CN113170026A - 用于利用控制设备调适电路的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有用于连接至电路(11)的端子的控制设备(10)，该电路包括：‑第一用户设备(12)，其由第一电压电源供电，并且被配置为在至少导通状态和关断状态之间切换，‑第二用户设备(13)，其被配置为与第一设备(12)串联连接，并且由第二电压或电流电源供电，控制设备(10)被配置为与第一用户设备(12)并联连接，并且用于：‑吸收流经电路(11)的低于第一预定阈值的泄漏电流，并且‑控制控制设备(10)的端子之间的电压或电流，从而确保第二用户设备(13)被提供第二电压或电流。

Description

用于利用控制设备调适电路的方法

技术领域

本发明涉及电路领域，并且涉及用于利用控制设备对由第一电压电源供电的电路进行调适以用于安装被配置为由第二电压电源供电的第二用户设备的方法。

背景技术

传统的房屋或建筑配备有与按钮串联连接的响铃设备(chime)，如图1中所表示的。在按钮被释放时，电路断开，并且没有电流。响铃设备保持静默。在访客按下按钮来宣告他/她抵达了房屋或建筑的大门时，该电路闭合，一定电流流经该电路，并且响铃设备发出铃声。

为了提高他/她的房屋的安全性和可访问性，用户可能优选使用智能门铃而非简单的单按钮机构。这样的智能门铃是一种电子设备，其可以包括摄像头、传声器和最后的扬声器，从而当访客在房屋大门处按铃时在远程控制(例如，智能手机)上实时通知用户。智能门铃可以使用户看到访客并与之交谈，即使用户不在家。

如果愿意使用智能门铃，则用户可以利用对应的智能门铃替代简单的单按钮机构，如图2中所示。智能门铃是有源电子设备。因此，在连接到电路上时，其汲取一定量的电流，该电流可以激活响铃设备。换言之，即使没有人激活智能门铃，响铃设备也可以发出铃声。这是不合适的。

采用智能门铃代替简单的单按钮机构还会导致另一问题。用户可能不知道电路的电源的范围。如果智能门铃与电路的电压不兼容，其将受到损坏。

因此，需要一种方法，所述方法用于在对电路一无所知的情况下安装智能门铃，从而使响铃设备仅在智能门铃被激活时才发出铃声并且确保智能门铃与电路的任何电压范围之间的兼容性。

发明内容

所提出的用于克服上文提及的缺陷的解决方案是连接至电路的控制设备和用于利用控制设备来调适电路的方法，从而确保电子设备与电路的兼容性。

为此，本发明的主题是具有用于连接至电路的端子的控制设备，该电路包括：

-第一用户设备，其由第一电压电源供电，并且被配置为至少在导通状态和关断状态之间切换

-第二用户设备，其被配置为与第一设备串联连接，并且由第二电压或电流电源供电，

该控制设备被配置为与第一用户设备并联连接，并且用于：

-吸收流经电路的低于第一预定阈值的泄漏电流，并且

-控制控制设备的端子之间的电压或电流，从而确保第二用户设备被提供第二电压或电流。

根据本发明的控制设备可以包括：开关；与开关串联连接的第一泄漏设备，其旨在吸收低于第一预定阈值的泄漏电流；控制器，其被配置为取决于流经控制设备的电流和/或控制设备的端子之间的电压的值来驱动开关。

有利地，控制设备包括与开关并联连接的第二泄漏设备，其被配置为保持流经电路的预定泄漏电流。

根据本发明的控制设备可以包括被配置为测量对应于第一电压的值的测量装置、以及被配置为将该值传输至控制器以驱动开关的通信链路。

本发明还涉及由第一电压电源供电的电路，其包括：被配置为在至少导通状态和关断状态之间切换的第一用户设备；被配置为与第一用户设备串联连接并且由第二电压或电流电源供电的第二用户设备；控制设备，其旨在与第一用户设备并联连接，并且被配置为吸收流经电路的低于第一预定阈值的泄漏电流，并且控制控制设备的端子之间的电压，从而确保第二用户设备在其端子之间被提供第二电压或电流。

