CN102201633A - 付费式电源插座装置 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种付费式电源插座装置，其由用户交互信号生成器2、插座状态显示器5、单片机处理器20，存储器9，软开关11，以及常规插座15等主要模块组成；用户交互信号生成器2可以通过投币器，刷卡器，或可以与手机进行信号交互的装置等方式实现；因为该插座装置是需要用户先支付一定的费用才可以使用，提高了投资商的投资兴趣，易于普及，从而也进一步满足社会现代化发展过程中众多用户在户外用电的需求。

Description

付费式电源插座装置

技术领域

本发明涉及一种电源插座装置，特别是一种用户在使用前需要付费才可以使用的电源插座装置。

技术背景

如今社会科技已经发展到了一个很高的水平，各种各样的电子产品均得到了大范围的普及与使用，不管是居家，还是出门在外，人们身边不乏有许多的电子产品，如手机、MP3、MP4、电脑、游戏机、相机、电动车，还有将可能大规模流行的电动汽车等等。这些产品有一个共同的特征是均需要电能才能够正常工作，而目前由于电能存储技术的瓶颈，还不能实现将电能大容量地存储在一个相对适合的容器中，这样电子产品在使用了非常有限的一段时间后，如果不及时重新充电的话，均会因为没电而没法使用，结果给人们带来许多不便与麻烦。

现在越来越多人们因为工作或生活的需要，需要经常出门在外，进一步增加了电子产品因没电而给人们带来的不方便。

还有像电动车等，由于现在很多人均是住在楼上，上下拿取电瓶充电很不方便，如果是电动汽车则更是麻烦。

现在更有许多人喜欢带上自己的笔记本电脑，找一个比较优美的环境下，如公园等，进行户外办公，在享受大自然的同时，也能将自己的工作事业打理好，达到生活工作两不误，但往往发现电脑所带的电池使用时间太短，而不得不放弃美好的计划。

目前在某些公共领域有提供免费手机充电服务，的确给很多人带来了许多便利，但由于其为免费的服务，降低了投资商对其投资的力度，得不到大范围的普及；还有其提供的服务内容有限，不能很好的满足众多用户的需求。

发明内容

为了解决上面的问题，本发明提供了一种付费式电源插座装置，当有需求的用户在使用时，需要先支付一定的使用费用然后才可以使用该电源插座装置提供的插座功能。因为该装置可以收取一定的使用费，所以容易得到投资商的投资从而易于得到普及，普及之后则可更方便地满足更多用户的使用需求，达到一个良性循环。还有该装置直接提供的是电源插座功能，而不是各种电器的充电器形式，所以更具有通用性。

本发明的付费式电源插座装置，请参阅图12其包括用户交互信号生成器2、A/D信号转换器3、插座选择器4、插座状态显示器5、单片机处理器20，存储器9，软开关11，以及常规电源插座15组成。用户1通过用户交付信号生成器2实现该装置对用户付费信息的输入，输入的付费信息当为模拟信号时则通过A/D信号转换器3转换成数字信号，数字信号再经单片机处理器20进行分析处理，决定插座15提供给用户服务的时间，并由单片机处理器20负责开启对应控制插座15的软开关，当软开关被开启后用户就可以使用对应插座15，同时单片机处理器20负责对该插座15的使用时间进行计时，当使用时间等于应该提供的服务时间时，单片机处理器20将发出指令将对应控制插座15的软开关11进行关闭，从而停止插座15给用户使用。

当插座15有很多时，这样就出现用户选择插座15的情况，一般可以由单片机处理器20负责对未分配插座15信息进行统计记录，然后按顺序分配给后续的用户；而另外一种可选方案是提供了插座选择器4，让用户自己选择喜欢的插座15。插座选择器4的实现方式可以采用一个按键，或多个按键，当一个按键时，在插座15可以使用前，每按键一次，单片机处理器20将选中的插座15向后或向前移一个。当为多个按键时，则每个按键可以对应一个插座15，当一个按键被选中，则单片机处理器20选择将对应的插座给用户使用。插座选择器4还可以采用数字输入的形式，将插座15进行编号，当数字输入时，对应数字编号的插座15将被单片机处理器20选中给用户使用。

