TWI678083B - 電訊傳輸裝置、電訊傳輸方法及智能燈具系統 - Google Patents

Abstract

一種電訊傳輸裝置，包含乙太網連接埠、磁性電路及電力傳輸電路。乙太網連接埠用於接收電訊設備所提供的電力信號及資料信號。磁性電路用以通過該第一連接端口輸出電力信號，且磁性電路通過該第二連接端口輸出資料信號至系統電路。電力傳輸電路用以將電力信號的供電電力進行轉換以產生直流裝置電力，且依據直流裝置電力輸出第一電力至該系統電路且輸出第二電力至智能裝置。其中，供電電力的電壓大於第一電力的電壓及第二電力的電壓，且資料信號由系統電路被傳送至智能裝置。

Description

電訊傳輸裝置、電訊傳輸方法及智能燈具系統

本發明係關於一種電訊傳輸裝置及方法與智能燈具系統，特別是一種應用乙太網技術的電訊傳輸裝置及方法與智能燈具系統。

隨著科技的進步，智慧城市已經是未來的發展趨勢。對於智慧城市來說，智慧型路燈係為整個智慧生態系統當中不可或缺的一環。以傳統架構來說，智慧型路燈搭配有直流輸入的電源配接器(DC-In Adaptor)以供燈具的運行。然而，所述的直流輸入的電源配接器通常係放置於室外，為了達到防水與防塵的目的，需要額外設計外殼來保護電源配接器避免受損，而導致燈具的運行出現異常。

不僅如此，另外尚需佈置額外的架設空間來容納電源配接器。由於前述種種因素，不僅導致傳統上搭配電源配接器的智慧型路燈需要額外的維護保養的成本，也造成裝設空間上的浪費。如何解決傳統電源配接器在智慧型路燈所造成之不便與缺陷，係為本領域未來發展的一項重點。

本發明提出一種電訊傳輸裝置，藉由乙太網絡兼具電力與信號傳輸的特性，使其取代原有的電源配接器，進而達到傳輸電力與信號給裝置的目的。

依據本發明之一實施例揭露一種電訊傳輸裝置，包含乙太網連接埠、磁性電路及電力傳輸電路。乙太網連接埠用於接收電訊設備所提供的電力信號及第一資料信號。磁性電路用以通過該第一連接端口輸出電力信號，且通過該第二連接端口輸出第一資料信號至系統電路。電力傳輸電路用以將電力信號的供電電力進行轉換以產生直流裝置電力，且依據直流裝置電力輸出第一電力至該系統電路且輸出第二電力至智能裝置。其中，供電電力的電壓大於第一電力的電壓及第二電力的電壓，且第一資料信號由系統電路被傳送至智能裝置。

依據本發明之一實施例揭露一種電訊傳輸方法，包含以下步驟：以乙太網連接埠接收電訊設備的電力信號及資料信號；以磁性電路通過第一連接端口輸出電力信號且以磁性電路通過第二連接端口輸出資料信號至系統電路；以電力傳輸電路轉換電力信號的供電電力以產生直流裝置電力，且依據直流裝置電力輸出第一電力至系統電路且輸出第二電力至智能裝置。其中供電電力的電壓大於第一電力的電壓及第二電力的電壓，且資料信號由系統電路進一步地被傳送至智能裝置。

依據本發明之一實施例揭露一種智能燈具系統，包含電訊設備、電訊傳輸裝置、系統電路及智能燈具模組。電訊設備用以提供第一資料信號及具有供電電力的電力信號。電訊傳輸裝置電性連接電訊設備，電訊傳輸裝置包含乙太網連接埠、磁性電路及電力傳輸電路。乙太網連接埠用於電性連接電訊設備且用於接收電訊設備所提供的電力信號及第一資料信號。磁性電路電性連接乙太網連接埠且具有第一連接端口與第二連接端口。磁性電路用以通過第一連接端口輸出電力信號，且通過第二連接端口輸出該第一資料信號。電力傳輸電路電性連接第一連接端口且用以將該電力信號的一供電電力進行轉換以產生直流裝置電力，且依據直流裝置電力輸出第一電力及第二電力。系統電路電性連接電力傳輸電路及第二連接端口，系統電路用以依據第一電力進行運作且通過第二連接端口接收第一資料信號。智能燈具模組電性連接電力傳輸電路及系統電路，智能燈具模組包含發光元件及攝影機，用以依據第二電力進行運作，智能燈具模組從系統電路接收第一資料信號以控制攝影機。

