KR102521231B1 - 광학적으로 스위칭 가능한 장치 제어 - Google Patents
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Abstract
본 개시내용은 일반적으로 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 제어하는 방법에 관한 것이다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 광학적으로 스위칭 가능한 장치는 음성 제어 및/또는 제스처 제어를 통해 제어될 수 있다. 본 방법은 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 네트워크 상에 구현될 수 있으며, 또한 네트워크 상의 복수의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 제어하도록 구현될 수 있다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2016년 4월 26일자로 출원된 미국 가출원 제62/327,880호에 대해 우선권을 주장하며, 그 개시 내용은 그 전체가 모든 목적을 위해 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
기술분야
본 개시 내용은 일반적으로 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게는 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
광학적으로 스위칭 가능한 창의 개발과 배치는 에너지 효율과 시스템 통합 이득의 모멘텀을 고려하여 증가했다. 통전변색(electrochromic) 창은 유망한 종류의 광학적으로 스위칭 가능한 창이다. 통전변색성(electrochromism)은 재료가 다른 전자 상태로 자극될 때 하나 이상의 광학적 성질에서 가역적인 전기화학적 매개 변화를 나타내는 현상이다. 통전변색 재료 및 그로부터 제조된 장치는, 예를 들어 가정용, 상업용 또는 기타 용도의 창문에 통합될 수 있다. 통전변색 창의 색, 색조, 투과율, 흡광도 또는 반사율은 예를 들어 통전변색 재료에 전압을 가함으로써 통전변색 재료에 변화를 유도하여 변경될 수 있다. 이러한 능력은 창을 통과할 수 있는 다양한 파장의 빛의 강도를 제어할 수 있게 한다. 비교적 최근 관심의 대상이 되는 분야 중 하나는 광학적으로 스위칭 가능한 창에서 광학 전이를 구동하여 바람직한 조명 조건을 제공하면서도 이러한 장치의 전력 소비를 줄여 이러한 장치가 통합된 시스템의 효율을 향상시키는 지능형 제어 시스템 및 알고리즘이다.
본 발명의 다양한 실시예는 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 제어하기 위한 방법, 시스템 및 네트워크에 관한 것이다. 많은 경우에, 하나 이상의 광학적으로 스위칭 가능한 장치는 음성 제어 및/또는 제스처 제어를 사용하여 제어될 수 있다.
개시된 실시예의 일 태양에서는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 제어하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은: (a) 사용자로부터 음성 명령 또는 제스처 명령을 수신하는 것으로서, 상기 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 원하는 광학 상태로 변경하기 위한 정보를 전달하는, 음성 명령 또는 제스처 명령을 수신하는 것; (b) 음성 인식 또는 제스처 인식을 사용하여 상기 음성 명령 또는 제스처 명령을 각각 텍스트 명령으로 변환하는 것; (c) (a)에서의 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령을 해석하기 위하여 (b)로부터의 텍스트 명령을 분석하는 것; 및 (d) 상기 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 원하는 광학 상태로 전이시키기 위해 상기 텍스트 명령을 실행하는 것을 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은 (e) (a)에서 이루어진 음성 명령 또는 제스처 명령이 발생하는지를 나타내는 응답을 사용자에게 생성하는 것을 더 포함할 수 있다. 이들 경우 또는 다른 경우에, 상기 방법은 (f) 사용자가 (a)에서 수신된 음성 명령 또는 제스처 명령을 실행할 권한이 있는지를 확인하는 것을 포함할 수 있다. 상기 방법은 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 네트워크 상에 구현될 수 있고, 네트워크 상의 복수의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 제어하도록 구현될 수 있다.
음성 명령 또는 제스처 명령은 다양한 다른 제어 옵션과 관련될 수 있다. 일 예에서, (a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 개시 광학 상태에 대한 상대적인 비교에 기초하여 원하는 광학 상태를 기술한다. 예를 들어, (a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 더 어둡거나 밝아져야 함을 나타낼 수 있다. 유사하게, (a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 더 불투명하거나 덜 불투명 해져야 함을 나타낼 수 있다. 다른 예에서, (a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 더 반사적이거나 덜 반사적이어야 한다는 것을 나타낸다. 일부 경우에는, (a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 단계적으로 변경해야 함을 나타낸다.
특정 실시예에서, (a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 개시 광학 상태에 관계없이, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 별개의 광학 상태로서 원하는 광학 상태를 기술한다. 다양한 구현예에서, (a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 하나 이상의 규칙에 따라 원하는 광학 상태로 스위칭하도록 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 지시하는 음성 명령이다. 일례에서, 규칙은 스케줄과 관련되고, 음성 명령은 예정된 시간에 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 원하는 광학 상태로 스위칭하도록 지시한다. 다른 예에서, 규칙은 날씨와 관련되며, 음성 명령은 특정 기상 조건이 발생하면 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 원하는 광학 상태로 스위칭하도록 지시한다. 다른 예에서, 광학적으로 스위칭 가능한 장치는 건물 내에 설치되고, 규칙은 건물 내의 환경 조건과 관련되며, 음성 명령은 건물 내의 내부 조건이 발생하면 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 원하는 광학 상태로 스위칭하도록 지시한다. 일부 이러한 경우에, 건물 내의 내부 조건이 건물 내의 온도와 관련된다.
다양한 동작이 여러 위치에서 발생할 수 있다. 일부 경우에, (a) - (d) 각각은 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 설치된 건물 내에 설치된 하나 이상의 제어기 상에서 국부적으로 발생한다. 일부 이러한 경우에, (a) - (d) 각각은 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 탑재되어 설치된 하나 이상의 제어기 상에서 국부적으로 발생한다. 일부 다른 실시예에서, (c)는 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 설치된 건물로부터 원격으로 배치된 프로세서 상에서 발생한다.
특정 구현예에서, (a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 제스처 명령을 포함한다. 사용자는 일부 실시예에서 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 겨냥(pointing at)함으로써 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 식별할 수 있다. 다양한 경우에, 상기 방법은 사용자가 제어하고자 하는 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 식별하는 제스처 명령, 및 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 대한 원하는 광학 상태를 나타내는 음성 명령 모두를 해석하는 것을 포함할 수 있다.
상기 방법을 구현하기 위해 하나 이상의 사전을 사용할 수 있다. 특정 실시예에서, (b)는 음성 명령 또는 제스처 명령을 텍스트 명령으로 변환하기 위해 둘 이상의 사전을 사용하는 것을 포함하며, 여기서 제1 사전은 음성 명령 또는 제스처 명령의 제1 부분을 변환할 때 사용되고, 제2 사전은 음성 명령 또는 제스처 명령의 제2 부분을 변환할 때 사용된다. 이러한 경우 또는 다른 경우에, (c)는 텍스트 명령을 분석하기 위해 둘 이상의 사전을 사용하는 것을 포함할 수 있으며, 여기서 제3 사전은 텍스트 명령의 제1 부분을 분석할 때 사용되고 제4 사전은 텍스트 명령의 제2 부분을 분석할 때 사용된다.
개시된 실시예의 다른 태양에서는, 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령에 응답하여 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 제어하는 시스템이 제공되며, 상기 시스템은 (a) 마이크로폰, 비디오 카메라 및 동작 센서로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 엘리먼트; (b) 상기 광학적으로 스위칭 가능한 장치와 통신 가능하게 결합되고 상기 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 제어하도록 구성된 제어기; (c) (i) 상기 음성 명령을 텍스트 명령으로 변환하도록 구성된 음성 인식 모듈, 또는 (ii) 상기 제스처 명령을 텍스트 명령으로 변환하도록 구성된 제스처 인식 모듈로서, 상기 음성 명령은 상기 마이크로폰에 의해 인지되고/인지되거나 상기 제스처 명령은 상기 비디오 카메라 및/또는 상기 동작 센서에 의해 인지되는, 음성 인식 모듈 또는 제스처 인식 모듈; (d) 상기 음성 인식 모듈 또는 제스처 인식 모듈에 의해 생성된 텍스트 명령을 해석하도록 구성된 명령 처리 모듈; 및 (e) 상기 명령 처리 모듈로부터의 해석된 텍스트 명령을 실행하도록 구성된 명령 실행 모듈을 포함한다.
특정 실시예에서, 시스템은 (f) 사용자에 대한 응답을 생성하도록 구성된 응답 생성 모듈; 및 (g) 상기 응답을 상기 사용자에게 통신하도록 구성된 응답 통신 모듈을 포함할 수 있으며, 상기 응답은 시각적으로 및/또는 청각적으로 상기 사용자에게 통신된다.
일부 경우에, 시스템은 (h) 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령에서 요구된 바와 같이 사용자가 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 제어할 권한이 있는지를 확인하도록 구성된 인증 모듈을 포함한다. 인증 모듈은 특정 기간 동안 사용자에게 권한을 부여하고, 특정 기간이 경과한 후에 추가 인증을 요청하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 인증 모듈은 사용자가 패스코드(passcode)로 로그인하도록 요구함으로써, 사용자가 권한이 있는지 여부를 확인한다. 다른 예에서, 인증 모듈은 사용자를 식별하기 위해 안면 인식을 사용함으로써 사용자가 권한이 있는지를 확인한다. 다른 예에서, 인증 모듈은 사용자를 식별하기 위해 음성 인식을 사용함으로써 사용자가 권한이 있는지를 확인한다. 다양한 실시예에서, 인증 모듈은 사용자가 새로운 음성 명령 또는 새로운 제스처 명령을 제공할 때마다 사용자가 권한이 있는지를 확인하도록 구성된다. 이들 구현예 또는 다른 구현예에서, 인증 모듈은 음성 인식 모듈, 제스처 인식 모듈 및/또는 명령 처리 모듈에서 어떤 사전 또는 사전들이 사용되는지에 영향을 줄 수 있다.
일부 경우, 마이크로폰, 비디오 카메라 및/또는 동작 센서는 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 탑재되어 제공될 수 있다. 일부 다른 경우에, 마이크로폰, 비디오 카메라 및/또는 동작 센서는 광학적으로 스위칭 가능한 장치와 통신하는 전자 장치 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 스마트 폰, 태블릿, 랩톱, 개인용 컴퓨터, 피트니스 장치, 시계 또는 월 유닛(wall unit)일 수 있다. 일부 실시예에서, 제스처 명령은 동작 센서에 의해 인지되고, 동작 센서는 하나 이상의 가속도계, 자이로스코프 및/또는 자력계를 포함한다. 시스템은 네트워크 상에 각각 설치된 복수의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 제어하도록 구성될 수 있다.
개시된 실시예의 또 다른 태양에서는, 통전변색 장치의 제어 시스템에 질의하는 방법이 제공되며, 여기서 상기 방법은 (a) 사용자로부터 질의를 수신하는 것으로서, 상기 질의는 구어 형태로 제공되고, 상기 질의는 상기 통전변색 장치용 제어 시스템의 일부인 장치에 의해 수신되는, 질의를 수신하는 것; (b) 음성 인식을 사용하여 상기 질의를 텍스트 질의로 변환하는 것; (c) (b)로부터의 텍스트 질의를 분석하여 (a)에서의 사용자로부터의 질의를 해석하는 것; (d) 상기 질의에 대한 응답을 결정하는 것; 및 (e) 사용자에게 상기 응답을 제공하는 것을 포함한다.
일부 실시예에서, (i) 사용자가 응답을 시각적으로 인지할 수 있도록 상기 응답을 디스플레이하는 것 및/또는 (ii) 사용자가 응답을 청각적으로 인지할 수 있도록 상기 응답을 낭독하는 것에 의해서 (e)에서 사용자에게 상기 응답이 제공된다. 질의는 통전변색 장치에 관련될 수 있다. 일부 경우에, 질의는 통전변색 장치의 현재 광학 상태 및/또는 통전변색 장치 상에서 진행중인 광학적 전이에 관련된다. 일부 다른 경우에, 질의는 통전변색 장치의 장래 광학 상태 및/또는 통전변색 장치 상의 장래 광학적 전이에 관련된다. 일부 실시예에서, 동작 (d)의 질의에 대한 응답을 결정하는 것은 응답을 결정하기 위해 인터넷을 탐색하는 것을 포함한다.
이들 특징 및 다른 특징은 관련 도면을 참조하여 아래에서 설명될 것이다.
도 1은 일부 구현예에서 음성 제어를 구현하는데 사용될 수 있는 예시적인 모듈의 블록도를 도시한다.
도 2a는 특정 구현예에서 음성 제어를 사용하여 통전변색 창을 제어하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 2b는 다수의 사전이 사용되는 특정 구현예에서 음성 제어를 사용하여 통전변색 창을 제어하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 2c는 구체적인 예에 따라 음성 제어를 구현하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 3a는 통전변색 창을 제어하기 위해 벽(wall) 장치와 상호 작용하는 사용자를 도시한다.
도 3b 내지 도 3e는 본 명세서에 설명된 특정 제어 방법을 구현하는데 사용될 수 있는 구성요소의 다양한 구성을 도시한다.
도 4는 일부 구현예에 따른 예시적인 통전변색 창(100)의 단면도를 도시한다.
도 5는 일부 구현예에 따른 예시적인 제어 프로파일을 도시한다.
도 6은 일부 구현예에 따라 복수의 IGU를 제어하도록 작동 가능한 예시적인 네트워크 시스템의 블록도를 도시한다.
도 7은 일부 구현예에 따른 예시적인 마스터 제어기(MC)의 블록도를 도시한다.
도 8은 일부 구현예에 따른 예시적인 네트워크 제어기(NC)의 블록도를 도시한다.
도 9는 일부 구현예에 따른 네트워크 제어기의 예시적인 모듈의 블록도를 도시한다.
다양한 도면에서 동일한 참조 번호 및 명칭은 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 2a는 특정 구현예에서 음성 제어를 사용하여 통전변색 창을 제어하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 2b는 다수의 사전이 사용되는 특정 구현예에서 음성 제어를 사용하여 통전변색 창을 제어하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 2c는 구체적인 예에 따라 음성 제어를 구현하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도 3a는 통전변색 창을 제어하기 위해 벽(wall) 장치와 상호 작용하는 사용자를 도시한다.
도 3b 내지 도 3e는 본 명세서에 설명된 특정 제어 방법을 구현하는데 사용될 수 있는 구성요소의 다양한 구성을 도시한다.
도 4는 일부 구현예에 따른 예시적인 통전변색 창(100)의 단면도를 도시한다.
도 5는 일부 구현예에 따른 예시적인 제어 프로파일을 도시한다.
도 6은 일부 구현예에 따라 복수의 IGU를 제어하도록 작동 가능한 예시적인 네트워크 시스템의 블록도를 도시한다.
도 7은 일부 구현예에 따른 예시적인 마스터 제어기(MC)의 블록도를 도시한다.
도 8은 일부 구현예에 따른 예시적인 네트워크 제어기(NC)의 블록도를 도시한다.
도 9는 일부 구현예에 따른 네트워크 제어기의 예시적인 모듈의 블록도를 도시한다.
다양한 도면에서 동일한 참조 번호 및 명칭은 동일한 구성요소를 나타낸다.
다음의 상세한 설명은 본 발명의 요지를 개시하기 위한 구체적이고 예시적인 구현예에 관한 것이다. 개시된 구현예들은 통상의 기술자가 개시된 요지를 실시할 수 있도록 하기에 충분히 상세하게 설명되었지만, 본 개시내용은 본 명세서에 설명된 구체적이고 예시적인 구현예의 특정의 특징들로 제한되지는 않는다. 반대로, 본 명세서에 개시된 개념 및 교시내용은 그 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다수의 다른 형태 및 방법으로 구현되고 적용될 수 있다. 예를 들어, 개시된 구현예가 통전변색 창(스마트 창이라고도 함)에 초점을 맞추고 있지만, 본 명세서에 개시된 시스템, 장치 및 방법의 일부는, 태양 광선에 반응하여 수동적으로 착색하는 열변색 코팅 또는 광변색 코팅과 같은 수동적 코팅이 아니라 능동적으로 스위칭/제어되는 다른 유형의 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 통합시키기 위하여, 또는 통합시키는 동안, 과도한 실험이 없이도 제조되거나, 적용되거나 또는 사용될 수 있다. 일부 다른 유형의 능동적으로 제어되는 광학적으로 스위칭 가능한 장치는 특히 액정 장치, 부유 입자 장치(suspended particle device) 및 마이크로 블라인드(micro-blind)를 포함한다. 예를 들어, 이와 같은 다른 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 일부 또는 전부는 본 명세서에 설명된 제어기의 하나 이상의 개시된 구현예로 전력 공급되거나, 구동되거나 또는 달리 제어되거나 또는 이에 통합될 수 있다. 추가적으로, 다음의 설명에서, "~하도록 작동 가능한(operable to)", "~하도록 조정된(adapted to)", "~하도록 구성된(configured to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 프로그래밍된(programmed to)" 또는 "~ 할 수 있는(capable of)"의 문구는 적절한 경우에 상호 교환적으로 사용될 수 있다.
음성 및 제스처 제어
다수의 실시예에서, 음성 및/또는 제스처 제어는 광학적으로 스위칭 가능한 장치와 상호 작용하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 제어 방법은 사용자가 특정 구성요소(예를 들어, 스위치, 노브(knob), 키패드, 터치 스크린 등)를 터치하거나 달리 물리적으로 상호 작용할 것을 요구할 수 있는, 더 통상적인 제어 방법과 비교하여 더 편리할 수 있다. 음성 제어는 특정 장애가 있는 사용자에게 특히 유용할 수 있다.
