仪表监控装置及其控制方法与流程

本发明是有关于一种仪表的监控装置以及其控制方法，特别是有关于一种加装在仪表装置外，并且可有效省电的仪表监控装置及其控制方法。

背景技术：

传统水表、电表、瓦斯表等仪表装置上的数字数据须依赖人工抄表的方式，才得以得知各个家庭的用水、用电情形。虽然，在现今物联网的时代，智能水表、电表、瓦斯表等智能仪表装置已相继出现，然而要将原有布建的水表、电表、瓦斯表置换为智能仪表，其置换工程难度及成本相当的高，近乎不可施行。

此外，智能仪表通常仅在预先设定的特定时段内执行数据传输或数据储存等功能，导致在所述特定时段以外的时间智能仪表处于闲置的状态。然而，在此闲置状态下，智能仪表的电源仍会不断的供电给智能仪表里的功能元件，造成电力资源的浪费。

另一方面，上述地设定经过一阵子之后，可能已不适用于使用者的现行需求，需要另行更新设定。因此，如何提出一种可适用于市面上各种不同仪表装置，并能省电且可自行更新通信时间设定的仪表监控装置，是目前业界亟欲投入研发资源解决的问题之一。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种能有效省电、可自行更新通信设定，并且适用于各种仪表装置的仪表监控装置及其控制方法。

为了达到上述目的，依据本发明一实施方式，一种仪表监控装置包含壳体、电源供应单元、影像获取单元、控制单元、第一开关以及时钟单元。壳体配置为可拆卸地设置于仪表装置上。影像获取单元与电源供应单元电性连接。控制单元配置为控制影像获取单元获取仪表装置的表面的影像。第一开关连接于电源供应单元以及控制单元之间。电源供应单元配置为经由第一开关供电给控制单元。时钟单元配置为根据设定控制第一开关进行开启。电源供应单元、控制单元、影像获取单元、第一开关、时钟单元与壳体相固定。

依据本发明一或多个实施方式，上述的装置还包含第二开关。控制单元配置为控制第二开关的启闭。电源供应单元配置为经由第二开关供电给影像获取单元。

依据本发明一或多个实施方式，上述的装置还包含通信单元。通信单元与控制单元以及电源供应单元电性连接。通信单元配置为与外部装置传输数据。

依据本发明一或多个实施方式，上述的装置还包含第二开关。控制单元配置为控制第二开关的启闭。电源供应单元配置为经由第二开关供电给通信单元。

依据本发明一或多个实施方式，上述的装置还包含主板。主板包含多个固定连接插座。影像获取单元包含连接插头。连接插头可插拔地连接所述些固定连接插座的其中一个。

依据本发明一或多个实施方式，上述的装置还包含影像辨识单元。影像辨识单元电性连接影像获取单元。影像辨识单元配置为辨识影像里的字符。

依据本发明一或多个实施方式，上述的控制单元配置为控制时钟单元关闭第一开关。

为了达到上述目的，依据本发明另一实施方式，一种用以控制装设于仪表装置上之仪表监控装置的控制方法。仪表监控装置包含电源供应单元、控制单元、连接于电源供应单元以及控制单元之间的第一开关、连接控制单元之影像获取单元以及连接第一开关的时钟单元。控制方法包含使时钟单元根据第一设定开启第一开关，以让电源供应单元经由第一开关供电至控制单元，以及使控制单元控制影像获取单元获取仪表装置的表面的影像。

依据本发明一或多个实施方式，上述的装置还包含连接于电源供应单元以及影像获取单元之间的第二开关。上述之方法还包含使控制单元开启第二开关，以让电源供应单元经由第二开关供电至影像获取单元。

依据本发明一或多个实施方式，上述的装置还包含与控制单元以及电源供应单元电性连接的通信单元。上述之方法还包含使控制单元控制通信单元与外部装置传输数据。

依据本发明一或多个实施方式，上述的装置还包含连接电源供应单元以及通信单元的第二开关。上述之方法还包含使控制单元开启第二开关，以让电源供应单元经由第二开关供电至通信单元。

