(57)【要約】本発明は、ダクトなしの分離型の、暖房、換気及び／又は空調（ＨＶＡＣ）装置の制御ユニットを制御するための赤外線中継器（ＩＲＴ）である。ＩＲＴは、長距離通信モジュールを含むと共に、少なくとも１つのローカル通信モジュールを含んでいる。更に、ＩＲＴは、長距離通信モジュール及びローカル通信モジュールと電気通信を行うプロセッサを含んでいる。
2016533468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダクトなし分離型空調装置の赤外線応答制御ユニットを制御するための赤外線中継器であって、
長距離送受信器を含み、建物においてダクトなし分離型空調装置の電気負荷を制御するための負荷制御メッセージを送信する長距離通信ネットワークを介した、主制御部へのネットワーク接続を提供する長距離通信モジュールと、
該長距離通信モジュールと電気通信を行うプロセッサと、
該プロセッサと電気通信を行い、前記電気負荷の動作を制御するために、前記ダクトなし分離型空調装置の赤外線応答制御ユニットに対して赤外線信号を送信する赤外線送信器と、を含み、
前記赤外線信号は、前記長距離通信モジュールにより受信された前記負荷制御メッセージに関連するコマンドであることを特徴とする赤外線中継器。
【請求項２】
更に、前記長距離通信モジュール、前記プロセッサ及び前記赤外線送信器を囲うハウジングを含み、
該ハウジングが、前記赤外線応答制御ユニットの赤外線受信眼部に取り付けられるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の赤外線中継器。
【請求項３】
更に、前記プロセッサと電気通信を行い、前記ハウジングの外側へ見える表示部を含むことを特徴とする請求項２記載の赤外線中継器。
【請求項４】
更に、前記プロセッサと電気通信を行う第１ローカル通信モジュールを含み、
該第１ローカル通信モジュールは、リモートコントロール装置から赤外線信号を受信する赤外線受信器と、該受信した赤外線信号に関連するコマンドを前記プロセッサへ送信する送受信器と、を含むことを特徴とする請求項１記載の赤外線中継器。
【請求項５】
更に、前記プロセッサと電気通信を行う第２ローカル通信モジュールを含み、
該第２ローカル通信モジュールは、短距離のローカル双方向通信を促進するものであり、又、無線信号を受信及び送信する受信器及び送受信器を含むことを特徴とする請求項１記載の赤外線中継器。
【請求項６】
前記第２ローカル通信モジュールは、前記ダクトなし分離型空調装置の制御ユニット以外の装置と通信することを特徴とする請求項５記載の赤外線中継器。
【請求項７】
更に、前記電気負荷における電力を感知すること、及び、前記電気負荷における電力に関連するデータを前記第２ローカル通信モジュールと通信することに適合した、電力センサを含むことを特徴とする請求項５記載の赤外線中継器。
【請求項８】
更に、電源と、前記プロセッサと通信し、前記赤外線中継器に対する電力供給の電力品質に関連するデータを提供する監視装置と、を含むことを特徴とする請求項１記載の赤外線中継器。
【請求項９】
更に、前記赤外線送信器と電気通信を行う赤外線ディスクを含み、
該赤外線ディスクが、前記赤外線応答制御ユニットの前記赤外線受信眼部に取り付けられるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の赤外線中継器。
【請求項１０】
更に、在室センサを含むことを特徴とする請求項２記載の赤外線中継器。
【請求項１１】
更に、温度センサを含むことを特徴とする請求項２記載の赤外線中継器。
【請求項１２】
更に、湿度センサを含むことを特徴とする請求項２記載の赤外線中継器。
【請求項１３】
前記負荷制御メッセージが、Ｅｘｐｒｅｓｓｃｏｍ（登録商標）プロトコルに従ってフォーマットされていることを特徴とする請求項１記載の赤外線中継器。
【請求項１４】
複数のダクトなし分離型空調装置を制御するためのシステムであって、
主制御部と、
建物において前記複数のダクトなし分離型空調装置の電気負荷を制御するための負荷制御メッセージを送信する長距離通信ネットワークを介して、前記主制御部と通信する局所制御部と、
前記複数のダクトなし分離型空調装置と電気通信を行い、各々が前記複数のダクトなし分離型空調装置の１つと通信する複数の赤外線中継器と、を含み、
該複数の赤外線中継器の各々は、
長距離送受信器を含み、建物においてダクトなし分離型空調装置の電気負荷を制御するための負荷制御メッセージを送信する長距離通信ネットワークを介した、前記局所制御部へのネットワーク接続を提供する長距離通信モジュールと、
該長距離通信モジュールと電気通信を行うプロセッサと、
該プロセッサと電気通信を行い、前記電気負荷の動作を制御するために、前記ダクトなし分離型空調装置の赤外線応答制御ユニットに対して赤外線信号を送信する赤外線送信器と、を含み、
前記赤外線信号は、前記長距離通信モジュールにより受信された前記負荷制御メッセージに関連するコマンドであることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
前記複数の赤外線中継器の各々は、更に、前記プロセッサと電気通信を行う第１ローカル通信モジュールを含み、
該第１ローカル通信モジュールは、リモートコントロール装置から赤外線信号を受信する赤外線受信器と、該受信した赤外線信号に関連するコマンドを前記プロセッサへ送信する送受信器と、を含むことを特徴とする請求項１４記載の赤外線中継器。
【請求項１６】
前記複数の赤外線中継器の各々は、更に、前記プロセッサと電気通信を行う第２ローカル通信モジュールを含み、
該第２ローカル通信モジュールは、短距離のローカル双方向通信を促進するものであり、又、無線信号を受信及び送信する受信器及び送受信器を含むことを特徴とする請求項１４記載の赤外線中継器。
【請求項１７】
建物の外部にあり、該建物の内部に配置された赤外線中継器によって制御される、ダクトなし分離型空調装置の電気負荷を制御するための方法であって、
長距離通信モジュール及びローカル通信モジュールを含む赤外線中継器を、前記建物の内部にある赤外線応答制御ユニットの赤外線受信眼部に取り付け、前記長距離通信モジュールを長距離通信ネットワークに適合するように構成すると共に、前記ローカル通信モジュールを、電気負荷を備えた外部ユニットを有するダクトなし分離型空調装置のリモートコントロール装置と前記建物において通信するように構成し、
前記長距離通信ネットワークを介して、前記建物の内部に配置された前記赤外線中継器の前記長距離通信モジュールへ負荷制御メッセージを送信し、該負荷制御メッセージによって、前記赤外線中継器に前記ダクトなし分離型空調装置の室内部の内部制御ユニットへ負荷制御コマンドを送信させ、それにより前記電気負荷を備える外部ユニットへの電力を制御することを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記長距離通信ネットワークを介して負荷制御メッセージを送信する際に、無線周波数（ＲＦ）長距離通信ネットワークを介して負荷制御メッセージを送信することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記ダクトなし分離型空調装置の室内部の内部制御ユニットへ、赤外線（ＩＲ）信号を利用して負荷制御コマンドを送信するように、前記赤外線中継器を構成することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
更に、前記リモートコントロール装置から送信された前記電気負荷のエネルギー消費に関連するデータを、前記長距離通信ネットワークを介して受信することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、電気負荷の管理及び制御に関するものである。より詳細には、本発明は、赤外線中継器を利用して、又は、壁ユニットの赤外線（ＩＲ）受信眼部に配置された赤外線ディスクを有する赤外線中継器を利用して、ダクトなし分離型の、暖房、換気及び／又は空調（ＨＶＡＣ）装置の電気負荷、或いは、ダクトなし分離型の、暖房換気装置及び／又は空調装置の電気負荷を、管理及び制御することに関するものである。赤外線中継器は、主制御部、ローカルエリアネットワーク、又はリモートコントロール装置からメッセージを受信し、そのメッセージを再送信又は適切に改変し、更に、そのメッセージを分離型装置へ送信して装置の制御を実行させる。
【背景技術】
【０００２】
