(57)【要約】  無線分散ネットワークを利用した多種多様な照明、電化製品、ＨＶＡＣ（図３、図５）、および他のシステムの自動的なリモートコントロールを行うためのホームオートメーションおよび商用オートメーションを可能とするセントラルコントローラ（図１Ｂ、図２、図４）が開示されている。このセントラルコントローラは、標準的なＣＰＵおよび組み込みオペレーティングシステムソフトウェアを使用することが好ましい。グラフィックユーザインターフェース（図２）およびオーディオユーザインターフェース（図４）を実装することができる。非線形ＡＣ負荷（図８）による高調波ひずみは、これらの負荷のインテリジェント制御（図９）および／または線形負荷のインテリジェント相補的制御（図１０）を介して単相回路において緩和される。
2008517579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホームオートメーションまたは商用オートメーションのための分散電気制御システムであって、
無線トランシーバを含む少なくとも１つのセントラルコントローラと、
無線チャネル上で前記セントラルコントローラと通信を行うための第２の無線トランシーバを含むリモートコントローラに結合された電気的負荷を制御するための少なくとも１つのリモートコントローラと、
を備え、
前記リモートコントローラが、前記無線チャネル上で前記セントラルコントローラから受信されるコマンドに応じて前記電気的負荷を制御するように動作可能であり、
さらに前記セントラルコントローラが、標準的な照明スイッチタイプの電気ボックス中に取り付けるために大きさが揃えられ構成され、
前記セントラルコントローラが、グラフィックユーザインターフェースを表示するためのディスプレイ画面を含む分散電気制御システム。
【請求項２】
前記リモートコントローラが、前記電気的負荷を備える電化製品に一体化される、請求項１に記載の分散電気制御システム。
【請求項３】
前記セントラルコントローラが、組み込みオペレーティングシステムを実行するように構成されたマイクロプロセッサシステムを含む、請求項１に記載の分散電気制御システム。
【請求項４】
前記制御システムが、ＨＶＡＣシステムおよび照明の自動制御を可能にする、請求項１に記載の分散電気制御システム。
【請求項５】
ホームオートメーションアプリケーションおよび商用オートメーションアプリケーションのためのセントラルコントローラであって、
１つまたは複数の従来の照明スイッチの代わりに標準的な照明スイッチタイプの電気ボックスに取り付けるように構成された中空のハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングが前記電気ボックスに取り付けられるときに前記電気ボックス内部の電気サービスに接続するための配線または端子を含む電源と、
前記ハウジング内に配置され、ホームオートメーションアプリケーションソフトウェアを実行するためのマイクロプロセッサベースのコンピュータシステムと、
前記セントラルコントローラと相互作用するためのユーザインターフェースと、
前記コンピュータシステムに結合され、前記電気ボックスの外部に配置されたコントローラコンポーネントと通信を行って、前記コンピュータシステム中で実行可能なホームオートメーションアプリケーションソフトウェアプログラムの前記指示の下に前記コントローラコンポーネントに結合された負荷のリモートコントロールを実施する通信インターフェースと
を備えるセントラルコントローラ。
【請求項６】
前記ユーザインターフェースが、前記コンピュータシステムに結合され、前記セントラルコントローラが前記電気ボックスに取り付けられるときにユーザにとって目に見えるディスプレイ画面を、含む、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項７】
前記ユーザインターフェースが、前記コンピュータシステムに結合され、前記セントラルコントローラが前記電気ボックスに取り付けられるときにユーザにとって目に見えるタッチ画面を、含む、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項８】
前記コンピュータシステムに共に結合され、ユーザと可聴式の対話を行うためのマイクロフォンとスピーカとをさらに含む、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項９】
前記通信インターフェースが、前記リモートコントローラと通信を行うための無線トランシーバを含む、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項１０】
前記マイクロプロセッサが、標準の組み込みオペレーティングシステムをホストして、前記組み込みオペレーティングシステムと互換性のあるアプリケーションプログラムを実行する、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項１１】
無線通信チャネル上で前記セントラルコントローラに対してアプリケーションソフトウェアをダウンロードするためのインターフェースを含む、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項１２】
非対称２プロセッサアーキテクチャを形成するために前記マイクロプロセッサに結合された二次プロセッサをさらに含む、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項１３】
住宅用電力回路中における高調波を低下させ、それによってかかる回路に電力を供給する配電変圧器における電力損失を低下させることによりエネルギーを節約するための方法であって、
住宅用電力回路中の単相負荷回路を流れる電流の電流対位相特性を監視するステップと、
前記負荷回路における少なくとも２つの非線形負荷のそれぞれについて制御可能な電力レギュレータを提供するステップと、
前記監視するステップに応じて、各電力レギュレータ中における対応する選択された開始位相を生じさせるために前記電力レギュレータを制御するステップと
を含み、前記開始位相を互いに異なるように選択して、前記電力回路中の高調波を低下させるための方法。
【請求項１４】
前記制御するためのステップが、前記電力レギュレータを制御するステップを含み、その結果、各電力レギュレータが、前記他の電力レギュレータのオン位相と実質的にオーバーラップしていない対応する前記オン位相を生じさせ、それによって前記全体の電流負荷を低下させる、請求項１３に記載の高調波を低下させるための方法。
【請求項１５】
前記制御するためのステップが、前記電力レギュレータを制御するステップを含み、その結果、各電力レギュレータが、調和させられる対応するオン位相と対応するカットオフ位相とを生じさせて、前記負荷回路中の前記全体負荷を線形化する、請求項１３に記載の高調波を低下させるための方法。
【請求項１６】
前記監視するステップが、前記負荷回路に結合された電流センサを提供するステップと、前記電流センサに結合された無線トランシーバを提供するステップと、前記無線トランシーバを経由して電流対位相の情報を配信するステップとを含む、請求項１３に記載の高調波を低下させるための方法。
【請求項１７】
前記電力レギュレータを制御する前記ステップが、
