(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度コントロールシステムによって空間の温度をコントロールするように適合されたサーモスタットコントロール装置において、
前記空間の温度を測定し、該測定した温度を示す温度信号を発生する手段と、
複数の設定温度に対応した個別位置を有し、該個別位置に調整されることで、該調整された個別位置に応答する設定点信号を生成する２進符号スイッチと、
前記温度コントロールシステムに前記温度信号および前記設定点信号を送信する手段と  を備えることを特徴とするサーモスタットコントロール装置。
【請求項２】
前記設定点信号を送信する手段が、前記設定点信号を抵抗として読み取る前記温度コントロールシステム  を備えることを特徴とする請求項１記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項３】
前記２進符号スイッチが、
インターセプトレジスタと、
前記インターセプトレジスタに直列に接続され、かつ設定点レジスタおよびスイッチのネットワークを備える直列レジストネットワークと、
前記２進符号スイッチの位置を示す抵抗を発生する２進符号方法で前記スイッチを開／閉するために構成された設定点調整スイッチと  を備え、
前記設定点レジスタが、直列に接続されるとともに、Ｒが抵抗値を指し、かつｎが前記ネットワークにおける設定点レジスタの位置番号であって位置番号１が前記インターセプトレジスタに最も近くなるものである場合に{２の（ｎ−１）乗}×Ｒと等しい値を持ち、
さらに前記スイッチが開かれているとともに、全ての設定点レジスタがそこで接続される１つの対応したスイッチを持つようにするために前記設定点レジスタと並列に接続されている  ことを特徴とする請求項２記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項４】
前記設定点信号を送信する手段が、前記設定点信号を電流として読み取る前記温度コントロールシステム  を備えることを特徴とする請求項１記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項５】
前記２進符号スイッチが、
インターセプトレジスタと、
前記インターセプトレジスタに並列に接続され、かつ設定点レジスタおよびスイッチのネットワークを備える並列レジストネットワークと、
前記２進符号スイッチの位置を示す電流を発生する２進符号方法で前記スイッチを開／閉するために構成された設定点調整スイッチと  を備え、
前記設定点レジスタが、並列に接続されるとともに、Ｒが抵抗値を指し、かつｎが前記ネットワークにおける設定点レジスタの位置番号であって位置番号１が前記インターセプトレジスタに最も近くなるものである場合に{２の（ｎ−１）乗}×Ｒと等しい値を持ち、
さらに前記スイッチが開かれているとともに、全ての設定点レジスタがそこで接続される１つの対応したスイッチを持つようにするために前記設定点レジスタと直列に接続されている  ことを特徴とする請求項４記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項６】
前記温度コントロールシステムが夜間モードの操作に切り換わり、前記温度コントロールシステムが設定点温度の設定をコントロールするとき、設定点信号の伝達を無効にする手段をさらに備える  ことを特徴とする請求項１記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項７】
前記温度コントロールシステムが夜間モードとなり、それによって前記温度コントロール装置が設定点温度の設定をコントロールするとき、前記温度コントロールシステムを無効にする手段をさらに備える  ことを特徴とする請求項６記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項８】
前記測定温度および／または前記設定点温度をメートル法、もしくは標準の工学単位で表示する手段を  さらに備えることを特徴とする請求項１記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項９】
前記温度コントロールシステムの操作のモードを表示する手段を  さらに備えることを特徴とする請求項６記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項１０】
マン−マシンインターフェースコンピュータを前記温度コントロールシステムに接続し、前記マン−マシンインターフェースコンピュータが前記温度コントロールシステムと通信することができるようにするマン−マシンインターフェースポートを  さらに備えることを特徴とする請求項１記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項１１】
温度コントロールシステムによって空間の温度をコントロールするように適合されたサーモスタットコントロール装置において、
前記空間の温度を測定し、かつそれを示す温度信号を発生する手段と、
