用於從視頻對講機或購物終端遠程操作ac供電的電器的方法和設備的製作方法

2023-05-24 13:52:51

專利名稱：用於從視頻對講機或購物終端遠程操作ac供電的電器的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及視頻對講機系統並且涉及有線或無線控制(包括IR和RF)，用於遠程操作AC開關和AC供電的電氣設備和電器。
背景技術：
用於遠程操作AC供電的電器(例如電視接收器、家用加熱器、空調、電動窗簾、照 明和家中、公寓內、辦公室和建築物中的其他電器等)的有線或無線遠程控制裝置(包括 紅外線(IR)或RF發射器)一般通過單向控制或命令信號打開和關閉，其中操作遠程控制 裝置的人通過在被操作電器地點通過視覺方式證實被操作裝置的打開或關閉狀態，例如 TV是打開的或電燈是關閉的或空調單元起動或沒起動。遠程控制裝置(remote control device)中的大多數(包括IR或無線遠程控制裝置)使用相同的電源鍵以打開和關閉電 器，因此在沒有操作人員當場自己證實的情況下，利用當前可用的遠程控制裝置中的大多 數而不在電器地點明確地證實通_斷電源狀態是不可能的。在另一方面，經由雙向通信信號操作的家庭自動化繼電器可以通過返回的狀態信 號更新繼電器的狀態。這樣的系統代表的問題是用於定製與通-斷開關裝置(其是昂貴的 並且需要專業知識配置、安裝和設置)耦合的AC電氣配線的成本。一個原因是用於電燈 (或其他電器)的通-斷開關配線系統不包括AC輸電幹線的中線。常見有線電氣系統僅向 開關提供兩條電線，AC通電電線(live wire)或熱線和通向電燈組件或其他電器的負載電 線。相似的僅兩條滑動器電線(traveler wire)用於連接系起來的若干個開關以打開-關 閉相同電燈或電器。在開關的電箱不具有中線的「僅兩條AC電線」阻止家庭自動化的簡單引入，從而 要求對常用電配線的改變。因此，家庭自動化裝置的引入需要替換硬連線的、常用的電AC 開關和AC插座用於將基本標準的電配線(例如用於照明等)轉變為高級作業系統，其要求 由專家維護和介入以維修或更新，這是麻煩和昂貴的。此外，直接連接到建築物內的通電AC電源線的AC電力裝置必須測試以遵從用電 氣安全法規、條例和規章並且獲得例如美國的UL、歐洲的VDE或TUV、英國的BS和其他國家 的相似組織等組織的批准和認證。測試和批准過程是昂貴並且耗時的，其使用戶定製設計 的用於家庭自動化的AC電開關、AC電插座和AC電接口的批准達不到多數市場，從而將非 常需要的家庭自動化的增長僅限制在用戶定製設計的AC開關、插座和接口以用於非常貴 的住宅中。具有家庭自動化系統的遠程控制的重要性是經由PC通過網際網路、經由行動電話 和/或經由其他PDA裝置遠程地打開和關閉電器的能力。然而這樣的遠程控制的問題是需 要證實被操作電器的通-斷狀態和/或涵蓋給定房子、辦公室、公寓或建築物的所有被遠程 控制電器的狀態報告的可用性。許多現有家庭自動化系統和裝置在有線或無線家庭網絡上操作，該網絡使用多種複雜的通信協議，例如已知的經由AC電源線的XlO協議以及當前正完善的用於無線通信的 「Zigbee」標準和/或其他藍牙通信，其通過單個控制器或多個控制器(包括例如鍵盤和/ 或LCD顯示器和/或觸控螢幕裝置等控制裝置)。相似地，用於對視頻對講機系統和購物終端 集成遠程控制裝置的這樣的方法和設備還在2004年12月28日的美國申請11/024，233和 2006年8月24日的美國申請11/509,315中公開。

發明內容
本發明的目的是提供簡化的方法和設備，其用於添加繼電器和AC電流通_斷傳感 裝置到任何類型的現有標準電開關和插座並具有對通電AC電源線的最小暴露，其向非常 需要的家庭自動化提供低成本技術方案。本發明的另一個目標是通過視頻對講機和/或 「購物終端」操作和監測電器的狀態，其包括生成從視頻對講機和購物終端通過驅動電路到 不同電器的控制代碼和信號，如在上文引用的申請11/024，233和11/509,315中描述的。 「購物終端」在關於經由家庭購物終端的簡化的電子商務購物的方法和設備的2004年6月 8日的美國申請10/864，311和2005年6月3日的PCT國際申請PCT/US05/19564中公開。 視頻對講機系統在美國專利5，923，363、6，603，842和6，940，957中公開。在下列說明中術語通電AC指AC電源或輸電幹線的「熱線」，如與AC電源或輸電幹 線的中線相對的。術語負載指電器，例如通過通-斷開關連接在中線和通電AC線路之間的 電燈組件等。本發明的用於遠程操作AC供電的電器和其他物體的設備通過附加裝置獲得，所 述附加裝置包括有線、IR或RF接收器(其包括用於接收單向操作命令以操作電器的AC電 源繼電器)和/或有線、IR或RF收發器(其包括用於接收單向操作命令以操作電器以及 用於從電器發送通-斷狀態信號的AC電源繼電器和AC電流傳感器，其響應於接收的操作 命令或響應於查詢命令(請求狀態數據)而基於電流傳感器輸出)，由此提供家用電器的無 錯誤遠程控制。由本發明提供的技術方案是要安裝附加裝置，其包括繼電器和電流傳感器，將它 們與所述有線、IR或無線接收器或收發器封裝或包封在AC開關或插座的標準尺寸外殼內， 並且使用這樣封裝的「附加裝置」以增加於電器或照明裝置的任何類型的標準手動通-斷 開關而不通過替換整個現有的電開關和配線。添加封裝的繼電器和/或電流傳感器接口到現有標準電開關和插座而不替換它 們的方法，引入若干主要優勢一個是降低開關和插座的總成本，因為可以使用標準的低成 本、大量生產的開關和插座。第二個優勢是「附加裝置」提供雙重操作一方面經由通常使 用的開關和插座的手動操作和與手動操作並行地經由附加裝置的繼電器的遠程操作。這些 優勢是本發明的其他目的，本發明獲得具有完全的和諧並且手動和遠程開關操作之間沒有 衝突，如下文進一步描述的。由本發明獲得的另一 個實用目的是從廣泛多樣的AC開關和插座自由選擇任意一 種與任意廣泛的包括可用的和正經常性地引入建築/電力行業的各種設計和顏色的裝飾 性蓋子和框架一起。因此，本發明解決匹配這樣大範圍的可用AC開關和插座設計、它們的 面板顏色和裝飾的持久困難，特別在當引入單個家庭自動化AC開關或AC插座但其不匹配 標準選擇的開關或AC插座(其安裝為多聯動開關/插座設置)的設計或顏色時的情況下。
通常使用AC電器和電燈組件的兩種類型開關單刀單擲(SPST)和單刀雙擲(SPDT)開關。SPST開關是基本通-斷開關而SPDT是轉換開關(change over switch)。 SPDT開關用於從兩個分開位置(例如從相同廳或房間的兩個入口等)對例如電燈組件等給 定電器打開_關閉。在需要三個或更多開關以打開_關閉給定廳或房間的相同電燈組件的 情況下，使用另一種類型的雙刀雙擲(DPDT)開關。DPDT開關採用在上文描述的兩個SPDT 開關之間中給定的正交配置來連接。描述的DPDT開關和DPDT繼電器還稱為「反轉」或4路 開關或繼電器。如稍後將說明的，稍後詳細描述的包括採用特定配置連接的一個或多個DPDT開 關的兩個SPDT開關提供了每個個體開關靠它自身操作，而不管其他開關的狀態。因此採用 這樣的SPDT和/或DPDT設置配置連接的任意開關將打開和關閉電燈組件而不考慮其他連 接的開關的狀態。這還意味對於任意連接的開關槓桿(lever)沒有特定的通或斷位置，並 且打開或關閉通過推動開關槓桿到它的相反位置來實現。因此本發明的目的是連接SPDT繼電器到SPDT電燈開關，它們連接以用於操作電 燈組件或其他電器，由此維持經由「通常使用」的手動開關的操作，並且提供經由採用給定 配置連接到開關的SPDT繼電器的遠程開關。本發明的另一個目的是提供連接DPDT繼電器用於遠程打開_關閉電燈組件或其 他電器，它們連接到兩個手動SPDT開關並且連接到包括兩個SPDT和一個或多個DPDT開關 的更複雜的開關設置。如上文說明的，SPDT和DPDT繼電器在本發明的「附加裝置」或在其他現有家庭自 動化電繼電器、開關和插座中的使用，將不可能識別電器的通_斷狀態，除非給定電路的所 有開關和繼電器狀態的數據發送到控制器。這要求所有開關的和繼電器的數據在安裝期間 到控制器的饋送和記錄，其是複雜的、麻煩的和易於出錯。這還可引起複雜的數據處理和隨 之產生的操作複雜性，每次手動開關或繼電器在系統中起動時要求發送所有數據，並且作 為回報這引入相當大更多的數據流量和處理。由於該原因，本發明的另一重要目的是引入AC電流傳感器用於識別什麼時候電 器是打開的。通電AC電源線到電路的連接需要大的電部件的使用並且如上文說明的要求 遵從用電安全法規、條例和規章例如昂貴並且耗時的UL等。因此本發明的優選實施例的電 流傳感器不連接到AC線路，相反電流通過AC感應檢測。由於該原因，本發明的AC開關和 插座提供有結構上的通道用於AC電線穿過線圈組中的開口用於通過傳感器檢測通過AC電 線的耗用電流(current drain)。具有開口用於使AC電線能夠穿過的環形或其他結構的線圈，使得在AC電源線中 的耗用電流將在線圈輸出端子生成對應的信號電平。對於這樣的感應電流傳感，線圈不需 要連接到任何通電AC線路，然而它的輸出信號取決於通過AC電線的AC電流。線圈輸出由 信號檢測電路和「附加裝置」的CPU處理用於生成通-斷狀態數據。本發明的附加裝置包括接收器或收發器，用於接收命令以操作繼電器以及用於作 為回報發送與電器的打開或關閉狀態有關的數據。基於通過電流傳感線圈饋送的AC電流 的水平，所述打開狀態可包括不止簡單的打開數據。例如，處於睡眠模式並且消耗比全操作 電流小的電流的TV接收器或PC的AC插座將使電流傳感線圈輸出較低的傳感信號電平，其 可以由信號檢測電路測量並且由收發器的CPU處理以生成睡眠模式狀態數據。
