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特許7025455無線制御モジュール、無線壁スイッチ、電力使用機器、及びシステム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-15
(45)【発行日】2022-02-24
(54)【発明の名称】無線制御モジュール、無線壁スイッチ、電力使用機器、及びシステム
(51)【国際特許分類】
   H04Q 9/00 20060101AFI20220216BHJP
   H02J 13/00 20060101ALI20220216BHJP
【FI】
H04Q9/00 301D
H02J13/00 311T
【請求項の数】 14
(21)【出願番号】P 2019565242
(86)(22)【出願日】2019-09-27
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-11-25
(86)【国際出願番号】 CN2019108543
(87)【国際公開番号】W WO2021000436
(87)【国際公開日】2021-01-07
【審査請求日】2019-11-25
(31)【優先権主張番号】201910600921.4
(32)【優先日】2019-07-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】516180667
【氏名又は名称】北京小米移動軟件有限公司
【氏名又は名称原語表記】Beijing Xiaomi Mobile Software Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】No.018, Floor 8, Building 6, Yard 33, Middle Xierqi Road, Haidian District, Beijing 100085, China
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】王 会▲軍▼
【審査官】木村 雅也
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2007/0126289(US,A1)
【文献】中国特許出願公開第109960155(CN,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04Q 9/00
H02J 13/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
メイン制御モジュールと、前記メイン制御モジュールに接続される活線オンオフ検出モジュールと、前記メイン制御モジュールに接続される無線通信モジュールと、前記メイン制御モジュールに接続される制御スイッチとを含み、
前記活線オンオフ検出モジュールは、フラッシュスイッチが直列接続される活線のオンオフ状態を検出するように構成され、前記フラッシュスイッチは、外力で押圧される場合、オフ状態にあり、外力で押圧されない場合、オン状態にあるスイッチであり、前記フラッシュスイッチは、押圧される場合、活線を切断し、前記フラッシュスイッチの押圧が解除されると、活線は、通電され、
前記無線通信モジュールは、無線制御メッセージを受信し、電力使用機器の現在の状態をアップロードするように構成され、前記無線制御メッセージは、前記電力使用機器のオンオフ状態を制御するものであり、
前記メイン制御モジュールは、前記活線のオンオフ状態と前記電力使用機器の現在の状態に基づいて、前記現在の状態を変更するための制御コマンドを生成し、または、前記無線制御メッセージで指示される遠隔制御コマンドに基づいて、前記電力使用機器の現在の状態を維持しまたは前記現在の状態を変更するための制御コマンドを生成し、前記制御スイッチに前記制御コマンドを出力するように構成されることを特徴とする無線制御モジュール。
【請求項2】
前記メイン制御モジュールは、前記活線がオフ状態にあり且つ前記電力使用機器の現在の状態が動作状態であることを検出した場合、オフ状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成され、
前記メイン制御モジュールは、前記活線がオフ状態にあり且つ前記電力使用機器の現在の状態が前記オフ状態である場合、前記動作状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の無線制御モジュール。
【請求項3】
前記メイン制御モジュールは、前記無線制御メッセージが動作状態に移行することを指示し且つ前記電力使用機器の現在の状態が前記動作状態である場合、前記電力使用機器の現在の状態を維持するように構成され、
前記メイン制御モジュールは、前記無線制御メッセージが動作状態に移行することを指示し且つ前記電力使用機器の現在の状態がオフ状態である場合、前記動作状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成され、
前記メイン制御モジュールは、前記無線制御メッセージが前記オフ状態に移行することを指示し且つ前記電力使用機器の現在の状態が前記オフ状態である場合、前記電力使用機器の現在の状態を維持するように構成され、
前記メイン制御モジュールは、前記無線制御メッセージが前記オフ状態に移行することを指示し且つ前記電力使用機器の現在の状態が前記動作状態である場合、前記オフ状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の無線制御モジュール。
【請求項4】
前記活線オンオフ検出モジュールは、整流サブモジュールと、分圧サブモジュールと、スイッチングチューブと、バッファとを含み、
前記整流サブモジュールの入力端は、前記活線に接続され、前記整流サブモジュールの出力端は、前記分圧サブモジュールの入力端に接続され、前記分圧サブモジュールの出力端は、前記スイッチングチューブの制御端に接続され、前記スイッチングチューブの第1の接続端は、前記メイン制御モジュールの入力端に接続され、前記スイッチングチューブの第2の接続端は、接地され、
前記スイッチングチューブは、前記活線がオン状態にある場合、オン状態にあり、前記活線がオフ状態にある場合、オフ状態にあるように構成され、
