CN101223814A - 双布线系统 - Google Patents

Abstract

一种双布线系统，其具有功能单元的功能扩展性和易更换性，并且能够通过允许以相互一致的方式控制多个功能单元来构建更高等级的系统。将多个基本单元(3)安装在建筑物的墙面上，并且与布置在该建筑物中的电力线(L1)和信息线(L2)连接。功能单元(4)可移除地与各基本单元连接，并提供以下功能中的至少一种功能：提供来自电力线的电力、输出来自信息线的信息、以及将信息输入到信息线。控制单元(7)可移除地与基本单元或功能单元连接，并且协作地控制通过基本单元与电力线和信息线连接的至少两个功能单元。

Description

双布线系统

技术领域

本发明涉及一种用于通过安装在建筑物中的信息线和电力线输入/输出信息信号和提供电力的双布线系统(dual wiringsystem)。

背景技术

随着因特网的普及，需要确保在家庭和办公大楼等建筑物中的各种地方对信息网络的可访问性。例如，日本特开平11-187154号公报公开了一种多媒体布线系统，该系统设置有配线板(distributing board)和多媒体插座面板(multimedia socketpanel)，其中，配线板用于以集中控制方式控制安装在建筑物中的电力线和各种信息线，而将多媒体插座面板安装在室内墙面上，并且通过电力线和信息线与配线板连接。例如，多媒体插座面板具有用于向电器提供市电的电源插座、用于接收由例如地基广播、卫星广播和有线广播所提供的广播节目的插座、以及电话系统和因特网所使用的模拟或数字线路的模块化插座。根据该多媒体布线系统，实现了多媒体产品的便利性的改善，并且可以获得信息社会中的舒适生活和工作环境。

如此，在建筑物的建造过程中，通常将上述多媒体插座面板安装在墙面上，并且将该多媒体插座面板与电力线和信息线连接。这意味着在建造工程过程中完全决定了多媒体插座面板的功能。因此，在完成建造工程后，通常难以向多媒体插座面板添加新的功能或将多媒体插座面板的部分现有功能的更换为其它功能。另外，当利用其它多媒体插座面板代替现有多媒体插座面板时，需要修理工作。然而，对于普通用户来说进行修复工作不容易，并且修理工作的费用加重了用户的负担。

另外，近年来，已在建筑物的墙面上安装了内部通话装置、犯罪预防装置和灾难检测装置等具有各种功能的电器。对于根据预先安装的程序运行的电器，在大多数情况下没有考虑程序更新。因此，在需要时，用户必须以新型号装置或其它类型的装置代替现有装置。另一方面，当将程序更新功能嵌入各电器中时，将导致成本升高。另外，这些电器常常具有重叠功能。例如，犯罪预防装置和灾难检测装置均具有扬声器单元以使得各装置自己可以工作。然而，当安装犯罪预防装置和灾难检测装置时，不必在这些装置中的每一个中都内置扬声器单元。因此，从提高系统效率和性价比的角度来看，重叠功能是有待解决的重要问题之一。

因此，适用于安装在墙面上的传统多媒体插座面板和电器仍存在巨大空间来提高系统中的装置的使用效率和整个系统的性价比、以及功能扩展性和易更换性。

发明内容

因此，为了解决以上问题，本发明首要考虑提供一种能够利用建筑物中构建的信息传输和电力供应的网络容易且有效实现适于各个用户的生活和工作环境的下一代双布线系统。

也就是说，本发明的双布线系统包括：

多个基本单元，安装在建筑物的至少一个墙面的多个位置处，并且与安装在所述建筑物中的电力线和信息线连接；

多个功能单元，每个所述功能单元用于当通过所述基本单元中的一个与所述电力线和所述信息线连接时，提供以下功能中的至少一种功能：提供来自所述电力线的电力、输出来自所述信息线的信息、以及将信息输入到所述信息线；以及

控制单元，可拆卸地与所述功能单元中的一个或所述基本单元中的一个连接，并用于对通过所述基本单元与所述电力线和所述信息线连接的所述功能单元中的至少两个进行控制。

根据本发明，由于通过控制单元相互协作控制两个或多个功能单元，因而可以实现更高等级的系统功能。例如，当以同等方式控制具有信息显示功能、音频输出功能和电器的操作功能的三个功能单元时，可以构建内部通话系统、犯罪预防系统和灾难预防系统等。另外，由于将控制单元可拆卸地连接到功能单元或基本单元，因而可以根据用户的喜好来确定控制单元的安装位置。如后所述，当可拆卸地相互连接功能单元，并且将功能单元可拆卸地连接到基本单元时，可以以增强的自由度进行系统设计。此外，当具有不同控制程序的多个控制单元共享其中一个功能单元时，可以实现提高系统中功能单元的使用效率和降低整个系统的成本。

在上述双布线系统中，优选控制单元具有驱动装置，在该驱动装置中，可拆卸地插入具有功能单元的控制信息的存储介质。可选地，优选控制单元具有存储部分和传输部分，其中，存储部分用于可重写地存储功能单元的控制信息，而传输部分用于将从存储部分所提供的控制信息发送给功能单元。