設定点温度を選択的に設定するための複数の設定点温度に対応した個別位置を有するとともに、インターセプトレジスタと、該インターセプトレジスタに直列に接続され、設定点レジスタおよびスイッチのネットワークを備えた直列レジスタネットワークと、２進符号スイッチの位置を示す抵抗を発生する２進符号方法で前記スイッチを開／閉するために構成された設定点調整スイッチとを含む２進符号スイッチと、
前記抵抗の値に応答する設定点信号を発生する手段と、
前記温度コントロールシステムに前記温度信号および前記設定点信号を送信する手段と、
前記測定温度および／または前記設定点温度をメートル法、もしくは標準の工学単位で表示する手段と  を備え、
前記設定点レジスタが、直列に接続されるとともに、Ｒが抵抗値を指し、かつｎが前記ネットワークにおける設定点レジスタの位置番号であって位置番号１が前記インターセプトレジスタに最も近くなるものである場合に{２の（ｎ−１）乗}×Ｒと等しい値を持ち、
さらに前記スイッチが開かれているとともに、全ての設定点レジスタがそこで接続される１つの対応したスイッチを持つようにするために前記設定点レジスタと並列に接続されている  ことを特徴とするサーモスタットコントロール装置。
【請求項１２】
前記温度コントロールシステムが夜間モードの操作に切り換わり、前記温度コントロールシステムが設定点温度の設定をコントロールするとき、設定点信号の伝達を無効にする手段を  さらに備えることを特徴とする請求項１１記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項１３】
前記温度コントロールシステムが夜間モードとなり、それによって前記温度コントロール装置が設定点温度の設定をコントロールするとき、前記温度コントロールシステムを無効にする手段を  さらに備えることを特徴とする請求項１２記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項１４】
前記表示する手段が、また、前記操作のモードを表示するために構成される  ことを特徴とする請求項１２記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項１５】
マン−マシンインターフェースコンピュータを前記温度コントロールシステムに接続し、前記マン−マシンインターフェースコンピュータが前記温度コントロールシステムと通信することができるようにするマン−マシンインターフェースポートをさらに備える  ことを特徴とする請求項１１記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項１６】
温度コントロールシステムによって空間の温度をコントロールするように適合されたサーモスタットコントロール装置において、
前記空間の温度を測定し、かつそれを示す温度信号を発生する手段と、
設定点温度を選択的に設定するための複数の設定点温度に対応した個別位置を有するとともに、インターセプトレジスタと、該インターセプトレジスタに並列に接続され、設定点レジスタおよびスイッチのネットワークを備えた並列レジスタネットワークと、２進符号スイッチの位置を示す抵抗を発生する２進符号方法で前記スイッチを開／閉するために構成された設定点調整スイッチとを含む２進符号スイッチと、
前記抵抗の値に応答する設定点信号を発生する手段と、
前記温度信号および前記設定点信号を比較し、かつ前記温度信号が前記設定点信号と等しくないときに、前記温度コントロールシステムに送信するためのコントロール信号を発生する手段と、
前記測定温度および／または前記設定点温度をメートル法、もしくは標準の工学単位で表示する手段と  を備え、
前記設定点レジスタが、並列に接続されるとともに、Ｒが抵抗値を指し、かつｎが前記ネットワークにおける設定点レジスタの位置番号であって位置番号１が前記インターセプトレジスタに最も近くなるものである場合に{２の（ｎ−１）乗}×Ｒと等しい値を持ち、
さらに前記スイッチが開かれているとともに、全ての設定点レジスタがそこで接続される１つの対応したスイッチを持つようにするために前記設定点レジスタと直列に接続されている  ことを特徴とするサーモスタットコントロール装置。
【請求項１７】
前記温度コントロールシステムが夜間モードの操作に切り換わり、前記温度コントロールシステムが設定点温度の設定をコントロールするとき、設定点信号の伝達を無効にする手段を  さらに備えることを特徴とする請求項１６記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項１８】
前記温度コントロールシステムが夜間モードとなり、それによって前記温度コントロール装置が設定点温度の設定をコントロールするとき、前記温度コントロールシステムを無効にする手段をさらに備える  ことを特徴とする請求項１７記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項１９】
前記表示する手段が、また、前記操作のモードを表示するために構成される  ことを特徴とする請求項１７記載のサーモスタットコントロール装置。
【請求項２０】
