TWM511059U - 嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置 - Google Patents

Description

嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置

本創作是關於一種電源開關控制裝置，特別是指嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置。

為了要打開或關閉電器用品的電源，一般是由使用者親自靠近電器用品的旁邊以手動為之，惟若使用者距離電器用品較遠，則無法觸及電器用品的開關，從而無法打開或關閉電器用品的電源，習知外接式遙控插座可改善此問題。

習知外接式遙控插座包含有外接式紅外線遙控插座，其主要包含有一殼體與一紅外線接收模組，該紅外線接收模組設置於該殼體內，該殼體表面可包含一插座與一插頭，該插頭可供插設在牆面上的電源插座以接收一市電電源，該殼體的插座則供一電器用品的插頭連接；使用者可操作一紅外線遙控器對該紅外線接收模組發出一控制指令，該外接式紅外線遙控插座接收該控制指令後，根據該控制指令判斷是否將殼體上的插頭與插座電性連接，若殼體上的插頭與插座電性連接，則電器用品即可接收市電電源，反之，若殼體上的插頭未與插座電性連接，則電器用品無法接收市電電源。如此一來，縱然使用者未位在電器用品旁，仍可利用該紅外線遙控器以打開或關閉電器用品的電源。

然而，因紅外線遙控器所發出的紅外線訊號具有指向性，當紅外線遙控器與外接式紅外線遙控插座之間存在障礙物(例如桌、椅)，紅外線訊號受到障礙物阻擋，使得該外接式紅外線遙控插座無法接收到該紅外線訊號，從而無法達到遙控的效果，造成使用上的困擾。

除了前述的外接式紅外線遙控插座，習知的外接式遙控插座還包含一種外接式Wi-Fi遙控插座，其透過Wi-Fi連線方式與使用者的智慧型手機或平板電腦連線，讓使用者能利用智慧型手機或平板電腦直接進行遙控。外接式Wi-Fi遙控插座的構造與外接式紅外線遙控插座雷同，是在一殼體內設有一Wi-Fi接收模組。然而，不論習知外接式紅外線遙控插座或外接式Wi-Fi遙控插座都具有一定體積，當其插設於牆面上的電源插座時將凸出於牆面，使用者會不小心碰撞該外接式紅外線遙控插座或外接式Wi-Fi遙控插座而造成使用者受傷，或者所述外接式遙控插座受到碰撞後從牆面上的電源插座上脫落，使用上並不便利。

此外，為了讓使用者也能透過智慧型手機或平板電腦連線習知的外接式紅外線遙控裝置(例如可為插座或開關)，或者連線其他如Zigbee或RF型式的遙控裝置，以達到方便使用的目的，則前述遙控裝置都必需通過閘道器(Gateway)才可構成與行動裝置的連線，惟另外配置的閘道器不但導致成本昂貴，且安裝上較為複雜。

有鑒於此，因此本創作的主要目的是提供一種嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，克服前述缺點。

本創作嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置包含有：一面板式機殼，其用以嵌入在牆壁的一安裝槽；以及一Wi-Fi無線開關控制組件，其設置於該面板式機殼內，該Wi-Fi無線開關控制組件包含有一電源單元與一Wi-Fi無線控制單元，該電源單元提供一直流工作電壓給該Wi-Fi無線控制單元，該電源單元包含一電源電路板，該Wi-Fi無線控制單元包含一控制電路板，該電源電路板與該控制電路板係並排設於該面板 式機殼中，且該Wi-Fi無線控制單元透過Wi-Fi連線技術與一使用者行動裝置構成連線以進行資料與控制指令的傳輸。

本創作具有以下功效：

1.本創作的Wi-Fi無線控制單元透過Wi-Fi連線技術與使用者行動裝置構成連線以進行資料與控制指令的傳輸，因為Wi-Fi無線訊號的訊號覆蓋範圍較廣，只要該使用者行動裝置位於Wi-Fi無線訊號覆範圍蓋內就可進行遙控，相較於習知技術使用的紅外線訊號，本創作不易受到障礙物的影響，故實用性大幅提升。

2.該面板式機殼係嵌入於牆壁的安裝槽中，使該面板式機殼內的容置空間有限，本創作透過該電源電路板與該控制電路板並排設置的構造，使其體積有效限縮而可容置於該面板式機殼的有限空間內，又因該面板式機殼嵌入於牆壁中而非凸出於牆面，自然不會有習知外接式紅外線遙控插座會讓使用者碰撞與脫落的缺點。

