Rf互連hvac系統和安全系統的制作方法

專利名稱：Rf互連hvac系統和安全系統的制作方法
RF互連HVAC系統和安全系統1. 技術領域5 本公開通常涉及互連的HVAC (供暖、通風、空調)系統和安全系統， 并且更具體地，涉及互連的無線HVAC系統和無線安全系統，其通過使 用通用無線RF技術(包括相同的選擇頻率、調制和一組通用協議)彼 此互連并通信。無線HVAC系統包括能夠與HVAC系統和安全系統通信并對它們進行 10 控制的無線恒溫器，無線安全系統包括能夠與安全系統和HVAC系統通 信并對它們進行控制的無線控制小鍵盤。此外，可以利用其他用戶或制 造商安裝的無線設備或系統對通用的基礎結構進行擴展，以通過該通用i信:控制。'曰、、 、、^ -、 5、 、/ 、152. 現有技術討論 控制溫度和其他環境條件對于人們在環境中的舒適度以及最小化運行成本都是很重要的任務。人們通常調節環境的溫度使得環境比較舒適，環境中的個人希望選擇溫度和其他設置以獲得個人舒適度。個人不 20僅試圖將溫度調節到具體的預定的合適溫度，而且還試圖隨著一天或一 周的時間來改變溫度，或者改變溫度以外的環境控制參數。在 一 些應用中，供暖和空調裝置控制可以允許定制更詳細的氣候控 制功能，以便更好地控制系統操作和效率。例如，可以控制供暖或冷卻 系統中的風扇在供暖或冷卻設備激活之外運行一段時間，并且可以設置 25 其運行特定的最小和最大次數。這些氣候控制系統的激活可以依賴于落 到指定的溫度范圍之外的溫度，并且可以由環境內的許多恒溫器中的每 一個來不同地觸發這種激活。在每個恒溫器的手動控制中也可以允許對 這樣的氣候控制系統進行不同程度的控制，使得使用設施的特定區域的 個人可以僅在預定的操作規范內調整該氣候控制系統。 30 雖然已經采用環境控制系統的各種輸入設備來實現環境控制，但是這些輸入設備在其廣度和復雜度方面通常受限。許多先前可用的環境控 制通常給個人用戶提供有限的功能，某些控制功能對于典型外行用戶來說難以理解和實施。例如，常規的可編程恒溫器通常在其功能性上受限 于相對較少并簡單的輸入。在環境中設置多個恒溫器可能要求進一步的 工作，查看所討論的每個恒溫器并且做出或檢驗合適的設置。例如，在 使用幾個恒溫器控制器控制的住宅中，通常必須親身查看每個控制器以5 改變設置，諸如溫度設置、時間設置、空閑(vacation)設置(即將所 有的恒溫器設置到節能設置)以及其他設置。此外，這些控制器通常限 于傳送來自氣候控制系統的氣候控制信號和將氣候控制信號傳送到氣 候控制系統的應用，并且不容易集成到其他系統中。在現有技術中，沒有簡單有效的方法來將通常由恒溫器控制的HVAC10 系統與通常由小鍵盤控制的安全系統互連。在考慮并認識到市場分銷渠 道的現實時，互連性的這個問題甚至更為復雜。例如，安全裝備公司一 般不愿意安裝影響家庭HVAC (供暖、通風、空調)系統或連接到HVAC 系統或對其進行編程的任何東西。類似地，HVAC安裝者一般不愿意安裝 影響家庭安全系統或連接到安全系統或對其進行編程的任何東西。此15 外，這兩種類型的安裝者都不愿意安裝安全系統和HVAC系統之間的橋 接設備。目前可編程恒溫器通常可得到，但是都有一個共同的問題。它們的 用戶接口一般非常基本并且簡單，使得難以編程和使用，以致于大多數 用戶不能完全利用可編程恒溫器的特征和功能。此外，目前的恒溫器在20它們可以顯示的信息的范圍上是有限的，通常局限于溫度設置點和當前 感測的溫度。它們不能感測或顯示例如其他房間的溫度、室外溫度或空 氣質量。另外，目前的恒溫器不能從家里的其他房間或移動位置進行遠 程控制，并且通常限于基于在恒溫器位置處所感測的信息來調節溫度。 現有技術文獻還公開了用于配備有GUI (圖形用戶界面)的HVAC系統的25恒溫器，以及通過短距離RF收發機與HVAC系統通信的恒溫器。發明內容因此，本公開的主要目的是提供一種互連的HVAC(供暖、通風、空 調)系統和安全系統。 30該HVAC系統結合了使用選擇的無線通信技術(諸如RF(射頻)、紅 外(IR)等)、調制和一組協議(例如802. llx,藍牙，IRDA等)的無 線控制系統，并且包括具有用于與HVAC系統通信并且控制HVAC系統的收發機的至少一個無線恒溫器。優選地，該系統利用RF連同802. 11變 體的其中之一或藍牙，然而，隨著新的無線技術和協議變得切實可用于 商業應用，并且由于它們至少能夠提供此處所公開的功能，也認為它們 可用于本公開。HVAC系統也可以結合一個或多個無線C0傳感器和無線 5 煙或火災檢測器。該安全系統還結合了無線控制系統，該無線控制系統使用與HVAC無 線控制系統相同的選擇的無線技術和調制，并且也使用包括HVAC系統 和安全系統共有的一組標準協議的協議組。安全系統還包括至少一個無 線控制小鍵盤，用于與安全系統通信并控制安全系統。安全系統還可以 10 結合一個或多個無線C0傳感器和無線煙或火災檢測器。按照本公開， 共有的無線技術、調制和通用協議組提供了 HVAC系統和安全系統之間 的互連性和通信。更詳細地，HVAC系統可以從安全系統無線小鍵盤控制，并且安全系 統可以從無線恒溫器控制。安全系統包括房間占用傳感器，典型為用于15 感測房間內占用者的存在的IR傳感器，并且安全系統的房間占用傳感 器可以有利地用于控制HVAC系統，諸如當房間沒占用時將調節的房間 溫度調回(setback)。在不同的實施例中，HVAC系統、安全系統、或 HVAC系統和安全系統兩者都可以結合無線CO傳感器和/或無線煙或火 災檢測器。