電力会社（ｕｔｉｌｉｔｅｓ）は、負荷に対して発電を、或いは、需要に対して供給を整合させる必要がある。従来、これは自動発電制御（ＡＧＣ）を用いて供給側で行われていた。電力系統に負荷が加わり需要が増加すると、電力会社は、既存の発電機の出力を増加させて、需要の増加に対処する。継続する長期需要の問題を解決するために、電力会社は、追加の発電機に投資し、増加する需要に整合するように計画する。負荷レベルが低下した場合、低下した需要に整合するように、発電機出力をある程度減少させてもよく、或いは、オフラインにしてもよい。このような技法は依然として使われており、需要と供給とを整合させる問題を依然としてある程度解決するが、電気の総需要が増大すると、ピーク時需要を満たすためだけに稼動する発電所及び発電設備を追加する費用は、これらの技法を極めて費用の掛かるものにする。更に、発電機出力を増加させるため、或いは、発電機をオンラインにする及び発電機をオフラインにするために必要な時間は、時間遅れ、及び、それに続く供給と需要との間の不整合を生じさせる。
【０００３】
ＡＧＣの制限に対応して、電力会社は、業務用及び家庭用双方の電力需要を削減させることを狙った、解決策及び奨励策を開発している。オフィスビル、工場、及び比較的大規模な個別負荷を有する他の商業施設の場合、電力会社は、所有者に、現場の需要を削減させる局所制御負荷管理システムを設置するように、格差電気料金によって奨励する。このような負荷管理システムによる、如何なる個別の大規模負荷の削減も、接続された系統の総需要に著しい影響を与えるであろう。
【０００４】
比較的小規模な電気負荷を有する個別住宅の場合、電力会社は、何人かの消費者を奨励して、空調（ＡＣ）コンプレッサ、温水器、プール加熱器等の高負荷機器を制御するために、電力会社が住宅にデマンド制御又は需要応答型技術を導入することを可能にする。このような技術は、最大使用の持続期間中の需要を緩和することによって、電力会社を支援する。
【０００５】
空調コンプレッサのようなサーモスタットで制御される負荷を管理するために使用される従来のデマンド制御技術は、通常、デマンド制御型サーモスタット又は負荷制御リレー（ＬＣＲ）装置からなる。このようなデマンド制御型装置は、従来、長距離通信ネットワークを介してコマンドを受信して、電気負荷を制御していた。デマンド制御型サーモスタットは、一般に、室温又は他の設定を操作して運転を制御することによって、負荷の運転を制御する。ＬＣＲ装置は、空調コンプレッサ又は他の電気負荷の電源ラインに接続され、負荷を制御するときは負荷への電力を遮断する。
【０００６】
このようなデマンド制御型や需要応答型のサーモスタット、ＬＣＲ装置、及び他の既知のデマンド制御型装置は、米国の１世帯住宅で一般に使われている、広範なダクト付きのサーモスタット制御の暖房、換気及び空調（ＨＶＡＣ）装置と共に用いられるように設計されている。米国における通常のダクト付きＨＶＡＣ装置は、別個かつ分離されたサーモスタット装置、循環ファン制御装置、電気接触器、スイッチ等、デマンド制御型装置へ接続するために容易に利用可能なものを使用する。更に、ほとんどの制御論理は、動作をアナログ制御電圧に頼っている。例えば、２４Ｖの交流（ＡＣ）が、サーモスタット制御によく使われる。従って、デマンド制御型装置は、このような装置と共に動作するように設計されており、ほとんどのダクト付きサーモスタット制御ＨＶＡＣ装置に設置することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、種々の理由によって、この種のデマンド制御型や需要応答型の技術は、ダクトなしの分離型（ｓｐｌｉｔ）ＨＶＡＣ装置には容易に適用できない。小型分離型（ｍｉｎｉ−ｓｐｌｉｔ）及び複数分離型（ｍｕｌｔｉ−ｓｐｌｉｔ）装置のような、ダクトなし分離型ＨＶＡＣ装置は、空気処理用ダクトを収容する地下室や屋根裏がない集合住宅を含む住宅に設置されることが多く、通常、一つの部屋のような比較的小さな空間を冷房するために用いられる。このような小型分離型及び複数分離型装置は、例えば、屋内の、壁に設置されることが多いファン付き蒸発ユニットに接続された、空調コンプレッサを有する屋外の凝縮ユニットを含むことがある。小型分離型及び複数分離型ユニットの運転は、一般に、利用者が手持ちの赤外線リモートコントローラを操作することによって局所的に制御される。このユニットは、温度センサ又はサーモスタット装置を含んでもよいし、含まなくてもよい。
【０００８】
ダクトなし分離型ＨＶＡＣ装置の小型性、及び種々の製造事業者が利用する種々のデジタル制御方式のために、従来のデマンド制御型装置は、この種のダクトなし分離型ＨＶＡＣ装置には用いることができない。その結果、ダクトなし分離型ＨＶＡＣ装置が一般的に用いられる地域では、電力会社が、利用者にデマンド制御型装置を提供することができず、エネルギーの需要と供給とを整合させるプログラムを実現することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態において、本発明は、ダクトなし分離型ＨＶＡＣ装置、或いは、ダクトなし分離型暖房換気及び／又は空調装置（分離型装置）の、赤外線応答制御ユニットを制御するための赤外線中継器（ＩＲＴ）を含んでいる。ＩＲＴは、長距離受信器を含む長距離通信モジュールを含み、この長距離通信モジュールは、建物において分離型装置の電気負荷を制御するための負荷制御メッセージを送信する長距離通信ネットワークへのネットワーク接続を提供する。又、ＩＲＴは、リモートコントロール装置を操作した利用者と通信する第１ローカル通信モジュールを含んでいる。又、ＩＲＴは、ローカルエリアネットワークと双方向通信する第２ローカル通信モジュールを含んでいる。更に、ＩＲＴは、長距離通信モジュール、第１ローカル通信モジュール及び第２ローカル通信モジュールと電気通信を行うプロセッサを含んでいる。このプロセッサは、更に、分離型壁ユニットと通信する赤外線送信器と電気通信を行う。
【００１０】
一実施形態において、赤外線中継器は、ダクトなし分離型空調装置の赤外線応答制御ユニットを制御するように開示されており、この赤外線中継器は、長距離送受信器を含む長距離通信モジュールを含み、この長距離通信モジュールは、建物においてダクトなし分離型空調装置の電気負荷を制御するための負荷制御メッセージを送信する長距離通信ネットワークを介した、主制御部へのネットワーク接続を提供する。一実施形態では、プロセッサが、長距離通信モジュールと電気通信を行ってもよい。赤外線送信器がプロセッサと電気通信を行ってもよく、この赤外線送信器は、ダクトなし分離型空調装置の赤外線応答制御ユニットに対して、赤外線信号を送信して、電気負荷の動作を制御することができ、赤外線信号は、受信された負荷制御メッセージに関連したコマンドにすることができる。一実施形態において、負荷制御メッセージは、Ｅｘｐｒｅｓｓｃｏｍ（登録商標）プロトコルに従ってフォーマットされていてもよい。
【００１１】
一実施形態において、赤外線中継器は、更に、プロセッサと電気通信が可能な第１ローカル通信モジュールを含んでおり、この第１ローカル通信モジュールは、リモートコントロール装置から赤外線信号を受信するための赤外線受信器と、受信したメッセージに関連するコマンドをプロセッサに対して送信する送受信器と、を含むことができる。
【００１２】
一実施形態において、赤外線中継器は、更に、プロセッサと電気通信を行う第２ローカル通信モジュールを含んでいてもよい。この第２ローカル通信モジュールは、短距離のローカル双方向通信を促進することができ、更に、第２ローカル通信モジュールは、無線信号を受信及び送信するための受信器及び送受信器を含んでいてもよい。
【００１３】
一実施形態では、複数のダクトなし分離型空調装置を制御するためのシステムが提供される。このシステムは、主制御部と、長距離通信ネットワークを介して主制御部と通信する局所制御部と、から構成される。長距離通信ネットワークは、建物において複数のダクトなし分離型空調装置の電気負荷を制御するための負荷制御メッセージを送信することができる。複数の赤外線中継器が、複数のダクトなし分離型空調装置と電気通信を行うことができ、この際、赤外線中継器の各々が、複数のダクトなし分離型空調装置の少なくとも１つと通信することができる。複数の赤外線中継器の各々は、長距離送受信器を含むと共に、建物においてダクトなし分離型空調装置の電気負荷を制御するための負荷制御メッセージを送信する長距離通信ネットワークを介した、局所制御部へのネットワーク接続を提供する長距離通信モジュールと、この長距離通信モジュールと電気通信を行うプロセッサと、このプロセッサと電気通信を行い、電気負荷の動作を制御するために、ダクトなし分離型空調装置の赤外線応答制御ユニットに対して赤外線信号を送信する赤外線送信器と、を含み、その赤外線信号は、受信された負荷制御メッセージに関連するコマンドにすることができる。
【００１４】
一実施形態において、複数のダクトなし分離型空調装置を制御するために提供されるシステムは、プロセッサと電気通信を行う第１ローカル通信モジュールを含んでいてよい。この第１ローカル通信モジュールは、リモートコントロール装置から赤外線信号を受信するための赤外線受信器と、受信したメッセージに関連するコマンドをプロセッサへ送信する送受信器と、を含むことができる。
