恒温器制造技术

一种恒温器，其包括由环围绕的中央电子显示屏，可以使环旋转并向内按压环以用简单而优雅的方式提供用户输入。将当前温度和设置点通过图形显示为明显的刻度线。可以显示不同的颜色和强度以指示当前活动的HVAC功能和达到目标温度所需的供暖或制冷量。可以通过用户使环旋转来改变设置点。借助于使环旋转和向内按压环来显示和改变进度表。借助于装置的描述的形状因子、显示方式和用户输入方式，初始装置的设置和安装、装置操作的查看、各种设置的编辑和历史能源使用信息的查看变得简单而优雅。

【技术实现步骤摘要】
恒温器本申请属于国际申请日为2011年11月18日、国际申请号为PCT/US2011/061470的PCT国际申请进入中国国家阶段后的申请号为201180055675.0的中国专利申请的分案申请。相关申请案本申请提交于2011年11月18日作为以美国国家公司NestLabs,Inc.的名义申请的PCT国际专利申请，申请人指定除了美国以外的所有国家，并且美国公民DavidSLOO、美国公民AnthonyMichaelFADELL、美国公民MatthewLeeROGERS、美国公民MichaelPLITKINS、美国公民MichaelJamesMATAS和美国公民FredBOULD，申请人只指定美国。本申请要求2010年11月19日提交的美国临时申请序号61/415,771、2010年12月31日提交的美国临时申请序号61/429,093、2011年2月23日提交的美国序号13/033,573和2011年10月7日提交的美国序号13/269,501的权益，所述申请中的每个以引用的方式并入本文。
本专利说明书涉及用于监测和控制能源消耗系统或其它资源消耗系统的系统、方法和相关计算机程序产品。更具体来说，本专利说明书涉及管理能源消耗系统、家用装置或其它资源消耗系统的操作的控制单元的用户界面，包括管理供暖、通风和空调(HVAC)系统的操作的恒温器的用户界面。
技术介绍
尽管大量的精力和注意力继续开发更新的和更可持续的能源供应，但是通过增加能源效率实现能量守恒仍然对全球能源的未来至关重要。根据美国能源部在2010年10月的报告，在典型的美国家庭中供暖和制冷占56％的能源使用使得成为大多数家庭最大的能源费用。随着与家庭供暖和制冷相关联的电厂机械设备的改善(例如，改善的隔热、更高效率的熔炉)，可以通过更好地控制和调节家庭供暖和制冷设备实现能源效率的大幅增加。通过激活供暖、通风和空调(HVAC)设备达明智选择的时间间隔并且精心挑选工作电平，可以节省大量能源，同时为其居住者保持适当的舒适的生活空间。然而，在历史上，大多数已知的HVAC恒温控制系统倾向于落入两种相反的类别中的一种，在大多数实际的家庭环境中这两种类别都不被认为是最佳的。在第一类别中是许多简单的非可编程家庭恒温器，每个恒温器通常由用于设置所需温度的单一机械或电气刻度盘和单一热-风扇-关闭-交流转换开关组成。尽管甚至最没经验的居住者也很容易使用，但是用户必须手动执行任何节能控制活动，例如，调整夜间温度或就在离开家之前关闭所有供暖/制冷。因此，对几乎大多数警惕的用户而言，大量节能的机会经常错过了。此外，不提供更先进的节能能力，例如，恒温器能够在不居住的计划间隔期间被编程为耗能更低的温度设置点(“回复温度”)，并且在居住的计划间隔期间被编程为更舒适的温度设置点。在另一方面，在第二类别中是许多可编程恒温器，其近年来鉴于能源之星(美国)和TCO(欧洲)标准而变得更加普遍，并且在可以个别操作的HVAC系统的许多不同的设置方面取得相当大的进展。然而，不幸地，用户经常被布置在恒温器的面上或恒温器上的面板后的各种配置中的一排让人眼花缭乱的开关和控件吓倒，并且很少调整出厂默认值来优化自己的能源使用。因此，尽管在大量的家庭中安装的可编程恒温器技术上能够用节能型式操作HVAC设备，但是通常的情况是总是仅在大量的家庭中实施通用的出厂默认值型式。