CN115909609A

CN115909609A - 门铃系统和门铃系统的控制方法

Info

Publication number: CN115909609A
Application number: CN202111163361.4A
Authority: CN
Inventors: 陈伟虎; 胡金鹏; 许鸿斌; 路洋; 邢栋
Original assignee: Saiwante Technology Co ltd
Current assignee: Saiwante Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2023-04-04
Also published as: CA3172714A1; US20230115773A1

Abstract

本发明公开一种门铃系统和门铃系统的控制方法，该系统包括：分流单元，与门铃系统的信令单元电性连接；取电单元，与分流单元和信令单元电性连接；第一开关，取电单元经第一开关与外部电源选择性连接；按钮单元，接收按压操作；检测和控制单元，检测是否存在按压操作，在未检测到按压操作，控制第一开关单元处于第一模式，取电单元处于第一模式态的第一开关单元从外部电源汲取电力；在检测到按压操作时，控制第一开关单元处于第二模式，并控制信令单元发声。该系统与传统的铃音发生器实现良好的兼容性。

Description

门铃系统和门铃系统的控制方法

技术领域

本发明总体上涉及一种通信装置和方法，尤其涉及一种门铃系统和门铃系统的控制方法。

背景技术

传统的门铃通常安装在房屋的门口处，这种传统的门铃以电线连接室内铃音发生器。当访客按下该门铃的按钮时，由室内的铃音发生器发出铃音，以通知屋主有来访者。

传统的门铃系统通常包括单个或多个门铃按钮。如图1中所示，门铃按钮102、104与铃音发生器108以及变压器106的输出端串联连接。此外，变压器106的输入端与市电连接。当用户按压按钮102或104时，电力提供至铃音发生器108使得铃音发生器发出铃音。铃音发生器108通常可以包括机械铃音发生器以及电子铃音发生器。

虽然传统的门铃系统具有安装和操作简单的优点，但仅具有单穿以声响告知的功能，并无其他任何附加功能，因此，在实际使用中，逐渐不能满足人们对于门铃的多功能以及安全方面的需要。

已经提出了用智能门铃系统代替传统的门铃按钮。智能门铃系统采用智能单元，该智能单元通常包括电子开关(按钮)、开关电源和/或可充电电池管理、无线模块、视频模块、音频模块。然而，该智能单元如何与传统的铃音发生器实现良好的兼容性仍然存在挑战。此外，如何在不影响门铃系统的正常工作的情况下，降低对于大容量可充电电池的需求也是需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种门铃系统和门铃系统的控制方法，其能够与传统的铃音发生器实现良好的兼容性，同时降低对于大容量可充电电池的需求。

根据本发明的实施例，提供了一种门铃系统，包括：分流单元，与门铃系统的信令单元电性连接；取电单元，与分流单元和信令单元电性连接；第一开关，取电单元经由第一开关与外部电源选择性连接；按钮单元，被配置为接收用户的按压操作；以及检测和控制单元，被配置为检测按钮单元是否接收到按压操作，检测和控制单元进一步被配置为：在检测和控制单元未检测到按压操作的情况下，检测和控制单元对第一开关单元进行控制，使得第一开关单元处于第一模式，并且取电单元经由处于第一模式的第一开关单元从外部电源汲取电力；在检测和控制单元检测到所述按压操作的情况下，检测和控制单元对第一开关单元进行控制，使得第一开关单元处于第二模式，并且控制信令单元发出声音。

优选地，门铃系统还包括第二开关单元，在按钮单元接收到用户的按压操作的情况下，第二开关单元处于导通状态，同时检测和控制单元实时检测按压操作的实时状态，并且检测和控制单元控制外部电源的电力流经信令单元和分流单元，使信令单元发出声音的同时控制该电流的最大连续时间。

