TW201504977A - 智慧型節能電源控制裝置與方法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種智慧型節能電源控制裝置與方法，其包含一感測器組與系統控制單元；該系統控制單元內，設置一移動方向判斷單元、計時器、計數器及電源開關系統控制單元；其中，實施方法與步驟包含：該移動方向判斷單元與方向感測器組電性耦接，以偵測並判斷人的移動方向與人數；於該計數器之數值中定義一初始值，並於該計時器設定一時間定值；該計數器之數值在該移動方向判斷單元偵測到每一人員進入時，即增加一單位值，且該計時器開始計時；在每一人員退出時，該計數器之數值扣減一單位值；於計數器之數值等於初始值時，關閉電源開關系統控制單元；於計數器之數值大於初始值時，啟動電源開關系統控制單元；當該計時器計時至所設定的時間定值時，將強制計數器回歸初始值，進而關閉電源開關系統控制單元，並使計時器歸零與停止計時；藉之，本發明係可裝設於具單一出口或多出口之室內空間，如會議室、辦公室、研究室、公共浴廁或茶水間等；本發明將無須人員手動開關電源，其除了有可判斷受控制空間有無人，而自動控制電源之開關的功能外，並具有自我校正、清除雜訊之能力，以確實達到智慧節能之功效，並能提升使用者之便利性及安全性。

Description

智慧型節能電源控制裝置與方法

本發明係提供一種智慧型節能電源控制裝置與方法，尤指一種無須人員手動開關電源，其除了有可判斷受控制空間有無人，而自動控制電源之開關的功能外，並具自我校正、清除雜訊之能力，以確實達到智慧節能之功效，並能提升使用者之便利性及安全性者；藉之，本發明係可裝設於具單一出口或多出口之室內空間，如會議室、辦公室、研究室、公共浴廁或茶水間等。

按，近年來對於環保及節能之重視，各國分提倡社會大眾應隨手關閉不使用之電器，以減少用電量，進而達致節能減碳之目標者；然而，對於公共場所而言，如：會議室、辦公室、研究室或公共浴廁，其燈具並非社會大眾使用完畢後會主動關閉者，故無論該公共場所內是否具有人使用，該燈具常為恆亮，其將消耗諸多電力。

因此，習知提供一種紅外線感應之燈具開關，其概如第1圖所示，其係於一浴廁10之外門101設置一紅外線感應器20，該紅外線感應器20係電性連結於一系統控制單元30，該系統控制單元30分別耦接一計時器301及一設置於該浴廁10之燈具302，該計時器301設有一預定值，且該計時器301係耦接於該燈具302；藉此，當紅外線感應器20受觸動時，該系統控制單元30將分別傳遞一控制信號予計時器301及燈具302，以啟動燈具302，並使該計時器301開始計時，待計時器301計時至所述預定值時，該計時器301即令該燈具302關閉者；藉之，該預定值可設置為三分鐘，意即，無論社會大眾進出該浴廁10，該紅外線感應器20皆受觸動而令燈具302啟動三分鐘而後熄滅者，使節省浴廁10無人使用時之電力，以達致節能減碳之功效者。

惟此，當預定值設置為三分鐘，且所需如廁時間較長時，或重症病患、老弱婦孺如廁時，若設定燈具302啟動三分鐘即熄滅，其時間顯然不充足，且若於如廁時燈具302因計時器301計時至三分鐘而告關閉者，將令使用者產生恐懼感，或因視線不良而發生意外；而若將預定值設置為十分鐘者，其時間將過長，則將使燈具302之電力虛耗；此外，當使用者離開時亦將再度觸動紅外線感應器，因而使燈具302將再進一步的電力虛耗；在長期累積之下，所耗電力之費用將相當可觀，亦不符合節能減碳之概念。

