用作通信设备的灯开关的制作方法

专利名称：用作通信设备的灯开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于房屋的控制设备。更具体地，本发明涉及还可以作为 高速通信设备的控制设备，例如灯开关。
背景技术：
灯开关和其它类型的控制是大多数家庭、办公室和其它房屋中常见的 物品。通常，它们用于打开和关闭房间中的灯。然而，有时将这些开关用 线进行连接以控制可开关的电插座。在这些情况下，灯开关接通或者断开 到电插座的电能。在家庭中能够找到的其它典型控制包括用于温度调节装 置的控制、警报面板以及存储的音量控制。同时在房屋中可以找到多种类型的灯开关。这些灯开关包括;^据方向可以上下或左右移动的拨动开关以在接通状态和断开状态之间转换。其它 类型的灯开关包括允许开关使灯在多个亮度水平变化间变化的滑触头和 旋钮。经常将这些开关称为调光灯开关。选择什么类型的开关用于给定的 灯通常取决于用户对灯希望什么。灯开关的位置可以根据家庭的风格、适 用的建筑规范、存在的灯的数量等等而变化。然而，家庭中一般的房间有 至少一个灯开关位于门入口附近。在许多家庭和一些房间中，设置独立的插座用于通信。这些通信可以 包括语音通信和数据通信两者，但一fcl语音。连接到该插座的经常是电 话或者其它通信设备。在许多家庭中，电话是无绳电话，这样用户可以在 住宅内随意走动并且带着电话交谈。然而，无绳电话遭受电池不足以及由 于信号损耗和干扰造成的不良声音质量。在大多数家庭中仍使用有线电 话。停驻的无绳电话(用于再充电)和有线电话通常仅位于家庭的一个或 者两个房间中。便携式电话的简易性导致许多用户离开一个房间中的电话，而需JH吏 用另 一房间中的电话。这一般出现在电话铃响而用户结束忙乱以在住宅中 寻找电话时。许多时候，无法在接听电话的应答服务或者呼入者挂断电话 之前找到电话^_4^人不快的。在一些情况下，匆忙寻找电话可能导致伤害。发明内容本发明涉及使灯开关或者其它控制设备可以作为通信设备以及开关 工作的系统和方法。灯开关或者其它控制i殳备安装或者附着在墙上，并且 能够以至少两个独立的模式交替工作。第一模式一般是电能控制模式，第 二模式是通信模式。在电能控制模式下，灯开关通过远程控制器与灯或者 电插座通信以接通或者断开灯或者插座。在通信模式下，用户可以使用键 盘或者其它输入方法例如触摸屏、扫描器、语音启动或远程控制与特定号 码、地址或者位置联系，然后向开关发出命令并且在开关处接收响应。这 种设备通信的发送由开关或者远程控制器来处理。前面相当宽泛地概述了本发明的特征和技术优点，以《更更好地理解下 面对本发明的详细说明。下文中，将说明本发明的附加特征和优点，其形 成本发明的权利要求的主题。本领域技术人员应当理解，所公开的概念和 特定实施例可以容易地作为变形或者设计用于达到与本发明相同的目的 的其它结构的M。本领域技术人员还应当认识到，这种等同构造不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。当结合附图考虑时，根据下 面的说明将更好地理解作为本发明的特性及关于其组织和操作方法的新 特征以及其它目的和优点。然而，应当清楚地理解，提供附图中的每一个 仅仅用于说明和描述的目的，而不旨在形成对本发明的限制。


为了更完整地理解本发明，现在结合附图参考下面的说明，其中图1示出具有控制系统的房屋的框图的一个实施例；图2A、 2B和2C示出说明性的控制设备的详细视图；图3A是在电能控制模式下用于控制设备的说明性的触摸屏键盘/显 示；以及图3B是在通信模式下用于控制设备的说明性的^:/触摸屏显示。
具体实施方式
图1示出用于说明在房屋100中建立的开关结构的框图的一个实施 例。虽然本讨论是指家庭或者建筑，本领域技术人员容易想到可以替换为 使用开关的其它区域或者房屋。此外，虽然本讨论是指使用中央控制器的 系统，但是本领域技术人员容易想到中央控制器不是必须的。房屋100 中示出了多个电能控制^1备101、 102、 103、 104和105。这些控制该:备 连接到公用建筑电源。在一个实施例中，由外部电源150提供该公用家用 电能。外部电源150可以是电站、发电机、电池或者任何其它可以连接到 房屋100的电源。电源150可以提供例如120 ^/60赫兹或者240 ^750 赫兹的交流电(AC)，或者可以是12伏的直流电(DC)。然而，可以使 用电能的其它变型。在一个实施例中，控制i更备101、 102、 103、 104和 105各自与如点线所示的特定功能106~110相关联。