TWI394339B - Energy-saving socket control circuit - Google Patents

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Description

節能插座之控制電路
本發明係關於一種插座之控制電路，尤指一種節能插座之控制電路。
一般建築物的插座或者是延長線的插座線路連接交流市電電源，導入交流電力，電器再以電源插頭插接插座，即可取得待機或運作用電。
一般之電器，例如電視、音響或冷氣機等，通常具有遙控功能，以方便使用者藉由遙控器控制電器，上述具有遙控功能之電器於平時需將電源開啟使其處於待機狀態，以便隨時等待接收該遙控器之控制信號，惟該等電器於待機狀態時亦會繼續耗電，又如電腦及週邊設備，如印表機、監視器等不具遙控功能的電子設備關機後仍處於待機狀態，亦會繼續耗電。
使用者經常忽略所有經過插座的電流實際上都在持續在供應。因此，上述耗電的情形在日積月纍之下所浪費之能源是非常可觀的。
市面上插座後都可裝設定時開關等控制裝置，可於超過一預定時間後，斷開供電迴路，中止供電至電器，但使用者如果還要繼續使用則必須在重新設定時間。
有鑑於此，本案發明人從而提出本發明，以解決上述技術問題。
本發明係提供一種節能插座之控制電路，係用以控制插接一電器之一插座，該插座連接一電源，該控制電路包括：一中央處理單元；一繼電器，係連接該中央處理單元；繼電器具有一接點，係串聯於該插座與該電源之迴路間，該接點係由該繼電器所控制；一感測單元，係連接該中央處理單元，該感測單元的前方定義出一人體偵測區，以感測在該偵測區中人體，進而產生一人體接近信號至該中央處理單元；一計時單元，係連接該中央處理單元；一電流監測單元，係串接於該插座與該電源之迴路間，並連接該中央處理單元，以感應流經該插座的電流量；以及一待機電流設定單元，係連接該中央處理單元，該待機電流設定單元有一設定電器待機電流值；其中，當該中央處理單元接收到該感測單元所產生的該人體接近信號時，該中央處理單元發出一控制訊號至該繼電器，使得該繼電器的接點為閉合接通狀態；其中，當該中央處理單元接收到該電流監測單元所產生的該感應電流值時，該中央處理單元同時讀取該待機電流設定單元之該設定電器待機電流值，並判斷該感應電流值持續該一段特定時間小於或等於該設定電器待機電流值時，該中央處理單元發出一控制訊號，使得該繼電器的接點恢復為正常的常開狀態。
本發明係更提供一種節能插座之控制電路，係用以控制插接一電器之一插座，該插座連接一電源，該控制電路包括：一中央處理單元；一外部電源，係供電至該中央處理單元；一繼電器，係連接該中央處理單元；繼電器具有一接點，係串聯於該插座與該電源之迴路間，該接點係由該繼電器所控制；一感測單元，係連接該中央處理單元，該感測單元的前方定義出一人體偵測區，以感測在該偵測區中人體，進而產生一人體接近信號至該中央處理單元；一電流監測單元，係串接於該插座與該電源之迴路間，並連接該中央處理單元，以感應流經該插座的電流量；以及一待機電流設定單元，係連接該中央處理單元，該待機電流設定單元儲存有一設定電器待機電流值；其中，當該中央處理單元接收到該感測單元所產生的該人體接近信號時，該中央處理單元發出一控制訊號至該繼電器，使得該繼電器的接點為閉合接通狀態；其中，當該中央處理單元接收到該電流監測單元所產生的該感應電流值時，該中央處理單元同時讀取該待機電流設定單元之該設定電器待機電流值，並判斷該感應電流值持續該一段特定時間小於或等於該設定電器待機電流值時，該中央處理單元發出一控制訊號至該繼電器，使得該繼電器接點恢復正常的常開狀態，此時插座上的電器處於斷電狀態，不再消耗待機電流，因此達到節省電源的功效。
以上之概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能進一步說明本發明為達成預定目的所採取之方式、手段及功效。而有關本發明的其他目的及優點，將在後續的說明及圖式中加以闡述。
請一併參考第1圖及第2圖。第1圖係為本發明第一較佳實施例之電路方塊圖，而第2圖係為本發明第一較佳實施例之操作示意圖。第1圖及第2圖所示，節能插座之控制電路100係控制插接電器3之插座2，其中插座2連接電源1。在本實施例中，插座2係為延長線的插座2a，其插接有電器3，例如具有遙控器a的電視3a，熟此技術領域者當知在其他實施例中，電器3也可以是不具備遙控器的電器，或者是辦公室的影印機、電腦、印表機、監視器等設備。在此須特別注意的是，插座2亦可為延長線的插座2a、或崁入牆內的插座2b。
此外，控制電路100係設置於控制器C內。在本實施例中，控制器C係連接延長線的插座2a。然，熟此技術領域者當知在其他實施例中，控制電路100亦可直接設置於延長線的插座2a內(如第3圖所示)或單體式插座2c內(如第4圖所示)。本節能插座之控制電路100包括有中央處理單元11、繼電器12、接點13、感測單元14、計時單元15、、電流監測單元17、待機電流設定單元18，及顯示單元19。控制電路100係由電源1透過電源供應電路4供應電源而動作。
繼電器12係連接中央處理單元11，但本發明並不以此為限。
