JP2018524534A - 制御システムハブおよび遠隔センサを備えた多機能ホーム制御システム - Google Patents

制御システムハブおよび遠隔センサを備えた多機能ホーム制御システム Download PDF

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Abstract

ホーム制御システムが、ビルディングの第１の部屋内の環境条件を測定し、ビルディングにある暖房、換気、および空気調和（ＨＶＡＣ）機器を制御するように構成されたサーモスタットを含む。サーモスタットは、データ通信インターフェースを介して複数の遠隔センサユニットと通信するように構成された中央制御ハブを含む。サーモスタットは、ビルディングにある非ＨＶＡＣ機器を監視および制御するように構成された処理回路をさらに含む。システムは、複数の遠隔センサユニットのうちの第１の遠隔センサユニットをさらに含む。第１の遠隔センサユニットは、ビルディングの第２の部屋内の環境条件を測定し、測定された環境条件に関連付けられる情報を中央制御ハブに無線通信するように構成される。サーモスタットは、遠隔センサユニットから受信された情報に基づいて、ビルディングにあるＨＶＡＣ機器と非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するようにさらに構成される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年５月４日出願の米国仮特許出願第６２／１５６，８６８号明細書、２０１５年１０月２８日出願の米国仮特許出願第６２／２４７，６７２号明細書、２０１５年１１月２５日出願の米国仮特許出願第６２／２６０，１４１号明細書、２０１６年１月４日出願の米国仮特許出願第６２／２７４，７５０号明細書、２０１６年１月５日出願の米国仮特許出願第６２／２７５，１９９号明細書、２０１６年１月５日出願の米国仮特許出願第６２／２７５，２０２号明細書、２０１６年１月５日出願の米国仮特許出願第６２／２７５，２０４号明細書、および２０１６年１月６日出願の米国仮特許出願第６２／２７５，７１１号明細書の利益を主張するものである。上記の仮特許出願全ての全体を参照により本明細書に援用する。
本開示は、一般にサーモスタットに関し、より詳細には、多機能サーモスタットの使用によるビルディングまたは空間の暖房、換気、および空気調和（ＨＶＡＣ）システムの制御に関する。
サーモスタットは、一般に、ＨＶＡＣ制御システムの構成要素である。従来のサーモスタットは、システムおよびＨＶＡＣシステムの構成要素の温度または他のパラメータ（例えば湿度）を検知して、温度または他のパラメータに関する設定値を維持する。サーモスタットは、暖房もしくは冷房システムまたは空気調和装置を制御するように設計されることがある。サーモスタットは多くの形で製造され、システムの温度および他の所望のパラメータを測定するために様々なセンサを使用する。
従来のサーモスタットは、接続されている構成要素への一方向通信のために構成され、特定の構成要素をオンもしくはオフに切り替えることによって、または流れを調整することによってＨＶＡＣシステムを制御するように構成される。各サーモスタットは、温度センサおよびユーザインターフェースを含むことがある。ユーザインターフェースは通常、ユーザに情報を提示するためのディスプレイと、ユーザから入力を受信するための１つまたは複数のユーザインターフェース要素とを含む。ビルディングまたは空間の温度を制御するために、ユーザはサーモスタットのユーザインターフェースによって設定値を調節する。
本開示の一実装態様は、ホーム制御システムである。ホーム制御システムは、ビルディングの第１の部屋内の環境条件を測定し、ビルディングにある暖房、換気、および空気調和（ＨＶＡＣ）機器を制御するように構成されたサーモスタットを含む。サーモスタットは、データ通信インターフェースを介して複数の遠隔センサユニットと通信するように構成された中央制御ハブを含む。サーモスタットは、ビルディングにある非ＨＶＡＣ機器を監視および制御するように構成された処理回路をさらに含む。システムは、複数の遠隔センサユニットのうちの第１の遠隔センサユニットをさらに含む。第１の遠隔センサユニットは、ビルディングの第２の部屋内の環境条件を測定し、測定された環境条件に関連付けられる情報を中央制御ハブに無線通信するように構成される。サーモスタットは、遠隔センサユニットから受信された情報に基づいて、ビルディングにあるＨＶＡＣ機器と非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するようにさらに構成される。
ホーム制御システムのいくつかの実施形態では、ホーム制御システムの第１の遠隔センサユニットは、音声コマンドを受信するように構成されたマイクロフォンを含む。第１の遠隔センサユニットは、音声コマンドを中央制御ハブに通信するように構成される。サーモスタットは、音声コマンドに基づいて、ＨＶＡＣ機器と非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するようにさらに構成される。ホーム制御システムのいくつかの実施形態では、非ＨＶＡＣ機器は照明システムを含む。サーモスタットは、第１の遠隔センサユニットから受信された音声コマンドに基づいて照明システムを動作させるように構成される。いくつかの実施形態では、サーモスタットは、ビルディングの第２の部屋にある第１の遠隔センサユニットによって受信されたコマンドに基づいて、ビルディングの第３の部屋にあるライトを制御するように構成される。いくつかの実施形態では、非ＨＶＡＣ機器は、ブラインド制御システムを含む。サーモスタットは、第１の遠隔センサユニットから受信された音声コマンドに基づいてブラインド制御システムを動作させるように構成される。
ホーム制御システムのいくつかの実施形態では、ホーム制御システムの第１の遠隔センサユニットは、第２の部屋内のユーザの存在を検出するように構成された人感センサを含む。第１の遠隔センサユニットは、在不在情報を中央制御ハブに通信するように構成される。サーモスタットは、在不在情報に基づいてＨＶＡＣ機器と非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するようにさらに構成される。
ホーム制御システムのいくつかの実施形態では、ホーム制御システムは、ビルディングの第３の部屋に位置された第２の遠隔センサユニットをさらに含む。第１の遠隔センサユニットおよび第２の遠隔センサユニットは、それぞれ第２の部屋および第３の部屋に関連付けられる温度情報を中央制御ハブに通信するように構成される。サーモスタットは、第１の部屋の温度情報、第２の部屋の温度情報、および第３の部屋の温度情報から平均温度を計算するように構成される。また、サーモスタットは、計算された平均温度に基づいてＨＶＡＣ機器を制御するように構成される。
ホーム制御システムのいくつかの実施形態では、ホーム制御システムは、ビルディング機器を監視し、ビルディング機器に関するステータス情報を中央制御ハブに通信するように構成された第２の遠隔センサユニットを含む。サーモスタットは、ビルディング機器に関するステータス情報に基づいてビルディング機器の動作を変更するように構成される。ホーム制御システムのいくつかの実施形態では、第１の遠隔センサユニットは、近接センサ、周囲光センサ、振動センサ、またはモーションセンサのうちの少なくとも１つを備える。
ホーム制御システムのいくつかの実施形態では、非ＨＶＡＣシステムは、ホームオートメーションシステムを含む。いくつかの実施形態では、ホームオートメーションシステムは、セキュリティシステム、スプリンクラシステム、またはホームエンターテインメントシステムのうちの少なくとも１つを含む。
ホーム制御システムのいくつかの実施形態では、第１の遠隔センサユニットは、電気コンセントと、電気コンセントに電力を選択的に提供するように構成された電力リレーとを含む。第１の遠隔センサユニットは、サーモスタットからのコマンドに従って電力リレーを動作させるように構成される。
ホーム制御システムのいくつかの実施形態では、第１の遠隔センサユニットは、電気コンセントと、電気コンセントに電力を選択的に提供するように構成された電力リレーとを含む。第１の遠隔センサユニットは、サーモスタットからのコマンドなしで、第２の部屋の測定された環境条件に基づいて電力リレーを動作させるように構成される。
ホーム制御システムのいくつかの実施形態では、サーモスタットは、複数の遠隔センサユニットから受信された情報の組合せに基づいて、ビルディングにあるＨＶＡＣ機器と非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するように構成される。
別の実装形態は、サーモスタットによって、ビルディングの第１の部屋内の環境条件を測定することを含むホーム制御方法である。また、方法は、サーモスタットで、ビルディングの第２の部屋にある第１の遠隔センサユニットからの測定された環境条件に関する情報を受信するステップも含む。方法は、サーモスタットによって、第１の遠隔センサユニットから受信された情報と、第１の部屋内の測定された環境条件とに基づいて、ビルディングにある暖房、換気、および空気調和（ＨＶＡＣ）機器と非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するステップをさらに含む。
ホーム制御方法のいくつかの実施形態では、第１の遠隔センサユニットは、音声コマンドを受信するように構成されたマイクロフォンを備える。方法は、第１の遠隔センサユニットからサーモスタットで音声コマンドを受信するステップをさらに含む。ＨＶＡＣ機器と非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するステップは、音声コマンドに基づいてＨＶＡＣ機器と非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するステップを含む。
ホーム制御方法のいくつかの実施形態では、非ＨＶＡＣ機器は照明システムを含む。ＨＶＡＣ機器と非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するステップは、第１の遠隔センサユニットから受信された音声コマンドに基づいて照明システムを動作させるステップを含む。
また、ホーム制御方法のいくつかの実施形態は、サーモスタットで、ビルディングの第３の部屋にある第２の遠隔センサユニットからの測定された環境条件に関連付けられる情報を受信するステップも含む。ＨＶＡＣ機器と非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するステップは、第１の遠隔センサユニットから受信された測定された環境条件に関連付けられる情報と、第２の遠隔センサユニットから受信された測定された環境条件に関連付けられる情報との組合せに基づいて、ＨＶＡＣ機器と非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するステップを含む。
ホーム制御方法のいくつかの実施形態では、第１の遠隔センサユニットは、電気コンセントと、電気コンセントに電力を選択的に提供するように構成された電力リレーとを含む。また、方法は、サーモスタットから第１の遠隔センサユニットにコマンドを送信して、第１の遠隔センサユニットから受信された情報に基づいて電力リレーを動作させるステップも含む。ホーム制御方法のいくつかの実施形態では、非ＨＶＡＣシステムは、セキュリティシステム、スプリンクラシステム、またはホームエンターテインメントシステムのうちの少なくとも１つを含む。
別の実装形態は、ホーム制御システムである。このホーム制御システムは、ユーザ制御デバイスおよびセンサユニットを含む。ユーザ制御デバイスは、住宅の第１の部屋に位置され、第１の部屋内の環境条件を測定するように構成された第１の組のセンサを含む。センサユニットは、住宅の第２の部屋の取付面に陥凹した電気ボックスに位置され、第２の部屋内の環境条件を測定するように構成された第２の組のセンサを含む。ユーザ制御デバイスは、第１および第２の組のセンサからの測定信号を使用して、第１および第２の部屋内の環境条件に影響を及ぼすように動作するホーム機器用の制御信号を生成するように構成される。
いくつかの実施形態では、システムは、住宅の他の部屋にある他の電気ボックスに位置された複数のセンサユニットを含む。各センサユニットは、他の部屋のうちの１つの部屋内の環境条件を測定するように構成された１組のセンサを含むことがある。ユーザ制御デバイスは、複数のセンサユニットからの測定信号を使用して、他の部屋内の環境条件に影響を及ぼすように動作するホーム機器用の制御信号を生成するように構成されることがある。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイスは、住宅の複数の異なる部屋の温度を示す複数のセンサユニットから温度測定値を受信し、それらの温度測定値を使用して平均温度を計算し、その平均温度に基づいて、ホームＨＶＡＣ機器用の制御信号を生成するように構成される。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイスは、複数の異なる部屋の各温度を温度値の所定の範囲内に維持するためにホームＨＶＡＣ機器を動作させるように構成される。
いくつかの実施形態では、電気ボックスは第２の部屋の壁に陥凹しており、センサユニットは、壁を通って延びる電力線から電力を受け取る。いくつかの実施形態では、電気ボックスは、第２の部屋にある電力消費デバイスの電気プラグを受け取るように構成された電源コンセントを含む。いくつかの実施形態では、電気ボックスは、第２の部屋にある電力消費デバイスへの電力を制御するように構成された電力スイッチを含む。いくつかの実施形態では、センサユニットは、電気ボックスを覆うフェースプレートを含む。フェースプレートは電子ディスプレイを含むことがある。
いくつかの実施形態では、システムは、電気ボックスに位置され、第２の部屋にある電力消費デバイスへの電力を制御するように動作可能な電力リレーを含む。いくつかの実施形態では、センサユニットは、複数のセンサからの入力に基づいて電力リレーを動作させるように構成される。いくつかの実施形態では、センサユニットは、ユーザ制御デバイスからの入力に基づいて電力リレーを動作させるように構成される。いくつかの実施形態では、センサユニットは、住宅内にいるユーザから音声コマンドを受信するように構成されたマイクロフォンと、マイクロフォンが音声コマンドを受信したのに応答して電力リレーを動作させるように構成された電力リレー制御装置とを含む。
いくつかの実施形態では、センサユニットは、住宅の第２の部屋にいるユーザから音声コマンドを受信するように構成されたマイクロフォンを含む。センサユニットは、音声コマンドをユーザ制御デバイスに送信するように構成されることがある。ユーザ制御デバイスは、センサユニットから受信された音声コマンドに基づいてホーム機器を動作させるように構成されることがある。
いくつかの実施形態では、システムは、住宅の別の部屋にある別の電気ボックスに位置された別のセンサユニットを含む。ユーザ制御デバイスは、音声コマンドに基づいて、他のセンサユニット用の制御信号を生成するように構成されることがある。他のセンサユニットは、ユーザ制御デバイスからの制御信号の受信に応答して、他の電気ボックスに位置された電力リレーを動作させるように構成されることがある。
本開示の別の実装形態は、センサユニットアセンブリである。センサユニットアセンブリは、ビルディング区域内の取付面に陥凹した電気ボックスと、電気ボックスに位置され、ビルディング区域内の電力消費デバイスへの電力を制御するように動作可能な電力リレーと、電気ボックスに位置されたセンサユニットとを含む。センサユニットは、複数のセンサを含み、複数のセンサからの入力に基づいて電力リレーを動作させるように構成される。
いくつかの実施形態では、センサユニットは、異なるビルディング区域に位置されたユーザ制御デバイスと通信するように構成されたデータ通信インターフェースを含む。センサユニットは、ユーザ制御デバイスからの入力に基づいて電力リレーを動作させるように構成されることがある。
いくつかの実施形態では、センサユニットは、ビルディング区域内にいるユーザから音声コマンドを受信するように構成されたマイクロフォンと、マイクロフォンが音声コマンドを受信したのに応答して電力リレーを動作させるように構成された電力リレー制御装置とを含む。
いくつかの実施形態では、電気ボックスは、ビルディング区域内の電力消費デバイスの電気プラグを受け取るように構成された電源コンセントを含む。いくつかの実施形態では、電気ボックスは、ビルディング区域内にある電力消費デバイスへの電力を制御するように構成された電力スイッチを含む。いくつかの実施形態では、アセンブリは、電気ボックスを覆うフェースプレートを含む。フェースプレートは、電子ディスプレイを含むことがある。
いくつかの実施形態では、アセンブリは、電気ボックスに位置され、ビルディング区域内の電力消費デバイスへの電力を制御するように動作可能な電力リレーを含む。いくつかの実施形態では、センサユニットは、複数のセンサからの入力に基づいて電力リレーを動作させるように構成される。いくつかの実施形態では、センサユニットは、住宅内にいるユーザから音声コマンドを受信するように構成されたマイクロフォンと、マイクロフォンが音声コマンドを受信したのに応答して電力リレーを動作させるように構成された電力リレー制御装置とを含む。
本開示の別の実装形態は、ビルディング機器を監視および制御するための多機能ユーザ制御デバイスである。ユーザ制御デバイスは、タッチセンサ式ディスプレイと、タッチセンサ式ディスプレイに結合されたハウジングとを含む。ハウジングは、取付面に取着するように構成される。タッチセンサ式ディスプレイは透明または半透明であり、したがって、タッチセンサ式ディスプレイを通して取付面が見える。
本開示の別の実装形態は、ビルディング機器を監視および制御するための多機能ユーザ制御デバイスである。ユーザ制御デバイスは、タッチセンサ式ディスプレイと、タッチセンサ式ディスプレイに結合されたハウジングとを含む。ハウジングは、取付面に取着するように構成される。ユーザ制御デバイスは、ハウジングに収容され、ビルディング機器を監視および制御するように構成された処理回路をさらに含む。ユーザ制御デバイスは、ハウジングに収容されたデータ通信インターフェースと、ハウジングの外部に位置されたセンサとをさらに含む。センサは、データ通信インターフェースを介して処理回路に測定値を送信するように構成される。
いくつかの実施形態では、ハウジングは、取付面内の第１の電気ギャングボックスに少なくとも部分的に位置され、センサは、取付面内の第２の電気ギャングボックスに少なくとも部分的に位置される。いくつかの実施形態では、センサは、ユーザ制御デバイスによって監視および制御されるビルディング全体に分散される。いくつかの実施形態では、センサはラドンセンサを含む。
本開示の別の実装形態は、ビルディング機器を監視および制御するための多機能ユーザ制御デバイスである。ユーザ制御デバイスは、タッチセンサ式ディスプレイ、セルラネットワークと通信するように構成されたセルラ送受信機、モバイルデバイスと通信するように構成されたＷｉＦｉ送受信機、ならびに、タッチセンサ式ディスプレイ、セルラ送受信機、およびＷｉＦｉ送受信機に結合された処理回路を含む。処理回路は、ビルディング機器を監視および制御し、セルラ送受信機およびＷｉＦｉ送受信機を介してセルラネットワークとモバイルデバイスとの間の通信をブリッジするように構成される。いくつかの実施形態では、処理回路は、ユーザ制御デバイスをＷｉＦｉホットスポットとして動作させて、ＷｉＦｉ送受信機を介してモバイルデバイスと直接通信するように構成される。
本開示の別の実装形態は、ビルディング機器を監視および制御するための多機能ユーザ制御デバイスである。ユーザ制御デバイスは、取付面に取着するように構成されたハウジングと、ハウジングに結合されたマイクロフォンと、ハウジングに収容された処理回路とを含む。処理回路は、ビルディング機器を監視および制御し、音声コマンド用のマイクロフォンからの入力を監視し、音声コマンドに応答してビルディング機器を制御するように構成される。
いくつかの実施形態では、ビルディング機器を制御するステップは、ビルディング機器用の制御信号を生成し、その制御をビルディング機器に提供するステップを含む。いくつかの実施形態では、制御信号は、ビルディング機器を作動させる、作動停止させる、異なるレベルで動作させる、または異なる動作状態に変更させる。
本開示の別の実装形態は、無線通信を使用してビルディング機器を監視および制御するための多機能ユーザ制御デバイスである。ユーザ制御デバイスは、環境制御用のインターフェースと、少なくとも１つのセキュリティデバイスとを提供する。いくつかの実施形態では、多機能ユーザ制御デバイスは、環境パラメータと、セキュリティデバイスからキャプチャされた画像またはビデオとを示すためのディスプレイを含む。
本開示の別の実装形態は、ビルディング機器を監視および制御するための多機能ユーザ制御デバイスである。ユーザ制御デバイスは、ビルディング機器を監視および制御するように構成された処理回路と、処理回路に結合されたデータ通信インターフェースと、データ通信インターフェースを介して処理回路に測定値を送信するように構成されたセンサとを含む。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイスは、処理回路とデータ通信インターフェースとを含むハウジングを含む。センサは、ハウジングの外部に位置されることがある。いくつかの実施形態では、センサは、ユーザ制御デバイスによって監視および制御されるビルディング全体に分散される。いくつかの実施形態では、センサは、データ通信インターフェースを介して処理回路と無線通信するように構成される。
いくつかの実施形態では、センサは、ビルディングの壁内に位置された湿度センサを含む。いくつかの実施形態では、センサは、煙センサ、火災センサ、漏水センサ、湿度センサ、空気質センサ、振動センサ、温度センサ、光センサ、カメラ、およびマイクロフォンのうちの少なくとも１つを含む。
本開示の別の実装形態は、ビルディング機器を監視および制御するための多機能ユーザ制御デバイスである。ユーザ制御デバイスは、ユーザ制御デバイスで受信された気流の質を測定するように構成された空気質センサと、空気質センサに結合された処理回路とを含む。処理回路は、測定された気流の質に基づいて空気質の測定基準を生成し、空気質の測定基準に基づいてビルディング機器用の制御信号を生成するように構成される。
いくつかの実施形態による、多機能ユーザ制御デバイスの１つまたは複数の物理的特徴を示す斜視概略図である。 いくつかの実施形態による、多機能ユーザ制御デバイスの１つまたは複数の物理的特徴を示す斜視概略図である。 いくつかの実施形態による、多機能ユーザ制御デバイスの１つまたは複数の物理的特徴を示す平面正面概略図である。 いくつかの実施形態による、多機能ユーザ制御デバイスの底部の１つまたは複数の物理的特徴を示す部分斜視概略図である。 いくつかの実施形態による、多機能ユーザ制御デバイスの底部の１つまたは複数の物理的特徴を示す部分斜視概略図である。 図６Ａは、いくつかの実施形態による、多機能ユーザ制御デバイスの上部の１つまたは複数の物理的特徴を示す部分斜視概略図である。図６Ｂは、いくつかの実施形態による、壁に取り付けられた多機能ユーザ制御デバイスの１つまたは複数の物理的特徴を示す簡略化された側面概略図である。 図７Ａは、いくつかの実施形態による、様々なセンサ、ホームオートメーションデバイス、およびビルディングオートメーションデバイスと通信する接続されたスマートハブとしてユーザ制御デバイスを示す概略図である。 図７Ｂは、いくつかの実施形態による、１つの部屋にある主制御ユニットと他の部屋にあるセンサユニットとを有する家の間取図である。 図７Ｃは、いくつかの実施形態による、電気ギャングボックスに設置されたセンサユニットアセンブリの分解図である。図７Ｄは、いくつかの実施形態による、組み立てられた状態での、壁内に埋め込まれている図７Ｃのセンサユニットアセンブリの平面上面図である。 図７Ｅは、いくつかの実施形態による、図７Ｃのセンサユニットアセンブリで使用され得る穴を有するカバープレートを示す図である。図７Ｆは、いくつかの実施形態による、図７Ｃのセンサユニットアセンブリで使用され得るライトスイッチを有するカバープレートを示す図である。 図７Ｇは、いくつかの実施形態による、図７Ｃのセンサユニットアセンブリで使用され得るライトスイッチと表示画面とを有するカバープレートを示す図である。図７Ｈは、いくつかの実施形態による、図７Ｂのセンサユニットをより詳細に示すブロック図である。 いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイスをより詳細に示すブロック図である。 いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイスのホームモジュールをより詳細に示すブロック図である。 いくつかの実施形態によるホーム制御方法の流れ図である。 図１０Ａ−１０Ｂは、いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイスのローカルインターフェースを介して、接続されている機器を監視および制御するための動作を示す流れ図である。 図１１Ａ−１１Ｂは、いくつかの実施形態による、モバイルデバイスに提供される遠隔インターフェースを介して、接続されている機器を監視および制御するための動作を示す流れ図である。 図１２Ａ−１２Ｂは、いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイスで音声コマンドを受信して処理するための動作を示す流れ図である。 図１３Ａ−１３Ｂは、いくつかの実施形態による、空気測定基準を測定および報告し、空気測定基準に基づいてシステム動作を調節するための操作を示す流れ図である。 図１４Ａ−１４Ｂは、いくつかの実施形態による、住宅／ビルディング機器から受信されたパフォーマンスデータに基づいて診断を実施し、修理点検を自動的に予約するか、または診断に基づいて交換部品を注文するための操作を示す流れ図である。 図１５Ａ−１５Ｂは、いくつかの実施形態による、ＨＶＡＣ機器からの公共料金情報、気象予報、およびパフォーマンス情報を使用してエネルギー料金を予測し、エネルギー料金予測に基づいてシステム動作を調節するための操作を示す流れ図である。 図１６Ａ−１６Ｂは、いくつかの実施形態による、ローカルＨＶＡＣ機器からのエネルギー消費データを他の住宅／ビルディングからのエネルギー消費データと比較し、その比較に基づいてエネルギー消費解析を生成するための操作を示す流れ図である。 図１７Ａ−１７Ｂは、いくつかの実施形態による、ビルディングでの在不在を決定し、ユーザがビルディングの部屋または区域の間を移動するときにシステム動作を調節する操作を示す流れ図である。 図１８Ａ−１８Ｂは、いくつかの実施形態による、気象サービスから気象予報を受信し、気象予報をユーザ制御デバイスに表示し、気象予報に基づいてシステム動作を調節する操作を示す流れ図である。 図１９Ａ−１９Ｂは、いくつかの実施形態による、ユーザから音声コマンドを受信し、音声コマンドに基づいて食料品リストを更新するための操作を示す流れ図である。 図２０Ａ−２０Ｂは、いくつかの実施形態による、ステータス情報が所定のシステムステータスと一致しない場合に、住宅／ビルディング機器からステータス情報を受信し、モバイルデバイスに警報を送信するための操作を示す流れ図である。 図２１Ａ−２１Ｂは、いくつかの実施形態による、カレンダ情報を使用して長期の不在期間を自動的に検出し、不在期間中にシステム動作を調節するためのプロセスを示す。 図２２Ａ−２２Ｂは、いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイスを介するセルラネットワーク、Ｅｔｈｅｒｎｅｔネットワーク、およびＷｉＦｉネットワーク間の通信をブリッジするための操作を示す流れ図である。 いくつかの実施形態によるビルディング管理システム（ＢＭＳ）およびＨＶＡＣシステムを備えたビルディングの斜視図である。 いくつかの実施形態による、図２３のＢＭＳをより詳細に示すブロック図である。 いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイスのビルディングモジュールをより詳細に示すブロック図である。 いくつかの実施形態による、在不在を検出するユーザ制御デバイスを示す図である。 いくつかの実施形態による、図２６Ａに示された操作を示す流れ図である。 いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイスがスケジュールデータを使用して在不在を決定する操作を示す流れ図である。 いくつかの実施形態による、様々なアプリケーションおよびそれらのユーザインターフェースの概略図であり、ユーザインターフェースを介して、ユーザ制御デバイスがスケジュールデータを取得して在不在を決定することがある図である。 いくつかの実施形態による、マルチ在不在状態の住宅を取り扱うプロセスが示される、ユーザ制御デバイスのスケジューリング画面を示す図である。 いくつかの実施形態による、帰宅前にユーザの嗜好に合わせてユーザ制御デバイスが住宅の温度を調節する操作を示す図である。 いくつかの実施形態による、在不在情報を使用してユーザ制御デバイスが圧縮器ステージングを調節する操作を示す図である。 いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイス、ＨＶＡＣ機器、ネットワーク、ならびにネットワーク接続されたデバイスおよびサービスの間の情報の流れを示す流れ図である。 いくつかの実施形態による、ビルディング空間のエネルギー消費およびエネルギー料金に影響を及ぼすためにユーザ制御デバイスがユーザと対話し得る操作を示す図である。 いくつかの実施形態による、ユーザのエネルギー消費および挙動を他の同様のシステムと比較および対比するレポートをユーザ制御デバイスが表示し得るユーザインターフェースを示す図である。 いくつかの実施形態による、新規設定を自動的にテストするための操作の流れ図である。 いくつかの実施形態による、設定値に到達できないことをユーザ制御デバイスがユーザに警報する操作を示す図である。 いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイスによって提供され得る解析を示す図である。
