具有環(huán)形控制部件的恒溫器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明描述一種占用感測電子恒溫器，其包括：恒溫器主體，其具有彎曲的外部前表面；點陣顯示器，其安裝在所述主體內(nèi)，可由在所述前表面前面的用戶觀看；無源紅外傳感器，其用于測量紅外能量；以及成形的菲涅耳透鏡，其具有光滑的外表面，所述外表面僅延伸越過所述恒溫器主體的所述外部前表面的一部分。所述菲涅耳透鏡被成形和彎曲以便順應(yīng)并形成所述恒溫器主體的所述彎曲的外部前表面的一部分。還可提供第二向下定向的無源紅外傳感器，以輔助對想要與所述恒溫器交互的接近用戶的檢測。
【專利說明】具有環(huán)形控制部件的恒溫器
[0001]本申請要求2011年10月21日提交的共同轉(zhuǎn)讓的美國臨時申請第61/627，996號的權(quán)益，所述美國臨時申請以引用的方式并入本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本專利說明書涉及用于監(jiān)視和控制能量消耗系統(tǒng)或其它資源消耗系統(tǒng)的系統(tǒng)、方法和相關(guān)計算機程序產(chǎn)品。更明確地說，本專利說明書涉及在圓化顯示器周圍具有環(huán)形控制部件的低型面掛壁式恒溫器。
【背景技術(shù)】
[0003]在設(shè)計賞心悅目的掛壁式恒溫器時，具有擁有不從墻壁突出很多的圓滑型面的恒溫器是合意的。為了增強用戶接口功能和準(zhǔn)確性，使旋轉(zhuǎn)環(huán)具有對旋轉(zhuǎn)運動的高度感測準(zhǔn)確性也是合意的。舉例來說，旋轉(zhuǎn)運動的準(zhǔn)確性是重要的，使得用戶可準(zhǔn)確地使用旋轉(zhuǎn)環(huán)來調(diào)整設(shè)置設(shè)定點溫度和時間、導(dǎo)航菜單且選擇選項。
[0004]應(yīng)了解，盡管本文針對HVAC系統(tǒng)控制的特定情境來呈現(xiàn)示范性實施方案，但存在所述實施方案容易適用的各種各樣其它資源使用情境，包括但不限于水使用、空氣使用、其它自然資源的使用以及其它(即，非HVAC相關(guān))形式的能量的使用，如技術(shù)人員依據(jù)本公開將明白。因此，所述實施方案在此類其它資源使用情境下的此應(yīng)用不在本發(fā)明教示的范圍之外。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)一個或多個實施方案，描述用于控制HVAC系統(tǒng)的恒溫器。所述恒溫器包括:外殼；處理系統(tǒng)，其安置在所述外殼內(nèi)；圓化電子顯示器，其耦合到所述處理系統(tǒng)且安裝在所述外殼上，并且適于向用戶顯示信息；環(huán)形控制部件，其安裝在所述外殼上，以便環(huán)繞所述圓化顯示器并圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)；以及光學(xué)傳感器，其安裝在所述外殼內(nèi)，且遠離所述中心軸并朝向所述環(huán)形控制部件的徑向面向內(nèi)的表面定向，以便檢測指示環(huán)形控制部件的旋轉(zhuǎn)運動的光學(xué)信號，且從中產(chǎn)生電信號，并且所述處理系統(tǒng)適于且經(jīng)配置以基于所述光學(xué)傳感器所產(chǎn)生的所述電信號來檢測用戶輸入。
[0006]根據(jù)一些實施方案，所述環(huán)形控制部件的所述徑向面向內(nèi)的表面是彎曲的且?guī)в屑y理以增強對指示旋轉(zhuǎn)運動的光學(xué)信號的檢測。所述恒溫器外殼可適于安裝在墻壁上，且優(yōu)選具有相對較低的型面，使得其不從墻壁突出過多。根據(jù)一些實施方案，所述環(huán)形控制部件被配置成可由所述用戶沿所述中心軸的方向向內(nèi)按壓，且與旋轉(zhuǎn)運動一起表示對恒溫器的單獨物理用戶輸入。根據(jù)一些實施方案，外殼的形狀大體上為圓盤狀，所述顯示器為圓形，且所述環(huán)形控制部件大體上組成所述圓盤狀形狀的外部側(cè)向外圍。
[0007]根據(jù)一些實施方案，描述一種用于通過恒溫器來控制HVAC系統(tǒng)的方法。所述恒溫器包括外殼、安置在所述外殼內(nèi)的處理系統(tǒng)、耦合到所述處理系統(tǒng)且安裝在主體上并且適于向用戶顯示信息的圓化電子顯示器、安裝在主體上以便環(huán)繞所述圓化顯示器并圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)的環(huán)形控制部件，以及安裝在所述主體內(nèi)且遠離所述中心軸并朝向所述環(huán)形控制部件的徑向面向內(nèi)的表面定向的光學(xué)傳感器。所述方法包括:使用所述光學(xué)傳感器來檢測指示所述環(huán)形控制部件的所述徑向面向內(nèi)的表面的旋轉(zhuǎn)運動的光學(xué)信號；從中產(chǎn)生電信號；基于所述光學(xué)傳感器所產(chǎn)生的所述電信號，使用所述處理系統(tǒng)來檢測用戶輸入；以及響應(yīng)于所述所檢測到的用戶輸入在所述圓化電子顯示器上向所述用戶顯示信息。
[0008]將了解，這些系統(tǒng)和方法是新穎的，其應(yīng)用以及本文所使用和包括的組件、系統(tǒng)、方法和算法中的許多也是新穎的。應(yīng)了解，目前所描述的發(fā)明性工作主體的實施方案可用大量方式來實施，包括作為進程、設(shè)備、系統(tǒng)、裝置、方法、計算機可讀媒體、計算算法、嵌入式或分布式軟件和/或作為其組合。下文描述若干說明性實施方案。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]通過結(jié)合附圖參考以下詳細描述，將容易理解發(fā)明性工作主體，其中:
[0010]圖1示出本文進一步描述的裝置、方法、系統(tǒng)、服務(wù)和/或計算機程序產(chǎn)品中的一者或多者可在其內(nèi)適用的智能家居環(huán)境的實施例；
[0011]圖2示出根據(jù)一些實施方案的圖1的智能家居可與之集成的可擴展裝置和服務(wù)平臺的網(wǎng)絡(luò)級視圖；
[0012]圖3示出根據(jù)一些實施方案的圖2的可擴展裝置和服務(wù)平臺的抽象功能圖；
[0013]圖4是根據(jù)一些實施方案的HVAC系統(tǒng)的不意圖；
[0014]圖5A到示出根據(jù)一些實施方案的具有賞心悅目的、光滑、圓滑且圓化外觀并且同時包括一個或多個用于檢測占用和/或用戶的傳感器的恒溫器；
[0015]圖6A到6B根據(jù)一些實施方案分別相對于恒溫器的兩個主組件示出恒溫器的分解前透視圖和后透視圖；
[0016]圖6C到6D根據(jù)一些實施方案分別相對于頭部單元的主要組件示出頭部單元的分解前透視圖和后透視圖；
[0017]圖6E到6F根據(jù)一些實施方案分別相對于頭部單元前組合件的主要組件示出頭部單元前組合件的分解前透視圖和后透視圖；
[0018]圖6G到6H根據(jù)一些實施方案分別相對于背板單元的主要組件示出背板單元的分解前透視圖和后透視圖；
[0019]圖7A到7B是用于以光學(xué)方式感測恒溫器的旋轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)運動的兩種不同設(shè)計的橫截面圖；
[0020]圖7C到7D是展示根據(jù)一些實施方案的旋轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)部帶紋理表面的透視圖；
[0021]圖7E展示根據(jù)一些實施方案的光學(xué)傳感器、旋轉(zhuǎn)環(huán)的帶紋理表面以及恒溫器的中心軸之間的關(guān)系；并且
[0022]圖8展示根據(jù)一些實施方案的使用旋轉(zhuǎn)環(huán)來控制HVAC系統(tǒng)和房間照明兩者的多功能控制器。
【具體實施方式】
