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CN103534432B - 低功率射频接收器 - Google Patents

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CN103534432B
CN103534432B CN201280012604.7A CN201280012604A CN103534432B CN 103534432 B CN103534432 B CN 103534432B CN 201280012604 A CN201280012604 A CN 201280012604A CN 103534432 B CN103534432 B CN 103534432B
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乔丹·H·克拉夫斯
司徒雷登·德庒
盖伦·E·克诺德
约翰·T·伦兹
贾斯汀·J·米尔塔
唐纳德·R·莫斯布洛克
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Lutron Electronics Co Inc
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Lutron Electronics Co Inc
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Abstract

一种低功率射频(RF)接收器，其特点是电流消耗小，因此该射频接收器可以用在控制设备中，例如电池供电的电动窗帘处理装置和双线调光开关。射频接收器使用射频分抽样技术来检查射频信号，然后使射频接收器睡眠一段比发送的数据包的数据包长度更长的睡眠时间，从而保存电池电量，并且延长电池的使用寿命。射频接收器将检测的射频能量与检测阈值进行比较，可以增加所述检测阈值来减小所述射频接收器的敏感性，并且增加电池的使用寿命。在检测到发送了射频信号之后，射频接收器睡眠一段小睡时间，所述小睡时间比所述睡眠时间长，并且仅稍短于两个连续发送的数据包之间的时间，以进一步保存电池电量。

Description

低功率射频接收器
发明背景
相关专利申请的交叉引用
本申请是所有标题都为“电动窗帘处理装置”的共同转让的以下非临时专利申请，包括2011年3月11日提交的美国临时申请No.61／451,960、2011年9月2日提交的美国临时专利申请No.61／530,799和2011年10月14日提交的美国临时专利申请No.61／547,319，这些专利申请的全部公开内容通过引用的方式并入本申请中以供参考。
技术领域
本发明涉及一种射频(RF)负载控制系统，并且更具体地讲，涉及一种用于射频控制设备的低功率射频接收器，例如，电池供电的电动窗帘处理装置或双线式调光开关。
背景技术
众所周知的是用于控制电力负载的控制系统，例如，灯光、电动窗帘处理装置和风扇。通常这种控制系统使用射频(RF)信号传输，以在系统的控制设备之间提供无线通信。现有技术的照明控制系统包括无线遥控器，例如，桌面和壁挂式主控制(例如，键盘)和车用遮阳板控制。现有技术的照明控制系统的主控制均包括多个按钮，并且发送射频信号到负载控制设备(例如，调光开关)以控制受控的照明负载的强度。主控制还可以均包括一个或多个视觉指示器，例如，发光二极管(LEDs)，用于给照明控制系统的用户提供反馈。车用遮阳板控制能被夹在汽车的遮阳板上，并且包括一个或多个用于控制照明控制系统的照明负载的按钮。在1999年5月18日公布的、题为“从远端地点控制并确定电气设备的状态的方法和装置”的共同转让的美国专利No.5,905,442中公开了已有射频照明控制系统的实例，该申请的全部公开内容通过引用的方式全部并入本申请中以供参考。
现有技术的照明控制系统的一些无线控制设备由电池供电，而电池的使用寿命有限，取决于从电池抽取的电流以及控制设备的使用频率。无线控制设备的射频电路(即，发射器、接收器或收发器)是设备中的电池电量的主要消耗者之一。因此，一般现有技术的电池供电的无线控制设备尝试限制控制设备主动发送射频信号的时间量。此外，当现有技术的电池供电的无线控制设备目前不在发送或接收射频信号时，射频电路进入睡眠模式，在睡眠模式中，这些电路从电池抽取较少的电流量。射频电路被周期性地唤醒以确定是否正在接收任何射频信号。因此，射频电路被唤醒的时间量与射频电路睡眠的时间量的比值，将影响从电池抽取的电流量和电池的使用寿命。
在2010年12月28日公布的题为“低功率射频控制系统”的美国专利No.7,869,481中描述了一种具有射频接收器的电动窗帘处理装置，用于允许从手持式射频遥控器来控制电动窗帘处理装置。遥控器发送的命令信号均包括前同步脉冲时间和随后的信息数据。为了确定射频遥控器是否正在发送射频命令信号，电动窗帘处理装置的射频接收器以某一频率周期性地被唤醒一短的时间周期，该频率确保在发送每个控制信号的前同步脉冲时间所需的时间量期间，射频接收器至少检查两次射频信号。例如，如果前同步脉冲时间是30毫秒，则射频接收器每30毫秒至少唤醒2次。因此，射频电路被唤醒的时间量与处于睡眠模式的时间量的比值取决于命令信号的特性，即，前同步脉冲时间的长度，并且必须比前同步脉冲时间短。因此，在不增加前同步脉冲时间的情况下，无法增加睡眠时间(从而减小射频接收器的功耗)，这会减小系统的吞吐量。此外，命令信号的长度受限于国家标准或地区标准。
因此，需要—种可用于电池供电的控制设备的低功率射频接收器，来延长电池的使用寿命。特别地，需要一种低功率射频接收器，能够以不受各发送的射频信号的特性的限制的频率来检查射频信号。
发明内容
本发明提供了—种低功率射频(RF)接收器，其特征在于比现有技术的射频接收器具有减小的电流消耗。例如，低功耗射频接收器可以用于电池供电的控制设备，诸如适宜于控制悬挂在开口(例如，窗户)前方的覆盖材料的位置的电动窗帘处理装置。由于使用低功率射频接收器，所以电池供电的电动窗帘处理装置具有比通常的现有技术的电池供电的电动窗帘处理装置的使用寿命更长(且更实用)的使用寿命(例如，大约3年)。低功率射频接收器可操作，以接收来自多种类型的射频发射器的射频信号，所述射频发射器例如是：电池供电的遥控器、入住传感器、空置传感器、日光传感器、温度传感器、湿度传感器、安全传感器、接近传感器、键盘、钥匙卡、手机、智能电话、平板电脑、个人数字助理、个人计算机、定时钟、音频-视频控制器、安全装置、中央控制发射机或这些射频收发器的任意组合之一。
低功率射频接收器用于具有射频发射器的负载控制系统中，所述射频发射器经由射频信号发送多个相邻的数据包，各数据包包括相同的命令，并且具有同一数据包长度。低功率射频接收器可操作，以使用射频分抽样技术来检查射频信号，然后使射频接收器睡眠一段比数据包的数据包长度更长的睡眠时间，从而保存电池电量，并且延长电池的使用寿命。低功率射频接收器将检测的射频能量与检测阈值进行比较，可以增加所述检测阈值来减小所述低功率射频接收器的敏感性，并且增加电池的使用寿命。在检测到发送了射频信号之后，低功率射频接收器睡眠一段小睡时间，所述小睡时间比所述睡眠时间长，并且仅仅稍微比两个连续发送的数据包之间的时间短，以进一步保存电池电量。此外，所述低功率射频接收器可以响应于与负载控制系统的其他控制设备所响应的频率不同的频率的射频信号，来限制射频接收器被唤醒以处理输入的射频信号的时间量，从而保存电池电量。
根据本发明的实施例，负载控制设备根据由射频发射器发送的射频信号来控制一电力负载接收来自一电源的功率，该负载控制设备包括低功率射频接收器。所述射频发射器适宜于以预定的传输率发送多个序贯数字信息，每个所述数字信息包括相同的命令，并且其特征是具有一个数据包长度。所述负载控制设备包括：射频接收器，适宜于接收序贯数字信息中的至少一个；以及控制器，可操作地连接到射频收发器，用于接收所述序贯数字信息中的至少一个，并且响应于所述接收的数字信息来控制所述负载。启用射频接收器取样时间周期，以确定所述射频发射器是否正在发送所述数字信息之一。所述射频接收器在相邻的取样时间周期之间进入睡眠模式的睡眠时间周期。所述射频接收器的所述睡眠时间周期比每个所述数字信息的数据包长度长。
根据本发明的另一实施例，射频通信系统包括：射频发射器，适宜于以预定的传输率来发送多个序贯数字信息；以及射频接收器，适宜于接收所述序贯数字信息中的至少一个。每个所述数据信息包括相同的命令，并且其特征在于具有一个数据包长度。所述射频接收器工作在一取样时间，来确定所述射频发射器是否正在发送所述数字信息之一，所述射频接收器在相邻的取样时间周期之间进入睡眠模式的一睡眠时间周期。所述射频接收器的所述睡眠时间周期比每个所述数字信息的数据包长度长。
根据本发明的另一实施例，无线信号接收器包括用于检测以预定数量的数据包进行发送的信号的无线接收器电路，其中各数据包包括同样的数据，存在数据包时间以及基本上比所述数据包时间长的数据包之间的时间。无线信号接收器还包括用于开启所述无线接收器电路一段开启时间的控制电路，其中所述开启时间基本上小于所述无线接收器电路的关闭时间。所述无线接收器电路的开启时间还基本上小于在数据包时间和开启时间之间的关闭时间，所述关闭时间小于数据包之间的时间。所述关闭时间被选定为在所述多个数据包中，所述开启时间与所述数据包时间一致，如果正在发送数据包，以确保所述无线接收器电路在发送所述预定数量的数据包期间，检测到至少一个数据包。