接收和發送的數據經由從由有線網絡、雙向IR網絡、RF無線網絡和其的組合組成 的組中選擇的通信網絡饋送。例如，電視接收器可以經由標準AC插座供電，其中連接到電 視接收器的AC插座的AC電線穿過所述附加裝置，而到電視的通電命令可經由手持IR遠程 控制器或經由在上文美國引用申請11/509，315中描述的IR驅動器和/或通過在美國專利 6，603，842和6，940，957中描述的視頻對講機和/或在美國申請10/864，311中公開的購物 終端來發送。作為對電視接收器的通電命令的返回，包括電流傳感器(AC電源通過其向電視接 收器饋電)的附加裝置的收發器使用家庭自動化採用的有線、IR或RF無線網絡向家庭自 動化控制器、視頻對講機或購物終端發送檢測到通電的回覆，由此對家庭自動化控制器或 在上文參考的專利和申請中描述的所述視頻對講機或購物終端更新電視「打開狀態」或「關 閉狀態」(如果命令是關閉電視)。在此之後對家庭自動化控制器的提及是對顯示裝置，其具有控制鍵或觸控螢幕和相 似於在上文提到的申請和美國專利中公開的視頻對講機和/或購物終端的電路。


本發明的前述和其他目的和特徵將從參照附圖的本發明的優選實施例的下列說 明變得明顯，其中圖IA ID是用於家用電器的常見電SPST和SPDT開關的電氣圖、連接和圖示；圖2A 2C是包括本發明的SPDT繼電器與SPDT開關互連的SPDT和DPDT開關的 電氣圖、連接和圖示；圖3A 3C是兩個SPDT開關與兩個DPDT開關以及與DPDT繼電器的電氣圖和連 接，以及SPDT開關與本發明的DPDT繼電器的互連；圖4A和4B是示出SPDT開關與本發明的SPDT和DPDT繼電器的安裝和連接的分 解圖，它們經由有線網絡操作；圖5A和5B是示出SPDT開關與本發明的SPDT和DPDT繼電器的安裝和連接的分 解圖，它們經由IR遠程控制網絡操作；圖6A和6B是示出SPDT開關與本發明的SPDT和DPDT繼電器的安裝和連接的分 解圖，它們經由無線網絡操作；圖7A 7E是電流傳感線圈和結構和電流傳感器的優選實施例和到本發明的AC 插座的連接的電氣圖和圖示；圖8A和8B是包含通過優選實施例的電流傳感器的AC線路通道的圖4A和4B的 分解圖；圖9A和9B是包含通過優選實施例的電流傳感器的AC線路通道的圖5A和5B的 分解圖；圖IOA和IOB是包含通過優選實施例的電流傳感器的AC線路通道的圖6A和6B 的分解圖；圖IlA IlD是包括本發明的優選實施例的電流傳感器的繼電器控制和通信電路 的框圖；圖12是用於經由本發明的家庭自動化系統的網際網路的遠程操作的電源、通信驅動器和連接的框圖；圖13A 13C是示出包括本發明的優選實施例的電源、IR驅動器和鍵板或鍵盤的家庭自動化的通信網絡的圖示；圖14A和14B是用於經由有線網絡打開和關閉選擇的電器的鍵板或鍵盤的框圖； 以及圖15A和15B是用於經由IR或無線網絡打開和關閉選擇的電器的鍵板或鍵盤的 框圖。
具體實施例方式在圖IA中示出的是用於操作包括例如電燈組件、空調和任何其他通過AC電源操 作的電氣設備等電器的AC電器的標準通-斷開關1A。標準通-斷開關IA稱為單刀單擲 (SPST)開關，其包括用於連上(接通狀態)或斷開(關斷狀態)傳輸AC電流到電器的電路 的槓桿起動彈簧觸點。用於家庭自動化的遠程操作開關實際上是用於連上或斷開饋給AC 電器的AC電流的繼電器起動觸點(沒有示出)，相似於圖IA的開關1A。對於電器的無錯誤遠程開關，必須知道電器的打開或關閉狀態。當使用被遠程操 作的SPST繼電器時，基於饋送至繼電器驅動器電路(例如在圖IlA中示出的驅動器36，其 可以是驅動器電晶體或IC)的數據知道打開或關閉狀態是可能的。然而經由遠程控制裝置 (包括手持IR或無線遠程控制和/或有線控制裝置和系統)的電器的遠程通_斷控制存在 有結構問題，由此這樣的裝置使用相同的鍵用於打開和關閉電器。例如電視機的遠程控制 單元中幾乎所有對打開和關閉命令使用相同的鍵並且遠程控制單元中的大多數未反饋有 電視接收器的通_斷狀態。當從遠離電視機的遠程位置例如通過網際網路生成控制時，這使 電視機的遠程控制不可靠。對於無錯誤遠程控制，控制器必須證實電器狀態，特別是證實電 器是打開還是關閉。這是基本需要，包括遠程接收與在家、公寓、辦公室或建築中的所有電 器有關的數據。在圖IB中示出的電開關IB是稱為SPDT開關的單刀雙擲開關。SPDT開關是轉換 開關，其中極點P通過開關槓桿5連接到端子1或端子2。SPDT開關可以採用基本通_斷開關IA操作的相同方式用於接通或斷開到AC電 器的AC電流，例如連接通電AC到極點P以及連接電器到SPDT開關IB的端子2。這樣的 SPDT開關特別在家中使用用於操作電燈組件和電器，因為SPDT開關提供用於從兩個分開 的位置操作電器，例如操作電燈組件。如在圖IB中示出的，SPDT開關通過它的端子1和2連接到稱為滑動器(滑動器 1和滑動器2)的兩條線路。在圖IC中示出的是兩個SPDT開關Sl和S2的電路，兩個SPDT 開關Sl和S2經由在兩個開關的端子1和2之間的滑動器1和滑動器2連接。開關中的每 個可以獨立地接通或斷開到AC電器的電流。每當圖IC的開關Sl和S2和/或當圖ID的 兩個開關IB都切換到相同的滑動器線路(是滑動器1或是滑動器2)時，AC電器連接到通 電AC線路(接通狀態)，這從在圖IC中示出的電路和在圖ID中的圖示變得明顯。當開關 Sl或S2中的一個連接到滑動器1而另一個連接到滑動器2，線路切斷並且電器處於關斷狀 態。相同情況適用於連接到在圖2A中示出的SPDT開關IB的示出的SPDT繼電器6。該設置的重要性是任一開關槓桿5的接通或關斷狀態沒有限定。這是為什麼在圖IB、ID和2A中示出的槓桿5的位置沒有稱為接通或關斷，而是稱作位置l(Pos. 1)和位置 2(Pos. 2)。這不能具有兩個SPDT開關或SPDT開關和SDPT繼電器的限定的通-斷狀態並 且如將在下文說明，組合的兩個SPDT和多個DPDT開關或在圖3A中示出兩個SPDT和DPDT 繼電器6C需要向家庭自動化的電系統的控制器提供通-斷狀態的技術方案。圖2B示出擴展的電路，其中雙刀雙擲(DPDT)開關S3-1和S3-2通過橫截滑動器 1和滑動器2線路而引入在圖IC的兩個SPDT開關Sl和S2之間。也在圖2C中示為DPDT 開關IC的DPDT開關S3-1和S3-2的重要性是它的雙擲位置不關斷滑動器線路。DPDT開關 IC將滑動器的線路1和2與處於Pos. 1的槓桿5C直連接並且當槓桿5C切換到Pos. 2時交 叉滑動器的線路1和2。用於直或交叉(反轉)連接滑動器線路的這樣的雙擲開關設置通 過反轉滑動器線路致使斷開或接通電路的連續性並且由此將電器從關斷狀態切換到接通 狀態或相反將電器從接通狀態切換到關斷狀態。在級聯開關設置中使用的在圖2C中示出的DPDT開關IC和在圖3A中示出的本 發明的DPDT繼電器6C連接在兩個SPDT開關IB的滑動器端子1和2之間，使得當開關槓 杆5C在圖2C中示出的Pos. 1時滑動器線路1和2成直線連接，並且當開關槓桿5C切換到 Pos. 2 (虛線)時滑動器線路1和2交叉(反轉)。如在圖3B中示出的增加η數量的DPDT開關到級聯開關鏈並且從兩個SPDT開關 中每一個和從η數量的DPDT開關獨立地操作電器是可能的。在圖3Β中示出的級聯開關 的設置包括四個開關，兩個SPDT開關Sl和S2和兩個SPDTS3-1/S3-2和S4-1/S4-2。因為 DPDT開關從不切斷，但交叉滑動器線路，從電路3Β清楚知道兩個開關Sl和S2的端子1和 2將一直連接(是直的或交叉的)。因此通過該設置，不管多少DPDT開關引入級聯開關鏈， 開關中的每個將獨立地打開_關閉連接到該鏈的電器。如在圖3Α和圖3Β中可以看見的，SPDT開關切換到相反位置(Pos. 1到Pos. 2或 反過來)，或獨立地通過DPDT開關IC或圖3A的DPDT繼電器6C或圖3C的6C從直到交叉 或從交叉到直重新連接滑動器線路1和2，將接通或斷開AC電路並且將獨立地打開和關閉 電器而不管其他開關的槓桿位置。 在圖3C中示出的是本發明的繼電器6C並且如上文說明的，將附加DPDT開關或繼 電器引入在圖3B中示出的級聯開關不改變每個個體開關或繼電器打開-關閉連接的電器 的開關能力。如稍後將說明的本發明的一個主要優勢是僅需要引入級聯開關的單個繼電器 以將級聯開關鏈完全連接至家庭自動化系統。將DPDT繼電器引入級聯開關設置很清楚地是沒有方法證實每個個體機械開關的 狀態。此外，因為需要遠程操作電器而沒有錯誤，電器的通_斷狀態的問題是關鍵性的，因 為操作者必須知道他操作的電器的狀態和優選地知道家、公寓、辦公室或建築物的整個電 系統的狀態。建築物可以是包含例如空調、電燈組件和其他AC操作的電器等電器的任何建設的車間、工廠、倉庫、車庫、體育場、大廳、演播室、劇院和任何其他私人、公共或商業建築、制 造建築、存儲建築和/或其他結構。圖4A是示出採用與在圖2A的電路中示出的相同方式經由兩個滑動器線路1和2 連接到標準SPDT開關IB的滑動器端子Tl和T2的附加SPDT繼電器6的圖示，其中它的負 載端子L連接到AC電器。圖4B圖示DPDT繼電器6C與SPDT開關IB的連接。DPDT繼電器6C的兩個滑動器電線1和2連接到也在圖3A中示出的SPDT開關IB的兩個滑動器端子並 且其中兩個滑動器電線1和2連接到端子Tl和T2，它們是雙刀繼電器的極點。兩個滑動器 通過電壁箱14從繼電器6C饋送至下一個級聯DPDT或SPDT開關(沒有示出)。增加這樣 的SPDT繼電器6或DPDT繼電器6C到標準電SPDT開關，而不替換整個開關系統(如在用 於遠程開關電器的其他當前家庭自動化系統中使用的)是簡單的，這從圖4A和4B變得明
Mo
