(57)【要約】【課題】ハンドヘルドローダを使用して、オプトポートおよびＲＦＩＤアンテナを含むインテリジェントＡＣアウトレット、サブアウトレット、およびソケットによる電力消費レポーティングを測定および較正し、位置、ＡＣアウトレット識別、および機器詳細のセットアップを含む、光ガイドまたは光ファイバケーブルを介して、およびＲＦＩＤ信号およびタグを介して光信号を伝播する方法および装置。【解決手段】より単純なローダまたは較正器は、受信された値を使用する自己較正のために、標準電力消費値をＡＣアウトレットに通信する。機器詳細がローダキーまたはタッチスクリーンを介して、および機器のプラグに取り付けられたＲＦＩＤタグの読取り値を介して導入され、住居オートメーションシステムの光グリッドを通じた伝播のためにローダを介して、および電流ドレインまたは電力消費受信機を介して処理される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インテリジェントＡＣアウトレットのＡＣソケット又は較正器を通して電子機器に電力供給するＡＣ電源プラグの前面に取り付けられたＲＦＩＤタグであって、前記ＲＦＩＤタグは、所与の前記電子機器のタイプを識別するための識別コードが割り当てられ、前記ＲＦＩＤタグは、周波数帯が１２５ＫＨｚ帯のＲＦＩＤチップと、前記ＡＣ電源プラグの前記前面の２つの電力ピンの間に設けられたコイルアンテナと、を備え、
前記コイルアンテナは、前記ＡＣソケット又は前記較正器に含まれるＲＦＩＤアンテナと近接してＲＦＩＤ信号を通信し、
前記インテリジェントＡＣアウトレットは、各ＡＣソケット又は前記較正器を通して消費された電力を測定する回路を備えた１つ又は複数の前記ＡＣソケットと、読み込みＲＦＩＤ回路及び読み込み／書き込みＲＦＩＤ回路のうちの１つと、前記ＲＦＩＤタグの前記コイルアンテナとのみ近接通信するために、前記複数のＡＣソケットによる漂遊信号から離れるように構造化された前記ＲＦＩＤアンテナと、を含むことを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
前記ＲＦＩＤタグの前記識別コードは、前記電子機器のタイプを識別するために各タグごとに少なくとも８ビットコードを介してコード化又は印刷されていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記ＲＦＩＤタグは、成形された薄いプラスチックベースに取り付けられて前記前面に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
インテリジェントＡＣアウトレットのＡＣソケット又は較正器を通して電子機器に電力供給をするＡＣ電源プラグの前面に取り付けられたＲＦＩＤタグに対して割り当てられた識別コードにより所与の電子機器のタイプを識別するための方法であって、前記ＲＦＩＤタグは、所与の前記電子機器のタイプを識別するための識別コードが割り当てられ、前記ＲＦＩＤタグは、周波数帯が１２５ＫＨｚ帯以内のＲＦＩＤチップと、前記ＡＣ電源プラグの前記前面の２つの電力ピンの間に設けられたコイルアンテナと、を備え、前記コイルアンテナは、前記ＡＣソケット又は前記較正器に含まれるＲＦＩＤアンテナと近接してＲＦＩＤ信号を通信し、
前記インテリジェントＡＣアウトレットは、各ＡＣソケット又は前記較正器を通して消費された電力を測定する回路を備えた１つ又は複数の前記ＡＣソケットと、読み込みＲＦＩＤ回路及び読み込み／書き込みＲＦＩＤ回路のうちの１つと、前記ＲＦＩＤタグの前記コイルアンテナとのみ近接通信するために、前記複数のＡＣソケットによる漂遊信号から離れるように構造化された前記ＲＦＩＤアンテナと、を含み、前記近接のみにおいて前記ＡＣソケットにプラグ接続され、
前記方法は、
ａ．前記識別コードが割り当てられた前記ＲＦＩＤタグを前記電子機器の前記ＡＣ電源プラグに取り付けるステップと、
ｂ．前記ＡＣ電源プラグを前記インテリジェントＡＣアウトレットの前記ＡＣソケットに取り付けるステップと、
ｃ．前記電子機器を操作するステップと、
ｄ．前記電子機器のタイプを識別するためのデータを前記ＲＦＩＤ回路に提供するために前記識別コードを読み込むステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記ＲＦＩＤタグの前記識別コードは、前記電子機器のタイプを識別するために各タグごとに少なくとも８ビットコードを介してコード化又は印刷されていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ＲＦＩＤタグは、成形された薄いプラスチックベースに取り付けられて前記前面に取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力アウトレットおよび端子を通じた負荷によって消費される電力に関するデータを、光およびＲＦＩＤ信号を介して測定および更新する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
住居、会社、工業、エンターテイメント、ならびにホテルおよび他の建物を含む公共施設内の電力接続ポイントであるＡＣ電力アウトレット、ＡＣ電源ケーブルアセンブリおよび他のＡＣ電源は、それがランダムな負荷によるものであっても、またはそれが光、ＨＡＶＣ、ボイラなどのＡＣ電力に固定的に接続された機器によるものであっても、消費されている電力またはそれらを通じて流出している電流に関するデータを提供および／または生成しない。
【０００３】
電力節約および消費レポーティングに対する需要は、対処されるべき世界的な問題になりつつある。電気システムおよびデバイスには、電力消費、電流ドレインおよび／または機器ステータスをレポートする回路が提供されるべきである。インテリジェントレポーティングＡＣアウトレットを含むそのような回路が開示されている（例えば、特許文献１〜１２参照。）。
【０００４】
インターネットおよび他のネットワークを介するそのようなデータのレポーティングを含む、電流ドレイン、電力消費、および機器ステータスに関する建物内の通信用の専用コントローラ、ビデオインターフォンモニタ、およびショッピング端末が開示されている（例えば、特許文献１３〜１７参照。）。上記で列挙されるすべての特許および出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００５】
開示されるＡＣアウトレットおよび他のＡＣ電源は、具体的には電力消費された値を検証する必要があるため、時々更新される必要がある。消費されたＡＣ電力値は、高速間隔でのＡＣ正弦波曲線に沿った電圧レベルと電流値の両方の測定を指示する電流ドレインおよび測定された電圧に基づいて計算される。
【０００６】
ＡＣ電力線の正弦波曲線は、各ＡＣアウトレット、サブアウトレットまたは他のＡＣ端子で、正弦波曲線の形状に影響を及ぼす不均一な負荷、スイッチング電源、および他の非線型負荷のためにひずむ。
【０００７】
負荷によるＡＣひずみはランダムに変化しており、かつ／またはその電流ドレイン値は経時的に変化するので、電源で測定される電力消費の精度は、チェックおよび較正される必要がある。各インテリジェントＡＣアウトレットおよび他のＡＣ電流ドレインレポーティングデバイスは、それが光ガイド（ＰＯＦ）、光ファイバケーブル、ＲＦ、ＩＲ、または低電圧バスラインであっても、ＡＣアウトレットは所与の負荷で更新されなければならず、機器詳細および測定される電力消費が較正されなければならない。
【０００８】
サブアウトレットを含むＡＣアウトレット詳細、および任意の他のレポートされるデータを含む、接続される機器または電力を消費する負荷の詳細が、単純なコードまたはコマンドとして形成されなければならない。さらに、ローダまたは較正器と呼ばれる、更新および／または較正ハンドツールは、技術に精通していないテナントまたは居住者が快適に操作することができるように作成される。電気技術者または通信ＩＴエキスパートの助けなしに負荷、更新、アップグレード、調節、および／または較正を処理する必要があるのは、テナントまたは居住者である。
【０００９】
機器がＡＣアウトレットに差し込まれているときに、ＡＣアウトレットを定期的に更新および較正するために、ユーザがユーザの住居またはオフィスで維持することができるように、ローダまたは較正器は、低コストデバイスであるべきである。または、更新が必要なとき、ランダムな使用のためだけにそれを保つ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第７６３９９０７号明細書
【特許文献２】米国特許第７６４９７２７号明細書
【特許文献３】米国特許第７８６４５００号明細書
【特許文献４】米国特許第７９７３６４７号明細書
【特許文献５】米国特許第８０４１２２１号明細書
【特許文献６】米国特許第８１４８９２１号明細書
【特許文献７】米国特許第８１７０７２２号明細書
【特許文献８】米国特許第８１７５４６３号明細書
【特許文献９】米国特許第８２６９３７６号明細書
【特許文献１０】米国特許出願第１２／９４５１２５号明細書
【特許文献１１】米国特許出願第１３／０８６６１０号明細書
【特許文献１２】米国特許出願第１３／３４９９３９号明細書
【特許文献１３】米国特許第６６０３８４２号明細書
【特許文献１４】米国特許第６９４０９５７号明細書
【特許文献１５】米国特許第７４６１０１２号明細書
【特許文献１６】米国特許第８１１７０７６号明細書
【特許文献１７】米国特許出願１３／５９９２７５号明細書
【特許文献１８】米国特許第７２９０７０２号明細書
【特許文献１９】米国特許第５９２３３６３号明細書
【特許文献２０】米国特許出願第１３／２３９９３９号
【特許文献２１】米国特許第７１６７０７８号
【特許文献２２】米国特許第５９１０７７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
機器、アウトレット、並びにその位置を識別するための機器およびＡＣアウトレット詳細を光学的に更新するためのＩＲリモートコントロールの使用が開示されている（例えば、特許文献５〜７参照。）。しかし、すべての開示されるリモートコントロールは、電力消費レポーティングを調節、較正および／または検証するためではなく、ＡＣアウトレット、機器および電球の詳細を更新するのに使用される。ホームオートメーション操作詳細および制御の更新を含む、電力レポーティング精度を更新、調節および較正するための、単一の、使用するのが簡単で低コストのデバイスが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的は、ＡＣアウトレットや、ＡＣ電流センサや、スイッチ、ディマ、ＡＣ電力遮断機、ならびに電流感知回路および／または電力消費レポーティング回路を含むカーテン、ヒータまたは空気調和機用のコントローラなどのＡＣコントローラを含む他のＡＣ配線デバイスなどのソースポイントでＡＣデバイスをロード、更新、調節および較正する簡略化された方法および装置を提供することである。
【００１３】
以下では、調節、較正または補正という用語は、調節、較正、または補正されたＡＣデバイスが、それを通じて流出した電流および／または消費されたＡＣ電力を正確に表す符号化された信号を出力することを保証するための手順を指す。
【００１４】
以下では、符号化された信号は、光ガイド、光ファイバケーブルおよびそれらの組合せを介して伝播される可視光またはＩＲを含む光信号、空中の視線内で伝播されるＵＶ、可視光、ＩＲおよびそれらの組合せを含む光信号、極近傍で伝播されるＲＦＩＤを含む空中で伝播されるＲＦ信号、ならびにバスラインおよび他の通信回線を介して伝播される低電圧電気信号を含む、符号化された信号を指す。
