通过光源实现的感测器指令传输与配置方法与流程

本发明涉及感测器技术领域，具体而言，涉及一种通过光源实现的感测器的指令传输与配置方法。

背景技术

为了确实地检测空间中的环境状态，进而有效且自动地控制空间中的各项设备(例如空调设备、灯光设备等)，许多系统会于空间中设置各种的感测器，并且再依据各感测器的感测结果对各项设备进行自动控制(例如于感测到人员离开时自动关闭电灯，或是于感测到温度升高时自动调降空调设备的设定温度)等。

请参阅图1a，为相关技术的感测器配置示意图。如图所示，一个空间1中可被设置多个相同或不同种类的感测器2，例如人员检测器(peopledetector,pd)、温度感测器、湿度感测器等，用以感测空间1中的各项数据，以利上述系统对空间1中的各项设备进行自动控制。同时参阅图1b，为相关技术的感测器示意图。

如图1b所示，一般在感测器2上会配置有一或多个设定开关21，例如指拨开关(dipswitch)、按键开关(pushbutton)等。于相关技术中，使用者若要对感测器2进行设定，主要皆是通过手动方式来操作上述设定开关21，以完成对感测器2的设定(例如重置、设定更新频率、设定灵敏度等)。然而，为了较佳地感测空间1中的状态，上述感测器2一般会安装于使用者不容易接触的地方(例如天花板)。因此，当使用者要对感测器2进行设定或重置时，需要使用梯子爬高手指才能实际接触到感测器2的设定开关21，对使用者而言造成相当大的困扰。

为了降低设定难度，厂商通常会配置一台遥控器3，以令使用者可通过遥控器3对感测器2进行远端设定。而要相容于上述遥控器3，感测器2至少须要具备有红外线、蓝牙或wifi等无线通信功能，使得感测器2的成本增加。再者，若要购买上述遥控器3，使用者还必须支出一笔额外的费用。

技术实现要素：

本发明的主要目的，在于提供一种通过光源实现的感测器指令传输与配置方法，可通过周围光源的切换来传输指令至感测器，并且对感测器进行设定配置。

为了实现上述的目的，本发明的方法应用于一种具有光感测单元的感测器。感测器通过光感测单元搜集周围光源的时间序列数据，并从中取出有效的多组光源切换数据。接着，判断多组光源切换数据是否与预储存指令的触发条件相符。若多组光源切换数据与预储存指令的触发条件相符，感测器通过其上的显示单元输出闪烁信号，并判断是否进一步接收一组确认切换数据。若于等待确认期间内接收确认切换数据，感测器自动执行相符的预储存指令所对应的动作。

本发明相对于相关技术，可应用于不支援任何无线通信功能的感测器上，并且不需使用额外的遥控器，有效降低了感测器的制造与维护成本。

附图说明

图1a为相关技术的感测器配置示意图。

图1b为相关技术的感测器示意图。

图2为本发明的第一具体实施例的配置流程图。

图3为本发明的第一具体实施例的操作时序图。

图4为本发明的第一具体实施例的切换数据解析图。

图5为本发明的第一具体实施例的切换数据解析流程图。

图6为本发明的第一具体实施例的信号处理示意图。

图7a为本发明的第一具体实施例的操作间隔示意图。

图7b为本发明的第二具体实施例的操作间隔示意图。

图8a为本发明的第一具体实施例的确认信号示意图。

图8b为本发明的第二具体实施例的确认信号示意图。

说明书附图符号说明

1空间

2感测器

21设定开关

3遥控器

4光源切换数据

d1时间序列数据

dmax差异最大值

dmin差异最小值

s1高电位差分信号

s2低电位差分信号

t1启动时间

t2睡眠时间

i1间隔

s10～s22配置步骤

s30～s42操作步骤

s50～s56解析步骤

s60～s76解析步骤

具体实施方式

兹就本发明的一优选实施例，配合附图，详细说明如后。

本发明公开一种通过光源实现的感测器指令传输与配置方法(下面简称为配置方法)，所述配置方法应用于各式具有光感测单元的感测器(如图1a及图1b所示的感测器2)，通过对周围光源的切换来传输指令至感测器2，并可对感测器2进行设定配置。

具体地，本发明适用的感测器2不需具备任何的无线通信功能，仅需具有光感测单元而可感测环境中的光源(即，可感测光源的亮度与暗度)。因此，本发明可供使用者通过对周围光源的切换(例如开/关日光灯、吊灯、台灯或使用手电筒等)，直接对感测器2进行上述的指令传输与设定配置。