接點13係串聯於插座2與電源1之迴路間，並由繼電器12所控制。在本實施例中，接點13係為繼電器12的常開接點，但本發明並不以此為限。
感測單元14係連接中央處理單元11，該感測單元14的前方定義出人體偵測區141，如第2圖所示，以感測在偵測區中人體，進而產生人體接近信號S1至中央處理單元11。在本實施例中，感測單元14於控制器C的設置位置如第2圖所示。此外，熟此技術領域者當知在其他實施例中，紅外線人體感測單元14的延長線插座2a(如第3圖所示)或單體式插座2c設置位置(如第4圖所示)。此外，紅外線人體感測單元14也可以獨立於延長線插座2a(如第5圖所示)或單體式插座2c(如第6圖所示)之外。另外，感測單元14係為一紅外線人體感測器、一聲音感測器、一超音波感測器、一影像感測器、一影像溫度感測器或其組合者。
計時單元15係連接該中央處理單元11，在本實施例中，計時單元15係為計時器，亦可為等效的計時裝置。
電流監測單元17包括電阻R、運算放大器A以及類比數位轉換器AD，其中電阻R串接於插座2與電源1之迴路間，致使流經電阻R的電流於電阻R上產生電壓差，由運算放大器A放大，再經由類比數位轉換器AD轉換為數位之感應電流值輸出至中央處理單元11。此外，電流監測單元17係串接於插座2與電源1之迴路間，以感應流經插座2的電流量。
待機電流設定單元18係連接中央處理單元11，用以設定電器待機電流值i。在本實施例中，待機電流設定單元18的設定可以是可變電阻調整，或者是開關設定，又或者是學習按鍵設定(亦即使用者U按下學習按鍵，由中央處理器單元經由電流監測單元讀取正處於待機狀態電器的電流，或是自動設定，由中央處理器單元經由電流監測單元讀取所連接電器應由插座2的最低電流值，即為當時電流監測單元17感應流經插座2的電流值)。
顯示單元19係連接該中央處理單元11，用以顯示該段特定時間數值、該另一段特定時間數值、或該設定電器待機電流值數值，但本發明並不以此為限，顯示單元19還可以顯示繼電器12所驅動之接點13的狀態。
本實施例之節能插座2之控制電路100的一部份動作原理如下。首先，如第二圖所示，使用者U在感測區內拿著電視遙控器準備看電視3a時，紅外線人體感測單元14感測到在偵測區中人體，並產生人體接近信號S1至中央處理單元11。接著，當中央處理單元11接收到紅外線人體感測單元14所產生的人體接近信號S1時，中央處理單元11發出控制訊號S31至繼電器12，使得接點13成為閉合接通狀態此時在插座上的電視機獲得電源供應。因此，使用者U即可操作電視遙控器a觀看電視3a。
本實施例之節能插座之控制電路100的另一部份動作原理如下，在本實施例中係舉例使用者U欣賞電視完畢，操作電視遙控器關閉電視3a為待機狀態但仍然有待機電流，消耗待機電源。首先，中央處理單元11接收到電流監測單元17所產生的感應電流值時，同時當中央處理單元11讀取待機電源設定單元18之設定電器待機電流值i，並判斷感應電流值持續一段特定時間Δt1等於或小於設定電器待機電流值i時，中央處理單元11發出控制訊號S32至繼電器12，使得接點13恢復為正常的常開狀態。其中Δt1為計時單元15計時一段特定時間，在本實施例中，一段特點時間係為10秒鐘，但本發明並不以此為限，此一段特定時間亦可由使用者依其使用習慣來設定，例如30秒、1分鐘、5分鐘…等。接著，在一段特定時間Δt1內，電流監測單元17持續發出感應電流值至中央處理單元11，因此，插座即可在電器3於待機狀態時切斷供電，進而達到節能的功效。
請參考第7圖，其係為本發明第二較佳實施例之電路方塊圖。如第7圖所示，本發明第二較佳實施例節能插座之控制電路200與第一較佳實施例節能插座之控制電路100大致相同。惟不同之處在於，控制電路200之中央處理單元21係由外部電源25供電，致於其他相關說明與第一較佳實施例節能插座之控制電路100大致相同，故在此不多作贅述。在此須特別說明的是，外部電源25係為電池。
以上所述，僅為本發明的具體實施例之詳細說明及圖式而已，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案所界定之專利範圍。
100、200．．．控制電路
1．．．電源
2、2a、2b、2c．．．插座
3．．．電器
3a．．．電視
4．．．電源供應電路
11、21．．．中央處理單元
12．．．繼電器
13．．．接點
14．．．紅外線人體感測單元
141．．．人體偵測區
15．．．計時單元
17．．．電流監測單元
18．．．待機電流設定單元
19．．．顯示單元
C．．．控制器
R．．．電阻
A．．．運算放大器
AD．．．類比數位轉換器
S31、S32．．．控制訊號
S1．．．人體接近訊號
I．．．設定電器待機電流值
Δt1．．．一段特定時間
25．．．外部電源
U．．．使用者
a．．．遙控器
第1圖係為電路方塊圖。
第2圖係為操作示意圖。
第3圖係為延長線插座示意圖。
第4圖係為單體式插座示意圖。
第5圖係為延長線插座示意圖。
第6圖係為單體式插座示意圖。
第7圖係為電路方塊圖。
100‧‧‧控制電路
1‧‧‧電源
2‧‧‧插座
3‧‧‧電器
4‧‧‧電源供應電路
11‧‧‧中央處理單元
12‧‧‧繼電器
13‧‧‧接點
14‧‧‧感測單元
