用于經由雙向ir、光纖和光導線纜來連接ac供電開關、電流傳感器和控制裝置的方法和器具的制作方法

專利名稱：用于經由雙向ir、光纖和光導線纜來連接ac供電開關、電流傳感器和控制裝置的方法和器具的制作方法
技術領域：
本發明涉及包括用于經由雙向頂遠程控制(remote control)、光纖和光導線纜來遠程操作AC電力開關以及電氣裝置和設備的視頻對講機系統的家庭自動化控制。
背景技術：
包括用于遠程操作AC供電電氣設備(諸如家、公寓、辦公室和建筑物中的電視接收器、家庭熱水器、空調、機動門簾、照明設備和其他電氣設備)的紅外(IR)或RF發射器的有線或無線遠程控制裝置通常確實將設備開啟或關斷，其中操作遠程控制裝置的人通過位于被操作設備的現場通過視覺手段來驗證被操作裝置的開啟和關斷狀態，諸如TV被開啟或燈被關斷或空調單元被激活與否。大多數的遠程控制裝置，包括頂或無線遠程控制裝置，使用相同電源鍵來開啟和關斷設備，因此沒有操作人員本人在現場驗證，對于大多數的當前可用的遠程控制裝置都不可能在不位于設備現場的情況下肯定地驗證開啟-關斷電源狀態。另一方面，經由雙向通信信號來操作的家庭自動化繼電器裝置可以通過返回的狀態信號用繼電器的狀態來更新系統控制器。這種系統代表的問題是用于定制AC電氣布線的成本，AC電氣布線昂貴并需要專門技術來配置、安裝和設置。一個原因在于，用于燈(或其他設備)的開啟-關斷切換的布線系統不需要且不包括AC干線的中性線。通常的有線電氣系統僅提供用于開關的兩條線，AC帶電(live)線或熱線和負載線，負載線通向燈具或其他設備。類似的僅兩條移動器(traveler)線用于連接多個開關， 這些開關密切聯系以開啟-關斷相同燈或設備。在開關的電箱(electrical box)處沒有中性線的所述“僅兩條AC線”需要改變為通常使用的電氣布線并因而妨礙了家庭自動化的簡單引入。此外，在建筑物內直接連接到帶電AC電力線的AC電力裝置必須被測試以符合電氣安全法律、規則和規章并獲得機構(諸如USA的UL、歐洲的VDE或TUV、M的BS和其他國家的類似機構)的認可和認證。而且，許多已知的AC布線規章禁止在相同電箱內部連接AC 線和低壓有線控制系統、和/或AC電力線和低壓控制線連接至相同繼電器、遠程開關和/ 或電氣電力裝置(諸如調光器)。為此，這種電力切換裝置的遠程控制電路必須被構造在開關內部并通過AC電力來供電。家庭自動化系統的遠程控制的意義在于通過互聯網經由PC、經由移動電話和/或經由其他PDA裝置來遠程開啟和關斷電氣設備的能力。然而，這種遠程控制的問題在于需要驗證正被操作的設備的開啟-關斷狀態和/或覆蓋給定房子、辦公室、公寓或建筑物的所有被遠程控制的設備的狀態報告的可用性。在日期為2007年10月18日的美國專利申請11/874，309中披露了這種用于檢測開啟-關斷狀態或待機狀態的裝置，在日期為2007年11月14日的美國專利申請 11/939，785中披露了連同用于對AC電力開關和AC操作的設備進行操作的頂遠程控制裝置一起經由頂遠程控制系統來傳送這種開啟-關斷或待機狀態的頂裝置，其中 11/874，309和11/939，785這兩個申請的內容通過引用結合于此。類似地，在日期為2004年12月觀日的美國申請11/0 ，233和日期為2006年8 月M日的美國申請11/509，315中還披露了這種用于將遠程控制裝置與視頻對講機系統和購物終端集成在一起的方法和器具。對于所有披露的和已知的電力切換和控制裝置，均需要訪問這些裝置來饋送控制信號并取回切換狀態信號。但是因為包括美國的許多國家的電氣安全規章，所以禁止在相同電箱內部將低壓通信線連接至AC電力開關或調光器。無線和頂遠程控制裝置可以用于雙向通信，然而，對于頂遠程控制來說需要瞄準線(line of sight)，并且在無線的情況下，信號可能不會到達住處內的其他房間中的裝置。這在命令開啟-關斷以及驗證設備狀態時呈現不確定性，并且需要經由低壓供電控制裝置和AC電力開關或調光器之間的互相連接的可靠的可驗證通信。

發明內容
本發明的目的在于提供一種用于經由光纖光導或光纖線纜及單獨安裝在指定電箱中的有線低壓頂控制裝置來互相連接AC電力繼電器、調光器以及美國專利申請 11/874，309和11/939，785中披露的包括AC電流開啟-關斷傳感裝置的其他AC電力裝置的方法和器具。本發明的另一目的是通過視頻對講機和/或“購物終端”和/或經由通信網絡來操作和監控電氣設備的狀態，包括通過如在上面引用的申請11/024，233和11/509，315中描述的驅動器電路從視頻對講機和購物終端生成控制代碼和信號到不同設備。“購物終端” 在日期為2004年6月8日的美國申請10/864,311和日期為2005年6月3日的PCT國際申請PCT/US05/19564中被披露，用于經由家庭購物終端簡化電子商務購物的方法和器具。在以下描述中，術語帶電AC指的是AC電力或干線的“熱線”，與AC電力或干線的中性線相對。術語負載指的是諸如經由開啟-關斷開關或調光器而連接在中性線和帶電AC 線之間的燈具的設備。在以下描述中，術語發射器指的是LED、激光器、或將電信號轉換為頂或可見光信號的其他光學發射裝置。術語發射指的是無線地(in air)來自發射器諸如來自手持遠程控制或到光纖或光導線纜中的頂或可見光發射。術語接收器指的是光電二極管、PIN 二極管、光電晶體管或用于接收頂或可見光信號并將它們轉換為電信號的其他光電檢測器。術語接收指的是諸如從手持頂遠程控制或經由光纖或光導線纜在瞄準線中無線地接收頂或可見光。術語收發器指的是用于通過將接收到的光學信號偏轉到接收器并允許所發射的光學信號進入光學介質線纜而經過單個光學介質線纜來傳播雙向光學信號的附接到光學棱鏡的組合的發射器和接收器，或者指的是用于經由兩個光學介質線纜來傳播雙向光學信號的組合的發射器和接收器。術語光學信號指的是可見光譜和頂光譜內的電磁輻射信號。
術語頂AC切換裝置或AC裝置或AC供電裝置指的是用于開啟_關斷AC設備的遠程控制AC電力裝置，所述AC電力裝置包括機械接觸繼電器、半導體繼電器、三端雙向可控硅開關元件(triac)繼電器、用于對發動機、電流傳感器和AC電源插座(outlet)及其組合進行調光和控制的三端雙向可控硅開關元件，其特征在于通過AC電力被供電，或者與受控帶電AC線串聯并通過頂或可見光信號被遠程操作。即使在以下描述中可能僅陳述頂或僅陳述可見光，諸如頂AC裝置，但是頂和可見光術語可以指的是兩者。術語頂或可見光被可替換地使用并且不應當被限制為一個或
另一個。術語低壓頂或可見光控制裝置指的是通過低DC或AC電壓(諸如12V DC或24V AC)供電的控制裝置，該控制裝置用于控制頂或可見光AC切換裝置，包括單向或雙向頂通信電路和用于附接和固定光導或光纖線纜以與AC切換裝置連接的附接設施。術語頂或可見光AC電流傳感器指的是用于通過感應來檢測經過AC電力線消耗 (drain)的AC電流(諸如在上面引用的美國專利申請11/874，309和11/939，785中所披露的)以及用于經由單向或雙向頂或可見光通信電路來生成電流消耗狀態的低壓頂控制裝置或AC供電電流傳感器電路，其包括用于附接和固定光導或光纖線纜以與AC切換裝置連接的附接設施。術語未決的美國申請指的是分別在2007年10月18日和2007年11月14日申請的美國專利申請11/874，309和11/939，785。用于遠程操作AC供電設備的器具和本發明的其他目的通過下述來實現在IR AC 切換裝置和有線低壓頂控制裝置之間連接光導或光纖線纜以用于傳送包括用來操作電氣設備和頂AC切換裝置的命令和包括所連接的電氣設備的AC電流狀態的命令確認的單向或雙向頂信號，從而基于電流傳感器輸出而響應于所接收到的操作命令或響應于查詢命令(對狀態數據的請求)從設備生成開啟-關斷狀態信號，從而提供對電氣家庭設備的無錯遠程控制。類似于未決的美國申請，本發明所提供的解決方案是安裝附加頂或可見光操作的AC裝置(包括繼電器、三端雙向可控硅開關元件和電流傳感器)，與無線接收器和發射器一起封裝或包封到AC開關或電源插座的標準尺寸外殼中，通過帶電AC線供電，并使用這種封裝的裝置來放大用于電氣設備或照明的任何類型的標準開啟-關斷開關，而不替換整個現有的電氣開關和布線。附加頂AC裝置的頂接收器和發射器被提供有附接設施，用于連接光導或光纖線纜以在頂AC切換裝置、IR AC電流傳感器和低壓頂傳播裝置之間傳播單向或雙向頂通信信號，包括未決的美國申請中所露的頂轉發器的修改型式，使得頂轉發器也被提供有互易的(reciprocal)光導或光纖線纜附接。因為光導和/或光纖線纜是絕緣體，所以它們可以在相同電箱內部附接到頂AC切換裝置或頂AC電流傳感器。通過該布置，可以從AC電力給頂AC切換裝置的控制電路供電并經由光導傳播頂通信信號以操作頂AC切換裝置和頂AC電流傳感器。將封裝的頂AC切換裝置和/或頂電流傳感器裝置添加到現有的標準電氣開關和電源插座而不是替換它們的方法帶來幾個主要優點一個是降低開關和電源插座的整體成本，這是因為可以使用標準的低成本、批量生產的開關和電源插座。第二個優點是“IR AC裝置”提供雙操作，一方面經由通常使用的開關和電源插座的手動操作、以及經由IR AC切換裝置與手動操作并行的遠程操作。這些優點是本發明的其他目的，完全協調一致地且在手動和遠程切換操作之間沒有沖突地實現，如在未決的美國申請中描述的。未決的美國申請教導將兩種類型的開關用于AC設備和燈具，即用于給定設備的開啟-關斷切換的單刀雙擲(SPDT)開關，諸如用來從兩個單獨的位置切換燈具。