【００１５】
一実施形態において、複数の赤外線中継器の各々は、プロセッサと電気通信を行う第２ローカル通信モジュールを含んでいてもよく、この第２ローカル通信モジュールは、短距離のローカル双方向通信を促進し、又、第２ローカル通信モジュールは、無線信号を受信及び送信するための受信器及び送受信器を含むことができる。
【００１６】
一実施形態では、建物の外部にあり、その建物の内部に配置された赤外線中継器によって制御される、ダクトなし分離型空調装置の電気負荷を制御する方法が提供される。長距離通信モジュールとローカル通信モジュールとを有する赤外線中継器を、建物の内部にある赤外線応答制御ユニットの赤外線受信眼部に取り付け、長距離通信モジュールを長距離通信ネットワークに適合するように構成すると共に、ローカル通信モジュールを、電気負荷を備えた外部ユニットを有するダクトなし分離型空調装置のリモートコントロール装置と建物において通信するように構成する。又、長距離通信ネットワークを介して、建物の内部に配置された赤外線中継器の長距離通信モジュールへ負荷制御メッセージを送信し、この負荷制御メッセージによって、赤外線中継器にダクトなし分離型空調装置の室内部の内部制御ユニットへ負荷制御コマンドを送信させ、それにより電気負荷への電力を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
添付図面に関連した様々な実施形態における以下の詳細な説明を考慮して、本明細書に開示される実施形態は、より完全に理解されるであろう。
本明細書の内容は、様々な修正及び代替形態が実施可能であるが、それらの詳細は、図面に例示され、詳細に説明される。しかしながら、その意図が、記載された特定の実施形態に本明細書の内容を限定するものではないことは、理解されるべきである。それどころか、その意図は、本明細書の内容に係る主旨及び範囲に属する修正、同等物及び代替物の、全てを網羅することである。
【図１】長距離通信ネットワークを介して壁ユニットの赤外線中継器と通信する主制御部と、ローカルネットワークを介して壁ユニットの赤外線中継器と通信するローカル通信ネットワークと、壁ユニットの赤外線中継器と通信し、利用者に操作されるリモートコントロールとを有する、本発明の実施形態に係るデマンド制御システムの図である。
【図２】本発明の実施形態に係る、任意の赤外線ディスクを有する赤外線中継器のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る、中間又は局所制御部を介して主制御部と通信するローカルデマンド制御システムのブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る、Ｅｘｐｒｅｓｓｃｏｍ（登録商標）プロトコルに従ってフォーマットされた負荷制御メッセージを示している。
【図５】本発明の実施形態に係る、温度調節設定値の制御ペイロードの一例を示している。
【図６】本発明の実施形態に係る、赤外線中継器の構成及び制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１を参照すると、ダクトなし分離型ＨＶＡＣ装置（分離型装置）を制御するための、デマンド制御システム１００の一実施形態が示されている。本発明の実施形態では、ダクトなし装置は、暖房換気装置、及び／又は、空調装置であってもよい。システム１００は、赤外線中継器（ＩＲＴ）１０１を含んでおり、このＩＲＴ１０１、又はＩＲＴ１０１に接続された赤外線ディスクは、１つの建物において、分離型装置１１０の分離壁ユニット１０３の赤外線受信眼部に取り付けられている。ＩＲＴ１０１は、通信リンクを介して様々なデバイスからメッセージを受信し、システムにメッセージを再送信するか、或いは、メッセージを修正して、システムのデマンド制御を促進する。ＩＲＴ１０１は、一方向及び双方向の通信オプションが設けられている。内部ユニット１０３を壁ユニット１０３として説明しているが、この内部ユニット１０３が、床や天井へ取り付けられる同様のものであってもよいことは、理解されるであろう。
【００１９】
各建物は、分離型装置１１０を制御するリモートコントロール装置１０８を含むことができる。リモートコントローラ１０８は、製造元が提供した当初のワイヤレスリモートコントローラ１０８であり、利用者が通信ネットワーク１１４を介してＩＲＴ１０１へ入力する制御機能を提供する。各建物は、通信ネットワーク１０４を介してＩＲＴ１０１と通信を行う主制御部１０２を有する、長距離通信ネットワークを含むことができる。更に、各建物は、ローカル通信ネットワーク１１５を介してＩＲＴ１０１と通信を行う、利用者が所有するローカルネットワーク（その一例はＷｉＦｉシステムである）１０９を含んでいてもよい。電源１２２は、ＩＲＴ１０１へ電力を供給する。
【００２０】
当業者であれば理解するであろうが、分離型装置１１０の各々は、室内の蒸発ユニット（壁ユニット）１０３に、電気的かつ機械的に接続（符号１１６参照）された室外の凝縮ユニット１１２を含むことができる。本発明の一実施形態では、分離型装置１１０は、ダクトなしの小型分離型空調装置を備える。本発明の他の実施形態では、分離型装置１１０は、ダクトなしの複数分離型暖房換気及び／又は冷房装置、小型分離型空調装置、ヒートポンプ、或いは、他の類似のダクトなし分離型暖房及び／又は冷房装置を備えてもよい。本明細書で用いる「分離型装置」が、当技術分野で知られているようなＨＶＡＣや暖房又は空調装置の、あらゆるタイプ及び構成に及ぶことは、理解されるべきである。
【００２１】
いくつかの建物は、１つ以上のリモートコントロール装置１０８を備えた、複数の分離型（ｍｕｌｔｉ−ｓｐｌｉｔ）装置１１０を、単一の建物内に含んでもよい。又、いくつかの実施例において、システム１００は、ダクトなしの暖房又は冷房装置ではなく、従来型のＨＶＡＣ装置を制御するための、公知のデマンド制御装置を含んだ、複数の建物を含んでもよい。このような実施例において、主制御部１０２は、公知のデマンド制御装置と、本発明の実施形態における複数のＩＲＴ１０１との、双方と通信してもよい。
【００２２】
分離型装置１１０は、建物内に配置されることができ、これらの建物は、一戸建て住宅、複数区画を有する複数のビルや任意の別の種類のビル、又はダクトなし分離型ＨＶＡＣ装置を収容する建造物を含んでもよい。本発明の実施形態は、１つの分離型装置１１０及び分離型壁ユニット１０３を参照して説明されているが、本発明の実施形態が、複数の分離型装置１１０及び壁ユニット１０３に同様に適用されることは、当業者には既知である。
【００２３】
リモートコントロール装置１０８は、赤外線通信リンク１１４を介するデータの一方向伝送により、分離型装置１１０と通信する。リモートコントロール装置１０８は、利用者によって分離型装置１１０の設定を変更するために使用される。変更可能な設定は、分離型装置１１０のオン／オフ、温度の上げ下げ、温度設定、ファンの動作制御、時刻表示設定、動作プログラミング、及び、他のこのような既知の制御機能を含むことができるが、必ずしもこれらに限定されない。リモートコントロール装置１０８は、デマンド制御システム１００の設定を変更する機能を有していない。本発明の別の実施形態では、リモートコントロール装置１０８は、赤外線通信リンク１１４を介するデータの双方向伝送により、分離型装置１１０と通信する。
【００２４】
主制御部１０２は、一元的に配置された電力会社の制御拠点の変電所（ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ）又は他の拠点に配置してもよい。１つの主制御部１０２は、多数のＩＲＴｓ１０１と通信することができ、これらのＩＲＴｓ１０１は、多数の、離れた場所や建物に配置されていてよい。一般に、及び、更に以下で説明するように、主制御部１０２は、デマンド制御システム１００を制御するために、通信ネットワーク１０４を介してＩＲＴ１０１と通信を行う。通信ネットワーク１０４は、主制御部１０２からＩＲＴ１０１へのデータの一方向伝送を促進する、長距離通信ネットワークである。本発明の別の実施形態では、通信ネットワーク１０４は、主制御部１０２とＩＲＴ１０１との間でデータの双方向伝送を促進する、長距離通信ネットワークである。データは、多くの場合、負荷制御メッセージやコマンドの形式で、電力線通信（ＰＬＣ）、無線周波数（ＲＦ）通信、セルラ通信、及びその他を含む、様々な既知の無線通信インタフェース及びプロトコルを用いて送信される。本発明の一実施形態において、通信ネットワーク１０４は、ＲＦ通信ネットワークを含み、ネットワーク１０４は、例えば、９００ＭＨｚのＦｌｅｘページング（ｐａｇｉｎｇ）、ＶＨＦのＰＯＣＳＡＧページング、又は無線データシステム（ＲＤＳ）を含む、様々な通信インタフェースを用いて実現することができる。
【００２５】