在本发明的双布线系统中，优选控制单元和其中一个基本单元或其中一个功能单元具有一对模块端口和模块连接器，其中，可拆卸地相互连接模块端口和模块连接器以同时建立它们之间的电力传输和信号传输。类似地，优选每一基本单元具有模块端口和模块连接器其中之一，将基本单元的模块端口和模块连接器可拆卸地连接到在其中一个功能单元中形成的模块端口和模块连接器中的另一个，以同时建立基本单元与功能单元之间的电力传输和基本单元与功能单元之间的信号传输。另外，优选至少一个功能单元具有电力连接器和信号连接器，其中，将该电力连接器可拆卸地连接到在另一个功能单元中形成的电力端口，以在这两个功能单元之间提供电力传输，而将该信号连接器可拆卸地连接到在另一个功能单元中形成的信号端口，以在这两个功能单元之间提供信号传输。根据上述结构，可以明显增强控制单元与基本单元或功能单元之间的、功能单元与基本单元之间的、以及功能单元之间的易更换性。因此，普通用户可以用另一个控制单元或另一个功能单元容易地替换或更换已与基本单元连接的控制单元或功能单元，而无需复杂的修理工作。而且，由于增强了功能单元的可操作性和功能单元的布局的自由度，因而可以容易地实现舒适且便利的生活和工作环境以满足信息社会中的用户需求。

另外，优选该双布线系统具有电源部件和/或信号传输部件，其中，电源部件用于利用电磁耦合从其中一个基本单元或其中一个功能单元向控制单元提供电力，而信号传输部件用于利用光学耦合在控制单元与其中一个基本单元或其中一个功能单元之间进行信号传输。实际上，优选上述模块连接器和模块端口具有一对相互可拆卸地连接以进行电力传输的电力连接器和电力端口、以及一对相互可拆卸地连接以进行信号传输的信号连接器和信号端口。在这种情况下，当电力连接器与电力端口连接时，优选利用电磁耦合进行电力传输，而当信号连接器与信号端口连接时，优选利用光学耦合进行信号传输。在这种情况下，由于利用电磁耦合和光学耦合以非接触方式提供电力传输和信号传输，因而可以以电力和信号的降低的传输损耗可靠地运行功能单元。

另外，优选在控制单元的一侧形成上述模块连接器和模块端口其中之一，以使得在沿着墙面的方向上将控制单元可拆卸地连接到其中一个基本单元或其中一个功能单元。在这种情况下，可以在不破坏室内空间的美观的情况下提高双布线系统的功能扩展性。

另外，优选本发明的双布线系统具有接合部件，当将电力连接器和信号连接器分别连接到电力端口和信号端口时，接合部件用于提供模块连接器和模块端口之间的机械支持。在这种情况下，可以提高模块连接器和模块端口之间的连接可靠性。

另外，优选本发明的双布线系统具有用于将控制单元机械连接到其中一个基本单元或其中一个功能单元的连接部件。例如，连接部件包括在其中一个基本单元或其中一个功能单元上所形成的第一接合部分、在控制单元上所形成的第二接合部分、以及连接件，其中，当连接件的一部分与第一接合部分接合，并且连接件的剩余部分与第二接合部分接合时，连接件用于在控制单元与其中一个基本单元或其中一个功能单元之间进行机械连接。在这种情况下，可以提高该系统的操作可靠性，并且可以防止控制单元从功能单元或基本单元脱落。

通过以下所述的用于实施本发明的最佳模式，将更清楚地理解本发明的其它特性和由此带来的优势。

附图说明

图1是根据优选实施例的双布线系统的示意图；

图2是双布线系统的基本单元的示意性电路图；

图3是基本单元的分解透视图；

图4是由门壳体(gate housing)和主壳体(main housing)构成的另一基本单元的示意性电路图；

图5(A)是图4的开关盒和主壳体的透视图，而图5(B)是图4的门壳体的模块端口的平面图；

图6是双布线系统的功能单元的示意性电路图；

图7(A)和(B)是与基本单元连接的功能单元的前透视图和后透视图；

图8是与基本单元连接的多个功能单元的透视图；

图9是控制单元的示意性电路图；

图10是另一控制单元的示意性电路图；

图11是具有驱动装置的控制单元的示意性电路图；

图12是另一控制单元的示意性电路图；

图13是利用双布线系统中的控制单元和多个功能单元所构成的内部通话系统的示意图；

图14是利用双布线系统中的控制单元和多个功能单元所构成的灾难预防系统的示意图；

图15是利用双布线系统中的控制单元和多个功能单元所构成的犯罪预防系统的示意图；

图16是用于将基本单元安装到开关盒的附接板(attachmentplate)的平面图；

图17(A)是示出用于将控制单元连接到基本单元的方法的分解透视图，而图17(B)是连接件的透视图；

图18(A)和(B)是控制单元的正视图和侧视图，而图18(C)是示出如何使用连接件的透视图；

图19(A)和(B)是示出控制单元的其它例子的正视图；

图20(A)和(B)是示出控制单元和功能单元之间的连接方法的透视图；以及

图21(A)～(C)是控制单元的另一例子的正视图和侧视图。

具体实施方式

下面根据优选实施例详细说明本发明的双布线系统。

如图1所示，该实施例的双布线系统具有安装在建筑物中的电力线L1和信息线L2、嵌入在建筑物的多个位置处的墙面上的多个开关盒2、装配在开关盒中且与电力线L1和信息线L2连接的多个基本单元3、多个功能单元4、以及可拆卸地连接到基本单元3或功能单元4的控制单元7，其中，电力线L1通过配电板1与市电电源AC连接而信息线L2通过配电板1与因特网网络NT连接，每一功能单元4当通过其中一个基本单元3与电力线L1和信息线L2连接时，具有提供以下功能中的至少一种功能的能力：提供来自电力线L1的电力、输出来自信息线L2信息、以及将信息输入信息线L2。在本说明书中，墙不局限于相邻房间之间形成的侧墙。也就是说，墙包括建筑物的外墙和内墙，并且内墙包括侧墙、天花板和地板。在图1中，“MB”表示主断路器，“BB”表示支线断路器，而“GW”表示网关(例如，路由器或内置集线器)。