예시적인 명령
일반적으로, 음성 및/또는 제스처 제어는 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 대한 임의의 유형의 명령을 구현하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 음성 및/또는 제스처 제어는 단일의 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 대한 착색 명령(예를 들어, "창 1을 색조 4로 변경" 또는 "창 1을 더 어둡게 함"), 또는 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 그룹 또는 구역에 대한 착색 명령(예를 들어, "구역 1의 창을 색조 4로 변경" 또는 "구역 1의 창을 더 어둡게 함" 또는 "구역 1의 창을 훨씬 더 어둡게 함" 등)을 구현하기 위하여 사용될 수 있다. 명령은 관련된 광학적으로 스위칭 가능한 장치(들)가 변경되어야 하는 이산 광학 상태(예를 들어, 이산 색조 수준 또는 기타 이산 광학 상태) 또는 광학적으로 스위칭 가능한 장치(들)의 광학 상태에서의 상대적인 변화(예를 들어, 더 어두운, 더 밝은, 더 반사성인, 덜 반사성인, 또는 예를 들어, 내 사무실이 너무 어두우니 밝게 해주세요” 또는 "프로젝터를 작동시키고 싶다"(시스템에게 방을 어둡게 할 것을 알려줌) 또는 "여긴 너무 덥다 "(시스템에게 창을 어둡게 하고 열 취득(heat gain)을 차단할 것을 알려줌) 등)와 관련될 수 있다. 상대적인 변화가 사용되는 경우, 제어 시스템은 명령을 수행하기 위해 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태에서 단계적 변화(예를 들어, 10 % 더 어둡거나 더 밝은)를 구현하도록 설계되거나 구성될 수 있다. 각 단계적 변화의 정도는 사전 정의될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어 시스템은 사용자에 의해 지정된 크기 또는 정도의 단계적 변화를 구현하도록 설계되거나 구성될 수 있다. 이러한 명령은 명령에 사용된 임의의 비교 단어 (예를 들어, "매우" 또는 "약간" 또는 "더 밝게" 또는 "더 어둡게" 등)에 의해 수정될 수 있다.
또한 음성 제어를 사용하여 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 대해 스케줄을 설정할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 특정 시간/요일에 착색하도록 광학적으로 스위칭 가능한 장치(들)에 지시할 수 있다(예를 들어, "구역 1의 창을 월요일에서 금요일까지 오후 2시에 색조 4로 설정" 또는 "아침 해가 여기를 덥게 만들어"(태양이 건물의 창 측면에 영향을 주는 아침 시간대 동안 창을 착색하도록 시스템에게 알려줌) 또는 "오후에 산을 잘 볼 수 없다"(오후에는 창이 너무 많이 착색되서 오후 동안에는 창을 밝게 하라고 시스템에 알려줌). 마찬가지로, 음성 제어는 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 대한 착색 규칙을 구현하기 위해 사용될 수 있다(예를 들어, "바깥이 맑을 경우 구역 1의 창을 색조 4로 착색함" 또는 ”이 방의 온도가 70℉ 보다 높은 경우 이 방의 창을 착색함"). (온도조절장치, BMS, 전자 장치 등과 같은 임의의 다른 네트워크된 구성요소를 포함하여) 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 네트워크 상에 구현할 수 있는 모든 규칙은 음성 제어를 통해 개시될 수 있다.
음성 제어는, 예를 들어, 온보드(onboard) 창 제어기 또는 다른 창 제어기, 네트워크 제어기, 마스터 제어기, 벽 스위치(예를 들어 제어 구성요소와의 인터페이스) 및/또는 전술한 장치 및/또는 구성요소의 일부 또는 전부와 인터페이스하는 별도 장치인, 스마트 창 시스템에 대한 제어 구조의 다양한 구성요소 상에 구현될 수 있다.
제스처 제어는 음성 제어를 사용할 때 인식할 수 있는 더 광범위한 단어 사전에 비해, 인식할 수 있는 움직임의 사전이 더 제한되어 있기 때문에, 어느 정도 더 제한될 수 있다. 그러나 여전히 제스처 제어를 사용하여 여러 유형의 명령을 구현할 수 있다. 예를 들어, 특정 창 또는 창 그룹이 더 밝거나 더 어두운 상태(또는 비-통전변색의 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 사용되는 경우에는 다른 광학 상태)로 변경되어야 함을 나타내기 위해 제스처 제어를 사용할 수 있다. 사용자는 관련 창(들) 앞에 서 있거나 관련 창(들)을 가리킴으로써 변경할 창(들)을 나타낼 수 있다. 사용자는, 예를 들어 그 손이나 팔을 올리거나 내림으로써 또는 그 손바닥을 펼치거나 오므림으로써 원하는 변경을 나타낼 수 있다. 제스처 제어를 통해 수행될 수 있는 명령 유형을 정의하기 위해 인식된 제스처의 사전을 생성할 수 있다. 보다 광범위한 제스처 사전을 사용하면 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 더 세밀하고 더 복잡한 제어가 가능할 수 있다. 그러나 더 작은 제스처 사전은 사용자가 더 쉽게 습득할 수 있으므로, 사용 편의성 측면에서 어느 정도의 상충관계(tradeoff)가 있다.
일부 경우에, 제스처가 비디오 카메라에 의해 인지될 수 있다. 카메라는 사용 가능한 모든 장치 상에 제공될 수 있으며, 일부 예에서는 월 유닛의 일부로서, 월 유닛과 인터페이스하는 장치(예를 들어, 스마트 폰, 태블릿 또는 기타 전자 장치)의 일부로서, 휴대용 장치(예를 들어, 스마트 폰, 태블릿 또는 기타 전자 장치)의 일부로서, 전자변색 창 또는 프레임 상에, 또는 통전변색 또는 기타 광학적으로 스위칭 가능한 창을 제어하도록 구성된 임의의 다른 장치의 일부로서 제공된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 사용자는 운동/가속 등을 감지하도록 구성된 감지 장치를 들고 있으면서, 착용하면서, 또는 달리 움직이면서 제스처를 취할 수 있다. 감지 장치의 판독은 사용자가 어떤 제스처를 취했는지 결정하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 운동 감지 장치는 하나 이상의 가속도계, 자이로스코프 및/또는 자력계 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 감지 장치는 피트니스 장치(예를 들어, 각각 캘리포니아 샌프란시스코 소재의 피빗 인코포레이티드(Fitbit Inc.) 또는 조본(Jawbone) 사의 다양한 웨어러블 장치 중 임의의 것), 시계 (예를 들어, 캘리포니아 쿠퍼티노 소재의 주식회사 애플 인코포레이티드(Apple Inc.) 또는 캘리포니아 팔로 알토 소재의 패블 테크놀로지 코포레이션(Pebble Technology Corporation)의 제품), 또는 이와 유사한 웨어러블 장치일 수 있다. 특정 실시예에서, 안면 인식 소프트웨어는 창의 색조 레벨을 변경하기 위한 명령으로서 표정의 변화를 결정하는데 사용된다.
음성 제어를 통해 개시될 수 있는 또 다른 유형의 명령은 "청취 모드"를 끄는 것이다. 청취 모드가 온 상태이면, 명령을 청취하는 장치가 구두 명령을 들을 수 있다. 청취 모드가 오프 상태이면, 명령을 청취하는 장치는 이러한 명령을 듣기/청취/기록할 수 없다. 이하에서 더 설명하는 바와 같이, 명령을 청취하는 장치는, 예를 들어 창 제어기, IGU, 벽 장치, 및/또는 다른 전자 장치(예를 들어, 전화, 태블릿 등)의 일부일 수 있다. 사용자는 프라이버시의 향상, 에너지 절약 등을 위해 청취 모드를 끄고자 할 수 있다. 일부 경우에, 사용자는 지정된 기간(예를 들어, 회의 시간) 동안 청취 모드가 꺼지도록 요청할 수 있다. 청취 모드를 다시 켜기 위해, 사용자는 (예를 들어, 창 제어기, IGU, 벽 장치 또는 다른 전자 장치 상의, 명령을 청취하는 장치 상에 있는) 버튼/터치 스크린을 누르거나, 또는 청취 모드가 다시 켜져야 한다는 것을 달리 나타낼 수 있다. 장치는 청취 모드가 온 및/또는 오프 상태일 때를 나타낼 수 있다. 일례에서, 하나 이상의 라이트(예를 들어, LED)가 청취 모드가 온 또는 오프 상태인지 여부를 나타낼 수 있다. 청취 모드가 온 상태임을 나타내기 위해 라이트가 켜질 수 있으며, 청취 모드가 오프 상태임을 나타내기 위해 라이트가 꺼질 수 있다 (또는 그 반대일 수 있다). 또 다른 예에서는, 제1 라이트 또는 라이트 컬러가 청취 모드가 온 상태임을 나타낼 수 있고, 제2 라이트 또는 라이트 컬러는 청취 모드가 오프 상태임을 나타낼 수 있다. 또 다른 예에서는, 청취 모드가 비활성(또는 활성) 상태임을 사용자에게 상기시켜 주기 위해서, 장치가, 예를 들어 주기적으로, 예를 들어 톤(tone)을 방출할 수 있는 것과 같이, 오디오 큐(audio cue)를 사용할 수 있다. 특정 구현예에서는, 청취 모드가 소정 시간(예를 들어, 1 분, 10 분, 30 분, 1 시간, 2 시간, 3 시간, 1 일 등) 동안 비활성화될 수 있고, 그 후 청취 모드가 자동적으로 재 활성화될 수 있다. 청취 모드가 비활성화 상태로 유지되는 기간은 사용자에 의해 선택되거나 사전 설정될 수 있다. 일부 실시예에서, 청취 모드는 디폴트로 활성화된다. 즉, 청취 모드는 꺼지지 않았으면 (예를 들어, 영구적으로 꺼지거나 위에서 언급한 바와 같이 일정 시간 동안 꺼지는 경우), 온 상태에 있다. 다른 실시예에서는, 청취 모드가 오프 상태인 것이 디폴트 설정일 수 있다. 이들 실시예에서는, 청취 모드를 켜기 위한 명령이 수신되지 않으면, 청취 모드는 활성화되지 않는다.
유사하게, 제스처 명령이 사용되는 경우에, 사용자는 제스처 명령을 해석하는 관련 장치가 "시청 모드"에 있을지 여부를 제어할 수 있다. 청취 모드와 마찬가지로 시청 모드를 켜고 끌 수 있다. 장치가 시청 모드에 있으면, 제스처 명령을 감지하고 해석할 수 있다. 시청 모드가 오프 상태이면, 장치는 제스처 명령을 감지, 기록, 및/또는 처리할 수 없다. 일반적으로, 청취 모드와 관련하여 본 명세서에서 제공되는 세부 사항은 시청 모드에도 유사하게 적용될 수 있다.
특정 구현예에서, 음성 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치 (또는 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 설치된 네트워크 상의 일부 구성요소)를 제어하는 시스템에 질문을 하기 위해 사용될 수 있다. 질문은 광학적으로 스위칭 가능한 장치, 또는 더 일반적으로, 임의의 광학적으로 스위칭 가능한 장치 또는 네트워크 상의 장치 그룹과 직접 관련될 수 있다. 예를 들어 사용자는 특정한 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 대해 현재의 광학 상태가 무엇인지(예를 들어, "창 1의 색조 레벨은 무엇입니까?")를 물을 수 있다. 유사하게, 사용자는 특정한 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 대해 곧 있을 행동이 무엇인지(예를 들어, "내 사무실의 창이 어두워지기 시작할 다음 시간은 언제인가?")를 물을 수 있다. 질문은 또한 네트워크가 액세스하는 임의의 다른 정보와 관련될 수도 있다. 예를 들어, 사용자는 날씨 데이터(예를 들어, 온도 데이터, 구름 데이터, 강수량 데이터, 예보 데이터 등), 위치 데이터 (예를 들어, "여기는 어디입니까?" 또는 "여기에서 가장 가까운 프린터/출구/욕실/등까지 어떻게 가야 합니까"), 액세스 데이터 (예를 들어, "내가 이 방의 창의 색조 레벨을 제어할 수 있습니까?") 등에 관해서 물을 수 있다. 사용자는 또한 왜 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 특정 방식으로 수행하고 있는지에 대한 설명을 요청할 수도 있다. 일례로, 사용자는 "왜 창 1을 착색합니까?"라고 물어볼 수 있으며, 시스템은 질의에 응답하여 "구름이 20분 이내에 걷힐 것으로 예상되며, 밝은 태양을 예상하여 착색합니다"라고 설명할 수 있다. 이 특징은 사용자가 즉시 알아차리거나 이해할 수 없는 규칙을 실행하도록 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 프로그래밍된 경우에 특히 유용하다. 응답은 시각적으로(예를 들어, 스크린 상에) 또는 청각적으로(예를 들어, 스피커를 통해) 제공될 수 있다.
음성 명령은 또한 무선 통신과 관련하여 방의 프라이버시의 정도를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 광학적으로 스위칭 가능한 창은 특정 파장이 창을 통과하도록 하거나 차단하도록 하기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 안테나를 포함하도록 패턴화될 수 있다. 이러한 패턴화된 안테나는, 활성화되면, 휴대 전화 통신, Wi-Fi 통신 등을 차단하여 보안/프라이버시를 향상시킬 수 있다. 패턴화된 안테나 및 관련된 프라이버시 고려 사항은, 2015년 11월 24일자로 출원되었으며, 발명의 명칭이 창 안테나(WINDOW ANTENNAS)인 PCT 출원 제PCT/US15/62387호에 설명되어 있으며, 상기 특허 출원은 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
사전
음성 및/또는 제스처 제어가 사용되는 경우, 하나 이상의 사전이 정의될 수 있다. 음성 제어를 위해, 사전은 시스템이 해석/이해하도록 구성된 문구 및/또는 단어 세트를 정의할 수 있다. 유사하게, 제스처 제어를 위해, 사전은 시스템이 해석/이해하도록 구성된 제스처 세트를 정의할 수 있다. 사전은 계층화(tiered)될 수 있어서, 예를 들어, 제1 레벨 사전의 명령이 주어지면, 제2 레벨의 새로운 사전이 명령을 수신하기 위해 개시될 수 있고, 일단 수신되면, 또 다른 레벨 사전이 작동될 수 있다. 이 방식에서, 각각의 사전은 지나치게 복잡할 필요가 없으며, 최종 사용자는 원하는 명령 구조에 빠르게 도달할 수 있다.
정의될 수 있는 단어 또는 문구의 예에는 각각의 광학적으로 스위칭 가능한 장치 또는 장치 그룹(예를 들어, "창 1", "그룹 1", "구역 1" 등)에 대한 명칭/식별자가 포함된다. 이러한 명칭/식별자는 또한 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 위치에 기초할 수 있다. 이와 관련하여, 사전은 위치에 기초하여 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 식별하는 단어(예를 들어, "1 층" 또는 "휴게실" 또는 "동향"), 및/또는 사용자(또는 어떤 다른 사람)와 식별되는 광학적으로 스위칭 가능한 장치 사이의 관계를 제공하는 단어(예를 들어, "내 사무실", "왼쪽 창" 또는 "디파(Deepa)의 방")를 포함하도록 정의될 수 있다.
사전은 지시할 수 있는 원하는 명령과 관련된 단어를 또한 정의할 수 있다. 예를 들어 사전은 "색조", "선명한", "가장 선명한", "더 어두운", "가장 어두운", "더 밝은", "가장 밝은", "더(more)", "덜(less)", "아주", “약간”, “색조 수준”, “색조 1”, “색조 2” 등과 같은 단어를 포함할 수 있다. 구두 명령을 사용할 경우, 광학적으로 스위칭 가능한 장치에게 지시할 때 사람이 사용할 가능성이 있는 단어는 사전에 포함될 수 있다. 사용자가 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 거동에 대한 스케줄 또는 규칙을 설정할 수 있도록 시스템이 구성되어 있는 경우, 사전 또는 사전들에는 이러한 명령을 이해하는데 필요한 모든 단어(예를 들어, "월요일", "화요일부터 금요일”, "아침", "오후", "취침 시간", "일출", "만약", "다음(then)", "언제", "하지 않음(don't)", "흐린", "맑은", "도(degrees)", "누군가", "아무도(no one)", "운동", "단지(only)" 등)가 포함될 수 있다. 마찬가지로 시스템이 사용자가 질문을 할 수 있도록 구성되어 있는 경우, 사전 또는 사전들에는 시스템이 답변을 하도록 설계된 질문 유형을 이해하는데 필요한 모든 단어가 포함될 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 사람들이 습득하기 더 쉬울 수 있고, 더 빠른 및/또는 더 국부적인 처리를 가능하게 할 수 있는 더 작은 사전과 비교하여, 더 세밀한 제어, 더 자연스러운/유연한 명령, 그리고 더 복잡한 기능(예를 들어, 인터넷 상에서 답변이 가능한 임의의 질문에 답하는 것)을 가능하게 할 수 있는 더 큰 사전 간에는 어떤 상충관계(tradeoff)가 있다. 더 작은 사전은, 사용자가 다음 사전에 대한 액세스를 허가 받기 위해 한 사전에서 적절한 음성 또는 제스처 명령을 제공함으로써 연속적인 사전에 대한 액세스가 제공되는, 계층화된 형식으로 사용될 수 있다.
일부 실시예에서는, 단일의 사전이 사용될 수 있다. 다른 경우에는, 둘 이상의 사전을 사용할 수 있으며, 특정 시간에 사용되는 사전은 사용자가 전달하려고 하는 명령 유형이나 명령 부분에 따라 다르게 된다. 예를 들어, 사용자가 어떤 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 제어하고자 하는지를 사용자가 식별할 때는 제1 사전이 사용될 수 있고, 사용자가 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 수행하기를 원하는 것을 식별할 때는 제2 사전이 사용될 수 있다. 제1 사전은 관련된 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 식별하는데 필요한 임의의 단어를 포함할 수 있는 반면, 제2 사전은 사용자가 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 수행하기를 원하는 것을 해석하는데 필요한 임의의 단어를 포함할 수 있다. 이러한 맥락과 관련된 사전은 특정 사전이 사용될 때마다 시스템이 이해/해석하도록 구성된 단어의 제한된 하위 세트를 제공할 수 있다. 이는 사용자의 명령을 더 쉽게 해석할 수 있게 한다. 추가 예가 아래에서 제공된다.