此外，本文还描述了—种在负载控制系统中通信数字信息的方法。所述方法包括：(1)以预定的传输率发送多个序贯数字信息，每个所述数据信息包括相同的命令，并且其特征在于具有一个数据包长度；(2)启用射频接收器在取样时间周期工作，以确定所述射频发射器是否正在发送所述数字信息之一；并且(3)使所述射频接收器在相邻的取样时间周期之间进入睡眠模式的睡眠时间周期。所述射频接收器的所述睡眠时间周期比每个所述数字信息的数据包长度长。
根据本发明的另一方面，用于检测无线控制信号的无线信号接收器电路具有开启／关闭操作，用于保存电量。无线信号接收器电路包括控制电路和无线接收器，所述无线接收器具有消耗电力的开启状态以及消耗的电力小于开启状态的关闭状态。所述开启状态具有基本上比所述关闭状态短的持续时间，由此所述无线接收器在开启状态期间接收将会由控制电路进行处理的无线控制信号。无线控制信号以具有数据包时间的数据包形式被发送，因此存在一个在各数据包之间的预定时间。所述无线接收器可操作，以周期性地处于所述取样时间的开启状态，从而检测无线控制信号，所述取样时间基本上比所述数据包的时间短，由此在所述取样时间检测第一数据包时，所述无线接收器可操作，以进入所述关闭状态，而持续稍微小于数据包之间的所述预定时间来保存电力，随后开启并且保持开启状态，直到开始接收随后的数据包，并且在全部接收到随后的数据包之后关闭。
根据本发明的另一实施例，电池供电的无线设备包括：控制电路，具有消耗电力的开启状态和消耗的电力小于所述开启状态的关闭状态；以及无线接收器电路，可操作地周期性检查无线信号。无线接收器电路具有检测阈值，其中所述无线接收器电路可操作，以确定无线信号是否超过所述检测阈值。所述接收器电路可操作，根据确定的无线信号超过所述检测阈值的情况，而使得所述控制电路处于开启状态。所述控制电路进一步可操作，以调节所述无线接收器电路的所述检测的阈值，由此能够增加所述检测阈值，以防止噪声信号使所述无线接收器电路开启所述控制电路，以保存电池电量。
本文还描述了—种保存电池供电的无线信号接收器的电池电量的系统。所述系统包括：无线信号接收器，周期性地开启以确定是否正在发送无线信号，并且可操作，以在多个信道的任意一个上进行接收。无线信号接收器包括：控制电路，确定无线信号是否旨在用于所述无线信号接收器。收发器电路转发所述无线信号，并且确定多个发送的无线信号。如果数量超过阈值量，则所述收发器电路与所述无线信号接收器进行通信，从而将通信的信道改变成替代信道，并且在所述替代信道上转发旨在用于所述无线信号接收器的无线信号，由此所述无线信号接收器会在所述替代信道上接收较少的无线信号，从而保持开启较少的时间，并且减少电池功耗。
根据本发明的另一实施例，无线控制系统包括：(1)第一无线信号接收器，所述第一无线信号接收器能在第一信道上接收无线信号；(2)第二无线信号接收器，所述第二无线信号接收器周期性地开启以确定是否正在发送无线信号，所述第二无线信号接收器能在第二信道上接收无线信号；以及(3)收发器电路，所述收发器电路用于转发所述无线信号，所述收发器电路可操作，以在所述第一信道上接收第一无线信号，并且确定所述第一无线信号包括旨在用于所述第二无线信号接收器的控制信息。所述收发器电路可操作，以将其通信信道从所述第一信道改变成所述第二信道，并且在所述第二信道上将所述第二无线信号中的控制信号发送到所述第二无线信号接收器。
从参考附图的本发明的以下描述，本发明的其他特征和优点会变得显而易见。
附图说明
现在将参照附图在以下具体描述中更加详细地描述本发明：
图1是根据本发明的第一实施例的具有电池供电的电动窗帘处理装置和遥控器的电动窗帘处理系统的透视图；
图2是图1的电池供电的电动窗帘处理装置处于全开位置的透视图；
图3是图1的电池供电的电动窗帘处理装置的右侧视图；
图4是图1的电池供电的电动窗帘处理装置的主视图；
图5是图1的电池供电的电动窗帘处理装置的电机驱动单元的简化框图；
图6A和6B是图1的电动窗帘处理装置的电机驱动单元和窗帘盒的部分透视图；
图7是图5的电机驱动单元的射频滤波器的简化频率响应；
图8是图5的电机驱动单元的射频数据传输事件和取样事件的简化计时程序；
图9是由图5的电机驱动单元的控制器执行的射频信号接收程序的简化流程图；
图10是由图5的电机驱动单元的控制器周期性地执行的命令程序的简化流程图；
图11是由图5的电机驱动单元的控制器周期性地执行的电机控制程序的简化流程图；
图12是根据本发明的第二实施例的包括多个电动窗帘处理装置的射频负载控制系统的简化视图；
图13是根据本发明的第二实施例的图12的负载控制系统的调光开关的简化框图；
图14是根据本发明的替代实施例的图12的负载控制系统的调光开关的简化框图；
图15是由图12的电池供电的电动窗帘处理装置之一的控制器执行的射频取样率选择程序的简化流程图；
图16是图12的电池供电的电动窗帘处理装置之一的多个信号强度阈值的简化视图；
图17是图12的负载控制系统的由信号中继器执行的射频监测程序的简化流程图；
图18是图12的负载控制系统的由信号中继器执行的射频信号接收程序的简化流程图；以及
图19是根据本发明的第三实施例的具有通过数字通信链路连接在一起的两个信号中继器的射频负载控制系统的简化视图。
具体实施方式
当结合附图来阅读本发明时，可以更好地理解优选实施例的前述概述以及以下详细说明。为了说明本发明的目的，图示了目前优选的实施例，其中在附图的几个视图中相同的附图标记表示相似的零件。然而可以理解的是，本发明不限于公开的特定方法和工具。
图1是根据本发明的实施例的电动窗帘处理系统100的透视图，该电动窗帘处理系统具有安装在例如窗户104的前侧的开口102中的电池供电的电动窗帘处理装置110。电池供电的电动窗帘处理装置110包括覆盖材料，例如如图1所示的蜂窝式遮阳面料112。蜂窝式遮阳面料112具有连接到窗帘盒114(在两个安装板115之间延伸)的顶端和连接到配重元件116的底端。如图1所示，安装板115可以连接到开口102的侧边，使得蜂窝式遮阳面料112能悬挂在窗户104的前侧，并且可以在全开位置PFULLY-OPEN与全关位置PFULLY-CLOSED之间调节，以控制进入房间或空间的光线量。可替代地，电池供电的电动窗帘处理装置110的安装板115可以安装到开口102的外部(例如，开口之上)，安装板具有悬挂在所述开口和窗户104的前侧的窗帘织物112。另外，电池供电的电动窗帘处理装置110可以可替代地包括其他类型的覆盖材料，例如，多个水平延伸的板条(即，百叶帘和百叶窗系统)、木百叶窗、滚轴帘织物或罗马帘织物。
电动窗帘处理系统100包括射频遥控器190，所述遥控器用于通过使用例如频移键控(FSK)调制技术来发送射频信号106到电动窗帘处理装置110，由此来控制电动窗帘处理装置的工作。特别地，射频遥控器190可操作，以响应于多个按钮来发送包括命令的数字信息，从而通过射频信号106控制电动窗帘处理装置710。所述按钮例如打开按钮192、关闭按钮194、上升按钮195、下降按钮196和预设按钮198等。电动窗帘处理装置110响应于遥控器190的启动按钮192和关闭按钮194的致动，来分别控制蜂窝式遮阳面料112移动到全开位置PFULLY-OPEN和全关位置PFULLY-CLOSED。电动窗帘处理装置110响应于上升按钮195和下降按钮196的操作，而分别升起和降下蜂窝式遮阳面料112。电动窗帘处理装置110响应于预设按钮198的致动，来控制蜂窝式遮阳面料112移动到预设位置PPRESET。
图2和图3分别是具有蜂窝式遮阳面料112的电池供电的电动窗帘处理装置110的透视图和右侧视图，图中蜂窝式遮阳面料处于全开位置PFULLY-OPEN。电动窗帘处理装置110包括：用于升起和降下配重元件116的电机驱动单元120以及在全开位置PFULLY-OPEN与全关位置PFULLY-CLOSED之间的蜂窝式遮阳面料112。通过控制由蜂窝式遮阳面料112覆盖的窗户104的覆盖量，电动窗帘处理装置110就能控制进入房间的阳光量。电动窗帘处理装置110的窗帘盒114包括内侧122和与之相对的外侧124，外侧面对窗帘织物112所覆盖的窗户104。电机驱动单元120包括致动器126，致动器位于窗帘盒114的内侧122附近之处，并且可以在用户配置电动窗帘处理装置110时被致动。致动器126可以是由例如透明材料制成的，使得致动器能够像光管一样工作，以从电机驱动单元120内控制照明，进而给电动窗帘处理装置110的使用者提供反馈。电机驱动单元120是可操作的，以响应于从遥控器190接收的包括命令的IR信号，来确定配重元件116的目标位置PTARGET，并且随后控制配重元件的当前位置PPRES到目标位置PTARGET。如图2A所示，窗帘盒114的顶侧128是开放的，使得电机驱动单元120可以位于窗帘盒内部，并且致动器126可以稍微伸出超过窗帘盒的内侧122。
图4是电池供电的电动窗帘处理装置110的主视图，图中窗帘盒114的内侧122被去除，以示出电机驱动单元120。电动窗帘处理装置110包括拉绳130，该拉绳从窗帘盒114延伸到配重元件116，以允许电机驱动单元120升起或降下配重元件。电机驱动单元120包括连接至驱动轴132的内部电机150(图4A)，所述驱动轴从电机的两侧延伸，并且连接到各自的拉绳轴134。拉绳130绕着拉绳轴134被卷绕地接收，并且固定地附着到配重元件116上，使得电机驱动单元120可操作，以转动驱动轴132，进而升起和降下所述的配重元件。电动窗帘处理装置110还包括两个恒力弹簧辅助配件135，这两个辅助配件都连接到与两个拉绳轴134之一相对应的驱动轴132上。如图3所示，各个拉绳轴134和相邻的恒力弹簧辅助配件135被容纳在各个拉绳轴外壳136内。作为另外一种选择，电机驱动单元120可以可替代地位于窗帘盒114的任意一端，并且电动窗帘处理装置110可以包括单个传动轴，所述传动轴沿着窗帘盒的长度延伸，并且连接到两个拉绳轴134。