如图2所示，每一基本单元3在其背面具有与电力线L1和信息线L2连接的端子(30a、32a)和总线布线端子(30b、32b)。如图3所示，利用螺丝钉等传统的紧固件将基本单元3固定到开关盒2。在图3中，附图标记12表示可拆卸地装配到基本单元3的正面的装饰盖，而附图标记11表示独立于装饰盖12形成的插座盖。考虑向功能单元4或控制单元7的电力传输和信息信号传输，设计基本单元3中所设置的电路结构。例如，图2的基本单元3具有AC/AC转换器60、DC电源部61、收发器部62、E/O转换器63、O/E转换器65、以及功能部67。

AC/AC转换器60将市电AC电力转换成频率增大的低AC电压，并将该低AC电压提供给围绕芯70缠绕的线圈72。DC电源部61根据通过整流和平滑该低AC电压所获得的稳定DC电压生成内部电路组件的工作电压。收发器部62发送和接收用于使得可以通过信息线L2进行交互通信的信息信号。E/O转换器63将从信息线L2所接收的信息信号转换成光学信号，并通过发光装置(LED)64输出该光学信号。另一方面，O/E转换器65通过光接收装置(PD)66接收从外部例如控制单元7或功能单元4所提供的光学信号，并且，将所接收的光学信号转换成信息信号，并将该信息信号发送给收发器部62。在图2中，附图标记67表示作为功能部的例子的电源插座。如果不需要，可以省略功能部67。

另外，可以使用图4所示的另一基本单元3。该基本单元3是由门壳体31和主壳体33所形成的，其中，门壳体31是由合成树脂制成的，并且具有与电力线L1和信息线L2连接的端子(30a、32a、30b、32b)，而主壳体33是由合成树脂制成的，并且将主壳体33可拆卸地连接到功能单元4。门壳体31和主壳体33具有一对模块端口34和模块连接器42，可拆卸地相互连接它们以同时建立以下二者：从门壳体向主壳体电力供应和门壳体和主壳体之间的信号传输。代替主壳体33，可以将具有模块连接器42的功能单元4可拆卸地连接到门壳体31的模块端口34。在这种情况下，可以将具有模块端口34的门壳体31当作为基本单元。

如图5(B)所示，在门壳体31的正面所形成的模块端口34设置有用于提供电力的电力端口34a和用于访问信息线L2的信息信号端口34b。在该双布线系统中，对于电力端口34a和信息信号端口34b的布置和形状，模块端口34是定型的(标准化的)。例如，如图5(B)所示，以大体上矩形形状配置电力端口34a和信息信号端口34b中的每一个，从而使得相互平行布置它们。

另一方面，如图4和图5(A)所示，在主壳体33的背面所形成的模块连接器42设置有电力连接器42a和信息信号连接器42b。在该双布线系统中，对于电力连接器42a和信息信号连接器42b的布置和形状，模块连接器42是定型的(标准化的)。例如，如图5(A)所示，以大体上矩形形状配置电力连接器42a和信息信号连接器42b中的每一个，从而使得相互平行布置它们。

在该实施例中，模块端口34具有围绕电力端口34a和信息信号端口34b延伸的环形壁或环形槽等引导部分35。形成引导部分35以可接合到在主壳体33的背面上所形成的模块连接器42的环形壁等接合部分45。由于通过简单地将接合部分45接合到引导部分从而将电力连接器42a和信息信号连接器42b同时连接到电力端口34a和信息信号端口34b，因而可以提高主壳体33的易更换性。可以由母连接器和公连接器形成模块端口34和模块连接器42。

另外，设计图4的基本单元3具有传感器功能或控制器功能，作为功能部67。另外，在收发器部62和功能部67之间形成CPU等处理部68和I/O接口69。处理部68具有以下功能：对由收发器部62所接收的信息信号进行信号处理，以通过I/O接口69将处理后的信号发送给功能部67，并且接收从功能部67所提供的数据信号，以作为信息信号进行输出。通过DC电源部61提供向收发器部62、处理部68和功能部67进行通电所需的电力。当代替AC/AC转换器60使用用于将市电AC电压转换成必需的DC电压的AC/DC转换器时，可以省略DC电源部61。图4的其它电路结构与图2的大体相同，因此省略重复说明。

设计功能单元4以利用通过基本单元3所提供的电力和通过基本单元3与信息线L2的信息信号的交互通信提供想要的功能。例如，当将功能单元4连接到安装在天花板附近的高位置处的墙面上的基本单元3时，功能单元4优选具有接收照明设备的带有钩的插头的插座功能、温度传感器、运动传感器或监视摄像机等安全功能、或者扬声器等声音功能。另外，当将功能单元4连接到安装在用户可以容易地操作功能单元4处的中间高度处的墙面上的基本单元3时，功能单元4优选具有用于打开/关闭照明设备的开关功能、空调设备等电器的控制器功能、或者液晶显示器等显示功能。另外，当将功能单元4连接到安装在接近地板的低位置处的墙面上的基本单元3时，功能单元4优选具有用于接收电吸尘器等电器的插头的插座功能、扬声器等声音功能、或者脚灯(footlight)功能。

