CN102195633A

CN102195633A - 磁控式触发机构及其控制方法

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Publication number: CN102195633A
Application number: CN2010101474242A
Authority: CN
Inventors: 张景棠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-03-17
Filing date: 2010-03-17
Publication date: 2011-09-21

Abstract

本发明是一种磁控式触发机构及其控制方法。此磁控式触发机构是与多个磁控式传感器配合，包括：一磁石；一本体，其一面具有内嵌部，其另一面邻近这些磁控式感应器；以及一移动部，以可移动的方式设于该内嵌部内，并具有一容置空间将该磁石限制于其内。另外，磁控式触发机构控制方法包括下列步骤：排列这些磁控式传感器成呈不同的感应位置；以及供一使用者移动该磁石至这些感应位置中的一个，对这些磁控式传感器中相对应的一个产生相对应的磁性信号，藉以进行相对应的控制状态。

Description

磁控式触发机构及其控制方法

技术领域

本发明是关于一种电源控制装置，特别是关于一种磁控式触发机构。

背景技术

现有的电源开关均为接触式的，即如图1的现有的电源开关1方块示意图所示。现有的电源开关1大致上具有一触发机构10和一切换器12。当接触式触发机构10接受使用者的触发控制，进而令切换器12产生开启或关闭电源的运作。然而，触发机构10均为接触式结构，通常是通过金属接点接触与否，来区分电源开启或关断的状态；但金属接点经过长时间的接触摩擦，极易产生磨损，或者会因金属氧化的问题导致接触不良等诸多缺点。

因此，如何解决现有电源开关上述的缺点，即为从事此行业的人士所亟欲研究改善的方向。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种磁控式触发机构，可毋须通过金属接点，故可避免现有的开关内金属接点因接触摩擦所导致的磨损、氧化、疲劳等缺点。

为实现上述目的，本发明提供一种磁控式触发机构，此磁控式触发机构是与多个磁控式传感器配合，包括：一磁石；一本体，其一面具有内嵌部，其另一面邻近这些磁控式感应器；以及一移动部，以可移动的方式设于该内嵌部内，并具有一容置空间将该磁石限制于其内。

另外，本发明另提供一种磁控式触发机构控制方法，该磁控式触发机构具有一磁石，是与多个磁控式传感器配合使用，该方法包括下列步骤：排列这些磁控式传感器成呈不同的感应位置；以及供一使用者移动该磁石至这些感应位置中的一个，对这些磁控式传感器中相对应的一个产生相对应的磁性信号，藉以进行相对应的控制状态。

本发明的有益技术效果是：本发明的磁控式触发机构及其控制方法，可安全、可靠工作，并无金属接点而可避免现有的开关内金属接点因接触摩擦所导致的磨损、氧化、疲劳。

附图说明

图1所示为现有的电源开关的方块示意图；

图2是显示根据本发明无接触式开关装置的方块示意图；

图3是显示唤醒/睡眠模式时序图；

图4是显示霍尔效应传感器工作输出状态图；

图5是显示霍尔效应传感器的Vout输出波形图；

图6至图8是显示本发明磁控式触发机构第一实施例的示意图；

图9至图11是显示本发明磁控式触发机构第二实施例的示意图；以及

图12至图14是显示本发明磁控式触发机构第三实施例的示意图。

具体实施方式

为解决上述缺点本发明所采用的技术手段及其方法和具有的技术特征和功能可通过以下结合附图对本发明的较佳实施例的详细说明被更清楚了解。

请参照图2，所示为根据本发明一较佳实施例的方块示意图。如图2所示，本发明的无接触式开关装置2可包括：一磁控式触发机构20、一磁控式传感器22、一控制器24、一电源模式切换模块26、一AC/DC转换器28和一通讯模块30。