【００１５】
インストールという用語は、データのフレッシュローディングのために使用される用語であり、または以下では、メモリ内に格納されたデータのロード、更新、修正、調節、もしくは較正は、ランダムに、および／または永続的に、および／または負荷を識別するデータについて、前記ＡＣデバイス自体および／またはそれに接続された負荷によって消費された電力もしくは流出された電流を識別するための前記符号化された信号を含むデータを参照する。
【００１６】
以下では、負荷という用語は、直接的に、または拡張電源ケーブルもしくは複数のＡＣソケットを備える電源ケーブルアセンブリを介して、電力を消費し、および／またはＡＣデバイスを通じて電流を流出する機器を指す。ケーブルアセンブリまたは拡張電源ケーブルアセンブリまたはＡＣアウトレットアダプタの複数のＡＣアウトレットは、複数のＡＣソケットを備え、そのような各ソケットはサブアウトレットまたはソケットと呼ばれる。
【００１７】
以下では、ＡＣデバイス、ＡＣアウトレット、サブアウトレット、ソケット、またはＡＣ端末は、電流感知および／または電力消費測定、計算、および通信回路を備えるインテリジェントＡＣデバイス、インテリジェントＡＣアウトレット、インテリジェントソケット、インテリジェントサブアウトレット、およびインテリジェントＡＣ端子を指す。以下および特許請求の範囲では、ＡＣアウトレットという用語は、用語がそのように具体的に識別されるのでない限り、あらゆる他のインテリジェントＡＣデバイスを包含する。
【００１８】
通信回路という用語は、符号化された信号を交換、受信、または送信するための一方向または両方向通信ドライバおよび入力／出力要素またはポートを含む。
【００１９】
ローダ、較正器、オプトローダ、ＲＦローダ、ＲＦＩＤローダ、および電力セッタという用語は、ＡＣデバイスを介して電流ドレイン受信機、電力消費データ受信機、およびそれらの組合せに流出される電流または消費される電力に関する通信されるデータの精度を調節および／または較正することを含む、インテリジェントＡＣデバイスおよびそれらを通じて電力供給される負荷を較正する装置を共に形成するアクセサリを含む本発明のハンドヘルドユニットを指す。
【００２０】
制御デバイスのＬＥＤによって生成される赤色（６５０ｎｍ）光信号などの可視光信号を、光ガイドを介して、負荷に接続されたＡＣスイッチングデバイスの光受信機または負荷の光受信機に送信することによる負荷オンおよびオフの切替えは、参照される米国特許および出願の基本的特徴である。別の特徴は、機器を操作するためのオンオフおよびより複雑なコマンドを交換するための、その電源ケーブル、プラグ、およびソケットを介する機器に対する光ガイドの接続の単純さ、およびＡＣデバイスに対する光ガイドの単純な接続プロセスである。
【００２１】
可視光、ＵＶ、またはＩＲ信号を含む光信号の使用は、確認を含む、ホームオートメーションおよび制御のための新しい媒体を導入し、リアルタイムの詳細な電気システム電力消費およびステータスレポーティングが、参照される米国特許および出願の別の特徴である。
【００２２】
光ガイド、プラスチック光ファイバまたはＰＯＦは、最も効率的な通信解決策および電磁干渉（ＥＭＩ）に対する不感受性を提供するが、この点は、電気ボックス、配線、およびシステム内において、銅ケーブル内の制御信号をＥＭＩから絶縁および遮蔽し、干渉または漏話雑音および外乱からＲＦ信号を絶縁する必要があるのとは対照的である。このことが、光信号を信号のメイントランスポートとして使用することのさらなる利点となる。
【００２３】
電源スイッチ、光ディマ、ＡＣアウトレット、ＡＣソケット、ＡＣサブソケット、および他のＡＣおよび／またはＤＣ電力デバイスを含む機器にＡＣおよび／またはＤＣ電力を供給する電力線、要素、およびデバイスから信号ケーブルを電気的に絶縁する必要は絶対不可欠であり、低電圧制御ワイヤを電力ワイヤおよびデバイスと混合し、または混ぜる際の主な障害である。
【００２４】
低電圧線をＡＣ配線デバイスと混ぜることは建築基準および電気基準によって禁止される。不燃性で完璧な絶縁体であるプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）と呼ばれる光ガイドの使用は、参照される米国特許、および光グリッドに対する同時係属出願内の参考文献のさらに別の主な利点である。
【００２５】
さらに、ＡＣ電力デバイスは、所与の電流ドレイン、オンオフ状態、スタンドバイ状態などの状態の光信号を出力する光トランシーバを含むＡＣもしくはＤＣ電流センサまたは感知回路を含むことができ、または参照される米国特許および出願で開示されるような電流ドレインレベルデータを提供することができる。
【００２６】
参照される米国特許および出願の別の目的は、ビデオインターフォンおよび／または「ショッピング端末」を通じた、かつ／または通信ネットワークを介する住居またはオフィスまたは他の敷地内の全体の電気消費のリアルタイム監視を含む、光および機器の状態を操作および監視することである。
【００２７】
通信ネットワークまたはインターネットの使用は、様々な機器からのステータスおよび電力消費を操作および受信するために、ビデオインターフォンおよび／またはショッピング端末を介する、かつ／または他の専用コントローラによる制御コードおよび信号の伝播を可能にする。
【００２８】
ＩＲドライバおよびＲＦドライバ回路（例えば、特許文献１〜３参照。）または他のドライバ回路の使用により、機器および負荷の無人制御が可能となる。「ショッピング端末」が開示されている（例えば、特許文献１６および１８参照。）。ビデオインターフォンシステムが開示されている（例えば、特許文献１３、１４、および１９参照。）。
【００２９】
機器という用語は、テレビジョン、Ａ／Ｖレコーダ、音楽、および周辺機器を含むＡ／Ｖ機器、ＰＣ、プリンタ、ハブ、ルータなどの周辺機器、空気調和、ヒータ、環境機器、およびセンサ、ウォーターボイラ、キッチン機器、ランドリー機器、およびガーデン機器、カーテン、シャッタ、およびブラインド、白熱、蛍光、およびＬＥＤを含むライト、カメラ、レコーダ、アクセス制御、火災、ガス、侵入者センサ、および周辺機器を含むセキュリティデバイス、リモートに操作されることができ、またはその電源ケーブル、電源プラグ、電源ソケット、および電力アウトレットを通じて電流ドレイン、電力消費、およびステータスのデータを伝播することを含む、その動作ステータスに応答し、その動作ステータスを通信することのできる任意の他のＡＣまたはＤＣ給電製品などの、あらゆるＡＣまたはＤＣで操作される機器、製品、およびマシンを指す。
【００３０】
プラグ、プラグ接続される、プラグ接続する、接続する、接続される、対合される、および対合するという用語は、ＡＣプラグをＡＣソケットに接続または接合する動作を指す。対合される、および対合するという用語は主に、プラグをソケットと接合することによってＡＣプラグのＲＦＩＤタグをＡＣソケットのＲＦＩＤアンテナ内に導入する動作を説明するために請求項で使用される。
【００３１】
ファイルおよびページという用語は、ＡＣアウトレットおよび端子内、およびローダまたは較正器内に含まれるＣＰＵのメモリファイルおよびページを指す。
【００３２】
以下の説明での要素、部分、構造、および技法に関するフォト、またはオプト、または光学的という用語は、そのうちの１つである。
【００３３】
光ガイド結合器という用語は、光受信機、または光送信機、または光トランシーバと位置合せされた光学的アクセスを含む、光送信機および／または光受信機および／または光トランシーバおよび／または光電池を組み込む半導体回路構造を指す。以下では、光学的アクセスはオプトポートとも呼ばれる。
【００３４】
オプトポート構造は、光ガイドまたは光ファイバケーブルを光学的アクセスに導入する（組込み）光ガイドホルダ構造を含むことができ、またはそのような光ガイドは、光結合器パッケージおよびアクセスへの接続のための別々の構造でよい。
【００３５】
ライブＡＣという用語は、ＡＣ電力またはメインのニュートラル線ではなく、ＡＣ電力またはメインの「ホットライン」を指す。
【００３６】
送信機という用語は、電気信号をＵＶ、ＩＲ、もしくは可視光信号に変換するＬＥＤ、レーザ、もしくは他の発光デバイス、または低電圧バスライン、空中のＲＦ、もしくは極近傍のＲＦＩＤを介して電気信号を送信する電気信号送信機を指す。
【００３７】
光信号の送信または伝播という用語は、ハンドヘルドリモートコントロールからなどの空中の、または光ガイドへの、または光ガイドもしくは光ファイバケーブルの光グリッドへの、送信機からのＵＶ、ＩＲ、または可視光放射を指す。
【００３８】
受信機という用語は、ＵＶ、ＩＲ、もしくは可視光を電気信号もしくは電荷に変換するフォトダイオード、ピンダイオード、フォトトランジスタ、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ、もしくは他の光起電式または光電式受信機、またはバスライン、空中のＲＦ信号、もしくは極近傍のＲＦＩＤを介して低電圧の符号化された信号を受信する電気信号受信機を指す。
【００３９】
光信号の受信という用語は、ハンドヘルドＩＲリモートコントロールやローダなどから空中の視線内での、または光ガイドもしくは光ファイバを介する、直接的な、もしくはプリズム、ハーフミラー、レンズ、フィルタ、および他の光学構造を含む透明な材料を介する、受信機のオプトポートまたは受光面上への、ＵＶ、ＩＲ、または可視光の受信を指す。
【００４０】
トランシーバという用語は、半導体パッケージに組み込まれ、または受信された光信号を受信機に偏向もしくは配向し、送信された光信号が光ケーブル内を通過することを可能にすることによって光ガイドや光ファイバなどの単一の光ケーブルを通じて２方向光信号を伝播する光学プリズムに接続されたトランシーバを含む、組み合わされた送信機および受信機を指す。トランシーバという用語は、２つの光ケーブルを介して２方向光信号を伝播するトランシーバ、またはバスライン、空中のＲＦ信号、もしくは極近傍のＲＦＩＤを介して低電圧電気信号を交換するトランシーバを含む。
【００４１】
光学プリズムという用語は、プリズムを介して、単一の光ガイドまたは光ファイバに、またはそれから伝播された２方向光信号（受信および送信された光信号）を偏向および／または分離する構造を指す。
【００４２】
プリズムは、偏光光学フィルタ、所与の可視波長通過フィルタ、可視帯域フィルタ、所与の波長ＵＶ通過フィルタ、所与の波長ＩＲ通過フィルタ、所与の波長ＵＶカットフィルタ、所与の波長ＩＲカットフィルタ、所与の反射率値を有するハーフミラー、およびそれらの組合せのグループから選択された光デバイスを備え、前記フィルタおよび／またはハーフミラーがプリズムを形成し、または前記プリズムに接続され、かつ／またはプリズム上に被覆され、かつ／または色合い、粒子、もしくはプロセスの形でプリズム材料内に導入される。
【００４３】
開示される構造（例えば、特許文献８参照）と同様のプリズム構造は、一列の光送信機および光受信機を光ガイドまたは光ファイバケーブルの単一の終端に直接的にリンクするために、送信機および受信機を光学的アクセスの中心に位置合せする、成形されたクリアプラスチック構造である。
【００４４】
以下の説明では、ＵＶ、ＩＲ、または可視光が個々に列挙されることがあるとしても、ＵＶ、ＩＲ、および可視光という用語はすべてを指すことがある。光、ＵＶ、ＩＲ、または可視光という用語は、光信号の代わりに使用され、別段に記載されていない限り、一方または他方に限定されるべきではない。
【００４５】
