(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各窓が、少なくとも１つのエレクトロクロミック窓、該少なくとも１つのエレクトロクロミック窓のための電圧又は電流ドライバ、及び該窓に対してローカルな第１の制御システムを有する複数の窓と、
複数の窓コントローラであって、各窓コントローラが、前記複数の窓のうちの１又は２以上に結合するように構成され、かつ該窓コントローラに対してローカルであって該複数の窓のうちの該１又は２以上のための第２の制御システムを有する前記複数の窓コントローラと、
前記複数の窓コントローラの各々に結合するように構成され、ネットワークに結合するように構成され、かつ前記複数の窓のための第３の制御システムを有する指令及び通信デバイスと、を含み、
該複数の窓の制御が、該複数の窓、該複数の窓コントローラ、該指令及び通信デバイス、及び該ネットワークの一部分にわたって分散され、前記ネットワークに結合するサーバは、複数の窓の少なくとも１つの窓に取付けられたセンサからのセンサ情報、及び前記複数の窓コントローラの前記第２の制御システムからの指示又は前記指令及び通信デバイスの前記第３の制御システムからの指示に基づき前記複数の窓の制御を行う、
ことを特徴とする分散型デバイス制御システム。
【請求項２】
光、音、画像、ビデオ、温度、振動、運動、又は煙検出のための少なくとも１つのセンサを含む前記複数の窓の各々と、
前記複数の窓コントローラのうちの１つに結合するための無線インタフェースを有する前記複数の窓の各々と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項３】
前記複数の窓からの情報と前記ネットワークからの情報とを組み込む適応アルゴリズムを備えた規則エンジンを有する前記指令及び通信デバイスの前記第３の制御システム、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項４】
入力情報又は制御出力のために少なくとも１つの第三者デバイスに結合するように構成された前記複数の窓コントローラの各々、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項５】
前記ネットワークが利用可能である時にシステム通信を経路指定する前記指令及び通信デバイスと、
前記ネットワークが利用不能である時に前記複数の窓を少なくとも部分的に制御する前記指令及び通信デバイスの前記第３の制御システムと、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項６】
デバイス又はネットワーク故障の事象において作動の継続性を提供する時間バウンド式又は事象バウンド式命令を格納するように構成された前記指令及び通信デバイス、前記複数の窓コントローラ、及び前記複数の窓、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項７】
前記複数の窓の各々が、前記複数の窓コントローラのうちの１つによって無効にされるか又は前記指令及び通信デバイスによって無効にされない限り、前記第１の制御システムの第１の規則に従って作動するように構成され、
前記窓コントローラの各々が、前記指令及び通信デバイスによって無効にされない限り、前記第２の制御システムの第２の規則に従って作動するように構成され、
前記指令及び通信デバイスは、前記ネットワークの前記部分によって無効にされない限り、前記第３の制御システムの第３の規則に従って作動するように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項８】
窓のための第３の制御システムを有し、該窓を制御する際に使用するための情報を取得するためにネットワークに結合するように構成された指令及び通信デバイスと、
前記指令及び通信デバイスに結合するように構成された複数の窓コントローラであって、各窓コントローラが、前記窓のための第２の制御システムを有する前記複数の窓コントローラと、
前記複数の窓コントローラのうちの少なくとも１つに結合するように構成された複数のエレクトロクロミック窓であって、該複数のエレクトロクロミック窓の各エレクトロクロミック窓が、該エレクトロクロミック窓のための第１の制御システムを有し、
前記指令及び通信デバイスの前記第３の制御システムと、前記複数の窓コントローラのうちの各々の前記第２の制御システムと、該複数のエレクトロクロミック窓のうちの各々の該第１の制御システムと、前記ネットワークから取得可能な前記情報とが、分散型制御システムを形成し、前記ネットワークに結合するサーバが、複数の窓の少なくとも１つの窓に取付けられたセンサからのセンサ情報、及び前記複数の窓コントローラの前記第２の制御システムからの指示又は前記指令及び通信デバイスの前記第３の制御システムからの指示に基づき制御する、前記複数のエレクトロクロミック窓と、
を含むことを特徴とする分散型デバイス制御システム。
【請求項９】
前記ネットワークに適用可能なファイヤウォール及びマルウェア保護を組み込んだ前記指令及び通信デバイス、
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項１０】
前記複数の窓コントローラの各々又は前記複数のエレクトロクロミック窓の各々を認証するように構成された前記指令及び通信デバイスと、
前記ネットワークに対してそれ自体を認証するように構成された前記指令及び通信デバイスと、
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項１１】
１又は２以上の窓コントローラ又はエレクトロクロミック窓の追加又は削除によってスケーラブルである分散型制御システム、
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項１２】
前記複数のエレクトロクロミック窓又は前記複数の窓コントローラにセンサを追加することによって拡張可能である分散型制御システム、
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項１３】
セキュアソケット層認証証明書を使用して前記ネットワークを通じてハンドシェークを実行するように構成された前記指令及び通信デバイス、
を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項１４】
前記複数のエレクトロクロミック窓を制御するために前記ネットワークからユーザ要求を伝達するように構成された前記指令及び通信デバイス及び前記複数の窓コントローラ、  を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項１５】
