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CN107103264B - 恒温器 - Google Patents

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CN107103264B
CN107103264B CN201710137085.1A CN201710137085A CN107103264B CN 107103264 B CN107103264 B CN 107103264B CN 201710137085 A CN201710137085 A CN 201710137085A CN 107103264 B CN107103264 B CN 107103264B
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Abstract

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。

Description

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Nest Labs,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David SLOO、美国公民Anthony Michael FADELL、美国公民Matthew Lee ROGERS、美国公民MichaelPLITKINS、美国公民Michael James MATAS和美国公民Fred BOULD，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。
技术领域
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。
背景技术
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-Programming Thermostat:Optimizing Setback Schedules Based on HomeOccupancy Patterns”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发明的教导的范围内。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。
发明内容
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，当装置需要供暖时，显示具有红色和/或橙色阴影的背景颜色，并且当装置需要制冷时，显示具有蓝色阴影的背景颜色。对于一些实施方案，显示的颜色强度对应于将用于达到设置点温度的供暖或制冷的估计数量。
根据一些实施方案，提供一种用于控制HVAC系统的操作的可编程装置，所述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包括弧形区域中的多个用户可选择的选项的菜单，所述圆形显示屏在中央安装在可编程装置的圆形体上；以及通过用户使围绕圆形显示屏的旋转环旋转，从用户接收输入。对接收输入响应并且根据接收输入，高亮显示不同的用户可选择的选项。弧形区域优选是沿其外围安置的圆形显示屏的圆形外区域，并且对接收输入响应，多个用户可选择的选项分布在圆形区域的周围并环绕显示屏旋转。对于一些实施方案，高亮显示窗口优选保持在相对于装置的固定位置，同时通过窗口使多个用户可选择的选项逐步旋转以使得一次仅一个用户可选择的选项在窗口内可见。用户可以通过按压旋转环选择当前高亮显示的选项。
根据一些实施方案，提供一种用于控制HVAC系统的操作的可编程装置，所述可编程装置被配置来执行与其用户互动的方法，所述方法包括在电子显示屏上显示进度表图的可见部分，所述电子显示屏在中央安装在可编程装置的主体上，进度表图具有时间轴并且包括沿着时间轴安置在各个位置的多个编程设置点。所述方法进一步包括通过用户使围绕圆形显示屏的旋转环旋转，从用户接收输入；以及对接收输入响应，逐步改变进度表图显示的可见部分。固定光标优选放置在进度表图的显示可见部分上，光标代表由于其沿着进度表图的时间轴的位置具有的时间值。优选在时间轴相对于固定光标的方向上移动进度表图，以使得根据接收的用户输入在显示屏上表示一系列的时间间隔。每个编程设置点具有由沿着时间轴的位置表征的有效时间，并且进一步具有由沿着进度表图的温度轴的位置表征的温度值。对于一些实施方案，沿着水平方向安置时间轴，而沿着垂直方向安置温度轴。可以建立新的编程设置点，并且可以通过用户按压旋转环和用户使旋转环旋转的直观顺序，在有效时间和/或温度值方面调整现有的编程设置点。为了建立新的编程设置点，用户使旋转环旋转直到固定光标与所需的有效时间一致为止，按压旋转环以在此时间轴位置建立新的设置点，使旋转环旋转以调整新的设置点的温度值，然后再次按压旋转环以在此有效时间和此温度值建立编程设置点。为了调整现有的编程设置点，用户使旋转环旋转直到固定光标与其有效时间一致为止，按压旋转环以选择此编程设置点，使旋转环旋转以调整时间轴位置，按压旋转环以选择所需的时间位置并允许调整温度值，使旋转环旋转以调整温度值，并且再次按压旋转环以建立编程设置点的新的有效时间和温度值。
根据一些实施方案，提供一种用于控制HVAC系统的可编程装置。所述装置包括电子显示屏，其位于用户可旋转和用户可按压的圆形外环内；以及处理器，其适合于和被配置来对用户按压外环和使外环旋转响应，驱动电子显示屏。处理器被编程为使电子显示屏显示最近的能源使用性能信息达一系列最近的历史时间间隔。可以在单独的各个窗口中向用户显示达各个时间间隔的能源性能信息，电子显示屏对用户使环旋转响应而显示各个时间间隔之间的动画转换。
应了解，这些系统和方法是新型的，作为其应用和其中使用和包括的许多部件、系统、方法和算法。应了解，可以用许多方式实施目前描述的发明作品的实施方案，包括作为过程、设备、系统、装置、方法、计算机可读介质、计算算法、嵌入式或分布式软件和/或作为上述组合。下文描述几个说明性实施方案。
附图说明
将通过参看以下具体实施方式以及附图容易地理解发明作品，附图中：
图1为根据一些实施方案的环境条件受控制的封闭体的图解；
图2为根据一些实施方案的HVAC系统的图解；
图3A至图3B图示根据一些实施方案的具有用户友好界面的恒温器；
图3C图示图3A至图3B的恒温器的框架的壳部分的横截面图；
图4图示根据一些实施方案的为便于安装、配置和升级而具有头单元和背板(或壁坞)的恒温器；
图5A至图5F和图6A至图6D图示根据一些实施方案的在初始设置后可编程恒温器的用户友好图形用户界面上的显示屏；
图7A至图7K示出根据一些实施方案的恒温器的图形用户界面的总体布局的方面；
图8A至图8C示出根据一些优选实施方案的用户友好可编程恒温器上的旋转主菜单的示例性屏幕；
图9A至图9H和图10A至图10I图示根据一些实施方案的用于制造各种设置的用户友好可编程恒温器上的示例性用户界面屏幕；
图11A至图11D示出根据一些实施方案的用户友好可编程恒温器上的各种错误情况的示例性屏幕；
图12A和图12B示出根据一些优选实施方案的通过用户友好可编程恒温器上的多日进度表进行用户界面导航的某些方面；
图13示出根据一些实施方案的与能源使用信息在用户友好可编程恒温器上的显示相关的示例性屏幕；
图14示出根据一些实施方案的用于在用户友好可编程恒温器上显示动画刻度扫描的示例性屏幕；
图15A至图15C示出根据一些替代实施方案的与用户友好可编程恒温器上的学习相关的示例性屏幕；
图16A至图16B图示根据一些实施方案的具有用户友好界面的恒温器；
图17A至图17B图示根据一些实施方案的具有用户友好界面的恒温器；
图18A至图18B图示根据一些实施方案的用户友好、视觉愉悦的恒温器的外观正视图；
图19A至图19B分别图示根据一些实施方案的用户友好、视觉愉悦的恒温器的透视图和侧视剖视图；
图20图示根据一些实施方案的用户友好、视觉愉悦的恒温器的透视图；
图21A图示根据一些实施方案的用户友好、视觉愉悦的恒温器的透视图；
图21B至图21G图示在增加设置点温度的用户输入期间和之后，图21A的恒温器的图形用户界面；
图22A至图22D示出根据一些实施方案的具有能够输入文本信息的用户界面的恒温器上的示例性屏幕；
图23A至图23B示出根据替代实施方案的具有促进用户输入和导航的其它按钮的恒温器；
图24示出根据一些实施方案的在屏幕之间的“选择正反面”转换的示例性屏幕；以及
图25示出根据一些实施方案的在屏幕之间的“平移”转换的示例性屏幕。
具体实施方式
本专利说明书的主题涉及以下共同转让的申请的主题，所述申请中的每个以引用的方式并入本文：2010年9月14日提交的美国序号12/881,430；2010年9月14日提交的美国序号12/881,463；2010年11月19日提交的美国临时序号61/415,771；2010年12月31日提交的美国临时序号61/429,093；2011年1月4日提交的美国序号12/984,602；2011年1月10日提交的美国序号12/987,257；2011年2月23日提交的美国序号13/033,573；2011年2月23日提交的美国序号29/386,021；2011年2月24日提交的美国序号13/034,666；2011年2月24日提交的美国序号13/034,674；2011年2月24日提交的美国序号13/034,678；2011年3月1日提交的美国序号13/038,191；2011年3月1日提交的美国序号13/038,206；2011年8月16日提交的美国序号29/399,609；2011年8月16日提交的美国序号29/399,614；2011年8月16日提交的美国序号29/399,617；2011年8月16日提交的美国序号29/399,618；2011年8月16日提交的美国序号29/399,621；2011年8月16日提交的美国序号29/399,623；2011年8月16日提交的美国序号29/399,625；2011年8月16日提交的美国序号29/399,627；2011年8月16日提交的美国序号29/399,630；2011年8月16日提交的美国序号29/399,632；2011年8月16日提交的美国序号29/399,633；2011年8月16日提交的美国序号29/399,636；2011年8月16日提交的美国序号29/399,637；2011年8月17日提交的美国序号13/199,108；2011年10月6日提交的美国序号13/267,871；2011年10月6日提交的美国序号13/267,877；2011年10月7日提交的美国序号13/269,501；2011年10月14日提交的美国序号29/404,096；2011年10月14日提交的美国序号29/404,097；2011年10月14日提交的美国序号29/404,098；2011年10月14日提交的美国序号29/404,099；2011年10月14日提交的美国序号29/404,101；2011年10月14日提交的美国序号29/404,103；2011年10月14日提交的美国序号29/404,104；2011年10月14日提交的美国序号29/404,105；2011年10月17日提交的美国序号13/275,307；2011年10月17日提交的美国序号13/275,311；2011年10月17日提交的美国序号13/317,423；2011年10月21日提交的美国序号13/279,151；2011年10月21日提交的美国序号13/317,557；以及2011年10月21日提交的美国临时序号61/627,996。
本文提供发明作品的详细描述。尽管描述几个实施方案，但是应理解发明作品不限于任何一个实施方案，而是涵盖许多替代、修改和等效物。另外，尽管在以下描述中陈述许多具体细节以提供对发明作品的透彻理解，但是可以在没有一些或所有这些细节的情况下实行一些实施方案。此外，为了清楚起见，尚未详细地描述在相关领域中已知的某些技术材料以避免使发明作品不必要地变得难以理解。
本文中所用的术语“HVAC”包括提供供暖和制冷、仅供暖、仅制冷的系统，以及提供其它人体舒适度和/或调节功能性(例如，加湿、除湿和通风)的系统。
当提到HVAC恒温器时，本文中所用的术语功率“收集”、“分享”和“偷窃”都指的是恒温器被设计成通过设备负荷从功率变换器导出功率，而不直接使用来自变换器的直接或常见的线源。
当提到HVAC系统时，本文中所用的术语“住宅”指的是适合于供暖、制冷和/或以其它方式调节主要用作独户住房的建筑物内部的一种类型的HVAC系统。被认为是住宅的制冷系统的实例将具有小于约5冷吨(1冷吨＝12,000Btu/h)的制冷能力。
当提到HVAC系统时，本文中所用的术语“轻型商用”指的是适合于供暖、制冷和/或以其它方式调节主要用于商业目的的建筑物内部，但是具有住宅的HVAC系统被认为适合的尺寸和构造的一种类型的HVAC系统。被认为是住宅的制冷系统的实例将具有小于约5冷吨的制冷能力。
本文中所用的术语“恒温器”指的是用于调节参数(例如，封闭体的至少一部分内的温度和/或湿度)的装置或系统。术语“恒温器”可以包括用于供暖和/或制冷系统的控制单元，或供暖器或空调的组成部分。本文中所用的术语“恒温器”一般也可以指的是多功能传感和控制单元(VSCU单元)，其被配置来和适合于提供复杂、定制、节能HVAC控制功能性，同时视觉上吸引人、不吓人、看起来优雅和令人高兴地易于使用。
