TWI600246B - 遠端控制電源設備 - Google Patents

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Description

遠端控制電源設備
本發明係廣於一種遠端控制電源設備。
現代家庭不斷增加或多或少的複雜電子與電氣設備，包含例如一些，燈具設備、個人電腦、打印機、電視機、收音機、音響系統、電子遊戲機、碎紙機、電話系統以及微波爐。許多電子與電氣設備具有的一問題在於他們從來沒有完全關閉。即使當此設備表面上〞已關閉〞，它實際上為待機模式並繼續消耗電力。在某些情況下，這種持續耗電為用於運行內置時鐘或保持設備快速啟動的狀態。逐漸地，公眾開始理解此種由待機消耗造成的〞幽靈〞或〞吸血〞負載為一種昂貴的電力消耗浪費會可導致更多的二氧化碳增加。另外一個電力浪費來源為設備沒有幽靈負載問題-也就是說，這些設備為在它們關閉的時候，沒有電源消耗之裝置。然而，這些設備通常處於非常不便的位置，使得如果不為不可能，則這些設備非常難以接觸通斷開關。因此，這些設備永久處於開啟的狀態。
一種解決上述問題的方法為把有問題之設備插入至一電源板中，此電源板或者具有一總通-斷(關閉電源板上所有插座之電源)開關或者單獨的開關以允許每一插座(以及因此每個裝置)可獨立地開啟與關閉電源。假若電源板使得所有插入的設備可以方便的開啟與關閉。不幸地，此種方式不總是很方便。假設一個人希 望開啟黑暗房間的對面之燈。即使電源板開關容易接觸，穿過黑暗的房間達開燈也可能為困難或者危險的。同樣地，一個人可希望在床上開啟電視或者關燈。當電源板位於房間的另外一邊，這顯然不方便。因此極大地增加了遠端控制電源插座開關的利用性。這些開關通常透過一如「第2圖」所示的小型手持遠端控制器可操作。此開關可位於如「第3圖」所示的電源板中，此電源板插入至「第1A圖」、「第1B圖」所示的一牆上插座中的一單元或模組中，其中此電源板中插入有待開關之設備或者插入有一普通的電源板(由此可以控制多個電氣設備)。或者此開關能夠本身嵌入至牆上的電源插座中。這個遠端控制器可透過聲音或者電磁能量與開關相聯繫。通常，〞無線電〞頻率範圍(大約30kHz至300GHz)的電磁場輻射為首選，因為這種輻射可以穿越固體物以便控制傢俱背後或者另一房間的設備。433MHz的射頻為某些國家例如美國的首選。電源板或者插座還能夠通過建築物的電源供給輸，透過傳送至它的電磁信號控制。本發明主要關於一系統，此系統中的遠端控制器通過大氣傳輸的電磁信號與電源板或電源插座直接相聯繫。
困擾這種遠端控制電源開關的問題是如何協調遠端控制器與它所控制的開關。一種方法是在電源插座與遠端控制器上均具有一機械碼選擇開關(或者開關)。透過將遠端控制器與開關設定於相同代碼，啟動遠端控制器與開關之間的聯繫。此種方法的優點是本質上無限數量的開關可設置成同一個代碼且透過一單個遠端控制器控制。此個方法的缺點為，設定編碼開關可能是困難的，並且一機械碼開關為另一種系統故障的潛在問題點。此外，一個代碼開關與/或多個開關提供一相對數量有限的代碼(通常少於大約1百)。這就意味著有很大的可能鄰居使用相同代碼的遠端控制器，這將導致不必要的干擾。
最近，數位技術使得可能提供具有大量預設代碼的一代碼之遠端控制器。舉例而言，如果一數位識別碼為20位長，則它可以提供超過100萬的不同代碼。也就是說，可以供給超過100萬的不同遠端設備。這樣使得一鄰居具有干擾遠端控制器的可能性極小。如果遠端控制器已經〞預存〞了複數個識別碼中的其中一個，則設置碼開關等問題可以避免。然而存在將一給定遠端控制器鏈接至一給定電源開關的問題。一習知技術之裝置當它第一次插入電源與/或按住一給定按鈕或按鈕之組合時完成開關〞可接受〞。一旦開關為〞可接受〞的，它在一個預設週期內自一遠端控制器“收聽”一傳輸信號。當它收聽到一傳輸或當預設時間結束時，此裝置返回至其正常的“不接受”模式。在這種類型系統中，遠端控制器能夠傳輸一些數位編碼命令。每一命令包含特定遠端控制器的識別碼。當開關為“可接受”與“收聽”那個編碼時，開關在其板上記憶體中紀錄編碼。其後，此開關將僅回應容納此紀錄編碼的命令。本領域之普通技術人員將會立即理解複數個硬體與軟體方案，以解決將引入的數位無線電命令與記憶體中儲存的一編碼相比較的問題，以使得僅傳送包含儲存之代碼。最好使用“快閃記憶體”或者具有電池供電之記憶體(battery backed memory)以儲存此編碼。否則，每次自電力線上拔出開關，它就會失去與遠端控制器的聯繫/鏈接。此種系統的一問題是具有另一信號(非來自遠端控制器)將透過可接受的開關接收的可能性。由於大量裝置使用例如433MHz的給定頻率，因此此種可能性不是很小。這個問題並非一定致命，因為鏈接過程可以重複執行直到獲得需要的結果。然而，這一問題能夠對用戶個造成混淆及受挫。
