JP6637543B2 - インテリジェントacアウトレットを較正する方法および装置 - Google Patents

インテリジェントacアウトレットを較正する方法および装置 Download PDF

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Description

本発明は、電力アウトレットおよび端子を通じた負荷によって消費される電力に関するデータを、光およびRFID信号を介して測定および更新する方法および装置に関する。
住居、会社、工業、エンターテイメント、ならびにホテルおよび他の建物を含む公共施設内の電力接続ポイントであるAC電力アウトレット、AC電源ケーブルアセンブリおよび他のAC電源は、それがランダムな負荷によるものであっても、またはそれが光、HAVC、ボイラなどのAC電力に固定的に接続された機器によるものであっても、消費されている電力またはそれらを通じて流出している電流に関するデータを提供および/または生成しない。
電力節約および消費レポーティングに対する需要は、対処されるべき世界的な問題になりつつある。電気システムおよびデバイスには、電力消費、電流ドレインおよび/または機器ステータスをレポートする回路が提供されるべきである。インテリジェントレポーティングACアウトレットを含むそのような回路が開示されている(例えば、特許文献1〜12参照。)。
インターネットおよび他のネットワークを介するそのようなデータのレポーティングを含む、電流ドレイン、電力消費、および機器ステータスに関する建物内の通信用の専用コントローラ、ビデオインターフォンモニタ、およびショッピング端末が開示されている(例えば、特許文献13〜17参照。)。上記で列挙されるすべての特許および出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
開示されるACアウトレットおよび他のAC電源は、具体的には電力消費された値を検証する必要があるため、時々更新される必要がある。消費されたAC電力値は、高速間隔でのAC正弦波曲線に沿った電圧レベルと電流値の両方の測定を指示する電流ドレインおよび測定された電圧に基づいて計算される。
AC電力線の正弦波曲線は、各ACアウトレット、サブアウトレットまたは他のAC端子で、正弦波曲線の形状に影響を及ぼす不均一な負荷、スイッチング電源、および他の非線型負荷のためにひずむ。
負荷によるACひずみはランダムに変化しており、かつ/またはその電流ドレイン値は経時的に変化するので、電源で測定される電力消費の精度は、チェックおよび較正される必要がある。各インテリジェントACアウトレットおよび他のAC電流ドレインレポーティングデバイスは、それが光ガイド(POF)、光ファイバケーブル、RF、IR、または低電圧バスラインであっても、ACアウトレットは所与の負荷で更新されなければならず、機器詳細および測定される電力消費が較正されなければならない。
サブアウトレットを含むACアウトレット詳細、および任意の他のレポートされるデータを含む、接続される機器または電力を消費する負荷の詳細が、単純なコードまたはコマンドとして形成されなければならない。さらに、ローダまたは較正器と呼ばれる、更新および/または較正ハンドツールは、技術に精通していないテナントまたは居住者が快適に操作することができるように作成される。電気技術者または通信ITエキスパートの助けなしに負荷、更新、アップグレード、調節、および/または較正を処理する必要があるのは、テナントまたは居住者である。
機器がACアウトレットに差し込まれているときに、ACアウトレットを定期的に更新および較正するために、ユーザがユーザの住居またはオフィスで維持することができるように、ローダまたは較正器は、低コストデバイスであるべきである。または、更新が必要なとき、ランダムな使用のためだけにそれを保つ。
米国特許第7639907号明細書 米国特許第7649727号明細書 米国特許第7864500号明細書 米国特許第7973647号明細書 米国特許第8041221号明細書 米国特許第8148921号明細書 米国特許第8170722号明細書 米国特許第8175463号明細書 米国特許第8269376号明細書 米国特許出願第12/945125号明細書 米国特許出願第13/086610号明細書 米国特許出願第13/349939号明細書 米国特許第6603842号明細書 米国特許第6940957号明細書 米国特許第7461012号明細書 米国特許第8117076号明細書 米国特許出願13/599275号明細書 米国特許第7290702号明細書 米国特許第5923363号明細書 米国特許出願第13/239939号 米国特許第7167078号 米国特許第5910776号
機器、アウトレット、並びにその位置を識別するための機器およびACアウトレット詳細を光学的に更新するためのIRリモートコントロールの使用が開示されている(例えば、特許文献5〜7参照。)。しかし、すべての開示されるリモートコントロールは、電力消費レポーティングを調節、較正および/または検証するためではなく、ACアウトレット、機器および電球の詳細を更新するのに使用される。ホームオートメーション操作詳細および制御の更新を含む、電力レポーティング精度を更新、調節および較正するための、単一の、使用するのが簡単で低コストのデバイスが求められている。
本発明の目的は、ACアウトレットや、AC電流センサや、スイッチ、ディマ、AC電力遮断機、ならびに電流感知回路および/または電力消費レポーティング回路を含むカーテン、ヒータまたは空気調和機用のコントローラなどのACコントローラを含む他のAC配線デバイスなどのソースポイントでACデバイスをロード、更新、調節および較正する簡略化された方法および装置を提供することである。
以下では、調節、較正または補正という用語は、調節、較正、または補正されたACデバイスが、それを通じて流出した電流および/または消費されたAC電力を正確に表す符号化された信号を出力することを保証するための手順を指す。
以下では、符号化された信号は、光ガイド、光ファイバケーブルおよびそれらの組合せを介して伝播される可視光またはIRを含む光信号、空中の視線内で伝播されるUV、可視光、IRおよびそれらの組合せを含む光信号、極近傍で伝播されるRFIDを含む空中で伝播されるRF信号、ならびにバスラインおよび他の通信回線を介して伝播される低電圧電気信号を含む、符号化された信号を指す。
インストールという用語は、データのフレッシュローディングのために使用される用語であり、または以下では、メモリ内に格納されたデータのロード、更新、修正、調節、もしくは較正は、ランダムに、および/または永続的に、および/または負荷を識別するデータについて、前記ACデバイス自体および/またはそれに接続された負荷によって消費された電力もしくは流出された電流を識別するための前記符号化された信号を含むデータを参照する。
以下では、負荷という用語は、直接的に、または拡張電源ケーブルもしくは複数のACソケットを備える電源ケーブルアセンブリを介して、電力を消費し、および/またはACデバイスを通じて電流を流出する機器を指す。ケーブルアセンブリまたは拡張電源ケーブルアセンブリまたはACアウトレットアダプタの複数のACアウトレットは、複数のACソケットを備え、そのような各ソケットはサブアウトレットまたはソケットと呼ばれる。
以下では、ACデバイス、ACアウトレット、サブアウトレット、ソケット、またはAC端末は、電流感知および/または電力消費測定、計算、および通信回路を備えるインテリジェントACデバイス、インテリジェントACアウトレット、インテリジェントソケット、インテリジェントサブアウトレット、およびインテリジェントAC端子を指す。以下および特許請求の範囲では、ACアウトレットという用語は、用語がそのように具体的に識別されるのでない限り、あらゆる他のインテリジェントACデバイスを包含する。
通信回路という用語は、符号化された信号を交換、受信、または送信するための一方向または両方向通信ドライバおよび入力/出力要素またはポートを含む。
ローダ、較正器、オプトローダ、RFローダ、RFIDローダ、および電力セッタという用語は、ACデバイスを介して電流ドレイン受信機、電力消費データ受信機、およびそれらの組合せに流出される電流または消費される電力に関する通信されるデータの精度を調節および/または較正することを含む、インテリジェントACデバイスおよびそれらを通じて電力供給される負荷を較正する装置を共に形成するアクセサリを含む本発明のハンドヘルドユニットを指す。
制御デバイスのLEDによって生成される赤色(650nm)光信号などの可視光信号を、光ガイドを介して、負荷に接続されたACスイッチングデバイスの光受信機または負荷の光受信機に送信することによる負荷オンおよびオフの切替えは、参照される米国特許および出願の基本的特徴である。別の特徴は、機器を操作するためのオンオフおよびより複雑なコマンドを交換するための、その電源ケーブル、プラグ、およびソケットを介する機器に対する光ガイドの接続の単純さ、およびACデバイスに対する光ガイドの単純な接続プロセスである。
可視光、UV、またはIR信号を含む光信号の使用は、確認を含む、ホームオートメーションおよび制御のための新しい媒体を導入し、リアルタイムの詳細な電気システム電力消費およびステータスレポーティングが、参照される米国特許および出願の別の特徴である。
光ガイド、プラスチック光ファイバまたはPOFは、最も効率的な通信解決策および電磁干渉(EMI)に対する不感受性を提供するが、この点は、電気ボックス、配線、およびシステム内において、銅ケーブル内の制御信号をEMIから絶縁および遮蔽し、干渉または漏話雑音および外乱からRF信号を絶縁する必要があるのとは対照的である。このことが、光信号を信号のメイントランスポートとして使用することのさらなる利点となる。
電源スイッチ、光ディマ、ACアウトレット、ACソケット、ACサブソケット、および他のACおよび/またはDC電力デバイスを含む機器にACおよび/またはDC電力を供給する電力線、要素、およびデバイスから信号ケーブルを電気的に絶縁する必要は絶対不可欠であり、低電圧制御ワイヤを電力ワイヤおよびデバイスと混合し、または混ぜる際の主な障害である。
低電圧線をAC配線デバイスと混ぜることは建築基準および電気基準によって禁止される。不燃性で完璧な絶縁体であるプラスチック光ファイバ(POF)と呼ばれる光ガイドの使用は、参照される米国特許、および光グリッドに対する同時係属出願内の参考文献のさらに別の主な利点である。
さらに、AC電力デバイスは、所与の電流ドレイン、オンオフ状態、スタンドバイ状態などの状態の光信号を出力する光トランシーバを含むACもしくはDC電流センサまたは感知回路を含むことができ、または参照される米国特許および出願で開示されるような電流ドレインレベルデータを提供することができる。
