CN101253460A - Rf互连hvac系统和安全系统 - Google Patents

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Abstract

一种互连的无线HVAC(供暖、通风、空调)系统和无线安全系统，它们通过使用包括相同的选择频率、调制和一组通用协议的通用无线技术进行互连和互相通信。无线HVAC系统包括无线恒温器，其能与HVAC系统和安全系统两者进行通信并对它们进行控制，无线安全系统包括无线控制器或小键盘，其能够与安全系统和HVAC系统两者通信并对其进行控制。通用无线基础结构可以进行扩展，以通过所述通用无线家庭基础结构提供对其他用户或制造商安装的无线设备或系统的通信或控制。

Description

RF互连HVAC系统和安全系统
1.技术领域
本公开通常涉及互连的HVAC(供暖、通风、空调)系统和安全系统，并且更具体地，涉及互连的无线HVAC系统和无线安全系统，其通过使用通用无线RF技术(包括相同的选择频率、调制和一组通用协议)彼此互连并通信。
无线HVAC系统包括能够与HVAC系统和安全系统通信并对它们进行控制的无线恒温器，无线安全系统包括能够与安全系统和HVAC系统通信并对它们进行控制的无线控制小键盘。此外，可以利用其他用户或制造商安装的无线设备或系统对通用的基础结构进行扩展，以通过该通用家庭基础结构来提供对该其他用户或制造商安装的无线设备或系统的通信或控制。
2.现有技术讨论
控制温度和其他环境条件对于人们在环境中的舒适度以及最小化运行成本都是很重要的任务。人们通常调节环境的温度使得环境比较舒适，环境中的个人希望选择温度和其他设置以获得个人舒适度。个人不仅试图将温度调节到具体的预定的合适温度，而且还试图随着一天或一周的时间来改变温度，或者改变温度以外的环境控制参数。
在一些应用中，供暖和空调装置控制可以允许定制更详细的气候控制功能，以便更好地控制系统操作和效率。例如，可以控制供暖或冷却系统中的风扇在供暖或冷却设备激活之外运行一段时间，并且可以设置其运行特定的最小和最大次数。这些气候控制系统的激活可以依赖于落到指定的温度范围之外的温度，并且可以由环境内的许多恒温器中的每一个来不同地触发这种激活。在每个恒温器的手动控制中也可以允许对这样的气候控制系统进行不同程度的控制，使得使用设施的特定区域的个人可以仅在预定的操作规范内调整该气候控制系统。
虽然已经采用环境控制系统的各种输入设备来实现环境控制，但是这些输入设备在其广度和复杂度方面通常受限。许多先前可用的环境控制通常给个人用户提供有限的功能，某些控制功能对于典型外行用户来说难以理解和实施。例如，常规的可编程恒温器通常在其功能性上受限于相对较少并简单的输入。在环境中设置多个恒温器可能要求进一步的工作，查看所讨论的每个恒温器并且做出或检验合适的设置。例如，在使用几个恒温器控制器控制的住宅中，通常必须亲身查看每个控制器以改变设置，诸如温度设置、时间设置、空闲(vacation)设置(即将所有的恒温器设置到节能设置)以及其他设置。此外，这些控制器通常限于传送来自气候控制系统的气候控制信号和将气候控制信号传送到气候控制系统的应用，并且不容易集成到其他系统中。
在现有技术中，没有简单有效的方法来将通常由恒温器控制的HVAC系统与通常由小键盘控制的安全系统互连。在考虑并认识到市场分销渠道的现实时，互连性的这个问题甚至更为复杂。例如，安全装备公司一般不愿意安装影响家庭HVAC(供暖、通风、空调)系统或连接到HVAC系统或对其进行编程的任何东西。类似地，HVAC安装者一般不愿意安装影响家庭安全系统或连接到安全系统或对其进行编程的任何东西。此外，这两种类型的安装者都不愿意安装安全系统和HVAC系统之间的桥接设备。
目前可编程恒温器通常可得到，但是都有一个共同的问题。它们的用户接口一般非常基本并且简单，使得难以编程和使用，以致于大多数用户不能完全利用可编程恒温器的特征和功能。此外，目前的恒温器在它们可以显示的信息的范围上是有限的，通常局限于温度设置点和当前感测的温度。它们不能感测或显示例如其他房间的温度、室外温度或空气质量。另外，目前的恒温器不能从家里的其他房间或移动位置进行远程控制，并且通常限于基于在恒温器位置处所感测的信息来调节温度。现有技术文献还公开了用于配备有GUI(图形用户界面)的HVAC系统的恒温器，以及通过短距离RF收发机与HVAC系统通信的恒温器。
发明内容
因此，本公开的主要目的是提供一种互连的HVAC(供暖、通风、空调)系统和安全系统。
该HVAC系统结合了使用选择的无线通信技术(诸如RF(射频)、红外(IR)等)、调制和一组协议(例如802.11x，蓝牙，IRDA等)的无线控制系统，并且包括具有用于与HVAC系统通信并且控制HVAC系统的收发机的至少一个无线恒温器。优选地，该系统利用RF连同802.11变体的其中之一或蓝牙，然而，随着新的无线技术和协议变得切实可用于商业应用，并且由于它们至少能够提供此处所公开的功能，也认为它们可用于本公开。HVAC系统也可以结合一个或多个无线CO传感器和无线烟或火灾检测器。
该安全系统还结合了无线控制系统，该无线控制系统使用与HVAC无线控制系统相同的选择的无线技术和调制，并且也使用包括HVAC系统和安全系统共有的一组标准协议的协议组。安全系统还包括至少一个无线控制小键盘，用于与安全系统通信并控制安全系统。安全系统还可以结合一个或多个无线CO传感器和无线烟或火灾检测器。按照本公开，共有的无线技术、调制和通用协议组提供了HVAC系统和安全系统之间的互连性和通信。