前記指令及び通信デバイスの前記第３の制御システムが、前記ネットワークから天気情報を収集し、当該天気情報の少なくとも一部に基づき前記複数の窓を制御するよう構成されている、請求項１に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項１６】
前記複数の窓コントローラのそれぞれの前記第２の制御システムが、前記複数の窓の少なくとも１つを制御するために、前記複数の窓の少なくとも１つの前記第１の制御システムをオーバライドするよう構成されている、請求項１に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項１７】
前記指令及び通信デバイスの前記第３の制御システムが、前記複数の窓の少なくとも１つを制御するために、前記複数の窓の少なくとも１つの前記第１の制御システム及び前記複数の窓コントローラの少なくとも１つの前記第２の制御システムをオーバライドするよう構成されている、請求項１に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項１８】
前記複数のエレクトロクロミック窓の少なくとも１つ及び前記第１の制御システムが、前記エレクトロクロミック窓で第１のユーザ入力を受信するよう構成され、
前記複数の窓コントローラの少なくとも１つ及び前記第２の制御システムが、前記窓コントローラで第２のユーザ入力を受信するよう構成され、
前記指令及び通信デバイス及び前記第３の制御システムが、前記指令及び通信デバイスで第３のユーザ入力を受信し且つ前記ネットワークから第４のユーザ入力を受信するよう構成された、請求項８に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項１９】
前記第１の制御システム、前記第２の制御システム、及び前記第３の制御システムが、協働して、前記エレクトロクロミック窓からのセンサ情報と、ユーザ入力と、前記ネットワークからの情報との組み合わせに基づき、前記複数のエレクトロクロミック窓を制御する、請求項８に記載の分散型デバイス制御システム。
【請求項２０】
前記第１の制御システム、前記第２の制御システム、及び前記第３の制御システムが、協働して、前記エレクトロクロミック窓の透過率を制御することによって、建物の内部の温度を制御する、請求項８に記載の分散型デバイス制御システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
光学透過率が電気的に制御されるエレクトロクロミックデバイスは、建物の窓及び調光可能自動車バックミラーに現在使用されている。一般的に、建物のためのエレクトロクロミック窓は、ドライバ及びユーザ入力、例えば、調光制御によって制御される。自動車用途におけるエレクトロクロミックバックミラーは、自動車のヘッドライトからの光の検出を目的とした光センサを有することが多く、かつ光センサからの入力に基づいてミラーの色合いを調節する自動調光機能に関与するようにユーザ設定可能である。そのような簡易な設定及び機能を超えるエレクトロクロミックデバイスのための制御システムに対する必要性が当業技術に存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
一部の実施形態では、分散型デバイス制御システムを提供する。システムは、複数の窓を含み、複数の窓の各窓は、少なくとも１つのエレクトロクロミック窓と、少なくとも１つのエレクトロクロミック窓のための電圧又は電流ドライバと、窓に対してローカルな第１の制御システムとを有する。システムは、複数の窓コントローラを含み、各窓コントローラは、複数の窓のうちの１又は２以上に結合するように構成され、かつ窓コントローラに対してローカルであって複数の窓のうちの１又は２以上のための第２の制御システムを有する。システムは、複数の窓コントローラの各々に結合するように構成され、ネットワークに結合するように構成され、かつ複数の窓のための第３の制御システムを有する指令及び通信デバイスを含み、複数の窓の制御は、複数の窓、複数の窓コントローラ、指令及び通信デバイス、及びネットワークの一部分にわたって分散される。
【０００３】
本発明の実施形態の他の態様及び利点は、説明する実施形態の原理を一例として図示する添付図面と共に以下の詳細説明から明らかになるであろう。
【０００４】
説明する実施形態及びその利点は、添付図面と共に以下の説明を参照することによって最も良く理解することができる。これらの図面は、説明する実施形態の精神及び範囲から逸脱することなく説明する実施形態に当業者によって行うことができる形態及び詳細のいずれの変更も決して制限しない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】一部の実施形態による分散型デバイスネットワーク制御システムアーキテクチャを有するスマート窓システムのシステム図である。
【図２】一部の実施形態によるエレクトロクロミック窓と埋め込みモジュールを備えた窓フレームとを有するスマート窓のシステム図である。
【図３】一部の実施形態による図１のスマート窓システムからのインテリジェント窓コントローラのシステム図である。
【図４】一部の実施形態による図１のスマート窓システムからの指令及び通信デバイスのシステム図である。
【図５】一部の実施形態による図１の分散型デバイスネットワーク制御システムアーキテクチャの態様を示すブロック図である。
【図６】一部の実施形態による図１のスマート窓システム上に又はそれを使用して実施することができるスマート窓システムを作動させる方法の流れ図である。
【図７】本明細書に説明する実施形態を実施することができる例示的コンピュータデバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書に開示するスマート窓システムは、スマート窓と、インテリジェント窓コントローラと、指令及び通信デバイスと、ネットワーク上の１又は２以上のリソースとにわたってスマート窓の光学透過率の制御を分散させることができる分散型デバイスネットワーク制御システムアーキテクチャを有する。そのようなシステム内のスマート窓は、一部のローカル及び／又は外部又はリモートコンピュータ処理機能を有し、かつインターネットに接続可能である窓として定義することができる。一部の実施形態では、窓は、エレクトロクロミック窓であるが、これは、非エレクトロクロミック窓が本明細書に説明するスマート窓である場合があるので制限を意味するものではない。エレクトロクロミック及び非エレクトロクロミック窓は、一部の実施形態では同じシステム内に統合することができる。スマート窓は、一部の実施形態ではガラス仕切りとして機能し、かつ一部の実施形態では外部に面する１つの面を有するのではなく構造の内部にある場合がある。スマート窓システムは、スマート窓に一体化したセンサからの入力と、ユーザ入力と、ネットワークからの情報及び指図とを組み合わせて対話型適応方式でスマート窓を制御する。制御は、様々な実施形態では、１つの構成要素から別のものにシフトし、複数の構成要素にわたって共有され、又はシステムの１つの構成要素によって無効にすることができる。アーキテクチャ及び制御の分散的な性質は、様々なシステム挙動及び機能をサポートする。