有鑑於此，吾等發明人乃潛心進一步研究習用之紅外線感應之燈具開關，並著手進行研發及改良，期以一較佳設作以解決上述問題，且在經過不斷試驗及修改後而有本發明之問世。

緣是，為達致不使電力虛耗的目的，吾等發明人提供一種智慧型節能電源控制裝置與方法；一種智慧型節能電源控制裝置與方法，其包含一感測器組與系統控制單元；該系統控制單元內，設置一移動方向判斷單元、計時器、計數器及電源開關系統控制單元；其中，實施方法與步驟包含：於該計數器之數值中定義一初始值，並於該計時器設定一時間定值；該計數器之數值在該移動方向判斷單元偵測到每一人員進入時，即增加一單位值，且該計時器開始計時；在每一人員退出時，該計數器之數值扣減一單位值；於計數器之數值等於初始值時，關閉電源開關系統控制單元；於計數器之數值大於初始值時，啟動電源開關系統控制單元；以及當該計時器計時至所設定的時間定值時，將強制計數器回歸初始值，進而關閉電源開關系統控制單元，並使計時器歸零與停止計時；藉之，本發明係可裝設於具單一出口或多出口之室內空間，如會議室、辦公室、研究室、公共浴廁或茶水間等；本發明將無須人員手動開關電源，其除了有可判斷受控制空間有無人，而自動控制電源之開關的功能外，並具有自我校正、清除雜訊之能力，以確實達到智慧節能之功效，並能提升使用者之便利性及安全性。

據上所述之智慧型節能電源控制裝置與方法，其中，所述感測器組為方向感測器組，其係分別耦接於移動方向判斷單元及計數器，進而可辨識並計算進出人員數量者。

據上所述之智慧型節能電源控制裝置與方法，其中，所述方向感測器組係選自紅外線感應器、光遮器、溫度感應器、攝影機、影像辨識裝置及微波辨識裝置組成之群組；如當該室內空間之外門的寬度僅容一人進出時，則方向感測器組為二個紅外線感應器即可；當外門的寬度較寬而容許多人同時進出時，則方向感測器組可為二個紅外線感應器與攝影機或其他影像辨識裝置之組合；移動方向判斷單元係依方向感測器組之感測順序，以決定人員進出之方向；並依影像辨識裝置判斷進出人員的數目。

據上所述之智慧型節能電源控制裝置與方法，其中，所述具影像辨識功能之方向感測器組係亦可同時辨識人員數量與移動方向者。

據上所述之智慧型節能電源控制裝置與方法，更包含一可判斷室內空間有無人，而自動控制電源之開關設計的子步驟：該計數器之數值中定義一初始值；該計數器之數值在該移動方向判斷單元偵測到每一人員進入時，即增加一單位值，且該計時器開始計時；在每一人員退出時，該計數器之數值扣減一單位值；以及當計數器之數值等於初始值時，關閉電源開關系統控制單元；當計數器之數值不等於初始值時，啟動電源開關系統控制單元。

據上所述之智慧型節能電源控制裝置與方法，更包含具自我校正、清除雜訊設計之子步驟：於該計時器設定一時間定值；於進入方向中，第一順序之所述方向感測器組受觸動時，計時器開始計時；以及當該計時器計時至設定的時間定值時，將強制計數器回歸初始值，進而關閉電源開關系統控制單元，並使計時器歸零與停止計時。

藉由上述設置，本發明係可裝設於一室內空間，如：會議室、辦公室、研究室、公共浴廁或茶水間等；於計數器之數值大於初始值時，啟動電源開關控制單元，待計數器回歸初始值後，關閉電源開關控制單元，藉此，本發明無須手動開關電源，即可自動開關電源開關控制單元，以提升使用者之便利性及安全性者，並可自動斷開供電迴路，藉以達致節能減碳、智慧節能及安全之功效，且本發明配置線路簡易，無須複雜之電路布置，故可維持公共室內空間之美觀而不破壞其裝潢；此外，本發明藉由計時器之設置，於移動方向判斷單元或方向感測器組受誤觸時，仍可藉由計時器計時至時間定值時，令計數器強制回歸初始值，進而關閉電源開關控制單元，並使計時器歸零與停止計時，藉此讓系統控制單元定期自我校正、清除雜訊，顯見本發明係可確實達致智慧節能之功效者。