由于用户使用的电子电器功率不一样，请参阅图11，为了能够实现对大功率的电器收费多一些，功率小的电器收费少一些，或当消耗的功率为0时自动停止收费，则在本发明的装置中提供了功率或电流检测器23，用于检测每个正在使用插座15上使用的电器的功率大小，然后再将这些检测结果传送给单片机处理器20进行处理，以便更改服务时间，从而通过控制服务时间实现不同功率电器的不同收费或当电器充电结束时自动停止收费的目的。

附图说明

图1为第一种较佳实施方式的付费式电源插座装置仅有一个插座时的正面示意图；

图2为第一种较佳实施方式的付费式电源插座装置的功能模块图；

图3为第一种较佳实施方法付费式电源插座装置有两个插座时的正面示意图；

图3’为第一种较佳实施方法付费式电源插座装置有两个插座时分散布局的正面示意图；

图4为第二种较佳实施方式的付费式电源插座装置仅有一个插座时的正面示意图；

图5为第二种较佳实施方式的付费式电源插座装置的功能模块图；

图6为第二种较佳实施方法付费式电源插座装置有两个插座时的正面示意图；

图7为第一种和第二种较佳实施方式功能结合在一起的付费式电源插座装置的正面示意图；

图8为第三种较佳实施方式的付费式电源插座装置仅有一个插座时的正面示意图；

图9为第三种较佳实施方式的付费式电源插座装置的功能模块图；

图10为第四种较佳实施方式的付费式电源插座装置的功能模块图；

图11为功率或电流检测功能模块图

图12为付费式电源插座装置的概括性功能模块图。

具体实施方式

请参阅图1，其为第一种较佳实施方式的付费式电源插座装置E1的外观结构正面示意图，付费式电源插座装置E1包括装置容器箱S1，投币器16，使用说明标示牌S2，电源插座模块S5，其中电源插座模块S5包括电源插座S4，插座状态指示灯S3。对于具有多插座15的付费式电源插座装置，还会有插座选择开关按钮S6(见图3)，以便用户选择使用自己喜欢的插座15。

请参阅图2，当用户通过图1中的投币器16，投入规定面值的钱币时，投币器16将所投钱币转化为一定的信号，当信号为模拟信号则需经过A/D信号转换器3转换为数字信号再输出给信号处理单元单片机处理器20，通过对单片机处理器20编程使其可以对投币器产生的不同钱币的信号转化为对应表示时间长短的数值，然后由单片机处理器20负责开通插座15对应的软开关11，使插座15可以供电给投币用户1使用，同时对插座15使用时间进行计时，当计时的时间等于由投币器16所产生的信号经单片机处理器20计算得来的代表时间的数值时，由单片机处理器20设定对应插座15的软开关11为关状态，停止插座15的供电功能，从而达到用电时间和用户投入的钱币的币值对等的效果。对于此过程中用户1投币的币值所计算得来的代表一定插座15可使用时间的数值、用户使用的插座15的编号信息以及各插座15的使用状态信息，甚至目前插座15已经使用时间等信息，均会被记录在储存器9中；当同时有许多插座15通过一个投币器16来使用时，每个插座15均对应一个软开关11，这些软开关11由单片机处理器20来控制。这些插座15可以通过利用单片机处理器20中所编写好的程序来对未在使用的插座15按顺序进行分配给后续的用户，还可以设定插座选择器4，让用户自己动手选择自己想用的插座15，以更方便用户使用。对于插座选择器4的实现方式，可以采用按键的方式，也可以采用输入数字的方法。对应按键方式可以设定一个按键循环选择插座15，在每次按键后且插座15未分配工作前，均可以再次按键而选择下一个插座15；对于按键方式还可以设定为多个按键，一个按键对应一个插座15，当选择一个按键对应的一个插座15即被选中，同样当插座15被选中后但插座15的对应软开关11没被打开前，用户可以选择另外的插座15。插座选择器4可以在投币前使用，也可以在投币后使用。当投币后插座15被选好到插座15可以供电使用一般有一个较短时间的间隔，以便给用户重新选择插座15的机会，这个时间间隔是通过对单片机处理器20编程来设定。而对于插座的状态，如不能使用状态，可以选择使用状态，正在使用状态等均由插座状态显示器5来现示，以便用户可以方便做出正确的选择。插座状态显示器5可以用显示不同颜色的LED灯来表示不同的状态，也可以采用LED模块或液晶显示屏显示文字的形式。当一个投币器16对应的插座15比较多时，单片机处理器20利用自身的控制能力可能不足，则可以通过增加控制器10来达到扩展功能的目的。而对于软开关11的连接方式，软开关11的控制端需和单片机处理其20的控制端相连，以便实现单片机处理器20对软开关11的控制；软开关11的另外两端一端与电源的火线线路12连接，一端与其所控制的插座15相连接；当存在控制器10时，通常由控制器10的控制线路与软开关11的控制端相连，而控制器10再与单片机处理器20进行相连，以便实现插座15数量的扩展；而对于插座15一般情况下为一个三相插座，或一个两相插座，或者一个三相插座和一个两相插座的组合，其连接方式和常规电源插座的连接方式一致，如三相插座，除了连接到软开关11上的电源火线12，还要连接上电源地线13和零线14；而对于一些特别的需求，系统对插座15还提供一个功率或电流检测器23，以便实现插座15的可使用时间与用户投币面值的大小以及电器的使用功率的大小进行关联，如在投币面值相同的情况下，大功率电器使用插座15的时间相对就短，而小功率的电器的用户使用的时间相对则长些。具体功率或电流检测器23的实施方式，请参阅图11，通过增加与每个软开关11并联的软开关11，这些新增的软开关11与电源火线相连接线路上串上一个功率或电流检测器23，另外一端则分别和对应的插座15连接电源火线端的端子相连，这些与功率或电流检测器23相连接的新增加的软开关11在开始状态均为关闭状态，当需要检测插座15时，先打开与其并联的新增的软开关11，然后再关闭该插座15的控制软开关11，这样插座15上消耗的功率就为功率或电流检测器23检测的功率；当再检测另外的插座15前，需要关闭之前开启的新增加的软开关11。