参照される米国特許および出願の別の目的は、ビデオインターフォンおよび/または「ショッピング端末」を通じた、かつ/または通信ネットワークを介する住居またはオフィスまたは他の敷地内の全体の電気消費のリアルタイム監視を含む、光および機器の状態を操作および監視することである。
通信ネットワークまたはインターネットの使用は、様々な機器からのステータスおよび電力消費を操作および受信するために、ビデオインターフォンおよび/またはショッピング端末を介する、かつ/または他の専用コントローラによる制御コードおよび信号の伝播を可能にする。
IRドライバおよびRFドライバ回路(例えば、特許文献1〜3参照。)または他のドライバ回路の使用により、機器および負荷の無人制御が可能となる。「ショッピング端末」が開示されている(例えば、特許文献16および18参照。)。ビデオインターフォンシステムが開示されている(例えば、特許文献13、14、および19参照。)。
機器という用語は、テレビジョン、A/Vレコーダ、音楽、および周辺機器を含むA/V機器、PC、プリンタ、ハブ、ルータなどの周辺機器、空気調和、ヒータ、環境機器、およびセンサ、ウォーターボイラ、キッチン機器、ランドリー機器、およびガーデン機器、カーテン、シャッタ、およびブラインド、白熱、蛍光、およびLEDを含むライト、カメラ、レコーダ、アクセス制御、火災、ガス、侵入者センサ、および周辺機器を含むセキュリティデバイス、リモートに操作されることができ、またはその電源ケーブル、電源プラグ、電源ソケット、および電力アウトレットを通じて電流ドレイン、電力消費、およびステータスのデータを伝播することを含む、その動作ステータスに応答し、その動作ステータスを通信することのできる任意の他のACまたはDC給電製品などの、あらゆるACまたはDCで操作される機器、製品、およびマシンを指す。
プラグ、プラグ接続される、プラグ接続する、接続する、接続される、対合される、および対合するという用語は、ACプラグをACソケットに接続または接合する動作を指す。対合される、および対合するという用語は主に、プラグをソケットと接合することによってACプラグのRFIDタグをACソケットのRFIDアンテナ内に導入する動作を説明するために請求項で使用される。
ファイルおよびページという用語は、ACアウトレットおよび端子内、およびローダまたは較正器内に含まれるCPUのメモリファイルおよびページを指す。
以下の説明での要素、部分、構造、および技法に関するフォト、またはオプト、または光学的という用語は、そのうちの1つである。
光ガイド結合器という用語は、光受信機、または光送信機、または光トランシーバと位置合せされた光学的アクセスを含む、光送信機および/または光受信機および/または光トランシーバおよび/または光電池を組み込む半導体回路構造を指す。以下では、光学的アクセスはオプトポートとも呼ばれる。
オプトポート構造は、光ガイドまたは光ファイバケーブルを光学的アクセスに導入する(組込み)光ガイドホルダ構造を含むことができ、またはそのような光ガイドは、光結合器パッケージおよびアクセスへの接続のための別々の構造でよい。
ライブACという用語は、AC電力またはメインのニュートラル線ではなく、AC電力またはメインの「ホットライン」を指す。
送信機という用語は、電気信号をUV、IR、もしくは可視光信号に変換するLED、レーザ、もしくは他の発光デバイス、または低電圧バスライン、空中のRF、もしくは極近傍のRFIDを介して電気信号を送信する電気信号送信機を指す。
光信号の送信または伝播という用語は、ハンドヘルドリモートコントロールからなどの空中の、または光ガイドへの、または光ガイドもしくは光ファイバケーブルの光グリッドへの、送信機からのUV、IR、または可視光放射を指す。
受信機という用語は、UV、IR、もしくは可視光を電気信号もしくは電荷に変換するフォトダイオード、ピンダイオード、フォトトランジスタ、CMOS、CCD、もしくは他の光起電式または光電式受信機、またはバスライン、空中のRF信号、もしくは極近傍のRFIDを介して低電圧の符号化された信号を受信する電気信号受信機を指す。
光信号の受信という用語は、ハンドヘルドIRリモートコントロールやローダなどから空中の視線内での、または光ガイドもしくは光ファイバを介する、直接的な、もしくはプリズム、ハーフミラー、レンズ、フィルタ、および他の光学構造を含む透明な材料を介する、受信機のオプトポートまたは受光面上への、UV、IR、または可視光の受信を指す。
トランシーバという用語は、半導体パッケージに組み込まれ、または受信された光信号を受信機に偏向もしくは配向し、送信された光信号が光ケーブル内を通過することを可能にすることによって光ガイドや光ファイバなどの単一の光ケーブルを通じて2方向光信号を伝播する光学プリズムに接続されたトランシーバを含む、組み合わされた送信機および受信機を指す。トランシーバという用語は、2つの光ケーブルを介して2方向光信号を伝播するトランシーバ、またはバスライン、空中のRF信号、もしくは極近傍のRFIDを介して低電圧電気信号を交換するトランシーバを含む。
光学プリズムという用語は、プリズムを介して、単一の光ガイドまたは光ファイバに、またはそれから伝播された2方向光信号(受信および送信された光信号)を偏向および/または分離する構造を指す。
プリズムは、偏光光学フィルタ、所与の可視波長通過フィルタ、可視帯域フィルタ、所与の波長UV通過フィルタ、所与の波長IR通過フィルタ、所与の波長UVカットフィルタ、所与の波長IRカットフィルタ、所与の反射率値を有するハーフミラー、およびそれらの組合せのグループから選択された光デバイスを備え、前記フィルタおよび/またはハーフミラーがプリズムを形成し、または前記プリズムに接続され、かつ/またはプリズム上に被覆され、かつ/または色合い、粒子、もしくはプロセスの形でプリズム材料内に導入される。
開示される構造(例えば、特許文献8参照)と同様のプリズム構造は、一列の光送信機および光受信機を光ガイドまたは光ファイバケーブルの単一の終端に直接的にリンクするために、送信機および受信機を光学的アクセスの中心に位置合せする、成形されたクリアプラスチック構造である。
以下の説明では、UV、IR、または可視光が個々に列挙されることがあるとしても、UV、IR、および可視光という用語はすべてを指すことがある。光、UV、IR、または可視光という用語は、光信号の代わりに使用され、別段に記載されていない限り、一方または他方に限定されるべきではない。
オンオフなどの受信された動作コマンドに応答して、または電流センサ出力に基づく照会コマンド(データを求める要求)に応答して、または所与のパラメータより上の検出された電流ドレインの変化に応答して、電流ドレインデータまたはオンオフ状態データが生成および伝播され、それによってライティングおよび機器のエラーフリーリモートコントロールおよびステータスレポーティングを提供する。
さらに、負荷がスイッチオンされることを確認することによって電源オンコマンドに応答して伝播される電流ドレイン、電力消費、および他のデータは、リアルタイムにエネルギー消費を制御し、エラーフリーエネルギー管理を提供するための完璧な解決策である。そのような戻り確認により、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターフォン、またはショッピング端末が、コマンドが機器をスイッチオフすべきであったときに、照明器および他の機器の「オン状態」または「オフ状態」で常に更新される。
IR、RF、またはRFIDアドレッシングおよびコマンドが、バスラインを介するワイヤードコマンド、および/または光ガイドを介して伝播される光信号と共通のコード(例えば、特許文献7参照)に添付または付加されることが好ましい。好ましくは、同様の添付されるコマンドが、A/V機器のために使用されるRFリモートコントロール信号に適用される。
IR信号は低周波数クロック38KHz〜100KHzを使用し、38.5KHzが最も一般的なクロック周波数である。文字通りにあらゆるIRリモートコントロールされる機器を制御するために、異なるクロック周波数、アドレス、プロトコル、およびコマンドを生成する(例えば、特許文献1参照)。
参照される米国特許および出願は、異なる機器と共に供給される、元のIRまたはRFリモートコントロールユニットからのコマンドを読み取り、格納する回路およびメモリを提供する。別の方法は、ダウンロードされたコード、IRおよびRFリモートコントロールコマンドを敷地内の機器位置に基づいて更新された符号化プログラムに統合することを含む、多くのオープンに発表されたプロトコルおよびコマンドのダウンローディングである。
本発明のこの目的は、敷地内の機器のACアウトレットの位置または位置「アドレス」および他の詳細をACデバイスおよび/または機器内に記録する単一のローダによって達成される。この設定は、手動デジタルスイッチ、および/または機器の元のリモートコントロールユニットに組み込まれたプログラムによる部屋番号などの位置アドレスのローディングを含む。
ローダは、アドレスおよび他の詳細を、部屋番号1〜8内のTVなどの機器に設定し、関連するACアウトレット、ACスイッチ、ACソケット、ACプラグ、インウォールコントローラ、電流センサ、ならびに他の配線デバイス、要素、および周辺機器を含むライティング備品に設定することを提供する。
ローダおよびプログラムは、敷地内の負荷およびその位置の識別のための、エラーフリーの簡略化された信頼性の高い索引付けをセットアップすることを可能にする。特にインストール時の、自動エラー検出の提供を含む、エラーなしに索引を設定する簡略化された方法を有することは明らかに有利である。
本発明のさらに別の目的は、機器が所与のACアウトレットまたはサブアウトレットに接続またはプラグ接続されるときにはいつでも、オートメーションシステムの光グリッドおよび/またはバスラインを介してホームオートメーションコントローラを自己更新するためにランダムなACアウトレットまたはサブアウトレットへの機器接続を識別および索引付けするための敷地内の使用のために所与の機器のACプラグへのRFIDタグの導入を処理するためにローダを使用することである。
以下では、ホームオートメーションコントローラへの参照は、制御キーまたはタッチスクリーンを備えるパネル、および/またはビデオインターフォンと同様のリモートコントロールデバイス、またはキーパッドおよび回路、および/または上記で参照される米国特許および同時係属米国出願で開示されるショッピング端末に対するものである。