在本发明的实施例中，第一用户设备是响铃设备。

本发明还涉及用于调适由第一电压电源供电的电路的方法，该电路包括被配置为在至少导通状态和关断状态之间切换的第一用户设备，该方法包括以下步骤：

-使电路的电源关断，

-使电路上的第二用户设备与第一用户设备串联连接，并且第二用户设备被配置为由第二电压或电流电源供电，

-使控制设备与第一用户设备并联连接，该控制设备被配置为：

ο吸收流经电路的低于第一预定阈值的泄漏电流，并且

ο控制控制设备的端子之间的电压，从而确保第二用户设备在其端子之间被提供第二电压或电流，

-调适第二用户设备的端子之间的电压，

-使电路的电源接通。

在本发明的实现模式中，控制设备包括：开关；与开关串联连接的第一泄漏设备，其旨在吸收低于第一预定阈值的泄漏电流；控制器，其被配置为取决于流经控制设备的电流和/或控制设备的端子之间的电压的值来驱动开关；以及通信链路，所述通信链路用于远程控制，调适控制设备的端子之间的电压的步骤包括测量对应于第一电压的值的步骤和将该值传输至控制器以驱动开关的步骤。

有利地，将值传输至控制器的步骤包括将该值传送至用户从而向用户指明如何配置控制器的步骤。

有利地，该方法还包括检查该电路的调适的步骤。

有利地，第一用户设备是响铃设备，并且第二用户设备包括按钮，该按钮被配置为被激活以使响铃设备切换到导通状态。

附图说明

附图示出了根据本说明书的各种非限制性的示例性创新方面：

-图1示意性地表示现有技术的具有响铃设备的电路；

-图2示意性地表示现有技术的具有响铃设备的另一电路；

-图3示意性地表示根据本发明的电路的实施例；

-图4示意性地表示根据本发明的控制设备的实施例；

-图5表示根据本发明的用于调适具有第二用户设备的电路的方法的步骤的框图。

为了清楚起见，相同的元件在各个附图中具有相同的附图标记。

具体实施方式

尽管本发明的很多特征是联系响铃设备描述的，但是应当理解它们一般性地适用于任何两状态设备，例如，灯。此外，这些特征还适用于很多其他设备，例如，报警设备。

图1和图2示意性地表示现有技术的具有响铃设备的电路，并且已对其进行讨论。

图3示意性地表示根据本发明的电路11的实施例。电路11由第一电压电源供电，并且包括被配置为在至少导通状态和关断状态之间切换的第一用户设备12。第一用户设备12可以是在导通状态(发出铃声)和关断状态(静默)之间切换的响铃设备。其还可以是具有两种状态(发光和不发光)或两种以上状态(例如，发光、不发光、以及各种强度的发光)的灯。导通状态可以被视为第一用户设备12的激活状态，并且关断状态可以被视为第一用户设备12的非激活状态。

电路11包括第二用户设备13，其被配置为与第一用户设备12串联连接，并且由第二电压或电流电源供电。第二用户设备13可以是包括按钮的任何设备，所述按钮被配置为在被激活时使第一用户设备12切换到导通状态，例如，该设备为门铃。替代性地，第二用户设备13可以包括滚轮，其将取决于第一用户设备12的预期状态而被操纵。

电路11还包括控制设备10，其旨在与第一用户设备12并联连接并且被配置为吸收流经电路11的低于第一预定阈值的泄漏电流，而且控制控制设备10的端子之间的电压，从而确保第二用户设备13在其端子之间被提供第二电压或电流。

在第一预定阈值以下，流经电路11的电流是由于与第二用户设备13(例如，门铃)的串联连接而汲取的一定量的电流，其可能以不期望的方式激活第一用户设备12(例如，响铃设备)。在这种情况下，控制设备10吸收该电流，从而避免第一用户设备12被馈送本不该被馈送的少量电流。因此，确保了在第一用户设备12处于其关断状态时，控制设备10吸收流经电路11的泄漏电流。

