智能電開關的製作方法

2023-05-03 20:07:51 3

相關申請案的交叉參考

本申請案是2015年4月28日申請的第14/698,690號美國專利申請案的部分接續申請案，其又主張2014年11月4日申請的第62/074,902號美國臨時專利申請案的權益。本申請案還主張2014年11月4日申請的第62/074,902號美國臨時申請案的權益。這些申請案的全部內容均以引用方式併入本文中。

本發明涉及電布線領域，且更特定來說，涉及關於智能多路電開關的系統、方法及設備。

背景技術：

電系統通常包含包括開關元件的手動開關系統，所述開關元件組合成三路或四路布線幾何結構以對用戶提供從多個位置操作電路的能力。舉例來說，希望且建築條例通常要求在房間的每個入口處具有燈開關。然而，如果開關是串聯布線，那麼每個開關必須「接通」以使燈工作。同樣地，如果開關是並聯布線，那麼每個開關必須「斷開」以使燈關斷。相反地，多路布線幾何結構用於使每個開關充當觸發器。電路具有兩個狀態-「接通(通電)」及「斷開(斷電)」-且操作開關中的任一者致使電路改變為相反狀態-斷電電路接收電力並接通，且通電電路關斷。

在操作單個電路的典型且簡單的「接通/斷開」開關中，進入建築物中的電力供應流動到將最終接收電力的裝置。此裝置可為燈固定裝置、壁式插座或任何其它裝置(或裝置集)。消耗電力的裝置稱為「負載」。為了使電流動，電源與負載之間必須具有完整的電路。這意味著從電源到負載的「導線」實際上為至少兩條導線-通電或「火」線(歸因於圍繞其的不導電護套的典型顏色，其在此項技術中常規上稱為「黑」線)，其含有流動到負載的電流；及「零」線(常規上，「白」線)，其允許電流回流到電源，從而使電路完整。因此，簡單的接通/斷開開關本質上是電路的可移動部分，其在用戶翻轉外部開關組件時，部分使電路完整完成或斷路。即，當開關處於「接通」位置中時，電路是完整的且電勢致使電流流動到負載，從而對所述負載供電(且因此，如果負載是燈，那麼使燈接通)。當開關移動到「斷開」位置時，電路斷路，電子停止流動，且負載實質上沒有接收電流，從而使燈關斷。

除需要額外的導線使得將電力接通/關斷的功能工作外，三路開關是以相同的基本原理操作，而與操作兩個開關中的哪一個開關無關且與另一開關的狀態無關。這本質上是通過以額外的導線將兩個開關布線在一起使得在開關中的一者改變狀態的任何時間電路也會改變狀態來完成。

此見於現有技術的圖1a到1d中。在圖1a中，電路(101)包含火線(103)及連接到電路中的負載(107)的零線(105)。在此情況中，負載(107)是燈(107)。火線(103)進入第一個三路開關(109a)。火線的部分(111)從第一開關(109a)延伸到第二個三路開關(109b)，且接著繼續延伸到負載(107)。開關(109a)與(109b)之間還布線了開關線(113)，歸因於護套的典型顏色，其常規上是「紅」線。此開關線(113)是允許三路幾何結構工作的導線。

在圖1a中，燈(107)關斷且電路(101)斷路，這是因為電流沒有路徑來流動到負載(107)。電力流過第一開關(109a)且跨過開關線(113)到第二開關(109b)，但是第二開關(109b)連接到火線(103)的部分(111)，從而沒有留下到負載(107)的連續路徑。然而，如果開關(109a)及(109b)被觸發，那麼電力將流動。如可見於圖1b中，如果第一開關(109a)被撥動，那麼得到完整電路，因為電子可從火線(103)流動到第一開關(109a)、跨過部分(111)到第二開關(109b)，且進入負載(107)。替代地，如圖1c中所示，如果第二開關(109b)被撥動，那麼電力可從火線(103)流動到第一開關(109a)、跨過開關線(113)到第二開關(109b)，且接著進入負載(107)。類似地，任一電路(101)可通過操作任一開關(109a)及(109b)而斷路，從而使燈(107)關斷。

