專利名稱：適合于與處理單元通信的開關(guān)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路。更具體地，本發(fā)明涉及適合于與處理單元通信的開關(guān)單元。
背景技術(shù)：
在一些情況下需要監(jiān)視電路。實際上，在電路故障可能導致嚴重危害的一些應用 中，正確監(jiān)視電路是必需的。不幸地是，這種電路監(jiān)視對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說可能是難以處理的，需要許 多額外的電路，使監(jiān)視成本很高。而且，在將要監(jiān)視許多不同電路的情況下，這種監(jiān)視可能需要專門定制，也使監(jiān)視 成本提高。最后，在基本的監(jiān)視方案中，通過電壓電平是“高”或“低，，的此類電路僅可以監(jiān)視 基本信息，這在可應用性方面也非常有限。需要將克服至少一個上述缺點的方法和設備。根據(jù)下述公開內(nèi)容、附圖和描述，本發(fā)明的特征將是顯而易見的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供可與處理單元連接的智能開關(guān)單元，該智能開關(guān)單元包括可由用戶 啟動的開關(guān)單元；連接至開關(guān)單元的檢測模塊，該檢測模塊檢測由開關(guān)單元輸出的信號并 提供代表由開關(guān)單元輸出的信號的檢測信號；和通信模塊，用于接收和將該檢測信號發(fā)送 給處理單元。在一種實施例中，檢測模塊包括隔離電流傳感器(isolated current sensor), 用于提供在開關(guān)單元輸出的信號內(nèi)的電流指示；和閉環(huán)傳感器，用于提供表示在其中安裝 有所述智能開關(guān)單元的電路內(nèi)閉環(huán)的信號。在另一種實施例中，該檢測模塊還包括連接至隔離電流傳感器和閉環(huán)傳感器的中 央處理單元，該中央處理單元接收電流指示和表示閉環(huán)的信號，而且其中中央處理單元使 用電流指示和表示閉環(huán)的信號生成表示由開關(guān)單元輸出的信號的檢測信號。在又一種實施例中，該智能開關(guān)單元還包括操作地(operatively)連接至中央處 理單元的命令指示器，該命令指示器接收來自中央處理單元的智能開關(guān)單元的狀態(tài)指示， 和將該狀態(tài)指示提供給所述用戶。在又一種實施例中，該狀態(tài)指示包括可視指示。在另一實施例中，該命令指示器包括發(fā)光二極管(LED)。在另一替代實施例中，該通信模塊包括收發(fā)信機(transceiver)。
在另一替代實施例中，該開關(guān)單元可以由用戶在“開啟”位置和“關(guān)閉”位置之間 (between)啟動(actuate)。在又一替代實施例中，該開關(guān)單元可以進一步由用戶啟動至“自動”位置；而且其 中智能開關(guān)單元包括適合于控制開關(guān)單元的命令電路，該命令電路操作地連接至通信模塊 并操作地連接至開關(guān)單元的輸出，而且其中當開關(guān)單元處于“自動”位置時，該通信模塊接 收來自處理單元的將要提供的命令信號(command signal to provide)，和將相應的命令 信號提供給命令電路。在又一替代實施例中，該檢測模塊還包括連接至命令電路和通信模塊的中央處理 單元，該中央處理單元還接收來自通信模塊的相應命令信號和將該命令信號提供給命令電路。在另一替代實施例中，該命令電路適合于使用命令信號操作繼電器、晶體管、硅控 整流器(SCR)、交流三極管(TRIAC)和金屬氧化半導體場效應晶體管(MOSFET)中的一個。在又一替代實施例中，收發(fā)信機適合于將智能開關(guān)單元的標識(identification) 提供給處理單元。在另一替代實施例中，當將智能開關(guān)單元安裝在電路內(nèi)時建立標識。在另一替代實施例中，當制造智能開關(guān)單元時建立標識。在又一替代實施例中，該處理單元包括遠程處理單元。在另一替代實施例中，使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡將該智能開關(guān)單元連接至遠程處理單元。本發(fā)明支持執(zhí)行開關(guān)的有效監(jiān)視，因為將檢測信號發(fā)送給處理單元。因此，該處理 單元能夠響應于所提供的檢測信號處理任意操作。根據(jù)另一實施例，提供一種用于自遠程處理單元管理位于電路環(huán)路內(nèi)的開關(guān)單元 的方法，該開關(guān)單元包括輸入和輸出，該方法包括接收由開關(guān)單元在所述輸出上提供的信 號；生成表示由該開關(guān)單元提供的接收信號的信號；和將所生成的信號發(fā)送給遠程處理單兀。