(57)【要約】サーマル・コンフォート・コントローラのためのグラフィカル・ユーザ・インターフェース・システム。ユーザ・インターフェース・システムは、メモリ（３００）とタッチ・センシティブディスプレイ・ユニット（２００）とに結合される中央処理装置（１００）を備える。メモリは、温度スケジュール・データ構造と、恐らく温度履歴データ構造（５００）とを格納する。温度スケジュール・データ構造（４００）は、少なくとも１つの設定値からなる。温度履歴データ構造は、少なくとも１つの実際の温度値（７００）からなる。ディスプレイ（２００）は、設定値および／または実際の温度値（７００）を提示する。ディスプレイの１つの表示が、グラフィカル階段関数である。ユーザは、指またはスタイラス（２４０）を使用して、階段関数の一部分をポイント・アンド・ドラッグすることにより、設定値をプログラミングする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラマブル・コンフォート・コントローラ用のユーザ・インターフェース・システムであって、
中央処理装置と、
前記中央処理装置に結合されており、少なくとも１つの設定値を有する温度スケジュール・データ構造を格納するメモリ手段であって、前記設定値のそれぞれが、所望の温度を所望の時間に関連づける、メモリ手段と、
前記中央処理装置に結合されており、前記設定値をグラフィカルに表示し、ユーザに前記設定値をプログラミング可能にさせるタッチ・センシティブ・スクリーンを備えるディスプレイ・ユニットと、
を備えるユーザ・インターフェース・システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、該システムはさらに、
ユーザに前記ディスプレイ・ユニット上に前記設定値をプログラミング可能にさせるスタイラスを、
備えるユーザ・インターフェース・システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ディスプレイ・ユニットが、前記設定値を階段関数として表示する、ユーザ・インターフェース・システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムにおいて、前記階段関数が、時間を表す第１軸と温度を表す第２軸とともに、前記ディスプレイ・ユニット上にグラフィカルな方式で表示される、ユーザ・インターフェース・システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、該システムはさらに、
少なくとも１つの実際の温度値を有する温度履歴データ構造であって、前記実際の温度値が、実際の温度を実際の時間に関連づける、温度履歴データ構造を、
備え、
前記ディスプレイ・ユニットが、前記実際の温度値をグラフィカル機能として表示できる、ユーザ・インターフェース・システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ディスプレイ・ユニットが、現在の時間および現在の温度を表示する、ユーザ・インターフェース・システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムにおいて、該システムはさらに、
前記設定値を時間および温度のリストとして前記ディスプレイ・ユニットに表示させる少なくとも１つの追加制御機能を、
備えるユーザ・インターフェース・システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムにおいて、該システムはさらに、
前記設定値をクロックおよび温度制御機能として前記ディスプレイ・ユニットに表示させる少なくとも１つの追加制御機能を、
備えるユーザ・インターフェース・システム。
【請求項９】
中央処理装置と、少なくとも１つの設定値を有する温度スケジュール・データ構造を格納するメモリ手段であって、前記設定値のそれぞれが、所望の温度を所望の時間に関連づける、メモリ手段と、タッチ・センシティブ・スクリーンを備えるディスプレイ・ユニットと、を備えるユーザ・インターフェース・システムであって、前記メモリ手段および前記ディスプレイ・ユニットの両方が、前記中央処理装置に結合される、ユーザ・インターフェース・システムを備えるサーマル・コンフォート・コントローラをプログラミングするための方法であって、
前記ディスプレイ・ユニット上に前記設定値をグラフィカルに表示するステップと、
前記温度スケジュール・データ構造から少なくとも１つの設定値を選択させるステップと、
前記ディスプレイ・ユニット上に前記少なくとも１つの設定値用の設定時間を入力させるステップと、
前記ディスプレイ・ユニット上に前記少なくとも１つの設定値用の設定温度を入力させるステップと、