更详细地，HVAC系统可以从安全系统无线小键盘控制，并且安全系统可以从无线恒温器控制。安全系统包括房间占用传感器，典型为用于感测房间内占用者的存在的IR传感器，并且安全系统的房间占用传感器可以有利地用于控制HVAC系统，诸如当房间没占用时将调节的房间温度调回(set back)。在不同的实施例中，HVAC系统、安全系统、或HVAC系统和安全系统两者都可以结合无线CO传感器和/或无线烟或火灾检测器。在安全系统结合无线CO传感器和无线烟或火灾检测器但HVAC系统没有结合无线CO传感器和无线烟或火灾检测器的实施例中，当安全系统报告火灾事件时，HVAC系统可以有利地利用报告的信息关闭自己，并且当安全系统报告CO事件时，HVAC系统可以有利地利用报告的信息启动自己。
典型的HVAC系统可以包括多个不同的调节区域-每个区域由安装在该区域中的独立恒温器控制。本公开可以包括多个独立的无线恒温器，并且每个无线恒温器可以发现安装在该系统上的每个其他的无线恒温器并与其通信，以允许调整和显示来自任何其他无线恒温器的任何一个无线恒温器的状况。
根据本公开，每个无线恒温器优选包括GUI(图形用户界面)以提供可容易编程的恒温器，以允许用户完全利用可编程恒温器的可编程特征和功能。此外，每个无线恒温器和GUI在可以显示的信息的范围方面不受限，并且可以显示例如另一个房间的温度、室外温度或空气质量——如果在该系统上安装了空气质量传感器。该空气质量传感器可以被配置并设置为提供室外花粉量、臭氧水平、尘/屑水平等，这可能是受呼吸状况(诸如空气传播的过敏、哮喘以及肺气肿)困扰的人们所关心的。
一个或多个恒温器或无线遥控器可以结合可容易编程的特征，借此，仅仅通过一次或多次按压按钮开关，可以在由该开关被按压的次数确定的时间段内调回由该恒温器或无线遥控器控制的区域的温度。可选地，显示器可以结合触敏表层，允许用户通过在预定区域中触摸屏幕来指示系统命令。该系统命令可以按层次菜单结构来组织，可经由触敏显示器导航。此外，无线恒温器可以由其它房间中的其他无线恒温器远程地控制，或者从家里的移动位置远程地控制。
根据本公开的一个实施例，无线气候控制器适于与HVAC控制系统以及一个或多个其他无线设备进行无线通信。气候控制器包括用于与用户交互并从其接收控制输入的图形用户界面。控制输入经由无线介质发送到HVAC控制系统和一个(或多个)其他无线设备。用这种方法，无线气候控制器可以用来与各种系统以及其他无线设备通信并对其进行控制。
在本公开的替代实施例中，无线图形恒温器被配置并设置为与远程安全系统进行通信。无线图形恒温器适于接收控制输入并且使用该控制输入产生控制信号，并将该控制信号传送到HVAC系统和远程安全系统。所述控制输入例如经由位于无线图形恒温器处的输入装置(例如小键盘、触摸屏或红外远程控制器)来接收，或者经由通过有线和/或无线链路从HVAC系统和安全系统的其中一个或两者接收的信号来接收。在一些实施方式中，无线图形恒温器显示从远程安全系统接收的信息。
附图说明
结合附图，参考以下对本发明几个实施例的详细描述，本领域技术人员可以更容易理解对于互连的HVAC系统和安全系统的本公开的上述目的和优势。
图1示出了根据本公开的实施例的无线图形恒温器装置；
图2示出了根据本公开的实施例的无线通信和控制的系统；
图3示出了根据本公开的实施例的用于建立无线图形恒温器和无线设备之间的通信的无线通信装置和方法；
图4示出了根据本公开的实施例的多个无线设备，包括在各个气候控制区域中的至少一个无线图形恒温器；
图5示出了根据本公开的实施例的具有用于无线图形恒温器的远程控制器的无线通信系统；
图6示出了根据本公开的实施例的具有无线图形恒温器和具有用于控制无线图形恒温器的遥控器的交互电视机的无线通信系统；以及
图7示出了根据图2所示的实施例的互连的无线安全警报系统和无线HVAC系统。
具体实施方式
在以下说明中，将参考附图，附图形成了说明的一部分，其中通过图解说明的方式示出了本公开可以实施的特定实施例。应理解的是也可以使用其他实施例，在不脱离本公开的范围的前提下可以做出结构上和操作上的改变。
根据本公开的示范实施例，无线图形恒温器使用普通的无线基础结构将HVAC和其他控制数据分别传送到HVAC系统和另一个远程无线设备或系统。该无线图形恒温器包括用于传送数据的无线通信电路，例如收发机或离散的发送机和接收机的组合。图形显示器用于呈现与传送的数据和/或对HVAC系统或远程无线设备的控制选择有关的信息。例如，HVAC控制选择可以以用户友好的方式显示，使得观看显示器的用户可以容易确定可用的控制选择。也可以显示关于远程无线设备的信息，诸如设备的类型、可允许的控制输入以及其他信息。用户输入设备接收经由无线通信电路根据实施方式选择性地传送到该HVAC系统和/或远程无线设备的控制输入。
