TWM536789U - 智慧開關 - Google Patents

Description

智慧開關

本創作係有關於一種開關，且特別是有關於一種智慧開關。

物聯網(Internet of Things；IoT)時代來臨，目前大眾所指的「智慧家庭」大多是由手機App透過無線傳輸去遙控家電，然而這些家電產品都有各自的控制系統，例如：各廠家有不同的紅外線頻段以及App系統等。因此，若想要全面更換家電產品將是一筆很大的開銷。

有鑑於此，本創作之目的在提供一種容易拆卸且用途廣泛的智慧開關，藉以解決先前技術之問題。

為達前述目的，本創作提供一種智慧開關，其至少包含：控制單元、計時單元及驅動單元。其中，控制單元係依據觸發訊號而對應地傳輸計時訊號，計時單元係依據計時訊號執行計時動作，計時單元於預定時間傳輸驅動訊號，藉以使得控制單元接收驅動訊號而對應地傳輸第一控制訊號。驅動單元係接收第一控制訊號以產生對應之運轉動作，藉以將外部之開關鈕由第一狀態切換成第二狀態。

其中，開關鈕係位於外部之用電物品與市電之電性迴路上，且開關鈕於第一狀態及該第二狀態係分別使得用電物品電性連接與不連接此市電。

其中，控制單元更包含依據觸發訊號計算用電物品所消耗之電量並經由一通訊單元傳送至手持裝置。

其中，驅動單元係伺服馬達，且控制訊號係脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation；PWM)訊號。

其中，開關鈕係藉由使用者由第二狀態手動切換成第一狀態而傳輸觸發訊號至控制單元。

本創作之智慧開關更包含外殼，其中控制單元、計時單元與驅動單元係位於外殼中，且驅動單元之位置對應於開關鈕。

為達前述目的，本創作另提供一種智慧開關，其至少包含：控制單元、計時單元及驅動單元。其中，控制單元係依據觸發訊號而對應地傳輸第一控制訊號及計時訊號，驅動單元係接收第一控制訊號以產生對應之第一運轉動作，藉以將外部之開關鈕由第一狀態切換成第二狀態，計時單元係依據計時訊號進行計時動作，計時單元於一預定時間傳輸驅動訊號，藉以使得該控制單元接收該驅動訊號而對應地傳輸一第二控制訊號。驅動單元更接收第二控制訊號以產生對應之第二運轉動作，藉以將開關鈕由第二狀態切換成第一狀態。

其中，開關鈕係位於外部之用電物品與市電之電性迴路上，且開關鈕於第二狀態及第一狀態係分別使得用電物品電性連接及不連接市電。

其中，控制單元更包含依據觸發訊號計算用電物品所消耗之電量並經由一通訊單元傳送至手持裝置。

其中，驅動單元係伺服馬達，且第一控制訊號及第二控制訊號係脈衝寬度調變(PWM)訊號。

本創作之智慧開關更包含外殼，其中控制單元、計時單元與驅動單元係位於外殼中，且驅動單元之位置對應於開關鈕。

其中，手持裝置係藉由藍牙技術傳輸該觸發訊號至該控制單元。

承上所述，本創作之智慧開關可具有一或多個下述優點：

(1)本創作之智慧開關容易拆卸且用途廣泛，只要使用者拆下原有的開關外殼，裝上本創作之智慧開關，便能夠輕鬆的控制家電。

(2) 使用者能夠利用手機等手持裝置之App來預約開啟或關閉的時機，並且監控使用電源的狀態及用電量，將數據回傳給使用者。

(3) 本創作利用無線藍牙傳輸技術做為手持裝置與控制單元間通訊。將接收到的各項類比訊號透過轉換後顯示於手持裝置之螢幕上供使用者觀看。

茲為使 鈞審對本創作的技術特徵及所能達到之技術功效有更進一步的瞭解與認識，謹佐以較佳的實施例及配合詳細的說明如後。

為利 貴審查員瞭解本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合圖式，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作於實際實施上的權利範圍，且為使便於理解，下述實施例中的相同元件係以相同的符號標示來說明合先敘明。

