ビデオインターホンまたはショッピング端末からAC電源方式の器具を遠隔操作するための方法および装置
手動で作動する電気SPDTスイッチに接続されたAC器具の電源回路に遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法であって、前記AC器具はホームオートメーションネットワーク内に組み込まれ、それぞれの前記リレーおよび前記SPDTスイッチは極端子と二重トラベラ端子とを備え、前記リレーは標準電源ボックス内への取り付けに適合するACスイッチに類似した形状およびサイズを有する、方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ビデオインターホンシステムならびに、ACスイッチおよびAC電源方式の電気デバイスおよび電気器具を遠隔操作するために使用される、IRおよびRFを含む、有線または無線による制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
テレビ受像機、家庭用暖房機、空調装置、電動カーテン、照明具、および一般的に家庭、アパート、事務所、およびビル内の他の電気器具などのAC電源方式の電気器具を遠隔操作するための赤外線(IR)送信機またはRF送信機を備える有線遠隔制御デバイスまたは無線遠隔制御デバイスは、一方向制御信号または一方向コマンド信号によってスイッチオンおよびスイッチオフが行われる。その際に、遠隔制御デバイスを操作している人が、操作されている器具の置かれている場所にいることによって、視覚的手段を用いて、TVがオンになっていること、または照明がオフになっていること、または空調ユニットが作動しているかどうかなどの、操作されるデバイスのオンまたはオフのステータスを確認する。IR遠隔制御デバイスまたは無線遠隔制御デバイスを含む、遠隔制御デバイスの大半は、同じ電源スイッチを使用して器具のオン、オフを実行するものである。したがって、操作者自身がその場で確認しなければ、現在利用可能な遠隔制御デバイスの大半においては、器具の置かれている場所にいないとオン−オフ電源ステータスを確実に確認することは不可能である。
【0003】
その一方で、双方向通信信号を介して操作されるホームオートメーションリレーデバイスは、返されるステータス信号によるリレーのステータスで更新することができる。このようなシステムに見られる問題は、高価であり、設定・導入・組立に専門的知識を必要とするオン−オフ切り替えデバイスと結合された、AC電気配線をカスタマイズするコストである。1つの理由は、照明の(または他の器具の)オン−オフスイッチに使用される配線系統がAC本線の中性線を含まないことである。一般的な配線方式の電気系統は、スイッチ用に2線のみを備え、一方の線はAC活線またはホットワイヤであり、もう一方の線は照明具または他の器具につながる負荷線である。類似の2本のみのトラベラ線が、同じ照明または器具をスイッチオン−オフするために結線されている複数のスイッチを接続するために使用される。
【0004】
スイッチの配電ボックスに中性線がない「2本のみのAC線」では、ホームオートメーションを簡単に導入することはできず、一般的に使用されている電気配線に変更を加える必要がある。したがって、ホームオートメーションデバイスを導入するには、ハード配線された一般的に使用されているAC電気スイッチおよびAC電源コンセントを、照明に使用されているような基本的な標準電気配線を修理または更新を行う専門家による保守および介入を必要とする高度なオペレーティングシステムに変えるように置き換える必要があり、この作業は面倒であり、コストもかかる。
【0005】
さらに、ビル内のAC活電力線に直結されているAC電源デバイスは、電気安全法、電気安全規則、および電気安全規制に適合し、米国のUL、欧州のVDEまたはTUV、英国のBS、および他の国々の類似の組織などの組織による認定および証明を取得するための試験を経なければならない。試験および認定プロセスは、かなりのコストと多大な時間を要するため、ホームオートメーション用の特注設計のAC電気スイッチ、AC電源コンセント、およびAC電気的インターフェースの認定が大衆市場に行き渡るには至らず、切望されているホームオートメーションの利用拡大は、高級住宅で用いられる特注設計のACスイッチ、電源コンセント、およびインターフェースのみに限られている。
【0006】
ホームオートメーションシステムの遠隔制御の重要性は、インターネットを通じてPCを介して、携帯電話を介して、および/または他のPDAデバイスを介して、遠く離れた場所から電気器具のスイッチオン、スイッチオフを行えることにある。しかし、このような遠隔制御の問題点として、操作されている器具のオン−オフステータスの確認が必要であること、および/または所定の家、事務所、アパート、またはビルの遠隔制御されるすべての器具を対象とするステータスレポートが利用可能であることが挙げられる。
【0007】
多くの既存のホームオートメーションシステムおよびデバイスは、有線ホームネットワークまたは無線ホームネットワーク上で動作し、そのために、AC電力線を介する既知のX10プロトコル、さらにはキーパッドおよび/またはLCDディスプレイおよび/またはタッチスクリーンデバイスなどの制御デバイスを含む単一のコントローラまたは複数のコントローラを用いる無線通信および/または他のブルートゥース通信用の現在策定中の「Zigbee」規格などのさまざまな複合通信プロトコルを使用する。同様に、遠隔制御デバイスをビデオインターホンシステムおよびショッピング端末と統合するためのそのような方法および装置は、2004年12月28日付けの特許文献1および2006年8月24日付けの特許文献2においても開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許出願第11/024,233号明細書
【特許文献2】米国特許出願第11/509,315号明細書
【特許文献3】米国特許出願第10/864,311号明細書
【特許文献4】PCT international application PCT/US05/19564
【特許文献5】米国特許第5,923,363号明細書
【特許文献6】米国特許第6,603,842号明細書
【特許文献7】米国特許第6,940,957号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の目的は、AC活電力線への曝露を最小限に抑えつつ、リレーおよびAC電流オン−オフ感知デバイスを任意の種類の既存の標準電気スイッチおよび電源コンセントに追加するための簡素化された方法および装置を実現し、これらにより、切望されているホームオートメーションの低コストの解決策を実現することである。本発明の他の目的は、特許文献1および2で説明されているようなドライバ回路を通じてビデオインターホンおよびショッピング端末から異なる器具に送られる制御コードおよび信号を生成することを含むビデオインターホンおよび/または「ショッピング端末」を通じて電気器具のステータスを操作し、監視することである。「ショッピング端末」は、ホームショッピング端末を介した簡素化されたeコマースショッピングのための方法および装置に関する2004年6月8日付けの特許文献3、および2005年6月3日付けの特許文献4において開示されている。ビデオインターホンシステムは、複数の文献において開示されている(例えば、特許文献5、特許文献6、および特許文献7を参照)。
【0010】
以下の説明では、「AC活線(live AC)」という用語は、AC電力線または本線の中性線とは反対に、AC電力線または本線の「活線(hot line)」を指す。「負荷(load)」という用語は、オン−オフスイッチを介して中性線とAC活線との間に接続される照明具などの器具を指す。
【0011】
本発明のAC電源方式の器具および他の対象物を遠隔操作するための装置は、電流センサ出力に基づき受信した操作コマンドに応答して、または問い合わせコマンド(ステータスデータの要求)に応答して、電気器具を操作するための一方向操作コマンドを受信するためのAC電力リレーを含む有線受信機、IR受信機、またはRF受信機、および/または電気器具を操作するための一方向操作コマンドを受信し、電気器具からオン−オフステータス信号を送信するためのAC電力リレーおよびAC電流センサを含む有線トランシーバ、IRトランシーバ、またはRFトランシーバを備えるアドオンデバイスを用いることで実現される。これにより家庭電化製品のエラーのない遠隔制御が行われる。
【0012】
本発明によって実現される解決策は、前記有線受信機、IR受信機、または無線受信機とともにパッケージ化されるか、またはカプセル化されたリレーおよび電流センサを備えるアドオンデバイスをACスイッチまたは電源コンセントの標準サイズのケーシング内に取り付け、そのようなパッケージ化された「アドオンデバイス」を使用して電気器具または照明用の任意の種類の標準手動オン−オフスイッチを、既存の電気スイッチおよび電気配線全体を交換することなく、強化することである。
【0013】
パッケージ化されたリレーおよび/または電流センサを追加する方法は、それらを交換する代わりに既存の標準電気スイッチおよび電源コンセントとインターフェースするので、いくつかの大きな利点がもたらされる。その利点の1つは、標準的な低コストの大量生産スイッチおよび電源コンセントを使用できるため、スイッチおよび電源コンセントの全体的なコストが低減されることである。第2の利点は、「アドオンデバイス」は、二重動作を実現する、つまり、一方では一般的に使用されるスイッチおよび電源コンセントを介した手動動作、およびアドオンデバイスのリレーを介した、手動動作と平行して使用される、遠隔操作を可能にする。これらの利点は、本発明の他の目的であり、完全な調和を得て、しかも以下でさらに詳しく説明するように手動スイッチ操作と遠隔スイッチ操作との間に矛盾を生じることなく、実現される。
【0014】
本発明によって達成される他の実用上の目的は、建設業界/電気機器業界に利用可能であり、また定期的に導入されているさまざまな形態および色を含む広範な装飾カバーやフレームのうちのどれかとともに、さまざまなACスイッチおよび電源コンセントのうちから自由に選択できるようにすることである。したがって、本発明は、単一のホームオートメーションACスイッチまたはAC電源コンセントが導入されても、マルチギャングスイッチ/電源コンセントの装備内に取り付けられる標準の選択されたスイッチまたはAC電源コンセントの形態または色と一致しない状況において、特に、このようなさまざまな利用可能なACスイッチおよび電源コンセントの形態、それらのパネル色および装飾と一致させるという執拗に残る問題点を解決する。
【0015】
AC器具および照明具用の2種類のスイッチが一般的に使用されており、1つは単極単投(SPST)スイッチであり、もう1つは単極双投(SPDT)スイッチである。SPSTスイッチは、基本的なオン−オフスイッチであり、SPDTは、切替スイッチである。SPDTスイッチは、同じホールもしくは部屋の2つの入口などの2つの離れた位置から照明具などの所定の器具をオン−オフ切り替えする場合に使用される。所定のホールまたは部屋の同じ照明具をスイッチオン−オフするのに3つまたはそれ以上のスイッチが必要な場合には、他の種類の双極双投(DPDT)スイッチが使用される。DPDTスイッチは、上述の2つのSPDTスイッチの間の中に所定のストレートクロスの構成で接続される。ここで説明したDPDTスイッチおよびDPDTリレーは、「反転」または4路スイッチまたはリレーとも称される。
【0016】
後で説明するように、後で詳述する特定の構成で接続されている1つまたは複数のDPDTスイッチを含む2つのSPDTスイッチでは、他のスイッチのステータスに関係なく、それぞれの個別のスイッチが独自に動作する。したがって、そのようなSPDTおよび/またはDPDT装備構成で接続されているスイッチのどれも、他の接続されているスイッチのステータスに関係なく照明具をスイッチオン、スイッチオフする。このことは、接続されているスイッチのレバーのどれについても特定のオンまたはオフ位置はなく、スイッチオンまたはスイッチオフは、スイッチレバーをその反対位置へ押すことによってなされることをさらに意味する。
【0017】
したがって、本発明の目的は、SPDTリレーを、照明具または他の電気器具を操作するために接続されているSPDT照明スイッチに接続することにより、「一般的に使用されている」手動スイッチを介して動作を維持し、所定の構成でスイッチに接続されているSPDTリレーを介して遠隔切り替えを行うことである。
【0018】
本発明の他の目的は、2つの手動SPDTスイッチ、および2つのSPDTと1つまたは複数のDPDTスイッチとを備えるより総合的な切り替え装備に接続されている照明器具または他の電気器具を遠く離れた場所からスイッチオン、スイッチオフするようにDPDTリレーを接続することを可能にすることである。
【0019】
上で説明されているように、本発明の「アドオンデバイス」において、または他の既存のホームオートメーションの電気リレー、電気スイッチ、および電源コンセントにおいて、SPDTおよびDPDTリレーを使用しても、所定の回路のすべてのスイッチおよびリレーのステータスのデータがコントローラに送信されない限り、器具のオン−オフステータスを識別することは可能でない。このため、設置時にコントローラへのすべてのスイッチおよびリレーのデータの供給および記録が必須となるが、これは複雑に入り組んだ、煩わしい、エラーを起こしがちな作業である。これにより、データ処理が複雑になり、また続く操作が面倒なものとなり、手動スイッチまたはリレーがシステム内で作動する毎にすべてのデータの送信が必要になり、これにより延いてはデータトラヒックとデータ処理の量が実質的に増大することがある。
【0020】
このような理由から、本発明の他の重要な目的は、器具がいつスイッチオンされたかを識別するためのAC電流センサを導入することである。AC活電力線を電気回路に接続するには、大きな電気コンポーネントを使用する必要があり、上で説明されているように、かなりのコストと多大な時間を要するULなどの、電気安全法、電気安全規則、および電気規制法に適合することが必須となる。したがって、本発明の好ましい実施形態の電流センサは、AC線には接続されず、その代わりに、電流はAC誘導によって検出される。このような理由から、本発明のACスイッチおよび電源コンセントは、センサ内に引き回されているAC線を通る電流ドレインを検出するためコイルアセンブリ内の開口部を通過するAC電線のための構造的通路を備える。
【0021】
トロイダルコイルまたは他の構造のコイルはAC線を通すことができる開口部を有している。これにより、AC電力線中の電流ドレインはコイル出力端子のところに対応する信号レベルを発生する。このような誘導電流を感知するために、コイルをAC活線に接続する必要はないが、その出力信号は、AC線を通るAC電流に依存する。コイル出力は、信号検出回路と、オン−オフステータスデータを生成するための「アドオンデバイス」のCPUとによって処理される。
【0022】
本発明のアドオンデバイスは、リレーを操作するためのコマンドを受信し、応答として器具のオンまたはオフのステータスに関するデータを送信するための受信機またはトランシーバを備える。電流感知コイルに通されるAC電流のレベルに基づいて、前記オンステータスは、複数の単純なオンデータを含むことができる。例えば、スリープモードに入っていて、消費電流がフル動作時の電流より小さいTV受像機またはPC用のAC電源コンセントであれば、電流感知コイルは低い感知信号レベルを出力する。これは、信号検出回路によって測定され、CPUによって処理され、トランシーバはスリーピングモードのステータスデータを生成することができる。
【0023】
受信データおよび送信データは、有線ネットワーク、双方向IRネットワーク、RF無線ネットワーク、およびこれらの組み合わせからなる群から選択された通信ネットワークを介して送られる。例えば、テレビ受像機には、標準のAC電源コンセントを介して電力を供給することができ、テレビ受像機用のAC電源コンセントに接続されたAC線は前記アドオンデバイス内に通されている。その一方で、テレビに送られるパワーオンコマンドは、ハンドヘルド型IR遠隔制御装置を介して、または文献(例えば、特許文献2を参照)で説明されているIRドライバを介して、および/または文献(例えば、特許文献6および特許文献7を参照)で説明されているビデオインターホンおよび/または文献(例えば、特許文献3を参照)に開示されているショッピング端末を通じて送信することができる。
【0024】
AC電力がテレビ受像機に送られるときに通る電流センサを含む、アドオンデバイスのトランシーバは、ホームオートメーションのために用いられている有線、IR、またはRF無線ネットワークを使用して、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末に、パワーオンコマンドへの応答として、テレビ受像機に、パワーオンが検出されたことを示す応答を送信する。これにより、ホームオートメーションコントローラ、または前記ビデオインターホンもしくは上で参照されている特許および出願において説明されているショッピング端末を、テレビ「オンステータス」で、またはコマンドがテレビをスイッチオフするコマンドであった場合には「オフステータス」で更新する。
【0025】
これ以降のホームオートメーションコントローラへの参照は、上で参照されている出願および米国特許で開示されているビデオインターホンおよび/またはショッピング端末に類似する制御キーまたはタッチスクリーンおよび回路を備えるディスプレイデバイスへの参照である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1A】家庭電化製品とともに使用するためのふつうのSPSTおよびSPDT電気スイッチの配線、結線、および説明の図である。
【図1B】家庭電化製品とともに使用するためのふつうのSPSTおよびSPDT電気スイッチの配線、結線、および説明の図である。
【図1C】家庭電化製品とともに使用するためのふつうのSPSTおよびSPDT電気スイッチの配線、結線、および説明の図である。
【図1D】家庭電化製品とともに使用するためのふつうのSPSTおよびSPDT電気スイッチの配線、結線、および説明の図である。
【図2A】本発明のSPDTリレーとSPDTスイッチとの相互接続を含むSPDTスイッチおよびDPDTスイッチを示す配線、結線、および説明の図である。
【図2B】本発明のSPDTリレーとSPDTスイッチとの相互接続を含むSPDTスイッチおよびDPDTスイッチを示す配線、結線、および説明の図である。
【図2C】本発明のSPDTリレーとSPDTスイッチとの相互接続を含むSPDTスイッチおよびDPDTスイッチを示す配線、結線、および説明の図である。
【図3A】DPDTスイッチおよびDPDTリレーを伴う2つのSPDTスイッチならびにSPDTスイッチと本発明のDPDTリレーとの相互接続を示す配線および結線の図である。
【図3B】DPDTスイッチおよびDPDTリレーを伴う2つのSPDTスイッチならびにSPDTスイッチと本発明のDPDTリレーとの相互接続を示す配線および結線の図である。
【図3C】DPDTスイッチおよびDPDTリレーを伴う2つのSPDTスイッチならびにSPDTスイッチと本発明のDPDTリレーとの相互接続を示す配線および結線の図である。
【図4A】有線ネットワークを介して動作する、SPDTスイッチの取り付けならびにSPDTスイッチと本発明のSPDTおよびDPDTリレーとの接続を示す分解図である。
【図4B】有線ネットワークを介して動作する、SPDTスイッチの取り付けならびにSPDTスイッチと本発明のSPDTおよびDPDTリレーとの接続を示す分解図である。
【図5A】IR遠隔制御ネットワークを介して動作する、SPDTスイッチの取り付けならびにSPDTスイッチと本発明のSPDTおよびDPDTリレーとの接続を示す分解図である。
【図5B】IR遠隔制御ネットワークを介して動作する、SPDTスイッチの取り付けならびにSPDTスイッチと本発明のSPDTおよびDPDTリレーとの接続を示す分解図である。
【図6A】無線ネットワークを介して動作する、SPDTスイッチの取り付けならびにSPDTスイッチと本発明のSPDTおよびDPDTリレーとの接続を示す分解図である。
【図6B】無線ネットワークを介して動作する、SPDTスイッチの取り付けならびにSPDTスイッチと本発明のSPDTおよびDPDTリレーとの接続を示す分解図である。
【図7A】電流感知コイルおよび構造、ならびに電流センサおよび本発明のAC電源コンセントへの接続の好ましい実施形態を示す配線および説明の図である。
【図7B】電流感知コイルおよび構造、ならびに電流センサおよび本発明のAC電源コンセントへの接続の好ましい実施形態を示す配線および説明の図である。
【図7C】電流感知コイルおよび構造、ならびに電流センサおよび本発明のAC電源コンセントへの接続の好ましい実施形態を示す配線および説明の図である。
【図7D】電流感知コイルおよび構造、ならびに電流センサおよび本発明のAC電源コンセントへの接続の好ましい実施形態を示す配線および説明の図である。
【図7E】電流感知コイルおよび構造、ならびに電流センサおよび本発明のAC電源コンセントへの接続の好ましい実施形態を示す配線および説明の図である。
【図8A】好ましい実施形態の電流センサを通るAC線路を組み込んだ図4Aの分解図である。
【図8B】好ましい実施形態の電流センサを通るAC線路を組み込んだ図4Bの分解図である。
【図9A】好ましい実施形態の電流センサを通るAC線路を組み込んだ図5Aの分解図である。
【図9B】好ましい実施形態の電流センサを通るAC線路を組み込んだ図5Bの分解図である。
【図10A】好ましい実施形態の電流センサを通るAC線路を組み込んだ図6Aの分解図である。
【図10B】好ましい実施形態の電流センサを通るAC線路を組み込んだ図6Bの分解図である。
【図11A】本発明の好ましい実施形態の電流センサを含むリレー制御および通信回路を示すブロック図である。
【図11B】本発明の好ましい実施形態の電流センサを含むリレー制御および通信回路を示すブロック図である。
【図11C】本発明の好ましい実施形態の電流センサを含むリレー制御および通信回路を示すブロック図である。
【図11D】本発明の好ましい実施形態の電流センサを含むリレー制御および通信回路を示すブロック図である。
【図12】インターネットを介して本発明のホームオートメーションシステムの遠隔操作を行うための電源、通信ドライバ、および接続を示すブロック図である。
【図13A】本発明の好ましい実施形態の電源、IRドライバ、およびキーパネルまたはキーパッドを備えるホームオートメーション用の通信ネットワークを示す説明図である。
【図13B】本発明の好ましい実施形態の電源、IRドライバ、およびキーパネルまたはキーパッドを備えるホームオートメーション用の通信ネットワークを示す説明図である。
【図13C】本発明の好ましい実施形態の電源、IRドライバ、およびキーパネルまたはキーパッドを備えるホームオートメーション用の通信ネットワークを示す説明図である。
【図14A】有線ネットワークを介して選択された器具のスイッチオンおよびスイッチオフを行うためのキーパネルまたはキーパッドを示すブロック図である。
【図14B】有線ネットワークを介して選択された器具のスイッチオンおよびスイッチオフを行うためのキーパネルまたはキーパッドを示すブロック図である。
【図15A】IRネットワークまたは無線ネットワークを介して選択された器具のスイッチオンおよびスイッチオフを行うためのキーパネルまたはキーパッドを示すブロック図である。
【図15B】IRネットワークまたは無線ネットワークを介して選択された器具のスイッチオンおよびスイッチオフを行うためのキーパネルまたはキーパッドを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
本発明の前記の目的および特徴ならびに他の目的および特徴は、添付図面を参照することで本発明の好ましい実施形態の以下の説明から明白になるであろう。
【0028】
図1Aに示されているのは、照明具、空調装置、およびAC電力によって動作する他の電気デバイスなどの器具を含むAC器具を操作するために使用される標準のオン−オフスイッチ1Aである。標準のオン−オフスイッチ1Aは、単極単投(SPST)スイッチと呼ばれ、AC電流を器具に流す電気回路のメーク接点(オン状態)またはブレーク接点(オフ状態)を形成するレバーで作動するバネ接点を備える。ホームオートメーションに使用される遠隔操作されるスイッチは、実際には、図1Aのスイッチ1Aと同様の、AC器具に供給されるAC電流に対しメーク接点またはブレーク接点を形成するリレーで作動する接点(図示せず)である。
【0029】
器具の遠隔切り替えをエラーなしで行うために、器具のオンまたはオフのステータスを知る必要がある。ドライバトランジスタまたはICとすることもできる、図11Aに示されているドライバ36などのリレードライバ回路に送られるデータに基づいて、遠隔操作されるSPSTリレーを使用するときにオンまたはオフのステータスを知ることが可能である。しかし、ハンドヘルド型のIRもしくは無線遠隔制御および/または有線制御デバイスおよび有線制御システムを含む遠隔制御デバイスを介して器具の遠隔オン−オフ制御を行うことには構造上の問題があるが、それは、このようなデバイスでは器具をスイッチオンおよびスイッチオフするために同じキーを使用しているからである。例えば、テレビ受像機用の遠隔制御ユニットのほとんどすべては、オンおよびオフを行うコマンドに同じキーを使用し、遠隔制御ユニットの大半は、テレビ受像機のオン−オフステータスをフィードバックとして返さない。このため、インターネットなどを通じてテレビ受像機から遠く離されている遠隔位置から制御が発生する場合にテレビ受像機の遠隔制御の信頼性は低下する。遠隔制御をエラーなしで行うために、コントローラは、特に器具がスイッチオンまたはスイッチオフされる場合には、器具ステータスを検証しなければならない。これは、家庭、アパート、事務所、またはビル内のすべての器具に関係するデータを遠く離れた場所から受け取ることができることを含む、基本的な要求条件である。
【0030】
図1Bに示されている電気スイッチ1Bは、SPDTスイッチと呼ばれる単極双投スイッチである。SPDTスイッチは、切替スイッチであり、極Pは、スイッチレバー5によって端子1または端子2に接続される。
【0031】
SPDTスイッチは、AC活線を極Pに接続し、器具をSPDTスイッチ1Bの端子2に接続するなど、基本的なオン−オフスイッチ1Aが動作するのと同じようにして、AC器具へのAC電流に対しメーク接点またはブレーク接点を形成するために使用できる。このようなSPDTスイッチは、照明具および器具を操作するために家庭内で特に使用されているが、それは、SPDTスイッチが2つの別々の位置から照明具などの器具を操作する仕組みを持つからである。
【0032】
図1Bに示されているように、SPDTスイッチは、その端子1および2を通じてトラベラと呼ばれる2本の線、トラベラ1およびトラベラ2に接続される。図1Cに示されているのは、2つのスイッチの端子1と端子2との間のトラベラ1とトラベラ2とを介して接続されている2つのSPDTスイッチS1およびS2の電気回路である。これらのスイッチのそれぞれは、AC器具への電流に対しメーク接点またはブレーク接点を独立に形成することができる。図1Cに示されている回路および図1Dの説明図から、図1Cの両方のスイッチS1およびS2が同じトラベラ線に切り替えられる場合にはいつでも、ならびに/または図1Dの両方のスイッチ1Bが同じトラベラ線に切り替えられたときに、それがトラベラ1であろうとトラベラ2であろうと、AC器具はAC活線に接続される(オン状態)ことは明らかである。スイッチS1またはS2のうちの一方がトラベラ1に接続され、他方がトラベラ2に接続されている場合、その線は遮断され、器具はオフ状態になる。同じことが、図2Aに示されているSPDTスイッチ1Bに接続されている、図に示されているSPDTリレー6についても成り立つ。
【0033】
この装備の重要性は、いずれかのスイッチレバー5のオンまたはオフの状態が確定されていない点にある。これが、図1B、1D、および2Aに示されているレバー5の位置がオンまたはオフと名付けられず、位置1(Pos.1)および位置2(Pos.2)と名付けられている理由である。図2Aに示されている、また以下で説明されるような2つのSPDTスイッチまたはSPDTスイッチとSDPTリレー、図3Aに示されている組み合わされた2つのSPDTと複数のDPDTスイッチまたは2つのSPDTと1つのDPDTリレー6Cの確定したオン−オフ状態を持つことがこのようにできないため、ホームオートメーションの電気系統のコントローラにオン−オフステータスを送るための解決策が必要である。
【0034】
図2Bは、トラベラ1とトラベラ2とをクロスさせることによって図1Cの2つのSPDTスイッチS1とS2との間に双極双投(DPDT)スイッチS3−1およびS3−2が導入されている、拡張された電気回路を示している。図2CにDPDTスイッチ1Cとしても示されているDPDTスイッチS3−1およびS3−2の意義は、その双投位置がトラベラ線をスイッチオフしないという点にある。DPDTスイッチ1Cは、Pos.1でレバー5Cとストレートにトラベラの線1および線2を接続し、レバー5CがPos.2に切り替えられたときにトラベラの線1および線2をクロスする。トラベラ線をストレートにまたはクロスするように(反転)接続するためのこのような双投スイッチ装備を使用すると、トラベラ線を反転することによって、電気回路が遮断または導通し、それにより、器具がオフ状態からオン状態に切り替えるか、または逆に器具がオン状態からオフ状態に切り替える。
