TWI556091B - Multi - directional sensing of the power control device - Google Patents

Description

多向性感測之電源控制裝置

本發明是有關於一種電源控制裝置，特別是指一種多向性感測之電源控制裝置。

一般電源控制裝置多用以調整及控制輸出電壓電流的範圍及穩定性，於使用者啟動後即持續供電至使用者關閉為止，然而，部分電器(例如：電熨斗...等)若是在非正常的擺放狀態下仍持續運作時容易發生危險。

因此，本發明之目的，即在提供一種提高使用安全性的多向性感測之電源控制裝置。

於是，本發明多向性感測之電源控制裝置，包含一電源開關控制元件，及一控制單元。

該電源開關控制元件接收一輸入電源，並受控制以提供及不提供一受控電源至一電器，以使該電器運作及關閉。

該控制單元電連接該電源開關控制元件，並包括一多方向感應開關，及一控制電路。

定義該多方向感應開關的擺放狀態為正放、倒 放、左側傾、右側傾、前側傾、後側傾等六個擺放狀態，且該多方向感應開關輸出一對應其中至少一個擺放狀態的第一信號及一對應其餘擺放狀態的第二信號其中之一。

該控制電路分別電連接該多方向感應開關及該電源開關控制元件，該控制電路接收該第一信號及該第二信號以控制該電源開關控制元件提供及不提供該受控電源。

本發明之功效在於：藉由設置該多方向感應開關，可以根據自身擺放狀態不同而切換輸出，供該控制電路控制該電源開關控制元件是否提供該受控電源至該電器，如此，可以於異常的擺放狀態時切斷供應該受控電源以停止該電器運作，加強使用上的安全性。

2‧‧‧電源單元

3‧‧‧電源開關控制元件

4‧‧‧控制單元

41‧‧‧多方向感應開關

42‧‧‧控制電路

421‧‧‧計時模組

422‧‧‧自保持模組

7‧‧‧外部開關

8‧‧‧感測器

9‧‧‧電器

X‧‧‧第一方向

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明多向性感測之電源控制裝置之一較佳實施例的方塊示意圖；圖2~圖6是該較佳實施例於搭配一電器的各種擺放狀態的示意圖；圖7~圖8是該較佳實施例之一多方向感應開關的其中兩種樣態之剖面示意圖；圖9~圖10是該較佳實施例之該多方向感應開關的另一種樣態之剖面示意圖；及 圖11是該較佳實施例於搭配另一種電器的示意圖。

參閱圖1，本發明多向性感測之電源控制裝置之較佳實施例適用於設置於一電器9，並分別電連接於一外部開關7及一感測器8，且該電源控制裝置包含一電源單元2、一電源開關控制元件3，及一控制單元4。

於本實施例中，是將本電源控制裝置設置於該電器9，然而，本電源控制裝置亦可不設置於該電器9上，而是電連接該電器9以進行外部遙控，例如設置於該電器9的外部箱蓋(圖未示)上，依外部箱蓋的擺放狀態而進行控制，或是直接設計為外部的控制器形態，直接供使用者改變其擺放狀態而對該電器9進行控制，並不限於此。

參閱圖2~圖6，該電器9以電熨斗為例，但該電器9亦可為電暖器、吊扇等需做電源控制之電器用品，由於本電源控制裝置設置於該電器9上，因此受該電器9連動而改變擺放狀態，定義圖2~圖6之擺放狀態分別為正放、倒放、左側傾、右側傾，及後側傾(由於電熨斗一般不會有前側傾的擺放狀態，故無圖示)。

參閱圖1，該電源單元2接收一外部電源，並依需求而進行整流降壓或整流升壓以輸出一輸入電源。

該電源開關控制元件3電連接該電源單元2，接收該輸入電源，並受控制以提供及不提供一受控電源至該電器9，以使該電器9運作及關閉。

該電源開關控制元件3可使用如繼電器(Relay) 、雙向矽控整流器(Tri-Electrode AC Switch，縮寫為TRIAC)、矽控整流器(Silicon Controlled Rectifier，縮寫為SCR)、固態繼電器(Solid State Relay，縮寫為SSR)、絕緣柵雙極電晶體(Insulated Gate Bipolar Transistor，縮寫為IGBT)等作為實施，但不限於此。

於本實施例中，該電源開關控制元件3亦可直接接收該外部電源，並視該電器9需求而使用該外部電源或是經整流升/降壓後的該輸入電源。

參閱圖1及圖2，該控制單元4電連接該電源單元2及該電源開關控制元件3，並包括一多方向感應開關41及一控制電路42。

該多方向感應開關41輸出一對應其中至少一個擺放狀態的第一信號及一對應其餘擺放狀態的第二信號其中之一，並於該多方向感應開關41為正放並沿一第一方向X往返移動時，交替輸出該第一信號及該第二信號。

