专利名称：一种利用既有墙面开关可智能控制led群组照明的装置的制作方法
技术领域：
本发明有关一种延用既有墙壁上开关的接线，但却能达到可群组智能化的控制LED照明的装置，特别是指一种利用原有开关的接线，通过特殊的电路结构，而达到利用原来壁面开关的配线和位置，就能智能化的操控LED群组照明的装置。
背景技术：
现有公知的壁上灯控开关，一般都是一个开关控制一盏或数盏灯，即使换上LED照明灯具也还是一样，若想改变开关控制LED灯的对应内容，就必须重新配线，配完线后便固定下来，若想有所变更就再重新配线，无法随心所欲随时定义墙上开关，对应所要控制的灯具，会造成浪费或使用不方便。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的，在于提供一种完全不需要额外配线，利用既有墙面开关就能达到智能化操控LED灯具的各式群组照明的装置。为达到上述目的，本发明公开了一种利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置，其包括本体控制器和附属的智能操控装置及外部设定控制盒，为控制及提供电源给多盏LED灯，所述外部设定控制盒连结所述本体控制器设定群组组态，所述智能操控装置替换原有的壁上开关。所述本体控制器包括一控制器上盖、一直流电源供应器、一控制器主机板以及一控制器壳体，该控制器壳体内容纳设置该电源供应器和该控制器主机板。所述控制器主机板供连结各个操作和控制接口，而在所述控制器主机板上分别装设交流电源输入座、夜灯控制开关输入座、紧急操作开关、外部设定控制盒连接部、壁式开关输入部、控制组态设定接口、停电照明电池输入部、夜灯及RS-485串行连接部。所述夜灯控制开关输入座直接接原有照明开关的电源，并转成控制夜灯模式的数字信号。所述外部设定控制盒连接部连接所述外部设定控制盒，并做群组组态的设定和一对一的开关点灯控制。所述壁式开关输入部是由人体检测器控制点灯的电源，并转换成逻辑数字信号。所述控制组态设定接口提供能由内部指拨开关设定群组组态的接口。所述夜灯及RS-485串行连接部同时含有夜灯联机集体连动控制和RS-485远距电力测量读值和查询控制的通讯接口。本发明延用其既有开关和配线，将原来提供给灯具的电源，转换成可逻辑控制的信号，故也不需额外配线及操作接口，即利用旧有开关就能群组控制LED灯具，而其群组情境，可从本发明内部的数组指拨开关或外部控制器来设定改变，不需重新配线。本发明中的易于连动的夜灯节电控制，一样可以延用既有墙壁上的开关和配线，将电源变成可逻辑控制的信号，来控制所有参与连线的控制器，通过其中一组群组情境设定，设成其所指的灯具一起连动变起夜灯，而强迫关掉其它非被设为夜灯的灯具。换言之，整个照明区域只需原有一只壁面开关，便能一起连动控制，在晚上时只保留必要的照明，而同时关掉大部分的照明。本发明的可外接电池做紧急照明的控制接口，在停电时直接点亮本发明的灯具，能控制充电并保护不至过充，在停电放电时也不至于过放电，同时也能准确快速检测停电信号，能实时自动切换到夜灯模式，并由电池提供紧急的照明电源，只保留必要路口的照明，而关掉大部分的照明，以延长电池使用时间。本发明提供一种可外接人体检测器(PIR)，自动开关照明的控制接口，只需将 一般PIR人体侦测器的输出电源直接接上即可，而该接口所欲控制的灯具，可通过内部其中一组群组情境来设定。本发明的能远距电力测量读值和查询控制的接口，可测量及记录LED灯具耗能并能借以判断LED灯具使用状态和是否异常，主动回报到系统中心，也可由各种通讯接口，如手机、手持PC等，可连上系统主机的通讯器具，经由本接口平台来实时或定时控制及查询用电或使用状态等的目的。
图I为本发明的外形结构图及附属的操控接口装置的示意图；图2为本发明的实施状态示意图；图3为本发明的分解示意图；图4为本发明的架构方块图；图5a为本发明的本体控制器电路图之一；图5b为本发明的本体控制器电路图之二；图6为本发明的附属智能操作装置电路图；图7为本发明的附属外部设定控制盒电路图。附图标记说明I. I控制器上盖I. 2手旋螺丝定位孔I. 3上盖定位导块I. 4直流电源供应器I. 5控制器主机板I. 6交流电源输入座I. 7夜灯控制开关输入座I. 8紧急操作开关I. 9外部设定控制盒连接部I. 10壁式开关输入部I. 11外部LED灯电源驱动端部I. 12控制组态设定接口I. 13停电照明电池输入部I. 14夜灯及RS-485串行连接部