在需要三個或更多個開關來開啟-關斷相同燈具的情況下，另一類型的雙刀雙擲(DPDT)開關以給定的直_交叉配置被連接在上面描述的兩個SPDT開關之間。DPDT開關和DPDT繼電器還被稱為“反轉(reversing)”或4向開關或繼電器。因此，本發明的目的之一是將光導附接至與用于操作燈具或其他電氣設備的SPDT 燈開關連接的IR控制SPDT繼電器，從而經由“通常使用的”手動開關來維持操作并經由以給定的配置連接到開關的IR控制SPDT繼電器來提供遠程切換。本發明的另一目的是附接用于傳播IR命令并用于遠程操作DPDT繼電器的光導， 所述DPDT繼電器用于開啟-關斷連接到手動SPDT開關和更綜合的切換裝置(包括兩個 SPDT和一個或多個DPDT開關)的系統中的燈具或其他電氣設備。如在未決的美國申請中所闡述的，本發明使用SPDT和DPDT繼電器作為“附加裝置”，或在其他已知的家庭自動化的電氣繼電器、開關和電源插座中，將不可能識別設備的開啟-關斷狀態，除非給定電路的所有開關和繼電器狀態的數據被發射到控制器。這要求 (mandate)在安裝期間向控制器饋送和記錄所有開關和繼電器的數據，這是復雜的、麻煩的且易于出錯。這還可能導致復雜的數據處理以及后續的操作復雜性，要求每當在系統中激活手動開關或繼電器時發射所有數據，并且這作為答復(in return)引入實質上更多的數據通信量和處理。結合機械繼電器接觸的IR AC切換裝置需要大的物理尺寸，這是因為最初的電流浪涌可能高達燈泡的額定電流的十倍。例如，600W燈具(其消耗5A)的電流消耗在該燈具被開啟時可能導致50A的浪涌。這種強電流需要用于繼電器線圈的大繼電器接觸和驅動電流，這是昂貴的和龐大的。為此，本發明的另一目的是將雙三端雙向可控硅開關元件電路(也稱為SPDT三端雙向可控硅開關元件)用于其SPDT切換，這是因為三端雙向可控硅開關元件可以很好地吸收10倍浪涌電流。而且，三端雙向可控硅開關元件的使用使得能夠將饋送到設備的電力限制到例如額定電壓的95%，使得能夠使用剩余的5% AC電壓來為用于控制包括IR接收器和發射器的三端雙向可控硅開關元件的CPU供電，從而提供光導的低成本和簡單附接，并且通過將IR AC電力裝置連接到帶電AC線和負載線來照原來的樣子(as is)使用現有的電氣布線，不需要中性線且不改變電氣系統的標準布線。本發明的另一重要目的是引入用于識別何時設備被開啟的IR AC電流傳感器。帶電AC電力線到電路的連接要求符合電氣安全法律、規則和規章(諸如UL)并且其不能連接到相同電箱內部的低壓通信線。因此，本發明的優選實施例的IR AC電流傳感器不連接到 AC線，而是通過AC感應來檢測電流，與未決的美國申請中披露的相同。所披露的IR AC電流傳感器包括IR接收器和發射器，用于接收用來操作設備的命令并用于作為答復來發射關于設備的開啟或關斷狀態的數據。然而，如果這種設備是電視并且電視所連接至的電氣AC電源插座被掩藏在電視機后面，則電視機的開啟-關斷狀態不能被未決的美國申請中披露的IR發射器傳播，這是因為它不在與所披露的IR轉發器的瞄準線中。為此，IR AC電流傳感器被附接至光導，用于將IR信號傳播至未決的美國申請中披露的IR轉發器。例如，可以經由標準AC電源插座來為電視接收器供電，其中連接至電視接收機的 AC電源插座的帶電AC線穿過所述IR AC電流傳感器。而可以經由手持IR遠程控制或經由未決的美國申請中所披露的IR轉發器和/或通過美國專利6，603，842和6，940，957中所披露的視頻對講機和/或美國申請10/864，311中披露的購物終端，將開機命令發射到電視。包括IR AC電流傳感器(通過該傳感器饋送AC電力至例如電視接收器)的IR AC 切換裝置的IR接收器和發射器作為對到電視接收機的開機命令的答復經由本發明的光纖光導并通過所披露的IR轉發器向家庭自動化控制器、視頻對講機或購物終端發射檢測到開機的應答，從而用電視“開啟狀態”或“關斷狀態”來更新家庭自動化控制器、或所述視頻對講機或購物終端，如果該命令是關斷電視的話。下文中對家庭自動化控制器的引用是類似于未決的美國申請中披露的視頻對講機和/或購物終端的具有控制鍵或觸摸屏和電路的面板裝置。


本發明的前述和其他目的和特征將通過參照附圖對本發明的優選實施例的以下描述而變得顯然，在附圖中
圖1是經由本發明的家庭自動化系統的雙向IR遠程控制來控制的雙三端雙向可控硅開關元件SPDT切換電路的電氣框圖2是經由本發明的優選實施例的兩個光導或光纖線纜來控制的圖1的雙三端雙向可控硅開關元件SPDT切換電路的電氣框圖3是具有本發明的優選實施例的單個雙向光導或光纖線纜的雙三端雙向可控硅開關元件SPDT切換電路的另一電氣框圖4A-4D是用于家庭設備的未決的美國申請中披露的已知的普通電氣SPDT和DPDT開關和繼電器的電氣圖、連接和圖示；
圖5A-5C是包括經由本發明的優選實施例的單個或兩個光導或光纖線纜進行雙向通信的圖2和圖3中所示的雙三端雙向可控硅開關元件電路的普通SPDT和DPDT開關的電氣圖、連接和圖示；
圖6A-6F是包括本發明的AC電源插座的電流傳感器的優選實施例的結構和電流傳感線圈的電氣圖、框圖和圖示；
圖7A-7G是包括本發明優選實施例的兩個光導或光纖線纜安裝及鎖定結構和可調整雙向IR TX和TX頭的結構的圖6F的電流傳感器和圖1-2的三端雙向可控硅開關元件組件的圖示；
圖8A-8F是示出優選實施例的單個或兩個光導或光纖線纜的安裝和鎖定的其他示例和命令轉換器的圖示；
圖9A-9C是包括光導或光纖線纜電路、連接和支撐的通信配電器和電源的圖示和框
圖；圖10是總結了本發明的家庭自動化系統的相互連接的系統圖示；以及圖11是示出本發明的家庭自動化的設置和操作的圖示。
具體實施例方式圖4A中示出的是用于從兩個獨立的開關Sl和S2切換AC設備(包括諸如燈具的設備)的眾所周知的基本開啟-關斷切換電路。標準的開啟-關斷開關Sl和S2被稱為單刀雙擲(SPDT)開關，該開關包括桿致動的彈簧接觸以用于使電路載送AC電流至設備或中斷電路載送AC電流至設備。未決的美國申請中披露的用于家庭自動化的遠程操作開關實際上是用于使AC電流被饋送到AC設備或中斷AC電流被饋送到AC設備的SPDT繼電器接觸，諸如圖4B和4D的繼電器組件6。圖4A的基本切換電路經由兩條移動器線連接兩個開關并且在未決的美國申請中披露的SPDT繼電器組件6的所示電路經由兩個移動器線連接到圖4B中所示的對應電路中示出的通常使用的SPDT AC開關1B，用于經由繼電器組件6遠程地以及經由開關IB手動地提供AC設備的兩個獨立開啟-關斷切換。圖4C的切換電路和圖4D中所示的對應切換電路闡述了如何可以經由繼電器組件6遠程地以及經由手動開啟-關斷開關IB和數量為η 的DPDT開關IC來開啟-關斷給定設備。圖4C的開關S3-1/S3-2 (其是圖4D的所示開關 1C)是已知的用于連接直的或交叉的移動器線的雙刀雙擲開關(DPDT)。如在未決的美國申請中闡述的，直-交叉切換(switch over)使得數量為η的開關IC能夠被連接在級聯電路中以用于經由這些開關中的任一個開關獨立地手動開啟-關斷電氣設備。為了設備的無錯遠程切換，需要知道設備的開啟或關斷狀態。基于饋送到繼電器驅動器電路的命令，可以在使用遠程操作的單刀單擲(SPST)繼電器時知道該開啟或關斷狀態，但是通過檢測AC設備的電流消耗來提供從設備返回的確認數據是更加可靠得多。未決的美國申請披露了包括對返回數據的接收的用于遠程操作設備的雙向IR通信，然而，因為在房間內的移動可能阻斷包括來自圖10所示的IR遠程控制轉發器70或90的命令在內的到給定設備的IR遠程開啟-關斷命令的瞄準線，所以返回的確認和/或開啟或關斷命令本身可能變為被阻斷并且不可靠。IR轉發器也在未決的美國申請中被披露。另一問題是使得開關桿5或5C的開啟或關斷狀態不清楚和未限定的經由圖4Β和 4D中所示的移動器1和2的連接。這是為什么圖4Β和4D中所示的桿5或5C的位置沒有被稱為開啟或關斷而是被稱為位置1 (Pos. 1)和位置2 (Pos. 2)的原因。不能限定圖4B 和4D中所示的SPDT開關或DPDT開關和/或SPDT繼電器的開啟-關斷狀態呈現了系統可靠性問題。其原因在于繼電器不可能識別一個或多個手動開關位置。為了向視頻對講機或購物終端(其控制在未決的美國申請中披露的家庭自動化的電氣系統)提供可靠的開啟-關斷狀態，需要使用圖6A-6F中所示的電流傳感器并通過圖1-3中所示的本發明的調光器電路 6MIR、6M-2 和 6M。圖1中示出的是包括用于替換圖4B和4D中所示的SPDT繼電器組件6的雙三端雙向可控硅開關元件223和224的單刀雙擲切換電路6MIR。用三端雙向可控硅開關元件替換繼電器6的主要原因是切換白熾燈所需的大浪涌電流。用于白熾燈的電流浪涌例如可以是額定功率的10倍，由此在額定功率下消耗5A (120V)的600W燈具在其燈被開啟時將具有高達50A的浪涌電流。支持50A電流浪涌的SPDT繼電器龐大，使用高功率磁線圈，成本
