CN2323411Y - 家庭智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种家庭智能控制装置,是由控制器、主机、远端遥控装置、控制程序、及数组感应器连接构成的智能控制装置,对家庭或中小企业中的多种电器或设备进行集中控制。使用者可通过电话通信线路与电脑配合,而令主机及设置的多个感应器控制电器或装置电源的开或关,并对该设备或装置进行监视、记录和及时发出警示通报。由于通过串联式配线将感应器、控制器、遥控器、主机等组合为一体,为居家生活提供了便利、舒服、安全。

Description

家庭智能控制装置

本实用新型涉及一种控制装置，更确切地说是涉及一种家庭智能控制装置。

现代社会，人们对生活质量的要求与日俱增，各种家用设备及电器也应运而生，但这些设备或电器的控制装置，通常只有单一用途且操作复杂。随着人们需求的不断增加，家庭中往往购置有许多电器及设备，众多控制器存在使用上的不便，其中不少电器或设备只有个别人会使用，一旦其外出，别人只能望机兴叹，失去了购置设备或电器的意义。

如发生媒气外泄时，所设置的一般保安设备除非在设定的情况下是不会自动对外报警的，而家中无人则不会设定。此外，这种保安设备也只能向特定的保安公司通报，不能用语音向警务或医疗单位报告，而失去了第一救援时间。又如，当家中某处的温度过高时，一般的保安设备也不会对外报警。

一般的保安设备有四区，六区等的限制，若要扩充区域则只能更换主机，且区域越多配线也越多，不利于日后的维修。另外，除非主机设定模式并通过保安公司，否则，一般的保安设备是不能随时接收来自远方的查询的，用户也不能自行查询，因为一切均控制在保安公司的手中。

又例如，家庭中总有多种遥控式电器，但需用不同的摇控器来操作它，因此使用繁琐，且遥控器只有常用者才会操作，当家中无人或有人却不会操作时也是很不方便的事。

本实用新型的目的是设计一种家庭智能控制装置，可检测家中的各种状况，如外人入侵、煤气外泄、起火燃烧、门窗没关、紧急救援等，通过串联式的配线与不同或相同的感应器连接，由主机或电脑接口卡通过语音提醒家庭成员或经由通讯网络随时了解家中状况，为居家生活提供便利、舒适，且使用安全，改变目前家庭用保安设备及家用电器控制器功能不完整、操作繁琐、需单独配线、不易增减控制对象和无法得知故障等缺点。

电脑自动按照所设定的条件，通过主机或接口卡控制家中电器设备的开或关，如入睡前只须按一个开关，就能自动关闭电视、电灯等，将冷气温度设定在睡眠模式下，和启动检测装置、通知音乐晨呼等。

也可经由通讯网路从远方遥控家中电器的开或关，如外出时，需要打开录像机、选台、录制节目；外出时由远方遥控关闭冷气；查看家中电器是否按需要动作等等。

电脑控制程序及接口装置，可用于设定各种控制条件，安装或取下各种感应器，或记录、控制各种所发生的异常状况及所有设定的控制条件，判断发生的状况并作处理。而所有的操作、安装或状况指示均以图形显示在显示屏上，让使用者一目了然，不必费心读取文字。

电脑在控制程序的幕后控制下工作，除非发生特殊情况或在作条件设定时，电脑程序是不会显示在屏幕上的，但不会影响电脑的正常工作。如果电脑能在必须使用或在有状况发生时才自动开启，以作必要的处理或记录，是有省电作用的。

本实用新型的目的是这样实现的，家庭智能控制装置，包括串连连接的电脑、串行接口和主机，其特征在于：

还包括有一组以上串连连接的智能型感应器及相应的控制器，通过导线依序串接在主机的输出电路上；所述的导线设有输入接头和输出接头，输入接头端设有确保极性正确的桥式整流器及将音频信号转换成脉冲信号的反转换电路。