특정 구현예에서, 하나 이상의 사전은 특정 사용자에게 맞추어 질 수 있다. 사용자가 스위칭하기를 원하는 통전변색 창(들)을 정의/결정하기 위한 사전은, 예를 들어, 사용자가 스위칭할 권한이 있는 창에 기초하여 제한될 수 있다. 일례에서, 사용자 A는 창 1-5를 스위칭하는 것이 허용되는 반면, 사용자 B는 창 6-10을 스위칭하는 것이 허용된다. 사용자 A의 명령을 전사(transcribe) 및/또는 해석하는데 사용되는 사전 또는 사전들은 창 1-5를 식별하는 것으로 제한될 수 있는 반면, 사용자 B의 명령을 전사 및/또는 해석하는데 사용되는 사전 또는 사전들은 창 6-10을 식별하는 것으로 제한될 수 있다.
각 사전에는 사용자가 시스템을 더 쉽게 탐색할 수 있게 해주는 특정 키워드가 포함될 수 있다. 이러한 키워드에는 '도움말', '뒤로(back)', '돌아 가기(go back)', '이전', '실행 취소', '건너 뛰기', '재개시(restart)', '다시 시작(start over)', '중지', '중단(abort)' 등의 문구가 포함될 수 있다. 사용자가 도움을 요청할 때, 시스템은, 주어진 시간에 사용되고 있는 사전에 기초하여 시스템이 현재 수용/이해하도록 구성된 단어, 문구, 명령, 창 등을 사용자에게 (예를 들어, 시각적으로 및/또는 청각적으로) 통신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 시스템이 스위칭을 위해 이용 가능한 상이한 창을 정의하는 사전에 액세스하는 동안 사용자가 도움을 요청하면, 시스템은 그 시간에 이용 가능한 입력이 예를 들어 "창 1", "창 2", “창 3”, “그룹 1” 등이라는 것을 통신할 수 있다.
보안/인증
다수의 실시예에서, 시스템은 명령이 실행되기 전에 사용자가 특정 명령을 할 권한이 있는지를 확인하도록 작동할 수 있다. 이는 권한이 없는 사용자가 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 변경하는 것을 방지한다. 이것이 특히 가치 있게 되는 한 가지 설정은, 한 번에 많은 사람들이 참석할 수 있는 회의실이다. 그러한 경우, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 변경할 권한이 없는 사람들이 그렇게 하지 못하도록 보장하는 것이 바람직할 수 있다. 이는, 방안에 있는 사람들에 의해 이루어진, 우연히 들리게 되는, (통상적으로 관련이 없는) 코멘트에 기초하여 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 변경될 위험을 줄일 수 있다. 이 특징이 가치 있게 되는 또 다른 설정은, 예를 들어, 개인이 각각 자신의 작업 공간 근처에 있는 한정된 개수의 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 제어할 수 있는 것이 바람직한 상업용 사무실 공간이다. 일례로, 각 개인은 자신의 특정 사무실 또는 자신의 특정 층 등에 있는 광학적으로 스위칭 가능한 창을 제어할 권한이 있을 수 있다. 어떤 경우에든, 음성 또는 제스처 명령을 통해 광학적 전이를 개시할 수 있는 사람 만이 그렇게 할 권한을 갖는 것을 보장하는 것이 유리할 수 있다.
인증은 여러 가지 방법으로 실행될 수 있다. 일례로, 사용자는 자신을 식별하기 위해 시스템에 "로그인" 할 수 있다. 이는 전자 장치(예를 들어, 스마트 폰, 태블릿 등) 상의 애플리케이션에, 패스코드를 키 입력 또는 음성 입력하는 등에 의해, 로그인함으로써 수행될 수 있다. 다른 예에는, 사용자의 신원을 확인하기 위해 음성 인식이 사용될 수 있다. 다른 예에서는, 안면 인식, 지문 스캐닝, 망막 스캐닝, 또는 다른 생체 인식 기반 방법이 사용자의 신원을 확인하는데 사용될 수 있다. 상이한 인증 절차가 상이한 애플리케이션/상황에 가장 적합할 수 있다. 특정 예에서 사용자는 자동으로 권한을 부여받을 수 있다. 이러한 인증은, 물리적 인증 토큰(예를 들어, 적절한 식별 정보를 갖는 RFID 배지(badge), BLE 비콘(beacon), UWF 비콘 등) 및 토큰을 판독하는 센서에의 물리적 인증 토큰의 근접(proximity)에 기초할 수 있다. 센서는 광학적으로 스위칭 가능한 장치, 광학적으로 스위칭 가능한 장치와 통신하는 제어기, 광학적으로 스위칭 가능한 장치와 통신하는 월 유닛 등 상에 제공될 수 있다. 검증은 국부적으로(예를 들어, 토큰을 판독하는 센서 상에서, 광학적으로 스위칭 가능한 장치 상에서, 제어기 상에서, 월 유닛 상에서 등) 또는 클라우드에서 일어날 수 있다.
일부 경우에, 인증은 필요할 때마다 일어날 수 있으며, 설정된 시간이 경과하거나 사용자가 설정된 시간 동안 유휴(idle) 상태가 된 후(예를 들어, 24시간 후 또는 1시간 후, 또는 10분 후)에 만료될 수 있다. 자동 로그 아웃에 사용되는 기간은 창이 설치되어 있는 설정(예를 들어, 창이 공중 영역에 있는지 사적인 영역에 있는지)에 따라 달라질 수 있다. 일부 경우에, 사용자가 (예를 들어, 로그 아웃을 구두로 요청하거나 로그 아웃 버튼을 누르는 것 등을 포함하지만 이에 국한되지는 않는, 임의의 이용 가능한 방법을 이용하여) 로그 아웃할 때까지 인증이 만료되지 않을 수 있다. 특정 실시예에서, 인증은 명령이 이루어질 때마다 일어날 수 있다. 일부 이러한 실시예에서, 인증은 단일 명령을 해석할 때에도 단계적으로 일어날 수 있다. 제1 인증 단계에서, 사용자가 네트워크상에서 임의의 변경을 행할 수 있는 권한이 있는지 여부를 결정할 수 있고, 제2 인증 단계에서, 사용자가 요청/개시한 특정 변경을 행할 수 있는 권한을 사용자가 가졌는지 여부를 결정할 수 있다.
인증 프로세스는 또한 음성 및/또는 제스처 명령을 해석하는데 사용되는 사전을 더 제한하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어 특정 사용자에 대한 사전 또는 사전들은 사용자가 제어할 권한이 없는 광학적으로 스위칭 가능한 장치(또는 그러한 장치의 그룹/구역)를 제외할 수 있다. 일례에서, 사용자는 구역 1 및 구역 2에 있는 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 제어할 권한 만이 있고, 따라서 이 사용자에 대해 명령을 해석하는데 사용되는 사전 또는 사전들은 "구역 1" 및 "구역 2"를 포함할 수 있는 반면, "구역 3"은 제외할 수 있다. 명령을 해석/이해하는데 필요한 임의의 다른 단어도 또한 사전에 포함될 수 있다.
예시적인 음성/제스처 제어 기술
도 1은 개시된 음성 제어 실시예들을 실시할 때 사용될 수 있는 몇몇 모듈을 포함하는 음성/제스처 제어 시스템(900)의 블록도를 제공한다. 이러한 모듈은 특정 애플리케이션에 적절한 바에 따라, 개별적으로 또는 함께 구현될 수 있다. 모듈은 별도의 하드웨어 피스로 제공될 수 있으며 다양한 프로세서를 제어할 수 있다. 모듈은 동시에 또는 비 동시적으로 실행될 수 있다. 일반적으로 각 모듈은 제어기(예를 들어, 창 제어기, 네트워크 제어기 및/또는 마스터 제어기), 광학적으로 스위칭 가능한 장치, 벽 장치, 라우터 및/또는 원격 프로세서 상에 독립적으로 구현될 수 있다. 특정 구현예에서, 도 7의 프로세서(402), 도 8의 프로세서(502), 및/또는 창 제어기의 처리 유닛 상에 하나 이상의 모듈이 구현될 수 있다. 각각의 모듈 내에서, 아래에서 더 설명하는 바와 같이, 임의의 관련 프로세싱이 국부적으로 또는 원격적으로 행해질 수 있다. 처리는 중앙 위치/장치에서 행해질 수 있거나, 다수의 위치/장치에 걸쳐 분산될 수 있다.
음성 인식 모듈(902)은 구어(speech)를 텍스트로 변환/전사한다. 즉, 이 모듈에 대한 입력은 통상적으로 (사용자가 말하고 마이크로폰에서 캡처/기록된) 구어이며, 이 모듈로부터의 출력은 통상적으로 텍스트 문자열 또는 파일이다. 이 모듈은 여러 상업적으로 입수 가능한 구어를 텍스트로 변환시키는 제품/서비스/라이브러리 사용하여 구현될 수 있다. 일례로 팬실베니아 피츠버그 소재의 카네기 멜론 유니버시티(Carnegie Mellon University)에서는 CMU 스핑크스(Sphinx)와 같이 사용할 수 있는 여러 오픈 소스 구어 소프트웨어 리소스를 제공한다. 추가적인 예로는 오하이오 신시내티 소재의 보이스 테크 그룹 인코포레이티드(Voice Tech Group, Inc.)로부터 입수 가능한 타치(Tazti)와, 메사추세츠 벌링턴에 소재한 뉘앙스 커뮤니케이션스 인코포레이티드 (Nuance Communications, Inc.)로부터 입수 가능한 다양한 드래곤(Dragon) 제품 등이 있다. 음성 인식 모듈(902)은 또한 광학적으로 스위칭 가능한 장치와 관련된 음성 제어를 위해 특별히 설계된 주문형 소프트웨어를 사용하여 구현될 수도 있다.
명령 처리 모듈(904)은 원하는 명령 지시를 결정하기 위해 텍스트를 해석한다. 즉, 이 모듈에 대한 입력은 통상적으로 (음성 인식 모듈(902)에 의해 생성될 수 있는) 텍스트 파일인 반면, 출력은 관련된 광학적으로 스위칭 가능한 장치로 하여금 원하는 명령을 개시하게 하도록 창 제어기(또는 네트워크 상의 다른 제어기)에 의해 해석될 수 있는 명령/지시의 세트이다. 이 기능은 또한 언어 처리 또는 자연 언어 처리라고도 한다. 구어 인식 모듈(902)과 유사하게, 명령 처리 모듈(904)은 다수의 이용 가능한 제품/서비스를 사용하거나 특정 애플리케이션을 위해 특별히 개발된 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
인증 모듈(906)은 본 명세서에서 논의된 인증/보안 기술을 실시하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 인증 모듈(906)은 명령을 내리는 사람이 명령을 할 권한이 있는지를 확인하는데 사용될 수 있다. 상기 모듈은 명령에서 식별된 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 사용자가 제어할 권한이 있는 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 목록과 비교할 수 있다. 사용자가 제어할 권한이 없는 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 제어하려고 하는 경우에, 인증 모듈(906)은 사용자가 관련된 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 제어할 권한이 없음을 사용자에게 (예를 들어, 시각적으로 및/또는 청각적으로) 알리도록 구성될 수 있다. 다른 경우에, 권한이 없는 명령이 주어지면 아무런 조치도 취하지 않는다(예를 들어, 사용자에게 알리지 않고 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 스위칭하지도 않음).
명령 실행 모듈(908)은 관련된 광학적으로 스위칭 가능한 장치(들)에 대한 명령을 실행한다. 명령은 마스터 제어기, 네트워크 제어기(들) 및/또는 창 제어기(들) 상에서 실행될 수 있다. 일례에서, 명령은 특정 그룹 또는 구역의 모든 창을 원하는 색조 레벨로 변하게 하도록 마스터 제어기에 지시함으로써 실행될 수 있다. 일반적으로, 명령은 본 명세서에 설명된 제어 장치/방법에 중 임의의 것에 의해 또는 그 상에서 실행될 수 있다.
응답 생성 모듈(910)은 응답 통신 모듈(912)에 의해 사용자에게 통신될 응답을 생성한다. 응답 생성 모듈(910)에 의해 생성된 응답은 텍스트 응답일 수 있다. 텍스트 응답은 응답 통신 모듈(912)을 사용하여, 예를 들어 스크린 상에서, 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 응답 통신 모듈(912)은 텍스트 응답을 사용자에게 재생되는 구어 응답으로(예를 들어, 사운드 파일로) 변환할 수 있다. 이를 달성하기 위해 임의의 적절한 텍스트-대-구어 변환 방법을 사용할 수 있다. 일반적으로, 응답 생성 모듈(910) 및 응답 통신 모듈(912)은 함께 작동하여 사용자에게 응답을 생성하고 통신할 수 있다.
응답 생성 모듈(910) 및 응답 통신 모듈(912)의 하나의 목적은 제어 시스템에 의해 어떤 명령이 이해되었는지를 사용자에게 알리는 것일 수 있다. 유사하게 이들 모듈은 사용자의 명령에 응답하여 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 취하는 모든 작업에 대해 사용자에게 알리는데 사용될 수 있다. 일례에서, 응답 생성 모듈(910)은 사용자에 의해 주어진 기본 명령을 반복하는 응답을 생성할 수 있다(예를 들어, "창 1을 색조 4로" 또는 "화창해지면 창 1을 색조 4로 착색함"). 그러면, 응답 통신 모듈(912)을 통해 응답이 사용자에게 통신될 수 있다. 응답 생성 모듈(910) 및 응답 통신 모듈(912)은 또한 사용자로부터 명확화(clarification)를 요구하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 창 1 또는 창 2를 변경하고자 하는지 여부가 불분명한 경우, 응답 생성 모듈(910)은 사용자에게 명확화/추가 정보에 대해 프롬프트하는데 사용될 수 있다.
도 2a는 음성 제어를 사용하여 하나 이상의 광학적으로 스위칭 가능한 장치(예를 들어, 통전변색 창)를 제어하는 방법(1000)에 대한 흐름도를 도시한다. 방법(1000)은 사용자가 음성 명령을 제공할 때, 동작(1001)에서 시작한다. 음성 명령은, 예를 들어, 음성 제어 시스템의 구성 및 음성 제어 처리의 견고성(robustness)에 따라 다양한 방식으로 주어질 수 있다. 음성 제어 시스템은 음성 명령을 수신하도록 구성되고 배치된 적어도 하나의 마이크로폰을 포함한다. 마이크로폰은 광학적으로 스위칭 가능한 장치, 벽 장치 (위에 논의된 바와 같이 벽 장치는 벽 상에 또는 테이블, 조리대 등과 같이 방 내의 다른 위치에 배치될 수 있음), 또는 스마트 폰, 태블릿, 랩톱, PC 등과 같은 다른 전자 장치 상에 위치할 수 있다. 예시적인 하나의 명령은 "창 1을 색조 4로 바꾸기"를 포함한다.
다음으로, 동작(1003)에서, 청취 모드가 온 상태인지가 결정된다. 청취 모드가 온 상태이면, 마이크로폰은 사용자의 음성 명령을 청취하거나 기록할 수 있다. 청취 모드가 오프 상태이면, 마이크로폰이 오프 상태이거나 그렇지 않으면 광학적으로 스위칭 가능한 장치와 관련된 음성 명령을 수신하지 않는다. 청취 모드가 "오프" 상태면서 마이크로폰을 "온" 상태로 유지할 수 있는 한 가지 예는, 마이크로폰이 사용자의 휴대 전화에 위치하고 사용자가 그 휴대 전화 상에서 관련 없는 전화를 걸 때이다. 동작(1003)에서의 결정은 수동적으로 이루어질 수 있다. 청취 모드가 온 상태가 아닌 경우, 마이크로폰은 동작(1001)에서 이루어진 음성 명령을 수신/기록하지 않으며, 동작(1004)에서 나타낸 바와 같이 아무 일도 일어나지 않을 것이다. 전술한 바와 같이, 특정 실시예에서, 사용자는, 동작(1002)에 나타낸 바와 같이, 수동으로 청취 모드를 선택적으로 활성화할 수 있다. 이 경우에, 사용자가 명령을 반복하는 동작(1001)에서 방법이 계속될 수 있다. 동작(1003)에서 청취 모드가 온 상태이면, 방법은 음성 명령이 텍스트 명령으로 변환/전사되는 동작(1005)로 계속된다. 음성-대-텍스트 변환은 도 1의 음성 인식 모듈(902)에 의해 수행될 수 있다.
특정 구현예에서, 음성-대-텍스트 변환은 전술한 바와 같이 하나 이상의 사전에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 관련 사전에 저장된 단어나 문구와 비슷한 소리를 내는 단어나 문구는, 정확히 동일하지 않더라도, 사전에 저장된 단어/문구로 변환될 수 있다. 특정 예에서, 사용자는 "창 1을 색조 4로 스위칭함" 명령을 제시하지만 음성 인식 모듈은 처음에 상기 명령을 "창 1을 색조 바닥(floor)으로 스위칭함"으로 해석한다. 음성 인식 모듈과 관련된 사전 또는 사전들이 "창 1", "창 2", "색조 1", "색조 2", "색조 3" 및 "색조 4"와 같은 문구를 정의하지만, 단어 "바닥"이 있는 어떠한 문구도 포함하지 않는다면, 음성 인식 모듈은 사용자가 처음에 이해한 "색조 바닥"(이는 관련된 사전 또는 사전들에서 아무런 관련 있는 의미를 가지지 않는다)이 아닌 "색조 4"라고 말했을 수 있음을 인식할 수 있다. 다시 말해서, 텍스트-대-구어 변환 동작의 결과는 사용되는 관련 사전에 의해 제한되거나 달리 영향을 받을 수 있다.
