專利名稱：無接觸式開關及其控制方法
技術領域：
本發明是關于一種電源控制裝置，特別是關于一種無接觸式開關。
背景技術：
現有的電源開關均為接觸式的，即如圖1的現有的電源開關1方塊示意圖所示。 現有的電源開關1大致上具有一接觸式觸發機構10和一切換器12。當接觸式觸發機構10 接受使用者的觸發控制，進而令切換器12產生開啟或關閉電源的運作。然而，觸發機構10 均為接觸式結構，通常是通過金屬接點接觸與否，來區分電源開啟或關斷的狀態；但金屬接點經過長時間的接觸摩擦，極易產生磨損，或者會因金屬氧化的問題導致接觸不良等諸多缺點。因此，如何解決現有電源開關上述的缺點，即為從事此行業的人士所亟欲研究改善的方向。
發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種無接觸式電源開關，可毋須通過金屬接點，故可避免現有的開關內金屬接點因接觸摩擦所導致的磨損、氧化、疲勞等缺點。為實現上述目的，本發明提供一種無接觸式開關，所述無接觸式電源開關，耦接于一輸入信號處，用以接收一磁控式觸發機構所產生的磁性信號，此無接觸式電源開關包括 一磁控式傳感器，用以感應所述磁性信號，并據以產生相對應的觸發控制信號；一控制器， 根據所述觸發控制信號，產生相對應的切換信號；以及一模式切換模塊，根據所述切換信號，將所述輸入信號處理成為相對應的輸出信號。另外，本發明還提供一種無接觸式開關，耦接于一輸入信號處，所述無接觸式開關包括一磁控式觸發機構，根據一使用者的觸發，產生相對應的磁性信號；一磁控式傳感器，用以感應所述磁性信號，并據以產生相對應的觸發控制信號；一控制器，根據所述觸發控制信號，產生相對應的切換信號；以及一模式切換模塊，根據所述切換信號，將所述輸入信號處理成為相對應的輸出信號。本發明另提供一種無接觸式開關控制方法，所述無接觸式開關耦接于一輸入信號處，包括下列步驟根據一使用者的觸發，產生相對應的磁性信號；感應所述磁性信號，并據以產生相對應的觸發控制信號；根據所述觸發控制信號，產生相對應的切換信號；以及根據所述切換信號，將所述輸入信號處理成為相對應的輸出信號。本發明的有益技術效果是本發明的無接觸式開關及其控制方法，工作更安全、可靠，完全避免金屬接觸式開關易產生磨損，或因金屬氧化所導致的接觸不良。
圖1所示為現有的電源開關的方塊示意圖；圖2是顯示根據本發明無接觸式電源開關的方塊示意4
圖3是顯示喚醒/睡眠模式時序圖；圖4是顯示霍爾效應傳感器工作輸出狀態圖；以及圖5是顯示霍爾效應傳感器的Vout輸出波形圖。
具體實施例方式為克服上述缺點本發明所采用的技術手段及其方法和所具有的技術特征和功能可通過以下結合附圖對本發明的較佳實施例詳細說明被更清楚了解。請參照圖2，所示為根據本發明一較佳實施例的方塊示意圖。如圖2所示，本發明的無接觸式電源開關2可包括一磁控式觸發機構20、一磁控式傳感器22、一控制器M、一電源模式切換模塊26、一 AC/DC轉換器28和一通訊模塊30。首先，AC/DC轉換器(AC/DC Converter) 28將輸入端的交流電源1 轉換為直流電源VD，以提供直流電源VD給磁控式傳感器22、控制器24、電源模式切換模塊沈和通訊模塊30等，提供這些組成單元于正常操作下所需的電源。由于磁控式傳感器22、控制器24、 電源模式切換模塊26和通訊模塊30得以不同的直流電壓(例如5V或3. 3V等)作為工作電壓，則AC/DC轉換器觀即便能根據所需提供多種不同的直流電壓。雖然圖2僅繪示單一直流電壓VD，然而亦僅為示例之用，并非用以限定本發明的申請專利范圍。另外，為節能、減碳等環保趨勢的考量，本發明的無接觸式電源開關也加入省電的功能。若為省電的設計，則此AC/DC轉換器28輸出電源VD的有否，可以通過一喚醒/睡眠 (awake/sleep)周期時序所控制，其時序圖即如圖3所示。圖3中，在喚醒模式Tl下，AC/ DC轉換器觀即會輸產生輸出直流電源VD，以供應磁控式傳感器22、控制器24、電源模式切換模塊26和通訊模塊30等所需的工作電壓；反之，在睡眠模式T2期間內，AC/DC轉換器觀則不會產生直流電源VD，并予以禁能(disable)未輸出，則在睡眠模式下獲致低功率耗散 (low power dissipation)或無功率耗散(no power dissipation)的功效。較佳而言，喚醒模式Tl與睡眠模式T2是交替且周期性的出現，而睡眠模式T2的時間比喚醒模式Tl明顯較長(T2 >> Tl)。再者，磁控式觸發機構(Magnetic Trigger Mechanism) 20與磁控式傳感器 (Magnetic Sensor) 22相互配合，以磁控式觸發機構20接受使用者的觸發動作，再通過磁控式傳感器22感應到使用者的觸發動作。