在安全系統結合無線CO傳感器和無線煙或火災檢測器但20HVAC系統沒有結合無線CO傳感器和無線煙或火突檢測器的實施例中， 當安全系統報告火災事件時，HVAC系統可以有利地利用報告的信息關閉 自己，并且當安全系統報告CO事件時，HVAC系統可以有利地利用報告 的信息啟動自己。典型的HVAC系統可以包括多個不同的調節區域-每個區域由安裝在 25該區域中的獨立恒溫器控制。本公開可以包括多個獨立的無線恒溫器， 并且每個無線恒溫器可以發現安裝在該系統上的每個其他的無線恒溫 器并與其通信，以允許調整和顯示來自任何其他無線恒溫器的任何一個無線恒溫器的狀況。根據本公開，每個無線恒溫器優選包括GUI (圖形用戶界面)以提供 30可容易編程的恒溫器，以允許用戶完全利用可編程恒溫器的可編程特征 和功能。此外，每個無線恒溫器和GUI在可以顯示的信息的范圍方面不 受限，并且可以顯示例如另一個房間的溫度、室外溫度或空氣質量一一如果在該系統上安裝了空氣質量傳感器。該空氣質量傳感器可以被配置 并設置為提供室外花粉量、臭氧水平、塵/屑水平等，這可能是受呼吸 狀況(諸如空氣傳播的過敏、哞喘以及肺氣腫)困擾的人們所關心的。 一個或多個恒溫器或無線遙控器可以結合可容易編程的特征，借此，5僅僅通過一次或多次按壓按鈕開關，可以在由該開關被按壓的次數確定 的時間段內調回由該恒溫器或無線遙控器控制的區域的溫度。可選地， 顯示器可以結合觸敏表層，允許用戶通過在預定區域中觸摸屏幕來指示 系統命令。該系統命令可以按層次菜單結構來組織，可經由觸敏顯示器 導航。此外，無線恒溫器可以由其它房間中的其他無線恒溫器遠程地控10制，或者從家里的移動位置遠程地控制。根椐本公開的一個實施例，無線氣候控制器適于與HVAC控制系統以 及一個或多個其他無線設備進行無線通信。氣候控制器包括用于與用戶 交互并從其接收控制輸入的圖形用戶界面。控制輸入經由無線介質發送 到HVAC控制系統和一個(或多個)其他無線設備。用這種方法，無線15 氣候控制器可以用來與各種系統以及其他無線設備通信并對其進行控 制。在本公開的替代實施例中，無線圖形恒溫器被配置并設置為與遠程 安全系統進行通信。無線圖形恒溫器適于接收控制輸入并且使用該控制 輸入產生控制信號，并將該控制信號傳送到HVAC系統和遠程安全系統。 20 所述控制輸入例如經由位于無線圖形恒溫器處的輸入裝置(例如小鍵 盤、觸摸屏或紅外遠程控制器)來接收，或者經由通過有線和/或無線 鏈路從HVAC系統和安全系統的其中一個或兩者接收的信號來接收。在 一些實施方式中，無線圖形恒溫器顯示從遠程安全系統接收的信息。25


結合附圖，參考以下對本發明幾個實施例的詳細描述，本領域技術 人員可以更容易理解對于互連的HVAC系統和安全系統的本公開的上述 目的和優勢。圖1示出了根據本公開的實施例的無線圖形恒溫器裝置； 30 圖2示出了根據本公開的實施例的無線通信和控制的系統；圖3示出了根據本公開的實施例的用于建立無線圖形恒溫器和無線設備之間的通信的無線通信裝置和方法；圖4示出了根據本公開的實施例的多個無線設備，包括在各個氣候 控制區域中的至少 一個無線圖形恒溫器；圖5示出了根據本公開的實施例的具有用于無線圖形恒溫器的遠程 控制器的無線通信系統；5 圖6示出了根據本公開的實施例的具有無線圖形恒溫器和具有用于控制無線圖形恒溫器的遙控器的交互電視機的無線通信系統；以及圖7示出了根據圖2所示的實施例的互連的無線安全警報系統和無 線HVAC系統。10具體實施方式
在以下說明中，將參考附圖，附圖形成了說明的一部分，其中通過 圖解說明的方式示出了本公開可以實施的特定實施例。應理解的是也可 以使用其他實施例，在不脫離本公開的范圍的前提下可以做出結構上和 操作上的改變。15 根據本公開的示范實施例，無線圖形恒溫器使用普通的無線基礎結 構將HVAC和其他控制數據分別傳送到HVAC系統和另 一個遠程無線設備 或系統。該無線圖形恒溫器包括用于傳送數據的無線通信電路，例如收 發機或離散的發送機和接收機的組合。圖形顯示器用于呈現與傳送的數 據和/或對HVAC系統或遠程無線設備的控制選擇有關的信息。例如，HVAC20 控制選擇可以以用戶友好的方式顯示，使得觀看顯示器的用戶可以容易 確定可用的控制選擇。也可以顯示關于遠程無線設備的信息，諸如設備 的類型、可允許的控制輸入以及其他信息。用戶輸入設備接收經由無線 通信電路根據實施方式選擇性地傳送到該HVAC系統和/或遠程無線設備 的控制輸入。25 在一個實施方式中，無線圖形恒溫器適于顯示關于遠程無線設備的信息并且將來自用戶的控制輸入中繼到那兒(例如充當具有圖形顯示能 力的多功能遠程控制輸入設備)。用戶可以將與顯示的信息相關的控制 選擇輸入到無線圖形恒溫器，該無線圖形恒溫器然后將該輸入傳送到遠 程無線設備，用于控制其操作。例如，當遠程無線設備是安全系統的一30 部分時，從安全系統發送到無線圖形恒溫器的安全類型數據在該無線圖 形恒溫器上顯示。在該無線圖形恒溫器上的控制信號(例如編程的控制 和/或用戶輸入)被發送到安全系統。相應地，從安全系統接收的控制信號可以被無線圖形恒溫器使用，以控制HVAC類型的設備。在所述遠 程無線設備是另一個恒溫器的另一個示例中，諸如溫度、定時和其他典 型的恒溫器設置之類的數據被從該遠程恒溫器發送到無線圖形恒溫器 用于顯示。與遠程恒溫器的信息相關的用戶輸入在該無線圖形恒溫器上 5 ^皮接收并發送到遠程恒溫器。用這些方法，無線圖形恒溫器可以用于控 制另 一個遠程無線設備，允許用戶遠程地控制該其他設備并且進一步將 功能(例如輸入和顯示功能)告知該其它設備。