主制御部１０２は、ＩＲＴ１０１に負荷制御メッセージを送信する。ＩＲＴ１０１は、壁ユニット１０３の赤外線受信部にコマンドが送信されたことにより、受信した負荷制御メッセージに基づいて作動し、分離型装置１１０の動作を操作する。負荷制御メッセージは、これらに限定されないが、例えば、分離型装置１１０をオン又はオフするか、或いは、室温を上げる又は下げるコマンドを含むことができる。
【００２６】
通信ネットワーク１０４上の負荷制御メッセージは、様々なネットワーク化技術及びプロトコルに従ってフォーマットされてもよい。本発明の一実施形態において、負荷制御メッセージは、プロトコルプログラミングに基づいたユーコンウェブ（Ｙｕｋｏｎ  ｗｅｂ）規格に従ってフォーマットされてもよい。本発明の一実施形態において、負荷制御メッセージは、Ｅｘｐｒｅｓｓｃｏｍ（登録商標）プロトコルのような専用プロトコルに従ってフォーマットされてもく、このプロトコルは、本願承継人に譲渡された、何れも「Ｕｔｉｌｉｔｙ  Ｌｏａｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」と題する米国特許第７，７０２，４２４号及び第７，８６９，９０４号に記載されており、これらの文献の、クレームや明確な定義以外の全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００２７】
そのような１つのプロトコルの実現は、負荷制御のために少なくとも１つのターゲットを選択し、その少なくとも１つのターゲットに少なくとも１つのターゲットアドレスを割り当てるステップと、電力会社の制御システムを用いて、通信プロトコルに従った１つの可変長負荷制御メッセージを形成するステップと、を含む。負荷制御メッセージは、少なくとも１つのターゲットアドレスと、１つの可変長負荷制御メッセージの一部としての、一意的に連結された複数のコマンドメッセージと、を含む。一意的に連結された複数のコマンドメッセージの各々は、所定のメッセージ種別及びその所定のメッセージ種別用に規定された固定長メッセージを有するコマンドメッセージと、所定のメッセージ種別及びその所定のメッセージ種別用に規定されたコマンドメッセージ制御フラグ内の値に対応する可変長メッセージを有するコマンドメッセージと、からなる集合から選択される。１つの可変長負荷制御メッセージは、その可変長負荷制御メッセージを実行するために、長距離通信ネットワーク１０４又は本明細書で開示されるような他のネットワークを介して、少なくとも１つのターゲットに送信される。少なくとも１つのターゲットは、個別のＩＲＴ１０１を含むことができ、又、少なくとも１つのターゲットアドレスは、デバイスレベルのアドレスを含む。
【００２８】
本発明の一実施形態では、利用者が所有する（ＷｉＦｉシステムといった）ローカルネットワーク１０９が、ローカル双方向通信ネットワーク１１５を介して、ＩＲＴ１０１と通信する。ネットワーク１０９は、デマンド制御システム１００を制御するために、電力会社によってアクセスされるように構成することができる。又、利用者は、ネットワーク１０９にリモートでアクセスして、特定の制御を変更することができる。例えば、利用者は、携帯電話からリモートで、分離型装置１１０をオン又はオフにするか、或いは、可能であれば、利用者が建物に到着したときに室温が快適なレベルになっているように、温度を調整することができる。
【００２９】
システム１００のＩＲＴ１０１は、例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｚ−Ｗａｖｅ（登録商標）、ＷｉＦｉ等の、双方向通信をサポートする。双方向通信を含むことによって、システム１００は、他のユーコンサポートの双方向デマンド制御装置から得られるような、運転及び維持管理に係る付加的な有用性から、恩恵を受けることができる。本発明の一実施形態では、装置１１０のランタイムデータは、例えば、実サイクル（ＴｒｕｅＣｙｃｌｅ）制御又はＭ＆Ｖロギング用に保存することができる。このように、分離型装置１１０からの情報は、ネットワーク１０９を介して電力会社に送信することができる。このような情報は、ローカル状態の情報、ランタイムデータ、及び、壁ユニット１０３の運転状態に関連したデータを含むことができるが、これらに限定されない。
【００３０】
図２を参照すると、ＩＲＴ１０１の一実施形態が示されている。この実施形態において、ＩＲＴ１０１は、長距離通信モジュール１３０、第１ローカル通信モジュール１３２、任意の第２ローカル通信モジュール１３４、赤外線送信器１３６、プロセッサ１３８、及び、任意の表示部１４０を含む。又、ＩＲＴ１０１が、メモリデバイス、電源及び調整回路等の、他の適切な電子部品及び回路を含んでもよいことは、理解されるであろう。ＩＲＴ１０１の様々な部品は、ハウジング１４２によって囲まれており、このハウジング１４２は、本発明の一実施形態において、壁ユニット１０３の赤外線受信部へ固定され取り付けられる（ｍｏｕｎｔｅｄ  ａｎｄ  ａｔｔａｃｈｅｄ  ｏｖｅｒ）ような、適切なサイズ及び形状を有する。
【００３１】
更に、図２には、配線１５４を介して赤外線送信器１３６に電気的に接続された、任意の赤外線ディスク１５２が示されている。この赤外線ディスク１５２及び配線１５４の一部は、ハウジング１４２の外側にある。赤外線ディスク１５２は、赤外線送信器１３６から壁ユニット１０３へ、或いは、壁ユニット１０３から赤外線送信器１３６への、メッセージの送受信を行い、又、他の部品を収容するハウジング１４２が壁ユニット１０３に隣接して取り付けられるのと同時に、壁ユニット１０３の赤外線受信部へ固定され取り付けられる（ｍｏｕｎｔｅｄ  ａｎｄ  ａｔｔａｃｈｅｄ  ｏｖｅｒ）ような、適切なサイズ及び形状を有する。
【００３２】
長距離通信モジュール１３０は、ＩＲＴ１０１が、長距離通信ネットワーク１０４と接続されると共に、主制御部１０２からの通信を含む長距離通信ネットワーク１０４からの通信を受信することを可能にする、様々なハードウェア及びソフトウェアコンポーネントを含む。このように、長距離通信モジュール１３０は、セルラ及びページング等を含んだＰＬＣ、ＲＦ等の、上述したあらゆる種類の長距離通信ネットワーク１０４に、ネットワークインターフェースを提供する。長距離通信ネットワーク１０４を介する通信は、一方向である。本発明の別の実施形態では、長距離通信ネットワーク１０４を介する通信が、双方向である。
【００３３】
本発明の一実施形態においては、長距離通信モジュール１３０の部品は、受信器１４６と、アンテナ１４８と、計算機ソフトウェアプログラムを記憶するメモリデバイスのような他の部品と、他の電子回路と、を含む。双方向通信ネットワークの実施形態では、長距離通信モジュール１３０は、送受信器を含んでいる。受信器１４６は、一方向通信を可能にし、或いは、送受信器である場合には、双方向通信を可能にする。又、長距離通信モジュール１３０は、復号化及び符号化のためのプロトコル・ソフトウェア・スタックを含むことができる。このようなソフトウェアスタックは、市販のスタック、或いは、上述の専用のＥｘｐｒｅｓｓｃｏｍ（登録商標）プロトコルに用いられる専用のスタックを含んでもよい。長距離通信モジュール１３０は、プロセッサ１３８と電気通信を行う。本発明の一実施形態では、プロセッサ１３８は、復号化及び符号化のためのプロトコル・ソフトウェア・スタックを含む。
【００３４】
第１ローカル通信モジュール１３２は、遠隔制御装置１０８が、ＩＲＴ１０１を介して分離型装置１１０と、赤外線通信リンク１１４によって局所的にかつ無線で通信することを可能にする。本発明の一実施形態においては、第１ローカル通信モジュール１３２は、局所的に無線信号を受信し、その後、プロセッサ１３８と赤外線送信器１３６又は任意の赤外線ディスクとを介して壁ユニット１０３に信号を送信するための、様々なハードウェアコンポーネント及びソフトウェアプログラムを含む。モジュール１３２は、受信器１５０と、いくつかの実施形態では送受信器と、コンピュータソフトウェアを記憶するメモリデバイスのような他の部品と、他の電子回路とを含んでもよい。
【００３５】
本発明の一実施形態では、第１ローカル通信モジュール１３２は、赤外線（ＩＲ）モジュールを含み、ＩＲ信号を受信する。このような実施形態においては、第１ローカル通信モジュール１３２の受信器１５０は、信号を受信するための赤外線感光フォトトランジスタを含んでもよい。本発明の他の実施形態においては、第１ローカル通信モジュール１３２は、信号を送受信するための赤外線感光フォトトランジスタ送受信器を含んでもよい。この実施形態において、第１ローカル通信モジュール１３２は、信号を送信するための赤外発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。
【００３６】