無線通信機能を有するセントラルコントローラを提供するステップと、
前記セントラルコントローラにおいて、前記無線トランシーバを経由して前記電流センサから前記電流対位相の情報を受信するステップと、
前記制御可能な各電力レギュレータに結合された対応する無線トランシーバを提供するステップと、
前記セントラルコントローラから前記各無線トランシーバを経由して前記電力レギュレータを制御するステップと
を含む、請求項１６に記載の高調波を低下させるための方法。
【請求項１８】
住宅用電力回路中における高調波を低下させ、それによってかかる回路に電力を供給する配電変圧器における電力損失を低下させることによりエネルギーを節約するための方法であって、
住宅用電力回路中の、非線形負荷を含む単相負荷回路を流れる電流の電流対位相特性を監視するステップと、
前記負荷回路における線形負荷に結合された制御可能な電力レギュレータを提供するステップと、
前記監視するステップに応じて、前記線形負荷に供給される電力を調整して、そうでなければ前記非線形負荷から前記負荷回路中に生ずるはずである高調波ひずみを最小にするために前記電力レギュレータを制御するステップと
を含む高調波を低下させるための方法。
【請求項１９】
前記監視するステップが、前記負荷回路に結合された電流センサを提供するステップと、前記電流センサに結合された無線トランシーバを提供するステップと、前記無線トランシーバを経由して電流対位相の情報をセントラルコントローラへ配信するステップとを含む、請求項１８に記載の高調波を低下させるための方法。
【請求項２０】
前記電力レギュレータを制御する前記ステップが、前記セントラルコントローラ中で実行されるソフトウェアの制御の下に行われる、請求項１８に記載の高調波を低下させるための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２００４年１０月１４日に出願の米国仮特許出願第６０／６１９４００号に基づいて、また２００５年９月７日に出願の米国仮特許出願第６０／７１４９３８号に基づいて優先権を主張している。前記両仮出願については、共にここに参照により本明細書中に組み込まれている。
【０００２】
著作権の通告
（ｃ）２００５  Ｌａｇｏｔｅｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ。本特許ドキュメントの開示の一部分は、著作権保護の対象となる資料を含んでいる。本著作権所有者は、特許商標庁の特許ファイルまたは特許記録中に現れる本特許ドキュメントまたは本特許開示書類の誰による複製に対しても反対しないが、他の点ではどのようなものであれ３７  ＣＦＲ  §１．７１（ｄ）に従ってすべての著作権を留保している。
【０００３】
本発明は、特にユーザの利便性、エネルギー効率および信頼性の改善に焦点を当てた、ホームオートメーションおよび商用オートメーションの場合における様々な電気的な負荷、装置およびシステムを制御するための制御システムに関する。
【背景技術】
【０００４】
従来のホームオートメーションは、照明の調光器およびスイッチのリモートコントロールなど基本的なタスクだけに非常に制限されており、また従来のホームオートメーションは、複雑な高価なカスタムのハードウェアおよびソフトウェアを必要とするものである。これらの知られているホームオートメーションシステムは、非常に限られた「インテリジェンス」インターフェースおよび扱いにくいインターフェースしか有していない。照明および家庭電化製品用の簡単な無線モジュールが、イリノイ州、スプリンググローブ（Spring Grove）のＩｎｔｅｒｍａｔｉｃ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから市販されている。www.intermatic.comを参照されたい。調光器を含めた他の無線照明モジュールは、ＬｕｔｒｏｎおよびＺｗａｖｅから市販されている。ＡＣ電力線上の高調波の干渉が、熱損失による非効率、および変圧器などの装置上での過度の摩耗（undue wear）を引き起こしてしまうことがよく知られている。抵抗型であり、したがって線形であるが非常にエネルギー効率の悪い、ポテンショメータや可変抵抗器などの受動的レギュレータとは区別されるように、これらの調光器が能動的に電源をオンおよびオフに切り換えてこの照明レベルを調整するので、高調波は、典型的な照明の調光器などの非線形負荷によって引き起こされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フィルタなどの受動的解決方法は、高調波ひずみを低下させることが知られているが、これらの解決方法は、制限を有し、またエネルギーを浪費してしまう。能動的解決方法については、Ｐｉｔｅｌ等による米国特許第５５６８３７１号中で教示されるように、４線式３相システムにおける高調波を低下させるために開発されてきている。しかし、この解決方法は、通常の単相の家庭用回路には適用することができない。さらに、Ｐｉｔｅｌ等は、別の箱に収容された、かなりのハードウェアを必要とするアクティブフィルタについても説明している。
【０００６】
コストを低下させ、カスタムなハードウェアの開発なしに広範な用途を可能にし、ユーザの利便性および快適さ、ならびに信頼性を改善するホームオートメーションおよび商用オートメーションにおける改善についての必要性が、依然として残ったままである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、様々な態様においてホームオートメーションまたは商用オートメーションとエネルギー節約における様々な改善を対象としている。追加の態様および利点は、添付図面を参照して進められる、好ましい実施形態についての以下の詳細な説明から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
専門用語の注意：仮出願においては、本発明者等は、「無線プロトコル、グラフィックユーザインターフェース、タッチスクリーン機能、...をサポートするオペレーティングシステムを実行することができるマイクロプロセッサベースの電子デバイス」を意味する用語「制御パネル」を使用した（仮出願３頁）。本出願においては、本発明者等は、その代わりに以前にこの「制御パネル（Control Panel）」と呼ばれたものと機能的に同様な様々なデバイスおよび実施形態を意味する用語「セントラルコントローラ（central controller）」を使用することにする。これは、本発明の一部の実施形態による典型的なセントラルコントローラが、このコントローラに対するインターフェースをもたらすフロントパネルまたは制御パネルをそれ自体含んでいるはずなので、混乱を回避するためである。
【０００９】
したがって、「制御パネル」は、本明細書中ではその普通の意味と整合性があるように使用されることになる。例えば、好ましい一実施形態においては、セントラルコントローラは、標準的な電気ボックス中に配置され、このセントラルコントローラのフロントパネルは、従来の照明スイッチカバープレートと同様にその上に取り付けられる。この用語「セントラルコントローラ」は、１つのセントラルコントローラしか家庭やオフィスなどの所与の取り付けにおいて使用することができないことを意味することを意図したものではない。それとは反対に、ほとんどの場合には複数のセントラルコントローラを展開して分散ネットワークまたは網目状ネットワークを形成し、以降でさらに説明されるように互いに通信が行われる。とは言うものの、１つのセントラルコントローラは、より小型の用途で使用することもできる。