依据本发明一或多个实施方式，上述的方法还包含使通信单元自外部装置接收第二设定以及使控制单元根据第二设定更新时钟单元，以让时钟单元根据第二设定开启第一开关。

依据本发明一或多个实施方式，上述的方法还包含使在控制单元根据第二设定更新时钟单元之后，使控制单元控制时钟单元关闭第一开关，以让电源供应单元停止供电给控制单元。

依据本发明一或多个实施方式，上述的装置还包含连接影像获取单元的影像辨识单元。上述之方法还包含使影像辨识单元辨识影像里的字符。

综上所述，本发明的仪表监控装置及其控制方法是在电源供应单元、控制单元、影像获取单元以及通信单元之间设置一或多个开关，以在必要的时候才开启特定的开关，使电源供应单元供电给特定的单元，借此达到省电的目的。此外，本发明的仪表监控装置可拆卸地装设于市面上具各种不同表面规格的仪表装置上，而不需将原有的仪表装置重新置换，以免去复杂的置换工程并且大幅地节省成本。再者，本发明的仪表监控装置可自行自远端获取新的设定并更新，以符合使用者的操作需求。

以上所述仅系用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明之具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。

附图说明

为让本发明之上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图之说明如下：

图1为绘示本发明一实施方式的仪表监控装置设置在仪表装置的立体示意图。

图2为绘示本发明一实施方式的仪表监控装置所包含的功能方块图。

图3为绘示本发明实施方式的仪表监控装置的影像获取单元以及主板的连接示意图。

图4为绘示本发明实施方式的仪表监控装置获取表面影像的示意图。

图5为绘示本发明实施方式的仪表监控装置的通信连接示意图。

图6为绘示本发明实施方式的仪表监控装置在工作模式的控制方法的流程图。

图7为绘示本发明另实施方式的仪表监控装置再工作模式的控制方法的流程图。

图8为绘示本发明再实施方式的仪表监控装置在工作模式的控制方法的流程图。

图9为绘示本发明实施方式的仪表监控装置在更新设定模式的控制方法的流程图。

【符号说明】

100：仪表监控装置

110：壳体

112：观景窗

114：防水环

120：电源供应单元

130：控制单元

140：影像获取单元

142：镜头

144：连接插头

150：时钟单元

160：影像辨识单元

170：储存单元

180：通信单元

190：主板

192：固定连接插座

200：仪表装置

210：表面

300：外部装置

m1：主系统

i1：方块

i2：方块

s1：第一开关

s2：第二开关

s3：第三开关

t：信号线

s100、s103、s106、s109、s112、s115、s118、s121、s124、s210、s218、s311a、s311b、s311c、s416a、s416b、s416c：步骤

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明之多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。

请参照图1。图1为绘示本发明一实施方式之仪表监控装置100设置在仪表装置200的立体示意图。仪表监控装置100包含壳体110。壳体110可拆卸地设置在仪表装置200上，因此使用者可手动拆装仪表监控装置100，以将仪表监控装置100装设在市面上众多种类之仪表装置产品上。举例来说，本实施方式之仪表装置200可以是水表、电表、瓦斯表等可测量能源或物质使用情况的仪器，但本发明不应以此为限。壳体110包含观景窗112以及防水环114。观景窗112设置在壳体110上与表面210相对的位置。具体来说，观景窗112是穿孔内嵌有透明材质(例如玻璃)。使用者可以通过观景窗112观察到表面210显示的数据，而不需将壳体110拆卸下来。防水环114设置于壳体110与仪表装置200的衔接处。防水环114可防止水或水气自壳体110与仪表装置200的衔接处渗入，以避免仪表监控装置100或仪表装置200故障。

在一些实施方式中，观景窗112外装设有可掀式盖子，可防止灰尘、雨水经由观景窗112进入壳体110中。在一些实施方式中，观景窗112的位置可视实际操作情况弹性调整，本发明不以此为限。在另一些实施方式中，壳体110也可以不设置观景窗112，本发明不应以此为限。