图1为根据一些实施方案的环境条件受控制的封闭体的图解。在此实例中，封闭体100为独户住房。根据其它实施方案，例如，封闭体可以是联式房屋、公寓大楼内的公寓、轻型商用结构(例如，办公室或零售店)，或上述组合的结构或封闭体。如下文将进一步详细地描述，恒温器110控制HVAC系统120。根据一些实施方案，HVAC系统120具有小于约5吨的制冷能力。根据一些实施方案，远程装置112与恒温器110无线地通信并且可以用于向用户显示信息以及从装置112的远程位置接收用户输入。尽管在本文中将许多实施方案描述为由恒温器(例如，恒温器110)执行，但是根据一些实施方案，通过使用远程装置(例如，装置112)来使用相同或类似的技术。
图2为根据一些实施方案的HVAC系统的图解。HVAC系统120为封闭体(例如，图1中所示的单户住宅100)提供供暖、制冷、通风和/或空气处理。系统120描绘暖风供暖系统，然而根据其它实施方案，也可以使用其它类型的系统。在供暖时，空气处理器240内的供暖线圈或元件242通过管线236提供使用电或气体的热源。使用风扇238，通过回风管道246从封闭体抽出制冷气体穿过过滤器270，并且使用供暖线圈或元件242供暖制冷气体。供暖的气体通过供气管道系统252和供气格栅(例如，格栅250)在一个或多个位置流回到封闭体中。在制冷时，外部压缩机230通过一组热交换器线圈传递气体(例如，氟利昂)以制冷气体。然后，气体进入气体膨胀、制冷的空气处理器240中的制冷线圈234，并且通过风扇238，制冷通过封闭体循环流动的气体。根据一些实施方案，也提供加湿器254。尽管在图2中未示出，但是根据一些实施方案，HVAC系统具有其它已知功能性，例如，将气体排放到外部和从外部排放气体，以及用于控制管道系统内的气流的一个或多个阻尼器。系统由控制电子设备212控制，控制电子设备212的操作由恒温器(例如，恒温器110)管理。恒温器110通过许多控制电路控制HVAC系统120。恒温器110也包括处理系统260(例如，微处理器)，其适合于和编程为控制HVAC系统以及执行本文中详细描述的技术。
图3A至图3B图示根据一些实施方案的具有用户友好界面的恒温器。不同于许多现有技术恒温器，恒温器300优选具有不贬低家居装饰的光滑、简单、整洁和优雅的设计，并且实际上可以充当安装恒温器的即时位置的视觉愉悦的中心装饰品。此外，不同于已知常规恒温器，通过恒温器300的设计促进和极大地增强了用户与恒温器300的互动。恒温器300包括控制电路并且与HVAC系统电连接，例如，图1和图2中的恒温器110所示。恒温器300是壁装式的，具有圆形形状，并且具有用于接收用户输入的外旋转环312。恒温器300具有圆形形状以使得其在安装于壁上时看起来是大体圆盘状的圆形物体。恒温器300具有位于外环312内的大的正面。根据一些实施方案，恒温器300的直径为约80mm。外旋转环312允许用户进行调整，例如，选择新的目标温度。例如，通过使外环312顺时针方向旋转，可以增加目标温度，并且通过使外环312逆时针方向旋转，可以减少目标温度。恒温器300的正面包括透明盖314，根据一些实施方案，透明盖314是聚碳酸酯；以及金属部分324，其优选具有形成于其中的许多槽(如图所示)。根据一些实施方案，透明盖314的表面和金属部分324形成逐渐向外呈弧形的常见的外圆弧或球形，并且此逐渐的弧形由外环312延伸。
尽管盖314由例如聚碳酸酯材料的单一的透镜状片形成，但是盖314具有两个不同的区域或部分，包括外部部分314o和中央部分314i。根据一些实施方案，盖314覆盖或熏在外部部分314o周围，但是使中央部分314i明显清晰以促进观察安置在下面的电子显示屏316。根据一些实施方案，弯曲盖314充当透镜，其倾向于放大向用户显示在电子显示屏316中的信息。根据一些实施方案，中央电子显示屏316为点阵布局(可独立寻址)以使得可以产生任意形状，而不是分段布局。根据一些实施方案，使用点阵布局和分段布局的组合。根据一些实施方案，中央显示屏316为背光彩色液晶显示屏(LCD)。显示在电子显示屏316上的信息的实例在图3A中图示，并且包括代表当前设置点温度的中央数字320。根据一些实施方案，金属部分324具有许多槽状开口以促进使用安装在下面的被动式红外运动传感器330。金属部分324可以替代地称为金属前格栅部分。金属部分/前格栅部分的进一步的描述提供在上述共同转让的美国申请号13/199,108中。恒温器300优选被建构以使得电子显示屏316在固定方向上并且不随外环312旋转，以便用户容易地读出电子显示屏316。对于一些实施方案，盖314和金属部分324也保持在固定方向上并且不随外环312旋转。根据恒温器300的直径为约80mm的一个实施方案，电子显示屏316的直径为约45mm。根据一些实施方案，LED指示器380位于部分324下面以充当某些状态条件的低功率消耗指标。例如，当恒温器(参见图4，下文)的可充电电池很低并被再充电时，LED指示器380可以用于显示闪烁的红色。更一般而言，LED指示器380可以用于借助于可用于故障诊断目的的红色、绿色、红色和绿色的各种组合、各种不同的闪烁率等传达一个或多个状态代码或错误代码。
运动传感以及其它技术可以用于检测和/或预测入住率，如进一步描述在上述共同转让的美国序号12/881,430中。根据一些实施方案，入住率信息用于产生有效和高效的预定程序。优选地，提供主动接近传感器370A以通过红外光反射检测接近的用户，并且提供环境光传感器370B以传感可见光。接近传感器370A可以用于检测在约一米的范围内的接近度以使得当用户接近恒温器并且在用户接触恒温器之前，恒温器300可以发起“唤醒”。接近传感的此使用可以用于通过尽快或在用户准备与恒温器互动之后不久“准备好”交互来增强用户体验。此外，唤醒接近功能性也通过在不发生或即将发生用户交互时进入“睡眠”模式允许在恒温器内的节能。环境光传感器370B可以用于各种情报收集目的，例如，用于当检测到急剧上升或下降的边缘(因为可能存在正在开灯和关灯的居住者)时促进确认入住率，以及例如用于检测环境光强度的长期(例如，24小时)模式，从而确认和/或自动建立时刻。
根据一些实施方案，为了实现鼓舞用户信心以及进一步促进视觉和功能优雅的组合目的，恒温器300仅由两种类型的用户输入控制，第一类型是如图3A中所示使外环312旋转(下文称为“旋转环”或“环旋转”输入)，并且第二类型是向内推动外盖308(参见图3B)直到发生音响和/或触觉“点击”(下文称为“向内点击”或简单的“点击”输入)。对于图3A至图3B的实施方案，外盖308是包括所有外环312、盖314、电子显示屏316和金属部分324的组件。当用户向内按压外盖308时，外盖308抵靠内部金属圆顶开关(未示出)向内移动少量(例如，0.5mm)，然后当释放内部的压力时有弹性地向外回移相同量，从而向用户的手提供令人满意的触觉“点击”的感觉，以及相应的轻柔的音响点击声。因此，对于图3A至图3B的实施方案，可以通过直接按在外环312自身上，或通过借助于在盖314、金属部分314或上述各种组合上提供向内压力间接按压外环来实现向内点击。对于其它实施方案，恒温器300可以被机械地配置，以使得仅外环312向内移动以进行向内点击输入，而盖314和金属部分324保持不动。应了解，向内移动以实现“向内点击”输入的特定机械元件的各种不同的选择和组合在本发明的教导的范围内，而不管此输入是外环312自身、盖314的某一部分或上述组合。然而，已发现为用户提供用单手和用涉及的最少量的时间和精力在定位“环旋转”与“向内点击”之间迅速往返的能力是特别有利的，因此通过按压外环312直接提供向内点击的能力已被发现是特别有利的，这是因为用户的手指不需要与装置脱离接触而被举起，或沿着其表面滑动，以便在环旋转与向内点击之间进行。此外，借助于电子显示屏316在中央位于旋转环312内的策略位置，提供的另一优势在于用户可以在手正执行其功能的地方的正中央，在整个输入过程中自然地将注意力集中在电子显示屏上。尤其在应用于(但不限于)改变恒温器的设置点温度时，直观的外环旋转与向内点击的令人满意的人体感觉方便地叠在一起，以及在手指活动的中间适应自然集中在电子显示屏上的组合显著增加了直观、无漏洞和完全有趣的用户体验。根据一些实施方案使用的有利的机械用户界面和相关设计的进一步的描述可以见于上述美国序号13/033,573、上述美国序号29/386,021和上述美国序号13/199,108中。
图3C图示图3A至图3B的恒温器的框架的壳部分309的横截面图，已发现当参照各种不同的家庭环境和家庭设置中的各种不同的墙壁颜色和墙壁纹理查看时，整个恒温器300提供特别令人愉悦和适合的视觉外观。尽管如本文中所述恒温器自身在功能上适合于用户的进度表并且在上述共同转让的并入申请中的一个或多个中，但是外壳部分309被特别地配置来传达“变色龙”质量或特性，以使得整个装置看起来与家庭和商业环境中见到的许多最常见的墙壁颜色和墙壁纹理自然地协调，这是至少部分地因为当从很多不同的角度查看时，装置看起来呈现周围的颜色、甚至纹理。壳部分309具有当从截面查看时轻轻地弯曲的截锥的形状，并且包括由透明固体材料(例如，聚碳酸酯塑料)制成的侧壁376。侧壁376背涂有实质上无光的银或镍色涂料，将涂料涂覆于侧壁376的内表面378，而不涂覆于侧壁376的外表面377。外表面377是光滑而有光泽的但是不涂有涂料。侧壁376可以具有约1.5mm的厚度T、在安装时更接近于墙壁的第一端的约78.8mm的直径d1，以及在安装时更远离墙壁的第二端的约81.2mm的直径d2，跨约22.5mm的向外宽度尺寸“h”发生直径变化，以线性方式或更优选地，以增加向外距离从而形成当从轮廓查看时稍微弯曲的形状(如图3C中所示)的稍微非线性方式发生直径变化。外盖308的外环312优选被建构成匹配直径d2，并且跨从中适当大小的间隙g1安置在壳部分309的第二端的附近，然后轻轻地向内逆弧以跨小的间隙g2接触盖314。当然，应了解，图3C仅图示恒温器300的外壳部分309，并且存在其内部的许多电子部件，为了清晰的表示，图3C中省略这些电子部件，此等电子部件在下文中被进一步描述并且在共同转让的并入申请的其它申请中，例如，上述美国序号13/199,108。
根据一些实施方案，恒温器300包括处理系统360、显示驱动器364和无线通信系统366。处理系统360适合于使显示驱动器364和显示区域316向用户显示信息，以及通过旋转环312接收用户输入。根据一些实施方案，处理系统360能够执行对包括本文中所述的用户界面特征的恒温器300的操作的管理。处理系统360被进一步编程和配置来执行下文进一步描述的其它操作，和/或在共同转让的并入申请的其它申请中。例如，处理系统360被进一步编程和配置来保持和更新安装HVAC系统的封闭体的热力学模型，例如，上述美国序号12/881,463中所描述，并且在以引用的方式并入本文中的国际专利申请号PCT/US11/51579中。根据一些实施方案，无线通信系统366用于与装置(例如，个人计算机和/或其它恒温器或HVAC系统部件)通信，所述通信可以是对等通信、通过位于专用网络上的一个或多个服务器的通信，和/或通过基于云的服务的通信。
图4图示根据一些实施方案的为便于安装、配置和升级而具有头单元410和背板(或壁坞)440的恒温器300的侧视图。如上文所述，恒温器300是壁装式的，具有圆形形状，并且具有用于接收用户输入的外旋转环312。头单元410包括外盖308，外盖308包括盖314和电子显示屏316。圆形恒温器300的头单元410可滑动地安装到背板440上并且可滑动地与背板440分离。根据一些实施方案，可以使用具有匹配凹槽的磁铁、卡口、闭锁和挂钩、拉环或肋状物，或简单地在头单元410和背板440的配合部分上摩擦，完成头单元410与背板440的连接。根据一些实施方案，头单元410包括处理系统360、显示驱动器364和无线通信系统366。也示出使用充电电路422再充电的可充电电池420，充电电路422使用来自背板的功率，通过从HVAC系统控制电路或从公共导线(如有)的功率收集(也称为功率偷窃和/或功率分享)获得所述功率，如在共同申请中的专利申请美国序号13/034,674和13/034,678中进一步详细地描述，所述申请以引用的方式并入本文。根据一些实施方案，可充电电池420为单一电池的锂离子或锂聚合物电池。
背板440包括外壳460中的通过排气孔442通风的电子设备482和温度/湿度传感器484。两个或更多个温度传感器(未示出)也位于头单元410中并且合作以获取可靠和准确的室温数据。提供接线器470以允许与HVAC系统导线连接。接线端子480在头单元410与背板440之间提供电连接。背板电子设备482也包括用于传感和收集从HVAC系统电路可用的功率的功率分享电路。