前記バッファは、前記スイッチングチューブの出力信号に対して目標時間を延長した後、前記メイン制御モジュールに入力するように構成されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の無線制御モジュール。
【請求項5】
前記活線オンオフ検出モジュールは、整流サブモジュールと、RC回路、アナログデジタルコンバーターを含み、
前記整流サブモジュールの入力端は、前記活線に接続され、前記整流サブモジュールの出力端は、前記RC回路の入力端に接続され、
前記アナログデジタルコンバーターの入力端は、前記RC回路を介して前記整流サブモジュールに接続され、前記アナログデジタルコンバーターの出力端は、前記メイン制御モジュールの入力端に接続されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の無線制御モジュール。
【請求項6】
前記無線通信モジュールは、
ジグビー(Zigbee)機能を備える通信モジュールと、
低消費電力のBluetooth(登録商標)(BLE)機能を備える通信モジュールと、
WIFI機能を備える通信モジュールと、
赤外線遠隔制御機能を備える通信モジュールとのうちの少なくとも一つのモジュールを含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の無線制御モジュール。
【請求項7】
前記無線制御モジュールは、電力供給モジュールをさらに含み、
前記電力供給モジュールは、前記活線の交流電力を直流電力に変換し、前記直流電力を前記メイン制御モジュール、前記活線オンオフ検出モジュール、前記無線通信モジュール及び前記制御スイッチのうちの少なくとも一つのモジュールに出力して電力を供給するように構成されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の無線制御モジュール。
【請求項8】
前記無線制御モジュールは、タンク回路をさらに含み、
前記タンク回路は、前記活線のオンオフ状態がオン状態である場合、前記電力供給モジュールで提供された電力エネルギーをエネルギー蓄積素子に蓄積し、前記活線のオンオフ状態がオフ状態である場合、前記エネルギー蓄積素子を介して前記メイン制御モジュール、前記活線オンオフ検出モジュール、前記無線通信モジュール及び前記制御スイッチのうちの少なくとも一つのモジュールに電力を供給するように構成されることを特徴とする請求項7に記載の無線制御モジュール。
【請求項9】
第1の接線端と第2の接線端の間に順次直列接続されるフラッシュスイッチと無線制御モジュールとを含み、前記無線制御モジュールは、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の無線制御モジュールであることを特徴とする無線壁スイッチ。
【請求項10】
前記無線壁スイッチは、86型の壁スイッチであることを特徴とする請求項9に記載の無線壁スイッチ。
【請求項11】
前記無線壁スイッチ内には、安全スイッチがさらに含まれ、
前記安全スイッチは、前記第1の接線端と前記第2の接線端との間の通路を切断させた切断状態で動作し、または、第1の接線端と前記第2の接線端との間の通路を導通させた保持状態で動作するように構成されることを特徴とする請求項9に記載の無線壁スイッチ。
【請求項12】
請求項1ないし8のいずれか一項に記載の無線制御モジュールを含むことを特徴とする電力使用機器。
【請求項13】
活線と零線との間に順次直列接続されるフラッシュスイッチ、無線制御モジュール、及び電力使用機器を含み、
前記無線制御モジュールは、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の無線制御モジュールであることを特徴とする無線制御システム。
【請求項14】
活線と零線との間に順次直列接続されるフラッシュスイッチ、及び電力使用機器を含み、
前記電力使用機器は、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の無線制御モジュールを含むことを特徴とする無線制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スマート制御分野に係り、特に、無線制御モジュール、無線壁スイッチ、電力使用機器、及びシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
無線制御スイッチは、無線制御機能を備えるスイッチであって、スマートホームを構成する重要な部品の一つです。無線制御機能は、ユーザーが携帯電話、タブレット、パソコンなどの遠隔制御装置により無線制御スイッチのオンまたはオフをリモートで制御して、電力使用機器の遠隔制御を実現する機能である。
【0003】
関連技術では、無線制御スイッチ、一般的な機械式スイッチ、及び電力使用機器を一緒に回路に直列接続する。一般的な機械スイッチは、オン状態に設定される必要があり、その後、ユーザーは、遠隔制御装置を介して電力使用機器の遠隔制御を実現する。
一般的な機械スイッチがオフ状態に設定される場合、無線制御スイッチは、動作することができない。無線制御スイッチは、ユーザーが遠隔制御装置を介して送信されたオンコマンドを受信しても、一般的な機械式スイッチがオフ状態にあるので、無線制御スイッチは、電力使用機器をオンにすることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施例は、一般的な機械式スイッチがオフ状態にある場合、無線制御スイッチが電力使用機器をオンにすることができない問題を解決することができる無線制御モジュール、無線壁スイッチ、電力使用機器、及びシステムを提供する。上記の技術案は、以下の通りである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様によれば、メイン制御モジュールと、前記メイン制御モジュールに接続される活線オンオフ検出モジュールと、前記メイン制御モジュールに接続される無線通信モジュールと、前記メイン制御モジュールに接続される制御スイッチとを含み、
前記活線オンオフ検出モジュールは、フラッシュスイッチが直列接続される活線のオンオフ状態を検出するように構成され、前記フラッシュスイッチは、外力で押圧される場合、オフ状態にあり、外力で押圧されない場合、オン状態にあるスイッチであり、