概要
図面全体を参照すると、様々な例示的実施形態による多機能ユーザ制御デバイスおよびホーム制御システムが示されている。ユーザ制御デバイスは、スマートハブとして実装されることがあり、様々なセンサ、制御可能なシステム、およびデバイスの任意のものに接続されてホーム制御システムを形成することがある。例えば、ユーザ制御デバイスは、ホームオートメーションシステム、ビルディングオートメーションシステム、ＨＶＡＣシステム、照明システム、セキュリティシステム、電気システム、スプリンクラシステム、ホームエンターテインメントシステム、および／またはユーザデバイスを介して監視もしくは制御することができる任意の他のタイプのシステムに接続されることがある。ユーザ制御デバイスは、様々な環境（例えば、住宅、ビルディング、教室、ホテル、医療施設、車両など）の任意のものに実装されて、そのような環境において制御可能なシステムもしくはデバイスとのユーザ対話を監視、制御、および／または容易化するために使用されることがある。
例えば、ユーザ制御デバイスは、住宅またはビルディングに設置される（例えば壁に取り付けられる）ことがあり、住宅またはビルディング用のサーモスタットとして機能し得る。例示的実施形態では、ユーザ制御デバイスは、サーモスタットとして機能し、遠隔センサ、ＨＶＡＣ機器、および非ＨＶＡＣ機器と通信する中央制御ハブを含む。ユーザ制御デバイスは、ＨＶＡＣと非ＨＶＡＣ機器との両方を監視および制御する処理回路を含む。サーモスタットは、非ＨＶＡＣ機器を制御するための中央制御ハブとして使用するのに理想的なデバイスである。その理由は、少なくとも１つには、ＨＶＡＣ構成要素を制御するために各住宅でサーモスタットが既に必要であること、および住宅内でサーモスタットが概して中央の位置にあることである。中央制御ハブとしてのサーモスタットの使用は、ＨＶＡＣおよび追加の非ＨＶＡＣホームオートメーション機能を単一のデバイスおよびホーム制御システムに併合することを可能にし、したがって住宅内でのシステムおよびデバイスの制御を単純化する。ユーザ制御デバイス（例えばサーモスタット）は、遠隔センサから受信された入力に基づいて、ＨＶＡＣおよび非ＨＶＡＣ機器を監視および制御することができる。遠隔センサは電子構成要素を含み、電子構成要素は、１つまたは複数の環境条件または他の条件を監視し、ビルディングの様々な部屋に分散されることがある。一例として、センサは、温度、湿度、周囲光の量、配管のダンパ位置、部屋の在室状態、窓ブラインドの位置などを測定することができる。
ユーザ制御デバイスは、非ＨＶＡＣ機器を操作して部屋またはビルディングの環境を制御することができる。いくつかの例では、ユーザ制御デバイスは、窓を通って入ってくる日光、したがって熱の量を制御するために、日中にブラインドを開閉することができる。例示的実施形態では、ユーザ制御デバイスは、音声コマンドを受信するためにマイクロフォンと通信する。音声コマンドは、ユーザ制御デバイスによって受信することができ、そのコマンドに基づいて、ユーザ制御デバイスは、ＨＶＡＣまたは非ＨＶＡＣ機器を操作することができる。例えば、音声コマンドを使用して、ブラインドを開かせること、ライトを点灯させること、またはサーモスタットに設定値を変更させることなどができる。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイスは、人感センサと通信する。人感センサは、部屋に人間や犬などがいるかどうかを検出することができる。例えば、人感センサは、マイクロフォン、ソナーセンサ、赤外線撮像デバイス、モーション検知器、近接センサ、周囲光センサ、振動センサなどを含むことができる。ユーザ制御デバイスは、どの部屋が在室状態であるかに基づいて、ＨＶＡＣおよび／または非ＨＶＡＣ機器を制御することができる。例えば、家の収納室は通常、家の他の場所とは異なる温度（例えば、夏にはより高い温度、または冬にはより低い温度）に保つことができる。収納室が在室状態であることを人感センサが検出すると、ユーザ制御デバイスは、例えば、ＨＶＡＣ機器によって部屋の温度を増減させ、ブラインドを開き、またはライトを点灯させ、在室者にとって部屋をより快適にすることができる。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイスは、ビルディング全体に分散された遠隔センサと通信することができる。例えば、家はいくつかの部屋を含むことができ、各部屋が、部屋内の温度を検出する温度センサと、部屋に空気を吹き込む１つまたは複数のＨＶＡＣダクトとを有する。各部屋は、ＨＶＡＣ機器によってそれぞれの部屋に吹き込まれる空気の量を制御するための１つまたは複数のダンパや弁などに関連付けることができる。各ダンパ（または弁など）は、ユーザ制御デバイスによって制御することができる。そのような実施形態では、ユーザ制御デバイスは、各部屋の温度を監視することができる。各部屋は、独立した設定値を有することができる。したがって、ユーザ制御デバイスは、ダンパの位置を調節して各部屋の温度を制御し、それぞれの設定値温度を維持することができる。
ユーザ制御デバイスは、様々なセンサ（例えば、温度、湿度、空気質、近接、光、振動、運動、光学、オーディオ、在不在、電力、セキュリティなど）の１つまたは複数を備えることができ、そのようなセンサは、ユーザ制御デバイスが設置されている環境の変動する状態または条件を検知するように構成される。ユーザ制御デバイスは、ユーザ制御デバイスとのユーザ対話を容易にするように構成された様々なユーザインターフェースデバイス（例えばタッチセンサ式パネル、電子ディスプレイ、スピーカ、触覚フィードバック、周囲照明など）を含むことがある。ユーザ制御デバイスは、ユーザ制御デバイスとビルディングオートメーションシステム、ホームオートメーションシステム、ＨＶＡＣ機器、モバイルデバイス（例えば、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ、ＬＴＥ、ＬＡＡ ＬＴＥなどを介する）、通信ネットワーク（例えば、ＬＡＮ、ＷＡＮ、８０２．１１、インターネット、セルラネットワークなど）、および／またはユーザ制御デバイスが接続され得る任意の他のシステムもしくはデバイスとの間の通信を容易にするように構成されたデータ通信インターフェースを含むことがある。
ユーザ制御デバイスは、接続されたスマートハブとして機能するように構成されることがあり、従来のサーモスタットでは見られない様々な機能を提供することがある。例えば、ユーザ制御デバイスは、ユーザから音声コマンドを受信し、その音声コマンドに応答して、接続された機器を制御するように構成されることがある。ユーザ制御デバイスは、接続されたシステムの遠隔監視および制御を可能にするために、モバイルデバイス（例えばユーザの電話機、タブレット、ラップトップなど）に接続するように構成されることもある。ユーザ制御デバイスは、ユーザ制御デバイスが設置されている部屋または空間での在不在を検出するように構成されることもあり、様々な在不在ベースの制御プロセスを実施し得る。ユーザ制御デバイスは、接続された機器（例えばＨＶＡＣ機器）のパフォーマンスを監視することもあり、ＨＶＡＣ機器から受信されたデータに基づいて診断を実施し得る。
ユーザ制御デバイスは、気象サービスから気象予報を受信し、公益事業者から公共料金情報を受信することもある。ユーザ制御デバイスは、住宅またはビルディングのエネルギー消費を最適化する（例えば最小限にする）ために、公共料金情報と共に気象予報を使用することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイスは、光熱費の予想を生成し、エネルギー消費またはエネルギーコストを低減するために設定値の変更を推奨する。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイスは、遠隔システムから他の住宅／ビルディングに関するエネルギー消費量情報を受信し、接続されたＨＶＡＣ機器のエネルギー消費量を他の住宅／ビルディングのエネルギー消費量と比較する。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイスは、気象サービスから気象情報を受信する。ユーザ制御デバイスは、危険な気象条件を示す気象情報に応答して、ビルディングの緊急避難場所（例えば地下室）への方向を表示することがある。ユーザ制御デバイスのこれらおよび他の特徴については、以下でより詳細に述べる。
したがって、住宅、オフィス、商業ビルディングなどを自動化するために、ユーザ制御デバイスの様々な態様を使用することができる。いくつかの例では、ビルディングを自動化するために、様々なセンサおよび制御デバイスを含むようにビルディングに後付けすることができる。例えば、家の複数の部屋の温度を制御するようにユーザ制御デバイスを設置することもできる。制御すべき各部屋に無線温度センサを設置することができ、それぞれの部屋の温度をユーザ制御デバイスに通信することができる。ダンパは、各部屋への気流を独立して制御するために、家の既存の配管に設置することができる。ユーザ制御デバイスは、各部屋をそれぞれの温度設定値で維持するためにダンパと無線通信することができる。ユーザ制御デバイスは、既存のＨＶＡＣ機器を制御するために既存のサーモスタットに置き代わることができる。
ユーザの予算、ニーズ、および／または要望に基づいて、ユーザは、ビルディングの部屋のいくつかまたは全てを自動化することができ、様々なセンサまたは機器を含めることができる。ユーザの中には、自分のホームオートメーションシステムに在不在検出を含むユーザもいれば、自動窓ブラインド制御を含むユーザもいる。いくつかの例では、ユーザ制御デバイスは、ユーザが望む実質的に任意のレベルの自動化に適合させることができる。
物理的な特徴
次に図１〜６Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による多機能ユーザ制御デバイス１００が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、中央制御ハブ機能を含むサーモスタットでよい。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、１つまたは複数の部屋の周囲雰囲気（例えば温度や湿度など）を制御するためにＨＶＡＣ機器に通信可能に結合させることができる。ユーザ制御デバイスは、例えば、照明システム、ブラインド制御システム、セキュリティシステム、エンターテインメントデバイスまたはシステム、冷蔵システムなどの非ＨＶＡＣ機器またはシステムに通信可能に結合させることもできる。さらに、ユーザ制御デバイス１００は、１つまたは複数の遠隔センサ、遠隔サーバ、または、ビルディング内部の様々なシステムもしくはデバイスを自動化するためにユーザ制御デバイス１００によって使用されるデータを提供し得る他の情報源に通信可能に結合させることができる。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザに情報（例えば機器のステータスや部屋の温度など）を通信し、ユーザからの入力を受信して、設定の変更や新たな機器のセットアップなどを行うように構成することができる。
ユーザ制御デバイス１００は、壁または他の適切な取付け位置（例えば、住宅またはビルディング内部の垂直な壁、天井、床、ビルディング空間内部の物体の表面、棚、ダッシュボード、家具、車両の座席、または他の車両表面など）に取り付けることができる。例示的実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００が１つまたは複数の遠隔センサまたはデバイスと無線通信することを可能にする位置に取り付けることができる。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、電気ギャングボックスの前の壁に取り付けられ、ギャングボックスを介して電気接続機能および／またはデータ接続機能を受け取る。他の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ギャングボックスを必要とせずに壁に取り付けられる。ユーザ制御デバイス１００は、タッチセンサ式ディスプレイ１０２、ハウジング１０４、センサ窓１０６、および周囲照明フレーム１０８を含むものとして示されている。いくつかの実施形態では、多機能ユーザ制御デバイス１００は、壁から取外し可能であり、ユーザが持ち運ぶことができる。
タッチセンサ式ディスプレイ１０２は、（例えばテキストやグラフィックスなどとして）視覚的フォーマットでユーザに情報を提供し、（例えばタッチセンサ式パネルを介して）ユーザからの入力を受信するように構成されたタッチスクリーンまたは他のタイプの電子ディスプレイでよい。例示的実施形態では、タッチセンサ式ディスプレイ１０２は、ステータス情報（例えば現在の温度、暖房／冷房設定、エラーなど）を表示するために使用することができ、ユーザ制御デバイス１００と遠隔センサまたは機器との間の通信を確立するために使用することができる。例えば、タッチセンサ式ディスプレイ１０２は、電子ビジュアルディスプレイの上に積層されたタッチセンサ式パネルを含むことがある。ユーザは、１本または複数本の指および／またはスタイラス／ペンでディスプレイ１０２にタッチすることにより、単純なジェスチャまたはマルチタッチジェスチャによってユーザ制御デバイス１００に入力を提供することができる。タッチセンサ式ディスプレイ１０２は、抵抗検知、表面音響波、容量検知（例えば表面容量、予想容量、相互容量、自己容量など）、赤外線グリッド、赤外線アクリル投影、光学撮像、分散信号技術、音響パルス認識、または当技術分野で知られている他のタッチセンサ式技術など、様々なタッチセンサ式技術の任意のものを使用することができる。これらの技術の多くは、ディスプレイ１０２のマルチタッチ応答機能を実現し、一度に２箇所以上でのタッチの登録を可能にする。いくつかの実施形態では、簡便にユーザが遠隔センサのステータスを監視できるようにするために、マルチタッチ応答機能を使用することができる。例えば、ユーザは、２本指スワイプ運動を使用することができ、ディスプレイ１０２は、それに応答して、（例えば遠隔センサによって検知される）別の部屋の現在の温度を表示することができる。
いくつかの実施形態では、タッチセンサ式ディスプレイ１０２は、透明または半透明の表示画面を含む。表示画面は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光トランジスタ（ＯＬＥＴ）、表面伝導電子エミッタディスプレイ（ＳＥＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、デジタル光処理（ＤＬＰ）、反射型液晶（ＬＣｏＣ：ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ）、または当技術分野で知られている任意の他のディスプレイ技術など、様々なディスプレイ技術の任意のものを使用することがある。タッチセンサ式ディスプレイ１０２は、バックライトを必要とせずに視覚媒体（例えばテキストやグラフィックスなど）を提示するように構成されることがある。有利には、タッチセンサ式ディスプレイ１０２は透明または半透明でよく、ディスプレイ１０２を通してディスプレイ１０２の背後の表面を見ることを可能にする。例えば、ユーザ制御デバイス１００が壁に取り付けられる場合、ディスプレイ１０２を通して壁が見えることがある。これにより、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００が取り付けられている表面に融和することができるようになる。
タッチセンサ式ディスプレイ１０２は、ユーザによってプロンプトされるとき、または、プロンプトなしで別のシステム（例えばセキュリティシステムや気象監視システムなど）もしくは遠隔センサ（例えば、煙検出器、火災検出器、故障センサなど）によってユーザにプッシュされるときに、ユーザに様々な情報を提供する。タッチセンサ式ディスプレイ１０２は、（図１〜６Ｂに示されるような）概して垂直な向き、または概して水平な向きを有することがある。ディスプレイ１０２のサイズは、ユーザ制御デバイス１００が設置される空間およびユーザ制御デバイス１００に望まれる機能に応じて変更されることがある。
ハウジング１０４は、ディスプレイ１０２の１つまたは複数の縁部または表面に沿ってタッチセンサ式ディスプレイ１０２に取り付けられることがある。ハウジング１０４は、ユーザ制御デバイス１００を壁または他の表面に取り付けるための構造を提供する。ハウジング１０４は、様々な材料（例えば、ポリマー、金属、複合材料、ラミネートなど）から形成されることがあり、様々な異なる外観または仕上げを有することがある。いくつかの実施形態では、タッチセンサ式ディスプレイ１０２は、ポータブルで使用するためにハウジング１０４から取外し可能である。ハウジング１０４は、タッチセンサ式ディスプレイ用の充電回路を含むこともできる。
いくつかの実施形態では、ハウジング１０４は、１つまたは複数のセンサを含む。例えば、ハウジング１０４は、温度センサ、湿度センサ、モーションセンサ、空気質センサ（例えば一酸化炭素、二酸化炭素、アレルゲン、煙など）、近接センサ（例えばＮＦＣ、ＲＦＩＤ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど）、カメラ、マイクロフォン、光センサ、振動センサ、または、ユーザ制御デバイス１００が設置される環境の変動する状態または条件を測定するように構成された任意の他のタイプのセンサを含むことがある。いくつかの実施形態では、近接センサを使用して、ユーザがユーザ制御デバイス１００の近くにいるときにはディスプレイ１０２をオンにし、ユーザがユーザ制御デバイス１００の近くにいないときにはディスプレイ１０２をオフにする。これは、電力使用量を減らし、画面の寿命を延ばす。カメラ、光センサ、または光学センサなどいくつかの内部センサが、（図５に示される）センサ窓１０６を通して部屋または空間を監視するように構成されることがある。温度センサ、湿度センサ、および空気質センサなど他の内部センサは、（図４に示される）ハウジング１０４の穴１１０を通して部屋または空間から気流を受け取ることがある。
他の実施形態では、センサは、ハウジング１０４の外部に位置されることがあり、データ通信リンクを介してユーザ制御デバイス１００に入力を提供することがある。例えば、１つまたは複数のセンサが、ユーザ制御デバイス１００の背後にあるギャングボックス内に設置されることがあり、ユーザ制御デバイス１００が取り付けられているのと同じ壁内に取り付けられた個別のギャングボックス内に設置されることがあり、またはユーザ制御デバイス１００によって監視もしくは制御される部屋もしくは空間全体にわたって位置されることがある（例えば、壁内、天井パネル内、部屋もしくは空間の空いた体積内、部屋もしくは空間への気流を提供するまたは部屋もしくは空間から気流を受け取るダクト内などに位置される）。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、１つのギャングボックスの前に設置され、センサは、個別のギャングボックス内に設置される。有利には、これにより、ユーザ制御デバイス１００は、異なる位置に位置決めされた様々なセンサからの入力を監視できるようになる。例えば、湿度センサが壁に位置決めされ、（例えば漏水または破裂したパイプを検出するために）壁内の湿度を測定するように構成されることがある。
ハウジング１０４は、制御機能を実施するように構成された電子構成要素（例えば回路基板、メモリ、プロセッサなど）、遠隔センサまたは機器との通信を容易にするように構成された電子構成要素（例えばＷｉＦｉ送受信機、セルラ送受信機、通信インターフェースなど）、およびディスプレイ１０２を介して視覚的表示を提供するように構成された構成要素（例えばビデオカードまたはモジュールなど）など、様々な電子構成要素を含むことがある。いくつかの実施形態では、タッチセンサ式ディスプレイ１０２以外の全ての電子機器がハウジング１０４内に含まれる。他の実施形態では、センサがハウジング１０４内に位置され、残りの電子機器は他の場所に（例えば、壁の内側でディスプレイ１０２に垂直な回路基板に、ギャングボックス内に、またはユーザ制御デバイス１００と通信する別個のシステムの一部として）位置される。いくつかの実施形態では、回路基板は、タッチセンサ式ディスプレイ１０２に垂直であり、回路基板自体のハウジングまたはブラケット内に配設される。回路基板は、ワイヤリングハーネスまたはコネクタを介して、ハウジング１０４内部または他の場所にある残りの電子機器に接続されることがある。
いくつかの実施形態では、ハウジング１０４は、様々な交換可能なモジュールまたは構成要素の任意のものを収容するように構成されたモジュール式ハウジングである。例えば、ハウジング１０４は、２０１５年１１月２５日出願の米国仮特許出願第６２／２６０，１４１号明細書で述べられているモジュール式サーモスタットの特徴の任意のものを含むことがあり、上記米国仮特許出願の全体を参照により本明細書に援用する。ハウジング１０４のモジュール機能は、デバイス１００全体を交換することなくユーザ制御デバイス１００の個々の構成要素をアップグレード、修理、または交換することができるという前例のない機能をユーザに提供する。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は複数のモジュール式ボードを含み、各モジュール式ボードが、ユーザ制御デバイス１００に異なる機能を提供する。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、マザーボード、ネットワーキングボード、在不在検出ボード、湿度ボード、近距離通信（ＮＦＣ）ボード、温度ボード、エネルギー収集ボード、バッテリボード、および／または任意の他のタイプのモジュール式ボードを含むことがある。１つまたは複数のボードを交換して、ユーザ制御デバイス１００がシステムの様々なセンサおよび／または機器と互換性を持つようにすることができる。例えば、ユーザは、ＨＶＡＣシステム、自動窓ブラインド、自動照明制御機能、およびエンターテインメントデバイス（例えば音楽プレーヤまたはテレビジョン）を含むビルディングオートメーションシステムを実装することがある。ユーザ制御デバイス１００のボードは、ＨＶＡＣシステムのセンサ、モータ、アクチュエータなど、ならびに窓ブラインド、照明、およびエンターテインメントデバイスと互換性があり通信可能であるように選択することができる。
ユーザ制御デバイス１００の様々なモジュール式構成要素は、ユーザ制御デバイス１００の所望の機能に基づいて追加または除去されることがある。例えば、湿度ボードは、部屋または空間の湿度を測定するように構成されることがあり、内蔵湿度センサを含むことがある。ＮＦＣボードは、ＮＦＣを介するユーザ制御デバイス１００と外部デバイスとの間の通信を提供するように構成されることがある。温度ボードは、部屋または空間の温度を測定するように構成されることがあり、内蔵温度センサを含むことがある。エネルギー収集ボードは、エネルギー収集装置と相互作用するように構成されることがある。ネットワーキングボードは、ユーザ制御デバイス１００がインターネット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＦｉ、または他の適切な通信プラットフォームを介して他のデバイスと通信することを可能にするように構成されることがある。在不在検出ボードは、部屋または空間の在室状況を監視し（例えば空間内の人の数を決定し）、それに応じてユーザ制御デバイス１００によって提供される制御信号を調節するように構成されることがある。バッテリボードは、主要給電手段として、または停電時のバックアップ電源としてユーザ制御デバイス１００に電力を提供するように構成されたバッテリを含むことがある。
将来の技術が発達するにつれて、ユーザ制御デバイス１００と共に使用するために他のモジュール式ボードも利用可能になろう。ユーザ制御デバイス１００は、追加の機能を提供するために、列挙したモジュール式ボードまたは任意の他のモジュール式ボードの任意の組合せと共に使用されることがある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、いくつかの実施形態では、温度ボードおよびネットワーキングボードのみを含むことがあり、他の実施形態では、ユーザ制御デバイスは追加のＮＦＣボードを含むことがある。モジュール式ボードは、ユーザ制御デバイスに所望の機能の任意の組合せを提供するために、それぞれ独立して設置および／またはアップグレードされることがある。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、周囲照明フレーム１０８を含む。周囲照明フレーム１０８は、ディスプレイ１０２の縁部または周縁から周囲光を放出するように構成されることがある。例えば、周囲照明フレーム１０８は、（図１〜３に示されるように）ディスプレイ１０２の側面および上面に沿って、および／またはディスプレイ１０２の任意の他の表面もしくは縁部に沿って位置決めされることがある。周囲照明フレーム１０８は、ユーザ制御デバイス１００が取り付けられる壁または表面に向かって周囲照明を放出するように構成されることがある。例えば、図６Ｂは、壁１１２に取り付けられたユーザ制御デバイス１００を示す。ディスプレイ１０２は、ディスプレイ１０２の前面に実質的に垂直な方向に、壁１１２から離れる方向（すなわち図６Ｂでは左）へ光を放出することがある。周囲照明フレーム１０８は、壁１１２に向かって反対方向（すなわち図６Ｂでは右）に、および／またはディスプレイ１０２と実質的に同一平面上の方向（すなわち図６Ｂでは上）に周囲光を放出することもある。
有利には、周囲照明フレーム１０８は、ユーザ制御デバイス１００が、ディスプレイ１０２を介する視覚媒体（例えばグラフィックスやテキストなど）の提示に加えて、フレーム１０８からの周囲照明で壁１１２を照光することを可能にする。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、壁１１２に向けて黄色い周囲照明を放出して、厳しい気象状況に近付いていることを示すことがある。様々な状態を示すために様々な色の周囲光が周囲照明フレーム１０８から放射されることがある（例えば、警報または警告の場合は黄色、緊急事態の場合は赤色など）。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、周囲照明フレーム１０８に加えて、または周囲照明フレーム１０８の代わりに、他の形態の周囲照明（例えばハウジング１０４に一体化されたＬＥＤ）を含む。例示的実施形態では、周囲照明フレーム１０８によって放出される光の量は、ユーザ制御デバイス１００が位置されている部屋内の周囲光のレベルに対応する。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ入力に基づいて部屋の照明を遠隔制御する。ライトを点灯すべきであることをユーザが指示するとき、周囲照明フレーム１０８によって放出される光を、点灯している部屋のライトに見合うように増加させることができる。同様に、部屋のライトを消灯することをユーザが指示するとき、周囲照明フレーム１０８によって放出される光を減少または停止させることができる。代替実施形態では、周囲照明フレーム１０８によって放出される光の量またはタイプは、１つまたは複数の遠隔センサまたは機器のステータスまたは測定値に対応することができる。
接続されたスマート制御ハブ
次に図７Ａを参照すると、いくつかの実施形態に従って、ユーザ制御デバイス１００が、接続されたスマートコントロールハブまたはプライベートエリアネットワーク（ＰＡＮ）として示されている。ユーザ制御デバイス１００は、様々なセンサを含むことがあり、センサは、ユーザ制御デバイス１００に一体化されても、ユーザ制御デバイス１００から遠隔にあってもよい。センサは、様々な外部システムまたはデバイスと通信するように構成されることがある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、温度センサ、音センサ、湿度センサ、光センサ、近接センサ、二酸化炭素センサ、人感センサ、または様々な他のセンサの任意のものを含むことがある。代替として、ユーザ制御デバイス１００は、そのような変数を測定するように構成された外部センサからの入力を受信することもある。
ユーザ制御デバイス１００は、遠隔カメラ、遮光制御システム、漏れ検出システム、ＨＶＡＣシステム、または、ホームオートメーションシステムもしくはビルディングオートメーションシステムで使用され得る様々な他の外部システムもしくはデバイスの任意のものと通信することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００に接続されたシステムおよびデバイス全てをユーザが制御できるようにするために、様々な監視および制御インターフェースを提供することがある。ユーザ制御デバイス１００の例示的なユーザインターフェースおよび機能については、以下により詳細に述べる。
次に図７Ｂを参照すると、家の間取図が示されている。家は、リビングルーム、第１の寝室、第２の寝室、浴室、キッチン、およびダイニングルームなどいくつかの異なる区域（例えば部屋またはエリア）を含むものとして示されている。主制御ユニットは、部屋または区域の１つに設置されることがある。例えば、図７Ｂは、リビングルームに設置された主制御ユニットを示している。いくつかの実施形態では、前述したように、主制御ユニットは、ユーザ制御デバイス１００と同一または同様である。主制御装置は、環境条件を監視し、家じゅうの様々なデバイスを制御するための中央制御ハブとして機能することがある。
