TWI706382B - 智慧型燈具以及工地管理系統 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種智慧型燈具以及工地管理系統。所述智慧型燈具包含本體、發光單元、物件偵測單元以及無線通信單元。發光單元設置於本體中，用以發出光線。物件偵測單元設置於本體中，用以偵測偵測區域內是否有物件，據以產生物件偵測信號。無線通信單元電性連接物件偵測單元，用以選擇性地傳輸物件偵測信號。

Description

智慧型燈具以及工地管理系統

本發明係關於一種智慧型燈具以及工地管理系統，特別是一種關於可以偵測物件或傾倒的智慧型燈具以及工地管理系統。

隨著勞工安全衛生意識的提升，工地的安全性在近年已越來越受到重視。特別是，工地的突發狀況很多，為了提升工地安全性，工地周圍時常需要放置交通錐使汽機車或行人改道，以避免汽機車或行人誤入工地而造成意外。傳統上，由於交通錐並不特別醒目，對於避免汽機車或行人誤入工地的效果十分有限。舉例來說，時常有粗心的駕駛人輾過或撞倒交通錐，若是沒有及時被發現，很可能傷害到正在施工的人員。此外，行人也常因為貪圖便利而無視交通錐的引導，直接穿越工地也會讓行人自己暴露於危險中。

換句話說，傳統的交通錐只是用來輔助提醒汽機車或行人，多數時候還需要指派人員來管制工地的現場狀況。但是，當工地的區域較大或者管制較鬆散時，仍然無法即時發現汽機車或行人誤入工地。因此，業界需要一種新的智慧型燈具以及工地管理系統，要能夠自動偵測是否有汽機車或行人誤入工地，減少管制人員的人力需求。此外，當發生汽機車或行人誤入工地時，智慧型燈具以及工地管理系統也要能夠及時通知相關人員，避免發生意外。

本發明提供一種智慧型燈具，能夠自動偵測周圍的物件，並且能在傾倒時發出通知，從而能夠減少管制人員的人力需求。

本發明提出一種智慧型燈具，包含本體、發光單元、物件偵測單元以及無線通信單元。發光單元設置於本體中，用以發出光線。物件偵測單元設置於本體中，用以偵測偵測區域內是否有物件，據以產生物件偵測信號。無線通信單元電性連接物件偵測單元，用以選擇性地傳輸物件偵測信號。

於一些實施例中，物件偵測單元於偵測區域內可以發送光信號或聲音信號，並可以用以接收另一物件偵測單元的光信號或聲音信號，當物件偵測單元未接收到另一物件偵測單元的光信號或聲音信號，物件偵測單元產生物件偵測信號。此外，物件偵測單元也可以用以拍攝偵測區域內的影像畫面，當物件偵測單元判斷影像畫面中具有物件，物件偵測單元產生物件偵測信號。另外，本體可以具有桿體，桿體用以插置於交通錐的孔洞中。或者，本體可以具有磁鐵單元，磁鐵單元用以吸附機械設備的外殼。或者，本體可以為交通錐，發光單元露出於交通錐的外表面。

於一些實施例中，智慧型燈具更可以包含傾倒偵測單元，設置於本體中，用以判斷本體是否傾斜超過預設角度，據以產生傾倒偵測信號，且無線通信單元更電性連接傾倒偵測單元，用以選擇性地傳輸物件偵測信號以及傾倒偵測信號。當無線通信單元收到物件偵測信號以及傾倒偵測信號至少其中之一時，無線通信單元可以將收到的物件偵測信號以及傾倒偵測信號至少其中之一無線傳輸至管理平台。

本發明提供一種智慧型燈具，能夠自動偵測周圍的物件，並且能在傾倒時發出通知，從而能夠減少管制人員的人力需求。

本發明提出一種智慧型燈具，包含本體、發光單元、傾倒偵測單元以及無線通信單元。發光單元設置於本體中，用以發出光線。傾倒偵測單元設置於本體中，用以判斷本體是否傾斜超過預設角度，據以產生傾倒偵測信號。無線通信單元電性連接傾倒偵測單元，用以選擇性地傳輸傾倒偵測信號。