首先，AC/DC转换器(AC/DC Converter)28将输入端的交流电源Pa转换为直流电源VD，以提供直流电源VD给磁控式传感器22、控制器24、电源模式切换模块26和通讯模块30等，提供这些组成单元于正常操作下所需的电源。由于磁控式传感器22、控制器24、电源模式切换模块26和通讯模块30得以不同的直流电压(例如5V或3.3V等)作为工作电压，则AC/DC转换器28即便能根据所需提供多种不同的直流电压。虽然图2仅绘示单一直流电压VD，然而亦仅为示例之用，并非用以限定本发明的申请专利范围。

另外，为节能、减碳等环保趋势的考量，本发明的无接触式开关装置也加入省电的功能。若为省电的设计，则此AC/DC转换器28输出电源VD的有否，可以通过一唤醒/睡眠(awake/sleep)周期时序所控制，其时序图即如图3所示。图3中，在唤醒模式T1下，AC/DC转换器28即会直流电源VD，以供应磁控式传感器22、控制器24、电源模式切换模块26和通讯模块30等所需的工作电压；反之，在睡眠模式T2下，AC/DC转换器28则不会产生直流电源VD，予以禁能(disable)未输出，则在睡眠模式下获致低功率耗散(low power dissipation)或无功率耗散(no powerdissipation)的功效。较佳而言，唤醒模式T1与睡眠模式T2是交替且周期性的出现，而睡眠模式T2的时间比唤醒模式T1明显较长(T2＞＞T1)。

再者，磁控式触发机构(Magnetic Trigger Mechanism)20是与磁控式传感器(Magnetic Sensor)22相互配合，以磁控式触发机构20接受使用者的触发动作，再通过磁控式传感器22感应到使用者的触发动作。根据本发明的无接触式开关装置2，磁控式触发机构20与磁控式传感器22是以磁性感应的方式(即图2所示的磁性信号21)予以实施，两者之间无需接触，故无现有的电源开关内金属接点因长期接触摩擦所导致的磨损、氧化、疲劳等缺点。磁控式触发机构20可以是如翘板式(rocker)、滑动式(slide)、按压式(pushbotton)、旋钮式(rotary)、摇头式(toggle)、轻触式(tact)等开关结构，仅需将磁铁或磁石放置于磁控式传感器22相对应处，即可据以使磁控式传感器22感应到使用者的触发动作即可。较佳而言，磁控式传感器22可以是霍尔效应(Hall-effect)传感器、磁阻式(Magnetic-Resistive)传感器、磁感式(Magnetic-Inductive)传感器、或磁阻抗式(Magbetic-Impedance)传感器等。当磁控式传感器22感应到磁控式触发机构20经使用者触发后产生的磁性信号21后，即便会产生触发控制信号23予控制器24。

较佳而言，磁控式传感器22是以霍尔效应传感器实现，其工作原理是利用检测磁场来达到位置检知的目的，即请参照图4所示，为霍尔效应传感器工作输出状态图。当磁石(magnet)持续接近霍尔效应传感器，则磁通密度(magnetic flux density)持续增大，当增大至传感器磁工作点B_op时，霍尔效应传感器的输出V_out会由高电位(H)转态至低电位(L)；反之，当磁石远离霍尔效应传感器，磁通密度会持续减小，当减小至传感器磁释放点B_rp时，传感器输出V_out会由低电位(L)转态至高电位(H)。图5所示即为霍尔效应传感器的V_out输出波形图。

请参照图6至图8，所示为本发明磁控式触发机构20第一实施例的示意图。本实施例的磁控式触发机构20是属旋钮式，即如图6至图8所示，磁控式触发机构20主要包括：本体部60、旋钮部62、以及磁石64。本体部60具有圆形内嵌部(recess)61，在圆形内嵌部61的中央处设置有开口65，而圆形旋钮部62设置有突出部67，通过突出部67耦合于开口65时，而能将圆形旋钮部62容置于本体部60的圆形内嵌部61内。为能获致扭转式开关结构，圆形旋钮部62设置有径向条63，供使用者施力旋转圆形旋钮部62，径向条63面向该本体部是呈凹槽状，用以容置磁石64。而本体部60的圆形内嵌部61相对于面向圆形旋钮部62的另一面，设置有多个容置槽66，分别用以容置磁控式传感器22于其内。本实施例设置有八个磁控式传感器22，可对应于磁石64在圆形旋钮部62进行圆周运动的八个位置，以获致八种开关控制状态。另外，本实施例的磁控式触发机构20在本体部60上设置由固定孔68，可利用螺丝或其它固定元件，通过这些固定孔68将磁控式触发机构20固定于墙壁上。

