TWI884762B

TWI884762B - 開關配對燈控系統及開關配對方法

Info

Publication number: TWI884762B
Application number: TW113113761A
Authority: TW
Inventors: 邱偉豪; 李泌翰
Original assignee: 旭谷科技有限公司
Priority date: 2024-04-12
Filing date: 2024-04-12
Publication date: 2025-05-21
Also published as: TW202541549A

Abstract

一種開關配對燈控系統及開關配對方法，該開關配對方法於一微控制單元執行，該微控制單元電性連接一配對鍵，該開關配對方法包含：判斷該配對鍵是否被按下；當判斷該配對鍵被按下，該微控制單元進入一配對模式，該微控制單元於該配對模式中從另一微控制單元接收至少一選擇鍵編號，以及從再一微控制單元接收至少一按鍵編號，以建立該至少一選擇鍵編號和該至少一按鍵編號的配對資訊；其中，各該選擇鍵編號對應一燈具，各該按鍵編號對應一開關面板的一按鍵。

Description

開關配對燈控系統及開關配對方法

本發明涉及一種控制系統，特別是指開關配對燈控系統及開關配對方法。

習知二線式照明控制系統主要是將多個燈具與多個壁切開關透過二線式數位通信介面連線，並藉由廠商提供的專用配對韌體或軟體實施各該燈具與各該壁切開關之間的配對，完成配對後，能讓特定的壁切開關控制特定的燈具。然而，習知二線式照明控制系統是封閉式系統，只有廠商提供的該專用配對韌體或軟體能執行配對功能，導致施工上受到限制，且對於普通工程人員而言，該專用配對韌體或軟體的操作並不友善，通常必須藉由廠商專業人員施作該韌體或軟體來執行燈具與壁切開關的配對，恐非普通工程人員能輕易實施，往往造成工時費用增加或工程延宕的困擾。

有鑒於此，本發明的主要目的係提供一種開關配對燈控系統及簡易的開關配對方法，以期改善習知二線式照明控制系統必須仰賴廠商提供的專用配對韌體或軟體以及專業人員所帶來的缺點。

本發明開關配對燈控系統包含：一輸出基板，包含一第一微控制單元與電性連接該第一微控制單元的多個選擇鍵與多個輸出控制單元，該第一微控制單元儲存該多個選擇鍵與該多個輸出控制單元的對應資訊，各該輸出控制單元供電性連接一燈具；一開關面板，包含一第二微控制單元與電性連接該第二微控制單元的多個按鍵；以及一主控制板，包含一第三微控制單元與電性連接該第三微控制單元的一配對鍵，該第三微控制單元通信連接該第一微控制單元與該第二微控制單元；當該配對鍵觸發該第三微控制單元進入一配對模式，該第三微控制單元於該配對模式中從該第一微控制單元接收該多個選擇鍵中被按下的至少一者的至少一選擇鍵編號，以及從該第二微控制單元接收該多個按鍵中被按下的至少一者的至少一按鍵編號，以建立該至少一選擇鍵編號和該至少一按鍵編號的配對資訊。

本發明開關配對方法於一微控制單元執行，該微控制單元電性連接一配對鍵，該開關配對方法包含：判斷該配對鍵是否被按下；當判斷該配對鍵被按下，該微控制單元進入一配對模式，該微控制單元於該配對模式中從另一微控制單元接收至少一選擇鍵編號，以及從再一微控制單元接收至少一按鍵編號，以建立該至少一選擇鍵編號和該至少一按鍵編號的配對資訊；其中各該選擇鍵編號對應一燈具，各該按鍵編號對應一開關面板的一按鍵。

根據本發明開關配對燈控系統及開關配對方法，當屋內裝好燈具，並完成燈具與本發明開關配對燈控系統的連接後，工程人員按下該配對鍵即可讓該主控制板的第三微控制單元進入該配對模式，此時工程人員能根據照明需求自行決定該開關面板的按鍵與燈具的配對關係，並對應按下該輸出基板的選擇鍵和該開關面板的按鍵，即可完成配對。