【００１０】
仮出願では、また「無線コントローラ」を「いくつかの無線インターフェースのうちの１つまたは複数のインターフェースを実装してこの無線プロトコルをサポートする様々な通信ネットワークとの無線リンク上にわたっての通信を可能にする任意のチップ」として定義した。これについても、内部においても、一部の実施形態において本明細書中で説明している典型的なセントラルコントローラが正確に無線として特徴づけられていることからも共に混乱させてしまう可能性がある。このドキュメント中においては、本発明者等は、「無線トランシーバ」を使用して無線チャネル上で通信を実施する装置を意味することになり、この装置は、例えばブルートゥースや他のその場限りの無線プロトコルの場合のように、８０２．１１の実装形態またはそうでない場合にアクセスポイントを備えることができる。
【００１１】
このセントラルコントローラは、同じネットワーク中において他のセントラルコントローラと通信を行うための、またそのうちの一部が「コントローラ」である（がセントラルコントローラではない）他の様々なコンポーネントと通信を行うための１つまたは複数の無線トランシーバを含んでいることが好ましい。１つ（または複数）のセントラルコントローラは、１人（または複数）のユーザが主としてこのシステムとインターフェースを行う場所である。調光器などの他のコントローラは、セントラルコントローラからのコマンドに応答して照明または他の電気的負荷を動作させる。コントローラについては、以下でさらに説明するように、様々な電気的タスクおよび機械的タスクのために展開することができる。
【００１２】
本発明によれば、セントラルコントローラの様々な実施形態が開示される。このセントラルコントローラは、無線であることが好ましいが、このセントラルコントローラは、通信を行うために有線化することも可能である。好ましい実施形態の他の詳細については、以下のようになる。
【００１３】
基本的に、このセントラルコントローラは、ホームオートメーション機能または商用オートメーション機能を可能にするマイクロプロセッサベースの電子デバイスである。このセントラルコントローラは、指摘されるように、複数のセントラルコントローラが存在することも可能であるが、ホームオートメーションネットワークの主要なハードウェアコンポーネントである。このセントラルコントローラは、少なくとも１つの業界標準のオペレーティングシステムを実行し、その結果、このセントラルコントローラが、サードパーティのアプリケーションソフトウェア開発業者のための「オープンプラットフォーム」を提供することが好ましい。これらのアプリケーションの一部は、（構造の内部も外部も共に含む）照明、ＨＡＶＣ（heating, ventilation and air conditioning暖房、換気および空調）、セキュリティ（音声検知、動き検知、ビデオ監視など）、娯楽、エネルギー節約などを含むことになる。所望の任意のアプリケーションの実装は、適切なプログラミングと本明細書中で説明するように本発明を適用することにより実現することができる。
【００１４】
好ましい一実施形態においては、このセントラルコントローラは、従来の照明スイッチまたはアウトレット（outlet）を一般に収容するタイプの標準的な家庭の電気ボックスの内側にぴったり合うように大きさが揃えられ、構成される。小型のセントラルコントローラは、１つのスイッチボックスにぴったり合う可能性があるが、２連結、３連結、またはそれより大型のボックスは、より大型のセントラルコントローラを収容することができ、それに対応してより大型のディスプレイパネル（以下でさらに説明される）を収容することができる。図１Ａは、本発明の一実施形態によるセントラルコントローラによって置き換えられた照明スイッチの前面の外観を示している。図１Ｂは、セントラルコントローラを標準的な電気ボックス中にどのように展開することができるかをより詳細に示す分解図である。（このボックス中で使用可能な）家庭用配線は、このセントラルコントローラ用の電力を供給するが、この家庭用配線は、バッテリによって電力が供給され、あるいはバッテリバックアップされることも可能である。
【００１５】
このセントラルコントローラのフロントパネルは、サービスのために着脱可能であり、また一般にこのセントラルコントローラを覆っているが、ディスプレイ画面を含んでいることが好ましく、このディスプレイ画面は、アイコン表示、他のテキスト表示、またはグラフィック表示にタッチして選択または調整を行うことによりユーザ入力を行うための少なくとも部分的なタッチセンシティブ（touch-sensitive）な区域を含むことが好ましい。
【００１６】
このディスプレイ／タッチ画面は、適切にプログラムして有効なグラフィックユーザインターフェースを実現することにより使用することができる。簡単な実施例においては、１つの画面表示（図示せず）を使用して従来の照明スイッチまたは調光器制御をエミュレートすることができる。これは、例えばベッドルームでは有用なデフォルト値であり、このベッドルームでは、ユーザは一般的にこの部屋に入り、この室内の通常の位置に照明スイッチがあることを期待する。セントラルコントローラは、このボックス中において照明スイッチを置き換えることができ、このデフォルトの画面表示は照明スイッチのように見える可能性があり、実際にこのタッチ画面をユーザが押すのに応じてこの照明を消灯し点灯するように機能する。
【００１７】
もう一度図２Ａを参照すると、この図は、このフロントパネルのある種の好ましい機能を示している。例えば、このパネルは、数個の「ハード」ボタン（実際の物理的ボタン）を含んでおり、これらのボタンは、このタッチ画面を使用せずにいつでも動作させることができる。これらは、「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（アプリケーション）」および「Ｓｅｌｅｃｔ（選択）」として示すようにラベル付けされている。このベッドルームの実施例を継続すると、このデフォルトディスプレイを使用してこの照明を点灯した後にこのユーザは、「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」を押して、このセントラルコントローラにおいてこのユーザにとって現在使用可能であるアプリケーションを表現するアイコンのリストまたは組を見ることができる。このユーザは、この対応するアイコンを押すことにより「Ａｕｄｉｏ（オーディオ）」を選択することができ、この場合にはこの画面表示は、再び変化して図２Ａのオーディオプレーヤ制御を提示する。一時停止、再生などのボタンが示される画面にタッチすることにより、このユーザは、このセントラルコントローラからこのオーディオシステムを便利に操作することができる。これは、このオーディオ装置の内側にあって、あるいはこのオーディオ装置に結合されてこのセントラルコントローラから対応するコマンドを受信する無線コントローラによって遂行される。
【００１８】
