(57)【要約】暖房、換気及び空調（Ｈｅａｔｉｎｇ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ｏｒ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ（ＨＶＡＣ））ユニットの動作の評価のための方法、システム及び製品。一実施形態では、装置は、少なくとも１つのセンサから直接又は間接的に情報を受信する情報受信モジュールと、少なくとも１つのセンサから受信されたＨＶＡＣユニットの消費電力を間接的に評価する消費電力決定部と、を備える。別の実施形態では、装置は、ＨＶＡＣユニットに影響される物理位置からの時間に亘る物理測定値のセットを受信するように構成され、パラメトリックフィットを用いて所定の曲線での物理測定値のセットを適合し、所定の曲線は、水平漸近線を有し、所定の曲線は、時間に亘る減少勾配を有し、ＨＶＡＣユニットの目標測定値を水平漸近線の位置と比較して、ＨＶＡＣユニットが目標測定値に到達することが期待されるかどうかを判定する。【選択図】図１
2017505890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッシングユニット及びストレージデバイスを有する装置であって、
少なくとも１つのセンサから直接又は間接的に情報を受信する情報受信モジュールと、
前記少なくとも１つのセンサから受信された前記情報から暖房、換気及び空調（Ｈｅａｔｉｎｇ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ｏｒ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ（ＨＶＡＣ））ユニットの消費電力を間接的に評価する消費電力決定部と、
を備える装置。
【請求項２】
前記ＨＶＡＣユニットの少なくとも１つの態様を記述する情報を取得する長期取得及び分析モジュールを更に備える請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記長期取得及び分析モジュールは、前記ＨＶＡＣユニットの少なくとも１つの態様を分析するように構成される請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの態様は、目標測定値に到達及び維持される時間に亘る測定値、及び前記目標測定値に到達されない時間に亘る測定値からなる群から選択される請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記測定値は、温度及び湿度からなる群から選択される請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記消費電力決定部は、現在、累積又は予測消費電力を決定するように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記消費電力決定部は、モータオン／オフ判定モジュール、モータ速度推定モジュール、電力導関数推定モジュール、ファン速度推定モジュール、内部温度推定モジュール、及びエアフィルタ状態推定モジュールからなる群から選択された少なくとも１つのモジュールからの情報に基づいて消費電力を推定するための統合、分析及び予測モジュールを有する請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記消費電力決定部は、前記ＨＶＡＣユニットの領域における開いたドア、前記ＨＶＡＣユニットの前記領域における開いた窓、及び前記ＨＶＡＣユニットの前記領域における占有率の変化からなる群から選択された状況を識別するように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記ＨＶＡＣユニットの少なくとも１つの態様を記述する情報を取得する長期取得及び分析モジュールを更に備え、前記状況は、前記少なくとも１つの態様からの導関数に基づいて識別される請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記消費電力、前記消費電力のコスト、前記消費電力に基づく情報；外部センサにより測定されるような現在又は目標温度又は湿度；前記ＨＶＡＣユニットの一部であるセンサにより測定されるような現在又は目標温度又は湿度；目標温度に冷却するために必要な時間の推定；及び目標温度に冷却するために必要なエネルギーの推定の少なくとも１つを表示するためのディスプレイを更に備える請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記消費電力決定部は、前記ＨＶＡＣユニットのモータが所定の時間にオン又はオフであるかを判定するように構成されたモータオン／オフ判定モジュールを備える又はモータオン／オフ判定モジュールと接続される請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記ＨＶＡＣユニットのモータは、測定された温度又は湿度が変化している場合にオンであると判定され、そうでない場合にオフであると判定される請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記消費電力決定部は、前記ＨＶＡＣユニットのモータの速度を推定するよう構成されたモータ速度推定モジュールを備える又はモータ速度推定モジュールと接続される請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記モータの速度は、測定された温度又は湿度の時間についての微分に基づいて推定される請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記消費電力決定部は、１つのユニットにおける前記ＨＶＡＣユニットの環境の目標温度又は湿度の増減の消費電力を判定するように構成される電力導関数推定モジュールを備える又は電力導関数推定モジュールと接続される請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記消費電力決定部は、前記ＨＶＡＣユニットの内部温度を評価する内部温度推定モジュールを備える又は内部温度推定モジュールと接続される請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのセンサは、温度センサ及び湿度センサからなる群から選択される請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記情報受信モジュールは、天候情報モジュール、ユーザアクション送信機、占有センサ、及びドア又は窓が開いているかどうかを検知するセンサからなる群から選択される少なくとも１つのソースからの情報を受信するように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
プロセッシングユニット及びストレージデバイスを有する装置であって、
温度センサ及び湿度センサからなる群から選択される少なくとも１つのソースからの情報を受信する情報受信モジュールと、
暖房、換気及び空調（Ｈｅａｔｉｎｇ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ｏｒ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ（ＨＶＡＣ））ユニットの少なくとも１つの態様を記述する情報を取得する長期取得及び分析モジュールと、
前記少なくとも１つのセンサから受信された情報及び前記ＨＶＡＣユニットの前記少なくとも１つの態様に基づいて、前記ＨＶＡＣユニットの消費電力を評価する消費電力決定部と、を備え、
前記消費電力決定部は、モータオン／オフ判定モジュール、モータ速度推定モジュール、及び電力導関数推定モジュールからなる群から選択される少なくとも１つのモジュールを備える、装置。
【請求項２０】
少なくとも１つのセンサからの情報を直接又は間接的に受信するステップと、
プロセッサにより、前記少なくとも１つのセンサから受信された前記情報から暖房、換気及び空調（Ｈｅａｔｉｎｇ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ｏｒ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ（ＨＶＡＣ））ユニットの消費電力を間接的に評価するステップと、
を備える方法。
【請求項２１】
