JP4611322B2 - 気流指示装置を有する気流検出システム - Google Patents

Description

データセンタを、多数のラックに配置されたコンピュータシステムを収容する場所、例えば、部屋として定義することができる。標準的なラック、例えば、電子機器のキャビネットは、米国電子工業会（ＥＩＡ）エンクロージャ、７８インチ（２メートル）高、２４インチ（０．６１メートル）幅及び３０インチ（０．７６メートル）奥行きとして規定される。このようなラックは、多数のコンピュータシステム、例えば、約四十（４０）のシステムを収容するように構成されていて、ラックの将来の構成は、二百（２００）システム以上を収容するように設計される。コンピュータシステムは通常、多数のプリント回路板（ＰＣＢ）、大容量記憶装置、電源、プロセッサ、マイクロコントローラ、及び半導体デバイスを含み、動作中に比較的大きな熱量を放散する。例えば、複数のマイクロプロセッサを備える典型的なコンピュータシステムは、約２５０Ｗの電力を消費する。そのため、このタイプの四十（４０）のコンピュータシステムを含むラックは、約１０ＫＷの電力を消費する。

ラック内の構成要素によって放散される熱を、データセンタに含まれる低温空気に伝達するのに必要とされる電力は一般に、構成要素を動作させるのに必要とされる電力の約１０％に等しい。しかしながら、データセンタにおいて複数のラックによって放散される熱を取り除くのに必要とされる電力は一般に、ラック内の構成要素を動作させるのに必要とされる電力の約５０％に等しい。ラックとデータセンタの間の、種々の熱負荷を放散するのに必要とされる電力量の相違は、例えば、空気を冷却するために、データセンタで追加の熱力学的仕事が必要とされることから生じる。或る場合には、ラックは通常、冷却空気を、熱放散構成要素を横切って移動させるように動作するファンを使用して冷却され、一方、データセンタは、加熱された還流空気を冷却するためのリバースパワーサイクルを実施することが多い。データセンタ及び凝縮器において、冷却流体を移動させることに関連する仕事に加えて、温度低減を達成するのに必要とされる追加の仕事は、合計して、５０％もの電力が必要になることが多い。したがって、データセンタの冷却は、ラックの冷却に直面する問題以外に問題を提示する。

従来のデータセンタは通常、１つ又は複数の空調ユニットの動作によって冷却される。例えば、空調ユニットの圧縮機は通常、データセンタを十分に冷却するために、最低、必要とされる動作エネルギーの約三十（３０）％を消費する。他の構成要素、例えば、凝縮器及び空気ムーバ（ファン）は通常、必要とされる総運転エネルギーのさらに二十（２０）％を消費する。例として、それぞれのラックが１０ＫＷの最大電力消費を有する、１００のラックを有する高密度データセンタは一般に、１ＭＷの冷却能力を必要とする。１ＭＷの熱除去能力を有する空調ユニットは一般に、空気移動装置、例えば、ファン及びブロワを駆動するのに必要とされる電力に加えて、最低、３００ＫＷの圧縮機入力電力を必要とする。従来のデータセンタの空調ユニットは、データセンタのニーズの分布に基づいて、その冷却用流体の出力を変えることはない。代わりに、これらの空調ユニットは一般に、データセンタ内部で熱負荷が減少した時でさえも、圧縮機の最大電力で、又は、最大電力の近くで動作する。

空調ユニットのほぼ連続した動作は一般に、ワーストケースのシナリオに従って動作するように設計される。例えば、空調システムは通常、最大能力付近で設計され、データセンタが、ほぼ連続してオンラインのままであることができるように、冗長性が利用される。しかしながら、データセンタ内のコンピュータシステムは、最大冷却能力の約３０−５０％を利用するだけである場合がある。この点では、従来のクーリングシステムは、構成要素の温度が所定の温度範囲を超えるレベルで動作しないような構成要素を冷却しようとすることが多い。その結果、従来のクーリングシステムは、データセンタのラック内に含まれる熱発生構成要素を十分に冷却するのに必要であるよりも多額の動作費用を招くことが多い。

クーリングシステムの効率に影響を及ぼす別の因子は、データセンタ内の空気再循環レベルである。すなわち、従来のクーリングシステムは、冷却流体と加熱された空気との混合を減らすようには設計されていない。したがって、ラックに送出された冷却流体は、概して、構成要素によって加熱された空気と混ざり合うことにより、構成要素から冷却流体への熱伝達の効率を低下させる。さらに、加熱された空気が冷却流体と混ざり合うことにより、空調ユニットに還流する空気の温度を低下させ、したがって空調ユニットにおける熱伝達の効率を低下させる。

一実施の形態によれば、本発明は、部屋内の気流を検出するシステムに関する。当該システムは、可動構成要素を有する気流指示装置であって、上記可動構成要素の動きは、気流指示装置の付近の気流に略対応する、気流指示装置を含む。当該システムはまた、クーリングシステム構成要素と、可動構成要素の動きに略従ってクーリングシステム構成要素を制御するように構成される、コンピュータシステムとを備える。

本発明の特徴は、図面を参照して以下の説明から当業者には明らかとなろう。

単純化及び説明のために、本発明は、本発明の例示的な実施形態を主に参照することによって記述される。以下の説明では、本発明を完全に理解することを可能にするために、多くの特定の詳細が記載される。しかしながら、本発明を、これらの特定の詳細に限定することなく実施することができることが、当業者には明らかになるであろう。他の例では、本発明を不必要に曖昧にしないように、よく知られている方法及び構造は詳細には述べられていない。

本開示全体で、「冷却流体」及び「加熱冷却流体」に言及する。単純化のために、「冷却流体」は、概して、冷却装置、たとえば空調ユニットにより冷却された空気として定義され得る。さらに、「加熱冷却流体」は、概して、加熱された冷却流体として定義され得る。しかしながら、「冷却流体」という用語が冷却された流体のみを含む空気を指すことは意図されず、且つ「加熱冷却流体」という用語が加熱された冷却流体のみを含む空気を指すことは意図されないことが、容易に明らかとなるはずである。むしろ、本発明の実施形態は、加熱冷却流体と冷却流体との混合物を含む空気で動作し得る。さらに、冷却流体及び加熱冷却流体は、空気以外のガス、たとえば、冷媒及び電子構成要素を冷却するのに用いることができる当業者には既知の他のタイプのガスを指し得る。

本発明の一実施形態によれば、複数の気流指示装置が、部屋、たとえばデータセンタの種々の場所に配置される。気流指示装置は、部屋の種々の場所で空気が流れている方向を視覚的に指示するように設計される、比較的単純な構成から成る。一例では、気流指示装置は、部屋の種々の場所で気流の大きさを検出するように設計されるセンサ、たとえばひずみゲージ、エンコーダ等を含み得る。別の例では、気流指示装置は、温度センサ及び温度測定値の視覚インジケータを含み得る。

気流指示装置を用いて、部屋内の空気の再循環を視覚的に判断することができる。部屋内の空気の再循環により、加熱冷却流体がラック内に再循環して戻され得るため、クーリングシステムの動作が非効率的になり得る。たとえば、このタイプの再循環は、ラックに収容された構成要素に送出される冷却流体の温度を上昇させ得る。

以前に出願され同時係属中の出願では、部屋内の再循環レベルは、種々の場所での温度の検出により判断される。種々の温度を比較することにより、「供給熱指数」と呼ばれる無次元パラメータを計算することができ、これは部屋の種々の場所における再循環レベルに相関する。上記出願は、２００３年５月２９日に出願された米国特許出願第１０／４４６，８５４号であり、これは本開示の譲受人に譲渡され、その開示は参照によりその全体が本明細書に援用される。この特許出願は、種々の温度測定値に基づいて冷却流体の再循環を判断する方法を記載していたが、この特許出願は、再循環をラックの側面付近又は上で検出できる方法は開示していなかった。この点で、本発明の実施形態は、部屋の種々の場所での再循環の視覚的指示を提供することに関する。

一例では、部屋には、気流指示装置を撮像するために配置される１つ又は複数の撮像装置が設けられ得る。さらに、又は代替的に、撮像装置の１つ又は複数は、部屋内を移動するように構成されるロボット装置に設置され、気流指示装置を撮像するものであってもよい。気流指示装置の画像は、気流方向を判断するように構成されるコンピュータシステムによって処理され得る。コンピュータシステムは、部屋内のクーリングシステム構成要素、たとえば、ベントタイル、ＣＲＡＣユニット等の動作を制御するように構成されるエネルギーマネージャとして構成することができる。或る点では、コンピュータシステムは、受け取った画像にほぼ基づくようにしてクーリングシステム構成要素動作の決定を下すように構成することができる。代替的に、ロボット装置は、エネルギーマネージャとして機能することができるため、同様に受け取った画像にほぼ基づくようにしてクーリングシステム構成要素動作の決定を下すように構成することができる。いずれの場合も、たとえば、クーリングシステム構成要素を操作する決定は、加熱冷却流体の再循環の低下にほぼ基づくようにすることができる。

別の例では、技術者又は他の職員が、気流指示装置を直接、若しくは１つ又は複数の撮像装置を介して見ることができる。技術者は、部屋内の再循環の判断を行うことができ、クーリングシステム構成要素を手動で調整することができる。さらに、又は代替的に、技術者は、コンピュータシステムに情報を入力してクーリングシステム構成要素の動作を変えてもよい。

本発明の種々の実施形態の実施を通して、部屋の種々の場所での気流状態、たとえば方向及び／又は大きさに関連する情報を、比較的単純で安価な気流指示装置を用いて検出することができる。エネルギーマネージャが気流状態情報を利用して、たとえば部屋内の冷却流体再循環レベルを低下させるようにクーリングシステム制御の決定を下すことができる。或る点では、部屋内の冷却流体再循環のレベルを低下させることにより、クーリングシステム構成要素を比較的最適化されたエネルギーレベルで動作させることができる。したがって、電子構成要素を収容する部屋のオペレーションに関連する費用を、従来のシステムと比較してこのように減らすことができる。

最初に図１Ａを参照すると、本発明の一実施形態による部屋１００、たとえばデータセンタの簡略斜視図が示されている。「データセンタ」という用語は、概して、部屋又は他の空間を指すことを意図するものであって、データが通信又は処理されるいかなる特定のタイプの部屋にも本発明を限定することを意図するのではなく、「データセンタ」という用語の使用が本明細書で上述した定義以外のいかなる点でも本発明を限定するものと解釈すべきでもない。さらに、図１Ａに関して示される要素のより詳細な説明は、２００１年１０月５日に出願され本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６，５７４，１０４号で見ることができ、当該特許はその全体が参照により本明細書に援用される。

図１Ａに示す部屋１００は一般的な図を示しており、本発明の範囲から逸脱することなく、他の構成要素を追加してもよく、又は既存の構成要素を除去又は変更してもよい。たとえば、部屋１００は、任意の数のラック及びデータセンタに収容されることが知られている種々の他の装置を含み得る。したがって、部屋１００は４列のラック１０２−１０８を収容するものとして示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、部屋１００がいかなる数のラック、たとえば１００個のラックを含んでもよいことを理解すべきである。したがって、４列のラック１０２−１０８が描かれているのは図示のため及び説明を単純化するためだけであり、本発明をいかなる点でも限定することは意図されない。