この画面表示の上部は、このセントラルコントローラの位置、例えば「Ｒｏｏｍ  Ｔｗｏ（ルーム２）」（図２Ａ）、「Ｌｉｖｉｎｇ  Ｒｏｏｍ（リビングルーム）」（図２Ｂ）、「Ｋｉｔｃｈｅｎ（台所）」（図２Ｃ）を示すことが好ましいことに留意されたい。この表示は、所与の機能が複数の画面表示を必要とする場合には画面番号も含んでいることが好ましい。例えば、このリビングルームにおいては、この照明制御画面は、全部で６画面にまたがり、図２Ｂ中には画面「２／６」が示されている。グラフィックユーザインターフェースのこれらの原理は、他のアプリケーションにも同様に適用することができる。一般に、このセントラルコントローラは、このローカルネットワーク内の任意の電気装置または電気システムと対話することもできる。このローカルネットワークは、このセントラルコントローラと情報をやりとりし、これらのコントローラに結合された、オーディオ装置、ビデオ装置、ＨＶＡＣ装置、照明など様々な装置と対話する１つまたは複数の、好ましくは多数のコントローラと一緒に、１つまたは複数のセントラルコントローラを備える。
【００１９】
これらの機能の一部が、図３（簡略化されたネットワーク図）に示されている。この実施例においては、セントラルコントローラは、このネットワークの様々なコンポーネントと共に破線によって示される無線ネットワークを実装する。例えば、無線コントローラ「Ａ」は、ＨＶＡＣ制御のためのモータ駆動のダンパに接続される。この無線コントローラは、このセントラルコントローラからのコマンドに応じてこのダンパを調整する。他の無線コントローラ「Ｂ」は、セキュリティ監視のためのビデオカメラに接続される。このコントローラは、このセントラルコントローラからのコマンドに応じてこのカメラを調整することができ、同様にこのセントラルコントローラに対してビデオデータを伝えることもできる。このセントラルコントローラ中の監視ソフトウェアは、例えばこの取り込まれたビデオデータを解析することにより、この建物の外の侵入者を検出するための画像認識ソフトウェアを含むこともある。これらの電化製品が直接にセントラルコントローラに結合されない場合に、無線ハブを使用して複数の電化製品をセントラルコントローラにインターフェースすることができる。
【００２０】
無線コントローラは、これらの個々の機能および特性を必要に応じて変化させることができる。例えば簡単な低コストのコントローラを使用して、リモートコマンドに応じて照明またはアウトレットをオンおよびオフに単に切り換えることもできる。照明および家庭電化製品についての簡単な無線モジュールについては、イリノイ州、スプリンググローブのＩｎｔｅｒｍａｔｉｃ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから市販されている。www.intermatic.comを参照されたい。調光器を含めて他の無線照明モジュールは、ＬｕｔｒｏｎおよびＺｗａｖｅから市販されている。好ましい実施形態においては、本発明によるセントラルコントローラは、アプリケーションソフトウェアを実行し、この新しいネットワーク中に無線トランシーバを含めるために、これらの既存のモジュールと互換性のあるこれらの無線トランシーバを含んでいる。「インテリジェントコントローラ」と呼ばれるさらに高度なコントローラについては、非線形負荷によって引き起こされる高調波を管理することに関して後で考察される。
【００２１】
図３はまた、ストーブなどの電化製品に結合された無線コントローラ「Ｃ」も示している。このセントラルコントローラは、誰も家にいないときにはこのストーブがオンのままにされないように検査することができる。このネットワークの一部分として動き検出器または熱検出器を使用して、人々が家にいるかどうかを判定することができる。これらの同じセンサが、ＨＶＡＣ／快適さ制御、自動化された照明アプリケーション、セキュリティなどのために便利に使用される。これに関して、ドアロックデバイスが同様に図３に示されている。ここでは、この無線トランシーバ機能が、このドアロックデバイスそれ自体に一体化される。したがって別の無線コントローラは、必要とされない。このデバイスを使用してこのドアをリモートにロックし、アンロックすることができるが、また本発明の一部実施形態におけるセントラルコントローラ上で実行されるセキュリティアプリケーションソフトウェアに対してその状況、すなわち開いているか、閉じられているか、ロックされているかを報告することもできる。様々なセキュリティアルゴリズムを使用して、このネットワーク中におけるこれらの無線通信をセキュリティ保護し、権限のない侵入を防止することができる。
【００２２】
図４は、本発明と整合性のあるセントラルコントローラの一実施例の簡略化されたハードウェアブロック図である。これらの様々なコンポーネント間の相互接続を省略してこの図をあいまいにすることを回避している。このＣＰＵは、業界標準の出来合いのマイクロプロセッサであり、揮発性メモリもフラッシュメモリなどの不揮発性メモリも共に含めて、必要に応じて内部およびまたは外部のメモリと一緒であることが好ましい。このＣＰＵには、Ｗｉｎｄｏｗｓ  ＣＥ（登録商標）、組み込みＬｉｎｕｘ、ＱｎＸなど、少なくとも１つの標準の組み込みオペレーティングシステムが提供されることが好ましい。
【００２３】
例示されたこの実施例においては、局所的な周囲温度、（人の）近接度、周囲の照明レベルなどを感知するためにセンサが設けられる。マイクロフォンにより、（このメモリに記憶され、このＣＰＵ上で実行可能な音声認識ソフトウェアと協力して）音声コマンド入力が可能になる。スピーカにより、可聴式のアラーム、警告または他のアナウンスメントが可能になる。サービス接続、例えばＵＳＢポートなどの標準コネクタが、診断、ソフトウェアローディングなどのために設けられてもよい。代わりに、この無線トランシーバは、このような機能のためのコンピュータまたは同様なデバイスとの通信のために使用されてもよい。他の実施形態は、より多くの、あるいはより少ないセンサ、入力または出力を有してもよい。本発明の様々な特定の実施形態についての追加の詳細は、本開示を考慮すれば電子応用およびマイクロプロセッサ応用における当業者の設計能力の範囲内に含まれることになる。この第２のプロセッサを組み込む代替的な２プロセッサアーキテクチャについては、後で説明される。
【００２４】
図５は、本発明を使用したＨＶＡＣ制御の選択された態様を示す簡略化された住宅フロアプランである。ここで、例示された各部屋は、動きセンサまたは近接度センサ「Ｍ」と温度センサ「Ｔ」を含んでいる。これらは、セントラルコントローラと情報をやりとりする機能を有する「スタンドアロン」のリモートセンサユニットであってもよい。あるいは、これらのうちの１つまたは複数は、それ自体がこの部屋における局所的なセントラルコントローラであってもよい。いずれにしても、このセントラルコントローラ上で実行される快適さ制御ソフトウェアは、各部屋の現在の温度はもちろん、どの部屋に人がいるかを決定することができる。この情報に基づいて、このソフトウェアは、局所的な各部屋の１つ（または複数）のＨＶＡＣダンパを調整して、エネルギー消費を最小にしながら快適さを最適化することができる。このシステムを使用して、このプロセスの一部分としてこのＨＶＡＣシステムそれ自体を制御することもできる。
【００２５】