在一个实施方式中，无线图形恒温器适于显示关于远程无线设备的信息并且将来自用户的控制输入中继到那儿(例如充当具有图形显示能力的多功能远程控制输入设备)。用户可以将与显示的信息相关的控制选择输入到无线图形恒温器，该无线图形恒温器然后将该输入传送到远程无线设备，用于控制其操作。例如，当远程无线设备是安全系统的一部分时，从安全系统发送到无线图形恒温器的安全类型数据在该无线图形恒温器上显示。在该无线图形恒温器上的控制信号(例如编程的控制和/或用户输入)被发送到安全系统。相应地，从安全系统接收的控制信号可以被无线图形恒温器使用，以控制HVAC类型的设备。在所述远程无线设备是另一个恒温器的另一个示例中，诸如温度、定时和其他典型的恒温器设置之类的数据被从该远程恒温器发送到无线图形恒温器用于显示。与远程恒温器的信息相关的用户输入在该无线图形恒温器上被接收并发送到远程恒温器。用这些方法，无线图形恒温器可以用于控制另一个远程无线设备，允许用户远程地控制该其他设备并且进一步将功能(例如输入和显示功能)告知该其它设备。
在本公开的另一个示范实施例中，无线图形恒温器和安全系统共享无线通信介质，用于相对操作、控制和通信。例如，可能存在HVAC状况会影响安全设置或安全设置影响HVAC状况的时候或情况。此外，可能存在HVAC和安全设置共同被改变的情况。例如，当人暂时离家时，安全和环境特征都需要改变。作为更特别的示例，外出度假的一家人可能希望增加安全级别，降低温度或设置其他安全和环境条件。返回时，为在家设置这些条件。在这些以及其他情况下，使用无线图形恒温器设置特定的条件，指示在家的状态。这些条件可以被HVAC和安全系统使用作为编程的设置的函数来控制相应的系统。用这种方法，在无线图形恒温器接收的单个输入用于影响多个控制功能。下文将结合图7进一步讨论关于HVAC和安全应用的本公开的其他实施方式。
图1示出了根据本公开的另一个示范实施例的无线图形恒温器100，其适于经由无线通信链路108与远程无线设备130通信。无线图形恒温器100包括温度传感器102、处理器104、存储器106以及方便该无线图形恒温器中的通信的数据链路120(即数据总线)。处理器104被编程用于常规的恒温器功能，包括响应于编程的参数产生用于HVAC类型系统的控制通信，诸如供暖、冷却以及风扇控制信号。显示器110和输入设备112(例如小键盘、触摸屏或定位设备)分别显示信息和接收输入来设置由恒温器处理器104使用的参数。这些参数可以存储在存储器106中并且由处理器104访问以便执行。
显示器110和输入设备112还便于对远程无线设备130的控制。在显示器110上显示关于远程无线设备130的信息，并且在输入设备112上接收的输入被传送到该远程无线设备。在一些情况下，经由无线通信链路108从远程无线设备130接收所显示的信息，并且在其他情况下，所显示的数据存储在无线图形恒温器100。此外，当无线恒温器100发现新的远程无线设备(从其接收到通信)时，可以在显示器110上显示该新远程无线设备的指示。用这种方法，在无线图形恒温器100处的用户可以控制远程无线设备130。此外，无线图形恒温器100可以用于控制各种远程无线设备中的一个或多个，诸如远程恒温器、安全系统或使用普通无线通信基础结构的其它设备。例如，具有由远程无线设备130和无线图形恒温器100控制的装置的住宅的环境和/或安全设置可以同时设置为无线图形恒温器100的输入的函数。
依赖于应用和可用的装置，使用各种设备中的一个或多个来实施无线通信链路108。在一个实例中，无线通信链路108包括无线射频(RF)收发机，适于向远程无线设备130发送RF信号并从其接收RF信号。在另一个实例中，无线通信链路108包括离散发送机和离散接收机，用于与远程无线设备130进行通信。
可选地，无线图形恒温器100在存储器106中为远程无线设备130存储数据并且调用存储的数据用于显示和/或用于发送控制信号到远程无线设备130。例如，关于远程无线设备130或该远程无线设备控制的装置的信息可以存储在无线图形恒温器100上并且在其上显示，以便于用户与该远程无线设备的交互。此外，存储的信息可以用于发送控制信号到远程无线设备130，例如通过提供包含在去往该远程无线设备的无线信号中的识别信息。无线图形恒温器100因此存储并且使用用于温度控制、安全控制、设备识别的信息以及其他用于远程无线设备130的信息。
图2示出了根据本公开的另一个示范实施例的具有多个设备的系统200，所述多个设备包括无线图形恒温器210并且可以使用通用无线通信方法进行控制。无线图形恒温器210可以以例如类似于以上结合图1的无线图形恒温器100讨论的方式实施。显示器212和输入小键盘214分别用来为包括HVAC系统220和几个远程设备/子系统230、240、250、260和270的设备显示信息和接收输入。远程设备/子系统使用无线信号和通用通信平台进行通信。使用在小键盘214上的输入和/或从一个或多个远程设备/子系统接收的输入，无线图形恒温器210也是可编程的，使得显示器212和小键盘214可以用作多个无线设备的接口。
可选地，一个或多个远程设备/子系统也用于控制HVAC系统220。例如，远程设备230可以包括用于控制住宅中的特定区域的远程恒温器。使用无线图形恒温器210作为用户接口来进行远程恒温器230的设置，小键盘214处的输入被用于进行该远程恒温器的设置。在这个实例中，使用远程设备230和无线图形恒温器210来控制HVAC系统220，每个设备处的设置和检测的条件由HVAC系统使用。在一个实施方式中，远程设备230直接与HVAC系统220通信，在另一个实施方式中，远程设备230经由无线图形恒温器210与HVAC系统220通信。
