KR101469602B1 - 지능형 ac 아울렛을 교정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

지능형 AC 아울렛, 서브 아울렛 및 소켓에 의한 전력 소비 보고를 측정하고 교정하기 위한 방법과 장치에 관한 것으로, 라이트가이드 또는 광섬유 케이블을 통해서 그리고 RFID 신호와 태그를 통해서 휴대용 로더를 사용하고 광신호를 전파하는 광포트 및 RFID 안테나를 포함하고, 위치, AC 아울렛 식별번호 및 가전기기 세부사항들의 세팅을 포함한다. 더 단순한 로더 또는 캘리브래이터는 표준 전력 소비 값을, 수신값으로 자체-교정을 위해 AC 아울렛에 통신한다. 가전기기 세부사항들은, 전류 드레인 또는 전력 소비 수신기를 통해 레지던스 자동화 시스템의 광학 그리드를 통해 전파하기 위해, 로더 키 또는 터치스크린을 통해 그리고 가전기기의 플러그에 부착된 그리고 로더를 통해서 처리된 RFID 태그의 판독을 통해 도입된다.

Description

지능형 AC 아울렛을 교정하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATING INTELLIGENT AC OUTLETS}

본 발명은 광신호와 RFID 신호를 통해 전력 아울렛 및 터미널을 통한 부하에 의해 소비되는 전력에 관한 데이터를 측정하고 업데이트하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.

호텔 및 기타 빌딩들을 포함한 거주지, 사업장, 산업체, 오락 및 공공시설들에서 전원 연결지점인 AC 전력 아울렛, AC 전력 케이블 어셈블리 및 기타 AC 전력 소스들은 그들을 통해서 소비되고 있는 전원이나 드레인되고 있는 전류에 관한 데이터를 제공 및/또는 제공하지 않는다. 이는 임의의 부하에 의해서, 혹은 조명, HAVC 및 보일러와 같은 AC 전력에 고정되어 연결된 가전기기에 의해서도 마찬가지다.

전원 절약 및 전원 소비 보고를 위한 요구는 논의될 필요가 있는 글로벌 이슈 되고 있다. 전기 시스템 및 디바이스는 전력 소비, 전류 드레인 및/또는 가전기기 상태를 보고하기 위한 회로들과 함께 제공되어야 한다. 지능형 보고 AC 아울렛을 포함한 이러한 회로들은 미국 특허 7,639,907, 7,649,727, 7,864,500, 7,973,647, 8,041,221, 8,148,921, 8,170,722, 8,175,463, 8,269,376과 미국 특허 출원 12/945,125, 13/086,610 및 13/349,939에 공개되었다.

인터넷과 기타 네트워크를 통한 이러한 데이터의 보고를 포함한 전류 드레인, 전력 소비 및 가전기기 상태와 관련한 빌딩 내의 통신을 위한 전용 컨트롤러, 비디오 인터폰 모니터 및 쇼핑 터미널은 미국 특허 6,603,842, 6,940,957, 7,461,012, 8,117,076 및 미국 특허 출원 13/599,275에 공개되었다. 위에서 리스트된 모든 특허와 출원은 참고를 위해서 여기에 포함되었다.

공개된 AC 아울렛과 기타 AC 전원은 가끔, 특히 전력 소비 값을 확인할 필요가 있을 때 업데이트되어야 할 필요가 있다. 소비된 AC 전력 값은 고속 간격에 AC 사인파 커브에 따라 전압 레벨과 전류 값 둘 다 측정하도록 전류 드레인과 측정된 전압을 기초로 계산된다.

AC 전력선의 사인파 커브는 각각의 AC 아울렛, 서브 아울렛 또는 기타 AC 터미널에서, 불균일한 부하, 전원공급장치들의 스위칭 및 사인파 커브의 모양에 영향을 주는 기타 비선형 부하로 인해서 왜곡된다.

부하에 의한 AC 왜곡이 랜덤하게 변화되고 있음에 따라 및/또는 전류 드레인 값이 시간에 따라 변함에 따라, 전원에서 측정된 전력소비의 정확도는 점검되거나 교정될 필요가 있다. 각 지능형 AC 아울렛과 기타 AC 전류 드레인 보고 디바이스는, 라이트가이드(POF), 광섬유케이블, RF, IR 또는 저전압 버스 선을 통해서 이루어지고, AC 아울렛은 주어진 부하와 함께 업데이트되어야 하고, 가전기기의 세부사항들과 측정된 전력 소비는 교정되어야 한다.

어떤 다른 보고된 데이터를 포함하여, 서브 아울렛과 연결된 가전기기 또는 전력을 소비하는 부하의 세부사항들을 포함한 AC 아울렛의 세부사항들은 간단한 코드나 명령어로 형성되어야 한다. 더욱이, 로더 혹은 캘리브래이터(calibrator)라고 명명된 업데이트 및/또는 교정 수동 도구는 전문적인 지식이 없는 세입자 또는 거주자가 수월하게 작동할 수 있도록 만들어져 있다. 세입자 또는 거주자는 전기기사 또는 통신 IT 전문가의 도움 없이도 로딩, 업데이팅, 업그레이딩, 조정 및/또는 교정을 처리할 필요가 있다.

로더 또는 캘리브래이터는 사용자가 그의 거주지 또는 사무실에서, 가전기기가 AC 아울렛에 플러그로 연결되어 있을 때, 정기적으로 AC 아울렛을 업데이트 및 교정할 수 있도록 하기 위해 계속하여 보유할 수 있도록, 저렴한 디바이스여야 한다. 또는 업데이트가 필요할 때 단지 랜덤한 사용을 위해 보유한다.

가전기기들, 아울렛들 및 그들의 위치를 식별하기 위하여 가전기기 및 AC 아울렛의 세부사항들을 광학적으로 업데이트하기 위한 IR 원격조정기의 사용이 위의 미국특허, 특히 특허번호 8,041,221, 8,148,921 및 8,170,722에 에 공개되어 있다. 그러나 모든 공개된 원격조정기는 전력 소비 보고를 조정, 교정 및/또는 확인하기 위해서가 아니라 AC 아울렛, 가전기기 및 백열전구의 세부사항들을 업데이트하기 위해 사용된다.

단일의 사용하기 단순하고 저렴한 비용의 디바이스는 홈오토메이션 동작 세부사항들 및 제어들의 업데이트를 포함하여, 전력 보고 정확성을 업데이트, 조정 및 교정하기 위해 필요하다.

본 발명은 전류 감지 회로 및/또는 전력 소비 보고 회로를 포함한 커튼, 히터 또는 에어컨과 같은 스위치, 조광기, AC 전력 브레이커 및 AC 컨트롤러를 포함한 AC 아울렛, AC 전류 센서 및 기타 AC 배선 디바이스와 같은 소스 포인트에 있는 AC 디바이스를 로딩, 업데이트, 조정 및 교정하기 위한 간소화된 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

조정하기, 조정, 교정하기 또는 수정하기라는 용어는 향 후 조정, 교정 또는 수정된 AC 디바이스가 AC 디바이스를 통해 드레인된 전류 및/또는 소비된 전력을 정확하게 표현하는 코드화된 신호를 출력할 수 있도록 하는 과정을 나타낸다.

코드화된 신호라는 용어는 향 후 라인오브사이트에 있는 공기중에서 전파되는 UV, 가시광선, IR 및 이들의 조합과, 인접에서 전파된 RFID를 포함한 공기중에서 전파되는 RF 신호, 및 버스 라인 및 기타 통신선을 통해 전파된 저전압 전기 신호를 통해 전파된 가시광선 혹은 IR을 포함하여 구성되는 광신호를 포함한 코드화된 신호를 나타낸다.

인스톨(install)이라는 용어는 데이터의 최초 로딩에 사용되거나, 혹은 메모리에 저장된 데이터를 로딩, 업데이트, 수정, 조정 및 교정하기 위하여 사용되며, 향 후 본 발명에서 데이터는, 랜덤하게 및/또는 영구적으로 및/또는 부하를 식별하기 위한 데이터에 대해서, AC 디바이스 자체 및/또는 AC 디바이스에 연결된 부하에 의해서 소비되는 전력 혹은 드레인되는 전류를 식별하기 위해 상기 코드화된 신호를 포함하는 것이다.

이하 본 발명에서 부하라는 용어는 AC 디바이스를 통해서, 직접적으로 혹은 복수의 AC 소켓을 포함하여 구성되는 확장 전력 케이블 혹은 전력 케이블 어셈블리를 통해서, 전기 전력 및/또는 드레인 전류를 소비하는 가전기기를 나타낸다.

케이블 어셈블리, 확장 전력 케이블 혹은 AC 아울렛 어댑터에 있는 복수의 AC 아울렛들은 복수의 소켓들을 포함하는데, 이러한 각 소켓은 향 후 서브 아울렛 혹은 소켓으로 일컫는다.

AC 디바이스 또는 AC 아울렛, 또는 서브 아울렛 또는 소켓 또는 AC 터미널은 향 후 전류 감지 및/또는 전력 소비 측정, 교정 및 통신 회로를 포함하여 구성되는 지능형 AC 장치, 지능형 AC 아울렛, 지능형 소켓, 지능형 서브 아울렛 및 지능형 AC 터미널을 나타낸다. 향 후 및 청구항에서, 이처럼 용어가 특별하게 명시되지 않으면, AC 아울렛이라는 용어는 일부 혹은 모든 기타 지능형 AC 장치를 포함하여 일컫는다.

통신회로라는 용어는 코드화된 신호를 교환, 수신 혹은 전송하기 위해서 단방향 혹은 양방향 통신 드라이버 및 입/출력 요소들 혹은 포트들을 포함하는 것이다.

로더, 캘리브래이터, 광 로더, RF 로더, RFID 로더 및 전력 세터(setter)는 전류 드레인 수신기, 전력 소비 데이터 수신기 및 이들의 조합을 통해 드레인되는 전류 또는 소비되는 전력과 관련한 통신 데이터의 정확도를 조정하는 것 및/또는 교정하는 것을 포함하여, 지능형 AC 디바이스들을 교정하기 위한 장치와 함께 지능형 AC 디바이스들을 통해서 전력이 공급된 부하들을 형성하는 액세서리들을 포함하는 본 발명의 휴대용 유니트들을 일컫는다.

컨트롤 디바이스의 LED에 의해서 생성된 적색(650nm) 광신호와 같은, 가시광선 신호를 부하에 연결된 AC 스위칭 디바이스의 포토 리시버로 혹은 라이트가이드를 통해 부하의 포토 리시버로 송신함으로써 부하를 온 및 오프로 스위칭하는 것은 참조된 미국특허와 특허출원의 기본 특징이다. 다른 특징들은 라이트가이드를 전력 케이블, 플러그 및 소켓에 간단하게 연결하는 것과 온-오프 및 가전기기들을 동작시키기 위한 더 향상된 명령어들을 교환하기 위해 AC 디바이스에 라이트가이드를 간단하게 부착하는 절차이다.

가시광선, UV 혹은 IR 신호를 포함하는 광신호의 사용은 확인을 포함한 혼 오토메이션 및 제어에 대한 새로운 매체를 도입하는 것이고, 자세한 전기 시스템 전력 소비와 상태를 실시간으로 보고하는 것은 참조된 미국특허와 특허출원의 또 다른 특징이다.

라이트가이드 혹은 플라스틱 광 섬유 혹은 POF는 가장 효과적인 통신 솔루션을 제공하며, 전자기간섭(EMI)로부터 구리 케이블의 제어신호를 절연시키고 차폐시킬 필요성이 있는 것 혹은 전기박스, 배선 및 시스템 안에서 간섭 또는 혼선잡음 및 방해로부터 RF 신호를 절연시킬 필요성이 있는 것과 달리, EMI에 대한 면역성은 신호에 대한 주요 전송 수단으로서 광신호를 사용하는 또 다른 장점이다.

전력 스위치, 조광기, AC 아울렛, AC 소켓, AC 서브 소켓 및 기타 AC 및/또는 DC 전력 디바이스를 포함하여, AC 및/또는 DC 전력을 가전기기에 입력하는 전력선들, 구성요소들 및 디바이스들로부터 신호 케이블을 전기적으로 절연할 필요는 저전압 제어선을 전력선 및 디바이스와 혼합 또는 혼입하는데 있어서 절대적이고 주요한 장애이다.

AC 배선 디바이스와 함께 저전압 라인들을 혼입하는 것은 빌딩 및 전기 규정에 의해 금지되고, 절연체가 되고 완벽한 절연체가 되는 플라스틱 광섬유(POF)로 알려진 라이트가이드의 사용은 또한 참조된 미국특허와 광학 그리드에 대한 출원중인 특허에서 참조한 문헌들의 또 다른 주요 장점이다.

더욱이, AC 전력 디바이스는, 참조된 미국특허 및 특허출원에 공개된 바와 같이, 온-오프 상태, 스탠바이 상태와 같이 주어진 전류 드레인 및 상태의 광신호를 출력하기 위해 광트랜시버를 포함한 AC 또는 DC 전류 센서 혹은 감지 회로를 포함하거나 전류 드레인 레벨 데이터를 제공할 것이다.

참조된 미국특허 및 특허출원의 또 하나의 목적은 비디오 인터폰 및/또는 “쇼핑 터미널”을 통해서 및/또는 통신 네트워크를 통해, 거주지 또는 사무실 또는 다른 지역내에서 전체의 전기 소비를 실시간으로 모니터링하는 것을 포함한 조명 및 가전기기의 상태를 작동 및 감시하는 것이다.

통신 네트워크 또는 인터넷의 사용은 비디오 인터폰 및/또는 쇼핑 터미널을 통해서 및/또는 다른 전용 컨트롤러에 의해서 제어 코드와 신호를 전파하여 서로 다른 가전기기로부터 상태와 전력 소비를 동작시키고 수신하는 것을 가능하게 한다.

미국 특허 7,639,907, 7,649,727, 7,864,500에서 설명된 IR 드라이버 및 RF 드라이버 회로 또는 다른 드라이버 회로의 사용은 가전기기와 부하의 무인 제어를 가능하게 한다. “쇼핑 터미널”은 미국특허 7,290,702 및 8,117,076에 공개되어 있다. 비디오 인터폰 시스템은 미국특허 5,923,363, 6,603,842 및 6,940,957에 공개되어 있다.

