CN107431341B - 用于通过灯开关向无线用户接口供电的接口模块 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于替换电气开关盒中的灯开关组件的接口模块，所述电气开关盒具有联接到电源的输入线、联接到第一照明装置的输出线和至少一个螺纹孔。接口模块包括：外壳；第一端子，其安装在外壳上并连接到输入线；第二端子，其安装在外壳上并连接到输出线；第一开关部件，其构造成启用和停用照明装置；控件，其构造成操作第一开关部件；用户接口，其可联接到第一端子以接收操作功率；以及无线发射器，其构造成发射指示通过用户接口接收到的输入的信号，所述无线发射器构造成从第一端子接收功率。

Description

用于通过灯开关向无线用户接口供电的接口模块

背景技术

本发明涉及装置（诸如，用于安全系统的用户接口）和用于向这样的装置供电的机构。一些安全系统通过用户接口受控，所述用户接口包括小键盘并且与安全系统控件无线地通信。这样的装置能够是电池供电的，以允许方便的物理安置。然而，由于这样的装置对功率的需求高，所以电池需要频繁更换和/或再充电。即使装置定位成附近有插座，仍可能不得不使电缆从用户接口延伸到插座以向用户接口供电，从而导致美学上令人不愉快的呈现。

发明内容

在各种实施例中，本文中所描述的系统和方法提供一种用于通过将灯开关组件替换为在标准入墙式电气开关盒占用空间（footprint）内安装的接口模块来向用户接口供电的机构。接口模块包括可手动操作的开关以及用于向用户接口模块供电的机构。

在一个实施例中，本发明提供一种用于替换电气开关盒中的灯开关组件的接口模块。电气开关盒具有联接到电源的输入线、联接到第一照明装置的输出线和至少一个螺纹孔。接口模块包括：外壳，其可定位在电气开关盒内；第一端子，其安装在外壳上并且构造成连接到输入线；以及第二端子，其安装在外壳上并且构造成连接到输出线。接口模块还包括定位在外壳内的第一开关部件，所述第一开关部件在第一端子与第二端子之间联接到外壳，并且构造成当第二端子连接到输出线时启用和停用第一照明装置；以及控件，其构造成操作第一开关部件。进一步地，接口模块包括用户接口，其构造成当第一端子连接到输入线时通过第一端子从电源接收操作功率；以及无线发射器，其联接到用户接口并且构造成发射指示通过用户接口接收到的输入的信号，所述无线发射器构造成当第一端子连接到输入线时从电源接收操作功率。

通过考虑具体实施方式和附图，本发明的其他方面将变得显而易见。

附图说明

图1是电气开关盒中的灯开关组件的前视图。

图2是用于替换定位在图1的电气开关盒内的灯开关组件的接口模块的前视图，并且用户接口和接口模块的控件与接口模块断开联接。

图3是图2的接口模块的示意图。

图4是定位在电气开关盒内的图2的接口模块的侧视图。

图5是图2的接口模块的前视图，其示出用户接口和接口模块的控件。

图6是定位在具有两条输入线和两条输出线的电气开关盒组件中的接口模块的另一个实施例的前视图，并且用户接口和控件与接口模块断开联接。

图7是定位在具有一条输入线和两条输出线的电气开关盒组件中的接口模块的另一个实施例的前视图，并且用户接口和控件与接口模块断开联接。

图8是图2至图7中的任一者的用户接口模块的框图，所述用户接口模块与一个或多个外部装置通信。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应理解的是，本发明在其应用方面不限于以下描述中所阐述或以下附图中所图示的构造的细节和部件的布置。本发明能够具有其他实施例，并且能够以各种方式被实践或实施。而且，应理解的是，本文中所使用的措辞和术语是出于描述的目的且不应被视为是限制性的。本文中对“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用意在涵盖其后所列举的事项及其等价物以及额外事项。除非另有具体说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变型被广义地使用并且涵盖直接与间接两种安装、连接、支撑和联接。进一步地，“连接”和“联接”不限制于物理或机械连接或联接。

图1图示定位在电气开关盒14内的灯开关组件10，在移除开关板或插座盖之后，所述电气开关盒被安装于墙壁。壁装式电气开关盒14包括处于墙壁内并位于电气开关盒14的周边内的120 V AC输出线18和120 V AC输入线22。电气开关盒14还包括一对螺纹孔34。输入线22联接到住宅或商业建筑的电源（未示出）。电气开关盒14构造成用于从120 V AC输出线18向位于该建筑内的第一照明装置（未示出）提供功率。