オンオフなどの受信された動作コマンドに応答して、または電流センサ出力に基づく照会コマンド（データを求める要求）に応答して、または所与のパラメータより上の検出された電流ドレインの変化に応答して、電流ドレインデータまたはオンオフ状態データが生成および伝播され、それによってライティングおよび機器のエラーフリーリモートコントロールおよびステータスレポーティングを提供する。
【００４６】
さらに、負荷がスイッチオンされることを確認することによって電源オンコマンドに応答して伝播される電流ドレイン、電力消費、および他のデータは、リアルタイムにエネルギー消費を制御し、エラーフリーエネルギー管理を提供するための完璧な解決策である。そのような戻り確認により、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターフォン、またはショッピング端末が、コマンドが機器をスイッチオフすべきであったときに、照明器および他の機器の「オン状態」または「オフ状態」で常に更新される。
【００４７】
ＩＲ、ＲＦ、またはＲＦＩＤアドレッシングおよびコマンドが、バスラインを介するワイヤードコマンド、および／または光ガイドを介して伝播される光信号と共通のコード（例えば、特許文献７参照）に添付または付加されることが好ましい。好ましくは、同様の添付されるコマンドが、Ａ／Ｖ機器のために使用されるＲＦリモートコントロール信号に適用される。
【００４８】
ＩＲ信号は低周波数クロック３８ＫＨｚ〜１００ＫＨｚを使用し、３８．５ＫＨｚが最も一般的なクロック周波数である。文字通りにあらゆるＩＲリモートコントロールされる機器を制御するために、異なるクロック周波数、アドレス、プロトコル、およびコマンドを生成する（例えば、特許文献１参照）。
【００４９】
参照される米国特許および出願は、異なる機器と共に供給される、元のＩＲまたはＲＦリモートコントロールユニットからのコマンドを読み取り、格納する回路およびメモリを提供する。別の方法は、ダウンロードされたコード、ＩＲおよびＲＦリモートコントロールコマンドを敷地内の機器位置に基づいて更新された符号化プログラムに統合することを含む、多くのオープンに発表されたプロトコルおよびコマンドのダウンローディングである。
【００５０】
本発明のこの目的は、敷地内の機器のＡＣアウトレットの位置または位置「アドレス」および他の詳細をＡＣデバイスおよび／または機器内に記録する単一のローダによって達成される。この設定は、手動デジタルスイッチ、および／または機器の元のリモートコントロールユニットに組み込まれたプログラムによる部屋番号などの位置アドレスのローディングを含む。
【００５１】
ローダは、アドレスおよび他の詳細を、部屋番号１〜８内のＴＶなどの機器に設定し、関連するＡＣアウトレット、ＡＣスイッチ、ＡＣソケット、ＡＣプラグ、インウォールコントローラ、電流センサ、ならびに他の配線デバイス、要素、および周辺機器を含むライティング備品に設定することを提供する。
【００５２】
ローダおよびプログラムは、敷地内の負荷およびその位置の識別のための、エラーフリーの簡略化された信頼性の高い索引付けをセットアップすることを可能にする。特にインストール時の、自動エラー検出の提供を含む、エラーなしに索引を設定する簡略化された方法を有することは明らかに有利である。
【００５３】
本発明のさらに別の目的は、機器が所与のＡＣアウトレットまたはサブアウトレットに接続またはプラグ接続されるときにはいつでも、オートメーションシステムの光グリッドおよび／またはバスラインを介してホームオートメーションコントローラを自己更新するためにランダムなＡＣアウトレットまたはサブアウトレットへの機器接続を識別および索引付けするための敷地内の使用のために所与の機器のＡＣプラグへのＲＦＩＤタグの導入を処理するためにローダを使用することである。
【００５４】
以下では、ホームオートメーションコントローラへの参照は、制御キーまたはタッチスクリーンを備えるパネル、および／またはビデオインターフォンと同様のリモートコントロールデバイス、またはキーパッドおよび回路、および／または上記で参照される米国特許および同時係属米国出願で開示されるショッピング端末に対するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の好ましい実施形態の光およびＲＦ信号を介して電力消費レポーティングを更新および較正するローダのブロック図である。
【図２】ＲＦＩＤタグから読み取られた機器詳細で伝播されたデータを更新するＲＦＩＤリーダを備える、図１のローダと同様のローダのブロック図である。
【図３Ａ】タッチスクリーンタイプ、キーと組み合わされたタッチスクリーンタイプ、および図１および図２に示されるタイプを覆う小型ディスプレイを備えるキータイプを含むローダ変形形態を示す図である。
【図３Ｂ】タッチスクリーンタイプ、キーと組み合わされたタッチスクリーンタイプ、および図１および図２に示されるタイプを覆う小型ディスプレイを備えるキータイプを含むローダ変形形態を示す図である。
【図３Ｃ】タッチスクリーンタイプ、キーと組み合わされたタッチスクリーンタイプ、および図１および図２に示されるタイプを覆う小型ディスプレイを備えるキータイプを含むローダ変形形態を示す図である。
【図３Ｄ】タッチスクリーンタイプ、キーと組み合わされたタッチスクリーンタイプ、および図１および図２に示されるタイプを覆う小型ディスプレイを備えるキータイプを含むローダ変形形態を示す図である。
【図３Ｅ】タッチスクリーンタイプ、キーと組み合わされたタッチスクリーンタイプ、および図１および図２に示されるタイプを覆う小型ディスプレイを備えるキータイプを含むローダ変形形態を示す図である。
【図３Ｆ】タッチスクリーンタイプ、キーと組み合わされたタッチスクリーンタイプ、および図１および図２に示されるタイプを覆う小型ディスプレイを備えるキータイプを含むローダ変形形態を示す図である。
【図４】移相されたＡＣ電流およびＡＣ電圧の波形と、実際の電力消費を計算するための時限式測定位置とを示す図である。
【図５Ａ】図１および図２に示されるローダの回路と同様のＡＣデバイスおよびアウトレットの回路を備える光およびＲＦトランシーバを含む電流ドレインおよび電力消費レポーティング回路のブロック図である。
【図５Ｂ】設定スイッチを含むＡＣアウトレットのために使用される図５Ａのブロック図の一バージョンである。
【図５Ｃ】本発明のローダによって光学的に更新および較正されるＡＣ端子のために使用される図５Ａのブロック図の別のバージョンである。
【図６Ａ】ＡＣアウトレットの詳細を読み取るのに使用される図１のローダの図である。
【図６Ｂ】図６Ａのローダによる読み取られた詳細またはデータの表示を示す図である。
【図６Ｃ】ＲＦＩＤタグおよびアンテナを介して図２のローダによって負荷およびＡＣアウトレットの詳細を読み取るための準備の拡張された詳細を示す図である。
【図７Ａ】負荷によって消費される電力を測定するための図６Ａに示されるセットアップの図である。
【図７Ｂ】本発明の好ましい実施形態において測定され、比較され、調節され、較正された電力消費のディスプレイを示す図である。
【図７Ｃ】本発明の好ましい実施形態の組合せローダの光ポート、ＲＦＩＤタグ、および測定アクセサリの要素を含む図１および図２の組合せローダの分解図である。
【図８Ａ】部屋およびＡＣアウトレットアドレスおよび負荷の詳細のインストールステップの図である。
【図８Ｂ】インストール詳細のディスプレイを示す図である。
【図８Ｃ】ＡＣデバイスと電力消費または電流ドレインに関するデータ受信機との間で電力消費データをリンクする光ケーブルグリッドと、ローダからデータ受信機に光データを伝播するセットアップとを示す図である。
【図９Ａ】本発明の好ましい実施形態の組合せローダによって、測定された電圧、電流、および電力消費を調節するステップの図である。
【図９Ｂ】図９Ａの調節ステップのディスプレイを示す図である。
【図１０Ａ】本発明の好ましい実施形態のＲＦＩＤタグのために使用される機器コードを示すテーブルである。
【図１０Ｂ】本発明の好ましい実施形態のＲＦＩＤタグのために使用される機器コードを示すテーブルである。
【図１１Ａ】リボンベースおよびシート上に貼り付けられたラベル形態のＲＦＩＤタグの図である。
【図１１Ｂ】好ましい実施形態の記録可能であるＲＦＩＤラベルにコードをインストールすることを示す図である。
【図１１Ｃ】好ましい実施形態の順次符号化されたＲＦＩＤラベルからのコードの読取りを示す図である。
【図１１Ｄ】本発明のローダによって記録可能であるＲＦＩＤラベルにコードをインストールし、記録されたＲＦＩＤラベルまたはタグのコードを読み取るための近接を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
図１に、電気機器および／または電源やアダプタなどのそのような機器のアクセサリのランダムにプラグ接続されるＡＣ電源ケーブル、ならびに／あるいは空気調和機および／またはウォーターボイラおよび／またはヒータおよび／またはクーラまたはファンなどの固定的に接続される機器にＡＣ電力を供給するＡＣアウトレット、ＡＣサブアウトレット、および他のＡＣ端子を更新および較正する好ましい実施形態のハンドヘルドツール１００が示される。
【００５７】
ローダ、アジャスタ、または較正器と呼ばれるハンドヘルドツール１００は、図５Ｂおよび５Ｃに示されるインテリジェントＡＣアウトレット５０および電流センサ５１の読取り値を測定および較正すべきである重要な機能を提供する。ＡＣ電力消費値はＤＣ電力消費とは異なる。これは、ＡＣ電圧位相に対するＡＣ電流位相のシフトのためであり、シフトは、電力消費機器のキャパシタンスまたはインダクタンス値に依存する。
【００５８】
熱ワイヤヒータなどの純粋に抵抗性の負荷は位相をシフトしないが、機器の大部分は、モータを動作させ、図５Ａの負荷５８のように容量性と誘導性の両方であるスイッチング電源を介して電力供給され、ＡＣ電流の位相をＡＣ電圧の位相に対してシフトさせ、さらに、電源、特にスイッチング電源は、ＡＣ電力の正弦波曲線の形状をひずませる。
【００５９】
図５Ａは、低オーム電流感知抵抗器ＲＳを使用する、本発明の好ましい実施形態の電力消費レポーティング回路および通信回路を含む電流センサ回路のブロック図を示す。同様の回路が開示されている（例えば、特許文献２０参照）。
【００６０】
ＣＰＵまたはアナログ／デジタルプロセッサ２、電流信号増幅器３、および電源調整器５７を含む回路は、図５ＢのＡＣアウトレットに関しても使用される負荷５８によって消費される電力の測定を含む電流感知および処理のための基本的回路である。負荷は、オームＲＬ、インダクタンスＬＬ、および／またはキャパシタンスＣＬ負荷、およびそれらの組合せとして示される。
【００６１】
図５ＡのＶＣＣ電源は、保護抵抗器Ｒ２、コンデンサＣ３、およびダイオードＤ２を介してＤＣ調整器５７の入力端子に供給される。示される調整器５７は、多くのＩＣ製造業者によって非常に低コストで入手可能な周知のアナログ電圧調整器ＩＣである。示される調整器入力回路は、調整器に低リップルＤＣ入力を提供するフィルタコンデンサＣ１と、電気システムに一般的に影響を及ぼす電圧サージから調整器を保護するツェナーダイオードＺＤ１とを含む。調整器の出力は、電力ステータスおよび／または消費される電力の交換および／またはレポーティングを完了するために電流センサ回路に電力供給するのに十分な電荷を維持する貯蔵コンデンサＣ２を含む。
【００６２】
ＶＣＣの負ラインでもあるグランドに接続されるライブＡＣ線が示されている。示されるＶＣＣは、例えば正の３．３Ｖであるが、５Ｖもしくは１．８Ｖ、またはＣＰＵおよび他のＩＣに一般に印加される任意の電圧でよい。
【００６３】