电池供电的电动窗帘处理装置110还包括串联连接的一组电池138(例如，4个D型电池)。串联组合的电池组138连接到电机驱动单元120，用于给电机驱动单元供电。电池组138被容纳在窗帘盒114中，并且电动窗帘处理装置110的用户无法看到。特别地，电池组138安装在位于窗帘盒114内的两个电池盒139中，在每个电池盒中有两颗电池，如图2A所示。由于电机驱动单元120位于窗帘盒114的中心，并且传动轴132从电机驱动单元的两侧延伸出来到达拉绳轴134，所以有足够的空间来将电池组138定位在与窗帘盒的相对侧相邻，如图3所示。根据本发明的实施例，电池组138提供具有实际使用寿命(例如，大约3年)的电动窗帘处理装置110，并且是典型的“现货供应的”电池，更换容易且不贵。可替代地，电机驱动单元120可以包括更多串联的电池(例如，6或8个)或串联连接的不同种类的电池(例如，AA电池)。
图5是电池供电的电动窗帘处理装置110的电机驱动单元120的简化方框图。电机驱动单元120包括控制器152，用于控制电机150的工作，电机例如可以包括直流电机。控制器152可以包括，例如微处理器、可编程逻辑设备电路(PLD)、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何合适的处理设备或控制电路。控制器152连接到H桥电机驱动电路154，用于经由一组驱动信号VDRIVE来驱动电机150，从而控制称重元件116和蜂窝式遮阳面料112在全开位置PFULLY-OPEN与全关位置PFULLY-CLOSED之间移动。控制器152可操作，以通过控制H桥电机驱动电路154来供应脉冲宽度调制(PWM)驱动信号到电机，从而以恒定的转速转动电机150，所述的脉冲宽度调制驱动信号具有恒定的占空比。控制器152通过调节供应到电机的PWM信号的占空比，来改变电机150的转速，并且通过改变供应到电机的PWM驱动信号的极性，来改变电机的旋转方向。
控制器152从一个例如透射光传感器电路155的旋转位置传感器，接收有关电机150的旋转位置和旋转方向的信息，该旋转位置传感器还可以包括其他合适的位置传感器或传感器配置，例如，霍尔效应传感器、光学传感器或电阻式传感器。控制器152可操作，以响应于透射光传感器电路155来确定电机150的旋转位置，并且使用电机的旋转位置来确定称重元件116的当前位置PPRES。控制器152可以包括内置非挥发性存储器(或可替代地，连接到控制器的外部存储器)，用于存储所述的遮阳面料112的当前位置PPRES、全开位置PFULLY-OPEN、全关位置PFULLY-CLOSED。在1998年12月15日公布的、题为“电动窗帘系统”的共同转让的美国专利No.5,848,634中以及在2002年12月24日公布的、题为“具有超静音电机驱动和ESD防护的电动窗帘”的美国专利No.6,497,267中，更加详细地描述了H桥电机驱动电路154的工作以及使用传感器设备来追踪电机驱动单元120的方向和速度，这些申请的全部公开内容通过引用的方式全部并入本申请中以供参考。
窗帘处理装置系统100的用户可以通过使用遥控器经由射频信号106发送命令到电机驱动单元120，从而能够调节称重元件116和蜂窝式遮阳面料112的位置。电机驱动单元120包括连接到天线168(如，电线天线)的射频接收器166，用于接收射频信号106。天线168经由表面声波(SAW)滤波器169(例如，由Epcos AG制造的型号为B3580)连接到射频接收器166，该滤波器用于对射频噪声进行滤波，下面将进行更加详细地描述。射频接收器166可操作，以提供代表接收到射频信号106的射频数据控制信号VRF-DATA到控制器152，使得控制器可操作，以响应于接收的信号来控制H桥电机驱动电路154。
图6A和6B是电动窗帘处理装置110的电机驱动单元120和窗帘盒114的部分透视图。天线168适宜于从电机驱动单元120延伸，并且容纳在细长的天线线盒170中。如图6A所示，天线线盒170可以位于紧邻窗帘盒114的外侧124上方的电机驱动单元120的第一位置。可以从第一位置去除天线线盒170，并将其重新放置在第二位置，在第二位置处，天线168稍微从电机驱动单元120偏移(例如，大约0.4英寸的距离)，如图6B所示。天线线盒170包括夹子172，所述夹子适宜于在第二位置中扣合在窗帘盒114的外侧124的顶部边缘上。天线线盒170是用于调节射频接收器166的射频敏感度的机械装置，并且由此调节射频接收器166消耗的功率。当天线线盒170位于第二位置时(如图6B所示)，射频接收器166具有增大的敏感度(例如，增大大约3dB)，并且因此可操作，以接收比天线线盒位于第一位置时(如图6A所示)更多的射频信号106。然而，增大的射频敏感度意味着射频接收器166会消耗更多的功率。因此，天线线盒170可以移动到第一位置，在第一位置的射频接收器166具有减小的射频敏感度，但是消耗更少的功率。
如图5所示，电机驱动单元120从提供电池电压VBATT的串联电池组138接收电力。例如，电池组138可以包括一些每个具有大约1.5伏特的额定电压的D型电池，使得电池电压VBATT具有大约6伏特的大小。H桥电机驱动电路154接收电池电压VBATT用于驱动电机150。当电机150空载以便保存电池组138的寿命时，控制器152可以操作转入在睡眠模式工作。
电机驱动单元120还包括电源156(例如，线性稳压器)，所述电源接收电池输入电压VBATT，并且产生直流电源电压Vcc，用于给控制器152和电机驱动单元的其他低压电路供电。控制器152连接到电源156，并且产生电压调节控制信号VADJ，用于在第一标称幅值(例如，大约2.7伏特)与第二增加幅值(例如，大约3.3伏特)之间调节直流电源电压Vcc的幅值。电源156可以包括：例如，可调式直线稳压器，具有一个或多个反馈电阻器，控制器152使所述反馈电阻器接通或断开电路，以调节直流电源电压Vcc的大小。在控制器152驱动所述的电机驱动电路154以旋转电机150时，控制器152可以将直流电源电压Vcc的幅值调节成第二增加幅值(由于控制器可以请求增加电源电压来驱动电机驱动电路)。当控制器152不控制电机驱功电路154旋转电机150时(例如，当控制器处于睡眠模式时)，控制器152将直流电源电压Vcc的幅值调节成第一标称幅值。当使用第一标称幅值的直流电源电压Vcc对电路进行供电时，控制器152、IR接收器166以及电机驱动单元120的其他低电压电路所抽取的空载电流的幅值可以明显更小。
控制器152可操作，以确定电池电压VBATT的幅值变低，并且可操作，以在电池电压VBATT的幅值下降到第一预定的电池电压阈值VB-TH1(例如，大约每个电池1.0伏特)之下时，转入在低电量模式下工作。例如，控制器152可以控制电机驱动电路154，使得当控制器152在低电量模式下工作时，电机150以减小的速度(例如，一半的速度)工作，从而减小电池上的瞬时功率需求。这可以当作一组指示，来告诉消费者目前电池电压VBATT偏低，并且需要更换电池组138。
当电池在低电压模式工作的同时、电池电压VBATT的幅值降低到第二预定电池电压阈值VB-TH2(小于第一预定电池电压阈值VB-TH1，例如，每个电池大约0.9V)时，控制器152可以关闭电机驱动单元120上的电负载(例如，通过禁用IR接收器166和电机驱动单元的其他低压电路)，并且除了允许蜂窝式遮阳面料至少额外一次性运动到全开位置PFULLY-OPEN之外，阻止蜂窝式遮阳面料112的运动，因为使蜂窝式遮阳面料112处于全开位置PFULLY-OPEN允许容易地更换电池。第二预定电池电压阈值VB-TH2的大小可以按这样的原则设置，即适配成提供电池组138中足够的备用能，以允许蜂窝式遮阳面料112和称重元件116至少额外一次性运动到全开位置PFULLY-OPEN。当电池电压VBATT的幅值下降到低于第三预定电池电压阈值VB-TH3(小于第二预定电池电压阈值VB-TH2，例如，每个电池大约0.8V)时，控制器152可以操作关闭本身，使得电机驱动单元120的电路从电池组138抽取最小的电流量，以便防止电池可能发生任何潜在的渗漏。
电机驱动单元120包括备用(或补充)电源，例如，产生备用电源电压VBACKUP(例如，大约3.0伏特)的用于给控制器152供电的后备电源，例如，长效电池，(未示出)。在去除电池138以进行更换或电池耗尽时，备用电源为控制器152提供电力，使得可以维持存储在控制器152中的与窗帘处理装置的位置相关的位置数据。作为另一种选择，大型总线电容器或超电容可以连接到控制器152(而不是备用电池)，使得甚至当电池138被去除以进行更换时，在总线电容器或超电容中会保留适当的电荷，以便在更换电池138所需的时间周期内，保持控制器152带电，从而防止控制器的存储器中存储的数据损失。
甚至在去除电池组138且手动操作(即，拉动)窗帘处理装置时，这些实施方式可允许电机驱动单元120保持追踪窗帘处理装置110的称重元件116的位置。在这些实施例中，控制器152甚至在去除了电池138时持续接收来自透射光传感器电路155的信号。因为保持对控制器供电，所以控制器152会在手动调节时持续计算窗帘处理装置110的位置。应当指出的是，本发明的窗帘处理装置110允许用户在任何时候手动调节窗帘处理装置的位置，并且在电机使窗帘处理装置运动或手动运动窗帘处理装置时，都会计算窗帘处理装置的位置。