가전기기라는 용어는 텔레비전, A/V 리코더, 음악 및 주변장치를 포함한 A/V 가전기기; 프린터, 허브 및 라우터와 같은 PC 및 주변장치; 에어컨, 히터, 환경 장비 및 센서; 워터 보일러, 주방용 가전기기, 세탁용 가전기기 및 정원용 가전기기; 커튼, 셔터 및 블라인드; 백열등, 형광등 및 LED를 포함한 조명; 카메라, 리코더, 접근제어, 화재, 가스 및 불법침입자 센서 및 주변장치를 포함한 보안 디바이스; 전력 케이블, 전력 플러그, 전력 소켓 및 전력 아울렛을 통해서 전류 드레인, 전력 소비 및 상태의 데이터를 전파하는 것을 포함하여, 원격에서 동작될 수 있거나 응답하고 동작 상태를 통신할 수 있는 기타 AC 또는 DC 전원이 공급되는 제품;과 같은 AC 혹은 DC로 동작되는 가전기기, 제품, 기계들의 일부 및 전부를 나타낸다.

“플러그, 플러그 된, 플러그하는, 부착하는, 부착된, 짝이 된 및 짝을 형성하는“이라는 용어는 AC 소켓에 AC 플러그를 연결하거나 접속하는 행위를 말한다. ”짝이된 혹은 짝을 이룬”이라는 용어는 주로 청구항에서 플러그를 소켓과 접속함으로써 AC 소켓의 RFID 안테나에 AC 플러그의 RFID 태그를 유입시키는 행위를 서술하는데 사용된다.

파일(file), 파일들(files), 페이지(page) 및 페이지들(pages)은 AC 아울렛 및 터미널 및 로더 또는 캘리브래이터에 포함된 CPU의 메모리 파일과 페이지를 말한다.

다음 설명에서 구성요소들, 부분들, 구조체 및 기술(technique)과 관련한 포토(photo), 혹은 광(opto) 혹은 광(혹은 광학적)(optical)이라는 용어는 동일한 용어 중 하나이다.

라이트가이드 커플러라는 용어는 광학 수신기 또는 광학 송신기 또는 광학 트랜시버와 정렬된 광액세스를 포함한 광학 송신기 및/또는 광학 수신기 및/또는 광학 트랜시버 및/또는 광전지를 포함한 반도체 회로 구조를 말한다. 광액세스는 또는 향 후 광포트로도 명명된다.

광포트 구조는 광액세스에 라이트가이드 또는 광섬유 케이블을 유입하기 위해 (빌트인) 라이트가이드 홀더 구조를 포함할 수 도 있고, 또한 이러한 라이트가이드 홀더는 포토커플러 패키지 및 액세스에 부착하기 위한 별도의 구조일 수도 있다.

라이브 AC라는 용어는 AC 전력 또는 메인의 중성선에 반대되어, AC 전력 또는 메인의 “핫 라인"을 말한다.

송신기라는 용어는 전기 신호를 UV, IR 또는 가시광선 신호로 변환하는 LED, 레이저 또는 기타 광학 발광 디바이스를 말하거나, 저전압 버스 라인, 공기 중의 RF를 통해 전기 신호를 전송하기 위한 전기 신호 송신기를 말한다.

광신호를 전송하거나 전파하는 것은 휴대용 원격조정기와 같이 공기 중에서 송신기로부터 라이트가이드 또는 라이트가이드 혹은 광섬유케이블의 광학 그리드로 UV, IR 혹은 가시광선을 방출하는 것을 말한다.

수신기라는 용어는 버스라인 혹은 공기중의 RF 신호를 통해 저전압 코드화된 신호를 수신하기 위해 UV, IR 또는 가시광선을 전기 신호 혹은 전하, 혹은 전기 신호 수신기로 전환하는 포토다이오드, 핀 다이오드, 포토트랜지스터, CMOS, CCD 또는 기타 광전지(photovoltaic) 또는 광전자(photoelectric) 수신기를 말한다.

수신 광신호라는 용어는 휴대형 IR 원격조정기 혹은 로더로부터, 광포트상의 라이트가이드 혹은 광섬유를 통해서, 혹은 수신기의 광수신 표면으로 직접적으로 혹은 프리즘, 하프미러, 렌즈, 필터 및 기타 광학 구조를 포함한 투명한 물질을 통해서와 같이 공기 중의 라인오브사이트에서 UV, IR 및 가시광선을 수신하는 것을 말한다.

트랜시버라는 용어는 수신기에 수신된 광신호를 편향 또는 향하게 하고 송신된 광신호를 광케이블로 통과하도록 함으로써 라이트가이드 또는 광섬유와 같은 단일 광케이블을 통해 양방향 광신호를 전파하기 위해, 반도체 패키지에 내장된 혹은 광프리즘에 부착된 트랜시버를 포함하여 송신기와 수신기가 결합된 것을 말한다. 트랜시버라는 용어는 2개의 광케이블을 통해 양방향 광신호를 전파하는 트랜시버를 포함하거나, 버스라인이나 공기속의 RF 신호를 통한 저전압 전기 신호에 대한 트랜시버에 대한 것을 말한다.

광학 프리즘이라는 용어는 단일 라이트가이드 또는 광섬유로 및 부터 프리즘을 통해 전파된 양방향 광신호(수신 및 송신된 광신호)를 편향 및/또는 분리하기 위한 구조를 말한다.

상기 프리즘은 편광필터, 특정 비주얼 파장 통과 필터, 비주얼 대역통과 필터, 특정 파장 UV 통과 필터, 특정 파장 IR 통과 필터, 특정 파장 UV 차단 필터, 특정 파장 IR 차단 필터, 특정 반사값을 가진 하프 미러 및 이들의 조합에 대한 그룹에서 선택된 광학 디바이스를 포함하여 구성되며, 여기서 상기 필터들 및/또는 상기 하프 미러는 상기 프리즘을 형성하거나 상기 프리즘에 부착되거나 및/또는 상기 프리즘 상에 코팅되거나 및/또는 틴트(tint), 파티클(particle) 혹은 프로세스(process)의 형태로 프리즘 물질에 도입된다.

미국 특허 8,175,463에 공개된 구조와 비슷한 프리즘 구조는 라이트가이드 또는 광섬유 케이블의 단일 종단으로 송신기 및 수신기를 라인으로 직접 연결하기 위해 광액세스의 중심으로 포토 송신기 및 포토 수신기를 정렬하기 위한 몰드된 투명한 플라스틱 구조이다.

*비록 UV, IR 또는 가시광선은 다음 기술에서 개별적으로 다시 인용될 수도 있지만, UV, IR 또는 가시광선이라는 용어는 모두를 나타낼수도 있다. 광, UV, IR 또는 가시광선이라는 용어는 광신호에 교대로 사용되고, 만약 그렇게 기술되지 않았다면, 어느 하나로 제한되어서는 아니 된다.

전류 드레인 데이터 또는 온-오프 상태 데이터는 온-오프와 같은 수신된 동작 명령에 응답하여, 혹은 전류 센서 출력을 기반으로 문의 명령(데이터의 요구)에 응답하여, 혹은 특정 파라미터 이상의 감지된 전류 드레인의 변화에 응답하여 생성되고 전파되어, 따라서 조명과 가전기기의 오류없는 원격제어와 상태 보고를 제공한다.

더욱이, 부하가 온으로 스위치된 것을 확인함으로써 전력-온 명령에 대응하여 전류 드레인, 전력 소비 및 기타 데이터가 전파되며, 이는 실시간으로 에너지 소비를 제어하고 오류없이 에너지 관리를 제공하기 위한 완벽한 솔루션이다. 이러한 확인을 반환함으로써, 홈오토메이션 컨트롤러, 비디오 인터폰 혹은 쇼핑 터미널은 조명과 기타 가전기기의 “온 상태”로 항상 업데이트되거나, 명령어가 가전기기를 오프로 스위치할 때 “오프 상태”로 업데이트된다.

IR, RF 또는 RFID 어드레싱 및 명령어는 버스라인을 통한 유선 명령어들 및/또는 라이트가이드를 통해 전파된 광신호에 공통인 미국특허 8,170,722에 보여진 코드와 같은 코드에 첨부되거나 부가되는 것이 바람직하다. A/V 가전기기에 사용된 RF 원격조정기 신호에도 유사하게 첨부되어 적용되는 것이 바람직하다.

IR 신호는 가장 인기 있는 클록 주파수인 38.5 KHz와 함께, 38KHz ~ 100 KHz의 저주파 클록을 사용한다. 위에서 참조된 공개된 미국특허 7,639,907호는 문언적으로 모든 IR 원격 조정된 가전기기를 제어하기 위해서 서로 다른 클록 주파수들, 어드레스들, 프로토콜들 및 명령어들을 생성한다.

참조된 미국특허 및 특허출원은 원본 IR 혹은 RF 원격제어 유니트로부터, 다른 가전기기로 공급되는 명령어를 읽고 저장하기 위한 회로와 메모리를 제공한다. 또 다른 방법은 구내에 있는 가전기기의 위치에 기반하여 업데이트되듯이, 다운로드된 코드를 포함하여, 많은 공개적으로 출판된 프로토콜 및 명령어를 다운로드하고, IR 및 RF 원격제어 명령어를 코딩 프로그램에 통합하는 것이다.

본 발명의 목적은 이와 같은 목적은 AC 디바이스 및/또는 가전기기로 구내 혹은 어드레스 위치에 있는 가전기기의 AC 아울렛의 위치와 기타 세부사항들을 기록하기 위한 간단한 로더에 의해 이루어진다. 이런 새팅은 가전기기의 원본 원격제어 유니트에 내장된 프로그램을 통해서 룸 번호와 같이, 수동 디지털 스위치들 및/또는 위치 어드레스의 로딩을 포함하여 이루어진다.

로더는 관련된 AC 아울렛, AC 스위치, AC 소켓, AC 플러그, 벽속의 컨트롤러, 전류 센서 및 기타 배선 디바이스, 구성요소들 및 주변장치들을 포함하는 룸 번호 1~8에 있는 TV와 같은, 가전기기 및 조명기구에 어드레스 및 기타 세부사항들을 세팅하는 것을 제공한다.

로더들과 프로그램들은 구내에서 부하와 부하의 위치를 식별하기 위해 오류없이 간단하고 신뢰성있는 인덱싱을 설정하는 것을 가능하게 한다. 특히 인스톨 시점에 자동오류검출의 제공을 포함하여 오류없이 인덱스를 설정하도록 간단한 방법을 가지는 것이 분명히 장점이다.

본원 발명의 또 다른 목적은, 가전기기가 특정 AC 아울렛 혹은 서브 아울렛에 연결되거나 플러그될 때는 언제든지, 광학 그리드 및/또는 오토메이션 시스템의 버스 라인을 통하여 홈오토메이션 컨트롤러를 자체 업데이트하기 위해 랜덤하게 AC 아울렛 혹은 서브 아울렛에 가전기기 연결을 식별하고 인덱싱하기 위한 구내에서 사용하기 위하여 특정 가전기기의 AC 플러그에 RFID 태그의 도입을 처리하기 위하여 로더를 사용하는 것이다.