所述的主机包括微处理器、记录有电话号码并处理主机指令的动态存储器、扩增程序用的静态存储器、连接于所述电脑与微处理器间的接口电路、接收微处理器信号并转换成声音信号的信号转换器、接收所述智能感应器或所述控制器输出并抽出声音信号的混合器、将声音信号转换成脉冲信号的反转换电路、拨号电路、用于打开电脑电源的继电器和顺序串连连接的语音控制电路、语音集成电路及放大器；所述的接口电路、动态存储器、静态存储器、继电器、信号转换器、反转换电路、拨号电路、语音控制电路、放大器与微处理器连接，所述的信号转换器、反转换电路与混合器连接。

所述的智能型感应器包括地址设定器、地址解调器、感应器、处理电路、门闸电路和音频发生器：地址设定器输出端接地址解调器，所述导线的反转换电路输出端接地址解调器，地址解调器输出端接门闸电路的一输入端，感应器输出端接处理电路输入端，处理电路输出端接门闸电路的另一输入端，门闸电路输出端接音频发生器输入端，音频发生器输出端接所述导线的输出接头。

所述的控制器包括地址开/关解调器、地址设定器、闩锁逻辑门、第一、第二音频发生器、光耦合器和触发电路；地址开/关解调器连接所述导线反转换电路的输出端，地址设定器输出端连接地址开/关解调器，地址开/关解调器输出端接闩锁逻辑门的输入端，闩锁逻辑门的输出端分别连接第一、第二音频发生器和光耦合器的输入端，光耦合器输出端连接触发电路的输入端，第一、第二音频发生器的输出端连接所述导线的输出接头。

所述的遥控器包括地址设定器、地址解调器、指令解调器、动态存储器、只读存储器、微处理器、音频发生器、按键组、红外线接收器、第一、第二红外线发射器和指示灯；所述导线的反转换电路的输出端及地址设定器的输出端接地址解调器的输入端，所述导线的反转换电路的输出端及地址解调器的输出端接指令解调器的输入端，指令解调器的输出端及红外线接收器的输出端连接微处理器，动态存储器、只读存储器及按键组与微处理器连接，微处理器输出接第一、第二红外线发射器、指示灯组及音频发生器输入端，音频发生器输出端接所述导线的输出接头。

本实用新型的家庭智能控制装置将控制器、主机、远端遥控器、控制程序及多个感应器、串连式配线结合成一体，为居家生活提供了便利，具有操作简易、状况判断准确、有自动语音告警、有语音回报、记录及远方操作、远方查询、智能学习、配线简单的功效及特点。

本实用新型装置的有益效果是：

1．一般的感应器只是单纯感应各种不同的情况，而本装置的智能感应器除可感应各种不同情况外，还可接收来自主机的信息，并作出适当反应再传回主机，即使是相同的感应器也能区分不会混淆，该感应器也可代替一般感应器使用；

2．一般的控制器是利用时间作控制的，当到达预设时间时打开或关闭控制器，预设的时间可以有多组，但遇到假期或临时增、减控制则无法实现，由于每一控制器均含有一个独立的计时器，因此该种控制的成本较高。有的控制器是利用家中的电力线来传送控制信号实现集中控制的，但目前大部分电子设备的电源均有较强的滤波作用，会削弱控制信号，可能使接收端收不到信号，或因控制信号太弱造成误动作，而本实用新型的控制器是串接在配线里作集中控制，并可在收到信号时通知主机确认避免误动作，因而成本低廉；

3．遥控器对各种电器的控制一般采用一一对应的方式，如电视机、录放影机、空调机等，都有各自的遥控器，而本实用新型的遥控器将各种遥控器组合成一体，并可与控制器连系，接收来自主机的信号并控制不同的家电产品，实现远端遥控；

4．一般保安设备的主机或控制主机是独立存在互不相关的，但本实用新型的主机可以接收感应器的信号，可控制各单个控制器，且配线简单，只需一条电话线即可无限制地进行串接扩充；