【0035】
カスケード接続スイッチ装備で使用される図2Cに示されているDPDTスイッチ1C、および図3Aに示されている本発明のDPDTリレー6Cは、2つのSPDTスイッチ1Bのトラベラの端子1と2との間に接続される。これにより、スイッチレバー5Cが図2Cに示されているPos.1にあるときに、トラベラ線1および2はストレート線で接続され、スイッチレバー5CがPos.2に切り替えられたときに(破線)、トラベラ線1および線2はクロスする(反転)。
【0036】
図3Bに示されているように、n個のDPDTスイッチをカスケード接続スイッチチェーンに加えて、2つのSPDTスイッチのうちのそれぞれのスイッチから、またn個のDPDTスイッチから、器具を独立に動作させることが可能である。図3Bに示されているカスケード接続されたスイッチ装備は、4つのスイッチ、つまり2つのSPDTスイッチS1およびS2と、2つのSPDT S3−1/S3−2とS4−1/S4−2とを備える。DPDTスイッチは決して切断しないが、トラベラ線とはクロスするので、両方のスイッチS1およびS2の端子1および2は、ストレートであろうとクロスであろうと、常に接続されることは回路3Bから明らかである。したがって、この配列構成により、カスケード接続されたスイッチチェーン内に導入されるDPDTスイッチの個数に関係なく、これらのスイッチはそれぞれ、チェーンに接続されている器具を独立にスイッチオン−オフする。
【0037】
図3Aおよび図3Bに示されているように、DPDTスイッチ1Cまたは図3AのDPDTリレー6Cまたは図3CのDPDTリレー6Cにより独立に、SPDTスイッチを反対位置に(Pos.1をPos.2に、またはその逆に)切り替えるか、またはトラベラ線1および線2をストレートからクロスに、またはクロスからストレートに再接続すると、AC回路のメーク接点またはブレーク接点が形成され、他のスイッチのレバー位置と独立に、および無関係に、器具のスイッチオンおよびスイッチオフが行われる。
【0038】
図3Cに示されているのは、本発明のリレー6Cであり、上で説明されているように、追加のDPDTスイッチまたはリレーを図3Bに示されているカスケード接続スイッチ内に導入しても、接続されている器具をスイッチオン−オフするそれぞれの個別のスイッチまたはリレーのスイッチング能力は変わらない。本発明の主要な1つの利点は、後で説明するように、カスケード接続されたスイッチチェーンをホームオートメーションシステム内に完全に接続するために、カスケード接続スイッチ内に導入された単一のリレーのみがあればよいという点である。
【0039】
DPDTリレーをカスケード接続スイッチ配列構成内に導入すると、それぞれの個別の機械スイッチのステータスを確認する手立てがないことがはっきりする。さらに、エラーを起こさずに器具を遠隔操作する必要があるため、器具のオン−オフステータスの問題はクリティカルな問題であるが、それは、操作者が自分の操作する器具のステータスおよび好ましくは家庭、アパート、事務所、またはビルの電気系統全体のステータスを知っていなければならないからである。
【0040】
ビルは、任意の建設された作業場、工場、倉庫、ガレージ、スタジアム、ホール、スタジオ、劇場、および他の私有ビル、公共ビル、または事業用ビル、製造工場ビル、貯蔵庫ビル、および/または空調装置、照明具、および他のAC方式の器具などの電気器具を組み込んだ他の構造物とすることができる。
【0041】
図4Aは、図2Aの電気回路に示されているのと同じようにして、2本のトラベラ線1および2を介して標準SPDTスイッチ1Bのトラベラ端子T1および端子T2に接続され、その負荷端子LがAC器具に接続されているアドオンSPDTリレー6を示す説明図である。図4Bは、DPDTリレー6CとSPDTスイッチ1Bとの接続を示している。DPDTリレー6Cの2本のトラベラ線1および2は、図3Aにも示されているSPDTスイッチ1Bの2つのトラベラ端子に接続される。この2本のトラベラ線1および2は端子T1および端子T2に接続され、これらの端子は双極リレーの極となっている。リレー6Cから、2つのトラベラが電源ボックス14に通され、次のカスケード接続DPDTまたはSPDTスイッチ(図示せず)に達している。図4Aおよび4Bから、器具の遠隔切り替えのため他の現行ホームオートメーションシステムで使用されているようなスイッチングシステム全体を交換するよりは、そのようなSPDTリレー6またはDPDTリレー6Cを標準の電気的SPDTスイッチに加えるのが簡単であることは明らかである。
【0042】
図4Aおよび4Bに示されているリレー6および6Cは、図11Bに示されている単一のツイストペア線、通信および電力引き出し回路37P、インジケータドライバ38、およびリレードライバ36回路を介して制御装置30に電力を供給するため、DC電力を運ぶ端子10Pを介して有線通信ネットワークを通じて制御される。リレー制御および通信回路6WPは、以下でさらに詳しく説明される。したがって、通信ネットワーク回線を介して電力を供給されるリレー6および6Cに、リレー6の接点を切り替えるか、またはリレー6Cの接点を通してトラベラ線をストレート接続するか、もしくはクロス接続するようにコマンドが送られる。有線通信回線でDC電力を運ぶことも供給することもできないシステムでは、図11Aに示されているリレー制御および通信回路6Wが、代わりに使用される。電源を接続するため、リレー制御および通信回路6Wは、図11Aで端子11として示されている、別々の端子またはコネクタを使用する。このようなコネクタまたは端子は、図4Aおよび4Bには示されていないが、図5A、5B、6A、および6Bには示されている。以下の説明では、「リレーシリーズ6」は、本発明のありとあらゆるリレーを指す。
【0043】
図5Aおよび5Bは、リレー6−IRおよび6C−IRを示しており、これらは図4Aおよび4Bのリレー6および6Cへのそれらの電気的切り替えという点で同一である。違いは、図11Dの制御およびコミュニケータ回路6IRにある。図11Dに示されているように、有線通信回路37または37Pは、IR TXおよびLPF回路32、ならびにリレー6−IRおよび6C−IRを操作するための双方向IR通信を行うIR TXドライバ回路33で置き換えられる。制御およびコミュニケータ6IRは、端子またはコネクタ11を介して電力の供給を受け、これは、他のリレーユニットとのカスケード接続チェーン形態で図13Bに示されている通信ドライバおよび電源60IRの電源部などのマスター電源に接続することができるか、またはこれは、所定の電源、もしくは電池、もしくは充電式電池および同様のものによって個別に電力の供給を受けることができる。
【0044】
図6Aおよび6Bは、リレー6−RFおよび6C−RFを示しており、これらは、図11Cに示されている制御およびコミュニケータ6RFの通信回路39を除き、図5Aおよび5Bに示されているリレー6−IRおよび6C−IRと同一である。
【0045】
リレー6−RFおよび6C−RFは、トランシーバ、コーダ、およびLPF回路39を通じて、および標準電源ボックス14内に設置されているリレー6−RFまたは6C−RFを覆うために使用されるプラスチックカバー15に取り付けられているものとして示されているアンテナ22を通じて、RF無線ネットワーク経由で通信を行う。アンテナ22は、図6Aおよび6Bに示されているアンテナプラグ21を使用してリレー6−RFまたは6C−RFのアンテナソケット20に接続される。例示され、説明されている回路から、SPDTリレー6、6−IR、および6−RF、ならびにDPDTリレー6C、6C−IR、および6C−RFを、標準SPDT電気スイッチに、また一般的に使用されているカスケード接続のSPDTまたはSPDTおよびDPDT電気スイッチに、トラベラ線を介して接続することができ、SPDTリレーの極位置を切り替え、および/またはDPDTリレーによりトラベラ線をストレート接続するか、またはクロス接続することによって、遠く離れた場所から器具をスイッチオン、オフすることができることは明らかである。リレーは、有線ネットワーク、IRネットワーク、およびRFネットワークを含む通信回線を介して制御することができ、またリレーは、標準の電源ボックスに収まり、一般的に使用されるACスイッチの隣に取り付けることができるサイズで製作されることも明らかである。リレーシリーズ6は、スイッチのフレーム、形状、カバー色、デザイン、および同様のものに適合する同一スイッチカバーによって覆うことができることも明らかである。
【0046】
リレーならびにその制御および通信回路ならびにインジケータは、カスケード接続配線された単一のツイストペア通信回線10Pを介して、または別々に、個別の電源アダプタを使用する電源線11を介して、電池もしくは充電式電池を介して、および/または他の一般的に利用可能なAC/DC電源オプションによって電力の供給を受けることができる。
【0047】
しかし、SPDTリレー6、6−IR、または6−RFおよびDPDTリレー6C、6C−IR、または6C−RFを使用しても、器具のオン−オフステータスに関する検証可能なデータを得られるわけではない。したがって、リレー6、6−IR、および6−RFならびに6C、6C−IR、および6C−RFは、照明または空調のスイッチオンまたはオフなどをシステムの操作者がその場で確認できるアパート、事務所、または住宅などの小型の局所制御システムなど限られた用途で好ましくは使用されるが、そのようなホームオートメーションシステムは、システムの使用者が遠く離れた場所から、インターネットなどを介して、器具を遠隔制御する必要がある場合には、信頼できない。
【0048】
図7A、7B、および7Cは、電流感知コイルおよびトランスを示している。よく知られている図7Aのトロイダルコイル31は、そのリングを通りAC電流を運ぶ電線8に至る経路を形成して、誘導によってAC出力信号を発生し、電線8を通る電流ドレインに相対的な電圧レベルを出力することができる。
【0049】
図7Bに示されているコイルアセンブリは、よく知られているフェライト「C」コア31Aとコイル31Bとを組み合わせたものであり、AC電流を運ぶ電線8について図7Bに示されているように経路を形成する。トロイダルコイル31と同様に、コイル31Bは、電線8内の電流ドレインに関するAC出力信号を誘導によって出力する。トロイダルコイル31とコイル31Bとは、両方ともそのコア31Aとともに、電線8内の電流ドレインに関して同じ機能を実行する、つまり、誘導によって出力信号を発生するが、トロイダルコイル31の利点はその単純な構造にある。しかし、トロイダルコイルの巻きにはコストがかかり、トロイダルコアを小さくすると、巻き数が制限される。そのため、感知信号レベルが小さくなり、その結果、信号対雑音比が低くなり、電流検出誤差が生じることがある。
【0050】
コイルアセンブリ31Bは、図7Bに示されているその「C」コア31Aを使用すれば、実質的に巻き数を増やすことができる。これは電線8内を流れる電流に応じて高いAC信号を出力するのには十分であり、感知誤差を生じることなく図11A〜11Dに示されている制御回路6W、6WP、6RF、および6IRのCPU 30によって処理され、測定されるようにすることができる十分な信号対雑音比および信号レベルを持つ。
【0051】
使用できる他の電流センサとしては、図7Cに示されている電流トランス31Tが挙げられる。電流トランス31Tは、負荷端子LであろうとSPDTスイッチの直接活端子Pであろうと、実際にはAC活線に接続する。このような電流トランスは、最良の信号対雑音比をもたらし、大きくて、正確な信号出力を発生することができる。しかし、AC電流トランスをこのような形で導入するとAC活線への接続が必須となる。そうすると、規制、構造制限、試験、および認定の対象となり、AC活電力線への直接的曝露を最小限に抑えつつホームオートメーションリレーシステムの導入を簡素化しようとする本発明の試みを挫折させる。
【0052】
それにもかかわらず、図7Cにおいて線8Aおよび線8Bとして示されている、2つの構造化され、試験され、認可されたAC活線端子の間にあるAC電流トランス31Tを本発明とともに使用し、電流センサ出力を図11A〜11Dに示されている制御および通信回路6W、6WP、6RF、および6IRとともに組み込むことができる。
【0053】
リレー制御および通信回路は、トロイダルコイル31とともに図11A〜11Dに示されているすべてであるが、それは、適切な増幅およびハムキャンセリングプログラムがあれば、制御回路のCPU 30は信頼できる動作をし、トロイダル31コアを通過するAC線8を通る電流ドレインを識別することができるからである。しかし、「C」コア31Aをそのコイル31Bとともに、また上で説明されているように、図7A〜7Eに示されている電線8、8A、または8B内の電流ドレインに応じて出力信号を発生することができる電流トランス31Tまたは任意の他の構造を持つコイルアセンブリを、代わりに使用することができる。
【0054】
SPDTおよびDPDTリレーは両方とも2本のトラベラ線に接続され、そのうちの一方のトラベラ線がAC電流を引き出すことができるため、その2本のトラベラ電線に対しコイルを通る経路を使用することが可能である。このように経路を大きくすると、感知感度が低下するか、またはコイルのサイズが実質的に増大する。あるいは、2つの電流感知コイルを備え、1つをそれぞれのトラベラ用にすることが可能であるが、デバイスのコストが増大することになる。すべての場合において、ただ1つのリレーが必要であり、カスケード接続スイッチ内に導入されるので、AC活線に給電する単線または器具のAC活端子に至る単線は、電流センサに対する本発明の好ましい実施形態である。
【0055】
図7Dは、電流センサおよびコミュニケータユニット4を示している。これ以降、AC電源コンセントまたは「電源コンセントシリーズ4」とも称され、これはそのプラスチック製の本体を通る経路を有し、AC活線および/またはAC活端子から完全に絶縁されており、トロイダルコイル31として示され、組み込まれている電流感知コイルを通る厚肉絶縁標準電線8の完全に絶縁された経路を形成する。電源コンセントシリーズ4の電流センサおよびコミュニケータ4の組み込み制御および通信回路は、使用されていない、リレードライバを除き、図11A〜11Dに示されている回路6W、6WP、6RF、および6IRと同一である。インジケータドライバ回路38を含む他の回路もすべて使用される。図7Dに示されているように、電流センサおよびコミュニケータユニット4は、電流通電ステータスを示すためのインジケータを備える。
【0056】
図7Eは、ホームオートメーションシステム内の電流センサおよびコミュニケータユニット4の実用的で単純な用途を示しており、電流センサおよびコミュニケータ4+6WPのコイル31を通るAC活線は、電源コンセントの活端子9を通じて標準AC電源コンセント3に接続されている。そのような単純な相互接続を用いることで、電流センサおよびコミュニケータ4+6WPは、AC電源コンセント3を介して電力の供給を受けるAC器具のステータスがオンになるかまたはオフになったときに、そのことをインジケータ18を通じて正確に指示することができる。さらに、電流センサおよびコミュニケータ4+6WPは、ネットワーク10PまたはAC電源コンセント4+6W用のネットワーク10を介して、または場合に応じて、AC電源コンセント4+6IRおよび4+6RFによるIRもしくはRFネットワークを介して、オンまたはオフのステータスをホームオートメーションコントローラ、またはホームオートメーションシステムのビデオインターホンもしくはショッピング端末に伝達する。
【0057】
図8Aおよび8Bに示されているリレー6D−WPおよび6E−WPは、制御およびコミュニケータ回路6WPに電力を供給するため、DC電力を運ぶ端子10Pを介して有線通信ネットワークを通して制御される。図4Aおよび4Bに示されているリレー6−WPおよび6C−WPと同様に、リレー6D−WPおよび6E−WPは、絶縁されたAC活電力線が絶縁された経路31Pを通り、および電流感知コイル(図示せず)を通ることを除き、同じようにして接続され、操作される。これは、図7Eに示されているコイル31の経路と同じである。これにより、ネットワーク10Pを介して、接続されている器具のオン−オフステータスを主コントローラに伝達することができる。上で説明されているように、有線通信回線でDC電力を運ぶことも供給することもできないシステムでは、図11Aに示されているリレー制御および通信回路6Wが、代わりに使用される。電源を接続するため、リレー制御および通信回路6Wは、図11Aでコネクタまたは端子11として示されている、別々のコネクタを使用する。コネクタまたは端子11は、図8Aおよび8Bには示されていないが、図9A、9B、10A、および10Bには示されている。
【0058】
電源端子11の外側については、図9Aおよび9Bは、リレー6D−IRおよび6E−IRを示しており、これらは図8Aおよび8Bのリレー6D−WPおよび6E−WPへのそれらの電気的な切り替えおよび電流感知の点で同一である。主な違いは、図11Dの制御および通信回路6IRにある。図11Dに示されているように、有線通信回路37または37Pは、IR TXおよびLPF回路32、ならびにリレー6D−IRおよび6E−IRを操作し、また接続されている器具に関するオン−オフステータスを発生するための双方向IR通信を行うIR TXドライバ回路33で置き換えられる。制御および通信回路6IRは、端子またはコネクタ11を介して電力の供給を受け、これは、他のリレーシリーズ6とのカスケード接続チェーン形態で図13Bに示されている通信ドライバおよび電源60IRの電源回路68の電源コネクタまたは端子68−11などのマスター電源に接続することができるか、またはこれは、所定の電源もしくはACアダプタ、または電池もしくは充電式電池および同様のものによって個別に電力の供給を受けることができる。
【0059】
図10Aおよび10Bは、リレー6D−RFおよび6E−RFを示している。これらは、図11Cに示されている制御および通信回路6RFの通信回路39を除き、図9Aおよび9Bに示されているリレー6D−IRおよび6E−IRと同一である。
【0060】
リレー6D−RFおよび6E−RFは、トランシーバ、コーダ、およびLPF回路39を通じて、および標準電源ボックス14内に設置されているリレー6D−RFまたは6E−RFを覆うために使用されるプラスチックカバー15に取り付けられているものとして示されているアンテナ22を通じて、RF無線ネットワーク経由で通信を行う。アンテナ22は、図10Aおよび10Bに示されているアンテナプラグ21を使用してリレー6D−RFまたは6E−RFのアンテナソケット20に接続される。例示され、説明されている回路から、SPDTリレー6D−W、6D−WP、6D−IR、および6D−RF、ならびにDPDTリレー6E−W、6E−WP、6E−IR、および6E−RFを、一般的に使用されているSPDT電気スイッチに、またカスケード接続の一般的に使用されているSPDTまたはSPDTおよびDPDT電気スイッチに、トラベラ線を介して接続することができ、SPDTリレーの極位置を切り替え、および/またはDPDTリレーによりトラベラ線をストレート接続するか、またはクロス接続(反転)することによって、遠く離れた場所から器具をスイッチオン、オフすることができることは明らかである。
【0061】
リレーシリーズ6は、有線ネットワーク、IRネットワーク、およびRFネットワークを含む通信回線を介して制御することができる。またリレーシリーズ6は、標準の電源ボックスに収まり、標準サイズのスイッチの隣に取り付けることができる形状およびサイズで製作され、スイッチのフレーム、形状、カバー色、デザイン、および同様のものに適合する同一のスイッチカバーで覆われることも明らかである。さらに、2本の電線のみで照明および器具のスイッチオン−オフを行う家庭およびビル内で使用される一般的な配線も、アドオンリレーシリーズ6および電源コンセントシリーズ4のどれについてもそのまま使用することができる。
【0062】
リレーならびにその制御および通信回路ならびにインジケータは、有線通信回線10Pを介して、または別々に、個別の電源、電源アダプタの共通電源を使用する電源端子またはコネクタ11を介して、電池もしくは充電式電池を介して、および/または他の一般的に利用可能な、よく知られているDC電源オプションによって電力の供給を受けることができる。
【0063】
さらに、本発明によれば、SPDTリレー6D−W、6D−WP、6D−IR、または6D−RFおよびDPDTリレー6E−W、6E−WP、6E−IR、または6E−RFは、電流感知コイル31もしくは31A/31Bまたは31Tもしくは他のコイルを使用して、器具のオン−オフステータスに関する検証可能なデータを供給することができる。したがって、リレー6D−W、6D−WP、6D−IR、および6D−RFならびに6E−W、6E−WP、6E−IR、および6E−RFは、アパート、事務所、もしくは住宅、または任意のビル内の器具を遠隔制御するために、用途の制限なく、使用することができる。これにより、システム操作者に検証可能なオン−オフステータスが与えられる。また、そのようなホームオートメーションシステムは、インターネットなどを通じて、遠く離れた場所からの器具を遠隔制御するうえで信頼できるものとなる。
【0064】
図11A〜11Dに示されているリレー制御および通信回路は、リレーシリーズ6または電源コンセントシリーズ4の所定のリレーユニットとともに個別に使用される4つの異なる回路組み合わせ6W、6WP、6RF、および6IRを備える。電源コンセントシリーズ4は、説明されている4つの電源コンセントバージョン4+6W、4+6WP、4+6RF、および4+6IRのうちのどれかにおいて、リレードライバ36を含まない。説明されているすべてのリレー制御および通信回路は、図示されているメモリ30Aを備える基本的な中央演算処理装置(CPU)30からなる。示されている4つの回路はすべて、リレーのコイル6L(電源コンセントユニットシリーズ4とともに使用されない)を駆動するためのリレードライバ36、単一のLEDインジケータ18または最大n個までのLEDインジケータ18−nを駆動するためのインジケータドライバ38、電流センサコイル31、ならびにホームオートメーションシステムのリレーシリーズ6またはAC電源コンセントシリーズ4のそれぞれに対するコード、I.D、またはアドレスを設定するための個数nのデジタルスイッチ34−1〜34−nを備える。コード、I.D、またはアドレスは、ネットワークおよびネットワークをCPU30に接続する回路を介して、またはプログラムされたPCを介して、x10、Zigbee、または他のよく知られているホームオートメーションプログラムなどのよく知られているプログラムを使用して設定し、不揮発性システムメモリ30Aに格納することができる。ただし、デジタルスイッチ34がここに特に示されているのは、簡素化され、取り付けやすく接続しやすいホームオートメーションシステムに関して、図示されているロータリデジタルスイッチを使用すると、アドレスのプログラミングに必要なハイテク技術を使いこなせない電気技師でも設定し、訂正することができる(誤って設定した場合)エラーのないアドレス指定を行えることを強調するためである。
【0065】
例えば、図示されているデジタルスイッチ34−1は、住宅またはアパート内のある部屋または他の所定の領域をアドレス指定するために使用できる。この実施例では、スイッチ34−1は、ロータリセレクタスイッチ1〜0とすることができる。1〜9の選択は、部屋または領域1〜9のアドレス指定とすることができるが、「0」(ゼロ)設定は、「すべて」または「なし」へのアドレス指定であるものとすることができる。
【0066】
図示されている他のデジタルスイッチ34−nは、アドレス指定された領域毎に1〜9の器具アドレスを選択するために使用することができる。ゼロ設定は、例えば、すべての器具を事前プログラムされた「プリセット」に合わせるように指令するか、またはすべての器具(アドレス指定された部屋または領域内にある)をスイッチオフするための、アドレス指定された部屋または領域内にあるすべての器具への呼び出しとすることができる。
【0067】
後で説明するように、1つの部屋および1つの器具に対し1桁アドレスを設定する方法が単純だとしても、このような組み合わせで所定の住宅、アパート、または事務所内の最大91個までの器具をカバーできるので、住宅および事務所の日々の現実のニーズに実用的に十二分に対応できる。もちろん、より広い選択が必要になった場合には、二重デジタルスイッチ34を、例えば、最大99箇所までの部屋および領域、さらには1部屋または領域当たり最大99個までの器具に使用することができる。このような組み合わせで、システム内の合計9801個の器具に対応できるとしても、アドレスは4桁のみに限られる。
【0068】
ホームシステムが、一方の中央の場所からアパートのビル全体へアドレス指定される場合、最大、例えば3つまでの追加ロータリスイッチ34を単に追加するだけで、最大999棟のアパートなどのアドレス指定が可能になる。上記のように、より複雑なアドレス指定が必要な場合、アドレスがプログラムされ、メモリ30A内に格納されているときには必要でなく、使用されないデジタルスイッチ34の代わりに、システムメモリ30Aを使用することができる。
【0069】
好ましい実施形態では、実用上の理由から、上で説明されているように2つのロータリデジタルスイッチを使用する。スクリュードライバタイプのセレクタ設定を好適に使用するロータリスイッチは、リレーシリーズ6または電源コンセントシリーズ4の前面を通して好適にアクセスされる、そのため、システムを設置する電気技師は、プラスチックカバー15(例えば図8Aおよび8Bに示されているような)を取り外すことによってロータリスイッチ34を見て、それにより電源ボックス14からリレーまたは電源コンセントユニットを取り外す必要なくそれぞれのリレーおよび電源コンセントユニットのアドレスを設定し確認することができる。後で説明する、図13A〜13Cおよび14A、14B、15A、および15Bに示されているキーパッド40WP、40IL、および40RFなどのキーパッドをこのように同じく簡単に設定できるが、本発明の好ましい実施形態の簡素化されたアドレス設定の重要性を高めるだけである。
【0070】
図11Bに示されているリレー制御および通信回路6WPの通信および電力引き出し回路37Pは、給電し、信号伝送路を介してオーディオ信号、ビデオ信号、制御信号、コマンド信号、およびアラーム信号を含む多数の信号を伝搬するための文献(例えば、特許文献5を参照)において完全に説明されているよく知られている回路である。同じ伝送路を使用した電力および信号の伝搬の重要性は、リレー制御およびコミュニケータ6WPに安定化した電流を供給するための電流制御回路にある。安定化した電流供給源を用いることで、リレーコイル、インジケータ、および他の負荷変動の駆動などによる、負荷の変化によって生じる電圧変動による信号の破損がなくなる。引き出されたDC電流は、中央演算処理装置(CPU)30に供給され、またCPU 30に接続されているすべての回路に供給され、その際に、CPU 30は、固定一定負荷への負荷電流を制御するようにプログラムされる。
【0071】
アドレス、オン−オフコマンド、プリセットコマンド、および所定の器具に合わせて特に手直しされた他のコマンド、ならびに実行されたコマンド、オン−オフステータス、スリープモードなどのAC電流レベル、またはプログラムされた他のAC電流変動の戻り値確認からなる双方向データを、コマンドまたは問い合わせに対する応答としてCPU30が生成することができる。
【0072】
バスラインおよび/または他のネットワークを介して情報、制御、アラーム、およびコマンドを伝搬するために使用される標準のRS232、RS422、RS485、USB、および他の任意のデータ形式ならびにプロトコルなどの任意の種類のデータ信号を使用することができる。
【0073】
上記のことから、リレー6−WP、6C−WP、6D−WP、および6E−WPに組み込まれているリレー制御および通信回路6WPは、DC電力および双方向データ信号を運ぶ伝送路10Pを介して操作され、電力の供給を受けることができることは明らかである。
【0074】
図7Eに示されている電源コンセント4+6WPは、リレードライバ36もリレーも組み込んでおらず、プログラムされたCPU 30は、図13Aにも示されている、AC電源コンセントユニット4+6WPを介してそのAC活線に送られる、オン−オフコマンド、つまり、本質的に、AC電流ドレインおよび図7Eに示されているようなAC電源コンセント3を介して電力を供給される器具のステータスに関する問い合わせに対する応答としてリレーを駆動しなくてよい。
【0075】
図11Aに示されているリレー制御および通信回路6Wは、電源および給電部を除き、リレー制御および通信回路6WPと同一である。端子またはコネクタ10および双方向配線データドライバ37は、電力引き出しも、給電も行わない。したがって、リレー制御および通信回路6Wは、コネクタまたは端子11を通じて電力を供給される。説明されているように、電池、または充電式電池を含む、多くの異なる電源または電力供給源を使用することができる。リレーユニット6−W、6C−W、6D−W、および6E−Wについて説明されているのと同じ電力供給が、リレーシリーズ6ならびに図11A、11C、および11Dに示されているような電源コネクタまたは端子11を介して電力を供給されるリレー制御およびコミュニケータ6W、6RF、または6IRを組み込んだ電源コンセントシリーズ4にも適用される。
【0076】