具体地，如图6所示，当由开关形成功能单元4的功能部81时，通过I/O接口89将通过操作该开关所获得的操作数据发送给处理部88。然后，例如，将处理后的数据通过收发器部87发送给例如红外遥控器(未示出)，从而使得通过接收从红外遥控器所发射的遥控信号来打开/关闭要控制的电器。可选地，当由传感器形成功能部81时，将该传感器所检测到的数据作为信息信号发送给信息线L2，然后通过必需的通报器将其通知给用户。另外，当由扬声器形成功能部81时，从该扬声器输出作为通过信息线L2的信息信号而提供的声音数据。当由监视摄像机形成功能部81时，对通过该监视摄像机所拍摄的图像数据进行压缩编码，然后作为信息信号进行输出。此外，当由监视器装置形成功能部81时，对通过信息线L2所提供的图像数据进行解码，然后将其显示在该监视器装置上。当仅由电源插座形成功能部81时，可以省略处理部88和I/O接口89。因此，由于在该双布线系统中可以可拆卸地使用具有各种功能部81的功能单元4，因而可以显著提高功能单元4的布局的自由度。

围绕基本单元3中的芯70缠绕的线圈72用作为以非接触方式从基本单元3向功能单元4提供电力的电源部件。也就是说，围绕基本单元的芯70缠绕的线圈72提供作为变压器的初级端的电磁耦合部分。另一方面，如图6所示，功能单元4具有由作为变压器的次级端的围绕芯80缠绕的线圈82所构成的电磁耦合部分。因此，通过在基本单元3和功能单元4之间进行电磁耦合，将低AC电压导入功能单元4的线圈82，以实现从基本单元3到功能单元4的电力供应。在该实施例中，由于通过AC/AC转换器60获得具有较市电AC电压更高频率的低AC电压，因而可以缩小用作为变压器的电磁耦合部分。

另外，基本单元3的E/O转换器63的发光装置(LED)64用于以非接触方式将光学信号作为信息信号发送给功能单元4。在这种情况下，在功能单元4中设置光接收装置(PD)86，从而在将功能单元4连接到基本单元3时，使得基本单元3的发光装置64与功能单元4的光接收装置86成面对面关系。类似地，为了将光学信号作为信息信号从功能单元4发送给基本单元3，功能单元4具有发光装置(LED)84，其中，当将功能单元4连接到基本单元3时，以与基本单元3的光接收元件(PD)66成面对面关系地设置发光装置84。因此，基本单元3和功能单元4中的每一个均具有一对E/O转换器(63、83)和O/E转换器(65、85)，作为用以使得能够在它们之间进行信息信号的交互通信的光学耦合部分。

如图2和3所示，将用于电力供应的电磁耦合部分X和用于信息信号的交互通信的光学耦合部分Y设置在基本单元3的侧面，从而使得相互相距必需的距离。电磁耦合部分X和光学耦合部分Y的形状是定型的(标准化的)，以使得多个功能单元4共享每一基本单元3。另外，优选将一对电磁耦合部分X和光学耦合部分Y设置在功能单元4的两侧，如图6所示。也就是说，由位于上面的光接收装置86和位于下面的发光装置84构成在功能单元4的一侧(例如，左侧)所形成的光学耦合部分Y，而由位于上面的发光装置94和位于下面的光接收装置96构成在功能单元4的对侧(例如，右侧)所形成的光学耦合部分Y。

在这种情况下，即使当将多个功能单元4串联连接到基本单元3，也可以确保功能单元4之间的信息信号的交互通信、以及确保基本单元3和功能单元4之间的信息信号的交互通信。还优选向各光学耦合部分Y装配透光盖以保护光学装置。如图6所示，功能单元4具有用于实现相邻功能单元4之间的电力供应和信息信号的交互通信的电路组件。这些电路组件与基本单元3中所使用的电路组件大体上相同，因而省略对相同电路组件的重复说明。

如图3所示，当在基本单元3的正面形成功能部67(例如，电源插座)，并且在基本单元3的侧面设置电磁耦合部分X和光学耦合部分Y对时，可以沿着墙面(即，与墙面大体平行)将功能单元4连接到基本单元3。因此，可以在不损坏室内空间的美观的情况下提高双布线系统的功能扩展性。

下面介绍与基本单元3连接的功能单元4的例子。在图7(A)和7(B)中，基本单元3具有照明设备的带有钩的插头的插座，作为功能部67。与基本单元3连接的功能单元4具有发射红外遥控信号的功能。在这种情况下，通过信息线L2将在用户操作作为功能部81的具有控制器功能的另一功能单元时所获得的操作数据发送给图7(A)的功能单元4，从而将该红外遥控信号发射向空调设备等电器的红外信号接收部分。在图7(A)中，附图标记58表示可拆卸地装配到功能单元4的侧面以在不使用时保护电磁耦合部分X和光学耦合部分Y的保护盖。另外，当基本单元3具有电源插座时，可以向电源插座的电路连接继电器或半导体开关，从而使得可以在根据从另一功能单元所发送的控制信号来操作该继电器或半导体开关时，可以取消该电源插座的功能。

在图8中，第一到第三功能单元(4A、4B、4C)与基本单元3连接。在这种情况下，基本单元3不具有功能部67。可拆卸地与基本单元3连接的第一功能单元4A具有用于打开/关闭作为功能部81的空调设备的开关。可拆卸地连接到第一功能单元4A的第二功能单元4B具有作为功能部81的空调设备的控制器。另外，可拆卸地连接到第二功能单元4B的第三功能单元4C具有作为功能部81的对讲系统的主单元。