和習知二線式照明控制系統相比，本發明由該主控制板的配對鍵觸發該配對模式，不須透過廠商提供的專用配對韌體或軟體或專業人員，自然沒有習知專用配對方式所帶來的缺點，且對於普通工程人員而言只要按按鍵(即：該輸出基板的選擇鍵和該開關面板的按鍵)即可直觀進行配對，實用性與便利性大幅提升。

請參考圖1與圖2，本發明開關配對燈控系統的實施例包含至少一輸出基板10、至少一開關面板20以及一主控制板30，其中圖1是以兩個輸出基板10為例，圖2是以一個開關面板20為例。該至少一輸出基板10與該主控制板30可整合在一電路板，或分別設置在不同電路板。以應用在屋內情境為例，該至少一輸出基板10與該主控制板30可設置在一配電箱40，該配電箱40可設置一電源供應器41以提供本發明系統所需工作電源，該至少一輸出基板10用以電性連接屋內各式燈具(例如恆亮燈具及調光燈具)，該至少一開關面板20可為壁切開關面板，用以設置在牆壁之壁面以供使用者按壓操作。

該輸出基板10、該開關面板20以及該主控制板30皆具有微控制單元(MCU)，可理解的是，微控制單元為晶片模組，微控制單元的架構基本包含中央處理器(CPU)、記憶體、輸入/輸出(I/O)介面與通訊介面，故微控制單元具備程式執行、運算、控制、資料儲存、信號傳輸、通訊等功能。

該輸出基板10包含一微控制單元(以下稱之為一第一微控制單元11)、多個選擇鍵12與多個輸出控制單元，或進一步包含多個指示燈13，該多個選擇鍵12可為微型按鍵開關，各該輸出控制單元可電性連接一或多個燈具，該多個輸出控制單元可包含如圖2所示的繼電器14及/或調光驅動晶片15，例如部分輸出控制單元為繼電器14而其他部分輸出控制單元為調光驅動晶片15，所述指示燈13可為發光二極體(LED)。該第一微控制單元11電性連接該多個選擇鍵12、該多個輸出控制單元與該多個指示燈13，其中，該第一微控制單元11具有多個不同的I/O腳位，該多個選擇鍵12、該多個輸出控制單元與該多個指示燈13分別電性連接該第一微控制單元11的不同I/O腳位，該第一微控制單元11能根據I/O腳位的編號對各該選擇鍵12定義有一選擇鍵編號、對各該輸出控制單元(即：繼電器14及調光驅動晶片15)定義有一輸出編號、且對各該指示燈13定義有一指示燈編號，各該選擇鍵編號、各該輸出編號和各該指示燈編號分別代表各該選擇鍵12、各該繼電器14、各該調光驅動晶片15和各該指示燈13於系統中的位址，故該第一微控制單元11能與各該選擇鍵12、各該繼電器14、各該調光驅動晶片15和各該指示燈13個別進行互動，其互動方式包含該第一微控制單元11可藉由I/O腳位的電位判斷各該選擇鍵12是否被按下，且該第一微控制單元11可點亮各該指示燈13或控制各該指示燈13閃爍。

該第一微控制單元11儲存該多個選擇鍵12、該多個輸出控制單元(繼電器14及調光驅動晶片15)與該多個指示燈13的對應資訊，舉例來說，所述對應資訊可儲存在一對照表(Lookup Table)，各該選擇鍵12與各該輸出控制單元可為一對一的對應關係，各該選擇鍵12與各該指示燈13可為一對一的對應關係，亦即單一選擇鍵編號僅對應單一輸出編號(即：對應一燈具)，且單一選擇鍵編號僅對應單一指示燈編號，故單一指示燈編號對應單一輸出編號。各該輸出控制單元可電性連接一端子座16，該些端子座16可透過室內配線連接恆亮燈具或調光燈具，各該選擇鍵12可設置在對應之各該輸出控制單元(繼電器14及調光驅動晶片15)的旁側或設置在對應之各該端子座16的旁側，且各該指示燈13可設置在對應之各該選擇鍵12的旁側，以利使用者直觀識別各該選擇鍵12和各該指示燈13所對應的對象。