图5A至图5F和图6A至图6D为图示根据一些实施方案的在初始设置后可编程恒温器的用户友好图形用户界面的显示输出流程图。例如，当第一次从箱移除恒温器300时，或在发出出厂默认值复位指令后，发生初始设置流程。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，上文参照图3A至图4所示和所述。在图5A中，具有电子显示屏316的恒温器300在初始启动后显示标志屏幕510。标志屏幕510在屏幕512中添加微调图标513以向用户指示启动过程在进行。根据一些实施方案，在启动过程期间向用户显示例如用于通知用户恒温器300的方面或制造商的方面的信息。在启动后，显示屏幕514以通知用户初始设置过程可能花几分钟。用户使用向内点击命令确认消息，然后显示屏幕516。屏幕516允许用户通过旋转环选择四个设置步骤中的一个。根据一些实施方案，不允许用户选择设置步骤的顺序，而是显示四个步骤的列表以使得用户具有设置过程内当前进度的指示。根据一些优选实施方案，用户可以选择进度中的下一步骤，或已完成的任何步骤(以允许再执行步骤)，但不允许用户选择无序的未来步骤(以防止用户无意中跳过任何步骤)。根据一个实施方案，用更透明(或“灰色”)颜色显示尚不允许的未来步骤以指示其当前不可用。在此情况下，点击导向屏幕518，从而要求用户连接到互联网以建立和/或确认特征(例如，远程控制、自动更新和当地的天气信息)的独特的基于云的服务帐户。
根据一些实施方案，一些屏幕之间的转换使用“选择正反面”转换，和/或平移或移动显示元素，如上述美国专利申请序号13/033,573和本文中的图24和图25中所述。也在上述共同转让的美国序号29/399,625中说明的一系列恒温器显示屏之间的动画“选择正反面”转换已被发现不仅在内在视觉愉悦方面，而且因为其提供逻辑隔离(一个人移动到新的东西的感觉)与逻辑流(先前屏幕与下一屏幕之间的连通性和因果关系的感觉)之间的独特的平衡，有利于提供令人愉悦和令人满意的用户体验。尽管在本文的附图中可能没有都标示转换类型，但是应理解，可以使用不同类型的屏幕间转换以例如通过向用户指示转换到不同步骤或设置，或返回到先前屏幕或菜单而增强用户界面体验。
在屏幕518中，用户通过选择与旋转环“连接”，然后向内点击而进入连接设置步骤。选择“连接”使恒温器300扫描无线网络，然后进入图5B中的显示屏524。如果用户选择“跳过”，那么显示屏幕520，其通知用户可以从设置菜单在任何时间连接。用户通过导向屏幕522的点击确认此连接。在屏幕522中，第一步骤“互联网连接”变灰色，其指示已故意跳过此步骤。
在图5B中，在对无线网络(例如，使用Wi-Fi或ZigBee无线通信)扫描后显示屏幕524。在屏幕524中所示的实例中，已发现和显示两个无线网络：“网络2”和“网络3”。电子显示屏316优选也包括锁定图标526以显示网络使用密码安全性，并且也可以显示无线图标528以指示与网络无线连接。根据一些实施方案，无线信号图标528可以显示指示与此网络相关联的相对信号强度的许多条。如果用户选择需要密码的发现网络中的一个，那么显示屏幕530以从用户获得密码。屏幕530使用字母数字输入界面，其中用户通过使环旋转和点击来选择和输入字符。此种类型的数据输入界面的进一步的细节描述在上述共同转让的美国序号13/033,573和本文的图22A至图22D中。提醒用户借助于锁定图标526输入密码。在输入密码后，在恒温器试图建立与指示的Wi-Fi网络的连接时，显示屏幕532。如果建立网络连接并且互联网是可用的，那么恒温器试图与制造商的服务器连接。在屏幕534中显示与服务器的成功连接。在暂停(或点击确认)后，显示屏幕536，从而指示互联网连接设置步骤已成功完成。根据一些实施方案，复选标记图标537用于指示步骤的成功完成。
如果不可以建立与选定局部网络的连接，那么显示屏幕538，从而通知用户不能连接并且询问是否应执行网络测试程序。如果用户选择“测试”，那么在执行网络测试时，用微调图标541显示屏幕540。如果测试发现错误，那么显示屏幕(例如，屏幕542)以指示错误的性质。根据一些实施方案，用户在线指向其它资源以获得更详细的支持。
如果局部网络连接成功，但是然后不可以建立与制造商的服务器的连接，那么在图5C的屏幕544中，通过点击“继续”通知用户状态和确认。在屏幕546中，询问用户是否其希望尝试不同的网络。如果用户选择“网络”，那么恒温器扫描可用网络，然后移动到屏幕524。如果用户选择“跳过”，那么显示屏幕522。
在某些情况下，例如，在网络测试(屏幕540)后，系统确定需要软件和/或固件更新。在此等情况下，在执行更新过程时，显示屏幕548。由于一些过程(例如，下载和安装更新)可能花比较长的时间，故可以显示与具有％指标的微调控制项549组合的通知，以通知用户进度。在更新后，通常需要重新启动系统。屏幕550通知用户重新启动系统。
根据一些实施方案，在一个以上的恒温器位于相同的住宅或商业位置的情况下，这些单元可以彼此相关联，都与基于云的管理服务器上用户的帐户配对。当建立成功的网络和服务器连接(屏幕534)时，并且如果服务器通过比较恒温器300的网络地址与其它当前登记的恒温器的网络地址而注意到已存在与当前位置相关联的在线账户，那么显示屏幕552，从而询问用户是否其想要将当前恒温器添加到现有账户。如果用户选择“添加”，那么将恒温器添加到屏幕554和屏幕556中所示的现有账户。在将当前恒温器添加到在线账户后，如果在账户上存在一个以上的恒温器，那么将程序提供到复制设置，从而以屏幕558开始。在图5D中，屏幕558通知用户另一恒温器(在此情况下命名为“起居室”)也与用户的账户相关联，并且询问用户是否应复制设置。如果用户选择“复制设置”，那么在将设置复制到新的恒温器时，用微调控制项561显示屏幕560。根据一些实施方案，复制以下设置中的一个或多个：帐户配对、学习偏好(例如，“学习打开”或“学习关闭”)、供暖或制冷模式(如果可行)、位置、设置采访时的回答、当前进度表和淡季进度表(如果有的话)。
可以使用位于常见的封闭体(例如，单户住宅)中的恒温器单元300的两个不同的实例提供有利的功能性，这些实例与基于云的管理服务器中的同一用户账户(例如，图5C至图5D中的账户“tomsmith3@mailhost.com”)相关联。为了目前的描述，可以假定每个恒温器是“主要”恒温器，其特征在于此恒温器与HVAC系统连接并且负责控制此HVAC系统，此恒温器可以不同于“辅助”恒温器，其具有恒温器300的许多相同的传感和处理能力，只是“辅助”恒温器不与HVAC系统连接，而是借助于与一个或多个主要恒温器的直接或间接通信来影响一个或多个HVAC系统的操作。然而，本公开的范围并不限于此，因此在其它实施方案中，可以在主要和/或辅助恒温器的各种组合中存在合作。
特定封闭体(例如，单户住宅)可以使用两个主要恒温器300，其中存在两个不同的HVAC系统来控制，例如，位于楼下地板上的楼下HVAC系统和位于楼上地板上的楼上HVAC系统。当例如通过操作屏幕552、554、556使恒温器与基于云的管理服务器上的同一用户账户在逻辑上相关联时，两个恒温器在总体上提供对封闭体的最佳HVAC控制方面彼此有利地合作。两个恒温器之间的此合作可以是直接对等合作，或可以是监管合作，其中中央基于云的管理服务器监管恒温器作为代表两个恒温器的主人、裁判员、调解人、仲裁员和/或通信员中的一个或多个。在一个实例中，提供增强的自动离开的能力，其中只有当两个恒温器已感测到缺乏活动达必需的时段时，才调用“离开”操作模式。对于一个实施方案，如果已检测到不活动达必需的时段，那么每个恒温器将离开状态“投票”发送到管理服务器，但是将不进入“离开”状态直到恒温器从管理服务器接收到许可如此做。同时，如果恒温器检测到封闭体中的居住者活动，那么每个恒温器将发送离开状态投票的撤消。只有当在每个恒温器中存在当前离开状态投票时，中央管理服务器才将离开状态许可发送到两个恒温器。一旦处于共同的离开状态，如果任何一个恒温器感测到居住者活动，那么此恒温器将撤消发送到基于云的管理服务器，基于云的管理服务器又将离开状态允许撤消(或“到达”命令)发送到两个恒温器。在不脱离本发明的教导的范围的情况下，可以提供在共同配对的恒温器(即，与管理服务器上的同一账户相关联的恒温器)中的许多其它类型的合作。
当特定封闭体存在一个以上的恒温器并且那些恒温器与基于云的管理服务器上的同一账户相关联时，此组恒温器使用的一个优选方法可以合作以提供如下的增强的自动离开功能性。每一恒温器保持一组状态信息对象，包括(i)局部自动离开准备(AAR)标志，其反映是否此个别恒温器认为自己是自动离开准备；以及(ii)一个或多个对等自动离开准备(AAR)标志，其反映是否此组中的每个另一恒温器认为自己是自动离开准备。每个恒温器的局部AAR标志表现为此组中的每个另一恒温器的此组状态信息对象中的对等AAR标志。允许每个恒温器改变其自己的局部AAR标志，但是仅被允许读出其对等AAR标志。中央基于云的管理服务器和恒温器的共同功能是足够频繁的通信，以使得用最新消息保持每个恒温器中的此组状态信息对象，并且尤其使对等AAR标志保持新鲜。这可以例如通过编码每个恒温器以立即向管理服务器传达其局部AAR标志中的任何变化来实现，此时管理服务器可以立即向此组中的每个另一恒温器传达此变化以更新相应的对等AAR标志。可以在不脱离本发明的教导的范围的情况下，使用恒温器中的直接对等通信的其它方法。
根据优选实施方案，如果此组的所有AAR标志被设置为“是”或“准备”，那么恒温器以一致模式操作以使得每个恒温器将只进入实际“离开”状态。因此，在任何特定时间点，此组中的所有恒温器将处于“离开”状态，或所有恒温器都不处于“离开”状态。进而，每个恒温器被配置和编程为在满足两组标准中的任一个或两个的情况下，将AAR标志设置为“是”。当所有以下各项正确时，满足第一组标准：(i)根据恒温器的传感器，例如，其可以配备的被动红外(PIR)运动传感器、主动红外接近传感器(PROX)和其它占用传感器，已存在一段时间的感测到的不活动达必需的不活动时间间隔；(ii)恒温器具有“自动离开信心”，因为其以前认为自己有资格能够在统计上足够数量的有意义的时间感测统计上有意义的居住者活动；以及(iii)满足进入自动离开模式的其它基本的“合理性标准”，例如，(a)用户以前不禁用自动离开功能；(b)如果封闭体不是企业，那么时间在上午8点与下午8点之间；(c)恒温器不处于关闭模式；(d)“离开”状态温度比当前设置点温度更节能；以及(e)用户不通过基于云的管理服务器与恒温器远程地互动。当所有以下各项正确时，满足第二组标准：(i)根据恒温器的传感器，已存在一段时间的感测到的不活动达必需的不活动时间间隔；(ii)此组中的至少一个其它恒温器的AAR标志为“是”；以及(iii)都满足上述“合理性”标准。有利地，特别借助于个别恒温器可以将其AAR标志设置为“是”的第二组替代标准，情况可以是即使在一个或多个恒温器不具有“自动离开信心”的情况下，只要存在具有“自动离开信心”的至少一个构件，此组中的所有恒温器也可以将其占用传感器数据的效益贡献于此组的自动离开确定。已发现此方法增加了节能自动离开特征的可靠性和可量测性，其中借助于在封闭体周围的多个传感器位置增强了可靠性，并且增强了可量测性，因为使恒温器“不具有离开信心”的一个恒温器的“误放”(例如，安装在限制PIR灵敏度的障碍物外面的难操纵的位置)将总体上不损害组一致性的有效性和实用性。
应了解，上述方法容易扩展到存在多个主要恒温器和/或多个辅助恒温器的情况。应进一步了解，当在本文中使用术语主要恒温器时，不需要在主要恒温器与封闭体中的不同的HVAC系统之间存在一一对应。例如，存在许多安装，其中封闭体中的多个“区域”可以借助于可以停止和/或重定向气流到HVAC系统的不同区域的可控制的阻尼器由单一HVAC系统服务。在此等情况下，每个区域可以存在主要恒温器，每个主要恒温器连接到HVAC系统以及适当的阻尼器以调节各个区域的气候。
现在再次参看图5D，在屏幕562中，为恒温器输入名称，假定恒温器安装在住宅中而不是企业中。选择的列表563大于屏幕允许的范围，所以根据一些实施方案，对用户使环旋转响应，列表563上下滚动，以使得用户可以查看所有可用的选择。为了清晰的描述，应了解当在本公开的附图中将菜单选择的列表图示为超出屏幕的空间限制时，例如，屏幕562的列表563所示，那些菜单选择将必要时自动地上下滚动以在用户使旋转环312旋转时供用户查看。显示在此情况下名称的可用选择，包括输入自定义名称(通过选择“类型名称”)的选项。第一条目“Nest 2”是通用的恒温器名称，并且假定在命名为“Nest1”的帐户上已存在恒温器。如果已存在“Nest 2”恒温器，那么将提供名称“Nest 3”，依此类推。如果用户选择“类型名称”，那么字符输入用户界面565用于输入名称。屏幕564显示除了表示恒温器300安装在企业中而不是住宅中的情况之外，类似于屏幕562命名屏幕的恒温器。当“打开”恒温器学习(或自编程)特征时，显示屏幕566。在此情况下，询问用户是否应复制另一恒温器的日程表。在互联网连接完成、服务器连接和配对程序完成后，屏幕568、570和572显示所显示的内容。屏幕568用于建立互联网连接，但是不与服务器上的用户账户进行配对的情况。屏幕570用于建立互联网连接和与服务器上的用户账户进行配对的情况。最后，屏幕572用于未成功建立互联网连接的情况。在所有情况下，下一个设置主题是“供暖和制冷”。
