對分案申請的聲明
本申請是基于中國發(fā)明專利申請201180069990.9提出的分案申請。
本發(fā)明涉及到使用標準wi-fi設備來對家庭和商業(yè)應用中的市電電源、照明和自動化進行控制,所述wi-fi設備包括智能手機、平板電腦、筆記本電腦、便攜式電腦、上網(wǎng)本和超極本以及類似裝置,以用作利用設備之間點對點無線通信鏈路的系統(tǒng)的控制器。為了便于查閱,本發(fā)明結合智能手機來進行介紹,盡管人們都清楚本發(fā)明并不僅限于此。
背景技術:
近年來,用來控制以市電供電的電器、照明系統(tǒng)和建筑物加熱和冷卻的無線電技術發(fā)展迅速。所述這些系統(tǒng)通常都安裝在大型建筑物種,有效地控制著整個本地環(huán)境。
將計算機與因特網(wǎng)相連并共享外圍設備(諸如調(diào)制解調(diào)器、打印機等)的家用無線網(wǎng)絡的快速增長已經(jīng)形成了家庭無線自動化的現(xiàn)成構架。在許多情況下,這些網(wǎng)絡都使用符合wi-fi聯(lián)盟技術規(guī)范并通常稱之為“wi-fi”的無線技術。更專用的系統(tǒng)則使用了通用wi-fi體系結構之外的私有網(wǎng)絡,符合諸如zigbee(全新無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信技術)或其他技術規(guī)范。實際上,網(wǎng)絡布置相似,但并不兼容。
通常,傳統(tǒng)的wi-fi網(wǎng)絡都是基于使用稱之為無線接入點的專用控制裝置。這些裝置向無線網(wǎng)絡提供物理支持,在網(wǎng)絡上的各個裝置之間提供橋接和路由作用,并可使裝置加裝到網(wǎng)絡上或自網(wǎng)絡上刪除。利用若干計算機、打印機、平板電腦、智能手機,以及無線連接至接入點的類似裝置,典型的家用wi-fi網(wǎng)絡通常包括與提供寬帶因特網(wǎng)業(yè)務的電話廣域網(wǎng)絡(wan)相連的有線連接。所連接的裝置并不是彼此直接通信,而是通過接入點可進行通信,所述接入點起所有通信的網(wǎng)關作用。
應該了解的是,即使是最基本的系統(tǒng),基于wi-fi網(wǎng)絡的家庭自動化仍要求提供無線接入點和用戶接口裝置,諸如pc。因為所有通信都必須通過網(wǎng)絡的接入點,如果其由于某種原因而出現(xiàn)故障,整個家庭自動化系統(tǒng)都會癱瘓。如果連接了其它高流量裝置,接入點還會出現(xiàn)過載,過載程度會達到數(shù)據(jù)延時而影響家庭自動化功能。
技術實現(xiàn)要素:
按照一個優(yōu)選實施例,本發(fā)明包括兩個部分:一個是電源控制裝置或單元,其插入到用來向所連接電氣或電子設備提供電源的標準電源插口,另一個是手持式電池供電的控制器,該控制器能夠通過近距離無線鏈路來與電源控制單元進行通信。
電源控制裝置是一個具有若干功能的設備,這些功能為系統(tǒng)預期要求所專有??刂破骺梢允鞘袌錾箱N售的移動電話,具有計算能力、圖形顯示和無線通信能力,屬于稱之為智能手機類。之所以優(yōu)選智能手機作為本發(fā)明控制器使用,是因為能夠下載應用程序并能在智能手機操作系統(tǒng)上運行該應用程序。
控制器是用戶和電源控制裝置之間的接口。通過向控制器輸入一個相應的指令,用戶便可啟動電源控制裝置的功能。根據(jù)一個優(yōu)選應用,電源控制裝置的開關單元版本可以只有一個功能,即,根據(jù)用戶經(jīng)由控制器所發(fā)出的指令,控制與所連接電氣或電子裝置相連的市電源的接通與斷開。例如,開關裝置可以看不見,但依然通過控制開關裝置和控制器之間的無線鏈路來被控制。另外,控制器僅需要是一個簡單的設備,其主要是指示開關裝置接通或斷開所連接裝置的電源??刂破鲀?yōu)選是一種手持移動設備,諸如智能手機或平板電腦,而不是通常的固定設備,諸如臺式電腦。
在另一個優(yōu)選實施例中,本發(fā)明可以設置一個電源控制裝置,其具有更為廣泛的功能,與永久的有線連接家庭自動化系統(tǒng)相一致。在這種情況下,控制器可能比較復雜,可以設置圖形接口,用戶可方便地控制他們所期望的功能。
電源控制裝置優(yōu)選能夠利用wi-fidirect技術完成無線通信功能。正如此處所用的,“wi-fidirect”系指wi-fi聯(lián)盟的wi-fidirect技術規(guī)范,該技術規(guī)范定期修正。術語“wi-fidirect設備”系指配置用來通過使用wi-fidirect技術實現(xiàn)與另一臺設備通信的設備。
控制器優(yōu)選為移動電話,通常稱之為智能電話,其支持wi-fi或傳統(tǒng)wi-fi。正如此處所使用的,“傳統(tǒng)wi-fi”系指ieee802.11a/g/nwi-fi技術規(guī)范??刂破鬟€可支持wi-fidirect技術規(guī)范和其它無線通信技術規(guī)范,諸如藍牙。除非另有說明,下面將結合智能電話來介紹控制器,盡管本發(fā)明并不僅限于此。例如,控制器可以是任何便攜式設備,其能夠通過其它手段來下載或安裝應用程序,并具有與用戶的合適接口,從而使其能夠與應用程序互動,以便執(zhí)行所要求的功能,并具有傳統(tǒng)wi-fi和/或wi-fidirect能力,從而與電源控制裝置建立通信。這種設備的例子有平板電腦、便攜式電腦和筆記本個人電腦。
大部分支持蘋果公司的ios系統(tǒng)、谷歌公司的安卓系統(tǒng)或微軟公司的windows系統(tǒng)的智能電話也都支持ieee802.11,后者可以允許用戶連接到相應的wi-fi接入點,然后接至因特網(wǎng),與任何其他計算機連接到wi-fi網(wǎng)絡的方式相同。盡管這已經(jīng)是最低無線通信標準,但智能電話現(xiàn)在正在著手直接支持wi-fidirect。對于包括wi-fidirect能力以及傳統(tǒng)wi-fi在內(nèi)的智能電話來講,電源控制裝置和智能電話之間的優(yōu)選通信方式是wi-fidirect點對點通信鏈路。
可用來實施無線鏈路的還有其它的無線標準,諸如藍牙、zigbee、和近場通信?;蛘?,也可以使用運行在其中一個無限制無線電頻帶上的簡單的移頻鍵控(fsk)系統(tǒng)。
特別是,應該注意的是,大多數(shù)智能電話也支持藍牙無線技術規(guī)范bluetoothsig類2.1+edr或以后的規(guī)范。正如wi-fidirect一樣,藍牙也是一種點對點無線通信方式,對于本發(fā)明的某些實施例來講,也可用來提供類似的能力,不會改變此處所述本發(fā)明的創(chuàng)造性和功能。
根據(jù)一個優(yōu)選方面,本發(fā)明通過與控制器的點對點鏈路提供控制電器設備的電源控制裝置,從而控制電器設備的電源??刂破髟O有處理器、存儲器、用戶接口、和無線通信收發(fā)信機。所述裝置包括帶存儲器的微處理器;配置成可實施微處理器指令以改變電器設備電源的電源控制裝置;以及可與控制器進行雙向點對點通信的無線通信收發(fā)信機。微處理器配置成可開通與控制器的點對點無線通信鏈路,通過如下其中一種方式:如果控制器是傳統(tǒng)wi-fi裝置,模擬wi-fi接入點;或者,如果控制器是wi-fidirect設備,與控制器協(xié)調(diào),由微處理器還是控制器擔任群組擁有者。
正如此處所使用的,“模擬接入點”(或者是其變異形式)是指發(fā)送發(fā)現(xiàn)消息(或“呼叫”)的作用,以表示啟動與另一設備的聯(lián)系。
按照另一個優(yōu)選方面,本發(fā)明提供了遙控電器設備的方法,以控制該電器設備的電源。該方法包括開通無線控制器和電源控制裝置之間安全的雙向、點對點無線通信鏈路,所述電源控制裝置控制所述電器設備的電源,點對點無線鏈路的開通包括:如果控制器未采用wi-fidirect與電源控制裝置通信,分配wi-fi接入點作用給電源控制裝置;或者,如果控制器采用wi-fidirect通信,電源控制裝置和電源控制裝置控制器以及控制器之間進行協(xié)調(diào),確定承擔wi-fidirect群組擁有者;在無線控制器用戶接口上顯示電源控制裝置的狀態(tài);通過點對點無線通信鏈路發(fā)送無線控制器的指令給電源控制裝置以改變電器設備的電源;在電源控制裝置一端接收指令;以及根據(jù)指令來改變電器設備的電源。
在另一個優(yōu)選方面,本發(fā)明提供了一種電源控制裝置,通過與控制器的點對點連接來控制電器設備,從而控制電器設備的電源。控制器帶有處理器、存儲器、用戶接口,和無線通信收發(fā)信機。電源控制裝置包括帶存儲器的微處理器;配置成可實施微處理器指令以改變電器設備電源的電源控制電路;以及可與控制器進行雙向、點對點通信的無線通信收發(fā)信機。微處理器配置成可總是發(fā)送發(fā)現(xiàn)消息,以便與控制器聯(lián)系,開通與控制器的點對點無線通信鏈路。
根據(jù)另一個優(yōu)選方面,本發(fā)明提供了遙控電器設備的方法,以便控制該電器設備的電源。該方法包括開通無線控制器和電源控制裝置之間安全的雙向、點對點無線通信鏈路,所述電源控制裝置控制所述電器設備的電源,電源控制裝置總是發(fā)送發(fā)現(xiàn)消息以便啟動與無線控制器聯(lián)系,開通與控制器的點對點無線通信鏈路;在無線控制器用戶接口上顯示電源控制裝置的狀態(tài);通過點對點無線通信鏈路,發(fā)送無線控制器的指令給電源控制裝置以改變所述電器設備的電源;在電源控制裝置一端接收指令;以及根據(jù)所述指令來改變所述電器設備的電源。
在另一個優(yōu)選方面,本發(fā)明提供了一種電源控制裝置,通過與控制器的點對點連接,控制電器設備,從而控制所述電器設備的電源??刂破鲙в刑幚砥?、存儲器、用戶接口、和無線通信收發(fā)信機。電源控制裝置包括帶存儲器的微處理器;配置成可實施微處理器指令以改變所述電器設備電源的電源控制電路;以及可與控制器進行雙向、點對點通信的無線通信收發(fā)信機。在電源控制裝置與控制器連接的同時,微處理器配置成可與控制器協(xié)調(diào),由控制器還是微處理器擔任群組擁有者。
根據(jù)另一個優(yōu)選方面,本發(fā)明提供了一種遙控電器設備的方法,以控制該電器設備的電源。該方法包括開通無線控制器和電源控制裝置之間安全的雙向、點對點無線通信鏈路,所述電源控制裝置控制所述電器設備的電源,點對點無線通信鏈路的開通包括,在無線控制器和電源控制裝置彼此相連時,與控制器協(xié)調(diào),由無線控制器還是電源控制裝置擔任群組擁有者;在無線控制器用戶接口上顯示電源控制裝置的狀態(tài);通過點對點無線通信鏈路,發(fā)送無線控制器的指令給電源控制裝置以改變所述電器設備的電源;在電源控制裝置一端接收指令;以及根據(jù)所述指令來改變電器設備的電源。