[0023]本專利說明書的標(biāo)的物涉及以下共同轉(zhuǎn)讓申請的標(biāo)的物，其中的每一者以引用的方式并入本文中=2011年8月17日提交的美國申請第13/199，108號；2012年5月7日提交的美國申請第13/466,026號；以及2012年I月3日提交的國際申請第PCT/US12/00007號。本專利說明書的標(biāo)的物進一步涉及與之同一天申請的標(biāo)題為“Integrating SensingSystems Into Thermostat Housing In Manners Facilitating Compact And VisuallyPleasing Physical Characteristics Thereof ” 的共同轉(zhuǎn)讓的美國申請第 13/624，881 號(代理人案號94021-NES0233-853010)的標(biāo)的物，所述美國申請以引用的方式并入本文中。本專利說明書的標(biāo)的物進一步涉及與之同一天申請的標(biāo)題為“Thermostat With WiringTerminals Configured for Spatial Compactness and Ease of Wire Installation，，的共同轉(zhuǎn)讓的美國申請第13/624，878號(代理人案號94021-NES0236-853012)的標(biāo)的物，所述美國申請以引用的方式并入本文中。上文所參考的專利申請在本文中統(tǒng)稱為“共同轉(zhuǎn)讓的并入申請”。
[0024]本文提供發(fā)明性工作主體的詳細描述。雖然描述若干實施方案，但應(yīng)理解，所述發(fā)明性工作主體不限于任何一個實施方案，而是包括大量替代、修改和等效形式。另外，雖然以下描述中為了提供對發(fā)明性工作主體的透徹理解而陳述大量具體細節(jié)，但一些實施方案可在沒有一些或所有這些細節(jié)的情況下實踐。此外，為了清楚的目的，尚未詳細描述相關(guān)領(lǐng)域中已知的某些技術(shù)材料，以免不必要地模糊發(fā)明性工作主體。
[0025]如本文所使用，術(shù)語“HVAC”包括提供加熱和冷卻、僅加熱、僅冷卻的系統(tǒng)，以及提供其它居住者舒適度和/或調(diào)節(jié)功能性(例如加濕、除濕和通風(fēng))的系統(tǒng)。
[0026]如本文所使用，術(shù)語電力“采集”、“共享”和“竊取”在指代HVAC恒溫器時全部指代經(jīng)設(shè)計以通過設(shè)備負載從電力變壓器得到電力而不使用直接來自變壓器的直接或共用線源的恒溫器。
[0027]如本文所使用，術(shù)語“住宅用”在指代HVAC系統(tǒng)時表示適合加熱、冷卻和/或以其它方式調(diào)節(jié)主要用作獨戶住宅的建筑物的內(nèi)部的HVAC系統(tǒng)類型。將被視為住宅用的冷卻系統(tǒng)的實施例將具有小于約5冷凍噸(I冷凍噸=12, 000Btu/h)的冷卻能力。
[0028]如本文所使用，術(shù)語“輕型商用”在指代HVAC系統(tǒng)時表示適合加熱、冷卻和/或以其它方式調(diào)節(jié)主要用于商業(yè)用途的建筑物的內(nèi)部但具有住宅用HVAC系統(tǒng)被視為合適的大小和構(gòu)造的HVAC系統(tǒng)類型。將被視為住宅用的冷卻系統(tǒng)的實施例將具有小于約5冷凍噸的冷卻能力。
[0029]如本文所使用，術(shù)語“恒溫器”表示用于調(diào)整包圍體的至少一部分內(nèi)的參數(shù)(例如溫度和/或濕度)的裝置或系統(tǒng)。術(shù)語“恒溫器”可包括用于加熱和/或冷卻系統(tǒng)或者加熱器或空調(diào)器的組件部分的控制單元。如本文所使用，術(shù)語“恒溫器”還可一般地指代多用感測和控制單元(VS⑶單元)，其配置成且適于提供復(fù)雜、定制、節(jié)能的HVAC控制功能性，同時視覺上吸引人、不嚇人、看起來優(yōu)雅且使用起來無比輕松。
[0030]圖1示出本文進一步描述的裝置、方法、系統(tǒng)、服務(wù)和/或計算機程序產(chǎn)品中的一者或多者可在其內(nèi)適用的智能家居環(huán)境的實施例。所描繪的智能家居環(huán)境包括結(jié)構(gòu)150，其可包括例如房屋、辦公樓、車庫或移動住房。將了解，裝置也可集成到不包括整個結(jié)構(gòu)150的智能家居環(huán)境中，例如套房、公寓或辦公空間。另外，智能家居環(huán)境可控制且/或耦合到在實際結(jié)構(gòu)150外部的裝置。事實上，智能家居環(huán)境中的若干裝置完全無需物理上在結(jié)構(gòu)150內(nèi)。舉例來說，控制泳池加熱器或灌溉系統(tǒng)的裝置可位于結(jié)構(gòu)150外部。
[0031]所描繪的結(jié)構(gòu)150包括多個房間152，其經(jīng)由墻壁154至少部分地彼此分開。墻壁154可包括內(nèi)墻或外墻。每個房間可進一步包括地板156和天花板158。裝置可安裝在墻壁154、地板或天花板上，與墻壁154、地板或天花板集成，且/或由墻壁154、地板或天花板支撐。
[0032]圖1中所描繪的智能家居包括多個裝置，包括智能、多感測、網(wǎng)絡(luò)連接裝置，其可彼此且/或與基于云的服務(wù)器系統(tǒng)無縫集成，以提供多種有用智能家居目標(biāo)中的任一者。智能家居環(huán)境中和/或圖中所示出的裝置中的一者、多者或每一者可包括一個或多個傳感器、用戶接口、電源、通信組件、模塊性單元和智能軟件，如本文所述。圖1中展示裝置的實施例。
[0033]智能、多感測、網(wǎng)絡(luò)連接恒溫器102可檢測周圍氣候特性(例如，溫度和/或濕度)，且控制加熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)103。一個或多個智能、網(wǎng)絡(luò)連接、多感測危害檢測單元104可檢測家居環(huán)境中的有害物質(zhì)和/或有害條件的存在(例如，煙、火或一氧化碳)。一個或多個智能、多感測、網(wǎng)絡(luò)連接入口接口裝置106(其可稱為“智能門鈴”)可檢測人接近某一位置或從某一位置離開、控制可聽功能性、經(jīng)由音頻或視覺手段來宣告人的接近或離開，或控制安全性系統(tǒng)上的設(shè)定(例如，為了激活或去活安全性系統(tǒng))。
[0034]多個智能、多感測、網(wǎng)絡(luò)連接壁燈開關(guān)108中的每一者可檢測周圍光照條件，檢測房間占用狀態(tài)，且控制一個或多個燈的功率和/或明暗狀態(tài)。在一些例子中，燈開關(guān)108可進一步或替代地控制風(fēng)扇(例如，吊扇)的功率狀態(tài)或速度。多個智能、多感測、網(wǎng)絡(luò)連接壁式插座接口 110中的每一者可檢測房間或包圍體的占用，且控制向一個或多個壁式插座的電力供應(yīng)(例如，使得如果無人在家，那么不將電力供應(yīng)到插座)。智能家居可進一步包括多個智能、多感測、網(wǎng)絡(luò)連接器具112，例如冰箱、爐具和/或烤箱、電視機、洗衣機、烘干機、燈(在結(jié)構(gòu)150內(nèi)部和/或外部)、立體聲裝置、內(nèi)部通信系統(tǒng)、車庫開門器、落地扇、吊扇、全屋風(fēng)扇、壁式空調(diào)、泳池加熱器114、灌溉系統(tǒng)116、安全性系統(tǒng)(包括安全性系統(tǒng)組件，例如相機、運動檢測器和窗/門傳感器)等等。雖然圖1的描述可識別與特定裝置相關(guān)聯(lián)的特定傳感器和功能性，但將了解，多種傳感器和功能性(例如，說明書中通篇描述的那些傳感器和功能性)中的任一者可集成到裝置中。
[0035]除了含有處理和感測能力之外，裝置102、104、106、108、110、112、114和116中的每一者可能夠與裝置102、104、106、108、110、112、114和116中的任一其它裝置以及與網(wǎng)絡(luò)
