(57)【要約】【課題】家の所有者または一般修繕員によって簡単に取り付けることができる電気的に制御される通風装置（ＥＣＲＶ）を提供すること。【解決手段】ＥＣＲＶは非区画ＨＶＡＣシステムを区画化されたシステムに簡単に転換することができる。ＥＣＲＶは従来の区画化されたＨＶＡＣシステムに組み合わせて用いられ、従来の区画化されたＨＶＡＣシステムにはない追加の制御や追加の区画を提供することができる。実施例では、ＥＣＲＶは標準の手動制御の通風装置に適合するようなサイズと形状要素を持つように構成される。実施例では、区画サーモスタットがサーモスタット情報をＥＣＲＶに提供するように構成される。実施例では、区画サーモスタットは暖房と冷房の区画の動作を調整する中央監視システムと通信する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
区画された温度制御のためのシステムであって、
第一区画の温度を測定する第一区画サーモスタットと、
第二区画の温度を測定する第二区画サーモスタットと、
配管から前記第一区画へ空気を流すために構成された第一ＥＣＲＶと、
前記配管から第二区画へ空気を流すために構成された第二ＥＣＲＶと、
中央システムと、を備え、
前記中央システムは、第一設定点温度と進行中の第一区画温度とを前記第一区画サーモスタットから入手し、第二設定点温度と進行中の第二区画温度とを前記第二区画サーモスタットから入手し、進行中の前記第一区画温度および前記第二区画温度、前記第一および前記第二設定点温度、前記配管からの利用可能な空気の量、前記配管中の空気の温度、および前記第二区画に対する前記第一区画の優先順位に従って、前記第一ＥＣＲＶ用の第一通気口の開口量を計算し、前記第二ＥＣＲＶ用の第二通気口の開口量を計算するように構成される区画された温度制御のためのシステム。
【請求項２】
前記第一ＥＣＲＶは、空気流センサーを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第一ＥＣＲＶは、差圧センサーを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記第一ＥＣＲＶは、空気速度センサーを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第一ＥＣＲＶは、補助電源を備える請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第一ＥＣＲＶは、湿度センサーを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記第一ＥＣＲＶは、送風機を備える請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記第一ＥＣＲＶは、閾値テストに従ってセンサーデータを前記中央システムへ送信するように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記閾値テストは、高閾値レベルを含む請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記閾値テストは、低閾値レベルを含む請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記閾値テストは、内部閾値範囲を含む請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記閾値テストは、外部閾値範囲を含む請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第一ＥＣＲＶは、前記中央システムから命令を受信し、ステータスを報告する間隔を変更するように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第一ＥＣＲＶは、が前記中央システムから命令を受信し、センサーデータを報告する間隔を変更するように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第一区画サーモスタットは、温度勾配を前記中央システムへ報告するように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第一ＥＣＲＶは、カーテンの開口を変更するように構成される機械式の作動装置を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記作動装置は、１つ以上の羽根の角度を変更するために備えられる請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記作動装置は、前記カーテンの開口を変更するために備えられる請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記作動装置は、１つ以上の分流器の方向を変更するために備えられる請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記中央システムは、無線通信を使用して前記第一および第二区画サーモスタットと通信する請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記中央システムは、無線通信を使用して前記第一および第二区画サーモスタットと前記第一および第二ＥＣＲＶと通信する請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記無線通信は、無線周波数通信を含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記無線通信は、周波数ホッピングを含む請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記無線通信は、９００ＭＨｚ帯を含んでいる請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記第一ＥＣＲＶは、低電源状態を示す可視インジケータを含む請求項１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記中央システムは、予測モデルを使用して前記第一通気口の開口量および第二通気口の開口量を計算する請求項１に記載のシステム。
【請求項２７】
前記予測モデルは、前記第一ＥＣＲＶおよび前記第二ＥＣＲＶによる電力消費を減少させるように構成される請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記予測モデルは、第一ＥＣＲＶ中の第一作動装置の動きを減少させるように構成される請求項２６に記載のシステム。
【請求項２９】
前記予測モデルは、ニューラルネットワークを備える請求項２６に記載のシステム。
【請求項３０】
前記第一ＥＣＲＶは、送風機を含み、前記第一ＥＣＲＶは、中央コントローラからの命令に応答して前記送風機に電力を供給する請求項１に記載のシステム。
【請求項３１】
前記第一ＥＣＲＶは、送風機を含み、前記第一ＥＣＲＶは、前記送風機を発電機として使用するように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項３２】
前記第一区画サーモスタットは、前記中央システムからの１つ以上の命令に応答してデータを前記中央システムへ報告するように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記第一区画サーモスタットは、データを前記中央システムへ定期的な間隔で報告するように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項３４】
区画された暖房と冷房を提供する、電気的に制御される通風装置であって、
コントローラと、
前記コントローラに備えられる機械式の作動装置と、
前記コントローラに備えられる無線通信システムと、
前記温度センサーで配管中の空気の温度を測定するように構成される前記コントローラに備えられる温度センサーと、
前記コントローラに備えられる電源と、を備え、
前記コントローラは区画サーモスタットから受信した無線通信に応答して前記作動装置を制御するように構成され、さらに、前記電源から利用可能な電力が閾値以下に低下すると前記通風装置を開くように構成される電気的に制御される通風装置。
【請求項３５】
さらに、空気流センサーを備える請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項３６】
さらに、差圧センサーを備える請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項３７】
さらに、空気速度センサーを備える請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項３８】
さらに、補助電源を備える請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項３９】
さらに、湿度センサーを備える請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項４０】
さらに、送風機を備える請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項４１】
前記コントローラは、閾値テストに従ってセンサーデータを送信するように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項４２】
前記閾値テストは、高閾値レベルを含む請求項４１に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項４３】
前記閾値テストは、低閾値レベルを含む請求項４１に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項４４】
前記閾値テストは、内部閾値範囲を含む請求項４１に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項４５】
前記閾値テストは、外部閾値範囲を含む請求項４１に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項４６】
前記コントローラは、命令を受けてステータスを報告する間隔を変更するように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項４７】
前記コントローラは、命令を受けてセンサーデータを報告する間隔を変更するように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項４８】
前記区画サーモスタットは、１つ以上の電気的に制御された通風装置を監視するように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される装置。
【請求項４９】
前記作動装置は、１つ以上の羽根の角度を変更するように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項５０】
前記作動装置は、カーテンの開口を変更するように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項５１】
