專利名稱：磁控式觸發(fā)機構(gòu)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電源控制裝置，特別是關(guān)于一種磁控式觸發(fā)機構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電源開關(guān)均為接觸式的，S卩如圖1的現(xiàn)有的電源開關(guān)1方塊示意圖所示。現(xiàn)有的電源開關(guān)1大致上具有一觸發(fā)機構(gòu)10和一切換器12。當(dāng)接觸式觸發(fā)機構(gòu)10接受使用者的觸發(fā)控制，進而令切換器12產(chǎn)生開啟或關(guān)閉電源的運作。然而，觸發(fā)機構(gòu)10均為接觸式結(jié)構(gòu)，通常是通過金屬接點接觸與否，來區(qū)分電源開啟或關(guān)斷的狀態(tài)；但金屬接點經(jīng)過長時間的接觸摩擦，極易產(chǎn)生磨損，或者會因金屬氧化的問題導(dǎo)致接觸不良等諸多缺點。因此，如何解決現(xiàn)有電源開關(guān)上述的缺點，即為從事此行業(yè)的人士所亟欲研究改善的方向。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種磁控式觸發(fā)機構(gòu)，可毋須通過金屬接點，故可避免現(xiàn)有的開關(guān)內(nèi)金屬接點因接觸摩擦所導(dǎo)致的磨損、氧化、疲勞等缺點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種磁控式觸發(fā)機構(gòu)，此磁控式觸發(fā)機構(gòu)是與多個磁控式傳感器配合，包括一磁石；一本體，其一面具有內(nèi)嵌部，其另一面鄰近這些磁控式感應(yīng)器；以及一移動部，以可移動的方式設(shè)于該內(nèi)嵌部內(nèi)，并具有一容置空間將該磁石限制于其內(nèi)。另外，本發(fā)明另提供一種磁控式觸發(fā)機構(gòu)控制方法，該磁控式觸發(fā)機構(gòu)具有一磁石，是與多個磁控式傳感器配合使用，該方法包括下列步驟排列這些磁控式傳感器成呈不同的感應(yīng)位置；以及供一使用者移動該磁石至這些感應(yīng)位置中的一個，對這些磁控式傳感器中相對應(yīng)的一個產(chǎn)生相對應(yīng)的磁性信號，藉以進行相對應(yīng)的控制狀態(tài)。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是本發(fā)明的磁控式觸發(fā)機構(gòu)及其控制方法，可安全、可靠工作，并無金屬接點而可避免現(xiàn)有的開關(guān)內(nèi)金屬接點因接觸摩擦所導(dǎo)致的磨損、氧化、疲勞。


圖1所示為現(xiàn)有的電源開關(guān)的方塊示意圖；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明無接觸式開關(guān)裝置的方塊示意圖；圖3是顯示喚醒/睡眠模式時序圖；圖4是顯示霍爾效應(yīng)傳感器工作輸出狀態(tài)圖；圖5是顯示霍爾效應(yīng)傳感器的Vout輸出波形圖；圖6至圖8是顯示本發(fā)明磁控式觸發(fā)機構(gòu)第一實施例的示意圖；圖9至圖11是顯示本發(fā)明磁控式觸發(fā)機構(gòu)第二實施例的示意圖；以及圖12至圖14是顯示本發(fā)明磁控式觸發(fā)機構(gòu)第三實施例的示意圖。
具體實施例方式為解決上述缺點本發(fā)明所采用的技術(shù)手段及其方法和具有的技術(shù)特征和功能可通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例的詳細(xì)說明被更清楚了解。請參照圖2，所示為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的方塊示意圖。如圖2所示，本發(fā)明的無接觸式開關(guān)裝置2可包括一磁控式觸發(fā)機構(gòu)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(zhuǎn)換器28和一通訊模塊30。首先，AC/DC轉(zhuǎn)換器(AC/DC Converter) 28將輸入端的交流電源1 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器觀即便能根據(jù)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(fā)明的申請專利范圍。另外，為節(jié)能、減碳等環(huán)保趨勢的考量，本發(fā)明的無接觸式開關(guān)裝置也加入省電的功能。