다음으로, 동작(1007)에서, 텍스트 명령이 해석된다. 이 해석은 도 1의 명령 처리 모듈(904)에 의해 실행될 수 있다. 동작(1005)와 관련하여 논의된 음성-대-텍스트 변환과 마찬가지로, 동작(1007)에서의 텍스트 명령의 해석은 사용되는 사전 또는 사전들에 의해 영향을 받을 수 있다. 이 동작에는 사용자가 변경을 요청한 광학적으로 스위칭 가능한 장치 또는 장치들이 무엇인지를 구체적으로 식별하고 특정의 요청된 변경 사항을 식별하는 것이 포함될 수 있다. 예를 들어, 사용자에 의해 제공된 명령이 "창 1을 색조 4로 스위칭함"이라면, 해석은 (1) 사용자가 창 1에 대한 변경을 요청했다는 것과 (2) 요청된 변경이 창을 색조 상태 4로 스위칭하는 것에 관련된다는 것을 결정하는 것을 포함할 수 있다.
(동작(1005)에서의 음성-대-텍스트 변환 뿐만 아니라) 동작(1007)에서의 텍스트 명령 해석은 사용자 선호도 및/또는 사용자 허가에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 사용자가 "창을 더 어둡게 하라"라는 음성 명령을 내리면, 시스템은 사용자가 통상적으로 스위칭하는 창 및/또는 사용자가 스위칭하도록 허가된 창에 기초하여 어느 창을 스위칭하고자 하는지를 해석할 수 있다.
동작(1009)에서, 사용자가 요청된 명령을 할 권한이 있는지가 결정된다. 인증은 위에서 설명한 바와 같은 여러 가지 방법으로 개시/검증될 수 있다. 인증은 도 1에 설명된 인증 모듈(906)에 의해 실행될 수 있다. 사용자가 요청된 명령을 할 권한이 없는 경우, 방법은 (1) 아무 일도 일어나지 않거나, (2) 사용자가 명령을 할 권한이 없다는 것을 사용자에게 알리는 응답이 생성되는 동작(1010)에서 종료한다. 응답은 시각적으로(예를 들어, 광학적으로 스위칭 가능한 창, 벽 장치 또는 기타 전자 장치 상의 시각적 디스플레이를 통해) 및/또는 청각적으로(예를 들어, 광학적으로 스위칭 가능한 장치, 벽 장치, 또는 다른 전자 장치 상의 스피커를 통한 사운드 파일 재생에 의해서) 제공될 수 있다. 응답 생성과 관련된 좀 더 자세한 사항이 아래에 제공된다.
사용자가 요청된 명령을 할 권한이 있는 경우, 방법은 텍스트 명령이 실행되는 동작(1011)에서 계속된다. 명령은 본 명세서에 설명된 방법 및 시스템 중 하나를 사용하여 실행될 수 있다. 명령은 도 1의 명령 실행 모듈(908)을 사용하여 실행될 수 있다. 다양한 경우에, 명령은 하나 이상의 창 제어기, 네트워크 제어기 및/또는 마스터 제어기를 포함할 수 있으며, 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 설치되어 있는 네트워크를 거쳐 실행될 수 있다. 일반적으로, 동작(1011)은 동작(1001)에서 사용자에 의해 요청된 명령을 수행하는 것을 포함한다.
동작(1013)에서, 사용자에 대한 응답이 생성된다. 응답은 도 1의 응답 생성 모듈(910)에 의해 생성될 수 있다. 응답은 요청된 명령이 일어나고 있는지를 확인할 수 있다. 응답은 시스템이 정확하게 이해했는지 여부를 사용자가 알도록 명령 내용을 구체적으로 나타낼 수 있다. 응답의 일례는 "창 1을 색조 4로 스위칭함"일 수 있다. "ok" 또는 녹색 등 및/또는 톤(tone)과 같이 더 간단한 긍정 응답은, (예를 들어, 응답 생성 모듈(910) 및/또는 응답 통신 모듈(912)을 이용하여) 명령의 내용을 구체적으로 반복하지 않고도, 사용자의 말이 청취되었다는 것을 사용자가 알게 할 수 있다. 특정 예에서, 응답은 시스템이 원하는 명령을 정확하게 이해했음을 사용자가 확인해달라는 요청을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 명령은 사용자로부터 그러한 확인이 수신될 때까지 실행되지 않을 수 있다.
동작(1015)에서, 응답은 사용자에게 통신된다. 응답은 도 1의 응답 통신 모듈(912)에 의해 사용자에게 통신될 수 있다. 응답은 시각적으로(예를 들어, 디스플레이 상에) 및/또는 청각적으로(예를 들어, 스피커를 통해) 사용자에게 제시될 수 있다. 디스플레이 및/또는 스피커는 광학적으로 스위칭 가능한 장치, 벽 장치, 또는 기타 전자 장치(예를 들어, 스마트 폰, 태블릿, 랩톱, PC 등) 상에 제공될 수 있다. 디스플레이 및/또는 스피커는 마이크로폰과 동일한 유닛에 제공되거나 별도의 유닛으로 제공될 수 있다. 청각 응답이 제공되는 특정 경우에, 응답 생성은 (예를 들어, 응답 생성 모듈(910)을 사용하여) 응답의 원하는 텍스트를 생성하고, 그 다음에 (예를 들어, 응답 통신 모듈(912)을 사용하여) 원하는 텍스트에 상응하는 사운드 파일을 생성하고 재생하는 것을 포함할 수 있다. 방법(1000)은 다양한 방식으로 실시될 수 있다. 일부 실시예에서, 특정 동작은 도 2A에 도시된 것과 순서가 바뀌어 일어난다.
특정 구현예에서, 음성 제어 방법은 전술한 바와 같이 둘 이상의 사전을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 도 2b는 둘 이상의 음성 제어 관련 사전을 사용하여 하나 이상의 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 제어하는 방법(1020)에 대한 흐름도를 도시한다. 도 2b의 방법(1020)은 상이한 사전이 명령의 상이한 부분에 적용되면서 명령이 단편적 방식으로 해석된다는 것을 제외하고는 도 2a의 방법(1000)과 유사하다. 도 2b에 도시된 많은 동작은 도 2a에 제시된 동작과 동일하며, 간결성을 위해 설명을 반복하지는 않을 것이다.
방법(1020)의 경우, 동작(1003)에서 청취 모드가 온 상태인 것으로 결정된 후, 음성 명령의 제1 부분은 제1 사전을 이용하여 텍스트 명령의 제1 부분으로 변환된다. 사용되는 특정 사전은 해석되는 텍스트의 부분에 상응할 수 있다. 다음으로, 텍스트로 해석/변환할 음성 명령의 추가 부분이 있는지가 결정된다. 해석할 음성 명령의 추가 부분이 있는 경우, 방법은 동작(1027)에서 계속되며, 여기서 사전은 선택적으로 다른 사전으로 스위칭된다. 선택한 다음 사전은 해석될 명령의 다음 부분에 상응할 수 있다. 그 다음에, 방법은 동작(1025)에서 다시 계속되며, 여기서 음성 명령의 제2 부분은, 선택적으로 명령의 제1 부분과 관련하여 사용되었던 것과는 다른 사전을 사용하여, 텍스트 명령의 제2 부분으로 변환된다. 명령의 모든 부분이 적절한 사전을 사용하여 텍스트로 변환될 때까지 동작(1025/1026/1027) 루프가 계속된다.
일례에서, 완전한 음성 명령은 "창 1을 색조 4로 스위칭함"이다. 음성 명령의 한 부분(예를 들어, 제1 부분)은 사용자가 스위칭하고 싶은 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 식별하는 것과 관련될 수 있으며, 이 경우에는 "창 1"이다. 음성 명령의 또 다른 부분(예를 들어, 제2 부분)은 원하는 명령/최종 광학 상태가 무엇인지 식별하는 것과 관련될 수 있으며, 이 경우에는 "색조 4"로 스위칭하는 것이다. 명령의 다른 부분은 특정 시스템에 대해 원하는 대로 구조화될 수 있다. 더 구조화된 명령은 처리/해석하기에 더 쉬울 수 있고, 이는 로컬 처리를 보다 매력적인 옵션으로 만들 수 있다. 덜 구조화된 명령은 처리/해석하기에 더 어려울 수 있고, 이는 원격 처리를 보다 매력적인 옵션으로 만들 수 있다.
음성 명령의 모든 부분이 텍스트로 변환된 후, 텍스트 명령의 여러 부분이 함께 결합되어 전체 텍스트 명령을 형성하고, 방법은 동작(1007)에서 계속된다. 이 방법의 나머지 부분은 도 2a와 관련하여 설명된 것과 동일하다.
유사한 실시예에서, (음성 명령을 텍스트 명령으로 변환하는 것이 단편적인 방식으로 수행되기 보다는) 텍스트 명령 해석이 단편적인 방식으로 실행될 수 있다. 도 2a를 참조하면, 동작(1007)에서의 텍스트 명령 해석은, 선택적으로 텍스트 명령의 상이한 부분에 상이한 사전을 적용하면서, 도 2b의 동작(1025/1026/1027)과 관련하여 설명된 바와 같이 반복적으로 실행될 수 있다.
다른 유사한 실시예에서, 동작(1005)에서의 텍스트 명령으로의 음성 명령 변환과 동작(1007)에서의 텍스트 명령 해석은 도 2b의 동작(1025/1026/1027)과 관련하여 설명된 바와 같이 단편적인 방식으로 실행될 수 있다.
또한, 동작(1009)과 관련하여 설명된 인증이 단편적인 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 인증 검사는 사용자가 임의의 변경을 하도록 허가되었는지 여부를 결정할 수 있다. 제2 인증 검사는 사용자가 스위칭을 요구하고 있는 특정의 광학적으로 스위칭 가능한 장치(들)을 사용자가 스위칭하도록 허가되었는지 여부를 결정할 수 있다. 제3 인증 검사는 (예를 들어, 사용자가 관련된 광학적으로 스위칭 가능한 장치(들)에 대해 어떤 제어를 허가 받았다 하더라도, 장치를 손상시킬 색조 상태를 사용자가 요청하는 것을 방지하기 위하여, 또는 요청된 변경이 실행되는 것을 방지할, 광학적으로 스위칭 가능한 장치(들)의 색조 상태를 통제하는 임의의 최우선 규칙이 있는지 여부를 검사하기 위하여) 요청된 특정 변경을 하도록 사용자가 허가 받았는지 여부를 결정할 수 있다. 인증은 모두 동시에 또는 다른 시간에 실행될 수 있다. 특정 사용자의 액세스 권한에 따라, 다른 사용자와 대조적으로, 해당 사용자에게 대해 다른 사전이 사용될 수 있다.
도 2c는 사무실 건물 내의 사용자가 사용자의 사무실 내의 창을 특정 색조 상태로 스위칭하도록 제어 시스템에 요구하는 구체적인 예와 관련하여, 도 2a에 도시된 것과 유사한 흐름도를 도시한다. 방법(1030)은 동작(1031)에서 시작하고, 여기서 사용자는 음성으로 "내 창을 색조 4로 스위칭함"을 요청한다. 청취 모드가 온 상태가 아닌 경우, 시스템은 동작(1034)에 나타낸 바와 같이, 사용자의 요구에 응답하여 어떠한 동작도 취하지 않을 것이다. 일부 경우에, 사용자는 동작(1032)에 나타낸 바와 같이 선택적으로 청취 모드를 수동으로 활성화할 수 있다. 이 경우에, 방법은 사용자가 명령을 반복하는 동작(1031)로 계속될 수 있다. 동작(1033)에서 청취 모드가 온 상태이면, 방법은 음성 명령이 텍스트 명령으로 변환되는 동작(1035)에서 계속된다. 전술한 바와 같이, 이는 도 1의 음성 인식 모듈(902)에 의해 수행될 수 있다. 이 시점에서, 제어 시스템은 사용자에 의해 주어진 음성 명령의 오디오 기록(audio recording) 뿐만 아니라 음성 명령의 내용을 나타내는 텍스트 파일을 가질 수 있다.
다음으로, 동작(1037)에서, 텍스트 명령이 해석된다. 이는 도 1의 명령 처리 모듈(904)에 의해 실행될 수 있다. 이 동작은 변경되어야 할 창을 식별하는 것을 포함할 수 있다. 이 예에서 사용자는 "내 창"을 변경하도록 요청했다. 제어 시스템은 명령을 내리는 사람, 사용자가 변경할 권한이 있는 창, 사용자가 자주 변경하는 창, 데이터베이스에서 사용자와 연관된 창, 사용자가 명령을 할 때 사용자 가까이 있는 창 등을 분석하여 변경할 창을 식별할 수 있다. 사용자의 신별은 인증과 관련하여 위에서 설명한 바와 같은 여러 가지 방법으로 실행될 수 있다. 이 특정 예에서, 제어 시스템은 음성 인식을 사용하여 사용자를 식별하고, 각 직원의 사무실에 있는 창과 각 직원을 연관시키는 데이터베이스를 사용하여 변경할 창을 식별한다. 동작(1037)의 끝에서, 제어 시스템은 사용자가 사용자 사무실의 모든 창을 색조 4로 스위칭하고자 함을 확인했다.
동작(1039)에서, 사용자가 명령을 할 권한이 있는지가 결정된다. 이는 도 1의 인증 모듈(906)에 의해 실행될 수 있다. 이 경우, 인증 프로세스에는 음성 인식이 포함된다. 시스템은 동작(1031)에서 사용자에 의해 주어진 기록된 음성 명령을 분석하고, 이를 이 사용자 및 다른 사용자로부터의 이전 기록과 비교할 수 있다. 이 프로세스는 시스템이 동작(1031)에서 명령을 한 사람을 식별할 수 있게 한다. 인증 프로세스는 또한 식별된 사용자가 자신이 변경을 요청한 창을 변경할 수 있도록 허가되었다는 것을 확인하는 것을 포함할 수 있다. 이 예에서, 제어 시스템은 사용자가 변경할 권한이 있는 각 창과 각 사용자를 연관시키는 데이터베이스를 이용하여, 사용자가 자신의 사무실의 창을 변경할 권한이 있는지 여부를 검사한다. 이 예의 사용자는 10 층에서 근무하며, 10 층에 있는 모든 창을 스위칭할 권한이 있다. 따라서, 본 방법은 (예컨대, 도 1의 명령 실행 모듈(908)을 통해) 명령이 실행되는 동작(1041)로 계속되고, 사용자 사무실 내의 모든 창은 색조 4로 스위칭하기 시작한다. 사용자가 권한이 없는 명령을 한 경우 (예를 들어, 사용자는 사용자의 사무실이 위치하는 10 층의 창을 스위칭할 권한만 있는 경우에, 사용자가 9 층에 있는 동료를 방문하여 동료 사무실의 창을 색조 4로 바꾸도록 요청하는 경우), 방법은 아무것도 일어나지 않거나 명령 시스템이 사용자가 요청된 명령을 할 권한이 없음을 표시하는 동작(1040)으로 계속될 수 있다. 시스템은 사용자가 요청된 명령을 할 권한이 없는 이유를 설명할 수도 있고 설명하지 않을 수도 있으며/있거나, 사용자가 변경할 권한이 있는 창을, 있다면, 설명할 수 있다.
동작(1043)에서, 제어 시스템은 "당신 사무실의 창이 색조 4까지 어두워지고 있다"라고 표시하는 응답을 생성한다. 이는 도 1의 응답 생성 모듈(910)에 의해 실행될 수 있다. 응답은 영향을 받게 될 창 뿐만 아니라 시스템이 취할 특정 작업 (예를 들어, 어둡게 하기, 밝게 하기, 최종 요구된 색조 상태 등)을 표시할 수 있다. 이 예에서, 동작(1043)은 응답이 무엇일지를 나타내는 텍스트 파일을 생성하는 것을 포함한다. 다음으로, 동작(1045)에서, 응답이 사용자에게 전달된다. 이는 도 1의 응답 통신 모듈(912)에 의해 실행될 수 있다. 응답은 다양한 경우에 시각적으로 또는 청각적으로 통신될 수 있다. 일례에서, 이 동작은 응답을 위한 텍스트 파일의 응답에 상응하는 사운드 파일을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 그 다음, 사운드 파일은 사용자에게 재생될 수 있어서, 사용자는 자신의 명령이 청취되어 시스템이 자신의 요청에 따라 작동한다는 것을 알게 된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 텍스트 파일(또는 텍스트 파일에 기초하여 생성된 다른 파일)이 사용자에게 디스플레이될 수 있어서, 사용자는 자신의 명령이 청취되었다는 것을 시각적으로 알 수 있다.
제스처 명령이 음성 명령 대신 사용되는 경우, 사용자의 명령을 인지하고 기록하기 위해 마이크로폰 대신에(또는 마이크로폰에 추가하여) 카메라를 사용할 수 있다. 도 1의 모듈(902)과 같은 음성 인식 모듈 대신에, 제스처 인식 모듈이 사용될 수 있다.
구성요소 배치 및 처리 단계 구분
도 3a는 통전변색 창(1100a-1100d)의 광학 상태를 제어하기 위한 장치(1105)와 상호 작용하는 사용자를 도시한다. 이 예에서, 장치(1105)는 전술한 바와 같은 벽 장치이다. 일례에서, 벽 장치는 전자 태블릿 또는 이와 유사한 장치와 같은 스마트 장치이거나 또는 이를 포함한다. 장치(1105)는 스마트 폰, 태블릿, 랩톱, PC 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 통전변색 창(1100a-1100d)을 제어하도록 구성된 임의의 개수의 상이한 전자 장치일 수 있다. 장치(1105)는 통전변색 창을 제어하도록 구성된 애플리케이션/프로그램을 작동시킬 수 있다. 특정 실시예에서, 장치(1105)는, 예를 들어 유선 연결 또는 무선 연결(예를 들어, 와이파이(WiFi), 블루투스, 블루투스 저 에너지, 지그비(ZigBee), 와이맥스(WiMax) 등)을 통해 액세스 포인트(1110)와 통신할 수 있다. 액세스 포인트(1110)는 Wi-Fi 지원 장치가 유선 네트워크에 연결될 수 있게 하는 네트워킹 하드웨어 장치일 수 있다. 장치(1105)는 다수의 상이한 연결 방식을 통해 제어기(예를 들어, 창 제어기, 네트워크 제어기 및/또는 마스터 제어기)와 통신할 수 있으며, 그 중 일부가 도 3b-3e에 도시되어 있다.