鏈接問題在本發明中透過在遠端控制器與開關安裝一按鈕或者按鈕之組合以啟動鏈接過程而得到解決。啟動開關上的鏈接按鈕或者鏈接按鈕組合使得開關“可接受”。透過“按鈕組合”係指同時(或者在一預置序列中)推壓多個按鈕。舉例而言，如果存在“開啟”與“關閉”按鈕，同時按住這兩個按鈕充當一鏈接按鈕。按壓遠端控制器上的鏈接按鈕或鏈接按鈕之組合可使得遠端控制器發送一設定的鏈接命令。當可接受的開關收聽到此命令，它將與遠端控制器相聯繫之識別碼儲存於它的記憶體中。對一鏈接命令存在的需求使得來自雜散傳輸的資料極大不可能誤儲存作為遠端控制碼。將開關接收週期限制為實際按壓鏈接按鈕或者鏈接按鈕組合的時間將進一步降低儲存偏離編碼的可能性。
如此之一系統允許單個遠端控制器實質上與任何數目的遠端控制開關相鏈接。也就是說，能夠容易構建一非常大的系統。此系統可能具有遍及一非常大的區域的相鏈接之開關。在如此之一情況下，一給定開關將僅在遠端控制器的範圍內響應。如此之一系統能夠容易修改，以使得一給定開關可以響應多於一個惟一遠端控制器。舉例而言，如果此開關提供有4個，而不是面板記憶體位置的一個遠端控制器，則這個開關可以鏈接4個不同的特定遠端控制器。遠端控制器數量實際沒有限制，但是一個實際應用的限制大概在四到八個之間，僅僅因為存在地面上分佈的多個類似遠端控制器的問題。這個問題可以透過實際提供一具有複數個按鈕，每一按鈕對應一特定編碼(也就是，類似於一獨立的遠端控制器)的遠端控制器以緩和這個問題。這樣將允許簡單的一手把持遠端控制器以控制八個或者甚至更多的不同開關或開關組。
本領域之以技術人員理解許多的數位資訊結構可以實現上述之系統。數位命令的數量與內容/長度能夠廣泛變化。用以編碼遠端控制器的身份的位元數目可變化。不同的調製與校驗方案可用以避免干擾。一可能的30位元(bit)的資訊結構可如下：起始位(1位元)+遠端控制身份(ID)地址位(20位元)+資料位元(8位元，用於開啟，關閉或者鏈接)+同步結束(1位元)。「第2圖」所示的遠端控制器2包含一發光二極體(LED)23用以指示作業，一命令按鈕22用以發送一開啟命令或一關閉命令(取決於按鈕22的一系列按動)，以及一鏈接按鈕21用以發送一鏈接命令。本領域之技術人員可以理解，如果需要，8位元的資料可以實現一相比較於“開啟”、“關閉”以及“鏈接”命令而言更加複雜的命令。而且，它可進行簡單的修改以提供關閉與開啟按鈕。「第1A圖」、「第1B圖」顯示與遠端控制器2一起使用的一單個電源插座1。電源插座1具有一插頭11、開啟按鈕15以及一發光二極體(LED)16，當電源插座12打開時，這個發光二極體(LED)會發光。提供一關閉按鈕14用以關閉電源插座之電源；鏈接按鈕13將電源 插座接入如上述的可接受模式。「第3圖」表示一電源板，此電源板具有一軟線11A以及一插頭11，其中每一電源插座12能夠獨立地控制。如果鏈接按鈕13與開啟按鈕15被同時按下，則然後一單個遠端控制器可鏈接以控制所有的電源插座12a…12f。如果鏈接按鈕13與電源插座按鈕14a…14f中的一個被按下，則然後一給定的遠端控制器能夠鏈接相應的電源插座。當一插座透過一遠端控制器打開時，相應的發光二極體(LED)16發光。這個插座可以透過按下相應的插座關閉按鈕14a…14f手動關閉。如果一插座為關閉的，按下開啟按鈕15與電源插座按鈕14的一個將開啟相應的插座。或者，給每一插座提供獨立的關閉與開啟按鈕。
「第4圖」係為一遠端控制器之方塊圖。一微控制器30提供有一記憶體34用以保存此遠端控制器的獨特識別碼。在實際應用中，記憶體34可以是微控制器30的一部份且並非為一分立元件。微控制器30自許多開關例如開啟/關閉按鈕22與鏈接按鈕21接收輸入。微控制器30控制發光二極體(LED)23的開啟/關閉狀態。微控制器30也與一數位廣播32相聯繫，數位廣播32可以將自微控制器接收的命令轉化為通過一天線36輸出的數位廣播信號。本領域之技術人員應該瞭解此方塊圖可以實現為一個或多個積體電路晶片，並還可包含各種其他類型的積體電路晶片與離散電子元件。