优选地，第二开关单元包括电子开关和机械开关中的至少一者。

优选地，信令单元是机械信令单元或电子信令单元。

优选地，分流单元包括分流电路模块，分流电路模块包括以下各项中的至少一项：电阻器、电容器、二极管。

优选地，检测和控制单元通过PWM信号控制方式对第一开关单元的导通或截断进行控制。

优选地，第一模式是第一开关单元处于取电模式，第二模式是第一开关单元处于响铃模式。

根据本发明的另一实施例，提供了一种门铃系统的控制方法，包括：由检测和控制单元检测门铃系统的按钮单元是否接收到用户的按压操作；及由检测和控制单元实时检测按压操作的实时状态以及是否存在来自外部电源的电力输入，其中，在检测和控制单元未检测到按压操作的情况下，检测和控制单元使门铃系统的第一开关单元处于第一模式，并且门铃系统的取电单元经由处于第一模式的第一开关单元从外部电源汲取电力；在检测和控制单元检测到按压操作情况下，检测和控制单元使第一开关单元处于第二模式，并且控制信令单元发出声音。

从上述方案中可以看出，由于本发明在门铃系统的智能单元的电力级所采用的独特方法(包括硬件设计和控制逻辑设计)，实现了与传统的铃音发生器(chime，叮咚器)的良好兼容，并且在无需设置可充电电池的情况下保持对智能单元的正常电力供应，从而降低的制造和使用成本。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为传统的门铃系统的示意图。

图2为根据本发明的实施例的门铃系统的示意框图。

图3为图2中所示的门铃系统的电路示意图。

图4为根据本发明的实施例的门铃系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

为使需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

如图1中所示，门铃按钮102、104与铃音发生器108以及变压器106的输出端串联连接。此外，变压器106的输入端与家用AC电源连接。当用户按压按钮102或104时，电力经由变压器106提供至铃音发生器108，使得铃音发生器发出铃音。铃音发生器108通常可以包括机械铃音发生器以及电子铃音发生器。例如，当用户按压按钮102或104时，激活住宅内的铃音发生器108。按下按钮102或104会暂时闭合门铃电路，门铃电路可以是例如单刀单掷(SPST)按钮开关，如图1所示，按钮102、104的一个端子连接到变压器106的输出端子。变压器106将120伏或240伏的家用AC电源降压至较低的电压，通常为8伏至24伏。变压器106的另一端子连接至铃音发生器108的端子。铃音发生器108的另一端子连接到按钮102、104的另一个端子。一种常见的信令装置包括两个扁平金属条谐振器，它们被两个螺线管操作的柱塞撞击。扁条调整到不同的音符。当按钮102或104被按下时，第一个螺线管的柱塞撞击其中一个金属扁条，当按钮被松开时，柱塞上的弹簧推动柱塞向上，使其撞击另一个金属扁条，产生双音声音(“叮咚”)。

目前具有多种功能的门铃系统与图1中描述的传统的门铃系统通常兼容性较低。这种不兼容的原因之一是具有A/V记录功能的门铃系统从家用AC电源汲取的电量高于使铃音发生器发声所需的阈值。因此，具有A/V记录功能的门铃系统会导致铃音发生器频繁地无意中发出声音，这不仅会让住户感到困扰，还劣化了门铃的有效性。

根据本发明的各个实施例，通过将电力单元与铃音发生器并联连接，解决了铃音发生器的无意发生，并且可以实现与现有的家用AC电源和现有的铃音发生器兼容。此外，本发明的各个实施例不依赖于电池作为主要(或唯一)电源，借助于高频取电模块实现对门铃系统的各个单元的正常电力供应。

