TWI801844B

TWI801844B - 用於插座之偵測方法及裝置

Info

Publication number: TWI801844B
Application number: TW110114200A
Authority: TW
Inventors: 孫士強
Original assignee: 矽創電子股份有限公司
Priority date: 2020-04-20
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2023-05-11
Also published as: TW202141872A

Abstract

本發明提供一種用於插座之偵測方法及裝置，其係將一電子裝置以一插頭組件插入一插座組件後，利用一迴路感測模組感測該電子裝置之一電路狀態，並傳輸一第一感測訊號至一控制模組，該控制模組依據該第一感測訊號發出一第一控制訊號控制該繼電器開啟，使該繼電器耦接之該插座組件導通，再以一電性測量模組感測該電子裝置之一電氣特性，並傳輸一量測訊號至該控制模組進行監控，更於一預設時間後，關閉該繼電器，並重新以該迴路感測模組感測該電子裝置之該迴路，防止該電子裝置已拔除或關閉後，插座仍繼續供電。

Description

用於插座之偵測方法及裝置

本發明是關於一種用於插座之偵測方法及裝置，尤其係指一種可避免插頭插入插座時產生火花之方法及對應之裝置。

電源插頭與插座是指將電器用品等裝置連接至電源的裝置；電源插座和插頭根據國家在地區的不同，在外型、等級、尺寸和種類方面都有所不同。

一般來說，插頭是指一個可活動的接頭，與使用電力的裝置之間透過電線連接；而插座則是固定在設備或建築結構上，插頭通常有突出的棒狀、刀鋒狀等形式的電子接點(稱為公接頭)，而插座則有形狀相應的電子接點插槽(稱為母接頭)。

為了降低觸電的風險，插座和插頭會配有許多不同的安全裝置；例如插座可設計成僅能接受相應的插頭，防止不符規格的插頭插入，造成電器的損毀；當插頭並未插入插座時，產業界也設計許多遮蔽插座的結構，例如插座蓋板。

由上述可知，插座隨著時代發展，逐漸因應不同安全觀念設計出不同的防護設計，但習知之插座並未對應插頭與插座結合時，產生火花之情況作進一步的安全設計。

空氣主要由氮氣和氧氣組成，在常見的溫度下都是非常穩定的氣體，不會分解也不會電離。但如果在某一限定區域裡有電場存在，且電場足夠強，氧氣和氮氣裡比較穩定的電子就會在電場的作用下脫離原子核束縛，往電壓較高的方向流動，如果電場強大，大量的電子掙脫束縛朝一個方向跑出去，原本不導電的空氣就形成一個導電的通路，當電子飛了一段距離重新被氧、氮原子核抓回自己周圍時，會向外輻射電磁波，於短時間放出大量的光和電磁波加熱了周圍的空氣，空氣受熱後會迅速膨脹而產生火花；此火花常會使插座銅片前端積碳，導致插座損壞，減少插座使用年限，甚至該火花點燃插座的外殼，導致火災發生。

除此之外，公共場所例如飯店、旅館等所使用的電器用品之插頭常設於插座，若是該電器用品被移除例如遭竊時，難以即時讓使用者得知該電器用品已被移除或遭竊。

再者，倘若插頭尚未完全插入且有部分插頭銅片露出，倘若通電且人體接觸到該插頭銅片則容易觸電。

有鑑於上述習知技術之問題，本發明提供一種用於插座之偵測方法及裝置，其係於電子裝置以插頭插入插座後，利用迴路感測模組感測電子裝置是否導通，以控制模組控制繼電器開啟或關閉，使插座導通或斷路，再以電性測量模組感測電子裝置，並傳輸訊號至控制模組進行監控，更於經過預設時間後，關閉繼電器，重新確認電子裝置是否導通，防止電子裝置已拔除或關閉，繼電器仍持續開啟，增加電線走火之風險；以此方法及結構進一步避免，插頭插入產生之火花所引發的災害發生。本發明更可利用迴路感測模組與控制模組感測電子裝置之插頭是否插入插座，倘若電子裝置尚未開啟則不導通據以避免觸電。此外並於插座超溫、超載時發出警報，以供使用者得知插座之使用情況。

