具負載偵測功能的插座的製作方法
2023-09-16 01:54:20 6
專利名稱：具負載偵測功能的插座的製作方法
具負載偵測功能的插座技術領域
本發明是有關於一種具負載偵測功能的插座，尤其指一種可於電氣設備待機時切斷其電源，並於感測到該電氣設備的啟動信號後才開啟電源，以達節能的目的者的具負載偵測功能的插座。
背景技術：
按，一般的電氣設備，例如電視、音響或冷氣機等，通常具有遙控功能，以方便用戶由一遙控器控制該電氣設備，上述具有遙控功能的電氣設備於平時需將電源開啟使其處於待機(standby)狀態，以便隨時等待接收該遙控器的控制信號。惟該些電氣設備於待機狀態時亦會消耗待機電流，該待機電流雖不大，但因其電源是長時間開啟，因此，日積月累的下所浪費的能源是非常可觀的。此外，一般的電氣設備通常插接於一插座以取得運作所需的電源，惟該插座可能具有突波吸收或過電流保護功能，但並未具有節能功能，實屬美中不足之處。發明內容
本發明的目的在於提供一種具負載偵測功能的插座，以克服公知技術中存在的缺陷。
為實現上述目的，本發明提供的具負載偵測功能的插座，其包括:
一殼體，其上具有至少一第一開孔；
至少一插座，置於該殼體中且每一插座分別外露於該第一開孔，可供一電氣設備插接；
—傳感器，置於該殼體中或外露於該殼體，當有人接近時，可輸出一感測信號；
一繼電器，置於該殼體中且耦接至該插座，其一端耦接至一電源，可控制該插座的供電與否；
一偵測電路，置於該殼體中且耦接至該插座，可偵測該插座的負載值；以及
一控制單元，置於該殼體中且耦接至該傳感器、繼電器及偵測電路，當接收到該感測信號時，可輸出一控制信號至該繼電器使其導通，以供應電源至該插座，且若該負載值的最大值持續一第一時間，該控制單元可記錄該最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值，同時該控制單元將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座的電源。
所述的插座，其中，該殼體是由絕緣材質所製成，該電源為交流電源或直流電源。
所述的插座，其中，該第一時間為20秒，該第二時間為180秒，該係數為0.3、0.4或0.6，該第二門檻值在交流電源為230V時為0.4A，在交流電源為120V時則為0.8A。
所述的插座，其中，該插座的數量是與該第一開孔的數量相同。
所述的插座，其中，該傳感器為一紅外線傳感器、一人體紅外線傳感器、一無線射頻傳感器或其組合者；其中該紅外線傳感器可感應該電氣設備的一遙控器所發射的任何紅外線啟動或關閉信號；該人體紅外線傳感器可感應人體的移動；而該無線射頻傳感器可感應該電氣設備的該遙控器所發射的任何特定射頻啟動或關閉信號。
所述的插座，其中，該控制單元為一微控制器，其具有一內存及一模擬至數字轉換埠。
所述的插座，其中，該偵測電路為一電流傳感器，可感應該插座的電流量並傳回至該模擬至數字轉換埠，經轉換成數字數據後傳送至該控制單元。
所述的插座，其中，該內存中具有一判斷程序，其可根據該電流傳感器所返饋的電流量判斷插接於該插座中的電氣設備的負載值是否超過該第一門檻值及該第二門檻值。
所述的插座，其中，具有一保護電路，置於該殼體中且耦接於該繼電器及該插座之間，當該插座上的電流量過大時可執行旁路功能，以保護該插座，其中，該保護電路為一突波保護電路或電磁幹擾濾波器。
所述的插座，其中，具有一開關且該殼體具有一第二開孔及一第三開孔，其中該第二開孔可供該傳感器外露，該開關置於該殼體中且外露於該第三開孔，該開關耦接於該電源及該繼電器之間，用以開啟或關閉該電源。
本發明的效果是:
I)當有人接近該傳感器時，可使該繼電器導通，以供應該電源至該插座，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座的電源，以達節能的目的。
2)可判斷該插座上的電流量是否高於一門檻值，以決定是否供電至該插座的具負載偵測功能的插座。