도 3b에서, 장치(1105)는 스위치(1115)에 연결된 액세스 포인트(1110)에 연결된다. 스위치(1115)는 라우터(1120) 및 제어기(1125) 모두에 연결된다. 다른 엘리먼트들 간의 연결은 특정 애플리케이션에 적절한 바에 따라 유선 또는 무선일 수 있다. 일례에서, 액세스 포인트(1110)는 무선 액세스 포인트이고, 액세스 포인트(1110)와 장치(1105) 사이의 연결은 무선이다. 언급한 바와 같이, 장치(1105)는 통전변색 창을 제어하도록 구성된 임의의 개수의 전자 장치일 수 있다. 라우터(1120)는 보안을 강화하기 위해 방화벽 보호수단을 포함할 수 있다. 제어기(1125)는 창 제어기, 네트워크 제어기 또는 마스터 제어기일 수 있다. 제어기(1125)가 창 제어기가 아닌 경우, 제어기(1125)는, 예를 들어 도 6과 관련하여 설명된 바와 같이, 네트워크를 거쳐 관련 창 제어기에 지시를 중계할 수 있다.
도 3c에서, 장치(1105)는 제어기(1125)에 연결된 액세스 포인트(1110)에 연결된다. 이들 연결 각각은 유선 또는 무선일 수 있다. 도 3d에서, 장치(1105)는 제어기(1125)에 직접 연결된다. 이 연결은 유선 또는 무선일 수 있다. 도 3e에서, 장치(1105)는 클라우드(1130)(예를 들어, 인터넷)에 연결된다. 클라우드(1130)는 또한 라우터(1120)에 연결되고, 라우터는 스위치(1115)에 연결되며, 스위치는 제어기(1125)에 연결된다. 연결은 특정 애플리케이션에 적절한 바에 따라, 유선 또는 무선일 수 있다. 특정 예에서, 장치(1105)는 클라우드(1130)와 무선으로(예를 들어, 3G, 4G 등을 통해) 연결되는 스마트 폰이다.
도 3b 내지 도 3e는 제어기(1125)가 관련 통전변색 창에 대한 변화를 실행하게 하도록 장치(1105)가 제어기(1125)와 통신 가능하게 하기 위한 가능한 배열의 일부를 도시한다. 특정 상황에 대해서는 특정 배열이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 상이한 처리 단계의 강도, 상이한 구성요소에 대한 임의의 하드웨어 제한, 원하는 프라이버시 레벨 및 다른 고려사항에 따라 상이한 배열이 바람직할 수 있다. 예를 들어, (네트워크상의 관련 구성요소 뿐만 아니라) 장치(1105) 및 제어기(1125) 가 제한된 처리 파워를 갖는다면, 클라우드(1130)에서 프로세싱의 대부분을 수행하는 것이 바람직할 수 있고, 도 3e의 배열이 특히 유리할 수 있다. 대조적으로, 프라이버시가 가장 큰 고려사항이고 모든 것을 사내에서 (예를 들어, 방화벽이 형성된 네트워크 내에서) 수행하는 것이 바람직한 경우, 도 3b-3d의 배열(특히 장치(1105)가 제어기(1125)에 직접 연결되는 도 3d)이 상대적으로 더 유리할 수 있다. 이와 관련하여, 도 3b-3d에 도시된 배열은 외부 인터넷 연결이 가능하지 않은 경우에 특히 유용할 수 있다.
일반적으로, 상이한 처리 단계는, 관련 처리 단계를 수행하기에 충분한 처리 파워 및 연결성을 갖는 임의의 장치 상에서 각각 독립적으로 일어날 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서가 각각의 창 제어기, 네트워크 제어기, 마스터 제어기, 벽 장치(또는 관련 전자 장치), 및/또는 (클라우드, 제조업체/공급 업체/고객에 의해 유지되는 원격 처리 위치 등 상의) 원격 처리 위치에 제공될 수 있다. 다양한 경우에 프로세서는 여러 구성요소 사이에 분산될 수 있다. 일부 다른 경우에는, 프로세서가 보다 중앙에 (예를 들어, 모두 벽 장치, 또는 창 제어기, 또는 네트워크 제어기, 또는 마스터 제어기 내에) 위치할 수 있다. 몇 가지 예가 제공될 것이다.
일례에서, 장치(1105)는 도 3b 내지 도 3d 중 어느 하나에 도시된 바와 같이 제어기(1125)와 연결된다. 장치(1105)는 이 예에서 비교적 높은 정도의 처리 능력을 구비한다. 장치(1105)는 제어기(1125)와 관련된 하나 이상의 통전변색 창에 관한 음성 명령을 수용한다. 이 예를 위해서는 제어기(1125)가 마스터 제어기이지만, 다른 예에서는 네트워크 제어기 또는 창 제어기일 수 있다. 도 2a에 도시된 방법(1000)과 관련하여, 동작(1001)(사용자가 음성 명령을 함)은 장치(1105) 상에서 일어날 수 있다. 장치(1105)는 분석을 위해 음성 명령을 기록할 수 있다. (청취 모드가 온 상태인지를 결정하는) 동작(1003)은 장치(1105)에서 유사하게 일어날 수 있으나, 이 결정은 수동적으로 일어날 수 있다. 장치(1105)가 충분한 처리 능력을 구비하고 있다고 가정하면, 동작(1005)(음성 명령을 텍스트 명령으로 변환)은 장치(1105)에서 일어날 수도 있다. 마찬가지로, 동작(1007)(텍스트 명령 해석)은 장치(1105)가 충분한 처리 능력을 갖는다면 장치(1105) 상에서 발생할 수 있다. 동작(1009)(인증)은 제어기(1125) 상에서 일어날 수 있으며, 제어기(1125)는 각각의 사용자와 관련된 허가 및 상이한 사용자와 관련된 정보를 저장하거나 달리 액세스할 수 있다. 동작(1011)(텍스트 명령 실행)은 (관련 제어기 및 연관된 통전변색 창 뿐만 아니라) 제어기(1125)에서도 또한 일어날 수 있으며, 이는 관련된 통전변색 창을 동작(1001)에서 지시된 바와 같이 변화시킨다. 장치(1105)가 충분한 처리 파워를 갖는다고 가정하면, 동작(1013)(사용자에 대한 응답 생성)은 장치(1105)상에서 일어날 수 있다. 사용자가 응답을 (예를 들어, 시각적으로 또는 청각적으로) 인지할 수 있도록, 동작(1015)(사용자에게 응답을 통신)이 장치(1105)에서 일어날 수 있다.
관련된 예에서, 장치(1105)는 비교적 적은 처리 능력을 가질 수 있다. 따라서, 일부 처리 단계는 장치(1105)에서 제어기(1125)로 이동될 수 있다. 이 경우, 제어기(1125)는 충분한 처리 능력을 갖는 임의의 제어기(예를 들어, 마스터 제어기, 네트워크 제어기, 창 제어기 또는 이들의 조합)일 수 있다. 장치(1105)에 남아있을 수 있는 기능의 예는 동작(1001)(사용자가 음성 명령을 함) 및 동작(1015)(사용자에게 응답을 통신)을 포함한다. 제어기(1125)로 전환될 수 있는 기능의 예는 동작(1005)(음성 명령을 텍스트 명령으로 변환), 동작(1007)(텍스트 명령을 해석)을 포함하며, 동작(1013)(사용자에 대한 응답을 생성)은 제어기(1125) 상에서 실행될 수 있다. 예를 들어, 사용자에 대한 응답의 내용은 제어기(1125)에서 생성될 수 있고, 응답은 이후 장치(1105)에서 사용자에게 디스플레이 및/또는 재생될 수 있다.
다른 예에서, 장치(1105)는 도 3e에 도시된 바와 같이 클라우드(1130)를 통해 제어기(1125)와 통신한다. 클라우드(1130)의 처리 능력은 본질적으로 무제한이다. 이와 같이, 다양한 처리 단계가 클라우드(1130)에서 수행될 수 있다. 도 2a의 방법(1000)을 참조하면, 클라우드(1130)에서 수행될 수 있는 처리 단계의 예는, 동작(1005)(음성 명령을 텍스트 명령으로 변환), 동작(1007)(텍스트 명령 해석), 동작(1009)(인증), 및 동작(1013)(사용자에 대한 응답 생성)을 포함한다. 이들 기능들 중 하나 이상은 또한 제어기(1125)에서 수행될 수 있다. 특정 예에서는, 동작(1001)(사용자가 음성 명령을 함)이 장치(1105)에서 일어나고, 동작(1003)(청취 모드가 온 상태인지를 결정)이 장치(1105)에서 일어나고, 동작(1005)(음성 명령을 텍스트 명령으로 변환)이 클라우드(1130) 상에서 일어나고, 동작(1007)(텍스트 명령 해석)이 클라우드(1130) 상에서 일어나고, 동작(1009)(인증)이 제어기(1125) 상에서 일어나고, 동작(1011)(텍스트 명령 실행)은 제어기(1125) 및 연관된 통전변색 창 상에서 일어나고, 동작(1013)(사용자에 대한 응답 생성)이 제어기(1125) 및/또는 클라우드(1130)(이들 중 하나 또는 모두는 응답의 내용을 생성하기 위해 사용될 수 있다) 상에서 일어나며, 동작(1015)(사용자에게 응답을 디스플레이 및/또는 재생함)은 장치(1105) 상에서 일어난다.
통전변색 창 구조의 예
도 4는 일부 구현예에 따른 예시적인 통전변색 창(100)의 측 단면도를 도시한다. 통전변색 창은 착색 또는 컬러링을 제공하기 위해 사용되는 통전변색 장치 (ECD)를 포함하는 광학적으로 스위칭 가능한 창의 한 유형이다. 예시적인 통전변색 창(100)은 절연 유리 유닛(IGU)으로서 제조, 구성 또는 달리 제공될 수 있으며, 이하에서 IGU(100)라고도 또한 언급될 것이다. 이 약정은 일반적으로 사용되는데, 그 이유는, 예를 들어 통상적이기 때문이며, 또한 건물에 설치되기 위해 제공될 때 IGU가 통전변색 페인(pane)(“라이트(lite)”라고도 함)을 유지하기 위한 기본 구조로서 역할을 하는 것이 바람직할 수 있기 때문이다. IGU 라이트 또는 페인은 단일 기판 또는 2 개의 기판의 라미네이트와 같은 다중 기판 구성일 수 있다. IGU, 특히 이중 또는 삼중 페인 구성을 갖는 IGU는 단일 페인 구성보다 많은 이점을 제공할 수 있다; 예를 들어, 다중-페인 구성은 단일-페인 구성과 비교했을 때 강화된 단열, 소음 차단, 환경 보호 및/또는 내구성을 제공할 수 있다. 다중 페인 구성은 또한 ECD에 대한 향상된 보호를 제공할 수 있는데, 이는, 예를 들어, 통전변색 필름 뿐만 아니라 연관된 층과 전도성 인터커넥트가 다중 페인 IGU의 내부 표면 상에 형성될 수 있고, IGU의 내부 용적(108)에 채워진 불활성 가스에 의해 보호될 수 있기 때문이다.
도 4는 제1 표면(S1) 및 제2 표면(S2)을 갖는 제1 페인(104)을 포함하는 IGU(100)의 예시적인 구현예를 더욱 구체적으로 도시한다. 일부 구현예에서, 제1 페인(104)의 제1 표면(S1)은 옥외 또는 바깥 환경과 같은 외부 환경을 향한다. IGU(100)는 또한 제1 표면(S3) 및 제2 표면(S4)을 갖는 제2 페인(106)을 포함한다. 일부 구현예에서, 제2 페인(106)의 제2 표면(S4)은 가정, 건물 또는 차량의 내부 환경, 또는 가정, 건물 또는 차량 내의 방 또는 칸(compartment)과 같은 내부 환경을 향한다.
일부 구현예에서, 제1 및 제2 페인(104, 106) 각각은 - 적어도 가스 스펙트럼 내의 광에 대해서 - 투명하거나 또는 반투명하다. 예를 들어, 각각의 페인(104, 106)은 유리 재료로 형성될 수 있으며, 특히 건축용 유리 또는, 예를 들어, 실리콘 산화물(SOX)계 유리 재료와 같은 다른 비산 방지 유리 재료로 형성될 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 제1 및 제2 페인(104, 106) 각각은 소다 석회 유리 기판 또는 플로트 유리(float glass) 기판일 수 있다. 이러한 유리 기판은, 예를 들어, 약 75 %의 실리카(SiO2) 뿐만 아니라 Na2O, CaO, 및 몇가지 사소한 첨가제로 구성될 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 페인(104, 106) 각각은 적절한 광학적, 전기적, 열적 및 기계적 특성을 갖는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 페인(104, 106) 중 하나 또는 둘 모두로서 사용될 수 있는 다른 적합한 기판은 플라스틱, 세미-플라스틱 및 열가소성 재료(예를 들어, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 알릴 디글리콜 카보네이트, SAN(스티렌 아크릴로니트릴 공중합체), 폴리(4-메틸-1-펜텐), 폴리에스테르, 폴리아미드) 뿐만 아니라 다른 유리 재료, 또는 거울 재료를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 및 제2 페인(104, 106) 각각은 예컨대 템퍼링, 가열 또는 화학적 강화에 의해 강화될 수 있다.
일반적으로, 전체로서의 IGU(100)뿐만 아니라 제1 및 제2 페인(104, 106) 각각도 직사각형이다. 그러나, 일부 다른 구현예에서는 다른 형상(예를 들어, 원형, 타원형, 삼각형, 곡선형, 볼록형 또는 오목형 형상)이 가능하고 바람직할 수 있다. 일부 구체적인 구현예에서, 제1 및 제2 페인(104, 106) 각각의 길이 "L"은 약 20 인치(in.) 내지 약 10 피트(ft.) 범위일 수 있고, 제1 및 제2 페인(104, 106) 각각의 폭 “W”는 약 20 in. 내지 약 10 ft.의 범위일 수 있으며, 제1 페인(104) 및 제2 페인(106) 각각의 두께 "T"는 약 0.3 mm 내지 약 10 mm의 범위일 수 있다(그러나, 특정 사용자, 관리자, 감독자, 건축업자, 건축가 또는 소유자의 필요성에 기초하여 더 작거나 더 큰 다른 길이, 폭, 또는 두께도 가능하며, 바람직할 수 있다). 기판(104)의 두께(T)가 3mm 미만인 예에서, 통상적으로 기판은, 더 두꺼운 추가 기판에 적층되고, 따라서 얇은 기판(104)을 보호한다. 추가적으로, IGU(100)는 2 개의 페인(104, 106)을 포함하지만, 일부 다른 구현예에서는 IG가 3개 이상의 페인을 포함할 수 있다. 또한, 일부 구현예에서, 하나 이상의 페인은 그 자체가 2개, 3개 또는 그 이상의 층 또는 하위 페인의 적층 구조일 수 있다.
제1 및 제2 페인(104, 106)은 통상적으로 프레임 구조인 스페이서(118)에 의해 서로로부터 이격되어 내부 용적(108)을 형성한다. 일부 다른 구현예에서는 내부 용적이 아르곤(Ar)으로 채워지지만, 일부 다른 구현예에서는, 내부 용적(108)이 다른 불활성 가스(예를 들어, 크립톤(Kr) 또는 크세논(Xn)), 다른 (비 불활성) 가스, 또는 가스 혼합물(예를 들어, 공기)과 같은 다른 가스로 채워질 수 있다. 내부 용적(108)을 Ar, Kr 또는 Xn과 같은 가스로 채우면, 그 증가된 원자량으로 인해 방음을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이들 가스의 낮은 열 전도율로 인해서 IGU(100)를 통한 전도성 열 전달을 감소시킬 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 내부 용적(108)은 공기 또는 다른 가스가 배기될 수 있다. 스페이서(118)는 일반적으로 내부 용적(108)의 높이 "C"; 즉 제1 페인(104)과 제2 페인(106) 사이의 간격을 결정한다. 도 4에서, ECD, 밀봉제(120/122) 및 버스 바(bus bar)(126/128)의 두께는 축척에 맞게 도시되지 않았다; 이들 구성요소는 일반적으로 매우 얇지만 여기서는 단지 설명을 쉽게 하기 위해 과장되어 있다. 일부 구현예에서, 제1 및 제2 페인(104, 106) 사이의 간격 "C"는 약 6mm 내지 약 30mm의 범위이다. 스페이서(118)의 폭 "D"는 (비록 다른 폭도 가능하고 바람직할 수도 있으나) 약 5 mm 내지 약 15 mm의 범위일 수 있다.