本発明の好ましい実施形態の光およびRF信号を介して電力消費レポーティングを更新および較正するローダのブロック図である。 RFIDタグから読み取られた機器詳細で伝播されたデータを更新するRFIDリーダを備える、図1のローダと同様のローダのブロック図である。 タッチスクリーンタイプ、キーと組み合わされたタッチスクリーンタイプ、および図1および図2に示されるタイプを覆う小型ディスプレイを備えるキータイプを含むローダ変形形態を示す図である。 タッチスクリーンタイプ、キーと組み合わされたタッチスクリーンタイプ、および図1および図2に示されるタイプを覆う小型ディスプレイを備えるキータイプを含むローダ変形形態を示す図である。 タッチスクリーンタイプ、キーと組み合わされたタッチスクリーンタイプ、および図1および図2に示されるタイプを覆う小型ディスプレイを備えるキータイプを含むローダ変形形態を示す図である。 タッチスクリーンタイプ、キーと組み合わされたタッチスクリーンタイプ、および図1および図2に示されるタイプを覆う小型ディスプレイを備えるキータイプを含むローダ変形形態を示す図である。 タッチスクリーンタイプ、キーと組み合わされたタッチスクリーンタイプ、および図1および図2に示されるタイプを覆う小型ディスプレイを備えるキータイプを含むローダ変形形態を示す図である。 タッチスクリーンタイプ、キーと組み合わされたタッチスクリーンタイプ、および図1および図2に示されるタイプを覆う小型ディスプレイを備えるキータイプを含むローダ変形形態を示す図である。 移相されたAC電流およびAC電圧の波形と、実際の電力消費を計算するための時限式測定位置とを示す図である。 図1および図2に示されるローダの回路と同様のACデバイスおよびアウトレットの回路を備える光およびRFトランシーバを含む電流ドレインおよび電力消費レポーティング回路のブロック図である。 設定スイッチを含むACアウトレットのために使用される図5Aのブロック図の一バージョンである。 本発明のローダによって光学的に更新および較正されるAC端子のために使用される図5Aのブロック図の別のバージョンである。 ACアウトレットの詳細を読み取るのに使用される図1のローダの図である。 図6Aのローダによる読み取られた詳細またはデータの表示を示す図である。 RFIDタグおよびアンテナを介して図2のローダによって負荷およびACアウトレットの詳細を読み取るための準備の拡張された詳細を示す図である。 負荷によって消費される電力を測定するための図6Aに示されるセットアップの図である。 本発明の好ましい実施形態において測定され、比較され、調節され、較正された電力消費のディスプレイを示す図である。 本発明の好ましい実施形態の組合せローダの光ポート、RFIDタグ、および測定アクセサリの要素を含む図1および図2の組合せローダの分解図である。 部屋およびACアウトレットアドレスおよび負荷の詳細のインストールステップの図である。 インストール詳細のディスプレイを示す図である。 ACデバイスと電力消費または電流ドレインに関するデータ受信機との間で電力消費データをリンクする光ケーブルグリッドと、ローダからデータ受信機に光データを伝播するセットアップとを示す図である。 本発明の好ましい実施形態の組合せローダによって、測定された電圧、電流、および電力消費を調節するステップの図である。 図9Aの調節ステップのディスプレイを示す図である。 本発明の好ましい実施形態のRFIDタグのために使用される機器コードを示すテーブルである。 本発明の好ましい実施形態のRFIDタグのために使用される機器コードを示すテーブルである。 リボンベースおよびシート上に貼り付けられたラベル形態のRFIDタグの図である。 好ましい実施形態の記録可能であるRFIDラベルにコードをインストールすることを示す図である。 好ましい実施形態の順次符号化されたRFIDラベルからのコードの読取りを示す図である。 本発明のローダによって記録可能であるRFIDラベルにコードをインストールし、記録されたRFIDラベルまたはタグのコードを読み取るための近接を示す図である。
図1に、電気機器および/または電源やアダプタなどのそのような機器のアクセサリのランダムにプラグ接続されるAC電源ケーブル、ならびに/あるいは空気調和機および/またはウォーターボイラおよび/またはヒータおよび/またはクーラまたはファンなどの固定的に接続される機器にAC電力を供給するACアウトレット、ACサブアウトレット、および他のAC端子を更新および較正する好ましい実施形態のハンドヘルドツール100が示される。
ローダ、アジャスタ、または較正器と呼ばれるハンドヘルドツール100は、図5Bおよび5Cに示されるインテリジェントACアウトレット50および電流センサ51の読取り値を測定および較正すべきである重要な機能を提供する。AC電力消費値はDC電力消費とは異なる。これは、AC電圧位相に対するAC電流位相のシフトのためであり、シフトは、電力消費機器のキャパシタンスまたはインダクタンス値に依存する。
熱ワイヤヒータなどの純粋に抵抗性の負荷は位相をシフトしないが、機器の大部分は、モータを動作させ、図5Aの負荷58のように容量性と誘導性の両方であるスイッチング電源を介して電力供給され、AC電流の位相をAC電圧の位相に対してシフトさせ、さらに、電源、特にスイッチング電源は、AC電力の正弦波曲線の形状をひずませる。
図5Aは、低オーム電流感知抵抗器RSを使用する、本発明の好ましい実施形態の電力消費レポーティング回路および通信回路を含む電流センサ回路のブロック図を示す。同様の回路が開示されている(例えば、特許文献20参照)。
CPUまたはアナログ/デジタルプロセッサ2、電流信号増幅器3、および電源調整器57を含む回路は、図5BのACアウトレットに関しても使用される負荷58によって消費される電力の測定を含む電流感知および処理のための基本的回路である。負荷は、オームRL、インダクタンスLL、および/またはキャパシタンスCL負荷、およびそれらの組合せとして示される。
図5AのVCC電源は、保護抵抗器R2、コンデンサC3、およびダイオードD2を介してDC調整器57の入力端子に供給される。示される調整器57は、多くのIC製造業者によって非常に低コストで入手可能な周知のアナログ電圧調整器ICである。示される調整器入力回路は、調整器に低リップルDC入力を提供するフィルタコンデンサC1と、電気システムに一般的に影響を及ぼす電圧サージから調整器を保護するツェナーダイオードZD1とを含む。調整器の出力は、電力ステータスおよび/または消費される電力の交換および/またはレポーティングを完了するために電流センサ回路に電力供給するのに十分な電荷を維持する貯蔵コンデンサC2を含む。
VCCの負ラインでもあるグランドに接続されるライブAC線が示されている。示されるVCCは、例えば正の3.3Vであるが、5Vもしくは1.8V、またはCPUおよび他のICに一般に印加される任意の電圧でよい。
ライブACがDC電源の負極に接続されるとき、電圧調整器57の入力端子への給電は、ニュートラルAC線に接続され、直列コンデンサC3、ACグレードコンデンサを介してニュートラルAC線から整流ダイオードD2に供給され、電力線間電圧に応じて、電力周波数50Hzまたは60Hzもそれぞれ考慮して、230/240VAC(EU、UK)の場合の0.22マイクロファラドから、100/120VA(日本/米国)の場合の0.22〜0.33マイクロファラドにまで及ぶことがある。
しかし、ローダのVCCは、アルカリまたは他の周知の電池1Bによって、または充電回路または充電コネクタ(図示せず)を介して充電式電池によって電力供給される。ローダのランダムな使用は、電池を早く流出または放電せず、アウトレットアドレスを較正、アップグレード、およびダウンロードするのに使用される電池は、オートメーションプログラムのスムースで正確な動作をサポートする目的に対して長く持続する。
図1および2に示される電流感知抵抗器RSまたはR10は、1mOhmや2mOhmなどの低いオーム抵抗器であり、約1W〜3KW(8mA〜16A)の範囲の電流ドレインについて、マイクロまたはミリボルト信号などの小さい信号を発生させる。
信号増幅器3は、感知抵抗器R10にわたって発生する信号を増幅するために直列に接続された周知の線形増幅器またはデュアル増幅器ICである。2つの増幅器を組み合わせる増幅器3は、演算増幅器またはオペアンプとも呼ばれ、各増幅器は、例えば最大100倍増幅するように設定され、したがって直列の2つは、最大10000倍増幅を提供することができる。10mA〜16A電流ドレインによって生成される信号の線形増幅は、十分に増幅器3の線形範囲内となる。
CPU(中央演算処理装置)、または以下ではCPUと呼ばれるアナログ/デジタルプロセッサ2は、アナログ−デジタルおよびデジタル−アナログ変換器ポートと、デジタルポートと、アナログポートとを含む。CPU2は、メモリを含む8ビットまたは16ビットの低コスト低消費電力プロセッサなどの、一般に入手可能なCPUである。CPUは、1.8Vまたは3.3Vで動作し、1mA未満などの動作電流、および数マイクロアンペアのスリーピング電流である。
増幅された電流信号が増幅器3からポートI/OCに供給され、増幅制御ステータス、およびデジタルに変換されたアナログ電流信号に関するデータに基づいて、CPUが、I/O Aポートを介して増幅器3の増幅因子を調節して、抵抗器RSまたはR10が選択された範囲の中間またはほぼ線形の範囲内となるような、受信された信号と同等の、プログラムされた通りに最適な増幅を得るようにプログラムされる。
図5Aに示され、上記で参照されるように、負荷58は純粋なオームまたは抵抗性負荷ではない。それは、PCを含む電気機器と共に一般的に使用されるモータおよび/またはコンデンサおよび/またはスイッチング電源であることがある。非オーム負荷は、電圧曲線と電流曲線の間の位相ずれを引き起こし、かつ/またはスイッチング電源による曲線をひずませる。図4は、2つの正弦波曲線、電圧曲線80〜86、および電流曲線90〜96を示し、それらは、RL、LL、およびCL負荷の未知の組合せによって引き起こされるランダムな角度だけシフトする。
電圧曲線90〜96は、大きいオーム分割器R1およびR3を介してニュートラルAC端子NからCPUのI/OVに供給される基準電圧の曲線であり、R1値は0.5〜1.0Mohmなどの範囲内にあり、R3値は数Kohmであり、電力線間電圧を表す最適な基準信号レベル、米国の120V/60Hzまたは欧州電力線の230V/50Hzを提供する。電流曲線90〜96は、増幅された電流信号および電流ドレイン値の正確な基準である。
基準電圧曲線のゼロ交差80は、電力消費読取り値の処理に関する開始位置または時間の点での開始点である。電流位相ずれは、電流曲線のゼロ交差の逸脱から明らかである。
図示されるゼロ交差80は、負から正への交差であり、同時に、開始位置時刻90に、または90°を超える位相ずれで、電流曲線が負曲線のピークに近づくことが示されている。
