本申請屬于國際申請日為2012年9月30日、國際申請?zhí)枮閜ct/us2012/058210的pct國際申請進入中國國家階段后的申請?zhí)枮?01280051997.2的中國專利申請的分案申請。

相關(guān)申請的交叉參考

本申請要求2011年10月21日申請的共同轉(zhuǎn)讓美國臨時申請案第61/627,996號的權(quán)利，其以引用的方式并入本文中。

本專利說明書涉及用于監(jiān)測和控制能源消耗系統(tǒng)或其它資源消耗系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。更具體地，本專利說明書涉及支配能源消耗系統(tǒng)、家用裝置或其它資源消耗系統(tǒng)的運行的控制單元，包括用于啟動支配制熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(hvac)系統(tǒng)的運行的恒溫器的電子顯示器的方法。

發(fā)明背景

大量努力和關(guān)注繼續(xù)投向開發(fā)更新和更可持續(xù)的能源供應(yīng)。通過提高能源效率來節(jié)省能源對于世界的能源未來仍然十分關(guān)鍵。根據(jù)來自美國能源部2010年10月的報告，制熱和制冷占典型美國住宅能源利用的56％，使其成為多數(shù)住宅最大的能源開銷。連同與住宅制熱和制冷相關(guān)的實體設(shè)備的改進(例如，改進的保暖、更高效的暖氣機)，可通過住宅制熱和制冷設(shè)備的更好控制和調(diào)節(jié)實現(xiàn)能源效率的顯著提高。

如來自honeywell(1997)的標(biāo)題為“powerstealingthermostats”的技術(shù)公開第50-8433號中討論，早期的恒溫器使用雙金屬條來感測溫度以及響應(yīng)室內(nèi)的溫度變化。雙金屬條的移動用于直接打開和閉合電路。每當(dāng)接觸件被閉合以為受控空間提供制熱和/或制冷時，電力被輸送至電子機械致動器(通常是hvac設(shè)備中的繼電器或接觸器)。由于這些恒溫器無需電力來運行，所以接線非常簡單。僅一根電線連接至變壓器且另一根電線連接至負載。通常，24vac電源變壓器、恒溫器和24vachvac設(shè)備繼電器都連接在一個回路中，其中每個裝置僅具有兩個必要的外部連接。

當(dāng)電子裝置開始在恒溫器中使用時，恒溫器不為直接接線至其電源的變壓器的兩側(cè)的事實產(chǎn)生問題。這意味著恒溫器需直接從系統(tǒng)變壓器硬接線。共同的“c”型電線從變壓器直接硬接線至電子恒溫器可能非常困難且昂貴。

因為許多住戶無來自系統(tǒng)變壓器的直接電線(諸如“c”型電線)，所以一些恒溫器已被設(shè)計為透過設(shè)備負載從變壓器得到電力。用至變壓器的單個直接接線從變壓器給電子恒溫器供電的方法被稱作“電力竊取”或“電力共享”方法。恒溫器在制熱或制冷系統(tǒng)的“關(guān)閉”周期期間，通過在低于負載線圈的響應(yīng)閾值的情況下(甚至在最大變壓器輸出電壓下)允許少量電流流動穿過其至負載線圈而“竊取”、“共享”或“收獲”其電力。在制熱或制冷系統(tǒng)的“開啟”期間，恒溫器通過允許跨其自身的小電壓降而汲取電力。理想地，電壓降不會導(dǎo)致負載線圈降至低于其響應(yīng)閾值(甚至最小變壓器輸出電壓)。具有電力竊取能力的恒溫器的實例包括honeywellt8600、honeywellt8400c和emersonmodel1f97-0671。但是，這些系統(tǒng)無電力存儲構(gòu)件，且因此必須始終依賴電力竊取。

此外，微處理器控制的“智能”恒溫器可能具有更先進的環(huán)境控制能力，其可節(jié)能，同時也使居住者保持舒適。為了實現(xiàn)這一點，這些恒溫器需要來自居住者以及恒溫器所處的環(huán)境的更多信息。這些恒溫器還可能能夠連接至計算機網(wǎng)絡(luò)，包括局域網(wǎng)(或其它“私人”網(wǎng)絡(luò))和廣域網(wǎng)，諸如互聯(lián)網(wǎng)(或其它“公共”網(wǎng)絡(luò))，以獲得當(dāng)前和預(yù)報的外部天氣數(shù)據(jù)，在所謂的需求響應(yīng)程序中協(xié)作(例如，自動服從可能由公用事業(yè)公司在極端天氣期間發(fā)布的用電警告)，使用戶能獲得遠程訪問及/或通過其網(wǎng)絡(luò)連接裝置(例如，智能電話、平板電腦、基于pc的網(wǎng)頁瀏覽器)和可能需要網(wǎng)絡(luò)連接的其它先進功能對其進行控制。

出現(xiàn)涉及提供使用高功率用戶界面的微處理器控制的恒溫器的問題，一個或多個這些問題至少部分通過本文在下文中描述的一個或多個實施方案解決。一方面，需提供一種具有先進功能的恒溫器，諸如與相對大功率的微處理器和可靠的無線通信芯片相關(guān)的功能，同時還提供一種具有用戶樂于觀看和互動的吸引人的、美觀的電子顯示器的恒溫器。另一方面，需提供一種可兼容于和可適于安裝在一系列住宅中的恒溫器，其包括大百分比的未配備上述“c”型電線的住宅。還進一步需要提供這樣一種恒溫器，其適應(yīng)容易的自己動手安裝，使得可為許多用戶避免安排hvac技術(shù)人員到住處安裝恒溫器的費用和不便。還進一步需要提供一種具有這種處理能力、無線通信能力、美觀顯示質(zhì)量和其它先進功能的恒溫器，同時還是除無需“c”型電線外，同樣無需被插入家用線路電流或所謂“電源塊”(其可能對于恒溫器的特定位置而言是不方便的以及不好看)的恒溫器。因此，在本領(lǐng)域中需要改進。

發(fā)明概要

在一個實施方案中，提供一種恒溫器。恒溫器可包括外殼。恒溫器還可包括用戶界面，其包括具有主動顯示模式和非主動顯示模式的電子顯示器，主動顯示模式通常比非主動顯示模式需要多得多的電力。恒溫器還可包括被安置在外殼內(nèi)且耦接至用戶界面的處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)可被配置來與用于確定環(huán)境空氣溫度的一個或多個溫度傳感器可操作地通信。處理系統(tǒng)還可與一個或多個輸入裝置可操作通信，包括用于確定設(shè)定點溫度的用戶界面。處理系統(tǒng)可與制熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(hvac)系統(tǒng)更進一步可操作地通信以至少部分基于所測量的環(huán)境溫度與設(shè)定點溫度值的比較控制hvac系統(tǒng)。恒溫器還可包括至少一個傳感器，其被配置來檢測用戶與恒溫器的用戶界面的實體接近。至少一個傳感器可與處理系統(tǒng)可操作地通信且處理系統(tǒng)可被配置來在接近閾值已被超過時，使用戶界面處于主動顯示模式。處理系統(tǒng)還可被配置來至少部分基于如至少一個傳感器所檢測的歷史多個實體接近事件而自動調(diào)整接近閾值。

在另一個實施方案中，提出一種用于優(yōu)化恒溫器的用戶界面的運行的方法。方法可包括通過處理系統(tǒng)至少部分基于如至少一個傳感器所檢測的歷史多個實體接近事件自動確定接近閾值。至少一個傳感器可被配置來檢測用戶實體接近恒溫器的用戶界面且至少一個傳感器可與處理系統(tǒng)可操作地通信。方法還可包括使用至少一個傳感器檢測用戶實體接近恒溫器的用戶界面。方法還可包括通過處理系統(tǒng)確定接近閾值已被超過。處理系統(tǒng)可被配置來與用于確定環(huán)境空氣溫度的一個或多個溫度傳感器可操作地通信，且被配置來與包括用于確定設(shè)定點溫度的用戶界面的一個或多個輸入裝置可操作地通信并且與制熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(hvac)系統(tǒng)更進一步可操作地通信以至少部分基于所測量的環(huán)境溫度與設(shè)定點溫度值的比較控制hvac系統(tǒng)。方法還可包括通過處理系統(tǒng)在接近閾值已被超過時，使用戶界面處于主動顯示模式中。用戶界面可包括具有主動顯示模式和非主動顯示模式的電子顯示器，其中主動顯示模式通常需要比所述非主動顯示模式多得多的電力。

在又一個實施方案中，提出另一種恒溫器。恒溫器可包括被配置來在包括第一模式和第二模式的至少兩個不同模式中運行的用戶界面，其中用戶界面在第一模式中運行時需要比在第二模式中更多的電力。恒溫器還可包括多個傳感器，其包括被配置來檢測恒溫器附近用戶的存在的至少一個傳感器。恒溫器還可包括第一處理功能，其被配置來確定接近配置文件，且在多個傳感器的一個或多個提供一個或多個響應(yīng)至匹配接近配置文件的第一處理功能時，使用戶界面從第二模式過渡至第一模式?？芍辽偈褂每赡芘c一個或多個用戶打算觀看用戶界面的時間一致的來自多個傳感器的響應(yīng)歷史計算接近配置文件。

可參考說明書和附圖的其余部分實現(xiàn)本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點的進一步理解。此外，注意可在下列公開和權(quán)利要求中描述其它實施方案。

附圖簡述

圖1圖示根據(jù)一個實施方案的恒溫器的透視圖。

圖2圖示根據(jù)一個實施方案的具有頂部單元和背板的恒溫器的分解透視圖。

圖3a圖示根據(jù)一個實施方案的頂部單元有關(guān)其主要組件的分解透視圖。

圖3b圖示根據(jù)一個實施方案的背板有關(guān)其主要組件的分解透視圖。

圖4a圖示根據(jù)一個實施方案的頂部單元的簡化功能方框圖。

圖4b圖示根據(jù)一個實施方案的背板的簡化功能方框圖。

圖5圖示根據(jù)一個實施方案的用于管理被恒溫器消耗的電力的系統(tǒng)的簡化電路圖。

圖6圖示智能住宅環(huán)境的實例，本文中進一步描述的一個或多個裝置、方法、系統(tǒng)、服務(wù)和/或計算機程序產(chǎn)品可應(yīng)用于其內(nèi)。

圖7圖示根據(jù)一些實施方案的其內(nèi)可一體化圖6的智能住宅的可擴展裝置和服務(wù)平臺的網(wǎng)絡(luò)級別圖。

圖8圖示根據(jù)一些實施方案的圖7的可擴展裝置和服務(wù)平臺的抽象功能圖；

圖9是根據(jù)一些實施方案的hvac系統(tǒng)的示意圖。

圖10a至圖10d圖示根據(jù)一些實施方案的具有美觀、光滑、時髦和圓形外觀同時包括用于檢測占用和/或用戶的一個或多個傳感器的恒溫器；

圖11a至圖11b分別圖示根據(jù)一些實施方案的恒溫器有關(guān)其兩個主要組件的分解正面和背面透視圖。

圖11c至圖11d分別圖示根據(jù)一些實施方案的頂部單元有關(guān)其主要組件的分解正面和背面透視圖。

圖11e至圖11f分別圖示根據(jù)一些實施方案的頂部單元正面總成有關(guān)其主要組件的分解正面和背面透視圖。

圖11g至圖11h分別圖示根據(jù)一些實施方案的背板單元有關(guān)其主要組件的分解正面和背面透視圖。

圖12a至圖12b分別示出根據(jù)一些實施方案的被動式紅外線傳感器板的正面和背面透視圖。

圖12c至圖12d分別示出根據(jù)一些實施方案的菲涅耳透鏡的正面和背面透視圖。

圖12e至圖12f是分別示出根據(jù)一些實施方案的被動式紅外線傳感器和菲涅耳透鏡的相對定位的側(cè)視圖和橫截面圖。

圖13圖示根據(jù)一個實施方案的由恒溫器監(jiān)測的區(qū)域的俯視圖。

圖14圖示根據(jù)一個實施方案的在一個時間周期內(nèi)的不同類型的原始傳感器響應(yīng)的表示。

圖15圖示根據(jù)一個實施方案的在相同時間間隔內(nèi)針對三個不同傳感器的個別傳感器響應(yīng)的表示。

圖16圖示根據(jù)一個特定實施方案的來自三個不同傳感器的個別傳感器響應(yīng)的表示，其中第一接近傳感器包括噪聲分布中的異常。

圖17圖示根據(jù)一個實施方案的用于通過更新接近閾值而優(yōu)化恒溫器的用戶界面的運行的方法的簡化流程圖。

圖18圖示根據(jù)一個實施方案的用于確定接近閾值是否被違反的方法的簡化流程圖。

圖19圖示繁忙門廳問題的俯視圖。

圖20a至圖20b是根據(jù)一些實施方案的正視pir傳感器和俯視pir傳感器的視場的圖。

具體實施方式

本專利說明書的標(biāo)的涉及下列共同轉(zhuǎn)讓申請的標(biāo)的，其中每個申請以引用的方式并入本文中：2012年1月3日申請的國際申請第pct/us12/00007號；和2012年5月8日申請的美國申請第13/467,025號。上述專利申請在本文中共同稱作“共同轉(zhuǎn)讓的并入申請”。

在下文詳細描述中，為了說明的目的，闡述許多特定細節(jié)以提供本發(fā)明的各種實施方案的透徹理解。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將理解本發(fā)明的這些各種實施方案僅是說明性的且不旨在以任意方式限制。受益于本公開的這些技術(shù)人員易于自行理解本發(fā)明的其它實施方案。

此外，為簡明的目的，未示出或描述本文描述的實施方案的所有常規(guī)特征。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員易于了解在開發(fā)任意這些實際實施方案時，可能需要許多實施方案特定決策以實現(xiàn)特定設(shè)計目標(biāo)。這些設(shè)計目標(biāo)將隨實施例而不同且隨開發(fā)者而不同。但是，應(yīng)了解這樣一種開發(fā)工作可能是復(fù)雜且費時的，但絕非受益于本公開的本領(lǐng)域一般技術(shù)人員的常規(guī)工程職責(zé)。