【０００７】
図１は、本発明の開示の実施形態による分散型デバイスネットワーク制御システムアーキテクチャを有するスマート窓システムのシステム図である。システムは、モジュール式及び分散式の両方であり、かつアパート、家、オフィス、建物、店、モールなどのような様々な生活、仕事、又は商業空間に設置するのに適している。モジュール方式は、個々の構成要素の交換、アップグレード、拡張、２又は３以上のシステムのリンク、及びシステム内及び複数のシステム間の通信を可能にする。無線結合、有線結合、及びその組合せは、スマート窓システムによってサポートされる。アンテナ１２４が無線結合に関して示されているが、更に別の実施形態は、赤外線結合を使用することができるであろう。
【０００８】
制御は、各スマート窓１０２に１つを有する１又は２以上の第１の制御システム１１４と、各インテリジェント窓コントローラ１０４に及び／又は一部の実施形態では１又は２以上のユーザデバイス１３６に１つを有する１又は２以上の第２の制御システム１１６と、指令及び通信デバイス１０６内の第３の制御システム１１８と、ネットワーク１１０に結合されたサーバ１０８内の第４の制御システム１２０とにわたって分散される。各スマート窓１０２は、アンテナ１２４を有し、かつそれによって近くのインテリジェント窓コントローラ１０４に、同じくアンテナ１２４にも無線で接続される。更に別の実施形態では、有線接続を使用することができる。各インテリジェント窓コントローラ１０４は、アンテナ１２４を有する指令及び通信デバイス１０６に無線で接続される。更に別の実施形態では、有線接続を使用することができる。指令及び通信デバイス１０６は、インターネットとして公知のグローバル通信ネットワークのようなネットワーク１１０に結合される。この結合は、無線ルータ（例えば、家庭、オフィス、会社、又は建物内）を通じて、又は有線ネットワーク接続を通じて行うことができる。ユーザデバイス１３６（例えば、スマートフォン、コンピュータ、様々なコンピュータ及び／又は通信デバイス）は、例えば、直接無線接続によって又はネットワーク１１０を通じて指令及び通信デバイス１０６に結合することができ、又は他のシステム１３８及びビッグデータ１１２のようにネットワーク１１０を通じてサーバ１０８に結合することができる。一部の実施形態では、サーバ１０８は、アプリケーションプログラミングインタフェース１４０をホストする。サーバ１０８は、例えば、１又は２以上の物理サーバ、又は物理的コンピュータリソースを用いて実施される１又は２以上の仮想サーバ、又はその組合せに実施することができ、又はそれを含むことができる。
【０００９】
本発明のシステムのモジュール方式は、多数の変形、レイアウト、及び設置をサポートする。例えば、建物内の各窓付きの部屋は、１又は２以上のスマート窓１０２及びその部屋のための単一インテリジェント窓コントローラ１０４を有することができる。インテリジェント窓コントローラ１０４は、部屋の一部、部屋全体、又は複数の部屋内のスマート窓１０２を制御することができる。建物のそのフロアのための又は一部の実施形態では建物の一部又は建物全体のためのインテリジェント窓コントローラ１０４は、ネットワーク１１０に結合されかつそれによってサーバ１０８に結合された単一指令及び通信デバイス１０６に結び付くことができる。比較的小さい設置では、１又は２以上のスマート窓１０２は、ローカル分散型制御のために単一インテリジェント窓コントローラ１０４に、又はローカル及びネットワーク分散型制御の両方のために単一指令及び通信デバイス１０６に結合することができる。別の実施形態では、インテリジェント窓コントローラ１０４は、ローカル制御及びネットワーク情報の両方を使用する小さいシステムのための更に別の実施形態では、指令及び通信デバイス１０６に組み合わせることができる。例えば、複数の居住者建物のための大きいシステムは、例えば、各居住者又は居住者の組に１つか、又は建物の各フロア又はレベルなどに１つの複数の指令及び通信デバイス１０６を有することができる。アップグレード又は拡張は、状況によって更に別の構成要素の追加によって容易に受け入れられる。一部の実施形態は、例えば、第１の制御システム１１４と組み合わせて各スマート窓１０２に一体化されたドライバを有する。あるいは、１又は２以上のスマート窓１０２のドライバは、低コスト又は「簡易」スマート窓１０２のためのインテリジェント窓コントローラ１０４と一体化することができる。インテリジェント窓コントローラ１０４のそのような実施形態は、インテリジェント窓コントローラ／ドライバと呼ぶことができる。１又は２以上のインテリジェント窓コントローラ１０４は、指令及び通信デバイス１０６のように壁に装着することができる。あるいは、本発明のシステムは、１又は２以上のユーザデバイス１３６を使用することができ、各々は、１又は２以上のインテリジェント窓コントローラ１０４の代わりに第２の制御システム１１６を備える。一部の実施形態は、各々が第２の制御システム１１６を備えた１又は２以上のインテリジェント窓コントローラ１０４、及び各々が第２の制御システム１１６を備えた１又は２以上のユーザデバイス１３６を使用する。更に別の実施形態では、ユーザデバイス１３６は、第３の制御システム１１８と、ネットワーク１１０への無線結合とを有することができる。これらの変形及び実施形態の各々では、様々なデバイス及びサブシステム間の通信は、無線又は有線接続を通じて及び実施固有である経路に沿って行うことができることを認めなければならない。１又は２以上のデバイス１３６を備えたバージョンは、各ユーザデバイス１３６内で実行される１又は２以上のアプリ（アプリケーション）を用いて実施することができる。
【００１０】