I. 15控制器壳体I. 16本体固定支架2. 1AC/DC电源供应器2. 2电源转换和控制电路2. 3电池充放电控制及保护2. 4小夜灯 连线节电控制接口2· 5PIR 控制接口2. 6微处理器及外围2. 7LED灯具控制及耗能测量接口2. 8外部设定控制接口2. 9光隔离载波通讯控制接口2. 10壁式开关群组控制接口
2. 11RS-485 通讯接口2. 12附属外部设定控制盒2. 13附属智能操控装置(替换原有壁上开关)
具体实施例方式现依照附图及实施例，将本发明结构、特征及其它作用、目的详细说明如下如图I所示，为本发明一种利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置的外形结构图，和附属的智能操控装置及外部设定控制盒的示意图。本发明包括本体控制器和智能操控装置及外部设定控制盒等三个独立的个体。如图2所示，其为本发明实施状态示意图，本发明实施例，共可控制及提供电源给8盏LED灯，并可经由一个外部设定控制盒用CABLE线连结主控器设定群组组态的内容，同时也能用一个附属的智能操控装置替换原有的壁上开关，变成智能化操控接口，也可延用原有开关升级成可逻辑化群组照明的开关，另外还可以外接人体红外线检测器和外接停电照明电池和远距电力测量读值和查询控制服务器。如图3所示为本发明中的本体控制器的分解示意图，该本体控制器主要构成包括控制器上盖I. I、直流电源供应器I. 4、控制器主机板I. 5以及控制器壳体I. 15，为在控制器壳体I. 15内容纳设置直流电源供应器I. 4和控制器主机板I. 5，其中控制器上盖I. I适当加大其面积，具防水、防尘和散热的效果；手旋螺丝定位孔I. 2，可使用一个手旋螺丝，用以方便拆、装及固定于控制器上盖
I.I，做必要的内部设定；上盖定位导块I. 3,,设于控制器上盖I. I与控制器壳体I. 15之间，方便于拆装控制器上盖I. I ;直流电源供应器I. 4，以多盏LED共享一个电源供应器，以节省成本；控制器主机板1.5，，供连结各个操作和控制接口，在控制器主机板I. 5上分别装设交流电源输入座I. 6、夜灯控制开关输入座I. 7、紧急操作开关I. 8、外部设定控制盒连接部I. 9、壁式开关输入部I. 10、控制组态设定接口 I. 12、停电照明电池输入部I. 13及夜灯及RS-485串行连接部I. 14 ；
交流电源输入座I. 6，其提供市电接口 ；夜灯控制开关输入座I. 7，直接接原有照明开关的电源，以转成可控制夜灯模式的
数字信号；紧急操作开关I. 8，其提供电源切换和临时应急使用的目的；外部设定控制盒连接部I. 9，可用15芯CABLE连接外部设定控制盒，做群组组态的设定和简易一对一的开关点灯控制；壁式开关输入部I. 10，提供3组可直接接原有照明开关所控制的电源，或人体检测器PIR(PassiVe Infra-Red)控制点灯的电源，并转换成逻辑数字信号；外部LED灯电源驱动部I. 11，提供4组，每组二盏灯，合计8盏LED灯点灯所需的·电源供应和控制及测量连接部；控制组态设定接口 I. 12，提供也可由内部指拨开关设定群组组态的接口 ；停电照明电池输入部I. 13，在停电时可由外部电池供电，并以夜灯群组模式点亮LED灯，延长电池使用时间，还具充、放电控制保护机制；夜灯及RS-485串行连接部I. 14，同时含有夜灯连线集体连动控制和RS-485远距电力测量读值和查询控制的通讯接口；控制器壳体I. 15，同时也包括多盏LED灯所共用的直流电源供应器I. 4和控制器主机板I. 5 ;本体固定支架I. 6，，可匹配结合控制器壳体I. 15，为用以适合现场安装，并提供散热作用。如图4所示为本发明的架构方块图，市电自方块2. 1AC/DC电源供应器输入，其输出的DC电源一部分到方块2. 7LED灯具控制及耗能测量接口，可直接驱动LED照明灯具，另一部分到方块2. 2电源转换和控制电路，可输出数种不同电压源供应本发明之所需，如电池充电电压源，稳定的5V工作电压和24V继电器电压和9V的推动电压等。方块2. 