前記作動装置は、１つ以上の転換器の方向を変更するように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項５２】
前記作動装置は、前記コントローラへ位置のフィードバックを提供するように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項５３】
前記無線システムは、赤外線放射を使用して通信する請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項５４】
前記無線システムは、超音波放射を使用して通信する請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項５５】
前記無線システムは、無線周波数通信を使用して通信する請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項５６】
前記無線システムは、周波数ホッピングを使用して通信する請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項５７】
前記無線システムは、９００ＭＨｚ帯を使用して通信する請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項５８】
さらに、前記電源が低いときに、低電源条件を指示する可視インジケータを含む請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項５９】
前記コントローラは、前記作動装置用の制御プログラムを計算するために予測モデルを使用するように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項６０】
前記制御プログラムは、前記作動装置による電力消費を減少するように構成される請求項５９に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項６１】
前記制御プログラムは、前記作動装置の動きを減少するように構成される請求項５９に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項６２】
前記区画サーモスタットは、前記作動装置用の制御プログラムを計算するために予測モデルを使用するように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項６３】
前記制御プログラムは、前記作動装置による電力消費を減少するように構成される請求項６２に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項６４】
前記制御プログラムは、前記作動装置の動きを減少するように構成される請求項６２に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項６５】
前記コントローラは、センサーデータを前記区画サーモスタットへ送るように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項６６】
前記区画サーモスタットは、設定点のデータを前記コントローラへ送るように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項６７】
前記区画サーモスタットは、進行中の室温データを前記コントローラへ送るように構成され請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項６８】
前記区画サーモスタットは、室温勾配データを前記コントローラへ送るように構成される請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項６９】
さらに、リモートコントロールインタフェースを備える請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項７０】
前記区画制御サーモスタットは、さらに、居住者センサーを備える請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項７１】
前記区画制御サーモスタットは、前記の電気的に制御される通風装置に組み込まれる請求項３４に記載の電気的に制御される通風装置。
【請求項７２】
区画サーモスタットであって、
コントローラと、
前記温度センサーで第一区画中の空気の温度を測定するように構成され、前記コントローラに備えられる温度センサーと、
表示装置と、
少なくとも１つのユーザ入力デバイスと、
前記コントローラに備えられる通信システムと、を備え、
前記コントローラは、中央システムからの第一の問合せに応答して温度の読みを前記中央システムへ通信するように構成され、前記少なくとも１つのユーザ入力デバイスは、ユーザがゾーンの設定点温度および区画の優先順位を指定可能にし、前記中央システムからの第二の問合せに応答して前記コントローラが前記区画の設定点温度および前記区画の優先順位を前記中央システムへ通信するよう構成される区画サーモスタット。
【請求項７３】
前記コントローラは、さらに、前記中央システムと、前記第一区画に空気を供給するように構成される１つ以上の電気的に制御される通風装置と、の間の通信を中継するように構成される請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項７４】
前記コントローラは、閾値テストに従ってセンサーデータを送信するように構成される請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項７５】
前記閾値テストは、高い閾値レベルを含む請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項７６】
前記閾値テストは、低い閾値レベルを含む請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項７７】
前記閾値テストは、内部閾値範囲を含む請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項７８】
前記閾値テストは、外部閾値範囲を含む請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項７９】
前記コントローラは、命令を受けてステータスを報告する間隔を変更するように構成される請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項８０】
前記コントローラは、命令を受けてセンサーデータを報告する間隔を変更するように構成される請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項８１】
前記区画サーモスタットは、１つ以上の電気的に制御される通風装置のステータスを監視するように構成される請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項８２】
前記通信システムは、無線通信システムを備える請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項８３】
前記通信システムは、赤外線通信システムを備える請求項８２に記載の区画サーモスタット。
【請求項８４】
前記通信システムは、超音波通信システムを備える請求項８２に記載の区画サーモスタット。
【請求項８５】
前記通信システムは、無線周波数通信システムを含む請求項８２に記載の区画サーモスタット。
【請求項８６】
前記通信システムは、周波数ホッピングシステムを含む請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項８７】
前記通信システムは、９００ＭＨｚ帯を使用して通信する請求項７２に記載のゾーンサーモスタット。
【請求項８８】
さらに、低電源条件を示すための可視インジケータを備える請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項８９】
前記コントローラは、電気的に制御される通風装置用の制御プログラムを計算するために予測モデルを使用するように構成される請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項９０】
前記制御プログラムは、前記電気的に制御される通風装置による電力消費を減少するように構成される請求項８９に記載の区画サーモスタット。
【請求項９１】
前記制御プログラムは、前記電気的に制御される通風装置中の少なくとも１つの作動装置の動きを減少するように構成される請求項８９に記載の区画サーモスタット。
【請求項９２】
前記区画サーモスタットは、前記電気的に制御される通風装置用の制御プログラムを計算するために予測モデルを使用するように構成される請求項８９に記載の区画サーモスタット。
【請求項９３】
前記コントローラは、センサーデータを電気的に制御される通風装置へ送るように構成される請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項９４】
前記区画サーモスタットは、前記コントローラへ設定点データを送るように構成される請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項９５】
前記区画サーモスタットは、前記コントローラへ湿度データを送るように構成される請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項９６】
前記区画サーモスタットは、前記コントローラへ区画の温度勾配データを送るように構成される請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項９７】
さらに、リモートコントロールインタフェースを備える請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項９８】
前記区画サーモスタットは、さらに、居住者センサーを備える請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項９９】
前記区画サーモスタットは、さらに、光スイッチを備え、前記区画サーモスタットおよび前記光スイッチは、標準の電気の壁スイッチ筐体の中に設置されるように構成される請求項７２に記載の区画サーモスタット。
【請求項１００】
区画サーモスタットであって、
コントローラと、
第一区画の中の空気の温度を測定するように構成され、前記コントローラに備えられる温度センサーと、
表示装置と、
少なくとも１つのユーザ入力デバイスと、
前記コントローラに備えられる通信システムと、を備え、
前記コントローラは、区画制御システムからの第一の問合せに応答して温度の読みを前記区画制御システムへ通信するように構成され、前記少なくとも１つのユーザ入力デバイスは、ユーザが区画の設定点温度および区画の優先順位を指定可能にし、前記区画制御システムからの第二の問合せに応答して前記コントローラは前記区画の設定点温度および前記区画の優先順位を前記区画制御システムへ通信するよう構成される区画サーモスタット。
【請求項１０１】
前記区画制御システムは、中央システムを備える請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１０２】
