TWI540422B - 節能裝置、節能系統及節能方法 - Google Patents

Description

節能裝置、節能系統及節能方法

本發明有關於一種節能裝置，尤指一種偵測使用者使用電器產品的習慣來控制電器產品啟動或關閉工作電源的節能裝置。

由於溫室效應造成全球暖化與氣候變遷，已對生態及環境造成不容小覷的改變，迫使世界各國積極進行溫室氣體的減量作業，以期減緩溫室效應的影響。

由美國環保署與民間企業單元共同發展自願合作計畫，即鼓勵生產與使用具有節能效用與防治空氣污染的設備產品，此項計畫包括能源之星計畫等，以有效提升能源的使用效率、減少能源消耗以及節省能源支出費用。此外，加州能源委員會更訂定了高畫質電視(HDTV)的耗電標準，即58吋以下的HDTV必須比目前的型號節能1/3，而2013能則必須降至一半。

一般電視的節省耗電方式是採用被動式省電，例如關閉待命電源(stand by power)或是與電視相關的周邊產品的待命電源，然而，其所節省的待命電源有限，且改變電視的設備規格須耗費一定的時間與成本，加上短時間消費者仍無法全面汰換掉舊的電視，因此，改善電視的耗電仍有很大的空間。

有鑑於上述問題，本發明所欲解決的技術問題，在 於提供一種主動式節能裝置，以解決習知被動式省電模式僅省下待命電源的省電效率有限。因此，本發明之目的在於節省電器產品的工作電源，以有效減少能源消耗及電費支出。

有鑑於此，本發明提供一種節能裝置，依照使用者使用電器產品的習慣來控制電器產品進入待命模式或工作模式，避免當人短暫或長時間離開電器產品或是睡著而未隨手關閉工作電源造成不必要的耗電。

為了達成上述目的，本發明之一技術方案係提供一種節能裝置，對一遙控電器產品進行節能，該節能裝置包括一偵測模組、一無線收發單元及一處理單元。其中偵測模組偵測一物體在一偵測範圍內的動作變化，並輸出一偵測訊號；處理單元與偵測模組耦接，處理單元根據偵測訊號透過無線收發單元輸出一控制訊號給遙控電器產品，以控制遙控電器產品進入工作模式或待命模式。

為了達成上述目的，本發明之另一技術方案係提供一種節能系統，包括一遙控電器產品、一遙控器及一節能裝置。其中遙控器無線控制遙控電器產品，節能裝置包括一偵測模組、一無線收發單元及一處理單元。其中偵測模組偵測一物體在一偵測範圍內的動作變化，並輸出一偵測訊號；處理單元與偵測模組耦接，處理單元根據偵測訊號透過無線收發單元輸出一控制訊號給遙控電器產品，以控制遙控電器產品進入工作模式或待命模式；當處理單元操作在一學習模式時，節能裝置接收遙控器輸出的一遙控訊號以作為控制訊號使用，且遙控訊 號包括控制遙控電器產品的一啟動工作訊號及一停止工作訊號。

為了達成上述目的，本發明之另一技術方案係提供一種節能方法使用一節能裝置偵測一物體在一偵測範圍內的動作變化；節能裝置根據偵測結果輸出控制訊號來無線控制遙控電器產品進入工作模式或待命模式。

以上的概述與接下來的詳細說明皆為示範性質，是為了進一步說明本發明的申請專利範圍。而有關本發明的其他目的與優點，將藉由以下的說明與圖式加以闡述。

本發明之精神在於針對具有遙控的電器產品，特別是指與人存在有關的電器產品，可依照使用者離開或使用電器產品的習慣節省電器產品的工作電源。本發明提供一種節能系統，其利用一種外接式主動節能裝置，應用於高耗電的電器產品，以下說明以電視為例。

本發明可以在使用者觀看電視時，若中途離開或是打瞌睡，即無人收看電視的情況，關閉電視的工作電源，使電視進入待命模式；若使用者在一特定時間內又返回或是甦醒，則再度啟動電視，使電視進入工作模式，以達到節省電視的工作電源的效果。