参阅图2，为本发明的第一具体实施例的配置流程图。首先，感测器2通过其上的光感测单元搜集周围光源的时间序列数据(ambientlighttimeseriesdata)，并且从中取出有效的多组光源切换数据(步骤s10)。本实施例中，所述时间序列数据是可如图4所示，而各组光源切换数据分别由一笔高电位差分信号(即，周围光源由暗转亮)及一笔低电位差分信号(即，周围光源由亮转暗)所组成(容后详述)。

值得一提的是，所述的各组光源切换数据可分别由在先的一笔高电位差分信号与在后的一笔低电位差分信号所组成(即，先亮后暗)，亦可由在先的一笔低电位差分信号与在后的一笔高电位差分信号所组成(即，先暗后亮)，不加以限定。

具体地，本实施例中，感测器2是通过缓冲器(图未标示)暂存一段暂存时间内(例如3秒、5秒)所搜集的周围光源的时间序列数据，再通过内部演算法对暂存的时间序列数据进行解析处理，以从中取出有效的一或多组光源切换数据。其中，感测器2的缓冲器数据的更新频率可依据光感测单元的取样频率来决定，例如是每100毫秒(ms)一次、每200毫秒(ms_一次等等，并且依据上述缓冲器数据的更新频率来执行解析处理。如此一来，无论使用者从什么时间点开始切换光源以进行指令的传输，感测器2皆可以成功接收。

步骤s10后，感测器2通过内部处理器(图未标示)判断所述多组光源切换数据是否与预储存指令的触发条件相符(步骤s12)。若多组光源切换数据与预储存指令的触发条件不相符，则感测器2舍弃所述多组光源切换数据(步骤s14)，并且返回步骤s10，以依据所述缓冲器数据的更新频率再次对暂存的时间序列数据进行解析处理。

若多组光源切换数据与预储存指令的触发条件相符，则感测器2通过其上的显示单元(图未标示)输出闪烁信号(步骤s16)。通过闪烁信号的输出，使用者可得知感测器2已成功地接收了使用者通过对周围光源的切换所传输给感测器2的指令。于一实施例中，所述显示单元为发光二极管(lightemittingdiode,led)、灯泡或显示屏幕，并且受感测器2的处理器控制而闪烁。

于一实施例中，所述闪烁信号的闪烁次数相同于所述多组光源切换数据的组数。通过闪烁信号的输出，使用者可进一步确认感测器2所解析的光源切换数据的组数是否正确。

值得一提的是，本发明中感测器2可预储存一或多笔的预储存指令，每一笔预储存指令分别对应至一个触发条件，并且每一个触发条件分别记录一个正整数的数值，例如1、2、3、4等等。于前述步骤s12中，感测器2主要是于判断多组光源切换数据的组数相等于任一笔触发条件所记录的数值时，判断所述多组光源切换数据符合该笔触发条件所对应的预储存指令。

例如，若第一预储存指令的触发条件记录的数值为3，且第二预储存指令的触发条件记录的数值为5，则当使用者开启并关闭周围的光源三次后(即，感测器2解析后产生三组光源切换数据)，感测器2会判断符合的预储存指令为第一预储存指令。

承上，于闪烁信号输出完毕后，感测器2进一步计时一段等待确认期间，并且判断于等待确认期间内是否接收一组有效的确认切换数据(步骤s18)。本实施例中，所述确认切换数据对应至使用者自行定义的一组确认波形，当感测器2于等待确认期间接收一组有效的切换数据，并判断该组切换数据的波形符合使用者预先设定的确认波形时，将该组切换数据做为该组确认切换数据。

参阅图8a，为本发明的第一具体实施例的确认信号示意图。于图8a的实施例中，使用者设定所述确认波形为一组有效的阶梯波(stepfunction)。如图8a的第一个波形为例，若感测器2确认先前的环境光是相对暗的，则只要感测到一笔高电位差分信号(环境光时间序列是上阶梯)，即可认定为一笔有效的确认切换数据(也就是说该笔有效的确认切换数据的差分信号是一笔高电位差分信号)。

再以图8a的第两个波形为例，若感测器2确认先前的环境光是相对亮的，则只要感测到一笔低电位差分信号(环境光时间序列是下阶梯)，亦可认定是一笔有效的确认切换数据(也就是说该笔有效的确认切换数据的差分信号是一笔低电位差分信号)。至于图8a中的其他波形，因不符合使用者定义的阶梯波，因此感测器2不会将所述波形视为一笔有效的确认切换数据。

