JPH07502359A - 通信サーモスタット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサーモスタットの分野に関し、特に、外部と通信する能力を備えたサー モスタットに関する。

サーモスフ１トは選択された１つのスペース又は一連のスペースの中の温度を制 御するための周知の装置である。現在、マイクロプロセッサを利用するサーモス タットは温度制御を実行するための信頼に足る装置として広く利用可能である。

通常は、オペレータがその希望するスケジュールに従って特定の温度を経て選択 された１つのスペース又は一連のスペースを制御するために一連の時間と温度を 大力することができるであろう。その後、サーモスタットはそのスペース又は一 連のスペースの温度をオペレータが入力したスケジュールに従って自動的に制御 するであろう。

この種のサーモスタットと関連する１つの問題は、時間データ又は温度データの 変更を実行するためにオペレータが物理的にサーモスタットの場所にいなければ ならないということであった。たとえば、真夜中に温度を変えたい場合、ベッド から離れて、サーモスタフトのところまで行き、温度を変更するのは不都合であ った。

もう１つの問題は、サーモスタット技術が進歩するにつれて、以前のサーモスタ ットは時代遅れになってしまうことであった。サーモスタット機器を全て取替え ずにマイクロプロセッサ利用サーモスタットを変形できれば汀益であろう。

発明のＩ！！要 本発明は、２つのマイクロプロセッサを有する通信サーモスタットである。第１ のマイクロプロセッサは温度セッサと、データ入力手段と、表示装置とに接続し ており、基本的にはオペレータとサーモスタットとの間のインタフェースとして 動作する。第２のマイクロプロセッサは制御すべきＨＶＡＣシステムに接続する と共に、パストランシーバを介してネットワークバスに接続している。第２のマ イクロプロセッサはエネルギー管浬プログラミングと、時間及び温度のスケジユ ーリングとの使用によって）（ＶＡＣシステムの実際の制御を実行する。パスト ランシーバはネットワークバスに接続可能であるので、サーモスタット装置は同 様にネットワークバスに接続する外部制御装置からの命令を受信することができ る。外部制御装置はサーモスタットに記憶されている時間と温度のデータを変更 することができる。

好ましい一実施例では、１つのマイクロプロセッサをサーモスタットの補助ベー スに配置し、別のマイクロプロセッサをサーモスタットのハウジングの中に配置 している。このように、サーモスタットのハウジングを変えるだけで、所定のＨ ＶＡＣシステムに新たな１組の機能を取入れることができる。

図面の簡単な説明 図１は、本発明によるサーモスタット装置のブロック線図である。

図」Ａは、サーモスタット装置がホームオートメーク１ンシステムにどのように して適合するかを示す。

図２は、サーモスタットの１例の物理的表示を示す。

図３Ａ、図３Ｂ、図３０及び図３Ｄは、全て、第１及び第２のマイクロプロセッ サがとりつる物理的場所を示す。

好ましい実施例の詳細な説明 図１は、本発明によるサーモスタット２００のブロック線図である。ここで使用 するサーモスタットという用語は、サーモスタットハウジング２０１と補助ベー ス２０２の双方に物理的に位置している部品を指す。サーモスタットハウジング と補助ベースとを組合せたときに、それらはサーモスタットを形成するのである 。

好ましい一実施例におけるサーモスタット装置１２００は第１のマイクロプロセ ッサ１０と、第１のクロック１１と、表示手段２１５と、電源１３と、センサ１ ４と、キーボード２０５と、第２のマイクロプロセッサ２０と、第２のクロック ２１と、パストランシーバ２２とを含む。それらの部分の相互関係について次に 説明する。

第１のマイクロプロセッサＩＯは、本質的には、サーモスタット装置にデータを 入力するためにオペレータが使用するマンマシンインタフェースとして動作する 。データ人力手段２０５、この場合にはキーボードは、時間と温度のデータをサ ーモスタットに入力して、サーモスタットがあらかじめ選択されたスケジュール に従ってＨＶＡＣシステムの動作を制御できるように設けられている。加えて、 キーボード２０５によりオペレータは既に入力されている時間と温度のデータを 手操作でオーバライドできるであろう。第１のマイクロプロセッサ１０は、時間 と温度のデータを記憶するためのメモリを含む。