前記無線通信モジュールは、無線制御メッセージを受信し、電力使用機器の現在の状態をアップロードするように構成され、前記無線制御メッセージは、前記電力使用機器のオンオフ状態を制御するものであり、
前記メイン制御モジュールは、前記活線のオンオフ状態と前記電力使用機器の現在の状態に基づいて、前記現在の状態を変更するための制御コマンドを生成し、または、前記無線制御メッセージで指示される遠隔制御コマンドに基づいて、前記電力使用機器の現在の状態を維持しまたは前記現在の状態を変更するための制御コマンドを生成し、前記制御スイッチに前記制御コマンドを出力するように構成される無線制御モジュールを提供する。
【0006】
1つの選択可能な実施例において、前記メイン制御モジュールは、前記活線がオフ状態にあり且つ前記電力使用機器の現在の状態が動作状態であることを検出した場合、オフ状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成され、前記メイン制御モジュールは、前記活線がオフ状態にあり且つ前記電力使用機器の現在の状態が前記オフ状態である場合、前記動作状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成される。
【0007】
1つの選択可能な実施例において、前記メイン制御モジュールは、前記無線制御メッセージが動作状態に移行することを指示し且つ前記電力使用機器の現在の状態が前記動作状態である場合、前記電力使用機器の現在の状態を維持するように構成され、前記メイン制御モジュールは、前記無線制御メッセージが動作状態に移行することを指示し且つ前記電力使用機器の現在の状態がオフ状態である場合、前記動作状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成され、前記メイン制御モジュールは、前記無線制御メッセージが前記オフ状態に移行することを指示し且つ前記電力使用機器の現在の状態が前記オフ状態である場合、前記電力使用機器の現在の状態を維持するように構成され、前記メイン制御モジュールは、前記無線制御メッセージが前記オフ状態に移行することを指示し且つ前記電力使用機器の現在の状態が前記動作状態である場合、前記オフ状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成される。
【0008】
1つの選択可能な実施例において、前記活線オンオフ検出モジュールは、整流サブモジュールと、分圧サブモジュールと、スイッチングチューブと、バッファとを含み、
前記整流サブモジュールの入力端は、前記活線に接続され、前記整流サブモジュールの出力端は、前記分圧サブモジュールの入力端に接続され、前記分圧サブモジュールの出力端は、前記スイッチングチューブの制御端に接続され、前記スイッチングチューブの第1の接続端は、前記メイン制御モジュールの入力端に接続され、前記スイッチングチューブの第2の接続端は、接地され、
前記スイッチングチューブは、前記活線がオン状態にある場合、オン状態にあり、前記活線がオフ状態にある場合、オフ状態にあるように構成され、
前記バッファは、前記スイッチングチューブの出力信号に対して目標時間を延長した後、前記メイン制御モジュールに入力するように構成される。
【0009】
1つの選択可能な実施例において、前記活線オンオフ検出モジュールは、整流サブモジュールと、RC回路、アナログデジタルコンバーターを含み、
前記整流サブモジュールの入力端は、前記活線に接続され、前記整流サブモジュールの出力端は、前記RC回路の入力端に接続され、
前記アナログデジタルコンバーターの入力端は、前記RC回路を介して前記整流サブモジュールに接続され、前記アナログデジタルコンバーターの出力端は、前記メイン制御モジュールの入力端に接続される。
【0010】
1つの選択可能な実施例において、前記無線通信モジュールの出力端は、前記メイン制御モジュールの入力端に接続され、
前記無線通信モジュールは、
ジグビー(Zigbee)機能を備える通信モジュールと、
低消費電力のBluetooth(登録商標)(BLE)機能を備える通信モジュールと、
WIFI機能を備える通信モジュールと、
赤外線遠隔制御機能を備える通信モジュールとのうちの少なくとも一つのモジュールを含む。
【0011】
1つの選択可能な実施例において、前記無線制御モジュールは、電力供給モジュールをさらに含み、
前記電力供給モジュールは、前記活線の交流電力を直流電力に変換し、前記直流電力を前記メイン制御モジュール、前記活線オンオフ検出モジュール、前記無線通信モジュール及び前記制御スイッチのうちの少なくとも一つのモジュールに出力して電力を供給するように構成される。
【0012】
1つの選択可能な実施例において、前記無線制御モジュールは、タンク回路をさらに含み、
前記タンク回路は、前記活線のオンオフ状態がオン状態である場合、前記電力供給モジュールで提供された電力エネルギーをエネルギー蓄積素子に蓄積し、前記活線のオンオフ状態がオフ状態である場合、前記エネルギー蓄積素子を介して前記メイン制御モジュール、前記活線オンオフ検出モジュール、前記無線通信モジュール及び前記制御スイッチのうちの少なくとも一つのモジュールに電力を供給するように構成される。
【0013】
本発明の他の一態様によれば、第1の接線端と第2の接線端の間に順次直列接続されたフラッシュスイッチと無線制御モジュールとを含み、
前記無線制御モジュールは、上記の態様のいずれか1つの選択可能な態様に記載の無線制御モジュールである無線壁スイッチを提供する。
【0014】
1つの選択可能な実施例において、前記無線壁スイッチは、86型の壁スイッチである。
【0015】
1つの選択可能な実施例において、前記無線壁スイッチ内には、安全スイッチがさらに含まれ、
前記安全スイッチは、前記第1の接線端と前記第2の接線端との間の通路を切断させた切断状態で動作し、または、第1の接線端と前記第2の接線端との間の通路を導通させた保持状態で動作するように構成される。
【0016】
本発明の他の一態様によれば、上記の態様のいずれか1つの選択可能な態様に記載の無線制御モジュールを含む電力使用機器を提供する。
【0017】
本発明の他の一態様によれば、活線と零線との間に順次直列接続されたフラッシュスイッチ、無線制御モジュール、及び電力使用機器を含み、
前記無線制御モジュールは、上記の態様のいずれか1つの選択可能な態様の無線制御モジュールである無線制御システムを提供する。