향 후 홈오토메이션 컨트롤러는 위에서 참조된 미국특허 및 계류중인 미국특허출원에서 공개된 비디오 인터폰 및/또는 쇼핑 터미널과 유사하게 컨트롤 키 혹은 터치스크린을 가진 패널 및/또는 원격제어 디바이스, 혹은 키패드 및 회로를 말한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로더에 의해서 가까운 위치에서 생성된 광신호 및 RFID 신호 중에서 하나를 통하여 통신과 AC 아울렛의 측정 회로를 교정하기 위한 방법은, 상기 회로는 부하에 의해 소비되는 전력을 측정하기 위한 것이고, 상기 부하는 상기 부하에 상기 전력을 공급하기 위한 제1 소켓과 터미널 중 하나, 상기 제1 소켓의 전면을 통해서 액세스되는 제1 광포트 및 제1 RFID 안테나 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 그룹에서 선택된 엘리먼트들을 포함하며; 상기 로더는 상기 부하 및 표준 부하 중 하나에 의해 소비되는 상기 전력을 측정하기 위한 통신과 교정된 회로를 포함하고, 상기 교정된 회로는 상기 제1소켓을 보완하는 제2 플러그, 상기 표준 부하와 제2 소켓 중 하나, 상기 제2 플러그의 전면을 통해서 액세스되는 제2 광포트 및 제2 RFID 안테나 중 적어도 하나를 포함하는 그룹에서 선택된 엘리먼트들을 포함하며; 상기 측정 회로는 상기 부하에 의해 소비되는 전력을 계산하고 유도된 첫 번째 값을 전송하고 교정 명령을 수신하도록 프로그램되며, 상기 교정된 회로는 상기 부하에 의해서 소비되는 상기 전력을 계산하고 교정된 값을 유도하고, 상기 첫 번째 값을 수신하며, 교정된 값과 비교하며, 상기 첫 번째 값과 상기 교정된 값이 부합하지 않을 때 상기 측정 회로를 교정하기 위한 상기 교정 명령을 통신하도록 프로그램되며, 상기 방법은, a. 상기 제2 플러그를 상기 제1 소켓에 부착하는 단계; b. 상기 부하를 상기 제2 소켓에 부착하는 단계; c. 상기 AC 아울렛을 통해서 소비된 전력을 측정하는 단계; d. 상기 제1 광포트 및 상기 제1 RFID 안테나 중 하나를 통해 상기 유도된 첫 번째 값을 상기 로더에 전송하는 단계; e. 상기 로더를 통해서 소비된 전력을 측정하는 단계; f. 수신된 상기 첫 번째 값을 유도된 교정된 값과 비교하는 단계; 및 g. 상기 비교가 부합하지 않을 때, 적어도 하나의 교정 명령을 상기 제2 광포트와 상기 제2 RFID 안테나 중 하나를 통해서 상기 AC 아울렛과 통신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 AC 아울렛에 근접하여 생성된 광신호와 RFID 신호 중 하나를 통해서 AC 아울렛의 측정회로를 교정하기 위한 로더는, 상기 회로는 부하에 의해 소비된 전력을 측정하기 위한 것이고, 부하는 상기 부하에 상기 전력을 공급하기 위한 제1 소켓과 터미널 중 하나, 상기 소비된 전력를 보고하기 위한 후면 광포트, 상기 제1 소켓의 전면을 통해서 액세스되는 제1 광포트 및 제1 RFID 안테나 중 적어도 하나를 포함하는 그룹에서 선택된 엘리먼트들을 포함하며; 상기 로더는 상기 부하와 표준 부하 중 하나에 의해 소비된 상기 전력을 측정하기 위한 교정된 회로를 포함하고, 상기 교정된 회로는 상기 제1 소켓을 보완하는 제2 플러그, 상기 표준 부하와 상기 부하를 위한 제2 소켓 중 하나, CPU, 메모리, 드라이버 회로, 상기 제2 플러그의 전면을 통해서 액세스되는 제2 광포트 및 제2 RFID 안테나 중 적어도 하나를 포함하는 그룹에서 선택된 엘리먼트들을 포함하며; 각 상기 측정 회로와 상기 교정된 회로는 상기 제1 및 제2 광포트를 통하여 양방향 신호 중 적어도 한방향 통신을 위한 적어도 하나의 트랜시버와 상기 제1 및 제2 안테나 및 이들의 조합을 통하여 RFID 신호를 교환하기 위한 적어도 하나의 RFID 트랜시버를 더 포함하며; 상기 측정회로는 유도된 첫 번째 값을 전송하고 상기 제1 소켓에 부착된 상기 제2 플러그의 상기 인접에서 생성된 광신호 및 RFID 신호 중 상기 하나를 통하여 교정 명령을 수신하기 위하여 상기 제2 소켓을 통하여 상기 로더에 직접 및 상기 로더를 통해서 상기 제1 소켓에 부착된 부하에 의해 소비되는 전력을 계산하도록 프로그램되어 있으며; 상기 교정된 회로는 상기 첫 번째 값과 상기 교정된 값이 일치하지 않을 때 상기 측정회로를 교정하기 위한 적어도 하나의 명령어를 통신하기 위하여, 상기 부하에 의해 소비된 전력을 계산하고, 교정값을 유도하고, 상기 첫 번째 값을 상기 교정값과 비교하도록 프로그램되어 있는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 RFID 안테나와 부하를 식별하기 위해 주어진 부하의 AC 플러그에 부착된 태그 중 하나와 함께 적어도 하나의 코드화된 RFID 신호를 통신하기 위한 측정 및 통신 회로로 함께 형성하는, CPU, 메모리, 적어도 하나의 후면 광포트, 읽기 및 읽기/쓰기 RFID 중 하나, 안테나 및 전류센서를 포함하는 지능형 AC 아울렛은, 상기 후면 광포트는 라이트가이드, 광섬유케이블 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 광케이블을 통하여 상기 AC 아울렛의 세부사항들과 상기 부하의 식별자(ID) 중 적어도 하나를 포함한 상기 측정회로에 의해서 측정된 것과 같이 상기 부하에 의해 소비된 전력에 관련한 양방향 코드화된 광신호의 적어도 한 방향을 전파하는 전류 드레인 및 전력 소비 수신기 중 하나의 제2 광포트와 통신하는 것이며; 상기 AC 아울렛의 상기 세부사항들은 상기 메모리에 위치 코드를 로딩하는 것과 상기 AC 아울렛과 전류 드레인과 전력소비 수신기 중 하나에 포함된 세팅 셀렉터를 통해 수동으로 세팅하는 것 중 하나에 의해 세팅되며; 상기 RFID 태그는 플러그 전원 핀들에 관한 AC 플러그의 전면에 부착되며, 읽기 및 읽기/쓰기 RFID 중 하나는 단지 RFID 안테나 및 태그 중 하나와 부착된 AC 플러그가 상기 AC 아울렛과 짝을 이루고 전류 드레인이 상기 측정회로에 의해서 검출될 때 만, 상기 코드화된 RFID 신호를 기능하고 통신하는 것인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 지능형 AC 아울렛과 홈오토메이션 컨트롤러 사이에서 양방향 코드화된 신호들 중 적어도 한 방향으로 통신하기 위하여 CPU, 메모리, 적어도 하나의 소비 광포트 및 버스 라인 드라이버를 포함하는 전력 소비 수신기는, 상기 지능형 AC 아울렛은 부하에 의해 소비되는 전력, 상기 부하 세부사항들, 상기 지능형 AC 아울렛의 위치, 상기 지능형 AC 아울렛의 세부사항들, 이들의 조합들 및 전력 소비 및 세부사항들에 대한 질문 중 적어도 하나에 대한 양방향 응답 중 적어도 하나를 포함하는 그룹에서 선택된 부호화된 보고를 전파하기 위한 아울렛 광포트를 포함하는 통신 및 측정 회로를 포함하며; 상기 아울렛 광포트는 라이트가이드, 광섬유 케이블 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 광케이블을 통해 양방향 코드화된 광신호들 중 적어도 한 방향으로 상기 소비 광포트와 통신하고, 상기 버스 라인 드라이버는 상기 컨트롤러에 포함된 버스 라인 드라이버 중 하나와 트위스티드 페어 와이어를 통해서 직접적으로 그리고 버스 라인 디스트리뷰터에 포함된 버스 라인 드라이버를 통해서 양방향 코드화된 전기 신호들 중 상기 적어도 한 방향으로 통신하며; 상기 로케이션과 상기 AC 아울렛 세부사항들은 상기 메모리로 인스톨되고 상기 전력 소비 수신기와 상기 지능형 AC 아울렛에 포함된 세팅 스위치들 중 적어도 하나를 통해서 세팅되며, 상기 부하와 상기 부하 전력 소비의 상기 세부사항들은 메모리에 상기 부하 전력 소비를 포함한 최근 식별된 부하 세부사항들을 유지하기 위해서 주어진 지능형 AC 아울렛에 상기 광케이블을 통해서 주어진 소비 광포트 링크에 기초한 상기 메모리로 인스톨 및 루틴하게 로드되는 것 중 하나이며; 상기 CPU는 상기 코드화된 전기 신호를 상기 코드화된 광신호로 그리고 상기 코드화된 광신호를 상기 코드화된 전기 신호로 전환함으로써 상기 양방향 코드화된 신로 전파를 처리하며 지시하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 지능형 AC 아울렛에 의해 전력이 공급되는 전기 부하를 식별하기 위한 RFID 태그는, 상기 지능형 AC 아울렛은 주어진 부하의 할당된 코드를 판독하기 위해서 RFID 태그와 인접하도록 향하고 포지션된 판독과 판독/기록 RFID 회로 중 하나와 안테나를 포함하며; 상기 RFID 태그는 상기 RFID 태그와 부착된 상기 AC 플러그가 상기 지능형 AC 아울렛과 짝을 이룰 때, 상기 전기 부하를 식별하기 위해 상기 안테나의 반대편에 있는 플러그 전력 핀에 대해 상기 플러그 전면에 부착하기 위해 주어진 표준AC 전력 플러그 크기와 모양에 맞도록 구조화되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 지능형 AC 아울렛, 서브 아울렛 및 소켓에 의한 전력 소비 보고를 측정하고 교정하기 위한 방법과 장치에 관한 것으로, 라이트가이드 또는 광섬유 케이블을 통해서 그리고 RFID 신호와 태그를 통해서 휴대용 로더를 사용하고 광신호를 전파하는 광포트 및 RFID 안테나를 포함하고, 위치, AC 아울렛 식별번호 및 가전기기 세부사항들의 세팅을 포함한다. 더 단순한 로더 또는 캘리브래이터는 표준 전력 소비 값을, 수신값으로 자체-교정을 위해 AC 아울렛에 통신한다. 가전기기 세부사항들은, 전류 드레인 또는 전력 소비 수신기를 통해 레지던스 자동화 시스템의 광학 그리드를 통해 전파하기 위해, 로더 키 또는 터치스크린을 통해 그리고 가전기기의 플러그에 부착된 그리고 로더를 통해서 처리된 RFID 태그의 판독을 통해 도입된다. 따라서 본 발명은 전류 감지 회로 및/또는 전력 소비 보고 회로를 포함한 커튼, 히터 또는 에어컨과 같은 스위치, 조광기, AC 전력 브레이커 및 AC 컨트롤러를 포함한 AC 아울렛, AC 전류 센서 및 기타 AC 배선 디바이스와 같은 소스 포인트에 있는 AC 디바이스를 로딩, 업데이트, 조정 및 교정하기 위한 간소화된 방법 및 장치이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광신호 및 RF 신호를 통해 전력소비 보고를 업데이트하고 교정하기 위한 로더의 블록 다이어그램이다.
도 2는 도 1의 로더와 유사하게 RFID 태그로부터 읽혀진 가전기기의 세부사항들로 전파된 데이터를 업데이트하기 위해 RFID 리더를 가진 로더의 블록 다이어그램이다.
도 3의 (A)~(F)는 터치스크린 유형들, 키 유형들과 결합된 터치스크린 및 도 1과 도 2에서 도시된 유형들을 커버하는 작은 디스플레이 유형을 가진 키들을 포함하는 로더의 번형들을 도해한 것이다.
도 4는 실제 전력 소비를 교정하기 위해 위상 천이된 AC 전류 및 AC 전압과 시간 정기적으로 측정하는 위치들의 파형을 도시한 것이다.
도 5의 (A)는 AC 디바이스와 아울렛 회로를 포함하고 도 1과 도 2에서 도시된 로더들의 회로와 유사한, 광 및 RF 트랜시버를 포함하는 전류 드레인 및 전력 소비 보고 회로의 블록 다이어그램이고, 도 5의 (B)는 세팅 스위치를 포함한 AC 아울렛에 사용된 도 5의 (A)의 블록 다이어그램의 한 버전(version)이며, 도 5의 (C)는 본원 발명의 로더에 의해 광학적으로 업데이트되고 교정되는 AC 터미널에 사용되는 도 5의 (A)의 블록 다이어그램에 대한 또 하나의 버전이다.
도 6a는 AC 아울렛의 세부사항들을 읽기 위해 사용되는 도 1의 로더의 도해이다.
도 6b는 도 6a의 로더에 의해 읽혀진 세부사항들과 데이터를 디스플레이하는 것을 도시한 것이다.
도 6c는 RFID 태그와 안테나를 통해 도 2의 로더에 의해 부하와 AC 아울렛의 세부사항들을 읽기 위한 준비의 확장된 세부사항을 도시한 도해이다.
도 7a는 부하에 의해 소비되는 전력을 측정하기 위한 도 6A에 도시된 설정의 도해이다.
도 7b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 측정된, 비교된, 조정된 그리고 교정된 전력 소비의 디스플레이를 도시한 것이다.
도 7c는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 결합 로더의 광학 포트들, RFID 태그들 및 측정 액세서리들의 구성요소들을 포함한 도 1과 도 2의 결합 로더의 도해된 분해조립도이다.
도 8의 (A)는 룸과 AC 아울렛 어드레스 및 부하에 대한 세부사항들의 인스톨 단계들의 도해이고, 도 8의 (B)는 인스톨 세부사항들의 디스플레이를 도시한 것이며, 도 8의 (C)는 전력 소비 혹은 전류 드레인에 대한 AC 디바이스와 데이터 수신기들 사이의 전력소비 데이터를 연결하기 위한 광케이블 그리드와 로더에서 데이터 수신기로 광학 데이터를 전파하기 위한 세트-업을 도해한 것이다.
도 9의 (A)는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 결합 로더에 의한 측정된 번압, 전류 및 전력 소비를 조정하는 단계들을 도해한 것이고, 도 9의 (B)는 (A)의 조정 단계들의 디스플레이들을 도시한 것이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 RFID 태그에 사용되는 가전기기 코드를 도시한 테이블들이다.
도 11의 (A)는 리본 베이스와 시트상에 고정된 레이블 모양에 있는 RFID 태그의 도해이고, 도 11의 (B)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 기록 가능한 RFID 레이블들에 코드를 인스톨한 것을 도시한 도해이며, 도 11의 (C)는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 순차적으로 코드화된 RFID 레이블로부터 코드를 읽는 것을 도시한 도해이고, 도 11의 (D)는 기록 가능한 RFID 레이블에 코드를 인스톨하고 본 발명의 로더에 의해 기록된 RFID 레이블 혹은 태그의 코드를 읽기 위한 근접성을 도시한 도해이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 전원 혹은 어뎁터 및/또는 에어컨 및/또는 물 보일러 및/또는 히터 및/또는 쿨러(cooler) 등과 같은 고정적으로 부착된 가전기기와 같은, 전기기기 및/또는 이러한 전기기기의 액세서리의 랜덤하게 플러그된 AC 전력 케이블에 AC 전력을 공급하는, AC 아울렛, AC 서브 아울렛 및 기타 AC 터미널을 업데이트하고 교정하기 위한 휴대용 공구 100을 도시한 것이다.

로더, 수정기(adjuster) 혹은 캘리브래이터(교정기라고도 함, calibrator)로 칭해지는 휴대용 공구 100은 한 가지 중요한 기능을 제공하는데, 그것은 도 5의 (B) 및 도 5의 (C)에 도시된 지능형 AC 아울렛 50과 전류 센서 51의 읽기를 측정하고 교정하는 것이다. AC 전력 소비 값은 DC 전력 소비와 다르다. 이는 AC 전류 위상 대 AC 전압 위상의 쉬프팅 때문이며, 쉬프팅은 전력을 소비하는 가전기기의 커패시턴스와 인덕던스에 의존한다.

열선 히터와 같은 순수 저항 부하는 위상을 쉬프트하지 않지만, 대부분의 가전기기는 모터를 동작시키며 도 5의 (A)의 부하 58이 AC 전류 대 AC 전압의 위상을 쉬프트하는 것과 같이 용량성이면서 유도성인 전력공급을 스위칭하는 것을 통해 전원이 공급되며, 더욱이 전력공급 특히 스위칭 전력 공급은 AC 전력의 사인파 커브의 모양을 왜곡시킨다.

도 5의 (A)는 저 저항성 전류 센싱 저항기 RS를 사용한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전력 소비 보고 회로와 통신 회로를 포함한 전류 센서 회로의 블록다이어그램을 도시한 것이다. 유사한 회로가 미국 특허출원 13/239,939에 공개되어 있다.

CPU 혹은 아날로그/디지털 프로세서 2, 전류 신호 증폭기 3 및 전력공급 레귤레이터 57을 포함하는 회로들은 도 5의 (B)의 AC 아울렛에 또한 사용된 바와 같이 부하 58에 의해 소비되는 전력의 측정을 포함한 전류 센싱 및 처리를 위한 기본회로들이다. 부하는 저항성 RL, 유도성 LL 및/또는 용량성 CL 부하 및 이들의 조합으로서 도시되어 있다.

도 5의 (A)에서 VCC 전력 소스는 저항 R2, 커페시터 C3 및 다이오드 D2를 통해서 DC 레귤레이터 57의 입력 터미널로 입력된다. 도시된 레귤레이터 57은 매우 저렴한 가격에 많은 IC 제조업체에서 생산되는 잘 알려진 아날로그 전압 레귤레이터 IC이다. 도시된 레귤레이터 입력 회로는, 전기 시스템에 공통적으로 영향을 주는, 레귤레이터에 낮은 리플의 DC 입력을 제공하기 위한 필터 커페시터 C1과 전압 서지로부터 레귤레이터를 보호하기 위한 제너 다이오드 ZD1을 포함한다. 레귤레이터의 출력은 전력 상태 및/또는 전력 소비를 교환하는 것 및/또는 보고하는 것을 완료하기 위해서 전류 센서 회로에 전력을 공급하기 위한 충분한 충전을 유지하기 위해서 저장 커페시터 C2를 포함한다.