在圖4A和4B中示出的繼電器6和6C經由端子IOP通過有線通信網絡控制，端子 IOP傳輸DC電力用於經由在圖IlB中示出的單條雙絞線、通信和電力提取電路37P、指示器 驅動器38和繼電器驅動器36對控制器30供電。繼電器控制和通信電路6WP將稍後進一 步詳細描述。因此經由通信網絡線路供電的繼電器6和6C被命令以切換繼電器6觸點或 通過繼電器6C觸點直或交叉連接滑動器線路。在有線通信線路不能傳輸或饋送DC電力的 系統中，將使用在圖IlA中示出的繼電器控制和通信電路6W代替。對於電源連接，繼電器 控制和通信電路6W使用分開的端子或連接器，示為在圖IlA中的端子11。這樣的連接器或 端子在圖4A和4B中沒有示出，但在圖5A、5B、6A和6B中示出。在下列說明中，「繼電器系 列6」指如描述的本發明的繼電器中的任意繼電器和所有繼電器。圖5A和5B示出在它們的電開關方面與圖4A和4B的繼電器6和6C相同的繼電 器6-IR和6C-IR。差別在於圖IlD的控制和通信器電路6IR。如在圖IlD中示出的，有線 通信電路37或37P用IR TX和LPF電路32和用IR TX驅動器電路33替換用於提供雙向 IR通信用於操作繼電器6-IR和6C-IR。控制和通信器6IR經由端子或連接器11供電，它 可以採用級聯鏈與其他繼電器單元連接到主電源(例如在圖13B中示出的通信驅動器和電 源60IR的電源部分)，或者它可以由給定的電源或電池或可充電電池和類似物單獨供電。圖6A和6B示出與在圖5A和5B中示出的繼電器6-IR和6C-IR相同的繼電器6-RF 和6C-RF，其中不同的是在圖IlC中示出的控制和通信器6RF的通信電路39。繼電器6-RF和6C-RF通過收發器、編碼器和LPF電路39並且通過示為貼到塑料 蓋15 (其用於覆蓋安裝進入標準電箱14的繼電器6-RF和6C-RF)的天線22經由RF無線 網絡通信。天線22使用在圖6A和6B中示出的天線插頭21連接到繼電器6-RF和6C-RF 的天線插槽20。SPDT繼電器6、6-IR和6-RF以及DPDT繼電器6C、6C_IR和6C-RF可以經 由滑動器線路連接到標準SPDT電開關以及連接到級聯常用SPDT或SPDT和DPDT電開關， 並且通過切換SPDT繼電器的極點位置和/或由DPDT繼電器直或交叉連接滑動器線路而遠 程打開關閉電器，這從圖示的和說明的電路變得清楚。繼電器可以經由包括有線網絡、IR網 絡和RF網絡的通信線路控制並且繼電器採用適合標準電壁箱的尺寸構造並且可以靠近常 用AC開關安裝，這也是清楚的。繼電器系列6可以由配合開關框架、形狀、蓋子顏色、設計 和其類似物的相同的開關蓋子覆蓋，這也是清楚的。繼電器和它們的控制和通信電路和指示器可以經由級聯有線單條雙絞線通信線 路IOP、或分別經由電源線11使用個體電源適配器、經由電池或可充電電池和/或通過任何 其他通常可用的AC/DC電源選項來供電。然而，SPDT繼電器6、6-IR或6-RF和DPDT繼電器6C、6C_IR或6C-RF的使用不能 提供關於電器通-斷狀態的可證實數據。繼電器6、6-IR和6-RF和6C、6C-IR和6C-RF因此 優選在限制的應用中使用，例如在小的局部控制系統中使用，所述系統例如系統的操作者可以當場證實電燈或空調是打開還是關閉等的公寓、辦公室或房子等，但這樣的家庭自動 化系統將是不可靠的(如果系統的使用者需要從遠處例如通過網際網路來遠程控制電器)。圖7A、7B和7C示出電流傳感線圈和互感器。圖7A的眾所周知的環形線圈31可以向AC電流傳輸電線8提供通過它的環的通道用於通過感應生成AC輸出信號、通過電線 8輸出關於耗用電流的電壓水平。在圖7B中示出的線圈組件結合眾所周知的鐵氧體「C」磁芯31A和線圈31B並且 為AC電流傳輸電線8提供如在圖7B中示出的通道。相似於環形線圈31，線圈31B將通過 感應輸出關於在電線8中的耗用電流的AC輸出信號。儘管環形線圈31和具有磁芯31A的 線圈31B兩者執行相同的功能，即通過感應生成關於在電線8中的耗用電流的輸出信號，但 環形線圈31的優勢在於它的簡單結構。然而環形線圈的繞組是更昂貴的，並且由於更小的 環形磁芯，繞組的數量被限制，由此傳感信號電平是較小的，產生較低的信噪比，其可能引 起電流檢測錯誤。在圖7B中示出的具有它的「C」磁芯31A的線圈組件31B可以具有相當大更多的 繞組，足夠響應於流過電線8的電流輸出更高的AC信號，其具有好的信噪比和信號電平，其 可以由在圖11A-11D中示出的控制電路6W、6WP、6RF和6IR的CPU 30處理和測量，而沒有
傳感誤差。可以使用的另一個電流傳感器是在圖7C中示出的電流互感器(current transformer) 31T。電流互感器31T實際上連接到通電AC線路，它是通過SPDT開關的負載 端子L或直接通電端子P。這樣的電流互感器提供最好的信噪比並且可以輸出大的、準確的 信號輸出。然而，AC電流互感器的這樣的引入要求到通電AC線路的連接，這由規章、結構 限制、測試和批准來管理，這使得無法實現試圖簡化引入具有對通電AC電源線的最小直接 暴露的家庭自動化繼電器系統的本發明。無論如何，在兩個結構化、已測試和已認證的通電AC線路端子(在圖7C中示為線 路8A和線路8B)之間使用AC電流互感器31T可以與本發明一起使用用於將電流傳感器輸 出與在圖11A-11D中示出的控制和通信電路6W、6WP、6RF和6IR結合。繼電器控制和通信電路在圖11A-11D中都示出具有環形線圈31，因為具有合適的 放大和交流聲消除程序，控制電路的CPU30可以可靠地操作並且識別通過穿過環形線圈31 磁芯的AC電線8的耗用電流。然而，可以代替使用具有它的線圈31B的「C」磁芯31A和如 上文說明的電流互感器31T或任何其他結構化的線圈組件，其可以響應於在圖7A-7E中示 出的電線8、8A或8B中的耗用電流而生成輸出信號。因為SPDT和DPDT繼電器都連接到雙滑動器線路，其中僅其中之一可排流AC電 流，對兩個滑動器電線使用通過線圈的通道是可能的。這樣的較大通道將或者減小傳感靈 敏度或將相當大地增加線圈尺寸。備選地，提供兩個電流傳感線圈是可能的，每個滑動器一 個，但其將增加裝置的成本。在所有情況下，因為僅一個繼電器是需要的並且引入級聯開關 中，饋給AC通電線路的單條電線或通向電器的AC通電端子的單條電線是對於電流傳感器 的本發明的優選實施例。圖7D示出電流傳感器和通信器單元4，其在此之後還稱為AC插座或「插座系列 4」，其具有通過它的塑料構造體的通道，塑料構造體完全與AC通電線路和/或AC通電端子 絕緣，用於向通過包含的電流傳感線圈(示為環形線圈31)的大尺寸絕緣的標準電線8提供完全絕緣的通道。插座系列4的電流傳感器和通信器4的內建控制和通信電路與在圖1IA-IID中示出的電路6W、6WP、6RF和6IR相同，其中不同的是沒有使用的繼電器驅動器。 使用包括指示器驅動器電路38的所有其他電路。如在圖7D中示出的，電流傳感器和通信 器單元4包括用於指示電流通過狀態的指示器。圖7E示出電流傳感器和通信器單元4在家庭自動化系統中的實際簡單使用，其中 穿過電流傳感器和通信器4+6WP的線圈31的通電AC電線通過插座通電端子9連接到標 準AC插座3。通過這樣簡單的互連，電流傳感器和通信器4+6WP可以通過指示器18準確 地指示什麼時候經由AC插座3供電的AC電器的狀態是通或斷。此外電流傳感器和通信器 4+6WP將通或斷狀態傳送到家庭自動化控制器、或家庭自動化系統的視頻對講機或購物終 端，其經由網絡IOP或經由AC插座4+6W的網絡10，或經由AC插座4+61R和4+6RF的IR或 RF網絡，這根據情況而定。在圖8A和8B中示出的繼電器6D-WP和6E-WP經由傳輸用於對控制和通信器電路 6WP供電的DC電力的端子IOP通過有線通信網絡控制。相似於在圖4A和4B中示出的繼電 器6-WP和6C-WP，繼電器6D-WP和6E-WP採用相同方式連接和操作，其中不同的是通電絕 緣AC電源線穿過絕緣通道31P和通過電力傳感線圈(沒有示出)，但其與在圖7E中示出的 線圈31通道相同。通過這樣連接的電器的通-斷狀態可以經由網絡IOP傳送到主控制器。 如上文說明的，在有線通信線路不能傳輸或饋給DC電力的系統中，將代替使用在圖IlA中 示出的繼電器控制和通信電路6W。對於電源連接，繼電器控制和通信電路6W使用分開的連 接器，在圖IlA中示為連接器或端子11。連接器或端子11沒有在圖8A和8B中示出，但在 圖9A、9B、IOA和IOB中示出。 在電源端子11外面，圖9A和9B示出繼電器6D-IR和6E-IR，其在它們的電開關和 電流傳感方面與圖8A和8B的繼電器6D-WP和6E-WP相同。主要差別在於圖IlD的控制和 通信電路6IR。如在圖IlD中示出的，有線通信電路37或37P用IR TX和LPF電路32和用 IR TX驅動器電路33替換用於提供雙向IR通信用於操作繼電器6D-IR和6E-IR和用於生 成關於連接的電器的通-斷狀態。控制和通信電路6IR經由端子或連接器11供電，端子或 連接器11可以採用級聯鏈與其他繼電器系列6連接到主電源(例如在圖13B中示出的通 信驅動器和電源60IR的電源電路68的電源連接器或端子68-11)，或者它可以由給定的電 源或AC適配器或電池或可充電電池和類似物單獨供電。圖IOA和IOB示出繼電器6D-RF和6E-RF，它們與在圖9A和9B中示出的繼電器 6D-IR和6E-IR相同，其不同在於在圖1IC中示出的控制和通信電路6RF的通信電路39。繼電器6D-RF和6E-RF通過收發器、編碼器和LPF電路39並且通過示為貼到塑料 蓋15 (其用於覆蓋安裝進入標準電箱14內的繼電器6D-RF或6E-RF)的天線22經由RF無 線網絡通信。天線22使用圖IOA和IOB中示出的天線插頭21連接到繼電器6D-RF或6E-RF 的天線插槽(socket) 20。