連接在世界上任何地方的任何云服務(wù)器或任何其它裝置進行數(shù)據(jù)通信和信息共享。所述裝置可經(jīng)由多種定制或標(biāo)準(zhǔn)無線協(xié)議(W1-F1、ZigBee、6L0WPAN等)中的任一者和/或多種定制或標(biāo)準(zhǔn)有線協(xié)議(CAT6以太網(wǎng)、HomePlug等)中的任一者發(fā)送和接收通信。壁式插座接口 110可充當(dāng)無線或有線中繼器，且/或可充當(dāng)(i)插入AC插座中且使用Hom印Iug或其它電源線協(xié)議進行通信的裝置與(ii)不插入AC插座中的裝置之間的橋接器。
[0036]舉例來說，第一裝置可經(jīng)由無線路由器160與第二裝置通信。裝置可進一步經(jīng)由到網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng)162)的連接與遠程裝置通信。通過因特網(wǎng)162，裝置可與中央服務(wù)器或云計算系統(tǒng)164通信。中央服務(wù)器或云計算系統(tǒng)164可與同所述裝置相關(guān)聯(lián)的制造商、支持實體或服務(wù)提供商相關(guān)聯(lián)。對于一個實施方案，用戶可能夠使用裝置本身來聯(lián)系客戶支持，而不需要使用其它通信裝置，例如電話或因特網(wǎng)連接的計算機。另外，可將軟件更新從中央服務(wù)器或云計算系統(tǒng)164自動發(fā)送到裝置(例如，在可用時、在購買時或以例行間隔)。
[0037]借助于網(wǎng)絡(luò)連接性，圖1的智能家居裝置中的一者或多者可進一步允許用戶與裝置交互，即使用戶未接近于裝置。舉例來說，用戶可使用計算機(例如，桌上型計算機、膝上型計算機或平板計算機)或其它便攜式電子裝置(例如，智能電話)與裝置通信。網(wǎng)頁或應(yīng)用程序可經(jīng)配置以接收來自用戶的通信且基于所述通信來控制裝置，且/或向用戶呈現(xiàn)關(guān)于所述裝置的操作的信息。舉例來說，用戶可觀看裝置的當(dāng)前設(shè)定點溫度，并使用計算機來調(diào)整所述溫度。用戶可在此遠程通信期間在結(jié)構(gòu)中或在結(jié)構(gòu)外部。
[0038]智能家居還可包括多種非通信遺留器具140，例如舊式常規(guī)洗衣機/烘干機、冰箱等，其可借助于壁式插座接口 110來控制(盡管粗糙地控制(開/關(guān)))。智能家居可進一步包括多種部分通信遺留器具142，例如IR控制的壁式空調(diào)或其它IR控制的裝置，其可由危害檢測單元104或燈開關(guān)108所提供的IR信號控制。
[0039]圖2示出根據(jù)一些實施方案的圖1的智能家居可與之集成的可擴展裝置和服務(wù)平臺的網(wǎng)絡(luò)級視圖。來自圖1的智能、網(wǎng)絡(luò)連接裝置中的每一者可與一個或多個遠程中央服務(wù)器或云計算系統(tǒng)164通信?？赏ㄟ^直接(例如，使用到無線運營商的3G/4G連接性)、經(jīng)由中樞網(wǎng)絡(luò)(其可為范圍從簡單的無線路由器(例如)到且包括智能專用整體家居控制節(jié)點的方案)或經(jīng)由其任何組合建立到因特網(wǎng)162的連接來實現(xiàn)通信。
[0040]中央服務(wù)器或云計算系統(tǒng)164可收集來自智能家居裝置的操作數(shù)據(jù)202。舉例來說，所述裝置可例行發(fā)射操作數(shù)據(jù)，或可在特定情況下(例如，當(dāng)請求客戶支持時)發(fā)射操作數(shù)據(jù)。中央服務(wù)器或云計算系統(tǒng)164可進一步提供一種或多種服務(wù)204。服務(wù)204可包括例如軟件更新、客戶支持、傳感器數(shù)據(jù)收集/記錄、遠程接入、遠程或分布式控制或者使用建議(例如，基于收集到的操作數(shù)據(jù)204來改進性能、減少效用成本等)。與服務(wù)204相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)可存儲在中央服務(wù)器或云計算系統(tǒng)164處，且中央服務(wù)器或云計算系統(tǒng)164可在適當(dāng)時間(例如，以規(guī)則間隔、在接收到來自用戶的請求后等)檢索并發(fā)射所述數(shù)據(jù)。
[0041]如圖2中所示出，所描述的可擴展裝置和服務(wù)平臺的一個顯著特征是處理引擎206，其可集中在單個服務(wù)器處或分布在若干不同計算實體當(dāng)中而無限制。處理引擎206可包括經(jīng)配置以從一組裝置(例如，經(jīng)由因特網(wǎng)或中樞網(wǎng)絡(luò))接收數(shù)據(jù)、為所述數(shù)據(jù)編索引、分析所述數(shù)據(jù)且/或基于所述分析或作為所述分析的部分產(chǎn)生統(tǒng)計資料的引擎。可將經(jīng)分析的數(shù)據(jù)存儲為導(dǎo)出數(shù)據(jù)208。其后可將分析或統(tǒng)計的結(jié)果發(fā)射回到提供用以得出所述結(jié)果的操作數(shù)據(jù)的裝置、發(fā)射到其它裝置、發(fā)射到向裝置的用戶提供網(wǎng)頁的服務(wù)器，或發(fā)射到其它非裝置實體。舉例來說，可發(fā)射使用統(tǒng)計資料、相對于其它裝置的使用的使用統(tǒng)計資料、使用模式和/或概述傳感器讀數(shù)的統(tǒng)計資料?？山?jīng)由因特網(wǎng)162提供結(jié)果或統(tǒng)計資料。以此方式，處理引擎206可經(jīng)配置和編程以從自智能家居獲得的操作數(shù)據(jù)得出多種有用信息。單個服務(wù)器可包括一個或多個引擎。
[0042]導(dǎo)出數(shù)據(jù)可出于多種有用目的在多種不同粒度下高度有益，范圍從在按家庭、按鄰居或按地區(qū)基礎(chǔ)上對裝置的明確經(jīng)編程控制(例如，用于電力設(shè)施的需求響應(yīng)程序)，到可在按家庭基礎(chǔ)上輔助的推理抽象的產(chǎn)生(例如，可得出屋主已離開去度假且因此可將安全性檢測設(shè)備置于提高的敏感度的推論)，到可用于政府或慈善目的的統(tǒng)計資料和相關(guān)聯(lián)推理抽象的產(chǎn)生。舉例來說，處理引擎206可產(chǎn)生關(guān)于一群裝置上的裝置使用的統(tǒng)計資料，并將統(tǒng)計資料發(fā)送給裝置用戶、服務(wù)提供商或其它實體(例如，其已請求或可能已提供了對所述統(tǒng)計資料的貨幣補償)。作為具體說明，可將統(tǒng)計資料發(fā)射到慈善機構(gòu)222、政府部門224 (例如，食品和藥物管理局或環(huán)境保護署)、學(xué)術(shù)機構(gòu)226 (例如，高校科研人員)、工商企業(yè)228(例如，提供對相關(guān)設(shè)備的裝置保修或服務(wù))或公共事業(yè)公司230。這些實體可使用所述數(shù)據(jù)來形成程序以減少能量使用、搶先服務(wù)故障設(shè)備、為高服務(wù)需求做準(zhǔn)備、跟蹤過去的服務(wù)性能等，或執(zhí)行現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的多種有益功能或任務(wù)中的任一者。
[0043]圖3特定參考處理引擎206以及智能家居的裝置來示出圖2的可擴展裝置和服務(wù)平臺的抽象功能圖。盡管位于智能家居中的裝置將具有各種各樣的不同個別能力和限制，但其可全部被視為共享共同特性，因為它們中的每一者為數(shù)據(jù)消費者302 (DC)、數(shù)據(jù)源304 (DS)、服務(wù)消費者306 (SC)和服務(wù)源308 (SS)。有利的是，除了提供裝置實現(xiàn)其本地和直接目標(biāo)所需的基本控制信息之外，可擴展裝置和服務(wù)平臺還可經(jīng)配置以利用從這些裝置流出的大量數(shù)據(jù)。除了相對于裝置的直接功能而增強或優(yōu)化裝置本身的實際操作之外，可擴展裝置和服務(wù)平臺還可針對以多種自動化、可擴展、靈活且/或可縮放方式來“再利用”所述數(shù)據(jù)以實現(xiàn)多種有用目的。可基于例如使用模式、裝置效率和/或用戶輸入(例如，請求特定功能性)來預(yù)界定或自適應(yīng)地識別這些目標(biāo)。