上述阶梯波仅为本发明所述的确认波形的其中一种实施例，于其他实施例中，使用者亦可将所述确认切换数据定义为其他种类的波形。

参阅图8b，为本发明的第二具体实施例的确认信号示意图。于图8b的实施例中，使用者设定所述确认切换数据为一组有效的正方波(rectanglefunction)。

以图8b中的第三个波形为例，若感测器2确认先前的环境光是相对暗的，则感测器2会于先感测到一笔高电位差分信号，并且接着再感测到一笔低电位差分信号时，认定所接收到的数据是一笔有效的确认切换数据(也就是说该笔有效的确认切换数据的差分信号是由在先的一笔高电位差分信号及在后的一笔低电位差分信号所组成)。

以图8b中的第四个波形为例，若感测器2确认先前的环境光是相对亮的，则感测器2会于先感测到一笔底电位差分信号，并且接着再感测到一笔高电位差分信号时，认定所接收到的数据是一笔有效的确认切换数据(也就是说该笔有效的确认切换数据的差分信号是由在先的一笔低电位差分信号及在后的一笔高电位差分信号所组成)。至于图8b中的其他波形，因不符合使用者定义的正方波，因此感测器2不会将所述波形视为一笔有效的确认切换数据。

若感测器2于所述等待确认期间内未接收所述确认切换数据，或所接收的数据不是有效的确认切换数据，则感测器2舍弃所述多组光源切换数据(步骤s14)，并且返回步骤s10，以依据上述更新频率再次对暂存的时间序列数据进行解析处理。

若感测器2确实于所述等待确认期间内接收有效的确认切换数据，则感测器2通过处理器执行所述多组光源切换数据所对应的预储存指令(步骤s20)。于一实施例中，所述预储存指令可为重置指令、延迟时间设定指令、灵敏度调整指令等，但不加以限定。

步骤s20后，感测器2进一步判断是否断电(步骤s22)，若断电则结束本发明的配置方法。并且，感测器2于断电前重复执行前述步骤s10至步骤s20，以持续搜集周围光源的时间序列数据，并判断使用者是否通过对周围光源的切换进而指令的传递。

请同时参阅图3，为本发明的第一具体实施例的操作时序图。图3用以进一步说明使用者如何通过对周围光源的切换来传输指令至感测器2。首先，使用者对感测器2周围的光源，例如日光灯、台灯进行开启/关闭的切换操作(步骤s30)，借此对外传递光指令(步骤s32)。

本实施例中，若周围光源初始为开启，则使用者先关闭周围光源后再度开启，视为一个循环(即，对应至一组光源切换数据)；若周围光源初始为关闭，则使用者先开启周围光源后再度关闭，视为一个循环(即，对应至一组光源切换数据)。换句话说，若使用者开启/关闭周围光源五次，则所述光指令中将包含五组光源切换数据。

于所述光指令发出后，感测器2可通过光感测单元获取光指令，并经由前述的解析处理得出对应的预储存指令(步骤s34)。并且，感测器2进一步通过显示单元输出闪烁信号(步骤s36)，以做为回馈信息(ack)。

接着，使用者通过所述闪烁信号来确认感测器2对于所述光指令的解析是否正确(步骤s38)。于一实施例中，使用者是确认闪烁信号的闪烁次数是否相同于使用者于步骤s30中的切换操作的次数。并且，使用者于确认次数正确后，再次开启/关闭周围光源，以对外传递确认指令(步骤s40)。

于上述步骤s36后，感测器2即开始计时一段等待确认期间。若于等待确认期间内接收到所述确认指令，则感测器2进一步执行所述光指令所对应的预储存指令(步骤s42)。

通过本发明的配置方法，使用者完全不需要接触感测器2，也不需购买红外线遥控器或蓝牙遥控器，即可轻易地对远端的感测器2进行设定配置，相当便利。

续请参阅图4，为本发明的第一具体实施例的切换数据解析图。图4用以说明前述图2的步骤s10如何对时间序列数据进行解析处理，以取得一或多组的光源切换数据。

首先，感测器2通过光感测单元搜集周围光源的时间序列数据，并通过缓冲器暂存所述时间序列数据(步骤s50)。如图4所示，所述时间序列数据包括缓冲器于暂存时间内搜集且暂存的光波(lightwave)变化。

接着，感测器2通过处理器对暂存的时间序列数据执行差分编码处理(differentialencoding)，以得到如图4所示的多笔高电位差分信号与多笔低电位差分信号(步骤s52)。具体地，一笔高电位差分信号对应至一次的光源开启操作(即，光源由暗转亮)，而一笔低电位差分信号对应至一次的光源关闭操作(即，光源由亮转暗)。

