CN103208716A - 识别适配器、电源设备和电源系统 - Google Patents

Abstract

一种识别适配器配备由能够透射环境光的透明树脂制成的壳体；在壳体的预定表面上提供的插孔并且其能够插入电气装置的电源插头；在壳体的与预定表面不同的表面上提供以通过插孔施加电流到电气装置的电源插头并且能够插入另一个电源插口的适配器插头；以及在适配器插头附近提供的识别标记。

Description

识别适配器、电源设备和电源系统

技术领域

本发明涉及一种用于向电气装置提供电功率的识别适配器、电源设备和电源系统。

背景技术

在办公室中，每个工作人员都配备电气装置例如个人计算机。即使在电气装置的待机状态，来自电源设备的电功率也被提供给电气装置，这样使得在办公室中较之普通家用消耗大量的电功率。

为了降低能源消耗，一种测量电气装置的能源消耗以让工作人员确认测量结果的方法是有效的。

另外一方面，最近，在办公室中使用了一种工作人员没有指定座位（被称作自由地址（free address））的座位房间。工作人员能够带着电气装置频繁移动。为了测量电气装置的功率消耗，确定哪个电气装置的电源插头插入电源设备的哪个电源插口（outlet）是重要的。

例如，日本特许公开专利第2006-245983号描述了下列内容：电气装置的电源插头配备电流传感器和RFID标签，电源设备配备读取器和写入器。并且，它提出了一种检测哪个电源插头被插入哪个电源插口的技术。

顺便提一句，电源设备具有包括多个电源插口的结构。多个电源插口相互靠近以被插入电源设备。如在日本特许公开专利第2006-245983号所述，由于使用相同的邻近频带，识别具有RFID标签的电源插头会引起干扰。因此，弄清楚电源插头和电源插口之间的对应关系是困难的，这就提出了待解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的就是为了提供一种即使在具有包括多个电源插口的结构的情形中也能够获取电源插头和电源插口之间的对应关系的识别适配器、电源设备和电源系统。

本发明的一个目的是为了提供一种识别适配器，包括：由能够透射环境光的透明树脂制成的壳体；在壳体的预定表面上提供并且能够插入电气装置的电源插头的插孔；在壳体的与预定表面不同的表面上提供以通过插孔施加电流到电气装置的电源插头并且能够插入另一个电源插口的适配器插头；以及被设置在适配器插头附近的识别标记。

本发明的另外一个目的是为了提供上述识别适配器，其中识别标记被设置在布置在一起的一组适配器插头之间。

本发明的另外一个目的是为了提供一种用于识别上述识别适配器的电源设备，包括：其中形成有多个电源插口的外壳；以及为外壳内的每个电源插口提供并且被提供在电源插口附近的读取传感器。

本发明的另外一个目的是为了提供电源设备，其中读取传感器被提供在布置在一起的一组电源插口之间。

本发明的另外一个目的是为了提供一种其中识别适配器的适配器插头与电源设备的电源插口电连接的电源系统，其中电源设备配备对应获取部分用于基于读取传感器读取的识别标记读取结果来指定与电源插口电连接的识别适配器。

本发明的另外一个目的是为了提供电源系统，其中电源设备配备用于测量电气装置的功率消耗的电功率测量部分，以及获得电气装置消耗的功率消耗的信息的对应获取部分。

本发明的另外一个目的是为了提供电源系统，其中电源设备配备用于通过无线电信号发送对应获取部分获得的结果的无线电通信部分。

附图说明

图1是说明本发明的识别适配器和电源设备的使用情形的图；

图2是说明本发明的识别适配器和电源设备的结构的图；

图3A和图3B是本发明的识别适配器的侧视图和底视图；

图4是本发明的电源设备的框图；

图5是说明使用本发明的电源设备进行电功率测量的流程图；以及

图6A至图6C是说明本发明的识别适配器和电源设备的连接的图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的电源系统。图1是说明本发明的识别适配器和电源设备的使用情形的图，图2是说明本发明的识别适配器和电源设备的结构的图。

