插頭裝置的制作方法

專利名稱：插頭裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及電源控制裝置，尤其涉及能夠利用電氣產品的插頭對電氣產品進行電源控制的插頭裝置(plug apparatus)。
技術背景一般來說，在家庭或者辦公室使用的需要電源的電氣產品(如電腦設 備、家用電器、電熱設備及廚房設備等)是通過將插頭插入設在墻壁上的 主電源插座或者與該主電源插座電連接而延長設置的連接插座，接收工作 電源。以前在不使用電氣或者電子產品時通常將產品的插頭從電源插座上 拔出，但由于從電源插座一一拔出插頭過于繁瑣，現在不從主電源插座或 者連接插座(多眼插座等)拔出插頭的情況也是常有的事情。從而，在插 座中插入插頭的電氣產品在非工作狀態下也一直消耗電能，還會使產品中 的電路發熱。如果有一種方法，使用戶在不用一一拔出插入電源插座中的電氣產品 的插頭或者手動開閉連接插座的電源開關的情況下也能夠方便地斷開或 者接通對電氣產品的電源供給，則不僅能減少能量消耗，還能得到用戶的 好評。發明內容鑒于以上的事實，本發明的目的在于提供一種能夠通過插在電源插座 中的電氣產品的插頭，控制電氣產品的電源供給的插頭裝置。為實現上述目的，本發明提供這樣的一種插頭裝置。即，在插入電源 插座的電氣產品的插頭主體內內置安裝有插頭控制電路部，所述插頭控制 電路部在檢測與所述電氣產品的電源接通斷開狀態相對應的電流狀態的同時，檢査檢測時的時間持續狀態，并且還根據是否存在來自外部的接通^ 電源的要求，在內部選擇性地供給或者切斷向電氣產品的常用交流電源的 路徑，與所述插頭主體的端子片連接的內部電源線與電氣產品的電源供給 線連接。所述插頭控制電路部包括與所述內部電源線連接的開關部、檢測從所 述內部電源線向電氣產品流動的電流狀態的電流檢測部、接收外部的插頭 控制無線信號的無線部以及控制部，所述控制部，如果通過所述電流檢測 部從工作中的電氣產品檢測出與非工作狀態對應的電流值，則監測第一時 間區間的同時確認非工作檢測，然后，為進行非工作狀態的有效性驗證而 監測第二時間區間，如果等待后仍然維持著非工作狀態，則控制所述開關 部而切斷所述電氣產品的插頭主體的開關部，根據通過所述無線部傳送的 插頭控制無線信號，控制開關部。另外，本發明還提供這樣的一種插頭裝置。即，該插頭裝置包括插頭 控制電路部和遙控器裝置部，所述插頭控制電路部，內置安裝在插入電源 插座的電氣產品的插頭主體內，并且在檢測與所述電氣產品的電源接通斷 幵狀態相對應的電流狀態的同時，檢查檢測的時間持續狀態，從而在內部 選擇性地供給或者切斷向電氣產品的常用交流電源的路徑，并且根據是否 存在來自外部的接通電源的要求，在內部選擇性地供給或者切斷所述路 徑，所述遙控器裝置部，具備具有推動轉動旋鈕和電源控制鍵的鍵盤，在 所述推動轉動旋鈕的表面形成有要遠程控制的多種電氣產品的標示，當通 過所述鍵盤調整推動轉動旋鈕后輸入電源控制鍵，則向對應的電氣產品的 插頭主體發出插頭遠程控制無線信號。


圖1是本發明實施例的插頭裝置的結構圖； 圖2是安裝在圖1的插頭主體中的插頭控制電路的方框結構圖; 圖3是圖1的插頭裝置中的遙控器裝置部的電路方框結構圖； 圖4是用于說明本發明實施例的插頭裝置的控制的時序圖； 圖5是本發明的另一實施例的遙控器裝置部的鍵盤結構圖。
具體實施方式