附圖說明
圖1為無線網(wǎng)絡方框圖;
圖2為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的無線點對點群組方框圖;
圖3為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的智能電話透視圖;
圖4a為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的電源控制裝置的主視圖;
圖4b為圖4a所示電源控制裝置的側視圖;
圖4c為圖4a所示電源控制裝置的底部平面圖;
圖5為圖4a所示電源控制裝置的功能電子器件方框圖;
圖6為根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的開關裝置的功能電子器件的方框圖;
圖7為根據(jù)本發(fā)明再一個優(yōu)選實施例的調(diào)光裝置的功能電子器件的方框圖;
圖8為根據(jù)本發(fā)明又一個優(yōu)選實施例的調(diào)光器壁式開關的功能電子器件的方框圖;
圖9為根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的開關條(switchstrip)的功能電子器件的方框圖;
圖10為圖3所示智能電話和多個電源控制裝置的系統(tǒng)圖形;
圖11為家庭住宅電源控制裝置不同實施例的用途圖形;
圖12為用來控制家庭娛樂裝置的電源控制裝置圖形;
圖12a為圖12所示電源控制裝置插頭連接展開詳圖;
圖13為用來直接控制家庭吊扇的本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的示意圖;
圖14為用戶和可裝載到圖3所示智能電話上的應用程序之間的系列步驟流程圖;
圖15為根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的遙控裝置功能電子器件方框圖;
圖16是系統(tǒng)圖形,示出了遠程設備、遙控裝置、和多個智能電話;
圖17是圖3所示智能電話的圖形示意圖,用來根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例遙控家用吊扇和車庫門;
圖18為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的節(jié)電裝置的功能電子器件方框圖;
圖19為流程圖,所示為一系列采用語音激活的操作步驟,通過應用程序來關閉車庫門。
具體實施方式
對于所屬領域的技術人員來講,根據(jù)此處所公開的本發(fā)明的技術說明和實施方式,對本發(fā)明采用多種不同的實施方式,這是顯而易見的。為此,所述技術說明和實施例僅為示范,本發(fā)明的實際范圍和精神都由所附權利要求予以表明。
圖1示出了典型的無線網(wǎng)絡10的方框圖,該無線網(wǎng)絡10具有網(wǎng)絡控制裝置或網(wǎng)絡集線器(hub)的網(wǎng)絡接入點12。該圖示出了無線連接到接入點12上的三個網(wǎng)絡客戶端,不過,網(wǎng)絡客戶端數(shù)量只是由接入點1能力決定。例如,該網(wǎng)絡可以帶有接入點12、網(wǎng)絡客戶端14(平板電腦)、網(wǎng)絡客戶端16(電源控制裝置)和網(wǎng)絡客戶端18(智能電話)。該網(wǎng)絡上的所有通信都必須經(jīng)過接入點12。對于與電源控制裝置通信的智能電話來講,實際上是在同接入點通信,接入點將來自智能電話的任何信息傳送到電源控制裝置。同樣,平板電腦向電源控制裝置發(fā)送的任何信息也是采用相同的方式。為此,可以看出:(1)接入點12必須總是在工作,以保證網(wǎng)絡可供通信隨時使用;(2)網(wǎng)絡限于由網(wǎng)絡客戶端和接入點之間最小無線電發(fā)射距離所確定的區(qū)域;(3)最小網(wǎng)絡要求一個接入點和至少一個網(wǎng)絡客戶端;以及(4)至少一個網(wǎng)絡客戶端必須能夠形成和保持該接入點工作。
圖2是無線點對點群組的方框圖,該群組有一個群組擁有者20(例如,電源控制裝置或單元)、點對點客戶端22(平板電腦)和點對點客戶端24(智能電話)。在這個案例中,兩個點對點客戶端與群組擁有者(電源控制裝置)直接無線連接,無需接入點的服務。下面更詳細地介紹電源控制裝置。群組擁有者可根據(jù)需要建立1:n個連接,以便平板電腦和智能電話可以與群組擁有者同時進行通信聯(lián)系?;蛘撸航M擁有者可以將自己限于1:1的連接,按照這種連接,每次只與一個點對對客戶端建立通信鏈接。例如,在圖2中,電源控制裝置作為群組擁有者可以選擇與平板電腦、智能電話進行通信聯(lián)系,或者根據(jù)設備之間已經(jīng)確立的群組擁有者訪問規(guī)則而不同二者任何一個進行通信聯(lián)系。為此,可以看出:(1)對于將要建立的點對點通信,不要求使用第三裝置,諸如接入點12;(2)通信鏈接是在“根據(jù)需要”的基礎上;以及(3)對確定群組擁有者的唯一限制是,當要求建立通信鏈接時,客戶端可被置于無線電頻率范圍內(nèi)。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例,電源控制裝置配置成使用wi-fidirect規(guī)定的能力來實施wi-fi接入點的功能,而且實現(xiàn)傳統(tǒng)的wi-fi裝置,諸如智能電話,wi-fi接入點,在這個方式下,wi-fidirect裝置能夠與現(xiàn)有的wi-fi裝置建立通信聯(lián)系,現(xiàn)有的wi-fi裝置支持ieee802.11技術規(guī)范。這個能力可以使得wi-fidirect裝置在根據(jù)需要的基礎上與現(xiàn)有wi~fi裝置構成點對點鏈路。
wi-fidirect的優(yōu)點很多,包括簡化了電源控制裝置和作為控制器使用的智能電話之間的通信。顯著優(yōu)點包括可移動性和輕便性,智能電話和電源控制裝置可以位于任何地方,只要求在需要建立無線通信時它們在彼此的無線電范圍內(nèi)。另外,當電源控制裝置的射頻配置成可根據(jù)wi-fidirect技術規(guī)范工作時,其可以連接到支持傳統(tǒng)wi-fi或wi-fidirect通信的任何裝置上,并與之建立通信聯(lián)系。再一個優(yōu)點是,每個電源控制裝置的屬性和服務可以顯示在智能電話圖形顯示器上,使得用戶確定是否已經(jīng)建立了連接。wi-fidirect能夠通過wi-fidirect加密能力來在智能電話和電源控制裝置之間提供傳輸信息的安全通信,確保系統(tǒng)安全,且只有符合條件的裝置才可彼此通信。wi-fidirect便于點對點的通信,以便用戶確定的獨特無線通信鏈路得以在智能電話和電源控制裝置之間建立,不論附近和無線范圍內(nèi)是否還有其它智能電話和電源控制裝置。
根據(jù)優(yōu)選實施例,電源控制裝置帶有wi-fidirect無線電,其設置成優(yōu)選僅作為wi-fidirect群組擁有者(go)使用。盡管wi-fidirect裝置能夠在1:n群組內(nèi)連接到其它裝置(go:n裝置)上,但當并入電源控制裝置內(nèi)時,該功能被限制在1:1或點對點連接上。在這個方式時,傳統(tǒng)wi-fi裝置會收到裝置發(fā)現(xiàn)信息,好像來自傳統(tǒng)wi-fi接入點,如果電源控制裝置授權時,wi-fi裝置能夠建立通信鏈路。wi-fi聯(lián)盟技術規(guī)范規(guī)定了在wi-fidirect裝置和傳統(tǒng)wi-fi裝置之間建立通信鏈路的復雜性,且都為所屬通信系統(tǒng)協(xié)議的實施人員所了解。
由于智能電話繼續(xù)發(fā)展,新型號會不斷出現(xiàn),開始可供使用的其中一個改進是,除了傳統(tǒng)wi-fi外,還增加了wi-fidirect功能。按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,如果電源控制裝置無線電收到wi-fidirect關于發(fā)現(xiàn)裝置信息的響應時,兩個裝置會協(xié)調(diào),根據(jù)wi-fi聯(lián)盟的wi-fidirect技術規(guī)范,由哪個裝置來擔任群組擁有者,并建立1:1或點對點wi-fidirect通信鏈路,而所述wi-fidirect技術規(guī)范則會不時地進行修正。根據(jù)wi-fidirect技術規(guī)范,任何wi-fidirect裝置都可擔任群組擁有者,并根據(jù)裝置性能,協(xié)調(diào)程序決定了承擔這個職責的最合適裝置。由于電源控制裝置能夠控制大量電力,對于110v的家用系統(tǒng),可以達到1,875瓦,或對于240v家用系統(tǒng),可以達到2400瓦,所連接的任何設備都需要明確、授權和限定在本身和電源控制裝置之間的1:1通信鏈路上。
圖3為智能電話100的透視圖,該電話使用無線鏈路與電源控制裝置通信??刂破骺梢圆捎枚喾N形式,從允許電源控制裝置接通或切斷的簡單裝置直到在優(yōu)選實施例中使用的先進控制器,優(yōu)選實施例提供用戶從未有過的更為廣泛的功能。
智能電話100優(yōu)選市場上在售的智能電話,例如,蘋果公司的iphone、rim有限公司的黑莓,htc、摩托羅拉、三星、索尼愛立信、lg和其它公司使用的由谷歌公司開發(fā)的安卓系統(tǒng)產(chǎn)品,以及諾基亞和其它公司使用的基于windows系統(tǒng)的產(chǎn)品。所選智能電話的基本功能優(yōu)先包括觸摸圖形屏接口、可兼容的無線電收發(fā)信機(tx/rx)和運行各個智能電話所專有的應用程序(app)的能力,所述智能電話提供無線連接的電源控制單元的控制接口。正如此處所使用的,術語“controllerapp(控制器應用)”用來指應用程序,該程序向無線連接的電源控制裝置提供控制接口。盡管controllerapp的功能基本上與所有智能電話的功能相同,但每個controllerapp本身則需要與智能電話操作系統(tǒng)相兼容,目的是在包括ios,blackberryos(黑霉操作系統(tǒng)),android(安卓),windowsphone等操作系統(tǒng)上運行,或者其它適用的操作系統(tǒng)上運行。優(yōu)選地,智能電話具有wi-fi能力,可使用戶通過wi-fi接入點或“熱點”連接到因特網(wǎng)上。
圖4a到圖4c和圖5示出了電源控制裝置的優(yōu)選實施例,所述電源控制裝置呈一定構型200和功能電子器件300,一起稱之為電源控制裝置。功能電子器件將在下面進一步詳細介紹。本體或殼體202優(yōu)選采用塑料制成,以保護用戶不會受到殼內(nèi)高壓電路的傷害,并可以使得電源控制裝置200和智能電話100之間通信所用射頻功率得以方便傳輸。