根據本發明的無接觸式電源開關2，磁控式觸發機構20與磁控式傳感器22間是以磁性感應的方式(即圖2所示的磁性信號21)予以實施的，兩者之間無需接觸，故無現有的電源開關內金屬接點因長期接觸摩擦所導致的磨損、 氧化、疲勞等缺點。磁控式觸發機構20可以是如翹板式(rocker)、滑動式(slide)、按壓式(pushbotton)、旋扭式(rotary)、搖頭式(toggle)、輕觸式(tact)等開關結構，僅需將磁鐵或磁石放置于磁控式傳感器22相對應處，即可據以使磁控式傳感器22感應到使用者的觸發動作即可。較佳而言，磁控式傳感器22可以是霍爾效應(Hall-effect)傳感器、磁阻式(Magnetic-Resistive)傳感器、磁感式(Magnetic-Inductive)傳感器、或磁阻抗式 (Magbetic-Impedance)傳感器等。當使用者觸發磁控式觸發機構20產生的磁性信號21 后，通過磁控式傳感器22的感應，即便會產生相對應的觸發控制信號23予控制器M。較佳而言，磁控式傳感器22是以霍爾效應傳感器實現，其工作原理是利用檢測磁場來達到位置檢知的目的，即請參照圖4所示，為霍爾效應傳感器工作輸出狀態圖。當磁石(magnet)持續接近霍爾效應傳感器，則磁通密度(magnetic flux density)持續增大，當增大至傳感器磁工作點B。p時，霍爾效應傳感器的輸出V。ut會由高電位(H)轉態至低電位(L)； 反之，當磁石遠離霍爾效應傳感器，磁通密度會持續減小，當減小至傳感器磁釋放點Bip時， 傳感器輸出V。ut會由低電位(L)轉態至高電位(H)。圖5所示即為霍爾效應傳感器的V。ut 輸出波形圖。再請參照圖2，控制器M負責本發明無接觸式電源開關2的全部控制操作。較佳而言，控制器M可以是一微處理器(micropocessor)，通過內部存儲器或外部存儲器(略去未繪示)，按照既定的控制固件或軟件，對本發明無接觸式電源開關2各組成元件進行控制操作，而內部存儲器或外部存儲器可以是可編程只讀存儲器(PR0M)、可擦去可編程只讀存儲器(EPROM)、電性可擦去可編程只讀存儲器(EEPROM)、或閃存(flash memory)等所組成。控制器M接收到磁控式傳感器22所產生的觸發控制信號23后，即可判斷得知使用者對于電源開關2的觸發動作，并據以產生相對應的切換信號25予電源模式切換模塊26。而電源模式切換模塊26即根據切換信號25，進行相對應的電源模式切換控制操作。另外，電源模式切換模塊26的設計，需與磁控式觸發機構20與磁控式傳感器22的設計相互配合， 例如磁控式觸發機構20僅有開/閉兩種狀態時，則電源模式切換模塊沈僅需控制交流電源1 直接耦接至輸出端成為輸出交流電1 、或控制將交流電源1 予以截斷等兩種狀態即可。而假若磁控式觸發機構20經設計可提供三種或三種以上的狀態時，則電源模式切換模塊26內可設置整流器、變壓器、開關、或模擬多路復用器等，以利于在電源模式切換模塊沈輸出端產生多種輸出電壓或電流。另外，電源模式切換模塊沈有可以加入過電壓或過電流保護電路，在輸出電壓或電流過高時實時截斷，確保使用上的安全性。另外，電源模式切換模塊沈也可以設置AC/DC轉換器，在其輸出端提供一個或多個直流輸出電流或輸出電壓。因此，雖然圖2繪示電源模式切換模塊沈的輸出端為交流電源，實際上僅為示例而已，并非用以限定本發明的申請專利范圍，電源模式切換模塊26的輸出端可以是交流電源、亦可以是直流電源，然不論電壓或電流的形式，均在本發明所欲保護的范圍內。再者，本發明的開關亦可同理應用在調整光源亮度或提整音量等的開關旋鈕 (knob)上，因此本發明申請專利范圍所稱“開關” 一詞，即應包含任何形式的開關。再者，隨著局部區域安全系統(如Home Security)的需求，本發明的無接觸式電源開關2還可與有線局域網絡、無線網絡(如WiMax或WiFi)或移動通訊網絡(如2G、3G、 4G等移動通訊網)做連結。因此，本發明的無接觸式電源開關還包括通訊模塊30，可通過接收/傳送通訊信號觀，而能與有線局域網絡、無線網絡或移動通訊網絡連接，故通訊信號觀可以是有線(wired)信號或無線(wireless)信號，以利使用者通過通訊網絡遠程控制本發明的無接觸式電源開關2，獲致開啟、關閉、定時、調整等諸項控制功能。另外，通訊模塊30可通過連接至控制器M的雙向總線，傳送控制信號27于其間，而能獲致傳送數據與信號控制的目的。因此以上所述僅為本發明的較佳實施例，非因此即局限本發明的專利范圍，凡是根據本發明說明書及附圖內容所作出的種種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含于本發明的專利范圍內。