단면도에는 도시되어 있지 않으나, 스페이서(118)는 일반적으로 IGU(100)의 모든 측면(예를 들어, IGU(100)의 상측면, 하측면, 좌측면 및 우측면) 주위에 형성된 프레임 구조이다. 예를 들어, 스페이서(118)는 폼(foam) 또는 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 그러나, 일부 다른 구현예에서, 스페이서는 금속 또는 다른 전도성 재료, 예를 들어, 적어도 3개의 측면을 갖는 금속 튜브 또는 채널 구조로 형성될 수 있으며, 여기서 2개의 측면은 각각의 기판에 밀봉하기 위한 것이며, 하나의 측면은 라이트를 지지 및 분리하며 밀봉제(124)가 도포되는 표면으로서 작용한다. 제1 주 시일(120)은 스페이서(118)와 제1 페인(104)의 제2 표면(S2)에 접착하여 기밀 밀봉(hermetically seal)한다. 제2 주 시일 (122)은 스페이서(118)와 제2 페인(106)의 제1 표면(S3)에 접착하여 기밀 밀봉한다. 일부 구현예에서, 주 시일(120, 122) 각각은 예를 들어 폴리이소부틸렌(PIB)과 같은 점착성 밀봉제로 형성될 수 있다. 일부 구현예에서, IGU(100)는 스페이서(118) 외부의 전체 IGU(100) 주위의 경계를 기밀 밀봉하는 부 시일 (124)을 더 포함한다. 이를 위해, 스페이서(118)는 제1 및 제2 페인(104, 106)의 가장자리로부터 거리 "E"만큼 삽입될 수 있다. 거리 "E"는 (비록 다른 거리도 가능하며 바람직할 수도 있으나) 약 4mm 내지 약 8mm의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 부 시일(124)은 예를 들어, 실리콘, 폴리우레탄 및 수밀(water tight) 시일을 형성하는 유사한 구조적 밀봉제와 같은, 조립체에 구조적 지지를 추가하고 물에 저항하는 중합체 재료와 같은, 점착성 밀봉제로 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 특정 구성 및 폼 팩터에서, 기판(104)의 표면(S2)상의 ECD 코팅은 그 전체 둘레 주위에서 스페이서(118)까지 그리고 그 아래로 연장한다. 이 구성은 ECD의 에지를 주 밀봉제(120) 내에 보호하기 때문에 기능적으로 바람직하며, 어떠한 버스 바 또는 스크라이브 라인(scribe line)도 없이 스페이서(118)의 내부 둘레 내에 모놀리식(monolithic) ECD가 있기 때문에 심미적으로도 바람직하다. 이러한 구성은, 통전변색 창 제조 방법(ELECTROCHROMIC WINDOW FABRICATION METHODS)이라는 발명의 명칭으로 2012년 4월 24일에 발행된 미국 특허 제8,164,818호(대리인 서류 번호 VIEWP006), 통전변색 창 제조 방법(ELECTROCHROMIC WINDOW FABRICATION METHODS)이라는 발명의 명칭으로 2012년 4월 25일에 출원된 미국 특허 출원 제13/456,056호(대리인 서류 번호 VIEWP006X1), 박막 장치 및 제조(THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION)라는 발명의 명칭으로 2012년 12월 10일에 출원된 PCT 특허 출원 번호 제PCT/US2012/068817호(대리인 서류 번호 VIEWP036WO), 박막 장치 및 제조(THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION)라는 발명의 명칭으로 2016년 9월 27일자로 발행된 미국 특허 제9,454,053호(대리인 서류 번호VIEWP036US), 및 박막 장치 및 제조(THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION)라는 발명의 명칭으로 2014년 12월 13일 출원된 PCT 특허 출원 번호 제PCT/US2014/073081호(대리인 서류 번호 VIEWP036X1WO)에 더욱 상세하게 설명되어 있으며, 이들 특허 문헌 모두는 모든 목적을 위해서 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
도 4에 도시된 구현예에서, ECD(110)는 제1 페인(104)의 제2표면(S2) 상에 형성된다. 일부 다른 구현예에서, ECD(110)는 다른 적절한 표면, 예를 들어 제1 페인(104)의 제1 표면(S1), 제2 페인(106)의 제1 표면(S3) 또는 제2 페인(106)의 제2 표면(S4) 상에 형성될 수 있다. ECD(110)는 그 자체가 하나 이상의 층을 포함할 수 있는 통전변색("EC") 스택(112)을 포함한다. 예를 들어, EC 스택(112)은 통전변색 층, 이온 전도 층 및 상대 전극 층을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 통전변색 층은 하나 이상의 무기 고체 재료로 형성된다. 통전변색 층은 전기 화학적-음극 또는 전기 화학적-양극 재료를 포함하는 다수의 통전변색 재료 중 하나 이상으로 형성되거나 이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통전변색 층으로서 사용하기에 적합한 금속 산화물은 텅스텐 산화물(WO3) 및 그 도핑 제형을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 통전변색 층은 약 0.05㎛ 내지 약 1㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 상대 전극 층은 무기 고체 재료로 형성된다. 상대 전극 층은 일반적으로 EC 장치(110)가, 예를 들어, 투명 상태에 있을 때 이온 저장소로서 작용할 수 있는 다수의 재료 또는 재료 층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 상대 전극은 이온 저장 층으로서 작용할 뿐만 아니라 양극식으로 착색한다. 예를 들어, 상대 전극 층에 적합한 재료는 비 제한적인 예로서, 니켈 산화물(NiO) 및 니켈 텅스텐 산화물(NiWO) 뿐만 아니라, 니켈 텅스텐 탄탈 산화물, 니켈 텅스텐 주석 산화물, 니켈 바나듐 산화물, 니켈 크롬 산화물, 니켈 알루미늄 산화물, 니켈 망간 산화물, 니켈 마그네슘 산화물, 니켈 탄탈 산화물, 니켈 주석 산화물과 같이 그 도핑된 형태를 포함한다. 일부 구현예에서, 상대 전극 층은 약 0.05㎛ 내지 약 1㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.
이온 전도 층은 EC 스택(112)이 광학 상태들 사이에서 전이할 때 (예를 들어, 전해질의 방식으로) 이온이 운반되는 매체로서 작용한다. 일부 구현예에서, 이온 전도 층은 통전변색 및 상대 전극 층에 대한 관련 이온에 대해 높은 전도성이지만, 정상 작동 중에 무시할 수 있는 전자 전달(전기 단락)이 발생하도록 하기에 충분히 낮은 전자 전도성을 또한 갖는다. 높은 이온 전도성을 갖는 얇은 이온 전도 층은 빠른 이온 전도를 가능하게 하고, 결과적으로 고성능 EC 장치(110)를 위해 신속한 스위칭을 가능하게 한다. 일부 구현예에서, 이온 전도 층은 약 1 nm 내지 약 500 nm범위, 보다 일반적으로는 약 5 nm 내지 약 100 nm범위의 두께를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 이온 전도 층은 또한 무기 고체이다. 예를 들어, 이온 전도 층은 하나 이상의 규산염, 규소 산화물(규소-알루미늄-산화물 포함), 텅스텐 산화물(텅스텐산 리튬 포함), 탄탈 산화물, 니오븀 산화물, 리튬 산화물 및 붕산염으로 형성될 수 있다. 이들 재료는 또한 리튬을 포함하여 상이한 도펀트로 도핑될 수 있다; 예를 들어, 리튬 도핑된 실리콘 산화물은 리튬 실리콘-알루미늄-산화물, 리튬 인 옥시나이트라이드(LiPON) 등을 포함한다.
일부 다른 구현예에서, 통전변색 층 및 상대 전극 층은 서로 바로 인접하여, 때로는 사이에 이온 전도성 층이 없이 직접 접촉하여 형성되며, 이후 통전변색 층과 상대 전극 층 사이에 원위치에서의(in situ) 이온 전도체 재료가 형성된다. 적절한 장치의 추가적인 설명은, 통전변색 장치(ELECTROCHROMIC DEVICES)라는 발명의 명칭으로 2014년 7월 1일자로 발행된 왕(Wang) 등의 미국 특허 제8,764,950호와, 2016년 2월 16일자로 발행된 프라단(Pradhan) 등의 미국 특허 제9,261,751호에 제시되어 있으며, 이들 특허 문헌 각각은 모든 목적을 위해 그 전체가 본 명세서에 참조에 의해 통합된다. 일부 구현예에서, EC 스택(112)은 또한 하나 이상의 패시브 층과 같은 하나 이상의 추가 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 패시브 층은 특정 광학 특성을 개선하거나, 수분을 제공하거나 스크래치 내성을 제공하는데 사용될 수 있다. 이들 또는 다른 패시브 층은 또한 EC 스택(112)을 기밀 밀봉하도록 작용할 수 있다. 추가적으로, (후술되는 제1 및 제2 TCO 층(114, 116)과 같은) 전도 층을 포함하여, 다양한 층이 반사 방지 또는 보호 산화물 또는 질화물 층으로 처리될 수 있다.
통전변색 및 상대 전극 재료의 선택 또는 설계는 일반적으로 가능한 광학 전이를 지배한다. 작동 동안, (예를 들어, 제1 및 제2 TCO 층(114 및 116) 사이에서) EC 스택(112)의 두께에 걸쳐 발생된 전압에 응답하여, 통전변색 층은 상대 전극 층 내외로 이온을 전달 또는 교환하여 통전변색 층을 원하는 광학 상태로 구동시킨다. 일부 구현예에서, EC 스택(112)이 투명 상태로 전이되도록 하기 위해, EC 스택(112)에 걸쳐 (예를 들어, 통전변색 층이 상대 전극 층보다 더 양성이 되도록) 양의 전압이 인가된다. 일부 이러한 구현예에서, 양의 전압의 인가에 응답하여, 스택 내의 이용 가능한 이온은 주로 상대 전극 층에 존재한다. EC 스택(112)에 걸친 전위의 크기가 감소되거나 또는 전위의 극성이 반전되면, 이온은 이온 전도 층을 가로 질러 통전변색 층으로 다시 운반되어 통전변색 재료가 불투명한 상태 (또는 "더 착색된", "더 어두운" 또는 "덜 투명한" 상태)로 전이하도록 한다. 반대로, EC 스택(112)이 불투명한 상태로 전이되도록 하기 위해, 상이한 특성을 갖는 통전변색 층을 사용하는 일부 다른 구현예에서는, 상대 전극 층에 대해 음의 전압이 통전변색 층에 인가될 수 있다. 그러한 구현예에서, EC 스택(112)에 걸친 전위의 크기가 감소되거나 그 극성이 반전되면, 이온이 이온 전도 층을 가로 질러 통전변색 층으로 다시 운반되어, 통전변색 재료를 맑거나(clear) "탈색된(bleached)" 상태(또는 "덜 착색된", "더 연한(lighter)" 또는 "더 투명한" 상태)로 전이하도록 한다.
일부 구현예에서, 상대 전극 층 내외로의 이온의 전달 또는 교환은 또한 상대 전극 층에서의 광학 전이를 초래한다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 통전변색 및 상대 전극 층은 보색 층이다. 보다 구체적으로, 일부 이러한 구현예에서, 이온이 상대 전극 층으로 전달될 때 또는 그 이후에, 상대 전극 층은 더 투명해지고, 유사하게, 이온이 통전변색 층으로부터 전달될 때 또는 그 이후에, 통전변색 층은 더 투명하게 된다. 반대로, 극성이 스위칭되거나, 전위가 감소하고, 이온이 상대 전극 층으로부터 통전변색 층으로 전달되면, 상대 전극 층 및 통전변색 층 모두는 덜 투명하게 된다.
더 구체적인 일례에서, EC 스택(112)의 두께에 걸친 적절한 전위의 인가에 응답하여, 상대 전극 층은 보유하고 있는 이온의 전부 또는 일부를 통전변색 층에 전달하여 통전변색 층에서 광학 전이를 일으킨다. 일부 이러한 구현예에서, 예를 들어, 상대 전극 층이 NiWO로부터 형성될 때, 상대 전극 층도 또한 통전변색 층으로 전달한 이온의 손실로 인해 광학적으로 전이한다. NiWO로 만든 상대 전극 층으로부터 전하가 제거되면 (즉, 상대 전극 층으로부터 통전변색 층으로 이온이 이송되면), 상대 전극 층은 반대 방향으로 전이할 것이다.
일반적으로, 일 광학 상태로부터 다른 광학 상태로의 통전변색 층의 전이는 (예를 들어, 인터칼레이션(intercalation)에 의한) 통전변색 재료 안으로의 가역적 이온 삽입 및 전하 평형 전자의 상응하는 주입에 의해 야기될 수 있다. 일부 경우에, 광학 전이를 담당하는 이온의 일부분은 통전변색 재료에 비가역적으로 결합되어 있다. 비가역적으로 결합된 이온의 일부 또는 전부는 재료에서 "블라인드 전하(blind charge)"를 보상하는데 사용된 것으로 생각된다. 즉, 비가역적으로 결합될 이온을 보충하기 위해 충분한 이온이 추가되며, 여기서 비가역적으로 결합된 부분은 블라인드 전하를 구성한다. 일부 구현예에서, 적합한 이온은 리튬 이온(Li+) 및 수소 이온(H+)(즉, 양성자)을 포함한다. 일부 다른 구현예에서는, 다른 이온이 적합할 수 있다. 리튬 이온을, 예를 들어 텅스텐 산화물(WO3-y (0 < y ≤ ~0.3))에 인터칼레이션하면 텅스텐 산화물이 투명 상태에서 청색 상태로 변한다.
아래 설명은 일반적으로 색조 전이에 초점을 둔다. 색조 전이의 일례는 투명(또는 "반투명한", "탈색된" 또는 "최소 착색된") 상태에서 불투명(또는 "완전히 어두워진" 또는 "완전 착색된") 상태로 전이하는 것이다. 색조 전이의 또 다른 예는 반전 - 불투명 상태에서 투명 상태로의 전이다. 색조 전이의 다른 예는 다양한 중간 색조 상태로의 및 그 중간 색조 상태로부터의 전이, 예를 들어, 덜 착색된, 더 연한 또는 더 투명한 상태로부터 더 착색된, 더 어두운, 또는 덜 투명한 상태로의 전이 및 그 반대로의 전이를 포함한다. 각각의 이러한 색조 상태 및 이들 사이의 색조 전이는 투과 백분율(percent transmission)의 관점에서 특성화하거나 설명될 수 있다. 예를 들어, 색조 전이는 현재 투과 백분율(% T)로부터 목표 % T로 되는 것으로서 설명될 수 있다. 반대로, 일부 다른 경우에, 각각의 색조 상태 및 이들 간의 색조 전이는 착색 백분율의 관점(예를 들어, 현재 착색 백분율로부터 목표 착색 백분율로의 전이)에서 특성화되거나 설명될 수 있다.
그러나, 다음의 설명은 일반적으로 색조 상태 및 색조 상태 간의 색조 전이에 초점을 맞추지만, 다른 광학 상태들 및 광학 전이도 또한 다양한 구현예에서 달성 가능하다. 이와 같이, 적절한 경우 그리고 달리 지시되지 않는 한, 색조 상태 또는 색조 전이에 대한 언급은 다른 광학 상태 및 광학 전이를 포함하도록 의도된다. 즉, 광학 상태 및 광학 상태 전이는 또한 본 명세서에서 각각 색조 상태 및 색조 상태 전이로 지칭될 것이나, 이는 IGU(302)에 의해 달성 가능한 광학 상태 및 상태 전이를 제한하려는 것은 아니다. 예를 들어, 이러한 다른 광학 상태 및 상태 전이는 특히 다양한 색상, 색상의 강도(예를 들어, 연한 파란색으로부터 진한 파란색까지 그리고 그 반대의 경우), 반사성(예를 들어, 덜 반사성인 것으로부터 더 반사성인 것까지 그리고 그 반대의 경우), 편광(예를 들어, 편광이 적은 것에서부터 편광이 많은 것까지 그리고 그 반대의 경우), 및 산란 밀도(예를 들어, 덜 산란적인 것으로부터 더 산란적인 것까지 그리고 그 반대의 경우)와 연관된 상태 및 상태 전이를 포함할 수 있다. 유사하게, 색조 전이를 일으키고 색조 상태를 유지하는 것을 포함하여, 색조 상태를 제어하기 위한 장치, 제어 알고리즘 또는 프로세스에 대한 언급은 또한 다른 광학 전이 및 광학 상태를 포함하도록 의도된다. 추가적으로, 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 제공되는 전압, 전류 또는 다른 전기적 특성에 대한 제어 및 이러한 제어와 관련된 기능 또는 동작은, 구동이 색조 상태 전이 또는 현재 색조 상태의 유지를 포함하는지에 관계없이, 이하에서는 장치 또는 각각의 IGU를 “구동(driving)”하는 것으로도 또한 설명될 수 있다.
ECD(110)는 일반적으로 제1 및 제2 전도(또는 "전도성") 층을 포함한다. 예를 들어, ECD(110)는 EC 스택(112)의 제1 표면에 인접한 제1 투명 전도성 산화물(TCO) 층(114) 및 EC 스택(112)의 제2 표면에 인접한 제2 TCO 층(116)을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 TCO 층(114)은 제2 표면(S2) 상에 형성될 수 있으며, EC 스택(112)은 제1 TCO 층(114) 상에 형성될 수 있고, 제2 TCO 층(116)은 EC 스택(112) 상에 형성될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 및 제2 TCO 층(114, 116)은 각각 하나 이상의 금속으로 도핑된 금속 산화물을 포함한, 하나 이상의 금속 산화물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 일부 적합한 금속 산화물 및 도핑된 금속 산화물은 특히 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 도핑된 인듐 산화물, 주석 산화물, 도핑된 주석 산화물, 플루오르화 주석 산화물, 아연 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 도핑된 아연 산화물, 루테늄 산화물 및 도핑된 루테늄 산화물을 포함할 수 있다. 이 문서에서 이러한 재료를 TCO라고 언급하지만, 이 용어는, 다른 적절한 물질 중에서도 특히, 전도성 금속 질화물 및 복합 도체와 같은 특정 비금속 재료 및 특정 박막 금속과 같이 투명하고 전기적으로 전도성인 산화물 뿐만 아니라 비 산화물도 포함한다. 일부 구현예에서, 제1 및 제2 TCO 층(114, 116)은 최소한 EC 스택(112)에 의해 통전변색성을 나타내는 파장의 범위에서는 실질적으로 투명하다. 일부 구현예에서, 제1 및 제2 TCO 층(114, 116)은 예를 들어 스퍼터링을 포함하여, 물리적 기상 증착(PVD) 공정에 의해 각각 증착될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 및 제2 TCO 층(114, 116)은 각각 약 0.01 미크론 (μm) 내지 약 1㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다. 투명 전도성 재료는 통상적으로 통전변색 재료 또는 상대 전극 재료보다 상당히 큰 전자 전도도를 갖는다.
