专利名称：带待机插座的插座组合件的制作方法
技术领域：
本发明涉及插座组合件以及它们在对主机和外围设备的套件供电中的 使用。
背景技术：
现代家庭和办公室中，电子设备套件已经成为用于消遣和工作双重目的 的常用事物。这样的设备套件典型地包括至少 一个主设备以及耦接到所述主 设备中的一个或多个主设备的、用于在其间进行通信的多个外围设备。这样 的设备的示例包括那些用于家庭娱乐的设备，诸如电视机、数字多功能盘(DVD)播放机、盒式录像机(VCR)、机顶盒、以及个人录像机(PVR) 等等，以及那些与家庭计算有关的设备，诸如个人计算机(PC)、打印机、 调制解调器、以及扫描仪等等。套件中的每个设备典型地需要自身连接到电源干线(mains electrical power supply)。从而，通常经由典型地具有2、 4、 6、或8 (或更多)个插 口的传统多路电插座排将这样的设备套件连接到电源干线。虽然这些插座排 可以克服为设备套件提供足够的电力连接的困难，但是它们不提供响应于主 设备的工作状态的改变对向外围设备供给电力的任何控制。均为Peter Robertson名义下的共同未决申请GB2386004和已授权专利 GB2398441的插座组合件已经处理该问题。利用这些组合件，通过监视通过 插座组合件的主电插口汲取的电力，可以在感测到主设备的工作状态的改变 时将外围设备断电(即关闭)，从而允许在主设备被关闭或置于待机状态时 关闭整个设备套件。然而，在某些设备套件中，将每个外围设备关机可能是不利的，因为某 些设备在不活跃期间需要至少维持低等级的功率。具体地，某些机顶盒倾向 于如果长时间没有电力则自动"锁定"，而且具有易失性存储的其它设备(例 如VCR)如果被一起关闭则可能典型地丟失用户定义的设置和/或已编程指 令。其后果可能是，这样的外围设备在电力再次恢复后无法返回后续工作状能被锁定或者等待来自用户的启动指令(例如时钟设置等 等)，从而实际上使设备无效。可能接着需要由用户或合格技术人员重置该 设备，这可能带来用户的不便和/或花费。发明内容本发明的目的是提供一种配电装置，其可操作以响应于关联的主设备的 工作状态的改变控制到外围设备的功率供给，同时在所述主设备关闭时将所 述外围设备中的 一个或多个維持在待机状态。本发明的进一步的目的是提供一种配电装置，其可操作以响应于所检测 到的从主插口汲取的功率的下降来中断到待机插口的电力，并接着在预定时 间间隔之后自动恢复到所述待机插口的电力。如以下所述的本发明的实施例提供某些或全部上述目的。根据本发明的一个方面，提供一种配电装置，包括主电插口和至少 一 个待机电插口 ，其均可连接到共用电源；感测装置，用于检测主设备的工作状态的改变；以及控制器，用于响应于所述感测装置检测到所述主设备的工作状态的规定的改变，中断到所述至少一个待机电插口的电力，其中，在所述电力中断之后，所述控制器在预定时间间隔后自动恢复到所述至少 一个待机电插口的电力。根据本发明的另一个方面，提供一种配电方法，包括步骤 向均连接到共用电源的主电插口和至少一个待机电插口供电； 通过感测装置检测主设备的工作状态的改变；以及在所述感测装置检测到所述主i殳备的工作状态的规定的改变时，通过控制器中断到所述至少 一 个待机电插口的电力，其中，在所述电力中断之后，所述控制器在预定时间间隔后自动恢复到 所述至少 一个待机电插口的电力。
现在将参照附图通过示例描述本发明的实施例，其中图1是根据本发明的配电装置的示意性表示；图2a是根据图1的配电装置的部分的示意性表示；5图2b示出根据图2a的配电装置的用户输入装置；图3示出从根据本发明的配电装置接收电力的设备组件的配置；图4 (a) - (c)是本发明的配电装置的可选择配置的透视图；图5 (a) - (c)是配电装置的另一可选择配置的透视图；图6 (a) - (c)是配电装置的另一可选择配置的透视图。
具体实施方式