12非常高并且對于住宅家庭自動化系統來說不切實際。三端雙向可控硅開關元件切換電路支持高電流浪涌，諸如當白熾燈被開啟時的沖擊電流浪涌。眾所周知的三端雙向可控硅開關元件裝置223和224提供超過10倍額定電流的高電流浪涌并且可以控制通過它們的電流流動，提供附加功能，諸如通過延遲對照AC 功率過零定時的觸發脈沖對燈進行調光。為了使三端雙向可控硅開關元件完全導電(全開啟狀態)需要在每個連續過零時間觸發三端雙向可控硅開關元件。圖1中所示的本發明的優選實施例的雙三端雙向可控硅開關元件切換和調光電路6MIR可以經由IR遠程控制或通過位于瞄準線中的圖10中所示的IR轉發器/驅動器70 或90來開啟或關斷。調光器電路6MIR可以替換在未決的美國申請中披露的SPDT繼電器組件，而IR遠程控制裝置還可以控制三端雙向可控硅開關元件223和224的調光功能。所示的SPDT調光器電路6MIR經由兩個移動器端子1和2以及經由SPDT開關Sl 的開關刀(pole) L而連接到負載(設備)。帶電AC線通過高電流環形線圈或其他楔形線圈 Ll連接到電路6MIR的接地面G。用于操作CPU 210以及其他內部裝置和電路的DC電力從 AC電力線消耗，該AC電力線連接在移動器線中的與SPDT開關Sl連接的那個移動器線和該電路的接地面(帶電AC線)之間。該AC經由兩個獨立的整流器線R1、C1和D3或經由用于饋送經整流的電力至齊納二極管D5和VCC調節器227的R2、C2和D4來消耗。包括Rl、Cl和Dl的獨立的第一整流器線被示出為連接在經由移動器1的端子1 (通向負載)和接地面G之間，即與三端雙向可控硅開關元件1并聯。整流器二極管D3將經整流的AC電流饋送給齊納二極管D5和VCC調節器227。齊納二極管D5確保向VCC調節器227的穩定電壓饋送，并且電容器C3是大的低壓電解電容器，其用來濾除50或60Hz紋波并用于存儲經整流的DC電流以向電壓調節器227饋送為操作6MIR的所有內部電路和裝置所需的峰值DC電流。當SPDT開關Sl切換(關斷設備)時，其將移動器2連接至負載。這將電力切換到包括R2、C2和D2的第二整流器電路，該第二整流器電路連接在經由移動器2的端子2 (通向負載)和接地面G之間，即與三端雙向可控硅開關元件2并聯。整流器二極管D4將經整流的AC電流饋送至齊納二極管D5且至VCC調節器227。這經由移動器線在SPDT調光器 6MIR和SPDT開關Sl之間切換連接，并且雙整流器電路確保經整流的AC電力被饋送給6MIR 的內部電路，而不管SPDT開關的刀位置如何。Dl和D2是用于在AC電流的負周期期間驅動電流的反轉極性二極管，而Cl和C2 是被諸如UL (美國)或VDE (德國)的相應授權主體認可的連接到帶電AC電力電路的低阻抗電容器。所述電容器具有從0. 1微法拉和高達0.82微法拉的電容，具有選定阻抗，用于 50Hz或60Hz的電力線，用于傳導幾毫安的小AC電流，足以驅動SPDT調光器電路6MIR的所有內部電路。因為整流器電路1和2與相應的三端雙向可控硅開關元件1和2并聯連接，所以當三端雙向可控硅開關元件處于關斷狀態時，跨越三端雙向可控硅開關元件的電壓將是全部的AC電力線電壓，諸如美國的120V或歐洲的230V。當三端雙向可控硅開關元件處于全開啟狀態時，即，三端雙向可控硅開關元件被觸發至全導電狀態，跨越三端雙向可控硅開關元件的剩余電壓將實際上為零，從而從與電源并聯連接的整流器線去除電源并切斷至調光器電路的電力(VCC)。
為此，本發明的優選實施例限制了三端雙向可控硅開關元件1和2的開啟狀態電流，使得7V-10V的AC剩余電壓的最小值保留在三端雙向可控硅開關元件上。這種限制例如對于美國供電設備提供了 113V AC的開啟電壓而對于歐洲供電設備提供了 220V AC的開啟電壓，其分別代表94%和96%效率。然而即使這些小缺點也通過將中性AC線引入到圖1-3 的調光器電路6MIR、6M-2和6M而簡單克服。如上面以及在未決的美國申請中所闡述的，不提供中性線的原因在于意圖以與連接機械的通常使用的AC開關相同的方式連接調光器電路6MIR、6M-2和6M。由于標準照明布線僅使用帶電AC線和負載AC線，即在導管和背箱中通常只發現兩條線，因而本發明的意圖是僅使用照明系統中通常存在的兩條線而不進行改變。然而，已知的電氣布線和準則的現有規則和規章不妨礙將AC中性線引入到導管和任何AC電背箱中，并且允許這種AC中性線連接到調光器電路6MIR、6M-2和6M。因此，調光器電路6MIR、6M_2和6M可以被提供有在圖1_3中以點線所示的用于將AC電流饋送到包括R6、C6、D6和D7的整流器線的中性端子N。被全部AC電力(120V或 230V等)饋送的該整流器電路可以使用較小得多的AC電容器C6，諸如0. lyF，并從而消除較大的兩個電容器Cl和C2和包括R1、R2、D1、D2、D3及D4的兩條整流器線的所有部件，并通過兩個三端雙向可控硅開關元件223和224之一將足夠的DC電流提供到用于將三端雙向可控硅開關元件223和224切換到全開啟-全關斷(即，對于關斷狀態是零電流而對于開啟狀態是100%電流)的電路。返回到本發明的優選實施例，圖1-3的調光器電路6MIR、6M_2和6M被示出為經由被切換的移動器之一而連接在帶電AC線與負載之間，使得通過三端雙向可控硅開關元件 223和224的電流限制到使跨越三端雙向可控硅開關元件的剩余壓降為7V-10V AC的電流。 該剩余壓降變成用于整流器線1或2的AC電源。低AC電壓電平要求使用較大電容器，即具有較低阻抗，諸如0. 68 μ F(微法拉)，以便饋送足夠的整流電流到VCC調節器227。因此， 電容器Cl和C2針對在不同國家中使用的不同調光器被不同地選擇，以提供通過三端雙向可控硅開關元件123或124的最大電流并對CPU 30進行編程以盡可能接近100%效率來操作三端雙向可控硅開關元件。該效率還通過使用耗費低電流的內部部件、裝置和電路(諸如圖1-3中所示的電路)來實現。根據上面描述，變得顯然的是SPDT調光器電路6MIR、6M_2和6M可以被安裝在標準AC電箱中并被布線為標準的通常使用的電氣布線，而不對基本有線電氣系統進行任何改變；并且三端雙向可控硅開關元件可以被開啟用于依賴于給定國家、州或區的額定AC電壓標準以94%-96%效率給諸如燈具的設備供電。另一方面，將中性AC線引入到調光器電路6MIR、6M_2和6M向調光器提供了整流器電路，該整流器電路使得三端雙向可控硅開關元件223和224能夠將電力開啟到其100%效率。如上面所闡述的，眾所周知的三端雙向可控硅開關元件223或224通過將觸發脈沖Tl或T2饋送到三端雙向可控硅開關元件觸發端子來開啟。所述觸發在AC電力線的下一次過零以前的持續時間內開啟三端雙向可控硅開關元件。對于全100%開啟周期，三端雙向可控硅開關元件必須在每個過零處被無延遲地觸發。為了調光，三端雙向可控硅開關元件被饋送延遲的觸發。可以基于諸如美國的60Hz和歐洲或其他國家的50Hz的AC線頻率
14來計算該時間延遲。對于美國的60Hz的AC電力頻率，兩個過零之間的持續時間是8. 33毫秒(16. 66毫秒的一個正弦周期的一半)，而對于歐洲的50Hz的AC電力頻率，兩個過零之間的持續時間是10毫秒(20毫秒的一個正弦周期的一半)。觸發三端雙向可控硅開關元件時(所選擇)的延遲以尖銳的上升或下降時間來開啟三端雙向可控硅開關元件，其導致尖銳的切換電流和噪聲。這種噪聲通過使用大楔形線圈Li、使用環形線圈和其他眾所周知的AC扼流圈和各種AC電容器、鐵氧體和其他噪聲濾波器(未示出)來降低或消除。圖1-3中示出的是過零檢測器225和226，每個過零檢測器包括比較器電路，比較器電路分別連接到電阻器RlL和R2L以用于向每個比較器饋送每個移動器線1或2的AC 信號。過零檢測器225和226的比較器被饋送參考DC電平，使用電阻器R3和R4分壓器來將預定DC參考引入在(帶電AC的)接地面電平和VCC之間、檢測AC線的過零、而且檢測這兩個移動器線中的哪條線經由SPDT開關Sl連接到負載。電阻器R3和R4值被預先配置，使得無論何時AC電壓電平(在正的正弦或負的正弦曲線中)與過零點相交，比較器電路225或226都將反轉其狀態。不管何時比較器從正到負或反之從負到正反轉其狀態，這種狀態的改變都變成饋送到CPU 30的過零參考點。其他未連接的移動器線1或2 (明線)的電位為基本上與接地面電位相同的電位，并因此將不導致比較器電路225或226反轉其狀態。因此僅從與經由SPDT開關Sl連接到負載的移動器線1或2相關聯的比較器向CPU饋送過零數據。因此顯然以過零時間刷新CPU并以哪個移動器線連接至負載的標識來更新CPU。 因此CPU可以基于過零定時、所連接的移動器1或2、和經由IR光電晶體管或光電二極管 12通過IR遠程控制接收器32饋送到CPU 30的所接收到的命令開啟或關斷或者給定調光器電平來生成觸發脈沖Tl或T2。觸發脈沖Tl或T2被分別饋送到三端雙向可控硅開關元件223或224的觸發輸入端，其中對于開啟命令沒有延遲而與從IR遠程控制裝置接收到的調光器設置電平命令相稱的延遲被編程。當接收到關斷命令時，CPU 30將停止向通過移動器1或2經由SPDT開關Sl與負載(設備)連接的三端雙向可控硅開關元件饋送觸發脈沖Tl或T2。相反，CPU將向另一“未連接的”三端雙向可控硅開關元件饋送未延遲的即全開啟觸發脈沖。這使得用戶能夠通過將開關桿從位置1切換到位置2經由手動SPDT開關Sl來開啟設備或者通過將開關桿從位置2切換到位置1經由手動SPDT開關Sl來開啟設備。這還可以通過用來觸發關斷的三端雙向可控硅開關元件的命令經由IR遠程控制來開啟設備。這種通過家庭自動化網絡經由通常安裝的手動開關以及經由IR命令來自由切換設備的能力類似于未決的美國申請中披露的開啟-關斷切換。而且，CPU 3D能夠確認負載是連接到開啟的三端雙向可控硅開關元件、關斷的三端雙向可控硅開關元件還是“調光”狀態的三端雙向可控硅開關元件，從而CPU可以肯定地識別設備的開啟或關斷或調光狀態，并經由IR驅動器33和IR發射器13將這種數據饋送到未決的美國申請中披露的系統控制器、購物終端或視頻對講機。