然而，如果希望， 控制i殳备可以与多于一个的功能相关联。在图l所示的实施例中，控制设备101~105包括单极单掷开关。然 而，可以使用其它类型的控制，例如滑触头、旋钮、掩組、 、触摸屏 或者任何其它能够允许用户控制相关联的i殳备或者功能的配置。应当指 出，这些设备中的一个或者多个可以是调光器或者可变控制器(如关于设 备101所示出的)。应当指出，在图1中其它类型的控制设备例如用于制电插座、温度或者通信设备的控制设备也可以连接到系统l卯。还应当指出，虽然描述了与通信控制相结合的固有电能控制(例如on(接通)-off (断开)电能)，但是也可以使用其它配对，例如公用事业(固有控制)与 温度调节装置、医疗监视、火灾监视、安全系统、远程控制中继、湿度调 节装置、能源监视、报警系统。控制设备101 ~ 105各自被配置为与房屋100中的中央控制器170通 信.设备101 ~ 105通过通信通道175连接到中央控制器170。在一个实 施例中，通信通道175是局域网(LAN, local area network)线缆。然而， 在其它实施例中，通信通道175可以是CAT5线缆、电话线、家用输电 线、无线连接或者任何其它能够执行从设备101 ~ 105到控制器170的通 信的方法。在一个实施例中，该中央控制器170是计算机。然而，控制器 不是必须的，可以使用任何能够管理输入信号并产生输出信号的设备.控 制器170识别连接到系统190的每一个i殳备。在一个实施例中，控制器 170然后将一个功能或者多个功能与该设备相关联。将该相关联的功能称 为设备的"固有"功能。在一个实施例中，设备101~105中的每一个与 家庭中的特定的灯相关联，因此其固有功能不是开关的功能。然而，任何 设备101~105不必与特定的灯相关联，而是可以与一组灯、电插座或者 任何其它中央控制器170可控制的功能相关联。控制器170连接到相关联 的功能设备，例如灯106、 107、 108、插座109或者炉子110。通信通道 185示出了这种连接。控制器170还可以通过通信通道177从房屋100远 程连接到设备178。在一个实施例中，通信通道是电话线。然而，通信通 道177可以是任何其它通信线，例如线缆线、DSL线、输电线、光纤线 或者无线连接。为了简单，以下讨论将涉及控制设备101和功能设备106。当设备101 ^^吏用时，产生表示用户所希望的动作的信号。在本i兌明性的实施例中， 用户简单地通过移动开关101的开关部件来IMt开关，例如向上打开灯， 或者向下关闭灯。对开关的该操作使得产生信号并经由通信通道175发送 到控制器170。所产生的信号的类型可以^1控制器170可以解释的任何信 号。控制器170解释该信号，并且确定用户所希望的动作。然后，控制器 产生表示所希望的动作的第二信号，并通过通信通道185将该信号发送到 相关联的设备。该信号使相关联的设^M亍所希望的操作，例如打开一个 灯。控制器170可以是例如具有可以跟踪多个不同的操作的内置程序的微 处理器。例如，为了 "预期"用户可能的下一个动作(是电能功能还是通 信功能)，可以存储几个因素。这些因素可以是一天中的时间、房间的光强度、用户的最后一个动作、用户操作的历史、房屋内的其它状况(例如 温度的升高率、烟等等)、用户的移动、编程等等。以这种方式，可以预 期接下来可能对设备的使用，并且在使用显示的状况下，显示可以适合于 预期的使用。因此，在使用软键(触敏式可置换显示)的情况下，显示将 与所希望的功能的可能选项匹配。应当指出，系统的实施例可以具有内置到每一个开关中的控制器170 的功能，使得开关将所希望的动作发送到合适的设备。在这种配置中，仅 需要"额外"的配线将每一个开关连接到外部i殳备178。可以通过4吏用无 线技术或者通过输电线发送信号来免去该配线。图2A、 2B和2C更详细地说明根据一个说明性实施例的控制设备 101。在这些实施例中，可以在例如电能、调光、风扇、插头或者HVAC 控制的固有控制模式和通信模式之间配置控制设备101。当处于通信模式 时，控制设备101允许用户与另一个人或者机器例如电话或者记录设备通 信。根据所选择的模式，控制设备101可以使用不同的部件。为了清楚，本讨论将首先讨论控制设备在固有电能控制模式下的使 用，之后将讨论控制设备在通信模式下的使用。应当指出，控制设备还可 以是温度调节装置。如图2C所示，控制i殳备101具有前侧210和后侧250。前侧210是 当安装在墙上时面对用户的一侧。后侧250 —般面对墙或者插座 (receptacle )，并且提供设备101与例如控制器170的外部部件的接口 。