於一些實施例中，智慧型燈具更可以包含物件偵測單元，設置於本體中，用以偵測偵測區域內是否有物件，據以產生物件偵測信號，且無線通信單元更電性連接物件偵測單元，用以選擇性地傳輸物件偵測信號以及傾倒偵測信號。此外，物件偵測單元可以於偵測區域內發送光信號或聲音信號，並用以接收另一個物件偵測單元的光信號或聲音信號。當物件偵測單元未接收到另一個物件偵測單元的光信號或聲音信號，物件偵測單元產生物件偵測信號。另外，物件偵測單元也可以用以拍攝偵測區域內的影像畫面，當物件偵測單元判斷影像畫面中具有物件，物件偵測單元產生物件偵測信號。並且，當無線通信單元收到物件偵測信號以及傾倒偵測信號至少其中之一時，無線通信單元將收到的物件偵測信號以及傾倒偵測信號至少其中之一無線傳輸至管理平台。

本發明提供一種工地管理系統，能夠由智慧型燈具自動偵測周圍的物件，並且能在傾倒時發出通知給管理平台，由管理平台整合管理工地周圍的區域，從而能夠減少管制人員的人力需求。

本發明提出一種工地管理系統，包含管理平台以及多個智慧型燈具。所述多個智慧型燈具無線連接管理平台，且每一個智慧型燈具包含本體、發光單元、物件偵測單元、傾倒偵測單元以及無線通信單元。發光單元設置於本體中，用以發出光線。物件偵測單元設置於本體中，用以偵測偵測區域內是否有物件，據以產生物件偵測信號。傾倒偵測單元設置於本體中，用以判斷本體是否傾斜超過預設角度，據以產生傾倒偵測信號。無線通信單元電性連接物件偵測單元與傾倒偵測單元，用以選擇性地傳輸物件偵測信號以及傾倒偵測信號至管理平台。

於一些實施例中，管理平台可以記錄每一個智慧型燈具的管理編號以及實體位置，物件偵測信號以及傾倒偵測信號包含管理編號。此外，當管理平台收到物件偵測信號以及傾倒偵測信號至少其中之一時，管理平台可以依據管理編號查找實體位置，並啟動鄰近實體位置的攝影機。另外，無線通信單元更可以用以接收管理平台提供的管制信號，且無線通信單元電性連接發光單元，發光單元依據管制信號選擇性地發出第一色光或第二色光。

綜上所述，本發明提供的智慧型燈具以及工地管理系統，能夠由智慧型燈具自動偵測周圍的物件，並且能在傾倒時發出通知給管理平台。管理平台可以接著用各種手段通知周圍的人員，或者整合管理工地周圍的攝影機，從而能夠即時管理工地並減少工地發生意外。

下文將進一步揭露本發明之特徵、目的及功能。然而，以下所述者，僅為本發明之實施例，當不能以之限制本發明之範圍，即但凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化及修飾，仍將不失為本發明之要意所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故應將視為本發明的進一步實施態樣。

請一併參閱圖1與圖2，圖1係繪示依據本發明一實施例之工地管理系統的功能方塊圖，圖2係繪示依據本發明一實施例之智慧型燈具的功能方塊圖。如圖所示，本實施例示範了工地管理系統1可以具有管理平台10以及多個智慧型燈具12a~12c，管理平台10可以透過無線傳輸的方式連接至智慧型燈具12a~12c。實務上，管理平台10可以遠端接收來自智慧型燈具12a~12c的各種信號，並且可以依據智慧型燈具12a~12c內建的功能，傳輸各種控制指令給智慧型燈具12a~12c。本實施例在此不限制管理平台10的種類，例如管理平台10可以是伺服器、電腦、筆記型電腦或者其他具備一定運算能力的電子設備。