在一个实施方式中，远程设备/子系统240的其中一个包括条件感测设备(例如温度和/或湿度)，该条件信息可以由无线图形恒温器210获得用于控制环境条件。例如，远程温度感测设备可以位于住宅中的各种位置，并且用于实现对该温度感测设备所位于的特定位置的气候控制。下面将在图4中进一步讨论这种方法的一个示范应用。
在一个实例中，远程条件感测设备240是室外条件传感器，其中无线图形恒温器210在显示器212上显示室外条件。例如，使用无线太阳能供电或电池供电的传感器，可以从住宅内查看室外温度和/或湿度，并且不需要连线传感器用于供电或通信。这个方法提供了一种从住宅内确定天气条件的便利方式。
室外条件传感器240感测的室外温度和/或湿度也可以用于住宅的环境控制，例如相对于室外温度和/或湿度来实施内部气候设置。例如，由于外部温度和相关的辐射损耗或增益，住宅内的居民对特定的温度设置感觉不同。在这个意义上，为了实现对温度设置的一致感觉，无线图形恒温器210使用室外条件传感器240感测的室外温度和/或湿度来自动地调整用户设置的参数，诸如温度。当室外温度比较冷时(例如低于零华氏度)，70华氏度的内部温度设置与室外温度更温和(例如50华氏度)时的感觉不同。在这种情况下，无线图形恒温器210自动增加内部温度设置，以适应辐射热损耗，例如通过将内部温度设置点设置为高约1华氏度。类似地，当室外温度比较高时(例如高于90华氏度)，无线图形恒温器210可以被编程为自动降低冷却温度设置，以实现住宅内居民的相似感觉。在辐射增益或损耗尤其普遍的应用中，例如在具有比较大的窗户空间的地点，这些方法尤为有用。
在另一个实施方式中，远程设备/子系统250是监视使用HVAC系统220的住宅内的一氧化碳(CO)水平的一氧化碳传感器。与HVAC装置相关的CO水平的监视对于确保HVAC装置的适当运行是有用的，如果运行不当，HVAC装置可能产生不希望的CO水平时。当CO传感器250检测到CO水平超过认为是危险的特定水平，则将该危险状况通知给无线图形恒温器210。作为响应，关闭HVAC系统220。可选地，关闭HVAC系统的任何产生CO的部分(诸如煤气燃烧器)，同时继续运行空气移动风扇以排出CO。无线图形恒温器210可选地包括警报设备，该警报设备用于响应于CO传感器250检测到危险CO水平产生警报(例如能听到的、可见的或其他)。在更特殊的实施方式中，无线图形恒温器210适于例如经由电话或因特网启动外部警报通知，以指示警报状况。
在另一个实施方式中，远程设备/子系统260之一是适于与因特网262通信的因特网装置。例如，使用专门通信节点中的无线通信链路的计算机可以与无线图形恒温器210通信，以便控制其设置和/或传送经由因特网262接收的其他信息。在一个实例中，因特网装置260适于经由因特网262接收包括访问控制信息(例如密码或其他安全控制数据)的用户输入，该用户希望输入控制选择到无线图形恒温器210。例如，希望从远程位置对HVAC系统进行设置的屋主可以经由因特网262和因特网装置260与无线图形恒温器210通信。可选地，无线图形恒温器210提供与在显示器212显示的图形显示信息的类型相关的信息，并且该信息由因特网装置260使用以将该信息经由因特网262传送给屋主。屋主从其访问无线图形恒温器的远程因特网位置使用该信息产生类似于通常显示在显示器212的信息的图形显示。用这种方法，屋主可以从任何因特网接入点以及通用图形接口与无线图形恒温器210交互。
在又一个实施方式中，远程设备/子系统270是无线图形恒温器所处于的住宅的空气交换系统。可以使用小键盘214的输入控制空气交换系统270，并且与该空气交换系统有关的信息显示在显示器212上。可选地，对HVAC系统220和空气交换系统240的设置进行协调，例如作为无线图形恒温器210检测的温度的函数和/或诸如使用类似于上面讨论的方法检测的室外温度之类的其他条件的函数。例如，当HVAC系统220在冷却模式时，可以控制空气交换系统270在室外条件的湿度或温度比较高时交换更少的空气，以降低HVAC系统的冷却负载。类似地，当室外温度非常低时，可以控制空气交换系统270交换更少的空气以降低HVAC系统220的加热负载。
可以利用CO传感器250结合无线图形恒温器来进一步控制空气交换系统270，其中当检测到高或危险水平的CO时启动空气交换系统。可以将系统200的各种操作模式设置为与空气交换系统270相关。例如，当CO传感器250检测到高但并不危险的C0水平时，可以启动空气交换系统270同时继续运行HVAC系统220。当检测到危险的CO水平时，可以禁用HVAC系统的CO产生部分同时继续运行空气交换系统270。
可以使用多种方法中的一种或多种来实现此处所讨论的无线图形恒温器和其他设备和/或系统之间的通信和发现。图3示出了根据本公开的另一个示范实施例的涉及无线通信装置300的一个这样的方法，无线通信装置300便于无线图形恒温器310和一个或多个无线设备320之间的通信和发现。无线图形恒温器310适于轮询或感测用于使用类似的无线技术通信的无线设备的本地环境。关于由无线图形恒温器310感测的设备的信息显示在该无线图形恒温器上，其中用户可以查看该信息，接受或拒绝所显示的设备并且为各种应用设置配置参数。可选地，可以实施无线网络集线器330，用以在无线图形恒温器310和无线设备320之间传送无线信号。诸如轮询信号、响应信号、绑定(binding)信号和控制信号之类的信号315被直接无线传输到一个(或多个)无线设备320或者经由无线网络集线器330传输。