在一些实施方式中，防水环114可以是硅胶环、橡胶环、o型环，但本发明不以此为限。在一些实施方式中，壳体110也可以不设置防水环114。

请参照图2。图2为绘示本发明一实施方式之仪表监控装置100所包含之功能方块图。如图2所示，仪表监控装置100进一步包含电源供应单元120、控制单元130、影像获取单元140、时钟单元150、影像辨识单元160、储存单元170、通信单元180、第一开关s1、第二开关s2以及第三开关s3。上述电源供应单元120、控制单元130、影像获取单元140、时钟单元150、影像辨识单元160、储存单元170、通信单元180、第一开关s1、第二开关s2以及第三开关s3系与壳体110相固定。于本实施方式中，控制单元130、影像辨识单元160、储存单元170整合于主机板上形成主系统m1，但本发明不以此为限。在一些实施方式中，控制单元130、影像辨识单元160、储存单元170为各自独立的功能单元。

第一开关s1连接于主系统m1与电源供应单元120之间。第二开关s2连接于控制单元130与影像获取单元140之间。第三开关s3连接于控制单元130与通信单元180之间。第二开关s2、第三开关s3通过第一开关s1进一步与电源供应单元120连接。电源供应单元120与时钟单元150电性连接，并配置为供电给时钟单元150。时钟单元150配置为根据第一设定控制第一开关s1进行开启，在一些实施方式中，第一设定里的设定信息包含时间日期、ocr辨识信息(例如roi数量、位置、字形类别等)以及通信信息(例如辨识字符的传输周期、通信单元180接收设定的周期等)，但本发明不应以此为限。借此，电源供应单元120经由第一开关s1供电给主系统m1里的控制单元130、影像辨识单元160以及储存单元170。进一步地，控制单元130配置为控制第二开关s2以及第三开关s3的启闭，以使得电源供应单元120经由第一开关s1以及第二开关s2供电给影像获取单元140，或者电源供应单元120经由第一开关s1以及第三开关s3供电给通信单元180。

在一些实施方式中，第二开关s2以及第三开关s3可以第四开关置换。换言之，影像获取单元140与通信单元180通过第四开关与控制单元130连接，并且第四开关经由第一开关s1与电源供应单元120连接。借此，控制单元130配置为控制第四开关的启闭，以使电源供应单元120经由第一开关s1以及第四开关供电给影像获取单元140与通信单元180。于另一实施方式中，仪表监控装置100也可以省略设置第一开关s1、第二开关s2以及第三开关s3的其中一至二者，本发明并不以此为限。

在一些实施方式中，电源供应单元120可以是电池、供电电路，但本发明不以此为限。

在一些实施方式中，影像获取单元140可以是采用感光耦合元件(charge-coupleddevice,ccd)、或互补性氧化金属半导体组件(complementarymetal-oxide-semiconductor,cmos)作为感光元件的照相机、摄影装置，但本发明不以此为限。

在一些实施方式中，储存单元170可以是快闪存储器(flashmemory)或随机存取存储器(randomaccessmemory)，但本发明不以此为限。

请参照图3。图3为绘示本发明一实施方式之仪表监控装置100的影像获取单元140以及主板190的连接示意图。如图3所示，仪表监控装置100进一步包含主板190。主系统m1设置在主板190上，但本发明不应以此为限。主板190包含多个固定连接插座192。多个固定连接插座192排列在主板190上形成一阵列(例如为7x10的矩阵)，但本发明不应以此为限。影像获取单元140包含镜头142以及连接插头144。镜头142与表面210相对，以获取表面210的影像。连接插头144设置在影像获取单元140上与镜头142相反的一侧。连接插头144可插拔地连接上述固定连接插座192阵列的其中一至多者，视连接插头144的数量而定。借此，可通过调整连接插头144与主板190的连接位置，来调整影像获取单元140与表面210的相对位置，以符合市面上众多种类之仪表装置产品之不同表面规格。