図１に示す一実施形態では、指令及び通信デバイス１０６は、無線インタフェース１２８、有線インタフェース１３０、制御システム１１８、規則エンジン１３２、ネットワークインタフェース１３４、及びユーザI／Ｏ（入力／出力）モジュール１４２を有する。インテリジェント窓コントローラ１０４に結合するために、無線インタフェース１２８及び／又は有線インタフェース１３０が使用される。ネットワーク１１０に接続するために、ネットワークインタフェース１３４が使用される。例えば、ネットワークインタフェース１３４は、例えば、無線インタフェース１２８を通じて無線ルータ又はＷｉ−Ｆｉに、又は有線インタフェース１３０を通じて有線ネットワークに接続することができる。一部の実施形態では、無線インタフェース１２８及び／又は有線インタフェース１３０は、入力及び／又は出力を感知するための第三者デバイスに結合することができる（例えば、図３に関する説明を参照されたい）。規則エンジン１３２は、サーバ１０８内の第４の制御システム１２０からの指図を含むことができ、かつユーザデバイス１３６、他のシステム１３８、又はビッグデータ１１２からの情報を含むことができるネットワーク１１０からの情報を使用してスマート窓１０２の作動に対する様々な規則を作成、投入、修正、又は適応化する。この規則は、ネットワーク接続性あり又はなしのスマート窓の作動のための様々な命令を含むことができる。これに加えて、規則エンジンの規則は、一部の実施形態において適応的である。例えば、規則は、ユーザ挙動のパターンに基づいて変更することができる。ユーザＩ／Ｏモジュール１４２は、例えば、ボタン、タッチスクリーンなどを通じてユーザ入力を受け入れ、例えば、表示画面を通じて又はＬＥＤ又は他のランプなどによってユーザ出力を表示する。一部の実施形態は、ユーザＩ／Ｏモジュール１４２を欠く場合があり、又はユーザ入力モジュール又は出力モジュールを有することができる。この分散型制御システムの性質に鑑みて、指令及び通信デバイス１０６の第３の制御システム１１８は、スマート窓１０２の作動を指図することができ、インテリジェント窓コントローラ１０４の第２の制御システム１１６は、スマート窓１０２の作動を指図することができ、サーバ１０８の第４の制御システム１２０は、スマート窓１０２の作動を指図することができ、及び／又は各スマート窓１０２の第１の制御システム１１４は、様々な組合せでスマート窓１０２の作動を指図することができる。一部の実施形態は、制御及び／又は通信が本発明のシステム内の故障したデバイスを迂回するフェイルオーバー機構を有する。
【００１１】
破線に示すように、通信は、様々な実施形態において様々な経路を通じてスマート窓システムの様々なメンバ間を進むことができる。一部の実施形態では、メッセージ又は他の通信は、スマート窓１０２からインテリジェント窓コントローラ１０４までのようなチェーンに沿って、又はインテリジェント窓コントローラ１０４を通じて指令及び通信デバイス１０６に送られ、逆も同様である。一部の実施形態では、デバイスは、２つのデバイス間の直接通信によって又はリレーとして作用するデバイスによってのいずれかで迂回されることが可能である。例えば、スマート窓１０２は、無線インタフェース１２８を通じて無線で又は有線インタフェース１３０を通じて指令及び通信デバイス１０６と直接通信することができる。これに代えて、インテリジェント窓コントローラ１０４は、指令及び通信デバイス１０６のようにメッセージ又は他の通信をリレーすることができる。一部の実施形態では、メッセージ又は通信は、本発明のシステム内のあらゆる構成要素又はデバイスにアドレス指定するか又は複数のデバイスなどにブロードキャストすることができる。これは、通信のためのパケットを使用して達成することができ、一部の実施形態では、制御システム１１４、１１６、１１８、１２０のいずれも、クラウド、例えば、ネットワーク１１０と通信することができる。一部の実施形態では、スマート窓１０２は、ピア・デバイスとして作用して互いに通信することができ、例えば、ユーザ指令を実行し、事象又はステータスを通信し、又は１又は２以上の規則に従って実行することができる。
【００１２】
図２は、エレクトロクロミック窓２０４と埋め込み式モジュール２０６を備えた窓フレーム２０２とを有するスマート窓１０２のシステム図である。埋め込み式モジュール２０６は、様々な実施形態では、片側又は両側で下部、上部に位置決めすることができ、又は窓フレーム２０２の周りに分散させることができる。埋め込み式モジュール２０６は、様々な実施形態では、温度、光、音声／音響（すなわち、音）、振動、ビデオ又は静止画像、運動、煙検出、化学、湿度、又は他のセンサを含むことができ、かつ内向き、すなわち、部屋の中を向くか又は外向き、すなわち、部屋又は建物の外に向くことができる１又は２以上のセンサ２１２を有する。無線インタフェース１２８は、インテリジェント窓コントローラ１０４、指令及び通信デバイス１０６、及び／又は１又は２以上のユーザデバイス１３６（例えば、スマートフォン、ユーザウェアラブルデバイスなど）に結合するのに使用されるアンテナ１２４を有する。有線インタフェース１３０を含めることができ、又は無線インタフェース１２８の代わりに使用することができる。図１の第１の制御システム１１４として示される制御システム１１４は、電圧又は電流ドライバ２０８を通じてエレクトロクロミック窓２０４のローカル制御を提供する。これに代えて、制御システム１１４が、分散型制御に関与する。一部の実施形態は、モジュール２０６に規則エンジン１３２を有する。電圧又は電流ドライバ２０８は、制御システム１１４、１１６、１１８、１２０の１又は２以上によって指図されるようにエレクトロクロミック窓２０４のバスバーに電圧又は電流を送り、エレクトロクロミック窓２０４の透過率を制御する。一部の実施形態では、エレクトロクロミック窓２０４の透過率を変えるために、電圧又は電流ドライバ２０８は、エレクトロクロミック窓２０４の感知電圧に到達するまで一定電流を提供する。次に、電圧又は電流ドライバ２０８は、合計電荷量が新しい透過率レベルのエレクトロクロミック窓２０４に移動するまで一定電圧に感知電圧を維持する電流を提供する。埋め込み式モジュール２０６はまた、入力デバイス２１４又はユーザＩ／Ｏモジュール１４２を含み、これを通じてユーザ入力をスマート窓１０２に入力することができる。一部の実施形態では、ユーザ入力は、無線インタフェース１２８を通じて、例えば、スマートフォンから入力することができる。
【００１３】