更に、第１ローカル通信モジュール１３２は、プロトコル・ソフトウェア・スタックを含んでもよい。第１ローカル通信モジュール１３２は、プロセッサ１３８と電気通信を行う。本発明の一実施形態では、プロセッサ１３８がプロトコル・ソフトウェア・スタックを含んでもよい。
【００３７】
更に、ＩＲＴ１０１は、第２ローカル通信モジュール１３４を含んでもよい。第２ローカル通信モジュール１３４は、建物１０６における短距離のローカル双方向通信を可能にする。本発明の一実施形態において、第２ローカル通信モジュール１３４は、無線信号を局所的に送受信するための、様々なハードウェアコンポーネント及びソフトウェアプログラムを更に含む。モジュール１３４は、送受信器１５０と、コンピュータソフトウェアを記憶するメモリデバイスのような他の部品や他の電子回路とを含んでもよい。
【００３８】
そのようなスタックは、専用のスタックを含んでもよいが、本発明の一実施形態においては、様々な市販の既知のソフトウェアスタックのうちの１つを含んでもよい。このような既知のサード・パーティのスタックは、赤外線の、例えば埋め込みによって提供されるＩｒＤＡスタック、市販のＷｉＦｉ８０２．１１スタック、市販のＺｉｇＢｅｅ（登録商標）スタック等を含んでもよい。第２ローカル通信モジュール１３４は、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｚ−Ｗａｖｅ（登録商標）、ＷｉＦｉ、又は他の無線プロトコルを含む、様々な短距離無線プロトコルのうちのいずれかによって動作するＲＦモジュールを含む。このような実施例において、送受信器１５０は、無線送受信器又は受信器と、無線アンテナとを備えてもよい。第２ローカル通信モジュール１３４は、プロセッサ１３８と電気通信を行う。本発明の一実施形態では、プロセッサ１３８が、プロトコル・ソフトウェア・スタックを更に含むことができる。
【００３９】
図２に示した実施形態においては、第１ローカル通信モジュール１３２は、無線信号を受信した後、一方向コマンドを分離型装置１１０の壁ユニット１０３に送信するための、ＩＲモジュールを備え、同時に、第２ローカル通信モジュール１３４は、無線のアクセスポイント又はローカルエリアネットワーク（例えばＷｉＦｉ）との、一方向又は双方向の無線通信を可能にするモジュールを備える。上述のものを含む、短距離の無線通信技術の如何なる組み合わせを、モジュール１３２及び１３４内に実装してもよいことは、理解されるであろう。更に、ローカル通信モジュール１３２及び１３４は、２つの物理的に別個の、分離されたモジュールとして描かれているが、単一のパッケージに統合されてもよい。
【００４０】
ＩＲＴ１０１内のプロセッサ１３８は、長距離通信モジュール１３０と、第１ローカル通信モジュール１３２と、第２ローカル通信モジュール１３４と、ＩＲ送信器１３６と、任意の表示部１４０とに、電気的かつ通信的に接続されている。本発明のある実施形態において、プロセッサ１３８は、中央処理ユニット、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、又は他のこのような既知のコンピュータプロセッサであってよい。又、プロセッサ１３８は、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等を含む様々な揮発性メモリ、及び、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ等を含む不揮発性メモリの、何れかを含むメモリデバイスを含んでもよく、或いは、そのようなメモリデバイスと接続されてもよい。このようなメモリデバイスは、ＩＲＴ１０１の動作に関するプログラム、ソフトウェア、及び、命令を記憶してもよい。
【００４１】
赤外線送信器１３６は、プロセッサ１３８からコマンド又はメッセージを受信し、壁ユニット１０３の制御ユニットに、そのコマンド又はメッセージを送信する。ＩＲＴ１０１がデマンド制御コントロールモードである場合を除いて、受信されるメッセージ、例えばリモートコントロール１０８からのメッセージは、そのまま優先的に通される。通信モジュール１３０又は第２通信モジュール１３４を介して受信され、プロセッサ１３８によって変更されることのある、電力会社からのデマンド制御メッセージは、赤外線送信器１３６を介して壁ユニット１０３の制御ユニットに渡される。更に、赤外線送信器１３６は、壁ユニット１０３の制御ユニットからメッセージを受信して、このメッセージを、これに従って動作させるようにプロセッサへ送信する。
【００４２】
プロセッサ１３８に接続された任意の表示部１４０は、設定温度、空間温度、時間、エネルギーコスト、デマンド制御モード、負荷制御状態、及び、他のそのような情報といった情報を、利用者に表示する。本発明のいくつかの実施形態においては、表示部１４０がＬＥＤであってもよい。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態において、ＩＲＴ１０１は、温度センサ（図示せず）を含んでもよい。本発明の他の実施形態において、ＩＲＴ１０１は、壁ユニット１０３内で温度センサを監視及び使用する。温度センサは、温度に基づいた負荷制御やデマンド制御プログラムを実行するように用いられてもよい。更に、ＩＲＴ１０１が温度センサを含む又は使用する場合、ＩＲＴ１０１は、標準のプログラム可能なサーモスタットに類似した、プログラム可能な温度調節機能を含んでもよい。このような追加機能は、１日のうちの異なる時刻、週のうちの異なる曜日に、設定温度を上げ下げするようにＩＲＴ１０１をプログラムする能力、及び、既知のプログラム可能なサーモスタットに関連した他のこのような機能を含む。
【００４４】
本発明のいくつかの実施形態では、ＩＲＴ１０１は、湿度センサ（図示せず）を更に含んでもよい。本発明の他の実施形態では、ＩＲＴ１０１は、壁ユニット１０３内で湿度センサを監視及び使用する。湿度センサは、湿度に基づいた負荷制御やデマンド制御プログラムを実行するように用いられてもよい。本発明の他の実施形態では、最適な快適レベルを決定して、過去の快適レベルに基づいて負荷制御やデマンド制御プログラムを実行するように、湿度センサを温度センサにリンクすることができる。又、ＩＲＴ１０１が湿度センサを含む又は使用する場合、ＩＲＴ１０１は、１日のうちの異なる時刻、週のうちの異なる曜日に、快適湿度レベルを上げ下げするようにＩＲＴ１０１をプログラムする能力、及び、既知のプログラム可能な湿度制御に関連した他のこのような機能を含む、プログラム可能な機能を更に含んでもよい。
【００４５】
本発明の他の実施形態においては、ＩＲＴ１０１は、在室（ｏｃｃｕｐａｎｃｙ）センサ（図示せず）を更に含んでもよい。当業者であれば理解するであろうが、在室センサは一般に、ＩＲ信号又は音響信号によって検出される動きに基づいて、空間（例えば部屋）に人がいることを感知する。ＩＲＴ１０１の場合、在室センサを追加すると、システムのエネルギー節約能力が強化される。
【００４６】
本発明の一実施形態において、ＩＲＴ１０１は、在室センサを含み、分離型装置１１０に対してある種の制御を自動的に開始する。このような制御は、誰かが入室すると直ぐに分離型装置１１０をオンにして部屋の冷房を開始すること、又は、部屋若しくは空間に人が不在になってから所定の期間後に、特定の温度にする若しくは分離型装置１１０をオフにすることを含んでもよい。
【００４７】
このような制御は、更に又は代替として、所定の度数だけ設定温度を変動させる（ｄｒｉｆｔ）ことができるようにすることを含んでもよい。起床、外出、帰宅、睡眠時間に関連した温度設定及びパラメータを設定することに加えて、ＩＲＴ１０１又は分離型装置１１０においてプログラム可能な温度調節機能を含むこのような一実施形態では、利用者が、人のいない空間用の追加パラメータを設定する。本発明の一実施形態においては、空間に人がいないときは利用者が設定した設定温度を所定のドリフト又はオフセットだけ変更するように、不在空間の温度をオフセット度数（例えば２度）だけ調整する（ドリフトする）ように設定してもよい。本発明の一実施形態においては、利用者は朝の起床時の温度を、例えば２３．３℃（７４°Ｆ）に設定したが、予め設定された時刻までに利用者が起床せず動き回らなかったことが在室センサによって感知されたときは、起床時温度を、オフセットだけ上方に、例えば２４．４℃（７６°Ｆ）にドリフトすることが可能である。
【００４８】
本発明の一実施形態において、電力会社の発電の合計（ｍｉｘ）が、再生可能発電（ｒｅｎｅｗａｂｌｅ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）を電力会社が削減しなければならない状態である場合、電力会社は、代わりにドリフトを調整して、負荷と利用可能量とが合うように負荷をオンにしてもよい。
【００４９】