电源系统100包括电源插座1和识别适配器50。电源插座1配备立方体外壳10。电源线14在纵向方向上从外壳10的端部拉出。电源线14的末端设置有例如2插脚的电源插头15。插头15被连接到商用电源。需要注意的是，电源插座1对应于本发明的电源设备。

外壳10包括例如无线电天线16。电源插座1能够经由无线电天线16和无线电天线86发送信号到电源管理设备80或者从电源管理设备80接收信号。

例如，形成在外壳10上的总共三个电源插口11、12和13具有大致相等的间隔。需要注意的是，插口11、12和13对应于本发明的其它电源插口。

每个电源插口11、12和13被配置成例如2插脚类型，其中单个插口包括一组的两个长孔和电极。这组长孔形成插口的插孔（socket）。识别适配器50的适配器叶片56和57或电源插头75的叶片76和77都能够被插入到插口11、12和13中。需要注意的是，识别适配器50的适配器叶片56和57对应于本发明的适配器插头。

读取传感器41、42和43分别被安装在插口11、12和13中。每个读取传感器41、42和43都包括光电转换元件，如直线或区域布置的光电二极管。读取传感器将待被获取的形成在光接收表面上的图像的阴影转换成电信号，并且通过将预定的图像处理应用于电信号来读取图像。需要注意的是，读取传感器只需能够检测下述的标记58即可，并且可以使用任何方法。例如，条形码、二维条形码，能够检测简单的单色图案的检测器或图像传感器（如CCD）都被允许。只需能够区分几种数值和特征信息即可。

传感器41与插口11相适应，并且被提供在插口附近，例如在插口11的插孔的中间位置。传感器42与插口12相适应，并被提供在例如插口12的插孔的中间位置。传感器43与插口13相适应，并被提供在例如插口13的插孔的中间位置。

识别适配器50配备立方体壳体51。壳体51具有使得即使三个识别适配器50被插入所有插口11、12和13的情况下都不会相互干扰的尺寸。

壳体51由例如能够透射环境光的透明树脂形成。需要注意的是，由于透明树脂透光，因此应选择耐电压的阻燃材料。

壳体51具有上表面52，其上有能够插入电气装置70的电源插头75的电源插口53；以及下表面54，每个适配器叶片56和57从该表面突出。插口53具有由例如一组的两个长孔形成的插孔。装置叶片76和77被允许从插口53插入壳体51。插口53对应于本发明的插孔。

插口53具有例如2插脚的适配器叶片56和57。适配器叶片56和57的上端部分允许被电连接到壳体51内部的装置叶片76和77。

图3A和图3B是本发明的识别适配器的侧视图和底视图。如图3A所示，适配器叶片56和57的下端部分从壳体51突出，并允许被电连接到一个电源插口。

如图3B所示，识别标记58安装在识别适配器50的下表面54上。在任何读取传感器读取该识别标记58的情况下，识别适配器50都会被识别出来。

标记58被形成为具有与读取传感器的外形面积（layout area）近似相当的面积。标记58在适配器叶片56和57附近被附接在例如下表面54上适配器叶片56和57之间的中间位置上，即当识别适配器50插入一个电源插口时面对读取传感器的位置。在认出连接到识别适配器50的电气装置的电源插头的情形下，识别适配器50的标记58起到指定电气装置的电源插头的作用。读取标记58的读取传感器起到指定被插入识别适配器50的电源插座的插口的作用。

识别标记58被提供成每个识别适配器50具有不同的内容，例如在图3B所示的标记58中，表示为大写字母“M”。

值得注意的是，标记只需要面对读取传感器，并可以设置在下表面54上的任何位置。标记可以具有指示垂直位置的图案等。除了条形码之外，标记还可以是一个字符、图形、符号或它们的组合、其中使用黑色和透明色组合的图案或者其中使用黑色和白色组合的图案等。

插口周围的环境光从后面照亮识别标记58，读取传感器使用透射经过壳体51的环境光的光量变化读取标记58。

当识别适配器50没有插入电源插座的插口时，读取传感器能够检测到插口周围的照度（illuminance）。这个检测结果能够被用作在读取传感器读取时判断例如是否具有能够读取标记58的亮度的标准等，并有助于改善识别适配器50和电源插头的识别精度。