應(yīng)了解，雖然本文在用于住宅(諸如單身住宅)中的典型hvac系統(tǒng)的背景下進一步描述一個或多個實施方案，但是本教導(dǎo)的范圍不受限于此。更一般地說，根據(jù)一個或多個優(yōu)選實施方案的恒溫器適用于具有一個或多個hvac系統(tǒng)的一系列建筑，包括但不限于復(fù)式樓、聯(lián)排別墅、多單元公寓樓、酒店、零售店、辦公樓和工業(yè)建筑。此外，應(yīng)了解雖然術(shù)語用戶、客戶、安裝者、業(yè)主、居住者、客人、租客、房東、修理人員和/或類似術(shù)語可用于指在本文所述的一個或多個情況的背景下與恒溫器或其它裝置或用戶界面互動的人員，但是這些提及絕不可視作在執(zhí)行這些行動的人員方面限制本教導(dǎo)的范圍。

如本文中所使用，術(shù)語“hvac”包括提供制熱和制冷、僅提供制熱、僅提供制冷的系統(tǒng)以及提供其它居住者舒適和/或調(diào)節(jié)功能(諸如加濕、去濕和通風(fēng))的系統(tǒng)。

如本文中所使用，術(shù)語電力“收獲”、“共享”和“竊取”在涉及hvac恒溫器時都指的是被設(shè)計來在不使用直接來自變壓器的直接或共同電線源的情況下通過設(shè)備負載從電力變壓器得到電力的恒溫器。

如本文中所使用，術(shù)語“家用”在涉及hvac系統(tǒng)時意指適于制熱、制冷和/或另外調(diào)節(jié)主要用作單身居所的建筑的內(nèi)部的類型的hvac系統(tǒng)。被視為家用的制冷系統(tǒng)的實例將具有小于大約制冷噸(1制冷噸＝12,000btu/h)的制冷能力。

如本文中所使用，術(shù)語“輕型商用”在涉及hvac系統(tǒng)時意指適于制熱、制冷和/或另外調(diào)節(jié)主要用作經(jīng)營目的的建筑的內(nèi)部的類型的hvac系統(tǒng)，但為家用hvac系統(tǒng)被視為適用的大小和結(jié)構(gòu)。將被視為家用的制冷系統(tǒng)的實例將具有小于大約5制冷噸的制冷能力。

示例性恒溫器實施方案

根據(jù)一個或多個實施方案提供用于基于一個或多個通用傳感和控制單元(vscu單元)控制一個或多個hvac系統(tǒng)的系統(tǒng)、方法和計算機程序產(chǎn)品，每個vscu單元被配置和調(diào)適來提供復(fù)雜的、定制的、節(jié)能的hvac控制功能，同時外表美觀、非脅迫性且易使用。本文中在下文使用術(shù)語“恒溫器”表示特定類型的vscu單元(通用傳感和控制)，其特別適用于封閉空間中的hvac控制。雖然可見對于封閉空間的hvac控制的背景，“恒溫器”和“vscu單元”通?？苫Q，但是本文中的每個實施方案應(yīng)用于具有針對除涉及一個或多個實體系統(tǒng)的一個或多個可測量特性的支配和/或其它能源或資源消耗系統(tǒng)，諸如水利用系統(tǒng)、空氣利用系統(tǒng)、涉及其它自然資源的利用的系統(tǒng)和涉及各種其它形式的能源的利用的系統(tǒng)的支配的多種不同控制系統(tǒng)的任一種的溫度以外的可測量特性(例如，壓力、流速、高度、位置、速度、加速度、容量、功率、響度、亮度)的控制功能的控制單元在本教導(dǎo)的范圍內(nèi)。

圖1至圖12和參考其的描述提供可用于實施隨附權(quán)利要求的特定實施方案的恒溫器硬件和/或軟件的示例性實施方案。這個恒溫器硬件和/或軟件無意限制且被提出來提供啟用公開。圖1圖示根據(jù)一個實施方案的恒溫器100的透視圖。在這個特定實施方案中，恒溫器100可由至少兩種類型的用戶輸入控制，第一種是外環(huán)112的旋轉(zhuǎn)且第二種是內(nèi)推外蓋108直到可聽見和/或可觸知的“點擊聲”發(fā)生。如本文中所使用，這兩種類型的用戶輸入可被稱作“操控”恒溫器。在其它實施方案中，操控恒溫器還可包括按壓鍵盤上的按鍵、語音識別命令和/或可用于更改或調(diào)整恒溫器100上的設(shè)定的任意其它類型的輸入。

對于本實施方案，外蓋108可包括總成，其包括外環(huán)112、覆層114、電子顯示器116和金屬部124。每個這些元件或這些元件的組合可被稱作恒溫器100的“外殼”。同時，每個這些元件或這些元件的組合還可形成用戶界面。用戶界面可具體包括電子顯示器116。在圖1中，用戶界面116可被稱作在主動顯示模式中運行。主動顯示模式可包括為電子顯示器116提供背光。在其它實施方案中，主動顯示模式可增大電子顯示器116的強度和/或光輸出，使得用戶可容易地看到恒溫器100的顯示設(shè)定，諸如當(dāng)前溫度、設(shè)定點溫度、hvac功能和/或類似項目。主動顯示模式可與非主動顯示模式(未示出)對比。非主動顯示模式可取決于實施方案停用背光、減少顯示信息量、減小顯示器強度和/或總體關(guān)閉電子顯示器116。

取決于恒溫器100的設(shè)定，電子顯示器116的主動顯示模式和非主動顯示模式還可或取而代之以每個模式的相對電力使用為特征。在一個實施方案中，主動顯示模式通?？赡苄枰确侵鲃语@示模式大得多的電力。在一些實施方案中，電子顯示器116的不同運行模式取而代之可完全以其電力使用為特征。在這些實施方案中，電子顯示器116的不同運行模式可被稱作第一模式和第二模式，其中用戶界面在第一模式中運行時需要比在第二模式中運行時更多的電力。

根據(jù)一些實施方案，電子顯示器116可包括點陣式格局(可個別定址)，使得可產(chǎn)生任意形狀，而非分段格局。根據(jù)一些實施方案，采用點陣式格局和分段格局的組合。根據(jù)一些實施方案，電子顯示器116可為背光彩色液晶顯示器(lcd)。電子顯示器116上顯示的信息的實例圖示在圖1中，且包括代表當(dāng)前設(shè)定點溫度的中心數(shù)字120。根據(jù)一些實施方案，金屬部124可具有多個槽狀開口以方便傳感器130的使用，諸如被安裝在槽狀開口下方的被動式紅外線運動傳感器(pir)。

根據(jù)一些實施方案，恒溫器100可包括附加組件，諸如處理系統(tǒng)160、顯示驅(qū)動器164和無線通信系統(tǒng)166。處理系統(tǒng)160可被調(diào)適或配置來使顯示驅(qū)動器164導(dǎo)致電子顯示器116顯示信息給用戶。處理系統(tǒng)160還可被配置來經(jīng)由可旋轉(zhuǎn)環(huán)112接收用戶輸入。如圖1中所示，這些附加組件(包括處理系統(tǒng)160)可被封閉在外殼內(nèi)。在下文中進一步詳細描述這些附加組件。

根據(jù)一些實施方案，處理系統(tǒng)160能夠執(zhí)行恒溫器的運行的支配。例如，處理系統(tǒng)160可被進一步編程和/或配置來維持和更新其中安裝hvac系統(tǒng)的封閉空間的熱力學(xué)模型。根據(jù)一些實施方案，無線通信系統(tǒng)166可用于與諸如個人計算機、遠程服務(wù)器、手持裝置、智能電話和/或其它恒溫器或hvac系統(tǒng)組件的裝置通信。這些通信可為對應(yīng)通信、通過位于私人網(wǎng)絡(luò)上一個或多個服務(wù)器的通信和/或通過云服務(wù)的通信。

如在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利第12/881,430號(其以引用的方式并入本文中)中進一步描述，運動感應(yīng)以及其它技術(shù)可用于檢測和/或預(yù)測占用。根據(jù)一些實施方案，占用信息可用于產(chǎn)生有效和高效的排程項目。例如，主動式接近傳感器170a可被提供來通過紅外光反射檢測靠近的用戶以及環(huán)境光傳感器170b可被提供來感測可見光。接近傳感器170a可結(jié)合多個其它傳感器用于檢測大約一米范圍內(nèi)的接近度，使得恒溫器100可在用戶靠近恒溫器以及在用戶觸摸恒溫器之前啟動“喚醒”。這種接近傳感的使用可用于通過在用戶準(zhǔn)備與恒溫器互動時或之后很快地“準(zhǔn)備”互動而增強用戶體驗。此外，接近喚醒功能還允許通過在無用戶互動發(fā)生或?qū)l(fā)生時“睡眠”而在恒溫器內(nèi)實現(xiàn)節(jié)能。在本公開的其余部分內(nèi)更詳細得多地描述可使用各種類型的傳感器以及“喚醒”功能的運行。

在一些實施方案中，恒溫器可被實體和/功能劃分為至少兩個不同單元。在本公開內(nèi)，這兩個單元可被稱作頂部單元和背板。圖2圖示根據(jù)一個實施方案的具有頂部單元210和背板212的恒溫器208的分解透視圖200。實體上，這種配置在安裝過程期間可能是有利的。在本實施方案中，可首先將背板212附接至墻壁，且可將hvac電線附接至背板212上的多個hvac接頭。接下來，可將頂部單元210連接至背板212以完成恒溫器208的安裝。

圖3a圖示根據(jù)一個實施方案的頂部單元330有關(guān)其主要組件的分解透視圖300a。本文中，頂部單元330可包括電子顯示器360。根據(jù)本實施方案，電子顯示器360可包括lcd模塊。此外，頂部單元330可包括用于將主要組件固定在完全裝配的頂部單元330中的安裝總成350。頂部單元330還可包括可用于一體化下文進一步描述的各種電子組件的電路板340。在這個特定實施方案中，頂部單元330的電路板340可包括用于檢測恒溫器的用戶操控的操控傳感器342。在使用可旋轉(zhuǎn)環(huán)的實施方案中，如圖3a中所示，操控傳感器342可包括光學(xué)手指導(dǎo)航模塊?？沙潆婋姵?44還可被包括在頂部單元330的總成中。在一個優(yōu)選實施方案中，可充電電池344可為鋰離子電池，其可具有3.7伏的標(biāo)稱電壓和560mah的標(biāo)稱容量。

圖3b圖示根據(jù)一個實施方案的背板332有關(guān)其主要組件的分解透視圖300b。背板332可包括可用于安裝、保護或容納背板電路板320的框架310。背板電路板320可用于安裝電子組件，包括一個或多個處理功能和/或一個或多個hvac接線器322。一個或多個hvac接線器322可包括一體化電線插入傳感電路，其被配置來確定電線是機械和/或電連接至一個或多個hvac接線器322的每一個。在這個特定實施方案中，兩個相對較大的電容器324是可被安裝至背板電路板320的電力竊取電路的一部分。本文在下文進一步討論電力竊取電路。

除恒溫器內(nèi)簡化安裝過程的實體劃分外，恒溫器還可在頂部單元與背板之間功能劃分。圖4a圖示根據(jù)一個實施方案的頂部單元的簡化功能方框圖400a。方框圖400a體現(xiàn)的功能大體上是不言自明的，并且可使用一個或多個處理功能實施。如本文中所使用，術(shù)語“處理功能”可指硬件和/或軟件的任意組合。例如，處理功能可包括微處理器、微控制器、分布式處理器、查找表、數(shù)字邏輯、模擬電路中實施的邏輯/算數(shù)函數(shù)和/或類似物。處理功能可被稱作處理系統(tǒng)、處理電路或簡稱電路。

在本實施方案中，頂部單元上的處理功能可由arm處理器實施。頂部單元處理功能可與電子顯示器402、音頻系統(tǒng)404和操控傳感器406介接作為用戶界面408的一部分。頂部單元處理功能還可通過與各種無線模塊(諸如wi-fi模塊412和/或zigbee模塊414)介接而促進無線通信410。此外，頂部單元處理功能可被配置來控制核心恒溫器運行416，諸如運行hvac系統(tǒng)。頂部單元處理功能還可被配置來確定或感測實體位置的占用418以及確定可用于確定時間-溫度特性的建筑特性420。使用占用傳感418，頂部單元上的處理功能還可被配置來學(xué)習(xí)和管理運行排程表422，諸如晝間制熱和制冷排程表。電力管理模塊462可用于與背板上的相應(yīng)電力管理模塊、可充電電池和背板上的電力控制電路464介接。

此外，頂部單元處理功能可包括一個或多個存儲器和/或可通信地耦接至一個或多個存儲器。一個或多個存儲器可包括一組或多組指令，其導(dǎo)致處理功能如上所述運行。一個或多個存儲器還可包括傳感器歷史和全局狀態(tài)對象424。一個或多個存儲器可與處理功能(諸如可在許多商用微處理器上獲得的閃存或ram存儲器)一體化。頂部單元處理功能還可被配置來與云管理系統(tǒng)426介接，并且還可運行以在適當(dāng)?shù)那闆r下節(jié)省能源428。至背板處理功能430的界面432也可被包括在內(nèi)并且可使用硬件接頭實施。

圖4b圖示根據(jù)一個實施方案的背板的簡化功能方框圖。使用與圖4a中所示的界面432匹配的界面436，背板處理功能可與頂部單元處理功能438通信。背板處理功能可包括電線插入傳感440，其被耦接至被配置來基于不同電線連接狀態(tài)提供信號的外部電路442。背板處理功能可被配置來通過驅(qū)動功率fet電路446以控制hvac系統(tǒng)而管理hvac開關(guān)致動444。