灯开关组件10包括两个圆柱孔，并且经由一对安装螺钉联接到电气开关盒14，这对安装螺钉穿过灯开关组件10的圆柱孔和电气开关盒的螺纹孔34。开-关机构在中央位于灯开关组件10上，当开关板覆盖电气开关盒14时，所述开-关机构突出穿过开关板中的开口。灯开关组件10使用各种线和接线螺帽50经由一对接线端子42、46连接到输入线22和输出线18。开-关开关的致动使功率从输入线22切换到输出线18以启用和停用第一照明装置。

在图2的示例中，图1的灯开关组件10已被替换为安装在标准电气开关盒14内的接口模块62。接口模块62包括：第一外壳74；第一端子78，其安装在第一外壳74上并连接到输入线22；以及第二端子82，其安装在第一外壳74上并连接到输出线18。提供各种其他线和端子以便从输出线18连接到地面。接口模块62包括安装在第一外壳74上的辅助连接器86，所述辅助连接器86从第一外壳74向外突出并且能够选择性地联接到如下文所论述的用户接口。接口模块62还包括一对开口90，这对开口90可经由安装螺钉联接到电气开关盒14的螺纹孔34，并且构造成将第一外壳74定位在电气开关盒14内。因而，能够通过以下步骤安装接口模块62：移除灯开关组件10，并且在同一壁装式电气开关盒14内将其替换为接口模块62。

图3是接口模块62的电路的示意性图示。接口模块62包括电路100。电路100的部件联接到第一外壳74并且定位在第一外壳74内。电路100的部件隐藏在图2中的第一外壳74后方。电路100包括变压器104、辅助连接器86和第一开关部件108（例如，继电器、多路开关），所述第一开关部件108在第一端子78与第二端子82之间联接到第一外壳74，并且线连接各种部件。变压器104构造成将来自电源供应的功率引导（例如，从电源供应提供操作功率）到辅助连接器86和/或无线收发器140。由变压器104提供的操作功率可处于比由电源提供的电压更低的电压下（例如，处于比由输入线22提供的120 V更低的电压下）。在一些构造中，电路100包括开关模式电源供应。

图4示出壁装式接口模块62，并且具有包括用户接口66的第二外壳120。第二外壳120联接到辅助连接器86。在图4的示例中，用户接口66包括安装在第二外壳120上的小键盘和数字显示器。在其他构造中，用户接口能够采取其他形式，诸如触屏装置。第二外壳120通过用户接口连接器124联接到辅助连接器86。进一步地，用户接口66构造成通过辅助连接器86、用户接口连接器124和相应的外壳74、120从输入线22接收功率。用户接口66包括无线收发器140，所述无线收发器140联接到用户接口66并且被装纳在用户接口66内。无线收发器140构造成从用户接口66接收输入并且与远程系统无线地通信（如下文进一步描述的那样）。无线收发器140以与用户接口66相同的方式经由输入线22从电源接收其操作功率。虽然图4的示例示出无线收发器140定位在第二外壳120内，但在一些构造中，无线收发器140定位在第一外壳74内，并且仅当用户接口66物理地联接到辅助连接器86时才与用户接口66通信。在任一情况下，无线收发器140均保持构造成从输入线22接收功率。在其他构造中，无线收发器140被替换为仅能够与远程系统单向通信的无线发射器。另外，其他构造可包括用户接口66处于第一外壳74中，这可消除对第二外壳120、辅助连接器86和用户接口连接器124的需求。

图5示出用户接口66的前视图。用户接口66包括键盘和数字显示器（如上文所论述的那样），并且还包括邻近用户接口66的开关控件70（即，开-关开关）。像图1的灯开关组件10的开关那样，开关控件70构造成基于开关控件70的手动致动位置来控制照明装置的操作状态（例如，手动地改变开关控件70的位置变更第一开关部件108的状态）。

尽管图2至图5中所图示的示例接口模块62描述了安装在壁装式电气开关盒14的外部上的用户接口66，但是在其他构型中，用户接口66可安装成邻近墙壁上的电气开关盒14并且经由墙壁内侧的布线连接到输入线22和输出线18。在这种构型中，没有任何可操作元件的开关板可联接到电气开关盒14以屏蔽电气部件。替代性地，标准开关控件能够安装在第一外壳74的外部表面上并且辅助连接器能够安装在第一外壳的侧表面上，使得第二外壳120与第一外壳74之间的电气联接隐藏在墙壁的内部内。