实际上，在不幸的大量情况下，家庭用户可能以“临时”或“保持”模式长期不变地操作单元，从而好像单元是简单的非可编程恒温器一样手动操作显示的设置温度。已提议所谓的自编程恒温器，包括如US20080191045A1中所述提议基于最近的手动用户设置点条目的模式建立学习的设置点，以及包括如G.Gao和K.Whitehouse在“TheSelf-ProgrammingThermostat:OptimizingSetbackSchedulesBasedonHomeOccupancyPatterns”的关于实现建筑节能的嵌入式传感系统的第一次ACM研讨会的会议记录，第67-72页，美国计算机协会(2009年11月)中所述，提议基于家中感测到的居住模式自动计算回复进度表。然而，已发现在将自编程行为与主流住宅和/或商业使用实践性整合时出现至关重要和实质性的问题，即在此自编程恒温器提议中出现未解决和悬而未决的问题。例如，仅当存在被用户可编程恒温器上的多排让人眼花缭乱的控件吓倒的许多用户时，也存在同样对恒温器感到不舒适的许多用户，所述恒温器未能给予用户对自己舒适度的控制感和自主权，或相反未能给予用户对其愿望确实被正确地接受并在适当时间被执行的信心。在更广泛的层面，由于人类必然会涉及的事实，故有在下列两项之间产生的冲突：(i)可以由HVAC控制系统提供的节能改进的数量，以及(ii)在大量的家庭的日常使用中可以将节能改进付诸实际的程度。在多单元的公寓楼、酒店、零售店、写字楼、工业建筑，更一般而言，具有一个或多个HVAC系统的任何生活空间或工作空间的情况下出现类似的问题。已发现，恒温器的用户界面代表将自编程恒温器与广泛的住宅和商业使用成功整合的至关重要的环节，所述恒温器经常似乎是已知可商购获得的产品中的后来添加的东西，并且即使微妙的视觉和触觉提示也可以在是否那些努力是成功的方面产生巨大的差异。因此，将需要提供一种具有改善的用户界面的恒温器，其简单、直观、优雅和易于使用以使得典型用户能够获取许多节能和舒适维持的特征，同时不会因所提供的选择而不知所措。将进一步需要提供一种自编程或学习恒温器的用户界面，其提供相对快速和容易完成的用户设置和学习实例化过程，同时鼓舞用户对其设置点的愿望将被适当地尊重的信心。将进一步需要提供一种自编程或学习恒温器的用户界面，其方便获取学习算法和方法的结果以快速、直观地改变预定的设置点(包括学习设置点)。将进一步需要提供一种自编程或学习恒温器的用户界面，其提供关于与恒温器的操作相关联的节能行为、性能和/或结果的富有洞察力的反馈和鼓励。显著地，尽管下文描述的实施方案中的一个或多个在与自编程或学习恒温器合并时特别有利，但是应了解，这些实施方案并入非学习恒温器也是有利的并且在本专利技术的教导的范围内。在阅读本公开后，将如本领域技术人员显而易见产生其它问题。
技术实现思路
根据一个或多个实施方案，提供一种可编程装置(例如，可编程恒温器)的用户界面，其控制一个或多个能源消耗系统、家用装置或其它资源消耗系统，例如，供暖、通风和空调(HVAC)系统的操作。进一步提供与用户界面和可编程装置相关联的系统、方法、计算机程序产品和相关商业方法。对于一些实施方案，可编程装置被配置来执行与其用户互动的方法，所述方法包括在圆形显示屏上显示呈弧形布置在范围区域内的多个背景刻度线，所述圆形显示屏在中央安装在可编程装置的圆形体上。将设置点刻度线显示在范围区域内的圆形显示屏上，以使得设置点刻度线比背景刻度线为用户更明显可见，设置点刻度线表示设置点温度。将当前温度和设置点温度的数值表示显示在圆形显示屏上，并且通过用户使围绕圆形显示屏的旋转环旋转，从用户接收表示设置点温度的所需变化的输入。对接收输入响应并且根据接收输入，移动设置点刻度线以使得设置点的变化为用户可见。