参照图1，示出根据本发明的特定优选实施例的配电装置，其包括包含 至少一个主电插口 2以及总体标为9的多个副电插口的插座排1。主电插口 2被适配为优选地借助传统电源干线插头接纳主设备，而且可操作以在一旦 将插座排1连接到电源时向该主设备供电。副电插口 9的每一个被适配为同 样利用传统电源干线插头接纳与所述主设备关联的外围设备。根据本发明，副电插口 9中的至少一个是待机电插口 3,而其它插口中 的一个或多个可以是从电插口 7。应当理解，虽然图1将插座排1展示为具有两个待机电插口 3和三个从 电插口 7，但是也可以有任何数量的两种插口，只要有其均可连接到共用电 源的至少一个待机电插口 3和至少一个从电插口 7。特定地，不具有从电插 口 7的插座排1同样是符合本发明的配电装置。另外，如稍后所述，依赖于插座排1具体使用以及期望的应用，可以将 某些副电插口 9配置为充当待机电插口 3、或者从电插口 7。优选地利用其末梢端终止于适合用于电源干线插座的类型的传统电源 干线插头6的柔性电源干线导线5将插座排1连接到电源干线。应当理解，可以将插座排1适配为向主电插口 2、待机电插口 3、以及 从电插口 7提供源自任何合适的电源的电力。合适的电源可以包括电池、发 电机、或(最优选地)电源干线。再次参照图1,在优选实施例中，总体以4标出的区域容纳有内部控制 器，其可操作以基于连接到主电插口 2的主设备(例如电视机等)的工作状 态控制对副电插口 9可用的功率量。适合用于本配电装置的控制器在Peter Robertson名义下的已授权专利 GB2398441中描述，根据本发明规定的改进而修改。将控制器耦接到感测装置(未示出)，其可操作以检测主设备的工作状态的改变。优选实施例中，将感测装置适配为通过感测从主电插口 2汲取的功率来4企测主设备的工作状态的改变，如前述已授权专利GB2398441中详 细描述的。感测装置优选地测量由主i殳备通过主电插口 2汲取的电流流过负 载(已知电阻的)形成的结杲电压。应当理解，根据本发明的装置可以使用估计从主电插口 2汲取的功率的 任何合适的方法，包括但不限于感应和热技术。其它优选实施例中，可以可选择地将感测装置适配为检测源自主设备的 电信号的改变，该信号的改变与主设备的工作状态的改变对应。例如，在家 庭计算套件中，主设备典型地是PC自身，其提供多个标准接口和总线连接 器，从中可以导出指示该PC的当前工作状态的信号。所述电信号因而可以 是借助将感测装置通过硬导线连接直接连接到接口/总线而从串行端口 、并行 端口、火线1394端口 (Firewireport)、 ISA总线、PCI总线、以及通用串行 总线(USB)其中的一个或多个得到的输出电压。可选择地，所述电信号可以为与诸如WiFi和蓝牙的标准无线协议之一 对应的电磁波的形式。该配置中，感测装置可以包括接收器，其监视来自主 设备的无线信号，以便确定该设备的当前工作状态。作为示例，主设备可以 是具有用于无线组网的USB dongle (无线适配器)的膝上型或其它便携式计 算设备，而且其中感测装置监视来自该dongle的信号以确定该膝上计算机是 否已经经历工作状态的改变。其它实施例中，可以将该插座组合件配置为独立地或组合地既使用功率 感测又使用电信号监视，以确定主设备的工作状态的改变。应当理解，可以使用任何合适的装置来检测主设备的工作状态的改变，或者通过与主设备的直接交互或者利用一些其它感测技术。例如，在主设备 为电视机或视觉显示单元(VDU)的情况下，可以利用插座组合件内的合适 的传感器远程监视该设备的射频("白")噪声和/或磁场。本控制器被修改为包含定时电路，其可操作以响应于感测装置检测到连 接到主电插口 2的主设备的工作状态的规定的改变，由到一个或多个待机电 插口 3的电力的中断来解扣(trip)或触发。主设备的"工作状态的规定的 改变"典型地与如下情形对应，当用户决定将主设备"关机"、或将主设备 从处于"开机"的状态置于"待机"状态。其中，当主设备"关机"时，假定该设备不再从主电插口 2汲取功率，或者以可以忽略的低水平汲取电力。反之，当主设备处于"待机，，状态时， 该设备以降低的水平消耗功率，而且本质上在睡眠状态下，等待来自用户的 指令以便醒来并执行期望的任务(例如处于待机状态下的电视机或PC)。 "开机"状态则是指主设备以处于、或接近于其最高或正常功率消耗的功率 等级(因而显著高于"关机"和"待机"状态二者的功率等级)运行或工作。典型地，主设备的待机状态的功率等级是几瓦(W)的量级，但是其依 赖于具体主设备的功率消耗特性而变化，而可能达到几十瓦。定时电路可以是能够执行到与预定时间间隔对应的预设总数的递增计 数(优选地以秒或合适的等价物计数)的任何合适的电路配置或集成电路。 优选地，定时电路形成控制器电路的一部分(例如共享相同的电路板)，或者可以为耦接到插座排1的区域4中的控制器电路的单独的模块的形式。根据特定优选实施例，当感测装置检测到从主电插口 2汲取的功率从"开 机"状态到"关机"或"待机"状态的下降时，控制器动作以中断到所述一 个或多个待机电插口 3的电力，从而促使连接到其的任何外围设备伴随主设 备而被关机。相应地，由控制器将插座排l中的任何从电插口 7与电源隔离，使得连 接到其的任何外围设备也伴随主设备以及待机电插口的外围设备而被关机。当发生到所述一个或多个待机电插口 3的电力中断时，定时电路优选地 接收来自控制器的开始脉沖(或任何其它合适的信号)，从而触发所述递增 计数。定时电路继续增加计数直到达到与所述预定时间间隔对应的总计数为 止，这之后控制器自动恢复到所述一个或多个电插口 3的电力。根据优选实施例，将控制器适配为通过将插口重新连接到电源干线来恢 复到每个待机电插口 3的电力，从而向连接到其的外围设备供电。这样，在 仅仅暂时的功率中断之后使恢复的功率对外围设备可用，这因而使得外围设 备能够进入各自的待机状态的搡作(如果其准备好这样做)。结果，连接到 待机电插口 3的外围设备仅在与所述预定时间间隔基本相等的期间没有干线 电源。在电力中断期间，连接到待机电插口 3的外围设备将(适合地)回转到 内部(后备)电池或电容性放电电路，以维持到易失性存储器、以及例如时钟和用户定义设置之类的其它依赖电力的电路的电力。当然，这样的后备措 施仅具有有限的工作期间，因而倘若在例如电池耗尽之前未能恢复到外围设备的电力，则很可能造成设置和/或信息的损失。因此，优选地将所述预定时间间隔选择为显著地比外围设备的平均后备 电池寿命更短，使得在到待机电插口 3的电力中断时(在主设备被关机或断 电之后)易失性存储器等等中持有的任何已编程设置或指令不丢失。具体地， 在机顶盒的情况下，由本装置提供的电力的自动恢复防止这些设备因过长的 电力中断而"锁住"，从而避免给用户带来的相当大的不便以及可能的花费。优选实施例中，定时电路基本在到所述一个或多个待机电插口 3的电力 中断时刻之后开始计数。可选择地，也可以将定时电路配置为基本在感测装置检测到由主设备从主电插口 2汲取的功率的下降的瞬间被触发。在每一种情况下，定时电路向与所述预定时间间隔对应的等待时段增加。优选地，所述预定时间间隔大于大约1秒，而且最优选地在大约1秒到大约10秒的范围内。工厂设置。反而，可选择实施例中，该装置可以包括布置在插座排1的外壳 上的选择器开关(例如滑动开关、转动开关等等)，其将允许用户通过选择几种可能的持续时间(例如1、 10、 30、 IOO秒等等)之一来定义所述预定 时间间隔。控制器通过优选地利用合适的开关设备(优选地为继电器)将每个插口 3的火线端(live rail)重新连接到电源干线来恢复到待机电插口 3的电力。应当理解，在可选择实施例中，依赖于具体应用和设备套件，可以将控 制器适配为在恢复到插口的电力时限制到所述一个或多个待机电插口 3的电 流，从而限制对连接到其的外围设备可用的功率。应当理解，根据本发明，在所述预定时间间隔之后不为任何从电插口 7 提供恢复的电力。这些插口保持与电源隔离，直到主设备随后返回"开机" 状态的时刻为止。此后，使得连接到从电插口 7的外围设备有可用的电力， 允许所述外围设备再次加电。从电插口 7的操作与已授权专利GB2398441中所述的类似。