權利要求
1.一種無接觸式開關，耦接于一輸入信號處，用以接收一磁控式觸發機構所產生的磁性信號，其特征在于，該無接觸式開關包括一磁控式傳感器，用以感應該磁性信號，并據以產生相對應的觸發控制信號；一控制器，根據該觸發控制信號，產生相對應的切換信號；以及一模式切換模塊，根據該切換信號，將該輸入信號處理成為相對應的輸出信號。
2.根據權利要求1所述的該無接觸式開關，其特征在于，還包括一電源轉換器，用以將該輸入信號轉換為該控制器的工作電源。
3.根據權利要求2所述的該無接觸式開關，其特征在于，當該輸入信號為交流電源時， 則該電源轉換器是AC/DC轉換器。
4.根據權利要求2所述的該無接觸式開關，其特征在于，還包括一時序控制信號，用以控制該電源轉換器是否輸出該工作電源的有否。
5.根據權利要求1所述的該無接觸式開關，其特征在于，該磁控式傳感器是選自由霍爾效應傳感器、磁阻式傳感器、磁感式傳感器、或磁阻抗式傳感器所組成的群組。
6.根據權利要求1所述的該無接觸式開關，其特征在于，該磁控式傳感器是霍爾效應傳感器。
7.根據權利要求1所述的該無接觸式開關，其特征在于，還包括一通訊模塊，與該控制器耦接，以與有線局域網絡、無線網絡、移動通訊網絡中的一個進行傳送/接收。
8.一種無接觸式開關，耦接于一輸入信號處，其特征在于，該無接觸式開關包括 一磁控式觸發機構，根據一使用者的觸發，產生相對應的磁性信號；一磁控式傳感器，用以感應該磁性信號，并據以產生相對應的觸發控制信號；一控制器，根據該觸發控制信號，產生相對應的切換信號；以及一模式切換模塊，根據該切換信號，將該輸入信號處理成為相對應的輸出信號。
9.根據權利要求8所述的該無接觸式開關，其特征在于，還包括一電源轉換器，用以將該輸入信號轉換為該控制器的工作電源。
10.根據權利要求9所述的該無接觸式開關，其特征在于，當該輸入信號為交流電源時，則該電源轉換器是AC/DC轉換器。
11.根據權利要求9所述的該無接觸式開關，其特征在于，還包括一時序控制信號，用以控制該電源轉換器是否輸出該工作電源的有否。
12.根據權利要求8所述的該無接觸式開關，其特征在于，該磁控式傳感器是選自由霍爾效應傳感器、磁阻式傳感器、磁感式傳感器、或磁阻抗式傳感器所組成的群組。
13.根據權利要求8所述的該無接觸式開關，其特征在于，該磁控式傳感器是霍爾效應傳感器。
14.根據權利要求8所述的該無接觸式開關，其特征在于，還包括一通訊模塊，與該控制器耦接，以與有線局域網絡、無線網絡、移動通訊網絡中的一個進行傳送/接收。
15.—種無接觸式開關控制方法，該無接觸式開關耦接于一輸入信號處，其特征在于， 該無接觸式開關控制方法包括下列步驟根據一使用者的觸發，產生相對應的磁性信號； 感應該磁性信號，并據以產生相對應的觸發控制信號； 根據該觸發控制信號，產生相對應的切換信號；以及2根據該切換信號，將該輸入信號處理成為相對應的輸出信號。
16.根據權利要求15所述的該無接觸式開關控制方法，其特征在于，還包括用以將該輸入信號轉換為工作電源的步驟。
17.根據權利要求16所述的該無接觸式開關控制方法，其特征在于，當該輸入信號為交流電源時，則還包括將該輸入信號轉換為直流電源作為該工作電源的步驟。
18.根據權利要求16所述的該無接觸式開關控制方法，其特征在于，還包括控制是否輸出該工作電源的步驟。
19.根據權利要求15所述的該無接觸式開關控制方法，其特征在于，感應該磁性信號的步驟是借助霍爾效應予以實施的。
20.根據權利要求15所述的該無接觸式開關控制方法，其特征在于，還包括與有線局域網絡、無線網絡、移動通訊網絡等中的一個進行傳送/接收的步驟。
全文摘要
本發明是一種無接觸式開關及其控制方法，此無接觸式開關耦接于一輸入信號處。根據本發明的無接觸式開關包括一磁控式觸發機構，可根據一使用者的觸發，產生相對應的磁性信號；一磁控式傳感器，用以感應所述磁性信號，并據以產生相對應的觸發控制信號；一控制器，根據所述觸發控制信號，產生相對應的切換信號；以及一模式切換模塊，根據所述切換信號，將所述輸入信號處理成為相對應的輸出信號。
文檔編號H03K17/95GK102195632SQ20101014740
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月17日 優先權日2010年3月17日
發明者楊治世 申請人:旺玖科技股份有限公司