下面， 一邊參照附圖， 一邊詳細說明本發明的優選實施例。需要留意 的是，附圖中相同的構成要素在任何一處都盡可能用相同的符號進行了表 示。此外，還省略了對公知的功能以及結構的詳細說明，以免本發明的重 點不清楚。圖1是本發明實施例的插頭裝置的結構圖，圖2是安裝在圖1的插頭 主體10中的插頭控制電路14的方框圖。本發明實施例的插頭裝置具備設在插頭主體10內的插頭控制電路部 14，并且選擇性地包括遠程控制插頭主體10的遙控器裝置部12。如圖1和2所示，在電源插座2的插入孔中能夠插入與電視機、電腦 及電風扇等電氣產品8連接的本發明實施例的插頭主體的端子片P。如圖2所示，在插頭主體10中內置安裝有插頭控制電路14，并且選 擇性地安裝有用于將與插頭主體10的端子片P連接的內部電源線21連接 結合到電氣產品的電源供給線11的電線結合部36，以此來構成插頭裝置。 當電氣產品8的制造商直接制造本發明的插頭裝置的情況下，將電氣產品 的電源供給線11和內部電源線21連接成一體，而在制造后安裝本發明的 插頭裝置的插頭主體10的情況下，利用上述的電線接合部36連接電氣產 品的電源供給線11和內部電源線21。因此，上述電線接合部36在用戶將 電氣產品8的以往的插頭更換為本發明的插頭主體10時可被有效利用。在本實施例中，圖2中的插頭控制電路14在電氣產品8終止工作時 (斷電狀態時)檢測出該情況，并檢查檢測時的時間持續狀態后，選擇性 地切斷對電氣產品8的電源供給。另外，插頭主體10的插頭控制電路14 被遙控器裝置部12遠程控制，從而供給或者斷開向電氣產品8的電源供 給。在插頭主體10的外表面具備用于顯示供給電源與否的工作燈22、和 用于使用戶手動開閉電源的按鈕開關20。根據需要，還可以安裝蜂鳴器(圖 2中的23)。圖2中的插頭控制電路14具備控制部24、 DC電源供給部26、無線 發送接收部28、開關部30、存儲器32及電流檢測部34。并且還包括圖1 所示的工作燈22、按鈕開關20及蜂鳴器23，還選擇性地具備紅外線接收部29。在開關部30中，繼電器開關RL設置在與露在插頭主體10的表面之 外的端子片P連接的內部電源線21中的一條內部電源線、和電源供給線 11中的一條電源供給線之間，繼電器驅動部RD通過控制部24的控制而 被驅動，因此，在控制部24的控制下，繼電器開關RL被接通或者斷開， 從而選擇性地形成向連接插座6的常用交流電源的供給通路。無線發送接收部28是在常用頻帶下與外部的遙控器裝置部12進行 RF無線控制信號的發送接收的模塊。此外，紅外線接收部29是接收發自 遙控器裝置12的紅外線信號的無線部。DC電源控制部26將常用交流電源變換為直流電源，供給給控制部 24以及其他電路。工作燈22如圖1所示地設在插頭主體10的外表面，并 根據控制部24的控制，點亮或關閉。蜂鳴器23也根據控制部24的控制 而選擇性地發出蜂鳴聲。其中，當然還可以用利用音頻引導芯片的音頻引 導部件代替蜂鳴器23。存儲器32映射(mapping)相應的控制部24的工作程序，在控制部 24的控制下存儲各種數據。另外，圖2中的CT (Current Transformer)按照圍繞內部電源線21 的結合，并將電流在內部電源線21中流動時產生的磁場變換成電流再輸 出給電流檢測部34。電流檢測部34向控制部24施加與變換的電流值相應 的電壓值。控制部24根據通過CT和電流檢測部34施加的電壓值，檢測電氣產 品8是否處于工作狀態，當檢測到電氣產品8未處于工作狀態時，延遲規 定時間(約數秒)后斷開開關部30，從而事先切斷施加到電氣產品8側的 交流電源，使其完全不施加到電氣產品8側。此外，控制部24根據來自 遙控器裝置12的開關遠程控制信號，控制開關部30，從而實現切斷或者 終止交流電源的供給。