【0018】
本発明の他の一態様によれば、活線と零線との間に順次直列接続されたフラッシュスイッチ、及び電力使用機器を含み、
前記電力使用機器は、上記の態様のいずれか1つの選択可能な態様の無線制御モジュールを含む無線制御システムを提供する。
【0019】
本発明の実施例で提供される技術案は、以下のような有益な効果を含むことができる。
【0020】
活線オンオフ検出モジュールとフラッシュスイッチをセットで使用し、活線オンオフ検出モジュールにより検出された活線のオンオフ状態を利用して、フラッシュスイッチがユーザーによって押圧された信号を識別することにより、電力使用機器の動作状態またはオフ状態を制御する。当該フラッシュスイッチの使用方式は、一般的な機械式スイッチの使用方式をシミュレートすることで、ユーザーが自分の使用習慣を変更する必要がない。一方、無線制御モジュールが持続的に動作可能であることを保証し、ユーザーがオフ状態であることを希望するシナリオでも、無線制御モジュールを採用してその電力使用機器を再作動させることができ、関連技術における一般的な機械式スイッチがオフ状態にある場合、無線制御スイッチが電力使用機器をオンにすることができない問題を解決することができる。
【0021】
なお、前記一般的な記載及び後述の詳細な記載は、単なる例示的で解釈的な記載であり、本発明を限定しない。
【図面の簡単な説明】
【0022】
ここの図面は、明細書に組み入れて本明細書の一部分を構成し、本発明に該当する実施例を例示するとともに、明細書とともに本発明の原理を解釈する。
図1】他の一例示的な実施例に係る無線制御モジュールのブロック図である。
図2】一例示的な実施例に係るフラッシュスイッチの模式図である。
図3】一例示的な実施例に係る活線オンオフ検出モジュールのブロック図である。
図4】他の一例示的な実施例に係る活線オンオフ検出モジュールのブロック図である。
図5】他の一例示的な実施例に係る無線制御モジュールのブロック図である。
図6】一例示的な実施例に係る無線壁スイッチのブロック図である。
図7】他の一例示的な実施例に係る無線壁スイッチのブロック図である。
図8】一例示的な実施例に係る電力使用機器のブロック図である。
図9】一例示的な実施例に係る無線制御システムのブロック図である。
図10】一例示的な実施例に係る無線制御システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、例示的な実施例を詳しく説明し、その例示を図面に示す。以下の記載が図面に関わる場合、特に別の説明がない限り、異なる図面における同一符号は、同じ又は類似する要素を示す。以下の例示的な実施形態に記載の実施例は、本発明と一致する全ての実施例を代表するものではない。即ち、それらは、特許請求の範囲に記載の本発明のある側面に一致する装置及び方法の例に過ぎない。
【0024】
まず、本発明の実施例に係るいくつかの用語に対して以下のように簡単に説明する。
【0025】
活線は、民用電気の電力供給ラインのうち交流電力供給電圧(例えば、220ボルトであり、国によって異なる電圧値を有する)を有するするラインである。
【0026】
零線は、民用電気の電力供給ラインのうち接地電圧を有するするラインである。
一般的な機械スイッチは、2つの状態の間の任意の状態に留まることができる。2つの状態は、オン状態とオフ状態を含む。一般的な機械スイッチの初期状態をオフ状態に設定し、一般的な機械式スイッチが電灯の活線に直列接続される後、ユーザーが一度押圧すると、一般的な機械スイッチは、オフ状態からオン状態に切り替えて、電灯は、点灯状態となり、ユーザーが再び押圧すると、一般的な機械スイッチは、オン状態からオフ状態に切り替えて、電灯は、消灯状態となる。
【0027】
フラッシュスイッチは、通常状態でオン状態に留まるスイッチである。外力の作用を受ける場合、外力が作用している期間内にオフ状態にあり、外力がなくなる場合、再びオン状態に戻る。
【0028】
本発明は、無線制御モジュールを提供し、その無線制御モジュールは、フラッシュスイッチを配合して使用することができる。フラッシュスイッチを採用して一般的な機械スイッチを代替する適用シナリオにおいて、その無線制御モジュールとフラッシュスイッチとは、同時に活線に直列接続され、且つ、その無線制御モジュールは、通常の動作状態を維持することができる。以下のような2つの制御方式を実現する。
【0029】
第1の制御方式は、フラッシュスイッチで一般的な機械式スイッチをシミュレートする「手動制御方式」であり、
ユーザーがフラッシュスイッチを一度押圧した後、電力使用機器の状態は、動作状態とオフ状態との間に切り替える。即ち、ユーザーがフラッシュスイッチを第i回に押圧した後、電力使用機器は、オフ状態となり、ユーザーがフラッシュスイッチを第i+1回に押圧した後、電力使用機器は、動作状態となる。
【0030】
第2の制御方式は、遠隔制御装置で無線制御メッセージを採用して制御を行う「無線制御方式」であり、
ユーザーは、無線遠隔制御装置(リモコン、リモコンソフトウェアがインストールされた携帯電話、スマートホームソフトウェアがインストールされた携帯電話)を使用して無線制御モジュールに無線制御メッセージを送信し、無線制御メッセージが動作状態に移行することを指示する場合、無線制御モジュールは、電力使用機器が動作状態に移行するように制御し、無線制御メッセージがオフ状態に移行することを指示する場合、無線制御モジュールは、電力使用機器がオフ状態に移行するように制御する。
【0031】
図1は、本発明の一例示的な実施例に係る無線制御モジュール100を示すブロック図である。この無線制御モジュール100は、メイン制御モジュール120、活線オンオフ検出モジュール140、無線通信モジュール160、及び電力供給モジュール190を含む。メイン制御モジュール120は、活線オンオフ検出モジュール140に接続され、メイン制御モジュール120は、無線通信モジュール160に接続され、メイン制御モジュール120は、制御スイッチ180に接続される。
【0032】
活線オンオフ検出モジュール140は、フラッシュスイッチ20が直列接続される活線のオンオフ状態を検出するように構成され、フラッシュスイッチは、外力で押圧される場合、オフ状態にあり、外力で押圧されない場合、オン状態にあるスイッチである。
【0033】