圖1所示各輸出基板10中設有六個繼電器14和三個調光驅動晶片(圖中未示，但有對應的三個選擇鍵120)。各該繼電器14可連接在一恆亮燈具(透過端子座16)與市電電源AC之間，且該第一微控制單元11的I/O腳位電性連接各該繼電器14的控制端，故該第一微控制單元11與各該繼電器14的互動方式為由該第一微控制單元11控制各該繼電器14為導通或開路，進而能控制點亮或關閉各該恆亮燈具。此外，各該繼電器14可並聯一輔助開關17，該輔助開關17例如可為翹板開關，當各該繼電器14發生故障而開時，使用者可手動切換該輔助開關17以手動點亮或關閉所連接的恆亮燈具。各該調光驅動晶片15可連接在該第一微控制單元11的I/O腳位與一調光燈具之間，故該第一微控制單元11與各該調光驅動晶片15的互動方式為由該第一微控制單元11透過各該調光驅動晶片15對各該調光燈具進行調光控制。

該開關面板20包含一微控制單元(以下稱之為一第二微控制單元21)與至少一按鍵22，圖2是以三個按鍵22為例，該些按鍵22可為觸控式按鍵，該些按鍵22分別電性連接該第二微控制單元21的不同I/O腳位，且每個按鍵22對應設有一按鍵燈23，該按鍵燈23可為LED，該些按鍵燈23分別電性連接該第二微控制單元21的不同I/O腳位，該第二微控制單元21能根據I/O腳位的編號對各該按鍵22定義有一按鍵編號，以及對各該按鍵燈23定義有一按鍵燈編號，各該按鍵編號與各該按鍵燈編號分別代表各該按鍵22與各該按鍵燈23於系統中的位址，故該第二微控制單元21能與各該按鍵22和各該按鍵燈23個別進行互動，其互動方式包含該第二微控制單元21可藉由I/O腳位的電位判斷各該按鍵22是否被按下，且該第二微控制單元21可點亮各該按鍵燈23或控制各該按鍵燈23閃爍。

該主控制板30包含一微控制單元(以下稱之為一第三微控制單元31)與一配對鍵32，或進一步包含一確認鍵33、一清除鍵34和多個提示燈，該配對鍵32、該確認鍵33與該清除鍵34可為微型按鍵開關，該多個提示燈可為LED且包含一配對提示燈320和一清除提示燈340。該第三微控制單元31電性連接該配對鍵32、該確認鍵33、該清除鍵34和該多個提示燈，其中，該第三微控制單元31具有多個不同的I/O腳位，該配對鍵32、該確認鍵33、該清除鍵34和該多個提示燈分別電性連接該第三微控制單元31的不同的I/O腳位，故該第三微控制單元31能根據I/O腳位的編號與該配對鍵32、該確認鍵33、該清除鍵34和各該提示燈個別進行互動，其互動方式包含該第三微控制單元31可藉由I/O腳位的電位判斷該配對鍵32、該確認鍵33及該清除鍵34是否被按下，且該第三微控制單元31可點亮各該提示燈或控制各該提示燈閃爍。

該第三微控制單元31通信連接該第一微控制單元11與該第二微控制單元21以進行資訊的傳輸及控制指令的傳輸，實現該第三微控制單元31、該第一微控制單元11與該第二微控制單元21之間的協同運作。於一實施例中，該第三微控制單元31可透過二線式數位通信介面連接該第一微控制單元11與該第二微控制單元21，也就是說本發明整體而言形成二線式照明控制系統。該第三微控制單元31可儲存各該選擇鍵編號和各該按鍵編號的配對資訊，所述配對資訊例如可透過一配對表實現，所述配對資訊是指各該選擇鍵編號和各該按鍵編號之間的直接及間接的對應關係，其中，一個選擇鍵編號可與一個或多個按鍵編號配對，且一個按鍵編號可與一個或多個選擇鍵編號配對。

請參考圖3，該第三微控制單元31於工作模式中能判斷該配對鍵32是否被按下(步驟S01)，該配對鍵32被按下時可用以觸發該第三微控制單元31進入一配對模式(步驟S02)，且該第三微控制單元31可傳送指令給該第一微控制單元11和該第二微控制單元21以進入該配對模式，其中該第三微控制單元31於該配對模式中能建立各該選擇鍵編號和各該按鍵編號的配對資訊，說明如下。