3电池充放电控制及保护，可提供数种电池的充电上限电压设定，以及数种电池放电下限电压设定，随时让电池保持在充满电又不过充的状态，当停电时本方块也能立即检知，直接控制跳到小夜灯群组情境模式，并控制继电器将外接电池电源投入，代替方块2. 1AC/DC电源供应器的输出，同时也启动电池放电下限电压比较电路，当电池放电到下限设定电压以下时，便关掉电池电源。方块2. 4小夜灯连线节电控制接口，本接口除了可接受原有壁上开关直接控制成小夜灯群组情境模式之外，也能通过连线受主控端的一只壁上开关连动控制，当小夜灯节电功能启动后，方块2. 6微处理接口及外围会根据小夜灯预设内容同时关掉其它大部分灯具电源，只保留被设定成小夜灯的少数灯具点亮，维持必要的通道照明。方块2. 5人体检测器PIR控制接口，本方块主要是将人体检测器PIR的输出电源，通过光隔离电路取得控制信号，再提供给方块2. 6微处理器及外围，然后再根据微处理器所储存群组情境设定的预设内容，控制由人体检测器PIR检测人体接近或离开所欲控制的LED灯具。方块2. 6微处理器及外围，内含程序和内存等，能随时读取方块2. 4,2. 5,2. 9、
2.10等各种群组情境输入信号，再依微处理器所储存群组情境设定的记忆内容，进而控制方块2. 7LED灯具控制及耗能测量接口，控制各LED灯具ON或0FF，并测量各盏LED灯具的耗能，其结果可经由2. 11RS-485通讯接口，将数据传送到远地的服务器内。方块2.7 LED灯具控制及耗能测量接口，本方块主要是由八个POWER MOSFET (MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应管)组成的推动电路，以及一组电压测量、一组电流测量转换电路及一组状态读取接口等所组成。主要是由方块2. 6微处理器及外围通过其串行转并列1C，控制各个POWER M0S，进而控制各盏LED灯ON或0FF，另外也将其当下的LED推动电压和合成驱动电流，通过适当的比例衰减和放大，由方块2. 6的微处理器的A/D接口测量及转换当下的电压(V)、电流㈧值，并经由程序计算得出功率(W)和电能耗能(Wh)值，最后再经由并列转串行1C，读取各LED灯具的状态，以确认这些合成电流的来源，使能正确的分别记录。方块2. 8外部控制设定接口，此方块主要是搭配方块2. 12附属外部设定控制盒而设计，当电源供应器在正常状态(方块2. I)下因故不能使用时，则可启用方块2. 12的电源开关，这时将促使方块2. 6的串行转并列控制LED灯IC失效，即控制LED ON及OFF的权限 由外部设定控制盒替代，而本方块则提供外部方块2. 12的电源，使能以手动方式搬动各个开关，逐一控制各盏LED灯的ON或0FF，达到应急使用的目的；同时也可经由此接口，从外部设定群组组态的内容。方块2. 9光隔离载波通讯接口，此方块主要是搭配方块2. 13附属智能操控装置，该装置是延用原有壁上照明开关的配线和位置，而本方块的接口电路则是利用原有的二线开关的配线，在正半周的期间于接近峰值附近，由方块2. 13的附属智能操控装置，将控制的信号直接载波其上，而本方块2. 9将适时的通过光隔离来取得载波所传的信息，经由方块2. 6程序译码，得知附属智能操控装置所要控制的命令，进而控制LED灯的ON及0FF，达到利用原有开关的配线来做智能化灯控的目的。方块2. 10壁式开关群组控制接口，此方块是接收原有壁面开关ON或OFF的信息，经过光隔离检知原壁上开关ON及OFF状态，换言之把电源的有无，转变成逻辑的HI-LOW (高-低)信号，然后再将所检知的信号经由方块2. 6判读，控制LED灯具ON或0FF，提供另一种全部延用原有配线和开关都不需要更动下，但却可通过设定成使用者所需的群组情境控制方式。方块2. 11 RS-485通讯接口，本方块主要功能就是将方块2. 6微处理器的串行通讯信号(UART)转换成RS-485信号，以差动的方式和远程的服务器连结，达到远程查询和控制的目的。方块2. 12附属外部设定控制盒，该控制盒是使用一条15芯的CABLE线和方块2. 8相连接，可直接扳动控制盒上的电源开关，取得LED灯ON或OFF的控制权，受设定控制盒上的开关用一对一来控制，提供一种若控制器只有部分故障时，还可控制照明的机制；同时本设定控制盒也能提供由外部来设定群组组态内容，储存在方块2. 6微处理器的内存内。