ライブＡＣがＤＣ電源の負極に接続されるとき、電圧調整器５７の入力端子への給電は、ニュートラルＡＣ線に接続され、直列コンデンサＣ３、ＡＣグレードコンデンサを介してニュートラルＡＣ線から整流ダイオードＤ２に供給され、電力線間電圧に応じて、電力周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚもそれぞれ考慮して、２３０／２４０ＶＡＣ（ＥＵ、ＵＫ）の場合の０．２２マイクロファラドから、１００／１２０ＶＡ（日本／米国）の場合の０．２２〜０．３３マイクロファラドにまで及ぶことがある。
【００６４】
しかし、ローダのＶＣＣは、アルカリまたは他の周知の電池１Ｂによって、または充電回路または充電コネクタ（図示せず）を介して充電式電池によって電力供給される。ローダのランダムな使用は、電池を早く流出または放電せず、アウトレットアドレスを較正、アップグレード、およびダウンロードするのに使用される電池は、オートメーションプログラムのスムースで正確な動作をサポートする目的に対して長く持続する。
【００６５】
図１および２に示される電流感知抵抗器ＲＳまたはＲ１０は、１ｍＯｈｍや２ｍＯｈｍなどの低いオーム抵抗器であり、約１Ｗ〜３ＫＷ（８ｍＡ〜１６Ａ）の範囲の電流ドレインについて、マイクロまたはミリボルト信号などの小さい信号を発生させる。
【００６６】
信号増幅器３は、感知抵抗器Ｒ１０にわたって発生する信号を増幅するために直列に接続された周知の線形増幅器またはデュアル増幅器ＩＣである。２つの増幅器を組み合わせる増幅器３は、演算増幅器またはオペアンプとも呼ばれ、各増幅器は、例えば最大１００倍増幅するように設定され、したがって直列の２つは、最大１００００倍増幅を提供することができる。１０ｍＡ〜１６Ａ電流ドレインによって生成される信号の線形増幅は、十分に増幅器３の線形範囲内となる。
【００６７】
ＣＰＵ（中央演算処理装置）、または以下ではＣＰＵと呼ばれるアナログ／デジタルプロセッサ２は、アナログ−デジタルおよびデジタル−アナログ変換器ポートと、デジタルポートと、アナログポートとを含む。ＣＰＵ２は、メモリを含む８ビットまたは１６ビットの低コスト低消費電力プロセッサなどの、一般に入手可能なＣＰＵである。ＣＰＵは、１．８Ｖまたは３．３Ｖで動作し、１ｍＡ未満などの動作電流、および数マイクロアンペアのスリーピング電流である。
【００６８】
増幅された電流信号が増幅器３からポートＩ／ＯＣに供給され、増幅制御ステータス、およびデジタルに変換されたアナログ電流信号に関するデータに基づいて、ＣＰＵが、Ｉ／Ｏ  Ａポートを介して増幅器３の増幅因子を調節して、抵抗器ＲＳまたはＲ１０が選択された範囲の中間またはほぼ線形の範囲内となるような、受信された信号と同等の、プログラムされた通りに最適な増幅を得るようにプログラムされる。
【００６９】
図５Ａに示され、上記で参照されるように、負荷５８は純粋なオームまたは抵抗性負荷ではない。それは、ＰＣを含む電気機器と共に一般的に使用されるモータおよび／またはコンデンサおよび／またはスイッチング電源であることがある。非オーム負荷は、電圧曲線と電流曲線の間の位相ずれを引き起こし、かつ／またはスイッチング電源による曲線をひずませる。図４は、２つの正弦波曲線、電圧曲線８０〜８６、および電流曲線９０〜９６を示し、それらは、ＲＬ、ＬＬ、およびＣＬ負荷の未知の組合せによって引き起こされるランダムな角度だけシフトする。
【００７０】
電圧曲線９０〜９６は、大きいオーム分割器Ｒ１およびＲ３を介してニュートラルＡＣ端子ＮからＣＰＵのＩ／ＯＶに供給される基準電圧の曲線であり、Ｒ１値は０．５〜１．０Ｍｏｈｍなどの範囲内にあり、Ｒ３値は数Ｋｏｈｍであり、電力線間電圧を表す最適な基準信号レベル、米国の１２０Ｖ／６０Ｈｚまたは欧州電力線の２３０Ｖ／５０Ｈｚを提供する。電流曲線９０〜９６は、増幅された電流信号および電流ドレイン値の正確な基準である。
【００７１】
基準電圧曲線のゼロ交差８０は、電力消費読取り値の処理に関する開始位置または時間の点での開始点である。電流位相ずれは、電流曲線のゼロ交差の逸脱から明らかである。
【００７２】
図示されるゼロ交差８０は、負から正への交差であり、同時に、開始位置時刻９０に、または９０°を超える位相ずれで、電流曲線が負曲線のピークに近づくことが示されている。
【００７３】
図４に示される処理は、５つの基準サイクル８１〜８５および移相された５つの電流サイクル９１〜９５の測定である。測定位置または時間の点での測定点が、図４では、９２−４、９３−５、９４−６、および９５−８として示される電流曲線にわたる厳密な時点と一致する、電圧時点に関する電圧曲線８１−１、８２−１、８３−２、８４−３、および８５−４にわたって拡散する１０個の点として示されている。処理位置または時点の終わりが、８６および９６として示されている。示される時間間隔は、５０Ｈｚでは２ｍ秒であり、６０Ｈｚでは１６．６ｍ秒である。垂直線が１つのサイクルを１０個の時点に分割し、したがって各時点間の間隔は、１つのサイクルを１０で割った持続時間である。
【００７４】
１サイクル（Ｈｚ）中の時間間隔または測定ポイントの数は、測定の精度に直接的に関係し、同じことが、１つの測定ラウンド内の測定されるＡＣサイクルの数にも当てはまる。どちらも、行われるべき判断であり、より高い精度は、１つの測定ラウンドでより多くの測定されるＡＣサイクル（Ｈｚ）、および時間間隔の減少または測定ポイント数の増加を必要とする。
【００７５】
電力消費は、同時に各時点で測定された値に基づいて作成され、電圧基準タイミングに基づいてサイクルごとに合計される、計算された正弦Ｖ×Ａグラフの積である。図４の図示される５つのサイクル８１〜８５は、例えば２秒ごとに反復される測定の１ラウンドの一例である。計算ラウンドが２秒ごとに実施されるようにプログラムされるとき、合計５つの測定サイクルに、５０Ｈｚでは２０、６０Ｈｚでは２４が掛けられる（５０：５／秒×２秒）または（６０：５／秒×２秒）。これは、２秒で消費される電力を表す。
【００７６】
上記により、本発明の電流センサによる電力消費計算が、多くのＩＣ製造業者からどちらも入手可能である低コスト中央演算処理装置（ＣＰＵ）またはアナログ／デジタルプロセッサによって簡略化および実行されることができることが明らかなはずである。本発明の電流センサが、小型に作成されることができ、ＡＣアウトレットおよび本発明の好ましい実施形態のハンドローダまたはアジャスタにはめ込まれることができることも明らかなはずである。
【００７７】
計算される電力消費値が、プログラムされた通りにコントローラにレポートするために、ＣＰＵ内に含まれるメモリ内に格納され、更新される。計算される電力消費値が、負荷または機器の詳細と、負荷および／またはＡＣアウトレットの位置とを含む事前定義されたプログラムされたプロトコルに変換される。メモリ内において格納され、更新されたデータは、符号化されたプロトコルである。
【００７８】
電力消費コマンドプロトコルの符号化およびプロトコルレポーティングの信号構造が教示されている（例えば、特許文献７参照）。コマンド構造は、電力消費、負荷詳細、およびその位置をレポートするためのすべての必要なデータを含む５バイトのみを含む短いコマンドとなるように設計される。
【００７９】
電力消費レポーティングＡＣアウトレットは、電流が負荷を通じて流出されるときにのみ、ＶＣＣ電源をセンサ回路に供給する（例えば、特許文献１２参照）。負荷がスイッチオフされ、またはプラグがＡＣアウトレットから除去されたときには特に、短いコマンドが必要である。したがって、「負荷がスイッチオフされる」プロトコルを送信するなどの、ＶＣＣが切断されたときにステータスレポーティングを完了するのにかかる時間を削減することによって貯蔵コンデンサＣ２のサイズを最小限に抑えるために短いコマンドが必要である。
【００８０】
ＶＣＣが存在しないときにコントローラからの照会コマンドに応答する応答を送信するために、ＬＥＤが貯蔵コンデンサＣ２から最大５〜６ｍＡを引き出すので、短いプロトコルが重要である。より長いプロトコルは、大きい物理サイズを有するより大きいコンデンサを必要とする。
【００８１】
数マイクロワットの出力を生成するＲＦ送信機へのＤＣ電流は小さいが、ここでも、後で論じられるＲＦＩＤ交換のために、レポーティングプロトコルの長さを最小限に抑えることが好ましい。図５Ａのブロック図は、ＲＦトランシーバ６および光トランシーバ５−１から５−ｎを示すが、光ネットワークのみを通じて動作するシステムでは、ＲＦトランシーバ６は不要であり、使用されない。それに関わらず、ＩＲ、ＲＦ、ＲＦＩＤを含むワイヤレス通信と光ケーブルネットワークを介する光通信をすべて並列に組み合わせる回路内のＲＦトランシーバと光トランシーバの両方を含むことが可能である。
【００８２】
２方向バッファ４は、多くの半導体製造業者から小型表面装着ＩＣパッケージで入手可能な周知の増幅器バッファである。その目的は、信号およびそのレベルをインターフェースし、ＣＰＵ  ２  Ｉ／Ｏ  Ｔ（送信）およびＩ／Ｏ  Ｒ（受信）ポートにトランシーバ６および５−１〜５−ｎの間の２方向信号を供給することである。
【００８３】
図示されるディスプレイ３Ｄは、タッチスクリーンアイコンＴＳ１〜ＴＳｎを備えるＬＣＤである。タッチスクリーンアイコンは、指によってタッチおよび活動化されるスイッチの接点として描かれる。タッチスクリーンアイコンの数はｎであり、アイコンの機能を識別するように、サイズ、形状、カラー、およびコンテンツがディスプレイ内にプログラムされることができる。機器ページ、ＡＣアウトレットページ、およびデータを入力し、読み取り、処理するための任意の他の必要なページを読み取り、測定し、比較し、ロードするなどの異なるアプリケーションについて、いくつかのディスプレイページが形成されることができる。
【００８４】
Ｋ１〜Ｋｎとして示されるプッシュスイッチと組み合わされた他のディスプレイ画面２Ｄおよび３Ｄが、図３Ｃ〜３Ｆに示されている。スイッチおよびタッチスクリーンアイコンは、機能的に同様に動作し、活動化されたタッチアイコンまたはプッシュスイッチと同様に応答するＩ／Ｏ  Ｓ（スイッチ）ポートを介してＣＰＵ２にタッチまたはプッシュコマンドを供給するために個々に識別される。ディスプレイ自体は、プログラムされた通りにタッチアイコンおよびプッシュスイッチに応答しており、図１および２に示されるＩ／Ｏ  Ｄ（ディスプレイ）ポートを介してＣＰＵから供給される。
【００８５】
電気ウォールボックス内部に取り付けられるマルチＡＣアウトレットソケットについて、それぞれの単一のアウトレットソケットを介して個々の消費を計算およびレポートするために１つのＣＰＵを使用することが好ましい。そのようなマルチソケットＡＣアウトレットに関する違いは追加の光トランシーバ、または後で説明されるようにＲＦＩＤトランシーバとなるので、回路は図示されていない。これは、電流センサＲＳと信号増幅器をそれぞれ組み合わせる複数の電流センサ２７を含む。３は、各ＡＣアウトレットについて使用される個々の回路５０のコストに対してかなり安価となる。
【００８６】
同じことが、３または６個のサブアウトレットを使用することなどの周知の拡張ケーブルアセンブリのＡＣサブアウトレットに当てはまる（例えば、特許文献１７参照）。
【００８７】
選択されるＣＰＵおよびアナログ／デジタルプロセッサ２に応じて、追加のバッファを必要としないＩ／Ｏポートを含む多くのそのような周知のデバイスがある。それらは、ＣＰＵとトランシーバとの間で交換される信号と同等の、変動する信号を出力および受信するようにプログラムされることができるからである。そのようなデバイスについて、２方向バッファ４は不要であり、使用されない。
【００８８】