图4是本发明的电源设备的框图，它是对外壳10内部的结构进行解释说明的图。

在外壳10的内部，电源插口11、12和13的电极分别电连接到电表31、32和33。电表31能够测量从连接到商用电源的电源插头15通过电源线14和插口11提供给电气装置的电功率。分别地，电表32能够测量从插头15通过电源线14和插口12提供给电气装置的电功率，电表33能够测量从插头15通过电源线14和插口13提供给电气装置的电功率。应该注意的是，电表31、32和33对应于本发明的电功率测量部分。

电表31、32和33通过接口部分31a、32a和33a连接到内部总线23。读取传感器41、42和43通过接口部分41a、42a和43a连接到内部总线23。

CPU（中央处理单元）20、ROM（只读存储器）21和RAM（随机存取存储器）22也被连接到总线23上。CPU20在RAM22中读取并执行存储在ROM21中的程序，之后执行如下所述的电功率测量处理。

对应获取部分24和无线电通信部分25也连接到总线23上。对应获取部分24基于读取传感器41、42和43读取识别适配器的标记的结果指定被电连接到电源插口11、12和13上的识别适配器。然后，结合连接到识别适配器50上的电气装置的电源插头的信息，对应获取部分24获得哪个电气装置的电源插头插入三个插口11、12和13中哪个插口的信息。获取部分24还从电表31、32和33获得电气装置消耗的功率消耗的信息。

对应获取部分24获得的结果被输出到无线电通信部分25。无线电通信部分25将电气装置的功率消耗的信息等通过天线16发送到图1的功率管理设备80。

电气装置的功率消耗的信息能够提供给用户，从而使得除了有助于节约能源还有助于使得使用不超过额定电源容量成为可能。并且，在到功率管理设备的发送是通过无线电进行的情形中，只需要很小的布线范围就可以将对应获取部分24获得的结果发送到外部。

图5是说明使用本发明的电源设备进行电功率测量的流程图。

对应获取部分24在步骤S101将插口序号设置为0，并在步骤S102确定是否存在事件。

无线电通信部分25接受来自功率管理设备80等的开始测量功率消耗等的指令（作为事件的示例）（在步骤S102为YES），当对应获取部分24获得指令的内容（S103）时，过程前进到步骤S104。

获取部分24在之前的插口序号N上加1以设置新的插口序号N（步骤S104）。新的插口序号N表示作为本次测量目标的电源插口。

随后，在步骤S105，获取部分24确定在步骤S104中的新的插口序号N是否超过电源插座的插口数目，并且在不超过插口数目的情形下（在步骤S105为NO），过程立即前进到步骤S107。

另外一方面，在获取部分24，当上述新的插口序号N超过插口数目（在步骤S105为YES）时，过程前进到步骤S106以将新的插口序号N设置为1，之后前进到步骤S107。

在步骤S107，获取部分24确定这次将被测量的电源插口的读取传感器是否能够读取识别适配器的标记。

当位于本次测量目标中的读取传感器能够读取识别标记时，过程前进到步骤S108。获取部分24获得标记的特征等，过程前进到步骤S110。另外一方面，当读取传感器不能读取标记时，过程前进到步骤S109。在此情形下，获取部分24判断未检测到标记，过程随后前进到步骤S110。

在步骤S110，位于本次测量目标中的电流计测量电气装置的功率消耗。然后，在步骤S111，位于本次测量目标中的读取传感器测量插口周围的照度。电气装置的功率消耗和插口周围的照度的测量结果被输出到获取部分24。

获取部分24将获得的测量结果以及识别适配器的标记的特征输出给无线电通信部分25。通信部分25将结果发送给功率管理设备80（步骤S112），过程返回到步骤S102。

之后，通信部分25从功率管理设备80接受获得的与此次插口序号对应的电源插口的信息的消息（作为事件的示例）（在步骤S102为YES），当获取部分24获得消息的内容时（步骤S103），过程前进到步骤S104。然后，获取部分24获得与下一个插口序号对应的电源插口的信息。