智慧型燈具12a~12c可以彼此相同，以其中一個智慧型燈具12a為例，如圖2所示，智慧型燈具12a包含本體120、發光單元122、物件偵測單元124、傾倒偵測單元126以及無線通信單元128。在此，本實施例在此不限制本體120的形狀，例如本體120可以是球型、柱型、立方體型或是類似交通錐的錐型，於所屬技術領域具有通常知識者可以自由選擇。發光單元122設置於本體120中，用以發出光線。舉例來說，發光單元122可以是燈泡、發光二極體、有機發光二極體等常見的發光設備，且本體120可以是透明、半透明或部分透光的罩體。本體120可以有環境防護功能，例如發光單元122可以受到本體120保護而有防水、防塵、防擠壓或是防摔的能力。

本實施例的智慧型燈具12a可以依據使用情境的不同，而本體120可以設計有各種結構以結合於不同的設備上。舉例來說，如果要使智慧型燈具12a可以結合現有的交通錐，可以在本體120上設計有桿體(圖未示)，桿體可以自本體120的底部延伸而出，且桿體的粗細可以恰好符合交通錐頂部的孔洞的直徑。藉此，當本體120上的桿體插置於交通錐頂部的孔洞中，便可以使得智慧型燈具12a可以固定於交通錐頂部。或者，如果要使智慧型燈具12a可以結合現有的各種機械設備，例如怪手或鋼筋彎曲機，本體120的底部可以設計有磁鐵單元(圖未示)。當本體120上的磁鐵單元吸附機械設備的金屬表面(例如外殼)，只要磁鐵單元的磁力夠強，便可以使得智慧型燈具12a可以穩固地結合機械設備。又或者，本體120本身可以就是交通錐的造型，只要發光單元122發出的光線可以透出於交通錐即可。換句話說，智慧型燈具12a的外型可以有各種變化，縱使設計成一個可發光的交通錐，亦應屬本實施例的範疇。

物件偵測單元124設置於本體120中，用以偵測偵測區域A內是否有物件，據以產生物件偵測信號。實務上，物件偵測單元124可以是一種光學或聲學的感測器，例如紅外線感測器或超音波感測器。以物件偵測單元124是一種紅外線感測器為例，物件偵測單元124可以於偵測區域A內收發紅外線信號(光信號)，並且依據紅外線信號的變化來判斷是否有物件在偵測區域A中。舉例來說，智慧型燈具12a的物件偵測單元124可以接收來自智慧型燈具12b的紅外線信號，當智慧型燈具12a的物件偵測單元124沒收到紅外線信號時，物件偵測單元124便可以判斷有物件經過智慧型燈具12a與智慧型燈具12b之間，而遮蔽了紅外線信號。此時，物件偵測單元124便可以產生物件偵測信號，用來指示有偵測到物件進入偵測區域A。

同樣地，以物件偵測單元124是一種超音波感測器為例，物件偵測單元124可以於偵測區域A內收發超音波信號(聲音信號)，並且依據超音波信號的變化來判斷是否有物件在偵測區域A中。舉例來說，智慧型燈具12a的物件偵測單元124可以預先記錄在目前位置會接收到的超音波信號，例如來自智慧型燈具12b的超音波信號或經環境物件反射自己的超音波信號，當某一時間點的超音波信號不同於預設的超音波信號時，物件偵測單元124便可以判斷有物件在偵測區域A內，而改變了超音波信號的強度或場型。此時，物件偵測單元124便可以產生物件偵測信號，用來指示有偵測到物件進入偵測區域A。

於一個例子中，物件偵測單元124也可以用以拍攝偵測區域A內的影像畫面，當物件偵測單元124判斷影像畫面中具有物件，物件偵測單元124產生物件偵測信號。實務上，物件偵測單元124可以是一個影像擷取設備，用來拍攝周圍的環境，並且物件偵測單元124可以分析擷取到的影像畫面，據以判斷是否有預設的圖樣。以實際的例子來說，物件偵測單元124中可以先記錄有一些資料圖樣，例如車輛的圖樣、人員的圖樣，當物件偵測單元124可以分析影像畫面中出現了前述車輛的圖樣、人員的圖樣，則可以判斷影像畫面中具有要比對的物件，從而產生物件偵測信號。當然，物件偵測單元124也有機會對車輛的圖樣、人員的圖樣進行更細部的影像分析，例如可以進一步查看車輛的車牌是否為已登記的車牌，或人員是否有穿戴指定物件(如安全帽或反光背心)。例如，當車輛的車牌非已登記的車牌，或人員未穿戴指定物件，則物件偵測單元124也可以產生物件偵測信號。