SPDT 繼電器 6D-W、6D-WP、6D_IR 和 6D-RF 和 DPDT 繼電器 6E-W、 6E-WP、6E-IR和6E-RF可以經由滑動器線路連接到常用SPDT電開關和到級聯常用SPDT或 SPDT和DPDT電開關，並且通過切換SPDT繼電器的極點位置和/或由DPDT繼電器直或交叉 (反轉)連接滑動器線路遠程打開關閉電器，這從圖示的和說明的電路變得清楚。繼電器系列6可以經由包括有線網絡、IR網絡和RF網絡的通信線路控制並且繼 電器系列6採用適合標準電壁箱的形狀和尺寸構造並且可以靠近標準尺寸開關安裝，其由配合開關框架、形狀、蓋子顏色、設計和其類似物的相同的開關蓋子覆蓋，這也是清楚的。此 夕卜，可以使用僅具有用於電燈和電器的通-斷開關的兩條電線的在家和建築物中使用的常 見配線，作為用於任意附加繼電器系列6並且用於插座系列4。繼電器和它們的控制和通信電路和指示器可以經由有線通信線路10P、或分別經 由電源端子或連接器11使用個體電源、電源適配器的常見電源、經由電池或可充電電池和 /或通過任何其他通常可用和眾所周知的DC電源選項來供電。此外，根據本發明SPDT繼電器6D-W、6D-WP、6D-IR或6D-RF和DPDT繼電器6E-W、 6E-WP、6E-IR或6E-RF的使用可以使用電流傳感線圈31或31A/31B或31T或其他線圈提供 關於電器通_斷狀態的可證實數據。繼電器6D-W、6D-WP、6D-IR和6D-RF和6E_W、6E_WP、 6E-IR和6E-RF因此可以在無限制的應用中使用，用於遠程控制在公寓、辦公室或房子或在 任何建築物中的電器，而向系統的操作者提供可證實的通-斷狀態並且這樣的家庭自動化 系統將是可靠的以用於從遠處例如通過網際網路遠程控制電器。在圖11A-11D中示出的繼電器控制和通信電路包括四個不同的電路組合6W、6WP、 6RF和6IR，它們單獨與繼電器系列6或插座系列4的給定繼電器單元一起使用。插座系列 4不包括在論述的四個插座版本4+6W、4+6WP、4+6RF和4+6IR任一個中的繼電器驅動器36。 所有論述的繼電器控制和通信電路由具有示出的存儲器30A的基本中央處理單元(CPU) 30 組成。所有四個示出的電路提供用於驅動繼電器的線圈6L(不與插座單元系列4 一起使 用)的繼電器驅動器36、用於驅動單個LED指示器18或多達η個LED指示器18_n的指示 器驅動器38、電流傳感器線圈31和用於設置家庭自動化系統的繼電器系列6或AC插座系 列4中每個的代碼、I. D或地址的η個數量的數字開關34-1至34_η。代碼、I. D或地址可 以經由網絡和將網絡連接到CPU30的電路或經由程序化的PC使用眾所周知的程序(例如 X10、Zigbee或其他眾所周知的家庭自動化程序)設置並且存儲在非易失性系統存儲器30A 中，然而數字開關34具體地顯示在這裡以強調對於簡化的、易於安裝和連接的家庭自動化 系統，示出的旋轉數字開關提供無錯誤定址(addressing)，其可以由不掌握地址編程所需 要的高技術技能的電工設置和糾正(當錯誤設置時)。例如，示出的數字開關34-1可以用於在房子或公寓中對房間或其他給定區域定 址。在該示例中開關34-1可能是旋轉選擇器開關1 0，並且1 9的選擇可以是房間或 區域1 9的定址，而「0」(零)設定可是對「所有」或對「無」定址。示出的另一個數字開關34-n可以用於從1 9每個定址區域選擇電器地址並且 零設定可是例如對在定址房間或區域中的所有電器的調用，用於命令所有電器到預編程的 「預設」，或關閉所有電器(在定址的房間或區域中)。如稍後將說明的，在對房間和對電器設置單個數字地址的簡單性(其中這樣的組 合包含給定房子、公寓或辦公室中的多達91個電器)實際上超過包含日常居住和辦公室實 際的需要。當然如果產生對更大選擇的需要，可以使用雙數字開關34，例如用於多達99個 房間和區域，以及多達每個房間或區域的99個電器。即使這樣的組合提供在系統中的總共 9801個電器，地址將限制到僅四位。如果家庭系統從一個中央位置到整個公寓建築被定址，多達例如三個附加旋轉開 關34的簡單添加使多達999個公寓等的定址成為可能。如上文闡明的，當需要更複雜的定 址時，系統存儲器30A可以代替數字開關 34使用，當地址被編程並且存儲在存儲器30A中時數字開關34不需要並且不使用。
因為實際的原因，優選實施例使用兩個旋轉數字開關，如上文說明的。優選地使用 螺絲刀類型的選擇器設置的旋轉開關優選地通過繼電器系列6或插座系列4的前表面被接 入，使得安裝系統的電工可以通過移除塑料蓋15 (如例如在圖8A和8B中示出的)看見旋 轉開關34從而設置和證實每個繼電器和插座單元的地址而不須要從電箱14移除繼電器或 插座單元。在設置鍵盤(例如在圖13A 13C和14A、14B、15A和15B中示出的鍵盤40WP、 40IL和40RF，其將稍後說明)中的這個相同的簡單性僅提高本發明的優選實施例的簡化的 地址設置的重要性。在圖IlB中示出的繼電器控制和通信電路6WP的通信和電力提取電路37P是在引 用的美國專利號5，923，363中完全說明的眾所周知的電路，其用於經由信號傳輸線路饋送 電力和傳送信號陣列(包括音頻、視頻、控制、命令和警報信號)。在相同傳輸線路上電力 和信號傳送的重要性是用於將調節的電流饋送至繼電器控制和通信器6WP的電流控制電 路。調節的電流源確保沒有信號將被由於負載改變引起的電壓變化破壞，例如被繼電器線 圈的驅動、指示器和其他負載變化。提取的DC電流饋給中央處理電路(CPU) 30和所有連接 CPU30的電路，其中CPU30編程以控制到固定負載的負載電流。包括地址、通-斷命令、預設命令和為給定電器特別制定的其他命令的雙向數據 和執行的命令、通_斷狀態、例如睡眠模式等AC電流水平或如編程的任何其他AC電流變化 的返回確認可以由CPU30響應於命令或查詢而生成。可以使用任何類型的數據信號，例如標準RS232、RS422、RS485、USB和任何其他數 據格式和協議，其用於經由總線和/或其他網絡傳送信息、控制、警報和命令。結合在繼電器6-WP、6C-WP、6D_WP和6E-WP中的繼電器控制和通信電路6WP可以 經由傳輸線路IOP (其傳輸DC電力和雙向數據信號)操作和供電，這從上文是清楚的。在圖7E中示出的插座4+6WP既不包含繼電器驅動器36也不包含繼電器，並且編 程的CPU30不需要響應於通-斷命令而驅動繼電器，通-斷命令本質上是關於AC耗用電流 和經由AC插座3供電的電器的狀態的查詢，例如在圖7E中示出的，電器經由AC插座單元 4+6WP被饋送它的AC通電線路，這還在圖13A中示出。在圖IlA中示出的繼電器控制和通信電路6W與繼電器控制和通信電路6WP相同， 其不同是電源和電力饋送器。端子或連接器10和雙向有線數據驅動器37不提供電力提 取，也不提供電力饋送。因此繼電器控制和通信電路6W通過連接器或端子11供電。如說 明的，可以使用許多不同的電源或能源，包括電池或可充電電池。與繼電器單元6-W、6C-W、 6D-W和6E-W說明的相同的供電應用於包含繼電器控制和通信器6W、6RF或6IR (其經由如 在圖11A、1 IC和IlD中示出的電源連接器或端子11供電)的繼電器系列6和插座系列4。繼電器控制和通信電路6RF與6W相同，其不同是無線收發器39和它的天線22，其 替換在圖IlA中示出的雙向有線數據驅動器37和連接器或端子10。00K/FSK/ASK和其他 模式收發器、編碼器& LPF電路39是眾所周知的電路，它們在市場中以多種IC提供、在單 個晶片上並且以低成本集成整個電路。這樣的無線收發器電路的更多細節在參考的2004 年12月28日的美國申請11/024，233和2006年8月24日的11/509,315中說明。另外，控制、命令和使用無線網絡傳送的數據與經由有線網絡10傳送的數據是相 同的，以包括通-斷命令、狀態回復和任何其他數據、控制和命令(如對有線網絡10編程的)，其所有可以如上文描述的對無線網絡應用和使用並且由無線網絡應用和使用。在圖IlD中示出的繼電器控制和通信電路6IR與6RF和6W相似，其不同是具有它 的光電二極體或光電電晶體12的IR RX32和具有它的IR LED13的IR TX驅動器。如在圖 9A和9B中示出的，IR接收器12和IR發送器13佔用繼電器6D-WP、6E_WP、6D-RF和6E-RF 中提供的兩個指示器18的位置。通過這樣，在圖IlD中的指示器18示為單個指示器，但它 可以是多色指示器或備選地可向本發明的任意繼電器或插座系列弓I入更多指示器。或者另外，圖IlD的繼電器控制和通信電路6IR如同對上文描述的有線網絡10和 /或RF無線網絡編程那樣操作、控制、傳送數據和通信。當然IR網絡限制於無障礙的光學 路徑，並且需要在房子、公寓、辦公室或建築物內的中繼器(repeater)。如在圖13B中示出的IR網絡包括雙向IR中繼器70，其可以安裝在天花板上或到 牆上(壁裝形式沒有示出)。示出的中繼器經由例如網絡10或IOP等有線網絡饋電，但用 於將接收的RF無線數據轉換為IR數據的具有無線接收器的相似中繼器在上文參考的申請 11/509,315中詳細描述。此外，儘管示出的繼電器控制和通信電路6W、6WP、6RF和6IR中每個包括專用網 絡，例如有線網絡10、具有饋電器的有線網絡10P、無線網絡和IR網絡，將兩個或三個網絡 組合至一個繼電器組件例如6E-WP+RF+IR是可能的並且在許多情況下是必須的。CPU30可以處理這樣的來自分開的網絡的分開的輸入和輸出數據並且提供更大的 靈活性(特別當有線網絡不能擴展或當直接光學路徑是不可能時)，相似地，需要不同的網 絡用於在房子、公寓、辦公室或建築物內提供兩個分開的控制器以操作相同的繼電器系列6 或插座系列4和/或與相同的繼電器系列6或插座系列4通信。