部屋１００は、複数のラック１０２−１０８、たとえば、電子構成要素キャビネットがほぼ平行な列で整列しているものとして示されている。ラック１０２−１０８は、そこに収容されている構成要素１１８が見えるように前面が開いているものとして示される。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の実施形態は、ラック１０２−１０８の前面を覆うパネルを有するラックで実施してもよいことを理解すべきである。ラック１０２−１０８の列は、上げ床１１０の上に配置された４つのラック（ａ−ｄ）を含むものとして示される。上げ床１１０の下の空間１１２には、複数のワイヤ及び通信回線（図示せず）を設けることができる。空間１１２は、コンピュータ室空調装置（ＣＲＡＣ）１１４からラック１０２−１０８に冷却流体を送出するプレナムとしても機能することができる。冷却流体は、ラック１０２−１０８の一部又は全部の間にあるベントタイル１１６を通して空間１１２からラック１０２−１０８に送出することができる。ベントタイル１１６は、ラック１０２と１０４との間、及び１０６と１０８との間に設けられるものとして図１Ａに示される。

ＣＲＡＣ１１４は、概して、加熱冷却流体を受け取って冷却する。さらに、ＣＲＡＣ１１４は、たとえば後述するプロセスにより、ラック１０２−１０８に冷却された冷却流体、たとえば冷却空気又は冷気を供給する。ＣＲＡＣ１１４は、同時係属中の特許出願第１０／７２１，２６４号に記載されているように、空間１１２に送出される冷却流体の温度及び／又は体積流量を変えることができる構成要素を含み得る。さらに、本発明の態様は、同時係属中であり本発明の譲受人に譲渡された、２００２年１１月２６日に出願された米国出願第１０／３０３，７６１号、及び２００３年１月２７日に出願された米国出願第１０／３５１，４２７号に記載されているような定速圧縮機及び／又は定速ファンで動作させることができ、上記出願はその全体が参照により本明細書に援用される。

本発明の態様は、同時係属中であり本発明の譲受人に譲渡された、２００２年１０月３日に出願された米国特許出願第１０／２６２，８７９号、及び２００２年８月２日に出願された米国特許出願第１０／２１０，０４０号に開示されている種々の原理に従って実施することもでき、上記出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。

上記の同時係属中の出願に開示されているように、ベントタイル１１６、上述の装置、たとえば動的に制御可能な還流部、及び／又はＣＲＡＣ１１４の動作により、冷却流体の流れ及び温度の大域的及び区域的制御を実質的に達成することができる。たとえば、流量調整装置、たとえばルーバシステム及び傾斜パネルが、冷却流体の流れの局所又はラックレベルの制御を概して提供し、ベントタイル１１６が、ラック１０２−１０８の１つ又は複数への冷却流体の流れの局所的又は区域的な制御を概して提供する。さらに、ＣＲＡＣ１１４は、部屋１００の種々の部分にわたって複数のラックに対する冷却流体、たとえば種々の特性を有する冷却流体の流れ及び温度の大域的制御を概して提供する。冷却流体の区域的及び大域的制御により、ラック１０２−１０８の構成要素を所定の動作温度範囲内に維持する際にＣＲＡＣ１１４が消費するエネルギー量を、従来のデータセンタクーリングシステムと比較して大幅に減らすことができる。

ラック１０２−１０８は、概して、種々の動作、たとえば、計算、スイッチング、ルーティング、表示等を実施するように設計される複数の構成要素１１８、たとえば、コンピュータ、サーバ、モニタ、ハードドライブ、ディスクドライブ等を収容するように構成される。これらの構成要素１１８は、これらの機能を実施するサブシステム（図示せず）、たとえば、プロセッサ、マイクロコントローラ、高速ビデオカード、メモリ、半導体デバイス等を備えることができる。これらの電子機能の実施に際して、構成要素１１８、したがってサブシステムは、概して比較的大量の熱を放散する。ラック１０２−１０８は、概して四十（４０）個以上のサブシステムを含むことが知られているため、かなり大量の熱を冷却流体に伝達して、サブシステム及び構成要素１１８を所定の動作温度範囲内に概ね維持することができる。

単純化のために、比較的少数の構成要素１１８がラック１０２−１０８に収容されるように示されている。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、ラック１０２−１０８は任意の数の構成要素１１８、たとえば４０個以上の構成要素１１８を含むことができることを理解すべきである。さらに、ラック１０２−１０８は、ラック１０２−１０８の高さにわたって構成要素１１８を収容するように示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、ラック１０２−１０８の一部又は全部が構成要素１１８を含まないスロット又は領域を含んでもよいことを理解すべきである。

ラック１０２の列と１０４の列との間の通路、及びラック１０６の列と１０８の列との間の通路は、ベントタイル１１６から冷却流体を受け取るため、「低温通路」と見なすことができる。たとえば、ラック１０４の列と１０６の列との間の通路は、ラック１０４の列及び１０６の列に収容される構成要素１１８により加熱されたと考えられる冷却流体を受け取るため、「高温通路」と見なすことができる。

部屋１００の種々の場所に、複数の気流指示装置１２０ａ−１２０ｃが設けられる。図１Ａには気流指示装置１２０ａ−１２０ｃの３つの変形形態が示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の既知のほどよく適した気流指示装置を用いてもよい。さらに、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃは、部屋１００の種々の場所に配置されるものとして示されているが、種々の他の場所に、たとえば、部屋１００の壁又はそこに収容されている他の装置に沿って配置されてもよい。さらに、図１Ａに示すさまざまな場所にある気流指示装置１２０ａ−１２０ｃは、取り外しても他の場所に移してもよい。この点で、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃは、図示のため及び説明を単純化するためにその種々の場所で示されており、本明細書で後述する以外の方法に本発明の範囲を限定することは意図されない。

本明細書でより詳細に後述するように、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃは、概して、部屋１００の種々の場所での気流の視覚的表示を提供するように構成される。気流の視覚的表示は、図示のような種々の手段により、たとえば気流指示装置１２０ａ−１２０ｃの種々の構造により達成することができる。さらに、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃは、気流が生じ得ることが一般的に知られている部屋１００の領域に配置することができる。たとえば、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃは、ラック１０２−１０８の列の端、種々のラック１０２−１０８の上等に配置してもよい。別の例として、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃは、たとえばラック１０２ａに関して示すように、ラックに沿った種々の高さに配置することができる。この点で、気流は、たとえばラック１０２−１０８に関する種々の高さで視覚化することができる。

さらに、部屋１００の種々の場所に配置される気流指示装置１２０ａ−１２０ｃの数の決定は、たとえばラック１０２−１０８に関して種々の高さで気流を検出するのに望まれる精度に基づき得る。用いられる気流指示装置１２０ａ−１２０ｃの場所及び／又は数を決める別の因子は、ラック１０２−１０８に関して種々の高さにあることが知られているさまざまな気流に基づき得る。

気流指示装置１２０ａ−１２０ｃは、スタンド１２２、保持器１２４、及び可動構成要素１２６ａ−１２６ｃから成り得る。スタンド１２２は、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃのベースとして機能することができる。スタンド１２２は、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃを実質的に水平な表面上、たとえばラック１０２−１０８の上に、ファスナ又は他の取り付け手段を用いる必要なく配置することを可能にし得る。或る点では、スタンド１２２は、空気が気流指示装置１２０ａ−１２０ｃの周り又は中を流れるときに気流指示装置１２０ａ−１２０ｃを実質的に静止させておくことを可能にするのに十分な重量を有するように構成され得る。スタンド１２２は、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃを実質的に鉛直又は他の非水平な表面に取り付けることを可能にすることもできる。この点で、スタンド１２２は、締結手段、たとえば、機械的ファスナ、接着剤、面ファスナ、ブラケット、溶接等を用いて気流指示装置１２０ａ−１２０ｃを種々の表面に取り付けることができる表面を含み得る。したがって、たとえば、さまざまな構成の気流指示装置１２０ａ−１２０ｃを比較的容易に追加、移動、又は交換することができる。

保持器１２４は、可動構成要素１２６ａ−１２６ｃを、たとえばラック１０２−１０８から離間させて保持するように機能することができる。或る点では、可動構成要素１２６ａ−１２６ｃは、気流がラック１０２−１０８の影響を実質的に受けることのない領域に可動構成要素１２６ａ−１２６ｃを配置するような距離だけ、ラック１０２−１０８から離間させられ得る。さらに、可動構成要素１２６ａ−１２６ｃは、可動構成要素１２６ａ−１２６ｃが保持器１２４に対して実質的に自由に動くことを可能にするように、保持器１２４に回転可能に取り付ける、たとえば枢支することができる。

本発明の一例によれば、保持器１２４には、各気流指示装置１２０ａ−１２０ｄの周りの気流の大きさを検出するように構成される１つ又は複数のセンサを設けることができる。１つ又は複数のセンサは、保持器１２４に加わる力の大きさを検出する任意のほどよく適した装置を含み得る。たとえば、１つ又は複数のセンサはひずみゲージを含み得る。ひずみゲージは、任意のほどよく適した既知のひずみゲージ、たとえば、変形を測定する機械的、光学的、音響的、空気圧的、及び電気的手段を有するひずみゲージを含み得る。適したひずみゲージの具体的な例は、ひずみローゼットである。ひずみゲージは、気流指示装置１２０ａ−１２０ｄに作用する気流の大きさを判断するように較正することができる。

代替的に、１つ又は複数のセンサは、気流指示装置１２０ａ−１２０ｄの付近の気流の大きさを検出するように構成される風速計を含み得る。適した風速計としては、たとえば、ベーン式風速計及び熱線風速計を挙げることができる。１つ又は複数のセンサはそれぞれ、たとえば保持器１２４に対して種々の方向の気流の大きさを検出するように配置された複数のベーン式風速計を含むことができる。

図１Ａには示されていないが、１つ又は複数のセンサは、たとえば、液晶ディスプレイを用いて大きさを表示するように構成することができる。さらに、又は代替的に、１つ又は複数のセンサは、たとえばコンピュータシステム１３０につなぐことができ、ＩＥＥＥ８０２．３等の有線プロトコルによってコンピュータシステム１３０に検出された大きさを送信することができる。さらなる例として、１つ又は複数のセンサは、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ、無線シリアル接続、ブルートゥース等、又はそれらの組み合わせによって、コンピュータシステム１３０及び／又はロボット装置１３２に検出された情報を無線送信するように構成され得る。

ロボット装置１３２は、概して、ロボット装置１３２が部屋１００内を移動することを可能にする手段を含む。或る点では、ロボット装置１３２は、２００３年５月２９日に出願された「DATA CENTER ROBOTIC DEVICE」と題する同時係属中であり本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第１０／４４６，８６７号に記載されているものと同様の構成を備え、同様に動作することができる。上記出願に含まれる開示は、その全体が参照により本明細書に援用される。ロボット装置１３２に関連するさらなる構成要素は、本明細書でより詳細に後述する。

さらなる代替的な例として、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃには、ロボット装置１３２との通信を可能にするように構成されるインタフェース機構を設けることができ、ロボット装置１３２にもインタフェース機構を設けることができる。この例では、ロボット装置１３２は、検出された情報を気流指示装置１２０ａ−１２０ｃから受け取るように構成することができる。ロボット装置１３２は、コンピュータシステム１３０とのインタフェースを介して、コンピュータシステム１３０が接続されているネットワークとのインタフェースを介して、又は無線で、コンピュータシステム１３０に受け取った情報を運ぶように構成することもできる。