如前所述的範例，圖1的各輸出基板10設有六個繼電器14和三個調光驅動晶片15，故對應有九個選擇鍵12,120，請參考下表，該第三微控制單元31對該九個選擇鍵12,120分別定義一第一選擇鍵編號至一第九選擇鍵編號，其中該第一選擇鍵編號至該第六選擇鍵編號分別對應該六個繼電器14，該第七選擇鍵編號至該第九選擇鍵編號分別對應該三個調光驅動晶片15。同理，該第三微控制單元31對該開關面板20的三個按鍵22分別定義一第一按鍵編號至一第三按鍵編號。下表假設所有選擇鍵編號和所有按鍵編號是未配對的初始狀態。

	第一按鍵編號	第二按鍵編號	第三按鍵編號
第一選擇鍵編號
第二選擇鍵編號
第三選擇鍵編號
第四選擇鍵編號
第五選擇鍵編號
第六選擇鍵編號
第七選擇鍵編號
第八選擇鍵編號
第九選擇鍵編號

於該配對模式中，該第三微控制單元31可控制該配對提示燈320閃爍，供使用者得知該第三微控制單元31正執行該配對模式，該第三微控制單元31並可輸出指令給該第一微控制單元11與該第二微控制單元21，該第一微控制單元11將控制對應於未配對的指示燈13為暗態，且控制對應於已配對的指示燈13為亮態，同樣的，該第二微控制單元21控制對應於未配對的按鍵燈23為暗態，且控制對應於已配對的按鍵燈23為亮態，因此使用者可觀察指示燈13和按鍵燈23的亮燈狀態判斷各該選擇鍵12和各該按鍵22是否已配對。

於該配對模式中(步驟S02)，請參考下表，使用者可按下欲配對的至少一選擇鍵12和至少一按鍵22，對應的，該第一微控制單元11可判斷哪些選擇鍵12被按下並控制對應的指示燈13閃爍，該第二微控制單元21可判斷哪些按鍵22被按下並控制對應的按鍵燈23閃爍。該第三微控制單元31從該第一微控制單元11接收該多個選擇鍵12中被按下的至少一者的選擇鍵編號，以及從該第二微控制單元21接收該多個按鍵22中被按下的至少一者的按鍵編號，以建立所述被按下之選擇鍵編號和所述被按下之按鍵編號的配對資訊，舉例來說，所述配對資訊可如下表所示的「配對中」，代表該第一和該第三按鍵編號所對應的按鍵22可用以控制第一、第三和第六選擇鍵12所對應的燈具。

	第一按鍵編號	第二按鍵編號	第三按鍵編號
第一選擇鍵編號	配對中		配對中
第二選擇鍵編號
第三選擇鍵編號	配對中		配對中
第四選擇鍵編號
第五選擇鍵編號
第六選擇鍵編號	配對中		配對中
第七選擇鍵編號
第八選擇鍵編號
第九選擇鍵編號

該第三微控制單元31可判斷該確認鍵33是否被按下(步驟S03)，若是，即配對完成，該第三微控制單元31離開該配對模式(步驟S04)，上表所示的「配對中」狀態將成為已配對的狀態。該第三微控制單元31離開該配對模式後可進入工作模式，且該第三微控制單元31可傳送指令給該第一微控制單元11和該第二微控制單元21進入該工作模式。在該工作模式中，當該第二微控制單元21判斷該第一或該第三按鍵編號所對應的按鍵22被按下，該第二微控制單元21可傳送該第一或該第三按鍵編號給該第三微控制單元31，該第三微控制單元31根據該配對表判斷出該第一或該第三按鍵編號對應於該第一、第三和第六選擇鍵編號，又各該選擇鍵12與各該繼電器14為一對一的對應關係已如前所述，故該第三微控制單元31即可透過該第一微控制單元11控制第一、第三和第六選擇鍵12所對應的燈具。