図３は、図１のスマート窓システムからのインテリジェント窓コントローラ１０４のシステム図である。インテリジェント窓コントローラ１０４は、アンテナ１２４を備えた無線インタフェース１２８、有線インタフェース１３０、ユーザＩ／Ｏモジュール１４２、及び図１の第２の制御システム１１６として示される制御システム１１６を含む。一部の実施形態は、規則エンジン１３２を有する。無線インタフェース１２８は、図１に示すように無線インタフェース１２８を通じて１又は２以上のスマート窓１０２に結合するが、更に別の実施形態では有線インタフェース１３０を使用することができる。様々な実施形態では、無線インタフェース１２８又は有線インタフェース１３０のいずれかを使用して指令及び通信デバイス１０６に結合することができる。一部の実施形態は、無線インタフェース１２８及び有線インタフェース１３０の両方を有し、これらの各々は、他方が故障した場合にフェイルオーバーとして他の構成要素及びデバイスに通信することができる。一部の実施形態では、無線インタフェース１２８及び／又は有線インタフェース１３０は、入力情報、感知又は制御出力のために第三者デバイスのような更に別のデバイスに結合することができる。例えば、本発明のシステムは、照明コントローラ、ＨＶＡＣ（例えば、サーモスタットに結合することによる暖房、換気、及び空調）、盗難及び／又は火災警報システム、スマートフォン、又は他のシステム又はデバイスを制御又はそれと対話することができ、又は更に別のセンサ、カメラなどから更に別の入力を受け入れることができる。ユーザＩ／Ｏモジュール１４２は、システムへのユーザ入力及び／又はシステムからの出力のためのボタン、タッチパッド、タッチスクリーン、表示画面などを含むことができる。第２の制御システム１１６は、スマート窓１０２の第１の制御システム１１４による分散型制御に関与するか、又は第１の制御システム１１４を無効にすることができる。一部の実施形態では、第２の制御システム１１６は、指令及び通信デバイスの第３の制御システム１１８から又はサーバ１０８の第４の制御システム１２０からの指図を１又は２以上のスマート窓１０２にリレーする。
【００１４】
図４は、図１のスマート窓システムからの指令及び通信デバイス１０６のシステム図である。指令及び通信デバイス１０６は、ネットワーク１１０に結合されるので、一部の実施形態では、指令及び通信デバイス１０６は、許可されていないアクセスに対する様々な保護を有する。様々な実施形態は、以下の保護のうちの１つ、一部、又は全て、及び様々な組合せを有し、その変形において更に別の保護を有することができる。ここでは、指令及び通信デバイス１０６は、ファイヤウォール１０４、マルウェア保護エンジン４０８、認証エンジン４０２、及び証明書リポジトリ４０６を有する。ファイヤウォール１０４は、従来の方式で、有線インタフェース１３０又は無線インタフェース１２８を通じて到着する通信に適用される（図１を参照）。
【００１５】
認証エンジン４０２は、指令及び通信デバイス１０６に結合されるか又は結合を要求するいずれの構成要素も認証するために適用することができる。例えば、いずれかのユーザデバイス１３６又は他のシステム１３８がスマート窓システムにアクセスを試みる場合に、各スマート窓１０２を認証することができ、各インテリジェント窓コントローラ１０４を認証することができ、かつサーバ１０８を認証することができる。指令及び通信デバイス１０６は、例えば、サーバ１０８に対して自らを認証することができる。これを実行するために、指令及び通信デバイス１０６は、認証エンジン４０２によって適用される認証処理（例えば、「ハンドシェイク」）のために証明書リポジトリ４０６からの証明書を使用する。一部の実施形態では、証明書は、信頼される第三者証明書当局によってスマート窓１０２の製造業者に対して作成かつ発行され、各スマート窓１０２のメモリに格納される。証明書は、分散型制御システム内のより高位の行為者により、例えば、ネットワーク１１０における管理アプリケーションから（例えば、第４の制御システム１２０で又はクラウドの他の場所で）無効にされるか又は更新することができる。
【００１６】
マルウェア保護エンジン４０８は、指令式通信デバイス１０６によって受信した通信のいずれのマルウェアも探して、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなどに行われる方法と類似の方式で疑われるマルウェアを阻止、削除、分離、又は他に対処することができる。更新、例えば、マルウェア署名、改善したマルウェア検出アルゴリズムなどは、ネットワーク１１０を通じて、例えば、サーバ１０８又はマルウェア保護サービスのような他のシステム１３８の１つからマルウェア保護エンジン４０８に転送される。
【００１７】
図５は、図１の分散型デバイスネットワーク制御システムアーキテクチャの態様を示すブロック図である。アーキテクチャは、階層的制御に役立ち、それは、依然として可能であり、かつチェーン内のより高位の構成要素からのオーバライドによって実行することができるが、制御は、一般的に、第１の制御システム１１４、第２の制御システム１１６、第３の制御システム１１８、及び第４の制御システム１２０間で分散され、かつ移動可能であり、すなわち、サーバ１０８、指令及び通信デバイス１０６、インテリジェント窓コントローラ１０４、及びスマート窓１０２間で分散され、かつ移動可能であることを認めなければならない。一部の実施形態は、制御システム１１４、１１６、１１８、１２０のうちの１又は２以上を省略し、一部の実施形態は、集中型制御システムを形成する。一部の実施形態は、制御システム１１４、１１６、１１８、１２０のうちの１又は２以上が障害又はネットワーク機能停止の結果として一時的に又は永続的に省略される場合に、制御機能を互いに集中させ、フェイルオーバーモードで作動させ、又は他に省略を補償することによって機能することができる。一時的に故障した又は省略された制御システム１１４、１１６、１１８、１２０は、適切な制御機能の再開及びパラメータ又は規則の解決によってシステム回復で再結合及び関与することができる。制御システム１１４、１１６、１１８、１２０のうちの２又は３以上を備えた実施形態は、分散型制御システムを有する。個々に又は様々な群で（例えば、特定の方向に向く、又は特定の部屋又は部屋の群に関連付けられた、又は家又は他の建物のレベル又はフロア、窓の部分集合又は部類などで）、この分散型制御アーキテクチャを使用してスマート窓１０２を作動させることができる。一般的に、各制御システム１１４、１１６、１１８、１２０は、本発明のシステムの他のメンバと協働してスマート窓１０２のうちの１又は２以上を制御又はこれに指図する。各制御システム１１４、１１６、１１８、１２０は、それぞれの規則を有し、例えば、第１の制御システム１１４は、第１の規則５０２を有し、第２の制御システムは、第２の規則５０４を有し、第３の制御システム１１８は、第３の規則５０６を有し、第４の制御システム１２０は、第４の規則５０８を有する。