进一步地，于本实施方式中，连接插头144为脚针，但本发明不以此为限。脚针的长度可视镜头142的焦距而决定。借由选择适当长度的脚针设置于影像获取单元140上，以调整影像获取单元140与表面210的距离，使影像获取单元140可清晰地获取市面上各种不同仪表装置200(例如水表、电表、瓦斯表)的表面210的影像(如图4所示)。影像获取单元140通过信号线t与主系统m1里的影像辨识单元160以及储存单元170电性连接。因此影像获取单元140获取表面210的影像后，可通过信号线t将影像数据传输给主系统m1里的影像辨识单元160或储存单元170。

在一些实施方式中，固定连接插座192与连接插头144的位置及数量可视实际操作情况弹性调整，本发明并不以图3所示为限。

请参照图4并配合参照图5。图4为绘示本发明一实施方式之仪表监控装置100获取表面210影像的示意图。图5为绘示本发明一实施方式之仪表监控装置100的通信连接示意图。如图4所示，虚线方块i1围住的范围为影像获取单元140可获取的表面210的影像范围。影像获取单元140获取影像后，将影像传输给主系统m1里的影像辨识单元160。影像辨识单元160包含有定位信息，例如感兴趣区域(regionofinterest,roi)。借由定位信息，影像辨识单元160定位出表面210的字符范围，如图4中所示，方块i2围住的范围。定位出表面210的字符范围后，影像辨识单元160借由软件辨识方法，例如光学字符辨识(opticalcharacterrecognition,ocr)，辨识出影像里的字符，但本发明不以此为限。被辨识出的字符数据进一步被储存于储存单元170。待通信单元180经由电源供应单元120供电后，被辨识出的字符数据可经由通信单元180传输至远端的外部装置300。

在一些实施方式中，影像获取单元140获取的影像数据可直接储存于储存单元170中，而不需经由影像辨识单元160辨识影像里的字符。在此实施方式中，影像获取单元140获取的影像数据经由通信单元180传输至外部装置300后，再由外部装置300的影像处理系统执行字符辨识的功能。换言之，在一些实施方式中，仪表监控装置100可不需设置影像辨识单元160，而使电源供应单元120可省去更多电力之耗费，达成更加省电之功效。

在一些实施方式中，影像获取单元140获取影像的范围以及影像辨识单元160的定位范围可视实际操作情况弹性调整，本发明并不以此为限。

请参照图6。图6为绘示本发明一实施方式之仪表监控装置100在工作模式的控制方法的流程图。如图6所示，在本实施方式中，控制仪表监控装置100的控制方法包含步骤s100～s124。以下将配合图2以及图5所示的仪表监控装置100示例性说明本实施方式的仪表监控装置100的控制方法。

在步骤s100中，使时钟单元150根据第一设定开启第一开关s1。于本实施方式中，时钟单元150根据第一设定于预定时间(例如，第一时间)开启第一开关s1，使得电源供应单元120供电给主系统m1。

在步骤s103中，使控制单元130开启第二开关s2。在控制单元130通电后，控制单元130开启第二开关s2，使电源供应单元120供电给影像获取单元140。

在步骤s106中，使控制单元130控制影像获取单元140获取影像。第二开关s2开启后，影像获取单元140自电源供应单元120获得电力。控制单元130控制影像获取单元140获取仪表装置200的表面210的影像。

在步骤s109中，使控制单元130关闭第二开关s2。在影像获取单元140获取完表面210的影像后，影像获取单元140会处于闲置状态。此时，控制单元130关闭第二开关s2，以使电源供应单元120停止供电给影像获取单元140。借此，避免影像获取单元140处于闲置状态时，电源供应单元120仍持续供电给影像获取单元140，造成不必要的电力浪费。

在步骤s112中，使控制单元130开启第三开关s3。控制单元130开启第三开关s3，使电源供应单元120借由第一开关s1以及第三开关s3供电给通信单元180，以使通信单元180执行通信功能。