图6A至图6C是说明本发明的识别适配器、电源设备和电源插头之间的连接的图。持有电气装置的工作人员坐在座位房间的任何一个座位上，将电气装置的电源插头75插入识别适配器50，如图6A所示。

然后，如图6B所示，当工作人员将识别适配器50插入例如电源插座1的插口11中时，来自商用电源的电功率通过插口11提供给工作人员的电气装置。与此同时，识别适配器50的标记58面对电源插口11的读取传感器41。

值得注意的是，识别适配器50可以预先插入到插口11中，之后再将插头75插入到识别适配器50中。

当识别适配器50插入到插口11中时，如图6C所示，另一个电气装置的电源插头75’电连接到另一个识别适配器50’上，当识别适配器50’插入到插口12中时，来自商用电源的电功率被允许通过插口12提供给另一个电气装置。与此同时，识别适配器50’的标记58’面对插口12的读取传感器42。

值得注意的是，对在图5中说明的上述插口序号N，下面将描述电功率测量进程，假设在电源插座1中，分别地，插口序号N=1与插口11对应，插口序号N=2与插口12对应，插口序号N=3与插口13对应。

首先，获取部分24从无线电通信部分25获得例如开始测量功率消耗的事件。获取部分24在步骤S101使用插口序号N（=0）设置新的插口序号N（=1）以将测量目标设置为插口11（步骤S104）。

由于新的插口序号N（=1）未超过电源插座1的插口数目（=3）（在步骤S105为NO），因此进程立即前进到步骤S107。

在这次将被测量的插口11的读取传感器41能够读取识别适配器50的标记58的情况下，进程前进到步骤S108。获取部分24获得标记58的特征“M”，进程前进到步骤S110。

电流计31测量电连接到插口11的电气装置的功率消耗P11（步骤S110）。传感器41测量被标记58遮挡的变暗的照度L11（步骤S111）。电气装置的功率消耗P11和照度L11的测量结果输出给获取部分24。

无线电通信部分25将传感器41指定的插口11以及具有使用识别标记58和标记58的特征“M”指定的插头75的电气装置的功率消耗P11和照度L11发送给功率管理设备（步骤S112）。

随后，获取部分24从通信部分25获得例如获得插口11的信息的事件。获取部分24使用上一个插口序号N（=1）设置新的插口序号N（=2）（步骤S104）以将测量目标设置为插口12。值得注意的是，由于新的插口序号N（=2）未超过电源插座1的插口的数目（=3）（在步骤S105为NO），因此进程立即前进到步骤S107。

这里，当这次将被测量的插口12的传感器42能够读取识别适配器50’的识别标记58’时，进程前进到步骤S108。然后，获取部分24获得例如“01”（其中特征可被合并成58）（省略图示），进程前进到步骤S110。

电表32测量电连接到插口12的另一个电气装置的功率消耗P12（步骤S110）。传感器42测量被标记58’遮挡的变暗的照度L12（步骤S111）。

在电连接到插口12的另一个电气装置的主电源开关被关断的情况下，功率消耗P12变为0。在此情形中，通信部分25将传感器42指定的插口12，以及具有使用识别标记58’和上述标记58’的“01”指定的电源插头75’的电气装置的功率消耗P12（=0）和照度L12发送给功率管理设备（步骤S112）。

这样，当识别适配器50和50’被同时电连接到插口75和75’以及插口11和12上时，对应获取部分24基于被识别标记58和58’遮挡的光的光量变化指定插口11和12分别电连接到插头75和75’上，这样在使用用于识别电源插头的无线电通信的同时不会发生传统的干扰。因此，在结合每个插头75和75’与每个识别适配器50和50’之间的连接关系的信息的情况下，即使在具有多个插口11、12和13的情况下，获取电气装置的插头和电源插座的插口之间的对应关系也是可能的。

之后，获取部分24从通信部分25获得例如获得插口12的信息的事件。获取部分24使用上一个插口序号N（=2）设置新的插口序号N（=3）以将测量目标设置为插口13（步骤S104）。由于新的插口序号N（=3）也未超过电源插座1的插口的数目（=3）（在步骤S105为NO），因此进程立即前进到步骤S107。

