用于确定多路开关系统中的主开关/从开关的系统和方法与流程

优先权要求

本申请要求2018年10月24日提交的题为“systemandmethodfordeterminingmaster/slaveswitchesinamulti-wayswitchsystem(用于确定多路开关系统中的主开关/从开关的系统和方法)”的美国临时申请号62/749,709的优先权权益，其通过引用并入本文。

本公开总体上涉及用于控制从一个以上位置向负载供电的多路开关系统。

背景技术：

入墙式设备可以包括可以被安装在墙壁或其他表面上或至少部分地被布置在墙壁或其他表面上(例如，在壁装式电箱中)的设备。示例性入墙式设备可以包括被用于控制各种通电设备(诸如电子设备，光源，电器，电源插座和其他设备)的功率开关。功率开关可以例如通过中断向负载供电的导体来控制向负载供电。示例性功率开关可以包括，例如，单个或多个开/关拨动开关、桨式或摇杆式开关、单极或多极调光开关、电源插座等。

技术实现要素：

本公开的实施例的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中获悉，或者可以通过实施例的实施获悉。

本公开的一个示例性方面针对一种被配置为在多路开关系统中使用的功率开关。功率开关包括一个或多个开关元件，其被配置为将负载选择性地耦合至电源。功率开关包括功率计量电路。功率开关包括通信电路，其被配置为在多路开关系统中的功率开关和至少一个其他功率开关之间提供通信。功率开关包括一个或多个控制设备。一个或多个控制设备被配置为从功率计量电路获得数据。该数据可以指示负载的功耗。一个或多个控制设备可以被配置为至少部分地基于来自功率计量电路的数据，来确定功率开关是否是多路开关系统中的主功率开关。

本公开的另一个示例性方面针对一种用于确定包括至少第一功率开关和第二功率开关的多路开关系统中的主功率开关的方法。该方法包括通过第一功率开关的一个或多个控制设备获得指示经由第一功率开关将负载耦合至电源的数据。该方法还包括：通过一个或多个控制设备，至少部分地基于数据确定第一功率开关是多路开关系统中的主功率开关。

本公开的又一个示例性方面针对一种多路开关系统。多路开关系统可以包括至少第一功率开关，其被配置为将负载选择性地耦合至电源。多路开关系统还可以包括与第一功率开关通信的至少第二功率开关。第一功率开关可以包括一个或多个控制设备，其被配置为接收指示经由第一功率开关将负载耦合至电源的数据。一个或多个控制设备还可以被配置为至少部分地基于数据来确定第一功率开关是多路开关系统中的主功率开关。

参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解各种实施例的这些和其他特征、方面和优点。合并在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起用于解释相关原理。

附图说明

在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的实施例的详细讨论，该说明书参考了附图，其中：

图1描绘了根据本公开的示例性实施例的多路开关系统的示意图；

图2描绘了根据本公开的示例性实施例的多路开关系统的功率开关的框图；

图3描绘了根据本公开的示例性实施例的控制设备的框图；

图4描绘了根据本公开的示例性实施例的多路开关系统的另一示意图；

图5描绘了根据本公开的示例性实施例的用于确定多路开关系统中的主功率开关的方法的流程图；和

图6描绘了根据本公开的示例性实施例的用于将多路开关系统中的第一功率开关与多路开关系统中的第二功率开关配对的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考实施例，在附图中示出了实施例的一个或多个示例。通过说明实施例的方式而不是限制本公开来提供每个示例。实际上，对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可以对实施例进行各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用以产生又一实施例。因此，旨在本公开的各方面覆盖这样的修改和变化。

本公开的示例性方面针对多路开关系统(例如，三路开关系统、四路开关系统等)。多路开关系统可以包括至少第一功率开关和通信地耦合至第一功率开关的第二功率开关。在一些实施方式中，第二功率开关可以位于相对于第一功率开关不同的位置。例如，第一功率开关可以位于楼梯的底部。相反，第二功率开关可以位于楼梯的顶部。如将在下面更详细地讨论的，第一功率开关和第二功率开关可以被配置为控制向负载(例如，照明器材、吊扇等)供电。

在一些实施方式中，可以在电源(例如，主电源)和负载之间耦合第一功率开关。以这种方式，第一功率开关可以被配置为基于在第一功率开关处接收到的命令(例如，用户输入)将负载选择性地耦合至电源。另外，第一功率开关可以被配置为至少部分地基于在第二功率开关处接收到的并且通过网络提供给第一功率开关的命令来将负载选择性地耦合至电源。以这种方式，可以从一个以上的位置(例如，第一功率开关和第二功率开关)控制向负载供电。如将在下面更详细地讨论的，多路开关系统的第一功率开关和第二功率开关可以被配置为自动地确定哪个是主功率开关和哪个是从功率开关。