5．只用一条电话线作串接式连接，从主机至第一个感应器或控制器，再由第一个感应器或控制器或遥控器至第二个感应器或控制器或遥控器，依次类推，从理论上讲可以无限，但考虑成本及实际需要，一般只需串接百只左右的感应器、百只左右的控制器或遥控器，已完全能满足一般家庭或企业的要求；

6．一般家庭或中小企业已基本具备家庭智能化电脑控制程序，本实用新型的控制程序可用图形配合简单文字作出指示，便于使用者操作或作设定，由于主机结构简单，可降低成本和减小故障率，利用电脑强大的记忆功能及运算能力，可储存各种记录，以及用图形显示各种状况，即使又有新的感应器或控制器问世，只需将其串接到回路中，将新的控制程序输入电脑中，不必更改主机。

下面结合实施例及附图进一步说明本实用新型的技术

图1是家庭智能控制装置结构原理框图

图2是家庭智能控制装置的主机结构原理框图

图3是家庭智能控制装置的主机结构实施电路图

图4是家庭智能控制装置的感应器结构原理框图

图5是家庭智能控制装置感应器的部分结构实施电路图

图6是家庭智能控制装置感应器的另一部分结构实施电路图

图7是家庭智能控制装置的控制器结构原理框图

图8是家庭智能控制装置控制器的结构实施电路图

图9是家庭智能控制装置的遥控器结构原理框图

图10是家庭智能控制装置遥控器的部分结构实施电路图

图11是家庭智能控制装置遥控器的另一部分结构实施电路图

图12是家庭智能控制装置遥控器的又一部分结构实施电路图

图13是家庭智能控制装置控制程序结构框图

参见图1，电脑1一般装设有智能化控制程序，通过串行接口1A(若为插槽式则可不用)与主机2连线，可设定、控制主机2及接收主机2的信号，主机2经由一条导线(电话线)2A与感应器3连接，感应器3再经由一条导线(电话线)3A与控制器4连接，控制器4再经由一条导线(电话线)4A与感应器5连接，依此方式，通过NA条导线(电话线)与N+1个感应器或控制器连接，即可快速完成所有的扩充式连接。

参见图2、图3，为本实用新型装置的控制器的原理框图及实施电路图。由电源供应器6向整个主机及所连接的感应器或控制器供电(如采用插槽式可直接插在电脑中，则不必使用电源供应器6)。主机2电路的全部功能均在单片微处理器7的控制下完成。动态存储器8用于记录各种电话号码及由主机送来的各种指令。存储器9用于扩增微处理器7的程序，而由串行接口集成电路10与电脑连络(若采用插槽式可直接插在电脑中，不必使用串行接口集成电路10)。微处理器7选择所希望的控制或接收感应器、控制器的信号，再经由信号转换器11转换成声音信号，最后送入信号混合器13中。同样，由各感应器或控制器传来的信号，由信号混合器13抽出声音信号，经由反转换电路12转换成脉冲信号，再送至微处理器7处理。如有情况发生需对外报告时，微处理器2控制拨号电路14，按预先由电脑传来的设定电话号码依序拨号，当电话拨通后，微处理器7将事先存储在语音集成电路15中的声音传送出去，而语音控制电路15A则用于将储存在语音集成电路15中的语音送入电话回路中，和将来自微处理器7的信号存入语音集成电路15中，同时通过继电器16打开电脑的电源(若采用插槽式可直接插在电脑中，则不必使用继电器16，就可打开电脑电源)，并将状况送回电脑作记录或储存。如果无法对外传送警讯，则将声音信号转送到放大器17直接播放。如果电脑设定在警讯对外传送时，同时直接播放也可。