[0044]舉例來說，圖3將處理引擎206展示為包括若干范例310。處理引擎206可包括受管理服務(wù)范例310a，其監(jiān)視并管理主要或次要裝置功能。裝置功能可包括:確保被給予用戶輸入的裝置的恰當(dāng)操作；估計(例如，且響應(yīng)于)侵入者正在住宅中或正試圖進入住宅中；檢測耦合到所述裝置的設(shè)備的故障(例如，燈泡已燒壞)；實施或以其它方式響應(yīng)于能量需求響應(yīng)事件；或警告用戶當(dāng)前或所預(yù)測未來事件或特性。處理引擎206可進一步包括廣告/通信范例310b，其基于裝置使用來估計用戶的特性(例如，人口統(tǒng)計信息)、需求和/或感興趣的產(chǎn)品。接著可向用戶供應(yīng)或自動提供服務(wù)、促銷、產(chǎn)品或升級。處理引擎206可進一步包括社交范例310c，其使用來自社交網(wǎng)絡(luò)的信息、將信息提供給社交網(wǎng)絡(luò)(例如，基于裝置使用)、處理與用戶和/或裝置與社交網(wǎng)絡(luò)平臺的交互相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。舉例來說，可更新報告給社交網(wǎng)絡(luò)上的用戶信任的聯(lián)系人的用戶狀態(tài)，以基于燈檢測、安全性系統(tǒng)失活或裝置使用檢測器來指示他們何時在家。作為另一實施例，用戶可能夠與其他用戶共享裝置使用統(tǒng)計資料。處理引擎206可包括挑戰(zhàn)/規(guī)則/遵從性/獎勵范例310d，其告知用戶挑戰(zhàn)、規(guī)則、遵從規(guī)章和/或獎勵，且/或使用操作數(shù)據(jù)來確定是否已滿足挑戰(zhàn)、是否已遵從規(guī)則或規(guī)章和/或是否已獲得獎勵。所述挑戰(zhàn)、規(guī)則或規(guī)章可與節(jié)約能量、安全地生活(例如，減少向毒素或致癌物質(zhì)的暴露)、省錢和/或節(jié)約設(shè)備壽命、改善健康等的努力有關(guān)。
[0045]處理引擎可整合或以其它方式利用來自外部來源的外部信息316來改進一個或多個處理范例的作用?？墒褂猛獠啃畔?16來解譯從裝置接收到的操作數(shù)據(jù)，確定裝置附近(例如，裝置被包圍在其中的結(jié)構(gòu)外部)的環(huán)境的特性，確定用戶可用的服務(wù)或產(chǎn)品，識另Ij社交網(wǎng)絡(luò)或社交網(wǎng)絡(luò)信息，確定裝置附近的實體(例如，公共服務(wù)實體，例如緊急響應(yīng)團隊、警察或醫(yī)院)的聯(lián)系信息等，識別與家庭或鄰居相關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計或環(huán)境條件、趨勢或其它
自坐坐I I=I尼、，寸寸O
[0046]驚人范圍和種類的益處可由所描述的可擴展裝置和服務(wù)平臺(范圍從普通到深奧)帶來，且屬于所描述的可擴展裝置和服務(wù)平臺的范圍內(nèi)。因此，在一個“普通”實施例中，智能家居的每個臥室可具備煙/火/CO警報，其包括占用傳感器，其中所述占用傳感器還能夠推斷(例如，借助于運動檢測、臉部辨別、可聽聲音模式等)居住者是睡著還是醒著。如果感測到嚴重的火情，那么通知遠程安全性/監(jiān)視服務(wù)或消防部門每個臥室中有多少居住者，以及那些居住者是否仍睡著(或不移動)或其是否已恰當(dāng)?shù)爻冯x所述臥室。當(dāng)然，雖然這是所描述的可擴展裝置和服務(wù)平臺所提供的非常有利的能力，但可存在顯著更“深奧”的實施例，其可真實地說明可使之可用的較大“智能”的可能性。借助于可能更“深奧”的實施例，在鄰居兒童發(fā)展和教育的社交范例的情境中，處理引擎206還可“再利用”正用于防火安全的相同數(shù)據(jù)——臥室占用數(shù)據(jù)。因此，例如，可收集“普通”實施例中所論述的相同臥室占用和運動數(shù)據(jù)，并使其可用于其中可識別和跟蹤特定郵區(qū)中的學(xué)齡兒童的睡眠模式的處理(適當(dāng)匿名化)?？勺R別學(xué)齡兒童的睡眠模式的局部變化，并使其例如與本地學(xué)校中的不同營養(yǎng)計劃相關(guān)。
[0047]圖4是根據(jù)一些實施方案的HVAC系統(tǒng)的示意圖。HVAC系統(tǒng)103提供包圍體(例如圖1中所描繪的結(jié)構(gòu)150)的加熱、冷卻、通風(fēng)和/或空氣處理。系統(tǒng)103描繪強風(fēng)型加熱和冷卻系統(tǒng)，但根據(jù)其它實施方案，可使用其它類型的HVAC系統(tǒng)，例如基于輻射熱的系統(tǒng)、基于熱泵的系統(tǒng)以及其它系統(tǒng)。
[0048]為了進行加熱功能，空氣處理器440內(nèi)的加熱線圈或元件442經(jīng)由線路436使用電或氣體提供熱源。使用風(fēng)扇438，經(jīng)由穿過過濾器470的回氣管道446從包圍體汲取冷空氣，且通過加熱線圈或元件442來加熱所述冷空氣。經(jīng)加熱的空氣經(jīng)由供應(yīng)空氣管道系統(tǒng)452和例如調(diào)節(jié)器450等供應(yīng)空氣調(diào)節(jié)器在一個或多個位置處流回到包圍體中。在冷卻時，外部壓縮機430使制冷劑氣體穿過一組熱量交換器線圈，且接著穿過膨脹閥。氣體接著經(jīng)過線路432到達空氣處理器440中的冷卻線圈或蒸發(fā)器線圈434，在此處，所述氣體膨脹、冷卻，并使正經(jīng)由風(fēng)扇438循環(huán)的空氣冷卻。各種實施方案中可任選地包括加濕器454，其在空氣穿過管道系統(tǒng)452之前，使水分返回到空氣中。盡管圖4中未展示，但HVAC系統(tǒng)103的替代實施方案可具有其它功能性，例如將空氣排放到外部以及從外部排放空氣、用以控制管道系統(tǒng)452內(nèi)的氣流的一個或多個阻尼器，以及緊急加熱單元。HVAC系統(tǒng)103的總體操作由經(jīng)由控制線448與恒溫器102通信的控制電子元件412選擇性地致動。
[0049]圖5A到示出根據(jù)一些實施方案的具有賞心悅目的、光滑、圓滑且圓化外觀并且同時包括一個或多個用于檢測占用和/或用戶的傳感器的恒溫器。圖5A是恒溫器102的正視圖，圖5B是底部視圖，圖5C是右側(cè)視圖，且圖是透視圖。不同于許多現(xiàn)有技術(shù)恒溫器，恒溫器102具有不使家庭裝修遜色的圓滑、簡單、整齊且優(yōu)雅的設(shè)計，且事實上可充當(dāng)其所安裝于的直接位置的視覺上令人愉悅的中心擺飾。此外，通過恒溫器102的設(shè)計來促進用戶與恒溫器102的交互，且所述交互比已知的常規(guī)恒溫器大大增強。恒溫器102包括控制電路，且電連接到HVAC系統(tǒng)103，例如圖1到4中所示。恒溫器102為掛壁式的，形狀為圓形，且具有用于接收用戶輸入的外部可旋轉(zhuǎn)環(huán)512。恒溫器102的形狀為圓形，因為在安裝在墻壁上時，恒溫器102看起來為大體上圓盤形狀的圓形物體。恒溫器102具有位于外部環(huán)512內(nèi)部的較大凸出圓化前面。根據(jù)一些實施方案，恒溫器102的直徑大約為80mm，且在安裝到墻壁時，從墻壁突出32_。外部可旋轉(zhuǎn)環(huán)512允許用戶作出調(diào)整，例如選擇新的設(shè)定點溫度。舉例來說，通過順時針旋轉(zhuǎn)外部環(huán)512，可增加實時(S卩，當(dāng)前為活動的)設(shè)定點溫度，且通過逆時針旋轉(zhuǎn)外部環(huán)512，可降低實時設(shè)定點溫度。恒溫器102的前面包括:透明蓋514，其根據(jù)一些實施方案為聚碳酸酯；以及菲涅耳透鏡510，其具有與恒溫器102的彎曲外部前面的輪廓匹配的外部形狀。根據(jù)一些實施方案，菲涅耳透鏡元件形成于菲涅耳透鏡件510的內(nèi)部表面上，使得通過觀看恒溫器102的外部，無法明顯地看到菲涅耳透鏡元件。在菲涅耳透鏡后面是用于檢測占用的無源紅外傳感器550，且菲涅耳透鏡件510由高密度聚乙烯(HDPE)制成，所述高密度聚乙烯具有適合對人體的敏感性的紅外發(fā)射范圍。如圖5A到中所示，旋轉(zhuǎn)環(huán)512、前面514和菲涅耳透鏡510的前邊緣成形為使得其一起形成一體式凸出圓化前面，所述圓化前面具有常見的向外弧或緩慢向外成弧的球形形狀。
