CN211908808U - 一种基于可见光通信的插头转换器、安全墙插和认证系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种基于可见光通信的插头转换器、安全墙插和认证系统。所述插头转换器包括微处理器，第一可见光收发模块和微动开关模块；其中，所述微处理器分别与第一可见光收发模块和微动开关模块相连，所述微动开关模块包括：接入微动开关和防拆微动开关；接入微动开关的开闭状态用于表征插头转换器是否插入安全墙插，防拆微动开关的开闭状态用于表征电器插头是否插入插头转换器，微处理器通过第一可见光收发模块与安全墙插基于可见光通信实现安全认证，本实用新型实施例通过微处理器根据接入微动开关和防拆微动开关的开闭状态与安全墙插实现基于可见光通信的安全认证，从而实现了用电管控，提高了用电的安全性。

Description

一种基于可见光通信的插头转换器、安全墙插和认证系统

技术领域

本实用新型涉及电器设备技术领域，尤其涉及一种基于可见光通信的插头转换器、安全墙插和认证系统。

背景技术

随着物联网技术的日趋普及，各式各样具备不同程度、不同功能的智能家电不断推陈出新。像是远程可控的空调机、人员动态侦测的照明装置、定时启闭的窗帘等。墙插是日常生活中最为常见的供电设施，为各种电器设备提供电力接口，是人们便利生活中不可或缺的一环。

市场上也有一些提供智慧手机控制、定时设定的智能墙插商品，从而满足使用便利性与可操作性，然而并没有考量用电管控，增加了用电的安全风险。

实用新型内容

由于现有方法存在上述问题，本实用新型实施例提供一种基于可见光通信的插头转换器、安全墙插和认证系统。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种基于可见光通信的插头转换器，包括：微处理器，第一可见光收发模块和微动开关模块；其中，所述微处理器分别与第一可见光收发模块、微动开关模块相连，所述微动开关模块包括：接入微动开关和防拆微动开关；所述接入微动开关的开闭状态用于表征所述插头转换器的电气引脚是否插入安全墙插的电气插孔，所述防拆微动开关的开闭状态用于表征电器插头的电气引脚是否插入所述插头转换器的电气插孔，所述微处理器通过第一可见光收发模块与所述安全墙插基于可见光通信实现安全认证。

进一步地，所述插头转换器，还包括：与所述微处理器连接的第一状态显示模块，所述第一状态显示模块用于根据微处理器的状态指令显示所述插头转换器的认证状态和供电状态。

进一步地，所述插头转换器，还包括：与所述微处理器连接的电源管理模块，用于向所述微处理器提供电源。

进一步地，所述电源管理模块包括：交直流转换模块、供电路径选择模块和电池模块；其中，所述供电路径选择模块分别与所述交直流转换模块和电池模块连接，并用于选择由交直流转换模块或电池模块给所述微处理器提供电源。

进一步地，所述电源管理模块还包括：充电管理模块，所述充电管理模块分别与交直流转换模块和电池模块相连，用于通过所述交直流转换模块给所述电池模块充电。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种基于可见光通信的安全墙插，包括：认证及供电管控单元、第二可见光收发模块和电力启闭开关；其中，所述认证及供电管控单元分别与所述第二可见光收发模块和电力启闭开关相连，所述电力启闭开关根据所述认证及供电管控单元发送的开关控制指令实现对电气插孔的供电或断电操作，所述认证及供电管控单元通过所述第二可见光收发模块与插头转换器基于可见光通信实现安全认证。

进一步地，所述安全墙插，还包括：与所述认证及供电管控单元连接的第二状态显示模块，所述第二状态显示模块用于根据所述认证及供电管控单元的状态指令显示认证状态和供电状态。

进一步地，所述安全墙插，还包括：交直流转换单元，用于向所述认证及供电管控单元、第二可见光收发模块、电力启闭开关和第二状态显示模块提供电源。

第三方面，本实用新型实施例提供了一种基于可见光通信的认证系统，包括：如上所述的插头转换器、如上所述的安全墙插，以及电器插头；其中，当所述插头转换器的电气引脚插入所述安全墙插的电气插孔时，所述插头转换器的第一可见光收发模块与所述安全墙插的第二可见光收发模块位置相对应，从而实现相互间的可见光通信。

