ブラインド、窓および空気質の適応制御を有する建物最適化システムおよび照明スイッチ
建物の環境を最適化するための建物最適化システムを開示する。本建物最適化システムは、建物内の対応する空間の環境を複数の動作モードに従って制御するための幾つかの建物最適化スイッチ、並びに、建物の幾つかのゾーンの様々な環境因子を制御するための任意数の交換可能なモジュラ式バイナリコントローラを含む。建物最適化スイッチは、照明制御装置およびグラフィックディスプレイを有するＡ／Ｂ照明スイッチを含む。Ａ／Ｂ照明スイッチはさらに、建物の少なくとも１つのゾーンの環境データを感知して測定するための１つまたは複数のセンサへ接続される。建物最適化スイッチはさらに、Ａ／Ｂ照明スイッチと接続された、ユーザ入力または環境データに基づいてそのゾーンの環境変数を制御するバイナリコントローラを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００８年２月１９日に提出された「建物最適化システムと照明スイッチ」と題する出願第１２／０３３，８３１号の一部継続出願であり、かつ、２００８年４月２日に提出された「建物最適化システム」と題する米国仮特許出願第６１／０４１，８７４号に対して米国特許法第１１９条に基づく優先権の利益を主張するものである。前記両出願の開示内容は全て、参照により本出願に組み込まれる。
【０００２】
本開示は照明制御スイッチに関し、そして特に、ネットワーク対応のＡ／Ｂ照明スイッチおよび制御モジュールに関する。
【背景技術】
【０００３】
現在のエネルギーの生産および消費パターンに起因して、上昇するエネルギーコスト、ますます乏しくなるエネルギー供給、および加速する環境被害は、建物の使用者が不便を感じることなく、建物における照明を操作するために必要とされる新たな方法を取り組むための要因となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本文書は建物最適化システムを開示するものであり、具体的には、建物内の電気照明の使用を最小限に抑え、これにより建物のエネルギー使用を最適化するための建物最適化スイッチを開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本建物最適化システムは、建物内の対応する空間の環境を複数の動作モードに従って制御するための幾つかの建物最適化スイッチ、並びに、建物の幾つかのゾーンの様々な環境因子を制御するための任意数のモジュラ式の交換可能なバイナリコントローラを含む。本建物最適化スイッチは、照明制御装置およびグラフィックディスプレイを有するＡ／Ｂ照明スイッチを含む。Ａ／Ｂ照明スイッチはさらに、建物の少なくとも１つのゾーンの環境データを感知および測定するための１つまたは複数のセンサへ接続される。本建物最適化スイッチはさらに、Ａ／Ｂ照明スイッチと接続された、ユーザ入力または環境データに基づいてそのゾーンの環境変数を制御するバイナリコントローラを含む。
【０００６】
１つまたは複数の実施形態の詳細を添付の図面において、かつ下記の説明において述べる。他の特徴および優位点は、その説明および図面から、かつ請求項から明らかとなるであろう。
【０００７】
下記の図面を参照して、これらの態様および他の態様について詳述する。
諸図における類似の参照記号は、類似する要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】建物のエネルギー使用および環境を最適化するための建物最適化システムを示すハイレベル描写である。
【図２Ａ】建物最適化スイッチの正面図である。
【図２Ｂ】建物最適化スイッチの正面図である。
【図３】Ａ／Ｂ照明スイッチの配置を示す。
【図４】建物の建物最適化システム構成の１つの実装を示す。
【図５Ａ】適応ブラインド制御装置を有する建物最適化システムを示す。
【図５Ｂ】適応ブラインド制御装置を有する建物最適化システムを示す。
【図６Ａ】適応窓制御装置を有する建物最適化システムを示す。
【図６Ｂ】適応窓制御装置を有する建物最適化システムを示す。
【図７Ａ】空気質センサを有する建物最適化システムを示す。
【図７Ｂ】空気質センサを有する建物最適化システムを示す。
【図８】建物最適化スイッチ、空気質センサ、適応ブラインド制御装置、および適応窓制御装置を有する建物最適化システムを示す。
【図９】例示的なマスタコントローラを描写する。
【図１０】建物最適化システム用パーソナルコンピュータインタフェースを示す。
【図１１】通信モジュールおよびバイナリ制御モジュールを有するモジュールセットを示す。
【図１２Ａ】モジュールセットの様々な組合せを示す。
【図１２Ｂ】モジュールセットの様々な組合せを示す。
【図１２Ｃ】モジュールセットの様々な組合せを示す。
【図１２Ｄ】モジュールセットの様々な組合せを示す。
【図１２Ｅ】モジュールセットの様々な組合せを示す。
【図１２Ｆ】モジュールセットの様々な組合せを示す。
【図１３】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図１４】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図１５】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図１６】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図１７】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図１８】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図１９】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図２０】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図２１】ゾーンリモートを示す。
【図２２Ａ】ゾーンリモートを示す。
【図２２Ｂ】ゾーンリモートを示す。
【図２２Ｃ】ゾーンリモートを示す。
【図２３】建物最適化システムと共用するための例示的な気象ステーションの２つの代替例を示す。
【図２４】建物最適化システムと共用するための例示的な気象ステーションの２つの代替例を示す。
【図２５Ａ】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２５Ｂ】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２５Ｃ】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２５Ｄ】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２６】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２７】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２８】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２９】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図３０】キーフォブを使用する規定時間外サービスモードを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本文書は、建物最適化スイッチを利用する建物最適化システムを説明するものである。本建物最適化スイッチは、複数の環境および／またはスケジュールに基づく条件、即ち、１）ＡまたはＢ制御の何れかまたは双方の直接的な手動オーバーライド実施可能性、２）マスタコントローラ内に存在する時刻および曜日スケジュール、３）動作センサにより開始される被制御環境の占有状態（動作センサはスイッチと統合される場合も、既存の外部動作検出占有センサと連携して配線される場合もある）、４）ユーティリティプロバイダのスケジュールによって命じられるプログラムされたピーク需要要件および電力需要要件、但しプログラミングおよびスケジューリングは、好適にはマスタコントローラと共に存在する、５）（ルーフセンサを介して）測定される周囲の利用可能な直射光または間接光に基づいて、マスタコントローラは周囲の直射光または間接光により影響されるゾーンに関して必要な光を決定しかつ建物最適化スイッチに適宜照明を消すように命令を送ること、を含む、但しこれらに限定されない条件に応答する省エネルギー制御アプライアンスの一部を提供する。
【００１０】
図１は、建物のエネルギー使用を最適化するための建物最適化システム（ＢＯＳ）１００を示すハイレベル描写である。（ＢＯＳ）１００は、無線通信ネットワーク１０８によりマスタコントローラ１１０へ接続される、建物最適化（ＢＯ）スイッチ１０２、センサ付きＢＯスイッチ１０４、および／またはブラインドコントローラ付きＢＯスイッチ１０６を含むことができるが、限定されるものではなく、様々な数および組合せを含むことができる。ＢＯスイッチ１０２はネットワーク対応であり、機能モジュールと温度制御装置、湿度制御装置等のオプション、および他のオプションとのストリングを有効化するための端子として作用する。無線通信ネットワーク１０８は、低電力デジタル無線通信のＩＥＥＥ８０２．１５．４またはＺｉｇＢｅｅ仕様等の任意の無線通信プロトコルを使用して動作する。ＢＯＳ１００はさらに、建物の周囲の太陽光レベルを感知するための１つまたは複数の太陽センサ１１２を様々な数および組合せで含むことができるが、この限りではない。以下、ＢＯＳ１００のこれらのコンポーネントの各々についてさらに詳しく説明する。
【００１１】
各ＢＯスイッチ１０２は、プラスチック、アルミニウム、ステンレス鋼または他の材料等の弾性材料で製造され、かつ壁または他の構造物へ取り付けることのできる物理インタフェース内に少なくとも部分的に包含されることが可能である。またＢＯスイッチ１０２は、好適には直接的な建物配線回路または内部バッテリの何れかから導出される電源も含み、かつ典型的には既存の建物配線がその基礎とされる。ＢＯスイッチ１０２は、オフィスまたはオフィス群等のスペースまたはゾーン内で使用される電気照明の光量を制御するために使用される。従って、ＢＯスイッチ１０２は、ユーザの好み等の要素に依存して、または自動的に取り入れられた光からの周辺光に基づいて、その制御下の何れか一方または双方の照明バンクをオフにすることができる。取り入れられた光は、太陽光、反射光または他の何らかの間接的な周囲の照明源により発生された光であり、建物のスペースまたはゾーン内での使用に利用できる。各スペースまたはゾーンはＡ／Ｂ照明制御システムによって監視されており、その監視されているスペースまたはゾーンの電気照明の要求を減らすのに取り入れられた光を最適化されるように、または最大化されるように制御される。
【００１２】
図２Ａは、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２とカバープレート２０４とを含むＢＯスイッチ１０２の正面図である。図２Ａは、建物のオフィスまたは他のエリアの壁または他の表面に設置することができるＡ／Ｂ照明スイッチ２０２の側面図である。このＡ／Ｂ照明スイッチは規格の照明スイッチ電力を利用し、よって、回線１ホット線２１０と、回線２ホット線２１２と、負荷１スイッチレグ配線２１４と、負荷２スイッチレグ配線２１６と、１２０Ｖ接地線２１８と、２７７Ｖ接地線２２０とを含む。これらの配線は、好適にはモジュラリレーパック２２２を介してＡ／Ｂ照明スイッチ２０２の背面へ接続される。図１１Ａ−Ｆは、様々な代替配線図を示している。
【００１３】
図３は、従来の照明電力を動力源とするように適合化されたＡ／Ｂ照明スイッチ２０２の配置を描写し示したものであり、このＡ／Ｂ照明スイッチ２０２は、照明レベル、温度、占有率等のオフィスまたはエリアの環境情報をマスタコントローラへ伝達して、照明、温度、窓ブラインド等のオフィスまたはエリアの様々な環境状況を制御する制御信号をマスタコントローラから受信するための無線トランシーバ（不図示）を含む。無線トランシーバは、マスタコントローラまたは他の様々なコンポーネントと無線通信するように適合化される。
【００１４】
Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、照明スイッチ機能を表すだけでなく、照明を制御し、幾つかのセンサまたはソースからあるゾーンまたはゾーン集合部分の環境データを受信し、かつこれらの環境データを処理して、照明、ＨＶＡＣ、窓、ブラインド、ダンパまたは他のシステムを自動的に制御、または制御をアシストするための対話型コンピュータおよびディスプレイをも表している。またＡ／Ｂ照明スイッチ２０２は、有線または無線インタフェースの何れかを介する通信機能も含み、かつさらに、任意数の他のコントローラ、キーフォブ等の入力デバイス、遠隔制御装置、または無線ハンドセットデバイス等の他のデバイスを接続するための、またはこれらと通信するための入力ポート、出力ポートおよび／またはアクセスポートも含む。したがって、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、それ自体で、建物のエネルギーおよび環境をゾーンレベルに縮小して最適化するための建物最適化システムおよびネットワークにおけるハブとして機能する。
【００１５】
Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、ＡおよびＢ照明制御装置３０２Ａおよび３０２Ｂを各々有する。各制御装置は、建物におけるオフィス、エリア、またはゾーン内の照明の対応するバンクを制御する。最も従来的な商業用建物においては、オフィス、エリア、またはゾーンは、照明のたった２つの独立し、別々のバンクしか含まないが、照明の２つ以上のバンクを使用することもできる。従って、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、単に本明細書では単純さ、および明瞭さを期してＡおよびＢ照明制御ボタンと名付けているものより多くの照明制御装置を含んでもよい。照明制御装置３０２Ａおよび３０２Ｂは、好適にはばね起動式ボタンであり、またはＡ／Ｂ照明スイッチ２０２上のタッチセンサ式領域であり、照明バンクの状態に依存する特定の色または色集合の光で背面から照らすことが可能である。例えば、各照明制御装置３０２Ａおよび／または３０２Ｂは、背面から緑色光で照らされて対応する照明バンクの「オン」状態を示し、かつ白色光で照らされまたは全く照らされずに対応する照明バンクの「オフ」状態を示すことができる。当業者には、このような状態を示すために任意の色またはタイプの光を使用できること、および発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱灯または他の光等の任意の照明源が使用されてもよいことが認識されるであろう。
【００１６】
Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、さらにモード制御装置３０４を含み、好ましくは図３に描写するように照明制御装置３０２Ａおよび３０２Ｂに近接している。モード制御装置３０４は、照明、温度、湿度または他の建物最適化制御システムの所定のモードまたは状態を、ユーザにより制御するために使用可能であるが、これについては後に詳述する。モード制御装置３０４も、異なるモードを示すために異なる色の光で背面から照らされることが可能である。モード制御装置３０４、並びに照明制御装置３０２Ａおよび３０２Ｂは、画面３０６に表示されるコマンドまたはオプションに関連して使用されることが可能である。画面３０６は、好適には、携帯電話等のハンドヘルド通信デバイスに使用される液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のカラーディスプレイである。画面３０６は、第１の領域において、好適には照明制御装置３０２Ａ／Ｂおよびモード制御装置３０４の近くに、かつこれらに対応してコマンドまたはユーザオプションを表示する。また画面３０６は制御およびステータス情報をテキストおよび／またはグラフィクスの形式で表示することもでき、かつ少なくとも部分的にモード制御装置３０４により選択された異なるモードを示すために異なる背景色を際立てて表示することもできる。このようなモードについては、後に詳述する。
【００１７】
Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２はさらに、オフィスまたはエリアの占有者の存在を検出するための動作検出器および／または光センサ３０８を含む。センサ３０８の動作検出器コンポーネントはオフィスまたはエリアの占有率を感知して、占有情報を無線データ送信で報告する。センサ３０８の動作検出器コンポーネントは、直接的に占有情報に依存して照明バンクを自動的に制御するように接続されることが可能であり、またはこのような制御は、後に詳述するようにマスタコントローラによって実行されることも可能である。センサ３０８の光センサコンポーネントは、オフィスまたはエリア内の照明レベルを感知して決定するが、前記照明は太陽光（即ち、オフィスまたはエリアに対する太陽の位置および角度からの外光）、オフィスまたはエリア内の周辺光、またはオフィスまたはエリア内の制御された照明からのものである可能性がある。ガスケット３０９および付随するねじ類または他のアタッチメント機構がフロントパネルの取外しを可能にしており、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２の点検作業を実行する際に配線を物理的に取り外す必要がない。
【００１８】
後述するように、光センサコンポーネントは照明レベル情報を決定して、無線データ送信により報告し、マスタコントローラは、ピーク需要、省エネルギーまたは太陽光レベル等のモードに応答して、この情報を使用し、Ａおよび／またはＢ照明バンクの動作を自動的に制御する。また光センサコンポーネントは照明バンクを直接制御してもよく、即ち、太陽光照明レベルが高ければ、太陽光レベルが設定ポイントレベルに下がるまでＢおよび／またはＡ照明を自動的に消してもよい。
【００１９】
実装によっては、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２はさらに、温度データを感知して温度情報をマスタコントローラへ無線データ送信で報告する温度センサ３１０を含む。感知された温度を画面３０６上へ表示することが可能であり、ユーザがオフィスまたはエリア内の温度を制御することをアシストする。マスタコントローラは温度情報を使用して、ダクトおよびベントを含む空調および／または暖房システムを、機械的制御システムを介して制御することができる。ＢＯスイッチ１０２は、好適にはフェースプレートの周りにガスケットを含んで温度センサ３１０がＢＯスイッチ１０２の取付け場所である壁の内部からの空気の温度を感知するのを防止し、代わりにオフィスまたはスペース内のみの温度の正確な読取りを有効化させる。
【００２０】
Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２はさらに、ローカルハードの「オフ」「オン」、および再起動機能のためのオーバーライドオン／オフスイッチを含むことができる。実装によっては、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、警報、ステータスまたはモード信号を鳴らすための、またはＡ／Ｂ照明スイッチにより、そのトランシーバを介して受信される音声信号を放送するための、固体圧電サウンダ等のスピーカ３１２を含む。Ａ／Ｂ照明スイッチの前面にはサービスポート３１４を設けることができ、これは、サービスキーを介してプログラミングまたは命令データを転送するべくサービスキー３１６を受け入れるように適合化されることが可能である。サービスキー３１６は、ラップトップコンピュータ、またはハンドヘルドコンピューティングデバイスまたはデスクトップコンピュータ等の他のコンピューティングデバイスへ接続するための、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インタフェース等のデータ通信インタフェースを含むことができる。実装によっては、サービスキー３１６がサービスポート３１４へ挿入されると、Ａ／Ｂ照明スイッチは、外部のコンピューティングソースからＡ／Ｂ照明スイッチを再プログラムし、更新し、または制御することができる「サービス」モードに自動的に入る。他の実装では、サービスキー３１６は、規定時間外の照明または他のサービスを要求するべくＡ／Ｂ照明スイッチに挿入することができる規定時間外サービスキーに限定されることが可能である。従って、Ａ／Ｂ照明スイッチはさらに、建物を最適化するための命令を、即ちサービスキー３１６またはユーザが供給するバイアからの命令を格納して実行するためのプロセッサおよびメモリ（不図示）を含む。
【００２１】
Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２を従来の照明スイッチのスペース内に取り付けるための取付けブラケット３１８を含む。取付けブラケット３１８は、各々がＡ／Ｂ照明スイッチ２０２を所定の場所に保持するねじを受け入れるための幾つかの孔を含む。取付けブラケット３１８はさらに、従来の照明スイッチのスペース内の中心にＡ／Ｂ照明スイッチ２０２を取り付けるための離脱タブ３２０を含むことができる。Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２はさらに、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２の機能をオフにし、および／またはＡ／Ｂ照明スイッチを再起動するためのオーバーライドオフスイッチ３２２を含む。
【００２２】
図４は、建物４００のためのＢＯＳ構成のひとつの実装を示す。建物は、４つの基本セグメント、即ち東西南北に分離されている。セグメント化のこれらの配向は、おおよその向きであり、建物の他の配置を表す場合もある。さらに、セグメントの呼称も、季節的特性および建物の形状または配向に基づいて変更することができる。他に、例えば東西のみ等の分離も可能である。各セグメントは、建物４００のそのセグメント内の外面に取り付けられた太陽センサ１１２を含む。太陽センサ１１２は、関連のセグメントが受けている、いっぱいの日光、部分的な日光、日陰内の周辺光等の太陽光の量を感知する。各太陽センサ１１２は、感知された太陽光から光レベル情報を決定し、かつ光レベル情報をマスタコントローラ１１０へ無線送信するための無線トランシーバまたは送信機を含む。マスタコントローラ１１０はこの光レベル情報を受信し、建物内の様々な場所に置かれたＡ／Ｂ照明スイッチ１０２を制御する制御信号を発生する。
【００２３】
ＢＯＳ構成の実装によっては、太陽センサ１１２は最上階の窓に設置される。建物の各階は、建物４００の周辺エリア並びに内部エリア４０２を含み、Ａ／Ｂ照明スイッチ１０２を２５４個まで備えることができる。好適な実装では、建物４００の各階は唯一のマスタコントローラ１１０も含むが、他の構成が適切である場合もある。センサ１１２および他の全てのコンポーネントは、建物の各階のスイッチを動作させるためのアルゴリズムに影響を与える可能性がある温度、風速、気圧等の周囲の気象状況データを受信するために、好適には建物に近接する屋根または他の場所に位置づけられる光の気象ステーション４０４と通信してもよい。ＢＯＳ構成のコンポーネントは全て、無線メッシュネットワークを介して無線通信する。しかしながら、他の無線通信技術が使用されてもよい。
【００２４】
Ａ／Ｂ照明スイッチ１０２は、幾つかの異なるモードに従って動作するように構成されることが可能である。基本モードについて以下に説明するが、当業者には、各モードに使用される名称が単なる例示的な目的であって、限定的な効果を示すものではないことが認識されるであろう。どちらかと言えば、各モードの機能性は一般的な表題の下で説明する。さらに、異なるモードは、組み合わされた、または機能上の枠を超えた機能を有することが可能である。Ａ／Ｂ照明スイッチ１０２は、部屋のＡおよび／またはＢ照明を制御するためにプログラムされることが可能である。さらに、Ａ／Ｂ照明スイッチ１０２は、部屋のブラインドおよび／または窓を制御するために、または例えばダンパの開閉を制御するためにバイナリコントローラと接続されることも可能である。実装によっては、リモートコントロールを使用してＡ／Ｂ照明スイッチ１０２の動作を制御することができる。
【００２５】
バイナリコントローラは、同じフェースプレート内でＡ／Ｂ照明スイッチ２０２へ接続されるように、ユーザが選択可能なボタンを備えるユーザ対話型スイッチコントローラの形式をとることができ、かつ同じ一般形状因子を有することができる。また、バイナリコントローラは、それ自体が幾つかの実装を有するバイナリ制御モジュールの形式をとることもできる。各バイナリ制御モジュールは、建物内の配線および設置を単純にするためにハウジングの両側面にデータ通信ポートを含むが、これについては後に詳細に説明し示す。
【００２６】
図５Ａは、適応ブラインド制御装置を有するＢＯスイッチ５００を示す。ＢＯスイッチ５００は、Ａ／Ｂ照明スイッチ５０２と、ブラインド制御装置５０４とを含む。好適な実装において、Ａ／Ｂ照明スイッチ５０２およびブラインド制御装置５０４は各々、フェースプレート内で単一の規格照明スイッチスロットを占有するように寸法決定されて適合化される。Ａ／Ｂ照明スイッチ５０２は、上記に概説したように、画面５０８上に表示されるグラフィカルユーザインターフェース５０６を含む。ブラインド制御装置５０４は、ブラインド開ボタン５１０、ブラインド閉ボタン５１２、および汎用リターンボタン５１４等の幾つかの制御ボタンを含む。
【００２７】
図５Ｂに示すように、Ａ／Ｂ照明スイッチ５０２は、少なくとも１つの通信リンク５０３によってブラインド制御装置５０４へ接続される。通信リンク５０３は、有線の電気経路であることも、無線経路であることも可能である。通信リンク５０３は、Ａ／Ｂ照明スイッチ５０２が画面５０８上でユーザにステータスおよび制御情報を表示できるように、ブラインド制御装置５０４からの信号をＡ／Ｂ照明スイッチ５０２へ伝達することができる。例えば、Ａ／Ｂ照明スイッチ５０２は、関連する部屋内のブラインドがブラインド制御装置５０４上の制御ボタンのユーザ選択に基づいて自動的に制御されることを示すメッセージを表示することができる。また画面５０８およびグラフィカルユーザインターフェース５０６は、任意の所定の瞬間においてブラインドがどの程度開いているか、または閉じているかをパーセント等で表示することもできる。ブラインド制御装置５０４はさらに、ブラインド制御装置５０４を別の制御装置またはＡ／Ｂ照明スイッチ５０２へ連続的に接続できる少なくとも１つの通信出力を含み、かつさらに、機械的ブラインドを電気的に制御するための制御出力５１６を含む。制御出力５１６は、制御信号を他のデバイスへ伝達するための通信接続部としても使用されることが可能である。
【００２８】
同様に、建物最適化システムは、図６Ａ−Ｂに示すように、適応窓制御装置６００を含むことができる。図６Ａは、適応窓制御装置を有するＢＯスイッチ６００を示し、かつこれは、Ａ／Ｂ照明スイッチ６０２と、窓制御装置６０４とを含む。好適な実装において、Ａ／Ｂ照明スイッチ６０２および窓制御装置６０４は各々、フェースプレート内で単一の規格照明スイッチスロットを占有するように寸法決定されて適合化される。Ａ／Ｂ照明スイッチ６０２は、上記に概説したように、画面６０８上に表示されるグラフィカルユーザインターフェース６０６を含む。窓制御装置６０４は、窓開ボタン６１０、窓閉ボタン６１２、および汎用リターンボタン６１４等の幾つかの制御ボタンを含む。