無線通信モジュール160は、無線制御メッセージを受信するように構成され、無線制御メッセージは、電力使用機器30のオンオフ状態を制御する。また、無線通信モジュール160は、電力使用機器の現在の状態(オン状態またはオフ状態)をアップロードするように構成される。
【0034】
メイン制御モジュール120は、活線のオンオフ状態と電力使用機器30の現在の状態に基づいて、現在の状態を変更するための制御コマンドを生成し、または、無線制御メッセージで指示される遠隔制御コマンドに基づいて、電力使用機器30の現在の状態を維持しまたは現在の状態を変更するための制御コマンドを生成し、制御スイッチに制御コマンドを出力するように構成される。
【0035】
電力供給モジュール190は、活線の交流電力を直流電力に変換して、直流電力をメイン制御モジュール120、活線オンオフ検出モジュール140、無線通信モジュール160、及び制御スイッチ180のうちの少なくとも一つのモジュールに出力して電力を供給するように構成される。例示的に、電力供給モジュール190は、無線制御モジュール100での電力を必要とするモジュールに電力を供給する。
【0036】
1.手動制御モード
ユーザーは、フラッシュスイッチ20を押圧することにより、電力使用機器の動作状態を変更してもよい。
例示的に、フラッシュスイッチ20は、押圧される場合、活線を切断する。メイン制御モジュール120は、活線がオフ状態にあり且つ電力使用機器30の現在の状態が動作状態であることを検出した場合、オフ状態に変更するための制御コマンドを生成し、活線がオフ状態にあり且つ電力使用機器30の現在の状態がオフ状態であることを検出した場合、動作状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成される。
一例では、メイン制御モジュール120には、電力使用機器30の現在の状態が記憶され、その記憶方式は、電源がオフになった後、失わない不揮発性記憶方式である。同時に、メイン制御モジュール120は、電源がオフになって再び通電された後に自動的に起動する機能を有する。フラッシュスイッチ20が押圧される場合、活線は、切断され、メイン制御モジュール120も強制的にシャットダウンされるが、メイン制御モジュール120には、シャットダウンされる前の電力使用機器30の現在の状態がキャッシュされる。フラッシュスイッチ20の押圧が解除されると、活線は、再び通電され、メイン制御モジュール120は、自動的に再起動される。メイン制御モジュール120は、自動的に再起動された後、活線オンオフ検出モジュール140により活線がオフ状態にあることを検出した後、キャッシュされた電力使用機器30の現在の状態に基づいて、電力使用機器の現在の状態に変更するための制御コマンドを生成する。
【0037】
2.無線制御モード
メイン制御モジュール120は、無線制御メッセージが動作状態に移行することを指示し且つ電力使用機器30の現在の状態が動作状態である場合、電力使用機器30の現在の状態を維持するように構成される。
メイン制御モジュール120は、無線制御メッセージが動作状態に移行することを指示し且つ電力使用機器30の現在の状態がオフ状態である場合、動作状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成される。
メイン制御モジュール120は、無線制御メッセージがオフ状態に移行することを指示し且つ電力使用機器30の現在の状態がオフ状態である場合、電力使用機器30の現在の状態を維持するように構成される。
メイン制御モジュール120は、無線制御メッセージがオフ状態に移行することを指示し且つ電力使用機器30の現在の状態が動作状態である場合、オフ状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成される。
以上のように、本実施例に係る無線制御モジュールは、活線オンオフ検出モジュールとフラッシュスイッチをセットで使用し、活線オンオフ検出モジュールにより検出された活線のオンオフ状態を利用して、フラッシュスイッチがユーザーによって押圧された信号を識別することにより、電力使用機器の動作状態またはオフ状態を制御する。当該フラッシュスイッチの使用方式は、一般的な機械式スイッチの使用方式をシミュレートすることで、ユーザーが自分の使用習慣を変更する必要がない。一方、無線制御モジュールが持続的に動作可能であることを保証し、ユーザーがオフ状態であることを希望するシナリオでも、無線制御モジュールを採用してその電力使用機器を再起動させることができ、関連技術における一般的な機械式スイッチがオフ状態にある場合、無線制御スイッチが電力使用機器をオンにすることができない問題を解決することができる。
【0038】
図1に基づく選択可能な実施例において、メイン制御モジュール120は、活線オンオフ検出モジュール140に接続され、メイン制御モジュール120は、無線通信モジュール160に接続され、メイン制御モジュール120は、制御スイッチ180に接続され、メイン制御モジュール120は、電力供給モジュール190に接続される。
【0039】
メイン制御モジュール120は、無線制御モジュール100における制御モジュールである。メイン制御モジュール120は、マイクロプロセッサまたはチップになることを実現することができる。本実施例では、このメイン制御モジュール120がチップであることを例として説明する。
【0040】
活線オンオフ検出モジュール140は、活線のオンオフ状態を検出する回路である。活線オンオフ検出モジュール140は、メイン制御モジュール120の周辺回路を採用して実現してもよい、メイン制御モジュール120に搭載されたアナログデジタルコンバーター(または別途設けられたアナログデジタルコンバーター)を採用して実現してもよい。例示的に、活線オンオフ検出モジュール140の出力端は、メイン制御モジュール120の入力端(入力ピン)に接続される。
【0041】
一例示的な例において、活線オンオフ検出モジュール140の出力レベルが第1のレベル(例えば、ハイレベル)である場合、メイン制御モジュール120で検出した活線のオンオフ状態は、オン状態であり、活線オンオフ検出モジュール140の出力レベルが第2のレベル(例えば、ローレベル)である場合、メイン制御モジュール120で検出した活線のオンオフ状態は、オフ状態である。
【0042】
