专利名称：用于具有射频激励的灯套件和/或开关的机动化障碍物操纵装置的操纵系统和对其进行 ...的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种在能够相对于固定件移动的闭合件上使用的障碍物(barrier)操纵装置(operator)系统。更具体地讲，本发明涉及一种用于控制闭合位置和开启位置之间的可移动障碍物(例如，车库门或大门)操作的操纵系统。再具体地讲，本发明涉及一种起到接收无线信号、优选接收射频信号功能的操纵系统，其中这些无线信号能够直接驱动用于控制电负载操作的灯和/或开关。
背景技术：
众所周知，车库门或大门围起一个区域，以允许选择性地进入或离开该区域。车库门最初是用手移动的。但受其自身重量和开关门不方便的影响，目前通过操纵装置控制器将电机连到门上。可利用硬连线(hard-wired)或无线按钮对这种电机进行控制，当按钮按下时，可向操纵装置控制器传达信号以启动电机，并使门沿一个方向移动直至达到预定的限定位置。当再次按下按钮时，电机将使门沿相反的方向移动。车库门操纵装置现在都设置有安全装置(safety features)，这样当碰到阻挡物时可使门停下并反向移动。其他的安全设备，例如光电传感器，可以在检测到门的路线上有阻挡物时，向操纵装置发送信号以采取修正操作。目前，还可以使用远程控制设备来帮助门开启和关闭而无需离开汽车。现有技术还披露了各种其他的附加装置以方便用户操作。
Roddy等人的第6,078,271号美国专利公开了一种可编程发射器，其包括用于接收期望频率的编码信号的接收器。在学习模式下，将所述编码存储于存储器中，然后以多个频率(其中也包括期望频率)将其连续转发。在这一过程中，操纵装置观察该装置的操作并且当被控制的装置执行期望的功能时，即当发送期望频率时，向发射器指示。此时，用户按压发射器上的按钮，发射器便存储最近的发送频率。该方法强调多个RF编码和其所需的多个频率是多余的，但却是覆盖所有不同制造商的设备所必需的。该项技术仅与显示具有多个频率的RF通信方法有关，更确切地说与测量相同频率信号的幅度有关。Beran等人的第5,926,106号美国专利公开了一种用于入口通道访问控制的装置和相关的方法，其利用由单个用户访问请求信号启动的串行的离散编码的射频发射。所述控制装置由电池驱动，并且包括用户可驱动的输入端，该输入端可选择性地生成单个电启动信号。电路响应于接收的单个电启动信号而提供第一和第二受调节的输出信号，所述输出信号分别启用RF发射器的第一和第二发射信道。信号延迟电路将第二调节输出信号的输出相对于第一调节输出信号的输出进行延迟。该驱动方法的缺陷在于装置需要生成由时间间隔分开的两个RF信号。
Fitzgibbon的第5,751,224号美国专利公开了一种可移动障碍物操纵装置或车库门操纵装置，其具有用于控制电动机的控制头，所述电动机与可移动障碍物或车库门相连以便将其开启和关闭。所述控制头具有RF接收器，用于接收手持发射器或固定的键盘式发射器发出的RF信号。一旦接收的编码与存储的编码匹配，所述接收器便操纵所述电动机。可通过启用与固定键盘式发射器或者车库内的有线控制单元相对应的接收器的学习模式，而对存储的编码进行更新或装载。该装置可控制操纵装置和车库灯，但都是通过电动机控制板来控制，操纵装置和车库灯并不是独立的装置，因而不需要独立通信。这种类型的配置(通过对操纵装置的控制而运行对灯的控制)使得灯能够对操纵装置作出响应。例如，如果车库门处于开启或闭合位置并且灯已由照明电路启动，那么，当启动操纵装置的电机时，控制板将获取灯开启函数并将其发送到时延电路，从而当到达定时时间时，将灯关闭，而使用户处于黑暗中，直到再次手动启动照明电路。该装置利用一个接收器来接收发送的信号，并能够启动灯或机动化操纵装置。然而，灯必须通过导线连接到控制板。因此，如果灯远离操纵装置，那么必须延长导线以便将灯连接到控制板。由于接线问题，实施该发明的所有装置都将灯与包含电动机控制板的操纵装置外壳安装在一起。
Mosebrook等人的第5,905,442号美国专利公开了一种用于通过远程控制来控制电气设备的装置，其中包括通过导线连接耦合到电气设备的控制装置以为其提供电能。控制装置包括用于调节电气设备状态的致动器、射频发射器/接收器、以及用于响应于射频信号中的控制信息来调节电气设备状态的天线。发射器/接收器通过天线接收射频信号并将与电气设备的状态有关的信息和状态射频信号一起发送。主控制单元包含至少一个致动器、状态指示器以及发射器/接收器，用于发送其中包含用于控制电气设备状态的控制信息的射频信号，以及用于接收来自于控制装置的状态信息。状态指示器响应于状态信息而指示电气设备的状态。转发器接收来自于主单元的射频信号，将控制信息发送到控制装置以及接收来自于控制装置的状态信息并将其发送给主单元。该装置涉及电气设备、尤其是位于远处的电灯的控制。更具体地说，该装置涉及通过通信链路(例如，射频链路)对例如远处的电灯等电气设备的控制。特别地，该装置涉及一种用于通过例如射频链路控制远处的电气设备的系统，该系统无需改变电子系统的内部连线，即建筑物的内部连线。该装置的缺陷在于需要在控制装置处提供手动的致动器，以调节电气设备的状态。
Knibbe的第5,565,855号美国专利公开了一种建筑物管理系统，其对建筑物中诸如照明设备、百叶窗以及加热装置等装置的调节和控制进行了改进。上述装置通过通信总线与控制系统相连，控制系统执行自动调节和自动控制的功能。为了避免每次重新连线，对上述装置的配置和/或建筑物的布局进行了改动，发射机应答器安装在建筑物中常规的固定位置，其中发射机应答器以无线方式向上述装置发送总线信号。
Houggy等人的第5,838,226号美国专利公开了对电气设备、尤其是通过射频链路对远处电灯的控制。该装置进一步涉及一种用于通过通信链路(例如，射频链路)控制远处的电气设备的系统，该系统无需改变电子系统的内部连线，即建筑物的内部连线。该装置涉及一种用于这种系统的通信协议，以便在系统的组件之间提供通信信号，从而确保每个组件都能够可靠地接收打算发送给它的信号。