此系統需要專業硬體。這是因為火線(103)及零線(105)在延伸穿過建築物的牆壁時通常被捆綁在外部護套內，且接著切開護套，且使個別導線分離且通常通過將每條導線的末端纏繞在開關上的不同的金屬接線柱或極上且擰緊將導線固定到接線柱的螺釘而將導線個別地附接到開關。接線柱又連接到內部開關組件。為了使此工作，開關必須在適當配置中具有足夠多的接線柱以支持三路開關。這還意味著在最低限度下，在兩個開關之間延伸的經捆綁導線的部分必須具有火(黑)線、零(白)線及開關(紅)線。

已針對四路開關開發出類似技術及硬體。舉例來說，在圖2a及2b的經描繪現有技術實施例中，使用布線到四路開關(115)的一對三路開關(109a)及(109b)實施四路開關。正如三路開關，第一個三路開關(109a)使用火線的部分(111a)連同開關線的部分(113a)連接到四路開關(115)。同樣地，四路開關(115)使用火線的第二部分(111b)及開關線的第二部分(113b)連接到第二個三路開關(109b)。四路開關(115)是雙擲/雙拉開關，這意味著當操作開關時，通過開關的電流在極之間反向。這本質上意味著如果系統中已經存在電路徑，那麼操作四路開關將使電路斷路。如果不存在電流，那麼操作四路開關將閉合電路。三路開關如關於現有技術的圖1a到1d所述那樣操作。

已經做出了各種嘗試來經由家庭自動化技術來實施智能多路開關。舉例來說，負載可為具有單個內部開關的智能裝置，所述內部開關與遠程放置的開關無線地通信。因此，當操作任何開關時，所述裝置可檢測其自身狀態且按照需要觸發接通/關斷。然而，這些系統並未結合現有的布線及硬體來操作。

舉例來說，家庭自動化系統通常要求以需要大量配置及設置的「智能」裝置替代固定裝置及/或開關。這可增加費用、困難及浪費，因為浪費了現有設備。這在具有古老或非標準固定裝置的建築物中可能成問題，在所述建築物中替代智能固定裝置可能不可用。另外，如果常規布線被智能系統替代，那麼系統操作取決於連續通信。如果通信中斷，那麼系統不再操作。這使得此類系統在其中有可能需要固定裝置的特殊情況下易於遭遇災難性故障。舉例來說，在暴風雨期間，單次附近的雷擊可使組件呈現為不可操作。當沒有常規布線系統作為自動防故障裝置時，這些系統不適合在許多應用中使用。因此，希望添加自動化固定裝置到住宅或其它建築物的用戶被迫更換系統的主要組件且失去了常規開關技術的安全性及/或可靠性。

技術實現要素：

下文是對本發明的概述以提供對本發明的一些方面的基本理解。此概述不旨在識別本發明的關鍵或重要要素，也不旨在勾畫本發明的範圍。本章節的唯一目的是以簡化形式提出本發明的一些概念作為稍後呈現的更詳細描述的序言。

由於此項技術中的這些及其它問題，本文尤其描述了一種智能開關設備(301)，其致動常規的機械開關(303)以使系統狀態改變。此裝置不僅僅模仿常規系統的行為，而且實際上使用此系統，這意味著如果智能開關設備由於任何原因無法操作，那麼開關的手動使用將繼續運行以使系統狀態改變(例如，將電路通電或斷電)。此系統具有進一步優點：僅一個開關被智能開關替代以允許遠程地觸發整個多路電路。另外，此智能開關可智能地跟蹤系統狀態知識且相應地做出決定，而非僅僅用作觸發器。

附圖說明

圖1a到1d描繪現有技術的三路電力開關。

圖2a到2b描繪現有技術的四路電力開關。

圖3描繪根據本發明的智能開關系統的示意圖。

圖4是根據本發明的聯網實施方案的示意圖。

具體實施方式

以下詳細描述及揭示內容是以舉例而非限制的方式說明。此描述將清楚地使得所述領域的技術人員能夠製作及使用所揭示的系統及方法，且描述了所揭示的系統及方法的若干實施例、調適、變型、替代及使用。由於在不脫離本發明的範圍的情況下可在上述配置方面做出各種改變，希望包含在所述描述中或附圖中所示的所有內容應被解釋為說明性的而不是限制性的意義。