前記区画制御システムは、分散システムを備える請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１０３】
前記区画制御システムは、前記区画サーモスタットの分散システムを備える請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１０４】
前記区画制御システムは、区画サーモスタットの分散システムおよび電気的に制御される通風装置を備える請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１０５】
前記コントローラは、命令を受けてステータスを報告する間隔を変更するように構成される請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１０６】
前記コントローラは、命令を受けてセンサーデータを報告する間隔を変更するように構成される請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１０７】
前記区画サーモスタットは、１つ以上の電気的に制御される通風装置のステータスを監視するように構成される請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１０８】
前記通信システムは、無線通信システムを備える請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１０９】
前記通信システムは、赤外線通信システムを備える請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１１０】
前記通信システムは、超音波通信システムを備える請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１１１】
前記通信システムは、無線周波数通信システムを含む請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１１２】
前記通信システムは、周波数ホッピングシステムを備える請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１１３】
前記通信システムは、９００ＭＨｚ帯を使用して通信する請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１１４】
さらに、低電源条件を示すための可視インジケータを備える請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１１５】
前記コントローラは、前記電気的に制御される通風装置用の制御プログラムを計算するために予測モデルを使用するように構成される請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１１６】
前記制御プログラムは、前記電気的に制御される通風装置による電力消費を減少するように構成される請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１１７】
前記制御プログラムは、前記電気的に制御される通風装置の中の少なくとも１つの作動装置の動きを減少するように構成される請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１１８】
前記区画サーモスタットは、前記電気的に制御される通風装置用の制御プログラムを計算するために予測モデルを使用するように構成される請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１１９】
前記コントローラは、センサーデータを電気的に制御される通風装置へ送るように構成される請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１２０】
前記区画サーモスタットは、前記コントローラへ設定点データを送るように構成される請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１２１】
前記区画サーモスタットは、前記コントローラへ湿度データを送るように構成される請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１２２】
前記区画サーモスタットは、前記コントローラへ区画の温度勾配データを送るように構成される請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１２３】
さらに、リモートコントロールインタフェースを備える請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１２４】
前記区画サーモスタットは、さらに、居住者センサーを備える請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【請求項１２５】
前記区画サーモスタットは、さらに、光スイッチを備え、前記区画サーモスタットおよび前記光スイッチは、標準の電気の壁スイッチ筐体の中に設置されるように構成される請求項１００に記載の区画サーモスタット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空調機から家庭や商業建築の各種区画へ向けて暖房用または冷房用の空気を送るシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大抵の従来の家庭の暖房および冷房システムは家全体の温度を制御する、中央に設置されたサーモスタット（温度自動調節機）を有している。サーモスタットが暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ：Ｈｅａｔｉｎｇ、Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｎｇ、ａｎｄ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）システムを家全体用にオンまたはオフする。居住者が各部屋へのＨＶＡＣの空気の量を制御できる唯一の方法は家中の通風装置を手動で開閉することである。
【０００３】
区画されたＨＶＡＣシステムは、商業建築物では普通に使用されており、区画システムは家庭用市場へ進出しようとしている。区画システムでは各部屋、各部屋グループまたは区画のセンサーが温度を監視する。センサーはどこで何時暖房用、または冷房用の空気が必要かを検出できる。センサーは情報を中央コントローラへ送り、中央コントローラは区画システムを起動して、配管中の電動式の調整弁（ダンパー）を調整し、空調された空気を必要な区画だけに送る。区画システムは他のエリアに影響を与えることなく、エリアの中で条件を変更するように適応する。例えば、多くの二階建ての家はフロアによって区画されている。熱は上昇するので、二階は一階より夏には冷房の要求がより多く、冬には暖房の要求がより少ない。区画されていないシステムはこの季節による変化を完全に調整できない。しかしながら、区画すると、それを必要とする空間だけに暖房または冷房を供給することによって、階の間の広範囲の温度変化を減少できる。
【０００４】
区画システムは居住者がどのエリアをいつ暖房または冷房するかを決定できるので、室内環境をより多く制御することができる。区画システムを使用すると、居住者は必要に応じて各特定の区画で作動するかしないかをプログラムできる。例えば、居住者は日中には寝室は作動させず、台所と居間は作動させるように設定できる。
【０００５】
適切に区画されたシステムは区画されていないシステムに比べて最大３０％効率を上げることができる。区画システムは、必要なエリアだけに暖かい、または冷たい空気を供給する。このようにして、使用されていない空間を暖房したり、冷房したりする無駄なエネルギーを少なくできる。
【０００６】
加えて、区画化システムを使用すると、ときには快適さを損なうことなく、より小さな容量の装置を設定できる。これは無駄な容量を減少してエネルギー消費を減少する。
【０００７】
残念ながら、今日区画システムで使用されている装置は比較的高価である。
さらに、区画されたＨＶＡＣシステムの設置または既存のシステムの改装は大抵の家所有者の能力を超える。家所有者が特別の訓練を受けていない限り、システムを構成し、設置するには特別に訓練された専門のＨＶＡＣ技術者を雇う必要がある。このことが区画ＨＶＡＣシステムを購入し、設置することを高価にしている。設置コストが高いので区画化システムの方がより効率がよくても、そのようなシステムの投資の回収期間は多くの年数となる。そのような出費が一般的な家庭用市場での区画化システムの成長を厳しく制限してきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
開示されたシステムと方法は、家所有者または一般の修繕員によって簡単に取り付けられる通風装置（ＥＣＲＶ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｖｅｎｔ）を提供することによって、これらの、または他の問題を解決するものである。ＥＣＲＶは、非区画ＨＶＡＣシステムを区画システムに転換することに使用される。ＥＣＲＶは、従来の区画されたＨＶＡＣシステムと組み合わされて用いられ、従来の区画システムによって提供されていなかった追加的な制御および追加的な区画を提供できるようになる。実施例では、ＥＣＲＶは、標準の手動制御通風装置に適合するサイズと形状要素を有するように構成されている。ＥＣＲＶは、従来の手動制御の通風装置に、工具を使用することなく取り付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施例では、ＥＣＲＶは、通風装置、電源、サーモスタット、および通風装置を開閉するモータを含む内蔵型区画システムユニットである。区画ＨＶＡＣシステムを作り出すためには、家所有者は単に１つ以上の部屋の既存の通風装置を取り除き、ＥＣＲＶを備えた通風装置を取り付けるだけでよい。居住者はＥＶＣＲのサーモスタットを、そのＥＣＲＶが備えられたエリアまたは部屋の温度を制御するように設定することができる。実施例では、ＥＣＲＶはプログラムされた設定温度を表示する表示装置を含んでいる。実施例では、ＥＣＲＶは現在の設定温度を表示する表示装置を含んでいる。実施例では、ＥＣＲＶはリモートコントロールインターフェースを含んでおり、これによって居住者にＥＣＲＶをリモートコントロール（遠隔制御）によって制御することができるようになっている。実施例では、リモートコントロールは、プログラムされた温度および現在の温度を表示する表示装置を含んでいる。実施例では、リモートコントロールはＥＣＲＶの電源の状態を示す。
【００１０】
実施例では、ＥＶＣＲは空気をＥＶＣＲに供給する通風配管の空気の圧力を測定する圧力センサーを含む。実施例では、配管の中の空気の圧力が所定の値を超えたき、ＥＶＣＲは通風装置を開く。実施例では、圧力センサーは、配管中の空気と部屋の空気との圧力差を測定する差圧センサーとして構成される。
【００１１】
