JP6415815B2 - 電気的負荷への電力の順次の付与のためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に電力配給に関し、特に複数の電気的負荷への電力の順次の付与に関する。

最初に電気的負荷へ電力を供給するとき、又は、電気的停止期間の後に電力を復元するとき、電力は、通常は、ほとんど同時に全ての電気的負荷へ付与される。例えば、電力が喪失した後、ビルの電力を復元するとき、電力を使用する全てのビル装置及びユーティリティは、通常は同時にオンラインに戻る。残念なことに、全てを同時にオンラインに戻すことは、結果的に電力サージになり、この効果は電力網及び／又はビル電源と関連したヒューズを飛ばすことになる。従って、斯様な状況において、同時に電力を全ての電気的負荷へ付与されるのを防止するための態様のニーズがある。

更にまた、何回も複数の電気的負荷に順次且つ非同時の形式で電力を付与するために中央制御システムを使用することは可能であるが、これを達成するために斯様な中央制御システムを使用することは複雑であり高価である可能性がある。

更にまた、同じ電気回路に複数の電気的負荷があるとき、斯様な中央制御システムは無力である。すなわち、中央制御システムが複数の回路の各々に順次形式で電力を付与可能にするが、中央制御システムは、任意の一つの電気回路上の複数の電気的負荷の各々に順次形式で電力を付与可能にしそうにない。

従って、順次形式で電力を複数の電気的負荷の各々に付与するやり方がある、また、これら複数の電気的負荷が同じ回路上にあるか又は異なる回路上にあるかにかかわらず、順次形式で電力を複数の電気的負荷の各々に付与するやり方があることが、斯様な状況において望ましい。従って、中央制御システムに依存する必要がなく電力が固有の時間で各電気的負荷に付与されるように、順次形式で電力を斯様な複数の電気的負荷の各々に付与する方法が存在することは、斯様な状況においても望ましい。

よって、今まで対処されていないニーズが、上述した不備及び不十分さに対処するために、産業上存在する。

本発明の実施例は、電気的負荷への電力の順次の付与を供給するためのエネルギー管理システム及び方法を提供する。簡潔に説明すると、体系的に、特に、システムの一実施例は、以下の通りに実行できる。システムは、一連の電気的負荷と少なくとも一つのユニットコントローラとを含み、各ユニットコントローラは少なくとも一つの電気的負荷に接続され、少なくとも一つの電気的負荷への電力付与を制御する。各個別のユニットコントローラは、個別のユニットコントローラとの通信を可能にするために固有の識別子を具備し、各固有の識別子は固有の電源投入遅延と関連している。ユニットコントローラは、メモリと、電源オフの状態が発生し、続いて電源オンの状態が発生することを決定するステップであって、これらの状態のシーケンスがパワーアップイベントと呼ばれる当該ステップと、パワーアップイベントの後、ユニットコントローラの固有の電源オン遅延に従って、少なくとも一つの電気的負荷への電力の伝送を可能にするステップとを実施するためメモリにより設定されるプロセッサとを有する。

本発明の代替の実施例によると、ユニットコントローラ内に格納されたパワーアップ事象の後に電気的負荷へ電力を順次供給するための機能を持つ代わりに、斯様な機能は、一つ以上のユニットコントローラにより接続されるビルコントローラにより、又は、一つ以上のビルコントローラに接続されるセントラルサーバにより供給されてもよい。

ここで使用されているように、用語「順次」は、複数の電気的負荷への電力の非同時の付与を意味するために用いられる。本開示の目的のために、用語「同時」は、電気的過負荷を引き起こすのに時間的に十分に近くであることとして定義される。本明細書で用いられる用語「順次」は、幾つかの場合には、複数の電気的負荷への固定又は予め定められた順序での電力の付与を指すが、他の場合には、固定又は予め定められた順序でない電力の付与を指す点に留意されたい。更にまた、過負荷を引き起こすことなく複数の電気的負荷を一緒に電力が付与されることが一般に可能であり、幾つかの実施例で、問題を示すことなく複数の負荷が一緒に電力が付与されてもよいので、用語「順次」が全ての電気的負荷が順番であることを意味すると理解されるべきではない点に留意されたい。

一般に、一つの態様では、本発明は、複数の電気的負荷への電力の順次の付与のためのシステム及び方法に焦点を当てている。別の態様では、本発明は、固有のネットワークアドレスの値に対応する時間で、又はコントローラ若しくは電気的負荷に関連した他の識別子に対応する時間で、電気的負荷への電力の付与を可能にするコントローラに関する。

以下の説明は、本発明の一つの態様による複数の電気的負荷への電力の順次の付与のためのシステムを参照する所で、この説明が、適当な修正で本発明の他の態様による複数の電気的負荷への電力の付与のためのコントローラ及び方法にも同様に適用されることは、理解されるべきであることに留意されたい。本システムは、ウェブベースのアプリケーションにより提供されてもよい。以下の説明は、本システムがウェブベースのアプリケーションにより提供されると想定するが、システムがウェブベースでない環境において提供されてもよい点に留意されたい。

本発明の順次の電力付与システムは、ソフトウェア（例えば、ファームウェア）、ハードウェア又はこれらの組み合わせで実行できる。現在考察される最良の形態において、順次の電力付与システムは、実行可能プログラムとして、ソフトウェアで実行され、パーソナルコンピュータ（ＰＣ；ＩＢＭ互換機、アップル互換機又は他）、ワークステーション、ミニコンピュータ又はメインフレームコンピュータのような特定の又は汎用のデジタルコンピュータにより実行される。特に、コンピュータにより供給されるような順次の電力付与システムは、ウェブサイトを介してアクセス可能であり、ウェブサイトを通じて、順次の電力付与システムを使用しているパーティーが対話してもよい。順次の電力付与システムの更なる説明だけでなく、システムの対話が以下に提供される。

本発明の順次の電力付与システムを実行できる汎用のコンピュータの例が、図１に示される。図１において、順次の電力付与システムは、参照符号１０により示される。順次の電力付与システムとの通信は、限定的ではないがインターネットのような複数の手段により供給されてもよい点に留意されたい。インターネットの使用を介して順次の電力付与システムの使用に関する更なる説明が、以下に提供される。

本発明の他のシステム、特徴及び利点は、以下の図面及び詳細な説明の考察の際、当業者には明らかになるだろう。全ての付加的なシステム、特徴及び利点は、この説明の範囲内に含まれ、本発明の範囲内であり、添付の請求の範囲により保護されることが意図されている。

本発明の多くの態様は、以下の図面を参照して良く理解できる。図中の要素は必ずしも縮尺通りではなく、代わりに本発明の原理が明確に示されるように強調されている。その上、図面において、類似の参照符号は、幾つかの図にわたって対応する部品を示す。更にまた、回路シンボルが図面に使用されるが、これらは例示的効果の用途にだけ使われ、本発明を特定の回路構成に制限するために理解されてはならない点に留意されたい。

図において、類似の参照文字は、異なる図にわたって概して同じ部品を指す。また、図は必ずしも縮尺通りではなく、代わりに本発明の原理が明確に示されるように強調されている。

図１は、本発明の一つの態様による複数の電気的負荷への電力の順次の付与のためのシステム及び方法を実行するための汎用コンピュータ及び関連ソフトウェアの例を示すブロック線図である。 図２は、本発明の第１の例示的な実施例による屋根ユニットを制御できるユニットコントローラを持つビルエネルギー管理システムの状況で適用される順次の電力付与システムを示すブロック線図である。 図３は、図２のビルエネルギー管理システムのユニットコントローラの一つを示すブロック線図である。 図４は、図２のビルエネルギー管理システム及び図３のユニットコントローラに適用されるとき、図１のソフトウェアにより定義された機能を表している機能的なブロックを示すブロック線図である。 図５は、図４を参照して説明されるソフトウェアの制御の下、図２に示されるビルエネルギー管理システムの状況で、パワーアップイベントが起こるとき行われる処理の例を示すフローチャートである。