圖1為一示意圖，其繪示本發明一較佳實施例的具負載偵測功能的插座的組合示意圖2為一示意圖，其繪示本發明的具負載偵測功能的插座的方塊示意圖。
圖3為一示意圖，其繪示本發明另一較佳實施例的具負載偵測功能的插座的組合示意圖。
圖4為一示意圖，其繪示本發明另一較佳實施例的具負載偵測功能的插座的組合示意圖。
圖5為一示意圖，其繪示本發明另一較佳實施例的具負載偵測功能的插座的組合示意圖。
圖6為一示意圖，其繪示本發明的該內存中的判斷程序的流程示意圖。
具體實施方式
本發明的具負載偵測功能的插座，其包括:一殼體，其上具有至少一第一開孔；至少一插座，置於該殼體中且每一插座分別外露於該第一開孔，可供一電氣設備插接；一傳感器，置於該殼體中或外露於該殼體，當有人接近時，可輸出一感測信號；一繼電器，置於該殼體中且耦接至該插座，其一端耦接至一電源，可控制該插座的供電與否；一偵測電路，置於該殼體中且耦接至該插座，可偵測該插座的負載值；以及一控制單元，置於該殼體中且耦接至該傳感器、繼電器及偵測電路，當接收到該感測信號時，可輸出一控制信號至該繼電器使其導通，以供應電源至該插座，且若該負載值的最大值持續一第一時間，該控制單元可記錄該最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值，同時該控制單元將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座的電源。
為能進一步了解本發明的結構、特徵及其目的，結合附圖及較佳具體實施例詳細說明如後。
請一併參照圖1及圖2，其中圖1繪示本發明一較佳實施例的具負載偵測功能的插座的組合示意圖；而圖2則繪示本發明的具負載偵測功能的插座的方塊示意圖。如圖所不，本發明的具負載偵測功能的插座至少包括:一殼體10 ;至少一插座20 傳感器30 ; —繼電器40 ;—偵測電路50 ;以及一控制單元60所組合而成。
其中該殼體10，其較佳是由絕緣材質所製成，例如但不限於塑料材料，其上具有一第一開孔11，用以容置該插座20、傳感器30、繼電器40、偵測電路50以及控制單元60等組件。
該至少一插座20，可為一般交流電源IlOV的2孔或3孔插座或220V的3孔插座，置於該殼體10中且每一插座20可分別外露於該第一開孔11，可供一電氣設備(圖未不)插接以取得運作所需的電源。其中該插座20的數量是與該第一開孔11的數量相同。在本發明的一較佳實施例中，該具負載偵測功能的插座分別具有6個插座20及6個第一開孔11。
該傳感器30，置於該殼體10中或外露於該殼體10，其可感測是否有人接近該插座20。其中，該傳感器30可為一紅外線(infrared, IR)傳感器、人體紅外線傳感器(pyroelectric passive infrared, PIR)或者無線射頻(RF)傳感器；其中，該紅外線(infrared, IR)傳感器可感應該電氣設備的遙控器(圖未示)所發射的任何紅外線啟動或關閉信號；該人體紅外線傳感器(pyroelectric passive infrared, PIR)可感應人體於該具負載偵測功能的插座前的移動；而該無線射頻(RF)傳感器則可感應該電氣設備的遙控器所發射的任何特定射頻啟動或關閉信號。本發明的具負載偵測功能的插座所使用的傳感器30可為紅外線傳感器、人體紅外線傳感器或無線射頻(RF)傳感器或其任意的組合。例如，圖1中的實施例是以該傳感器30為一紅外線傳感器為例加以說明，圖3中的實施例是以該傳感器30為一人體紅外線傳感器為例加以說明，而圖4中的實施例則以該傳感器30為一無線射頻傳感器為例加以說明。此外，該傳感器30的數量可是需要而定，亦即本發明的具負載偵測功能的插座中可同時存在一個以上的紅外線傳感器、一人體紅外線傳感器或一無線射頻(RF)傳感器或其組合。