図4に示される処理は、5つの基準サイクル81〜85および移相された5つの電流サイクル91〜95の測定である。測定位置または時間の点での測定点が、図4では、92−4、93−5、94−6、および95−8として示される電流曲線にわたる厳密な時点と一致する、電圧時点に関する電圧曲線81−1、82−1、83−2、84−3、および85−4にわたって拡散する10個の点として示されている。処理位置または時点の終わりが、86および96として示されている。示される時間間隔は、50Hzでは2m秒であり、60Hzでは16.6m秒である。垂直線が1つのサイクルを10個の時点に分割し、したがって各時点間の間隔は、1つのサイクルを10で割った持続時間である。
1サイクル(Hz)中の時間間隔または測定ポイントの数は、測定の精度に直接的に関係し、同じことが、1つの測定ラウンド内の測定されるACサイクルの数にも当てはまる。どちらも、行われるべき判断であり、より高い精度は、1つの測定ラウンドでより多くの測定されるACサイクル(Hz)、および時間間隔の減少または測定ポイント数の増加を必要とする。
電力消費は、同時に各時点で測定された値に基づいて作成され、電圧基準タイミングに基づいてサイクルごとに合計される、計算された正弦V×Aグラフの積である。図4の図示される5つのサイクル81〜85は、例えば2秒ごとに反復される測定の1ラウンドの一例である。計算ラウンドが2秒ごとに実施されるようにプログラムされるとき、合計5つの測定サイクルに、50Hzでは20、60Hzでは24が掛けられる(50:5/秒×2秒)または(60:5/秒×2秒)。これは、2秒で消費される電力を表す。
上記により、本発明の電流センサによる電力消費計算が、多くのIC製造業者からどちらも入手可能である低コスト中央演算処理装置(CPU)またはアナログ/デジタルプロセッサによって簡略化および実行されることができることが明らかなはずである。本発明の電流センサが、小型に作成されることができ、ACアウトレットおよび本発明の好ましい実施形態のハンドローダまたはアジャスタにはめ込まれることができることも明らかなはずである。
計算される電力消費値が、プログラムされた通りにコントローラにレポートするために、CPU内に含まれるメモリ内に格納され、更新される。計算される電力消費値が、負荷または機器の詳細と、負荷および/またはACアウトレットの位置とを含む事前定義されたプログラムされたプロトコルに変換される。メモリ内において格納され、更新されたデータは、符号化されたプロトコルである。
電力消費コマンドプロトコルの符号化およびプロトコルレポーティングの信号構造が教示されている(例えば、特許文献7参照)。コマンド構造は、電力消費、負荷詳細、およびその位置をレポートするためのすべての必要なデータを含む5バイトのみを含む短いコマンドとなるように設計される。
電力消費レポーティングACアウトレットは、電流が負荷を通じて流出されるときにのみ、VCC電源をセンサ回路に供給する(例えば、特許文献12参照)。負荷がスイッチオフされ、またはプラグがACアウトレットから除去されたときには特に、短いコマンドが必要である。したがって、「負荷がスイッチオフされる」プロトコルを送信するなどの、VCCが切断されたときにステータスレポーティングを完了するのにかかる時間を削減することによって貯蔵コンデンサC2のサイズを最小限に抑えるために短いコマンドが必要である。
VCCが存在しないときにコントローラからの照会コマンドに応答する応答を送信するために、LEDが貯蔵コンデンサC2から最大5〜6mAを引き出すので、短いプロトコルが重要である。より長いプロトコルは、大きい物理サイズを有するより大きいコンデンサを必要とする。
数マイクロワットの出力を生成するRF送信機へのDC電流は小さいが、ここでも、後で論じられるRFID交換のために、レポーティングプロトコルの長さを最小限に抑えることが好ましい。図5Aのブロック図は、RFトランシーバ6および光トランシーバ5−1から5−nを示すが、光ネットワークのみを通じて動作するシステムでは、RFトランシーバ6は不要であり、使用されない。それに関わらず、IR、RF、RFIDを含むワイヤレス通信と光ケーブルネットワークを介する光通信をすべて並列に組み合わせる回路内のRFトランシーバと光トランシーバの両方を含むことが可能である。
2方向バッファ4は、多くの半導体製造業者から小型表面装着ICパッケージで入手可能な周知の増幅器バッファである。その目的は、信号およびそのレベルをインターフェースし、CPU 2 I/O T(送信)およびI/O R(受信)ポートにトランシーバ6および5−1〜5−nの間の2方向信号を供給することである。
図示されるディスプレイ3Dは、タッチスクリーンアイコンTS1〜TSnを備えるLCDである。タッチスクリーンアイコンは、指によってタッチおよび活動化されるスイッチの接点として描かれる。タッチスクリーンアイコンの数はnであり、アイコンの機能を識別するように、サイズ、形状、カラー、およびコンテンツがディスプレイ内にプログラムされることができる。機器ページ、ACアウトレットページ、およびデータを入力し、読み取り、処理するための任意の他の必要なページを読み取り、測定し、比較し、ロードするなどの異なるアプリケーションについて、いくつかのディスプレイページが形成されることができる。
K1〜Knとして示されるプッシュスイッチと組み合わされた他のディスプレイ画面2Dおよび3Dが、図3C〜3Fに示されている。スイッチおよびタッチスクリーンアイコンは、機能的に同様に動作し、活動化されたタッチアイコンまたはプッシュスイッチと同様に応答するI/O S(スイッチ)ポートを介してCPU2にタッチまたはプッシュコマンドを供給するために個々に識別される。ディスプレイ自体は、プログラムされた通りにタッチアイコンおよびプッシュスイッチに応答しており、図1および2に示されるI/O D(ディスプレイ)ポートを介してCPUから供給される。
電気ウォールボックス内部に取り付けられるマルチACアウトレットソケットについて、それぞれの単一のアウトレットソケットを介して個々の消費を計算およびレポートするために1つのCPUを使用することが好ましい。そのようなマルチソケットACアウトレットに関する違いは追加の光トランシーバ、または後で説明されるようにRFIDトランシーバとなるので、回路は図示されていない。これは、電流センサRSと信号増幅器をそれぞれ組み合わせる複数の電流センサ27を含む。3は、各ACアウトレットについて使用される個々の回路50のコストに対してかなり安価となる。
同じことが、3または6個のサブアウトレットを使用することなどの周知の拡張ケーブルアセンブリのACサブアウトレットに当てはまる(例えば、特許文献17参照)。
選択されるCPUおよびアナログ/デジタルプロセッサ2に応じて、追加のバッファを必要としないI/Oポートを含む多くのそのような周知のデバイスがある。それらは、CPUとトランシーバとの間で交換される信号と同等の、変動する信号を出力および受信するようにプログラムされることができるからである。そのようなデバイスについて、2方向バッファ4は不要であり、使用されない。
アドレス、位置、および機器詳細をロードするハンドヘルドローディングデバイスの使用が教示されている(例えば、特許文献7参照)。図8Aに示されるプラグ接続されたインライン電流センサアダプタ155を含む様々なACデバイスのデジタルスイッチを介する詳細の設定も教示されている。図5Bの電力アウトレットおよび図5Cの電流センサアダプタ回路のCPU、プロセッサ、およびドライバ2、3、および4を含む電流センサ27および回路は、図5A、5B、および5Cに示される異なる組合せで周知の部品、パッケージ、およびICを使用する同様の回路である。
図5BのACアウトレットが、設定スイッチ53および54およびACソケット28と共に示されている。図5Cの電流センサが、デジタルスイッチなしに、AC端子29と共に示されている。電流センサは、同一のデジタルスイッチ(例えば、特許文献7参照)を組み合わせることができる。
アクセサリ(例えば、特許文献7参照)をロードする白熱電球を含むローダは、白熱電球詳細を含むアドレスまたは位置のローディング中に白熱電球に電力を供給しながら、光信号を配向する機械的光学アクセサリである。
テレビジョンなどの機器と共に供給される元のRFリモートコントロールなどの元のリモートコントロールユニットによって処理される、デバイスまたは機器のアドレスおよび詳細の別のローディングも教示されている(例えば、特許文献7参照)。そのようなRFリモートコントロールは、プログラムされた敷地内オートメーションと同等の、RFリモート制御信号にアドレスを導入するのに使用されることができる。
しかし、すべての参照される米国特許および出願では、本発明のローダによって提供されるような電力消費レポーティングの調節または較正が開示されない。図7A〜7Cは、ACアウトレット、サブアウトレット、および他のAC端子による電力消費レポーティングの較正を処理するセットアップを示す。
参照される米国特許および出願で開示されるACアウトレットおよび他のACデバイスは、低電圧バスラインを介してオートメーションディストリビュータに、かつ/または直接的にシステムコントローラに電力消費レポーティングを伝播するために、最大n個のACデバイスについて光ケーブルを介するカスケードチェーンで、AC電流ドレイン受信機または光信号を電気信号に変換するコマンド変換器に接続される。
簡略化されたカスケード接続は、あらゆる負荷がその中で列挙および詳述される必要がある電力消費レポーティンググリッドに、全体的なACアウトレット、サブアウトレット、および他のACデバイスおよび端子を光学的にリンクすることを可能にする。
デジタルスイッチを介して、または光リンクを介してACアウトレットおよび他のACデバイスのメモリに詳細をロードすることを介して、各機器詳細およびその位置を設定することによる、識別された機器に基づく、上記で参照される5バイトコマンドプロトコルを介するレポーティングが詳述されている(例えば、特許文献7参照)。
図1に示されるローダ100は、電流センサを通じてAC電力を供給する各ACアウトレット、サブアウトレット、および他のAC端子の詳細をそのようにロードおよび更新することを実現する。ACアウトレットの識別は、2ステップローディングであり、最初は、部屋またはゾーン番号であり、その後にアウトレット番号が続く。
好ましい実施形態(例えば、特許文献7参照)は、8部屋プラス1つの共通ゾーンと、各部屋またはゾーンについて最大16個のACアウトレットとを提供する。
ACアウトレット番号や部屋番号などの光データ読取りプロセスが図6Aおよび6Bに示されている。これは、参照される米国特許で列挙されるような、本発明のACアウトレットに接続されることが意図される機器のコードをインストールする前である。