如本文所使用的，术语“主功率开关”是指控制向负载供电的功率开关。术语“从功率开关”是指与主功率开关通信地耦合并且经由主功率开关控制向负载供电的功率开关。术语“多路开关系统”是指包括主功率开关和一个或多个从功率开关的多路开关系统。

在一些实施方式中，第一功率开关和第二功率开关可以各自包括功率计量电路。例如，可以将第一功率开关的功率计量电路耦合至将第一功率开关耦合至负载的一个或多个导体(例如，电线)。相反，第二功率开关的功率计量电路没有被耦合至与负载耦合的一个或多个导体。如将在下面更详细地讨论的，第一功率开关和第二功率开关可以各自包括一个或多个控制设备，其被配置为从相应的功率计量电路获得数据，并且至少部分地基于数据来确定相应的功率开关是多路开关系统中的主功率开关还是从功率开关。

第一功率开关的一个或多个控制设备可以被配置为从第一功率开关的功率计量电路获得数据。如上所述，第一功率开关的功率计量被耦合至将第一功率开关耦合至负载的一个或多个导体。这样，从第一功率开关的功率计量电路获得的数据可以指示负载从电源接收功率。以这种方式，第一功率开关的一个或多个控制设备可以至少部分地基于数据来确定第一功率开关是多路开关系统中的主功率开关。

第二功率开关的一个或多个控制设备可以被配置为从第二功率开关的功率计量电路获得数据。如上所述，第二功率开关的功率计量电路没有被耦合至与负载耦合的一个或多个导体。这样，一个或多个控制设备从第二功率开关的功率计量电路获得的数据并不指示负载从电源接收功率。以这种方式，第二功率开关的一个或多个控制设备可以至少部分地基于数据确定第二功率开关是多路开关系统中的从功率开关。

根据本公开的示例性方面的多路开关系统提供了许多技术益处。例如，多路开关系统消除了用户手动将多路开关系统中的功率开关配置为主功率开关或从功率开关的需求。以这种方式，本公开的多路开关系统消除了用户错误地配置多路开关系统的功率开关的可能性。

现在参考附图，图1描绘了根据本公开的示例性实施例的并入多个功率开关的照明系统100。照明系统100包括一个或多个照明器材110(例如，照明器)，其可操作成为空间112(例如，房间)提供照明。照明系统100可以包括第一功率开关120和第二功率开关122。然而，应当理解，在不偏离本公开的范围的情况下，照明系统100可以包括更多的功率开关。在一些实施例中，第一功率开关120可以被布置在进入空间112的第一入口114附近。第二功率开关122可以被布置在进入空间112的第二入口116附近。第一功率开关120和第二功率开关122可以被配置为控制向一个或多个照明器材110(或其他通电负载)供电，以控制空间112的照明。在一些实施例中，第一功率开关120和第二功率开关122可以提供3路开关功能(或系统中具有其他开关的其他多路开关功能，例如4路开关功能)。

尽管参考控制向一个或多个照明器材110供电来讨论照明系统100的第一功率开关120和第二功率开关122，但是应当理解，第一功率开关120和第二功率开关122可以各自被配置为控制向任何合适负载供电。例如，在一些实施方式中，第一功率开关120和第二功率开关122中的至少一个可以被配置为控制向布置在空间112内的一个或多个吊扇供电。

在一些实施方式中，第一功率开关120可以是主功率开关。另外，第二功率开关122可以是通过无线通信链路130(例如，蓝牙低功耗通信链路或其他合适的通信链路)与第一功率开关120通信的从功率开关。用户与第二功率开关122的交互可以使数据通过无线通信链路130被通信至第一功率开关120，以控制向一个或多个光源供电。第一功率开关120还可以被配置为经由一个或多个网络通过第二通信链路140与其他设备150(例如，用户设备、云计算系统、服务器等)进行通信。以这种方式，用户可以通过与第一功率开关120通信来与第二功率开关122进行远程交互，第二功率开关120随后通过无线通信链路130将数据和其他信息中继到第二功率开关122。