センサユニットは、住宅内の様々な部屋または区域に設置されることがある。例えば、図７Ｂは、寝室、浴室、キッチン、およびダイニングルームのそれぞれに設置されたセンサユニットを示す。センサユニットは、各部屋または区域内の環境条件を測定し、ユーザ入力（例えばマイクロフォンを介する音声コマンド）を受信するように構成されることがある。例えば、各センサユニットは、そのセンサユニットが設置されている部屋または区域内の温度、湿度、光などの変数を測定するように構成された複数のセンサ（例えば、温度センサ、湿度センサ、煙検出器、光センサ、カメラ、モーションセンサなど）を含むことがある。センサユニットは、主制御ユニットと通信する、および／または相互に（例えば無線で、または有線通信リンクを介して）通信することができる。いくつかの実施形態では、低電力ドアセンサなどのセンサは、低電力オーバーヘッドプロトコルを使用して、ギャングボックスまたは他の位置に配設された中継器と通信することができる。中継器は、主制御ユニットに有線または無線通信を提供することができる。
いくつかの実施形態では、図７Ｃ〜７Ｄに示されるように、各センサユニットは、電気ギャングボックス内に設置される。電気ギャングボックスは、シングルギャングボックス、ダブルギャングボックス、トリプルギャングボックスなどでよい。電気ギャングボックスは、壁に陥凹していることがあり、カバープレートによって覆われることがある。いくつかの実施形態では、ギャングボックスは、（図７Ｃに示されるように）電源コンセントギャングボックスであり、電源コンセントカバープレートによって覆われることがある。他の実施形態では、ギャングボックスは、（図７Ｆに示されるように）電力スイッチギャングボックスでもよく、電力スイッチカバープレートによって覆われることがある。いくつかの実施形態では、スイッチはセンサを含むことができる。いくつかの実施形態では、カバープレートは、（図７Ｅに示されるように）穴または光学窓を含み、センサユニットが設置された部屋または区域内の状態をセンサユニットがより良好に検知できるようにする。いくつかの実施形態では、カバープレートはセンサを含む。いくつかの実施形態では、カバープレートは、（図７Ｇに示されるように）カバープレートの一方の半分にスイッチを含み、カバープレートの他方の半分に表示画面（例えば電子インクディスプレイ）を含む。これにより、各センサユニットは、部屋または区域内の検知条件に加えて、表示画面を介して出力を提供することができるようになる。
いくつかの実施形態では、各センサユニットは、ユーザからの音声コマンドを検出するように構成されたマイクロフォンを含む。有利には、これにより、ユーザは、主制御ユニットと直接対話する必要なく、任意の部屋から住宅内のシステムおよびデバイスを制御することができるようになる。例えば、ダイニングルームにいるユーザが、「Ｈｅｙ ＧＬＡＳＳ、浴室のライトを消してください」という音声コマンドを提供することがある。音声コマンドは、ダイニングルームにあるセンサユニットによって検出され、主制御ユニットに送信されることがある。いくつかの実施形態では、センサユニットは、音声コマンドモジュールを含み、音声コマンドモジュールは、発声されたフレーズに関連付けられるオーディオデータをキャプチャし、そのオーディオデータをユーザ制御デバイスに提供し、そこでオーディオデータが解釈されてコマンドが決定される。主制御ユニットは、音声コマンドに基づいて、浴室内のライトを消灯させることによって動作することがある。いくつかの実施形態では、各センサユニットは、音声コマンドを受信するとユーザにオーディオフィードバックを提供するように構成されたスピーカを含む。
いくつかの実施形態では、各センサユニットは、そのセンサユニットが設置されている部屋内の状態を制御するように構成された統合制御装置または他の電子機器を含む。例えば、各センサユニットは、そのセンサユニットが設置されている部屋または区域用の電力リレーに接続されることがある。電力リレーは、（図７Ｃ〜７Ｄに示されているように）センサユニットと共に電気ギャングボックス内に設置されることもある。各センサユニットは、電力リレーを動作させて、様々な電源コンセント、電気器具、または部屋内の他のデバイスを作動または作動停止するように構成されることがある。いくつかの実施形態では、センサユニットは、主制御ユニットを必要とせずに音声コマンドに作用するように構成される。例えば、センサユニットは、センサユニットのマイクロフォンで音声コマンドを検知したのに応答して、接続されている電力リレー（例えば、センサユニットと共に電気ギャングボックスに設置されている電力リレー）を動作させることがある。
図７Ｄに示されるように、各センサユニットは、電力リレーと共に電気ギャングボックス内に設置されることもある。ギャングボックスは、壁に陥凹しており、壁に埋め込まれた電力線に接続されることがある。電力線は、電力リレーとセンサユニットとの両方に接続することがある。有利には、これにより、バッテリを必要とせずに、家内の既存の電気システムによってセンサユニットに電力供給することが可能になる。電力リレーは、電源線と電源コンセントとの間に接続されることがある。電気ギャングボックス内のセンサユニットは、電力リレーを動作させて、接続されている電源コンセントへの電力供給を制御するように構成されることがある。例えば、センサユニットは、接続されている電力リレーを作動させて、接続されている電源コンセントに電力を供給することができ、また、接続されている電力リレーを作動停止させて、接続されている電源コンセントへの電力を遮断することができる。いくつかの実施形態では、センサユニットは、ギャングボックス内に提供された電気スイッチまたはコンセントと一体化され、それによって既存のコンセントまたはスイッチの容易な後付けを可能にする。いくつかの実施形態では、センサユニットは、ギャングボックス内の電力導体を介して再充電されるバッテリまたは容量性エネルギー貯蔵デバイスを含む。いくつかの実施形態では、バッテリまたは容量性エネルギー貯蔵装置は、ギャングボックス内の電力導体によって電力が供給されなくなった後、７２時間のセンサ動作を可能にする。
センサユニットは、センサユニットのマイクロフォンで受信された音声コマンド（例えば、「Ｈｅｙ ＧＬＡＳＳ、この部屋のライトを消してください」）に応答して、および／または主制御ユニットからの制御信号に応答して電力リレーを動作させることがある。いくつかの実施形態では、センサユニットは、センサユニットと一体化された様々なセンサからの入力信号に基づいて電力リレーを動作させる。例えば、各センサユニットは、そのセンサユニットが設置されている部屋または区域内での在不在を検出するように構成された人感センサを含むことがある。所定期間にわたって部屋が不在状態である場合、センサユニットは、電力リレーを作動停止させ、部屋内のライトを消灯させることがある。
いくつかの実施形態では、主制御ユニットは、複数の異なるセンサユニットからの入力を使用して制御決定を行う。いくつかの実施形態では、主制御ユニットは、複数のセンサユニットから受信された情報の組合せに基づいてＨＶＡＣおよび非ＨＶＡＣ機器を制御する。例えば、主制御ユニットは、各部屋の温度を示す様々なセンサユニットからの温度入力を受信することがある。主制御ユニットは、センサ入力を使用して、住宅に関する平均温度を決定することもある。いくつかの実施形態では、主制御ユニットは、ホームＨＶＡＣシステムを操作して、平均温度をある温度設定値にまたはある温度範囲内で制御する。いくつかの実施形態では、ＨＶＡＣシステムは区域毎に制御され、各区域を制御するために、各区域にある複数のセンサからの平均温度が使用される。いくつかの実施形態では、ＨＶＡＣシステムは、１群の検知温度のうち最高の検知温度、または１群の検知温度のうち最低の検知温度を使用して制御される。いくつかの実施形態では、部屋毎の位置に従って温度読取値が重み付けされ、平均の計算のために、より使用頻度の高い部屋がより大きい重みを有する。いくつかの実施形態では、温度読取値は、位置および時間に基づいて重み付けされる（例えば、睡眠時間中には寝室がより大きな重みを有し、起きている時間中にはキッチンおよびリビングエリアがより大きな重みを有する）。いくつかの実施形態では、主制御ユニットは、個々の温度（すなわち、様々なセンサユニットによって測定された温度）がそれぞれ快適な温度範囲内にあることを保証するようにホームＨＶＡＣシステムを動作させる。
いくつかの実施形態では、主制御ユニットは、複数の異なるセンサユニットからの入力を使用して、在室者がいる部屋を決定する。例えば、主制御ユニットは、センサユニットのモーションセンサまたは人感センサからの信号を使用して、どの部屋が在室状態であるかを決定することがある。いくつかの実施形態では、主制御ユニットは、様々なセンサユニットのマイクロフォンからの音声入力を処理して、どのセンサユニットが最大音量を記録するかを決定する。主制御ユニットは、最大音量が検出された部屋が在室者のいる部屋であると決定することがある。
いくつかの実施形態では、主制御ユニットは、複数の異なるセンサユニットからの入力を使用して、住宅からの安全な避難経路を決定する。例えば、各センサユニットは、そのセンサユニットが設置されている部屋内の火災を検出するように構成されたセンサ（例えば煙検出器やサーマルカメラなど）を含むことがある。リビングルームで火災が検出された場合、主制御ユニットは、住宅からの任意の避難経路がリビングルームを回避すべきであると判断することがある。主制御ユニットは、各部屋にあるセンサユニットに、火災が起きている部屋を回避する安全な避難経路を（例えばセンサユニットの表示画面を介して）表示させるように構成されることがある。いくつかの実施形態では、主制御ユニットおよび／またはセンサユニットは、検知された危険の位置に基づいて、避難経路を音声で知らせるか、または避難経路をマップに表示する。
ここで図７Ｈを参照すると、センサユニットをより詳細に示すブロック図が示されている。センサユニットは、例えば温度センサ、湿度センサ、マイクロフォン、光センサ、および人感センサを含めた様々なセンサを含むものとして示されている。しかし、図７Ｈに示される特定のセンサは限定ではなく、センサユニットが、特に図示されたセンサに加えて任意のタイプのセンサを含むことがあることを理解されたい。例えば、センサユニットは、空気質センサ、酸素センサ、一酸化炭素センサ、煙センサ、カメラ、漏水センサ、加速度計、赤外線センサ、圧力センサ、モーションセンサ、および／または、住宅もしくはビルディングの部屋もしくは区域内の変動する状態もしくは条件を検知するために使用され得る任意の他のタイプのセンサを含むことがある。
センサユニットは、ディスプレイを含むものとして示されている。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、電子インクディスプレイ（例えば電子ペーパー）である。他の実施形態では、ディスプレイは、任意の他のディスプレイ技術を使用してもよく、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光トランジスタ（ＯＬＥＴ）、表面伝導電子放出器ディスプレイ（ＳＥＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、デジタル光処理（ＤＬＰ）、液晶オンシリコン（ＬＣｏＣ）、または当技術分野で知られている任意の他のディスプレイ技術である。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、タッチセンサ式ディスプレイ（例えばタッチスクリーン）である。いくつかの実施形態では、センサユニットは、ユーザに音声出力を提供するように構成されたスピーカを含む。
センサユニットは、通信インターフェースおよび処理回路を含むものとして示されている。例示的実施形態では、センサユニットの通信インターフェースは、主制御ユニットの通信インターフェースとデータを通信するように構成される。通信インターフェースは、様々なシステム、デバイス、またはネットワークとのデータ通信を行うための有線または無線インターフェース（例えば、ジャック、アンテナ、送信機、受信機、送受信機、有線端末など）を含むことがある。例えば、通信インターフェースは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔベースの通信ネットワークを介してデータを送受信するためのＥｔｈｅｒｎｅｔカードおよびポート、および／または無線通信ネットワークを介して通信するためのＷｉＦｉ送受信機を含むことがある。通信インターフェースは、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワーク（例えばインターネットやビルディングＷＡＮなど）を介して通信するように構成されることがあり、様々な通信プロトコル（例えばＢＡＣｎｅｔ、ＩＰ、ＬＯＮ、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど）を使用することがある。センサユニットは、通信インターフェースを使用して、主制御ユニット、他のセンサユニット、住宅内のモバイルデバイス、ホームネットワーク、または他のシステムもしくはデバイスと通信することがある。
処理回路は、プロセッサおよびメモリを含むものとして示されている。プロセッサは、汎用もしくは専用プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つまたは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、１群の処理コンポーネント、または他の適切な処理コンポーネントでよい。プロセッサは、メモリに記憶された、または他のコンピュータ可読媒体（例えばＣＤＲＯＭ、ネットワークストレージ、遠隔サーバなど）から受信されたコンピュータコードまたは命令を実行するように構成されることもある。メモリは、本開示で述べる様々なプロセスを完遂および／または容易化するためのデータおよび／またはコンピュータコードを記憶するための１つまたは複数のデバイス（例えばメモリユニット、メモリデバイス、記憶デバイスなど）を含むことがある。メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードドライブ記憶装置、一時記憶装置、不揮発性メモリ、フラッシュメモリ、光学メモリ、または、ソフトウェアオブジェクトおよび／またはコンピュータ命令を記憶するための任意の他の適切なメモリを含むことがある。メモリは、データベースコンポーネント、オブジェクトコードコンポーネント、スクリプトコンポーネント、または、本開示で述べる様々な活動および情報構造をサポートするための任意の他のタイプの情報構造を含むことがある。メモリは、処理回路を介してプロセッサに通信可能に接続されることがあり、本明細書で述べる１つまたは複数のプロセスを（例えばプロセッサによって）実行するためのコンピュータコードを含むことがある。
センサユニットは、電力リレー制御装置を含むものとして示されている。電力リレー制御装置は、電力リレーを動作させるように構成されることがあり、電力リレーは、電源コンセント、室内照明、または他の電動システムもしくはデバイスへの電力供給を制御する。電力リレー制御装置は、センサユニットのマイクロフォンで検出された音声コマンド、通信インターフェースを介して主制御ユニットから受信された制御信号、人感センサからの在不在信号、メモリに記憶されている所定のパワースケジュール、および／または接続されているシステムもしくはデバイスへの電力を制御するために使用され得る任意の他の基準に基づいて、電力リレーを動作させることがある。いくつかの実施形態では、図７Ｃ〜７Ｄに示されるように、電力リレーは、センサユニットと同じ電気ギャングボックスに設置される。有利には、これにより、各センサユニットは、主制御ユニットからの入力を必要とせずにローカル電力リレーを動作させることができるようになる。
次に図８を参照すると、いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイス１００をより詳細に示すブロック図が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、様々なユーザインターフェースデバイス３０１０およびセンサ３０２０を含むものとして示されている。ユーザインターフェースデバイス３０１０は、ユーザからの入力を受信し、様々な形でユーザに出力を提供するように構成されることがある。例えば、ユーザインターフェースデバイス３０１０は、タッチセンサ式パネル３００１、電子ディスプレイ３００２、周囲照明３００３、スピーカ３００４、および触覚フィードバック３００５を含むものとして示されている。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェースデバイス３０１０は、ユーザ、キーボードもしくはボタン、スイッチ、ダイヤル、または任意の他のユーザ操作可能な入力デバイスからの音声コマンドを受信するように構成されたマイクロフォンを含む。ユーザインターフェースデバイス３０１０は、ユーザからの入力を受信する、および／または様々な形（例えばタッチ、テキスト、ビデオ、グラフィックス、オーディオ、振動など）の任意のものでユーザに出力を提供するように構成された任意のタイプのデバイスを含むことがあると考えられる。
センサ３０２０は、ユーザ制御デバイス１００が設置されている環境の変動する状態または条件を測定するように構成されることがある。例えば、センサ３０２０は、温度センサ３０２１、湿度センサ３０２２、空気質センサ３０２３、近接センサ３０２４、カメラ３０２５、マイクロフォン３０２６、光センサ３０２７、および振動センサ３０２８を含むものとして示されている。空気質センサ３０２３は、酸素レベル、二酸化炭素レベル、一酸化炭素レベル、アレルゲン、汚染物質、煙など、様々な空気質変数の任意のものを測定するように構成されることがある。近接センサ３０２４は、ユーザ制御デバイス１００に近接する人々またはデバイスの存在を検出するように構成された１つまたは複数のセンサを含むことがある。例えば、近接センサ３０２４は、近接場通信（ＮＦＣ）センサ、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）センサ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈセンサ、容量性近接センサ、バイオメトリックセンサ、または人もしくはデバイスの存在を検出するように構成された任意の他のセンサを含むことがある。カメラ３０２５は、可視光カメラ、モーション検知器カメラ、赤外線カメラ、紫外線カメラ、光学センサ、または任意の他のタイプのカメラを含むことがある。光センサ３０２７は、周囲光レベルを測定するように構成されることがある。振動センサ３０２８は、ユーザ制御デバイス１００の位置での地震または他の地震活動からの振動を測定するように構成されることがある。
引き続き図８を参照すると、ユーザ制御デバイス１００は、データ通信インターフェース３０６０および処理回路３０３０を含むものとして示されている。データ通信インターフェース３０６０は、様々なシステム、デバイス、またはネットワークとのデータ通信を行うための有線または無線インターフェース（例えばジャック、アンテナ、送信機、受信機、送受信機、有線端末など）を含むことがある。例えば、データ通信インターフェース３０６０は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔベースの通信ネットワークを介してデータを送受信するためのＥｔｈｅｒｎｅｔカードおよびポート、および／または無線通信ネットワークを介して通信するためのＷｉＦｉ送受信機を含むことがある。データ通信インターフェース３０６０は、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワーク（例えばインターネットやビルディングＷＡＮなど）を介して通信するように構成されることがあり、様々な通信プロトコル（例えばＢＡＣｎｅｔ、ＩＰ、ＬＯＮなど）を使用することがある。
データ通信インターフェース３０６０は、ユーザ制御デバイス１００と様々な外部システムまたはデバイス（例えば通信ネットワーク３０６２、ビルディングオートメーションシステム（ＢＡＳ）、またはホームオートメーションシステム３０６４、ＨＶＡＣ機器３０６６、モバイルデバイス３０６８など）との間の電子データ通信を容易にするように構成されたネットワークインターフェースを含むことがある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、ビルディング／ホームオートメーションシステム３０６４またはＨＶＡＣ機器３０６６から情報を受信することがあり、この情報は、制御されるビルディングの１つまたは複数の測定された状態（例えば温度、湿度、電気的負荷など）と、ＨＶＡＣ機器３０６６の１つまたは複数の状態（例えば機器のステータス、電力消費、機器の利用可能性など）とを示す。データ通信インターフェース３０６０は、ビルディング／ホームオートメーションシステム３０６４またはＨＶＡＣ機器３０６６からの入力を受信することがあり、ビルディング／ホームオートメーションシステム３０６４またはＨＶＡＣ機器３０６６に動作パラメータ（例えばオン／オフ決定や設定値など）を提供することがある。これらの動作パラメータにより、ビルディング／ホームオートメーションシステム３０６４は、ユーザ制御デバイス１００と通信する様々なタイプのホーム機器またはビルディング機器に関して、作動、作動停止、または設定値の調節を行う。
処理回路３０３０は、プロセッサ３０３２およびメモリ３０３４を含むものとして示されている。プロセッサ３０３２は、汎用もしくは専用プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つまたは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、１群の処理コンポーネント、または他の適切な処理コンポーネントでよい。プロセッサ３０３２は、メモリ３０３４に記憶された、または他のコンピュータ可読媒体（例えばＣＤＲＯＭ、ネットワークストレージ、遠隔サーバなど）から受信されたコンピュータコードまたは命令を実行するように構成されることもある。
メモリ３０３４は、本開示で述べる様々なプロセスを完遂および／または容易化するためのデータおよび／またはコンピュータコードを記憶するための１つまたは複数のデバイス（例えばメモリユニット、メモリデバイス、記憶デバイスなど）を含むことがある。メモリ３０３４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードドライブ記憶装置、一時記憶装置、不揮発性メモリ、フラッシュメモリ、光学メモリ、または、ソフトウェアオブジェクトおよび／またはコンピュータ命令を記憶するための任意の他の適切なメモリを含むことがある。メモリ３０３４は、データベースコンポーネント、オブジェクトコードコンポーネント、スクリプトコンポーネント、または、本開示で述べる様々な活動および情報構造をサポートするための任意の他のタイプの情報構造を含むことがある。メモリ３０３４は、処理回路３０３０を介してプロセッサ３０３２に通信可能に接続されることがあり、本明細書で述べる１つまたは複数のプロセスを（例えばプロセッサ３０３２によって）実行するためのコンピュータコードを含むことがある。例えば、メモリ３０３４は、ホームモジュール３０３６、ビルディングモジュール３０３８、データ解析モジュール３０４０、教室モジュール３０４２、ホテルモジュール３０４４、ヘルスケアモジュール３０４６、車両モジュール３０４８、および支払いモジュール３０５０を含むものとして示されている。これらの各モジュールそれぞれの機能について、以下でより詳細に述べる。
ホーム制御機能
次に図９を参照すると、いくつかの実施形態によるホームモジュール３０３６をより詳細に示すブロック図が示されている。ホームモジュール３０３６は、ホームオートメーションシステム３１３０のための中央制御ハブとして機能するように構成されることがある。ホームモジュール３０３６は、ユーザインターフェース３０１０および／またはモバイルデバイス３０６８を介して様々な監視および制御インターフェースを提供することがあり、ユーザインターフェース３０１０および／またはモバイルデバイス３０６８を介してユーザ入力を受信することがある。ホームモジュール３０３６は、センサ３０２０からセンサデータを受信することがあり、ネットワーク３０６２（例えばＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネットなど）を介してネットワーク通信に携わることがある。
ホームモジュール３０３６は、（例えば直接、またはホームオートメーションシステム３１３０を介して）ホーム機器３０４０と通信することがあり、ホーム機器から機器ステータスおよびパフォーマンス情報を受信することがある。例えば、ホームモジュール３０３６は、ブラインド３１４１、ライト３１４２、ＨＶＡＣ機器３１４３、セキュリティ機器３１４４、スプリンクラ３１４５、エンターテインメント機器３１４６、電気器具３１４７、ドア／ロック３１４８、情報通信技術（ＩＣＴ）機器３１４９、または住宅に設置されることもしくはホームオートメーションシステムの一部として使用されることがある任意の他のタイプの機器に関する機器ステータスおよびパフォーマンス情報を受信することがある。ホームモジュール３０３６は、機器ステータスおよびパフォーマンス情報を、他のタイプの入力（例えばユーザインターフェース３０１０、センサ３０２０、モバイルデバイス３０６８、ネットワーク３０６２などからの入力）と組み合わせて使用して、ホーム機器３１４０用の制御信号を生成することがある。ホームモジュールは、その制御信号をホーム機器３１４０に（例えば直接、またはホームオートメーションシステム３１３０を介して）提供することがある。
引き続き図９を参照すると、ホームモジュール３０３６は、ローカルインターフェースモジュール３１０２、遠隔インターフェースモジュール３１０４、音声コマンドモジュール３１０６、パーソナルアシスタントモジュール３１０８、在不在検出器３１１０、在不在予測器３１１２、気象モジュール３１１４、ホームモニタ３１１６、機器通信装置３１１８、機器制御装置３１２０、診断モジュール３１２２、および解析モジュール３１２４を含むものとして示されている。ホームモジュール３０３６のこれらの構成要素について、以下にそれぞれより詳細に述べる。
ローカルインターフェースモジュール３１０２は、様々な監視および制御インターフェースを生成し、そのようなインターフェースをユーザインターフェース３０１０を介して提示するように構成されることがある。ローカルインターフェースモジュール３１０２は、ユーザインターフェース３０１０からの入力を受信し、そのような入力を使用して、ホームまたはビルディング機器用の制御信号を生成することがある。例えば、ローカルインターフェースモジュール３１０２は、ユーザインターフェース３０１０を介してユーザ指定の設定値（例えば温度設定値、エネルギー消費量設定値、湿度設定値など）を受信することがある。ローカルインターフェースモジュール３１０２は、それらの設定値を使用して、ホームまたはビルディング機器用の制御信号を生成することがある。ローカルインターフェースモジュール３１０２によって実施され得る例示的なプロセスについては、図１０Ａ〜１０Ｂを参照してより詳細に述べる。
遠隔インターフェースモジュール３１０４は、様々な監視および制御インターフェースを生成し、そのようなインターフェースを遠隔ユーザインターフェースを介して提示するように構成されることがある。例えば、遠隔インターフェースモジュール３１０４は、モバイルデバイス３０６８（例えばユーザの電話機またはタブレット）を介してユーザに提示するための監視および制御インターフェースを生成することがある。遠隔インターフェースモジュール３１０４は、モバイルデバイス３０６８を介してユーザからの入力を受信し、そのような入力を使用して、ホームまたはビルディング機器用の制御信号を生成することがある。例えば、遠隔インターフェースモジュール３１０４は、モバイルデバイス３０６８からユーザ指定の設定値（例えば温度設定値、エネルギー消費量設定値、湿度設定値など）を受信することがある。遠隔インターフェースモジュール３１０４は、それらの設定値を使用して、ホームまたはビルディング機器用の制御信号を生成することがある。遠隔インターフェースモジュール３１０４によって実施され得る例示的なプロセスについては、図１１Ａ〜１１Ｂを参照してより詳細に述べる。
図９をさらに参照すると、ホームモジュール３０３６は、音声コマンドモジュール３１０６およびパーソナルアシスタントモジュール３１０８を含むものとして示されている。音声コマンドモジュール３１０６は、マイクロフォン３０２６を介してユーザから音声コマンドを受信し、音声コマンドによって示されるアクションを実施するように構成されることがある。音声コマンドモジュール３１０６は、音声コマンドを解釈して、音声コマンドによって示される要求されるアクションを決定することができる。例えば、ユーザは、音声コマンド「温度を７２度に設定」を発声することによって設定値の調節を要求することがある。音声コマンドモジュール３１０６は、音声コマンドが温度調節を要求していると決定することがあり、現在の温度設定値を、音声コマンドによって指定された値に自動的に変更することがある。
いくつかの実施形態では、音声コマンドモジュール３１０６は、トリガフレーズ（例えばデバイス名や目覚まし用フレーズなど）を聞き取るように構成される。トリガフレーズは、カスタマイズ可能でよく、ユーザが望むフレーズに設定することができる。トリガフレーズを聞いた後、音声コマンドモジュール３１０６は、音声コマンドを聞き取ることがある。音声コマンドは、ユーザ制御デバイス１００によって制御される設定値への変更、または他のタイプのデータ記録を含むことがある。例えば、音声コマンドは、食料品リストにアイテムを追加する要求、特定の部屋のライトを点灯させる要求、屋外に通じる全てのドアをロックする要求、またはユーザ制御デバイス１００によって実施または制御され得る任意の他のタイプのアクションを実施する要求を含むことがある。音声コマンドモジュール３１０６は、音声ベースのサービスを提供するためにパーソナルアシスタントモジュール３１０８と対話することがある。