ホテル又は複数の部屋がある住宅のような、複数の分離型装置１１０を有する建物１０６においては、人の不在又は存室を監視するために、各部屋又は空間に在室センサが用いられ、在室か否かに基づいて装置１１０を制御するために記憶されているコマンドを、複数のＩＲＴ１０１から複数の分離型装置１１０へ送信してもよい。
【００５０】
又、在室センサ及び在室状況は、記憶されているコマンドをローカル通信システム上の他の装置に送信するために用いられてもよい。例えば、在室センサが空間に人がいないことを検出したとき、ＩＲＴ１０１は、擬似負荷や他の重要でない負荷を制御するために、第２ローカル通信モジュール１３４を介して無線信号を送信することで、選択された壁のコンセントに差し込まれた装置をオフにしてもよいし、更に、空間に再度人が入ったことを感知したとき、これらの装置をオンに戻すか、又は指定された順序でオンに戻してもよい。
【００５１】
本発明の別の実施形態においては、人が部屋に入ったとき、別の機能が、デマンド制御又は負荷制御事象を中断することを含んでもよい。更に、在室データを収集、分析して、在室パターンに基づいて、将来の負荷制御事象を改良、修正又は再スケジュールしてもよい。
【００５２】
ＩＲＴ１０１は、電源１２２によって電力供給される。本発明の一実施形態において、電源１２２は、壁に設置されたコンセントに直接差し込まれる箱型のハウジングを備えた「コンセント差込」型（“ｗａｌｌ ｗａｒｔ” ｓｔｙｌｅ）電源である。本発明の別の実施形態では、ＩＲＴ１０１は、壁ユニット１０３の内部電源に有線接続されていてもよい。電源１２２そしてコンセント差込型電源は、米国でよく使われる１１０〜１２０Ｖ／６０Ｈｚ、欧州及びアジアでよく使われる２２０〜２４０Ｖ／５０Ｈｚ等の、様々な電源電圧及び周波数特性で動作するように構成することができる。本発明の一実施形態において、ＩＲＴ１０１は、５ＶのＤＣ電源１２２によって電力供給される。
【００５３】
図３を参照すると、長距離通信ネットワーク１０４を介して主制御部１０２と通信して動作する、ローカルデマンド制御システム１７０が図示されている。図示された実施形態においては、システム１７０は、中間又は局所制御部１７２を介して、主制御部１０２と通信する。このような中間制御部１７２は、変電所の制御部、近隣（ｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄ）制御部、業務領域（ｂｕｓｉｎｅｓｓ−ｗｉｄｅ）制御部、又は他のこのような中間レベルの制御部を含んでもよい。これに関連する実施形態においては、中間制御部１７２は、主制御部１０２の便益がなくても、システム１７０と局部的に通信してもよい。
【００５４】
ローカルデマンド制御システム１７０は、１つ以上のＩＲＴ１０１、分離型装置１１０の１つ以上の内部ユニット１０３、及び、分離型装置１１０の１つ以上の室外ユニット１１２を含む。動作中、主制御部１０２は、図３に示されているような中間制御部１７２を用いて、負荷制御メッセージを、長距離通信ネットワーク１０４を介して複数の建物へ送信する。
【００５５】
負荷制御メッセージは、分離型装置１１０の電気負荷を制御することに関連した様々な異なるコマンドを含んでもよく、その電気負荷は、空調コンプレッサであってもよい。ある負荷制御方式では、分離型装置１１０の動作時間が制限され、デューティ・サイクル率として設定されることもある。例えば、ピークエネルギー消費の間、分離型装置１１０は、毎時４５分間、すなわちデューティ・サイクル７５％での運転しか許容されないことがある。
【００５６】
別の負荷制御方式において、ＩＲＴ１０１は、局所的な室温を感知して又は温度データを受信して、分離型装置１１０をオフにして室温が上がるようにするか、或いはそれに代えて、温度調節機能を有する分離型装置１１０において、室温設定を上げるように要求するコマンドを分離型装置１１０に送信して、分離型装置１１０が動作する時間量を減少させる。
【００５７】
ＩＲＴ１０１が温度センサを含む本発明の一実施形態において、ＩＲＴ１０１は、分離型装置１１０のオン／オフを循環させることによって、正常状態下及び負荷制御事象中の室温を制御する。このような循環は、ＩＲＴ１０１が室温を感知し、次いで適切なオン又はオフコマンドを、内部ユニット１０３（１１４）及びその制御ユニットに送信することによって達成されることになる。他の関連するコマンドは、負荷制御事象の運転サイクルの終わりに続くファン運転コマンドを含んでもよい。乾燥した地域においては、冷房サイクルの終わりにおけるこの追加されたファン運転時間が、熱交換器上の復水を再蒸発させ、実施可能な場合には、蒸発冷却効果が得られることになる。このような実施形態では、温度制御をＩＲＴ１０１に引き継ぐ前に、分離型装置１１０を常にオン又は常にオフに初期化するように、利用者を促してもよい。
【００５８】
負荷制御メッセージは、ＩＲＴ１０１の長距離通信モジュール１３０によって、長距離通信ネットワーク１０４を介して受信される。本発明の別の実施形態においては、負荷制御メッセージは、インターネットを介して主制御部１０２から送信され、建物ベースのローカルエリアネットワーク（例えば、無線ＬＡＮ）によって受信され、その後、ＩＲＴ１０１の第２ローカル通信モジュール１３４に送信される。本発明の別の実施形態において、長距離通信モジュール１３０は、通信及び負荷制御メッセージを、インターネットを介して送信した主制御部１０２へ送信かつ主制御部１０２から受信することができるように、建物ベースのローカルエリアネットワークと通信するように構成されることができる。これらの負荷制御メッセージは、定時制御メッセージ、循環制御メッセージ、復旧制御メッセージ、温度調節設定制御メッセージ等のメッセージを含んでもよく、このうちいくつかは、上述のとおり、米国特許第７，７０２，４２４号及び第７，８６９，９０４号に記載されている。他の負荷制御メッセージは、第２ローカル通信モジュール１３４を介して、メッセージ受信の確認、エネルギー使用データ、ローカル状態のデータ等といった、応答データを要求してもよい。本発明の別の実施形態では、メッセージ受信の確認、エネルギー使用データ、ローカル状態のデータ等といった応答データは、長距離通信モジュール１３０と主制御部１０２との間の双方向リンクを介して送信することができる。
【００５９】
本発明の一実施形態において、ＩＲＴ１０１は、長距離通信ネットワーク１０４を介して受信した限界（ｃｒｉｔｉｃａｌ）料金又は最高料金に基づいて、負荷制御方式を実行する。最高料金コマンドは、受信された料金情報が限界料金点を超えるエネルギー料金を示すときに実行されるように、ＩＲＴ１０１内に記憶されてもよい。本発明の一実施形態において、限界料金点を設定すること、或いは、温度の上昇や分離型装置１１０のオフ等のコマンドを決定することといった、制御コマンドは、自動的に実行されてもよい。１つよりも多くの分離型装置１１０を備えたシステムにおいては、予めプログラムされた設定に基づいて、受信された料金情報に応じて、異なる分離型装置１１０に異なるコマンドを実行させてもよい。
【００６０】
プロセッサ１３８は、負荷制御メッセージ、及び（負荷制御コマンドを含む）そのデータペイロード（ｄａｔａ  ｐａｙｌｏａｄ）を受信する。プロセッサ１３８は、そのデータを分析し、適切なコマンドを決定して送信する。又、プロセッサ１３８は、負荷制御メッセージやコマンドを、分離型装置１１０が使用可能なフォーマット又はプロトコルに変換してもよい。しかしながら、本発明のいくつかの実施形態においては、通信モジュール１３０、１３２、１３４の何れか１つ又は全てによって、任意の必要なプロトコル変換の全体又は一部を行ってもよい。
【００６１】
上述したように、本発明の一実施形態において、負荷制御メッセージは、Ｅｘｐｒｅｓｓｃｏｍ（登録商標）プロトコルのような専用プロトコルに従ってフォーマットされてもよい。Ｅｘｐｒｅｓｓｃｏｍ（登録商標）のメッセージ２００は、バイト整数として提供され、その長さは、トランスポート層によって規定される。図４に示されているように、メッセージ２００は、アドレス指定フィールド２０２と、１つ以上のペイロードフィールド２０４、２０６、２０８とを含むことができる。各フィールド２０２、２０４、２０６、２０８の長さは、少なくとも１バイトであるが、各フィールドの長さが１バイトより大きくてもよい。その特定のフィールドが解析されるまで、フィールド数は未知である。解析した後、任意の残りのバイトが、次のフィールドに含まれる。図４に示されている実施形態では、３つのペイロードフィールド２０４、２０６、２０８が示されている。しかしながら、ペイロードフィールド数は３つに限定されるものではなく、これより多い又は少ないペイロードフィールドを提供してもよいことは、当業者に公知である。
【００６２】
図５は、温度調節設定値の制御ペイロード２０４の一例を示している。制御ペイロードは、次のセグメントを有することができる：ペイロードタイプ２２２、制御フラグ２２４、２２６、実行までの遅延時間２２８、温度変化２３０、及び、温度保持時間２３２。以下に、これらのセグメント及びバイトフィールドの定義を詳述する。