图2示出了根据本公开的示例性实施例的第一功率开关120和第二功率开关122的合适的组件。如图所示，第一功率开关120和第二功率开关122可以各自包括一个或多个开关元件210，其被配置为将负载(例如，照明器)选择性地耦合至电源(例如，交流电源)。在示例性实施例中，一个或多个开关元件210可以在第一状态和第二状态之间转换。当一个或多个开关元件210处于第一状态时，功率从电源递送到负载。相反，当一个或多个开关元件210处于第二状态时，功率没有从电源递送到负载。应当理解，一个或多个开关元件210可以包括被配置为控制向负载供电的任何合适的设备。例如，在一些实施方式中，一个或多个开关元件210可以包括一个或多个接触器。替代地，一个或多个开关元件210可包括一个或多个晶体管，一个或多个可控硅整流器(scr)，一个或多个triac或配置为控制向负载供电的任何其他合适的设备(例如，照明器材)。

在一些实施方式中，第一功率开关120和第二功率开关122可以各自包括功率计量电路220。功率计量电路220可以被配置为经由一个或多个开关元件210来检测(例如，测量)耦合到电源(例如，交流电源)的一个或多个负载(例如照明器)的功率消耗。应当理解，功率计量电路220可以包括一个或多个电流传感器和/或电压传感器。

在一些实施方式中，第一功率开关120和第二功率开关122可以各自包括一个或多个控制设备230。图3示出了控制设备230的合适组件的一个实施例。如图所示，控制设备230可以包括一个或多个处理器232，其被配置为执行各种计算机实施的功能(例如，执行此处公开的方法、步骤、计算等)。如本文所使用的，术语“处理器”不仅是指在计算机中包括的本领域中所谓的集成电路，而且还指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(plc)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)和其他可编程电路。

如图所示，控制设备230可以包括存储设备234。存储设备234的示例可以包括计算机可读介质，其包括但不限于非暂时性计算机可读介质(诸如ram、rom)、硬盘驱动器、闪存驱动器或其他合适的存储设备。存储设备234可以存储由处理器232访问的信息，包括可以由处理器232执行的计算机可读指令236。计算机可读指令236可以是在由处理器232执行时，使处理器232执行操作的任何指令集。计算机可读指令236可以是用任何合适的编程语言编写的软件，或者可以以硬件来实施。

在一些实施方式中，处理器232可以执行计算机可读指令236来实施操作，诸如控制向一个或多个负载供电。例如，控制向一个或多个负载供电可以包括控制一个或多个开关元件210的操作，以便有选择地将一个或多个负载耦合至电源(图中未示)。可替换地，控制向负载供电还可以包括向另一个功率开关提供一个或多个命令来控制向负载供电。更具体地说，可以向在电源和负载之间耦合的功率开关提供一个或多个命令。

在一些实施方式中，第一功率开关120和第二功率开关122可以各自包括通信电路240。通信电路240可以包括相关联的电子电路，其可以被用于将控制设备230与其他设备(诸如与其他功率开关相关联的控制设备230)通信地耦合。在一些实施方式中，通信电路240可以允许控制设备230直接与其他设备通信。在其他实施方式中，通信电路240可以提供用于通过网络与其他设备的通信。

该网络可以是任何合适类型的网络，诸如以太网供电(poe)网络，局域网(例如内联网)，广域网(例如因特网)，低功率无线网络(例如蓝牙低功耗(ble)，zigbee等)或它们的某种组合，并且可以包括任何数量的有线或无线链路。通常，可以使用各种各样的通信协议，编码或格式和/或保护方案，经由任何类型的有线或无线连接来实施通过网络的通信。

根据本公开的示例性方面使用的示例性通信技术可以包括，例如，蓝牙低功耗、蓝牙网状网络、近场通信、线程、tls(传输层安全性)、wi-fi(例如，ieee、802.11)，无线直连(用于点对点通信)、z-wave、zigbee、halow、蜂窝通信、lte、低功耗广域网、vsat、以太网、moca(同轴电缆多媒体联盟)，plc(电力线通信)、dlt(数字线传输)，以太网供电等。在不偏离本公开的范围的情况下，可以使用其他合适的有线和/或无线通信技术。

再次简要地参考图2，第一功率开关120和第二功率开关122可以各自包括与一个或多个控制设备230通信地耦合的一个或多个输入设备250。在一些实施方式中，一个或多个输入设备250可以包括按钮，摇杆式开关，或桨式开关。然而，应当理解，一个或多个输入设备250可以包括任何合适类型的输入设备。如将在下面更详细地讨论的，可以操纵一个或多个输入设备250以发起由一个或多个控制设备230实施的配置序列，以确定相应的功率开关是多路开关系统中的主功率开关还是多路开关系统中的从功率开关。