當用戶經由SPDT開關Sl關斷設備時，CPU通過新連接的移動器1或2來接收過零數據，但是CPU將經由其存儲器30A來存儲最后輸入的觸發定時(切換該機械開關Sl不改變存儲器30A中存儲的最后接收到的命令)，因此CPU將繼續基于從手動切換到的另一移動器線饋送的過零數據而向不再連接的三端雙向可控硅開關元件223或224重復地饋送開啟或調光器電平命令。這使得雙三端雙向可控硅開關元件電路6MIR、6M-2和6M能夠與用于提供手動和遠程開啟_關斷的手動SPDT或DPDT開關組合地使用，與未決的美國申請中披露的繼電器完全兼容和對其替換。CPU饋送的觸發Tl或T2分別經由緩沖器220或221來緩沖以用于饋送為觸發三端雙向可控硅開關元件223和224所需的脈沖電平和電流。該緩沖器是眾所周知的緩沖放大器，諸如晶體管或IC，然而依賴于CPU 30的I/O端口的電平和電流容量，可能不需要和不使用緩沖器220和221，在該情況下從CPU 30直接饋送觸發脈沖Tl和T2至三端雙向可控硅開關元件223和224觸發輸入端。IR接收器32、光電晶體管或光電二極管12、IR驅動器33和IR發射器或LED 13 是眾所周知的電路和裝置，其通常在不同IC或分立封裝中可獲得、與IR通濾波器和/或低通濾波器包封在一起。IR接收器和發射器電路32和33也在未決的美國申請中披露，用于無線地且在瞄準線中傳送IR信號，諸如由手持遠程控制以及經由IR驅動器所使用的。所示的旋轉式數字開關34-1和34-n是用于識別設備所位于的房間或區域和設備的類型的地址設置開關，并也在未決的美國申請中被披露。開關235是用于通過鍵控調光器電平(在當時一步，并輪流地一步接一步，上_下或諸如開啟-下-關斷或關斷-上-開啟等)來手動操作調光器的選擇開關，諸如觸動開關(tact switch)或鍵。盡管鍵或開關235 被示出為單個鍵或開關，但是多個或一組鍵(諸如開啟、關斷和預設調光器電平鍵)、開關或電位計可以被使用，以通過給定選擇器、鍵或按鈕來提供直接切換和調光選擇。圖2示出了除了 IR RX和LPF 32、光電晶體管12、IR TX 33和IR發射器或LED 13 之外具有與SPDT調光器6MIR中采用的等同或類似的電路和裝置的SPDT調光器電路6M-2。 如稍后將闡述的，然而調光器6MIR的機械機構的優選實施例也不同于圖2中所示的調光器 6M-2的結構。家庭自動化系統的命令轉換器259P和/或TX/RX驅動器33A和32A與圖2的調光器6M-2之間的雙向遠程通信被構造用于經由兩個光導或光纖線纜252進行通信。光纖線纜可以高效地傳播通常使用的850 nm或940 nm波長帶或光譜中的IR信號。因此，圖2 中所示的TX驅動器33A、發射器13A、RX和LPF電路32A以及光電晶體管或光電二極管12A 可以與IR TX驅動器33、IR發射器13、IR RX和LPF電路32以及光電晶體管或光電二極管 12等同或類似。物理/機械結構上的不同將在于發射器13A和光電晶體管或二極管12A 經由這種光纖線纜來饋送，而發射器13和光電晶體管或二極管12在瞄準線中經由開放的全氣通^[曰ο相比之下，當使用光導線纜而非光纖線纜時，可見光譜帶的使用更加高效得多。光導例如由Toray Industry來制造。光導線纜在紅色波長中是高效的，具體地，最小衰減的波長是650 nm帶中的紅色。在家庭自動化通信的環境下光導相對光纖線纜的優點有很多。可以以高達50米或160英尺的可接受衰減來使用光導。光導可以被彎曲至5 mm 或0.2英寸那么小的半徑。其柔軟并可以被饋送到導管中，并且其不易燃并因此可以被松散地饋送到吊頂上或鑲板墻后。光導不需要光纖線纜的終端處理，其可以用尖銳的刀具來切割并且不需要拋光和不需要搭接過程。光導線纜的切割表面端可以確切地(literally) 附接到低成本的紅色LED 13A的發射表面和低成本的可見光譜光電晶體管或光電二極管
1612A的接收表面。光導線纜端可以粘合或壓接(crimp)到自鎖定塑料插頭(未示出)上，或者以其他方式附接到LED 13A和到光電晶體管或二極管12A，如圖7E-7G和圖8A-8F所示， 而不用通常使用的光纖線纜的高精確連接器。光導線纜可以通過螺絲、簡單的塑料模制保持器或自夾緊到位而被附接到位，諸如圖7F、7G、8A-8F和9A-9B中所示的示例。經由光導或光纖線纜的傳播協議可以使用與由到調光器6MIR的IR遠程協議和來自調光器6MIR的確認答復所使用的相同的協議。可替換地，可以采用用于與圖2和3的調光器6M-2和6M通信的經修改的協議或不同的協議、結構和速度。圖1、圖2和圖3中所示的優選調光器實施例使用等同的協議，其中針對命令和確認的單工通信(在諸如1200波特的慢波特率下)在相同房間或區域中的控制裝置和設備之間交換。命令轉換器259P的組合雙向TX-RX驅動器/接收器33A和32A (也稱為收發器) 經由與調光器電路6M-2的LED 13A和光電二極管12A互易的LED 13A和光電晶體管或二極管12A來饋送和接收協議。命令轉換器259P還經由雙絞通信線IOP與家庭自動化系統配電器60M (圖9A和9C中所示)交換通信協議，所述雙絞通信線IOP還饋送用于操作命令轉換器259P的DC電力。命令轉換器259P可以例如被結合在IR墻驅動器70或IR天花板驅動器90內部，以用于除了經由瞄準線中的IR還經由光導或光纖線纜252與未決的美國申請中披露的繼電器、本發明的調光器或電流傳感器通信。天花板或墻驅動器裝置在圖10 中示出并在未決的美國申請中被全面地闡述。未決的美國申請的驅動器裝置和本發明的驅動器之間的不同在于可見光譜通信(諸如650 nm波長的紅色光)的使用，以及除了瞄準線中的IR通信之外還經由光導或光纖線纜的連接、或替換瞄準線中的IR通信而經由光導或光纖線纜的連接。圖3中所示的調光器電路6M在電子上與電路6M-2等同，并且命令轉換器258和雙向TX-RX驅動器/接收器33A和32A也如此，與圖2的命令轉換器259P和雙向TX-RX驅動器/接收器33A和32A或收發器等同。兩個調光器和控制電路之間的不同在于向調光器6M和命令轉換器258中引入半透明反射鏡(half mirror)光學棱鏡255，用于經由單個光導線纜252傳送雙向信號。在調光器電路6M和命令轉換器258內部的圖3中所示的棱鏡255是眾所周知的光學棱鏡，也稱為半透明反射鏡棱鏡。棱鏡255經由由組合棱鏡的半透明反射鏡表面涂層所構建的半透明反射鏡將所接收到的光或IR信號偏轉到光電晶體管或二極管12A的表面，并使來自發射LED 13A表面的可見光譜或IR信號內的透射光穿過。所示的棱鏡可以由涂覆和接合的兩片不同玻璃材料構成，或者其可以是注入的兩片清晰透明的塑料材料。許多不同技術可以應用于把在圖3中示為大棱鏡的棱鏡255構成遠大于LED、光電晶體管和光導， 但實際上可以使用在一端具有眾所周知的極化涂層的小塑料模制結構，并且這種涂覆的塑料結構棱鏡被用在本發明的優選實施例中。在以下，術語“收發器”可以指的是包括LED 13A、光電二極管12A的帶有或不帶有棱鏡255的TX-RX電路33A和32A。因為在實現只接收狀態或只發射狀態的單工通信中實施經由棱鏡的雙向通信，從發射器13A到接收器12A的光信號的串擾或泄露或者從接收器 12A到發射器13A的光信號的串擾或泄露(其中，所接收信號的一部分到達發射器13A的表面或者所發射光信號的泄露到達光電晶體管12A表面)變得不重要和微不足道。重要的是所預期的方向不被棱鏡255嚴重衰減。這種棱鏡結構通過結果好且成本低的注入塑料方法來獲得。然而，當需要雙工通信時，可以使用具有低串擾的眾所周知的棱鏡255來傳送雙向雙工信號。圖5A示出了連接到用于開啟_關斷設備或用于對燈具調光的SPDT開關IB的調光器6M-2，其中調光器6M-2可以被安裝到電背箱(未示出)中，電背箱接近于開關IB并經由移動器線1和2互相連接到電箱內的帶電AC。調光器6M-2被示出為支持經由雙向光導或光纖線252與控制電路(未示出)的雙向通信，經由TX 13A被饋送確認和狀態，被TX驅動器33驅動，并通過光電晶體管或二極管12A以及經由RX電路32接收開啟-關斷和調光器電平命令。圖5B示出了具有圖2和5A中所示的相同電路的調光器6M，不同僅在于使用也在圖3中示出的棱鏡255經由單個光導或光纖線纜252傳播雙向通信。棱鏡255將所接收到的命令引導至光電晶體管或二極管12A并引導返回的確認或狀態通過LED 13A。除了這種添加棱鏡255之外，調光器電路6M以與上面闡述的調光器6M-2和6MIR相同的方式操作。圖5C示出了結合一個DPDT開關IC以用于向SPDT開關IB提供一個或多個額外手動開關的切換電路。即使未示出，通過移動器線1和2可以級聯數量為η的DPDT開關1C， 其中不管其他開關或調光器位置如何，每個這種開關可以獨立地開啟-關斷設備。這是因為DPDT開關將移動器線連接從直的反轉到交叉或者反之從交叉反轉到直的。除了 DPDT開關添加之外，調光器6Μ-2在每個方面都與圖5Α中所示的調光器6Μ_2 等同。從圖5A-5C的上面闡述和圖示中變得顯然的是，調光器6Μ-2和6Μ可以安裝在電箱內部并可以經由兩個移動器、帶電AC線或AC負載線來連接，并且經由光導或光纖線纜來處理雙向控制通信。也顯然的是，這種調光器符合電氣準則并且可以經由家庭自動化控制電路來遠程操作或經由通常使用的SPDT或DPDT開關來手動操作。圖6Α和圖6Β中示出的是兩個電流傳感線圈、環形線圈31以及包括線圈3IB和鐵氧體芯31Α的線圈組件。圖6Α和6Β的電流傳感線圈被用于通過感應來傳感通過AC線8 饋送的AC電流。圖6C示出了電流變壓器31Τ，電流變壓器31Τ輸出與通過其初級線圈以及通過相交的AC線8Α和8Β饋送的AC電流對應的信號。線圈31和31Β以及電流變壓器 31Τ在未決的美國申請中被披露并且上面僅被簡要地闡述。未決的美國申請描述了不同的電流傳感器組件，它們被經由雙絞線連同雙向傳播的通信信號一起饋送的低壓DC供電。未決的美國申請中所披露的使用線圈31和31Β的電流傳感器組件不連接至AC電力線，并因此可以被裝配到容納低壓線的電箱中。然而，在諸如UL所公布的電氣和安全準則和規則中沒有說到關于在未決的美國申請中披露的電流傳感器的事情，這是因為這種電流傳感器組件之前從未存在。這代表電氣準則、規則和規章的復雜未知領域。因此本發明覆蓋圖6D、6E和6F中示出的AC電流傳感器以及被AC電力線供電的類似電流傳感器組合。 AC供電裝置是電氣準則的主體，并且可以為了安全認可而被處理并在家庭、住宅和辦公室中使用，并且可以與AC開關、電源插座和其他AC裝置并排安裝到標準電箱中。圖6D示出了本發明的優選實施例的AC電流傳感器組件4M、4M_2和4MIR的框圖。 所示的電流傳感裝置是AC電流變壓器31T，然而，圖6E中所示的電流傳感器裝置是可以替換AC電流變壓器31T使用的環形線圈31。類似地，可以使用任何其他電流傳感線圈結構 (諸如圖6B的線圈組件31A/31B)或者生成與由設備的AC電流消耗對應的信號輸出的任何其他電路或裝置。