此外，控制部24還可以通過使用戶按下按鈕開關 20而接通或者斷開開關部30。并且，控制部24還可以與電源供給的控制相對應，點亮或者關閉工 作燈22，還能選擇性地驅動蜂鳴器23。當開關部30的繼電器開關RL接 通時工作燈22被點亮，而蜂鳴器23可以在開關部30接通或者斷開時發出短促的蜂鳴聲。另外，圖1中的遙控器裝置部12具備遠程控制上述插頭主體10的第 一遙控器功能，同時還可以兼具遠程控制電氣產品8的第二遙控器功能。圖3是圖1的插頭裝置中的遙控器裝置部12的電路方框結構圖。如圖3所示，遙控器裝置部12包括遙控器控制部40、無線發送接收 部42、紅外線發送部44及鍵盤46。無線發送接收部42是在遙控器控制部40的控制下與插頭主體10在 常用頻帶中進行無線發送接收的無線部，紅外線發送部44是在遙控器控 制部40的控制下發送用于對電氣產品8或者插頭主體10進行遠程控制的 紅外線信號的無線部。遙控器裝置部12的鍵盤46可以是多種形式。例如，可以是如圖1所 示的一般的電視機或者錄像機的遙控器那樣的具有多個控制鍵、數字鍵以 及方向鍵的形式，也可以是如圖5所述的那樣，具備推動轉動旋鈕(Jog —Shuttle) 50的鍵盤46。圖5中的鍵盤46是例如在室內具有很多電氣產品的賓館客房中使用 的遙控器鍵盤的一例。如圖5所示，在遙控器裝置12的鍵盤46上設置有用于選擇作為各種 操作對象的電氣產品的推動轉動旋鈕，還包括幵閉鍵52及模式鍵54。在 推動轉動旋鈕50的旋鈕表面上形成有作為遠程控制對象的各種電氣產品 的標志。標志可以形成為文字或者圖標形式等，也可以印刷表示或者通過 凹凸形狀表示。因此，當用戶將需要控制的電氣產品標志通過推動轉動旋鈕轉動到選 擇標示線56的位置并按下開閉鍵52，則遙控器控制部40識別該操作而將 對應的無線信號無線發送給電氣產品或者電氣產品的插頭。利用模式鍵54 能夠選擇RF無線發送和紅外線發送。用戶可以在紅外線發送模式或者RF 發送模式中選擇一個模式，并控制插頭主體10。此外，在紅外線發送模式 下，還可以控制電氣產品8。下面，詳細說明用戶利用遙控器裝置部12操作電氣產品8的插頭主 體10的過程。首先，對于具備第一遙控器功能(插頭電源遠程控制)和第二遙控器功能(電氣產品開閉遠程控制)的遙控器裝置部12和插頭主體10的工作 情況的一例進行說明。當用戶利用遙控器裝置部12的鍵盤46進行接通電源操作時，本發明 實施例的遙控器裝置部12的遙控器控制部40首先通過無線發送接收部42 進行接通電源遠程控制，使插頭主體10處于接通電源狀態，接著通過紅 外線發送部44進行接通電源遠程控制，使相應的電氣產品8處于接通電 源的狀態。如果遙控器裝置部12表現為圖5中的鍵盤46的形式，并且模式開關 54設定為紅外線發送模式，則通過紅外線發送部44發送第一紅外線信號 而接通對應的電氣產品8的插頭主體10，接著通過紅外線發送部44發送 第二紅外線信號，接通對應的電氣產品8。另外，如果模式開關54設定為 RF發送模式，則首先通過無線發送接收部42進行接通電源遠程控制，從 而接通對應的插頭主體10，接著通過紅外線發送部44進行接通電源遠程 控制，接通對應的電氣產品8。從而，插頭主體10接通開關部30，然后通過電流檢測部34監測電氣 產品8中是否流動接通時的電流。下面，對遙控器裝置部12僅具備第一遙控器功能(插頭電源遠程控 制)時的遙控器裝置部12和插頭主體10的工作的一例進行說明。當用戶利用鍵盤46進行接通電源操作時，本發明實施例的遙控器裝 置部12的遙控器控制部40通過無線發送接收部42進行接通電源遠程控 制，使插頭主體10接通電源。