【００２９】
図６Ｂに示すように、Ａ／Ｂ照明スイッチ６０２は、少なくとも１つの通信リンク６０３によって窓制御装置６０４へ接続される。通信リンク６０３は、スイッチバス等の有線の電気経路であることも、無線経路であることも可能である。通信リンク６０３は、Ａ／Ｂ照明スイッチ６０２が画面６０８上でユーザにステータスおよび制御情報を表示できるように、窓制御装置６０４からの信号をＡ／Ｂ照明スイッチ６０２へ伝達することができる。例えば、Ａ／Ｂ照明スイッチ６０２は、関連する部屋内の窓が窓制御装置６０４上の制御ボタンのユーザ選択に基づいて自動的に制御されることを示すメッセージを表示することができる。また、画面６０８およびグラフィカルユーザインターフェース６０６は、任意の所定の瞬間において窓がどの程度開いているか、または閉じているかをパーセント等で表示することもできる。窓制御装置６０４はさらに、窓制御装置６０４を別の制御装置またはＡ／Ｂ照明スイッチ６０２へ逐次接続できる少なくとも１つの通信出力を含み、かつさらに、窓を電気的に制御するための制御出力６１６を含む。制御出力６１６は、制御信号を他のデバイスへ伝達するための通信接続部として使用されることが可能である。
【００３０】
大部分の従来の建物においては、建物内の清浄空気基準を満たすべく空気の加熱および冷却のために莫大な量のエネルギーが浪費される。従って、ある建物最適化システムはＣＯ２センサおよび制御装置を含むことができる。図７Ａ−Ｂは、各々、Ａ／Ｂ照明スイッチ７０２とＣＯ２センサ７０４とを含む建物最適化システム７００の正面図と背面図を示す。Ａ／Ｂ照明スイッチ７０２およびＣＯ２センサ７０４は、フェースプレート内で１つの規格照明スイッチスロット内にフィットするように寸法決定されて適合化されることが可能であり、かつダブルスロットフェースプレート内で共に接続される、または異なるフェースプレート内で別々に接続されることが可能である。
【００３１】
ＣＯ２センサ７０４は、周囲空気内のＣＯ２の量を検出するための１つまたは複数のセンサ７０６を含む。ＣＯ２センサ内の測定論理回路は空気中で検出されるＣＯ２の量を測定し、かつこの測定値を表す出力を提供することができる。この出力は、空気質読取り値７０８の形式であることも、他の何らかのグラフィックまたは数値出力であることも可能である。この測定値または空気質に関する他の任意の情報も、Ａ／Ｂ照明スイッチ７０２の画面７１０に表示されることが可能であり、Ａ／Ｂ照明スイッチ７０２は通信リンク７０５を介してＣＯ２センサ７０４へ接続されることが可能である。空気質の測定値はマスタコントローラまたは空調コントローラへ送信され、この測定値に基づいて空気流の量を制御することができる。したがって、空気質基準をも満たしながら空気流の効率が最大化される。ＣＯ２の検出および空気質の測定は周期的（即ち、１０分毎）に、または（ＣＯ２センサ７０４またはＡ／Ｂ照明スイッチ７０２の何れかへの）ユーザ入力によって手動で、もしくは自動プロセスで継続的に実行されることが可能である。
【００３２】
図８は、Ａ／Ｂ照明スイッチ８０２と、ＣＯ２センサ８０４と、ブラインド制御装置８０６と、窓制御装置８０８とを有するＢＯスイッチ８００を示す。これらは全て、建物の部屋の壁内に嵌め込まれる共通のフェースプレート内に統合されて互いに接続されることが可能である。Ａ／Ｂ照明スイッチ８０２、ＣＯ２センサ８０４、ブラインド制御装置８０６、および窓制御装置８０８は連続的に接続されることが可能であり、かつ各々が固有の識別子またはデータアドレスを有することができる。したがって、特にＡ／Ｂ照明スイッチ８０２、ＣＯ２センサ８０４、ブラインド制御装置８０６、および窓制御装置８０８が全てＡ／Ｂ照明スイッチ８０２等を介して無線メッシュネットワーク内で互いに接続されていれば、各々は独立して制御またはアドレス指定されることが可能である。
【００３３】
建物最適化システムは、マスタコントローラを含むことができる。図９は、マスタコントローラ９００がケーシングまたはハウジング９０１を表示灯９０２と共に包含できることを示している。マスタコントローラ９００はさらに、１つまたは複数のＡ／Ｂ照明スイッチ、窓制御装置、ブラインド制御装置、等を含む建物最適化システムの他のコンポーネントと無線通信するためのアンテナ９０４を含む。マスタコントローラ９００は、好適には、ＢＡＣＮｅｔ接続等のＩＰインタフェース９０６と、ＲＳ−２３２シリアルポート等のシリアルポート９０８とを含む。マスタコントローラ９００はさらに、ＢＯスイッチに関連づけられるロビーまたは共用廊下等のゾーンの外側の照明の動作を制御するための１つまたは複数のスイッチ９１０、９１２を含む。好適には全て１つの建物に関連づけられる幾つかのマスタコントローラ９００は、イーサネットスイッチ等のネットワークスイッチを介して互いに接続されることが可能である。ネットワークスイッチは、インターネットと、および／または建物のエネルギー管理システム、即ちサーバおよび照明および／またはＨＶＡＣシステムを制御するためのコントローラセットへも接続することができる。
【００３４】
代替的な実装では、図１０に示すように、ＰＣインタフェース１０００は、スイッチまたは制御装置の何れをも制御するために使用されることが可能である。ＰＣインタフェース１０００は、ＵＳＢポート等のコネクタを介してデスクトップ、ラップトップ、またはハンドヘルドコンピュータ等のパーソナルコンピュータへ接続されることが可能であり、かつパーソナルコンピュータへロードされるソフトウェアと共に、建物の環境を最適に管理するべくマスタコントローラの大部分または全ての機能を実行し、即ち全てのスイッチおよび制御装置とインタフェースし、かつセンサから情報を受信するように動作されることが可能である。ＰＣインタフェース１０００は、具体的には、より小規模のアプリケーションに適する。
【００３５】
建物最適化システムの実装の中には、図１１に示すように、バイナリ制御モジュール１１００を含むことができるものがある。バイナリ制御モジュール１１００は、好適にはハウジングの両側面に双方向通信リンク１１０４と物理ポートとを有するハウジング内に含まれており、それにより、通信モジュール１１０２または他のバイナリ制御モジュール１１００と接続することが可能である。バイナリ制御モジュール１１００は、照明、電動送気管、ダンパ、スイッチ等の個々の電気機器を接続して制御するための幾つかのリレーを含む。
【００３６】
通信モジュール１１０２は、建物のゾーンを適応制御するためにマスタコントローラまたは１つまたは複数のＢＯスイッチと無線双方向通信し、かつこれらによる制御を行うための通信プロセッサおよびアンテナを含む。また通信モジュール１１０２は、通信モジュール１１０２をプログラムすることができる、または通信モジュール１１０２からデータダウンロードを受信することができるフォブを受信するためのサービスポートも含むことができる。相互接続されたこれらのデバイスは、設置および使用を容易にするために、例えば建物のデータクローゼット内の規格ｄｉｎレールへ取り付けられることが可能である。双方向通信リンク１１０４は、ＵＳＢポートも含むことができる。従って、これらのデバイスを接続するためのケーブリングまたは困難な配線は不要であり、かつこれらは任意の順序で相互に接続されることが可能である。
【００３７】
図１２Ａ−Ｆは、バイナリ制御モジュール１１００の様々なアプリケーションを示す。図１２Ａは、共に通信モジュールと接続された２つのバイナリ制御モジュールを有する拡張された照明制御システムを示している。バイナリ制御モジュールは各々、別々の照明バンクを、即ち別々の地理的場所、すなわち異なる階上、異なる建物内等にある、照明バンクを制御することができる。図１２Ｂは、Ａ／Ｃユニット制御に使用されているバイナリ制御モジュールを示す。図１２Ｃは、Ａ／Ｃユニット制御に使用されている、かつ高および低の静圧を感知するためのセンサと、Ａ／Ｃユニットのバイパスダンパを制御するために接続され得るバイパスダンパ制御出力とを含むバイパスモジュール１２０２を備えるバイナリ制御モジュールを示す。図１２Ｃのシステムは、個々の電気通信リンクを介して独立したゾーンまたはオフィスと通信して制御するためのオフィス制御モジュール１２０４も含む。図１２Ｄは、通信モジュールと、可変ボリューム（ＶＡＶ）端子または「ＶＡＶボックス」を制御するためのＶＡＶモジュール１２０６とを含むモジュールセットを示す。ＶＡＶモジュールは、管路内の速度を差動的に決定するための低および高の速度センサと、バルブ制御装置と、ダンパ制御装置とを含む。図１２Ｄにおけるモジュールセットは、図１２Ｅに示すように、オフィス制御モジュールと共に使用されることが可能である。図１２Ｆは、多重送信技術を使用して１つの入力（速度感知）および１つの出力（ダンパ制御）のみで幾つかの個々のゾーンを効率的に制御する多重ゾーンコントローラを示す。モジュールの組合せは、他にも様々なものが可能である。
【００３８】
図１３はさらに、Ａ／Ｃユニット内に設置されかつ個々のオフィス内に存在する幾つかの個々のＢＯスイッチへ接続されたバイナリ制御モジュールおよび通信モジュールを示す。全てのスイッチおよびコントローラは照明配線による自己動力式であり、よってネットワークまたは電源配線を必要としない。ＢＯスイッチの各々は、Ａ／Ｃユニットがバイナリ制御モジュールおよび通信モジュールセットを介して個々のオフィス内の設定ポイントをどのように制御するかに影響する。図１４は、類似の配置であるが、幾つかの空気管路へ取り付けられたダンパを含む配置を示す。ダンパはダンパモータによって制御され、ダンパモータは順に、局所的にまたはモジュールセット（即ち、通信モジュールと接続されたバイナリ制御モジュールまたは先に述べたような他の任意のモジュールの組合せ）を介して指示される通りにＢＯスイッチにより電気的に管理される。
【００３９】
図１５は、各空気管がその固有のダンパを含み、かつ全てのオフィスへのダンパが閉位置にある場合に使用されるバイパス管路を含む、Ａ／Ｃユニットと共用するためのさらに別の配置を示す。バイパス管路内の圧力はバイパスモジュールによって測定され、バイパスモジュールは順に、バイパス管路内のダンパを制御する。オフィス制御モジュールは、個々のダンパを制御するために各ダンパへ接続される。図１６は、図１５に示す配置に類似しているが、モジュールセットへ至る各管路内の速度センサを使用して各ゾーンダンパが制御される別の配置を示している。図１７は、可変ボリューム（ＶＡＶ）端子または「ＶＡＶボックス」を制御して複数のゾーンまたはオフィスへの空気流を一点で制御するために図１２Ｄに示すモジュールセットを使用することを示している。この配置は、管路を介する気流速度を感知して測定するための入力と、測定された速度に基づいてＶＡＶボックスのダンパを制御する制御通信出力とを有するＶＡＶモジュールを使用する。図１８はＶＡＶボックス内のモジュールセットを示し、モジュールセットはＶＡＶモジュールと個々の各管路上の個々のダンパを制御するためのオフィス制御モジュールとを含む。図１９は、単一のＶＡＶボックスからの入力データを使用して複数のダンパを制御するための多重ゾーンコントローラモジュールセットの一例を示す。
【００４０】
建物の各ゾーンまたはオフィス内のスイッチ、センサ、および制御装置は、ゾーンリモートによって制御されることが可能である。図２１は、ゾーンリモート１２１０の側面図および正面図を示す。ゾーンリモート１２１０は、グラフィカルユーザインターフェースを表示するための画面１２１２と、幾つかの機能ボタンとを含む。Ａ／Ｂ照明スイッチボタンセット１２１４は、画面１２１２と共に、先に述べたＡ／Ｂ照明スイッチのボタンおよび画面と等しく機能する。ブラインド制御ボタンセット１２１６はゾーン内の選択されたブラインドを制御し、窓制御ボタンセット１２１８はゾーン内の選択された窓を制御する。ゾーンリモート１２１０はさらに、外部プログラミングソースからゾーンリモートを構成する、またはゾーンリモート１２１０のバッテリを充電するためのサービスポート１２２０を含むことができる。また、図２１は、様々なボタンセットにおけるユーザによる特有のボタンの選択に基づく画面１２１２内の様々な例示的なグラフィクスおよびテキストメッセージも示している。
【００４１】
各ゾーンリモートは、マスタリモートであるようにプログラムされることが可能である。マスタリモートは、オフィス管理者が１つのインタフェースからそのスイート全体または特有のオフィスを制御する能力を有することを可能にする。例えば、選択されたエリアを制御するためには、図２２Ａに示すように、モードボタンを予め決められた時間長に渡って（即ち、５秒間）押して「選択エリア」メニュを起動させることができる。異なるエリアを選択する場合は、図２２Ｂに示すように、所望されるエリアが強調表示されるまで「次」ボタンを押すことができる。最後に、一旦強調表示されると、図２２Ｃに示すように、「選択」ボタンを押して所望されるゾーンを選択することができる。
【００４２】
２００８年２月１９日に提出された「建物最適化システムと照明スイッチ」と題する、本参照によりその内容があらゆる目的で組み込まれる米国特許出願第１２／０３３，８３１号に記述されているように、ＢＯスイッチおよびＢＯシステムは、周辺光レベル、温度、人間の身体の動きおよび他の変数を感知する様々なセンサからの入力を利用することができる。実装によっては、建物の照明、暖房、および空気システムの制御された使用を任意の所定の大気またはその時点の気象条件または要求に最適に整合させるために、特殊化された気象ステーションを使用して様々なデータを収集し、測定して建物最適化システムへ提供することができる。図２３は、例えば建物の屋根に取り付けることができる、または建物から遠い場所に設置することができるフル機能の気象ステーションの一例を示している。図２４は、空気湿度、気温、および太陽センサと、感知されて測定されたデータをマスタコントローラおよび／または任意の選択されたＢＯスイッチまたは他のコントローラへ無線送信するための無線通信システムとを含む光の気象ステーションの一例を示している。