3.本案的Wi-Fi無線開關控制組件係透過Wi-Fi連線技術直接與使用者行動裝置連線，不需透過閘道器，自然沒有習知技術由該閘道器所導致昂貴成本與安裝不易的缺點。

10‧‧‧面板式機殼

11‧‧‧背蓋

110‧‧‧容置空間

111‧‧‧通孔

12‧‧‧本體

121‧‧‧固定板

122‧‧‧容置盒

123‧‧‧固定件

124‧‧‧容室

125‧‧‧定位凸部

126‧‧‧第一組接部

13‧‧‧限位框板

131‧‧‧穿孔

132‧‧‧彈片

14‧‧‧外面板

140‧‧‧開口

141‧‧‧環凸部

142‧‧‧柱體

20‧‧‧Wi-Fi無線開關控制組件

21‧‧‧電源單元

210‧‧‧電源電路板

22‧‧‧Wi-Fi無線控制單元

220‧‧‧控制電路板

221‧‧‧開關元件

221a‧‧‧第一開關元件

221b‧‧‧第二開關元件

222‧‧‧Wi-Fi模組

223‧‧‧控制器

224‧‧‧檢測模組

30‧‧‧Wi-Fi無線分享器

31‧‧‧使用者行動裝置

310‧‧‧使用者操作介面

311‧‧‧選項

312‧‧‧指示圖案

32‧‧‧負載

33‧‧‧負載

34‧‧‧電源插座

40‧‧‧手動開關

41‧‧‧帽蓋

410‧‧‧第二組接部

42‧‧‧接觸開關

420‧‧‧按壓件

50‧‧‧牆壁

51‧‧‧牆面

60‧‧‧雲端伺服器

61‧‧‧網路服務供應設備

62‧‧‧網路分路器

63‧‧‧數據機

圖1：本創作嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置之較佳實施例的立體外觀示意圖(一)。

圖2：本創作嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置之較佳實施例的立體外觀示意圖(二)。

圖3：圖1的立體分解示意圖。

圖4：本創作嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置之較佳實施例的電路方塊示意圖。

圖5：本創作嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置之另一較佳實施例的電路方塊示意圖。

圖6：本創作中該使用者行動裝置所產生使用者操作介面的示意圖。

圖7：本創作嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置之另一較佳實施例的立體外觀示意圖。

圖8：圖7的立體分解示意圖。

圖9：本創作嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置之較佳實施例嵌入於牆面的剖面示意圖。

圖10：本創作透過網際網路連線使用者行動裝置的示意圖。

請參考圖1至圖3，本創作嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置包含有一面板式機殼10與一Wi-Fi無線開關控制組件20。當一建築體在建造時，牆壁內會埋設電線管路以及在牆面預留安裝槽，本創作的該面板式機殼10係嵌入於該安裝槽，該Wi-Fi無線開關控制組件20設置於該面板式機殼10內，電線通過前述的電線管路進入該面板式機殼10內以電性連接該Wi-Fi無線開關控制組件20。

該面板式機殼10的詳細構造容後說明，請參考圖4所示該Wi-Fi無線開關控制組件20之較佳實施例的等效電路方塊示意圖，其包含有一電源單元21與一Wi-Fi無線控制單元22，該電源單元21用以將一市電交流電源轉ACin換為一直流工作電源DCout，該Wi-Fi無線控制單元22電性連接該電源單元21的輸出端以接收該直流工作電源DCout。

該Wi-Fi無線控制單元22包含有至少一個開關元件221、一Wi-Fi模組222與一控制器223。該Wi-Fi模組222可對外連線一Wi-Fi無線分享器(access point,AP)30，該Wi-Fi無線分享器30可供一個或多個使用者行動裝置31透過區域網路(LAN)連線，該Wi-Fi模組222與該一個或多個使用者行動裝置31構成連線後可以進行資料或控制指令的傳輸，其中該使用者行動裝置31為具有Wi-Fi連線功能的智慧型手機、平板電腦或筆記型電腦等裝置等，且該Wi-Fi無線分享器30可具有一安全機制，判斷所述使用者行動裝置31連線至Wi-Fi無線分享器30時是否輸入正確的密碼，若是，方可進行資料或控制指令的傳輸，確保安全性。