如图5所示，电机驱动单元120包括：内部温度传感器160(即，室内温度传感器)，位于窗帘盒114的内侧122附近；以及外部温度传感器162(即，窗外温度传感器)，与窗帘盒114的外侧124相邻。室内温度传感器160是可操作的，以测量电动窗帘处理装置110所安装的室内的内部温度，而外部温度传感器162是可操作的，以测量窗帘盒114与窗户104之间的外部温度。电机驱动单元120还包括感光器164，该感光器与窗帘盒114的外侧124相邻，并且旨在测量可以照射到窗户104上的阳光量。可替代地，外部(窗外)温度传感器162可以实施为传感器标签(在电池供电的电动窗帘处理装置110的窗帘盒114的外部)，传感器标签是可操作的，以黏贴到窗户的内表面上。传感器标签可以通过低压线(未示出)连接到电动驱动单元120。
控制器152接收来自内部温度传感器160、外部温度传感器162和感光器164的输入信号。控制器152可以根据内部温度传感器160、外部温度传感器162和感光器164的信号，以环保模式工作来控制配重元件116和蜂窝式遮阳面料112的位置，以便节能。当在环保模式工作时，例如，控制器152通过减少电动窗帘处理装置110所安装的建筑物内其他控制系统所消耗的电量，来调节蜂窝式遮阳面料112覆盖窗户104的量，从而节能。例如，控制器152可以调节配重元件116的当前位置PPRES来控制电动窗帘处理装置110所安装的房间内进入的光线量，使得房间内的照明负载可以被关闭或变暗，从而节能。此外，控制器152可以调节配重元件116的当前位置PPRES来控制通过窗户104的热流，从而减轻电动窗帘处理装置110所安装的建筑物内的暖通空调系统(HVAC)上的负载。
电动窗帘处理装置110和射频遥控器190可以容易地进行编程，使得电动窗帘处理装置110响应于遥控器190的按钮192-198的致动。首先，用户可以通过致动电机驱动单元120上的致动器126，而使遥控器190与电动窗帘处理装置110进行关联，然后按下并保持遥控器上的关闭按钮194一段预定时间(例如，大约5秒)。在遥控器190与电动窗帘处理装置110进行关联之后，电动窗帘处理装置对遥控器发送的射频信号106进行响应。用户可以通过以下方式对电动窗帘处理装置110的预设位置PPRESET进行编程：操作遥控器190的上升和下降按钮195、196，来调节称重元件116到期望高度的位置，然后按下并保持预设按钮198一段预定的时间。
用户还可以使用遥控器190来对电动窗帘处理装置110的上限和下限(即，全开位置PFULLY-OPEN和全关位置PFULLY-CLOSED)进行编程。为了进入极限编程模式，用户致动电机驱动单元120上的致动器126，然后同时按下并保持遥控器190的打开按钮192和上升按钮195一段预定时间(即，大约5秒)。为了对下限进行编程，用户致动遥控器190的上升按钮195和下降按钮196，以调节称重元件116的位置到期望的全关位置PFULLY-CLOSED，然后按下关闭按钮194一段预定时间。为了对上限进行编程，用户致动遥控器的上升按钮195和下降按钮196，以调节称重元件116的位置到期望的全开位置PFULLY-OPEN，然后按下打开按钮192一段预定时间。然后用户可以按下并保持遥控器190的打开按钮192和上升按钮195一段预定的时间，以退出极限编程模式。
射频接收器166和控制器152都能够以睡眠模式(即，低功率模式)工作，以保存电池电量。在睡眠模式期间，射频接收器166可操作，以周期性地唤醒，从而对任何射频能量(如，射频信号106)进行取样(例如，接收)。在射频接收器166检测到存在任何射频信号106的事件中，射频接收器可操作，以经由射频唤醒信号VRF_WAKE来唤醒控制器152，使得控制器可以开始处理所接收的射频信号。特别地，射频接收器166可响应于检测特定的频带内的任何射频能量，来唤醒控制器152。每当控制器152响应于射频唤醒信号VRF_WAKE被唤醒时，控制器就消耗了额外的功率(由于控制器在唤醒时是完全供电的)。这种额外的功耗减少了电池组138的使用寿命，因此，最佳的是，射频接收器166仅在必要时唤醒控制器152。
图7示出了SAW滤波器169的简化频率响应的实例。频率180示出了射频信号106的实例频率。频率响应182示出了仅仅天线168和射频接收器166的响应(即，在没有SAW滤波器169的情况下的响应)。如图7所示，频率响应182跨越很宽的频率范围(例如，高达80MHz频带)。因此，射频接收器166可以对干扰活动184产生响应。特别地，射频接收器166(在不存在SAW滤波器169的情况下)会检测干扰活动184的存在，因此，会经由射频唤醒信号VRF_WAKE来唤醒控制器152。当控制器152开始处理干扰活动184时，控制器会适当地忽视这种干扰活动，因为控制器会认为干扰活动不是射频信号106。然而，如上所述，控制器152消耗额外的功率以处理干扰活动184，并且这对电池组138的使用寿命产生了不利影响。图7还图示了SAW频率响应186，该频率响应比频率响应182跨越的带宽窄很多。特别地，SAW频率响应186不会包括干扰活动184。因此，SAW滤波器169对干扰活动(例如，干扰活动184)进行滤波，并且这不会不必要地唤醒控制器152，因此还宜于保存电池组138的使用寿命。
图8是射频遥控器190发送到电动窗帘处理装置110的数据发送事件和电机驱动单元120的射频接收器166的取样事件的简化时序图。遥控器190经由射频信号106发送数据包(例如，控制信号)，每个数据包具有一数据包时间周期TPACKET(例如，大约5毫秒)。在给定的数据发送事件中，各个数据包典型地被发送多次(例如，高达12次)。在各个数据包之间，存在数据包中断时间周期TPKT_BRK(例如，大约75毫秒)，使得遥控器以每秒大约12.5个数据包的发送率发送数据信息。电机驱动单元120的射频接收器166可操作，以在射频取样时间周期内TSMPL-RF唤醒并接收任何射频信号106。如果在TSMPL-RF期间没有检测到射频信号106，则射频接收器166睡眠一睡眠时间周期TSLP-RF，使得射频接收器在取样时间周期TSAMPLE内对射频数据进行取样。可替代地，中断时间周期TPKT_BRK可以不是固定的值，但是可以是在各个发送数据包之间变化的或随机的时间。
射频接收器166的射频取样时间周期TSMPL-RF和射频睡眠时间周期TSLP-RF的大小可适当地设置，以确保射频取样时间周期TSMPL-RF与数据发送事件的预定数量的依次相连的数据包中的至少一个数据包一致。因此，射频接收器166的射频睡眠时间周期TSLP-RF可以比所述的数据包时间周期TPACKET长很多。此外，射频取样时间周期TSMPL-RF可以明显比所述的数据包时间周期TPACKET短。因此，射频接收器166可以具有比现有技术的射频接收器更长的睡眠时间周期，更加延长电机驱动单元120的电池138的使用寿命。例如，射频取样时间周期TSMPL-RF和射频睡眠时间周期TSLP-RF可以分别设置成大约0.1毫秒和17.8毫秒，以确保射频取样时间周期TSMPL-RF与数据发送事件的5个依次相连的数据包中的至少一个数据包相一致。
图8中示出了一个数据发送事件包含4个数据包200、202、204和206的实例。在to时间，遥控器190经由射频信号106发送第一数据包200。因为该数据包是在射频睡眠时间周期TSLP-RF内(即，当射频接收器正在睡眠时)发送的，所以射频接收器166没有接收到第一数据包200。换句话讲，数据包200的发送不与射频接收器的该射频取样事件210相一致。同样地，射频接收器166没有接收到在ti时间发送的第二数据包202，因为该数据包是在射频睡眠时间TSLP-RF内发送的，并且不与射频接收器166的射频取样事件210之一相一致。
在t2时间，射频接收器166发送并检测第三数据包204，使得射频接收器唤醒控制器152。由于控制器152在第三数据包204的发送过程中被唤醒(即，错过了第三数据包发送的开始)，所以控制器无法正确地处理第三数据包中包括的数据。然而，控制器152可操作，以充分地处理第三数据包204，从而确定会在数据包中断时间TPKT_BRK之后发送第四数据包206。因此，控制器152和射频接收器166可操作，以进入睡眠模式的小睡时间周期TSNOOZE，该时间周期大约等于或稍微小于数据包中断时间周期TPKT_BRK。如图8所示，当发送第四数据包206时，小睡时间周期TSNOOZE仅在t3时间之前结束。换句话讲，小睡时间周期TSNOOZE的持续时间足够短，以确保及时唤醒射频接收器166，从而接收完整发送的第四数据包206。
当小睡时间周期TSNOOZE结束时，射频接收器166和控制器152被唤醒，并且射频收发器至少在射频取样时间周期TSMPL-RF内开始接收射频信号106。因为当遥控器190开始发送第四数据包206时，射频接收器166和控制器152在t3时间被唤醒，所以接收器能够接收整个数据包。接收器166持续工作在射频开启时间周期TON-RF并且可操作，以在射频接收事件212期间接收整个数据包206，使得控制器152能够正确地处理该数据包206的数据。因为射频接收器166和控制器152在小睡时间周期TSNOOZE内返回睡眠(并且在等待要发送的下一个数据包的同时没有完全被唤醒并且完全供电)，从而可进一步保存电池组138的使用寿命。
图9是在步骤910中控制器152在响应于射频唤醒信号VRF_WAKE被唤醒之后执行的射频信号接收程序300的简化流程图。当射频接收器166已经进入小睡时间周期TSNOOZE的睡眠的情况下，控制器152使用小睡标志来保持追踪其状态。如果在步骤312中没有设置小睡标志(即，射频接收器166还没有进入小睡时间周期TSNOOZE睡眠)，并且在步骤314中控制器152没有检测到存在一个射频信号的指示，则在步骤316中，控制器152仅仅返回睡眠，并且退出射频信号接收程序300。然而，如果在步骤314中，控制器152检测到一个射频信号，则在步骤318中，控制器设置小睡标志，并且在步骤320中使射频接收器进入小睡时间周期TSNOOZE睡眠。然后在步骤316中，在退出射频信号接收程序300之前，控制器152返回睡眠。