【００４３】
建物最適化システムは、建物のエネルギー使用および効率のモジュール方式で拡張可能性のある制御を提供する。このモジュール方式および拡張可能性は、図２５Ａ−Ｃに示すように、少なくとも部分的には幾つかのスイッチパックによって有効化される。図２５Ａは、Ａ／Ｂ照明スイッチへ結合されたリモートリレーパックモジュールを示す。図２５Ｂは、窓ステータス通信インタフェースと、外部動作センサ通信インタフェースと、有線通信インタフェースとを有するリモートスイッチパックを示す。図２５Ｃは図２５Ｂに示すものに類似する、但しゾーンダンパ通信インタフェースを有するリモートスイッチパックを示す。ゾーンダンパ通信インタフェースは、好適には３状態出力通信インタフェースである。図２５Ｄは、有線通信インタフェースと、外部センサ通信インタフェースと、調光可能バラスト通信インタフェースとを有するさらに別のリモートスイッチパックを示す。リモートスイッチパック内部の通信インタフェースは、他の組合せも可能である。
【００４４】
図２６は、リモートスイッチパックを有するＡ／Ｂ照明スイッチと、外部動作センサと接続して通信するための第２のリモートスイッチパックとの使用を示す。図２７は、リモートスイッチパックを有するＡ／Ｂ照明スイッチと、外部動作センサおよびゾーンダンパおよびモータの双方に接続して、これらを制御するためのダンパ制御装置を有する第２のリモートスイッチパックとの使用を示す。図２８は、リモートスイッチパックを有するＡ／Ｂ照明スイッチと、これに接続される、外部動作センサおよび調光可能バラストおよび固定具の双方に接続して、これらを制御するための調光可能バラスト制御装置を有する第２のリモートスイッチパックとを示す。図２９は、リモートスイッチパックを有するＡ／Ｂ照明スイッチと、これに接続される、直列接続された１つまたは複数の外部動作センサと接続して、これらと通信するためのシリアルスイッチパックとを示す。
【００４５】
図３に関連して、図３０には、規定時間外サービスモードのためのシステムおよび方法が示されている。キーフォブ１２５２は、ＢＯＳスイッチ１２５０のサービスポートへ挿入される。キーフォブ１２５２は、雄ＵＳＢコネクタ、ファイヤワイヤコネクタ、または他の任意のデータコネクタ等のポート接続インタフェースを含むことができる。またキーフォブ１２５２は、サービスポートを介してアクセス可能なメモリを含むことができる。メモリは、ユーザの識別子、規定時間外サービスへのアクセスに対するユーザ許可、およびＢＯＳスイッチ１２５０を介して規定時間外サービスを指示する方法を実行するための命令を表すデータを格納することができる。キーフォブ１２５２は、ユーザから限定的な入力命令を受信するための物理スイッチまたは入力ボタンも含んでもよいが、より好適には、キーフォブ１２５２はリモートコンピュータによってプログラムされ、かつ規定時間外サービスモードを起動して実行する「ダム」ターミナルとして作用する。
【００４６】
図３０（Ａ）に示すように、キーフォブ１２５２がサービスポートに挿入され、ＢＯＳスイッチ１２５０は、キーフォブ１２５２を認識して、規定時間外のＨＶＡＣおよび照明、または照明のみといった選択可能なサービスタイプを表示する。サービスタイプは、他のものも可能である。ユーザがサービスタイプを一旦選択すると、図３０（Ｂ）において、Ａ／Ｂ照明スイッチ１２５０は、ユーザに対してキーまたはボタンを操作して規定時間外サービスの要求、すなわち必要な時間を設定させるための表示を提供する。時間が設定されると、図３０（Ｃ）において、要求された規定時間外サービスの合計コストがＡ／Ｂ照明スイッチ上に提示され、ユーザはこれを認めるかまたはキャンセルすることができる。図３０（Ｄ）では、サービスを認めるかキャンセルするかに関するユーザの行動結果がＡ／Ｂ照明スイッチのディスプレイ上で確認される。この方法の全てまたは一部の間に、ＢＯスイッチはマスタコントローラまたは他のコンピュータと無線通信し、要求された規定時間外サービスを指示し、ユーザへの課金を生成し、かつ本方法の記録を発生させることができる。
【００４７】
本明細書に記述している機能的動作の幾つか、またはその全てが、本明細書に開示されている構造およびこれらの構造的同等物を含むデジタル電子回路において、またはコンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアにおいて、もしくはこれらの組合せにおいて実装されることが可能である。建物最適化システムの機能的態様は、データ処理装置によって実行されるために、またはデータ処理装置の動作を制御するために、１つまたは複数のコンピュータプログラム製品として、即ち、例えば機械読取り可能記憶デバイス、機械読取り可能記憶媒体、メモリデバイス、または機械読取り可能伝搬信号であるコンピュータ読取り可能媒体上で符号化されるコンピュータプログラム命令の１つまたは複数のモジュールとして実装されることが可能である。
【００４８】
「データ処理装置」という用語は、例としてプログラマブルプロセッサ、コンピュータ、または複数のプロセッサまたはコンピュータを含む、データを処理するための全ての装置、デバイス、および機械を包含する。本装置は、ハードウェアに加えて、問題のコンピュータプログラムの実行環境を生成するコード、例えばプロセッサファームウェア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、またはこれらの組合せを構成するコードを含むことができる。伝搬信号は、適切な受信機装置への送信用に情報を符号化するために発生される、例えば機械生成の電気的、光学的、または電磁的信号である、人工的に発生された信号である。
【００４９】
コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、またはコードとも称される）は、コンパイラ型またはインタープリタ型言語を含む任意形式のプログラミング言語で書くことができ、かつスタンドアロンプログラムとして、またはモジュールとして、コンピューティング環境での使用に適するコンポーネント、サブルーチンまたは他のユニットを含む任意の形式で配備することができる。コンピュータプログラムは、必ずしもファイルシステム内のファイルに対応しない。プログラムは、他のプログラムまたはデータを保持するファイルの一部（例えば、マークアップ言語文書に格納された１つまたは複数のスクリプト）に、問題のプログラム専用の単一ファイルに、または整合された複数のファイル（例えば、１つまたは複数のモジュール、サブプログラム、またはコードの一部を格納するファイル）に格納されることが可能である。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ上、または１つのサイトに位置づけられる、または複数のサイトに渡って分散されて通信ネットワークにより相互接続される複数のコンピュータ上で実行されるように配備されることが可能である。
【００５０】
本明細書に記述しているプロセスおよび論理フローは、入力データについて動作して出力を発生することにより機能を実行する１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行する、１つまたは複数のプログラマブルプロセッサによって実行されることが可能である。またプロセスおよび論理フローは、例えばＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）である専用論理回路によって実行されることも可能であり、かつ装置は前記専用論理回路として実装されることも可能である。
【００５１】
コンピュータプログラムの実行に適するプロセッサは、例として、汎用および専用マイクロプロセッサの双方、および任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１つまたは複数のプロセッサを含む。概して、プロセッサは、リードオンリーメモリまたはランダムアクセスメモリから、もしくはこれらの双方から命令およびデータを受信する。コンピュータの必須要素は、命令を実行するためのプロセッサ、および命令およびデータを格納するための１つまたは複数のメモリデバイスである。概して、コンピュータは、データを格納するための、例えば磁気ディスク、光磁気ディスク、または光ディスクである１つまたは複数の大容量記憶デバイスからデータを受信する、または前記大容量記憶デバイスへデータを送信する、もしくは双方である通信インタフェースも含み、または前記通信インタフェースへ動作可能に結合される。
【００５２】
建物最適化システムの実装は、例えばデータサーバとしてバックエンドコンポーネントを含む、または例えばアプリケーションサーバであるミドルウェアコンポーネントを含む、または例えばユーザがそれを介して本発明の実装と相互作用できるグラフィカルユーザインターフェースまたはウェブブラウザを有するクライアントコンピュータであるフロントエンドコンポーネントを含むコンピューティングシステム、またはこのようなバックエンド、ミドルウェアまたはフロントエンドコンポーネントの任意の組合せを含むことができる。本システムのコンポーネントは、例えば通信ネットワークである任意の形式または媒体のデジタルデータ通信によって相互接続されることが可能である。通信ネットワークの例には、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、およびインターネットのような広域ネットワーク（「ＷＡＮ」）が含まれる。
【００５３】
以上、幾つかの実施形態について詳述したが、他の変形も可能であり、他の実施形態が下記の請求項の範囲に包含され得る。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００８年２月１９日に提出された「建物最適化システムと照明スイッチ」と題する出願第１２／０３３，８３１号の一部継続出願であり、かつ、２００８年４月２日に提出された「建物最適化システム」と題する米国仮特許出願第６１／０４１，８７４号に対して米国特許法第１１９条に基づく優先権の利益を主張するものである。前記両出願の開示内容は全て、参照により本出願に組み込まれる。
【０００２】
本開示は照明制御スイッチに関し、そして特に、ネットワーク対応のＡ／Ｂ照明スイッチおよび制御モジュールに関する。
【背景技術】
【０００３】
現在のエネルギーの生産および消費パターンに起因して、上昇するエネルギーコスト、ますます乏しくなるエネルギー供給、および加速する環境被害は、建物の使用者が不便を感じることなく、建物における照明を操作するために必要とされる新たな方法を取り組むための要因となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本文書は建物最適化システムを開示するものであり、具体的には、建物内の電気照明の使用を最小限に抑え、これにより建物のエネルギー使用を最適化するための建物最適化スイッチを開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本建物最適化システムは、建物内の対応する空間の環境を複数の動作モードに従って制御するための幾つかの建物最適化スイッチ、並びに、建物の幾つかのゾーンの様々な環境因子を制御するための任意数のモジュラ式の交換可能なバイナリコントローラを含む。本建物最適化スイッチは、照明制御装置およびグラフィックディスプレイを有するＡ／Ｂ照明スイッチを含む。Ａ／Ｂ照明スイッチはさらに、建物の少なくとも１つのゾーンの環境データを感知および測定するための１つまたは複数のセンサへ接続される。本建物最適化スイッチはさらに、Ａ／Ｂ照明スイッチと接続された、ユーザ入力または環境データに基づいてそのゾーンの環境変数を制御するバイナリコントローラを含む。
【０００６】
１つまたは複数の実施形態の詳細を添付の図面において、かつ下記の説明において述べる。他の特徴および優位点は、その説明および図面から、かつ請求項から明らかとなるであろう。
【０００７】
下記の図面を参照して、これらの態様および他の態様について詳述する。
諸図における類似の参照記号は、類似する要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】建物のエネルギー使用および環境を最適化するための建物最適化システムを示すハイレベル描写である。
【図２Ａ】建物最適化スイッチの正面図である。
【図２Ｂ】建物最適化スイッチの正面図である。
【図３】Ａ／Ｂ照明スイッチの配置を示す。
【図４】建物の建物最適化システム構成の１つの実装を示す。
【図５Ａ】適応ブラインド制御装置を有する建物最適化システムを示す。
【図５Ｂ】適応ブラインド制御装置を有する建物最適化システムを示す。
【図６Ａ】適応窓制御装置を有する建物最適化システムを示す。
【図６Ｂ】適応窓制御装置を有する建物最適化システムを示す。
【図７Ａ】空気質センサを有する建物最適化システムを示す。
【図７Ｂ】空気質センサを有する建物最適化システムを示す。
【図８】建物最適化スイッチ、空気質センサ、適応ブラインド制御装置、および適応窓制御装置を有する建物最適化システムを示す。
【図９】例示的なマスタコントローラを描写する。
【図１０】建物最適化システム用パーソナルコンピュータインタフェースを示す。
【図１１】通信モジュールおよびバイナリ制御モジュールを有するモジュールセットを示す。
【図１２Ａ】モジュールセットの様々な組合せを示す。
【図１２Ｂ】モジュールセットの様々な組合せを示す。