電源控制裝置200的正面204裝有帶兩個插槽210和212以及半圓形孔214的插座208,這些設計成可使用nema1-15和nema5-15極化或未極化插頭。電源控制裝置背面設有插頭218,后者帶有兩個扁平的平行非共面插刀218,220和圓形接地針腳或管腳222。插刀和管腳優(yōu)選符合nema5-15p北美電源插頭并可插入任何nema5-15r插座和插口。插槽和插孔優(yōu)選符合nema5-15r北美電源插座或插口,并能使用任何ema1(雙管腳)或nema5(三管腳)插頭。
電源控制裝置優(yōu)選額定電流為15安培,電壓125v。所述電源控制裝置優(yōu)選符合在大多數(shù)北美和38個其它國家內(nèi)使用的國家電氣制造商協(xié)會的技術規(guī)范。應了解的是,電源控制裝置可以根據(jù)插頭和插座以及各個國家的電流和電壓要求來配置,但這都沒有超出本發(fā)明的范圍。
圖5示出了電源控制裝置300的功能電子器件方框圖。與電源控制裝置的機械連接是電源插頭接線柱,標識為ap(有效),np(中性)和ep(接地)。電源控制裝置的功率通過電源裝置(psu)302直接來自主電源。電源控制裝置的功能優(yōu)選由微控制器單元(mcu)304根據(jù)智能電話100的指令來確定。
mcu304和智能電話100之間的指令和響應都是通過射頻無線電鏈路來通信的,后者由無線電306和天線308支持。用來連接固定電氣或電子設備的電源控制裝置的輸出插座是as(有效),ns和es。np和ep輸入插頭端子直接連接到ns和es輸出插座上。ap插頭端子經(jīng)由電源控制電路310連接到as輸出插座上,所述電路310通過mcu304控制,以允許電源控制裝置通過智能電話100,根據(jù)用戶指令,將主電源連接到固定的設備或裝置上或與后者斷開。斷開開關312允許用戶通過使電源控制電路310將ap與as斷開而手動關斷電源控制裝置300。連接開關314允許用戶通過使電源控制電路310將ap接到as而手動接通電源控制裝置300。
參照圖4a至4c,電氣或電子裝置插入電源控制裝置的插座或插口,這樣,電源控制裝置300就會連接在裝置和插座或插口之間,以提供主電源。這樣,電源控制裝置300通過使用電源控制電路310而能夠控制提供給所連接裝置的電源。
當電源控制裝置插入帶有主電源的電源插座或插口時,電源裝置psu302則優(yōu)選始終通電。psu302將高壓主電源(最高達125v)轉換為相應的電壓以向mcu304、電源控制裝置310、無線電308供電。
mcu304優(yōu)選裝有固件程序,該程序確定了電源控制裝置的運行和功能。當mcu通電時,mcu確保電源控制電路310斷開,無功率送給固定電器或裝置。mcu然后啟動無線電306并試圖與附近的智能電話通信。
在可以彼此進行通信之前,智能電話100和電源控制裝置300采用無線標準配對程序進行配對。這項工作僅僅需要進行一次,然后,每當智能電話100在電源控制裝置300的無線范圍內(nèi)時,智能電話100可以使用串行數(shù)據(jù)指令和響應交流來開始通話。為此,智能電話100發(fā)送指令給電源控制裝置300,后者在mcu304和其固件的控制下,執(zhí)行所述指令。
智能電話100被配置成能與配對的電源控制裝置300建立無線鏈路,但是可使電源控制裝置300執(zhí)行一個或多個功能的指令優(yōu)選由controllerapp來確定。controllerapp優(yōu)選確定智能電話100與電源控制裝置300交流的指令和響應。
controllerapp由用戶通過智能電話觸摸圖形屏幕102(圖3)來起動與控制。controllerapp可以在專用設備上進行預先裝載,或者通過無線網(wǎng)絡、因特網(wǎng)或計算機從相應的服務器上下載。
controllerapp優(yōu)選被編程并可將用戶通過智能電話圖形屏幕102輸入的用戶請求轉化為專用指令而傳輸?shù)诫娫纯刂蒲b置mcu304,通過智能電話100發(fā)送器傳輸?shù)诫娫纯刂蒲b置無線電308。
參照圖3,為方便用戶查用,controllerapp優(yōu)選作為圖形和文本的結合形式在圖形屏102上提供其控制接口。圖形屏102還可優(yōu)選為觸摸式的,這樣,controllerapp就可提供圖形選擇照片給用戶,然后,通過確定用戶觸摸圖形屏的反應方式和位置,確定用戶想要的哪種選擇方式。圖13示出了controllerapp提供的圖形圖片的一個示例(controllerapp106)。通常,controllerapp將由用戶觸摸表示controllerapp符號附近的圖形屏來啟動。操作系統(tǒng)優(yōu)選使用圖形屏來將controllerapp作為當前操作的app來裝載,以便用戶繼續(xù)執(zhí)行給予配對電源控制裝置的指令。
將觸摸圖形屏102用作智能電話和用戶之間接口的一個重要因素,是方便圖形顯示可針對不同語言進行轉換。盡管符號圖像可以保持相同,但通過改變圖形屏上顯示的圖形,圖形接口可使(例如)字母語言(諸如英語)可用(例如)象形文字(諸如日語)來取代。顯示屏上表示的基本功能優(yōu)選相當于用戶通過觸摸而做出的選擇,不論用于顯示的語言如何。
下面介紹controllerapp和電源控制裝置優(yōu)選相互作用的示例。為了這個示例,配對假設為一個配對的無線連接。智能電話的一個標準特性就是頁面結構,可通過選擇在圖形屏102上顯示的相應符號或電源控制裝置上的物理按鈕來訪問。大部分符號表示特定app(應用),諸如世界時歷法、電話號碼簿、gps導航系統(tǒng)和智能電話的電話功能。
當controllerapp被選中時,controllerapp優(yōu)選由圖形屏102上的符號來表示,,智能電話操作系統(tǒng)啟動controllerapp,controllerapp在圖形屏102上提供用戶接口。用戶可以從獲得的功能中選擇所需要的功能,并通過觸摸相應圖示來執(zhí)行該功能。
下面介紹智能電話100啟動電源控制裝置300一系列操作示例。所述說明都是為了便于了解,但并不限于此,由于智能電話此前已經(jīng)確定,此處僅示出一個電源控制裝置。
當用戶在智能電話100的觸摸圖形屏102上觸摸controllerapp符號時,智能電話的操作系統(tǒng)則啟動controllerapp。controllerapp啟動智能電話100的無線電,請求了解在無線電范圍內(nèi)的任何電源控制裝置的狀態(tài)。電源控制裝置300通過信息來響應智能電話100,后者包括了電源控制裝置的類型。配對過程期間的一個選擇是向電源控制裝置分配名稱,以便用戶能夠很容易地識別。對于比較復雜的配置來說,這個選擇尤其有用,因為多個電源控制裝置在場。諸如“tv”或“立體聲收音機”等名稱都與各個電源控制裝置相關,這些控制裝置控制著tv和立體聲收音機,方便識別。
盡管電源控制裝置是個簡單裝置,在功能上,其將電力切換給所連接的電子設備或裝置,但用戶通過controllerapp指示其這樣做的方式可大大擴大其功能。
再次參照圖5,很簡單,用戶可以使用controllerapp、智能電話操作系統(tǒng)、無線電通信鏈路和mcu304將電源控制電路310閉合以便接通固定設備電源,或者,如果閉合時,可以使電源控制電路310開路,以便切斷所連接裝置的電源。controllerapp也可優(yōu)選配置成通過發(fā)送指令給電源控制裝置來構架更為復雜的功能,這些功能確定了一系列活動,電源控制裝置可按時間順序來執(zhí)行。倒數(shù)計時器就是一個示例。
對于某些應用來講,電源的簡單接通和斷開還不夠。例如,如果電源控制裝置用來向用來熨平織物皺褶的家用電熨斗供電時,其使用是間斷性的。然而,眾所周知,熨斗用完后,仍處于通電狀態(tài)的情況是常見的,這表示會引起火災危險或傷及孩子和寵物。另外,電熨斗還很耗電,這對用戶和環(huán)境都會帶來成本。
為了將電源控制裝置用作倒數(shù)計時器,用戶在controllerapp中的可用功能列表中選擇倒數(shù)計時器的功能。controllerapp然后會請求用戶選擇與電源控制裝置相連裝置將要通電的時間長度。再次,用戶使用觸摸圖形屏來選擇時間段,即,通過選擇預先設定時間間隔,例如,一個小時,或通過數(shù)字鍵盤輸入時間段,例如,20分鐘。
當用戶根據(jù)預先設定的時間段啟動倒數(shù)計時器時,controllerapp發(fā)送給mcu304指令,按用戶指定的時間段接通所連接設備的電源,然后再斷開電源。mcu304內(nèi)的固件會將來自controllerapp的指令轉化,并通過僅在規(guī)定時間段內(nèi)閉合電源控制電路310來執(zhí)行所要求的功能。
如果用戶任何時候希望終止倒數(shù)計時器,如前所述,他們可以通過使用controllerapp發(fā)送斷開請求給電源控制裝置?;蛘?,如果用戶可以接近電源控制裝置,就可以通過按下斷開開關312而終止倒數(shù)計時器,該開關可使mcu304立即斷開電源控制電路310,這樣,就終止了倒數(shù)計時器的功能。終止功能可以被編程以供用戶隨時使用,不論智能電話是否與電源控制裝置建立了無線通信鏈路。
應了解的是,使用一個或多個應用程序,可以提供給電源控制裝置用戶許多高層功能。例如,一個示范功能就是時段計時器,其中,電源控制裝置按預定時鐘時間將電源接至所連接的裝置,時間為預定時間段。每日單個或多個啟動和停止次數(shù)、選擇的日計時器、重復計時器、綜合計時器,以及許多其它功能等,所有這些都是可以實現(xiàn)的,而且都是在本發(fā)明的考慮范圍內(nèi)。
應該了解的是,電源控制裝置300不需要包括時鐘/日歷功能,該功能的運行獨立于智能電話100。當電源控制裝置不與智能電話100通信,因為超出范圍或關機時,這并不會影響電源控制裝置300的計時器功能。當用戶啟用計時器功能時,mcu304優(yōu)選確定與時間相關的計時要求,該功能采用智能電話從controllerapp處接收。
包括當前時間和日期的信息專門傳送給mcu固件,以便其執(zhí)行所述功能,不會受到controllerapp的任何進一步干預。如果mcu304和controllerapp之間的通信停止,當通信鏈路再次建立時,絕對時間參數(shù)會被優(yōu)選更新,雖然這并不一定是電源控制裝置運行所必須的標準。在某些優(yōu)選實施例中,電源控制裝置包括硬件時鐘/日歷功能,采用蓄電池備份,這樣,比較復雜的功能就可得以實施,且如果主電源停電時,也可以重新啟動這些功能。