本發明之一目的在於提供一種用於插座之偵測方法，其係感測與插座耦接之電子裝置是否導通，並對應控制繼電器開啟或關閉，使插座導通或斷路，以此方法避免電子裝置開啟前插座已導通，並於插頭插座接觸時，產生火花，進而出現積碳損壞插座、減少插座使用年限或導致火災發生之問題，亦可透過感測插頭是否插入插座，以避免觸電以及讓使用者得知插座之使用情況。

本發明之一目的在於提供一種用於插座之偵測裝置，其係以迴路感測模組感測與插座耦接之電子裝置是否導通，並以控制模組對應控制繼電器開啟或關閉，使插座導通或斷路，以此方法避免電子裝置開啟前插座已導通，並於插頭插座接觸時，產生火花，進而出現積碳損壞插座、減少插座使用年限或導致火災發生之問題，亦可透過感測插頭是否插入插座，以避免觸電以及讓使用者得知插座之使用情況。

為達到上述所指稱之各目的與功效，本發明提供一種用於插座之偵測方法，其步驟包含：以一電子裝置之一插頭組件耦接一插座組件，以一迴路感測模組感測該電子裝置之一電路狀態，並產生一第一感測訊號，以一控制模組接收並依據該第一感測訊號發出一第一控制訊號至一繼電器，以該繼電器依據該第一控制訊號開啟，使該繼電器耦接之該插座組件導通，以一電性測量模組感測該電子裝置之一電氣特性，並傳輸一量測訊號至該控制模組；利用此步驟透過感測電子裝置是否導通，以避免觸電以及避免插頭插入產生之火花所引發的災害發生。

為達到上述所指稱之各目的與功效，本發明提供一種用於插座之偵測方法，其步驟包含：以一電子裝置之一插頭組件耦接一插座組件，以一迴路感測模組感測該電子裝置之一電路狀態，並產生一第三感測訊號，以一控制模組接收並依據該第三感測訊號發出一第三控制訊號至一繼電器，以該繼電器依據該第三控制訊號關閉，使該繼電器耦接之該插座組件斷路；利用此步驟透過感測電子裝置是否導通，以避免觸電以及避免插頭插入產生之火花所引發的災害發生。

為達到上述所指稱之各目的與功效，本發明提供一種用於插座之偵測裝置，其係耦接一市電，該市電包含一火線以及一中性線，該用於插座之偵測裝置包含：一繼電器、一插座組件、一迴路感測模組以及一控制模組，該繼電器耦接該火線，該插座組件耦接該繼電器以及該中性線，該迴路感測模組耦接該火線以及該插座組件，並與該繼電器並聯，該控制模組耦接該繼電器以及該迴路感測模組，該控制模組接收該迴路感測模組之一感測訊號，該控制模組發出一控制訊號至該繼電器，其中，一電子裝置之一插頭組件耦接該插座組件，該迴路感測模組感測該電子裝置之一電路狀態，並產生一第一感測訊號，該控制模組接收並依據該第一感測訊號發出一第一控制訊號至該繼電器，該繼電器依據該第一控制訊號開啟，使該插座組件導通；利用此結構透過感測電子裝置是否導通，以避免觸電以及避免插頭插入產生之火花所引發的災害發生。