可以使用各种方法建立无线图形恒温器310和无线设备之间的通信。在一个实施方式中，无线图形恒温器310自动地检测无线设备广播的用于建立与无线图形恒温器之间进行初始通信的信号。在另一个实施方式中，无线图形恒温器310发送轮询信号(例如响应于用户输入)以启动来自无线设备320的响应时，从而建立通信。当接收到来自特定无线设备320的响应，从无线图形恒温器310向该无线设备发送绑定信号。绑定信号可以包括例如无线图形恒温器用以识别来自无线设备320的通信以及无线设备320用以识别无线图形恒温器所要求的信息。无线图形恒温器310随后在发送用于控制无线设备320的控制信号时，使用该绑定信息。利用这种绑定方法，可以为了安全或其他目的控制对无线图形恒温器310和/或无线设备320的访问。
图4示出了根据本公开的另一个示范实施例的具有多个控制区域410、420、430、440和450的系统400，其中该多个控制区域分别具有至少一个无线控制设备412、422、432、442和452。所述无线控制设备都被编程为经由通用无线平台进行通信，使得每个设备可以使用通用的信号类型向其他设备发送信号并从其他设备接收信号。所述无线控制设备中的至少一个包括例如以上结合图1或2讨论的无线图形恒温器。例如，当无线控制设备412具有类似于无线图形恒温器100的功能时，在无线控制设备412上接收的输入可以用于对其他无线控制设备422、432、442和452(例如，安全控制器、温度传感器或恒温器)进行编程。与每个其他的无线控制设备相关的信息也显示在无线控制设备412上。区域410中的用户可以使用无线控制设备412经由无线控制设备412调整任何其他区域420、430、440和450中的诸如安全设置或温度之类的参数。可替代地，无线控制设备中的两个或更多个具有类似于无线图形恒温器100的功能，其中从该两个或更多个无线控制设备中的任何一个控制任何一个无线控制设备。利用这些方法，用户可以从各种位置调整无线控制设备的设置，并且每个无线控制设备可以彼此通信。
在另一个实施方式中，系统400使用便携式无线图形恒温器470，该便携式无线图形恒温器适于与无线控制设备412、422、432、442和452通信、为其显示信息并对其进行控制。便携式无线图形恒温器470可以由用户携带到任何区域中，并且用于与特定区域中的无线控制设备进行通信。可选地，便携式无线图形恒温器470可以插入固定的对接(docking)装置475，当对接时，该对接装置对便携式无线图形恒温器供电和/或对其中的电池充电。
在一个实例中，感测用户所在的区域并且使用该区域将对便携式无线图形恒温器470的任何控制输入与用户所在区域中的特定无线控制设备相关联。例如，可以使用便携式无线图形恒温器470和该区域中的无线控制设备之间的无线通信或者使用诸如专用于无线通信或者作为安全系统一部分的运动传感器之类的其他装置来识别用户的位置。例如对于使用便携式无线图形恒温器将具体用户位置处的温度条件自动设置到用户定义的设置点，这个方法是有用的。例如，用户只需要将他或她的喜好一次编程到便携式无线图形恒温器，其中当用户占用单个房间时，该房间将自动地设置到该喜好。此外，通过感测一个或多个用户的位置，占用的房间可以用作控制其他区域中的温度或其他环境条件的基础。
在替代实施方式中，可以将便携式无线图形恒温器470设置到用相同的输入和参数同时控制所有区域中的无线设备的模式中。使用这个方法，在无线图形恒温器上的单个输入或输入组可以用于自动地设置其他设备(例如用于将房子里的每个房间都设置到相同的温度设置)。此外，可以在应用中将这个方法局限到影响所有区域的控制的特定类型的输入，例如当用户离开住宅时将无线图形恒温器470设置为“离开”模式。在这种“离开”期间，HVAC类型的装置工作在相对低能量的模式中。在返回住处时，用户可以执行“在家”模式，其中所有区域在占用期间为了舒适度进行相应地控制。这些“离开”和“在家”设置也可以远程实现，例如经由安全系统，其中用户将安全系统设置在“离开”或“在家”模式自动产生发送到无线图形恒温器470的相应无线信号。
图5示出了根据本公开的另一个示范实施例的具有用于墙壁单元无线恒温器510的远程控制器520的无线通信系统500。远程控制器520包括显示器522和小键盘524，其功能类似于例如无线图形恒温器510上的显示器和小键盘，并且如结合图1中的无线图形恒温器100讨论的那样。无线图形恒温器510使用无线通信介质与HVAC系统530以及诸如安全控制器、恒温器或温度传感器之类的另一个远程设备通信。无线图形恒温器510与HVAC系统530之间的通信是有线或无线的，这取决于实施方式。气候控制信息显示在显示器522上以便用户的观看，该用户可以经由小键盘524输入气候控制设置。该控制设置被无线地传送到无线图形恒温器510，作为响应，无线图形恒温器510将控制信号传送到HVAC系统530用于控制其操作。
远程控制器520可以以各种方式实施，这取决于应用和期望的功能。例如，远程控制器520可以以类似于结合便携式无线图形恒温器470所讨论的方式实施，其可选地直接与HVAC系统530和远程设备540中的一个或多个进行通信。在另一个实例中，远程控制器520使用无线图形恒温器510与HVAC系统530和远程设备540通信所使用的无线介质通信。在又一个实例中，远程控制器520使用诸如红外信号之类的另一个类型的通信介质与无线图形恒温器通信。可选地，远程控制器520连接到安放(mounting)装置，诸如无线图形恒温器510本身或例如在便于恒温器访问的墙壁上的另一个安放装置。安放装置为远程控制器520提供了固定的位置，并且可选地包括用于对远程控制器520充电的电连接器。