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電流傳感器4M、4M_2和4MIR可以類似于未決的美國申請中披露的電流傳感器，或者類似于建構到AC電源插座插口中的或者作為AC電源插座插口的附加元件或作為AC電力電源插座或插口的組成部分的各種電流傳感器，諸如集成的4SM插口 /傳感器組件。集成的AC電流傳感器包括經由單個光纖線纜或光導(未示出)連接的4SM、圖6F中示出的經由兩個光纖線纜或光導連接的4SM-2、以及圖6D中示出的在瞄準線中傳送IR信號的4SMIR。 本發明的電流傳感器提供簡單的低成本，并且如下面所闡述的，設置和操作簡單。它們還提供如下能力監控住宅、辦公室或工廠中的所有設備和耗電裝置以及設置集中控制以降低因不必要地操作電氣設備導致的不必要電流消耗。圖6D示出了用于將經調節的DC饋送到CPU 30和到所示的電流傳感器4M、4M_2和 4MIR的關聯電路以及用于圖6D中未示出的集成電流傳感器4SM、4SM-2和4SMIR的整流電路。在圖6F中示出在一個集成單元中組合電流傳感器和AC電源插座插口 S的4SM-2的示例。與本發明的優選實施例的所有其他電流傳感器類似的該集成電流傳感器4SM-2采用了圖6D中示出的類似整流器和電力調節電路。包括R6、C6、D6、D7的整流器電路和包括C3、 D5和VCC調節器227的調節電路在上面被全面地闡述，并且以點線在圖1、2和3的調光器電路6MIR、6M-2和6M中示出。圖6D中所示的電流變壓器3IT可以被圖6E中的電流傳感器4M中示出的環形線圈31所替換。除了上面討論的DC供電電路和雙向控制及數據信號傳播之外，電流傳感器 4M類似于未決的美國申請中披露的電流傳感器，所述雙向控制及數據信號傳播在圖6E中被示為經由單個光纖線纜或光導252來傳播。未決的美國申請中披露的電流傳感器在瞄準線中經由IR、經由無線RF以及經由雙絞線的有線網絡來傳播雙向信號。圖6D示出了包括IR RX 32與光電二極管或光電晶體管12以及IR TX 33與IRLED 13的雙向IR通信電路。其還示出了經由光導252的雙向可見光譜通信，包括RX 32A與光電二極管或光電晶體管32A以及TX 33A與可見光譜LED 13A。所示的雙向IR通信在開放的空氣中或在瞄準線中傳播，而可見光譜通信經由兩個光導線纜252來傳播。盡管圖6D未覆蓋所有通信選項，但是圖6D、6E和6F的組合呈現清楚地展示了 IR 或可見光傳播的任何組合都是可能的。這包括通過連同對應的光電二極管或光電晶體管12 或12A和LED 13或13A —起提供對應的TX和RX電路32和33或32A和33A來使用單個或兩個光纖線纜252和/或使用單個或兩個光導線纜252。在圖3和5B中示出和上面全面地闡述的圖6E中示出的棱鏡255的包括使得顯然可以使用單個或兩個光纖或光導線纜 252。雙向IR及可見光譜驅動器和接收電路(包括IR RX 32和IR TX 33)與包括RX 32A和TX 33A的雙向可見光譜電路之間的不同主要涉及載波頻率。用于IR遠程控制裝置的通常使用的載波頻率是38. 5KHz。然而，諸如40KHz-60KHz的其他載波頻率或在高達 IOOKHz范圍中或更高的任何其他頻率被使用并可以用于本發明。重要的是注意，使用存儲在圖6D的CPU 30的存儲器30A中的命令和數據協議由IR TX驅動器33對載波進行編碼或AM調制。另一方面，IR接收器32包括解碼器或檢測器，用于對所接收的命令或數據的包絡(envelope)進行解碼或用于檢測經解調的命令以輸出所傳送的命令或數據的包絡。當慢波特率信號被傳播用于開啟_關斷LED (可見或IR)時以及當這種光或IR信號經由光導或光纖線纜從點到點傳播時，僅生成控制命令和狀態的包絡是簡單得多。該通信電路較簡單，因為不需要生成載波信號或調制該載波信號，也不需要解調所接收到的信號。因此，不需要且不使用載波頻率發生器以及編碼或調制和解碼或解調電路。相反，CPU 30可以生成IR或光脈沖(即，協議的包絡)并直接或經由簡化的驅動器33A將其饋送到LED 13A。類似地，光電二極管12A可以直接或經由簡化的RX 32A連接到CPU 30，以提供命令、 狀態、確認和其他數據的雙向交換。這種基本簡化的處理電路被結合在CPU 30以及TX和 RX電路32A和33A中，從而基本切斷信號處理鏈的硬件，減少電流傳感器組件、AC繼電器和調光器電路的所需部件和總成本，提供具有極大改善的精確度、性能和可靠性的較低成本產品οCPU 30、存儲器30A、IR接收器和發射器32和33以及用于設置房間或區域地址并識別所連接設備的開關34-1和34-n、電流傳感器31T、31和線圈組件31Α/31Β以及電流檢測處理在未決的美國申請中被全面地披露并通過引用結合于此。當在瞄準線中傳送IR信號時，不需要且不使用圖6D中所示的可見光譜電路和裝置32Α、33Α、12Α和13Α，可替換地，當使用光纖或光導線纜時，不需要且不使用IR接收器和發射器電路和裝置32、33、12和13。另外，在未決的美國申請中披露的電流傳感器組件4Μ、 4M-2、4MIR、4SM、4SM-2和4SMIR以及調光器電路6M、6M_2和6MIR和繼電器共享被嵌入到 CPU 30中和/或到存儲器30A中的公用程序。所有上面提及的裝置都使用相同協議來通信和操作，使得系統使用和操作簡單，然而可以制作不同程序，以在可能出現需要時具有變化的協議。當通過瞄準線中的IR鏈路而不是光纖線纜或光導來傳播雙向IR信號時，IR部件之間的鏈路或瞄準線變成需要解決的重要項目。未決的美國申請中披露的IR驅動器教導了一種簡單的可調整結構，用本發明實現了一種用于通過調整光電二極管或光電晶體管12 和LED 13的瞄準線的方向來完善IR鏈路的類似結構。當然，優選的是提供與AC電流傳感器組件4MIR (未示出)和圖7C中所示的4SMIR和與如圖7A-7B中所示的調光器組件6MIR 類似的可調整結構。圖7A-7C中所示的IR LED 13和光電二極管或光電晶體管12被包封在截球形 (truncated ball shape)保持器12H中，保持器12H被圓的或圈的切塊(cutout)所支撐， 包括圖7B的底側12B和頂側12T。所示的切塊被構造為提供LED 13和光電二極管12向圖 10中所示的天花板IR驅動器70和/或墻IR驅動器90的向上調整和側向調整，并在未決的美國申請中被披露，但是這些切塊可以被制造用于在出現需要時向下調整。切塊被定尺寸以提供截球形或其他圓形保持器12H的緊密夾持，使得IR LED 13或光電二極管12將需要手指力量來克服該夾持并且不會松弛。不用特殊工具而通過人手指進行的調整使得用戶能夠在出現需要時的任何時間重新調整“在瞄準線中”。圖7A-7C中所示的結構或用于提供簡單調整(包括通過諸如螺絲刀(未示出)的工具進行的調整)的任何其他結構是顯然有利的，這是因為裝配在墻上的AC開關、調光器、AC 插口和電源插座組件被設備、家具等規則地或隨機地遮擋。因此，優選的是它們的LED和/ 或光電晶體管被容易地調整以用于將IR信號引導至瞄準線中。圖7D和7E示出了使用光導或光纖線纜252來傳送命令、狀態和數據的圖2和3 的調光器組件6M/6M-2的結構。圖7D示出了包括用于設置區域或房間地址和/或設備地址的設置開關34-1和34-n和選擇鍵235的調光器6M/6M-2的正面。圖7E還示出了包括