「第5圖」係為透過「第4圖」的遠端控制器控制的一開關之方塊圖。微控制器30提供有一記憶體34，用以在鏈接過程期間保持自遠端控制器接收的獨特識別碼。在實際應用中，記憶體34 可為微處理器30的一部份且不是一分立元件。微處理器30自許多開關例如開啟按鈕15與一關閉按鈕14以及鏈接按鈕13接收輸入。微控制器30控制發光二極體(LED)16的開啟/關閉狀態以及控制電源插座12輸入電壓的電子開關42。微控制器30也可與數位廣播32進行通訊，數位廣播32通過天線36接收來自遠端控制器的廣播信號，並且將數位資料輸出至微控制器。所屬領域的技術人員應該瞭解此方塊圖可實現為一個或多個積體電路晶片，並且也可包含不同其他類型的積體電路晶片與離散電子元件。電子開關42可為一些類型的機械式繼電器或者可為一固態繼電器(Solid State Relay,SSR)例如雙金屬氧化物半導體場效應電晶體。
1‧‧‧電源插座
2‧‧‧遠端控制器
11‧‧‧插頭
11A‧‧‧軟線
12‧‧‧電源插座
12a…12f‧‧‧電源插座
13‧‧‧鏈接按鈕
14‧‧‧關閉按鈕
14a…14f‧‧‧關閉按鈕
15‧‧‧開啟按鈕
16‧‧‧發光二極體
21‧‧‧鏈接按鈕
22‧‧‧按鈕
23‧‧‧發光二極體
30‧‧‧微控制器
32‧‧‧數位廣播
34‧‧‧記憶體
36‧‧‧天線
42‧‧‧電子開關
第1A圖與第1B圖係為與遠端控制器一起使用的一單個電源插座之示意圖；第2圖係為一小型手持遠端控制器之示意圖；第3圖表示一電源板之示意圖，其中每一電源插座能夠獨立地控制；第4圖係為一遠端控制器之方塊圖；以及第5圖係為透過第4圖的遠端控制器控制的一開關之方塊圖。
12．．．電源插座
13．．．鏈接按鈕
15．．．開啟按鈕
16．．．發光二極體
30．．．微控制器
32．．．數位廣播
34．．．記憶體
36．．．天線
42．．．電子開關

Claims (7)

  1. 一種遠端控制開關系統，係包含：一遠端控制單元，係包含：至少一個儲存的獨特的數位遠端單元識別碼；一第一裝置，係用以傳送該數位遠端單元識別碼以及一鏈接命令；一第二裝置，係用以傳送該數位遠端單元識別碼以及一打開命令；以及一第三裝置，係用以傳送該數位遠端單元識別碼以及一關閉命令；以及一可控制開關，係包含：一第四裝置，係用以控制一電源插座之電力；一第五裝置，係用以接收透過該遠端控制單元傳送的該數位遠端單元識別碼及該等命令；一第六裝置，係用以儲存該數位遠端單元識別碼，僅當觸發該可控制開關的一鏈接控制時，該數位遠端單元識別碼伴隨一鏈接命令，由此使得可控制開關可接收；以及一第七裝置，係用以將一給定接收的傳輸中之該數位遠端單元識別碼與儲存的該數位遠端單元識別碼相比較，以及當該接收的數位遠端單元識別碼與儲存的該數位遠端單元識別碼相匹配時響應於伴隨命令，由此響應於來 自該遠端控制單元之命令，關閉及打開對該電源插座之電力。
  2. 如請求項第1項所述之遠端控制開關系統，其中更包含該遠端控制單元之一第八裝置，用以傳輸額外命令，以及更包含該可控制開關之一第九裝置，用以接收以及響應於該等額外命令。
  3. 如請求項第1項所述之遠端控制開關系統，其中用於傳送該獨特數位遠端單元識別碼以及該鏈接命令的該第一裝置包含同時啟動該遠端控制單元上的至少兩個控制。
  4. 如請求項第1項所述之遠端控制開關系統，其中該可控制開關透過啟動該可控制開關上的至少一個控制呈現可接受狀態。
  5. 如請求項第1項所述之遠端控制開關系統，其中該可控制開關透過同時啟動該可控制開關上的至少兩個控制呈現可接受狀態。
  6. 如請求項第1項所述之遠端控制開關系統，其中該遠端控制單元特定儲存多於一個的獨特數位遠端單元識別碼，以及包含一第十裝置，用以選擇傳輸哪一個代碼。
  7. 如請求項第6項所述之遠端控制開關系統，其中該可控制開關能夠儲存至少兩個獨特識別碼，以使得該可控制開關響應至少兩個不同的遠端控制單元。
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