在替代實施例中，該方法還包括檢測電路環(huán)路狀態(tài)和提供代表相應電路環(huán)路狀 態(tài)的信號，而且其中使用代表相應電路環(huán)路狀態(tài)的信號生成代表開關(guān)電路所提供信號的信號。在又一實施例中，該方法還包括接收來自遠程處理單元的命令信號和將所接收的 命令信號提供給開關(guān)單元的輸出。在另一實施例中，該方法還包括使用所生成的代表開關(guān)單元所提供信號的信號提 供開關(guān)單元的狀態(tài)指示。在又一實施例中，提供所述狀態(tài)指示包括顯示代表狀態(tài)的可視指示。根據(jù)另一實施例，提供一種農(nóng)場自動化系統(tǒng)，用于支持操作者控制至少一個可控 制的農(nóng)場裝置，該農(nóng)場自動化系統(tǒng)包括控制器；至少一個智能開關(guān)單元，該至少一個智能 開關(guān)單元中的每個連接至控制器，該至少一個智能開關(guān)單元中的每個包括可由操作者啟動 的開關(guān)單元，所述開關(guān)單元操作地連接至該至少一個可控制的農(nóng)場裝置中的相應一個；和 連接至開關(guān)單元的檢測模塊，該檢測模塊檢測由開關(guān)單元輸出的信號，和提供代表由開關(guān) 單元輸出的信號的檢測信號；和連接至檢測模塊的通信模塊，用于接收和將該檢測信號發(fā) 送給控制器。
在一種實施例中，該農(nóng)場自動化系統(tǒng)還包括連接至控制器和該至少一個智能開關(guān) 單元中每個的網(wǎng)絡接口模塊。在又一實施例中，可以進一步將相應智能開關(guān)單元的至少一個開關(guān)單元中的相應 一個啟動至“自動”位置；該相應的智能開關(guān)單元包括操作地連接至相應通信模塊和操作地 連接至相應開關(guān)單元的輸出的相應命令電路，當該相應開關(guān)單元處于“自動”位置時，相應 通信模塊接收來自控制器的將要提供的命令信號，和把將要提供的相應命令信號提供給相 應的命令電路。
為了可以輕易地理解本發(fā)明，在附圖中通過例子圖示了本發(fā)明的實施例。圖1是圖示智能開關(guān)單元的一種實施例的方框圖；該智能開關(guān)單元包括開關(guān)單 元、通信模塊和檢測模塊。圖2圖示其中可以有利地使用至少一個智能開關(guān)單元的一種實施例。圖3a是圖示智能開關(guān)單元的一種實施例的第一部分的方框圖。圖3b是圖示智能開關(guān)單元的一種實施例的第二部分的方框圖。圖4a是圖示智能開關(guān)單元的電源提供單元、收發(fā)信機和安裝按鈕的一種實施例 的電路圖。圖4b是圖示智能開關(guān)單元的中央處理單元的一種實施例的電路圖。圖4c是圖示智能開關(guān)單元的隔離電流傳感器和命令電路的一種實施例的電路 圖。圖4d是圖示智能開關(guān)單元的閉環(huán)傳感器、過零傳感器、可選命令指示器和可選網(wǎng) 絡指示器的一種實施例的電路圖。圖5是圖示用于管理智能開關(guān)單元的方法實施例的流程圖。本發(fā)明的進一步細節(jié)及其優(yōu)點根據(jù)下文的詳細描述將是顯而易見的。
具體實施例方式在下述實施例的描述中，參考附圖通過例子說明可以實現(xiàn)本發(fā)明的實例。將理解 在不脫離所公開的本發(fā)明保護范圍的情況下，可以實現(xiàn)其它實施例?，F(xiàn)在參見圖1，圖示智能開關(guān)單元90的實施例。在該實施例中，智能開關(guān)單元90 包括通信接口 100和開關(guān)單元106。通信接口 100包括通信模塊102、檢測模塊104和命令電路108。開關(guān)單元106提供表示例如“開啟”或“關(guān)閉”狀態(tài)的輸出信號。該開關(guān)單元106 可以由用戶啟動。將理解在另一實施例中，可以自動地啟動該開關(guān)單元106。而且，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員將理解該開關(guān)單元106安裝在電路環(huán)路內(nèi)。而且，將理解該開關(guān)單元106的輸 出當處于“自動”模式時可選擇地可以是位于諸如零和百分之一百的兩個數(shù)值之間的數(shù)值。檢測模塊104連接至開關(guān)單元106。更準確地說，檢測模塊104檢測由開關(guān)單元 106輸出的信號，和提供表示由開關(guān)單元106輸出的信號的檢測信號。表示輸出信號的檢測 信號由檢測模塊104提供給通信模塊102。通信模塊102連接至檢測模塊104。更準確地說，通信模塊102接收表示輸出信號的檢測信號的信號，和將該檢測信號發(fā)送給未圖示的處理單元。