15‧‧‧計時單元
17‧‧‧電流監測單元
18‧‧‧待機電流設定單元
19‧‧‧顯示單元
R‧‧‧電阻
A‧‧‧運算放大器
AD‧‧‧類比數位轉換器
S1‧‧‧人體接近訊號
S31、S32‧‧‧控制訊號
i‧‧‧設定電器待機電流值
△t1‧‧‧一段特定時間

Claims (12)

  1. 一種節能插座之控制電路，係用以控制插接一電器之一插座，該插座連接一電源，該控制電路包括：一中央處理單元；一繼電器，係連接該中央處理單元，該繼電器具有一接點，該接點係串聯於該插座與該電源之迴路間；一感測單元，係連接該中央處理單元，該感測單元的前方定義出一人體偵測區，以感測在該偵測區中人體，進而產生一人體接近信號至該中央處理單元；一電流監測單元，係串接於該插座與該電源之迴路間，並連接該中央處理單元，以感應流經該插座的電流量；以及一待機電流設定單元，係連接該中央處理單元，該待機電流設定單元有一設定電器待機電流值；其中，當該中央處理單元接收到該感測單元所產生的該人體接近信號時，該中央處理單元發出一控制訊號至該繼電器，使得該繼電器之該接點為閉合接通狀態；然後該中央處理單元接收到該電流監測單元所產生的該感應電流值時，該中央處理單元同時讀取該設定電器待機電流值，並判斷該感應電流值持續該段特定時間小於或等於該設定電器待機電流值時，該中央處理單元發出另一控制訊號至該繼電器，使得該繼電器之該接點恢復為常開狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該電流監測單元包括一電阻、一運算放大器以及一類比數位轉換器，其中該電阻串接於該插座與該電源之迴路間，致使流經該電阻的電流於該電阻上產生一電壓差，由該運算放大器放大，再經由該類比數位轉換器轉換為數位之該感應電流值輸出至該中央處理單元。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，更包括一計時單元，係連接該中央處理單元，用以設定計時該段特定時間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，更包括一顯示單元，係連接該中央處理單元，用以顯示該段特定時間數值或該設定電器待機電流值數值。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該感測單元係為一紅外線人體感測器、一聲音感測器、一超音波感測器、一影像感測器、一影像溫度感測器或其組合者。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該段特定時間係為10秒鐘或由使用者設定。
  7. 一種節能插座之控制電路，係用以控制插接一電器之一插座，該插座連接一電源，該控制電路包括：一中央處理單元；一外部電源，係供電至該控制電路；一繼電器，係連接該中央處理單元，該繼電器具有一接點，該接點係串聯於該插座與該電源之迴路間；一感測單元，係連接該中央處理單元，該感測單元的前方定義出一人體偵測區，以感測在該偵測區中人體，進而產生一人體接近信號至該中央處理單元；一電流監測單元，係串接於該插座與該電源之迴路間，並連接該中央處理單元，以感應流經該插座的電流量；以及一待機電流設定單元，係連接該中央處理單元，該待機電流設定單元有一設定電器待機電流值；其中，當該中央處理單元接收到該感測單元所產生的該人體接近信號時，該中央處理單元發出一控制訊號至該繼電器，使得該繼電器之該接點為閉合接通狀態；然後該中央處理單元接收到該電流監測單元所產生的該感應電流值，該中央處理單元同時讀取該設定電器待機電流值，並判斷該感應電流值持續該段特定時間小於或等於該設定電器待機電流值時，該中央處理單元發出另一控制訊號至該繼電器，使得該繼電器之該接點恢復為常開狀態。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之控制電路，其中該電流監測單元包括一電阻、一運算放大器以及一類比數位轉換器，其中該電阻設置於該插座與該電源之迴路間，致使流經該電阻的電流於該電阻上產生一電壓差，由該運算放大器放大，再經由該類比數位轉換器轉換為數位之該感應電流值輸出至中央處理單元。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之控制電路，其中該段特定時間係為10秒鐘或由使用者設定。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之控制電路，其中該感測單元係為一紅外線人體感測器、一聲音感測器、一超音波感測器、一影像感測器、一影像溫度感測器、或其組合者。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之控制電路，其中該外部電源係為一電池。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之控制電路，更包括一顯示單元，係連接該中央處理單元，用以顯示該段特定時間數值或該設定電器待機電流值數值。
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