このセクションを簡単に要約すると、本発明により、ユーザは便利に、任意の部屋における任意の無線照明スイッチを制御し、任意の無線電力アウトレットを制御し、無線プロトコルを介して制御することができる他の任意の家庭電化製品（コーヒーメーカ、炊飯器、床用電気スタンド、プール／タブ（pool/tub）電気システム、煙検出器、電気ロック、ガレージオープナ（garage opener）など）、すなわち一体化され、または「組み込まれた」無線制御機能を有する電化製品を制御し、他のシステムコンポーネントにこの無線プロトコルによって直接または間接に接続された無線サーバ上、あるいは他の任意の媒体ストレージデバイス上に記憶された媒体にアクセスすることができるようになる。もちろん、本発明の一部の実施形態は、これらの機能のすべてよりも少ないものしか実装しないことになる。すなわちこれらは、必ずしもすべてが本発明によって必要とされるとは限らない。重要なポイントは、このシステムは、基本的にアプリケーションソフトウェア駆動型であるので、本明細書中に説明されるこのセントラルコントローラおよび分散ネットワークは、あまりハードウェア変更せずに、あるいは追加の費用なしに無数の方法で使用することができる。
【００２６】
追加の機能は、任意のビデオカメラからのビデオ、または他のシステムコンポーネントにこの無線プロトコルによって直接または間接に接続された他のビデオ信号源を監視し、この家庭内のこのＨＶＡＣシステムの設定または制御にアクセスし、２つ以上のセントラルコントローラの間で電話を介してまたは家庭内で音声通信を行い、この無線コントローラおよび赤外線エミッタが装備されたデバイスを介して赤外線リモートコントロールをサポートする電気デバイスを動作させ、無線プロトコルまたは赤外線シーケンスを介して他の任意の電子デバイスにアクセスし、これを制御し、これに問合せを行うことを含むことができる。
【００２７】
このセントラルコントローラのすべての前述の機能は、このタッチ画面を用いて、または音声コマンドにより、あるいはセンサ入力、時間もしくは他のトリガ条件、またはトリガ条件の組合せに応じて（ソフトウェア制御の下で）自動的に、アクセスすることができる。好ましい実施形態においては、このシステムの特定の任意の設定またはパラメータは、保存されたプロファイルの一部分として使用することもできる。任意のプロファイルは、ユーザによって、または（スケジュール、日照などに従って）自動的に選択することができる。
【００２８】
このセントラルコントローラのユーザインターフェースは、部屋に入り、その照明をスイッチで点灯するという人々の習慣に対応するように設計される。そうするために、一実施形態におけるこのユーザインターフェースは、この「デフォルトスイッチ」仮想ボタンを実装する。このグラフィックボタンは、この最後のアクティブなユーザ入力に続く短いタイムアウトの後に、このｃｃ上のデフォルト画面表示として表示される。これらのパラメータまたは設定のどのような組合せも、この「デフォルトボタン」によって制御することができる。したがって、例えば各ベッドルームにセントラルコントローラが取り付けられている場合には、この居住者は、到着するとすぐにただ一度だけこのセントラルコントローラパネルにタッチして、このユーザの個人プロファイルによって決定されるように照明、オーディオ、温度などを設定する必要があるにすぎない。プロファイルは、個人的な空間においてまたはネットワーク全体にわたって使用することができる。一部の例示の家庭全体にわたってのプロファイルは、以下のようである。
【００２９】
プロファイル１：誰も家にいない
照明：日没後、バスルーム＃１と、ベッドルーム＃３と、ホール＃２の照明をオンにする以外は照明をオフにする。
【００３０】
セキュリティ：外出の１分後に全部オンにし、ドアロックを検査し、ビデオ監視を開始する。
快適さ：すべての居住空間を１６．７°Ｃ（６２°Ｆ）まで下げる。
【００３１】
娯楽：オフ。
プロファイル２：家庭：週日の午後４：００に開始
照明：日没後、照明をオンにし、バスルーム＃１とすべてのベッドルームをオフにし、リビングルームはオンのデフォルト設定。
【００３２】
セキュリティ：ドアチャイムと窓チャイムだけとし、ビデオ監視を中断する。
快適さ：すべての居住空間を２２．２°Ｃ（７２°Ｆ）まで上げる。
娯楽：オーディオを可能にし、１日のニュース送信分をダウンロードする。
【００３３】
プロファイル３：日曜日の朝など、...プロファイル４：日曜日の午後など。
プロファイル５：短い休暇など。プロファイルは、ソフトウェア制御の下で作成され、この適切なセントラルコントローラ中の不揮発性メモリに記憶される。
【００３４】
非対称２プロセッサアーキテクチャ
非対称２プロセッサアーキテクチャは、オプションであるが、前述のようなホームオートメーションシステムまたは商用オートメーションシステムの信頼性、使用可能性およびサービス性を改善するために好ましい。
【００３５】
現代のホームオートメーションシステムは、数百個の電子コンポーネントと、数十万行から数百万行のソフトウェアコード行を含んでいる。１つのコンポーネント（ハードウェアおよびソフトウェア）の故障は、このシステムを完全に使用不可能にしてしまう可能性があり、これは、ホームオートメーションアプリケーションにとっては受け入れることができない。信頼性の高い使用可能な簡単なサービスおよびアップデートされたシステムについての必要性が存在する。
【００３６】
ホームオートメーションシステムにおいては、故障をもたらす可能性のある２つの主要な寄与するファクタが存在する。
１．ソフトウェアエラー。大規模なプログラムの１００％のテストを実現することは実行不可能であるので、バグは発生する。
【００３７】
２．主要プロセッサは、他の電子コンポーネントに対する多くの依存性を有する。ＣＰＵそれ自体の失敗と同様にこれらのコンポーネントのうちのどのコンポーネントの故障もこの全体システムを実行不可能にしてしまう。また、この典型的なシステムは、タッチ画面のような壊れやすいコンポーネントを含んでおり、それ故にこの画面が破壊される可能性のあるリスクが常に存在し、またたとえこのシステムが形式的には生きていたとしても、このシステムを使用することは、非常に難しくなる。
【００３８】
本発明者等は、２つの異なるプロセッサを使用した信頼性の高いホームオートメーションシステムについての新しい設計について提案する。前述のように、ホームオートメーションシステムは、少なくとも１つのセントラルコントローラを備える。このホームオートメーションシステムは、いくつかのセントラルコントローラを使用してもよい。多くの場合に、これらのセントラルコントローラのすべては、（コストを低減し、分散ネットワークの取り付けを簡単にするために）同じになる。本発明者等は、セントラルコントローラが、少なくとも２つの異なるプロセッサを備えることを提案する。
【００３９】
次に図６を参照すると、簡略化された概略図は、本発明の一態様によるセントラルコントローラの非対称２プロセッサアーキテクチャの一実施例を示している。ここで、プロセッサＡは、このシステムの全面的な機能を実施する主要コントローラであり、オプションとして音声認識、グラフィックユーザインターフェース、位置センサなどのような本質的でない機能以外の「有することが素晴らしい（nice-to-have）」機能を含んでいる。このプロセッサＡは、比較的高速なプロセッサであり、前述のように外部メモリ（ＲＯＭおよび／またはＲＡＭ）に接続されていることが好ましい。それとは反対に、プロセッサＢは、外部コンポーネントにほとんど依存しない比較的低速の埋込みマイクロコントローラである。このプロセッサＢは、以下の３つの主要な機能を有する。
