣是使用光隔離IC U14，將電源轉變成控制信號的方式，可以延用既有壁面開關的電源來提供給人體檢測器PIR，而該檢知器若檢知有人時，則輸出電源點亮燈具，在此MR檢知到有人時，將使圖中發光二極管D45流通電流， U14光隔離IC的C極，即UlC-PIN 8、PIN9為LOW，UlC輸出PIR信號為HI，通知U16微處理器，便能啟動P^模式，當檢知到有人時，應點亮的燈具群組。如圖恥的2. 6微處理器及外圍，本實用新型的程序運作和控制，主要是在U16微處理器上，首先必須辨識和處理由壁面開關，即電源轉換而來的4種控制信號，包括夜燈控制信號(NLC)、人體檢測器(PIR)檢測控制信號、情境群組控制信號(GPC)和智能操控信號 (PRXD)等所欲執行點燈的命令，其點燈的內容是根據U16的內存所設定的內容，其來自內部指撥開關設定或外部設定控制盒的設定，由U16通過U15、U18并列轉串行IC讀取Gl G8 和MDl MD4的內容，并儲存在內部存儲器。另外還通過兩個測量信號，即電壓信號(ADl) 和電流信號(AD2)，由U16內部線性轉數字(A/D)電路，得知當下的驅動LED燈電壓(V)和驅動LED燈電流(A)的數值，然后由內部程序相乘計算，并加以累加得到功率(W)和電能 (Wh)，同時也通過U15并列轉串行IC可得到，這些所測量的數據是由那些LED燈所匯合的， 才能分別記錄以及分辨是否異常，達到主動故障回傳的功能。另外U16微處理器是通過U4 串行轉并列IC，將欲點亮的燈具的信號，由二極管D23 D30加到各控制MOS上，即圖中 Q2 Q9，最后U16微處理器還可經由U18讀取本控制器通訊ID，即SW4 (RS-485地址)的設定內容，并借由U9 RS-485通訊接口 IC與遠程服務器連線控制和數據儲存。如圖恥的2. 7LED燈具控制及耗能測量接口，圖中共有8組POWER MOS推動電路， 由場效應管Q2 Q9所組成，每組對應一個外接的LED燈具，即圖中的LED-0UT1 0UT8，以第一組為例說明之。當Gl輸入為HI電位時，將使Q2導通，反之若輸入為LOW，Q2將OPEN。 當Q2導通，D6指示燈將亮起，接在LED-COM和LED-0UT1的LED燈具將被點亮，RT4為保護電阻，當過載時將使RT4過熱，電阻因熱變大，限制電流保護，余各組動作原理相同類推。圖中R2與R13分壓接到ADl，用來測量LED的推動電壓，而各組LED的驅動電流，則匯合流經 R36到，U3A則為放大R36上面的電壓，使U3A的輸出電壓，即AD2電壓，正比例1 8組LED的合成電流，故由U16微處理器由內部A/D轉換器經由測量ADl和AD2，就可獲知LED燈的驅動電壓(V)、電流(A)、功率(W)和耗能(Wh)。如圖fe的2. 8外部控制設定接口，其主要是提供一個15PIN的連接器，該連接器 PIN 1 PIN 8對應接到2. 7的Gl G8，可控制Q2 Q9是否導通，進而控制LED-OUTl 0UT8的外接8組LED燈具。而其所需的電源是由R85自MV電源降壓取得，而其控制權的取得是由J3的13腳，即圖中PIN 13被拉到Qll的B極，平常Qll的B極為HI電位，使Qll 的C極為LOW，此時U4的輸出受U16微處理器IC所控制，當啟用外部設定控制盒后，將使本接口的PIN 13變LOW，使U4輸出失效，LED燈的控制權交由本接口 J13-1 8來控制，其目的是當電路故障時，提供另一種電路結構很簡單的緊急照明控制方式。另外本設定控制盒，也提供4組情境群組設定內容，包括二組群組控制點燈的設定、一組人體檢測點燈內容的設定和一組夜燈控制點燈的設定。這些設定值是由U16微處理IC，通過U15、U18并列變串行IC，讀取Gl G8以及MDl MD4，當下的內容并儲存到U16 內部的內存內，作為當收到這些控制命令時，點亮LED燈的依據。如圖恥的2. 9光隔離載波通訊控制接口，本接口是由光隔離IC U8來檢知正半周期間的載波信號，當原來的壁上開關被換上了一個智能操控裝置之后，該裝置將在正半周峰值附近會調變一個byte的串行通訊(UART)信號，該瞬間調變的信號，即UART瞬間HI成 LOff的通訊信號，在正半周峰值時被轉換成快速的ON或OFF信號，這信號將在R53上忠實展現，經UlB后轉成PRXD信號，再由U16微處理器去辨識載波信號的內容，并執行達成智能化燈控的目的。如圖恥的2. 10壁上開關群組控制接口，本接口使用光隔離IC TO將AC-L2和 AC-N2的電源，轉換成控制信號方式，可以延用既有的壁面照明開關的配線和開關，直接將原來供電給燈具的電源，接在圖中AC-L2與AC-N2，當開關為ON時，將使發光二極管D37流通電流，U5的C極，即Ul-PIN U PIN 2為LOW，UlA輸出GPC為HI，通知U16微處理器，便能啟動情境群組控制模式。如圖5b的2. 11 RS-485通訊接口，圖中主要是由U9 RS-485轉換IC，負責將U16 的串行通訊信號，即SRXD和ST)(D轉換成RS-485的差動信號，即RS-485-A和RS-485-B信號，可遠距傳輸到系統控制中心，如服務器或PC等，讓系統得以遠距搜集各LED燈的電力信息和燈具控制。