各制御システム１１４、１１６、１１８、１２０は、本発明のシステムの別のデバイスによって無効にされない限り、他のデバイスから分散された規則を組み込むことができるローカル規則に従って作動する。規則は、他のデバイスとの協働を含むことができ、規則は、無効化が許可されることを可能にする命令を含むことができる。例えば、インテリジェント窓コントローラ１０４は、スマート窓１０２を無効にすることができ、指令及び通信デバイス１０６は、インテリジェント窓コントローラ１０４又はスマート窓１０２を無効にすることができ、サーバ１０８は、指令及び通信デバイス１０６、インテリジェント窓コントローラ１０４、又はスマート窓１０２を無効にすることができ、又はデバイスの１つ又はユーザデバイス１３６からのユーザ入力が、これらのうちの１又は２以上を無効にすることができる。スマート窓１０２のセンサ２１２からの情報は、第１の制御システム１１４を通じてシステムに入り、更に別の制御システム１１６、１１８、１２０のいずれかに経路指定又は向けることができる。ネットワークからの情報５１０は、第４の制御システム１２０、すなわち、サーバ１０８、及び／又は第３の制御システム１１８、すなわち、指令及び通信デバイス１０６を通じてシステムに入り、更に別の制御システム１１４、１１６のいずれかに経路指定又は向けることができる。ユーザ入力は、スマート窓１０２を通じて、例えば、スマート窓１０２のユーザ入力又はユーザデバイス１３６からスマート窓１０２への無線ユーザ入力を通じてシステムに入ることができる。ユーザ入力はまた、インテリジェント窓コントローラ１０４を通じて、例えば、インテリジェント窓コントローラ１０４のユーザ入力又はユーザデバイス１３６からの無線ユーザ入力を通じてシステムに入ることができる。ユーザ入力は、第３の制御システム１１８を通じて、例えば、ユーザデバイス１３６からの無線結合を通じて、又は例えばユーザデバイス１３６からのネットワーク接続を通じてシステムに入ることができる。ユーザ入力は、第４の制御システム１２０を通じて、例えば、サーバ１０８を通じてシステムに入ることができる。これらのエントリポイントのいずれかから、ユーザ入力は、制御システム１１４、１１６、１１８、１２０のいずれかに経路指定することができる。制御システム１１４、１１６、１１８、１２０のいずれも、互いの制御システム１１４、１１６、１１８、１２０と通信することができ、自己指図されるか又は制御システム１１４、１１６、１１８、１２０の別の１つ又は組合せによって指図されるようにそれぞれの規則５０２、５０４、５０６、５０８を更新することができる。様々な実施形態では、制御は、システムの作動中の様々な時間に協働、投票、指図、選出、無効化、ローカル、分散、階層、忠告、及び絶対的などとすることができる。
【００１８】
一部の実施形態では、ネットワーク１１０の機能停止がある場合でも（例えば、建物の外側のネットワーク機能停止がある、サーバがダウンし、又は建物の無線ルータがオフにされた又は故障したなど）、スマート窓システムは、継続方式でスマート窓１０２を作動させる。第１の制御システム１１４、第２の制御システム１１６、及び／又は第３の制御システム１１８は、そのような状況下でもネットワークからの情報なしにスマート窓１０２に指図することができる。様々な組合せで、制御システム１１４、１１６、１１８、１２０の各々は、時間バウンド型又は事象バウンド型命令（例えば、特定の時間に又は特定の時間だけ又は指定された事象又は事象の指定された数だけ特定のアクションを実行するという目標を有する命令）を作成、格納、共有、及び／又は配信することができ、これらの時間バウンド型命令は、１又は２以上のデバイス又はネットワークが故障を有する時にも作動の継続性を提供する。ネットワーク１１０が利用可能である時に、第３の制御システム１１８は、ネットワークから第３の制御システム１１８と直接に又はサーバ１０８からの支援によって天気情報を取得する。例えば、第３の制御システム１１８は、クラウドベースの適応アルゴリズムを含んで適用することができる。これらにより、第３の制御システム１１８は、天気情報に基づいてスマート窓１０２の作動を指図することができる。制御システム１１４、１１６、１１８、１２０のうちの１つ又は組合せは、スマート窓１０２の光、画像、音、又は温度センサなどからのセンサ情報に基づいてスマート窓１０２の作動を指図することができる。例えば、天気情報が雲量を示し、又はセンサ２１２が低い光レベルをピックアップする場合に、本発明のシステムは、スマート窓１０２の透過率の増加を指図して、建物に自然の光を入れることができる。天気情報が輝く太陽を示し、又はセンサ２１２が増加した又は高い光レベルをピックアップする場合に、本発明のシステムは、スマート窓１０２の透過率の減少を指図して、建物に入る自然光の量を低下させることができる。本発明のシステムは、各窓の向きに従ってそのような指図を修正することができ、それによって太陽光の入射から外れた窓は、太陽光の入射に向いた窓とは異なる向きに指図される。天気情報が、太陽光を示し、かつ温度センサが低温を示す場合に、本発明のシステムは、自然光が入り、建物の内側の熱を自然に上げるために、スマート窓１０２の透過率の増加を指図することができる。一部の実施形態では、温度センサが比較的高い温度を示す場合に、本発明のシステムは、スマート窓１０２の透過率の減少を指図して自然光を遮り、それによって太陽光によって建物の内側の熱が上がらないようにすることができる。
【００１９】
図６は、図１のスマート窓システム又はその更に別の実施形態上に又はそれを使用して実施することができるスマート窓システムを作動させる方法の流れ図である。本方法は、本明細書に説明する窓システムの実施形態のプロセッサを用いて実施することができる。アクション６０２では、窓の透過率は、窓の第１の制御システムによって制御される。透過率の制御は、スマート窓のセンサからのセンサ情報、及びスマート窓に結合されたインテリジェント窓コントローラの第２の制御システムからの指図、又はインテリジェント窓コントローラに結合された指令及び通信デバイスの第３の制御システムからの指図に基づくことができる。
【００２０】
アクション６０４では、窓の透過率は、インテリジェント窓コントローラの第２の制御システムから指図される。透過率の指図は、一部の実施形態ではスマート窓と協働する。アクション６０６では、スマート窓の透過率は、指令及び通信デバイスの第３の制御システムから指図される。透過率の指図は、一部の実施形態ではインテリジェント窓コントローラ及びスマート窓と協働する。この指図は、スマート窓のセンサからのセンサ情報、又は指令及び通信デバイスが結合されたネットワークから取得された情報に基づいている。アクション６０８では、スマート窓の透過率は、ネットワークを通じて指令及び通信デバイスに結合されたネットワーク補正済みサーバの第４の制御システムから指図される。