1:用於插座之偵測裝置

2:市電

3:電子裝置

4:插頭組件

5:開關

10:繼電器

20:插座組件

30:迴路感測模組

31:感測訊號

32:第一感測訊號

34:第二感測訊號

36:第三感測訊號

40:控制模組

41:控制訊號

42:第一控制訊號

44:第二控制訊號

46:第三控制訊號

50:電性測量模組

52:量測訊號

60:溫度感測模組

62:溫度訊號

70:傳輸模組

72:警報訊號

L:火線

N:中性線

S02:步驟

S04:步驟

S05:步驟

S06:步驟

S07:步驟

S08:步驟

S09:步驟

S10:步驟

S12:步驟

S14:步驟

S16:步驟

第1圖：其為本發明之一實施例之步驟示意圖；第2圖：其為本發明之一實施例之電子裝置關閉狀態步驟示意圖；第3A圖至第3D圖：其為本發明之一實施例之結構及作動示意圖；第4A圖至第4B圖：其為本發明之一實施例之持續感測步驟及作動示意圖；以及第5A圖至第5B圖：其為本發明之一實施例之其他結構及作動示意圖。

為使貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以實施例及配合說明，說明如後：本發明提供一種用於插座之偵測方法及裝置，其於電子裝置之一插頭組件插入一插座組件後，利用一迴路感測模組感測該電子裝置之電路迴路狀態，一控制模組依據該迴路感測模組之一第一感測訊號控制一繼電器開啟或關閉，使該繼電器耦接之該插座組件導通或斷路，該插座組件導通時再以一電性測量模組感測該電子裝置之一電氣特性，供該控制模組進行監控，更於一預設時間後，重新確認該電子裝置之該電路迴路狀態，持續監控該電子裝置與該插座組件之耦接情況。

請參閱第1圖，其為本發明之一實施例之步驟示意圖，如圖所示，本實施例係一種用於插座之偵測方法，其步驟包含：步驟S02：以電子裝置之插頭組件耦接插座組件；步驟S04：以迴路感測模組感測電子裝置之電路狀態，並產生第一感測訊號；步驟S06：以控制模組接收並依據第一感測訊號發出第一控制訊號至繼電器；步驟S08：以繼電器依據第一控制訊號開啟，使繼電器耦接之插座組件導通；以及步驟S10：以電性測量模組感測電子裝置之電氣特性，並傳輸量測訊號至控制模組。

再次參閱第1圖以及參閱第3A圖至第3C圖，第3A圖至第3C圖為本發明之一實施例之結構及作動示意圖，如圖所示，於步驟S02中，將一電子裝置3之一插頭組件4插入一插座組件20，使其互相耦接；於本實施例中，該電子裝置3設置一開關5，其可開關該電子裝置3，當該開關5開啟時，該電子裝置3產生迴路，反之當該開關5關閉時，該電子裝置3斷路；於本實施例中，如第3B圖所示，該繼電器10於該電子裝置3之該插頭組件4耦接該插座組件20前係關閉之狀態，使該插座組件20為斷路。

於步驟S04中，當該電子裝置3之該插頭組件4耦接該插座組件20時，以一迴路感測模組30感測該電子裝置3之一電路狀態，該電路狀態係該電子裝置3是否導通形成迴路，若感測到迴路，該迴路感測模組30對應產生一第一感測訊號32；於本實施例中，該迴路感測模組30利用取得電壓或電流數值之方式感測該電子裝置3之該電路狀態，但本發明不在此限制。

於步驟S06中，以一控制模組40接收該迴路感測模組30產生之該第一感測訊號32，且該控制模組40依據該第一感測訊號32發出一第一控制訊號42至一繼電器10，該控制模組40可控制該繼電器10之開啟與關閉。

於步驟S08中，以該繼電器10接收該第一控制訊號42，且該繼電器10依據該第一控制訊號42開啟，如第3C圖所示，使該繼電器10耦接之該插座組件20導通，藉由該插座組件20提供該電子裝置3電能，其中，該插座組件20耦接該繼電器10，該繼電器10再耦接一市電2包含之一火線L，該迴路感測模組30耦接該插座組件20以及該市電2之該火線L，且該迴路感測模組30與該繼電器10並聯。

於步驟S10中，該插座組件20與該電子裝置3導通後，再以一電性測量模組50感測該電子裝置3之一電氣特性，並傳輸一量測訊號52至該控制模組40；於本實施例中，該電子裝置3之該電氣特性係該電子裝置3之電流或功率，但本發明不在此限制。