方块2. 13附属智能操控装置，本方块是延用原有壁上开关的配线及位置来实现，本方块外观设计成一个以壁上开关同样大小的控制盒，其所需的电源自原来的壁上开关的二条配线而获得，并也同时利用载波信号在正弦波的正半周接近90度的电工角附近，将所欲控制灯具的信号载波其上，由方块2. 8来接收，方块2. 6来译码及执行控制LED灯的目的，用免配线的方式来完成LED灯的智能化控制。以下说明本发明的动作原理及其作用，图5a与5b为本体控制器电路图，图6为附属智能操作装置电路图和图7为附属外部设定控制盒电路图，说明如后。如图5a的2. 1AC/DC电源供应，市电由J15接入，经保险丝Fl和温度保护开关SW3接到AC/DC电源供应器的J16输入端，其输出的直流电源则提供给整体控制器所需电源，图中AC-UAC-N两端则接到方块2. 3，作为停电检测之用。如图5a的2. 2电源转换和控制电路，电源自DC-IN输入接到电容Cl，再经开关SWl可做三段的选择，如图所示1-2导通，为正常的供电位置，电源自二极管Dl输入然后再分配到不同的电源需求，2-3导通为控制器故障时，电源自电阻R11、R14供给、稳压二极管ZD3稳压，并经过二极管Dll D18直接控制每个POWER M0S，点亮每一盏灯，SWl另一段置于中间则电源为OFF。如正常供电时电源自二极管Dl输入，经电阻R12和稳压二极管ZD2稳压及电阻RTl和晶体管Ql可得到稳定的24V电压，以及再经电阻R8、稳压二极管ZDl可得9V的电源。 另外电源也经过电阻RT2到U2稳压IC (集成电路)，通过R17和R18电阻适当比例，可得到5V的稳定电压，提供给微处理器等外围来使用。另外9V部分经R28、R29、R30、R3UR32等电阻的分压，可得到6V、4. 5V、3. 75V、3V等4种分压电压值，经Jll可选择其中一种电压当作Vref (基准电压)输出，其电压是用来作为2. 3电池充、放电的上限跟下限判断电压之用，其所对应电池电压为48V、36V、30V及24V。另外输入的电源也能直接经过继电器RYl提供给LED灯的电源，继电器RYl也受控于晶体管Q10，当QlO为ON时，当致使输入电源经由电阻R15、RT3及二极管D19才到LED的电源，限制电源的供应，即只提供小的电力给LED灯，而达到将照明用的LED灯变成夜灯的目的。当在继电器RYl ON的时候，即在夜灯模式下，其电源也经由二极管D22到开关SW2，若SW2为ON状态，即图中2-3和4_5导通的状态下，其电源将通过SO-I和S0-2对下一个控制器的连结，通过2. 4夜灯连线节电控制接口，便可连动控制下一个灯具的夜灯模式。因此，只要将SW2扳至0N，便定义本控制器为主要夜灯开关，可连线启动有连线的所有控制器都被一起连动控制成为夜灯模式。如图5a的2. 3电池充、放电控制及保护，图中DC-IN提供外接电池的充电之用，因电池选用和DC-IN相同的电压，故必须经由集成电路U7的升压电路，其中J14用来选择DC-IN必须提升多少电压作为充电的上限电压。图中ZD4 ZD6，为不同电压值的稳压二极管，例如电池为24V，则J14的1-2脚短路，此时U7的输出电压，即电容C23上的上限电压为DC-IN的电压加上ZD4的电压，余30V、36V或48V，其充电电压分别为DC-IN加上ZD5或ZD6或ZD7的电压。外接的电池接在J17的连接座上，上述的充电电压经由二极管D35、电阻RT12和晶体管Q12向电池充电，其中稳压二极管ZDlO和电阻R48的组合是用来限制最大的充电电流，其最高的充电电压则已被U7和所选择的ZENER(ZD4 ZD7)所限制。集成电路Ull光隔离1C，是用来检测是否停电，当AC-L与AC-N的电源消失时，将使发光二极管D42没有电流流通，Ull的C极，即UlOA的PIN 7正端变为HI，致使UlOA输出为HI，晶体管Q13导通，使RY2动作，电池的电源便经由RY2提供给DC-IN，即整个控制器电源由外接电池供电，在这同时停电信号也经二极管D51致使强迫为夜灯模式，让RYl也动作，限制电力给LED灯具使用，让外接电池得以直接用小的电力点亮本控制器的LED灯并延长使用时间。当电池持续使用时，电压将逐渐下降，当电池电压放电到R55和R57的分压小于所选用的Vref电压时，将使U12A输出为LOW，通过二极管D41使UlOA的PIN 7正端变LOW，让晶体管Q13 OFF，使RY2 OPEN，停止电池供电保护电池过度放电。