前記ＨＶＡＣユニットの少なくとも１つの長期態様を記述する情報を取得するステップを更に備え、
前記ＨＶＡＣユニットの前記消費電力を評価するステップは、前記長期態様にも基づいており、かつモータのオン／オフ、モータ速度、電力導関数、ファン速度、内部温度及びエアフィルタ状態からなる群から選択される少なくとも１つの態様を判定することを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
プロセッサを備える装置であって、前記プロセッサは、
暖房、換気及び空調（Ｈｅａｔｉｎｇ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ｏｒ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ（ＨＶＡＣ））ユニットにより影響される物理位置から時間に亘る物理測定値のセットを受信し、
パラメトリックフィットを用いて前記物理測定値のセットを所定の曲線に適合し、前記所定の曲線は、水平漸近線を有し、前記所定の曲線は、時間に亘る減少勾配を有し、
前記ＨＶＡＣユニットが目標測定値に到達することが期待されるかどうかを判定するために、前記ＨＶＡＣユニットの前記目標測定値を前記水平漸近線の位置と比較するステップを実行するように構成される、装置。
【請求項２３】
前記装置は、ディスプレイを備え、前記プロセッサは、前記ＨＶＡＣユニットが前記目標測定値に到達することが期待されるかどうかの判定に基づいて前記ディスプレイ上に、ユーザへの出力を提供するように更に構成される請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
プロセッサを備える装置であって、前記プロセッサは、
暖房、換気及び空調（Ｈｅａｔｉｎｇ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ｏｒ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ（ＨＶＡＣ））ユニットにより影響される物理位置からの時間に亘る物理測定値のセットを受信し、
パラメトリックフィットを用いて前記物理測定値のセットを所定の曲線に適合し、前記所定の曲線は、水平漸近線を有し、前記所定の曲線は、時間に亘る減少勾配を有し、
前記適合した曲線に基づいて、目標温度が前記物理位置で測定されることが期待されるまでの期間を推定するステップを実行するように構成される、装置。
【請求項２５】
前記装置は、ディスプレイを備え、前記プロセッサは、ユーザに対して前記期間を前記ディスプレイ上に表示するように更に構成される請求項２４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
２０１３年８月１８日に出願された、発明の名称“Ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｎ  ＨＶＡＣ  ｓｙｓｔｅｍ  ｂｙ  ｕｓｉｎｇ  ｐａｓｓｉｖｅ  ｒｅａｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ａｎｄ／ｏｒ  ｈｕｍｉｄｉｔｙ  ｓｅｎｓｏｒｓ”の米国仮出願番号第６１／８６７，０７２号、及び２０１４年５月１４日に出願された、発明の名称“Ａ  ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ  ｅｘｔｅｒｎａｌ  ａｎｄ  ｃａｂｌｅ  ｆｒｅｅ  ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  ｓｙｓｔｅｍ  ｔｈａｔ  ｃｏｎｎｅｃｔｓ  ａｉｒ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｓ  ｔｏ  ｔｈｅ  ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ａｎｄ  ｕｓｅｓ  ｓｅｎｓｏｒｙ  ｄａｔａ  ｔｏ  ｐｒｏｖｉｄｅ  ｓｕｐｅｒｉｏｒ  ｃｏｍｆｏｒｔ  ａｎｄ  ｅｎｅｒｇｙ  ｓａｖｉｎｇｓ”の米国仮出願番号第６１／９９２，９９３号の利益を主張するものであり、その両方が、それらの全体を参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本開示は、一般的に、暖房、換気及び空調（Ｈｅａｔｉｎｇ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ｏｒ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ（ＨＶＡＣ））システムの制御に関するものであり、特に、ＨＶＡＣユニットの消費電力を推定及び予測することに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
暖房、換気及び空調（Ｈｅａｔｉｎｇ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ｏｒ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ（ＨＶＡＣ））システムは、商業的な消費と共に住居のエネルギー消費における非常に大きな要因を構成する。
【発明の概要】
【０００４】
既存のＨＶＡＣシステム仕様は、通常、期待される消費電力又はユニットのエネルギー評価を記述する。しかし、各ユニットの実際の消費電力は、搭載位置又は構成、使用の頻度、目標温度、ファンの設定、外気温又は湿度条件、部屋又は空間サイズ、部屋の占有率を含む局所的な（ローカルな）天候又はその他のような多数の要因の１つ以上に起因して非常に大きく異なっている。
【０００５】
通常使用時に、機器の実際の消費電力は、通常、測定されない又はユーザに示されないため、機器の実際の消費電力にユーザが気付かないままである。しかし、ユーザによって負担されるコストに直接的に変換されるため、実際の消費電力又は少なくともそれに近い推定は、ユーザにとって非常に大きな重要性を有する場合がある。
【０００６】
追加又は代替的に、特定のＨＶＡＣシステムが搭載及び使用される手法は、その消費電力に直接影響を与える。使用手法は、搭載されるユニットの数及び種類、目標温度、ファンの設定、その他のような態様に関連してもよい。要因の幾つかは、ユーザの快適さと消費電力との固有のトレードオフ、又は初期購入及び搭載コストと進行中の消費電力との固有のトレードオフを示す。よって、消費電力についての情報をユーザに提供することは、どのようにユニットを継続的に設定又は動作するか、ユーザがユニットをより経済的な又は部屋又は領域により適した等のユニットに置き換えるべきであるかどうか等のようなユーザの決定にとって重要である。
【０００７】
実際の消費電力に加えて、冷房、暖房、除湿等に関連するユニットの効率の推定は、ユーザにとって価値がある。例えば、経時的な機器の効率の低下を検出することは、フィルタの洗浄又は置き換え、冷媒の交換又は再充填等のようなメンテナンス作業のための必要性を示す。
【０００８】
電気機器の消費電力を推定するための一部の既存の解決手段は、電源出力と機器とを接続する消費電力メータを含む。これらのメータは、瞬間的な消費電力、累積消費、期待される月間消費等のような情報を提供してもよい。これらのメータは高い精度を有するが、これらは、ユニットの電源プラグが常に容易にアクセスできるわけではないため、搭載することが困難である。これは、部屋の外部に配置される、壁の高いところに配置される又は天井の上に隠されたＨＶＡＣユニットのコンプレッサーの場合に特に当てはまる。一部の場合には、出力プラグが存在しないが、ユニットは、電源ラインに直接接続されている。
【０００９】
また、現在利用可能なメータは、一般的に、目標温度を変更する、又はファンの速度を増加させる等のようなユーザアクションに影響されないため、将来の消費電力を予測することができず、よって、システムをオン又はオフする粗いバイナリディシジョン（ｃｏａｒｓｅ  ｂｉｎａｒｙ  ｄｅｃｉｓｉｏｎ）をユーザに残す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の主題は、対応する又は同様の数字又は文字が対応する又は同様の構成要素を示す図面と共に得られる以下の詳細な説明からより完全に理解及び評価されるであろう。特に言及しないかぎり、図面は、本開示の例示的な実施形態又は態様を提供し、本開示の範囲を限定するものではない。