살아있는 AC 라인은 또한 VCC의 네거티브 라인인 그라운드에 연결된 것으로 도시되어 있다. 도시된 VCC는, 예를 들어, 포지티브 3.3V이나, 5V 혹은 1.8V가 될 수도 있고, 또는 CPU와 기타 IC들에 공통적으로 공급되는 어떤 전압이 될 수도 있다.

살아있는 AC는 DC 전원의 네거티브 폴에 연결되므로, 전압 레귤레이터 57의 입력 단자에 공급되는 전력은 AC 그레이드 커패시터에 연결되고, 중성 AC 라인에서 직렬 커패시터 C3를 통해 정류 다이오드 D2에 공급되며, AC 그레이드 커페시터는 전력선 전압에 따라, 전력 주파수가 각각 50Hz 혹은 60Hz인 것을 또한 고려하여, 230/240VAC (유럽, 영국)에 대해서 0.22 마이크로패럿으로부터 100/120VAC (일본/미국)에 대해서 0.22~0.33 마이크로패럿까지 범위일 것이다.

그러나 로더의 VCC는 알카라인 혹은 기타 알려진 배터리 1B 혹은 충전 회로 혹은 충전 커넥터(미도시)를 통한 재충전 가능한 배터리에 의해 전력이 공급된다. 로더의 랜덤한 사용은 배터리를 빠르게 드레인 혹은 방전하지 않을 것이며, 아울렛 어드레스를 교정하고, 업그레이드하고 다운로드하는데 사용된 배터리는 오토메이션 프로그램의 부드럽고 정확한 동작을 지원하기 위해서 오랫동안 지속될 것이다.

도 1 및 도 2에서 도시된 전류 센싱 저항기 RS 혹은 R10은 1 mOhm 또는 2mOhm과 같이 저 저항성 저항이며, 대략 1W~3KW(8mA ~ 16A)의 범위에서 전류 드레인에 대해, 마이크로 혹은 밀리볼트 신호와 같은 소신호를 생성할 것이다.

신호 증폭기 3은, 전류 센싱 저항기 R10에 걸쳐서 생성되는 신호를 증폭하기 위해 직렬로 연결된, 잘 알려진 선형 증폭기 혹은 듀얼 증폭기 IC이다. 연산 증폭기 혹은 op. amp.로 또한 알려진 두 개의 증폭기를 각 증폭기와 결합한 증폭기 3은, 예를 들어 100의 증폭지수까지 증폭하도록 설정되고, 그리므로 직렬로 두 개가 10,000의 증폭지수까지 제공할 수 있다. 10mA~16A 전류 드레인에 의해 생성된 신호의 선형 증폭은 증폭기 3의 선형 범위 내에서 좋게 될 것이다.

향후 CPU라고 하는 CPU(중앙처리장치: Central Processing Unit) 혹은 아날로그/디지털 처리기 2는 아날로그-디지털, 디지털-아날로그 변환기 포트, 디지털 포트 및 아날로그 포트들을 포함한다. CPU 2는, 저렴하고 메모리를 포함한 저 전력 소비 프로세서인 8비트 혹은 16비트와 같은, 공통적으로 가용한 CPU이다. CPU는 1mA 이하의 동작 전류 및 몇 안 돼는 마이크로암페어 단위의 슬리핑 전류로 1.8V 혹은 3.3V에 동작한다.

증폭된 전류 신호는 증폭기 3에서 포트 I/OC로 입력되며, 디지털 신호로 변환된 아날로그 전류 신호와 관련한 증폭 제어 상태 및 데이터에 기반한다. CPU는 저항 RS 또는 R10의 선택된 범위의 중간 또는 대부분의 선형 범위에 있도록 수신된 신호에 비례한 프로그래밍되는 것으로서의 최적 증폭을 획득하기 위해 I/O A 포트를 통해 증폭기 3의 증폭율을 조절하도록 프로그래밍된다.

도 5의 (A)에 도시되어 있고 상기에 언급된 바와 같이, 부하 58 은 순 옴 혹은 저항성 부하가 아니다. 이는 모터 및/또는 커패시터 및/또는 PCs를 포함하는 전기 가전기기와 함께 공동으로 사용되는 스위칭 전력공급이 될 수 있다. 비 옴 부하는

비 옴 부하는 전압 커브와 전류 커브 사이에 위상 쉬프트를 초래하고 및/또는 전력 공급을 스위칭함으로써 커브를 왜곡시킨다. 도 4는 두 개의 사인 곡선, 전압 커브 80~86 및 전류곡선 90~96을 보여주며, 이들은 RL, LL 및 CL 부하의 미지의 알려지지 않는 조합에 의해 초래된 랜덤한 각도에 의해 쉬프트된다.

전압 커브 80~86은, 미국 120V/60Hz, 유럽 전력선 230V/50Hz의 전력선 전압을 나타내는 최적 기준 신호 레벨을 제공하기 위하여, R1 값은 0.5~1.0Mohm이며, R3 값은 몇 옴 되지 않는 값을 가진, 큰 저항 디바이더 R1과 R3을 경유하는 중성 AC 터미널 N으로부터 CPU의 I/OV로 공급된 기준 전압의 커브이다. 전류곡선 90~96은 증폭된 전류 신호와 전류 드레인 값의 정확한 기준이다.

기준 전압 커브의 제로 크로싱 80은 전력소비 읽기의 처리를 위한 스타트 포지션 또는 시점이다. 전류 위상 쉬프트는 전류 곡선의 제로 크로싱의 편차로부터 분명하다.

도시된 제로 크로싱 80은 네거티브로부터 포지티브로 교차하는 지점이며, 스타트 포지션 시간 90과 똑같은 시간에, 전류 커브는 네거티브 곡선의 피크에 근접한, 혹은 90도 이상의 페이저 쉬프트된 것으로 도시되어 있다.

도 4에 도시된 프로세싱은 다섯 개의 기준 사이클 81~85와 페이저 쉬프트된 5개의 전류 사이클 91~95를 측정하는 것이다. 측정 포지션 혹은 시점은 92-4, 93-5, 94-6과 95-8로 나타내진 전류곡선에 대해서 정확하게 시점이 일치하는 전압 시점 81-1, 82-1, 83-2, 84-3과 85-4로서 전압 커브에 걸쳐 분산된 10 포인트로서 도 4에 나타나 있다. 프로세싱 포지션 혹은 시점의 끝은 86과 96으로 도시되어 있다. 도시된 시간 간격은 50Hz에 2mSec과 60Hz에 대해 16.6 mSec이다. 수직 라인은 하나의 사이클을 10개의 시점으로 나누며, 그리하여 각 시점 사이의 간격은 10으로 나누어진 한 시이클의 시간간격이다.

1 사이클(Hz) 동안 측정 지점의 시간 간격 또는 개수는 직접적으로 측정의 정확도에 관련이 있고, 똑같은 일이 하나의 측정 라운드에서 측정된 AC 사이클의 개수에 적용된다. 양자는 실행되어야 할 결정이고, 여기서 더 높은 정확도는 하나의 측정 라운드에서 더 많은 측정된 AC 사이클(Hz)을 요구하고, 시간 간격에서 감소를 요구하거나 측정 포인트의 개수에서 증가를 요구한다.

소비 전력은 각 시점에서 동시에 측정값을 기초로 하여 생성되는 계산된 사인파 V×A 그래프의 곱이고, 전압을 참조로 한 타이밍을 기초로 각 사이클당 집계되었다. 도 4에 도시된 5개의 사이클 81~85는 예를 들어, 매 2초마다 한 라운드의 측정이 반복되는 예를 보인 것이다. 계산 라운드가 매 2초마다 수행되도록 프로그램되면, 총 다섯 개의 측정된 사이클이 50Hz에 대해서 20의 팩터로, 그리고 60Hz에 대해서 24의 팩터로((50: 5/sec.×2초.) 또는 (60: 5/sec.×2 sec.)) 곱해질 것이다. 이것은 2초에 소비된 파워를 나타낼 것이다.

상기한 것에 의해, 본 발명의 전류 센서에 의한 소비 전력 계산이 단순화되고, 저렴한 중앙 처리 장치 (CPU) 또는 아날로그/디지털 프로세서에 의해 수행될 것이 분명하며, 양자는 많은 IC 제조자로부터 이용가능하다. 또한 본 발명의 전류 센서는 크기가 작게 만들어질 수 있고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 AC 아울렛과 핸드 로더 또는 조절기에 알맞게 맞출 수 있는 것이 분명하다.

계산된 전력 소비 값은 프로그램된 대로 컨트롤러에 보고하기 위해 CPU에 포함된 메모리에 저장되고 업데이트된다. 계산된 전력 소비 값은 부하 또는 가전기기의 세부사항들 및 부하 및/또는 AC 아울렛의 위치를 포함하는 미리 정의된 프로그램된 프로토콜로 변환된다. 메모리에서 저장된 그리고 업데이트된 데이터는 코드화된 프로토콜이다.

참조된 미국특허 제8,170,722호는 전력 소비 명령어 프로토콜의 코딩과 이 프로토콜의 신호 구조를 보고하는 것을 기술하고 있다. 명령어 구조는 전력 소비, 부하 세부사항들 및 부하의 위치를 리포트하기 위해 필요한 모든 데이터를 포함하는 단지 5 바이트를 포함하는 짧은 명령어로 설계된다.

미국특허출원 번호 제13/349,939호에 개시된 AC 아울렛에 보고하는 전력소비는, 단지 전류가 부하를 통해서 드레인될 때만, VCC 공급을 센서 회로에 공급한다. 짧은 명령어는 부하가 꺼지거나 플러그가 AC 아울렛에서 제거될 때 특히 필요하다. 짧은 커맨드는 그러므로 "부하가 스위치-오프되었다 "는 프로토콜을 전송한 것과 같이, VCC가 커트될 때, 상태 보고를 완료하는 데 걸리는 시간을 감소시킴으로써, 스토리지 커패시터 C2의 크기를 최소화하는데 필요하다.

단축 프로토콜은 어떤 VCC도 존재하지 않을 때, LED가 컨트롤러로부터의 조회 명령어에 대해 응답하기 위한 응답을 전송하도록 스토리지 커패시터 C2로부터 5~6mA까지 뽑아내므로, 매우 중요하다. 프로토콜이 길수록 큰 물리적 크기를 가진 더 큰 커패시터를 필요로 할 것이다.

몇 마이크로 와트 정도의 출력을 생성하기 위한 RF 송신기에 대한 DC 전류는 작지만, 그러나, 여기에서 또한 더 후에 논의되는 RFID 교환 때문에 보고 프로토콜의 길이를 최소로 하는 것은 바람직하다. 도 5의 (A) 블록도는 RF 트랜시버 6과 광 트랜시버(5-1 내지 5-n)를 도시하고 있지만, 그러나 단지 광 네트워크를 통하여 작동하는 시스템에서는 RF 트랜시버 6은 필요치 않고 사용되지 않는다. 여하튼 광 케이블 네트워크를 통해서 IR, RF, RFID 및 광을 포함한 무선 통신을 결합시키기 위한 회로에 RF와 광 트랜시버 둘 다 모두 병렬로 포함하도록 하는 것이 가능하다

양방향 버퍼 4는 많은 반도체 제조자들로부터 작은 표면에 마운트된 IC 패키지에서 가용한 잘 알려져 있는 증폭기-버퍼이다. 이것의 목적은 신호와 그들의 레벨을 인터페이스하는 것이고, 트랜시버 6과 5-1~5-n 사이의 양방향 신호를 CPU 2의 I/O T (송신)와 I/O R (수신) 포트로 공급하는 것이다.

도시된 디스플레이 3D는 터치스크린 아이콘 TS1~TSn을 가진 LCD 이다. 터치스크린 아이콘은 손가락에 의해 터치되고 활성화될 스위치의 접촉으로서 도시되어 있다. 터치스크린 아이콘의 개수는 n 이고, 크기, 모양, 컬러 그리고 콘텐츠는 아이콘의 기능을 식별하도록 디스플레이에 프로그램될 수 있다. 몇몇 디스플레이 페이지들이 읽기, 측정, 비교, 로딩, 가전기기 페이지, AC 아울렛 페이지 및 기타 데이터를 입력하고, 읽고 처리하는데 필요한 페이지들과 같이, 서로 다른 어플리케이션을 위해 형성될 수 있다.

K1~Kn으로 도시된 푸쉬 스위치와 결합된 그 밖의 기타 디스플레이 스크린 2D 및 3D가 도 3의 (C)~ 도 3의 (F)에 도시되어 있다. 스위치와 터치스크린 아이콘은 기능상으로 똑같은 방법을 작동시키고 있고, 활성화된 터치 아이콘 또는 푸쉬 스위치에 동등하게 응답하는 I/O S(스위치) 포트를 통해 CPU 2에 터치 또는 푸쉬 명령을 공급하기 위해 개별적으로 식별된다. 디스플레이 자체는 프로그램된 대로 터치 아이콘과 푸쉬 스위치에 응답하며, 도 1과 2에 도시되어 있듯이, I/O D (디스플레이) 포트를 통해서 CPU로부터 제공된다.

전기 벽 상자 안에 탑재되어 있는 멀티 AC 아울렛에 대해서, 각각 단일의 아울렛 소켓을 통해 개별적 전력 소비를 계산하고 보고하기 위해 하나의 CPU를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 멀티 소켓 AC 아울렛에 대한 차이가 광 트랜시버가 추가되는 것처럼, 혹은 나중에 RFID 트랜시버에서 설명되는 것처럼, 회로는 도시되지 않는다. 각각이 전류 센서 RS와 신호 증폭기 3을 결합한 복수의 전류 센서 27를 포함한 이것은 각 AC 아울렛에 사용된 것과 같은 개별 회로 50의 비용 대비 실질적으로 더 싸게 될 것이다.

동일한 일이, 미국특허출원 제13/599,275에 개시된 것처럼, 3개 또는 6개의 서브 아울렛을 사용한 것과 같이 잘 알려져 있는 확장 케이블 어셈블리의 AC 서브 아울렛에도 적용된다.

선택된 CPU 및 아날로그/디지털 프로세서 2에 따라서, 그들이 출력에 프로그램될 수 있는 것처럼 어떤 추가적 버퍼도 요구하지 않고, CPU와 트랜시버 사이에 교환된 신호에 상응하는 가변 신호를 수신하는 I/O 포트를 포함한 많은 그와 같은 알려진 장치가 있다. 그와 같은 장치를 위해, 쌍방향 버퍼 4는 요구되지 않고, 사용되지 않는다.