若為省電的設(shè)計，則此AC/DC轉(zhuǎn)換器觀輸出電源VD的有否，可以通過一喚醒/睡眠(awake/sle印)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(zhuǎn)換器觀即會直流電源VD，以供應(yīng)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下，AC/DC轉(zhuǎn)換器觀則不會產(chǎn)生直流電源VD，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 powerdissipation)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(xiàn)，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(fā)機構(gòu)(Magnetic Trigger Mechanism) 20是與磁控式傳感器 (Magnetic Sensor) 22相互配合，以磁控式觸發(fā)機構(gòu)20接受使用者的觸發(fā)動作，再通過磁控式傳感器22感應(yīng)到使用者的觸發(fā)動作。根據(jù)本發(fā)明的無接觸式開關(guān)裝置2，磁控式觸發(fā)機構(gòu)20與磁控式傳感器22是以磁性感應(yīng)的方式(即圖2所示的磁性信號21)予以實施，兩者之間無需接觸，故無現(xiàn)有的電源開關(guān)內(nèi)金屬接點因長期接觸摩擦所導(dǎo)致的磨損、 氧化、疲勞等缺點。磁控式觸發(fā)機構(gòu)20可以是如翹板式(rocker)、滑動式(slide)、按壓式(pushbotton)、旋鈕式(rotary)、搖頭式(toggle)、輕觸式(tact)等開關(guān)結(jié)構(gòu)，僅需將磁鐵或磁石放置于磁控式傳感器22相對應(yīng)處，即可據(jù)以使磁控式傳感器22感應(yīng)到使用者的觸發(fā)動作即可。較佳而言，磁控式傳感器22可以是霍爾效應(yīng)(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(dāng)磁控式傳感器22感應(yīng)到磁控式觸發(fā)機構(gòu)20經(jīng)使用者觸發(fā)后產(chǎn)生的磁性信號21后，即便會產(chǎn)生觸發(fā)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(yīng)傳感器實現(xiàn)，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(yīng)傳感器工作輸出狀態(tài)圖。當(dāng)磁石 (magnet)持續(xù)接近霍爾效應(yīng)傳感器，則磁通密度(magnetic flux density)持續(xù)增大，當(dāng)增大至傳感器磁工作點B。p時，霍爾效應(yīng)傳感器的輸出V。ut會由高電位(H)轉(zhuǎn)態(tài)至低電位(L)； 反之，當(dāng)磁石遠(yuǎn)離霍爾效應(yīng)傳感器，磁通密度會持續(xù)減小，當(dāng)減小至傳感器磁釋放點Bff時，傳感器輸出V。ut會由低電位(L)轉(zhuǎn)態(tài)至高電位(H)。圖5所示即為霍爾效應(yīng)傳感器的V。ut 輸出波形圖。請參照圖6至圖8，所示為本發(fā)明磁控式觸發(fā)機構(gòu)20第一實施例的示意圖。本實施例的磁控式觸發(fā)機構(gòu)20是屬旋鈕式，即如圖6至圖8所示，磁控式觸發(fā)機構(gòu)20主要包括 本體部60、旋鈕部62、以及磁石64。本體部60具有圓形內(nèi)嵌部(recess) 61，在圓形內(nèi)嵌部 61的中央處設(shè)置有開口 65，而圓形旋鈕部62設(shè)置有突出部67，通過突出部67耦合于開口 65時，而能將圓形旋鈕部62容置于本體部60的圓形內(nèi)嵌部61內(nèi)。為能獲致扭轉(zhuǎn)式開關(guān)結(jié)構(gòu)，圓形旋鈕部62設(shè)置有徑向條63，供使用者施力旋轉(zhuǎn)圓形旋鈕部62，徑向條63面向該本體部是呈凹槽狀，用以容置磁石64。而本體部60的圓形內(nèi)嵌部61相對于面向圓形旋鈕部 62的另一面，設(shè)置有多個容置槽66，分別用以容置磁控式傳感器22于其內(nèi)。本實施例設(shè)置有八個磁控式傳感器22，可對應(yīng)于磁石64在圓形旋鈕部62進行圓周運動的八個位置，以獲致八種開關(guān)控制狀態(tài)。另外，本實施例的磁控式觸發(fā)機構(gòu)20在本體部60上設(shè)置由固定孔 68，可利用螺絲或其它固定元件，通過這些固定孔68將磁控式觸發(fā)機構(gòu)20固定于墻壁上。本例中，磁控式傳感器22是將霍爾傳感器集成電路antegrated Circuit)包裝于封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)，此封裝結(jié)構(gòu)可以是插件元件(DIP)或是表面黏著元件(SMT)。較佳而言，霍爾傳感器集成電路的感應(yīng)面6，需安排設(shè)置于面對于磁石64的一側(cè)，以獲致較佳的感應(yīng)效果。請參照圖9至圖11，所示為本發(fā)明磁控式觸發(fā)機構(gòu)20第一二實施例的示意圖。本實施例的磁控式觸發(fā)機構(gòu)20亦屬旋鈕式，即如圖9至圖11所示，磁控式觸發(fā)機構(gòu)20主要包括本體部90、旋鈕部92、以及磁石94。