背板處理功能還可包括與多個傳感器介接的傳感器輪詢界面448。在這個特定實施方案中，多個傳感器可包括溫度傳感器、濕度傳感器、pir傳感器、接近傳感器、環(huán)境光傳感器和未具體列出的其它傳感器。這個列表無意詳述?？扇Q于特定實施方案和應(yīng)用使用其它類型的傳感器，諸如聲音傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、煙霧傳感器和/或類似傳感器。傳感器輪詢界面448可通信地耦接至傳感器讀取存儲器450。傳感器讀取存儲器450可存儲傳感器讀數(shù)并且可位于微控制器或微處理器內(nèi)部或外部。

最后，背板處理功能可包括電力管理單元460，其用于控制與背板一體化的各種數(shù)字和/或模擬組件并且用于管理恒溫器的電力系統(tǒng)。雖然本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將了解電力管理系統(tǒng)的許多不同實施，但是這個特定實施方案的電力管理系統(tǒng)可包括自舉調(diào)節(jié)器462、電力竊取電路464、降壓穩(wěn)壓器變換器466和/或電池控制器468。

圖5圖示根據(jù)一個實施方案的用于管理被恒溫器消耗的電力的系統(tǒng)的簡化方框圖500。供電電路510包括全波橋式整流器520、存儲和波形平滑化橋式輸出電容器522(其可為例如30微法拉的量級)、降壓穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)電路524、電力和電池(pab)調(diào)節(jié)電路528和可充電鋰離子電池530。結(jié)合包括背板電力管理電路527、頂部單元電力管理電路529和微控制器508的其它控制電路，供電電路510可被配置和調(diào)適為具有下文描述的特性和功能。供電電路510和相關(guān)組件的進一步細節(jié)的描述可見于本公開和/或共同轉(zhuǎn)讓的美國專利第13/034,678號和上文美國專利第13/267,871號(其以引用的方式并入本文中)的其它部分。

憑借圖5中所示的配置，當(dāng)在安裝時提供“c”型電線時，供電電路510運行為相對高功率、可充電電池輔助的ac至dc變換電源。當(dāng)未提供“c”型電線時，供電電路510運行為電力竊取、可充電電池輔助的ac至dc變換電源。供電電路510通常用于提供電壓vcc干路，其由恒溫器的各種電組件使用，在一個實施方案中，其可為大約4.0伏。對于存在“c”型電線的情況，無需擔(dān)憂使hvac呼叫繼電器意外跳閘(如非主動電力竊取中)或不跳閘(針對主動電力竊取)且因此可假設(shè)可獲得相對大量的電力。通常，由“c”型電線供應(yīng)的功率將大于恒溫器中其余電路在任意時候所需的瞬時功率。

但是，“c”型電線通常僅存在于大約20％住宅中。因此，供電電路510還可被配置來在不存在“c”型電線的情況下從其它hvac電線之一“竊取”電力。如本文中所使用，“非主動電力竊取”指的是在不存在基于被竊取電力的引線的主動呼叫期間執(zhí)行的電力竊取。因此，對于被竊取電力的是“y”型引線的情況，“非主動電力竊取”指的是在不存在主動制冷呼叫時執(zhí)行的電力竊取。如本文中所使用，“主動電力竊取”指的是在存在基于被竊取電力的引線的主動呼叫期間執(zhí)行的電力竊取。因此，對于被竊取電力的是“y”型引線的情況，“主動電力竊取”指的是在存在主動制冷呼叫時執(zhí)行的電力竊取。在非主動或主動電力竊取期間，電力可竊取自可獲得的呼叫繼電器電線的所選之一。雖然電力竊取電路510的完整描述可見于先前以引用的方式已并入本文中的共同轉(zhuǎn)讓申請，但是為了本公開的目的下文簡要說明是足夠的。

恒溫器中的一些組件(諸如頂部單元處理功能、用戶界面和/或電子顯示器)可能消耗比電力竊取單獨可提供的更大的瞬時功率。當(dāng)這些功耗更大的組件主動運行時，由電力竊取供應(yīng)的電力可由可充電電池530補充。換句話說，當(dāng)恒溫器忙于運行時，諸如當(dāng)電子顯示器處于主動顯示模式中時，電力可由電力竊取和可充電電池530供應(yīng)。為了節(jié)省可充電電池530中存儲的電力及為了為可充電電池530賦予充電的機會，一些實施方案優(yōu)化頂部單元處理功能和電子顯示器在主動模式中運行的時間量。換句話說，在一些實施方案中，在不影響用戶體驗的情況下盡可能長地使頂部單元處理功能保持在睡眠模式或低功率模式中及使電子顯示器保持在非主動顯示模式中可能是有利的。

當(dāng)頂部單元處理功能和電子顯示器處于非主動或睡眠模式中時，恒溫器所消耗的電力通常小于由電力竊取提供的電力。因此，未被恒溫器消耗的電力可用于給可充電電池530充電。在本實施方案中，背板處理功能508(可購自stmicroelectronics的msp430或stm32l32位超低功率的基于arm的微處理器)可被配置來監(jiān)測處于低功率模式中的環(huán)境傳感器，且隨后在需要時喚醒頂部單元處理功能532(諸如可購自texasinstruments的am3703sitaraarm微處理器)以控制hvac系統(tǒng)等。類似地，背板處理功能508可用于監(jiān)測用于檢測用戶的接近度的傳感器且在確定用戶打算與恒溫器介接時喚醒頂部單元處理系統(tǒng)532和/或電子顯示器。

本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)了解參考圖1至圖5描繪和描述的各種恒溫器實施方案只是示例性的且無意有所限制。許多其它硬件和/或軟件配置可用于實施恒溫器和本文在下文中描述的各種功能。例如，頂部單元和背板電路和架構(gòu)的進一步細節(jié)提供在2012年9月21日申請的美國專利申請第13/624,882號中，其以引用的方式并入本文中。所描述的實施方案應(yīng)被視為可實施下列實施方案以提供啟用公開的示例性平臺。當(dāng)然，下列方法、系統(tǒng)和/或軟件程序產(chǎn)品也可使用不同類型的恒溫器、不同硬件和/或不同軟件實施。

圖6圖示智能住宅環(huán)境的實例，本文中進一步描述的一個或多個裝置、方法、系統(tǒng)、服務(wù)和/或計算機程序產(chǎn)品可應(yīng)用于其內(nèi)。所描繪的智能住宅包括結(jié)構(gòu)650，其包括，例如房屋、辦公樓、車庫或活動房屋。應(yīng)了解，裝置還可被一體化至不包括整個結(jié)構(gòu)650(諸如公寓、公寓樓或辦公空間)的智能住宅環(huán)境。此外，智能住宅環(huán)境可控制和/或耦接至實際結(jié)構(gòu)650外的裝置。實際上，智能住宅環(huán)境中的數(shù)個裝置根本無需實體在結(jié)構(gòu)650內(nèi)。例如，控制泳池制熱系統(tǒng)或灌溉系統(tǒng)的裝置可位于結(jié)構(gòu)650外。

所描繪的結(jié)構(gòu)650包括多個房間652，其至少部分經(jīng)由墻壁654彼此分開。墻壁654可包括內(nèi)壁或外壁。每個房間還可包括地板656和天花板658。裝置可被安裝在墻壁654、地板或天花板上、與其一體化和/或由其支撐。

圖6中所描繪的智能住宅包括多個裝置，包括智能、多重傳感、網(wǎng)絡(luò)連接裝置，其可彼此和/或與云服務(wù)器系統(tǒng)無縫地彼此一體化以提供任意多種有用的智能住宅目標(biāo)。智能住宅環(huán)境中和/或附圖中所示的一個、多個或每個裝置可包括如本文中描述的一個或多個傳感器、用戶界面、電源、通信組件、模塊化單元和智能軟件。裝置的實例示于圖6中。

智能、多重傳感、網(wǎng)絡(luò)連接恒溫器602可檢測環(huán)境氣候特性(例如，溫度和/或濕度)并且控制制熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(hvac)系統(tǒng)603。本文參考恒溫器100所示和/或描述的實施方案可同樣及替代地結(jié)合如本文中所示和描述的恒溫器602使用。在這個方面，如本文中對恒溫器100和恒溫器602的參考可根據(jù)一些實施方案彼此替代。此外，可根據(jù)一些實施方案將參考恒溫器100或恒溫器602描述的各種組件和/或總成結(jié)合其它描述的恒溫器使用。

一個或多個智能、網(wǎng)絡(luò)連接、多重傳感危害檢測單元604可檢測住宅環(huán)境中有害物質(zhì)和/或有害條件的存在(例如，煙霧、火災(zāi)或一氧化碳)。一個或多個智能、多重傳感、網(wǎng)絡(luò)連接入口通道界面裝置606(其可被稱作“智能門鈴”)可檢測人靠近或離開某一位置，控制聲音功能、經(jīng)由音頻或可視構(gòu)件告知人的靠近或離開或控制安保系統(tǒng)上的設(shè)置(例如，啟動或停用安保系統(tǒng))。

多個智能、多重傳感、網(wǎng)絡(luò)連接壁燈開關(guān)608的每一個可檢測環(huán)境照明條件，檢測房間占用狀態(tài)以及控制一個或多個燈的功率和/或調(diào)暗狀態(tài)。在一些情況下，燈開關(guān)608還可或替代地控制風(fēng)扇(諸如吊扇)的功率狀態(tài)或轉(zhuǎn)速。多個智能、多重傳感、網(wǎng)絡(luò)連接壁式插座界面610的每一個可檢測房間或封閉空間的占用并且控制至一個或多個壁式插座的供電(例如，使在無人在家的情況下電力不被供應(yīng)至插座)。智能住宅還可包括多個智能、多重傳感、網(wǎng)絡(luò)連接電器612，諸如冰箱、烤爐和/或烤箱、電視、洗衣機、烘干機、燈(結(jié)構(gòu)650內(nèi)和/或外)、立體聲系統(tǒng)、對講系統(tǒng)、車庫開門裝置、落地扇、吊扇、大風(fēng)扇、壁式空調(diào)、泳池制熱系統(tǒng)614、灌溉系統(tǒng)616、安保系統(tǒng)(包括安保系統(tǒng)組件，諸如攝像機、運動檢測器和窗/門傳感器)等等。雖然圖6的描述可識別與特定裝置相關(guān)的特定傳感器和功能，但是應(yīng)了解，任意多種傳感器和功能(諸如說明書中所描述的傳感器和功能)可被一體化至裝置中。

除含有處理和傳感能力外，每個裝置602、604、606、608、610、612、614和616可具有與任意其它裝置602、604、606、608、610、612、614和616以及與任意云服務(wù)器或在全球任意第一區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接的任意其它裝置進行數(shù)據(jù)通信和信息共享的能力。裝置可經(jīng)由任意多種定制或標(biāo)準(zhǔn)無線協(xié)議(wi-fi、zigbee、6lowpan等)和/或任意多種定制或標(biāo)準(zhǔn)有線協(xié)議(cat6以太網(wǎng)、homeplug等)發(fā)送和接收通信。壁式插座界面610可充當(dāng)無線或有線重發(fā)器和/或可充當(dāng)被插入ac插座且使用homeplug或其它電力線協(xié)議通信的裝置(i)和(ii)未插入ac插座的裝置之間的橋接器。

例如，第一裝置可經(jīng)由無線路由器660與第二裝置通信。裝置還可經(jīng)由至網(wǎng)絡(luò)(諸如互聯(lián)網(wǎng)662)的連接與遠程裝置通信。通過互聯(lián)網(wǎng)662，裝置可與中心服務(wù)器或云計算系統(tǒng)664通信。中心服務(wù)器或云計算系統(tǒng)664可與與裝置相關(guān)的制造商、支持機構(gòu)或服務(wù)提供商關(guān)聯(lián)。對于一個實施方案，用戶可能能夠使用裝置本身而非需要使用其它通信構(gòu)件(諸如電話或互聯(lián)網(wǎng)連接計算機)聯(lián)系客戶支持。此外，軟件更新可自動從中心服務(wù)器或云計算系統(tǒng)664發(fā)送至裝置(例如，在可獲得時，在購買時或按定期間隔)。

憑借網(wǎng)絡(luò)連接，一個或多個圖6的智能住宅裝置還可允許用戶即使在用戶未接近裝置的情況下仍與裝置互動。例如，用戶可使用計算機(例如，臺式計算機、膝上型計算機或平板電腦)或其它攜帶式電子裝置(例如，智能電話)與裝置通信。網(wǎng)頁或應(yīng)用軟件可被配置來接收來自用戶的通信并且基于通信控制裝置和/或?qū)⒂嘘P(guān)裝置運行的信息呈現(xiàn)給用戶。例如，用戶可觀看裝置的當(dāng)前設(shè)定點溫度并且使用計算機對其進行調(diào)整。用戶可這種遠程通信期間位于結(jié)構(gòu)內(nèi)或在結(jié)構(gòu)外。

智能住宅還可包括多種非通信傳統(tǒng)電器640，諸如老式傳統(tǒng)洗衣機/烘干機、冰箱和類似電器，其可憑借壁式插座界面610控制(雖然不太細致)(開/關(guān))。智能住宅還可包括多種部分通信的傳統(tǒng)電器642，諸如ir控制的壁式空調(diào)或其它ir控制的裝置，其可通過由危害檢測單元604或燈開關(guān)608提供的ir信號控制。

圖7圖示根據(jù)一些實施方案的其內(nèi)可一體化圖6的智能住宅的可擴展裝置和服務(wù)平臺的網(wǎng)絡(luò)級別圖。來自圖6的每個智能、網(wǎng)絡(luò)連接裝置可與一個或多個遠程中心服務(wù)器或云計算系統(tǒng)664通信。通信可通過直接(例如，使用至無線運營商的3g/4g連接)、通過樞紐網(wǎng)絡(luò)(其可為例如，從簡單無線路由器至且包括智能、專用全住宅控制節(jié)點的方案)或通過其任意組合建立連接至互聯(lián)網(wǎng)662而實現(xiàn)。

