BR112014005536B1

BR112014005536B1 - Dispositivo de controle ambiental e método para controlar o ambiente dentro de uma estrutura e prover feedback do usuário

Info

Publication number: BR112014005536B1
Application number: BR112014005536-0A
Authority: BR
Inventors: James J. Coogan; William Thomas Pienta; Pornsak Songkakul
Original assignee: Siemens Industry, Inc
Priority date: 2011-09-12
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2021-06-22
Also published as: US20130066474A1; CN103890677A; CN103890677B; BR112014005536A2; EP2756364B1; CA2848308C; US8870087B2; EP2756364A1; MX343020B; CA2848308A1; WO2013039856A1; MX2014002947A

Abstract

dispositivo de controle de termostato com feedback integrado e capacidade de notificação. a presente invenção refere-se a um dispositivo de controle ambiental. o dispositivo de controle ambiental inclui um sensor de temperatura, um módulo de áudio e um módulo controlador em comunicação com o sensor de temperatura e o módulo de áudio. o módulo controlador inclui um processador, uma memória em comunicação com o processador, em que a memória armazena uma ou mais rotinas de controle que compreendem instruções executáveis pelo processador. as instruções executáveis pelo processador são configuradas para: receber um sinal do sensor de temperatura do sensor de temperatura; analisar o sinal do sensor de temperatura versus um limite de temperatura armazenado; implementar uma rotina uma ou mais rotinas de controle armazenadas para controlar um sistema ambiental; e gerar uma indicação audível associada com uma ou mais rotinas de controle armazenadas em que a indicação audível está relacionada a um estado de operação do sistema ambiental.

Description

ANTECEDENTES

[001] Os termostatos e outros dispositivos do controle detemperatura são utilizados em ambientes residenciais e comerciais para controlar e regular as condições ambientais dentro de uma estrutura. Por exemplo, um dispositivo de controle de termostato pode regular a temperatura e o fluxo de ar fornecido por um sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) residencial ou comercial. Um termostato exemplificador inclui um interruptor sensível à temperatura responsivo às condições de ambiente substancialmente adjacente ao termostato e configurados para controlar uma unidade ou um sistema de condicionamento de espaço que possa fazer parte de um sistema HVAC típico. Por exemplo, quando o interruptor sensível à temperatura detecta que temperatura dentro da estrutura caiu abaixo ou se elevou acima de um limite, o interruptor muda para uma posição LIGADO e comunica um sinal de temperatura ao termostato. O sinal de temperatura, por sua vez, dirige o termostato para ativar um forno ou um aparelho de ar condicionado para colocar a temperatura de volta ao limite. Os ajustes ao limite do termostato são frequentemente executados manualmente através dos controles providos no próprio dispositivo. Em outras configurações, os ajustes ao limite do termostato são executados remotamente através de um programa de interface dedicado operável em um sistema ou em uma rede de automação residencial ou comercial.

[002] Os termostatos e outros dispositivos de controle detemperatura são frequentemente dispositivos passivos que, uma vez configurados, requerem pouca ou nenhuma entrada pelo usuário para continuar a operação. Por outro lado, os termostatos e outros dispositivos de controle de temperatura frequentemente não possuem a capacidade de prover atualizações ou outras notificações a um usuário que está executando corretamente e/ou de acordo com um limite configurado ou uma rotina ou programa operacional. Os usuários, por sua vez e em resposta a esta falta de notificação, ajustam ou então modificam o limite configurado ou a rotina ou programa operacional a fim de verificar a operação do termostato. Essas mudanças resultam em modificações e em mudanças desnecessárias na operação do termostato e frequentemente uma diminuição na eficiência total do processo e do sistema de controle de temperatura.

SUMÁRIO

[003] As modalidades apresentadas referem-se de modo geral atermostatos e mais particularmente aos termostatos configurados para prover uma notificação ou uma indicação audível ao usuário para verificar ou então confirmar a operação do termostato.

[004] Em uma modalidade, é provido um dispositivo de controleambiental. O dispositivo de controle ambiental inclui um sensor de temperatura, um módulo de áudio e um módulo controlador em comunicação com o sensor de temperatura e o módulo de áudio. O módulo controlador inclui um processador, uma memória em comunicação com o processador de maneira de maneira tal que a memória armazena uma ou mais rotinas de controle compostas de instruções executáveis pelo processador. As instruções executáveis pelo processador são configuradas para: receber um sinal de sensor de temperatura do sensor de temperatura; analisar o sinal recebido do sensor de temperatura em comparação com um limite de temperatura armazenado; implementar uma ou mais das rotinas de controle armazenadas para controlar um sistema ambiental; e gerar uma indicação audível associada com uma ou mais das rotinas de controle armazenadas em que a indicação audível está relacionada a um estado de operação do sistema ambiental.

[005] Em uma outra modalidade, é provido um dispositivo decontrole ambiental configurado para regular as condições ambientais dentro de uma estrutura. O dispositivo inclui um módulo de áudio, um controlador que compreende um processador e uma memória em comunicação com o processador de maneira tal que a memória é configurada para armazenar um ou mais rotinas de controle programadas com instruções executáveis pelo processador. As instruções executáveis pelo processador são configuradas para: implementar uma primeira rotina de controle armazenada para controlar um sistema ambiental, em que a primeira rotina de controle armazenada regula uma temperatura dentro da estrutura com respeito a um limite de temperatura armazenado; implementar, em resposta a um evento de controle determinado, uma segunda rotina de controle armazenada que é diferente da primeira rotina de controle armazenada em que a segunda rotina de controle armazenada altera a operação do sistema ambiental com respeito ao limite de temperatura armazenado; e gerar uma indicação audível associada com o evento de controle determinado em que a indicação audível reflete a operação do sistema ambiental.

[006] Em ainda uma outra modalidade, é provido um método paracontrolar o ambiente dentro de uma estrutura e prover o usuário com o feedback relacionado ao mesmo. O método inclui a recepção de um sinal de sensor de temperatura de um sensor de temperatura associado com um dispositivo de controle de termostato; a análise do sinal de sensor de temperatura recebido em comparação a um limite de temperatura armazenado; a determinação de um estado de operação do sistema ambiental com base no sinal de sensor de temperatura recebido analisado e no limite de temperatura armazenado; a implementação, em resposta ao estado de operação determinado, de uma rotina de controle para controlar um sistema ambiental; e a geração de uma indicação audível associada com a rotina de controle em que a indicação audível reflete o estado de operação determinado do sistema ambiental.

[007] Outras modalidades são apresentadas, e cada uma dasmodalidades pode ser usada sozinha ou então em conjunto em combinação. Características e vantagens adicionais das modalidades apresentadas são descritas em, e serão aparentes a partir da descrição detalhada a seguir e das figuras.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[008] A figura 1 ilustra uma vista anterior de uma modalidadeexemplificadora de um dispositivo de controle ambiental tal como aqui apresentado;

[009] a figura 2 ilustra uma vista anterior de uma modalidadeexemplificador alternativa de um dispositivo de controle ambiental tal como aqui apresentado;

[010] a figura 3 ilustra uma vista lateral do dispositivo de controleambiental exemplificador mostrado nas figuras 1 e 2;

[011] a figura 4 ilustra um diagrama de blocos interno dodispositivo de controle ambiental exemplificador mostrado nas figuras 1 e 2;

[012] a figura 5 ilustra um diagrama de blocos de um controladorexemplificador operável dentro dos dispositivos de controle ambiental mostrados nas figuras 1 e 2;

[013] as figuras 6 e 7 ilustram fluxogramas operacionaisexemplificadores que ilustram um processo de controle que pode ser implementado pelo controlador e/ou ser executado pelas modalidades exemplificadoras do dispositivo de controle ambiental mostrado nas figuras 1 e 2;

[014] a figura 8 ilustra um outro fluxograma operacional que ilustra uma modalidade de um processo de controle que pode ser implementado pelo controlador e/ou ser executado pelas modalidades exemplificadoras do dispositivo de controle ambiental mostrado nas figuras 1 e 2;

[015] a figura 9 ilustra um fluxograma operacional que ilustra umprocesso de áudio de gerenciamento que pode ser implementado emrelação ao processo de controle mostrado na figura 8;

[016] a figura 10 ilustra um fluxograma operacional que ilustra umprocesso de áudio de ligação que pode ser implementado em relaçãoao processo de controle mostrado na figura 8;

[017] a figura 11 ilustra um fluxograma operacional que ilustra umprocesso de execução que pode ser implementado em relação ao processo de controle mostrado na figura 8.