如果在步骤312中设置小睡标志(即，射频接收器166进入小睡时间周期TSNOOZE的睡眠)，则在步骤322中，控制器152首先清除小睡标志，然后准备接收数字信息。如果在步骤324中射频接收器166没有接收到一数字信息的开始，则在退出射频信号接收程序300之前，在步骤326中，控制器152使射频接收器进入射频睡眠时间周期TSLP-RF的睡眠，并且返回在步骤316中的睡眠。然而，如果在步骤324中，射频接收器166正在接收一数字信息的开始，则在步骤328中，控制器152在接收(RX)缓冲器中存储接收的信息，并且在步骤330中使射频接收器进入射频睡眠时间周期TSLP-RF的睡眠，射频信号接收程序300在控制器152不返回睡眠的情况下退出。控制器152在处理接收的数字信息之后会返回睡眠。
图10是由控制器152周期性地执行的命令程序400的简化流程图。在步骤410中，如果RX缓冲器中没有命令，则直接退出命令程序400。然而，在步骤412中，如果在RX缓冲器中存在打开命令，则在步骤414中，在退出命令程序400之前，控制器152将目标位置PTARGET设置成等于全开位置PFULLY-OPEN。在步骤416中，如果接收的命令是关闭命令，则在步骤418中，控制器152将目标位置PTARGET设置成与全关位置PFULLY-CLOSED相等，并且退出命令程序400。如果在步骤420中，接收的命令是上升命令、或者在步骤424中接收的命令是下降命令，则在退出命令程序400之前，控制器152分别在步骤422中使目标位置PTARGET增加预定的增量ΔP或者在步骤426中使目标位置PTARGET减小预定的增量ΔP。
图11是由控制器152周期性地(例如，每2毫秒一次)执行的电机控制程序500的简化流程图。如果在步骤510中电机150当前并不在转动，并且在步骤512中当前位置PPRES等于目标位置PTARGET，则直接退出电机控制程序500，而不控制电机。然而，如果在步骤510中电机150当前并不在转动，并且在步骤512中当前位置PPRES不等于目标位置PTARGET，则在步骤514中，控制器152控制电压调节控制信号VADJ，从而将直流电源电压Vcc的幅值调节成增加的幅值(即，大约3.3伏特)。在步骤515中，控制器152则开始控制H桥驱动电路154以驱动电机150，以便使称重元件116朝着目标位置PTARGET移动。如果在步骤510中，电机150当前正在旋转，但是在步骤518中当前位置PPRES不等于目标位置PTARGET，则在步骤520中，控制器152适当地持续驱动电机150，并且退出电机控制程序500。如果在步骤510中，电机150当前正在旋转，并且在步骤518中，当前位置PPRES等于目标位置PTARGET，则在步骤522中，控制器152停止驱动电机，并且在步骤524中，调整电压调节控制信号VADJ，从而将直流电源电压Vcc的幅值调节成标称幅值(即，大约2.7伏特)。
如之前所述，当电池电压VBATT的幅值减小时，控制器152就在低电池电量模式下工作。特别地，如果在步骤526中，电池电压VBATT的大小已经降低到电池电压阈值VB-TH1以下，则控制器152在步骤528中开始以低电池电量模式工作，在此期间，控制器152会让电机以减小的速度工作(即，一半的速度)。如果在步骤530中，电池电压VBATT的大小小于或等于第二电池电压阈值VB-TH2，则在步骤532中，控制器152通过在存储器中设置终止-移动FINAL_MOVE来允许蜂窝式遮阳面料112和称重元件116最后一次运动以到达全开位置PFULLY-OPEN。在步骤534中，控制器152关闭电机驱动单元120的所有非必要的负载(例如，外部温度传感器162、感光器164、内部温度传感器160和IR接收器166)，并且除了最后一次运动以到达全开位置PFULLY-OPEN之外，禁止电机150使蜂窝式遮阳面料160和称重元件116运动。如果在步骤536中，电池电压VBATT的幅值小于或等于第三电池电压阈值VB-TH3，控制器152在步骤538中使自身关闭，使得电机驱动单元120中没有其他电路消耗任何电力，因此防止电池组138发生任何潜在的渗漏。另外，退出电机控制程序500。
在2012年3月8日提交的、题为“电动窗帘处理装置”的美国专利申请No.13/415,084中更加详细地描述了电池供电的电动窗帘处理装置110，该申请的全部公开内容通过引用的方式全部并入本申请中。虽然第一实施例的电池供电的电动窗帘处理装置110包括蜂窝式遮阳面料112，但是低功率射频接收器166可以可替代地用于其他类型的电动窗帘处理装置，例如，卷帘、布帘、罗马帘、百叶帘和张力辊窗帘系统。在2006年1月10日公布的、题为“电动窗帘控制系统”的共同转让的美国专利No.6,983,783中更加详细地描述了卷帘系统的实例，该专利的全部公开内容通过引用的方式全部并入本申请中。在2006年2月7日公布的、题为“电动布帘拉动系统”的共同转让的美国专利No.6,994,145中更加详细地描述了布帘系统的实例，该专利的全部公开内容通过引用的方式全部并入本申请中。在2010年3月20日提交的、题为“电动罗马帘系统”的共同转让的美国专利申请No.12/784,096中更加详细地描述了罗马帘系统的实例，该申请的全部公开内容通过引用的方式全部并入本申请中。在2011年9月15日提交的、题为“电动百叶帘系统”的共同转让的美国专利申请No.13/233,828中更加详细地描述了百叶帘系统的实例，该申请的全部公开内容通过引用的方式全部并入本申请中。在2011年11月15日公布的、题为“独立的张力辊窗帘系统”的共同转让的美国专利No.8,056,601中更加详细地描述了张力辊窗帘系统的实例，该专利的全部公开内容通过引用的方式全部并入本申请中。
图12是根据本发明的第二实施例的具有多个电池供电的电动窗帘处理装置610的射频(RF)负载控制系统600的简化视图。第二实施例的各个电池供电的电动窗帘处理装置610都与第一实施例的电池供电的电动窗帘处理装置110具有非常类似的结构(如图5所示)。不过，第二实施例的各个电动窗帘处理装置610包括电机驱动单元620，其具有射频收发器(未示出)而非射频接收器166，这使得所述的电动窗帘处理装置既可以发送也可以接收射频信号606。负载控制系统600的控制装置可操作，以使用一个数据包时间周期TPACKET(例如，大约5毫秒)和一个数据包中断时间周期TPKT_BRK(例如，大约75毫秒)来发送数据包，这与第一实施例中相同。
如第一实施例所述，各个电动窗帘处理装置610可操作，以在取样时间周期TSAMPLE(例如，大约17.8毫秒)内启用射频收发器工作，从而检测当前是否正在发送射频信号602。各个电动窗帘处理装置610可操作，以使射频收发器睡眠比所述数据包时间周期TPACKET(例如，大约17.3毫秒)长很多的射频睡眠时间周期TSLP-RF，并且启用射频收发器工作在比所述的数据包时间周期TPACKET(例如，大约5毫秒)短得多的射频取样时间周期TSAMPLE-RF，以便保存电池电量。如图9所示，电动窗帘处理装置610执行一个与第一实施例的射频信号接收程序300相类似的射频信号接收程序。然而，第二实施例的电动窗帘处理装置610在射频取样时间周期TSAMPLE-RF期间当检测到一射频信号之后，不会使射频收发器进入小睡时间周期TSNOOZE睡眠。相反，第二实施例的电动窗帘处理装置610仅仅保持在该射频取样时间周期TSAMPLE-RF内检测到—个射频信号之后的状态。
如图12所示，负载控制系统600还包括照明控制设备，例如，通过线路电压布线605连接到交流电(AC)电源604的壁挂式调光开关630。调光开关630可操作，以调节提供给照明负载632的电能量功率值，从而控制照明负载的照明强度。调光开关630可操作，以经由射频信号606发送并接收数字信息，并且可操作，根据由该射频信号接收的该数字信息，来调节照明负载632的照明强度。
图13是根据本发明的第二实施例的调光开关630的简化框图。调光开关630包括一个连接到交流电源604的热端H和一个连接到照明负载632的可变暗的热端DH，调光开关630包括可控式导电设备710，它在交流电源1002与照明负载632之间串联电气连接，用于控制照明负载传递的功率。可控式导电设备710可以包括任何合适种类的双向半导体开关，例如，三端双向可控硅开关元件、在整流桥中的场效应晶体管(FET)或反串联连接的两个场效应晶体管。调光开关630包括控制器714，所述控制器经由栅极驱动电路712可操作地连接到可控式导电设备710的控制输入，使得可控式导电设备导通或不导通，由此控制提供给照明负载632的功率大小。控制器714例如是微处理器，但是可替代地可以是任何合适的处理设备，例如，可编程逻辑设备(PLD)、微控制器或专用集成电路(ASIC)。
控制器714接收来自致动器716的输入，用于控制照明负载632的当前强度，并且控制一个或多个视觉指示器718，用于给照明负载的当前强度提供反馈。控制器714接收代表来自过零检测器720的交流电源604的交流市电线路电压的过零的控制信号。控制器714可操作，以通过使用相控变光技术，而使得可控制导电设备710在相对于交流波形的过零的确定时间导通或不导通。调光开关630还包括存储器722，用于存储照明负载632的当前强度以及调光开关的其他工作特性。存储器722可以实施为控制器714的外部集成电路(IC)或内置电路。