接著，插頭主體10在接通開關部30之后， 通過電流檢測部34監測電氣產品8中是否流動接通時的電流。如果遙控器裝置部12表現為圖5中的鍵盤46的形式，并且模式開關 54設定為紅外線發送模式且用戶利用鍵盤46進行電源接通操作，則通過 紅外線發送部44發送紅外線信號而接通對應的電氣產品8的插頭主體10。圖4是用于說明本發明實施例的插頭裝置的控制的時序圖。其中，(a) 是用于說明工作中的電氣產品8斷開電源時的插頭主體10的插頭控制電 路14的控制的時序圖；(b)是用于說明遙控器裝置部12的控制的時序圖； (c)是用于說明僅插頭主體10處于接通電源狀態時的插頭主體10的插 頭控制電路14中的控制的時序圖。圖4的(a) (b) (c)中，標記"100"是表示電氣產品8的工作(接 通電源)及非工作(斷開電源)狀態的波形。
下面， 一邊參照圖4， 一邊迸一步詳細說明本發明實施例的插頭主體 100的工作情況。
在用戶將與電氣產品8的電源供給線11連接的本發明的插頭主體10 插入電源插座2的情況下，當不使用電氣產品8時，利用本發明的插頭主 體10，使向電氣產品8供給的常用交流電源的路徑在電源源頭就在插頭 IO中被切斷。
具體地說，如果如電視等電氣產品8處于打開狀態，則通過插頭主體 10內的CT和電流檢測部34，控制部24能夠檢測出與電氣產品8的工作 狀態相對應的電壓電平。此時，通過控制部24的點亮關閉控制，插頭主 體10的工作燈22維持點亮狀態。
在這種情況下，如果用戶關閉處于工作中的電氣產品8，則插頭主體 10的控制部24通過CT和電流檢測部34檢測出與電氣產品8的非工作狀 態對應的電壓電平(圖4中的ta時點)。
接著，如圖4 (a)所示，控制部24監測電流檢測部34的輸出值tl 區間(1、 2秒左右)以確認是否正確撿測了非工作狀態。如果確認正確檢 測了非工作狀態，則為了確認該非工作狀態是否是外部的交流電壓異常造 成的非工作狀態(例如幾秒左右的停電、或者鬧著玩而打開關閉電氣產品 等)，即為了進行非工作狀態的有效性驗證，在等待t2區間(5 9秒)的 同時， 一直監測電流檢測部34的輸出值。
當經過t2區間之后，還能繼續檢測到與非工作狀態對應的電壓電平， 則控制部24在tb時點斷開開關部30，從而使向電氣產品8供給的常用交 流電源在電源源頭就在插頭10中被切斷。
當斷開上述開關部30時，控制部24關閉插頭主體10的工作燈22， 同時使蜂鳴器23發出短促的蜂鳴聲。
但是，如果在tl區間或者在t2區間的監測中檢測到與工作狀態對應 的電壓電平，則不切斷插頭主體10的開關部，使插頭主體10繼續接通常 用交流電源。
如上所述，在工作中的電氣產品8被關閉時，在電源插座的插孔中插入端子片的插頭主體10在電源的源頭就切斷常用交流電源的供給路徑，
從而能節約能源。
另外，在插頭主體10中在電源的源頭切斷常用交流電源的狀態下， 如果要再次供給常用交流電源，用戶利用插頭主體10上的開關按鈕20或 者遙控器裝置部12即可實現。
如果用戶按下設在插頭主體10的外表面的開關按鈕20或者對僅具備 第一遙控器功能的遙控器裝置部12對插頭主體IO進行電源接通控制，則 控制24識別該操作，從而接通開關部30、點亮工作燈22，并利用蜂鳴器 23發出與斷開開關部30時不同的如"嗶嗶"這樣的短促的蜂鳴聲。
如果用戶利用蜂鳴器裝置部12，則不僅接通本發明實施例的插頭主體 10，還能打開對應的電氣產品8。