在本公開的另 一個示范實施例中，無線圖形恒溫器和安全系統共享 無線通信介質，用于相對操作、控制和通信。例如，可能存在HVAC狀10況會影響安全設置或安全設置影響HVAC狀況的時候或情況。此外，可 能存在HVAC和安全設置共同被改變的情況。例如，當人暫時離家時， 安全和環境特征都需要改變。作為更特別的示例，外出度假的一家人可 能希望增加安全級別，降低溫度或設置其他安全和環境條件。返回時， 為在家設置這些條件。在這些以及其他情況下，使用無線圖形恒溫器設15 置特定的條件，指示在家的狀態。這些條件可以被HVAC和安全系統使 用作為編程的設置的函數來控制相應的系統。用這種方法，在無線圖形 恒溫器接收的單個輸入用于影響多個控制功能。下文將結合圖7進一步 討論關于HVAC和安全應用的本公開的其他實施方式。圖1示出了根椐本公開的另一個示范實施例的無線圖形恒溫器100，20 其適于經由無線通信鏈路108與遠程無線設備130通信。無線圖形恒溫 器100包括溫度傳感器102、處理器104、存儲器106以及方便該無線 圖形恒溫器中的通信的數據鏈路120 (即數椐總線)。處理器104被編 程用于常規的恒溫器功能，包括響應于編程的參數產生用于HVAC類型 系統的控制通信，諸如供暖、冷卻以及風扇控制信號。顯示器110和輸25 入設備112 (例如小鍵盤、觸摸屏或定位設備)分別顯示信息和接收輸 入來設置由恒溫器處理器104使用的參數。這些參數可以存儲在存儲器 106中并且由處理器104訪問以便執行。顯示器11G和輸入設備112還便于對遠程無線設備130的控制。在 顯示器110上顯示關于遠程無線設備130的信息，并且在輸入設備11230 上接收的輸入被傳送到該遠程無線設備。在一些情況下，經由無線通信 鏈路108從遠程無線設備130接收所顯示的信息，并且在其他情況下， 所顯示的數據存儲在無線圖形恒溫器100。此外，當無線恒溫器100發現新的遠程無線設備(從其接收到通信)時，可以在顯示器110上顯示 該新遠程無線設備的指示。用這種方法，在無線圖形恒溫器IOO處的用 戶可以控制遠程無線設備130。此外，無線圖形恒溫器100可以用于控 制各種遠程無線設備中的一個或多個，諸如遠程恒溫器、安全系統或使 5 用普通無線通信基礎結構的其它設備。例如，具有由遠程無線設備130 和無線圖形恒溫器100控制的裝置的住宅的環境和/或安全設置可以同 時設置為無線圖形恒溫器100的輸入的函數。依賴于應用和可用的裝置，使用各種設備中的一個或多個來實施無 線通信鏈路108。在一個實例中，無線通信鏈路108包括無線射頻(RF)10 收發機，適于向遠程無線設備130發送RF信號并從其接收RF信號。在 另一個實例中，無線通信鏈路108包括離散發送機和離散接收機，用于 與遠程無線設備130進行通信。可選地，無線圖形恒溫器100在存儲器106中為遠程無線設備130 存儲數椐并且調用存儲的數據用于顯示和/或用于發送控制信號到遠程15 無線設備130。例如，關于遠程無線設備130或該遠程無線設務控制的 裝置的信息可以存儲在無線圖形恒溫器IOO上并且在其上顯示，以便于 用戶與該遠程無線設備的交互。此外，存儲的信息可以用于發送控制信 號到遠程無線設備130，例如通過提供包含在去往該遠程無線設備的無 線信號中的識別信息。無線圖形恒溫器100因此存儲并且使用用于溫度20 控制、安全控制、設備識別的信息以及其他用于遠程無線設備130的信 息。圖2示出了根據本公開的另一個示范實施例的具有多個設備的系統 200,所述多個設備包括無線圖形恒溫器210并且可以使用通用無線通 信方法進行控制。無線圖形恒溫器210可以以例如類似于以上結合圖125 的無線圖形恒溫器IOO討論的方式實施。顯示器212和輸入小鍵盤214 分別用來為包括HVAC系統220和幾個遠程設備/子系統230、 240、 250、 260和270的設備顯示信息和接收輸入。遠程設備/子系統使用無線信號 和通用通信平臺進行通信。使用在小鍵盤214上的輸入和/或從一個或 多個遠程設備/子系統接收的輸入，無線圖形恒溫器210也是可編程的，30 使得顯示器212和小鍵盤214可以用作多個無線設備的接口 。可選地， 一個或多個遠程設備/子系統也用于控制HVAC系統220。例 如，遠程設備2 30可以包括用于控制住宅中的特定區域的遠程恒溫器。使用無線圖形恒溫器210作為用戶接口來進行遠程恒溫器230的設置， 小鍵盤2H處的輸入被用于進行該遠程恒溫器的設置。在這個實例中， 使用遠程設備230和無線圖形恒溫器210來控制HVAC系統220，每個設 備處的設置和檢測的條件由HVAC系統使用。在一個實施方式中，遠程 5 設備230直接與HVAC系統220通信，在另一個實施方式中，遠程設備 230經由無線圖形恒溫器210與HVAC系統220通信。在一個實施方式中，遠程設備/子系統240的其中一個包括條件感測 設備(例如溫度和/或濕度)，該條件信息可以由無線圖形恒溫器210 獲得用于控制環境條件。例如，遠程溫度感測設備可以位于住宅中的各 10 種位置，并且用于實現對該溫度感測設備所位于的特定位置的氣候控 制。下面將在圖4中進一步討論這種方法的一個示范應用。在一個實例中，遠程條件感測設備240是室外條件傳感器，其中無 線圖形恒溫器210在顯示器212上顯示室外條件。例如，使用無線太陽 能供電或電池供電的傳感器，可以從住宅內查看室外溫度和/或濕度，15 并且不需要連線傳感器用于供電或通信。