リレー制御および通信回路6RFは、図11Aに示されている、双方向配線データドライバ37およびコネクタもしくは端子10を置き換える、無線トランシーバ39およびそのアンテナ22を除き6Wと同一である。よく知られている回路であるOOK/FSK/ASKおよび他のモードのトランシーバ、コーダ&LPF回路39は、回路全体を単一チップ上に低コストで組み込んだ各種ICの形で市場に出回っている。このような無線トランシーバ回路のさらなる詳細は、文献において説明されている(例えば、2004年12月28日付けの特許文献1および2006年8月24日付けの特許文献2を参照)。
【0077】
そのほかの点では、無線ネットワークを使用する制御、コマンド、および伝搬データは、有線ネットワーク10を介した伝搬データと同じであり、オン−オフコマンド、ステータス応答、および有線ネットワーク10用にプログラムされた任意の他のデータ、制御、およびコマンドを含む。これらはすべて、上述のように無線ネットワークに対し、また無線ネットワークによって適用され、使用することができる。
【0078】
図11Dに示されているリレー制御および通信回路6IRは、IR RX 32がそのフォトダイオードまたはフォトトランジスタ12を有し、IR TXドライバがそのIR LED 13を有することを除き6RFおよび6Wに類似している。図9Aおよび9Bに示されているように、IR受信機12およびIR送信機13は、リレー6D−WP、6E−WP、6D−RF、および6E−RF内に備えられた2つのインジケータ18の位置を占有する。これにより、図11Dのインジケータ18は、単一のインジケータとして示されているが、これは多色インジケータとすることができるか、あるいはより多くのインジケータを本発明のリレーまたは電源コンセントシリーズのどれかに導入することができる。
【0079】
そのほかの点では、図11Dのリレー制御および通信回路6IRは、有線ネットワーク10および/または上述のRF無線ネットワーク用にプログラムされているとおりにデータの操作、制御、伝搬、および通信を行っている。もちろん、IRネットワークは、遮るもののない光路に限定され、住宅、アパート、事務所、またはビル内にリピータを必要とする。
【0080】
図13Bに示されているように、IRネットワークは、双方向IRリピータ70を備え、これらは天井に、または壁(壁取り付けバージョンは図示されていない)に取り付けることができる。図示されているリピータは、ネットワーク10または10Pなどの有線ネットワークを介して給電されるが、受信したRF無線データをIRデータに変換するための無線受信機を備える類似のリピータは、上記文献(例えば、特許文献2を参照)において詳細に説明されている。
【0081】
さらに、図示されているリレー制御および通信回路6W、6WP、6RF、および6IRのそれぞれは、有線ネットワーク10、給電部10Pを備える有線ネットワーク、無線ネットワーク、およびIRネットワークなどの特定のネットワークを含む。2つまたは3つのネットワークを、6E−WP+RF+IRなどの1つのリレーアセンブリにまとめることが可能であり、また多くの場合においてそうする必要がある。
【0082】
CPU30は、別のネットワークからのそのような別の入力および出力データを処理することができる。特に有線ネットワークを拡張できない場合、または直接光路が不可能であり、同様に、同じリレーシリーズ6または電源コンセントシリーズ4を操作し、および/または通信するために住宅、アパート、事務所、またはビル内に2つの別々のコントローラを備えるために異なるネットワークが必要な場合に柔軟性を高めることができる。このような理由から、本発明のリレーシリーズ6は、有線、無線RFおよびIRを含むさまざまなネットワークに対応できる回路の組み合わせを備えることができる。
【0083】
リレーコントローラおよび通信回路6W、6WP、6RF、および6IRは、アラームシステムを操作するモーション検出器または磁気ドアスイッチ(図示せず)などの他のホームオートメーションデバイスとともに、および/または照明をスイッチオンするために使用することができ、および/または空調装置をスイッチオン−オフするために温度または湿度コントローラ(図示せず)内に導入することができる。これらのデバイスのうちのいくつかについては、電流センサ31、リレーコイル6Lを含むリレードライバ36、および/またはインジケータドライバ38は必要でなく、また使用されない。これにより、この回路は、磁気スイッチアセンブリまたはモーション検出器内に簡単に導入できる非常に小さなプリント基板(PCB)に収まる物理的サイズとなるか、または電源コンセントシリーズ4またはIRおよび/またはRFなどのすべてのオプションのバリエーションを有するリレーシリーズ6のうちのどれかと類似のエンクロージャ、形状、もしくはサイズの電源ボックス14内に取り付けることができる。
【0084】
類似のIR TX 32、IR RX 33、およびRFトランシーバ39の回路は、リレーシリーズ6および電源コンセントシリーズ4を操作するのと連携して、また操作するために、異なるA/V、バックグラウンドミュージック、空調装置、ならびに他の器具を操作することを目的としてIRまたはRFリピータ/ドライバとともに使用することができる。IRネットワークセグメントを室内の光路内で動作させることができるように、所定の部屋の中で双方向IRデータを通信する図13Bに示されている天井取り付けIRドライバ70など。
【0085】
図示されている天井取り付けIRドライバ70は、そのデータおよび給電に図11Bの回路6WPを使用するが、この回路は、リレードライバ36、リレーコイル6L、および電流センサ31を備えない。他の相違点は、部屋の天井中心から部屋全体を覆うように方向付けられている、4つのIR LED 13を駆動するIR TXドライバ33にある。IR受信機は、図13Bにフォトダイオードまたはフォトトランジスタ12(図11DのIR RXおよびLPF 32に接続されている)として示され、IR通過フィルタ12Aを示さないが、IRドライバ70のIRフォトトランジスタ12は、図11Dに正確に示されているように、IRフィルタ12Aによって他の光源から保護されている。同様に、リレー6−IR、6C−IR、6D−IR、および6E−IRとともに使用されるすべてのIR受信機ならびにIR受信機を組み込んだAC電源コンセントシリーズ4では、図9Aおよび9Bに示されているようなIR通過フィルタ12Aを使用する。
【0086】
図13A〜13C、14A、14B、15A、および15Bに示されているキーパッド40WP、40IR、および40RFは、上で説明されている、またIRドライバ70に使用されるような、バリエーションを有する回路6WPに類似の回路を組み込んでいる。ただし、図14A、14B、15A、および15Bに示されているCPU41は、デジタルロータリスイッチ34−1〜34−nのn個のグループについて、個数nのインジケータドライバ、個数nのキー入力、および個数nの入力を備える。
【0087】
図12に示されているのは、リレーシリーズ6、電源コンセントシリーズ4、IRおよびRFドライバ、キーパッド、モーション検出器、磁気スイッチ、および上述と同じデータ、コマンド、制御、およびステータス情報を使用する他の通信デバイスを含む、有線ネットワーク10Pの異なるデバイスに安定化した電流を分配するためのホームオートメーション分配器および電源60である。さらに、分配器および電源60は、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82との間で情報(データ、コマンド、制御、およびステータス)の処理および伝搬を行う。
【0088】
文献(例えば、特許文献2を参照)で説明されているように、ビデオインターホンまたはショッピング端末を使用してホームオートメーションを制御する場合の利点の1つは、異なるコマンドおよびステータスレポートに対し固定されたインデックスまたはプロトコルを作成できる点である。これにより、システムの多様な器具を操作するのに単純な共通の安価な遠隔制御デバイスを利用できる。共通のインデックスは、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82によって処理され、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82のメモリ内に記録され、および/または異なる部屋/領域および器具アドレスにインデックス付けされている、図12の分配器および電源60のメモリ62および63内にインストールされる。
【0089】
したがって、本発明のホームオートメーションシステムでは、テレビ、DVD、A/V、ホームシアタ、バックグラウンドミュージック、および照明、空調、アラーム、およびその他のものを含む説明されているすべてのホームオートメーション電気器具を操作するために一般的な低コストの双方向ハンドヘルド型遠隔制御デバイスを、このハンドヘルド型遠隔制御デバイスによる操作およびステータス指示と組み合わせて使用することができる。住宅、アパート、事務所、またはビル向けのこのような低コストの遠隔制御デバイスは、図13Bの図示されている天井取り付けIRドライバ70と組み合わせて、双方向IR通信を用いることによって実現される。さまざまな種類があるため、双方向IRハンドヘルド型遠隔制御装置およびIRドライバ70の構造の詳細内容は、本特許出願に組み込めないので、これらは別の米国特許として同時出願される。
【0090】
分配器および電源60は、リレー制御およびコミュニケータ回路6W、6WP、6RF、および6IRのどれかとともに、また図13A〜13Cに示されている電源コンセント4+6W、4+6WP、4+6IR、および4+6RFに使用されているような回路のどれかとともに、また電磁接触器、サーモスタットおよびモーション検出器(図示せず)、図13Bに示されているIRドライバ70、ならびに図14A、14B、15A、および15Bに示されているキーパッドなどの他のデバイスとともに使用することができる。分配器および電源60の配線データドライバおよび電力回路69Pに接続されている有線ネットワーク10Pを使用することで、分配器に、接続されているデバイスとの通信および接続されているデバイスへの給電を行わせることができる。
【0091】
リレー6C−Wまたは6E−Wなどの他のデバイスを配線データドライバ69の有線ネットワーク10に接続することができるが、個別の電源を介して別々に、または電源端子またはコネクタ68−11を介して電源68から直接電力の供給を受けることができる。図13Bおよび13Cに示されているRFまたはIRデバイスは、RFトランシーバ39およびアンテナ22を介して、または各IR LED 13およびフォトダイオードまたはフォトトランジスタ12を通じて、IR TX 33およびIR RX 32を介して、および/または図13BのIRドライバ70を介して、分配器ならびに電源60IRおよび60RFと直接双方向通信することができる。同様に、RFデバイスは、図示されていないが、文献(例えば、特許文献2を参照)において完全に説明されているRFドライバおよびRFリピータと通信することができる。接続されているRFまたはIRデバイスは、電源コネクタまたは端子68−11を介して電源68を通じて、または別の電源、電源アダプタ、電池、および/または充電式電池を介して電力の供給を受けることができる。
【0092】
図12に示されている分配器および電源の双方向データプロセッサ80は、受信したコマンドおよびステータスをコネクタまたは端子81を介してホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82に伝達し、リレーおよび器具を操作するコマンドおよび制御を用いて、有線ネットワークドライバ69、69P、RFドライバ39、およびIRドライバ33を通じて、接続されているリレーシリーズ6またはAC電源コンセント4および他の(図示せず)デバイスと通信する。
【0093】
コードメモリ62およびシステムメモリ63は、部屋/領域および器具番号アドレスを含むアドレス、すべてのコマンドのインデックス設定、および伝達されるインデックスを選択された器具操作コマンドに変換するためのルックアップテーブルなどのシステムに関係するすべてのデータと併せて取り付けられ、そのようなルックアップテーブルを使用することで、一般的なハンドヘルド型双方向遠隔制御デバイス(図示せず)を使用してホームオートメーションシステム全体を操作することができる。
【0094】
さらに、図12に示されているUSBドライバ64は、USBコネクタ65を介してPC66に接続することができ、これはホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82からダウンロードされた、コマンドコード、アドレス、インデックス、およびシステムに関係する他のデータを含む専用設計のプログラムとともにダウンロードされる。この設定により、分配器および電源60を使用することで、アパートもしくは住宅の住人または事務所の管理人および職員が離れた場所からPC66に(インターネット67を介して)接続し、現在処理中のアラームを含む器具ステータスを受信し、および/または湯沸かし器、空調装置、および類似のもののスイッチオンまたはスイッチオフなどの電気器具を操作するための制御およびコマンドを生成することができる。
【0095】
図13A、13B、および13Cは、ホームオートメーションシステムネットワークの実施例を示している。図13Aは、図14Bにさらに詳しく示されている、後述のリレー6D−WP、6E−WP、電源コンセント4+6WP、およびキーパッド40WPを接続するためカスケード接続されているツイストペアチェーンで接続されているツイストペア線の有線ネットワーク10Pを示している。
【0096】
有線ネットワーク10ならびに図13Bおよび13Cに示されているIRもしくはRFネットワークに類似の有線ネットワーク10Pは、双方向情報を、図12に示されているホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82に、ランダムに、または制御された時刻に、図12の分配器および電源60のCPU 61またはホームオートメーションコントローラ82によって生成されるトークン受け渡しメカニズムを使用して、伝達する。分配器および電源60は、説明されている4つのネットワークのすべて、つまり、有線ネットワークおよび給電部10P、有線ネットワーク10、IRおよびRFネットワークを組み込むように示されている。あるいは、分配器および電源60W(図示せず)は、コネクタ10−1〜10−nを介して最大n個までの有線ネットワークにのみ給電するドライバ回路69を組み込むことができる。または分配器および電源60WPは、コネクタ10P−1〜10P−nを介して給電部10Pによりn個の有線ネットワークにのみ給電するドライバ回路69Pを組み込むことができる。図13A〜13Cに示されているように、分配器および電源60IRは、IRネットワークを操作するためにRX回路32およびTX回路33のみを組み込むことができ、また分配器および電源60RFは、無線ネットワークを操作するためにトランシーバ回路39のみを組み込むことができる。
【0097】
したがって、図13Bは、IRドライバ70を使用して双方向IRコマンドおよびデータを伝達する、類似のホームオートメーションシステムを示している。分配器および電源60IRをリレー、電源コンセント、およびキーパッドによって光学的にアクセスされる場所に取り付けることができる場合、IRドライバを使用する必要はない。IRドライバ70は、ツイストペア線の有線ネットワーク10を介して接続されているように示されているが、それは、IR受信機12およびIR送信機13への直接的光学的アクセス手段を持たないからである。この場合、図示されている分配器および電源60IRは、IR RX 32およびIR TX 33に加えて有線ネットワークドライバ69を組み込んでいる。
【0098】
図13Cは、図15aに示され、後で説明される、リレー6D−RFおよび6E−RF、電源コンセント4+6RF、およびキーパッド40RFの整合アンテナ22を含むアンテナ22を介したRFネットワークを実現するための分配器および電源60RFを示している。図示されているネットワークおよび分配から、本発明は、有線ネットワーク、IRネットワーク、およびRFネットワークならびにこれらの任意の組み合わせを介して操作することができることは明らかである。
【0099】
上で説明されているように、異なるネットワークを、独立して、または組み合わせて用いることにより、ネットワーク上のデバイスは、ランダムに、またはトークン受け渡しメカニズムを使用して規則正しいタイミングで、通信することができる。データ転送速度が比較的遅く、オン−オフコマンドおよび器具ステータスの伝達があまり頻繁に行われない場合、24時間連続のトークン受け渡しメカニズムはネットワーク上の不要な活動となる。
【0100】
したがって、本発明の好ましい実施形態では、nミリ秒の持続時間の間信号が存在しないときのみデバイスが通信できるようにする信号感知メカニズムを使用する。頻繁に生じない短いコマンドおよびステータスデータを伝達する際のこのような遅延は、本発明のホームオートメーションの操作に必要な効率および速度に影響を及ぼさない。しかし、任意の種類のよく知られているトークン受け渡しメカニズム、プログラム、および回路、および/または任意のよく知られているプログラムおよび信号感知回路を使用して、本発明の異なるネットワーク上でデータ、制御、コマンド、およびステータスを伝達することができる。
【0101】
図14A、14B、15A、および15Bに示されているキーパッド40W、40WP、40RF、および40IRは、本発明のホームオートメーションシステムの他のすべてのデバイスについて上で使用され説明されているのと本質的に同じ回路を使用する。図示されているCPU41およびシステムメモリ41Aは、図11A〜11DのCPU30およびメモリ30Aに類似している。デジタルロータリスイッチ34−1〜34−n、ならびに有線ネットワーク10用の回路37、有線ネットワークおよび給電部10P用の回路37P、IRネットワーク用の回路32および33、およびRFネットワーク用の回路39は、リレー、AC電源コンセントについて、またモーション検出器、磁気スイッチ、湿度および温度制御装置、ならびに上で説明されている他のもののアドオン回路などの他のすべてのデバイスについて図示されている回路と同一の回路であり、すべて図11A〜11Dに示されている。
【0102】
キーパッドまたはキーパネル40は、本質的に、図4Aおよび4Bにボックス14として示されているような標準電源ボックス上に取り付けるためのスイッチおよびインジケータの配列であるか、または壁に付けられているか、またはテーブルトップケース(図示せず)内に組み込まれ、例えば電池から電力の供給を受け、遠隔制御デバイスと同様にIRおよび/またはRFを介して通信する。いくつかのキーパッドを、例えば、厨房、食堂、玄関、および主寝室などに、または事務所の正面玄関および/または事務所の管理人室に取り付けることができる。基本的なキー機能は、家庭、アパート、事務所、またはビル内の照明および器具をスイッチオン、スイッチオフし、照明または器具のオンオフステータスを示すことである。このような理由から、本発明の好ましい実施形態では、それぞれの個別のキーにアドレスを割り当てるために2つのデジタルロータリスイッチ34−1および34−nを使用する。これにより、所定の器具ステータスを操作し、監視する(キーのインジケータを介して)キーを使用者が選択することができる。
【0103】
それぞれの図示されているキー49は、インジケータ48および2つまたはそれ以上の前記デジタルスイッチ34−1〜34−nを含む、破線のボックス内にグループ42−1〜42−nとして示されているグループ42にグループ化される。上で説明されているように、ロータリスイッチとして示されているデジタルスイッチ34は、使用者がそれぞれのキーを所定の器具に簡単に割り当てられるようになっているため、本発明の好ましい実施形態である。しかし、よく知られているDIPスイッチを含む任意の数または種類のデジタル、バイナリ、および他のスイッチを使用することができる。同様に、それぞれのキーには、図12に示されているホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82を介して、または図11A〜11A、12、14A、14B、15A、および15Dに示されているメモリ30A、41A、62、および63にアドレスをインストールするためのそのようなプログラムを組み込んだPCから直接、コードをメモリ41A内にインストールすることによって、アドレスを割り当てることができる。好ましい実施形態では、いくつかのキー、例えば、3個のキーで、空調装置などの同じ器具を操作できるようにもなっている。この場合、1つのキー機能をオン−オフスイッチとして使用し、他の2つのキー機能を温度を上げる機能と温度を下げる機能に使用する。空調のスイッチオン−オフを行い、温度の上げ下げを調節するために、実施例の1つの器具に割り当てられた、3つのキーすべてに対し一組のデジタルスイッチ34のみあればよい。
【0104】
アドオンリレーシリーズ6およびAC電源コンセントシリーズ4について示されているインジケータ18と類似のそれぞれのキーグループ42に示されているインジケータ48の機能は可変である。インジケータ18および48は、よく知られている赤色−緑色−オレンジ色LEDなどの多色LEDインジケータとすることができる。これらのインジケータは、例えば、コマンドが処理されたときに緑色に点滅するか、または他のコマンドが現在処理中であることを示すために赤色に点滅するようにプログラムすることができる。インジケータは、器具がオフであることを示す緑色の点灯、器具がオンであることを示す赤色の点灯、例えば器具がスリープモードに入っていることを示す黄色の点灯を行うことができる。上述の3つのキー49により空調装置を操作する場合、温度降下インジケータは緑色とすることができ、温度上昇インジケータはオレンジ色もしくは赤色、またはオレンジ色(暖)から赤色(高温)に変化するものとすることができる。複数のLEDインジケータまたはよく知られているLCDインジケータ(図示せず)を使用して、LEDインジケータ48の代わりに、実際の温度設定を示すことも可能である。
【0105】
図14Aの図示されているキーパッド40W、図14Bの40WP、図15Aの40RF、および図15Bの40IRはそれぞれ、有線ネットワーク用の回路37、電力引き出し装置を備える有線ネットワーク10P用の回路37P、無線ネットワーク用の回路39、ならびにIRネットワーク用の回路32および33などの特定のネットワーク用の特定の回路を組み込む。しかし、これらのネットワークのどれかを介して通信し、これらのネットワークを通じて電力を供給される共通キーパッド40を備えるためにこれら4つの回路すべてを単一キーパッド内に収納することが可能である。
【0106】
さらに、図12に示されている電源68、双方向データプロセッサ80、およびUSBドライバ64をキーパッドに含め、図4Aおよび4Bに示されているような電源ボックス14内に取り付けるためにキーパッド40を、キーパッド、分配器、および電源40−60(図示せず)に変換し、そのような配列構成によってシステムのデバイスの個数を減らすことが可能である。
【0107】
上記の説明から、本発明のリレーシリーズ6およびAC電源コンセントシリーズ4のアドオンSPDTおよびDPDTリレーは、PCおよび/またはPDAデバイスを使用し、ビデオインターホンもしくはショッピング端末またはインターネットを介した類似のホームオートメーションコントローラおよび遠隔操作と併せて、一般的に使用されている手動スイッチおよび単純で低コストの局所操作および遠隔操作を可能にする2本のみ使用される電線と一緒にホームオートメーションを導入するための単純な方法および装置を実現する。インジケータを介して局所的に、またはビデオインターホンもしくはショッピング端末ディスプレイを通じて、また離れた場所からPCもしくはPDAデバイスを通じて、システムから更新されたステータスを受け取ることが明らかである。
【0108】
直接のAC曝露は、リレーの接点に制限されるが、UL、VDE、UTV、および同様のものによる認定を必要とするとしても周辺の回路はすべて低電圧であるか、または非常にコスト高な試験手順を適用されない電池駆動回路であることも明らかである。
【0109】
リレー、電源コンセント、および他の接続されているデバイスは、標準の電源ボックス内に取り付けられ、適所にある通常の電気系統の機械/手動スイッチに使用されるカバーによって覆われ、内装およびアーキテクチャの設計を妨げることなく整合する設計、色、および仕上げを実現することができることも明らかである。
【0110】
もちろん、前述の開示は、本発明の好ましい一実施形態にのみ関係し、この開示の目的について本明細書で選択された本発明の実施例のすべての変更および修正を対象とすることが意図され、それらの修正は本発明の精神および範囲から逸脱しないことは理解されるであろう。
【技術分野】
【0001】
本発明は、ビデオインターホンシステムならびに、ACスイッチおよびAC電源方式の電気デバイスおよび電気器具を遠隔操作するために使用される、IRおよびRFを含む、有線または無線による制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
テレビ受像機、家庭用暖房機、空調装置、電動カーテン、照明具、および一般的に家庭、アパート、事務所、およびビル内の他の電気器具などのAC電源方式の電気器具を遠隔操作するための赤外線(IR)送信機またはRF送信機を備える有線遠隔制御デバイスまたは無線遠隔制御デバイスは、一方向制御信号または一方向コマンド信号によってスイッチオンおよびスイッチオフが行われる。その際に、遠隔制御デバイスを操作している人が、操作されている器具の置かれている場所にいることによって、視覚的手段を用いて、TVがオンになっていること、または照明がオフになっていること、または空調ユニットが作動しているかどうかなどの、操作されるデバイスのオンまたはオフのステータスを確認する。IR遠隔制御デバイスまたは無線遠隔制御デバイスを含む、遠隔制御デバイスの大半は、同じ電源スイッチを使用して器具のオン、オフを実行するものである。したがって、操作者自身がその場で確認しなければ、現在利用可能な遠隔制御デバイスの大半においては、器具の置かれている場所にいないとオン−オフ電源ステータスを確実に確認することは不可能である。
【0003】
その一方で、双方向通信信号を介して操作されるホームオートメーションリレーデバイスは、返されるステータス信号によるリレーのステータスで更新することができる。このようなシステムに見られる問題は、高価であり、設定・導入・組立に専門的知識を必要とするオン−オフ切り替えデバイスと結合された、AC電気配線をカスタマイズするコストである。1つの理由は、照明の(または他の器具の)オン−オフスイッチに使用される配線系統がAC本線の中性線を含まないことである。一般的な配線方式の電気系統は、スイッチ用に2線のみを備え、一方の線はAC活線またはホットワイヤであり、もう一方の線は照明具または他の器具につながる負荷線である。類似の2本のみのトラベラ線が、同じ照明または器具をスイッチオン−オフするために結線されている複数のスイッチを接続するために使用される。
【0004】
スイッチの配電ボックスに中性線がない「2本のみのAC線」では、ホームオートメーションを簡単に導入することはできず、一般的に使用されている電気配線に変更を加える必要がある。したがって、ホームオートメーションデバイスを導入するには、ハード配線された一般的に使用されているAC電気スイッチおよびAC電源コンセントを、照明に使用されているような基本的な標準電気配線を修理または更新を行う専門家による保守および介入を必要とする高度なオペレーティングシステムに変えるように置き換える必要があり、この作業は面倒であり、コストもかかる。
【0005】
さらに、ビル内のAC活電力線に直結されているAC電源デバイスは、電気安全法、電気安全規則、および電気安全規制に適合し、米国のUL、欧州のVDEまたはTUV、英国のBS、および他の国々の類似の組織などの組織による認定および証明を取得するための試験を経なければならない。試験および認定プロセスは、かなりのコストと多大な時間を要するため、ホームオートメーション用の特注設計のAC電気スイッチ、AC電源コンセント、およびAC電気的インターフェースの認定が大衆市場に行き渡るには至らず、切望されているホームオートメーションの利用拡大は、高級住宅で用いられる特注設計のACスイッチ、電源コンセント、およびインターフェースのみに限られている。
【0006】
ホームオートメーションシステムの遠隔制御の重要性は、インターネットを通じてPCを介して、携帯電話を介して、および/または他のPDAデバイスを介して、遠く離れた場所から電気器具のスイッチオン、スイッチオフを行えることにある。しかし、このような遠隔制御の問題点として、操作されている器具のオン−オフステータスの確認が必要であること、および/または所定の家、事務所、アパート、またはビルの遠隔制御されるすべての器具を対象とするステータスレポートが利用可能であることが挙げられる。
【0007】
多くの既存のホームオートメーションシステムおよびデバイスは、有線ホームネットワークまたは無線ホームネットワーク上で動作し、そのために、AC電力線を介する既知のX10プロトコル、さらにはキーパッドおよび/またはLCDディスプレイおよび/またはタッチスクリーンデバイスなどの制御デバイスを含む単一のコントローラまたは複数のコントローラを用いる無線通信および/または他のブルートゥース通信用の現在策定中の「Zigbee」規格などのさまざまな複合通信プロトコルを使用する。同様に、遠隔制御デバイスをビデオインターホンシステムおよびショッピング端末と統合するためのそのような方法および装置は、2004年12月28日付けの特許文献1および2006年8月24日付けの特許文献2においても開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許出願第11/024,233号明細書