如图5a的2. 4夜灯连线节电控制接口，如图中U17光隔离1C，是用来检测既有墙面开关的电源，一般墙面开关提供二线式开关，作为灯具电源的控制，故本接口是检知原来的点亮灯具的电源，如图AC-L4与AC-N4，作为控制信号之用，当壁上开关ON时，将使发光二极管D47流通电流，使U17输出即UlD的PIN 12、13脚为L0W，反之壁上开关OFF时，使输出HI，然后再经UlD的输出脚，即NLC接到U16微处理器(如图5b所示)， 便能获悉从原有壁上开关的ON或0FF，转换成是否要切换夜灯的命令，其重点在不需额外配线和设置开关，直接指定延用即可。而U19则另外提供可以连动控制夜灯的接口，当本控制器若欲被连线控制，则开关SW5设为0N，则当S01-1与S01-3之间有电源输入时，将如同从AC-L3和AC-N3来控制一样，都可使UlD-PIN 12、13脚为LOW，NLC变HI，通知U16设为夜灯模式。通过本接口的设计，可以在一个壁面开关就可控制一整栋或一层楼等广大区域的照明同时变为夜灯，即只保留微小电力，而关掉忘了关的照明电源。如图5a的2. 5PIR控制接口，本接口同样是使用光隔离IC U14，将电源转变成控制信号的方式，可以延用既有壁面开关的电源来提供给人体检测器PIR，而该检知器若检知有人时，则输出电源点亮灯具，在此PIR检知到有人时，将使图中发光二极管D45流通电流，U14光隔离IC的C极，即UlC-PIN 8、PIN9为LOW，UlC输出PIR信号为HI，通知U16微处理器，便能启动PIR模式，当检知到有人时，应点亮的灯具群组。如图5b的2. 6微处理器及外围，本发明的程序运作和控制，主要是在U16微处理器上，首先必须辨识和处理由壁面开关，即电源转换而来的4种控制信号，包括夜灯控制信号(NLC)、人体检测器(PIR)检测控制信号、情境群组控制信号(GPC)和智能操控信号(PRXD)等所欲执行点灯的命令，其点灯的内容是根据U16的内存所设定的内容，其来自内部指拨开关设定或外部设定控制盒的设定，由U16通过U15、U18并列转串行IC读取Gl G8和MDl MD4的内容，并储存在内部存储器。另外还通过两个测量信号，即电压信号(ADl)和电流信号(AD2)，由U16内部线性转数字(A/D)电路，得知当下的驱动LED灯电压(V)和驱动LED灯电流(A)的数值，然后由内部程序相乘计算，并加以累加得到功率(W)和电能(Wh)，同时也通过U15并列转串行IC可得到，这些所测量的数据是由那些LED灯所汇合的，才能分别记录以及分辨是否异常，达到主动故障回传的功能。另外U16微处理器是通过U4串行转并列1C，将欲点亮的灯具的信号，由二极管D23 D30加到各控制MOS上，即图中Q2 Q9，最后U16微处理器还可经由U18读取本控制器通讯ID，即SW4 (RS-485地址)的设定内容，并借由U9RS-485通讯接口 IC与远程服务器连线控制和数据储存。如图5b的2. 7LED灯具控制及耗能测量接口，图中共有8组POWER MOS推动电路，由场效应管Q2 Q9所组成，每组对应一个外接的LED灯具，即图中的LED-0UT1 0UT8，以第一组为例说明之。当Gl输入为HI电位时，将使Q2导通，反之若输入为LOW，Q2将OPEN。当Q2导通，D6指示灯将亮起，接在LED-COM和LED-0UT1的LED灯具将被点亮，RT4为保护电阻，当过载时将使RT4过热，电阻因热变大，限制电流保护，余各组动作原理相同类推。图中R2与R13分压接到ADl，用来测量LED的推动电压，而各组LED的驱动电流，则汇合流经R36到，U3A则为放大R36上面的电压，使U3A的输出电压，S卩AD2电压，正比例I 8组LED的合成电流，故由U16微处理器由内部A/D转换器经由测量ADl和AD2，就可获知LED灯的驱动电压(V)、电流㈧、功率(W)和耗能(Wh)。如图5a的2. 8外部控制设定接口，其主要是提供一个15PIN的连接器，该连接器PIN I PIN 8对应接到2. 7的Gl G8，可控制Q2 Q9是否导通，进而控制LED-0UT1 0UT8的外接8组LED灯具。