[0050]盡管由單片透鏡狀材料(例如聚碳酸酯)形成，但蓋514具有兩個不同區(qū)或部分，包括外部部分514ο和中心部分514i。根據(jù)一些實施方案，蓋514在外部部分514ο周圍被上漆或熏制，但留下中心部分514i在視覺上透明，以便促進安置在其下面的電子顯示器516的觀看。根據(jù)一些實施方案，彎曲蓋514充當(dāng)趨向于放大在電子顯示器516中正向用戶顯示的信息的透鏡。根據(jù)一些實施方案，中心電子顯示器516為點陣布局(即，可個別地尋址)，使得可產(chǎn)生任意形狀，而不是分段式布局。根據(jù)一些實施方案，使用點陣布局與分段式布局的組合。根據(jù)一些實施方案，中心顯不器516為背光色彩液晶顯不器(IXD)。圖5A中示出電子顯示器516上所顯示的信息的實施例，且所述實施例包括代表當(dāng)前設(shè)定點溫度的中心數(shù)值520。恒溫器102優(yōu)選經(jīng)構(gòu)造以使得電子顯示器516位于固定定向，且不隨外部環(huán)512旋轉(zhuǎn)，使得電子顯示器516保持容易被用戶讀取。對于一些實施方案，蓋514和菲涅耳透鏡510也保持位于固定定向，且不隨外部環(huán)512旋轉(zhuǎn)。根據(jù)其中恒溫器102的直徑約為80mm的一個實施方案，電子顯不器516的直徑約為45mm。根據(jù)一些實施方案，由蓋514、菲涅耳透鏡510和環(huán)512的面向前的部分組成的恒溫器102的前表面的緩慢向外彎曲的形狀為球形，且與具有介于IOOmm與150mm之間的半徑的球形匹配。根據(jù)一些實施方案,恒溫器前部的球形形狀的半徑約為136mm。
[0051]在占用的檢測和/或預(yù)測中可使用采用PIR傳感器550以及其它技術(shù)進行的運動感測，如在以引用的方式并入本文中的共同轉(zhuǎn)讓的美國申請第12/881，430號中進一步描述。根據(jù)一些實施方案，在產(chǎn)生有效和高效安排的計劃時使用占用信息。提供第二向下傾斜的PIR傳感器552，以檢測正在接近的用戶?？墒褂媒咏詡鞲衅?52來檢測約一米的范圍內(nèi)的接近性，使得當(dāng)用戶正接近恒溫器時且在用戶觸摸恒溫器之前，恒溫器102可起始“喚醒”。接近性感測的此使用通過用戶一準(zhǔn)備好與恒溫器交互就“準(zhǔn)備”好交互，或在用戶準(zhǔn)備好與恒溫器交互后不久就“準(zhǔn)備”好交互，而對增強用戶體驗有用。另外，基于接近性喚醒的功能性還通過在無用戶交互正發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生時“休眠”來允許恒溫器內(nèi)的能量節(jié)省。
[0052]根據(jù)一些實施方案，出于激勵用戶置信度且進一步促進視覺和功能高雅性的組合目的，僅通過兩種類型的用戶輸入來控制恒溫器102，第一種用戶輸入為外部環(huán)512的旋轉(zhuǎn)，如圖5A中所示(此后稱為“旋轉(zhuǎn)環(huán)”或“環(huán)旋轉(zhuǎn)”輸入)，且第二種用戶輸入為頭部單元540上的向內(nèi)推動，直到出現(xiàn)可聽和/或觸覺“點擊”為止(此后稱為“向內(nèi)點擊”或簡稱“點擊”輸入)。對于此類實施方案，頭部單元540為包括所有外部環(huán)512、蓋514、電子顯示器516和菲涅耳透鏡510的組合件。當(dāng)由用戶向內(nèi)按壓時，頭部單元540抵靠內(nèi)部金屬拱形開關(guān)(未圖示)向內(nèi)行進較小的量，例如0.5_，且接著當(dāng)釋放向內(nèi)壓力時，彈性地向外返回行進所述相同量，從而向用戶的手部提供令人滿意的觸覺“點擊”感覺，以及提供對應(yīng)的柔和可聽點擊聲音。因此，對于圖5A到的實施方案，可通過在外部環(huán)512本身上直接按壓，或通過借助于在蓋514、透鏡510上提供向內(nèi)壓力對外部環(huán)的間接按壓，或通過其各種組合，來實現(xiàn)向內(nèi)點擊。對于其它實施方案，恒溫器102可經(jīng)機械配置以使得僅外部環(huán)512因為向內(nèi)點擊輸入而向內(nèi)行進，而蓋514和透鏡510保持靜止。應(yīng)了解，將向內(nèi)行進以實現(xiàn)“向內(nèi)點擊”輸入的特定機械元件的多種不同選擇和組合在本發(fā)明教示的范圍內(nèi)，而不管其是外部環(huán)512本身、蓋514的某一部分還是其某一組合。然而，已發(fā)現(xiàn)向用戶提供用單只手且用所涉及的最小量的時間和力在調(diào)節(jié)“環(huán)旋轉(zhuǎn)”與“向內(nèi)點擊”之間快速切換的能力是特別有利的，且因此已發(fā)現(xiàn)直接通過按壓外部環(huán)512來提供向內(nèi)點擊的能力是特別有利的，因為用戶的手指無需從與裝置的接觸抬起，或沿其表面滑動，以便在環(huán)旋轉(zhuǎn)與向內(nèi)點擊之間來回。此外，借助于電子顯示器516在可旋轉(zhuǎn)環(huán)512內(nèi)部中心的策略放置，提供另一優(yōu)點，因為用戶在整個輸入過程中可自然地將其注意力集中在電子顯示器上，就在他們的手正執(zhí)行其功能的地方的中部。直觀外環(huán)旋轉(zhuǎn)(尤其如應(yīng)用于(但不限于)恒溫器的設(shè)定點溫度的改變，便利地與向內(nèi)點擊的令人滿意的物理感覺疊在一起)與將自然關(guān)注容納在電子顯示器上在其手指活動的中心一起的組合大大增加了直觀、無縫且非常有趣的用戶體驗。根據(jù)一些實施方案使用的有利機械用戶接口和相關(guān)設(shè)計的進一步描述可在全部以引用的方式并入本文中的美國申請第13/033，573號、美國申請第29/386,021號和美國申請第13/199，108號中找到。
[0053]圖5B和5C是恒溫器102的底部正視圖和右側(cè)正視圖，已發(fā)現(xiàn)當(dāng)對照多種不同家居環(huán)境和家居設(shè)定中的多種不同墻壁色彩和墻壁紋理來看時，恒溫器102提供特別令人愉悅且適宜的視覺外觀。恒溫器本身在功能上將適合用戶的安排，如本文和上述共同轉(zhuǎn)讓的所并入申請中的一者或多者中所描述，同時外部形狀經(jīng)特殊配置以傳達“變色龍”質(zhì)量或特性，使得整個裝置在視覺和裝飾感上看起來與家居和商業(yè)環(huán)境中找到的許多最常見墻壁色彩和墻壁紋理自然地融入，至少部分是因為其在從許多不同角度觀看時將看起來呈現(xiàn)周圍色彩以及甚至紋理。
[0054]根據(jù)一些實施方案，恒溫器102包括處理系統(tǒng)560、顯示器驅(qū)動器564和無線通信系統(tǒng)566。處理系統(tǒng)560適于致使顯不器驅(qū)動器564和顯不器516向用戶顯不信息,且經(jīng)由可旋轉(zhuǎn)環(huán)512接收用戶輸入。根據(jù)一些實施方案，處理系統(tǒng)560能夠進行包括對各種用戶接口特征的恒溫器102的操作的管理。處理系統(tǒng)560進一步經(jīng)編程且配置以進行如下文進一步描述且/或共同轉(zhuǎn)讓的所并入申請中的其它申請中描述的其它操作。舉例來說，處理系統(tǒng)560進一步經(jīng)編程和配置以維持且更新HVAC系統(tǒng)安裝于其中的包圍體的熱力學(xué)模型，例如美國申請第12/881，463號中以及國際專利申請第PCT/US11/51579號中所描述，上述兩者均以引用的方式并入本文中。根據(jù)一些實施方案，使用無線通信系統(tǒng)566來與例如個人計算機和/或其它恒溫器或HVAC系統(tǒng)組件等裝置通信，其可為對等通信、通過位于專用網(wǎng)絡(luò)上的一個或多個服務(wù)器的通信，和/或通過基于云的服務(wù)的通信。