【特許文献2】米国特許出願第11/509,315号明細書
【特許文献3】米国特許出願第10/864,311号明細書
【特許文献4】PCT international application PCT/US05/19564
【特許文献5】米国特許第5,923,363号明細書
【特許文献6】米国特許第6,603,842号明細書
【特許文献7】米国特許第6,940,957号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の目的は、AC活電力線への曝露を最小限に抑えつつ、リレーおよびAC電流オン−オフ感知デバイスを任意の種類の既存の標準電気スイッチおよび電源コンセントに追加するための簡素化された方法および装置を実現し、これらにより、切望されているホームオートメーションの低コストの解決策を実現することである。本発明の他の目的は、特許文献1および2で説明されているようなドライバ回路を通じてビデオインターホンおよびショッピング端末から異なる器具に送られる制御コードおよび信号を生成することを含むビデオインターホンおよび/または「ショッピング端末」を通じて電気器具のステータスを操作し、監視することである。「ショッピング端末」は、ホームショッピング端末を介した簡素化されたeコマースショッピングのための方法および装置に関する2004年6月8日付けの特許文献3、および2005年6月3日付けの特許文献4において開示されている。ビデオインターホンシステムは、複数の文献において開示されている(例えば、特許文献5、特許文献6、および特許文献7を参照)。
【0010】
以下の説明では、「AC活線(live AC)」という用語は、AC電力線または本線の中性線とは反対に、AC電力線または本線の「活線(hot line)」を指す。「負荷(load)」という用語は、オン−オフスイッチを介して中性線とAC活線との間に接続される照明具などの器具を指す。
【0011】
本発明のAC電源方式の器具および他の対象物を遠隔操作するための装置は、電流センサ出力に基づき受信した操作コマンドに応答して、または問い合わせコマンド(ステータスデータの要求)に応答して、電気器具を操作するための一方向操作コマンドを受信するためのAC電力リレーを含む有線受信機、IR受信機、またはRF受信機、および/または電気器具を操作するための一方向操作コマンドを受信し、電気器具からオン−オフステータス信号を送信するためのAC電力リレーおよびAC電流センサを含む有線トランシーバ、IRトランシーバ、またはRFトランシーバを備えるアドオンデバイスを用いることで実現される。これにより家庭電化製品のエラーのない遠隔制御が行われる。
【0012】
本発明によって実現される解決策は、前記有線受信機、IR受信機、または無線受信機とともにパッケージ化されるか、またはカプセル化されたリレーおよび電流センサを備えるアドオンデバイスをACスイッチまたは電源コンセントの標準サイズのケーシング内に取り付け、そのようなパッケージ化された「アドオンデバイス」を使用して電気器具または照明用の任意の種類の標準手動オン−オフスイッチを、既存の電気スイッチおよび電気配線全体を交換することなく、強化することである。
【0013】
パッケージ化されたリレーおよび/または電流センサを追加する方法は、それらを交換する代わりに既存の標準電気スイッチおよび電源コンセントとインターフェースするので、いくつかの大きな利点がもたらされる。その利点の1つは、標準的な低コストの大量生産スイッチおよび電源コンセントを使用できるため、スイッチおよび電源コンセントの全体的なコストが低減されることである。第2の利点は、「アドオンデバイス」は、二重動作を実現する、つまり、一方では一般的に使用されるスイッチおよび電源コンセントを介した手動動作、およびアドオンデバイスのリレーを介した、手動動作と平行して使用される、遠隔操作を可能にする。これらの利点は、本発明の他の目的であり、完全な調和を得て、しかも以下でさらに詳しく説明するように手動スイッチ操作と遠隔スイッチ操作との間に矛盾を生じることなく、実現される。
【0014】
本発明によって達成される他の実用上の目的は、建設業界/電気機器業界に利用可能であり、また定期的に導入されているさまざまな形態および色を含む広範な装飾カバーやフレームのうちのどれかとともに、さまざまなACスイッチおよび電源コンセントのうちから自由に選択できるようにすることである。したがって、本発明は、単一のホームオートメーションACスイッチまたはAC電源コンセントが導入されても、マルチギャングスイッチ/電源コンセントの装備内に取り付けられる標準の選択されたスイッチまたはAC電源コンセントの形態または色と一致しない状況において、特に、このようなさまざまな利用可能なACスイッチおよび電源コンセントの形態、それらのパネル色および装飾と一致させるという執拗に残る問題点を解決する。
【0015】
AC器具および照明具用の2種類のスイッチが一般的に使用されており、1つは単極単投(SPST)スイッチであり、もう1つは単極双投(SPDT)スイッチである。SPSTスイッチは、基本的なオン−オフスイッチであり、SPDTは、切替スイッチである。SPDTスイッチは、同じホールもしくは部屋の2つの入口などの2つの離れた位置から照明具などの所定の器具をオン−オフ切り替えする場合に使用される。所定のホールまたは部屋の同じ照明具をスイッチオン−オフするのに3つまたはそれ以上のスイッチが必要な場合には、他の種類の双極双投(DPDT)スイッチが使用される。DPDTスイッチは、上述の2つのSPDTスイッチの間の中に所定のストレートクロスの構成で接続される。ここで説明したDPDTスイッチおよびDPDTリレーは、「反転」または4路スイッチまたはリレーとも称される。
【0016】
後で説明するように、後で詳述する特定の構成で接続されている1つまたは複数のDPDTスイッチを含む2つのSPDTスイッチでは、他のスイッチのステータスに関係なく、それぞれの個別のスイッチが独自に動作する。したがって、そのようなSPDTおよび/またはDPDT装備構成で接続されているスイッチのどれも、他の接続されているスイッチのステータスに関係なく照明具をスイッチオン、スイッチオフする。このことは、接続されているスイッチのレバーのどれについても特定のオンまたはオフ位置はなく、スイッチオンまたはスイッチオフは、スイッチレバーをその反対位置へ押すことによってなされることをさらに意味する。
【0017】
したがって、本発明の目的は、SPDTリレーを、照明具または他の電気器具を操作するために接続されているSPDT照明スイッチに接続することにより、「一般的に使用されている」手動スイッチを介して動作を維持し、所定の構成でスイッチに接続されているSPDTリレーを介して遠隔切り替えを行うことである。
【0018】
本発明の他の目的は、2つの手動SPDTスイッチ、および2つのSPDTと1つまたは複数のDPDTスイッチとを備えるより総合的な切り替え装備に接続されている照明器具または他の電気器具を遠く離れた場所からスイッチオン、スイッチオフするようにDPDTリレーを接続することを可能にすることである。
【0019】
上で説明されているように、本発明の「アドオンデバイス」において、または他の既存のホームオートメーションの電気リレー、電気スイッチ、および電源コンセントにおいて、SPDTおよびDPDTリレーを使用しても、所定の回路のすべてのスイッチおよびリレーのステータスのデータがコントローラに送信されない限り、器具のオン−オフステータスを識別することは可能でない。このため、設置時にコントローラへのすべてのスイッチおよびリレーのデータの供給および記録が必須となるが、これは複雑に入り組んだ、煩わしい、エラーを起こしがちな作業である。これにより、データ処理が複雑になり、また続く操作が面倒なものとなり、手動スイッチまたはリレーがシステム内で作動する毎にすべてのデータの送信が必要になり、これにより延いてはデータトラヒックとデータ処理の量が実質的に増大することがある。
【0020】
このような理由から、本発明の他の重要な目的は、器具がいつスイッチオンされたかを識別するためのAC電流センサを導入することである。AC活電力線を電気回路に接続するには、大きな電気コンポーネントを使用する必要があり、上で説明されているように、かなりのコストと多大な時間を要するULなどの、電気安全法、電気安全規則、および電気規制法に適合することが必須となる。したがって、本発明の好ましい実施形態の電流センサは、AC線には接続されず、その代わりに、電流はAC誘導によって検出される。このような理由から、本発明のACスイッチおよび電源コンセントは、センサ内に引き回されているAC線を通る電流ドレインを検出するためコイルアセンブリ内の開口部を通過するAC電線のための構造的通路を備える。
【0021】
トロイダルコイルまたは他の構造のコイルはAC線を通すことができる開口部を有している。これにより、AC電力線中の電流ドレインはコイル出力端子のところに対応する信号レベルを発生する。このような誘導電流を感知するために、コイルをAC活線に接続する必要はないが、その出力信号は、AC線を通るAC電流に依存する。コイル出力は、信号検出回路と、オン−オフステータスデータを生成するための「アドオンデバイス」のCPUとによって処理される。
【0022】
本発明のアドオンデバイスは、リレーを操作するためのコマンドを受信し、応答として器具のオンまたはオフのステータスに関するデータを送信するための受信機またはトランシーバを備える。電流感知コイルに通されるAC電流のレベルに基づいて、前記オンステータスは、複数の単純なオンデータを含むことができる。例えば、スリープモードに入っていて、消費電流がフル動作時の電流より小さいTV受像機またはPC用のAC電源コンセントであれば、電流感知コイルは低い感知信号レベルを出力する。これは、信号検出回路によって測定され、CPUによって処理され、トランシーバはスリーピングモードのステータスデータを生成することができる。
【0023】
受信データおよび送信データは、有線ネットワーク、双方向IRネットワーク、RF無線ネットワーク、およびこれらの組み合わせからなる群から選択された通信ネットワークを介して送られる。例えば、テレビ受像機には、標準のAC電源コンセントを介して電力を供給することができ、テレビ受像機用のAC電源コンセントに接続されたAC線は前記アドオンデバイス内に通されている。その一方で、テレビに送られるパワーオンコマンドは、ハンドヘルド型IR遠隔制御装置を介して、または文献(例えば、特許文献2を参照)で説明されているIRドライバを介して、および/または文献(例えば、特許文献6および特許文献7を参照)で説明されているビデオインターホンおよび/または文献(例えば、特許文献3を参照)に開示されているショッピング端末を通じて送信することができる。
【0024】
AC電力がテレビ受像機に送られるときに通る電流センサを含む、アドオンデバイスのトランシーバは、ホームオートメーションのために用いられている有線、IR、またはRF無線ネットワークを使用して、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末に、パワーオンコマンドへの応答として、テレビ受像機に、パワーオンが検出されたことを示す応答を送信する。これにより、ホームオートメーションコントローラ、または前記ビデオインターホンもしくは上で参照されている特許および出願において説明されているショッピング端末を、テレビ「オンステータス」で、またはコマンドがテレビをスイッチオフするコマンドであった場合には「オフステータス」で更新する。
【0025】
これ以降のホームオートメーションコントローラへの参照は、上で参照されている出願および米国特許で開示されているビデオインターホンおよび/またはショッピング端末に類似する制御キーまたはタッチスクリーンおよび回路を備えるディスプレイデバイスへの参照である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1A】家庭電化製品とともに使用するためのふつうのSPSTおよびSPDT電気スイッチの配線、結線、および説明の図である。
【図1B】家庭電化製品とともに使用するためのふつうのSPSTおよびSPDT電気スイッチの配線、結線、および説明の図である。
【図1C】家庭電化製品とともに使用するためのふつうのSPSTおよびSPDT電気スイッチの配線、結線、および説明の図である。
【図1D】家庭電化製品とともに使用するためのふつうのSPSTおよびSPDT電気スイッチの配線、結線、および説明の図である。
【図2A】本発明のSPDTリレーとSPDTスイッチとの相互接続を含むSPDTスイッチおよびDPDTスイッチを示す配線、結線、および説明の図である。
【図2B】本発明のSPDTリレーとSPDTスイッチとの相互接続を含むSPDTスイッチおよびDPDTスイッチを示す配線、結線、および説明の図である。
【図2C】本発明のSPDTリレーとSPDTスイッチとの相互接続を含むSPDTスイッチおよびDPDTスイッチを示す配線、結線、および説明の図である。
【図3A】DPDTスイッチおよびDPDTリレーを伴う2つのSPDTスイッチならびにSPDTスイッチと本発明のDPDTリレーとの相互接続を示す配線および結線の図である。
【図3B】DPDTスイッチおよびDPDTリレーを伴う2つのSPDTスイッチならびにSPDTスイッチと本発明のDPDTリレーとの相互接続を示す配線および結線の図である。
【図3C】DPDTスイッチおよびDPDTリレーを伴う2つのSPDTスイッチならびにSPDTスイッチと本発明のDPDTリレーとの相互接続を示す配線および結線の図である。
【図4A】有線ネットワークを介して動作する、SPDTスイッチの取り付けならびにSPDTスイッチと本発明のSPDTおよびDPDTリレーとの接続を示す分解図である。
【図4B】有線ネットワークを介して動作する、SPDTスイッチの取り付けならびにSPDTスイッチと本発明のSPDTおよびDPDTリレーとの接続を示す分解図である。
【図5A】IR遠隔制御ネットワークを介して動作する、SPDTスイッチの取り付けならびにSPDTスイッチと本発明のSPDTおよびDPDTリレーとの接続を示す分解図である。
【図5B】IR遠隔制御ネットワークを介して動作する、SPDTスイッチの取り付けならびにSPDTスイッチと本発明のSPDTおよびDPDTリレーとの接続を示す分解図である。
【図6A】無線ネットワークを介して動作する、SPDTスイッチの取り付けならびにSPDTスイッチと本発明のSPDTおよびDPDTリレーとの接続を示す分解図である。
【図6B】無線ネットワークを介して動作する、SPDTスイッチの取り付けならびにSPDTスイッチと本発明のSPDTおよびDPDTリレーとの接続を示す分解図である。
【図7A】電流感知コイルおよび構造、ならびに電流センサおよび本発明のAC電源コンセントへの接続の好ましい実施形態を示す配線および説明の図である。
【図7B】電流感知コイルおよび構造、ならびに電流センサおよび本発明のAC電源コンセントへの接続の好ましい実施形態を示す配線および説明の図である。
【図7C】電流感知コイルおよび構造、ならびに電流センサおよび本発明のAC電源コンセントへの接続の好ましい実施形態を示す配線および説明の図である。
【図7D】電流感知コイルおよび構造、ならびに電流センサおよび本発明のAC電源コンセントへの接続の好ましい実施形態を示す配線および説明の図である。
【図7E】電流感知コイルおよび構造、ならびに電流センサおよび本発明のAC電源コンセントへの接続の好ましい実施形態を示す配線および説明の図である。
【図8A】好ましい実施形態の電流センサを通るAC線路を組み込んだ図4Aの分解図である。
【図8B】好ましい実施形態の電流センサを通るAC線路を組み込んだ図4Bの分解図である。
【図9A】好ましい実施形態の電流センサを通るAC線路を組み込んだ図5Aの分解図である。
【図9B】好ましい実施形態の電流センサを通るAC線路を組み込んだ図5Bの分解図である。
【図10A】好ましい実施形態の電流センサを通るAC線路を組み込んだ図6Aの分解図である。
【図10B】好ましい実施形態の電流センサを通るAC線路を組み込んだ図6Bの分解図である。
【図11A】本発明の好ましい実施形態の電流センサを含むリレー制御および通信回路を示すブロック図である。
【図11B】本発明の好ましい実施形態の電流センサを含むリレー制御および通信回路を示すブロック図である。
【図11C】本発明の好ましい実施形態の電流センサを含むリレー制御および通信回路を示すブロック図である。
【図11D】本発明の好ましい実施形態の電流センサを含むリレー制御および通信回路を示すブロック図である。
【図12】インターネットを介して本発明のホームオートメーションシステムの遠隔操作を行うための電源、通信ドライバ、および接続を示すブロック図である。
【図13A】本発明の好ましい実施形態の電源、IRドライバ、およびキーパネルまたはキーパッドを備えるホームオートメーション用の通信ネットワークを示す説明図である。
【図13B】本発明の好ましい実施形態の電源、IRドライバ、およびキーパネルまたはキーパッドを備えるホームオートメーション用の通信ネットワークを示す説明図である。
【図13C】本発明の好ましい実施形態の電源、IRドライバ、およびキーパネルまたはキーパッドを備えるホームオートメーション用の通信ネットワークを示す説明図である。
【図14A】有線ネットワークを介して選択された器具のスイッチオンおよびスイッチオフを行うためのキーパネルまたはキーパッドを示すブロック図である。
【図14B】有線ネットワークを介して選択された器具のスイッチオンおよびスイッチオフを行うためのキーパネルまたはキーパッドを示すブロック図である。
【図15A】IRネットワークまたは無線ネットワークを介して選択された器具のスイッチオンおよびスイッチオフを行うためのキーパネルまたはキーパッドを示すブロック図である。
【図15B】IRネットワークまたは無線ネットワークを介して選択された器具のスイッチオンおよびスイッチオフを行うためのキーパネルまたはキーパッドを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
本発明の前記の目的および特徴ならびに他の目的および特徴は、添付図面を参照することで本発明の好ましい実施形態の以下の説明から明白になるであろう。
【0028】
図1Aに示されているのは、照明具、空調装置、およびAC電力によって動作する他の電気デバイスなどの器具を含むAC器具を操作するために使用される標準のオン−オフスイッチ1Aである。標準のオン−オフスイッチ1Aは、単極単投(SPST)スイッチと呼ばれ、AC電流を器具に流す電気回路のメーク接点(オン状態)またはブレーク接点(オフ状態)を形成するレバーで作動するバネ接点を備える。ホームオートメーションに使用される遠隔操作されるスイッチは、実際には、図1Aのスイッチ1Aと同様の、AC器具に供給されるAC電流に対しメーク接点またはブレーク接点を形成するリレーで作動する接点(図示せず)である。
【0029】
器具の遠隔切り替えをエラーなしで行うために、器具のオンまたはオフのステータスを知る必要がある。ドライバトランジスタまたはICとすることもできる、図11Aに示されているドライバ36などのリレードライバ回路に送られるデータに基づいて、遠隔操作されるSPSTリレーを使用するときにオンまたはオフのステータスを知ることが可能である。しかし、ハンドヘルド型のIRもしくは無線遠隔制御および/または有線制御デバイスおよび有線制御システムを含む遠隔制御デバイスを介して器具の遠隔オン−オフ制御を行うことには構造上の問題があるが、それは、このようなデバイスでは器具をスイッチオンおよびスイッチオフするために同じキーを使用しているからである。例えば、テレビ受像機用の遠隔制御ユニットのほとんどすべては、オンおよびオフを行うコマンドに同じキーを使用し、遠隔制御ユニットの大半は、テレビ受像機のオン−オフステータスをフィードバックとして返さない。このため、インターネットなどを通じてテレビ受像機から遠く離されている遠隔位置から制御が発生する場合にテレビ受像機の遠隔制御の信頼性は低下する。遠隔制御をエラーなしで行うために、コントローラは、特に器具がスイッチオンまたはスイッチオフされる場合には、器具ステータスを検証しなければならない。これは、家庭、アパート、事務所、またはビル内のすべての器具に関係するデータを遠く離れた場所から受け取ることができることを含む、基本的な要求条件である。
【0030】
図1Bに示されている電気スイッチ1Bは、SPDTスイッチと呼ばれる単極双投スイッチである。SPDTスイッチは、切替スイッチであり、極Pは、スイッチレバー5によって端子1または端子2に接続される。
【0031】
SPDTスイッチは、AC活線を極Pに接続し、器具をSPDTスイッチ1Bの端子2に接続するなど、基本的なオン−オフスイッチ1Aが動作するのと同じようにして、AC器具へのAC電流に対しメーク接点またはブレーク接点を形成するために使用できる。このようなSPDTスイッチは、照明具および器具を操作するために家庭内で特に使用されているが、それは、SPDTスイッチが2つの別々の位置から照明具などの器具を操作する仕組みを持つからである。
【0032】
図1Bに示されているように、SPDTスイッチは、その端子1および2を通じてトラベラと呼ばれる2本の線、トラベラ1およびトラベラ2に接続される。図1Cに示されているのは、2つのスイッチの端子1と端子2との間のトラベラ1とトラベラ2とを介して接続されている2つのSPDTスイッチS1およびS2の電気回路である。これらのスイッチのそれぞれは、AC器具への電流に対しメーク接点またはブレーク接点を独立に形成することができる。図1Cに示されている回路および図1Dの説明図から、図1Cの両方のスイッチS1およびS2が同じトラベラ線に切り替えられる場合にはいつでも、ならびに/または図1Dの両方のスイッチ1Bが同じトラベラ線に切り替えられたときに、それがトラベラ1であろうとトラベラ2であろうと、AC器具はAC活線に接続される(オン状態)ことは明らかである。スイッチS1またはS2のうちの一方がトラベラ1に接続され、他方がトラベラ2に接続されている場合、その線は遮断され、器具はオフ状態になる。同じことが、図2Aに示されているSPDTスイッチ1Bに接続されている、図に示されているSPDTリレー6についても成り立つ。
【0033】
この装備の重要性は、いずれかのスイッチレバー5のオンまたはオフの状態が確定されていない点にある。これが、図1B、1D、および2Aに示されているレバー5の位置がオンまたはオフと名付けられず、位置1(Pos.1)および位置2(Pos.2)と名付けられている理由である。図2Aに示されている、また以下で説明されるような2つのSPDTスイッチまたはSPDTスイッチとSDPTリレー、図3Aに示されている組み合わされた2つのSPDTと複数のDPDTスイッチまたは2つのSPDTと1つのDPDTリレー6Cの確定したオン−オフ状態を持つことがこのようにできないため、ホームオートメーションの電気系統のコントローラにオン−オフステータスを送るための解決策が必要である。
【0034】
図2Bは、トラベラ1とトラベラ2とをクロスさせることによって図1Cの2つのSPDTスイッチS1とS2との間に双極双投(DPDT)スイッチS3−1およびS3−2が導入されている、拡張された電気回路を示している。図2CにDPDTスイッチ1Cとしても示されているDPDTスイッチS3−1およびS3−2の意義は、その双投位置がトラベラ線をスイッチオフしないという点にある。DPDTスイッチ1Cは、Pos.1でレバー5Cとストレートにトラベラの線1および線2を接続し、レバー5CがPos.2に切り替えられたときにトラベラの線1および線2をクロスする。トラベラ線をストレートにまたはクロスするように(反転)接続するためのこのような双投スイッチ装備を使用すると、トラベラ線を反転することによって、電気回路が遮断または導通し、それにより、器具がオフ状態からオン状態に切り替えるか、または逆に器具がオン状態からオフ状態に切り替える。
【0035】
カスケード接続スイッチ装備で使用される図2Cに示されているDPDTスイッチ1C、および図3Aに示されている本発明のDPDTリレー6Cは、2つのSPDTスイッチ1Bのトラベラの端子1と2との間に接続される。これにより、スイッチレバー5Cが図2Cに示されているPos.1にあるときに、トラベラ線1および2はストレート線で接続され、スイッチレバー5CがPos.2に切り替えられたときに(破線)、トラベラ線1および線2はクロスする(反転)。
【0036】
図3Bに示されているように、n個のDPDTスイッチをカスケード接続スイッチチェーンに加えて、2つのSPDTスイッチのうちのそれぞれのスイッチから、またn個のDPDTスイッチから、器具を独立に動作させることが可能である。図3Bに示されているカスケード接続されたスイッチ装備は、4つのスイッチ、つまり2つのSPDTスイッチS1およびS2と、2つのSPDT S3−1/S3−2とS4−1/S4−2とを備える。DPDTスイッチは決して切断しないが、トラベラ線とはクロスするので、両方のスイッチS1およびS2の端子1および2は、ストレートであろうとクロスであろうと、常に接続されることは回路3Bから明らかである。したがって、この配列構成により、カスケード接続されたスイッチチェーン内に導入されるDPDTスイッチの個数に関係なく、これらのスイッチはそれぞれ、チェーンに接続されている器具を独立にスイッチオン−オフする。
【0037】
図3Aおよび図3Bに示されているように、DPDTスイッチ1Cまたは図3AのDPDTリレー6Cまたは図3CのDPDTリレー6Cにより独立に、SPDTスイッチを反対位置に(Pos.1をPos.2に、またはその逆に)切り替えるか、またはトラベラ線1および線2をストレートからクロスに、またはクロスからストレートに再接続すると、AC回路のメーク接点またはブレーク接点が形成され、他のスイッチのレバー位置と独立に、および無関係に、器具のスイッチオンおよびスイッチオフが行われる。
【0038】
図3Cに示されているのは、本発明のリレー6Cであり、上で説明されているように、追加のDPDTスイッチまたはリレーを図3Bに示されているカスケード接続スイッチ内に導入しても、接続されている器具をスイッチオン−オフするそれぞれの個別のスイッチまたはリレーのスイッチング能力は変わらない。本発明の主要な1つの利点は、後で説明するように、カスケード接続されたスイッチチェーンをホームオートメーションシステム内に完全に接続するために、カスケード接続スイッチ内に導入された単一のリレーのみがあればよいという点である。
【0039】
DPDTリレーをカスケード接続スイッチ配列構成内に導入すると、それぞれの個別の機械スイッチのステータスを確認する手立てがないことがはっきりする。さらに、エラーを起こさずに器具を遠隔操作する必要があるため、器具のオン−オフステータスの問題はクリティカルな問題であるが、それは、操作者が自分の操作する器具のステータスおよび好ましくは家庭、アパート、事務所、またはビルの電気系統全体のステータスを知っていなければならないからである。
【0040】
ビルは、任意の建設された作業場、工場、倉庫、ガレージ、スタジアム、ホール、スタジオ、劇場、および他の私有ビル、公共ビル、または事業用ビル、製造工場ビル、貯蔵庫ビル、および/または空調装置、照明具、および他のAC方式の器具などの電気器具を組み込んだ他の構造物とすることができる。
【0041】
図4Aは、図2Aの電気回路に示されているのと同じようにして、2本のトラベラ線1および2を介して標準SPDTスイッチ1Bのトラベラ端子T1および端子T2に接続され、その負荷端子LがAC器具に接続されているアドオンSPDTリレー6を示す説明図である。図4Bは、DPDTリレー6CとSPDTスイッチ1Bとの接続を示している。DPDTリレー6Cの2本のトラベラ線1および2は、図3Aにも示されているSPDTスイッチ1Bの2つのトラベラ端子に接続される。この2本のトラベラ線1および2は端子T1および端子T2に接続され、これらの端子は双極リレーの極となっている。リレー6Cから、2つのトラベラが電源ボックス14に通され、次のカスケード接続DPDTまたはSPDTスイッチ(図示せず)に達している。図4Aおよび4Bから、器具の遠隔切り替えのため他の現行ホームオートメーションシステムで使用されているようなスイッチングシステム全体を交換するよりは、そのようなSPDTリレー6またはDPDTリレー6Cを標準の電気的SPDTスイッチに加えるのが簡単であることは明らかである。
【0042】
図4Aおよび4Bに示されているリレー6および6Cは、図11Bに示されている単一のツイストペア線、通信および電力引き出し回路37P、インジケータドライバ38、およびリレードライバ36回路を介して制御装置30に電力を供給するため、DC電力を運ぶ端子10Pを介して有線通信ネットワークを通じて制御される。リレー制御および通信回路6WPは、以下でさらに詳しく説明される。したがって、通信ネットワーク回線を介して電力を供給されるリレー6および6Cに、リレー6の接点を切り替えるか、またはリレー6Cの接点を通してトラベラ線をストレート接続するか、もしくはクロス接続するようにコマンドが送られる。有線通信回線でDC電力を運ぶことも供給することもできないシステムでは、図11Aに示されているリレー制御および通信回路6Wが、代わりに使用される。電源を接続するため、リレー制御および通信回路6Wは、図11Aで端子11として示されている、別々の端子またはコネクタを使用する。このようなコネクタまたは端子は、図4Aおよび4Bには示されていないが、図5A、5B、6A、および6Bには示されている。以下の説明では、「リレーシリーズ6」は、本発明のありとあらゆるリレーを指す。