根據(jù)本發(fā)明的一個或多個優(yōu)選實施例,controllerapp可以為電源控制裝置編制程序,以便當通信鏈路建立時,自動實施功能,并當通信鏈路斷開時,自動停止功能。采用這種類型的操作,當與智能電話建立通信鏈路時,用戶可以使電源控制裝置自動啟動無線電或其它音樂源,而當智能電話移出通信范圍時,則可斷開所連接的裝置。通過使用這些功能的結合,用戶可以自動進行音樂播放或當其進入房間時自動開燈,離開房間時,自動關燈。
電源控制裝置300可以附加地或者選擇地存儲來自智能電話的功能和當用戶按下接通開關314時運行這些功能。例如,在使用controllerapp時,用戶可以編程電源控制裝置并作為30分鐘的倒數(shù)計時器來工作,這個可以通過controllerapp來起動。用戶還可以選擇通過按下接通開關314來使電源控制裝置啟動或重復預期操作。一旦電源控制裝置編程,其可以將所連接的設備或裝置接到電源上,時間可以是接通開關每次按下時---例如---30分鐘,無需與智能電話再進行任何進一步的通信。應了解的是,在任何時候,用戶都可以使用智能電話來終止或改變功能。應該注意的是,可以配置斷開開關312,這樣,如果不能中斷時,則可以始終終止操作功能。
上述說明通過按下接通開關來啟動倒數(shù)計時器,這只是復雜功能的一個示例,是可以發(fā)送到任何一個或多個電源控制裝置上的復雜功能,使其開始和結束編程操作,獨立于controllerapp。盡管優(yōu)選使用計算集中的系統(tǒng)來構成電源控制裝置的功能,但結果卻是只要簡單地按下接通開關即可執(zhí)行編程任務。在某些其它時候,所要求的任務可能不同,在這種情況下,電源控制裝置可以是:(a)利用新功能通過controllerapp來重新編程以實現(xiàn)獨立地操作,(b)用戶采用在智能電話操作系統(tǒng)上運行的controllerapp來直接進行控制,和/或(c)按下組合形式的外露控制器件來清除存儲操作。
很顯然,對于所屬領域的技術人員來講,上述電源控制裝置可以是一種簡單裝置,擁有許多基本功能。這些基本功能可以通過多種方式與一個或多個時間參數(shù)相結合,以構成復雜功能。盡管復雜性大多數(shù)情況下屬于在智能電話操作系統(tǒng)上運行的controllerapp,但在電源控制裝置內(nèi)的基本功能可以形成復雜功能。
在開始時,優(yōu)選提供產(chǎn)品使用的所有方面,因為一旦產(chǎn)品進入市場,任何變化都會引起現(xiàn)有型號的陳舊過時,在最壞的情況下,或者,必要時,如果新的特性成為必需時,則可以更換這些裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,電源控制裝置可以被配置成一個或多個可以更新或補充的功能。電源控制裝置的控制功能可以存儲在可編程存儲器內(nèi),后者優(yōu)選為半導體存儲器,當斷電時,可以保留數(shù)據(jù),但不同于其它類型的永久存儲器,如果需要時,可以用新數(shù)據(jù)進行重新編程??梢灶A期,隨著時間的推移,電源控制裝置會需要附加功能,而這些在現(xiàn)有型號的裝置中是沒有的。通過使用可再次編程存儲器存儲mcu304和/或無線電306的電源控制裝置,新的功能和/或應用程序都可從智能電話傳輸?shù)诫娫纯刂蒲b置。
這項操作通常是在用戶的控制下,用戶會決定是否想要改變各個電源控制裝置的功能。然而,如果mcu或無線電固件需要升級時,這種能力也可使用controllerapp升級來實施。在某些情況下,則不要求升級,但是在另一些情況下,這種延伸能力是極有必要的。為此,用戶可啟動controllerapp中的特別程序,從相應服務器中下載新的電源控制裝置功能和/或應用代碼。然后,controllerapp和mcu一起經(jīng)由已存儲在可再次編程存儲器內(nèi)的無線通信鏈路將新的固件傳送給電源控制裝置。電源控制裝置功能固件中的特別傳輸機構可以裝載新的固件,然后執(zhí)行系統(tǒng)重設,將其操作傳輸給該新的固件,有效地更新電源控制裝置的功能。在更新電源控制裝置固件的同時,controllerapp也可進行更新,以確保智能電話和電源控制裝置功能保持兼容。
這個能力如何可以使用的一個示例是,原來的電源控制裝置是否只提供有通斷開關或on/(延時階段)/off倒數(shù)計時器的功能。而后,在某個時候,可以研發(fā)另一個controllerapp,其包括前兩個功能,同時,也包括可編程的事件計時器,該計時器每24小時循環(huán),具有新的on/(延時階段1)off/(延時階段2)/on功能。電源控制裝置物理硬件可以能夠提供這種功能,但是,后來開發(fā)的controllerapp尚未納入原來的mcu程序中,因為后來開發(fā)的controllerapp在電源控制裝置制造時并不具備。通過采用上述可再次編程能力,后來開發(fā)的controllerapp可以更新電源控制裝置,以便可以識別和處理所有三個功能,而不是在制造時編程的僅僅兩個原來的功能。這樣,就提供了一個在簡單傳統(tǒng)控制裝置內(nèi)沒有的能力。
每個智能電話都為mcu逐個“認識”,以便不止一個智能電話可以與每個電源控制裝置進行配對,很顯然,每個配對的智能電話可以具有不同的一組功能,或者“用戶特征定義”,介紹那些特定用戶如何要求電源控制裝置來操作的。
因為電源控制裝置可以通過其無線能力而與特定智能電話通信,所以,通常,兩個裝置彼此“配對”。這個過程驗證了智能電話和電源控制裝置之間的聯(lián)系,于是,將來,電源控制裝置能夠識別該智能電話并接受其為授權裝置,而不是任何其它未經(jīng)批準的裝置。在電源控制裝置300的情況下,優(yōu)選地,通過將其插入電源插口和用戶按下并保持斷開開關312為10秒以上,從而將其置入“配對方式”中。應了解的是,配對間隔可以在10秒左右。如果智能電話也在“配對方式”時,則可確認為是電源控制裝置300請求“配對”,兩個裝置都會交流信息,以完成“配對”過程。在智能電話上運行的controllerapp向用戶指示“配對”過程何時完成。對于用戶期望使用的每個智能電話,配對通常只需要一次,以控制特定的電源控制裝置。優(yōu)選地,每個電源控制裝置能夠根據(jù)需要與不止一個智能電話進行“配對”。應了解的是,其它“配對”方法也可使用。
在制造電源控制裝置時,優(yōu)選地,唯一操作功能是作為一個簡單的開關裝置來使用,其中,按下接通開關314就可使得電源控制電路310接通所連接的裝置的電源。這種連接一直保持到按下斷開開關312為止,斷開開關使得電源控制電路310將所連接的裝置與電源斷開。
如上所述,用戶可以使用controllerapp來對電源控制裝置進行編程,使其具有倒數(shù)計時器功能。另外,電源控制裝置也可以作為簡單倒數(shù)計時器手動布置,以便控制電氣設備和裝置的電源。為了手動編程倒數(shù)時間,用戶優(yōu)選按下和保持斷開開關312,時間10秒之內(nèi),按下并松開連接開關314。一旦松開接通開關314,電源控制裝置300進入倒數(shù)計時器程序模式,例如,初始延遲為30分鐘。然后,如果用戶松開斷開開關314,電源控制裝置300執(zhí)行倒數(shù)計時器功能,每次按下并松開接通開關314時,延遲30分鐘。應該了解的是,其它時間間隔也可采用類似方式編程。
為了使電源控制裝置復位,接通和斷開開關都可以優(yōu)選同時按下,時間大于5秒。在5秒結束時,任何存儲的功能都會取消,電源控制開關恢復其基本功能,如電源控制裝置300示例,優(yōu)選on(接通開關314)和off(斷開開關312)電源轉換裝置,用來接通所連接設備和/或裝置的電源。
每當controllerapp向電源控制裝置發(fā)送功能指令時,該功能優(yōu)選存儲在存儲器內(nèi)并取代此前的指令。每當按下起動開關,正是最近存儲的功能被啟動??梢钥闯?,在某些情況下,暫時驅動不同的功能是很方便的,但依然將主要功能作為存儲在存儲器內(nèi)的功能。這個可以通過采用controllerapp臨時功能模式來實現(xiàn),因為,controllerapp通過直接發(fā)送相應功能指令給電源控制裝置而使得所要求的功能被排序。在這個示例中,電源控制裝置并沒有存儲功能指令,但是,因為這些指令來自controllerapp,所以執(zhí)行這些指令。當該功能終止時,或當電源控制裝置失去與智能電話通信鏈路時,最近存儲的功能會被重新啟動。當智能電話和電源控制裝置之間的通信鏈路有效時,臨時功能模式優(yōu)選僅保持有效。
現(xiàn)在參照圖6,該圖示出了根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的開關裝置400。開關裝置400類似于電源控制裝置300,但電源控制電路310由繼電器410構成。
在許多情況下,簡單而低成本的繼電器就足以進行所連接設備或裝置的電源接通與斷開。除了復雜的電源控制功能外,對于開關裝置400來講,電源控制裝置300的所有功能和能力都可以使用。因此,開關裝置400提供了簡單而經(jīng)濟有效的方式來控制各種電子設備和電器的電源。
按照本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例,電源控制裝置可以是壁式插座開關裝置,采用類似于圖6所示方式來布置。壁式插座開關的功能優(yōu)選與開關裝置400相同。
壁式插座開關優(yōu)選為標準電氣壁式插口的物理替代品。其采用相同方式連接到建筑物墻壁上的電氣電路上,帶有類似于開關414的開關,該開關用來接通電源插座上的電源,和類似于開關412的開關,該開關用來斷開電源插座上的電源。
壁式插座開關也采用類似于上述開關裝置400的方式連接到在智能電話操作系統(tǒng)上運行的controllerapp上。開關裝置可使用的所有功能都可供壁式插座開關使用。
現(xiàn)在參照圖7,該圖示出了根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的調(diào)光裝置500。調(diào)光裝置500類似于電源控制裝置300,除了電源控制電路310包括調(diào)光控制器510。
調(diào)光裝置用來控制并改變輸送給所連接燈具的光亮,后者具有相應特性,以便通過智能電話100在用戶的控制下使得光的輸出能夠從全開到全關變化。mcu504的固件優(yōu)選專門為調(diào)光裝置編程。
調(diào)光裝置的一個優(yōu)選功能是控制所連接的各個燈具或照明系統(tǒng)所輻射的光亮。通過調(diào)光器控制鍵510,傳輸給所連接燈具的電量得到調(diào)節(jié),所述調(diào)光器控制鍵是在mcu504和其固件的控制下。因為提供給調(diào)光器控制鍵510的電力負荷是電阻性的、電感性的或電容性的,這取決于燈具類型和配置,調(diào)光裝置提供前緣和后緣調(diào)光。