[0055]根據(jù)一些實施方案，為了便于尤其是例如用戶等非專業(yè)安裝人員的安裝、配置和/或升級，恒溫器102包括頭部單元540和背板(或壁塢)542。如上文所述，恒溫器102經(jīng)壁式安裝且具有圓形形狀，并且具有用于接收用戶輸入的外部可旋轉(zhuǎn)環(huán)512。恒溫器102的頭部單元540可以可滑動地安裝到背板542上，且可以可滑動地從背板542拆卸。根據(jù)一些實施方案，可使用磁體、卡銷、閂鎖和搭扣、具有匹配凹痕的短小突出部或肋狀物、或僅頭部單元540與背板542的配合部分上的摩擦來實現(xiàn)頭部單元540到背板542的連接。圖5A中還展示可再充電電池522，其使用再充電電路524來再充電，再充電電路524使用來自背板的電力，所述電力是經(jīng)由電力采集(也稱為電力竊取和/或電力共享)從HVAC系統(tǒng)控制電路或從常見電線(如果可用)獲得的，如在美國共同待決專利申請第13/034，674號和第13/034，678號中進一步詳細描述，所述申請以引用的方式并入本文中。根據(jù)一些實施方案，可再充電電池522為單節(jié)鋰離子電池，或鋰聚合物電池。
[0056]圖6A到6B分別相對于恒溫器102的兩個主組件(其為頭部單元540和背板542)說明恒溫器102的分解前透視圖和后透視圖。下文所說明的電組件和機械組件中的各者的進一步技術(shù)和/或功能描述可在以引用的方式并入本文中的共同轉(zhuǎn)讓申請中的一者或多者(例如，美國申請第13/199，108號)中找到。在本文所示的圖式中，“z”方向是從墻壁向外，“y”方向是相對于走上前的用戶的從腳到頭方向，且“X”方向是用戶的從左到右方向。
[0057]圖6C到6D分別相對于頭部單元540的主要組件說明頭部單元540的分解前透視圖和后透視圖。頭部單元540包括背蓋636、底部框架634、電池組合件632、外環(huán)512 (其為環(huán)旋轉(zhuǎn)而操縱)、頭部單元前組合件630、前透鏡514和菲涅耳透鏡510。頭部單元前組合件630上的電組件可借助于背蓋636上的帶狀電纜和/或其它插座式電連接件連接到背板542上的電組件。經(jīng)由四個凸起部將頭部單元前組合件630緊固到頭部單元背蓋636和底部框架634。進而將外環(huán)512固持在頭部單元頂部框架652 (下文在圖6E和6F中所示)上的支承表面與底部框架634上的支承表面之間。明確地說，環(huán)512在z方向上的運動受頂部框架652和底部框架634上的平坦支承表面約束，而環(huán)在X和y方向上的運動受底部框架634上的圓形圓化表面約束。根據(jù)一些實施方案，底部框架634和/或頂部框架652的支承表面涂有油脂且/或以其它方式潤滑，以使環(huán)512的旋轉(zhuǎn)運動順滑且隔音。附接到頂部框架652的是頭部單元印刷電路板(PCB) 654，大部分頭部單元電路安裝在頭部單元PCB654上，包括如相對于圖5A所展示和描述的處理系統(tǒng)560、顯示器驅(qū)動器564、無線通信系統(tǒng)566和電池再充電電路524中的一些或全部，以及一個或多個額外存儲器存儲組件。根據(jù)一些實施方案，電路和組件安裝在PCB654的兩側(cè)上。屏蔽罩656 (圖6D中可見)環(huán)繞PCB654上的頭部單元電路和組件中的大多數(shù)或全部，且用來屏蔽電路和組件以免于電磁干擾。盡管不可見，但根據(jù)一些實施方案，屏蔽罩656環(huán)繞PCB654的兩側(cè)上的電路和組件。
[0058]電池組合件632包括可再充電鋰離子電池522，其對于一個優(yōu)選實施方案具有標(biāo)稱電壓3.7伏和標(biāo)稱容量560mAh。然而,為了延長電池壽命，恒溫器電池充電電路通常不將電池522充電超過450mAh。此外，盡管額定電池522能夠被充電到4.2伏，但恒溫器電池充電電路通常不將其充電超過3.95伏。電池組合件632還包括連接線666以及電池安裝膜664，電池安裝膜664使用強粘合劑附接到電池522且使用相對較弱的粘合劑附接到頭部單元PCB654的后屏蔽罩656。通過使用較弱粘合劑將電池組合件632的膜664安裝到PCB654的屏蔽罩656，促進電池組合件632 (包括電池522)的后續(xù)更換。根據(jù)一些實施方案，電池組合件632是用戶可更換的。
[0059]圖6E到6F分別相對于頭部單元前組合件630的主要組件說明頭部單元前組合件630的分解前透視圖和后透視圖。頭部單元前組合件630包括頭部單元頂部框架652、頭部單元PCB654和IXD模塊662。子板660連接到頭部單元PCB654，且包括光學(xué)手指導(dǎo)航(OFN)模塊，其被配置且定位來感測外環(huán)512的旋轉(zhuǎn)。OFN模塊徑向向外(即，垂直于z軸且遠離恒溫器的中心)定向。OFN模塊使用類似于光學(xué)計算機鼠標(biāo)的操作的方法來感測外環(huán)512的內(nèi)面上的帶紋理表面的運動。顯而易見，OFN模塊是由耗電量相對較大的頭部單元微處理器而不是相對較低電力的背板微處理器控制的非常少的傳感器中的一者。這可在無過量電力消耗影響的情況下實現(xiàn)，因為當(dāng)用戶手動轉(zhuǎn)動刻度盤時，頭部單元微處理器將總是已經(jīng)醒來，因此不存在任何方式的過量喚醒電力消耗。有利地，頭部單元微處理器還可提供非?？斓捻憫?yīng)。圖6E和6F中還可看到菲涅耳透鏡510，其結(jié)合安裝在PIR板650上的兩個PIR運動傳感器而操作。兩個或更多個溫度傳感器也位于頭部單元540中，且合作以獲取可靠且準(zhǔn)確的室溫數(shù)據(jù)。所述溫度傳感器中的一者位于子板660上，且另一者安裝在頭部單元PCB654 上。
[0060]圖6G到6H根據(jù)一些實施方案分別相對于背板單元542的主要組件示出背板單元542的分解前透視圖和后透視圖。背板單元542包括背板后板682、背板電路板680以及背板蓋670。圖6G中可看到HVAC線連接件684，其包括集成機械線插入感測電路，以及相對較大的電容器686，其由安裝在背板電路板680上的電力竊取電路的部分使用。根據(jù)一些實施方案，背板542包括位于外殼中的電子元件和溫度/濕度傳感器。提供線連接件684，以允許到HVAC系統(tǒng)線的連接，所述HVAC系統(tǒng)線穿過較大的中心圓形開口 690，中心圓形開口690在背板主要組件的每一者中可見。背板主要組件的每一者中還可看到用于將背板固定到墻壁的兩個安裝孔692和694。已發(fā)現(xiàn)背板上的單個頂部墻壁安裝孔692允許安裝期間的自調(diào)平，從而進一步增強恒溫器102的非專業(yè)安裝的容易性。圖6G和6H中還可看到用于進一步促進恒溫器102的用戶可安裝性的氣泡水平儀672和夾具674。
[0061]圖7A到7B是用于以光學(xué)方式感測恒溫器的旋轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)運動的兩種不同設(shè)計的橫截面圖。圖7A表示恒溫器780的設(shè)計，其利用在恒溫器780被壁式安裝時朝向墻壁定向的光學(xué)傳感器774。對于此設(shè)計的實施例的進一步細節(jié)，參見以引用的方式并入本文中的2012年5月7日提交的美國專利申請第13/466,026號。旋轉(zhuǎn)環(huán)772在底部框架784上可旋轉(zhuǎn)地滑動。光學(xué)傳感器774安裝在電路板782上，且在環(huán)772的帶紋理表面770上朝向墻壁(在負z方向上)定向?；趲Ъy理表面770或環(huán)772的由光學(xué)傳感器774所檢測到的運動，可確定環(huán)772的旋轉(zhuǎn)運動。注意，在圖7A中所表示的設(shè)計中，光學(xué)傳感器軸向(即，在平行于旋轉(zhuǎn)環(huán)的中心軸的方向上)且朝向平行于墻壁的環(huán)上的帶紋理表面定向。展示從電路板782到底部框架787測得的所得距離h’。