Doppelt等人的第5,969,637号美国专利公开了一种具有灯光控制的车库门操纵装置，其包括用于在门道(doorway)中以开启和闭合方向移动车库门的车库门移动装置。操纵装置还包括具有开启和关闭状态的灯；控制器，用于生成门移动信号以操纵门移动装置，以及用于生成灯的使能信号以操纵处于开启和关闭状态之一的灯；以及阻挡物检测器，用于检测门道中是否存在阻挡物。控制器响应于门的状态(移动开启、移动闭合和停止开启)以控制门的操作和灯的启动。当门的状态表明门停止开启并且阻挡物检测器检测到门道中的障碍物时，控制器生成用于启用灯的灯使能信号。该装置需要将来自于RF发射器或硬连线远程开关的信号发送到控制器，控制器然后启动操纵装置或灯，或者将二者都启动。
Suman等人的第5,793,300号美国专利公开了一种选择性地控制至少一个灯和至少一个车库门开启装置(opener)的操作的控制系统。该控制系统包括控制模块，其中控制模块包括适合通过家用交流电源导线耦合到至少一个灯的连接器。控制模块还包括适合连接到车库门开启机构的端子。位于控制模块中的电路接收并识别射频信号，在训练模式中，存储与接收的来自于远程控制端的多个信号有关的控制信息，当在运行模式中所述远程控制信号之一被接收时，根据所存储的控制信号，输出通过交流电源线和车库门机构传输的控制信号。控制模块还包括选择器，用于选择车库门和/或灯控制操作，以便在训练模式中与控制模块接收的信号关联。在该公开内容中，RF信号首先到达控制模块，然后再到达灯或操纵装置。
在上面列出的某些现有技术中，用于灯的控制模块和用于操纵装置的控制模块相同，因此，如果一个电路出现问题，那么两个单元有可能都受到影响。此外，控制模块需要谨慎的信号来区分用于灯的指令和用于门的指令。另外，当发出门操纵指令时，灯正常启动而发光；如上所述，不论之前灯发光与否，一旦灯被启动，则控制模块会将灯的指令切换到时延电路，并且在预定的时间周期之后将灯关闭。这样便需要在控制电路定时时间到达之后，手动地启动灯。因此，在该技术中，在控制与障碍物相关的封闭区域附近的灯时，需要更多的灵活性，还需要能够采用相同的装置来控制障碍物的移动和电“负载”(例如电气设备)。
发明内容
总的来说，本发明预期一种用于具有射频激励的灯套件和/或开关的机动化障碍物操纵装置的操纵系统和对该系统进行编程的方法。
本发明还预期一种用于机动化障碍物的操纵装置系统，包括用于控制机动化障碍物的操纵装置，所述操纵装置能够接收无线信号以控制所述机动化障碍物；用于控制电负载的装置，所述装置能够接收无线信号以控制所述负载；以及至少一个发射器，所述发射器能够生成可由所述操纵装置和所述装置接收的无线信号，以独立地操纵所述操纵装置和所述装置。
本发明还预期一种用于机动化障碍物的操纵装置系统，包括用于控制机动化障碍物的操纵装置，所述操纵装置能够接收无线信号以控制所述机动化障碍物并且能够生成无线信号；至少一个发射器，所述至少一个发射器能够生成无线信号；以及用于控制电负载的装置，所述装置能够接收由所述操纵装置和所述至少一个发射器至少之一生成的无线信号，以实现对所述装置的操纵。
本发明进一步预期一种用于控制电负载的系统，包括用于控制电负载的至少一个装置，所述装置能够接收无线信号以控制所述负载；具有至少一个功能按钮的至少一个发射器，其中所述至少一个功能按钮的启动生成可由所述装置接收的无线信号。
为了完整地理解本发明的目的、技术和结构，参照以下的详细说明和附图，其中图1是根据本发明的一个实施方案的用于机动化障碍物操纵装置的操纵系统；图2是根据本发明的又一实施方案的用于机动化障碍物操纵装置的操纵系统；以及图3是显示用于教导与所述操纵系统一起使用的射频激励开关和灯套件的操作步骤的操作流程图。
具体实施例方式
根据本发明构思的用于机动化门或大门操纵装置的操纵系统在附图的图1中示出，并一般性地由标号10表示。所述系统10可与多种可移动的障碍物门或大门、窗户或其他闭合件一起使用，其中所述门可在车库、商业和生活建筑、其他结构中使用，所有这些建筑物可在整体上或部分地为线性的、弯曲的或非线性的。这种障碍物或其他组件通常由多种材料构成，例如木材、金属、各种塑料、或其组合。这些各种类型的门或其他组件的下端可基本上为矩形或具有多种轮廓，以用于加固件的定位或其他用途。在优选的应用中，本发明与住宅类型的车库门一起使用。
众所周知，用于使得障碍物移动的操纵系统可以采用多种形式。最常用的操纵系统包括用于控制电动机14操作的操纵装置12，所述电动机14通过多个机构(例如，齿轮、弹簧、电缆以及类似的装置)链接到障碍物16。所述操纵装置和所述电动机可相对于所述障碍物放置在多个位置，并且在本领域中，操纵装置/电动机的组合可以被称作安装在顶梁上的滚轮(trolley)、传动轴(jackshaft)、螺杆驱动(screwdrive)、蜗杆驱动(wormdrive)等等。所述操纵装置一收到操作指令就激励所述电动机，所述电动机接着便带动与所述障碍物相连的有关机构，以使得障碍物移动。所述障碍物的边缘通常可滑动地保持和/或支撑在轨道中。
操纵装置12包括天线18，其用于接收或发送射频(RF)信号或与系统内的其他元件有关的任何其他类型的信号。所述射频信号20由收发器22发送或接收，收发器22将所述射频信号转换成可由控制器26接收的编码信号24。作为一种选择，控制器26可以通过导线直接接收代表所述射频信号的数据信号。控制器26提供操纵装置12所用的必要的硬件、软件和存储器。
