专利名称：无接触式开关及其控制方法
技术领域：
本发明是关于一种电源控制装置，特别是关于一种无接触式开关。
背景技术：
现有的电源开关均为接触式的，即如图1的现有的电源开关1方块示意图所示。 现有的电源开关1大致上具有一接触式触发机构10和一切换器12。当接触式触发机构10 接受使用者的触发控制，进而令切换器12产生开启或关闭电源的运作。然而，触发机构10 均为接触式结构，通常是通过金属接点接触与否，来区分电源开启或关断的状态；但金属接点经过长时间的接触摩擦，极易产生磨损，或者会因金属氧化的问题导致接触不良等诸多缺点。因此，如何解决现有电源开关上述的缺点，即为从事此行业的人士所亟欲研究改善的方向。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种无接触式电源开关，可毋须通过金属接点，故可避免现有的开关内金属接点因接触摩擦所导致的磨损、氧化、疲劳等缺点。为实现上述目的，本发明提供一种无接触式开关，所述无接触式电源开关，耦接于一输入信号处，用以接收一磁控式触发机构所产生的磁性信号，此无接触式电源开关包括 一磁控式传感器，用以感应所述磁性信号，并据以产生相对应的触发控制信号；一控制器， 根据所述触发控制信号，产生相对应的切换信号；以及一模式切换模块，根据所述切换信号，将所述输入信号处理成为相对应的输出信号。另外，本发明还提供一种无接触式开关，耦接于一输入信号处，所述无接触式开关包括一磁控式触发机构，根据一使用者的触发，产生相对应的磁性信号；一磁控式传感器，用以感应所述磁性信号，并据以产生相对应的触发控制信号；一控制器，根据所述触发控制信号，产生相对应的切换信号；以及一模式切换模块，根据所述切换信号，将所述输入信号处理成为相对应的输出信号。本发明另提供一种无接触式开关控制方法，所述无接触式开关耦接于一输入信号处，包括下列步骤根据一使用者的触发，产生相对应的磁性信号；感应所述磁性信号，并据以产生相对应的触发控制信号；根据所述触发控制信号，产生相对应的切换信号；以及根据所述切换信号，将所述输入信号处理成为相对应的输出信号。本发明的有益技术效果是本发明的无接触式开关及其控制方法，工作更安全、可靠，完全避免金属接触式开关易产生磨损，或因金属氧化所导致的接触不良。
图1所示为现有的电源开关的方块示意图；图2是显示根据本发明无接触式电源开关的方块示意4
图3是显示唤醒/睡眠模式时序图；图4是显示霍尔效应传感器工作输出状态图；以及图5是显示霍尔效应传感器的Vout输出波形图。
具体实施例方式为克服上述缺点本发明所采用的技术手段及其方法和所具有的技术特征和功能可通过以下结合附图对本发明的较佳实施例详细说明被更清楚了解。请参照图2，所示为根据本发明一较佳实施例的方块示意图。如图2所示，本发明的无接触式电源开关2可包括一磁控式触发机构20、一磁控式传感器22、一控制器M、一电源模式切换模块26、一 AC/DC转换器28和一通讯模块30。首先，AC/DC转换器(AC/DC Converter) 28将输入端的交流电源1 转换为直流电源VD，以提供直流电源VD给磁控式传感器22、控制器24、电源模式切换模块沈和通讯模块30等，提供这些组成单元于正常操作下所需的电源。由于磁控式传感器22、控制器24、 电源模式切换模块26和通讯模块30得以不同的直流电压(例如5V或3. 3V等)作为工作电压，则AC/DC转换器观即便能根据所需提供多种不同的直流电压。虽然图2仅绘示单一直流电压VD，然而亦仅为示例之用，并非用以限定本发明的申请专利范围。另外，为节能、减碳等环保趋势的考量，本发明的无接触式电源开关也加入省电的功能。若为省电的设计，则此AC/DC转换器28输出电源VD的有否，可以通过一唤醒/睡眠 (awake/sleep)周期时序所控制，其时序图即如图3所示。图3中，在唤醒模式Tl下，AC/ DC转换器观即会输产生输出直流电源VD，以供应磁控式传感器22、控制器24、电源模式切换模块26和通讯模块30等所需的工作电压；反之，在睡眠模式T2期间内，AC/DC转换器观则不会产生直流电源VD，并予以禁能(disable)未输出，则在睡眠模式下获致低功率耗散 (low power dissipation)或无功率耗散(no power dissipation)的功效。较佳而言，唤醒模式Tl与睡眠模式T2是交替且周期性的出现，而睡眠模式T2的时间比唤醒模式Tl明显较长(T2 >> Tl)。再者，磁控式触发机构(Magnetic Trigger Mechanism) 20与磁控式传感器 (Magnetic Sensor) 22相互配合，以磁控式触发机构20接受使用者的触发动作，再通过磁控式传感器22感应到使用者的触发动作。