本體部90具有圓形內(nèi)嵌部(recess) 91，在圓形內(nèi)嵌部91的中央處設(shè)置有開口 95，而圓形旋鈕部92是容置于本體部90的圓形內(nèi)嵌部91 內(nèi)。為能獲致扭轉(zhuǎn)式開關(guān)結(jié)構(gòu)，圓形旋鈕部92設(shè)置有徑向條93，供使用者施力旋轉(zhuǎn)圓形旋鈕部92，徑向條93面向該本體部是呈凹槽狀，用以容置磁石94。本例中，多個磁控式傳感器22均固設(shè)(mounted)于圓形電路板32上，再以圓形電路板32固定于本體部90的圓形內(nèi)嵌部91相對于面向圓形旋鈕部92的另一面。本實施例設(shè)置有八個磁控式傳感器22，可對應(yīng)于磁石94在圓形旋鈕部92進行圓周運動的八個位置，以獲致八種開關(guān)控制狀態(tài)。本例中，磁控式傳感器22是將霍爾傳感器集成電路antegrated Circuit)包裝于封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)，此封裝結(jié)構(gòu)可以是表面黏著元件(SMT)。較佳而言，霍爾傳感器集成電路的感應(yīng)面9，需安排設(shè)置于面對于磁石94的一側(cè)，以獲致較佳的感應(yīng)效果。請參照圖12至圖14，所示為本發(fā)明磁控式觸發(fā)機構(gòu)20第一三實施例的示意圖。本實施例的磁控式觸發(fā)機構(gòu)20是屬滑動式，即如圖12至圖14所示，磁控式觸發(fā)機構(gòu)20主要包括本體部120、滑動部122、以及磁石124。本體部120具有方形內(nèi)嵌部(recess) 121，當(dāng)方形滑動部122容置于本體部120的方形內(nèi)嵌部61內(nèi)，再通過框部1 將方形滑動部122 予以限制，僅進行一維方向的滑動。為能獲致滑動式開關(guān)結(jié)構(gòu)，方形滑動部122設(shè)置有條狀部123，供使用者施力移動方形滑動部62，條狀部123面向該本體部是呈凹槽狀，用以容置磁石124。而本體部120的方形內(nèi)嵌部121相對于面向方形滑動部122的另一面，設(shè)置有多個容置槽126，分別用以容置磁控式傳感器22于其內(nèi)。本實施例設(shè)置有兩個磁控式傳感器 22，可對應(yīng)于磁石IM在方形滑動部122進行一維運動的兩個位置，以獲致兩種開關(guān)控制狀態(tài)。另外，本實施例的磁控式觸發(fā)機構(gòu)20在本體部120上設(shè)置由固定孔128，可利用螺絲或其它固定元件，通過這些固定孔1 將磁控式觸發(fā)機構(gòu)20固定于墻壁上。再請參照圖2，控制器M負(fù)責(zé)本發(fā)明無接觸式開關(guān)裝置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(nèi)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(fā)明無接觸式開關(guān)裝置2各組成元件進行控制操作，而內(nèi)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)、電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、或存儲器(flash memory)等所組成。 控制器M接收到磁控式傳感器22所產(chǎn)生的觸發(fā)控制信號23后，即可判斷得知使用者對于電源開關(guān)2的觸發(fā)動作，并據(jù)以產(chǎn)生相對應(yīng)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(jù)切換信號25，進行相對應(yīng)的電源模式切換控制操作。另外，電源模式切換模塊26的設(shè)計，需與磁控式觸發(fā)機構(gòu)20與磁控式傳感器22的設(shè)計相互配合，例如 磁控式觸發(fā)機構(gòu)20僅有開/閉兩種狀態(tài)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(tài)即可。而假若磁控式觸發(fā)機構(gòu)20經(jīng)設(shè)計可提供三種或三種以上的狀態(tài)時，則電源模式切換模塊沈內(nèi)可設(shè)置整流器、變壓器、開關(guān)、或模擬多路復(fù)用器等，以利于在電源模式切換模塊沈輸出端產(chǎn)生多種輸出電壓或電流。另外，電源模式切換模塊26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(shè)置AC/DC轉(zhuǎn)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(fā)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，然而不論是電壓或電流的形式，均在本發(fā)明所欲保護的范圍內(nèi)。