미국특허 제8,170,722호는 어드레스, 로케이션 및 가전기기 세부사항들을 로딩하기 위해서 휴대용 로딩 디바이스를 사용하는 것을 기술한다. 이는 또한 도 8의 (A)에 도시된 바와 같이 플러그된 인라인 전류 센서 어댑터 155를 포함한, 다양한 AC 디바이스의 디지털 스위치를 통해 세부사항들의 세팅을 기술한다. 도 5의 (B)의 파워 아울렛 그리고 도 5의 (C)의 전류 센서 어댑터 회로의 CPU, 프로세서 그리고 드라이버 2, 3 & 4를 포함한 전류 센서(27)와 회로는 도 5의 (A), 도 5의 (B) 및 도 5의 (C)에 도시된 다양한 조합에서 잘 알려져 있는 부품들, 패키지들 및 IC들을 사용한 회로와 유사하다.

도 5의 (B)의 AC 아울렛은 세팅 스위치 53, 54 및 AC 소켓 28로 도시된다. 도 5의 (C)의 전류 센서는 디지털 스위치 없이 그리고 AC 터미널 29로 도시된다. 전류 센서는 미국특허 제8,170,722호에 개시된 것처럼 동일한 디지털 스위치들을 결합시킬 수 있다.

미국특허 제8,170,722호에 도시된 전구 로딩 액세서리를 포함한 로더는 그들이 전구 세부사항들을 포함한 어드레스 또는 로케이션의 로딩 동안 전구에 전력을 공급하는 동안, 광신호를 어떤 방향으로 향하게 하기 위한 기계적 광학 액세서리이다.

미국특허 제8,170,722호는 텔레비전과 같은 가전기기로 공급된 원래 RF 원격 제어와 같이, 최초 원격제어 유니트에 의해 처리되는, 디바이스 혹은 가전기기들의 어드레스와 세부사항들의 또 다른 로딩을 또한 기술한다. 이러한 RF 원격 제어는 프로그램된 구내 자동화에 상응하는, RF 원격 제어 신호에 어드레스를 도입하는데 사용될 수 있다.

모든 참조된 미국특허와 특허출원에서, 그러나 본 발명의 로더에 의해 제공되는 것과 같이 전력 소비 보고의 조정 또는 교정은 아무것도 공개되어 있지 않다. 도 7a~7c는 AC 아울렛, 서브 아울렛 및 다른 AC 터미널에 의해 전력소비 보고의 교정을 처리하기 위한 셋업을 보여준다.

참조된 미국특허와 특허출원에 개시된 AC 아울렛과 다른 AC 디바이스는 저전압 버스 라인을 통해서 자동화 분배기로 및/또는 시스템 컨트롤러로 직접적으로 전력소비 보고를 전파하기 위해 광신호를 전기 신호로 변환하기 위하여 n개의 AC 디바이스까지 광 케이블을 통하여 캐스케이드 된 체인으로 AC 전류 드레인 수신기 혹은 명령어 변환기로 연결된다.

단순화된 캐스케이드 연결은 매 부하가 항목별로 나누어지고 상술될 필요가 있는 전력 소비 보고 그리드에 전체 AC 아울렛, 서브 아울렛 그리고 다른 디바이스 및 터미널을 광학적으로 연결할 수 있도록 한다.

미국특허 제8,170,722호는 디지털 스위치를 통해 또는 세부사항들을 로드하는 것을 통해 AC 아울렛과 광링크를 통한 기타 다른 AC 디바이스의 메모리에 각 가전기기 세부사항들과 위치를 세팅함으로써, 식별된 가전기기에 기반하여, 위에서 참조된 5 바이트 명령어 프로토콜을 통해 보고하는 것을 상술한다.

도 1에 도시된 로더 100은 전류 센서를 통하여 AC 전력을 공급하는 각 AC 아울렛, 서브 아울렛 그리고 기타 AC 터미널의 세부사항들을 이렇게 로딩하고 업데이트하는 것을 제공한다. AC 아울렛의 식별은 2단계 로딩으로, 첫 번째는 아울렛 번호에 이어지는, 룸 또는 영역 번호이다. 미국특허 제8,170,722호에서 바람직한 실시예는 8개의 룸 플러스 하나의 공통 영역과 각 룸 또는 영역당 16개의 아울렛까지 제공한다.

AC 아울렛 번호와 룸 번호와 같이, 광 데이터 읽기 프로세스가 도 6a와 6b에 도시되어 있다. 이것은 참조된 미국특허에 재인용된 것처럼, 본 발명의 AC 아울렛에 연결되도록 의도되는 가전기기의 코드를 설치하기 전에 한다.

도시된 로더 100은 AC 아울렛 28 케이블과 플러그 9를 통해 AC 아울렛 28과 히터 70에 접속된다. 로더 140은 케이블과 소켓 8을 통해 가전기기(히터) 70의 플러그 79에 연결되는 것이다. 도 1에 도시된 AC 플러그 9의 광포트 15-2는, 도 10의 가전기기 코드 테이블에 도시된 가전기기의 각 타입에 할당된 코드나 번호가 될 수 있는, AC 아울렛 번호, 룸 번호 및 가전기기의 타입 코드를 로딩하는 것과 같이 인스톨 명령 프로토콜을 통신하기 위해 AC 아울렛 28의 광포트 5(미도시)에 접속된다.

코일 안테나 18R 및 19R과 같이, RFID 안테나에 의해 대체되는 도시된 AC 소켓 18과 플러그 19의 광포트 15-1 및 15-2을 제외하고 도 1의 로더 100과 유사한 로더 110이 도2에 도시되어 있다. 비록 도 2에 도시되어 있지 않지만, RFID 안테나 18R 및 19R은 광포트 15-1과 15-2와 함께 사용되고, 터치스크린 아이콘 TS1~TSn을 통해 또는 도 3의 (B)~(F)에 제공되고 도시된 키 K1~Kn을 통해 선택된 것과 같은 병렬로 또는 선택적으로 작동할 수 있다.

나중에 설명될 것과 같이, 로더 110, 130 및 150은, 시스템이 도 7a~7c에 도시된 것처럼 연결될 때 RFID 통신을 통해서 전력소비 보고의 교정을 포함하여 룸 번호, AC 소켓 번호 및 전자기기 코드를 로드할 수 있다. 이것은 나중에 언급될 것이다.

도 1에 도시된 포토 트랜시버 5-4는 로더 100과 AC 아울렛 또는 도 3의 (A), 도 3의 (C) 및 도 3의 (E)의 로더 100, 120 및 140 전면에 광포트 5-4에 액세스할 수 있는 포지션에 광포트를 가지는 기타 디바이스들 사이에 로딩, 업데이팅 그리고 통신을 가능하게 한다. 전류 드레인 혹은 전력 소비와 관련한 로더와 AC 디바이스 또는 AC 아울렛 사이의 통신은, 그러나 공기에서 또는 POF를 통해 광포트를 링크함으로써 점검이나 확인이 될 수 없다. 전력 소비 보고를 로드, 업데이트, 확인, 및/또는 교정하기 위해 AC 전력 공급은 도 7a 및 7c에 도시된 바와 같이 로더 소켓 8 혹은 18과 플러그 9, 19 또는 49를 통해서 공급되어야 한다.

AC 아울렛과 기타 다른 AC 디바이스에 의해 출력되는 전력 소비 값들을 조절하고 교정하기 위해서, 부하는 AC 아울렛 28 또는 38 또는 48, 또는 소켓 또는 기타 다른 AC 터미널을 통해서 그리고 로더를 통해서 전류를 드레인해야 한다. 이것은 읽은 것들을 비교함으로써 동시에 실시간으로 측정된 전력 소비의 비교를 가능하게 한다. 로더 타입 100~150은 로더가 AC 아울렛, 서브 아울렛 및 기타 다른 AC 디바이스의 측정과 읽은 눈금을 조정하는 것을 기초로 하여, 확실히 검증된 값을 제공하기 위해 제조업자에 의해 사전 교정된다.

참조된 미국특허와 특허출원에 개시된 것처럼, 룸 또는 영역 어드레스 및 AC 아울렛의 번호는 직접적으로 라이트가이드(POF)를 통해 광으로 로딩하는 것을 포함하여, 설정 스위치를 통해 또는 어드레스(룸, 소켓 및 기타 다른 AC 디바이스 번호들)를 AC 디바이스의 CPU의 메모리로 로딩하는 것을 통해서 세팅된다.

바람직한 실시예에 따른 로더를 경유하는 광학 로딩을 수행하기 위한 제 1단계는, 도 3C, 3F, 6A 및 8A에 도시된 키 K1과 같이, 터치스크린 1D를 터치하거나 온-오프 키를 누름으로써, 도 6a에 도시된 AC 아울렛 28에 케이블 12와 플러그 9 어셈블리를 플러그하며 로더를 켜는 것이다. 스위치를 켜는 것(switch-on)은 로더를 리셋할 것이고, 광포트 15-2를 통하여 전파된, 룸 및/또는 AC 아울렛 소켓 번호를 식별하기 위한 조회(inquiry) 명령어를 생성할 것이다.

도 6b의 디스플레이 101과 도 8의 (A)의 디스플레이 800은 룸 #1과 AC 아울렛 #7이 기록될 때, 도 6a 및 8a의 AC 아울렛 28에 의한 응답의 판독(reading)을 보여주고 있다. 도 6b의 102에서, 판독은 룸/영역에 대해서 “none”으로 기록되어 있고, AC 아울렛에 대해서 #7로 기록되어 있는 것을 보여주고 있다. 도 6b의 디스플레이 103에서 판독은, 룸 번호는 #1로 기록되어 있으나, AC 아울렛에 대해서는 “none”으로 기록되어 있는 것을 보여주고 있다. 룸 또는 영역 번호는 둘 다 1~8 및 0(공통)와 같이, 그리고 AC 아울렛 번호는 1~16과 같이 기록되어 있지 않을 때, 도 6b의 판독 104는 각각 “none”과 “none”으로 디스플레이되거나 “no room and no AC outlet”으로 디스플레이될 것이다.

도 6b에 도시된 기록되지 않은 항목들은 도 8의 (A)에 도시된 로더 100의 첫 번째 *1 인스톨 아이콘을 터치하거나 또는 키 k3를 누름으로써 로딩 프로세스를 진행하며, 이어서 *2 예를 들어 룸 키 k17을 터치하거나 누르고, 그리고 계속해서 *3 룸 4번을 선택하기 위해 도 8의 (A)에서 KN1 ~ KNO로 도시된 숫자 키를 누르거나 1~8 혹은 0(공통) 아이콘을 업-다운 스크롤함으로써 인스톨 프로세스를 진행한다. “enter” 아이콘을 터치하고 *4 엔터키 k6를 누르면 선택된 번호 #4를 룸 번호로써 또는 선택된 0를 공통 영역으로 하여, AC 아울렛 28의 메모리에 로드할 것이다.

다음으로 인스톨하는 것이 AC 아울렛 번호이다. 위에서 언급하였듯이, AC 아울렛은 두 개의 아이콘 또는 셀렉트 키를 통해 제공되는 두 개의 형식의 어드레스에 대해 단일 AC 소켓 혹은 복수의 서브 소켓을 포함하며, 도 8의 (A)에 도시된 바와 같이, 아울렛에 대해서 단일 AC 아울렛 키 K13은 단일 소켓을 포함하고, 또는 AC 아울렛에 대한 K14는 멀티 소켓을 가진다. 멀티 서브 아울렛 키 K14, *5 또는 아이콘을 터치하면, 서브 소켓 코드를 부여받지 않은 메인 혹은 마스터 소켓이라고 명명된 첫 번째 소켓에 있는 각 서브 소켓에 대해 2에서 n까지의 서브 번호를 자동으로 할당할 것이다.

AC 아울렛 번호는 단일의 또는 듀얼 디지트에 의해 식별되고, 1에서 16까지 예를 들어 선택될 것이다. 서브 아울렛은 a1에서 a6과 같은 코드에 의해 식별되고, 서브 아울렛에 대한 전체 어드레스 코드는 예를 들어 7a3이고 서브 소켓은 7-3으로 읽어 디스플레이 한다. 여기서 7은 AC 아울렛 7의 메인 소켓의 번호이고 -3은 AC 아울렛 7의 서브 소켓 3을 나타낸다.

어드레스를 짧게 유지하기 위해서, 복수의 소켓을 포함한 AC 아울렛에 대해서 단지 단일 디지트만을 사용하는 것이 바람직하다. 멀티 아울렛 키 K14 *5 또는 아이콘을 누르고, 이어서 예를 들어 1~8에서 선택된 번호 8 키 *6를 누르며, 이어서 엔터키 K6 *7을 누르면 AC 아울렛의 어드레스와 코드 세팅이 완료된다.

도 8의 (A)에 도시된 로더의 키들은 도 8의 (A)에 도시된 KN1~KN0의 숫자 키들을 포함하지 않을 것이다. 대신에 룸 또는 AC 아울렛을 선택을 위한 번호는 LCD 스크린에 디스플레이되고, 번호를 선택하기 위해 업-다운 키 K2와 K10을 통해 스크롤되며, 이어서 엔터키 K6를 터치함으로써 로딩을 완료한다.

물 보일러와 같은 가전기기에 도 5의 (C)의 전류 센서 51을 통해 고정적으로 연결된 단일의 소켓 또는 AC 터미널을 가진 AC 아울렛에 대해, 로더를 통해 가전기기 유형 혹은 세부사항들을 인스톨하는 것이 필요하다.

가전기기 키 K18 *8을 터치하면 도 3의 (A)~(F)에 나타난 LCD 스크린 1D, 2D 또는 3D 상에 가전기기 또는 가전기기 페이지가 호출될 것이고, 업-다운 아이콘 또는 키 K2 *9와 K10을 통해 선택을 위한 리스트를 스크롤하거나, 좌-우 키 K5와 K7로 페이지를 스킵하거나 및/또는 좌-우 및 업-다운 키들의 조합으로 워터 보일러를 빨리 찾을 수 있으며, 이어서 엔터 키 K6 *10을 누른다. 이렇게 하면 주어진 AC 아울렛 28의 메모리에 또는 도 5의 (C)의 AC 터미널 29의 전류 센서 51의 메모리에 가전기기 혹은 세부사항들을 리코딩할 것이다.

고정된 넘버링과는 달리, 어드레스 또는 코드가 AC 스위치, AC 아울렛 및 이들의 서브 아울렛 또는 소켓에 할당되고, 구내의 물리적인 위치에 따라 할당되며, 동일한 것이 AC 아울렛 또는 서브 아울렛을 통해 전력이 공급되고 있는 부하 또는 가전기기에는 적용될 수 없다. AC 소켓에 부착되거나 플러그되어 있는 AC 플러그 사이에 설치된 관계의 성질은, 특히 멀티 소켓을 가진 AC 아울렛으로, 랜덤하게 관계되고 혹은 랜덤하게 연결될 것으로 예측된다.

