TW201324981A - 具負載偵測功能之插座 - Google Patents

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Abstract

本案係一種具負載偵測功能之插座，其包括：一殼體；至少一插座；一感測器；一繼電器；一偵測電路，可偵測該插座之負載值；以及一控制單元；該控制單元可記錄該負載值之最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值，同時將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座之電源。

Description

具負載偵測功能之插座
本發明係有關於一種具負載偵測功能之插座，尤指一種可於電氣設備待機時切斷其電源，並於感測到該電氣設備之啟動信號後才開啟電源，以達節能之目的者之具負載偵測功能之插座者。
按，一般之電氣設備，例如電視、音響或冷氣機等，通常具有遙控功能，以方便使用者藉由一遙控器控制該電氣設備，上述具有遙控功能之電氣設備於平時需將電源開啟使其處於待機(standby)狀態，以便隨時等待接收該遙控器之控制信號。惟該等電氣設備於待機狀態時亦會消耗待機電流，該待機電流雖不大，但因其電源是長時間開啟，因此，日積月纍之下所浪費之能源是非常可觀的。此外，一般之電氣設備通常插接於一插座以取得運作所需之電源，惟該插座可能具有突波吸收或過電流保護功能，但並未具有節能功能，誠屬美中不足之處。
本發明之一目的係提供一種具負載偵測功能之插座，其具有至少一插座，當有人接近該感測器時，可使該繼電器導通，以供應該電源至該插座，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座之電源，以達節能之目的者。
本發明之一目的係提供一種具負載偵測功能之插座，其可判斷該插座上之電流量是否高於一門檻值，以決定是否供電至該插座之具負載偵測功能之插座者。
為達上述之目的，本發明之具負載偵測功能之插座，其包括：一殼體，其上具有至少一第一開孔；至少一插座，係置於該殼體中且每一插座分別外露於該第一開孔，可供一電氣設備插接；一感測器，係置於該殼體中或外露於該殼體，當有人接近時，可輸出一感測信號；一繼電器，係置於該殼體中且耦接至該插座，其一端耦接至一電源，可控制該插座之供電與否；一偵測電路，係置於該殼體中且耦接至該插座，可偵測該插座之負載值；以及一控制單元，係置於該殼體中且耦接至該感測器、繼電器及偵測電路，當接收到該感測信號時，可輸出一控制信號至該繼電器使其導通，以供應電源至該插座，且若該負載值的最大值持續一第一時間，該控制單元可記錄該最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值，同時該控制單元將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座之電源。
為使　貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如后。
請一併參照圖1及圖2，其中圖1係繪示本案一較佳實施例之具負載偵測功能之插座之組合示意圖；而圖2則繪示本案之具負載偵測功能之插座之方塊示意圖。如圖所示，本案之具負載偵測功能之插座至少包括：一殼體10；至少一插座20；一感測器30；一繼電器40；一偵測電路50；以及一控制單元60所組合而成。
其中該殼體10，其較佳係由絕緣材質所製成，例如但不限於塑膠材料，其上具有一第一開孔11，用以容置該插座20、感測器30、繼電器40、偵測電路50以及控制單元60等元件。
該至少一插座20，可為一般交流電源110V之2孔或3孔插座或220V之3孔插座，係置於該殼體10中且每一插座20可分別外露於該第一開孔11，可供一電氣設備(圖未示)插接以取得運作所需之電源。其中該插座20之數量係與該第一開孔11之數量相同。在本案之一較佳實施例中，該具負載偵測功能之插座分別具有6個插座20及6個第一開孔11。