実施例では、ＥＣＲＶは内部電源により駆動される。ＥＣＲＶの低電源インジケータは、電源が交換を要するとき、家所有者に知らせる。実施例では、１つ以上の太陽電池が備え付けられており、光があるときは電源を充電する。実施例では、通風装置は、追加の暖房用または冷房用の空気を要する通常より小さい通気口または区画に補うために、供給配管から追加の空気を吸引する送風機を含む。
【００１２】
実施例では、ある区画の１つ以上のＥＣＲＶは区画サーモスタットと通信する。区画サーモスタットは、その区画を制御するすべてのＥＣＲＶのためにその区画の温度を測定する。実施例では、ＥＣＲＶと区画サーモスタットとは例えば赤外線通信、無線周波数通信または超音波通信のような無線通信を使用して通信する。実施例では、ＥＣＲＶと区画サーモスタットとは直接電線通信によって通信する。実施例では、ＥＣＲＶと区画サーモスタットとは電源線接続を使って通信する。
【００１３】
実施例では、１つ以上のサーモスタットが中央コントローラと通信する。
【００１４】
実施例では、ＥＶＣＲおよび／または区画サーモスタットは、例えば、赤外線センサー、動作センサー、超音波センサーなどの居住者センサーを含んでいる。居住者は、区画に人が居るとき、および区画が空のとき、ＥＶＣＲまたは区画サーモスタットに、区画が異なった温度になるようにプログラムすることができる。実施例では、区画に居住者が居るか否か、一日の時間帯、一年の期間、部屋のタイプ（例えば、ベッドルーム、キッチンなど）など基づいて、区画が異なった温度になるように、ＥＶＣＲまたは区画サーモスタットをプログラムすることができる。実施例では、複合区画（例えば家全体、階全体、全翼棟などのような区画群）の様々なＥＶＣＲ群および／または区画サーモスタット群は、相互通信し、設定温度を複合区画が空か居住者が居るかに従って変更する。
【００１５】
実施例では、家の居住者は、区画に居住者が居るか否か、一日の時間帯、一年の期間など基づいて、優先順位をつけることができる。例えば、区画が寝室であり、別の区画が居間に対応するときは、区画には日中は比較的低く、夜は比較的高い優先順位を与えることができる。第二の例として、区画が一階で、別の区画が二階に対応するとき、別の区画には夏は比較的高い優先順位を与え（上の階は冷房が困難なので）、冬は低い優先順位（低い階は暖房が困難なので）を与えることができる。実施例では、居住者は各区画に重要性のある優先順位を指定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は区画された暖房および冷房の家１００を示している。家１００の中で、ＨＶＡＣシステムが配管システムへ暖房および冷房用の空気を供給する。センサー１０１〜１０５が家の各エリア（区画）の温度を監視する。区画は部屋、フロア、または複数の部屋のグループなどである。センサー１０１〜１０５はどこで何時、暖房用、または冷房用の空気が必要かを検出する。センサー１０１〜１０５からの情報は各種区画への空気の流れを調整する作動装置を制御するために使用される。区画システムは他のエリアに影響を与えることなく、エリアの中で条件を変更するようになされている。例えば、多くの二階建ての家はフロアによって区画されている。熱は上昇するので、夏には二階は一階よりより多くの冷房を必要とし、冬にはより多くの暖房を必要とする。区画されていないシステムはこの季節による変化を完全に調整できない。しかしながら、区画することは、それを必要とする空間だけに暖房または冷房を供給することによって、階の間の大きな温度変化を減少できる。
【００１７】
図２は従来の手動で制御される通風装置２００の１つの例を示す。通風装置２００は通風装置を通過して流れる空気の量を調節するために開閉できる１つ以上の羽根２０１を含む。分流器（ディバーター）２０２が空気を希望する１つの方向（または複数の方向）に向ける。羽根２０１は通常機械的機構に備えられ、居住者は羽根２０１を操作して通風装置２００から流れ出る空気の量を制御できる。いくつかの通風装置では分流器２０２は固定されている。いくつかの通風装置では分流器２０２は可動式であり、居住者は通気口から流れ出る空気の方向を幾分制御できる。通風装置２００のような通風装置は暖房用および冷房用の空気を供給する中央ＨＶＡＣを有する多くの家庭で見られる。一般的に、寝室や浴室のような比較的小さな部屋は異なるサイズの通風装置を１つまたは２つ備えている。居間や家族部屋などのような大きな部屋はそのような通風装置を２つ以上備えていることがある。家庭の居住者は手動で羽根２０１を調整して各通風装置を通過する空気の流れを制御できる。通風装置が床または壁の比較的低い位置に配置されているときは、そのような調整は通常特に困難はない（羽根２０１を制御する機構が曲がったり、さび付いたりしていない限り）。しかしながら、通風装置２００が壁の、高くて容易に届かない位置に配置されているときは羽根２０１の調整は非常に困難になることがある。
【００１８】
図３は電気的に制御される通風装置（ＥＣＲＶ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｖｅｎｔ）３００の１つの実施例を示している。ＥＣＲＶ３００は区画化暖房および冷房システムを実行するために使用できる。ＥＣＲＶ３００は通気口が壁の高い位置に配置されて容易に届かない場所で遠隔制御する通風装置としても使用できる。ＥＣＲＶ３００は通気口２００の代用となるよう構成されている。これは１つ以上の通風装置２００をＥＣＲＶ３００で置き換えることによって家を改装する仕事を非常に簡単にする。図３に示されている１つの実施例で、ＥＣＲＶ３００は従来の通風装置２００とほぼ同じ大きさの配管開口に適合するように構成されている。
【００１９】
実施例では、ＥＣＲＶ３００は従来の通風装置２００で使用されている配管開口に適合するように構成されている。１つの実施例ではＥＣＲＶ３００は従来の通風装置２００で使用されている配管開口に適合するように構成されており、それ故通風装置２００はその場所に残されている。制御パネル３０１は１つ以上の画像表示装置を備え、選択的に複数のユーザ制御部を備える。筐体３０２は、羽根２０１を制御するための作動装置を収容するために備えられている。実施例では、筐体３０２は電子機器、電池などを収容するためにも使用できる。
【００２０】
図４は、図３Ａおよび図３Ｂに示されるＥＣＲＶ３００の１つの実施例、および図１８に示されるＥＣＲＶの内蔵型のＥＣＲＶ４００のブロック図である。ＥＣＲＶ４００において、温度センサー４０６および温度センサー４１６がコントローラ４０１に備えられる。コントローラ４０１は作動装置システム４０９を制御する。実施例では、作動装置４０９はコントローラ４０１へ位置のフィードバックを提供する。実施例では、コントローラ４０１は中央制御システムおよび／または区画サーモスタットへ作動装置の位置を報告する。作動装置システム４０９は機械的動きを提供して通気口を通過する空気の流れを制御する。実施例では、作動装置システム４０９は通気口２０１またはその他の空気流通デバイスに備え付けられた作動装置を含み、ＥＣＲＶ４００を通過する空気の量を制御する（例えば、配管から部屋へ流れる空気の量）。実施例では、作動装置システムは１つ以上の分流器２０２に備え付けられた作動装置を含み、空気流の方向を制御する。コントローラ４０１はまた画像表示装置４０３および選択的な送風機４０２を制御する。ユーザ入力デバイス４０８はユーザが希望する部屋の温度を設定できるように備え付けられている。選択的にセンサー４０７は、コントローラ４０１に備え付けられている。実施例では、センサー４０７は空気圧力および／または空気流センサーを含む。１つの実施例では、センサー４０７は湿度センサーを含む。
【００２１】
電源４０４はコントローラ４０１、送風機４０２、表示装置４０３、温度センサー４０６、４１６、センサー４０７およびユーザ入力デバイス４０８に必要な電力を供給する。実施例では、コントローラ４０１は送風機４０２、表示装置４０３、センサー４０６、センサー４１６、センサー４０７およびユーザ入力デバイス４０８に提供される電力量を制御する。実施例では、選択的な補助電源４０５が追加の電力を供給するためにまた備え付けられる。補助電源は電源の補充源であり、例えば、電池、太陽電池、空気流（例えば、風力）発電機、発電機として動作する送風機４０２、原子力ベースの発電機、燃料電池、熱電対などである。
【００２２】
実施例では、電源４０４は非充電電池を基本としており、補助電源４０５は太陽電池および充電電池を含む。コントローラ４０１は電源４０４中の電力を温存するために、可能な場合には補助電源から電力を引き出す。補助電源４０５が十分な電力を供給できない場合には、コントローラ４０１は電源４０４からも電力を引き出す。
【００２３】
他の実施例では、電源４０４は充電式電池として構成されており、補助電源４０５は電源４０４を充電する太陽電池として構成される。
【００２４】
実施例では、表示装置４０３は電源４０４および／または４０５からの利用可能な電力が閾値以下に低下したときに点滅するインジケータ（例えば、点滅するＬＥＤまたはＬＣＤ）を含む。
【００２５】
家の居住者はユーザ入力デバイス４０８を使用してＥＣＲＶ４００近傍の希望する温度を設定する。表示装置４０３は設定点温度を表示する。実施例では表示装置４０３は現在（進行中）の室温も表示する。温度センサー４０６は室温を測定し、温度センサー４１６は配管中の温度を測定する。室温が設定点温度以上で、配管中の空気の温度が室温以下のときはコントローラ４０１が作動装置４０９を起動して通気口を開く。室温が設定点温度以下で、配管中の空気の温度が室温以上のときはコントローラ４０１が作動装置４０９を起動して通気口を開く。その他の場合はコントローラ４０１が作動装置４０９を起動して通気口を閉じる。言い換えると、室温が設定点温度以上または以下のときで配管の空気の温度が室温を設定点温度に近づけるときはコントローラ４０１が通気口を開いて空気を室内へ入れる。反対に、室温が設定点温度以上または以下のときで配管の空気の温度が室温を設定点温度に近づけないときはコントローラ４０１が通気口を閉じる。
【００２６】
実施例では、コントローラ４０１は設定点温度の周辺で数度のヒステレシス（履歴現象）（しばしばサーモスタットのデッドバンド（不感帯）と呼ばれる）を提供するように構成され、これによって通気口の過剰な開閉による電力の浪費を防止する。
【００２７】
実施例では、コントローラ４０１は送風機４０２を起動して配管から追加の空気を吸引する。実施例では、送風機４０２は室温が比較的設定点温度から離れているときに使用され、室温を設定点温度に近づける動きを加速する。実施例では、送風機４０２は開かれた通気口に応答して比較的ゆっくりと室温が変化するときに使用される。実施例では、室温が設定点温度から遠ざかろうとしており、また通気口が開かれているときに、送風機４０２は使用される。コントローラ４０１は電源４０４および４０５に利用できる十分な電力がない限り、送風機４０２を起動したり運転しない。実施例では、コントローラ４０１は送風機４０２を起動する前および送風機が起動されているときは定期的（連続的）に電源４０４、４０５の電力レベルを測定する。
【００２８】
実施例では、コントローラ４０１はまた配管中の空気の流れを感じる（ＨＶＡＣ空気送風機が配管へ空気を送り込んでいることを示す）ことがない限り、送風機４０２を起動しない。実施例では、センサー４０７は空気流センサーを含む。実施例では、配管からの空気流に応答して送風機４０２が回転し、送風機を発電機として動作させて発生された電圧を測定（または検出）することによって、コントローラ４０１は送風機４０２を空気流センサーとして使用する。実施例では、コントローラ４０１は定期的に送風機を停止させ、配管からの空気流をチェックする。