綜上所述，於本發明的電訊傳輸裝置及方法與智能燈具系統中，主要係藉由電訊傳輸裝置的乙太網兼具電力與信號傳輸的特性，既可供電予智能裝置(例如智慧路燈或攝影機)及/或系統，亦可傳輸智能操控所需的信號，如此可以省去傳統電源配接器的使用，進而減少智慧型路燈的維護保養的費用，也避免裝設空間的浪費。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照圖1，圖1係依據本發明之一實施例所繪示的電訊傳輸裝置的方塊示意圖。如圖1所示，電訊傳輸裝置1包含乙太網連接埠10、磁性電路12及電力傳輸電路14。乙太網連接埠10用於電性連接電訊設備2且用於接收電訊設備2所提供的電力信號PS1及第一資料信號DS1。具體來說，乙太網連接埠10係通過乙太網傳輸纜線CB而接收電訊設備2的電力信號PS1及第一資料信號DS1。於一個例子中，電訊設備2可以視為電力來源設備(Power-Sourcing equipment, PSE)，包含電源供應器、電壓轉換器(例如升壓轉換器)等若干元件，用於自外部電源汲取電力且經由適當的電壓轉換而提供系統内電路或外接裝置運作的所需電力，但本發明不以此為限。

磁性電路12電性連接乙太網連接埠10且具有第一連接端口PT1與第二連接端口PT2。磁性電路12用以通過第一連接端口PT1輸出電力信號PS1，且磁性電路12通過第二連接端口PT2輸出第一資料信號DS1至系統電路3。電力傳輸電路14電性連接第一連接端口PT1、系統電路3及智能裝置4。電力傳輸電路14用以將電力信號PS1的供電電力進行轉換以產生直流裝置電力DVQ，且依據直流裝置電力DVQ輸出第一電力E1至系統電路3並輸出第二電力E2至智能裝置4。於實作上，磁性電路12可以係為型號VP6014M的磁性模組(Magnetics Module)。

請進一步參照圖2，圖2係依據本發明之圖1實施例所繪示的電訊傳輸裝置的細部方塊示意圖。於此實施例中，電力傳輸電路14包含整流器141及乙太網電力傳輸電路143。整流器141電性連接第一連接端口PT1且用以將供電電力整流轉換為直流裝置電力DVQ。具體來說，整流器141會對供電電力進行整流轉換以輸出適用於一般系統或裝置的直流裝置電力DVQ。於實作上，乙太網連接埠10可以係為RJ45 Jack連接埠，而整流器141可以係為橋式整流器(Bridge rectifier) ，但本發明不以此為限。乙太網電力傳輸電路143電性連接整流器141且包含輸出端口PT3及變壓器1431。變壓器1431用以將直流裝置電力DVQ降壓轉換為第一電力E1與第二電力E2。乙太網電力傳輸電路143通過輸出端口PT3分別輸出第一電力E1與第二電力E2至系統電路3及智能裝置4。