[018] a figura 12 ilustra um fluxograma operacional que ilustra umprocesso de configuração do tempo que pode ser implementado em relação ao processo de controle mostrado na figura 8; e

[019] a figura 13 ilustra um fluxograma operacional que ilustra umprocesso de configuração de programação que pode ser implementado em relação ao processo de controle mostrado na figura 8.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[020] A presente invenção refere-se de modo geral a sistemas demonitoramento e controle ambiental, e mais particularmente a um dispositivo de controle ambiental configurado para controlar e dirigir as condições da temperatura dentro de uma estrutura e para prover o feedback e a notificação a um usuário. Especificamente, o dispositivo de controle ambiental pode ser configurado para prover uma notificação audível ou auditiva ao usuário quando, por exemplo, o controle ambiental e/ou o sistema HVAC estão ativos. Alternativa ouadicionalmente, o dispositivo de controle ambiental pode serconfigurado para prover uma notificação ou uma indicação audível ou auditiva quando a temperatura detectada atinge ou cruza um limite da temperatura. Em ainda uma outra modalidade, o dispositivo de controle ambiental pode ser configurado para prover uma indicação audível quando o usuário altera ou muda o limite da temperatura ou uma rotina de controle.

[021] A figura 1 ilustra uma vista anterior de um dispositivo decontrole ambiental 100. O dispositivo de controle ambiental 100, nesta modalidade exemplificadora, é um termostato que tem um invólucro substancialmente retilíneo 102. O invólucro 102 pode ser construído de um polímero termoplástico tal como um material plástico de polipropileno apropriado para o uso em um processo de moldagem a injeção. Em uma modalidade preferida, o invólucro 102 pode ser projetado e configurado para substituir um termostato residencial padrão. Em uma outra modalidade preferida, o invólucro 102 pode ser projetado e configurado para substituir um termostato comercial padrão tal como o tipo utilizado em conjuntos industriais leves e/ou em ambientes de escritório. Desta maneira, o dispositivo de controle ambiental 100 apresentado pode ser usado no lugar de e/ou atualizar os termostatos em uso atualmente.

[022] O invólucro 102 pode ser configurado ou projetado parasuportar um dispositivo de saída de áudio ou um alto-falante 104. Os dispositivos de saída de áudio ou alto-falantes, tal como o alto-falante exemplificador 104, podem ser uma parte integral do invólucro 102 ou podem ser dispositivos distintos colocados em várias posições em torno da estrutura e em comunicação elétrica com o dispositivo de controle ambiental 100. Por exemplo, em uma modalidade, o alto-falante 104 pode ser um alto-falante montado em uma placa de circuito impressa (PCB) tal como uma peça de alto-falante de montagem Regal PCB número RE-2308-NL disponível junto à Regal Electronics, Inc. Em uma outra modalidade, o alto-falante 104 pode ser um alto-falante de segurança de incêndio tal como um alto-falante de segurança de incêndio SIEMENS modelo número S-HQ fornecido pela Siemens Building Technologies, Inc., de Florham Park, NJ. O alto-falante da série S-HQ exemplificador é um alto-falante de teto montado recuado para aplicações de avisos e música de fundo. Nesta modalidade, o dispositivo de controle ambiental 100 pode estar em comunicação elétrica através de uma rede sem fio ou ligado por fio com o alto-falante localizado remotamente. Dessa maneira, as informações e/ou os alertas do dispositivo de controle ambiental 100 podem ser comunicados e transmitidos por toda a estrutura ao utilizar um sistema de avisos e comunicação existente e hardware. Essa configuração flexível permite que o dispositivo de controle ambiental 100 seja implementado de forma econômica ao evitar custos elevados de instalação e manutenção.

[023] O invólucro 102 também pode incluir um ou mais controlesdo usuário indicados de modo geral pelo numeral de referência 106. Os controles do usuário 106 podem, em uma modalidade exemplificadora, incluir numerosos controles mecânicos tais como um controle de temperatura 108, um controle de ventilador 110 e um controle de modo 112. Nesta modalidade exemplificadora, o controle de temperatura 108 é um controle mecânico que inclui um seletor 108a acoplado a um potenciômetro ou um núcleo em vaso (não mostrado) que opera como um divisor de voltagem e produz uma voltagem de saída (Vout) que é uma fração da sua voltagem de entrada (Vin). A voltagem de saída (Vout) é calibrada por sua vez para corresponder a uma temperatura desejada que varia, por exemplo, entre 10 graus Celsius (°C) e 30°C (o numeral de referência 108b identifica a faixa de temperatura controlada pelo dispositivo de controle ambiental 100).

[024] No presente exemplo, o seletor 108a é mostrado em umaposição que corresponde a uma temperatura de 20°C. O seletor 108a, tal como discutido previamente, é acoplado de maneira fixa ao potenciômetro contido dentro do invólucro 102. O potenciômetro, neste exemplo, produz ou provê uma voltagem de saída (Vout) de 2,5 V que pode ser utilizada para colocar um sistema HVAC na temperatura desejada de 20°C.

[025] O invólucro 102 também inclui o controle de ventilador 110 eo controle de modo 112. O controle de ventilador 110, nesta modalidade exemplificadora, é um interruptor linear de múltiplas posições. O interruptor linear de múltiplas posições é configurado de maneira tal que cada posição corresponde a um sinal ou uma indicação de controle específico. O sinal ou indicação de controle específico, por sua vez, corresponde a uma velocidade distinta do ventilador (velocidade baixa 110a, velocidade média 110b e velocidade alta 110c) operável dentro do sistema ambiental e/ou HVAC. O sinal ou indicação de controle específico pode ser uma mudança na voltagem, o fechamento de um circuito normalmente aberto ou a abertura de um circuito normalmente fechado. Alternativamente, o sinal ou indicação de controle específica podem ser um valor de dados ou uma mensagem que provê instruções, velocidades do ventilador em rotações por minuto (rpm) ou outras informações ao sistema ambiental e/ou HVAC.

[026] Similarmente, o controle de modo 112 ilustrado é uminterruptor linear de múltiplas posições. Tal como discutido acima, cada posição do interruptor corresponde a um modo operacional (desligado 112a, ventilar 112b, refrescar 112c e aquecer 112d) do sistema ambiental e/ou HVAC que o usuário pode selecionar manualmente. Por exemplo, o usuário pode desligar manualmente o sistema ambiental e/ou HVAC ao selecionar a posição desligar 112a. Da mesma maneira, o usuário pode controlar manualmente se o sistema ambiental e/ou HVAC está operando em um modo só de ventilação 112b, em um modo de refrigeração 112c ou em um modo de aquecimento 112d. Em uma outra modalidade, a opção da seleção do modo pode incluir um modo automático. O modo automático pode permitir que o dispositivo de controle ambiental 100 armazene e execute programas de aquecimento e refrigeração para controlar a operação e a seleção dos elementos de aquecimento e coleta a fim de manter as condições ambientais programadas. Por exemplo, o modo automático pode, com base na época do ano ou em outros fatores, ativar a seleção dos elementos de aquecimento e refrigeração do sistema a fim de manter uma temperatura específica (por exemplo, 21°C) dentro da estrutura.

[027] Em outras modalidades, os interruptores de múltiplasposições 110 e 112 podem ser substituídos por um ou mais botões de compressão, multivibradores biestáveis ou algo do gênero, e são configurados para produzir o sinal ou indicação de controle requerido. O sinal ou indicação de controle específico pode ser uma mudança na voltagem, o fechamento de um circuito normalmente aberto ou a abertura de um circuito normalmente fechado. O controle de temperatura 108 pode analogamente ser substituído por qualquer dispositivo de entrada ou interruptor conhecido, tal como um teclado e/ou um par de botões de compressão para aumentar ou diminuir de maneira incremental um valor ou uma variável da temperatura.

[028] A figura 2 ilustra uma modalidade alternativa do dispositivode controle ambiental 100. Nessa modalidade alternativa, os controles e/ou a interface de um dispositivo de controle ambiental 200 são controles eletrônicos tais como um dispositivo de entrada sensível ao toque modelo número AT42QT2160 fabricado pela ATMEL Corporation, San Jose, CA e uma tela de toque digital de 5,7 polegadas FT Series modelo número FTAS225-57AN fabricada pela NKK Switches de Scottsdale, AZ e Kawasaki-shi, Japão.

[029] O invólucro 102 do dispositivo de controle ambiental 200alternativo pode incluir ou suportar uma tela de toque 204. Nesta modalidade, a tela de toque 204 pode ser utilizada para apresentar as informações através de uma interface gráfica do usuário (GUI) gerada pelo controlador 500 (figura 5). A tela de toque 204 também pode ser utilizada para receber entrada e/ou comandos do elemento de tela resistivo ou capacitivo da tela. A entrada e/ou os comandos podem, por sua vez, ser utilizados pelo controlador 500 para executar os programas de aquecimento e refrigeração armazenados.

[030] O controle de temperatura 108, o controle de ventilador 110e o controle de modo 112 mostrados em relação ao dispositivo de controle ambiental 100 podem ser substituídos por dispositivos de entrada sensíveis ao toque 208, 210 e 212. Nesta modalidade, os dispositivos de entrada sensíveis ao toque 208, 210 e 212 podem ser utilizados para controlar a velocidade do ventilador e o modo operacional do dispositivo de controle ambiental 200. Os dispositivos de entrada sensíveis ao toque 208, 210 e 212 podem, alternativa ou adicionalmente, ser utilizados para prover o controle substancialmente contínuo e fino em uma faixa programável de valores. Além disso, os dispositivos de entrada sensíveis ao toque 208, 210 e 212 podem ser reconfiguráveis ou programáveis pela GUI e pelo controlador 500 com base nos requisitos de entrada dos programas de aquecimento e refrigeração armazenados. Por exemplo, o controle de temperatura 208 pode, em um programa de aquecimento e refrigeração programado executado pelo controlador 500, ser reconfigurado para prover o controle fino em uma pequena faixa de temperaturas a fim de manter uma temperatura precisa dentro da estrutura.