該繼電器40置於該殼體10中且耦接至該插座20，其一端耦接至一電源，例如但不限於為一交流電源或一直流電源，其可接受該控制單元60的控制而導通或斷路。
該偵測電路50置於該殼體10中且耦接至該插座20，可偵測該插座20中的負載值，例如但不限於為電流值；其中，該主偵測電路50例如但不限於為一電流傳感器，可感應該插座20的電流量並傳回至該控制單元60。
該控制單元60置於該殼體10中且分別耦接至該傳感器30、繼電器40及偵測電路50,其可為一微控制器(microcontroller),其進一步具有一內存及一模擬至數字轉換埠(圖未示)，當該傳感器感測到有人接近該插座20或一遙控器(圖未示)所發射的開啟信號時會輸出一感測信號至該控制單元60的模擬至數字轉換埠，經轉換成數字數據後傳送至該控制單元60，接著該控制單元60將輸出一控制信號至該繼電器40，使該繼電器40被導通，以供應該電源至該插座20 ;且當該偵測電路50偵測到該插座20中的負載值的最大值持續一第一時間，例如但不限於為20秒，該控制單元60可記錄該最大值於該內存中，並將該最大值乘上一係數，例如但不限於為0.3,0.4或0.6，以得到一第一門檻值，同時該控制單元60將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元60將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座的電源，以達節能的目的，其中，該第二時間例如但不限於為180秒。其中，該第二門檻值在交流電源為230V時，例如但不限於為0.4A，在交流電源為IlOV時，例如但不限於為 0.8A。
本發明的具負載偵測功能的插座於組合後，當該傳感器30還未感測到有人接近該插座20或該遙控器所發射的開啟信號時，該繼電器40尚處於斷路狀態沒有電源可供應至該插座20，因此，該電氣設備並不會有待機電流的產生及消耗；當該傳感器30感測到有人接近該插座20或該遙控器所發射的開啟信號時，該控制單元60會發出控制信號至該繼電器40使其導通，此時電源即會被供應至該插座20，使該電氣設備可正常運作。
當該偵測電路50偵測到該插座20中的負載值的最大值持續20秒以上，該控制單元60可記錄該最大值，並將該最大值乘上該係數以得到該第一門檻值，同時該控制單元60將該負載值與該第一門檻值及該第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，表示該傳感器30所感測的信號可能為誤動作，該控制單元60將於180秒後使該繼電器40斷路，以切斷該插座20的電源，以達節能的目的。
因此，由上述的結構可於該插座20中的負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，關閉該插座20上的電源，因此不會有待機電流的產生及消耗，確可改善公知節能插座的缺點。
此外，本發明的該控制單元60的該內存中進一步具有一判斷程序，其可根據該偵測電路50所返饋的總電流量判斷插接於該插座20中的電氣設備的負載值是否超過該第一門檻值及該第二門檻值，其判斷原理及步驟請參照圖6。
此外，本發明的具負載偵測功能的插座進一步具有一保護電路65，其置於該殼體10中且耦接於該偵測電路50及該插座20之間，當該插座20上的電流量過大時可執行旁路功能，以保護該具負載偵測功能的插座。其中，該保護電路65為一突波保護電路(surgeprotection circuit)或電磁幹擾濾波器(EMI filter)。
此外，本發明的具負載偵測功能的插座進一步具有一開關70且該殼體10進一步具有一第二開孔12及一第三開孔13，其中該第二開孔12可供該傳感器30外露，該開關70置於該殼體10中且外露於該第三開孔13，該開關70耦接於該電源及該繼電器40之間，用以開啟或關閉該電源。