在步骤s115中，使控制单元130控制通信单元180与外部装置300连接。通信单元180与外部装置300连接，使得通信单元180与外部装置300之间可进行数据传输。在一些实施方式中，通信单元180是借由有线通信的方式与外部装置300连接，例如光纤通信、电缆通信，但本发明不以此为限。在另一些实施方式中，通信单元180是借由无线通信的方式与外部装置300连接，例如属于lpwan(lowpowerwan)的lora,sigfox,nb-iot,lte-m、wi-fi、蓝牙等，但本发明不以此为限。

在步骤s118中，使控制单元130控制通信单元180传送获取影像。在本实施方式中，影像获取单元140获取的表面210的影像经由通信单元180传输至外部装置300。借此，使用者便能在远端的外部装置300监控表面210的显示数据，而不需亲自至仪表装置200的所在位置监控仪表装置200。

在步骤s121中，使控制单元130关闭第三开关s3。通信单元180与外部装置300结束数据传输后，通信单元180即处于闲置状态。此时，控制单元130关闭第三开关s3，以使电源供应单元120停止供电给通信单元180。借此，节省电源供应单元120的电力资源。

在步骤s124之中，使控制单元130控制时钟单元150关闭第一开关s1。当仪表监控装置100获取完表面210的影像，并将数据上传后，控制单元130控制时钟单元150关闭第一开关s1，使电源供应单元120停止供电给主系统m1。借此，当控制单元130处于闲置状态时，电源供应单元120停止供电给控制单元130以节省电力资源。

在一些实施方式中，步骤s109可于步骤s112、步骤s115、步骤s118或步骤s121后执行，本发明不以此为限。

请参照图7。图7为绘示本发明另一实施方式的仪表监控装置100在工作模式的控制方法的流程图。本实施方式的控制方法与图8所示的实施方式的数字认证方法的差异处，在于本实施方式的控制方法在步骤s109之后新增了步骤s210，并以步骤s218替换步骤s118。其余相同步骤的相关说明可参考前文，在此恕不赘述。

在步骤s210中，使控制单元130控制影像辨识单元160进行影像辨识。在本实施方式中，影像获取单元140获取影像之后，影像获取单元140将影像传输给影像辨识单元160。影像辨识单元160接收到来自影像获取单元140的影像数据后，控制单元130控制影像辨识单元160辨识影像里的字符。在一些实施方式中，字符可以是一串数字，例如0～999，但本发明不以此为限。

在步骤s218中，使控制单元130控制通信单元180传送辨识结果。影像辨识单元160辨识影像里的字符后，将辨识结果传输至与外部装置300连接的通信单元180。通信单元180将影像辨识单元160的辨识结果传送至外部装置300。如此，外部装置300便能直接接收到表面210影像的数据数据，而不是单纯的影像数据。

在一些实施方式中，步骤s210可于步骤s106后执行，本发明不以此为限。

请参照图8。图8为绘示本发明另一实施方式之仪表监控装置100在工作模式的控制方法的流程图。本实施方式的控制方法与图7所示的实施方式的数字认证方法的差异处，在于本实施方式的控制方法在步骤s210之后新增了步骤s311a、s311b、s311c。其余相同步骤的相关说明可参考前文，在此恕不赘述。

在步骤s311a中，使控制单元130将辨识结果储存于储存单元170。在本实施方式中，在影像辨识单元160辨识完影像的辨识结果后，控制单元130会进一步将此辨识结果传输至储存单元170，并由储存单元170储存。

在一些实施方式中，步骤s109可于步骤s311a后执行，本发明不以此为限。

在步骤s311b中，使控制单元130控制时钟单元150关闭第一开关s1。在本实施方式中，仪表监控装置100借由影像获取单元140顺利取得仪表装置200的表面210数据，且表面210数据也已储存至储存单元170。此时，控制单元130控制时钟单元150关闭第一开关s1，以节省电源供应单元120的电力。

在步骤s311c中，使时钟单元150再次根据第一设定开启第一开关s1。在经过一段闲置时间之后，仪表监控装置100需再次执行仪表监控的功能。因此，时钟单元150根据第一设定于另一预定时间(例如，第二时间)再次开启第一开关s1，使电源供应单元120与主系统m1之间恢复电性导通状态，并于步骤s100至步骤s311c执行后，接着执行步骤s112。