[031] Em ainda uma outra modalidade, os dispositivos de entradasensíveis ao toque 208, 210 e 212 podem ser eliminadoscompletamente e sua funcionalidade incorporada ou acessível através da tela de toque 204. Nesta configuração, a interface gráfica do usuário (GUI) gerada pelo controlador 500 (figura 5) provê controles digitais para os sistemas acessíveis através dos dispositivos de entrada sensíveis ao toque 208, 210 e 212.

[032] A figura 3 ilustra uma vista de um painel lateral 300 doinvólucro 102 utilizado por ambos os dispositivos de controle ambiental 100 e 200. O painel lateral 300 pode incluir, por exemplo, uma porta de barramento serial universal (USB) 302. A porta USB 302 provê um mecanismo por meio do qual os dados podem ser transferidos de e para os dispositivos de controle ambiental 100 e 200. Similarmente, o painel lateral 300 pode suportar ou incluir um leitor de cartão (SD) digital seguro 304. O leitor de cartão 304 pode, tal como com a porta USB 302, ser utilizado para transferir dados e aumentar a memória ou o armazenamento dos dispositivos de controle ambiental 100 e 200. Ambos a porta USB 302 e o leitor de cartão 304 podem ser utilizados para armazenar arquivos de áudio e/ou de imagem para a apresentação e/ou a utilização pelos dispositivos do controle ambiental 100 e 200. Memória e cartões de armazenamento alternativos e/ou formatos digitais podem ser integrados no desenho aqui apresentado sem se desviar do âmbito das presentes descrições e modalidades.

[033] O painel lateral 300 também pode incluir uma entrada deáudio 306, tal como uma tomada de minifone de ouvido estereofônico de 3,5 mm. A entrada de áudio 306 pode ser utilizada para receber um sinal de áudio através de um microfone plugado na tomada do minifone de ouvido ou em uma saída de um dispositivo de gravação tal como um reprodutor de fita ou de MP3. Por exemplo, um usuário pode ditar uma mensagem personalizada tal como "Você tem certeza que quer mudar a temperatura?" que pode, por sua vez, ser armazenada em um dispositivo de memória acoplado à porta USB 302 e/ou ao leitor de cartão 304. Tal como será discutido em mais detalhes a seguir, a mensagem personalizada pode ser reproduzida quando um usuário tentar alterar uma configuração ou um valor através, por exemplo, dos dispositivos de entrada sensíveis ao toque 208, 210 e 212. Desse modo, se um usuário tentar mudar a temperatura através do controle de temperatura 208 108, o dispositivo de controle ambiental 200 100 pode perguntar, em uma voz familiar e/ou autoritária, "Você tem certeza que você quer mudar a temperatura?". As mensagens, os sons ou os arquivos alternativos podem ser reproduzidos ou exibidos para o usuário com base em um estado ou modo de operação dos dispositivos de controle ambiental 100 e 200.

[034] O painel lateral 300 também pode incluir um ou mais botões308. Nesta modalidade exemplificadora, os botões 308 incluem um botão de modo ou seção 308a, um primeiro botão (botão 1) 308b e um segundo botão (botão 2) 308c. Esses botões 308 são usados para navegar na GUI gerada pelo controlador 500 (figura 5). Por exemplo, os botões 308 podem ser usados para mudar o foco ou para navegar nos menus dentro da GUI. Alternativa ou adicionalmente à navegação, os botões 308 podem ser utilizados para selecionar ou mudar a variável e os valores utilizados pelos dispositivos de controle ambiental 100 e 200 na execução dos programas de aquecimento e refrigeração armazenados. A configuração específica e as capacidades dos botões 308 e entradas 302 e 304 podem ser variadas para se adequar à aplicação e às necessidades específicas dos programas de aquecimento e refrigeração executados pelo controlador 500 e/ou requisitos de interface dos dispositivos de controle ambiental 100 e 200.

[035] A figura 4 ilustra um diagrama de blocos interno 400 de umamodalidade do dispositivo de controle ambiental 100 e/ou 200. Nesta representação, as funções e/ou os módulos individuais são ilustrados como entidades lógicas separadas em comunicação através de um barramento 402 que pode ser formado ou manufaturado como uma parte de uma placa de circuito impressa (PCB). Embora essas funções sejam mostradas como módulos distintos ou blocos lógicos, uma ou mais dessas funções podem ser integradas em um único componente físico ou um número limitado de componentes físicos. Alternativamente, cada uma dessas funções e/ou módulos pode representar um programa de computador especializado ou um código executável por processador configurado para coletar, processar ou então manipular dados ambientais para controlar ou operar o sistema ambiental ou HVAC em comunicação com o dispositivo de controle ambiental 100 e/ou 200.

[036] O dispositivo de controle ambiental 100 200 pode incluir ocontrolador 500 (vide a figura 5) que compreende um processador 404 e um módulo de programa 406. Em uma modalidade ou configuração, o processador 404 pode ser um processador de computador configurado para executar os programas de aquecimento e refrigeração armazenados no módulo de programa 406. Alternativamente, o controlador 500 pode ser um circuito integrado específico de uma só aplicação (ASIC) programado e/ou customizado para controlar e dirigir as operações do dispositivo de controle ambiental 100 200. Um ASIC exemplificador pode incluir um processador de 32 bits inteiro, blocos de memória que incluem, mas não ficam a elas limitados, memória só de leitura (ROM), memória de acesso aleatório (RAM), memória só de leitura programável eletricamente apagável (EEPROM), e memória flash. O único ASIC pode ser utilizado para substituir a combinação do processador 404 e do módulo de programa 406 do controlador 500 exemplificador.

[037] Na presente modalidade, o módulo de programa 406 émostrado diretamente conectado ao processador 404 através de um canal de comunicação ou de um barramento dedicado 408. Em uma outra modalidade, o módulo de programa 406 pode ser mostrado como estando em comunicação com o processador 404 através do barramento 402. Desta maneira, o processador 404 e o módulo de programa 406 podem ser mantidos como dispositivos separados e distintos dentro do dispositivo de controle ambiental 100 200.

[038] O módulo de memória 406 é configurado para armazenar osprogramas de aquecimento e refrigeração discutidos acima. Por exemplo, o módulo de memória 406 pode ser configurado para armazenar e utilizar um ponto estipulado de temperatura desejado para o uso por um algoritmo ou rotina de controle 502 (vide a figura 5) implementado pelo processador 404. A rotina de controle 502 pode ser armazenada no módulo de programa 406 e incluir um programa de aquecimento e um programa de refrigeração configurados para controlar os sistemas ambientais ou HVAC em comunicação com o dispositivo de controle ambiental 100 200. Alternativamente, o ponto estipulado de temperatura junto com outras variáveis e dados acessíveis pelo usuário pode ser armazenado em um módulo de memória 410. O módulo de memória 410 pode comunicar ou prover essas variáveis ao processador 404 e a rotina de controle 502 através do barramento 402. Em uma outra modalidade, o processador 404 pode perguntar ou acessar a carga do módulo de memória 410 a fim de carregar os dados do ponto estipulado de temperatura no módulo de programa 406 para o uso durante a execução do tempo de execução da rotina de controle 502.

[039] Um módulo de áudio 412 se comunica, nesta modalidade,com o processador 404 e a rotina de controle 502 através do barramento 402. O módulo de áudio 412 pode incluir um ou mais alto-falantes 412a (que correspondem ao alto-falante 104 mostrado na figura 1). Em uma outra modalidade, o módulo de áudio 412 pode incluir ou controlar uma ou mais cigarras, indicadores vibratórios ou alarmes configurados para prover informações e/ou informações operacionais a um usuário. O processador 404 pode dirigir ou então controlar o módulo de áudio 412 para fornecer a um usuário uma indicação de um alerta ou um outro evento.

[040] O módulo de áudio 412 é configurado para cooperar com o módulo de memória 410 para transmitir ou então reproduzir um arquivo de dados de áudio ou armazenado dentro do módulo de memória 410. Por exemplo, o módulo de memória 410 pode ser configurado para reproduzir arquivos MP3 ou wav (ou qualquer outro arquivo de áudio codificado conhecido ou desenvolvido subsequentemente) em resposta a um ou mais eventos predeterminados associados com a rotina de controle 502 e os programas de aquecimento e refrigeração associados executados pela rotina de controle 502. Em particular, a rotina de controle 502 pode executar um programa de aquecimento que instrui ou controle o sistema ambiental ou HVAC para ativar e prover calor adicional por toda a estrutura. A rotina de controle 502 também pode dirigir o módulo de áudio 412 para transmitir, por exemplo, um arquivo MP3 ou um silvo parecido com um pneumático a fim de indicar ao usuário que a mudança do ponto estipulado foi aceita e/ou que sistema o ambiental ou HVAC está operando. Deve ser compreendido que arquivos de áudio ou de som diferentes podem ser armazenados no módulo de memória 410 e ser associados com estados de operação e/ou eventos diferentes definidos dentro da rotina de controle 502. Por exemplo, quando a rotina de controle 502 ativa ou então executa um programa de refrigeração através do processador 404, o módulo de áudio 412 pode acessar um arquivo de som ou de áudio armazenado no módulo de memória 410. O arquivo de som ou de áudio acessado pode ser, por exemplo, uma gravação que representa o gelo em um copo; uma música tal como uma canção de inverno e/ou uma mensagem customizada ou personalizada.