而其所需的电源是由R85自24V电源降压取得，而其控制权的取得是由J3的13脚，即图中PIN 13被拉到Qll的B极，平常Qll的B极为HI电位，使Qll的C极为L0W，此时U4的输出受U16微处理器IC所控制，当启用外部设定控制盒后，将使本接口的PIN 13变L0W，使U4输出失效，LED灯的控制权交由本接口 J13-1 8来控制，其目的是当电路故障时，提供另一种电路结构很简单的紧急照明控制方式。另外本设定控制盒，也提供4组情境群组设定内容，包括二组群组控制点灯的设定、一组人体检测点灯内容的设定和一组夜灯控制点灯的设定。这些设定值是由U16微处理1C，通过U15、U18并列变串行1C，读取Gl G8以及MDl MD4，当下的内容并储存到U16 内部的内存内，作为当收到这些控制命令时，点亮LED灯的依据。如图5b的2. 9光隔离载波通讯控制接口，本接口是由光隔离IC U8来检知正半周期间的载波信号，当原来的壁上开关被换上了一个智能操控装置之后，该装置将在正半周峰值附近会调变一个byte的串行通讯(UART)信号，该瞬间调变的信号，即UART瞬间HI成LOff的通讯信号，在正半周峰值时被转换成快速的ON或OFF信号，这信号将在R53上忠实展现，经UlB后转成PRXD信号，再由U16微处理器去辨识载波信号的内容，并执行达成智能化灯控的目的。如图5b的2. 10壁上开关群组控制接口，本接口使用光隔离IC U5将AC-L2和AC-N2的电源，转换成控制信号方式，可以延用既有的壁面照明开关的配线和开关，直接将原来供电给灯具的电源，接在图中AC-L2与AC-N2，当开关为ON时，将使发光二极管D37流通电流，U5的C极，即Ul-PIN K PIN 2为LOW，UlA输出GPC为HI，通知U16微处理器，便能启动情境群组控制模式。如图5b的2. 11RS-485通讯接口，图中主要是由U9RS-485转换1C，负责将U16的串行通讯信号，即SRXD和STXD转换成RS-485的差动信号，即RS-485-A和RS-485-B信号，可远距传输到系统控制中心，如服务器或PC等，让系统得以远距搜集各LED灯的电力信息和灯具控制。如图6的附属智能操作装置，本装置是延用既有壁上照明开关的配线和位置，其外形和原有开关盒一样，其电源取得和通讯的接口都来自壁上开关原有的两条线。图中BDl桥式整流器，是从原有壁上开关的二线式电线中，取得电源，经D5和C5供应给本装置使用，U7为电源转换1C，配合外围的R6、R9的阻值设计，可自市电中取得本装置所需的5V电源。另外U5光隔离1C，通过D2、R2、ZD1，可检知市电的正、负极半周，其检知市电正、负半周信号经由Ul-PIN 3直接输入到U4微处理器，作为欲传送信号的同步信号；换言之，U4可根据Ul-PIN 3的信号时基，计算出市电正半周峰值的电工角时基，并将欲传送的信号适时的通过Ul再驱动Q9P0WER M0S，将数字信号变成瞬时ON或0FF，载波在电源在线，S卩利用电源线在正半周峰值90度电工角附近，将所欲传送的数字信号，变换成该二线式电线有无电流的脉冲信号，而这脉冲的电流大小由R8所控制，而此脉冲的电流会被2. 9光隔离载波通讯控制接口所检知，并还原成数字信号，由U16微处理器接收辨识和执行通讯内容，达到智能化灯控的目的。另外图中的SWl SW8即对应所控制的8盏LED灯的个别控制操作接口，SW9 SW12则为情境群组的集体控制操作接口，而D8 D20为其相对应的指示灯，由U4微处理通过串行转并列IC U8、U9所控制，让整个照明控制系统加值智能化，并且不需重新配
管、配线。如图7的附属外部设定控制盒，图中J24是与2. 8外部控制设定接口的J3连接在一起，当SW8设为ON时，则启动本外部设定控制盒的设定及控制的功能，此时PIN 13为L0W，将使内部LED灯的控制IC U4失效，LED灯的控制权限交由本控制盒来控制，这时扳动SW9的I 8对应开关，就可直接控制LED灯I 8的明、灭。同时也可在某种特定的点灯组合排列下，按下MDl MD4对应的开关，此时内部的微处理器(U16)，就会记忆当 下所设定的群组型态，作为U16接收到命令时，控制点灯的依据。上述实施例所揭示的内容，仅为本发明主要技术的举例说明，并非用以限定本发明的技术范围，凡是涉及等效应用或基于前项技术手段为简易变更或置换，均应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置，其特征在于，其包括本体控制器和附属的智能操控装置及外部设定控制盒，为控制及提供电源给多盏LED灯，所述外部设定控制盒连结所述本体控制器设定群组组态，所述智能操控装置替换原有的壁上开关。