傾倒偵測單元126設置於本體120中，用以判斷本體120是否傾斜超過預設角度，據以產生傾倒偵測信號。例如，傾倒偵測單元126可以包含一個陀螺儀(gyroscope)或水銀開關，所述預設角度可以是30度、45度、60度或90度，本實施例在此不加以限制。於一個例子中，由於智慧型燈具12a是放置在工地周圍，智慧型燈具12a很有可能被機具或闖入的人、車撞倒，或是因為坍方等環境劇烈改變而傾倒，此時傾倒偵測單元126便可以產生傾倒偵測信號。由於前述智慧型燈具12a傾倒的情況通常對工地人員增加的風險比較高，有別於本實施例物件偵測單元124偵測是否有物件進入偵測區域A，傾倒偵測單元126做為第二重的判斷機制，可用於判斷工地是否發生更急迫的危險。

值得一提的是，雖然圖2繪示了物件偵測單元124與傾倒偵測單元126，但智慧型燈具12a不必須同時具有物件偵測單元124與傾倒偵測單元126。換句話說，智慧型燈具12a只有物件偵測單元124或只有傾倒偵測單元126，也是可以運作的。於所屬技術領域具有通常知識者應可以明白，如果智慧型燈具12a只有物件偵測單元124與傾倒偵測單元126其中之一，則智慧型燈具12a的功能會減少，只能進行物件侵入的偵測或者判斷智慧型燈具12a是否傾倒其中之一，但少了其中一個功能並不會影響另一功能的正常運作。

繼續回到圖1與圖2，無線通信單元128電性連接物件偵測單元124與傾倒偵測單元126，可以選擇性地傳輸物件偵測信號以及傾倒偵測信號至管理平台10。實務上，無線通信單元128可以具有獨立連網的功能，例如可以經過4G、5G、WiFi、LoRa、Zigbee或者其他信號傳輸的技術連接至管理平台10，本實施例在此不加以限制。於一個例子中，無線通信單元128不限制能傳輸的信號種類，只要無線通信單元128接連適當的偵測器，無線通信單元128也可以將亮度、濕度、影像以及聲音信號一併傳輸給管理平台10。

以實際操作的例子來說，假設智慧型燈具12a~12c均安裝在交通錐上，偵測區域A可以設定為被管制的區域。當智慧型燈具12a的物件偵測單元124偵測到物件進入偵測區域A時，智慧型燈具12a的無線通信單元128便會將物件偵測信號傳輸至管理平台10。此時，由於物件偵測信號中帶有管理編號，例如SSID，管理平台10可以立刻查找管理編號得知智慧型燈具12a的實體位置。換句話說，當管理平台10可以立刻得知物件進入被管制的區域(偵測區域A)，並且可以啟動對應所述實體位置的緊急因應措施。舉例來說，管理平台10得知物件進入被管制的區域後，可以立刻通知在所屬工地、工地周圍或鄰近工地的管理者，由管理者前往察看是否有異狀。於一個例子中，管理者的行動裝置14(例如手機、平板)中可以預先裝設有可以連接到管理平台10的應用程式，而管理平台10可以傳輸指令給所述應用程式，使應用程式發出警報或者跳出信息視窗，以提醒管理者有異常事件。

於一個例子中，管理平台10可以自行判斷緊急程度，例如單一個智慧型燈具12a偵測到有物件進入偵測區域A可能是緊急程度較低的事件。接著，多個智慧型燈具12a~12c同時偵測到有物件進入偵測區域A可能是緊急程度比前述事件更高一些。而單一個智慧型燈具12a發生傾倒可能是緊急程度比前述事件又更高一些。如果多個智慧型燈具12a~12c發生連續傾倒，則可能是緊急程度最高的事件。本實施例僅示範了管理平台10可以自行判斷緊急程度的一種規則，於所屬技術領域具有通常知識者可以依據工地現場情況設定，本實施例在此不加以限制。