在前侧210上示出了面板220、拨动开关230和模式选#^殳备240。 应当指出，如果希望，还可以有其它部件。面板220可以并且通常可从控制设备101移除。面板220 —fcl具有 切入中央的孔径222 (图2A)的矩形板。没置附加孔径例如孔径234用 于模式选^i殳备例如设备240。螺丝钉孔225和226帮助将面板附着到控 制设备。虽然将面板220描述为矩形的并且可从控制设备101移除，本领 域技术人员容易想到面板220的形状可以是所希望的任意形状，并且面板 220可以永久附着到控制设备101。设置模式选^i殳备240使得用户可以选择性地将控制设备101的功能 从一个模式改变为另一个，例如，从电能控制模式改变为通信模式。在一 个实施例中，模式选设备240是单个g,用户按下该g来改变功能。 然而，可以使用改变控制设备101的模式的其它方法。当使用掩組240改变模式时，可以设置指示器以提醒用户当前选择的操作模式。在一个实施例中，模式选^i更备240具有词语"电话"放置在其上，当设备处于通 信模式时其被点亮。然而，可以使用其它方法来指示和/或选择当前模式， 例如两个独立的按钮或者拨动开关或者语音启动。通过使用语音启动，设 备可以感测到声音接近开关，并且基于声音水平或者一些其它^lt,例如 接近传感器、扫描器、动作传感器、存取卡、安全卡、信用卡，i^通信 模式。前侧210包括(如图2A所示)允许控制设备101作为通信设备工作 的附加部件。具体地，前侧具有麦克风212和扬声器214。可选实施例可 以包括例如摄1I^L、指紋扫描器、卡读取器。这些部件可能在面板220 中需要附加的孔径，但是根据配置，这些孔径不是必须的。麦克风212 可以位于控制设备101的其它区域中，不限于在前侧。类似地，扬声器 214可以包含在开关230中或者设备上的其它位置。还可以包含独立I/O 端口用于外部麦克风和扬声器。然而，扬声器214通常包含在面板220 的其它区域中。在外壳101内(如图2B所示)有使控制设备可以在固有控制模式和 通信模式下工作的多个部件。说明性地，这些部件可以包括通信设备260、 模式选择部件270、电能控制单元280和通信控制单元290。然而，本领 域技术人员将想到上述列表不是唯一的，在控制设备101中可以有更多或 者更少的部件。通信设备260使控制设备101可以将所希望的动作传送到中央控制器 170。中央控制器170处理接收到的信号，并且使得执行所希望的动作。 在一个实施例中，通信设备260还包括连接部件261,其允许经由线缆262 在控制设备101和控制器170之间建立物理连接。在一个实施例中，该连 接部件261是RJ45连接器。然而，可以使用其它类型的有线连接部件。 在可选实施例中，连接部件261不是以有线方式连接到中央控制器170 的，而是通过无线连接与中央控制器通信。该无线连接可以是任何已知的 以无线方式连接设备的方法。为了获得无线连接，连接部件261可以包括 无线M器263 (如虚线所示)，其允许发送和接收与所希望的控制设备 101的功能相关联的信号。电能控制单元280是与开关230相关联的机械或者电部件。当电能控 制单元280是;l^部件时，其包括具有触点的开关机构，该触点响应于对 开关230施加的动作从一个位置移动到另一个位置。该动作4艮据开关的置和所希望的动作通过断开或者闭合电路，使开关机构中的电路改变状态。电能控制单元280检测状态的这种改变。检测到状态的改变之后，电 能控制单元280产生表示所希望的动作的信号。对通信设备260提供该信 号以发送到控制器170。如果拨动开关230是电开关，则电能控制单元280 接》|^示拨动开关230的运动的电信号。响应于该感测到的运动，电能控 制单元280产生表示动作的信号以发送到控制器170。通信控制单元290 (图2B)是控制设备101将接收到的语音或者视 频信号转换为电信号的部件，将这些电信号传送到中央控制器170或者当 处理器在设备内时在实施例中在内部处理这些电信号。控制单元2卯还将 接收到的电信号转换为声音或者视频。通信控制单元2卯进一步连接到麦 克风212和/或扬声器214。响应于模式选^i殳备240处的动作，模式控制部件270检测所希望的 模式改变。模式控制部件270通过启动或者关闭控制i殳备101的特定部件 对用户的选择进行反应。具体地，在一个实施例中，模式控制部件270 响应于^通信模式的命令断开或者阻断来自电能控制单元280的信号， 当选择了电能控制模式时，断开或者阻断来自通信控制单元290的信号。 如果希望，可以将i殳备配置为同时在一个或者多个模式下工作。当控制设备IOI处于通信模式时，用户一般需要指出所希望的通信指 向何处。