因為該原因，本發明的繼 電器系列6可以提供有用於適應包括有線、無線RF和IR的各種網絡的電路的組合。繼電器控制器和通信電路6W、6WP、6RF和6IR可以與其他家庭自動化裝置一起使 用，例如移動探測器或磁性門開關(沒有示出)，其操作警報系統和/或用於打開電燈和/ 或可以引入到溫度或溼度控制器(沒有示出)中用於開-關空調。對於這些裝置中的一些， 電流傳感器31、包括繼電器線圈6L的繼電器驅動器36和/或指示器驅動器38是不需要的 並且不使用。這減小電路的物理尺寸以進入非常小的印刷電路板(PCB)，印刷電路板可以簡 單地引入磁性開關組件或移動探測器中或者它可以採用與插座系列4或任意繼電器系列 6 (具有例如IR和/或RF等所有可選變型)相似的外殼、形狀或尺寸安裝到電箱14中。相似的IR TX32、IR RX33和RF收發器39電路可以與IR或RF中繼器/驅動器一 起使用用於與操作繼電器系列6和AC插座系列4聯合操作不同的A/V、背景音樂、空調和其 他電器且用於操作繼電器系列6和AC插座系列4。例如在圖13B中示出的天花板安裝的 IR驅動器70，其在給定房間裡面傳送雙向IR數據用於使IR網絡段能夠在房間內部的光學 路徑內操作。示出的天花板安裝的IR驅動器70使用圖1IB的電路6WP用於它的數據和電力 饋送，但該電路不包括繼電器驅動器36、繼電器線圈6L和電流傳感器31。另一個差別在 於IR TX驅動器33，其驅動四個IR LED 13，它們用於從房間的天花板中心射向以覆蓋整 個房間。IR接收器在圖13B中示為光電二極體或光電電晶體12(其連接到圖IlD的IR RX 和LPF32)，不示出IR帶通濾波器(pass filter) 12A，但IR驅動器70的IR光電電晶體12 由IR濾波器12A保護不受其他光源影響，精確地如在圖IlD中示出的。相似地，與繼電 器6-IR、6C-IR、6D-IR和6E-IR和插座系列4 (包含IR接收器)一起使用的所有IR接收器採 用IR帶通濾波器12A，例如在圖9A和9B中示出的。在圖13A 13C、14A、14B、15A和15B中示出的鍵盤40WP、40IR和40RF包含與電路 6WP相似的電路，且具有上文描述的且如用於IR驅動器70的變型，其中不同的是在圖14A、 14BU5A和15B中示出的CPU41包括η個數量的指示器驅動器，η個數量的鍵輸入和用於η 組數字旋轉開關34-1 34-η的η個數量的輸入。在圖12中示出的是家庭自動化配電器和電源60，用於將調節電流分配給有線網 絡IOP的不同的裝置，包括繼電器系列6、插座系列4、IR和RF驅動器、鍵盤、移動探測器、 磁性開關和其他使用與上文描述的相同數據、命令、控制和狀態信息的通信裝置。此外配電 器和電源60處理來自家庭自動化控制器、視頻對講機或購物終端82的信息(數據、命令、 控制和狀態)和傳送信息(數據、命令、控制和狀態)到家庭自動化控制器、視頻對講機或 購物終端82。如在參考美國專利申請11/509，315中描述的，使用視頻對講機或購物終端用於 控制家庭自動化的優勢中之一是對不同命令和狀態報告創建固定索引或協議的能力，這些 固定索引或協議實現了使用簡單常用的低成本的遠程控制裝置用於作業系統的多樣電器。 常用索引被處理並且記錄到家庭自動化控制器、視頻對講機或購物終端82的存儲器中，和 /或安裝到圖12的配電器和電源60的存儲器62和63中，它們被索引到不同房間/區域和 電器地址。對於本發明的家庭自動化系統，因此，可以與通過手持遠程控制裝置的操作和狀 態指示結合使用常用低成本雙向手持遠程控制裝置用於操作電視、DVD、A/V、家庭影院、背 景音樂和所有說明的家庭自動化電器，其包括照明、空調、警報和其他。房子、公寓、辦公室 或建築物的這樣的低成本遠程控制裝置通過與示出的圖13Β的天花板安裝的IR驅動器70 結合的雙向IR通信的使用實現。因為雙向IR手持遠程控制的類型細節和IR驅動器70的 構造不能包含到本專利申請中，它們同時申請各自的美國專利。配電器和電源60可以與任意繼電器控制和通信電路6W、6WP、6RF和6IR和與如用 於在圖13A-13C中示出的插座4+6W、4+6WP、4+6IR和4+6RF的任意電路和與例如磁性接觸 器、恆溫器和移動探測器(沒有示出)、在圖13B中示出的IR驅動器70和在圖14A、14B、15A 和15B中示出的鍵盤等其他裝置一起使用。使用連接到配電器和電源60的有線數據驅動器 和電源電路69P的有線網絡IOP使配電器能夠與連接的裝置通信並且對連接的裝置饋電。例如繼電器6C-W或6E-W等其他裝置可以連接到有線數據驅動器69的有線網絡 10，但經由個體電源分開供電，或經由電源端子或連接器68-11直接從電源68供電。在圖 13B和13C中示出RF或IR裝置可以直接與配電器和電源60IR和60RF雙向通信，其經由RF 收發器39和天線22或通過各自的IR LED13和光電二極體或光電電晶體12經由IR TX33 和IR RX32和/或經由圖13B的IR驅動器70。相似地，RF裝置可以與RF驅動器和RF中 繼器(其沒有示出)通信，但在參考的美國專利申請11/509，315中完全說明。連接的RF 或IR裝置可以經由電源連接器或端子68-11通過電源68或經由獨立電源、電源適配器、電 池和/或可充電電池供電。在圖12中示出的配電器和電源的雙向數據處理器80經由連接器或端子81傳送接收的命令和狀態到家庭自動化控制器、視頻對講機或購物終端82，並且通過有線網絡驅動器69、69P、RF驅動器39和IR驅動器33與連接的繼電器系列6或AC插座4和其他裝置 (沒有示出)傳送命令和控制以操作繼電器和電器。代碼存儲器62和系統存儲器63安裝有關於系統的所有數據，例如包括房間/區 域和電器編號地址的地址、所有命令的索引和用於將傳送的索引轉換為所選電器操作命令 的查找表等，這樣的查找表實現了使用常用手持雙向遠程控制裝置(沒有示出)以操作整 個家庭自動化系統。此外，在圖12中示出的USB驅動器64可以經由USB連接器65連接到PC66，其下 載有特殊設計的程序，該程序包括從家庭自動化控制器、視頻對講機或購物終端82下載的 命令代碼、地址、索引和關於系統的其他數據。通過該設置，配電器和電源60使公寓或房子 的住戶或辦公室的經理和員工能夠遠程連接到PC66(經由網際網路67)並且接收包括過程中 的警報的電器狀態，和/或生成控制和命令用於操作電器，例如打開或關閉熱水器、空調和 相似物。圖13A、13B和13C示出家庭自動化系統網絡的示例，其中圖13A示出採用級聯雙 絞線鏈連接的有線雙絞線網絡IOP用於連接繼電器6D-WP、6E-WP、插座4+6WP和鍵盤40WP， 其在圖14B中更詳細地示出並且將稍後說明。相似於在圖13B和13C中示出的有線網絡10和IR或RF網絡的有線網絡IOP使 用由圖12的配電器和電源60的CPU61或家庭自動化控制器82生成的令牌傳遞機制隨機 或在控制的時間傳送雙向信息到在圖12中示出的家庭自動化控制器、視頻對講機或購物 終端82。配電器和電源60示出包含所有四個論述的網絡，有線網絡和饋電器10P、有線網 絡10、IR和RF網絡。備選地配電器和電源60W(沒有示出)可以包含驅動器電路69其僅 用於經由連接器10-1 10-n向多達η個有線網絡饋電，或者配電器和電源60WP可以包含 驅動器電路69其僅用於經由連接器10Ρ-1 ΙΟΡ-η具有饋電器IOP的η個有線網絡。配電 器和電源60IR可以僅包含RX和TX電路32和33用於操作IR網絡並且配電器和電源60RF 可以僅包含收發器電路39用於操作無線網絡，如在圖13Α 13C中示出的。因此，圖13Β示出相似的家庭自動化系統，使用IR驅動器70以傳送雙向IR命令和 數據。如果配電器和電源60IR可以安裝在適當位置而由繼電器、插座和鍵盤光學地接入， IR驅動器的使用將不是必須的。IR驅動器70示出經由有線雙絞線網絡10連接，因為它不 具有到IR接收器12和IR發送器13的直接光學接入。在該情況下，示出的配電器和電源 60IR除IR RX32和IR ΤΧ33外還包含有線網絡驅動器69。圖13C示出用於經由天線22 (包括繼電器6D-RF和6E-RF的、插座4+6RF的和鍵盤 40RF(其在圖15A中示出並且稍後說明)的匹配天線)提供RF網絡的配電器和電源60RF。 本發明可以經由有線、IR和RF網絡和其的任意組合操作，這從示出的網絡和配電變得清
林 疋。如上文說明的，不同的網絡獨立地或組合地提供用於網絡上的裝置以隨機地或採用使用令牌傳遞機制的有序定時通信。相對慢的速度數據和傳送通_斷命令和電器狀態的 不頻繁事件使得在網絡上連續不停歇的令牌傳遞機製成為不需要的活動。因此，本發明的優選實施例使用信號傳感機制用於僅當在η毫秒的持續時間內沒 有信號存在時允許裝置通信。在傳送非頻繁短命令和狀態數據中的這樣的延遲不影響本發 明的家庭自動化的操作所需要的效率和速度。然而，任何類型的眾所周知的令牌傳遞機制、程序和電路和/或任何眾所周知的程序和信號傳感電路可以用於在本發明的不同網絡上 傳送數據、控制、命令和狀態。在圖14A、14B、15A和15B中示出的鍵盤40W、40WP、40RF和40IR採用上文採用和 描述的用於本發明的家庭自動化系統的所有其他裝置的本質上相同的電路。示出的CPU41 和系統存儲器41A相似於圖IlA IlD的CPU30和存儲器30A。數字旋轉開關34_1 34_n 和有線網絡10的電路37、有線網絡和饋電器IOP的37P、IR網絡的32和33以及RF網絡 的39是與繼電器、AC插座和所有其他裝置(例如移動探測器、磁性開關、溼度和溫度控制 和如上文說明的其他的附加電路等，所有在圖IlA IlD中示出)的示出的電路相同的電 路。