図示されるローダ100は、そのケーブルおよびプラグ9を介して、ヒータ70と共に使用されることが意図されるACアウトレット28に接続される。ローダ140は、そのケーブルおよびソケット8を介して機器(ヒータ)70のプラグ79に接続される。図1に示されるACプラグ9のオプトポート15−2は、ACアウトレット番号、部屋番号、および機器タイプコードをロードすることなどの、インストールコマンドプロトコルを通信するためにACアウトレット28のオプトポート5(図示せず)に向けられ、機器タイプコードは、図10の機器コード表で示される機器の各タイプに対する所与のコードまたは番号割当てでよい。
図示されるACソケット8およびプラグ9のオプトポート15−1および15−2がコイルアンテナ18Rおよび19RなどのRFIDアンテナに置き換えられることを除いて、図1のローダ100と同様のローダ110が図2に示されている。図2には図示されていないとしても、RFIDアンテナ18Rおよび19Rは、オプトポート15−1および15−2と共に使用されることができ、タッチスクリーンアイコンTS1〜TSnを介して、または図3B〜3Fで提供および図示されるキーK1〜Knを介して、選択された通りに並列または選択的に動作することができる。
後で説明されるように、ローダ110、130、および150は、図7A〜7Cに示されるようにシステムが接続されるとき、RFID通信を介して、部屋番号、ACソケット番号、および電力消費レポーティングの較正を含む機器コードをロードすることができる。このことは後で参照される。
図示される図1のフォトトランシーバ5−4は、ローダ100と、図3A、3C、および3Eのローダ100、120、および140の正面のオプトポート5−4にアクセス可能な位置のACアウトレットまたはオプトポートを有する他のデバイスとの間のローディング、更新、および通信を可能にする。しかし、ローダと電流ドレインまたは電力消費に関するACデバイスまたはACアウトレットとの間の通信は、チェックされることができず、空中で、またはPOFを介してオプトポートをリンクすることによって検証されることもできない。電力消費レポーティングをロード、更新、検証、および/または較正するために、AC電力供給は、図7Aおよび7Cに示されるように、ローダソケット8または18およびプラグ9、19、または49を通じて供給されなければならない。
ACアウトレットおよびACデバイスによって出力される電力消費値を調節または較正するために、負荷は、ACアウトレット28または38または48、またはソケットまたはAC端子と、ローダを通じて電流を流出しなければならない。これは、読取り値を比較することにより、同時にリアルタイムの測定される電力消費の比較を可能にする。ローダタイプ100〜150は、信頼性の高い検証された値を提供するために製造業者によって事前較正され、それに基づいて、ローダは、ACアウトレット、サブアウトレット、および他のACデバイスの測定値および読取り値を較正している。
参照される米国特許および出願で開示されるように、部屋またはゾーンアドレスおよびACアウトレットの番号付けは、設定スイッチを介して、または光ガイド(POF)を直接介する光ローディングを含む、アドレス(部屋、ソケット、および他のACデバイス番号)をACデバイスのCPUのメモリにロードすることを介して設定される。
好ましい実施形態のローダを介する光ローディングのための第1のステップは、ケーブル12およびプラグ9アセンブリを図6Aに示されるACアウトレット28にプラグ接続し、タッチスクリーン1Dをタッチすることによるものであっても、図3C、3F、6A、および8Aに示されるK1などのオンオフキーを押すことによるものであっても、ロードをスイッチオンすることである。スイッチオンはローダをリセットし、オプトポート15−2を介して伝播される、部屋および/またはACアウトレットソケット番号を識別する照会コマンドを生成する。
図6Bのディスプレイ101および図8Aの801は、部屋番号1およびACアウトレット番号7が記録されるときの、図6Aおよび8AのACアウトレット28による応答の読取り値を示す。図6Bの102では、図示される読取り値は、部屋/ゾーンについて記録された「なし」であり、ACアウトレットについて番号7が記録される。図6Bのディスプレイ103内の読取り値は、記録された部屋番号1を示すが、ACアウトレットについて「なし」が記録されることを示す。1〜8および0(共通)などの部屋またはゾーン番号と、1〜16などのACアウトレット番号のどちらも記録されないとき、図6Bの読取り値104は、「なし」および「なし」を表示し、または「部屋なし、かつACアウトレットなし」が記録される。
図6Bに示される、記録されない項目は、まずローダ100のインストールアイコンをタッチし(*1)、または図8Aに示されるキーK3を押し、その後に続いて例えば部屋キーK17をタッチまたは押す(*2)ことによってプロンプト指示し、1〜8または「0」(共通)アイコンをスクロールアップダウンし、または図8AでKN1〜KN0として示される数字キーを押して、部屋4番号を選択する(*3)ことによって続行する。「エンター」アイコンをタッチし、またはエンターキーK6を押す(*4)ことは、選択された番号4を、部屋番号または共通エリアに関する選択されたゼロ「0」としてACアウトレット28のメモリにロードする。
次にインストールすることは、ACアウトレット番号である。上記で参照されるように、ACアウトレットは、2つのアイコンまたは選択キーを介してそれに関して2つのタイプのアドレスが提供される単一のACソケットまたは複数のサブソケットを備えることができ、アウトレット用の単一のACアウトレットキーK13は、図8Aに示される複数のソケットを備えるACアウトレット用の単一のソケットまたはK14を備える。複数のサブアウトレットキーK14またはアイコンをタッチすること(*5)は、各サブソケットについての2からnのサブ番号を自動的に割り当て、メインまたはマスタソケットと呼ばれる第1のソケットには、サブソケットコードは与えられない。
ACアウトレット番号は、例えば1から16から選択される単一またはデュアルディジットによって識別される。サブアウトレットは、a1からa6などのコードによって識別され、サブアウトレットに関する全体的なアドレスコードは、例えば7a3であり、7−3を読み取るようにサブソケットを表示し、7は、ACアウトレット7のメインソケットの番号であり、−3は、ACアウトレット7のサブソケット3を表す。
アドレスを短く保つために、複数のソケットを備えるACアウトレットについて単一のディジットのみを使用することが好ましい。複数のアウトレットキーK14またはアイコンを押し(*5)、その後に続いて、一例として1〜8から選択された、番号8キーを押し(*6)、その後に続いてエンターキーK6を押すこと(*7)が、ACアウトレットに関するアドレスまたはコードを完了する。
図8Aに示されるローダのキーは、図8AでKN1〜KN0として示される数字キーを含まないことがあり、部屋に関する番号またはACアウトレットアドレス選択がLCD画面上に表示され、番号を選択するためにアップダウンキーK2およびK10を介してスクロールされ、その後に続いてエンターキーK6をタッチしてローディングを完了する。
図5Cの電流センサ51を介してウォーターボイラなどの機器に固定的に接続される単一のソケットまたはAC端子を備えるACアウトレットについて、ローダを介して機器タイプまたは詳細をインストールすることが必要である。
機器キーK18をタッチすること(*8)は、図3A〜3Fに示されるLCD画面1D、2D、または3D上に機器または機器ページを呼び起こし、ウォーターボイラを高速に見つけるために、リストをスクロールするためのアップダウンアイコンまたはキーK2およびK10、またはページをスキップするための左右キーK5およびK7、および/または左右およびアップダウンキーの組合せを介して選択し(*9)、その後に続いてエンターキーK6を押す(*10)。これは、機器またはその詳細を、図5Cの所与のACアウトレット28のメモリ、またはAC端子29の電流センサ51のメモリに記録する。
敷地内のその物理的位置に基づいて割り当てられた、ACスイッチ、ACアウトレット、およびそのサブアウトレットまたはソケットに割り当てられた、固定された番号付け、アドレス、またはコードとは異なり、ACアウトレットまたはサブアウトレットを通じて電力供給されている負荷または機器に同じものを適用することはできない。ACソケットに接続またはプラグ接続されているACプラグ間で確立される関係の性質は、特に複数のソケットを備えるACアウトレットへの、ランダムな関係またはランダムな接続であると予想される。
米国特許および出願で開示される負荷を識別するための光信号解決策は、機器のACプラグを介して光信号識別を提供する。光信号識別のない既存の機器、または光信号識別のない新しく製造された電気機器について、光AC電流受信機を含む、特許文献7の図5Aに示されるようなオプトポートを備える電流感知アダプタが使用される。
ACアウトレットまたは電流感知アダプタからの、電気機器によって消費される電流ドレインおよび電力に関する光信号を伝播する光グリッドまたはネットワークが必要であるので、機器または機器詳細を識別する手段の如何に関わらず、光学的にリンクされたACアウトレットを導入し、光ケーブルを介してそれらを電流ドレインまたは電力消費データ受信機にリンクすることがより安価で単純である。
消費される電力データを受信し、低電圧バスライン420を介して、ビデオインターフォン、ショッピング端末、専用コントローラなどのシステムコントローラに供給される電気信号に変換する図8Cに示される受信機400が、参照される米国特許および出願で開示されており、空中のIRまたはIRまたはRFゲートウェイを通じたRF信号を介してデータを供給または受信することもできる。
上記で簡潔に説明されたように、特許文献7で開示されるローダと同様の、ローダによる機器タイプまたは機器詳細に関する光データのインストールが、同一のACアウトレットに継続的に接続される冷蔵庫、洗濯機、乾燥機、テレビジョンなどの固定的に接続された機器の導入のために単純で効果的である。
しかし、異なるACアウトレットにプラグ接続されるヘアドライヤまたはスチームアイロンまたはフードプロセッサなどのランダムに接続された機器は厄介である。ユーザが信頼性の高い電力消費レポーティングを維持することを望む場合、それがACアウトレットにランダムにプラグ接続されるとき、ユーザは、所与の機器コードを反復的にロードしなければならない。
ユーザは、その日々の行為の過程での反復されるルーチンローディングまたは導入を、そのようなローディングが予想される機器動作および性能に影響を及ぼさないときは特に、回避する傾向がある。この理由で、図6Cに示される、プラグのピン間のプラグ79外面に貼付された小型のステッカまたはラベル29Rの形態のRFIDタグを使用することなどの、「自動」更新を提供することが好ましい。