在第一预定阈值以上，与第一用户设备12并联连接的控制设备10控制第一用户设备12的端子之间的(即，其自己的端子之间的)电压。实际上，在电路11的端子之间存在第一电压。而第二用户设备13应当由第二电压供电。由于第二用户设备13与控制设备10串联连接，控制设备10本身与第一用户设备12并联连接，因而第二用户设备13的端子之间的电压是第一电压与第一用户设备12的端子之间的电压的差。在控制控制设备10的端子之间的电压时，控制设备10确保第二用户设备13的端子之间的电压保持在调适的第二电压电平。

这使得控制设备10吸收不希望的小电流并且调适其端子处的电压以在第二用户设备13的端子处保持调适的电压。因此，第二用户设备13避免了因电不兼容性而被损伤。

在图4中更详细地描述了控制设备10。

图4示意性地表示根据本发明的控制设备10的实施例。如前文所述，根据本发明的控制设备10具有用于连接至电路11的端子，电路11包括第一用户设备12和被配置为与第一设备串联连接的第二用户设备13。第一用户设备12由第一电压电源供电，并且被配置为在至少导通状态和关断状态之间切换。第二用户设备13由第二电压或电流电源供电。

控制设备10被配置为与第一用户设备12并联连接并吸收流经电路11的低于第一预定阈值的泄漏电流，并且控制控制设备10的端子之间的电压或电流，从而确保第二用户设备13被提供第二电压或电流。

控制设备10的原理将允许一定量的电流泄漏，只要这一电流保持低于某一值即可。如果这一电流变得过于重要，则控制设备10断开，并且其允许流过的电流下降而变得相对低，乃至几乎为零。

在本发明的有利实施例中，控制设备10包括：开关20；与开关20串联连接的第一泄漏设备，其旨在吸收低于第一预定阈值的泄漏电流；控制器22，其被配置为取决于流经控制设备10的电流和/或控制设备10的端子之间的电压的值来驱动开关20。

第一泄漏设备21可以是电阻器，如图4中所表示的。其还可以是电容器、电感器或PTC(正温度系数，其为具有正温度系数的电阻，即值随着温度的升高而增大的电阻)。

如果控制器22检测到低于预定阈值的流经控制设备10的电流(和/或控制设备10的端子之间的电压)，则控制器22将开关20从其打开位置驱动至其闭合位置。一旦开关20被闭合，流经电路11的电流流经控制设备10。于是，检测到的电流流经第一泄漏设备21，第一泄漏设备21吸收该电流。由此，结果是不再有流经电路11的少量电流。

如果控制器22检测到超过预定阈值的流经控制设备10的电流(和/或控制设备10的端子之间的电压)，则意味着用户激活了第二用户设备13(例如，通过激活门铃的按钮)。如果开关20处于打开位置，则控制器22令其处于这一打开位置，因为电流必须被引至第一用户设备12。如果开关20处于其闭合位置(并且如果刚好在用户激活门铃的按钮之前检测到了低于预定阈值的少量电流，就会是这种情况)，则控制器22向开关20发送命令，以改变其位置，即，控制器22将开关20从其闭合位置驱动至其打开位置。于是，控制设备10被打开。没有电流能够通过其流通。由于控制设备10与第一用户设备12并联安装，因此结果是流经电路11的电流流经第一用户设备12。在引用的示例中，其使得响铃设备像预期的那样发出铃声。

控制器22主要由比较器、放大器、晶体管和二极管组成。其作用在于根据传递到控制设备10中的电流或者其端子处的电压来控制开关20。可以取决于阈值和预期灵敏度在电路的不同点处进行电流或电压的测量。

开关20使得执行闭合(泄漏电流流动)和打开(电流停止)功能成为了可能。开关20可以采取触点、继电器、一个或多个晶体管、或者任何其他切换部件(三端双向交流开关、晶闸管……)的形式。可以指出，开关20可以是默认闭合的。