【図１２Ｃ】モジュールセットの様々な組合せを示す。
【図１２Ｄ】モジュールセットの様々な組合せを示す。
【図１２Ｅ】モジュールセットの様々な組合せを示す。
【図１２Ｆ】モジュールセットの様々な組合せを示す。
【図１３】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図１４】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図１５】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図１６】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図１７】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図１８】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図１９】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図２０】ゾーン制御のための様々な制御モジュールセットの幾つかの例示的アプリケーションを示す。
【図２１】ゾーンリモートを示す。
【図２２Ａ】ゾーンリモートを示す。
【図２２Ｂ】ゾーンリモートを示す。
【図２２Ｃ】ゾーンリモートを示す。
【図２３】建物最適化システムと共用するための例示的な気象ステーションの２つの代替例を示す。
【図２４】建物最適化システムと共用するための例示的な気象ステーションの２つの代替例を示す。
【図２５Ａ】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２５Ｂ】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２５Ｃ】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２５Ｄ】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２６】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２７】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２８】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図２９】様々なセンサおよび／またはモータと接続しかつこれらと通信するための様々なリモートスイッチパックを示す。
【図３０】キーフォブを使用する規定時間外サービスモードを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本文書は、建物最適化スイッチを利用する建物最適化システムを説明するものである。本建物最適化スイッチは、複数の環境および／またはスケジュールに基づく条件、即ち、１）ＡまたはＢ制御の何れかまたは双方の直接的な手動オーバーライド実施可能性、２）マスタコントローラ内に存在する時刻および曜日スケジュール、３）動作センサにより開始される被制御環境の占有状態（動作センサはスイッチと統合される場合も、既存の外部動作検出占有センサと連携して配線される場合もある）、４）ユーティリティプロバイダのスケジュールによって命じられるプログラムされたピーク需要要件および電力需要要件、但しプログラミングおよびスケジューリングは、好適にはマスタコントローラと共に存在する、５）（ルーフセンサを介して）測定される周囲の利用可能な直射光または間接光に基づいて、マスタコントローラは周囲の直射光または間接光により影響されるゾーンに関して必要な光を決定しかつ建物最適化スイッチに適宜照明を消すように命令を送ること、を含む、但しこれらに限定されない条件に応答する省エネルギー制御アプライアンスの一部を提供する。
【００１０】
図１は、建物のエネルギー使用を最適化するための建物最適化システム（ＢＯＳ）１００を示すハイレベル描写である。（ＢＯＳ）１００は、無線通信ネットワーク１０８によりマスタコントローラ１１０へ接続される、建物最適化（ＢＯ）スイッチ１０２、センサ付きＢＯスイッチ１０４、および／またはブラインドコントローラ付きＢＯスイッチ１０６を含むことができるが、限定されるものではなく、様々な数および組合せを含むことができる。ＢＯスイッチ１０２はネットワーク対応であり、機能モジュールと温度制御装置、湿度制御装置等のオプション、および他のオプションとのストリングを有効化するための端子として作用する。無線通信ネットワーク１０８は、低電力デジタル無線通信のＩＥＥＥ８０２．１５．４またはＺｉｇＢｅｅ仕様等の任意の無線通信プロトコルを使用して動作する。ＢＯＳ１００はさらに、建物の周囲の太陽光レベルを感知するための１つまたは複数の太陽センサ１１２を様々な数および組合せで含むことができるが、この限りではない。以下、ＢＯＳ１００のこれらのコンポーネントの各々についてさらに詳しく説明する。
【００１１】
各ＢＯスイッチ１０２は、プラスチック、アルミニウム、ステンレス鋼または他の材料等の弾性材料で製造され、かつ壁または他の構造物へ取り付けることのできる物理インタフェース内に少なくとも部分的に包含されることが可能である。またＢＯスイッチ１０２は、好適には直接的な建物配線回路または内部バッテリの何れかから導出される電源も含み、かつ典型的には既存の建物配線がその基礎とされる。ＢＯスイッチ１０２は、オフィスまたはオフィス群等のスペースまたはゾーン内で使用される電気照明の光量を制御するために使用される。従って、ＢＯスイッチ１０２は、ユーザの好み等の要素に依存して、または自動的に取り入れられた光からの周辺光に基づいて、その制御下の何れか一方または双方の照明バンクをオフにすることができる。取り入れられた光は、太陽光、反射光または他の何らかの間接的な周囲の照明源により発生された光であり、建物のスペースまたはゾーン内での使用に利用できる。各スペースまたはゾーンはＡ／Ｂ照明制御システムによって監視されており、その監視されているスペースまたはゾーンの電気照明の要求を減らすのに取り入れられた光を最適化されるように、または最大化されるように制御される。
【００１２】
図２Ａは、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２とカバープレート２０４とを含むＢＯスイッチ１０２の正面図である。図２Ａは、建物のオフィスまたは他のエリアの壁または他の表面に設置することができるＡ／Ｂ照明スイッチ２０２の側面図である。このＡ／Ｂ照明スイッチは規格の照明スイッチ電力を利用し、よって、回線１ホット線２１０と、回線２ホット線２１２と、負荷１スイッチレグ配線２１４と、負荷２スイッチレグ配線２１６と、１２０Ｖ接地線２１８と、２７７Ｖ接地線２２０とを含む。これらの配線は、好適にはモジュラリレーパック２２２を介してＡ／Ｂ照明スイッチ２０２の背面へ接続される。図１１Ａ−Ｆは、様々な代替配線図を示している。
【００１３】
図３は、従来の照明電力を動力源とするように適合化されたＡ／Ｂ照明スイッチ２０２の配置を描写し示したものであり、このＡ／Ｂ照明スイッチ２０２は、照明レベル、温度、占有率等のオフィスまたはエリアの環境情報をマスタコントローラへ伝達して、照明、温度、窓ブラインド等のオフィスまたはエリアの様々な環境状況を制御する制御信号をマスタコントローラから受信するための無線トランシーバ（不図示）を含む。無線トランシーバは、マスタコントローラまたは他の様々なコンポーネントと無線通信するように適合化される。
【００１４】
Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、照明スイッチ機能を表すだけでなく、照明を制御し、幾つかのセンサまたはソースからあるゾーンまたはゾーン集合部分の環境データを受信し、かつこれらの環境データを処理して、照明、ＨＶＡＣ、窓、ブラインド、ダンパまたは他のシステムを自動的に制御、または制御をアシストするための対話型コンピュータおよびディスプレイをも表している。またＡ／Ｂ照明スイッチ２０２は、有線または無線インタフェースの何れかを介する通信機能も含み、かつさらに、任意数の他のコントローラ、キーフォブ等の入力デバイス、遠隔制御装置、または無線ハンドセットデバイス等の他のデバイスを接続するための、またはこれらと通信するための入力ポート、出力ポートおよび／またはアクセスポートも含む。したがって、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、それ自体で、建物のエネルギーおよび環境をゾーンレベルに縮小して最適化するための建物最適化システムおよびネットワークにおけるハブとして機能する。
【００１５】
Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、ＡおよびＢ照明制御装置３０２Ａおよび３０２Ｂを各々有する。各制御装置は、建物におけるオフィス、エリア、またはゾーン内の照明の対応するバンクを制御する。最も従来的な商業用建物においては、オフィス、エリア、またはゾーンは、照明のたった２つの独立し、別々のバンクしか含まないが、照明の２つ以上のバンクを使用することもできる。従って、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、単に本明細書では単純さ、および明瞭さを期してＡおよびＢ照明制御ボタンと名付けているものより多くの照明制御装置を含んでもよい。照明制御装置３０２Ａおよび３０２Ｂは、好適にはばね起動式ボタンであり、またはＡ／Ｂ照明スイッチ２０２上のタッチセンサ式領域であり、照明バンクの状態に依存する特定の色または色集合の光で背面から照らすことが可能である。例えば、各照明制御装置３０２Ａおよび／または３０２Ｂは、背面から緑色光で照らされて対応する照明バンクの「オン」状態を示し、かつ白色光で照らされまたは全く照らされずに対応する照明バンクの「オフ」状態を示すことができる。当業者には、このような状態を示すために任意の色またはタイプの光を使用できること、および発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱灯または他の光等の任意の照明源が使用されてもよいことが認識されるであろう。
【００１６】
Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、さらにモード制御装置３０４を含み、好ましくは図３に描写するように照明制御装置３０２Ａおよび３０２Ｂに近接している。モード制御装置３０４は、照明、温度、湿度または他の建物最適化制御システムの所定のモードまたは状態を、ユーザにより制御するために使用可能であるが、これについては後に詳述する。モード制御装置３０４も、異なるモードを示すために異なる色の光で背面から照らされることが可能である。モード制御装置３０４、並びに照明制御装置３０２Ａおよび３０２Ｂは、画面３０６に表示されるコマンドまたはオプションに関連して使用されることが可能である。画面３０６は、好適には、携帯電話等のハンドヘルド通信デバイスに使用される液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のカラーディスプレイである。画面３０６は、第１の領域において、好適には照明制御装置３０２Ａ／Ｂおよびモード制御装置３０４の近くに、かつこれらに対応してコマンドまたはユーザオプションを表示する。また画面３０６は制御およびステータス情報をテキストおよび／またはグラフィクスの形式で表示することもでき、かつ少なくとも部分的にモード制御装置３０４により選択された異なるモードを示すために異なる背景色を際立てて表示することもできる。このようなモードについては、後に詳述する。
【００１７】
Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２はさらに、オフィスまたはエリアの占有者の存在を検出するための動作検出器および／または光センサ３０８を含む。センサ３０８の動作検出器コンポーネントはオフィスまたはエリアの占有率を感知して、占有情報を無線データ送信で報告する。センサ３０８の動作検出器コンポーネントは、直接的に占有情報に依存して照明バンクを自動的に制御するように接続されることが可能であり、またはこのような制御は、後に詳述するようにマスタコントローラによって実行されることも可能である。センサ３０８の光センサコンポーネントは、オフィスまたはエリア内の照明レベルを感知して決定するが、前記照明は太陽光（即ち、オフィスまたはエリアに対する太陽の位置および角度からの外光）、オフィスまたはエリア内の周辺光、またはオフィスまたはエリア内の制御された照明からのものである可能性がある。ガスケット３０９および付随するねじ類または他のアタッチメント機構がフロントパネルの取外しを可能にしており、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２の点検作業を実行する際に配線を物理的に取り外す必要がない。
【００１８】
後述するように、光センサコンポーネントは照明レベル情報を決定して、無線データ送信により報告し、マスタコントローラは、ピーク需要、省エネルギーまたは太陽光レベル等のモードに応答して、この情報を使用し、Ａおよび／またはＢ照明バンクの動作を自動的に制御する。また光センサコンポーネントは照明バンクを直接制御してもよく、即ち、太陽光照明レベルが高ければ、太陽光レベルが設定ポイントレベルに下がるまでＢおよび／またはＡ照明を自動的に消してもよい。
【００１９】