一例によれば、撮像装置１３４を部屋１００の種々の場所に配置して、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃを撮像してもよい。この点で、撮像装置１３４は、さまざまな場所にある気流指示装置１２０ａ−１２０ｃを撮像するように部屋１００内に戦略的に配置され得る。別の点では、撮像装置１３４は、撮像装置１３４がさまざまな場所にある気流指示装置１２０ａ−１２０ｃを撮像することを可能にするように回転可能であり得る。さらに、撮像装置１３４は、部屋１００の種々のセクションに移動するように構成されてもよく、たとえば、撮像装置１３４は、トラック上に取り付けることができ、トラックに沿って移動するように構成することができる。撮像装置１３４は、デジタル又はアナログのカメラ又はビデオレコーダ等を含んでもよい。さらに、撮像装置１３４は、コンピュータシステム１３０及びロボット装置１３２のうち少なくとも一方に画像を送信するように構成することができる。画像の送信は、ＩＥＥＥ８０２．３等の有線プロトコル、又はＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ、無線シリアル接続、ブルートゥース等の無線プロトコルによって行うことができる。

さらに、又は代替的に、ロボット装置１３２には、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃを撮像するように構成される撮像装置１３６が設けられてもよい。撮像装置１３６は、ロボット装置１３２の可動プラットフォーム１３８上に配置することができる。或る点では、可動プラットフォーム１３８の操作により、撮像装置１３６をロボット装置１３２に関して種々の高さ及び／又は角度に配置することができる。したがって、撮像装置１３６は、ロボット装置１３２に関してさまざまな場所にあるセンサ装置１２０ａ−１２０ｃの画像を得ることができる。代替的に、本発明の範囲から逸脱することなく、撮像装置１３６は、ロボット装置１３２に比較的固定された様式で保持され得る。

ロボット装置１３２は、撮像装置１３６によって得られた画像を記憶するように構成されるメモリを含み得る。一例では、ロボット装置１３２は、種々のクーリングシステム構成要素、たとえば、ＣＲＡＣユニット１１４、ベントタイル１１６、動的に制御可能な還流部、ラック１０２−１０８への冷却流体の流れを実質的に制御する装置、たとえば、いずれも２００３年４月３０日に出願された、同時係属中であり本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第１０／４２５，６２１号及び第１０／４２５，６２４号に記載されているような装置等の動作を制御するように構成される、エネルギーマネージャとして動作することができ、上記出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。

この例では、ロボット装置１３２は、画像を処理して気流指示装置１２０ａ−１２０ｃによって指示された気流状態を判断するように構成される、ソフトウェア及び／又はハードウェアを含み得る。ロボット装置１３２が気流状態を判断してその気流状態に基づいてクーリングシステム構成要素を動作させることができる方法は、本明細書で以下により詳細に説明する。

別の例では、ロボット装置１３２は、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃの画像を、たとえばエネルギーマネージャとして機能し得るコンピュータシステム１３０に通信する手段として動作することができる。この例では、ロボット装置１３２は、画像を記憶して記憶された画像をコンピュータシステム１３０に運ぶように動作することができる。コンピュータシステム１３０は、この例では、画像を処理して気流指示装置１２０ａ−１２０ｃによって指示された気流状態を判断するように構成される、ソフトウェア及び／又はハードウェアを含み得る。

ロボット装置１３２及び／又はコンピュータシステム１３０が種々のクーリングシステム構成要素を動作させることができる方法は、たとえば、２００３年１１月２６日に出願された、同時係属中であり本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第１０／７２１，２６４号に記載されており、当該出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。

いずれにしても、画像は、２００２年４月１７日に出願された、本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の米国特許出願第１０／１２３，４０３号に開示されているように、雰囲気マップを形成するように処理することができ、上記出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。上記出願に開示されているように、雰囲気マップを用いて、クーリングシステム制御方式を決めることができる。一例では、雰囲気マップは、部屋内の所望の雰囲気状態を含み得るテンプレートマップと比較することができる。この例では、クーリングシステム制御の決定は、出願第１０／１２３，４０３号に開示されているように、雰囲気マップとテンプレートマップとの差に基づき得る。

コンピュータシステム１３０は、ロボット装置１３２のベースステーションとして動作することもできる。或る点では、コンピュータシステム１３０は、ロボット装置１３２に命令を与えることができる。これらの命令は、たとえば、ロボット装置１３２が部屋１００内で辿る経路を含んでもよく、たとえば出願第１０／７２１，２６４号に記載されているような種々の経路制御アルゴリズムに基づき得る。上記出願にさらに記載されているように、コンピュータシステム１３０は、ロボット装置１３２のバッテリーを再充電するシステムも含むことができる。或る点では、コンピュータシステム１３０は充電パッドを含むことができ、ロボット装置１３２は、充電パッドと係合してそこを通る電荷を受け取るように構成される導電性要素を含むことができる。したがって、ロボット装置１３２は、コンピュータシステム１３０と通信するか又はバッテリーを再充電するためにコンピュータシステム１３０まで移動するように構成され得る。

さらに、ロボット装置１３２とコンピュータシステム１３０との間の通信は、ＩＥＥＥ８０２．３等の有線プロトコル、又はＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ、無線シリアル接続、ブルートゥース等の無線プロトコル、又はそれらの組み合わせによって行うことができる。有線プロトコルが実装される場合、ロボット装置１３２は、コンピュータシステム１３０へのハードワイヤード接続を行うように設計されるインタフェース機構を含むことができ、コンピュータシステム１３０もまた、ロボット装置１３２のインタフェース機構と相補的なインタフェース機構（図示せず）を含むことができる。無線プロトコルが実装される場合、ロボット装置１３２及びコンピュータシステム１３０は、比較的短い距離だけ、たとえば数フィート以内で信号を送信するように構成又は他の方法でプログラムされ得る。この点で、ロボット装置１３２とコンピュータシステム１３０との間の無線通信は、それらの信号が部屋１００の外部の場所に送信されることを実質的に防止することにより、望ましくない信号妨害の可能性を減らすように行われる。

ロボット装置１３２は、マニピュレータ１４２を含むアームアセンブリ１４０も含むことができる。マニピュレータ１４２は種々の目的で用いられ得るが、本発明の一例によれば、ロボット装置１３２は、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃの配置、再配置、又は取り外しを行うために、アームアセンブリ１４０及びマニピュレータ１４２を用いることができる。

図１Ｂは、本発明の一実施形態による気流指示装置１２０ａ、１２０ａ’が取り付けられたラック１０２ａの側面図を示す。図１Ｂに示すラックは、たとえば、図１Ａに示すラック１０２ａであり得る。図１Ｂには２つの気流指示装置１２０ａ、１２０ａ’が示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、いかなる数の気流指示装置１２０ａ、１２０ａ’を設けてもよい。用いられる気流指示装置１２０ａ、１２０ａ’の数の決定は、たとえばラック１０２ａに関して種々の高さで気流を検出するのに望まれる精度に基づき得る。用いられる気流指示装置１２０ａ、１２０ａ’の場所及び／又は数を決める別の因子は、ラック１０２ａに関して種々の高さにあることが知られているさまざまな気流に基づき得る。

気流指示装置１２０ａ、１２０ａ’の可動構成要素１２６ａは、概して、たとえばセロファン、スパイダーシルク等から成るほぼ無質量の吹き流しを含む。換言すれば、可動構成要素１２６ａは、概して可動構成要素１２６ａを気流指示装置１２０ａ、１２０ａ’の周りの気流の方向に流すように構成されるとともに、それに十分なほど小さな重量を有する。したがって、気流指示装置１２０ａ、１２０ａ’の付近で空気が流れると、気流は可動構成要素１２６ａが概ね気流の方向に向くように作用する。可動構成要素１２６ａは、可動構成要素１２６ａを比較的容易に見るか又は撮像することを概して可能にするように、部屋１００内の他の色と比較的容易に区別可能な材料及び／又は色を有し得る。

さらに、可動構成要素１２６ａは、可動構成要素１２６ａを保持器１２４に対して回転させることを可能にするのにほどよく適した方法で、保持器１２４に取り付けることができる。たとえば、可動構成要素１２６ａを保持器１２４に取り付ける手段としては、接着剤、機械的ファスナ等を挙げることができる。取り付ける手段は、可動構成要素１２６ａが保持器１２４に対して比較的自由に回転することを可能にする軸受装置も含むことができる。

スタンド１２２は、概して気流方向を指示するための視覚補助として働くオプションのマーキング１４４を備えるものとして示されている。したがって、たとえば、気流指示装置１２０ａ、１２０ａ’の周りに気流がほとんど又は全くない場合、たとえば気流指示装置１２０ａに関して示すように、可動構成要素１２６はラック１０２ａに関して概ね下方に向き得る。しかしながら、矢印１４６で示す空気が気流指示装置１２０ａ、１２０ａ’の周りを流れると、たとえば気流指示装置１２０ａ’に関して示すように、可動構成要素１２６ａは気流の方向に向く。或る点では、可動構成要素１２６ａが向いているマーキング１４４を判断することにより、気流方向を比較的容易に判断することができる。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、たとえば気流方向をより大まかに把握するためにマーキング１４４を省いてもよいことを理解すべきである。

図１Ｃは、本発明の別の実施形態による気流指示装置１２０ｂ、１２０ｂ’が取り付けられたラック１０４ａの側面図を示す。図１Ｃに示すラックは、たとえば、図１Ａに示すラック１０４ａであり得る。図１Ｃには２つの気流指示装置１２０ｂ、１２０ｂ’が示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、いかなる数の気流指示装置１２０ｂ、１２０ｂ’を設けてもよい。用いられる気流指示装置１２０ｂ、１２０ｂ’の数の決定は、たとえばラック１０４ａに関して種々の高さで気流を検出するのに望まれる精度に基づき得る。用いられる気流指示装置１２０ｂ、１２０ｂ’の場所及び／又は数を決める別の因子は、ラック１０４ａの種々の高さにおいて存在することが知られているさまざまな気流に基づき得る。

図１Ｃに示す気流指示装置１２０ｂ、１２０ｂ’は、概して、可動構成要素１２６ｂを備える。可動構成要素１２６ｂは、可動質量１５０に取り付けられる比較的軽量の接続装置１４８から成る。接続装置１４８は、たとえば、可動構成要素１２６ａに関して本明細書で上述したのと同じ又は同様の材料を含み得る。別の例では、接続装置１４８は、比較的硬質の材料を含むことができ、接続装置１４８及び可動質量１５０が保持器１２４に対して回転することを可能にするように構成される継手により、保持器１２４に取り付けることができる。接続装置１４８を保持器１２４に接続するのに用いられる継手のタイプは、気流指示装置１２０ｂ、１２０ｂ’の周りの気流の方向を判断する精度に応じて変わり得る。たとえば、比較的低レベルの精度が望まれる場合、単純なスイベルジョイントが用いられ得る。代替的に、比較的高レベルの精度が望まれる場合、ユニバーサルジョイントが用いられ得る。

可動質量１５０は、比較的安定するのに十分な重量を有する一方で、予想される気流の大きさの範囲に対応するのに十分なほど軽い質量を含み得る。可動質量１５０の質量は、たとえば、部屋１００内の気流の大きさの予想範囲に従って選択することができる。さらに、可動質量１５０は、部屋１００内の気流の大きさの予想範囲によって動かされることが可能な任意のほどよく適した材料、たとえばプラスチック、金属等を含み得る。可動質量１５０は、比較的球形の形状を有するものとして示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、任意のほどよく適した形状、たとえば円筒形、矩形等を有してもよい。可動質量１５０は、１つの直線方向の流れを検出するための平面ディスクを含んでもよい。