更詳細來說，乙太網電力傳輸電路143可以將直流裝置電力DVQ的瓦數之一部分或全部分配為第一電力E1與第二電力E2，以分別作為系統電路3與智能裝置4的運行電源。於實務上，直流裝置電力DVQ的來源係為供電電力，其電壓大於經由變壓轉換後的第一電力E1的電壓及第二電力E2的電壓。舉例來說，來自電訊設備2的供電電力的電壓係為48伏特，而乙太網電力傳輸電路143所輸出的第一電力E1的電壓及第二電力E2的電壓係為12伏特。上述的電壓值僅係用於舉例說明，實質上的電壓值會因所設置的系統電路或智能裝置的不同而有所差異。於此實施例中，第一電力E1與第二電力E2的瓦數總和小於或等於直流裝置電力DVQ的瓦數。舉例來說，來自電訊設備2的直流裝置電力DVQ的瓦數係為30瓦，乙太網電力傳輸電路143可以從直流裝置電力DVQ的瓦數當中分配為第一電力E1與第二電力E2分別具有15瓦與12瓦。上述實施例的瓦數值僅係用於舉例說明，本發明並不以此為限。於實務上，瓦數值的分配可能因系統電路與智能裝置規格的不同而有所差異。於一個例子中，如圖2所示，系統電路3除了接收來自乙太網電力傳輸電路143所傳輸的第二電力E2之外，更通過另一電連接線接收來自系統電路3所提供的另一電力。

於此實施例中，第一資料信號DS1關聯於智能裝置4的智能運作。具體來說，於一個例子中，系統電路3可通過磁性電路12接收第一資料信號DS1且進一步地將第一資料信號DS1傳送至智能裝置4進行智能控制。於一個例子中，系統電路3包含具有高性能運算與數據處理能力的晶片(例如處理器CPU)，用於操控智能裝置進行各項任務，亦可以係為應用AI邊緣運算(Edge Computing)的系統。於實作上來說，智能裝置4可以包含智能路燈、網路攝影機等裝置。然而，本發明不以上述為限。另一方面，於另一個例子中，智能裝置4亦可擷取第二資料信號DS2(例如影像信號)且將第二資料信號DS2傳輸至系統電路3。亦即，系統電路3與智能裝置4之間可進行雙向的資料傳遞。本發明所提出的電訊傳輸裝置主要係透過乙太網電力傳輸技術所兼具的電力信號與資料信號傳輸的特性，可傳輸電力與資料給對應的裝置或系統，以取代傳統的電源配接器。於本發明的電訊傳輸裝置中，藉由應用乙太網電力傳輸電路取代傳統的直流電源配接器，並搭配磁性電路而達到同時供應電力與資料的效果。如此一來，便可以減少系統空間的耗費，亦可降低整體系統的維護成本。

請參照圖3，圖3係依據本發明之一實施例所繪示的電訊傳輸方法的方法流程圖。所述的電訊傳輸方法可應用於圖1與圖2實施例所示的電訊傳輸裝置1。如圖3所示，於步驟S301中，以乙太網連接埠10接收電訊設備2的電力信號PS1及第一資料信號DS1。於步驟S303中，以磁性電路12通過第一連接端口PT1輸出電力信號PS1，且以磁性電路12通過第二連接端口PT2輸出第一資料信號DS1至系統電路3。於步驟S305中，以電力傳輸電路14轉換電力信號PS1的供電電力以產生直流裝置電力DVQ，且依據直流裝置電力DVQ輸出第一電力E1至系統電路3且輸出第二電力E2至智能裝置4。於此實施例中，供電電力的電壓大於第一電力E1的電壓及第二電力E2的電壓，且第一資料信號DS1由系統電路3進一步地被傳送至智能裝置4。

請進一步參照圖4，圖4係依據本發明之另一實施例所繪示的電訊傳輸方法的方法流程圖。圖4的步驟S401~S405相仿於圖3的步驟S301~S305，惟圖4的步驟S405包含步驟S4051~S4053。於步驟S4051中，以電力傳輸電路14內的整流器141將供電電力整流轉換為直流裝置電力DVQ。於步驟S4052中，以乙太網電力傳輸電路143的變壓器1431將直流裝置電力DVQ降壓轉換為第一電力E1與第二電力E2。於步驟S4053中，以乙太網電力傳輸電路143通過輸出端口PT3分別輸出第一電力E1與第二電力E2至系統電路3及智能裝置4。圖3與圖4的電訊傳輸方法係對應於圖1及圖2所示的電訊傳輸裝置1，其相關運作可參考前述內容，故流程步驟的細節於此不再贅述。