【００４０】
１．プロセッサＡ中のプログラムが生きており、正常に実行していることを検証する（ウォッチドッグ機能）。
２．プロセッサＡにおける故障の場合に、このプロセッサＢは、周辺の主要な制御する回路をこのプロセッサＢ自体の上に切り換え、その基本機能を実施する（例えば、これらの照明／電気的負荷をオン／オフさせる）。
【００４１】
３．すべてのシステム故障を不揮発性メモリのジャーナルにログ記録する。
この図に示されるように、プロセッサＢがプロセッサＡの故障を検出する場合には、プロセッサＢが制御するスイッチを使用して、すべての周辺デバイスとの対話およびインターフェースを引き受ける。監視は、図に示される通信リンクを介して実施される。プロセッサＢについてのソフトウェアは、比較的少ない（数百行しかない）コード行を含むことが好ましく、その結果、これらのアルゴリズムは、１００％テストすることが可能である。したがって、プロセッサＢにおけるソフトウェアバグのリスクは、ずっと低くなる（本発明者等の推定によれば１００倍以上良好である）。
【００４２】
依存するコンポーネント数が、この設計においてより小さいものと仮定すると、ハードウェア故障の可能性も同様により低くなる（この可能性は、依存するコンポーネント数およびこのプロセッサのピンカウントに比例する）。これは、プロセッサＡと同一な第２のプロセッサがバックアップとして展開される簡単な「ミラーリング」スキームまたはバックアップスキームと対照をなす。このアプローチでは、信頼性を改善するが、より高いコストを払ってであり、劣った結果を伴うものである。
【００４３】
エネルギー節約技法
このセクションにおいては、本発明者等は、住宅施設および商用施設においてエネルギーを節約するための新しい方法およびシステムについて、特に非線形負荷がこの電源上に高調波ひずみを生成する場合の方法およびシステムについて説明する。一部の実施形態においては、本発明者等は、調光照明システムおよび他の非線形電気的負荷に関連する電気的負荷を正常化しようと努める。このような正常化は、配電変圧器における熱放散と、ほとんどの住宅電気システムおよび商用電気システムにおいて一般的である非線形負荷によって生成される高調波ひずみを低下させる。一部の実施形態においてはエネルギーの節約は分散ホームオートメーションネットワークを活用することにより実現される。
【００４４】
したがって、本発明の一態様は、エネルギーの非効率および電気インフラストラクチャの故障を引き起こす可能性がある高調波ひずみおよび熱を低下させるシステムレベルコンポーネントを導入することにより、分散された無線オートメーションシステムを高度化する。これらの非効率の原因は、調光制御、コンピュータおよびパルス電源、テレビジョン、ならびに他の非線形負荷を利用した照明システムである。
【００４５】
本発明の一態様は、分散されたホームオートメーションネットワークによる調光された電気的負荷のインテリジェント制御による、Ｋ−ファクタおよび関連するエネルギー損失を低下させることを対象としている。典型的な住宅の位置における電気的負荷は、非線形であり、したがってこの電気的負荷は、高調波電流（単相非線形負荷の場合には主として奇数高調波）を生成する。これらの電流は通常、配電変圧器中で浪費され、加熱およびエネルギー損失をもたらす。これらの高調波ひずみは、
Ｋ−ファクタ＝Ｓ（Ｉｈ）２ｈ２
として定義される「Ｋ−ファクタ」によって、定量的に記述され、式中でＩｈは、高調波ｈにおける負荷電流であり、合計のＲＭＳ電流が１アンペアに等しくなるように、すなわちＳ（Ｉｈ）２＝１．０になるように単位当たりをベースにして表現される。
【００４６】
Ｋ−ファクタは、ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ  Ｃ５７．１１０から導き出されるような、変圧器加熱に対する影響による高調波負荷電流の秤量（weighing）である。１．０のＫ−ファクタは、線形負荷（高調波なし）を示す。Ｋ−ファクタが大きくなればなるほど、この高調波の加熱効果は大きくなる。図７Ａは、Ｋ−ファクタ＝１のときの線形負荷を示し、この配電変圧器における熱損失は低い。図７Ｂは、図７Ａの負荷を流れる基本的に正弦波の電流波形を示している。しかし、住居用建物および商業用建物においてますます見出される現代の電子負荷の多くは、非線形（調光された照明、コンピュータ、パルス電源など）である。このオフィスについての典型的なＫ−ファクタ値は、通常４から９であり、これらの値は、熱損失の１５〜２０％の増大に相当する。
【００４７】
図８Ａは、複数の非線形負荷を、ここでは単相電力回路における１／３の明るさに設定された従来の照明調光器を示している。図８Ｂは、図８Ａの負荷を流れるこの結果として生ずる非線形の電流波形を示している。この波形は、かなりの高調波ひずみを有し、この送電線の基本周波数（６０Ｈｚ）の３次および後続の奇数の高調波のかなりの電流フローが存在することを意味している。以前に指摘したように、このシナリオは、この電源システムにおける熱損失、装置の摩耗、および電圧波形の悪化をもたらす。
【００４８】
本発明によれば、どのようにも気づくようには動作機能を犠牲にすることなしに、改善された電力制御が、この状況を改善するために実施される。２つのスキーム、すなわち個々の非線形負荷を調整してこれらの負荷が一緒により良好に動作するようにするスキームと、線形負荷の存在を使用してこの全体システムの電流フローを正常化するスキームが提示される。
【００４９】
第１に、本発明者等は、センサおよび調光器（電力レギュレータ）の分散されたネットワークを使用して、高調波ひずみおよび関連する熱損失を低下させることを提案する。次に図９Ａを参照すると、３台の調光器が、この場合にも負荷として示されている。ここで、「Ａ」とラベル付けされた電流センサがこの回路中に配置されて、この電流波形を測定する。この電流センサは、この電流波形の形状を測定し、有線または無線のネットワークプロトコルを使用してこの情報をセントラルコントローラに対して転送するように機能する。
【００５０】
この図９Ａにおいて「Ｂ」とラベル付けされたセントラルコントローラは、これらの高調波ひずみを解析し、これらの各調光器についての開始位相を計算して、この全体の高調波電流を最小にする。これは、「スマート調光器」の使用により、実施されることが好ましく、このスマート調光器は、制御信号またはコマンドに応じてこの電力線のサイクルの開始位相を選択し、オプションとして停止位相を選択することができる調光器を意味する。一部の実施形態においては、この制御信号は、このセントラルコントローラから無線通信チャネルを経由してこのスマート調光器へと伝送される。これはまたハード配線されていてもよい。この電力線それ自体の中においてこの制御信号を伝送することも等価であるはずであり、この信号技法は、他の用途ではよく知られている。この制御解析は、このセントラルコントローラ中のソフトウェアで実行されることが好ましく、この制御解析は、このセントラルコントローラへとロードされ、ここで実行されるアプリケーションソフトウェアプログラム中で実施されることが最も好ましい。
【００５１】