請參照圖3，其繪示本發明另一較佳實施例的具負載偵測功能的插座的組合示意圖。如圖所示，其中，該傳感器30為一人體紅外線傳感器，可感應人體於該插座20前的移動，例如以操控一電視為例，當用戶於遙控器上按下啟動鍵以發出啟動信號後，該傳感器30即會接收到該遙控器所發射的啟動信號，此時，該控制單元60會發出控制信號使該繼電器40導通，電源即會被供應至該插座20,使該電視可正常運作；但若在一定時間(例如5 10分鐘)內，若該傳感器30偵測到一人體紅外線信號，表示該用戶並未固定坐(或站)於某處欣賞電視節目，而是隨意走動，因此，該控制單元60即判斷其為一誤動作而再次關閉該插座20的電源，以避免該傳感器30的誤動作。
請參照圖4，其繪示本發明另一較佳實施例的具負載偵測功能的插座的組合示意圖。如圖所示，其中，該傳感器30為一無線射頻(RF)傳感器，當該無線射頻(RF)傳感器30接收無線射頻遙控器所發出的啟動信號，該控制單元60會發出控制信號控制該繼電器40，使其處於導通狀態，此時電源即會被供應至該插座20，使該電氣設備可正常運作。因此，由上述的具負載偵測功能的插座，可使電氣設備於待機狀態時並不會有待機電流的產生及消耗，確可改善公知插座的缺點。
請參照圖5，其繪示本發明另一較佳實施例的具負載偵測功能的插座的組合示意圖。如圖所示，本發明的具負載偵測功能的插座其插頭95亦可置於該殼體10的下側，以節省該具負載偵測功能的插座的體積；此外，本發明的具負載偵測功能的插座紅外線傳感器30除可置於該殼體10中或外露於該第一開口 11外，亦可經由一導線96延伸一定長度，以增加其感應靈敏度。此外，本發明的具負載偵測功能的插座亦可具有一個以上的傳感器30。
請參照圖6，其繪示本發明的該內存中的判斷程序的流程示意圖。如圖所示，本發明的具負載偵測功能的插座其控制單元60中具有一判斷程序，其包括下列步驟:當該傳感器30感應到有人接近該插座20 (步驟I);若是，則開啟該繼電器40 (步驟2);該控制單元60讀取該插座20中的負載值(步驟3);該控制單元60記錄該最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值(步驟4);該控制單元60將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較(步驟5);若該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元60將於一第二時間後使該繼電器40斷路(步驟6)。
其中，於該步驟I及2中，當該傳感器30感應到有人接近該插座20時，該傳感器30會輸出一感測信號至該控制單元60的模擬至數字轉換埠，接著該控制單元60將輸出該控制信號至該繼電器40，使該繼電器40被導通，以供電至該插座20。若該傳感器30未感應到有人接近該插座20，則持續偵測。
於該步驟3中，該負載值是經由該偵測電路50返饋至該控制單元60的模擬至數字轉換埠，經轉換成數字值後儲存於其內存(圖未示)中。
於該步驟4中，該控制單元60記錄該最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值；其中，該係數例如但不限於為0.3,0.4或0.6。
於該步驟5中，該控制單元60將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較；其中，該第二門檻值在交流電源為230V時，例如但不限於為0.4A，在交流電源為120V時，則例如但不限於為0.8A。
於該步驟6中，若該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元60將於一第二時間後使該繼電器40斷路；其中，該第二時間例如但不限於為180秒。