這個方法提供了一mM^^j確定天氣條件的便利方式。室外條件傳感器240感測的室外溫度和/或濕度也可以用于住宅的 環境控制，例如相對于室外溫度和/或濕度來實施內部氣候設置。例如， 由于外部溫度和相關的輻射損耗或增益，住宅內的居民對特定的溫度設20 置感覺不同。在這個意義上，為了實現對溫度設置的一致感覺，無線圖 形恒溫器210使用室外條件傳感器240感測的室外溫度和/或濕度來自 動地調整用戶設置的參數，諸如溫度。當室外溫度比較冷時(例如低于 零華氏度)，70華氏度的內部溫度設置與室外溫度更溫和(例如"華 氏度)時的感覺不同。在這種情況下，無線圖形恒溫器210自動增加內25部溫度設置，以適應輻射熱損耗，例如通過將內部溫度設置點設置為高 約1華氏度。類似地，當室外溫度比較高時(例如高于90華氏度)， 無線圖形恒溫器210可以被編程為自動降低冷卻溫度設置，以實現住宅 內居民的相似感覺。在輻射增益或損耗尤其普遍的應用中，例如在具有 比較大的窗戶空間的地點，這些方法尤為有用。30 在另一個實施方式中，遠程設備/子系統250是監視使用HVAC系統220的住宅內的一氧化碳(CO)水平的一氧化碳傳感器。與HVAC裝置相 關的CO水平的監視對于確保HVAC裝置的適當運行是有用的，如果運行不當，HVAC裝置可能產生不希望的C0水平時。當CO傳感器250檢測到 CO水平超過認為是危險的特定水平，則將該危險狀況通知給無線圖形恒 溫器210。作為響應，關閉HVAC系統220。可選地，關閉HVAC系統的 任何產生CO的部分(諸如煤氣燃燒器)，同時繼續運行空氣移動風扇 5 以排出C0。無線圖形恒溫器210可選地包括警報設備，該警報設備用于 響應于CO傳感器250檢測到危險CO水平產生警報(例如能聽到的、可 見的或其他)。在更特殊的實施方式中，無線圖形恒溫器210適于例如 經由電話或因特網啟動外部警報通知，以指示警報狀況。在另一個實施方式中，遠程設備/子系統260之一是適于與因特網10 262通信的因特網裝置。例如，使用專門通信節點中的無線通信鏈路的 計算機可以與無線圖形恒溫器210通信，以便控制其設置和/或傳送經 由因特網262接收的其他信息。在一個實例中，因特網裝置260適于經 由因特網262接收包括訪問控制信息(例如密碼或其他安全控制數據) 的用戶輸入，該用戶希望輸入控制選擇到無線圖形恒溫器210。例如，15 希望從遠程位置對HVAC系統進行設置的屋主可以經由因特網262和因 特網裝置260與無線圖形恒溫器210通信。可選地，無線圖形恒溫器210 提供與在顯示器212顯示的圖形顯示信息的類型相關的信息，并且該信 息由因特網裝置260使用以將該信息經由因特網262傳送給屋主。屋主 從其訪問無線圖形恒溫器的遠程因特網位置使用該信息產生類似于通20 常顯示在顯示器212的信息的圖形顯示。用這種方法，屋主可以從任何 因特網接入點以及通用圖形接口與無線圖形恒溫器210交互。在又一個實施方式中，遠程設備/子系統270是無線圖形恒溫器所 處于的住宅的空氣交換系統。可以使用小鍵盤214的輸入控制空氣交換 系統270，并且與該空氣交換系統有關的信息顯示在顯示器212上。可25 選地，對HVAC系統220和空氣交換系統240的設置進行協調，例如作 為無線圖形恒溫器210檢測的溫度的函數和/或諸如使用類似于上面討 論的方法檢測的室外溫度之類的其他條件的函數。例如，當HVAC系統 220在冷卻才莫式時，可以控制空氣交換系統270在室外條件的濕度或溫 度比較高時交換更少的空氣，以降低HVAC系統的冷卻負載。類似地，30 當室外溫度非常低時，可以控制空氣交換系統270交換更少的空氣以降 ^f氐HVAC系統220的加熱負栽。可以利用CO傳感器250結合無線圖形恒溫器來進一步控制空氣交換系統270,其中當檢測到高或危險水平的CO時啟動空氣交換系統。可 以將系統200的各種操作模式設置為與空氣交換系統270相關。例如， 當CO傳感器250檢測到高但并不危險的CO水平時，可以啟動空氣交換 系統270同時繼續運行HVAC系統220。當檢測到危險的CO水平時，可 5以禁用HVAC系統的CO產生部分同時繼續運行空氣交換系統270。可以使用多種方法中的一種或多種來實現此處所討論的無線圖形 恒溫器和其他設備和/或系統之間的通信和發現。圖3示出了根據本公 開的另一個示范實施例的涉及無線通信裝置300的一個這樣的方法，無 線通信裝置300便于無線圖形恒溫器310和一個或多個無線設備320之10間的通信和發現。無線圖形恒溫器310適于輪詢或感測用于使用類似的 無線技術通信的無線設備的本地環境。關于由無線圖形恒溫器310感測 的設備的信息顯示在該無線圖形恒溫器上，其中用戶可以查看該信息， 接受或拒絕所顯示的設備并且為各種應用設置配置參數。可選地，可以 實施無線網絡集線器330,用以在無線圖形恒溫器310和無線設備32015 之間傳送無線信號。諸如輪詢信號、響應信號、綁定(binding)信號 和控制信號之類的信號315被直接無線傳輸到一個(或多個)無線設備 320或者經由無線網絡集線器330傳輸。可以使用各種方法建立無線圖形恒溫器310和無線設備之間的通 信。在一個實施方式中，無線圖形恒溫器310自動地檢測無線設備廣播20 的用于建立與無線圖形恒溫器之間進行初始通信的信號。在另一個實施 方式中，無線圖形恒溫器310發送輪詢信號(例如響應于用戶輸入)以 啟動來自無線設備320的響應時，從而建立通信。當接收到來自特定無 線設備320的響應，從無線圖形恒溫器310向該無線設備發送綁定信號。 