[0062]圖7B是展示根據(jù)一些實施方案的用于感測環(huán)旋轉(zhuǎn)運動的徑向向外定向的光學(xué)傳感器的橫截面。在圖7B中，旋轉(zhuǎn)環(huán)在底部框架634上可滑動地旋轉(zhuǎn)。光學(xué)傳感器712安裝在子板660上且具有到頭部單元PCB654的電連接，例如導(dǎo)體724和726。PCB654上的處理器經(jīng)編程以解譯來自光學(xué)傳感器712的電信號，且從中確定環(huán)512的旋轉(zhuǎn)運動。
[0063]光學(xué)傳感器712朝向環(huán)512的彎曲內(nèi)表面上的帶紋理表面720徑向向外定向(即，在從恒溫器102和環(huán)512的中心軸向外的徑向方向上，當(dāng)恒溫器102安裝到墻壁時，所述方向平行于墻壁)。根據(jù)一些實施方案，光學(xué)傳感器712為光學(xué)手指導(dǎo)航(OFN)模塊，例如已知用于一些智能電話上的導(dǎo)航中，所述模塊已被發(fā)現(xiàn)提供檢測環(huán)512的內(nèi)表面上的帶紋理表面720的運動的合適準(zhǔn)確性。根據(jù)其它實施方案，可使用其它類型的合適光學(xué)傳感器，例如已知用于光學(xué)鼠標(biāo)指點器中。通過將光學(xué)傳感器712安裝成使得其直接徑向向外以檢測環(huán)512的內(nèi)表面720上的環(huán)運動，可實現(xiàn)頭部單元PCB654與底部框架634之間的尺寸h，其顯著小于圖7A中所表示的設(shè)計中所示的尺寸h’。較低的尺寸h是重要的，因為其允許增強的總體設(shè)計圓滑度以及較低的型面和較低的總體高度。當(dāng)壁式安裝時，具有較低型面的恒溫器將從墻壁突出較少，且因此較優(yōu)雅、現(xiàn)代且賞心悅目，并且較不可能被不小心撞到并因此可能損壞。根據(jù)一些實施方案，當(dāng)壁式安裝時，使用例如圖7B中所示的徑向向外定向的光學(xué)傳感器的恒溫器從墻壁突出少于35mm。根據(jù)一些實施方案，恒溫器從墻壁突出總共32_。圖7B所示的設(shè)計優(yōu)于圖7A中所表示的設(shè)計的額外優(yōu)點在于與具有平行于墻壁的實質(zhì)表面的環(huán)(例如環(huán)772)相比，環(huán)512的形狀和結(jié)構(gòu)較容易制造且結(jié)構(gòu)上較穩(wěn)健。所述質(zhì)量可降低制造成本，并且改進最終產(chǎn)品的總體堅固度和外觀。
[0064]圖7C到7D是展示根據(jù)一些實施方案的旋轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)部帶紋理表面的透視圖。在圖7C中，相對于整個恒溫器102展示環(huán)512。在圖7C的前透視圖和圖7D的后透視圖的彎曲內(nèi)表面上展示帶紋理表面720。
[0065]圖7E展示根據(jù)一些實施方案的光學(xué)傳感器712、旋轉(zhuǎn)環(huán)512的帶紋理表面720以及恒溫器102的中心軸730之間的關(guān)系。如可看到，帶紋理表面720和光學(xué)傳感器712安裝成非?？拷銣仄?02的最外外圍732。換句話說，從中心軸730到帶紋理表面720的徑向距離r接近于從中心軸到環(huán)512的外部外圍732的徑向距離r’。在所示的設(shè)計中，例如，比率r/r’大于百分之90。根據(jù)一些實施方案，比率r/r’優(yōu)選大于百分之75。通過將光學(xué)傳感器712定位成感測旋轉(zhuǎn)環(huán)512的外邊緣附近的環(huán)運動比較靠中心的位置有利，例如其中傳感器相對較靠近中心旋轉(zhuǎn)軸直接向內(nèi)朝向旋轉(zhuǎn)表面的設(shè)計，因為檢測運動的敏感性增加。對于旋轉(zhuǎn)環(huán)的給定量的旋轉(zhuǎn)移位，向外定位的傳感器將比定位在較中心的傳感器觀看到較大的移動材料長度。此外，本文所示的設(shè)計還提供優(yōu)于具有中心旋轉(zhuǎn)柱的設(shè)計的額外優(yōu)點，因為當(dāng)用戶抓住環(huán)512時，感測表面(B卩，環(huán)512上的表面720)距墻壁(在z方向上)的高度與距用戶手部的高度幾乎相同。另外，本文所示的設(shè)計完全消除了對任何中心柱或其它中心旋轉(zhuǎn)部件的需要。更確切地說，在本文所示的設(shè)計中，恒溫器102的中心區(qū)域不受中心旋轉(zhuǎn)件阻擋，且因此允許各種恒溫器組件的相對較緊湊的放置和定位。
[0066]盡管到此為止已相對于恒溫器描述了用于控制環(huán)移動的徑向向外定向的光學(xué)傳感器，但根據(jù)一些實施方案，本文所述的概念和技術(shù)可用于若干其它裝置中，對于所述裝置來說，準(zhǔn)確的用戶輸入檢測與圓滑的低型面賞心悅目外部設(shè)計的組合是重要的。實施例包括結(jié)合相對于圖1展示且/或描述的裝置和器具中的許多裝置和器具使用的旋轉(zhuǎn)刻度盤和/或旋轉(zhuǎn)控制器，包括:用于器具(烤箱、微波爐、排氣風(fēng)扇、洗衣機、烘干機、洗碗機、攪拌機、咖啡機、壁式空調(diào))上的旋轉(zhuǎn)刻度盤和/或旋轉(zhuǎn)控制器；其它家用/住宅設(shè)備上的旋轉(zhuǎn)刻度盤和/或旋轉(zhuǎn)控制器(泳池加熱器控件、灌溉控件、內(nèi)部通信系統(tǒng)上的音量控件)；燈開關(guān)上的旋轉(zhuǎn)刻度盤和/或旋轉(zhuǎn)控制器(調(diào)光器或選擇器)；以及家用娛樂裝置上的旋轉(zhuǎn)刻度盤和/或旋轉(zhuǎn)控制器(例如，立體聲裝置、電視機的音量)。舉例來說，圖8展示使用旋轉(zhuǎn)環(huán)812來控制HVAC系統(tǒng)103和房間照明810兩者的多功能控制器802。根據(jù)一些實施方案，控制器802可為可翻新的以代替現(xiàn)有的燈開關(guān)，且控制環(huán)812在一種模式下充當(dāng)HVAC系統(tǒng)103的恒溫器控制器，且在另一模式下充當(dāng)房間照明810的燈調(diào)光器開關(guān)。將了解，如本文所述的旋轉(zhuǎn)環(huán)控制器可用于裝置的其它組合，例如相對于圖1所展示和描述的那些組
八
口 ο
[0067]可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下進行各種修改。應(yīng)進一步了解，如上文和下文所使用，術(shù)語“恒溫器”可包括具有到HVAC系統(tǒng)的直接控制線的恒溫器，且可進一步包括并不與HVAC系統(tǒng)直接連接而是感測包圍體中的一個位置處的周圍溫度且通過有線或無線數(shù)據(jù)連接與位于包圍體中其它地方的單獨恒溫器單元以合作方式通信的恒溫器，其中所述單獨恒溫器單元確實具有到HVAC系統(tǒng)的直接控制線。