一般に、ハードウェアアーキテクチャに関して、図１に示されるように、コンピュータ１０は、プロセッサ１２、メモリ１４、記憶装置１５及びローカルインタフェース１８を介して通信的に結合される一つ以上の入力及び／又は出力（Ｉ／Ｏ）装置１６（又はペリフェラル）を含む。ローカルインタフェース１８は、限定されないが、例えば、知られているような一つ以上のバス又は他の有線若しくは無線接続である。ローカルインタフェース１８は、通信を可能にするためのコントローラ、バッファ（キャッシュ）、ドライバ、リピータ及び受信器のような簡明さのため省略されている追加要素を持つ。更に、ローカルインタフェースは、上述した部品間の適切な通信を可能にするためのアドレス、制御及び／又はデータ接続を含む。

プロセッサ１２は、ソフトウェア、特にメモリ１４に保存されたソフトウェアを実行するためのハードウェア装置である。プロセッサ１２は、任意のカスタムメイド若しくは市販のプロセッサ、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、コンピュータ１０に関連した幾つかのプロセッサの補助処理装置、半導体ベースのマイクロプロセッサ（マイクロチップ又はチップセットの形式で）、マクロプロセッサ、又は一般にソフトウェア命令を実行するための任意の装置である。

メモリ１４は、揮発性のメモリ要素（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等のようなＲＡＭ））及び不揮発性メモリ要素（例えば、ＲＯＭ、ハードディスク、テープ、ＣＤＲＯＭ等）の任意の一つ又は組合せを含む。その上、メモリ１４は、電子的、磁気的、光学的及び／又は他のタイプの記憶媒体を組み込んでもよい。メモリ１４は、ここで、各種部品は互いから離れているが、プロセッサ１２によりアクセスできる分散アーキテクチャを持つことができることに留意されたい。

メモリ１４のソフトウェア１００は、一つ以上の別々のプログラムを含み、プログラムの各々は、後述されるように、順次の電力付与システムの論理的機能を実行するための実行可能な命令の順序づけられたリストを含む。図１の例において、メモリ１４のソフトウェア１００は、本発明の一つの実施例による順次の電力付与システム機能を定める。加えて、メモリ１４は、オペレーティングシステム（Ｏ／Ｓ）２２を含む。オペレーティングシステム２２は、基本的にコンピュータプログラムの実行を制御し、スケジューリング、入出力制御、ファイル及びデータ管理、メモリ管理、並びに通信制御及び関係のあるサービスを提供する。

順次の電力付与システム１０を実行するための命令は、ソースプログラム、実行可能プログラム（オブジェクトコード）、スクリプト、又は実施されるべき一組の命令を含む他の任意の構成要素により供給される。ソースプログラムにより供給されるとき、プログラムは、Ｏ／Ｓ２２に関連して適切に動作するため、メモリ１４に含まれるか又は含まれないコンパイラ、アセンブラ、インタプリタ等を介して翻訳されることを必要とする。更にまた、順次の電力付与システム１０を実行するための命令は、（ａ）データ及び方法のクラスを持つオブジェクト適応したプログラム言語、又は（ｂ）ルーチン、サブルーチン及び／又は機能を持つ手順プログラミング言語として書き込まれる。

Ｉ／Ｏ装置１６は、入力装置、限定されないが、例えばキーボード、マウス、スキャナ、マイクロホン等を含む。更にまた、Ｉ／Ｏ装置１６は、出力装置、限定されないが、例えばプリンタ、ディスプレイ等を含む。最後に、Ｉ／Ｏ装置１６は、更に、限定されないが、例えば、モジュレータ／デモジュレータ（モデム；他の装置、システム又はネットワークにアクセスするため）、無線周波数（ＲＦ）又は他のトランシーバ、電話インタフェース、ブリッジ、ルータ等、入力及び出力を介して通信する装置を更に含む。

順次の電力付与システム１０が動作中であるとき、プロセッサ１２は、メモリ１４に格納されたソフトウェア１００を実行するように、メモリ１４からのデータ及びメモリ１４へのデータを通信するように、一般にソフトウェア１００に基づくコンピュータ１０のオペレーションを制御するように構成される。順次の電力付与システム１０及びＯ／Ｓ２２の全体又は一部であるが、典型的には一部は、おそらくプロセッサ１２内にバッファされていて、プロセッサ１２により読まれて、その後実行される。

順次の電力付与システム１０がソフトウェアで実行されるとき、図１に示されているように、順次の電力付与システム１０を実行するための命令が、コンピュータ関連のシステム若しくは方法と関連して、又は使用のためコンピュータ可読媒体に保存できる点に留意されたい。斯様なコンピュータ可読媒体は、幾つかの実施例において、図１に示される記憶装置１５又はメモリ１４の何れか又は両方に対応する。順次の電力付与システム１０を実行するための命令は、プロセッサ１２又は他の命令実行システム、機器若しくは装置と関連して又は使用のために任意のコンピュータ可読媒体で具現化できる。プロセッサ１２が例として言及されたが、斯様な命令実行システム、機器又は装置は、幾つかの実施例において、任意のコンピュータ動作するシステム、プロセッサを含むシステム、又は命令実行システム、機器若しくは装置から命令を取ってきて、命令を実行できる他のシステムである。

この明細書の状況において、「コンピュータ可読媒体」は、プロセッサ１２又は他の命令実行システム、機器若しくは装置に関連して又は使用のためにプログラムを格納し、通信し、頒布し又は転送できる手段である。斯様なコンピュータ可読媒体は、限定されないが、例えば、電気的、磁気的、光学的、電磁気的、赤外線又は半導体システム、頒布媒体、又は、コンピュータ関連のシステム又は方法に関連して又は使用のためにコンピュータプログラムを含む又は格納できる他の物理的装置若しくは手段である。コンピュータ可読媒体のより特定の例（排他的でないリスト）は、一つ以上のワイヤを持つ電気的接続（電子回路）、ポータブルコンピュータディスケット（磁気的）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（電子回路）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）（電子回路）、消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）（電子回路）、光ファイバー（光学的）、及びポータブルコンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤＲＯＭ）（光学的）を含む。コンピュータ可読媒体は、プログラムが例えば紙又は他の媒体の光学走査によって電子的に捕捉でき、次にコンパイルされ、解釈され、又はそうでない場合には、必要であれば適当なやり方で処理されて、次にコンピュータメモリに記憶可能なため、プログラムが印字された紙又は別の適切な媒体でもよいことに留意されたい。

順次の電力付与システム１０がハードウェアにおいて実行される代替の実施例では、順次の電力付与システム１０は、各々が良く知られている以下の技術、データ信号について論理機能を実行することの論理ゲートを持つディスクリート論理回路、適当な組合せ論理ゲートを持つ特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能なゲートアレイ（ＰＧＡ）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等の任意の組み合わせで実行できる。

図２は、本発明の第１の例示的な実施例によるビルエネルギー管理システムの状況において適用される順次の電力付与システム１０の使用を例示しているブロック線図である。

ビルエネルギー管理システムは、ビルで環境状況を制御するために用いられる。斯様なビルエネルギー管理システムの制御の下の環境状況は、例えば、温度調節、照明及びビル警備を含む。斯様なシステムでは、本部ビル又は他の中央制御位置にあるセントラルサーバ３２０は、複数のビルでの環境状況を管理する。各ビル又はビルのグループは、セントラルサーバ３２０に接続されたビルコントローラ３５０により管理される。

図２により示されるように、セントラルサーバ３２０に接続された複数のビルコントローラ３５０が示され、ビルコントローラ３５０への接続及びビルコントローラ３５０からの接続が、図２のセントラルサーバ３２０の下に見える。図２のセントラルサーバ３２０の下に示されるビルコントローラ３５０は、複数のアドレス指定可能ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９それぞれを介して複数の電気的負荷３９１、．．．、３９９を制御する。図２において、順次の電力付与システム１０は、ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９内で実行されるだろうが、代わりにビルコントローラ３５０又はセントラルサーバ３２０内で実行されてもよいことは留意されたい。