【００２１】
本明細書に説明する方法を従来の汎用コンピュータシステムのようなデジタル処理システムによって実行することができることを認めなければならない。１つの機能だけを実行するように設計又はプログラムされた専用コンピュータを代わりに使用することができる。図７は、本明細書に説明する実施形態を実施することができる例示的コンピュータデバイスを示す図である。図７のコンピュータデバイスを使用して、一部の実施形態によるスマート窓を制御するための機能の実施形態を実行することができる。このコンピュータデバイスは、バス７０５を通じてメモリ７０３に結合された中央演算処理装置（ＣＰＵ）７０１と大容量ストレージデバイス７０７とを含む。大容量ストレージデバイス７０７は、一部の実施形態ではローカル又はリモートとすることができるフロッピーディスクドライブ又は固定ディスクドライブのような永続データストレージデバイスを表している。大容量ストレージデバイス７０７は、一部の実施形態ではバックアップストレージを実施することができる。メモリ７０３は、読取専用メモリ、ランダムアクセスメモリなどを含むことができる。一部の実施形態では、コンピュータデバイスに存在するアプリケーションは、メモリ７０３又は大容量ストレージデバイス７０７のようなコンピュータ可読媒体に格納されるか又はこれを通じてアクセス可能である。アプリケーションは、コンピュータデバイスのネットワークモデム又は他のネットワークインタフェースを通じてアクセスされる変調電子信号の形態にすることができる。ＣＰＵ７０１は、一部の実施形態では、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、又は特別にプログラムされた論理デバイスに実施することができることを認めなければならない。
【００２２】
ディスプレイ７１１は、バス７０５を通してＣＰＵ７０１、メモリ７０３、及び大容量ストレージデバイス７０７と通信している。ディスプレイ７１１は、本明細書に説明するシステムに関連付けられたいずれの視覚化ツール又はレポートも表示するように構成される。入力／出力デバイス７０９は、ＣＰＵ７０１に指令選択内の情報を通信するためにバス７０５に結合される。外部デバイスとの間で入力／出力デバイス７０９を通じてデータを通信することができることを認めなければならない。図１−６に関して説明した機能を使用可能にするために本明細書に説明する機能を実行するようにＣＰＵ７０１を定義することができる。この機能を具現化するコードは、一部の実施形態におけるＣＰＵ７０１のようなプロセッサによる実行のためにメモリ７０３又は大容量ストレージデバイス７０７内に格納することができる。コンピュータデバイスのオペレーティングシステムは、ＭＳ  ＤＯＳ（登録商標）、ＭＳ−ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）、ＯＳ／２（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、ＯＳＸ（登録商標）、ｉＯＳ（登録商標）、ＡｎｄｒｏｉｄＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、又は他の公知のモバイル及びデスクトップオペレーティングシステムとすることができる。本明細書に説明する実施形態は、物理的コンピュータリソースを用いて実施される仮想化コンピュータシステムに統合することもできることを認めなければならない。
【００２３】
詳細な例示的実施形態を本明細書に開示した。しかし、本明細書に開示する特定の機能的詳細は、単に実施形態を説明するために表現されたものである。しかし、実施形態は、多くの代替形態に実施することができ、本明細書に示す実施形態だけに制限されるものと解釈すべきではない。
【００２４】
第１、第２のような語は、様々な段階又は計算を表すために本明細書に使用することができるが、これらの段階又は計算はこれらの語によって制限すべきではないことを認めなければならない。これらの語は、１つの段階又は計算を別の段階又は計算と区別するためにのみ使用される。例えば、本発明の開示の範囲から逸脱することなく、第１の計算を第２の計算と呼ぶことができ、同様に、第２の段階を第１の段階と呼ぶことができる。本明細書に使用する「及び／又は」という語及び「／」の記号は、関連付けられた列挙した項目の１又は２以上のいずれか及び全ての組合せを含む。
【００２５】
文脈が他を明確に指図しない限り、本明細書に使用する単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、複数形を含むものとする。本明細書に使用する「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」、及び／又は「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」という語は、述べた特徴、整数、段階、作動、要素、及び／又は構成要素の存在を示すが、１又は２以上の他の特徴、整数、段階、作動、要素、構成要素、及び／又はその群の存在又は追加を省略しないことは更に理解されるであろう。従って、本明細書に使用する用語は、特定の実施形態を説明する目的のみであり、制限を意味するものではない。
【００２６】
一部の代替の実施では、説明した機能／行為は、図に示す順序以外で行うことができる点にも注意しなければならない。例えば、連続して示される２つの図は、実質的に同時に実行することができ、又は場合によっては関わっている機能／行為に応答して逆の順序で実行することができる。
【００２７】
上述の実施形態を念頭に置いて、実施形態がコンピュータシステムに格納されたデータを伴う様々なコンピュータ実装作動を利用することができることを認めなければならない。これらの作動は、物理的な量の物理的な操作を要求するものである。通常は、必ずではないが、これらの量は、格納、転送、結合、比較、及びそうでなければ操作することができる電気又は磁気信号の形態を取る。更に、実行される操作は、生成、識別、決定、又は比較のような語で呼ばれることが多い。一部の実施形態を形成する本明細書に説明した作動のいずれも有用な機械作動である。実施形態はまた、これらの作動を実行するためのデバイス又は装置に関連する。装置は、望ましい目的専用に構成することができ、又は装置は、コンピュータに格納されたコンピュータプログラムによって選択的に起動又は構成される汎用コンピュータとすることができる。特に、様々な汎用機械を本明細書の教示に従って書かれたコンピュータプログラムと共に使用することができ、又は要求される作動を実行するように特化された装置を構成することがより便利であることもある。