正如電源控制裝置300一樣,用戶通過在智能電話操作系統(tǒng)上運行的controllerapp優(yōu)選控制調(diào)光裝置功能。當controllerapp通過無線電508與mcu504建立了通信后,controllerapp識別出燈具調(diào)光裝置得到了控制。
controllerapp不是向用戶提供開關和計時器功能,而是通過觸摸智能電話圖形顯示屏上的調(diào)光裝置符號而提供一組適合調(diào)光裝置使用的功能。在配對時,要求用戶確定與調(diào)光裝置相連的燈具的類型,這樣,就可以使用正確的調(diào)光算法。在隨后的啟動中,controllerapp優(yōu)選根據(jù)需要改變燈具選擇類型。
調(diào)光裝置500的一個優(yōu)選基本功能是,如果所連接的燈具為關閉狀態(tài)時,打開該燈具,同樣,如果其為打開狀態(tài)時,將其關閉,方式與燈開關的方式相似。與此同時,在圖形顯示屏102(圖3)上顯示圖形,該圖形表示所連接照明系統(tǒng)輻射的光量。通過圖形顯示屏102,用戶可以輸入觸摸手勢,這會通知controllerapp,用戶(a)想要改變光的強度;(b)想要根據(jù)用戶具體觸摸輸入信息增加或降低光的強度;(c)想要指定用戶想要光強度變化率;以及(d)想要確定在功能結束時所輻射的光量。
使用智能電話操作系統(tǒng)和通信鏈路的controllerapp優(yōu)選指示mcu504和其所需功能的固件,該功能然后根據(jù)這些指令來被執(zhí)行。
應該了解的是,調(diào)光裝置500的基本功能以與電源控制裝置300的基本功能相同的方式來延伸。通過controllerapp和圖形顯示屏102可供用戶使用的選擇方案可以允許調(diào)光功能延遲到一個規(guī)定的時間,在規(guī)定時間關閉燈具,在規(guī)定時間打開燈具,和在晚些時候關閉燈具。這些和其他功能都可以由用戶通過controllerapp圖形顯示器和智能電話觸摸圖形屏102來選擇。
調(diào)光裝置500可以被配置成支持與電源控制裝置300有關的上述許多相同功能。例如,與智能電話通信鏈路的斷開和接通都可以是調(diào)光裝置500的控制功能,以便接通和斷開照明系統(tǒng)的電源。上述有關電源控制裝置300的計時器功能可以配置成與調(diào)光裝置500一起工作,而調(diào)光裝置500能夠支持多個配對的具有不同用戶特征定義的智能電話。
應該了解的是,如果需要的話,調(diào)光裝置500可以直接置入燈具底座或獨立燈具內(nèi)。
圖8是壁式調(diào)光裝置600的方框圖。壁式調(diào)光裝置600優(yōu)選具有與調(diào)光裝置500相同的功能,除了其物理上安裝在標準的家用壁式燈具調(diào)光器板的背后,且可以互換。壁式調(diào)光裝置600可以使得燈具調(diào)光功能通過重新改裝延伸到現(xiàn)有的照明裝置中。
壁式調(diào)光器裝置600優(yōu)選為標準電氣壁式燈具開關的物理替代裝置,其連接到建筑物墻壁上的電路上,開關614用來接通燈具,而開關612則用來關閉燈具,功能與正常照明開關的方式相同。
壁式調(diào)光裝置600也可連接到在智能電話操作系統(tǒng)上運行的controllerapp上,其方式與調(diào)光裝置500相同。該調(diào)光裝置所具有的所有功能都可以為壁式調(diào)光裝置600所具有。應該了解的是,一個墻壁板后面可安裝多個壁式調(diào)光裝置,從而提供多電路調(diào)光裝置,以便逐個控制較大區(qū)域的照明。
圖9為開關板700(switchstrip)的方框圖。開關板700優(yōu)選由多個開關裝置組成,置于單個箱體內(nèi),帶有公共psu702,mcu704和無線電706。mcu704布置成可通過控制多個繼電器710,711一直到716來對多個電源插口as1,ns1,es1到asn,1m5n,esn進行控制。
參照圖9,部件psu702,mcu704,無線電706,天線708,繼電器710,斷開開關712以及接通開關714優(yōu)選執(zhí)行上述開關裝置400的相同功能。
開關板700優(yōu)選插入標準的壁式插口或插座上,開關板插口(1)到(n)優(yōu)選通過繼電器710(1)至繼電器718(n)來控制,這樣,開關板就可被認為是連接到一個電氣點上的多個開關裝置。這個原理與市場上已有的許多接線板的原理相同,除了每個開關板插口可通過在智能電話操作系統(tǒng)上運行的controllerapp來逐個控制。
開關板700的每個插口都可優(yōu)選擁有開關裝置400的上述所有功能。此外,通過使用controllerapp,用戶優(yōu)選能夠采用有意義的標識來對每個開關板插口進行逐個命名,例如,插口1可以是“tv”,插口2可以是“立體聲音響裝置”等等。開關板本身則可取一個整體名字,例如“娛樂裝置”。
帶有相關固件的智能電話controllerapp和mcu704優(yōu)選能夠將插口組合在一起,這樣,單個功能就可應用到一組插口上。這樣,不同的插口就可以同時控制,諸如,只要按一下智能電話圖形顯示屏102,pc、掃描儀和打印機在5分鐘后關機。不同的插口分組可以根據(jù)不同程序來控制。
另外,還應了解的是,通過用調(diào)光器控制電路510和相應的cu固件來取代插口繼電器,開關板700的一個或多個插口可提供調(diào)光器裝置的功能。
圖10和圖11示出了一種典型系統(tǒng),其優(yōu)選利用一個帶有多個電源控制裝置200的智能電話100。
參照圖10,智能電話100與電源控制裝置200實現(xiàn)無線通信,并優(yōu)選無中央樞紐的點對點系統(tǒng)。
優(yōu)選地,唯一的無線通信鏈接是智能電話和每個電源控制裝置之間的雙向鏈路。優(yōu)選地,每個電源控制裝置200包括無線接口,諸如,無線電308。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選實施例將智能電話用作其控制器,而且,特別是,裝有至少傳統(tǒng)wi-fi的智能電話,而且更優(yōu)選的是,還裝有wi-fidirect的智能電話,但其它無線通信系統(tǒng),諸如,近場通信(nfc)或藍牙都可使用,這取決于本發(fā)明的應用的具體要求。近場通信(nfc)是iso/iec14443鄰近卡(proximitycard)標準的延伸。近場通信(nfc)的通信距離小于0.2米,數(shù)據(jù)率大約424kbits,但是,對于本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例的數(shù)據(jù)通信要求來講,這些是足夠了。
藍牙使得合適布置的藍牙裝置以類似于wi-fidirect的方式構成點對點連接,而且,在這種情況下,藍牙無線鏈路可以取代wi-fidirect無線鏈路,并執(zhí)行相同或相似的功能。
藍牙和wi-fidirect以相同的頻帶共存,而且,大多數(shù)智能電話都具有藍牙和傳統(tǒng)的wi-fi能力。設想wi-fidirect技術規(guī)范僅要求其中一個連接裝置來支持wi-fidirect標準,支持傳統(tǒng)wi-fi的智能電話的極大型安裝底座意味著本發(fā)明的優(yōu)選實施例支持wi-fidirect標準。
藍牙和wi-fidirect只不過是本發(fā)明優(yōu)選實施例可用的兩個雙向通信網(wǎng)絡的示例。所以說,預期未來將開發(fā)基于其它技術規(guī)范、方法、技術或協(xié)議的雙向通信系統(tǒng),并為本發(fā)明優(yōu)選實施例所采用。點對點通信鏈路是一種優(yōu)選方法,因為這種布置無需設置一個或多個基站或其它中間裝置,諸如無線路由器或接入點。因此,按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例,特別是,這種中間裝置被排除在外,這樣,控制器和電源控制裝置之間的通信就是點對點形式的通信。另外,不包括在優(yōu)選實施例內(nèi)的是,傳統(tǒng)而特別的無線技術的使用,這種技術相對于其所能提供的任何益處而言明顯復雜。
點對點通信通過網(wǎng)絡具有許多優(yōu)點。例如,與傳統(tǒng)的基于中央服務器的網(wǎng)絡,直接通信網(wǎng)絡具有很高程度的安全性,而且用戶有機會在無線群組內(nèi)選擇補充(“插入”)和/或從控制器中排除其它裝置。
應該注意的是,適合本發(fā)明的所有無線通信方法都包括雙向協(xié)議,無線電306包括發(fā)送機(tx)和接收機(rx),所以,全雙工通信制得到支持。采用簡單的無線通信來執(zhí)行其中一些功能是可能的,諸如車庫門控制器中的“發(fā)送器”。然而,在控制器和電源控制裝置之間需要交流信息,以便支持這種功能。
根據(jù)成本和預期使用功能,電源控制裝置可以只包括wi-fidirect無線電,只包括藍牙無線電,或兩種技術都包括。controllerapp可以與電源控制部件和無線電技術的任何混合形式通信,隨著用戶穿過控制空間,這些技術無縫地提供了最佳通信鏈路。這可使控制空間被限定在相對于控制器的接近小半徑處或大半徑處,大半徑增加了用戶的靈活性,這樣,用戶可以配置和使用本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖11示出了住宅布置中系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例,應該了解的是,該系統(tǒng)根據(jù)需要可適合于非住宅布置。如圖11所示,電源控制裝置可以根據(jù)預期用途而采用不同的布置形式。例如,車庫門26、吊扇28、內(nèi)置式室內(nèi)照明30、和/或外部照明32,都可以與智能電話100結合,采用安裝在面板背后的電源控制裝置300來操作(類似于上述壁式調(diào)光裝置600)。獨立燈具34、娛樂設備36,和/或辦公設備38都可用各個電源控制裝置300操作使用,這些電源控制裝置與智能電話100結合布置成開關裝置。應了解的是,電源控制裝置可以根據(jù)需要按特點用途來布置。例如,車庫門26可以由開關裝置而不是安裝在面板背后的裝置來控制。此外,其它的智能電話也可以布置成與系統(tǒng)一起使用,盡管優(yōu)選一次只有一個智能電話可以訪問系統(tǒng)。
參照圖12,所示智能電話100與構成開關裝置400的電源控制裝置一起使用,控制娛樂設備36的電源。用戶可以操作開關裝置400來接通或斷開一個或多個設備的電源,諸如電視或立體聲設備。采用這種方式操作娛樂設備減少娛樂設備處于“備用”方式時的耗電,從而減少能源成本。
圖12a示出了開關裝置400的展開詳圖,該開關裝置布置成供插頭40使用。插頭40可以是與電源條或各個電氣設備的電氣連接件。如圖12a所示,智能電話100優(yōu)選直接與開關裝置400通信,而不是娛樂設備36。