電気的負荷３９１、．．．、３９９は、例えば、ビルの屋上に配置されている屋根ユニット（以下「ＲＴＵ」と呼ぶ）３９１、．．．、３９９の形式の複数の加熱、ベンチレーション及び空気調節（以下「ＨＶＡＣ」と呼ぶ）ユニットである。本実施例では、交流電流（以下「ＡＣ」と呼ぶ）は、交流電源３６１、．．．、３６９からＲＴＵ３９１、．．．、３９９へ供給される。交流電源３６１、．．．、３６９が図２において別々の回路として示されているが、電気的過負荷を防止することが本発明の目的なので、それぞれの交流電源３６１、．．．、３６９が、相互に独立しているのではなく、むしろ、共有の主電源から電力を引き出すので、ＲＴＵ３９１、．．．、３９９の全てに同時に電力を付与することは、電力がＲＴＵ３９１、．．．、３９９に付与されるとき発生するサージ電流により電気的過負荷に結果的になることが、本願の説明の目的のために仮定されているだろう。

図２において、点線でつながれているブロックは、論理、制御又は通信を示す一方で、実線でつながれているブロックは電力の供給を示す。セントラルサーバ３２０とビルコントローラ３５０との間の通信ライン、ビルコントローラ３５０とユニットコントローラ４０１、．．．、４０９との間の通信ラインは、セントラルサーバ３２０が、ビルコントローラ３５０及び／又はユニットコントローラ４０１、．．．、４０９を制御可能にし、ビルコントローラ３５０が、ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９を制御可能にする。

図５のフローチャートを参照して説明されるように、パワーアップ依存の制御を実施するための処理は、幾つかの実施例において、ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９、及び／又は、パワーアップコントローラ４１１、．．．、４１９（図３）で完全に独立して実施され、幾つかの実施例において、セントラルサーバ３２０及び／又はビルコントローラ３５０からの中央制御によって実施され、また、幾つかの実施例において、ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９及び／又はパワーアップコントローラ４１１、．．．、４１９（図３）で部分的に、セントラルサーバ３２０及び／又はビルコントローラ３５０からの中央制御によって部分的に独立して実施される点に留意されたい。すなわち、パワーアップ依存的な制御のために必要とされる情報及びハードウェアの全てが、幾つかの実施例において、ユニットコントローラ４０１及び／又はパワーアップコントローラ４１１（図３）にあるので、少なくとも幾つかの実施例において、任意の中央制御システムが図５のフローチャートのパワーアップ依存的な制御を実施するためのニーズがない。

各ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９は、ディップスイッチ４７１、．．．、４７９、又はビルコントローラ３５０により各ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９が独立して制御できるように固有のアドレスを各ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９に供給するための他の手段を含む。取付け（インストール）の間、ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９のディップスイッチ４７１、．．．、４７９は、それぞれ異なる設定にセットされる。例えば、第１のＲＴＵ３９１のためのユニットコントローラ４０１のディップスイッチ４７１は、００１にセットされ、第２のＲＴＵ３９２のためのユニットコントローラ４０２のディップスイッチ４７２は、００２にセットされ、第３のＲＴＵ３９３のためのユニットコントローラ４０３のディップスイッチ４７３は、００３にセットされ等である。結果として、各ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９は、ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９の全てが、例えば、同じラインに一緒に多重送信されるときでも、ビルコントローラ３５０により各ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９を独立して制御可能にする固有のアドレスを持つ。

本実施例では、ディップスイッチ４７１、．．．、４７９により供給される固有のアドレスの存在は固有の時間の計算を可能にするために利用され、固有の時間で、ＲＴＵ３９１、．．．、３９９への電力伝送は、以下に詳細に説明されるように、パワーアップイベントの発生の後、全てのＲＴＵ３９１、．．．、３９９への電力の同時の付与を防止可能にされなければならない。本実施例が固有のアドレスを使用し、電力が複数のＲＴＵ３９１、．．．、３９９にそれぞれ順次付与されなければならない固有の時間を計算するために、ディップスイッチ４７１、．．．、４７９を設定するが、本発明は、アドレス指定可能ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９に限られず、固有の識別子が電気的負荷又は電気的負荷のためのコントローラと関係している多種多様な状況に適用されてもよい。

図２のユニットコントローラ４０１、．．．、４０９の一つが図３に示される。図３に示される第１のユニットコントローラ４０１の以下に提供される説明は、図２に示されたユニットコントローラ４０１、．．．、４０９の何れにも適用できると理解されている。既に説明されたディップスイッチ４７１に加えて、図３に示されるユニットコントローラ４０１は、ＲＴＵ３９１の温度に依存する制御を実施するため温度に依存するアクチュエータ（以下「サーモスタット」と呼ぶ）４８１を持つ。更にまた、図３のユニットコントローラ４０１は、パワーアップイベントの発生を検知するためのパワーアップセンサ４２１と、パワーアップセンサ４２１によるパワーアップイベントの検知に応じてＲＴＵ３９１のパワーアップ依存的な制御を実施するためのパワーアップ依存的なアクチュエータ４３１とを含むパワーアップコントローラ４１１を持つ。

ＲＴＵ３９１の温度に依存する制御を実施するアドレス指定可能なサーモスタット４８１を持つユニットコントローラ４０１にパワーアップ依存的な制御が適用される例に関して、本実施例が説明されたが、サーモスタット４８１がない状況、又はパワーアップ依存的な制御以外のある形式の制御若しくは調節を実施する他のアクチュエータ機構に本発明を適用することも可能であり、この場合には、図３の点線により示されるように、アドレス指定可能なパワーアップコントローラ４４１を構成するためにパワーアップコントローラ４１１及びディップスイッチ４７１（又は、他のアドレス指定可能な識別子）が一緒に採用されるとき、これらを考慮することが便利である。

図３のサーモスタット４８１は、温度に依存するリレーとして、又はＲＴＵ３９１若しくは他の電気的負荷への電力の伝送を調節する他のスイッチとしてモデル化され、パワーアップ依存的なアクチュエータ４３１は、パワーアップ依存的なリレー又はサーモスタット４８１と直列の他のスイッチとしてモデル化される。同様に、他の実施例では、時間依存的なリレーの形式のタイマーは、ＲＴＵ３９１、．．．、３９９の代わりに使用される照明ユニットの時間依存的な制御のため、サーモスタット４８１、．．．、４８９の代わりに使用されても良く、この場合、パワーアップ依存的なアクチュエータ４３１、．．．、４３９は、タイマーと直列に配置される他のスイッチ又はパワーアップ依存的なリレーとしてモデル化される。このように本発明が、温度、時間又は幾つかの他の状況に応じて電気的負荷への電力の伝送を調節するためのリレーのような能力を既に備えているユニットコントローラ４０１、．．．、４０９に適用される所で、セントラルサーバ３２０又はビルコントローラ３５０のような中央位置からパワーアップ依存的な制御を実施することが可能であり、ソフトウェアで、又は、既存のリレーのようなアクチュエータにより、パワーアップ依存的な制御のため必要とされる電気的負荷への電力を伝送したりしなかったりする状況を例えば模倣する技術で、パワーアップ依存的な制御を実施することは、斯様な状況において更に可能であるので、これは、本発明の実行を容易にする。

例えば、図２の点線により示されるユニットコントローラ４０１、．．．、４０９によるＲＴＵ３９１、．．．、３９９の制御は、サーモスタット４８１、．．．、４８９（４８２―４８９は示されていない）により実施される温度に依存する制御と、パワーアップ依存的なアクチュエータ４３１、．．．、４３９（４３２―４３９は示されていない）により実施されるパワーアップ依存的な制御とを含む。幾つかの実施例において、サーモスタット４８１、．．．、４８９及び／又はパワーアップ依存的なアクチュエータ４３１、．．．、４３９は、セントラルサーバ３２０及び／又はビルコントローラ３５０により制御できる。例えば、幾つかの実施例において、セントラルサーバ３２０及び／又はビルコントローラ３５０は、サーモスタット４８１、．．．、４８９及び／又はパワーアップ依存的なアクチュエータ４３１、．．．、４３９のオペレーションに影響を及ぼしている様々なパラメータを変えることができる。例えば、幾つかの実施例において、セントラルサーバ３２０及び／又はビルコントローラ３５０は、サーモスタット４８１、．．．、４８９の温度セットポイント、又はパワーアップ依存的なアクチュエータ４３１、．．．、４３９の遅延時間を変えることができるか、又は、ＲＴＵ３９１、．．．、３９９へ電力を伝送するか又は伝送しないように、サーモスタット４８１、．．．、４８９及び／又はパワーアップ依存的なアクチュエータ４３１、．．．、４３９を作用させることができてもよい。