第一功能单元4A设置有操作按钮B1、停止按钮B2和CPU部，其中，CPU部用于生成这些按钮的操作信息，并将操作信息发送给后面说明的控制单元7。该功能单元适用于操作照明设备。第二功能单元4B设置有空调设备的温度设置拨盘51、用于显示设置温度的LCD(液晶显示器)监视器52、用于运行空调设备想要的时间段的定时器开关53、以及CPU部，其中，CPU部用于生成温度设置拨盘51和定时器开关53的操作信息，并将操作信息发送给控制单元7。第三功能单元4C设置有音量控制按钮B3、扬声器54、用于在发送器功能和接收器功能之间进行切换的模式开关55、用于显示由位于房屋入口处的TV摄像机所拍摄的图像的LCD监视器56、用于打开门锁的开锁按钮B4、以及CPU部，其中，CPU部具有扬声器的声音处理功能、LCD监视器的图像处理功能、和生成开锁按钮和模式开关的操作信息的功能，并且将操作信息发送给控制单元7。

功能单元4的功能部81不局限于上述例子。例如，可以形成电动剃须刀、电动牙刷、移动电话和便携式音频播放器的电池充电器作为功能部。另外，可以将具有对讲系统的步话机功能的功能单元4连接到位于房屋入口处的外部墙表面上的基本单元3。

如图9所示，控制单元7具有主要由可擦写存储器102所构成的控制信号生成器100和用于根据控制程序生成控制信号的CPU 104，其中，在可擦写存储器102中，存储有控制程序，并且可以获得程序更新。本发明的控制单元7的基本概念是以同等方式控制双布线系统中所包含的、通过控制程序已预先相互关联的两个或多个功能单元4，从而实现更高等级的功能，如内部通话系统、犯罪预防系统和灾难预防系统。例如，当控制单元7根据灾难预防的控制程序以同等方式控制具有图像显示功能的功能单元、具有音频输出功能的功能单元、和具有传感器功能的功能单元时，可以提供灾难预防功能作为新的更高等级的功能。

因此，在本发明中，通过控制单元7控制的功能单元4不局限于直接与控制单元7连接的功能单元。要控制的功能单元具有提供控制程序所请求的功能的能力至关重要。因此，可以通过电力线和信息线将要控制的功能单元连接到远离控制单元的位置处的基本单元。例如，根据本发明，直接连接其中一个基本单元的控制单元可以控制通过电力线和信息线与另一基本单元连接的功能单元。

另外，如在图6所示的功能单元的情况下一样，控制单元7具有电磁耦合部分X和光学耦合部分Y。也就是说，利用用于以非接触方式向相邻单元传输电力的电磁耦合部分X和用于以非接触方式建立与相邻单元的信息信号的交互通信的光学耦合部分Y在两侧形成控制单元7。例如，可以将控制单元7可拆卸地连接到与基本单元3连接的功能单元4。可选地，可以将控制单元可拆卸地连接到与基本单元3串联连接的多个功能单元中的最后一个。而且，可以在功能单元4之间、或者在基本单元3与功能单元4之间可拆卸地连接控制单元7。

从为了实现控制单元7的成本降低的角度来看，如图10所示，可以仅在控制单元7的一个侧设置电磁耦合部分X和光学耦合部分Y。可以通过信息线L2利用个人计算机进行重写或更新控制程序的操作。另外，如图11所示，控制单元7可以具有驱动装置103，在驱动装置103中，可拆卸地插入具有功能单元的控制程序的CD、DVD光盘或SD存储器等存储介质110。此外，如图12所示，可以仅由CPU 104和存储器102形成控制单元7。在这种情况下，可以将控制单元7可拆卸地连接到具有电磁耦合部分X和光学耦合部分Y的适配器105，其中，适配器105用于进行控制单元7与基本单元3或功能单元4之间的连接。

接着，根据一些例子详细说明控制单元7的操作。首先，下面是对控制单元7的控制程序是内部通话通信程序的情况的说明。在这种情况下，如图13所示，通过控制单元7，以同等方式控制用于拍摄访问者的图像的功能单元4E、具有图像显示功能的功能单元4F、具有音频输出功能的功能单元(4G、4L)、以及用于运行对讲机的功能单元(4K、4H)。

当访问者按下功能单元4K的呼叫按钮时，控制单元7的收发器部通过信息线L2接收呼叫信号和由功能单元4E的照相机所拍摄的图像数据，然后将它们发送给控制信号生成器100。在控制信号生成器100中，CPU 104生成用于产生铃声的控制信号，并将该控制信号发送给具有音频输出功能的、已预先与访问者所操作的功能单元4K相关联的功能单元4L。另外，控制单元7将由功能单元4E所拍摄的图像数据发送给具有图像显示功能的功能单元4F。根据控制信号，功能单元4L从扬声器输出铃声，而功能单元4F将访问者的图像显示在液晶显示器上。

接着，当房主按下功能单元4H的对话按钮以与访问者进行对话时，将表示已按压了对话按钮的信息信号从该功能单元发送给控制单元7。当控制单元7接收该信息信号时，控制信号生成器100生成用于与访问者进行通信连线的控制信号，并将该控制信号发送给具有音频输出功能的功能单元4G。通过功能单元4F的麦克风MC接收房主的语音信息，并将语音信息转换成电信号，然后将该电信号发送给功能单元4G。在功能单元4G中，根据该电信号通过扬声器输出语音信息。因此，可以通过该内部通话系统实现访问者和房主之间的对话。可以将具有音频输出功能的功能单元4L设置在功能单元(4F、4H)之间。