気流指示装置１２０ｂの可動構成要素１２６ｂは、ラック１０４ａに関して概ね下方を向いて示されている。さらに、破線で示す気流指示装置１２０ｂ’の可動構成要素１２６ｂは、可動構成要素１２６ｂの初期位置１５２を示す。すなわち、気流指示装置１２０ｂ、１２０ｂ’の周りに気流がほとんど又は全くない場合、可動構成要素１２６ｂは重力により開始位置１５２にあり得る。しかしながら、矢印１４６で示すようなかなりの量の空気が気流指示装置１２０ｂ、１２０ｂ’の周りに流れると、可動構成要素１２６ｂは、気流指示装置１２０ｂ’に関して示すように保持器１２４を中心に回転するように構成される。可動構成要素１２６ｂを動かすのに必要な空気の量は、可動構成要素１２６ｂの重量及び／又は形状に応じて変わり得る。したがって、たとえば、比較的軽量の球形の質量は、比較的重量のある矩形の質量と比較して、動かすのに必要な気流の量が少なくて済む。

可動構成要素１２６ｂが回転する方向は、空気が各気流指示装置１２０ｂ、１２０ｂ’の周りを流れている方向の大まかなインジケータである。したがって、たとえば、図１Ｃに示すように、気流１４６が可動構成要素１２６ｂを開始位置１５２から反時計回りの方向に回転させると、これは概して、空気がラック１０４ａの左側からラック１０４ａの右側へ流れていることを示す。さらに、空気が流れている大きさは、種々の方法で判断することができる。

一例では、大きさは、可動質量１５０の高さの変化を判断することによって判断することができる。この例では、任意の既知のほどよく適した較正技法を用いて、気流の大きさと可動質量１５０の回転レベルとの相関を求めることができる。相関を求めることが完了すると、開始位置１５２にある可動質量１５０の高さ（ｈ１）を基準の場所、たとえば上げ床１１０に対して判断することができる。さらに、気流が可動構成要素１２６ｂに当たった後の可動質量１５０の高さ（ｈ２）も、基準の場所に対して判断することができる。高さ（ｈ１及びｈ２）を、相関を求めた大きさと比較することにより、可動質量１５０を初期位置１５２から回転させる気流の大きさを判断することができる。

別の例では、保持器１２４に、気流の大きさを判断するセンサ（図示せず）、たとえばひずみゲージ、エンコーダ等を設けてもよい。この場合も同様に、既知のほどよく適した較正技法を用いて、センサにより収集された情報と気流の大きさとの相関を求めることができる。ひずみゲージが用いられる場合、保持器１２４に加わるひずみのレベルを判断して、気流の大きさと相関させることができる。エンコーダが用いられる場合、たとえば、エンコーダは、保持器１２４に対する可動構成要素１２６ｂの回転を検出するように配置することができる。エンコーダにより検出された回転は、気流の大きさと相関を求めることができる。いずれにせよ、センサにより得られた情報は、図１Ａに関して本明細書で上述したように伝送され得る。

本発明の別の例によれば、可動質量１５０は、その温度に応じて色を変えるように構成される材料を含み得る。可動質量１５０は、色の変化する材料から形成されてもよく、又は、たとえば色の変化する材料で被覆されてもよい。可動質量１５０が含み得る、適した材料のより詳細な説明は、２００３年７月２９日に出願された、同時係属中であり本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第１０／６２８，３６９号に開示されており、当該出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。

この例によれば、可動構成要素１２６ｂの周囲の空気の温度は、可動質量１５０の色に基づいて検出することもできる。

図１Ｄは、本発明の一実施形態による気流指示装置１２０ｃ、１２０ｃ’が取り付けられたラック１０６ａの側面図を示す。図１Ｄに示すラックは、たとえば、図１Ａに示すラック１０６ａであり得る。図１Ｄには２つの気流指示装置１２０ｃ、１２０ｃ’が示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、いかなる数の気流指示装置１２０ｃ、１２０ｃ’を設けてもよい。用いられる気流指示装置１２０ｃ、１２０ｃ’の数の決定は、たとえばラック１０６ａに関して種々の高さで気流を検出するのに望まれる精度に基づき得る。用いられる気流指示装置１２０ｃ、１２０ｃ’の場所及び／又は数を決める別の因子は、ラック１０６ａの種々の高さにおいて存在することが知られているさまざまな気流に基づき得る。

気流指示装置１２０ｃ、１２０ｃ’は、保持器１２４に回転可能に取り付けられる可動構成要素１５４を備えるものとして示されている。可動構成要素１５４は、保持器１２４に対する比較的自由な回転を概して可能にするように保持器１２４に任意のほどよく適した方法で取り付けることができる。可動構成要素１５４は、概して、気流を通すことを可能にするように構成される中空構造を備えるとともに、気流の方向を示す位置に回転するように構成され、たとえば、可動構成要素１５４はウィンドソックを含み得る。この点で、可動構成要素１５４は両端に開口１５６ａ、１５６ｂを含む。開口１５６ａは、開口１５６ｂよりも比較的大きくてもよい。可動構成要素１５４は、任意の既知のほどよく適した材料、たとえばプラスチック、布等を含み得る。開口１５６ａ、１５６ｂのサイズ及び／又は可動構成要素１５４に用いられる材料は、種々の因子、たとえば、部屋１００内の気流の予想レベルに従って選択され得る。

可動構成要素１５４は、可動構成要素１５４の周りに気流がほとんど又は全くない場合にラック１０６ａに関して概ね下方に向くように構成され得る。気流指示装置１２０ｃにおける可動構成要素１５４の位置は、可動構成要素１５４の初期位置１５８と見なすことができる。矢印１４６で示す空気が気流指示装置１２０ｃ、１２０ｃ’の周りを流れると、可動構成要素１５４は、気流指示装置１２０ｃ’において示すような気流の方向と実質的に一致するように回転する。

さらに、気流指示装置１２０ｃ、１２０ｃ’の周りの気流の大きさは種々の方法で判断することができる。一例では、保持器１２４に、図１Ｃに関して本明細書で上述したような方法で気流の大きさを判断するセンサ（図示せず）、たとえばひずみゲージ、エンコーダ等を設けてもよい。任意の既知のほどよく適した較正技法を用いて、センサにより収集された情報と気流の大きさとの相関を求めることができる。ひずみゲージが用いられる場合、保持器１２４に加わるひずみのレベルを判断して、気流の大きさと相関させることができる。

別の例では、気流の大きさを検出するように構成される装置を可動構成要素１５４とともに用いてもよい。この装置は、任意のほどよく適した風速計、たとえば、ベーン式風速計、熱線風速計等を含み得る。いずれにしても、センサにより得られた情報は、図１Ａに関して本明細書で上述したように伝送され得る。

上記の気流指示装置１２０ａ−１２０ｃのいずれもが、部屋１００内に収容される他の構成要素と区別するように構成される色及び／又は材料を含み得る。この点で、技術者又は自動撮像装置が、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃの場所及びそれらそれぞれの周りの気流を比較的容易に判断することが可能であり得る。

図２Ａは、本発明の別の実施形態による気流指示装置２００の側面図を示す。気流指示装置２００は、オプションのベース２０４に取り付けられるポール２０２から成るものとして示されている。さらに、オプションのベース２０４には、概して気流指示装置２００の位置決めを容易にする車輪（図示せず）が設けられ得る。ポール２０２は、実質的に硬質の材料、たとえば、プラスチック、金属、木材等を含むことができ、概して人物又は技術者がポール２０２を掴んで運ぶことを可能にする寸法を有することができる。一例では、ポール２０２は、長さが約３−８フィート、幅が約１−３インチであり得る。ポール２０２は、任意のほどよく適した断面形状、たとえば円形、矩形を有することができ、又は任意のほどよく適した数の側面を有することができる。

気流指示装置２００が種々の方法で用いられ得るため、ベース２０４はオプションと見なされる。たとえば、気流指示装置２００を部屋１００内の種々の場所に手持ちで運んで、種々の場所の気流に関する情報を得てもよい。この場合、ベース２０４は省くことができる。別の例として、気流指示装置２００は、部屋１００内の種々の場所に配置することができ、この場合、ベース２０４を用いて気流指示装置２００を保持することができる。気流指示装置２００は、比較的直立の位置で示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、ベース２０４に関して任意のほどよく適した角度で配置することができる。

ポール２０２に沿って種々の高さに可動構成要素２０６が配置される。可動構成要素２０６をポール２０２に関して種々の高さに、たとえば、互いに約１−２フィート離間させて配置することにより、種々の高さでの気流を視覚化することができる。可動構成要素２０６は、図１Ｂに関して本明細書で上述した可動構成要素１２６ａと同様又は同一であり得る。したがって、可動構成要素２０６は、気流の方向に動くことにより矢印２０８で示す気流の方向を指示するように構成される。可動構成要素２０６は、可動構成要素２０６がポール２０２から離れるように構成されるオプションの保持器２１０を介してポール２０２に取り付けることができる。代替的に、可動構成要素２０６は、ポール２０２に直接取り付けてもよい。可動構成要素２０６は、たとえば、接着剤、機械的ファスナ、面ファスナ等を用いて取り付けることができる。可動構成要素２０６は、可動構成要素１２６ａと同様又は同一であるものとして図示及び説明されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の装置、たとえば可動構成要素１２６ｂ、可動構成要素１５４等をポール２０２上に配置してもよい。

別の例によれば、気流指示装置２００は、ポール２０２に沿った種々の高さに配置される複数のセンサ２１２も含むことができる。図２Ａでは、センサ２１２は可動構成要素２０６間に配置されるものとして示されている。可動構成要素２０６及びセンサ２１２は、ポール２０２に沿って比較的均等に分布して示されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、任意のほどよく適した構成の任意の数の可動構成要素２０６及びセンサ２１２を気流指示装置２００に設けることができる。

センサ２１２は、温度検出装置、たとえば温度計、熱電対等を含み得る。さらに、センサ２１２は、それぞれの温度表示装置を含み得る。温度表示器としては、たとえば、検出された温度に応答して起動されるように構成される発光ダイオード（ＬＥＤ）を挙げることができる。例として、ＬＥＤは、検出された温度が所定の温度範囲を超えると、たとえば約３０℃を上回ると、起動されるように構成することができる。この点で、センサ２１２は、気流の最高となるところが気流指示装置２００の長さに沿ったどの場所にあるか指示するように機能し得る。

さらに、又は代替的に、センサ２１２は、画面を含み、あるいはまた、画面につなぐことができ、センサ２１２により検出された温度測定値を表示するように構成される。この点で、気流指示装置２００を用いる人物又は技術者が温度測定値を見ることができる。

別の例によれば、気流指示装置２００には、ポール２０２に沿った種々の高さに配置される複数の気流検出装置２１４、たとえば風速計等を設けてもよい。気流検出装置２１４は、気流検出装置２１４が気流の方向に向いて気流の大きさを検出することを可能にするように、ポール２０２に取り付けることができる。この点で、気流検出装置２１４は、たとえば軸受を用いてポール２０２に回転可能に取り付けてもよく、又は他の方法で枢支されていてもよい。図２Ａに示す気流検出装置２１４の数及び配置は、説明のためのものであるため、本発明を限定することは意図されない。この点で、本発明の範囲から逸脱することなく、ポール２０２に沿った任意の場所に配置される任意の数の気流検出装置２１４を用いることができる。

気流検出装置２１４は、気流の大きさを検出するように構成される任意のほどよく適した市販の装置を含み得る。たとえば、気流検出装置２１４は、ひずみローゼット又は他のゲージ、ばね又は他の機械的張力検出装置、ＭＥＭＳデバイス等を含み得る。さらに、気流検出装置２１４には、検出された気流の大きさを表示するように構成される画面（図示せず）、たとえばＬＣＤディスプレイが設けられてもよい。或る点では、人物又は技術者が、気流指示装置２００を用いて種々の高さで気流の方向、気流の温度、及び気流の大きさを判断することが可能であり得る。さらに、又は代替的に、気流指示装置２００の構成要素により得られる情報は、本明細書で上述したように１つ又は複数の撮像装置１３４により撮像することができる。