參照圖13,該圖示出了智能電話100與墻壁上安裝的電源控制裝置300一起使用,控制吊扇28的電源。如圖13所示,用戶可以采用智能電話100上的controllerapp106選擇特定房間或設備。例如,用戶可以在controllerapp上選擇“吊扇”,編程墻壁上安裝的電源控制裝置300的啟動時間,或者速度,以便與當日的不同時間相一致?;蛘撸脩艨梢允褂弥悄茈娫?00來啟動、斷開或改變吊扇轉速,無需預先編程時間。
眾所周知,因為環(huán)境溫度在夜里會下降,優(yōu)選吊扇轉速需要減小以便減少其冷卻效果。然而,在臥室,清早起床時則需要調(diào)整風扇轉速。為此,墻壁安裝式電源控制裝置300可以包括環(huán)境溫度傳感器,以便墻壁安裝式電源控制裝置300結合用戶在controllerapp上選擇的參數(shù)來改變吊扇轉速,使之與環(huán)境溫度一致,提供最大冷卻效果,不會造成身體不舒。
圖14為方法800的流程圖,該方法包括用戶根據(jù)用戶指令啟動電源控制裝置的動作。通過觸摸controllerapp上呈現(xiàn)的某個特定電源控制裝置的可用選擇方案,這些動作優(yōu)選傳送給電源控制裝置。
參照圖14,在步驟802時,用戶接通智能電話,智能電話操作系統(tǒng)會在其圖形顯示屏上顯示若干符號。用戶可以根據(jù)智能電話操作系統(tǒng)來滾動或翻頁顯示,確定controllerapp的符號。一旦確定位置,在步驟804,用戶觸摸controllerapp符號,controllerapp啟動。在步驟806時,controllerapp檢查無線電是否工作,如果未工作,會請求用戶啟動。在某些實施方式中,controllerapp會自動接通無線電。一旦接通,在步驟808時,controllerapp會掃描其無線電頻率,在無線電通信范圍內(nèi)尋找電源控制裝置。如果在步驟810未檢測到電源控制裝置時,controllerapp進入步驟812并告知用戶。在步驟814和816,如果檢測到一個或多個電源控制裝置時,controllerapp就與每一個進行通信,以確定其名稱和類型,并在智能電話圖形顯示屏上將該信息顯示給用戶。如果在步驟818時用戶選擇其中一個所顯示的電源控制裝置的符號,那么,在步驟820時,controllerapp就會顯示該特定電源控制裝置的選擇頁。在步驟822,如果用戶選擇了有效電源控制裝置的特定功能,controllerapp則移至步驟824,并將功能指令傳送給電源控制裝置。在步驟826,controllerapp檢查電源控制裝置的響應,如果未收到響應,則會告知用戶,并等候下一個指令。如果電源控制裝置確認該功能已經(jīng)執(zhí)行,在步驟830,controllerapp則告知用戶,所請求的功能已經(jīng)執(zhí)行,然后等候下一個指令。
應該了解的是,上述步驟可以采用不同的順序來實施,可以變化,或者,某些步驟可以完全省略,但這都沒有超出本發(fā)明的范圍。
使用各個無線遙控器來控制各種裝置的功能,這種情況正在快速增加,并正在取代紅外遙控器,后者幾十年來一直是遙控消費電子產(chǎn)品的主力。一些音響設備制造商已經(jīng)使用無線遙控器多年,而另一部分消費電子產(chǎn)業(yè),諸如電視制造商,已經(jīng)打算使用紅外控制。盡管在許多情況下每項工作都同樣很好,但是,可以展望,無線遙控器已經(jīng)呈現(xiàn)優(yōu)勢,因為在控制器和被控制設備之間無需設置直接視線,然而,它們的制造成本很高,必須在特定無線電頻帶下工作,而且會受到其它無線電裝置的干擾。
在某些應用中,諸如車庫門開門裝置,只使用無線電遙控器,因為紅外控制的使用范圍受限?,F(xiàn)在既然智能電話使用很普遍,那么顯著優(yōu)勢就是使用一臺裝置來處理個人所有的遙控應用。然而,如果智能電話真正成為用戶將需要攜帶的唯一控制裝置時,成千上萬個采用無線電控制的安裝裝置需要以相同方式來接受服務,以便操作他們每天接口的所有遙控裝置。
現(xiàn)在參照圖15,該圖示出了遙控裝置900,該裝置與本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例相關。遙控裝置900類似于電源控制裝置300,不同的是遙控裝置900包括附加無線電907,該無線電優(yōu)選為低于1ghz無線電。正如圖15所示,外部插接件ap,mp和ep對應于插頭216(圖4b)和接插件as,ns和es對應于插座208(圖4a)。
無線電907、小于1ghz無線電可以只是發(fā)送機,或者是發(fā)送機和接收機,這取決于遙控裝置的要求。無線電907可以由mcu907來配置,以便在多個不同載頻上工作,數(shù)據(jù)可以調(diào)制到這些載頻上,這樣,可以接收編碼數(shù)據(jù),對編碼數(shù)據(jù)進行解碼,并由遠程設備內(nèi)合適的無線電接收機來實施,諸如,遠程設備為車庫門開門裝置、報警系統(tǒng)、和/或噴淋系統(tǒng)。
無線電907可以是fs、gfsk、msk、ook或其它調(diào)制方法,并能夠在寬頻范圍使用,包括無需許可證的工業(yè)、科學和醫(yī)療(ism)頻率。盡管這些技術規(guī)范適合于許多無線電傳感器網(wǎng)絡、家庭和建筑物自動化、報警和安全系統(tǒng)以及工業(yè)監(jiān)視和控制,但可能還在有些應用中,要求使用系統(tǒng)匹配的收發(fā)信機,其擁有專門的頻率和調(diào)制技術規(guī)范,在這些情況下,專用無線電907可以設在此處所述的實施例中。
目前,使用無線電遠距離通信的用途很多,車庫門開門裝置、圍墻大門、音樂系統(tǒng)、窗簾和電影銀幕等是其中一些比較普遍的。僅就車庫門開門裝置而言,在全世界,系統(tǒng)及其相關無線電控制器數(shù)量數(shù)以億計,如果不是幾十億的話。為了用智能電話來控制車庫門,智能電話優(yōu)選能夠與車庫門開門裝置通信。遺憾地是,車庫門開門裝置使用具有基本調(diào)制方法的簡單的無線電通信系統(tǒng),這些方法大多數(shù)都是專有的。相比較而言,智能電話使用復雜的無線電系統(tǒng),諸如傳統(tǒng)wi-fi、wi-fidirect和藍牙,這些都符合嚴格的國際標準和證書要求,以確保全球所有制造商的產(chǎn)品之間能夠相互兼容。
為了防止鄰近無線電控制裝置的干擾,諸如鄰近車庫門、復雜的數(shù)據(jù)安全方案,諸如滾動碼,都可以用來:(a)使每個裝置獨立;(b)防止被攔截的無線電發(fā)射用于違法目的。根據(jù)系統(tǒng)設計方案,mcu904和/或無線電906都能夠進行所要求的數(shù)學計算,可提供遙控服務需要的正確的控制代碼。
圖16示出了單個電源控制裝置200’的系統(tǒng)示意圖,如遙控裝置實施例所示,能夠與n個智能電話100通信聯(lián)系。如圖16所示,單個電源控制裝置可以在1:1的基礎上采用wi-fidirect點對點通信由許多個智能電話來控制,無需任何其它無線電網(wǎng)絡基礎結構。按照圖18所示實施例,電源控制裝置200’能夠采用無線電通信與智能電話100單獨通信。電源控制裝置200'可以作為提供遙控裝置的實施例,其類似于上述遙控裝置900,且優(yōu)選裝有小于1ghz無線電,后者用來與遠程設備42通信,例如,所安裝的傳統(tǒng)系統(tǒng)可以通過一個或多個智能電話100來控制。下面將結合遙控裝置900來介紹圖16所示的系統(tǒng),盡管人們都清楚該系統(tǒng)并不僅限于此。
當作為遙控裝置使用的時候,遙控裝置900優(yōu)選帶有兩個無線電收發(fā)信機,與智能電話通信的wi-fidirect無線電,和與遠程設備無線通信的低于1ghz無線電。如果遠距離系統(tǒng)為車庫門開門裝置,所安裝的傳統(tǒng)系統(tǒng)遠程設備42則是車庫門的打開和關閉機構。在典型的傳統(tǒng)系統(tǒng)中,專門的遙控器,有時稱之為“遙控鍵盤”,則可用來發(fā)送“升起”和“落下”門指令給遠程設備42。在這種情況下,遙控器可以與車庫門控制器為自然的一對,車庫門控制器只接收、解碼和啟動無線電信號,以及已知各個遙控器的嵌入數(shù)據(jù)。關于圖16所示系統(tǒng),遙控裝置900會模擬車庫門開門裝置提供的標準遙控器,并執(zhí)行特定遙控器的相同功能。
可以實現(xiàn)這個的一個方式就是遙控裝置900需要了解相應的無線電頻率和操作遙控裝置所要求的代碼。這個方法依賴于所涉及的系統(tǒng)類型,而且,對于諸如升起和落下電影銀幕的簡單系統(tǒng),所使用的簡單數(shù)據(jù)代碼可以通過遙控裝置900得知。然而,對于諸如車庫門開門裝置這樣的安全系統(tǒng),該系統(tǒng)裝有滾動安全代碼,因為代碼每次都不同,這個方法不起作用。這種數(shù)據(jù)機構會認真地防止控制代碼的記錄與回放,為此,會影響遙控器的“了解”使用。
然而,可以設想,在沒有原來制造商的知識情況下,將不能安裝圖16所示系統(tǒng),所以,操作頻率、載波調(diào)制和代碼產(chǎn)生方法都應知曉。問題是,如何采用智能電話來對將要操作的傳統(tǒng)系統(tǒng)進行更新,且無需取代大量的現(xiàn)有系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的這個實施例,遙控裝置900優(yōu)選具有將遠程設備42操作參數(shù)存入其可改編程序存儲器內(nèi)的能力。通過采用這些參數(shù),mcu904(圖15)能夠模仿原來無線電遙控的功能,并使用小于1ghz無線電907,將正確指令發(fā)送給遠程設備42,這樣,所述裝置便可以相同方式執(zhí)行這些功能。
然而,可以看出,為了實現(xiàn)這個目的,遙控裝置900優(yōu)選必須首先能夠選擇與已經(jīng)制造或可能制造的每個遠程設備進行通信,其次能夠選擇編程成為與要求控制的遠程設備成自然對。
根據(jù)本發(fā)明的這個實施例,所有的遙控裝置900優(yōu)選出廠時相同,并且優(yōu)選不一定存儲任何可使其與遠程設備42通信的信息。當各個遙控裝置裝入系統(tǒng)時,通常與智能電話配對,然后,智能電話采用無線電通信鏈路使數(shù)據(jù)在智能電話100和遙控裝置900之間傳輸。用戶使用智能電話100下載用于應用或安裝的專門controllerapp。用戶使用智能電話100的觸摸圖形顯示屏102,可以將系統(tǒng)描述信息輸入到controllerapp,這些信息全面介紹了遠程設備42。另外,該信息會優(yōu)選包括任何專門參數(shù),諸如dip開關設置,型號類型等,以便controllerapp能夠確定遠程設備42的工作參數(shù)。這些參數(shù)通過無線電通信鏈路從智能電話100傳輸,并存儲在遙控裝置900的可改編程序存儲器內(nèi),構成系統(tǒng)操作功能的組成部分,以便控制遠程設備42。