在一些实施方式中，在步骤s311c之后可重新执行步骤s100至步骤s311b的流程，直到储存单元170的储存容量达到上限，再接着执行步骤s112。

在一些实施方式中，步骤s210可选择性省略，并且步骤s118替换步骤s218。于此实施方式中，影像获取单元140获取影像后，影像数据直接传送至储存单元170储存，不需经由影像辨识单元160进行影像辨识，因而省却了影像辨识时消耗的电力，达到省电之功效。

如图8所示的实施方式中，影像获取单元140获取影像的时间与通信单元180上传数据的时间不同。举例来说，影像获取单元140每隔一小时获取一次影像，而通信单元180一天上传一次影像或辨识结果。因此，影像获取单元140或影像辨识单元160可将影像数据或辨识结果暂存于储存单元170中，待通信单元180与外部装置300连接通信后，再经由通信单元180上传影像数据或辨识结果。

参照图9。图9为绘示本发明一实施方式之仪表监控装置100于更新设定模式的控制方法的流程图。在一些实施方式中，仪表监控装置100除了工作模式还包含更新设定模式。在更新设定模式中，步骤s416a、步骤s416b以及步骤s416c在步骤s115之后执行。步骤s112、步骤s115以及步骤s124的相关说明可参考前文，在此恕不赘述。

在步骤s416a中，使控制单元130控制通信单元180接收第二设定。在一些实施方式中，外部装置300包含一或多个控制仪表监控装置100的第二设定。通信单元180与外部装置300连接后，通信单元180自外部装置300取得第二设定并将第二设定传输至控制单元130。

第二设定所包含的信息类别可参考前述第一设定所包含的信息，在此不再赘述。需特别说明的是，第二设定的信息内容与第一设定的信息内容不同。举例来说，第二设定为新版的第一设定，但本发明不应以此为限。

在步骤s416b中，使控制单元130将第二设定储存于储存单元170。在本实施方式中，控制单元130接收到来自外部装置300的第二设定后，控制单元130将第二设定所包含的信息储存，以根据第二设定控制仪表监控装置100的各个功能单元。在一些实施方式中，步骤s416b可选择性地忽略。因此，在步骤s416a之后可直接执行步骤s416c，本发明不以此为限。

在步骤s416c中，使控制单元130根据第二设定更新仪表监控装置100的各个功能单元。控制单元130根据接收到的第二设定更新仪表监控装置100内各个功能单元的设定。例如，根据第二设定对时钟单元150的时间进行校准、设定时钟单元150于工作模式中开启第一开关s1的预定时间，使得时钟单元150能准确地在预定时间开启第一开关s1，但本发明不应以此为限。

在一些实施方式中，步骤s416c可于步骤s416b之前执行，本发明不以此为限。

在一些实施方式中，外部装置300可以是设置在仪表装置200所属公司(例如电力公司、自来水公司、天然气公司)的服务器。

借由上述图9所示实施例的控制方法，本发明的仪表监控装置100可通过通信单元180自外部装置300取得最新的设定，并根据最新的设定更新旧有的设定以符合使用者的操作需求。

在一些实施方式中，控制单元130为一个功能单元，同时控制仪表监控装置100里的多个功能单元执行表面210监控的动作。于另一些实施方式中，控制单元130包含多个子控制单元，分别控制不同功能单元执行表面210监控的动作，本发明不以此为限。

由以上对于本发明的具体实施方式的详述，可以明显地看出，本发明的仪表监控装置及其控制方法是在电源供应单元、控制单元、影像获取单元以及通信单元之间设置多个开关，以在必要的时候才开启特定的开关，使电源供应单元供电给特定的单元，借此达到省电的目的。此外，本发明的仪表监控装置可拆卸地装设于市面上具各种不同表面规格的仪表装置上，而不需将原有的仪表装置重新置换，以免去复杂的置换工程并且大幅地节省成本。再者，本发明的仪表监控装置可自行自远端获取新的设定并更新，以符合使用者的操作需求。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并不用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。