当主设备再次开机时，控制器动作以重新配置待机电插口 3的火线端与 电源干线之间的连接，使得插口 3能够向连接到其的外围设备供电，以便能 将它们开机。根据本发明，副电插口 9中的至少一个为待机电插口 3,然而在优选实施例中，可以由用户将其它副电插口 9中的至少一个配置为待机电插口 3或 从电插口 7。因而，如图2a中所示，副电插口 9中的一个或多个可以具有关 联的用户输入装置8，其允许用户根据期望的应用以及外围设备的具体功率 需求来配置插口的模式。图2a的示例中，已经通过如图2b中所示利用用户 输入装置8选择待机设置21来将从电插口 7之一配置为充当待机电插口。 此后，根据本发明的前述实施例，该插口将作为待机电插口工作。优选地，用户输入装置8是具有至少两个截然不同的位置的滑动开关， 每个位置与具体模式21-23对应。将每个用户输入装置8耦接到控制器， 其监视用户输入装置8的设置以确定如何在使用中控制每个插口 。可选择实 施例中，用户输入装置8也可以是转动开关、或者其中重复按下开关以在可 用模式之间循环的按钮开关。当然，可用使用任何合适的选择设备或开关， 只要可以选择与插口的工作模式对应的多个截然不同的位置。优选实施例中，用户输入装置8还可以允许将插口配置为次主才几电插口 ， 使得例如将滑动开关设置为次主机设置23。这样，配电装置能够提供具有如 前述实施例中所讨论的属性的更多的主电插口，其在将本发明的插座排1用 于设备套件的较大配置时将很有用。可以与永久主电插口 2独立地搡作次主机电插口，或者可以根据连接到 永久插口 2的主设备的操作来配置次主机电插口。应当理解，依赖于插座排1的具体需求和应用，用户输入装置8可以包 括少于或多于三种可选择模式。进一步的可能的模式还可以是"旁路，，模式 (未示出)，其本质上将插口配置为与全部其它插口独立地运作，使得其能 够在保持电力到插座排1的同时一直提供电力。该具体^f莫式在不期望有任何 电力中断的情况下将很有用，诸如用于向网络路由器以及例如调制解调器的 通信设备提供电力。优选实施例中，用户输入装置8还可以包括某些形式的视觉通知装置， 优选地为基于发光二极管(LED)的，其向用户指示插口的选定的模式。该 视觉通知装置可以包括几个不同颜色的LED或单个多颜色LED,其中每种 颜色与插口的具体工作模式对应。但是应当理解，可以使用任何合适的形式的视觉通知装置来指示工作模式。作为示例，图3中以示意性表示将本发明的配电装置与家庭娱乐设备套件一起示出。该配置中，副电插口 9中有两个是待机电插口 3a、 3b(其中之 一3a为永久的而另一个3b是可以是可配置插口 )，而有三个是从电插口 7a、 7b、 7c (其中的一个或多个可以是可配置插口 )。将电视机31连接到插座排 1的主电插口 2,并耦接到多个外围设备，包括机顶盒32 (例如数字地面、 卫星、或有线电视接收机)、PVR 33、 DVD播放机34、音频放大器35、以 及外置扬声器37。最后，还可以将游戏控制台36连接到电视机31和某些其 它设备。当插座排1被附接到电源干线时，主电插口 2能够直接向电视机31供 电。在用户将电视机转换为"开机"状态的瞬间，插座排l动作以分别借助 待机插口 3a、 3b和从插口 7a - 7c向机顶盒32、 PVR 33 、 DVD播放机34、 音频放大器35、以及游戏控制台36供电。因此，在正常使用期间，向连接 到插座排1的全部外围设备供电。然而，当用户决定关闭电视机31时，感 测装置检测到从主电插口 2汲取的功率的下降，从而提示控制器以将插口 3a、 3b、 7a-7c从电源断开，从而关闭外围设备32 - 36。此时，定时电路被激活并开始计数，于是在预定时间间隔期满之后，由 控制器自动恢复到待机插口 3a、 3b的电力。向待机插口 3a、 3b的电力供给 允许机顶盒32和PVR 33接收足够的电力从而进入待机模式操作(如果它们 准备好这样做)。这样，外围设备32、 33于是能够通过从它们各自的待机模 式唤起而实现随后的自动定时器录制以及其它预先设置的指令。