图4描绘了根据本公开的示例性实施例的用于控制向负载(例如，照明器材)供电的多路开关系统300的框图。如图所示，多路开关系统300包括以上参考图1和图2讨论的第一功率开关120和第二功率开关122。应当理解，多路开关系统300可以包括更多的功率开关。如将在下面更详细地讨论的，可以至少部分地基于从与第一功率开关120和第二功率开关122相关联的功率计量电路220(图2)获得的数据，来确定多路开关系统300中的主功率开关和多路开关系统300中的从功率开关。

在示例性实施例中，在电源302(例如，交流电源)和负载304之间可以耦合第一功率开关120，诸如上面参考图1所讨论的一个或多个照明器材110。如图所示，可以经由第一组导体310(例如，电线)将第一功率开关120耦合至电源302。另外，可以经由第二组导体312(例如，电线)将第一功率开关120耦合至负载304。在一些实施方式中，可以经由第三组导体316(例如，电线)将第二功率开关122耦合至电源302。在替代的实施方式中，第二功率开关122可以不耦合至电源302。相反，第二功率开关122可以包括被配置为向一个或多个第二功率开关122的一个或多个组件(例如，控制设备、通信电路等)供电的能量存储设备(例如，电池)。

在示例性实施例中，可以将第一功率开关120的功率计量电路220(图2)耦合至第二组导体312。以这种方式，第一功率开关120的功率计量电路220可以检测负载304的功耗。更具体地，第一功率开关120的功率计量电路220可以检测负载304从电源302接收的功率。相反，第二功率开关122的功率计量电路220(图2)没有被耦合至第二组导体312。这样，第二功率开关122的功率计量电路220不可以检测负载304的功耗。如下面将要讨论的，第一功率开关120和第二功率开关122的一个或多个控制设备230可以被配置为实施配置序列(例如，逻辑)，以至少部分地基于从相应的功率计量电路获得的数据，确定多路开关系统300中的主功率开关和多路开关系统300中的从功率开关。

在一些实施方式中，配置序列可以配置一个或多个控制设备230以从功率计量电路220获得数据。配置序列还可以配置一个或多个控制设备230，以至少部分地基于从功率计量电路220获得的数据，确定相应的功率开关是主功率开关还是从功率开关。

第一功率开关120的一个或多个控制设备230可以至少部分地基于从第一功率开关120的功率计量电路220获得的数据，来确定第一功率开关120是多路开关系统300中的主功率开关。更具体地，该数据可以指示负载304正在从电源302接收电功率。以这种方式，第一功率开关120的一个或多个控制设备230可以确定经由第二组导体312将第一功率开关120耦合至负载304，并且因此，第一功率开关120对应于多路开关系统300中的主功率开关。

相比之下，第二功率开关122的一个或多个控制设备230可以至少部分地基于从第二功率开关122的功率计量电路220获得的数据，来确定第二功率开关122是多路开关系统300中的从功率开关。更具体地，由于第二功率开关122的功率计量电路220没有被耦合至第二组导体312，所以从功率计量电路220获得的数据不指示负载304正在从电源302接收电功率。以这种方式，一个或多个控制设备230可以确定第二功率开关122没有经由第二组导体312被耦合至负载304，并且因此，第二功率开关122对应于多路开关系统300中的从功率开关。

在一些实施方式中，第一功率开关120的一个或多个控制设备230可以响应于确定第一功率开关120对应于多路开关系统300中的主功率开关，而实施与第二功率开关122的配对操作。更具体地说，第一功率开关120可以与第二功率开关122配对，使得第二功率开关122是多路开关系统300中的从功率开关。

应当理解，一个或多个控制设备230可以被配置为响应于触发事件来实施配置序列。例如，在一些实施方式中，一个或多个控制设备230可被配置为响应于经由与第一功率开关120和第二功率开关122相关联的一个或多个输入设备250(图2)接收用户输入，实施配置序列。可替换地或另外地，一个或多个控制设备230可以被配置为响应于通过经由第二通信链路140被通信地耦合至第一功率开关120的其他设备150(例如，用户设备)接收用户输入，实施配置序列。在一些实施方式中，一个或多个控制设备230可以被配置为以预定的时间间隔来实施配置序列。例如，一个或多个控制设备230可以被配置为每四个小时实施一次配置序列。然而，应当理解，一个或多个控制设备230可以被配置为在任何合适的时间间隔处实施配置序列。

