CN108428577A - 一种家用开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用开关，包括壳体，所述壳体形状与开关盒形状相匹配，且该壳体设置在开关盒上，所述壳体内设有蓄电池、翻转机构和无线控制电路，所述蓄电池为无线控制电路和翻转机构提供工作电源，无线控制电路接收无线控制信号，所述无线控制电路控制所述翻转机构翻转，所述翻转机构翻转后触碰开关盒上的跷板按钮使其从第一方向摆向与第一方向相反的第二方向，从而实现对灯具的开关控制；还包括自动控制装置，如果该结果显示当前无电压则通过无线发射模块发射无线遥控信号，解决了现有开关如在停电中被忘记关闭，会但导致电灯一类的电器在电力恢复后造成使用者的不适，或是带来能源浪费的技术问题。

Description

一种家用开关

技术领域

本发明涉及开关控制技术领域，具体涉及一种家用开关。

背景技术

开关是一种应用于各种电器中的常用设备，开关串联在电器的电源电路中，用来接通和断开电路。开关常常设置在使用方便的位置，如门口，床头等方便开关的位置。但是在实际运用过程中，例如碰到冬季夜间，或者躺在床上看书很累，不想起来，即便是安装在床头或者门口的开关，其控制都变成了一种难题。现阶段市面上出现了一些射频控制86开关盒，以及一些对传统86开关盒子进行远程控制的控制器，但是即便是实现了遥控功能，此类控制器开关还是需要人为的做出开关这一动作。

实际生活中会出现这样一种情况，当晚上遭遇停电时，屋内黑暗，就如同所有照明设备的开关均已关闭一般，人们常会就此入睡，而忘记去一一关掉还处开启状态的各个开关而留下隐患，例如，如果睡眠的中途来电了，电灯等一类断电后不会自动关闭或待机的电器就会直接进入工作状态，人们则会被突如其来的光亮惊醒，进而带来强烈的不适；如果是等白天人们离开室内后才来电，则此类电器会一直工作，带来了大量的能源浪费。

发明内容

本发明意在提供一种家用开关，以解决现有开关如在停电中被忘记关闭，会但导致电灯一类的电器在电力恢复后造成使用者的不适，或是带来能源浪费的技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种家用开关，适用于家用开关盒，包括壳体，所述壳体形状与开关盒形状相匹配，且该壳体设置在开关盒上，所述壳体内设有蓄电池、翻转机构和无线控制电路，所述蓄电池为无线控制电路和翻转机构提供工作电源；

所述无线控制电路用于接收无线控制信号，并控制所述翻转机构翻转；

所述翻转机构翻转后触碰开关盒上的跷板按钮使其从第一方向摆向与第一方向相反的第二方向，从而实现对灯具的开关控制；

还包括自动控制装置，所述自动控制装置包括控制器、电压检测单元和无线发射模块；

所述电压检测单元并联在输电线路上，用于检测输电线路的当前电压；

所述控制器接收电压检测单元的检测结果，如果该结果显示当前无电压则通过无线发射模块发射无线遥控信号；

所述无线控制电路包括依次连接的无线通信模块、谐振接收检波电路，基带信号放大电路、解码电路和驱动控制电路；其中谐振接收检波电路用于接收无线通信模块接收到的无线遥控信号；基带放大电路和解码电路用于放大和整形无线遥控信号，解码电路用于将接收的遥控信号解码；驱动控制电路用于在解码电路的控制下驱动翻转机构执行翻转动作。

本发明的原理及有益效果在于：

本发明通过设计一个方便安装的壳体设置在开关盒上，所述壳体内设有蓄电池、翻转机构和无线控制电路，所述无线控制电路接收来自动控制装置的无线遥控信号，并根据该无线遥控信号驱动翻转机构进行翻转，从而触碰开关盒上的跷板按钮使其从第一方向摆向与第一方向相反的第二方向，从而实现对开关的控制，而无线遥控信号的发送，是根据当前输电线路上是否供电来决定的，这样就使得停电时，开关会被自动关闭，无需人为的操作，避免了开关如在停电中被忘记关闭，会导致电灯一类的电器在电力恢复后造成使用者的不适，或是带来能源浪费的技术问题。