前記設定時間および前記設定温度を有する前記温度スケジュール・データ構造内の前記少なくとも１つの設定値を更新するステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、グラフィカルに表示する前記ステップにおいて、前記設定値が、時間を表す第１軸および温度を表す第２軸とともに階段関数として表示される、サーマル・コンフォート・コントローラをプログラミングするための方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、設定時間を入力させる前記ステップが、前記階段関数の第１のグラフィカルラインを、前記階段関数上のその現在の場所から前記第１軸に対する新しい位置までドラッグさせるステップを含む、サーマル・コンフォート・コントローラをプログラミングするための方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法であって、設定温度を入力させる前記ステップが、前記階段関数の第２のグラフィカルラインを、前記階段関数上のその現在の場所から前記第２軸に対する新しい位置までドラッグさせるステップを含む、サーマル・コンフォート・コントローラをプログラミングするための方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法であって、前記ユーザ・インターフェースがさらに、ユーザに前記ディスプレイ・ユニット上で前記設定値をプログラミング可能にさせるスタイラスを備える、サーマル・コンフォート・コントローラをプログラミングするための方法方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法において、該方法はさらに、
少なくとも１つの実際の温度値を有する温度履歴データ構造を提供するステップであって、前記実際の温度値のそれぞれが、実際の温度を実際の時間に関連づける、ステップと、
前記温度履歴データ構造をグラフィカルに表示するステップと、
を含み、
前記メモリ手段が、前記温度履歴データ構造を格納する、サーマル・コンフォート・コントローラをプログラミングするための方法。
【請求項１５】
プログラミングされた温度設定値スケジュールに従って加熱／冷却機器を制御することにより被制御空間内の温度を制御するサーモスタットであって、
前記温度設定値スケジュールをグラフィカルに提示し、前記温度設定値スケジュールを調整するために、ユーザにデータを入力可能にさせるグラフィカル・ユーザ・インターフェース・システムを、
備えるサーモスタット。
【請求項１６】
請求項１５に記載のサーモスタットにおいて、前記ユーザ・インターフェース・システムが、前記設定値を階段関数として表示する、サーモスタット。
【請求項１７】
請求項１５に記載のサーモスタットにおいて、前記ユーザ・インターフェース・システムが、温度履歴をグラフィカルに提示する、サーモスタット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、サーモスタットおよび他のサーマル・コンフォート・コントローラ（ｔｈｅｒｍａｌ　ｃｏｍｆｏｒｔ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に関し、詳細には、このようなサーマル・コンフォート・コントローラのためのグラフィカル・ユーザ・インターフェースに関する。
【０００２】
現在のサーマル・コンフォート・コントローラまたはサーモスタットは、通常、いくつかのデータ入力ボタンおよび小型ディスプレイを備える限られたユーザ・インターフェースを備えている。以下に、サーモスタットという用語は、一般的なコンフォート・コントロール・デバイスを指すために使用され、決して限定的なものではない。たとえば、従来のサーモスタットに加えて、今日のこのような制御デバイスは、恒湿器または換気制御用に使用されるものでもあり得る。周知のように、サーモスタットは、プログラミングされた温度スケジュールを含むセットバック機能（温度降下機能）をしばしば有している。このようなスケジュールは、一連のタイムスケジュールされた設定値からなる。それぞれの設定値は、所望の温度および所望の時間を含む。いったんこの温度スケジュールでプログラミングされると、コントローラは、温度を、適宜、セットアップまたはセットバックする。たとえば、冬の期間中家を、家族が目を覚ます午前６：００に自動的に２２℃（７２°Ｆ）になるように暖め、家族が仕事や学校に行っている昼間、１５℃（６０°Ｆ）に冷却し、午後４：００に再び２２℃（７２°Ｆ）に暖め、次いで午後１１：００以降家族が眠っている間の最終時間に、１５℃（６０°Ｆ）に冷却するように、温度スケジュールをプログラミングできる。オフピーク時間中、低い温度にするというこのようなスケジュールにより、エネルギー・コストが削減される。
【０００３】
現在の形のサーモスタット用のユーザ・インターフェースをユーザが使用することが困難であることが周知である。なぜなら、このようなインターフェースは、直感的ではなく、使用することがやや複雑であるからである。したがって、ユーザは、コントローラの持つ省エネプログラマブル機能を利用したり、あるいはインストーラまたは工場でのデフォルト設定によってプログラミングされたスケジュールを変更しない。