図９Ｂは、この電力線電流波形の各ローブが３つのセグメントに分割されるという１つの解決方法を示しており、これらの各セグメント中ではこの照明（または他の）負荷の対応する１つが電力を受け取る。この全体の効果は、高調波を最小にすることであり、すなわちこのシステムについてのこの結果生じる電流波形は、実質的に線形となる。これは、このスマート調光器にオン位相コマンドおよびオフ位相コマンドを送信し、例えば６０〜１２０度の位相角、および再び２４０〜３００度などの間にオンとなるように負荷Ｂに割り当てることにより遂行される。本発明のこの態様は、この電力線の電圧品質を改善し、高調波電流加熱によって配電変圧器中で以前には放散された電気エネルギーを節約する。さらに、この配電変圧器のサイズ／重量は、低い熱放散により低減させることができ、この場合にもコストを節約することになる。
【００５２】
第２に、本発明者等は、非線形負荷の問題に対処する他の解決方法を提案する。この第２の解決方法は、この第１の解決方法と一緒に、あるいは代替方法として使用することができる。この第２の解決方法は、一般的に多少少ないハードウェア（より少ないコンポーネント）しか必要としないことになる。この解決方法は、この同じネットワーク中で抵抗型（線形）負荷を制御する機能を利用しており、前述のタイプの非線形負荷からもたらされる高調波ひずみを補償し、あるいは「正常化」するようにしてそれを行う。住宅の電気温水器は、線形（抵抗型）負荷の良い実施例である。重要なことに、この電気温水器は、非線形電源と共に機能することになる。
【００５３】
図１０は、この第２の解決方法の一実施形態を示している。ここで、電流センサ「Ａ」を以前のように使用して、このシステム中の電流波形を取り込む。この電流センサＡは、好ましくは無線チャネルによってこの波形データをセントラルコントローラ「Ｂ」へと送信する。この第１の解決方法においてもこの第２の解決方法においても共に、この電流センサ（負荷電流波形）データは、定期的にアップデートされるべきである。このアップデートは、スケジュールされ、プッシュされ、ポーリングされ、または他の任意の便利なメカニズムであってもよい。ホームオートメーションネットワークの場合には、このアプリケーションソフトウェアは、この照明設定に対して変更が行われるときはいつでも、本明細書中の他のどこかで考察されているように手動でまたはプログラムによりこの電流センサデータをアップデートするように構成することができることが有利である。
【００５４】
線形負荷は、すなわちこの実施例において温水器は、線形および非線形の他の負荷としてこの回路中に配置される。この温水器電力は、前述の「スマート調光器」と機能的に同様な「スマートコントローラ」または「インテリジェントコントローラ」によって、すなわち制御信号またはコマンドに応じて取り付けられた負荷に電力を供給するためにこの電力線サイクルの開始位相およびオプションとして停止位相を選択することができるコントローラによって調整される。スマートコントローラは、一般的にスマート調光器よりも大きな負荷を取り扱うことができる。一部の実施形態においては、この制御信号は、このセントラルコントローラから無線通信チャネルを経由してこのスマートコントローラへと伝送される。この目標は、存在する非線形負荷を正常化するようにしてこの線形負荷を流れる電流を調整することである。
【００５５】
図１１は、１つのアプリケーションにおけるこのプロセスを例示した一実施例を提供している。ここで、このＡＣライン（ライブ（live））は、２つの対象となる負荷（カラーＴＶ（非線形負荷）および温水器（抵抗型負荷））を有する。電流形状センサは、挿入「Ｔ」に示されるようにその総電流を検出する。この電流波形Ｔは、この非線形ＴＶ負荷によって引き起こされる、（高調波を立証する）正弦波からの逸脱を示している。この電流形状は、このセントラルコントローラへと伝えられる。この電流形状は、様々な方法で表現し符号化することができる。
【００５６】
「インテリジェントコントローラ」は、前述のように制御信号またはコマンドに応じて、温水器への電流を調整するように配置される。この実施例においては、このセントラルコントローラは、好ましくはソフトウェアで、この電流波形「Ｔ」を解析し、この抵抗型（温水器）負荷を調整するために（図１２に示される）相補的な正常化する波形を決定する。この温水器は、以前と同様に動作するが、この波形と共にこの全体のシステム負荷は、正常化され、その結果、この波形は基本的に正弦波であり、すなわちこの波形は、最小の高調波ひずみしか示さない。これは、前述と同じ利点を実現する。この正常化する通信およびコマンドの詳細、例えば符号化、エラー保護、分解能などは、所与のアプリケーションについての設計選択の問題である。本発明は、業界標準の無線プロトコル、マイクロプロセッサオペレーティングシステム、ＡＰＩなどを活用したシステムの形で実施されることが好ましい。
【００５７】
本発明者等は、典型的な住宅システムが、本発明を使用して１０％〜２０％に至るエネルギーの節約を享受することができるものと推定しており、この節約は、他のエネルギー節約方法とは独立している。
【００５８】
本発明の基礎となっている原理から逸脱することなく、多数の変更を前述の実施形態の詳細に対して行うことができることが、当業者には明らかであろう。したがって本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってしか決定されないはずである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１Ａ】図１Ａは、セントラルコントローラを用いた従来の照明スイッチの置き換えを示す正面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、標準的な家庭の電気ボックスにおける従来の照明スイッチまたはアウトレットの代わりに取り付けるために標準の大きさに揃えられ構成されたセントラルコントローラを示す分解図である。
【図２Ａ】図２Ａは、セントラルコントローラのフロントパネルディスプレイの内容の一実施例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、セントラルコントローラのフロントパネルディスプレイの内容の一実施例を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、セントラルコントローラのフロントパネルディスプレイの内容の一実施例を示す図である。
【図３】一体化された無線コントローラならびに外部の無線コントローラを含めて様々なコンポーネントの適用を示すホームオートメーションネットワークの一実施例を示す図である。
【図４】本発明と整合性のあるセントラルコントローラの一実施例の機能ハードウェアブロック図である。
【図５】利便性およびエネルギー効率を改善するための本発明のＨＶＡＣ用途の一実施例を示す簡略化された住宅フロアプランである。
【図６】本発明の一態様によるセントラルコントローラの非対称２プロセッサアーキテクチャを示す簡略化された概略図である。