根据本发明的无接触式电源开关2，磁控式触发机构20与磁控式传感器22间是以磁性感应的方式(即图2所示的磁性信号21)予以实施的，两者之间无需接触，故无现有的电源开关内金属接点因长期接触摩擦所导致的磨损、 氧化、疲劳等缺点。磁控式触发机构20可以是如翘板式(rocker)、滑动式(slide)、按压式(pushbotton)、旋扭式(rotary)、摇头式(toggle)、轻触式(tact)等开关结构，仅需将磁铁或磁石放置于磁控式传感器22相对应处，即可据以使磁控式传感器22感应到使用者的触发动作即可。较佳而言，磁控式传感器22可以是霍尔效应(Hall-effect)传感器、磁阻式(Magnetic-Resistive)传感器、磁感式(Magnetic-Inductive)传感器、或磁阻抗式 (Magbetic-Impedance)传感器等。当使用者触发磁控式触发机构20产生的磁性信号21 后，通过磁控式传感器22的感应，即便会产生相对应的触发控制信号23予控制器M。较佳而言，磁控式传感器22是以霍尔效应传感器实现，其工作原理是利用检测磁场来达到位置检知的目的，即请参照图4所示，为霍尔效应传感器工作输出状态图。当磁石(magnet)持续接近霍尔效应传感器，则磁通密度(magnetic flux density)持续增大，当增大至传感器磁工作点B。p时，霍尔效应传感器的输出V。ut会由高电位(H)转态至低电位(L)； 反之，当磁石远离霍尔效应传感器，磁通密度会持续减小，当减小至传感器磁释放点Bip时， 传感器输出V。ut会由低电位(L)转态至高电位(H)。图5所示即为霍尔效应传感器的V。ut 输出波形图。再请参照图2，控制器M负责本发明无接触式电源开关2的全部控制操作。较佳而言，控制器M可以是一微处理器(micropocessor)，通过内部存储器或外部存储器(略去未绘示)，按照既定的控制固件或软件，对本发明无接触式电源开关2各组成元件进行控制操作，而内部存储器或外部存储器可以是可编程只读存储器(PR0M)、可擦去可编程只读存储器(EPROM)、电性可擦去可编程只读存储器(EEPROM)、或闪存(flash memory)等所组成。控制器M接收到磁控式传感器22所产生的触发控制信号23后，即可判断得知使用者对于电源开关2的触发动作，并据以产生相对应的切换信号25予电源模式切换模块26。而电源模式切换模块26即根据切换信号25，进行相对应的电源模式切换控制操作。另外，电源模式切换模块26的设计，需与磁控式触发机构20与磁控式传感器22的设计相互配合， 例如磁控式触发机构20仅有开/闭两种状态时，则电源模式切换模块沈仅需控制交流电源1 直接耦接至输出端成为输出交流电1 、或控制将交流电源1 予以截断等两种状态即可。而假若磁控式触发机构20经设计可提供三种或三种以上的状态时，则电源模式切换模块26内可设置整流器、变压器、开关、或模拟多路复用器等，以利于在电源模式切换模块沈输出端产生多种输出电压或电流。另外，电源模式切换模块沈有可以加入过电压或过电流保护电路，在输出电压或电流过高时实时截断，确保使用上的安全性。另外，电源模式切换模块沈也可以设置AC/DC转换器，在其输出端提供一个或多个直流输出电流或输出电压。因此，虽然图2绘示电源模式切换模块沈的输出端为交流电源，实际上仅为示例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围，电源模式切换模块26的输出端可以是交流电源、亦可以是直流电源，然不论电压或电流的形式，均在本发明所欲保护的范围内。再者，本发明的开关亦可同理应用在调整光源亮度或提整音量等的开关旋钮 (knob)上，因此本发明申请专利范围所称“开关” 一词，即应包含任何形式的开关。再者，随着局部区域安全系统(如Home Security)的需求，本发明的无接触式电源开关2还可与有线局域网络、无线网络(如WiMax或WiFi)或移动通讯网络(如2G、3G、 4G等移动通讯网)做连结。因此，本发明的无接触式电源开关还包括通讯模块30，可通过接收/传送通讯信号观，而能与有线局域网络、无线网络或移动通讯网络连接，故通讯信号观可以是有线(wired)信号或无线(wireless)信号，以利使用者通过通讯网络远程控制本发明的无接触式电源开关2，获致开启、关闭、定时、调整等诸项控制功能。另外，通讯模块30可通过连接至控制器M的双向总线，传送控制信号27于其间，而能获致传送数据与信号控制的目的。因此以上所述仅为本发明的较佳实施例，非因此即局限本发明的专利范围，凡是根据本发明说明书及附图内容所作出的种种简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的专利范围内。