【０００４】
サーモスタット用の「現在の」ユーザ・インターフェースの別の制限は、いったんプログラミングされると、温度スケジュールを容易に見直しできないことである。通常、ディスプレイは、数値方式で１度に１つの設定値を示すように構成されている。入力ボタンを使用して、ユーザは、スケジュール内の次の設定値へと「ページを前へ」移動するか、または以前の設定値へと「ページを次へ」移動しなければならない。
【０００５】
ユーザは、困難を感じながらも、コントローラ内にプログラミングする温度スケジュールを判断できるが、この温度スケジュールをいかに厳密に追従したかを判断することはできない。もちろん、新しい設定値が、コントローラによって家または他の建物内の温度を上げるかまたは下げるべきであると判断した場合も、その時の温度は、ただちのその新しい温度に変更しない。部屋または建物を所望の温度にまで暖める又は冷却するには、しばらく時間がかかる。サーモスタットは、通常、この情報を追跡して、調整が容易にできるようにする。現在のところ、ユーザは、絶対にこの情報を見ることができず、また、温度スケジュールを実際の家の温度に対応させることもできない。
【０００６】
温度スケジュールがより容易にプログラミングされるサーモスタット用のユーザ・インターフェースが、当技術分野で必要とされている。ユーザ・インターフェースは、ユーザが１日中のスケジュールを一挙に見直しできるような、スケジュールのよりユーザ・フレンドリな表示を表示すべきである。また、ユーザ・インターフェースは、交互のスケジュール（ウィークエンド及びウィークデイのスケジュールなど）を容易に表示すべきである。さらに、グラフィカル表示は、それ自体が、スケジュールをプログラミングするための直感的手段であるべきである。また、ユーザ・インターフェースは、温度スケジュールを一定時間にわたる実際の履歴温度と比較できなければならない。
【０００７】
【発明の概要】
本発明は、サーマル・コンフォート・コントローラ用のグラフィカル・ユーザ・インターフェース・システムと考えることができる。いくつかの実施形態において、ユーザ・インターフェース・システムは、サーモスタットの一部として壁にマウントされる。他の実施形態において、ユーザ・インターフェース・システムは、別の所にあるサーモスタットにインターフェースするハンドヘルド（手で持てる）計算ユニットである。ユーザ・インターフェース・システムは、中央処理装置と、メモリと、入力用に使用するタッチ・センシティブ・スクリーンを含むディスプレイと、を備える。メモリは、少なくとも１つの温度スケジュールを格納する。温度スケジュールは、少なくとも１つの設定値を有し、これが所望の温度を所望の時間に関連づける。ディスプレイは、温度スケジュールをグラフィカルに表し、ユーザが容易にかつ直感的に温度スケジュールをプログラミングできるようにする。温度スケジュールは、階段関数グラフとして、設定値の一覧として、またはクロックおよび温度制御器像（例えば目盛盤）として、表示できる。いくつかの実施形態において、ディスプレイはまた、所望の温度スケジュールと比較した実際の温度履歴を、グラフィカルに表すことができる。他の実施形態において、温度スケジュールは、スライダまたはスクロールバー制御部を用いたものなどの、他のグラフィカルな方式で表示し変更することができる。
【０００８】
本発明のいくつかの目的および利点は、温度スケジュールが過去のユーザ・インターフェースよりも容易にプログラミングされること、階段関数または他のディスプレイがより有益かつ直感的であること、履歴データをユーザに表示できること、及び、複数のスケジュールをプログラミングできることを含む。
【０００９】
【発明の好ましい実施形態の詳細な説明】
本発明は、サーモスタットまたは他のコンフォート・コントローラのためのユーザ・インターフェース・システムである。図面全体を通じて、対応する素子には同じ参照番号を付けるようにした。それらの参照番号を以下に示す。
【００１０】
【表１】
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【００１１】
図面を参照すると、図１は、コンフォート・コントローラ用のユーザ・インターフェース・システムを示すブロック図である。ユーザ・インターフェース・システムは、中央処理装置１００を備える。この中央処理装置１００は、ディスプレイ・ユニット２００およびメモリ３００に結合される。ディスプレイ・ユニット２００は、タッチ・センシティブ・スクリーンを備え、このタッチ・センシティブ・スクリーンは、キーボードまたはマウスを必要とせずにユーザがデータを入力することを可能にする。メモリ３００は、温度スケジュール・データ構造４００を有し、このデータ構造４００は、１つまたは複数の設定値６００からなる。また、メモリ３００は、温度履歴データ構造５００を有し、このデータ構造５００は、１つまたは複数の実際の温度値７００からなる。
【００１２】