请参阅图3与图3’，当一个投币器16对应有多个插座15时，插座15可以与投币器16放在一个容器箱S1中，也可以采用插座15与投币器16分离的形式。后者可以更适合使用电器比较分散的情况。

请参阅图4，其为第二种较佳实施方式的付费式电源插座装置E3的外观结构正面示意图，付费式电源插座装置E3包括装置容器箱S1，读卡器17，金额显示器18，使用说明标示牌S2，插座模块S5，其中插座模块S5包括电源插座S4，插座状态指示灯S3。对于具有多个插座15的付费式插座装置，还会有插座选择开关按钮S6，以便用户选择使用自己喜欢的插座15。

请查阅图5，首先用户先向付费式电源插座服务提供商购买带有一定金额的磁卡，或者先购卡后充值，当用户想使用本插座装置时，用读卡器17读卡，读卡器17会将读到的卡信息以及插座装置信息传输到系统管理中心19，系统管理中心查询该用户在系统中的资料，确定是否卡上还有余额，有余额则记录该卡信息，开始使用时间和插座装置信息，并将卡使用状态设为正在使用，当然需要扣除目前到插座15可以开始使用的时间差，然后将金额的数值传给单片机处理器20，单片机处理器20再对传过来的信息进行处理，并同时将剩余金额显示在金额显示器18上，以便用户查看，在一个单片机处理器20设定的一个时间间隔后，单片机处理器20负责打开对应插座15的软开关11，使对应的插座15可以供电使用。当插座15可以开始使用后，金额显示器18上显示的数值可以由剩余金额改变为当前的使用金额信息。单片机处理器20还可以将剩余金额转化为可以使用的时间，并和用户信息一起保存到存储器9中，同时单片机处理器20会对插座15使用时间进行计时，当计时的时间达到插座15的可使用时间时，单片机处理器20发出信号通知信息管理中心19修改该用户信息同时在金额显示器18上提示用户余额不足，同时关闭对应的软开关11，停止插座15的使用。当然，显示余额不足也可以设定为提前一段时间提示用户；当用户还有剩余金额但想停止使用插座15时，则再一次利用读卡器17刷卡，读卡器17再将读到的信息传给系统管理中心19，系统管理中心19计算使用费用，并从用户账号中扣除，同时设定用户的使用状态，然后再将处理成功的信息传给单片机处理器20，提示用户操作成功。提示用户操作成功可以有多种方式，如在金额显示器18上显示一段文字，或直接根据插座15的使用状态判断均可，但两者均是要在单片机处理器20在收到系统管理中心19的操作成功信息后才可以显示操作成功文字或改变插座15的使用状态为停止状态。