実装によっては、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２はさらに、温度データを感知して温度情報をマスタコントローラへ無線データ送信で報告する温度センサ３１０を含む。感知された温度を画面３０６上へ表示することが可能であり、ユーザがオフィスまたはエリア内の温度を制御することをアシストする。マスタコントローラは温度情報を使用して、ダクトおよびベントを含む空調および／または暖房システムを、機械的制御システムを介して制御することができる。ＢＯスイッチ１０２は、好適にはフェースプレートの周りにガスケットを含んで温度センサ３１０がＢＯスイッチ１０２の取付け場所である壁の内部からの空気の温度を感知するのを防止し、代わりにオフィスまたはスペース内のみの温度の正確な読取りを有効化させる。
【００２０】
Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２はさらに、ローカルハードの「オフ」「オン」、および再起動機能のためのオーバーライドオン／オフスイッチを含むことができる。実装によっては、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、警報、ステータスまたはモード信号を鳴らすための、またはＡ／Ｂ照明スイッチにより、そのトランシーバを介して受信される音声信号を放送するための、固体圧電サウンダ等のスピーカ３１２を含む。Ａ／Ｂ照明スイッチの前面にはサービスポート３１４を設けることができ、これは、サービスキーを介してプログラミングまたは命令データを転送するべくサービスキー３１６を受け入れるように適合化されることが可能である。サービスキー３１６は、ラップトップコンピュータ、またはハンドヘルドコンピューティングデバイスまたはデスクトップコンピュータ等の他のコンピューティングデバイスへ接続するための、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インタフェース等のデータ通信インタフェースを含むことができる。実装によっては、サービスキー３１６がサービスポート３１４へ挿入されると、Ａ／Ｂ照明スイッチは、外部のコンピューティングソースからＡ／Ｂ照明スイッチを再プログラムし、更新し、または制御することができる「サービス」モードに自動的に入る。他の実装では、サービスキー３１６は、規定時間外の照明または他のサービスを要求するべくＡ／Ｂ照明スイッチに挿入することができる規定時間外サービスキーに限定されることが可能である。従って、Ａ／Ｂ照明スイッチはさらに、建物を最適化するための命令を、即ちサービスキー３１６またはユーザが供給するバイアからの命令を格納して実行するためのプロセッサおよびメモリ（不図示）を含む。
【００２１】
Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２は、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２を従来の照明スイッチのスペース内に取り付けるための取付けブラケット３１８を含む。取付けブラケット３１８は、各々がＡ／Ｂ照明スイッチ２０２を所定の場所に保持するねじを受け入れるための幾つかの孔を含む。取付けブラケット３１８はさらに、従来の照明スイッチのスペース内の中心にＡ／Ｂ照明スイッチ２０２を取り付けるための離脱タブ３２０を含むことができる。Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２はさらに、Ａ／Ｂ照明スイッチ２０２の機能をオフにし、および／またはＡ／Ｂ照明スイッチを再起動するためのオーバーライドオフスイッチ３２２を含む。
【００２２】
図４は、建物４００のためのＢＯＳ構成のひとつの実装を示す。建物は、４つの基本セグメント、即ち東西南北に分離されている。セグメント化のこれらの配向は、おおよその向きであり、建物の他の配置を表す場合もある。さらに、セグメントの呼称も、季節的特性および建物の形状または配向に基づいて変更することができる。他に、例えば東西のみ等の分離も可能である。各セグメントは、建物４００のそのセグメント内の外面に取り付けられた太陽センサ１１２を含む。太陽センサ１１２は、関連のセグメントが受けている、いっぱいの日光、部分的な日光、日陰内の周辺光等の太陽光の量を感知する。各太陽センサ１１２は、感知された太陽光から光レベル情報を決定し、かつ光レベル情報をマスタコントローラ１１０へ無線送信するための無線トランシーバまたは送信機を含む。マスタコントローラ１１０はこの光レベル情報を受信し、建物内の様々な場所に置かれたＡ／Ｂ照明スイッチ１０２を制御する制御信号を発生する。
【００２３】
ＢＯＳ構成の実装によっては、太陽センサ１１２は最上階の窓に設置される。建物の各階は、建物４００の周辺エリア並びに内部エリア４０２を含み、Ａ／Ｂ照明スイッチ１０２を２５４個まで備えることができる。好適な実装では、建物４００の各階は唯一のマスタコントローラ１１０も含むが、他の構成が適切である場合もある。センサ１１２および他の全てのコンポーネントは、建物の各階のスイッチを動作させるためのアルゴリズムに影響を与える可能性がある温度、風速、気圧等の周囲の気象状況データを受信するために、好適には建物に近接する屋根または他の場所に位置づけられる光の気象ステーション４０４と通信してもよい。ＢＯＳ構成のコンポーネントは全て、無線メッシュネットワークを介して無線通信する。しかしながら、他の無線通信技術が使用されてもよい。
【００２４】
Ａ／Ｂ照明スイッチ１０２は、幾つかの異なるモードに従って動作するように構成されることが可能である。基本モードについて以下に説明するが、当業者には、各モードに使用される名称が単なる例示的な目的であって、限定的な効果を示すものではないことが認識されるであろう。どちらかと言えば、各モードの機能性は一般的な表題の下で説明する。さらに、異なるモードは、組み合わされた、または機能上の枠を超えた機能を有することが可能である。Ａ／Ｂ照明スイッチ１０２は、部屋のＡおよび／またはＢ照明を制御するためにプログラムされることが可能である。さらに、Ａ／Ｂ照明スイッチ１０２は、部屋のブラインドおよび／または窓を制御するために、または例えばダンパの開閉を制御するためにバイナリコントローラと接続されることも可能である。実装によっては、リモートコントロールを使用してＡ／Ｂ照明スイッチ１０２の動作を制御することができる。
【００２５】
バイナリコントローラは、同じフェースプレート内でＡ／Ｂ照明スイッチ２０２へ接続されるように、ユーザが選択可能なボタンを備えるユーザ対話型スイッチコントローラの形式をとることができ、かつ同じ一般形状因子を有することができる。また、バイナリコントローラは、それ自体が幾つかの実装を有するバイナリ制御モジュールの形式をとることもできる。各バイナリ制御モジュールは、建物内の配線および設置を単純にするためにハウジングの両側面にデータ通信ポートを含むが、これについては後に詳細に説明し示す。
【００２６】
図５Ａは、適応ブラインド制御装置を有するＢＯスイッチ５００を示す。ＢＯスイッチ５００は、Ａ／Ｂ照明スイッチ５０２と、ブラインド制御装置５０４とを含む。好適な実装において、Ａ／Ｂ照明スイッチ５０２およびブラインド制御装置５０４は各々、フェースプレート内で単一の規格照明スイッチスロットを占有するように寸法決定されて適合化される。Ａ／Ｂ照明スイッチ５０２は、上記に概説したように、画面５０８上に表示されるグラフィカルユーザインターフェース５０６を含む。ブラインド制御装置５０４は、ブラインド開ボタン５１０、ブラインド閉ボタン５１２、および汎用リターンボタン５１４等の幾つかの制御ボタンを含む。
【００２７】
図５Ｂに示すように、Ａ／Ｂ照明スイッチ５０２は、少なくとも１つの通信リンク５０３によってブラインド制御装置５０４へ接続される。通信リンク５０３は、有線の電気経路であることも、無線経路であることも可能である。通信リンク５０３は、Ａ／Ｂ照明スイッチ５０２が画面５０８上でユーザにステータスおよび制御情報を表示できるように、ブラインド制御装置５０４からの信号をＡ／Ｂ照明スイッチ５０２へ伝達することができる。例えば、Ａ／Ｂ照明スイッチ５０２は、関連する部屋内のブラインドがブラインド制御装置５０４上の制御ボタンのユーザ選択に基づいて自動的に制御されることを示すメッセージを表示することができる。また画面５０８およびグラフィカルユーザインターフェース５０６は、任意の所定の瞬間においてブラインドがどの程度開いているか、または閉じているかをパーセント等で表示することもできる。ブラインド制御装置５０４はさらに、ブラインド制御装置５０４を別の制御装置またはＡ／Ｂ照明スイッチ５０２へ連続的に接続できる少なくとも１つの通信出力を含み、かつさらに、機械的ブラインドを電気的に制御するための制御出力５１６を含む。制御出力５１６は、制御信号を他のデバイスへ伝達するための通信接続部としても使用されることが可能である。
【００２８】
同様に、建物最適化システムは、図６Ａ−Ｂに示すように、適応窓制御装置６００を含むことができる。図６Ａは、適応窓制御装置を有するＢＯスイッチ６００を示し、かつこれは、Ａ／Ｂ照明スイッチ６０２と、窓制御装置６０４とを含む。好適な実装において、Ａ／Ｂ照明スイッチ６０２および窓制御装置６０４は各々、フェースプレート内で単一の規格照明スイッチスロットを占有するように寸法決定されて適合化される。Ａ／Ｂ照明スイッチ６０２は、上記に概説したように、画面６０８上に表示されるグラフィカルユーザインターフェース６０６を含む。窓制御装置６０４は、窓開ボタン６１０、窓閉ボタン６１２、および汎用リターンボタン６１４等の幾つかの制御ボタンを含む。
【００２９】
図６Ｂに示すように、Ａ／Ｂ照明スイッチ６０２は、少なくとも１つの通信リンク６０３によって窓制御装置６０４へ接続される。通信リンク６０３は、スイッチバス等の有線の電気経路であることも、無線経路であることも可能である。通信リンク６０３は、Ａ／Ｂ照明スイッチ６０２が画面６０８上でユーザにステータスおよび制御情報を表示できるように、窓制御装置６０４からの信号をＡ／Ｂ照明スイッチ６０２へ伝達することができる。例えば、Ａ／Ｂ照明スイッチ６０２は、関連する部屋内の窓が窓制御装置６０４上の制御ボタンのユーザ選択に基づいて自動的に制御されることを示すメッセージを表示することができる。また、画面６０８およびグラフィカルユーザインターフェース６０６は、任意の所定の瞬間において窓がどの程度開いているか、または閉じているかをパーセント等で表示することもできる。窓制御装置６０４はさらに、窓制御装置６０４を別の制御装置またはＡ／Ｂ照明スイッチ６０２へ逐次接続できる少なくとも１つの通信出力を含み、かつさらに、窓を電気的に制御するための制御出力６１６を含む。制御出力６１６は、制御信号を他のデバイスへ伝達するための通信接続部として使用されることが可能である。
【００３０】
大部分の従来の建物においては、建物内の清浄空気基準を満たすべく空気の加熱および冷却のために莫大な量のエネルギーが浪費される。従って、ある建物最適化システムはＣＯ２センサおよび制御装置を含むことができる。図７Ａ−Ｂは、各々、Ａ／Ｂ照明スイッチ７０２とＣＯ２センサ７０４とを含む建物最適化システム７００の正面図と背面図を示す。Ａ／Ｂ照明スイッチ７０２およびＣＯ２センサ７０４は、フェースプレート内で１つの規格照明スイッチスロット内にフィットするように寸法決定されて適合化されることが可能であり、かつダブルスロットフェースプレート内で共に接続される、または異なるフェースプレート内で別々に接続されることが可能である。
【００３１】
ＣＯ２センサ７０４は、周囲空気内のＣＯ２の量を検出するための１つまたは複数のセンサ７０６を含む。ＣＯ２センサ内の測定論理回路は空気中で検出されるＣＯ２の量を測定し、かつこの測定値を表す出力を提供することができる。この出力は、空気質読取り値７０８の形式であることも、他の何らかのグラフィックまたは数値出力であることも可能である。この測定値または空気質に関する他の任意の情報も、Ａ／Ｂ照明スイッチ７０２の画面７１０に表示されることが可能であり、Ａ／Ｂ照明スイッチ７０２は通信リンク７０５を介してＣＯ２センサ７０４へ接続されることが可能である。空気質の測定値はマスタコントローラまたは空調コントローラへ送信され、この測定値に基づいて空気流の量を制御することができる。したがって、空気質基準をも満たしながら空気流の効率が最大化される。ＣＯ２の検出および空気質の測定は周期的（即ち、１０分毎）に、または（ＣＯ２センサ７０４またはＡ／Ｂ照明スイッチ７０２の何れかへの）ユーザ入力によって手動で、もしくは自動プロセスで継続的に実行されることが可能である。
【００３２】
図８は、Ａ／Ｂ照明スイッチ８０２と、ＣＯ２センサ８０４と、ブラインド制御装置８０６と、窓制御装置８０８とを有するＢＯスイッチ８００を示す。これらは全て、建物の部屋の壁内に嵌め込まれる共通のフェースプレート内に統合されて互いに接続されることが可能である。Ａ／Ｂ照明スイッチ８０２、ＣＯ２センサ８０４、ブラインド制御装置８０６、および窓制御装置８０８は連続的に接続されることが可能であり、かつ各々が固有の識別子またはデータアドレスを有することができる。したがって、特にＡ／Ｂ照明スイッチ８０２、ＣＯ２センサ８０４、ブラインド制御装置８０６、および窓制御装置８０８が全てＡ／Ｂ照明スイッチ８０２等を介して無線メッシュネットワーク内で互いに接続されていれば、各々は独立して制御またはアドレス指定されることが可能である。
【００３３】