図２Ｂは、図１Ａに示すロボット装置１３２の側面図である。ロボット装置１３２は、概して、ロボット装置１３２の移動を可能にする複数の車輪２０２ａ、２０２ｂを有する車両ベース２２０から成る。アームアセンブリ１４０は、車両ベース２２０に取り付けられるものとして示されている。さらに、アームアセンブリ１４０は、車両ベース２２０に関して種々の位置に、たとえば６以上の自由度で回転可能且つ操縦可能であり得る。さまざまな構成要素及び／又は装置、たとえば、センサ、カメラ、マニピュレータ、インタフェースデバイス等を、アームアセンブリ１４０の種々の場所に取り付けることができる。本明細書で上述したように、アームアセンブリ１４０に取り付けられる構成要素の１つとしては、マニピュレータ１４２を挙げることができる。アームアセンブリ１４０に取り付けられる別の構成要素としては、温度を検出するように構成されるセンサ、たとえば温度計、熱電対等を挙げることができる。したがって、ロボット装置１３２は、部屋１００の種々の場所に移動して、それらの場所の温度を検出するように構成され得る。或る点では、ロボット装置１３２は、たとえば気流指示装置１２０ａ−１２０ｃ、２００が温度センサを備えている場合、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃ、２００によって得られた情報を補足することが可能であり得る。別の点では、ロボット装置１３２は、たとえば気流指示装置１２０ａ−１２０ｃ、２００が概して望ましくない気流特性を示す場所で、温度を検出するように構成され得る。

可動プラットフォーム１３８もまた、車両ベース２２０に取り付けられるものとして示されている。可動プラットフォーム１３８はさらに、車両ベース２２０に関して種々の位置に、たとえば６以上の自由度で回転可能且つ操作可能なものとして示されている。たとえば、可動プラットフォーム１３８は、回転装置２２２の回転により車両ベース２２０に対して回転することが可能であり得る。さらに、可動プラットフォーム１３８の高さは、油圧装置２２４の動作により変えることができる。さらに、たとえば撮像装置１３６は、可動プラットフォーム１３８に対して、同様に種々の自由度で移動するように構成され得る。

アームアセンブリ１４０及び可動プラットフォーム１３８は、６以上の自由度で移動可能であるものとして図示及び説明されているが、本発明の範囲から逸脱することなく、可動プラットフォーム１３８及び／又はアームアセンブリ１４０は、車両ベース２２０に対して比較的静止させてもよい。本発明の範囲から逸脱することなく、ロボット装置１３２は、アームアセンブリ１４０を有さずに、又は格納式のアームを有して構成されてもよい。

一例によれば、ロボット装置１３２は、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃ、２００の１つ又は複数をマニピュレータ１４２で掴むように構成することができる。ロボット装置１３２は、部屋１００の種々の場所に気流指示装置１２０ａ−１２０ｃ、２００の１つ又は複数を配置することもできる。したがって、たとえばロボット装置１３２は、気流指示装置１２０ａ−１２０ｃ、２００を掴んで、気流情報を得ることが望まれる場所にその気流指示装置１２０ａ−１２０ｃ、２００を配置するように構成され得る。ロボット装置１３２は、本明細書で上述したように気流指示装置１２０ａ−１２０ｃ、２００を撮像するように構成することもできる。

図２Ｃは、本発明の別の実施形態による図２Ｂに示すロボット装置１３２の側面図である。図２Ｃに示す実施形態では、図２Ａに示す気流指示装置２００が車両ベース２２０に取り付けられる。したがって、ロボット装置１３２は、部屋１００内の或る場所に移動して気流情報を得るように構成され得る。ロボット装置１３２は、撮像装置１３６を用いて、気流指示装置２００を撮像して気流情報を得ることができる。さらに、ロボット装置１３２は、気流指示装置２００の画像から得られた情報を処理するように設計されるハードウェア及び／又はソフトウェアを備え得る。

一例によれば、ロボット装置１３２が測定値読み取り中に静止していない場合、ロボット装置１３２は、その速度及び方向を考慮するように構成され得る。したがって、ロボット装置１３２は、たとえば、全地球測位衛星（ＧＰＳ）システム、コンパス、部屋内の基準の場所、速度計等を用いて、その速度及び方向を判断することができる。ロボット装置１３２は、測定値読み取り中にその移動の速度及び方向を考慮することで、その付近の空気の絶対的な大きさ及び気流の方向を得ることができる。ロボット装置１３２は、たとえば比較的単純な数式を利用して、任意のほどよく適した既知の方法でその速度及び方向を考慮することができる。

図３は、本発明の一実施形態による気流検出システム３０２の例示的なブロック図３００である。ブロック図３００の以下の説明は、このような気流検出システム３０２を構成することができるさまざまな異なる方法のうち１つの方法にすぎないことを理解すべきである。さらに、ブロック図３００はさらなる構成要素を含んでもよく、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載されている構成要素のいくつかを除去及び／又は変更してもよいことを理解すべきである。たとえば、ブロック図３００は、任意の数の気流指示装置、ロボット装置、撮像装置、コンピュータシステム等、及び気流検出システム３０２の動作に組み込むことができる他の構成要素を含むことができる。

気流検出システム３０２は、気流指示装置３０４を含むものとして示されている。気流指示装置３０４は、本明細書で開示及び上述した気流指示装置１２０ａ−１２０ｃ、２００のいずれかを含むことができる。この点で、気流指示装置３０４は、概して、気流指示装置３０４の付近の気流の方向を指示するように構成される可動構成要素３０６を含む。気流指示装置３０４はまた、気流指示装置３０４の付近の１つ又は複数の状態を検出するように構成されるオプションのセンサ３０８を含むものとして示されている。たとえば、オプションのセンサ３０８は、気流の大きさをたとえば風速計を用いて直接的に、或いは、たとえば本明細書で上述したひずみゲージ又はエンコーダを用いて間接的に検出するように構成される装置を含み得る。

気流検出システム３０２がオプションのセンサ３０８を含む場合、センサ３０８は、検出された１つ又は複数の状態をコンピュータシステム３１０、たとえば図１Ａに示すコンピュータシステム１３０に送信するように構成され得る。センサ３０８とコンピュータシステム３１０との間の通信を可能にするために、センサ３０８は、たとえばネットワークにより、又はＩＥＥＥ８０２．３等の有線プロトコルにより、コンピュータシステム３１０に接続され得る。さらに、又は代替的に、通信は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ、無線シリアル接続、ブルートゥース等の無線プロトコルにより可能にすることができる。センサ３０８及びコンピュータシステム３１０が使用可能な別の無線通信システムは、ロケーションアウェアセンサを備える。ロケーションアウェアセンサは、概して、互いの間の無線データ通信を可能にし、２００３年７月９日に出願された、本発明の譲受人に譲渡され同時係属中の米国特許出願第１０／６２０，２７２号により詳細に記載されており、当該出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。

気流検出システム３０２はまた、撮像装置３１４を含むものとして示されている。撮像装置３１４は、図１Ａに示す撮像装置１３４を含むことができ、したがって、部屋１００内の１つ又は複数の場所に配置してもよく、又は本明細書で上述したように移動可能であってもよい。撮像装置３１４は、概して、矢印３１２で示すように気流指示装置３０４を撮像するように構成される画像取込装置３１６を含む。撮像装置３１４は、取り込んだ画像のコンピュータシステム３１０への通信を可能にするように構成されるネットワークインタフェース３１８も含む。この点で、撮像装置３１４は、たとえば共用のネットワークにより、又はＩＥＥＥ８０２．３等の有線プロトコルにより、コンピュータシステム３１０につながれ得る。さらに、又は代替的に、撮像装置３１４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ、無線シリアル接続、ブルートゥース等の無線プロトコルにより、又は本明細書で上述したようなロケーションアウェアセンサを用いて、コンピュータシステム３１０と通信するように構成されてもよい。

コンピュータシステム３１０は、共通のネットワークへのアクセスを可能にするか又は撮像装置３１４からの無線通信を受け取るネットワークインタフェース３２０も含む。コンピュータシステム３１０は、概して、たとえば撮像装置３１４から受け取った画像に基づいて気流指示装置３０６の周りの気流状態を判断するように構成される。したがって、コンピュータシステム３１０は、受け取った画像を処理して受け取った画像に基づいて種々の判断を行うように構成されるコントローラ３２２を含む。コントローラ３２２は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等を含み得る。

本明細書でより詳細に上述したように、コンピュータシステム３１０、より詳細にはコントローラ３２２は、実質的に気流指示装置３０４に基づいて１つ又は複数の気流状態を判断することができる。検討のために、気流指示装置３０４が図１Ａのラック１０２ａの一面にある気流指示装置１２０ａであると考える。撮像装置１３４により取り込まれた気流指示装置１２０ａの画像は、コンピュータシステム３１０に送信される。可動構成要素１２６ａがラック１０２ａの左側からラック１０２ａの右側への動きを示しているため、コントローラ３２２は、気流がラック１０２ａの周りでこのように流れていると判断することができる。この判断を行う際に、コントローラ３２２は、たとえばメモリ３２４に記憶される画像ソフトウェアを実装することができる。ソフトウェアは、任意のほどよく適した市販の撮像ソフトウェアを含み得る。画像ソフトウェアは、初期位置、たとえば気流がほとんど又は全くないときの可動構成要素１２６ａの位置を、撮像装置１３４から受け取った画像における可動構成要素１２６ａの位置と比較するように構成され得る。

この例では、気流は、ラック１０２ａ−１０２ｄの後側からラック１０２ａ−１０２ｄの前側に流れていることが検出され、ここではベントタイル１１６が冷却流体をラック１０２ａ−１０２ｄに供給するように位置している。ラック１０２ａ−１０２ｄからの加熱冷却流体がラック１０２ａ−１０２ｄに再循環される可能性があるため、コントローラ３２２はこの気流を非効率的な気流であると見なし得る。より詳細には、コントローラ３２２は、２００３年５月２９日に出願された、本発明の譲受人に譲渡され同時係属中の米国特許出願第１０／４４６，８５４号に記載されているような種々の方法で動作するように構成することができ、当該出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。上記出願に開示されているように、供給熱指数を用いて、部屋の種々の場所での再循環レベルを判断することができる。上記出願にさらに開示されているように、種々のクーリングシステム構成要素を操作して、部屋の種々の場所での再循環レベルを低下させることができる。

出願第１０／４４６，８５４号に開示されているような方法と同様に、コントローラ３２２は、再循環の検出に応答して１つ又は複数のクーリングシステム構成要素３２６を操作する方法を決めることができる。さらに、又は代替的に、コントローラ３２２は、部屋の雰囲気マップを生成して、出願第１０／１２３，４０３号に記載されている方法でクーリングシステム操作の決定を下すことができる。

１つ又は複数のクーリングシステム構成要素３２６は、出願第１０／４４６，８５４号に開示されている複数の種々の構成要素を含み得る。しかしながら、説明を簡潔且つ明確にするために、図３にはベントタイル３２８及びＣＲＡＣ３３０のみが示される。コントローラ３３２は、気流指示装置３０４により検出された再循環レベルが不都合なレベルであるような領域において、再循環レベルを低下させるように冷却流体の流れを変えるように、１つ又は複数のクーリングシステム構成要素３２６に命令するか又は他の方法でそれらを制御することができる。さらに、コントローラ３２２は、ネットワークインタフェース３２０を介して命令を送信することができる。クーリングシステム構成要素３２６は、共通のネットワークへのアクセスを可能にするか又はコンピュータシステム３１０からの無線通信を受け取るネットワークインタフェース３３２も含み得る。

