用电量测与控制装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种用电量测与控制装置及方法；具体而言，本发明是关于一种能多人共用并计算及分摊个别使用者的用电量的用电量测与控制装置及方法。
【背景技术】
[0002]在资源渐趋匮乏且能源价格日益上涨的今日，能源管理为社会大众非常关切的议题。经由量测、记录及统计分析用户的用电情形，并将分析的结果提供用户参考，以使用户改变其用电行为及节省用电量，此为一种常用的电力能源管理方法。当用电的责任归属愈清楚，则节能的动机也随的愈强、效果愈好。
[0003]已知技术中，某些用电量管理机制只能量测及记录个别电器设备的总用电量，无法量测及记录个别使用者的用电量，而某些其他的用电量管理机制在同一时间只能量测记录单一使用者的用电量，而无法支援多人共用/分摊用电量。举例而言，若有四个学生同住一间宿舍，每人作息时间不同，待在宿舍的时间点及时间长短不同，已知技术并无法计算各个学生在此宿舍的个别用电量。由于已知技术无法针对个别使用者的用电量进行管理，导致节能动机与效果较差。
[0004]有鉴于此，本领域仍亟需一种能多人共用并计算及分摊个别使用者的用电量的用电量测与控制机制。
【发明内容】
[0005]为解决已知技术的问题，本发明提供一种用电量测与控制装置及方法。
[0006]本发明所提供的用电量测与控制装置包含一电力输入线、一电力输出线、一感应介面、一处理单元以及一用电量测及控制单元。该处理单元电性连接至该感应介面及该用电量测及控制单元。该用电量测及控制单元包含一逻辑开关，且该逻辑开关连接至该电力输入线及该电力输出线。该用电量测及控制单元更量测流出该电力输出线的一电量。当该逻辑开关为一关闭状态且该处理单元自该感应介面接收到一第一识别信号时，该处理单元传送一第一控制信号至该用电量测及控制单元，该逻辑开关因应该第一控制信号被打开(turned on)，其中该第一识别信号为该感应介面自一智慧型标签读取到的数据消息。当该逻辑开关为一打开状态且发生下列情形其中之一时，该处理单元传送一第二控制信号至该用电量测及控制单元，该逻辑开关因应该第二控制信号而被关闭:(a)该处理单元自该感应介面接收到一第二识别信号，其中该第二识别信号为该感应介面自该智慧型标签读取到的数据消息，以及(b)该处理单元判断该电量在一门槛时间长度持续地小于一用电门槛值。
[0007]本发明所提供的用电量测与控制方法适用于一用电量测与控制装置。该用电量测与控制装置包含一处理单元、一电力输入线、一电力输出线、一感应介面及一用电量测及控制单元。该处理单元电性连接至该感应介面及该用电量测及控制单元。该用电量测及控制单元包含一逻辑开关，且该逻辑开关连接至该电力输入线及该电力输出线。该用电量测及控制单元更量测流出该电力输出线的一电量。该用电量测与控制方法包含下列步骤:(a)当该逻辑开关为一关闭状态且该处理单元自该感应介面接收到一第一识别信号时，由该处理单元传送一第一控制信号至该用电量测及控制单元，使该逻辑开关因应该第一控制信号而被打开，其中该第一识别信号为该感应介面自一智慧型标签读取到的数据消息，以及(b)当该逻辑开关为一打开状态且发生下列情形其中之一时，由该处理单元传送一第二控制信号至该用电量测及控制单元，使该逻辑开关因应该第二控制信号而被关闭:(bl)该处理单元自该感应介面接收到一第二识别信号，其中该第二识别信号为该感应介面自该智慧型标签读取到的数据消息，以及(b2)该处理单元判断该电量在一门槛时间长度持续地小于一用电门槛值。
[0008]本发明是提供一种特殊的用电量测与控制装置及方法。当用电量测与控制装置的该逻辑开关为一关闭状态、该感应介面自一智慧型标签感应到一识别信号，且该处理单元自该感应介面接收到该识别信号时，该处理单元传送一控制信号至该用电量测及控制单元使该逻辑开关因应地被打开。另一方面，本发明的用电量测与控制装置则可通过三种方式使其逻辑开关关闭，该三种方式分别为:(i)该处理单元自一按钮接收一触发信号(若用电量测与控制装置包含该按钮)，(?)该感应介面自该智慧型标签感应到另一识别信号，且该处理单元自该感应介面接收到该另一识别信号，以及(iii)该处理单元判断流出该电力输出线的一电量在一门槛时间长度持续地小于一用电门槛值。因此，使用者可通过多种不同的操作方式来开启及关闭用电量测与控制装置。
[0009]此外，本发明会界定数个时间点，以相邻二时间点界定一时间区间，计算用电量测与控制装置于各时间区间的区间用电量，且会计算各使用者于此时间区间的区间个别用电量。于本发明中，时间点则可由用电量测与控制装置因应不同的行为来界定(例如:(i)当用电量测与控制装置所包含的该感应介面于感应到一识别信号时，(?)当使用者直接关闭电器，导致流出该电力输出线的一电量在一门槛时间长度持续地小于一用电门槛值时，或/及(iii)当使用者按压按钮，以使该按钮产生一触发信号时)。
[0010]此外，本发明所提供的用电量测与控制装置及方法亦会判断所感应到的识别信号所载的识别码是对应至一登入行为或一登出行为，并适时地记录该识别码所对应的总用电量(例如:将该识别码所对应的总用电量写入智慧型标签)。通过本发明所提供的用电量测与控制技术，当多位使用者共同使用电器时，各使用者应该分摊的用电量(亦可理解为应该分摊的电费)能够被合理地计算。
[0011]在参阅图式及随后描述的实施方式后，此技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其他目的，以及本发明的技术手段及实施态样。
【附图说明】
[0012]图1是描绘本发明的第一及第二实施例的示意图；
[0013]图2是描绘本发明的第三实施例的示意图；
[0014]图3是描绘本发明的第四实施例的示意图；