根据一些实施方案，当装置需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感和控制单元，包括：外盖；一个或多个环境传感器，位于所述外盖的内部以测量周围环境状况；可旋转用户输入组件，被配置为跟踪用户的旋转输入运动并且能够由所述用户沿着所述旋转输入运动的旋转的轴线的方向向内按压；存在传感器，监视所述用户的存在；处理系统，设置在所述外盖的内部并且连接至所述一个或多个环境传感器、所述存在传感器以及所述可旋转用户输入组件，所述处理系统被配置为基于所述旋转输入运动来动态地识别环境参数；电子显示屏，连接至所述处理系统并且被配置为动态地显示代表所识别的环境参数的数字数值；与所述处理系统通信的无线通信系统，所述处理系统被配置为至少部分地基于所测量的周围环境状况和所述环境参数的比较经由所述无线通信系统来控制远程环境控制系统；其中，所述处理系统、所述电子显示屏、所述存在传感器以及所述可旋转用户输入组件被共同配置以使得：(i)所述电子显示屏响应于所述存在传感器检测到所述用户的存在而被激活，(ii)交互式菜单能够通过对所述可旋转用户输入组件的向内按压而由所述用户访问，以及(iii)在所述交互式菜单内部的用户导航能够经由所述旋转输入运动和对所述可旋转用户输入组件的向内按压而实现。

【技术特征摘要】
2010.11.19 US 61/415,771;2010.12.31 US 61/429,093;1.一种传感和控制单元，包括：外盖；一个或多个环境传感器，位于所述外盖的内部以测量周围环境状况；可旋转用户输入组件，被配置为跟踪用户的旋转输入运动并且能够由所述用户沿着所述旋转输入运动的旋转的轴线的方向向内按压；存在传感器，监视所述用户的存在；处理系统，设置在所述外盖的内部并且连接至所述一个或多个环境传感器、所述存在传感器以及所述可旋转用户输入组件，所述处理系统被配置为基于所述旋转输入运动来动态地识别环境参数；电子显示屏，连接至所述处理系统并且被配置为动态地显示代表所识别的环境参数的数字数值；与所述处理系统通信的无线通信系统，所述处理系统被配置为至少部分地基于所测量的周围环境状况和所述环境参数的比较经由所述无线通信系统来控制远程环境控制系统；其中，所述处理系统、所述电子显示屏、所述存在传感器以及所述可旋转用户输入组件被共同配置以使得：(i)所述电子显示屏响应于所述存在传感器检测到所述用户的存在而被激活，(ii)交互式菜单能够通过对所述可旋转用户输入组件的向内按压而由所述用户访问，以及(iii)在所述交互式菜单内部的用户导航能够经由所述旋转输入运动和对所述可旋转用户输入组件的向内按压而实现。2.如权利要求1所述的传感和控制单元，其中，所述外盖为圆形，并且所述可旋转用户输入组件包括围绕所述外盖的边缘定位的环。3.如权利要求2所述的传感和控制单元，其中，所述电子显示屏被设置在所述外盖的正面和所述环的中心区域附近。4.如权利要求1所述的传感和控制单元，进一步包括：连接至所述处理系统的多个远程环境控制系统导线连接器，所述处理系统进一步被配置为至少部分地基于所测量的周围环境状况和所述环境参数的比较，通过所述多个远程环境控制系统导线连接器向所述远程环境控制系统发送至少一个控制信号。5.如权利要求1所述的传感和控制单元，其中，所述交互式菜单包括在所述电子显示屏上显示的多个菜单项，所述菜单项通过所述可旋转用户输入组件的旋转被导航并且通过所述可旋转用户输入组件的向内按压被选择。6.如权利要求1所述的传感和控制单元，其中，所述处理系统进一步被配置为使得经由所述电子显示屏来显示动画刻度扫描，其中所述动画刻度扫描指示所述环境参数和所测量的周围环境状况之间的差异。7.如权利要求6所述的传感和控制单元，其中，所述动画刻度扫描包括所述处理系统进一步被配置为使得所述电子显示屏以从所测量的周围环境状况到所述环境参数的扫描模式来显示刻度线。8.如权利要求7所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼·法戴尔，马修·罗杰斯，麦可·普里特肯斯，麦可·麦塔斯，弗雷德·鲍尔德，大卫·斯路，
申请(专利权)人：谷歌公司，
类型：发明
国别省市：美国,US