綁定信號可以包括例如無線圖形恒溫器用以識別來自無線設備320的通25 信以及無線設備320用以識別無線圖形恒溫器所要求的信息。無線圖形 恒溫器310隨后在發送用于控制無線設備320的控制信號時，使用該綁 定信息。利用這種綁定方法，可以為了安全或其他目的控制對無線圖形 恒溫器310和/或無線設備320的訪問。圖4示出了根據本公開的另一個示范實施例的具有多個控制區域30 410、 420、 430、 440和450的系統400，其中該多個控制區域分別具有 至少一個無線控制設備412、 422、 432、 442和452。所述無線控制設備 都被編程為經由通用無線平臺進行通信，使得每個設備可以使用通用的信號類型向其他設備發送信號并從其他設備接收信號。所迷無線控制設備中的至少一個包括例如以上結合圖l或2討論的無線圖形恒溫器。例 如，當無線控制設備412具有類似于無線圖形恒溫器100的功能時，在 無線控制設備412上接收的輸入可以用于對其他無線控制設備422、 5432、 442和452 (例如，安全控制器、溫度傳感器或恒溫器)進行編程。 與每個其他的無線控制設備相關的信息也顯示在無線控制設備412上。整〖何其他區域42:、 430、 440和450中的諸如安全i置或溫度之類^ 參數。可替代地，無線控制設備中的兩個或更多個具有類似于無線圖形10 恒溫器100的功能，其中從該兩個或更多個無線控制設備中的任何一個 控制任何一個無線控制設備。利用這些方法，用戶可以從各種位置調整 無線控制設備的設置，并且每個無線控制設備可以彼此通信。在另一個實施方式中，系統400使用便攜式無線圖形恒溫器470， 該便攜式無線圖形恒溫器適于與無線控制設備412、 422、 432、 442和15452通信、為其顯示信息并對其進行控制。便攜式無線圖形恒溫器470 可以由用戶攜帶到任何區域中，并且用于與特定區域中的無線控制設備 進行通信。可選地，便攜式無線圖形恒溫器470可以插入固定的對接 (docking)裝置475,當對接時，該對接裝置對便攜式無線圖形恒溫器 供電和/或對其中的電池充電。20 在一個實例中，感測用戶所在的區域并且使用該區域將對便攜式無i相關聯。^如，可以4用便攜式;線圖形恒溫i 470和該區i中的無 線控制設備之間的無線通信或者使用諸如專用于無線通信或者作為安 全系統一部分的運動傳感器之類的其他裝置來識別用戶的位置。例如對25 于使用便攜式無線圖形恒溫器將具體用戶位置處的溫度條件自動設置 到用戶定義的設置點，這個方法是有用的。例如，用戶只需要將他或她 的喜好一次編程到便攜式無線圖形恒溫器，其中當用戶占用單個房間 時，該房間將自動地設置到該喜好。此外，通過感測一個或多個用戶的 位置，占用的房間可以用作控制其他區域中的溫度或其他環境條件的基30 礎。在替代實施方式中，可以將便攜式無線圖形恒溫器47 0設置到用相 同的輸入和參數同時控制所有區域中的無線設備的模式中。使用這個方法，在無線圖形恒溫器上的單個輸入或輸入組可以用于自動地設置其他 設備(例如用于將房子里的每個房間都設置到相同的溫度設置)。此外， 可以在應用中將這個方法局限到影響所有區域的控制的特定類型的輸入，例如當用戶離開住宅時將無線圖形恒溫器470設置為"離開"模式。 5 在這種"離開"期間，HVAC類型的裝置工作在相對低能量的模式中。在 返回住處時，用戶可以執行"在家"模式，其中所有區域在占用期間為 了舒適度進行相應地控制。這些"離開，，和"在家"設置也可以遠程實 現，例如經由安全系統，其中用戶將安全系統設置在"離開"或"在家" 模式自動產生發送到無線圖形恒溫器470的相應無線信號。10 圖5示出了根據本公開的另 一個示范實施例的具有用于墻壁單元無線恒溫器510的遠程控制器520的無線通信系統500。遠程控制器520 包括顯示器522和小鍵盤524,其功能類似于例如無線圖形恒溫器510 上的顯示器和小鍵盤，并且如結合圖1中的無線圖形恒溫器IOO討論的 那樣。無線圖形恒溫器510使用無線通信介質與HVAC系統530以及諸15 如安全控制器、恒溫器或溫度傳感器之類的另一個遠程設備通信。無線 圖形恒溫器510與HVAC系統530之間的通信是有線或無線的，這取決 于實施方式。氣候控制信息顯示在顯示器522上以便用戶的觀看，該用 戶可以經由小鍵盤524輸入氣候控制設置。該控制設置被無線地傳送到 無線圖形恒溫器510,作為響應，無線圖形恒溫器510將控制信號傳送20到HVAC系統530用于控制其操作。遠程控制器520可以以各種方式實施，這取決于應用和期望的功能。 例如，遠程控制器520可以以類似于結合便攜式無線圖形恒溫器470所 討論的方式實施，其可選地直接與HVAC系統530和遠程設備540中的 一個或多個進行通信。在另一個實例中，遠程控制器520使用無線圖形25 恒溫器510與HVAC系統530和遠程設備540通信所使用的無線介質通 信。在又一個實例中，遠程控制器520使用諸如紅外信號之類的另一個 類型的通信介質與無線圖形恒溫器通信。可選地，遠程控制器520連接 到安放(niounting)裝置，諸如無線圖形恒溫器510本身或例如在便于 恒溫器訪問的墻壁上的另一個安放裝置。安放裝置為遠程控制器520提30 供了固定的位置，并且可選地包括用于對遠程控制器520充電的電連接 器。圖6示出了根據本公開另一個示范實施例的無線通信系統600,該無線通信系統600具有墻壁單元無線圖形恒溫器610和交互電視機620, 其中交互電視機620具有用于控制無線圖形恒溫器的遙控器622。