[041] Um módulo de entrada/saída 404, nesta modalidade, éconfigurado para importar ou gravar as mensagens customizadas ou personalizadas aqui discutidas. Por exemplo, um usuário pode gravar ou transferir um ou mais tons de chamada, arquivos de áudio ou outras informações a um meio de armazenamento tal como um cartão SD ou um drive de polegar. O cartão SD ou o drive de polegar pode, por sua vez, ser inserido na porta USB 302 ou no leitor de cartão 304, desse modo tornando as informações nele contidas acessíveis à rotina de controle 502. Desta maneira, os dados ou as informações no cartão ou no dispositivo de armazenamento podem ser transferidos através do módulo de entrada/saída 414 ao módulo de memória 410 para o armazenamento ou diretamente à rotina de controle 592 para processamento ou execução.

[042] Alternativamente, o módulo de entrada/saída 414 podereceber um sinal analógico da entrada de áudio 306. Por exemplo, o usuário pode plugar um microfone (não mostrado) na entrada de áudio 306 e gravar uma ou mais mensagens personalizadas que são relacionadas às presentes operações de aquecimento ou refrigeração ou qualquer outro tópico desejado. O módulo de entrada/saída 414 pode incluir o conversor a digital análogo (AOC) configurado para converter o sinal analógico que representa a mensagem personalizada em um formato digital para o armazenamento no módulo de memória 410. Em uma outra modalidade, o módulo de memória 410 pode ser configurado para armazenar uma coleção ou um grupo de arquivos que, por exemplo, definem um feriado ou um tema sazonal. Por exemplo, os arquivos de áudio em uma coleção podem ser relacionados a um feriado específico tal como o Natal ou uma estação específica tal como o inverno. Desta maneira, o dispositivo de controle ambiental 100 200 pode ser configurado para reproduzir um arquivo de áudio que representa um crepitar de fogo quando o programa de aquecimento é executado pela rotina de controle 502 e pelo processador 404. Similarmente, a tela de toque 204 pode ser configurada para exibir uma imagem ligada a um feriado, tal como uma árvore de natal ou um campo nevado. Esses temas podem ser carregados através da porta USB 302 ou do leitor de cartão 304 ou eles podem ser fornecidos previamente instalados no módulo de memória 410 e/ou no módulo de programa 406.

[043] O dispositivo de controle ambiental 100 200 também inclui,nesta modalidade, um sensor de temperatura 416. O sensor de temperatura 416 será arranjado tipicamente para medir diretamente a temperatura do ar substancialmente adjacente ao dispositivo de controle ambiental 100 200. Alternativamente, o sensor de temperatura 416 pode ser configurado para processar dados da temperatura, informações da umidade ou outros dados detectados ou recebidos de um dispositivo remoto através de um módulo de comunicação 418.

[044] O módulo de comunicação 418 provê capacidades decomunicação tanto com fio quanto sem fio que permitem uma comunicação por meio de componentes de automatização, sistemas de controle ambiental ou outros elementos operáveis dentro da estrutura. Por exemplo, o módulo de comunicação 418 pode ser configurado para de comunicar através de uma rede de linha de força, uma rede Ethernet, uma rede de dois fios ou uma outra configuração de ligação em rede conhecida através de uma porta de comunicações 418a. Em uma outra modalidade, o módulo de comunicação 418 pode ser configurado para se comunicar de acordo com os protocolos Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee ou um outro protocolo de comunicações via rádio através de uma antena sem fio 418b. Em ainda outras modalidades, o módulo de comunicação 418 pode ser configurado para comunicações com fio e sem fio para uma maior flexibilidade.

[045] Alternativamente, a porta de comunicações 418a e a antenasem fio 418b podem ser conectadas direta e/ou eletricamente a um módulo de entrada/saída 414. Nessa configuração, o módulo de comunicação 418 pode converter e/ou configurar instruções e/ou comunicações da rotina de controle 502 no protocolo apropriado para comunicações ao longo da rede com fio ou sem fio. Por exemplo, o módulo de comunicação 418 pode receber instruções ou dados da rotina de controle 502 executada pelo processador 404 e concatenar um cabeçalho e uma nota de rodapé apropriadamente formatados para permitir que a informação seja comunicada de uma maneira compactada de acordo com um ou mais protocolos de comunicação.

[046] Em uma outra modalidade, o módulo de comunicação 418coopera com um servidor da Web 420 para receber instruções ou informações da rotina de controle 502 executada pelo processador 404. O módulo de comunicação 418 também coopera com o servidor da Web 420 para fornecer as informações recebidas para o acesso através das comunicações em rede com fio ou sem fio de acordo com as instruções recebidas. Em uma outra modalidade, o servidor da Web 420 simplesmente provê um portal de acesso para a visualização e/ou o monitoramento de dados ambientais ou informações ao utilizar protocolos de transferência de hipertexto (HTTP) e/ou Extensible Markup Language (XML) conhecidos. Em ainda uma outra modalidade, o servidor da Web 420 provê acesso em dois sentidos para monitorar e/ou ajusta as variáveis do programa utilizadas pela rotina de controle 502. Tal como discutido previamente, as variáveis do programa ou os limites da temperatura, etc., podem ser armazenados no módulo de memória 410 e/ou no módulo de programa 406. Tal como ilustrado na figura 4, o servidor da Web 420 e um módulo de comunicação 418 podem trocar informações através do barramento 402. Alternativamente, o servidor da Web 420 e um módulo de comunicação 414 podem ser diretamente acoplados através do barramento 422 para uma comunicação mais rápida.

[047] A figura 5 ilustra uma configuração exemplificadora docontrolador 500 que inclui o processador 404 e o módulo de programa 406. Nesta modalidade exemplificadora, o módulo de programa 406 é mostrado de modo a incluir ou suportar a rotina de controle 502. A rotina de controle 502 pode, por sua vez, incluir ou compreender numerosas sub-rotinas, programas e/ou módulos configurados para a execução pelo processador 404. Por exemplo, o módulo de programa 406 pode incluir um sistema operacional ou um firmware 504 que provê a estrutura básica na qual a rotina de controle número 502 pode operar. Alternativamente, a rotina de controle 502 pode ser um programa ou um firmware autocontido que inclui todas as informações, funções e bibliotecas necessárias para a operação e o controle do dispositivo de controle ambiental 100 200.

[048] Em uma outra modalidade, a rotina de controle 502 e as sub-rotinas, programas e/ou módulos incluídos podem operar como drivers para formar interface, por exemplo, entre o monitor 204, o módulo de áudio 412 e o processador 404. A rotina de controle 502 pode ser configurada para acessar uma ou mais rotinas 506, 508, e 510 do driver para executar um processo operacional tal como descrita em detalhes em referência às figuras 6 e 7.

[049] As rotinas 506, 508 e 510 podem ser, em uma modalidade,uma rotina de programa 506, uma rotina de processamento de áudio 508 e uma rotina de tempo de execução 510. A rotina de programa 506 pode incluir uma ou mais sub-rotinas executáveis configuradas para dirigir o processador 404 para controlar os sistemas ambientais ou HVAC em comunicação com o dispositivo de controle ambiental 100 200. A rotina de programa 506 pode, alternativa ou adicionalmente, ser um local de armazenamento para arquivos executáveis atualmente em uso pelo controlador 500. Desta maneira, a rotina de programa 506 pode operar como armazenamento ativo para as rotinas de controle, ao passo que o módulo de memória 410 pode operar como armazenamento a prazo mais longo para as rotinas de controle não ativamente em uso pelo processador 404.

[050] Da mesma maneira, a rotina de processamento de áudio 508pode incluir as informações e/ou as instruções necessárias para dirigir o módulo de áudio 412. A rotina de processamento de áudio 508 também pode incluir as rotinas de qualidade e/ou realce do som projetadas para assegurar que os arquivos de áudio armazenados estejam em um estado satisfatório para a transmissão através do alto- falante 412a 104. A rotina de tempo de execução 510 pode incluir as instruções e os comandos necessários para operar o dispositivo de controle ambiental 100 200 e/ou controlar os sistemas ambientais ou HVAC em comunicação com o mesmo. Por exemplo, a rotina de tempo de execução 510, com ou sem o sistema operacional 504, gera a interface gráfica do usuário (GUI) para a apresentação na tela de toque 204. Além disso, a rotina de tempo de execução 510 pode ser configurada para aceitar e interpretar os comandos e as entradas do usuário fornecidos através do elemento de tela de toque da tela de toque 204. Desta maneira, os numerosos componentes ou elementos da rotina de controle 502 podem cooperar para controlar e dirigir as operações do dispositivo de controle ambiental 100 200.