遍及本發明，術語「計算機」描述通常實施由數字計算技術提供的功能性，特別是與微處理器相關聯的計算功能性的硬體。術語「計算機」不旨在限於任何具體類型的計算裝置，而是旨在包括所有計算裝置，包含但不限於：處理裝置、微處理器、個人計算機、臺式計算機、膝上型計算機、工作站、終端、伺服器、客戶端、可攜式計算機、手持計算機、智慧型手機、平板計算機、移動裝置、伺服器場、硬體器具、小型計算機、大型計算機、視頻遊戲機、手持式視頻遊戲產品及可穿戴計算裝置，包含但不限於眼鏡、腕帶、吊墜及夾式裝置。

如本文中所使用，「計算機」一定是由配備了具有特定作用的計算機的典型硬體及配件的單個計算裝置提供的功能性的抽象概念。舉例來說而非限制，參考膝上型計算機的術語「計算機」將被所屬領域的一般技術人員理解為包含由基於指針的輸入裝置(例如滑鼠或跟蹤板)提供的功能性，而參考企業級伺服器使用的術語「計算機」將被所屬領域的一般技術人員理解為包含由例如raid驅動器及雙電源的冗餘系統提供的功能性。

所屬領域的一般技術人員還將充分認識到，單個計算機的功能性可分布在多個個別機器上。此分配可能是有用的，因為其中具體機器執行具體任務；或是平衡的，因為其中每個機器能夠執行任何其它機器的大部分或所有功能且基於其在某個時間點的可用資源向其指派任務。因此，如本文中所使用的術語「計算機」可指代單個的、獨立式、自含式裝置或一起工作或獨立地工作的多個機器，包含但不限於：網絡伺服器場、「雲」計算系統、軟體即服務或其它分布式或協作式計算機網絡。

所述領域的一般技術人員還明白的是，在某些情況下，常規上不被認為是「計算機」的一些裝置仍然展現出「計算機」的特性。當此裝置執行如本文中所述的「計算機」的功能時，術語「計算機」在這種程度上包含此類裝置。此類型的裝置包含但不限於：網絡硬體、列印伺服器、文件伺服器、nas及san、負載平衡器及就常規「計算機」而言能夠與本文中所述的系統及方法交互的任何其它硬體。

遍及本發明，術語「軟體」是指代碼對象、程序邏輯、命令結構、數據結構及定義、原始碼、可執行及/或二進位文件、機器代碼、目標代碼、編譯庫、實施方案、算法、庫，或能夠由計算機處理器執行或能夠被轉換成能夠由計算機處理器(所述計算機處理器包含但不限於虛擬處理器)或通過使用運行時間環境、虛擬機及/或解譯器執行的形式的任何指令或指令集合。所述領域的一般技術人員認識到，軟體可以被布線或嵌入到硬體中，包含但不限於嵌入到微晶片上，且仍被認為是本發明的意義內的「軟體」。出於本發明的目的，軟體包含但不限於：存儲或可存儲在ram、rom、快閃記憶體bios、cmos、母板及子板電路、硬體控制器、usb控制器或主機、外圍裝置及控制器，視頻卡、音頻控制器、網卡、及其它無線通信裝置、虛擬存儲器、存儲裝置及相關控制器、固件及裝置驅動器中的指令。此處所述的系統及方法預期使用計算機及通常存儲在計算機或機器可讀存儲媒體或存儲器中的計算機軟體。

遍及本發明，本文中用於描述或參考保持軟體的媒體的術語(包含但不限於例如「媒體」、「存儲媒體」及「存儲器」的術語)可包含或排除例如信號及載波的暫時媒體。

遍及本發明，術語「網絡」、「網站」、「網絡伺服器」、「網絡客戶端」及「網絡瀏覽器」通常是指經編程以使用超文本傳輸協議(「http」)及/或類似及/或相關協議(包含但不限超文本傳輸協議安全(「https」)及安全超文本傳輸協議(「shtp」)通過網絡進行通信的計算機。「網絡伺服器」是接收及響應http請求的計算機，且「網絡客戶端」是具有發送及接收對http請求的響應的用戶代理的計算機。用戶代理通常是網絡瀏覽器軟體。