【００２９】
実施例では、センサー４０６は配管中の空気圧力を測定するために構成された圧力センサーを含む。実施例では、センサー４０６は配管中の空気とＥＣＲＶの外側の空気（例えば、室内の空気）との圧力差を測定するように構成された差圧センサーである。配管中の圧力が高すぎるということは閉じられた通気口の数が多すぎることを示している（それ故、配管中に背圧を生じ過ぎ、ＨＶＡＣシステム中の空気流を減少させている）。実施例では、コントローラ４０１は過剰な圧力を検出したときは通気口を開く。
【００３０】
コントローラ４０１は使用されていないＥＣＲＶ４００の要素の電源を切断することによって電力を節約する。コントローラ４０１は電源４０４、４０５から利用できる電力を監視する。利用できる電力が低電力閾値以下に低下すると、作動装置４０９をオープン位置に制御し、表示装置４０３を使用して可視インジケータを起動し、低電力モードに入る。低電力モードでは、コントローラ４０１は電源４０４、４０５を監視するがコントローラは区画制御機能を提供しない（例えばコントローラは作動装置４０９を閉じない）。コントローラが十分な電力が再度回復したことを検出したとき（例えば、電源４０４、４０５の１つ以上の充電によって）、コントローラ４０１は通常の動作を再開する。
【００３１】
図５はリモートコントロールインタフェース付の内蔵型ＥＣＲＶ５００のブロック図である。ＥＣＲＶ５００は電源４０４、４０５、コントローラ４０１、送風機４０２、表示装置４０３、温度センサー４０６、４１６、センサー４０７およびユーザ入力デバイス４０８を含んでいる。リモートコントロールインタフェース５０１はコントローラ４０１に備えられ、コントローラ４０１はリモートコントロール５０２と通信できるようにされている。コントローラ５０２は例えば赤外線通信、超音波通信および／または無線周波数通信のような無線通信を使用してリモートコントロールインタフェース５０１へ無線信号を送る。
【００３２】
実施例では、通信はリモートコントロール５０２からコントローラ４０１へ一方通行である。リモートコントロール５０２はコントローラ４０１に指示する温度の設定点を設定して通気口を開閉し（部分的または完全に）、および／または送風機を起動するために使用できる。実施例では、リモートコントロール５０２とコントローラ４０１の間の通信は双方向通信である。双方向通信を使用するとコントローラ４０１はリモートコントロール５０２上の表示装置用の情報、例えば現在の室温、電源４０４、４０５の電力状態、診断情報などを送ることができる。
【００３３】
図４との関連で説明されたＥＣＲＶ４００および図５との関連で説明されたＥＣＲＶ５００は比較的スタンドアロン（独立）モードの内蔵型デバイスとして動作するように構成される。２つのＥＣＲＶ４００、５００が同一の部屋または区画に配置されたとき、ＥＣＲＶ４００、５００は必ずしも調和して動作しない。図６は部分的な（ローカル）制御された区画暖房および冷房システム６００のブロック図であり、そこでは区画サーモスタット６０１が区画６０８の温度を監視している。ＥＣＲＶ６０２、６０３は区画サーモスタット６０１と通信するように構成される。実施例では、ＥＣＲＶ６０２〜６０３が例えば図１０との関連で示されている。実施例では、区画サーモスタット６０１がＥＣＲＶ６０２〜６０３へ制御命令を送り、ＥＣＲＶ６０２〜６０３の開閉を起動する。実施例では、区画サーモスタット６０１はＥＣＲＶ６０２〜６０３へ温度情報を送り、ＥＣＲＶ６０２〜６０３は区画サーモスタット６０１から受け取った温度情報を基に開放または閉鎖を決定する。実施例では区画サーモスタット６０１は現在の区画の温度および設定点温度に関する情報をＥＣＲＶ６０２〜６０３へ送る。
【００３４】
実施例ではＥＣＲＶ６０２はシステム６００の通信の構造安定性を改善するためにＥＣＲＶ６０３と通信する。これによって例えば、ＥＣＲＶ６０２が区画サーモスタット６０１と通信できないけれどもＥＣＲＶ６０３と通信できるとき、ＥＣＲＶ６０３はＥＣＲＶ６０２と区画サーモスタット６０１の間のルーターの役目をする。実施例では、ＥＣＲＶ６０２およびＥＣＲＶ６０３はそれぞれの通気口の開閉を調停するために通信する。
【００３５】
図６に示されたシステム６００は区画６０８の部分的な（ローカル）制御を提供する。システム６００を複製することによって任意の数の独立した区画を制御できる。図７Ａは中央制御される区画暖房および冷房システムのブロック図であり、そこでは中央制御システム７１０が１つ以上の区画サーモスタット７０７、７０８および１つ以上のＥＣＲＶ７０２〜７０５と通信する。システム７００において、区画サーモスタット７０７は区画７１１の温度を測定し、ＥＣＲＶ７０２、７０３が区画７１１への空気を調整する。区画サーモスタット７０８は区画７１２の温度を測定し、ＥＣＲＶ７０４、７０５が区画７１２への空気を調整する。中央サーモスタット７２０はＨＶＡＣシステム７２０を制御する。
【００３６】
図７Ｂは図７Ａに示されたシステム７００と類似の中央制御区画暖房および冷房システム７５０のブロック図である。図７Ｂにおいて、中央システム７１０は区画サーモスタット７０７、７０８と通信し、区画サーモスタット７０７はＥＣＲＶ７０２、７０３と通信し、区画サーモスタット７０８はＥＣＲＶ７０４、７０５と通信し、中央システム７１０はＥＣＲＶ７０６、７０７と通信する。システム７５０において、ＥＣＲＶ７０２〜７０５はそれぞれ区画サーモスタット７０７、７０８と関連する区画内にあり、区画サーモスタット７０７、７０８がそれぞれのＥＣＲＶ７０２〜７０５を制御する。ＥＣＲＶ７０６、７０７は特定の区画サーモスタットのいずれもと関係がなく、中央システム７１０によって直接制御される。当業者は図７Ｂに示された通信トポロジーは図８および９に示されたシステムとの関連でも使用できることを理解できるであろう。
【００３７】
中央システム７１０は区画７１１および７１２の動作を制御し、調整するが、システム７１０はＨＶＡＣシステム７２１を制御しない。実施例では、中央システム７１０はサーモスタット７２０とは独立して動作する。実施例では、サーモスタット７２０は中央システム７１０に備えられており、中央システム７１０はサーモスタットが暖房、冷房または送風を要求するときを検知する。
【００３８】
中央システム７１０はＥＣＲＶ７０２〜７０５の動作を調整し、優先順位付けをする。実施例では、区画に居住者が居るか否か、一日の時間帯、一年の期間などを基にして、家の居住者が区画７１１、７１２用の優先順位をつける。このようにして、例えば、区画７１１が寝室であり、区画７１２が居間に対応するときは、区画７１１には日中は比較的低く、夜は比較的高い優先順位を与えることができる。第二の例として、区画７１１が一階で区画７１２が二階に対応するとき、区画７１２には夏は比較的高い優先順位を与え（上の階は冷房が困難なので）、冬は低い優先順位（低い階は暖房が困難なので）を与えることができる。実施例では、居住者は各区画に重要度のある優先順位を指定できる。
【００３９】
一時に余り多くの通気口を閉じすぎると、しばしば中央ＨＶＡＣシステムに問題が生じる。これはＨＶＡＣシステムを通過する空気流を減少し、効率を減少するからである。中央システム７１０はいくつの通気口が閉じられるか（または部分的に閉じられるか）を調整することができ、そしてこれによって十分な通気口が開かれてシステムを通過する適切な空気流を維持できるようにする。中央システム７１０はこのようにして上の階が比較的多くの冷房された空気を受け、下の階が比較的多くの暖房された空気を受けるようにして、家の中を通過する空気流を管理することもできる。
【００４０】
図８は中央制御された区画化冷房および暖房システム８００のブロック図である。システム８００はシステム７００と類似しており、それぞれ区画７１１、７１２を監視する区画サーモスタット７０７、７０８およびＥＣＲＶ７０２〜７０５を含む。区画サーモスタット７０８、７０８および／またはＥＣＲＶ７０２〜７０５は、中央コントローラ８１０と通信する。システム８００においては、サーモスタット７２０が中央システム８１０に設けられ、中央システム８１０がＨＶＡＣシステム７２１を直接制御する。
【００４１】
コントローラ８１０はコントローラ７１０と類似の機能を提供する。しかしながら、コントローラ８１０はＨＶＡＣシステム７２１の動作も制御し、区画７１１、７１２の希望する温度を維持するために必要な暖房および冷房を要求できるので、コントローラ８１０の方がより好ましい。家の中のすべて、またはほとんどすべてに区画サーモスタットおよびＥＣＲＶが設定されると中央サーモスタット７２０はなくてもよい。
【００４２】
いくつかの状況では、家の中での戻りの空気流路にしたがって、暖房または冷房を要求しないでコントローラ８１０は（暖房、冷房なしで）ＨＶＡＣ送風機を起動し、熱すぎる区画から冷たすぎる区画（またはその逆）へ空気を移動させることができる。コントローラ８１０は、必要に応じて暖房および冷房を要求して、適切な区画に適切な量の暖房および冷房を提供することにより、ＨＶＡＣシステムの効率のよい使用を提供することができる。ＨＶＡＣシステム７２１が複数の動作モードを提供する場合（例えば、高速、低速など）、コントローラ８１０は必要な暖房または冷房の量を提供する最も効率のよいモードでＨＶＡＣシステム７２１を動作させることができる。
【００４３】
図９は効率監視の中央制御された区画冷房および暖房システム９００のブロック図である。システム９００はシステム８００に類似している。システム９００においては、コントローラ８１０は、ＨＶＡＣシステム７２１からセンサーのデータ（例えば、システムの動作温度など）を受け取ってＨＶＡＣシステム７２１の効率を監視するように構成される効率監視コントローラ９１０に置き代えられる。
【００４４】
図１０は図６〜９に示されたシステムと接続して使用するためのＥＣＲＶ１０００のブロック図である。ＥＣＲＶ１０００は電源４０４、４０５、コントローラ４０１、送風機４０２、表示装置４０３および選択的に温度センサー４１６、センサー４０７およびユーザ入力デバイス４０８を含む。通信システム１０８１がコントローラ４０１に設けられる。リモートコントロールインタフェース５０１はコントローラ４０１に備えられ、コントローラ４０１はリモートコントロール５０２と通信できる。コントローラ５０２は、例えば赤外線通信、超音波通信および／または無線周波数通信のような無線通信を使用して、リモートコントロールインタフェース５０１へ無線信号を送る。
【００４５】
通信システム１０８１は区画サーモスタットおよび選択的に中央コントローラ７１０、８１０、９１０と通信するように構成される。実施例では、通信システム１０８１は例えば赤外線通信、無線通信または超音波通信のような無線通信を使用して通信するように構成される。
【００４６】
図１１は、図６〜９に示されたシステムと接続して使用するための基本的な区画サーモスタット１１００のブロック図である。区画サーモスタット１１００において、温度センサー１１０２がコントローラ１１０１に備えられる。ユーザ入力コントロール１１０３が、またコントローラ１１０１に備えられて、ユーザは設定点温度を指定できる。画像表示装置１１１０がコントローラ１１０１に備え付けられる。コントローラ１１０１は、画像表示装置１１１０を使用して現在の温度、設定点温度、電源の状態などを表示する。通信システム１１８１がまたコントローラ１１０１に備え付けられる。電源４０４および選択的に電源４０５が備えられており、コントローラ１１００、コントロール１１０１、センサー１１０３、通信システム１１８１および画像表示装置１１１０へ電源を供給する。