本实用新型实施例提供的基于可见光通信的插头转换器、安全墙插和认证系统，通过设置在插头转换器的根据微动开关模块中的接入微动开关和防拆微动开关侦测插头转换器、安全墙插和电器插头之间的连接状态，使微处理器根据接入微动开关和防拆微动开关的开闭状态通过第一可见光收发模块与安全墙插实现基于可见光通信的安全认证，从而实现了用电管控，提高了用电的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的认证系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的基于可见光通信的插头转换器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的另一基于可见光通信的插头转换器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的又一基于可见光通信的插头转换器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的还一基于可见光通信的插头转换器的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的基于可见光通信的安全墙插的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的另一基于可见光通信的安全墙插的结构示意图；

图8为本实用新型实施例的又一基于可见光通信的安全墙插的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例的认证系统的结构示意图，图2为本实用新型实施例的基于可见光通信的插头转换器的结构示意图，如图2所示，所述插头转换器包括：微处理器10，第一可见光收发模块11和微动开关模块12；其中，所述微处理器分别与第一可见光收发模块11和微动开关模块12相连，所述微动开关模块12包括：接入微动开关121和防拆微动开关122，所述接入微动开关121的开闭状态用于表征所述插头转换器的电气引脚是否插入安全墙插的电气插孔，所述防拆微动开关122的开闭状态用于表征电器插头的电气引脚是否插入所述插头转换器的电气插孔，所述微处理器10通过第一可见光收发模块11与所述安全墙插基于可见光通信实现安全认证。具体地：

如图1所示，插头转换器01为安全墙插02与电器插头03的中介装置，其中，所述安全墙插02的后端将接入市电供电缆线，并透过安全墙插02的电气插孔021、插头转换器01的电气引脚011和电器插头03的电气引脚031形成电气连接。

若所述电器插头03需要用电，则需要先将所述电器插头03的电气引脚031插入所述插头转换器01的电气插孔，再将插头转换器01的电气引脚011插入所述安全墙插02的电气插孔021，在执行认证过程后，由安全墙插02向所述电器插头03开始供电。

所述插头转换器01通过预先设置的微动开关模块12实时侦测所述插头转换器01的电气引脚011是否插入到安全墙插02的电气插孔021中，以及所述电器插头03的电气引脚031是否插入到所述插头转换器01的电气插孔中。根据侦测到电气引脚011和电气引脚031的插入状态，分别调整接入微动开关121和防拆微动开关122的开闭状态。具体可以为：

若侦测到所述插头转换器01的电气引脚011插入到安全墙插02的电气插孔021中，则将所述接入微动开关121切换为打开状态；而若侦测到所述插头转换器01的电气引脚011拨出安全墙插02的电气插孔021则设置将所述接入微动开关121切换为关闭状态；

若侦测到所述电器插头03的电气引脚031插入到所述插头转换器01的电气插孔中，则将所述防拆微动开关122切换为打开状态；而若侦测到所述电器插头03的电气引脚拔出所述插头转换器01的电气插孔则将所述防拆微动开关122切换为关闭状态。

微处理器10与所述微动开关模块12相连或者分别与接入微动开关121和防拆微动开关122相连，以获取到接入微动开关121和防拆微动开关122的开闭状态，从而根据所述接入微动开关121和防拆微动开关122的开闭状态来判断是否满足发起安全认证的条件。若满足，则所述安全认证的过程具体由所述微处理器10通过第一可见光收发模块11与所述安全墙插02进行可见光通信来实现，并根据接收到的认证结果更新认证状态和供电状态。

当所述接入微动开关121或者防拆微动开关122切换到打开状态时，将向所述微处理器10发送触发信号。所述微处理器10在接收到该触发信号后，将查看所述接入微动开关121和防拆微动开关122的开闭状态，若所述接入微动开关121和防拆微动开关122均为打开状态，则可判定所述插头转换器01分别与安全墙插02和电器插头03连接。此时，所述微处理器10将通过第一可见光收发模块11向所述安全墙插02发送认证请求，所述认证请求可包括该插头转换器01保存的认证信息。所述安全墙插02将对接收到的认证信息进行安全认证，若认证通过，则所述安全墙插02将开始对所述插头转换器01进行供电，并向所述第一可见光收发模块11发送认证结果，微处理器10根据所述认证结果更新认证状态为已认证，供电状态为供电；而若所述安全墙插02判定认证信息未认证，则同样向所述第一可见光收发模块11发送认证结果，以使微处理器10根据认证结果更新认证状态为未认证，供电状态为断电。

为了能够使已通过认证的安全墙插实时了解所述安全墙插、插头转换器和电器插头之间的连接关系，从而加强用电管控，所述微处理器10将根据所述接入微动开关121和防拆微动开关122的开闭状态，定期向所述安全墙插发送电器插头的连接状态。具体地：