建物最適化システムは、マスタコントローラを含むことができる。図９は、マスタコントローラ９００がケーシングまたはハウジング９０１を表示灯９０２と共に包含できることを示している。マスタコントローラ９００はさらに、１つまたは複数のＡ／Ｂ照明スイッチ、窓制御装置、ブラインド制御装置、等を含む建物最適化システムの他のコンポーネントと無線通信するためのアンテナ９０４を含む。マスタコントローラ９００は、好適には、ＢＡＣＮｅｔ接続等のＩＰインタフェース９０６と、ＲＳ−２３２シリアルポート等のシリアルポート９０８とを含む。マスタコントローラ９００はさらに、ＢＯスイッチに関連づけられるロビーまたは共用廊下等のゾーンの外側の照明の動作を制御するための１つまたは複数のスイッチ９１０、９１２を含む。好適には全て１つの建物に関連づけられる幾つかのマスタコントローラ９００は、イーサネットスイッチ等のネットワークスイッチを介して互いに接続されることが可能である。ネットワークスイッチは、インターネットと、および／または建物のエネルギー管理システム、即ちサーバおよび照明および／またはＨＶＡＣシステムを制御するためのコントローラセットへも接続することができる。
【００３４】
代替的な実装では、図１０に示すように、ＰＣインタフェース１０００は、スイッチまたは制御装置の何れをも制御するために使用されることが可能である。ＰＣインタフェース１０００は、ＵＳＢポート等のコネクタを介してデスクトップ、ラップトップ、またはハンドヘルドコンピュータ等のパーソナルコンピュータへ接続されることが可能であり、かつパーソナルコンピュータへロードされるソフトウェアと共に、建物の環境を最適に管理するべくマスタコントローラの大部分または全ての機能を実行し、即ち全てのスイッチおよび制御装置とインタフェースし、かつセンサから情報を受信するように動作されることが可能である。ＰＣインタフェース１０００は、具体的には、より小規模のアプリケーションに適する。
【００３５】
建物最適化システムの実装の中には、図１１に示すように、バイナリ制御モジュール１１００を含むことができるものがある。バイナリ制御モジュール１１００は、好適にはハウジングの両側面に双方向通信リンク１１０４と物理ポートとを有するハウジング内に含まれており、それにより、通信モジュール１１０２または他のバイナリ制御モジュール１１００と接続することが可能である。バイナリ制御モジュール１１００は、照明、電動送気管、ダンパ、スイッチ等の個々の電気機器を接続して制御するための幾つかのリレーを含む。
【００３６】
通信モジュール１１０２は、建物のゾーンを適応制御するためにマスタコントローラまたは１つまたは複数のＢＯスイッチと無線双方向通信し、かつこれらによる制御を行うための通信プロセッサおよびアンテナを含む。また通信モジュール１１０２は、通信モジュール１１０２をプログラムすることができる、または通信モジュール１１０２からデータダウンロードを受信することができるフォブを受信するためのサービスポートも含むことができる。相互接続されたこれらのデバイスは、設置および使用を容易にするために、例えば建物のデータクローゼット内の規格ｄｉｎレールへ取り付けられることが可能である。双方向通信リンク１１０４は、ＵＳＢポートも含むことができる。従って、これらのデバイスを接続するためのケーブリングまたは困難な配線は不要であり、かつこれらは任意の順序で相互に接続されることが可能である。
【００３７】
図１２Ａ−Ｆは、バイナリ制御モジュール１１００の様々なアプリケーションを示す。図１２Ａは、共に通信モジュールと接続された２つのバイナリ制御モジュールを有する拡張された照明制御システムを示している。バイナリ制御モジュールは各々、別々の照明バンクを、即ち別々の地理的場所、すなわち異なる階上、異なる建物内等にある、照明バンクを制御することができる。図１２Ｂは、Ａ／Ｃユニット制御に使用されているバイナリ制御モジュールを示す。図１２Ｃは、Ａ／Ｃユニット制御に使用されている、かつ高および低の静圧を感知するためのセンサと、Ａ／Ｃユニットのバイパスダンパを制御するために接続され得るバイパスダンパ制御出力とを含むバイパスモジュール１２０２を備えるバイナリ制御モジュールを示す。図１２Ｃのシステムは、個々の電気通信リンクを介して独立したゾーンまたはオフィスと通信して制御するためのオフィス制御モジュール１２０４も含む。図１２Ｄは、通信モジュールと、可変ボリューム（ＶＡＶ）端子または「ＶＡＶボックス」を制御するためのＶＡＶモジュール１２０６とを含むモジュールセットを示す。ＶＡＶモジュールは、管路内の速度を差動的に決定するための低および高の速度センサと、バルブ制御装置と、ダンパ制御装置とを含む。図１２Ｄにおけるモジュールセットは、図１２Ｅに示すように、オフィス制御モジュールと共に使用されることが可能である。図１２Ｆは、多重送信技術を使用して１つの入力（速度感知）および１つの出力（ダンパ制御）のみで幾つかの個々のゾーンを効率的に制御する多重ゾーンコントローラを示す。モジュールの組合せは、他にも様々なものが可能である。
【００３８】
図１３はさらに、Ａ／Ｃユニット内に設置されかつ個々のオフィス内に存在する幾つかの個々のＢＯスイッチへ接続されたバイナリ制御モジュールおよび通信モジュールを示す。全てのスイッチおよびコントローラは照明配線による自己動力式であり、よってネットワークまたは電源配線を必要としない。ＢＯスイッチの各々は、Ａ／Ｃユニットがバイナリ制御モジュールおよび通信モジュールセットを介して個々のオフィス内の設定ポイントをどのように制御するかに影響する。図１４は、類似の配置であるが、幾つかの空気管路へ取り付けられたダンパを含む配置を示す。ダンパはダンパモータによって制御され、ダンパモータは順に、局所的にまたはモジュールセット（即ち、通信モジュールと接続されたバイナリ制御モジュールまたは先に述べたような他の任意のモジュールの組合せ）を介して指示される通りにＢＯスイッチにより電気的に管理される。
【００３９】
図１５は、各空気管がその固有のダンパを含み、かつ全てのオフィスへのダンパが閉位置にある場合に使用されるバイパス管路を含む、Ａ／Ｃユニットと共用するためのさらに別の配置を示す。バイパス管路内の圧力はバイパスモジュールによって測定され、バイパスモジュールは順に、バイパス管路内のダンパを制御する。オフィス制御モジュールは、個々のダンパを制御するために各ダンパへ接続される。図１６は、図１５に示す配置に類似しているが、モジュールセットへ至る各管路内の速度センサを使用して各ゾーンダンパが制御される別の配置を示している。図１７は、可変ボリューム（ＶＡＶ）端子または「ＶＡＶボックス」を制御して複数のゾーンまたはオフィスへの空気流を一点で制御するために図１２Ｄに示すモジュールセットを使用することを示している。この配置は、管路を介する気流速度を感知して測定するための入力と、測定された速度に基づいてＶＡＶボックスのダンパを制御する制御通信出力とを有するＶＡＶモジュールを使用する。図１８はＶＡＶボックス内のモジュールセットを示し、モジュールセットはＶＡＶモジュールと個々の各管路上の個々のダンパを制御するためのオフィス制御モジュールとを含む。図１９は、単一のＶＡＶボックスからの入力データを使用して複数のダンパを制御するための多重ゾーンコントローラモジュールセットの一例を示す。
【００４０】
建物の各ゾーンまたはオフィス内のスイッチ、センサ、および制御装置は、ゾーンリモートによって制御されることが可能である。図２１は、ゾーンリモート１２１０の側面図および正面図を示す。ゾーンリモート１２１０は、グラフィカルユーザインターフェースを表示するための画面１２１２と、幾つかの機能ボタンとを含む。Ａ／Ｂ照明スイッチボタンセット１２１４は、画面１２１２と共に、先に述べたＡ／Ｂ照明スイッチのボタンおよび画面と等しく機能する。ブラインド制御ボタンセット１２１６はゾーン内の選択されたブラインドを制御し、窓制御ボタンセット１２１８はゾーン内の選択された窓を制御する。ゾーンリモート１２１０はさらに、外部プログラミングソースからゾーンリモートを構成する、またはゾーンリモート１２１０のバッテリを充電するためのサービスポート１２２０を含むことができる。また、図２１は、様々なボタンセットにおけるユーザによる特有のボタンの選択に基づく画面１２１２内の様々な例示的なグラフィクスおよびテキストメッセージも示している。
【００４１】
各ゾーンリモートは、マスタリモートであるようにプログラムされることが可能である。マスタリモートは、オフィス管理者が１つのインタフェースからそのスイート全体または特有のオフィスを制御する能力を有することを可能にする。例えば、選択されたエリアを制御するためには、図２２Ａに示すように、モードボタンを予め決められた時間長に渡って（即ち、５秒間）押して「選択エリア」メニュを起動させることができる。異なるエリアを選択する場合は、図２２Ｂに示すように、所望されるエリアが強調表示されるまで「次」ボタンを押すことができる。最後に、一旦強調表示されると、図２２Ｃに示すように、「選択」ボタンを押して所望されるゾーンを選択することができる。
【００４２】
２００８年２月１９日に提出された「建物最適化システムと照明スイッチ」と題する、本参照によりその内容があらゆる目的で組み込まれる米国特許出願第１２／０３３，８３１号に記述されているように、ＢＯスイッチおよびＢＯシステムは、周辺光レベル、温度、人間の身体の動きおよび他の変数を感知する様々なセンサからの入力を利用することができる。実装によっては、建物の照明、暖房、および空気システムの制御された使用を任意の所定の大気またはその時点の気象条件または要求に最適に整合させるために、特殊化された気象ステーションを使用して様々なデータを収集し、測定して建物最適化システムへ提供することができる。図２３は、例えば建物の屋根に取り付けることができる、または建物から遠い場所に設置することができるフル機能の気象ステーションの一例を示している。図２４は、空気湿度、気温、および太陽センサと、感知されて測定されたデータをマスタコントローラおよび／または任意の選択されたＢＯスイッチまたは他のコントローラへ無線送信するための無線通信システムとを含む光の気象ステーションの一例を示している。
【００４３】
建物最適化システムは、建物のエネルギー使用および効率のモジュール方式で拡張可能性のある制御を提供する。このモジュール方式および拡張可能性は、図２５Ａ−Ｃに示すように、少なくとも部分的には幾つかのスイッチパックによって有効化される。図２５Ａは、Ａ／Ｂ照明スイッチへ結合されたリモートリレーパックモジュールを示す。図２５Ｂは、窓ステータス通信インタフェースと、外部動作センサ通信インタフェースと、有線通信インタフェースとを有するリモートスイッチパックを示す。図２５Ｃは図２５Ｂに示すものに類似する、但しゾーンダンパ通信インタフェースを有するリモートスイッチパックを示す。ゾーンダンパ通信インタフェースは、好適には３状態出力通信インタフェースである。図２５Ｄは、有線通信インタフェースと、外部センサ通信インタフェースと、調光可能バラスト通信インタフェースとを有するさらに別のリモートスイッチパックを示す。リモートスイッチパック内部の通信インタフェースは、他の組合せも可能である。
【００４４】
図２６は、リモートスイッチパックを有するＡ／Ｂ照明スイッチと、外部動作センサと接続して通信するための第２のリモートスイッチパックとの使用を示す。図２７は、リモートスイッチパックを有するＡ／Ｂ照明スイッチと、外部動作センサおよびゾーンダンパおよびモータの双方に接続して、これらを制御するためのダンパ制御装置を有する第２のリモートスイッチパックとの使用を示す。図２８は、リモートスイッチパックを有するＡ／Ｂ照明スイッチと、これに接続される、外部動作センサおよび調光可能バラストおよび固定具の双方に接続して、これらを制御するための調光可能バラスト制御装置を有する第２のリモートスイッチパックとを示す。図２９は、リモートスイッチパックを有するＡ／Ｂ照明スイッチと、これに接続される、直列接続された１つまたは複数の外部動作センサと接続して、これらと通信するためのシリアルスイッチパックとを示す。
【００４５】
図３に関連して、図３０には、規定時間外サービスモードのためのシステムおよび方法が示されている。キーフォブ１２５２は、ＢＯＳスイッチ１２５０のサービスポートへ挿入される。キーフォブ１２５２は、雄ＵＳＢコネクタ、ファイヤワイヤコネクタ、または他の任意のデータコネクタ等のポート接続インタフェースを含むことができる。またキーフォブ１２５２は、サービスポートを介してアクセス可能なメモリを含むことができる。メモリは、ユーザの識別子、規定時間外サービスへのアクセスに対するユーザ許可、およびＢＯＳスイッチ１２５０を介して規定時間外サービスを指示する方法を実行するための命令を表すデータを格納することができる。キーフォブ１２５２は、ユーザから限定的な入力命令を受信するための物理スイッチまたは入力ボタンも含んでもよいが、より好適には、キーフォブ１２５２はリモートコンピュータによってプログラムされ、かつ規定時間外サービスモードを起動して実行する「ダム」ターミナルとして作用する。
【００４６】
図３０（Ａ）に示すように、キーフォブ１２５２がサービスポートに挿入され、ＢＯＳスイッチ１２５０は、キーフォブ１２５２を認識して、規定時間外のＨＶＡＣおよび照明、または照明のみといった選択可能なサービスタイプを表示する。サービスタイプは、他のものも可能である。ユーザがサービスタイプを一旦選択すると、図３０（Ｂ）において、Ａ／Ｂ照明スイッチ１２５０は、ユーザに対してキーまたはボタンを操作して規定時間外サービスの要求、すなわち必要な時間を設定させるための表示を提供する。時間が設定されると、図３０（Ｃ）において、要求された規定時間外サービスの合計コストがＡ／Ｂ照明スイッチ上に提示され、ユーザはこれを認めるかまたはキャンセルすることができる。図３０（Ｄ）では、サービスを認めるかキャンセルするかに関するユーザの行動結果がＡ／Ｂ照明スイッチのディスプレイ上で確認される。この方法の全てまたは一部の間に、ＢＯスイッチはマスタコントローラまたは他のコンピュータと無線通信し、要求された規定時間外サービスを指示し、ユーザへの課金を生成し、かつ本方法の記録を発生させることができる。
【００４７】