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解圖1所示的智能開關(guān)單元90是有利的，因為它能夠提供 由開關(guān)單元106輸出的信號指示。實際上，智能開關(guān)單元90能夠指示開關(guān)單元106是否操 作以及它能夠指示開關(guān)單元106所處的狀態(tài)，這是有利的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解低電 平(low level) (0)可以代表開關(guān)單元106的關(guān)閉位置。低電平(0)也可以代表故障的開 關(guān)單元106。發(fā)送輸出信號的指示因此是有利的。在優(yōu)選實施例中，如上所述，由通信模塊102將代表檢測信號的信號提供給圖1中 未圖示的處理單元。在一種實施例中，處理單元包括遠程處理單元。依然在一種實施例中， 使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡將通信模塊102連接至遠程處理單元。繼續(xù)參見圖1，將理解在一種實施例中，通信接口 100可以進一步包括命令電路 108。在這種實施例中，命令電路108可操作地連接至通信模塊102和開關(guān)單元106。依 然在該實施例中，通信模塊102適合于接收來自未圖示的遠程處理單元的將要提供的命令 信號。將相應的命令信號提供給命令電路108，其又將信號提供給開關(guān)單元106。本領(lǐng)域的 技術(shù)人員將理解這非常有利于遠程控制開關(guān)單元106。而且，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解響應 于代表所檢測信號的給定信號，可以生成或者不生成由遠程處理單元提供的將要提供的命 令信號。例如，在檢測故障的情況下，可以提供特定的命令信號。現(xiàn)在參見圖2，圖示其中有利地使用至少一個智能開關(guān)單元的一種實施例。更準確 地說，圖2圖示農(nóng)場自動化系統(tǒng)200的實施例。該農(nóng)場自動化系統(tǒng)200用于支持操作者控 制至少一個(可控制的)農(nóng)場裝置。更準確地說，農(nóng)場自動化系統(tǒng)200包括主控制器202、網(wǎng)絡接口模塊204、網(wǎng)絡接 口模塊206、輸入/輸出單元208、第一智能開關(guān)單元210、第二智能開關(guān)單元212和稱重臺 214。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解除了僅是示例性的圖2所示的一種實施例之外，可以提供各 種其它實施例或配置用于農(nóng)場自動化系統(tǒng)200。例如，農(nóng)場自動化系統(tǒng)200可以包括主控制 器202和至少一個智能開關(guān)單元。更準確地說和繼續(xù)參見圖2，主控制器202使用第一通信網(wǎng)絡216連接至網(wǎng)絡接 口 204，而網(wǎng)絡接口模塊204使用第二數(shù)據(jù)網(wǎng)絡連接至網(wǎng)絡接口模塊206、輸入/輸出單元 208、第一智能開關(guān)單元210和第二智能開關(guān)單元212。最后，網(wǎng)絡接口模塊206使用第三通 信網(wǎng)絡連接至稱重臺214。在一種實施例中，第一通信網(wǎng)絡216是專用通信協(xié)議，而第二通信網(wǎng)絡218包括 RS-485網(wǎng)絡，第三通信網(wǎng)絡220包括專用通信協(xié)議。主控制器202用作在操作者和與之連接的農(nóng)場自動化系統(tǒng)200的全部設備，例如 可控制的農(nóng)場裝置，之間的接口。將進一步理解主控制器202還執(zhí)行編程序列，通過收集和 發(fā)送不同的控制信息給主控制器202連接至的任意模塊，監(jiān)視和控制連接至網(wǎng)絡的任意機 器。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解可以提供主控制器202的各種實施例。在一種實施例中，主 控制器 202 是由 JPS Electronique 制造的 UCC800。將理解網(wǎng)絡接口模塊204和網(wǎng)絡接口模塊206用于支持給定裝置訪問不同類型 的網(wǎng)絡，而不需要修改在裝置內(nèi)的硬件或軟件。在一種實施例中，網(wǎng)絡接口模塊204是由 JPS Electronique制造的RS485主通信模塊。在一種實施例中，網(wǎng)絡接口模塊206是由JPSElectronique制造的RS485從通信模塊。