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一部の例示的な実施形態に係る、ＨＶＡＣユニットの消費電力推定及び予測のためのシステムの概要図である。
【図２Ａ】図２Ａは、目標温度に到達するときに、ＨＶＡＣシステムが用いられる領域において時間に亘る温度の例示的なグラフである。
【図２Ｂ】図２Ｂは、目標温度に到達しないときに、ＨＶＡＣシステムが用いられる領域において時間に亘る温度の例示的なグラフである。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の一部の例示的な実施形態に係る、測定温度対目標温度の例示的なグラフである。
【図３】図３は、本発明の一部の例示的な実施形態に係る、ＨＶＡＣシステムの消費電力を推定及び予測する方法のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明で扱われる１つの技術的な課題は、機器、特に、暖房、換気及び空調（Ｈｅａｔｉｎｇ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ｏｒ  Ａｉｒ−Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ（ＨＶＡＣ））ユニットの消費電力を推定することの必要性である。工場データ又は消費電力の評価は、時折利用可能であるが、実際の消費電力は、設備、使用条件及び設定、通常の消耗及び破れによって大きく変化し、他のユニット又は機器等に影響を与える。
【００１３】
特定のユニットに特有なこのような進行中の推定は、ユニットの現在起動中の状態の瞬間的な関わり又はその累積を評価するために用いられてもよい。
【００１４】
別の技術的な課題は、消費電力の将来の予測の評価に関連するものであり、これは、目標温度を変更する、ドアを閉める、部屋の占有率を増やす又は減らす等のようなユーザアクション又は他の条件変化に応じて期待される。
【００１５】
このような予測は、目標温度を上げる又は下げる、又はファンの速度を変更する等のような直ぐに適用可能な決定を得ることを助ける、フィルタの洗浄又は別のユニットの起動のようなメンテナンスアクションを取ることを助ける、又は領域内にＨＶＡＣユニットを搭載する又は置き換える等のような長期間決定を得ることを助ける。このような決定は、予測に気付いたユーザ及び提案を提供する可能性のあるユーザによって手動で得られる、又はユーザの介入、ユーザの入力、ユーザの認識等がなくても自動的に得られる。
【００１６】
よって、ＨＶＡＣシステムの現在及び予測消費電力を評価する方法及び装置についての技術に必要性が存在する。
【００１７】
一部の場合には、ユーザ制御信号は利用可能であり、本開示の目的は、また、ＨＶＡＣの利用に関連する決定なす際に便利な情報をユーザに提供するために、このような信号と消費電力推定とを相関するための方法及びシステムを提供することである。
【００１８】
前記方法及び装置は、温度及び／又は湿度のような通常利用可能な測定値のみを用いて動作することができる。しかし、評価及び予測は、開放部の開／閉状態に対して、ユーザ制御信号のような所与の信号、ローカル天候情報のようなサードパーティ信号、複数の温度又は湿度センサのような複数のセンサからの入力、部屋の占有率に関する信号を改善する。
【００１９】
また、本開示の目的は、ＨＶＡＣユニットの進行中の動作に関連するようなユーザへの推奨（ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ）を提供し、メンテナンスアクションを取る又は例えば追加ユニットを加える等の環境のＨＶＡＣセットアップを変更することである。
【００２０】
本開示の更に別の目的は、ＨＶＡＣユニットにこのようなメータを接続することが不可能、実現困難又は望ましくない場合に、金銭的な情報を提供するメータのような外部メータの使用を可能にすることである。
【００２１】
１つの技術的解決手段は、温度及び／又は湿度センサのようなセンサから取得される情報を用いて１以上のＨＶＡＣシステムの消費電力を間接的に推定及び予測する制御ユニットを提供することである。センサは、ＨＶＡＣユニットに影響を与える位置に配置されてもよい。簡略化のために、以下の説明は、冷房に関連するものである。しかし、ＨＶＡＣユニットの他の効果、特に暖房及び除湿にも等しく適用可能であることが理解されるであろう。本解決手段は、ＨＶＡＣユニットの一部、又は例えば、ユニットのリモートコントロール又は別の部品の一部としてＨＶＡＣユニットの外部に実装されるコントローラに実装されてもよい。
【００２２】
特定のＨＶＡＣモデル又は特定のユニットに対して実行される較正段階では、長期間バッファを取得し、センサ測定値は、ＨＶＡＣユニット又はモデルの基本態様を表す測定値の集合を含むこのようなバッファを維持するコントローラによって受信される。基本態様は、例えば、特定の目標温度に到達するまでにどの程度の時間がかかるか、到達できる目標温度の範囲等のようなＨＶＡＣシステムの冷却特性を表してもよい。基本態様は、例えば、異なる目標温度、異なる季節又は時間、領域の異なる占有率又は他の変化する条件に関する１以上の測定値のセットを含んでもよい。基本態様は、例えば、時間の関数としての室温のようなユニットの態様を記述する１以上のグラフを含んでもよい。基本態様は、通常の又は特定条件下でのユニット起動と、その消費電力とのマッピングを更に含んでもよい。例えば、ユニットが異なるモータ速度で動作するときの消費電力が取得されてもよい。
【００２３】
基本態様が利用可能であると、測定値は、センサから継続的に受信されてもよい。測定値は、その測定値をエクスポート、提供又は報告するように構成されたセンサから受信されてもよい。測定値は、スライドする時間ウィンドウで収集され、基本態様との比較で分析されてもよい。態様が、しばらくの間基本態様のいずれかと一致する場合、現在の条件及び設定は基本態様のものと同様であり、現在又は累積消費電力は推定されてもよい。測定値に加えて、消費電力推定は、また、リモートコントロール、赤外線センサ、セキュリティシステム、スマートフォン又は他のデバイス上の温度センサ、天井ファン、暖房システム、他のＨＶＡＣユニットにより発せられる信号のようなユーザが開始する信号（ｕｓｅｒ−ｉｎｉｔｉａｔｅｄ）、天候情報のようなサードパーティデータ、複数の近接センサ測定値を相関することによって生成された信号、占有率センサ情報、ドア又は窓制御システムから受信された信号等を使用してもよい。
【００２４】
追加又は代替的に、アラートは、ユーザに対して発せられてもよい。例えば、ユニット態様が、到達できない目標温度の態様と一致する場合、ユーザは、推奨を受信し、目標温度を増加させて、無駄な非経済的な態様を回避する。
【００２５】
態様が初めに基本態様と一致し、その後、逸脱が検出された場合、当該逸脱の考えられる原因が識別され、修正動作がユーザに提案されてもよい。例えば、温度又は湿度の突然の上昇が検出された場合、ＨＶＡＣユニットが搭載された位置におけるドア又は窓のような開放部が開かれていると推定してもよい。温度上昇が弱まらない場合、ユーザに対して開放部を閉じることを提案してもよい。
【００２６】
ＨＶＡＣユニットが関連する基本態様ほど有効ではないことが検出された場合、フィルタの洗浄のような周期的なメンテナンスをユニットが必要としていると推定し、対応する提案をユーザに対して示してもよい。
【００２７】
修正動作がＨＶＡＣユニットの設定の変更に関連する場合、コントローラは、対応するコマンドを発し、ユニット設定は、ユニット側の動作を要求せずに自動的に変更してもよい。追加又は代替的に、ユーザは、なされた変更に気付く又は気付かなくてもよい。
【００２８】
現在の測定値に対応する基本態様が与えられると、１以上の将来の消費電力は推定されてもよい。例えば、予測消費電力は、現在の条件が維持される場合、温度が１℃以上上昇又は下降する場合、別のユニットが動作される場合等で推定されてもよい。
【００２９】
本発明の１つの技術的な効果は、外部測定値以外で、ユニットの消費電力を直接的に測定せずに、電気機器の実際の消費電力を推定することである。直ぐにコストに換算されるため、消費電力推定は、ユーザにとって非常に重要である。リモートコントロールから受信された信号のようなユーザ信号、ローカル天候情報のようなサードパーティ信号、複数の温度又は湿度センサのような複数のセンサからの入力、占有センサからの信号、ＨＶＡＣユニットからの信号、ネットワーク信号等を推定に使用してもよく、推定に組み込んでもよい。