20上面闡述和討論的雙三端雙向可控硅開關元件223和224、楔形線圈Li、選擇鍵235和設置開關34-1/34-n的內部結構。圖7E示出了安裝到調光器6M-2中的兩個光導或光纖線纜252。即使在圖7E中未示出棱鏡，但是顯然圖6E、8E或8B中所示的棱鏡255可以被包括在任何調光器或電流傳感器中，用于經由單個光導或光纖線纜252連接到調光器或電流傳感器并與調光器或電流傳感器通信，諸如圖3的調光器6M中所示的。圖7B的調光器6MIR和圖7E的6M-2被示出為具有中性AC端子N。如上面所闡述的，本發明的調光器的優選實施例可以僅連接在AC帶電線與兩個移動器1和2之間，或者它們可以還在這種線被延伸到預期用于調光器的電箱中時被連接到中性線。這種中性線實現調光器內部的較簡單整流器電路，并提供全開啟(100%)切換。另外，圖1-3中以及圖7A、 7B、7D和7E中所示的所有調光器的結構和應用都相同，并且可以在瞄準線中經由IR命令、 經由單個/兩個光導或光纖線纜252來操作。通過相比于兩個線纜252將單個線纜252連接到調光器(用于對燈具調光并用于開啟-關斷不同電氣設備)所提供的以及用于連接本發明的電流傳感器(包括與諸如圖7C 中所示的AC插口或電源插座S集成的電流傳感器)的優點有很多。最顯然的優點是成本， 相比于兩個光導或光纖線纜而提供并安裝單個光導或光纖線纜252，提供了材料上的確切一半成本以及安裝成本上的顯著額外節省。單個線纜252的安裝是下面闡述的簡單過程，而安裝兩個線纜252需要識別接收線和發射線。當然，可以使光導或光纖線纜252的外套具有不同顏色或標記，但是因為每個線纜均在一端連接至發射器(LED) 13A而在另一端連接至接收器(光電二極管)12A，所以連接諸如圖7E中所示的兩個光導或光纖線纜252的安裝者或電工不得不在實際連接它們之前知曉并識別接收線和發射線。本發明的優選實施例包括嵌入到系統控制器(包括上面提到的視頻對講機監視器或購物終端)中的線纜識別程序，使得所有發射LED 13A將開啟，從而為安裝者或電工提供視覺上看出或識別通過光導252傳播的光(可見光，諸如紅或黃或綠)和/或經由IR檢測器檢測IR輻射的能力。一旦光導或光纖線纜252被識別為傳播光或IR，則顯然線纜的另一端應當被安裝到圖7F中所示的主體6MB的接收插口 252B-RX中。同時，優選的是圖7F的 LED 13A被開啟以指示發射器插口并從而清楚地識別另一插口是用于連接載送光或IR信號的252線纜的接收器。通過這個簡單示例，變得非常顯然的是，兩個光導或光纖線纜可以高效地被識別并被安裝至其相應的插口 252B-RX和252B-TX中。圖7F還示出了線纜保持器或光學插頭252H，其具有卡爪252J以在經由保持器252H將線纜252插入到相應的插口 252B-RX和252B-TX中時將線纜252鉗住和固定到位。圖7G中示出的安裝有線纜252的卡爪被壓緊在錐形部252D上以用于緊緊地將卡爪強壓在線纜252上，從而在螺絲252S被擰緊時將線纜鎖定或鉗住到位并將線纜保持器 252H支撐到諸如調光器、電流傳感器、具有AC插口的電流傳感器或協議轉換器之類的裝置的主體6MB。用于單個或兩個線纜的類似線纜保持器252H也在圖9A、9B和10中示出。可替換地，保持器252H可以被提供有圖9B中所示的用于接合或壓接線纜的一個或兩個套環 252CL。這種保持器252H實際上是光導插頭，這是因為光纖和光導插頭是基于圍繞該線纜接合或壓接的線纜套環。為此，以下描述中的術語保持器包括光纖或光導插頭。光導和光纖線纜可以在其一端或兩端終止或成形，使得線纜端適合于插口 252B-RX或252B-TX或適合于保持器或插頭252H。圖8B和8E示出了圖3的協議轉換器258，而圖8C和8F示出了圖2的協議轉換器259。圖8B和8E的轉換器258和258L之間的不同在于線纜252及其鎖定/固定布置的安裝。圖8C和8F的協議轉換器259和259L也是如此。在圖8A-8F中被示為箱的轉換器可以被構造成類似于圖4B的繼電器6結構或類似于圖5A、5B或7D中所示的調光器結構 6M或6M-2的盒，或者它們可以被包封成任何其他便于安裝到電箱或電氣機柜中的形狀。例如，命令轉換器可以被構造為利用用于操作多個TX/RX驅動器/接收器的單個CPU 30而結合到頂墻或天花板驅動器中或結合到包括視頻對講機監視器或購物終端的家庭自動化控制器內部。轉換器可以包括用于設置房間、區域和/或設備地址的設置開關34-廣34-n，或者它們可以是諸如經由有線網絡10或IOP接收電信號并經由光導或光纖線纜252將其轉換為光信號和/或經由光導或光纖線纜252接收光信號并經由有線網絡10或IOP將其轉換為電信號的非智能裝置。在TX/RX驅動器/接收器33A和32A外部，轉換器的電路可以包括例如圖6中所示并上面闡述的CPU 30、存儲器30A和AC整流器電路，或者其可以使用有線網絡IOP來饋送控制命令和狀態，如未決的美國申請中詳述的。轉換器可以使用用于給系統的轉換器供電的單獨低壓DC電源，并經由有線網絡 10與圖9A和9C中所示的配電器和電源60M通信。應當變得顯然的是，可以使用所討論的經由AC整流器電路、或經由單獨電源(諸如圖9C中所示的電源68)、或經由通過在未決的美國申請中披露的有線網絡IOP的供電的任何供電。類似地，可以將命令轉換器與兩個光導或光纖線纜252連接或包括棱鏡255并將它們與單個光導線纜連接。也顯然的是，轉換器可以包括CPU 30和存儲器30A以及用于設置地址的設置開關34-廣34-n，并給轉換器提供標識和智能，或者轉換器可以被編程為非智能轉換器以用于將任何和所有接收到的電信號轉換為光信號并且反之將光信號轉換為電信號。圖8A和8D中所示的命令轉換器257和 257L是單向轉換器，以用于接收電信號并生成光信號或者用于接收光信號并將電信號發射到網絡10或10P。這種單向轉換器被用于經由手動開關或經由專用自動控制器(不是家庭自動化的一部分)來操作的設備，諸如經由自動化定時器來操作水鍋爐并使用電流傳感器對系統更新電流開啟或關斷狀態。如上面所闡述的，用于這種應用的電流傳感器可以被編程為無論何時AC電流的改變被隨機檢測到(通過機械開關導致的或通過自動定時器開關導致的)都生成電流狀態數據。當然，這種單個單向命令轉換器將僅具有用于操作設備的TX電路33A和LED 13A，或者僅具有用于接收來自設備的狀態或數據的RX電路32A和光電二極管或光電晶體管12A， 并且它們通過圖8A中所示的端子連接到其有線網絡。該單向命令轉換器257可以經由許多電源選項(類似于上面針對其他命令轉換器258和259所闡述的電力選擇)來供電。圖8A-8F中所示出的是本發明提供的光導和光纖線纜252的許多不同附接和支撐。這些包括線纜252插入到圖7F中所示的線纜保持器252H和線纜插口 252B-RX和 252B-TX中以及圖8A-8D中所示的簡單線纜插入和鎖定/固定(使用單個或兩個螺絲252S 或模制接頭256)。圖8A-8D清楚地示出了本發明的優選實施例的安裝/連接的簡化。光導或光纖線纜被簡單切割、插入到雙插口 252B-RX和252B-TX或單個插口 252B中，被彎曲到槽252G中并通過單個或兩個螺絲252S或者通過單個或兩個槽252G的模制接頭256而被
保持/固定到位。利用自鎖定鉤的無窮多形狀，對于提供模制保持器存在無窮多的可能性。此外，插口 252B-TX和RX可以是槽252G的一部分，在該情況下LED 13A、光電二極管或光電晶體管 12A和/或棱鏡255將被定位在槽的末端。代替圖8C中所示的兩個螺絲252S，可以在兩個槽252G之間使用單個螺絲。顯然，對于將光導或光纖線纜252連接、插入、保持和固定到位存在無窮多的變型和可能性。通過本發明的優選實施例的圖示而清楚地展示其簡化。圖9A和9C中所示的是家庭自動化系統配電器和電源60M。類似的配電器和電源也在未決的美國申請中披露。本發明與未決的美國申請之間的不同在于在未決的美國申請中披露的IR RX接收器32及光電二極管12以及IR TX驅動器33及IR LED 13相比于本發明的RX 32A及光電二極管或光電晶體管12A以及TX 33A及LED 13A的變化以及光導或光纖線纜252的連接。圖9C的系統配電器60M框圖示出了視頻對講機監視器82經由雙向數據處理器80之間的雙向通信，雙向數據處理器80雙向處理音頻、視頻、警報、家庭自動化和數據用于尤其實現PC 66經由USB驅動器64之間的通信以及通過互聯網67與家庭主人例如在他的辦公室或從其他地方通信。除了通過其視頻對講機系統被饋送到家庭主人的音頻、視頻、警報和數據之外，他還可以瀏覽家庭自動化和電氣設備的狀態。主人還可以隨意命令和操作或關斷任何或所有設備。配電器和電源60M還提供將攝像機或CCTV視頻系統選擇器的輸出端連接到輸入端 67，從而向房子的主人提供對房子內部和/或外部的視頻瀏覽，特別是在警報期間。所示出的有線數據驅動器69和有線數據驅動器和電源69P在未決的美國申請中被全面地闡述并在此被示出用于圖示如何將協議轉換器259、258、259P和258P連接到系統中。命令轉換器259P經由端子IOP被饋送通信和電力，而協議轉換器258被示出經由電源 68的DC電力端子68-11被單獨供電。圖9C的框圖示出了用于經由光導或光纖線纜252饋送命令以及接收狀態和數據的六個收發器251或RX-TX電路12A、32A、13A和33A。四個電路(#1 #4)被示出為用于與兩個光導252連接，而兩個(#5和#6)被示出為包括棱鏡255用于與單個光導或光纖線纜 252連接。圖9A的系統配電器和電源60M的圖示示出了類似布置，其中#1 M連接被用于兩個光導252，而#5和#6被用于單個光導252，但是可以應用任何組合，包括諸如例如僅單個光導線纜252連接。圖10示出了經由雙絞線10P、10、光纖線纜252的單個和兩個光導、以及瞄準線中的頂通信的系統連接。系統配電器60M被級聯地連接到天花板頂驅動器70和墻頂驅動器90，用于經由可調整光電二極管或光電晶體管12接收頂狀態和數據以及用于經由可調整頂LED 13傳播頂命令。頂驅動器70和90在未決的美國申請中披露。小鍵盤40也被示出為經由雙絞線IOP來連接，雙絞線IOP載送雙向通信和電力饋送到小鍵盤40，類似于電力饋送到頂驅動器70和90。用于遠程控制設備的小鍵盤40也在未決的美國申請中披露，包括用于在瞄準線中與繼電器、電流傳感器和AC電源插座通信的頂小鍵盤。所示的具有AC電源插座的電流傳感器4SIOR不經由雙絞線也不經由光導來連接， 其經由電流傳感器4SIOR和IR驅動器70或90之間的可調整到瞄準線中的雙向頂信號來操作和控制。包括用于在瞄準線中與頂驅動器70或90通信的可調整LED和光電二極管