而对于一个读卡器17带有多个插座15时，对于插座15的选择，可以采用将未使用的插座15按顺序分配的形式，也可以增加插座选择器4让用户选择喜欢的插座15。插座选择器4的实现方式与第一种较佳实施方式中的付费式电源插座装置采用的方式一致；插座15的选择不管是在刷卡前还是刷卡后，只要是在插座15可以使用前的最后一次选择均有效。当有多个插座15时，读卡器17在将用户卡信息传给系统管理中心19后，插座15的位置信息也可由单片机处理器20发送给信息管理中心19以便共同管理，并且插座15的信息还可以和卡信息一起保存在单片机20相连的存储器9中。当多个插座15均在使用时，金额显示器则除在用户刚开始刷卡时显示金额，还可以在插座15使用的过程每当用户再次使用插座选择器时再次显示；同投币一样，当单片机处理器20直接控制软开关11数量的能力不足时，可以增加控制器10来扩展数量。

同样，在该第二种较佳实施方式实现的付费式电源插座装置，也可以增加功率检测器或电流检测器23来实现第一较佳方式中实现的付费式电源插座装置对应的功能。

参阅图6，图7，第二种较佳实施方式利用读卡器的电源插座装置当其有两个插座时的正面外观示意图E4，和可用第二种较佳实施方式即利用读卡器同时又可以使用第一种较佳实施方式即利用投币器的插座装置的正面示意图E5

请参阅图8，其为第三种较佳实施方式的付费式电源插座装置E6的外观结构正面示意图，付费式电源插座装置E6包括装置容器箱S1，手机信号交互器21，使用说明标示牌S2，插座模块S5，其中插座模块S5包括电源插座S4，插座状态指示灯S3。对于具有多个插座的付费式电源插座装置，可能还会有插座选择开关按钮S6，以便用户选择使用自己喜欢的插座

该种实施方法主要是结合手机功能来实现，首先用户需要下载特定的手机软件到手机中，当用户想用该装置的插座15时，首先打开对应的软件设定需要使用插座15的时间，将手机靠近手机信号交互器21，实现插座装置和手机中的特定软件进行通讯，手机信号交互器21接收手机的信号，通知单片机处理器20用户需要使用的时间，然后，通知手机中的软件通过无线通讯将手机信息和插座装置信息传给手机服务管理系统22，该系统22记录开始时间信息，手机号码信息，插座装置信息，使用时间等等，然后，服务管理系统22再通过手机将处理结果通知手机，再由手机通知插座装置，单片机处理器20收到服务管理系统22的处理成功结果信息后，开通插座15让用户使用，同时计时，当使用时间等于用户设定的时间后，单片机处理器20再负责停止插座15的功能。手机运营商根据服务管理系统22中记录的信息向手机用户收费和将费用付给对应的插座装置的服务提供商，请参阅图9为该方法的功能模块示意图。

请参阅图10，其为第四种较佳实施方式的付费式电源插座装置的功能模块示意图，该装置的特征是其要求用户在使用前需要申请购买磁卡，但每张磁卡对应一个固定的插座15，每次刷卡时，一次是开通对应插座15的功能，下一次一定是关闭对应插座15的功能；在使用前，一般是用户先选择好插座15，然后由插座装置服务提供商发放对应的磁卡给用户，当用户使用前需要刷自己的磁卡以便让其所分配到的固定插座15可以使用，当用户不用时则通过刷卡让对应的插座停止提供服务，还可以通过检查功率自动停止插座功能。用户需要按月或周期性的提供给插座装置服务提供商一定的服务费。

Claims (9)

1.一种付费式电源插座装置，其特征在于：其包括用户交互信号生成器2、插座状态显示器5、单片机处理器20，存储器9，软开关11，以及常规插座15等主要模块组成，用户交互信号生成器2负责将用户与本付费式电源插座装置交互的信息转化成一定的信号，单片机处理器20负责处理由用户交互信号生成器2所产生的信号，并负责开启或关闭软开关11，使对应插座15可以被使用或停止被使用，插座状态显示器5则负责显示插座15的使用状态，存储器9则是存放单片机处理器20执行相关操作的软件程序以及程序执行过程中需要的参数等数据信息；