パーソナルアシスタントモジュール３１０８は、様々なタスクおよび活動についてユーザを支援するように構成されることがある。例えば、パーソナルアシスタントモジュール３１０８は、情報を提供する、質問に答える、音楽を再生する、ニュースを読む、スポーツの得点および天気をチェックする、ならびに他のパーソナルアシスタントタスクを実施するように構成されることがある。いくつかの実施形態では、パーソナルアシスタントモジュール３１０８は、トリガフレーズ（例えば「Ｈｅｙ Ｇｌａｓｓ Ｓｔａｔ」）を聞き取り、トリガフレーズの後、発声されたコマンドまたは要求を検出する。いくつかの実施形態では、パーソナルアシスタントモジュール３１０８は、トリガフレーズを聞いたのに応答して、ユーザインターフェース３０１０を介して出力を提供して、トリガフレーズが検出されたことをユーザに示す。例えば、パーソナルアシスタントモジュール３１０８は、電子ディスプレイ３００２の一部を照光すること、周囲照明３００３を照光すること、スピーカ３００４からサウンドを再生することなどがある。いくつかの実施形態では、パーソナルアシスタントモジュール３１０８は、ユーザからのコマンドまたはリクエストを、ユーザインターフェース３０１０またはモバイルデバイス３０６８を介して入力されるテキストとして受信する。
パーソナルアシスタントモジュール３１０８は、ホームオートメーションシステム３１３０および／またはホーム機器３１４０と対話して、ユーザコマンドに応答して様々なアクションを実施するように構成されることがある。例えば、パーソナルアシスタントモジュール３１０８は、エンターテインメント機器３１４６と対話して、ユーザ要求（例えば「Ｐａｎｄｏｒａで「クラシックロック」ステーションを再生」）に応答して音楽を再生することがある。別の例として、パーソナルアシスタントモジュール３１０８は、照明を点灯もしくは消灯にするためにライト３１４２と対話することがあり、またはユーザの要求に応じてドアをロックもしくはロック解除するためにドア／ロック３１４８と対話することがある（例えば「寝室のライトを消灯する」や、「屋外に通じる全てのドアをロックする」など）。
引き続き図９を参照すると、ホームモジュール３０３６は、在不在検出器３１１０および在不在予測器３１１２を含むものとして示されている。在不在検出器３１１０は、センサ３０２０、ユーザインターフェース３０１０、モバイルデバイス３０６８、ネットワーク３０６２、および／またはホーム機器３１４０からの情報に基づいて部屋または空間での在不在を決定するように構成されることがある。例えば、在不在検出器３１１０は、センサ３０２０からの入力を使用して、熱シグネチャ、動き、音、または人の存在の他の指標を検出することがある。在不在検出器３１１０は、個々の物体を検出し、人と他の物体とを区別することがある。在不在予測器３１１２は、カレンダおよびスケジューリングデータを処理して、住宅、部屋、または空間の将来の在不在を予測することがある。
住宅における在不在を決定することにより、ユーザ制御デバイス１００は、住宅が不在状態であるときに空気調和および電力消費量を低減することによって、エネルギー効率の良い動作決定を行うことが可能になる。ユーザ制御デバイス１００が在不在を予想し、住宅が在宅状態になる時間までにユーザの嗜好に合わせて住宅を空気調和することができるとき、ユーザの快適さが高まり得る。ＨＶＡＣシステムの在不在ベースの動作および制御により、ユーザ制御デバイス１００は、エネルギーを節約でき、ユーザの側でのプログラミング労力を何ら必要とせずに、快適な環境にされた家にユーザが帰宅できるようにする。ユーザ制御デバイス１００によって実施され得るいくつかの在不在ベースの制御機能は、図１７Ａ〜１７Ｂおよび図２６Ａ〜２９を参照してより詳細に述べる。
引き続き図９を参照すると、ホームモジュール３０３６は、気象モジュール３１１５を含むものとして示されている。気象モジュール３１１４は、ネットワーク３０６２を介して気象サービスから気象情報および／または気象予報を受信するように構成されることがある。気象モジュール３１１４は、気象現象（例えば、嵐、雹、竜巻、ハリケーン、暴風雪など）に関する気象監視または警告があるときに、ユーザに警報することがある。気象モジュール３１１４は、気象警告および重要なニュースを自動的に表示するようにユーザインターフェース３０１０を制御することがある。いくつかの実施形態では、気象モジュール３１１４は、重要な気象関連のニュースおよび警告を示すために、ユーザ制御デバイス１００に周囲照明３００３を照光させる。気象モジュール３１１４は、比較的重要度の低い情報（例えば今日の降水確率）を示すために周囲照明３００３が第１の色（例えば黄色）を照光し、重要な気象警報（例えば検出された竜巻）を示すために第２の色（例えば赤色）を照光するようにし得る。いくつかの実施形態では、気象モジュール３１１４は、竜巻時に地下室への方向を電子ディスプレイ３００２に表示させる。
気象モジュール３１１４は、高度な気象レポート（例えば週間気象レポート）を使用して、やがて来る気象変化に対して前もって準備することがある。例えば、気象モジュール３１１４は、近い将来に雨が予測される場合、スプリンクラ３１４５の運転スケジュールを自動的に調節してスプリンクラ動作を遅らせることがある。別の例として、気象モジュール３１１４は、近い将来に温度変化が予測される場合に、ビルディング区域を前もって暖房または冷房し始めることがある。ユーザ制御デバイス１００によって実施され得る例示的な気象ベースの制御機能については、図１８Ａ〜１８Ｂを参照してより詳細に述べる。
引き続き図９を参照すると、ホームモジュール３０３６は、ホームモニタ３１１６を含むものとして示されている。ホームモニタ３１１６は、センサ３０２０、ユーザインターフェース３０１０、モバイルデバイス３０６８、ネットワーク３０６２、および／またはホーム機器３１４０からの情報を使用して、住宅または他のビルディング内の状態を監視することがある。例えば、ホームモニタ３１１６は、ユーザ制御デバイス１００内の内蔵センサ３０２０からのデータを使用して、ユーザ制御デバイス１００が設置されているビルディング区域もしくは他の空間の現在の温度、湿度、空気質、照明、または他の属性を決定することがある。ホームモニタ３１１６は、遠隔センサからのデータを使用して、遠隔センサによって監視される変動する状態または条件（例えば、遠隔のビルディング区域の温度や、壁内の湿度など）の現在の値を決定することがある。
ホームモニタ３１１６は、モバイルデバイス３０６８および／またはセンサ３０２０からの情報を使用して、住宅または他のビルディングの現在の在不在を決定することがある。例えば、ホームモニタ３１１６は、特定のユーザに関連付けられたモバイルデバイス（例えばユーザの電話機）がホームネットワーク上で検出されたかどうかを判断することがある。モバイルデバイスが検出された場合、ホームモニタ３１１６は、そのユーザが住宅またはビルディングに現在いると決定することがある。いくつかの実施形態では、ホームモニタ３１１６は、在不在検出器３１１０と対話して、住宅またはビルディングの現在の在不在を決定する。ホームモニタ３１１６は、予想される居住者全員が一日の終わりに家にいること、および他の住宅条件が予想通りであることを保証するためにチェックすることがある。例えば、ホームモニタ３１１６は、ホーム機器３１４０および／またはホームオートメーションシステム３１３０からの情報を使用して、全てのドアがロックされているか、ガレージのドアが閉じているか、ライトが消灯されているか、ブラインドが下りているか、および一日の終わりに居住者全員が家にいるかを確認することがある。
いくつかの実施形態では、ホームモニタ３１１６は、ホーム機器３１４０および／またはホームオートメーションシステム３１３０と対話して、ホーム機器３１４０の現在のステータスを決定する。例えば、ホームモニタ３１１６は、ブラインド３１４１が開いているか閉じているか、ライト３１４２が点灯しているか消灯しているか、ＨＶＡＣ機器３１４３が動作中であるか非動作中であるか、およびＨＶＡＣ機器３２４３に関する現在の動作状態（例えば暖房、冷房、非動作中など）を決定することがある。ホームモニタ３１１６は、セキュリティ機器３１４４の現在の状態（例えば保護、アラーム検出、非保護など）、スプリンクラ３１４５の現在の状態、エンターテインメント機器３１４６の現在の状態（例えば機器のオン／オフ、スピーカからの音楽の再生、入力Ｃに同調されたＡＶ受信機など）、および電気器具３１４７の現在の状態（例えば、冷蔵庫の温度、冷蔵庫の冷却の作動または作動停止、オーブン温度、食器洗浄機の作動または作動停止など）を決定することがある。ホームモニタ３１１６は、ドア／ロック３１４８の現在の状態（例えばフロントドアのロック／ロック解除、フロントドアの開／閉、ガレージドアの開／閉など）、およびＩＣＴ機器３１４９の現在の状態（例えばＷＡＮに接続されたルータ、インターネット接続のアクティブ／非アクティブ、電話システムのオンライン／オフラインなど）を決定することがある。
ホームモニタ３１１６は、ユーザインターフェース３０１０および／またはモバイルデバイス３０６８を介してホーム条件を報告することがある。有利には、これにより、ユーザは、ユーザが物理的に家にいるかどうかに関係なく家の状態を監視することができるようになる。例えば、ユーザは、家を離れている間または休暇中に、モバイルデバイス（例えばユーザの電話機や車両システムなど）を介してユーザ制御デバイス１００に接続して、家の状態を監視し、ホーム機器３１４０が所期の通りに動作していることを保証することができる。ユーザ制御デバイス１００によって実施され得る例示的な住宅監視機能については、図１３Ａ〜１３Ｂおよび図２０Ａ〜２０Ｂを参照してより詳細に述べる。
例示的実施形態では、ホームモニタ３１１６（および／またはユーザ制御デバイス１００など任意の他の適切なモジュール）は、１つまたは複数のセンサに基づいてホーム機器３１４０およびＨＶＡＣ機器を制御することができる。例えば、ユーザ制御デバイス１００を使用して、家内の温度を維持することができる。夏に、家に誰もいないことを人感センサが検出した場合、ユーザ制御デバイス１００は、家のブラインドに太陽を遮らせ、それにより、家内の熱の量を減少させることができる。夏に、人がキッチンにいることを人感センサが検出した場合、ユーザ制御デバイス１００はブラインドを開けることができ、それにより、ユーザは窓の外を眺めて太陽を楽しむことができるようになる。同様に、ユーザは、夜に寝室のブラインドを閉じることを望むことがある。しかし、誰も寝室にいないと判断され、日中であり、寝室温度が閾値未満である場合には、ユーザ制御デバイス１００はブラインドを開け、太陽に寝室を暖めさせ、それにより、ＨＶＡＣシステムによって消費されるエネルギーの量を減少させることができる。代替実施形態では、同様に、ＨＶＡＣシステムの使用を減少させるために、在不在に基づいて室内のライトを点灯または消灯（または減光）させることができる。
引き続き図９を参照すると、ホームモジュール３０３６は、機器通信装置３１１８および機器制御装置３１２０を含むものとして示されている。消費者が利用可能な大抵の市販のサーモスタットは、一方向通信（すなわち、接続されている機器の電源投入または切断）のみが可能である。有利には、機器通信装置３１１８は、システム内の接続されている機器との双方向通信が可能である。例えば、機器通信装置３１１８は、ホーム機器３１４０および／またはホームオートメーションシステム３１３０との双方向通信に携わるように構成されることがある。
機器通信装置３１１８によって行われる双方向通信の１つの利点は、ホームモジュール３０３６がホーム機器３１４０から（例えば直接、またはホームオートメーションシステム３１４０を介して）機器ステータスおよびパフォーマンス情報を受信し得ることである。機器ステータスおよびパフォーマンス情報は、住宅監視、故障検出、診断、データ解析、ならびに外部システムおよびデバイスへの報告など、様々な目的に使用されることがある。例えば、機器通信装置３１１８は、想定される負荷および現在のエネルギー消費量などの測定基準を計算するために、機器ステータスおよびパフォーマンス情報を解析モジュール３１２４に提供することがある。機器通信装置３１１８は、機器監視およびステータス報告に使用するために、機器ステータスをホームモニタ３１１６および／またはパーソナルアシスタントモジュール３１０８に提供することもある。機器通信装置３１１８は、システムまたは機器の診断の実施に使用するために、機器ステータスを診断モジュール３１２２に提供することもある。
いくつかの実施形態では、ホームモジュール３０３６は、ホーム機器３１４０および／またはホームオートメーションシステム３１３０からデータを収集し、そのような情報をメモリ３０３４または遠隔データ記憶装置に記憶する。いくつかの実施形態では、ホームモジュール３０３６は、最初にローカルメモリ３０３４にデータを記憶し、そのようなデータを定期的にネットワークストレージにエクスポートする。例えば、ホームモジュール３０３６は、所定の量または期間の機器パフォーマンスデータ（例えば７２時間の動作データ）をローカルメモリ３０３４に記憶し、所定の期間の終了時に（例えば各７２時間の期間の終了時）に、記憶されているデータを遠隔（例えばクラウドまたはネットワーク）ストレージにバックアップすることがある。
機器制御装置３１２０は、ホームモジュール３０３６で受信された情報に基づいて、ホーム機器３１４０および／またはホームオートメーションシステム３１３０用の制御信号を生成するように構成されることがある。いくつかの実施形態では、機器制御装置３１２０は、ユーザによって指定された、または機器制御装置３１２０によって自動的に決定された設定値を実現するために制御信号を生成する。機器制御装置３１２０は、制御信号を生成するために様々な制御方法の任意のものを使用するように構成され得る。例えば、機器制御装置３１２０は、基本的なオン／オフ制御、比例制御、比例積分（ＰＩ）制御、比例積分微分（ＰＩＤ）制御、モデル予測制御（ＭＰＣ）、極値探索制御（ＥＳＣ：ｅｘｔｒｅｍｕｍ−ｓｅｅｋｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ）、または任意の他の制御方法を使用することがある。
いくつかの実施形態では、機器制御装置３１２０は、ホーム機器３１４０のパフォーマンスを最適化するために最適化プロセスを実施するように構成される。最適化プロセスは、最適化ルーチンへの入力として、予測加熱もしくは冷却負荷および／または予測公共料金を使用することがある。機器制御装置３１２０は、負荷および速度予測を使用して、ホーム機器３１４０のための最適な１組の制御アクションを決定することがある。いくつかの実施形態では、機器制御装置３１２０によって実施される最適化プロセスは、開示全体を参照により本明細書に援用する２０１５年２月２７日出願の米国特許出願第１４／６３４，６０９号明細書で述べられているようなカスケード最適化プロセスである。例えば、機器制御装置３１１８は、高レベル最適化モジュールおよび低レベル最適化モジュールを含むことがある。
高レベル最適化モジュールは、カスケード最適化の外側ループ（例えば、サブプラントレベルループやサブシステムレベルループなど）を制御することがある。高レベル最適化モジュールは、ホーム機器３１４０によって消費されるエネルギーのコストを最適化（例えば最小化）するために、最適化期間中の各時間ステップ毎に、ホーム機器３１４０にわたるエネルギー負荷の最適な分散を決定することがある。いくつかの実施形態では、最適な負荷分散は、ビルディングサブシステム４２８から受信された測定値および利用可能性情報に基づく。
低レベル最適化モジュールは、カスケード最適化の内側（例えば機器レベル）ループを制御することがある。低レベル最適化モジュールは、高レベル最適化モジュールによって決定された負荷設定値で各タイプまたはカテゴリのホーム機器３１４０を最良に動作させる方法を決定することがある。例えば、低レベル最適化モジュールは、サブシステムに関するエネルギー負荷設定値を満たしながら各サブシステムのエネルギー消費を最適化（例えば最小化）するために、ホーム機器３１４０の様々なデバイスに関するオン／オフ状態および／または動作設定値を決定することがある。オン／オフ決定および／または動作設定値は、ホーム機器３１４０の制御に使用するためにホームオートメーションシステム３１３０に提供されることもある。機器制御装置３１２０によって実施され得るいくつかの例示的な機器制御プロセスについては、図１５Ａ〜１５Ｂ、図２０Ａ〜２０Ｂ、および図２１Ａ〜２１Ｂを参照してより詳細に述べる。
引き続き図９を参照すると、ホームモジュール３０３６は、診断モジュール３１２２および解析モジュール３１２４を含むものとして示されている。診断モジュール３１２２は、ホーム機器３１４０からのパフォーマンスデータを使用して様々な診断を実施するように構成されることがある。いくつかの実施形態では、診断モジュール３１２２は、ホーム機器３１４０のパフォーマンスを経時的に追跡し、パフォーマンスが所定の閾値を横切る（例えば、エネルギー効率が閾値を下回る、またはエネルギー消費量が閾値を上回る）時を検出する。診断モジュール３１２２は、ホーム機器３１４０の故障を検出するように構成されることがあり、そのような故障の根本原因を診断することがある。診断モジュール３１２２は、診断の結果として修理または交換が必要なホーム機器３１４０の構成要素を診断することがある。いくつかの実施形態では、診断モジュール３１２２は、交換構成要素を注文するためのプロセスを開始するように構成されるか、またはホーム機器３１４０の故障している構成要素を修理もしくは交換するための修理点検予約を行うように構成される。診断モジュール３１２２によって実施され得る例示的なプロセスについては、図１４Ａ〜１４Ｂを参照してより詳細に述べる。
解析モジュール３１２４は、センサ３０２０、ユーザインターフェース３０１０、モバイルデバイス３０６８、ネットワーク３０６２、および／またはホーム機器３１４０からの情報を使用して様々な解析を実施するように構成されることがある。例えば、解析モジュール３１２４は、公益事業者からの公共料金を、気象サービスからの気象予報および／またはＨＶＡＣ機器からのパフォーマンス情報と組み合わせて使用して、光熱費予想を生成することがある。いくつかの実施形態では、解析モジュール３１２４は、エネルギー消費量データをホーム機器３１４０から受信し、同様の住宅またはビルディングのエネルギー消費量データを遠隔システムから受信する。解析モジュール３１２４は、ホーム機器３１４０からのエネルギー消費量データを、同様の住宅またはビルディングのエネルギー消費量と比較することがある。解析モジュール３１２４は、ユーザインターフェース３０１０を介して比較データを提示し、および／または比較データをモバイルデバイス３０６８に提供することがある。
いくつかの実施形態では、解析モジュール３１２４は、センサ３０２０によって収集されたデータを集約し、そのデータを外部データ解析サービスに提供する。外部データ解析サービスは、データ解析を実施し、解析の結果をユーザ制御デバイス１００に提供することがある。他の実施形態では、解析モジュール３１２４は、ユーザ制御デバイス１００内でローカルでデータ解析を実施する。いくつかの実施形態では、解析モジュール３１２４は、公益事業者、保険会社、広告サービス、または任意の他の遠隔システムもしくはデバイスなどの外部エンティティにデータを提供する。いくつかの実施形態では、解析モジュール３１２４は、そのような外部エンティティにデータを販売することによってデータを収益化する。例えば、解析モジュール３１２４は、漏水情報、煙検出情報、または他の測定データを保険会社に提供して、保険会社が被保険物の損壊の原因をより良く理解できるようにすることがある。いくつかの実施形態では、解析モジュール３１２４は、加速度計データを地震監視サービスに提供して、地震の検出および位置特定を向上させる。解析モジュール３１２４によって実施され得る例示的なプロセスについては、図１６Ａ〜１６Ｂを参照してより詳細に述べる。
次に図９Ｂを参照すると、いくつかの実施形態によるホーム制御方法の流れ図が示されている。代替実施形態では、追加の、より少数の、および／または異なる操作を実施することができる。流れ図および／または矢印の使用は、情報の順序または流れに関する限定を意味するものではない。例えば、いくつかの実施形態では、２つ以上の操作が同時に行われることがある。例示的実施形態では、図９Ｂに示される方法は、ユーザ制御デバイス１００など、中央制御ハブおよび／またはサーモスタットによって実施することができる。
操作３１５５で、センサユニットによって第１の部屋の環境条件を測定する。例示的実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、第１の部屋の環境条件を測定する。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００のハウジングと一体化された１つまたは複数のセンサを含むことができる。代替実施形態では、第１の部屋の環境条件は、ユーザ制御デバイス１００から遠隔にあるセンサによって測定され、環境条件の標示がユーザ制御デバイス１００に送信される。測定される環境条件は、温度、湿度、在不在など任意の適切な環境条件でよい。
操作３１６０で、第２の部屋の測定された環境条件に関する情報が受信される。例示的実施形態では、第２の部屋の測定された環境条件は、ユーザ制御デバイス１００によって受信される。例えば、第２の部屋の環境条件は、遠隔センサによって測定することができる。遠隔センサは、第２の部屋の測定された環境条件に関する情報を送信することができる。例示的実施形態では、測定された環境条件に関する情報は、温度、湿度レベル、部屋の在不在などの環境条件の標示を含むことができる。
操作３１６５で、第３の部屋の測定された環境条件に関する情報が受信される。例示的実施形態では、第３の部屋の測定された環境条件は、ユーザ制御デバイス１００によって受信される。例えば、第３の部屋の環境条件は、遠隔センサによって測定することができる。遠隔センサは、操作３１６０の情報を送信した遠隔センサとは異なる遠隔センサでよい。遠隔センサは、第３の部屋の測定された環境条件に関する情報を送信することができる。例示的実施形態では、測定された環境条件に関する情報は、温度、湿度レベル、部屋での在不在などの環境条件の標示を含むことができる。いくつかの実施形態では、操作３１６５は実施されないこともある。
操作３１７０で、音声コマンドが受信される。例示的実施形態では、音声コマンドは、マイクロフォンモジュールなどの遠隔センサから受信される。例示的実施形態では、マイクロフォンを備えるセンサが、音声からオーディオを検知し、検知されたオーディオ（例えばオーディオデータストリームまたはファイル）の標示をユーザ制御デバイス１００に送信する。代替実施形態では、マイクロフォンを備えるセンサが、音声からオーディオを検出し、オーディオからコマンドを解読する。センサは、解読されたコマンドをユーザ制御デバイス１００に送信する。代替実施形態では、操作３１７０は実施されないこともある。
操作３１７５で、ＨＶＡＣ機器と非ＨＶＡＣ機器との両方がユーザ制御デバイス１００によって制御される。例示的実施形態では、ＨＶＡＣ機器および非ＨＶＡＣ機器は、第１および第２の部屋の環境条件に関する情報に基づいて制御される。例示的実施形態では、機器は、第１および第２の部屋の環境条件を独立して維持または変更するように制御される。例えば、第１の部屋の温度が第１の部屋に関する設定値を下回っている場合、ＨＶＡＣ機器は、第１の部屋の温度を上昇するようにされ得る。しかし、それと同時に第２の部屋の温度が第２の部屋に関する設定値を上回っている場合には、ＨＶＡＣ機器（または非ＨＶＡＣ機器）は、第２の部屋の温度を低下するようにされ得る。例えば、ＨＶＡＣシステムの加熱器を使用して第１の部屋の温度を上昇させることができ、その一方で、第２の部屋の窓が開けられて、第２の部屋の熱気を逃がし、冷えた空気を第２の部屋に入れる。
例示的実施形態では、第２の部屋にある遠隔センサは、電気コンセントと、電気コンセントへの電力を制御する電力リレーとを含む。非ＨＶＡＣ機器の制御は、ユーザ制御デバイス１００が遠隔センサに信号を送信することを含むことができる。遠隔センサは、ユーザ制御デバイス１００から受信された信号に基づいて、電気コンセントに電力を選択的に印加するか、または電気コンセントから電力を除去するように電力リレーを操作することができる。代替実施形態では、非ＨＶＡＣ機器は、セキュリティシステム、スプリンクラシステム、および／またはホームエンターテインメントシステムを含むことができる。
操作３１６５が実施される実施形態では、ＨＶＡＣ機器および非ＨＶＡＣ機器は、第３の部屋の環境条件にも基づいて制御される。例えば、３つの部屋それぞれの環境条件（例えば照明、温度、湿度など）が互いに独立して制御される。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、第１の部屋のライトを点灯させ、第２および第３の部屋のライトを消灯させることができる。ＨＶＡＣ機器および／または非ＨＶＡＣ機器によって任意の適切な環境条件を制御することができる。
操作３１７０が実施され、音声または他のオーディオコマンドが受信される実施形態では、ＨＶＡＣ機器および非ＨＶＡＣ機器は、音声または他のオーディオコマンドに基づいて制御されることもある。例えば、第２の部屋のユーザが「ここを暖めてください」と言うことができる。遠隔センサは、コマンドを記録または検出し、そのコマンドをユーザ制御デバイス１００に送信することができる。ユーザ制御デバイスは、受信されたコマンドに基づいて、第２の部屋に関する設定温度を上昇させることができる。したがって、ＨＶＡＣ機器を操作して、第２の部屋の温度を上昇させることができる。いくつかの実施形態では、非ＨＶＡＣ機器は、例えば、窓ブラインドを開いて第２の部屋に入る太陽光の量を増加させることによって、第２の部屋の温度を上昇させるように操作される。
別の例では、音楽システムなどの非ＨＶＡＣ機器が、受信された音声コマンドに従ってユーザ制御デバイス１００によって制御されることがある。さらに別の例では、第２の部屋にいるユーザが「ライトを点灯してください」と言うことができる。そのような実施形態では、第２の部屋の遠隔センサは、コマンドを記録し、そのコマンドをユーザ制御デバイス１００に送信することができる。ユーザ制御デバイス１００は、コマンドの受信に応答して第２の部屋のライトを点灯させることができる。
例示的な制御プロセス
次に図１０Ａ〜１０Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、ローカルインターフェースモジュール３１０２によって実施され得る制御プロセスを示す流れ図３２００およびフローチャート３２５０が示されている。ユーザ制御デバイス１００が、住宅／ビルディング機器３２１０からステータス情報３２０６を受信する（ステップ３２５２）ことが示されている。ユーザ制御デバイス１００は、ローカルユーザインターフェース３０１０を介してユーザ３２０２にステータス情報３２０６を提示する（ステップ３２５４）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、ローカルユーザインターフェース３０１０を介してユーザ入力３２０４を受信する（ステップ３２５６）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、ステータス情報３２０６と組み合わせてユーザ入力３２０４を使用して、住宅／ビルディング機器３２１０用の制御信号３２０８を生成する（ステップ３２５８）ことがある。次いで、ユーザ制御デバイス１００は、制御信号３２０８を住宅／ビルディング機器３２１０に提供する（ステップ３２６０）ことがある。
次に図１１Ａ〜１１Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、遠隔インターフェースモジュール３１０４によって実施され得る制御プロセスを示す流れ図３３００およびフローチャート３３５０が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、住宅／ビルディング機器３３１０からステータス情報３３０８を受信する（ステップ３２５２）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、無線通信リンクを介してステータス情報３３０８をモバイルデバイス３３０６に送信する（ステップ３３５４）ことがある。モバイルデバイス３３０６は、ステータス情報３３０８をユーザ３３０２に提示し、ユーザ３３０２からユーザ入力３３０４を受信する（ステップ３３５６）。モバイルデバイス３３０６は、無線通信リンクを介してユーザ入力３３０４をユーザ制御デバイス１００に送信する（ステップ３３５８）。ユーザ制御デバイス１００は、ステータス情報３３０８および／または他の測定された変数と組み合わせてユーザ入力３３０４を使用して、住宅／ビルディング機器３３１０用の制御信号３３１２を生成する（ステップ３２６０）ことがある。
次に図１２Ａ〜１２Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、音声コマンドモジュール３１０６および／またはパーソナルアシスタントモジュール３１０８によって実施され得る制御プロセスを示す流れ図３４００およびフローチャート３４５０が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ３４０２から音声コマンド３４０４を受信する（ステップ３４５２）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、音声コマンドによって示される要求されるアクションを決定する（ステップ３４５４）ことがある。いくつかの例では、要求されるアクション（例えば「温度を７２度に設定してください」）は、ユーザ制御デバイス１００によって提供される設定値または制御信号に対する調節を要求することがある。ユーザ制御デバイス１００は、音声コマンドに基づいて住宅／ビルディング機器３４１４用の制御信号３４１２を生成する（ステップ３４５６）ことがある。
いくつかの例では、要求されるアクションは、情報に対するユーザ要求（例えば、「今日は雨が降りますか？」や「今朝の交通状況は？」など）に応答して、ユーザ制御デバイス１００がネットワークサービス３４１６（例えば情報サービス、気象サービス、交通サービス、ニュースサービス、カレンダサービスなど）から情報を受信することを要求することがある。ユーザ制御デバイス１００は、音声コマンドに基づいてネットワーク３４１６に対するクエリ３４０８を生成することがあり、ネットワーク３４１６から応答３４１０を受信する（ステップ３４５８）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、音声コマンドに応答してオーディオフィードバック３４０６を提供する（ステップ３４６０）ことがある。オーディオフィードバックは、要求されたアクションが実施されたことを示すことがあり、および／またはユーザ３４０２からの質問に対する回答を提供することがある。