上述したように、ディスプレイ・ユニット２００は、グラフィカル・ディスプレイ／タッチ・センシティブ・スクリーンを備える。この構成は、非常にユーザ・フレンドリなデータ入力メカニズムとともに、情報の非常に柔軟なグラフィカル・ディスプレイを提供する。ディスプレイ・ユニット２００は、例えば、３Ｃｏｍ製のＰａｌｍブランドＰＤＡ、Ｈｅｗｌｅｔｔ　Ｐａｃｋａｒｄ製のＪｏｒｎａｄａブランドＰＤＡなどのハンドヘルド携帯情報端末（「ＰＤＡ」）内で使用されるタッチ・スクリーン・ディスプレイに非常に似ている場合がある。もちろん、また、グラフィカル・ユーザ・インターフェース・システムは、サーモスタット自体と一体化して、製造することもできる。このような実施形態において、タッチ・センシティブＬＣＤディスプレイは、サーモスタットの既存の中央処理装置およびＲＡＭに結合される。
【００１３】
温度スケジュール・データ構造４００および温度履歴データ構造５００は、メモリ３００内に構成され、維持されるデータ構造である。たとえば、温度スケジュール・データ構造４００および温度履歴データ構造５００は、一連の時間が対応する温度に関連づけられている簡単な２次元配列であり得る。図１において、温度スケジュール・データ構造４００は、温度を、午前６：００時に１５℃（６０°Ｆ）（６００．１参照）に、次いで６：３０に１９℃（６７°Ｆ）（６００．２参照）に、そして午前８：００に２２℃（７３°Ｆ）（６００．３参照）までなどに、調整するよう構成されている。温度履歴データ構造５００は、午前６：００に実際の温度が１５℃（６０°Ｆ）（７００．１参照）であり、午前６：３０までに温度が２０℃（６９°Ｆ）（７００．２参照）に上がったという情報を格納して示されている。
【００１４】
もちろん、また、温度スケジュール・データ構造４００および温度履歴データ構造５００は、より多くのデータを編成できる、より高度なデータ構造であり得る。たとえば、温度スケジュール・データ構造４００は、複数のスケジュールをプログラミングできるよう構成できる。１つのスケジュールを月曜日から金曜日まで動作するように割り当て、第２のスケジュールを土曜日と日曜日に動作するように割り当てることができる。あるいは、それぞれの曜日について異なるスケジュールを割り当てることもできる。夏の期間および冬の期間について異なるスケジュールを計画し格納することもできる。
【００１５】
温度履歴データ構造５００を、何日間、何週間、または何カ月間にわたる履歴情報を含む、より多くの情報を格納するよう構成できる。データを集計して、時間、日、または季節による平均温度を示すことができる。コンピュータプログラミングの当業者なら、これらのデータ構造を容易に計画できよう。
【００１６】
また、ユーザ・インターフェース・システムは、ユーザ・インターフェース・システムがサーモスタットまたは他のコンフォート・コントローラと通信できるように、加熱／冷却デバイスまたはサーモスタットへのコンジット（導管）８００も備える。
【００１７】
図２は、ユーザ・インターフェース・システムの１つの可能な実施形態を示す透視図である。図２において、ユーザ・インターフェース・システムは、サーモスタット・ウォール・ユニットの不可欠な素子として据え付けられている。ユーザ・インターフェース・システムのディスプレイ・ユニット２００は、温度スケジュール２１５のグラフィカル表示および温度履歴グラフ２２０のグラフィカル表示を表示する。これらのグラフィカル表示は、１方の軸が時間２０５を表し他方の軸が温度２１０を表すグラフとして、提示される。温度スケジュール２１５のグラフィカル表示は、図２に階段関数として示されている。他のデータ２２５も表示してあるが、これは、今日の日にち、曜日、時間、屋内および／または屋外の相対湿度、屋内および／または屋外の温度などであり得る。また、ディスプレイ・ユニット２００は、グラフに関数以外のフォーマットで、温度スケジュールまたは履歴スケジュールを表すこともできる。たとえば、温度スケジュールは、設定値の一覧として示すこともできる。または、グラフは、棒の長さが温度を表す棒グラフとして示すこともできる。
【００１８】
また、ディスプレイ・ユニット２００は、たとえば、温度の華氏と摂氏、標準時間と軍用時間、１日のスケジュールと１週間のスケジュールの間の表示を切り換えるなどの追加制御機能２３０を有して構成することもできる。ディスプレイ・ユニット２００上にプログラミングされ表示される制御器像に加えて、サーモスタット２３５の物理ボタンも、プログラミングして、ユーザ・インターフェース・システムとともに動作するよう使用することもできる。これは、ＰＤＡのオペレーションと同様である。
【００１９】
グラフィカル表示、制御器像、及び他のデータは、ディスプレイ・ユニット２００上に表示され、これらは、メモリ３００内に格納されたコンピュータプログラムによって行われる。コンピュータプログラムは、どのようなコンピュータ言語によっても書き込むことができる。使用できるコンピュータ言語は、Ｃ、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｖｉｓｕａｌ　Ｂａｓｉｃを含む。