關於吾等發明人之技術手段，茲舉數種較佳實施例配合圖式於下文進行詳細說明，俾供  鈞上深入了解並認同本發明。

請先參閱第2圖至第4圖所示，其係本發明之第一實施例，本發明係一種智慧型節能電源控制裝置與方法，其包含一感測器組，該感測器組為方向感測器組1；以及一系統控制單元2，該感測器組係耦接該系統控制單元2，該系統控制單元2內，設置一移動方向判斷單元21、計時器22、計數器23及電源開關系統控制單元3；所述方向感測器組1係分別耦接於移動方向判斷單元21及計數器23，進而可辨識並計算進出人員數量者；所述方向感測器組1係選自紅外線感應器、光遮器、溫度感應器、攝影機、影像辨識裝置11及微波辨識裝置組成之群組；其中，實施方法與步驟包含：

於該計數器23之數值中定義一初始值，並於該計時器22設定一時間定值；

該計數器23之數值在該移動方向判斷單元21偵測到每一人員進入時，即增加一單位值，且該計時器22開始計時；在每一人員退出時，該計數器23之數值扣減一單位值；

於計數器23之數值等於初始值時，關閉電源開關系統控制單元3；於計數器23之數值大於初始值時，啟動電源開關系統控制單元3；以及

當該計時器22計時至所設定的時間定值時，將強制計數器23回歸初始值，進而關閉電源開關系統控制單元3，並使計時器22歸零與停止計時；

藉之，本發明係可裝設於具單一出口或多出口之室內空間4，該室內空間4係會議室、辦公室、研究室、公共浴廁或茶水間；本發明將無須人員手動開關電源，其除了有可判斷受控制空間有無人，而自動控制電源之開關的功能外，並具自我校正、清除雜訊之能力，以確實達到智慧節能之功效，並能提升使用者之便利性及安全性者；如當該室內空間4之外門41的寬度僅容一人進出時，則方向感測器組1為二個紅外線感應器即可。

本發明更包含一可判斷室內空間4有無人，而自動控制電源之開關設計的子步驟：

該計數器23之數值中定義一初始值；

該計數器23之數值在該移動方向判斷單元21偵測到每一人員進入時，即增加一單位值，且該計時器22開始計時；在每一人員退出時，該計數器23之數值扣減一單位值；以及

當計數器23之數值等於初始值時，關閉電源開關系統控制單元3；當計數器23之數值不等於初始值時，啟動電源開關系統控制單元3。

本發明更包含具自我校正、清除雜訊設計之子步驟：

於該計時器22設定一時間定值；

於進入方向中，第一順序之所述方向感測器組1受觸動時，計時器22開始計時；以及

當該計時器22計時至設定的時間定值時，將強制計數器23回歸初始值，進而關閉電源開關系統控制單元3，並使計時器22歸零與停止計時。

本實施例操作狀態，請參閱第2圖至第3圖所示，本發明係可設置於室內空間4，該室內空間4具有一外門41，所述方向感測器組1係先後裝設於進外門41之一端者，故當人員藉由該外門41進入室內空間4時，將先後觸動所述方向感測器組1以判斷人員係進入或退出方向，藉以令計數器23增加或扣減一單位值，舉例而言，若設計數器23之初始值為0而單位值為1，於該移動方向判斷單元21有一人員進入時，該計數器23之數值N即由0增加為1，若再有一人員進入時，則該計數器23之數值N即由1增加為2；反之，於每一人員退出時，則該計數器23之數值N將扣減1，藉此，於計數器23之數值N大於初始值（於本實施例為0）時，將啟動電源開關系統控制單元3，待位於室內空間4之人員一一退出，令計數器23之數值N等於初始值時，方關閉電源開關系統控制單元3；此外，若加入判斷室內空間4有無人，而自動控制電源之開關設計，則當計數器23之數值N不等於初始值時，係啟動電源開關系統控制單元3；故即若人員之用電時間較長，本發明之電源開關系統控制單元3仍係維持開啟狀態，以維持用電時之便利性及安全性，待計數器23之數值N回歸初始值方關閉電源開關系統控制單元3，藉以於室內空間4無人使用時，僅保留方向感測器組1運作之電力，防止電力持續耗損，而若該方向感測器組為紅外線感應器時，由於其係被動式感應，故將不消耗待機電力，藉此，本發明並不消耗電源開關系統控制單元3所連接電器31之待機電力，如：冷氣機，藉以大幅降低電能之消耗，達致智慧節能之功效。