盡管該描述設想工作參數(shù)由智能電話100發(fā)送至遙控裝置900,但并不排除以相同方式發(fā)送整個功能程序。根據(jù)控制功能的復雜性,為了安全和更新,或者,因為遠程設備42是一個需要不同基本操作程序的新型號,優(yōu)選傳輸整個操作程序實體。采用自controllerapp處收到的參數(shù),遙控裝置900可完全仿效操作遠程設備42所需要的控制頻率、數(shù)據(jù)和代碼?;蛘?,對于特定制造商來講,可以從智能電話觸摸屏上controllerapp提供給用戶的清單中選擇實際遙控器類型,或者可以掃描對應于遠程設備的條形碼。根據(jù)應用的復雜性和遠程設備的類型,在物理上,附加信息可能需要從有關其原始設置參數(shù)的遠程設備上采集,但是,一旦所有信息輸入controllerapp,遙控裝置900就會由智能電話100編程,以模仿原來的無線電遙控器。
一旦遙控裝置900的編程與遠程設備42可兼容時,同一個controllerapp,或者特定功能的controllerapp,就可用來間接地控制所安裝的傳統(tǒng)系統(tǒng)。如果其它智能電話也需要操作安裝的傳統(tǒng)系統(tǒng)時,它們可以以常規(guī)方式與遙控裝置900配對。用戶還可下載相應的controllerapp,這樣,用戶也可經(jīng)由遙控裝置900來控制遠程設備42。
與遙控裝置900已經(jīng)配對的和正在運行遠程設備42的controllerapp的任何智能電話都可控制遠程設備。例如,參照圖17,該圖示出的智能電話100與第一電源控制裝置200’一起使用,以控制吊扇28,以及第二電源控制裝置200’,控制車庫門26的打開和關閉。如圖17所示,用戶可以在智能電話100的controllerapp106上選擇一個特定房間或設備。例如,用戶在controllerapp上選擇“車庫門”和使用智能電話100通過電源控制裝置200’(優(yōu)選按遙控裝置900配置)來打開或關閉車庫門26。在車庫門開門裝置的示例中,用戶觸摸其智能電話的屏幕,啟動車庫門的controllerapp。controllerapp106會顯示可供使用的功能,例如,我們可假設模仿的是一個按鈕遙控器,該遙控器可打開或關閉車庫門26。用戶會觸摸顯示屏上的打開/關閉按鈕,以便啟動該功能。智能電話會通過無線電通信系統(tǒng)發(fā)送打開/關閉指令給遙控裝置。遙控裝置會確定所要求的打開/關閉指令,并使用低于1ghz無線電系統(tǒng),發(fā)送相應指令給遠程設備,后者會對該指令做出響應,即如果車庫門26關閉時,打開車庫門;或者如果車庫門26開著時,關閉車庫門。
繼續(xù)參照圖17,用戶可以使用同一個智能電話控制器來在controllerapp上選擇“吊扇”,并用智能電話100通過電源控制裝置200’啟動、斷開或改變吊扇的轉速,該電源控制裝置專門與吊扇28一起使用。
應了解的是,上面所述系統(tǒng)可以以許多方式延伸,但都沒有超出本發(fā)明的范圍。例如,低于1ghz的無線電就可以用這些系統(tǒng)的機電式繼電器觸點組來取代,這些系統(tǒng)具有可使用按鈕開關啟動單個功能。有時,車庫門開門裝置上具有該功能,該功能可使裝有繼電器觸點組的遙控裝置來取代用來控制車庫門的按鈕開關。然而,不同于代替無線電遙控,在物理上,需要安裝遠程設備和遙控裝置之間的連接裝置,而無線電連接則不需要。
從圖15中可以看出,遙控裝置900包括電源控制電路910,其與電源控制裝置300的電源控制電路310的方式相同。盡管遙控裝置900包括無線電907來與遠程設備通信,但依然具有與電源控制裝置300所述的所有電源控制功能。通過將燈具或電器插入電源插座as,ms和es和裝載適用于特定遙控裝置的相應controllerapp,諸如接通/斷開,關燈/開燈,光調(diào)制等功能都可經(jīng)由遙控裝置900來提供。圖15并沒有示出外部開關,諸如開關312和314,然而,這并不能限制遙控裝置,而且如果具體遙控裝置需要這些外部開關時,可以提供。
應該了解的是,遙控裝置900可以采用各種不同方式來配置,但都沒有超出本發(fā)明的范圍。例如,遙控裝置900的電子子系統(tǒng)可以安裝在燈光開關壁板的背后,在這里,無需使用單獨的電源插口。電源控制電路910可以用來提供照明空間的燈光調(diào)制功能或開燈/關燈功能。
遙控裝置900可以向另一個獨立控制系統(tǒng)實現(xiàn)無線或硬線接口,該系統(tǒng)帶有完全不同的成套控制功能和/或操作使用。在這種情況下,遙控裝置900可以提供其它系統(tǒng)和智能電話之間的接口。通過智能電話100從服務器上下載功能子集并將其傳送給遙控裝置中的可改編程序存儲器,不具有任何由智能電話控制的固有能力的系統(tǒng)則可使其功能得以延伸,而不是被取代。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例,遙控裝置900中的無線電908可用支持完全不同無線功能的另一個無線電來取代。例如,可供使用的許多特定應用裝置都符合其它標準,諸如zigbee,z-wave等。盡管設置可執(zhí)行特定功能的裝置是有用的,但并不適合用wi-fidirect系統(tǒng)來重復這些功能,諸如在本發(fā)明優(yōu)選實施例中所使用的那樣。在這些情況下,可以看出,通過提供帶有合適無線電907的遙控裝置,可以在智能電話100和符合不同通信技術規(guī)范的遠程設備之間提供通信。
由于相應的controllerapps可以下載到智能電話中,所以,小于1ghz無線電的功能可以裝載到遙控裝置中并執(zhí)行,同樣情況也適用于其它系統(tǒng),諸如zigbee裝置,這些裝置與傳統(tǒng)wi-fi,wi-fidirect或藍牙裝置不兼容。
現(xiàn)在參照圖18,該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的節(jié)電裝置1000。節(jié)電裝置1000類似于電源控制裝置300,但節(jié)電裝置裝有功率測量電路1020。
節(jié)電裝置1000包括外部插頭連接器ap,np和es,對應于插頭218(圖4b),和插座連接器as,ns,和es,對應于插座208(圖4a)。
功率測量電路1020可以測量通過電源插口ap,np和ep傳輸電力的電氣參數(shù)。這些參數(shù)供mcu1004使用,從而獲得瞬時電壓、電流和功率、均方根電流和均方根電壓,平均實際功率和平均表觀功率和能量-脈沖轉換等。
采用無線電1008,部分或全部所測電氣參數(shù)都可經(jīng)由通信鏈路送到智能電話100。一旦存儲到智能電話內(nèi),controllerapp就會根據(jù)需要執(zhí)行附加計算或換算,并在智能電話觸摸屏上以圖形格式顯示測量結果,供用戶查看。這些參數(shù)經(jīng)適當處理后,所連接裝置或電器所使用的信息,諸如瞬時功率等便可得以顯示。隨著時間的推移,功率用量,所用總功率和趨勢分析等也都是基礎電氣數(shù)據(jù)的一些有用的表示,這些基礎電氣數(shù)據(jù)優(yōu)選由節(jié)電裝置1000來測量并可顯示給用戶。通過使用智能電話的因特網(wǎng)能力,controllerapp可以訪問電力公司的費率和費用,并提供給用戶用量和成本比較。
除了測量和發(fā)送所連接設備和電器的瞬時電氣參數(shù)外,當所連接的電器或設備未使用時,節(jié)電裝置1000還可通過自動關斷備用或“吸血鬼”功率來優(yōu)選能夠儲存功率。
通過controllerapp和智能電話100與節(jié)電裝置1000之間的無線通信鏈路,用戶能夠設定閾值功率極限范圍。將任何所連接設備或電器置于備用方式,然后,指示節(jié)電裝置來測量和記錄瞬時功率,或者,用戶通過智能電話圖形顯示屏手動輸入備用功率極限范圍(如果知道的話),便可實現(xiàn)該目的。閾值功率極限范圍優(yōu)選高于備用功率極限范圍,但是,低于工作功率,所以,小于閾值功率極限范圍的瞬時功率測量就被視為所連接裝置的電源被切斷。
節(jié)電裝置1000優(yōu)選具有自動切斷方式,當所連接電器或設備總是可獲得電源時,該方式要求用戶確定一天的時間。在此時間期間,所連接的裝置可以根據(jù)需要通過其自己的電源開關或通過節(jié)電裝置1000采用controllerapp的接通或切斷指令來接通或關斷所連接的裝置。為了方便起見,這個時間段被稱之為正常時間,超出這個正常時間的時間稱之為關機時間。這些不同時間是如何確定的一個示例是,如果考慮了正常辦公環(huán)境時,預期工作人員就會在---例如---上午6:00至下午6:00期間在辦公室里,為此,該時間段就會通過controllerapp在節(jié)電裝置1000內(nèi)設定為正常時間。那么,從晚上6點到早上6點(即夜間時間)的時間段為關機時間。
如果節(jié)電裝置1000供電給計算機工作站,例如,該工作站包括一個pc、打印機和掃描儀,在正常工作時間會始終用電,計算機工作站會正常開機使用。當?shù)搅送砩?點時,節(jié)電裝置1000會檢查所連接電器和設備所使用的電量,在此案例中,即計算機工作站。如果所測量的電量超過了備用極限范圍,則意味著計算機工作站依然在使用,無需采用任何措施。
然而,如果所測量的電量小于閾值極限,則意味著計算機工作站已經(jīng)關機,所使用的唯一功率是備用或吸血鬼功率。當節(jié)電裝置1000確定了這種情況,則可優(yōu)選從其插座as,ns和es上斷開電源,直到第二天早上6點電源重新接通且計算機工作站隨時準備日常工作時,會始終處于斷開狀態(tài)。
在關機時間開始時,即在該示例中,晚上6點時,如果超過備用功率極限范圍時,節(jié)電裝置1000會繼續(xù)監(jiān)視所提供的瞬時功率。這樣,計算機工作站會繼續(xù)得到供電,不會中斷。然而,當節(jié)電裝置1000檢測到計算機工作站因為瞬時功率小于閾值極限范圍而關機時,電源會從電源插座as,ns和es處被斷開,節(jié)電裝置1000進入關機時間。
盡管圖18未示出,但每個節(jié)電裝置1000都可以裝有同樣的外部斷開開關312和接通開關314,所述外部斷開開關312和接通開關314如圖5的電源控制裝置300中所示。按下接通開關可使節(jié)電裝置1000終止關機時間段,電源插座as,ns和es通電,于是,計算機工作站得以在通常斷電期間啟動。在預定的時間之后,如果尚未到達正常時間時,節(jié)電裝置1000進入瞬時功率的正常停機時間監(jiān)測。如果在停機時間期間瞬時功率小于閾值極限范圍,節(jié)電裝置會再次斷開插座as,ns和es的電源。