进一步，所述自动控制装置还包括闸刀状态检测模块；

所述闸刀状态检测模块与所述控制器电连接，用于检测电闸的当前状态是合拢还是断开，并将结果发送给所述控制器；

所述控制器用于，当电压检测单元的检测结果显示当前无电压，且闸刀状态检测模块的检测结果显示电闸的当前状态是合拢时，通过无线发射模块发射无线遥控信号。

这样避免了是因为跳闸而引起的断电，跳闸是常会发生的事件，同样会造成输电线路上没有电压，而这种情况下是无需关闭开关的，采用本方案可避免误判。

进一步，所述无线控制电路还包括与所述解码模块连接的警示灯控制电路；所述开关盒上还设有警示灯；

所述控制器还用于，当闸刀状态检测模块的检测结果显示电闸的当前状态是合拢时，通过无线发射模块发射带有表示跳闸的编码的无线遥控信号；

所述解码电路用于根据解码结果控制所述警示灯控制电路和/或驱动控制电路；

警示灯控制电路则在解码电路的控制下点亮所述警示灯。

如此可以做到一目了然，让使用者知晓此刻是跳闸，而不是停电。

进一步的，所述翻转机构包括翻转臂，以及控制翻转臂翻转的步进电机，所述步进电机设置在壳体内部，且该步进电机由所述蓄电池供电并与所述无线控制电路电连接；

所述步进电机的输出轴上固定的套设有一齿轮，所述翻转臂包括一旋转架以及相对设置在旋转架两侧的两旋转臂，所述旋转架中间设有一齿轮套，所述齿轮套与所述齿轮啮合，所述两旋转臂形成一夹角。

步进电机输出轴带动齿轮旋转，齿轮通过与之啮合的齿轮套带动旋转架旋转，旋转架两侧的两旋的转臂也随之旋转，旋转臂末端触碰开关盒上的跷板按钮使其从第一方向摆向与第一方向相反的第二方向，从而实现对灯具的开关控制。该翻转机构实现对驱动力量的最有效传递，并且不易产生倾斜，能够准确完成对跷板按钮的开关控制。

进一步的，所述翻转臂上还设有复位弹簧，所述复位弹簧设置在翻转臂上靠近旋转架的一侧，所述复位弹簧将每一翻转臂分为两段，每段翻转臂在外力作用下相对该复位弹簧向内弯折，且在外力解除后自动复位。

如此，避免了壳体为了容纳翻转机构而需要较大的容纳空间，翻转臂上还设有复位弹簧，在其中一翻转臂抵触开关盒上的跷板按钮时，另一翻转臂在复位弹簧的作用下弯折，如此便不必给翻转臂向内运动的空间，有效节省了壳体的空间。

进一步的，所述无线通信模块为2.4G的Zigbee无线通信模块。

该通信模块信号稳定，能耗低，很适合在室内使用。

附图说明

图1是本发明的实施例的分解结构示意图。

图2是本发明的实施例的转动机构结构示意图。

图3是本发明的实施例的结构示意图。

图4是本发明的实施例的电气部分的示意性框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

附图中的附图标记包括：壳体1、开关盒2、跷板按钮3、齿轮4、齿轮套5、步进电机6、旋转架7、两旋转臂8、复位弹簧9、弹性接触层10。

作为一个具体的实施例，如图1至图3所示，一种家用开关，适用于家用 86型号的开关盒2，包括壳体，所述壳体形状与开关盒2形状相匹配，且该壳体设置在开关盒2上，具体地，所述壳体可以采用胶粘的方式黏贴在开关盒2上或者墙壁上，或者采用螺钉等方式固定设置在墙壁上，并罩设于开关盒2上，所述壳体内设有蓄电池和无线控制电路，所述蓄电池为无线控制电路和翻转机构提供工作电源，无线控制电路接收无线控制信号，所述无线控制电路控制所述翻转机构翻转，所述翻转机构翻转后触碰开关盒2上的跷板按钮3使其从第一方向摆向与第一方向相反的第二方向，从而实现对灯具的开关控制。