請參閱圖1及圖2，其係繪示本創作之智慧開關之方塊圖及結構示意圖以及。本創作之智慧開關至少包含：控制單元10、計時單元20及驅動單元30。上述控制單元10、計時單元20及驅動單元30例如設於外殼40中，且驅動單元30之位置對應於開關鈕11。舉例而言，使用者可先拆下原先位於牆壁之開關鈕之外蓋，僅保留內框，且將此外殼40結合於此內框上。其中，此智慧開關例如包含通訊單元70用以與手持裝置50進行通訊。在本創作之第一實施例中，使用者係以手動切換之方式切換開關鈕11(如圖3所示)之狀態，藉以傳輸此觸發訊號42至控制單元10。其中，控制單元10(例如微控制器)係依據觸發訊號42而對應地傳輸計時訊號12。計時單元20(例如時鐘模組)係依據此計時訊號執行計時動作，藉以統計時間及/或預約時間，亦即統計用電物品(如電器用品)之運作時間及/或預約此用電物品之開啟或關閉時間。其中，以預約時間為例，計時單元20可於到達某一預定時間時，傳輸驅動訊號22，藉以使得控制單元10接收此驅動訊號22而對應地傳輸第一控制訊號14。驅動單元30則係接收此第一控制訊號14以產生對應之運轉動作，例如逆時針或順時針旋轉，藉以將外部之開關鈕11由第一狀態切換成第二狀態。此外，上述之開關鈕11係例如為住家常見的單切或三切開關鈕，且例如位於外部之用電物品與市電之電性迴路上，且開關鈕11於第一狀態及該第二狀態係分別使得用電物品電性連接與不連接此市電。舉例而言，第一狀態及第二狀態可例如分別為導通(電性連接)狀態及斷路(電性不連接)狀態。惟，本創作不限於此，上述之第一狀態及第二狀態亦可例如分別為斷路狀態及導通狀態。除此之外，上述之控制單元10於接收到觸發訊號42之後，更可包含依據觸發訊號42計算用電物品所消耗之電量，並經由通訊單元70傳送至手持裝置50。此外，控制單元10更可依據計時單元20所統計之時間計算用電物品(例如家電)所消耗之電量，並經由通訊單元70傳送至手持裝置50。其中，通訊單元70可例如為採用無線藍牙傳輸技術之藍牙通訊模組。然而，本創作不限於此，任何可達成無線通訊之技術，皆應屬本創作所請求保護之範圍。舉例而言，無線傳輸方式可例如為藍牙(Bluetooth)、紅外線(Infrared Radiation，IR)、無線射頻(Radio Frequency，RF)、群蜂技術(ZigBee)或無線網路通信的工業標準(Wireless fidelity，Wi-Fi)之一者或其組合。此外，本創作之智慧開關之驅動單元30係例如為伺服馬達，且第一控制訊號14係例如為脈衝寬度調變(PWM)訊號(如圖5所示)。舉例而言，以脈衝寬度1~2ms且週期為18ms之脈衝波為例，1ms脈衝波可令伺服馬達位置向左，1.5ms脈衝波可令伺服馬達位置置中，而2ms脈衝波可令伺服馬達位置向右。其中，PWM技術係一種對類比信號電位的編碼方法，透過使用高解析度計數器(調製頻率)調製方波的占空比，從而實現對類比信號的電位進行編碼，其優點是從控制單元至驅動單元之間的所有訊號都是數位形式，故無須再進行數位類比轉換過程，且其對雜訊的抗擾能力也大大增強。