调光开关630还包括一个射频(RF)收发器724和天线726，用于经由射频信号来发送和接收数字信息。控制器714可操作，以响应于经由射频信号接收的数字信息，来控制可控式导电设备710，从而调节照明负载632的强度。控制器714还可以经由射频信号中包括的数字信息，来发送关于提供给照明负载632的功率大小的反馈信息。射频收发器724可以可替代地实施为仅接收射频信号的射频接收器。为了检查正在发送的射频信号，控制器714使用例如大约50％的占空比，来启用射频收发器724在取样时间周期TSAMPLE(例如，大约17.8毫秒)工作，使得调光开关630启用射频收发器的射频取样时间周期TSAMPLE-RF(例如，大约8.9毫秒)，并且使射频收发器射频进入睡眠时间周期TSLP-RF(例如，大约8.9毫秒)睡眠。因此，调光开关630所使用的射频睡眠时间周期TSLP-RF比所述的数据包时间周期TPACKET更长，以便减少调光开关630所消耗的总功率。
调光开关630包括电源728，用于为控制器714、存储器722、射频收发器724以及调光开关的其他低电压电路提供直流(DC)电源电压Vcc。由于调光开关630没有连接到交流电源604的中性侧，所以电源724可操作，以产生通过照明负载632的充电电流，从而产生直流电源电压Vcc。如果通过照明负载流通的充电电流的幅值太大，则一些照明负载可能容易受到闪烁现象和其他不良现象的影响。因此，使用比控制器714的所述数据包时间周期TPACKET长的射频睡眠时间周期TSLP-RF，有助于减少通过照明负载632流通的充电电流的大小，并且因此有助于避免照明负载中出现闪烁。
图14是根据本发明的替代实施例的调光开关630’的简化框图。调光开关630’非常类似于第二实施例的调光开关630。然而，调光开关630’具有适宜于接地的接地端GND。过零检测器620和调光开关630’的电源628在热端H与接地端GND(而不是变暗的热端DH)之间连接。因此，电源728使充电电流流过接地端GND(而不是照明负载632)。由调光开关630’流过接地端GND所产生的总电流的大小会受到大多数国家的标准和准则的不同限制。使用比控制器714的数据包时间周期TPACKET长的射频睡眠时间周期TSLP-RF，有助于减少通过接地端GND流通的充电电流的大小。
重新参照图12，负载控制系统600还包括壁挂式按钮键盘640和电池供电的台式按钮键盘642。壁挂式按钮键盘640是经由线路布线605从交流电压604供电的，而台式按钮键盘642是电池供电的设备。这两种键盘640、642均经由射频信号606发送数字信息到调光开关630，以便提供照明负载632的远程控制。此外，各个键盘640、642可操作，以经由射频信号606从调光开关630接收各种数字状态信息，以便显示照明负载632的状态(即，开／关状态和／或强度水平)。负载控制系统600还包括电池供电的遥控器644，其可操作，以经由射频信号606来发送数字信息到调光开关630，以便提供照明负载632的远程控制。壁挂式按钮键盘640、台式按钮键盘642和遥控器644也可通过射频信号606来发送数字信息，从而调节电池供电的电动窗帘处理装置610的当前位置PPRES。此外，电池供电的电动窗帘处理装置610可操作，以发送状态信息到壁挂式按钮键盘640和台式按钮键盘642。
负载控制系统600还包括电池供电的无线入住传感器646，用来检测入住传感器所安装的空间中的入住率条件(即，存在居住者)或空置条件(即，不存在居住者)。入住传感器646可操作，以响应于检测空间的入住率条件或空置条件来经由射频信号606无线地发送数字信息到调光开关630。例如，响应于检测空间中的入住率条件，入住传感器646可以发送数字信息到调光开关630，从而使调光开关开启照明负载632，并且响应于检测空间的空置条件，发送数字信息到调光开关630，从而使调光开关关闭照明负载。作为另外—种选择，入住传感器646可以实施为控制传感器，使得调光开关630响应于来自空置传感器的空置命令，而仅仅关闭照明负载632。一些具有入住传感器和空置传感器的射频负载控制系统的实例已在2011年5月10日公布的题为“电池供电的入住传感器”的共同转让的美国专利No.7,940,167和在2011年8月30日公布的题为“具有入住传感器的射频照明控制系统”的美国专利No.8,009,042，以及在2009年2月13日提交的题为“用于空置控制无线传感器的方法和设备”的美国专利申请No.12/371,027中更加详细地描述了，这些专利或申请的全部公开内容通过引用的方式并入本申请中以供参考。
负载控制系统600还包括电池供电的日光传感器648，用于测量日光传感器所安装的空间中的环境光强度。日光传感器648经由射频信号606无线地发送数字信息到调光开关630。例如，如果日光传感器所检测的环境光强度小于设定点的光强度，则日光传感器648可以发送一数字信息到调光开关630，并且如果环境光强度大于设定点的光强度，则减小照明负载632的强度。例如，日光传感器648发送的数据包的数据中断时间周期TPKT_BRK作为所测量的光强度的函数可以是可变的。电池供电的电动窗帘处理装置610可操作，以经由射频信号606接收来自入住传感器646和日光传感器648的数字信息，并且调节该窗帘处理装置的当前位置。具有日光传感器的射频负载控制系统的实例已在2010年3月19日提交的、题为“电池供电的无线日光传感器”的共同转让的美国专利申请No.12/727,956，以及在2010年3月19日提交的、题为“校准日光传感器的方法”的美国专利申请No.12/727,923中更加详细地描述了，这些申请的全部公开内容通过引用的方式并入本申请中以供参考。
负载控制系统600还包括电池供电的温度控制设备650(即，自动调温器)，其可操作，以控制加热和／或冷却系统，例如暖通空调(HVAC)系统652。温度控制设备650可以通过HVAC通信链路654连接到HVAC系统652，例如，数字通信链路(例如，RS-485链路、以太网链路或链路)，或者可替代地，无线通信链路(例如，射频通信链路)。温度控制设备650可以包括内部温度传感器，用于确定温度控制设备所处的空间内的当前温度。温度控制设备650发送合适的数字信息到HVAC系统652，以将建筑物内的当前温度控制到一个设定点温度。可替代地，HVAC通信链路654可以包括更加传统的模拟控制链路，用于仅仅开启和关闭HVAC系统652。温度控制设备650包括用户界面，例如，触屏656，用于显示当前温度和设定点温度，并且用于接收调节设定点温度的用户输入。温度控制设备650是可操作的，以接收来自无线温度传感器656的、用于确定空间内例如远离温度控制设备650的位置处的当前温度的射频信号606。此外，各个电动窗帘处理装置610的电机驱动单元620可操作，以从内部和/或外部温度传感器160、162发送温度测量结果到温度控制设备650。
负载控制系统600的各个电池供电的设备(即，台式按钮键盘642、遥控器644、入住传感器646、日光传感器648和温度控制设备650)可操作，以在取样时间周期TSAMPLE(例如，大约17.8毫秒)内启用它们各自的射频收发器，从而检测是否当前正在发送射频信号602，这与针对电动窗帘处理装置610的上述描述相同。各个这些电池供电的设备可操作，以使它的射频收发器睡眠比数据包时间周期TPACKET(例如，大约5毫秒)长很多的射频睡眠时间周期TSLP-RF，并且启用射频收发器比数据包时间周期TPACKET(例如，大约17.3毫秒)短得多的射频取样时间周期TSMPL-RF，以便保持电池电量。
此外，负载控制系统600还可以包括其他类型的输入设备和负载控制设备，它们均能使自身的射频接收器睡眠比数据包时间周期TPACKET长的射频睡眠时间周期TSLP-RF。例如，其他类型的输入设备可以包括：电池供电的遥控器、温度传感器、湿度传感器、安全传感器、接近传感器、键盘、钥匙卡、手机、智能电话、平板电脑、个人数字助理、个人计算机、定时钟、音频-视频控制器、安全装置、中央控制发射器。例如，其他类型的负载控制设备可以包括：用于荧光灯的电子调光镇流器；用于发光二极管(LED)光源的驱动器；包括光源和集成负载调节电路的螺纹旋入式灯具；用于开启和关闭一个或多个电气用具的开关设备；用于控制一个或多个插入式负载的插入式负载控制设备；用于控制例如天花板风扇或排气扇的电机负载的电机控制设备。
负载控制系统600还可包括信号中继器660A、660B，所述中继器可操作，以重新发送任何接收的数字信息，从而确保负载控制系统的所有控制设备都接收到了所有的射频信号606。所述的负载控制系统600根据系统的物理规格还可包括例如1至5个信号中继器。负载控制系统600的各个控制设备(例如，电动窗帘处理装置610、调光开关630、台式按钮键盘642、壁挂式按钮键盘640、入住传感器646、日光传感器648和温度控制设备650)位于至少一个信号中继器660A、660B的通信范围内。所述的信号中继器660A、660B经由插入插座664的电源662由交流电压604供电。
根据本发明的第二实施例，信号中继器中之一(例如，信号中继器660A)充当“主”中继器(即，主控制器)，以便于负载控制系统600的工作。主中继器660A具有存储在存储器中的数据库，其限定了负载控制系统的工作。例如，主中继器660A可操作，以确定哪个照明负载632被供电，并且据此使用数据库来控制调光开关630和键盘642、640的任何视觉指示，从而给负载控制系统600的用户提供适当的反馈。此外，负载控制系统的控制设备可操作，以发送相应的状态信息到信号中继器660A、660B。例如，各个电动窗帘处理装置610的电机驱动单元620可操作，以发送代表各个电池电压的幅值的数字信息到信号中继器660A、660B，当在低电池电量模式下工作时，可发送包括低电池电量旨示的数字信息到信号中继器，或发送代表电动窗帘处理装置的当前位置PPRES的数字信息到信号中继器。