當然，本實施例並不限制行動裝置14是由管理者持有，行動裝置14也可以是配備在工地施工的人員身上。舉例來說，所有施工的人員身上都可以配備有行動裝置14，若是管理平台10得知有物件侵入工地，例如某一個實體位置的智慧型燈具12a周圍有偵測到物件，則可以僅通知管理者的行動裝置14。若是位於某一個實體位置的智慧型燈具12a~12c發生連續傾倒，則管理平台10可以連動實體位置周圍一定範圍(或整個工地)內的所有施工的人員身上的行動裝置14，並使其都同步發出警報，以提醒可能到來的危險。

此外，管理平台10收到物件偵測信號或者/以及傾倒偵測信號後，也可以立刻啟動所屬工地、工地周圍或鄰近工地的一個或多個攝影機16，由攝影機16即時記錄下來工地的情況，以利追蹤侵入的物件或後續釐清責任歸屬。於一個例子中，由於智慧型燈具12a~12c可以設置於工地的邊界，攝影機16的拍攝畫面範圍可以包含智慧型燈具12a~12c，以利快速確定是何物件進入偵測區域A(或進入到工地)。另外，攝影機16可以具備連網功能而受控於管理平台10，而管理平台10可以傳輸指令給所述攝影機16，使攝影機16能夠及時啟動攝影功能或受控轉至特定方向，以有效攝錄到此起異常事件。

於另一個例子中，智慧型燈具12a的本體120中可以具有蜂鳴器(圖未示)等警報設備。當物件偵測單元124判斷有物件侵入，或者傾倒偵測單元126判斷智慧型燈具12a受外力而傾倒，除了可以由無線通信單元128通知管理平台10之外，蜂鳴器也可以同步發出聲響，警告鄰近的人員或嚇阻侵入者。此外，智慧型燈具12a的本體120中也可以具有太陽能充電板(圖未示)與電池(圖未示)等電力設備，以利在戶外長時間地執行工作。

另一方面，發光單元122可以不只是一個單純的燈泡，也有可能是由多個顏色的發光二極體組成。實務上，管理平台10也可能經由無線通信單元128控制發光單元122是否啟動、發出光線的色溫或發出光線的閃光頻率。舉例來說，物件偵測單元124判斷有物件侵入，或者傾倒偵測單元126判斷智慧型燈具12a受外力而傾倒，由無線通信單元128通知管理平台10後，管理平台10可以回傳一個管制信號至無線通信單元128，發光單元122可以依據管制信號選擇性地發出第一色光或第二色光，從而發光單元122也可能當成臨時的交通管制號誌使用。以實際操作來說，如果在某一窄路的第一端入口臨時設置一個智慧型燈具(例如將智慧型燈具12a插在交通錐上)或一組智慧型燈具，則管理平台10可以完全監控第一端入口是否有人車經過。此時，只要在所述窄路的第二端入口設置另一個智慧型燈具或另一組智慧型燈具，當第一端入口是否有人車經過時，管理平台10會收到物件偵測信號，並可以控制第二端入口處的智慧型燈具的發光單元122發出紅色(平時可以是綠色或閃爍黃色)，如此便可以利用本實施例的工地管理系統1實現快速設置臨時交通管制號誌的功能。

綜上所述，本發明提供的智慧型燈具以及工地管理系統，能夠由智慧型燈具自動偵測周圍的物件，並且能在傾倒時發出通知給管理平台。管理平台可以接著用各種手段通知周圍的人員，或者整合管理工地周圍的攝影機，從而能夠即時管理工地並減少工地發生意外。此外，智慧型燈具由於設置上非常簡易，也容易經過管理平台整合其他的監控設備，能夠支援很多工地現場的臨時管制需求。