미국특허와 특허출원에 개시된 부하를 식별하기 위한 광신호 솔루션은 가전기기의 AC 플러그를 통해 광신호 식별을 제공한다. 광신호 식별이 없는 기존의 가전기기를 위해, 또는 광신호 식별이 없는 새로 제조된 전기 가전기기를 위해, 미국특허 제8,170,722호의 도 5의 (A)에 도시되 것과 같이, 광학 AC 전류 수신기를 포함하는 광포트를 가진 전류 센싱 어뎁터가 사용된다.

광학 그리드 또는 네트워크가 AC 아울렛 또는 전류 센싱 어댑터로부터 전기 가전기기에 의해 소비된 전류 드레인과 전력에 관계된 광신호를 전파하기 위해 필요한 것처럼, 광학적으로 연결된 AC 아울렛들을 도입하고 가전기기 또는 가전기기 세부사항들을 식별하기 위한 수단에 관계없이 현재 드레인 또는 전력 소비 데이터 수신기에 광케이블을 통해 AC 아울렛들을 링크하는 것은 더 저렴하고 더 간단하다.

참조된 미국특허 및 특허출원에 공개된 비디오 인터폰, 쇼핑 터미널 또는 전용 컨트롤러와 같이, 시스템 컨트롤러에 저전압 버스라인 420을 통해 공급되는 전기신호로 소비된 전력 데이터를 수신하고 변환하기 위해 도 8의 (C)에 도시된 수신기 400은 또한 공기중으로 IR을 통해서 데이터를 또는 IR이나 RF 게이트웨이를 통해서 RF 신호를 공급하거나 수신할 수 있다.

위에서 간략하게 설명되었듯이, 미국특허 제8,170,722호에 공개된 로더와 유사하게, 로더로 가전기기 타입 또는 가전기기 세부사항들과 관련한 광 데이터를 인스톨하는 것이, 동일한 AC 아울렛에 연속적으로 연결된 냉장고, 세탁기, 드라이어 및 텔레비전과 같이, 고정적으로 연결된 가전기기의 도입을 위해서 간단하고 효과적이다.

서로 다른 AC 아울렛에 플러그되는 헤어드라이어 또는 스팀 아이언 또는 음식 처리기와 같이, 그러나 랜덤하게 연결된 가전기기는 불편하다. 만약 사용자가 신뢰성있는 전력 소비 보고를 유지하기를 희망하면, AC 아울렛에 랜덤하게 플러그될 때, 주어진 가전기기 코드를 반복적으로 로드해야 한다.

특히 그와 같은 로딩이 예상되는 가전기기 작동과 성능에 영향을 미치지 않을 때, 사용자는 그들의 일사 행위 중에 반복된 루틴한 로딩 또는 도입을 회피하는 경향이 있다. 이러한 이유로 도 6c에 도시되는 플러그의 핀들 사이의 플러그 79 외부 표면에 붙어 있는 작은 스티커 또는 레이블 29R의 형태로 RFID 태그를 사용한 것과 같이, "automatic" 업데이트를 제공하는 것은 바람직하다.

잘 알려져 있는 RFID 태그 또는 레이블은 어떤 직접적 파워 커넥션도 요구하지 않으며, 그것은 안테나를 통해 전력이 공급되기 때문이며, 이 안테나는 실제로 인쇄된 안테나이다. RFID 회로는, 플러그의 핀의 부근에 있는 AC 플러그 표면에 알맞게 할 수 있는 크기로 자기-점착성 레이블상에 조립되도록, 1mm² 이하로 측정된 크기를 가진 IC 패키지이고, 종이처럼 얇다.

AC 가전기기와 기타 다른 객체들을 그들의 플러그를 통해서 식별하기 위한 RFID의 사용은 잘 알려져 있으며, 예를 들어 Pourchot가 발명한 미국특허 제7,167,078호와 Black이 발명한 미국특허 제5,910,776호에 공개되어 있으며, 이들은 태그와 리더의 RFID 코드가 일치될 때 전력을 켜는 방법, 또는 RFID 태그를 포함한 확인된 플러그에 의해 가전기기의 위치를 확인하는 방법을 제시하고 있다.

참조된 미국특허와 위에서 공개된 룸 또는 영역 및 AC 아울렛의 식별, 여기서 가전기기 위치의 식별은, AC 플러그의 RFID 태그가 아니라 도 5의 (B)의 세팅 스위치 53과 54를 통해서, 기록된 룸 및 AC 아울렛 번호 및 코드에 기반한다. 본 발명의 RFID 태그의 사용은, AC 소켓에 랜덤하게 플러그된 부하 또는 가전기기의 세부사항들을 포함함으로써, 루틴한 전력 소비 보고가 완성되도록 하기 위해서, 부하 또는 가전기기를 식별하기 위한 것이다.

저비용 RFID 태그는 그것이 고정된 부호화된 데이터로 제공되고, 안테나를 통해 공급되는 저장된 전력의 드레인을 최소로 할 수 있도록 가장 짧은 시간에 가능하게 할 때, 사용하기 더 간편하다. RFID 코드의 길이는 직접적으로 전송 주파수와 관련된다. 본 발명의 바람직한 실시예의 125KHz와 같은 더 낮은 주파수 밴드가, 13.56MHz의 HF 밴드 또는 800~900MHz의 UHF 밴드 및/또는 2.45GHz의 블루투스 밴드와 비교해서, 상당히 코드의 길이를 제한한다.

RFID의 또 다른 중요한 양상은 RFID 태그와 RFID 판독기 사이의 적용 가능한 거리이다.

작동중인 가전기기의 위치와 기타 다른 세부사항들을 통신하기 위해 RFID를 사용하고자 하는 시도들이 5m의 확장된 거리, 또는 HF 13.56MHz 대역 또는 800~900MHz의 UHF 대역 및 2.5GHz를 사용하는 더 먼 거리로 전파하도록 한다. 이러한 더 높은 주파수는 RFID 판독기에 나노/마이크로초 단위로 측정되는 짧은 시간 내에 확장된 데이터와 프로토콜의 전송을 가능하게 하며, 그것은 컨트롤러에 유선 또는 무선 네트워크를 통하여 판독한 상세내용들을 전파한다.

인접해 있는 AC 아울렛, AC 소켓 또는 AC 터미널 사이에서 데이터를 통신하기 위한 13.56MHz 또는 UHF 밴드의 사용은 AC 아울렛의 멀티 AC 소켓들과 기타 다른 것에서와 같이 복수의 RFID 안테나에 의해서 수신된 표류 신호와 복사, 충돌 및 기타 다른 어려움을 방지하기 위해 실질적인 프로그래밍과 보호를 필요로 한다. RFID 태그가 매우 제한되는 프로그래밍과 취급을 제공하기 때문에, 본 발명의 홈오토메이션 통신 환경에서 RFID 태그의 바람직한 사용은, 간단한 짧은 코드화된 프로토콜에 의해 성취되는 부하의 식별을 수행하는 것이다.

로더 110, 130 또는 150의 RFID 회로는, 그러나 AC 아울렛의 RFID 판독기와 통신할 수 있다. 로더 100과 110의 RF와 RFID 회로는 도 5의 (A)와 도 5의 (B)의 AC 아울렛의 RF 및/또는 RFID 회로 6과 유사한 판독기 회로이다. 이것은, 위에서 언급된 광신호 통신과 유사하게, 로더와 AC 아울렛 사이의 양방향 RF 및/또는 RFID 통신을 통해서, 전류 드레인 또는 전력 소비 보고의 판독을 전력 소비 판독과 비교하고 교정하는 것을 포함하여, 로더 110, 130과 150의 사용으로 룸 또는 영역과 같은 어드레스와 AC 아울렛 번호를 인스톨할 수 있게 한다.

위에서 언급된 AC 아울렛에 의해 측정된 것처럼 부하에 의한 전력 소비를 검증하기 위해, 부하 또는 가전기기는 도 7a에 도시된 바와 같이, 로더 100, 120 또는 140과 AC 아울렛을 통해 전력이 공급되어야 한다.

도 7a와 도 9의 (A)에 도시된 부하 70은 로더의 AC 소켓 8에 그것의 AC 플러그 79를 통해 연결된 스페이스 히터이고 로더 AC 플러그 9는 멀티 AC 아울렛 28의 메인 소켓에 플러그된다. 메인 소켓 28과 이의 광포트 5는 플러그 9에 의해 커버되고, 도시되지 않지만, 그러나 AC 플러그 9의 광포트 15-2는 광학적으로 AC 아울렛 28의 메인 소켓의 광포트 5와 링크된다.

또한 도 6a에 도시되는 스페이스 히터 70의 AC 플러그 79는 부하를 식별하기 위한 광포트 혹은 RFID 태그와 같은 어떤 다른 어떤 수단도 갖추지 않는다. 드레인된 전류를 위한 부하인 연결된 스페이스 히터를 켜는 것은 AC 아울렛 28과 로더 회로 두 개 모두를 활성화할 것이고, 각각은 스스로 드레인된 전류를 측정하며 각각은 전력 소비를 독립적으로 계산한다.

LCD 스크린 1D, 2D 또는 3D는, 만약 그렇게 원한다면, 포함된 전기적인 파라미터, 즉, 교류 전압, AC 주파수, 드레인된 AC 전류와 소비된 전력 모두를 디스플레이 할 수 있다. 단순성을 위해, 특히 기술적으로 정통하지 않은 사용자를 위해, 도 7a의 디스플레이 200에서 도시된 760W와 같이, AC 아울렛 28에 의해 측정된 바와 같이, 소비된 전력만 단지 디스플레이하는 것이 더 좋을 수 있다.

도 7b의 측정 아이콘 TS17 또는 도 8의 (A)의 키 K16을 터치하면 로더에 의해 측정되고 도 7b의 디스플레이 201에서 780W로 도시된 것과 같이 전력 소비의 디스플레이를 호출한다.

도 7b의 디스플레이 202에 도시된 바와 같이 비교 아이콘 TS9 또는 키 K20을 터치하면 로더에 의한 780W와 AC 아울렛 28에 의한 760W 두 개의 판독을 디스플레이할 것이다. AC 아울렛을 교정하기 위해 교정(calibrate) 아이콘 TS20 또는 키 K28을 터치하면 전력 소비를 계산하는데 사용된 CPU 4의 프로그램의 파라미터를 수정하기 위한 적어도 하나의 명령어를 생성할 것이다.

기술적으로 정통한 사용자는 AC 아울렛과 로더 둘 다에 의한 전압과 전류 드레인을 판독하고 비교하고 싶을 수 있다. V, A, Hz 또는 W 아이콘 TS21~TS24와 측정(measure) 아이콘 TS17을 터치하면 측정된 전압, 전류 및 주파수를 디스플레이할 것이고, 비교(compare) 아이콘 TS1을 터치하면 비교를 위해(미도시) AC 아울렛과 로더에 의한 측정을 호출하고 디스플레이할 것이다.

아이콘 Vadj., Aadj., 또는 Wadj (미도시)를 터치함으로써 AC 아울렛에 의해 측정된 것처럼 전압, 전류 및 전력을 조절하는 것이 또한 가능하다. 이어서 디스플레이 203에서 도시된 바와 같이, 단계적으로 명령어를 생성하기 위해서 업-다운 아이콘을 터치함으로써, AC 아울렛에 의해 판독된 것과 같이 모든 전압, 전류 및 전력을 판독한 것이 로더 또는 조절기 100, 120 및 140에 의한 판독과 일치될 때 까지, 작은 단계로 도 1, 2 및 5A에 도시된 I/O A 및 I/O V를 통해서 증폭 제어 및 전압 기준을 포함한 프로그램 파라미터를 수정하는 것이 가능하다.

위에서 언급한 터치 아이콘 TS1~TSn과 키 K1~Kn은 도 3의 (A)~(F)에 도시된 로더 모델들 중 어느 것을 언급한다. 모델 100은 터치스크린 1D로 그리고 단지 터치 아이콘 TS1~TSn으로 도시되어 있다. 모델 120은 터치스크린 2D와 아이콘 TS1~TSn으로 그리고 키 K1~Kn으로 도시되어 있다. 모델 140은 터치 아이콘 TS1~TSn 없이, 키 K1~Kn 그리고 디스플레이로 도시되어 있다. 동일한 것이 모델 110, 130과 150에도 적용된다.

*모델 120과 130은 또한 터치 아이콘 TS1~TSn을 가진 터치스크린인 디스플레이 스크린 2D를 사용하며 그리고 부분적으로 터치 아이콘 TS1~TSn과 동일한 기능을 할당할 수 있는 푸쉬 키 K1~Kn를 사용하며, 또한 터치스크린 아이콘 TS1~TSn과 키 K1~Kn 사이에 분리된 개별적인 기능들로 할당된 키와 아이콘 영역의 모두를 사용한다.

비록 3D로 도시된 작은 스크린이 터치스크린 기능을 또한 갖출 수 있지만, 도 3E와 3F의 모델 140과 150은 작은 디스플레이 3D를 포함하고 단지 푸쉬 키 K1~Kn에 의해 작동된다.

도 8의 (A)의 각각의 키 K1~Kn은 주어진 기능으로 도시되어 있지만, 그러나 기능들은 단일의 기능 이상 일 수 있다. 예를 들면 전력 소비를 측정하기 위한 도시된 전력 키 K9는 스크린이 볼트를 암페어로 다음은 와트로 각 A-V-W 키를 눌러 디스플레이를 변경함으로써, 순차적으로 볼트, 전류(암페어) 및 전력(와트)의 개별적인 측정을 제공하기 위해 V-A-W로 명명될 수 있다.

도 6a~도 9의 (A)에 도시된 주요 기능의 일부는 상기에 논의되지 않았지만, 잘 알려져 있고, 상세히 설명될 필요가 없다. 가전기기와 전기 회로를 동작시키기 위한 원격 기능키들을 포함하여, 리셋 키, 미도시된 백(리턴) 키 혹은 지움(erase) 키와 같이 다른 도시된 키는 또한 미도시되어 있으나, 필요하면 도입될 수 있다.

숫자 엔트리 선택 키 1~10은 혼동을 피하기 위해 도시되어 있지만 K-1에서 K-0과 같은 식별 번호 또는 캐릭터를 부여되지 않았으며, 그 대신에 키들은 KN1~KN0으로서 도 8의 (A)에 도시되어 있고, 더욱이, 상기에 언급된 것처럼, 숫자 키 1~10은 함께 사용되지 않을 것이며, 제한된 예상 사용을 위해 업-다운 키 또는 아이콘을 통해 LCD 스크린 상에 디스플레이되는 번호를 업-다운 스크롤하는 것은 간단하며, 그로 인해 키를 커팅하고 오퍼레이션을 단순화한다.