图5E示出根据一些实施方案的恒温器的示例性屏幕，例如上述共同转让的美国序号13/034,666中所述，通过检测与端子连接的导线的物理存在，以及使用模拟-数字转换器(ADC)感测连接导线上适当电信号的存在，恒温器具有检测线路状态和错误的能力。根据一些实施方案，物理导线存在检测与ADC适当信号检测的组合可以用于例如通过检测在插线上的信号被全通电还是半波整流来检测布线情况(例如，错误)。屏幕574是未检测到布线警告或错误的实例。根据一些优选实施方案，以不同的颜色显示具有附接导线的连接器，并且另外显示小的连线接线头(例如，接线头575)，从而向用户指示导线与此连接器端子连接。根据一些优选实施方案，以对应于在预期的安装环境中可见的最常见的导线颜色的颜色显示连线接线头(例如，接线头575)。例如，在屏幕574的情况下，连接器RH的连线接线头是红色，连接器Y1的连线接线头是黄色，连接器G的连线接线头是绿色等。屏幕578是布线警告指示屏幕的实例。一般来说，当检测到潜在的布线问题但是HVAC功能性未受阻时，使用布线警告。在此情况下。检测到制冷导线Y1，但是看起来不存在制冷系统，如在屏幕579中向用户所通知。根据一些实施方案，布线警告的其它实例包括：检测到Rh引脚(即，已检测到导线插入Rh端子)但是Rh导线不带电；检测到Rc引脚但是Rc导线不带电；检测到W1引脚但是W1导线不带电；检测到AUX引脚但是AUX导线不带电；检测到G引脚但是G导线不带电；以及检测到OB引脚但是OB导线不带电。屏幕580是布线错误指示屏幕的实例。一般来说，布线错误是足够严重以使得HVAC功能性受阻的检测问题。在此情况下，屏幕580中所示的布线错误是没有检测到电源线(即，没有检测到Rc或Rh导线)，如屏幕582中所示。在屏幕584中，要求用户确认正确地连接供暖或制冷系统，然后，系统关闭，如空白(或黑色)屏幕585中所指示。根据一些实施方案，布线错误的其它实例包括：没有检测到Y1或W1引脚；检测到C引脚但是C导线不带电；检测到Y1引脚但是Y1导线不带电；以及需要C导线(即，已执行自动化的功率偷窃测试，其中已发现恒温器300中的功率偷窃电路将不良地使一个或多个HVAC呼叫继电器跳闸，因此功率偷窃不可以用于此安装中，因此需要将C导线提供到恒温器300)。
图5F示出根据一些实施方案的与位置和时间/日期相关的用户界面屏幕。屏幕586显示当设置过程的前两个步骤完成时电子显示屏316的实例。在用户选择“你的位置”后，显示屏幕588以通知用户应回答几个问题来创建启动进度表。在屏幕590中，识别用户的位置国家。应注意，在此实例中国家的列表只是美国和加拿大，但是一般来说可以使用其它国家或国家的较大列表。屏幕592显示固定长度的字符输入字段，在此情况下，输入数字五位美国ZIP代码的实例。用户使旋转环312(参见图3A，上文)旋转以改变高亮显示的字符值，然后通过点击来选择此值。屏幕594显示在输入所有五个数字后的实例。屏幕596显示在恒温器不与互联网连接时为输入日期和时间信息使用的屏幕的实例。根据一些实施方案，只在时钟被重置到固件的默认值时显示时间和日期输入。
图6A示出根据一些实施方案的设置采访问题以供用户回答的示例性用户界面屏幕。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，图3A至图4中所示和所述。屏幕600显示一旦完成前三个步骤就显示的屏幕的设置步骤。应注意，如果一个步骤不成功，那么可以标示符号而不是复选标记。例如，如果互联网连接没有进行或被跳过，那么负符号先于互联网一步。如果选择“你的家”，那么屏幕602询问用户将恒温器安装在家中还是企业中。如果选择“家”，那么可以询问许多问题604以帮助建立用户的基本进度表。在采访问题后，在屏幕608中，要求用户为恒温器提供名称。显著地，只在没有之前已经请求的名称(参见图5D，步骤562)时，即在当前设置的恒温器不是与用户的基于云的服务账户相关联的第一恒温器时才执行步骤608。向用户显示常见名称的列表607以通过旋转环滚动进行选择。用户也可以选择“类型名称”以通过字符输入界面609输入自定义名称。如果指示恒温器安装在企业中，那么可以提供一组采访问题606以帮助建立基本进度表。在问题606后，要求用户以在家庭安装情况下所述的类似的方式为恒温器提供名称。
图6B示出根据一些实施方案的与初始设置程序相关联的其它采访问题。在恒温器命名后，在屏幕610中，询问用户将电热用于家中还是企业中。根据一些实施方案，只在导线与“Wl”和/或“W2”端子连接时才询问所示供暖问题。在屏幕612中，询问用户是否使用暖风供暖。屏幕614通知用户在使用热泵供热系统的情况下执行测试程序。例如，测试可以用来通过激活系统并且检测所得的温度变化来确定热泵控制系统的正确的极性，如上述共同转让的美国序号13/038,191中所述。屏幕616显示向用户显示以通知用户执行相对较长的程序的实例。根据一些实施方案，如果用户能够正确地回答与热泵系统的极性相关的问题，那么不执行热泵测试。屏幕620显示所有设置步骤成功完成的实例。如果用户选择“结束”，那么显示安装的简明屏幕622，从而指示安装的HVAC设备。
图6C示出在使用算法的情况下与学习算法相关的屏幕。在屏幕630中，通知用户后续手动温度调整将用于训练或“指导”恒温器。在屏幕632中，要求用户在恒温器300应进入供暖模式(例如，如果是目前冬季时间)还是制冷模式(例如，如果是目前夏季时间)之间选择。如果选择“制冷”，那么在屏幕636中要求用户设置在家或企业未被占用时应保持的“离开”制冷温度(即，低能耗的制冷温度)，以便节约能源和/或金钱。根据一些实施方案，提供到用户的默认值是华氏80度，用户选择的最大值是华氏90度，选择的最小值是华氏75度，并且在用户选择至少华氏83度的值时显示“叶子”(或其它适合的指示物)。屏幕640显示在用户将要选择华氏80度(没有叶子显示)时所显示的显示屏的实例，而屏幕638显示在用户将要选择华氏84度时所显示的显示屏的实例。根据一些实施方案，然后在向用户显示屏幕642时创建进度表。
如果用户在屏幕632中选择“供暖”，那么在屏幕644中要求用户设置在家或企业未被占用时应保持的低能耗的“离开”供暖温度。根据一些实施方案，提供到用户的默认值是华氏65度，用户选择的最大值是华氏75度，选择的最小值是华氏55度，并且在用户选择低于华氏63度的值时显示“叶子”(或其它适合的节能鼓励指示物)。屏幕646和屏幕648显示用户分别输入华氏63度和62度的实例。根据一些实施方案，然后在向用户显示屏幕642时创建进度表。
图6D示出根据一些优选实施方案的某些设置屏幕。根据一些实施方案，屏幕650显示完成的前三个设置步骤和尚未完成的第四步骤“温度”。如果选择“温度”，那么在屏幕652中，询问用户在每年的这个时间当前正在使用供暖还是制冷。在屏幕654中，要求用户输入在家或企业未被占用的情况下应保持的节能供暖和制冷温度。
图7A至图7K示出根据一些实施方案的恒温器的图形用户界面的总体布局的方面。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，图3A至图4中所示和所述。图7A示出处于供暖模式的基本恒温器屏幕700。根据一些实施方案，前景符号和字符保持常量颜色(例如，白色)，而屏幕的背景颜色可以根据恒温器和HVAC系统功能而变化以提供直观的可见指示。例如，根据优选实施方案，背景橙红色的颜色(例如，R/G/B值：231/68/0)用于指示恒温器当前需要从HVAC系统供暖，并且背景带青色的颜色(例如，R/G/B值：0/65/226)用于指示恒温器当前需要从HVAC系统制冷。此外，根据一些实施方案，可以改变背景颜色的强度、色调、饱和度、不透明度或透明度以指示将需要多少供暖和/或制冷(或HVAC系统工作有多“难”)以实现当前设置点。例如，根据一些优选实施方案，当没有激活HVAC系统时(即，当不需要供暖或制冷时)使用黑色背景，而在设置点温度比当前环境温度高至少华氏5度时使用表示热的选定背景颜色(例如，橙色、红色或红橙色)，而在设置点温度比当前环境温度低至少华氏5度时使用表示制冷的选定背景颜色(例如，蓝色)。此外，根据优选实施方案，颜色可以被褪去或在中性色(黑色)与HVAC激活色(用于供暖的红橙色或用于制冷的蓝色)之间转换，以指示HVAC系统必须做的增加量的“工作”，从而改变环境温度以达到当前设置点。例如，根据一些优选实施方案，降低级别的透明度(即，HVAC激活色的增加的能见度或“响度”)用于对应于当前环境温度与设置点温度之间的增加的差异。当设置点温度与当前环境温度之间的差异从1度增加到5度时，背景HVAC激活色的“响度”从几乎完全透明的覆盖在黑色背景上增加到完全不透明的“响亮”供暖或制冷颜色。已发现，使用例如所描述的颜色显示的变化可以非常有益于给予用户对工作量，以及因此将由HVAC系统在当前显示的设置点值花费的能量和成本的“感觉”。这又可以非常有益于节能，尤其在用户实时手动调整设置点温度时更明显，这是因为背景颜色提供与用户的温度设置行为的能源结果相关的即时反馈。
根据一些替代实施方案，除了简单地当前温度与设置点温度的差异以外的参数可以用于显示背景颜色和强度。例如，时间-温度(达到当前设置点温度将花费的时间的估计量)、能量和/或成本(如果准确地知道)也可以单独或组合用来确定哪个颜色和多强(或不透明)用于恒温器显示屏的背景。
根据一些优选实施方案，如上所述，主要用覆盖在黑色、橙色或蓝色背景上的白色显示字符和其它图形。根据一些实施方案，也使用某些显示特征的其它颜色，例如，“叶子”标志用绿色。尽管为了清晰和印刷复制的目的，在附图中用覆盖在白色背景上的黑色字符和图形提供本文中所示和所述的许多屏幕，但是应理解使用覆盖在黑色和彩色背景上的白色或彩色图形和字符一般更好地用于增强用户体验，尤其对于电子显示屏316为类似于用在手持智能手机和触控板计算机上的显示屏的背光点阵LCD显示屏的实施方案而言更为明显。显著地，尽管已发现目前描述的配色方案特别有效，但是应了解本发明的教导的范围未必限于此，并且鉴于本发明的描述，在不脱离本发明的教导的范围的情况下，可以为其它类型的已知或此后开发的电子显示屏技术(例如，电子墨水、电子纸显示屏、有机LED显示屏等)开发其它有效的方案。
在图7A中，屏幕700具有红橙色背景颜色，其中中央的白色数字720指示华氏72度的当前设置点。72度的当前设置点也由大的刻度线714显示。如由小数字718和刻度线716所示，当前环境温度是70度。用更透明(或更柔和)的白色显示圆形布置中的其它刻度线，以给予用户调整和温度的范围的感觉，从而与恒温器、显示区域和旋转环的圆形设计协调。根据一些实施方案，背景刻度线的圆形布置被设定大小和间隔开以使得180个刻度线将完成一圈，但是40个刻度线在底部被跳过，以使得显示最多140个刻度线。设置点刻度线714和当前温度刻度线716可以代替一些背景刻度线，以使得并非显示所有背景刻度线。另外，使用数字718数值地显示当前温度，数字718也可以用柔和或透明的方式被覆盖或显示在背景刻度线上。根据一些实施方案，为了突出能见度，设置点刻度线714以100％不透明度(或0％透明度)被显示、被设定大小以使得设置点刻度线714比背景刻度线向显示屏中心延伸远20％，并且由没有显示的相邻背景刻度线进一步加重。根据一些实施方案，时间-温度显示722用于指示达到当前设置点所需的估计时间，如更全面地描述在共同申请中的共同转让的专利申请美国序号12/984,602中。图7B示出屏幕701，其显示指示HVAC系统处于供暖模式，然而当前并不处于活动状态(当HVAC系统处于活动状态时将显示“供暖”)的“供暖至”消息724。根据一些实施方案，屏幕701的背景颜色是中性色(例如，黑色)。可以显示风扇标志730，从而指示风扇处于活动状态而无需任何相关联的供暖或制冷。此外，当锁定恒温器时，可以显示锁定图标732。图7C示出屏幕702，其除具有背景颜色(例如，蓝色)之外，还具有指示需要制冷的消息726“制冷”。在此情况下，显示消息726“制冷”而不是时间-温度显示，这是因为可能对时间-温度数信心不足(例如，由于用于更准确的估计的数据不足)。在图7D中，屏幕703显示一个实例，其类似于屏幕702但是显示时间-温度728而不是消息726，从而指示对时间-温度估计有更高的信心。应注意，屏幕702和屏幕703的背景颜色是浅蓝色以指示HVAC制冷处于活动状态，然而颜色可以部分柔和或部分透明，这是因为当前设置点温度和当前环境温度相对接近。
根据一些实施方案，为了促进保护压缩机设备(例如，常规制冷压缩机或热泵供暖压缩机)免受损害，恒温器防止压缩机在指定时段(“锁定时段”)内的重新激活失效，以避免在重新激活间隔的失效太短的情况下可能发生的压缩机损害。例如，恒温器可以被编程为防止压缩机在失效后在2分钟的锁定间隔内重新激活，而不管在此锁定间隔内当前环境温度和/或当前设置点温度发生什么。可以提供更长或更短的锁定时段，2分钟只是典型锁定时段的一个实例。在此锁定时段期间，根据一些实施方案，显示图7E的屏幕704中的消息(例如，消息762)，其提供视觉上可观测的倒计时直到锁定间隔结束，以便通知用户以及避免对关于为什么压缩机尚未再次开始运转的用户部分混淆。
根据一些实施方案，手动设置点变化可以处于活动状态直到下一个编程设置点的有效时间。例如，如果在下午2:38用户走向恒温器300并且使外环312(参见图3A，上文)旋转以将设置点手动调整至华氏68度，如果恒温器300具有含有被期望在下午4:30用不同于华氏68度的设置点温度生效的设置点的编程进度表，那么手动设置点温度变化将直到下午4:30才有效。根据一些实施方案，消息(例如，消息766)(直到下午4:30时)将显示在图7F中的屏幕705上，从而通知用户华氏68度的设置点将直到下午4:30才生效。
图7G示出显示消息“供暖至”的示例性屏幕706，此消息指示恒温器300处于供暖模式但是供暖系统当前并不处于活动状态(即，恒温器不需要供暖)。在此实例中，当前温度华氏70度已经高于华氏68度的设置点，因此主动供暖调用是没有必要的。应注意，用黑色背景和白色字符和图形显示屏幕706，以示出优选配色方案的实例。图7H示出显示消息724“制冷至”的示例性屏幕707，消息724指示制冷系统处于制冷模式但是当前并不处于活动状态(即，恒温器不需要制冷)。在此实例中，当前温度华氏70度已经低于华氏68度的设置点，因此主动制冷调用是没有必要的。这种情况除系统处于制冷模式外类似于图7G。