周知のRFIDタグまたはラベルは、実際にはプリントされたアンテナであるそのアンテナを介して電力供給されるので、直接的な電力接続を必要としない。RFID回路は、1mm2未満の測定されるサイズを有するICパッケージであり、紙の薄さであり、したがってそれは、プラグのピンの近傍のACプラグ表面に適合することのできるサイズで、セルフスティックラベル上に組み立てられる。
そのプラグを介してAC機器および他の物体を識別するRFIDの使用は周知であり、開示されている(例えば、タグとリーダのRFIDコードが合致したときに電源をどのようにスイッチオンするか、またはRFIDタグを含む識別されたプラグによって機器の位置をどのように識別するかを教示するPourchotによる特許文献21およびBlackによる特許文献22参照)。
参照される米国特許および上記で開示される部屋またはゾーンおよびACアウトレットの識別、それによって機器位置の識別は、記録された部屋およびACアウトレット番号またはコードに基づき、または図5Bの設定スイッチ53および54を介するが、ACプラグのRFIDタグを介さない。
本発明のRFIDタグの使用は、ACソケットにランダムにプラグ接続される負荷または機器の詳細を含むことにより、負荷または機器を識別し、ルーチン電力消費レポーティングを完了することを可能するためのものである。
低コストRFIDタグは、固定符号化データが提供されるときに、使用するのがより単純となり、アンテナを介して供給される貯蔵される電力のドレインを最小限に抑えるために(時間の点で)可能な最短にされる。RFIDコードの長さは、送信周波数に直接関係する。本発明の好ましい実施形態の125KHzなどの低い周波数帯は、HF帯13.56MHz、またはUHF帯800〜900MHz、および/またはBluetooth帯2.45GHzと比べて、コードの長さをかなり制限する。
RFIDの別の重要な側面は、RFIDタグとRFIDリーダとの間の適用可能な距離である。動作機器が規定する伝播の位置および他の詳細を通信するためにRFIDを使用する試みが、HF 13.56MHz帯またはUHF帯800〜900MHzおよび2.5GHzを使用する、拡張された距離5m以上への伝播を要求した。そのような高い周波数は、RFIDリーダへの、ナノ/マイクロ秒単位で測定される短時間内での拡張されたデータおよびプロトコルの送信を可能にし、RFIDリーダは、読み取られた詳細を、ワイヤードまたはワイヤレスネットワークを通じてコントローラに伝播する。
極近傍のACアウトレット、ACソケット、またはAC端子の間でデータを通信するための13.56MHzまたはUHF帯の使用は、ACアウトレットの複数のACソケット内およびその他などの複数のRFIDアンテナによって受信される漂遊信号に伴う重複、コリジョン、および他の困難を防止するためにかなりのプログラミングおよび遮蔽を必要とする。RFIDタグは非常に限定されたプログラミングまたは処理を提供するので、本発明のホームオートメーション通信環境でのRFIDタグの好ましい使用は、単純なショートコードされたプロトコルによって達成される、負荷の識別である。
しかし、ローダ110、130、または150のRFID回路は、ACアウトレットのRFIDリーダと通信することができる。ローダ100および110のRFおよびRFID回路は、図5Aおよび5BのACアウトレットのRFおよび/またはRFID回路6と同様のリーダ回路である。これは、電流ドレインまたは電力消費レポーティングの読取り値を含む、部屋やゾーンなどのアドレスおよびACアウトレット番号をインストールし、電力消費読取り値を比較し、上記で参照される光信号通信と同様の、ローダとACアウトレットとの間の2方向RFおよび/またはRFID通信を介して較正するための、ローダ110、130、および150の使用を可能にする。
上記で参照されるACアウトレットによって測定された、負荷による電力消費を検証するために、図7Aに示されるように、負荷または機器が、ローダ100、120、または140、およびACアウトレットを介して電力供給されなければならない。
図7Aおよび9Aに示される負荷70は、そのACプラグ79を介してローダのACソケット8に接続されたスペースヒータであり、ローダACプラグ9が、マルチACアウトレット28のメインソケットにプラグ接続される。メインソケット28およびそのオプトポート5は、プラグ9によって覆われ、図示されていないが、ACプラグ9のオプトポート15−2が、ACアウトレット28のメインソケットのオプトポート5に光学的にリンクされる。
やはり図6Aに示されるスペースヒータ70のACプラグ79は、負荷を識別するための、RFIDタグなどのオプトポートまたは任意の他の手段を提供されない。流出される電流に対する負荷である、接続されたスペースヒータをスイッチオンすることは、ACアウトレット28とローダ回路のどちらも活動化し、流出された電流をそれ自体でそれぞれ測定し、電力消費を独立してそれぞれ計算する。
LCD画面1D、2D、または3Dはすべて、関係する電気的パラメータ、AC電圧、AC周波数、流出されたAC電流、および消費された電力を、そのように望まれる場合に表示することができる。簡素化のために、特に技術に精通していないユーザにとって、図7Aのディスプレイ200に示される760Wなどの、ACアウトレット28によって測定された、消費された電力のみを表示する方が良いことがある。
図7Bの測定アイコンTS17または図8AのキーK16をタッチすることは、ローダによって測定され、図7Bのディスプレイ201で780Wとして示される電力消費の表示を呼び起こす。
図7Bのディスプレイ202に示される比較アイコンTS9またはキーK20をタッチすることは、ローダによる780Wと、ACアウトレット28による760Wという2つの読取り値を表示する。較正アイコンTS20またはキーK28をタッチしてACアウトレットを較正することは、電力消費を較正するのに使用されるCPU4のプログラムのパラメータを修正する少なくとも1つのコマンドを生成する。
技術に精通しているユーザは、読取り値を知り、ACアウトレットとローダの両方による電圧および電流ドレインを比較したいことがある。V、A、Hz、またはWアイコンTS21〜TS24および測定アイコンTS17をタッチすることは、測定された電圧、電流、および周波数を表示し、比較アイコンTS1をタッチすることは、比較のためにACアウトレットおよびローダによる測定値を呼び起こし、表示する(図示せず)。
ディスプレイ203に示されるように、アイコンVadj、Aadj、Wadj(図示せず)をタッチし、その後に続いてステップでコマンドを生成するためのアップダウンアイコンをタッチすることにより、ACアウトレットによって測定された電圧、電流、および電力を調節し、ACアウトレットによって読み取られるすべての電圧、電流、および電力の読取り値がローダまたはアジャスタ100、120、140による読取り値と合致するまで、小さいステップによって図1、2、および5AのI/O AおよびI/O Vを介して示される増幅制御および電圧基準を含むプログラムパラメータを修正することも可能である。
タッチアイコンTS1〜TSnおよびキーK1〜Knに対する上記の参照は、図3A〜3Fに示されるローダモデルのいずれかを指す。モデル100は、タッチスクリーン1DおよびタッチアイコンTS1〜TSnのみと共に示される。モデル120は、タッチスクリーン2DおよびアイコンTS1〜TSnおよびキーK1〜Knと共に示される。モデル140は、キーK1〜Knおよびディスプレイと共に示されるが、タッチアイコンTS1〜TSnはない。同じことがモデル110、130、および150に当てはまる。
モデル120および130は、タッチアイコンTS1〜TSnおよびプッシュキーK1〜Knを備えるやはりタッチスクリーンであるディスプレイ画面2Dを使用し、プッシュキーK1〜Knは、タッチアイコンTS1〜TSnと同じ機能を部分的に割り当てられることができ、またはキーとアイコンエリアの両方に、タッチスクリーンアイコンTS1〜TSnおよびキーK1〜Knの間で分割される個々の機能が割り当てられる。
図3Eおよび3Fのモデル140および150は、小型ディスプレイ3Dを含み、3Dとして示される小型画面がタッチスクリーン機能も提供されることができるとしても、プッシュキーK1〜Knのみによって操作される。
図8AのキーK1〜Knのそれぞれが、所与の機能と共に示されているが、機能は複数の機能でよい。例えば、電力消費を測定する、図示される電力キーK9は、ボルト、電流(アンペア)、および電力(ワット)の個々の測定を提供するV−A−Wと呼ばれることができ、V−A−Wキーを押すごとに、画面はそのディスプレイをボルトからアンペア、ワットに変更する。
図6A〜9Aに示されるキー機能のいくつかは上記で論じられていないが、周知であり、詳細には説明される必要はない。機器および電気回路を操作するためのリモート機能キーを含む、他の、リセットキーなどの図示されるキー、および図示されないバック(リターン)キーまたは消去キーも図示されていないが、必要な場合に導入されることができる。
数字入力選択キー1〜10が図示されているが、混乱を避けるために、K−1からK−0などの識別数字または文字が与えられておらず、その代わりに、図8AでキーがKN1〜KN0として示されており、さらに、限定された予想される使用では、アップダウンキーまたはアイコンを介してLCD画面上に表示された番号をスクロールアップダウンすることが単純であり、それによってキーをカットし、動作を簡略化するので、上記で参照されるように、数字キー1〜10は全く使用されないことがある。
同じことがタッチスクリーンアイコンTS1〜TSnに当てはまる。タッチスクリーンは、リストをスクロールし、ページをシフトすることによって機器コードをロードし、ソケット番号またはコードの入力内の誤りを評価するために、様々な機能および表示のためにプログラムされることができる。光グリッドを介して、任意のACアウトレットのオプトポート5を通じて、または他のACデバイスのオプトポートを通じて、または以下で説明されるように、図2のRFIDアンテナ7Rを介して、参照される米国特許および出願で開示されるシステムコントローラまたはシステムディストリビュータからデータを呼び起こすことによって入力重複を検討する。
図3B、3D、および3Fにも示されているローダまたは較正器110、130、または150のブロック図が図2に示されている。上記で参照されるローダ100、120、および140と同様に、3つのローダタイプのそれぞれは、そのディスプレイ1D、2D、または3Dのサイズ、および/またはプッシュキーK1〜KnおよびタッチアイコンTS1〜TSnの使用によって互いに異なる。3つのローダ100、120、および140グループと、110、130、および150グループの間の違いは、アンテナ7Rを備えるRFIDリーダ6の導入である。