如下面将要更加详细描述的那样，控制器26接收和发送信号，以主要用于移动所述障碍物并实现便于使用所述系统的安全装置和功能性改进。在本文所公开的实施方案中，所述控制器主要从识别为壁挂式(wall station)发射器30、远程或便携式发射器32或无键发射器34的发射器接收操作指令。所述发射器和所述控制器还可以与灯套件和/或负载开关进行通信，其中，如图1所示，所述灯套件一般性地由标号38表示，如图2所示，所述负载开关一般性地由标号40表示。收发器22和控制器26可以被配置成发射和/或接收一个范围或多个范围的RF信号。同样，发射器30、32和34也可以被配置成发射和/或接收一个以上范围的RF信号。特别地，所述控制器能够接收一个范围的RF信号，并随后产生另一范围的RF信号。操纵装置12的其他细节将首先通过下面回顾各种发射器来讨论。之后，将回顾套件38和开关40的元件，其中包括这些元件的操作细节和程序设计。
用于表明所述控制器的操作状态的LED编程灯42可以与控制器26关联。控制器26耦合到电动机14，电动机14通过各种驱动机构与障碍物16耦合。辅助灯45可以直接通过导线连接到控制器26，目的在于照亮所述障碍物所包围的区域。编程按钮44连接到控制器26，目的在于允许对诸如连接到操纵装置12的壁挂式、遥控和无键发射器、灯套件、灯开关等进行编程或学习。安全传感器46也可以连接到控制器26。传感器46可以是光电安全传感器、门边缘传感器或任何其他传感器，以检测在一个方向或两个方向上移动的障碍物、或障碍物的通道中存在物体而采用的过大的力。
壁挂式发射器30通常放置在从房子内部进入车库的门的位置附近，并优选安装在离地面约5英尺的方便操作的高度。壁挂式装置30包括通常由聚合材料制成的壳体，其中，所述壳体的至少一部分是可去除的，以便在需要时能够调整其内部工作。壁挂式装置30包括电池箱以接纳电源46，电源46优选为两节AAA电池。所述电源用于向所述壁挂式装置中容纳的各种组件提供电能，这通过下面的描述将变得显而易见。可以理解，在需要时可以从住宅电源或其他同类电源接收电能。在这种情况下将需要采用适当的变压器以向内部组件供电。在任何情况下，使用干电池可提供必需的电源并允许壁挂式装置30放置在操纵装置与其他组件的通信范围内的任何位置，而不需要直接从操纵装置或其他地方获取电能。与电源相连的一个组件为逻辑控制48，其为基于微处理器的电路，用以提供必要的硬件、软件和存储器以执行将要描述的功能。LED 50与所述逻辑控制相连，并以本领域中公知的形式从所述电源接收电能。液晶显示器52或其他低功耗显示器也可与逻辑控制48相连，以提供与所述壁挂式装置和/或操纵系统10的其他组件相关的操作信息。逻辑控制48产生各种信号54，这些信号由收发器56接收，并被转换为经天线58发射的射频(RF)信号57。当然，如果需要的话，收发器56也可产生其他无线类型的信号，例如红外或声音信号。在任何情况下，可以理解，在优选实施方案中的壁挂式装置30为无线设备；然而，在需要时也可利用导线直接将信号54发送到控制器26。在本文中，术语“收发器”表示既能发送又能接收无线信号的设备。然而，经识别的收发器可能主要执行发送和接收功能的其中之一。
壁挂式发射器30包括多个输入开关或按钮，其一般性地由标记60表示。这些输入开关在启动时允许用户控制所述操纵系统的各种功能。所述开关包括向上/向下开关62；三路选择开关64，其用来选择手动关闭、自动关闭和射频阻断模式；安装开关66；延迟关闭开关68；宠物高度开关70；以及灯光开启/关闭开关72。每当用户需要将障碍物从上往下或沿相反方向移动时，则启动向上/向下开关62。三路选择开关64提供不同的操作模式。简而言之，所述手动关闭模式需要用户输入来开启和关闭所述可移动障碍物，因此操纵系统10像常规的操纵系统那样对所述障碍物进行操作。所述自动关闭功能允许所述可移动障碍物在处于全开位置预定时间后以及符合其他条件时关闭。所述射频阻断功能在用户休假时使用，它使外部或远程发射器不能对所述可移动障碍物进行操作。安装开关66根据所述可移动障碍物的其他物理参数提供安装程序(installation routine)，以设定所述可移动障碍物的操作界限。换言之，在安装程序执行过程中生成障碍物行程界限和受力分布。延迟关闭开关68允许用户在预定时间内退出包围的区域，而不会无意启动例如光电眼等的安全装置。宠物高度开关70允许门任意移动4至12英寸而到达最小开启位置，以允许小宠物的进出。灯光开关72可在两个方向的任意一个方向上启动，并打开或关闭与操纵系统10关联的灯38。开关72也可以控制灯45。
可与操纵装置12关联的另一个发射器为无键外部发射器，其一般性地由标号34表示。无键发射器34具有用于发射的天线76，如果需要的话，天线76还可接收发送至操纵装置12或从操纵装置12发出的信号。无键发射器76包括小键盘80，其允许用户输入预设的识别数字或编码，以启动所述障碍物的移动。如果需要的话，液晶显示器82可与所述无键发射器关联。一旦完成识别数字输入，所述天线便发射射频信号78。
另一种类型的发射器为远程发射器32，远程发射器32具有用于发射射频信号86的天线84。应当理解，远程发射器32可包含其自身的控制器，用以产生适当的射频信号。可以采用固定编码或滚动编码技术，以与操纵系统12的所有发射器进行通信。所述远程发射器可包含主功能按钮88，以及多个辅助功能按钮90，用于独立地控制与所述操纵系统相关的其他装置。具体地，启动其中一个按钮仅控制所述障碍物，而启动其他按钮则可独立地控制与所述操纵系统相关的灯38或其他相关装置。通常，所述主功能按钮启动障碍物移动并激励套件38或开关40。
最好见图1，灯套件38与操纵系统10关联。一般地，提供所述灯套件以方便用户和安装者操作，因为所述灯套件可连接到任何双向电插口，而不需要从操纵装置12获取电能。灯套件38可以与直接连接到控制器36的灯45一起使用或用于代替灯45。灯套件38可安装在天花板插口、墙壁插口或任何住宅电源插口。所述灯套件由射频信号激励，同样，所述灯套件的放置仅由所述射频信号的范围限定，可进行编程以接收所述射频信号。所述套件在25℃时大约工作在433MHz的频率附近。当然，也可以采用管理机构允许的其他频率。所述频率可在工厂中由谐振器或晶体设定，从而最终用户不能更改它。