センサ１４は局所気温を感知し、局所気温を表わす温度信号を発生する。温度セ ンサは、たとえば、サーミスタであっても良い。第１のマイクロプロセッサｌＯ はその温度信号を受信し、局所温度を表示するために表示装ｆｌ１２に温度信号 を供給する。温度信号は第２のマイクロプロセッサ２０へも送信される。第２の マイクロプロセッサ２０の温度信号の使用については、以下にさらに説明する。

電源１３は第１のマイクロプロセッサ１０に電力を供給する。１例として、電源 １３は蓄電池であっても良い。

表示装置ｉ！２１５は時間、現在温度目標値、スケジューリング情報及びサーモ スタットの動作がシステムの外部部分によりオーバライドされているか否かなど の情報を提供できるであろう。

第１のクロックＩＩは表示装置、電源、センサ、キーボード及び第２のマイクロ プロセッサとの通信に際して使用するための正確な時間基準を第１のマイクロプ ロセッサ１０に供給する。クロック１１は水晶発振器であっても良い。

第２のマイクロプロセッサ２０は２つの主機能を実行する。第１に、第２のマイ クロプロセッサ２０は、サーモスタット装置にＨＶＡＣシステムを効率良く動作 させることができるエネルギー管理プログラムをメモリ（図示せず）に記憶させ る。記憶されるサーモスタットの温度・時間スケジューリングの２つの例として 、１９８２年６月２２日にＬｅｖｉｎｅへ発行された米国特許第４，３３５゜８ ４７号及び１９８６年８月１９日にＬｅｖｉｎｅ他へ発行された米国特許第４． ６０６，４０１号を参照のこと。尚、これら２つの特許は参考として本明細書の 中にも取入れられている。

第２に、第２のマイクロプロセッサ２０はサーモスタット装置と、ネットワーク バスに接続する他のネットワーク装置との通信を制御する。

バストラ７ノーバ２２はネットワークバス信号を、第２のマイクロプロセッサ２ ０により受（３しｎつ実行することができる信号に変換する。第２のクロック２ １は第２のマイクロプロセッサ２０に接続して、第１のマイクロプロセッサと第 ２のマイクロプロセッサとの通信を実行するための基準となりつる正確なタイム ベースを提供する。第１のマイクロプロセッサと第２のマイクロプロセッサとの 通イスは通信プロトコルを使用して起こる。好ましいプロトコルの１つは、本出 願と同一の譲受人に譲渡されている５ｔｅｖｅｎ　Ｃ，Ｎ１ｃｈｏｌｓによる名 称ｒＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　Ａｌ）Ｉ）ａｒａｔ ｕｓＪの同時係属米国特許出願第０７／８１１，４９１号に開示されているプロ トコルである。このプロトコルは単なる例であり、決して本発明を限定するもの ではない。本発明は、たとえば、ＲＦ通通力方式赤外線通信方式又は光フアイバ 通信方式にも等しく使用できるであろう。

図ＩＡは、サーモスタットがホームオートメ−シーンシステムにどのようにして 適合するかを示す。サーモスタットはセキュリティアラームシステムｉｏｏ。

と、照明制御システム５００と、器具制御システム６００とに接続して、建物内 の数多くの電器的負荷に対して単一の制ｗ／ステムを構成しても良い。各システ ムは制御パネルを含んでいても良く、その１つは主制御部となるであろう。様々 なシステムは、本出願と同一の譲受人に譲渡されているＭｅｙｅｒｓによる名称 係属米国特許出願第０７／８１１，７７２号に開示されているプロトコルなどの 共通のプロトコルの使用によって通信する。