請參考第一圖，為本發明所提供的一種節能系統之一實施例之示意圖。如第一圖所示，節能系統1包括一節能裝置10、一電視15及一遙控器17，節能裝置10包括一偵測模組11及一插座模組13。其中偵測模組11設置在電視15周圍並朝向使用者，偵測一人體或移動 的物體在一偵測範圍內的動作，並根據偵測結果輸出一偵測訊號，偵測模組11經由有線或無線傳輸偵測訊號至插座模組13；插座模組13分別與一輸入電源(圖未示)及電視15耦接，插座模組13可為壁式插座或是具有延長線的插座，根據偵測訊號發出一控制訊號給電視15來控制電視15進入工作模式或待命模式，控制訊號包括啟動工作訊號及停止工作訊號。

復參考第一圖，偵測模組11包括感測單元111，其中感測單元111可為影像感測單元或紅外線感測單元，影像感測單元例如電荷耦合元件(Charge coupled device,CCD)或互補式金氧半導體(Complementary metal oxide semiconductor,CMOS)，紅外線感測單元例如熱釋電紅外線感測元件(Pyroelectric infrared radial sensor,PIR)。

若感測單元111為CCD或是CMOS，則偵測模組11可感測一偵測範圍內的影像，並根據偵測範圍內的人體動作是靜止或是移動等任何動作變化，或是眼睛是閉著還是有眨眼動作發出一偵測訊號，藉此插座模組13判斷偵測範圍內物體的動作，例如當使用者看電視看到一半睡著，則偵測模組11可偵測到人體呈現靜止或是閉眼睛，當使用者清醒的時候，則偵測模組11可偵測到人體的動作或是有眨眼動作；若感測單元111為為PIR，則偵測模組11可感測偵測範圍內的紅外線物體，藉此插座模組13判斷偵測範圍內物體的動作，例如當使用者看電視看到一半離開去做別的事。

復參考第一圖，插座模組13包括一插座132及一 操作單元133，其中插座132提供一輸入電源給電視15或偵測模組11；操作單元133為一按鈕、旋鈕或觸控式面板，提供使用者輸入一操作指令，使插座模組13操作在學習模式，實際實施時，操作單元133亦可以設置在偵測模組11，當使用者輸入操作指令，則偵測模組11操作在學習模式下。操作在學習模式下的插座模組13或偵測模組11接收並儲存一遙控訊號，遙控訊號為一遙控器17所發射的訊號，經過學習的插座模組13或偵測模組11可發出控制電視15進入工作模式或進入待命模式等的遙控訊號。偵測模組11的偵測範圍接近遙控器17的遙控有效範圍，也可由使用者設定，例如設定感應的距離、感應的角度及感應的靈敏度等。

插座模組13還可偵測電視15的用電狀況，當偵測結果為該遙控電器產品開啟使用時，即當電視15被開啟的瞬間，也就是輸入電源大小由低變高，則插座模組13啟動偵測模組11，偵測模組11開始感測偵測範圍內的人體動作，插座模組13根據偵測模組11的偵測結果控制電視15進入工作模式或待命模式，即當偵測模組11偵測到有人體離開偵測範圍或靜止一段時間後，插座模組13控制電視15進入待命模式，即關閉電視15的工作電源；若偵測模組11在一特定時間內偵測到使用者返回或有任何動作，此特定時間為插座模組13出廠時所內建，則插座模組13控制電視15進入工作模式，即回到原本待命模式前所播放的畫面；若偵測模組11在特定時間內仍未偵測到使用者返回或仍保持靜止，則插座模組13關閉偵測模組11，停止偵測人體的動 作，即停止由插座模組13控制電視15的操作狀態。

復參考第一圖，電視15為一種高畫質大型顯示器或其他遙控電器產品，顯示器可為液晶顯示器、有機發光二極體顯示器或電漿顯示器等，電視15藉由一插頭151與插座模組13電性連接，當電視15一接上電源即操作在待命模式，即受控於遙控器17或插座模組13。

遙控器17包括複數按鍵171、173、175供使用者輸入一操作指令，並根據被操作的按鍵發射相對應的遙控訊號給插座模組13或電視15。遙控訊號為一資料封包，資料封包可包括啟動工作命令、停止工作命令、頻道切換命令或音量調整命令等與電視15功能有關的命令。