本発明は、温度、時間又は幾つかの他の状態に応じて、電気的負荷への電力の伝送を調節するリレーのような能力を既に備えたシステムへの適用に限定されない。パワーアップ依存的なリレーとして、このために他のアクチュエータと直列である必要なしに、電気的負荷へ電力を供給する回路と直列の他のスイッチとして、又は、温度、時間若しくはある他の状況に応じて電気的負荷への電力の伝送を調節するリレーのような能力を持つ他の装置として、モデル化されるパワーアップコントローラ４４１を使用することも可能である。例えば、ＲＴＵ３９１、．．．、３９９が、ＲＴＵ３９１、．．．、３９９への電力の温度に依存する調節のためサーモスタット４８１、．．．、４８９により制御されない図２に示されるシステムを例にとると、このような場合、図３に示されるサーモスタット４８１に対してのニーズがないので、ユニットコントローラ４０１は、このような場合、単にアドレス指定可能なパワーアップコントローラ４４１から成ってもよい。すなわち、このような場合、アドレス指定可能なパワーアップコントローラ４４１のパワーアップ依存的なアクチュエータ４３１は、ＲＴＵ３９１へ電力を供給する回路と直列に挿入されるリレーの接触部として、又は、サーモスタットが使用されたＲＴＵ３９１へ電力を供給する回路とサーモスタットの接触部が直列に挿入されるのと同じ態様で、他の電気的負荷として、モデル化される。

よって、図３で、サーモスタット４８１は、温度作用リレーの形式をとることができる。更にまた、パワーアップ依存的なアクチュエータ４３１は、他のリレーの形式をとることができ、他のリレーの作用はパワーアップセンサ４２１によりパワーアップイベントを検知することに依存する。幾つかの実施例では、例えば、ＲＴＵ３９１が加熱のため又は冷却のために使用されるかに依存し、ＲＴＵ３９１が使用可能にされるか又は使用不能にされるかが所望されるかに依存して、極端に高い又は低い温度へサーモスタット４８１のセットポイントを強制することにより、斯様なパワーアップ制御リレーのオペレーションを、サーモスタット４８１が模倣するようになされる場合、パワーアップ依存的なアクチュエータ４３１として使用のための別々のリレーの供給は省略できる。その上、当業者は、温度に依存する制御及び／又はパワーアップ依存的な制御が、リレー以外の手段により達成されてもよいことを認識するだろう。しかしながら、本説明のために、リレーがパワーアップ依存的なアクチュエータ４３１及びサーモスタット４８１として、それぞれ使用されることが便宜上想定されるだろう。当業者は、以下の説明を、温度に依存する制御及び／又はパワーアップ依存的な制御が、リレー以外の手段により達成される実施例と、温度に依存する制御及びパワーアップ依存的な制御両方のために同じ制御手段が使用される実施例とに容易に適用できるだろう。

ここで使用されているように、リレーの「作動」は、リレーを活性化したり、リレーを不活性化することを含む。特に、リレーは、活性化されるとき、電力をＲＴＵ３９１、．．．、３９９へ供給可能にするように設定でき、不活性化されるとき、電力のＲＴＵ３９１、．．．、３９９への供給を中断するように設定できる。代わりに、リレーは、不活性化されるとき、電力をＲＴＵ３９１、．．．、３９９へ供給可能にするように設定でき、活性化されるとき、電力のＲＴＵ３９１、．．．、３９９への供給を中断するように設定できる。図３により分かるように、示される例のユニットコントローラ４０１、．．．、４０９の各々は、サーモスタット４８１、．．．、４８９を持つ。特に、各ＲＴＵ３９１、．．．、３９９は、自身のサーモスタット４８１、．．．、４８９により制御される。

更にまた、図３に示されるユニットコントローラ４０１に位置するパワーアップコントローラ４１１のパワーアップセンサ４２１は、電力が交流電源３６１からＲＴＵ３９１へ供給されているとき、又は供給されていないときを検知する能力を持つ。特に、通常のオペレーションの間、サーモスタット４８１、．．．、４８９は、温度作動リレーの接触、又は同様のメカニズムが交流電源３６１、．．．、３６９からＲＴＵ３９１、．．．、３９９へ電力を供給する回路と直列に挿入されるスイッチとして働く同様のメカニズムにより、ＲＴＵ３９１、．．．、３９９への電力の伝送を調節する。この時、本明細書の言葉では、対応するサーモスタット４８１、．．．、４８９でのリレーの接触が開いていて、電力が交流電源３６１、．．．、３６９からＲＴＵ３９１、．．．、３９９へ実際に伝送されていないときでさえ、電力がＲＴＵ３９１、．．．、３９９へ供給されると言われ、電力がＲＴＵ３９１、．．．、３９９に利用可能であると言われ、又はＲＴＵ３９１、．．．、３９９への電力の伝送が可能にされると言われている。

電力が交流電源３６１、．．．、３６９から最初に供給される前に、又は電力が交流電源３６１、．．．、３６９からもはや供給されていない電力停止期間の間、幾つかの実施例において、サーモスタット４８１、．．．、４８９が、動作可能になるために交流電源３６１、．．．、３６９からの電力の受信に依存しない場合、温度に応じてサーモスタット４８１、．．．、４８９は動作し続ける。代わりに、サーモスタット４８１、．．．、４８９は、動作可能になるために交流電源３６１、．．．、３６９からの電力の受信に依存する場合、サーモスタット４８１、．．．、４８９は、電力が交流電源３６１、．．．、３６９から供給されていないとき、これらの不活性化された状態に戻る。何れの場合も、パワーアップコントローラ４１１、．．．、４１９のパワーアップセンサ４２１、．．．、４２９は、電力が交流電源３６１、．．．、３６９からＲＴＵ３９１、．．．、３９９へ供給されているとき、及び供給されていないときを検知する能力を持つ。

サーモスタット４８１、．．．、４８９が、動作可能になるために交流電源３６１、．．．、３６９からの電力の受信に依存しない所で、電力が交流電源３６１、．．．、３６９から利用可能かどうかをパワーアップセンサ４２１、．．．、４２９により検出することは、交流電源３６１、．．．、３６９から対応するＲＴＵ３９１、．．．、３９９へ電力を供給する回路で電圧を検出することにより実施される。サーモスタット４８１．．．、４８９が、動作可能になるために交流電源３６１、．．．、３６９からの電力の受信に依存する所で、電力が交流電源３６１、．．．、３６９から利用可能かどうかをパワーアップセンサ４２１、．．．、４２９により検出することは、交流電源３６１、．．．、３６９から対応するＲＴＵ３９１、．．．、３９９へ電力を供給する回路で電圧を検出することにより実施される。代わりに、交流電源３６１、．．．、３６９からＲＴＵ３９１、．．．、３９９への電力の利用不可能性が、このような場合、交流電源３６１、．．．、３６９からサーモスタット４８１、．．．４８９への電力の利用不可能性にも結果的になるので、この事実は、電源オフ状態から電源オン状態へ行くことで生じる状態遷移を検出するために任意の様々な適当手段を用いて利用できる。

図４は、本発明の第１の例示的な実施例に適用されるとき、図１のソフトウェア１００により定義された機能を表わす機能的なブロックを例示しているブロック線図である。本実施例によると、ソフトウェア１００は、検知モジュール１２０、遅延モジュール１４０及びイネーブルモジュール１６０を含む。

検知モジュール１２０は、パワーアップイベントを検知するための機能を含む。特に、検知モジュール１２０は、電力が電気的負荷に利用できない状態（電源オフ状態）が、電力が電気的負荷に利用できる状態（電源オン状態）により後続されるとき発生する状態遷移を検知するための機能を含む。例えば、ある実施例において、パワーアップセンサ４２１は、電力が以前交流電源３６１から入手不可能であって現在交流電源３６１から入手可能であることを検出するとき、検知モジュール１２０は、パワーアップイベントの存在を検出する。