【００４７】
中央コントローラ７１０、８１０、９１０が使用されるシステムにおいては、区画サーモスタット１１００によってＥＣＲＶ１０００との通信に使用される通信方法は、サーモスタット１１００が中央コントローラ７１０、８１０、９１０と通信するために使用される方法とは同一方法である必要はない。このように、実施例では通信システム１１８１は中央コントローラとの１つのタイプの通信を備え（例えば赤外線、無線、超音波）、ＥＣＲＶ１０００との別のタイプの通信を備える。
【００４８】
実施例では、区画サーモスタットは電池から電源を供給されている。実施例では、区画サーモスタットは標準的な光スイッチとして構成され、光スイッチ回路から電力を受け取る。
【００４９】
図１２は、図６〜９に示されたシステムと接続して使用するためのリモートコントロール付の区画サーモスタット１２００のブロック図である。サーモスタット１２００はサーモスタット１１００と類似しており、温度センサー１１０２、入力コントロール１１０３、画像表示装置１１１０、通信システム１１８１および電源４０４、４０５を含む。区画サーモスタット１２００の中で、リモートコントロールインタフェース５０１がコントローラ１１０１に備えられている。
【００５０】
実施例では、居住者センサー１２０１がコントローラ１１０１に備えられる。例えば、赤外線センサー、動作センサー、超音波センサーなどの居住者センサー１２０１が区画に居住者がいることを察知する。居住者は区画サーモスタット１２０１をプログラムして、区画に居住者が居るときと空のときで区画を異なった温度にすることができる。実施例では、居住者は区画サーモスタット１２０１をプログラムして、１日の時間帯、１年の期間、部屋のタイプ（例えば、寝室、台所など）によって、また部屋に居住者が居るか空かによって、区画を異なった温度にすることができる。実施例では、区画群が結合されて複合区画となり（例えば家全体、階全体、全翼棟などのようなグループ）、複合区画が空か居住者が居るかに従って、中央システム７１０、８１０、９１０が各種区画の温度設定を変更する。
【００５１】
図１３はそれぞれ図７、８、９の中のブロック７１０、８１０、９１０によって表された機能にアクセスするための中央監視ステーション操作卓１３００の１つの実施例を示している。ステーション１３００は表示装置１３０１およびキーパッド１３０２を含む。居住者は中央システム１３００および／または区画サーモスタットを使用して、区画の温度設定、優先順位およびサーモスタットの不感帯を指定できる。実施例では、操作卓１３００はハードウエア装置として実現される。実施例では、操作卓１３００は例えば、パーソナルコンピュータ上のような、コンピュータ表示としてソフトウエアで実現される。実施例では、ブロック７１０、８１０、９１０の区画制御機能は制御システムプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムによって提供され、制御システムプロセッサがパーソナルコンピュータと接続してパーソナルコンピュータ上に操作卓１３００を提供する。実施例では、ブロック７１０、８１０、９１０の区画制御機能はハードウエア操作卓１３００に備えられた制御システムプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムによって提供される。実施例では、居住者はインターネット、電話、携帯電話、ポケットベルなどを使用してリモートで中央システムにアクセスして１つ以上の区画の温度、優先順位などを制御できる。
【００５２】
図１４はＥＣＲＶまたは区画サーモスタット用の命令ループプロセス１４００の１つの実施例を示すフローチャートである。プロセス１４００は電源投入ブロック１４０１から始まる。電源投入の後、プロセスは初期化ブロック１４０２へ進む。初期化の後、プロセスは「聴取」ブロック１４０３へ進み、そこではＥＣＲＶまたは区画サーモスタットが１つ以上の命令を聴取する。決定ブロック１４０４が命令を受け取ったと決定すると、プロセスは「命令実行」ブロック１４０５へ進む。そうでない場合、プロセスは聴取ブロック１４０３へ戻る。
【００５３】
ＥＣＲＶ用では、命令群は、通気口を開く、通気口を閉じる、通気口を指定された部分開放位置に開く、センサーのデータ（例えば、空気流、温度など）を報告する、状態（例えば、電池の状態、通気口の位置など）を報告する、などを含ませることができる。区画サーモスタット用では、命令群は温度センサーのデータを報告する、温度変化率を報告する、設定値を報告する、状態を報告する、などを含ませることができる。中央システムが区画サーモスタット経由でＥＣＲＶと通信するシステムでは、命令群はＥＣＲＶの報告番号、ＥＣＲＶデータ（例えば温度、空気流など）の報告、ＥＣＲＶ通気口位置の報告、ＥＣＲＶ通気口位置の変更などを含ませることができる。
【００５４】
実施例では、聴取ブロック１４０３は比較的わずかな電力しか消費せず、それ故ＥＣＲＶまたは区画サーモスタットは聴取ブロック１４０３および条件付分岐１４０４に対応するループの中に長時間留まることができる。
【００５５】
聴取ブロック１４０３は比較的わずかな電力を使用して実現できるが、スリープブロックはさらにわずかな電力で実現できる。図１５はＥＣＲＶまたは区画サーモスタット用の命令およびセンサーデータループプロセス１５００の１つの実施例を示すフローチャートである。プロセス１５００は電源投入ブロック１５０１から始まる。電源投入の後、プロセスは初期化ブロック１５０２へ進む。初期化の後、プロセスは「スリープ」ブロック１５０３へ進み、そこではＥＣＲＶまたは区画サーモスタットが指定された期間スリープする。スリープ期間が経過した後、プロセスは目覚めブロック１５０４へ進み、次いで決定１５０５へ進む。決定ブロック１５０５で故障が検出されると、故障送信ブロック１５０６が実行される。プロセスは次いでセンサーブロック１５０７へ進み、そこでセンサーの読みが取得される。センサーの読みを取得した後、プロセスは命令を聴取するブロック１５０８へ進む。命令が受け取られるとプロセスは次に「命令実行」ブロック１５０１へ進み、そうでない場合、プロセスはスリープブロック１５０３へ戻る。
【００５６】
図１６はＥＣＲＶまたは区画サーモスタット用の命令およびセンサーデータ報告ループプロセス１６００の１つの実施例を示すフローチャートである。プロセス１６００は電源投入ブロック１６０１から始まる。電源投入の後、プロセスは初期化ブロック１６０２へ進む。初期化の後、プロセスは故障チェックブロック１６０３へ進む。故障が検出されると決定ブロックはプロセスを故障送信ブロック１６０５へ進め、そうでない場合、プロセスはセンサーブロック１６０６へ進め、そこでセンサーの読みが取得される。１つ以上のセンサーからのデータの値が評価され、センサーデータが指定された範囲外のとき、または時間切れが発生するとプロセスはデータ送信ブロック１６０８へ進み，そうでないとき、プロセスはスリープブロック１６０９へ進む。故障送信ブロック１６０５またはセンサーデータ送信ブロック１６０８で送信した後、プロセスは聴取ブロック１６１０へ進み、そこでＥＣＲＶまたは区画サーモスタットは命令を聴取する。命令を受け取るとプロセスは次に命令実行ブロック１６１２へ進み、そうでない場合、プロセスはスリープブロック１６０９へ進む。命令実行ブロック１６１２を実行した後、プロセスは「命令完了メッセージ」を送信し、聴取ブロック１６１０へ戻る。
【００５７】
図１４〜１６に示されたプロセスの流れはデバイス間の各種レベルの相互作用およびＥＣＲＶおよび／または区画サーモスタット中の各種レベルの電力保護を示している。当業者であれば、ＥＣＲＶおよび区画サーモスタットはセンサーデータおよびユーザ入力を受け取り、センサーデータおよびユーザ入力を区画制御システム中の他のデバイスへ報告し、区画制御システム中の他のデバイスからの命令に応答するように構成されていることを理解するであろう。このようにして、図１４〜１６に示されたプロセスの流れは制限する目的ではなく、例示の目的で提供されている。その他のデータ報告および命令プロセスループはここで開示されたものを使用すれば当業者には明らかであろう。
【００５８】
実施例では、ＥＣＲＶおよび／または区画サーモスタットはセンサーの読みと読みの間は「スリープ」する。実施例では、中央システム７１０が「目覚まし」信号を送り出す。ＥＣＲＶまたは区画サーモスタットが目覚まし信号を受け取ると、１つ以上のセンサーの読みを取得し、それをデジタル信号にエンコードし、センサーデータを識別コードと一緒に送信する。
【００５９】
実施例では、ＥＣＲＶは双方向で中央システムから命令を受け取るように構成される。このようにして、例えば、中央システムはＥＣＲＶに命令して、以下のような追加測定する、待機モードへ行く、目を覚ます、電池状態を報告する、目覚まし期間を変更する、自己診断を実行する、および結果を報告するなどを実行させることができる。
【００６０】
実施例では、ＥＣＲＶは２つの目覚ましモードを備え、第一の目覚ましモードは測定実施のため（そして必要と見なされた場合にはそのような測定を報告する）、第二の目覚ましモードは中央システムからの命令を聴取するためである。２つの目覚ましモードまたはそれらの組合せは異なった間隔で発生できる。
【００６１】
実施例では、ＥＣＲＶは拡散スペクトル技術を使用して区画サーモスタットおよび／または中央システムと通信する。実施例では、ＥＣＲＶは周波数ホッピング拡散スペクトルを使用する。実施例では、各ＥＣＲＶが識別コード（ＩＤ）を有し、ＥＣＲＶは送信する通信パケットにそのＩＤを添付する。実施例では、無線データを受け取るとき、各ＥＣＲＶは他のＥＣＲＶへ宛てられたデータを無視する。
【００６２】
実施例では、ＥＣＲＶは双方向通信を備えており、中央システムからデータおよび／または命令を受け取るように構成される。このようにして、例えば、中央システムはＥＣＲＶに命令して、追加測定する、待機モードへ行く、目を覚ます、電池状態を報告する、目覚まし期間を変更する、自己診断を実行する、および結果を報告する、などを実行させることができる。実施例では、ＥＣＲＶはその一般的な正常性および状態を定期的に報告する（例えば、自己診断結果、バッテリの正常性など）。
【００６３】
実施例では、ＥＣＲＶは拡散スペクトル技術を使用して中央システムと通信する。実施例では、ＥＣＲＶは周波数ホッピング拡散スペクトルを使用する。実施例では、ＥＣＲＶはＥＣＲＶを他のＥＣＲＶから区別するための１つのアドレスまたは識別コード（ＩＤ）を持っている。ＥＣＲＶは送信する通信パケットにそのＩＤを添付し、その結果ＥＣＲＶからの送信は中央システムによって識別される。中央システムはＥＣＲＶのＩＤをＥＣＲＶへ送信されるデータおよび／または命令に添付する。実施例では、ＥＣＲＶは他のＥＣＲＶ宛てのデータおよび／または命令を無視する。
【００６４】