如上所述，负载控制系统600根据系统的物理尺寸可以包括1至5个信号中继器。负载控制系统600的各个控制设备可操作，以响应于负载控制系统600内的信号中继器的数量NRPTR来调节射频取样时间周期TSAMPLE。特别地，各个控制设备可操作，以在保持射频取样时间周期TSMPL-RF恒定的同时，调节射频睡眠时间周期TSLP-RF。控制设备可以根据负载控制系统600内的中继器的数量调节各个取样时间周期，由此可经由射频信号606来不同地发送数据包。特别地，数据发送的数据包中断时间周期TPKT_BRK可以响应于中继器的数量而变化，从而确保负载控制系统600中的信号中继器具有足够的时间来转发给定的数据包。因为数据包中断时间周期TPKT_BRK是对各个控制设备的射频睡眠时间周期TSLP-RF进行定值的，从而确保射频取样事件与参照图8如上所述的数据包发送相一致的要求条件，所以如果发送的数据包的数据中断时间周期TPKT_BRK发生变化，则射频睡眠时间TSLP-RF据此也发生变化。
图15是负载控制系统600的任何控制设备例如电机驱动单元620可以执行的射频取样率选择程序800的简化流程图。通常，可以在配置电机驱动单元612的过程中执行该取样率选择程序800。在负载控制系统600中存在至少一个信号中继器(例如，信号中继器660A)的情况下，该信号中继器会发送信息到电机驱动单元620，以将负载控制系统中的信号中继器NRPTR的总数通知该电机驱动单元。在步骤810中，电机驱动单元620确定它是否收到包括信号中继器数量NRPTR的数据包。在电机驱动单元620没有收到这种数据包的情况下，则电机驱动单元假定它在不包括信号中继器的负载控制系统中工作。因此，在退出射频取样率选择程序1100之前，在步骤812中，电机驱动单元620使用第一射频睡眠时间周期值TSLP-RF1(例如，大约17.8毫秒)作为射频睡眠时间周期TSLP-RF。
如果电机驱动单元620收到了一个包括信号中继器的数量NRPTR的数据包，则在步骤814中，电机驱动单元确定信号中继器的数量NRPTR是否大于3。如果在步骤814中，信号中继器的数量NRPTR不大于3，则在步骤816中，在退出取样率选择程序800之前，电机驱动单元620使用第一睡眠时间周期值TSLP-RF1(即，大约17.8毫秒)作为射频睡眠时间周期TSLP-RF。在步骤814中，如果信号中继器的数量NRPTR大于3，则在步骤818中，在退出射频取样率选择程序800之前，电机驱动单元620使用第二射频睡眠时间周期值TSLP-RF2(例如，大约16.3毫秒)作为射频睡眠时间周期TSLP-RF。射频取样率选择程序800能够确保电机驱动单元620根据负载控制系统600中的信号中继器的数量来调节它的射频取样率TSAMPLE，从而优化可靠性、响应时间和电池使用寿命。负载控制系统600的其他电池供电的设备(即，台式按钮键盘642、遥控器644、入住传感器646、日光传感器648和温度控制设备650)也可以执行所述的射频取样率选择程序800。
负载控制系统600的控制设备的射频收发器的特征在于用于检测发送的射频信号606的信号强度阈值。特别地，负载控制系统600的各个控制设备的射频收发器的特征在于信号强度阈值是可调节的。图16是例如一个电机驱动单元620的射频收发器的各种信号强度阈值的简化视图。特别地，图16中图示了射频收发器的两个信号强度阈值：第一阈值860(例如，扩充的电池阈值)以及具有比第一阈值的大小更小的第二阈值870(例如，使用距离更远的阈值)。第一和第二阈值860、870的大小处在本底噪声880与最近的信号中继器(例如，信号中继器660A、660B之一)的一信号强度850之间。虽然参照图16描述了电动窗帘处理装置620的实例，但是负载控制系统600的其他电池供电的设备(即，台式按钮键盘642、遥控器644、入住传感器646、日光传感器648和温度控制设备650)也可以配置具有可调的信号强度阈值的射频收发器。
在各个电机驱动单元620的配置或设置过程中，用户可以进行操作来选择具有第一阈值860亦或第二阈值870的射频收发器的信号强度。当使用第二阈值870来检测射频信号606时，射频收发器可操作，以检测可以提高射频收发器的范围性能的更低信号强度的射频信号(即，射频收发器可以检测从位于更远的控制设备所发送的射频信号)。然而，第二阈值870可以使得射频收发器对噪声事件更加敏感，因为本底噪声880的强度偶尔会超过第二阈值。在射频取样时间周期TSMPL-RF期间，每当射频收发器接收到超过第二阈值870的任何射频能量(射频信号606、射频噪声等)时，射频收发器就唤醒电机驱动单元620的控制器，使得控制器消耗额外的最终减少电机驱动单元的电池的使用寿命的功率。当射频收发器使用第一阈值860来检测射频信号606时，射频收发器不太可能检测到信号强度更小的射频信号，但是不容易受噪声事件的影响。因为射频收发器仅仅对超过第一阈值860的射频能量(射频信号606、射频噪声等)响应，所以射频收发器不会像当使用第二阈值870时一样频繁地唤醒控制器。因此，当射频收发器使用第一阈值860时，可以进一步延长电池的使用寿命。
第一和第二阈值860、870可以是预定的值。例如，第一阈值860可以具有大约-90dBm的值，第二阈值870可以具有大约-97dBm的值。作为另外一种选择，在电机驱动单元620的配置过程中，可以自动地确定射频收发器的可调节的阈值。例如，射频收发器可操作，以检测本底噪声880的平均大小，并且还能够检测最近的信号中继器660A、660B的信号强度850的大小，然后提供这些幅值到电机驱动单元的控制器。然后控制器可以计算出用于射频收发器的阈值的最佳值，该最佳值会保存电池的使用寿命，并且提供合适的范围性能。例如，控制器可以把本底噪声880的大小与最近的信号中继器的信号强度850的大小的总和减半，以计算出射频收发器的阈值的值。此外，在射频收发器的计算的阈值太靠近(例如，在-5dBm内)本底噪声880的情况下，负载控制系统600可操作，以促使用户例如通过编程界面(未示出)来增加另一个信号中继器到系统中。通过增加另一个信号中继器到系统中，最近的信号中继器的信号强度的大小可以增加，因此可增加射频收发器所计算的阈值，可以进一步延长各个电机驱动单元620的电池寿命。
在负载控制系统600的配置过程期间，每个电机驱动单元620被指定一个特定的频率信道，使得各个电机驱动单元都可以接收在这些频率信道上发送的射频信号606。在正常操作过程中，各电机驱动单元620会检测在各个所支配频率信道上发送的任何信息的数据包，甚至不包括被编址到电机驱动单元的数据的数据包。一旦各电机驱动单元620的射频收发器开始检测在指配的频率信道上发送的数据包，射频收发器就会如之前所述唤醒电机驱动单元的控制器，然后控制器会处理数据包，以确定它是否必须调节电动窗帘处理装置610的当前位置PPRES。在数据包不是被编址到电机驱动单元620的情况下(例如，数据包包括仅仅用于调光开关630的信息)，控制器不会采取进一步动作，并且会返回睡眠。然后，因为控制器被唤醒以处理数据包，所以控制器消耗的功率将不必要地且消极地影响了电机驱动单元620的电池使用寿命。
因为负载控制系统600包括很多可操作的以发送和/或接收射频信号606的设备，所以在系统中可以有非常多的、定期发送的数据包。并且许多这些数据包可以不被编址到电机驱动单元620，因此，不需要由各电机驱动单元的的控制器来处理。根据本发明的一方面，电池供电的电动窗帘处理装置610可以被配置成仅接收在替代信道上发送的射频信号606，该信道不同于负载控制系统600的其他设备所使用的信道。
图17是由负载控制系统600的主信号中继器(例如，信号中继器660A)所执行的射频监测程序900的简化流程图。在步骤910中，主信号中继器660A配置负载控制系统600的所有控制设备使用给定的频率信道(例如，频率信道A)。在步骤912中，主信号中继器660A监测在正常工作期间在给定的时间范围内发送的射频数据包的数量N。在步骤914中，主信号中继器660A将收到的射频数据包的数量N与预定的最大数NMAX进行比较，以确定负载控制系统600在频率信道A上是否具有高信息量。在步骤914中，如果射频数据包的数量N大于预定的最大值NMAX，则主信号中继器660A配置所有电池供电的电动窗帘处理装置610仅接收替代频率信道(例如，频率信道B)。另外，主信号中继器660A并不改变电池供电的电动窗帘处理装置610的信道配置，而直接退出射频监测程序900。作为另外一种实施形式，主信号中继器660A可以仅配置所有的电池供电的电动窗帘处理装置610使用替代频率信道(即，频率信道B)，而不执行射频监测程序900。
图18是当正在使用替代信道时在正常操作过程中由负载控制系统600的信号中继器(例如，信号中继器660A)所执行的射频信号接收程序1000的简化流程图。在步骤1010中，信号中继器660A接收在频率信道A上发送的数据包。在步骤1012中，信号中继器660A确定所接收的数据包是否被编址到多个电池供电的电动窗帘处理装置610中的至少一个。如果所述的数据包不是被编址到电池供电的电动窗帘处理装置610中的至少一个(例如，数据包被编址到调光开关630)，则在退出射频信号接收程序1000之前，在步骤1014中，信号中继器660A仅仅在信道A上发送数据包。然而，如果信号中继器660A确定所接收的数据包是被编址到电池供电的电动窗帘处理装置610中的至少一个，则在步骤1016中，该信号中继器将其频率信道从信道A改变成信道B，并且在步骤1018中，将接收的数据包在频率信道B上发送到所述的电池供电的电动窗帘处理装置610。最后，在步骤1020中，信号中继器660A将其频率信道从信道B改变成信道A，并且退出射频信号接收程序1000。