系統 600類似于圖5示出的系統500,無線圖形恒溫器610將控制信號傳送 到HVAC系統630和諸如安全系統(或其控制器)的遠程設備640。在這 5 個實施例中，電視機620和遙控器622適于向無線圖形恒溫器610提供 遠程輸入。無線圖形恒溫器610包括電視機頻道調制器和/或允許顯示/ 與電視機620交互的全國電視系統委員會(NTSC)輸出。與HVAC系統 630的控制相關的信息由無線圖形恒溫器610顯示在電視機620上，使 得可以經由電視機遙控器622從所顯示的信息中作出選擇。在電視機遙10 控器622上接收的選擇(控制輸入)經由電視機發送到無線圖形恒溫器， 并且用于控制HVAC系統630和遠程設備640中的一個或多個。參考圖7,示出了本公開的實施例的實例，其具有互連的無線RF HVAC系統10和無線安全警報系統12,其中RF HVAC系統10和無線安 全警報系統12互連并且通過信號13相互通信。15 圖7的底部示出了無線HVAC系統10，該無線HVAC系統IO結合了使用所選擇的RF頻率、調制和一組協議的RF無線控制系統。典型的現 代HVAC系統經由局域網絡系統總線11通過局域網絡與在局域網絡中具 有不同數字地址的HVAC系統的不同部件進行通信。無線HVAC系統通常 包括多個區域(示出為區域1、 2和3),以及多個無線控制器14，該20 多個無線控制器可以包括增強的無線恒溫器， 一般HVAC系統的每個區 域都有一個無線恒溫器。每個增強的控制器或恒溫器具有短距離的無線 收發機和天線16，用于與無線HVAC系統的具有天線19的控制器18和 此處所解釋的其他部件進行通信并對其進行控制。HVAC系統的每個恒溫 器14也用圖形用戶界面(GUI) 20增強，使得其可被編程為包括具有用25 戶友好顯示的常規恒溫器功能。增強的恒溫器允許容易的用戶交互，并 且提供了顯示和集成各種輔助傳感器和遠程控制器的能力。HVAC系統還 可以結合一個或多個無線CO傳感器25和一個或多個無線煙或火災檢測 器27。圖7的頂部示出了無線RF安全警報系統12，其還結合了使用與無 30線HVAC控制系統10相同的選擇的無線技術和調制的無線控制系統。安 全系統12也使用一組協議，其包括由HVAC系統和安全系統實施的一組 通用協議。無線安全警報系統12包括以遠程顯示模塊(RDM) 22形式的多個無線控制器，每一個遠程顯示模塊(RDM)22都具有小鍵盤或GUI24， 用于與安全警報系統和此處所解釋的其他部件進行通信并對其進行控制。無線安全警報系統可以是諸如Ademco安全警報系統之類的系統，其 5 中諸如Ademco Qu i ckma te"控制面板之類的交流供電的控制面板26 #支提 供在中央可訪問位置，諸如在由該安全警報系統保護的建筑物的入口 處。控制面板26可以提供安全警報系統的所有相關參數和條件的顯示， 并且提供諸如圖形用戶界面(GUI) 28的輸入，以允許用戶查看安全警 報系統的狀態，以及輸入數據到安全警報系統和對該安全警報系統進行 10 訪問和控制。控制面板還包括本地無線收發機和天線30，以將關于安全警報系統 當前狀態的周期性消息無線發送給在整個建筑物的多個位置處提供的 多個電池供電的遠程顯示才莫塊(RDM) 22。每個電池供電的RDM22包括 無線收發機和天線31，以便接收來自控制面板上的發送機的本地無線傳15 輸，使得每個無線小鍵盤RDM也可以提供安全警報系統的當前狀態的精 確顯示，并且還發送信號到控制面板26以與無線安全警報系統進行通 信并對該無線安全警報系統進行控制。無線安全警報系統還可以包括一個或多個無線C0傳感器33和一個 或多個無線煙或火災檢測器35。20 根據本公開，包括通用頻率、調制和通用協議組的通用無線收發機 技術提供了 HVAC系統10和安全警報系統12之間的互連性和通信。該 通用無線收發機技術提供了從增強的無線恒溫器14或安全系統無線 RDM22對無線HVAC系統10的控制，并且還提供了從安全系統無線RDM22 或增強的無線恒溫器14對無線安全警報系統的控制。25 由于這兩個系統共享相同的無線技術，無線警報安全系統和無線 HVAC系統可以提供對現在從兩個系統可用的特征的訪問。例如，選擇使 用哪個HVAC傳感器信息可以通過安全警報系統的房間占用移動傳感器 36 (通常為用于感測房間內占用者的存在的IR傳感器)提供的房間占 用信息來確定。這兩個系統的組合可以基于安全警報系統的狀態提供30 HVAC系統的自動控制，諸如基于房間占用傳感器提供HVAC系統的自動 撥回，以提供HVAC系統的節能，或者在安全系統包括CO傳感器15和 煙或火災檢測器17以及HVAC系統不包括CO傳感器15和煙或火災檢測器n的實施例中，在火災事件期間關閉HVAC系統或者在CO事件期間 啟動HVAC系統。安全系統可能還包括這樣的特征當用戶離開住所或晚上回房睡覺 時，無線部件允許用戶僅僅按下按鈕來選擇安全配備條件，并且那個命 5令可以傳送到HVAC系統以將HVAC系統設置在調回、節能的模式。如果已經在家里安裝了無線安全警報系統12，則房主可以購買如這 里所述的增強的替換恒溫器14。所有的上述特征可以是購買和安裝改進 的無線HVAC控制系統時的選項。由于這兩個系統共享通用的無線技術， 安全警報系統和HVAC系統可以檢測彼此的存在并且提供對此處所述的 10 特征的訪問，由于兩個系統的組合，所述特征現在是可獲得的。通用無線技術的這個特征允許對HVAC系統的控制以及對安全警報系 統的控制，以便在兩個不同的系統之間不需要特殊安裝或特殊的編程要 求的情況下進行交互。