有利地，到待机插口 3a、 3b的电力恢复防止外围设备32、 33的内部电 池在主设备"关机，，期间耗费，因而避免了用户定义设置或指令的任何损失、 以及可能的设备的锁住。有利地，本发明的配电装置因而可以用于控制与主设备相关的外围设备 套件(如图3中所示)，其中某些外围设备即便在主设备关机或处于待机状 态时也必须至少接收待才几电力。虽然已经比照拖尾(trailing)插座排1描述了本发明的配电装置，但是 应当理解，也可以将主、待机以及从电插口的物理排列配置为任何合适的3 维几何形状和结构。因而，根据本发明，图4-6中示出其中将配电装置配 置为基本'方块的'插座组合件的示例配置，从而提供大大节省空间的优点 而且使用方便。应当理解，这些示例并非限制，因而每个示例担当可以由本发明的配电装置采用的一种可能的方块结构的图示。参照图4(a)-(c)，其中示出配电装置200 (以下称为'插座方块，) 的特定优选配置的不同的视图。该配置中，有一个主电插口 202和一个待机 电插口 203,、以及一个从电插口 2032，其均位于插座方块200的各个正交面 上。待机、和从电插口 203,、 2032分别被安装在插座方块200的两侧上，而 主电插口 202位于其之间的正交面上。为了便于用户使用和参照，可以将主电插口 202着色标注和/或以某种方 式标记，例如通过向插座方块200的对应的面涂敷合适的漆或永久转印图案 等等。这样，可以显著减少用户无意中将主设备插头插入待机、或从电插口 的机会。插座方块200包括一体的电接脚连接器204，以允许插入到电源干线插 座。接脚204根据本控制器的操作向主电插口 202、以及选择性地向待机、 和从电插口 203,、 2032提供电力。主、待机、以及从电连接(即电力连接线 (power rail))被封在插座方块200中，而且出于用电安全的目的而包括电 源干线额定保险丝205。为了额外的安全，与主、待4几、以及从电插口 202、 203" 2032关联的 开孔可以覆盖有内部的可伸缩挡板，其在一旦将主或从设备插入各个插口时 就机械地缩回。这样，在插入或拔除设备时可以进一步将无意中触碰到电力 连接线的机会最小化。另外，所述挡板提供了在未使用时避免灰尘和其它碎 屑进入插座方块200内部的额外优点。再次参照图4 (a)，总体以206标出的区域包含如比照先前的配置详细 描述的内部控制器。可以理解，控制器的物理结构依赖于插座方块200的具 体尺寸和形状。因而，依赖于使用的组件，控制器的结构在不同的配置之间 可能略微不同。为了向用户提供插座方块200在使用的视觉指示，在方块的表面上安装 LED 207。其可以可选地在一旦方块接收电力时、或仅在主设备插入主电插 口 202时点亮。为了便于查看，将LED207置于方块的朝外的表面上(例如 在基本与接脚连接器相对的面上)。可以包含额外的LED以指示附接的从设 备等等的电源状态。根据先前的配置，插座方块200还可以包括红外传感器208，其允许通 过合适的手持设备等等远程控制方块。可选择地，也可以使用其它传感器类型，包括光学、超声波、以及无线(例如WiFi、蓝牙)。如图4(a)中所示， 将传感器208安装在与电接脚连接器204相对(即朝外)的方块面上，以便 为检测发送信号提供最宽的角度覆盖范围。插座方块200还可以包括一个或多个接口端口和/或连接器(例如USB、 RS232、火线1394)，如比照先前的配置所述的。图4(c)中，将插座方块 图示为包括例如RJll类型的电话插孔连接器209。该连接器可以提供到诸如 (但不限于)电话、调制解调器、或传真机等等(或者可选择地，网络适配 器卡)的电信设备的连接。参照图5和6，示出了具有与图4 一致地标注的类似特征的插座方块200 的其它配置。在这些配置中，插座方块包括总体以206标出的延长部分，其 中安装有内部控制器。这样，如所示，可以为可能是额外的主电插口 202、 待机电插口 203,、或从电插口 2032的更多的插口插座提供额外的空间。其它实施方式也在所附权利要求书的范围之内。
权利要求