23或晶體管的調光器6IOR也是如此。命令轉換器259P被示出為經由雙絞線IOP來連接，雙絞線IOP用于雙向通信并饋送用于操作命令轉換器的電力。命令轉換器259P可以被安裝在沒有AC電力線連接的給定電箱中并且可以如圖10中所示的那樣經由兩個光導或光纖線纜252連接到安裝在另一電箱中的調光器6M-2，從而在調光器6M-2與系統配電器和電源60M之間提供雙向通信。圖10的命令轉換器258被示出為經由通信線10 (雙絞線)連接到系統配電器和電源60M，而其操作DC電力從端子68-11被單獨饋送。命令轉換器258經由單個光導或光纖線纜252連接到調光器6M。在該布置中，類似于上面闡述的259P命令轉換器，命令轉換器258被裝配到沒有AC電力連接的電箱中，并且命令轉換器258的箱和調光器6M的箱之間的連接是經由提供高絕緣電平并且是阻燃的單個光導或光纖線纜，不會造成電或火災。圖10中還示出的是用于與頂驅動器70或90雙向通信并經由單個光導或光纖線纜252完成與調光器6M的雙向通信的命令轉換器258IR。命令轉換器258 包括圖6D中所示的除了電流傳感器3IT和端子8B之外的電路。圖6D示出了兩個電路33A和32A，一個用于經由兩個光導252進行通信而另一個用于經由棱鏡255和單個光導252進行雙向通信。圖10的所示命令轉換器25WR僅包括用于經由單個光導或光纖線纜252進行通信的電路與棱鏡255。另一命令轉換器例如258IR-2 (未示出)可以被構造為沒有棱鏡255并可以與兩個光導或光纖線纜252 —起使用。IR RX和TX電路32和33、LED 13和光電二極管12被包括在命令轉換器258 和圖11中所示的258IR-2的兩個型式中，其中LED和光電二極管如上面所闡述的那樣被安裝到球形保持器中并使其可調整用于調整瞄準線。這使得能夠操作經由單個光導線纜252 連接到命令轉換器258IR的圖10的調光器6M或使得能夠操作經由兩個光導線纜252連接的圖11的調光器6M-2。該布置的優點在于在調光器被安裝在被遮擋且不能被調整到與驅動器70或90的瞄準線的區域和走廊中的那些情況下將頂通信安裝在瞄準線中的能力。 在該示例中，命令轉換器258 或258IR-2變成頂驅動器70或90和調光器6M或6M-2之間的繼電器站。圖6D中所示的地址設置開關34-1和34_n可以被結合到命令轉換器258IR或 258IR-2中以向轉換器給予在其處理能力方面的智能和地址，或者它們可以被消除，并且轉換器將照原來的樣子簡單地轉發在驅動器70或90和調光器6M之間的雙向通信。圖11示出了本發明的裝置的功能以及經由光導或光纖線纜252傳播的命令和確認數據，其中所有所述裝置都可以經由遠程控制裝置200直接操作或經由未決的美國申請中披露的頂驅動器70來操作。所示的頂天花板驅動器提供瞄準線中的頂通信，諸如通過電視機100的頂接收器101來命令電視100或經由空調120的頂接收器121來命令空調120。電視機經由具有AC電源插座4SM的電流傳感器來供電，該電流傳感器用于經由光導252將電流開啟-關斷狀態饋送到天花板驅動器70并從天花板驅動器70饋送到主控制器或視頻對講機(未示出)。空調經由AC插口 3來供電，然而，其AC帶電線穿過電流傳感器 4M，再次用于經由光導252來饋送返回的狀態開啟或關斷。機械SPDT光開關IB被示出為與通過頂遠程控制200直接操作的調光器6IOR并排，不需要經由光導或光纖線纜252的進一步互相連接。另一開關IB連接到調光器6M-2， 其接收來自頂天花板驅動器70的命令并將狀態發射到頂天花板驅動器70。
變得顯然的是，與載送或不載送DC電力的低壓控制線IOP和10、光纖線纜的光導和瞄準線中的頂組合的這些互相連接全都可以一致用于實現低成本、高效率的包括家庭、 辦公室或商務中使用的許多設備的家庭自動化。類似地，所示的命令轉換器258IR-2連接到調光器6M-2，兩個裝置均通過AC線供電。該設置完全符合電準則要求，并且裝置258IR-2 和6M-2可以安裝到電箱中并通過電氣安全的光導252來互相連接。光導或光纖線纜完全符合用于這種安裝的消防準則，對否則是復雜、昂貴且受電和火災限制的準則、規則和規章提供低成本的解決方案。在瞄準線中或經由光導的這種一致的互相連接和雙向命令可以解決嚴重阻止家庭自動化暢銷度(penetration)的復雜性，包括多公寓建筑物。當然，應當理解前述公開僅涉及本發明的優選實施例，并且旨在覆蓋在本文中為了公開的目的而選擇的本發明的示例的所有改變和修改，所述修改不構成對本發明的精神和范圍的脫離。
權利要求
1.一種用于使用至少一個光學介質線纜來將AC供電裝置與控制電路連接的方法，所述AC供電裝置選自包括調光器、繼電器、開關、AC電源插座、AC電流傳感器及它們的組合的組，所述控制電路選自包括家庭自動化控制器、家庭自動化控制配電器、視頻對講機監視器、購物終端、光學驅動器、光學轉發器、命令轉換器、小鍵盤及它們的組合的組，所述至少一個光學介質線纜選自包括光纖、光導及它們的組合的組；所述控制電路包括至少一個光學發射器以及所述裝置包括至少一個光學接收器以用于傳播單向光學信號，所述方法包括以下步驟a.通過選自包括切割、成形、拋光、搭接、配合插頭及它們的組合的組的處理，在所述光學介質線纜的兩端終止所述光學介質線纜；b.在所述裝置的所述接收器和所述控制電路的所述發射器之間引入經處理的線纜；c.將所述經處理的線纜的一端附接和固定到所述發射器，以及將所述經處理的線纜的另一端附接和固定到所述接收器；以及d.將包括控制命令的所述單向光學信號從所述控制電路傳播到所述裝置。
2.根據權利要求1所述的用于連接AC供電裝置的方法，其中每個所述控制電路和所述裝置包括所述發射器和所述接收器以用于雙向傳播所述光學信號，所述方法還包括以下步驟e.通過所述處理，在所述光學介質線纜的兩端終止兩個所述光學介質線纜；f.在所述裝置的所述接收器和所述控制電路的所述發射器之間引入一個所述經處理的線纜，以及在所述控制電路的所述接收器和所述裝置的所述發射器之間引入另一個所述經處理的線纜；g.將所述經處理的線纜的兩端附接和固定到所述控制電路的所述發射器和所述接收器，以及將所述經處理的線纜的另兩端附接和固定到所述裝置的所述發射器和所述接收器；以及h.在所述控制電路和所述裝置之間傳播雙向光學信號，所述雙向光學信號選自包括控制命令、確認、狀態、數據及它們的組合的組。
3.一種用于使用至少一個光學介質線纜將AC供電裝置與控制電路連接的方法，所述AC供電裝置選自包括調光器、繼電器、開關、AC電源插座、AC電流傳感器及它們的組合的組，所述控制電路選自包括家庭自動化控制器、家庭自動化控制配電器、視頻對講機監視器、購物終端、光學驅動器、光學轉發器、命令轉換器、小鍵盤及它們的組合的組，所述至少一個光學介質線纜選自包括光纖、光導及它們的組合的組；所述控制電路包括至少一個光學接收器以及所述裝置包括至少一個光學發射器以用于傳播單向光學信號，所述方法包括以下步驟a.通過選自包括切割、成形、拋光、搭接、配合插頭及它們的組合的組的處理，在所述光學介質線纜的兩端終止所述光學介質線纜；b.在所述裝置的所述發射器和所述控制電路的所述接收器之間引入經處理的線纜；c.將所述經處理的線纜的一端附接和固定到所述發射器，以及將所述經處理的線纜的另一端附接和固定到所述接收器；以及d.將選自包括確認、狀態、數據及它們的組合的組的所述單向光學信號從所述裝置傳播到所述控制電路。
4.一種用于使用至少一個光學介質線纜將AC供電裝置與控制電路連接的方法，所述AC供電裝置選自包括調光器、繼電器、開關、AC電源插座、AC電流傳感器及它們的組合的組，所述控制電路選自包括家庭自動化控制器、家庭自動化控制配電器、視頻對講機監視器、購物終端、光學驅動器、光學轉發器、命令轉換器、小鍵盤及它們的組合的組，所述至少一個光學介質線纜選自包括光纖、光導及它們的組合的組；每個所述控制電路和所述裝置包括雙向光學收發器，所述光學收發器包括棱鏡、發射器和接收器，其中所述棱鏡將進來的光學信號引導至所述接收器并使由所述發射器生成的光學信號穿過至所述光學介質線纜，所述方法包括以下步驟a.通過選自包括切割、成形、拋光、搭接、配合插頭及它們的組合的組的處理，在所述光學介質線纜的兩端終止所述光學介質線纜；b.在所述裝置的所述收發器的所述棱鏡和所述控制電路的所述收發器的所述棱鏡之間引入經處理的線纜；c.將所述經處理的線纜的所述兩端附接和固定到所述控制電路和所述裝置的每個所述棱鏡；d.在所述控制電路和所述裝置之間傳播選自包括控制命令、確認、狀態、數據及它們的組合的組的雙向光學信號。
5.一種用于將AC供電裝置的頂鏈路調整到與頂控制單元的發射器的瞄準線中的方法，所述AC供電裝置選自包括調光器、繼電器、開關、AC電源插座、AC電流傳感器、命令轉換器及它們的組合的組，所述頂控制單元選自包括家庭自動化控制配電器、光學驅動器、小鍵盤及它們的組合的組；所述裝置的前部分被構造為支撐和夾持頂接收器的可調整保持器，所述可調整保持器用于將所述接收器調整到所述瞄準線中，所述方法包括以下步驟a.將所述裝置連接到電氣系統并將所述裝置安裝到具有到所述頂控制單元的瞄準通路的表面上；b.調整所述保持器直到所述接收器被定位到所述瞄準線中為止；以及c.將包括控制命令的單向頂信號從所述頂控制單元傳播到所述裝置。