此外，為防止本發明遭誤觸，例如：動物誤觸方向感測器組1，或雙人同時觸動方向感測器組1，如：於進入方向時牽孩童進入，令計數器23之數值N增加2，而於退出方向時，卻係抱著孩童退出，令計數器23之數值N僅扣減1，造成電源開關系統控制單元3持續開啟而耗損電力；此時，於該移動方向判斷單元21每一人員進入，該計時器22即開始計時，待該計時器22計時之時間t至時間定值ts時，令計數器23強制回歸初始值，使關閉電源開關系統控制單元3，藉以有效防止誤觸，並確實達致節能之功效者。

再者，請參閱第4圖所示，本發明為求即時開啟電源開關系統控制單元3，以提供良好之視線者，故於進入方向中，第一順序之所述方向感測器組1a（即相對於室內空間4一端之方向感測器組1）受觸動時，即啟動電源開關系統控制單元3，但若人員於僅於外門41徘徊，而未確實進入外門41，而觸動進入方向中第一順序之所述方向感測器組1a時，該計時器22開始計時，待計時至時間定值時，強制關閉該電源開關系統控制單元3，藉以防止本發明受誤觸或誤判，以確實且有效達致智慧節能之功效者。

續請參閱第5圖所示，其係本發明之第二實施例，其與第一實施例之差別在於，當外門41的寬度較寬而容許多人同時進出時，則方向感測器組1可為二個紅外線感應器與攝影機或其他影像辨識裝置11之組合；移動方向判斷單元21係依方向感測器組1之感測順序，以決定人員進出之方向；並依影像辨識裝置11判斷進出人員的數目，所述具影像辨識功能之方向感測器組1係亦可同時辨識人員數量與移動方向者，故若雙人同時進入時，則該計數器23之數值N一次增加2，三人同時進入時，該計數器23之數值N則一次增加3，以此類推；反之，於退出方向時亦然，藉此，以增進本發明廣泛之適用性，本實施例之操作方式與第一實施例近似，故在此不予贅述。

次請參閱第6圖至第7圖所示，其係本發明之第三實施例，其與第一實施例之差別在於，本實施例之所述方向感測器組1並非分離設置者，而係同時設於一基座5，藉以更進一步簡化線路配置，以惟室內空間4之美觀性，及裝設維修時之便利性，本實施例之操作方式與第一實施例近似，故在此不予贅述。

次請參閱第8圖所示，其係本發明之第四實施例，其與第三實施例之差別在於，本實施例之基座5更設有一隔離裝置51，且該隔離裝置51係位於所述方向感測器組1之間，藉以更進一步增進所述方向感測器組1之精確度及辨識能力，防止所述方向感測器組1間相互干涉而影響方向之判斷，本實施例之操作方式與第一實施例近似，故在此不予贅述。

次請參閱第9圖所示，其係本發明之第五實施例，其與第一實施例之差別在於，本實施例之室內空間4係設有二外門41，且本實施例之移動方向判斷單元21係耦接二方向感測器組1，所述方向感測器組1係分別裝設於近所述外門41之一端，藉此，人員由任一外門41進出，皆可令計數器23、計時器22進行運作，進而啟閉電源開關系統控制單元3，舉例而言，若一人員由外門41a進入，則令計數器23之數值N增加1，而若係由外門41b退出，該計數器23之數值N仍可據以扣減1，據此，使更進一步增進本發明之適用性，以令本發明可應用於各式相異形式之室內空間4，本實施例之操作方式與第一實施例近似，故在此不予贅述。

綜上所述，本發明所揭露之技術手段確能有效解決習知等問題，並達致預期之目的與功效，且申請前未見諸於刊物、未曾公開使用且具長遠進步性，誠屬專利法所稱之發明無誤，爰依法提出申請，懇祈  鈞上惠予詳審並賜准發明專利，至感德馨。

惟以上所述者，僅為本發明之數種較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

〔習知〕

10‧‧‧浴廁
101‧‧‧外門
20‧‧‧紅外線感應器
30‧‧‧系統控制單元
301‧‧‧計時器
302‧‧‧燈具
〔本發明〕
1、1a‧‧‧方向感測器組
2‧‧‧系統控制單元
21‧‧‧移動方向判斷單元
22‧‧‧計時器
23‧‧‧計數器
3‧‧‧電源開關系統控制單元
31‧‧‧電器
4‧‧‧室內空間
41、41a、41b‧‧‧外門
5‧‧‧基座
51‧‧‧隔離裝置