中心服務(wù)器或云計算系統(tǒng)664可收集來自智能住宅裝置的運行數(shù)據(jù)702。例如，裝置可定期傳輸運行數(shù)據(jù)或可在特定實例中傳輸運行數(shù)據(jù)(例如，在請求客戶支持時)。中心服務(wù)器或云計算架構(gòu)664還可提供一個或多個服務(wù)704。服務(wù)704可包括例如，軟件更新、客戶支持、傳感器數(shù)據(jù)收集/記錄、遠程訪問、遠程或分布式控制或使用建議(例如，基于所收集的運行數(shù)據(jù)704以改進性能、降低公用事業(yè)成本等)。與服務(wù)704相關(guān)的數(shù)據(jù)可存儲在中心服務(wù)器或云計算系統(tǒng)664上且中心服務(wù)器或云計算系統(tǒng)664可在合適時間(例如，定期、在接收到來自用戶的請求時等)檢索并且傳輸數(shù)據(jù)。

如圖7中所示，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706，其可集中在單個服務(wù)器上或可無限制地在數(shù)個不同的計算實體之間分布。處理引擎706可包括被配置來接收來自一組裝置的數(shù)據(jù)(例如，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或樞紐網(wǎng)絡(luò))、索引數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和/或基于分析或作為分析的部分產(chǎn)生統(tǒng)計數(shù)據(jù)的引擎。經(jīng)分析數(shù)據(jù)可被存儲為導(dǎo)出數(shù)據(jù)708。分析的結(jié)果或統(tǒng)計數(shù)據(jù)隨后可被傳輸回提供用于導(dǎo)出結(jié)果的ops數(shù)據(jù)的裝置、其它裝置、提供網(wǎng)頁給裝置的用戶的服務(wù)器或其它非裝置實體。例如，可傳輸使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)、有關(guān)其它裝置的使用的使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)、使用模式和/或總結(jié)傳感器讀數(shù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。結(jié)果或統(tǒng)計數(shù)據(jù)可經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)662提供。以此方式，處理引擎706可被配置和編程來從獲自智能住宅的運行數(shù)據(jù)中導(dǎo)出多種有用信息。單個服務(wù)器可包括一個或多個引擎。

導(dǎo)出數(shù)據(jù)可針對多種有用目的在多種不同粒度上高度有利，范圍從按每個住宅、每個街道或每個區(qū)域(例如，針對電力公用事業(yè)的需求響應(yīng)程序)的顯式編程控制至按每個住宅產(chǎn)生可協(xié)助的推斷抽象(例如，可得出屋主已出門度假且因此安保檢測設(shè)備的靈敏度可被加強的推斷)至產(chǎn)生可用于政府或慈善目的的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和相關(guān)推斷抽象。例如，處理引擎706可產(chǎn)生有關(guān)跨裝置群體的裝置使用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)并且將統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)送至裝置用戶、服務(wù)提供商或其它實體(例如，已請求或可能已為統(tǒng)計數(shù)據(jù)提供貨幣性補償?shù)膶嶓w)。作為特定說明，統(tǒng)計數(shù)據(jù)可被傳輸至慈善團體777、政府機構(gòu)724(例如，食品和藥物管理局或環(huán)保署)、學(xué)術(shù)機構(gòu)726(例如，大學(xué)研究機構(gòu))、企業(yè)728(例如，為相關(guān)設(shè)備提供裝置保修或服務(wù))或公用事業(yè)公司730。這些機構(gòu)可使用數(shù)據(jù)以形成減少能源使用、預(yù)先維修故障設(shè)備、為高維修需求作準(zhǔn)備、追蹤過往無維修表現(xiàn)等或執(zhí)行現(xiàn)在已知或下文制定的任意多種有利功能或任務(wù)的程序。

圖8圖示圖7的可擴展裝置和服務(wù)平臺的抽象功能圖，其具體參考處理引擎706以及智能住宅的裝置。即使位于智能住宅中的裝置將具有無窮種不同的個別能力和限制，但是其都可被視為共享共同的特性，因為其中每一個是數(shù)據(jù)消費者802(dc)、數(shù)據(jù)源804(ds)、服務(wù)消費者806(sc)和服務(wù)源808(ss)。有利地，除提供裝置實現(xiàn)其本地和直接目標(biāo)所需的關(guān)鍵控制信息外，可擴展裝置和服務(wù)平臺還可被配置來治理從這些裝置流出的大量數(shù)據(jù)。除提高或優(yōu)化裝置本身有關(guān)其直接功能的實際運行外，可擴展裝置和服務(wù)平臺還可涉及以多種自動化、可擴展、靈活和/或可伸縮方式“再利用”所述數(shù)據(jù)以實現(xiàn)多種有用目標(biāo)。這些目標(biāo)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)預(yù)定義或自適應(yīng)地識別。

例如，圖8將處理引擎706示為包括多個范例810。處理引擎706可包括監(jiān)測和管理主要或輔助設(shè)備功能的管理服務(wù)范例810a。裝置功能可包括在給定用戶輸入的情況下確保裝置的適當(dāng)運行、估計(例如，及響應(yīng))入侵者在居所中或試圖進入居所、檢測耦接至裝置的設(shè)備的故障(例如，燈泡燒壞)、實施或另外響應(yīng)能源需求響應(yīng)事件或提醒用戶當(dāng)前或預(yù)測的未來事件或特性。處理引擎706還可包括廣告/通信范例810b，其基于裝置使用估計用戶的特性(例如，人口統(tǒng)計信息)、需求和/或目標(biāo)產(chǎn)品。隨后服務(wù)、促銷、產(chǎn)品或更新可被提供或自動提供給用戶。處理引擎706還可包括社交范例810c，其使用來自社交網(wǎng)絡(luò)的信息、將信息提供至社交網(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)平臺的互動相關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，如報告給其在社交網(wǎng)絡(luò)上的信任聯(lián)系人的用戶狀態(tài)可被更新以基于光檢測、安保系統(tǒng)未啟動或裝置使用檢測器指示其何時在家。作為另一個實例，用戶可能能夠與其它用戶共享裝置使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)。處理引擎706可包括挑戰(zhàn)/規(guī)則/遵守/獎勵范例810d，其將挑戰(zhàn)、規(guī)則、遵從規(guī)定和/或獎勵告知用戶和/或使用運行數(shù)據(jù)以確定是否遇到挑戰(zhàn)、是否遵守規(guī)則或規(guī)定和/或是否贏得獎勵。挑戰(zhàn)、規(guī)則或規(guī)定可涉及節(jié)省能源、安全生活(例如，減少暴露于毒物或致癌物質(zhì))、省錢和/或延長設(shè)備使用壽命、增進健康等的努力。

處理引擎可一體化或另外利用來自外來源的外來信息816以改進一個或多個處理范例的功能。外來信息816可用于解譯接收自裝置的運行數(shù)據(jù)、確定裝置附近(例如，封閉裝置的結(jié)構(gòu)外)的環(huán)境的特性、確定用戶可獲得的服務(wù)或產(chǎn)品、識別社交網(wǎng)絡(luò)或社交網(wǎng)絡(luò)信息、確定機構(gòu)(例如，公共服務(wù)機構(gòu)，諸如應(yīng)急響應(yīng)小組、警察局或醫(yī)院)的聯(lián)系信息等、識別與住宅或街道相關(guān)的統(tǒng)計或環(huán)境條件、趨勢或其它信息及等等。

非同尋常的范圍和種類的好處可由所描述的可擴展裝置和服務(wù)平臺帶來或在其范圍內(nèi)，范圍從普通到意義深遠。因此，在一個“普通實例”中，智能住宅的每個臥室可被提供包括占用傳感器的煙霧/火災(zāi)/co警報器，其中占用傳感器還能夠推斷(例如，憑借運動檢測、面部識別、可聽聲音類型等)居住者是睡或醒的。如果感測到嚴(yán)重的火災(zāi)事件，那么遠程安保/監(jiān)控公司或消防隊被告知每個臥室有多少居住者以及這些居住者是否還在睡覺(或不動)或其是否適當(dāng)?shù)爻冯x臥室。雖然這當(dāng)然是由所描述的可擴展裝置和服務(wù)平臺提供的非常有利的能力，但是可能存在“意義深遠”得多的實例，其可真實說明可獲得的更大“智能”的潛力。通過可能是更“意義深遠”的實例，用于火災(zāi)安全的相同數(shù)據(jù)臥室占用數(shù)據(jù)還可在街道兒童發(fā)展和教育的社會范例的情況下被處理引擎706“再利用”。因此，例如，“常規(guī)”實例中所討論的相同臥室占用和移動數(shù)據(jù)可被收集并且用于處理(適當(dāng)匿名)，其中特定地區(qū)的學(xué)生的睡眠模式可被識別并且追蹤。學(xué)生的睡眠模式的本地變化可被識別并且關(guān)聯(lián)至例如本地學(xué)校的不同營養(yǎng)項目。

圖9是根據(jù)一些實施方案的hvac系統(tǒng)的示意圖。hvac系統(tǒng)603提供封閉空間的制熱、制冷、通風(fēng)和/或空氣調(diào)節(jié)，諸如圖6中描繪的結(jié)構(gòu)650。系統(tǒng)603描繪增壓空氣型制熱和制冷系統(tǒng)，但是根據(jù)其它實施方案，可使用其它類型的hvac系統(tǒng)，諸如基于輻射熱的系統(tǒng)、基于熱泵的系統(tǒng)和其它系統(tǒng)。

為了執(zhí)行制熱功能，空氣處理器940內(nèi)的制熱盤管或元件942經(jīng)由線路936使用電或氣體提供熱源。使用風(fēng)扇938經(jīng)由回風(fēng)管道946透過過濾器970將冷風(fēng)從封閉空間中抽出，并且透過制熱盤管或元件942將其制熱。熱風(fēng)經(jīng)由送風(fēng)管道系統(tǒng)952和送風(fēng)調(diào)風(fēng)器(諸如調(diào)風(fēng)器950)在一個或多個位置上流回至封閉空間。在制冷時，外部壓縮機930使氣體(諸如氟利昂)通過一組熱交換器盤管且隨后穿過膨脹閥。氣體隨后通過線路932至空氣處理器940中的冷卻盤管或蒸發(fā)器盤管934，其中其膨脹、冷卻且冷卻經(jīng)由風(fēng)扇938循環(huán)的空氣。在各種實施方案中可任選地包括加濕器954，其在空氣穿過管道系統(tǒng)952之前，使?jié)駳夥祷乜諝?。雖然圖9中未示出，但是hvac系統(tǒng)603的替代實施方案可具有其它功能(諸如將空氣排出至外部及從外部通入)、控制管道系統(tǒng)952內(nèi)的氣流的一個或多個阻尼器和應(yīng)急制熱單元。hvac系統(tǒng)603的總體運行由經(jīng)由控制電線948與恒溫器602通信的控制電子裝置912選擇性致動。

圖10a至圖10d圖示根據(jù)一些實施方案的具有美觀、光滑、時髦和圓形外觀而同時包括用于檢測占用和/或用戶的一個或多個傳感器的恒溫器。圖10a是恒溫器602的正視圖，圖10b是其仰視圖，圖10c是右側(cè)視圖，且圖10d是其透視圖。與許多現(xiàn)有技術(shù)恒溫器不同，恒溫器602具有時髦、簡單、整潔和優(yōu)雅的設(shè)計，其不使住宅裝修遜色并且實際上可充當(dāng)其被安裝的直接位置的美觀中心件。此外，通過恒溫器602的設(shè)計經(jīng)由已知的傳統(tǒng)恒溫器促進并且大大增強與恒溫器602的用戶互動。恒溫器602包括控制電路并且電連接至hvac系統(tǒng)603，諸如圖6至圖9中所示。類似于本文中所示和描述的恒溫器100，恒溫器602是可壁裝的、形狀是圓形的且具有用于接收用戶輸入的可旋轉(zhuǎn)外環(huán)1012。恒溫器602的形狀是圓形的，因為其在被安裝在墻壁上時像大致盤狀圓形物體。恒溫器602具有位于外環(huán)1012內(nèi)側(cè)的大的凸?fàn)顖A形正面。根據(jù)一些實施方案，恒溫器602的直徑大約為80mm且在壁裝時從墻壁突出32mm?？尚D(zhuǎn)外環(huán)1012允許用戶進行調(diào)整，諸如選擇新的設(shè)定點溫度。例如，通過順時針旋轉(zhuǎn)外環(huán)1012，可升高實時(例如，當(dāng)前活動)的設(shè)定點溫度且通過逆時針旋轉(zhuǎn)外環(huán)1012，可降低實時設(shè)定點溫度。恒溫器602的正面包括：透明蓋1014，其根據(jù)一些實施方案是聚碳酸酯；和菲涅耳透鏡1010，其具有匹配恒溫器602的彎曲外部正面的輪廓的外形狀。根據(jù)一些實施方案，菲涅耳透鏡元件形成在菲涅耳透鏡件1010的內(nèi)表面上，使得通過觀看恒溫器602的外部無法明顯看見它。菲涅耳透鏡后方是用于檢測占用的被動式紅外線傳感器1050且菲涅耳透鏡件1010由具有適于人體的靈敏度的紅外線透射范圍的高密度聚乙烯(hdpe)制成。如圖10a至圖10d中所示，旋轉(zhuǎn)環(huán)1012的前邊緣、正面1014和菲涅耳透鏡1010成形使得其一起形成一體化凸?fàn)顖A形正面，其具有稍微向外弓的共同向外弧形或球形。