图6图示电气开关盒214的另一示例，所述电气开关盒214在移除开关板之后安装在墙壁中，并且其中同样的零件被给予类似的数字（即，增加200）并具有类似的功能。电气开关盒214定位在墙壁内，并且构造成保持将被用于操作第一照明装置和第二照明装置（未示出）的两个灯开关组件。除了安装在墙壁中并位于电气开关盒214的周边内的第一和第二120 V AC输入线222、222'及第一和第二120 V AC输出线218、218'之外，电气开关盒214还包括两对螺纹孔234、234'。第一120 V AC输出线218连接到第一照明装置，并且第二120 VAC输出线218'连接到第二照明装置。进一步地，提供各种其他线和端子以便从输出线218连接到地面。电气开关盒214构造成以如上文关于图1所描述的方式容纳第一灯开关组件（未示出）和第二灯开关组件210'。在其他电气开关盒214中，其他可控装置能够被构造成用于经由输出线218、218'进行控制（例如，吊扇）。

像上文参考图2所论述的示例那样，接口模块262经由安装螺钉联接到电气开关盒214，所述安装螺钉穿过接口模块262的开口290并进入电气开关盒214的第一对螺纹孔234内，使得接口模块262定位在由第一灯开关组件空出的区域上。接口模块262包括第一外壳274及安装在第一外壳274上的第一端子274、第二端子278、第三端子250和辅助连接器286。第一端子274连接到第一输入线22、第二端子378连接到第一输出线218，且第三端子250连接到第二输出线222'。接口模块262还包括定位在第一外壳274内的第一开关部件和第二开关部件（未示出），并且其中第二开关部件联接到第三端子250。当第二外壳和用户接口（未示出）联接到辅助连接器286时，第一开关部件和第二开关部件能够经由用户接口的第一控件和第二控件操作，以启用和停用第一照明装置和第二照明装置。进一步地，当第二外壳联接到辅助连接器386时，用户接口和用户接口的收发器可通过辅助连接器386从输入线322抽运功率。

在所图示的实施例中，可移除第二灯开关组件210'，并且可经由安装螺钉将无任何可操作元件的开关板联接到第二对螺纹孔234'以覆盖电气部件。在另一种构造中，接口模块262不具有第三端子250，且代替地以与图2至图5的接口模块62相同的方式构造（即，不连接到第二照明装置）。在这样的实施例中，提供具有用于第二灯开关组件210'的开-关开关的开口的开关板，因此用户可启用和停用第二灯开关组件210'（其保持定位在电气开关盒214内）。

图7图示接口模块362的另一个实施例，并且其中同样的零件被给予类似的数字（即，由图6中的实施例增加100）并具有类似的功能。接口模块362构造成替换电子开关盒314中的灯开关组件，所述电子开关盒314包括连接到电源（未示出）的单根输入线322及连接到第一照明装置和第二照明装置（未示出）的第一输出线318和第二输出线318'。提供各种其他线和端子以便从输出线318连接到地面。像上文参考图6所论述的示例那样，接口模块362经由安装螺钉联接到电气开关盒314，所述安装螺钉穿过接口模块362的开口390并进入电气开关盒314的第一对螺纹孔334内，使得接口模块362在电气开关盒314上居中。接口模块362包括第一外壳374，第一端子378、第二端子382、第三端子350、第一控件370和第二控件370'及辅助转接器386安装在所述第一外壳374上。接口模块362还包括定位在第一外壳374内并联接到第一外壳374的第一开关部件308和第二开关部件308'。第一端子378连接到输入线322，第二端子连接到第一输出线318，且第三端子350连接到第二输出线318'。第一开关部件308和第二开关部件308'构造成在操作控件370、370'时启用和停用第一照明装置和第二照明装置。当第二外壳和用户接口（未示出）通过第二外壳的用户接口连接器联接到辅助连接器386时，用户接口和位于外壳（未示出）内的收发器可通过辅助连接器386和用户接口连接器从输入线322抽运功率。在未示出的其他实施例中，第一开关370和第二开关370'包括直接通过第一开关370和第二开关370'的操作切换的第一开关部件和第二开关部件。

如图8中所示，通过接口模块462的用户接口466接收的输入引起信号经由无线收发器140被发射到一个或多个外部装置160。所示出的外部装置160包括用于接收来自无线收发器140信号的外部无线收发器164。无线收发器140也接收来自（多个）外部装置160的信号（例如，通过外部无线收发器164），并基于接收到的信号在用户接口466上显示信息。如图所示，用户接口466是接口模块462的一部分，所述接口模块462由电源供电并且可操作以控制第一照明装置和第二照明装置或可控装置。

用户接口66可以被用作用于建筑的安全系统的安全码输入装置。用户可通过小键盘键入安全码以起用或禁用安全系统，从而进入建筑或打开对应的门。当恰当的安全码被键入用户接口66内时，显示屏可在对应的门打开时显示“授权访问”。