遍及本發明，術語「網絡」通常是指計算機通過其彼此通信的語音、數據或其它電信網絡。術語「伺服器」通常是指通過網絡提供服務的計算機，且「客戶端」通常是指通過網絡存取或使用由伺服器提供的服務的計算機。所屬領域的一般技術人員將明白，取決於背景，術語「伺服器」及「客戶端」可指代硬體、軟體及/或硬體與軟體的組合。所屬領域的一般技術人員將進一步明白，術語「伺服器」及「客戶端」可指代網絡通信或網絡連接的端點，包含但不一定限於網絡套接字連接。所屬領域的一般技術人員將進一步明白，「伺服器」可包括傳遞服務或服務集合的多個軟體及/或硬體伺服器。所屬領域的一般技術人員將進一步明白，術語「主機」可以名詞形式指代網絡通信或網絡的端點(例如，「遠程主機」)，或可以動詞形式指代通過網絡提供服務(「託管網站」)的伺服器或通過網絡提供服務的接入點。

遍及本發明，術語「實時」是指軟體在給定事件開始或完成或給定的模塊、軟體或系統做出響應的操作期限內操作，且通常提出響應或執行時間在普通用戶的視角且考慮的技術背景下實際上大體上與參考事件處於同時期。所屬領域的一般技術人員應理解，「實時」並不按照字面意味著系統處理程序輸入及/或瞬時響應，而是系統處理程序及/或響應足夠快，使得處理或響應時間是在普通人對程序的操作環境中的實時時間流逝的感知之內。所屬領域的一般技術人員應理解，當操作環境是圖形用戶界面時，「實時」通常暗示不超過一秒的實際時間的響應時間，其中毫秒或微秒是優選的。然而，所屬領域的一般技術人員還應理解，在其它操作環境下，「實時」操作的系統可展現出長於一秒的延遲，特別是涉及網絡操作的情況。

遍及本發明，術語「嵌入式系統」、「嵌入式計算機」及其變體將專用計算機硬體及軟體與通用計算機硬體和軟體區分開來。如本文中所使用，嵌入式系統是專用系統，其中計算機大部分或完全是由其控制的裝置封裝。不同於例如個人計算機的通用計算機，嵌入式系統通常執行更有限的預定義任務，通常具有完成有限及預定義的操作任務集的非常具體的要求。因為系統專用於具體任務，所以其更容易針對任務優化，從而通過消除通用計算機中出現的不必要的組件及設計電路板電路及系統幾何結構以提高操作效率、降低製造成本且處置特定操作條件(例如極端溫度)來減少大小和成本。

在圖3的所描繪實施例中，描繪了根據本發明的智能開關系統(301)或裝置(301)。所描繪裝置(301)安裝在四路開關電路中。裝置(301)取代例如圖2中所描繪的現有技術系統的四路開關(115)的組件。所描繪裝置(302)包括常規的四路開關(303)連同常規開關中沒有的其它組件，包含邏輯單元(305)、計算機系統(307)、電流傳感器(321)及任選地調光器電路(309)。包含也在圖3中描繪的額外電路以如本文所述那樣連接這些組件。

在所描繪實施例中，傳入火線111a及113a對裝置301供電且連接到位於電源與裝置301之間的第一個三路開關109a。插座火線111b及113b將來自所描繪裝置301的電流傳輸到位於所描繪裝置301與負載107之間的第二個三路開關109b。重要的是要理解，所描繪裝置301無需具有電路中的其它三路開關109a及109b的任何狀態知識。所描繪裝置301通過檢測零線105上的電流來檢測負載107是否正接收電力。在所描繪實施例中，這是使用電流傳感器321來進行。

在所描繪裝置301中，由操作性地連接到邏輯單元305及計算機系統307的常規四路雙極/雙擲開關303提供開關。邏輯單元305通常發出指令到開關303以改變其狀態。計算機系統307通常是包括無線電信系統的嵌入式系統307，例如蜂窩或其它發射器/接收器系統以及處理器及存儲器媒體。此系統307是控制器，且還包含組件、電路及編程以接收、發送及處理消息及指令並與裝置301的其它組件通信。計算機307可將例如系統狀態的信息發射到遠程裝置403。在實施例中，邏輯單元305及cpu307可組合到單個單元中。