次に図１３Ａ〜１３Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、ホームモニタ３１１６によって実施され得る制御プロセスを示す流れ図３５００およびフローチャート３５５０が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、気流３５０２を受け取る（ステップ３５５２）ことがあり、空気質センサ３０２３を使用して気流３５０２の質を測定する（ステップ３５５４）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、測定された気流３５０２の質に基づいて空気質の測定基準を生成する（ステップ３５５６）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００のユーザインターフェース３０１０を介して空気質の測定基準３５０４を表示し（ステップ３５５８）、および／または空気質の測定基準３５０６を遠隔システムに提供する（ステップ３５６０）ことがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、空気質の測定基準を使用して、ビルディング機器３５１２用の制御信号３５０８を生成する（ステップ３５６２）。例えば、気流３５０２が低い（例えば所定の閾値を下回る）酸素含有量または高い（例えば所定の閾値を上回る）二酸化炭素含有量を有することを空気質の測定基準が示す場合、ユーザ制御デバイス１００は、ビルディング空間への新鮮な気流の体積を増加させる制御信号３５０８を生成することがある。
次に、図１４Ａ〜１４Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、機器通信装置３１１８および／または診断モジュール３１２２によって実施され得る制御プロセスを示す流れ図３６００およびフローチャート３６５０が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、住宅／ビルディング機器３６０２からパフォーマンスデータ３６０４を受信する（ステップ３６５２）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、パフォーマンスデータに基づいて診断を実施し（ステップ３６５４）、診断の結果として修理または交換が必要な住宅／ビルディング機器３６０２の構成要素を診断する（ステップ３６５６）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが機器供給業者３６０８に交換構成要素の注文３６０６を行う、または修理点検業者３６１２に修理点検３６１０を予約する（ステップ３６５８）ことを可能にするインターフェースを生成することができる。いくつかの実施形態では、注文３６０６および／または修理点検３６１０は、ユーザアクションを必要とせずに自動的に行われる。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが注文または修理点検３６１４を確認および追跡することを可能にするインターフェースを生成する（ステップ３６６０）ことがある。
次に図１５Ａ〜１５Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、機器通信装置３１１８および／または解析モジュール３１２４によって実施され得る制御プロセスを示す流れ図３７００およびフローチャート３７５０が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、気象サービス３７０６からの気象予報３７０８、公益事業者３７０２からの公共料金３７０４、およびＨＶＡＣ機器３７１０からの機器パフォーマンス情報３７１２を受信する（ステップ３７５２）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、気象予報３７０８、機器パフォーマンス情報３７１２、および／またはＨＶＡＣ設定値に基づいて、エネルギー消費量を予測する（ステップ３７５４）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、予測されるエネルギー消費量および公共料金３７０４に基づいて、光熱費を予想する（ステップ３７５６）ことがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００のユーザインターフェース３０１０を介して光熱費の予想３７１６を表示する（ステップ３７５８）。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、光熱費の予想３７１６に基づいて、ＨＶＡＣ設定値３７１４を調節して、エネルギー消費量および／またはエネルギーコストを前もって低減する（ステップ３７６０）。
次に図１６Ａ〜１６Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、機器通信装置３１１８および／または解析モジュール３１２４によって実施され得る制御プロセスを示す流れ図３８００およびフローチャート３８５０が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、ＨＶＡＣ機器３８０２からエネルギー消費量データ３８０４を受信する（ステップ３８５２）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、エネルギー消費量データ３８０４を遠隔システム３８０６に送信する（ステップ３８５４）ことがあり、また、他の同様の住宅／ビルディング３８１０のエネルギー消費量を遠隔システム３８０６から受信する（ステップ３８５６）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、ＨＶＡＣ機器３８０２のエネルギー消費量３８０４を他の住宅／ビルディングのエネルギー消費量３８１０と比較する（ステップ３８５８）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、比較に基づいてエネルギー消費量解析３８１２を生成することがあり、ユーザ制御デバイス１００のユーザインターフェース３０１０を介してエネルギー消費量解析を提示する（ステップ３８６０）ことがある。
次に図１７Ａ〜１７Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、在不在検出器３１１０および／または機器制御装置３１２０によって実施され得る制御プロセスを示す流れ図３９００およびフローチャート３９５０が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザを識別し、識別されたユーザに関するユーザ特有の環境制御設定をロードする（ステップ３９５２）ことがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが携帯するポータブルデバイス（例えば電話機、ＲＦＩＤカード、ＮＦＣタグなど）と通信することによってユーザを識別する。他の実施形態では、ユーザは、声、外見、またはセンサ３１２０によって収集された任意の他のデータによって識別される。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが住宅またはビルディングの第１の区域３９０２内にいると決定する（ステップ３９５４）ことがあり、第１の区域３９０２内でユーザ特有の環境制御設定を実現するために住宅／ビルディング機器を操作する（ステップ３９５６）ことがある。次いで、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが住宅／ビルディングの第２の区域３９０４に移動したと決定する（ステップ３９５８）ことがあり、第２の区域３９０４内でユーザ特有の気候制御設定を実現するために住宅／ビルディング機器を操作する（ステップ３９６０）ことがある。
次に図１８Ａ〜１８Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、気象モジュール３１１４および／または機器制御装置３１２０によって実施され得る制御プロセスを示す流れ図４０００およびフローチャート４０５０が示されている。ユーザ制御デバイスは、気象サービス４００２から気象予報４００４を受信し（ステップ４０５２）、ユーザ制御デバイス１００のユーザインターフェース３０１０を介して気象予報４００４を表示する（ステップ４０５４）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、気象関連の警告を示す気象予報４００４に応答して、ユーザ制御デバイスの周囲照明３００３を照光する（ステップ４０５６）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、気象予報に基づいて住宅／ビルディング機器４００６用の制御信号４００８に対する調節を決定する（ステップ４０５８）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、調節された制御信号４００８を生成して、住宅／ビルディング機器４００６に提供する（ステップ４０６０）ことがある。
次に図１９Ａ〜１９Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、音声コマンドモジュール３１０６および／またはパーソナルアシスタントモジュール３１０８によって実施され得る制御プロセスを示す流れ図４１００およびフローチャート４１５０が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ４１０２から音声コマンド４１０４を受信する（ステップ４１５２）ことがあり、音声コマンド４１０４が食料品リストを編集する要求を含むと決定する（ステップ４１５４）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ４１０２から受信された音声コマンド４１０４に基づいて食料品リスト４１０６を編集する（ステップ４１５６）ことがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイスは、食料品注文４１０８を食料品サービス４１１０に送信し（ステップ４１５８）、食料品サービス４１１０から注文確認４１１２を受信する（ステップ４１６０）ように構成される。ユーザ制御デバイス１００は、食料品リストが更新されたこと、および／または食料品注文が成されたことを示すオーディオフィードバック４１１２を提供することがある。
次に図２０Ａ〜２０Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、ホームモニタ３１１６および／または機器制御装置３１２０によって実施され得る制御プロセスを示す流れ図４２００およびフローチャート４２５０が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、住宅／ビルディング機器４２０２からステータス情報４２０４を受信し（ステップ４２５２）、住宅／ビルディングでの在不在を決定する（ステップ４２５４）ことがある。ステータス情報４２０４は、住宅／ビルディング４２０２のステータス（例えばブラインドが閉じている、ライトが消灯されている、ドアがロックされているなど）を含むことがある。住宅／ビルディングでの在不在は、人感センサおよび／または在不在検出器３１１０からの入力に基づいて決定されることがある。
ユーザ制御デバイス１００は、ステータス情報４２０４および在不在を、所定のステータスおよび在不在設定と比較する（ステップ４２５６）ことがある。いくつかの実施形態では、所定のステータスおよび在不在設定は、ユーザ制御デバイスのメモリに記憶され、所定の時間（例えば１日の終わり）での所望のステータスおよび在不在設定を示すことがある。ユーザ制御デバイス１００は、住宅／ビルディングの実際のステータス情報４２０４０および在不在が所定の設定と一致するかどうかを判断することがあり、ステータス情報４２０４および／または在不在が所定の設定と一致しないことに応答して、警報４２０８をモバイルデバイス４２１２に送信する（ステップ４２５８）ことがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイスは、所定のステータスを実現するように住宅／ビルディング機器４２０２用の制御信号４２０６を生成する（ステップ４２６０）。制御信号は、ユーザ制御デバイスによって、またはモバイルデバイス４２１２から受信されたユーザ入力４２１０に応答して、自動的に生成されることがある。
次に図２１Ａ〜２１Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、在不在予測器３１１２および／または機器制御装置３１２０によって実施され得る制御プロセスを示す流れ図４３００およびフローチャート４３５０が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザの個人カレンダ４３０２からカレンダ情報４３０４を受信する（ステップ４３５２）ことがある。カレンダ情報は、制御されている住宅または他のビルディングに関する在不在スケジュールを示すことがある。ユーザ制御デバイス１００は、カレンダ情報４３０４に基づいて長期の不在期間を識別する（ステップ４３５４）ことがある。いくつかの実施形態では、長期の不在期間は、時間閾値を超える持続時間を有する不在期間である。ユーザ制御デバイス１００は、識別された不在期間中、自動的に休暇モード４３１０に入る（ステップ４３５６）ことがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイスは、休暇モードでは、エネルギー消費量を低減するように住宅／ビルディング機器４３０６に関する設定値を決定する（ステップ４３５８）。ユーザ制御デバイス１００は、住宅／ビルディング機器４３０６に制御信号３４０８を提供して、設定値を実現する（ステップ４３６０）ことがある。
次に図２２Ａ〜２２Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイス１００によって実施され得るプロセスを示す流れ図４４００およびフローチャート４４５０が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００のセルラモジュールまたは送受信機４４０６を使用してセルラネットワーク４４０２と通信する（ステップ４４５２）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００のＷｉＦｉ送受信機４４０８を使用してモバイルデバイス４４１２と通信する（ステップ４４５４）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００のＥｔｈｅｒｎｅｔ送受信機４４１０を使用してＥｔｈｅｒｎｅｔネットワーク４４０４と通信する（ステップ４４５６）ことがある。ユーザ制御デバイス１００は、ＷｉＦｉホットスポットまたは小型セルとして動作する（ステップ４４５８）ことがあり、セルラネットワーク４４０２、モバイルデバイス４４１２、および／またはＥｔｈｅｒｎｅｔネットワーク４４０４間の通信をブリッジする（ステップ４４６０）ことがある。
ビルディング制御機能
次に図２３〜２６を参照すると、いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイス１００が実装され得る例示的なビルディング管理システム（ＢＭＳ）およびＨＶＡＣシステムが示されている。特に図２３を参照すると、ビルディング１０の斜視図が示されている。ビルディング１０は、ＢＭＳによってサービス提供される。ＢＭＳは、一般に、ビルディングまたはビルディングエリア内または周辺の機器を制御、監視、および管理するように構成されたデバイスのシステムである。ＢＭＳは、例えば、ＨＶＡＣシステム、セキュリティシステム、照明システム、火災警報システム、ビルディングの機能またはデバイスを管理することが可能な任意の他のシステム、またはそれらの任意の組合せを含むことができる。
ビルディング１０にサービス提供するＢＭＳは、ＨＶＡＣシステム４５００を含む。ＨＶＡＣシステム４５００は、ビルディング１０のための暖房、冷房、換気、または他のサービスを提供するように構成された複数のＨＶＡＣデバイス（例えば、加熱器、冷却器、エアハンドリングユニット、ポンプ、ファン、熱エネルギー貯蔵装置など）を含むことがある。例えば、ＨＶＡＣシステム４５００は、ウォーターサイドシステム４５２０およびエアサイドシステム４５３０を含むものとして示されている。ウォーターサイドシステム４５２０は、加熱または冷却された流体をエアサイドシステム４５３０のエアハンドリングユニットに提供することがある。エアサイドシステム４５３０は、加熱または冷却された流体を使用して、ビルディング１０に提供される気流を加熱または冷却することがある。
ＨＶＡＣシステム４５００は、冷却器４５０２、ボイラ４５０４、および屋上エアハンドリングユニット（ＡＨＵ）４５０６を含むものとして示されている。ウォーターサイドシステム４５２０は、ボイラ４５０４および冷却器４５０２を使用して、作動流体（例えば水やグリコールなど）を加熱または冷却することがあり、作動流体をＡＨＵ４５０６に循環させることがある。様々な実施形態において、ウォーターサイドシステム４５２０のＨＶＡＣデバイスは、（図２３に示されるように）ビルディング１０内もしくは周囲に位置されるか、または中央プラント（例えば冷却器プラント、蒸気プラント、熱プラントなど）など場外の位置に位置されることがある。作動流体は、ビルディング１０に暖房が必要とされているか冷房が必要とされているかに応じて、ボイラ４５０４で加熱されるか、または冷却器４５０２で冷却されることがある。ボイラ４５０４は、例えば、可燃性材料（例えば天然ガス）を燃焼することによって、または電気加熱要素を使用することによって、循環される流体に熱を加えることがある。冷却器４５０２は、循環される流体を、熱交換器（例えば蒸発器）内の別の流体（例えば冷媒）との熱交換関係にして、循環される流体から熱を吸収することがある。冷却器４５０２および／またはボイラ４５０４からの作動流体は、配管４５０８を通してＡＨＵ４５０６に輸送されることがある。
ＡＨＵ４５０６は、（例えば冷却コイルおよび／または加熱コイルの１つまたは複数のステージを通って）ＡＨＵ４５０６を通過する気流と作動流体を熱交換関係にすることができる。気流は、例えば外気、ビルディング１０内からの還気、またはそれら両方の組合せでよい。ＡＨＵ４５０６は、気流と作動流体との間で熱を伝達して、気流を加熱または冷却することがある。例えば、ＡＨＵ４５０６は、１つまたは複数のファンまたは送風機を含むことがあり、ファンまたは送風機は、作動流体を含む熱交換器の上に、または熱交換器を通して空気を流すように構成される。次いで、作動流体は、配管４５１０を通って冷却器４５０２またはボイラ４５０４に戻ることがある。
エアサイドシステム４５３０は、ＡＨＵ４５０６によって供給される気流（すなわち給気流）を、給気ダクト４５１２を通してビルディング１０に送給し、還気を、ビルディング１０から還気ダクト４５１４を通してＡＨＵ４５０６に提供することがある。いくつかの実施形態では、エアサイドシステム４５３０は、複数の可変空気体積（ＶＡＶ）ユニット４５１６を含む。例えば、エアサイドシステム４５３０は、ビルディング１０の各フロアまたは区域に別個のＶＡＶユニット４５１６を含むものとして示されている。ＶＡＶユニット４５１６は、ビルディング１０の個々の区域に提供される給気流の量を制御するように動作させることができるダンパまたは他の流量制御要素を含むことがある。他の実施形態では、エアサイドシステム４５３０は、中間ＶＡＶユニット４５１６または他の流量制御要素を使用せずに、（例えば供給ダクト４５１２を通して）ビルディング１０の１つまたは複数の区域に給気流を送給する。ＡＨＵ４５０６は、給気流の属性を測定するように構成された様々なセンサ（例えば温度センサや圧力センサなど）を含むことがある。ＡＨＵ４５０６は、ＡＨＵ４５０６内および／またはビルディング区域内に位置されたセンサからの入力を受信することがあり、ＡＨＵ４５０６を通る給気流の流量、温度、または他の属性を調節して、ビルディング区域に関する設定値条件を実現することがある。
次に図２４を参照すると、いくつかの実施形態によるビルディング管理システム（ＢＭＳ）４８００のブロック図が示されている。ＢＭＳ４８００は、様々なビルディング機能を自動的に監視および制御するためにビルディング１０に実装されることがある。ＢＭＳ４８００は、ＢＭＳ制御装置４８６６および複数のビルディングサブシステム４８２８を含むものとして示されている。ビルディングサブシステム４８２８は、ビルディング電気サブシステム４８３４、情報通信技術（ＩＣＴ）サブシステム４８３６、セキュリティサブシステム４８３８、ＨＶＡＣサブシステム４８４０、照明サブシステム４８４２、エレベータ／エスカレータサブシステム４８３２、および火災安全サブシステム４８３０を含むものとして示されている。様々な実施形態において、ビルディングサブシステム４８２８は、より少数の、追加の、または代替のサブシステムを含むことができる。例えば、追加または代替として、ビルディングサブシステム４８２８は、冷蔵サブシステム、広告もしくは標識サブシステム、調理サブシステム、販売サブシステム、プリンタもしくはコピーサービスサブシステム、または、ビルディング１０を監視もしくは制御するために制御可能な機器および／またはセンサを使用する任意の他のタイプのビルディングサブシステムを含むことがある。いくつかの実施形態では、ビルディングサブシステム４８２８は、ＨＶＡＣシステムのウォーターサイドシステムおよび／またはエアサイドシステムを含む。
各ビルディングサブシステム４８２８は、その個々の機能および制御活動を完遂するための多数のデバイス、制御装置、および接続を含むことがある。ＨＶＡＣサブシステム４８４０は、図２３を参照して述べたようなＨＶＡＣシステム４５００と同じ構成要素の多くを含むことがある。例えば、ＨＶＡＣサブシステム４８４０は、冷却器、ボイラ、多数のエアハンドリングユニット、エコノマイザ、フィールド制御装置、監視制御装置、アクチュエータ、温度センサ、および、ビルディング１０内の温度、湿度、気流、または他の可変条件を制御するための他のデバイスを含むことがある。照明サブシステム４８４２は、多数の照明器具、安定器、照明センサ、調光器、または、ビルディング空間に提供される光の量を制御可能に調節するように構成された他のデバイスを含むことがある。セキュリティサブシステム４８３８は、人感センサ、ビデオ監視カメラ、デジタルビデオレコーダ、ビデオ処理サーバ、侵入検出デバイス、アクセス制御デバイスおよびサーバ、または他のセキュリティ関連デバイスを含むことがある。
引き続き図２４を参照すると、ＢＭＳ制御装置４８６６は、通信インターフェース４８０７およびＢＭＳインターフェース４８０９を含むものとして示されている。インターフェース４８０７は、ＢＭＳ制御装置４８６６と外部アプリケーション（例えば監視および報告アプリケーション４８２２、企業管理アプリケーション４８２６、遠隔システムおよびアプリケーション４８４４、ユーザ制御デバイス４８４８に常駐するアプリケーションなど）との間の通信を容易にして、ＢＭＳ制御装置４８６６および／またはサブシステム４８２８に対するユーザ制御、監視、および調節を可能にすることがある。また、インターフェース４８０７は、ＢＭＳ制御装置４８６６とユーザ制御デバイス４８４８との間の通信を容易にすることがある。ＢＭＳインターフェース４８０９は、ＢＭＳ制御装置４８６６とビルディングサブシステム４８２８（例えばＨＶＡＣ、照明セキュリティ、エレベータ、配電、ビジネスなど）との間の通信を容易にすることがある。ユーザ制御デバイス４８４８は、図１〜４４Ｂを参照して述べたユーザ制御デバイス１００〜２８００の実施形態の任意のものを含むことがある。
インターフェース４８０７、４８０９は、ビルディングサブシステム４８２８または他の外部システムもしくはデバイスとのデータ通信を行うための有線もしくは無線通信インターフェース（例えばジャック、アンテナ、送信機、受信機、送受信機、有線端末など）でよく、またはそれを含むことができる。様々な実施形態において、インターフェース４８０７、４８０９を介する通信は、直接的なもの（例えばローカル有線または無線通信）でも、通信ネットワーク４８４６（例えばＷＡＮ、インターネット、セルラネットワークなど）を介するものでもよい。例えば、インターフェース４８０７、４８０９は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔベースの通信リンクまたはネットワークを介してデータを送受信するためのＥｔｈｅｒｎｅｔカードおよびポートを含むことができる。別の例では、インターフェース４８０７、４８０９は、無線通信ネットワークを介して通信するためのＷｉＦｉ送受信機を含むことができる。別の例では、インターフェース４８０７、４８０９の一方または両方は、セルラまたは携帯電話通信送受信機を含むことがある。一実施形態では、通信インターフェース４８０７は電力線通信インターフェースであり、ＢＭＳインターフェース４８０９はＥｔｈｅｒｎｅｔインターフェースである。他の実施形態では、通信インターフェース４８０７とＢＭＳインターフェース４８０９がどちらもＥｔｈｅｒｎｅｔインターフェースであるか、または同一のＥｔｈｅｒｎｅｔインターフェースである。
引き続き図２４を参照すると、ＢＭＳ制御装置４８６６は、プロセッサ４８０６およびメモリ４８０８を含む処理回路４８０４を含むものとして示されている。処理回路４８０４は、処理回路４８０４およびその様々な構成要素がインターフェース４８０７、４８０９を介してデータを送受信できるように、ＢＭＳインターフェース４８０９および／または通信インターフェース４８０７に通信可能に接続されることがある。プロセッサ４８０６は、汎用プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つまたは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、１群の処理コンポーネント、または他の適切な電子処理コンポーネントとして実装することができる。
メモリ４８０８（例えばメモリ、メモリユニット、記憶デバイスなど）は、本出願で述べる様々なプロセス、層、およびモジュールを完遂または容易化するためのデータおよび／またはコンピュータコードを記憶するための１つまたは複数のデバイス（例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク記憶装置など）を含むことがある。メモリ４８０８は、揮発性メモリもしくは不揮発性メモリでよく、またはそれを含んでいてよい。メモリ４８０８は、データベースコンポーネント、オブジェクトコードコンポーネント、スクリプトコンポーネント、または、本出願で述べる様々な活動および情報構造をサポートするための任意の他のタイプの情報構造を含むことがある。いくつかの実施形態によれば、メモリ４８０８は、処理回路４８０４を介してプロセッサ４８０６に通信可能に接続され、（例えば処理回路４８０４および／またはプロセッサ４８０６によって）本明細書で述べる１つまたは複数のプロセスを実行するためのコンピュータコードを含む。
いくつかの実施形態では、ＢＭＳ制御装置４８６６は、単一のコンピュータ（例えば１つのサーバや１つのハウジングなど）内に実装される。様々な他の実施形態では、ＢＭＳ制御装置４８６６は、（例えば分散された場所に存在することができる）複数のサーバまたはコンピュータにわたって分散されることもある。さらに、図２４は、ＢＭＳ制御装置４８６６の外部に存在するものとしてアプリケーション４８２２および４８２６を示しているが、いくつかの実施形態では、アプリケーション４８２２および４８２６は、ＢＭＳ制御装置４８６６内（例えばメモリ４８０８内）でホストされることもある。
引き続き図２４を参照すると、メモリ４８０８は、企業統合層４８１０、自動測定および検証（ＡＭ＆Ｖ）層４８１２、要求応答（ＤＲ）層４８１４、故障検出および診断（ＦＤＤ）層４８１６、統合制御層４８１８、ならびにビルディングサブシステム統合層４８２０を含むものとして示されている。層４８１０〜４８２０は、ビルディングサブシステム４８２８および他のデータ源から入力を受信し、入力に基づいてビルディングサブシステム４８２８のための最適な制御アクションを決定し、最適な制御アクションに基づいて制御信号を生成し、生成された制御信号をビルディングサブシステム４８２８に提供するように構成されることがある。以下の段落では、ＢＭＳ４８００の各層４８１０〜４８２０によって実施される全般的な機能のいくつかを述べる。
企業統合層４８１０は、様々な企業レベルのアプリケーションをサポートするための情報およびサービスをクライアントまたはローカルアプリケーションに提供するように構成されることがある。例えば、企業管理アプリケーション４８２６は、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）または多数の企業レベルのビジネスアプリケーション（例えば会計システムやユーザ識別システムなど）にサブシステムスパニング制御を提供するように構成されることがある。企業管理アプリケーション４８２６は、追加または代替として、ＢＭＳ制御装置４８６６を構成するための構成ＧＵＩを提供するように構成されることもある。さらに他の実施形態では、企業管理アプリケーション４８２６は、層４８１０〜４８２０と協働して、インターフェース４８０７および／またはＢＭＳインターフェース４８０９で受信された入力に基づいてビルディングパフォーマンス（例えば効率、エネルギー使用量、快適性、または安全性）を最適化することができる。