【００３０】
本発明の別の技術的な効果は、ユーザが、アクションを行うかどうかを選択し、期待される消費電力を考慮するように、条件又は仮定の１以上のセット下での将来の消費電力の予測である。
【００３１】
本発明の更に別の技術的な効果は、性能に実質的に影響せずに、１以上の短期間のアクション（動作）が低減される状況を識別し、例えば、目標温度の変更、ファンの速度の変更、開いていた場合にドア又は窓を閉じる、１以上のユニットをオン又はオフにする等のこれらのアクションのいずれかを取ることをユーザに提案することである。
【００３２】
本発明の更に別の技術的な効果は、温度又は湿度センサを用いることのオプションに関し、これにより、追加のセンサを搭載することに関連する追加のコストを負担することなく、他の目的で搭載された既存のセンサをユーザが使用することを可能にする。
【００３３】
本発明の更に別の技術的な効果は、ＨＶＡＣユニットのセンサの測定値及びＨＶＡＣユニットの外部のセンサの測定値のようなセンサ測定値間の差を解消するための性能に関連する。本発明は、外部センサの測定値に基づいてＨＶＡＣユニットのセンサによる測定値を推定するために用いられてもよい。推定された測定値は、ＨＶＡＣユニットが設定されるべき目標温度を決定することのようなＨＶＡＣユニットでのアクション及び操作を実行するために用いられてもよい。
【００３４】
ここで、図１を参照すると、開示される発明の主題の一部の例示的な実施形態に係る、ＨＡＶＣユニットの消費電力推定及び予測のためのシステムの概要図を示す。
【００３５】
通常、参照番号１００で示される消費電力推定及び予測システムは、これらに限定されないが、１以上の温度センサ１１０又は１以上の湿度センサ１２０のような１以上の情報ソース、ユーザからのコマンドを送信するリモートコントロールのような１以上のユーザアクション送信機１２４、又は天候情報ソース、占有センサ、開放センサ等の１以上の追加情報ソースと接続される。各センサ又は情報ソースは、ＨＡＶＣユニットに搭載され、そうでなければＨＡＶＣユニットと共に用いられてもよく、又はＨＡＶＣユニットの一部を構成してもよく、センサ又はソースの種類に応じて、ＨＡＶＣに関連する領域内に配置され又はリモートでもよい。システム１００は、１１０、１２０、１２４、１２８等のソースから直接又は間接的に情報を受信するように構成されてもよい。一部の例示的な実施形態では、当該情報は、有線接続又は無線接続を介して受信されてもよい。追加又は代替的に、当該情報は、システム１００及びソースの両方が接続されるインターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等のようなコンピュータネットワークを介して受信されてもよい。
【００３６】
センサのいずれかは、有線又は無線通信プロトコルのようなシステム１００によって受け入れ可能なチャネル及びフォーマットでの情報又は測定値を提供するように適合された汎用的で商業的に利用可能なセンサであってもよいことが理解されるであろう。特定の種類である、又は特定の設備を用いて搭載されるセンサは要求されない。しかし、温度又は湿度センサのようなセンサは、それらの測定値が、関連する領域、例えば、測定されるＨＶＡＣシステムにより影響される領域における状況を示すように搭載されるべきであることが理解されるであろう。
【００３７】
システム１００は、１以上のプロセッサ１０４を備えてもよい。プロセッサ１０４は、中央演算装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、電子回路、集積回路（ＩＣ）等であってもよい。プロセッサ１０４は、システム１００又はサブコンポーネントのいずれかにより要求される演算を実行するために使用されてもよい。
【００３８】
本発明の一部の例示的な実施形態では、システム１００は、ディスプレイ、ボタン、ポインティングデバイス、キーボード、タッチスクリーン等のような入力／出力（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ（Ｉ／Ｏ））デバイス１０８を備えてもよい。Ｉ／Ｏデバイス１０８は、また、ディスクドライブを備えてもよい、又はストレージデバイス又はネットワークとの通信を提供してもよい。
【００３９】
システム１００は、出力を提供するために使用され、Ｉ／Ｏデバイス１０８の１以上を用いてユーザからの入力を受信するマンマシンインターフェース（Ｍａｎ−Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＭＭＩ））モジュール１１２を備えてもよい。出力は、推定、累積又は予測消費電力又は推奨、期待されるコスト等に基づく情報を含んでもよい。ＭＭＩモジュール１１２は、また、ＨＶＡＣユニットの外部のセンサによって測定される、ＨＶＡＣユニットの内部センサによって測定される、又はその推定のような温度又は湿度のような現在測定値、目標温度又は湿度、ＨＶＡＣユニットが部屋を冷却し、目標温度を得るのにかかる期待時間、部屋を目標温度に冷却するのに必要な期待消費電力、又は他の関連する情報をユーザに表示するために用いられてもよい。
【００４０】
システム１００は、温度センサ１１０、湿度センサ１２０、ユーザアクション送信機１２４、外部情報ソース１２４又は他のセンサ又は情報ソースの１以上からの測定値又は情報を受信する１以上の情報受信部１３２を備えてもよい。追加のセンサの別の例としては、一部の例示的な実施形態では、ＨＶＡＣユニットに搭載される振動センサは、ＨＶＡＣコンプレッサーが起動するかどうかを推定するために有益となる情報を提供してもよい。
【００４１】
システム１００は、また、ＨＶＡＣシステムから直接又は間接的に情報を受信するＨＶＡＣ情報取得モジュール１３６を備えてもよい。例えば、ＨＶＡＣユニットは、モータのオン／オフ、ファン速度の変更、フラップの向きの変更等を示す信号を送信してもよい。当該信号は、モジュール１３６によって受信又は傍受されてもよく、抽出された情報が用いられてもよい。
【００４２】
一部の例示的な実施形態では、システム１００は、ストレージデバイス１１６を備えてもよい。ストレージデバイス１１６は、ハードディスクドライブ、フラッシュディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、メモリチップ等であってもよい。一部の例示的な実施形態では、ストレージデバイス１１６は、システム１００のサブコンポーネントのいずれかと関連付けられる動作をプロセッサ１０４が行わせるために動作可能なプログラムコードを保持してもよい。以下に詳細に説明されるコンポーネントは、例えば、プロセッサ１０４又は別のプロセッサによって実行される、相互に関係するコンピュータ命令の１以上のセットとして実装されてもよい。コンポーネントは、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、“Ｃ”プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手順のプログラミング言語を含む、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ−ｓｅｔ−ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＩＳＡ））命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファーム命令、状態設定データ又は１以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかとして実装されてもよい。
【００４３】
ストレージデバイス１１６は、製造者によって提供されるような又は特定環境におけるＨＶＡＣユニットの基本態様を記述する情報を取得及び分析するための、長期モジュールとも呼ばれる、長期取得及び分析モジュール１４０を備えてもよい。
【００４４】