マン−マシンインターフェースコンピュータを前記温度コントロールシステムに接続し、前記マン−マシンインターフェースコンピュータが前記温度コントロールシステムと通信することができるようにするマン−マシンインターフェースポートをさらに備える  ことを特徴とする請求項１６記載のサーモスタットコントロール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に電子室温センサおよびサーモスタットコントロール装置に関する。特に、本発明は、ユーザーによるコントロールを改善した室温センサおよびサーモスタットコントロール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、大きなオフィスビルやアパート複合体の冷暖房システムは、室温センサおよびサーモスタットコントロール装置によって各部屋毎にコントロールされる。このようなサーモスタットコントロール装置は、一般に、要求された室温を設定するための設定点（setpoint）コントロール装置と、実際の室温を検出するための室温センサと、要求された室温と実際の室温との差を測定するためのコントローラに対して設定点および温度情報を送出し、さらに温度調整の必要性を表示した中央冷暖房システムに対してコントロール信号を送出するための通信機構とを含んでいる。
【０００３】
ユーザーの立場から見れば、サーモスタットコントロール装置の主たる機能は、設定点の調整である。設定点コントロールは、一般に、ユーザーと装置との間の主要なインターフェースとして考えられている。したがって、設定点コントロールの読み易さおよび使い易さは、最も重要である。
【０００４】
設定点コントロールは、現在の室温および設定点を表示するためのディスプレイ装置（１以上の実施例において）と、設定点を調整するための設定点調整コントロールとを含んでいる。伝統的に設定点調整は、特定の設定点温度に対応した抵抗もしくは電流を読み取るコントローリング装置によって達成されてきた。
【０００５】
コントローリング装置が抵抗を読み取る設定点調整のために、電位差計（potentiometers）が使用されてきた。しかしながら、抵抗は、電位差計において連続的に変化するので、一般に反復性（行程の特定点における特有の抵抗）が乏しい。また、低コスト電位差計の温度係数は、さらに不正確さが加わって好ましくない。
【０００６】
コントローリング装置が電流を読み取る設定点調整のために、トランジスタ、レジスタおよび電位差計を含む回路が使用されてきた。いかなる回路構成要素も追加することなしに、可変抵抗電位差計は、位置の関数（function）として非線形の電流変化を生じる。したがって、追加の能動回路構成要素は、位置の関数として線形の電流変化をもたらすことが要求される。上述した電位差計の限界に加えて、能動回路構成要素は、追加の不正確さとコストとをもたらす。
【０００７】
ディスプレイ装置は、水銀に基づく（mercury-based） 温度計およびダイアルから液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置まで進歩した。もう一度、正確さと使い易さとは重要である。ユーザーは、それが効果的となるためにディスプレイ装置を容易に読み、かつ操作することができるようにならなければならない。ユーザーがその装置を正確に操作することに困難さを伴うのならば、たとえ最も効率的な暖／冷房システムでさえも効果がないようになる。
【０００８】
上述した冷暖房システムは、一般に、個別の部屋のために設定点および実際の温度のデータベースをコントローラに保持する。データベースの値は、通常見ることができ、さらに中央のコンソールやメンテナンスターミナルを使って操作することができる。このようにして、専門家やビルの管理人は、１つの中央にあるロケーションから個々の部屋の設定点を調整することができる。さらに、メンテナンスターミナルは、他のメンテナンス機能を実行するだけでなく、ソフトウェアアップグレードをアップロードするために使うことができる。メンテナンスターミナルは、一般に、連絡を取りにくい中央のロケーションの中のコントローラに接続されている。
【０００９】
したがって、正確、かつ使い易い空間で温度をコントロールするように適合された、改善されたサーモスタットコントロール装置を提供することが本発明の一般的な目的である。
【００１０】
正確、かつ使い易い、改善された設定点コントロール装置を提供することが本発明のもう１つの目的である。
【００１１】
サーモスタットコントロール装置が付けられているコントローラで蓄えられたデータベースの値を見、かつ調整するためのメンテナンスターミナルとして用いることができる、改善されたサーモスタットコントロール装置を提供することが本発明のさらにもう１つの目的である。
【００１２】
メンテナンスターミナルを温度コントロールシステムに接続するためのマン−マシンインターフェイスポートを含む、改善されたサーモスタットコントロール装置を提供することが本発明の更なる目的である。
【００１３】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面に関連した以下の説明から明らかとなるであろう。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために本発明は、設定点温度を選択的に設定するための２進符号（binary coded）スイッチを具備するサーモスタットコントロール装置に提供する。いくつか実施例において２進符号スイッチは、複数の設定点温度設定に対応した個別位置（discrete positions）を持つために構成される。とりわけそれは、２進符号スイッチの位置を示す設定点信号を生成するために構成されたレジスタネットワークを含んでいる。それはまた、２進符号スイッチの位置を設定するための機械式ワイパースライダアセンブリ（設定点調整スイッチ）を含んでいる。