图7I示出示例性屏幕708，其中将恒温器手动设置为“离开”模式(例如，用户已走向恒温器刻度盘并且使用下文进一步描述的用户界面特征来调用“离开”状态)，在一段时间的预期不占用即将发生时用户可以执行上述操作。显示屏708包括大的“离开”图标或文本指示符750以及叶子图标740。应注意，继续显示当前温度数字718和刻度线716。在离开模式期间，恒温器根据默认值或用户输入值(例如，参见上述图6C的屏幕638和屏幕648以及图6D的屏幕654)使用节能设置点。根据一些实施方案，如果用户手动发起“离开”模式(不同于恒温器自动检测不占用)，那么恒温器将只通过显式手动用户输入(例如，通过手动使用用户界面)摆脱“离开”模式。换句话说，当用户激活手动“离开”模式时，恒温器将不使用“自动到达”来返回到标准操作，而是用户必须手动建立其重新到达。相比之下，当恒温器基于指示在特定时段不占用的占用传感器数据(参见图7J和下文随附文字)自动进入离开状态，那么恒温器将基于(i)指示居住者已经返回的占用传感器数据，或(ii)显式手动用户输入而退出“离开”状态。
图7J示出示例性屏幕709，其中恒温器基于在特定时段不占用的自动感测状态，自动进入“离开”模式(被称为“自动离开”模式)，如消息752和图标750所指示。应注意，根据一些实施方案，在离开模式(自动或手动)期间总是显示叶子图标740以指示离开模式为节能模式。已发现叶子图标740的显示在这个时候是有利的，因为叶子图标740给用户以保障，使得借助于“离开”显示屏，绿色的东西、好东西、积极和有益的东西正在节能方面发生。根据一些实施方案，在恒温器处于“关闭”模式(例如，在图7K的示例性屏幕710中所示)时也显示叶子图标740，因为本质上通过停用HVAC系统节约了能源。显著地，“关闭”模式实际上是恒温器300的一个工作中的操作模式，并且不同于恒温器300的非操作或“停滞”状态。在“关闭”模式中，恒温器300仍将获取传感器数据、与中央服务器无线地通信等，但是将不简单地向HVAC系统发送供暖或制冷调用(或其它操作调用，例如，加湿或除湿)。可以对用户的显式菜单选择响应，通过旋转环312(参见图8C的屏幕814，下文)，或通过经由来自基于云的服务器的Wi-Fi能力接收的网络命令，调用“关闭”模式，所述基于云的服务器向用户提供网络浏览器屏幕或智能手机用户界面并且由此接收关闭命令。如图7K中所示，当恒温器处于“关闭”模式时，优选显示当前温度数字718和当前温度刻度线716以及叶子740。在替代实施方案中，也可以在“关闭”模式中显示背景刻度线。
根据优选实施方案，本文中所述的对应于正常的日常操作的恒温器300的所有操作屏幕(例如，图7A至图7K的屏幕)实际上只出现在接近传感器370A(参见图3A，上文)指示存在用户或居住者相对靠近恒温器300(例如，50cm-200cm或更靠近)，并且否则电子显示屏316将为黑暗的时候。在用户接近于恒温器300时，电子显示屏316将保持活动状态，并且当用户从邻近地方走开时，电子显示屏316将保持活动状态达预定时段(例如，20秒)，然后电子显示屏316将变暗。不同于电子显示屏316随时保持活动状态的替代方法，由于数个原因(包括节省了原本为常开模式电子显示屏316所需的电功率、延长了电子显示屏316的硬件寿命)，以及生活用电设施的美学原因，此选择性的打开和关闭电子显示屏已被发现是优选操作方法。电功率的节省特别有利于不存在HVAC系统提供的“C”导线的安装，因为情况经常是可以通过功率偷窃方法安全获得的平均功率将小于在处于活动状态时电子显示屏316的视觉愉悦的硬件实施使用的平均功率。有利地，通过设计具有可充电电池482的恒温器300以及编程其操作以使得电子显示屏316只在有邻近观看者时处于活动状态，即使在此操作比功率偷窃可提供的耗费更多瞬时平均电功率时，电子显示屏316自身也可以被选择和设定大小为明亮的、醒目的、信息量大的和视觉愉悦的，这是因为可充电电池482可以用于提供主动显示所需的剩余功率，然后可以在显示屏不处于活动状态时在较少功率使用的时段期间被再充电。这不同于许多已知的现有技术电子恒温器，将这些恒温器的显示屏制造得非常低功耗和较少的视觉愉悦，以便在预算功率偷窃电平下为恒温器保持瞬时功率使用。显著地，这也符合许多家庭环境中不要一直具有明亮和醒目的显示屏的美学，例如，对于恒温器位于卧室中，或位于媒体观看室(例如，电视广播室)中的情况。图7A至图7K的屏幕可以被认为是恒温器300的“主要”显示屏，因为这些屏幕是在用户走向恒温器300与正常的日常操作联系时最经常向用户显示的屏幕。
根据一个实施方案，恒温器300被编程和配置，以使得在装置安装和设置时检测到工作“C”导线后，在设置采访(然后通过设置菜单稍后在任何时间加以修改)是否用户想要电子显示屏316一直打开期间，或只在检测到邻近用户后，用户自动具备菜单选择。如果没有检测到“C”导线，那么不提供此菜单选择。也可以提供各种替代显示激活选择，例如，允许用户设置主动显示的超时时间间隔(例如，在用户走开后显示屏保持活动状态多久)、允许用户选择类似于夜间照明或安全照明的功能性(即，在环境光传感器370B检测到房间黑暗后，显示屏将处于常开模式)，以及其它有用的功能性。根据另一实施方案，如果没有检测到“C”导线的存在，那么恒温器300将自动地测试功率偷窃电路以了解在不使呼叫继电器跳闸的情况下可以利用多少功率，并且如果此数量大于特定阈值，那么提供显示激活菜单选择，但是如果此数量小于特定阈值，那么不提供显示激活菜单选择。
图8A至图8C示出根据一些优选实施方案的旋转主菜单的示例性屏幕。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，图3A至图4中所示和所述。图8A示出在正常操作(例如，图7A或图7C中所述)中的示例性屏幕800。从正常的显示屏800向内点击会使圆周的主菜单820出现，如屏幕801中所示。在此实例中，主菜单820在圆形显示区域的周边周围显示各种菜单名称，例如，“设置”、“能源”、“进度表”、“离开”、“完成”，以及一个或多个图标。圆形菜单820的顶部包括活动窗口822，其向用户显示如果在此时执行向内点击，那么将选择哪个菜单项。在用户使旋转环312(参见图3A，上文)旋转后，使菜单项顺时针或逆时针方向转动，从而匹配旋转环312的方向，以便允许选择不同的菜单项。例如，屏幕802和屏幕804显示对旋转环312的顺时针方向旋转响应而显示的实例。根据一些优选实施方案，对旋转环响应而旋转的旋转菜单的一个实例说明于上述共同转让的美国序号29/399,632中。如果用户从屏幕804执行向内点击，那么进入设置菜单。已发现，例如如图所示的圆形旋转菜单在与旋转环和圆形显示区域组合时，允许高度直观和容易的输入，因此极大地增强了许多用户的用户界面体验。图8B示出允许进入进度表模式的示例性屏幕806。图8C示出代表供暖/制冷/关闭模式屏幕的模式图标809的选择，模式图标809包括两个圆盘810和812，并且如果在用户进行向内点击时模式菜单出现在活动窗口822中，那么引起显示模式菜单。在屏幕808中，小的蓝色圆盘810代表制冷模式，并且小的橙红色圆盘812代表供暖模式。根据一些实施方案，圆盘810和圆盘812的颜色匹配用于参照图7A所述的恒温器的背景颜色。在此情况下，用彩色轮廓高亮显示一个圆盘(即，供暖圆盘812)，以指示恒温器的当前操作模式(即，供暖或制冷)。在一个替代实施方案中，可以用文本串“供暖/制冷/关闭”或简单地用词“模式”代替模式图标809。如果从屏幕808执行向内点击，那么菜单屏幕814出现(例如，使用“选择正反面”转换)。在屏幕814中，用户可以查看当前模式(用复选标记标示)并且选择另一模式，例如，“制冷”或“关闭”。如果选择“制冷”，那么恒温器将转换为制冷模式(例如，此转换可能执行在春天)，并且制冷圆盘图标将高亮显示在屏幕814和屏幕808上。菜单也可以用于通过选择“关闭”来关闭恒温器。在连接的HVAC系统只具有供暖或制冷但是不具有两者的情况下，词“供暖”或“制冷”或“关闭”显示在菜单820而不是彩色圆盘上。
图9A至图9H和图10A至图10I图示根据一些实施方案的用于进行各种设置的示例性用户界面屏幕。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，图3A至图4中所示和所述。在图9A中，在用户从主菜单选择“设置”(例如，图8A的屏幕804中所示)后最初显示屏幕900。在此实例中，设置菜单的总体布局为使用旋转环312导航的一系列子菜单。例如，参照图9A，用户可以通过旋转环312的顺时针方向旋转使初始屏幕900移动或平移到左边，如一系列屏幕902和908中所示。借助于如图所示移动的先前的屏幕圆盘901的一部分和新的屏幕圆盘906的一部分，在图9A中图示动画的平移或移动效应，并且此平移或移动效应类似于在上述共同转让的美国序号29/399,621和本文的图25中说明的动画的移动和平移。环的进一步旋转引起相继的子菜单项，例如，“系统开”屏幕912和锁定设置屏幕916(参见图9B)。使环在相反方向(即，逆时针方向)上旋转可以在相反方向上(例如，从916到908到900)平移或移动屏幕。因此，“初始屏幕”900也用作通过向内点击退出设置菜单的途径。此退出功能也由屏幕900上的“完成”标签来识别。应注意，内部圆盘901显示对应于当前设置点温度的大的中央数字，并且可以包括与参照图7A所述的恒温器背景颜色方案匹配的背景颜色，以便以直观的方式向用户指示此屏幕900为退出菜单和“返回”到主要恒温器显示屏(例如，图7A至图7K中所示)的途径。根据一些实施方案，另一初始/完成屏幕(例如，屏幕900)显示在设置菜单的另一端(远端)，以便允许从设置菜单退出到任一端的手段。根据一些实施方案，以在一个方向上的连续旋转重复子菜单，以使得子菜单以循环的方式重复循环，因此可以通过使环在两个方向的任一方向上连续地旋转最终访问任何子菜单。
屏幕908具有指示子菜单的名称(在此情况下为风扇模式)的中央圆盘906。一些子菜单只含有可以通过单独向内点击而选择或切换的少数选项。例如，风扇子菜单908只具有两个设置：“自动”(如屏幕908中所示)和“常开模式”(如屏幕910中所示)。在此情况下，通过向内点击改变风扇模式，向内点击引起在两个可用选项之间简单切换。环旋转移动到另一个(或先前的)设置子菜单项。因此，通过使环旋转从风扇子菜单移动到屏幕912(在系统“开”的情况下)和屏幕914(在系统“关”的情况下)中所示的系统开/关子菜单。系统开/关子菜单为使用向内点击用户输入在两个可用选项之间简单切换的另一实例。
在图9B中，屏幕916为锁定子菜单的顶层。如果恒温器被连接和配对(即，具有互联网接入并且与基于云的服务器上的用户账户适当配对)，那么向内点击将导向屏幕918。在屏幕918，用户可以通过使旋转环312旋转改变显示的选择之间的高亮显示，然后可以通过向内点击旋转环312选择当前显示的菜单项。如果选择“锁定”，那么要求用户进入屏幕920中的锁定PIN(个人身份号码)。如果恒温器已被锁定，那么显示屏幕925而不是屏幕916。如果恒温器未被锁定，那么请求例如在屏幕922中的PIN确认。如果确认PIN不匹配，那么要求用户进入屏幕924中的新PIN。如果确认PIN匹配，那么在图9C中的屏幕938和/或939中设置温度限制。所述锁定能力可以用于各种情形，例如，父母希望限制青少年能够将温度在冬天设置过高或在夏天设置过低。根据一些实施方案，如果恒温器不与互联网连接或不与账户配对，那么不允许锁定恒温器，以使得在用户忘记PIN号码的情况下，解开恒温器的在线备份方法可用。在此情况下，如果恒温器不与互联网连接，那么显示屏幕926，并且恒温器不配对，那么显示屏幕927。
图9C示出根据一些实施方案的锁定特征的其它细节。在屏幕938中，允许用户使用旋转环，然后通过向内点击设置最小设置点温度(在制冷系统存在的情况下)。屏幕939类似地允许用户设置最大设置点温度(在供暖系统存在时)。在设置屏幕938和/或939的限制后，选择正反面转换返回到主要恒温器操作屏幕(例如，屏幕940中所示)。在屏幕940中所示的情况下，已输入华氏73度的最大设置点。锁定图标946显示在刻度盘上以通知用户已经为供暖系统设置最大设置点温度。根据一些实施方案，屏幕941、942、943、944和945显示恒温器在被锁定时的行为。在此实例中，用户试图调整高于最大华氏73度的设置点温度。在屏幕943中，用户被要求PIN。如果PIN不正确，那么恒温器保持锁定(如屏幕944中所示)。如果PIN正确，那么恒温器被开锁并且移除锁定图标(如屏幕945中所示)，在此情况下，用户可以然后继续改变高于华氏73度的当前设置点。