無線通信モジュール160は、ジグビー(Zigbee)機能を備える通信モジュール、低消費電力のBluetooth(登録商標)(BLE、Bluetooth(登録商標) Low Energy)機能を備える通信モジュール、WIFI(Wireless Fidelity)機能を備える通信モジュール、及び赤外線遠隔制御機能を備える通信モジュールのうちの少なくとも一つのモジュールを含むが、これに限定されない。
【0043】
無線通信モジュール160の出力端は、メイン制御モジュール120の入力端(入力ピン)に接続される。いくつかの実施形態において、無線通信モジュール160は、メイン制御モジュール120に集積されて、メイン制御モジュール120の一部を構成してもよい。
【0044】
制御スイッチ180の制御端は、メイン制御モジュール120の出力端に接続される。例示的に、制御スイッチ180は、リレー、または、他の制御可能な電気制御スイッチである。
【0045】
電力供給モジュール190は、活線の交流電力を直流電力に変換して、直流電力をメイン制御モジュール120、活線オンオフ検出モジュール140、無線通信モジュール160、及び制御スイッチ180のうちの少なくとも一つのモジュールに出力して電力を供給するように構成される。例示的には、電力供給モジュール190は、無線制御モジュール100での電力を必要とするモジュールに電力を供給する。
【0046】
選択的に、電力供給モジュール190は、整流回路と降圧回路を含み、整流回路は、活線の交流電力を直流電力に変換するためのものであり、降圧回路は、直流電力を降圧(及びフィルタリング)した後、無線制御モジュール( 100)で電力を必要とする各モジュールに出力する。選択的に、電力供給モジュール190は、電池または電池パック(例えば、AAA電池またはAA電池)を含み、電池から無線制御モジュール100での電力を必要とする各モジュールに電力を供給する。選択的に、電力供給モジュール190は、整流回路、降圧回路、及び電池を一緒に含み、ここで、整流回路と降圧回路は、無線制御モジュール100の一部のモジュールに電力を供給し、電池は無線制御モジュール100の他の一部のモジュールに電力を供給する。例えば、整流回路と降圧回路は、無線通信モジュール160に電力を供給し、電池は、メイン制御モジュール120に電力を供給する。一例示的な例において、活線オンオフ検出モジュール140に整流回路が設置される場合、電力供給モジュール190は、活線オンオフ検出モジュール140における整流回路を共用することができ、別の一つの整流回路を独自に設置することもでき、本発明の実施例は、これに対して限定しない。
【0047】
活線オンオフ検出モジュール140は、フラッシュスイッチ20が直列接続される活線のオンオフ状態を検出するように構成される。フラッシュスイッチは、外力で押圧される場合、オフ状態にあり、外力で押圧されない場合、オン状態にあるスイッチである。一例において、フラッシュスイッチは、バネ押圧部材を採用して実現してもよい。図2の(1)を参照すると、通常状態では、フラッシュスイッチは、オン状態にあり、ユーザーがボタンを押下した後、フラッシュスイッチは、オフ状態にあり、(図2の(2)を参照)。ユーザーがボタンを離した後、フラッシュスイッチは、オン状態に戻る(図2の(3)を参照)。ユーザーは、使用中に、フラッシュスイッチを短い時間で(例えば、0.5秒)押圧すればよい。選択的に、活線オンオフ検出モジュール140は、活線のオンオフ状態がオフ状態である場合、メイン制御モジュール120に割り込み信号を出力し、例えば、その割り込み信号は、ローレベルである。
【0048】
無線通信モジュール160は、無線制御メッセージを受信するように構成され、無線制御メッセージは、電力使用機器30のオンオフ状態を制御する。また、無線通信モジュール160は、電力使用機器の現在の状態(オン状態またはオフ状態)をアップロードするように構成される。
【0049】
メイン制御モジュール120は、活線のオンオフ状態と電力使用機器30の現在の状態に基づいて、現在の状態を変更するための制御コマンドを生成するように構成される。
【0050】
メイン制御モジュール120は、無線制御メッセージで指示される遠隔制御コマンドに基づいて、電力使用機器30の現在の状態を維持し、または、無線制御メッセージで指示される遠隔制御コマンドに基づいて、現在の状態を変更するための制御コマンドを生成し、制御スイッチ180に制御コマンドを出力するように構成される。
【0051】
1.手動制御モード
ユーザーは、フラッシュスイッチ20を押圧することにより、電力使用機器の動作状態を変更してもよい。
例示的に、フラッシュスイッチ20は、押圧される場合、活線を切断する。メイン制御モジュール120は、活線がオフ状態にあり且つ電力使用機器30の現在の状態が動作状態であることを検出した場合、オフ状態に変更するための制御コマンドを生成し、活線がオフ状態にあり且つ電力使用機器30の現在の状態がオフ状態であることを検出した場合、動作状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成される。
一例では、メイン制御モジュール120には、電力使用機器30の現在の状態が記憶され、その記憶方式は、電源がオフになった後、失わない不揮発性記憶方式である。同時に、メイン制御モジュール120は、電源がオフになって再び通電された後に自動的に起動する機能を有する。フラッシュスイッチ20が押圧される場合、活線は、切断され、メイン制御モジュール120も強制的にシャットダウンされるが、メイン制御モジュール120には、シャットダウンされる前の電力使用機器30の現在の状態がキャッシュされる。フラッシュスイッチ20の押圧が解除されると、活線は、再び通電され、メイン制御モジュール120は、自動的に再起動される。メイン制御モジュール120は、自動的に再起動された後、活線オンオフ検出モジュール140により活線がオフ状態にあることを検出した後、キャッシュされた電力使用機器30の現在の状態に基づいて、電力使用機器の現在の状態に変更するための制御コマンドを生成する。
例えば、電力使用機器30は、電灯でであり、且つその初期状態は、消灯状態であり、ユーザーがフラッシュスイッチを一度押圧すると、電灯は、点灯され、ユーザーがフラッシュスイッチをもう一度押圧すると、電灯は、消灯される。
【0052】
2.無線制御モード
メイン制御モジュール120は、無線制御メッセージが動作状態に移行することを指示し且つ電力使用機器30の現在の状態が動作状態である場合、電力使用機器30の現在の状態を維持するように構成される。