雖然由單個透鏡狀材料件(諸如聚碳酸酯)形成，但是蓋1014具有兩個不同區(qū)域或部分，其包括外部分1014o和中心部分1014i。根據(jù)一些實施方案，蓋1014圍繞外部分1014o被噴漆或作煙色處理，但是保留中心部分1014i清楚透明以促進被安置在其下方的電子顯示器1016的觀看。根據(jù)一些實施方案，彎曲蓋1014充當(dāng)透鏡，其傾向于將電子顯示器1016中顯示的信息放大給用戶。根據(jù)一些實施方案，中心電子顯示器1016是點陣式格局(即，可個別定址)，使得可產(chǎn)生任意形狀，而非分段格局。根據(jù)一些實施方案，采用點陣式格局和分段格局的組合。根據(jù)一些實施方案，中心顯示器1016為背光彩色液晶顯示器(lcd)。電子顯示器1016上顯示的信息的實例圖示在圖10a中，且包括代表當(dāng)前設(shè)定點溫度的中心數(shù)字1020。恒溫器602優(yōu)選地被構(gòu)造使得電子顯示器1016處于固定定向且不隨外環(huán)1012旋轉(zhuǎn)，使得電子顯示器1016保持易被用戶讀取。對于一些實施方案，蓋1014和菲涅耳透鏡1010也保持為固定定向且不隨外環(huán)1012旋轉(zhuǎn)。根據(jù)恒溫器602的直徑為大約80mm的一個實施方案，電子顯示器1016的直徑為大約410mm。根據(jù)一些實施方案，恒溫器602的前表面的稍微向外彎曲形狀(其由蓋1014、菲涅耳透鏡1010和環(huán)1012的正向部分組成)是球形的且與具有100mm與150mm之間的半徑的球形匹配。根據(jù)一些實施方案，恒溫器正面的球形半徑為大約136mm。

如在共同轉(zhuǎn)讓的美國申請第12/881,430號(其以引用的方式并入本文中)中進一步描述，結(jié)合pir傳感器1050的運動傳感以及其它技術(shù)可用于檢測和/或預(yù)測占用。根據(jù)一些實施方案，占用信息用于產(chǎn)生有效和高效的排程程序。第二向下傾斜pir傳感器1052被提供來檢測靠近的用戶。接近傳感器1052可用于檢測大約一米范圍內(nèi)的接近度，使得恒溫器602可在用戶靠近恒溫器以及在用戶觸摸恒溫器之前啟動“喚醒”。這種接近傳感的使用可用于通過在用戶準(zhǔn)備與恒溫器互動時或之后很快地“準(zhǔn)備”互動而增強用戶體驗。此外，接近喚醒功能還允許通過在無用戶互動發(fā)生或?qū)l(fā)生時“睡眠”而在恒溫器內(nèi)實現(xiàn)節(jié)能。

根據(jù)一些實施方案，類似于本文中所示和描述的恒溫器100，為了鼓舞用戶信息和進一步提高外觀和功能簡潔的共同目的，恒溫器602可僅由兩種類型的用戶輸入控制，第一種是如圖10a中所示的外環(huán)1012的旋轉(zhuǎn)(下文中被稱作“旋轉(zhuǎn)環(huán)”或“環(huán)旋轉(zhuǎn)”輸入)且第二種是內(nèi)推頂部單元1040直到可聽見和/或可觸知的“點擊聲”發(fā)生(下文中被稱作“向內(nèi)點擊”或簡稱“點擊”輸入)。對于一些實施方案，頂部單元1040是包括所有外環(huán)1012、蓋1014、電子顯示器1016和菲涅耳透鏡1010的總成。當(dāng)被用戶向內(nèi)按壓時，頂部單元1040抵著內(nèi)部金屬圓頂開關(guān)(未示出)向內(nèi)行進達較小量(諸如0.5mm)且隨后在向內(nèi)壓力被釋放時向外彈回相同量，為用戶的手部提供滿意的可觸知“點擊”感，以及相應(yīng)的輕微可聽見的點擊聲。因此，對于圖10a至圖10d的實施方案，可通過直接按壓外環(huán)1012本身或通過憑借在蓋1014、透鏡1010或其各種組合上提供向內(nèi)壓力而間接按壓外環(huán)而實現(xiàn)向內(nèi)點擊。對于其它實施方案，恒溫器602可被機械構(gòu)造，使得僅外環(huán)1012針對向內(nèi)點擊輸入而向內(nèi)行進，而蓋1014及透鏡1010保持不動。應(yīng)了解向內(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教導(dǎo)的范圍內(nèi)，無論它是外環(huán)1012本身、蓋1014的一些部分或其一些組合。但是，已發(fā)現(xiàn)為用戶提供以單手和以相關(guān)的最小時間量和力量在進行“環(huán)旋轉(zhuǎn)”與“向內(nèi)點擊”之間快速往返的能力是特別有利的且因此通過按壓外環(huán)1012直接提供向內(nèi)點擊的能力已被發(fā)現(xiàn)是特別有利的，因為用戶的手指無需從與裝置的接觸抬離或沿著其表面滑動以在環(huán)旋轉(zhuǎn)與向內(nèi)點擊之間交替。此外，憑借將電子顯示器1016策略性地放置在可旋轉(zhuǎn)環(huán)1012內(nèi)部中心，提供進一步優(yōu)點，即用戶可在整個輸入過程中自然地將其注意力集中在電子顯示器上，在其手執(zhí)行其功能的位置的正中心。直觀外環(huán)旋轉(zhuǎn)(尤其如應(yīng)用于(但不限于)更改恒溫器的設(shè)定點溫度)、結(jié)合向內(nèi)點擊的令人滿意的實體感方便地折疊一起，連同提供在其手指活動期間自然關(guān)注電子顯示器的組合，顯著增加直觀、無縫和極為有趣的用戶體驗。根據(jù)一些實施方案采用的有利機械用戶界面和相關(guān)設(shè)計的進一步描述可見于美國申請第13/033,573號、美國申請第29/386,021號和美國申請第13/199,108號，其都以引用的方式并入本文中。

圖10b和圖10c是恒溫器602的仰視圖和右側(cè)視圖，其已被發(fā)現(xiàn)當(dāng)在多種不同的住宅環(huán)境和住宅背景中比照多種不同的墻壁顏色和墻壁紋理進行觀看時，提供特別美觀和百搭的外觀。雖然恒溫器本身將在功能上適應(yīng)如本文中和一個或多個共同轉(zhuǎn)讓的并入申請中描述的用戶的排程表，但是外形狀被特別構(gòu)造來傳達“變色龍”品質(zhì)或特性，使得整個裝置看起來在視覺和裝飾意義上與住宅和經(jīng)營場所環(huán)境中所有的許多最常見的墻壁顏色和墻壁紋理自然相融，至少部分因為其將看起來在從許多不同角度觀看時呈現(xiàn)環(huán)境色彩以及甚至紋理。

根據(jù)一些實施方案，恒溫器602包括處理系統(tǒng)1060、顯示驅(qū)動器1064和無線通信系統(tǒng)1066。處理系統(tǒng)1060被調(diào)適來使顯示驅(qū)動器1064和顯示器1016顯示信息給用戶并且經(jīng)由可旋轉(zhuǎn)環(huán)1012接收用戶輸入。根據(jù)一些實施方案，處理系統(tǒng)1060具有執(zhí)行支配包括各種用戶界面部件的恒溫器602的運行的能力。處理系統(tǒng)1060還被編程和配置來執(zhí)行如在下文中和/或在其它共同轉(zhuǎn)讓的并入申請中進一步描述的其它操作。例如，處理系統(tǒng)1060還被編程和配置來維持和更新其中安裝hvac系統(tǒng)的封閉空間的熱力學(xué)模型，其諸如描述于美國申請第12/881,463號中和國際專利申請第pct/us11/51579號中，其都以引用的方式并入本文中。根據(jù)一些實施方案，無線通信系統(tǒng)1066用于與諸如個人計算機和/或其它恒溫器或hvac系統(tǒng)組件的裝置通信，所述通信可為對應(yīng)通信、通過位于私人網(wǎng)絡(luò)上一個或多個服務(wù)器的通信和/或通過云服務(wù)的通信。

根據(jù)一些實施方案，為便于尤其由非專家安裝者(諸如用戶)安裝、配置和/或更新，恒溫器602包括頂部單元1040和背板(或壁對接部)1042。如上文描述，恒溫器602是壁裝的且具有圓形形狀并且具有用于接收用戶輸入的可旋轉(zhuǎn)外環(huán)1012。恒溫器602的頂部單元1040可滑動地安裝至背板1042上且從其上可滑動地拆卸。根據(jù)一些實施方案，可使用磁鐵、卡口、閂和卡掣、突片或肋部結(jié)合匹配的凹口或簡單使用頂部單元1040和背板1042的匹配部上的摩擦力實現(xiàn)頂部單元1040至背板1042的連接。此外，如同在申請中的專利申請美國申請第13/034,674號和第13/034,678號(其以引用的方式并入本文中)進一步詳細描述，在圖10a中示出一種可充電電池1022，其使用使用來自背板的電力(其經(jīng)由電力收獲(也被稱作電力竊取和/或電力共享)從hvac系統(tǒng)控制電路或從共同電線(若有)獲得)的充電電路1024充電。根據(jù)一些實施方案，可充電電池1022是單個鋰離子電池或鋰-聚合物電池。

圖11a至圖11b分別圖示恒溫器602有關(guān)其兩個主要組件(其是頂部單元1040和背板1042)的分解正面和背面透視圖。下文說明的各種電組件和機械組件之一的進一步技術(shù)和/或功能描述可見于一個或多個共同轉(zhuǎn)讓的申請(諸如以引用的方式并入本文中的美國申請第13/199,108號)。在本文所示的圖中，“z”方向是從墻壁向外，“y”方向是有關(guān)走近的用戶的腳趾至頭部方向，且“x”方向是用戶的左至右方向。

圖11c至圖11d分別圖示頂部單元1040有關(guān)其主要組件的分解正面和背面透視圖。頂部單元1040包括背蓋1136、底部框架1134、電池總成1132、外環(huán)1012(其被操控用于環(huán)旋轉(zhuǎn))、頂部單元正面總成1130、前透鏡1014和菲涅耳透鏡1010。頂部單元正面總成1130上的電組件可憑借背蓋1136上的帶狀電纜和/或其它插頭型電連接器連接至背板1042上的電組件。頂部單元正面總成1130經(jīng)由四個凸臺固定至頂部單元背蓋1136和底部框架1134。外環(huán)1012由此被保持在頂部單元頂部框架1152上的支承表面(下文圖11e及圖11f中所示)與底部框架1134上的支承表面之間。尤其，環(huán)1012在z方向上的運動受限于頂部框架1152和底部框架1134上的平坦支承表面，而環(huán)在x和y方向上的運動受限于底部框架1134上的圓形表面。根據(jù)一些實施方案，底部框架1134和/或頂部框架1152的支承表面被涂油和/或另外潤滑以光滑化或潤化環(huán)1012的旋轉(zhuǎn)移動。附接至頂部框架1152的是頂部單元印刷電路板(pcb)1154，許多頂部單元電路安裝在其上，包括如參考圖10a所示和描述的一些或所有處理系統(tǒng)1060、顯示驅(qū)動器1064、無線通信系統(tǒng)1066和電池充電電路1024以及一個或多個附加存儲器存儲組件。根據(jù)一些實施方案，電路和組件被安裝在pcb1154的兩側(cè)上。屏蔽罩1156(圖11d中可見)圍繞pcb1154上的大部分或所有頂部單元電路和組件且用于屏蔽電路和組件不受電磁干擾影響。雖然不可見，但是根據(jù)一些實施方案，屏蔽罩1156圍繞pcb1154兩側(cè)上的電路和組件。

電池總成1132包括可充電鋰離子電池1022，其對于一個優(yōu)選實施方案而言具有3.7伏的標(biāo)稱電壓和560mah的標(biāo)稱容量。但是，為了延長電池使用壽命，通常通過恒溫器電池充電電路為電池1022充電不超過450mah。此外，雖然電池1022額定為能夠被充電為4.2伏，但是恒溫器電池充電電路通常不為其充電超過3.95伏。電池總成1132還包括連接電線1166和使用強力粘合劑附接至電池522以及使用相對較弱粘合劑附接至頂部單元pcb1154的后屏蔽罩1156的電池安裝膜1164。通過使用較弱粘合劑將電池總成1132的膜1164安裝至pcb1154的屏蔽罩1156，促進電池總成1132(包括電池522)的后續(xù)更換。根據(jù)一些實施方案，電池總成1132是可由用戶更換的。

圖11e至圖11f分別圖示頂部單元正面總成1130有關(guān)其主要組件的分解正面和背面透視圖。頂部單元正面總成1130包括頂部單元頂部框架1152、頂部單元pcb1154和lcd模塊1162。子板1160連接至頂部單元pcb1154且包括被配置和定位來感測外環(huán)1012的旋轉(zhuǎn)的光學(xué)手指導(dǎo)航(ofn)模塊。ofn模塊徑向向外定向(即，垂直于z軸且背離恒溫器的中心)。ofn模塊使用類似于光學(xué)計算機鼠標(biāo)的運行的方法來感測外環(huán)1012的內(nèi)面上紋理化表面的移動。明顯地，ofn模塊是由相對功率密集型頂部單元微處理器而非相對低功率背板微處理器控制的非常少的傳感器之一。這可在無潛在的過量功率耗用的情況下實現(xiàn)，因為當(dāng)用戶手動轉(zhuǎn)動調(diào)諧鈕時，頂部單元微處理器會總是喚醒，因此無論如何不存在過量的喚醒功率耗用。有利地，還可由頂部單元微處理器提供非?？焖俚捻憫?yīng)。圖11e和圖11f中還可見菲涅耳透鏡1010，其結(jié)合被安裝在pir板1150上的兩個pir運動傳感器運行。兩個或更多個溫度傳感器也位于頂部單元1040中并且協(xié)作以獲得可靠和準(zhǔn)確的室溫數(shù)據(jù)。溫度傳感器之一位于子板1160上且另一個被安裝在頂部單元pcb1154上。