実施例では、ＥＣＲＶ、区画サーモスタット、中央システムなどは９００ＭＨｚ周波数帯で通信する。この周波数帯は建築物構造の内部および周辺で通常見られる壁その他の障害物を比較的よく透過する。実施例では、ＥＣＲＶおよび区画サーモスタットは９００ＭＨｚ周波数帯の上および／または下の周波数帯で中央システムと通信する。実施例では、ＥＣＲＶおよび区画サーモスタットはそのチャンネル上で送信する前または送信を始める前に無線周波数チャンネルを聴取する。チャンネルが使用されていると（例えば他の中央システム、無線電話などによって）、ＥＣＲＶおよび／または区画サーモスタットは異なったチャンネルへ変更する。実施例では、センサー、中央システムは干渉を避けるために無線周波数チャンネルを聴取し、アルゴリズムを使用して干渉を避ける送信用の次のチャンネルを選択して周波数ホッピングを調整する。実施例では、ＥＣＲＶおよび／または区画サーモスタットは中央システムからメッセージを受け取ったという肯定応答を受け取るまでデータを送信する。
【００６５】
周波数ホッピング無線システムは他からの干渉信号を防止し、衝突を防止する利点を提供する。さらに、１つの周波数で連続的に送信しないシステムに、調整力のという利点が与えられる。チャンネルホッピング送信は連続送信期間の後、または干渉に出会った時に周波数を変更する。これらのシステムはより大きな送信電力を持つことができ、帯域内スプリアスの制限が緩和される。
【００６６】
実施例では、コントローラ４０１は規則正しい時間間隔でセンサー４０６、４０７、４１６を読む。実施例では、コントローラ４０１はランダムな時間間隔でセンサー４０６、４０７、４１６を読む。実施例では、コントローラ４０１は中央システムからの目覚まし信号に応答してセンサー４０６、４０７、４１６を読む。実施例では、コントローラ４０１はセンサーの読みと読みの間はスリープする。
【００６７】
実施例では、ＥＣＲＶはハンドシェイクタイプの受取通知を受け取るまでセンサーデータの送信を続ける。このようにして、送信（例えば、命令ブロック１５１０、１４０５、１６１２および／または送信ブロック１６０５、１６０８）の後命令または受取通知を受け取らないときは、スリープする代わりにＥＣＲＶはそのデータを再送し、受取通知を待つ。ＥＣＲＶは受取通知を受け取るまでデータ送信を継続し、受取通知を待つ。実施例では、ＥＣＲＶが区画サーモスタットから受取通知を受け取ると、それからはデータが中央システムへ転送されることを保証するのは区画サーモスタットの責任となる。ＥＣＲＶおよび区画サーモスタットの双方向通信能力によって中央システムはＥＣＲＶおよび／または区画サーモスタットの動作の制御ができ、ＥＣＲＶ、区画サーモスタットおよび中央システム間の堅固なハンドシェイクタイプの通信の可能性が提供される。
【００６８】
図６に示されたシステム６００の１つの実施例では、ＥＣＲＶ６０２、６０３は配管の温度データを区画サーモスタット６０１へ送る。区画サーモスタット６０１は配管温度を室温および設定点温度と比較し、ＥＣＲＶ６０２、６０３を開くかどうかを決定する。区画サーモスタット６０１は次にＥＣＲＶ６０２、６０３へ命令を送り、通気口を開閉する。実施例では、区画サーモスタット６０１は画像表示装置１１１０上に通気口の位置を表示する。
【００６９】
図６に示されたシステム６００の１つの実施例では、区画サーモスタット６０１は設定点温度情報および現在の室温情報をＥＣＲＶ６０２、６０３へ送る。ＥＣＲＶ６０２、６０３は配管温度を室温および設定点温度と比較し、通気口を開くかどうかを決定する。実施例では、ＥＣＲＶ６０２、６０３は通気口の位置に関する情報（例えば、開いている、閉じている、部分的に開いているなど）を区画サーモスタット６０１へ送る。
【００７０】
システム７００、７５０、８００、９００（中央集中化システム）においては、区画サーモスタット７０７、７０８は室温および設定点温度情報を中央システムへ送る。実施例では、区画サーモスタット７０７、７０８はまた温度勾配（例えば、温度の上昇または下降速度）情報を中央システムへ送る。サーモスタット７２０が中央システムに備えられたシステム、または中央システムがＨＶＡＣシステムをコントロールするシステムにおいて、中央システムはＨＶＡＣシステムが暖房を供給しているか、冷房を供給しているかを知っている。そうでない場合、中央システムはＥＣＲＶ７０２〜７０５によって提供される配管温度情報を使用し、ＨＶＡＣシステムが暖房を供給しているか、冷房を供給しているかを決定する。実施例では、ＥＣＲＶは配管温度情報を中央システムへ送る。実施例では、中央システムは１つ以上のＥＣＲＶ７０２〜７０５へ、ＥＣＲＶにその配管温度を送信するように指示する命令を送ることによってＥＣＲＶへ問合せをする。
【００７１】
中央システムはＨＶＡＣシステムの利用可能な暖房および冷房能力、区画の優先順位および各区画の希望温度と現在の温度の差に従ってどれくらいＥＣＲＶ７０２〜７０５を開閉するかを決定する。実施例では、居住者は区画サーモスタット７０７を使用して区画７１１の設定点温度および優先順位を設定し、区画サーモスタット７０８を使用して区画７１２などの設定点温度および優先順位を設定する。実施例では、居住者は中央システム操作卓１３００を使用して各区画の設定点温度および優先順位を設定し、区画サーモスタットが（継続的に、または一時的に）中央設定よりも優先するように設定する。実施例では、中央操作卓１３００が各区画の現在の温度、設定点温度、温度勾配および優先順位を表示する。
【００７２】
実施例では、中央システムが各区画の優先順位および各区画の設定点温度に対する区画の温度に従って各区画向けにＨＶＡＣの空気を配分する。このようにして例えば、１つの実施例では、中央システムが設定点温度に到達していなくて比較的高い優先順位をもつ区画に対して、優先順位が低くて設定点温度に比較的近い温度の区画よりもより多くのＨＶＡＣの空気を供給する。実施例では、中央システムは多すぎる数の配管を閉鎖または部分的に閉鎖することを防止して、配管中の空気流が希望の最低値以下に減少することを防止する。
【００７３】
実施例では、中央システムは各区画の温度上昇（または下降）の速度を監視し、各ＥＣＲＶ７０２〜７０５が開かれる量を調整する命令を送り、高い優先順位の区画を希望の温度にし、低い優先順位の区画が設定点温度から離れすぎたところで留まらないようにする。
【００７４】
実施例では、中央システムは各ＥＣＲＶ７０２〜７０５用の通気口を開く量を計算するために予測モデルを使用し、通気口の開閉回数を抑制し、作動装置４０９の電力消費を減少させる。実施例では、中央システムはニューラルネットワークを使用してＥＣＲＶ７０２〜７０５の各々の通気口の希望する開口量を計算する。実施例では、中央ＨＶＡＣの容量、家の容積などのような各種動作パラメータは中央システムへプログラムされて、通気口の開閉の計算に使用される。実施例では、中央システムは適応性を備えており、ＥＣＲＶ７０２〜７０５が開閉されたときの各種区画の温度を制御するＨＶＡＣシステムの動作特性およびＨＶＡＣシステムの能力を学習するように構成される。適応学習システムにおいては、中央システムがＥＣＲＶを制御して所定の期間に渡って希望温度を達成するとき、中央システムは各区画用の暖房および冷房を希望のレベルに達成するにはどのＥＣＲＶをどれくらい開く必要があるのかを学習する。そのような適応中央システムを使用することは設置業者が中央システムへＨＶＡＣの動作パラメータをプログラムしなくてよいので都合がよい。実施例では、中央システムは例えば、（ＨＶＡＣシステムが適切に動作しないとか、窓やドアが開放されているなど）１つ以上の区画の温度が期待したように変化しないで異常動作しているように見えるときに警報を出す。
【００７５】
実施例では、中央システムの適応および学習能力はＨＶＡＣが暖房しているか、冷房しているか、戸外の温度、区画の設定点温度、または優先順位の変更などを基にした各種の適応結果（例えば異なった係数）を使用する。このようにして実施例では、中央システムはＨＶＡＣが冷房しているときは第一の適応係数群を使用し、ＨＶＡＣが暖房しているときは第二の適応係数群を使用する。実施例では、適応は予測モデルに基づいている。実施例では、適応はニューラルネットワークを基にしている。
【００７６】
図１７は多数の商業建築物で見られる従来のＴバー天井システムと接続して使用されるように構成されたＥＣＲＶ１７００を示す。ＥＣＲＶ１７００において、作動装置１７０１（作動装置４０９の１つの実施例として）がダンパー１７０２に備えられる。調整弁（ダンパー）１７０２は、従来のＴバー天井システムに取り付けられるように構成された拡散機（ディフューザ）１７０３に備えられる。ＥＣＲＶ１７００は区画サーモスタットまたは中央システムに無線または有線通信で接続される。
【００７７】
実施例では、ＥＣＲＶ中のセンサー４０７は空気流およびまたは空気速度センサーを含む。センサー４０７からのデータはＥＣＲＶによって中央システムへ送信される。中央システムは空気流およびまたは空気速度の測定値を使用して各ＥＣＲＶを通過する空気の相対量を決定する。このようにして、例えば、空気流／空気速度測定値を使用して、中央システムはより小さなＥＣＲＶおよび送風機の近くに配置されるＥＣＲＶよりも送風機と離れたところに位置するＥＣＲＶ（より近いＥＣＲＶはより多くの空気流を受ける傾向がある）の低い空気流に適応できる。
【００７８】
実施例では、センサー４０７は湿度センサーを含む。実施例では、区画サーモスタット１１００はコントローラ１１０１に備え付けられた区画の湿度センサーを含む。区画制御システム（例えば、中央システム、区画サーモスタット、および／またはＥＣＲＶ）は湿度センサーからの湿度情報を使用して区画の快適値を計算し、快適値に従って温度設定点を調整する。このようにして、例えば、実施例では、夏の冷房シーズン中に区画制御システムは比較的高い湿度の期間中は区画の温度設定点を低くし、比較的低い湿度の期間中は区画の温度設定点を高くする。実施例では、区画サーモスタットを使用して居住者は温度および湿度に基づいて快適設定値を指定できる。実施例では、区画制御システムはＨＶＡＣシステムを制御して暖房／冷房された空気から湿気を追加または除去する。
【００７９】
図１８は図２および３に示された羽根の代替としてスクローリングカーテン１８０１を使用して空気流を制御するように構成された通風装置１８００を示す。作動装置１８０２（作動装置４０９の１つの実施例）がカーテン１８０１に備え付けられて、カーテン１８０１が通風装置を横切るように移動し、通風装置の空気流開口の大きさを制御する。実施例では、カーテン１８０１はトラック１８０３によって案内され、所定の位置に保持される。
【００８０】
実施例では、作動装置１８０２は回転式の作動装置で、スクロールする（巻く）カーテン１８０１が作動装置の周囲に巻かれて通風装置１８００が開かれる。作動装置１８０２が回転してカーテン１８０１を巻き解いたときには、カーテンは十分に固いので、通気口の開口へと作動装置１８０２によって押される。
【００８１】
図１９は通風装置を制御するための制御アルゴリズム１９００のブロック図である。説明のために、そして制限の目的ではなく、アルゴリズム１９００は中央システムで実行されるとして説明されている。しかしながら、当業者であればアルゴリズム１９００は中央システム、区画サーモスタット、ＥＣＲＶで実行でき、またはアルゴリズム１９００は中央システム、区画サーモスタットおよびＥＣＲＶに分布できることを理解できるであろう。アルゴリズム１９００において、アルゴリズム１９００のブロック１９０１で、１つ以上の区画サーモスタットからの設定点温度が、計算ブロック１９０２へ供給される。計算ブロック１９０２は、上記で説明したように区画の温度、区画の優先順位、利用できる暖房および冷房の空気、それ以前の通風装置の設定などに従って通風装置の設定（例えば、各通風装置をどの程度開閉するか）を計算する。実施例では、ブロック１９０２は上記に説明したように予測モデルを使用する。実施例では、ブロック１９０２は各区画の通風口の設定を（例えば、区画間の相互作用を考慮しないで）独立に計算する。実施例では、ブロック１９０２は各区画の通風口の設定を区画間の相互作用を含んだ結合区画方式で計算する。実施例では、計算ブロック１９０２は通気口の現在の開きを考慮に入れ、通風口の開閉による電力消費を最小にするために構成された方法で通気口の新規の開きを計算する。