在所描繪實施例中，邏輯單元305及計算機系統307優選地被供應連續電力。然而，歸因於四路開關幾何結構的本質，在任何給定時刻，電力可在黑線111a或紅線113a上。另外，這些導線111a及113a上的電力通常是交流電(「ac」)，而邏輯單元305及計算機系統307通常需要直流電(「dc」)。裝置301可進一步包含用於將ac轉換為dc的適當硬體及電路(未描繪)。裝置301進一步包括用於將經轉換dc從黑線111a及/或紅線113a中的任一個/兩個傳輸到邏輯單元305的布線或電路，從而確保無論導線111a及113a中的哪條導線具有電力，邏輯單元305都被供電。電力還可以類似方式傳輸到計算機系統307。為了完成電路，零線將來自邏輯單元305及計算機系統307的電力帶回到接零幹線105。雖然在圖3的所描繪實施例中，邏輯單元305及計算機系統307是串聯布線，但是替代性布線幾何結構也是可行的，例如但不一定限於並聯。

為了防止電流回流，一或多個二極體(331)可包含在布線幾何結構及/或電路中。在所描繪實施例中，兩個二極體(331)在電路中位於ac/dc轉換器(未描繪)與邏輯單元(305)及/或計算機系統(307)之間，所述二極體各自用於黑線(111a)及紅線(113a)。這防止當傳入電力從黑色切換為紅色或從紅色切換為黑色時出現回流。在此實施例中，來自邏輯單元(305)或計算機(307)的零線可返回引導到二極體(311)中且從二極體引導到接零幹線(105)。

圖3的所描繪幾何結構確保無論整體電路的開關狀態如何，均對至少邏輯單元(305)及計算機系統(317)提供完整的電路供電電路，從而無論開關(303)的狀態如何且無論傳入火線(111a)及(113a)中的哪條導線具有電力，均允許所述組件操作。在所描繪實施例中，邏輯單元(305)及計算機系統(307)操作性地耦合到電流傳感器(321)，從而允許檢測來自負載(107)的電力。如果沒有檢測到來自負載(107)的電流，那麼所述系統可檢測到整個電路斷電，而如果零線(105)上有電，那麼所述系統檢測到負載(107)正接收電力。將邏輯單元(305)或計算機(307)布線到電流傳感器(321)的另一功能是，電流傳感器(321)可檢測電力是否來源於邏輯單元(305)及/或計算機(307)。如果不是，那麼此通常被視為錯誤狀態。

裝置(301)通過確定並存儲負載(107)的狀態(接通或斷開)、存儲負載的狀態及存取經存儲狀態來操作。當接收到指示應將電路的狀態改變為(接通或斷開)的狀態的命令時，所述系統僅在所需的或最終的狀態不同於當前狀態時才操作開關(303)。這是通過檢測零線(105)上的電流來進行，零線通常僅在負載(107)通電時才具有大電流。電路在任何點斷路-無論是在第一個三路開關(109a)、第二個三路開關(109b)還是在裝置(301)的開關(303)處斷路-將使負載(107)斷電，且因此零線(105)上的電流將會很少或沒有。系統(301)因此通過負載狀態(107)存取狀態信息，而與整體電路中的其它開關組件(109a)及(109b)的狀態無關。因為觸發系統中的任何開關(109a)、(109b)或(303)將使負載(107)的狀態改變，所以可操作開關(303)以改變負載狀態，而與其它開關(109a)及(109b)的狀態無關。因此，整體電路中的僅一個開關需要被本發明的智能裝置(301)取代。