本实施例中，所述翻转机构包括翻转臂，以及控制翻转臂翻转的步进电机6，所述步进电机6设置在壳体内部，且该步进电机6与无线控制电路和蓄电池电性连接，所述步进电机6输出轴套设一齿轮4，所述翻转臂包括一旋转架7以及相对设置在旋转架7两侧的两旋转臂8，所述旋转架7中间设有一齿轮套5，所述齿轮套5与齿轮4啮合形成转动配合连接，所述两旋转臂8形成一夹角，所述步进电机6输出轴带动齿轮4旋转，所述齿轮4带动与之啮合的旋转架7旋转，旋转架7两侧的两旋转臂8随之旋转，旋转臂末端触碰开关盒2上的跷板按钮3 使其从第一方向摆向与第一方向相反的第二方向，从而实现对灯具的开关控制。

所述两旋转臂8末端向内弯折，形成向内弯折的结构，使得该旋转臂在触碰开关盒2上的跷板按钮3，受力更加均衡且集中，并且为了提高开关控制的准确性，参考图2所示，所述两旋转臂8的末端还连接有一弹性接触层10，该弹性接触层10采用硅胶或塑料制作成椭圆形或圆形状，或者半弧形状，其圆弧面朝向开关盒2上的跷板按钮3，当旋转臂在步进电机6带动下转动时，旋转臂末端的弹性接触层10与开关盒2上的跷板按钮3形成良好的面接触，从而更有效地推动该跷板按钮321使其从第一方向摆向与第一方向相反的第二方向。

如图2所示，为了避免该壳体为了容纳翻转机构而需要较大的容纳空间，所述翻转臂上还设有复位弹簧9，所述复位弹簧9设置在翻转臂上靠近旋转架7的一侧，所述复位弹簧9将每一翻转臂分为两段，每段翻转臂在外力作用下相对该复位弹簧9朝向开关盒2的方向弯折，此时翻转臂折叠蜷缩在壳体内，可以实现该壳体整个空间的缩小，实现整个装置的外形小巧，而该复位弹簧9在外力解除后自动复位，因此当翻转臂翻转时，一翻转臂抵触所述推动该跷板按钮3，此时由于复位弹簧9的处于正常状态，并且该作用力下，复位弹簧9并不会收缩，另一翻转臂则由于紧抵壳体内表面，此作用力下，复位弹簧9收缩处于弹性压缩状态，该翻转臂弯折成两段，收缩于壳体内。

如图4所示，所述无线控制电路包括依次连接的谐振接收检波电路，基带信号放大电路、解码电路和驱动控制电路，其中谐振接收检波电路用于接收无线通信模块接收到的无线遥控信号；基带放大电路和解码电路用于放大和整形无线遥控信号，解码电路用于将接收的遥控信号解码；驱动控制电路用于在解码电路的控制下驱动翻转机构的执行部件，而步进电机6为执行部件，其串联在无线控制电路中，用于在驱动电路的控制下控制步进电机6的正转、反转以及转速；与驱动控制电路并列的还有警示灯控制电路，用于在解码电路的控制下点亮设于开关合上的发光二极管。

所述无线通信模块为Zigbee无线通信模块，本实施例还包括一安装在室内配电箱里的控制装置，所述控制装置包括控制器和无线发射模块，Zigbee无线发射模块包括编码器、振动电路、天线发射电路。编码通过振动电路和天线发射电路发射出去，即形成的编码信号发射出去。控制器的主体部分是一MCU，该控制器与一检测单元连接，该检测单元用于检测供电线路是有正常供电，该单元采用一并联在供电线路上电压检测器，当其检测到供电线路上有电压时，则发送高电平给MCU，反之则发送低电平，MCU通过高低电平的变化，得知当前供电线路上是否有电压；另外，闸刀检测单元安装在配电箱上，该单元包括安装在铡刀上第一金属极片和与之配合的安装在闸刀座上的第二金属极片，以及与第二金属极片串联的分压负载；第一金属极片与MCU上一输出管脚连接，第二电极片和分压负载依次串联在MCU上一输出管脚上；当闸刀处于关闭状态时(即输电线路断电)，第一金属极片和第二金属极片接触，电路连通，MCU控制该输出管脚持续的输出一高电平信号，该输入管脚上有电流输入，MCU通过这一输入电流得知闸刀的状态为关闭，如未有这一输入电流则得知闸刀的状态为合拢的状态；MCU综合两个检测结果，当检测到供电线路未正常供电且闸刀的状态为合拢的状态，则判断当前为停电状态，进而向无线发射模块发送表示关闭开关的编码；如果仅仅检测到闸刀的状态为关闭，未检测到供电线路未正常供电，则向无线发射模块发送表示跳闸的编码。