동일한 일이 터치스크린 아이콘 TS1~TSn에 적용된다. 터치스크린은 소켓 번호 또는 코드의 엔트리의 에러를 평가하기 위해, 리스트를 스크롤하고 페이지를 쉬프트함으로써 가전기기 코드를 로딩하기 위한 다양한 기능과 디스플레이를 위해 프로그램될 수 있다. 언급된 미국특허와 특허출원에서 공개된, 광학 그리드를 통해 그리고 특정 AC 아울렛의 광포트 5를 통하여 또는 다른 기타 AC 디바이스의 광포트를 통하여, 또는 아래에 성명될 도 2의 RFID 안테나 7R을 통해서, 시스템 컨트롤러나 시스템 디스트리뷰터로부터 데이터를 호출하는 것에 의한 엔트리 복사를 리뷰해 보면 될 것이다.

도 3의 (B), 도 3의 (D)와 도 3의 (F)에 또한 도시되는 있는 로더 또는 캘리브래이터 110, 130 또는 150의 블록도가 도 2에 도시되어 있다. 각각의 세가지 로더 타입은, 위에서 언급된 로더들 100, 120 및 140과 유사하게, 디스플레이 1D, 2D 또는 3D의 크기 및/또는 푸쉬 키 K1~Kn과 터치 아이콘 TS1~TSn의 사용에 따라 서로 다르다. 세 개의 로더 100, 120 및 140 그룹과 110, 130 및 150 그룹 사이의 차이는 안테나 7R를 가진 RFID 판독기 6의 도입이다.

모델 110, 130 및 150은 광포트 15-1 및 15-2를 RFID 안테나로 대체시킨 것으로 도시되어 있다. 그러나 도 7c에 도시된 바와 같이, AC 아울렛 38과 소켓 38-2는 광포트 5와 5-n 및 RFID 안테나 38R과 38R-2 둘 다 포함한다. 도시된 로더 100, 100R 및 110의 플러그 49는 광포트 15-2와 RFID 안테나에게 19R을 제공한다. 다른 도시된 플러그 9는 단지 광포트 15-2만 제공하고 플러그 19는 RFID 안테나 19R만 제공하는 것으로 도시되어 있고, 이는 광학 광포트와 RFID 안테나가 각각 단지 AC 아울렛 광신호, 단지 RFID 신호 또는 광신호 및 RF 신호 둘다와 통신하기 위해서 AC 플러그 9, 19 또는 19R에 개별적으로 도입될 수 있는 것을 자명하고 명백하게 한다는 것이 도시되어 있다.

도 8의 (A)는 로더 140이 도 6a에 도시된 케이블 12와 플러그 9를 통해서 AC 아울렛 28에 플러그 된 후에 그리고 도 8의 (C)의 워터 보일러 500으로 도시된 가전기기의 도입을 포함해서, AC 소켓 20이 위에서 언급하였고 도 8의 (B)에 도시된 룸 번호 #4와 아울렛 번호 #8로 인스톨되기 전에, 로더 140의 디스플레이 800을 도시하고 있다. 도 5의 (C)에 도시된 AC 소켓 28 및/또는 전류 센서 51의 터미널 29는 언급된 미국특허와 특허출원에 개시되고 도 8의 (C)에 도시된 전류 드레인 또는 전력 소비 수신기 400에 그들의 광케이블을 통해 연결된 것으로 도시되어 있다.

도시된 POF 케이블 15-3은 로더 100R의 광학 액세스 5-3 그리고 수신기 400의 광학 액세스 45-5에 셀프-락/릴리즈 노브 115를 통해 부착된다. 수신기 402의 뒷면은 8개의 광학 액세스 또는 8개의 POF 케이블에 대한 광포트를 도시하지만, n 광학 액세스 또는 광포트 45-n은 제공될 수 있고 402에 도시되어 있다. 수신기 402의 전면은 단지 4개의 광포트 45-1~45-4를 보여주지만, 그러나 여기에서 또한 45-n 광학 양방향 액세스 또는 광포트가 도입될 수 있다.

언급된 미국특허와 특허출원에 개시된 것처럼 수신기 400은 또한 수신기 작동과 통신에 전력을 공급할 필요가 있는 낮은 DC 전압을 수신기에 공급하는 비극성 2 와이어 버스-라인을 통해 연결된다. 수신기 400은 직접적으로, 또는 시스템 디스트리뷰터를 통해 시스템 컨트롤러와 양방향 통신한다. 이리하여 로더는, 시스템의 어떤 광포트를 통해 전류 소비 기록과 과거 데이터를 포함한 모든 어드레스 및 가전기기 세부사항들을, 시스템 컨트롤러와 통신하도록 프로그램된다.

수신기의 전면 401에 있는 광포트는 상기에 언급된 전류 센싱 어댑터 155로부터 데이터를 수신하기 위해 POF 케이블을 연결시키도록 의도되지만, 그러나 AC 아울렛과 통신할 수도 있고 그리고 쉽게 컨트롤러와 통신을 위해 로더에 접근할 수 있다. 도시된 세팅 로터리 스위치 53과 54은 수신기 400에 연결된 아울렛의 룸 번호와 세부사항들 및/또는 전류 드레인 어댑터 155를 세팅시키기 위해 제공된다.

도시된 로더 100~150은, 수신기 400의 상응하는 광포트 45에 어드레스를 로딩함으로써, 이런 경우에 세팅 스위치 53과 54는 필요치 않고 사용되지 않으며, 전면에 마운트된 RFID 안테나 7R 또는 광포트 5-4를 통해 또는 로더의 광포트 5-3에 연결된 POF 케이블을 통해 룸 어드레스를 인스톨할 수 있고 전류 센싱 어댑터 및/또는 AC 아울렛의 인스톨이 가능하다.

도 9의 (A)는 히터 플러그 79R과 로더 소켓 48을 제외하고는 도 7a에 도시된 셋업과 유사한 연결 셋업을 보여준다. 히터 플러그 79는 광포트 또는 RFID 태그 29R를 배제하도록 도 7a에 도시되어 있고, 반면에 RFID 태그 29R은 스페이스 히터를 부하로 식별하기 위해 도 9의 (A)의 플러그 79R의 표면에 부착되어 있다.

로더 100R의 소켓 18 또는 48은 플러그 79R과 RFID 신호 및 코드를 통신하기 위해 RFID 안테나 18R를 포함한다. 소켓 48은 광신호 및/또는 RFID 신호 둘 다를 통신하기 위해서 도 7c에 도시된 플러그 49에 대응하는, 광포트 15-1을 더 포함한다.

도 9의 (A)에 도시된 로더 100R는 광 트랜시버 5, RFID 트랜시버 17 및 RF 또는 RFID 트랜시버 6 모두를 위해, 확장된 양방향 포트를 가진 버퍼 IC 4 및/또는 CPU 2를 사용함으로써 플러그 19R 및 소켓 18R 둘 다에 있는 RFID RX/TX 회로 17을 또한 포함하도록 도 1의 로더 100을 확장한 로더이다. 도 9의 (A)에 도시된 소켓 48과 플러그 49에 포함된 RFID 안테나를 가진 모델 100R은 그러므로 부하의 RFID 및 광학적 식별 모두를 커버하고 광신호 및/또는 RFID 신호를 통해 AC 디바이스와 통신하기 위한 결합된 로더이다.

상기 언급된 것처럼, 스크린 1D, 2D 또는 3D는 각기 다른 아이콘을 디스플레이하고, 주어진 기능 또는 태스크를 작동시키기 위한 단순화된 콘텐츠를 디스플레이 하도록 구성되어 있다.

로더는 로더 자체를 100W에 교정하기 위해 표준 저항성 부하 300을 포함하도록 도 7c에 도시된 액세서리 300~330과 같은 액세서리로 공급될 수 있다. 몇몇 타입이 120V(미국), 230V(유럽), 240V(영국과 오스트레일리아) 또는 100V(일본)과 같은 서로 다른 교류 전압을 위해 필요하다.

보다 작은 표준 부하 310은 10W 교정용이고, 크로커다일 클립을 가진 소켓 320 및 플러그 330은 AC 전압, AC 전류, 주파수(50Hz 또는 60Hz) 및 전력 소비를 측정하기 위한 것이다. 플러그 9, 19 또는 49 및/또는 소켓 8, 18 또는 48이 AC 전기 회로에 플러그 될 수 없고 터미널에 부착하기 위해 이러한 크로커다일 클립이 필요할 때, 클립이 요구된다.

로더 자체 및 로더를 통한 AC 소켓에 의하여, 전력 소비 판독을 교정하기 위해 표준 로더 300과 310은 자가 교정식 버전을 더 제공한다. 자가 교정식 부하는 터치스크린 또는 키를 필요치 않고, 단일의 광포트 15만, 안테나 7R를 가진 단일의 RFID 회로만, 또는 둘 다 필요로 하며, 예를 들어 10W 전력 소비 판독을 교정할 명령어를 로딩할 제한된 프로그램만 필요로 하는, 도 1 혹은 2에 도시된 회로에 대비하여 단순화된 회로를 사용한다.

이러한 소규모 회로는 표준 부하와 연결된 작은 직렬 저항기를 통해 전력이 공급될 수 있다. 직렬 저항기에 걸쳐서 발생되는 전압 강하는 회로를 작동시키는데 필요한 매우 작은 mW 전력를 제공한다. 이것은 또한 자동으로 스위치를 켜는 것, CPU를 리셋하는 것, 그리고 플러깅 동작 또는 AC 소켓을 가진 플러그 309와 결합시키거나 짝을 맞춤으로써, AC 아울렛에 교정 명령을 통신하는 것을 제공한다.

단순화된 회로는 도 7c에 도시된 플러그 309와 일치하기에 충분히 작게 만들어진다. 더우기, 10W 또는 20W와 같은 작은 저항성 부하에 의한 전력 소비를 교정하는 것은 관리 가능한 열을 생성한다. 보다 낮은 열은 도시된 플러그-인 로더 캘리브래이터 311에 의해 유지될 수 있으며, 이것은 캘리브래이터 312를 AC 아울렛 또는 소켓에 꽂아, 교정을 완료한 때 또는 교정이 실패한 것을 확인하기 위한 듀얼 컬러 LED 인디케이터 312를 포함한, 플러그-인 캘리브래이터이다.

유사한 변형 또는 조합 회로와 프로그램은 소켓 320과 플러그 330에 도입되어 있고, 도 9의 (A)의 플러그 49 또는 소켓 48에 도시된 바와 같이 광포트 15-2와 RFID 안테나 19R 또는 광포트와 RFID 안테나가 결합된 것으로 도 7c에 도시되어 있다.

이러한 광학적으로 및/또는 RFID 통신 소켓과 플러그는 본 발명의 로더를 통해 전기적인 시스템을 세팅하고 교정하는 전기기술자에 매우 도움이 되며, 특히 시스템이 구내 자동화의 모니터링을 포함하여 광 네트워크에 의해 제어될 때, 그리고 일부가 가전기기들의 플러그에 부착된 RFID 태그를 통해 식별되는, 고정적으로 인스톨된 가전기기들에 의해 소비되는 전력의 값을 교정하기 위해서, 매우 도움이 된다.

단순 플러그-인 액션으로 AC 아울렛과 소켓을 교정하는 능력은 양방향 통신을 요구하지 않고, 단순한 로더는 코드화된 명령어들을, 단지 로더에 의해 측정된 값과 동일한 값으로 AC 아울렛을 교정하도록 명령어를 생성하여, LED 송신기 또는 RFID 태그에 의해 단방향으로 전송되면 저렴하게 만들어질 수 있다. 만약 AC 아울렛이 바르게 조정되면 AC 아울렛의 CPU는 수신된 동일한 커맨드를 무시할 것이다. 이러한 캘리브래이터는 저렴할 것이고, 본 발명의 캘리브래이터-로더의 사용 범위를 확대할 것이다.

도 9의 (A)의 디스플레이 801은 도 7b의 디스플레이 203에서 작은 단계로 조절되는 것으로서 779W라는 전력 소비된 값을 보여준다. 로더에 의한 판독이 780W를 보여주고 AC 아울렛에 의한 판독이 779W이기 때문에, 소비값은 완전히 조절되지 않았다. 비교 계측은 가전기기의 플러그 79R에 의해서 전파된 신호를 고려하지 않고, 그러므로 도 8의 (A)의 K11과 같이 RFID 아이콘이 없는 것으로 가전기기 코드를 판독하기 위해 도 9의 (A)에 도시되어 있다.

비교 아이콘 TS10을 터치하여, 단계 *1에 의해 선택되고, 조절 아이콘 TS11을 터치하여, 단계 *2가 이어지는 것으로서, 도 9의 (A)의 로더 100R의 기능은 단계적으로 AC 아울렛 전력 소비 판독을 교정하기 위한 것이다. 조정이 가전기기의 타입을 고려하지 않기 때문에, 일반적으로 어떤 통신도 부하의 AC 플러그와 RFID 또는 광신호를 통해 기대되지 않는다. 그러나 도시된 결합 로더 모델 100R은 로더 100R에 자동 신호 선택 기능이 제공되므로, AC 플러그와 통신할 때 RFID 또는 광신호를 위한 선택 아이콘이 필요치 않다.

도 7b의 디스플레이 203에 도시되어 있고 도 9의 (A)의 디스플레이 801에서 반복되어 있는 전력 소비 값의 불완전한 단계적인 교정은 전압 기준 값 및/또는 전류 값과 같은 기타 다른 측정 프로그램된 파라미터가 개별적으로 조절될 필요가 있을 수 있다고 제안한다. 도 9의 (B)는 AC 아울렛 48-2에 의한 전압, 전류 및 전력 소비 판독에 대한 단계적인 조절을 보여준다.

도 9의 (B)의 디스플레이 802~808은 도 9의 (A)의 아이콘 프로그램을 사용하여, 전압, 전류 및 전력 소비 판독이 이루어진 조절을 보여준다. 도 9의 (A)의 로더 100R은, 가전기기가 도 6c에 도시된 RFID 태그 29R에 의해 생성된 RFID 코드를 통해 스페이스 히터 70인 것을 판독하기 위해 비교(compare) 및 조절(adjust) 아이콘의 터치를 통해서 활성화되는 자동 신호 선택 기능을 포함한다. 가전기기의 유형은 도 9의 (B)의 802에 디스플레이된다. 가전기기 코드는 플러그 9 또는 49의 광포트 15-2 및 AC 소켓 48-2의 5-n을 통해서 광신호로 소켓 48-2와 통신한다. 5-n과 48-2 모두는 커버되고 도 9의 (A)에 나타나 있지 않지만, 도 7a와 7c에서 5-n과 28-2로 도시되어 있다.