具體地說，當用戶利用遙控器裝置部12的鍵盤46對電氣產品進行接 通電源遠程控制時，如圖4 (b)所示，遙控器控制部40在tc時點識別該 操作，并在td時點利用無線發送接收部42進行對插頭主體10的接通電源 遠程控制，然后經過t3 (1、 2秒)區間后，在te時點利用紅外線發送部 44進行對電氣產品8的接通電源遠程控制。
因此，插頭主體10首先被接通電源，然后電氣產品8接通電源，因 此對遙控器裝置12進行一次遠程控制，即可向電氣產品供給常用交流電 源。
另外，如果用戶按下設在插頭主體10的外表面的開關按鈕20或者利 用僅具備第一遙控器功能的遙控器裝置部12對插頭主體進行接通電源操 作，則插頭控制電路14接通插頭主體10的開關部30，形成向電氣產品8 的常用交流電源的供給路徑。但是，如果此后一直不打開電氣產品8，則 插頭主體IO檢測到該情況并切斷內部的常用交流電源。
下面，參照圖4 (c)，進行詳細說明。當用戶在tf時點利用開關按鈕 20或者遙控器裝置12進行插頭接通電源操作，則插頭主體10的控制部接 通開關部30，并通過插頭主體10形成向電氣產品8的常用交流電源的供 給路徑。此后，通過電流檢測部34監測t4區間(例如幾十秒至幾分鐘)， 同時利用控制部24判斷是否檢測出與電氣產品8的接通電源狀態對應的 電流值，如果未檢測出，則在tg時點將處于接通狀態的開關部30控制成斷開狀態。由此，通過插頭主體10在內部切斷向電氣產品8供給的常用 交流電源的路徑。但是，如果在監測t4區間的過程中，插頭主體10的控 制部24檢測到與工作狀態對應的電壓電平，則不斷開插頭主體10的開關 部30，繼續向插頭主體供給常用交流電源。
這樣做，可以在用戶僅接通插頭主體10的情況下，只要經過規定時 間，就自動斷開，因此能節省能源。
這樣的插頭主體10內部的電源斷開結構，能夠消除安裝在TV、音響 設備、VCR、空調器及電風扇等電氣產品中的遙控器接收部一直處于電源 接通狀態而消耗待機電能的情況，并且，使用本發明的具備第一遙控器功 能和第二遙控器功能的遙控器裝置部進行控制，能夠在接通插頭主體的電 源的同時，接通對應的電氣產品的電源，因此不會給用戶帶來不便。
此外，利用本發明的在插頭主體內部進行電源控制的結構，沒必要使 用以往的具備多個單獨電源開關的多眼插座，可以使用結構簡單且價格便 宜的多眼插座。
如上所述，本發明具有能夠利用電氣產品的插座，對與電源插座連接 的電氣產品從電源源頭進行電源供給控制的優點。
權利要求
1.一種插頭裝置，其特征是在插入電源插座的電氣產品的插頭主體內內置安裝有插頭控制電路部，所述插頭控制電路部在檢測與所述電氣產品的電源接通斷開狀態相對應的電流狀態的同時，檢查檢測時的時間持續狀態，并且還根據是否存在來自外部的接通電源的要求，在內部選擇性地供給或者切斷向電氣產品的常用交流電源的路徑，與所述插頭主體的端子片連接的內部電源線與電氣產品的電源供給線連接，所述插頭控制電路部包括與所述內部電源線連接的開關部、檢測從所述內部電源線向電氣產品流動的電流狀態的電流檢測部、接收外部的插頭控制無線信號的無線部以及控制部，所述控制部，如果通過所述電流檢測部從工作中的電氣產品檢測出與非工作狀態對應的電流值，則監測第一時間區間的同時確認非工作檢測，然后，為進行非工作狀態的有效性驗證而監測第二時間區間，如果等待后仍然維持著非工作狀態，則控制所述開關部而切斷所述電氣產品的插頭主體的開關部，根據通過所述無線部傳送的插頭控制無線信號，控制開關部。
2. 如權利要求l所述的插頭裝置，其特征是所述控制部，在按照插頭接通電源要求而使常用交流電源通過插頭主 體供給到電氣產品的狀態下，如果從電氣產品檢測出與非工作狀態對應的 電流值，則監測第三時間區間，如果維持著非工作狀態，則斷開所述開關 部。