コンピュータシステム３１０からの命令は、インタフェース電子構成要素３３４を介して送られ得る。インタフェース電子構成要素３３４は、コンピュータシステム３１０とベントタイル３２８及びＣＲＡＣ３３０との間のインタフェースとしての役割を果たすことができる。例として、インタフェース電子構成要素３３４は、ベントタイル３２８を操作してそこを通して送られる冷却流体の流れの特性を変えることができる。

気流検出システム３０２は、ロボット装置３４０、たとえば図１Ａに示すロボット装置１３２も含み得る。ロボット装置３４０は、撮像装置３４２、たとえば図１Ａに示す撮像装置１３６を備えるものとして示されている。撮像装置３４２は、矢印３４６で示すように気流指示装置３０４を撮像するように構成される画像取込装置３４４を含む。画像取込装置３４４は、画像取込装置３１６に関して本明細書で上述したように動作することができる。

明示はされていないが、撮像装置３４２は、取り込んだ画像をロボット装置３４０の装置コントローラ３４８に送信する構成要素も含むことができる。装置コントローラ３４８は、ロボット装置３４０の動作を制御する種々のハードウェア及び／又はソフトウェアを含み得る。この点で、装置コントローラ３４８は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等を含み得る。さらに、又は代替的に、装置コントローラ３４８は、ロボット装置３４０とは別個のコンピューティング装置、たとえばラップトップコンピュータ又は他のコンピューティング装置の一部であってもよい。この例では、コンピューティング装置は、ロボット装置３４０により保持されるか又は他の方法で持ち運びされ得る。装置コントローラ２３８が行うことができる動作の一部は、本明細書でより詳細に説明する。

装置コントローラ３４８は、撮像装置３４２から受け取られた情報に基づいて或る特定の決定を下すように構成されるデータ処理モジュール３５０を含み得る。たとえば、データ処理モジュール３５０は、撮像装置３４２により得られた画像をメモリ３５２に記憶するように構成することができる。メモリ３５２もまた、ロボット装置３４０の機能を提供するソフトウェアの記憶域を提供するように構成することができる。装置メモリ３５２は、ＤＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の揮発性及び不揮発性メモリの組み合わせとして実装され得る。

データ処理モジュール３５０は、記憶された画像をネットワークインタフェース３５４を介してコンピュータシステム３１０に通信するように構成することもできる。ネットワークインタフェース３５４は、有線接続を介してコンピュータシステム３１０へ、又はコンピュータシステム３１０が取り付けられるネットワークへ通信を可能にするように構成され得る。ネットワークインタフェース３５４は、本明細書で上述した方法のいずれかで、ロボット装置３４０とコンピュータシステム３１０との間の無線通信を可能にすることもできる。

コンピュータシステム３１０は、クーリングシステム構成要素３２６の動作の決定を下す際に、ロボット装置３４０及び／又は撮像装置３１４から受け取った情報を用いることができる。さらに、コンピュータシステム３１０は、コンピュータシステム３１０が行った決定に基づいてクーリングシステム構成要素３２６の動作を変えるようにこれらを制御するように動作可能であり得る。コンピュータシステム３１０がこれらの決定を下すことができる方法のより詳細な説明は、他の例とともに、出願第１０／４４６，８５４号に記載されている。さらなる例は、２００３年１１月２６日に出願された、本発明の譲受人に譲渡され同時係属中の米国特許出願第１０／７２１，２６４号で見ることができ、当該出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。

第１の例では、ロボット装置３４０が直ちに、コンピュータシステム３１０に向かうか、又は撮像装置３４２から受け取った情報を転送するためにネットワーク接続に進むか、又は所定の経路を進み続けるかを、データ処理モジュール３５０が決めることができる。たとえば、受け取った情報が、部屋の種々の場所での気流が不都合な再循環を示していることを示す場合、データ処理モジュール３５０はコンピュータシステム３１０に直ちに進むことを決めることができる。

第２の例では、装置コントローラ３４８は、クーリングシステム構成要素３２６のエネルギーマネージャとして働くことができる。この例では、データ処理モジュール３５０は、クーリングシステム構成要素３２６の１つ又は複数を気流指示装置３０４から受け取った情報に応答して変えるべきであると判断し得る。データ処理モジュール３５０は、たとえばネットワークインタフェース３５４を介してその１つ又は複数のクーリングシステム構成要素３２６にこれらの変更を送信することができる。さらに、ネットワークインタフェース３５４は、ロボット装置３４０とクーリングシステム構成要素３２６との間の有線通信又は無線通信を可能にするように構成され得る。

たとえば、ロボット装置３４０とクーリングシステム構成要素３２６との間のネットワークインタフェース３５４を介した通信は、ＩＥＥＥ８０２．３等の有線プロトコル、又はＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ、無線シリアル接続、ブルートゥース等の無線プロトコル、又はそれらの組み合わせによって行うことができる。データ処理モジュール３５０がこれらの決定を下すことができる方法のより詳細な説明は、他の例とともに、同時係属中の出願第１０／７２１，２６４号に記載されており、当該出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。

ロボット装置３４０は、図１Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃに示すロボット装置１３２の構成を備えることができる。したがって、ロボット装置３４０は、アームアセンブリ、たとえばアームアセンブリ１４０又は気流指示装置２００を関節で動かす１つ又は複数のアームアクチュエータ３５８を含み得る。１つ又は複数のアームアクチュエータ３５８は、マニピュレータ、たとえばマニピュレータ１４２を操作することもできる。さらに、ロボット装置３４０は、プラットフォームと撮像装置、たとえばプラットフォーム１３８と撮像装置１３６とを関節で動かすように構成される１つ又は複数のアクチュエータ３６０、３６２を含み得る。いずれにしても、アームアクチュエータ（複数可）３５８、プラットフォームアクチュエータ（複数可）３６０、及び撮像装置アクチュエータ（複数可）３６２は、たとえば直流（ＤＣ）モータを含み得る。

明示はされていないが、装置コントローラ３４８のプラットフォーム／アームモジュール３５６からの命令は、インタフェース電子構成要素を介して送られ得る。インタフェース電子構成要素は、装置コントローラ３４８と、アームアクチュエータ（複数可）３５８、プラットフォームアクチュエータ（複数可）３６０、及び撮像装置アクチュエータ（複数可）３６２との間のインタフェースとしての役割を果たすことができる。例として、インタフェース電子構成要素は、アームアクチュエータ（複数可）３５８に供給される電圧を変えることにより、マニピュレータを種々の位置に関節で動かすことができる。

ロボット装置３４０は、周りの領域の１つ又は複数の状況を検出するように構成されるセンサ３６４も含むことができる。センサ３６４は、気流指示装置３０４のセンサ３０８を補足するために使用可能であり得る。たとえば、ロボット装置３４０が部屋の種々の場所に移動することができるため、センサ３６４は有用であり得る。さらに、ロボット装置３４０は、たとえば、気流指示装置３０４の有効範囲が途切れているような場所での状態を検出することができる。さらに、センサ３６４を用いて、たとえば、センサ３０８により得られた測定値が正確であるか否かを判断することができる。さらに、ロボット装置３４０は、センサ３６４を用いて、温度センサを備えていない気流指示装置３０４の周りの温度を検出することができる。

センサ３６４は、得られた情報を装置コントローラ３４８に送信するか又は他の方法で送出することができる。装置コントローラ３４８は、メモリ３５２にこの情報を記憶することができる。たとえば、メモリ３５２は、状態検出動作中に得られた温度測定値を検出場所とともに記憶することができる。メモリ３５２は、この情報を、たとえば表、マップ等の形態で記憶することができる。

装置コントローラ３４８は、ロボット装置３４０の移動を制御するように構成される操縦モジュール３６６も含み得る。操縦モジュール３６６は、ロボット装置３４０の起動及び移動の方向を制御するように構成される操向／推進機構３６８に命令することができる。したがって、操向／推進機構３６８は、ロボット装置３４０の移動のこれらの様相を変えるように構成されるアクチュエータを含み得る。操向／推進機構３６８を動作させる方法を決める際に、操縦モジュール３６６は、視野内にある物体の距離を検出するように構成されるガイダンスセンサ３７０、たとえばレーザガイダンスツール、ソナーツール、カメラアセンブリ、それらの組み合わせ等から受け取った情報を用いることができる。受け取られる情報は、たとえば、ロボット装置３４０の周りにある物体の検出位置の形態であり得る。

操縦モジュール３６６は、ガイダンスセンサ３７０から受け取った画像を、たとえば画像認識ソフトウェアで処理することができる。この点で、操縦モジュール３６６は、ガイダンスセンサ３７０の視野内にある物体、及びその物体が回避可能な障害物であるか否かを判断し、回避可能である場合にはその物体の周りの経路を決めることができる。例として、操縦モジュール３６６は、ロボット装置３４０の速度を低下させるように操向／推進機構３６８を操作して、ロボット装置３４０の経路での物体の検出に応答してその進路を変えることができる。

或る点では、メモリ３５２は、種々の入力に応じた種々の動作及び検知アルゴリズムに関するデータ／情報を記憶することができる。たとえば、メモリ３５２は、部屋のレイアウトのマップを記憶することができ、装置コントローラ３４８は、そのマップにアクセスして、部屋内の種々の場所に到着するために従う経路を決めることができる。

図３には１つのロボット装置３４０及び１つのコンピュータシステム３１０が示されているが、気流検出システム３０２にはいかなる数のロボット装置３４０及びコンピュータシステム３１０が含まれてもよいことを理解すべきである。一例として、複数のロボット装置３４０を用いて、いくつかの気流指示装置３０４から比較的同時に情報を収集してもよい。この点で、さまざまな場所にある気流指示装置３０４から情報を収集するのに要する時間を、１つのロボット装置３４０を用いる場合と比較して短くすることができる。別の点では、ロボット装置３４０は、気流指示装置３０４からのデータ収集機能の提供に冗長性を与えることができる。

さらに別の点では、ロボット装置３４０は、１つのロボット装置３４０を用いる場合と比較して応答時間の効率を高めることができる。たとえば、ロボット装置３４０は、異なる熱特性を有する区域、たとえば、所定の温度範囲内に維持し難いことが知られている部屋の種々の領域等で用いることができる。別の例として、ロボット装置３４０は、種々のタイムスケジュールに従って配備してもよく、たとえば、他のロボット装置３４０がバッテリーを充電している間等に１つ又は複数のロボット装置３４０を配備してもよい。さらに、ロボット装置３４０は、部屋内の異なる複数の動作レベルに従って配備してもよい。たとえば、異なる複数の動作レベルは、種々のクリティカルな動作段階に関連し得る。この点で、種々のロボット装置３４０は、部屋内の臨界動作レベルに従って配備することができ、たとえば、配備されるロボット装置３４０の数は、クリティカルな動作レベルの上昇に伴って増加させることができ、クリティカルな動作レベルの低下に伴って減少させることができる。

図４は、本発明の一実施形態による部屋内の気流検出の方法の動作モード４００の例示的なフローチャートを示す。動作モード４００の以下の説明は、本発明の一実施形態を実施することができるさまざまな異なる方法のうち１つの方法にすぎないことを理解されたい。動作モード４００が一般的な図を表しており、本発明の範囲から逸脱することなく、他のステップを追加してもよく、又は既存のステップを削除、修正、又は再構成してもよいことも、当業者には明らかなはずである。