図２は、本発明のサーモスタット装置の物理的構成を示す。サーモスタット２０ ０はサーモスタットハウジング２０１と、補助ベース２０２とから構成されてい る。

温度センサ２１４と、表示手段２１５と、データ入力手段２０５とは物理的にサ ーモスタットハウジング２０１に配置されている。この場合のデータ入力手段２ ０５はキー２０６から２１１を含むキーボードである。当該技術で良く知られて いる方法で、キーを使用してサーモスタットにデータを入力することができる。

次に図３Ａ、図３Ｂ、図３０及び図３Ｄを参照すると、第１のマイクロプロセッ サ１０及び第２のマイクロプロセッサ２０がとりうる場所の４つの配置が示され ている、図３Ａでは、第１のマイクロプロセッサ１０はキーボード２０５、温度 センサ１４及び表示装置２１５と共にサーモスタットに配置されている。図３Ｂ では、双方のマイクロプロセッサが補助ベース２０２に配置されており、一方、 キーボードと表示装置と温度センサはサーモスタット２０＋にとどまっている。

図３０では、双方のマイクロプロセッサは温度センサ、表示装置及びキーボード と共にサーモスタットに配置されている。図３Ｄにおいては、第１のマイクロプ ロセッサは補助ベースに配置されているが、第２のマイクロプロセッサはサーモ スタットハウジングに配置されている。

廿−モスタット装置を号−モスタットハウジングと補助ベースとに分割すること により、いくつかの利【、与が得られる。第１に、補助ベースの交換なしにサー モスタットを取付けるので、大きな時間の節約になる。少な（とも一方のマイク ロプロセッサを補助ベースに配置するように２つのマイクロプロセッサを分離す れば、新たなマイクロプロセッサと、新たな機能とを有する新たなサーモスタッ トを叶−モスタット全体を交換することに付随するコストを（マわずに補助ベー スに追加できる。従って、将来、サーモスタット技術が進歩したときには、新た なサーモスタットハウジングを以前の補助ベースにかぶせて、サーモスタット全 体を交換するだめのコストを要さずに新たな機能性を得ることができるであろう 。

以ヒ、複数のマイクロプロセッサをイ■する新規でｒｔつ自明ではない通ず、１ サーモスターノドを説明した。発明者は以」−の説明による限定を意図している のではなく、添（；Ｉの請求の範囲においてその所有権の限界を記載しようとす るものである。

ト？ 特表千７−５０２３５９　（５） 補正書の写しく翻訳文）Ｉｌ出書（特許法第１８４条の８）１、特許出願の表示 第ＰＣＴ／ＵＳ９２／１１２８４号 ２、発明の名称 通信サーモスタット ３、特許出願人 住　所　アメリカ合衆国　５５４０８　ミネソタ州・ミネアポリス・ハネウェル 拳ブラザ（番地なし） 名称　ハネウェルリインコーホレーテッド代表者　レナード、ロバート・ビイ 国　籍　アメリカ合衆国 ４、代理人 〒１００ 居　所　東京都千代田区永田町二丁目４番２号秀和溜池ビル８階 山川国際特許事務所内 補正明細書（第７頁） サーモスタット装てをサーモスタットハウジングと補助ベースとに分割すること により、いくつかの利点が得られる。第１に、補助ベースの交換なしにサーモス タットを取付けるので、大きな時間の節約になる。少なくとも一方のマイクロプ ロセッサを補助ベースに配置するように２つのマイクロプロセッサを分離すれば 、新たなマイクロプロセッサと、新たな機能とを有する新たなサーモスタットを サーモスタット全体を交換することに付随するコストを伴わずに補助ベースに追 加できる。、従って、将来、サーモスタット技術が進歩したときには、新たなサ ーモスタットハウジングを以前の補助ベースにかぶせて、サーモスタット全体を 交換するためのコストを要さずに新たな機能性を得ることができるであろう。

米国特許第４．９２１．１６３号とイギリス持杵出願第ＧＢ　２，２１２．９４ ９Ａ号は共に、ＨＶＡＣ制御に用いられる２つのプロセッサコンピュータ制御シ ステムを小しているが、両方ともより広範なやり方でこの問題にアプローチして おり、総合的なホームコノトロールシステムへの試みには関心をよせていない。