灯套件38包括能够通过天线104接收射频信号102的收发器100。通过所述收发器接收或发射的任何信号均指向套件控制器108或由套件控制器108生成，套件控制器108可设有外部或内部存储设备110。应当理解，控制器108包括用于将所述灯套件并入操纵系统10的所有必要的硬件、软件和存储器。编程按钮112与控制器108相连，并允许对不同发射器和/或操纵装置12进行学习，以便能够操纵所述灯套件。在需要时，灯套件38可包括由住宅电源供电的照明元件114。
简而言之，灯套件38是可编程的，以便与操纵装置12和/或发射器30、32和34关联。由于灯套件38的编程和使用与开关负载40类似，因此在所述开关负载的元件描述之后讨论这些器件的编程和使用。
现在参照图2，可以看出，所述开关一般性地由标号40表示。开关40控制负载120的操作，负载120可以是通过导线与所述开关连接的电灯组件、一组电灯或任何电气设备。进一步应当理解，开关40可以与灯套件38同时使用或单独使用。在任何情况下，开关40包括用于接收和/或生成射频信号124的收发器122。在优选的实施方案中，所述开关与壁挂式发射器30、无键外部发射器34以及远程发射器32工作在不同的频率范围。在优选的实施方案中，RF开关40在25℃时大约工作在433MHz附近。如所述灯套件那样，所述频率可以在工厂中采用用户可调整的控制由谐振器或晶体设定。当接收或发射装置朝向垂直位置中的理想接收位置、并且被安装在固定于适当墙壁或表面的塑料外壳中时，灯开关的数据接收范围在户外和在接收或发射装置的视线内优选为最小100英尺。在任何情况下，信号124均由天线126发送和/或接收。接收的或发送的信号又被发送到开关控制器128，开关控制器128将所述信号与存储设备130中先前存储的编码进行比较。应当理解，所述存储设备可位于控制器128外部，或者可整体合并入控制器128内部。进一步应当理解的是，所述控制器包含用于实现本文中所讨论的特征的必要的硬件、软件以及存储器。开关40包括开启按钮132和关闭按钮134，如果需要的话，开关40能够直接控制负载。可以利用状态灯138和140来显示所述开关的状态，然后将该状态与负载的操作状态进行比较。在优选的实施方案中，灯138为绿光LED，另一个灯140为红光LED。所述开关可工作在120V交流电、60Hz信号相位电源(火线和零线)下。提供第三根线作为输出端，以给负载120供电。可以想象，负载120被驱动时的工作电流约为6-8mA，而所述负载断开时的工作电流约为2-3mA。所述工作电流不包含被切换的负载。可以想象，所述开关不包含用户可更换的保险丝，从而可能包含电源无法供电时用于保护的固有有限的变压器。
应当理解，用于对RF信号进行解码的步骤与对系统10中采用的灯套件38和开关的学习步骤是有些类似的。因此，现在参照图3，主要用于对RF信号进行解码并用于教导所述灯套件或开关的操作步骤一般性地由标号200表示。分别讨论用于所述套件和开关的学习过程的具体特征。在第一步骤202，启动射频解码过程。接下来，在步骤204，所述装置(总起来说指所述开关和/或所述套件)接收来自所述发射器和/或所述操纵装置的数据，并询问接收的数据是否与先前接收的数据匹配。如果不匹配，那么在步骤206将当前数据保存为“先前数据”，并且在步骤208启用相应的收发器100/122。随后，在步骤210将所述射频解码过程标记为无效(inactive)，并且在步骤212退出该教导子程序。
现在返回到步骤204，如果确定接收的数据与先前接收的数据是匹配的，换句话说，在步骤214已接收了有效信号或操作信号，那么所述控制器确定接收的数据是否与相应存储设备中接收的任何数据匹配。如果确定上述二者匹配，那么在步骤216，所述控制器确定学习模式是否无效。如果所述学习模式无效，那么所述过程则进入步骤218，并且过程指令被标记为有效。随后，在步骤220，先前数据缓冲器被清零，并且如前所述，在步骤208启用所述收发器。所述过程然后继续执行步骤210和212。
如果在步骤214确定接收的数据与存储器中存储的所有数据都不匹配，那么所述过程进入步骤222，以便在步骤222确定所述学习模式是否有效。通常，通过按压编程按钮112或开启开关132并保持预定的时间，而输入用于特定装置的学习模式。如果在步骤222，所述学习模式没有被设定为有效模式，那么所述过程则进入步骤208，并如前所述的继续执行。然而，如果在步骤222确定学习模式已适当输入，那么在步骤224，所述控制器读取存储指针以确定下一个可用的存储位置。如果存储位置是未满的(open)，那么在步骤226，存储与所述套件或开关相关的发射器的序号。随后，在步骤228，所述学习模式被取消，并且在步骤230生成适当的指示符(indicator)。所述指示符通常包括所述照明元件或灯光指示器138和/或140之一的预定的闪烁次数。或者由所述装置之一生成可听到的声音。一旦完成步骤230，所述过程便继续进入步骤220并执行其余的处理步骤。应当注意，如果在步骤216将学习模式确定为无效，那么在步骤228则取消该学习模式并执行前述的处理步骤228，230，220，208，210以及212。
灯套件38将优选与车库门操纵系统10一起使用。然而，应当理解，只要为所述灯套件提供控制器108可以学习的适当的发射装置，便可以单独操作所述灯套件。当以滚动编码或固定编码形式采用兼容的比较发送单元进行测试时，所述灯套件的数据发射范围在户外和在该装置的视线内优选为最小500英尺。如果采用滚动编码形式，那么所述控制器将能够对1/2数据速率的滚动编码的固定部分进行适当的解码。可以想象，所述套件将与从存储器110中擦除的所有发送编码一起被送交给用户。在开始通电时、通电失败后和通电恢复时，所述套件被编程以使照明元件114持续开启约1秒钟，然后将所述照明元件关闭。一旦完成该通电过程，所述套件便会在预期的正常模式下工作。