3. 如權利要求1或者2所述的插頭裝置，其特征是-在所述插頭主體中設有蜂鳴器和工作燈中的至少一個，由所述控制部控制所述蜂鳴器和工作燈的工作。
4. 如權利要求1或者2所述的插頭裝置，其特征是 還具備由鍵盤、無線部及遙控器控制部構成的遙控器裝置部，所述遙控器裝置部根據利用所述鍵盤發出的插頭接通電源要求，通過無線部將所 述插頭主體控制為接通電源。
5. 如權利要求1或者2所述的插頭裝置，其特征是 還具備由鍵盤、第一無線部、第二無線部及遙控器控制部構成的遙控器裝置部，所述遙控器裝置部的遙控器控制部根據利用所述鍵盤發出的電 氣產品接通電源要求，通過所述第一無線部將所述開關部控制為接通電 源，然后通過所述第二無線部將所述電氣產品控制為接通電源。
6. —種插頭裝置，其特征是-包括插頭控制電路部和遙控器裝置部，所述插頭控制電路部，內置安裝在插入電源插座的電氣產品的插頭主 體內，并且在檢測與所述電氣產品的電源接通斷開狀態相對應的電流狀態 的同時，檢查檢測的時間持續狀態，從而在內部選擇性地供給或者切斷向 電氣產品的常用交流電源的路徑，并且根據是否存在來自外部的接通電源 的要求，在內部選擇性地供給或者切斷所述路徑，所述遙控器裝置部，具備具有推動轉動旋鈕和電源控制鍵的鍵盤，在 所述推動轉動旋鈕的表面形成有要遠程控制的多種電氣產品的標示，當通 過所述鍵盤調整推動轉動旋鈕后輸入電源控制鍵，則向對應的電氣產品的 插頭主體發出插頭遠程控制無線信號。
7. 如權利要求6所述的插頭裝置，其特征是所述插頭控制電路部包括與所述內部電源線連接的開關部、檢測從所 述內部電源線向電氣產品流動的電流狀態的電流檢測部、接收外部的插頭 控制無線信號的無線部以及控制部，所述控制部，如果通過所述電流檢測部從工作中的電氣產品檢測出與 非工作對應的電流值，則監測第一時間區間的同時確認非工作檢測，然后， 為進行非工作狀態的有效性驗證而監測第二時間區間，如果等待后仍然維 持著非工作狀態，則控制所述開關部而切斷所述電氣產品的插頭主體的開 關部，根據通過所述無線部傳送的插頭控制無線信號，控制開關部。
8. 如權利要求7所述的插頭裝置，其特征是所述控制部，在按照插頭接通電源要求而使常用交流電源通過插頭主 體供給到電氣產品的狀態下，如果從電氣產品檢測出與非工作狀態對應的 電流值，則監測第三時間區間，如果維持著非工作狀態，則斷開所述開關 部。
全文摘要
本發明提供一種插頭裝置。在安裝在插入電源插座的電氣產品的插頭主體內內置設置有插頭控制電路部，所述插頭控制電路部在檢測與所述電氣產品的電源接通斷開狀態相對應的電流狀態的同時，檢查檢測時的時間持續狀態，并且還根據是否存在來自外部的接通電源的要求，在內部選擇性地供給或者切斷向電氣產品的常用交流電源的路徑。所述插頭控制電路包括與所述內部電源線連接的開關部、檢測從所述內部電源線向電氣產品流動的電流狀態的電流檢測部、接收外部的插頭控制無線信號的無線部以及控制部。所述控制部，如果通過所述電流檢測部從工作中的電氣產品檢測出與非工作狀態對應的電流值時監測第一時間區間的同時確認非工作檢測，然后，為進行非工作狀態的有效性驗證而監測第二時間區間，如果等待后仍然維持著非工作狀態，則控制所述開關部而切斷所述電氣產品的插頭主體的開關部，根據通過所述無線部傳送的插頭控制無線信號，控制開關部。
文檔編號H01R13/66GK101335411SQ20071015250
公開日2008年12月31日 申請日期2007年9月25日 優先權日2007年6月27日
發明者林成珪 申請人:林成珪