圖11g至圖11h分別圖示根據(jù)一些實施方案的背板單元1042有關(guān)其主要組件的分解正面和背面透視圖。背板單元1042包括背板后板1182、背板電路板1180和背板蓋1170。圖11g中可見的是包括一體化機械電線插入感應(yīng)電路的hvac接線器1184和由被安裝在背板電路板1180上的電力竊取電路的部分使用的相對較大電容器1186。根據(jù)一些實施方案，背板1042包括外殼中的電子裝置和溫度/濕度傳感器。接線器1184被提供來允許連接至hvac系統(tǒng)電線，其穿過大的中心圓形開口1190，其在每個背板主要組件中可見。每個背板主要組件中還可見的是用于將背板固定至墻壁的兩個安裝孔1192和1194。已發(fā)現(xiàn)背板上的單個頂部壁裝孔1192允許安裝期間的自調(diào)平，由此進一步提高恒溫器602的非專業(yè)安裝的簡易性。圖11g和圖11h中也可見用于進一步促進恒溫器602的用戶可安裝性的氣泡水準(zhǔn)儀1172和支架1174。

圖12a至圖12b分別示出根據(jù)一些實施方案的pir板1150的正面和背面透視圖。較大pir傳感器1050被安裝為平行于墻壁(即，傳感器平面垂直于z軸)，且用于檢測與占用相關(guān)的運動。較小的pir傳感器1052位于較大pir傳感器1050的上方且稍微向下傾斜以改進靠近用戶的檢測。圖12c和圖12d分別示出根據(jù)一些實施方案的菲涅耳透鏡1010的正面和背面透視圖。如圖12c中可見，菲涅耳透鏡1010的前外表面1220是光滑且彎曲的以與恒溫器602的外表面的其余部分的形狀一體化，即，如圖上文圖10a至圖10d中所示的蓋1014的外表面和外環(huán)1012的前邊緣。除具有與恒溫器602的前表面的其余部分匹配的透鏡1010的前表面1220的輪廓外，還發(fā)現(xiàn)具備透鏡1010的表面1220與蓋1014的外部分1014o之間的色彩匹配形成美觀的裝置以及通過減小對用戶造成的分心而增強用戶界面。根據(jù)一些實施方案，蓋1014的外部分1014o作煙色處理或被涂黑，且透鏡1010由黑色hdpe材料制成，其具有適合于人體的靈敏度的紅外線透射范圍。

如圖12d中可見，在菲涅耳透鏡1010的內(nèi)表面或后表面上，形成菲涅耳透鏡元件1210，包括六個單獨的小透鏡1212。6個小透鏡1212的每一個是單獨的菲涅耳透鏡。每個小透鏡應(yīng)依據(jù)在系統(tǒng)中相對于pir傳感器的位置和定向，以及依據(jù)需可被pir傳感器觀看的監(jiān)測區(qū)域設(shè)計。在選擇小透鏡的數(shù)量時，存在光收集與每個區(qū)域的大小之間的取舍。已發(fā)現(xiàn)6元件透鏡適于一系列應(yīng)用，但是可使用其它數(shù)量和大小的小透鏡。圖12d中還可見的是用于定位如圖11e和圖11f中所示被安裝在子板1160上的溫度傳感器的定位的刻出區(qū)段1214。

圖12e和圖12f是分別示出根據(jù)一些實施方案的pir傳感器與菲涅耳透鏡的相對定位的側(cè)視圖和橫截面圖。較大pir傳感器1050的大致視場由虛線箭頭示出且較小pir傳感器1052的大致視場由點劃線箭頭示出。如可見，針對占用使用的較大pir傳感器1050具有主要正向視場，而用于預(yù)測用戶想要與恒溫器直接互動的較小pir傳感器1052具有主要向下視場。注意，在所示的實施方案中，頂部框架1152的內(nèi)表面部分遮擋pir傳感器1052的視場以進一步限制傳感器相對靠近恒溫器的靈敏度運動。注意，在所示的實施方案中，pir傳感器1052和正向pir傳感器1050一樣被引導(dǎo)穿過相同的菲涅耳透鏡1010。根據(jù)一些替代實施方案，單獨的小透鏡可用于較小的pir傳感器1052或可使用完全不同的透鏡件。

恒溫器接近閾值

在需要電力管理系統(tǒng)的恒溫器中，諸如上述實施方案，可能需要智能控制用戶界面上的電子顯示器在主動顯示模式中運行的時間。即使在可用“c”型電線或另外被提供足夠的外部電力的恒溫器中，可能仍需要智能控制電子顯示器。用戶可能更喜歡恒溫器在其靠近時“啟動”，因此提供一種看似甚至在操控事件之前響應(yīng)用戶的用戶界面。

在具有功耗意識的系統(tǒng)中，先進的電子顯示器可用于為恒溫器賦予現(xiàn)代和先進的觀感。這些先進的電子顯示器可包括背光、lcd顯示器、彩色顯示器、圖形和/或光柵顯示能力、快速幀或刷新速率和/或類似物。這些特征可導(dǎo)致電子顯示器使用大量電力。此外，這些部件可能需要微控制器或微處理器與電子顯示器介接?？赡苄枰罅康奶幚聿僮鱽盹@示圖形、菜單、動畫和/或預(yù)示溫度變化的變色。在本公開之前，這些先進的電子顯示器需要外部電力或“c”型電線連接至恒溫器。因此，無法獲得外部電力和/或“c”型電線的住宅或住址無法在無需對住宅或住址進行重大的電氣升級的情況下使用先進的恒溫器。其取而代之受限于具有電子顯示器的恒溫器，其可能僅以由hvac系統(tǒng)的呼叫繼電器電線提供的電力運行。

但是，在本文描述的恒溫器實施方案中，先進的電子顯示器可結(jié)合可充電電池使用。如上所述，電力可主動或非主動“竊取”自所選的呼叫繼電器電線，并且可用于給可充電電池充電以及給恒溫器供電。許多先進的電子顯示器和控制其所需的微處理器一起可能需要比電力竊取可瞬時提供的多的電力。換句話說，單獨使用電力竊取給先進的電子顯示器和微處理器一起供電可能導(dǎo)致hvac系統(tǒng)中的呼叫繼電器跳閘或?qū)㈦娏Ω`取解譯為hvac功能呼叫，導(dǎo)致意外的制熱、制冷、風(fēng)扇啟動和/或類似情況。

因此，在電力竊取系統(tǒng)中，電子顯示器在可可靠推斷用戶未靠近恒溫器以與恒溫器互動或另外觀看電子顯示器期間應(yīng)在非主動顯示模式中運行。在非主動顯示模式期間，電力竊取可供應(yīng)比運行恒溫器所需的多的電力且多余電力可用于給可充電電池充電。在可可靠推斷用戶正靠近恒溫器以與恒溫器互動或觀看電子顯示器期間，電子顯示器可在主動顯示模式中運行。雖然電力竊取無法可靠提供足夠的平均功率以在處于主動顯示模式中的同時運行電子顯示器，但是可充電電池可提供附加功率，使得hvac系統(tǒng)不跳閘。

使用可充電電池實現(xiàn)在電力竊取系統(tǒng)中使用先進的電子顯示器，但是僅使用有限次數(shù)。應(yīng)了解，如果電子顯示器在主動顯示模式中連續(xù)運行，那么可充電電池將最終失去其電荷并且不再能夠供應(yīng)足夠的電力。在沒有可充電電池的情況下，電力竊取無法在不使hvac系統(tǒng)跳閘的情況下供應(yīng)足夠電力。因此，本文中描述的方法和系統(tǒng)提供可用于控制用戶界面上的電子顯示器何時應(yīng)在非主動顯示模式和主動顯示模式中運行的技術(shù)。

再次，用于智能控制電子顯示器的這些方法和系統(tǒng)不限于電力竊取系統(tǒng)?？色@得大量電力的環(huán)境控制裝置也可從這些實施方案中獲益。例如，用戶可能更喜歡在其靠近時以歡迎方式啟動的電子顯示器。關(guān)閉未占用房間中的電子顯示器以防止多余的光產(chǎn)生并且影響較暗氣氛可能是有用的。通常，根據(jù)環(huán)境和可持續(xù)性關(guān)注節(jié)省電力(不管其如何提供)也可能是有用的。

有關(guān)恒溫器中的電力管理的進一步細節(jié)(包括電力竊取和電池充電和電力節(jié)省)，請查閱美國專利申請第13/034,678號、第13/267,877號和第13/267,871號，每個申請以引用的方式并入本文中。

在一個實施方案中，恒溫器可包括被安置在外殼內(nèi)且可通信地耦接至用戶界面的處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)可包括如上文定義的一個或多個處理功能。處理系統(tǒng)還可被配置來與一個或多個傳感器通信。一個或多個傳感器可用于確定環(huán)境空氣溫度和其它環(huán)境條件。至少一個傳感器可被配置來檢測用戶與恒溫器的用戶界面的實體接近。一個或多個傳感器可與處理系統(tǒng)可操作地通信并且可用于確定接近閾值何時被超過或靠近的用戶何時匹配接近配置文件。作為響應(yīng)，處理系統(tǒng)可使用戶界面處于主動顯示模式中。

圖13圖示根據(jù)一個實施方案的由恒溫器1302監(jiān)測的區(qū)域的俯視圖1300。根據(jù)一些實施方案，恒溫器1302是諸如本文中所示和描述的恒溫器100和/或恒溫器602的恒溫器。恒溫器1302所監(jiān)測的區(qū)域可包括建筑內(nèi)的房間、門廳、開放式起居區(qū)域和/或類似區(qū)域。恒溫器1302的溫度傳感器可被配置來檢測被監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境溫度。如圖13所示，恒溫器1302的各種傳感器可具有不同的響應(yīng)區(qū)域。例如，多個傳感器之一可包括響應(yīng)區(qū)域1304，其具有由虛線標(biāo)注的最大距離。類似地，多個傳感器的另一個可包括響應(yīng)區(qū)域1306，其具有由虛線標(biāo)注的最大距離。在這個示例性情況中，兩個區(qū)域1304和1306的側(cè)邊界由點劃線標(biāo)注。如本文中所使用，術(shù)語“響應(yīng)區(qū)域”可包括其中傳感器被配置來檢測的現(xiàn)象將產(chǎn)生傳感器響應(yīng)的區(qū)域。例如，與響應(yīng)區(qū)域1304相關(guān)的運動檢測器可檢測滿足運動檢測器的規(guī)格的對象的響應(yīng)區(qū)域1304內(nèi)的運動。

僅產(chǎn)生來自傳感器的響應(yīng)可能不足以推斷用戶正靠近恒溫器以觀看電子顯示器。由傳感器在其相關(guān)響應(yīng)區(qū)域內(nèi)發(fā)生事件時產(chǎn)生的實際響應(yīng)將在許多情況下取決于事件的強度或事件至恒溫器的距離。例如，如果事件沿著相關(guān)響應(yīng)區(qū)域的周邊發(fā)生，那么傳感器的響應(yīng)可能是小的。但是，如果事件更靠近恒溫器發(fā)生，那么傳感器的響應(yīng)可能較大。因此，可確定傳感器響應(yīng)的閾值以啟動電子顯示器。

例如，與響應(yīng)區(qū)域1306相關(guān)的傳感器可用于設(shè)定閾值以啟動電子顯示器。通常，閾值可對應(yīng)于電壓/電流輸出、數(shù)字讀出、頻率或傳感器的其它類似電輸出。閾值可對應(yīng)于針對具有已知強度的事件的特定距離，諸如虛線所示的距離1308。例如，用戶靠近具有與響應(yīng)區(qū)域1306相關(guān)的pir傳感器的恒溫器1302可能在進入恒溫器1302的距離1308內(nèi)時行經(jīng)閾值。體型較大者或快速移動者可能在相同閾值下在與距離1308相比更近或更遠的位置上行經(jīng)閾值。

在一些實施方案中，閾值可被稱作“接近閾值”。當(dāng)接近閾值被違反時，處理系統(tǒng)可被配置來使用戶界面和/或電子顯示器處于主動顯示模式。違反閾值可包括處于或高于閾值的傳感器響應(yīng)。在其它實施方案中，違反閾值可包括處于或高于針對預(yù)定時間間隔的閾值的傳感器響應(yīng)。在另外其它實施方案中，違反閾值可能要求傳感器響應(yīng)超越閾值預(yù)定次數(shù)。

在類似于圖4a至圖4b中描述的恒溫器的實施方案中，可使用兩個不同的處理功能。第一處理功能可包括被配置來在接近閾值已被超過時檢測的第一處理器。第一處理功能隨后可響應(yīng)于接近閾值被超過將第二處理功能(其可包括第二處理器)從低功率模式喚醒。通常，第二處理器隨后可使電子顯示器在主動模式中運行。第一處理功能可包括低功率微控制器(諸如可購自stmicroelectronics的msp430或stm32l32位超低功率的基于arm的微處理器)。第二處理功能可包括較高功率微處理器。第二處理功能可在睡眠模式或低功率模式中運行，其需要比電力竊取可可靠供應(yīng)的少的電力。第一處理功能可主要在需要比由電力竊取供應(yīng)的少的平均電力的狀態(tài)中運行。當(dāng)?shù)诙幚砉δ茉谥鲃幽Ｊ街羞\行且電子顯示器在主動顯示模式中運行時，這兩個運行一起可能要求比電力竊取可供應(yīng)的大的平均電力。