如圖6的附屬智能操作裝置，本裝置是延用既有壁上照明開關的配線和位置，其外形和原有開關盒一樣，其電源取得和通訊的接口都來自壁上開關原有的兩條線。圖中BDl 橋式整流器，是從原有壁上開關的二線式電線中，取得電源，經D5和C5供應給本裝置使用， U7為電源轉換IC，配合外圍的R6、R9的阻值設計，可自市電中取得本裝置所需的5V電源。 另外TO光隔離IC，通過D2、R2、ZD1，可檢知市電的正、負極半周，其檢知市電正、負半周信號經由Ul-PIN 3直接輸入到U4微處理器，作為欲傳送信號的同步信號；換言之，U4可根據 Ul-PIN 3的信號時基，計算出市電正半周峰值的電工角時基，并將欲傳送的信號適時的通過Ul再驅動Q9 POWER M0S,將數字信號變成瞬時ON或0FF，載波在電源在線，即利用電源線在正半周峰值90度電工角附近，將所欲傳送的數字信號，變換成該二線式電線有無電流的脈沖信號，而這脈沖的電流大小由R8所控制，而此脈沖的電流會被2. 9光隔離載波通訊控制接口所檢知，并還原成數字信號，由U16微處理器接收辨識和執行通訊內容，達到智能化燈控的目的。另外圖中的SWl SW8即對應所控制的8盞LED燈的個別控制操作接口， SW9 SW12則為情境群組的集體控制操作接口，而D8 D20為其相對應的指示燈，由U4微處理通過串行轉并列IC U8、U9所控制，讓整個照明控制系統加值智能化，并且不需重新配
管、配線。如圖7的附屬外部設定控制盒，圖中JM是與2. 8外部控制設定接口的J3連接在一起，當SW8設為ON時，則啟動本外部設定控制盒的設定及控制的功能，此時PIN 13為 LOW，將使內部LED燈的控制IC U4失效，LED燈的控制權限交由本控制盒來控制，這時扳動 SW9的1 8對應開關，就可直接控制LED燈1 8的明、滅。同時也可在某種特定的點燈組合排列下，按下MDl MD4對應的開關，此時內部的微處理器(U16)，就會記憶當下所設定的群組型態，作為U16接收到命令時，控制點燈的依據。上述實施例所揭示的內容，僅為本實用新型主要技術的舉例說明，并非用以限定本實用新型的技術范圍，凡是涉及等效應用或基于前項技術手段為簡易變更或置換，均應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種利用既有墻面開關可智能控制LED群組照明的裝置，其特征在于，其包括本體控制器和附屬的智能操控裝置及外部設定控制盒，為控制及提供電源給多盞LED燈，所述外部設定控制盒連結所述本體控制器設定群組組態，所述智能操控裝置替換原有的壁上開關。
2.如權利要求1所述的利用既有墻面開關可智能控制LED群組照明的裝置，其特征在于，所述本體控制器包括一控制器上蓋、一直流電源供應器、一控制器主機板以及一控制器殼體，該控制器殼體內容納設置該電源供應器和該控制器主機板。
3.如權利要求2所述的利用既有墻面開關可智能控制LED群組照明的裝置，其特征在于，所述控制器主機板供連結各個操作和控制接口，而在所述控制器主機板上分別裝設交流電源輸入座、夜燈控制開關輸入座、緊急操作開關、外部設定控制盒連接部、壁式開關輸入部、控制組態設定接口、停電照明電池輸入部、夜燈及RS-485串行連接部。
4.如權利要求3所述的利用既有墻面開關可智能控制LED群組照明的裝置，其特征在于，所述夜燈控制開關輸入座直接接原有照明開關的電源，并轉成控制夜燈模式的數字信號。
5.如權利要求3所述的利用既有墻面開關可智能控制LED群組照明的裝置，其特征在于，所述外部設定控制盒連接部連接所述外部設定控制盒，并做群組組態的設定和一對一的開關點燈控制。
6.如權利要求3所述的利用既有墻面開關可智能控制LED群組照明的裝置，其特征在于，所述壁式開關輸入部是由人體檢測器控制點燈的電源，并轉換成邏輯數字信號。
7.如權利要求3所述的利用既有墻面開關可智能控制LED群組照明的裝置，其特征在于，所述控制組態設定接口提供能由內部指撥開關設定群組組態的接口。
8.如權利要求3所述的利用既有墻面開關可智能控制LED群組照明的裝置，其特征在于，所述夜燈及RS-485串行連接部同時含有夜燈聯機集體連動控制和RS-485遠距電力測量讀值和查詢控制的通訊接口。
專利摘要本實用新型公開了一種利用既有墻面開關可智能控制LED群組照明的裝置，其包括能提供給多盞LED燈所共享的一個電源供應器、能從既有二線式壁上開關便能做智能控制的接口裝置以及延用壁面開關升級做情境群組控制的接口電路，本實用新型還包括夜燈連線節電控制、停電照明電池輸入部、人體檢測節電控制和LED燈電力測量及異常主動回報功能電路以及RS-485通訊接口。本實用新型是提供一種新的LED照明操控方式，即將多盞LED集中由一個控制器來供電及控制，并提供一種通訊控制接口把原來提供給燈具的電源，變成可邏輯控制的信號，因此可以免配控制線，直接延用原有墻面的照明開關的配線和位置，變成智能化的照明控制裝置。
文檔編號H05B37/02GK202310184SQ20112032336
公開日2012年7月4日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者張希, 曾仁譽, 李政良, 洪明偉, 項炫杰 申請人:綠智能科技股份有限公司