图9D示出根据一些优选实施方案的与学习相关的设置和信息的子菜单。屏幕928显示学习子菜单圆盘928a，其在通过向内点击进入时导向屏幕929。可以从屏幕929选择四个不同的选项。如果选择“进度表学习”，那么在屏幕930中通知用户学习算法已处于活动状态多久(在所示实例中，学习已处于活动状态达三天)。如果用户选择“暂停学习”，那么学习被暂停，这反映在屏幕931中。如果用户选择“自动离开训练”，那么在屏幕932中通知用户自动离开功能。通过点击继续，在屏幕933中询问用户是否自动离开特征应处于活动状态。如果用户选择“设置温度”，那么在屏幕934中用户可以输入在家或企业未被占用时使用的节能温度，这些温度可应用于自动调用或手动调用离开情况。在替代实施方案(未示出)中，用户能够为自动调用离开情况与手动调用离开情况输入不同的温度限制。根据一些实施方案，如果选定温度符合节能标准或其它可取的节能行为，那么在屏幕934中显示紧邻这些温度的节能图标(例如，叶子图标)。如果用户从屏幕933选择“是”，那么通知用户用于自动化的自动离开调用的活动/占用传感器的信心状态。屏幕935是显示活动传感器对有效的自动离开特征(自动化的自动离开调用)的信心太低的实例。屏幕937是显示何时活动/占用传感器在“在训练中”并且显示进度百分比的屏幕的实例。如果且当活动/占用传感器对有效的自动离开功能的信心足够高，那么显示另一消息(未示出)以通知用户此情况。屏幕936为向用户显示关于叶子图标并且通过从屏幕929选择叶子图标访问的信息的实例。
图9E示出根据一些替代实施方案的用于学习和自动离开的设置子菜单。屏幕950-958显示图9D中所示屏幕的替代屏幕。在屏幕950上点击后，在屏幕951中询问用户是否应基于用户的调整来激活学习，如果是，那么在屏幕952中通知用户恒温器将基于用户的手动温度调整来自动调整进度表。在屏幕953中，通知用户学习特征已处于活动状态(如果适用)多久。在屏幕954中，通知用户由于与另一设置(在此情况下，使用恒温器实施上限和下限设置点温度的范围操作模式)的冲突不可以激活学习。
在屏幕950中用户环旋转后，显示屏幕955，从而允许进入自动离开子菜单。屏幕956询问是否自动离开特征应处于活动状态。屏幕957通知用户自动离开特征。屏幕958为向用户显示占用传感器的训练和/或信心状态的实例。代替屏幕958的其它实例包括“对自动离开的信心太低”和“对自动离开的信心足够”(视情况而定)。
图9F示出根据一些实施方案的亮度、点击声和摄氏/华氏单位的设置的子菜单屏幕实例。屏幕960、961、962和963使用在图9F中所示的向内点击输入在四个不同的亮度设置中切换。具体来说，可以选择自动亮度、低、中间和高的设置。根据一些实施方案，改变显示屏亮度以匹配当前选择，以便帮助用户选择适当的亮度设置。在用户使旋转环312旋转时，屏幕964和屏幕965在提供音响点击声与不提供音响点击声之间切换，此切换为一些用户较喜欢而另一些用户不喜欢的一种形式的传感反馈。根据一些实施方案，屏幕966和屏幕967用于在摄氏单位与华氏单位之间切换。根据一些实施方案，如果选择摄氏单位，那么在提供数字温度时(例如，在用户转动主要恒温器显示屏上的旋转环的实例中，一系列21、215、22、225、23、235，依此类推)，恒温器显示半度。根据另一实施方案，存在另一子菜单屏幕圆盘(未示出)，其等效于菜单等级中的“亮度”和“点击声”圆盘，并且具有两个标签“当你接近时系统打开”和“当你按压时系统打开”中的一个，在显示此圆盘时，用户能够通过向内点击在这两个选项之间切换。在“当你接近时系统打开”处于活动状态时，提供电子显示屏316的基于接近传感器的激活(如上文参照附图8C的描述所述)，而在选择“当你按压时系统打开”选项时，除非存在环旋转或向内点击，否则电子显示屏316不打开。
图9G示出根据一些实施方案的用于输入或修改恒温器的名称的子菜单。点击屏幕968可以导向屏幕969(在家庭安装情况下)或屏幕970(在企业安装情况下)。在屏幕969和屏幕970中，提供几个普通名称以及输入自定义名称的选项。如果从任一屏幕选择“类型名称”，那么提供字符输入界面971，用户可以通过字符输入界面971输入自定义名称。在如屏幕972中所示的中央圆盘中显示恒温器的新选择的(或输入的)名称。
图9H示出根据一些实施方案的与网络连接相关的子菜单屏幕。在图9H中，屏幕974显示网络子菜单圆盘974a，其显示当前连接的网络名称(在此情况下为“网络2”)。紧邻网络名称的无线符号指示与此网络的无线连接当前处于活动状态。点击导向屏幕975，从而允许用户选择不同的无线网络(如果有的话)(在此情况下，存在称为“网络3”的另一可用网络)、断开或获得技术网络详细信息。如果选择“技术详细信息”，那么通过使用旋转环312滚动来显示屏幕976，用户可以查看例如列表977中所示的各种技术网络详细信息。如果从屏幕975选择不同的网络，那么提示用户使用界面978输入安全密码(如果适用)，然后在显示屏幕979时进行连接尝试。如果连接成功，那么显示屏幕980。
图10A示出根据一些实施方案的与位置和时间相关的设置屏幕。屏幕1000显示具有当前分配的zip代码(或邮政编码)的子菜单圆盘1000a。点击导向屏幕1002以选择国家。选择国家(例如，“美国”)为接下来的屏幕提供合适的ZIP代码/邮政编码格式。在此情况下，选择“美国”并且在屏幕1004和屏幕1006上输入ZIP代码。屏幕1008显示具有当前时间和日期的子菜单圆盘1008a。在恒温器与互联网连接并且与相关联的基于云的服务器通信时，点击可以自动设置时间和日期，如屏幕1010中所示。如果恒温器没有与互联网连接，那么点击导向屏幕1012，其中用户可以手动输入时间、日期和白天节约时间的信息。
图10B示出根据一些实施方案的与技术和法律信息相关的设置屏幕。屏幕1014显示具有技术信息名字对象的子菜单圆盘1014a，因此点击屏幕1014导向屏幕1016，屏幕1016显示通过经由旋转环312滚动而查看的技术信息的长列表1018。类似地，屏幕1020显示具有法律信息名字对象的子菜单圆盘1020a，因此点击屏幕1020导向显示各种法律信息的屏幕1022。
图10C和图10D示出根据一些实施方案的与布线和安装相关的设置屏幕。在图10C中，屏幕1024显示提供进入布线设置子菜单的子菜单圆盘1024a。如果没有检测到布线警告或错误，那么布线被认为是“良好的布线”并且点击显示屏幕1026，屏幕1026显示具有连接的导线和与每个导线相关的HVAC功能性的接线端子。此屏幕类似于图5E中所示的屏幕574。根据一些实施方案，布线和安装设置子菜单也可以执行测试。例如，屏幕1028询问用户是否应进行供暖和制冷设备的自动测试。屏幕1029显示在测试第一项目风扇时，在自动测试过程期间的示例性屏幕。如果风扇测试返回令人满意的结果(屏幕1030)，那么执行下一个测试步骤(在此情况下为制冷)，其中紧邻词“风扇”的复选标记通知用户成功完成风扇测试。屏幕1032显示示例性屏幕，其中已成功完成所有自动测试(对于包括风扇、供暖、制冷和辅助供暖的安装)。屏幕1034显示失败的自动测试(在此情况下，风扇测试)的实例，并且询问用户是否应进行布线改变。在屏幕1036中，用户可以决定继续其它测试步骤，并且屏幕1038显示测试完成的实例，其中一个步骤具有错误或测试失败(在此情况下，风扇测试)。
在图10D中，屏幕1040显示布线警告的实例，用紧邻连接器端子的标示为“制冷”的黄色或以其它方式高亮显示的圆盘表示布线警告。向内点击输入导向警告解释，在此情况下为在端子Y1上检测到导线插入但是无法感测与制冷系统一致的电子签名的错误。应注意，在此实例中所示的布线警告还没有严重到阻碍操作。然而，一些布线错误足够严重以使得阻碍HVAC操作。在屏幕1044中显示在C端子和Rc端子上检测到导线但是没有检测到功率的实例。标示为“制冷”的红色圆盘出现在接线端子旁边并且指示布线错误。点击导向解释屏幕1046和通知屏幕1048，然后执行强制的恒温器关闭(空白屏幕1050)。上文参照图5E论述检测到的不阻碍操作的布线警告和阻碍操作的布线错误的实例。
图10E和图10F示出根据一些实施方案的与某些高级设置相关的屏幕。屏幕1052显示进入高级设置子菜单。向内点击屏幕1052上的子菜单圆盘导向高级设置子菜单选择屏幕1054。选择“设备”导向一些与设备相关的高级设置。例如，屏幕1055、1056和1057允许用户根据安装什么类型的设备来激活预供暖或预制冷。从屏幕1054选择“安全温度”导向屏幕1059、1060和1061，从而允许设置安全温度，所述安全温度为只要恒温器操作就将保持的最小和最大温度。例如，安全温度可以用于防止例如由于极端温度造成的冻结器的损害。在图10F中，选择“热泵”导向屏幕1062。应注意，根据一些优选实施方案，如果安装热泵，那么屏幕1054中的热泵选项将不出现。屏幕1062、1063和1064允许设置热泵和辅助供暖配置。由于热泵有效性随着外界温度的降低而降低，故在屏幕1063中用户具备用于不调用低于选定外界温度的热泵的选项。由于辅助电阻电热供暖消耗大量能源，故在屏幕1064中用户具备用于不调用高于选定外界温度的辅助供暖的选项。通过在屏幕1064中降低温度，用户可以节省辅助供暖能源，所述辅助供暖能源原本可能简单地用于加速由较慢但更节能的热泵提供的供暖。对于一些实施方案，基于云的服务器可以基于住宅的ZIP代码或邮政编码向恒温器300提供实时或接近于实时的外界温度。从屏幕1054选择“范围”导向温度范围设置屏幕1065、1066、1067和1068。警告用户启用温度范围可能使用高能级，以及已禁用自动学习。屏幕1070和屏幕1071显示用于确定安装的供暖系统的类型的问题的实例。
图10G、图10H和图10I示出根据一些实施方案的与复位恒温器相关的屏幕。屏幕1072显示进入复位设置子菜单。如果学习当前处于活动状态，那么点击屏幕1072导向屏幕1073。如果选择“学习”，那么在屏幕1074、1075和1076中用户可以复位学习以便抹除日程表和学习数据。应注意，通过要求用户使旋转环旋转至大的刻度线穿过如图所示的背景刻度弧线，屏幕1075提供确认用户同意程序(其包括忘记学会的数据直到当前时间为止)的途径。此外，在屏幕1076中，用户被提供取消学习复位过程的时间间隔(在此情况下为10秒)。复位刻度盘和取消间隔有效地降低了用户无意中执行涉及学习数据丢失的某些复位操作的风险。从屏幕1073选择“默认值”导向屏幕1077、1078、1079和1080，从而从单元抹除所有信息并且将恒温器单元返回到出厂默认值。例如，在用户希望将单元出售给其他人的情况下，此操作可以是有用的。如果在点击屏幕1072时学习不处于活动状态，那么显示屏幕1082而不是屏幕1073。在屏幕1082中选择“进度表”导向屏幕1083、1084和1085，从而允许用户复位日程表信息。选择“重新启动”导向用户可以重新启动恒温器的屏幕1086和1087，从而再次提供对意想不到的数据丢失的一些保护(在此情况下，用户可能已花费一些时间建立的特定进度表)。
图10I示出在复位操作后的示例性屏幕。如果复位操作抹除关于家庭或企业安装的信息，那么可以显示屏幕1088以获得此设置。根据一些实施方案，基本问题用于建立基本进度表。示例性问题1090是针对家庭安装，并且示例性问题1092是针对企业安装。屏幕1094和屏幕1095显示准备基本进度表的其它屏幕。屏幕1096显示通过从屏幕1072使环旋转可获得的最终设置屏幕，从而允许用户退出设置菜单和返回到标准恒温器操作的途径。根据一些实施方案，可以提供一个或多个其它“退出”方法，例如，点击和定位以退出设置菜单。
图11A至图11D示出根据一些实施方案的各种错误情况的示例性屏幕。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，图3A至图4中所示和所述。在图11A中，屏幕1100、1101、1103、1104和1105显示电源布线错误的实例。紧邻屏幕1100中的电源连接器端子标签的红色圆盘显示存在与电源线相关的错误。点击导向解释布线错误情况的屏幕1101，布线错误情况包括与错误相关联的错误号。屏幕1103指示用户从背板移除恒温器的头单元以及进行纠正布线连接(如果可能的话)。在恒温器将头单元重新附接到背板之后执行布线情况的测试时，显示屏幕1104。如果错误继续存在，那么屏幕1105为用户显示信息以获得技术支持，以及用于参考的错误号。屏幕1106、1107、1108和1109显示HVAC自动检测在(例如，在恒温器的初始安装期间执行的)初始自动化测试期间发现问题的错误的实例，例如，此初始自动化测试描述在上述美国序号13/038,191中。在图11B中，屏幕1110、1111、1112、1113和1114显示HVAC自动检测在稍后测试期间发现问题的错误的实例。屏幕1116、1117和1118显示头单元(参见图4，头单元410)已检测到背板(参见图4，背板440)以某一方式失效的实例。在图11C中，恒温器屏幕1120、1121、1122、1123、1124和1125示出在头单元检测到其已附接到与预期不同的底板时的实例。用户在屏幕1120中被提供选项，以从底板移除头单元或将恒温器复位到其出厂默认值设置。在图11D中，屏幕1130、1131、1132和1133显示功率偷窃(或功率收集)正导致无意跳闸或HVAC功能(例如，供暖或制冷)的切换的实例。在此情况下，通知用户需要公共导线将功率提供至恒温器。