該感測器30，係置於該殼體10中或外露於該殼體10，其可感測是否有人接近該插座20。其中，該感測器30可為一紅外線(infrared,IR)感測器、人體紅外線感測器(pyroelectric passive infrared,PIR)或者無線射頻(RF)感測器；其中，該紅外線(infrared,IR)感測器可感應該電氣設備之遙控器(圖未示)所發射之任何紅外線啟動或關閉信號；該人體紅外線感測器(pyroelectric passive infrared,PIR)可感應人體於該具負載偵測功能之插座前之移動；而該無線射頻(RF)感測器則可感應該電氣設備之遙控器所發射之任何特定射頻啟動或關閉信號。本發明之具負載偵測功能之插座所使用之感測器30可為紅外線感測器、人體紅外線感測器或無線射頻(RF)感測器或其任意之組合。例如，圖1中之實施例係以該感測器30為一紅外線感測器為例加以說明，圖3中之實施例係以該感測器30為一人體紅外線感測器為例加以說明，而圖4中之實施例則以該感測器30為一無線射頻感測器為例加以說明。此外，該感測器30之數量可是需要而定，亦即本發明之具負載偵測功能之插座中可同時存在一個以上之紅外線感測器、一人體紅外線感測器或一無線射頻(RF)感測器或其組合。
該繼電器40係置於該殼體10中且耦接至該插座20，其一端耦接至一電源，例如但不限於為一交流電源或一直流電源，其可接受該控制單元60之控制而導通或斷路。
該偵測電路50係置於該殼體10中且耦接至該插座20，可偵測該插座20中之負載值，例如但不限於為電流值；其中，該主偵測電路50例如但不限於為一電流感測器，可感應該插座20之電流量並傳回至該控制單元60。
該控制單元60係置於該殼體10中且分別耦接至該感測器30、繼電器40及偵測電路50，其可為一微控制器(microcontroller)，其進一步具有一記憶體及一類比至數位轉換埠(圖未示)，當該感測器感測到有人接近該插座20或一遙控器(圖未示)所發射之開啟信號時會輸出一感測信號至該控制單元60之類比至數位轉換埠，經轉換成數位資料後傳送至該控制單元60，接著該控制單元60將輸出一控制信號至該繼電器40，使該繼電器40被導通，以供應該電源至該插座20；且當該偵測電路50偵測到該插座20中之負載值的最大值持續一第一時間，例如但不限於為20秒，該控制單元60可記錄該最大值於該記憶體中，並將該最大值乘上一係數，例如但不限於為0.3、0.4或0.6，以得到一第一門檻值，同時該控制單元60將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元60將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座之電源，以達節能之目的，其中，該第二時間例如但不限於為180秒。其中，該第二門檻值在交流電源為230V時，例如但不限於為0.4A，在交流電源為110V時，例如但不限於為0.8A。
本發明之具負載偵測功能之插座於組合後，當該感測器30還未感測到有人接近該插座20或該遙控器所發射之開啟信號時，該繼電器40尚處於斷路狀態沒有電源可供應至該插座20，因此，該電氣設備並不會有待機電流的產生及消耗；當該感測器30感測到有人接近該插座20或該遙控器所發射之開啟信號時，該控制單元60會發出控制信號至該繼電器40使其導通，此時電源即會被供應至該插座20，使該電氣設備可正常運作。
當該偵測電路50偵測到該插座20中之負載值的最大值持續20秒以上，該控制單元60可記錄該最大值，並將該最大值乘上該係數以得到該第一門檻值，同時該控制單元60將該負載值與該第一門檻值及該第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，表示該感測器30所感測之信號可能為誤動作，該控制單元60將於180秒後使該繼電器40斷路，以切斷該插座20之電源，以達節能之目的。
因此，藉由上述之結構可於該插座20中之負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，關閉該插座20上之電源，因此不會有待機電流的產生及消耗，確可改善習知節能插座之缺點。
此外，本發明之該控制單元60之該記憶體中進一步具有一判斷程式，其可根據該偵測電路50所回授之總電流量判斷插接於該插座20中之電氣設備之負載值是否超過該第一門檻值及該第二門檻值，其判斷原理及步驟請參照圖6。
此外，本發明之具負載偵測功能之插座進一步具有一保護電路65，其係置於該殼體10中且耦接於該偵測電路50及該插座20之間，當該插座20上之電流量過大時可執行旁路功能，以保護該具負載偵測功能之插座。其中，該保護電路65係為一突波保護電路(surge protection circuit)或電磁干擾濾波器(EMI filter)。
此外，本發明之具負載偵測功能之插座進一步具有一開關70且該殼體10進一步具有一第二開孔12及一第三開孔13，其中該第二開孔12可供該感測器30外露，該開關70係置於該殼體10中且外露於該第三開孔13，該開關70係耦接於該電源及該繼電器40之間，用以開啟或關閉該電源。