【図７Ａ】図７Ａは、単相Ａ．Ｃ．電力回路における線形負荷を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａの回路における基本的に正弦波の電流波形を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、ここで従来の照明調光器がそれぞれ３３％の明るさに設定された複数の非線形負荷を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａのこれらの負荷を流れる結果として生じる非線形の電流波形を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の一実施形態による、単相電力回路における非線形負荷を正常化して高調波ひずみを低下させるためのシステムを示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、位相制御のためのインテリジェントコントローラを使用して負荷を線形化した結果として生ずる負荷電流を示す図である。
【図１０】抵抗型負荷を調整して同じ回路中の１つまたは複数の非線形負荷について補償するように構成されたシステムを示す図である。
【図１１】図１０のシステムについての例示の波形および通信経路を示す図である。
【図１２】抵抗型負荷を調整することにより、図１０および１１の回路を正常化するためのセントラルコントローラによって生成される波形を示す図である。
【図１Ａ】
2008517579.tif 000003
【図１Ｂ】
2008517579.tif 000004
【図２Ａ】
2008517579.tif 000005
【図２Ｂ】
2008517579.tif 000006
【図２Ｃ】
2008517579.tif 000007
【図３】
2008517579.tif 000008
【図４】
2008517579.tif 000009
【図５】
2008517579.tif 000010
【図６】
2008517579.tif 000011
【図７Ａ】
2008517579.tif 000012
【図７Ｂ】
2008517579.tif 000013
【図８Ａ】
2008517579.tif 000014
【図８Ｂ】
2008517579.tif 000015
【図９Ａ】
2008517579.tif 000016
【図９Ｂ】
2008517579.tif 000017
【図１０】
2008517579.tif 000018
【図１１】
2008517579.tif 000019
【図１２】
2008517579.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月26日(2007.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホームオートメーションまたは商用オートメーションのための分散電気制御システムであって、
無線トランシーバを含む少なくとも１つのセントラルコントローラと、
無線チャネル上で前記セントラルコントローラと通信を行うための第２の無線トランシーバを含むリモートコントローラに結合された電気的負荷を制御するための少なくとも１つのリモートコントローラと、
を備え、
前記リモートコントローラが、前記無線チャネル上で前記セントラルコントローラから受信されるコマンドに応じて前記電気的負荷を制御するように動作可能であり、
さらに前記セントラルコントローラが、標準的な照明スイッチタイプの電気ボックス中に取り付けるために大きさが揃えられ構成され、
前記セントラルコントローラが、グラフィックユーザインターフェースを表示するためのディスプレイ画面を含む分散電気制御システム。
【請求項２】
前記リモートコントローラが、前記電気的負荷を備える電化製品に一体化される、請求項１に記載の分散電気制御システム。
【請求項３】
前記セントラルコントローラが、組み込みオペレーティングシステムを実行するように構成されたマイクロプロセッサシステムを含む、請求項１に記載の分散電気制御システム。
【請求項４】
前記制御システムが、ＨＶＡＣシステムおよび照明の自動制御を可能にする、請求項１に記載の分散電気制御システム。
【請求項５】
ホームオートメーションアプリケーションおよび商用オートメーションアプリケーションのためのセントラルコントローラであって、
１つまたは複数の従来の照明スイッチの代わりに標準的な照明スイッチタイプの電気ボックスに取り付けるように構成された中空のハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングが前記電気ボックスに取り付けられるときに前記電気ボックス内部の電気サービスに接続するための配線または端子を含む電源と、
前記ハウジング内に配置され、ホームオートメーションアプリケーションソフトウェアを実行するためのマイクロプロセッサベースのコンピュータシステムと、
前記セントラルコントローラと相互作用するためのユーザインターフェースと、
前記コンピュータシステムに結合され、前記電気ボックスの外部に配置されたコントローラコンポーネントと通信を行って、前記コンピュータシステム中で実行可能なホームオートメーションアプリケーションソフトウェアプログラムの前記指示の下に前記コントローラコンポーネントに結合された負荷のリモートコントロールを実施する通信インターフェースと
を備えるセントラルコントローラ。
【請求項６】
前記ユーザインターフェースが、前記コンピュータシステムに結合され、前記セントラルコントローラが前記電気ボックスに取り付けられるときにユーザにとって目に見えるディスプレイ画面を、含む、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項７】
前記ユーザインターフェースが、前記コンピュータシステムに結合され、前記セントラルコントローラが前記電気ボックスに取り付けられるときにユーザにとって目に見えるタッチ画面を、含む、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項８】
前記コンピュータシステムに共に結合され、ユーザと可聴式の対話を行うためのマイクロフォンとスピーカとをさらに含む、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項９】
前記通信インターフェースが、前記リモートコントローラと通信を行うための無線トランシーバを含む、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項１０】
前記マイクロプロセッサが、標準の組み込みオペレーティングシステムをホストして、前記組み込みオペレーティングシステムと互換性のあるアプリケーションプログラムを実行する、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項１１】
無線通信チャネル上で前記セントラルコントローラに対してアプリケーションソフトウェアをダウンロードするためのインターフェースを含む、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【請求項１２】
非対称２プロセッサアーキテクチャを形成するために前記マイクロプロセッサに結合された二次プロセッサをさらに含む、請求項５に記載のセントラルコントローラ。
【国際調査報告】
2008517579.tif 000021
2008517579.tif 000022
2008517579.tif 000023
2008517579.tif 000024
2008517579.tif 000025