本明細書に記述している機能的動作の幾つか、またはその全てが、本明細書に開示されている構造およびこれらの構造的同等物を含むデジタル電子回路において、またはコンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアにおいて、もしくはこれらの組合せにおいて実装されることが可能である。建物最適化システムの機能的態様は、データ処理装置によって実行されるために、またはデータ処理装置の動作を制御するために、１つまたは複数のコンピュータプログラム製品として、即ち、例えば機械読取り可能記憶デバイス、機械読取り可能記憶媒体、メモリデバイス、または機械読取り可能伝搬信号であるコンピュータ読取り可能媒体上で符号化されるコンピュータプログラム命令の１つまたは複数のモジュールとして実装されることが可能である。
【００４８】
「データ処理装置」という用語は、例としてプログラマブルプロセッサ、コンピュータ、または複数のプロセッサまたはコンピュータを含む、データを処理するための全ての装置、デバイス、および機械を包含する。本装置は、ハードウェアに加えて、問題のコンピュータプログラムの実行環境を生成するコード、例えばプロセッサファームウェア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、またはこれらの組合せを構成するコードを含むことができる。伝搬信号は、適切な受信機装置への送信用に情報を符号化するために発生される、例えば機械生成の電気的、光学的、または電磁的信号である、人工的に発生された信号である。
【００４９】
コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、またはコードとも称される）は、コンパイラ型またはインタープリタ型言語を含む任意形式のプログラミング言語で書くことができ、かつスタンドアロンプログラムとして、またはモジュールとして、コンピューティング環境での使用に適するコンポーネント、サブルーチンまたは他のユニットを含む任意の形式で配備することができる。コンピュータプログラムは、必ずしもファイルシステム内のファイルに対応しない。プログラムは、他のプログラムまたはデータを保持するファイルの一部（例えば、マークアップ言語文書に格納された１つまたは複数のスクリプト）に、問題のプログラム専用の単一ファイルに、または整合された複数のファイル（例えば、１つまたは複数のモジュール、サブプログラム、またはコードの一部を格納するファイル）に格納されることが可能である。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ上、または１つのサイトに位置づけられる、または複数のサイトに渡って分散されて通信ネットワークにより相互接続される複数のコンピュータ上で実行されるように配備されることが可能である。
【００５０】
本明細書に記述しているプロセスおよび論理フローは、入力データについて動作して出力を発生することにより機能を実行する１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行する、１つまたは複数のプログラマブルプロセッサによって実行されることが可能である。またプロセスおよび論理フローは、例えばＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）である専用論理回路によって実行されることも可能であり、かつ装置は前記専用論理回路として実装されることも可能である。
【００５１】
コンピュータプログラムの実行に適するプロセッサは、例として、汎用および専用マイクロプロセッサの双方、および任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１つまたは複数のプロセッサを含む。概して、プロセッサは、リードオンリーメモリまたはランダムアクセスメモリから、もしくはこれらの双方から命令およびデータを受信する。コンピュータの必須要素は、命令を実行するためのプロセッサ、および命令およびデータを格納するための１つまたは複数のメモリデバイスである。概して、コンピュータは、データを格納するための、例えば磁気ディスク、光磁気ディスク、または光ディスクである１つまたは複数の大容量記憶デバイスからデータを受信する、または前記大容量記憶デバイスへデータを送信する、もしくは双方である通信インタフェースも含み、または前記通信インタフェースへ動作可能に結合される。
【００５２】
建物最適化システムの実装は、例えばデータサーバとしてバックエンドコンポーネントを含む、または例えばアプリケーションサーバであるミドルウェアコンポーネントを含む、または例えばユーザがそれを介して本発明の実装と相互作用できるグラフィカルユーザインターフェースまたはウェブブラウザを有するクライアントコンピュータであるフロントエンドコンポーネントを含むコンピューティングシステム、またはこのようなバックエンド、ミドルウェアまたはフロントエンドコンポーネントの任意の組合せを含むことができる。本システムのコンポーネントは、例えば通信ネットワークである任意の形式または媒体のデジタルデータ通信によって相互接続されることが可能である。通信ネットワークの例には、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、およびインターネットのような広域ネットワーク（「ＷＡＮ」）が含まれる。
【００５３】
以上、幾つかの実施形態について詳述したが、他の変形も可能であり、他の実施形態が下記の請求項の範囲に包含され得る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の最適化システムであって、
ユーザ入力を受信して、前記建物内の１つのゾーンにおける機械的デバイスへ制御信号を伝達するためのバイナリコントローラと、
前記バイナリコントローラと接続される、前記ゾーンの少なくとも第１および第２の照明バンクを制御するためのＡ／Ｂ照明スイッチと、を備え、
前記Ａ／Ｂ照明スイッチは、前記第１および第２の照明バンクを手動操作するための第１および第２の照明制御装置と、前記ゾーンの占有率を検出するための動作センサと、前記第１および第２の照明制御装置または前記動作センサからの入力信号に応答して前記第１および第２の照明バンクを制御するための論理と、グラフィカルユーザインターフェースを表示するように適合化されるグラフィックディスプレイ画面とを備えており、前記グラフィカルユーザインターフェースにより、前記建物の占有者が前記Ａ／Ｂ照明スイッチをプログラムし、かつ複数の動作モードの各々に関連するデータを受信することができ、前記グラフィカルユーザインターフェースはさらに、前記バイナリコントローラの状態を表示するように構成された建物最適化システム。
【請求項２】
前記バイナリコントローラは、前記ゾーンに関連づけられる１つまたは複数の窓の開閉を制御するための窓制御装置である、請求項１記載の建物最適化システム。
【請求項３】
前記バイナリコントローラは、前記ゾーンに関連づけられる１つまたは複数のブラインドの開閉を制御するためのブラインド制御装置である、請求項１記載の建物最適化システム。
【請求項４】
前記バイナリコントローラは、建物最適化スイッチの命令に基づいて自動的に動作するように適合化され、前記建物最適化スイッチは前記Ａ／Ｂ照明スイッチを備える、請求項１記載の建物最適化システム。
【請求項５】
前記Ａ／Ｂ照明スイッチは温度センサと接続される、請求項４記載の建物最適化システム。
【請求項６】
前記バイナリコントローラの自動動作は少なくとも部分的に前記温度センサにより感知される温度に基づく、請求項５記載の建物最適化システム。
【請求項７】
建物最適化システムであって、
照明制御装置とグラフィックディスプレイとを有するＡ／Ｂ照明スイッチを備える建物最適化スイッチであって、前記Ａ／Ｂ照明スイッチはさらに、前記建物の少なくとも１つのゾーンの環境データを感知して測定するための１つまたは複数のセンサへ接続され、前記建物最適化スイッチはさらに、ユーザ入力または前記環境データに基づいて前記ゾーンの環境変数を制御するために前記Ａ／Ｂ照明スイッチと接続されるバイナリコントローラを含む建物最適化スイッチと、
前記建物最適化スイッチと接続され、エネルギー使用を追跡して、前記建物最適化スイッチの動作に基づく報告を作成するマスタコントローラとを備える建物最適化システム。
【請求項１】
建物の最適化システムであって、
ユーザ入力を受信して、前記建物内の１つのゾーンにおける機械的デバイスへ制御信号を伝達するためのバイナリコントローラと、
前記バイナリコントローラと接続される、前記ゾーンの少なくとも第１および第２の照明バンクを制御するためのＡ／Ｂ照明スイッチと、を備え、
前記Ａ／Ｂ照明スイッチは、前記第１および第２の照明バンクを手動操作するための第１および第２の照明制御装置と、前記ゾーンの占有率を検出するための動作センサと、前記第１および第２の照明制御装置または前記動作センサからの入力信号に応答して前記第１および第２の照明バンクを制御するための論理と、グラフィカルユーザインターフェースを表示するように適合化されるグラフィックディスプレイ画面とを備えており、前記グラフィカルユーザインターフェースにより、前記建物の占有者が前記Ａ／Ｂ照明スイッチをプログラムし、かつ複数の動作モードの各々に関連するデータを受信することができ、前記グラフィカルユーザインターフェースはさらに、前記バイナリコントローラの状態を表示するように構成された建物最適化システム。
【請求項２】
前記バイナリコントローラは、前記ゾーンに関連づけられる１つまたは複数の窓の開閉を制御するための窓制御装置である、請求項１記載の建物最適化システム。
【請求項３】
前記バイナリコントローラは、前記ゾーンに関連づけられる１つまたは複数のブラインドの開閉を制御するためのブラインド制御装置である、請求項１記載の建物最適化システム。
【請求項４】
前記バイナリコントローラは、建物最適化スイッチの命令に基づいて自動的に動作するように適合化され、前記建物最適化スイッチは前記Ａ／Ｂ照明スイッチを備える、請求項１記載の建物最適化システム。
【請求項５】
前記Ａ／Ｂ照明スイッチは温度センサと接続される、請求項４記載の建物最適化システム。
【請求項６】
前記バイナリコントローラの自動動作は少なくとも部分的に前記温度センサにより感知される温度に基づく、請求項５記載の建物最適化システム。
【請求項７】
建物最適化システムであって、
照明制御装置とグラフィックディスプレイとを有するＡ／Ｂ照明スイッチを備える建物最適化スイッチであって、前記Ａ／Ｂ照明スイッチはさらに、前記建物の少なくとも１つのゾーンの環境データを感知して測定するための１つまたは複数のセンサへ接続され、前記建物最適化スイッチはさらに、ユーザ入力または前記環境データに基づいて前記ゾーンの環境変数を制御するために前記Ａ／Ｂ照明スイッチと接続されるバイナリコントローラを含む建物最適化スイッチと、
前記建物最適化スイッチと接続され、エネルギー使用を追跡して、前記建物最適化スイッチの動作に基づく報告を作成するマスタコントローラとを備える建物最適化システム。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１２Ｅ】
【図１２Ｆ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２２Ｃ】
【図２３】
【図２４】
【図２５Ａ】
【図２５Ｂ】
【図２５Ｃ】
【図２５Ｄ】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１２Ｅ】
【図１２Ｆ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２２Ｃ】
【図２３】
【図２４】
【図２５Ａ】
【図２５Ｂ】
【図２５Ｃ】
【図２５Ｄ】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公表番号】特表２０１１−５１７０３６（Ｐ２０１１−５１７０３６Ａ）
【公表日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０３１８５（Ｐ２０１１−５０３１８５）
【出願日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３９３６４
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１２４２１７
【国際公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【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
２．イーサネット
【出願人】（５１０２６３３４２）ジェニア・エナジー・パートナーズ・インコーポレイテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＡ ＥＮＥＲＧＹ ＰＡＲＴＮＥＲＳ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３９３６４
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１２４２１７
【国際公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【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
２．イーサネット
【出願人】（５１０２６３３４２）ジェニア・エナジー・パートナーズ・インコーポレイテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＡ ＥＮＥＲＧＹ ＰＡＲＴＮＥＲＳ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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