图6示出了根据本公开另一个示范实施例的无线通信系统600，该无线通信系统600具有墙壁单元无线图形恒温器610和交互电视机620，其中交互电视机620具有用于控制无线图形恒温器的遥控器622。系统600类似于图5示出的系统500，无线图形恒温器610将控制信号传送到HVAC系统630和诸如安全系统(或其控制器)的远程设备640。在这个实施例中，电视机620和遥控器622适于向无线图形恒温器610提供远程输入。无线图形恒温器610包括电视机频道调制器和/或允许显示/与电视机620交互的全国电视系统委员会(NTSC)输出。与HVAC系统630的控制相关的信息由无线图形恒温器610显示在电视机620上，使得可以经由电视机遥控器622从所显示的信息中作出选择。在电视机遥控器622上接收的选择(控制输入)经由电视机发送到无线图形恒温器，并且用于控制HVAC系统630和远程设备640中的一个或多个。
参考图7，示出了本公开的实施例的实例，其具有互连的无线RFHVAC系统10和无线安全警报系统12，其中RF HVAC系统10和无线安全警报系统12互连并且通过信号13相互通信。
图7的底部示出了无线HVAC系统10，该无线HVAC系统10结合了使用所选择的RF频率、调制和一组协议的RF无线控制系统。典型的现代HVAC系统经由局域网络系统总线11通过局域网络与在局域网络中具有不同数字地址的HVAC系统的不同部件进行通信。无线HVAC系统通常包括多个区域(示出为区域1、2和3)，以及多个无线控制器14，该多个无线控制器可以包括增强的无线恒温器，一般HVAC系统的每个区域都有一个无线恒温器。每个增强的控制器或恒温器具有短距离的无线收发机和天线16，用于与无线HVAC系统的具有天线19的控制器18和此处所解释的其他部件进行通信并对其进行控制。HVAC系统的每个恒温器14也用图形用户界面(GUI)20增强，使得其可被编程为包括具有用户友好显示的常规恒温器功能。增强的恒温器允许容易的用户交互，并且提供了显示和集成各种辅助传感器和远程控制器的能力。HVAC系统还可以结合一个或多个无线CO传感器25和一个或多个无线烟或火灾检测器27。
图7的顶部示出了无线RF安全警报系统12，其还结合了使用与无线HVAC控制系统10相同的选择的无线技术和调制的无线控制系统。安全系统12也使用一组协议，其包括由HVAC系统和安全系统实施的一组通用协议。无线安全警报系统12包括以远程显示模块(RDM)22形式的多个无线控制器，每一个远程显示模块(RDM)22都具有小键盘或GUI 24，用于与安全警报系统和此处所解释的其他部件进行通信并对其进行控制。
无线安全警报系统可以是诸如Ademco安全警报系统之类的系统，其中诸如Ademco QuickmateTM控制面板之类的交流供电的控制面板26被提供在中央可访问位置，诸如在由该安全警报系统保护的建筑物的入口处。控制面板26可以提供安全警报系统的所有相关参数和条件的显示，并且提供诸如图形用户界面(GUI)28的输入，以允许用户查看安全警报系统的状态，以及输入数据到安全警报系统和对该安全警报系统进行访问和控制。
控制面板还包括本地无线收发机和天线30，以将关于安全警报系统当前状态的周期性消息无线发送给在整个建筑物的多个位置处提供的多个电池供电的远程显示模块(RDM)22。每个电池供电的RDM22包括无线收发机和天线31，以便接收来自控制面板上的发送机的本地无线传输，使得每个无线小键盘RDM也可以提供安全警报系统的当前状态的精确显示，并且还发送信号到控制面板26以与无线安全警报系统进行通信并对该无线安全警报系统进行控制。
无线安全警报系统还可以包括一个或多个无线CO传感器33和一个或多个无线烟或火灾检测器35。
根据本公开，包括通用频率、调制和通用协议组的通用无线收发机技术提供了HVAC系统10和安全警报系统12之间的互连性和通信。该通用无线收发机技术提供了从增强的无线恒温器14或安全系统无线RDM22对无线HVAC系统10的控制，并且还提供了从安全系统无线RDM22或增强的无线恒温器14对无线安全警报系统的控制。
由于这两个系统共享相同的无线技术，无线警报安全系统和无线HVAC系统可以提供对现在从两个系统可用的特征的访问。例如，选择使用哪个HVAC传感器信息可以通过安全警报系统的房间占用移动传感器36(通常为用于感测房间内占用者的存在的IR传感器)提供的房间占用信息来确定。这两个系统的组合可以基于安全警报系统的状态提供HVAC系统的自动控制，诸如基于房间占用传感器提供HVAC系统的自动拨回，以提供HVAC系统的节能，或者在安全系统包括CO传感器15和烟或火灾检测器17以及HVAC系统不包括CO传感器15和烟或火灾检测器17的实施例中，在火灾事件期间关闭HVAC系统或者在CO事件期间启动HVAC系统。
安全系统可能还包括这样的特征：当用户离开住所或晚上回房睡觉时，无线部件允许用户仅仅按下按钮来选择安全配备条件，并且那个命令可以传送到HVAC系统以将HVAC系统设置在调回、节能的模式。