1.一种配电装置，包括主电插口和至少一个待机电插口，其均可连接到共用电源；感测装置，用于检测主设备的工作状态的改变；以及控制器，用于响应于所述感测装置检测到所述主设备的工作状态的规定的改变，中断到所述至少一个待机电插口的电力，其中，在所述电力中断之后，所述控制器在预定时间间隔后自动恢复到所述至少一个待机电插口的电力。
2. 如权利要求1所述的装置，其中将所述感测装置适配为通过感测由 所述主设备从所述主电插口汲取的功率来检测所述主设备的工作状态的改变
3. 如权利要求2所述的装置，其中所述规定的改变与从所述主电插口 汲取的功率从第一、较高的等级到第二、较低的等级的下降对应。
4. 如权利要求1所述的装置，其中将所述感测装置适配为检测源自所对应。
5. 如权利要求4所述的装置，其中所述电信号是从串行端口 、并行端 口、火线1394端口、 ISA总线、PCI总线、以及通用串行总线USB其中的 一个或多个得到的输出电压。
6. 如权利要求4所述的装置，其中所述电信号是与无线协议、WiFi和 蓝牙之一对应的电；兹波。
7. 如前面权利要求中任一项所述的装置，其中将所述控制器适配为使 所述待机电插口处有足以向外围设备至少提供待机电力的恢复的功率等级 可用。
8. 如前面权利要求中任一项所述的装置，其中所述预定时间间隔基本 在到所述至少 一个待机电插口的电力中断之后开始。
9. 如前面权利要求中任一项所述的装置，其中所述预定时间间隔大于 大约1秒。
10. 如权利要求9所述的装置，其中所述预定时间间隔在大约1秒到大 约IO秒的范围内。
11. 如前面权利要求中任一项所述的装置，其中所述控制器包括定时电 路，其可操作以由到所述至少一个待机电插口的电力中断触发。
12. 如前面权利要求中任一项所述的装置，进一步包括一个或多个从电 插口 ，其被配置为响应于检测到来自所述主电插口的功率下降而由控制器控制与电源隔离。
13. 如权利要求12所述的装置，其中所述至少一个从电插口具有可配置模式，使得用户能够将所述从插口定义为待机电插口，从而使得能够在所 述预定时间间隔之后恢复到该从插口的电力。
14. 如权利要求13所述的装置，其中利用用户输入装置定义所述可配 置模式。
15. 如权利要求14所述的装置，其中所述用户输入装置是具有至少两 个截然不同的位置的滑动开关，每个位置与具体模式对应。
16. 如权利要求14或权利要求15所述的装置，其中所述用户输入装置 具有关联的视觉通知装置，其具有指示所述具体模式的输出。
17. 如权利要求3所述的装置，其中所述第一等级与足够为主设备提供 工作电力的功率等级对应。
18. 如权利要求3或权利要求17所述的装置，其中所述第二等级与基 本为零或足够为主设备提供待机电力的功率等级对应。
19. 一种配电方法，包括步骤向均连4妾到共用电源的主电插口和至少 一 个待4几电插口供电；通过感测装置检测主设备的工作状态的改变；以及在所述感测装置检测到所述主设备的工作状态的规定的改变时，通过控 制器中断到所述至少一个待机电插口的电力，其中，在所述电力中断之后，所述控制器在预定时间间隔后自动恢复到 所述至少一个待机电插口的电力。
全文摘要
一种用于主机和外围设备的套件的配电装置，包括主电插口和至少一个待机电插口，其均可连接到共用电源。该装置进一步包括感测装置，用于检测主设备的工作状态的改变；以及控制器，可操作以在所述感测装置检测到所述主设备的工作状态的规定的改变时中断到所述至少一个待机电插口的电力。其中，在所述电力中断之后，所述控制器在预定时间间隔后自动恢复到所述至少一个待机电插口的电力，从而在所述主设备关机或待机时向连接到所述待机电插口的任何外围设备至少提供待机功率。这样，外围设备可以接着进入待机状态操作，如果其有这样的准备。
文档编号G06F1/26GK101243376SQ200680030468
公开日2008年8月13日 申请日期2006年6月21日 优先权日2005年6月21日
发明者伊恩·布朗, 彼得·S·罗伯逊 申请人:万克利克(Ip)有限公司