互連的HVAC系統和安全系統不需要包括許多無線部件。例如，互連 15的HVAC系統可以包括單個無線部件，以使其能夠與安全系統通信，或 者互連的安全系統可以包括單個無線部件，以使其能夠與HVAC系統通此外，HVAC系統可以提供無線橋接電路或部件，以允許在使用不同 無線技術和協議的無線部件之間的通信。例如，使用IEEE802. llg的安20 全系統可以經由HVAC系統使用藍牙訪問增強的無線恒溫器。該HVAC系 統經由IEEE802. Ug從安全系統接收數據請求或控制信號，并且經由藍 牙將其轉送給合適的恒溫器。這種系統的優勢在于更大范圍的部件和系 統的互操作性，以及對每個特定場合選擇最合適的無線技術，例如，該 系統可以為短距、室內通信使用藍牙，為中距、室間通信使用25IEEE802. llx,為長距、多建筑物通信使用RF。這個專用無線基礎結構的產生可以使用需要基礎結構用于顯示和/ 或通信的其他用戶或制造商安裝的設備來進行擴展。例如，汽車可以發 送油量低或輪胎氣壓低的無線信號以在其離開房子時提醒配備安全警 報系統的人。類似地，無線控制的裝置可能要求服務。無線基礎結構可30以用于與這些設備通信以采取合適的行動。由于這些子系統中的 一些可以包括廣域通信裝置(例如安全警報系 統可以提供因特網連接性和遠程控制)，這個無線基礎結構可以將其所有設備的遠程控制延伸到因特網。這些特征的大多數可以用最小的用戶 設置簡單.完成，通常允許自己完成的安裝。這個方法的一個長處在于每個子系統保持其自己的市場渠道和安裝 者，以通過使用兼容的無線收發機技術自動地產生"整體大于部件之和"5 的系統。當無線HVAC系統具有多于一個的區域以及多于一個的無線恒溫器 時，不同的無線恒溫器14可以發現彼此的存在并且允許從任何其他恒 溫器調整和顯示任何一個恒溫器的條件，以便例如允許區域l的無線恒 溫器顯示區域2的無線恒溫器的條件并且控制區域2的控制器18。10 此外，可以將額外的無線溫度傳感器34增添到家里的其他房間。常 規系統的一個常見問題是調整一個房間內的溫度并不一定能使目前占 用的房間舒適。本公開可以包括多個房間無線溫度傳感器34和遙控器， 以允許用戶指導HVAC系統使用來自特定溫度傳感器34或來自當前占用 的房間的信息，從而使占用的房間變得舒適。15 無線恒溫器可以被設計為選擇特定的操作模式并且安裝在房子入口 附近或臥室內。例如，當離開時，可以通過控制器38選擇"離開"模 式，控制器38發送信號，從而為希望的模式觸發所選擇的溫度設置(例 如調回)。在晚上，可以通過控制器40選擇溫度"夜間"模式，以將 房子周圍的恒溫器調回。20 無線恒溫器或無線遙控器中的一個或多個還可以結合可容易編程的 特征，借此僅僅通過按下按鈕開關36 —次或多次，在按下開關的次數 所確定的時間段將該恒溫器或無線遙控器所控制的區域的溫度調回。例 如，每次按下開關可以將溫度設置調回一個或兩個或更多小時，使得所 選擇的小時數的調回時段通過按下開關給定次數來選擇。此外，可容易25 編程的開關的那個命令可以傳送到安全系統以在調回期間裝備安全系 統。每個無線遠程控制器可以是筒單的電池供電設備，或可再充電的設 備，或者是安放在墻壁上的設備，其安放在墻壁上時是交流供電的，在 從安放處移開并且用在移動模式時是電池操作的。 30無線遠程控制設備還可以包括TV頻道調制器或NTSC輸出，以允許 在傳統的TV顯示器上顯示HVAC系統或安全警報系統的條件。也可以添加無線的太陽能供電的室外溫度傳感器42。室外溫度傳感器可以放置在房屋上的任何室外地方，并且室內無線恒溫器14可以感 測其存在并且能夠在其GUI20上顯示其信息。也可以類似方式添加室內 空氣質量傳感器。雖然這里詳細描述了用于無線互連的HVAC系統和安全系統的本公開 5的幾個實施例和變型，但是對本領域技術人員顯而易見的是本公開的公 開內容和教導將建議許多替代設計。
權利要求
1.一種用于具有無線通信鏈路的遠程系統的無線圖形恒溫器，所述無線圖形恒溫器包括無線通信電路，其被配置并設置為與所述遠程系統無線通信，用于發送與所述無線圖形恒溫器有關的數據并且用于接收與所述遠程系統有關的數據，所述無線通信電路執行至少一種無線技術和協議；控制器，其被配置并設置為產生用于HVAC(供暖、通風、空調)系統的控制信號，所述控制信號作為經由無線通信電路由無線圖形恒溫器所接收的環境控制設置的函數；以及顯示器，其使用所述控制器被配置并設置為顯示關于所述環境控制設置的信息并且顯示關于所述遠程系統的信息，所述遠程系統的信息作為經由所述無線通信電路接收的數據的函數。
2. 根據權利要求1所述的無線圖形恒溫器，其中所述無線通信電 路進一步被配置并設置為將關于HVAC系統的信息無線地傳送給所述遠 程系統。
3. 根據權利要求1所迷的無線圖形恒溫器，其中所述遠程系統是 安全系統并且將無線安全數據發送給無線通信電路，并且其中控制器和 顯示器^f皮進一步配置并設置為顯示關于所述遠程系統的安全信息。
4. 根據權利要求3所述的無線圖形恒溫器，其中所述控制器和無 20 線通信電路被進一步配置并設置為將安全控制信號發送給安全系統用于控制安全系統。
5. —種無線圖形恒溫器，包括溫度傳感器； 恒溫器； 無線環境設備識別電路，其被配置并設置為輪詢所述無線圖形恒溫器所處的本地環境，并且自動地檢測所述本地環境中的至少一個無線通 信設備并與其通信；無線通信電路，其被配置并設置為在無線圖形恒溫器和所述至少一 個無線通信設備之間傳送控制信號，用以控制所迷無線通信設備的操 作；以及圖形顯示器，其被配置并設置為顯示所述無線圖形恒溫器所處的環 境的環境特征，并且顯示從所述至少一個無線通信設備接收的信息。