另一方面，当操作用于调节功能单元4H的铃声的音量控制按钮B5时，在功能单元4H中生成表示已操作了音量控制按钮的信息信号和关于铃声的调节量的信息信号，然后将这些信息信号发送给控制单元7。在控制单元7中，根据这些信息信号，控制信号生成器100生成用于调节铃声的音量的控制信号，并将该控制信号发送给具有音频输出功能的功能单元4G。在功能单元4G中，根据该控制信号，调节从扬声器输出的铃声的音量。

另外，下面是对控制单元7的控制程序是灾难预防程序的情况的说明。在这种情况下，如图14所示，通过控制单元7，以同等方式控制液晶显示器等具有图像显示功能的功能单元(4M、4N)、具有音频输出功能的功能单元(4P、4T)、具有传感器功能的功能单元4S、以及用于设置犯罪预防系统的参数和切换显示在液晶显示器上的图像的功能单元4Q。

当功能单元4S中所形成的烟雾检测器或温度传感器检测到火灾发生时，向控制单元7发送检测信号。在控制单元7中，根据检测信号，控制信号生成器100生成用于产生警报声音的控制信号和用于在液晶显示器上显示火警的控制信号。分别将这些控制信号发送给具有音频输出功能的功能单元(4P、4T)和具有图像显示功能的功能单元(4M、4N)。因而，功能单元(4P、4T)向房主发出通知发生火灾的警报声音。另外，功能单元(4M、4N)通过以闪烁方式在液晶显示器上显示火警的消息直观地通知房主火灾的发生。可选地，可以生成控制信号以自动通过电话通知房主发生火灾。在这种情况下，根据接收的控制信号，相应功能单元自动拨打预先登记的房主的电话号码。

另一方面，当操作功能单元4中所形成的警报停止按钮B6时，将表示已操作了警报停止按钮的信息信号发送给控制单元7。根据该信息信号，控制单元7生成并输出用于停止警报声音的控制信号和火警消息。根据接收的控制信号，相应功能单元停止输出警报声音和火警消息。可以在功能单元4Q中形成警报停止按钮B6。

下面说明控制单元7的控制程序是犯罪预防程序的情况。在这种情况下，如图15所示，通过控制单元7，以同等方式控制液晶显示器等具有图像显示功能的功能单元(4U、4V)、具有音频输出功能的功能单元(4Y、4Z)、具有传感器功能的功能单元4W、以及用于设置犯罪预防系统的参数和解锁该系统的功能单元4X。

当通过在功能单元4W中所形成的运动传感器或红外传感器来检测到运动物体(闯入者)闯入房间时，向控制单元7发送检测信号。可选地，可以使用具有用于检测门或窗户打开的传感器的其它功能单元向控制单元7发送该检测信号。此外，当操作功能单元4X以未通过预定程序解锁犯罪预防系统时，可以向控制单元7发送表示异常情况发生的检测信号。

在控制单元7中，控制信号生成器100生成用于针对闯入者产生警报声音的控制信号和用于在显示器上显示闯入警报的控制信号，然后分别将这些控制信号发送给具有音频输出功能的功能单元(4Y、4Z)和具有图像显示功能的功能单元(4U、4V)。从而，功能单元(4Y、4Z)通过输出警报声音通知房主发生异常情况。另外，功能单元(4U、4V)通过显示闯入警报的消息(例如，形象符号(pictorial symbol))直观地向房主通知发生异常情况。代替在液晶显示器上显示警报消息，可以闪烁LED等作为警报。可选地，优选使用具有以下功能的功能单元：根据接收表示发生异常情况的控制信号，自动拨打预先登记的保安公司或警察局的电话号码。

因此，根据本发明，由于控制单元7以同等控制多个功能单元，其中，每一功能单元本身仅提供相对简单的功能，因而，如上所述，可以实现更高等级的功能系统，如内部通话系统、犯罪预防系统和灾难预防系统。另外，当使用具有不同控制程序的多个控制单元时，控制单元共享扬声器单元或显示单元以构建各个系统。因此，不必每一系统都购买扬声器和显示单元。因此，在实现整个系统的性价比的提高方面具有更大优势。

接着说明将基本单元安装到墙面的方法。在该说明中，将基本单元3直接固定到开关盒2。如有必要，可以通过附接板75将基本单元3固定到开关盒2，如图16所示。在这种情况下，在将在附接板75的两侧所形成的钩与基本单元3接合后，利用安装螺丝钉将带有基本单元3的附接板75固定到开关盒2。可选地，可以利用专用夹钳(未示出)将基本单元3直接安装在墙面上，而不使用开关盒2。在将基本单元安装到墙面后，将插座盖11和装饰盖12装配到基本单元3的壳体10的正面。

接着说明用于在基本单元3与控制单元7之间、或者在功能单元4与控制单元7之间进行稳定机械连接的部件。

可以将控制单元7装配到基本单元3，如图17(A)所示。也就是说，首先从基本单元3移除装饰盖12。在该实施例中，由于独立于装饰盖12形成插座盖11，因而可以在控制单元7的连接和断开操作过程中通过插座盖11防止电源插座等功能部67意外损坏。在将控制单元7置于功能单元4的一侧以使得设置控制单元7的电磁耦合部分X和光学耦合部分Y与基本单元3的处于面对面关系后，利用连接件90将控制单元7机械结合到基本单元3。每一个基本单元3和控制单元7在它们的上端部分和下端部分均具有带有水平导轨(14、24)的壳体(10、20)。附图标记15表示在导轨14的纵向上大体中心位置处所形成的止动壁(stopper wall)。另一方面，如图17(B)所示，连接件90具有槽92，在槽92中，可以安装导轨(14、24)。