当无线控制电路的谐振接收检波电路接收到自动控制装置发射的编码信号后，基带信号放大电路将该编码信号放大并整流，然后通过解码电路进行解码，如果收到的是表示停电的编码，驱动控制电路则在解码电路的控制下驱动步进电机6进行性正转、反转以及转速，步进电机6的转动驱动与步进电机6输出轴啮合的齿轮4转动，所述齿轮4带动与之啮合的旋转架7旋转，旋转架7两侧的两旋转臂8随之旋转，旋转臂末端触碰开关盒2上的跷板按钮3使其从第一方向摆向与第一方向相反的第二方向，从而实现对灯具的开关控制，进而实现控制墙壁开关的断电处理。

如果解码结果是跳闸，警示灯控制电路则在解码电路的控制下点发光二极管，让使用者知晓此刻是跳闸，而不是停电。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种家用开关，适用于家用开关盒，包括壳体，所述壳体形状与开关盒形状相匹配，且该壳体设置在开关盒上，所述壳体内设有蓄电池、翻转机构和无线控制电路，所述蓄电池为无线控制电路和翻转机构提供工作电源，无线控制电路接收无线控制信号，所述无线控制电路控制所述翻转机构翻转，所述翻转机构翻转后触碰开关盒上的跷板按钮使其从第一方向摆向与第一方向相反的第二方向，从而实现对灯具的开关控制；

其特征在于：还包括自动控制装置，所述自动控制装置包括控制器、电压检测单元和无线发射模块；

所述电压检测单元并联在输电线路上，用于检测输电线路的当前电压；

所述控制器接收电压检测单元的检测结果，如果该结果显示当前无电压则通过无线发射模块发射无线遥控信号；

所述无线控制电路包括依次连接的无线通信模块、谐振接收检波电路，基带信号放大电路、解码电路和驱动控制电路，其中谐振接收检波电路用于接收无线通信模块接收到的无线遥控信号；基带放大电路和解码电路用于放大和整形无线遥控信号，解码电路用于将接收的遥控信号解码；驱动控制电路用于在解码电路的控制下驱动翻转机构执行翻转动作。

2.根据权利要求1所述的一种家用开关，其特征在于：所述自动控制装置还包括闸刀状态检测模块；

所述闸刀状态检测模块与所述控制器电联接，用于检测电闸的当前状态是合拢还是断开，并将结果发送给所述控制器；

所述控制器用于，当电压检测单元的检测结果显示当前无电压，且闸刀状态检测模块的结果显示电闸的当前状态是合拢时，通过无线发射模块发射无线遥控信号。

3.根据权利要求2所述的一种家用开关，其特征在于：所述无线控制电路还包括与所述解码模块连接的警示灯控制电路；所述开关盒上还设有警示灯；

所述控制器还用于，当闸刀状态检测模块的检测结果显示电闸的当前状态是合拢时，通过无线发射模块发射带有表示跳闸的编码的无线遥控信号；

所述解码电路用于根据解码结果控制所述警示灯控制电路和/或驱动控制电路；

警示灯控制电路则在解码电路的控制下点亮所述警示灯。

4.根据权利要求1所述的一种家用开关，其特征在于：所述翻转机构包括翻转臂，以及控制翻转臂翻转的步进电机，所述步进电机设置在壳体内部，且该步进电机由所述蓄电池供电并与所述无线控制电路电连接；

所述步进电机的输出轴上固定的套设有一齿轮，所述翻转臂包括一旋转架以及相对设置在旋转架两侧的两旋转臂，所述旋转架中间设有一齿轮套，所述齿轮套与所述齿轮啮合，所述两旋转臂形成一夹角。

5.根据权利要求1所述的一种家用开关，其特征在于：所述翻转臂上还设有复位弹簧，所述复位弹簧设置在翻转臂上靠近旋转架的一侧，所述复位弹簧将每一翻转臂分为两段，每段翻转臂在外力作用下相对该复位弹簧向内弯折，且在外力解除后自动复位。

6.根据权利要求1所述的一种家用开关，其特征在于：所述无线通信模块为2.4G的Zigbee无线通信模块。