圖4係以一個開關元件221為例說明，該開關元件221可為繼電器(Relay)，該開關元件221包含有一控制端C、一輸入端I與一輸出端O，該輸入端I接收市電交流電源ACin，該輸出端O可經由電線連接一負載32或一電源插座(圖中未示)，該負載32可為日光燈、電風扇或空調系統等電器用品，而該電源插座(圖中未示)可供電器用品的插頭插設其中以構成電性連接；該控制器223的一電源端電性連接該電源單元21以接收該直流工作電源DCout，該控制器223電性連接該Wi-Fi模組222與該開關元件221的控制端C，以根據該Wi-Fi模組222從該使用者行動裝置31接收的控制指令決定是否將該開關元件221之輸入端I的市電交流電源ACin輸出至該開關元件221的輸出端O，其中當該開關元件221的輸入端I連接輸出端O時，該開關元件221為導通狀態，反之，當該開關元件221的輸入端I與輸出端O未連接時，該開關元件221為斷路狀態。

於該開關元件221的輸出端O連接負載32的實施例中，該控制器223可配合電性連接一手動開關40，如此一來，該控制器223亦可根據該手動開關40的操作以切換該開關元件223操作在導通狀態或斷路狀態，供使用者可直接利用該手動開關40以切換該負載32的啟動或關閉。是以，若使用者手邊未攜 帶智慧型手機時，也可按壓手動開關40以切換該開關元件221的導通或斷路狀態，達到手動控制的目的。

請參考圖5所示該Wi-Fi無線控制單元22的另一較佳實施例電路方塊示意圖，該Wi-Fi無線控制單元22包含有兩個前述開關元件，該兩個開關元件分別為一第一開關元件221a與一第二開關元件221b，該第一開關元件221a的輸出端O可電性連接一負載33，該第二開關元件221b可電性連接一電源插座34，但不以此為限，舉例而言，該兩開關元件221a、221b可分別連接兩負載，或分別連接電源插座。需說明的是，當任一開關元件的輸出端連接到負載，則該控制器223應可配合連接一對應操控該負載的手動開關。該控制器223則根據該Wi-Fi模組222接收的控制指令或者手動開關40的操作，切換該第一或第二開關元件221a、221b操作在導通狀態或斷路狀態。

該控制器223除了可根據該Wi-Fi模組222接收的控制指令或手動開關40的操作決定第一或第二開關元件221a、221b導通與否，還可將該等開關元件221a、221b的操作狀態透過該Wi-Fi模組222傳送到該使用者行動裝置31。請參考圖6，該使用者行動裝置31以一智慧型手機為例，其顯示一使用者操作介面310，該使用者操作介面310呈現分別對應於該第一與第二開關元件221a、221b之選項311，使用者觸控選項311時，使用者行動裝置31係發出該控制指令給Wi-Fi模組222，以供該控制器223接收而執行前述切換動作。各選項311包含有一指示圖案312，該指示圖案312可呈現不同的顏色，用以指示對應第一或第二開關元件221a、221b為導通狀態或斷路狀態；舉例來說，當指示圖案312呈現綠色時，其對應的第一或第二開關元件221a、221b為導通狀態，而當指示圖案312呈現灰色時，其對應第一或第二開關元件221a、221b為斷路狀態，故該些指示圖案312的顏色能同步反映該些開關元件221a、221b的狀態。藉此，使 用者可在使用者操作介面310中觀察各選項311的指示圖案312的顏色，就可即時檢視各個開關元件221a、221b的導通或斷路狀態。

該Wi-Fi無線控制單元22可進一步包含一檢測模組，以圖4為例，該控制器223電性連接該檢測模組224，該檢測模組224用以檢測連接至本創作之電器用品的電壓、電流與消耗功率，該控制器223將該檢測模組224的檢測結果對外傳輸至該使用者行動裝置31，供使用者從該使用者行動裝置31就可掌握電器用品的耗電狀態。此外，該使用者行動裝置31可執行一定時功能，以在一預設時間(例如幾點幾分或每隔多久)自動切換各開關元件221的操作狀態，實現自動控制的效果。

關於本創作嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置的構造，請參考圖1至圖3，僅以設有前述手動開關40的結構為例說明，需說明的是，於其他實施例中，可由電源插座取代手動開關，或者為手動開關與電源插座的混合型式。

該面板式機殼10可包含一背蓋11、一本體12、一限位框板13與一外面板14。該背蓋11用以嵌入於牆面的安裝槽，其包含有一開口朝前的容置空間110，且該背蓋11的側板形成一連通該容置空間110的通孔111，該通孔111供穿設電線。該本體12包含有一固定板121與一容置盒122，該固定板121為一環狀板體並設於該容置盒122的外環面而徑向延伸，該固定板121的前表面上側可設有至少一定位凸部125與至少一第一組接部126，本較佳實施例是以水平排列的四個定位凸部125與四個第一組接部126為例，且第一組接部126可為樞接座，該容置盒122包含有一開口朝前的容室124，且該容室124之開口長度與寬度小於該背蓋11之容置空間110開口的長度與寬度，該固定板121的長度與寬度皆大於該背蓋11前端的長度與寬度，可利用固定件123(例如螺栓)將固定板121固定於該背蓋11的前端。