【0043】
図5Aおよび5Bは、リレー6−IRおよび6C−IRを示しており、これらは図4Aおよび4Bのリレー6および6Cへのそれらの電気的切り替えという点で同一である。違いは、図11Dの制御およびコミュニケータ回路6IRにある。図11Dに示されているように、有線通信回路37または37Pは、IR TXおよびLPF回路32、ならびにリレー6−IRおよび6C−IRを操作するための双方向IR通信を行うIR TXドライバ回路33で置き換えられる。制御およびコミュニケータ6IRは、端子またはコネクタ11を介して電力の供給を受け、これは、他のリレーユニットとのカスケード接続チェーン形態で図13Bに示されている通信ドライバおよび電源60IRの電源部などのマスター電源に接続することができるか、またはこれは、所定の電源、もしくは電池、もしくは充電式電池および同様のものによって個別に電力の供給を受けることができる。
【0044】
図6Aおよび6Bは、リレー6−RFおよび6C−RFを示しており、これらは、図11Cに示されている制御およびコミュニケータ6RFの通信回路39を除き、図5Aおよび5Bに示されているリレー6−IRおよび6C−IRと同一である。
【0045】
リレー6−RFおよび6C−RFは、トランシーバ、コーダ、およびLPF回路39を通じて、および標準電源ボックス14内に設置されているリレー6−RFまたは6C−RFを覆うために使用されるプラスチックカバー15に取り付けられているものとして示されているアンテナ22を通じて、RF無線ネットワーク経由で通信を行う。アンテナ22は、図6Aおよび6Bに示されているアンテナプラグ21を使用してリレー6−RFまたは6C−RFのアンテナソケット20に接続される。例示され、説明されている回路から、SPDTリレー6、6−IR、および6−RF、ならびにDPDTリレー6C、6C−IR、および6C−RFを、標準SPDT電気スイッチに、また一般的に使用されているカスケード接続のSPDTまたはSPDTおよびDPDT電気スイッチに、トラベラ線を介して接続することができ、SPDTリレーの極位置を切り替え、および/またはDPDTリレーによりトラベラ線をストレート接続するか、またはクロス接続することによって、遠く離れた場所から器具をスイッチオン、オフすることができることは明らかである。リレーは、有線ネットワーク、IRネットワーク、およびRFネットワークを含む通信回線を介して制御することができ、またリレーは、標準の電源ボックスに収まり、一般的に使用されるACスイッチの隣に取り付けることができるサイズで製作されることも明らかである。リレーシリーズ6は、スイッチのフレーム、形状、カバー色、デザイン、および同様のものに適合する同一スイッチカバーによって覆うことができることも明らかである。
【0046】
リレーならびにその制御および通信回路ならびにインジケータは、カスケード接続配線された単一のツイストペア通信回線10Pを介して、または別々に、個別の電源アダプタを使用する電源線11を介して、電池もしくは充電式電池を介して、および/または他の一般的に利用可能なAC/DC電源オプションによって電力の供給を受けることができる。
【0047】
しかし、SPDTリレー6、6−IR、または6−RFおよびDPDTリレー6C、6C−IR、または6C−RFを使用しても、器具のオン−オフステータスに関する検証可能なデータを得られるわけではない。したがって、リレー6、6−IR、および6−RFならびに6C、6C−IR、および6C−RFは、照明または空調のスイッチオンまたはオフなどをシステムの操作者がその場で確認できるアパート、事務所、または住宅などの小型の局所制御システムなど限られた用途で好ましくは使用されるが、そのようなホームオートメーションシステムは、システムの使用者が遠く離れた場所から、インターネットなどを介して、器具を遠隔制御する必要がある場合には、信頼できない。
【0048】
図7A、7B、および7Cは、電流感知コイルおよびトランスを示している。よく知られている図7Aのトロイダルコイル31は、そのリングを通りAC電流を運ぶ電線8に至る経路を形成して、誘導によってAC出力信号を発生し、電線8を通る電流ドレインに相対的な電圧レベルを出力することができる。
【0049】
図7Bに示されているコイルアセンブリは、よく知られているフェライト「C」コア31Aとコイル31Bとを組み合わせたものであり、AC電流を運ぶ電線8について図7Bに示されているように経路を形成する。トロイダルコイル31と同様に、コイル31Bは、電線8内の電流ドレインに関するAC出力信号を誘導によって出力する。トロイダルコイル31とコイル31Bとは、両方ともそのコア31Aとともに、電線8内の電流ドレインに関して同じ機能を実行する、つまり、誘導によって出力信号を発生するが、トロイダルコイル31の利点はその単純な構造にある。しかし、トロイダルコイルの巻きにはコストがかかり、トロイダルコアを小さくすると、巻き数が制限される。そのため、感知信号レベルが小さくなり、その結果、信号対雑音比が低くなり、電流検出誤差が生じることがある。
【0050】
コイルアセンブリ31Bは、図7Bに示されているその「C」コア31Aを使用すれば、実質的に巻き数を増やすことができる。これは電線8内を流れる電流に応じて高いAC信号を出力するのには十分であり、感知誤差を生じることなく図11A〜11Dに示されている制御回路6W、6WP、6RF、および6IRのCPU 30によって処理され、測定されるようにすることができる十分な信号対雑音比および信号レベルを持つ。
【0051】
使用できる他の電流センサとしては、図7Cに示されている電流トランス31Tが挙げられる。電流トランス31Tは、負荷端子LであろうとSPDTスイッチの直接活端子Pであろうと、実際にはAC活線に接続する。このような電流トランスは、最良の信号対雑音比をもたらし、大きくて、正確な信号出力を発生することができる。しかし、AC電流トランスをこのような形で導入するとAC活線への接続が必須となる。そうすると、規制、構造制限、試験、および認定の対象となり、AC活電力線への直接的曝露を最小限に抑えつつホームオートメーションリレーシステムの導入を簡素化しようとする本発明の試みを挫折させる。
【0052】
それにもかかわらず、図7Cにおいて線8Aおよび線8Bとして示されている、2つの構造化され、試験され、認可されたAC活線端子の間にあるAC電流トランス31Tを本発明とともに使用し、電流センサ出力を図11A〜11Dに示されている制御および通信回路6W、6WP、6RF、および6IRとともに組み込むことができる。
【0053】
リレー制御および通信回路は、トロイダルコイル31とともに図11A〜11Dに示されているすべてであるが、それは、適切な増幅およびハムキャンセリングプログラムがあれば、制御回路のCPU 30は信頼できる動作をし、トロイダル31コアを通過するAC線8を通る電流ドレインを識別することができるからである。しかし、「C」コア31Aをそのコイル31Bとともに、また上で説明されているように、図7A〜7Eに示されている電線8、8A、または8B内の電流ドレインに応じて出力信号を発生することができる電流トランス31Tまたは任意の他の構造を持つコイルアセンブリを、代わりに使用することができる。
【0054】
SPDTおよびDPDTリレーは両方とも2本のトラベラ線に接続され、そのうちの一方のトラベラ線がAC電流を引き出すことができるため、その2本のトラベラ電線に対しコイルを通る経路を使用することが可能である。このように経路を大きくすると、感知感度が低下するか、またはコイルのサイズが実質的に増大する。あるいは、2つの電流感知コイルを備え、1つをそれぞれのトラベラ用にすることが可能であるが、デバイスのコストが増大することになる。すべての場合において、ただ1つのリレーが必要であり、カスケード接続スイッチ内に導入されるので、AC活線に給電する単線または器具のAC活端子に至る単線は、電流センサに対する本発明の好ましい実施形態である。
【0055】
図7Dは、電流センサおよびコミュニケータユニット4を示している。これ以降、AC電源コンセントまたは「電源コンセントシリーズ4」とも称され、これはそのプラスチック製の本体を通る経路を有し、AC活線および/またはAC活端子から完全に絶縁されており、トロイダルコイル31として示され、組み込まれている電流感知コイルを通る厚肉絶縁標準電線8の完全に絶縁された経路を形成する。電源コンセントシリーズ4の電流センサおよびコミュニケータ4の組み込み制御および通信回路は、使用されていない、リレードライバを除き、図11A〜11Dに示されている回路6W、6WP、6RF、および6IRと同一である。インジケータドライバ回路38を含む他の回路もすべて使用される。図7Dに示されているように、電流センサおよびコミュニケータユニット4は、電流通電ステータスを示すためのインジケータを備える。
【0056】
図7Eは、ホームオートメーションシステム内の電流センサおよびコミュニケータユニット4の実用的で単純な用途を示しており、電流センサおよびコミュニケータ4+6WPのコイル31を通るAC活線は、電源コンセントの活端子9を通じて標準AC電源コンセント3に接続されている。そのような単純な相互接続を用いることで、電流センサおよびコミュニケータ4+6WPは、AC電源コンセント3を介して電力の供給を受けるAC器具のステータスがオンになるかまたはオフになったときに、そのことをインジケータ18を通じて正確に指示することができる。さらに、電流センサおよびコミュニケータ4+6WPは、ネットワーク10PまたはAC電源コンセント4+6W用のネットワーク10を介して、または場合に応じて、AC電源コンセント4+6IRおよび4+6RFによるIRもしくはRFネットワークを介して、オンまたはオフのステータスをホームオートメーションコントローラ、またはホームオートメーションシステムのビデオインターホンもしくはショッピング端末に伝達する。
【0057】
図8Aおよび8Bに示されているリレー6D−WPおよび6E−WPは、制御およびコミュニケータ回路6WPに電力を供給するため、DC電力を運ぶ端子10Pを介して有線通信ネットワークを通して制御される。図4Aおよび4Bに示されているリレー6−WPおよび6C−WPと同様に、リレー6D−WPおよび6E−WPは、絶縁されたAC活電力線が絶縁された経路31Pを通り、および電流感知コイル(図示せず)を通ることを除き、同じようにして接続され、操作される。これは、図7Eに示されているコイル31の経路と同じである。これにより、ネットワーク10Pを介して、接続されている器具のオン−オフステータスを主コントローラに伝達することができる。上で説明されているように、有線通信回線でDC電力を運ぶことも供給することもできないシステムでは、図11Aに示されているリレー制御および通信回路6Wが、代わりに使用される。電源を接続するため、リレー制御および通信回路6Wは、図11Aでコネクタまたは端子11として示されている、別々のコネクタを使用する。コネクタまたは端子11は、図8Aおよび8Bには示されていないが、図9A、9B、10A、および10Bには示されている。
【0058】
電源端子11の外側については、図9Aおよび9Bは、リレー6D−IRおよび6E−IRを示しており、これらは図8Aおよび8Bのリレー6D−WPおよび6E−WPへのそれらの電気的な切り替えおよび電流感知の点で同一である。主な違いは、図11Dの制御および通信回路6IRにある。図11Dに示されているように、有線通信回路37または37Pは、IR TXおよびLPF回路32、ならびにリレー6D−IRおよび6E−IRを操作し、また接続されている器具に関するオン−オフステータスを発生するための双方向IR通信を行うIR TXドライバ回路33で置き換えられる。制御および通信回路6IRは、端子またはコネクタ11を介して電力の供給を受け、これは、他のリレーシリーズ6とのカスケード接続チェーン形態で図13Bに示されている通信ドライバおよび電源60IRの電源回路68の電源コネクタまたは端子68−11などのマスター電源に接続することができるか、またはこれは、所定の電源もしくはACアダプタ、または電池もしくは充電式電池および同様のものによって個別に電力の供給を受けることができる。
【0059】
図10Aおよび10Bは、リレー6D−RFおよび6E−RFを示している。これらは、図11Cに示されている制御および通信回路6RFの通信回路39を除き、図9Aおよび9Bに示されているリレー6D−IRおよび6E−IRと同一である。
【0060】
リレー6D−RFおよび6E−RFは、トランシーバ、コーダ、およびLPF回路39を通じて、および標準電源ボックス14内に設置されているリレー6D−RFまたは6E−RFを覆うために使用されるプラスチックカバー15に取り付けられているものとして示されているアンテナ22を通じて、RF無線ネットワーク経由で通信を行う。アンテナ22は、図10Aおよび10Bに示されているアンテナプラグ21を使用してリレー6D−RFまたは6E−RFのアンテナソケット20に接続される。例示され、説明されている回路から、SPDTリレー6D−W、6D−WP、6D−IR、および6D−RF、ならびにDPDTリレー6E−W、6E−WP、6E−IR、および6E−RFを、一般的に使用されているSPDT電気スイッチに、またカスケード接続の一般的に使用されているSPDTまたはSPDTおよびDPDT電気スイッチに、トラベラ線を介して接続することができ、SPDTリレーの極位置を切り替え、および/またはDPDTリレーによりトラベラ線をストレート接続するか、またはクロス接続(反転)することによって、遠く離れた場所から器具をスイッチオン、オフすることができることは明らかである。
【0061】
リレーシリーズ6は、有線ネットワーク、IRネットワーク、およびRFネットワークを含む通信回線を介して制御することができる。またリレーシリーズ6は、標準の電源ボックスに収まり、標準サイズのスイッチの隣に取り付けることができる形状およびサイズで製作され、スイッチのフレーム、形状、カバー色、デザイン、および同様のものに適合する同一のスイッチカバーで覆われることも明らかである。さらに、2本の電線のみで照明および器具のスイッチオン−オフを行う家庭およびビル内で使用される一般的な配線も、アドオンリレーシリーズ6および電源コンセントシリーズ4のどれについてもそのまま使用することができる。
【0062】
リレーならびにその制御および通信回路ならびにインジケータは、有線通信回線10Pを介して、または別々に、個別の電源、電源アダプタの共通電源を使用する電源端子またはコネクタ11を介して、電池もしくは充電式電池を介して、および/または他の一般的に利用可能な、よく知られているDC電源オプションによって電力の供給を受けることができる。
【0063】
さらに、本発明によれば、SPDTリレー6D−W、6D−WP、6D−IR、または6D−RFおよびDPDTリレー6E−W、6E−WP、6E−IR、または6E−RFは、電流感知コイル31もしくは31A/31Bまたは31Tもしくは他のコイルを使用して、器具のオン−オフステータスに関する検証可能なデータを供給することができる。したがって、リレー6D−W、6D−WP、6D−IR、および6D−RFならびに6E−W、6E−WP、6E−IR、および6E−RFは、アパート、事務所、もしくは住宅、または任意のビル内の器具を遠隔制御するために、用途の制限なく、使用することができる。これにより、システム操作者に検証可能なオン−オフステータスが与えられる。また、そのようなホームオートメーションシステムは、インターネットなどを通じて、遠く離れた場所からの器具を遠隔制御するうえで信頼できるものとなる。
【0064】
図11A〜11Dに示されているリレー制御および通信回路は、リレーシリーズ6または電源コンセントシリーズ4の所定のリレーユニットとともに個別に使用される4つの異なる回路組み合わせ6W、6WP、6RF、および6IRを備える。電源コンセントシリーズ4は、説明されている4つの電源コンセントバージョン4+6W、4+6WP、4+6RF、および4+6IRのうちのどれかにおいて、リレードライバ36を含まない。説明されているすべてのリレー制御および通信回路は、図示されているメモリ30Aを備える基本的な中央演算処理装置(CPU)30からなる。示されている4つの回路はすべて、リレーのコイル6L(電源コンセントユニットシリーズ4とともに使用されない)を駆動するためのリレードライバ36、単一のLEDインジケータ18または最大n個までのLEDインジケータ18−nを駆動するためのインジケータドライバ38、電流センサコイル31、ならびにホームオートメーションシステムのリレーシリーズ6またはAC電源コンセントシリーズ4のそれぞれに対するコード、I.D、またはアドレスを設定するための個数nのデジタルスイッチ34−1〜34−nを備える。コード、I.D、またはアドレスは、ネットワークおよびネットワークをCPU30に接続する回路を介して、またはプログラムされたPCを介して、x10、Zigbee、または他のよく知られているホームオートメーションプログラムなどのよく知られているプログラムを使用して設定し、不揮発性システムメモリ30Aに格納することができる。ただし、デジタルスイッチ34がここに特に示されているのは、簡素化され、取り付けやすく接続しやすいホームオートメーションシステムに関して、図示されているロータリデジタルスイッチを使用すると、アドレスのプログラミングに必要なハイテク技術を使いこなせない電気技師でも設定し、訂正することができる(誤って設定した場合)エラーのないアドレス指定を行えることを強調するためである。
【0065】
例えば、図示されているデジタルスイッチ34−1は、住宅またはアパート内のある部屋または他の所定の領域をアドレス指定するために使用できる。この実施例では、スイッチ34−1は、ロータリセレクタスイッチ1〜0とすることができる。1〜9の選択は、部屋または領域1〜9のアドレス指定とすることができるが、「0」(ゼロ)設定は、「すべて」または「なし」へのアドレス指定であるものとすることができる。
【0066】
図示されている他のデジタルスイッチ34−nは、アドレス指定された領域毎に1〜9の器具アドレスを選択するために使用することができる。ゼロ設定は、例えば、すべての器具を事前プログラムされた「プリセット」に合わせるように指令するか、またはすべての器具(アドレス指定された部屋または領域内にある)をスイッチオフするための、アドレス指定された部屋または領域内にあるすべての器具への呼び出しとすることができる。
【0067】
後で説明するように、1つの部屋および1つの器具に対し1桁アドレスを設定する方法が単純だとしても、このような組み合わせで所定の住宅、アパート、または事務所内の最大91個までの器具をカバーできるので、住宅および事務所の日々の現実のニーズに実用的に十二分に対応できる。もちろん、より広い選択が必要になった場合には、二重デジタルスイッチ34を、例えば、最大99箇所までの部屋および領域、さらには1部屋または領域当たり最大99個までの器具に使用することができる。このような組み合わせで、システム内の合計9801個の器具に対応できるとしても、アドレスは4桁のみに限られる。
【0068】
ホームシステムが、一方の中央の場所からアパートのビル全体へアドレス指定される場合、最大、例えば3つまでの追加ロータリスイッチ34を単に追加するだけで、最大999棟のアパートなどのアドレス指定が可能になる。上記のように、より複雑なアドレス指定が必要な場合、アドレスがプログラムされ、メモリ30A内に格納されているときには必要でなく、使用されないデジタルスイッチ34の代わりに、システムメモリ30Aを使用することができる。
【0069】
好ましい実施形態では、実用上の理由から、上で説明されているように2つのロータリデジタルスイッチを使用する。スクリュードライバタイプのセレクタ設定を好適に使用するロータリスイッチは、リレーシリーズ6または電源コンセントシリーズ4の前面を通して好適にアクセスされる、そのため、システムを設置する電気技師は、プラスチックカバー15(例えば図8Aおよび8Bに示されているような)を取り外すことによってロータリスイッチ34を見て、それにより電源ボックス14からリレーまたは電源コンセントユニットを取り外す必要なくそれぞれのリレーおよび電源コンセントユニットのアドレスを設定し確認することができる。後で説明する、図13A〜13Cおよび14A、14B、15A、および15Bに示されているキーパッド40WP、40IL、および40RFなどのキーパッドをこのように同じく簡単に設定できるが、本発明の好ましい実施形態の簡素化されたアドレス設定の重要性を高めるだけである。
【0070】
図11Bに示されているリレー制御および通信回路6WPの通信および電力引き出し回路37Pは、給電し、信号伝送路を介してオーディオ信号、ビデオ信号、制御信号、コマンド信号、およびアラーム信号を含む多数の信号を伝搬するための文献(例えば、特許文献5を参照)において完全に説明されているよく知られている回路である。同じ伝送路を使用した電力および信号の伝搬の重要性は、リレー制御およびコミュニケータ6WPに安定化した電流を供給するための電流制御回路にある。安定化した電流供給源を用いることで、リレーコイル、インジケータ、および他の負荷変動の駆動などによる、負荷の変化によって生じる電圧変動による信号の破損がなくなる。引き出されたDC電流は、中央演算処理装置(CPU)30に供給され、またCPU 30に接続されているすべての回路に供給され、その際に、CPU 30は、固定一定負荷への負荷電流を制御するようにプログラムされる。
【0071】
アドレス、オン−オフコマンド、プリセットコマンド、および所定の器具に合わせて特に手直しされた他のコマンド、ならびに実行されたコマンド、オン−オフステータス、スリープモードなどのAC電流レベル、またはプログラムされた他のAC電流変動の戻り値確認からなる双方向データを、コマンドまたは問い合わせに対する応答としてCPU30が生成することができる。
【0072】
バスラインおよび/または他のネットワークを介して情報、制御、アラーム、およびコマンドを伝搬するために使用される標準のRS232、RS422、RS485、USB、および他の任意のデータ形式ならびにプロトコルなどの任意の種類のデータ信号を使用することができる。
【0073】
上記のことから、リレー6−WP、6C−WP、6D−WP、および6E−WPに組み込まれているリレー制御および通信回路6WPは、DC電力および双方向データ信号を運ぶ伝送路10Pを介して操作され、電力の供給を受けることができることは明らかである。
【0074】
図7Eに示されている電源コンセント4+6WPは、リレードライバ36もリレーも組み込んでおらず、プログラムされたCPU 30は、図13Aにも示されている、AC電源コンセントユニット4+6WPを介してそのAC活線に送られる、オン−オフコマンド、つまり、本質的に、AC電流ドレインおよび図7Eに示されているようなAC電源コンセント3を介して電力を供給される器具のステータスに関する問い合わせに対する応答としてリレーを駆動しなくてよい。
【0075】
図11Aに示されているリレー制御および通信回路6Wは、電源および給電部を除き、リレー制御および通信回路6WPと同一である。端子またはコネクタ10および双方向配線データドライバ37は、電力引き出しも、給電も行わない。したがって、リレー制御および通信回路6Wは、コネクタまたは端子11を通じて電力を供給される。説明されているように、電池、または充電式電池を含む、多くの異なる電源または電力供給源を使用することができる。リレーユニット6−W、6C−W、6D−W、および6E−Wについて説明されているのと同じ電力供給が、リレーシリーズ6ならびに図11A、11C、および11Dに示されているような電源コネクタまたは端子11を介して電力を供給されるリレー制御およびコミュニケータ6W、6RF、または6IRを組み込んだ電源コンセントシリーズ4にも適用される。
【0076】
リレー制御および通信回路6RFは、図11Aに示されている、双方向配線データドライバ37およびコネクタもしくは端子10を置き換える、無線トランシーバ39およびそのアンテナ22を除き6Wと同一である。よく知られている回路であるOOK/FSK/ASKおよび他のモードのトランシーバ、コーダ&LPF回路39は、回路全体を単一チップ上に低コストで組み込んだ各種ICの形で市場に出回っている。このような無線トランシーバ回路のさらなる詳細は、文献において説明されている(例えば、2004年12月28日付けの特許文献1および2006年8月24日付けの特許文献2を参照)。
【0077】
そのほかの点では、無線ネットワークを使用する制御、コマンド、および伝搬データは、有線ネットワーク10を介した伝搬データと同じであり、オン−オフコマンド、ステータス応答、および有線ネットワーク10用にプログラムされた任意の他のデータ、制御、およびコマンドを含む。これらはすべて、上述のように無線ネットワークに対し、また無線ネットワークによって適用され、使用することができる。
【0078】
図11Dに示されているリレー制御および通信回路6IRは、IR RX 32がそのフォトダイオードまたはフォトトランジスタ12を有し、IR TXドライバがそのIR LED 13を有することを除き6RFおよび6Wに類似している。図9Aおよび9Bに示されているように、IR受信機12およびIR送信機13は、リレー6D−WP、6E−WP、6D−RF、および6E−RF内に備えられた2つのインジケータ18の位置を占有する。これにより、図11Dのインジケータ18は、単一のインジケータとして示されているが、これは多色インジケータとすることができるか、あるいはより多くのインジケータを本発明のリレーまたは電源コンセントシリーズのどれかに導入することができる。
【0079】
そのほかの点では、図11Dのリレー制御および通信回路6IRは、有線ネットワーク10および/または上述のRF無線ネットワーク用にプログラムされているとおりにデータの操作、制御、伝搬、および通信を行っている。もちろん、IRネットワークは、遮るもののない光路に限定され、住宅、アパート、事務所、またはビル内にリピータを必要とする。
【0080】
図13Bに示されているように、IRネットワークは、双方向IRリピータ70を備え、これらは天井に、または壁(壁取り付けバージョンは図示されていない)に取り付けることができる。図示されているリピータは、ネットワーク10または10Pなどの有線ネットワークを介して給電されるが、受信したRF無線データをIRデータに変換するための無線受信機を備える類似のリピータは、上記文献(例えば、特許文献2を参照)において詳細に説明されている。
【0081】
さらに、図示されているリレー制御および通信回路6W、6WP、6RF、および6IRのそれぞれは、有線ネットワーク10、給電部10Pを備える有線ネットワーク、無線ネットワーク、およびIRネットワークなどの特定のネットワークを含む。2つまたは3つのネットワークを、6E−WP+RF+IRなどの1つのリレーアセンブリにまとめることが可能であり、また多くの場合においてそうする必要がある。
【0082】
CPU30は、別のネットワークからのそのような別の入力および出力データを処理することができる。特に有線ネットワークを拡張できない場合、または直接光路が不可能であり、同様に、同じリレーシリーズ6または電源コンセントシリーズ4を操作し、および/または通信するために住宅、アパート、事務所、またはビル内に2つの別々のコントローラを備えるために異なるネットワークが必要な場合に柔軟性を高めることができる。このような理由から、本発明のリレーシリーズ6は、有線、無線RFおよびIRを含むさまざまなネットワークに対応できる回路の組み合わせを備えることができる。
【0083】
リレーコントローラおよび通信回路6W、6WP、6RF、および6IRは、アラームシステムを操作するモーション検出器または磁気ドアスイッチ(図示せず)などの他のホームオートメーションデバイスとともに、および/または照明をスイッチオンするために使用することができ、および/または空調装置をスイッチオン−オフするために温度または湿度コントローラ(図示せず)内に導入することができる。これらのデバイスのうちのいくつかについては、電流センサ31、リレーコイル6Lを含むリレードライバ36、および/またはインジケータドライバ38は必要でなく、また使用されない。これにより、この回路は、磁気スイッチアセンブリまたはモーション検出器内に簡単に導入できる非常に小さなプリント基板(PCB)に収まる物理的サイズとなるか、または電源コンセントシリーズ4またはIRおよび/またはRFなどのすべてのオプションのバリエーションを有するリレーシリーズ6のうちのどれかと類似のエンクロージャ、形状、もしくはサイズの電源ボックス14内に取り付けることができる。
【0084】
類似のIR TX 32、IR RX 33、およびRFトランシーバ39の回路は、リレーシリーズ6および電源コンセントシリーズ4を操作するのと連携して、また操作するために、異なるA/V、バックグラウンドミュージック、空調装置、ならびに他の器具を操作することを目的としてIRまたはRFリピータ/ドライバとともに使用することができる。IRネットワークセグメントを室内の光路内で動作させることができるように、所定の部屋の中で双方向IRデータを通信する図13Bに示されている天井取り付けIRドライバ70など。
【0085】