該清除鍵34被按下時可用以觸發該第三微控制單元31進入一清除模式，該第三微控制單元31於該清除模式中能清除(刪除)各該選擇鍵編號和各該按鍵編號的配對資訊，藉此解除各該選擇鍵編號和各該按鍵編號之間的直接及間接的對應關係，以下說明該清除模式的清除流程。

當該第三微控制單元31判斷該清除鍵34被按下，該第三微控制單元31即可進入該清除模式並可控制該清除提示燈340閃爍，供使用者得知該第三微控制單元31正執行該清除模式，此外，該第三微控制單元31可傳送指令給該第一微控制單元11和該第二微控制單元21以進入該清除模式。於該清除模式中，該第三微控制單元31可根據所述配對資訊輸出指令給該第一微控制單元11與該第二微控制單元21，該第一微控制單元11將據以控制對應於已配對的指示燈13為亮態，同樣的，該第二微控制單元21控制對應於已配對的按鍵燈23為亮態。承前述範例，對應於該第一和該第三按鍵編號的按鍵燈23為亮態，且對應於該第一、該第三和該第六選擇鍵編號的指示燈13為亮態。

於該清除模式中，當使用者按下已配對的任一按鍵22或任一選擇鍵12，該第三微控制單元31將對應的從該第一微控制單元11或該第二微控制單元21接收該任一按鍵編號或該任一選擇鍵編號，該第三微控制單元31將清除該任一按鍵編號或任一選擇鍵編號的配對資訊，回復未配對狀態。承前述範例，舉例而言，於該清除模式中，若對應於該第一選擇鍵編號的選擇鍵12被按下，該第三微控制單元31將清除該第一按鍵編號、該第二按鍵編號、該第一選擇鍵編號、該第三選擇鍵編號和該第六選擇鍵編號的配對資訊。詳言之，請參考前述配對表，該第三微控制單元31解除該第一選擇鍵編號與該第一、該第三按鍵編號的直接對應關係，並解除該第一、該第三按鍵編號各自與第三、該第六選擇鍵編號的對應關係(對於該第一選擇鍵編號而言是間接對應關係的解除)。再舉一例，於該清除模式中，若對應於該第三按鍵編號的按鍵22被按下，該第三微控制單元31解除該第三按鍵編號與該第一、該第三和該第六選擇鍵編號的直接對應關係，並解除該第一、該第三和該第六選擇鍵編號各自與該第一按鍵編號的對應關係(對於該第三按鍵編號而言是間接對應關係的解除)。

前述實施例是以單個開關面板20為例，另一方面，在有多個開關面板20的另一實施例中，該多個開關面板20的第二微控制單元21可透過二線式數位通信介面彼此連接，因此該多個開關面板20的第二微控制單元21都能與該主控制板30的第三微控制單元31連線及互動。其中，該多個開關面板20的第二微控制單元21與該第三微控制單元31傳輸資訊及指令時，資訊及指令的資料格式可附帶有該些第二微控制單元21的辨識碼，該些第二微控制單元21的辨識碼彼此不同，所述辨識碼例如可為各該第二微控制單元21的媒體存取控制碼(MAC碼)或序號，故該第三微控制單元31可根據所述辨識碼與該些第二微控制單元21協同運作，實現如前所述的配對模式、工作模式與清除模式。

綜上所述，當屋內裝好恆亮燈具及/或調光燈具，並完成恆亮燈具及/或調光燈具與本發明開關配對燈控系統的連接後，工程人員按下該配對鍵32即可讓該主控制板30的第三微控制單元31進入配對模式，此時工程人員能根據照明需求自行配對哪個開關面板20的按鍵22用於控制哪個恆亮燈具及/或調光燈具，並對應按下輸出基板10的選擇鍵12,120和開關面板20的按鍵22，即可完成配對。

10:輸出基板 11:第一微控制單元 12,120:選擇鍵 13:指示燈 14:繼電器 15:調光驅動晶片 16:端子座 17:輔助開關 20:開關面板 21:第二微控制單元 22:按鍵 23:按鍵燈 30:主控制板 31:第三微控制單元 32:配對鍵 320:配對提示燈 33:確認鍵 34:清除鍵 340:清除提示燈 40:配電箱 41:電源供應器 AC:市電電源 S01,S02,S03,S04:步驟