제1 및 제2 TCO 층(114, 116)은 EC 스택(112)의 두께에 걸쳐 전위(전압)를 인가하기 위해 EC 스택(112)의 각각의 제1 및 제2 표면을 가로질러 전하를 분배하는 역할을 한다. 예를 들어, 제1 인가 전압은 TCO 층 중 제1 층에 인가될 수 있고 제2 인가 전압은 TCO 층 중 제2 층에 인가될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 버스 바(126)는 제1 인가 전압을 제1 TCO 층(114)에 분배하고, 제2 버스 바(128)는 제2인가 전압을 제2 TCO 층(116)에 분배한다. 일부 다른 구현예에서, 제1 및 제2 버스 바(126, 128) 중 하나는 제1 및 제2 TCO 층(114, 116) 중 각각의 하나를 접지할 수 있다. 다른 구현예에서, 로드(load)는 두 개의 TCO에 대해 플로팅할 수 있다. 다양한 구현예에서, EC 스택(112)의 하나 이상의 광학 특성을 수정하여 광학 전이를 유발하기 위해, 제어기는 제1 및 제2인가 전압 중 하나 또는 둘 모두를 변경하여, EC 스택(112)을 가로질러 인가된 유효 전압의 극성 및 크기 중 하나 또는 모두에 변화를 일으키게 할 수 있다. 바람직하게는, 제1 및 제2 TCO 층(114, 116)은 각각의 표면의 외부 영역으로부터 표면의 내부 영역으로의 저항 전위 강하를 상대적으로 작게 하면서 EC 스택(112)의 각 표면 위에 전하를 균일하게 분포시키는 역할을 한다. 이와 같이, 제1 및 제2 TCO 층(114, 116)의 시트 저항을 최소화하는 것이 일반적으로 바람직하다. 즉, 제1 및 제2 TCO 층(114, 116) 각각은 각각의 층의 모든 부분에 걸쳐 실질적으로 등전위 층으로서 거동하는 것이 일반적으로 바람직하다. 이러한 방식에서, 제1 및 제2 TCO 층(114, 116)은 EC 스택(112)의 두께에 걸쳐 균일하게 전위를 인가하여 EC 스택(112)의 균일한 광학 전이를 초래할 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 및 제2 버스 바(126, 128) 각각은, EC 스택(112)의 적어도 하나의 경계를 따르는 제1 페인(104)의 길이를 따라 배향되도록 인쇄, 패턴화 또는 달리 형성된다. 예를 들어, 제1 및 제2 버스 바(126, 128) 각각은 실버 잉크와 같은 전도성 잉크를 라인의 형태로 증착함으로써 형성될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 및 제2 버스 바(126, 128) 각각은 제1 페인(104)의 전체 길이(또는 거의 전체 길이)를 따라 연장되고, 일부 구현예에서는 EC 스택(112)의 둘 이상의 가장자리를 따라 연장한다.
일부 구현예에서, 제1 TCO 층(114), EC 스택(112) 및 제2 TCO 층(116)은 제1 페인(104)의 가장자리까지 연장되지 않는다. 예를 들어, 레이저 에지 삭제(LED) 또는 다른 작업이 제1 TCO 층(114), EC 스택(112) 및 제2 TCO 층(116)의 일부분을 제거하는데 사용될 수 있어서, 이들 층이 (다른 거리가 가능하며 바람직할 수도 있으나) 약 8mm 내지 약 10mm의 범위일 수 있는 거리 "G"만큼 제1 페인(104)의 각각의 가장자리로부터 분리되거나 삽입될 수 있다. 추가적으로, 일부 구현예에서, 제1 버스 바(126)와 제1 TCO 층(114) 사이에 전도성 결합을 가능하게 하도록 제1 버스 바(126)가 제1 TCO 층(114) 상에 형성될 수 있게끔, 제1 페인(104)의 일 측면을 따른 제2 TCO 층(116) 및 EC 스택(112)의 가장자리 부분이 제거된다. 제2 버스 바(128)는 제2 버스 바(128)와 제2 TCO 층(116) 사이에 전도성 결합을 가능하게 하도록 제2 TCO 층(116) 상에 형성된다. 일부 구현예에서, 제1 및 제2 버스 바(126, 128)는 도 4에 도시된 바와 같이 스페이서(118)와 제1 페인(104) 사이의 영역에 형성된다. 예를 들어, 제1 및 제2 버스 바(126,128) 각각은 스페이서(118)의 내부 가장자리로부터 적어도 (비록 다른 거리가 가능하며 바람직할 수도 있으나) 약 2mm 내지 약 3mm 범위일 수 있는 거리 "F"만큼 삽입될 수 있다. 이러한 배치는, 예를 들어, 버스 바를 시야로부터 숨기는 것을 포함한, 다수의 이유 때문에 유리할 수 있다.
상기한 바와 같이, IGU 약정의 사용은 편의만을 위한 것이다. 실제로, 일부 구현예에서, 통전변색 창의 기본 유닛은, ECD가 형성되거나 달리 배열되고, (ECD를 구동하기 위해) 관련 전기 연결부가 결합되는 투명 재료의 페인 또는 기판으로 정의될 수 있다. 이와 같이, 이하의 설명에서 IGU에 대한 언급은 도 4의 IGU(100)와 관련하여 설명된 모든 구성요소를 반드시 포함하지는 않는다.
광학 전이 구동을 위한 예시적인 제어 프로파일
도 5는 일부 구현예에 따른 예시적인 제어 프로파일(200)을 도시한다. 제어 프로파일(200)은 전술된 ECD(110)와 같은 광학적으로 스위칭 가능한 장치에서 전이를 구동하는데 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 창 제어기는 제어 프로파일(200)을 생성 및 인가하여 ECD를 제1 광학 상태 (예를 들어, 투명 상태 또는 제1 중간 상태)로부터 제2 광학 상태 (예를 들어, 완전히 착색된 상태 또는 더 착색된 중간 상태)로 구동하는데 사용될 수 있다. 더 착색된 상태에서 덜 착색된 상태로-역방향으로 ECD를 구동하기 위해, 창 제어기는 유사하지만 반전된 프로파일을 적용할 수 있다. 예를 들어, 제2 광학 상태로부터 제1 광학 상태로 ECD를 구동하기 위한 제어 프로파일은 도 5에 도시된 전압 제어 프로파일의 거울상일 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 착색 및 라이트닝(lightening)을 위한 제어 프로파일은 비대칭일 수 있다. 예를 들어, 제1 더 착색된 상태에서 제2 덜 착색된 상태로의 전이는, 일부 경우에 반대의 경우; 즉 제2 덜 착색된 상태에서 제1 더 착색된 상태로의 전이보다 더 많은 시간을 필요로 할 수 있다. 일부 다른 경우에는, 그 반대가 옳을 수 있다; 즉, 제2 덜 착색된 상태에서 제1 더 착색된 상태로의 전이가 더 많을 시간을 필요로 할 수 있다. 즉, 장치 구조 및 재료로 인하여 블리칭(bleaching) 및 라이트닝(lightening)이 반드시 단순히 컬러링 또는 착색의 반대는 아니다. 실제로, ECD는 종종 통전변색 재료 내외로의 이온 인터칼레이션 및 디인터칼레이션(deintercalation)에 대한 구동력의 차이로 인해 각각의 전이에 대해 다르게 거동한다.
일부 구현예에서, 제어 프로파일(200)은 ECD에 제공된 전압을 변화시킴으로써 구현되는 전압 제어 프로파일이다. 예를 들어, 도 5의 실선은 색조 전이 및 후속 유지 기간 동안 ECD에 걸쳐 인가된 유효 전압 V Eff 를 나타낸다. 즉, 실선은 ECD의 두 전도 층(예를 들어, ECD(110)의 제1 및 제2 TCO 층(114, 116))에 인가된 전압 V App1 및 V App2 의 상대적인 차이를 나타낼 수 있다. 도 5의 점선은 장치를 통과하는 상응하는 전류(I)를 나타낸다. 도시된 예에서, 전압 제어 프로파일(200)은 4개의 스테이지, 즉 전이를 개시하는 램프-구동 스테이지(202), 전이의 구동을 계속하는 구동 스테이지, 램프-유지 스테이지 및 후속 유지 스테이지를 포함한다.
램프-구동 스테이지(202)는 시간 t 0 에서의 초기값으로부터 시간 t 1 에서의 V Drive 의 최대 구동값으로 크기가 증가하는 전압 램프의 인가를 특징으로 한다. 일부 구현예에서, 램프-구동 스테이지(202)는 창 제어기에 의해 설정되거나 알려진 3개의 구동 파라미터: t 0 에서의 초기 전압(전이 개시시에 ECD에 걸친 전류 전압), (종료 광학 상태를 지배하는) V Drive 의 크기, (전이의 속도를 나타내는) 램프가 인가되는 기간에 의해 정의될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 창 제어기는 목표 램프 속도, 최대 램프 속도 또는 램프의 유형(예를 들어, 선형 램프, 2차 램프 또는 n-차 램프)을 또한 설정할 수 있다. 일부 애플리케이션에서는, ECD가 손상되는 것을 방지하기 위해 램프 속도가 제한될 수 있다.
구동 스테이지(204)는 시간 t 1 에서 시작하고, 종료되는 광학 상태에 도달하는(또는 거의 도달하는) 시간 t 2 에서 종료하는 일정한 전압 V Drive 의 인가를 특징으로 한다. 램프-유지 스테이지(206)는 시간 t 2 에서의 구동 값 V Drive 로부터 시간 t 3 에서의 V Hold 의 최소 유지 값까지 크기가 감소하는 전압 램프의 인가를 특징으로 한다. 일부 구현예에서, 램프-유지 스테이지(206)는 창 제어기에 의해 설정되거나 알려진 3개의 구동 파라미터: 구동 전압 V Drive , 유지 전압 V Hold , 및 램프가 인가되는 기간에 의해 정의될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 창 제어기는 램프 속도 또는 램프의 유형(예를 들어, 선형 램프, 2차 램프 또는 n-차 램프)을 또한 설정할 수 있다.
유지 스테이지(208)는 시간 t 3 에서 시작하는 일정한 전압 V Hold 의 인가를 특징으로 한다. 유지 전압 V Hold 는 최종 광학 상태에서 ECD를 유지하는데 사용된다. 이와 같이, 유지 전압 V Hold 의 인가 기간은 ECD가 최종 광학 상태에 유지되어야 하는 기간에 부수적으로 따를 수 있다. 예를 들어, ECD와 관련된 비 이상성(non-ideality) 때문에, 누설 전류 I Leak 은 ECD로부터의 전하의 느린 배수(drainage)를 초래할 수 있다. 이러한 전하의 배수는 ECD를 통한 상응하는 이온 반전을 초래할 수 있으며, 결과적으로 광학 전이의 느린 역전을 초래할 수 있다. 이러한 애플리케이션에서, 유지 전압 V Hold 는 누설 전류에 대응하거나 누설 전류를 방지하기 위하여 지속적으로 인가될 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 유지 전압 V hold 는 원하는 광학 상태를 "리프레시(refresh)"하기 위해, 또는 다시 말하면, ECD를 원하는 광학 상태로 되돌리기 위해 주기적으로 인가될 수 있다.
도 5를 참조하여 도시되고 설명된 전압 제어 프로파일(200)은 일부 구현에 적합한 전압 제어 프로파일의 단지 일례일 뿐이다. 그러나, 많은 다른 프로파일이 그러한 구현예에 또는 다양한 다른 구현예 또는 애플리케이션에 바람직하거나 적합할 수 있다. 이들 다른 프로파일은 또한 본 명세서에 개시된 제어기 및 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 사용하여 용이하게 달성될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 전압 프로파일 대신에 전류 프로파일이 인가될 수 있다. 일부 이러한 경우에, 도 5에 도시된 전류 밀도의 것과 유사한 전류 제어 프로파일이 인가될 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 제어 프로파일은 4개 이상의 스테이지를 가질 수 있다. 예를 들어, 전압 제어 프로파일은 하나 이상의 과구동(overdrive) 스테이지를 포함할 수 있다. 일 예시적 구현예에서, 제1 스테이지(202) 동안 인가되는 전압 램프는 구동 전압 V Drive 를 초과하여 과구동 전압 V OD 까지 크기를 증가시킬 수 있다. 일부 이러한 구현예에서, 제1 스테이지(202)는 인가 전압이 과구동 전압 V OD 로부터 구동 전압 V Drive 까지 감소되는 램프 스테이지(203)로 이어질 수 있다. 일부 다른 그러한 구현예에서, 과구동 전압 V OD 는 램프가 구동 전압 V Drive 로 다시 내려가기 전에 비교적 짧은 기간 동안 인가될 수 있다.
추가적으로, 일부 구현예에서, 인가된 전압 또는 전류 프로파일은 장치에 걸쳐 개방 회로 조건을 제공하기 위하여 비교적 짧은 시간 동안 차단될 수 있다. 이러한 개방 회로 조건이 실행되는 동안, 광학 전이가 얼마나 진행되었는가를 모니터링하기 위하여, 그리고 일부 경우에는, 프로파일에 변화가 바람직한지 여부를 결정하기 위하여, 실제 전압 또는 다른 전기적 특성이 측정되거나, 검출되거나, 또는 달리 결정될 수 있다. 이러한 개방 회로 조건은 또한, 유지 전압 V Hold 가 인가되어야 하는지 또는 유지 전압 V Hold 의 크기가 변경되어야 하는지 여부를 결정하기 위하여 유지 스테이지 동안 제공될 수 있다. 광학 전이의 구동 및 모니터링에 관한 추가 정보는 광학적으로 스위칭 가능한 장치에서의 전이 제어(CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES)라는 발명의 명칭으로 2014년 6월 20일 출원된 PCT 특허 출원 번호 제PCT/US14/43514호에 제공되어 있으며, 상기 특허는 모든 목적을 위해 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
예시적인 제어기 네트워크 구성
많은 경우, 광학적으로 스위칭 가능한 창은 건물 외부(envelope)의 상당 부분을 형성하거나 점유할 수 있다. 예를 들어, 광학적으로 스위칭 가능한 창은 회사 건물, 다른 상업용 건물 또는 주거용 건물의 벽, 정면 및 심지어 지붕의 상당 부분을 형성할 수 있다. 다양한 구현예에서, 제어기들의 분산된 네트워크는 광학적으로 스위칭 가능한 창을 제어하는데 사용될 수 있다. 도 6은 일부 구현예에 따라 복수의 IGU(302)를 제어하도록 작동 가능한, 예시적인 네트워크 시스템(300)의 블록도를 나타낸다. 예를 들어, 각각의 IGU(302)는 도 4를 참조하여 위에서 설명한 IGU(100)와 동일하거나 유사할 수 있다. 네트워크 시스템(300)의 주 기능 중 하나는 IGU(302) 내의 ECD(또는 다른 광학적으로 스위칭 가능한 장치)의 광학 상태를 제어하는 것이다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 창(302)은, 예를 들어, 각각의 창이 둘 이상의 독립적으로 제어 가능한 ECD 또는 구역을 포함하는 다중 구역 창일 수 있다. 다양한 구현예에서, 네트워크 시스템(300)은 IGU(302)에 제공된 전력 신호의 전기적 특성을 제어하도록 작동 가능하다. 예를 들어, 네트워크 시스템(300)은 IGU(302) 내의 EC에 인가된 전압을 제어하기 위해 착색 명령(본 명세서에는 "색조 명령"이라고도 함)을 생성 및 통신할 수 있다.
일부 구현예에서, 네트워크 시스템(300)의 다른 기능은 IGU(302)로부터 상태 정보(이하에서, "정보"는 "데이터"와 상호교환 가능하게 사용된다)를 획득하는 것이다.
예를 들어, 주어진 IGU에 대한 상태 정보는 IGU 내의 ECD(들)의 현재 색조 상태의 식별 또는 그에 관한 정보를 포함할 수 있다. 네트워크 시스템(300)은 또한 IGU(302) 상에 또는 IGU(302) 내에 통합되어 있는지, 또는 건물 내의, 건물 상의, 건물 주위의 다양한 다른 위치에 배치되었는지에 관계없이, 온도 센서, 포토 센서(본 명세서에서는 광 센서라고도 함), 습도 센서, 공기 흐름 센서 또는 점유 센서와 같은 다양한 센서로부터 데이터를 수집하도록 작동 가능할 수 있다.
네트워크 시스템(300)은 다양한 능력 또는 기능을 갖는 임의의 적절한 개수의 분산형 제어기를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 다양한 제어기의 기능 및 배열은 계층적으로 정의된다. 예를 들어, 네트워크 시스템(300)은 복수의 분산형 창 제어기(WC)(304), 복수의 네트워크 제어기(NC)(306) 및 마스터 제어기(MC)(308)를 포함한다. 일부 구현예에서, MC(308)는 수십 또는 수백 개의 NC(306)와 통신하고 제어할 수 있다. 다양한 구현예에서, MC(308)는 하나 이상의 유선 또는 무선 링크(316)(이하 통칭하여 “링크(316)"라고 함)을 통해 NC(306)에 상위 레벨 명령을 내린다. 명령은 예를 들어, 각각의 NC(306)에 의해 제어되는 IGU(302)의 광학 상태에서 전이를 유발하는 색조 명령을 포함할 수 있다. 각각의 NC(306)는, 계속해서, 하나 이상의 유선 또는 무선 링크(314)(이하 통칭하여 “링크(314)"라 함)를 통해 다수의 WC(304)와 통신하고 제어할 수 있다. 예를 들어, 각각의 NC(306)는 수십 또는 수백 개의 WC(304)를 제어할 수 있다. 각각의 WC(304)는, 계속해서, 하나 이상의 유선 또는 무선 링크(312)(이하 통칭하여 “링크(312)"라 함)를 통해 하나 이상의 각각의 IGU(302)와 통신하거나, 구동하거나 달리 제어할 수 있다.