值得一提的是，該多方向感應開關41可應用例如中華民國新型專利編號第M430068號中所示之多向性感應開關，以達到能夠配合該電器9於不同的擺放狀態而產生不同作用的功效。

該控制電路42分別電連接該電源單元2、該電源開關控制元件3、該多方向感應開關41、該外部開關7、及該感測器8，並包括一提供一計時資訊的計時模組421，及一自保持模組422，該控制電路42接收該計時資訊、該第一信號，及該第二信號，並於小於一預定時間內交替 接收到該第一信號及該第二信號時，控制該電源開關控制元件3提供該受控電源，而於接收該第一信號及該第二信號其中之任一持續該預定時間後，控制該電源開關控制元件3不提供該受控電源。

其中，於該多方向感應開關41擺放狀態改變而切換輸出該第一信號及該第二信號為其中之另一時，該計時模組421重新開始計時，且該控制電路42控制該電源開關控制元件3提供該受控電源。

該計時模組421及該自保持模組422可分別使用一硬體電路實施，或是使用軟體程式撰寫控制，並不限於此。

於本實施例中，該控制電路42還具有該自保持模組422，並於接收該第一信號及該第二信號其中之一後會啟動該自保持模組422以控制該電源開關控制元件3不提供該受控電源，直到接收一開關信號或一感測信號後解除該自保持模組422，但此為選擇性元件或程式，並不限於此。

於本實施例中，該外部開關7可接受使用者操作而輸出該開關信號，該控制電路42接收該開關信號以控制該電源開關控制元件3提供及不提供該受控電源至該電器9；該感測器8用於偵測周遭環境參數(如溫度、濕度、光照度、振動、液位高度、煙霧等)並輸出對應的該感測信號，該控制電路42接收該感測信號以控制該電源開關控制元件3提供及不提供該受控電源至該電器9。

其中，該外部開關7可使用啟動(Start)開關、重置(Reset)開關，或是使用外部接點訊號等方式實施，但不限於此。

下述以其中二種應用方式作為說明：

應用方式一：

於此應用方式中，搭配使用中華民國新型專利編號第M430068號中所示之多向性感應開關41，可應用之其中兩種樣態如圖7、圖8所示，此樣態於後側傾的擺放狀態會輸出該第一信號，於其他的擺放狀態則輸出該第二信號。

其中，該多方向感應開關於後側傾之擺放狀態往左側傾之擺放狀態傾斜及往右側傾之擺放狀態傾斜轉動超過一第一預定角度後，切換輸出由該第一信號為該第二信號，該第一預定角度介於25~65度間，較佳為45度；該多方向感應開關於後側傾之擺放狀態往倒放之擺放狀態轉動超過一第二預定角度後，切換輸出由該第一信號為該第二信號，該第二預定角度介於0~80度間，較佳為0~20度，更佳為20度；該多方向感應開關於後側傾之擺放狀態往正放之擺放狀態轉動超過一第三預定角度後，切換輸出由該第一信號為該第二信號，於此應用中，該第三預定角度介於70~90度間，較佳為80度。

參閱圖1及圖2，搭配使用於該電器9(電熨斗)上時，當使用者操作該電器9(電熨斗)沿該第一方向X往返移動時，此時該多方向感應開關41會交替輸出該第一信號 及該第二信號，該控制電路42於小於該預定時間內交替接收到該第一信號及該第二信號，判斷該電器9處於正常應用擺放狀態，控制該電源開關控制元件3持續提供該受控電源至該電器9，使該電器9持續運作(電熨斗持續加熱)。

參閱圖1~5，於該電器9的狀態為正放、倒放、左側傾，或右側傾時，此時該多方向感應開關41會持續輸出該第二信號，當該控制電路42持續接收到該第二信號超過該預定時間(例如：數十秒)時，即判斷該電器9處於異常應用擺放狀態，控制該電源開關控制元件3停止提供該受控電源至該電器9，使該電器9關閉(電熨斗停止加熱)。

參閱圖1及圖6，於該電器9的狀態為後側傾時，此時該多方向感應開關41會持續輸出該第一信號，當該控制電路42持續接收到該第一信號超過該預定時間(例如：數分鐘)時，即判斷該電器9處於待機中之擺放狀態，控制該電源開關控制元件3停止提供該受控電源至該電器9，使該電器9關閉(電熨斗停止加熱)。

其中，當該多方向感應開關41因受連動而感應自身擺放狀態改變，並切換輸出該第一信號及該第二信號為其中之另一時，該計時模組421重新開始計時，該控制電路42控制該電源開關控制元件3重新提供該受控電源使該電器9開始運作(電熨斗開始加熱)。

應用方式二：

於此應用方式中，搭配使用中華民國新型專利編號第M430068號中所示之多向性感應開關41，所應用之 樣態如圖9、圖10所示，此樣態於正放及後側傾兩個擺放狀態會輸出該第一信號，於其他的擺放狀態則輸出該第二信號，且於此應用中，該第三預定角度介於90~110度間，較佳為110度。