在一些实施方式中，第一功率开关120(例如，主功率开关)的一个或多个控制设备230可以从第二功率开关(例如，从功率开关)获得一个或多个控制信号。例如，一个或多个控制信号可以指示将负载304耦合至电源302的命令。可替代地，一个或多个控制信号可以指示将负载304从电源解耦的命令。应当理解，第一功率开关120(例如，主功率开关)的一个或多个控制设备230可以被配置为至少部分地基于从第二功率开关122获得的一个或多个控制信号，控制第一功率开关120的一个或多个开关元件210(图2)的操作。例如，第一功率开关120的一个或多个控制设备230可以被配置为控制第一功率开关120的一个或多个开关元件210的操作，以经由第一功率开关120将负载304耦合至电源302。可替代地，第一功率开关120的一个或多个控制设备230可以被配置为控制第一功率开关120的一个或多个开关元件210的操作，以将负载304从电源302解耦。以这种方式，第一功率开关120(例如，主功率开关)的一个或多个控制设备230可以至少部分地基于从第二功率开关122(例如，从功率开关)获得的一个或多个控制信号，将负载304选择性地耦合至电源302。

现在参考图5，根据本公开的示例性实施例，提供了一种用于确定在包括至少第一功率开关和第二功率开关的多路开关系统中的主功率开关的方法500的流程图。应当理解，方法500可以使用以上参考图4所讨论的多路开关系统来实施。图5描绘了出于说明和讨论的目的以特定顺序执行的步骤。使用本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将理解，在不脱离本公开范围的情况下，可以对方法500的各个步骤进行调整、修改、重新布置、同时执行或以各种方式进行修改

在(502)，方法500包括通过第一功率开关的一个或多个控制设备获得指示负载经由第一功率开关被耦合至电源的功耗的数据。在示例性实施例中，一个或多个控制设备可以响应于触发事件而获得数据。例如，第一功率开关的一个或多个控制设备可以响应于经由与第一功率开关相关联的一个或多个输入设备的操纵而接收用户输入，来获得数据。可替代地，第一功率开关的一个或多个控制设备可以响应于从诸如智能电话、平板电脑等的远程计算设备接收一个或多个命令来获得数据。在一些实施方式中，第一功率开关的一个或多个控制设备可以以预定的时间间隔来获得数据。例如，第一功率开关的一个或多个控制设备可以被配置为每四个小时获得一次数据。

在(504)中，方法500包括至少部分地基于在(502)获得的数据，通过一个或多个控制设备确定第一功率开关是多路开关系统中的主功率开关。

在(506)，方法500包括通过一个或多个控制设备将第一功率开关与第二功率开关配对，使得第二功率开关是多路开关系统中的从功率开关。在示例性实施例中，第一功率开关可以通过通信链路向第二功率开关提供一个或多个命令。一个或多个命令可以包括第二功率开关可以使用来建立第一功率开关和第二功率开关之间的通信的识别码。

现在简要地参考图6，根据本公开的示例性实施例，提供了在多路系统中将第一功率开关与第二功率开关配对的流程图。图6描绘了出于说明和讨论的目的以特定顺序执行的步骤。使用本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将理解，在不脱离本公开范围的情况下，可以对方法500的各个步骤进行调整、修改、重新布置、同时执行或以各种方式进行修改。

在(602)，配对操作506可以包括由第一功率开关的一个或多个控制设备向第二功率开关提供通知。在示例性实施例中，该通知可以指示第二功率开关是多路开关系统中的从功率开关。例如，在一些实施例中，该通知可以指示第一功率开关是多路开关系统中的主功率开关。以这种方式，第二功率开关的一个或多个控制设备可以在接收到通知之后被配置为确定第二功率开关是多路开关系统中的从功率开关。

在(604)，配对操作506可包括至少部分地基于该通知，将第二功率开关配置为多路开关系统中的从功率开关。例如，第二功率开关的一个或多个控制设备可以被配置为将通知存储在与一个或多个控制设备相关联的存储器中。替代地或附加地，一个或多个控制设备可以基于第二功率开关是多路开关系统中的从功率开关，来配置第二功率开关的一个或多个组件。

应当理解，第一功率开关(例如，主功率开关)可以与在多路开关系统中附加的从功率开关配对。例如，在一些实施方式中，多路开关系统可以包括第三功率开关以提供四路开关能力。在这样的实施方式中，第一功率开关(例如，主功率开关)可以以与上述第一功率开关和第二功率开关的配对几乎相同的方式与第三功率开关配对。例如，第一功率开关可以与第三功率开关配对，使得第三功率开关是多路开关系统中的从功率开关。

尽管本主题已经针对其特定的示例性实施例进行了详细描述，但是应当理解，本领域技术人员在理解前述内容后，可以容易地对这些实施例进行更改、变型和等效。因此，本公开的范围是作为示例而不是作为限制，并且本公开不排除包括对本领域普通技术人员将显而易见的对本主题的这种修改、变型和/或添加。