【００１５】
直列レジスタネットワークは、２進符号スイッチの位置に対応して抵抗を生成する。これは、抵抗の関数として設定点温度を読み取るコントローリング装置によって用いられる。２進符号スイッチは、電位差計と同様の可変レジスタに依存した線形位置の関数となる。しかしながら、好適な実施例において６ビットのスイッチは、レジスタの使用の精度によって制限された正確さをもつ６４（２の６乗）個の個別位置を提供するために用いられる。レジスタネットワークにおいて１パーセントの許容誤差で６つのレジスタだけを用いることは、特別な位置、もしくは行程の設定点で、一定、かつ非常に繰り返しに適した抵抗となる１パーセントの（またはそれより少ない）個別抵抗値を６４個与える。
【００１６】
直列レジスタネットワークは、直列に接続された６つのレジスタからなる。レジスタの値は、スイッチ位置の関数として線形の抵抗変化を生成するためにバイナリ加重（binary  weighted）（１，２，４，８などの倍数）される。レジスタは、機械式スイッチと並列に接続され、各レジスタが１つのスイッチと並列に接続されている。スイッチは、設定点調整スイッチにより、２進符号方法で開／閉される。スイッチが閉じれているとき、並列の抵抗が短絡される。スイッチが開かれているとき、並列の抵抗が直列レジスタネットワークの中にある。また、インターセプトレジスタが提供され、全てのスイッチが閉じられているときにインターセプト抵抗を提供するために直列レジスタネットワークと直列に接続される。したがって、直列レジスタネットワークは、２進符号スイッチの位置を示す抵抗設定点信号を生成する。
【００１７】
並列レジスタネットワークは、コントローリング装置が電流の関数として設定点温度を読み取るシステムのために２進符号スイッチの位置に対応した電流値を生成する。この場合、２進符号スイッチは、電流シンクに依存した位置の関数となる。
【００１８】
この実施例において６つのレジスタは、並列に接続されている。そのレジスタの値は、位置の関数として線形に変化する個別電流値を生成するために、バイナリ加重（１，２，４，８などの倍数）される。並列レジスタネットワークは、それぞれがレジスタの使用の精度によってのみ制限された正確さをもつ６４（２の６乗）個の個別位置を得る安価な手段を提供する。１パーセントの許容誤差で６つの受動構成要素（レジスタ）だけを用いることは、位置の関数として線形に変化し、特別な位置、もしくは行程の設定点で、一定、かつ非常に繰り返しに適する１パーセント（またはそれより少ない）の個別電流値を６４個与える。
【００１９】
レジスタは、機械式スイッチと直列に接続され、１つのスイッチがそれぞれレジスタに接続される。設定点調整スイッチは、２進符号方法でスイッチを開／閉するために構成される。スイッチが閉じられているとき、直列レジスタは、レジスタネットワークに並列に加えられる。このようにして、電流の変化が線形である間、抵抗はその範囲を超えて非線形に変化する。全てのスイッチが開かれているとき、インターセプトレジスタは、インターセプト電流を提供するためにレジスタネットワークと並列に接続される。したがって、並列レジスタネットワークは、２進符号スイッチの位置を示す電流設定点信号を生成する。
【００２０】
サーモスタットコントロール装置は、また、空間の温度を測定し、かつ温度信号を発生するための温度センサを含んでいる。温度信号は、コントローリング装置にも送出される。複数のサーモスタットコントロール装置は、唯一のコントローリング装置に接続することができる。コントローリング装置は、それに接続された全てのサーモスタットコントロール装置のために、設定点温度および測定温度を蓄える。それは、設定点温度と測定温度とを比較し、空間に適した暖／冷気の流れをコントロールする。
【００２１】
サーモスタットコントロール装置は、日中モード（day mode）もしくは夜間モード（night mode）のいずれかで操作することができる。日中モード操作の間、サーモスタットコントロール装置は、温度および設定点信号をコントローラに送信する。コントローラは、温度と設定点信号とを比較し、適切に暖／冷気の流れを調整する。夜間モード操作の間、コントローラは、サーモスタットコントロール装置からの温度信号と、夜間用途を予想するためにコントローラ（時にはサーモスタットコントロール装置で）で構成された夜間設定点とを比較する。夜間モード操作を無効にし、暖／冷気の流れを調整しているときに、コントローラがサーモスタットコントロール装置から送信された日中設定点信号を再び使うようにするため、モードオーバーライドスイッチ（mode override switch）がサーモスタットコントロール装置上に提供される。
【００２２】
１つの実施例において、サーモスタットコントロール装置上のディスプレイ装置は、設定点温度および測定温度を表示するために用いられる。ディスプレイ装置は、メートル法、もしくは標準の工学単位のいずれかで温度を表示するために構成される。ディスプレイ装置は、また、サーモスタットコントロール装置が日中モードで操作されているか、夜間モードで操作されているかを表示するために構成される。