鍵盤或鍵板40本質上是開關和指示器陣列用於安裝到標準電箱上(例如在圖4A 和4B中示為箱14)，或在牆上或包含在臺上盒(沒有示出)內，它們例如由電池供電並且經 由與遠程控制裝置相似的IR和/或RF通信。若干鍵盤可以安裝例如在廚房、餐廳、入口和 主臥室等中，或在辦公室主入口和/或在辦公室的經理室中。基本的鍵功能是打開和關閉 在家、公寓、辦公室或建築物中的電燈和電器，並且指示電燈或電器的通-斷狀態。因為該 原因，本發明的優選實施例使用兩個數字旋轉開關34-1和34-n用於將地址分配給每個個 體鍵，使用戶能夠選擇將操作並且監測(經由鍵的指示器)給定電器狀態的那個鍵。每個示出的鍵49分組為示為在虛線框中的組42-1 42_n的組42，其包含指示 器48和兩個或更多提到的數字開關34-1 34-n。如上文說明的，示為旋轉開關的數字開 關34是本發明的優選實施例，因為它們提供每個鍵到給定電器的簡單用戶分配。然而，可 以使用任何數量或類型的數字、二進位和其他開關，其包括眾所周知的DIP開關。相似地， 每個鍵可以分配地址，其通過經由在圖12中示出的家庭自動化控制器、視頻對講機或購物 終端82或直接從PC(其包含這樣的程序用於安裝地址到在圖IlA 11D、12、14A、14B、15A 和15D中示出的存儲器30A、41A、62和63)安裝代碼到存儲器41A中。優選實施例還提供 若干鍵，例如3個鍵，以操作相同的電器，例如空調等，其中一個鍵起通-斷開關的作用，其 他兩個用於溫度上升和溫度下降。對於所有三個鍵僅需要一組數字開關34，分配給示例的 一個電器，用於打開_關閉空調並且調節溫度上升_下降。相似於對附加繼電器系列6和AC插座系列4示出的指示器18，在每個鍵組42中示 出的指示器48的功能改變。指示器18和48可以是多色指示器，例如眾所周知的紅-綠-橙 LED。指示器可以被編程，例如編程為以當處理命令時閃爍綠色，或閃爍紅色以指示當前在 處理其他命令。指示器可以亮綠色以示出電器關閉，亮紅色用於示出電器打開並且黃色用 於例如電器處於睡眠模式。在通過上文提到的三個鍵49操作空調的情況下，溫度下降指示 器可以是綠色的，溫度上升指示器可以是橙色或紅色的，或從橙色(溫暖)變為紅色(熱)。 代替LED指示器48使用若干LED指示器或眾所周知的LCD指示器(沒有示出)以示出實 際的溫度設定也是可能的。在圖14A中示出的鍵盤40W、在圖14B中的40WP、在圖15A中的40RF和在圖15B 中的40IR中每個包含用於特定網絡的特定電路，例如電路37用於有線網絡、電路37P用於 具有電力提取器的有線網絡10P、電路39用於無線網絡以及電路32和33用於IR網絡。然 而，包括所有四個電路到單個鍵盤中用於使公用鍵盤40經由任意網絡通信並且通過網絡 供電是可能的。
此外，包括圖12中示出的電源68、雙向數據處理器80和USB驅動器64到鍵盤並且將鍵盤40轉換為鍵盤、配電器和電源40-60 (沒有示出)用於安裝到例如在圖4A和4B 中示出的電箱14中並且通過這樣的設置減小系統的裝置的數量是可能的。本發明的繼電器系列6和AC插座系列4的附加SPDT和DPDT繼電器提供用於與 常用手動開關和僅兩條使用的電線一起引入家庭自動化的簡單方法和設備，其與視頻對講 機或購物終端協同或用相似的家庭自動化控制器以及經由網際網路的遠程操作(使用PC和/ 或PDA裝置)提供簡單低成本的本地和遠程操作，並且在本地經由指示器或通過視頻對講 機或購物終端顯示器和通過PC或PDA裝置遠程地從系統接收更新的狀態，這從上文的說明 是清楚的。直接AC暴露限制於繼電器觸點，而所有周圍的電路是低壓或電池操作的電路，它 們不經受非常昂貴的測試程序(即使它們需要由例如UL、VDE、UTV和相似組織等認證組織 批准)，這也是清楚的。繼電器、插座和其他連接的裝置可以安裝到標準電箱中，用常規電系統的機械/ 手動開關所使用的蓋子在適當位置覆蓋，提供匹配的設計、顏色和塗層，而不阻礙內部和結 構設計，這也是清楚的。當然應該認識到前述公開僅涉及本發明的優選實施例並且它意在包含本文選擇 用於公開的目的的本發明的示例的所有變化和改動，這些改動不構成偏離本發明的精神和 範圍。
權利要求
一種用於添加和連接被遠程操作的SPDT繼電器到AC電器的電力電路用於將所述AC電器集成到家庭自動化網絡中的方法，所述AC電器連接到手動開動的電SPDT開關，每個所述繼電器和所述SPDT開關包括極點端子和雙滑動器端子並且所述繼電器相似於AC開關的形狀和尺寸以適合安裝進入標準電箱，所述方法包括步驟a.連接所述繼電器的所述雙滑動器端子到所述SPDT開關的所述雙滑動器端子；b.連接一個所述極點端子到所述電力電路的通電AC並且另一個所述極點端子連接到所述電器；c.通過包括在所述繼電器中的控制和通信電路的可記錄存儲器和其中一個數字開關來設置地址；d.連接所述控制和通信電路到所述網絡；e.安裝所述繼電器進入所述電箱且與所述SPDT開關相鄰；f.經由所述SPDT開關手動地和通過所述網絡經由所述繼電器遠程地打開和關閉所述AC電器。
2.如權利要求1所述的用於添加和連接被遠程操作的SPDT繼電器的方法，其中所述控 制和通信電路包括電流傳感器，其從具有電線的絕緣通道的線圈和具有與所述電線串聯連 接的主繞組和絕緣的次級繞組的互感器中選擇，用於輸出對應於通過所述電線的耗用電流 的AC信號電平，所述方法包括更多的步驟從一組連接方法中選擇來連接所述極點端子通過所述傳感器，所述一組連接方法由使 所述電線穿過所述通道用於連接所述極點端子到所述通電AC、使所述電線穿過所述通道用 於連接所述極點端子到所述電器而組成，在所述通電AC和所述極點端子之間串聯連接所 述電線與所述主繞組和在所述電器和所述極點端子之間串聯連接所述電線與所述主繞組； 以及處理從所述傳感器輸出的所述AC信號用於傳送關於所述電器的電力狀態的數據到所 述網絡。
3.如權利要求2所述的用於添加和連接被遠程操作的SPDT繼電器的方法，其中所述控 制和通信電路包括至少一個從由有線網絡驅動器和電力提取器、有線網絡驅動器、RF網絡 驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組中選擇的網絡驅動器，並且所述方法包括更多 步驟從經由所述有線網絡通過所述電力提取器和經由專用電力線選擇來連接所述控制和 通信電路到電源。
4.如權利要求3所述的用於添加和連接被遠程操作的SPDT繼電器的方法，其中所述 家庭自動化由從由家庭自動化控制器、視頻對講機、購物終端和其的組合構成的組中選擇 的中央控制器控制，並且其中所述中央控制器包括從由有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR 網絡驅動器和其的組合構成的組中選擇的驅動器，用於經由所述網絡與所述控制和通信電 路通信。
5.如權利要求4所述的用於添加和連接被遠程操作的SPDT繼電器的方法，其中所述中 央控制器通過網絡配電器控制所述家庭自動化，所述網絡配電器包括從由有線網絡和饋電 驅動器、有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組選擇的網絡 驅動器用於經由所述網絡傳送控制和狀態和電源用於從經由所述有線網絡和饋電驅動器和經由專用電力線和電源連接器選擇來對所述控制和通信電路供電。
6.一種用於添加和連接被遠程操作的反轉DPDT繼電器到連接到手動開動的兩個電 SPDT開關的AC電器的電力電路用於將所述AC電器集成到家庭自動化網絡中的方法，所 述繼電器包括雙極點端子和雙滑動器端子並且每個所述SPDT開關包括極點端子和雙滑動 器端子，所述繼電器相似於AC開關的形狀和尺寸適合安裝進入標準電箱，所述方法包括步 驟a.連接所述SPDT開關中一個的所述雙滑動器端子到所述繼電器的所述雙滑動器端子；b.連接所述SPDT開關中另一個的所述雙滑動器端子到所述繼電器的所述雙極點端子；c.連接一個所述極點端子到所述電力電路的通電AC並且連接另一個所述極點端子到 所述電器；d.通過包括在所述繼電器中的控制和通信電路的可記錄存儲器和其中一個數字開關 設置地址；e.連接所述控制和通信電路到所述網絡；f.安裝所述繼電器進入所述電箱且與所述SPDT開關中之一相鄰；g.經由所述SPDT開關中任一個手動地和通過所述網絡經由所述繼電器遠程地打開和 關閉所述AC電器。
7.如權利要求6所述的用於添加和連接被遠程操作的反轉DPDT繼電器的方法，其中所 述控制和通信電路包括電流傳感器，其從具有電線的絕緣通道的線圈和具有與所述電線串 聯連接的主繞組和絕緣的次級繞組的互感器中選擇，用於輸出對應於通過所述電線的耗用 電流的AC信號電平，所述方法包括更多的步驟從一組連接方法中選擇來連接所述極點端子通過所述傳感器，所述一組連接方法由使 所述電線穿過所述通道用於連接所述極點端子到所述通電AC、使所述電線穿過所述通道用 於連接所述極點端子到所述電器而組成，，在所述通電AC和所述極點端子之間串聯連接所 述電線與所述主繞組和在所述電器和所述極點端子之間串聯連接所述電線與所述主繞組； 以及處理從所述傳感器輸出的所述AC信號用於傳送關於所述電器的電力狀態的數據到所 述網絡。
8.如權利要求7所述的用於添加和連接被遠程操作的反轉DPDT繼電器的方法，其中所 述控制和通信電路包括至少一個從由有線網絡驅動器和電力提取器、有線網絡驅動器、RF 網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組中選擇的網絡驅動器，並且所述方法包括 更多步驟從經由所述有線網絡通過所述電力提取器和經由專用電力線中選擇來連接所述控制 和通信電路到電源。