ある実施例において、検知モジュール１２０は、トリガーリセットブロック１２２、電源オフトリガーセットブロック１２４及び電源オントリガーブロック１２６を含む。斯様な実施例のパワーアップセンサ４２１の電力の欠如は、トリガーを引いた後、電源オフ状態の存在を記録するために、電源オフトリガーセットブロック１２４により、フラグをセットさせるか又は幾つかの部品の状態を変えさせる。更にまた、引いたトリガーを起こした後、電源オントリガーブロック１２６は、電源オフ状態が以前に発生したことを、電源オフトリガーセットブロック１２４による設定としてフラグ又は他の状態記録が示しているときにパワーアップセンサ４２１の電力の存在が検出されるとき、パワーアップイベントが起こったことを決定する。後述されるように電気的負荷への電力の順次の又は遅延した伝送の後、トリガーリセットブロック１２２は、検知モジュール１２０が後続のパワーアップイベントを検知できるように、電源オフ状態が発生していないことを示すために、フラグ又は他の状態記録をリセットする。

遅延モジュール１４０は、電力が電気的負荷に付与されなければならない前に、パワーアップイベントの次の発生を待つための適当な遅延を計算するための機能を含む。複数の電気的負荷への電力の同時の付与による電気的過負荷を回避するために、検知モジュール１２０によりパワーアップイベントを検出した後、本発明の実施例は、順次の又は非同時の形式で電力が電気的負荷へ付与できるように、複数の電気的負荷の各々が待つための適当な遅延を計算する。これが遅延自体でなく、斯様な実施例において複数の電気的負荷への電力の非同時の付与ができるようにするそれぞれ異なる電気的負荷でのそれぞれ異なる長さの遅延の使用であるので、電力が順次付与される複数の電気的負荷の最初の電気的負荷の遅延がゼロでも可能な点に留意されたい。その上、ＲＴＵ３９１、．．．、３９９に存在するアドレス指定可能ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９、又は他の電気的負荷がある実施例において、電力が複数の電気的負荷に順次又は非同時に付与されるこのパワーアップ依存的な制御は、パワーアップ依存的な制御がセントラルサーバ３２０又はビルコントローラ３５０のような中央コントローラにより実施される必要なしに、これらのユニットコントローラ４０１、．．．、４０９のそれぞれのアドレスに基づいて、それぞれのユニットコントローラ４０１、．．．、４０９で実施される。

遅延モジュール１４０は、最小回復時間ブロック１４２、アドレス依存的な遅延ブロック１４４及びランダム回復時間ブロック１４６を含む。最小回復時間ブロック１４２は、それぞれのユニットコントローラ４０１、．．．、４０９で遅延モジュール１４０により計算される遅延間で許容される最小の回復時間を決定するための機能を持つ。特に、電力を順次又は非同時の形式で複数の電気的負荷へ電力を付与する目的は、電力が次の電気的負荷へ電力を付与する前に１つの電気的負荷に付与されるとき発生する電気的サージから、交流電源３６１、．．．、３６９又は他の電源が回復できることであるので、この最小回復時間は、好ましくは、その電気的サージから斯様な電源が回復するためにかかる時間を表す。幾つかの実施例において、最小回復時間ブロック１４２で使用される最小回復時間を決定するため、電源及び／又は負荷の電気的特性を測定するための測定器材の使用に対する特別な難点はない。しかしながら、ある実施例において、最小回復時間ブロック１４２の最小回復時間は、単に電源及び／又は負荷の既知又は予想された特性に基づいて、先に予め定められた値に設定されてもよい。

ここで、アドレス依存的な遅延計算ブロック１４４は、ユニットコントローラのアドレスに基づいて適当な遅延を計算するための機能を持つ。例えば、ディップスイッチ４７１、．．．、４７９がユニットコントローラ４０１、．．．、４０９で００１、．．．、００９を設定し、ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９のアドレスとして役立つ図２及び図３を参照して説明された実施例において、アドレス依存的な遅延計算ブロック１４４は、最小回復時間ブロック１４２によって決定されるような最小回復時間により乗算されるアドレスとしてアドレス依存的な遅延を計算する。代わりに、上述されたように、電力が付与される最初の電気的負荷で遅延時間のゼロの使用に対する特定の難点がないので、アドレス依存的な遅延計算ブロック１４４は、アドレスの代わりにアドレスから１引いたものを用いて、これが最小回復時間により乗算されて、アドレス依存的な遅延時間を計算する。例えば、最小回復時間ブロック１４２で決定された最小回復時間が５秒であり、ユニットコントローラ４０１、．．．４０９のディップスイッチ４７１、．．．、４７９が００１、．．．、００９に設定される場合、それぞれのユニットコントローラ４０１、．．．、４０９のアドレス依存的な遅延ブロック１４４は、それぞれのディップスイッチ４７１、．．．、４７９で設定された値に対応する０秒、５秒、１０秒、．．．、４０秒のそれぞれの遅延時間を計算する。

図２及び図３を参照して説明された実施例のディップスイッチ４７１、．．．、４７９で設定されたアドレスは、１（又は０）で始まる連続的な整数である。ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９のアドレスが１（又は０）で始まる連続的な整数ではない実施例において、これらのアドレスは、好ましくは最初に正規化されるか、又はさもなければ、整数、好ましくは連続的な整数、更により好ましくは１（又は０）で始まる連続的な整数になるように変換される。

ランダム回復時間ブロック１４６は、幾つかの実施例において、最小回復時間の代わりに役に立つ又は補充するランダム又は疑似ランダムの時間間隔を計算するための機能を持つ。例えば、ある実施例において、ランダム回復時間ブロック１４６は、ランダム又は疑似ランダムの時間間隔（以下ランダム回復時間と呼ぶ）を計算するための乱数発生器を使用する。例えば、ランダム回復時間は、最小回復時間ブロック１４２に関して説明された最小回復時間と平均して同じ又は同様の大きさであるように、ランダム回復時間ブロック１４６により計算される。別の例として、このランダム回復時間は、既知の数のユニットコントローラ４０１、．．．、４０９で連続した遅延間の差が、少なくとも最小回復時間と同じ大きさの時間の許容可能な量であることを統計学的に保証するように計算される。本発明によると、ある実施例において、「時間の許容可能な量」は、ほとんどの時間を意味すると理解されてもよい。他の実施例では、この「時間の許容可能な量」は、標準偏差に関して計量されてもよい。例えば、アドレス依存的な遅延計算ブロック１４４が電力を電気的負荷へ付与する前に待つための遅延を計算するために最小回復時間ブロック１４２により計算される最小回復時間の代わりにランダム回復時間ブロック１４６により計算されるランダム回復時間を使用するある実施例であって、この遅延がアドレス（又はアドレスに１を引いたもの）にランダム回復時間を乗算したものに等しい実施例において、ランダム回復時間ブロック１４６により生成されたランダム回復時間は、ランダム回復時間が最小回復時間の代わりに使用されるとき、アドレス依存的な遅延計算ブロック１４４により計算される遅延が、平均して、例えば、アドレス依存的な遅延計算ブロック１４４により計算される遅延の２つの標準偏差が、使用される最小回復時間であったことを保証するように、統計学的に設計される。

ある実施例において、遅延は、これ以降ランダム最小回復時間と呼ばれる最小回復時間とランダム回復時間との混成が、最小回復時間又はランダム回復時間の代わりに使用されることを除いて、上述されたアドレス依存的な遅延計算ブロック１４４により計算される。特に、斯様なランダム最小回復時間は、最小回復回時間成分とランダム回復時間成分とを持つ。例えば、最小回復時間成分が、上述のように最小回復時間ブロック１４２により計算されるように最小回復時間の半分であるように定められ、ランダム回復時間成分が、上述のようにランダム回復時間ブロック１４６により計算されるようにランダム回復時間の半分であるように定められる場合、実施例において、ランダム最小回復時間は、最小回復時間成分とランダム回復時間成分との和として定義される。この例では、当該和は、電力を電気的負荷へ付与する前に待つための遅延を計算するために、アドレス依存的な遅延計算ブロック１４４により、最小回復時間又はランダム回復時間の代わりに使われる。