接着，感测器2对所述多笔高电位差分信号与多笔低电位差分信号执行滤波处理(步骤s54)。

具体地，感测器2记录有差异最大值(maximumdiffrence,dmax)与差异最小值(minimumdifference,dmin)。如图4所示，所述滤波处理是对多笔高电位差分信号与多笔低电位差分信号进行信号强度判断，以从中保留信号强度界于所述差异最大值与差异最小值间的多笔高电位差分信号与多笔低电位差分信号。

接着，感测器2按序将通过所述滤波处理的一笔高电位差分信号与相邻的一笔低电位差分信号记录为一组光源切换数据4(步骤s56)。并且，如图4所示，各组光源切换数据4彼此不重叠，意即，各组光源切换数据4不包括相同的高电位差分信号或低电位差分信号。

步骤s56后，感测器2即可由所述时间序列数据中取出多组的光源切换数据4，进而依据光源切换数据4的组数来判断使用者的切换操作对应至哪一笔的预储存指令。

续请参阅图5，为本发明的第一具体实施例的切换数据解析流程图。图5用以更进一步说明前述图2的步骤s10如何对时间序列数据进行所述解析处理。

如图5所示，首先，感测器2通过光感测器搜集并暂存周围光源的时间序列数据(步骤s60)，接着，感测器2对暂存的时间序列数据执行前述差分编码处理，以得到多笔高电位差分信号及多笔低电位差分信号(步骤s62)。

接着，感测器2取得一笔差异门限值(步骤s64)，并且判断差异门限值是否为预设的一差异最小值(步骤s66)。具体地，感测器2于步骤s64中是取得预设的一差异最大值做为所述差异门限值。

于所述差异门限值不是差异最小值时，感测器2判断所述多笔高电位差分信号及多笔低电位差分信号中是否有大于差异门限值的多组差分信号组(步骤s68)，其中各组差分信号组分别由一笔高电位差分信号与相邻的一笔低电位差分信号所组成。

于判断有超过差异门限值的多组差分信号组时，感测器2进一步判断多组差分信号组是否分别为有效差分信号组(步骤s72)。

于图5的实施例中，若感测器2于步骤s68中判断没有超过差异门限值的多组差分信号组，则感测器2调降所述差异门限值(步骤s70)，并且回到步骤s66，判断调降后的差异门限值是否为差异最小值，并且于调降后的差异门限值不是差异小值时，再次判断是否有超过调降后的差异门限值的多组差分信号组。

并且，若感测器2于步骤s72中判断多组差分信号组为无效差分信号，则感测器2同样会调降所述差异门限值(步骤s70)，并且回到步骤s66，以通过调降后的差异门限值再次进行判断。

请同时参阅图6，为本发明的第一具体实施例的信号处理示意图。于一实施例中，前述的差异最大值dmax可为感测器2的光感测单元所能感测到的亮度最大值或暗度最大值，而前述的差异最小值dmin则为预先定义的可分辨光源切换的差分信号绝对值最小值。

如图6所示，感测器2是对暂存的时间序列数据d1进行解析处理，以取出多笔高电位差分信号s1与多笔低电位差分信号s2。接着，由差异最大值dmax开始(即，将差异最大值dmax设定为前述的差异门限值)，判断是否有信号强度超过差异门限值的一或多组差分信号组。若没有找到信号强度超过差异门限值的一或多组差分信号组，感测器2调降差异门限值并且再重新判断，直到调降后的差异门限值为差异最小值dmin为止。

若于差异门限值被调降至差异最小值之前，判断有信号强度超过差异门限值的一或多组差分信号组，感测器2再进一步判断所述一或多组差分信号组是否为有效的差分信号组(即，执行前述图5的步骤s72)。

如图6所示，相邻的两笔差分信号之间具有一时间间隔i1(timeinterval)，所述时间间隔i1为使用者控制周围光源开启/关闭的时间间隔。于一实施例中，感测器2是于各个高电位差分信号s1与相邻的各个低电位差分信号s2间的时间间隔i1稳定时，判断所述一或多组差分信号组为有效的差分信号组。具体地，感测器2是于暂存的时间序列数据d1中的多个时间间隔i1相同或相似时，判断所述时间间隔i1稳定。

于另一实施例中，感测器2是于暂存的时间序列数据d1中的多个时间间隔i1皆大于预设的最小时间间隔(minimuminterval)并且小于预设的最大时间间隔(maximuminterval)时，判断所述一或多组差分信号组为有效的差分信号组。