图2为根据本发明的实施例的门铃系统的示意框图。如图2中所示，门铃系统20包括：变压器204，变压器204的输入端与市电AC电源202连接，并且变压器204将接收到的AC电源降压至较低的电压，通常为16伏至24伏；信令单元206，信令单元206的一端与变压器204的输出端连接；分流单元208，分流单元208与信令单元206并联连接，分流单元作为负载对称的旁路器件或者电路模块，例如，分流电路模块包括以下各项中的至少一项：电阻器、电容器、二极管，分流单元208可以对流经信令单元206的电流进行分流，避免引起信令单元206的无意发声，即，分流单元208有助于门铃系统20从AC电源202汲取电力而不会无意地触发信令单元206；整流器单元210，对来自变压器204的电流进行整流，例如，整流器单元210可以是由四个二极管组成的全桥整流电路；高频取电单元212，其经由整流器单元210从AC电源202汲取电力；按钮单元216，被配置为接收用户的按压操作；控制逻辑单元218，其对按钮单元216进行控制；检测和控制单元214，检测和控制单元214通过PWM信号控制方式对高频取电单元212进行控制，例如，检测和控制单元214可以是微控制单元(MCU)，其检测按钮单元212是否接收到按压操作以及是否存在来自AC电源202的电力输入，其中，在检测和控制单元214未检测到按压操作的情况下，检测和控制单元214对高频取电单元212中的第一开关单元进行控制，使得第一开关单元处于取电状态(例如，第一开关单元为参考图3中所示的Q2，并且在取电状态下，Q2可处于导通或截止状态)，并且高频取电单元212经由处于取电状态的第一开关单元从AC电源202汲取电力；在检测和控制单元214检测到按压操作的情况下(例如，在按钮单元216接收到来自用户的按压操作，使得如参考图3中所示的S1或Q4+S2处于导通状态，检测和控制单元214因此检测到存在来自AC电源202的电力输入的情况下)，检测和控制单元214对第一开关单元进行控制，使得第一开关单元处于响铃状态，并且控制AC电源202的电力流经信令单元206和分流单元208，使信令单元206发出声音。此外，正如本领域技术人员所知晓的，门铃系统20还可以包括PSU以及其他后端模块。

以下，将参照图3来说明本发明的门铃系统的电路设计的示例。图3为图2中所示的门铃系统的电路示意图，并且相同的元件由相同的附图标号指代。如图3中所示，分流单元208(即，电力套件)与信令单元206并联连接，在图3中，采用电阻器作为分流单元208，此外，还可以采用电容器、二极管等作为分流单元208。通过MCU单元，按照隔离方式控制电子开关Q2(如上所述，电子开关Q2可以实现为第一开关单元)，从而控制取电操作。即，如图3所示，通过将所示的各个电路节点处的信号提供至MCU单元，使得MCU单元能够实时检测门铃系统的各个元件的状态。S1、或S2以及Q4(如上所述，S1、或S2以及Q4可以实现为第二开关单元)，用作传统门铃按钮。S2以及Q4是完全有纯模拟电路进行自控制，并且仍然受到MCU单元的控制。MCU单元检测S1或S2是否被按压，并且检测AC电源输入。其中，在S1或S2截断，即，没有按压操作时，MCU单元控制Q2处于取电状态，从而实现高频取电。在S1或S2导通，即，存在按压操作时，MCU实时检测按压操作的实时状态，进而控制Q2处于响铃状态，从而控制AC电源输入的电流流经信令单元206和分流单元208，使信令单元206发声的同时控制电流的最大连续时间。此外，在电力初始导通时，Q2处于自动导通状态。为了实现与传统的门铃系统的兼容性，Q2处于取电状态或处于响铃状态的持续时间将依据应用场景被严格地设置。此外，为了避免长时间按压门铃按钮，可以对门铃按钮按压期间的Q2处于响铃状态的持续时间进行限制。