本實施例於電子裝置以插頭插入插座後，利用迴路感測模組感測電子裝置之電路是否導通形成迴路，並對應控制繼電器開啟或關閉，使插座導通或斷路，以避免插頭插入產生之火花所引發的災害發生，解決習知插座插頭與插座接觸前會產生火花，進而使插座銅片前端積碳損壞插座、減少插座使用年限或甚至火花導致火災發生之問題。本發明更可利用迴路感測模組與控制模組感測電子裝置之插頭是否插入插座，倘若電子裝置尚未開啟則不導通據以避免觸電。

請參閱第2圖，其為本發明之一實施例之電子裝置關閉狀態步驟示意圖，如圖所示，本實施例中，於步驟S02：以一電子裝置之一插頭組件耦接一插座組件之步驟後，更包含步驟：步驟S05：以迴路感測模組感測電子裝置之電路狀態，並產生第三感測訊號；步驟S07：以控制模組接收並依據第三感測訊號發出第三控制訊號至繼電器；以及步驟S09：以繼電器依據第一控制訊號關閉，使繼電器耦接之插座組件斷路。

再次參閱第2圖以及參閱第3A圖、第3D圖，第3D圖為本發明之一實施例之結構及作動示意圖，如圖所示，於步驟S05~S07中，當該電子裝置3之該開關5關閉時，該電子裝置3之該電路狀態為斷路，該迴路感測模組30感測該電子裝置3，並產生一第三感測訊號36至該控制模組40，該控制模組40再依據該第三感測訊號36發出一第三控制訊號46至該繼電器10，以控制該繼電器10關閉，使該繼電器10耦接之該插座組件20斷路。

本實施例係利用該迴路感測模組30感測該電子裝置3之電路是否導通，該電子裝置3之電路若為導通，該控制模組40對應開啟該繼電器10，使該插座組件20導通供電，該電子裝置3之電路若為斷路，該控制模組40對應關閉該繼電器10，使該插座組件20斷路不供電，確保該插座組件20於該電子裝置3開啟時才供電，據以避免人體因觸碰插頭銅片外露部分而觸電。

再次參閱第3A至第3D圖及請參閱第4A圖至第4B圖，第4A圖至第4B圖為本發明之一實施例之持續感測步驟及作動示意圖，如圖所示，本實施例中，於步驟S10：以電性測量模組感測電子裝置之電氣特性，並傳輸量測訊號至控制模組之步驟後，更包含步驟：步驟S12：於預設時間後，繼電器關閉，迴路感測模組感測電子裝置之迴路，並產生第二感測訊號；步驟S14：以控制模組接收並依據第二感測訊號發出第二控制訊號至繼電器；以及步驟S16：以繼電器依據第二控制訊號開啟/關閉，使繼電器耦接之插座組件導通/斷路。

於步驟S12中，該控制模組40計時一預設時間，於該預設時間後，該控制模組40關閉該繼電器10，且該迴路感測模組30重新感測該電子裝置3之該電路狀態，並對應產生一第二感測訊號34；於本實施例中，該預設時間可依使用者之需求設定，例如50秒、30分鐘、2小時或4天，本發明不在此限制。

於步驟S14中，以該控制模組40接收並依據該第二感測訊號34發出一第二控制訊號44至該繼電器10，其中，該第二控制訊號44係包含該電子裝置3之該電路狀態，其可為導通或斷路。

於步驟S16中，以該繼電器10依據該第二控制訊號44開啟/關閉，使該繼電器10耦接之該插座組件20導通/斷路，當該電子裝置3為導通，該繼電器10開啟，使該插座組件20導通供電，反之當該電子裝置3為斷路，該繼電器10保持關閉，使該插座組件20斷電，不提供該電子裝置3電能。