6.根據權利要求5所述的用于調整AC供電裝置的頂鏈路的方法，其中每個所述頂控制單元和所述裝置包括所述發射器和所述接收器以用于雙向傳播所述頂信號，以及所述裝置的所述前部分被構造為支撐和夾持兩個可調整保持器，每個可調整保持器用于所述發射器和所述接收器，所述方法還包括以下步驟d.調整所述發射器的所述保持器直到所述裝置的所述發射器被定位到與所述頂控制單元的接收器的第二瞄準線中；以及e.在所述頂控制單元和所述裝置之間傳播選自包括控制命令、確認、狀態、數據及它們的組合的組的雙向頂信號。
7.一種用于將AC供電裝置的頂鏈路調整到與頂控制單元的接收器的瞄準線中的方法，所述AC供電裝置選自包括調光器、繼電器、開關、AC電源插座、AC電流傳感器、命令轉換器及它們的組合的組，所述頂控制單元選自包括家庭自動化控制配電器、光學驅動器、小鍵盤及它們的組合的組；所述裝置的前部分被構造為支撐和夾持頂發射器的可調整保持器，所述可調整保持器用于將所述發射器調整到所述瞄準線中，所述方法包括以下步驟a.將所述裝置連接到電氣系統并將所述裝置安裝到具有到所述頂控制單元的瞄準通路的表面上；b.調整所述保持器直到所述發射器被定位到所述瞄準線中為止；以及c.將選自包括確認、狀態、數據及它們的組合的組的單向頂信號從所述裝置傳播到所述頂控制單元。
8.一種用于將SPDT三端雙向可控硅開關元件連接到與手動SPDT開關連接的AC設備的電力電路以將所述AC設備集成到家庭自動化的光學控制系統中的方法，每個所述SPDT 三端雙向可控硅開關元件和所述SPDT開關包括刀端子和雙移動器端子；具有適合于安裝到標準電箱中的形狀和尺寸的所述SPDT三端雙向可控硅開關元件包括通過編程的觸發脈沖來操作的雙三端雙向可控硅開關元件、用于參考所述AC的過零來生成所述脈沖的CPU、 用于檢測所述過零和所述SPDT開關的所述刀的狀態的雙檢測器以及用于接收控制命令的光學接收器，所述方法包括以下步驟a.將所述SPDT三端雙向可控硅開關元件的所述雙移動器端子連接到所述SPDT開關的所述雙移動器端子；b.將一個所述刀端子連接到所述電力電路的帶電AC，以及將另一所述刀端子連接到所述設備；c.通過被包括在所述SPDT三端雙向可控硅開關元件中的數字開關和存儲器之一來設置地址；d.經由光學介質線纜和瞄準線中的頂鏈路之一將所述光學接收器連接到所述光學控制系統；以及e.通過所述光學控制系統經由所述SPDT開關手動地以及經由所述SPDT三端雙向可控硅開關元件遠程地開啟和關斷所述設備。
9.根據權利要求8所述的用于連接SPDT三端雙向可控硅開關元件的方法，其中所述 CPU傳送關于所述設備的狀態，以及所述SPDT三端雙向可控硅開關元件還包括用于通過所述光學控制系統來發射所述狀態的光學發射器。
10.根據權利要求8所述的用于連接SPDT三端雙向可控硅開關元件的方法，其中所述設備是照明設備以及所述控制系統傳播用于控制所述照明設備的照明級的調光命令。
11.一種AC供電裝置，所述AC供電裝置選自包括調光器、繼電器、開關、AC電源插座、 AC電流傳感器及它們的組合的組，所述裝置包括用于經由至少一個光學介質線纜從控制電路的光學發射器接收單向控制命令的光學接收器，所述控制電路選自包括家庭自動化控制器、家庭自動化控制配電器、視頻對講機監視器、購物終端、光學驅動器、光學轉發器、命令轉換器、小鍵盤及它們的組合的組，所述至少一個光學介質線纜選自包括光纖、光導及它們的組合的組；通過選自包括切割、成形、拋光、搭接、配合插頭及它們的組合的組的處理，在所述光學介質線纜的兩端終止所述光學介質線纜；以及每個所述控制電路和所述裝置包括用于附接所述終止的光學介質線纜的一端的插口和用于在所述光學介質線纜的每端固定所述光學介質線纜的保持器或插頭。
12.根據權利要求11所述的AC供電裝置，其中每個所述控制電路和所述裝置包括所述發射器和所述接收器、用于在所述終止的光學介質線纜的兩端附接和固定所述終止的光學介質線纜的兩個所述插口和兩個所述保持器或所述插頭；用于連接所述裝置的所述接收器和所述控制電路的所述發射器的一個所述終止的線纜以及用于連接所述控制電路的所述接收器和所述裝置的所述發射器的另一所述終止的線纜用于在所述控制電路和所述裝置之間傳播雙向光學信號，所述雙向光學信號選自包括控制命令、確認、狀態、數據及它們的組合的組。
13.根據權利要求11所述的AC供電裝置，其中每個所述控制電路和所述裝置包括收發器，所述收發器包括用于經由單個所述光學介質線纜在所述控制電路和所述裝置之間雙向傳播所述光學信號的棱鏡、所述發射器和所述接收器，所述光學信號選自包括控制命令、 確認、狀態、數據及它們的組合的組；每個所述裝置和所述控制電路包括用于將所述終止的光學介質線纜附接到每個所述棱鏡的所述插口以及用于在所述光學介質線纜的每端固定所述光學介質線纜的所述保持器或所述插頭。
14.一種AC供電裝置，所述AC供電裝置選自包括調光器、繼電器、開關、AC電源插座、 AC電流傳感器及它們的組合的組，所述裝置包括光學發射器，所述光學發射器用于經由至少一個光學介質線纜將單向電流消耗狀態發射到控制電路的光學接收器，所述控制電路選自包括家庭自動化控制器、家庭自動化控制配電器、視頻對講機監視器、購物終端、光學驅動器、光學轉發器、命令轉換器、小鍵盤及它們的組合的組，所述至少一個光學介質線纜選自包括光纖、光導及它們的組合的組；通過選自包括切割、成形、拋光、搭接、配合插頭及它們的組合的組的處理，在所述光學介質線纜的兩端終止所述光學介質線纜；以及每個所述控制電路和所述裝置包括用于附接所述終止的光學介質線纜的一端的插口和用于在所述光學介質線纜的每端固定所述光學介質線纜的保持器或插頭。
15.一種AC供電裝置，所述AC供電裝置選自包括調光器、繼電器、開關、AC電源插座、 AC電流傳感器、命令轉換器及它們的組合的組，所述AC供電裝置包括頂接收器，所述頂接收器用于經由頂鏈路從頂控制單元的發射器接收包括控制命令的單向頂信號，所述頂控制單元選自包括家庭自動化控制配電器、光學驅動器、小鍵盤及它們的組合的組；所述裝置的前部分被構造為支撐并夾持所述頂接收器的可調整保持器，所述可調整保持器用于將所述接收器調整到與所述發射器的瞄準線中。
16.根據權利要求15所述的AC供電裝置，其中每個所述裝置和所述頂控制單元包括所述發射器和所述接收器，以及所述前部分支撐并夾持兩個可調整保持器，每個可調整保持器用于所述發射器和所述接收器，用于將所述裝置的所述發射器的所述保持器進一步調整到與所述頂控制單元的所述接收器的第二瞄準線中以在所述頂控制單元和所述裝置之間傳播雙向頂信號，所述雙向頂信號選自包括控制命令、確認、狀態、數據及它們的組合的組。
17.—種AC供電裝置，所述AC供電裝置選自包括調光器、繼電器、開關、AC電源插座、 AC電流傳感器、命令轉換器及它們的組合的組，所述AC供電裝置包括頂發射器，所述頂發射器用于經由頂鏈路將單向頂信號傳播至頂控制單元的接收器，所述單向頂信號選自包括確認、狀態、數據及它們的組合的組，所述頂控制單元選自包括家庭自動化控制配電器、光學驅動器、小鍵盤及它們的組合的組；所述裝置的前部分被構造為支撐并夾持所述頂發射器的可調整保持器，所述可調整保持器用于將所述發射器調整到與所述接收器的瞄準線中。
18.—種SPDT三端雙向可控硅開關元件器具，所述SPDT三端雙向可控硅開關元件器具用于經由家庭自動化系統的光學控制遠程地以及經由SPDT開關手動地開啟-關斷AC操作的設備，每個所述SPDT三端雙向可控硅開關元件和所述SPDT開關包括刀端子和雙移動器端子，用于將所述SPDT三端雙向可控硅開關元件的所述雙移動器端子連接到所述SPDT 開關的所述雙移動器端子以及將一個所述刀端子連接到帶電AC而將另一個所述刀端子連接到所述設備；具有適合于安裝到標準電箱中的形狀和尺寸的所述SPDT三端雙向可控硅開關元件包括通過編程的觸發脈沖來操作的雙三端雙向可控硅開關元件、用于參考所述AC的過零來生成所述脈沖的CPU、用于檢測所述過零和所述SPDT開關的所述刀的狀態的雙檢測器、用于對所述設備設置地址的數字開關和存儲器之一、以及用于經由包括光學介質線纜和頂鏈路之一的所述光學控制來接收控制命令的光學接收器。
19.根據權利要求18所述的SPDT三端雙向可控硅開關元件器具，其中所述CPU傳送關于所述設備的狀態，以及所述SPDT三端雙向可控硅開關元件還包括用于通過所述光學介質線纜和頂鏈路之一來發射所述狀態的光學發射器。
20.根據權利要求18所述的SPDT三端雙向可控硅開關元件器具，其中所述設備是照明設備以及所述光學控制傳播用于控制所述照明設備的照明級的調光命令。
21.根據權利要求18所述的SPDT三端雙向可控硅開關元件器具，其中至少一個反轉 DPDT開關能夠被連接在所述SPDT三端雙向可控硅開關元件的所述雙移動器端子和所述 SPDT開關的所述雙移動器端子之間以經由多個開關來實現所述設備的開啟-關斷切換。
全文摘要
一種用于使用至少一個光學介質線纜將具有光學接收器的AC供電裝置與具有光學發射器的控制電路連接的方法包括以下步驟在線纜的兩端終止線纜，在接收器和發射器之間引入經處理的線纜，將經處理的線纜的一端附接和固定到發射器而將經處理的線纜的另一端附接和固定到接收器，以及將包括控制命令的單向光學信號從控制電路傳播到供電裝置。
文檔編號H04Q1/28GK102165758SQ200980137357
公開日2011年8月24日 申請日期2009年6月24日 優先權日2008年9月24日
發明者埃爾伯鮑姆 D. 申請人:埃爾貝克斯視象株式會社