長期取得及び分析モジュール１４０は、測定値を受信し、ＨＶＡＣユニットの冷却特性についての情報を抽出し、これは、例えば、目標温度に到達され得る場合に目標温度に到達するのにどの程度時間がかかったか等のユニットの“学習された特性”とも呼ばれる。情報は、数時間、一週間、一ヶ月、一年等のような、ＨＶＡＣユニットの特性及びその動作を学習するのに充分な相対的に長い期間に亘って収集されてもよい。情報は、将来の使用のために収集及び記憶されてもよい。例えば、情報は、以下に詳述される他のモジュールの近似（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）を改善するために後に使用されてもよい。長期態様は、ＨＶＡＣユニットの通常、又は期待される態様、又は動作モードからの逸脱を求める際に用いられてもよい。しかし、一部の用途では、長期分析モジュール１４０は省略されてもよいことが理解されるであろう。
【００４５】
長期態様は、特定の時間において温度をそれぞれ示す点の収集により表されてもよい。視覚ディスプレイが提供される場合、図２Ａ及び２Ｂの例に示されるように、点は、グラフを形成するために接続されてもよい。追加又は代替的に、長期態様は、モータのオン／オフ、モータ又はファンの速度の変更等のようなＨＶＡＣのシーケンスとして示されてもよく、それぞれがタイムスタンプと関連付けることが可能である（ｅａｃｈ  ｐｏｓｓｉｂｌｙ  ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｗｉｔｈ  ａ  ｔｉｍｅ  ｓｔａｍｐ）。長期態様は、オン状態のモータでの消費電力、異なるモータ速度が利用可能な場合に異なるモータ速度での消費電力、異なる温度での消費電力等のような特定の状態と関連付けられる消費電力のような情報を保持してもよい。
【００４６】
一部の実施形態では、長期態様は、例えば、テキスト、スプレッドシート又は任意の独自仕様のフォーマットのような任意のフォーマットで、ＨＶＡＣの製造者又はサードパーティによって提供されてもよい。当該態様は、コンピュータ読み取り可能なフォーマットで事前提供及び保持されてもよい。一例として、当該態様は、コンピュータ読み取り可能なフォーマットでの態様を保持するコンピュータ読み取り可能なファイルに保存されてもよい。追加又は代替的に、当該態様は、データストレージに保持されてもよい。
【００４７】
一部の実施形態では、長期態様情報は、特定のユニット態様の観測を入力するユーザによって提供されてもよい。マッピングは、ユーザが目標温度又は湿度を選択し、例えば、コンプレッサーのオン／オフ状態、モータ速度、ファン速度、ファンの向き、フラップの移動等のようなＨＶＡＣ態様を受信するユーザインターフェースを用いて提供されてもよい。ＨＶＡＣ態様は、基本態様としてシステム１００に提供されてもよい。
【００４８】
更なる実施形態では、当該態様は、例えば、ユニットの搭載後又はリセット後に、システムによって自動的に取得されてもよい。当該態様は、目標温度を設定し、関連する測定値を受信することにより取得されてもよい。一部の実施形態では、長期分析モジュール１４０は、地域天候情報と、空間を冷却するためにかかる時間又は電力との相関を学習してもよい。この学習は、受動的に行われるが、一部の実施形態では、例えば、ユーザが外にいることが知られているときになされるような、異なる外気温が報告される時において空間を冷却することにより、能動的に行われてもよい。
【００４９】
ここで、図２Ａ及び２Ｂを参照すると、２つの状況での時間に亘る温度のグラフ２００及び２０４をそれぞれ示す。図２Ａは、目標温度に到達及び維持される環境及び設定における相対的又は絶対的な時間に亘る温度を示し、図２Ｂは、目標温度に到達しない環境及び設定における相対的又は絶対的な時間に亘る温度を示す。両方のグラフは、冷却動作の開始に続く時間において効率的な態様領域２０８及び２１２を示す。図２Ａは、その後、グラフの最小値にほぼ等しい値によって示されるように、目標温度に到達及び維持される領域２１６を示す。このような態様は、コンプレッサーを周期的にオン及びオフすることにより取得されてもよい。しかし、図２Ｂは、時間と共に温度変化が無限に減少し、測定された温度が一定状態の温度に漸近的に近づく領域２２０を示す。このような態様は、目標温度に到達せず、ユニットに非効率な態様で動作させる典型的な状況である。このような状況では、図２Ｂのものとはあまり異ならないが、より効率的な態様でＨＶＡＣユニットを動作することにより実現される、１以上の度数の目標温度を増加することにより、温度測定値のために提供してもよい。
【００５０】
長期分析モジュール１４０は、特定のモジュールと関連する以下に詳述されるように、外部測定温度とデバイスの内部温度との差、デバイスのファン速度の推定のような、ユニットの別の態様に関連する１以上の基本態様を評価するために用いられてもよいことが理解されるであろう。
【００５１】
受信された測定値又は以下に挙げられるモジュールは、測定センサの１以上のような同一デバイスで物理的に記憶されてもよいことが理解されるであろう。別の用途では、センサ情報は、任意の位置にある測定値センサから受信されてもよく、一部又は全ての処理は、近傍にある又は遠隔地にある異なるプラットフォームで行われてもよい。
【００５２】
図１に戻ると、ストレージデバイス１１６は、特定の態様を識別するための多数の特定のモジュールと、を態様を統合し、それらを分析し、推奨を規定し、ユニットの現在及び予測消費電力又は推奨を提供する１以上のモジュールと、追加で含む消費電力決定部１４４を備えてもよい。特定のモジュールは、以下に詳述されるモジュールの１以上を含んでもよいが、別のモジュールも使用されてもよいことが理解されるであろう。
【００５３】
一部の実施形態では、消費電力決定部１４４は、モータが作動しているかどうかを所定の時間に判定するモータオン／オフモジュール１４８を備えてもよい。
【００５４】
ＨＶＡＣユニットの典型的な動作では、目標温度に到達するまで温度は降下する。この段階で、ユニットのサーモスタットの読み取り値に基づいて、モータは、例えば、図２Ａに示されるように、ほぼ一定に温度を維持するために、周期的なサイクルで停止及び開始されてもよい。しかし、目標温度に到達できない場合には、モータは、停止せず、部屋は、図２Ｂに示されるように、最終的には熱定常状態に到達するであろう。図示されたパターンを用いて、モータオン／オフモジュール１４８は、モータが現在オン又はオフであるかを所定の時間の点で判定しうる。これは、モータ活動を示す温度又は湿度の低下について測定値のグラフを調べることによりなされてもよい。
【００５５】
モータがオン又はオフであるかを推定するときに、温度パターンが図２Ａと同様である場合に、モータは、周期パターンの最小値により示される目標温度又は湿度に到達するまでオンであると判定される。このパターンに到達した後に、モータは、温度が減少した時点でオンになり、温度が増加するとオフになることが導かれる。しかし、観測されるグラフが図２Ｂと同様である場合、モータが全ての時間にオンであると判定されてもよい。
【００５６】
更なる実施形態では、モータオン／オフモジュール１４８は、ＨＶＡＣユニット又はコンプレッサーに搭載される又はＨＶＡＣユニット又はコンプレッサーの近傍に搭載され、かつＨＶＡＣユニットの振動を検知する振動センサから受信される信号に基づいてモータがオン又はオフであるかを判定してもよい。追加又は代替的に、マイクロフォンは、動作時にモータにより発生される音を検知するために用いられてもよい。
【００５７】
例えば、オン／オフコマンドを提供することによりユーザがＨＶＡＣユニットを制御する環境では、このような情報は、ユーザからの入力として提供されてもよく、センサから自動的に導かれなくてもよい。
【００５８】
消費電力決定部１４４は、モータ速度推定モジュール１５２を備えてもよく、これは、ＨＶＡＣユニットが、モータ速度の変化で作動をサポートするインバータエアコンディショナーであるとき、用いられてもよい。このようなシステムでは、モータ速度を変化することの効果は、モータがオンのときに温度／湿度変化の傾向を観察することにより決定されうる。モータ速度は、一般的に、時間に亘る温度又は湿度の導関数と関連付けられ、傾きがよりきつい勾配がモータ速度である。個別又は連続的である、取りうるモータ速度は、長期間取得及び分析モジュール１４０により提供される情報から取得されてもよい。
【００５９】
消費電力決定部１４４は、部屋を１℃冷却又は暖気するために必要な消費電力を推定するための電力導関数（ｄＰ／ｄＴ）推定モジュールを備えてもよく、モータは、（適用可能な場合、特定の速度で）オンであると仮定する。
【００６０】