执行程序200以便将发射器和/或操纵装置与套件38关联。具体来讲，一旦释放学习按钮112，控制器100便按照预定的次序开启和关闭照明元件114，从而表明已进入学习模式。所述元件闪烁之后便在预定的时间内保持开启，并且一旦有效的发射装置被学习，所述控制器便关闭所述元件。在学习过程中，如果通过启动与所述装置相关的发射器或操纵装置上的按钮接收到有效的编码信号，那么所述控制器将输入的编码信号与存储设备110中存储的所有编码进行比较。所述控制器随后的动作取决于所述编码是用于新装置的还是用于先前学习的装置的。如果所述编码来自于本文所描述的任何一个发射器上的任何一个先前学习的按钮，那么所述单元使所述灯闪烁预定的次数，关闭所述灯，然后立即退出所述学习程序。所述控制器除了将更新用于特殊发射器的期待的下一个有效发射数据之外，将不会对用户存储区进行任何更新。
如果新装置被学习为与套件38相关，那么控制器108则区分该装置是便携式或远程发射器32、壁挂式发射器30、操纵装置的收发器22还是外部安装的或无键门禁发射器34。如果所述装置为便携式发射器32并且是该特定发射器上的任意一个按钮的第一次驱动，那么所述控制器则会自动认为是“门指令”照明程序(light routine)。换句话说，所述发射器上的特殊按钮的任意驱动都会被自动假定成是操纵装置12的向上/向下指令，其中所述远程发射器被单独或同时学习为所述操纵装置，并且所述灯套件将随着发射器32发出向上/向下指令而被开启和关闭。套件38将所述发射器的信息存储在非易失性存储器中，并会使所述照明元件在预定的时间内闪烁预定次数以表明所述发射器的正常学习。所述控制器然后立即关闭所述灯并退出学习程序。如果所述远程发射器的第二个按钮将与来自先前有效发射装置的套件38关联，那么控制器10将自动认为新学习的第二个按钮是“工作灯指令”。一旦第二个按钮被学习，则控制器108使照明元件114闪烁预定次数，关闭所述灯然后立即退出学习程序。这样使得发射器可单独操作所述灯套件并远离与所述障碍物有关的操纵装置的操作。换句话说，所述远程发射器上的辅助按钮的驱动将使灯开启和关闭，而不必移动障碍物。所述灯的操作将不受定时器的控制。
对壁挂式发射器30的学习的实现方式与所述远程发射器相同，并且壁挂式发射器30对于其上的指定按钮来说被认为是有效的发射装置。换句话说，当灯套件38处于学习模式时，向上/向下按钮、延迟关闭按钮、自动关闭按钮或发射射频信号的任何按钮均可以与启动所述灯套件38的驱动有关。例如，当所述灯套件处于学习模式时，如果宠物高度按钮70被启动，那么无论何时按压该按钮，所述照明元件都将被打开。
外部安装的键盘式或无键远程发射器34的学习方式与例如用于“门指令”的远程发射器的有效的第一个按钮的学习方式相同。在优选的实施方案中，“工作灯指令”模式对于发射器34是不可用的，尽管如果需要的话，可以允许在特殊模式中启动选择键以启用工作照明模式。
在按下并释放编程按钮112之后，如果灯套件38在大约25秒内或其他限定的时间内未收到有效的发射，那么元件114关闭并且控制器108立即退出学习程序。
应当理解，当所述灯套件装置正常操作时，任何有效的“门指令”都会导致所述灯套件使照明元件114持续开启约5分钟或任何在工业上认为适当的周期。该时间周期一结束便关闭所述照明元件。如果存在先前发出的“工作灯指令”，那么，所述装置将因而重新启动定时器。如果在定时结束之前收到另一个有效的门指令，那么所述定时器被复位并启动时间已到的处理。有效的门指令信号目前限于学习的来自于远程发射器的有效的第一按钮，其中所述远程发射器包括远程发射器32和无键发射器34。门向上/向下指令、定时门指令、宠物门指令以及轮廓指令被优选认为是有效的门指令。诸如自动关闭开关64的任何其他的门指令不被认为是用于启动灯套件38的适当指令。
如果收到来自于所述远程发射器或所述壁挂式发射器的工作灯指令，若元件114是关闭的，所述套件则将其打开。如果所述元件已开启，那么只有当在先前的30秒内未发出有效的门指令时，所述套件才会将所述元件关闭。如果控制器108先前就收到了“工作灯指令”，那么控制器108熄灭所述元件114。
在优选的实施方案中，所述灯套件的控制器108能够学习全部12个独特的发射装置。具体来讲，控制器108可以学习总计六个发射器(每个发射器两个按钮)、三个壁挂式发射器以及三个外部安装的无键发射器。可以想象到，灯套件38将具有足够的存储容量以解码和正常地作用于最多30个独特按钮(三个壁挂式发射器，三个键盘式发射器以及六个远程发射器，其中它们已经教导所述壁挂式装置在每个发射器上安装两个按钮)。控制器108和存储器110被配置成按照先入先出法存储信息。一旦达到用于发射编码的数据的存储极限，便去除首先学习的发射装置，其过程如下学习新的发射器仅去除先前学习的发射器，而不去除先前学习的壁挂式发射器或无键发射器。学习新的壁挂式发射器30仅去除先前学习的壁挂式发射器，而不去除先前学习的远程发射器或无键发射器。学习新的无键发生器仅去除先前学习的无键门禁发射器，而不去除壁挂式发射器或远程发射器。
总之，灯套件38的控制可以通过“相同发射器方案”来实现。该方案利用发射器(壁挂式、远程或无键发射器)的相同的主要按钮的驱动来移动所述障碍物(通常为开启移动)并驱动所述照明元件。该方案也允许任何发射器上的辅助按钮的驱动，以独立地控制所述灯的开/关状态。与所述套件相关的控制器优选需要与操纵装置12使用相同的频率。如果需要的话，所述“相同发射器方案”可以用于开关40的操作中。
如果使用者希望从存储器110中清除所有学习的编码，那么在预定的周期(例如10秒)内连续按压学习按钮112。一旦该时间结束，则会从存储器中清除所有被学习的装置，并使元件114闪烁10个闪烁周期。然后将照明元件114关闭，控制器108退出存储器清零程序。