イネーブルモジュール１６０は、電気的負荷への電力の伝送を可能にするための機能を含む。ある実施例において、イネーブルモジュール１６０は、タイマブロック１６２及び作動ブロック１６６を含む。ここで、タイマブロック１６２は、経過時間間隔を測定するための機能を持ち、この経過時間間隔は、遅延モジュール１４０により計算されるような遅延である。作動ブロック１６６は、電気的接触を閉じるか又はさもなければ電気的負荷への電力の伝送を可能にするための機能を持つ。

図５は、図４を参照して説明されたソフトウェア１００の制御の下で、図２に示されるビルエネルギー管理システムの状況でパワーアップイベントが起こるとき実施される処理の例を例示しているフローチャート５００である。本説明のために、図４に示されるソフトウェア１００の機能は、例えば、図３に示されるようなアドレス指定可能なパワーアップコントローラ４４１により実行されてもよいことは、理解されるべきである。第１のＲＴＵ３９１を制御する第１のユニットコントローラ４０１に関して以下に説明されるが、以下の説明は、第１から第ｎ番目までのＲＴＵ３９１、．．．、３９９をそれぞれ制御する第１から第ｎ番目のユニットコントローラ４０１、．．．、４０９に適用できることは理解されるべきである。本発明の代わりの実施例によると、信号ユニットコントローラが、代わりに複数のＲＴＵを制御することも留意されたい。

ブロック５３１により示されるように、検知モジュール１２０は、パワーアップイベントの発生を検出するために、パワーアップセンサ４２１を使用する。特に、電源オフトリガーセットブロック１２４により決定されるような電源オフ状態が電源オントリガーブロック１２６により決定されるような電源オン状態により後続されるとき、パワーアップイベントが発生したと決定される。

ブロック５３２により示されるように、ユニットコントローラ４０１のディップスイッチ４７１で設定されるアドレスが読み込まれる。ブロック５３２で読み込まれたアドレスは、ＲＴＵ３９１への電力の伝送を可能にする前に待つための適当な遅延を計算するために、遅延モジュール１４０により用いられる（ブロック５３４）。この遅延を計算する際、アドレス依存的な遅延ブロック１４４は、ディップスイッチ４７１で設定されたアドレスに応じて適当な遅延を決定するために、ランダム回復時間ブロック１４６で決定されるようなランダム回復時間及び／又は最小回復時間ブロック１４２で決定されるような最小回復時間を使用する。

ブロック５３６により示されるように、イネーブルモジュール１６０のタイマブロック１６２は、ブロック５３４で遅延モジュール１４０により計算された遅延により表される時間をカウントダウンする。タイマブロック１６２は、遅延モジュール１４０により計算された遅延が経過したと決定した後、イネーブルモジュール１６０の作動ブロック１６６は、スイッチ接点を閉めるか又はさもなければＲＴＵ３９１への電力の伝送を可能にする（ブロック５３９）。

ブロック５３７により示されるように、ＲＴＵ３９１への電力の伝送が可能にされた後、トリガーリセットブロック１２２は、検知モジュール１２０により検知される後続のパワーアップイベントを許容するために、電源オフトリガーセットブロック１２４及び電源オントリガーブロック１２６により利用されるトリガーがリセットされるようにする。

上述されたように、電気的過負荷又は他の副作用を防止するために、本発明の実施例は、電力停止期間の後、電力が回復するとき、発生するかもしれないパワーアップイベントに後続して、複数の電気的負荷への電力の順次の付与を実施するために、アドレス指定可能なスイッチを使用する。斯様な電力の順次の付与は、例えば、アドレス指定可能なスイッチにより制御される電気的負荷への電力の付与の前に待つための固有の遅延を計算することにより達成される。これらの遅延は、中央制御を必要とすることなく、アドレス指定可能なスイッチで実施されるパワーアップ制御を許容するように、アドレス指定可能なスイッチの固有のアドレスに基づいて、好ましくは計算される。

上述されたように、本発明のある実施例は、ビル内の電力を使用する全てが全く同じ時間にやって来ないように、全てのビル装置及びユーティリティの順次のパワーアップを許容する。例えば、図２に示される例のように、ビル内に複数の屋根、熱ポンプ、ＨＶＡＣ又は他の高電気的負荷ユニット３９１、．．．、３９９があり、各ユニット３９１、．．．、３９９が通信しているサーモスタット又は他のユニットコントローラ４０１、．．．、４０９により制御されている所で、通信しているユニットコントローラ４０１、．．．、４０９は全て、同じビルコントローラ３５０と通信的に結合されている。ビルコントローラ３５０が、通信ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９の各々にアクセスするために、各通信ユニットコントローラ４０１、．．．、４０９は、例えば、固有のネットワークアドレス４７１、．．．、４７９を割り当てられる。これらの固有のアドレス又は識別子４７１、．．．、４７９は、例えば、最初に通信しているユニットコントローラ４０１で始まって、ビル内にある通信している各追加のユニットコントローラ４０２、．．．、４０９に対して単調に増大する。これは、電力が最初に付与されるとき、又は、充分な期間の電力ドロップアウトによって機器がシャットダウンして再開するときの場合であり、各通信しているユニットコントローラ４０１、．．．、４０９は、通信しているユニットコントローラ４０１、．．．、４０９に割り当てられるネットワークアドレス４７１、．．．、４７９の関数である時間量だけ、通信しているユニットコントローラ４０１、．．．、４０９により制御されるＨＶＡＣ又は他の高電気的負荷ユニット３９１、．．．、３９９の動作を遅延させる。所与のビルコントローラ３５０によりアドレス指定された各通信しているユニットコントローラ４０１、．．．、４０９は、このような場合、固有に番号をつけられたアドレス４７１、．．．、４７９を持つので、上述された方法に従って、同時形式よりはむしろ順次形式で、各ＨＶＡＣ又は他の高電気的負荷ユニット３９１、．．．、３９９を動作させることが可能である。

本発明の実施例は、多種多様な形式で実行される。２、３の例をリストするために、本発明の代表的な実施例が、以下の形式の何れかをとってもよい：パワーアップセンサ、パワーアップ依存的なアクチュエータ、パワーアップセンサ及びパワーアップ依存的なアクチュエータを持つパワーアップコントローラ、アドレス指定可能なパワーアップコントローラ、パワーアップコントローラを持つアドレス指定可能ユニットコントローラ、パワーアップコントローラ及びサーモスタットを持つアドレス指定可能ユニットコントローラ、パワーアップコントローラとして働くようにできるアドレス指定可能なサーモスタット、コントローラを装備したＲＴＵ、他のＨＶＡＣ又は他の高負荷ユニット、パワーアップ制御されたＲＴＵ又は他の高負荷ユニット、温度制御された／パワーアップ制御されたＨＶＡＣ又は他のユニット、時間制御された／パワーアップ制御された照明装置又は他のユニット、複数のパワーアップ制御されたユニットを含むシステム、少なくとも一つのビルコントローラ及び複数のパワーアップ制御されたユニットを含むビルエネルギー管理システム、又は、関連した複数のユニットをそれぞれ制御する複数のユニットコントローラを制御する少なくとも一つのビルコントローラと一つ以上のセントラルサーバとを持つシステムである。

パワーアップコントローラがユニットコントローラ内に存在するとして示されたが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の様々な任意の機能が何れかに配置されている実施例に対して特定の異議があるわけではない。