冷却開始時の初期温度低下は、指数関数モデルのようなパラメトリックモデルを用いて取得されてもよい。モデルは、長期間取得及び分析モジュール１４０により取得される長期態様を用いて取得されてもよく、グラフの勾配は、現在の制御設定のために導関数ｄＰ／ｄＴを推定するために用いられてもよい。ｄＰ／ｄＴがオンラインで推定されるため、関数は、温度の導関数を更に外挿（ｅｘｔｒａｐｏｌａｔｅ）してもよく、コンプレッサーがオンであると仮定する。これは、任意の時点で１℃部屋を冷却するために必要な期間を予測することを可能にし、消費電力と関連付けられるｄＰ／ｄＴ導関数は、現在のモータ速度に対するデバイスの既知の消費電力により決定されてもよく、これは、デバイス仕様で与えられてもよい。
【００６１】
電力導関数推定モジュール１５６は、湿度測定値に関連してもよく、単一の測定ユニットで湿度を低減／増加させるために必要な消費電力を推定するために用いられてもよいことを留意する。
【００６２】
消費電力決定部１４４は、ＨＶＡＣユニットの内部温度を評価するために内部温度推定モジュール１６０を備えてもよい。典型的には、この温度は、ユニットのサーモスタット制御のために用いられ、外部には通知されない。ＨＶＡＣシステムの内部温度状態を評価するために、ＨＶＡＣユニットに搭載される又はＨＶＡＣユニットの近傍に搭載されるセンサのような１以上のセンサによって測定されるような外部温度は、記録され、分析されてもよい。特に、図２Ａの領域２１６の波の局所的な最小値での温度は、ＨＶＡＣユニットの目標温度を示してもよい。よって、多数のデータ点が収集され、それぞれが時間及び測定された温度を含み、追加で目標温度を含む。このような測定値が収集されると、データのパラメトリックフィット（ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  ｆｉｔ）、例えば、リニアフィット（ｌｉｎｅａｒ  ｆｉｔ）は、測定された温度と内部測定温度との偏差を評価するために行われてもよい。
【００６３】
ここで、図２Ｃを参照すると、このようなデータ点の例示的な収集及びそれらの間のリニアフィットを示す。
【００６４】
サーモスタットが例えば図２Ｂに示されるように平衡状態に到達しなかったとしても、目標温度は、上述されたような時間に亘る温度グラフに対するパラメトリックフィットによっても推定されることが理解されるであろう。
【００６５】
また、ユニットが、部屋の占有率レベル等が異なる外部壁又は窓の近傍に配置される場合に、内部及び外部温度が天候及び天候変化に対して異なった応答をするため、追加データは、外部温度、部屋の湿度、占有センサ信号等のようなユニットにより測定された内部温度を推定するためのモデルを考慮及び組み込んでもよいことも理解されるであろう。
【００６６】
一部の例示的な実施形態では、モジュール１６０は、温度又は湿度のようなＨＶＡＣの１以上の他の内部測定値を推定するように構成されてもよい。
【００６７】
ここで、図１に戻ると、消費電力決定部１４４は、ファン速度推定モジュール１６４を備えてもよい。ファン速度は、システムの冷却時の遅延に基づいてパラメータ化されてもよい。遅延は、ＨＶＡＣがその冷却動作を開始した後に明らかになるために、温度降下にかかる時間として測定されてもよい。この時間測定値は、温度がＨＶＡＣユニットの非常に近くで測定される時であっても有意性を有してもよい。
【００６８】
ＨＶＡＣ動作の開始と温度低下との間で測定される遅延は、例えば、低い、中間及び高いのように通常別々であるファン速度を決定するための、Ｋ平均法（Ｋ−ｍｅａｎｓ）のような任意のクラスタリングアルゴリズム（ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）でのデータ点として用いられてもよいが、これに限定されない。一部の実施形態では、より直接的なアプローチが取られうる。ＨＶＡＣユニットからの空気流は、その振幅がファン速度と相関する光振動を生じてもよい。よって、センサが、システムと共に用いられるかどうか、ＨＶＡＣユニット自体に配置されうる場合、振動センサからの出力を用いてファンレベルを検知してもよい。
【００６９】
消費電力決定部１４４は、ＨＶＡＣシステムのエアフィルタの状態を検知するためのエアフィルタ状態推定モジュール１６８を備えてもよい。ＨＶＡＣシステムにおけるエアフィルタの詰まりは、健康上の被害及びＨＶＡＣシステムの効率性の低下を構成する。したがって、フィルタが洗浄される必要があることを知ることはユーザにとって有益である。フィルタの状態は、受動型の温度／湿度センサを用いて検出されてもよく、ある特定の目標温度に到達するためにかかる時間の連続的な測定値を取る。時間が長くなる場合、緩やかな低下がＨＶＡＣユニットの効率性において示される。この緩やかな効率性の低下が検出されることができ、フィルタが洗浄される必要があることの指示としての役割を果たしてもよい。追加又は代替的に、振動センサの出力が同様のファンレベルに対して低下した場合、フィルタの詰まりを示すことができる。
【００７０】
上述されたような態様又は状態を分析することにより、長期分析モジュール１４０いより取得される情報を用いることから恩恵を受けるが、このような長期間の情報を有することは必須ではないことが理解されるであろう。当該態様又は状態は、代替的に、測定値の分析、及びｙ＝ｌ／ｘ，  ｙ＝ｌ／ｓｑｒｔ（ｘ），  ｙ＝ｌ／ｌｎ（ｘ）等の形状の指数関数曲線のような曲線に亘る測定値のパラメトリックフィットを実行することにより理解されてもよい。よって、有益なモデルが取得され、その外挿（ｅｘｔｒａｐｏｌａｔｅ）は、このような情報を提供してもよい。例えば、曲線に対する漸近線が目標温度未満であるか又は目標温度を超えるかを判定してもよい。一部の場合には、曲線の漸近線を下回る目標温度は、目標温度に到達できなかったことを示してもよい。追加又は代替的に、曲線の漸近線を上回る目標温度は、目標温度に効果的に到達できたことを示してもよい。追加又は代替的に、目標温度又はその近傍に到達するために必要な期間及び要求される消費電力は、また、ユーザに推定及び提供されてもよい。ＨＶＡＣユニットの内部温度測定値と外部温度測定値との差が分析されている場合、目標温度は、いずれかの尺度を用いて表されてもよい。目標温度と曲線の漸近線との比較は、例えば、内部目標測定値を外部測定値の尺度に変換する、又は外部測定値を内部目標測定値に変換することによって、同一の尺度の測定値に基づいて行われてもよいことが更に留意される。
【００７１】
消費電力決定部１４４は、上述された特定のモジュール又は異なるモジュールからの出力を統合し、ＨＶＡＣユニットの消費電力を推定するための統合データを分析するための統合、分析及び予測モジュール１７２を備えてもよい。消費電力決定部１４４は、また、各種センサからの測定値又は指示を受信してもよい。上記で詳述された特定のモジュールは、統合、分析及び予測モジュール１７２の一部として実装されてもよいことが理解されるであろう。それに代えて、特定のモジュールは、統合、分析及び予測モジュール１７２の外部に搭載されてもよく、特定のモジュールからの情報は、統合、分析及び予測モジュール１７２によって用いられてもよい。統合、分析及び予測モジュール１７２は、コンプレッサーのオン／オフ、ファンの速度等のようなＨＶＡＣユニット自体から受信される情報を時折用いてもよく、消費電力予測のための情報を使用してもよいことが理解されるであろう。
【００７２】
消費電力決定部１４４は、進行中の使用量、メンテナンス活動又はＨＶＡＣユニットに関する長期間の決定についての１以上の推奨を実現するための推奨モジュール１７６を備えてもよい。態様が、初めに基準態様と一致しており、その後、逸脱が検出される場合、当該逸脱の考えられる原因は、識別され、修正動作は、ユーザに提案される。追加又は代替的に、システム１００は、例えば、ＨＶＡＣユニット又は他のユニット又はデバイスへ命令を送信することにより、修正行動案を自動的に取得してもよい。
【００７３】
例えば、温度又は湿度の唐突な上昇が検出された場合、ドア又は窓が開いていると推定し、温度情報が弱まらない場合、ユーザにドア又は窓を閉じることを提案してもよい。
【００７４】
別の例では、目標温度に到達したが、後に到達しなくなった、又は温度の緩やかな増加が検出された場合、より多くの人が部屋に入っており、可能であれば、第２のユニットを動作させるべきであると推定してもよい。
【００７５】
別の例では、測定された温度が、到達し得ない温度を示す場合、デバイスが、同様の結果でより効果的に動作可能にするために、目標温度を増加させることをユーザに提案してもよい。
【００７６】
消費電力に加えて、冷房、暖房、除湿等に関連するユニットの効率を推定することは、ユーザにとって価値がある。例えば、基本態様に対する時間で機器の効率の低下を検出することは、フィルタの洗浄又は置き換え、冷媒の交換等のようなメンテナンス動作のための必要性を示してもよい。