然而，如图6C所示，识别适配器未被插入插口13。传感器43未能够读取识别标记（在步骤S107为NO），获取部分24认为未检测到标记（步骤S109）。

电表33测量有关插口13的功率消耗P13。传感器43测量对应于插口13的周长的照度L13，它的检测值比传感器41和42的检测值更亮（步骤S110、步骤S111）。

因此，通信部分25将由传感器43指定的插口13、标记的不可检测性、功率消耗P13（=0）和照度L13发送给功率管理设备（步骤S112）。

随后，获取部分24从无线电通信部分25获得例如获得插口13的信息的事件。获取部分24使用上一个插口序号N（=3）设置新的插口序号N（=4）（步骤S104）。

在此情形下，在步骤S105，新的插口序号N（=4）超过了电源插座1的插口的数目（=3）（在步骤S105为YES）。获取部分24前进到步骤S106设置新的插口序号N=1以将测量目标设置为插口11。

因此，获取部分24能够再次获得插口11的信息。随后，获取部分24按照插口12和13的顺序，进一步按照插口11、12和13的顺序重复获得信息，从而使得在任何时候获取电源插头和电源插口之间的对应关系成为可能。

值得注意的是，即使在识别适配器同时电连接到电源插头和电源插口的情况下，读取传感器在电源插座被布置于座位房间光照被关闭的状态下也不能读取识别适配器的标记。在此情形中，对应获取部分判断未检测到标记，分别地，电表测量电气装置的功率消耗，读取传感器检测例如照明的亮度为0。然而，当识别适配器继续电连接到电源插口上，即使在打开座位房间的光照时，在此阶段能够读取标记。

在上述实施例中，通过类推一种电源插座描述了对应的电源设备。然而，当然，只要提供多个电源插口，本发明的电源设备也能够应用于嵌入座位房间墙壁表面内的墙壁插座。

并且，本发明的电源设备可以使用外壳外面的电表测量电气装置的功率消耗。电源设备可以通过有线通信将对应获取部分获得的结果发送到功率管理设备。

如上所述，根据本发明，使用识别标记来对识别适配器进行识别。因此，在将识别适配器连接到电气装置的电源插头的情况下，电源插头变成不使用传统无线电通信可识别。并且，当读取传感器读取识别标记时，指定电连接到电源插头上的电源插口成为可能，这样在使用无线电通信的同时不会发生传统的干扰。因此，即使在具有多个电源插口的情况下，通过识别适配器获取电气装置的电源插头和电源设备的电源插口之间的对应关系也是可能的。

Claims (7)

1.一种识别适配器，包括：

由能够透射环境光的透明树脂制成的壳体；

在壳体的预定表面上提供并且能够插入电气装置的电源插头的插孔；

在壳体的与预定表面不同的表面上提供以通过插孔施加电流到电气装置的电源插头并且能够插入另一个电源插口的适配器插头；以及

设置在适配器插头附近的识别标记。

2.如权利要求1所述的识别适配器，其中

所述识别标记被设置在一组适配器插头之间。

3.一种用于识别如权利要求1所述的识别适配器的电源设备，包括：

其中形成有多个电源插口的外壳；以及

为外壳内的每个电源插口提供并且被设置在电源插口附近的读取传感器。

4.如权利要求3所述的电源设备，其中

所述读取传感器被设置在一组电源插口之间。

5.一种其中识别适配器的适配器插头与权利要求3所述的电源设备的电源插口电连接的电源系统，其中

所述电源设备配备对应获取部分，用于基于读取传感器读取的识别标记读取结果来指定与电源插口电连接的识别适配器。

6.如权利要求5所述的电源系统，其中

所述电源设备配备用于测量电气装置的功率消耗的电功率测量部分，以及对应获取部分获得电气装置消耗的功率消耗的信息。

7.如权利要求5所述的电源系统，其中

所述电源设备配备无线电通信部分，用于通过无线电信号发送对应获取部分获得的结果。

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