雖然已經(jīng)圖示了可以使用某種類型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解可 以使用各種其它類型的通信網(wǎng)絡，例如射頻網(wǎng)絡、DeviceNet網(wǎng)絡、等等。使用輸入/輸出單元208通過第一網(wǎng)絡216和第二網(wǎng)絡218將裝置連接至主控制 器202。在一種實施例中，輸入/輸出單元208是由JPS Electronique制造的VENT02型。使用每個第一智能開關(guān)單元210和第二智能開關(guān)單元212操作未圖示的相應可控 制的農(nóng)場裝置。將理解在一種實施例中，可以自包括運輸機、發(fā)動機、致動器、照明裝置等的組中 選擇可控制的農(nóng)場裝置。將理解可以將每個第一智能開關(guān)單元210和第二智能開關(guān)單元212定位在“手動” 位置、“關(guān)閉”位置和“自動”位置的任一個內(nèi)。在“手動”位置(或“開啟”位置)內(nèi)，啟動 該智能開關(guān)單元連接至的相應可控制的農(nóng)場裝置，而在“關(guān)閉”位置內(nèi)，智能開關(guān)單元連接 至的相應可控制的農(nóng)場裝置是不操作的，最后在“自動”位置內(nèi)，智能開關(guān)單元連接至的相 應可控制農(nóng)場裝置受主控制器202提供的序列控制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解可以在其它位置之間交替地切換每個第一智能開關(guān)單 元210和第二智能開關(guān)單元212。如下文進一步解釋的，每個第一智能開關(guān)單元210和第 二智能開關(guān)單元212能夠提供其相應位置的檢測信號。在優(yōu)選實施例中，將所檢測的信號 提供給主控制器202。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解這是非常有利的，因為它支持主控制器202 獲知每個第一智能開關(guān)單元210和第二智能開關(guān)單元212所處的位置。這可能是非常有用 的，例如在下述情況下，第一智能開關(guān)單元210和第二智能開關(guān)單元212用于控制可控制的 農(nóng)場裝置，在故障情況下，將需要為其執(zhí)行緊急程序。因此，將理解這大大增強了與之連接 的農(nóng)場自動化系統(tǒng)200的主控制器202的健壯性(robustness)。稱重臺214用于給物品稱重，通過第三通信網(wǎng)絡220連接至網(wǎng)絡接口模塊206。在 一種實施例中，稱重臺是由JPS Electronique制造的WS600。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解圖2圖示有利地使用智能開關(guān)單元的實施例。將理解在 各種其它應用中可以進一步使用智能開關(guān)單元。例如，可以在復雜的自動化系統(tǒng)內(nèi)、在工廠 內(nèi)、為了家庭自動化等使用智能開關(guān)單元。在全部這些應用中，提供代表開關(guān)單元輸出信號 的信號是非常有利的，因為它增強了應用的可靠性，并且它支持響應于檢測到故障信號提 供緊急程序或例程?，F(xiàn)在參見圖3a至3b，圖示智能開關(guān)單元319的一種實施例。智能開關(guān)單元319包括收發(fā)信機320、電源提供單元318、隔離電流傳感器314、閉 環(huán)傳感器/過零傳感器312、中央處理單元316、可選的命令指示器324、可選的網(wǎng)絡指示器 326和開關(guān)單元300。通過收發(fā)信機320將智能開關(guān)單元319連接至多個網(wǎng)絡連接器328。如圖3a至3b所示，將智能開關(guān)單元319集成在包括電源輸入306、電壓源304和 繼電器302的電路環(huán)路內(nèi)。根據(jù)開關(guān)單元300的位置，繼電器302接收由電壓源304提供的信號。在開關(guān)300 處于“關(guān)閉，，位置的情況下，繼電器302并不接收來自電壓源304的任何電源，而在開關(guān)單 元300處于“手動”位置的情況下，繼電器302接收來自電壓源304的電源信號。