【００７７】
追加又は代替的に、不十分な態様が長期間に亘って検出される場合、消費電力を低減するために、ユニットを固定又は更新する、別のユニットを搭載する等のような１以上の長期間行動を提案してもよい。
【００７８】
ユニットの電力供給の推定又は予測を含む統合データ、又はユニットの動作に関する取りうる推奨及び取りうるそれらの結果は、ユーザに対して表示される、モニタリング又は制御システムに送信される、ファイル又はデータベースに保存される、又は使用されてもよい。消費電力は、例えば、一ヶ月のような期間に亘って累積されてもよい。消費電力は、また、期間内に推定され、後に、実際の消費と比較されてもよい。消費電力は、ＫＷ／時のような単位、日又は時間に応じて変化する比率を考慮したコスト等で提供されてもよい。
【００７９】
一部の実施形態では、消費電力が、一時的に又は累積的に所定の閾値を超える場合、警告をユーザに対して発する、又は例えば、ユニットを停止する等のような別のアクションを取ってもよい。
【００８０】
一部の実施形態では、到達される最小温度は、効果的に到達されうる目標温度として自動的に設定されてもよく、モータを周期的にスイッチオフすることを可能にする。
【００８１】
統合、分析及び予測モジュール１７２及び推奨モジュール１７６は、また、以下の１以上のような追加入力を使用させてもよいが、これらに限定されないことが理解されるであろう。
【００８２】
ユーザ操作信号：ユーザがどのようにＨＶＡＣユニットを制御するかを知り、このような情報が利用可能な場合に、消費電力を評価するために重要な情報を提供してもよい。第１に、機器がオフの場合に、消費電力はゼロであり、よって、様々な取りうる誤検出パターンを除外する。第２に、目標温度と測定された温度との差がモデル化され、サーモスタットの周期的なオン／オフ状態が期待されるときに知られ、よって、推定を更に改良及び立証する。
【００８３】
局所的（ローカル）天候信号：外気温は、特定の領域を冷却するためにかかる時間に影響する。よって、関連する温度についての適用可能な長期間態様と共に局所的な外気温は、当該領域を目標温度に冷却するため必要な電力を決定する際に用いられてもよい。
【００８４】
決定された又は予測された消費電力は、消費電力部がＨＶＡＣユニットに接続できない場合であっても、ユニットの消費電力に関する更なる情報を提供するために消費電力部に提供されてもよい。このような消費電力部は、ユニットの一時的又は時間単位の活動コスト、期待される月単位のコストの予測等のような情報を提供してもよい。
【００８５】
ここで、図３を参照すると、ＨＶＡＣユニットの消費電力を推定又は予測するための方法におけるステップのフローチャートを示す。
【００８６】
ステップ３００では、ＨＶＡＣユニット態様の長期間モデルを取得する。当該モデルは、各種条件でユニットを動作し、態様を測定すること等により、製造者から、又はユーザから取得されてもよい。
【００８７】
ステップ３０４では、取得されたモデルは、分析される。例えば、以下の状態又はデータを取得してもよい：ユニットが到達可能な温度で動作するかどうかを判定する、ユニットが到達し得ない温度で動作するかどうかを判定する、現在の温度を１℃（又は他の所定の温度量）上昇又は下降させるための消費電力を決定する等。
【００８８】
ステップ３０８では、進行中の情報を温度センサ又は湿度センサ等の１以上のセンサから受信する。センサ測定値は、連続的、間欠的又は他の態様で、要求されるプロトコルを用いて受信されてもよい。
【００８９】
ステップ３１２では、例えば、ユニットをオン又はオフにする、目標温度を変更する等のようなユーザアクション、占有センサ情報、天候通知又は天気予報、ドア又は窓が開けられているかどうかを検出するセンサ等のような追加情報を受信してもよい。
【００９０】
ステップ３１６では、１以上の消費又は予測態様は、モータがオン又はオフであるかどうか、現在のモータ速度、現在温度を増加又は低下させるために必要な電力等を決定してもよい。
【００９１】
当該態様は、ステップ３００で取得され、ステップ３０４で分析されるような長期態様に対してそれらを追加で適用又は比較することにより、又は例えば、ドア又は窓を開く又は閉じる等の所定の行動の効果を評価することのような長期態様からの逸脱を識別することにより、上記のステップ３０８及び３１２でのセンサから受信された測定値を用いて決定されてもよい。
【００９２】
ステップ３２０では、消費態様は、消費推定又は予測のために統合されてもよい。消費推定は、一時的であってもよく又は一定期間に亘って累積されてもよい。予測は、現在の条件の推定を用いてもよい。追加又は代替的に、消費の経済的な側面は、価格又は価格方針を考慮することにより決定されてもよい。
【００９３】
追加又は代替的に、特定の条件が検出された場合、活動、維持又はユニット又は別のユニットを搭載することについての１以上の推奨は、図１の推奨モジュール１６４について詳述されたように決定されてもよい。
【００９４】
ステップ３２４では、電気消費ユニット又は金銭的基準が提供されるかどうかの推定又は予測は、ディスプレイデバイスにおいてユーザに表示する、ストレージデバイスにファイルで記憶する、モニタリングデバイスに送信する等が提供されてもよい。追加又は代替的に、実現される推奨は、例えば、表示されて提供されてもよい。追加又は代替的に、推奨は、ユーザ検証あり又はユーザ検証なしで自動的に行われてもよい。
【００９５】
本方法及び装置は、他の機器の消費を評価するために用いられてもよく、本方法及び装置は、ＨＡＶＣユニットに限定されず、温水システム、加熱システム、プールの加温、冷媒、魚の水槽、オーブン、サーモスタットファンを有するシステム等に用いられてもよいことが理解されるであろう。
【００９６】
消費電力の推定又は予測が与えられると、外部メータは、推定又は予測を受信し、一時的な消費電力、蓄積された消費、期待される月間消費等のような追加情報を提供することに用いられてもよいことが理解されるであろう。メータをＨＶＡＣユニットに接続することが困難、実現困難、望ましくない又は不可能なときに、本方法及びシステムを用いることにより、このようなメータの開発を可能にする。また、メータは、予測されたエネルギー消費に関する情報を提供してもよく、これは、目標温度を変更する又はファンの速度を増加させる等のようなユーザアクションの影響を受けてもよい。
【００９７】
本方法及び装置は、モデル、推定及び推奨が、互いに及び当該環境でユニットの実際の影響を考慮するように、多数のユニットが利用可能である環境に適用されうることも理解されるであろう。
【００９８】
本発明は、システム、方法及び／又はコンピュータプログラム製品であってもよい。コンピュータプログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるコンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータ可読記憶媒体（又はメディア）を含んでもよい。
【００９９】
コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスによる使用のための命令を保持及び記憶しうる有形デバイスでありうる。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子ストレージデバイス、磁気ストレージデバイス、光学ストレージデバイス、電磁気ストレージデバイス、半導体ストレージデバイス又は前述の任意の適切な組み合わせであってもよいが、これに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の非包括的なリストは、以下を含む：ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能メモリ（ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、ポータブルコンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、フロッピーディスク、記録された命令を有する溝におけるパンチカード又は嵩上げ構造（ｒａｉｓｅｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）のような機械エンコードデバイス、及び前述の任意の適切な組み合わせ。本明細書に用いられるように、コンピュータ可読記憶媒体は、無線波又は他の自由に伝搬する電磁波、導波路又は他の伝送媒体を通じて伝搬する電磁波（例えば、光ファイバーケーブルを通過する光パルス）、又は配線を通じて伝送される電気信号のような一時的な信号であるとして解釈されない。