[051] As figuras 6 e 7 descrevem fluxogramas da operação queilustram um processo exemplificador 600 que pode ser implementado ou executado pelo dispositivo de controle ambiental 100 200 e mais particularmente pela rotina de controle 502 operável em relação ao controlador 500. A rotina de controle 502 é configurada para monitorar as condições ambientais e da temperatura adjacentes ao dispositivo de controle ambiental 100 200 e para prover um feedback audível a um usuário em resposta a uma ou mais condições e/ou mudanças detectadas especificadas pela rotina de programa 506. O processo exemplificador 600 inclui: uma sub-rotina de programa 610 e uma sub- rotina de áudio 650 e uma sub-rotina de execução ou de tempo de execução 700.

[052] Inicialmente, a rotina de controle 502 determina quais dassub-rotinas exemplificadoras 610, 650 e 700 estão ativas para a execução pelo processador 404 (etapa 602). A rotina de controle 502 pode determinar a sub-rotina ativa com base na entrada recebida através, por exemplo, da tela de toque 204, do controle de modo 112 212 e/ou um arquivo de configuração armazenado recuperado do módulo de memória 410. Se a rotina de controle 502 determinar que a sub-rotina de programa 610 está ativa, então a rotina de controle 502 pode alertar o usuário para selecionar ou definir o dia da semana para o qual um programa deve ser ativo. Desse modo, tal como mostrado na etapa 612, o usuário pode fornecer uma entrada ou um comando através da tela de toque 204 que corresponde a um dia da semana para o programa que deve ser interpretado. Alternativamente, o usuário pode selecionar ou destacar múltiplos dias (por exemplo, a semana de trabalho de cinco dias) simultaneamente.

[053] Uma vez que os dias ou o período de interesse tenham sidoidentificados e fornecidos à rotina de controle 502, um intervalo de tempo dentro desse período de interesse pode ser definido tal como ilustrado na etapa 614. Por exemplo, a rotina de controle 502 pode incluir um programa que designa a semana de trabalho de cinco dias e um intervalo de tempo, por exemplo, entre as 09:00 e as 17:00 horas. Deve ser compreendido que mais de um intervalo de tempo pode ser definido para qualquer dia ou período de interesse em questão. Desse modo, a rotina de controle 502 pode ser configurada para executar programas de aquecimento e refrigeração diferentes com base na hora do dia e/ou no dia da semana.

[054] Para cada um dos intervalos de tempo e dias ou períodos deinteresse diferentes, a rotina de controle 502 pode armazenar e implementar um ponto estipulado e/ou limite da temperatura específico. O ponto estipulado e/ou limite da temperatura pode ser armazenado no módulo de memória 410 e provido à rotina de programa 506 quando ativado ou convocado pela rotina de tempo de execução 510 e pelo processador 404. Os limites da temperatura estabelecidos ou estipulados pela rotina de controle 502 (etapa 616) podem ser limites definidos pelo usuário ou podem ser limites predefinidos configurados para prover, por exemplo, uma economia de energia máxima, um conforto máximo dentro da estrutura, ou qualquer outra condição desejável.

[055] A rotina de controle 502 também pode determinar se oarquivo de áudio a ser associado com um ou mais dos limites da temperatura é (1) um novo arquivo de áudio, ou é (2) um arquivo de áudio existente armazenado, por exemplo, no módulo de memória 410. Se o arquivo de áudio for determinado pela rotina de controle 502 como um novo arquivo de áudio, então a sub-rotina de programa 610 pode, tal como indicado na etapa 618, prosseguir para a sub-rotina de áudio 650. Alternativamente, se o arquivo de áudio for determinado como um arquivo existente armazenado na memória 410 ou acessível através, por exemplo, da porta USB 302 ou do leitor de cartão 304, então a rotina de controle 502 associa o arquivo de áudio existente com o limite da temperatura específico definido na etapa 616.

[056] Com a conclusão das etapas discutidas acima de definiçãoe de programação, a rotina de controle 502 pode determinar que a sub- rotina de programa 610 está concluída e retornar ao início do processo 600 (etapa 620) para a reexecução.

[057] Se a rotina de controle 502 determinar que a sub-rotina deáudio 650 está ativa, ou se um novo arquivo de áudio for desejado para o uso tal como discutido em relação à etapa 618, a rotina de controle 502 detecta ou indaga 652 qual das três fontes de áudio exemplificadoras: (1) uma fonte de gravação; (2) uma fonte de memória, ou (3) uma fonte de upload estão ativas e/ou disponíveis para o uso. Por exemplo, a rotina de controle 502 pode determinar que a fonte de áudio é um microfone acoplado à entrada de áudio 306 (etapa 654) de maneira tal que, quando um usuário fala no microfone, o módulo de entrada/saída 414 utiliza o CAD integral para converter o sinal analógico que representa a mensagem personalizada em um formato digital para o armazenamento no módulo de memória 410. Alternativamente, a rotina de controle 502 pode determinar que a fonte de áudio é um arquivo de áudio armazenado no módulo de memória 410 e se comunica com o processador 404 (etapa 656). A rotina de controle 502 também pode determinar que a fonte de áudio é um arquivo disponível para ser carregado de um local remoto de armazenamento de dados acessível através da rede com fio ou sem fio em comunicação com o módulo de comunicação 418 (etapa 658). Desta maneira, a rotina de controle 502 pode ser configurada para recuperar arquivos de áudio de uma ou mais locais de entrada, memória ou armazenamento predefinidos. Independente da fonte de áudio individual selecionada pela rotina de controle 502, o arquivo de áudio identificado pode, por sua vez, ser transferido, movido ou então carregado em um local de armazenamento conhecido, por exemplo, dentro do módulo de memória 410 para acesso pelo processo exemplificador 600.

[058] Uma vez que um arquivo de áudio desejado tenha sidoidentificado e armazenado em um local recuperável, a rotina de controle 502 pode associar o arquivo com o evento ou estado de operação fornecido identificado dentro do processo exemplificador 600. Por exemplo, e tal como discutido previamente, a mudança de estado ou a ativação de um sistema de aquecimento ou de um forno pode fazer com que um primeiro arquivo de áudio seja reproduzido e apresentado através do alto-falante 412a (660). Em uma modalidade, o primeiro arquivo de áudio pode ser um som de pneumático reminiscente de um termostato pneumático, ou um som de crepitar de madeira sendo queimada. Similarmente, a mudança do estado ou a ativação do sistema de ar condicionado pode fazer com que um segundo arquivo de áudio, que é frequentemente diferente do primeiro arquivo de áudio, seja reproduzido e apresentado através do alto-falante 412a. Em uma modalidade, o segundo arquivo de áudio pode ser o som de uma máquina de fabricar gelo e de gelo caindo similar aos sons de uma máquina automática de fabricação de gelo em um refrigerador, ou um clipe de uma música tal como uma canção de feriado ou de Natal associada com o inverno e o tempo frio. Deve ser compreendido que os eventos e/ou estados de operação individuais podem ser definidos pelo usuário através da GUI fornecido pela tela de toque 204 que podem ser eventos predefinidos armazenados dentro do sistema operacional ou firmware 504.

[059] O arquivo de áudio identificado e associado pode, em umamodalidade, ser apresentado pela rotina de controle 502 de maneira tal que o usuário pode editar um ou mais atributos, características de áudio ou outras propriedades dos arquivos e dos dados contidos pelo arquivo 662. Por exemplo, a rotina de controle 502 pode permitir que o volume, o comprimento, a velocidade e outras propriedades do arquivo de áudio sejam acessadas e editadas pelo usuário através da tela de toque 204, uma página da Web fornecido pelo servidor da Web 420 e/ou através de um aplicativo remoto (ou app) que roda em um dispositivo portátil ou um outro computador. Em uma outra modalidade, a rotina de controle 502 pode cooperar com um aplicativo ou app remoto para permitir que um usuário acesse o processo exemplificador 600 através de uma interface remota tal como um browser da Web de smartphone ou um programa de interface de controle ambiental remoto dedicado.

[060] Com a conclusão das funções de seleção, associação eedição de áudio, a rotina de controle 502 pode determinar que a sub- rotina de áudio 650 está concluída e retorna ao ponto inicial do processo ou ao início do processo 600 662.

[061] No início do processo 600, a rotina de controle 502 pode determinar que a sub-rotina de tempo de execução ou de execução 700 (vide a figura 7) está ativa. A rotina de controle 502 pode então determinar em qual modo de execução deve operar o dispositivo de controle ambiental 100 200. A fim de efetuar essa determinação, a rotina de controle 502 pode, tal como indicado na etapa 702, alertar o usuário através da GUI e da tela de toque 204 para fazer uma seleção, ou acessar um arquivo de configuração que inclui instruções ou seleções predeterminadas a respeito da operação do dispositivo de controle ambiental 100 200. Desta maneira, a rotina de controle 502 pode ser configurada para propiciar ou então limitar o acesso a uma determinada funcionalidade ou opções do modo de execução o que, por sua vez, permite que conjuntos de características disponíveis diferentes sejam dispostos em cada dispositivo de controle ambiental 100 200. Essa funcionalidade permite a diferenciação de modelo e de característica entre os dispositivos 100 do controle ambiental 200 a ser implementados.