【００２３】
マン−マシンインターフェースポートは、メンテナンスターミナルをコントローラに接続するためにサーモスタットコントロール装置上に提供される。サーモスタットコントロール装置上にマン−マシンインターフェースポートを配置することにより、サーモスタットコントロール装置のいかなる場所においても日常のメンテナンスを実施することができる。もはや、メンテナンスをする人は、コントローラの設定点調整のような作業を実行する場合に、不便に配置されたコントローラを見つけることを要求されない。
【００２４】
もう１つの実施例において、サーモスタットコントロール装置は、ディジタル式設定点コントロールで構成される。マイクロプロセッサは、設定点をネットワークされたコントローリング装置に送信することを引き受ける。マン−マシンインターフェースポートは、マン−マシンコンピュータをコントローリング装置に接続し、かつマン−マシンコンピュータが繋がれたときにマイクロプロセッサをアイドル状態におくために含まれる。マン−マシンコンピュータは、コントローリング装置と直接通信するために構成され、コントローリング装置の入力と出力とを監視し、かつコントロールすることができる。ディジタル式設定点コントロールを用いたサーモスタットコントロール装置上に提供されたマン−マシンインターフェース（ＭＭＩ）ポートは、また、金属鍵（hardware passkey）を受け入れるために構成される。金属鍵は、鉛筆のような金属の安全装置であり、コントローリング装置の設定点データベースへのアクセスを許容する。金属鍵がＭＭＩポートに挿入されると、コントローリング装置からのデータベース情報が、サーモスタットコントロール装置のディスプレイ上に表示される。これは、メンテナンスターミナルを必要とすることなくユーザーに対してコントローリング装置に蓄えた設定点データベースの中をスクロールさせ、かつサーモスタットコントロール装置からのデータベースの修正を可能にするだろう。
【００２５】
【発明の実施の形態】
概して述べれば、本発明は、改善されたサーモスタットコントロール装置を提示する。アナログバージョンにおいて２進符号スイッチは、設定点温度を選択的に設定するために含まれる。２進符号スイッチは、２進符号スイッチの位置を設定するための設定点調整スイッチと、２進符号スイッチの位置を示す設定点信号を生成するためのレジスタネットワークとを含んでいる。
【００２６】
改善されたサーモスタットコントロール装置の好適な実施例は、図面の参照とともに以下に記述される。
【００２７】
直列レジスタネットワークは、コントローリング装置が抵抗の関数として設定点温度を読み取るシステムのために提供される。並列レジスタネットワークは、コントローリング装置が電流の関数として設定点温度を読み取るシステムのために提供される。これらレジスタネットワークは、２進符号スイッチの範囲を超えて線形に変化する設定点信号を生成するために構成される。
【００２８】
ディジタル式サーモスタットコントロール装置は、ＭＭＩポートを備えている。ＭＭＩポートは、金属鍵を受けるために構成される。金属鍵がＭＭＩポートに挿入されると、コントローリング装置からの設定点データベース情報は、サーモスタットコントロール装置上に表示される。データベース情報は、サーモスタットコントロール装置上で見、かつ修正することができる。
【００２９】
今、図面、特に図１、図２および図３を参照すれば、フロントパネル、設定点調整スイッチおよびアナログ式サーモスタットコントロール装置の図式的なブロック図がそれぞれ示されている。アナログ式サーモスタットコントロール装置１２のフロントパネル１０に配置されているのは、設定点調整スイッチ１４、ＬＣＤディスプレイ１６およびモードオーバーライドスイッチ１８である。設定点調整スイッチ１４は、２進符号スイッチ２０の位置を調整するために用いられる。ＬＣＤディスプレイ１６は、室温を表示するために構成される。
【００３０】
好適な実施例において設定点調整スイッチ１４は、４１の個別位置を持っている。それぞれの位置は、５５°Ｆと９５°Ｆとの間でそれらを含んだ設定点温度に対応している。したがって、設定点温度は、設定点調整スイッチ１４を使って２進符号スイッチ２０の位置を調整することにより調整される。スイッチカバードア２２は、フロントパネル上に提供され、そして閉じられたときに設定点調整スイッチ１４を囲んで保護するために構成される。
【００３１】
図２に示すように、設定点調整スイッチ１４は、ハウジング２４、ワイパーアーム２６とキャップ２６ａおよびワイパー２８を含んでいる。ワイパー２８は、６つの分離した絶縁ブレードを備えていて、絶縁ブレードが伝導性表面３１ａ，３１ｂの６つの細片に接触する相対した両端部を有している。ユーザーは、ワイパーアーム２６を要求された設定点温度に対応した位置まで動かすことによって設定点温度を選択する。それに応じてワイパー２８が、プリント回路基板３３の２進符号伝導性表面３１ａ，３１ｂを使って接続されるレジスタネットワーク３０に配置された機械式スイッチを閉じる。各ワイパーブレードの右端部に反して、固体伝導性細片３１ｂの一つに接触するワイパー２８のブレードの左端部は、その行程の経路に沿ったワイパー２８の位置の関数として、２進符号表面３１ａの種々のものに選択的に接触するだろう。コントローラ３２は、レジスタネットワーク３０によって発生される設定点温度調整スイッチ１４の位置に対応した設定点信号３４を読み取りながら予設定された間隔でレジスタネットワーク３０に問い合わせを行う（polls） 。コントローラ３２は、それに接続された全てのサーモスタットコントロール装置からの他の設定点情報と共に、設定点データベース３６に設定点情報を蓄える。