アドレス、位置、および機器詳細をロードするハンドヘルドローディングデバイスの使用が教示されている（例えば、特許文献７参照）。図８Ａに示されるプラグ接続されたインライン電流センサアダプタ１５５を含む様々なＡＣデバイスのデジタルスイッチを介する詳細の設定も教示されている。図５Ｂの電力アウトレットおよび図５Ｃの電流センサアダプタ回路のＣＰＵ、プロセッサ、およびドライバ２、３、および４を含む電流センサ２７および回路は、図５Ａ、５Ｂ、および５Ｃに示される異なる組合せで周知の部品、パッケージ、およびＩＣを使用する同様の回路である。
【００８９】
図５ＢのＡＣアウトレットが、設定スイッチ５３および５４およびＡＣソケット２８と共に示されている。図５Ｃの電流センサが、デジタルスイッチなしに、ＡＣ端子２９と共に示されている。電流センサは、同一のデジタルスイッチ（例えば、特許文献７参照）を組み合わせることができる。
【００９０】
アクセサリ（例えば、特許文献７参照）をロードする白熱電球を含むローダは、白熱電球詳細を含むアドレスまたは位置のローディング中に白熱電球に電力を供給しながら、光信号を配向する機械的光学アクセサリである。
【００９１】
テレビジョンなどの機器と共に供給される元のＲＦリモートコントロールなどの元のリモートコントロールユニットによって処理される、デバイスまたは機器のアドレスおよび詳細の別のローディングも教示されている（例えば、特許文献７参照）。そのようなＲＦリモートコントロールは、プログラムされた敷地内オートメーションと同等の、ＲＦリモート制御信号にアドレスを導入するのに使用されることができる。
【００９２】
しかし、すべての参照される米国特許および出願では、本発明のローダによって提供されるような電力消費レポーティングの調節または較正が開示されない。図７Ａ〜７Ｃは、ＡＣアウトレット、サブアウトレット、および他のＡＣ端子による電力消費レポーティングの較正を処理するセットアップを示す。
【００９３】
参照される米国特許および出願で開示されるＡＣアウトレットおよび他のＡＣデバイスは、低電圧バスラインを介してオートメーションディストリビュータに、かつ／または直接的にシステムコントローラに電力消費レポーティングを伝播するために、最大ｎ個のＡＣデバイスについて光ケーブルを介するカスケードチェーンで、ＡＣ電流ドレイン受信機または光信号を電気信号に変換するコマンド変換器に接続される。
【００９４】
簡略化されたカスケード接続は、あらゆる負荷がその中で列挙および詳述される必要がある電力消費レポーティンググリッドに、全体的なＡＣアウトレット、サブアウトレット、および他のＡＣデバイスおよび端子を光学的にリンクすることを可能にする。
【００９５】
デジタルスイッチを介して、または光リンクを介してＡＣアウトレットおよび他のＡＣデバイスのメモリに詳細をロードすることを介して、各機器詳細およびその位置を設定することによる、識別された機器に基づく、上記で参照される５バイトコマンドプロトコルを介するレポーティングが詳述されている（例えば、特許文献７参照）。
【００９６】
図１に示されるローダ１００は、電流センサを通じてＡＣ電力を供給する各ＡＣアウトレット、サブアウトレット、および他のＡＣ端子の詳細をそのようにロードおよび更新することを実現する。ＡＣアウトレットの識別は、２ステップローディングであり、最初は、部屋またはゾーン番号であり、その後にアウトレット番号が続く。
【００９７】
好ましい実施形態（例えば、特許文献７参照）は、８部屋プラス１つの共通ゾーンと、各部屋またはゾーンについて最大１６個のＡＣアウトレットとを提供する。
【００９８】
ＡＣアウトレット番号や部屋番号などの光データ読取りプロセスが図６Ａおよび６Ｂに示されている。これは、参照される米国特許で列挙されるような、本発明のＡＣアウトレットに接続されることが意図される機器のコードをインストールする前である。
【００９９】
図示されるローダ１００は、そのケーブルおよびプラグ９を介して、ヒータ７０と共に使用されることが意図されるＡＣアウトレット２８に接続される。ローダ１４０は、そのケーブルおよびソケット８を介して機器（ヒータ）７０のプラグ７９に接続される。図１に示されるＡＣプラグ９のオプトポート１５−２は、ＡＣアウトレット番号、部屋番号、および機器タイプコードをロードすることなどの、インストールコマンドプロトコルを通信するためにＡＣアウトレット２８のオプトポート５（図示せず）に向けられ、機器タイプコードは、図１０の機器コード表で示される機器の各タイプに対する所与のコードまたは番号割当てでよい。
【０１００】
図示されるＡＣソケット８およびプラグ９のオプトポート１５−１および１５−２がコイルアンテナ１８Ｒおよび１９ＲなどのＲＦＩＤアンテナに置き換えられることを除いて、図１のローダ１００と同様のローダ１１０が図２に示されている。図２には図示されていないとしても、ＲＦＩＤアンテナ１８Ｒおよび１９Ｒは、オプトポート１５−１および１５−２と共に使用されることができ、タッチスクリーンアイコンＴＳ１〜ＴＳｎを介して、または図３Ｂ〜３Ｆで提供および図示されるキーＫ１〜Ｋｎを介して、選択された通りに並列または選択的に動作することができる。
【０１０１】
後で説明されるように、ローダ１１０、１３０、および１５０は、図７Ａ〜７Ｃに示されるようにシステムが接続されるとき、ＲＦＩＤ通信を介して、部屋番号、ＡＣソケット番号、および電力消費レポーティングの較正を含む機器コードをロードすることができる。このことは後で参照される。
【０１０２】
図示される図１のフォトトランシーバ５−４は、ローダ１００と、図３Ａ、３Ｃ、および３Ｅのローダ１００、１２０、および１４０の正面のオプトポート５−４にアクセス可能な位置のＡＣアウトレットまたはオプトポートを有する他のデバイスとの間のローディング、更新、および通信を可能にする。しかし、ローダと電流ドレインまたは電力消費に関するＡＣデバイスまたはＡＣアウトレットとの間の通信は、チェックされることができず、空中で、またはＰＯＦを介してオプトポートをリンクすることによって検証されることもできない。電力消費レポーティングをロード、更新、検証、および／または較正するために、ＡＣ電力供給は、図７Ａおよび７Ｃに示されるように、ローダソケット８または１８およびプラグ９、１９、または４９を通じて供給されなければならない。
【０１０３】
ＡＣアウトレットおよびＡＣデバイスによって出力される電力消費値を調節または較正するために、負荷は、ＡＣアウトレット２８または３８または４８、またはソケットまたはＡＣ端子と、ローダを通じて電流を流出しなければならない。これは、読取り値を比較することにより、同時にリアルタイムの測定される電力消費の比較を可能にする。ローダタイプ１００〜１５０は、信頼性の高い検証された値を提供するために製造業者によって事前較正され、それに基づいて、ローダは、ＡＣアウトレット、サブアウトレット、および他のＡＣデバイスの測定値および読取り値を較正している。
【０１０４】
参照される米国特許および出願で開示されるように、部屋またはゾーンアドレスおよびＡＣアウトレットの番号付けは、設定スイッチを介して、または光ガイド（ＰＯＦ）を直接介する光ローディングを含む、アドレス（部屋、ソケット、および他のＡＣデバイス番号）をＡＣデバイスのＣＰＵのメモリにロードすることを介して設定される。
【０１０５】
好ましい実施形態のローダを介する光ローディングのための第１のステップは、ケーブル１２およびプラグ９アセンブリを図６Ａに示されるＡＣアウトレット２８にプラグ接続し、タッチスクリーン１Ｄをタッチすることによるものであっても、図３Ｃ、３Ｆ、６Ａ、および８Ａに示されるＫ１などのオンオフキーを押すことによるものであっても、ロードをスイッチオンすることである。スイッチオンはローダをリセットし、オプトポート１５−２を介して伝播される、部屋および／またはＡＣアウトレットソケット番号を識別する照会コマンドを生成する。
【０１０６】
図６Ｂのディスプレイ１０１および図８Ａの８０１は、部屋番号１およびＡＣアウトレット番号７が記録されるときの、図６Ａおよび８ＡのＡＣアウトレット２８による応答の読取り値を示す。図６Ｂの１０２では、図示される読取り値は、部屋／ゾーンについて記録された「なし」であり、ＡＣアウトレットについて番号７が記録される。図６Ｂのディスプレイ１０３内の読取り値は、記録された部屋番号１を示すが、ＡＣアウトレットについて「なし」が記録されることを示す。１〜８および０（共通）などの部屋またはゾーン番号と、１〜１６などのＡＣアウトレット番号のどちらも記録されないとき、図６Ｂの読取り値１０４は、「なし」および「なし」を表示し、または「部屋なし、かつＡＣアウトレットなし」が記録される。
【０１０７】
図６Ｂに示される、記録されない項目は、まずローダ１００のインストールアイコンをタッチし（＊１）、または図８Ａに示されるキーＫ３を押し、その後に続いて例えば部屋キーＫ１７をタッチまたは押す（＊２）ことによってプロンプト指示し、１〜８または「０」（共通）アイコンをスクロールアップダウンし、または図８ＡでＫＮ１〜ＫＮ０として示される数字キーを押して、部屋４番号を選択する（＊３）ことによって続行する。「エンター」アイコンをタッチし、またはエンターキーＫ６を押す（＊４）ことは、選択された番号４を、部屋番号または共通エリアに関する選択されたゼロ「０」としてＡＣアウトレット２８のメモリにロードする。
【０１０８】
次にインストールすることは、ＡＣアウトレット番号である。上記で参照されるように、ＡＣアウトレットは、２つのアイコンまたは選択キーを介してそれに関して２つのタイプのアドレスが提供される単一のＡＣソケットまたは複数のサブソケットを備えることができ、アウトレット用の単一のＡＣアウトレットキーＫ１３は、図８Ａに示される複数のソケットを備えるＡＣアウトレット用の単一のソケットまたはＫ１４を備える。複数のサブアウトレットキーＫ１４またはアイコンをタッチすること（＊５）は、各サブソケットについての２からｎのサブ番号を自動的に割り当て、メインまたはマスタソケットと呼ばれる第１のソケットには、サブソケットコードは与えられない。
【０１０９】
ＡＣアウトレット番号は、例えば１から１６から選択される単一またはデュアルディジットによって識別される。サブアウトレットは、ａ１からａ６などのコードによって識別され、サブアウトレットに関する全体的なアドレスコードは、例えば７ａ３であり、７−３を読み取るようにサブソケットを表示し、７は、ＡＣアウトレット７のメインソケットの番号であり、−３は、ＡＣアウトレット７のサブソケット３を表す。
【０１１０】
アドレスを短く保つために、複数のソケットを備えるＡＣアウトレットについて単一のディジットのみを使用することが好ましい。複数のアウトレットキーＫ１４またはアイコンを押し（＊５）、その後に続いて、一例として１〜８から選択された、番号８キーを押し（＊６）、その後に続いてエンターキーＫ６を押すこと（＊７）が、ＡＣアウトレットに関するアドレスまたはコードを完了する。
【０１１１】
図８Ａに示されるローダのキーは、図８ＡでＫＮ１〜ＫＮ０として示される数字キーを含まないことがあり、部屋に関する番号またはＡＣアウトレットアドレス選択がＬＣＤ画面上に表示され、番号を選択するためにアップダウンキーＫ２およびＫ１０を介してスクロールされ、その後に続いてエンターキーＫ６をタッチしてローディングを完了する。
【０１１２】
図５Ｃの電流センサ５１を介してウォーターボイラなどの機器に固定的に接続される単一のソケットまたはＡＣ端子を備えるＡＣアウトレットについて、ローダを介して機器タイプまたは詳細をインストールすることが必要である。
【０１１３】
機器キーＫ１８をタッチすること（＊８）は、図３Ａ〜３Ｆに示されるＬＣＤ画面１Ｄ、２Ｄ、または３Ｄ上に機器または機器ページを呼び起こし、ウォーターボイラを高速に見つけるために、リストをスクロールするためのアップダウンアイコンまたはキーＫ２およびＫ１０、またはページをスキップするための左右キーＫ５およびＫ７、および／または左右およびアップダウンキーの組合せを介して選択し（＊９）、その後に続いてエンターキーＫ６を押す（＊１０）。これは、機器またはその詳細を、図５Ｃの所与のＡＣアウトレット２８のメモリ、またはＡＣ端子２９の電流センサ５１のメモリに記録する。