请同时参阅图7a与图7b，分别为本发明的第一具体实施例与第二具体实施例的操作间隔示意图。上述的时间间隔i1为使用者控制周围光源开启/关闭的时间间隔，也就是感测器2通过光感测单元感测到的亮/暗切换的时间间隔。

于图7a的实施例中，周围光源由亮切换为暗的时间间隔为0.5秒(代表光源为亮的时间维持了0.5秒，也就是所述时间间隔i1为0.5秒)，同样地周围光源由暗切换为亮的时间间隔也为0.5秒(代表光源为暗的时间维持了0.5秒)。于图7b的实施例中，周围光源由亮切换为暗的时间间隔为1秒(代表光源为亮的时间维持了0.5秒，也就是所述时间间隔i1为1秒)，同样地周围光源由暗切换为亮的时间间隔也为1秒(代表光源为暗的时间维持了1秒)。

通过本发明的配置方法，使用者只需在感测器2的缓冲器所支援的暂存时间内完成对周围光源的切换操作，并且令所述时间间隔i1稳定，即可传递光指令给感测器2。因此，每一位使用者可以采用不同的时间间隔来对周围光源进行切换操作，有效提升了本发明的使用弹性。

请再次参阅图6。感测器2所暂存的时间序列数据d1中，除了所述多笔高电位差分信号s1及多笔低电位差分信号s2以外，还包括了第一个差分信号之前的一段启动时间(setuptime)t1，以及最后一个差分信号的后的一段睡眠时间(sleeptime)t2。于又一实施例中，感测器2是于所述启动时间t1大于预设的门限启动时间，并且所述睡眠时间t2大于预设的门限睡眠时间时，判断所述一或多组差分信号组为有效差分信号组。

回到图5，若感测器2于前述步骤s72中判断所述一或多组差分信号组为有效差分信号组，则感测器2可将所述一或多组有效差分信号组记录为所述多组光源切换数据(步骤s76)。其中，如图4与图6所示，各组光源切换数据彼此不重叠(即，各组光源切换数据不包括相同的高电位差分信号s1或低电位差分信号s2)。

于本实施例中，在判断所述一或多组差分信号组为有效差分信号组后，感测器2还可进一步记录所述一或多组差分信号组中的一或多笔高电位差分信号s1的正差分值，以及一或多笔低电位差分信号s2的负差分值(步骤s74)。通过，有利于感测器2在接收到后续的数据时，判断所述数据是否为使用者所发出并且有效的确认切换数据(容后详述)。

接着请参阅图8a及图8b，如前文所述，感测器2于发出闪烁信号后会计时一段等待确认期间，若于等待确认期间内接收有效的确认切换数据，则可进一步执行多组光源切换数据所对应的预储存指令。

于图8a与图8b的实施例中，所述确认切换数据可为使用者所定义，为单一笔确认高电位差分信号(阶梯波)、单一笔确认低电位差分信号(阶梯波)、或由一笔确认高电位差分信号及一笔确认低电位差分信号组成(正方波)，不加以限定。也就是说，于所述等待确认期间内，使用者对周围光源进行了至少一次的开启或关闭切换操作。而，上述一次的开启或关闭切换操作仅为一个具体实施例，使用者可视实际所需而对感测器2进行设定，所述切换操作的次数不以一次为限。

如前文所述，感测器2可在判断多组差分信号组为有效差分信号组后，记录多组差分信号组的多笔高电位差分信号的正差分值及多笔低电位差分信号的负差分值。于一实施例中，感测器2是于所述确认高电位差分信号的正差分值与所记录的多笔高电位差分信号的正差分值相同或相似，或所述确认低电位差分信号的负差分值与所记录的多笔低电位差分信号的负差分值相同或相似时，判断所述确认切换数据为有效的确认切换数据。

并且，如图8a与图8b所示，当所述切换操作的次数与感测器2预设的次数不同、切换操作的时间早于等待确认期间、使用者没有于等待确认期间内进行切换操作、或是确认切换数据中的确认高电位差分信号的正差分值/确认低电位差分信号的负差分值与感测器2记录的高电位差分信号的正差分值/低电位差分信号的负差分值不同时，感测器2会判断所述确认切换数据为无效的确认切换数据。

通过本发明的配置方法，使用者不需使用额外的遥控器，也不必于感测器上设置任何无线通信单元，即可通过对周围光源的切换来对感测器进行设定配置，有效降低了感测器的制造与维护成本。

以上所述仅为本发明的优选具体实例，非因此即局限本发明的权利要求，故举凡运用本发明内容所为的等效变化，均同理皆包含于本发明的范围内，合予陈明。