［第1圖］係習知紅外線感應之燈具開關之結構示意圖。［第2圖］係本發明之結構流程示意圖。［第3圖］係本發明第一實施例人員進入室內空間之示意圖。［第4圖］係本發明第一實施例人員徘徊且未進入室內空間之示意圖。［第5圖］係本發明第二實施例室內空間之示意圖。［第6圖］係本發明第三實施例基座之側視示意圖。［第7圖］係本發明第三實施例室內空間之示意圖。［第8圖］係本發明第四實施例基座之側視示意圖。［第9圖］係本發明第五實施例室內空間之示意圖。

1、1a‧‧‧方向感測器組

2‧‧‧系統控制單元

21‧‧‧移動方向判斷單元

22‧‧‧計時器

23‧‧‧計數器

3‧‧‧電源開關系統控制單元

31‧‧‧電器

4‧‧‧室內空間

41‧‧‧外門

Claims (6)

1. 一種智慧型節能電源控制裝置與方法，其包含一感測器組與系統控制單元；該感測器組係耦接該系統控制單元，該系統控制單元內，設置一移動方向判斷單元、計時器、計數器及電源開關系統控制單元；其中，實施方法與步驟包含：於該計數器之數值中定義一初始值，並於該計時器設定一時間定值；該計數器之數值在該移動方向判斷單元偵測到每一人員進入時，即增加一單位值，且該計時器開始計時；在每一人員退出時，該計數器之數值扣減一單位值；於計數器之數值等於初始值時，關閉電源開關系統控制單元；於計數器之數值大於初始值時，啟動電源開關系統控制單元；以及當該計時器計時至所設定的時間定值時，將強制計數器回歸初始值，進而關閉電源開關系統控制單元，並使計時器歸零與停止計時；藉之，本發明係可裝設於具單一出口或多出口之室內空間，該室內空間係會議室、辦公室、研究室、公共浴廁或茶水間；本發明將無須人員手動開關電源，其除了有可判斷受控制空間有無人，而自動控制電源之開關的功能外，並具自我校正、清除雜訊之能力，以確實達到智慧節能之功效，並能提升使用者之便利性及安全性者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型節能電源控制裝置與方法，其中，所述感測器組為方向感測器組，其係分別耦接於移動方向判斷單元及計數器，進而可辨識並計算進出人員數量者。
3. 如申請專利範圍第2項所述之智慧型節能電源控制裝置與方法，其中，所述方向感測器組係選自紅外線感應器、光遮器、溫度感應器、攝影機、影像辨識裝置及微波辨識裝置組成之群組；如當該室內空間之外門的寬度僅容一人進出時，則方向感測器組為二個紅外線感應器即可；當外門的寬度較寬而容許多人同時進出時，則方向感測器組可為二個紅外線感應器與攝影機或其他影像辨識裝置之組合；移動方向判斷單元係依方向感測器組之感測順序，以決定人員進出之方向；並依影像辨識裝置判斷進出人員的數目。
4. 如申請專利範圍第3項所述之智慧型節能電源控制裝置與方法，其中，所述具影像辨識功能之方向感測器組係亦可同時辨識人員數量與移動方向者。
5. 如申請專利範圍第1項中任一項所述之智慧型節能電源控制裝置與方法，更包含一可判斷室內空間有無人，而自動控制電源之開關設計的子步驟：該計數器之數值中定義一初始值；該計數器之數值在該移動方向判斷單元偵測到每一人員進入時，即增加一單位值，且該計時器開始計時；在每一人員退出時，該計數器之數值扣減一單位值；以及當計數器之數值等於初始值時，關閉電源開關系統控制單元；當計數器之數值不等於初始值時，啟動電源開關系統控制單元。
6. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型節能電源控制裝置與方法，更包含具自我校正、清除雜訊設計之子步驟：於該計時器設定一時間定值；於進入方向中，第一順序之所述方向感測器組受觸動時，計時器開始計時；以及當該計時器計時至設定的時間定值時，將強制計數器回歸初始值，進而關閉電源開關系統控制單元，並使計時器歸零與停止計時。