雖然，上文討論的相關(guān)閾值僅使用單個值作為閾值，但是這只是示例性的。其它實施方案可使用多個閾值來形成所謂的“接近配置文件”。接近配置文件可包括多個傳感器讀數(shù)。在一個實施方案中，接近配置文件可包括來自單個傳感器的單個閾值，而在其它實施方案中，接近配置文件可包括來自多個傳感器的特性響應(yīng)。多個傳感器可用于進一步產(chǎn)生在每個特定環(huán)境中用戶的靠近特征。例如，運動傳感器、熱傳感器、聲音傳感器和/或生物測定傳感器都可提供響應(yīng)至處理功能。接著，處理功能可分析所有這些響應(yīng)以確定其是否充分匹配預(yù)期的靠近特征。如果這些響應(yīng)充分匹配，那么處理功能可確定用戶正靠近恒溫器以觀看電子顯示器。匹配接近配置文件可能是近似的并且可能取決于每個特定環(huán)境。如果傳感器在特定范圍內(nèi)和提供特定范圍中的響應(yīng)的其它傳感器之間的特定延遲間隔內(nèi)提供響應(yīng)，那么接近配置文件可匹配。

由于每個環(huán)境可能是不同的，所以處理系統(tǒng)可被配置來智能定義合適的閾值并且可能在恒溫器的使用壽命內(nèi)連續(xù)改善閾值以適應(yīng)被監(jiān)測區(qū)域內(nèi)變化的用戶類型、位置和/或環(huán)境條件。返回圖13，與響應(yīng)區(qū)域1306相關(guān)的接近傳感器可用于檢測閾值違反以及定義和改善閾值。如本文中所使用，術(shù)語“接近傳感器”可用于指被配置來檢測用戶與恒溫器的用戶界面的實體接近的任意傳感器。接近傳感器可包括pir運動檢測器、近場pir運動檢測器和其它類似傳感器。根據(jù)一些實施方案，接近傳感器是向下定向的pir傳感器，諸如使用本文中所示和描述的傳感器1052。根據(jù)一個特定實施方案，接近傳感器可被稱作“主動式接近傳感器，其可包括被配置來發(fā)射電磁輻射并且接收來自附近物體的電磁輻射反射的傳感器。在一個實施方案中，接近傳感器可包括可商購的傳感器，諸如來自siliconlabs的si1142和/或來自excelitas的pyd1998、pyd5731和/或pyd1794。

在一個實施方案中，處理系統(tǒng)可被配置來至少部分基于如由一個或多個接近傳感器檢測的歷史實體接近事件自動調(diào)整接近閾值。在一個實施方案中，“實體接近事件”可包括由接近傳感器記錄的任意響應(yīng)，其可指示用戶在接近傳感器的響應(yīng)區(qū)域內(nèi)。在另一個實施方案中，實體接近事件可包括來自接近傳感器的未在響應(yīng)區(qū)域中檢測到用戶的一系列響應(yīng)。如將在下文中進一步描述，這個第二實施方案以此方式界定實體接近事件，因為閾值可被設(shè)定為稍微高于環(huán)境噪聲級。

在一個示例性情形中，具有響應(yīng)區(qū)域1306的接近傳感器可定期將傳感器讀數(shù)提供至處理系統(tǒng)用于存儲和分析。當(dāng)未在響應(yīng)區(qū)域1306內(nèi)發(fā)現(xiàn)用戶時，可記錄環(huán)境噪聲級。當(dāng)用戶進入響應(yīng)區(qū)域1306時，可記錄響應(yīng)級。使用實體接近事件的歷史，處理系統(tǒng)可將閾值設(shè)定在環(huán)境噪聲級和與用戶相關(guān)的響應(yīng)級之間的某處。

在一個實施方案中，難以僅使用單個傳感器區(qū)分環(huán)境噪聲級與用戶響應(yīng)級。在本實施方案中，一個或多個附加傳感器可用于區(qū)分接近傳感器中的噪聲響應(yīng)與基于用戶的響應(yīng)。例如，與響應(yīng)區(qū)域1306相關(guān)的接近傳感器可結(jié)合恒溫器1302上的實體操控傳感器和/或與響應(yīng)區(qū)域1304相關(guān)的第二傳感器使用。通常，可結(jié)合來自一個或多個附加傳感器的響應(yīng)分析來自接近傳感器的每組響應(yīng)以確定該組響應(yīng)應(yīng)被歸類為噪聲或基于用戶的響應(yīng)。

圖14圖示根據(jù)一個實施方案的在一個時間周期內(nèi)的各種類型的原始傳感器響應(yīng)的表示1400。第一類型的傳感器可提供響應(yīng)1402，而第二類型的傳感器可提供響應(yīng)1404。根據(jù)一些實施方案，具有響應(yīng)1402和1404的傳感器為相同類型(諸如兩者都是pir傳感器)，但，諸如在本文中所示和描述的pir傳感器1050和1052的情況中其尺寸和/或位置不同。第一響應(yīng)1402的特征可為以值x為中心的環(huán)境噪聲級。第二響應(yīng)1404的特征可為結(jié)合平均值y而隨時間正弦變化的環(huán)境噪聲級。在兩個這些情形中，確定基準(zhǔn)程序可幫助上述確定閾值操作。在響應(yīng)1402的情況中，可從實際傳感器響應(yīng)中減去平均值以提供以0為中心的環(huán)境噪聲級響應(yīng)。類似地，在響應(yīng)1404的情況中，高通濾波器可用于過濾正弦漂移，且可從所得響應(yīng)中減去平均值y以提供以0為中心的環(huán)境噪聲級響應(yīng)。響應(yīng)1406可為這些操作之一的結(jié)果。應(yīng)了解，其它原始傳感器響應(yīng)還可能需要一些類型的基準(zhǔn)確定程序。鑒于本公開，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可易于遵循上述這些程序的實例并且將其應(yīng)用于各種其它的傳感器類型。

圖15圖示根據(jù)一個實施方案的在相同時間間隔內(nèi)針對三個不同傳感器的個別傳感器響應(yīng)的表示1500。響應(yīng)1502可與第一接近傳感器關(guān)聯(lián)，而響應(yīng)1506可與第二接近傳感器關(guān)聯(lián)。在本實施方案中，第一接近傳感器可與小于與第二接近傳感器關(guān)聯(lián)的響應(yīng)區(qū)域的響應(yīng)區(qū)域關(guān)聯(lián)。第一接近傳感器可包括近場pir運動傳感器或被配置來發(fā)射電磁輻射和接收所發(fā)射的電磁輻射的反射的主動式傳感器。第二接近傳感器可包括常規(guī)pir運動傳感器。根據(jù)一些實施方案，第一接近傳感器和第二接近傳感器是pir傳感器1052和1050，其尺寸和/或位置不同(如本文中所示和描述)，使得傳感器1052與比傳感器1050的響應(yīng)區(qū)域小的響應(yīng)區(qū)域關(guān)聯(lián)。響應(yīng)1504可與被耦接至恒溫器的用戶輸入的操控傳感器關(guān)聯(lián)。在一個實施方案中，操控傳感器可包括被配置來檢測環(huán)圍繞恒溫器的周邊的旋轉(zhuǎn)的光學(xué)傳感器。

在本實施方案中，操控傳感器和第二接近傳感器可用于特征化第一接近傳感器的響應(yīng)。在一個實例中，接近傳感器可檢測看似指示用戶靠近恒溫器的事件1508。轉(zhuǎn)向其它傳感器，操控傳感器還可檢測與事件1508一致且指示用戶已實體操控恒溫器的用戶界面的事件1510。與第二接近傳感器相關(guān)的響應(yīng)1506不在相同時間間隔期間展示事件，其將指示用戶在第二接近傳感器的范圍外操控恒溫器。這種情形可能在用戶站在恒溫器的側(cè)面或安裝恒溫器的墻壁的背后時發(fā)生。在分析響應(yīng)1502、1504和1506時，處理功能可在接近傳感器上確定與實體接近事件和恒溫器的實際操控相關(guān)的事件1508且因此并非環(huán)境級噪聲。

在另一個實例中，與第一接近傳感器相關(guān)的響應(yīng)1512可能難以歸類為基于用戶的響應(yīng)或環(huán)境噪聲響應(yīng)。通過檢驗與其它兩個傳感器相關(guān)的響應(yīng)1514和1516，處理系統(tǒng)可確定事件1512對應(yīng)于環(huán)境噪聲，因為其它兩個傳感器未檢測到用戶。

在又一個實例中，與第一接近傳感器相關(guān)的事件1518看似指示用戶已靠近恒溫器。類似地，與操控傳感器相關(guān)的事件1520和與第二接近傳感器相關(guān)的事件1522也看似指示用戶已靠近恒溫器。因此，在這種情況下，處理系統(tǒng)可容易地確定事件1518對應(yīng)于基于用戶的事件而非環(huán)境噪聲。

在又一個實例(未示出)，類似于事件1508的的事件可發(fā)生于與第一接近傳感器相關(guān)的響應(yīng)1502中。大致同時，第二接近傳感器的響應(yīng)1506也可展示類似于事件1522的事件。兩個這些事件看似指示用戶正靠近恒溫器。但是，與操控傳感器相關(guān)的響應(yīng)1504可展示類似于事件1514的事件，其指示用戶未操控恒溫器。處理功能隨后可確定所述情形不應(yīng)被解譯為用戶打算觀看恒溫器。在另一個實施方案中，處理功能還可確定這個情形指示用戶打算觀看恒溫器的電子顯示器而不打算實體操控用戶界面。處理功能隨后可使用歷史數(shù)據(jù)區(qū)分這兩種情形。

這些實例說明確定接近傳感器的響應(yīng)應(yīng)被歸類為環(huán)境噪聲或用戶靠近的各種方式。這些確定可用于設(shè)定接近閾值，其在被違反時將導(dǎo)致電子顯示器在主動顯示模式中運行。在一個實施方案中，各種傳感器讀數(shù)可被劃分為時間間隔1524。第一接近傳感器的響應(yīng)1502的部分可在其與來自一個或多個其它傳感器的響應(yīng)大致同時發(fā)生的情況下被排除。例如，包括事件1508和事件1518的時間間隔可不被考慮，同時保留含有事件1512的時間間隔。每個其余時間間隔內(nèi)的響應(yīng)的平均值、最大值或其它統(tǒng)計特征可用于設(shè)定閾值。在一個實施方案中，閾值可被設(shè)定為來自其余時間間隔的最大值，表明所測量的最大環(huán)境噪聲級。在另一個實施方案中，閾值可被設(shè)定為高于其余時間間隔中的響應(yīng)的平均值的預(yù)定水平。例如，閾值可被設(shè)定為比其余響應(yīng)的平均值高20％。在其它實施方案中，可根據(jù)鑒于本公開的其它已知方法相對于其余時間間隔中的響應(yīng)設(shè)定接近閾值。

雖然圖15圖示具有以基準(zhǔn)值為中心的大致高斯噪聲分布的第一接近傳感器，但是在不同的傳感器中可能存在其它噪聲分布。圖16圖示根據(jù)一個特定實施方案的來自三個不同傳感器的個別傳感器響應(yīng)的表示1600，其中第一接近傳感器包括噪聲分布中的異常。響應(yīng)1602可與第一接近傳感器關(guān)聯(lián)并且可包括對應(yīng)于噪聲異常的事件1608。事件1608在一些情況中可極類似可能看似指示靠近的用戶的基于用戶的響應(yīng)。在一個特定實施方案中，事件1608可能在未按預(yù)定時間間隔維修第一接近傳感器時產(chǎn)生。在另一個實施方案中，事件1608可能由取樣保持電路的周期性放電產(chǎn)生。在又一個實施方案中，事件1608可由特定于各種類型的傳感器的各種其它定期基于傳感器的操作產(chǎn)生。

如在參考圖15的討論中的情況，可通過檢驗來自附加傳感器的響應(yīng)1604、1606適當(dāng)?shù)貙⑹录?608特征化為噪聲而非基于用戶的事件。再次，響應(yīng)1604可與操控傳感器關(guān)聯(lián)且響應(yīng)1606可與第二接近傳感器關(guān)聯(lián)。事件1608可被適當(dāng)?shù)貧w類為噪聲而非基于用戶的事件，因為響應(yīng)1604和1606未展示相應(yīng)活動。相比之下，可通過檢驗響應(yīng)1604上的事件1612連同響應(yīng)1606上的事件1614將事件1610歸類為基于用戶的事件。

當(dāng)使用具有類似于事件1608的噪聲事件的傳感器時，可采取其它預(yù)防措施，例如，可使用每個時間間隔的平均值而非最大值。接近閾值隨后可被設(shè)定為高于最大噪聲事件級的預(yù)定百分比?；蛘?，接近閾值可被設(shè)定為低于最小或最大基于用戶的響應(yīng)級的預(yù)定百分比。取決于特定實施方案，這些類型的響應(yīng)的任一者可被稱作實體接近事件。

在恒溫器包括背板和頂部單元以及背板包括第一處理器且頂部單元包括第二處理器的一個實施方案中，確定、調(diào)整和測試接近閾值的操作可在兩個處理器之間分配。在一個實施方案中，背板處理器可收集來自每個傳感器的數(shù)據(jù)并且定期將數(shù)據(jù)提供至頂部單元處理器。背板處理器可首先將傳感器數(shù)據(jù)確定基準(zhǔn)為大致以0為中心。背板處理器還可處理傳感器數(shù)據(jù)，使得僅針對每個預(yù)定數(shù)量的時間間隔發(fā)送最大值、平均值、中值等。頂部單元處理器隨后可分析原始或經(jīng)處理傳感器數(shù)據(jù)并且確定接近閾值。接近閾值隨后可被發(fā)送回背板處理器。背板處理器隨后可監(jiān)測一個或多個傳感器，諸如接近傳感器以確定何時及是否違反閾值。當(dāng)由背板處理器確定閾值被違反時，背板處理器可將頂部單元處理器從低功率模式喚醒，且頂部單元處理器可在電子顯示器尚未在主動顯示模式中運行的情況下命令電子顯示器在主動顯示模式中運行。這個配置可有利地在電力竊取系統(tǒng)中節(jié)省電力。