【００３２】
アナログ式サーモスタットコントロール装置１２は、また、室温センサ３８およびＭＭＩポート４０を含んでいる。ＭＭＩポート４０は、メンテナンスターミナルからの接続を受け入れるために構成される。メンテナンスターミナルがＭＭＩポート４０に接続されると、メンテナンスターミナルは、サーモスタットコントロール装置の操作のコントロールを行う。メンテナンスターミナルは、それでコントローラ設定点調整のような、コントローラ３２での日常的なメンテナンスを実行するために用いることができる。メンテナンスターミナルがＭＭＩポート４０から抜かれると、サーモスタットコントロール装置１２は、その正常な操作を再開する。
【００３３】
室温センサ３８は、空間の実際の温度を測定し、それを示す温度信号を発生する。コントローラ３２は、また、温度信号を読み取りながら予設定された間隔で室温センサ３８に問い合わせを行う。コントローラ３２は、他の設定点情報と共に測定温度情報を設定点データベース３６に蓄える。
【００３４】
コントローラ３２は、設定点情報と、設定点データベース３６に蓄えられた測定温度情報とを比較し、暖／冷房ユニット４４に送られる温度調整信号４２を発生する。温度調整信号４２は、要求された室温（設定点温度）と実際の室温（測定温度）との間の違いを示す。暖／冷房ユニット４４は、暖気、あるいは冷気を空間に供給することによって実際の室温が要求された室温と等しくなるように調整を図る。
【００３５】
コントローラ３２は、また、日中モードおよび夜間モードの２つの操作のモードを持つために構成される。日中モード操作の間、コントローラ３２は、上述した方法で働く。夜間モード操作においてコントローラ３２は、測定温度情報と設定点データベースにプログラムされた夜間設定点とを比較する。夜間設定点は、通常、用途が減少される期間中に必要とされる減じられた温度コントロールを反映するための夜間設定点を設定することによってエネルギーを節約するために構成される。コントローラ３２には、通常、あらかじめプログラムされたタイムスケジュールにしたがって日中および夜間モードの間、および反対の操作のモードを切り換えるタイマーが備えられる。
【００３６】
それが夜間モードにあるとき、アナログ式サーモスタットコントロール装置のモードオーバーライドスイッチ１８は、コントローラ３２を無効にするために使われる。モードオーバーライドスイッチ１８を押すことによってユーザーが夜間モードを無効にすると、コントローラ３２は、再び、測定温度情報と、温度調整信号４２を計算する際にサーモスタットコントロール装置１２によって与えられた設定点情報とを比較する状態に切り換わる。
【００３７】
直列レジスタネットワークは、図４中に示される。直列レジスタネットワークは、抵抗の関数としてサーモスタットコントロール装置１２からの設定点温度を読み取るためにコントローラ３２が構成された際に望ましくなる。６ビットの２進符号スイッチにおいてインターセプトレジスタ４６は、６つの設定点レジスタ４８，５０，５２，５４，５６，５８と直列に接続される。設定点レジスタの値は、バイナリ法で加重される。好適な実施例において設定点レジスタ４８は、１０．５オーム（Ω）の値を持ち、さらに設定点レジスタ５０，５２，５４，５６，５８は、それぞれ２１．０Ω，４２．２Ω，８４．５Ω，１６９Ω，３４０Ωの値を持っている。設定点レジスタの値が、１，２，４，８，１６，３２の係数で最初の値１０．５Ωのおよそバイナリ加重された倍数であることに注目しなさい。実際の米国電子工業会（ＥＩＡ）におけるレジスタの値が厳密に２つの倍数でないため、理想的に計算された値に最も近い標準１％の値が、好適な実施例で用いられる。
【００３８】
分離したスイッチが各設定点レジスタと並列に接続される。スイッチ６０，６２，６４，６６，６８，７０は、デフォルトで開かれているが、設定点調整スイッチ１４によって閉じることができるように構成されている。全てのスイッチが閉じられているとき、インターセプトレジスタ４６は、コントローラ３２によって読み取られる最小限の抵抗値を提供する。好適な実施例においてインターセプトレジスタ４６は、８６６Ωの値を持っている。
【００３９】
設定点調整スイッチ１４は、２進符号方法でスイッチを開閉するために構成される。５５°に対応するゼロの位置において全てのスイッチが、６４（０＝開、１＝閉）という２進符号値に対応して閉じられる。設定点調整スイッチ１４を動かすことによって設定点温度が上昇されると、スイッチが、レジスタネットワーク３０の抵抗を増し、かつ２進符号値を減じながら２進符号方法で開／閉される。例えば、位置１において６３という２進符号値に対応してスイッチ６０が開かれ、位置２においてスイッチ６２が開かれ、かつスイッチ６０が閉じられ、位置３においてスイッチ６０，６２がともに開かれ、位置４においてスイッチ６４が開かれ、かつスイッチ６０，６２が閉じられ、そして位置４０においてスイッチ６８，６６が閉じられ、かつ他の全てのスイッチが開かれるまで等々。したがって、コントローラ３２によって読み取られる抵抗は、図５に示すように、設定点調整スイッチ１４の位置とともに変化する。