如前文所解释的，第一泄漏设备21允许限制泄漏电流，但是其还能测量这一泄漏电流。

根据本发明的另一实施例，控制设备10可以包括与开关20并联连接的第二泄漏设备23，其被配置为保持流经电路11的预定泄漏电流。与第一泄漏设备21类似，第二泄漏设备23可以是电阻器，如图4中所表示的。其还可以是电容器、电感器或PTC。这一第二泄漏设备23可以用于确定何时将开关20切换至其闭合位置。

根据本发明的另一实施例，控制设备10可以包括被配置为测量对应于第一电压的值的测量装置、以及被配置为将该值传输至控制器22以驱动开关20的通信链路。测量装置可以是电流表、电压表或者任何调适的万用表。

图5表示根据本发明的用于调适具有第二用户设备13的电路11的方法的步骤的框图。用于调适由第一电压电源供电的电路11的方法包括被配置为在至少导通状态和关断状态之间切换的第一用户设备12，所述方法包括以下步骤。第一步骤100是：如果电源并未已经关断，则将电路11的电源关断。第二步骤101包括：将电路11上的第二用户设备13与第一用户设备12串联连接，并且第二用户设备13被配置为由第二电压或电流电源供电。在引用的示例中，这一步骤对应于智能门铃而非简单的单按钮机构的插入。根据本发明的方法的第三步骤103是：将控制设备10与第一用户设备12并联连接，控制设备10被配置为吸收流经电路11的低于第一预定阈值的泄漏电流，并且控制控制设备10的端子之间的电压，从而确保第二用户设备13在其端子之间被提供第二电压或电流。

之后，需要执行调适第二用户设备13的端子之间的电压的第四步骤104。得益于这一步骤，确保了第二用户设备13将不经历因电不兼容性造成的任何损害。

最后，电路11的电源可以被接通(步骤105)。

前文所述的控制设备10包括：开关20；与开关20串联连接的第一泄漏设备21，其旨在吸收低于第一预定阈值的泄漏电流；控制器22，其被配置为取决于流经控制设备10的电流和/或控制设备10的端子之间的电压的值来驱动开关20；以及用于远程控制的通信链路。在将方法施加到控制设备10时，调适控制设备10的端子之间的电压的步骤104可以有利地包括测量(步骤106)对应于第一电压的值的步骤和将该值传输(步骤107)至控制器22以驱动开关20的步骤。

因此，一旦与第一用户设备12并联连接，控制设备10使其自身适应于电路11和电路的部件，而无需用户的任何技术干预。

在本发明的另一种实现模式中，将值传输至控制器22的步骤107可以包括将该值传达给用户并且向用户指明如何配置控制器22的步骤。这使用户能够按照应当用于考虑的电路和部件的那样来调适控制器22，而不需要对电路及其部件的任何特定了解。

该方法可以最终包括检查电路11的调适的步骤110。

在安装智能门铃的示例中，控制设备10包括用于远程控制的通信链路，例如，智能电话或者诸如家庭中心或家庭控制器的智能家庭设备。通信链路可以通过有线或无线电连接(例如Zigbee、Wi-Fi、NFC或Bluetooth^TM)执行。在一些实施例中，还有可能添加用于其他RF频带/协议的通信模块，并且允许智能门铃经由各种接口(例如智能电话接口)或者经由家庭网关(其能够经由web应用或者web接口连接用户)与通信链路交互。有线或无线连接使智能门铃能够经由智能电话或者家庭中心/控制器与用户通信，或者与其他连接的家庭设备通信，从而允许传达来自智能门铃的数据或信息，以用于由用户或者家庭设备进行监测或控制的目的。例如，门铃可以包括摄像头、传声器和扬声器，从而当访客在房屋的大门处按铃时在远程控制(例如，智能电话)上实时通知用户，并且通信链路将实现数据、语音、或视频信息的这一单程或者交互式双向功能。还应当指出，可以基于其他装置(例如，不仅基于远程控制)通知用户。更具体地，当访客在大门处按铃时，智能门铃可以将所连接的摄像头的实况流传达给用户或者智能家庭中心。在另一个实施例中，智能门铃可以实现所述用户与所述访客之间的语音或视频通信。