若所述接入微动开关121和防拆微动开关122的均为打开状态，则向所述安全墙插发送连接正常的信息；

若所述接入微动开关121为关闭状态，则说明所述插头转换器从所述安全墙插中拔出，所述微处理器10无法与安全墙插进行可见光通信，致使安全墙插无法获取连接正常的信息，从而切断电力输出，此时，所述微处理器10将所述认证状态和供电状态更新为未认证和断电；

若所述防拆微动开关122为关闭状态，则说明所述电器插头从插头转换器中拔出，所述微处理器10将向所述安全墙插发送连接中断的信息，安全墙插接获此连接中断的信息，从而切断电力输出，此时，所述微处理器10将所述认证状态和供电状态更新为未认证和断电。

在实际的应用过程中，可以先由所述安全墙插定期向所述微处理器10发送状态查询请求，再由所述微处理器10根据所述接入微动开关121和防拆微动开关122的开闭状态，向所述安全墙插回复电器插头的连接状态。

本实用新型实施例的通过设置在插头转换器的根据微动开关模块中的接入微动开关和防拆微动开关侦测插头转换器、安全墙插和电器插头之间的连接状态，使微处理器根据接入微动开关和防拆微动开关的开闭状态通过第一可见光收发模块与安全墙插实现基于可见光通信的安全认证，从而实现了用电管控，提高了用电的安全性。

图3为本实用新型实施例的另一基于可见光通信的插头转换器的结构示意图，如图3所示，所述插头转换器包括：微处理器10，第一可见光收发模块11、微动开关模块12和与所述微处理器10连接的第一状态显示模块13，所述第一状态显示模块13用于根据微处理器10的状态指令显示所述插头转换器的认证状态和供电状态。

微处理器10可将当前的认证状态和供电状态以状态指令的形式发送给第一状态显示模块13，以使所述第一状态显示模块13根据所述认证状态和供电状态进行显示。所述第一状态显示模块13可以为显示灯或者数字显示器等，可根据实际的需要进行设置，在此不作具体地限定。

本实用新型实施例通过第一状态显示模块对认证状态和供电状态进行显示，从而使用户能够通过第一状态显示模块了解认证结果和供电状态，提高了用电的安全性。

图4为本实用新型实施例的又一基于可见光通信的插头转换器的结构示意图，如图4所示，所述插头转换器包括：微处理器10，第一可见光收发模块11、微动开关模块12、第一状态显示模块13和与所述微处理器10连接的电源管理模块14，用于向所述微处理器10提供电源。

进一步地，所述电源管理模块包括：交直流转换模块141、供电路径选择模块142和电池模块143；其中，所述供电路径选择模块分别与所述交直流转换模块和电池模块连接，并用于选择由交直流转换模块或电池模块给所述微处理器提供电源。

所述电源管理模块14为所述微处理器10提供电源，由所述供电路径选择模块142根据实际的需要在所述交直流转换模块141和电池模块143间进行切换。具体地：所述供电路径选择模块142可以为一个金氧半场效晶体管MOSFET或是电源管理芯片，在存在外部电力时切换为交直流转换模块141，由交直流转换模块141将从安全墙插获取到的交流供电转换成直接流电源供微处理器10动作所需要之工作电压；而若无外部电力，则自动切换为电池模块，由电池模块通过预先设置的电池为微处理器10供电。

图5为本实用新型实施例的还一基于可见光通信的插头转换器的结构示意图，如图5所示，进一步地，所述插头转换器包括：微处理器10，第一可见光收发模块11、微动开关模块12、第一状态显示模块13和电源管理模块14，其中，所述电源管理模块14包括：交直流转换模块141、供电路径选择模块142、电池模块143和充电管理模块144，所述充电管理模块144分别与交直流转换模块141和电池模块143相连，用于通过所述交直流转换模块141给所述电池模块143充电。

根据所述电池模块143中电池的特性，若可以充电，则所述电源管理模块14可以包括充电管理模块144，在所述供电状态为供电时，可通过所述交直流转换模块141将安全墙插的交流供电转换后对电池模块143中的电池进行充电。

本实用新型实施例通过电源管理模块中的供电路径选择模块对微处理器进行电源供电，从而保证了插头转换器续航能力。

图6为本实用新型实施例的基于可见光通信的安全墙插的结构示意图，如图6所示，所述安全墙插包括：认证及供电管控单元20、第二可见光收发模块21和电力启闭开关22；其中，所述认证及供电管控单元20分别与所述第二可见光收发模块21和电力启闭开关22相连，所述电力启闭开关22根据所述认证及供电管控单元20发送的开关控制指令实现对电气插孔的供电或断电操作，所述认证及供电管控单元20通过所述第二可见光收发模块21与插头转换器基于可见光通信实现安全认证。