最后，在開關(guān)單元300處于“自動”位置的情況下，繼電器302根據(jù)電流序列接收 來自電壓源304的信號。智能開關(guān)單元319通過多個網(wǎng)絡連接器328操作地連接至主控制器202。更準確地說，作為通信模塊實施例的收發(fā)信機320使用RS-485串行總線收發(fā)信機 通過多個網(wǎng)絡連接器328連接至數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。在一種實施例中，可以將由智能開關(guān)單元控制 的多達三十二(32)個電路連接至數(shù)據(jù)網(wǎng)絡?？商娲?，可以提供其它實施例。依然在該實施例中，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡使用在專用通信協(xié)議上的主/從拓撲結(jié)構(gòu)。根據(jù)該 協(xié)議，每個智能開關(guān)單元包括唯一媒體訪問控制(MAC)標識，在一種實施例中其具有在一 (1)和三十二 (32)之間的編號(number)。在一種實施例中，主控制器202可以每秒十(10)次地掃描連接至該網(wǎng)絡的每個智 能開關(guān)單元，從而發(fā)送所需要的狀態(tài)，和提取來自與該網(wǎng)絡連接的任意智能開關(guān)單元的實 際狀態(tài)。如前所述，將理解還可以使用網(wǎng)絡接口模塊將各種類型的模塊連接至同一網(wǎng)絡。 將理解在替代實施例中，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的物理層可以是射頻(RF)、控制器區(qū)域網(wǎng)絡(CAN)、以太 網(wǎng)、PowerLine、等等。通信協(xié)議也可以標準協(xié)議，例如DeviceNet、ModBus, TCP/IP、以太網(wǎng) /IP、藍牙、ZigBee、等等。在一種實施例中，電源提供單元318提供使用通信線路提供的12伏直流信號。依 然在該實施例中，機載調(diào)整器提供全部數(shù)字電路通信需要的五(5)伏直流電源。使用隔離電流傳感器314檢測由開關(guān)單元300提供的信號內(nèi)的電流。更準確地和 在圖3a至3b公開的實施例中，在實施例之一中，當在線路上出現(xiàn)電流時，通過四個二極管 建立差動電壓，其啟動光耦合器和將光隔離控制信號(開啟/關(guān)閉)發(fā)送給中央處理單元 316。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解檢測電流可能是非常有利的，因為它有助于驗證受控制的機 器在運行。閉環(huán)傳感器和過零傳感器312操作如下。閉環(huán)傳感器用于提供代表其中安裝有智能開關(guān)單元的電路內(nèi)閉環(huán)的信號(也稱 作代表相應電路環(huán)路狀態(tài)的信號)。更準確地說和在圖3a至3b公開的實施例中，在未啟動 負載的情況下，允許作為代表閉環(huán)的信號的實施例的小電流通過閉環(huán)傳感器，將相應的控 制信號(例如開啟/關(guān)閉)發(fā)送給中央處理單元316。如果在控制環(huán)路內(nèi)的任意位置出現(xiàn) 故障，例如如果開關(guān)單元300關(guān)閉，如果存在過載，如果斷路器中斷或保險絲熔斷，或者線 路斷開等，則中央處理單元316將該信息發(fā)送給主控制器202。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解該 系統(tǒng)支持自我驗證，而不需要啟動任何其它裝置。在一種實施例中，過零傳感器包括由光耦合器、晶體管和三個電阻組成的電路，從 而生成具有快速零脈沖的方波波形，所述快速零脈沖在一種實施例中代表正弦波形的零點 交叉。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解這支持在零點交叉過程中負載的啟動，降低了在控制電 路上的浪涌和電磁噪聲。在一種實施例中，中央處理單元316包括由Microchip制造的微芯片可編程智能 計算機(PIC)微控制器?？商娲兀梢蕴峁┰S多其它的實施例，例如微處理器或現(xiàn)場可編 程門陣列(FPGA)。
在一種實施例中，中央處理單元316管理命令電路310、網(wǎng)絡指示器326、命令指示 器324和通信協(xié)議。在替代實施例中，可以使用替代的中央處理單元316替換基于微控制 器的中央處理單元。命令指示器324操作地連接至中央處理單元316，接收來自中央處理單元316的智 能開關(guān)單元316的狀態(tài)指示，和將狀態(tài)指示提供給用戶。在一種實施例中，指示包括可視指 示。在一種實施例中，命令指示器324包括用于向用戶通知智能開關(guān)單元319的狀態(tài)的發(fā) 光二極管(LED)型指示器。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解命令指示器324是可選的。將理解命令指示器324可以根據(jù)各種實施例操作。在一種實施例中，可以使用實 體的“開啟，，表示負載運行在“自動”或“手動”模式。