ビルディングサブシステム統合層４８２０は、ＢＭＳ制御装置４８６６とビルディングサブシステム４８２８との間の通信を管理するように構成されることがある。例えば、ビルディングサブシステム統合層４８２０は、ビルディングサブシステム４８２８からセンサデータおよび入力信号を受信し、ビルディングサブシステム４８２８に出力データおよび制御信号を提供することがある。ビルディングサブシステム統合層４８２０は、ビルディングサブシステム４８２８間の通信を管理するように構成されることもある。ビルディングサブシステム統合層４８２０は、複数のマルチベンダ／マルチプロトコルシステムにわたって通信（例えばセンサデータ、入力信号、出力信号など）を変換する。
要求応答層４８１４は、ビルディング１０の要求が満たされたことに応答して、資源使用量（例えば電気使用量、天然ガス使用量、水使用量など）および／またはそのような資源使用量の金銭的コストを最適化するように構成されることがある。最適化は、時間帯別の価格、削減信号、エネルギー利用可能性、または、公益事業者、分散型エネルギー生成システム４８２４、エネルギー貯蔵装置４８２７、もしくは他の提供源から受信される他のデータに基づくことがある。要求応答層４８１４は、ＢＭＳ制御装置４８６６の他の層（例えばビルディングサブシステム統合層４８２０や統合制御層４８１８など）からの入力を受信することもある。他の層から受信される入力は、温度、二酸化炭素レベル、相対湿度レベル、空気質センサ出力、人感センサ出力、部屋スケジュールなどの環境入力またはセンサ入力を含むことがある。また、入力は、公益事業からの電気使用量（例えば単位ｋＷｈで表される）、熱負荷測定値、価格情報、予測価格、平滑化価格、削減信号などの入力を含むこともある。
いくつかの実施形態によれば、要求応答層４８１４は、受信したデータおよび信号に応答するための制御論理を含む。これらの応答は、統合制御層４８１８内の制御アルゴリズムと通信すること、制御戦略を変更すること、設定値を変更すること、または制御下でビルディング機器もしくはサブシステムを作動／作動停止することを含むことができる。また、要求応答層４８１４は、貯蔵されているエネルギーを利用すべき時を決定するように構成された制御論理を含むこともある。例えば、要求応答層４８１４は、ピーク使用時間の開始直前にエネルギー貯蔵装置４８２７からのエネルギーの使用を開始することを決定することがある。
いくつかの実施形態では、要求応答層４８１４は、要求（例えば価格、削減信号、要求レベルなど）を表す１つまたは複数の入力に基づいて、または要求に基づいて、エネルギーコストを最小にする（例えば自動的に設定値を変更する）制御アクションを能動的に開始するように構成された制御モジュールを含む。いくつかの実施形態では、要求応答層４８１４は、機器モデルを使用して、最適な１組の制御アクションを決定する。機器機能は、ビルディング機器の様々な組によって行われる。機器モデルは、ビルディング機器（例えばサブプラントや冷却器アレイなど）または個々のデバイス（例えば個々の冷却器、加熱器、ポンプなど）の集合体を表すことがある。
さらに、要求応答層４８１４は、１つまたは複数の要求応答ポリシー定義（例えばデータベースやＸＭＬファイルなど）を含む、または利用することがある。ポリシー定義は、（例えばグラフィカルユーザインターフェースを介して）ユーザによって編集または調節されることがあり、それにより、要求入力に応答して開始される制御アクションは、ユーザの用途に合わせて、所望の快適性レベルに合わせて、特定のビルディング機器に合わせて、または他の事項に基づいて調整され得る。例えば、要求応答ポリシー定義は、特定の要求入力に応答してどの機器がオンまたはオフにされ得るか、システムまたは機器をどれほど長くオフにすべきか、どの設定値を変更できるか、許容できる設定値調節範囲はどの程度か、通常通り予定された設定値に戻るまでに高い要求設定値をどれほど長く保つか、能力の限界にどれほど近付くか、どの機器モードを利用するか、エネルギー貯蔵デバイス（例えば熱貯蔵タンクやバッテリバンクなど）の内外へのエネルギー伝達速度（例えば最高速度、アラーム速度、他の速度限度情報など）、および（例えば燃料電池や電動発電機セットなどを介して）現場でのエネルギー発生を送出する時を指定することができる。
統合制御層４８１８は、ビルディングサブシステム統合層４８２０および／または要求応答層４８１４のデータ入力または出力を使用して制御決定を行うように構成されることがある。ビルディングサブシステム統合層４８２０によって実現されるサブシステムの統合により、統合制御層４８１８は、サブシステム４８２８の制御活動を統合することができ、それにより、サブシステム４８２８が単一の統合型スーパーシステムとして挙動する。例示的実施形態では、統合制御層４８１８は、複数のビルディングサブシステムからの入力および出力を使用する制御論理を含み、個々のサブシステムが単独で提供することができる快適性およびエネルギー節約よりも大きな快適性およびエネルギー節約を提供する。例えば、統合制御層４８１８は、第１のサブシステムからの入力を使用して、第２のサブシステムに関するエネルギー節約制御決定を行うように構成されることがある。これらの決定の結果は、ビルディングサブシステム統合層４８２０に通信し返すことができる。
統合制御層４８１８は、論理的に要求応答層４８１４の下位にあるものとして示されている。統合制御層４８１８は、ビルディングサブシステム４８２８およびそれらそれぞれの制御ループを要求応答層４８１４と共同で制御できるようにすることによって、要求応答層４８１４の有効性を高めるように構成されることがある。この構成は、有利には、従来のシステムに比べて、破壊的な要求応答挙動を減少し得る。例えば、統合制御層４８１８は、冷却される水の温度（または温度に直接もしくは間接的に影響を及ぼす別の成分）の設定値に対する要求応答に基づく上方修正が、ファンエネルギー（または空間を冷却するために使用される他のエネルギー）の増加をもたらさないことを保証するように構成されることがある。そのようなファンエネルギーの増加は、ビルディング総エネルギー使用量を、冷却器で保存されているエネルギーよりも大きくしてしまう。
統合制御層４８１８は、要求応答層４８１４にフィードバックを提供するように構成され、それにより、要求応答層４８１４は、要求された部分的送電停止が行われている間であっても制約（例えば温度や照明レベルなど）が適切に維持されていることをチェックする。制約には、安全性、機器動作限界およびパフォーマンス、快適性、火災コード、電気コード、エネルギーコードなどに関係する設定値または検知境界が含まれることもある。また、統合制御層４８１８は、論理的に、故障検出および診断層４８１６、ならびに自動測定および検証層４８１２の下位にある。統合制御層４８１８は、複数のビルディングサブシステムからの出力に基づいて、計算された入力（例えば集約）をこれらのより高いレベルの層に提供するように構成されることがある。
自動測定および検証（ＡＭ＆Ｖ）層４８１２は、（例えばＡＭ＆Ｖ層４８１２、統合制御層４８１８、ビルディングサブシステム統合層４８２０、ＦＤＤ層４８１６、または他の層によって集約されたデータを使用して）統合制御層４８１８または要求応答層４８１４によって指令された制御戦略が適切に機能していることを検証するように構成されることがある。ＡＭ＆Ｖ層４８１２によって行われる計算は、個々のＢＭＳデバイスまたはサブシステムに関するビルディングシステムエネルギーモデルおよび／または機器モデルに基づくことがある。例えば、ＡＭ＆Ｖ層４８１２は、モデルに基づいて予測された出力をビルディングサブシステム４８２８からの実際の出力と比較して、モデルの精度を決定することがある。
故障検出および診断（ＦＤＤ）層４８１６は、ビルディングサブシステム４８２８およびビルディングサブシステムデバイス（すなわちビルディング機器）に関する継続的な故障検出機能を提供し、要求応答層４８１４および統合制御層４８１８によって使用されるアルゴリズムを制御するように構成されることがある。ＦＤＤ層４８１６は、統合制御層４８１８から、直接的に１つまたは複数のビルディングサブシステムもしくはデバイスから、または別のデータ源から、データ入力を受信することがある。ＦＤＤ層４８１６は、検出された故障を自動的に診断して応答することがある。検出または診断された故障に対する応答は、ユーザ、メンテナンススケジューリングシステム、または故障を修理するもしくは故障に対処することを試みるように構成された制御アルゴリズムに警報メッセージを提供することを含むことがある。
ＦＤＤ層４８１６は、ビルディングサブシステム統合層４８２０で利用可能な詳細なサブシステム入力を使用して、故障している構成要素または故障の原因（例えば緩いダンパ連係）の具体的な識別を出力するように構成されることがある。他の例示的実施形態では、ＦＤＤ層４８１６は、「故障」イベントを統合制御層４８１８に提供するように構成され、統合制御層４８１８は、受信された故障イベントに応答して制御戦略およびポリシーを実行する。いくつかの実施形態によれば、ＦＤＤ層４８１６（または統合制御エンジンもしくはビジネスルールエンジンによって実行されるポリシー）は、システムをシャットダウンして、または故障しているデバイスもしくはシステムの周囲での制御活動を指示して、エネルギー浪費を減少させ、機器寿命を延ばし、または適切な制御応答を保証することがある。
ＦＤＤ層４８１６は、様々な異なるシステムデータストア（またはライブデータに関するデータポイント）を記憶する、またはそこにアクセスするように構成されることがある。ＦＤＤ層４８１６は、データストアのうち、あるコンテンツを、機器レベル（例えば特定の冷却器、特定のＡＨＵ、特定の端末ユニットなど）での故障を識別するために使用し、他のコンテンツを、構成要素またはサブシステムレベルでの故障を識別するために使用することがある。例えば、ビルディングサブシステム４８２８は、ＢＭＳ４８００およびその様々な構成要素のパフォーマンスを示す時間的（すなわち時系列）データを生成することがある。ビルディングサブシステム４８２８によって生成されるデータは、測定値または計算値を含むことがあり、それらの測定値または計算値は、統計的特性を示し、対応するシステムまたはプロセス（例えば温度制御プロセスや流量制御プロセスなど）がその設定値からの誤差に対してどのように挙動しているかに関する情報を提供する。これらのプロセスは、ＦＤＤ層４８１６によって検査することができ、システムのパフォーマンスが低下し始めた時を明らかにし、より深刻になる前に故障を修理するようにユーザに警報する。
次に図２５を参照すると、いくつかの実施形態によるビルディングモジュール３０３８をより詳細に示すブロック図が示されている。ビルディングモジュール３０３８は、ビルディング管理システム４９３０のための中央制御ハブとして機能するように構成されることがある。ビルディングモジュール３０３８は、ユーザインターフェース３０１０および／またはモバイルデバイス３０６８を介して様々な監視および制御インターフェースを提示することがあり、ユーザインターフェース３０１０および／またはモバイルデバイス３０６８を介してユーザ入力を受信することがある。ビルディングモジュール３０３８は、センサ３０２０からセンサデータを受信することがあり、ネットワーク３０６２（例えばＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネットなど）を介してネットワーク通信に携わることがある。
ビルディングモジュール３０３８は、（例えば直接、またはビルディング管理システム４９３０を介して）ビルディングサブシステム機器４８２８と通信することがあり、ビルディング機器４８３０〜４８３２から機器ステータスおよびパフォーマンス情報を受信することがある。例えば、ビルディングモジュール３０３８は、火災安全機器４８３０、エレベータ／エスカレータ４８３２、電気機器４８３４、情報通信技術（ＩＣＴ）機器４８３６、セキュリティ機器４８３８、ＨＶＡＣ機器４８４０、照明機器４８３２、または、ビルディングに設置されることもしくはビルディング管理システムの一部として使用されることがある任意の他のタイプの機器に関する機器ステータスおよびパフォーマンス情報を受信することがある。ビルディングモジュール３０３８は、機器ステータスおよびパフォーマンス情報を他のタイプの入力（例えばユーザインターフェース３０１０、センサ３０２０、モバイルデバイス３０６８、ネットワーク３０６２などからの入力）と組み合わせて使用して、ビルディングサブシステム４８２８用の制御信号を生成することがある。ビルディングモジュール３０３８は、それらの制御信号をビルディングサブシステム４８２８に（例えば直接、またはビルディング管理システム４９３０を介して）提供することがある。
引き続き図２５を参照すると、ビルディングモジュール３０３８は、ローカルインターフェースモジュール４９０２、遠隔インターフェースモジュール４９０４、音声コマンドモジュール４９０６、パーソナルアシスタントモジュール４９０８、在不在検出器４９１０、在不在予測器４９１２、気象モジュール４９１４、ホームモニタ４９１６、機器通信装置４９１８、機器制御装置４９２０、診断モジュール４９２２、および解析モジュール４９２４を含むものとして示されている。ビルディングモジュール３０３８のこれらの構成要素はそれぞれ、図９を参照して述べたようなホームモジュール３０３６の対応する構成要素と同一または同様でよい。これらのモジュールの機能は、図９〜２２を参照して述べた機能と同一または同様でよい。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、リアルタイムエネルギー価格情報および／または予測されるビルディング負荷に基づいてエネルギー使用量を計画するために、エネルギー網と通信するように構成される。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、エネルギー網からのエネルギーを貯蔵する電気エネルギー貯蔵システムを管理するように構成される。ユーザ制御デバイス１００は、エネルギー貯蔵システムを使用して、エネルギー網からエネルギーを追加または除去することによってインセンティブプログラム（例えば負荷削減や周波数調整など）に関与することがある。ユーザ制御デバイス１００は、２０１５年１０月８日出願の米国仮特許出願第６２／２３９，１３１号明細書、同第６２／２３９，２３１号明細書、同第６２／２３９，２３３号明細書、同第６２／２３９，２４５号明細書、同第６２／２３９，２４６号明細書、および同第６２／２３９，２４９号明細書に記載されている機能の一部または全部を含むことがある。これらの仮特許出願それぞれの全体の開示を参照により本明細書に援用する。
在不在ベースの制御
次に図２６Ａ〜１９を参照すると、いくつかの実施形態による、ユーザ制御デバイス１００によって実施され得るいくつかの在不在ベースの制御機能が示されている。特に図２６Ａを参照すると、ユーザ制御デバイス１００が住宅での在不在を検出する例示的な状況５０００が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、センサ５００２によって在不在を検出することがある。このセンサ５００２は、センサ３０２０の一実施形態でよい。センサ５００２は、ユーザ制御デバイス１００と一体化されているものとして示されている。代替実施形態では、センサ５００２は、ユーザ制御デバイス１００から遠隔にあってよく、検出された在不在をユーザ制御デバイス１００に通信することができる。例えば、センサ５００２は、有線接続を介して通信することができ、またはＷｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、もしくは任意の他の適切な通信プロトコルを介して無線通信することもできる。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、外部物体５００４との通信を介して在不在を検出することがある。物体５００４は、任意のデバイスでよい。いくつかの実施形態では、物体５００４は、ユーザ制御デバイス１００と通信することができる電子デバイスである。様々な実施形態において、物体５００４は、ユーザの携帯電話、ラップトップ、タブレット、または任意のポータブル電子デバイスでよい。いくつかの実施形態では、物体５００４は、ユーザ制御デバイス１００と互換性があり得るドングル、またはユーザ制御デバイス１００と通信し得る任意の他の物体である。いくつかの実施形態では、物体５００４は、ネックレス、腕時計、またはフィットネストラッカなどのウェアラブル物体である。物体５００４は、名刺またはＲＦＩＤカードでもよい。ユーザ制御デバイス１００は、在不在が検出された時刻を検出することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ログデータをタイムスタンプし、このデータは後の解析で使用され得る。
図２６Ｂは、ユーザ制御デバイス１００が、接続されているシステムでの在不在を検出し、その動作を変更することがある例示的なプロセス５０５０を述べる。ユーザ制御デバイス１００は、入力がセンサ５００２で受信されるのを待機する（ステップ５０５２）。ステップ５０５４で、入力が受信される。入力は、ノイズ、動き、熱シグネチャ、または通信信号でよい。入力が受信されると、ステップ５０５６で、在不在検出器３１１０または在不在検出器４９１０によって入力を処理しなければならない。ステップ５０５８で、在室状態が検出されたかどうかが判断される。在室状態が検出された場合、ユーザ制御デバイス１００から、接続されているシステムに動作コマンドが発出される（ステップ５０６０）。在室状態が検出されていない場合、プロセスが繰り返され、ステップ５０５２で、ユーザ制御デバイス１００は、入力が受信されるのを待機する。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、物体５００４から通信信号を受信することがあり、これは、ＮＦＣ、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、または任意の他の通信プロトコルを介するものでよい。
次に図２７Ａを参照すると、ユーザ制御デバイス１００は、スケジュールまたはカレンダに基づいて在不在を決定することがある。いくつかの実施形態では、ユーザは、ユーザ制御デバイス１００に直接スケジュールを入力することができる。他の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、既存のカレンダアプリケーションとの統合をサポートすることがある。ステップ５１０２で、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザからカレンダデータまたはスケジュールを受信する。次いで、ステップ５１０４で、ユーザ制御デバイス１００は、予定されたイベントをユーザが有さない時を決定する。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、家にいるつもりの時間のスケジュールをユーザが入力できるようにすることがある。次いで、ステップ５１０４で識別された期間が、予測される在室期間として記憶される（ステップ５１０６）。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、予測される在室期間を遠隔データ記憶装置に記憶することがある。他の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、予測される在室期間をローカルメモリに記憶することがある。ステップ５１０８で、記憶された在室期間および関連のユーザの嗜好に基づいて、ユーザ制御デバイス１００から、接続されているシステムに動作コマンドが発出される。
図２７Ｂには、ユーザがカレンダデータを入力し得る方法の例示的実施形態が示されている。ユーザＪａｃｋのスケジュールを含む、モバイルデバイス上でアクセスされる既存のカレンダアプリケーション５１４０が示されている。ユーザＪｉｌｌのスケジュールを含む、ブラウザを介してアクセスされる既存のカレンダアプリケーション５１４２も示されている。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ＪａｃｋまたはＪｉｌｌのＧｏｏｇｌｅ、ｉＯＳ、またはＯｕｔｌｏｏｋカレンダと通信し、取得されたアポイントメントおよびイベント情報に基づいて、家にいる時を決定することがある。ユーザ制御デバイス１００は、予定されているアポイントメントがないときは常にユーザが家にいると決定することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、平日の仕事日には、それらの時間外のアポイントメントおよび約束に加えて、ユーザが不在であると仮定するようにプログラムされることがある。
ユーザ制御デバイス１００は、カレンダにあるイベントに関連付けられる位置情報に基づいて、ユーザが家にいる時を決定することができることがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、在不在を決定するために、ユーザのパーソナルデバイスのネットワーク接続性（接続されているかどうか）を検出することができることがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザのパーソナルデバイスのネットワーク接続性を検出して、ユーザが家のどのエリアにいるかを決定することができることがある。ユーザ制御デバイス１００は、ダクトおよび流路に応じて、住宅の様々なエリアまたは区域に対する温度調整を制御することができることがある。Ｊａｃｋが接続されているネットワーク５１４４が識別され、Ｊａｃｋが住宅の区域１にいると決定するために使用されることがある。Ｊｉｌｌが接続されているネットワーク５１４６が識別され、Ｊｉｌｌが住宅の区域２にいると決定するために使用されることがある。
マルチ在不在状態の住宅では、ユーザ制御デバイス１００は、在不在に基づいて動作決定を行うことができることがある。ユーザ制御デバイス１００は、検出される異なるユーザに関して異なるスケジュールで動作することができることがある。一実施形態では、ユーザは、それぞれの独自のスケジュールをユーザ制御デバイス１００に直接入力することがある。他の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、外部カレンダおよびアプリケーションと通信してユーザのスケジュールを決定することができることがある。ユーザ制御デバイス１００は、どのユーザが家にいるかを検出し、そのユーザの嗜好に適応するように動作スケジュールを調節することができることがある。例えば、複数の居住者がいて、守るべき異なるスケジュールがある住宅では、サーモスタットは、どのユーザが家にいるかを検出し、そのユーザの設定およびスケジュールに基づいて動作決定を行うことがある。ユーザ制御デバイス１００は、来客、または家政婦やベビーシッターなどの定期的な訪問者に関しては、異なる設定を有することが可能である。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、家政婦だけが家にいるときには、住宅に住む家族全員がいるときとは対照的に、より低い能力で動作することがある。
マルチ在不在状態の住宅では、ユーザが異なるスケジュールを有することが一般的である。ここで図２７Ｃを参照すると、ユーザ制御デバイス１００は、居住者のスケジュールの交差に基づいて動作決定を行うものとして示されている。ユーザ制御デバイス１００は、カレンダ情報を使用して、何人のユーザが家にいるかを決定し、それに応じて動作を調節することがある。ユーザ制御デバイス１００は、複数のユーザが家にいるときの動作手順を決定することがある。一実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、異なる嗜好を有するユーザが家にいるときに折り合いをつけることがある。
図２７Ａで述べられるプロセスは、マルチ在不在状態の住宅に関して相反する嗜好が存在する状況に適合されることがある。ユーザ制御デバイス１００は、住宅の２人の居住者のスケジュールを受信することがある。ユーザ制御デバイス１００は、カレンダを比較して、いずれかの居住者が予定されたイベントを有さない時に基づいて在室状態を検出する。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザの自由時間の合成されたカレンダを作成することができる。１人のユーザのみが家にいる場合、ユーザ制御デバイス１００のスケジュールブロック５１７４に示されるように、そのユーザの設定が適用される。ユーザ制御デバイス１００は、在室状態の重複が検出されたと決定する。例えば、あるユーザが家を７２°Ｆにすることを好み、別のユーザが家を６８°Ｆにすることを好み、どちらのユーザも家にいる場合、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００のスケジュールブロック５１７２で図示されているように、折り合いをつけて温度を７０°Ｆに設定することがある。
別の実施形態では、マスタユーザがいることもあり、マスタユーザの設定は、他のユーザの設定を無効にする。例えば、あるユーザが家を７２°Ｆにすることを好み、他のユーザが家を６８°Ｆにすることを好む。しかし、第１のユーザがマスタユーザであり、したがって、ユーザ制御デバイス１００のスケジュールブロック５１７６に示されるように、そのユーザの設定が機器に伝達される。別の実施形態では、あるユーザが既に家にいるが、その後にマスタユーザが検出された場合、マスタユーザの検出時に、マスタユーザの設定が自動的に適用されることがある。さらに別の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、マスタユーザが更新を指令するまで、既存のユーザの嗜好を維持することがある。
次に図２８を参照すると、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが到着する時刻までにユーザの所望の設定に達するために必要とされる動作条件を決定することができることがある。一実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、家にいるつもりの時および希望する設定をユーザがユーザ制御デバイス１００に直接プログラムすることを可能にする。別の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザの外部カレンダにアクセスし、ユーザ制御デバイス１００のスケジュールブロック５２０２に示されるように、ユーザが家にいる時を決定することがある。例えば、Ｊｉｌｌが１７時に帰宅する予定であり、到着時に家が７２°Ｆであることを好む場合、ユーザ制御デバイス１００は、状況スナップショット５２０４で示されるように、１６時に７６°Ｆの開始点から家を冷やし始めることがある。状況スナップショット５２０６に示されるように、Ｊｉｌｌの帰宅途中、１６時３０分までに、ユーザ制御デバイス１００は家を既に７４°Ｆまで冷やしている。状況スナップショット５２０８に示されるように、Ｊｉｌｌが１７時に家に到着するとき、家は既に７２°Ｆである。別の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、外出中のユーザからの通信を受信して、家を特定の温度に設定することができることがあり、ユーザ制御デバイス１００は即座にその設定を指令することがある。
ユーザ制御デバイス１００は、どのような種類の活動が住宅で発生しているのかを判断し、在室レベルに基づいて動作を変更することができることがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、住宅の個々の居住者を検出することができる。他の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、接続されている機器との通信に基づいて在室レベルを決定する。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、ＡＣユニットによって見られる想定負荷に基づいて在不在を推定することができることがある。別の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、フィットネストラッカから活動情報を取得して、特定のユーザに関係付けられる活動の量を決定することがある。さらに別の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、センサ５００２を使用して、生じている動きまたは活動の量を検出することがある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが現在部屋にいるが、活動のレベルは低いと判断することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが眠っていると判断し、それに応じて温度調整を調節することがある。ユーザ制御デバイス１００は、多くの人々が１部屋にいて、活動のレベルが高いと判断し、それに応じて温度調整を上昇させることもある。
次に図２９を参照すると、ユーザ制御デバイス１００は、在室状況に基づいて、接続されているＡＣユニットにおける圧縮器のステージングを調節することがある。一実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、在室状況の変化を検出し、それに応じて圧縮器のステージングを調節することがある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、より多くの運動が生じていることを検出し、ステージングを増加させて温度を維持することがある。別の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、住宅の在室状況および活動レベルを解析し、適切なステージングの進行を決定することがある。例えば、スナップショット５３０２に示されるように、ユーザ制御デバイス１００によって検出されたユーザが現在１人であることがある。在室状況が低いため、圧縮器は現在ステージ１で動作している。スナップショット５３０４において、ユーザ制御デバイス１００は、家に５人いることをホームネットワークから検出し、現在ステージ１にある圧縮器にステージ２、３、および４を介してステージ５に進むように指令することがある。さらに、ユーザ制御デバイス１００は、家に１０人いることを検出し、現在ステージ１にある圧縮器にステージ５に直接進むように指令することもある。