9.如權利要求8所述的用於添加和連接被遠程操作的反轉DPDT繼電器的方法，其中所 述家庭自動化由從由家庭自動化控制器、視頻對講機、購物終端和其的組合構成的組中選 擇的中央控制器控制，並且其中所述中央控制器包括從由有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、 IR網絡驅動器和其的組合構成的組中選擇的驅動器，用於經由所述網絡與所述控制和通信電路通信。
10.如權利要求9所述的用於添加和連接被遠程操作的反轉DPDT繼電器的方法，其中 所述中央控制器通過網絡配電器控制所述家庭自動化，所述網絡配電器包括從由有線網絡 和饋電驅動器、有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組選擇 的網絡驅動器用於經由所述網絡傳送控制和狀態和電 源用於從經由所述有線網絡和饋電 驅動器和經由專用電力線和電源連接器中選擇來對所述控制和通信電路供電。
11.如權利要求6所述的用於添加和連接被遠程操作的反轉DPDT繼電器的方法，其中 至少一個包括雙滑動器端子和雙極點端子的手動開動的反轉DPDT開關引入所述電力電路 中，其在所述繼電器和所述SPDT開關中的一個之間橫截雙滑動器線路，所述方法包括更多 步驟連接被橫截的所述雙滑動器線路的兩側，一側連接到所述雙滑動器端子而另一側連接 到所述反轉DPDT開關的所述雙極點端子。
12.一種用於添加和連接AC電流傳感器組件到AC插座用於將AC操作的電器集成到家 庭自動化網絡中的方法，所述電流傳感器包括在所述AC電流傳感器組件的控制和通信電 路中，所述電流傳感器從具有電線的絕緣通道的線圈和具有與所述電線串聯連接的主繞組 和絕緣的次級繞組的互感器中選擇，用於輸出對應於通過所述電線的耗用電流的AC信號 電平；其中所述控制和通信電路包括至少一個從由有線網絡驅動器和電力提取器、有線網絡 驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組中選擇的網絡驅動器，並且其 中所述AC電流傳感器組件相似於AC插座的形狀和尺寸適合安裝進入標準電箱，所述方法 包括步驟a.從使所述電線穿過所述通道和串聯地連接所述電線與所述主繞組和所述AC插座的 電源端子中選擇來使到所述AC插座的所述電線穿過所述電流傳感器；b.將所述AC電流傳感器與所述AC插座相鄰地安裝進入所述電箱；c.通過包括在所述控制和通信電路中的可記錄存儲器和其中一個數字開關設置地址；d.連接所述控制和通信電路到所述網絡；e.連接所述AC電器到所述AC插座；以及f.處理從所述傳感器輸出的所述AC信號用於傳送關於所述電器的電力狀態的數據到 所述網絡。
13.如權利要求12所述的用於添加和連接AC電流傳感器組件的方法，其中所述控制和 通信電路從通過所述電力提取器經由所述有線網絡和經由專用電力線中選擇來連接到電 源。
14.如權利要求12所述的用於添加和連接AC電流傳感器組件的方法，其中所述家庭自 動化由從由家庭自動化控制器、視頻對講機、購物終端和其的組合構成的組中選擇的中央 控制器控制，並且其中所述中央控制器包括從由有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡 驅動器和其的組合構成的組中選擇的驅動器，用於經由所述網絡與所述控制和通信電路通信。
15.如權利要求14所述的用於添加和連接AC電流傳感器組件的方法，其中所述中央控制器通過網絡配電器控制所述家庭自動化，所述網絡配電器包括從由有線網絡和饋電驅動 器、有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組選擇的網絡驅動 器用於經由所述網絡傳送控制和狀態和電源用於從經由所述有線網絡和饋電驅動器和經 由專用電力線和電源連接器中選擇來對所述控制和通信電路供電。
16.如權利要求2所述的用於添加和連接被遠程操作的SPDT繼電器的方法，其中所 述電器通過鍵盤以及至少一個網絡驅動器來操作，所述鍵盤由具有指示器的多個鍵和包括 存儲器和用於從數字開關和可記錄存儲器中選擇來對所述鍵和所述指示器設置各個地址 的電路的控制和通信電路構成，所述至少一個網絡驅動器從由有線網絡驅動器和電力提取 器、有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組選擇，其中所述鍵 盤可以安裝到所述電箱上、在牆上或放置在桌面上，所述方法包括更多步驟a.安裝所述鍵盤到所述電箱上、在牆上或放置所述鍵盤在桌面上；b.經由從由通過電源連接器的專用電力線、通過所述電力提取器的所述有線網絡和通 過電池端子的電池構成的組選擇的組合對所述鍵盤饋電；c.設置地址到所述鍵和指示器中之一以與設置到所述電器的地址一致；d.設置地址到其他鍵和指示器以與設置到包括在所述家庭自動化網絡中的其他電器 的地址一致；e.操作所述鍵用於打開_關閉所述電器並且用於控制所述電器的其他功能；以及f.經由所述指示器監測電器狀態。
17.如權利要求7所述的用於添加和連接被遠程操作的反轉DPDT繼電器的方法，其中 所述電器通過鍵盤和至少一個網絡驅動器來操作，所述鍵盤由具有指示器的多個鍵和包括 存儲器和用於從數字開關和可記錄存儲器中選擇來對所述鍵和所述指示器設置各個地址 的電路的控制和通信電路構成，所述至少一個網絡驅動器從由有線網絡驅動器和電力提取 器、有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組選擇，其中所述鍵 盤可以安裝到所述電箱上、在牆上或放置在桌面上，所述方法包括更多步驟a.安裝所述鍵盤到所述電箱上、在牆上或放置所述鍵盤在桌面上；b.經由從由通過電源連接器的專用電力線、通過所述電力提取器的所述有線網絡和通 過電池端子的電池構成的組選擇的組合對所述鍵盤饋電；c.設置地址到所述鍵和指示器中之一以與設置到所述電器的地址一致；d.設置地址到其他鍵和指示器以與設置到包括在所述家庭自動化網絡中的其他電器 的地址一致；e.操作所述鍵用於打開_關閉所述電器並且用於控制所述電器的其他功能；以及f.經由所述指示器監測電器狀態。
18.如權利要求12所述的用於添加和連接AC電流傳感器組件的方法，其中所述電器通 過鍵盤和至少一個網絡驅動器來操作，所述鍵盤由具有指示器的多個鍵和包括存儲器和用 於從數字開關和可記錄存儲器中選擇來對所述鍵和所述指示器設置各個地址的電路的控 制和通信電路構成，所述至少一個網絡驅動器從由有線網絡驅動器和電力提取器、有線網 絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組選擇，其中所述鍵盤可以安 裝到所述電箱上、在牆上或放置在桌面上，所述方法包括更多步驟a.安裝所述鍵盤到所述電箱上、在牆上或放置所述鍵盤在桌面上；b.經由從由通過電源連接器的專用電力線、通過所述電力提取器的所述有線網絡和通 過電池端子的電池構成的組選擇的組合對所述鍵盤饋電；C.設置地址到所述鍵和指示器中之一以與設置到所述電器的地址一致；d.設置地址到其他鍵和指示器以與設置到包括在所述家庭自動化網絡中的其他電器 的地址一致；e.操作所述鍵用於打開_關閉所述電器並且用於控制所述電器的其他功能；以及f.經由所述指示器監測電器狀態。
19.一種用於連接到AC電器的電力電路的被遠程操作的SPDT繼電器，所述AC電器到 連接到手動開動的電SPDT開關，用於將所述AC電器集成到家庭自動化網絡中，每個所述繼 電器和所述SPDT開關包括極點端子和雙滑動器端子；所述繼電器相似於AC開關的形狀和尺寸，適合安裝進入標準電箱且與所述SPDT開關 相鄰，用於連接所述繼電器的所述雙滑動器端子到所述SPDT開關的所述雙滑動器端子以 及用於連接一個所述極點端子到所述電力電路的通電AC並且另一個所述極點端子連接到 所述電器；其中所述繼電器包括控制和通信電路和從數字開關和可記錄存儲器中選擇的地址設 置電路用於經由所述網絡設置地址用於通信，並且其中所述AC電器經由所述SPDT開關手 動地和通過所述網絡經由所述繼電器遠程地打開和關閉。
20.如權利要求19所述的被遠程操作的SPDT繼電器，其中所述控制和通信電路包括電 流傳感器，其從具有電線的絕緣通道的線圈和具有與所述電線串聯連接的主繞組和絕緣的 次級繞組的互感器中選擇，用於輸出對應於通過所述電線的耗用電流的AC信號電平，從一組連接中選擇來將所述電線通過所述傳感器連接到所述極點端子，所述一組連接 由所述電線穿過所述通道用於連接所述極點端子到所述通電AC、所述電線穿過所述通道用 於連接所述極點端子到所述電器、在所述通電AC和所述極點端子之間所述電線串聯地與 所述主繞組連接和在所述電器和所述極點端子之間所述電線串聯地與所述主繞組連接構 成；其中從所述傳感器輸出的所述AC信號由所述控制和通信電路處理用於傳送關於所述 電器的電力狀態的數據到所述網絡。
21.如權利要求20所述的被遠程操作的SPDT繼電器，其中所述控制和通信電路包括至 少一個從由有線網絡驅動器和電力提取器、有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動 器和其的組合構成的組中選擇的網絡驅動器並且其中所述控制和通信電路從通過所述電 力提取器經由所述有線網絡和專用電力線中選擇來連接到電源。
22.如權利要求21所述的被遠程操作的SPDT繼電器，其中所述家庭自動化由從由家庭 自動化控制器、視頻對講機、購物終端和其的組合構成的組中選擇的中央控制器控制，並且 其中所述中央控制器包括從由有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合 構成的組中選擇的驅動器，用於經由所述網絡與所述控制和通信電路通信。