メイン制御モジュール120は、無線制御メッセージが動作状態に移行することを指示し且つ電力使用機器30の現在の状態がオフ状態である場合、オフ状態から動作状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成される。
メイン制御モジュール120は、無線制御メッセージがオフ状態に移行することを指示し且つ電力使用機器30の現在の状態がオフ状態である場合、電力使用機器30の現在の状態を維持するように構成される。
メイン制御モジュール120は、無線制御メッセージがオフ状態に移行することを指示し且つ電力使用機器30の現在の状態が動作状態である場合、動作状態からオフ状態に変更するための制御コマンドを生成するように構成される。
ここで、電力使用機器の現在の状態は、制御スイッチ180の状態によって確定することができる。制御スイッチ180がリレーであり且つオン状態にある場合、メイン制御モジュール120は、電力使用機器の現在の状態が動作状態であることを確定し、制御スイッチ180がリレーであり且つオフ状態にある場合、メイン制御モジュール120は、電力使用機器の現在の状態がオフ状態であることを確定する。
以上のように、本実施例に係る無線制御モジュールは、活線オンオフ検出モジュールとフラッシュスイッチをセットで使用し、活線オンオフ検出モジュールにより検出された活線のオンオフ状態を利用して、フラッシュスイッチがユーザーによって押圧された信号を識別することにより、電力使用機器の動作状態またはオフ状態を制御する。当該フラッシュスイッチの使用方式は、一般的な機械式スイッチの使用方式をシミュレートすることで、ユーザーが自分の使用習慣を変更する必要がない。一方、無線制御モジュールが持続的に動作可能であることを保証し、ユーザーがオフ状態であることを希望するシナリオでも、無線制御モジュールを採用してその電力使用機器を再起動させることができ、関連技術における一般的な機械式スイッチがオフ状態にある場合、無線制御スイッチが電力使用機器をオンにすることができない問題を解決することができる。
【0053】
図1に基づく選択可能な実施例において、図3に示すように、活線オンオフ検出モジュール140は、整流サブモジュール142、分圧サブモジュール144、スイッチングチューブ146、及びバッファ148を含む。
【0054】
整流サブモジュール142の入力端は、活線に接続される。整流サブモジュール142は、活線の交流電力を直流電力に整流する。
【0055】
整流サブモジュール142の出力端は、分圧サブモジュール144の入力端に接続される。分圧サブモジュール144は、第1の抵抗R1と第2の抵抗R2を含み、第1の抵抗R1の一端は、整流サブモジュール142の出力端に接続され、第1の抵抗R1の他端は、第2の抵抗R2の一端に接続され、第2の抵抗R2の他端は、接地される。第1の抵抗R1と第2の抵抗R2との間は、分圧サブモジュール144の出力端とし、その分圧サブモジュール144の出力端は、スイッチングチューブ146の制御端bに接続され、スイッチングチューブ146の第1の接続端cは、メイン制御モジュール120の入力端に接続され、スイッチングチューブ146の第2の接続端eは、接地される。選択的に、スイッチングチューブ146の第の接続端は、第3の抵抗R3を介して整流サブモジュール142の出力端に接続される。
【0056】
スイッチングチューブ146は、活線がオン状態にある場合、オン状態にあり、活線がオフ状態にある場合、オフにあり、低レベルの割り込み信号を出力するように構成される。
【0057】
バッファ148は、スイッチングチューブ146の出力信号に対して目標時間を延長した後、メイン制御モジュール120に入力するように構成される。例示的に、目標時間は、(経験値+起動時間)よりも大きい。ここで、経験値は、ユーザーがフラッシュスイッチを押圧した時間の経験値であり、フラッシュスイッチのユーザーに対する押圧時間を大量に収集して平均値を取得することにより確定されてもよい、起動時間は、メイン制御モジュール120が通電された後に自動的に起動して動作状態になるまでの時間である。
【0058】
図1に基づく他の1つの選択可能な実施例において、図4に示すように、活線オンオフ検出モジュール140は、整流サブモジュール142、RC(Resistor-Capacitor)回路、及びアナログデジタルコンバーター(ADC)を含む。
【0059】
整流サブモジュール142の入力端は、活線と接続され、整流サブモジュール142の出力は、RC回路の入力端と接続される。
【0060】
アナログデジタルコンバーター(ADC)の入力端は、RC回路を介して整流サブモジュール142に接続され、アナログデジタルコンバーター(ADC)の出力端は、メイン制御モジュール120の入力端に接続される。
【0061】
RC回路は、第4の抵抗R4、第5の抵抗R5、及びコンデンサC1を含み、第4の抵抗R4の一端は、整流サブモジュール142の出力端に接続され、第4の抵抗R4の他端は、第5の抵抗R5の一端に接続され、第5の抵抗R5の他端は、接地される。第4の抵抗R4と第5の抵抗R5との間は、コンデンサC1を介して接地され、第4の抵抗R4と第5の抵抗R5との間は、さらにRC回路の出力端としてアナログデジタルコンバーター(ADC)の入力端に接続される。
【0062】
アナログデジタルコンバーター(ADC)は、1つの数値を出力するように構成され、その数値は、活線の電源切断時間を指示する。その数値で指示される電源切断時間が閾値よりも小さい場合、フラッシュスイッチが押圧されると判断し、その数値で指示される電源切断時間が閾値よりも大きい場合、電力網が電力切断されまたは点検状態での長時間の電力切断に判断する。
【0063】
本発明の実施例は、活線オンオフ検出モジュール140の具体的な実現方法に対して制限しない。
【0064】
前記無線制御モジュール100は、フラッシュスイッチが押圧された短い時間内に、電力供給が停止されて動作することができないので、図1に基づく選択可能な実施例において、図5に示すように、無線制御モジュール100は、タンク回路150をさらに含む。このタンク回路150内には、エネルギー蓄積素子が設置されており、そのエネルギー蓄積素子は、小型充電式電池またはキャパシタであってもよい。タンク回路150は、活線のオンオフ状態がオン状態である場合、電力供給モジュールから提供された電力エネルギーをエネルギー蓄積素子に蓄積し、活線のオンオフ状態がオフ状態である場合、エネルギー蓄積素子を介してメイン制御モジュール、活線オンオフ検出モジュール、無線通信モジュール、及び制御スイッチのうちの少なくとも一つのモジュールに電力を供給するように構成される。したがって、本実施例において、フラッシュスイッチが押圧される過程においても、メイン制御モジュール120は、再起動を行うことなく、タンク回路150から電力を供給することによって、正常に動作することを維持することができる。