基于前面所述的内容，与操纵系统10一起使用的灯套件的优点是非常显而易见的。应当理解，灯套件38具有自己的收发器，并且可以接收和学习多个射频信号，所述射频信号也可由用于控制障碍物移动的操纵装置系统接收。控制器108可以启动一个灯或连接在一起的多个灯。灯套件38是有利的，因为可以将其与控制门移动的操纵装置分开而对其远程和单独操作。应当进一步理解，可以利用运行状态或空闲状态中的操纵装置来打开和关闭套件38。换句话说，在与所述操纵装置相关的照明元件114停止工作之后，可以通过远程方式再次将其打开，而不需要再次开启和关闭所述障碍物。这些装置的优点在于对于该系统来说不需要通信协议，这样，该系统的各个组件便可以可靠地接收打算发送给它的信息。该系统不需要在控制装置处提供手动的致动器以调整元件114的状态，并且该系统也不像以前在现有技术中使用的启动所述装置的方法那样，需要由时间间隔分开的两个单独的射频信号，并且也不需要多个频率来操作所述套件。
返回到图2中，简要地总结与所述发射器和操纵装置有关的开关40的学习及其操作。如前面所记录的那样，所述开关优选接收或操作433MHz附近的射频信号。应当进一步理解，收发器122能够接收可由操纵装置的收发器22或由发射器30、32以及34发出的固定编码或滚动编码。
在优选的实施方案中，最初将开关40提供给用户，并且将所有的发射器编码从非易失性存储器130中擦除。如所述灯套件那样，如果电源断电，开关40则会读取已写入存储器130的先前存储的开关的操作状态。如果当电源中断时开关40处于断开状态，那么当电源恢复供电时所述开关仍保持断开。如果当电源中断时开关40处于闭合状态，那么除非所述控制器处于定时模式，所述开关才会重新回到闭合状态，在这种情况下，定时器被复位，负载被断开。换句话说，如果通过启动开启按钮132而使负载120处于导通状态，那么当电源恢复供电时，所述负载仍保持导通。然而，如果借助于射频指令使负载120导通，那么当电源恢复供电时，所述负载将被断开。经过最初的通电之后，所述开关便会在其预期的正常操作模式下工作。如果需要的话，所述开关可以选择性地不设置定时功能。
为了使开关40处于学习模式，以学习发送给它的一个或多个操纵装置序号，最终用户可以连续按压关闭按钮134至少5秒钟，但不超过15秒钟。应当理解，可以适当地调整这些时间周期。一旦所述关闭按钮被按压了最少5秒钟，控制器128便会使绿光LED 138发光并启动由控制器128保持的定时器，在预定的时间周期内控制器128使负载120保持导通，所述预定的时间周期优选为5分钟。一旦所述关闭开关被释放，红光LED 140便会以预定的速率闪烁，并且所述控制器进入学习模式。如果用户碰巧释放了关闭开关134(从最初的“关闭的”开关按压释放)，并且随后在学习程序的任意时刻再次按压它，那么所述单元便退出学习程序，重新开始正常操作并断开负载。在学习程序中，开关40对输入的所有射频信号进行解码，如果收到具有适当序号的有效信号，那么所述开关将该输入序号与存储装置130中存储的所有序号进行比较。如果接收的编码是可接受的，那么所述识别过程则继续将车库门射频发射序号存储在非易失性存储器中，并使绿光LED 138闪烁预定次数以表明正常学习了所述发射器，随后立即退出学习程序。因此，当开关40处于学习模式时，发射器30、34和32中任何一个上面的适当的按钮(包括与控制器26关联的按钮44)都允许特殊的单元驱动开关40。如果进入学习模式约30秒后，所述开关未收到有效的发射信号，那么所述开关立即退出学习程序并重新开始正常操作。所述开关的负载120在上述5分钟的剩余时间内保持导通，并保留存储器130中存储的任何现有编码。
在系统10的“中继信号方案”配置中，所述开关的控制器128可以接收控制器26通过收发器22发出的开启/关闭指令，该指令响应于来自于发射器30、32以及34中的任何一个、由收发器22接收的指令。在这种方案中，操纵装置12有可能接收由上述发射器发出的一个频率范围内的信号，并生成另一频率范围内的信号以发送到所述开关的控制器。这样做可以防止所述开关接收来自于附近信号源的干扰信号，或者可以使所述开关与其他类型的发射装置兼容。当然，收发器22可接收相同频率的信号，并随后将相同频率的信号发送到控制器128。如果需要的话，所述“中继信号方案”可以用于套件38的操作中。事实上，所述套件和所述开关优选采用所述中继信号方案。
为了从存储器130中清除一个或多个已学习的序号，最终用户可以连续按压开关上的关闭位置134至少15秒钟。一旦所述关闭位置被连续按压了至少5秒钟，所述控制器便会在5秒钟后使所述绿光LED发光并启动5分钟定时，所述负载在该5分钟的周期内保持导通。如果在最初的5秒过去之后，关闭开关134继续被按压至少10秒钟，即关闭开关134总共被按压15秒钟，那么控制器128则清除存储的所有序号并使红光LED 140连续闪烁预定次数。
在正常操作模式中，开关40接收并检测有效的射频发射指令，其过程如下对所述开关进行编程，以使其可以对任何有效的车库门开启发射指令作出响应，其中包括来自于现有的状态指令的灯开启指令、灯关闭指令以及切换指令(toggle command)。有效的“灯开启”开门器发射指令导致所述灯开关使所述负载导通约5分钟，之后所述开关使所述负载关断。如果已存在先前发出的“负载导通”指令，那么控制器128则重新启动5分钟定时。有效的“灯关闭”车库门打开发射指令导致所述开关使所述负载关断，并从而取消定时。有效的“切换”车库门打开发射指令导致所述开关使所述负载的输出切换到与其现有的状态相反的状态，并从而取消5分钟的定时。
LED 138和140在编程和使用时指示操作状态。应当理解，在明亮照明的车库中，所述状态指示器优选在6英尺内是可见的。观察点优选位于所述指示器的高度上方2英尺。当所述负载关断时，控制器128使红光LED 140发光，而当所述负载导通时，控制器128使绿光LED 138发光。如果当所述负载呈现关断时，绿光LED 138开启，那么这便是向用户指出所述负载的某个组件需要更换。换句话说，绿光LED 138指示负载120是导通的，但是所述负载显然是有缺陷的。开关40在其电源处提供开/关切换也是有利的。换句话说，开启位置按钮132的驱动使处于关断的负载导通，并关闭所述控制器的射频接收模式。因此，在该状态下，接收的来自于发射器30、32和34的任何信号均被忽略。关闭位置按钮134的驱动使先前处于导通的负载关断，并且该按钮还将使能或激活控制器128的RF接收模式。