如图17(A)所示，在将导轨14安装在槽92中的情况下，连接件90沿着导轨滑动直到触及止动壁15为止。结果，连接件90与基本单元3接合约连接件的一半长度。另一方面，连接件90还以类似方式与控制单元7接合约该连接件的剩余长度。因此，在上下两端部分完成了连接件90与基本单元3之间的接合、以及连接件90与控制单元7之间的接合后，将装饰盖(12、22)装配到基本单元3和控制单元7的正面。由于将连接件90保持在基本单元3和控制单元7的装饰盖(12、22)与壳体(10、20)之间，因而可以防止连接件90的意外脱落，并在不破坏它们的美观的情况下获得它们之间的稳定机械连接。

作为上述机械连接方法的变形例，如图18(A)～(C)所示，控制单元7在其一侧具有公连接器25，并且在另一侧具有母连接器27。这些连接器中的每一个均由电磁耦合部分X和光学耦合部分Y形成。在这种情况下，可以将公连接器2 5和母连接器27分别当作为模块连接器和模块端口。另外，在每一功能单元4和基本单元3中形成公连接器和母连接器，从而使得利用电磁耦合和光学耦合，在控制单元7与基本单元3之间、以及在控制单元7与功能单元4之间的电力传输和信号传输成为可能。例如，将控制单元7的公连接器25可拆卸地连接到基本单元3中所形成的母连接器27，而将控制单元7的母连接器27可拆卸地连接到功能单元4中所形成的公连接器25。

另外，控制单元7具有水平槽26，在槽26中，可以安装具有与槽26类似的横断面的连接件90A。如在图17(B)的连接件90的情况下一样，将连接件90A的一端插入控制单元7的槽26约连接件的一半长度，并且，还将连接件90A的另一端插入在相邻基本单元3或相邻功能单元4所形成的约槽该连接件的剩余一半长度，以在它们之间提供稳定机械连接。在这种情况下，由于槽26具有大体上为梯形的断面，该断面被配置成在控制单元7的背面所形成的开口对应于梯形断面的窄侧，因而可以防止连接件90A从槽26脱落，而无需使用装饰盖。另外，由于用户可以通过控制单元7的背面的开口来触及连接件90A，因而可以相对容易地进行连接件90A在槽26中的滑动。在不能通过控制单元7的背面所形成的开口来移除连接件90A的情况下，槽的形状不局限于梯形断面。

如图19(A)所示，可以利用凹形和公连接器仅形成电磁耦合部分X。当控制单元7的一侧设置有公连接器时，在其另一侧设置母连接器。可选地，如图19(B)所示，可以通过弓形凹面形状的母连接器和弓形凸面形状的公连接器设置每一电磁耦合部分X和光学耦合部分Y。因此，当使用凹形和公连接器时，可以提供相邻单元之间的精确定位，因此提高了电力供应和信息信号的交互通信的可靠性。

另外，如图20(A)所示，优选控制单元7的上下端部分均具有带有接合槽23的锥形端21，并且配置连接件90B以滑动触及锥形端21，并且在其一端具有可以安装在接合槽23中的钩93。在这种情况下，在将连接件90B安装在控制单元7的上下两端处的锥形端21后，连接件90B朝向相邻功能单元4滑动，如图20(A)中的箭头所示。结果，可以利用连接件90B获得控制单元7与功能单元4之间的稳定机械连接，如图20(B)所示。

另外，如图21(A)～(C)所示，优选地，在控制单元7的上下端部的每处都具有用于容纳连接件90C的凹面部分28，以及在它到控制单元7的壳体20的一端处以枢轴的方式所支撑的盖件16。连接件90C具有槽92C，在槽92C中，可以滑动安装在凹面部分28中所形成的导轨24C。在这种情况下，在打开盖件16以触及连接件90C后，沿着导轨24C滑动连接件，如在图17(A)的情况下一样。最后，关闭盖件16以获得控制单元7与功能单元4之间的稳定机械连接。另外，由于连接件90C始终容纳在凹面部分28中，因而无需担心丢失连接件90C。

上述控制单元与基本单元或功能单元之间的连接方法还可以作为基本单元与功能单元之间的、或功能单元之间的连接方法来使用，并且从而可以获得相同的优点。

作为本发明的双布线系统中可用的信息信号传输方法，可以使用基带传输和广播传输其中之一。另外，协议不局限于具体一个。例如，可以根据JT-H232包发送和接收声音和图像信号，以实现对讲系统的基本装置和步话机之间的交互通信。在控制系统中，还优选使用广播或单播的路由控制协议，其中，可以根据操作数据以1∶1或1∶N的控制比进行控制。可选地，当基本单元之间所使用的协议不同于与基本单元连接的功能单元或控制单元所使用的协议时，优选在基本单元进行协议转换。