モデル110、130、および150は、オプトポート15−1および15−2をRFIDアンテナで置き換えるように示されている。しかし、図7Cに示されるように、ACアウトレット38およびソケット38−2は、オプトポート5および5−nと、RFIDアンテナ38Rおよび38R−2をどちらも含む。ローダ100、100R、および110の図示されるプラグ49は、オプトポート15−2およびRFIDアンテナ19Rを提供する。他の図示されるプラグ9はオプトポート15−2のみを提供し、プラグ19は、RFIDアンテナ19Rのみを提供するように示されており、光オプトポートおよびRFIDアンテナが互いに個々にACプラグ9、19、または19Rに導入され、ACアウトレット光信号のみ、RF信号のみ、または光信号とRF信号の両方を通信することができることを明らかにし、明確にする。
図8Aは、それがそのケーブル12およびプラグ9を介して図6Aに示されるACアウトレット28にプラグ接続された後の、かつ図8Cのウォーターボイラ500となるように示される機器の導入を含む、上記で参照され、図8Bに示される部屋番号4およびアウトレット番号8と共にACソケット28がインストールされる前の、ローダ140のディスプレイ800を示す。図5Cに示される電流センサ51のACソケット28および/または端子29が、その光ケーブルを介して、米国参照される特許および出願で開示され、図8Cに示される電流ドレインまたは電力消費受信機400に接続されるように示されている。
図示されるPOFケーブル15−3が、自己ロック/解放ノブ115を介して、ローダ100Rの光学的アクセス5−3および受信機400の光学的アクセス45−5に接続される。受信機402の背面は、8本のPOFケーブルのための8つの光学的アクセスまたはオプトポートを示すが、n個の光学的アクセスまたはオプトポート45−nが、402で提供および図示されることができる。受信機402の前面は、4つのオプトポート45−1〜45−4のみを示すが、ここでも、45−n光学的2方向アクセスまたはオプトポートが導入されることができる。
参照される特許および出願で開示されるように、受信機400は、非極性2ワイヤバスライン420を介して接続され、非極性2ワイヤバスライン420は、受信機動作および通信に電力供給するのに必要な低DC電圧も受信機に供給する。受信機400は、直接的に、あるいはシステムディストリビュータを介して、システムコントローラと2方向で通信する。これにより、ローダは、システムのオプトポートのいずれかを介して、電流消費記録および過去のデータを含むすべてのアドレスおよび機器詳細をシステムコントローラと通信するようにプログラムされる。
受信機の前面401のオプトポートは、上記で参照される電流感知アダプタ155からデータを受信するPOFケーブルを接続するように意図されるが、ACアウトレットと通信することもでき、コントローラとの通信のためにローダにとって容易にアクセス可能である。図示される設定回転スイッチ53および54は、受信機400に接続されるアウトレットおよび/または電流ドレインアダプタ155の部屋番号および詳細を設定するために提供される。
図示されるローダ100〜150は、受信機400の対応するオプトポート45にアドレスをロードすることにより、その正面に取り付けられたRFIDアンテナ7Rまたはオプトポート5−4を介して、またはローダのオプトポート5−3に接続されたPOFケーブルを介して、電流感知アダプタおよび/またはACアウトレットの部屋アドレスをインストールすることができ、その場合、設定スイッチ53および54は不要であり、使用されない。
図9Aは、ヒータプラグ79Rおよびローダソケット48を除いて、図7Aに示されるセットアップと同様の接続セットアップを示す。図7Aでは、ヒータプラグ79はオプトポートまたはRFIDタグ29Rなしで示されているが、負荷をスペースヒータと識別するためにRFIDタグ29Rが図9Aのプラグ79Rの表面に取り付けられる。
ローダ100Rのソケット18または48は、プラグ79RとRFID信号およびコードを通信するRFIDアンテナ18Rを備える。ソケット48は、光信号および/またはRFID信号の両方を通信するために、図7Cに示されるプラグ49に対応するオプトポート15−1をさらに備える。
図9Aに示されるローダ100Rは、すべての光トランシーバ5、RFIDトランシーバ17、およびRFまたはRFIDトランシーバ6について、拡張された2方向ポートと共にバッファIC4および/またはCPU2を使用することにより、プラグ19Rとソケット18Rの両方にRFID RX/TX回路17も含むように拡張された図1のローダ100である。したがって、図9Aに示されるソケット48およびプラグ49に含まれるRFIDアンテナを備えるモデル100Rは、負荷のRFID識別と光識別のどちらもカバーし、光信号および/またはRFID信号を介してACデバイスと通信する組合せローダである。
上記で参照されるように、画面1D、2D、または3Dは異なるアイコンを表示し、所与の機能またはタスクを操作するための簡略化された内容を表示するように再編成される。
ローダは、ローダ自体を100Wに較正するための標準抵抗性負荷300を含むように、図7Cに示されるアクセサリ300〜330などのアクセサリを供給されることができ、120V(米国)、230V(ヨーロッパ)、240V(UKおよびオーストラリア)、100V(日本)などの異なるAC電圧に対していくつかのタイプが必要である。
10W較正のためのより小さい標準負荷310、AC電圧、AC電流、周波数(50Hzまたは60Hz)、および電力消費を測定するワニ口クリップを備えるソケット320およびプラグ330。クリップは、プラグ9、19、または49、および/またはソケット8、18、または48がAC電気回路にプラグ接続されることができず、端子への接続による測定のためにそのようなワニ口クリップを必要とするときに必要である。
ローダ自体によって、およびローダを介してACソケットによって電力消費読取り値を較正するための標準負荷300および310は、自己較正バージョンをさらに提供される。自己較正負荷は、タッチスクリーンまたはキーを必要とせず、単一のオプトポート15、アンテナ7Rを備える単一のRFID回路、またはその両方、および電力消費読取り値、例えば10Wを較正するためのコマンドをロードする限定されたプログラムを必要とする、図1または2に示される回路に対して簡略化された回路を使用する。
そのような小型回路は、標準負荷と直列の小型直列抵抗器を介して電力供給される。直列抵抗器の両端間で発生する電圧降下は、回路を操作するのに必要な、非常に小さいmW電力を提供する。これはまた、プラグ接続動作により、またはプラグ309をACソケットに係合または対合させることにより、自動スイッチオン、CPUのリセット、およびACアウトレットへの較正コマンドの通信を提供することができる。
簡略化された回路は、図7Cに示されるにプラグ309内に適合するのに十分な小ささで作成される。さらに、10Wや20Wなどの小さい抵抗性負荷によって電力消費を較正することは、管理しやすい熱を生成する。より低い熱が、図示されるプラグインローダ較正器311によって持続される可能性があり、図示されるプラグインローダ較正器311は、較正器312をACアウトレットまたはソケットにプラグ接続したときに、較正が完了したとき、または較正が失敗したことを確認するデュアルカラーLEDインジケータ312を含むプラグイン較正器である。
同様の変形または組合せ回路およびプログラムが、オプトポート15−2およびRFIDアンテナ19Rと共に、または図9Aのプラグ49またはソケット48に示される組み合わされたオプトポートおよびRFIDアンテナと共に図7Cに示されるソケット320およびプラグ330に導入される。
そのような光学的および/またはRFID通信ソケットおよびプラグは、システムが光ネットワークによって制御されるときは特に、電気技術者が、敷地内オートメーションの監視、およびその一部がそのプラグに取り付けられたRFIDタグを介して識別される固定的にインストールされる機器によって消費される電力の値の較正を含む、本発明のローダを介して電気システムをセットアップおよび較正するのに非常に役立つ。
符号化されるコマンドがLED送信機またはRFIDタグによって一方向に送信され、ACアウトレットをローダによって測定されるのと同一の値に較正するためのコマンドを単に生成する場合、単純なプラグイン動作によってACアウトレットおよびソケットを較正する能力は、2方向通信を必要とせず、単純なローダは安価に作成されることができる。ACアウトレットが正しく較正される場合、ACアウトレットのCPUは、受信された同一のコマンドを無視する。そのような較正器は低コストとなり、本発明の較正器−ローダの範囲を拡大する。
図9Aのディスプレイ801は、電力消費された値が、図7Bのディスプレイ203の小さいステップで調節されるように779Wであることを示す。ローダによる読取り値が780Wを示し、ACアウトレットによる読取り値が779Wであるので、消費値は完全に調節されなかった。比較測定値は、機器のプラグ79Rによる伝播される信号に関係がなく、したがって図8AのK11などのRFID選択なしアイコンが、機器コードを読み取るために図9Aに示されている。
比較アイコンTS10をタッチするステップ*1と、その後に続く調節アイコンTS11をタッチするステップ*2とによって選択される図9Aのローダ100Rの機能は、ステップでACアウトレット電力消費読取り値を較正するためのものである。一般に、調節は機器のタイプに関係がないので、負荷のACプラグとのRFIDまたは光信号を介する通信は予想されない。しかし、ローダ100Rは自動信号選択機能が提供されるので、図示される組合せローダモデル100Rは、ACプラグと通信するときにRFIDまたは光信号のための選択アイコンの必要がない。
図7Bのディスプレイ203に示され、図9Aのディスプレイ801で反復される電力消費値のステップでの不完全な較正は、電圧基準値および/または電流値などの他の測定プログラムパラメータを個々に調節する必要がある可能性があることを示唆する。図9Bは、ACアウトレット48−2による電圧、電流、および電力消費読取り値のステップによる調節を示す。
図9Bのディスプレイ802〜808は、図9Aのアイコンプログラムを使用する、電圧、電流、および電力消費読取り値に対して行われる調節を示す。図9Aのローダ100Rは、比較および調節アイコンのタッチによって活動化され、図6Cに示されるRFIDタグ29Rによって生成されるRFIDコードを介して機器がスペースヒータ70であることを読み取る、自動信号選択機能を含む。機器タイプは、図9Bの802で表示される。機器コードは、プラグ9または49のオプトポート15−2、ACソケット48−2の5−nを介して光信号によってソケット48−2に通信され、5−nと48−2はどちらも覆われ、図9Aでは見えないが、図7Aおよび7Cでは5−nおよび28−2として示されている。