参见图4、图5、图6，为本实用新型装置的智能型感应器的原理框图及实施电路图。其中，图5示出图4中方框18至20及24至27的实施电路，图6示出图4中方框21至23的实施电路。图5中24表示磁簧开关、振动感应开关、红外线感应器、超音波感应器等各种感应器。

当信号由导线(电话线)A的输入接头18进入后，除了直接接到输出接头19上外，还接到桥式整流器20中，以确保正负极性正确。再经由反转换电路21将音频信号分离出来并转换成脉冲信号，送入地址解调器22中，地址解调器22将其与地址设定器23的内容作比较，若相同则输出信号，表示该感应器被要求回报情况，此输出信号与感应器24及处理电路25所感应的是否动作的信号一起送入门闸26中，如两者均有信号则启动音频发生器27，产生特定音频送回输入接头18，通知主机。

参见图7、图8，为本实用新型装置的控制器的原理框图及实施电路图，图8中省略了方框32、34的实施电路，其电路同图6中框21、23内的电路。

当信号由导线(电话线)A的输入接头28进入后，除了直接接到输出接头29外，还接到桥式整流器30中，以确保正负极性正确。再由反转换电路32将音频信号分离出来并转换成脉冲信号，送入地址开、关解调器33中，地址开、关解调器33将其与地址设定器34中的内容作比较，如果相同则输出开或关的信号，表示该控制器被要求开或关。两输出信号一起送入闩锁逻辑门35中，如为开信号则启动音频发生器36，产生特定音频送回输入接头28通知主机2，并控制由光耦合器38及触发电路39所组成的固态继电器(SSR)，接通电器或装置；如为关信号则启动音频发生器36，产生特定音频送回输入接头28，通知主机2和由光耦合器38及触发电路39所组成的固态继电器(SSR)，自动关闭电器或装置。图中的交换式直流降压电路31，将由导线(电话线)送来的电源转送耦合器38，以降低控制器的能源消耗，而可连接更多的控制器，且可使用更细的导线(电话线)。

参见图9、图10、图11、图12，为本实用新型装置的遥控器的原理框图及实施电路图，其中图10示出方框40至44、46、48、50至55、58的实施电路，图11示出方框48、49(45)的实施电路，而方框47的实施电路则同图6中框23内的电路，图12示出方框56的实施电路，省略了方框57指示灯组的实施电路。

当信号由导线(电话线)A的输入接口40进入后，除了直接接到输出接口41上外还接到桥式整流器42中，以确保正负极性的正确。再经由交换式直流降压电路43将由导线送来的电压降至4伏左右，供遥控器使用，电池44为遥控器单独使用时供电。反转换电路45用于分离音频信号并转换成脉冲信号，再送地址解调器46，地址解调器将其与地址设定器47中的内容作比较，如果相同则输出信号，表示该遥控器被要求动作，此输出信号送入指令解调器48中，使指令解调器动作待命，接收另一反转换电路49，将分离出来的音频信号转换成脉冲信号并解调出控制指令，送入微处理器50作处理。

微处理器50上接有动态存储器51，用于记录所学习的各种不同电器设备或装置的原始遥控器的主要控制功能(只要学习一般的常用功能，其它不常用的功能则用原始遥控器操作，以增加使用便利性)。只读存储器52用于扩增微处理器的程序。红外线接收器53则用于接收原始遥控器所发出的控制信号，并送入微处理器50中作学习记录。微处理器50则通过红外线发射器54发出红外线，控制不同的电器设备或装置。比较特殊的是：一般遥控器的红外线发射器是置于遥控器前端，并对准特定的电器设备或装置，而本遥控器除了也在遥控器前端设置红外线发射器外，还在其正面增加了一个红外线发射器55，以便将遥控器置于连结座中作整体广域的控制，减少控制死角的发生。在遥控器正面设置有按键组56，与微处理器50连接，用于选择控制不同电器或设备的各种功能，并由红外线发射器54、55发射出去。指示灯组57置于遥控器正面相对应的功能按键旁，并与微处理器50连接，接收微处理器50送出的信号，用于提示使用者正确操作。