【０１１４】
敷地内のその物理的位置に基づいて割り当てられた、ＡＣスイッチ、ＡＣアウトレット、およびそのサブアウトレットまたはソケットに割り当てられた、固定された番号付け、アドレス、またはコードとは異なり、ＡＣアウトレットまたはサブアウトレットを通じて電力供給されている負荷または機器に同じものを適用することはできない。ＡＣソケットに接続またはプラグ接続されているＡＣプラグ間で確立される関係の性質は、特に複数のソケットを備えるＡＣアウトレットへの、ランダムな関係またはランダムな接続であると予想される。
【０１１５】
米国特許および出願で開示される負荷を識別するための光信号解決策は、機器のＡＣプラグを介して光信号識別を提供する。光信号識別のない既存の機器、または光信号識別のない新しく製造された電気機器について、光ＡＣ電流受信機を含む、特許文献７の図５Ａに示されるようなオプトポートを備える電流感知アダプタが使用される。
【０１１６】
ＡＣアウトレットまたは電流感知アダプタからの、電気機器によって消費される電流ドレインおよび電力に関する光信号を伝播する光グリッドまたはネットワークが必要であるので、機器または機器詳細を識別する手段の如何に関わらず、光学的にリンクされたＡＣアウトレットを導入し、光ケーブルを介してそれらを電流ドレインまたは電力消費データ受信機にリンクすることがより安価で単純である。
【０１１７】
消費される電力データを受信し、低電圧バスライン４２０を介して、ビデオインターフォン、ショッピング端末、専用コントローラなどのシステムコントローラに供給される電気信号に変換する図８Ｃに示される受信機４００が、参照される米国特許および出願で開示されており、空中のＩＲまたはＩＲまたはＲＦゲートウェイを通じたＲＦ信号を介してデータを供給または受信することもできる。
【０１１８】
上記で簡潔に説明されたように、特許文献７で開示されるローダと同様の、ローダによる機器タイプまたは機器詳細に関する光データのインストールが、同一のＡＣアウトレットに継続的に接続される冷蔵庫、洗濯機、乾燥機、テレビジョンなどの固定的に接続された機器の導入のために単純で効果的である。
【０１１９】
しかし、異なるＡＣアウトレットにプラグ接続されるヘアドライヤまたはスチームアイロンまたはフードプロセッサなどのランダムに接続された機器は厄介である。ユーザが信頼性の高い電力消費レポーティングを維持することを望む場合、それがＡＣアウトレットにランダムにプラグ接続されるとき、ユーザは、所与の機器コードを反復的にロードしなければならない。
【０１２０】
ユーザは、その日々の行為の過程での反復されるルーチンローディングまたは導入を、そのようなローディングが予想される機器動作および性能に影響を及ぼさないときは特に、回避する傾向がある。この理由で、図６Ｃに示される、プラグのピン間のプラグ７９外面に貼付された小型のステッカまたはラベル２９Ｒの形態のＲＦＩＤタグを使用することなどの、「自動」更新を提供することが好ましい。
【０１２１】
周知のＲＦＩＤタグまたはラベルは、実際にはプリントされたアンテナであるそのアンテナを介して電力供給されるので、直接的な電力接続を必要としない。ＲＦＩＤ回路は、１ｍｍ2未満の測定されるサイズを有するＩＣパッケージであり、紙の薄さであり、したがってそれは、プラグのピンの近傍のＡＣプラグ表面に適合することのできるサイズで、セルフスティックラベル上に組み立てられる。
【０１２２】
そのプラグを介してＡＣ機器および他の物体を識別するＲＦＩＤの使用は周知であり、開示されている（例えば、タグとリーダのＲＦＩＤコードが合致したときに電源をどのようにスイッチオンするか、またはＲＦＩＤタグを含む識別されたプラグによって機器の位置をどのように識別するかを教示するＰｏｕｒｃｈｏｔによる特許文献２１およびＢｌａｃｋによる特許文献２２参照）。
【０１２３】
参照される米国特許および上記で開示される部屋またはゾーンおよびＡＣアウトレットの識別、それによって機器位置の識別は、記録された部屋およびＡＣアウトレット番号またはコードに基づき、または図５Ｂの設定スイッチ５３および５４を介するが、ＡＣプラグのＲＦＩＤタグを介さない。
【０１２４】
本発明のＲＦＩＤタグの使用は、ＡＣソケットにランダムにプラグ接続される負荷または機器の詳細を含むことにより、負荷または機器を識別し、ルーチン電力消費レポーティングを完了することを可能するためのものである。
【０１２５】
低コストＲＦＩＤタグは、固定符号化データが提供されるときに、使用するのがより単純となり、アンテナを介して供給される貯蔵される電力のドレインを最小限に抑えるために（時間の点で）可能な最短にされる。ＲＦＩＤコードの長さは、送信周波数に直接関係する。本発明の好ましい実施形態の１２５ＫＨｚなどの低い周波数帯は、ＨＦ帯１３．５６ＭＨｚ、またはＵＨＦ帯８００〜９００ＭＨｚ、および／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ帯２．４５ＧＨｚと比べて、コードの長さをかなり制限する。
【０１２６】
ＲＦＩＤの別の重要な側面は、ＲＦＩＤタグとＲＦＩＤリーダとの間の適用可能な距離である。動作機器が規定する伝播の位置および他の詳細を通信するためにＲＦＩＤを使用する試みが、ＨＦ  １３．５６ＭＨｚ帯またはＵＨＦ帯８００〜９００ＭＨｚおよび２．５ＧＨｚを使用する、拡張された距離５ｍ以上への伝播を要求した。そのような高い周波数は、ＲＦＩＤリーダへの、ナノ／マイクロ秒単位で測定される短時間内での拡張されたデータおよびプロトコルの送信を可能にし、ＲＦＩＤリーダは、読み取られた詳細を、ワイヤードまたはワイヤレスネットワークを通じてコントローラに伝播する。
【０１２７】
極近傍のＡＣアウトレット、ＡＣソケット、またはＡＣ端子の間でデータを通信するための１３．５６ＭＨｚまたはＵＨＦ帯の使用は、ＡＣアウトレットの複数のＡＣソケット内およびその他などの複数のＲＦＩＤアンテナによって受信される漂遊信号に伴う重複、コリジョン、および他の困難を防止するためにかなりのプログラミングおよび遮蔽を必要とする。ＲＦＩＤタグは非常に限定されたプログラミングまたは処理を提供するので、本発明のホームオートメーション通信環境でのＲＦＩＤタグの好ましい使用は、単純なショートコードされたプロトコルによって達成される、負荷の識別である。
【０１２８】
しかし、ローダ１１０、１３０、または１５０のＲＦＩＤ回路は、ＡＣアウトレットのＲＦＩＤリーダと通信することができる。ローダ１００および１１０のＲＦおよびＲＦＩＤ回路は、図５Ａおよび５ＢのＡＣアウトレットのＲＦおよび／またはＲＦＩＤ回路６と同様のリーダ回路である。これは、電流ドレインまたは電力消費レポーティングの読取り値を含む、部屋やゾーンなどのアドレスおよびＡＣアウトレット番号をインストールし、電力消費読取り値を比較し、上記で参照される光信号通信と同様の、ローダとＡＣアウトレットとの間の２方向ＲＦおよび／またはＲＦＩＤ通信を介して較正するための、ローダ１１０、１３０、および１５０の使用を可能にする。
【０１２９】
上記で参照されるＡＣアウトレットによって測定された、負荷による電力消費を検証するために、図７Ａに示されるように、負荷または機器が、ローダ１００、１２０、または１４０、およびＡＣアウトレットを介して電力供給されなければならない。
【０１３０】
図７Ａおよび９Ａに示される負荷７０は、そのＡＣプラグ７９を介してローダのＡＣソケット８に接続されたスペースヒータであり、ローダＡＣプラグ９が、マルチＡＣアウトレット２８のメインソケットにプラグ接続される。メインソケット２８およびそのオプトポート５は、プラグ９によって覆われ、図示されていないが、ＡＣプラグ９のオプトポート１５−２が、ＡＣアウトレット２８のメインソケットのオプトポート５に光学的にリンクされる。
【０１３１】
やはり図６Ａに示されるスペースヒータ７０のＡＣプラグ７９は、負荷を識別するための、ＲＦＩＤタグなどのオプトポートまたは任意の他の手段を提供されない。流出される電流に対する負荷である、接続されたスペースヒータをスイッチオンすることは、ＡＣアウトレット２８とローダ回路のどちらも活動化し、流出された電流をそれ自体でそれぞれ測定し、電力消費を独立してそれぞれ計算する。
【０１３２】
ＬＣＤ画面１Ｄ、２Ｄ、または３Ｄはすべて、関係する電気的パラメータ、ＡＣ電圧、ＡＣ周波数、流出されたＡＣ電流、および消費された電力を、そのように望まれる場合に表示することができる。簡素化のために、特に技術に精通していないユーザにとって、図７Ａのディスプレイ２００に示される７６０Ｗなどの、ＡＣアウトレット２８によって測定された、消費された電力のみを表示する方が良いことがある。
【０１３３】
図７Ｂの測定アイコンＴＳ１７または図８ＡのキーＫ１６をタッチすることは、ローダによって測定され、図７Ｂのディスプレイ２０１で７８０Ｗとして示される電力消費の表示を呼び起こす。
【０１３４】
図７Ｂのディスプレイ２０２に示される比較アイコンＴＳ９またはキーＫ２０をタッチすることは、ローダによる７８０Ｗと、ＡＣアウトレット２８による７６０Ｗという２つの読取り値を表示する。較正アイコンＴＳ２０またはキーＫ２８をタッチしてＡＣアウトレットを較正することは、電力消費を較正するのに使用されるＣＰＵ４のプログラムのパラメータを修正する少なくとも１つのコマンドを生成する。
【０１３５】
技術に精通しているユーザは、読取り値を知り、ＡＣアウトレットとローダの両方による電圧および電流ドレインを比較したいことがある。Ｖ、Ａ、Ｈｚ、またはＷアイコンＴＳ２１〜ＴＳ２４および測定アイコンＴＳ１７をタッチすることは、測定された電圧、電流、および周波数を表示し、比較アイコンＴＳ１をタッチすることは、比較のためにＡＣアウトレットおよびローダによる測定値を呼び起こし、表示する（図示せず）。
【０１３６】
ディスプレイ２０３に示されるように、アイコンＶａｄｊ、Ａａｄｊ、Ｗａｄｊ（図示せず）をタッチし、その後に続いてステップでコマンドを生成するためのアップダウンアイコンをタッチすることにより、ＡＣアウトレットによって測定された電圧、電流、および電力を調節し、ＡＣアウトレットによって読み取られるすべての電圧、電流、および電力の読取り値がローダまたはアジャスタ１００、１２０、１４０による読取り値と合致するまで、小さいステップによって図１、２、および５ＡのＩ／Ｏ  ＡおよびＩ／Ｏ  Ｖを介して示される増幅制御および電圧基準を含むプログラムパラメータを修正することも可能である。
【０１３７】
タッチアイコンＴＳ１〜ＴＳｎおよびキーＫ１〜Ｋｎに対する上記の参照は、図３Ａ〜３Ｆに示されるローダモデルのいずれかを指す。モデル１００は、タッチスクリーン１ＤおよびタッチアイコンＴＳ１〜ＴＳｎのみと共に示される。モデル１２０は、タッチスクリーン２ＤおよびアイコンＴＳ１〜ＴＳｎおよびキーＫ１〜Ｋｎと共に示される。モデル１４０は、キーＫ１〜Ｋｎおよびディスプレイと共に示されるが、タッチアイコンＴＳ１〜ＴＳｎはない。同じことがモデル１１０、１３０、および１５０に当てはまる。
【０１３８】
モデル１２０および１３０は、タッチアイコンＴＳ１〜ＴＳｎおよびプッシュキーＫ１〜Ｋｎを備えるやはりタッチスクリーンであるディスプレイ画面２Ｄを使用し、プッシュキーＫ１〜Ｋｎは、タッチアイコンＴＳ１〜ＴＳｎと同じ機能を部分的に割り当てられることができ、またはキーとアイコンエリアの両方に、タッチスクリーンアイコンＴＳ１〜ＴＳｎおよびキーＫ１〜Ｋｎの間で分割される個々の機能が割り当てられる。