図示されている天井取り付けIRドライバ70は、そのデータおよび給電に図11Bの回路6WPを使用するが、この回路は、リレードライバ36、リレーコイル6L、および電流センサ31を備えない。他の相違点は、部屋の天井中心から部屋全体を覆うように方向付けられている、4つのIR LED 13を駆動するIR TXドライバ33にある。IR受信機は、図13Bにフォトダイオードまたはフォトトランジスタ12(図11DのIR RXおよびLPF 32に接続されている)として示され、IR通過フィルタ12Aを示さないが、IRドライバ70のIRフォトトランジスタ12は、図11Dに正確に示されているように、IRフィルタ12Aによって他の光源から保護されている。同様に、リレー6−IR、6C−IR、6D−IR、および6E−IRとともに使用されるすべてのIR受信機ならびにIR受信機を組み込んだAC電源コンセントシリーズ4では、図9Aおよび9Bに示されているようなIR通過フィルタ12Aを使用する。
【0086】
図13A〜13C、14A、14B、15A、および15Bに示されているキーパッド40WP、40IR、および40RFは、上で説明されている、またIRドライバ70に使用されるような、バリエーションを有する回路6WPに類似の回路を組み込んでいる。ただし、図14A、14B、15A、および15Bに示されているCPU41は、デジタルロータリスイッチ34−1〜34−nのn個のグループについて、個数nのインジケータドライバ、個数nのキー入力、および個数nの入力を備える。
【0087】
図12に示されているのは、リレーシリーズ6、電源コンセントシリーズ4、IRおよびRFドライバ、キーパッド、モーション検出器、磁気スイッチ、および上述と同じデータ、コマンド、制御、およびステータス情報を使用する他の通信デバイスを含む、有線ネットワーク10Pの異なるデバイスに安定化した電流を分配するためのホームオートメーション分配器および電源60である。さらに、分配器および電源60は、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82との間で情報(データ、コマンド、制御、およびステータス)の処理および伝搬を行う。
【0088】
文献(例えば、特許文献2を参照)で説明されているように、ビデオインターホンまたはショッピング端末を使用してホームオートメーションを制御する場合の利点の1つは、異なるコマンドおよびステータスレポートに対し固定されたインデックスまたはプロトコルを作成できる点である。これにより、システムの多様な器具を操作するのに単純な共通の安価な遠隔制御デバイスを利用できる。共通のインデックスは、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82によって処理され、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82のメモリ内に記録され、および/または異なる部屋/領域および器具アドレスにインデックス付けされている、図12の分配器および電源60のメモリ62および63内にインストールされる。
【0089】
したがって、本発明のホームオートメーションシステムでは、テレビ、DVD、A/V、ホームシアタ、バックグラウンドミュージック、および照明、空調、アラーム、およびその他のものを含む説明されているすべてのホームオートメーション電気器具を操作するために一般的な低コストの双方向ハンドヘルド型遠隔制御デバイスを、このハンドヘルド型遠隔制御デバイスによる操作およびステータス指示と組み合わせて使用することができる。住宅、アパート、事務所、またはビル向けのこのような低コストの遠隔制御デバイスは、図13Bの図示されている天井取り付けIRドライバ70と組み合わせて、双方向IR通信を用いることによって実現される。さまざまな種類があるため、双方向IRハンドヘルド型遠隔制御装置およびIRドライバ70の構造の詳細内容は、本特許出願に組み込めないので、これらは別の米国特許として同時出願される。
【0090】
分配器および電源60は、リレー制御およびコミュニケータ回路6W、6WP、6RF、および6IRのどれかとともに、また図13A〜13Cに示されている電源コンセント4+6W、4+6WP、4+6IR、および4+6RFに使用されているような回路のどれかとともに、また電磁接触器、サーモスタットおよびモーション検出器(図示せず)、図13Bに示されているIRドライバ70、ならびに図14A、14B、15A、および15Bに示されているキーパッドなどの他のデバイスとともに使用することができる。分配器および電源60の配線データドライバおよび電力回路69Pに接続されている有線ネットワーク10Pを使用することで、分配器に、接続されているデバイスとの通信および接続されているデバイスへの給電を行わせることができる。
【0091】
リレー6C−Wまたは6E−Wなどの他のデバイスを配線データドライバ69の有線ネットワーク10に接続することができるが、個別の電源を介して別々に、または電源端子またはコネクタ68−11を介して電源68から直接電力の供給を受けることができる。図13Bおよび13Cに示されているRFまたはIRデバイスは、RFトランシーバ39およびアンテナ22を介して、または各IR LED 13およびフォトダイオードまたはフォトトランジスタ12を通じて、IR TX 33およびIR RX 32を介して、および/または図13BのIRドライバ70を介して、分配器ならびに電源60IRおよび60RFと直接双方向通信することができる。同様に、RFデバイスは、図示されていないが、文献(例えば、特許文献2を参照)において完全に説明されているRFドライバおよびRFリピータと通信することができる。接続されているRFまたはIRデバイスは、電源コネクタまたは端子68−11を介して電源68を通じて、または別の電源、電源アダプタ、電池、および/または充電式電池を介して電力の供給を受けることができる。
【0092】
図12に示されている分配器および電源の双方向データプロセッサ80は、受信したコマンドおよびステータスをコネクタまたは端子81を介してホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82に伝達し、リレーおよび器具を操作するコマンドおよび制御を用いて、有線ネットワークドライバ69、69P、RFドライバ39、およびIRドライバ33を通じて、接続されているリレーシリーズ6またはAC電源コンセント4および他の(図示せず)デバイスと通信する。
【0093】
コードメモリ62およびシステムメモリ63は、部屋/領域および器具番号アドレスを含むアドレス、すべてのコマンドのインデックス設定、および伝達されるインデックスを選択された器具操作コマンドに変換するためのルックアップテーブルなどのシステムに関係するすべてのデータと併せて取り付けられ、そのようなルックアップテーブルを使用することで、一般的なハンドヘルド型双方向遠隔制御デバイス(図示せず)を使用してホームオートメーションシステム全体を操作することができる。
【0094】
さらに、図12に示されているUSBドライバ64は、USBコネクタ65を介してPC66に接続することができ、これはホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82からダウンロードされた、コマンドコード、アドレス、インデックス、およびシステムに関係する他のデータを含む専用設計のプログラムとともにダウンロードされる。この設定により、分配器および電源60を使用することで、アパートもしくは住宅の住人または事務所の管理人および職員が離れた場所からPC66に(インターネット67を介して)接続し、現在処理中のアラームを含む器具ステータスを受信し、および/または湯沸かし器、空調装置、および類似のもののスイッチオンまたはスイッチオフなどの電気器具を操作するための制御およびコマンドを生成することができる。
【0095】
図13A、13B、および13Cは、ホームオートメーションシステムネットワークの実施例を示している。図13Aは、図14Bにさらに詳しく示されている、後述のリレー6D−WP、6E−WP、電源コンセント4+6WP、およびキーパッド40WPを接続するためカスケード接続されているツイストペアチェーンで接続されているツイストペア線の有線ネットワーク10Pを示している。
【0096】
有線ネットワーク10ならびに図13Bおよび13Cに示されているIRもしくはRFネットワークに類似の有線ネットワーク10Pは、双方向情報を、図12に示されているホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82に、ランダムに、または制御された時刻に、図12の分配器および電源60のCPU 61またはホームオートメーションコントローラ82によって生成されるトークン受け渡しメカニズムを使用して、伝達する。分配器および電源60は、説明されている4つのネットワークのすべて、つまり、有線ネットワークおよび給電部10P、有線ネットワーク10、IRおよびRFネットワークを組み込むように示されている。あるいは、分配器および電源60W(図示せず)は、コネクタ10−1〜10−nを介して最大n個までの有線ネットワークにのみ給電するドライバ回路69を組み込むことができる。または分配器および電源60WPは、コネクタ10P−1〜10P−nを介して給電部10Pによりn個の有線ネットワークにのみ給電するドライバ回路69Pを組み込むことができる。図13A〜13Cに示されているように、分配器および電源60IRは、IRネットワークを操作するためにRX回路32およびTX回路33のみを組み込むことができ、また分配器および電源60RFは、無線ネットワークを操作するためにトランシーバ回路39のみを組み込むことができる。
【0097】
したがって、図13Bは、IRドライバ70を使用して双方向IRコマンドおよびデータを伝達する、類似のホームオートメーションシステムを示している。分配器および電源60IRをリレー、電源コンセント、およびキーパッドによって光学的にアクセスされる場所に取り付けることができる場合、IRドライバを使用する必要はない。IRドライバ70は、ツイストペア線の有線ネットワーク10を介して接続されているように示されているが、それは、IR受信機12およびIR送信機13への直接的光学的アクセス手段を持たないからである。この場合、図示されている分配器および電源60IRは、IR RX 32およびIR TX 33に加えて有線ネットワークドライバ69を組み込んでいる。
【0098】
図13Cは、図15aに示され、後で説明される、リレー6D−RFおよび6E−RF、電源コンセント4+6RF、およびキーパッド40RFの整合アンテナ22を含むアンテナ22を介したRFネットワークを実現するための分配器および電源60RFを示している。図示されているネットワークおよび分配から、本発明は、有線ネットワーク、IRネットワーク、およびRFネットワークならびにこれらの任意の組み合わせを介して操作することができることは明らかである。
【0099】
上で説明されているように、異なるネットワークを、独立して、または組み合わせて用いることにより、ネットワーク上のデバイスは、ランダムに、またはトークン受け渡しメカニズムを使用して規則正しいタイミングで、通信することができる。データ転送速度が比較的遅く、オン−オフコマンドおよび器具ステータスの伝達があまり頻繁に行われない場合、24時間連続のトークン受け渡しメカニズムはネットワーク上の不要な活動となる。
【0100】
したがって、本発明の好ましい実施形態では、nミリ秒の持続時間の間信号が存在しないときのみデバイスが通信できるようにする信号感知メカニズムを使用する。頻繁に生じない短いコマンドおよびステータスデータを伝達する際のこのような遅延は、本発明のホームオートメーションの操作に必要な効率および速度に影響を及ぼさない。しかし、任意の種類のよく知られているトークン受け渡しメカニズム、プログラム、および回路、および/または任意のよく知られているプログラムおよび信号感知回路を使用して、本発明の異なるネットワーク上でデータ、制御、コマンド、およびステータスを伝達することができる。
【0101】
図14A、14B、15A、および15Bに示されているキーパッド40W、40WP、40RF、および40IRは、本発明のホームオートメーションシステムの他のすべてのデバイスについて上で使用され説明されているのと本質的に同じ回路を使用する。図示されているCPU41およびシステムメモリ41Aは、図11A〜11DのCPU30およびメモリ30Aに類似している。デジタルロータリスイッチ34−1〜34−n、ならびに有線ネットワーク10用の回路37、有線ネットワークおよび給電部10P用の回路37P、IRネットワーク用の回路32および33、およびRFネットワーク用の回路39は、リレー、AC電源コンセントについて、またモーション検出器、磁気スイッチ、湿度および温度制御装置、ならびに上で説明されている他のもののアドオン回路などの他のすべてのデバイスについて図示されている回路と同一の回路であり、すべて図11A〜11Dに示されている。
【0102】
キーパッドまたはキーパネル40は、本質的に、図4Aおよび4Bにボックス14として示されているような標準電源ボックス上に取り付けるためのスイッチおよびインジケータの配列であるか、または壁に付けられているか、またはテーブルトップケース(図示せず)内に組み込まれ、例えば電池から電力の供給を受け、遠隔制御デバイスと同様にIRおよび/またはRFを介して通信する。いくつかのキーパッドを、例えば、厨房、食堂、玄関、および主寝室などに、または事務所の正面玄関および/または事務所の管理人室に取り付けることができる。基本的なキー機能は、家庭、アパート、事務所、またはビル内の照明および器具をスイッチオン、スイッチオフし、照明または器具のオンオフステータスを示すことである。このような理由から、本発明の好ましい実施形態では、それぞれの個別のキーにアドレスを割り当てるために2つのデジタルロータリスイッチ34−1および34−nを使用する。これにより、所定の器具ステータスを操作し、監視する(キーのインジケータを介して)キーを使用者が選択することができる。
【0103】
それぞれの図示されているキー49は、インジケータ48および2つまたはそれ以上の前記デジタルスイッチ34−1〜34−nを含む、破線のボックス内にグループ42−1〜42−nとして示されているグループ42にグループ化される。上で説明されているように、ロータリスイッチとして示されているデジタルスイッチ34は、使用者がそれぞれのキーを所定の器具に簡単に割り当てられるようになっているため、本発明の好ましい実施形態である。しかし、よく知られているDIPスイッチを含む任意の数または種類のデジタル、バイナリ、および他のスイッチを使用することができる。同様に、それぞれのキーには、図12に示されているホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン、またはショッピング端末82を介して、または図11A〜11A、12、14A、14B、15A、および15Dに示されているメモリ30A、41A、62、および63にアドレスをインストールするためのそのようなプログラムを組み込んだPCから直接、コードをメモリ41A内にインストールすることによって、アドレスを割り当てることができる。好ましい実施形態では、いくつかのキー、例えば、3個のキーで、空調装置などの同じ器具を操作できるようにもなっている。この場合、1つのキー機能をオン−オフスイッチとして使用し、他の2つのキー機能を温度を上げる機能と温度を下げる機能に使用する。空調のスイッチオン−オフを行い、温度の上げ下げを調節するために、実施例の1つの器具に割り当てられた、3つのキーすべてに対し一組のデジタルスイッチ34のみあればよい。
【0104】
アドオンリレーシリーズ6およびAC電源コンセントシリーズ4について示されているインジケータ18と類似のそれぞれのキーグループ42に示されているインジケータ48の機能は可変である。インジケータ18および48は、よく知られている赤色−緑色−オレンジ色LEDなどの多色LEDインジケータとすることができる。これらのインジケータは、例えば、コマンドが処理されたときに緑色に点滅するか、または他のコマンドが現在処理中であることを示すために赤色に点滅するようにプログラムすることができる。インジケータは、器具がオフであることを示す緑色の点灯、器具がオンであることを示す赤色の点灯、例えば器具がスリープモードに入っていることを示す黄色の点灯を行うことができる。上述の3つのキー49により空調装置を操作する場合、温度降下インジケータは緑色とすることができ、温度上昇インジケータはオレンジ色もしくは赤色、またはオレンジ色(暖)から赤色(高温)に変化するものとすることができる。複数のLEDインジケータまたはよく知られているLCDインジケータ(図示せず)を使用して、LEDインジケータ48の代わりに、実際の温度設定を示すことも可能である。
【0105】
図14Aの図示されているキーパッド40W、図14Bの40WP、図15Aの40RF、および図15Bの40IRはそれぞれ、有線ネットワーク用の回路37、電力引き出し装置を備える有線ネットワーク10P用の回路37P、無線ネットワーク用の回路39、ならびにIRネットワーク用の回路32および33などの特定のネットワーク用の特定の回路を組み込む。しかし、これらのネットワークのどれかを介して通信し、これらのネットワークを通じて電力を供給される共通キーパッド40を備えるためにこれら4つの回路すべてを単一キーパッド内に収納することが可能である。
【0106】
さらに、図12に示されている電源68、双方向データプロセッサ80、およびUSBドライバ64をキーパッドに含め、図4Aおよび4Bに示されているような電源ボックス14内に取り付けるためにキーパッド40を、キーパッド、分配器、および電源40−60(図示せず)に変換し、そのような配列構成によってシステムのデバイスの個数を減らすことが可能である。
【0107】
上記の説明から、本発明のリレーシリーズ6およびAC電源コンセントシリーズ4のアドオンSPDTおよびDPDTリレーは、PCおよび/またはPDAデバイスを使用し、ビデオインターホンもしくはショッピング端末またはインターネットを介した類似のホームオートメーションコントローラおよび遠隔操作と併せて、一般的に使用されている手動スイッチおよび単純で低コストの局所操作および遠隔操作を可能にする2本のみ使用される電線と一緒にホームオートメーションを導入するための単純な方法および装置を実現する。インジケータを介して局所的に、またはビデオインターホンもしくはショッピング端末ディスプレイを通じて、また離れた場所からPCもしくはPDAデバイスを通じて、システムから更新されたステータスを受け取ることが明らかである。
【0108】
直接のAC曝露は、リレーの接点に制限されるが、UL、VDE、UTV、および同様のものによる認定を必要とするとしても周辺の回路はすべて低電圧であるか、または非常にコスト高な試験手順を適用されない電池駆動回路であることも明らかである。
【0109】
リレー、電源コンセント、および他の接続されているデバイスは、標準の電源ボックス内に取り付けられ、適所にある通常の電気系統の機械/手動スイッチに使用されるカバーによって覆われ、内装およびアーキテクチャの設計を妨げることなく整合する設計、色、および仕上げを実現することができることも明らかである。
【0110】
もちろん、前述の開示は、本発明の好ましい一実施形態にのみ関係し、この開示の目的について本明細書で選択された本発明の実施例のすべての変更および修正を対象とすることが意図され、それらの修正は本発明の精神および範囲から逸脱しないことは理解されるであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
手動で作動する電気SPDTスイッチに接続されたAC器具の電源回路に遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法であって、前記AC器具はホームオートメーションネットワーク内に組み込まれ、それぞれの前記リレーおよび前記SPDTスイッチは極端子と二重トラベラ端子とを備え、前記リレーは標準電源ボックス内への取り付けに適合するACスイッチに類似した形状およびサイズを有し、
前記方法は、
a.前記リレーの前記二重トラベラ端子を前記SPDTスイッチの前記二重トラベラ端子に接続するステップと、
b.一方の前記極端子を前記電源回路のAC活線に接続し、他方の前記極端子を前記器具に接続するステップと、
c.デジタルスイッチと前記リレーに備えられている制御および通信回路の記録可能メモリとのうちの一方を通じてアドレスを設定するステップと、
d.前記制御および通信回路を前記ネットワークに接続するステップと、
e.前記リレーを前記SPDTスイッチに隣接する前記電源ボックス内に取り付けるステップと、
f.前記SPDTスイッチを介して手動で、また前記ネットワークを通じて前記リレーを介して離れた場所から前記AC器具のスイッチオンおよびスイッチオフを行うステップと
を含むことを特徴とする遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項2】
前記制御および通信回路は、電線用の絶縁経路を有するコイルと前記電線との直列接続のための一次巻線および絶縁された二次巻線を有するトランスとから選択される電流センサであって、前記電線を通して電流ドレインに対応するAC信号レベルを出力するための電流センサ、を備え、
前記方法は、
前記センサを通じて前記極端子を接続するステップであって、前記センサは、前記極端子を前記AC活線に接続するために前記電線を前記経路に通して配線するステップと、前記極端子を前記器具に接続するために前記電線を前記経路に通して配線するステップと、前記AC活線と前記極端子との間で前記電線を前記一次巻線と直列に接続するステップと、前記器具と前記極端子との間で前記電線を前記一次巻線と直列に接続するステップとからなる接続方法の群から選択される、ステップと、
前記センサから出力された前記AC信号を処理して前記器具の前記電力ステータスに関するデータを前記ネットワークに伝達するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項3】
前記制御および通信回路は、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバを備え、
前記方法は、前記電力引き出し装置を通した前記有線ネットワークと専用電力線とから選択された手段を介して前記制御および通信回路を電源に接続するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項2に記載の遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項4】
前記ホームオートメーションは、ホームオートメーションコントローラとビデオインターホンとショッピング端末とこれらの組み合わせとからなる群から選択された中央コントローラによって制御され、前記中央コントローラは、有線ネットワークドライバとRFネットワークドライバとIRネットワークドライバとこれらの組み合わせとからなる群から選択されたドライバであって、前記ネットワークを介して前記制御および通信回路と通信するためのドライバを備えることを特徴とする請求項3に記載の遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項5】
前記中央コントローラは、有線ネットワークおよび給電ドライバと、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたネットワークドライバを備える、前記ネットワークを介して制御およびステータスを伝搬するためのネットワーク分配器ならびに前記有線ネットワークおよび給電ドライバと専用電力線および電源コネクタとから選択された手段を介して前記制御および通信回路に電力を供給するための電源を通じて前記ホームオートメーションを制御することを特徴とする請求項4に記載の遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項6】
手動で作動する2つの電気SPDTスイッチに接続されたAC器具の電源回路に遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法であって、前記AC器具はホームオートメーションネットワーク内に組み込まれ、前記リレーは双極端子と二重トラベラ端子とを備え、前記SPDTスイッチはそれぞれ極端子と二重トラベラ端子とを備え、前記リレーは標準電源ボックス内への取り付けに適合するACスイッチに類似した形状およびサイズを有し、前記方法は、
a.前記SPDTスイッチのうちの一方のSPDTスイッチの前記二重トラベラ端子を前記リレーの前記二重トラベラ端子に接続するステップと、
b.前記SPDTスイッチのうちの他方のSPDTスイッチの前記二重トラベラ端子を前記リレーの前記双極端子に接続するステップと、
c.一方の前記極端子を前記電源回路のAC活線に接続し、他方の前記極端子を前記器具に接続するステップと、
d.デジタルスイッチと前記リレーに備えられている制御および通信回路の記録可能メモリとのうちの一方を通じてアドレスを設定するステップと、
e.前記制御および通信回路を前記ネットワークに接続するステップと、
f.前記リレーを前記SPDTスイッチのうちの1つのSPDTスイッチに隣接する前記電源ボックス内に取り付けるステップと、
g.前記SPDTスイッチのうちのどれか1つのSPDTスイッチを介して手動で、また前記ネットワークを通じて前記リレーを介して離れた場所から前記AC器具のスイッチオンおよびスイッチオフを行うステップと
を含むことを特徴とする遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項7】
前記制御および通信回路は、電線用の絶縁経路を有するコイルと前記電線との直列接続のための一次巻線および絶縁された二次巻線を有するトランスとから選択される電流センサであって、前記電線を通して電流ドレインに対応するAC信号レベルを出力するための電流センサを備え、
前記方法は、
前記センサを通じて前記極端子を接続するステップであって、前記センサは、前記極端子を前記AC活線に接続するために前記電線を前記経路に通して配線するステップと、前記極端子を前記器具に接続するために前記電線を前記経路に通して配線するステップと、前記AC活線と前記極端子との間で前記電線を前記一次巻線と直列に接続するステップと、前記器具と前記極端子との間で前記電線を前記一次巻線と直列に接続するステップとからなる接続方法の群から選択される、ステップと、
前記センサから出力された前記AC信号を処理して前記器具の前記電力ステータスに関するデータを前記ネットワークに伝達するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項8】
前記制御および通信回路は、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバを備え、
前記方法は、前記電力引き出し装置を通した前記有線ネットワークと専用電力線とから選択された手段を介して前記制御および通信回路を電源に接続するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項7に記載の遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項9】
前記ホームオートメーションは、ホームオートメーションコントローラと、ビデオインターホンと、ショッピング端末と、これらの組み合わせと、からなる群から選択された中央コントローラによって制御され、
前記中央コントローラは、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたドライバであって、前記ネットワークを介して前記制御および通信回路と通信するためのドライバを備える
ことを特徴とする請求項8に記載の遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項10】
前記中央コントローラは、前記ネットワークを介して制御およびステータスを伝搬するためのネットワーク分配器ならびに前記有線ネットワークおよび給電ドライバと、専用電力線および電源コネクタとから選択された手段を介して、前記制御および通信回路に電力を供給するための電源を通じて、前記ホームオートメーションを制御し、
前記ネットワーク分配器は、有線ネットワークおよび給電ドライバと、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されるネットワークドライバを備える
ことを特徴とする請求項9に記載の遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項11】
二重トラベラ端子および双極端子を備える少なくとも1つの手動で作動する反転DPDTスイッチが前記電源回路に導入され、これにより前記リレーと前記SPDTスイッチのうちの1つのSPDTスイッチとの間で二重トラベラ線を交差させ、
前記方法は、交差した前記二重トラベラ線の両側を、一方の側が前記二重トラベラ端子に、他方の側が前記反転DPDTスイッチの前記双極端子につながるように接続するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項6に記載の遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項12】
AC駆動方式の器具をホームオートメーションネットワーク内に組み込み、電線を通して電流ドレインに対応するAC信号レベルを出力するため、AC電源コンセントにAC電流センサアセンブリを追加して接続する方法であって、
前記電流センサは、電線用の絶縁経路を有するコイルと、前記電線との直列接続のための一次巻線および絶縁された二次巻線を有するトランスと、から選択され、前記電流センサは、前記AC電流センサアセンブリの制御および通信回路内に備えられ、