ユーザ制御デバイス１００は、家のどこにユーザがいるかを何らかの粒度で決定することができることがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザのパーソナルデバイス５００４と通信し、ＧＰＳデータを取得して、ユーザが家にいるかどうか、もし家にいるならどこにいるかを決定する。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ジオフェンシングを使用して、ユーザが家のどの区域または部屋にいるかを決定し、それに応じて動作を調節する。ジオフェンシングは、位置情報に基づいて境界を定義できるようにする。ユーザ制御デバイス１００は、検出された在室状況および位置に基づいて動作を調節することがある。例えば、ユーザが住宅の上階で検出された場合、ユーザ制御デバイス１００は、上階の温度調整を上昇させることがある。ユーザ制御デバイス１００は、下階に在室者がいないことを検出し、下階での温度調整を低下させることもできる。
ユーザ制御デバイス１００は、アプリケーションを介して、またはユーザ制御デバイス１００への入力としてユーザが自分の在不在ステータスを設定することを可能にすることがある。いくつかの実施形態では、ユーザは、携帯電話などの物体１１０４を介して自分の在不在ステータスを入力することがある。例えば、Ｊｉｌｌは自分のステータスを「外出」と設定することがある。いくつかの実施形態では、異なるユーザが異なる設定を有することがあり、ユーザ制御デバイス１００は、受信されたステータス情報から在室レベルを決定することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、物体５００４（いくつかの実施形態では携帯電話である）の接続性に基づいてユーザのステータスを自動的に更新することができる。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、検出された位置に応じてユーザの携帯電話５００４にプッシュ通知を送信することがある。例えば、Ｊｉｌｌが外出していることが検出された場合、ユーザ制御デバイス１００は、自分のステータスを「外出」と設定するかどうかをＪｉｌｌに尋ねるプロンプトを表示することがある。いくつかの実施形態では、ユーザが外出中であるとき、ユーザ制御デバイス１００に関連付けられるシステムはエネルギー効率の良い状態になり、この状態は、家に残っている居住者には快適でないことがある。ユーザ制御デバイス１００は、マスタユーザが、他のユーザからユーザ制御デバイス１００に与えられた全てのコマンドを無効にすることを可能にすることがある。いくつかの実施形態では、マスタユーザが外出中である場合、システムは、他のユーザが家にいるにもかかわらず、エネルギー効率優先の状態になる。ユーザ制御デバイス１００は、別のユーザがまだ家にいるという警告をマスタユーザに表示し、マスタユーザが依然として自分のステータスを「外出中」に設定しておきたいかどうか尋ねる。例えば、Ｊｉｌｌがマスタユーザであり、外出していると検出された場合、ユーザ制御デバイス１００は、自分のステータスを「外出中」に設定したいかどうか尋ねることがある。Ｊｉｌｌが「はい」を選択した場合、ユーザ制御デバイス１００は、Ｊａｃｋがまだ家にいること、およびＪａｃｋがいるにもかかわらずシステムがエネルギー効率優先の状態になることをＪｉｌｌに警告することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが自分のステータスを本当に変更したいか尋ねることがある。ユーザが「はい」を選択すると、システムは、不在状態に関連付けられるコマンドを実行することがある。
ユーザ制御デバイス１００は、区域センサに基づいてユーザの位置を検出することがあり、区域センサは、任意の通信プロトコルを介して通信することがある。例えば、区域センサは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＮＦＣ、ＷｉＦｉ、または任意の他の通信プロトコルを使用することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、音の再生によってユーザの検出の成功または失敗を示すことがある。いくつかの実施形態では、音は、成功または失敗に関して一意でよい。いくつかの実施形態では、付随するインジケータが表示されることがある。例えば、ユーザが認証されていないことをユーザに警告するメッセージが表示されることがある。インジケータは、単純に、点滅するＬＥＤでよい。
ユーザ制御デバイス１００は、検出された在室状況に基づいてその通信挙動を調節することがある。一実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、それ自体がリビングルームにあり、その一方でユーザはキッチンにいると決定することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザがユーザ制御デバイス１００の画面を見ることができないので、キッチンにあるスピーカを介して、またはユーザのポータブル電子デバイスを介して、ユーザに任意の動作変更を通信することを試みることがある。
ユーザ制御デバイス１００は、ユーザの挙動から学習し、データを記憶して動作を適応させ、より良くユーザにサービス提供することができることがある。一実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、取得された位置データを解析し、ユーザが自分の時間の大半を過ごす場所を決定することがある。ユーザ制御デバイス１００は、その場所を、住宅内の全ての場所よりも温度調整のために優先する場所として設定することがある。別の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが好ましい優先空間を設定することを可能にすることがある。
ユーザ制御デバイス１００は、動作を調節する方法を外部ソースから学習することができることがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、在室状態が検出されている日時を記憶する。ユーザ制御デバイス１００は、季節に基づいて、何が適切な温度調整コマンドとなり得るかを決定することがある。ユーザ制御デバイス１００は、住宅から収集された履歴データに基づいて、何が標準動作条件に対する適切な調節となり得るかを学習することができることがある。
ユーザ制御デバイス１００は、在室状態が検出される頻度に基づいて標準動作条件に対する調節を行うことがある。例えば、ユーザが一度検出される。ある時間が経った後、そのユーザが再び検出される。ユーザ制御デバイス１００は、検出間の時間に基づいて動作決定を行う。一実施形態では、センサ３０２０は、モーションセンサを含み、ユーザ制御デバイス１００は、運動のみに基づいて在不在を検出する。例えば、ペットの猫がセンサの前を１分間に数回通り過ぎ、それによりユーザ制御デバイス１００が「高い在室状態」を検出することがある。しかし、ユーザ制御デバイス１００は、閾値頻度を有することがあり、その閾値頻度を超えると、各検出を個別のイベントとして考慮すべきでないと決定する。別の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、場合によっては故障した構成要素により、ユーザのデバイスが高い頻度でホームネットワークに接続していることを検出することがある。ユーザ制御デバイス１００は、高レベルの活動が実際の活動ではないと決定し、それに応じて調節をキャンセルすることができる。
ユーザ制御デバイス１００は、在室状態を検出したとき、識別情報を受信することがある。一実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、センサ３０２０（一実施形態では複数のカメラ）を使用して、個別のユーザを検出して識別することがある。別の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザのポータブル電子デバイスからユーザ情報を受信することがある。さらに別の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ネットワークと通信して、ネットワークに接続されているデバイスからユーザ情報を受信することがある。ユーザ制御デバイス１００は、個人化された設定を記憶し、各関連デバイスに関する構成を制御することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ネットワークから設定をロードして、検出されたユーザに従ってユーザインターフェースを調節することがある。例えば、あるユーザは、温度調節のみに関わるユーザインターフェースを有することを好むことがあり、別のユーザは、利用可能なあらゆるオプションにアクセスできるようにするユーザインターフェースを有することを好むことがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが最も興味を持っている情報を表示する個人化ホーム画面をユーザが作成することを可能にすることがある。
ユーザ制御デバイス１００は、検出されたユーザに基づいて異なる情報を表示することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、センサ３０２０から受信された情報に基づいて居住者を区別することができる。センサ３０２０の１つは、カメラ、ＩＲセンサ、マイクロフォン、または在不在を検出するために使用され得る任意の他の考えられるセンサでよい。ユーザ制御デバイス１００は、子供またはペットが検出された場合には、単に現在の温度を表示することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、識別可能なパーソナルデバイスに基づいてユーザを検出し、ユーザが選択した画面を表示することがある。例えば、ユーザは、自分の設定に達するまでにどれくらいの時間がかかるかを知りたい場合、その画面を、ユーザが家で検出されたときのデフォルト画面として選択することができる。別の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、最も使用されている画面を表示することがある。例えば、使用可能な全ての画面の中で、温度画面が最も使用されている場合、ユーザ制御デバイス１００は、在室状態が検出されると常に温度画面を表示することがある。
データ解析
次に図３０を参照すると、ユーザ制御デバイス１００は、その双方向通信機能により、想定される負荷および現在のエネルギー消費などの測定基準を計算するために使用される情報を受信することができる。ユーザ制御デバイス１００は、ネットワーク６３０６に接続されているものとして示されており、ネットワーク６３０６を介して販売店６３０２、気象サービス６３０８、解析サービス６３１０、および／または公益事業者６３０４と通信することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ＨＶＡＣ機器２４２０と直接通信するものとして示されている。ユーザ制御デバイス１００が接続されているものとして図示されている資源は、限定を意味するものではなく、ユーザ制御デバイス１００は、多数のデバイス、サービス、およびシステムと接続され得ることを理解されたい。機器の動作パフォーマンスを含めたシステムの履歴は、ユーザ制御デバイス１００と一体化されたメモリまたはネットワーク６３０６内のメモリに記憶して、後でアクセスすることができる。
ユーザ制御デバイス１００は、解析サービス６３１０によってデータを解析することがある。解析サービス６３１０は、解析モジュール３１２４または解析モジュール４９２４（すなわちユーザ制御デバイス１００の構成要素）の一実施形態でよく、またはユーザ制御デバイス１００と通信する遠隔サービスでもよい。ユーザ制御デバイス１００および解析サービス６３１０は、システムからの履歴データと、ネットワークに接続された、サイズおよび機器構成が同様の他のシステムからの履歴データとを使用することができることがある。ユーザ制御デバイス１００は、ローカル機器履歴またはネットワーク６３０６に記憶された同様の機器の履歴を使用して、ユーザのシステムの性能についてユーザを教育することができることがある。解析サービス６３１０は、そのサービスに利用可能なアルゴリズムと、履歴の計算および解析の記憶部とを有することがあり、記憶部から、情報に基づく推定値を提供することができる。
ユーザ制御デバイス１００は、接続されている機器から基本的な動作データを受信することがあり、次いで、それを解析サービス６３１０に送信する。解析サービス６３１０は、接続されている機器からのフィードバックを使用して、正確な推定を行い、故障を検出することがある。例えば、解析サービス６３１０は、ＡＣユニットが過去２０分間にわたって最大設定で動作しているにもかかわらず温度の変化が検出されていないと判断することがある。このとき、解析サービス６３１０は、ユーザ制御デバイス１００がユーザと通信するためのエラーメッセージを生成することがある。また、解析サービス６３１０は、機能の不一致およびステージング故障などの問題を検出することができることもある。解析サービス６３１０は、明示的に列挙した問題の検出に限定されないことを理解されたい。
ユーザ制御デバイス１００は、ユーザにツールを提供する商業エネルギー管理ソフトウェアと接続することがある。これらのツールは、ユーザが、関心のある変数を使用してレポートを作成できるようにすることがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、受信された全てのデータを商業エネルギー管理ソフトウェアに送信し、処理してユーザに提示できるようにすることがある。ユーザ制御デバイス１００は、エネルギー管理ソフトウェアから結果およびレポートを受信して、ポータブルデバイスまたはディスプレイ３００２上でユーザに表示することがある。ローカルでデータを処理しない利点としては、消費者のためのユニットのコスト低減、および更新またはパッチ機能の簡素化が挙げられる。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００およびスタンドアローンプログラムと通信するプラグインとの互換性があり得る。プラグインは、電流引込みなどのパラメータを検出することがあり、電流引込みまたは他のそのようなパラメータを監視することによってシステムのアクションを早期に検出することができることがある。
解析サービス６３１０は、ユーザのエネルギー使用量データをエネルギー料金と組み合わせて、ユーザの挙動の財政的影響を報告することがある。ユーザ制御デバイス１００はユーザのデバイスと通信することでき、ユーザのデバイスは、使用料情報を受信するためにユーザ制御デバイス１００を認証することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、要求応答情報をレポートに統合することによって、ユーザがエネルギー料金を削減するのを助けることがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザのエネルギー挙動のコスト解析を進めることができる。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、公益事業者またはスマートメータからの要求応答フィードバックを受信できることがあり、これを使用者のエネルギー使用と共に解析して、ユーザの使用挙動の影響をユーザに知らせることができる。
次に図３１Ａを参照すると、ユーザが自分のエネルギー使用量およびその結果生じるエネルギー料金を制御することができるいくつかのプロセスが示されている。プロセス６４０２に、ユーザ制御デバイス１００のディスプレイ３００２が示されている。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが自分の目標料金額に達するのを助けるための設定値を提案することがある。ステップ６４０４で、ユーザは、自分の現在の毎月のエネルギー料金および現在の設定値を入力するように求められる。例えば、Ｊｉｌｌは現在、夏には６８°Ｆ、冬には７６°Ｆの設定値を維持することによって、毎月３５０ドルのエネルギー料金を支払っていることがある。ステップ６４０６で、ユーザは、目標料金額を入力するように求められる。料金を毎月２５０ドルに減少させたい場合には、Ｊｉｌｌは２５０ドルと入力することがある。
いくつかの状況では、目標料金額が実現可能でない。目標料金額が実現可能でない場合、ユーザ制御デバイス１００は、現在の動作条件では目標が実現不可能であるという警告をユーザに表示することがある。例えば、（例えば実際のまたは予測される）外気温が厳しすぎるため、生活できる温度の制約から外れることなく料金を２５０ドルまで減少させることができない場合、ユーザ制御デバイス１００は、目標料金額が実現可能でないというメッセージを表示することがある。ユーザ制御デバイス１００は、「現在の動作温度では目標料金額に達することができません。今月の料金は３００ドルになりそうです」というメッセージを点灯させることがある。目標料金額が可能である場合、ユーザ制御デバイス１００は、設定値を、ユーザに提案された設定値に変更することがある。
一実施形態では、ユーザは、自分のエネルギー使用量を変更しない場合に毎月の料金がいくらになるか見るために、自分の好ましい設定値を入力することがある。ステップ６４０８で、例えば、Ｊｉｌｌは、７０°Ｆおよび７４°Ｆという自分の嗜好を入力することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ローカル履歴機器データに基づいて、現在の設定によるＪｉｌｌの毎月の料金が２３０ドルになると決定することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ネットワーク６３０６に記憶されている履歴からのデータを使用することがある。ユーザ制御デバイス１００は、データ解析サービス６３１０によってデータを解析する必要性を伝達することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ネットワーク６３０６に接続されている他のデバイスと通信し、接続されているデバイスに関する情報を表示することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザデバイス５４０２に全てのデータおよび通信を表示することがある。
引き続き図３１Ａを参照すると、プロセス６４２４で、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが自分の目標に対して自分の使用量を追跡することを可能にすることがある。ステップ６４２６で、ユーザ制御デバイス１００は、今月の目標支払い額に対するユーザのエネルギー使用量をディスプレイ３００２に示す。例えば、Ｊｉｌｌは、７月分の支払いを１００ドルにしたいとする。１３日に、既に目標支払い額の半分になっている（例えば今月の月額料金が５０ドルを超えている）。これにより、Ｊｉｌｌは、自分の使用習慣を調節したいか、それともより高い料金を受け入れるかを、情報に基づいて決定することができる。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、様々な動作パラメータおよびそれらそれぞれのエネルギー使用量のレポートを提供することがある。
ステップ６４２８に、圧縮器の各ステージのランタイムが示されている。ステップ６４３０に、各ステージのランタイムに関連付けられる計算されたコストが示されている。この比較は、ユーザに使用習慣を知らせ、毎月の料金に影響を与えるために調節を行うかどうか、およびその調節をどのように行うかをユーザが決定できるようにする。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ネットワーク６３０６に記憶されている履歴パフォーマンスデータを使用することがある。ユーザ制御デバイス１００は、データ解析サービス６３１０によってデータを解析する必要性を伝達することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ネットワーク６３０６に接続されている他のデバイスと通信し、接続されているデバイスに関する情報を表示することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザデバイス５４０２に全てのデータおよび通信を表示することがある。
引き続き図３１Ａを参照すると、ユーザ制御デバイス１００は、設定値に対する変更を自動的に行う（プロセス６４５０）ことがある。ステップ６４５２に、ユーザ制御デバイス１００のディスプレイ３００２が示されており、設定値が２°Ｆ上昇されたことをユーザに知らせる。例えば、Ｊａｃｋが、数時間にわたって７２°Ｆに設定していることがあり、ユーザ制御デバイス１００が、温度を７４°Ｆに上昇させることがある。ユーザ制御デバイス１００は、設定値が上昇されたことをＪａｃｋに通知し、快適性の違いに気付いたか、またはその変更を維持したいかどうかを尋ねることがある。ユーザが変更を受け入れることを選択した場合、ユーザ制御デバイス１００は、その変更による予想される節約を表示する（ステップ６４５４）ことがある。いくつかの実施形態では、これは月単位での節約である。ユーザ制御デバイス１００は、任意の期間（例えば、１日、１週間、１ヶ月、１年、６時間、１２日など）の節約を推定できることもある。
有利には、プロセス６４５０に示される特徴は、調節を行い、小さな変化でさえ節約をもたらし得る様子を示すことによって、ユーザがエネルギーを節約するのを助けることがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ネットワーク６３０６に記憶されている履歴からのデータを使用することがある。ユーザ制御デバイス１００は、データ解析サービス６３１０によってデータを解析する必要性を伝達することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ネットワーク６３０６に接続されている他のデバイスと通信し、接続されているデバイスに関する情報を表示することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザデバイス５４０２に全てのデータおよび通信を表示することがある。
引き続き図３１Ａを参照すると、ユーザ制御デバイス１００は、住宅のシステムを周辺地域または近隣にあるシステムと比較する（プロセス６４７４）ことがある。いくつかの実施形態では、同様の設定および機器を有する住宅のみが示される。他の実施形態では、エリア内の全ての住宅が、その設定および機器に関係なく示される。ステップ６４７６において、ユーザ制御デバイス１００は、近隣住民によって使用されている設定値に関する統計をディスプレイ３００２に示すことがある。これにより、ユーザは、同様の環境条件のユーザと自分の使用習慣を比較することができる。例えば、ＪａｃｋとＪｉｌｌが、Ｍｒ．Ｒｏｇｅｒの近隣に住んでいるとする。ユーザ制御デバイス１００は、住宅の４０％が、７２°Ｆおよび７２°Ｆでの設定値（設定温度を１年中７２°Ｆに保つことを意味する）を有することを示している。
ステップ６４７８で、ユーザ制御デバイス１００は、レポートに含まれている住宅の集合に関する毎月の料金の平均を示すことがある。ユーザ制御デバイス１００は、それらの設定を試したいかどうかをユーザに尋ねることがあり、過剰な手間を必要とせずにユーザが予算およびエネルギーを意識した決定を行うことができるようにする。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ネットワーク６３０６に記憶されている履歴からのデータを使用することがある。ユーザ制御デバイス１００は、データ解析サービス６３１０によってデータを解析する必要性を伝達することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ネットワーク６３０６に接続されている他のデバイスと通信し、接続されているデバイスに関する情報を表示することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザデバイス５４０２に全てのデータおよび通信を表示することがある。
ユーザ制御デバイス１００は、接続されているシステムと、ネットワーク６３０６に接続されている同様のシステムとを比較することがある。そのようなシステムは、ユーザ制御デバイス１００の別のインスタンスまたは異なる住宅／ビルディング管理システムによって操作される他の住宅および／または他のビルディングを含むことがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００に接続されているシステムと同様のネットワークに接続されているシステムのサブセットを見つけることがある。同様のシステムは、機器の構成、住宅の大きさ、場所、気候、および様々な他の因子、または前述した因子の任意の組合せに基づいて決定されることがある。ユーザ制御デバイス１００は、解析サービス６３１０によって生成されるレポートを求める要求を送信することがあり、解析サービス６３１０は、（例えば、遠隔システムからの、またはエネルギー公益事業からの）同様のシステムの識別されたサブセットに関するデータを検索することがある。
次に図３１Ｂを参照すると、ユーザ制御デバイス１００は、住宅またはビルディングのエネルギー使用量を解析するレポートを生成することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザのエネルギー消費および挙動を他の同様のシステムと比較および対比するために、ユーザのデバイス５４０２に関するレポートを表示することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ディスプレイ３００２に比較レポートを示すこともある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、Ｊｏｈｎのエネルギー使用量を近隣住民（ＪａｃｋとＪｉｌｌ）の使用量と比較するレポートを表示することがある。いくつかの実施形態では、他の住宅およびビルディングからのエネルギー消費データは、ユーザプライバシを保護するために匿名化および／または集約される。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、必ずしも地理的に近いとは限らないが、多くのパラメータに関して同様のシステムを見つけることがある。ユーザ制御デバイス１００は、エネルギー使用量に関してユーザにランキングを通知できることがある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザのエネルギー使用量が同様のシステムの平均を超えていることをユーザに通知することがある。これにより、ユーザは、自分のエネルギー使用挙動を評価し、効率、快適性、または折り合いを重視するかどうか決定できるようになる。いくつかの実施形態では、順位を与えることができ、ユーザが、より効率的になるようにユーザ制御デバイス１００およびその設定に関して実験するのを促す。
ユーザがソーシャルメディアに自分のランクとその設定を投稿して他者と共有し、競争感を生み出すことができると考えられる。例えば、ユーザは、「私の温度調整システムは今月、１０％効率的に稼動し、電気代が１５ドル節約されました！ありがとう、Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ Ｉｎｃ．！」というメッセージと共にソーシャルメディアのウェブサイトに自分の設定を投稿することがある。ユーザ制御デバイス１００は、共有を容易にするために、ユーザがエネルギー節約をソーシャルメディアに容易にエクスポートできるようにすることがある。
次に図３１Ｃを参照すると、ユーザは、自分の嗜好をユーザ制御デバイス１００に示すことができることがあり、ユーザ制御デバイス１００は、その嗜好を使用して動作決定を行うことがある。プロセス６４８０に従ってシステムを比較するとき、ユーザ制御デバイス１００は、他のシステムの設定がユーザのエネルギー使用量に影響を与える可能性があるかどうか判断することがある。ステップ６４８１で、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ制御デバイス１００に接続されているシステムと同様の、ネットワークに接続されているシステムのサブセットを見つけることがある。同様のシステムは、機器の構成、住宅の大きさ、場所、気候、および様々な他の因子、または前述した因子の任意の組合せに基づいて決定されることがある。
ユーザ制御デバイス１００は、同様のシステムを有する同様のサイズの近隣の住宅がはるかに少ないエネルギーを使用していることを見出す（ステップ６４８２）ことがある。ユーザがエネルギー効率を重視することを示した場合、ユーザ制御デバイス１００は、より効率的になり得る設定が見つかったことをユーザに通知する（ステップ６４８３）ことがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザのエネルギー使用量に影響を及ぼす可能性があるものと識別された設定を自動的にテスト実行することがある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが家にいない間に、より効率的であり得るシステムの設定を実行し、ユーザが帰宅したときにテストの結果を報告する（ステップ６４８４）ことがある。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、影響を及ぼし得る識別された設定を含むプロンプトを表示し、ユーザが設定をテストするかどうか、およびどの設定をテストするかを決定できるようにすることがある。例えば、機器およびサービス提供されるエリアに関して同一のシステムが、Ｊｉｌｌのシステムよりも１０％効率良く動作していると識別される。ユーザ制御デバイス１００は、「クラウドに記憶されている情報によると、ファン速度を増加してＨＩＧＨにすることによって効率を上げることができるかもしれません。ファン速度をＭＥＤＩＵＭからＨＩＧＨに上げますか？この変更を受諾するには「はい」を選択してください。この要求を拒否するには「いいえ」を選択してください」と表示することがある。Ｊｉｌｌの選択に応じて、ユーザ制御デバイス１００は、ファンの速度を調節するか、またはプロンプトを閉じる。