再者，隨著局部區(qū)域安全系統(tǒng)(如Home Security)的需求，本發(fā)明的無接觸式開關(guān)裝置2還可與有線局域網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)(如WiMax或WiFi)或移動通訊網(wǎng)絡(luò)(如2G、3G、 4G等行動通訊網(wǎng))做連結(jié)。因此，本發(fā)明的無接觸式開關(guān)裝置還包括通訊模塊30，可通過接收/傳送通訊信號觀，而能與有線局域網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)或行動通訊網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制本發(fā)明的無接觸式開關(guān)裝置2，獲致開啟、關(guān)閉、定時、調(diào)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，而能獲致傳送資料與信號控制的目的。因此以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，非因此即局限本發(fā)明的專利范圍，故凡是根據(jù)本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作出的種種等同的簡易修飾及等效結(jié)構(gòu)變化，均應(yīng)同理包含于本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種磁控式觸發(fā)機構(gòu)，與多個磁控式傳感器配合，其特征在于該磁控式觸發(fā)機構(gòu)包括一磁石；一本體，其一面具有內(nèi)嵌部，其另一面鄰近這些磁控式感應(yīng)器；以及一移動部，以可移動的方式設(shè)于該內(nèi)嵌部內(nèi)，并具有一容置空間將該磁石限制于其內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的該磁控式觸發(fā)機構(gòu)，其特征在于，內(nèi)嵌部和該移動部均為圓形，使得該移動的方式為圓周運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的該磁控式觸發(fā)機構(gòu)，其特征在于，內(nèi)嵌部和該移動部均為方形，使得該移動的方式為一維方向運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的該磁控式觸發(fā)機構(gòu)，其特征在于，還包括一框部，當(dāng)該移動部設(shè)于該內(nèi)嵌部內(nèi)，用以限制該移動部于該內(nèi)嵌部內(nèi)移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的該磁控式觸發(fā)機構(gòu)，其特征在于，該內(nèi)嵌部鄰近這些磁控式感應(yīng)器的該另一面，設(shè)有多個容置槽，分別容置這些磁控式感應(yīng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的該磁控式觸發(fā)機構(gòu)，其特征在于，還包括一電路板，藉以將這些磁控式感應(yīng)器設(shè)于其上，另將該電路板固定于該本體，靠近該內(nèi)嵌部的該另一面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的該磁控式觸發(fā)機構(gòu)，其特征在于，該本體還包括一固定孔。
8.—種磁控式觸發(fā)機構(gòu)的控制方法，該磁控式觸發(fā)機構(gòu)具有一磁石，是與多個磁控式傳感器配合使用，其特征在于，該方法包括下列步驟排列這些磁控式傳感器成呈不同的感應(yīng)位置；以及供一使用者移動該磁石至這些感應(yīng)位置中的一個，對這些磁控式傳感器中相對應(yīng)的一個產(chǎn)生相對應(yīng)的磁性信號，藉以進行相對應(yīng)的控制狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該移動為圓周運動。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的該磁控式觸發(fā)機構(gòu)，其特征在于，該移動為一維方向運動。
全文摘要
本發(fā)明是一種磁控式觸發(fā)機構(gòu)及其控制方法。此磁控式觸發(fā)機構(gòu)是與多個磁控式傳感器配合，包括一磁石；一本體，其一面具有內(nèi)嵌部，其另一面鄰近這些磁控式感應(yīng)器；以及一移動部，以可移動的方式設(shè)于該內(nèi)嵌部內(nèi)，并具有一容置空間將該磁石限制于其內(nèi)。另外，磁控式觸發(fā)機構(gòu)控制方法包括下列步驟排列這些磁控式傳感器成呈不同的感應(yīng)位置；以及供一使用者移動該磁石至這些感應(yīng)位置中的一個，對這些磁控式傳感器中相對應(yīng)的一個產(chǎn)生相對應(yīng)的磁性信號，藉以進行相對應(yīng)的控制狀態(tài)。
文檔編號H03K17/95GK102195633SQ20101014742
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者張景棠 申請人:張景棠