本實施例係基於上述實施例，於該插座組件20與該電子裝置3通電該預設時間後，該控制模組40先關閉該繼電器10，再利用該迴路感測模組30重新感測該電子裝置3之電路是否導通，該電子裝置3之電路若為導通，該插座組件20導通供電，該電子裝置3之電路若為斷路，該繼電器10保持關閉，使該插座組件20斷路不供電，利用先關閉該繼電器10，確保該迴路感測模組30重新感測該電子裝置3前，先將該插座組件20斷電，防止於重新感測期間漏電並避免人體因觸碰插頭銅片外露部分而觸電。

請參閱第5A圖至第5B圖，其為本發明之一實施例之其他結構及作動示意圖，如圖所示，本實施例係一種用於插座之偵測裝置1，其可用於上述用於插座之偵測方法之裝置，其耦接一市電2，該市電2包含一火線L以及一中性線N，該用於插座之偵測裝置1包含：一繼電器10、一插座組件20、一迴路感測模組30以及一控制模組40。

再次參閱第5A圖至第5B圖，如圖所示，於本實施例中，該繼電器10耦接該市電2包含之該火線L，該插座組件20再耦接該繼電器10以及該市電2包含之該中性線N，該迴路感測模組30耦接該火線L以及該插座組件20，並與該繼電器10並聯，用以越過該繼電器10對該電子裝置3進行電路狀態之感測，該控制模組40耦接該繼電器10以及該迴路感測模組30，該控制模組40接收該迴路感測模組30之一感測訊號31，該控制模組40對應發出一控制訊號41至該繼電器10，以控制該繼電器10之開關。

再次參閱第3A圖至第3D圖以及第5A圖至第5B圖，如圖所示，於本實施例中，該感測訊號31係包含上述實施例之該第一感測訊號32與該第二感測訊號34，該控制訊號41係包含上述實施例之該第一控制訊號42與該第二控制訊號44。

再次參閱第5A圖至第5B圖，如圖所示，於本實施例中，於本實施例中，更包含一電性測量模組50、一溫度感測模組60以及一傳輸模組70，該電性測量模組50耦接該市電2、該繼電器10以及該控制模組40。該電性測量模組50測量該插座組件20與該插頭組件4及該電子裝置3耦接時之電氣特性，例如電流或功率，並傳輸一量測訊號52至該控制模組40，該控制模組40接收該量測訊號52，以分析該插座組件20與該插頭組件4及該電子裝置3耦接時之電氣特性是否異常。該溫度感測模組60耦接該控制模組40，該溫度感測模組60感測該用於插座之偵測裝置1之溫度並傳輸一溫度訊號62至該控制模組40，該控制模組40接收該溫度訊號62，以分析該用於插座之偵測裝置1之溫度是否異常。該傳輸模組70耦接該控制模組40，該控制模組40依據該量測訊號52及/或該溫度訊號62以感測該用於插座之偵測裝置1是否有超載、超溫之情況，並利用該傳輸模組70發出一警報訊號72；於本實施例中，該警報訊號72可以為無線訊號或有線訊號，其可傳輸至遠端之行動裝置或伺服器。此外，本實施可利用該迴路感測模組30與該控制模組40感測電子裝置是否藉由插頭與插座耦接，並於電子裝置開啟形成迴路時利用該傳輸模組70發出該警報訊號72，以供使用者得知插座之使用情況，防止耦接插座之裝置被搬移、偷竊，例如，電子裝置之插頭插入插座並關閉時，發出訊號使人員得知。

綜上所述，本發明提供一種用於插座之偵測方法及裝置，其係於電子裝置以插頭插入插座後，利用迴路感測模組感測電子裝置之電路是否導通，並對應控制繼電器開啟或關閉，使插座導通或斷路，再以電性測量模組感測電子裝置監控其是否超載，更於經過預設時間後，先關閉繼電器，重新確認電子裝置是否導通，防止電子裝置已拔除或關閉，繼電器仍持續開啟，增加電線走火之風險，及避免插頭插入產生之火花所引發的災害發生，解決習知插座插頭與插座接觸前會產生火花，進而使插座銅片前端積碳損壞插座、減少插座使用年限或甚至火花導致火災發生之問題。本發明更可利用迴路感測模組與控制模組感測電子裝置之插頭是否插入插座，倘若電子裝置尚未開啟則不導通據以避免觸電。此外並於插座超溫、超載時發出警報，以供使用者得知插座之使用情況。