いくつかの実施形態では、期待される結果を設定が生み出さないとき、問題が生じることがある。例えば、システムの送風機が小さすぎて、より高速にかつより効率的に動作することができないことがある。ステージングが変更されるときに、圧縮器が壊れることがあり、したがって良い結果を生まないことがある。ユーザ制御デバイス１００は、これらの問題の原因を特定し、最もあり得る問題が何であるかを評価する（ステップ６４８５）ことがある。次いで、ユーザ制御デバイス１００は、特定された問題の原因を直すために販売店または技術者に連絡したいかどうかを尋ねるプロンプトをユーザに表示することがある。
ユーザ制御デバイス１００は、住宅のエネルギー使用量の明確かつ最新のレポートを提供することができる。ユーザ制御デバイス１００は、多様なデバイスと通信することができ、この通信は、使用量レポートを作成するときに、より詳細な情報を提供できるようにする。公益事業者からの毎月の請求書は総使用量だけを示しているが、解析サービス６３１０は、使用時間や、使用量に関連付けられる機器など、重要な情報を提供する。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、食器洗浄機が過去２日間で、住宅で３年間使用していたエネルギー量の２倍超を使用していることを示すエネルギー使用量レポートを表示することがある。ユーザ制御デバイス１００は、その不一致を検出し、食器洗浄機が誤動作している可能性があることをユーザに通知することがある。
ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが前に考えていたよりも少ないエネルギーをＡＣシステムが使用していることを示すエネルギーレポートを表示することがある。ユーザ制御デバイス１００は、使用されていないときにも洗濯機がエネルギーを使用していることを示すエネルギーレポートを表示することもある。この情報は、古くて効率の悪い電気器具を交換する時期であるとユーザが決心する助けとなり得る。ユーザ制御デバイス１００は、従来のサーモスタットを使用して以前のパフォーマンスよりも効率を高めるために、住宅内のより古い既存の機器に接続することもある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、経時的な計測を使用して、機器動作パラメータに変更を加える。
ユーザ制御デバイス１００は、解析サービス６３１０を使用して、ユーザによって指令された設定値に達するのに必要とされる時間を計算できることがある。いくつかの実施形態では、この計算はローカルで行われる。他の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、解析サービス６３１０にデータを送信することがあり、解析サービス６３１０は、ユーザ制御デバイス１００またはユーザデバイス５４０２に結果を返して表示することがある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、外気温が８０°Ｆであり湿度が低いとき、家を７２°Ｆに調整する旨のコマンドを受信することがある。ユーザ制御デバイス１００は、現在の動作条件およびコマンドを解析サービス６３１０に送信する。
解析サービス６３１０は、現在の動作条件、機器からのフィードバック、および履歴データから、指定された設定値にシステムが３０分で到達することができると決定することがある。解析サービス６３１０は、この情報をユーザ制御デバイス１００に送信することがあり、ユーザ制御デバイス１００は、システムが３０分で設定値に到達することを通知するメッセージをユーザに表示することがある。いくつかの実施形態では、特定の外部条件に基づいて、システムが異常な量の負荷を受けていることがある。解析サービス６３１０は、システムパフォーマンスを同様のシステムと比較するときにこれを認識し、時間推定値を調節することがある。いくつかの実施形態では、解析サービス６３１０は、標準時間推定値にオフセットを加える。より最適な条件のために解析サービス６３１０がこの機能を実施して、標準時間推定値からオフセットを差し引くこともできることが企図される。
次に図３１Ｄを参照すると、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが指定した設定値にシステムが到達できることをユーザに通知できることがある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、外気温が１０５°Ｆであるとき、大きな住宅を７７°Ｆに調整する旨のコマンドを受信することがある。ユーザ制御デバイス１００は、現在の動作条件およびコマンドを解析サービス６３１０に送信する。解析サービス６３１０は、現在の動作条件、機器からのフィードバック、および履歴データから、高い湿度と、住宅のサイズに対する設置されているＡＣユニットのサイズとが原因で、システムが設定値に到達することができないと決定することがある。解析サービス６３１０は、現在の動作からのデータポイントを使用して将来の温度を外挿することによってこれを決定することがある。解析サービス６３１０は、履歴データポイントを使用して、現在の動作条件下での設定値限界を決定することがある。解析サービス６３１０は、この情報をユーザ制御デバイス１００に送信し、次いで、ユーザ制御デバイス１００は、システムが設定値に到達できないことを通知するメッセージをユーザに表示する。
この状況が生じるとき、ユーザ制御デバイス１００は、多数の異なる方法でユーザに通知できることがある。ユーザ制御デバイス１００は、点灯するメッセージなどのインジケータをディスプレイ３００２に表示する、設定値を達成可能でない旨のメッセージをユーザデバイス５４０２に送信してユーザに振動を送り警報する、サウンドを再生する、またはユーザに通知する多数の他の方法を実施することがある。ユーザ制御デバイス１００は、システムが設定値に到達できない一因となる要因など、状況に関するより多くの情報を含むメッセージを表示することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザに任意の状態を通知し、追加情報を提供することもあり、この機能は、指定された設定値にシステムが到達することができない場合に限定されないものと企図される。
いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、現在の動作条件と、機器からのフィードバックと、履歴パフォーマンスデータとに基づいて実現することができる最大または最小設定値を計算できることがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、履歴データを使用して、システムが以前には設定値に到達することができたが、今はできないと決定する。このパフォーマンスの低下は、システム内の構成要素の劣化に起因することがあり、ユーザ制御デバイス１００は、機器が破損または損壊している可能性があることをユーザに伝えるプロンプトを表示することがある。ユーザ制御デバイス１００は、システムを修理するために販売店または技術者に連絡したいかどうかをユーザに尋ねることがある。
ユーザ制御デバイス１００は、設定値に到達することができないときに代替法を提供できることがある。いくつかの実施形態では、解析サービス６３１０は、ユーザの所望の設定を実現するためにシステムが特定のパラメータを犠牲にし得る解決策を見出すことができることがある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザがより多くの電気料を支払ってもよい、構成要素の寿命が短くなってもよい、より長時間待機してもよい、または別の電気器具をオフにしてもよいと思っている場合には、指定された設定を実現できることがある。所望のサーモスタット設定を実現するために行うことができる他の折衷案もあることを理解されたい。選択肢がユーザに提供され、次いでユーザは、節約されるエネルギーと失われる時間との間で決定を下すことができる。
ユーザ制御デバイス１００は、ユーザが設定値を下げるか設定値を上げるかに応じて、適切な設定値限度（それぞれ最小値または最大値）を表示することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザのコマンドに応じて、設定値限度を示す時を検出することができる。例えば、ユーザがユーザ制御デバイス１００のユーザインターフェース３０１０でコマンドを繰り返し入力している場合、ユーザ制御デバイス１００は、設定値の限度を表示することがある。他の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、所定の条件が満たされた後に、限度に直接移行することがある。例えば、ユーザがユーザ制御デバイス１００のユーザインターフェース３０１０にコマンドを入力しており、特定の時間量にわたってボタンを押している場合、ユーザ制御デバイス１００は、その入力を、システムをそれぞれの限度に設定するためのコマンドと解釈することがある。いくつかの実施形態では、システムが既にその限度にある場合には、限度を超える方向にさらに移動するようにユーザがシステムに指令しようとするとき、ユーザ制御デバイス１００は、ディスプレイ３００２に通知を表示して、システムが既にその限度にあり、現在の条件下ではユーザの要求を満たすことができないことをユーザに知らせることがある。
ユーザ制御デバイス１００は、ユーザのコマンドの効率または快適性の結果をユーザに示すことができることがある。ユーザ制御デバイス１００は、暑い日に現在よりも２°Ｆ低く住宅を温度調整する旨のコマンドを受信することがある。ユーザ制御デバイス１００は、現在の動作条件およびコマンドを解析サービス６３１０に送信することがある。解析サービス６３１０は、現在の動作条件、機器からのフィードバック、および履歴データから、２°Ｆの低下に関連付けられる追加費用、住宅に関連付けられる使用料の履歴に基づく使用される追加エネルギー、ネットワークに接続された同様のシステムの使用料データ、およびエネルギー消費を決定するためのアルゴリズムを決定することがある。ユーザ制御デバイス１００は、設定値の変化の任意の増加、減少、または不足に関してこれらの計算を実施することができることがある。
計算されたエネルギー消費および追加コストは、解析サービス６３１０によって使用されて、ユーザに、自分の使用挙動に関する示唆を与えることがある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、暑い日に設定値を２°Ｆ上げることで、その日にユーザが３ドル節約し得る旨を説明するメッセージを表示することがある。ユーザ制御デバイス１００は、乾燥機などの高エネルギーデバイスの電源を切ることによって負荷を減少させる、または窓を閉じることによって住宅をより良く断熱するなど、エネルギーを節約するための助言を提供することがある。ユーザ制御デバイス１００は、最近使用されていないエネルギーまたはコスト節約機能の提案を提供することもある。
解析サービス６３１０は、現在のパフォーマンスと過去のパフォーマンスとの比較から、機器が正しく機能しているかどうかを判断できることがある。例えば、解析サービス６３１０は、接続されているユニットが故障しているかどうかを判断することがあり、ユーザ制御デバイス１００にエラーコードを送信することがあり、次いでユーザ制御デバイス１００がエラーコードをユーザに表示する。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ディスプレイ３００２にエラーコードを表示することがある。他の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、ユーザのデバイス５４０２に、またはシステムに接続されているウェブベースのアプリケーションにエラーコードを表示することがある。
故障が検出された場合、ユーザに最良のユーザエクスペリエンスを提供するために、標準的なステージングの進行または動作手順が変更されることがある。例えば、ＡＣユニットは通常、ステージをスキップすることなくステージ毎に移行することがある。ユーザ制御デバイス１００は、システム内のどこかで故障が発生していることを検出した場合、パフォーマンスを維持するために、より低いステージをスキップしてより高いステージに直進するように圧縮器に指令することができる。別の例では、ユーザ制御デバイス１００は、システム内のどこかでパイプが詰まっており、気流が大幅に減少されているという情報を流量システムから受信することがある。パフォーマンスを維持するために、ユーザ制御デバイス１００は、閉塞を補償するために気流の増加を指令することがある。
ユーザ制御デバイス１００は、過去のパフォーマンスに基づいてステージング、気流、または他のシステムパラメータを変更することがある。いくつかの実施形態では、解析サービス６３１０は、履歴データを検索して、一致する条件を有する動作期間を見付け、ユーザの嗜好に従って最も望ましい結果を生み出した設定およびコマンドを選択することがある。
ユーザ制御デバイス１００は、気象条件および気象予報など他の因子に基づいて、ステージング進行または他の動作パラメータを変更することがある。ユーザ制御デバイス１００は、気象サービス、ネットワーク、または、ユーザ制御デバイス１００が直接もしくは間接的に通信することができるデバイスから、気象情報を受信することができることがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、気象予報を受信し、その予報に基づいて動作決定を行うことができる。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、ある爽やかな夜に、翌朝は氷点下になるという情報を受信することがある。ユーザ制御デバイス１００は、より低いステージを通って移行することなく、１００％の動作パワーに進むようにシステムに指令することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、受信された気象情報を使用して、ユーザ定義された設定値から設定値を変更することがある。
ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ要求または活動レベルなどの因子に基づいて、ステージング進行または他の動作パラメータを変更することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、突然の大幅な温度変化をユーザが指令するときに動作パラメータを調節する。例えば、屋外は氷点下で、ユーザが休暇後に帰宅した；ＨＶＡＣシステムの電源が突然入れられて、住宅を７２°Ｆに暖めるように指令される；ユーザ制御デバイス１００は、できるだけ早く設定値に到達するように、最大能力で動作するように全ての機器に指令する。
他の実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、在室状況および活動のレベルを検出し、それに応じて動作パラメータを調節する。例えば、住宅でパーティーがあり、多くの人が踊っている；ユーザ制御デバイス１００は、高い在室状況および活動レベルを検出し、設定値を維持するために最大能力で動作するように全ての機器に指令する。ユーザ制御デバイス１００は、在室状況または活動が低いか全くないことを検出し、それに従って動作条件を調節することもあることを理解されたい。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、活動がほとんどないことを検出し、低出力で、かつできるだけ効率的に動作するように機器に指令することがある。いくつかの実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、不在状態であること、および外部条件が許容可能であることを検出し、エネルギーを節約するために全ての機器をオフにすることもある。
次に図３２を参照すると、ユーザ制御デバイス１００は、住宅の電力使用量をグラフ表示することができる。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザによって要求されたときに瞬時に結果を表示するために、定期的にデータを処理することがある。ユーザ制御デバイス１００は、ユーザ入力に基づいてデータをフィルタすることがあり、またはいくつかの所定のフィルタを提供することもある。一実施形態では、ユーザ制御デバイス１００は、圧縮器ステージ当たりのシステムエネルギー使用量、ファン速度、または任意の定量可能な測定基準を決定して表示することができ、ユーザが自分のエネルギー使用習慣に関して、情報に基づいた決定を行うことができるようにする。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、前月からのデータを解析し、ステージ２ではなくステージ３で動作するように圧縮器を設定することによって、Ｊｉｌｌが２０％多くのエネルギーを使用していることを報告することがある。システムがステージ３である１０日間にわたるこのエネルギー増加は、Ｊｉｌｌの標準的なエネルギー料金よりも正味５ドルの増加をもたらしている。この情報を用いて、Ｊｉｌｌは、効率を好むか快適さを好むかを決定し、それに従って使用量を調節する（またはしない）ことがある。
ユーザ制御デバイス１００は、１つの住宅のエネルギー使用量を、同様のサイズおよび設定の別の住宅と比較するように構成されることがある。例えば、ユーザ制御デバイス１００は、それが属している住宅と比較するために、同様の環境に位置された同様の面積と機器構成とを有する住宅を識別することがある。いくつかの実施形態では、ユーザは、自分の使用量と、別の住宅の使用量との比較を閲覧することを選択することがある。例えば、ユーザは、現在の住宅への追加としてのエネルギー使用量、または購入予定の新しい住宅におけるエネルギー使用量を見積もることを望むことがある。
例示的実施形態の構成
様々な例示的実施形態に示したようなシステムおよび方法の構成および配置は、例示的なものにすぎない。本開示ではいくつかの実施形態のみを詳細に述べているが、多くの変更が可能である（例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状、および広さ、パラメータの値、取付け配置、材料の使用、色、向きなど）。例えば、要素の位置が逆にされてもよく、または他の形で変更されてもよく、個々の要素の性質もしくは数または位置が変化または変更されてもよい。したがって、そのような変更は全て本開示の範囲内に含まれることが意図される。任意のプロセスまたは方法ステップの順序または並びは、代替実施形態に従って変更されるまたは並べ替えられることがある。本開示の範囲から逸脱することなく、例示的実施形態の設計、動作条件、および配置について、他の置換、修正、変更、および省略が行われてもよい。
本開示は、様々な動作を達成するための方法、システム、および任意の機械可読媒体でのプログラム製品を企図する。本開示の実施形態は、既存のコンピュータプロセッサを使用して実装されても、この目的もしくは別の目的で組み込まれた適切なシステムのための専用コンピュータプロセッサによって実装されても、または有線システムによって実装されてもよい。本開示の範囲内の実施形態は、機械実行可能命令またはデータ構造を担持または記憶するための機械可読媒体を備えるプログラム製品を含む。そのような機械可読媒体は、汎用もしくは専用コンピュータ、またはプロセッサを備える他の機械によってアクセスすることができる任意の利用可能な媒体でよい。一例として、そのような機械可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、もしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または任意の他の媒体を備えることができ、そのような媒体は、機械実行可能命令またはデータ構造の形態での所望のプログラムコードを担持または記憶するために使用することができ、さらに、汎用もしくは専用コンピュータ、またはプロセッサを備える他の機械によってアクセスすることができる。上記の媒体の組合せも機械可読媒体の範囲内に含まれる。機械実行可能命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または専用処理機械に特定の機能もしくは機能群を実施させる命令およびデータを含む。
図面は方法ステップの特定の順序を示しているが、ステップの順序は図示されるものとは異なっていてもよい。また、２つ以上のステップが並行して、または一部並行して実施されてもよい。そのような変形形態は、選択されるソフトウェアおよびハードウェアシステム、ならびに設計者の選択に依存する。そのような変形形態は全て本開示の範囲内にある。同様に、ソフトウェア実装は、様々な接続ステップ、処理ステップ、比較ステップ、および決定ステップを達成するために規則ベースの論理および他の論理を備えた標準的なプログラミング技法によって達成することができる。

Claims (20)

  1. ホーム制御システムであって、
    ビルディングの第１の部屋内の環境条件を測定し、前記ビルディングにある暖房、換気、および空気調和（ＨＶＡＣ）機器を制御するように構成されたサーモスタットであって、データ通信インターフェースを介して複数の遠隔センサユニットと通信するように構成された中央制御ハブと、前記ビルディング内の非ＨＶＡＣ機器を監視および制御するように構成された処理回路とを備えたサーモスタットと、
    前記複数の遠隔センサユニットのうちの第１の遠隔センサユニットと
    を備え、
    前記第１の遠隔センサユニットは、前記ビルディングの第２の部屋内の環境条件を測定し、前記測定された環境条件に関連付けられる情報を前記中央制御ハブに無線通信するように構成され、
    前記サーモスタットはさらに、前記遠隔センサユニットから受信された前記情報に基づいて、前記ビルディングにある前記ＨＶＡＣ機器と前記非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するように構成されるホーム制御システム。
  2. 前記第１の遠隔センサユニットは、音声コマンドを受信するように構成されたマイクロフォンを備え、
    前記第１の遠隔センサユニットは、前記音声コマンドを前記中央制御ハブに通信するように構成され、
    前記サーモスタットは、前記音声コマンドに基づいて前記ＨＶＡＣ機器と前記非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するようにさらに構成される、請求項１に記載のホーム制御システム。
  3. 前記非ＨＶＡＣ機器は照明システムを備え、
    前記サーモスタットは、前記第１の遠隔センサユニットから受信された前記音声コマンドに基づいて前記照明システムを動作させるように構成される、請求項２に記載のホーム制御システム。
  4. 前記サーモスタットは、前記ビルディングの前記第２の部屋にある前記第１の遠隔センサユニットによって受信されたコマンドに基づいて、前記ビルディングの第３の部屋にあるライトを制御するように構成される、請求項３に記載のホーム制御システム。
  5. 前記非ＨＶＡＣ機器はブラインド制御システムを備え、
    前記サーモスタットは、前記第１の遠隔センサユニットから受信された前記音声コマンドに基づいて前記ブラインド制御システムを動作させるように構成される、請求項２に記載のホーム制御システム。
  6. 前記第１の遠隔センサユニットは、前記第２の部屋内のユーザの存在を検出するように構成された人感センサを備え、
    前記第１の遠隔センサユニットは、在不在情報を前記中央制御ハブに通信するように構成され、
    前記サーモスタットはさらに、前記在不在情報に基づいて前記ＨＶＡＣ機器と前記非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するように構成される、請求項１に記載のホーム制御システム。
  7. 前記ビルディングの第３の部屋に位置された第２の遠隔センサユニットをさらに備え、
    前記第１の遠隔センサユニットおよび前記第２の遠隔センサユニットは、前記第２の部屋および前記第３の部屋それぞれに関連付けられる温度情報を前記中央制御ハブに通信するように構成され、
    前記サーモスタットは、
    前記第１の部屋の温度情報、前記第２の部屋の温度情報、および前記第３の部屋の温度情報から平均温度を計算し、
    前記計算された平均温度に基づいて前記ＨＶＡＣ機器を制御するように構成される、請求項１に記載のホーム制御システム。
  8. ビルディング機器を監視し、前記ビルディング機器に関するステータス情報を前記中央制御ハブに通信するように構成された第２の遠隔センサユニットをさらに備え、
    前記サーモスタットは、前記ビルディング機器に関するステータス情報に基づいて前記ビルディング機器の動作を変更するように構成される、請求項１に記載のホーム制御システム。
  9. 前記第１の遠隔センサユニットは、近接センサ、周囲光センサ、振動センサ、またはモーションセンサのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のホーム制御システム。
  10. 前記非ＨＶＡＣシステムはホームオートメーションシステムを備える、請求項１に記載のホーム制御システム。
  11. 前記ホームオートメーションシステムは、セキュリティシステム、スプリンクラシステム、またはホームエンターテインメントシステムのうちの少なくとも１つを備える請求項１０に記載のホーム制御システム。
  12. 前記第１の遠隔センサユニットは、電気コンセントと、前記電気コンセントに電力を選択的に提供するように構成された電力リレーとを備え、
    前記第１の遠隔センサユニットは、前記サーモスタットからのコマンドに従って前記電力リレーを動作させるように構成される、請求項１に記載のホーム制御システム。
  13. 前記第１の遠隔センサユニットは、電気コンセントと、前記電気コンセントに電力を選択的に提供するように構成された電力リレーとを備え、
    前記第１の遠隔センサユニットは、前記サーモスタットからのコマンドなしで、前記第２の部屋の前記測定された環境条件に基づいて前記電力リレーを動作させるように構成される、請求項１に記載のホーム制御システム。
  14. 前記サーモスタットは、前記複数の遠隔センサユニットから受信された情報の組合せに基づいて、前記ビルディングにある前記ＨＶＡＣ機器と前記非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するように構成される、請求項１に記載のホーム制御システム。
  15. ホーム制御方法であって、
    サーモスタットによって、ビルディングの第１の部屋の環境条件を測定するステップと、
    前記サーモスタットにおいて、前記ビルディングの第２の部屋にある第１の遠隔センサユニットから、測定された環境条件に関する情報を受信するステップと、
    前記サーモスタットによって、前記第１の遠隔センサユニットから受信された情報と、前記第１の部屋内の前記測定された環境条件とに基づいて、前記ビルディングにある暖房、換気、および空気調和（ＨＶＡＣ）機器と非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するステップと
    を含むホーム制御方法。
  16. 前記第１の遠隔センサユニットは、音声コマンドを受信するように構成されたマイクロフォンを備え、
    前記方法はさらに、前記第１の遠隔センサユニットから前記サーモスタットで音声コマンドを受信するステップを含み、
    前記ＨＶＡＣ機器と前記非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するステップは、前記音声コマンドに基づいて前記ＨＶＡＣ機器と前記非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するステップを含む、請求項１５に記載のホーム制御方法。
  17. 前記非ＨＶＡＣ機器は照明システムを備え、
    前記ＨＶＡＣ機器と前記非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するステップは、前記第１の遠隔センサユニットから受信された前記音声コマンドに基づいて前記照明システムを動作させるステップを含む、請求項１６に記載のホーム制御方法。
  18. 前記サーモスタットにおいて、前記ビルディングの第３の部屋にある第２の遠隔センサユニットからの測定された環境条件に関連付けられる情報を受信するステップをさらに含み、
    前記ＨＶＡＣ機器と前記非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するステップは、前記第１の遠隔センサユニットから受信された前記測定された環境条件に関連付けられる前記情報と、前記第２の遠隔センサユニットから受信された前記測定された環境条件に関連付けられる前記情報との組合せに基づいて、前記ＨＶＡＣ機器と前記非ＨＶＡＣ機器との両方を制御するステップを含む、請求項１５に記載のホーム制御方法。
  19. 前記第１の遠隔センサユニットは、電気コンセントと、前記電気コンセントに電力を選択的に提供するように構成された電力リレーとを備え、
    前記方法はさらに、前記サーモスタットから前記第１の遠隔センサユニットにコマンドを送信して、前記第１の遠隔センサユニットから受信された前記情報に基づいて前記電力リレーを動作させるステップを含む、請求項１５に記載のホーム制御方法。
  20. 前記非ＨＶＡＣシステムは、セキュリティシステム、スプリンクラシステム、またはホームエンターテインメントシステムのうちの少なくとも１つを備える、請求項１５に記載のホーム制御方法。
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