【００４０】
図６に示される第２実施例において並列レジスタネットワークは、コントローラ３２が電流の関数として設定点温度を読み取るシステムに提供される。この実施例においてインターセプトレジスタ７２は、６つの並列な設定点レジスタ７４，７６，７８，８０，８２，８４と並列に接続される。また、設定点レジスタの値は、バイナリ法で加重される。この実施例において設定点レジスタ７４は、１８．７ｋΩの値を持ち、さらに設定点レジスタ７６，７８，８０，８２，８４は、それぞれ３７．４ｋΩ，７５．０ｋΩ，１５０ｋΩ，３０１ｋΩ，６０４ｋΩの値を持っている。設定点レジスタの値が、１，２，４，８，１６，３２の係数で最初の値１８．７ｋΩのおよそバイナリ加重された倍数であることに注目しなさい。
【００４１】
分離したスイッチがそれぞれ並列な設定点レジスタと直列に接続される。スイッチ８６，８８，９０，９２，９４，９６は、デフォルトで開かれているが、設定点調整スイッチ１４によって閉じることができるように構成されている。全てのスイッチが閉じられているとき、インターセプトレジスタ７２は、コントローラ３２によって読み取られる最大限の電流値を生成する。この実施例においてインターセプトレジスタ７２は、１４．３ｋΩの値を持っている。
【００４２】
設定点調整スイッチ１４は、２進符号方法で並列なスイッチを閉じるために構成される。５５°に対応するゼロの位置において全てのスイッチが、ゼロという２進符号値に対応して開かれる。設定点調整スイッチ１４を動かすことによって設定点温度が上昇されると、スイッチが、２進符号値を増し、かつ抵抗を減じ、さらにレジスタネットワーク３０の電流を増しながら２進符号方法で開閉される。並列レジスタネットワークの抵抗は、図７に示すように、設定点調整スイッチの位置に関して非線形に変化する。これは、図８に示すように、コントローラの読み取る電流と、設定点調整スイッチの位置との間に線形関係をもたらす。
【００４３】
図９および図１０は、ディジタル式サーモスタットコントロール装置のフロントパネルおよびブロック図を示す。ディジタル式サーモスタットコントロール装置１１４のフロントパネル９８に配置されているのは、設定点調整コントロール１０２，１０４、ディスプレイコントロールキー１０６、ＬＣＤディスプレイ１０８、モードオーバーライドスイッチ１１０およびコントロールカバー１１２である。上向き矢印の設定点調整コントロール１０２は、設定点温度を上昇させるために用いられる。下向き矢印の設定点調整コントロール１０４は、設定点温度を下降させるために用いられる。コントロールカバー１１２は、設定点調整コントロール１０２，１０４およびディスプレイコントロールキー１０６を囲んで保護するために構成される。
【００４４】
ＬＣＤディスプレイ１０８は、設定点温度、あるいは「重大な設定点」と呼ばれる他のコントローラデータベース設定点、室温および操作のモードを表示するために構成される。デフォルトの表示は、室温および操作のモードを示す。しかしながら、ユーザーは、重大な設定点と操作のモードが見えるように、あるいは室温、設定点および操作のモードが見えるように表示を選択することができる。この実施例においてディジタル式サーモスタットコントロール装置１１４は、設定点温度情報を維持し、かつコントローラ１１８に送信するためのマイクロプロセッサ１１６を含んでいる。ディジタル式サーモスタットコントロール装置１１４は、また、室温センサ１２０およびマン−マシン／金属鍵インターフェースポート１２４を含んでいる。室温センサ１２０は、空間の実際の温度を測定し、それを示す温度信号を発生する。マイクロプロセッサは、設定点調整コントロール１０２，１０４によって設定された設定点温度を示す設定点温度信号を発生し、この設定点温度信号をコントローラに送信する。コントローラは、室温センサから直接温度信号を読み取る。コントローラ１１８は、他の設定点情報と共に測定温度と、設定点温度情報とを設定点データベース１２６に蓄える。
【００４５】
コントローラ１１８は、設定点データベース１２６に蓄えられた設定点情報と、測定温度情報とを比較し、暖／冷房ユニット１３０に送られる温度調整信号１２８を発生する。温度調整信号１２８は、要求された室温（設定点温度）と実際の室温（測定温度）との間の違いを示す。暖／冷房ユニット１３０は、暖気、あるいは冷気を空間に供給することによって実際の室温が要求された室温と等しくなるように調整を図る。
【００４６】
また、コントローラ１１８は、日中モードおよび夜間モードの２つの操作のモードを持つために構成され、モードオーバーライドスイッチ１１０が夜間モードを無効にするために構成される。ディジタル式サーモスタットコントロール装置１１４は、また、アナログ式サーモスタットコントロール装置１２と同様に、サーモスタットコントロール装置１１４およびコントローラ１１８上でのメンテナンス作業の実行に用いるメンテナンスターミナルを接続するためのマン−マシンインターフェースポート１２４を含んでいる。メンテナンスターミナルがＭＭＩポート１２４に繋がれると、マイクロプロセッサ１１６がアイドル状態におかれ、メンテナンスターミナルがコントロールを引き受ける。メンテナンスターミナルが切断されると、マイクロプロセッサ１１６およびサーモスタットコントロール装置１１４は、正常な操作を再開する。