2.如权力要求1所述的付费式电源插座装置，其特征在于：所述的用户交互信号生成器2是使用投币器16将用户投入的钱币的币值转化为模拟信号，然后再经过A/D信号转换器3转换为数字信号输送给单片机处理器20，然后由单片机处理器20分配一段与用户所投钱币等值的使用时间的插座功能给用户使用；

3.如权力要求1所述的付费式电源插座装置，其特征在于：所述的用户交互信号生成器2是使用读卡器17读取用户事先购买好的充有一定金额的磁卡，然后将磁卡信息，插座装置信息传送给信息管理中心19，信息管理中心19再根据磁卡信息查询磁卡所剩金额等信息，并记录磁卡信息，插座装置信息，当时时间和磁卡使用状态，此时该磁卡状态为使用中，然后将磁卡信息和剩余金额信息通过插座装置信息决定传给对应的单片机处理器20，由单片机处理器20负责处理磁卡信息和剩余金额信息，如果有余额，单片机处理器20先判断是否还有没使用的插座15，如有则单片机处理器20负责开启软开关11使用户可以使用插座15功能；当用户再次使用读卡器17时，磁卡信息将再次被传送给信息管理中心19，由信息管理中心19将磁卡用户的状态设为停止使用状态，并根据两次时间的差额得出用户消费的金额，然后从其磁卡账号中扣除，同时由单片机处理器20负责关闭对应插座15功能或根据信息管理中心19返回的处理成功的结果再让单片机处理器20关闭对应的插座15功能；当没有未被分配的插座15时，则单片机处理器20直接通知信息管理中心19修改该磁卡的状态为未使用状态，并不扣除任何费用；如果用户有选择插座15，则单片机处理器20将优先分配对应插座15给用户使用；

4.如权力要求1所述的付费式电源插座装置，其特征在于，其所述的用户交互信号生成器2是通过使用事先下载到手机中的专用软件输入需要使用插座15的时间，然后和手机信号交互器21进行通讯，告诉该电源插座装置用户需要使用的时间，手机信号交互器21将用户需要使用的时间传送给单片机处理器20，单片机处理器20对其进行记录到存储器9中并确认有插座15可以使用，然后再通过手机信号交互器21告诉手机专用软件可以分配插座15，手机专用软件再负责将手机信息，该插座装置信息以及用户输入的使用时间一起发送给服务管理系统22，而服务管理系统22专门用来记录该专用手机软件提供的信息，然后服务管理系统22传回一个保存成功信息，然后手机通过手机信号交互器21通知单片机处理器20开通对应的插座功能，用户开始可以使用插座15功能，同时单片机处理器20开始计时，当计时的时间等于用户开始时输入时间时，单片机处理器20负责关闭对应的插座功能，手机运营商根据服务管理系统22记载的信息收取用户一定的费用并付给该插座装置服务提供商一定的费用；

5.如权力要求1所述的付费式电源插座装置，其特征在于，其所述的用户交互信号生成器2是利用读卡器读取事先设定好的磁卡，磁卡信息将传送给单片机处理器20，单片机处理器20将根据事先设定的磁卡与插座15的对应关系打开对应的固定插座15，当用户再读一次磁卡时则让单片机处理器20关闭对应已经打开的固定插座15的功能，保证一个插座15只能被一个拥有对应磁卡的用户使用；

6.如权利要求1所述的付费式电源插座装置，其特征在于，其所述的插座15，其所在的插座模块S5可以和装置容器箱S1在一起，也可以是分离的；

7.如权力要求2，3或4所述的付费式电源插座装置，其特征在于，其有插座选择器5，以便用户可以选择自己喜欢的插座；

8.如权力要求2，3或4所述的付费式电源插座装置，其特征在于，与插座15一起带有功率或电流检测器23，以便将用户所使用电器消耗的功率参数检测出来并传给单片机处理器20一起处理，实现不同消耗功率的电器，收费也不一样的目的；

9.如权力要求3，4，5所述的付费式电源插座装置，其特征在于，与插座15一起带有功率或电流检测器23，以便将用户所使用电器消耗的功率参数检测出来并传给单片机处理器20一起处理，实现当所用电器消耗功率很小或等于0时，直接停止插座15的使用功能并停止收费的目的。

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