前記制御および通信回路は、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバを備え、
前記AC電流センサアセンブリは、標準電源ボックス内への取り付けに適合するAC電源コンセントに類似した形状およびサイズを有し、
前記方法は、
a.前記電線を前記AC電源コンセントに前記電流センサを通して配線するステップであって、前記電線を前記経路に通して配線するステップと、前記電線を前記一次巻線および前記AC電源コンセントの電力端子と直列に接続するステップとから選択される、ステップと、
b.前記AC電源コンセントに隣接する前記AC電流センサアセンブリを前記電源ボックス内に取り付けるステップと、
c.デジタルスイッチと前記制御および通信回路内に備えられている記録可能メモリとのうちの一方を通じてアドレスを設定するステップと、
d.前記制御および通信回路を前記ネットワークに接続するステップと、
e.前記AC器具を前記AC電源コンセントに接続するステップと、
f.前記センサから出力された前記AC信号を処理して前記器具の前記電力ステータスに関するデータを前記ネットワークに伝達するステップと
を含むことを特徴とするAC電流センサアセンブリを追加して接続するための方法。
【請求項13】
前記制御および通信回路は、前記電力引き出し装置を通した前記有線ネットワークと専用電力線とから選択された手段を介して電源に接続されることを特徴とする請求項12に記載のAC電流センサアセンブリを追加して接続するための方法。
【請求項14】
前記ホームオートメーションは、ホームオートメーションコントローラと、ビデオインターホンと、ショッピング端末と、これらの組み合わせと、からなる群から選択された中央コントローラによって制御され、
前記中央コントローラは、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたドライバであって、前記ネットワークを介して前記制御および通信回路と通信するためのドライバ、を備える
ことを特徴とする請求項12に記載のAC電流センサアセンブリを追加して接続するための方法。
【請求項15】
前記中央コントローラは、前記ネットワークを介して制御およびステータスを伝搬するためのネットワーク分配器ならびに前記有線ネットワークおよび給電ドライバと、専用電力線および電源コネクタとから選択された手段を介して、前記制御および通信回路に電力を供給するための電源を通じて、前記ホームオートメーションを制御し、
前記ネットワーク分配器は、有線ネットワークおよび給電ドライバと、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されるネットワークドライバを備える
ことを特徴とする請求項14に記載のAC電流センサアセンブリを追加して接続するための方法。
【請求項16】
前記器具は、複数のインジケータと制御および通信回路とを備え複数のキーからなるキーパッドによって操作され、
前記制御および通信回路は、メモリと、前記キーおよび前記インジケータにデジタルスイッチおよび記録可能メモリから選択された個別のアドレスを設定するための回路と、少なくとも1つのネットワークドライバとを備え、
前記ネットワークドライバは、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択され、
前記キーパッドは、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けることができ、
前記方法は、
a.前記キーパッドを、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けるステップと、
b.電源コネクタを介して専用電力線を用いる手段と、前記電力引き出し装置を介して前記有線ネットワークを用いる手段と、電池端子を介して電池を用いる手段と、からなる群から選択された組み合わせを介して前記キーパッドに給電するステップと、
c.前記器具に設定されたアドレスと一致するように前記キーおよびインジケータのうちの1つにアドレスを設定するステップと、
d.前記ホームオートメーションネットワークに含まれる他の器具に設定されたアドレスと一致するように他のキーおよびインジケータにアドレスを設定するステップと、
e.前記キーを操作して、前記器具のスイッチオン−オフを行い、前記器具の他の機能を制御するステップと、
f.前記インジケータを介して前記器具ステータスを監視するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項17】
前記器具は、インジケータと制御および通信回路とを備え複数のキーからなるキーパッドによって操作され、
前記制御および通信回路は、メモリと、前記キーおよび前記インジケータにデジタルスイッチおよび記録可能メモリから選択された個別のアドレスを設定するための回路と、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と有線ネットワークドライバとRFネットワークドライバとIRネットワークドライバとこれらの組み合わせとからなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバと、を備え、
前記キーパッドは、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けることができ、
前記方法は、
a.前記キーパッドを、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けるステップと、
b.電源コネクタを介して専用電力線を用いる手段と、前記電力引き出し装置を介して前記有線ネットワークを用いる手段と、電池端子を介して電池を用いる手段と、からなる群から選択された組み合わせを介して前記キーパッドに給電するステップと、
c.前記器具に設定されたアドレスと一致するように前記キーおよびインジケータのうちの1つにアドレスを設定するステップと、
d.前記ホームオートメーションネットワークに含まれる他の器具に設定されたアドレスと一致するように他のキーおよびインジケータにアドレスを設定するステップと、
e.前記キーを操作して、前記器具のスイッチオン−オフを行い、前記器具の他の機能を制御するステップと、
f.前記インジケータを介して前記器具ステータスを監視するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項18】
前記器具は、複数のインジケータと制御および通信回路とを備え複数のキーからなるキーパッドによって操作され、
前記制御および通信回路は、メモリと、前記キーおよび前記インジケータにデジタルスイッチおよび記録可能メモリから選択された個別のアドレスを設定するための回路と、少なくとも1つのネットワークドライバとを備え、
前記ネットワークドライバは、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択され、
前記キーパッドは、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けることができ、
前記方法は、
a.前記キーパッドを、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けるステップと、
b.電源コネクタを介して専用電力線を用いる手段と、前記電力引き出し装置を介して前記有線ネットワークを用いる手段と、電池端子を介して電池を用いる手段と、からなる群から選択された組み合わせを介して前記キーパッドに給電するステップと、
c.前記器具に設定されたアドレスと一致するように前記キーおよびインジケータのうちの1つにアドレスを設定するステップと、
d.前記ホームオートメーションネットワークに含まれる他の器具に設定されたアドレスと一致するように他のキーおよびインジケータにアドレスを設定するステップと、
e.前記キーを操作して、前記器具のスイッチオン−オフを行い、前記器具の他の機能を制御するステップと、
f.前記インジケータを介して前記器具ステータスを監視するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載のAC電流センサアセンブリを追加して接続するための方法。
【請求項19】
手動で作動する電気SPDTスイッチに接続されているAC器具を電源回路に接続するための遠隔操作SPDTリレーであって、前記AC器具はホームオートメーションネットワーク内に組み込まれ、それぞれの前記リレーおよび前記SPDTスイッチは、極端子と二重トラベラ端子とを備え、
前記リレーは、前記SPDTスイッチに隣接する標準電源ボックス内への取り付けに適合するACスイッチに類似した形状およびサイズを有するリレーであり、これにより前記リレーの前記二重トラベラ端子を前記SPDTスイッチの前記二重トラベラ端子に接続し、一方の前記極端子を前記電源回路のAC活線に接続し、他方の前記極端子を前記器具に接続し、
前記リレーは、制御および通信回路と、前記ネットワークを介して通信するようにアドレスを設定するためのデジタルスイッチと記録可能メモリとから選択されたアドレス設定回路とを備え、前記AC器具は、前記SPDTスイッチを介して手動で、また前記ネットワークを通じて前記リレーを介して離れた場所からスイッチオンおよびスイッチオフされる
ことを特徴とする遠隔操作SPDTリレー。
【請求項20】
前記制御および通信回路は、電線用の絶縁経路を有するコイルと前記電線との直列接続のための一次巻線および絶縁された二次巻線を有するトランスとから選択された、前記電線を通して電流ドレインに対応するAC信号レベルを出力するための、電流センサを備え、
前記電線は、前記センサを通じて前記極端子に接続され、前記接続は、前記経路を通して前記電線を配線する前記AC活線への前記極端子の接続と、前記経路を通して前記電線を配線する前記器具への前記極端子の接続と、前記AC活線と前記極端子との間の前記一次巻線への前記電線の直列接続と、前記器具と前記極端子との間の前記一次巻線への前記電線の直列接続とからなる接続の群から選択され、
前記センサから出力された前記AC信号は、前記器具の前記電力ステータスに関するデータを前記ネットワークに伝達するために前記制御および通信回路によって処理される
ことを特徴とする請求項19に記載の遠隔操作SPDTリレー。
【請求項21】
前記制御および通信回路は、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバを備え、前記制御および通信回路は、前記電力引き出し装置を通した前記有線ネットワークと専用電力線とから選択された手段を介して電源に接続されることを特徴とする請求項20に記載の遠隔操作SPDTリレー。
【請求項22】
前記ホームオートメーションは、ホームオートメーションコントローラと、ビデオインターホンと、ショッピング端末と、これらの組み合わせと、からなる群から選択された中央コントローラによって制御され、
前記中央コントローラは、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたドライバであって、前記ネットワークを介して前記制御および通信回路と通信するためのドライバを備える
ことを特徴とする請求項21に記載の遠隔操作SPDTリレー。
【請求項23】
前記中央コントローラは、前記ネットワークを介して制御およびステータスを伝搬するためのネットワーク分配器ならびに前記有線ネットワークおよび給電ドライバと、専用電力線および電源コネクタとから選択された手段を介して、前記制御および通信回路に電力を供給するための電源を通じて、前記ホームオートメーションを制御し、
前記ネットワーク分配器は、有線ネットワークおよび給電ドライバと、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたネットワークドライバを備える
ことを特徴とする請求項22に記載の遠隔操作SPDTリレー。
【請求項24】
手動で作動する2つの電気SPDTスイッチに接続されたAC器具の電源回路に接続するための遠隔操作反転DPDTリレーであって、前記AC器具はホームオートメーションネットワーク内に組み込まれ、前記リレーは双極端子と二重トラベラ端子とを備え、前記SPDTスイッチはそれぞれ極端子と二重トラベラ端子とを備え、前記リレーは前記SPDTスイッチのうちの1つのSPDTスイッチに隣接する標準電源ボックス内への取り付けに適合するACスイッチに類似した形状およびサイズを有し、
前記SPDTスイッチのうちの一方のSPDTスイッチの前記二重トラベラ端子は、前記リレーの前記二重トラベラ端子に接続され、前記SPDTスイッチのうちの他方のSPDTスイッチの前記二重トラベラ端子は、前記リレーの前記双極端子に接続され、一方の前記極端子は、前記電源回路のAC活線に接続され、他方の前記極端子は、前記器具に接続され、
前記リレーは、制御および通信回路と、前記ネットワークを介して通信するようにアドレスを設定するためのデジタルスイッチと記録可能メモリとから選択されたアドレス設定回路とを備え、前記AC器具は、前記SPDTスイッチのうちのどれか1つのSPDTスイッチを介して手動で、また前記ネットワークを通じて前記リレーを介して離れた場所からスイッチオンおよびスイッチオフされる
ことを特徴とする遠隔操作反転DPDTリレー。
【請求項25】
前記制御および通信回路は、電線用の絶縁経路を有するコイルと前記電線との直列接続のための一次巻線および絶縁された二次巻線を有するトランスとから選択された、前記電線を通して電流ドレインに対応するAC信号レベルを出力するための、電流センサを備え、
前記電線は、前記センサを通じて前記極端子に接続され、前記接続の方法は、前記経路を通して前記電線を配線する前記AC活線への前記極端子の接続と、前記経路を通して前記電線を配線する前記器具への前記極端子の接続と、前記AC活線と前記極端子との間の前記一次巻線への前記電線の直列接続と、前記器具と前記極端子との間の前記一次巻線への前記電線の直列接続とからなる接続の群から選択され、
前記センサによって出力された前記AC信号は、前記器具の前記電力ステータスに関するデータを前記ネットワークに伝達するために前記制御および通信回路によって処理される
ことを特徴とする請求項24に記載の遠隔操作反転DPDTリレー。
【請求項26】
前記制御および通信回路は、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバを備え、前記制御および通信回路は、前記電力引き出し装置を通した前記有線ネットワークと専用電力線とから選択された手段を介して電源に接続されることを特徴とする請求項25に記載の遠隔操作反転DPDTリレー。
【請求項27】
前記ホームオートメーションは、ホームオートメーションコントローラと、ビデオインターホンと、ショッピング端末と、これらの組み合わせと、からなる群から選択された中央コントローラによって制御され、
前記中央コントローラは、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたドライバであって、前記ネットワークを介して前記制御および通信回路と通信するためのドライバを備える
ことを特徴とする請求項26に記載の遠隔操作反転DPDTリレー。
【請求項28】
前記中央コントローラは、前記ネットワークを介して制御およびステータスを伝搬するためのネットワーク分配器ならびに前記有線ネットワークおよび給電ドライバと、専用電力線および電源コネクタとから選択された手段を介して、前記制御および通信回路に電力を供給するための電源を通じて、前記ホームオートメーションを制御し、
前記ネットワーク分配器は、有線ネットワークおよび給電ドライバと、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたネットワークドライバを備える
ことを特徴とする請求項27に記載の遠隔操作反転DPDTリレー。
【請求項29】
二重トラベラ端子および双極端子を備える少なくとも1つの手動で作動する反転DPDTスイッチが前記電源回路に導入され、これにより前記リレーと前記SPDTスイッチのうちの1つのSPDTスイッチとの間で二重トラベラ線を交差させ、これにより、交差した前記二重トラベラ線の両側を、一方の側が前記二重トラベラ端子に、他方の側が前記反転DPDTスイッチの前記双極端子につながるように接続することを特徴とする請求項24に記載の遠隔操作反転DPDTリレー。
【請求項30】
AC電源コンセントに接続するためのAC電流センサアセンブリであって、
AC駆動方式の器具がホームオートメーションネットワーク内に組み込まれ、
前記AC電流センサアセンブリは、電線用の絶縁経路を有するコイルと前記電線との直列接続のための一次巻線および絶縁された二次巻線を有するトランスとから選択された、前記電線を通して電流ドレインに対応するAC信号レベルを出力するための、制御および通信回路とセンサとを備え、
前記AC電流センサアセンブリは、前記電流センサアセンブリを通じて前記電線を前記AC電源コンセントに接続し、前記AC器具を前記AC電源コンセントに接続するために前記AC電源コンセントに隣接する標準電源ボックス内への取り付けに適合するAC電源コンセントに類似する形状およびサイズを有し、
前記制御および通信回路は、前記ネットワークを介して通信するようにアドレスを設定するためのデジタルスイッチと記録可能メモリとから選択されたアドレス設定回路を備え、
前記制御および通信回路は、前記センサから出力された前記AC信号を処理して、前記器具の電力ステータスに関するデータを前記ネットワークに伝達する
ことを特徴とするAC電流センサアセンブリ。
【請求項31】
前記制御および通信回路は、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバを備え、
前記電力引き出し装置を通した前記有線ネットワークと専用電力線とから選択された手段を介して電源に接続される
ことを特徴とする請求項30に記載のAC電流センサアセンブリ。
【請求項32】
前記ホームオートメーションは、ホームオートメーションコントローラと、ビデオインターホンと、ショッピング端末と、これらの組み合わせと、からなる群から選択された中央コントローラによって制御され、
前記中央コントローラは、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたドライバであって、前記ネットワークを介して前記制御および通信回路と通信するためのドライバを備える
ことを特徴とする請求項30に記載のAC電流センサアセンブリ。
【請求項33】
前記中央コントローラは、前記ネットワークを介して制御およびステータスを伝搬するためのネットワーク分配器ならびに前記有線ネットワークおよび給電ドライバと、専用電力線および電源コネクタとから選択された手段を介して、前記制御および通信回路に電力を供給するための電源を通じて、前記ホームオートメーションを制御し、
前記ネットワーク分配器は、有線ネットワークおよび給電ドライバと、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されるネットワークドライバを備える
ことを特徴とする請求項32に記載のAC電流センサアセンブリ。
【請求項34】
前記器具は、複数のインジケータと制御および通信回路とを備え複数のキーからなるキーパッドによって操作され、
前記制御および通信回路は、メモリと、前記キーおよび前記インジケータにデジタルスイッチおよび記録可能メモリから選択された個別のアドレスを設定するための回路と、少なくとも1つのネットワークドライバとを備え、
前記ネットワークドライバは、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択され、
前記キーパッドは、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けることができ、
電力は、電源コネクタを介して専用電力線を用いる手段と前記電力引き出し装置を介して前記有線ネットワークを用いる手段と端子を通して電池を用いる手段とからなる群から選択された組み合わせを介して前記キーパッドに供給され、
前記キーおよびインジケータのうちの少なくとも1つの前記アドレスは、前記器具に設定されたアドレスと一致するように設定され、他のキーおよびインジケータに設定された前記アドレスは、前記ホームオートメーションネットワーク内に含まれる他の器具に設定されたアドレスと一致し、これにより前記器具のスイッチオン−オフおよび前記器具の他の機能の制御に前記キーを使用し、
前記インジケータを介して前記器具ステータスを監視する
ことを特徴とする請求項19に記載の遠隔操作SPDTリレー。
【請求項35】
前記器具は、複数のインジケータと制御および通信回路とを備え複数のキーからなるキーパッドによって操作され、
前記制御および通信回路は、メモリと、前記キーおよび前記インジケータにデジタルスイッチおよび記録可能メモリから選択された個別のアドレスを設定するための回路と、少なくとも1つのネットワークドライバとを備え、
前記ネットワークドライバは、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択され、
前記キーパッドは、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けることができ、
電力は、電源コネクタを介して専用電力線を用いる手段と前記電力引き出し装置を介して前記有線ネットワークを用いる手段と端子を通して電池を用いる手段とからなる群から選択された組み合わせを介して前記キーパッドに供給され、
前記キーおよびインジケータのうちの少なくとも1つの前記アドレスは、前記器具に設定されたアドレスと一致するように設定され、他のキーおよびインジケータに設定された前記アドレスは、前記ホームオートメーションネットワーク内に含まれる他の器具に設定されたアドレスと一致し、これにより前記器具のスイッチオン−オフおよび前記器具の他の機能の制御に前記キーを使用し、
前記インジケータを介して前記器具ステータスを監視する
ことを特徴とする請求項24に記載の遠隔操作DPDTリレー。
【請求項36】
前記器具は、複数のインジケータと制御および通信回路とを備え複数のキーからなるキーパッドによって操作され、
前記制御および通信回路は、メモリと、前記キーおよび前記インジケータにデジタルスイッチおよび記録可能メモリから選択された個別のアドレスを設定するための回路と、少なくとも1つのネットワークドライバとを備え、
前記ネットワークドライバは、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択され、
前記キーパッドは、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けることができ、
電力は、電源コネクタを介して専用電力線を用いる手段と前記電力引き出し装置を介して前記有線ネットワークを用いる手段と端子を通して電池を用いる手段とからなる群から選択された組み合わせを介して前記キーパッドに供給され、
前記キーおよびインジケータのうちの少なくとも1つの前記アドレスは、前記器具に設定されたアドレスと一致するように設定され、他のキーおよびインジケータに設定された前記アドレスは、前記ホームオートメーションネットワーク内に含まれる他の器具に設定されたアドレスと一致し、これにより前記器具のスイッチオン−オフおよび前記器具の他の機能の制御に前記キーを使用し、
前記インジケータを介して前記器具ステータスを監視することを特徴とする請求項30に記載のAC電流センサアセンブリ。
【請求項1】
手動で作動する電気SPDTスイッチに接続されたAC器具の電源回路に遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法であって、前記AC器具はホームオートメーションネットワーク内に組み込まれ、それぞれの前記リレーおよび前記SPDTスイッチは極端子と二重トラベラ端子とを備え、前記リレーは標準電源ボックス内への取り付けに適合するACスイッチに類似した形状およびサイズを有し、
前記方法は、
a.前記リレーの前記二重トラベラ端子を前記SPDTスイッチの前記二重トラベラ端子に接続するステップと、
b.一方の前記極端子を前記電源回路のAC活線に接続し、他方の前記極端子を前記器具に接続するステップと、
c.デジタルスイッチと前記リレーに備えられている制御および通信回路の記録可能メモリとのうちの一方を通じてアドレスを設定するステップと、
d.前記制御および通信回路を前記ネットワークに接続するステップと、
e.前記リレーを前記SPDTスイッチに隣接する前記電源ボックス内に取り付けるステップと、
f.前記SPDTスイッチを介して手動で、また前記ネットワークを通じて前記リレーを介して離れた場所から前記AC器具のスイッチオンおよびスイッチオフを行うステップと
を含むことを特徴とする遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項2】
前記制御および通信回路は、電線用の絶縁経路を有するコイルと前記電線との直列接続のための一次巻線および絶縁された二次巻線を有するトランスとから選択される電流センサであって、前記電線を通して電流ドレインに対応するAC信号レベルを出力するための電流センサ、を備え、
前記方法は、
前記センサを通じて前記極端子を接続するステップであって、前記センサは、前記極端子を前記AC活線に接続するために前記電線を前記経路に通して配線するステップと、前記極端子を前記器具に接続するために前記電線を前記経路に通して配線するステップと、前記AC活線と前記極端子との間で前記電線を前記一次巻線と直列に接続するステップと、前記器具と前記極端子との間で前記電線を前記一次巻線と直列に接続するステップとからなる接続方法の群から選択される、ステップと、
前記センサから出力された前記AC信号を処理して前記器具の前記電力ステータスに関するデータを前記ネットワークに伝達するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項3】
前記制御および通信回路は、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバを備え、
前記方法は、前記電力引き出し装置を通した前記有線ネットワークと専用電力線とから選択された手段を介して前記制御および通信回路を電源に接続するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項2に記載の遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項4】
前記ホームオートメーションは、ホームオートメーションコントローラとビデオインターホンとショッピング端末とこれらの組み合わせとからなる群から選択された中央コントローラによって制御され、前記中央コントローラは、有線ネットワークドライバとRFネットワークドライバとIRネットワークドライバとこれらの組み合わせとからなる群から選択されたドライバであって、前記ネットワークを介して前記制御および通信回路と通信するためのドライバを備えることを特徴とする請求項3に記載の遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項5】
前記中央コントローラは、有線ネットワークおよび給電ドライバと、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたネットワークドライバを備える、前記ネットワークを介して制御およびステータスを伝搬するためのネットワーク分配器ならびに前記有線ネットワークおよび給電ドライバと専用電力線および電源コネクタとから選択された手段を介して前記制御および通信回路に電力を供給するための電源を通じて前記ホームオートメーションを制御することを特徴とする請求項4に記載の遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項6】
手動で作動する2つの電気SPDTスイッチに接続されたAC器具の電源回路に遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法であって、前記AC器具はホームオートメーションネットワーク内に組み込まれ、前記リレーは双極端子と二重トラベラ端子とを備え、前記SPDTスイッチはそれぞれ極端子と二重トラベラ端子とを備え、前記リレーは標準電源ボックス内への取り付けに適合するACスイッチに類似した形状およびサイズを有し、前記方法は、
a.前記SPDTスイッチのうちの一方のSPDTスイッチの前記二重トラベラ端子を前記リレーの前記二重トラベラ端子に接続するステップと、
b.前記SPDTスイッチのうちの他方のSPDTスイッチの前記二重トラベラ端子を前記リレーの前記双極端子に接続するステップと、
c.一方の前記極端子を前記電源回路のAC活線に接続し、他方の前記極端子を前記器具に接続するステップと、
d.デジタルスイッチと前記リレーに備えられている制御および通信回路の記録可能メモリとのうちの一方を通じてアドレスを設定するステップと、
e.前記制御および通信回路を前記ネットワークに接続するステップと、
f.前記リレーを前記SPDTスイッチのうちの1つのSPDTスイッチに隣接する前記電源ボックス内に取り付けるステップと、
g.前記SPDTスイッチのうちのどれか1つのSPDTスイッチを介して手動で、また前記ネットワークを通じて前記リレーを介して離れた場所から前記AC器具のスイッチオンおよびスイッチオフを行うステップと
を含むことを特徴とする遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項7】