請參照圖3，其繪示本案另一較佳實施例之具負載偵測功能之插座之組合示意圖。如圖所示，其中，該感測器30係為一人體紅外線感測器，可感應人體於該插座20前之移動，例如以操控一電視為例，當使用者於遙控器上按下啟動鍵以發出啟動信號後，該感測器30即會接收到該遙控器所發射之啟動信號，此時，該控制單元60會發出控制信號使該繼電器40導通，電源即會被供應至該插座20，使該電視可正常運作；但若在一定時間(例如5~10分鐘)內，若該感測器30偵測到一人體紅外線信號，表示該使用者並未固定坐(或站)於某處欣賞電視節目，而是隨意走動，因此，該控制單元60即判斷其為一誤動作而再次關閉該插座20之電源，以避免該感測器30之誤動作。
請參照圖4，其繪示本案另一較佳實施例之具負載偵測功能之插座之組合示意圖。如圖所示，其中，該感測器30係為一無線射頻(RF)感測器，當該無線射頻(RF)感測器30接收無線射頻遙控器所發出之啟動信號，該控制單元60會發出控制信號控制該繼電器40，使其處於導通狀態，此時電源即會被供應至該插座20，使該電氣設備可正常運作。因此，藉由上述之具負載偵測功能之插座，可使電氣設備於待機狀態時並不會有待機電流的產生及消耗，確可改善習知插座之缺點。
請參照圖5，其繪示本案另一較佳實施例之具負載偵測功能之插座之組合示意圖。如圖所示，本案之具負載偵測功能之插座其插頭95亦可置於該殼體10之下側，以節省該具負載偵測功能之插座之體積；此外，本案之具負載偵測功能之插座紅外線感測器30除可置於該殼體10中或外露於該第一開口11外，亦可經由一導線96延伸一定長度，以增加其感應靈敏度。此外，本案之具負載偵測功能之插座亦可具有一個以上之感測器30。
請參照圖6，其繪示本案之該記憶體中之判斷程式之流程示意圖。如圖所示，本案之具負載偵測功能之插座其控制單元60中具有一判斷程式，其包括下列步驟：當該感測器30感應到有人接近該插座20(步驟1)；若是，則開啟該繼電器40(步驟2)；該控制單元60讀取該插座20中之負載值(步驟3)；該控制單元60記錄該最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值(步驟4)；該控制單元60將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較(步驟5)；若該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元60將於一第二時間後使該繼電器40斷路(步驟6)。
其中，於該步驟1及2中，當該感測器30感應到有人接近該插座20時，該感測器30會輸出一感測信號至該控制單元60之類比至數位轉換埠，接著該控制單元60將輸出該控制信號至該繼電器40，使該繼電器40被導通，以供電至該插座20。若該感測器30未感應到有人接近該插座20，則持續偵測。
於該步驟3中，該負載值係經由該偵測電路50回授至該控制單元60之類比至數位轉換埠，經轉換成數位值後儲存於其記憶體(圖未示)中。
於該步驟4中，該控制單元60記錄該最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值；其中，該係數例如但不限於為0.3、0.4或0.6。
於該步驟5中，該控制單元60將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較；其中，該第二門檻值在交流電源為230V時，例如但不限於為0.4A，在交流電源為120V時，則例如但不限於為0.8A。
於該步驟6中，若該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元60將於一第二時間後使該繼電器40斷路；其中，該第二時間例如但不限於為180秒。
因此，藉由本發明之具負載偵測功能之插座之實施，其具有至少一插座，當有人接近該感測器時，可使該繼電器導通，以供應該電源至該插座，且若該負載值的最大值持續一第一時間，該控制單元可記錄該最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值，同時該控制單元將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座之電源之優點。因此，本發明之具負載偵測功能之插座確實較習知技術之節能插座具有進步性。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先創作合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請　貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。
10．．．殼體
11．．．第一開孔