【０１３９】
図３Ｅおよび３Ｆのモデル１４０および１５０は、小型ディスプレイ３Ｄを含み、３Ｄとして示される小型画面がタッチスクリーン機能も提供されることができるとしても、プッシュキーＫ１〜Ｋｎのみによって操作される。
【０１４０】
図８ＡのキーＫ１〜Ｋｎのそれぞれが、所与の機能と共に示されているが、機能は複数の機能でよい。例えば、電力消費を測定する、図示される電力キーＫ９は、ボルト、電流（アンペア）、および電力（ワット）の個々の測定を提供するＶ−Ａ−Ｗと呼ばれることができ、Ｖ−Ａ−Ｗキーを押すごとに、画面はそのディスプレイをボルトからアンペア、ワットに変更する。
【０１４１】
図６Ａ〜９Ａに示されるキー機能のいくつかは上記で論じられていないが、周知であり、詳細には説明される必要はない。機器および電気回路を操作するためのリモート機能キーを含む、他の、リセットキーなどの図示されるキー、および図示されないバック（リターン）キーまたは消去キーも図示されていないが、必要な場合に導入されることができる。
【０１４２】
数字入力選択キー１〜１０が図示されているが、混乱を避けるために、Ｋ−１からＫ−０などの識別数字または文字が与えられておらず、その代わりに、図８ＡでキーがＫＮ１〜ＫＮ０として示されており、さらに、限定された予想される使用では、アップダウンキーまたはアイコンを介してＬＣＤ画面上に表示された番号をスクロールアップダウンすることが単純であり、それによってキーをカットし、動作を簡略化するので、上記で参照されるように、数字キー１〜１０は全く使用されないことがある。
【０１４３】
同じことがタッチスクリーンアイコンＴＳ１〜ＴＳｎに当てはまる。タッチスクリーンは、リストをスクロールし、ページをシフトすることによって機器コードをロードし、ソケット番号またはコードの入力内の誤りを評価するために、様々な機能および表示のためにプログラムされることができる。光グリッドを介して、任意のＡＣアウトレットのオプトポート５を通じて、または他のＡＣデバイスのオプトポートを通じて、または以下で説明されるように、図２のＲＦＩＤアンテナ７Ｒを介して、参照される米国特許および出願で開示されるシステムコントローラまたはシステムディストリビュータからデータを呼び起こすことによって入力重複を検討する。
【０１４４】
図３Ｂ、３Ｄ、および３Ｆにも示されているローダまたは較正器１１０、１３０、または１５０のブロック図が図２に示されている。上記で参照されるローダ１００、１２０、および１４０と同様に、３つのローダタイプのそれぞれは、そのディスプレイ１Ｄ、２Ｄ、または３Ｄのサイズ、および／またはプッシュキーＫ１〜ＫｎおよびタッチアイコンＴＳ１〜ＴＳｎの使用によって互いに異なる。３つのローダ１００、１２０、および１４０グループと、１１０、１３０、および１５０グループの間の違いは、アンテナ７Ｒを備えるＲＦＩＤリーダ６の導入である。
【０１４５】
モデル１１０、１３０、および１５０は、オプトポート１５−１および１５−２をＲＦＩＤアンテナで置き換えるように示されている。しかし、図７Ｃに示されるように、ＡＣアウトレット３８およびソケット３８−２は、オプトポート５および５−ｎと、ＲＦＩＤアンテナ３８Ｒおよび３８Ｒ−２をどちらも含む。ローダ１００、１００Ｒ、および１１０の図示されるプラグ４９は、オプトポート１５−２およびＲＦＩＤアンテナ１９Ｒを提供する。他の図示されるプラグ９はオプトポート１５−２のみを提供し、プラグ１９は、ＲＦＩＤアンテナ１９Ｒのみを提供するように示されており、光オプトポートおよびＲＦＩＤアンテナが互いに個々にＡＣプラグ９、１９、または１９Ｒに導入され、ＡＣアウトレット光信号のみ、ＲＦ信号のみ、または光信号とＲＦ信号の両方を通信することができることを明らかにし、明確にする。
【０１４６】
図８Ａは、それがそのケーブル１２およびプラグ９を介して図６Ａに示されるＡＣアウトレット２８にプラグ接続された後の、かつ図８Ｃのウォーターボイラ５００となるように示される機器の導入を含む、上記で参照され、図８Ｂに示される部屋番号４およびアウトレット番号８と共にＡＣソケット２８がインストールされる前の、ローダ１４０のディスプレイ８００を示す。図５Ｃに示される電流センサ５１のＡＣソケット２８および／または端子２９が、その光ケーブルを介して、米国参照される特許および出願で開示され、図８Ｃに示される電流ドレインまたは電力消費受信機４００に接続されるように示されている。
【０１４７】
図示されるＰＯＦケーブル１５−３が、自己ロック／解放ノブ１１５を介して、ローダ１００Ｒの光学的アクセス５−３および受信機４００の光学的アクセス４５−５に接続される。受信機４０２の背面は、８本のＰＯＦケーブルのための８つの光学的アクセスまたはオプトポートを示すが、ｎ個の光学的アクセスまたはオプトポート４５−ｎが、４０２で提供および図示されることができる。受信機４０２の前面は、４つのオプトポート４５−１〜４５−４のみを示すが、ここでも、４５−ｎ光学的２方向アクセスまたはオプトポートが導入されることができる。
【０１４８】
参照される特許および出願で開示されるように、受信機４００は、非極性２ワイヤバスライン４２０を介して接続され、非極性２ワイヤバスライン４２０は、受信機動作および通信に電力供給するのに必要な低ＤＣ電圧も受信機に供給する。受信機４００は、直接的に、あるいはシステムディストリビュータを介して、システムコントローラと２方向で通信する。これにより、ローダは、システムのオプトポートのいずれかを介して、電流消費記録および過去のデータを含むすべてのアドレスおよび機器詳細をシステムコントローラと通信するようにプログラムされる。
【０１４９】
受信機の前面４０１のオプトポートは、上記で参照される電流感知アダプタ１５５からデータを受信するＰＯＦケーブルを接続するように意図されるが、ＡＣアウトレットと通信することもでき、コントローラとの通信のためにローダにとって容易にアクセス可能である。図示される設定回転スイッチ５３および５４は、受信機４００に接続されるアウトレットおよび／または電流ドレインアダプタ１５５の部屋番号および詳細を設定するために提供される。
【０１５０】
図示されるローダ１００〜１５０は、受信機４００の対応するオプトポート４５にアドレスをロードすることにより、その正面に取り付けられたＲＦＩＤアンテナ７Ｒまたはオプトポート５−４を介して、またはローダのオプトポート５−３に接続されたＰＯＦケーブルを介して、電流感知アダプタおよび／またはＡＣアウトレットの部屋アドレスをインストールすることができ、その場合、設定スイッチ５３および５４は不要であり、使用されない。
【０１５１】
図９Ａは、ヒータプラグ７９Ｒおよびローダソケット４８を除いて、図７Ａに示されるセットアップと同様の接続セットアップを示す。図７Ａでは、ヒータプラグ７９はオプトポートまたはＲＦＩＤタグ２９Ｒなしで示されているが、負荷をスペースヒータと識別するためにＲＦＩＤタグ２９Ｒが図９Ａのプラグ７９Ｒの表面に取り付けられる。
【０１５２】
ローダ１００Ｒのソケット１８または４８は、プラグ７９ＲとＲＦＩＤ信号およびコードを通信するＲＦＩＤアンテナ１８Ｒを備える。ソケット４８は、光信号および／またはＲＦＩＤ信号の両方を通信するために、図７Ｃに示されるプラグ４９に対応するオプトポート１５−１をさらに備える。
【０１５３】
図９Ａに示されるローダ１００Ｒは、すべての光トランシーバ５、ＲＦＩＤトランシーバ１７、およびＲＦまたはＲＦＩＤトランシーバ６について、拡張された２方向ポートと共にバッファＩＣ４および／またはＣＰＵ２を使用することにより、プラグ１９Ｒとソケット１８Ｒの両方にＲＦＩＤ  ＲＸ／ＴＸ回路１７も含むように拡張された図１のローダ１００である。したがって、図９Ａに示されるソケット４８およびプラグ４９に含まれるＲＦＩＤアンテナを備えるモデル１００Ｒは、負荷のＲＦＩＤ識別と光識別のどちらもカバーし、光信号および／またはＲＦＩＤ信号を介してＡＣデバイスと通信する組合せローダである。
【０１５４】
上記で参照されるように、画面１Ｄ、２Ｄ、または３Ｄは異なるアイコンを表示し、所与の機能またはタスクを操作するための簡略化された内容を表示するように再編成される。
【０１５５】
ローダは、ローダ自体を１００Ｗに較正するための標準抵抗性負荷３００を含むように、図７Ｃに示されるアクセサリ３００〜３３０などのアクセサリを供給されることができ、１２０Ｖ（米国）、２３０Ｖ（ヨーロッパ）、２４０Ｖ（ＵＫおよびオーストラリア）、１００Ｖ（日本）などの異なるＡＣ電圧に対していくつかのタイプが必要である。
【０１５６】
１０Ｗ較正のためのより小さい標準負荷３１０、ＡＣ電圧、ＡＣ電流、周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）、および電力消費を測定するワニ口クリップを備えるソケット３２０およびプラグ３３０。クリップは、プラグ９、１９、または４９、および／またはソケット８、１８、または４８がＡＣ電気回路にプラグ接続されることができず、端子への接続による測定のためにそのようなワニ口クリップを必要とするときに必要である。
【０１５７】
ローダ自体によって、およびローダを介してＡＣソケットによって電力消費読取り値を較正するための標準負荷３００および３１０は、自己較正バージョンをさらに提供される。自己較正負荷は、タッチスクリーンまたはキーを必要とせず、単一のオプトポート１５、アンテナ７Ｒを備える単一のＲＦＩＤ回路、またはその両方、および電力消費読取り値、例えば１０Ｗを較正するためのコマンドをロードする限定されたプログラムを必要とする、図１または２に示される回路に対して簡略化された回路を使用する。
【０１５８】
そのような小型回路は、標準負荷と直列の小型直列抵抗器を介して電力供給される。直列抵抗器の両端間で発生する電圧降下は、回路を操作するのに必要な、非常に小さいｍＷ電力を提供する。これはまた、プラグ接続動作により、またはプラグ３０９をＡＣソケットに係合または対合させることにより、自動スイッチオン、ＣＰＵのリセット、およびＡＣアウトレットへの較正コマンドの通信を提供することができる。
【０１５９】
簡略化された回路は、図７Ｃに示されるにプラグ３０９内に適合するのに十分な小ささで作成される。さらに、１０Ｗや２０Ｗなどの小さい抵抗性負荷によって電力消費を較正することは、管理しやすい熱を生成する。より低い熱が、図示されるプラグインローダ較正器３１１によって持続される可能性があり、図示されるプラグインローダ較正器３１１は、較正器３１２をＡＣアウトレットまたはソケットにプラグ接続したときに、較正が完了したとき、または較正が失敗したことを確認するデュアルカラーＬＥＤインジケータ３１２を含むプラグイン較正器である。
【０１６０】
同様の変形または組合せ回路およびプログラムが、オプトポート１５−２およびＲＦＩＤアンテナ１９Ｒと共に、または図９Ａのプラグ４９またはソケット４８に示される組み合わされたオプトポートおよびＲＦＩＤアンテナと共に図７Ｃに示されるソケット３２０およびプラグ３３０に導入される。
【０１６１】
そのような光学的および／またはＲＦＩＤ通信ソケットおよびプラグは、システムが光ネットワークによって制御されるときは特に、電気技術者が、敷地内オートメーションの監視、およびその一部がそのプラグに取り付けられたＲＦＩＤタグを介して識別される固定的にインストールされる機器によって消費される電力の値の較正を含む、本発明のローダを介して電気システムをセットアップおよび較正するのに非常に役立つ。
【０１６２】