[062] Similarmente, a rotina de controle 502 pode pedir umaentrada do usuário através da tela de toque 204 ou pode ler um arquivo de configuração provendo a entrada e as instruções requeridas a fim de determinar qual programa de aquecimento ou refrigeração deve ser executado 704. Com a determinação de um programa de aquecimento ou refrigeração específico a ser executado, a rotina de controle 502 lê a entrada de temperatura desejada provida pelo controle de temperatura 108, 208 e armazena esse valor no módulo de programa 406 e/ou no módulo de memória 410 para a execução ou o uso pela rotina de programa 506, pela rotina de processamento de áudio 508 e/ou pela rotina de tempo de execução 510 706. De uma maneira similar, a rotina de controle 502 indaga o sensor de temperatura 416 e armazena esse valor no módulo de programa 406 e/ou no módulo de memória 410 para um uso posterior durante a execução de um ou mais programas 708. Com base nos pontos estipulados determinados em valores do sensor, a rotina de controle 502 pode determinar uma saída do controle de temperatura que pode ser usada para dirigir um sistema de aquecimento, e o sistema de ar condicionado, ou qualquer outro mecanismo de controle ambiental até o valor do ponto estipulado desejado armazenado na memória 712.

[063] Nesse ponto, a rotina de controle 502 pode alertar o usuárioa executar uma rotina de teste de áudio tal como indicado na etapa 712. Se o usuário optar por renunciar à rotina de teste de áudio, um arquivo de áudio associado com o programa identificado na etapa 704 pode ser reproduzido através do alto-falante 412a e do módulo de áudio 412 714. No entanto, se a rotina de teste de áudio for selecionada, a rotina de controle 502 reproduz o arquivo de áudio selecionado através do alto- falante 412a e do módulo de áudio 412 716. Com a conclusão da reprodução, as propriedades do arquivo de áudio selecionado podem ser confirmadas 717. Se o usuário desejar alterar o arquivo de áudio selecionado, a rotina de controle 502 propicia uma oportunidade de editar as opções e as propriedades associadas com a mesma 718. Com a conclusão do processo de edição, o arquivo de áudio selecionado e editado é reproduzido novamente e o usuário é agraciado com uma outra oportunidade de editar o arquivo de áudio (vide 716).

[064] Se o usuário não optar por editar as opções e aspropriedades, ou uma vez que a arquivo de áudio selecionado tenha sido apropriadamente reproduzido e/ou reproduzido e editado, a rotina de controle 502 pode ler o sinal ou indicação de controle associado com o controle de ventilador 110 720 e armazenar esse valor no módulo de programa 406 e/ou no módulo de memória 410 para a execução ou o uso pelas rotinas 506, 508 e 510 (a rotina de processamento de áudio 508 e/ou a rotina de tempo de execução 510 722. Quando o dispositivo de controle ambiental 100 200 estiver configurado e pronto para a operação, a rotina de controle 502 pode iniciar a operação, por exemplo, um programa de aquecimento e refrigeração automático estabelecido para prover o controle durante todo o ano dos sistemas de aquecimento e refrigeração de uma estrutura. Alternativamente, a rotina de controle 502 pode iniciar a operação de um programa manualmente configurado com base nas entradas do usuário, sub-rotinas pré-selecionadas ou qualquer combinação de elementos de programação de controle ambiental 724. Uma vez que o programa selecionado tenha sido executado até ser completado, ou tenha sido executado através de um número predeterminado de ciclos, a rotina de controle 502 pode determinar que a sub-rotina de execução 700 está concluída ou pausada e retorna ao ponto inicial ou começo do processo 600 662 para determinar se uma mudança de estado ocorreu antes de retomar a execução da sub-rotina de execução 700.

[065] As figuras 8 a 13 ilustram fluxogramas da operação queilustram um processo de controle 800 alternativo que pode ser implementado ou executado pelo dispositivo de controle ambiental 100 200, e mais particularmente pela rotina de controle 502 operável em relação ao controlador 500. Nessa modalidade exemplificadora, a rotina de controle 502 pode ser configurada para acessar um ou mais controles e/ou rotinas de driver 802, 804, 806, 812 e 814 para executar um processo operacional tal como descrito em detalhes em referência às figuras 8 a 13.

[066] As rotinas 802, 804, 806, 812 e 814 podem ser, em umamodalidade, uma rotina de controle de áudio 802, uma rotina de ligação de áudio 804, uma rotina de tempo de execução ou de execução 806, uma rotina de estipulação de tempo e uma rotina de estipulação de programação 814. A rotina de controle de áudio 802 irá incluir uma ou mais sub-rotinas ou processos executáveis para gravar, organizar e exibir arquivos de áudio armazenados ou acessíveis, por exemplo, no módulo de memória 410. A rotina de ligação de áudio 804 inclui sub- rotinas e controles para associar os arquivos de áudio com um ou mais eventos ou ações. A rotina de execução 806 inclui uma ou mais sub- rotinas executáveis configuradas para dirigir o processador 404 para controlar os sistemas ambientais ou HVAC em comunicação com o dispositivo de controle ambiental 100 200 e reproduzir o arquivo de áudio ligado tal como apropriado. A rotina de estipulação de tempo 812 inclui uma ou mais sub-rotinas executáveis configuradas para configurar e programar o relógio do dispositivo. A rotina de estipulação de execução 814 inclui uma ou mais sub-rotinas executáveis configuradas para configurar e programar as programações executadas pela rotina de controle 502.

[067] O processo de controle 800 alternativo discutido eapresentado no exemplo a seguir inicializa e começa 808 quando uma fonte de alimentação é aplicada às entradas de energia do dispositivo de controle ambiental 100 200. O processo de controle 800 lê uma posição mecânica, um valor elétrico potencial ou os dados associados com o botão de modo 308a. Essas posições mecânicas, potenciais elétricos e valores de dados podem, por sua vez, ser associados com a rotina de controle de áudio 802, a rotina de ligação de áudio 804, a rotina de execução 806, a rotina de estipulação de tempo 812 e a rotina de estipulação de programação 814 810.

[068] Por exemplo, se o processo de controle 800 determinar queo valor do botão de modo 308 corresponde com a rotina de controle de áudio 802, a rotina de controle 502 pode ativar a rotina e apresentar a informação apropriada através de uma GUI exibida na tela de toque 204. A rotina de controle de áudio 802 aqui apresentada faz referência específica às entradas recebidas através dos botões 308. Embora esses botões 308 propiciem um meio econômico e confiável de interação com a rotina de controle 502, a tela de toque 204 e a GUI podem propiciar a mesma interatividade com uma flexibilidade adicional.

[069] A rotina de controle de áudio 802 agora ativada lê os valoresda posição mecânica, do potencial elétrico potencial ou dos dados (daqui por diante indicados simplesmente como o "valor") associados com o primeiro botão 308b 900. O valor pode, neste exemplo,corresponder com uma função de salvar o arquivo 902, uma função de gravar 904 e uma função de suprimir o arquivo 906.

[070] Se o valor associado com o primeiro botão 308b correspondecom a função de salvar o arquivo 902, então a rotina de controle de áudio 802 apresenta uma lista dos arquivos de áudio disponíveis. Por exemplo, a rotina de controle de áudio 802 pode fazer a varredura do módulo de memória 410, do módulo de programa 406 ou de qualquer outro local de armazenamento acessível e construir uma lista dos arquivos de áudio ali armazenados. Os arquivos de áudio podem ser identificados por seus tamanho, localização, atributos do arquivo, e/ou formato do arquivo (por exemplo, mp3, aiff, wav, m4a, wma e outros ainda). Ao indexar ou selecionar repetidamente o segundo botão 308c 908, o foco ou o cursor associado com a rotina de controle de áudio 802 podem mudado através da lista de arquivos de áudio. Uma vez que o foco da GUI permanece em um dos arquivos de áudio listados, a rotina de controle de áudio 802 e a rotina de controle 502 podem acessar e exibir o arquivo de áudio selecionado através do monitor 204 910.

[071] Nesse ponto, a rotina de controle de áudio 802 lê o valor 912associado com p botão de modo 308a para determinar se o valor indica que a arquivo deve ser salvo ou se o valor indica que a arquivo não deve ser selecionado 914. Nesse ponto, a rotina de controle de áudio pode terminar a função de salvar o arquivo 902 e retornar ao processo de controle 800.

[072] Se o valor associado com o primeiro botão 308b corresponde com a função de gravar 904, então a rotina de controle de áudio 802 ativa e exibe a informação de gravação através do monitor 204. Quando a função de gravar 904 lê ou detecta uma mudança no valor 916 associado com o segundo botão 308c, os sinais de áudio recebidos através da entrada de áudio 306 podem ser capturados e armazenados 918 na memória 410.