2.如权利要求I所述的利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置，其特征在于，所述本体控制器包括一控制器上盖、一直流电源供应器、一控制器主机板以及一控制器壳体，该控制器壳体内容纳设置该电源供应器和该控制器主机板。
3.如权利要求2所述的利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置，其特征在于，所述控制器主机板供连结各个操作和控制接口，而在所述控制器主机板上分别装设交流电源输入座、夜灯控制开关输入座、紧急操作开关、外部设定控制盒连接部、壁式开关输入部、控制组态设定接口、停电照明电池输入部、夜灯及RS-485串行连接部。
4.如权利要求3所述的利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置，其特征在于，所述夜灯控制开关输入座直接接原有照明开关的电源，并转成控制夜灯模式的数字信号。
5.如权利要求3所述的利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置，其特征在于，所述外部设定控制盒连接部连接所述外部设定控制盒，并做群组组态的设定和一对一的开关点灯控制。
6.如权利要求3所述的利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置，其特征在于，所述壁式开关输入部是由人体检测器控制点灯的电源，并转换成逻辑数字信号。
7.如权利要求3所述的利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置，其特征在于，所述控制组态设定接口提供能由内部指拨开关设定群组组态的接口。
8.如权利要求3所述的利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置，其特征在于，所述夜灯及RS-485串行连接部同时含有夜灯联机集体连动控制和RS-485远距电力测量读值和查询控制的通讯接口。
9.如权利要求6所述的利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置，其特征在于，所述人体检测器的输出电源通过光隔离电路而取得控制信号，再提供给微处理器及外围，然后再根据微处理器所储存群组情境设定的预设内容，控制由所述人体检测器检测人体接近或离开所欲控制的LED灯具。
10.如权利要求I所述的利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置，其特征在于，附属的所述智能操控装置是延用原有壁上开关的配线及位置，其所需的电源来自原来的壁上开关的二条配线，并利用载波信号在正弦波的正半周接近90度的电工角附近，将所欲控制灯具的信号载波其上，由外部设定控制接口来接收，再以微处理器及外围进行译码及执行控制LED灯。
全文摘要
本发明公开了一种利用既有墙面开关可智能控制LED群组照明的装置，其包括能提供给多盏LED灯所共享的一个电源供应器、能从既有二线式壁上开关便能做智能控制的接口装置以及延用壁面开关升级做情境群组控制的接口电路，本发明还包括夜灯连线节电控制、停电照明电池输入部、人体检测节电控制和LED灯电力测量及异常主动回报功能电路以及RS-485通讯接口。本发明是提供一种新的LED照明操控方式，即将多盏LED集中由一个控制器来供电及控制，并提供一种通讯控制接口把原来提供给灯具的电源，变成可逻辑控制的信号，因此可以免配控制线，直接延用原有墙面的照明开关的配线和位置，变成智能化的照明控制装置。
文档编号H05B37/02GK102958238SQ20111025455
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者李政良, 张希, 项炫杰, 洪明伟, 曾仁誉 申请人:绿智能科技股份有限公司