【0065】
図6は、本発明の一例示的な実施例に係る無線壁スイッチ600のブロック図である。この無線壁スイッチ600内には、上記の図1または図5に示される無線制御モジュール100が含まれる。即ち、前記無線制御モジュール100は、単独で一つの無線壁スイッチ600になることを実現することができる。
【0066】
この無線壁スイッチは、86型の壁スイッチであり、その無線壁スイッチ600は、ケース、ケースの内部に収容される無線制御モジュール100、ケースの背部に設置される2つの接線端L1、L2を備える。ユーザーは、無線壁スイッチ600を別途購入して、そのフラッシュスイッチと無線壁スイッチ600を活線に直列接続して使用することができる。
【0067】
本実施例において、フラッシュスイッチは、他の一つの86型の壁スイッチに単独で設計されることができ、そのフラッシュスイッチには、安全スイッチがさらに設置される。安全スイッチは、2つの接線端間の通路を切断させる切断状態で動作し、または、2つの接線端間の通路を導通させる保持状態で動作するように構成される。安全スイッチは、86型の壁スイッチの押しボタンまたはサイドのボタンになることを実現することができる。
【0068】
86型の壁スイッチを採用して設計することによって、ユーザーが便利に購入して家庭環境に装着することができ、スマートホームシステムを簡単に構築することができる。なお、前記安全スイッチは、電力使用機器を交換し、または、電力使用機器を修理する際に使用される。
【0069】
図7は、本発明の一例示的な実施例に係る無線壁スイッチ700のブロック図である。この無線壁スイッチ700内には、第1の接線端L1と第2の接線端L2との間に順次直列接続されるフラッシュスイッチ20と無線制御モジュール100が含まれる。無線制御モジュール100は、上記の図1または図5に示された無線制御モジュール100である。即ち、フラッシュスイッチ20と無線制御モジュール100は、同一の無線壁スイッチに集積されることができる。
【0070】
この無線壁スイッチは、86型の壁スイッチであってもよい、その無線壁スイッチ700は、ケース、ケースの内部に収容されるフラッシュスイッチ20、及び無線制御モジュール100、ケースの背部に設置される2つの接線端L1、L2を備える。ユーザーは、無線壁スイッチ700を別途購入して、活線に直列接続して使用することができる。
【0071】
選択的に、無線壁スイッチ700内には、安全スイッチ(図示せず)がさらに含まれており、その安全スイッチは、第1の接線端L1とフラッシュスイッチ20との間に直列接続され、または、フラッシュスイッチ20と無線制御モジュール100との間に直列接続される。この安全スイッチは、第1の接線端L1と第2の接線端L2との間の通路を切断させる切断状態で動作し、または、第1の接線端L1と前記第2の接線端L2との間の通路を導通させる保持状態(通常状態)で動作するように構成される。安全スイッチは、86型の壁スイッチの押しボタンまたはサイドのボタンになることを実現することができる。上記の安全スイッチは、電力使用機器を交換し、または、電力使用機器を修理する際に使用される。
【0072】
図8は、本発明の一例示的な実施例に係る電力使用機器800のブロック図である。この電力使用機器800は、電灯、テレビ、扇風機、パン焼き機、コーヒーマシンなどのスマートホーム機器であってもよい。この電力使用機器800内には、上記の図1または図5中のいずれかに示される無線制御モジュール100が含まれる。
【0073】
選択的に、当該電力使用機器800内には、電力使用部品30が含まれ、無線制御モジュール100と電力使用部品30は、2つの接線端L1、L2との間に直列接続され、2つの接線端L1、L2は、電源コンセントになることを実現することができる。
【0074】
図9は、本発明の一例示的な実施例に係る無線制御システム900のブロック図である。その無線制御システム900は、活線と零線の間に順次直列接続されるフラッシュスイッチ20、無線制御モジュール100、電力使用機器30を含み、
無線制御モジュール100は、上記の図1または図2または図5中のいずれかに示される無線制御モジュールである。
【0075】
図10は、本発明の一例示的な実施例に係る無線制御システム1000のブロック図である。その無線制御システム1000は、活線と零線の間に順次直列接続されるフラッシュスイッチ20、電力使用機器800を含み、
電力使用機器800は、図8に示される電力使用機器である。
【0076】
当然理解するのは、本発明に記載されている「複数の」は、2つまたは2つ以上を意味する。「および/または」は、関連対象の関連関係を説明するものであり、3つの関係が存在することを意味し、例えば、Aおよび/またはBは、Aが単独で存在するか、AとBが同時に存在するか、Bが単独で存在する3の場合を意味する。符号「/」は、一般的に前後の関連対象が「または」の関係を持つことを意味する。
【0077】
当業者は、明細書に対する理解、及び明細書に記載された発明に対する実施を介して、本発明の他の実施形態を容易に取得することができる。本発明は、本発明に対する任意の変形、用途、又は適応的な変化を含み、このような変形、用途、又は適応的な変化は、本発明の一般的な原理に従い、本発明では開示していない本技術分野の公知知識、又は通常の技術手段を含む。明細書及び実施例は、単に例示的なものであって、本発明の本当の範囲と主旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。
【0078】
本発明は、上記で記述され、図面で図示した特定の構成に限定されず、その範囲を離脱しない状況で、様々な修正や変更を実施してもよい。本発明の範囲は、添付される特許請求の範囲のみにより限定される。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10