如果已经在家里安装了无线安全警报系统12，则房主可以购买如这里所述的增强的替换恒温器14。所有的上述特征可以是购买和安装改进的无线HVAC控制系统时的选项。由于这两个系统共享通用的无线技术，安全警报系统和HVAC系统可以检测彼此的存在并且提供对此处所述的特征的访问，由于两个系统的组合，所述特征现在是可获得的。
通用无线技术的这个特征允许对HVAC系统的控制以及对安全警报系统的控制，以便在两个不同的系统之间不需要特殊安装或特殊的编程要求的情况下进行交互。
互连的HVAC系统和安全系统不需要包括许多无线部件。例如，互连的HVAC系统可以包括单个无线部件，以使其能够与安全系统通信，或者互连的安全系统可以包括单个无线部件，以使其能够与HVAC系统通信。
此外，HVAC系统可以提供无线桥接电路或部件，以允许在使用不同无线技术和协议的无线部件之间的通信。例如，使用IEEE802.11g的安全系统可以经由HVAC系统使用蓝牙访问增强的无线恒温器。该HVAC系统经由IEEE802.11g从安全系统接收数据请求或控制信号，并且经由蓝牙将其转送给合适的恒温器。这种系统的优势在于更大范围的部件和系统的互操作性，以及对每个特定场合选择最合适的无线技术，例如，该系统可以为短距、室内通信使用蓝牙，为中距、室间通信使用IEEE802.11x，为长距、多建筑物通信使用RF。
这个专用无线基础结构的产生可以使用需要基础结构用于显示和/或通信的其他用户或制造商安装的设备来进行扩展。例如，汽车可以发送油量低或轮胎气压低的无线信号以在其离开房子时提醒配备安全警报系统的人。类似地，无线控制的装置可能要求服务。无线基础结构可以用于与这些设备通信以采取合适的行动。
由于这些子系统中的一些可以包括广域通信装置(例如安全警报系统可以提供因特网连接性和远程控制)，这个无线基础结构可以将其所有设备的远程控制延伸到因特网。这些特征的大多数可以用最小的用户设置简单完成，通常允许自己完成的安装。
这个方法的一个长处在于每个子系统保持其自己的市场渠道和安装者，以通过使用兼容的无线收发机技术自动地产生“整体大于部件之和”的系统。
当无线HVAC系统具有多于一个的区域以及多于一个的无线恒温器时，不同的无线恒温器14可以发现彼此的存在并且允许从任何其他恒温器调整和显示任何一个恒温器的条件，以便例如允许区域1的无线恒温器显示区域2的无线恒温器的条件并且控制区域2的控制器18。
此外，可以将额外的无线温度传感器34增添到家里的其他房间。常规系统的一个常见问题是调整一个房间内的温度并不一定能使目前占用的房间舒适。本公开可以包括多个房间无线温度传感器34和遥控器，以允许用户指导HVAC系统使用来自特定温度传感器34或来自当前占用的房间的信息，从而使占用的房间变得舒适。
无线恒温器可以被设计为选择特定的操作模式并且安装在房子入口附近或卧室内。例如，当离开时，可以通过控制器38选择“离开”模式，控制器38发送信号，从而为希望的模式触发所选择的温度设置(例如调回)。在晚上，可以通过控制器40选择温度“夜间”模式，以将房子周围的恒温器调回。
无线恒温器或无线遥控器中的一个或多个还可以结合可容易编程的特征，借此仅仅通过按下按钮开关36一次或多次，在按下开关的次数所确定的时间段将该恒温器或无线遥控器所控制的区域的温度调回。例如，每次按下开关可以将温度设置调回一个或两个或更多小时，使得所选择的小时数的调回时段通过按下开关给定次数来选择。此外，可容易编程的开关的那个命令可以传送到安全系统以在调回期间装备安全系统。
每个无线远程控制器可以是简单的电池供电设备，或可再充电的设备，或者是安放在墙壁上的设备，其安放在墙壁上时是交流供电的，在从安放处移开并且用在移动模式时是电池操作的。
无线远程控制设备还可以包括TV频道调制器或NTSC输出，以允许在传统的TV显示器上显示HVAC系统或安全警报系统的条件。
也可以添加无线的太阳能供电的室外温度传感器42。室外温度传感器可以放置在房屋上的任何室外地方，并且室内无线恒温器14可以感测其存在并且能够在其GUI20上显示其信息。也可以类似方式添加室内空气质量传感器。
虽然这里详细描述了用于无线互连的HVAC系统和安全系统的本公开的几个实施例和变型，但是对本领域技术人员显而易见的是本公开的公开内容和教导将建议许多替代设计。

Claims (25)

1.一种用于具有无线通信链路的远程系统的无线图形恒温器，所述无线图形恒温器包括：
无线通信电路，其被配置并设置为与所述远程系统无线通信，用于发送与所述无线图形恒温器有关的数据并且用于接收与所述远程系统有关的数据，所述无线通信电路执行至少一种无线技术和协议；
控制器，其被配置并设置为产生用于HVAC(供暖、通风、空调)系统的控制信号，所述控制信号作为经由无线通信电路由无线图形恒温器所接收的环境控制设置的函数；以及
显示器，其使用所述控制器被配置并设置为显示关于所述环境控制设置的信息并且显示关于所述远程系统的信息，所述远程系统的信息作为经由所述无线通信电路接收的数据的函数。
2.根据权利要求1所述的无线图形恒温器，其中所述无线通信电路进一步被配置并设置为将关于HVAC系统的信息无线地传送给所述远程系统。
3.根据权利要求1所述的无线图形恒温器，其中所述远程系统是安全系统并且将无线安全数据发送给无线通信电路，并且其中控制器和显示器被进一步配置并设置为显示关于所述远程系统的安全信息。
4.根据权利要求3所述的无线图形恒温器，其中所述控制器和无线通信电路被进一步配置并设置为将安全控制信号发送给安全系统用于控制安全系统。
5.一种无线图形恒温器，包括：