故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者，應符合我國專利法專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈鈞局早日賜准專利，至感為禱。

惟以上所述者，僅為本發明一實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

S02:步驟

S04:步驟

S06:步驟

S08:步驟

S10:步驟

Claims

一種用於插座之偵測方法，其步驟包含：以一電子裝置之一插頭組件耦接一插座組件；以一迴路感測模組感測該電子裝置之一電路狀態，並產生一第一感測訊號；以一控制模組接收並依據該第一感測訊號發出一第一控制訊號至一繼電器；以該繼電器依據該第一控制訊號開啟，使該繼電器耦接之該插座組件導通；以及以一電性測量模組感測該電子裝置之一電氣特性，並傳輸一量測訊號至該控制模組。
如請求項1所述之用於插座之偵測方法，其中於以一電性測量模組感測該電子裝置之一電氣特性，並傳輸一量測訊號至該控制模組之步驟後，更包含步驟：於一預設時間後，該繼電器關閉，該迴路感測模組感測該電子裝置之該電路狀態，並產生一第二感測訊號；以該控制模組接收並依據該第二感測訊號發出一第二控制訊號至該繼電器；以及以該繼電器依據該第二控制訊號開啟或關閉，使該繼電器耦接之該插座組件導通或斷路。
如請求項1所述之用於插座之偵測方法，其中該插座組件耦接該繼電器以及一市電包含之一中性線，該繼電器耦接該市電包含之一火線。
如請求項3所述之用於插座之偵測方法，其中該迴路感測模組耦接該插座組件以及該火線，該迴路感測模組與該繼電器並聯。
如請求項1所述之用於插座之偵測方法，其中該電性測量模組感測該電子裝置之電流或功率。
如請求項1所述之用於插座之偵測方法，其中該電子裝置之該電路狀態係導通。
一種用於插座之偵測方法，其步驟包含：以一電子裝置之一插頭組件耦接一插座組件；以一迴路感測模組感測該電子裝置之一電路狀態，並產生一第三感測訊號；以一控制模組接收並依據該第三感測訊號發出一第三控制訊號至一繼電器；以及以該繼電器依據該第三控制訊號關閉，使該繼電器耦接之該插座組件斷路。
如請求項7所述之用於插座之偵測方法，其中該電子裝置之該電路狀態係斷路。
一種用於插座之偵測裝置，其係耦接一市電，該市電包含一火線以及一中性線，該用於插座之偵測裝置包含：一繼電器，其耦接該火線；一插座組件，其耦接該繼電器以及該中性線；一迴路感測模組，其耦接該火線以及該插座組件，並與該繼電器並聯；以及一控制模組，其耦接該繼電器以及該迴路感測模組，該控制模組接收該迴路感測模組之一感測訊號，該控制模組發出一控制訊號至該繼電器；其中，一電子裝置之一插頭組件耦接該插座組件，該迴路感測模組感測該電子裝置之一電路狀態，並發出該感測訊號，該控制模組接收該感測訊號，並發出該控制訊號至該繼電器，該繼電器依據該控制訊號開啟或關閉，使該插座組件導通或關閉。
如請求項9所述之用於插座之偵測裝置，更包含一電性測量模組，該電性測量模組耦接該火線、該繼電器以及該控制模組，該控制模組接收該電性測量模組之一量測訊號。
如請求項9所述之用於插座之偵測裝置，更包含一溫度感測模組，該溫度感測模組耦接該控制模組，該控制模組接收該溫度感測模組之一溫度訊號。
如請求項9所述之用於插座之偵測裝置，更包含一傳輸模組耦接該控制模組，該控制模組以該傳輸模組發出一警報訊號。