[073] A captura dos sinais de áudio recebidos através da entradade áudio 306 continua até que a função de gravar 904 leia ou detecte uma mudança no valor 920 associado com o segundo botão 308c. A segunda mudança ou mudança subsequente no valor opera-se para alternar e parar a funcionalidade de gravação de áudio. Em uma outra modalidade, um multivibrador biestável ou uma entrada adicional recebida através do segundo botão 308c pode operar de modo a pausar a gravação sem terminar ou parar a funcionalidade de gravação. Uma vez que a gravação tenha sido terminada, o arquivo de áudio recebido e convertido é armazenado 922, por exemplo, no módulo de memória 410. Nesse ponto, a rotina de controle de áudio pode terminar a função de gravar 904 e retornar ao processo de controle 800.

[074] Se o valor associado com o primeiro botão 308b correspondecom a função de supressão de áudio 906, então a rotina de controle de áudio 802 exibe todos os arquivos de áudio armazenados no módulo de memória 410 ou local de armazenamento acessível através do monitor 204. Ao indexar ou selecionar repetidamente o segundo botão 308c, o foco ou o cursor associado com a rotina de controle de áudio 802 podem ser mudado através da lista de todos os arquivos de áudio exibidos 924. Uma vez que o foco da GUI permanece em um dos arquivos de áudio listados, a rotina de controle de áudio 802 e a rotina de controle 502 podem acessar e exibir o arquivo de áudio escolhido ou selecionado através do monitor 204 926.

[075] A rotina de controle de áudio 802, nesse ponto, lê o valor associado com o primeiro botão 308b 928 para determinar se o valor for mudado ou alterado 928. Com a detecção da mudança no valor associado com o primeiro botão 308b, o arquivo de áudio escolhido ou selecionado é suprimido ou não indexado. Nesse ponto, a rotina de controle de áudio pode terminar a função de supressão 906 e retornar ao processo de controle 800.

[076] O processo de controle 800 pode, em uma outra situação,determinar que o valor do botão de modo 308 corresponde com a rotina de ligação de áudio 804, a rotina de controle 502 pode ativar a rotina e apresentar a informação apropriada através de uma GUI exibida através da tela de toque 204. A rotina de ligação de áudio 804 é iniciada ao apresentar uma lista de eventos de acionamento ou ativação e lê o valor associado com o primeiro botão 308b 1000. A localização ou ainformação armazenada no valor correspondem com um evento de acionamento ou ativação selecionado. Tal como discutido previamente, ao indexar ou selecionar repetidamente o primeiro botão 308b, o foco ou o cursor associado com a rotina de ligação de áudio 804 podem ser mudado através dos eventos predefinidos listados ou das atividades associadas com o sistema HVAC. Uma vez que o foco da GUI permanece em um dos eventos listados, a rotina de ligação de áudio 804 e a rotina de controle 502 podem acessar e exibir os detalhes de eventos de ativação selecionados através do monitor 204 1002. O exemplo de eventos de ativação inclui, mas sem ficar a eles limitado, uma mudança do ponto estipulado, uma mudança do ponto estipulado acima de -15oC (5°F), uma mudança do ponto estipulado acima de - 12,22 oC (10°F), um filtro sujo, uma mudança do controle de modo 112, 212, uma mudança do programa e/ou uma mudança da programação.

[077] A rotina de ligação de áudio 804 lê então o valor associadocom o segundo botão 308c 1004 para determinar se o valor indica que o evento de ativação exibido foi selecionado. Nesse ponto, a rotina de ligação de áudio 804 exibe uma lista ou uma seleção dos arquivos de áudio disponíveis armazenados, por exemplo, no módulo de memória 410 1006. Uma vez que um dos arquivos de áudio exibidos tenha sido selecionado pelas entradas ou alterações repetidas do segundo botão 308c, o arquivo de áudio selecionado pode ser exibido ou então destacado através do monitor 204.

[078] A rotina de ligação de áudio 804, nesse ponto, lê o valorassociado com ao botão de modo 308a 1008 para determinar se o valor indica que o arquivo de áudio deve ser ligado a um evento de ativação específico ou se o valor indica que o arquivo de áudio deve ser desligado 1010. Nesse ponto, a rotina de ligação de áudio 804 pode terminar a função de salvar o arquivo 902 e retornar ao processo de controle 800.

[079] O processo de controle 800 pode, em uma outra situação,determinar que o valor do botão de modo 308 corresponde com a rotina de execução 806. Ao efetuar essa determinação, a rotina de controle 502 pode ativar ou começar a rotina de execução 806 e apresentar a informação apropriada através de uma GUI exibida através da tela de toque 204. A rotina de execução 806 inicia ao ler ou acessar o tempo atual de um relógio do sistema (vide a rotina de estipulação de tempo 812 tal como ilustrado na figura 12) do processador 404. Alternativamente, a rotina de execução 806 pode acessar o módulo de comunicação 418 e indagar um servidor de tempo da Internet tal como aquele fornecido no Web site do National Institute of Standards and Technology (http://tf.nist.gov/tf-cgi/servidor.cgi) para verificar o tempo preciso 1100. Uma vez que a rotina de execução 806 tenha determinado o tempo correto em que os dispositivos de controle ambiental 100 e 200 estão operando, o tempo pode ser comparado a uma ou mais das programações armazenadas, por exemplo, no módulo de memória 410 ou no módulo de programa 406 1102.

[080] Se o tempo atual for determinado como sendo igual aotempo de programação 1104, então a rotina de execução 806 executa a ação ou o evento especificado pela programação armazenada. Por exemplo, se o tempo atual for 09:00 h GMT e uma programação armazenada requerer que uma mudança no ponto estipulado da temperatura ocorra às 09:00 h GMT, a rotina de execução pode instruir ou controlar o sistema HVAC para implementar a mudança 1106. Simultaneamente, ou além da mudança no ponto estipulado da temperatura, a rotina de execução 806 pode reproduzir um ou mais arquivos de áudio através do módulo de áudio 412 e do alto-falante 412a. Por exemplo, se a mudança no ponto estipulado da temperatura resultar em um aumento da temperatura, o módulo de áudio 412 pode reproduzir o arquivo de áudio que representa um silvo de um termostato pneumático 1108.

[081] Se o tempo atual for determinado como não sendo igual aotempo de programação 1104 então a rotina de funcionamento 806 faz a varredura da lista ou coleção dos eventos de ativação 1110 armazenados no módulo de memória 410. Se a rotina de execução 806 determinar que as condições ou a temporização correspondem a um ou a mais dos eventos de ativação 1112, então o arquivo de áudio associado ou ligado ao evento ativando é reproduzido através do módulo de áudio 412 e do alto-falante 412a. Se, no entanto, a rotina de execução 806 determinar que as condições que correspondem a um ou mais eventos de ativação não ocorreram, nem estão ocorrendo, então a rotina de execução 806 termina e retorna o controle ao processo de controle 800. Similarmente, se a rotina de execução 806 determinar que as condições que correspondem a um ou mais eventos de ativação ocorreram, ou estão ocorrendo atualmente, então a rotina de execução 806 reproduz o arquivo de áudio associado 1114 e então retorna o controle ao processo de controle 800.

[082] O processo de controle 800 pode determinaralternativamente que o valor do botão de modo 308a corresponde à rotina de estipulação de tempo 812. Neste caso, o processo de controle 800 ativa a rotina e apresenta a informação apropriada através da tela de toque 204. A rotina de estipulação de tempo 812 é iniciada e exibe o tempo atual em um formato de hora-minuto e mês-dia 1200 no monitor ou na tela de toque 204. A rotina de estipulação de tempo 812 lê e armazena 1202 o valor do primeiro botão 308b.

[083] Se o primeiro botão 308b for pressionado uma vez 1204, oque corresponde a um valor igual a um, então a hora atual exibida é destacada 1206. O destaque serve para indicar que a parte da hora do tempo atual no formato de hora-minuto e de mês-dia é o foco da rotina e está disponível para manipulação. Embora a parte da hora seja destacada, a rotina de estipulação de tempo 812 lê e armazena 1208 o valor do segundo botão 308c. À medida que o valor que corresponde à segunda tecla 308c aumenta, a parte da hora muda e incrementa 1210. Essa parte da rotina de estipulação de tempo 812 permanece ativa e continua a computar o valor associado com o segundo botão 208c até que um tempo de retardo expire 1212. O tempo de retardo pode ser uma entrada ou uma mudança de valor dentro de, por exemplo, uma segunda janela de doze (12) ou quinze (15) segundos. Alternativamente, o valor do tempo de retardo pode ser uma variável ajustável pelo usuário. Se uma entrada alternativa tal como uma mudança no valor associado com o primeiro botão 308b for recebida antes que expire o tempo de retardo, então a rotina de estipulação de tempo 812 volta para trás para ler e armazenar 1202 o valor do primeiro botão 308b.

[084] Esse processo repete ciclicamente dentro da rotina deestipulação de tempo 812 para cada valor possível associado com o primeiro botão 308b. Por exemplo, se o primeiro botão 308b for pressionado duas vezes 1214, o que corresponde a um valor igual a dois, então o minuto atual exibido é destacado 1216. Similarmente, se o primeiro botão 308b for pressionado três vezes 1218, o que corresponde a um valor igual a três, então o mês atual exibido é destacado 1220; e se o primeiro botão 308b for pressionado quatro vezes 1222, o que corresponde a um valor igual a quatro, então o dia atual indicado é destacado 1224. Desta maneira, os campos de dados individuais associados com o tempo atual em um formato de hora- minuto e de mês-dia podem ser iterativamente ajustados. Com a conclusão da rotina de estipulação de tempo 812, o controle pode ser retornado ou passado de volta ao processo de controle 800.