该通信可以指向例如内部通信系统的系统l卯中的另 一个控制设 备，或者其可以指向远离系统190的例如电话或者移动电话的设备。在一个实施例中，用户通过向麦克风中说出所希望的位置来识别目的 地设备178。将该说出的位置转换为话音信号，并JLiL送到控制器170。 然后，控制器170使用话音识别的任意格式或者方法对话音信号进行话音 识别。基于话音识别的结果，控制器170确定用户希望进行通信的目的地 并且在控制设备和所希望的目的地之间产生连接。当用户i兌出目的地时，用户可以通过名称例如"呼叫John Smith" 或者通过念出与目的地相关联的号码例如"1-214-555-1234"来识别目的 地。在可选实施例中，控制设备101的面板220可以是键盘或者触摸屏。 当设备101处于通信模式时，键盘或者触摸屏310上的显示(将针对图 3A和3B更详细地进行讨论)允许用户键入所希望的位置。在该实施例 中，控制器接收表示按下的键的电信号并且使用这些信号将连接路由到所 希望的目的地。然而，以最简单的形式，触摸屏310可以是用于电话的标 准妙。在控制设备和目的地设备之间建立了连接时，用户向控制设备101 上的麦克风212说话。麦克风将用户的话音转换为电信号，在一个实施例 中，在通信控制单元290处将这些电信号转换为话音信号。将该话音信号 从通信控制单元2卯发送到控制器170,然后控制器170进行处理以将该 话音信号发送到所希望的设备。如上面所讨论的，所希望的设备可以是连 接到系统l卯的设备，或者可以是远离系统的设备，例如移动电话或者位 于任何位置的电话。控制器170接收来自目标设备的话音信号，通过通道 175将这些信号发送回控制设备。模式选择单元270接收信号，并且将信 号路由到通信控制单元290，通信控制单元2卯将话音信号连接到电信号。 然后，将这些电信号发送到扬声器214，然后扬声器214将这些电信号转 换为用户听到的声音。图3A和3B示出控制设备101的实施例。在这些实施例中，前侧例 如控制设备101的侧320和350是可变化的显示设备，例如显示器的屏 310。在图3A中，触摸屏310显示on-off开关322和324以及电话开关 326。扬声器314位于触摸屏的顶部附近，麦克风312位于触摸屏的底部 附近。显示320呈现当控制i殳备101处于电能控制模式时可以向用户显示的 显示。显示350 (图3B)呈现当控制设备101处于通信模式时可以向用 户显示的显示。这些显示仅仅是例子，本领域技术人员容易想到其它配置 可以用于进行显示。设备可以"预期"应当处于哪个模式，例如当呼叫进 入时，使用系统显示350。或者在白天期间，当通常不使用灯时，系统可 以i^通信模式。在另一个实施例中，可以同时显示所有模式。虽然详细描述了本发明及其优点，但是应当理解，可以进行各种变化、 替换和改变，而不脱离所附权利要求限定的发明的精神和范围。此外，本 申请的范围不限于说明书中所描述的处理、机器、制造、物质的合成、装 置、方法和步骤的特定实施例。如本领域技术人员根据本发明的公开容易 想到的，根据本发明可以使用现有的或者以后开发的与这里描述的相应的实施例执行基;M目同的功能或者获得基;M目同的结果的处理、机器、制造、物质的合成、装置、方法或者步骤。因此，所附权利要求旨在将这种处理、 机器、制造、物质的合成、装置、方法或者步骤包含在其范围内。
权利要求
1.一种控制设备，包括固有控制元件，其具有固有控制功能，用于响应于第一用户提供的动作控制远离所述控制设备的至少一个所管理的设备；通信控制元件，用于响应于第二用户提供的动作提供通信特征；以及控制，用于在所述固有控制元件和所述通信控制元件之间切换所述控制设备。
2. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述控制还用于同时使 能所述固有控制元件和所述通信控制元件。
3. 根据权利要求2所述的控制设备，其中，至少部分基于所期待的 用户提供的动作，所述控制是可预期的。
4. 根据权利要求1所述的控制设备，还包括表面，用于向用户呈现控制，所^面至少部分基于所述控制元件中 切换为接通的一个来改变所呈现的所述控制中的一个。
5. 根据权利要求4所述的控制设备，其中，所述表面是触摸屏。
6. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述第二用户提供的动 作是通信动作。
7. 根据权利要求6所述的控制设备，其中，所述通信动作包括可听
8. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述动作是响应于传感 器或者从外部供给的信息的任意组合的预编程的固有或通信动作的任意 组合。
9. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述动作是响应于传感 器或者从外部供给的信息的任意组合的固有或通信动作的任意组合。
10. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述动作是响应于传感 器或者从外部供给的信息的任意组合的用户或者自动动作、固有或通信动 作的任意组合。
11. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述通信元件包括 至少 一个音频可祸i殳备。
12. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所U信特征包括发 送和接收语音信号。
13. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述通信特征包括 发送和接收语音消息。
14. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述通信特征包括 处理语音消息和语音信号。
15. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述固有控制功能包括 拨动开关，其被配置为产生接通/断开命令。
16. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述固有控制功能包括 可变开关，其被配置为产生可变命令。
17. —种控制电能开关的方法，所述方法包括 接收与所选择的所述电能开关的操作模式相对应的命令；以及响应于用户提供的动作执行与所接受的命^^相对应的功能，所述命令 与如下功能中的至少一个相关电能功能；通信功能。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中，执行所述通信功能包括 接收电能消耗改变信号；以及在所述电能开关内处理所述接收到的电能消耗改变信号。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中，执行所述通信功能包括 接收语音信号；以及在所述电能开关内处理所述语音信号。
20. 根据权利要求18所迷的方法，其中，执行所述通信功能包括 接收语音信号；将所述接收到的语音信号发送到远程控制器；以及 从所述控制器接收语音信号。
21. 根据权利要求18所述的方法，其中，执行所述通信功能包括 发送视频信号。
22. 根据权利要求18所述的方法，还包括进行配置以将用户显示 改变为与和所述选择的模式相关联的输入相对应.
23. 根据权利要求22所述的方法，其中，所述接收包括感测对所述显示上对应于所希望的功能的至少一个所显示的元件的 触摸。
24. 根据权利要求22所述的方法，其中，才艮据所述电能功能，所述 方法还包括感测表示接通/断开可变条件的命令；以及将所述感测到的接通/断开可变命令发送到远程控制器。
25. —种电能控制设备，包括选择装置，用于选择电能控制功能或者通信功能；接受装置，用于从用户接受与所选择的功能有关的所希望的动作；以及发送装置，用于将所述接受的动作的指示发送到远程位置。
26. 根据权利要求25所述的设备，其中，所述发送装置还包括 用于接收来自所述远程位置的信号的装置。
27. 根据权利要求25所述的设备，其中，所述选择装置包括 用于预期接下来用户所希望的功能的装置。
28. 根据权利要求25所述的设备，其中，所述接受装置是触敏式的 一组软键。
29. 根据权利要求25所述的设备，其中，所述选择装置用于接受来 自用户的输入。
全文摘要
本发明涉及使灯开关或者其它控制设备可以作为通信设备以及开关工作的系统和方法。灯开关或者其它控制设备安装或者附着在墙上，并且能够以至少两个独立的模式交替或者协作工作。第一模式一般是电能控制模式，第二模式是通信模式。在电能控制模式下，灯开关可以单独工作或者可以通过远程控制器与灯或者电插座通信以接通或者断开灯或者插座。在通信模式下，用户向开关中说话并且接收开关处的响应。这种设备通信的发送由开关在内部或者远程控制器来处理。
文档编号H04M11/00GK101262728SQ20081000655
公开日2008年9月10日 申请日期2008年3月6日 优先权日2007年3月7日
发明者罗兰德·舍特勒 申请人:最优创新公司