該Wi-Fi無線開關控制組件20設置於該容置盒122的容室124中，該限位框板13固定於該容置盒122的容室124開口處，令該Wi-Fi無線開關控制組件20不會掉落出該容置盒122，該限位框板13形成有至少一穿孔131與至少一彈片132，本創作是以兩穿孔131與一彈片132為例，該彈片132位於限位框板13的中央處，該兩穿孔131分別位於該彈片132的兩側；該外面板14的中央處形成一開口140，該開口140的長與寬可略大於該容置盒122前端的長與寬，該外面板14背面形成一環凸部141並可以迫緊的方式設置於該固定板121的外周緣以覆蓋該固定板121，該外面板14背面上側可凸伸形成至少一中空的柱體142，其位置對應於該固定板121的定位凸部125，以供定位凸部125插設於柱體142中達到定位與固定效果，其中該外面板14的尺寸可為常見的12公分長與7公分寬。

請參考圖2，該容置盒122的一背板形成有複數線孔，分別為接地線孔G、中性線孔N、火線孔L、第一負載線孔AC1與第二負載線孔AC2，該等線孔可為直線間隔排列，分別供連接市電的電線或連接負載的電線穿過，讓該等電線具有易於辨識且不易彼此纏繞的功效。

請參考圖3，該Wi-Fi無線開關控制組件20的電源單元21包含一電源電路板210，而該Wi-Fi無線控制單元22包含一控制電路板220，該控制電路板220上可設有所述開關元件221、221a、221b、Wi-Fi模組222與控制器223。該電源電路板210與控制電路板220係前後並排設於該容置盒122的容室124中，且該電源電路板210與控制電路板220之間可透過導線或針腳(pin)構成電性連接。

請參考圖3與圖9，該手動開關40位於該外面板14的開口140中，其包含有至少一帽蓋41與至少一個接觸開關42，本實施例係以一個帽蓋41與兩個接觸開關42為例，該帽蓋41的上端可形成第二組接部410以樞接該固定座121的第一組接部126，其中該第二組接部410可為樞軸，如圖9所示，該帽蓋41的背面抵住該限位框板13的彈片132；該兩接觸開關42設置於該控制電路板220上 並朝前，其位置分別對應於該限位框板13之兩開孔131的位置而可外露於開孔131，使各接觸開關42的一按壓件410可通過所述開孔131而選擇性地抵靠該帽蓋41的背面，該兩接觸開關42電性連接該控制器223，並分別對應於設於控制電路板220的兩個開關元件221a、221b；當使用者按下該帽蓋41的正面，該帽蓋41可以樞軸410為支點旋轉，使該帽蓋41背面同時下壓所述接觸開關42的按壓件420與限位框板13的彈片132，當該控制器223偵測出該兩接觸開關42的按壓件420同時被下壓後，即對應切換該等開關元件221a、221b的操作狀態，當使用者的手移開帽蓋41，透過該彈片132的彈力外推該帽蓋41而不壓下接觸開關42的按壓件420。

請參考圖7與圖8，於另一實施例中，該手動開關40包含有兩帽蓋41，其分別對應於該兩接觸開關42，所述帽蓋41的第二組接部410與固定板12的第一組接部126之組接構造可參考圖3，在此不重覆敘述。藉此構造，使用者可單獨按壓該兩帽蓋41中的任一個，達到控制任一開關元件的功能。

請參考圖9，為圖1的嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置安裝於牆壁50的示意圖，該面板式機殼10的背蓋11係嵌入於牆壁50，該本體12的固定板121背面設於牆面51，該外面板14覆蓋於該固定板121，避免使用者從外觀看到面板式機殼10內部構造與線路，並能避免使用者誤觸導電接點。另一方面，由於該Wi-Fi無線開關控制組件20的控制電路板220與電源電路板210係前後並排設置，有效縮小該Wi-Fi無線開關控制組件20的整體體積，讓該控制電路板220與電源電路板210的組合構造可容置於該面板式機殼10之容置盒122的容室124中。

圖4與圖5所述的使用者行動裝置31係通過區域網路(LAN)連線該Wi-Fi無線分享器30，此外，本創作還提供另一種連線路徑，請參考圖10，當使用者在戶外時，可操作該使用者行動裝置31透過3G或4G連線技術連線到網 際網路(Internet)，以與一雲端伺服器60構成連線，該雲端伺服器60經由一網路服務供應設備(ISP)61、網路分路器62與數據機63而連線至該Wi-Fi無線分享器30，進而透過該Wi-Fi無線分享器30與該Wi-Fi無線開關控制組件20構成連線。是以，本創作亦可通過網際網路(Internet)與使用者行動裝置31連線，達到資料遠端傳輸與控制指令的遠端操控功能。