為了更詳細說明插座模組13的操作原理與動作，請參考第二圖並配合參考第一圖，第二圖為本發明所提供的一種插座模組之一實施例之方塊圖。如第二圖所示，插座模組13包括一處理單元131、一操作單元133、一無線收發單元135、一電源輸出介面136、一記憶單元137、一電源輸入介面138及一電流偵測單元139。其中操作單元133、無線收發單元135、記憶單元137及電流偵測單元139分別與處理單元131耦接；電源輸出介面]136及電源輸入介面138分別與電流偵測單元139耦接。

電源輸入介面138可為一電線或插頭，與一市電耦接，並透過電流偵測單元139將輸入電源傳送至電源輸出介面136，電源輸出介面136與插座132耦接，提供一穩定的輸入電源至電視15或偵測模組11；電流偵測 單元139可為一電流感知器(current sensor)，偵測輸入電源的電流大小是否超過一基準值，此基準值可為插座模組13出廠時候所內建。電流偵測單元139亦可為電壓偵測單元等電源偵測單元，對電視15的使用電源進行偵測。

處理單元131接收操作單元133的操作指令後使插座模組13操作在學習模式，在操作模式下，處理單元131控制一顯示單元(圖未示)或揚聲單元(圖未示)提醒使用者操作遙控器17，使遙控器17發射啟動工作訊號及停止工作訊號等遙控訊號至插座模組13，處理單元131藉由無線收發單元135接收遙控訊號，並將啟動工作訊號及停止工作訊號儲存在記憶單元137內，也就是儲存序號、辨識碼及控制命令碼。

處理單元131根據電流偵測單元139的偵測結果啟動或關閉偵測模組11，當電流偵測單元139檢測電視15開啟使用時，即偵測到一超過基準值的電流大小，則處理單元131控制偵測模組11開始感測偵測範圍內的人體狀態；偵測模組11輸出偵測訊號至處理單元131，處理單元131根據偵測訊號來判斷偵測範圍內的物體離開、進入或是睡著，當處理單元131判斷有物體離開偵測範圍或沒有人體時，則透過無線收發單元135輸出停止工作訊號至電視15，使電視15操作在待命模式，也就是等待接收遙控訊號的狀態。

處理單元131更判斷在一特定時間內是否有人體或物體進入偵測範圍，若在特定時間內有人體或物體進入偵測範圍，即偵測模組11偵測到無物體到有物體出 現，則處理單元131透過無線收發單元135輸出啟動工作訊號至電視15，使電視15操作在工作模式，也就是顯示影像的狀態；若在特定時間內一直沒有人體進入偵測範圍，則處理單元131透過無線收發單元135輸出停止工作訊號至電視15，使電視15操作在待命模式，處理單元131還控制偵測模組11停止感測偵測範圍內的人體狀態，即控制偵測模組11操作在待機模式。

插座模組13藉由無線收發單元135可與偵測模組11、電視15及遙控器17透過無線射頻(RF)或紅外線等作無線通訊。實際實施時，遙控器17發射遙控訊號來控制電視15，遙控訊號可為無線射頻訊號或紅外線訊號，若以紅外線作無線通訊，則插座模組13與電視15亦以紅外線作無線通訊，由於紅外線遙控訊號具有方向性，然而插座模組13通常不會設置於電視15前，也就是設置在電視15接收紅外線的方向，因此，無線收發單元135亦可設置在插座模組13外並朝向電視15，使插座模組13透過無線收發單元135與電視15做無線通訊。

插座模組13儲存來自遙控器17的遙控訊號，並根據偵測模組11的偵測訊號控制電視15操作在待命模式或工作模式，不僅隨著使用者短暫地離開電視15前持續的時間長短而節省了工作電源，更在使用者長期離開電視15時節省了偵測模組11的工作電源。