參閱圖1及圖11，搭配使用於另一種電器9(電子骰子)上時，當該電器9(電子骰子)在其中兩面時，該多方向感應開關41輸出該第一信號，該控制電路42則控制內置的音樂裝置(圖未示)發出聲音，當該電器9(電子骰子)在其他四面時，該多方向感應開關41輸出該第二信號，該控制電路42則控制內置的燈光裝置(圖未示)以發出亮光。

經由以上的說明，可將本實施例的優點歸納如下：

一、藉由設置該多方向感應開關41，可以根據該電器9的擺放狀態不同而切換輸出該第一信號及該第二信號，以供該控制電路42控制該電源開關控制元件3是否提供該受控電源至該電器9，如此，可以於該電器9處於異常的擺放狀態時，切斷供應該受控電源以停止該電器9運作，加強使用上的安全性。

二、搭配使用該中華民國新型專利編號第M430068號中所示之多向性感應開關，還可因應不同電器9的使用方式，調整該多向性感應開關的設計以設定於所需的擺放狀態時輸出該第一信號或該第二信號，可增加應用上的變化性，而能適用於各種不同的電器9。

綜上所述，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書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。

2‧‧‧電源單元

3‧‧‧電源開關控制元件

4‧‧‧控制單元

41‧‧‧多方向感應開關

42‧‧‧控制電路

421‧‧‧計時模組

422‧‧‧自保持模組

7‧‧‧外部開關

8‧‧‧感測器

9‧‧‧電器

Claims (9)

1. 一種多向性感測之電源控制裝置，包含：一電源開關控制元件，接收一輸入電源，並受控制以提供及不提供一受控電源至一電器，以使該電器運作及關閉；及一控制單元，電連接該電源開關控制元件，並包括：一多方向感應開關，定義該多方向感應開關的擺放狀態為正放、倒放、左側傾、右側傾、前側傾、後側傾等六個擺放狀態，且該多方向感應開關輸出一對應其中至少一個擺放狀態的第一信號及一對應其餘擺放狀態的第二信號其中之一，及一控制電路，分別電連接該多方向感應開關及該電源開關控制元件，該控制電路接收該第一信號及該第二信號以控制該電源開關控制元件提供及不提供該受控電源；其中，該多方向感應開關於後側傾之擺放狀態往左側傾之擺放狀態傾斜及往右側傾之擺放狀態傾斜轉動超過一第一預定角度後，切換輸出由該第一信號為該第二信號，該第一預定角度介於25~65度間，該多方向感應開關於後側傾之擺放狀態往倒放之擺放狀態轉動超過一第二預定角度後，切換輸出由該第一信號為該第二信號，該第二預定角度介於 0~80度間，該多方向感應開關於後側傾之擺放狀態往正放之擺放狀態轉動超過一第三預定角度後，切換輸出由該第一信號為該第二信號，該第三預定角度介於70~110度間。
2. 如請求項1所述的多向性感測之電源控制裝置，其中，該多方向感應開關輸出一對應其中至少二個擺放狀態的第一信號及一對應其餘擺放狀態的第二信號其中之一。
3. 如請求項1所述的多向性感測之電源控制裝置，其中，於該多方向感應開關為正放並沿一第一方向往返移動時，交替輸出該第一信號及該第二信號，該控制電路於小於一預定時間內交替接收到該第一信號及該第二信號時，控制該電源開關控制元件提供該受控電源。
4. 如請求項3所述的多向性感測之電源控制裝置，其中，該控制電路具有一提供一計時資訊的計時模組，該控制電路接收該計時資訊、該第一信號，及該第二信號，並於接收該第一信號及該第二信號其中之任一持續該預定時間後，控制該電源開關控制元件不提供該受控電源。
5. 如請求項4所述的多向性感測之電源控制裝置，其中，於該多方向感應開關擺放狀態改變而切換輸出該第一信號及該第二信號為其中之另一時，該計時模組重新開始計時。
6. 如請求項5所述的多向性感測之電源控制裝置，其中，於該計時模組重新開始計時，該控制電路控制該電源開關控制元件提供該受控電源。
7. 如請求項6所述的多向性感測之電源控制裝置，還包含一分別電連接該控制電路及該電源開關控制元件的電源單元，該電源單元接收一外部電源，並進行整流降壓、整流升壓其中至少之一以輸出該輸入電源。
8. 如請求項7所述的多向性感測之電源控制裝置，其中，該控制電路接收一開關信號及一感測信號其中至少之一以控制該電源開關控制元件提供及不提供該受控電源。
9. 如請求項1所述的多向性感測之電源控制裝置，其中，該控制電路還具有一自保持模組，該控制電路於接收該第一信號及該第二信號其中之一後會啟動該自保持模組以控制該電源開關控制元件不提供該受控電源，並於接收一開關信號後解除該自保持模組。