下文描述了以尽可能少的用户干预容易地在任何家庭进行安装。

首先，需要对智能门铃和控制设备的壁挂基座进行物理安装。用户关断电源(步骤101)，从墙上去除旧的单按钮机构，并且将来自旧的单按钮机构的两条线拧开。之后，如果需要在墙上钻两个孔。之后，将壁挂基座用螺丝固定在墙上，而后将两条线插在壁挂基座的连接器上(步骤102)。

之后，用户将控制设备10插在电路上以与响铃设备并联(步骤103)。

一旦智能门铃的壁挂基座和控制设备10被正确安装，用户就可以将对应的应用下载到其智能电话上，如果需要则创建账户，并且选择所要安装的产品(即，智能门铃)。

在有利的实施例中，智能门铃包括USB连接器。于是，用户可以将智能门铃插入到USB电源，从而开始软件安装。在USB被检测到时，智能门铃启动。通过应用，用户能够配置Wi-Fi(或者所使用的其他网络)及其家庭设置，如上文所述。应当认识到，有线或者无线两者的其他连接器可以用来传输电力和/或数据，从而在设置期间实现与用户的交互。

之后，用户被要求将门铃从USB拔下并且去将门铃插入到壁挂基座上。在这一安装期间，智能门铃有利地由内置电池供电。在应用中，当门铃被正确地安装在壁挂基座上时，用户被要求点击下一项。

在这一阶段，门铃检测电源，此时其仍然基于其电池运行。其可以使用内部AD转换器以测量门铃电路处的电压。取决于测量，门铃通过网络(Wi-Fi)发送消息以指示控制设备10的配置。控制设备10可以包括覆盖8到230V的范围的三个位置：高电压、低电压和极低电压。控制设备10可以直接从门铃接收切换至调适的电压配置的指示。或者，应用可以向用户发送通知，从而使其借助于三位置按钮将控制设备设置到正确的电压配置。应当指出，本发明还适用于具有两个位置(高电压和低电压)或者三个以上位置的控制设备。

之后，可以在应用上向用户可选地发送控制设备的配置正确的确认。如果用户点击下一项(或者是或好的)，则消息可以被发送至智能门铃，该消息将允许智能门铃开始从电路11汲取一些电流。

这一确认的最后步骤是一个选择。智能门铃可以在控制设备被赋予其正确配置之后立即开始从电路汲取一些电流。然而，出于电路的兼容性的原因，高度建议确认的步骤。

在此之后，智能门铃被完全配置，并且全面运行。可以在没有对电路的任何电学了解的情况下安装智能门铃，并且确保只有在智能门铃被激活时响铃设备才发出铃声，并且确保了智能门铃与电路的任何电压范围之间的兼容性。

因此，本说明书中公开的示例仅用于对本发明的一些实施例进行说明，并且可以被组合。它们不以任何方式限制所述发明的范围，所述发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (11)

1.一种具有端子的控制设备(10)，所述控制设备被配置为连接至电路(11)，所述电路包括：

-第一用户设备(12)，所述第一用户设备(12)具有两个端子，第一电压被配置为施加在所述第一用户设备(12)的所述两个端子之间，并且所述第一用户设备(12)被配置为在至少导通状态和关断状态之间切换，

-第二用户设备(13)，所述第二用户设备(13)被配置为与所述第一设备(12)串联连接，并且具有两个端子，第二电压被配置为施加在所述第二用户设备(13)的所述两个端子之间，所述第二用户设备(13)包括致动器，所述致动器被配置为被激活以使所述第一用户设备(12)在至少导通状态和关断状态之间切换；

所述控制设备(10)被配置为与所述第一用户设备(12)并联连接，并且用于：

-吸收流经所述电路(11)的低于第一预定阈值的泄漏电流，并且

-控制所述控制设备(10)的所述端子之间的电压或电流，从而确保所述第二用户设备(13)被提供所述第二电压或电流。

2.根据权利要求1所述的控制设备(10)，包括：

-开关(20)，

-第一泄漏设备(21)，所述第一泄漏设备(21)与所述开关(20)串联连接，旨在吸收低于所述第一预定阈值的所述泄漏电流，

-控制器(22)，所述控制器(22)被配置为依据流经所述控制设备(10)的所述电流的值和/或所述控制设备(10)的所述端子之间的所述电压的值来驱动所述开关(20)。