この明細書において、図４を参照したソフトウェア１００の説明は、ビルエネルギー管理システムの状況において提供された。図２に示されるシステムは、ビルエネルギー管理システムの状況でのＲＴＵ３９１の制御のため図３に示されるようなユニットコントローラ４０１内にあるものとして模式的に示されるパワーアップコントローラ４１１を含む。この明細書で提供される説明から、図４を参照して説明されているソフトウェア１００の様々な機能、及び図５を参照して説明されている処理が、図３に示されるパワーアップコントローラ４１１により実施されることは、理解されるべきである。図２及び図３に示されるパワーアップコントローラ４１１、．．．、４１９及び／又はユニットコントローラ４０１、．．．、４０９で、図４を参照して説明されているソフトウェア１００の様々な機能、及び／又は、図５を参照して説明されている処理を実施することは便利であるが、さもなければ状況から明確である場合を除き、例えば、ビルコントローラ３５０及び／又はセントラルサーバ３２０で、図４を参照して説明されているソフトウェア１００の機能の全体若しくは一部、及び／又は、図５を参照して説明されている処理の全体若しくは一部を実施することに対する特定の異論がない点に留意されたい。当業者は、ここで提供された説明を、本発明が他の形式又は他の場所で実行される実施例の状況で、ソフトウェア１００のオペレーションに適用するやり方を容易に理解するだろう。

サーモスタットを持つユニットコントローラにより制御されるＨＶＡＣ屋根ユニットが、本発明のある実施例によるパワーアップ依存的な制御に従属するアドレス指定可能なコントローラにより制御される電気的負荷の例として使用されたが、本発明の他の実施例に従って、任意の適切な電気的負荷が、パワーアップ依存的な制御に従属されてもよい。温度又は気候調整に関係のある電気的負荷のための特定のニーズがなく、ユニットコントローラがサーモスタットを備えるための特定のニーズがない。本発明の実施例によるパワーアップ依存的な制御に従属するアドレス指定可能なコントローラにより制御される適切な電気的負荷の他の例は、照明及びセキュリティシステムを含み、これは単に二、三の例の名前を挙げただけである。

電気的負荷として役立つＨＶＡＣＲＴＵの例が挙げられ、交流電源が電力の例として言及されたが、もちろんＨＶＡＣユニット以外の電気的負荷の使用に対する異議はなく、屋根又はそうでなくても、もちろんＤＣ電力又はＤＣ負荷の使用に対する異議はない。

サーモスタットにより制御されるＨＶＡＣＲＴＵの例が挙げられたが、本発明は、これに限定されず、電気的負荷を表わす任意のタイプのユニットへ電力の伝送を可能にしたり不可能にしたりできる任意のタイプのアドレス指定可能なコントローラを使用することが可能である。斯様なユニットが、電力の伝送を可能にし、また不可能にするアドレス指定可能なコントローラをまだ備えていない所で、上述のパワーアップコントローラは、前記ユニットに、電力の伝送を可能にし、また不可能にするアドレス指定可能なコントローラを備えるために取り付けられてもよいことに留意されたい。

本発明が、屋根ＨＶＡＣユニットの温度依存制御のためのサーモスタット又は照明ユニットの時間依存制御のためのタイマーのような、パワーアップ依存的な制御以外の制御又は調節のための他のメカニズム又はアクチュエータを備えるユニットコントローラに適用される例が提供されたが、本発明はこれらに限定されず、本発明を、パワーアップ依存的な制御以外の制御又は調節が実施されない状況に適用することも可能である。特に、電気的負荷が任意の調節又は制御に他に従属していない所でさえ、複数の電気的負荷に、上述されたようなそれぞれ固有のアドレス又は識別子を持つパワーアップコントローラを備えることにより、パワーアップイベントの後、電力がそれぞれの負荷へ順次に付与可能になるようなパワーアップ依存的な制御を実行することが可能であろう。

サーモスタットとパワーアップ依存的なアクチュエータを含む他のアクチュエータとが、リレーとしてモデル化される例が提供されたが、存在する斯様なアクチュエータは、用語「リレー」の狭義の範囲に入る装置に限定される必要はない。例えば、幾つかの実施例において、適切な状況又はイベントに応じて作動できるスイッチとして働く任意の装置で充分である。

例えば、温度に依存する制御のための温度に依存するアクチュエータ（サーモスタット）を備えるユニットコントローラに本発明が適用される実施例において、専用のリレーの使用又はサーモスタット及びパワーアップ依存的なアクチュエータの各々のための他のスイッチの使用に対する特定の異議はないが、幾つかの実施例において、サーモスタット及びパワーアップ依存的なアクチュエータ両方として単一のリレー又は他のスイッチを使用することも可能である。例えば、ＲＴＵが、例えば、加熱又は冷却のために使用されるかどうかに依存して、また、ＲＴＵが可能にされるか又は不可能にされることが望ましいかに依存して、サーモスタットのセットポイントを、極端に高いか低い温度に変えることにより、サーモスタットをオフにさせることは可能であり、別々のリレー又はパワーアップ依存的なアクチュエータのための他のスイッチを必要とすることなく、ＲＴＵのパワーアップ依存的な制御を実施するために、パワーアップ遅延の間、ＲＴＵへの電力の伝送を不可能にする。

更にまた、サーモスタット又は他の温度に依存する制御手段にＨＶＡＣＲＴＵの温度に依存する制御のためのサーモスタットを備えたユニットコントローラの状況においてパワーアップ依存的な制御手段の動作を模倣させる例が与えられたが、同様の戦略は、他の状況において使用されるユニットコントローラで使用されてもよい。例えば、照明の時間依存制御のためのタイマーを備えるユニットコントローラの状況において、ライトがパワーアップ遅延の間、オフにされる時間であると効果的にタイマーに思わせるために、タイマーのセットポイントを変えることによりパワーアップ依存的な制御手段の動作をタイマーが模倣するようにさせてもよい。

アドレス指定可能なサーモスタット又は他のアドレス指定可能なコントローラと関連するそれぞれの電気的負荷への電力の順次の付与に適用される本発明が説明されたが、本発明の実施例が固有の識別子に応じて、パワーアップイベントの後、電力を負荷へ付与する前に待つ時間である固有の遅延を計算する所で、斯様なアドレス指定可能なサーモスタット又はコントローラのネットワークアドレスが斯様な固有の識別子の１つの例として単に与えられていることに留意されたい。本発明は、アドレス指定可能なコントローラ又はネットワークアドレスに限定されず、遅延の計算のための電気的負荷と関連した（又は、コントローラ、若しくは電気的負荷に関連した他の装置自体と関連した）任意の適切な固有の識別子を使用することは可能である。

デジタル処理による実行を示唆しながら、図４を参照して説明されたソフトウェアにより実施されるような検知、遅延及び可能にすることに関連した様々な動作が説明された例が与えられたが、本発明はこれらに限定されず、斯様なステップは、代わりに又は加えて、アナログ又は他のデジタルでない処理手段により実行されてもよい。例えば、様々な電気的、電子的、電気機械的、機械的、光学的、又は音響的成分からの時定数が、遅延モジュール１４０で、遅延のために使用されてもよい。

用語「計算」は、パワーアップイベントを検知した後、順次又は非同時の形式電力を付与可能にするために、それぞれ異なる電気的負荷で使用されるそれぞれ異なる長さの遅延に関連して使われたが、これは、本発明の範囲を、算術演算及び／又はデジタル信号を使用する実施例に限定すると解釈されるべきではない。幾つかの実施例において、アナログ的、機械的、又は他の非算術的若しくは非デジタル的処理手段の使用による遅延モジュールにより実施されるステップを実行することも可能である。

ある実施例において、検知モジュールの電源オフトリガーセットブロックがフラグを設定するか、又は電源オフ状態の存在を記録するためある部品の状態を変えることが述べられたが、この状況で用いられるような記録は、必ずしも、電気的信号、又はメモリ若しくは他の記憶装置内のデータの記録を指す必要はなく、電源オフ状態が発生したことを記録するアナログ的、機械的、又は他の非デジタル的処理手段も含むことに留意されたい。例えば、リレーを持つコントローラにより制御されている電気的負荷の電力停止期間が結果的にコントローラでの電力停止期間となる実施例において、電力停止期間の結果としてリレーの不活性化は、電源オフ状態の記録として役に立ち、斯様な実施例において実施される電源オフトリガーセットブロックによるトリガーの設定として、リレーの不活性化の結果として開閉されるリレー接点を使用することは可能である。