【００２８】
モジュール、アプリケーション、層、エージェント、又は他の方法作動可能エンティティは、ハードウエア、ファームウエア、又はプロセッサ実行ソフトウエア、又はその組合せとして実施することができる。ソフトウエアベースの実施形態が本明細書に開示され、ソフトウエアは、コントローラのような物理的機械に実施することができることを認めなければならない。例えば、コントローラは、第１のモジュール及び第２のモジュールを含むことができる。方法、アプリケーション、層、又はエージェントの様々なアクションを実行するようにコントローラを構成することができる。
【００２９】
実施形態はまた、有形非一時的コンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとして具現化することができる。コンピュータ可読媒体は、データを格納することができるあらゆるデータストレージデバイスであり、コンピュータシステムによって後で読み取ることができる。コンピュータ可読媒体の例は、ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ）、読取専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープなどの光学及び非光学データストレージデバイスを含む。コンピュータ可読媒体はまた、コンピュータ可読コードが分散様式で格納及び実行されるようにネットワーク結合コンピュータシステムにわたって分散させることができる。本明細書に説明する実施形態は、手持ち式デバイス、タブレット、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベース又はプログラマブル消費者電子機器、ミニコンピュータ、及びメインフレームコンピュータなどを含む様々なコンピュータシステム構成を用いて実施することができる。実施形態はまた、有線又は無線ネットワーク上でリンクされた遠隔処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピュータ環境に実施することができる。
【００３０】
方法作動は特定の順序で説明したが、他の作動を説明した作動間に実行することができること、説明した作動が僅かに異なる時間に発生するように調節することができること、又は説明した作動を処理に関連付けられた様々な間隔で処理作動の発生を可能にするシステムに分散させることができることを認めなければならない。
【００３１】
様々な実施形態では、本明細書に説明する方法及び機構の１又は２以上の部分は、クラウドコンピュータ環境の一部を形成することができる。そのような実施形態では、１又は２以上の様々なモデルに従ってリソースをサービスとしてインターネットを通じて提供することができる。そのようなモデルは、インフラストラクチャー・アズ・ア・サービス（ＩａａＳ）、プラットフォーム・アズ・ア・サービス（ＰａａＳ）、及びソフトウエア・アズ・ア・サービス（ＳａａＳ）を含むことができる。ＩａａＳでは、コンピュータインフラストラクチャーがサービスとして配信される。そのようなケースでは、コンピュータ機器は、一般的にサービスプロバイダによって所有及び作動される。ＰａａＳモデルでは、ソフトウエアソリューションを開発するために開発者によって使用されるソフトウエアツール及び基礎的機器をサービスとして提供し、かつサービスプロバイダによってホストすることができる。ＳａａＳは、一般的にオンデマンドサービスとしてサービスプロバイダライセンスソフトウエアを含む。サービスプロバイダは、ソフトウエアをホストすることができ、又は所与の期間にわたって顧客にソフトウエアを配備することができる。上述のモデルの多数の組合せが可能であり、かつ考えられている。
【００３２】
様々なユニット、回路、又は他の構成要素は、１又は複数のタスクを実行するように「構成される」として説明又は特許請求することができる。そのような関連では、「構成される」という句は、作動中に１又は複数のタスクを実行する構造（例えば、回路）をユニット／回路／構成要素が含むことを示すことによって構造を示唆するのに使用される。従って、ユニット／回路／構成要素は、指定されたユニット／回路／構成要素が現在は機能していない（例えば、オンではない）時でもタスクを実行するように構成されると呼ぶ。「構成される」言語と共に使用されるユニット／回路／構成要素は、ハードウエア、例えば、回路、作動を実施するために実行可能なプログラム命令を格納するメモリなどを含む。ユニット／回路／構成要素が１又は２以上のタスクを実行するように「構成される」という表現は、このユニット／回路／構成要素に対して「３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１２」、第６段落を発動しないことを明示的に意図する。これに加えて、「構成される」は、問題になっているタスクを実行することができる方式で作動させるようにソフトウエア及び／又はファームウエア（例えば、ＦＰＧＡ又はソフトウエアを実行する汎用プロセッサ）によって操作される汎用構造（例えば、汎用回路）を含むことができる。「構成される」は、１又は２以上のタスクを実施又は実行するように適応されたデバイス（例えば、集積回路）を製作する製造処理（例えば、半導体製作設備）を適用する段階を含むことができる。
【００３３】
解説目的のための以上の説明は、特定の実施形態に関して説明したものである。しかし、上述の例示的な説明は、包括的なもの又は発明を開示する形式に制限するように意図していない。多くの変更及び変形が上述の教示の点から可能である。実施形態は、実施形態の原理及びその実際の応用を完全に説明するために選択かつ説明され、それによって当業者は、意図する特定の使用に適するように実施形態及び様々な修正を十分に利用可能である。従って、実施形態は、制限ではなく例示として考えるべきであり、本発明は、本明細書で与えた詳細に制限されず、むしろ添付の特許請求の範囲及びその均等物内で修正することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１０２  スマート窓
１０４  インテリジェント窓コントローラ
１０６  指令及び通信デバイス
１２２  第三者デバイス
１３２  規則エンジン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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