温度传感器；
恒温器；
无线环境设备识别电路，其被配置并设置为轮询所述无线图形恒温器所处的本地环境，并且自动地检测所述本地环境中的至少一个无线通信设备并与其通信；
无线通信电路，其被配置并设置为在无线图形恒温器和所述至少一个无线通信设备之间传送控制信号，用以控制所述无线通信设备的操作；以及
图形显示器，其被配置并设置为显示所述无线图形恒温器所处的环境的环境特征，并且显示从所述至少一个无线通信设备接收的信息。
6.根据权利要求5所述的无线图形恒温器，其中所述无线环境设备识别电路被配置并设置为通过经由无线网络集线器通信来轮询无线图形恒温器所处的本地环境，以便自动地检测本地环境中的至少一个无线通信设备并与其通信以及经由所述无线网络集线器通信。
7.根据权利要求5所述的无线图形恒温器，其中所述无线环境设备识别电路被配置并设置为通过经由无线网络集线器通信来轮询无线图形恒温器所处的本地环境，以便自动地检测本地环境中的至少一个无线通信设备并与其通信以及经由所述无线网络集线器通信。
8.根据权利要求5所述的无线图形恒温器，其中所述无线图形恒温器可由无线控制器进行控制。
9.根据权利要求5所述的无线图形恒温器，进一步包括因特网连接，所述无线图形恒温器可通过所述因特网连接进行控制。
10.根据权利要求5所述的无线图形恒温器，其中所述环境特征显示在电视机上，并且无线图形恒温器的功能可由电视机无线遥控器来控制。
11.一种用于具有无线通信链路的远程系统的通信方法，所述方法包括以下步骤：
从恒温器系统与远程系统无线地通信，以便发送恒温器系统数据并且接收关于远程系统的数据；
产生用于HVAC系统的控制信号，所述控制信号作为在恒温器系统上接收的环境控制设置的函数；以及
在恒温器系统上显示关于所述环境控制设置和关于远程系统的信息，其作为经由与所述远程系统的无线通信接收到的数据的函数。
12.一种互连的HVAC(供暖、通风、空调)系统和安全警报系统，包括：
结合了使用选择的无线技术、调制和协议组的第一无线控制系统的HVAC系统，其包括至少一个无线HVAC控制器，所述至少一个无线HVAC控制器具有用于与所述HVAC系统通信并对其进行控制的无线收发机；以及
结合了使用与HVAC无线控制系统相同的选择的无线技术、调制和一组通用协议的第二无线控制系统的安全警报系统，并且其包括至少一个用于与所述安全警报系统通信并对其进行控制的无线安全控制器。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述通用的相同无线技术、调制和通用协议组提供HVAC系统和安全警报系统之间的互连性和通信。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述HVAC系统可通过所述至少一个无线安全控制器来控制。
15.根据权利要求12所述的系统，其中所述安全警报系统可通过所述至少一个无线HVAC控制器来控制。
16.根据权利要求12所述的系统，其中所述安全警报系统包括房间占用传感器，并且所述安全警报系统的房间占用传感器用于控制HVAC系统。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述无线控制器能够指导HVAC系统使用来自当前被占用的房间的温度传感器的信息，正如由安全警报系统的房间占用传感器所确定的。
18.根据权利要求12所述的系统，其中HVAC系统可通过由安全警报系统报告的事件进行控制，所述事件包括：火灾事件、升高的CO水平警报以及安全系统配备事件。
19.根据权利要求12所述的系统，其中HVAC系统包括多个区域以及包括无线恒温器的多个无线HVAC控制器。
20.根据权利要求19所述的系统，其中每个无线恒温器能够发现彼此的无线恒温器，以允许从任何其他的无线恒温器调整和显示任何一个无线恒温器的条件。
21.根据权利要求12所述的系统，其中HVAC系统具有包括无线恒温器的多个无线HVAC控制器，并且每个无线恒温器允许显示和控制任何其他无线恒温器的条件。
22.根据权利要求12所述的系统，包括无线室外温度传感器，其中所述无线HVAC控制器的至少其中一个能够显示所述无线室外温度传感器的信息。
23.一种互连的HVAC(供暖、通风、空调)系统和第二无线系统，包括：
结合了使用选择的第一无线技术、调制和协议组的第一无线控制系统的HVAC系统，其包括至少一个无线HVAC控制器，所述至少一个无线HVAC控制器具有用于与所述HVAC系统通信并对其进行控制的无线收发机；
结合了使用选择的第二无线技术、调制和协议组的第二无线控制系统的第二无线系统；以及
无线桥接部件，其包含在所述HVAC系统中，用于提供在所述HVAC系统和所述第二无线系统之间的互连性和通信。
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述选择的第一无线技术、调制和协议组中的至少一个不同于对应的选择的第二无线技术、调制和协议组中的至少一个。
25.根据权利要求23所述的系统，其中所述第二无线系统是安全警报系统，其包括至少一个用于与安全警报系统通信并对其进行控制的无线安全控制器。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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