【０１００】
本明細書に記載されるコンピュータ可読プログラム命令は、例えば、インターネット、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク及び／又は無線ネットワークのようなネットワークを介して、コンピュータ可読記憶媒体から各コンピュータ／プロセッシングデバイスへ、又は外部コンピュータ又は外部ストレージデバイスへダウンロードされうる。ネットワークは、銅製伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイアーウォール、スイッチ、ゲートウェイコンピュータ及び／又はエッジサーバを備えてもよい。各コンピュータ／プロセッシングデバイスにおけるネットワークアダプタカード又はネットワークインターフェースは、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、各コンピュータ／プロセッシングデバイス内のコンピュータ可読記憶媒体における記憶のためのコンピュータ可読プログラム命令を転送する。
【０１０１】
本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、“Ｃ”プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手順のプログラミング言語を含む、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ−ｓｅｔ−ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＩＳＡ））命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファーム命令、状態設定データ又は１以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかであってもよい。コンピュータ可読プログラム命令は、ユーザのコンピュータの全体、ユーザのコンピュータの一部、スタンドアローンソフトウェアパッケージとして、ユーザのコンピュータの一部及びリモートコンピュータの一部、又はリモートコンピュータ又はサーバーの全体で実行されてもよい。後者の状況では、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又は広域エリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを通じてユーザのコンピュータに接続されてもよく、又は接続は、（例えば、インターネットサービスプロバイダを用いてインターネットを通じて）外部コンピュータとされてもよい。一部の実施形態では、本発明の態様を実行するために、例えば、プログラマブルロジック回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又はプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路は、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を用いることによりコンピュータ可読プログラム命令を実行し、電子回路をパーソナライズしてもよい。
【０１０２】
本発明の態様は、本発明の実施形態に係る、方法のフローチャート図及び／又はブロック図、装置（システム）、及びコンピュータプログラム製品を参照して本明細書に説明される。フローチャート図及び／又はブロック図の各ブロック、及びフローチャート図及び／又はブロック図のブロックの組み合わせは、コンピュータ可読プログラム命令によって実装されうることが理解されるであろう。
【０１０３】
これらのコンピュータ可読プログラム命令は、汎用コンピュータ、特殊用途コンピュータ又は機械を製造するための他のプログラマブルデータプロセッシング装置のプロセッサに提供されてもよく、コンピュータ又は他のプログラマブルデータプロセッシング装置のプロセッサを介して実行する命令が、フローチャート及び／又はブロック図のブロックで特定される機能／動作を実行するための手段を生成する。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、また、コンピュータ、プログラマブルデータプロセッシング装置及び／又は特定の態様で機能するための他のデバイスを指示しうるコンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよく、記憶された命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート及び／又はブロック図ブロックで特定される機能／動作の態様を実装する命令を含む製造者の条項を含む。
【０１０４】
コンピュータ可読プログラム命令は、また、コンピュータ、他のプログラマブルデータプロセッシング装置又は一連の動作ステップをコンピュータに行わせる他のデバイス、他のプログラマブル装置又はコンピュータ実行処理を生成するための他のデバイスにロードされてもよく、コンピュータ、他のプログラマブル装置又は他のデバイスで実行する命令は、フローチャート及び／又はブロック図ブロックで特定される機能／動作を実行する。
【０１０５】
図面におけるフローチャート及びブロック図は、本発明の各種実施形態に係るアーキテクチャ、機能及びシステムの可能な実行の動作、方法、及びコンピュータプログラム製品を示す。これについて、フローチャート又はブロック図における各ブロックは、特定の論理関数を実行する１以上の実行可能な命令を含む、モジュール、セグメント又は命令の一部を表してもよい。一部の代替の実施では、ブロックで述べられる機能は、図面で述べられた順序以外で生じてもよい。例えば、順に示される２つのブロックは、実際には、ほぼ同時に実行されてもよく、又はブロックは、含まれる機能に応じて逆の順序で実行される場合があってもよい。ブロック図及び／又はフローチャート図の各ブロック、及びブロック図及び／又はフローチャート図のブロックの組み合わせは、特定の機能又は動作を実行する又は特定用途ハードウェア及びコンピュータ命令の組み合せを事項する特定用途ハードウェアベースのシステムによって実行されうることも理解されるであろう。
【０１０６】
本明細書で用いられる専門用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであり、本発明を限定するためのものではない。本明細書で用いられるような、単数形態（“１つ”（“ａ”，“ａｎ”及び“ｔｈｅ”））は、他で明確に示す文脈が無い限り、複数形態も同様に含むことを意図される。本明細書で用いられるときの用語“備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）”及び／又は“含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）”は、記述された構成、整数、ステップ、動作、要素及び／又は構成要素の存在を特定するが、１以上の他の構成、整数、ステップ、動作、要素、構成要素及び／又はそのグループの存在又は追加を除外するものではないことが更に理解されるであろう。
【０１０７】
以下の特許請求の範囲における対応する構造、材料、動作、及び全てのミーンズ又はステッププラスファンクション要素の均等物は、具体的に請求されるような他の請求される要素と組み合わせた機能を実行するための任意の構造、材料又は動作を含むことを意図する。本発明の説明は、例示及び説明の目的のために示されているが、開示される形態での本発明を排除又は限定されることを意図するものではない。多くの変更及び変形は、本発明の範囲及び趣旨から逸脱せずに当業者によって明らかになるであろう。実施形態は、本発明の原理及び実際の用途を最も良く説明するために選択及び説明されており、検討される特定の使用に適するような各種変形による各種実施形態のために本発明を他の当業者が理解することを可能にする。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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