【００８２】
ブロック１９０２からの通風口の設定は、ブロック１９０３の各通風口の作動装置に提供され、そこで通風口は所望の新規の開口位置へ移動される（そして選択的に１つ以上の送風機４０２が起動されて所望の配管から追加の空気が引かれる）。ブロック１９０３で通気口の新規開口を設定した後、プロセスはブロック１９０４へ進み、そこで新規に区画の温度が区画サーモスタットから取得される（新規の区画温度はブロック１９０３での通風口の新規設定に対応する）。新規の区画温度は、ブロック１９０２の適応化入力へ提供され、ブロック１９０２で使用される予測モデルに適応するために使用される。新規の区画温度はまたブロック１９０２の温度入力へも提供され、新規に通風口の設定の計算に使用される。
【００８３】
上述したように、１つの実施例では、計算ブロック１９０２で使用されるアルゴリズムは、現在の温度、利用できる暖房および冷房、各ＥＣＲＶを通じて利用できる空気の量などに基づいて、各区画を希望の温度にするために必要なＥＣＲＶの開口を予測するように構成される。計算ブロックは予測モデルを使用して通風口を不必要に開閉することによる電力消費を抑制するために、比較的長期間に渡って必要とされるＥＣＲＶの開口の計算を試みる。実施例では、ＥＣＲＶは電池から電力を供給され、このようにして通風口の動きの抑制は電池の寿命を延長する。実施例では、ブロック１９０２はＨＶＡＣシステムおよび各種区画の特性を学習する予測モデルを使用し、このようにしてモデルの予測は時間と共に改良される傾向がある。
【００８４】
実施例では、区画サーモスタットは区画の温度を中央システムおよび／またはＥＣＲＶへ規則正しい間隔で報告する。実施例では、区画サーモスタットは閾値で指定された特定の値だけ区画サーモスタットの温度が変更された後で、区画の温度を中央システムおよび／またはＥＣＲＶへ報告する。１つの実施例では、区画サーモスタットは中央システムまたはＥＣＲＶからの要求命令に応じて、区画の温度を中央システムおよび／またはＥＣＲＶへ報告する。
【００８５】
実施例では、区画サーモスタットは居住者がユーザコントロール１１０２を使用して設定点温度または区画の優先順位を変更したときはいつでも、設定点温度および区画の優先順位値を中央システムまたはＥＣＲＶへ報告する。実施例では、区画サーモスタットは中央システムまたはＥＣＲＶからの要求命令に応じて、設定点温度および区画の優先順位値を中央システムまたはＥＣＲＶへ報告する。
【００８６】
実施例では、居住者は計算ブロック１９０２で使用されるサーモスタットの不感帯（デッドバンド）値（例えばヒステレシス値）を選択できる。不感帯値が比較的大きいと区画内の温度変化は大きくなるが、通風口の動きを抑制することになる。
【００８７】
実施例では、ＥＣＲＶはセンサーデータ（例えば配管温度、空気流、空気速度、電源状態、作動装置位置など）を中央システムおよび／または区画サーモスタットへ規則正しい間隔で報告する。実施例では、ＥＣＲＶはセンサーデータが閾値テストに失敗したときは（例えば、閾値を超えた、閾値以下になった、閾値範囲内にある、閾値範囲外にあるなど）いつでもセンサーデータを中央システムおよび／または区画サーモスタットへ報告する。実施例では、ＥＣＲＶは中央システムまたは区画サーモスタットからの要求命令に応じて、センサーデータを中央システムおよび／または区画サーモスタットへ報告する。
【００８８】
実施例では、図７〜９に示された中央システムは、区画サーモスタット１１００および／またはＥＣＲＶ内に分散された方式で実装されている。分散システムにおいては、中央システムは必ずしも個別デバイスのように存在する必要はなく、むしろ中央システムの機能は区画サーモスタットおよび／またはＥＣＲＶの中に分布できる。このようにして、分散システムにおいては図７〜９はシステムの概念的な／計算モデルを示している。例えば、分散システムにおいては、各区画サーモスタット１００はその区画の優先順位を知っており、分散システム中の区画サーモスタット１１００は交渉して区画間で利用できる暖房／冷房の空気を割り当てる。分散システムの１つの実施例では、区画サーモスタットの１つがマスターサーモスタットの役目をして他の区画サーモスタットからのデータを収集し、計算ブロック１９０２を実行する。分散システムの１つの実施例では区画サーモスタットはピアツーピア式に動作し、計算ブロック１９０２は複数の区画サーモスタットおよび／またはＥＣＲＶに渡って分布形式で実行される。
【００８９】
実施例では、送風機４０２は発電機として使用でき、電力を供給してＥＣＲＶ中の電源４０４を再充電する。しかしながら、そのような方法で送風機４０２を使用することはＥＣＲＶ中の空気の流れを制限する。実施例では、コントローラ４０１はＥＣＲＶ用の通気口の開きを計算し、ＥＣＲＶを通過する所望の空気量を作成する一方で、送風機を使用して発電し、電源４０４を再充電し（このようにして、そのような状況下で）、コントローラは発電送風機４０２の空気抵抗を補償するために必要以上に羽根を開く。実施例では、ＥＣＲＶ中での電力を節約するために、羽根の開きを増加させる代わりにコントローラ４０１は送風機を発電機として使用できる。コントローラ４０１は送風機４０２によって発電された電力を１つ以上の電源４０４、４０５へ向けることができ、またはコントローラ４０１は送風機からの過剰な電力を抵抗負荷へ投棄できる。実施例では、コントローラ４０１は送風機の使用と通気口の開口の関係に関して決定を下す。実施例では、中央システムはコントローラ４０１に何時通気口の開口を使用し、何時送風機を使用すべきかを命令する。実施例では、コントローラ４０１および中央システムは通気口の開口と送風機の使用に関して交渉する。
【００９０】
実施例では、ＥＣＲＶはその電源状態を中央システムまたは区画サーモスタットへ報告する。実施例では、中央システムまたは区画サーモスタットは新規にＥＣＲＶの開口を決定するときにそのような電源状態を考慮に入れる。このように、例えば、１つの区画で動作する第一および第二ＥＣＲＶがある場合、中央システムが第一ＥＣＲＶの電源が低いことを知っているとき、中央システムはその区画への空気を変更するときは第二のＥＣＲＶを使用する。第一ＥＣＲＶが発電のために送風機４０２またはその他の空気流に基づいた発電機を使用できる場合、その区画へ空気を向けるときに中央システムは第二ＥＣＲＶに対して比較的閉じた位置にあるように命令し、比較的多くの空気流を第一のＥＣＲＶに向ける。
【００９１】
当業者にとって、本発明は詳細な上記の例示された実施例に限られるものではなく、本発明は本発明の精神またはそれらに属する本質から外れることなく、他の特定の形で具体化できることは明らかであろう。さらに各種の省略、置換え、および変更は本発明の精神から外れることなく実行できるであろう。例えば、特定の実施例は９００ＭＨｚ帯を使用して説明されたが、当業者は９００ＭＨｚ以上または以下の周波数帯も使用できることは明らかである。無線システムは１つ以上の周波数帯で動作するように構成できる。例えばＨＦ帯、ＶＨＦ帯ＵＨＦ帯、マイクロ波帯、ミリ波帯などである。当業者はさらに拡散スペクトラム以外の技術もまた使用でき、および／または拡散スペクトラムの代わりに使用できることは理解するであろう。使用される変調はいかなる特定の変調法にも制限されず、そのような変調法は例えば周波数変調、位相変調、振幅変調、それらの組合せなどである。上述された１つ以上の無線通信システムは有線通信によって置換えできる。上述された１つ以上の無線通信システムは電力線ネットワーキング通信によって置換えできる。上記の実施例は従ってすべての点で、添付の請求項およびそれらのなど価によって説明された本発明の範囲内での例示であり、制限的でないと考えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】区画された暖房および冷房の家を示す。
【図２】従来の手動で制御される通風装置の１つの例を示す。
【図３Ａ】電気的に制御される通風装置の前面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示された電気的に制御される通風装置の背面図である。
【図４】独立型のＥＣＲＶのブロック図である。
【図５】リモートコントロール付の独立型ＥＣＲＶのブロック図である。
【図６】区画サーモスタットが１つ以上のＥＣＲＶを制御する、部分的に制御される区画暖房および冷房システムのブロック図である。
【図７Ａ】中央制御システムが１つ以上の区画サーモスタットおよびＨＶＡＣシステムと独立した１つ以上のＥＣＲＶと通信する、中央制御される区画暖房および冷房システムのブロック図である。
【図７Ｂ】中央制御システムが１つ以上の区画サーモスタットと通信し、区画サーモスタットが１つ以上のＥＣＲＶと通信する、中央制御区画暖房および冷房システムのブロック図である。
【図８】中央制御システムが１つ以上の区画サーモスタットおよび１つ以上のＥＣＲＶと通信し、ＨＶＡＣシステムを制御する、中央制御された区画化冷房および暖房システムのブロック図である。
【図９】中央制御システムが１つ以上の区画サーモスタットおよび１つ以上のＥＣＲＶと通信し、ＨＶＡＣシステムを制御し、監視する、効率監視付の中央制御された区画冷房および暖房システムのブロック図である。
【図１０】図６〜９に示すシステムと接続して使用するためのＥＣＲＶのブロック図である。
【図１１】図６〜９に示すシステムと接続して使用するための基本的な区画サーモスタットのブロック図である。
【図１２】図６〜９に示すシステムと接続して使用するためのリモートコントロール付の区画サーモスタットのブロック図である。
【図１３】中央監視システムの実施例を示す。
【図１４】ＥＣＲＶまたは区画サーモスタット用の命令ループの１つの実施例を示すフローチャートである。
【図１５】ＥＣＲＶまたは区画サーモスタット用の命令およびセンサーのデータループの１つの実施例を示すフローチャートである。
【図１６】ＥＣＲＶまたは区画サーモスタット用の命令およびセンサーのデータ報告ループプロセスの１つの実施例を示すフローチャートである。
【図１７】は多数の商業建築物で見られる従来のＴバー天井システムと接続して使用されるように構成されたＥＣＲＶを示す。
【図１８】図２および３に示された羽根の代替としてスクローリングカーテンを使用して空気流を制御するように構成されたＥＣＲＶを示す。
【図１９】通風装置を制御するための制御アルゴリズムのブロック図である。
【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４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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