仅以示例的方式呈现上文所描述及图中所图示的实施例，并且这些实施例不旨在作为对本发明的构思和原理的限制。因而，将认识到的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，元件及其构型和布置中的各种变化是可能的。

因此，除了其他特征以外，本发明提供一种用于替换电气开关盒中的灯开关组件的接口模块，所述接口模块构造成允许操作控件以通过输出线致动照明装置，并且允许用户接口和无线发射器使用来自电气开关盒的输入线的功率进行操作。以下权利要求中阐述本发明的各种特征和优点。

Claims (17)

1.一种用于替换电气开关盒中的灯开关组件的接口模块，所述电气开关盒包括联接到电源的输入线、联接到第一照明装置的输出线和至少一个螺纹孔，所述接口模块包括：

第一外壳，其能够定位在所述电气开关盒内；

第一端子，其安装在所述第一外壳上并且构造成连接到所述输入线；

第二端子，其安装在所述第一外壳上并且构造成连接到所述输出线；

定位在所述第一外壳内的第一开关部件，所述第一开关部件在所述第一端子与所述第二端子之间联接到所述第一外壳，并且构造成当所述第二端子连接到所述输出线时启用和停用所述第一照明装置；

控件，其构造成操作所述第一开关部件；

用户接口，其构造成当所述第一端子连接到所述输入线时通过所述第一端子从所述电源接收操作功率；

无线发射器，其联接到所述用户接口，并且构造成发射指示通过所述用户接口接收到的输入的信号，所述无线发射器构造成当所述第一端子连接到所述输入线时从所述电源接收操作功率；和

装纳在所述第一外壳内且包括变压器的电路，所述变压器构造成产生被引导至所述用户接口的电流，

其中，所述接口模块还包括：

第二外壳，其中，所述用户接口安装在所述第二外壳上；以及

用户接口连接器，其安装在所述第二外壳上并且联接到所述用户接口，

其中，所述电路还包括安装在所述第一外壳上的辅助连接器，所述辅助连接器能够选择性地联接到所述用户接口连接器，并且，

其中，所述电路构造成当所述辅助连接器联接到所述用户接口连接器时产生被引导至所述用户接口的电流。

2.根据权利要求1所述的接口模块，其中，所述用户接口包括触屏装置。

3.根据权利要求1所述的接口模块，其中，所述无线发射器被构造成将指示通过所述用户接口接收到的输入的信号发射到一个或多个外部装置。

4.根据权利要求3所述的接口模块，其中，所述接口模块包括无线收发器，所述无线收发器包括所述无线发射器，其中，所述无线收发器被构造成接收来自所述一个或多个外部装置的信号，并且所述用户接口被构造成显示来自所述一个或多个外部装置的信号。

5.根据权利要求3所述的接口模块，其中，所述一个或多个外部装置包括安全系统。

6.根据权利要求3所述的接口模块，其中，所述一个或多个外部装置包括计算机或计算机网络。

7.根据权利要求1所述的接口模块，其中，所述第一开关部件包括继电器。

8.根据权利要求1所述的接口模块，其中，所述第一开关部件包括多路开关。

9.根据权利要求1所述的接口模块，其中，所述控件包括构造成手动地改变所述第一开关部件的状态的开-关开关控件。

10.根据权利要求1所述的接口模块，其中，所述用户接口能够安装成邻近所述电气开关盒。

11.根据权利要求1所述的接口模块，其中，所述电气开关盒还包括联接到第二可控装置的第二输出线，并且所述接口模块还包括：

第三端子，其安装在所述第一外壳上并且构造成连接到所述第二输出线；以及

定位在所述第一外壳内的第二开关部件，所述第二开关部件联接到所述第三端子，并且构造成当所述第三端子连接到所述第二输出线时启用和停用所述第二可控装置。

12.根据权利要求11所述的接口模块，其中，所述第二可控装置包括第二照明装置。

13.根据权利要求1所述的接口模块，其中，所述无线发射器定位在所述第二外壳中。

14.根据权利要求1所述的接口模块，其中，所述无线发射器定位在所述第一外壳中。

15.根据权利要求1所述的接口模块，其还包括至少一个开口，所述至少一个开口定位成当所述第一外壳定位在所述电气开关盒内时与所述至少一个螺纹孔对齐。

16.根据权利要求1所述的接口模块，其还包括变压器，所述变压器构造成在不同于由所述电源提供的电压的电压下从所述电源向所述用户接口和所述无线发射器提供操作功率。

17.根据权利要求1所述的接口模块，其还包括开关模式电源供应，所述开关模式电源供应构造成在不同于由所述电源提供的电压的电压下从所述电源向所述用户接口和所述无线发射器提供操作功率。