图12A和图12B示出根据一些优选实施方案的通过多日进度表进行用户界面导航的某些方面。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，图3A至图4中所示和所述。在图12A中，屏幕1200包括具有活动窗口822的旋转主菜单820，如参照图8A所示和所述。选择“进度表”导向从旋转主菜单屏幕动画转换到水平定向的为期一周的进度表查看器/编辑器。根据一些实施方案，从旋转主菜单屏幕动画转换到水平定向的为期一周的进度表的一个实例说明于上述共同转让的美国序号29/399,636中。屏幕1210、1212和1214显示动画转换的部分。屏幕1210显示移动或平移至进度表显示，其优选从移除圆形主菜单(例如，类似于图7A)开始，然后收缩(或缩小)圆形标准恒温器视图1204。随着收缩，圆形标准视图1204开始移动或平移至左边，而矩形水平定向的为期一周的进度表1206开始从右边出现，如屏幕1210中所示。为期一周的进度表从周一开始，如屏幕1212中所示，并且继续平移至对应于一周的当前时间和天(其在此实例中为周四下午2:15)的位置，如屏幕1214中所示。水平定向的进度表具有图形区，其中垂直轴代表设置点的温度值，并且水平轴代表设置点的有效时间(包括天)。进度表显示包括一周中的一天标签、每4个小时(例如，12A、4A、8A、12P、4P、8P和12P)的标签、标示日程表时间的中央水平光标条1220，以及显示指示日程表时间的手的小型模拟时钟1230。将设置点指示为圆圈，其具有对应于设置点温度的数字，并且具有对应于设置点温度的位置和设置点变得有效的时间。根据一些实施方案，设置点圆盘充满对应于供暖或制冷(例如，橙色或蓝色)的颜色。另外，可以周期性地(例如，在每天午夜)包括继续符号标记1222，其显示在此时间点的当前设置点温度。例如，当在设置点之间存在大的时间间断以使得最近的设置点(即，活动设置点)可能不再在当前显示屏上可见时，继续符号标记可以尤其有用。
根据一些实施方案，使用旋转环312(如图3A中所示)完成为期一周的进度表内的时间导航。使环顺时针方向旋转可以在一个方向上移动进度表(例如，在屏幕1240中)，从而在时间上向前移动进度表(即，进度表图区域相对于中央定位的当前规定时间光标条1220移动至左边，并且模拟时钟1230向前旋转显示时间)。使环逆时针方向旋转产生相反情况(如屏幕1242中所示)，从而在时间上向后移动进度表(即，进度表图区域相对于中央定位的当前规定时间光标条1220移动至右边，并且模拟时钟1230向后旋转显示时间)。根据一些优选实施方案，使用旋转环进行规定时间调整是以加速度为基础的。即，调整规定时间的速度是基于环的旋转速度，以使得可以通过使环缓慢旋转进行当前规定时间的详细调整，而可以通过使环快速地旋转进行一天天或多天地移动。根据一些实施方案，在最快旋转速度与最慢旋转速度之间加速率因子的差是约4:1，以在天之间或到周结束时实现足够的精确度和容易的运动。屏幕1244显示旋转环的更快速的运动的实例，其中以比屏幕1242中更高速率的因子移动进度表。根据一些实施方案，规定时间调整伴随着音响“点击声”或其它噪音以提供进一步的反馈并且进一步增强用户界面体验。根据一些优选实施方案，音响点击对应于经过时间光标条1220的规定时间的每15分钟。
如果时间光标条1220不位于现有设置点上(例如屏幕1214中所示)，并且接收到向内点击，那么将提供创建新的设置点选项，如图12B的屏幕1250中所示。在屏幕1250中，如果用户选择“新的”，那么新的设置点圆盘1254将出现在时间光标条1220上，如屏幕1252中所示。对于一些实施方案，借助于类似于在上述共同转让的美国序号29/399,637中说明的动画，新的设置点圆盘1254的此“出现”继续。其中，用户一点击“新的”，很小的圆盘(比屏幕1252中的圆盘1254小得多)就出现在光标条1220顶部附近，然后在光标条1220可见地向下“滑动”以在对应于起始温度设置点值的垂直位置“着陆”时，逐步变为全尺寸版本1254。对于一些实施方案，起始温度设置点值等于进度表中的紧接设置点值。使环旋转然后将从起始温度设置点值向上或向下调整新的设置点圆盘1254的设置点温度。根据一些实施方案，在新的设置点温度对应于节能(和/或成本节约)参数时，显示节能鼓励指示物(例如，叶子标志1260)，从而帮助用户进行节能决策。一旦新的设置点的温度是令人满意的，向内点击就允许通过旋转环调整设置点时间，如屏幕1256中所示。一旦新的设置点的开始时间是令人满意的，另一向内点击就建立新的设置点，如屏幕1258中所示。如果时间光标条1220位于现有设置点上(例如屏幕1270中所示)，那么向内点击产生菜单屏幕1272，其中用户可以选择改变设置点、移除设置点或从进度表查看器/编辑器中返回。如果用户选择“改变”，那么用户可以用类似于分别在屏幕1252和屏幕1256中所示的方法对温度和开始时间进行调整。
根据一些实施方案，必须在甚至一刻钟(即，在小时或15、30或45分钟过去)创建设置点，并且在相隔不到60分钟不可以创建或移动两个设置点。尽管在本文中所示的实例显示为期一周的进度表，但是根据其它实施方案，其它时段可以用于显示进度表，例如，每天、三天、两周等。
图13示出根据一些实施方案的与能源使用信息的显示相关的示例性屏幕。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，图3A至图4中所示和所述。如果从例如图8A中所示的旋转主菜单选择“能源”选项，那么显示互动能源信息查看器。根据一些实施方案，类似于上述进度表查看器/编辑器的转换使用标准恒温器显示屏转换的收缩和移动。例如，屏幕1310(参见图13的右上方)包括对应于当前标准恒温器显示屏(例如，图7A)(除了尺寸减小之外)的缩小的圆盘1302。通过使环旋转移动能源查看器以显示一系列前几天的能源信息，每一天由不同的窗口或“圆盘”表示。例如，使环从屏幕1310中的初始位置旋转首先导向屏幕1312(显示“昨天”的能源信息)，然后导向屏幕1314(显示前天的能源信息)，然后导向屏幕1316(三天前)，然后导向屏幕1318(四天前)，依此类推。优选地，在分别代表渐进式的时段的渐进式的圆盘之间的移动在以类似于图9A(屏幕900-902-908)和上述共同转让的美国29/399,621中所述的方式动画的移动或平移时继续。根据一些实施方案，移动信息圆盘持续7天前，然后在每个连续的前一周提供概要信息。在每个能源信息圆盘上显示能源使用相对于平均水平的数量的测量。例如，在“昨天”的圆盘1332中，能源使用低于平均水平4％，而在周日9月11日的圆盘1334中，能源使用上升了2％。另外，根据一些实施方案，显示可以确定(或估计)能源使用变化的主要原因的解释性图标或标志。例如，在屏幕1322中，当使用变化被认为主要是由于天气引起时显示天气标志1340，并且当使用变化被认为主要是由于自动离开检测和设置引起时显示自动离开标志1342。例如，可以使用其它标志代表由于用户的手动设置点变化引起的使用变化。点击信息圆盘屏幕1312、1314和1318中的任何一个分别导向更详细的信息屏幕1322、1324和1328。
图14示出根据一些实施方案的用于显示动画刻度扫描的示例性屏幕。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，图3A至图4中所示和所述。优选显示动画以增强用户界面体验，其中几个高亮显示的背景刻度线在起始于当前温度刻度线和终止于设置点温度刻度线的空间“扫描”。根据一些实施方案的动画刻度扫描的一个实例说明于上述共同转让的美国29/399,630中。在制冷情况下，如连续的屏幕1410、1412、1414、1416和1418中所示，高亮显示的背景刻度线1406从当前温度刻度线1402至设置点刻度线73“扫描”。在供暖情况下，高亮显示的背景刻度线在相反方向上扫描。
图15A至图15C示出根据一些替代实施方案的与学习相关的示例性屏幕。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，图3A至图4中所示和所述。根据一些实施方案，在图15A中，屏幕1500、1502和1504向用户显示指示一般地说恒温器将如何向其行动学习的信息。根据一些实施方案，在学习期间，恒温器向用户的调整学习。屏幕1510至1512显示通过环旋转输入将设置点设置为华氏75度的用户调整。消息“学习”被忽亮忽灭闪烁两次以通知用户调整正用于“训练”恒温器。在闪烁后，常规消息“供暖”显示在屏幕1516中，如果信心足够高，那么屏幕1516也可以是时间-温度显示屏。屏幕1518是提醒用户手动设置点华氏75度将直到下午4:15才有效的消息的实例，这可能是例如由于为训练目的强加的自动回复(其催促用户进行另一手动设置点调整)而导致的。在图15B中，屏幕1520显示已将设置点温度自动回复至低温度值(在此情况下62度)，从而鼓励用户根据其偏好进行设置点改变的情况的实例。屏幕1522提醒用户对于学习算法，用户应将温度设置为每天当前的时间的舒适的水平，如在屏幕1524中所示执行上述操作。根据一些实施方案，在晚上的时间不执行自动回复至低温(例如，华氏62度)以改善夜间的舒适度。在屏幕1530、1532和1534中，将晚上的温度自动设置为70度以实现用户的舒适度。在图15C中，屏幕1540显示通知用户最初的学习时间已经完成的消息。屏幕1542通知用户自动离开信心是适当高的并且因此启用自动离开特征。屏幕1544和屏幕1546通知用户已分别实现足够的制冷和供暖时间计算信心，以便启用足够准确的时间进行温度计算，并且也通知用户由于使用叶子标志的适合的节能鼓励的足够的信息已经发生，故叶子标志将以鼓励节能行为的方式出现。屏幕1548显示通知用户由于学习算法进行自动进度调整的消息。
图16A至图16B图示根据具有不同的形状因子的替代实施方案的恒温器1600，尽管不同的形状因子不被认为是与一个或多个先前描述的实施方案的圆形形状因子一样那么有利和/或优雅的，然而实际上也在本发明的教导的范围内。恒温器1600包括具有大体圆角正方形或圆角矩形形状的主体1602。具有矩形或圆角矩形形状的电子显示屏1604位于主体1602的中央。皮带式旋转环1606提供在主体1602的外围的周围。如图16A至图16B中所示，不需要皮带式旋转环1606在中央定位的电子显示屏1604周围延伸完整360度的对向弧，然而优选的是皮带式旋转环1606在中央定位的电子显示屏1604周围延伸至少180度，以使得可以通过一边的拇指和另一边的一个或多个手指并且环绕中央定位的电子显示屏1604可滑动地旋转而方便地接触皮带式旋转环1606。主体1602可以安装在背板(未示出)上，并且被配置来在用户的手向内按在皮带式旋转环1606上或接近皮带式旋转环1606时提供向内点击能力。在电子显示屏1604上图示呈弧形布置在电子显示屏1604上的范围区域内的一系列背景刻度线1608。尽管在分布上不是圆形的，但是背景刻度线1608是呈弧形布置的，这是因为背景刻度线1608相对于电子显示屏1604的中心从一个角位置到另一个角位置对着弧。背景刻度线的特定弧形布置可以被称为矩形弧形布置，这类似于矩形或正方形钟面的分钟刻度线可以被称为矩形弧形布置的方法。应了解，在不脱离本发明的教导的范围的情况下，刻度线的弧形布置可以对应于各种封闭或半封闭的形状中的任一种，包括圆形形状、椭圆形状、三角形形状、矩形形状、五边形形状、六边形形状等。在替代实施方案(未示出)中，背景刻度线的布置可以是线性或拟线性的，从而简单地从左边延伸到右边，或从电子显示屏的底部延伸到顶部，或在某一其它线性方向上延伸，其中在从参考点(例如，显示屏的底部中心或中心右侧)延伸到范围的起点的第一线与从参考点延伸到刻度线范围的终点的第二线之间对着弧。以比背景刻度线1608为用户更可见的方式显示设置点刻度线1610，并且数字设置点表示1612突出地显示在电子显示屏1604的中央。
如图16A至图16B中所示，用户可以执行环旋转以改变设置点，其中图16B示出新的设置点73度以及设置点刻度线1610移动至代表更高设置点的不同弧位置，并且当前温度刻度线1614和当前温度数字显示1616如图所示出现。就其它实施方案而言，优选存在从当前温度刻度线1614至设置点温度刻度线1610扫描的刻度线(在图16A至图16B中未图示)的“扫描”视觉显示，这类似于上述图14中所示的刻度线扫描。除了不同实施的环旋转设施和各种显示布局的改变以符合矩形电子显示屏1604，恒温器1600的操作优选类似于上述圆形形状的恒温器实施方案的操作。因此，通过非限制性实例，恒温器1600被配置来为电子显示屏1604上的屏幕(未示出)提供菜单选项，电子显示屏1604含有例如供暖/制冷、进度表、能源、设置、离开和完成的菜单选项，以及被配置来类似于如图8A至图8C中所示对皮带式旋转环1606的旋转响应而操作，例外是，电子显示的词沿着电子显示屏1604的外围运行于矩形轨迹，而不是那些词运行于圆形轨迹。
图17A至图17B图示根据同样具有不同的形状因子的另一替代实施方案的恒温器1700，尽管不同的形状因子不被认为是与圆形形状因子一样那么有利和/或优雅的，然而实际上也在本发明的教导的范围内。恒温器1700包括具有正方形或矩形形状的主体1702，并且进一步包括相对于主体1702位于中央的矩形电子显示屏1704。主体1702和电子显示屏1704例如借助于与常见的底层支撑结构1702适当的机械耦接，被配置，以使得在电子显示屏1704保持在固定水平角时用户可手动旋转主体1702，以及进一步以使得用户可以向内按压主体1702以实现向内点击输入，借此主体1702自身形成和构成可相对于向外延伸的旋转轴旋转的向内按压的环。除了环旋转/主体1702呈现的不同形状因子和改变的显示布局以符合矩形电子显示屏1704，恒温器1700的操作优选类似于上述圆形形状的恒温器实施方案的操作。背景刻度线1708、设置点刻度线1710、当前温度刻度线1714、数字当前设置点1712和数字当前设置点1716出现，并且类似于图16A至图16B的对应编号的元件1608、1610、1614、1612和1616对环旋转和向内点击响应而操作。应了解，在不脱离本发明的教导的范围的情况下，主体/旋转环1702和/或电子显示屏1704的正方形或矩形形状因子可以从各种不同的形状中被选择和/或进行混合和匹配，这些形状包括圆形形状、椭圆形状、三角形形状、五边形形状、六边形形状等。