전력 조절(adjust power) 디스플레이 802는 가전기기가 스페이스히터가 된 것을 도시한 것이며, 도시된 전력 측정된 값 779W 대 780W은 도 7b의 디스플레이 203에 도시된 값이다. 위에서 언급된 것처럼, 전력 소비 계산 프로그램 파라미터와 알고리즘을 통하여 전력 판독을 조절하는 것에 대한 불능은 분명히 전압 판독, 전류판독 혹은 둘 다 조정할 필요성을 식별하는 것이다.

단계 *3, Volt 아이콘 TS21의 터치는 AC 아울렛 48에 의한 118V의 오류 판독 대 로더에 의한 120V 판독을 도시한, 조정 전압 디스플레이 803을 호출한다. 단계 *4는 전압 판독이 디스플레이 804에 도시된 120V로 조정될 때 까지 업 아이콘 TS4의 반복된 터치를 나타낸 것이다.

다음 단계 *5는 6.3A의 저전류 판독 대 로더에 의한 6.5A의 전류 판독을 디스플레이하는, 전류 조정 디스플레이 805를 호출하는 Ampare 아이콘 TS22의 터치를 나타낸 것이다. 단계 *6은 전류 판독이 디스플레이 806에 도시된 6.5A로 조정될 때까지 업 키 TS4의 터치를 반복하는 것이다. 단계 *7은 전력 소비의 판독 786W 대 로더에 의한 760W에 대해 도시하고 있는 전력 조정 디스플레이 807을 호출하기 위해 Watt 아이콘 TS24를 터치하는 것이다. 단계 *8은 전력이 780W를 판독하여 조정 프로세스가 완료될 때 까지 다운 아이콘 TS3의 터치를 반복하는 것이다.

상기에 언급된 RFID 레이블 29R과 같은 RFID 태그는 리본 롤위에 또는 시트 190~195위에 라인-업된 잘 알려져 있는 얇은 셀프 고정된 레이블과 유사하게, 공급되는 저렴하 태그이다. RFID 태그 또는 레이블은 다양한 형태로 이용할 수 있다. 바람직한 레이블은 각 레이블 위에 주어진 식별번호가 인쇄되어 있으며, 각각은 도 10a와 10b의 테이블 700과 701에 리스트된 것과 같이, 미리 프로그램된 코드로 미리 인스톨되어 있다. 페이지 190과 리본 191에 도시된 바람직한 실시예의 인쇄된/코드화된 RFID 태크 또는 레이블 29R은 도 11의 (A)에 도시되어 있다.

비-사용 RFID 태그는 동일 레이블이 본 발명의 로더 또는 AC 플러그에 함께 사용될 수 없기 때문에, 이러한 레이블들은 도시되어 있지 않으며, 리본 또는 페이지 또는 그룹의 모든 레이블에 대해서 동일한 코드를 가지고 인스톨되는 공백 레이블이다.

다른 블랭크이고 프로그램되어 있지 않은 RFID 태그 또는 페이지 192와 리본 193의 레이블 129는 개별적으로 도 10a와 10b의 주어진 가전기기 코드로 설치될 수 있다. 레이블 129는 도 11의 (B)와 D에 있는 RFID 안테나 7R을 통해 로더 100, 130 또는 150에 의해 프로그램되거나 설치되는 것이 되시되어 있다. 블랭크 레이블 129는 로더에 의해 프로그램된 후에 도 11의 (B)에 도시된 바와 같이 소프트 마커 199에 의해 마크될 수 있다.

번호가 매겨진 RFID 태그 또는 레이블 139는 도 11의 (C)의 시트 194 및 리본 195상에 도시된 변경될 수 없거나 다시 인스톨될 수 없는 시퀀스 코드 또는 번호로 미리 인스톨되어 있다. RFID 판독기를 가진 로더 모델은 도 11의 (C)와 도 11의 (D)에 도시된 바와 같이 코드를 판독할 수 있으며, 도 6c에 도시된 태그 29R의 로딩과 유사한, 주어진 가전기기의 플러그에 RFID 태그 또는 레이블 139를 부착할 때 주어진 전자기기 코드로 첨부된 AC 아울렛에 판독된 코드를 인스톨할 수 있다.

모든 다른 RFID 태그 또는 레이블 형태들의 크기와 형상은 똑같을 수 있거나 다른 AC 플러그, 즉 미국, 유럽, 중국 또는 주어진 나라의 다른 표준 전력 플러그에 맞추어 프린트/제조될 수 있다. 똑같은 일이 로더 모델 100~150과 결합 모델 100R, 120R 및 140R에 적용된다. 그들은 분배된 국가에 적합하도록 해당하는 플러그 9, 19 또는 49 및 소켓 8, 18과 38로 제공된다.

RFID 판독기를 가진 모든 로더 모델은 RFID 태그의 어떤 사용 가능한 타입과 통신할 수 있다. RFID 로더는 도 10a와 10b의 테이블 700과 701에 도시된, 가전기기 코드를 도 11의 (B)에 도시된, 블랭크이고 기록가능한 RFID 태그에 다운로드할 수 있다. RFID 로더 모델은 시퀀셜 코드의 코드 또는 도 11의 (A)의 번호를 디코딩하고, 그 코드를 테이블 700과 701에 리스트된 가전기기의 식별 코드에 첨부한다.

AC 아울렛 28의 CPU 2의 프로그램은 순차적으로 코드화된 RFID 태그를 가지고, AC 또는 DC 플러그에 접속된, 텔레비전 또는 푸드 프로세서 또는 면도기와 같은 주어진 가전기기를 식별하기 위한 코드를 식별하기 위해서 첨부되거나 부착된 식별된 RFID 코드를 변환하기 위한 컨버전 프로그램을 포함한다. RFID 태그는 RFID 판독기 또는 광포트를 포함하는 전력 어뎁터에 가전기기를 연결하거나 짝짓고 있는 DC 플러그에 접속될 수 있다.

가전기기, 가전기기가 연결된 AC 아울렛 및 룸 또는 가전기기의 위치의 식별을 간략화하는 것은 3개의 작은 메모리 파일을 제공함으로써 성취된다. 첫 번째 파일은 각 저장된 룸 번호에 대해 최대 2 디지트를 기록하고 저장하는데 사용되는 룸 파일이다.

두 번째 파일은 AC 아울렛, 소켓 및 서브 아울렛은 어드레스이다. 이 파일은 또한 수천개의 룸을 가진 호텔을 포함하여 매우 큰 오피스 또는 다른 비즈니스의 AC 아울렛을 커버하기 위하여 실질적으로 어떤 레지던스 사이즈 또는 최대 4개의 16진수에 맞추어 255개의 아울렛을 커버하기 위해 최대 2개의 16진수까지 기록하기 위한 작은 파일이다.

도 10a와 10b의 가전기기 코드 테이블은 분명히 단일 바이트 또는 8 비트가 전체 생각할 수 있는 오늘날의 가전기기를 잘 커버할 수 있다. 이것은 메모리 파일에 최대 255개 코드를 로딩하는 것은 가전기기의 제어를 포함하여 전류 드레인 또는 각 가전기기에 의해서 소비되는 전력을 측정하고 보고할 목적으로 레지던스 또는 오피스의 많은 룸들에 있는 모든 실용적인 가전기기를 식별하기에 충분하다는 것을 의미한다.

가장 작은 표준 RFID 태그와 레이블은 32 비트로 코드화되지만, 16비트 코드로 공급될 수 있다. 이러한 미리 제조된 그리고 인쇄된 각 태그를 가진 RFID 레이블은 가전기기의 타입으로 인쇄되고 테이블 700과 701의 코드로 코드화되고, 이는 매우 저렴한 RFID 태그이다. 고정된 시리얼로 또는 유일하게 번호가 매겨진 코드는 AC 아울렛 28, 38 또는 48의 CPU 2의 메모리의 가전기기 파일에 저장된 가전기기 코드에 부가된다.

시리얼로 또는 유일하게 번호가 매겨진 RFID 코드의 디코딩된 코드는, 상기에 언급된 미국특허와 특허출원에 공개된, 시스템의 모든 AC 아울렛을 시스템 컨트롤러 및/또는 시스템 디스트리뷰터에 링크하는 POF 케이블의 광 네트워크를 통해 더 전파될 수 있다.

광 네트워크는 임의의 그리고 모든 AC 아울렛 및 서브 아울렛 또는 소켓에게 그들이 사용하는 AC 아울렛에 상관없이 랜덤하게 플러그된 가전기기를 식별할 수 있도록 하기 위해 유일한 또는 순차적인 코드로 전체 시스템을 업로드하거나 업데이트하기 위해 제공한다. 어떤 AC 아울렛에 플러그된 랜덤 가전기기의 필요한 아이덴티티로 자동화를 제공한다.

광신호 통신과 결합된 RFID 판독기를 가진 로더는, 언급된 미국특허와 특허출원에 공개된, 플러그를 AC 소켓 28, 38 또는 48에 또는 멀티 AC 소켓을 가진 확장된 전력 케이블의 소켓에 간단하게 플러깅함으로써, AC 아울렛, 서브 아울렛 및 소켓과 랜덤하게 플러그된 또는 짝지어진 가전기기의 자체-식별을 위한 단순화된 RFID 태그를 도입하는 수단을 제공하는 것이 분명히 명백하게 된다.

가전기기의 세부사항, AC 아울렛 및 위치를 인스톨하고, 그와 같은 일을 위해 필요한 상세한 정밀도를 가진, 주어진 구내에 의해 소비되는 정확한 전력을 보고하기 위해 측정 및 교정하는, 본 발명의 로더 또는 캘리브래이터의 사용은 간단하게 그리고 저렴하게 성취된다는 것이 또한 분명히 명백하게 된다.

이상에서 공개한 사항은 본 발명의 단지 바람직한 실시예에 관한 것이고 그리고 그것이 공개를 목적으로 여기에서 선택된 본 발명의 실시예의 모든 변형과 수정을 커버하도록 의도되고, 이러한 수정이 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나도록 구성하는 것이 아니라는 것이 물론, 이해되어야 한다.

2: CPU 3: 신호 증폭기
4: 양방향 버퍼 6: RF 또는 RFID TX/RX
7: 안테나 8: 소켓
9: AC 플러그 27: 전류 센서
28, 38: AC 소켓(아울렛) 53, 54: 세팅 (로터리) 스위치
56: 전력 공급기 57: 레귤레이터
58: 부하 100 ~ 150: 로더
115: 전류 드레인 어뎁터 155: 전류 센싱 어뎁터
401: 수신기

Claims (6)

1. 지능형 AC 아울렛과 홈오토메이션 컨트롤러 사이에서 양방향 코드화된 신호들 중 적어도 한 방향으로 통신하기 위하여 CPU, 메모리, 적어도 하나의 소비 광포트 및 버스 라인 드라이버를 포함하는 전력 소비 수신기에 있어서,
   상기 지능형 AC 아울렛은 부하에 의해 소비되는 전력, 상기 부하의 세부사항들, 상기 지능형 AC 아울렛의 위치, 상기 지능형 AC 아울렛의 세부사항들, 이들의 조합들 및 전력 소비 및 세부사항들에 대한 조회(inquiry) 중 적어도 하나에 대한 양방향 응답 중 적어도 하나를 포함하는 그룹에서 선택된 부호화된 보고를 전파하기 위한 아울렛 광포트를 포함하는 통신 및 측정 회로를 포함하며;
   상기 아울렛 광포트는 라이트가이드, 광섬유 케이블 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 광케이블을 통해 양방향 코드화된 광신호들 중 적어도 한방향으로 상기 소비 광포트와 통신하고, 상기 버스 라인 드라이버는 상기 컨트롤러에 포함된 버스 라인 드라이버 중 하나와 트위스티드 페어 와이어를 통해서 직접적으로 그리고 버스 라인 디스트리뷰터에 포함된 버스 라인 드라이버를 통해서 양방향 코드화된 전기 신호들 중 상기 적어도 한 방향으로 통신하며;
   상기 지능형 AC 아울렛의 위치와 상기 지능형 AC 아울렛의 세부사항들은 상기 메모리로 인스톨되고 상기 전력 소비 수신기와 상기 지능형 AC 아울렛에 포함된 세팅 스위치들 중 적어도 하나를 통해서 세팅되며, 상기 부하와 상기 부하에 의해 소비되는 전력의 세부사항들은 메모리에 상기 부하에 의해 소비되는 전력을 포함한 최근 식별된 부하 세부사항들을 유지하기 위해서 주어진 지능형 AC 아울렛에 상기 광케이블을 통해서 주어진 소비 광포트 링크에 기초한 상기 메모리로 인스톨 및 루틴하게 로드되는 것 중 하나이며;
   상기 CPU는 상기 코드화된 전기 신호를 상기 코드화된 광신호로 그리고 상기 코드화된 광신호를 상기 코드화된 전기 신호로 전환함으로써 상기 양방향 코드화된 신로 전파를 처리하며 지시하는 것을 특징으로 하는 전력 소비 수신기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 적어도 하나의 소비 광포트는 상기 수신기를 포함하는 월 박스내에 있는 상기 소비 광포트에 상기 광케이블을 부착하기 위해 상기 수신기의 후면 부분과 상기 수신기의 전면에 있는 상기 소비 광포트에 상기 광케이블을 부착하기 위한 상기 수신기의 전면 중 하나를 통해서 액세스되는 것을 특징으로 하는 전력 소비 수신기.
3. 청구항 2에 있어서,
   복수의 상기 소비 광포트는 상기 수신기의 후면 부분, 상기 수신기의 전면 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 복수의 액세스를 수용하도록 구조화되어 상기 수신기에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 소비 수신기.
4. 청구항 3에 있어서,
   복수의 상기 세팅 스위치는 상기 수신기에 포함되어 있고 상기 수신기의 후면 부분, 상기 수신기의 전면 및 이들의 조합을 포함하는 그룹에서 선택된 부분을 통해서 세팅을 위해 액세스되는 것을 특징으로 하는 전력 소비 수신기.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 트위스티드 페어 와이어는 상기 수신기를 동작시키기 위해서 DC 전력을 공급하며 상기 수신기는 전력 공급과 통신된 전기 신호로부터의 극성을 분리하기 위한 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 소비 수신기.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 CPU, 상기 메모리 및 상기 수신기의 적어도 하나의 소비 광포트는 상기 버스 라인 디스트리뷰터에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 소비 수신기.

Images