依然在一種實施例中，可以使用實體 的“關(guān)閉”表示負載“關(guān)閉”。依然在該實施例中，可以使用閃爍的發(fā)光二極管(LED)指示負 載應當在運行，但是電路已經(jīng)檢測到問題，最后，可以使用快速閃爍指示該系統(tǒng)處于編程模 式，和智能開關(guān)單元319尚未接收到其標識(ID)。網(wǎng)絡指示器326操作地連接至中央處理單元316，用于提供網(wǎng)絡活動的指示。在一 種實施例中，指示包括可視指示。依然在一種實施例中，網(wǎng)絡指示器326包括可用作網(wǎng)絡活 動指示器的發(fā)光二極管(LED)。將理解網(wǎng)絡指示器326是可選的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將進 一步理解在一種實施例每次由主控制器202輪詢開關(guān)單元300時可以啟動發(fā)光。命令電路310操作地連接至中央處理單元316和適合于控制開關(guān)單元300。命 令電路310連接至開關(guān)單元300的輸出。將理解命令電路310適合于接收來自未圖示的 處理單元的命令信號，將相應的命令信號提供給開關(guān)單元300的輸出。將理解可以根據(jù)將 要控制的負載類型，使用命令電路310啟動繼電器、晶體管、硅控整流器(SCR)、交流三極管 (TRIAC)、金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)、等。將理解根據(jù)如下文公開的各種實施例，可以在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上識別諸如智能開關(guān)單元 319等電路。根據(jù)第一步驟，可以由諸如操作者等安裝者將主網(wǎng)絡接口模塊設置在標識(MAC ID)編程模式內(nèi)。根據(jù)第二步驟，主網(wǎng)絡接口模塊可以將“模式改變”消息發(fā)送給位于網(wǎng)絡上的全部 電路。根據(jù)第三步驟，主網(wǎng)絡接口模塊可以顯示將要編程的下一標識(ID)。隨后，安裝者 可以按下在智能開關(guān)單元319上的安裝按鈕，從而關(guān)聯(lián)該活動標識(ID)與該電路，根據(jù)最 后一個步驟，可以自動地遞增標識(ID)，安裝者可以為位于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上的每個智能開關(guān)單
元重復該第三步驟。將理解例如根據(jù)網(wǎng)絡的物理層和所使用的通信協(xié)議，根據(jù)各種其它實施例，可以 提供在網(wǎng)絡上的智能開關(guān)單元319的標識(ID)。例如，可以在制造時賦予每個智能開關(guān)單 元獨特的標識(ID)(例如序列號)。在安裝過程中，隨后，主控制器202可以顯示電路列表， 安裝者可以給每個智能開關(guān)單元的序列號鏈接標簽?，F(xiàn)在參見圖4a至4d，圖示在圖3a至3b中圖示的智能開關(guān)單元實施例的電路圖。參見圖4a，圖示電源提供單元318、收發(fā)信機320和安裝按鈕322的實施例。參見圖4b，圖示中央處理單元316的實施例。
例如，在圖4c中圖示命令電路310和隔離電流傳感器314的實施例?，F(xiàn)在參見圖4d，圖示閉環(huán)傳感器和過零(zero-crossing)傳感器312、可選命令指 示器324和可選網(wǎng)絡指示器326的實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解圖4a至4d所示的實施例僅是示例性的，各種其它實施 例也是可行的?，F(xiàn)在參見圖5，圖示用于自遠程處理單元管理位于電路環(huán)路內(nèi)的智能開關(guān)單元的 方法的實施例，該開關(guān)單元具有輸入和輸出。根據(jù)處理步驟500，接收由開關(guān)單元提供的信號。在一種實施例中，在開關(guān)單元的 輸出上接收信號。根據(jù)處理步驟502，生成由開關(guān)單元提供的代表所接收信號的信號。根據(jù)處理步驟504，將所生成的信號發(fā)送給遠程處理單元。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理 解可以通過網(wǎng)絡等將所生成的信號發(fā)送給遠程處理單元。將理解該方法可以進一步包括檢測電路環(huán)路和提供代表相應電路環(huán)路狀態(tài)的信 號，其中使用代表相應電路環(huán)路狀態(tài)的信號，生成代表由開關(guān)電路提供的信號的信號。而且，將理解該方法可以進一步包括使用所生成的代表由開關(guān)單元提供的信號的 信號，提供開關(guān)單元的狀態(tài)指示。