21‧‧‧電源單元

22‧‧‧Wi-Fi無線控制單元

221‧‧‧開關元件

222‧‧‧Wi-Fi模組

223‧‧‧控制器

224‧‧‧檢測模組

30‧‧‧Wi-Fi無線分享器

31‧‧‧使用者行動裝置

32‧‧‧負載

40‧‧‧手動開關

Claims (15)

1. 一種嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，其包含有：一面板式機殼，其用以嵌入在牆壁的一安裝槽；以及一Wi-Fi無線開關控制組件，其設置於該面板式機殼內，該Wi-Fi無線開關控制組件包含有一電源單元與一Wi-Fi無線控制單元，該電源單元提供一直流工作電壓給該Wi-Fi無線控制單元，該電源單元包含一電源電路板，該Wi-Fi無線控制單元包含一控制電路板，該電源電路板與該控制電路板係並排設於該面板式機殼中，且該Wi-Fi無線控制單元透過Wi-Fi連線技術與一使用者行動裝置構成連線以進行資料與控制指令的傳輸。
2. 如請求項1所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該Wi-Fi無線控制單元包含有：至少一開關元件；一Wi-Fi模組，供連線該使用者行動裝置以進行資料與控制指令的傳輸；以及一控制器，電性連接該電源單元、該至少一開關元件與該Wi-Fi模組，該控制器根據控制指令切換該至少一開關元件的操作狀態。
3. 如請求項2所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該開關元件的一輸出端連接一負載；該面板式機殼設有一手動開關，其電性連接該控制器，該控制器根據該手動開關的操作或控制指令而切換連接到該負載的開關元件之操作狀態。
4. 如請求項2所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該開關元件的一輸出端連接一電源插座。
5. 如請求項2所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該至少一開關元件、該Wi-Fi模組與該控制器設於該控制電路板。
6. 如請求項1至5中任一項所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該控制器將該至少一開關元件的操作狀態透過該Wi-Fi模組傳送到該使用者行動裝置。
7. 如請求項6所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該Wi-Fi無線控制單元進一步包含一檢測模組，用以檢測電壓、電流與消耗功率；該控制器電性連接該檢測模組，將該檢測模組的檢測結果對外傳輸至該使用者行動裝置。
8. 如請求項6所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該使用者行動裝置執行一定時功能，以在一預設時間自動切換該至少一開關元件的操作狀態。
9. 如請求項6所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該Wi-Fi無線分享器具有一安全機制，判斷所述使用者行動裝置連線至Wi-Fi無線分享器時是否輸入正確的密碼。
10. 如請求項1所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該面板式機殼包含：一背蓋，其包含有一開口朝前的容置空間，且該背蓋的側板形成一連通該容置空間的通孔；一本體，其包含有一固定板與一容置盒，該固定板為一環狀板體並設於該容置盒的外環面而徑向延伸，該Wi-Fi無線開關控制組件設置於該容置盒的容室中；一限位框板，固定於該容置盒的開口；以及一外面板，其設置於該固定板的外側以覆蓋該固定板，該外面板的中央處形成一開口，該外面板的開口處設有手動開關或電源插座。
11. 如請求項10所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該限位框板形成有至少一穿孔與至少一彈片，該本體之固定板的前表面上側設有至少一第一組接部，所述手動開關包含有：至少一個接觸開關，其設置於該控制電路板上並朝前，且外露於該限位框板的穿孔，所述接觸開關電性連接該控制器；以及至少一個帽蓋，用以按壓該至少一接觸開關，各該帽蓋的上端形成一第二組接部，該第二組接部樞接該本體之固定板的第一組接部，各該帽蓋的背面抵住該限位框板的彈片。
12. 如請求項10或11所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該該容置盒的一背板形成一接地線孔、一中性線孔、一火線孔、一第一負載線孔與一第二負載線孔，該等線孔為直線間隔排列。
13. 如請求項2至5中任一項所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該至少一開關元件的操作狀態包含有導通狀態與斷路狀態。
14. 如請求項6所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該Wi-Fi無線控制單元經由區域網路與該使用者行動裝置構成連線。
15. 如請求項6所述之嵌入式Wi-Fi無線電源開關控制裝置，該Wi-Fi無線控制單元經由網際網路與該使用者行動裝置構成連線。