23.如權利要求22所述的被遠程操作的SPDT繼電器，其中所述中央控制器通過網絡配 電器控制所述家庭自動化，所述網絡配電器包括從由有線網絡和饋電驅動器、有線網絡驅 動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組選擇的網絡驅動器用於經由所述 網絡傳送控制和狀態和電源用於從經由所述有線網絡和饋電驅動器和經由專用電力線和電源連接器中選擇來對所述控制和通信電路供電。
24.一種用於連接到AC電器的電力電路的被遠程操作的反轉DPDT繼電器，用於將所 述AC電器集成到家庭自動化網絡中，所述AC電器連接到手動開動的兩個電SPDT開關，所 述繼電器包括雙極點端子和雙滑動器端子並且所述SPDT開關中每個包括極點端子和雙滑 動器端子，所述繼電器相似於AC開關的形狀和尺寸，適合安裝進入標準電箱且與所述SPDT 開關相鄰；所述SPDT開關中一個的所述雙滑動器端子連接到所述繼電器的所述雙滑動器端子並 且所述SPDT開關中的另一個的所述雙滑動器端子連接到所述繼電器的所述雙極點端子並 且一個所述極點端子連接到所述電力電路的通電AC並且另一個所述極點端子連接到所述 電器；其中所述繼電器包括控制和通信電路和從數字開關和可記錄存儲器中選擇的地址設 置電路用於經由所述網絡設置地址用於通信，並且其中所述AC電器經由所述SPDT開關中 任一個手動地和通過所述網絡經由所述繼電器遠程地打開和關閉。
25.如權利要求24所述的被遠程操作的反轉DPDT繼電器，其中所述控制和通信電路包 括電流傳感器，其從具有電線的絕緣通道的線圈和具有與所述電線串聯連接的主繞組和絕 緣的次級繞組的互感器中選擇，用於輸出對應於通過所述電線的耗用電流的AC信號電平，從一組連接中選擇來將所述電線通過所述傳感器連接到所述極點端子，所述一組連接 由所述電線穿過所述通道用於連接所述極點端子到所述通電AC、所述電線穿過所述通道用 於連接所述極點端子到所述電器、在所述通電AC和所述極點端子之間所述電線串聯地與 所述主繞組連接和在所述電器和所述極點端子之間所述電線串聯地與所述主繞組連接構 成；以及其中由所述傳感器輸出的所述AC信號由所述控制和通信電路處理用於傳送關於所述 電器的電力狀態的數據到所述網絡。
26.如權利要求25所述的被遠程操作的反轉DPDT繼電器，其中所述控制和通信電路包 括至少一個從由有線網絡驅動器和電力提取器、有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡 驅動器和其的組合構成的組中選擇的網絡驅動器並且其中所述控制和通信電路從通過所 述電力提取器經由所述有線網絡和專用電力線中選擇來連接到電源。
27.如權利要求26所述的被遠程操作的反轉DPDT繼電器，其中所述家庭自動化由從由 家庭自動化控制器、視頻對講機、購物終端和其的組合構成的組中選擇的中央控制器控制， 並且其中所述中央控制器包括從由有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的 組合構成的組中選擇的驅動器，用於經由所述網絡與所述控制和通信電路通信。
28.如權利要求27所述的被遠程操作的反轉DPDT繼電器，其中所述中央控制器通過網 絡配電器控制所述家庭自動化，所述網絡配電器包括從由有線網絡和饋電驅動器、有線網 絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組選擇的網絡驅動器用於經由 所述網絡傳送控制和狀態和電源用於從經由所述有線網絡和饋電驅動器和經由專用電力 線和電源連接器中選擇來對所述控制和通信電路供電。
29.如權利要求24所述的被遠程操作的反轉DPDT繼電器，其中至少一個包括雙滑動器 端子和雙極點端子的手動開動的反轉DPDT開關引入所述電力電路中，用於在所述繼電器 和所述SPDT開關中的一個之間橫截雙滑動器線路，用於連接被橫截的所述雙滑動器線路的兩側，一側連接到所述雙滑動器端子而另一側連接到所述反轉DPDT開關的所述雙極點端子。
30.一種用於連接到AC插座的電流傳感器組件，用於將AC操作的電器集成到家庭自動 化網絡中，所述電流傳感器組件包括控制和通信電路和傳感器，所述傳感器從具有電線的 絕緣通道的線圈和具有與所述電線串聯連接的主繞組和絕緣的次級繞組的互感器中選擇， 用於輸出對應於通過所述電線的耗用電流的AC信號電平；其中所述AC電流傳感器組件相似於AC插座的形狀和尺寸適合安裝進入標準電箱且與 所述AC插座相鄰，用於連接所述電線通過所述電流傳感器組件到所述AC插座和連接所述 AC電器到所述AC插座；其中所述控制和通信電路包括從數字開關和可記錄存儲器中選擇的地址設置電路用 於經由所述網絡設置地址用於通信；以及其中所述控制和通信電路處理從所述傳感器輸出的所述AC信號用於傳送關於所述電 器的電力狀態的數據到所述網絡。
31.如權利要求30所述的AC電流傳感器組件，其中所述控制和通信電路包括至少一個 從由有線網絡驅動器和電力提取器、有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其 的組合構成的組中選擇的網絡驅動器並且從通過所述電力提取器經由所述有線網絡和專 用電力線中選擇來連接到電源。
32.如權利要求30所述的AC電流傳感器組件，其中所述家庭自動化由從由家庭自動化 控制器、視頻對講機、購物終端和其的組合構成的組中選擇的中央控制器控制，並且其中所 述中央控制器包括從由有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的 組中選擇的驅動器，用於經由所述網絡與所述控制和通信電路通信。
33.如權利要求32所述的AC電流傳感器組件，其中所述中央控制器通過網絡配電器控 制所述家庭自動化，所述網絡配電器包括從由有線網絡和饋電驅動器、有線網絡驅動器、RF 網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組選擇的網絡驅動器用於經由所述網絡傳送 控制和狀態和電源用於從經由所述有線網絡和饋電驅動器和經由專用電力線和電源連接 器中選擇來對所述控制和通信電路供電。
34.如權利要求19所述的被遠程操作的SPDT繼電器，其中所述電器通過鍵盤和至少一 個網絡驅動器來操作，所述鍵盤由具有指示器的多個鍵和包括存儲器和用於從數字開關和 可記錄存儲器中選擇來對所述鍵和所述指示器設置各個地址的電路的控制和通信電路構 成，所述至少一個網絡驅動器從由有線網絡驅動器和電力提取器、有線網絡驅動器、RF網絡 驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組選擇，；其中所述鍵盤可以安裝到所述電箱上、在牆上或放置在桌面上，並且其中電力經由從 由通過電源連接器的專用電力線、通過所述電力提取器的所述有線網絡和通過電池端子的 電池構成的組選擇的組合對所述鍵盤饋電；其中所述鍵和指示器中至少一個的地址設置成與設置到所述電器的地址一致並且設 置到其他鍵和指示器的地址與設置到包括在所述家庭自動化網絡中的其他電器的地址一 致用於使用所述鍵打開_關閉所述電器並且用於控制所述電器的其他功能；以及經由所述指示器監測電器狀態。
35.如權利要求24所述的遠程操作DPDT繼電器，其中所述電器通過鍵盤和至少一個網絡驅動器來操作，所述鍵盤由具有指示器的多個鍵和包括存儲器和用於從數字開關和可記錄存儲器中選擇來對所述鍵和所述指示器設置各個地址的電路的控制和通信電路構成，所 述至少一個網絡驅動器從由有線網絡驅動器和電力提取器、有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、IR網絡驅動器和其的組合構成的組選擇，；其中所述鍵盤可以安裝到所述電箱上、在牆上或放置在桌面上，並且其中電力經由從 由通過電源連接器的專用電力線、通過所述電力提取器的所述有線網絡和通過電池端子的 電池構成的組選擇的組合對所述鍵盤饋電；其中所述鍵和指示器中至少一個的地址設置成與設置到所述電器的地址一致並且設 置到其他鍵和指示器的地址與設置到包括在所述家庭自動化網絡中的其他電器的地址一 致用於使用所述鍵打開-關閉所述電器並且用於控制所述電器的其他功能；以及 經由所述指示器監測電器狀態。
36.如權利要求30所述的AC電流傳感器組件，其中所述電器通過鍵盤和至少一個網絡 驅動器來操作，所述鍵盤由具有指示器的多個鍵和包括存儲器和用於從數字開關和可記錄 存儲器中選擇來對所述鍵和所述指示器設置各個地址的電路的控制和通信電路構成，所述 至少一個網絡驅動器從由有線網絡驅動器和電力提取器、有線網絡驅動器、RF網絡驅動器、 IR網絡驅動器和其的組合構成的組選擇，；其中所述鍵盤可以安裝到所述電箱上、在牆上或放置在桌面上，並且其中電力經由從 由通過電源連接器的專用電力線、通過所述電力提取器的所述有線網絡和通過電池端子的 電池構成的組選擇的組合對所述鍵盤饋電；其中所述鍵和指示器中至少一個的地址設置成與設置到所述電器的地址一致並且設 置到其他鍵和指示器的地址與設置到包括在所述家庭自動化網絡中的其他電器的地址一 致用於使用所述鍵打開-關閉所述電器並且用於控制所述電器的其他功能；以及 經由所述指示器監測電器狀態。
全文摘要
用於添加和連接被遠程操作的SPDT繼電器到連接到手動開動的電SPDT開關的AC電器的電力電路用於將所述AC電器集成到家庭自動化網絡中的方法，每個所述繼電器和所述SPDT開關包括極點端子和雙滑動器端子並且所述繼電器相似於AC開關的形狀和尺寸適合安裝進入標準電箱。
文檔編號H03K17/00GK101842983SQ200880112575
公開日2010年9月22日 申請日期2008年10月7日 優先權日2007年10月18日
發明者D·埃爾伯鮑姆 申請人:埃爾貝克斯視象株式會社