因此，本發(fā)明不限于上文所述的實施方案，而是由所附權(quán)利要求書依據(jù)其等效形式的完整范圍來界定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制HVAC系統(tǒng)的恒溫器，其包括: 外殼; 處理系統(tǒng)，其安置在所述外殼內(nèi)； 圓化電子顯示器，其耦合到所述處理系統(tǒng)且安裝在所述外殼上，并且適于向用戶顯示信息； 環(huán)形控制部件，其安裝在所述外殼上，以便環(huán)繞所述圓化顯示器并圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)；以及 光學(xué)傳感器，其安裝在所述外殼內(nèi)，且遠離所述中心軸并朝向所述環(huán)形控制部件的徑向面向內(nèi)的表面定向，以便檢測指示環(huán)形控制部件的旋轉(zhuǎn)運動的光學(xué)信號，且從中產(chǎn)生電信號，其中所述處理系統(tǒng)適于且經(jīng)配置以基于所述光學(xué)傳感器所產(chǎn)生的所述電信號來檢測用戶輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫器，其中所述環(huán)形控制部件的所述徑向面向內(nèi)的表面是彎曲的，且?guī)в屑y理以增強對指示旋轉(zhuǎn)運動的光學(xué)信號的檢測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫器，其中所述恒溫器外殼適于安裝在墻壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的恒溫器，其中所述恒溫器的尺寸經(jīng)設(shè)計以使得當(dāng)安裝在墻壁上時，其從所述墻壁突出不超過35毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述 的恒溫器，其中所述恒溫器的尺寸經(jīng)設(shè)計以使得當(dāng)安裝在墻壁上時，其從所述墻壁突出不超過32毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫器，其中所述環(huán)形控制部件被配置成可由所述用戶沿所述中心軸的方向向內(nèi)按壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫器，其中所述光學(xué)傳感器是光學(xué)手指導(dǎo)航模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫器，其中⑴所述中心軸與所述環(huán)形控制部件的所述面向內(nèi)的表面之間的徑向距離與(2)所述中心軸與所述環(huán)形控制部件的最遠外圍之間的徑向距離的比率不小于百分之75。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫器，其中⑴所述中心軸與所述環(huán)形控制部件的所述面向內(nèi)的表面之間的所述徑向距離與(2)所述中心軸與所述環(huán)形控制部件的最遠外圍之間的所述徑向距離的所述比率不小于百分之90。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫器，其中所述環(huán)形控制部件的所述面向內(nèi)的表面與所述中心軸平行。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫器，其中所述外殼的形狀大體上為圓盤狀，所述顯示器為圓形，且其中所述環(huán)形控制部件大體上組成所述圓盤狀形狀的外部側(cè)向外圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫器，其中所述環(huán)形控制部件的所述旋轉(zhuǎn)運動和向內(nèi)按壓表示對所述恒溫器的單獨物 理用戶輸入。
13.一種用于通過恒溫器來控制HVAC系統(tǒng)的方法，所述恒溫器包括外殼、安置在所述外殼內(nèi)的處理系統(tǒng)、耦合到所述處理系統(tǒng)且安裝在所述外殼上并且適于向用戶顯示信息的圓化電子顯示器、安裝在所述外殼上以便環(huán)繞所述圓化顯示器并圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)的環(huán)形控制部件，以及安裝在所述外殼內(nèi)且遠離所述中心軸并朝向所述環(huán)形控制部件的徑向面向內(nèi)的表面定向的光學(xué)傳感器，所述方法包括: 使用所述光學(xué)傳感器來檢測指示所述環(huán)形控制部件的所述徑向面向內(nèi)的表面的旋轉(zhuǎn)運動的光學(xué)信號； 從中產(chǎn)生電信號； 基于所述光學(xué)傳感器所產(chǎn)生的所述電信號，使用所述處理系統(tǒng)來檢測用戶輸入；以及 響應(yīng)于所述所檢測到的用戶輸入在所述圓化電子顯示器上向所述用戶顯示信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述所檢測到的用戶輸入表示到新設(shè)定點溫度的所要改變，且所述方法進一步包括: 基于所述新設(shè)定點溫度與周圍溫度測量的比較來確定應(yīng)激活HVAC系統(tǒng)功能；以及 激活所述HVAC系統(tǒng)功能。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述恒溫器安裝在墻壁上，且尺寸經(jīng)設(shè)計以使得其從所述墻壁突出不超過35毫米。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述環(huán)形控制部件被配置成可由所述用戶沿所述中心軸的方向向內(nèi)按壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其進一步包括: 檢測所述環(huán)形控制部件的向內(nèi)按壓運動，且從中產(chǎn)生電信號； 基于從所述所檢測到的向內(nèi)按壓產(chǎn)生的所述電信號，使用所述處理系統(tǒng)來檢測向內(nèi)按壓用戶輸入；以及 響應(yīng)于所述所檢測到的向內(nèi)按壓用戶輸入在所述圓化電子顯示器上向所述用戶顯示信息。
18.一種用于控制HVAC系統(tǒng)的恒溫器，其包括: 外殼，其包括頭部單元和背板，所述背板經(jīng)配置以安裝在墻壁上，且所述頭部單元經(jīng)配置以可裝卸地安裝到所述背板上； 處理系統(tǒng)，其安置在所述頭部單元內(nèi)； 圓化電子顯示器，其耦合到所述處理系統(tǒng)且安裝在所述頭部單元上，并且適于向用戶顯不?目息； 環(huán)形控制部件，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述頭部單元上，以便環(huán)繞所述圓化顯示器、可圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)且可在平行于所述中心軸的方向上向內(nèi)按壓；以及 光學(xué)傳感器，其安裝在所述頭部單元內(nèi)，且遠離所述中心軸并朝向所述環(huán)形控制部件的彎曲的徑向面向內(nèi)的表面定向，以便檢測指示環(huán)形控制部件的旋轉(zhuǎn)運動的光學(xué)信號，且從中產(chǎn)生電信號，其中所述處理系統(tǒng)適于且經(jīng)配置以基于所述光學(xué)傳感器所產(chǎn)生的所述電信號來檢測用戶輸入。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的恒溫器，其中所述恒溫器的形狀大體上為圓盤狀，且尺寸經(jīng)設(shè)計以使得當(dāng)安裝在墻壁上時，其從所述墻壁突出不超過35毫米，并且所述環(huán)形控制部件具有可由用戶看到并觸摸的固體光滑金屬面向外的表面，所述表面大體上組成所述圓盤狀形狀的外部側(cè)向外圍。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的恒溫器，其中所述環(huán)形控制部件的所述面向外的表面向外彎曲，以便在徑向向外方向上從所述中心軸凸出。
【文檔編號】G05G1/10GK103890683SQ201280051996
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月21日
【發(fā)明者】約翰·菲爾森, 埃里克·B.·丹尼爾斯 申請人:耐斯特實驗公司