補正Ｊｌの範囲 １、クロックデータ発生手段を存し、サーモスタットハウジング（２０１）　と 壁に取り付けられたサーモスタット補助ベース（２０２）　とに分割される暖房 換気空調システム（ＨＶＡＣシステム）の制御のためのサーモスタットであり、 ｎ１１記ハウジングがオペレータが１１５１７σ及び温度のデータを人力するデ ータ入面手段（２０５）　と、温度センサ（１４）とを有し、その各々の出力が ある形をとって前記ハウジングの中の第１のマイクロプロセッサ（１ｏ）によっ てアクセス可能であるサーモスタットにおいて、前記ハウジングは時間及び温度 データを表示する小型パネル表示下段（２１５）　をその中に取り付け、第２の マイクロプロセッサは補助ベースの中に含まれ、前記第１のマイクロプロセッサ からの制御命令を受け取るための通信接続回路中に接続されており、且つ、直接 ＨＶＡＣ／ステムを制御することを特徴とするサーモスタット。

２、バストランノーバ（２２）は前記第２のマイクロプロセッサに接続し、且つ 、ホームオートメーンぼンシステムと通信するネットワークバスに接続可能であ る事を特徴とする請求の範囲第１項記載のサーモスタット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ＨＶＡＣシステムの制御のためのサーモスタットにおいて、局所温度を示す 温度信号を発生する温度センサ（１４）と；サーモスタットに時間及び温度のデ ータを入力するデータ入力手段（２０５）と；サーモスタットに時間及び温度の データを入力する実時間データ入力手段を示す実時間信号を発生し且つサーモス タットデータの表示を要求するクロック（ｌｌ）と； 前記データ入力手段と、前記温度センサと、前記クロックとに接続し、前記デー タ入力手段により変更されることができ、前記時間及び温度のデータと、前記実 時間と、前記局所温度とを表示する表示手段（２１５）と；前記温度センサと、 前記データ入力手段と、前記クロックと、前記表示手段とに接続し、データと、 前記温度信号と、前記実時間信号を受信し且つ前記表示手段を制御する第１のマ イクロプロセッサ（１０）と；前記第１のマイクロプロセッサに接続し、あらか じめ記憶されている命令と、ユーザーが前記データ入力手段を介して入力した時 間及び温度のデータとに従ってＨＶＡＣシステムの動作を制御し、前記第１のマ イクロプロセッサから前記温度信号と、前記時間及び温度のデータとを受信し、 前記第１のマイクロプロセッサへＨＶＡＣシステム状態を受信する第２のマイク ロプロセッサ（２０）とを具備するサーモスタット。 ２．前記第２のマイクロプロセッサに接続し、ネットワークパスに接続可能であ るバストランシーバ（２２）をさらに具備する請求の範囲第１項記載のサーモス タット装置。 ３．前記サーモスタットはサーモスタットハウジング（２０１）と、補助ベース （２０２）とに分割されており、前記サーモスタットハウジングは前記データ入 力手段と、前記温度センサと、前記表示手段とを支持している請求の範囲第１項 記載のサーモスタット装置。 ４．前記第１のマイクロプロセッサは物理的に前記サーモスタットハウジングに 配置され；且つ 前記第２のマイクロプロセッサは物理的に前記補助ベースに配置されている請求 の範囲第１項記載のサーモスタット。 ５．前記第１及び第２のマイクロプロセッサは物理的に前記補助ベースに配置さ れている請求の範囲第１項記載のサーモスタット。 ６．前記第１及び第２のマイクロプロセッサは物理的に前記サーモスタットハウ ジングに配置されている請求の範囲第１項記載のサーモスタット。 ７．前記第１のマイクロプロセッサは物珪的に前記補助ベースに配置され；且つ 前記第２のマイクロプロセッサは物理的に前記サーモスタットハウジングに配置 されている請求の範囲第１項記載のサーモスタット装置。