動作モード４００の説明は、図３に示すブロック図３００に関して行うため、図３に記載の要素を参照する。しかしながら、動作モード４００はブロック図３００に記載の要素に限定されないことを理解すべきである。むしろ、動作モード４００は、ブロック図３００に記載のものとは異なる構成を有する気流検出システムにより実施され得ることを理解すべきである。

ステップ４０２において、動作モード４００はさまざまな刺激に応答して開始され得る。たとえば、動作モード４００の開始は、所定の時間経過に応答した開始、送信信号の受信に応答した開始、手動の開始等であり得る。ステップ４０４において、クーリングシステム構成要素３２６が起動され得る。気流検出システム３０２が撮像装置３１６及び／又はロボット装置３４０を含む場合、ステップ４０４においてこれらの装置も起動され得る。

ステップ４０６において、部屋１００の１つ又は複数の場所での気流状態が検出され得る。一例によれば、ステップ４０６の前に、部屋１００の１つ又は複数の場所に気流指示装置３０４の１つ又は複数を配置するステップがあってもよい。１つ又は複数の気流指示装置３０４を配置するステップは、図１Ａに示すように部屋１００の１つ又は複数の場所に１つ又は複数の気流指示装置３０４を手動で設置することを含み得る。さらに、このステップは、図２Ａに示すような１つ又は複数の気流指示装置３０４を手動で設置することを含み得る。このステップは、部屋１００内で１つ又は複数の気流指示装置３０４を技術者が保持することも含み得る。さらなる例として、このステップは、図２Ｃに示すような気流指示装置３０４を有するロボット装置３４０を部屋１００の或る場所に操縦することにより、１つ又は複数の気流指示装置３０４を配置することを含み得る。

１つ又は複数の気流指示装置３０２を手動で設置するのに加えて、又は代替的に、１つ又は複数の気流指示装置３０４は、本明細書で上述したようにロボット装置３４０により配置及び設置され得る。

ステップ４０８において、部屋１００の１つ又は複数の場所での気流方向が判断され得る。一例では、気流方向は視覚的に判断され得る。この点で、技術者が、たとえば撮像装置３１６、３４２及びディスプレイ（図示せず）を介して直接又は間接的に１つ又は複数の気流指示装置３０４を見て、１つ又は複数の気流指示装置３０４の構成に基づいて気流方向を判断することが可能であり得る。

別の例として、ステップ４０８において、１つ又は複数の場所での気流方向は、コンピュータシステム３１０により判断され得る。この例では、１つ又は複数の気流指示装置３０４の画像を、１つ又は複数の撮像装置３１４、３４２により取り込むことができる。取り込まれた画像は、コンピュータシステム３１０に送信することができ、コンピュータシステム３１０はその画像を処理することができる。画像の処理に関して、コンピュータシステム３１０は、たとえば気流指示装置３０４の可動構成要素３０６の既知の初期位置を、受け取った画像の位置と比較するように構成される、画像認識ソフトウェアを含み得る。これらの位置の比較により、コンピュータシステム３１０は、たとえば１つ又は複数の気流指示装置３０４それぞれの付近の気流の方向を判断することができる。

別の例では、コンピュータシステム３１０の機能がロボット装置３４０に具現され得る。したがって、たとえば、ロボット装置３４０は、撮像装置３１６、３４２から画像を受け取って処理するように構成され得る。さらに、ロボット装置３４０は、画像認識ソフトウェアを含んでもよく、１つ又は複数の気流指示装置３０４それぞれの付近の気流方向を判断することができる。

ロボット装置３４０が用いられる場合、ロボット装置３４０は、技術者又はコンピュータシステム３１０の一方又は両方による命令でプログラムされる場合もある。プログラミングは、たとえば部屋のマップ、気流指示装置３０４の位置、コンピュータシステム３４０の位置、クーリングシステム構成要素３２６の位置等を含み得る。

プログラミングは、ロボット装置３４０が行う種々の動作も含み得る。たとえば、ロボット装置３４０は、部屋１００の種々の場所に種々の気流指示装置３０４を配置するようにプログラムされ得る。プログラミングは、ロボット装置３４０のタイミングスケジュールも含み得る。より詳細には、ロボット装置３４０は、種々の時点で種々の気流指示装置３０４の画像を得るようにプログラムされ得る。例として、ロボット装置３４０は、再循環問題の履歴がある領域にある気流指示装置３０４の画像を得る頻度を高くするようにプログラムすることができる。他の例として、ロボット装置３４０は、保守レベルに関する取り決め等に基づいて、重要性の高い領域にある気流指示装置３０４の画像を得る頻度を高くするようにプログラムすることができる。

さらに、又は代替的に、ロボット装置３４０は、設定されたルーチンに従って部屋１００を移動するようにプログラムされ得る。より詳細には、ロボット装置３４０は、たとえばマンハッタンアルゴリズムに従って部屋１００内の種々の位置にある気流指示装置３０４の画像を得て、所定の期間内における情報検索を実質的に最大化するようにプログラムされ得る。例として、ロボット装置３４０は、部屋１００内での進行中に特定の領域における気流指示装置１３０４全ての画像を得ないようにプログラムされることで、その情報を得るのに要する時間量を減らすことができる。

別の例として、ロボット装置３４０にプログラムされる経路制御アルゴリズムは、複数の気流指示装置３０４を複数の群に分類し得る。気流指示装置３０４の群は、気流指示装置３０４に関連する領域に関する履歴データに従って選択され得る。たとえば、２つの分類群では、経路制御アルゴリズムは、気流指示装置３０４のうち再循環問題の履歴がある関連領域を有するものを第１の群に割り当てることができる。気流指示装置３０４のうち他のものは第２の群に割り当てることができる。

経路制御アルゴリズムは、たとえば、ロボット装置３４０が第１の群の気流指示装置３０４を最初に、又は第２の群の気流指示装置３０４よりも頻繁に訪れることを可能にする経路を案出することができる。部屋の種々の場所を複数の群に分類することができる方法のより詳細な説明は、２００３年８月１３日に出願された、同時係属中であり本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第１０／６３９，４２８号により詳細に記載されており、当該出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。ロボット装置１３２、３４０の動作を制御するために経路制御アルゴリズムを実施し得るさらなる方法は、出願第１０／７２１，２６４号に開示されており、当該出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。

さらに、複数のロボット装置３４０をほぼ同時に動作するようにプログラムすることにより、気流指示装置３０４の画像を得るのに要する時間量を減らしてもよい。この点で、複数のロボット装置３４０は、部屋１００の種々の領域に、又は種々の時点で動作するように割り当てることができ、たとえば、他のロボット装置３４０がそのバッテリーを再充電している間に、ロボット装置３４０のいくつかが動作モード４００を実行することができる。さらに、ロボット装置３４０は、たとえば他のロボット装置３４０の動作不良が生じるか又は保守が必要となった場合に、それらのバックアップとして働くことができる。

ステップ４１０において、１つ又は複数の場所での気流方向が許容可能であるか否かが判断され得る。たとえば、かなりの量の空気が高温通路から低温通路に流れている場合、気流方向は許容不可能であると見なされ得る。このタイプの気流は、ラックにおいて加熱された空気又は冷却流体がラックに再循環していることを示し得る。このタイプの気流の１つの結果は、ラックに収容された構成要素を所定の温度範囲内に維持するのに大量のエネルギーが必要であり得ることである。別の結果は、ラックに収容された構成要素が実際に空気又は冷却流体により加熱されていると考えられることであり得る。

別の例として、たとえば、ベントタイル３２８から供給されたかなりの量の空気すなわち冷却流体が比較的直接、すなわちラックを通って流れるのではなく、部屋１００内のＣＲＡＣ３３０の還流部に流れ込んでいる場合、気流方向は許容不可能であると見なすことができる。このタイプの気流の結果は、構成要素を冷却するために供給される冷却流体の一部が浪費されているため、ラックに収容された構成要素を所定の温度範囲内に維持する際に大量のエネルギーが消費され得ることである。

たとえば、不都合な再循環が最少量であることを気流方向が示している場合、気流方向は許容可能であると見なすことができる。許容可能な不都合な再循環レベルは、たとえば、個々の許容レベル、保守レベルに関する取り決め、エネルギー消費限界値、冷却対エネルギー消費最適化方式等に基づき得る。さらに、たとえば、ラックからの加熱された冷却流体又は空気が還流部に直接引き込まれている場合、気流方向は許容可能であると見なすことができる。

一例では、ステップ４１０において、１つ又は複数の場所での気流方向が許容可能であるか否かを技術者が判断することが可能であり得る。別の例では、ステップ４１０において、気流方向が許容可能であるか否かをコンピュータシステム３１０及び／又はロボット装置３４０が判断することが可能であり得る。この点で、コンピュータシステム３１０及び／又はロボット装置３４０は、たとえば、気流指示装置３０４の画像を、許容可能な気流方向と比較するように構成され得る。さらに別の例では、気流指示装置３０４がマーキング１４４（図１Ｂ）を含む場合、コンピュータシステム３１０及び／又はロボット装置３４０は、気流方向が許容可能か否かをマーキング１４４に対する可動構成要素２０６の向きに基づいて判断するように構成され得る。

気流方向が許容可能であると見なされる場合、ステップ４０６−４１０を繰り返すことができる。気流方向が許容不可能であると見なされる場合、ステップ４１２において、気流指示装置３０４の付近の気流の大きさ及び／又は温度が判断されることになる。気流の大きさ又は温度を検出するか否かの判断は、気流指示装置３０４の構成に基づき得る。たとえば、気流指示装置３０４がこれらの状態を検出するように構成されるセンサを含む場合、これらの状態の一方又は両方を検出することができる。さらに、又は代替的に、この判断は、部屋１００内の状態に望まれる制御レベルに基づき得る。たとえば、クーリングシステム構成要素３２６の動作の制御決定を実質的に気流方向に基づいて行うべきであると判断される場合、気流の大きさ及び温度を判断することは不要であり得る。しかしながら、気流の大きさ及び／又は温度をクーリングシステム構成要素３２６の動作に用いるべきであると判断される場合、ステップ４１４において示すように、気流の大きさ及び／又は温度が検出され得る。

ステップ４１４において、気流の大きさ及び／又は温度はさまざまな異なる方法で判断することができる。たとえば、気流指示装置３０４に、これらの状態の一方又は両方を検出するように構成されるセンサが設けられる場合、検出された情報は、本明細書で上述したような方法でコンピュータシステム３１０及び／又はロボット装置３４０に送信され得る。さらに、又は代替的に、ロボット装置３４０は、気流の大きさ及び／又は温度を判断すべき場所に移動して所望の状態情報を得るように構成され得る。ロボット装置３４０は、本明細書で上述したような方法で、検出された状態情報をコンピュータシステム３１０に送信又は他の方法で通信することもできる。

ステップ４１６において、コンピュータシステム３１０及び／又はロボット装置３４０は、気流の大きさ及び／又は温度が許容可能であるか否かを判断し得る。気流の大きさは、所定の閾値内にある場合は許容可能であると見なされ得る。所定の閾値は、たとえば、個々の許容レベル、保守レベルに関する取り決め、エネルギー消費限界値、冷却対エネルギー消費最適化方式等に従って設定され得る。気流の大きさ及び温度の一方又は両方が許容不可能であると判断される場合、ステップ４１８において、気流方向と気流の大きさ及び温度の一方又は両方とを許容可能な範囲内に収めるために１つ又は複数のクーリングシステム構成要素３２６を操作する方法の決定が行われ得る。この決定は、種々の冷却方式の事前試験に基づいて下すことができ、その結果は、コンピュータシステム３１０及びロボット装置３４０の一方又は両方に、たとえばコンピュータシステム３１０及び／又はロボット装置３４０がアクセスできるルックアップテーブルの形態で記憶させることができる。操作決定は、クーリングシステム構成要素３２６の種々の操作を行い、それらの結果を判断し、必要に応じてさらに調整を行うように構成される反復プロセスの実施に基づいて行うこともできる。