本例中，磁控式传感器22是将霍尔传感器集成电路(Integrated Circuit)包装于封装结构内，此封装结构可以是插件元件(DIP)或是表面黏着元件(SMT)。较佳而言，霍尔传感器集成电路的感应面6，需安排设置于面对于磁石64的一侧，以获致较佳的感应效果。

请参照图9至图11，所示为本发明磁控式触发机构20第一二实施例的示意图。本实施例的磁控式触发机构20亦属旋钮式，即如图9至图11所示，磁控式触发机构20主要包括：本体部90、旋钮部92、以及磁石94。本体部90具有圆形内嵌部(recess)91，在圆形内嵌部91的中央处设置有开口95，而圆形旋钮部92是容置于本体部90的圆形内嵌部91内。为能获致扭转式开关结构，圆形旋钮部92设置有径向条93，供使用者施力旋转圆形旋钮部92，径向条93面向该本体部是呈凹槽状，用以容置磁石94。本例中，多个磁控式传感器22均固设(mounted)于圆形电路板32上，再以圆形电路板32固定于本体部90的圆形内嵌部91相对于面向圆形旋钮部92的另一面。本实施例设置有八个磁控式传感器22，可对应于磁石94在圆形旋钮部92进行圆周运动的八个位置，以获致八种开关控制状态。

本例中，磁控式传感器22是将霍尔传感器集成电路(Integrated Circuit)包装于封装结构内，此封装结构可以是表面黏着元件(SMT)。较佳而言，霍尔传感器集成电路的感应面9，需安排设置于面对于磁石94的一侧，以获致较佳的感应效果。

请参照图12至图14，所示为本发明磁控式触发机构20第一三实施例的示意图。本实施例的磁控式触发机构20是属滑动式，即如图12至图14所示，磁控式触发机构20主要包括：本体部120、滑动部122、以及磁石124。本体部120具有方形内嵌部(recess)121，当方形滑动部122容置于本体部120的方形内嵌部61内，再通过框部129将方形滑动部122予以限制，仅进行一维方向的滑动。为能获致滑动式开关结构，方形滑动部122设置有条状部123，供使用者施力移动方形滑动部62，条状部123面向该本体部是呈凹槽状，用以容置磁石124。而本体部120的方形内嵌部121相对于面向方形滑动部122的另一面，设置有多个容置槽126，分别用以容置磁控式传感器22于其内。本实施例设置有两个磁控式传感器22，可对应于磁石124在方形滑动部122进行一维运动的两个位置，以获致两种开关控制状态。另外，本实施例的磁控式触发机构20在本体部120上设置由固定孔128，可利用螺丝或其它固定元件，通过这些固定孔128将磁控式触发机构20固定于墙壁上。