12．．．第二開孔
13．．．第三開孔
20．．．插座
30．．．感測器
40．．．繼電器
50．．．偵測電路
60．．．控制單元
65．．．保護電路
70．．．開關
95．．．插頭
96．．．導線
圖1為一示意圖，其繪示本案一較佳實施例之具負載偵測功能之插座之組合示意圖；
圖2為一示意圖，其繪示本案之具負載偵測功能之插座之方塊示意圖。
圖3為一示意圖，其繪示本案另一較佳實施例之具負載偵測功能之插座之組合示意圖。
圖4為一示意圖，其繪示本案另一較佳實施例之具負載偵測功能之插座之組合示意圖。
圖5為一示意圖，其繪示本案另一較佳實施例之具負載偵測功能之插座之組合示意圖。
圖6為一示意圖，其繪示本案之該記憶體中之判斷程式之流程示意圖。
20．．．插座
30．．．感測器
40．．．繼電器
50．．．偵測電路
60．．．控制單元
65．．．保護電路
70．．．開關

Claims (10)

  1. 一種具負載偵測功能之插座，其包括：一殼體，其上具有至少一第一開孔；至少一插座，係置於該殼體中且每一插座分別外露於該第一開孔，可供一電氣設備插接；一感測器，係置於該殼體中或外露於該殼體，當有人接近時，可輸出一感測信號；一繼電器，係置於該殼體中且耦接至該插座，其一端耦接至一電源，可控制該插座之供電與否；一偵測電路，係置於該殼體中且耦接至該插座，可偵測該插座之負載值；以及一控制單元，係置於該殼體中且耦接至該感測器、繼電器及偵測電路，當接收到該感測信號時，可輸出一控制信號至該繼電器使其導通，以供應電源至該插座，且若該負載值的最大值持續一第一時間，該控制單元可記錄該最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值，同時該控制單元將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座之電源。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之插座，其中該殼體係由絕緣材質所製成，該電源為交流電源或直流電源。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之插座，其中該第一時間為20秒，該第二時間為180秒，該係數為0.3、0.4或0.6，該第二門檻值在交流電源為230V時為0.4A，在交流電源為120V時則為0.8A。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之偵測插座，其中該插座之數量係與該第一開孔之數量相同。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之插座，其中該感測器係為一紅外線感測器、一人體紅外線感測器、一無線射頻感測器或其組合者；其中該紅外線感測器可感應該電氣設備之一遙控器所發射之任何紅外線啟動或關閉信號；該人體紅外線感測器可感應人體之移動；而該無線射頻感測器可感應該電氣設備之該遙控器所發射之任何特定射頻啟動或關閉信號。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之插座，其中該控制單元係為一微控制器，其進一步具有一記憶體及一類比至數位轉換埠。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之插座，其中該偵測電路為一電流感測器，可感應該插座之電流量並傳回至該類比至數位轉換埠，經轉換成數位資料後傳送至該控制單元。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之插座，其中該記憶體中進一步具有一判斷程式，其可根據該電流感測器所回授之電流量判斷插接於該插座中之電氣設備之負載值是否超過該第一門檻值及該第二門檻值。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之插座，其進一步具有一保護電路，係置於該殼體中且耦接於該繼電器及該插座之間，當該插座上之電流量過大時可執行旁路功能，以保護該插座，其中，該保護電路係為一突波保護電路或電磁干擾濾波器。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之插座，其進一步具有一開關且該殼體進一步具有一第二開孔及一第三開孔，其中該第二開孔可供該感測器外露，該開關係置於該殼體中且外露於該第三開孔，該開關耦接於該電源及該繼電器之間，用以開啟或關閉該電源。
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