【００４７】
設定点データベース１２６の維持をより容易にする作用の中で、ポート１２４は、ディジタル式サーモスタットコントロール装置１１４上に提供される。ＭＭＩポート１２４は、金属鍵を受け入れるために構成される。金属鍵は、鉛筆のような金属の装置であり、ＭＭＩポートに挿入されたとき、ディジタル式サーモスタットコントロール装置１１４からコントローラ設定点データベース１２６へのユーザーのアクセスを許容する。好適な実施例において金属鍵は、相互に結合された２つのワイヤーを持つモジュラープラグで一端が終わっている。マン−マシンインターフェースポート１２４への接続を感知することでマイクロプロセッサ１１６は、サーモスタットコントロール装置１１４のＬＣＤ１０８上に表示される設定点データベース１２６からの設定点情報である設定点表示モードに置かれる。ユーザーは、ディスプレイコントロールキー１０２，１０４を使って設定点情報の中をスクロールすることができ、かつ設定点調整コントロール１０２，１０４，１０６を使って設定点情報を修正することができる。設定点表示モードにおいてユーザーは、温度および／またはデータベース中のいくつかの（重大な）設定点、あるいは温度でも他の設定点でもないものを表示するために正常なアイドルディスプレイをセットアップしてもよい。重大な設定点が表示されると、ディスプレイは、測定の設定点の値と設定点の単位とを交互に表示する。金属鍵がＭＭＩポート１２４から取り除かれると、サーモスタットコントロール装置は、その正常な操作を再開する。
【００４８】
上述された実施例が本発明の前述した目的を達成するためによく計算されていることが認識されるであろう。さらに、前述の明細書の利益を得られるようになったとすれば、当業者が本発明の精神から逸脱することなしに、ここで記載された特定の実施例の修正をすることは明白である。そのような修正は、添付のクレームの範囲および精神によってのみ制限される本発明の範囲の中に考慮されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従うアナログ式サーモスタットコントロール装置のフロントパネルを示す斜視図である。
【図２】図２は、設定点調整スイッチの分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明に従うアナログ式サーモスタットコントロール装置のブロック図である。
【図４】図４は、直列レジスタネットワークを含んでいる２進符号スイッチの一実施例の回路図である。
【図５】図５は、設定点調整スイッチの位置および設定点温度に関して直列レジスタネットワークの抵抗がどのように変化するかを示した二次元のグラフである。
【図６】図６は、並列レジスタネットワークを含んでいる２進符号スイッチの他の実施例の回路図である。
【図７】図７は、設定点調整スイッチの位置および設定点温度に関して並列レジスタネットワークの抵抗がどのように変化するかを示した二次元のグラフである。
【図８】図８は、設定点調整スイッチの位置および設定点温度に関してコントローラが読み取る並列レジスタネットワークの電流がどのように変化するかを示した二次元のグラフである。
【図９】図９は、本発明に従うディジタル式サーモスタットコントロール装置のフロントパネルを示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明に従うディジタル式室温センサおよびサーモスタットコントロール装置のブロック図である。
【符号の説明】
１０  フロントパネル
１２  アナログ式サーモスタットコントロール装置
１４  設定点調整スイッチ
１６，１０８  ＬＣＤディスプレイ
１８，１１０  モードオーバーライドスイッチ
２０  ２進符号スイッチ
２２  スイッチカバードア
２４  ハウジング
２６  ワイパーアーム
２６ａ  キャップ
２８  ワイパー
３０  レジスタネットワーク
３１ａ，３１ｂ  伝導性表面
３２，１１８  コントローラ
３３  プリント回路基板
３４  設定点信号
３６，１２６  設定点データベース
３８，１２０  室温センサ
４０  ＭＭＩポート
４２，１２８  温度調整信号
４４，１３０  暖／冷房ユニット
４６，７２  インターセプトレジスタ
４８，５０，５２，５４，５６，５８，７４，７６，７８，８０，８２，８４  設定点レジスタ
６０，６２，６４，６６，６８，７０，８６，８８，９０，９２，９４，９６  スイッチ
１０２，１０４  設定点調整コントロール
１０６  ディスプレイコントロールキー
１１４  ディジタル式サーモスタットコントロール装置
１１６  マイクロプロセッサ
１２４  マン−マシン／金属鍵インターフェースポート
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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