因此，由本發明的具負載偵測功能的插座的實施，其具有至少一插座，當有人接近該傳感器時，可使該繼電器導通，以供應該電源至該插座，且若該負載值的最大值持續一第一時間，該控制單元可記錄該最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值，同時該控制單元將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座的電源的優點。因此，本發明的具負載偵測功能的插座確實較公知技術的節能插座具有進步性。
本發明所揭示的，乃較佳實施例，舉凡局部的變更或修飾而源於本發明的技術思想而為熟習該項技藝的人所易於推知的，俱不脫本發明的權利要求範疇。
權利要求
1.一種具負載偵測功能的插座，其包括: 一殼體，其上具有至少一第一開孔； 至少一插座，置於該殼體中且每一插座分別外露於該第一開孔，可供一電氣設備插接; 一傳感器，置於該殼體中或外露於該殼體，當有人接近時，可輸出一感測信號； 一繼電器，置於該殼體中且耦接至該插座，其一端耦接至一電源，可控制該插座的供電與否； 一偵測電路，置於該殼體中且耦接至該插座，可偵測該插座的負載值；以及一控制單元，置於該殼體中且耦接至該傳感器、繼電器及偵測電路，當接收到該感測信號時，可輸出一控制信號至該繼電器使其導通，以供應電源至該插座，且若該負載值的最大值持續一第一時間，該控制單元可記錄該最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值，同時該控制單元將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座的電源。
2.根據權利要求1所述的插座，其中，該殼體是由絕緣材質所製成，該電源為交流電源或直流電源。
3.根據權利要求2所述的插座，其中，該第一時間為20秒，該第二時間為180秒，該係數為0.3,0.4或0.6，該第二門檻值在交流電源為230V時為0.4A，在交流電源為120V時則為 0.8A。
4.根據權利要求1所述的插座，其中，該插座的數量是與該第一開孔的數量相同。
5.根據權利要求1所述的插座,其中，該傳感器為一紅外線傳感器、一人體紅外線傳感器、一無線射頻傳感器或其組合者；其中該紅外線傳感器可感應該電氣設備的一遙控器所發射的任何紅外線啟動或關閉信號；該人體紅外線傳感器可感應人體的移動；而該無線射頻傳感器可感應該電氣設備的該遙控器所發射的任何特定射頻啟動或關閉信號。
6.根據權利要求1所述的插座，其中，該控制單兀為一微控制器，其具有一內存及一模擬至數字轉換埠。
7.根據權利要求6所述的插座，其中，該偵測電路為一電流傳感器,可感應該插座的電流量並傳回至該模擬至數字轉換埠，經轉換成數字數據後傳送至該控制單元。
8.根據權利要求7所述的插座，其中，該內存中具有一判斷程序，其可根據該電流傳感器所返饋的電流量判斷插接於該插座中的電氣設備的負載值是否超過該第一門檻值及該第二門檻值。
9.根據權利要求1所述的插座，其中，具有一保護電路，置於該殼體中且耦接於該繼電器及該插座之間，當該插座上的電流量過大時可執行旁路功能，以保護該插座，其中，該保護電路為一突波保護電路或電磁幹擾濾波器。
10.根據權利要求1所述的插座，其中，具有一開關且該殼體具有一第二開孔及一第三開孔，其中該第二開孔可供該傳感器外露，該開關置於該殼體中且外露於該第三開孔，該開關耦接於該電源及該繼電器之間，用以開啟或關閉該電源。
全文摘要
一種具負載偵測功能的插座，其包括一殼體；至少一插座；一傳感器；一繼電器；一偵測電路，可偵測該插座的負載值；以及一控制單元；該控制單元可記錄該負載值的最大值並將該最大值乘上一係數以得到一第一門檻值，同時將該負載值與該第一門檻值及一第二門檻值進行比較，當該負載值同時低於該第一門檻值及該第二門檻值時，該控制單元將於一第二時間後使該繼電器斷路，以切斷該插座的電源。
文檔編號H01R13/70GK103138122SQ201210008638
公開日2013年6月5日 申請日期2012年1月12日 優先權日2011年12月2日
發明者李偉慶 申請人:勝德國際研發股份有限公司