前記制御および通信回路は、電線用の絶縁経路を有するコイルと前記電線との直列接続のための一次巻線および絶縁された二次巻線を有するトランスとから選択される電流センサであって、前記電線を通して電流ドレインに対応するAC信号レベルを出力するための電流センサを備え、
前記方法は、
前記センサを通じて前記極端子を接続するステップであって、前記センサは、前記極端子を前記AC活線に接続するために前記電線を前記経路に通して配線するステップと、前記極端子を前記器具に接続するために前記電線を前記経路に通して配線するステップと、前記AC活線と前記極端子との間で前記電線を前記一次巻線と直列に接続するステップと、前記器具と前記極端子との間で前記電線を前記一次巻線と直列に接続するステップとからなる接続方法の群から選択される、ステップと、
前記センサから出力された前記AC信号を処理して前記器具の前記電力ステータスに関するデータを前記ネットワークに伝達するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項8】
前記制御および通信回路は、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバを備え、
前記方法は、前記電力引き出し装置を通した前記有線ネットワークと専用電力線とから選択された手段を介して前記制御および通信回路を電源に接続するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項7に記載の遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項9】
前記ホームオートメーションは、ホームオートメーションコントローラと、ビデオインターホンと、ショッピング端末と、これらの組み合わせと、からなる群から選択された中央コントローラによって制御され、
前記中央コントローラは、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたドライバであって、前記ネットワークを介して前記制御および通信回路と通信するためのドライバを備える
ことを特徴とする請求項8に記載の遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項10】
前記中央コントローラは、前記ネットワークを介して制御およびステータスを伝搬するためのネットワーク分配器ならびに前記有線ネットワークおよび給電ドライバと、専用電力線および電源コネクタとから選択された手段を介して、前記制御および通信回路に電力を供給するための電源を通じて、前記ホームオートメーションを制御し、
前記ネットワーク分配器は、有線ネットワークおよび給電ドライバと、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されるネットワークドライバを備える
ことを特徴とする請求項9に記載の遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項11】
二重トラベラ端子および双極端子を備える少なくとも1つの手動で作動する反転DPDTスイッチが前記電源回路に導入され、これにより前記リレーと前記SPDTスイッチのうちの1つのSPDTスイッチとの間で二重トラベラ線を交差させ、
前記方法は、交差した前記二重トラベラ線の両側を、一方の側が前記二重トラベラ端子に、他方の側が前記反転DPDTスイッチの前記双極端子につながるように接続するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項6に記載の遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項12】
AC駆動方式の器具をホームオートメーションネットワーク内に組み込み、電線を通して電流ドレインに対応するAC信号レベルを出力するため、AC電源コンセントにAC電流センサアセンブリを追加して接続する方法であって、
前記電流センサは、電線用の絶縁経路を有するコイルと、前記電線との直列接続のための一次巻線および絶縁された二次巻線を有するトランスと、から選択され、前記電流センサは、前記AC電流センサアセンブリの制御および通信回路内に備えられ、
前記制御および通信回路は、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバを備え、
前記AC電流センサアセンブリは、標準電源ボックス内への取り付けに適合するAC電源コンセントに類似した形状およびサイズを有し、
前記方法は、
a.前記電線を前記AC電源コンセントに前記電流センサを通して配線するステップであって、前記電線を前記経路に通して配線するステップと、前記電線を前記一次巻線および前記AC電源コンセントの電力端子と直列に接続するステップとから選択される、ステップと、
b.前記AC電源コンセントに隣接する前記AC電流センサアセンブリを前記電源ボックス内に取り付けるステップと、
c.デジタルスイッチと前記制御および通信回路内に備えられている記録可能メモリとのうちの一方を通じてアドレスを設定するステップと、
d.前記制御および通信回路を前記ネットワークに接続するステップと、
e.前記AC器具を前記AC電源コンセントに接続するステップと、
f.前記センサから出力された前記AC信号を処理して前記器具の前記電力ステータスに関するデータを前記ネットワークに伝達するステップと
を含むことを特徴とするAC電流センサアセンブリを追加して接続するための方法。
【請求項13】
前記制御および通信回路は、前記電力引き出し装置を通した前記有線ネットワークと専用電力線とから選択された手段を介して電源に接続されることを特徴とする請求項12に記載のAC電流センサアセンブリを追加して接続するための方法。
【請求項14】
前記ホームオートメーションは、ホームオートメーションコントローラと、ビデオインターホンと、ショッピング端末と、これらの組み合わせと、からなる群から選択された中央コントローラによって制御され、
前記中央コントローラは、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたドライバであって、前記ネットワークを介して前記制御および通信回路と通信するためのドライバ、を備える
ことを特徴とする請求項12に記載のAC電流センサアセンブリを追加して接続するための方法。
【請求項15】
前記中央コントローラは、前記ネットワークを介して制御およびステータスを伝搬するためのネットワーク分配器ならびに前記有線ネットワークおよび給電ドライバと、専用電力線および電源コネクタとから選択された手段を介して、前記制御および通信回路に電力を供給するための電源を通じて、前記ホームオートメーションを制御し、
前記ネットワーク分配器は、有線ネットワークおよび給電ドライバと、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されるネットワークドライバを備える
ことを特徴とする請求項14に記載のAC電流センサアセンブリを追加して接続するための方法。
【請求項16】
前記器具は、複数のインジケータと制御および通信回路とを備え複数のキーからなるキーパッドによって操作され、
前記制御および通信回路は、メモリと、前記キーおよび前記インジケータにデジタルスイッチおよび記録可能メモリから選択された個別のアドレスを設定するための回路と、少なくとも1つのネットワークドライバとを備え、
前記ネットワークドライバは、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択され、
前記キーパッドは、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けることができ、
前記方法は、
a.前記キーパッドを、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けるステップと、
b.電源コネクタを介して専用電力線を用いる手段と、前記電力引き出し装置を介して前記有線ネットワークを用いる手段と、電池端子を介して電池を用いる手段と、からなる群から選択された組み合わせを介して前記キーパッドに給電するステップと、
c.前記器具に設定されたアドレスと一致するように前記キーおよびインジケータのうちの1つにアドレスを設定するステップと、
d.前記ホームオートメーションネットワークに含まれる他の器具に設定されたアドレスと一致するように他のキーおよびインジケータにアドレスを設定するステップと、
e.前記キーを操作して、前記器具のスイッチオン−オフを行い、前記器具の他の機能を制御するステップと、
f.前記インジケータを介して前記器具ステータスを監視するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の遠隔操作SPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項17】
前記器具は、インジケータと制御および通信回路とを備え複数のキーからなるキーパッドによって操作され、
前記制御および通信回路は、メモリと、前記キーおよび前記インジケータにデジタルスイッチおよび記録可能メモリから選択された個別のアドレスを設定するための回路と、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と有線ネットワークドライバとRFネットワークドライバとIRネットワークドライバとこれらの組み合わせとからなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバと、を備え、
前記キーパッドは、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けることができ、
前記方法は、
a.前記キーパッドを、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けるステップと、
b.電源コネクタを介して専用電力線を用いる手段と、前記電力引き出し装置を介して前記有線ネットワークを用いる手段と、電池端子を介して電池を用いる手段と、からなる群から選択された組み合わせを介して前記キーパッドに給電するステップと、
c.前記器具に設定されたアドレスと一致するように前記キーおよびインジケータのうちの1つにアドレスを設定するステップと、
d.前記ホームオートメーションネットワークに含まれる他の器具に設定されたアドレスと一致するように他のキーおよびインジケータにアドレスを設定するステップと、
e.前記キーを操作して、前記器具のスイッチオン−オフを行い、前記器具の他の機能を制御するステップと、
f.前記インジケータを介して前記器具ステータスを監視するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の遠隔操作反転DPDTリレーを追加して接続するための方法。
【請求項18】
前記器具は、複数のインジケータと制御および通信回路とを備え複数のキーからなるキーパッドによって操作され、
前記制御および通信回路は、メモリと、前記キーおよび前記インジケータにデジタルスイッチおよび記録可能メモリから選択された個別のアドレスを設定するための回路と、少なくとも1つのネットワークドライバとを備え、
前記ネットワークドライバは、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択され、
前記キーパッドは、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けることができ、
前記方法は、
a.前記キーパッドを、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けるステップと、
b.電源コネクタを介して専用電力線を用いる手段と、前記電力引き出し装置を介して前記有線ネットワークを用いる手段と、電池端子を介して電池を用いる手段と、からなる群から選択された組み合わせを介して前記キーパッドに給電するステップと、
c.前記器具に設定されたアドレスと一致するように前記キーおよびインジケータのうちの1つにアドレスを設定するステップと、
d.前記ホームオートメーションネットワークに含まれる他の器具に設定されたアドレスと一致するように他のキーおよびインジケータにアドレスを設定するステップと、
e.前記キーを操作して、前記器具のスイッチオン−オフを行い、前記器具の他の機能を制御するステップと、
f.前記インジケータを介して前記器具ステータスを監視するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載のAC電流センサアセンブリを追加して接続するための方法。
【請求項19】
手動で作動する電気SPDTスイッチに接続されているAC器具を電源回路に接続するための遠隔操作SPDTリレーであって、前記AC器具はホームオートメーションネットワーク内に組み込まれ、それぞれの前記リレーおよび前記SPDTスイッチは、極端子と二重トラベラ端子とを備え、
前記リレーは、前記SPDTスイッチに隣接する標準電源ボックス内への取り付けに適合するACスイッチに類似した形状およびサイズを有するリレーであり、これにより前記リレーの前記二重トラベラ端子を前記SPDTスイッチの前記二重トラベラ端子に接続し、一方の前記極端子を前記電源回路のAC活線に接続し、他方の前記極端子を前記器具に接続し、
前記リレーは、制御および通信回路と、前記ネットワークを介して通信するようにアドレスを設定するためのデジタルスイッチと記録可能メモリとから選択されたアドレス設定回路とを備え、前記AC器具は、前記SPDTスイッチを介して手動で、また前記ネットワークを通じて前記リレーを介して離れた場所からスイッチオンおよびスイッチオフされる
ことを特徴とする遠隔操作SPDTリレー。
【請求項20】
前記制御および通信回路は、電線用の絶縁経路を有するコイルと前記電線との直列接続のための一次巻線および絶縁された二次巻線を有するトランスとから選択された、前記電線を通して電流ドレインに対応するAC信号レベルを出力するための、電流センサを備え、
前記電線は、前記センサを通じて前記極端子に接続され、前記接続は、前記経路を通して前記電線を配線する前記AC活線への前記極端子の接続と、前記経路を通して前記電線を配線する前記器具への前記極端子の接続と、前記AC活線と前記極端子との間の前記一次巻線への前記電線の直列接続と、前記器具と前記極端子との間の前記一次巻線への前記電線の直列接続とからなる接続の群から選択され、
前記センサから出力された前記AC信号は、前記器具の前記電力ステータスに関するデータを前記ネットワークに伝達するために前記制御および通信回路によって処理される
ことを特徴とする請求項19に記載の遠隔操作SPDTリレー。
【請求項21】
前記制御および通信回路は、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバを備え、前記制御および通信回路は、前記電力引き出し装置を通した前記有線ネットワークと専用電力線とから選択された手段を介して電源に接続されることを特徴とする請求項20に記載の遠隔操作SPDTリレー。
【請求項22】
前記ホームオートメーションは、ホームオートメーションコントローラと、ビデオインターホンと、ショッピング端末と、これらの組み合わせと、からなる群から選択された中央コントローラによって制御され、
前記中央コントローラは、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたドライバであって、前記ネットワークを介して前記制御および通信回路と通信するためのドライバを備える
ことを特徴とする請求項21に記載の遠隔操作SPDTリレー。
【請求項23】
前記中央コントローラは、前記ネットワークを介して制御およびステータスを伝搬するためのネットワーク分配器ならびに前記有線ネットワークおよび給電ドライバと、専用電力線および電源コネクタとから選択された手段を介して、前記制御および通信回路に電力を供給するための電源を通じて、前記ホームオートメーションを制御し、
前記ネットワーク分配器は、有線ネットワークおよび給電ドライバと、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたネットワークドライバを備える
ことを特徴とする請求項22に記載の遠隔操作SPDTリレー。
【請求項24】
手動で作動する2つの電気SPDTスイッチに接続されたAC器具の電源回路に接続するための遠隔操作反転DPDTリレーであって、前記AC器具はホームオートメーションネットワーク内に組み込まれ、前記リレーは双極端子と二重トラベラ端子とを備え、前記SPDTスイッチはそれぞれ極端子と二重トラベラ端子とを備え、前記リレーは前記SPDTスイッチのうちの1つのSPDTスイッチに隣接する標準電源ボックス内への取り付けに適合するACスイッチに類似した形状およびサイズを有し、
前記SPDTスイッチのうちの一方のSPDTスイッチの前記二重トラベラ端子は、前記リレーの前記二重トラベラ端子に接続され、前記SPDTスイッチのうちの他方のSPDTスイッチの前記二重トラベラ端子は、前記リレーの前記双極端子に接続され、一方の前記極端子は、前記電源回路のAC活線に接続され、他方の前記極端子は、前記器具に接続され、
前記リレーは、制御および通信回路と、前記ネットワークを介して通信するようにアドレスを設定するためのデジタルスイッチと記録可能メモリとから選択されたアドレス設定回路とを備え、前記AC器具は、前記SPDTスイッチのうちのどれか1つのSPDTスイッチを介して手動で、また前記ネットワークを通じて前記リレーを介して離れた場所からスイッチオンおよびスイッチオフされる
ことを特徴とする遠隔操作反転DPDTリレー。
【請求項25】
前記制御および通信回路は、電線用の絶縁経路を有するコイルと前記電線との直列接続のための一次巻線および絶縁された二次巻線を有するトランスとから選択された、前記電線を通して電流ドレインに対応するAC信号レベルを出力するための、電流センサを備え、
前記電線は、前記センサを通じて前記極端子に接続され、前記接続の方法は、前記経路を通して前記電線を配線する前記AC活線への前記極端子の接続と、前記経路を通して前記電線を配線する前記器具への前記極端子の接続と、前記AC活線と前記極端子との間の前記一次巻線への前記電線の直列接続と、前記器具と前記極端子との間の前記一次巻線への前記電線の直列接続とからなる接続の群から選択され、
前記センサによって出力された前記AC信号は、前記器具の前記電力ステータスに関するデータを前記ネットワークに伝達するために前記制御および通信回路によって処理される
ことを特徴とする請求項24に記載の遠隔操作反転DPDTリレー。
【請求項26】
前記制御および通信回路は、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバを備え、前記制御および通信回路は、前記電力引き出し装置を通した前記有線ネットワークと専用電力線とから選択された手段を介して電源に接続されることを特徴とする請求項25に記載の遠隔操作反転DPDTリレー。
【請求項27】
前記ホームオートメーションは、ホームオートメーションコントローラと、ビデオインターホンと、ショッピング端末と、これらの組み合わせと、からなる群から選択された中央コントローラによって制御され、
前記中央コントローラは、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたドライバであって、前記ネットワークを介して前記制御および通信回路と通信するためのドライバを備える
ことを特徴とする請求項26に記載の遠隔操作反転DPDTリレー。
【請求項28】
前記中央コントローラは、前記ネットワークを介して制御およびステータスを伝搬するためのネットワーク分配器ならびに前記有線ネットワークおよび給電ドライバと、専用電力線および電源コネクタとから選択された手段を介して、前記制御および通信回路に電力を供給するための電源を通じて、前記ホームオートメーションを制御し、
前記ネットワーク分配器は、有線ネットワークおよび給電ドライバと、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたネットワークドライバを備える
ことを特徴とする請求項27に記載の遠隔操作反転DPDTリレー。
【請求項29】
二重トラベラ端子および双極端子を備える少なくとも1つの手動で作動する反転DPDTスイッチが前記電源回路に導入され、これにより前記リレーと前記SPDTスイッチのうちの1つのSPDTスイッチとの間で二重トラベラ線を交差させ、これにより、交差した前記二重トラベラ線の両側を、一方の側が前記二重トラベラ端子に、他方の側が前記反転DPDTスイッチの前記双極端子につながるように接続することを特徴とする請求項24に記載の遠隔操作反転DPDTリレー。
【請求項30】
AC電源コンセントに接続するためのAC電流センサアセンブリであって、
AC駆動方式の器具がホームオートメーションネットワーク内に組み込まれ、
前記AC電流センサアセンブリは、電線用の絶縁経路を有するコイルと前記電線との直列接続のための一次巻線および絶縁された二次巻線を有するトランスとから選択された、前記電線を通して電流ドレインに対応するAC信号レベルを出力するための、制御および通信回路とセンサとを備え、
前記AC電流センサアセンブリは、前記電流センサアセンブリを通じて前記電線を前記AC電源コンセントに接続し、前記AC器具を前記AC電源コンセントに接続するために前記AC電源コンセントに隣接する標準電源ボックス内への取り付けに適合するAC電源コンセントに類似する形状およびサイズを有し、
前記制御および通信回路は、前記ネットワークを介して通信するようにアドレスを設定するためのデジタルスイッチと記録可能メモリとから選択されたアドレス設定回路を備え、
前記制御および通信回路は、前記センサから出力された前記AC信号を処理して、前記器具の電力ステータスに関するデータを前記ネットワークに伝達する
ことを特徴とするAC電流センサアセンブリ。
【請求項31】
前記制御および通信回路は、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択された少なくとも1つのネットワークドライバを備え、
前記電力引き出し装置を通した前記有線ネットワークと専用電力線とから選択された手段を介して電源に接続される
ことを特徴とする請求項30に記載のAC電流センサアセンブリ。
【請求項32】
前記ホームオートメーションは、ホームオートメーションコントローラと、ビデオインターホンと、ショッピング端末と、これらの組み合わせと、からなる群から選択された中央コントローラによって制御され、
前記中央コントローラは、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されたドライバであって、前記ネットワークを介して前記制御および通信回路と通信するためのドライバを備える
ことを特徴とする請求項30に記載のAC電流センサアセンブリ。
【請求項33】
前記中央コントローラは、前記ネットワークを介して制御およびステータスを伝搬するためのネットワーク分配器ならびに前記有線ネットワークおよび給電ドライバと、専用電力線および電源コネクタとから選択された手段を介して、前記制御および通信回路に電力を供給するための電源を通じて、前記ホームオートメーションを制御し、
前記ネットワーク分配器は、有線ネットワークおよび給電ドライバと、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択されるネットワークドライバを備える
ことを特徴とする請求項32に記載のAC電流センサアセンブリ。
【請求項34】
前記器具は、複数のインジケータと制御および通信回路とを備え複数のキーからなるキーパッドによって操作され、
前記制御および通信回路は、メモリと、前記キーおよび前記インジケータにデジタルスイッチおよび記録可能メモリから選択された個別のアドレスを設定するための回路と、少なくとも1つのネットワークドライバとを備え、
前記ネットワークドライバは、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択され、
前記キーパッドは、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けることができ、
電力は、電源コネクタを介して専用電力線を用いる手段と前記電力引き出し装置を介して前記有線ネットワークを用いる手段と端子を通して電池を用いる手段とからなる群から選択された組み合わせを介して前記キーパッドに供給され、
前記キーおよびインジケータのうちの少なくとも1つの前記アドレスは、前記器具に設定されたアドレスと一致するように設定され、他のキーおよびインジケータに設定された前記アドレスは、前記ホームオートメーションネットワーク内に含まれる他の器具に設定されたアドレスと一致し、これにより前記器具のスイッチオン−オフおよび前記器具の他の機能の制御に前記キーを使用し、
前記インジケータを介して前記器具ステータスを監視する
ことを特徴とする請求項19に記載の遠隔操作SPDTリレー。
【請求項35】
前記器具は、複数のインジケータと制御および通信回路とを備え複数のキーからなるキーパッドによって操作され、
前記制御および通信回路は、メモリと、前記キーおよび前記インジケータにデジタルスイッチおよび記録可能メモリから選択された個別のアドレスを設定するための回路と、少なくとも1つのネットワークドライバとを備え、
前記ネットワークドライバは、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択され、
前記キーパッドは、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けることができ、
電力は、電源コネクタを介して専用電力線を用いる手段と前記電力引き出し装置を介して前記有線ネットワークを用いる手段と端子を通して電池を用いる手段とからなる群から選択された組み合わせを介して前記キーパッドに供給され、
前記キーおよびインジケータのうちの少なくとも1つの前記アドレスは、前記器具に設定されたアドレスと一致するように設定され、他のキーおよびインジケータに設定された前記アドレスは、前記ホームオートメーションネットワーク内に含まれる他の器具に設定されたアドレスと一致し、これにより前記器具のスイッチオン−オフおよび前記器具の他の機能の制御に前記キーを使用し、
前記インジケータを介して前記器具ステータスを監視する
ことを特徴とする請求項24に記載の遠隔操作DPDTリレー。
【請求項36】
前記器具は、複数のインジケータと制御および通信回路とを備え複数のキーからなるキーパッドによって操作され、
前記制御および通信回路は、メモリと、前記キーおよび前記インジケータにデジタルスイッチおよび記録可能メモリから選択された個別のアドレスを設定するための回路と、少なくとも1つのネットワークドライバとを備え、
前記ネットワークドライバは、有線ネットワークドライバおよび電力引き出し装置と、有線ネットワークドライバと、RFネットワークドライバと、IRネットワークドライバと、これらの組み合わせと、からなる群から選択され、
前記キーパッドは、壁に付いているか、またはテーブルトップ上に配置された前記電源ボックス上に取り付けることができ、
電力は、電源コネクタを介して専用電力線を用いる手段と前記電力引き出し装置を介して前記有線ネットワークを用いる手段と端子を通して電池を用いる手段とからなる群から選択された組み合わせを介して前記キーパッドに供給され、
前記キーおよびインジケータのうちの少なくとも1つの前記アドレスは、前記器具に設定されたアドレスと一致するように設定され、他のキーおよびインジケータに設定された前記アドレスは、前記ホームオートメーションネットワーク内に含まれる他の器具に設定されたアドレスと一致し、これにより前記器具のスイッチオン−オフおよび前記器具の他の機能の制御に前記キーを使用し、
前記インジケータを介して前記器具ステータスを監視することを特徴とする請求項30に記載のAC電流センサアセンブリ。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【公表番号】特表2011−503934(P2011−503934A)
【公表日】平成23年1月27日(2011.1.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−530026(P2010−530026)
【出願日】平成20年10月7日(2008.10.7)
【国際出願番号】PCT/US2008/079018
【国際公開番号】WO2009/051982
【国際公開日】平成21年4月23日(2009.4.23)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ZIGBEE
【出願人】(399092839)エルベックスビデオ株式会社 (4)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成23年1月27日(2011.1.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年10月7日(2008.10.7)
【国際出願番号】PCT/US2008/079018
【国際公開番号】WO2009/051982
【国際公開日】平成21年4月23日(2009.4.23)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ZIGBEE
【出願人】(399092839)エルベックスビデオ株式会社 (4)
【Fターム(参考)】
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