這可通過說明性、非限制性實例的使用來闡明。開始於現有技術的四路開關幾何結構(例如圖2中描繪的幾何結構)，用戶在此說明性實例中用圖3中描繪的智能開關(301)取代四路開關(115)。圖3的所描繪裝置(301)可被實施為類似於常規開關的大體上自含式單元(301)，或可具有外部組件。裝置(301)的安裝通常包括將傳入導線(111a)及(113a)以及傳出導線(111b)及(113b)連同零線(105)附接到開關系統的適當端。所描繪實施例與常規的四路開關之間的一個差別是，常規的四路開關通常不關注哪個端是哪個；即，傳入/傳出導線可附接到開關上的任一組接線柱且系統將正常運行。然而，如果存在調光器(309)，那麼方向性可與所描繪實施例中的安裝幾何結構有關。

電路在安裝期間通常是斷電的。在安裝完成且電路通電之後，電力將取決於第一個三路開關(109a)的狀態而從黑色幹線(111a)或紅色幹線(113a)流入。同樣取決於整體系統狀態，接零幹線(105)上可或可不具有電流。如果例如電流傳感器(321)在零線(105)上檢測到電流，那麼將此信息發射到邏輯單元(305)及/或計算機系統(307)，所述信息接著可保存在存儲器中，即，當前系統狀態為「接通」。替代地，如果沒有檢測到電流，那麼存儲「斷開」的當前狀態。在任一情況中，在不知道另外兩個開關(109a)及(109b)的狀態的情況下，計算機系統(307)可確定整體系統狀態。

因此，如果計算機(307)接收到觸發系統的指令，那麼計算機(307)可致使邏輯單元(305)撥動開關(303)，因此切換系統狀態。如果系統先前已經接通(即，對負載供電)，那麼其將關斷，且反之亦然。這將在與其它開關(109a)及(109b)的狀態無關的情況下發生，因為在四路布線幾何結構中，開關(109a)、(109b)或(303)中的任一者(包含四路開關(303))可切換系統狀態。

更高級操作及智能也是可行的。舉例來說，由計算機系統(307)接收的指令可為接通系統，這意味著計算機系統(307)僅在系統未接通的情況下觸發開關(303)。因此，計算機系統(307)包括程序邏輯以檢查(或檢測)當前系統狀態(接通或斷開)且僅在系統目前斷開的情況下致使邏輯單元(305)撥動開關(303)。如果系統目前接通，那麼不需要採取動作，因為系統已經在由請求指示的所需最終狀態中。類似邏輯可用於關斷系統。

此特徵可與其它特徵結合以產生複雜的系統邏輯。舉例來說，計算機系統(307)可具有內部精密記時儀，或可通過網絡(405)連接、例如通過使用世界時間協議接入公共時間伺服器來接入外部精密記時儀。在存取日期及時間信息後，計算機(307)可包括編程以在具體日期及時間實行具體操作。舉例來說，可指示計算機(307)在每天的特定時間接通或關斷。因為當前狀態是已知的及/或可被確定，所以取決於實現所需狀態是否需要改變狀態，上述程序邏輯可用於撥動開關(303)或不撥動開關(303)。

此外，重要的是要理解，歸因於智能開關裝置(301)的結構，這些特徵可在多路開關中通過更換機械開關組件中的僅一者來實施。其它機械開關將繼續按照用戶的要求和期望操作。

在實施例中，裝置(301)可檢測錯誤狀況。舉例來說且無限制，如果對命令做出響應需要狀態改變且開關(303)被撥動，那麼這應使零線(107)上的狀態改變。如果沒有檢測到此改變，那麼已發生錯誤。此錯誤可例如通過使用led或嵌入在裝置(301)中的其它燈或通過發射錯誤信號來發射或者指示。

在實施例中，可包含調光電路(309)。此元件(309)通常位於開關(303)與用於邏輯單元(305)及計算機系統(307)的電源電路之間，使得由調光器引起的電力輸出變化不會影響邏輯單元(305)及計算機系統(307)的性能。

所描繪系統(301)可在多路電路中的任何位置中使用。所屬領域的一般技術人員將理解的是，這可通過僅僅不連接用於紅線(113a)或(113b)的四路開關(303)的組件的極中的一者來進行。此外，所描繪系統(301)可用作網絡中的唯一開關元件，允許其在沒有硬體變化的情況下在先前存在機械開關的任何地方利用。