提供狀態(tài)指示可以包括顯示代表狀態(tài)的可視指示。如上所述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解可以在并不限制于農(nóng)場自動化系統(tǒng)的各種實 施例中使用在此公開的智能開關(guān)單元。具體而言，在使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡將多個開關(guān)連接在一起 的情況下，可以使用該智能開關(guān)單元。例如，可以在家用自動化系統(tǒng)內(nèi)使用智能開關(guān)單元以 控制用戶是否已經(jīng)正確地啟動某些開關(guān)。已經(jīng)預期由智能開關(guān)單元提供給遠程處理單元的 反饋可以在家用自動化中增加諸多價值。因為操作可以基于當前或過去的開關(guān)狀態(tài)。盡管上述描述涉及本發(fā)明人當前預期的特定優(yōu)選實施例，但是將理解本發(fā)明在其 廣泛的方面包括在此所述單元的等同機械和功能。
1權(quán)利要求
一種可與處理單元連接的智能開關(guān)單元，該智能開關(guān)單元包括可由用戶啟動的開關(guān)單元；連接至開關(guān)單元的檢測模塊，該檢測模塊檢測由開關(guān)單元輸出的信號并提供代表由開關(guān)單元輸出的信號的檢測信號；和連接至檢測模塊的通信模塊，用于接收和將該檢測信號發(fā)送給處理單元。
2.如權(quán)利要求1中要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于所述檢測模塊包括隔離電流傳感器，用于提供在開關(guān)單元輸出的信號內(nèi)的電流指示；和閉環(huán)傳感器，用于提供表示在其中安裝有所述智能開關(guān)單元的電路內(nèi)閉環(huán)的信號。
3.如權(quán)利要求2中要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于所述檢測模塊還包括連接至 隔離電流傳感器和閉環(huán)傳感器的中央處理單元，所述中央處理單元接收所述電流指示和所 述表示閉環(huán)的信號，而且其中所述中央處理單元使用所述電流指示和所述表示閉環(huán)的信號 生成所述表示由開關(guān)單元輸出的信號的檢測信號。
4.如權(quán)利要求3中要求保護的智能開關(guān)單元，還包括操作地連接至所述中央處理單元 的命令指示器，所述命令指示器接收來自所述中央處理單元的所述智能開關(guān)單元的狀態(tài)指 示，并將所述狀態(tài)指示提供給所述用戶。
5.如權(quán)利要求4中要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于所述狀態(tài)的所述指示包括可 視指示。
6.如權(quán)利要求5中要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于所述命令指示器包括發(fā)光二 極管(LED)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于所述通信 模塊包括收發(fā)信機。
8.如權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于所述開關(guān) 單元可以由所述用戶在“開啟”位置和“關(guān)閉”位置之間啟動。
9.如權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于可以由所 述用戶將所述開關(guān)單元進一步啟動至“自動”位置；而且其中所述智能開關(guān)單元包括適合于 控制所述開關(guān)單元的命令電路，所述命令電路操作地連接至所述通信模塊并操作地連接至 所述開關(guān)單元的輸出，而且其中當所述開關(guān)單元處于所述“自動”位置時，所述通信模塊接 收自所述處理單元的將要提供的命令信號，并將相應的命令信號提供給所述命令電路。
10.如權(quán)利要求9中要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于所述檢測模塊還包括連接 至所述命令電路和所述通信模塊的中央處理單元，所述中央處理單元還接收來自所述通信 模塊的所述相應命令信號并將所述命令信號提供給所述命令電路。
11.如權(quán)利要求10中要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于所述命令電路適合于使用 所述命令信號操作繼電器、晶體管、硅控整流器(SCR)、交流三極管(TRIAC)和金屬氧化半 導體場效應晶體管(MOSFET)中的一個。