ステップ４１２において、気流の大きさ及び温度を判断すべきでないと判断される場合、又はステップ４１６において、気流の大きさ及び／又は温度が許容可能であると判断される場合、ステップ４２０において、気流方向を許容可能な範囲内に収めるために１つ又は複数のクーリングシステム構成要素３２６を操作する方法の決定が下され得る。この決定は、ステップ４１８に関して本明細書で上述したものと同様に行うことができる。

ステップ４２２において、１つ又は複数のクーリングシステム構成要素４２６は、ステップ４１８及び４２０で下された決定に従って操作され得る。コンピュータシステム３１０及び／又はロボット装置３４０が１つ又は複数のクーリングシステム構成要素３２６を動作させることができる方法は、たとえば、同時係属中の出願第１０／４４６，８５４号及び第１０／７２１，２６４号に記載されており、これら出願の開示はその全体が参照により本明細書に援用される。

ステップ４２４において、たとえば、ロボット装置３４０及び／又は技術者が、動作モード４００を続けるべきか否かを判断し得る。この判断は、ロボット装置３４０により実行されるアルゴリズム又は技術者が受け取る命令に基づいて行われ得る。ロボット装置３４０及び／又は技術者が動作モード４００を続けるべきであると判断する場合、ステップ４０６−４２４が繰り返され得る。動作モード４００を中止すべきであると判断される場合、たとえば、時間切れ、部屋内の構成要素の電源が切られる、動作モード４００が手動で中止される等の場合、ステップ４２６において示すように、ロボット装置３４０及び／又は技術者が動作モード４００を終了させ得る。たとえば、部屋の構成要素の起動時、所定の期間後、動作モード４００を再起動するための手動入力に応答して等で、動作モード４００を再起動させることができるため、ステップ４２６は、動作モード４００のアイドルモードと同様であり得る。

動作モード４００に記載されている動作は、任意の所望のコンピュータアクセス可能な媒体に、ユーティリティ、プログラム、又はサブプログラムとして含まれ得る。さらに、動作モード４００は、アクティブ及び非アクティブ両方のさまざまな形態で存在し得るコンピュータプログラムにより具現され得る。たとえば、動作モード４００は、ソースコード、オブジェクトコード、実行可能コード、又は他のフォーマットでのプログラム命令から成るソフトウェアプログラム（複数可）として存在することができる。上記のいずれも、記憶装置及び信号を含むコンピュータ読み取り可能媒体上に圧縮又は非圧縮形態で具現することができる。

例示的なコンピュータ読み取り可能記憶装置としては、従来のコンピュータシステムのＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及び磁気又は光ディスク又はテープが挙げられる。例示的なコンピュータ読み取り可能信号は、搬送波を用いて変調されるか否かに関係なく、インターネット又は他のネットワークを介してダウンロードされる信号を含む、コンピュータプログラムをホスティング又は実行するコンピュータシステムがアクセスするように構成され得る信号である。上記の具体的な例としては、ＣＤ ＲＯＭでの又はインターネットダウンロードによるプログラムの配布が挙げられる。或る意味では、抽象的実体としてのインターネット自体がコンピュータ読み取り可能媒体である。コンピュータネットワーク全般にも同じことが当てはまる。したがって、上述の機能を実行することが可能な電子装置が上記に列挙したような機能を行うことができることを理解されたい。

図５は、本発明の一実施形態による例示的なコンピュータシステム５００を示す。コンピュータシステム５００は、たとえば装置コントローラ３４８及び／又はコンピュータシステム３１０を含み得る。この点で、コンピュータシステム５００は、気流検出システム３０２の種々の構成要素に関して本明細書で上述した機能の１つ又は複数を実行するプラットフォームとして用いることができる。

コンピュータシステム５００は、プロセッサ５０２等の１つ又は複数のコントローラを含む。プロセッサ５０２を用いて、本明細書で上述した動作モード４００に記載されているステップの一部又は全部を実行することができる。プロセッサ５０２からのコマンド及びデータは、通信バス５０４上で通信される。コンピュータシステム５００は、たとえば装置コントローラ３４８及び／又はコンピュータシステム３１０のコントローラのためのプログラムコードが実行時間中に実行され得る、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等のメインメモリ５０６、及び二次メモリ５０８も含む。二次メモリ５０８は、たとえば、フロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、コンパクトディスクドライブ等に相当する、プロビジョニングシステムのためのプログラムコードのコピーを記憶させることができる１つ又は複数のハードディスクドライブ５１０及び／又は取り外し可能記憶ドライブ５１２を含む。

取り外し可能記憶ドライブ５１０は、既知の方法で取り外し可能記憶ユニット５１４からの読み取り及び／又は取り外し可能記憶ユニット５１４への書き込みを行う。ユーザ入力及び出力装置は、キーボード５１６、マウス５１８、及びディスプレイ５２０を含み得る。ディスプレイアダプタ５２２が通信バス５０４及びディスプレイ５２０とインタフェースすることができ、プロセッサ５０２からのディスプレイデータを受け取ってそのディスプレイデータをディスプレイ５２０に対するディスプレイコマンドに変換することができる。さらに、プロセッサ５０２は、ネットワークアダプタ５２４を介してネットワーク上、たとえばインターネット、ＬＡＮ等で通信を行うことができる。

他の既知の電子構成要素をコンピュータシステム５００に追加しても置き換えてもよいことは、当業者には明らかとなるであろう。さらに、コンピュータシステム５００は、データセンタのラック、従来の「ホワイトボックス」サーバ、又はコンピューティング装置等で用いられるシステムボード又はブレードを含み得る。また、図５の構成要素の１つ又は複数はオプションであり得る（たとえば、ユーザ入力装置、二次メモリ等）。

本発明の或る特定の実施形態により、複数の比較的安価な気流指示装置が部屋内の空気循環を判断するために実装される。さらに、ロボット装置を用いて、空気の循環に関する情報を、気流指示装置から、又はロボット装置自体が種々の状態情報を得ることにより収集することができる。ロボット装置は、部屋の種々の場所から得られる情報を、クーリングシステム動作を制御するように構成されるコンピューシステムに運ぶ手段として動作することができる。この点で、コンピュータシステムは、不都合な空気再循環が生じていると考えられる領域を比較的容易に判断し、その不都合な空気再循環を実質的に減らす措置を取るように構成することができる。

本明細書で述べ、示されたものは、本発明の好ましい実施形態並びにその変形の一部である。本明細書で使用される用語、説明、及び図は、例示のためにのみ記載され、制限であることを意味しない。添付の特許請求の範囲、及びその均等物によって規定され、全ての用語が、別途指示がない限り、その最も広く妥当な意味で意図される、本発明の精神及び範囲内で、多くの変形が可能であることを、当業者は認識するであろう。

本発明の一実施形態による部屋、たとえばデータセンタの簡略斜視図を示す。 本発明の一実施形態による気流指示装置が取り付けられたラックの側面図を示す。 本発明の別の実施形態による気流指示装置が取り付けられたラックの側面図を示す。 本発明のさらなる実施形態による気流指示装置が取り付けられたラックの側面図を示す。 本発明の別の実施形態による気流指示装置の側面図を示す。 図１Ａに示すロボット装置の側面図である。 本発明の別の実施形態による図２Ｂに示すロボット装置の側面図である。 本発明の一実施形態による気流検出システムの例示的なブロック図である。 本発明の一実施形態による部屋内の気流検出の方法の動作モードの例示的なフローチャートを示す。 本発明の一実施形態による例示的なコンピュータシステムを示す。

Claims (8)

1. 部屋内の気流を検出するシステムであって、
   可動構成要素を有する気流指示装置であって、前記可動構成要素の動きは、前記気流指示装置の付近の気流に略対応する、前記気流指示装置と、
   クーリングシステム構成要素と、
   前記可動構成要素の動きに略対応して前記クーリングシステム構成要素を制御するように構成される、コンピュータシステムと、
   前記部屋を移動するように構成され、前記気流指示装置を撮像するように構成される第１の撮像装置及び画像を記憶するメモリを備えるロボット装置と備え、
   前記ロボット装置は、前記ロボット装置のマニピュレータによって前記気流指示装置の配置及び取り外しを行うことを特徴とする部屋内の気流を検出するシステム。
2. 前記部屋内に配置されて前記気流指示装置を撮像する１つ又は複数の第２の撮像装置であって、得られた画像を前記コンピュータシステムに送信するように構成される、１つ又は複数の前記第２の撮像装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の部屋内の気流を検出するシステム。
3. 前記ロボット装置及び前記コンピュータシステムの少なくとも一方は、前記可動構成要素の動きを判断するように構成される画像認識ソフトウェアを備えることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の部屋内の気流を検出するシステム。
4. 部屋内の気流を検出するシステムであって、
   気流指示装置のポールと、
   前記ポールの種々の高さに取り付けられる複数の可動構成要素であって、前記ポールの付近の前記気流の方向に動くことにより前記気流の方向を示すように構成される、複数の可動構成要素と、
   前記部屋を移動するように構成され、前記気流指示装置を撮像するように構成される撮像装置及び画像を記憶するメモリを備えるロボット装置とをさらに備え、
   前記ロボット装置は、前記ロボット装置のマニピュレータによって前記気流指示装置の配置及び取り外しを行うことを特徴とする部屋内の気流を検出するシステム。
5. 前記ポールの種々の高さに取り付けられる複数のセンサであって、気流の大きさ及び温度の少なくとも一方を検出するように構成される、複数のセンサをさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の部屋内の気流を検出するシステム。
6. 前記部屋内の気流を検出するシステムによって部屋内の空気再循環を減らす方法であって、
   前記部屋内の１つ又は複数の場所での１つ又は複数の気流状態を検出することと、
   前記１つ又は複数の場所での気流方向を判断することと、
   前記気流方向が許容可能であるか否かを判断することと、
   １つ又は複数のクーリングシステム構成要素を操作することであって、それにより、前記気流方向が許容不可能であることに応じて前記気流方向を許容可能な範囲内に収めることにより前記部屋内の空気再循環を減らす、操作することと、
   可動構成要素を有する複数の気流指示装置を、前記部屋内の前記１つ又は複数の場所に配置することとを含み、
   を含み、
   前記システムは、
   前記部屋を移動するように構成され、前記気流指示装置を撮像するように構成される第１の撮像装置及び画像を記憶するメモリを備えるロボット装置を備え、
   前記ロボット装置は、前記ロボット装置のマニピュレータによって前記気流指示装置の配置及び取り外しを行うことを特徴とする部屋内の空気再循環を減らす方法。
7. 前記気流方向を判断するステップは、前記可動構成要素の動きを視覚的に判断することにより、前記気流方向を判断することを含むことを特徴とする、請求項６に記載の部屋内の空気再循環を減らす方法。
8. 前記動きを視覚的に判断するステップは、前記部屋に配置される１つ又は複数の第２の撮像装置で前記複数の気流指示装置を撮像することを含むことを特徴とする、請求項７に記載の部屋内の空気再循環を減らす方法。

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