請參照圖5，圖5係依據本發明之一實施例所繪示的智能燈具系統的方塊示意圖。如圖5所示，智能燈具系統5包含電訊設備51、電訊傳輸裝置53、系統電路55及智能燈具模組57。電訊設備51用以提供第一資料信號DS1’及具有供電電力的電力信號PS1’。電訊傳輸裝置53電性連接電訊設備51。電訊傳輸裝置53包含乙太網連接埠531、磁性電路533及電力傳輸電路535。乙太網連接埠531用於電性連接電訊設備51且用於接收電訊設備51所提供的電力信號PS1’及第一資料信號DS1’。 具體來說，乙太網連接埠531係通過乙太網傳輸纜線CB’而電性連接於電訊設備51。磁性電路533電性連接乙太網連接埠531且具有第一連接端口PT1’與第二連接端口PT2’。

磁性電路533用以通過第一連接端口PT1’輸出電力信號PS1’，且通過第二連接端口PT2’輸出第一資料信號DS1’。電力傳輸電路535電性連接第一連接端口PT1’且用以將電力信號PS1’的供電電力進行轉換以產生直流裝置電力DVQ’，且依據直流裝置電力DVQ’輸出第一電力E1’及第二電力E2’。系統電路55電性連接電力傳輸電路535及第二連接端口PT2’，系統電路55用以依據第一電力E1’進行運作且接收第一資料信號DS1’。智能燈具模組57電性連接電力傳輸電路535及系統電路55，智能燈具模組57包含發光元件571及攝影機572，用以依據第二電力E2’進行運作，智能燈具模組57從系統電路55接收第一資料信號DS1’以控制攝影機572。於此實施例中，所述的電訊傳輸裝置53的元件運作方式相仿於圖1與圖2實施例的電訊傳輸裝置1，其相關運作細節便不予以贅述。

於實作上，智能燈具模組57係為道路上的燈具設備，其包含一或多個發光元件(例如LED)及/或攝影裝置(例如IP CAM)。本發明所提出的智能燈具系統5的優勢在於傳統的智能路燈系統除了需要連接智能控制的線路，亦需要連接直流電源配接器以接收直流電力進行運行。因此，所需要的安裝空間以及設備維護的費用高。於本發明中，藉由使用體積相對較小的電訊傳輸裝置53以取代傳統的直流電源配接器，可同時達到電力供給及智能控制的功能，進而減少安裝空間以及設備維護的費用成本。

於一實施例中，電力傳輸電路535包含整流器5351及乙太網電力傳輸電路5352。整流器5351電性連接第一連接端口PT1’。整流器5351用以將供電電力整流轉換為直流裝置電力DVQ’。乙太網電力傳輸電路5352電性連接整流器5351且包含輸出端口PT3’及變壓器53521。變壓器53521用以將直流裝置電力DVQ’降壓轉換為第一電力E1’與第二電力E2’，且乙太網電力傳輸電路5352通過輸出端口PT3’分別輸出第一電力E1’與第二電力E2’至系統電路55及智能燈具模組57。除了系統電路55會將第一資料信號DS1’傳送至智能燈具模組57之外，於一實施例中，智能燈具模組57內的攝影機572亦可擷取第二資料信號DS2’(例如影像信號)且將第二資料信號DS2’傳輸至系統電路3。換言之，系統電路55與智能燈具模組57可進行雙向的資料傳遞。