权利要求
1.一种无接触式开关，耦接于一输入信号处，用以接收一磁控式触发机构所产生的磁性信号，其特征在于，该无接触式开关包括一磁控式传感器，用以感应该磁性信号，并据以产生相对应的触发控制信号；一控制器，根据该触发控制信号，产生相对应的切换信号；以及一模式切换模块，根据该切换信号，将该输入信号处理成为相对应的输出信号。
2.根据权利要求1所述的该无接触式开关，其特征在于，还包括一电源转换器，用以将该输入信号转换为该控制器的工作电源。
3.根据权利要求2所述的该无接触式开关，其特征在于，当该输入信号为交流电源时， 则该电源转换器是AC/DC转换器。
4.根据权利要求2所述的该无接触式开关，其特征在于，还包括一时序控制信号，用以控制该电源转换器是否输出该工作电源的有否。
5.根据权利要求1所述的该无接触式开关，其特征在于，该磁控式传感器是选自由霍尔效应传感器、磁阻式传感器、磁感式传感器、或磁阻抗式传感器所组成的群组。
6.根据权利要求1所述的该无接触式开关，其特征在于，该磁控式传感器是霍尔效应传感器。
7.根据权利要求1所述的该无接触式开关，其特征在于，还包括一通讯模块，与该控制器耦接，以与有线局域网络、无线网络、移动通讯网络中的一个进行传送/接收。
8.一种无接触式开关，耦接于一输入信号处，其特征在于，该无接触式开关包括 一磁控式触发机构，根据一使用者的触发，产生相对应的磁性信号；一磁控式传感器，用以感应该磁性信号，并据以产生相对应的触发控制信号；一控制器，根据该触发控制信号，产生相对应的切换信号；以及一模式切换模块，根据该切换信号，将该输入信号处理成为相对应的输出信号。
9.根据权利要求8所述的该无接触式开关，其特征在于，还包括一电源转换器，用以将该输入信号转换为该控制器的工作电源。
10.根据权利要求9所述的该无接触式开关，其特征在于，当该输入信号为交流电源时，则该电源转换器是AC/DC转换器。
11.根据权利要求9所述的该无接触式开关，其特征在于，还包括一时序控制信号，用以控制该电源转换器是否输出该工作电源的有否。
12.根据权利要求8所述的该无接触式开关，其特征在于，该磁控式传感器是选自由霍尔效应传感器、磁阻式传感器、磁感式传感器、或磁阻抗式传感器所组成的群组。
13.根据权利要求8所述的该无接触式开关，其特征在于，该磁控式传感器是霍尔效应传感器。
14.根据权利要求8所述的该无接触式开关，其特征在于，还包括一通讯模块，与该控制器耦接，以与有线局域网络、无线网络、移动通讯网络中的一个进行传送/接收。
15.—种无接触式开关控制方法，该无接触式开关耦接于一输入信号处，其特征在于， 该无接触式开关控制方法包括下列步骤根据一使用者的触发，产生相对应的磁性信号； 感应该磁性信号，并据以产生相对应的触发控制信号； 根据该触发控制信号，产生相对应的切换信号；以及2根据该切换信号，将该输入信号处理成为相对应的输出信号。
16.根据权利要求15所述的该无接触式开关控制方法，其特征在于，还包括用以将该输入信号转换为工作电源的步骤。
17.根据权利要求16所述的该无接触式开关控制方法，其特征在于，当该输入信号为交流电源时，则还包括将该输入信号转换为直流电源作为该工作电源的步骤。
18.根据权利要求16所述的该无接触式开关控制方法，其特征在于，还包括控制是否输出该工作电源的步骤。
19.根据权利要求15所述的该无接触式开关控制方法，其特征在于，感应该磁性信号的步骤是借助霍尔效应予以实施的。
20.根据权利要求15所述的该无接触式开关控制方法，其特征在于，还包括与有线局域网络、无线网络、移动通讯网络等中的一个进行传送/接收的步骤。
全文摘要
本发明是一种无接触式开关及其控制方法，此无接触式开关耦接于一输入信号处。根据本发明的无接触式开关包括一磁控式触发机构，可根据一使用者的触发，产生相对应的磁性信号；一磁控式传感器，用以感应所述磁性信号，并据以产生相对应的触发控制信号；一控制器，根据所述触发控制信号，产生相对应的切换信号；以及一模式切换模块，根据所述切换信号，将所述输入信号处理成为相对应的输出信号。
文档编号H03K17/95GK102195632SQ20101014740
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者杨治世 申请人:旺玖科技股份有限公司