本創作更提供智慧開關之第二實施例，請續參閱圖1及圖2，其至少包含：控制單元10、計時單元20及驅動單元30，其中此智慧開關較佳更包含通訊單元70用以與手持裝置50進行通訊。上述控制單元10、計時單元20及驅動單元30例如設於外殼40中，且驅動單元30之位置對應於開關鈕11。舉例而言，使用者可先拆下原先位於牆壁之開關鈕之外蓋，僅保留內框，且將此外殼40結合於此內框上。在此第二實施例中，使用者係利用手持裝置50，例如手機或平板等可攜式裝置，經由通訊單元70例如以藍牙技術傳輸觸發訊號52至控制單元10。手持裝置50係例如安裝有操控程式(如APP程式)，且如同圖4所示，此APP程式之顯示介面13可例如為包含開關(ON/OFF)鍵、開關狀態、預約與連線鍵等操控鍵，以及時間統計及耗電量等顯示畫面。惟，上述顯示介面之內容僅為舉例，並非用以限定本創作，任何依此進行之修改均應包含在本創作所請求保護之範圍內。

其中，控制單元10係依據此觸發訊號52而對應地傳輸第一控制訊號14及計時訊號12。驅動單元30係接收並依據上述之第一控制訊號14以產生對應之第一運轉動作，例如逆時針或順時針旋轉(即，向左或向右轉動)，藉以將外部之開關鈕11由第一狀態切換成第二狀態。計時單元20亦依據計時訊號12進行計時動作，藉以統計時間及/或預約時間，亦即統計用電物品(如電器用品)之運作時間及/或預約此用電物品之開啟或關閉時間。其中，計時單元20可於到達某一預定時間時，傳輸驅動訊號22，藉以使得控制單元20接收驅動訊號22而對應地傳輸第二控制訊號16。藉此，驅動單元30接收並依據第二控制訊號16以產生對應之第二運轉動作，藉以將開關鈕11由第二狀態切換成第一狀態。如同前述，開關鈕11係例如為住家常見的單切或三切開關鈕，且例如位於外部之用電物品與市電之電性迴路上，且開關鈕11於第二狀態及該第一狀態係分別使得用電物品電性連接與不連接此市電。舉例而言，第二狀態及第一狀態可例如分別為導通狀態及斷路狀態。惟，本創作不限於此，上述之第二狀態及第一狀態亦可例如分別為斷路狀態及導通狀態。除此之外，上述之控制單元10於接收到觸發訊號52之後，更可包含依據觸發訊號52計算用電物品所消耗之電量，並經由通訊單元70傳送至手持裝置50。此外，控制單元10更可依據計時單元20所統計之時間計算用電物品所消耗之電量，並經由通訊單元70將此電量數據傳送至手持裝置50。其中，通訊單元70可例如為採用無線藍牙傳輸技術之藍牙通訊模組。然而，本創作不限於此，任何可達成無線通訊之技術，皆應屬本創作所請求保護之範圍。此外，本創作之智慧開關之驅動單元30係例如為伺服馬達，且第一控制訊號14及/或第二控制訊號16係例如為脈衝寬度調變(PWM)訊號。而且，第二實施例以PWM訊號控制驅動單元之方式與第一實施例相同，故此處不再贅述。

綜上所述，本創作之智慧開關容易拆卸且用途廣泛，只要使用者拆下原有的開關外殼，裝上本創作之智慧開關，便能夠輕鬆的控制家電。而且， 使用者能夠利用手機之App程式來預約開啟或關閉的時機，並且監控使用電源的狀態及用電量，將數據回傳給使用者。

上述所揭露的各個實施例僅為例示性，而非為限制性。任何未背離本創作之精神與範疇，而對本創作所揭露之實施例進行的等效修改或變更，皆應包含於後附之申請專利範圍中。

10‧‧‧控制單元
11‧‧‧開關鈕
12‧‧‧計時訊號
13‧‧‧顯示介面
14‧‧‧ 第一控制訊號
16‧‧‧第二控制訊號
20‧‧‧計時單元
22‧‧‧驅動訊號
30‧‧‧驅動單元
40‧‧‧外殼
42‧‧‧觸發訊號
50‧‧‧手持裝置
52‧‧‧觸發訊號
70‧‧‧通訊單元