・０ｘ０Ｂ＝ペイロードタイプの設定
・０ｘ０１０６＝制御フラグ（デルタ温度、華氏、冷却モードのみに適用、セグメントＤ及びＥが含まれる）
・０ｘ００＝ＴＤ（図５に示されているような実施形態は、移行期間なし（ｎｏ  ｒａｍｐ）で変更がすぐに実行されるような、時間０分を示す）
・０ｘ０４＝ΔＤ（図５に示されているような実施形態は、４°の増加を示す）
・０ｘＦ０＝ＴＥ（図５に示されているような実施形態は、２４０分の停滞時間を示す）
【００６３】
図示の実施形態では、４時間で４°、冷却温度設定値を上昇させることが望まれる。この実施形態において、セグメント２３０は、図４と同期しながら温度設定値を上昇させるように選択されるが、他のセグメントは、同様に等しく機能することができる。セグメント２２８、２３０において、温度は、０分で（遅延なしで直ちに）４°上昇され、そして、この温度は、セグメント２３２において２４０分間保持される。２４０分終了時に、温度設定値は、その非制御値へと戻される。
【００６４】
本発明の実施形態では、ＩＲＴ１０１は、任意のメーカーの普遍的制御や、特定のユニットの普遍的制御を提供することができる。様々なメーカーや特定のユニットにより提供される分離型装置１１０に対応したルックアップテーブルを備えることによって、制御を提供することができる。本発明の実施形態では、ルックアップテーブルの更新を、通信リンクを介して提供することができる。本発明の実施形態では、そのような更新は、改訂された又は新しいメーカーモデル用の、改訂データ又は新たなデータを含む。
【００６５】
又、プロセッサ１３８は、分離型装置１１０の制御に関する実行、状況、或いは状態についての情報を、利用者へ表示するための表示部１４０へ伝達してもよい。
【００６６】
分離型装置１１０を制御するためのデマンド制御運転コマンドは、通信モジュール１３０又は１３４から分離型装置１１０の壁ユニット１０３へ、プロセッサ１３８及び赤外線送信器１３６或いは任意の赤外線ディスク１５２を介して送信される。これらのデマンド制御運転コマンドは、例えば分離型装置１１０を「オフにする」ための負荷制御方式を実行するために、主制御部１０２又は電力会社から受信した負荷制御メッセージと関連付けられる。しかしながら、典型的な壁ユニット１０３は、デマンド制御方式用に改修されておらず、特別なデマンド制御のハードウェアもソフトウェアも備えず、更に、出荷時に備えられたセンサが、元々提供された手で持って操作可能なリモートコントローラ１０８からの、ユーザ運転コマンドを受信するように構成されている。一般的に、このようなセンサは、ＩＲ信号を受信するため、及び、分離型装置１１０の通常運転中における利用者からの入力（例えば、単に分離型装置１１０をオンにして建物を冷房するように、利用者がリモートコントロール装置１０８を操作する）に応答するための、フォトトランジスタを備えた赤外線（ＩＲ）応答制御ユニットである。従って、デマンド制御システム１００の動作は、ＩＲＴ１０１内に収容されたＩＲ送信器１３６から受信されるコマンドやメッセージを、センサが受信し、壁ユニット１０３がそれに対して応答することを提供し、ここで、ＩＲＴ１０１は、主制御部１０２によって、或いは、ＩＲＴ１０１へ負荷制御又はデマンド制御メッセージを提供する電力会社によって、伝達されるコマンド信号と、リモートコントロール装置１０８へユーザ運転コマンドを提供する利用者からのコマンドとを区別する。
【００６７】
分離型装置１１０は、通常時には、利用者がリモートコントロール装置１０８を操作することで、分離型装置１１０の非デマンド制御型の制御によって制御されてもよく、又、負荷制御のために、主制御装置１０２によって制御されてもよいため、矛盾が生じることがある。ＩＲＴ１０１は、矛盾が生じた場合に、分離型装置１１０がどのように制御されるかを決定する矛盾規則を含むように、電力会社によって設定されてもよい。
【００６８】
本発明の一実施形態においては、電力会社は、負荷制御事象の際に利用者からの入力を考慮することなく、電力会社が送信した負荷制御メッセージに従うようにＩＲＴ１０１をプログラムすることを選択してもよい。このような取り決めは、利用者が電力会社による分離型装置１１０の制御を無効にすることを妨げると考えられる。このような取り決めにおいて、温度センサが分離型装置１１０又はリモートコントロール装置１０８に存在するとき、建物の室温は、負荷制御事象の際、最大設定温度まで上がることが許可されてもよい。このような取り決めは、プログラムに参加することに単に基づいて、電力会社が利用者に定期的、おそらくは月毎に、料金を払い戻すことを含む、任意のプログラムに適切かもしれない。
【００６９】
本発明の別の実施例においては、利用者は常に、リモートコントロール装置１０８を用いて、分離型装置１１０の制御を無効にすることができてもよい。このような取り決めにおいて、利用者は、負荷制御事象に際して電力会社が分離型装置１１０を制御することを許可し、ＩＲＴ１０１の動作を無効にしないことに基づいて、プログラムの謝礼金（ｆｅｅ  ｃｒｅｄｉｔ）や請求額の削減を受けることができる。
【００７０】
本発明のいくつかの実施形態では、ＩＲＴ１０１は、デマンド制御プログラムのセキュリティ及び順守を監視するための、改ざん検出システム（図示せず）を含むように電力会社によって構成されることができる。本発明の一実施形態では、ＩＲＴ１０１や赤外線ディスク１５２が壁ユニット１０３から取り外された場合に開く（又は閉じる）圧力スイッチが、ＩＲＴ１０１や赤外線ディスク１５２に設けられてもよい。このような回路の状態変化によって、今後の復旧のために、改ざんメッセージが、主制御部１０２に送信されるか、或いは、ＩＲＴ１０１のプロセッサ１３８に送信されて保存される。本発明の他の実施形態では、改ざん検出システムは、デマンド制御システム１００の電源状態の監視や、ソフトウェア制御の上書きの試行をしてもよい。
【００７１】
本発明のいくつかの実施形態では、負荷制御事象に先立って、及び当該事象の間、表示部１４０が、利用者に対して、負荷制御事象が差し迫っているか、発生しているか、又は次に予定されているかを含む、分離型装置１１０の制御状態を知らせてもよい。更に、負荷制御情報、エネルギー使用状況、エネルギー費用、及び、他のそのようなエネルギー及び負荷制御情報に関する詳細を、利用者に提示してもよい。
【００７２】
本発明の一実施形態では、表示部１４０は、利用者がＩＲＴ１０１へ関連データを入力して、分離型装置１１０の動作を監視することできるように構成してもよい。利用者によって入力されるデータは、温度上昇の要求や分離型装置１１０のオン／オフ切り替え等の、建物の局地的状況に関連したものであってもよいが、通信ネットワーク１１５を介した双方向通信を含む一実施形態においては、利用者が、情報を電力会社へ直接提供してもよい。このような情報は、建物の局地的状況の情報、ランタイムデータ、局地的電源電圧、局地的電源周波数、電力会社提供のデマンド制御プログラムへの参加等を含むことができる。本発明のいくつかの実施形態において、このような情報は、内壁ユニット１０３の動作状態に関するデータ、内壁ユニット１０３への接続確認、又は他のそのようなデータ及び情報を含む、内壁ユニット１０３から受信される情報を更に含んでもよい。
【００７３】
更に、図６を参照すると、ＩＲＴ１０１の動作特性を要約したフローチャートが示されている。ステップ１８０において、利用者は、リモートコントロール１０８にコマンドを入力する。ステップ１８２において、ＩＲＴ１０１は、リモートコントロール１０８からメッセージを傍受する。ステップ１８４では、そのメッセージがＩＲＴ１０１の内部で処理され、この処理は、プロセッサ１３８又は第１通信モジュール１３２で行われる。そのメッセージが温度に関連していないと判定された場合、そのメッセージは、赤外線送信器１３６へコマンド方式で送信され、赤外線送信器１３６は、ステップ１９０において、そのコマンドを分離型装置１１０へ送信する。ステップ１８４において、メッセージが温度に関連していると判定された場合、その後ステップ１８６において、電力会社がデマンド制御事象を発令したか否かについての、問い合わせが開始される。デマンド制御事象が発令されていない場合、システムはステップ１９０へ移行する。デマンド制御の制御事象が発令されている場合、システムはステップ１８８へ移行し、ステップ１８８において、ＩＲＴ１０１は、利用者が温度上昇を入力した場合は温度を変更するためのコマンドを、利用者が温度低下を入力した場合は温度を保持するためのコマンドを発令する。このコマンドは、赤外線送信器１３６へ送信され、その後、赤外線送信器１３６は、そのコマンドを分離型装置１１０へ送信して実行させる。
【００７４】