图19是根据本发明的第三实施例的具有通过数字通信链路1166连接在一起的两个信号中继器1160A、1160B的RF负载控制系统1100的简化图。第—信号中继器1160A适宜于仅使用主频率信道A经由射频信号606来发送和接收数据包，并且，第二信号中继器1160B适宜于仅使用替代频率信道B经由射频信号606来发送和接收数据包。第一和第二信号中继器1160A、1160B可操作，以经由数据通信链路1166来彼此发送设置信息，该数字通信链路可以包括例如有线通信链路，如R8-485链路或以太网链路，或者可替代地，可以包括无线通信链路，如射频通信链路。
在第一信号中继器1160A接收在信道A上发送的并被编址到电池供电的电动窗帘处理装置610中的至少一个的数据包的情况下，信号中继器1160A经由数字通信链路1166发送数字信息(例如，包括来自数据包的数据)到第二信号中继器1160B。在接收到来自数字通信链路1160B的信息时，第二信号中继器1160B使用替代频率B经由射频信号606发送数据包到所述的电池供电的电动窗帘处理装置610。第二信号中继器1160B发送到该电动窗帘处理装置610的数据包包括与第一信号中继器1160A所接收的数据包相同(或相似)的数据。因此，该电池供电的电动窗帘处理装置610仅接收在与负载控制系统600的其他设备所使用的信道不同的替代频率信道B上发送的射频信号606，以便进一步保存电池供电的窗帘处理装置的电池使用寿命。
一些电池供电的遥控器和RF控制系统的实例已在2009年3月6日提交的、题为“具有多种安装装置的电池供电的无线遥控器”的共同转让的美国专利申请No.12/399,126和在2009年8月22日公布的、题为“从射频遥控器对照明预设值进行编程的方法”的美国专利No.7,573,208以及在2008年2月19日提交的、题为“射频负载控制系统的通信协议”的美国专利申请No.12/033,223中更加详细地描述了，这些专利或申请的全部公开内容通过引用的方式全部并入本申请中以供参考。
虽然结合本发明的特定实施例描述了本发明，但是许多其他变型和修改以及用途对本领域的技术人员都是显而易见的。因此，优选的是，本发明不是由本文中的特定公开内容进行限制，而是由所附权利要求书进行限制。

Claims (28)

1.一种负载控制设备，所述负载控制设备用于响应于射频发射器发送的射频信号来控制从电源接收功率的电力负载，所述射频发射器适宜于以预定的传输率发送多个序贯数字信息，每个所述数据信息包括相同的命令，并且具有一个数据包的长度，在给定的数据发送事件中，数据包被以预定的数量多次发送，所述负载控制设备包括：
射频接收器，适宜于接收至少一个所述序贯数字信息，所述射频接收器工作一取样时间周期，以确定射频发射器是否正在发送所述的数字信息之一，所述射频接收器在相邻的取样时间周期之间进入接收器睡眠模式的一睡眠时间周期；以及
控制器，可操作地连接到用于接收至少一个所述序贯数字信息的所述射频接收器，所述控制器是可操作的，以响应于所接收的数字信息来控制所述的负载；
其中所述睡眠时间周期长于每个所述数字信息的所述数据包的长度；射频接收器的所述取样时间周期的长度比数据包的长度短，并且取样时间周期、位于取样时间周期之间的睡眠时间周期的大小使取样时间周期与数据发送事件中以预定数量依次发送数据包中的至少一个数据包一致。
2.如权利要求1所述的负载控制设备，其中一个数据包中断时间周期存在于任意两个相邻的数据包之间，所述射频接收器的所述取样时间周期和所述睡眠时间周期的大小这样设置，即多个所述序贯数字信息中的至少一个应与所述射频接收器的所述取样时间周期之一相一致。
3.如权利要求2所述的负载控制设备，其中所述控制器能够被控制进入一个睡眠模式，在所述控制器睡眠模式中，所述控制器消耗的功率少于其在正常模式时消耗的功率。
4.如权利要求3所述的负载控制设备，其中所述射频接收器是可操作的，以确定是否所检测的射频能量超过一检测阈值，所述射频接收器是可操作的，当确定所述检测的射频能量超过所述检测阈值时，使所述控制器被从所述控制器睡眠模式中唤醒，进入所述正常模式。
5.如权利要求4所述的负载控制设备，其中所述控制器是可操作的，当确定所述检测的射频能量超过所述检测阈值时，使所述射频接收器和所述控制器进入睡眠的小睡时间，所述射频接收器和所述控制器在所述小睡时间之后被唤醒，使得所述控制器是可操作的，以接收至少一个所述数字信息。
6.如权利要求5所述的负载控制设备，其中所述小睡时间稍微小于一中断时间，该中断时间在所述序贯数字信息之一的随后接着发生的两个数字信息之间。
7.如权利要求6所述的负载控制设备，进一步包括：
用于给所述控制器和所述射频接收器供电的电池。
8.如权利要求7所述的负载控制设备，其中所述控制器可操作，以增加所述射频接收器的所述检测阈值，以防止噪声信号使所述射频接收器唤醒所述控制器，从而保存电池电量。
9.如权利要求8所述的负载控制设备，其中所述控制器可操作，以将所述检测阈值从靠近本底噪声的扩展范围阈值增加成大于所述扩展范围阈值的扩展电池寿命模式阈值。
10.如权利要求2所述的负载控制设备，其中所述电力负载包括用于调节电动窗帘处理装置的覆盖材料的电机，所述负载控制设备包括：
电机驱动电路，连接到所述电机，用于驱动所述电机，从而开启和关闭所述覆盖材料。
11.如权利要求10所述的负载控制设备，进一步包括：
传动轴；以及
至少一个拉绳，所述拉绳绕着所述传动轴被可旋转地接收，并且延伸到所述覆盖材料的底部，用于升起并降下所述覆盖材料；
其中所述电机可操作地连接到所述传动轴，使得所述电机可操作，以通过旋转所述传动轴来升起和降下所述覆盖材料。
12.如权利要求2所述的负载控制设备，进一步包括：
至少一个视觉指示器，所述视觉指示器可操作，以显示所述负载的状态的指示。
13.如权利要求12所述的负载控制设备，其中所述负载控制设备包括电池供电的遥控器。
14.如权利要求2所述的负载控制设备，其中所述负载控制设备包括温度控制设备，所述温度控制设备可操作，以响应于所述接收的数字信息来控制加热和/或冷却系统。
15.如权利要求1所述的负载控制设备，进一步包括：
可控式导电设备，所述可控式导电设备适宜于以串联电气连接的形式连接在所述电源与所述负载之间，用于控制分配给所述负载的电力；
其中所述控制器可操作地连接到所述可控式导电设备的控制输入，用于响应于所述接收的数字信息，来控制分配给所述负载的电力。
16.如权利要求15所述的负载控制设备，进一步包括：
电源，所述电源以并联电气连接的形式与所述可控式导电设备连接，所述电源可操作，以产生通过所述负载的充电电流，以便提供用于给所述控制器供电的直流电源电压。
17.如权利要求15所述的负载控制设备，进一步包括：
接地端，所述接地端接地；以及
电源，所述电源适宜于产生通过所述接地端的充电电流，以便提供用于给所述控制器供电的直流电源电压。
18.如权利要求15所述的负载控制设备，其中，所述负载包括照明负载，并且所述负载控制设备包括调光开关，所述调光开关用于控制供给所述照明负载的功率大小，以调节所述照明负载的强度。
19.如权利要求1所述的负载控制设备，其中，射频接收器的取样时间周期的长度比射频接收器的睡眠时间周期的长度短。
20.如权利要求2所述的负载控制设备，其中，射频接收器的睡眠时间周期的长度比两个相邻数据包之间的中断时间周期的长度短。
21.一种在负载控制系统中通信数字信息的方法，所述方法包括：
在一个数据发送事件中，以预定的传输率发送多个序贯数字信息，每个所述数据信息包括相同的命令，并且其具有一个数据包的长度；在给定的数据发送事件中，数据包被以预定的数量多次发送；
启用射频接收器取样时间周期，以确定所述射频发射器是否正在发送所述数字信息之一；并且
使所述射频接收器在相邻的取样时间周期之间进入接收器睡眠模式的睡眠时间周期；
其中所述睡眠时间周期比每个所述数字信息的数据包长度长；射频接收器的所述取样时间周期的长度比数据包的长度短，并且取样时间周期、位于取样时间周期之间的睡眠时间周期的大小使取样时间周期能与数据发送事件中以预定数量依次发送数据包中的至少一个数据包一致。
22.如权利要求21所述的方法，进一步包括：
所述射频接收器确定检测的射频能量是否超过检测阈值；并且
所述射频接收器在确定所述检测的射频能量超过所述检测阈值时，将控制器从控制器睡眠模式唤醒，以进入正常模式。
23.如权利要求22所述的方法，进一步包括：
所述控制器在确定所述检测的射频能量超过所述检测阈值时，而使所述射频接收器和所述控制器进入睡眠小睡时间；
所述射频接收器和所述控制器在所述小睡时间之后被唤醒，所述小睡时间稍微小于所述序贯数字信息的接着发生的两个数字信息之间的中断时间；并且
所述控制器随后接收所述数字信息的至少一个。
24.如权利要求23所述的方法，进一步包括：
所述控制器响应于所述接收的数字信息，来控制提供给电力负载的电力。
25.如权利要求22所述的方法，进一步包括：
所述控制器增加所述射频接收器的所述检测阈值，以防止噪声信号使所述射频接收器唤醒所述控制器，以便保存电池电量。
26.如权利要求21所述的方法，其中数据包中断时间周期存在于任意两个相邻的数据包之间，所述接收器取样时间周期和所述睡眠时间周期的大小这样设置，即多个所述序贯数字信息中的至少一个应与所述取样时间周期之一相一致。
27.如权利要求21所述的方法，其中，射频接收器的取样时间周期的长度比射频接收器的睡眠时间周期的长度短。
28.如权利要求21所述的方法，其中，射频接收器的睡眠时间周期的长度比两个相邻数据包之间的中断时间的长度短。
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