優(yōu)選在任何時候,通過在智能電話100上運行的controllerapp可接通或斷開節(jié)電裝置1000,不論是在何時。
在另一個示例中,節(jié)電裝置可以配置成只向所需電量小于預定最大值的裝置供電。用戶可以指示節(jié)電裝置1000來監(jiān)測連接裝置所使用功率,且如果超過預定最大值時,則斷開所連接的裝置。在主電源出現(xiàn)故障或裝置故障之后,在絕對低于跳開主電路斷路器所要求的功率電平時,類似的應用也可用來保護所連接的裝置。
應該了解的是,由于能夠測量所連接裝置使用的功率,為此,可以衍生出許多節(jié)電、功率控制、調(diào)節(jié)和保護用途,這對于所屬領域技術人員來講是顯而易見的,已經(jīng)給出的該領域的示例很有限。另外,還應了解的是,節(jié)電裝置1000的使用說明是示例性的,還可得出其它許多更復雜的節(jié)電方法,但都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
再次參照圖15,根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例,兩個遙控裝置900可以通過其低于1ghz無線電907來彼此建立無線通信。盡管無線電908優(yōu)選用來與智能電話100無線通信,所屬領域技術人員能夠獲得合適的專用指令和控制協(xié)議,于是,在兩個遙控裝置之間,通過低于1ghz無線電907建立全雙工通信。根據(jù)該實施例,對于兩個遙控器900,其中一個不必與智能電話100通信,因為這是通過另一個遙控裝置900間接進行的。因此,無線電906可以從其中一個遙控裝置900中省略,從而節(jié)省成本和功率。
正如用于本發(fā)明該優(yōu)選實施例一樣,術語主遙控裝置是指圖15所示遙控裝置900,其包括無線電906;而術語從屬遙控裝置是指遙控裝置900,其中無線電906被拆除,但是在所有其它方面則優(yōu)選相同。主遙控裝置和從屬遙控裝置優(yōu)選通過使用其低于1ghz無線電來彼此無線通信。主遙控裝置優(yōu)選使用wi-fidirect和無線電908來與智能電話100無線通信。應該注意的是,低于1ghz無線電符合包括專門要求的任何預期標準,只要它們能夠在使用國家合法使用。
所確定的本發(fā)明該實施例能夠構成簡單、多裝置的電源控制組,其中,一個主遙控裝置能夠與規(guī)定數(shù)量的從屬遙控裝置通信并控制規(guī)定數(shù)量的從屬遙控裝置。在本優(yōu)選實施例中,每個主遙控裝置都會控制—例如—四個從屬遙控裝置,后者作為獨立組發(fā)揮作用,盡管可以看出一個組內(nèi)從屬遙控裝置的數(shù)量根據(jù)功能需要而在四個左右。因為從屬遙控裝置只需要執(zhí)行簡單功能,例如,開機/關機、開燈/關燈,或燈光調(diào)整,它們都是成本非常低的裝置,耗電非常小。主遙控裝置可以控制比較復雜的功能,同智能電話的controllerapp結合,可以根據(jù)需要發(fā)布基本功能指令給四個從屬遙控裝置的每一個,雖然最終這些基本指令的定時和順序都由用戶來確定。
該實施例中介紹的系統(tǒng)優(yōu)選提供至多5個不同的電源控制裝置(1個主要裝置和4個從屬裝置),設想構成一個組,位于主遙控裝置的附近。例如,電源控制組可以控制同一房間或臨近房間內(nèi)的燈光和電源,但是,不必對一個房子的整個區(qū)域都進行控制。用戶通過在智能電話100上運行的controllerapp優(yōu)選逐個控制一組最多5個電源控制裝置,或其它更為復雜的布置形式。通過采用controllerapp,用戶建立該組的一個或多個特征定義,這樣,不同的電源和照明布置就可確定,并分配可識別的名字,諸如,“到家”,“看電視”,“安靜”等。通過智能電話100啟動一個功能描述,例如,“到家”功能描述,即,在打開前門前從前門外面打開公寓內(nèi)的有關燈光,確保用戶進去前公寓照明,顯然,采用這種布置可獲得的電源和照明功能的排列是非常有益的,所給示例僅表示說明,并不是限定性的。
智能電話100和/或controllerapp可以包括語音識別功能,該功能分析模擬聲音指令的數(shù)字表示形式,并確定用戶提出的所需功能。controllerapp可以自動地采用一系列請求和指令來連接所選擇的電源控制裝置,這些請求和指令都符合預定的協(xié)議,根據(jù)該協(xié)議,電源控制裝置會執(zhí)行用戶的語音指令。controllerapp語音識別和啟動性能所控制的功能的一個例子就是打開裝有適當設備的車庫門。在這個示例中,智能電話100可以采用“非手動”方式工作,而且,controllerapp采用語音識別方式運行。當用戶準備離開車庫時,他們會說“開門”,“開門”被智能電話100作為正常模擬語音指令收到,其方式如同智能電話在用于電話呼叫。controllerapp將解釋模擬“開門”指令的數(shù)字形式并開始通過車庫門控制器發(fā)布一系列指令和進行檢查,如果車庫門控制器遵守預先確定的協(xié)議,那么,結果就是打開車庫門。智能電話100和車庫門控制器之間的一系列類似指令會對語音指令“關門”做出響應,該指令會使得車庫門被關閉。
圖19示出了方法1100,所示為用戶和智能電話之間示例性動作、指令和響應流程圖,智能電話和電源控制裝置與車庫門控制器一起使用,于是,用戶的語音指令可由系統(tǒng)識別,從而打開車庫門。特別是,方法1100包括運行典型garageapp,其在步驟1102的語音識別模式中是controllerapp的子app。在步驟1104,用戶說“開門”。garageapp會在步驟1106處理該語音指令,并通過無線鏈路發(fā)送“開門”指令給車庫門控制器。車庫門控制器收到來自garageapp的請求并在步驟1108給予響應,確認其收到了“開門”指令。garageapp在步驟1110等候來自車庫門控制器的響應,如果未收到指令或指令不正確,那么,在步驟1112,其進入到步驟1114,在這里,用戶得知車庫門打開請求失敗,隨即終止該請求。如果來自車庫門控制器的響應正確,garageapp會從步驟1112進入步驟1116并通過語音合成讓用戶確認其打開車庫門的請求。在步驟1118,用戶說“車庫門打開確認”,從而在步驟1120,garageapp發(fā)送“車庫門打開確認”響應指令給車庫門開門裝置,完成用戶打開車庫門的請求。車庫門開門裝置在步驟1122確認“開門”,然后,通過打開車庫門以完成所請求的功能。
應該了解的是,上述步驟可以采用不同的順序進行,或改變,或者有些步驟完全可以省略,但都沒有超出本發(fā)明的范圍。
應該了解的是,語音啟動和控制都可采用上述任何一個實施例來應用。根據(jù)本發(fā)明的另一些實施例,語音啟動和控制的應用還可以并入其它電源控制和遙控應用中。例如,這可以允許具有語音識別能力的controllerapp與遙控裝置一起使用以便使用語音指令來啟動遠程設備。應該了解的是,本發(fā)明的這一實施例并不要求對現(xiàn)有無線電信號驅動的無線遙控裝置要求進行改動,以使其可以執(zhí)行此功能。
應該了解的是,電源控制裝置的語音識別和啟動可以綜合到獨立的第三方應用程序(app)中,電源控制裝置可由app來語音控制,所述app提供的服務要比僅由controllerapp提供的服務更寬。
應該了解的是,本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可以應用在各種住宅和/或商業(yè)環(huán)境中。例如,電源控制裝置可以固定到車庫門開門裝置傳動機構或與車庫門開門裝置傳動機構結合到一起,這樣,如上所述,控制器可以用來驅動車庫門開門裝置傳動機構。電源控制裝置還可以固定到報警系統(tǒng)或與報警系統(tǒng)結合成一體,以便與上述的控制器一起使用。電源控制裝置可以固定到電動窗簾、窗簾、頂棚或電影銀幕,或與電動窗簾、窗簾、頂棚或電影銀幕等結合成一體,這樣,如上所述,控制器可以用來啟動幕布、窗簾、頂棚或電影銀幕。電源控制裝置可以固定到水池過濾系統(tǒng)或水池/花園照明系統(tǒng),或與水池過濾系統(tǒng)或水池/花園照明系統(tǒng)等集成一體,這樣,如上所述,控制器可以用來驅動和/或編程系統(tǒng)的操作。電源控制裝置可以集成到電池驅動灌溉設備,從水的輸入端(通常是水龍頭)到水的流出端(通常是水管接頭)調(diào)節(jié)水的流量。通常,這種設備帶有較為復雜的設置程序,且如上所述,控制器用來啟動和/或編程蓄電池操作的灌溉設備的控制。電源控制裝置可以固定到房間空調(diào)裝置,或與房間空調(diào)裝置集成在一起,這樣,如上所述,控制器可以用來啟動空調(diào)裝置。電源控制裝置可以固定到房間吊扇,或與房間吊扇集成在一起,這樣,如上所述,控制器可以用來啟動吊扇和控制其轉速。一組電源控制裝置、調(diào)光器控制裝置或二者可用來控制sme(中小型企業(yè))或商用零售空間的照明,這些地方要大于家庭空間。
一個控制器可以與多個系統(tǒng)一起使用。例如,控制器可以用來控制一個或幾個房間里的任何一個或多個照明系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)(諸如電加熱)、報警系統(tǒng)、車庫門開門裝置、電器設備(如電視,立體聲音響),以及任何其它用電的輔助設備和/或系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例,智能電話本身可以包括提供語音識別和啟動。在許多應用中,采用語音指令來啟動電源控制裝置是個很突出的性能,既方便使用又安全。
應該了解的是,如此處所使用的,短語“電源控制裝置”用來表示一種中間設備,例如,電器設備或系統(tǒng)和控制器之間發(fā)生作用的設備。例如,上述開關裝置、調(diào)光裝置、壁式調(diào)光裝置、開關條、功率測量裝置、遙控裝置和節(jié)電裝置等,都是典型形式的電源控制裝置。
優(yōu)選地,根據(jù)一個或多個優(yōu)選實施例的系統(tǒng)配置成無路由器或接入點的操作。根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例,該系統(tǒng)可配置成無繩形式(即,操作使用無需使用電源線)。
結合一個實施例介紹的特性可以應用于其它實施例,或者視情與其它實施例特性結合或者交換,但都沒有超出本發(fā)明的范圍。
對于所屬領域技術人員來講,根據(jù)此處所公開的本發(fā)明技術說明和實施方式,形成本發(fā)明的其它實施例是顯而易見的。為此,所述技術說明和示例僅是示例性的,本發(fā)明的真實范圍和精神都由如下權利要求給予說明。