図示した実施形態では、ステップ１８８において、壁ユニット１０３がサーモスタットを含む場合、温度設定値及びオフセットを用いて、温度に基づく負荷制御方式を実行してもよい。壁ユニット１０３がサーモスタットを備えていない場合は、壁ユニット１０３のオン／オフ制御を利用して、デューティ・サイクル時間に基づいた負荷制御方式のような負荷制御方式を実行してもよい。デューティ・サイクルは、特定の負荷制御方式に関して上述したように、多くの方法で決定することができる。負荷制御方式を単純なタイマーベースのデューティ・サイクルで実行するように構成することができるが、負荷制御方式の一部として内部ユニットをオン／オフする任意の負荷制御方式が、開示された実施形態によって包含されることを理解されたい。更に、いくつかの実施形態においては、壁ユニット１０３がサーモスタットを備えていないときであっても、ＩＲＴ１０１が温度センサを含む場合は、壁ユニット１０３のオン／オフ制御を介して実行される、温度設定型或いはオフセット型の制御を、ステップ１８８において利用してもよい。
【００７５】
温度設定やオフセット制御が用いられるときは、負荷制御コマンドが受信される。適切なコマンド又は制御コードが、ＩＲＴ１０１から壁ユニット１０３へ送信される。送信された制御コードは、壁ユニット１０３に対して、所定の度数だけ温度設定値を上げる（又は下げる）こと、温度を所定の設定値に設定すること等を命令してもよい。
【００７６】
負荷制御事象が完了し、ＩＲＴ１０１がもはや壁ユニット１０３を能動的に制御又は命令しなくなったとき、壁ユニット１０３の制御が、利用者に戻される。この時点で利用者は、リモートコントロール装置１０８を操作して、壁ユニット１０３を所望の通り制御することができる。
【００７７】
又、本発明のいくつかの実施形態では、利用者が、負荷制御事象の実行を無効にすることができてもよい。本発明の他の実施形態では、負荷制御事象が終了したとき、限界温度に達したとき、或いは、他の所定の状況下において、制御を利用者に戻すだけでもよい。
【００７８】
壁ユニット１０３がサーモスタットを含まない場合、壁ユニット１０３は、負荷制御事象を実現する手段として、オン／オフを繰り返してもよい。上述のようなデューティ・サイクル・ベースの負荷制御コマンドを実行するために、壁ユニット１０３のオン／オフ制御を必要とする負荷制御コマンドが受信される。図示した実施形態において、負荷制御コマンドは、タイマーベース、デューティ・サイクル・ベースの負荷制御コマンドやコマンドセットを実行する。
【００７９】
タイマーに依存するそのような本発明の一実施形態では、タイマーの起動に続いて、壁ユニット１０３をオン又はオフにするコマンドコードが送信され、壁ユニット１０３が所定期間にわたってオン又はオフになる。ある実施形態においては、壁ユニット１０３が毎時３０分間オフになるように、デューティ・サイクルが５０％であってもよい。このタイマーベースの実施形態では、時間が終了しない間、壁ユニット１０３がオン／オフのサイクルを続け、時間が終了したときに、壁ユニット１０３の制御が、利用者及び／又は壁ユニット１０３の制御ユニットへ戻される。
【００８０】
多数のＩＲＴｓ１０１は、１つよりも多くの分離型装置１１０を備える建物で使用されてもよく、各分離型装置１１０が個別のＩＲＴ１０１と関連付けられていてもよい。別箇の複数住居や複数の課金ユニット（ｂｉｌｌｉｎｇ  ｕｎｉｔ）を備える複合ユニットの建物では、主制御部１０２が、個々のＩＲＴ１０１と直接通信を行うことができ、独立した単独ユニットの建物との比較において、１つの分離型装置１１０を有する任意のあるユニット間では、操作上の区別が存在しない。このようなシステムでは、各ＩＲＴ１０１が、負荷制御事象中に、主制御部１０２、別の制御装置、或いは利用者による別の方法によって、独立して制御され得る。
【００８１】
しかしながら、別の実施形態では、負荷制御事象中に、単独の建物において、複数の分離型装置１１０の制御を調和させることが有益なこともある。例えば、第１の建物にあるデマンド制御システムは、外部ユニット１１２及び壁ユニット１０３を備える第１の分離型装置１１０と、同様に第２の外部ユニット１１２及び第２の壁ユニット１０３を備える第２の分離型装置１１０と、を含んでいる。この実施形態において、主制御部１０２は、第１の分離型装置１１０と第２の分離型装置１１０とに対して、個別の通信信号を送信する。各装置１１０の各ＩＲＴ１０１は、主制御部１０２からそれらの分離型装置１１０の各々に対する通信信号を受信するために、通信モジュール１３０を含んでいる。
【００８２】
ある実施形態において、主制御部１０２は、専用の通信プロトコルを利用するＲＦページング信号を送信して、モジュール１３０と通信し、第１及び第２の分離型装置１１０のＩＲＴｓ１０１の各々は、ＩＲコマンド信号を、第１及び第２の分離型装置１１０の制御ユニットへ、夫々送信する。
【００８３】
第２ローカル通信モジュール１３４は、そのように提供されている場合、実時間データやログデータを、電力会社に対して送信する。電力会社において受信されたデータは、メモリ内へ保存及び記録される。記録されたデータは、負荷制御方式を決定又は改良するために、電力会社によって解析されたものであってもよい。ある実施形態において、外部ユニット１１２の平均のデューティ・サイクルは、感知データに基づいて決定される。その後、そのデータは、電気負荷への電力供給を解除する期間の決定を含み、外部ユニット１１２の負荷を制御する期間を定めるために使用される。そのような解析は、電力会社において遠隔的に行われる。
【００８４】
更に、そのようなデータは、分離型装置１１０が意図したようにＩＲＴ１０１によって制御されていることを、確かめるために有用である。利用者がＩＲＴ１０１を無効にした場合、或いは、分離型装置１１０の負荷制御を命じる無線信号が、分離型装置１１０の制御ユニットによって受信されない場合は、負荷制御事象が成功又は失敗したことを確かめるために、データを解析してもよい。別の実施形態は、負荷制御事象の実行において電力会社へのフィードバックを提供する、他の分析用の技術を含んでいてもよい。
【００８５】
更に、そのようなデータは、上記で引用し、参照によって組み込まれる、米国特許文献において説明されているような負荷制御方式を、促進させることができる。
【００８６】
他の実施形態において、システム１００は、更に、追加の電気負荷、及び／又は、主制御部１０２と通信する監視装置を含んでいてもよい。追加の電気負荷は、温水ヒータ、電気ヒータ、ファン、電気器具、及び、電気負荷を有するその他のそのような装置を含むことができる。それらの追加負荷の各々は、プロセッサ及びローカル通信モジュールを含んでいてもよい。
【００８７】
様々な一方向及び双方向の通信方式を、本明細書で説明したようなシステム１００で使用できることは、予想され理解される。通信リンク１０４、１１４、１１５の各々は、一方向又は双方向に構成することができ、更に、適切なプロトコル、ソフトウェア、及びハードウェアが提供される。加えて、リモートコントロール装置１０８を、双方向通信が可能なように置き換えてもよいことは、予想される。
【００８８】
様々な実施形態に関して本発明内容を説明してきたが、本発明の意図した範囲から逸脱することなく、構成、配置、又は本発明の構成要素の外形について、実施例のない（ｉｎｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ）多くの変更を行ってもよいことは、理解されるであろう。従って、本発明の範囲は、開示のクレームによって定められるように意図されている。
【００８９】
本発明についてのクレームを理解する目的で、特定の用語「〜手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」又は「〜ステップ（ｓｔｅｐ  ｆｏｒ）」がクレーム内で列挙されない限り、米国特許法第１１２条第６項の規定が援用されないことが、明確に意図されている。
【符号の説明】
【００９０】
１０１：赤外線中継器（ＩＲＴ）、１０２：主制御部、１０３：内部ユニット（壁ユニット）、１０４：長距離通信ネットワーク、１０６：建物、１０８：リモートコントロール、１１０：分離型装置（ダクトなし分離型ＨＶＡＣ装置）、１２２：電源、１３０：長距離通信モジュール、１３２：第１ローカル通信モジュール、１３４：第２ローカル通信モジュール、１３６：赤外線送信器、１３８：プロセッサ、１４０：表示部、１４２：ハウジング、１４６：受信器、１５０：受信器（送受信器）、１５２：赤外線ディスク、１７２：局所制御部（中間制御部）
【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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【国際調査報告】
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