上述のように、本発明の様々な態様及び実施例に従って順次の電力付与センサ、識別子、アクチュエータ、コントローラ、ユニット、システム及び方法は、上述の課題の一つ以上を解決し、他の利益及び利点を提供する。

本発明の上述の実施例は、実行の可能性がある単なる例であり、本発明の原理の明確な理解のために単に説明されていることは、強調されるべきである。

幾つかの発明の実施例が本願明細書において図と共に説明されると共に、当業者は機能を実行し、並びに／又は結果及び／若しくは本願明細書において記載されている効果の一つ以上を得るための様々な他の手段及び／若しくは構造を容易に構想するが、斯様なバリエーション及び／又は変更態様の各々は本願明細書において記載されている発明の実施例の範囲内であると考えられる。さらに一般的にいえば、当業者は、本願明細書において記載されている全てのパラメータ、寸法、物質及び構成が例示的なものであり、実際のパラメータ、寸法、物質及び／又は構成は、本発明の教示が使用される特定のアプリケーション又はアプリケーションに依存することは、容易に理解されるだろう。当業者は、本願明細書において記載されている特定の発明の実施例に対して多くの等価物を、ルーチン試験だけを使用して理解され、確認できるだろう。したがって、前述の実施例が単なる例示により表わされていて、添付の請求の範囲及びその等価物の範囲内で、発明の実施例が、特に説明されたり、クレームされたもの以外でも実践されるということは理解されるべきである。本開示の発明の実施例は、本願明細書において説明された個々の特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法に向いている。加えて、斯様な特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法が相互に矛盾していない場合、斯様な２つ以上の特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法の何れの組合せも本開示の発明の範囲の中に含まれる。

Claims (15)

1. 複数の電気的負荷に順次の電力付与を供給するためのエネルギー管理システムであって、前記エネルギー管理システムは、複数の電気的負荷と、複数のユニットコントローラとを有し、各ユニットコントローラは、少なくとも一つの電気的負荷に接続され、前記少なくとも一つの電気的負荷への電力付与を制御し、各ユニットコントローラが個々のユニットコントローラと通信可能にするための固有の識別子を具備し、各固有の識別子は、固有の電源オン遅延と関係し、
   前記ユニットコントローラは、
   電力の供給を検知し、パワーアップイベントを決定するためのパワーアップコントローラであって、前記パワーアップイベントは、当該ユニットコントローラが電源オフの状態から電源オンの状態に変化することである、パワーアップコントローラと、
   メモリと、
   前記パワーアップイベントの後、前記ユニットコントローラの前記固有の電源オン遅延に従って決定される時間に前記少なくとも一つの電気的負荷への前記電力の伝送を可能にするため前記メモリにより設定されるプロセッサとを有し、
   前記ユニットコントローラの前記固有の電源オン遅延は、前記固有の識別子と、ランダム回復時間とに基づき決定され、
   ここで、前記ランダム回復時間は、乱数発生器を使用して計算された時間であって、電気的サージから回復するためにかかる最小回復時間と平均して同様の大きさであるか、又は、既知の数のユニットコントローラで連続した遅延間の差が、それぞれのユニットコントローラにより計算される遅延間で許容される前記最小回復時間と少なくとも同じ大きさであることを統計学的に保証するような時間であり、前記固有の電源オン遅延は、前記固有の識別子から得られるアドレス若しくはアドレスに１を引いたものと、前記ランダム回復時間との乗算であるか、又は、前記固有の識別子から得られるアドレス若しくはアドレスに１を引いたものと、前記最小回復時間の半分と前記ランダム回復時間の半分との和との乗算であり、
   前記複数のユニットコントローラは、前記パワーアップイベントの後、予め定められた順序で前記複数の電気的負荷へ電力を供給する、エネルギー管理システム。
2. 特定のユニットコントローラの前記固有の電源オン遅延が前記特定のユニットコントローラの前記固有の識別子に依存して事前に決められている、請求項１に記載のエネルギー管理システム。
3. 特定のユニットコントローラの前記固有の電源オン遅延が前記特定のユニットコントローラの前記固有の識別子に依存して前記特定のユニットコントローラにより計算される、請求項１に記載のエネルギー管理システム。
4. 各ユニットコントローラの前記固有の識別子が各ユニットコントローラに位置される関連するディップスイッチにより供給される、請求項１に記載のエネルギー管理システム。
5. 前記電気的負荷の全てが同じビル内に位置される、請求項１に記載のエネルギー管理システム。
6. 前記電気的負荷の全てが同じビル内に位置されていない、請求項１に記載のエネルギー管理システム。
7. 前記電気的負荷が、加熱ユニット、ベンチレーションユニット、及び空気調節ユニットから成るグループから選択される、請求項１に記載のエネルギー管理システム。
8. 前記ユニットコントローラが、複数の電気的負荷に接続され、前記複数の電気的負荷への電力付与を制御できる、請求項１に記載のエネルギー管理システム。
9. 複数の電気的負荷と、複数のユニットコントローラであって、各ユニットコントローラは、少なくとも一つの電気的負荷に接続され、各ユニットコントローラが個々のユニットコントローラと通信可能にするための固有の識別子を具備する前記複数のユニットコントローラと、前記少なくとも一つの電気的負荷と関連した少なくとも一つのユニットコントローラとの通信を介して、前記複数の電気的負荷内の少なくとも一つの電気的負荷への電力付与を制御するためのビルコントローラとを有する複数の電気的負荷へ順次の電力付与を供給するためのエネルギー管理システムであって、ユニットコントローラの各固有の識別子が固有の電源オン遅延と関連し、
   前記ビルコントローラは、
   メモリと、
   電源オフの状態が発生し、続いて電源オンの状態が発生することを決定するステップであって、これらの状態のシーケンスがパワーアップイベントと呼ばれる当該ステップと、前記パワーアップイベントの後、前記ユニットコントローラの前記固有の電源オン遅延に従って決定される時間に前記少なくとも一つの電気的負荷への電力の伝送を可能にするステップとを実施するため前記メモリにより設定されるプロセッサとを有し、
   前記ユニットコントローラの前記固有の電源オン遅延は、前記固有の識別子と、ランダム回復時間とに基づき決定され、
   ここで、前記ランダム回復時間は、乱数発生器を使用して計算された時間であって、電気的サージから回復するためにかかる最小回復時間と平均して同様の大きさであるか、又は、既知の数のユニットコントローラで連続した遅延間の差が、それぞれのユニットコントローラにより計算される遅延間で許容される前記最小回復時間と少なくとも同じ大きさであることを統計学的に保証するような時間であり、前記固有の電源オン遅延は、前記固有の識別子から得られるアドレス若しくはアドレスに１を引いたものと、前記ランダム回復時間との乗算であるか、又は、前記固有の識別子から得られるアドレス若しくはアドレスに１を引いたものと、前記最小回復時間の半分と前記ランダム回復時間の半分との和との乗算であり、
   前記ビルコントローラは、前記パワーアップイベントの後、予め定められた順序で前記複数の電気的負荷へ電力を供給する、エネルギー管理システム。
10. 特定のユニットコントローラの前記固有の電源オン遅延が前記特定のユニットコントローラの前記固有の識別子に依存して事前に決められている、請求項９に記載のエネルギー管理システム。
11. 特定のユニットコントローラの前記固有の電源オン遅延が前記特定のユニットコントローラの前記固有の識別子に依存して、前記特定のユニットコントローラにより計算される、請求項９に記載のエネルギー管理システム。
12. 特定のユニットコントローラの前記固有の電源オン遅延が前記特定のユニットコントローラの前記固有の識別子に依存して、前記ビルコントローラにより計算される、請求項９に記載のエネルギー管理システム。
13. 各ユニットコントローラの前記固有の識別子が各ユニットコントローラに位置される関連するディップスイッチにより供給される、請求項９に記載のエネルギー管理システム。
14. 前記電気的負荷の全てが、同じビル内に位置され、加熱ユニット、ベンチレーションユニット及び空気調節ユニットから成るグループから選択される、請求項９に記載のエネルギー管理システム。
15. 前記電気的負荷の全てが同じビル内に位置されていない、請求項９に記載のエネルギー管理システム。

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