图18A至图18B图示根据一些实施方案的用户友好、视觉愉悦的恒温器1800的外观正视图。恒温器1800包括框架1801、圆形显示屏1802和可旋转、可按压的控制轮1804。恒温器1800的操作能力和方法优选类似于上文参照图3A至图15C所述的恒温器300的操作能力和方法，区别是控制轮1804接近显示屏1802而不是包围显示屏1802。尽管用户的触觉注意力的中心在与用户的视觉注意力相同的位置上不一致是不太方便的，但是在图18A至图18B的实施方案中可能在用户体验的其它方面是有利的，此实施方案可以通过指定被认为是“红灯”或“红绿灯”实施方案。例如，由控制轮1804覆盖的额外区域可以用于覆盖可能由以前的恒温器留下的墙洞或其它人工产物，或用于覆盖容纳线路电压安装的实施方案的线路电压箱。在图18B中示出替代实施方案，其中控制轮1804’相对于圆形显示屏1802’被垂直定向。在其它实施方案中，提供能够通过用户配置根据用户的需要在图18A的方向或图18B的方向上放置的恒温器。
图19A至图19B分别图示根据优选实施方案的用户友好、视觉愉悦的恒温器1900的透视图和侧视剖视图，恒温器1900包括框架1902和由玻璃或其它光学透明或实质上半透明材料制成的控制轮1904。显示模块1906(例如，LCD或OLED显示屏)安装在玻璃控制轮1904的后面，其中由显示模块1906形成的影像通过控制轮1904向外突出以供用户查看。提供支架/传感器1908，其使控制轮1904能够旋转以及使用本领域技术人员基于本公开将显而易见的电子、光学、电光和/或机电方法来感测其角位置。优选地，控制轮1904也可向内按压以及可旋转，以提供向内点击输入能力。尽管在图19A中未显示圆周的刻度线，但是恒温器1900的操作能力和方法优选类似于上文参照图3A至图15C所述的恒温器300(包括此等刻度线和其它显示特征)的操作能力和方法。对于一个优选实施方案，控制轮1904的外围边缘经过磨砂、点描或以其它方式处理为光扩散的。表示为“EEL”(边缘发出的光)的从外围边缘发出的光线提供视觉愉悦的装饰效果，当显示屏1906在主动制冷循环期间发出纯蓝色或在主动供暖循环期间发出纯橙色时，此装饰效果可以特别引人注目地看到，如上文参照图7A至图7K的实施方案所述。
图20图示根据优选实施方案的用户友好、视觉愉悦的恒温器2000的透视图，恒温器2000包括框架2002和光学半透明的控制轮2004。恒温器2000类似于上述图19A至图19B的恒温器1900，例外是，框架2002具有比控制轮2004更大的直径以使得在附近提供前表面2002f。这可以为前向活动传感器或可以嵌在前表面2002f后面的其它设备提供空间。
图21A图示根据优选实施方案的用户友好、视觉愉悦的恒温器2100的透视图，恒温器2100包括框架2102和显示/控制条2104。可以包括在向外突出的玻璃触摸屏盖后面的LED屏幕的显示/控制条2104是相对较长和相对较窄的(类似于一片口香糖)。玻璃触摸屏盖的外围可以经过磨砂、点描等，以提供视觉愉悦的边缘发出的光。对于一个优选实施方案，显示/控制条2104被配置来(i)对用户的向上和向下的手指滑动敏感以提供目的和效果类似于上述图3A至图3C的恒温器300的旋转环312的顺时针方向和逆时针方向旋转的模拟用户输入，以及(ii)在一个或多个沿线位置可向内按压，以提供类似于具备上述图3A至图3C的恒温器300的旋转环312的向内点击输入能力。视觉显示/控制条2104的各种其它方面可以类似于上文针对恒温器300所述的方面，例如，整个显示背景在制冷循环期间变成蓝色并且在供暖循环期间变成橙色。在显示/控制条2104上显示当前设置点温度读数2106。
图21B至图21G图示在增加设置点温度的用户输入期间和之后，图21A的恒温器的图形用户界面。在图21B至图21C中示出实现此变化的用户输入，并且所述用户输入包括“接触”设置点温度读数2106以及向上滑动。当手指向上滑动时，当前设置点温度读数2106在其数字值动态地增加时随着手指移动。在显示/控制条2104的垂直中间，提供代替现在重新定位的当前设置点温度读数2106的实际温度读数2108。优选地，背景变成橙色以指示供暖操作模式。图21D图示在用户已移除其手指后的显示/控制条2104。优选地，如图21E至图21F中所示，在实际温度读数2108与设置点温度读数2106之间的差减小时，设置点温度读数2106移动至显示/控制条2104的垂直中心。图21G图示在已达到新的设置点温度时的显示/控制条2104，其中现在与实际温度相同的设置点温度读数2106在显示/控制条2104的垂直中间停止移动。
图22A至图22D示出根据一些实施方案的具有能够输入文本信息的用户界面的恒温器上的示例性屏幕。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，图3A至图4中所示和所述。在图22A中，显示屏幕，其允许用户通过使外环312旋转，从而使大写字母环绕显示区域316的外部区域旋转，将大写字母输入至输入窗口2222中，并且在所需的字符位于窗口2220内时通过向内点击操作选择字符。除了大写字母，复选标记2250用于指示文本输入操作完成，应接受选定文本；返回箭头2252用于指示文本输入操作应被取消；符号2254表示应选择另一组字符用于输入；以及退格符号2256用于删除最近输入的字符。图22B图示小写字符，并且图22C和图22D示出可以输入的数字和各种其它字符。
图23A和图23B示出根据替代实施方案的具有促进用户输入和导航的其它按钮的恒温器。优选如参照图3A至图4中所示和所述设计恒温器2300。如同在恒温器300的情况下，恒温器2300是壁装式的，具有圆形形状，并且具有用于接收用户输入的外旋转环2312、盖子2314和显示区域2316。根据一些实施方案，例如，通过使用如图23A中所示的标示为“菜单”或“设置”等的专用按钮2320，可以访问如图8A中所示的主菜单820。根据一些实施方案，用户可以通过按压如图23B中所示的标示为“返回”的专用按钮2322，对各种屏幕和菜单反向导航。
图24示出根据一些实施方案的在屏幕之间的“选择正反面”转换的示例性屏幕。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，图3A至图4中所示和所述。在连续的屏幕2410、2412、2414和2416中，显示从屏幕2410到屏幕2416的转换。
图25示出根据一些实施方案的在屏幕之间的“平移”转换的示例性屏幕。根据一些实施方案，所示的屏幕显示在恒温器300上具有旋转环312的圆形点阵电子显示屏316上，例如，图3A至图4中所示和所述。在连续的屏幕2510、2512、2514和2516中，显示从屏幕2510到屏幕2516的转换。
尽管为了清楚起见已相当详细地描述前述内容，但是很明显，在不脱离本发明的原理的情况下，可以进行某些变化和修改。例如，以“虚拟”、“静态”或“固态”形式而不是机械形式提供上述恒温器的旋转环，借此恒温器主体的外围含有类似于用在触控板计算显示屏和智能手机显示屏上的触摸敏感材料，这在本发明的教导的范围内。对于此等实施方案，用户的手的操作将是在触摸敏感材料上“滑动”而不是机械环的文字旋转，用户的手指在外围周围滑动但实际上不引起机械运动。可以被称为“虚拟环旋转”、“静态环旋转”、“固态环旋转”或“旋转滑动”的此种形式的用户输入在其它方面具有与上述机械旋转相同的目的和效果，但是将消除装置上机械环的需要。尽管因为可能对部分的用户会有较小数量的触觉满意度而不被认为是与机械旋转环一样满足需要的，但是此等实施方案可能是由于例如降低制造成本的原因而有利的。通过进一步的实例，以“虚拟”或“固态”形式而不是机械形式提供旋转环的向内机械可按压特性或“向内点击”功能性，借此通过使用与恒温器的外体耦合的内部固态传感器(例如，固态压电式传感器)检测到用户的手或手指的向内按压施力，这在本发明的教导的范围内。对于此等实施方案，用户的手或手指的向内按压不会与上述实施方案一样引起恒温器的正面的实际向内运动，但是在其它方面具有与旋转环的上述“向内点击”相同的目的和效果。任选地，可以从内部扬声器或其它声音传感器提供蜂鸣声或点击声，以提供用户充分地向内按压在旋转环或虚拟/固态旋转环上的反馈。尽管不被认为是与前述实施方案一样满足需要的，在前述实施方案中向内移动旋转环和金属片式的弹回机械“点击”已被发现是特别满足用户的，但是此等实施方案可能是由于包括降低制造成本的原因而有利的。所述恒温器以“虚拟”或“固态”形式提供环旋转和向内点击，借此在完全无运动机件的情况下以完全固态形式提供整个装置，这同样在本发明的教导的范围内。
通过进一步的实例，尽管上文将具有环旋转和向内点击描述为专门的用户输入方式，此用户输入方式已被发现在装置优雅和简单方面是特别有利的，然而替代地为所述恒温器提供额外按钮(例如，“返回”按钮)在本发明的教导的范围内。在一个选项中，“返回”按钮可以提供在装置的一边，例如上述共同转让的美国序号13/033,573和本文的图23B中所述。在其它实施方案中，例如本文的图23A中所示的多个额外按钮(例如，“菜单”按钮等)可以提供在装置的一边。对于一个实施方案，额外按钮的启动对部分的用户将是完成任选的，即，仍可以只使用环旋转和向内点击完全控制装置。然而，对于由于可能用其它计算装置(例如，智能手机等)已形成的习惯而实在想要使用“菜单”和“返回”按钮的用户，装置将相应地适应并响应于此等“菜单”和“返回”按钮输入。
通过更进一步的实例，在不必脱离本发明的教导的范围的情况下，其它形式的用户输入方式可以由上述恒温器提供以作为上述环旋转和向内点击的补充和/或替代。实例包括类似于为调制解调器视频游戏控制台提供的光学感测的基于手势的用户输入，以及使用已知的语音识别算法实施的语音输入。应了解，存在实施本文中所述的过程和设备的许多替代方法。因此，本发明的实施方案被认为是说明性的而不是限制性的，并且发明作品不限于本文提供的细节，可以在附加权利要求书的范围和等效物内修改这些细节。

Claims (16)

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所述的传感和控制单元，其中，以所述扫描模式显示的刻度线是高亮显示的背景刻度线。
9.一种传感和控制设备，包括：
外盖装置；
一个或多个环境传感装置，位于所述外盖装置的内部以测量周围环境状况；
可旋转用户输入装置，跟踪用户的旋转输入运动并且被配置为能够由所述用户沿着所述可旋转用户输入装置的旋转的轴线的方向向内按压；
存在传感装置，监视所述用户的存在；
处理装置，设置在所述外盖装置的内部并且连接至所述一个或多个环境传感装置、所述存在传感装置以及所述可旋转用户输入装置，所述处理装置被配置为基于所述可旋转用户输入装置的所述旋转输入运动来动态地识别环境参数；
显示装置，连接至所述处理装置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；
与所述处理装置通信的无线通信装置，所述处理装置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装置来控制远程环境控制系统；
其中，所述处理装置、所述显示装置、所述存在传感装置以及所述可旋转用户输入装置被共同配置以使得：
(i)所述显示装置响应于所述存在传感装置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装置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装置的向内按压而实现。
10.如权利要求9所述的传感和控制设备，其中，所述外盖装置为圆形，并且所述可旋转用户输入装置包括围绕所述外盖装置的边缘定位的环形装置。
11.如权利要求10所述的传感和控制设备，其中，所述显示装置被设置在所述外盖装置的正面和所述环形装置的中心区域附近。
12.如权利要求9所述的传感和控制设备，进一步包括：与所述处理装置电连通的多个远程环境控制系统导线连接器，所述处理装置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。
13.如权利要求9所述的传感和控制设备，其中，所述交互式菜单包括在所述显示装置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装置的旋转被导航并且通过所述可旋转用户输入装置的向内按压被选择。
14.如权利要求9所述的传感和控制设备，其中，所述处理装置进一步被配置为经由所述显示装置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。
15.如权利要求14所述的传感和控制设备，其中，所述动画刻度扫描包括所述处理装置被配置为使得所述显示装置以从所测量的周围环境状况向所述环境参数扫描的扫描模式来显示刻度线。
16.如权利要求15所述的传感和控制设备，其中，以所述扫描模式显示的刻度线是高亮显示的背景刻度线。
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