請參考第三圖，為本發明所提供的一種節能方法之一實施例之流程圖。如第三圖所示，首先由使用者將插座模組13操作在學習模式，藉由將插座模組13與遙控 器17作配對學習，也就是將遙控訊號儲存在插座模組13內，遙控訊號包括啟動工作訊號及停止工作等控制訊號，使插座模組13可發射遙控訊號來控制電視15進入工作模式或待命模式(S301)；當使用者開啟電視15，與電視15耦接的插座模組13可偵測到一電流值大小的變化，或是偵測到電流值超過一基準值，此基準值可為插座模組13出廠時所內建，插座模組13偵測到電流變化時啟動偵測模組11(S303)；偵測模組11可感測偵測範圍內人體或移動物體的動作變化，包括進入或離開偵測範圍或是在偵測範圍內靜止或活動，根據不同的偵測結果發出一偵測訊號；插座模組13根據偵測訊號判斷是否有人體離開偵測範圍(S305)，若沒有偵測到有人離開偵測範圍，則偵測模組11持續偵測。

若有人體離開偵測範圍，則插座模組13發出停止工作訊號至電視15，控制電視15進入待命模式(S307)；若沒有人體離開偵測範圍，則偵測模組11持續偵測(S305)；當偵測模組11偵測到人體離開後，插座模組13判斷人體是否離開偵測範圍持續時間超過一特定時間，或是判斷偵測範圍內的人體持續靜止超過特定時間(S309)，此特定時間可為插座模組13出廠時所內建。

若人體離開偵測範圍或是在偵測範圍內靜止持續時間超過了特定時間，則插座模組13控制偵測模組11停止偵測人體狀態(S315)，也就是停止由插座模組13控制電視15的操作狀態，等待下次使用者再使用遙控器17啟動電視15後才又繼續偵測；若人體離開偵測範圍或是在偵測範圍內靜止持續時間未超過特定時間，則 偵測模組11持續偵測，插座模組13判斷是否有人體進入偵測範圍(S311)；若在特定時間內有人體進入偵測範圍，即偵測模組11偵測到該偵測範圍內從無物體到有物體出現，則插座模組13發出啟動工作訊號至電視15，控制電視15進入工作模式(S313)，且偵測模組11持續偵測；若沒有人體進入偵測範圍，則插座模組13判斷人體是否離開偵測範圍持續時間超過特定時間(S309)。

藉由節能方法，當使用者觀看電視15的中途短暫離開或睡著，則電視15進入待命模式，節省了電視15的工作電源，此外，當人體離開電視機前時間太長，或在電視機前睡著很久，則偵測模組11停止偵測人體的動作變化，節省了偵測模組11的耗電。

綜合上述所列舉實施方式之作法，可知相較於傳統之節能遙控電器產品，本發明之節能裝置不須修改遙控電器產品或遙控器本身規格，藉由節能裝置的學習功能，即可實現節省遙控電器產品的工作電源。因此，可以節省修改遙控電器產品規格的成本，同時也可以避免無人使用電器時浪費能源。

惟上述所揭露之圖式及說明，僅為本發明之實施例而己，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，當可依據上述之說明做各種之更動與潤飾，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧節能系統

10‧‧‧節能裝置

11‧‧‧偵測模組

111‧‧‧感測單元

13‧‧‧插座模組

131‧‧‧處理單元

132‧‧‧插座

133‧‧‧操作單元

135‧‧‧無線收發單元

136‧‧‧電源輸出介面

137‧‧‧記憶單元

138‧‧‧電源輸入介面

139‧‧‧電流偵測單元

15‧‧‧電視

151‧‧‧插頭

17‧‧‧遙控器

171、173、175‧‧‧按鍵

S301~S315‧‧‧節能方法之實施例之流程步驟

第一圖為本發明之節能系統之一實施例之示意圖；第二圖為本發明之插座模組之一實施例之方塊圖；及第三圖為本發明之節能方法之一實施例之流程圖。

1‧‧‧節能系統

10‧‧‧節能裝置

11‧‧‧偵測模組

111‧‧‧感測單元

13‧‧‧插座模組

132‧‧‧插座

133‧‧‧操作單元

15‧‧‧電視

151‧‧‧插頭

17‧‧‧遙控器

171、173、175‧‧‧按鍵

Claims (10)