綜合以上所述，於本發明的電訊傳輸裝置及方法與智能燈具系統中，主要係藉由電訊傳輸裝置的乙太網兼具電力與信號傳輸的特性，既可供電予智能裝置(例如智慧路燈或攝影機)及/或系統，亦可傳輸智能操控所需的信號，如此可以省去傳統電源配接器的使用，進而減少智慧型路燈的維護保養的費用，也避免裝設空間的浪費，進而顯著改善智慧城市的整體智能系統的缺陷。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1、53‧‧‧電訊傳輸裝置

10、531‧‧‧乙太網連接埠

12、533‧‧‧磁性電路

14、535‧‧‧電力傳輸電路

141、5351‧‧‧整流器

1431、53521‧‧‧變壓器

143‧‧‧乙太網電力傳輸電路

2、51‧‧‧電訊設備

3、55‧‧‧系統電路

4‧‧‧智能裝置

5‧‧‧智能燈具系統

57‧‧‧智能燈具模組

571‧‧‧發光元件

572‧‧‧攝影機

CB、CB’‧‧‧乙太網傳輸纜線

DS1、DS1’‧‧‧第一資料信號

DS2、DS2’‧‧‧第二資料信號

DVQ、DVQ’‧‧‧直流裝置電力

E1、E1’‧‧‧第一電力

E2、E2’‧‧‧第二電力

PS1、PS1’ ‧‧‧電力信號

PT1、PT2’‧‧‧第一連接端口

PT2、PT2’‧‧‧第二連接端口

PT3、PT3’‧‧‧輸出端口

圖1係依據本發明之一實施例所繪示的電訊傳輸裝置的方塊示意圖。 圖2係依據本發明之圖1實施例所繪示的電訊傳輸裝置的細部方塊示意圖。 圖3係依據本發明之一實施例所繪示的電訊傳輸方法的方法流程圖。 圖4係依據本發明之另一實施例所繪示的電訊傳輸方法的方法流程圖。 圖5係依據本發明之一實施例所繪示的智能燈具系統的方塊示意圖。

Claims (2)

1. 一種智能燈具系統，包含：一電訊設備，用以提供一第一資料信號及具有一供電電力的一電力信號；一電訊傳輸裝置，電性連接該電訊設備，該電訊傳輸裝置包含：一乙太網連接埠，用於電性連接該電訊設備且用於接收該電訊設備所提供的該電力信號及該第一資料信號；一磁性電路，電性連接該乙太網連接埠且具有一第一連接端口與一第二連接端口，該磁性電路用以通過該第一連接端口輸出該電力信號，且通過該第二連接端口輸出該第一資料信號；以及一電力傳輸電路，電性連接該第一連接端口，該電力傳輸電路用以將該電力信號的該供電電力進行轉換以產生一直流裝置電力，且依據該直流裝置電力輸出一第一電力及一第二電力；一系統電路，電性連接該電力傳輸電路及該第二連接端口，該系統電路用以依據該第一電力進行運作，該系統電路包含一處理器且通過該第二連接端口接收該第一資料信號，並且該處理器用以執行一人工智慧邊緣運算(AI Edge Computing)；以及一智能燈具模組，電性連接該電力傳輸電路及該系統電路，該智能燈具模組包含至少一發光元件及一攝影機，用以依據該第二電力進行運作，且該智能燈具模組用以從該系統電路接收該第一資料信號以控制該攝影機，且該智能燈具模組的該攝影機用於擷取一第二資料信號，並將該第二資料信號傳輸至該系統電路。
2. 如請求項1所述的智能燈具系統，其中該電力傳輸電路包含：一整流器，電性連接該第一連接端口，該整流器用以將該供電電力整流轉換為該直流裝置電力；以及一乙太網電力傳輸電路，電性連接該整流器且包含一輸出端口及一變壓器，該變壓器用以將該直流裝置電力降壓轉換為該第一電力與該第二電力，且該乙太網電力傳輸電路通過該輸出端口分別輸出該第一電力與該第二電力至該系統電路及該智能燈具模組。