[085] O processo de controle 800 também pode determinar que ovalor do botão de modo 308a corresponde à rotina de estipulação de programação 814. Neste caso, o processo de controle 800 ativa a rotina e apresenta a informação apropriada através da tela de toque 204. A rotina de estipulação de programação 814 é iniciada e exibe a programação atualmente ativa 1300 no monitor ou na tela de toque 204. Em uma ou mais modalidades, cada uma das programações armazenadas na memória pode ser listada ou exibida na tela de toque 204 em resposta a uma mudança no valor associado com o botão de modo 308a. Desse modo, quando a rotina de estipulação de programação 814 está ativa, o usuário pode efetuar um ciclo através da programação a ser exibida, editada ou criada ao pressionar o botão de modo 208a 1302. A rotina de estipulação de tempo 812 lê e armazena 1304 o valor do primeiro botão 308b.

[086] Se o primeiro botão 308b for pressionado uma vez 1306, oque corresponde a um valor igual a um, então a hora do início associada com a programação selecionada ou identificada é exibida 1308. A informação selecionada é agora o foco da rotina de estipulação de tempo 814 e está disponível para manipulação pelo usuário. Enquanto a parte da hora é destacada, a rotina de estipulação de tempo 814 lê e armazena 1310 o valor do segundo botão 308c. À medida que o valor que corresponde ao segundo botão 308c aumenta, o tempo da hora do início muda e incrementa 1312. Essa parte da rotina de estipulação de programação 814 permanece ativa e continua a apurar o valor associado com o segundo botão 208c até que expire o tempo de retardo 1314. A expiração do tempo de retardo pode ocorrer após doze (12) segundos ou qualquer outro período desejado. Se uma entrada alternativa tal como uma mudança no valor associado com o primeiro botão 308b for recebida antes da expiração do tempo de retardo, então a rotina de estipulação de programação 812 volta para trás para ler e armazenar 1304 o valor do primeiro botão 308b.

[087] Tal como com o processo descrito em relação à figura 12,esse processo repete ciclicamente dentro da rotina de estipulação de programação 814 para cada valor possível associado com o primeiro botão 308b. Por exemplo, se o primeiro botão 308b for pressionado duas vezes 1316, o que corresponde a um valor igual a dois, então o minuto de começo da programação é exibido 1318. Similarmente, se o primeiro botão 308b for pressionado três vezes 1320, o que corresponde a um valor igual a três, então o ponto de estipulação da programação da temperatura é exibido 1322; e se o primeiro botão 308b for pressionado quatro vezes 1324, o que corresponde a um valor igual a quatro, então a programação armazenada seguinte pode ser exibida e o processo acima para exibir e incrementar a hora do começo, o minuto do começo e o ponto estipulado da temperatura pode ser repetido 1326. Desta maneira, os campos de dados individuais associados com uma ou mais programações armazenadas podem ser iterativamente ajustados. Com a conclusão da rotina de estipulação de programação 814, o controle pode ser retornado ou passado de volta ao processo de controle 800.

[088] Em cada um dos casos discutidos acima, quando a rotina decontrole de áudio 802, a rotina de ligação de áudio 804, a rotina de execução 806, a rotina de estipulação de tempo 812 e a rotina de estipulação de programação 814 são completadas, o processo de controle 800 continua a executar e indagar o valor do botão de leitura 308a para determinar se uma mudança foi implementada.

[089] Deve ser compreendido que várias mudanças emodificações nas modalidades atualmente preferidas aqui descritas serão aparentes aos elementos versados na técnica. Tais mudanças e modificações podem ser feitas sem que se desvie do caráter e do âmbito da presente invenção e sem diminuir as suas vantagens pretendidas.

Claims

1. Dispositivo de controle ambiental (100, 200),compreendendo,um sensor de temperatura (416);um módulo de áudio (412);um módulo controlador (500) em comunicação com o sensor de temperatura (416) e o módulo de áudio (412), em que o módulo controlador (500) compreende,um processador (404);uma memória (406) em comunicação com o processador (404), sendo que a memória (406) armazena uma ou mais rotinas de controle (502) compreendendo instruções executáveis pelo processador (404), sendo que as instruções executáveis pelo processador (404) são configuradas para,receber um sinal do sensor de temperatura (416);analisar o sinal do sensor de temperatura (416) em relação a um limite de temperatura armazenado;implementar uma ou mais rotinas de controle (502) armazenadas para controlar um sistema ambiental;sendo que o dispositivo de controle ambiental (100, 200) ainda compreende,uma tela de toque (204) em comunicação com o módulo controlador (500), sendo que a tela de toque (204) é configurada para,exibir uma interface gráfica do usuário (GUI) associada com uma ou mais das rotinas de controle (502); ereceber uma entrada de controle para alterar uma variável associada com uma ou mais das rotinas de controle (502),caracterizado pelo fato de que,uma indicação audível associada com uma ou mais rotinas de controle (502) armazenadas é gerada, sendo que a indicação audível está relacionada a um estado de operação do sistema ambiental, o estado de operação sendo baseado no sinal de sensor de temperatura (416) recebido analisado e no limite de temperatura armazenado,sendo que a indicação audível relacionada ao estado de operação do sistema ambiental baseado no sinal de sensor de temperatura (416) recebido analisado e no limite de temperatura armazenado é diferente de uma indicação audível relacionada ao um estado de operação diferente do sistema ambiental, esendo que a entrada de controle é configurada para alterar um arquivo de áudio associado com uma ou mais das rotinas de controle (502).

2. Dispositivo (100, 200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a entrada de controle é configurada para alterar o limite de temperatura armazenado.

3. Dispositivo (100, 200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender:um módulo de comunicação (418) sem fio em comunicação com o módulo controlador (500), em que o módulo de comunicação (418) sem fio é configurado para comunicação com um dispositivo remoto.

4. Dispositivo (100, 200), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o módulo de comunicação (418) sem fio é configurado para comunicação de acordo com um protocolo selecionado do grupo selecionado entre: GSM, CDMA, WiFi IEEE 802.11, WiMax IEEE 802.16, ZigBee IEEE 802.15.4 e Bluetooth.

5. Dispositivo (100, 200), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo remoto é configurado para comunicar a entrada de controle ao módulo controlador (500) através do módulo de comunicação (418) sem fio.

6. Dispositivo (100, 200), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o módulo de comunicação (418) sem fio é configurado para entregar a indicação audível ao dispositivo remoto para representação a um usuário.

7. Dispositivo (100, 200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um servidor da Web (420) configurado para apresentar uma variável associada com uma ou mais das rotinas de controle (502) para acesso por uma rede.

8. Dispositivo (100, 200), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o servidor da Web (420) também é configurado para receber uma entrada de controle para alterar a variável associada com uma ou mais das rotinas de controle (502).

9. Método para controlar o ambiente dentro de uma estrutura e prover feedback do usuário a respeito do mesmo, compreendendo as etapas de,receber um sinal de sensor de temperatura (416) de um sensor associado com um dispositivo de controle de termostato;analisar o sinal de sensor de temperatura (416) recebido em relação a um limite de temperatura armazenado;determinar um estado de operação do sistema ambiental com base no sinal de sensor de temperatura (416) recebido analisado e no limite de temperatura armazenado;implementar, em resposta ao estado de operação determinado, uma rotina de controle (502) para controlar um sistema ambiental;apresentar uma interface gráfica do usuário associada com uma ou mais rotinas de controle (502); e receber uma entrada de controle para alterar uma variável associada com uma ou mais das rotinas de controle (502),caracterizado pelo fato de que apresenta ainda a etapa de, gerar uma indicação audível associada com a rotina de controle (502),sendo que a indicação audível reflete o estado de operação determinado do sistema ambiental baseado no sinal de sensor de temperatura (416) recebido analisado e no limite de temperatura armazenado,sendo que a indicação audível relacionada ao estado de operação do sistema ambiental baseado no sinal de sensor de temperatura (416) recebido analisado e no limite de temperatura armazenado é diferente de uma indicação audível relacionada ao um estado de operação diferente do sistema ambiental, esendo que a alteração de um arquivo de áudio associado com uma ou mais rotinas de controle (502/0 é permitido pela entrada de controle.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que alterar o limite de temperatura armazenado também é permitido pela entrada de controle.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a recepção do sinal de sensor de temperatura (416) inclui a recepção do sinal de sensor de temperatura (416) de um dispositivo remoto através de uma rede.

12. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de:apresentar uma interface da web para acesso por uma rede, em que a interface da web inclui uma variável associada com uma ou mais das rotinas de controle (502).

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a apresentação de uma interface da web também inclui a recepção de uma entrada de controle para alterar a variável associada com uma ou mais das rotinas de controle (502).