开关40将优选能够对六个独特的障碍物开启发射信号或指令的编码进行学习。控制器128按照先入先出法存储该信息，并且一旦达到存储极限便去除首先学习的开启序号。
射频控制的开关和相关负载的优点是非常显而易见的。特别是，应当理解，所述开关具有自己的收发器并且能够接收和学习多个射频信号。所述开关的收发器能够激活可由住宅电源供电的任何类型的电负载(例如一个灯、多个灯或任何其他的电器)。开关40是单独“独立的”装置，如果需要的话，其可以由所述操纵装置控制。应当进一步理解，可以采用处于运行状态或空闲状态的操纵装置来控制所述开关的闭合和断开，并且当所述开关最初由操纵装置激励时，其可以并入定时器以关断负载。所述开关的优点还在于其不需要用于在系统的元件之间传输信号的通信协议，从而保证了每个元件都能够可靠地接收打算发送给它的信息。所述装置也不像现有技术中使用的激活方法那样，需要由时间间隔分开的射频信号，并且也不需要多个频率来操作。
因此，可以看到通过上面所述的结构和方法能够实现本发明的目的。虽然依照专利条例(Patent Statutes)仅给出了最佳方式和优选的实施方案，并对之进行了详细描述，但是需要理解的是本发明并不仅限于此。相应地，为了更好的评价本发明的真正保护范围和宽度，需要参照下面的权利要求。
权利要求
1.一种用于机动化障碍物的操纵装置系统，包括控制所述机动化障碍物的操纵装置，所述操纵装置能够接收无线信号以控制所述机动化障碍物；控制电负载的装置，所述装置能够接收无线信号以控制所述负载；以及至少一个发射器，所述发射器能够生成可由所述操纵装置和所述装置接收的无线信号，以独立地操纵所述操纵装置和所述装置。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个发射器选自包含壁挂式发射器、远程发射器和无键门禁发射器的一组发射器。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述操纵装置和所述装置只接收来自于所述至少一个发射器的相同频率的无线信号。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述装置是控制灯的固定装置。
5.如权利要求4所述的系统，其中，所述固定装置包括至少接收所述无线信号的收发器；以及与所述收发器相连的控制器，其中，所述控制器验证所述无线信号，并且当所述无线信号有效时控制所述灯。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述固定装置进一步包括与所述控制器协同工作的编程按钮；与所述控制器关联的存储装置，其中，所述编程按钮的启动使得所述控制器进入学习模式，从而将所述学习模式中接收的任何有效信号存储在所述存储装置中。
7.如权利要求6所述的系统，其中，所述控制器能够区别所述发射器组，其中，所述至少一个发射器选自包含壁挂式发射器、远程发射器和无键门禁发射器的一组发射器。
8.如权利要求7所述的系统，其中，所述远程发射器具有多个功能按钮，在所述学习模式中，所述远程发射器的第一按钮的启动将所述第一按钮指定为障碍物指令，并且在所述学习模式中，所述远程发射器的任何其他按钮的启动将所述其他按钮指定为工作灯指令。
9.如权利要求8所述的系统，其中，由所述至少一个发射器生成的所述障碍物指令能够被所述操纵装置和所述固定装置接收，用于使所述灯仅在预定的时间周期内发光。
10.如权利要求9所述的系统，其中，如果所述灯处于关闭状态，那么由所述至少一个发射器生成的所述工作灯指令使所述灯发光，并且如果在指定的时间周期内没有预先收到门指令，则使所述灯回到所述关闭状态。
11.如权利要求10所述的系统，其中，所述障碍物指令的生成明确限于被学习的来自于所述远程发射器和所述无键门禁发射器的有效的第一按钮，以及被选择的来自于所述壁挂式发射器的按钮。
12.如权利要求11所述的系统，其中，所述壁挂式发射器的所述选定按钮包括向上/向下按钮、延迟关闭按钮、宠物高度按钮以及门轮廓按钮。
13.如权利要求10所述的系统，其中，当所述灯由于收到所述工作灯指令而发光时，所述障碍物指令的生成导致所述控制器使所述灯在预定的时间周期之后关闭。
14.如权利要求1所述的系统，其中，所述装置是控制负载的开关。
15.如权利要求14所述的系统，其中，所述开关进一步包括至少接收所述无线信号的收发器；以及与所述收发器相连的控制器，其中，所述控制器验证所述无线信号，并且当所述无线信号有效时控制所述负载。
16.如权利要求15所述的系统，其中，所述开关进一步包括与所述控制器协同工作的编程按钮；与所述控制器关联的存储装置，其中，所述编程按钮的启动使所述控制器进入学习模式，从而将所述学习模式中接收的任何有效信号存储在所述存储装置中。
17.如权利要求16所述的系统，其中，所述控制器能够区别所述至少一个发射器，其中，所述至少一个发射器选自包含壁挂式发射器、远程发射器和无键门禁发射器的一组发射器。
18.如权利要求17所述的系统，其中，所述操纵装置能够生成无线信号，并且所述控制器能够区分操纵装置的无线信号和发射器的无线信号。
19.如权利要求18所述的系统，其中，所述开关进一步包括与所述控制器相连的开启按钮；与所述控制器相连的关闭按钮；与所述控制器相连的开关开启指示器；以及与所述控制器相连的开关关闭指示器；与所述控制器关联的存储装置；其中当所述按钮之一在预定的时间周期内被启动以使所述控制器进入学习模式时，所述按钮之一起到了与所述控制器协同工作的编程按钮的作用，从而将在所述学习模式中接收的任何有效信号存储在所述存储装置中。
20.如权利要求19所述的系统，其中，所述控制器对有效的发射器无线信号和有效的操纵装置无线信号的学习以预定的方式启动所述指示器之一发光。