【００２０】
ユーザ・インターフェース・システムのオペレーションは、他のサーマル・コンフォート・コントローラのための以前のユーザ・インターフェースより、直感的である。さまざまな設定値６００は、階段関数、棒グラフなどのグラフィカルフォーマット２１５で、ディスプレイ・ユニット２００上に表示できる。図２に示した階段関数の実施形態において、階段関数ラインのそれぞれのライン部分は、温度スケジュール・データ構造４００内の設定値に対応する。ディスプレイ・ユニット２００がタッチ・センシティブであるので、ユーザは、指またはスタイラス２４０を使用して、１日のある時間を表す階段関数の垂直線のうちの任意の１本を、温度を変更すべき新しい時間を示す異なる値に「ポイント・アンド・ドラッグ」できる。同様に、ユーザは、指またはスタイラス２４０を使用して、温度を表す水平線のうちの任意の１本を、その時間中コントローラによって維持すべき新しい温度を示す異なる値に「ポイント・アンド・ドラッグ」できる。ユーザが温度スケジュール２１５のグラフィカル表示を変更すると、中央処理装置１００は、温度スケジュール・データ構造４００を修正して、これらの変更を反映させる。
【００２１】
いくつかの実施形態において、ボタン２３５または追加制御機能２３０を、ユーザが追加のプログラミングを実施できるように構成できる。たとえば、ボタン２３５または追加制御機能２３０の１つにより、ウィークエンド用などの代わりのスケジュールを表示できるが、これは、ユーザがプログラミングできるものである。または、ボタン２３５または追加制御機能２３０の１つを押すことにより、温度履歴５００をディスプレイ・ユニット２００によって表示できる。
【００２２】
本発明の他の実施形態において、温度スケジュール２１５は、他のフォーマットで、表示できる。繰り返すが、図２に示した階段関数は、温度スケジュール２１５をグラフィカルに表示するためのいくつかの方式のうちの１つにすぎない。また、それは、それぞれの設定値のための時間および温度を示す設定値のリストとしても、示すことができる。または、ユーザが簡単に制御器像を調整して温度を調節するスクロールバーまたはスライダバー制御部も表示できる。このような実施形態において、時間をディジタル・クロックまたはアナログ・クロックとして表示し、ユーザは、既存の設定値を修正するかまたは新しい設定値を作成するために、このようなクロック制御機能を温度制御機能とともに修正できる。
【００２３】
ユーザ・インターフェース・システムがサーマル・コンフォート・コントローラとともに働くことのできる多くの方式がある。ユーザ・インターフェース・システムは、恐らくサーマル・コンフォート・コントロール・システム内に一体化され、現在のプログラマブル・サーモスタットと非常に良く似た形で壁に据え付けられる。しかし、ユーザ・インターフェース・システムがハンドヘルドＰＤＡ上に構成された場合は、ユーザ・インターフェースは、ＰＤＡの赤外線センサを介してサーマル・コンフォート・コントローラと通信できる。または、ＰＤＡは、パーソナルコンピュータと同期でき、パーソナルコンピュータは、適切な命令をサーマル・コンフォート・コントローラに設定できる。または、ＰＤＡは、セルラ／携帯電話機能を使用して、適切な関連データを交換するために、コントローラ（すなわち、サーモスタット、パーソナルコンピュータなど）に電話をかけることができる。
【００２４】
上述した詳細な説明から、当業者の範囲内に入る本発明のいくつかの変更形態、適応形態、修正形態があることが明らかとなろう。しかし、本発明の趣旨から逸脱しないこのようなすべての変形形態は、本発明の範囲内に含まれると考えるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
サーマル・コンフォート・コントローラ用のユーザ・インターフェース・システムを示すブロック図である。
【図２】
スタイラスを用いた一実施形態におけるユーザ・インターフェース・システムを示す透視図である。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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2004512489.tif 000014
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2004512489.tif 000017
2004512489.tif 000018
2004512489.tif 000019
2004512489.tif 000020
2004512489.tif 000021
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004512489.tif 000022
2004512489.tif 000023
【国際調査報告】
2004512489.tif 000024
2004512489.tif 000025
2004512489.tif 000026