12.如權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于所述收 發(fā)信機適合于將所述智能開關(guān)單元的標識提供給所述處理單元。
13.如權(quán)利要求12中要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于當將所述智能開關(guān)單元安 裝在電路內(nèi)時建立所述標識。
14.如權(quán)利要求12中要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于當制造所述開關(guān)單元時建立所述標識。
15.如權(quán)利要求1至14中任一權(quán)利要求要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于所述處 理單元包括遠程處理單元。
16.如權(quán)利要求15中要求保護的智能開關(guān)單元，其特征在于使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡將所述智能 開關(guān)單元連接至所述遠程處理單元。
17.一種用于自遠程處理單元管理位于電路環(huán)路內(nèi)的開關(guān)單元的方法，該開關(guān)單元包 括輸入和輸出，該方法包括接收由所述開關(guān)單元在所述輸出上提供的信號；生成表示由該開關(guān)單元提供的接收信號的信號；和將所生成的信號發(fā)送給遠程處理單元。
18.如權(quán)利要求17中要求保護的方法，還包括檢測電路環(huán)路狀態(tài)和提供代表相應電路 環(huán)路狀態(tài)的信號，其特征在于代表由開關(guān)電路提供的信號的所述信號的所述生成采用代表 相應電路環(huán)路狀態(tài)的信號實現(xiàn)。
19.如權(quán)利要求17至18中任一權(quán)利要求要求保護的方法，還包括接收來自遠程處理單 元的命令信號并將所接收的命令信號提供給所述開關(guān)單元的所述輸出。
20.如權(quán)利要求18中要求保護的方法，還包括使用代表由所述開關(guān)單元提供的信號的 所述生成信號來提供所述開關(guān)單元的狀態(tài)指示。
21.如權(quán)利要求20中要求保護的方法，其中所述提供所述狀態(tài)指示包括顯示代表所述 狀態(tài)的可視指示。
22.—種農(nóng)場自動化系統(tǒng)，用于支持操作者控制至少一個可控制的農(nóng)場裝置，該農(nóng)場自 動化系統(tǒng)包括控制器；至少一個智能開關(guān)單元，該至少一個智能開關(guān)單元中的每個連接至控制器，該至少一 個智能開關(guān)單元中的每個包括可由操作者啟動的開關(guān)單元，所述開關(guān)單元操作地連接至該至少一個可控制的農(nóng)場裝 置中的相應一個；和連接至該開關(guān)單元的檢測模塊，該檢測模塊檢測由該開關(guān)單元輸出的信號，并提供代 表由該開關(guān)單元輸出的信號的該檢測信號；和連接至該檢測模塊的通信模塊，用于接收和將該檢測信號發(fā)送給該控制器。
23.如權(quán)利要求22中要求保護的農(nóng)場自動化系統(tǒng)，還包括連接至該控制器和該至少一 個智能開關(guān)單元中的每個的網(wǎng)絡接口模塊。
24.如權(quán)利要求22至23中任一權(quán)利要求要求保護的農(nóng)場自動化系統(tǒng)，其特征在于可以 進一步將相應的該智能開關(guān)單元的至少一個開關(guān)單元的相應一個啟動至“自動”位置；而且 其中所述相應智能開關(guān)單元包括操作地連接至相應通信模塊和操作地連接至相應開關(guān)單 元的輸出的相應命令電路，而且其中當所述相應開關(guān)單元處于所述“自動”位置時，所述相 應通信模塊接收來自該控制器的將要提供的命令信號，并把相應的將要提供的命令信號提 供給相應的命令電路。
全文摘要
公開了一種可與處理單元連接的智能開關(guān)單元，該智能開關(guān)單元包括可由用戶啟動的開關(guān)單元；檢測由開關(guān)單元輸出的信號和提供代表由開關(guān)單元輸出的信號的檢測信號的連接至開關(guān)單元的檢測模塊；以及用于接收和將該檢測信號發(fā)送給處理單元的通信模塊。
文檔編號H01H9/16GK101978282SQ200980109587
公開日2011年2月16日 申請日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月17日
發(fā)明者B·貝利斯勒, J·P·彼得林, P·科德爾 申請人:Jps電子有限公司