21.如权利要求20所述的系统，其中，当所述控制器未处于所述学习模式时，所述控制器对所述有效的无线信号的接收导致所述开关使先前关断的所述负载在预定的时间周期内导通。
22.如权利要求20所述的系统，其中，当所述控制器未处于所述学习模式时，所述控制器对所述有效的无线信号的接收导致所述开关使先前导通的所述负载关断。
23.如权利要求19所述的系统，其中，所述开关开启指示器在所述负载有效时是有效的，所述开关关闭指示器在所述负载无效时是有效的。
24.如权利要求23所述的系统，其中，所述开启按钮的启动使所述负载导通，并阻止所述控制器接收任何无线信号；所述关闭按钮的启动使所述负载关断，并允许所述控制器接收任何有效的无线信号。
25.一种用于机动化障碍物的操纵装置系统，包括控制所述机动化障碍物的操纵装置，所述操纵装置能够接收无线信号以控制所述机动化障碍物，并且所述操纵装置能够生成无线信号；能够生成无线信号的至少一个发射器；以及控制电负载的装置，所述装置能够接收由所述操纵装置和所述至少一个发射器的至少其中之一生成的无线信号，以实现对所述装置的操纵。
26.如权利要求25所述的系统，其中，所述操纵装置和所述装置只接收来自于所述至少一个发射器的、具有相同频率的无线信号。
27.如权利要求25所述的系统，其中，所述装置是控制灯的固定装置。
28.如权利要求25所述的系统，其中，所述装置是控制负载的开关。
29.如权利要求25所述的系统，其中，所述至少一个发射器生成第一频率的所述无线信号，所述操纵装置生成第二频率的无线信号。
30.如权利要求29所述的系统，其中，所述操纵装置一收到所述第一频率的所述无线信号，就生成所述第二频率的所述无线信号。
31.如权利要求25所述的系统，其中，所述操纵装置一收到来自于所述至少一个发射器的所述第一频率的所述无线信号，就生成第一频率的所述无线信号。
32.一种用于控制电负载的系统，包括控制电负载的至少一个装置，所述装置能够接收无线信号以控制所述负载；以及具有至少一个功能按钮的至少一个发射器，其中，所述至少一个功能按钮的启动生成能够由所述至少一个装置接收的无线信号。
33.如权利要求32所述的系统，其中，所述至少一个装置包括控制器；以及与所述控制器相连的编程按钮，其中所述编程按钮的启动使所述控制器在预定的时间周期内处于学习模式，并且在所述预定的时间周期内的所述至少一个功能按钮的启动使得所述至少一个功能按钮与所述电负载相关联。
34.如权利要求33所述的系统，其中，所述至少一个功能按钮与一个以上的所述装置关联。
35.如权利要求33所述的系统，其中，所述至少一个功能按钮与一个以上的所述发射器关联。
36.如权利要求33所述的系统，其中，所述至少一个功能按钮与一个以上的所述装置关联，并且所述至少一个装置与一个以上的所述发射器关联。
37.如权利要求33所述的系统，进一步包括与所述控制器关联的存储装置，用于存储在所述学习模式期间接收的有效信号。
38.如权利要求33所述的系统，其中，所述至少一个装置是控制灯的固定装置。
39.如权利要求33所述的系统，其中，所述至少一个发射器选自包含壁挂式发射器、远程发射器和无键门禁发射器的一组发射器。
40.如权利要求33所述的系统，其中，所述装置是控制负载的开关。
41.如权利要求40所述的系统，其中，所述开关进一步包括用于至少接收所述无线信号的收发器；以及与所述收发器相连的所述控制器，其中，所述控制器验证所述无线信号，并在所述无线信号有效时控制所述负载。
42.如权利要求41所述的系统，其中，所述开关进一步包括与所述控制器关联的存储装置，从而将所述控制器处于所述学习模式时接收到任何有效信号存储于所述存储装置中。
43.如权利要求42所述的系统，其中，所述控制器能够区分所述至少一个发射器，并且所述至少一个发射器选自包含壁挂式发射器、远程发射器和无键门禁发射器的一组发射器。
44.如权利要求43所述的系统，其中，所述开关进一步包括与所述控制器相连的开启按钮；与所述控制器相连的关闭按钮；与所述控制器相连的开关开启指示器；以及与所述控制器相连的开关关闭指示器；与所述控制器关联的存储装置；其中当所述按钮之一在预定的时间周期内被启动以使所述控制器进入学习模式时，所述按钮之一起到了与所述控制器协同工作的编程按钮的作用，从而将在所述学习模式中接收的任何有效信号存储在所述存储装置中。
45.如权利要求44所述的系统，其中，所述控制器对有效的发射器无线信号和有效的操纵装置无线信号的学习以预定的方式启动所述指示器之一发光。
46.如权利要求45所述的系统，其中，当所述控制器未处于所述学习模式时，所述控制器对所述有效的无线信号的接收导致所述开关使先前关断的所述负载在预定的时间周期内导通。
47.如权利要求45所述的系统，其中，当所述控制器未处于所述学习模式时，所述控制器对所述有效的无线信号的接收导致所述开关使先前导通的所述负载关断。
48.如权利要求44所述的系统，其中，所述开关开启指示器在所述负载有效时是有效的，所述开关关闭指示器在所述负载无效时是有效的。
49.如权利要求48所述的系统，其中，所述开启按钮的启动使所述负载导通，并阻止所述控制器接收任何无线信号；所述关闭按钮的启动使所述负载关断，并允许所述控制器接收任何有效的无线信号。
全文摘要
一种用于机动化障碍物的操纵装置系统，包括用于控制所述障碍物在各种位置之间移动的操纵装置。所述操纵装置可接收来自于无线或有线壁挂式发射器、无线无键门禁装置和/或便携式远程发射装置的无线信号。所述系统还包括例如灯套件或控制负载的开关的装置，其中所述装置也能够接收无线信号以控制所述套件或开关。所述发射器能够生成所述操纵装置和所述装置可接收的无线信号，以独立地操纵所述操纵装置和所述装置。
文档编号G07C9/00GK1922640SQ200580005562
公开日2007年2月28日 申请日期2005年2月16日 优先权日2004年2月19日
发明者威利斯·J·穆立特, 扬·罗德里格斯, 保罗·翁德鲁内恩, 史蒂文·莫勒, 理查德·E·加尼翁 申请人:韦恩达尔顿公司