本發明的某個方面是智能開關系統(301)從外部源接收命令或指令。雖然這可通過有線配置進行，但是在優選實施例中，無線地接收信號。圖4描繪無線系統的實施例。在圖4的所描繪實施例中，智能開關系統(301)安裝在電系統(未描繪)中且通過電信網絡(405)與用戶裝置(403)無線通信。所描繪電信網絡(405)是廣域網，例如網際網路。替代地，系統(301)可例如通過使用短程協議(如或近場通信)直接(415)與用戶裝置(403)通信。替代地，系統(301)可例如憑藉通過本地接入點或路由器(407)發送及接收通信(417)及(411)與用戶裝置(403)在本地(417)通信。所使用的特定通信信道部分取決於裝置所在位置及其能夠通信的方式。短程發射器的傳輸範圍之外的裝置可替代地使用廣域電信網絡(405)。

用戶裝置(403)被描繪為行動電話或智慧型電話且將通常包括計算機系統。基於計算機的用戶裝置(403)將通常包括編程指令，其用於連接到系統(301)並與其同步、與系統(301)無線地交換數據，且提供用戶接口以接受用戶指令並將其轉譯為發送到系統(301)的命令，且用於基於接收自系統(301)的狀態數據顯示關於系統的狀態信息。在替代性實施例中，用戶裝置(403)可為經配置以與系統(301)交互的專用(special-purpose或limited-purpose)裝置(例如遙控器)。

本發明的進一步方面是，某些安全考慮可使得希望更換原始電路中的具體或特定開關。舉例來說，如果裝置(301)在負載(107)前面的最後位置中(即，在電力傳輸至負載之前的最後開關裝置)(例如第二個三路開關(109b))，那麼其可將電路置於安全模式中。在實施例中，裝置(301)包含編程邏輯以確定裝置(301)是否在最後位置中使得安全特徵將運行。

這可通過檢查電路的其它元件的狀態且計算概率來進行。舉例來說，計算機(307)可包括編程用於置信度建立學習算法，其基於正常操作期間搜集的數據形成概率。替代地或此外，計算機(307)可包括編程用於響應於一組開關點擊確定裝置在系統中的位置。在又進一步實施例中，裝置(301)可感測電壓及/或電流的存在以確定其是否在最後位置中，例如比較紅線及黑線上的電力與電壓傳感器狀態。雖然某些讀數組合是不確定性的，但是大體上可從此類讀數推斷出位置。

舉例來說，如果輸入到裝置(301)的電壓大體上與零線上的電流狀態同時改變，且裝置(301)的開關狀態不改變，那麼可推斷出電路中靠前的另一開關已經被觸發。這又意味著可推斷出裝置(301)在中間或最後位置中，且因此裝置有50/50的可能性在最後位置中。然而，如果電壓輸入線沒有改變且通過零線的電流變為低狀態(301)，那麼不能一定推斷出靠後的開關導致改變，因為負載可能已經被移除、損壞或者電路斷路(例如，燈泡燒壞)。如果系統繼續檢測到零線上的電流變化與電壓輸入變化一致且在沒有對應的電壓輸入位置變化(排除由裝置(301)本身的致動引起的變化)的情況下零線上從來沒有電流變化，那麼可推斷出每一此實例以使裝置越來越有可能在最後位置中。

替代地，用戶可通過指導指令與系統協作以按照系統方式操作電路中的每個開關，確保測試系統的每個狀態且允許程序邏輯確認系統在(或不在)電路中的最後位置。還可使用測試或提供此信息的其它形式，例如用戶僅僅直接或間接地向計算機(307)提供狀態/位置的指示。

如果包含調光電路，那麼電路(301)可通過僅僅將兩條線上的經調光功率電平減小到零(或實際上為零)進一步進入安全模式，而與開關位置無關。這實際上消除了電路中的電力，允許系統推斷出固定裝置或負載處不存在電力。

雖然已經結合某些實施例(包含目前被認為是優選實施例的所述實施例)的描述揭示了本發明，但是所述詳細描述旨在說明性的且不應被理解為限制本發明的範圍。如所屬領域的一般技術人員將理解的是，本發明預期除本文中詳細描述的實施例之外的實施例。在不背離本發明的精神及範圍的情況下可對所述實施例作出各種修改及改變。