1. 一種節能裝置，對一遙控電器產品進行節能，該節能裝置包括：一偵測模組，偵測一物體在一偵測範圍的動作變化，並輸出一偵測訊號；及一插座模組，耦接該偵測模組，提供一輸入電源至該遙控電器產品，並通過偵測該遙控電器產品的用電狀況啟動該偵測模組，該插座模組包括：一無線收發單元；及一處理單元，與該偵測模組耦接，該處理單元根據該偵測訊號的結果透過該無線收發單元輸出一控制訊號給該遙控電器產品，以控制該遙控電器產品進入工作模式或待命模式；其中該偵測模組藉由偵測該物體的影像或發出的紅外線，直接感測該物體的動作；其中當該偵測訊號為該偵測範圍內無出現該物體且超過一特定時間時，該插座模組停止該偵測模組偵測該偵測範圍。
2. 如申請專利範圍第1項所述之節能裝置，其中當該偵測訊號為該偵測範圍內無出現該物體時，該處理單元輸出的該控制訊號為停止工作訊號，以控制該遙控電器產品進入該待命模式。
3. 如申請專利範圍第2項所述之節能裝置，其中當該偵測訊號為該偵測範圍內從無該物體到出現該物體時，該處理單元輸出的該控制訊號為啟動工作訊號，以控制該遙控電器產品進入該工作模式。
4. 如申請專利範圍第1項所述之節能裝置，更包括：一電源偵測單元，與該處理單元耦接，該電源偵測單元對該遙控電器產品之使用電源進行偵測，當偵測結果為該遙控電器產品開啟使用時，該處理單元控制該偵測模組啟動偵測工作；其中當該節能裝置操作為一學習模式時，該節能裝置接收並儲存一遙控訊號，該遙控訊號以作為該控制訊號使用，且該遙控訊號包括控制該遙控電器產品的一啟動工作訊號及一停止工作訊號。
5. 一種節能系統，包括：一遙控電器產品；一遙控器，無線遙控該遙控電器產品；一節能裝置，包括：一偵測模組，偵測一物體在一偵測範圍的動作變化，並輸出一偵測訊號，藉由偵測該物體的影像或發出的紅外線，直接感測該物體的動作；及一插座模組，耦接該偵測模組，提供一輸入電源至該遙控電器產品，並通過偵測該遙控電器產品的用電狀況啟動該偵測模組，該插座模組包括：一無線收發單元；及一處理單元，與該偵測模組耦接，該處理單元根據該偵測訊號的結果透過該無線收發單元輸出一控制訊號給該遙控電器產品，以控制該遙控電器產品進入工作模式或待命模式；其中當該偵測訊號為該偵測範圍內無出現該物體且超過一特定時間時，該插座模組停止該偵測 模組偵測該偵測範圍。
6. 如申請專利範圍第5項所述之節能系統，其中該節能裝置還包括一操作單元，以啟動該節能裝置操作在一學習模式，其中，當該節能裝置操作為該學習模式時，該節能裝置接收並儲存一遙控訊號，該遙控訊號以作為該控制訊號使用，且該遙控訊號包括控制該遙控電器產品的一啟動工作訊號及一停止工作訊號。
7. 一種節能方法，應用在一遙控電器產品，包括：使用一節能裝置偵測一物體在一偵測範圍的動作變化，藉由偵測該物體的影像或發出的紅外線，直接感測該物體的動作；及該節能裝置根據偵測結果輸出一控制訊號來無線控制該遙控電器產品進入工作模式或待命模式；其中當該偵測結果為該偵測範圍內無出現該物體時，該節能裝置判斷該物體離開該偵測範圍是否超過一特定時間，並於判斷為是時停止該節能裝置偵測該偵測範圍。
8. 如申請專利範圍第7項所述之節能方法，其中當該偵測結果為該偵測範圍內無出現該物體時，該節能裝置輸出的該控制訊號為停止工作訊號，以控制該遙控電器產品進入該待命模式。
9. 如申請專利範圍第8項所述之節能方法，其中當該偵測結果為該偵測範圍內從無該物體到出現該物體時，該節能裝置輸出的該控制訊號為啟動工作訊號，以控制該遙控電器產品進入該工作模式。
10. 如申請專利範圍第7項所述之節能方法，其中該節能裝 置還包括一操作單元，以啟動該節能裝置操作在一學習模式，其中，當該節能裝置操作為該學習模式時，該節能裝置接收並儲存一遙控訊號，該遙控訊號以作為該控制訊號使用，且該遙控訊號包括控制該遙控電器產品的一啟動工作訊號及一停止工作訊號。