調節電力ディスプレイ802は、機器がスペースヒータであることを示し、示される電力測定値779Wと780Wは、図7Bのディスプレイ203で示される値である。上記で参照されるように、電力消費計算プログラムパラメータおよびアルゴリズムを通じて電力読取り値を較正することができないことは、電圧読取り値、電流読取り値、またはその両方を調節する必要を明らかに識別する。
ボルトアイコンTS21のタッチするステップ*3が、調節電圧ディスプレイ803を呼び起こし、ACアウトレット48によるエラー読取り値118Vと、ローダによる読取り値120Vとを示す。ステップ*4は、電圧読取り値がディスプレイ804に示される120Vに調節されるまでの、アップアイコンTS4の反復的なタッチである。
次のステップ*5は、調節電流ディスプレイ805を呼び起こすアンペアアイコンTS22のタッチであり、低電流読取り値6.3Aと、ローダによる電流読取り値6.5Aとを表示する。ステップ*6は、電流読取り値がディスプレイ806に示される6.5Aに調節されるまでの、アップキーTS4の反復的なタッチである。ステップ*7は、調節電力ディスプレイ807を呼び起こすためのワットアイコンTS24のタッチであり、電力消費の読取り値786Wとローダによる780Wとを示す。ステップ*8は、電力が780Wを読み取るまでのダウンアイコンTS3の反復的なタッチであり、調節プロセスを完了する。
上記で参照されるRFIDラベル29RなどのRFIDタグは、周知の薄いセルフスタックラベルと同様に供給され、リボンロール上またはシート190〜195上に並べられる低コストタグである。RFIDタグまたはラベルは様々な形で入手可能である。好ましいラベルは、各ラベル上に所与の識別と共に印刷され、それぞれは、図10Aおよび10Bの表700および701で列挙されるような、事前プログラムされたコードと共に事前インストールされる。ページ190およびリボン191に示される好ましい実施形態の印刷/符号化されたRFIDタグまたはラベル29Rは、図11Aに示されている。
使用不可能なRFIDタグは、リボンまたはページまたはグループのすべてのラベルについて同一のコードと共にインストールされたブランクラベルであり、同一のラベルは、本ローダまたはACプラグと共に使用されることはできないので、そのようなラベルは図示されていない。
ページ192およびリボン193の他のブランクおよびプログラムされていないRFIDタグまたはラベル129は、図10Aおよび10Bの所与の機器コードと共に個々にインストールされることができる。ラベル129は、図11Bおよび11Dで、そのRFIDアンテナ7Rを介してローダ100、130、または150によってプログラムまたはインストールされるように示されている。ブランクラベル129は、それがローダによってプログラムされた後に、図11Bに示されるソフトマーカ199によってマークされることができる。
番号付けされたRFIDタグまたはラベル139は、変更あるいは再インストールができない順序付けコードまたは番号と共に事前インストールされ、図11Cのシート194およびリボン195上に示されている。RFIDリーダを備えるローダモデルは、図11Cおよび11Dに示されるようにコードを読み取ることができ、図6Cに示されるタグ29Rのローディングと同様に、所与の機器のRFIDタグまたはラベル139をプラグに取り付けるときに、読み取られたコードを、所与の機器コードが添付されたACアウトレットにインストールすることができる。
すべての異なるRFIDタグまたはラベルのサイズおよび形状は、同一でよく、またはそれが米国、ヨーロッパ、中国、または所与の国の他の標準電源プラグであっても、異なるACプラグに適合するように印刷/製造されることができる。同じことがローダモデル100〜150および組合せモデル100R、120R、および140Rに当てはまり、それらは、それらが配布される国と同等の、対応するプラグ9、19、または49、およびソケット8、18、および38が提供される。
RFIDリーダを備えるすべてのローダモデルは、使用可能なタイプのRFIDタグのいずれかと通信することができる。RFIDローダは、図10Aおよび10Bの表700および701に示される機器コードを、図11Bに示されるブランクおよび記録可能であるRFIDタグにダウンロードすることができる。RFIDローダモデルは、図11Aの順次コードまたは番号のコードを復号化し、表700および701に列挙される機器の識別コードをコードに添付する。
ACアウトレット28のCPU2のプログラムは、そのACまたはDCプラグに取り付けられた、順次符号化されたRFIDタグを有する、テレビジョンまたはフードプロセッサまたはシェーバなどの所与の機器を識別するコードに添付または付加される、識別されたRFIDコードを変換する変換プログラムを含む。RFIDタグは、RFIDリーダまたはオプトポートを含む電源アダプタに機器を接続または対合しているDCプラグに取り付けられることができる。
機器、機器が接続されるACアウトレット、および機器の部屋または位置の識別を簡略化することが、3つの小さいメモリファイルを提供することによって達成される。第1のファイルは、それぞれの格納される部屋番号について最大2ディジットを記録および格納するのに使用される部屋ファイルである。
第2のファイルは、ACアウトレット、ソケット、およびサブアウトレットアドレスであり、このファイルも、実際に任意の住居サイズに適合する255個のアウトレットをカバーする最大2つの16進ディジット、または数千の部屋を備えるホテルを含む、非常に大きなオフィスまたは他の会社のACアウトレットをカバーする最大4つの16進ディジットを記録する小さいファイルである。
図10Aおよび10Bの機器コード表は、単一バイトまたは8ビットが全体的な考えられる今日の機器を十分にカバーできることをはっきりと示す。このことは、最大255コードをメモリファイルにロードすることが、機器の制御を含む、各機器によって消費される電流ドレインまたは電力を測定およびレポートする目的で、住居またはオフィスの多くの部屋内のすべての実際の機器を識別するのに十分であることを意味する。
最小の標準RFIDタグおよびラベルが32ビットで符号化されるが、16ビットコードが供給されることができる。各タグが機器のタイプでインプリントされ、表700および701の低コストRFIDタグのコードで符号化される、そのような既成のインプリントされたRFIDラベルは、非常に低コストのRFIDタグである。固定の逐次または一意的に番号付けされたコードが、ACアウトレット28、38、または48のCPU2のメモリの機器ファイルに格納された機器コードに付加される。
逐次または一意的に番号付けされたRFIDコードの復号化コードが、上記で参照される米国特許および出願で開示されるシステムコントローラおよび/またはシステムディストリビュータにシステムのすべてのACアウトレットをリンクするPOFケーブルの光ネットワークを介してさらに伝播されることができる。
光ネットワークは、任意のおよびあらゆるACアウトレットおよびサブアウトレットまたはソケットが、それらが使用するACアウトレットの如何に関わらず、ランダムにプラグ接続される機器を識別することを可能にする一意または順次コードで、全体的システムをアップロードまたは更新することを実現する。ACアウトレットのいずれかにプラグ接続されたランダムな機器の必要なアイデンティティをオートメーションに提供する。
光信号通信と組み合わされたRFIDリーダを備えるローダが、ACソケット28、38、または48に、または参照される米国特許および出願で開示される、マルチACソケットを備える拡張された電源ケーブルのソケットにプラグを単にプラグ接続することにより、ランダムにプラグ接続され、またはACアウトレット、サブアウトレット、およびソケットに対合される機器の自己識別のための簡略化されたRFIDタグを導入する手段を提供することが明らかに明白となる。
機器、ACアウトレット、および位置の詳細をインストールし、そのような作業のために必要な詳細な精度で、所与の敷地内で消費される厳密な電力をレポートするために測定および較正するための本発明のローダまたは較正器の使用が、単純かつ低コストで達成されることも明らかに明白となる。
もちろん、上記の開示は本発明の好ましい実施形態のみに関するものであること、および本開示のために選ばれた本明細書での本発明の例のすべての変更および変形を包含するものとし、その変形は、本発明の精神および範囲からの逸脱を構成しないことを理解されたい。

Claims (3)

  1. インテリジェントACアウトレットのACソケット及び較正器のうちの1つを通して電子機器に電力を供給するAC電源プラグの前面に取り付けられたRFIDタグに対して割り当てられた識別コードにより所与のタイプの前記電子機器を識別するための方法であって、
    前記RFIDタグは、125KHz帯のRFIDチップと、前記AC電源プラグの前記前面の2つの電力ピンの間に配置され、かつ前記ACソケットに含まれるRFIDアンテナと近接してRFID信号を通信するためのコイルアンテナとを含み、
    前記インテリジェントACアウトレットは、それを通して消費される前記電力を測定するための回路をそれぞれ含む1つ又は複数の前記ACソケットと、読み込みRFID回路及び読み込み/書き込みRFID回路のうちの1つと、1つのRFIDアンテナとを含み、
    記125KHz帯において前記RFIDアンテナ、1つの前記RFIDタグの前記コイルアンテナとのみ近接通信し、かつ前記ACソケットによる漂遊信号から離れる位置設置され、
    前記方法は、
    a.前記識別コードが割り当てられた前記RFIDタグを前記電子機器の前記AC電源プラグに取り付けるステップと、
    b.前記AC電源プラグを前記インテリジェントACアウトレットの前記ACソケットに取り付けるステップと、
    c.前記電子機器に対する所定の操作を行うステップと、
    d.前記所定の操作に応じて、前記電子機器の前記AC電源プラグに取り付けられた前記RFIDタグから前記識別コードを読み込んで、前記インテリジェントACアウトレットに接続されることが意図される前記電子機器のコードとして前記識別コードを前記RFID回路にインストールするステップと、
    を含む、方法。
  2. 前記RFIDタグの前記識別コードは、前記電子機器のタイプを識別するために各タグごとに少なくとも8ビットコードを介してコード化又は印刷されている、
    請求項に記載の方法。
  3. 前記RFIDタグは、成形された薄いプラスチックベースに取り付けられて前記前面に取り付けられる、
    請求項に記載の方法。
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