圖17圖示根據(jù)一個實施方案的用于通過更新接近閾值而優(yōu)化恒溫器的用戶界面的運行的方法的簡化流程圖1700。方法可包括讀取時間間隔內(nèi)的傳感器測量值歷史(1702)。在一個實施方案中，時間間隔可能是周期性的，使得頂部單元處理器可響應(yīng)于來自背板處理器的定期傳輸喚醒。在另一個實施方案中，時間間隔可能基于頂部單元處理器的睡眠狀態(tài)與活動狀態(tài)之間的過渡。例如，每當(dāng)頂部單元處理器喚醒時，背板處理器可發(fā)送數(shù)據(jù)至頂部單元處理器，即使這可能并非由常規(guī)定期間隔界定，尤其當(dāng)頂部單元處理器喚醒以服務(wù)溫度事件和/或用戶界面操控事件時。

方法還可包括確定實體接近事件(1704)。在一個實施方案中，實體接近事件可對應(yīng)于傳感器響應(yīng)，其對應(yīng)于用戶靠近恒溫器以觀看電子界面。在另一個實施方案中，實體接近事件可對應(yīng)于傳感器事件，其對應(yīng)于用戶實際操控用戶界面。如上所述，可通過檢驗接近的時間間隔期間其它傳感器的響應(yīng)而確定與單個所選傳感器相關(guān)的實體接近事件。在一個實施方案中，隨后可從傳感器測量值的歷史中剔除實體接近事件且可基于環(huán)境噪聲級計算閾值。在另一個實施方案中，實體接近事件隨后可從傳感器測量值的歷史中獨立，且可基于基于用戶的響應(yīng)級計算閾值。

方法還可包括確定閾值是否應(yīng)更改(1706)。在一個實施方案中，閾值只需在通過傳感器測量值的歷史計算的新閾值在時間間隔內(nèi)變化達特定百分比的情況下改變。例如，如果新閾值僅比現(xiàn)有閾值大或小1％，那么閾值無需改變。在另一個實施方案中，如果存在任何變化，那么閾值可更新。在又一個實施方案中，新計算的閾值可與先前閾值平均以減輕測量值異常的影響。在另一個實施方案中，可拋棄變化大于預(yù)定百分比的閾值。例如，如果新計算的閾值是現(xiàn)有閾值的兩倍，那么可拋棄新計算的閾值。新計算的閾值可被指派有關(guān)先前閾值的加權(quán)值，且閾值可相應(yīng)地更新。例如，夜間計算的閾值的權(quán)重可小于在預(yù)期有更多活動的白天計算的閾值。鑒于本公開，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可組合或更改確定應(yīng)何時及如何根據(jù)這些實施方案的精神更新閾值的這些各種方法。

如果確定閾值應(yīng)改變，那么方法還可包括更新閾值(1708)。經(jīng)更新閾值可簡單重寫先前閾值和存儲器位置。或者，經(jīng)更新閾值可存儲為閾值的矢量，使得閾值歷史被保留。閾值歷史可用于計算和/或測試未來計算的閾值。另一方面，如果確定閾值不應(yīng)改變，那么方法還可包括等待新的傳感器數(shù)據(jù)(1710)。在頂部單元處理器計算新閾值并且確定當(dāng)前閾值是否應(yīng)更新的實施方案中，頂部單元處理器可在此時進入睡眠狀態(tài)。背板處理器隨后可監(jiān)測新的傳感器數(shù)據(jù)并且按定期的時間間隔喚醒頂部單元處理器或在頂部單元處理器因其它原因喚醒時提供傳感器測量值的新歷史。

在一個實施方案，可至少部分基于許多不同因素的聯(lián)合處理自動調(diào)整接近閾值。一個因素可包括如由多個傳感器的至少一個檢測的歷史多個接近事件。另一個因素可包括歷史多個用戶界面操控事件，其中用戶實際上已操控用戶界面。如果存在實體接近事件與操控事件之間的較高關(guān)聯(lián)，那么可使接近閾值的限制性較小。換句話說，如果第一接近傳感器的響應(yīng)對應(yīng)于用戶實際操控恒溫器的用戶界面，那么閾值可降低。同樣地，如果存在實體接近事件與操控事件之間的較小關(guān)聯(lián)，那么可使接近閾值更具限制性。這可對應(yīng)于用戶經(jīng)常經(jīng)過恒溫器而不停下來操控用戶界面的情形。在這些情況下，可能不存在任何理由開啟電子顯示器，且閾值可升高需要用戶以在電子顯示器進入主動顯示模式之前更靠近恒溫器。

雖然上文討論關(guān)注單個閾值，但是再次應(yīng)了解這些操作還可適用于構(gòu)建自一個或多個傳感器響應(yīng)的接近配置文件。在這種情況下，組成接近配置文件的有關(guān)每個傳感器的閾值或間隔可以與上文針對單個閾值描述的相同方式個別更新和調(diào)整。

圖18圖示根據(jù)一個實施方案的用于確定接近閾值是否被違反的方法的簡化流程圖1800。方法可包括接收傳感器響應(yīng)(1802)。傳感器響應(yīng)可包括如本文中描述的接近傳感器和/或其它傳感器。方法還可包括將輸入與閾值比較(1804)?？捎杀嘲逄幚砥髟诓粏拘秧敳繂卧幚砥骰蜷_啟電子界面的情況下進行這種比較。這種比較可針對一組傳感器響應(yīng)定期進行或可在每次傳感器響應(yīng)被提供至處理系統(tǒng)時進行。

方法還可包括確定閾值是否被違反(1806)。在一個實施方案中，如果一個或多個傳感器響應(yīng)大于或等于接近閾值，那么閾值可能被違反。在另一個實施方案中，如果一個或多個傳感器響應(yīng)小于或等于接近閾值，那么閾值可能被違反。在另一個實施方案中，如果傳感器響應(yīng)的數(shù)量超過閾值表示的數(shù)量，那么閾值可能被違反。在又一個實施方案中，當(dāng)傳感器響應(yīng)的頻率超過閾值頻率或時間間隔內(nèi)的閾值響應(yīng)數(shù)量超過閾值數(shù)量時，閾值可能被違反。違反閾值的其它方法也可由各種實施方案設(shè)想，但為簡明起見未在本文中明確公開。但是，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員鑒于本公開將了解這些各種實施方案。

如果確定閾值被違反，那么方法還可包括使電子顯示器在主動顯示模式中運行(1808)。在一個實施方案中，如果電子顯示器已在主動顯示模式中運行，那么無需采取行動。但是，如果電子顯示器未在主動顯示模式中運行，那么處理系統(tǒng)可使電子顯示器過渡至主動顯示模式中。另一方面，如果閾值未被違反，那么處理系統(tǒng)可等待附加傳感器響應(yīng)以與閾值比較。

圖19圖示本文中被稱作“繁忙的門廳問題”的特殊情況的俯視圖1900。這個問題的特征可能是預(yù)定時間間隔內(nèi)并非對應(yīng)于用戶想要觀看或操控恒溫器的用戶界面的大量實體接近事件。所述情形可能在人們通常經(jīng)過恒溫器而并非想要與恒溫器互動的“繁忙門廳”中或任意其它區(qū)域中產(chǎn)生。如圖19中所示，可將閾值設(shè)定為對應(yīng)于具有響應(yīng)區(qū)域1904的第一接近傳感器的距離。多人，諸如人1906、人1908和或人1910可能經(jīng)過門廳中的恒溫器1302而不打算觀看用戶界面或與其互動。

這種情形的問題在于恒溫器可能誤認為每個用戶靠近會導(dǎo)致電子顯示器在其違反或超過至少一個接近傳感器的接近閾值時在主動顯示模式中運行。如果在這種情形中每當(dāng)閾值被違反時，電子顯示器實際上過渡至主動顯示模式，那么可充電電池可最終降至低于對應(yīng)于可靠恒溫器運行的預(yù)定水平。換句話說，如果電子顯示器太常開啟，那么其將耗用可充電電池至低于可靠水平。

為了解決這個問題，可設(shè)定預(yù)定活動閾值。預(yù)定活動閾值可對應(yīng)于電子顯示器被允許在無相應(yīng)的用戶界面操控事件的情況下過渡至活動狀態(tài)中的預(yù)定時間間隔內(nèi)的最大次數(shù)。換句話說，可針對電子顯示器在無用戶實際操控用戶界面的情況下，在例如12小時的過程中可開啟的次數(shù)設(shè)定限值。當(dāng)這個活動閾值被違反時，處理系統(tǒng)可要求使電子顯示器在主動顯示模式中運行之前的操控事件。

此外，可更改接近閾值，使得其在這個活動閾值被違反時更具限制性。因此，圖19的繁忙的門廳情形將得到比正常會計算得到的更具限制性的閾值。例如，在無活動閾值的情況下計算的正常接近閾值可對應(yīng)于距離1902。相比之下，當(dāng)活動閾值的違反被考慮在內(nèi)時，接近閾值可被限制為距離1914。

因此，在一個實施方案中，可基于響應(yīng)預(yù)定時間間隔內(nèi)的實體接近事件使電子顯示器處于主動顯示模式的追蹤次數(shù)自動調(diào)整接近閾值。如果追蹤次數(shù)大于預(yù)定活動閾值，那么可使接近閾值更具限制性。這可能有效減少電子顯示器響應(yīng)于實體接近事件過多進入主動顯示模式。

圖20a至圖20b是根據(jù)一些實施方案的正視pir傳感器和俯視pir傳感器的視場的圖。恒溫器1302被示為被安裝在墻壁2010上。如所述，根據(jù)一些實施方案，恒溫器1302是本文中所示和描述的恒溫器，諸如恒溫器602。恒溫器1302內(nèi)的pir傳感器1052具有如點劃線箭頭所示的向下定向視場。還示出可能迫切想要與恒溫器1302互動的靠近用戶2000。為了節(jié)省其可充電電池中的電力，恒溫器1302關(guān)閉或使特定組件睡眠，諸如其頂部單元微處理器、lcd顯示器等。如本文中描述，已發(fā)現(xiàn)預(yù)期靠近的用戶極大地改進用戶與恒溫器的互動體驗，因為睡眠組件可在用戶實際觸摸恒溫器之前被喚醒。一般來說，喚醒組件所需的時間越長，應(yīng)設(shè)計的距離d就越遠。但是，存在一種取舍，因為較大距離d導(dǎo)致更多“錯誤警報”，其中恒溫器在用戶只是經(jīng)過恒溫器時喚醒。在設(shè)計第二pir傳感器1052的向下視場時，應(yīng)考慮地板上在壁裝恒溫器正前方的錐形或區(qū)域。已發(fā)現(xiàn)如圖12e中所示，給定內(nèi)部結(jié)構(gòu)和穿透菲涅耳透鏡1010的視野，傳感器1052的正面向下傾斜15度是合適的。已發(fā)現(xiàn)傾斜傳感器1052以減小歸因于反射的損失(允許更多能源到達傳感器1052)，以及增加可“看”穿透鏡1010上的菲涅耳透鏡類型1210的傳感器區(qū)域的數(shù)量。已發(fā)現(xiàn)距離d應(yīng)為大約1至2米，其通常允許足夠的時間供頂部單元微處理器和lcd顯示器在用戶觸摸單元之前開啟(其花費小于1秒)。已發(fā)現(xiàn)1至2米之間的距離在不導(dǎo)致太多錯誤警報(例如，當(dāng)有人只是經(jīng)過時喚醒頂部單元)的情況下，為喚醒單元提供合適的預(yù)先警告。尤其，根據(jù)一些實施方案，已發(fā)現(xiàn)針對1.5米的平均壁裝高度，傳感器1052的45度最大視角對于1.5米的距離d是合適的。圖20a中還示出較大pir傳感器1050的垂直視場。已發(fā)現(xiàn)為了占用傳感的目的，從高于水平3度至低于水平13度(總共大約16度)的垂直視場是合適的。傳感器1050的視場被示為區(qū)域a且傳感器1052的視場被示為區(qū)域b。

在圖20b中，根據(jù)一些實施方案示出pir傳感器的水平視場。已發(fā)現(xiàn)大約170度的水平視場可實現(xiàn)并且適于這些應(yīng)用。如圖20b中所示，根據(jù)一些實施方案，占用傳感pir1050的合適范圍是大約10米。

雖然目前為止已參考恒溫器描述用于調(diào)整接近閾值的技術(shù)，但是根據(jù)一些實施方案，所描述的技術(shù)可用于許多其它裝置中，尤其是得益于預(yù)期用戶活動的裝置。實例包括：住宅警報系統(tǒng)、危害檢測單元；入口通道界面裝置、壁燈開關(guān)、壁式插座界面、電器，諸如烤箱、冰箱、壁式空調(diào)、電視、洗碗機、洗衣機和烘干機、燈、立體聲系統(tǒng)，其中一些示于圖1中。根據(jù)一些替代實施方案，例如，一個或多個智能、多重傳感、網(wǎng)絡(luò)連接入口通道界面裝置606利用所描述的技術(shù)適應(yīng)性地區(qū)分將按門鈴或打開前門的人與其它傳感器數(shù)據(jù)，諸如人路過住宅(例如，在住宅在城市中，前門靠近街道的情況下)。根據(jù)一些其它實施方案，本文中描述的技術(shù)用于適應(yīng)性地區(qū)分利用特定照明裝置進入特定房間、門廳或車庫等的居住者與未利用特定照明裝置的居住者。例如，智能壁式開關(guān)608可啟動閱讀燈，并且經(jīng)由本文中描述的技術(shù)“訓(xùn)練”以在用戶坐在通常用于閱讀的特定椅子上時自動開啟。其它這些實例包括其它類型的照明和娛樂設(shè)備。根據(jù)另一個實施方案，智能熱水器可在檢測到與需要熱水相關(guān)的活動(諸如淋浴、洗碗和/或洗衣)時啟動。

雖然本領(lǐng)域一般技術(shù)人員在閱讀上述描述后無疑將了解本發(fā)明的許多變更和修改，但是應(yīng)了解通過說明所示和所述的特定實施方案絕不旨在被視作限制。因此，涉及優(yōu)選實施方案的細節(jié)不旨在限制其范圍。