[0015]图4A是描绘本发明的第五及第六实施例的示意图；
[0016]图4B是描绘第五实施例的用户名单及用电记录表；
[0017]图4C是描绘第六实施例的用户名单及用电记录表；
[0018]图5是描绘本发明的第七实施例的流程示意图；以及
[0019]图6A、6B、6C是描绘本发明的第七实施例的流程示意图。
[0020]符号说明:
[0021]1:用电量测与控制装置
[0022]10a、10b:识别信号
[0023]10c、10d:控制信号
[0024]1e:触发信号
[0025]11:电力输入线
[0026]12:电源
[0027]13:电力输出线
[0028]14:电器
[0029]15:用电量测及控制单元
[0030]15a:逻辑开关
[0031]15b:暂存器
[0032]17:感应介面
[0033]19:按钮
[0034]2:用电量测与控制装置
[0035]21:储存单元
[0036]22:金钥
[0037]23:处理单元
[0038]3:用电量测与控制装置
[0039]20:用户名单
[0040]4:用电量测与控制装置
[0041]24:用电记录表
[0042]14a、14b、14c:识别信号
[0043]l8a、l8b、l8c:识别信号
[0044]T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6:时间区间
[0045]tl、t2、t3、t4、t5、t6:时间点
[0046]16a、16b、16c:识别码
[0047]40a、40b、40c:个人用电记录
[0048]S501 ?S507:步骤
[0049]S601 ?S633:步骤
【具体实施方式】
[0050]以下将通过不同的实施例来解释本发明所提供的用电量测与控制装置及方法。然而，本发明的实施例并非用以限制本发明须在如实施例所述的任何环境、应用或方式方能实施。因此，关于实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以直接限制本发明。须说明者，以下实施例及图式中，与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示。
[0051]本发明的第一实施例为一用电量测与控制装置1，其示意图是描绘于图1。用电量测与控制装置I包含一电力输入线11、一电力输出线13、一用电量测及控制单元15、一处理单元23、一感应介面17及一按钮19。电力输入线11适可用以连接至一电源12，而电力输出线13则适可用以连接到至少一电器14，其中电器14可能有自己的开关，亦可能没有自己的开关。用电量测及控制单元15包含一逻辑开关15a及一暂存器15b，且逻辑开关15a连接至电力输入线11及电力输出线13。处理单元23电性连接至按钮19、感应介面17及用电量测及控制单元15。
[0052]于本实施例中，用电量测及控制单元15可为所属技术领域具有通常知识者所知悉的具有量测用电量及控制供电量的装置/元件，而处理单元23则可为本发明所属技术领域中具有通常知识者所知悉的各种处理器、中央处理装置(central processing unit)、微处理器或其他计算装置中的任一种。于本实施例中，感应介面17为一近距离无线通信(Near Field Communicat1n ;以下简称「NFC」)读写器，因此使用者所配合使用的智慧型标签为NFC智慧型标签。然而，于本发明的其他实施态样中，感应介面亦可为各种接触式(Contact)或非接触式(Contactless)智慧卡感应器或各种生物特征(例如:指纹、掌型、声首等等)的感应器。
[0053]于本实施例中，用电量测及控制单元15具有以下几个功能:(i)自处理单元23接收控制信号，以对逻辑开关15a进行打开或关闭的操作，(ii)随时量测流出电力输出线13的电量，并储存在暂存器(未绘示)中，可供处理单元23读取及计算使用，该电量的内容可为千瓦时(kWh)、电功率(Watt)、电流、电压或其他相关数据，以及(iii)在逻辑开关15a为关闭状态时，控制由电力输出线13流出的电力值不超过一基本电力值，其中此基本电力值为能使电器14进行热待机运作或/及冷却运作的电力值，且此基本电力值可储存于电量测及控制单元15所包含的一暂存器(未绘示)。倘若电器14不需进行热待机运作及冷却运作，则基本电力值可为零。
[0054]基于用电量测及控制单元15所具有的功能，当逻辑开关15a为一关闭状态时，若处理单元23自感应介面17接收到一识别信号1a时，处理单元23会传送一控制信号1c至用电量测及控制单元15。在电量测及控制单元15接收到识别信号1a后，逻辑开关15a会因应控制信号1a而被打开(turned on)。需说明者，前述识别信号1a是一使用者拿着一智慧型标签靠碰感应介面17时，感应介面17自该智慧型标签所读取到的数据消息。当逻辑开关15a被打开后(亦即，当逻辑单元15a处于打开状态时)，电力输入线11及电力输出线13会被接通，且用电量测及控制单元15会量测通过电力输出线13的用电量。
[0055]需说明者，倘若电器14有自己的开关，当逻辑开关15a为打开但电器14的开关为关闭，则使用者仍需自行打开电器19的开关，方能使电器19运作。倘若电器14不具有自己的开关，则当逻辑开关15a打开时，电器19便可运作。
[0056]此外，当逻辑开关15a为处于打开状态时，若发生下列情形其中之一，则处理单元23会传送一控制信号1d至用电量测及控制单元15，使逻辑开关15a因应控制信号1d而被关闭(turned off): (a)处理单元23自按钮19接收一触发信号1e (例如:使用者按压按钮19)，(b)处理单元23自感应介面17接收到另一识别信号10b，且识别信号1b与识别信号1a的内容相同，以及(c)处理