符号化されるコマンドがＬＥＤ送信機またはＲＦＩＤタグによって一方向に送信され、ＡＣアウトレットをローダによって測定されるのと同一の値に較正するためのコマンドを単に生成する場合、単純なプラグイン動作によってＡＣアウトレットおよびソケットを較正する能力は、２方向通信を必要とせず、単純なローダは安価に作成されることができる。ＡＣアウトレットが正しく較正される場合、ＡＣアウトレットのＣＰＵは、受信された同一のコマンドを無視する。そのような較正器は低コストとなり、本発明の較正器−ローダの範囲を拡大する。
【０１６３】
図９Ａのディスプレイ８０１は、電力消費された値が、図７Ｂのディスプレイ２０３の小さいステップで調節されるように７７９Ｗであることを示す。ローダによる読取り値が７８０Ｗを示し、ＡＣアウトレットによる読取り値が７７９Ｗであるので、消費値は完全に調節されなかった。比較測定値は、機器のプラグ７９Ｒによる伝播される信号に関係がなく、したがって図８ＡのＫ１１などのＲＦＩＤ選択なしアイコンが、機器コードを読み取るために図９Ａに示されている。
【０１６４】
比較アイコンＴＳ１０をタッチするステップ＊１と、その後に続く調節アイコンＴＳ１１をタッチするステップ＊２とによって選択される図９Ａのローダ１００Ｒの機能は、ステップでＡＣアウトレット電力消費読取り値を較正するためのものである。一般に、調節は機器のタイプに関係がないので、負荷のＡＣプラグとのＲＦＩＤまたは光信号を介する通信は予想されない。しかし、ローダ１００Ｒは自動信号選択機能が提供されるので、図示される組合せローダモデル１００Ｒは、ＡＣプラグと通信するときにＲＦＩＤまたは光信号のための選択アイコンの必要がない。
【０１６５】
図７Ｂのディスプレイ２０３に示され、図９Ａのディスプレイ８０１で反復される電力消費値のステップでの不完全な較正は、電圧基準値および／または電流値などの他の測定プログラムパラメータを個々に調節する必要がある可能性があることを示唆する。図９Ｂは、ＡＣアウトレット４８−２による電圧、電流、および電力消費読取り値のステップによる調節を示す。
【０１６６】
図９Ｂのディスプレイ８０２〜８０８は、図９Ａのアイコンプログラムを使用する、電圧、電流、および電力消費読取り値に対して行われる調節を示す。図９Ａのローダ１００Ｒは、比較および調節アイコンのタッチによって活動化され、図６Ｃに示されるＲＦＩＤタグ２９Ｒによって生成されるＲＦＩＤコードを介して機器がスペースヒータ７０であることを読み取る、自動信号選択機能を含む。機器タイプは、図９Ｂの８０２で表示される。機器コードは、プラグ９または４９のオプトポート１５−２、ＡＣソケット４８−２の５−ｎを介して光信号によってソケット４８−２に通信され、５−ｎと４８−２はどちらも覆われ、図９Ａでは見えないが、図７Ａおよび７Ｃでは５−ｎおよび２８−２として示されている。
【０１６７】
調節電力ディスプレイ８０２は、機器がスペースヒータであることを示し、示される電力測定値７７９Ｗと７８０Ｗは、図７Ｂのディスプレイ２０３で示される値である。上記で参照されるように、電力消費計算プログラムパラメータおよびアルゴリズムを通じて電力読取り値を較正することができないことは、電圧読取り値、電流読取り値、またはその両方を調節する必要を明らかに識別する。
【０１６８】
ボルトアイコンＴＳ２１のタッチするステップ＊３が、調節電圧ディスプレイ８０３を呼び起こし、ＡＣアウトレット４８によるエラー読取り値１１８Ｖと、ローダによる読取り値１２０Ｖとを示す。ステップ＊４は、電圧読取り値がディスプレイ８０４に示される１２０Ｖに調節されるまでの、アップアイコンＴＳ４の反復的なタッチである。
【０１６９】
次のステップ＊５は、調節電流ディスプレイ８０５を呼び起こすアンペアアイコンＴＳ２２のタッチであり、低電流読取り値６．３Ａと、ローダによる電流読取り値６．５Ａとを表示する。ステップ＊６は、電流読取り値がディスプレイ８０６に示される６．５Ａに調節されるまでの、アップキーＴＳ４の反復的なタッチである。ステップ＊７は、調節電力ディスプレイ８０７を呼び起こすためのワットアイコンＴＳ２４のタッチであり、電力消費の読取り値７８６Ｗとローダによる７８０Ｗとを示す。ステップ＊８は、電力が７８０Ｗを読み取るまでのダウンアイコンＴＳ３の反復的なタッチであり、調節プロセスを完了する。
【０１７０】
上記で参照されるＲＦＩＤラベル２９ＲなどのＲＦＩＤタグは、周知の薄いセルフスタックラベルと同様に供給され、リボンロール上またはシート１９０〜１９５上に並べられる低コストタグである。ＲＦＩＤタグまたはラベルは様々な形で入手可能である。好ましいラベルは、各ラベル上に所与の識別と共に印刷され、それぞれは、図１０Ａおよび１０Ｂの表７００および７０１で列挙されるような、事前プログラムされたコードと共に事前インストールされる。ページ１９０およびリボン１９１に示される好ましい実施形態の印刷／符号化されたＲＦＩＤタグまたはラベル２９Ｒは、図１１Ａに示されている。
【０１７１】
使用不可能なＲＦＩＤタグは、リボンまたはページまたはグループのすべてのラベルについて同一のコードと共にインストールされたブランクラベルであり、同一のラベルは、本ローダまたはＡＣプラグと共に使用されることはできないので、そのようなラベルは図示されていない。
【０１７２】
ページ１９２およびリボン１９３の他のブランクおよびプログラムされていないＲＦＩＤタグまたはラベル１２９は、図１０Ａおよび１０Ｂの所与の機器コードと共に個々にインストールされることができる。ラベル１２９は、図１１Ｂおよび１１Ｄで、そのＲＦＩＤアンテナ７Ｒを介してローダ１００、１３０、または１５０によってプログラムまたはインストールされるように示されている。ブランクラベル１２９は、それがローダによってプログラムされた後に、図１１Ｂに示されるソフトマーカ１９９によってマークされることができる。
【０１７３】
番号付けされたＲＦＩＤタグまたはラベル１３９は、変更あるいは再インストールができない順序付けコードまたは番号と共に事前インストールされ、図１１Ｃのシート１９４およびリボン１９５上に示されている。ＲＦＩＤリーダを備えるローダモデルは、図１１Ｃおよび１１Ｄに示されるようにコードを読み取ることができ、図６Ｃに示されるタグ２９Ｒのローディングと同様に、所与の機器のＲＦＩＤタグまたはラベル１３９をプラグに取り付けるときに、読み取られたコードを、所与の機器コードが添付されたＡＣアウトレットにインストールすることができる。
【０１７４】
すべての異なるＲＦＩＤタグまたはラベルのサイズおよび形状は、同一でよく、またはそれが米国、ヨーロッパ、中国、または所与の国の他の標準電源プラグであっても、異なるＡＣプラグに適合するように印刷／製造されることができる。同じことがローダモデル１００〜１５０および組合せモデル１００Ｒ、１２０Ｒ、および１４０Ｒに当てはまり、それらは、それらが配布される国と同等の、対応するプラグ９、１９、または４９、およびソケット８、１８、および３８が提供される。
【０１７５】
ＲＦＩＤリーダを備えるすべてのローダモデルは、使用可能なタイプのＲＦＩＤタグのいずれかと通信することができる。ＲＦＩＤローダは、図１０Ａおよび１０Ｂの表７００および７０１に示される機器コードを、図１１Ｂに示されるブランクおよび記録可能であるＲＦＩＤタグにダウンロードすることができる。ＲＦＩＤローダモデルは、図１１Ａの順次コードまたは番号のコードを復号化し、表７００および７０１に列挙される機器の識別コードをコードに添付する。
【０１７６】
ＡＣアウトレット２８のＣＰＵ２のプログラムは、そのＡＣまたはＤＣプラグに取り付けられた、順次符号化されたＲＦＩＤタグを有する、テレビジョンまたはフードプロセッサまたはシェーバなどの所与の機器を識別するコードに添付または付加される、識別されたＲＦＩＤコードを変換する変換プログラムを含む。ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダまたはオプトポートを含む電源アダプタに機器を接続または対合しているＤＣプラグに取り付けられることができる。
【０１７７】
機器、機器が接続されるＡＣアウトレット、および機器の部屋または位置の識別を簡略化することが、３つの小さいメモリファイルを提供することによって達成される。第１のファイルは、それぞれの格納される部屋番号について最大２ディジットを記録および格納するのに使用される部屋ファイルである。
【０１７８】
第２のファイルは、ＡＣアウトレット、ソケット、およびサブアウトレットアドレスであり、このファイルも、実際に任意の住居サイズに適合する２５５個のアウトレットをカバーする最大２つの１６進ディジット、または数千の部屋を備えるホテルを含む、非常に大きなオフィスまたは他の会社のＡＣアウトレットをカバーする最大４つの１６進ディジットを記録する小さいファイルである。
【０１７９】
図１０Ａおよび１０Ｂの機器コード表は、単一バイトまたは８ビットが全体的な考えられる今日の機器を十分にカバーできることをはっきりと示す。このことは、最大２５５コードをメモリファイルにロードすることが、機器の制御を含む、各機器によって消費される電流ドレインまたは電力を測定およびレポートする目的で、住居またはオフィスの多くの部屋内のすべての実際の機器を識別するのに十分であることを意味する。
【０１８０】
最小の標準ＲＦＩＤタグおよびラベルが３２ビットで符号化されるが、１６ビットコードが供給されることができる。各タグが機器のタイプでインプリントされ、表７００および７０１の低コストＲＦＩＤタグのコードで符号化される、そのような既成のインプリントされたＲＦＩＤラベルは、非常に低コストのＲＦＩＤタグである。固定の逐次または一意的に番号付けされたコードが、ＡＣアウトレット２８、３８、または４８のＣＰＵ２のメモリの機器ファイルに格納された機器コードに付加される。
【０１８１】
逐次または一意的に番号付けされたＲＦＩＤコードの復号化コードが、上記で参照される米国特許および出願で開示されるシステムコントローラおよび／またはシステムディストリビュータにシステムのすべてのＡＣアウトレットをリンクするＰＯＦケーブルの光ネットワークを介してさらに伝播されることができる。
【０１８２】
光ネットワークは、任意のおよびあらゆるＡＣアウトレットおよびサブアウトレットまたはソケットが、それらが使用するＡＣアウトレットの如何に関わらず、ランダムにプラグ接続される機器を識別することを可能にする一意または順次コードで、全体的システムをアップロードまたは更新することを実現する。ＡＣアウトレットのいずれかにプラグ接続されたランダムな機器の必要なアイデンティティをオートメーションに提供する。
【０１８３】
光信号通信と組み合わされたＲＦＩＤリーダを備えるローダが、ＡＣソケット２８、３８、または４８に、または参照される米国特許および出願で開示される、マルチＡＣソケットを備える拡張された電源ケーブルのソケットにプラグを単にプラグ接続することにより、ランダムにプラグ接続され、またはＡＣアウトレット、サブアウトレット、およびソケットに対合される機器の自己識別のための簡略化されたＲＦＩＤタグを導入する手段を提供することが明らかに明白となる。
【０１８４】
機器、ＡＣアウトレット、および位置の詳細をインストールし、そのような作業のために必要な詳細な精度で、所与の敷地内で消費される厳密な電力をレポートするために測定および較正するための本発明のローダまたは較正器の使用が、単純かつ低コストで達成されることも明らかに明白となる。
【０１８５】
もちろん、上記の開示は本発明の好ましい実施形態のみに関するものであること、および本開示のために選ばれた本明細書での本発明の例のすべての変更および変形を包含するものとし、その変形は、本発明の精神および範囲からの逸脱を構成しないことを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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