所述安全墙插内设置了认证及供电管控单元20，所述认证及供电管控单元20通过第二可见光收发模块21与插头转换器进行可见光通信，接收来自于插头转换器的认证请求，并对所述认证请求中的认证信息进行安全认证，再根据认证结果，控制电力启闭开关22对安全墙插的电气插孔进行供电或断电操作。其中，所述电力启闭开关22可以为一数字信号控制的继电器装置。具体地：

若所述认证及供电管控单元20得到的认证结果为认证成功，则向电力启闭开关22发送供电指令，由所述电力启闭开关22对安全墙插的电气插孔执行供电操作，同时，所述认证及供电管控单元20将认证状态和供电状态分别更新为已认证和供电，并将认证结果通过第二可见光收发模块21发送给插头转换器；而若所述认证及供电管控单元20得到的认证结果为认证失败，则向电力启闭开关22发送维持断电指令，由所述电力启闭开关22对安全墙插的电气插孔维持断电状态，同时，所述认证及供电管控单元20将认证状态和供电状态分别更新为未认证和断电，并将认证结果通过第二可见光收发模块21发送给插头转换器。

根据实际的需要，所述认证及供电管控单元20可以设置在远端并通过缆线连接或设置在云端通过预设通信协议连接，在此不作具体地限定。

为了加强用电管控，所述认证及供电管控单元20将定期通过第二可见光收发模块21向插头转换器发送状态查询请求，由所述插头转换器回复连接状态。若接收到的连接状态为连接正常的信息，则继续保持认证状态和供电状态；若接收到的连接状态为连接中断的信息或者在预设时间内无法接收到所述插头转换器的回复，则所述认证及供电管控单元20将指示所述电力启闭开关22执行断电操作，同时，所述认证及供电管控单元20将认证状态和供电状态分别更新为未认证和断电。

本实用新型实施例通过将认证及供电管控单元对基于可见光通信由插头转换器发送的认证信息进行认证，并根据认证结果指示电力启闭开关执行供电或断电操作，从而加强了用电管控，并提高了用电的安全性。

图7为本实用新型实施例的另一基于可见光通信的安全墙插的结构示意图，如图3所示，所述安全墙插包括：认证及供电管控单元20、第二可见光收发模块21、电力启闭开关22和与所述认证及供电管控单元20连接的第二状态显示模块23，所述第二状态显示模块23用于根据所述认证及供电管控单元20的状态指令显示认证状态和供电状态。

认证及供电管控单元20可将当前的认证状态和供电状态以状态指令的形式发送给第二状态显示模块23，以使所述第二状态显示模块23根据所述认证状态和供电状态进行显示。所述第二状态显示模块23可以为显示灯或者数字显示器等，可根据实际的需要进行设置，在此不作具体地限定。

本实用新型实施例通过第二状态显示模块对认证状态和供电状态进行显示，从而使用户能够通过第二状态显示模块了解认证结果和供电状态，提高了用电的安全性。

图8为本实用新型实施例的又一基于可见光通信的安全墙插的结构示意图，如图8所示，所述安全墙插包括：认证及供电管控单元20、第二可见光收发模块21、电力启闭开关22、第二状态显示模块23和交直流转换单元24，用于向所述认证及供电管控单元20、第二可见光收发模块21、电力启闭开关22和第二状态显示模块23提供电源。

所述交直流转换单元24通过将交流供电转换成直接流电源为认证及供电管控单元20、第二可见光收发模块21、电力启闭开关22和第二状态显示模块23提供电源。

本实用新型实施例通过交直流转换单元为安全墙插各模块提供可靠的工作电压。

基于上述实施例，如图1所示，认证系统包括：如上述实施例所述的插头转换器01、安全墙插02和电器插头03；其中，当所述插头转换器01的电气引脚插入所述安全墙插02的电气插孔时，所述插头转换器01的第一可见光收发模块11与所述安全墙插02的第二可见光收发模块21位置相对应，从而实现相互间的可见光通信。

所述安全墙插02内可内建或连接至远端的认证及供电管控单元用于执行认证过程。在安全墙插02上设置有与第二可见光收发模块连接的光收发开孔022，用于为认证及供电管控单元提供进行可见光通信的可见光通信信道。相应地，在插头转换器01上设置有与第一可见光收发模块对应的光收发开孔012。从而当所述插头转换器01的电气引脚011插入到所述安全墙插02的电气插孔021时，使所述认证及供电管控单元与插头转换器01内设置的微处理器可基于预设的可见光通信协议进行可见光通信。具体地：