1:工地管理系統

10:管理平台

12a~12c:智慧型燈具

120:本體

122:發光單元

124:物件偵測單元

126:傾倒偵測單元

128:無線通信單元

14:行動裝置

16:攝影機

A:偵測區域

圖1係繪示依據本發明一實施例之工地管理系統的功能方塊圖。

圖2係繪示依據本發明一實施例之智慧型燈具的功能方塊圖。

無

1:工地管理系統

10:管理平台

12a~12c:智慧型燈具

14:行動裝置

16:攝影機

A:偵測區域

Claims (8)

1. 一種智慧型燈具，包含：一本體；一發光單元，設置於該本體中，用以發出光線；一物件偵測單元，設置於該本體中，用以偵測一偵測區域內是否有一物件，據以產生一物件偵測信號；以及一無線通信單元，電性連接該物件偵測單元，用以選擇性地傳輸該物件偵測信號；其中該物件偵測單元於該偵測區域內發送一光信號或一聲音信號，並用以接收另一該物件偵測單元的該光信號或該聲音信號，當該物件偵測單元未接收到另一該物件偵測單元的該光信號或該聲音信號，該物件偵測單元產生該物件偵測信號。
2. 如請求項1所述之智慧型燈具，其中該物件偵測單元用以拍攝該偵測區域內的一影像畫面，當該物件偵測單元判斷該影像畫面中具有該物件，該物件偵測單元產生該物件偵測信號。
3. 如請求項1所述之智慧型燈具，其中該本體具有一桿體，該桿體用以插置於一交通錐的一孔洞中。
4. 一種智慧型燈具，包含：一本體；一發光單元，設置於該本體中，用以發出光線；一傾倒偵測單元，設置於該本體中，用以判斷該本體是否傾斜超過一預設角度，據以產生一傾倒偵測信號； 一無線通信單元，電性連接該傾倒偵測單元，用以選擇性地傳輸該傾倒偵測信號；以及一物件偵測單元，設置於該本體中，用以偵測一偵測區域內是否有一物件，據以產生一物件偵測信號，且該無線通信單元更電性連接該物件偵測單元，用以選擇性地傳輸該物件偵測信號以及該傾倒偵測信號；其中該物件偵測單元於該偵測區域內發送一光信號或一聲音信號，並用以接收另一該物件偵測單元的該光信號或該聲音信號，當該物件偵測單元未接收到另一該物件偵測單元的該光信號或該聲音信號，該物件偵測單元產生該物件偵測信號。
5. 如請求項4所述之智慧型燈具，其中該物件偵測單元用以拍攝該偵測區域內的一影像畫面，當該物件偵測單元判斷該影像畫面中具有該物件，該物件偵測單元產生該物件偵測信號。
6. 如請求項4所述之智慧型燈具，其中該本體具有一桿體，該桿體用以插置於一交通錐的一孔洞中。
7. 一種工地管理系統，包含：一管理平台；以及多個智慧型燈具，無線連接該管理平台，每一該智慧型燈具包含：一本體；一發光單元，設置於該本體中，用以發出光線；一物件偵測單元，設置於該本體中，用以偵測一偵測區域內是否有一物件，據以產生一物件偵測信號； 一傾倒偵測單元，設置於該本體中，用以判斷該本體是否傾斜超過一預設角度，據以產生一傾倒偵測信號；以及一無線通信單元，電性連接該物件偵測單元與該傾倒偵測單元，用以選擇性地傳輸該物件偵測信號以及該傾倒偵測信號至該管理平台；其中該管理平台記錄每一該智慧型燈具的一管理編號以及一實體位置，該物件偵測信號以及該傾倒偵測信號包含該管理編號；其中當該管理平台收到該物件偵測信號以及該傾倒偵測信號至少其中之一時，該管理平台依據該管理編號查找該實體位置，並啟動鄰近該實體位置的一攝影機。
8. 如請求項7所述之工地管理系統，其中該無線通信單元更用以接收該管理平台提供的一管制信號，且該無線通信單元電性連接該發光單元，該發光單元依據該管制信號選擇性地發出一第一色光或一第二色光。

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