6.根據權利要求5所述的無線圖形恒溫器，其中所述無線環境設 備識別電路被配置并設置為通過經由無線網絡集線器通信來輪詢無線 圖形恒溫器所處的本地環境，以便自動地檢測本地環境中的至少 一個無 線通信設備并與其通信以及經由所述無線網絡集線器通信。 5
7.根據權利要求5所述的無線圖形恒溫器，其中所述無線環境設備識別電路被配置并設置為通過經由無線網絡集線器通信來輪詢無線 圖形恒溫器所處的本地環境，以便自動地檢測本地環境中的至少 一個無 線通信設備并與其通信以及經由所述無線網絡集線器通信。
8. 根據權利要求5所述的無線圖形恒溫器，其中所述無線圖形恒 10 溫器可由無線控制器進行控制。
9. 根據權利要求5所述的無線圖形恒溫器，進一步包括因特網連 接，所述無線圖形恒溫器可通過所述因特網連接進行控制。
10. 根據權利要求5所述的無線圖形恒溫器，其中所述環境特征顯 示在電視機上，并且無線圖形恒溫器的功能可由電視機無線遙控器來控15 制。
11. 一種用于具有無線通信鏈路的遠程系統的通信方法，所述方法 包括以下步驟從恒溫器系統與遠程系統無線地通信，以便發送恒溫器系統數據并 且接收關于遠程系統的數據； 20 產生用于HVAC系統的控制信號，所述控制信號作為在恒溫器系統上接收的環境控制設置的函數；以及在恒溫器系統上顯示關于所述環境控制設置和關于遠程系統的信 息，其作為經由與所述遠程系統的無線通信接收到的數據的函數。
12. —種互連的HVAC (供暖、通風、空調)系統和安全警報系統， 25 包括結合了使用選擇的無線技術、調制和協議組的第一無線控制系統的 HVAC系統，其包括至少一個無線HVAC控制器，所述至少一個無線HVAC 控制器具有用于與所述HVAC系統通信并對其進行控制的無線收發機； 以及30 結合了使用與HVAC無線控制系統相同的選擇的無線技術、調制和一組通用協議的第二無線控制系統的安全警報系統，并且其包括至少一 個用于與所述安全警報系統通信并對其進行控制的無線安全控制器。
13. 根據權利要求12所述的系統，其中所述通用的相同無線技術、 調制和通用協議組提供HVAC系統和安全警報系統之間的互連性和通信。
14. 根據權利要求12所述的系統，其中所述HVAC系統可通過所述 至少 一個無線安全控制器來控制。
15.根據權利要求12所述的系統，其中所述安全警報系統可通過所述至少一個無線HVAC控制器來控制。
16.根據權利要求12所述的系統，其中所述安全警報系統包括房 間占用傳感器，并且所述安全警報系統的房間占用傳感器用于控制HVAC 系統。
17.根據權利要求16所述的系統，其中所述無線控制器能夠指導HVAC系統使用來自當前被占用的房間的溫度傳感器的信息，正如由安全 警報系統的房間占用傳感器所確定的。
18. 根據權利要求12所述的系統，其中HVAC系統可通過由安全警 報系統報告的事件進行控制，所迷事件包括火災事件、升高的C0水 平警報以及安全系統配備事件。
19. 根據權利要求12所述的系統，其中HVAC系統包括多個區域以 及包括無線恒溫器的多個無線HVAC控制器。
20. 根據權利要求19所述的系統，其中每個無線恒溫器能夠發現 彼此的無線恒溫器，以允許從任何其他的無線恒溫器調整和顯示任何一 個無線恒溫器的條件。
21. 根據權利要求12所述的系統，其中HVAC系統具有包括無線恒 溫器的多個無線HVAC控制器，并且每個無線恒溫器允許顯示和控制任 何其他無線恒溫器的條件。
22. 根據權利要求12所述的系統，包括無線室外溫度傳感器，其 25中所述無線HVAC控制器的至少其中一個能夠顯示所述無線室外溫度傳感器的信息。
23. —種互連的HVAC (供暖、通風、空調)系統和第二無線系統， 包括結合了使用選擇的第一無線技術、調制和協議組的第一無線控制系 30 統的HVAC系統，其包括至少一個無線HVAC控制器，所述至少一個無線 HVAC控制器具有用于與所述HVAC系統通信并對其進行控制的無線收發 機j結合了使用選擇的第二無線技術、調制和協議組的第二無線控制系統的第二無線系統；以及無線橋接部件，其包含在所述HVAC系統中，用于提供在所述HVAC 系統和所述第二無線系統之間的互連性和通信。 5
24.根據權利要求23所述的系統，其中所述選擇的第一無線技術、調制和協議組中的至少一個不同于對應的選擇的第二無線技術、調制和 協議組中的至少一個。
25.根據權利要求23所述的系統，其中所述第二無線系統是安全 警報系統，其包括至少一個用于與安全警報系統通信并對其進行控制的 10 無線安全控制器。
全文摘要
一種互連的無線HVAC(供暖、通風、空調)系統和無線安全系統，它們通過使用包括相同的選擇頻率、調制和一組通用協議的通用無線技術進行互連和互相通信。無線HVAC系統包括無線恒溫器，其能與HVAC系統和安全系統兩者進行通信并對它們進行控制，無線安全系統包括無線控制器或小鍵盤，其能夠與安全系統和HVAC系統兩者通信并對其進行控制。通用無線基礎結構可以進行擴展，以通過所述通用無線家庭基礎結構提供對其他用戶或制造商安裝的無線設備或系統的通信或控制。
文檔編號G08B25/10GK101253460SQ200680031813
公開日2008年8月27日 申請日期2006年6月27日 優先權日2005年6月29日
發明者S·J·威尼克 申請人:霍尼韋爾國際公司