圖1係繪示本創作之智慧開關之方塊圖。

圖2係繪示本創作之智慧開關之結構示意圖。

圖3係繪示本創作之智慧開關之驅動單元及開關鈕之示意圖。

圖4係繪示本創作之智慧開關之手持裝置之顯示介面之示意圖。

圖5係繪示本創作之智慧開關以脈衝調變寬度技術控制驅動單元之控制訊號示意圖。

10‧‧‧控制單元

11‧‧‧開關鈕

12‧‧‧計時訊號

14‧‧‧第一控制訊號

16‧‧‧第二控制訊號

20‧‧‧計時單元

22‧‧‧驅動訊號

30‧‧‧驅動單元

42‧‧‧觸發訊號

50‧‧‧手持裝置

52‧‧‧觸發訊號

70‧‧‧通訊單元

Claims (10)

1. 一種智慧開關，至少包含：一控制單元，該控制單元係依據一觸發訊號而對應地傳輸一計時訊號；一計時單元，該計時單元係依據該計時訊號執行一計時動作，該計時單元於一預定時間傳輸一驅動訊號，藉以使得該控制單元接收該驅動訊號而對應地傳輸一第一控制訊號；一驅動單元，該驅動單元係接收該第一控制訊號以產生對應之一運轉動作，藉以將外部之一開關鈕由一第一狀態切換成一第二狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之智慧開關，其中該開關鈕係位於一用電物品與市電之電性迴路上，且該開關鈕於該第一狀態及該第二狀態係使得分別該用電物品電性連接及不連接該市電。
3. 如申請專利範圍第2項所述之智慧開關，其中該控制單元更包含依據該觸發訊號計算該用電物品所消耗之電量並經由一通訊單元傳送至一手持裝置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之智慧開關，其中該開關鈕係藉由使用者由該第二狀態手動切換成該第一狀態而傳輸該觸發訊號至該控制單元，且該驅動單元係一伺服馬達以及該第一控制訊號係脈衝寬度調變(PWM)訊號。
5. 如申請專利範圍第4項所述之智慧開關，更包含一外殼，其中該控制單元、該計時單元與該驅動單元係位於該外殼中，且該驅動單元之位置對應於該開關鈕。
6. 一種智慧開關，至少包含： 一控制單元，該控制單元係依據一觸發訊號而對應地傳輸一第一控制訊號及一計時訊號；一驅動單元，該驅動單元係接收該第一控制訊號以產生對應之一第一運轉動作，藉以將外部之一開關鈕由一第一狀態切換成一第二狀態；一計時單元，該計時單元係依據該計時訊號進行一計時動作，藉以於一預定時間傳輸一驅動訊號，以令該控制單元接收該驅動訊號而對應地傳輸一第二控制訊號，其中該驅動單元接收該第二控制訊號以產生對應之一第二運轉動作，藉以將該開關鈕由該第二狀態切換成該第一狀態。
7. 如申請專利範圍第6項所述之智慧開關，其中該開關鈕係位於一用電物品與市電之電性迴路上，且該開關鈕於該第二狀態及該第一狀態係分別使得該用電物品電性連接及不連接該市電。
8. 如申請專利範圍第7項所述之智慧開關，其中該控制單元更依據該觸發訊號計算該用電物品所消耗之電量並經由一通訊單元傳送至一手持裝置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之智慧開關，其中該通訊單元係一藍牙通訊模組，該驅動單元係一伺服馬達，該第一控制訊號及該第二控制訊號係脈衝寬度調變(PWM)訊號。
10. 如申請專利範圍第9項所述之智慧開關，更包含一外殼，其中該控制單元、該計時單元與該驅動單元係位於該外殼中，且該驅動單元之位置對應於該開關鈕。