当所述插头转换器01的微处理器判定插头转换器01的电气引脚011插入到安全墙插02的电气插孔021，且所述电器插头03的电气引脚031插入到所述插头转换器01的电气插孔时，所述微处理器基于可见光通信向所述安全墙插02的认证及供电管控单元发送认证信息。由所述认证及供电管控单元在执行认证过程后，根据认证结果执行供电或断电操作，更新认证状态和供电状态，并将认证结果发送给微处理器。微处理器再根据接收到的认证结果更新认证状态和供电状态。

所述安全墙插02的认证及供电管控单元定期对已认证的插头转换器01的微处理器发送状态查询信息，微处理器根据电器插头的插接情况，向所述认证及供电管控单元回复接入状态，从而根据接入状态更新认证状态和供电状态。

在所述安全墙插02上设置有用于表征认证状态和供电状态的状态指示灯023，相当于上述实施例所述的第二状态显示模块。同样的，在所述插头转换器01上也设置有用于表征认证状态和供电状态的状态指示灯013，相当于上述实施例所述的第一状态显示模块。

本实用新型实施例通过基于可见光通信在安全墙插和插头转换器之间建立认证系统，从而有效实现了用电管控，提高了用电的安全性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于可见光通信的插头转换器，其特征在于，包括：微处理器，第一可见光收发模块和微动开关模块；其中，所述微处理器分别与所述第一可见光收发模块和微动开关模块相连，所述微动开关模块包括：接入微动开关和防拆微动开关；所述接入微动开关的开闭状态用于表征所述插头转换器的电气引脚是否插入安全墙插的电气插孔，所述防拆微动开关的开闭状态用于表征电器插头的电气引脚是否插入所述插头转换器的电气插孔，所述微处理器通过第一可见光收发模块与所述安全墙插基于可见光通信实现安全认证。

2.根据权利要求1所述的基于可见光通信的插头转换器，其特征在于，所述插头转换器，还包括：与所述微处理器连接的第一状态显示模块，所述第一状态显示模块用于根据微处理器的状态指令显示所述插头转换器的认证状态和供电状态。

3.根据权利要求2所述的基于可见光通信的插头转换器，其特征在于，所述插头转换器，还包括：与所述微处理器连接的电源管理模块，用于向所述微处理器提供电源。

4.根据权利要求3所述的基于可见光通信的插头转换器，其特征在于，所述电源管理模块包括：交直流转换模块、供电路径选择模块和电池模块；其中，所述供电路径选择模块分别与所述交直流转换模块和电池模块连接，并用于选择由交直流转换模块或电池模块给所述微处理器提供电源。

5.根据权利要求4所述的基于可见光通信的插头转换器，其特征在于，所述电源管理模块还包括：充电管理模块，所述充电管理模块分别与交直流转换模块和电池模块相连，用于通过所述交直流转换模块给所述电池模块充电。

6.一种基于可见光通信的安全墙插，其特征在于，包括：认证及供电管控单元、第二可见光收发模块和电力启闭开关；其中，所述认证及供电管控单元分别与所述第二可见光收发模块和电力启闭开关相连，所述电力启闭开关根据所述认证及供电管控单元发送的开关控制指令实现对电气插孔的供电或断电操作，所述认证及供电管控单元通过所述第二可见光收发模块与插头转换器基于可见光通信实现安全认证。

7.根据权利要求6所述的基于可见光通信的安全墙插，其特征在于，所述安全墙插，还包括：与所述认证及供电管控单元连接的第二状态显示模块，所述第二状态显示模块用于根据所述认证及供电管控单元的状态指令显示认证状态和供电状态。

8.根据权利要求7所述的基于可见光通信的安全墙插，其特征在于，所述安全墙插，还包括：交直流转换单元，用于向所述认证及供电管控单元、第二可见光收发模块、电力启闭开关和第二状态显示模块提供电源。

9.一种基于可见光通信的认证系统，其特征在于，包括：如权利要求1-5任一所述的插头转换器、如权利要求6-8任一所述的安全墙插，以及电器插头；其中，当所述插头转换器的电气引脚插入所述安全墙插的电气插孔时，所述插头转换器的第一可见光收发模块与所述安全墙插的第二可见光收发模块位置相对应，从而实现相互间的可见光通信。

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