3.根据权利要求2所述的控制设备(10)，包括第二泄漏设备，所述第二泄漏设备与所述开关并联连接，被配置为保持流经所述电路(11)的预定泄漏电流。

4.根据权利要求2或3所述的控制设备(10)，包括：测量装置，所述测量装置被配置为测量对应于所述第一电压的值；以及通信链路，所述通信链路被配置为将所述值传输至所述控制器以驱动所述开关。

5.一种由第一电压电源供电的电路(11)，包括：

-第一用户设备(12)，所述第一用户设备(12)具有两个端子，第一电压被配置为施加在所述第一用户设备(12)的所述两个端子之间，所述第一用户设备被配置为在至少导通状态和关断状态之间切换，

-第二用户设备(13)，所述第二用户设备(13)具有两个端子，第二电压被配置为施加在所述第二用户设备(13)的所述两个端子之间，所述第二用户设备被配置为与所述第一用户设备(12)串联连接，所述第二用户设备(13)包括致动器，所述致动器被配置为被激活从而使所述第一用户设备(12)在至少导通状态和关断状态之间切换；

-控制设备(10)，所述控制设备(10)旨在与所述第一用户设备(12)并联连接，并且被配置为：

-吸收流经所述电路(11)的低于第一预定阈值的泄漏电流，并且

-控制所述控制设备(10)的所述端子之间的电压，从而确保所述第二用户设备(13)在其端子之间被提供所述第二电压或电流。

6.根据权利要求5所述的电路(11)，其中，所述第一用户设备(12)是响铃设备。

7.一种用于调适由第一电压电源供电的电路(11)的方法，所述电路包括具有两个端子的第一用户设备(12)，第一电压被配置为施加在所述第一用户设备(12)的所述两个端子之间，所述第一用户设备被配置为在至少导通状态和关断状态之间切换，

所述方法包括以下步骤：

-使所述电路(11)的所述电源关断(101)，

-使所述电路(11)上的第二用户设备(13)与所述第一用户设备(12)串联连接(102)，并且所述第二用户设备(13)被配置为由第二电压或电流电源供电，所述第二用户设备(13)包括致动器，所述致动器被配置为被激活从而使所述第一用户设备(12)在至少导通状态和关断状态之间切换；

-使控制设备(10)与所述第一用户设备(12)并联连接(103)，所述控制设备被配置为：

o吸收流经所述电路(11)的低于第一预定阈值的泄漏电流，并且

o控制所述控制设备(10)的所述端子之间的电压，从而确保所述第二用户设备(13)在其端子之间被提供所述第二电压或电流，

-调适(104)所述第二用户设备(13)的所述端子之间的电压，

-使所述电路(11)的所述电源接通(105)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述控制设备(10)包括：

-开关(20)，

-第一泄漏设备(21)，所述第一泄漏设备(21)与所述开关(20)串联连接，旨在吸收低于所述第一预定阈值的所述泄漏电流，

-控制器(22)，所述控制器(22)被配置为依据流经所述控制设备(10)的所述电流的值和/或所述控制设备(10)的所述端子之间的所述电压的值来驱动所述开关(20)，

-通信链路，所述通信链路用于远程控制，

其中，调适(104)所述控制设备(10)的所述端子之间的电压的步骤包括以下步骤：

-测量(106)对应于所述第一电压的值，

-将所述值传输(107)至所述控制器(22)，以驱动所述开关(20)。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，将所述值传输至所述控制器(22)的步骤(107)包括以下步骤：

-将所述值传达(108)给用户，

-向所述用户指明(109)如何配置所述控制器(22)。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括检查对所述电路(11)的调适的步骤(110)。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一用户设备(12)是响铃设备，并且所述第二用户设备(13)包括按钮，所述按钮被配置为被激活从而使所述响铃设备(12)切换到所述导通状态。

Images