参见图13，示出本装置的控制程序结构。包括火警拨号设定59，火灾特定电话号码的语音设定59A，火灾发生、解除时间记录59B，紧急求援拨号电话号码设定60，紧急求援特定电话号码语音设定60A，紧急求援状况发生、解除的时间60B，不明入侵拨号电话号码设定61，不明入侵特定电话号码语音设定61A，不明入侵状况发生、解除的时间记录61B,61B控制器开、关时间设定62，控制器开、关的正常及异常时间记录62A，主机是否报警设定63，远端查询火警、紧急求援、不明入侵等的确认或各种记录回报64，远端查询控制器的各种状况的记录回报64B，临时控制各个控制器的开、关或控制各种电器遥控器的功能64C，操作密码的设定或更改65，各种记录或设定的打印65A，各种记录的清除或备份65B和设备的自动启动程序65C。

Claims (5)

1．一种家庭智能控制装置，包括串连连接的电脑、串行接口和主机，其特征在于：

还包括有一组以上串连连接的智能型感应器及相应的控制器，通过导线依序串接在主机的输出电路上；所述的导线设有输入接头和输出接头，输入接头端设有确保极性正确的桥式整流器及将音频信号转换成脉冲信号的反转换电路。

2．根据权利要求1所述的家庭智能控制装置，其特征在于：所述的主机包括微处理器、记录有电话号码并处理主机指令的动态存储器、扩增程序用的静态存储器、连接于所述电脑与微处理器间的接口电路、接收微处理器信号并转换成声音信号的信号转换器、接收所述智能感应器或所述控制器输出并抽出声音信号的混合器、将声音信号转换成脉冲信号的反转换电路、拨号电路、用于打开电脑电源的继电器和顺序串连连接的语音控制电路、语音集成电路及放大器；所述的接口电路、动态存储器、静态存储器、继电器、信号转换器、反转换电路、拨号电路、语音控制电路、放大器与微处理器连接，所述的信号转换器、反转换电路与混合器连接。

3．根据权利要求1所述的家庭智能控制装置，其特征在于：所述的智能感应器包括地址设定器、地址解调器、感应器、处理电路、门闸电路和音频发生器：地址设定器输出端接地址解调器，所述导线的反转电路输出端接地址解调器，地址解调器输出端接门闸电路的一输入端，感应器输出端接处理电路输入端，处理电路输出端接门闸电路的另一输入端，门闸电路输出端接音频发生器输入端，音频发生器输出端接所述导线的输出接头。

4．根据权利要求1所述的家庭智能控制装置，其特征在于：所述的控制器包括地址开/关解调器、地址设定器、闩锁逻辑门、第一第二音频发生器、光耦合器和触发电路；地址开/关解调器连接所述导线反转换电路的输出端，地址设定器输出端连接地址开/关解调器，地址开/关解调器输出端接闩锁逻辑门的输入端，闩锁逻辑门的输出端分别连接第一、第二音频发生器和光耦合器的输入端，光耦合器输出端连接触发电路的输入端，第一、第二音频发生器的输出端连接所述导线的输出接头。

5．根据权利要求1所述的家庭智能控制装置，其特征在于：所述的遥控器包括地址设定器、地址解调器、指令解调器、动态存储器、只读存储器、微处理器、音频发生器、按键组、红外线接收器、第一、第二红外线发射器和指示灯：所述导线的反转换电路的输出端及地址设定器的输出端接地址解调器的输入端，所述导线的反转换电路的输出端及地址解调器的输出端接指令解调器的输入端，指令解调器的输出端及红外线接收器的输出端连接微处理器，动态存储器、只读存储器及按键组与微处理器连接，微处理器输出接第一、第二红外线发射器、指示灯组及音频发生器输入端，音频发生器输出端接所述导线的输出接头。

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