再请参照图2，控制器24负责本发明无接触式开关装置2的全部控制操作。较佳而言，控制器24可以是一微处理器(micropocessor)，通过内部存储器或外部存储器(略去未绘示)，按照既定的控制固件或软件，对本发明无接触式开关装置2各组成元件进行控制操作，而内部存储器或外部存储器可以是可编程只读存储器(PROM)、可擦去可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、或存储器(flash memory)等所组成。控制器24接收到磁控式传感器22所产生的触发控制信号23后，即可判断得知使用者对于电源开关2的触发动作，并据以产生相对应的切换信号25予电源模式切换模块26。而电源模式切换模块26即根据切换信号25，进行相对应的电源模式切换控制操作。另外，电源模式切换模块26的设计，需与磁控式触发机构20与磁控式传感器22的设计相互配合，例如：磁控式触发机构20仅有开/闭两种状态时，则电源模式切换模块26仅需控制交流电源Pa直接耦接至输出端成为输出交流电Pb、或控制将交流电源Pa予以截断等两种状态即可。而假若磁控式触发机构20经设计可提供三种或三种以上的状态时，则电源模式切换模块26内可设置整流器、变压器、开关、或模拟多路复用器等，以利于在电源模式切换模块26输出端产生多种输出电压或电流。另外，电源模式切换模块26有可以加入过电压或过电流保护电路，在输出电压或电流过高时实时截断，确保使用上的安全性。

另外，电源模式切换模块26也可以设置AC/DC转换器，在其输出端提供一个或多个直流输出电流或输出电压。因此，虽然图2绘示电源模式切换模块26的输出端为交流电源，实际上仅为示例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围，电源模式切换模块26的输出端可以是交流电源、亦可以是直流电源，然而不论是电压或电流的形式，均在本发明所欲保护的范围内。

再者，随着局部区域安全系统(如Home Security)的需求，本发明的无接触式开关装置2还可与有线局域网络、无线网络(如WiMax或WiFi)或移动通讯网络(如2G、3G、4G等行动通讯网)做连结。因此，本发明的无接触式开关装置还包括通讯模块30，可通过接收/传送通讯信号28，而能与有线局域网络、无线网络或行动通讯网络连接，故通讯信号28可以是有线(wired)信号或无线(wireless)信号，以利使用者通过通讯网络远程控制本发明的无接触式开关装置2，获致开启、关闭、定时、调整等诸项控制功能。另外，通讯模块30可通过连接至控制器24的双向总线，传送控制信号27于其间，而能获致传送资料与信号控制的目的。

因此以上所述仅为本发明的较佳实施例，非因此即局限本发明的专利范围，故凡是根据本发明说明书及附图内容所作出的种种等同的简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的专利范围内。

Claims

1.一种磁控式触发机构，与多个磁控式传感器配合，其特征在于该磁控式触发机构包括：

一磁石；

一本体，其一面具有内嵌部，其另一面邻近这些磁控式感应器；以及

一移动部，以可移动的方式设于该内嵌部内，并具有一容置空间将该磁石限制于其内。

2.根据权利要求1所述的该磁控式触发机构，其特征在于，内嵌部和该移动部均为圆形，使得该移动的方式为圆周运动。

3.根据权利要求1所述的该磁控式触发机构，其特征在于，内嵌部和该移动部均为方形，使得该移动的方式为一维方向运动。

4.根据权利要求1所述的该磁控式触发机构，其特征在于，还包括一框部，当该移动部设于该内嵌部内，用以限制该移动部于该内嵌部内移动。

5.根据权利要求1所述的该磁控式触发机构，其特征在于，该内嵌部邻近这些磁控式感应器的该另一面，设有多个容置槽，分别容置这些磁控式感应器。

6.根据权利要求1所述的该磁控式触发机构，其特征在于，还包括一电路板，藉以将这些磁控式感应器设于其上，另将该电路板固定于该本体，靠近该内嵌部的该另一面。

7.根据权利要求1所述的该磁控式触发机构，其特征在于，该本体还包括一固定孔。

8.一种磁控式触发机构的控制方法，该磁控式触发机构具有一磁石，是与多个磁控式传感器配合使用，其特征在于，该方法包括下列步骤：

排列这些磁控式传感器成呈不同的感应位置；以及

供一使用者移动该磁石至这些感应位置中的一个，对这些磁控式传感器中相对应的一个产生相对应的磁性信号，藉以进行相对应的控制状态。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该移动为圆周运动。

10.根据权利要求8所述的该磁控式触发机构，其特征在于，该移动为一维方向运动。