工业上的应用性

通过上述实施例应该理解，根据本发明的双布线系统，可以利用控制单元以同等方式控制两个或多个功能单元来构建内部通话系统、犯罪预防系统和灾难预防系统等更高等级的系统。因此，与利用单个功能单元提供相对简单的功能的情况相比，可以增加功能扩展性。另外，当将控制单元可拆卸地连接到功能单元或基本单元时，可相互可拆卸地连接功能单元，并且将功能单元可拆卸地连接到基本单元，对于普通用户来说，由于不需要复杂的修理工作，因而易于改变控制单元或功能单元的布局。而且，当在模块连接器和模块端口中形成电磁耦合部分X和光学耦合部分Y以同时建立相邻单元之间的信息信号的交互通信和电力传输时，可以提供降低传输损耗的可靠布线系统。因此，本发明提供用以根据信息社会中的用户需求实现舒适且便利的生活和工作环境的下一代布线系统。

Claims (16)

1.一种双布线系统，包括：

多个基本单元，安装在建筑物的至少一个墙面的多个位置处，并且与安装在所述建筑物中的电力线和信息线连接；

多个功能单元，每个所述功能单元用于当通过所述基本单元中的一个与所述电力线和所述信息线连接时，提供以下功能中的至少一种功能：提供来自所述电力线的电力、输出来自所述信息线的信息、以及将信息输入到所述信息线；以及

控制单元，可拆卸地与所述功能单元中的一个或所述基本单元中的一个连接，并用于对通过所述基本单元与所述电力线和所述信息线连接的所述功能单元中的至少两个进行控制。

2.根据权利要求1所述的双布线系统，其特征在于，所述控制单元具有驱动装置，在所述驱动装置中，可拆卸地插入含有所述功能单元的控制信息的存储介质。

3.根据权利要求1所述的双布线系统，其特征在于，所述控制单元具有存储部分和传输部分，其中，所述存储部分用于可重写地存储所述功能单元的控制信息，所述传输部分用于将从所述存储部分所提供的所述控制信息传输到所述功能单元。

4.根据权利要求1所述的双布线系统，其特征在于，所述控制单元至少控制具有信息显示功能、音频输出功能和电器操作功能，从而构建内部通话系统、犯罪预防系统或者灾难预防系统的三个功能单元。

5.根据权利要求1所述的双布线系统，其特征在于，还包括供电部件，所述供电部件用于利用电磁耦合从所述基本单元中的一个或所述功能单元中的一个向所述控制单元提供电力。

6.根据权利要求1所述的双布线系统，其特征在于，还包括信号传输部件，所述信号传输部件用于利用光学耦合在所述控制单元与所述基本单元中的一个或所述功能单元中的一个之间进行信息传输。

7.根据权利要求1所述的双布线系统，其特征在于，所述控制单元与所述基本单元中的一个或所述功能单元中的一个具有一对模块端口和模块连接器，所述模块端口和所述模块连接器可拆卸地相互连接，以同时建立它们之间的电力传输和信号传输。

8.根据权利要求7所述的双布线系统，其特征在于，所述模块连接器和所述模块端口中的一个在所述控制单元的侧面处形成，从而使得所述控制单元在沿着所述墙面的方向上可拆卸地连接到所述基本单元中的一个或所述功能单元中的一个。

9.根据权利要求7所述的双布线系统，其特征在于，所述模块连接器和所述模块端口具有一对可拆卸地相互连接以进行所述电力传输的电力连接器和电力端口、以及一对可拆卸地相互连接以进行所述信号传输的信号连接器和信号端口。

10.根据权利要求9所述的双布线系统，其特征在于，所述电力连接器当与所述电力端口连接时，利用电磁耦合提供所述电力传输，所述信号连接器当与所述信号端口连接时，利用光学耦合提供所述信号传输。

11.根据权利要求9所述的双布线系统，其特征在于，还包括接合部件，所述接合部件用于当所述电力连接器和所述信号连接器分别与所述电力端口和所述信号端口连接时，提供所述模块连接器与所述模块端口之间的机械支撑。

12.根据权利要求1所述的双布线系统，其特征在于，还包括连接部件，所述连接部件用于将所述控制单元机械性连接到所述基本单元中的一个或所述功能单元中的一个。

13.根据权利要求12所述的双布线系统，其特征在于，所述连接部件包括：第一接合部分，所述第一接合部分在所述基本单元中的一个或所述功能单元中的一个上形成；第二接合部分，所述第二接合部分在所述控制单元上形成；以及连接件，所述连接件用于当所述连接件的一部分与所述第一接合部分接合，并且所述连接件的剩余部分与所述第二接合部分接合时，提供所述控制单元与所述基本单元中的一个或所述功能单元中的一个之间的机械连接。

14.根据权利要求1所述的双布线系统，其特征在于，每个所述基本单元均具有模块端口和模块连接器其中之一，所述模块端口和模块连接器其中之一可拆卸地连接到在所述功能单元中的一个中形成的、所述模块端口和所述模块连接器中的另一个，从而同时建立所述基本单元与所述功能单元之间的电力传输和所述基本单元与所述功能单元之间的信号传输。

15.根据权利要求1所述的双布线系统，其特征在于，所述功能单元中的至少一个具有电力连接器和信号连接器，其中，所述电力连接器可拆卸地连接到在另一个所述功能单元中形成的电力端口，以提供它们之间的电力传输，所述信号连接器可拆卸地连接到在另一个所述功能单元中形成的信号端口，以提供它们之间的信号传输。

16.根据权利要求1所述的双布线系统，其特征在于，所述功能单元中的一个在第一控制单元和第二控制单元之间共享，其中，所述第一控制单元和所述第二控制单元具有不同的控制程序，并均由所述控制单元形成。

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