圖1：本發明開關配對燈控系統安裝於配電箱的平面示意圖。圖2：本發明開關配對燈控系統的實施例的方塊示意圖。圖3：本發明開關配對方法的實施例的流程示意圖。

S01,S02,S03,S04:步驟

Claims

一種開關配對燈控系統，包含：一輸出基板，包含一第一微控制單元與電性連接該第一微控制單元的多個選擇鍵與多個輸出控制單元，該第一微控制單元儲存該多個選擇鍵與該多個輸出控制單元的對應資訊，各該輸出控制單元供電性連接一或多個燈具；一開關面板，包含一第二微控制單元與電性連接該第二微控制單元的多個按鍵；以及一主控制板，包含一第三微控制單元與電性連接該第三微控制單元的一配對鍵，該第三微控制單元通信連接該第一微控制單元與該第二微控制單元；當該配對鍵觸發該第三微控制單元進入一配對模式，該第三微控制單元於該配對模式中從該第一微控制單元接收該多個選擇鍵中被按下的至少一者的至少一選擇鍵編號，以及從該第二微控制單元接收該多個按鍵中被按下的至少一者的至少一按鍵編號，以建立該至少一選擇鍵編號和該至少一按鍵編號的配對資訊。
如請求項1所述之開關配對燈控系統，其中，該輸出基板包含多個指示燈，該第一微控制單元電性連接該多個指示燈，該開關面板於各該按鍵設有電性連接該第二微控制單元的一按鍵燈；於該配對模式中，該第一微控制單元控制對應於未配對的指示燈為暗態，且控制對應於已配對的指示燈為亮態；該第二微控制單元控制對應於未配對的按鍵燈為暗態，且控制對應於已配對的按鍵燈為亮態。
如請求項2所述之開關配對燈控系統，於該配對模式中，該第一微控制單元控制該多個選擇鍵中被按下的該至少一者所對應的指示燈閃爍，該第二微控制單元控制該多個按鍵中被按下的該至少一者所對應的按鍵燈閃爍。
如請求項1所述之開關配對燈控系統，於該第一微控制單元所儲存該多個選擇鍵與該多個輸出控制單元的對應資訊中，各該選擇鍵與各該輸出控制單元為一對一的對應關係。
如請求項4所述之開關配對燈控系統，其中，各該選擇鍵設置在對應之各該輸出控制單元的旁測。
如請求項1所述之開關配對燈控系統，其中，該第三微控制單元透過二線式數位通信介面連接該第一微控制單元與該第二微控制單元。
如請求項1所述之開關配對燈控系統，其中，該多個輸出控制單元包含一繼電器或一調光驅動晶片，該繼電器並聯一輔助開關。
如請求項1所述之開關配對燈控系統，其中，該主控制板包含一清除鍵，該第三微控制單元電性連接該清除鍵；當該清除鍵觸發該第三微控制單元進入一清除模式，該第三微控制單元於該清除模式中從該第一微控制單元或該第二微控制單元接收任一選擇鍵編號或任一按鍵編號，並刪除該任一選擇鍵編號和該任一按鍵編號之間的直接及間接的對應關係。
一種開關配對方法，於一微控制單元執行，該微控制單元電性連接一配對鍵，該開關配對方法包含：判斷該配對鍵是否被按下；當判斷該配對鍵被按下，該微控制單元進入一配對模式，該微控制單元於該配對模式中從另一微控制單元接收至少一選擇鍵編號，以及從再一微控制單元接收至少一按鍵編號，以建立該至少一選擇鍵編號和該至少一按鍵編號的配對資訊；其中，各該選擇鍵編號對應一燈具，各該按鍵編號對應一開關面板的一按鍵。
如請求項9所述之開關配對方法，其中，該微控制單元電性連接一清除鍵，該開關配對方法包含：當判斷該清除鍵被按下，該微控制單元進入一清除模式，該微控制單元於該清除模式中接收任一選擇鍵編號或任一按鍵編號，並刪除該任一選擇鍵編號和該任一按鍵編號之間的直接及間接的對應關係。