图4为根据本发明的实施例的门铃系统的控制方法的流程图。该方法包括：步骤402，由检测和控制单元检测门铃系统的按钮单元是否接收到用户的按压操作；步骤404，由检测和控制单元实时检测按压操作的实时状态以及是否存在来自外部电源的电力输入；步骤406，在步骤402和步骤404的判定结结果都为是的情况下，检测和控制单元使第一开关单元处于响铃状态，并且控制外部电源的电力流经门铃系统的信令单元和分流单元，使信令单元发出声音；步骤408，在步骤402中未检测和控制单元未检测到按压操作的情况下，检测和控制单元使门铃系统的第一开关单元处于取电状态，并且门铃系统的取电单元经由处于取电状态的第一开关单元从外部电源汲取电力。

从上述方案中可以看出，由于本发明在门铃系统的智能单元的电力级所采用的独特方法(包括硬件设计和控制逻辑设计)，实现了与传统的铃音发生器(chime，叮咚器)的良好兼容，避免了铃音发生器的误触发。此外，在无需设置可充电电池的情况下保持对智能单元的正常电力供应，从而降低的制造和使用成本。

此外，本发明的智能门铃系统的制造工艺简单并且易于安装。本发明的智能门铃提供无需例如储能设备、中继装置、信令装置、电流感测装置的额外部件。另外，通过使用分流电阻器并且消除了对于复杂部件的需求，使制造成本进一步降低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种门铃系统，其特征在于，包括：

分流单元，与所述门铃系统的信令单元电性连接；

取电单元，与所述分流单元和所述信令单元电性连接；

第一开关，所述取电单元经由所述第一开关与外部电源选择性连接；

按钮单元，被配置为接收用户的按压操作；以及

检测和控制单元，被配置为检测所述按钮单元是否接收到所述按压操作，

所述检测和控制单元进一步被配置为：

在所述检测和控制单元未检测到所述按压操作的情况下，所述检测和控制单元对所述第一开关单元进行控制，使得所述第一开关单元处于第一模式，并且所述取电单元经由处于所述第一模式的所述第一开关单元从所述外部电源汲取电力；

在所述检测和控制单元检测到所述按压操作的情况下，所述检测和控制单元对所述第一开关单元进行控制，使得所述第一开关单元处于第二模式，并且控制所述信令单元发出声音。

2.根据权利要求1所述的门铃系统，其特征在于，所述门铃系统还包括第二开关单元，在所述按钮单元接收到所述用户的所述按压操作的情况下，所述第二开关单元处于导通状态，同时所述检测和控制单元实时检测按压操作的实时状态，并且所述检测和控制单元控制所述外部电源的电力流经所述信令单元和所述分流单元，使所述信令单元发出声音的同时控制所述外部电源的电流的最大连续时间。

3.根据权利要求2所述的门铃系统，其特征在于，所述第二开关单元包括电子开关和机械开关中的至少一者。

4.根据权利要求1所述的门铃系统，其特征在于，所述信令单元是机械信令单元或电子信令单元。

5.根据权利要求1所述的门铃系统，其特征在于，所述分流单元包括分流电路模块，所述分流电路模块包括以下各项中的至少一项：电阻器、电容器、二极管。

6.根据权利要求1所述的门铃系统，其特征在于，所述检测和控制单元通过PWM信号控制方式对所述第一开关单元的导通或截断进行控制。

7.根据权利要求1所述的门铃系统，其特征在于，所述第一模式是所述第一开关单元处于取电模式，所述第二模式是所述第一开关单元处于响铃模式。

8.一种门铃系统的控制方法，包括：

由检测和控制单元检测门铃系统的按钮单元是否接收到用户的按压操作；以及

由所述检测和控制单元实时检测按压操作的实时状态以及是否存在来自外部电源的电力输入，

其中，

在所述检测和控制单元未检测到所述按压操作的情况下，所述检测和控制单元使所述门铃系统的第一开关单元处于第一模式，并且所述门铃系统的取电单元经由处于所述第一模式的所述第一开关单元从所述外部电源汲取电力；

在所述检测和控制单元检测到所述按压操作的情况下，所述检测和控制单元使所述第一开关单元处于第二模式，并且控制所述门铃系统的信令单元发出声音。