MC(308)는 색조 명령, 상태 요청 명령, 데이터(예를 들어, 센서 데이터) 요청 명령 또는 다른 명령을 포함하는 통신을 발할 수 있다. 일부 구현예에서, MC(308)는 특정의 미리 지정된 시각 (년 또는 요일에 따라 변할 수 있음)에, 또는 (예를 들어, 획득된 센서 데이터, 또는 애플리케이션 또는 사용자에 의해 개시된 요청의 수령에 기초하여 또는 이러한 센서 데이터와 이러한 요청의 조합에 의해 결정되는) 특정 이벤트, 조건 또는 이벤트 또는 조건의 조합의 검출에 기초하여 주기적으로 이러한 통신을 발할 수 있다. 일부 구현예에서, MC(308)가 하나 이상의 IGU(302)의 세트에서 색조 상태 변화를 일으키기로 결정하면, MC(308)는 원하는 색조 상태에 상응하는 색조 값을 생성 또는 선택한다. 일부 구현예에서, IGU(302) 세트는 제1 프로토콜 식별자(ID)(예를 들어, BACnet ID)와 연관된다. MC(308)는 이후 제1 통신 프로토콜(예를 들어, BACnet 호환 프로토콜)에 의해 링크(316)를 거쳐 색조 값 및 제1 프로토콜 ID를 포함하는 통신 - 본 명세서에서 "주 색조 명령"으로 언급됨 - 을 생성하고 전송한다. 일부 구현예에서, MC(308)는 특정 NC(306)에 주 색조 명령을 보내며, 특정 NC는 특정한 하나 이상의 WC(304)를 제어하며, 계속해서 특정 WC는 전이될 IGU(302) 세트를 제어한다.
NC(306)는 색조 값 및 제1 프로토콜 ID를 포함하는 주 색조 명령을 수신하고, 제1 프로토콜 ID를 하나 이상의 제2 프로토콜 ID로 매핑한다. 일부 구현예에서, 제2 프로토콜 ID 각각은 WC(304) 중 상응하는 하나를 식별한다. NC(306)는 이어서 제2 통신 프로토콜에 의해 링크(314)를 거쳐 식별된 WC(304) 각각에 색조 값을 포함하는 부 색조 명령을 전송한다. 일부 구현예에서, 부 색조 명령을 수신하는 각각의 WC(304)는, 이후 색조 값에 기초하여 내부 메모리로부터 전압 또는 전류 프로파일을 선택하여 그 각각의 연결된 IGU(302)를 색조 값과 일치하는 색조 상태로 구동한다. 각각의 WC(304)는 이후 전압 또는 전류 프로파일을 인가하기 위해 전압 또는 전류 신호를 생성하여 링크(312)를 거쳐 그 각각의 연결된 IGU(302)에 제공한다.
일부 구현예에서, 다양한 IGU(302)는 EC 창의 구역으로 유리하게 그룹화될 수 있으며, 각각의 구역은 IGU(302)의 하위 세트를 포함한다. 일부 구현예에서, IGU(302)의 각 구역은 하나 이상의 각 NC(306) 및 이들 NC(306)에 의해 제어되는 하나 이상의 각 WC(304)에 의해 제어된다. 일부 보다 구체적인 구현예에서, 각각의 구역은 단일 NC(306) 및 단일 NC(306)에 의해 제어되는 둘 이상의 WC(304)에 의해 제어될 수 있다. 다른 말로 하면, 구역은 IGU(302)의 논리적 그룹을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 각각의 구역은 그 위치에 기초하여 함께 구동되는 건물의 특정 위치 또는 영역 내의 IGU(302) 세트에 대응할 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 4 개의 면 또는 측면: 북쪽면, 남쪽면, 동쪽면 및 서쪽면을 가진 건물을 고려한다. 또한 건물은 10 층이라고 고려한다. 이러한 설명적인(didactic) 예에서, 각각의 구역은 특정 층 상에 있는 그리고 4 개의 면 중 특정 면 상에 있는 통전변색 창(100) 세트에 상응할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 각각의 구역은 하나 이상의 물리적 특성(예를 들어, 크기 또는 사용년수와 같은 장치 파라미터)을 공유하는 IGU(302) 세트에 상응할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, IGU(302)의 구역은 예를 들어 보안 지정 또는 비즈니스 체계와 같은 하나 이상의 비 물리적 특성에 기초하여 그룹화될 수 있다(예를 들어, IGU(302) 경계 관리자(bounding manager) 사무실은 하나 이상의 구역으로 그룹화될 수 있는 반면, IGU(302) 경계 비 관리자(non-manager) 사무실은 하나 이상의 다른 구역으로 그룹화될 수 있다).
일부 그러한 구현예에서, 각각의 NC(306)는 하나 이상의 각 구역의 각각에서 IGU(302) 모두를 다룰 수 있다. 예를 들어, MC(308)는 목표 구역을 제어하는 NC(306)에 주 색조 명령을 발할 수 있다. 주 색조 명령은 목표 구역의 추상적 식별(abstract identification)(이하, "구역 ID"라고도 함)을 포함할 수 있다. 일부 이러한 구현예에서 구역 ID는 위의 예에서 방금 설명한 것과 같은 제1 프로토콜 ID일 수 있다. 그러한 경우에, NC(306)는 색조 값 및 구역 ID를 포함하는 주 색조 명령을 수신하고, 구역 ID를 구역 내의 WC(304)와 연관된 제2 프로토콜 ID에 맵핑한다. 일부 다른 구현예에서 구역 ID는 제1 프로토콜 ID보다 높은 수준의 추상화(abstraction)일 수 있다. 그러한 경우에, NC(306)는 먼저 구역 ID를 하나 이상의 제1 프로토콜 ID에 맵핑하고, 이어서 제1 프로토콜 ID를 제2 프로토콜 ID로 맵핑할 수 있다.
네트워크와의 사용자 또는 제3자 상호 작용
일부 구현예에서, MC(308)는 하나 이상의 유선 또는 무선 링크(318)(이하 “링크(318)”라 함)를 통해서 하나 이상의 외향 네트워크(310)(이하 통칭하여 "외향 네트워크(310)"라 함)에 결합된다. 일부 그러한 구현예에서, MC(308)는 획득된 상태 정보 또는 센서 데이터를 외향 네트워크(310)에 있거나 이에 의해 접근 가능한 원격 컴퓨터, 모바일 장치, 서버, 데이터베이스에 통신할 수 있다. 일부 구현예에서, 그러한 원격 장치 내에서 실행하는, 제3자 애플리케이션 또는 클라우드 기반 애플리케이션을 포함하는, 다양한 애플리케이션은 MC(308)로부터의 데이터에 접근할 수 있거나 MC(308)에 데이터를 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 권한이 있는 사용자 또는 애플리케이션은 네트워크(310)를 통해 MCU(308)에 다양한 IGU(302)의 색조 상태를 변경하기 위한 요청을 통신할 수 있다. 일부 구현예에서, MC(308)는 색조 명령을 발하기 전에 (예를 들어, 전력 고려 사항에 기초하여 또는 사용자가 적절한 권한을 가지고 있는지 여부에 기초하여) 요청을 승인할지 여부를 먼저 결정할 수 있다. 이후 MC(308)은, 연관된 IGU(302)에서 색조 상태 전이를 일으키기 위하여, 색조 값을 계산, 결정, 선택 또는 달리 생성하고, 주 색조 명령으로 색조 값을 전송할 수 있다.
예를 들어 사용자는 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 또는 모바일 장치(예를 들어, 스마트 폰)와 같은 컴퓨팅 장치로부터 그러한 요청을 제출할 수 있다. 일부 이러한 구현예에서, 사용자의 컴퓨팅 장치는 MC(308)와, 그리고 일부 경우에는, MC(308) 내에서 실행하는 마스터 제어기 애플리케이션과 통신할 수 있는 클라이언트 측 애플리케이션을 실행할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 클라이언트 측 애플리케이션은 MC(308)와 동일하거나 상이한 물리적 장치 또는 시스템에서 개별 애플리케이션과 통신할 수 있으며, 이는 이후 원하는 색조 상태 변경을 실행하도록 마스터 제어기 애플리케이션과 통신한다. 일부 구현예에서, 마스터 제어기 애플리케이션 또는 다른 개별 애플리케이션은 사용자에 의해 제출된 요청에 권한을 부여하기 위해 사용자를 인증하는데 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 사용자는 착색될 IGU(302)를 선택할 수 있고, 클라이언트 측 애플리케이션을 통해 방 번호를 입력함으로써 선택 사항을 MC(308)에 알릴 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 일부 구현예에서, 사용자의 모바일 장치 또는 다른 컴퓨팅 장치는 다양한 WC(304)와 무선으로 통신할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 모바일 장치 내에서 실행하는 클라이언트 측 애플리케이션은 색조 상태 제어 신호를 포함하는 무선 통신을 WC(304)에 전송하여 WC(304)에 연결된 각 IGU(302)의 색조 상태를 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 클라이언트 측 애플리케이션을 사용하여 사용자가 점유하는(또는 장래에 사용자 또는 다른 사람들이 점유할) 방에 인접하는(adjoining) IGU(302)의 색조 상태를 유지 또는 변경할 수 있다. 이러한 무선 통신은 다양한 무선 네트워크 토폴로지 및 프로토콜 WC를 사용하여 생성, 포맷 또는 전송될 수 있다.
일부 그러한 구현예에서, 사용자의 모바일 장치(또는 다른 컴퓨팅 장치)로부터 각각의 WC(304)로 전송된 제어 신호는 각각의 NC(306)로부터 WC(304)가 이전에 수신한 색조 값을 오버라이드할 수 있다. 즉, WC(304)는 색조 값에 기초하기보다는 사용자의 컴퓨팅 장치로부터의 제어 신호에 기초하여 IGU(302)에 인가된 전압을 제공할 수 있다. 예를 들어, WC(304)에 저장되어 WC(304)에 의해 실행되는 제어 알고리즘 또는 규칙 세트는 권한이 있는 사용자의 컴퓨팅 장치로부터의 하나 이상의 제어 신호가 NC(306)로부터 수신된 색조 값보다 우선한다는 것을 지시할 수 있다. 수요가 많은 경우와 같이, 일부 다른 경우에는, NC(306)로부터의 색조 값과 같은 제어 신호가 사용자의 컴퓨팅 장치로부터 WC(304)가 수신한 임의의 제어 신호보다 우선할 수 있다. 일부 다른 경우에, 제어 알고리즘 또는 규칙 세트는 오직 특정 사용자 또는 사용자 그룹이나 계층으로부터의 색조 오버라이드(override)가 그러한 사용자에게 승인된 허가 뿐만 아니라, 일부 경우에는, IGU(302)의 위치나 시각을 포함하는 다른 인자에 기초하여 우선할 수 있다는 것을 지시할 수 있다.
일부 구현예에는, 권한이 있는 사용자의 컴퓨팅 장치로부터의 제어 신호의 수신에 기초하여, MC(308)는, 공지된 파라미터의 조합에 관한 정보를 이용하여, 일부 경우에는 전력도 또한 효율적으로 사용하면서, 통상적인 사용자에게 바람직한 조명 상태를 제공하는 색조 값을 계산, 결정, 선택 또는 달리 생성할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, MC(308)는 컴퓨팅 장치를 통해 색조 상태 변경을 요청한 특정 사용자에 의해 또는 그에 대해 정의된 사전 설정된 선호도에 기초하여 색조 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 색조 상태 변경을 요청하기 위하여 암호를 입력하거나 다른 방법으로 로그인하거나 인증을 얻도록 요청받을 수 있다. 그러한 경우에, MC(308)는 패스워드, 보안 토큰에 기초하여, 또는 특정 모바일 장치 또는 다른 컴퓨팅 장치의 식별자에 기초하여 사용자의 신원을 결정할 수 있다. 사용자의 신원을 결정한 후, MC(308)는 사용자에 대해 사전 설정된 선호도를 검색하고, 미리 설정된 선호도를 단독으로 또는 다른 파라미터 (예를 들어, 전력 고려 사항 또는 다양한 센서로부터의 정보)와 조합하여 사용하여, 각각의 IGU(302)를 착색하는데 사용하기 위한 색조 값을 생성 및 전송할 수 있다.
벽 장치
일부 구현예에서, 네트워크 시스템(300)은 벽 스위치, 조광기(dimmer) 또는 기타 색조-상태-제어 장치를 또한 포함할 수 있다. 벽 스위치는 일반적으로 WC에 연결된 전기기계적 인터페이스를 지칭한다. 상기 벽 스위치는 WC에 색조 명령을 전달할 수 있으며, WC는 계속해서 색조 명령을 NC로 전달할 수 있다. 이러한 장치가 벽-장착형 구현예로 한정될 필요는 없지만(예를 들어, 이러한 장치는 또한 천정이나 바닥에 위치되거나, 또는 책상 또는 회의 테이블 상에 또는 그 내에 통합될 수도 있다), 이하에서 이러한 장치는 통칭하여 “벽 장치”로서 또한 언급된다. 예를 들어, 건물의 사무실, 회의실 또는 다른 방의 일부 또는 전부는 인접하는 IGU(302)의 색조 상태를 제어하는데 사용하기 위한 벽 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 방에 인접하는 IGU(302)는 구역으로 그룹화될 수 있다. 각각의 벽 장치는, 방에 인접하는 IGU(302)의 색조 상태 또는 다른 기능이나 파라미터를 제어하기 위해, 최종 사용자(예를 들어, 각 방의 점유자)에 의해 작동될 수 있다. 예를 들어, 하루 중의 특정 시간에, 인접하는 IGU(302)는 (예를 들어, AC 냉각 요건을 감소시키기 위해) 어두운 상태로 착색되어 외부로부터 방으로 들어가는 광 에너지의 양을 감소시킬 수 있다. 이제 사용자가 방을 사용하기를 원한다고 가정해본다. 다양한 구현예에서, 사용자는 제어 신호를 통신하도록 벽 장치를 작동시켜, 어두운 상태로부터 더 밝은 색조 상태로의 색조 상태 전이를 유발할 수 있다.
일부 구현예에서, 각각의 벽 장치는, 사용자가 특정 색조 상태를 선택하거나 방에 인접하는 IGU(302)의 현재 색조 레벨을 증가 또는 감소시킬 수 있게 하는 하나 이상의 스위치, 버튼, 조광기, 다이얼 또는 다른 물리적 사용자 인터페이스 제어기를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 벽 장치는 (예를 들어, 가상 버튼을 선택하거나, 드롭다운 메뉴로부터 선택하거나, 색조 레벨 또는 착색 백분율을 입력함으로써) 사용자가 특정 색조 상태를 선택하거나 (예를 들어, "어둡게하기" 가상 버튼을 선택하거나 "밝게 하기" 가상 버튼을 선택하거나 가상 다이얼을 돌리거나 가상 바를 슬라이딩함으로써) 색조 상태를 변경할 수 있게 하는 터치 스크린 인터페이스를 갖는 디스플레이를 포함할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 벽 장치는 사용자가 스마트 폰, 멀티미디어 장치, 태블릿 컴퓨터 또는 다른 휴대용 컴퓨팅 장치 (예를 들어, 캘리포니아 쿠퍼티노 소재 애플 인코포레이티드에서 생산된 아이폰(IPHONE), 아이팟(IPOD) 또는 아이패드(IPAD))와 같은 휴대용 장치를 물리적으로 및 통신 가능하게 도킹시킬 수 있게 하는 도킹 인터페이스를 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 사용자는 휴대용 장치로의 입력을 통해 착색 레벨을 제어할 수 있으며, 이어서 이러한 입력은 도킹 인터페이스를 통해 벽 장치에 의해 수신되고, 이어서 MC(308), NC(306) 또는 WC(304)에 통신된다. 이러한 구현예에서, 휴대용 장치는 벽 장치에 의해 제공된 API와 통신하기 위한 애플리케이션을 포함할 수 있다.
예를 들어, 벽 장치는 색조 상태 변화에 대한 요청을 MC(308)에 전송할 수 있다. 일부 구현예에서, MC(308)는 먼저 (예를 들어, 전력 고려 사항에 기초하거나 사용자가 적절한 인증/허가를 가졌는지 여부에 기초하여) 요청을 승인할지 여부를 결정할 수 있다. 그 다음, MC(308)는 인접하는 IGU(302)에서 색조 상태 전이를 유발하기 위해 색조 값을 계산, 결정, 선택, 또는 달리 생성하여 주 색조 명령으로 색조 값을 전송할 수 있다. 일부 이러한 구현예에서, 각각의 벽 장치는 하나 이상의 유선 링크를 통해(예를 들어, CAN 또는 이더넷 지원 라인과 같은 통신 라인을 거쳐서 또는 전력 라인 통신 기술을 사용하는 전력 라인을 거쳐서) MC(308)와 연결될 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 각각의 벽 장치는 하나 이상의 무선 링크를 통해 MC(308)와 연결될 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 벽 장치는 소비자가 직접 사용하는 네트워크(customer-facing network)와 같은 외향 네트워크(310)와 (하나 이상의 유선 또는 무선 연결을 통해) 연결될 수 있으며, 외향 네트워크는 계속해서 링크(318)를 통해 MC(308)와 통신한다.
일부 구현예에서, MC(308)는 벽 장치를 IGU(302)와 연관시키는 사전 프로그래밍되거나 발견된 정보에 기초하여 벽 장치와 연관된 IGU(302)를 식별할 수 있다. 일부 구현예에서, MC(308)에 저장되고 MC(308)에 의해 실행되는 제어 알고리즘 또는 규칙 세트는 벽 장치로부터의 하나 이상의 제어 신호가 MC(308)에 의해 이전에 생성된 색조 값보다 우선한다는 것을 지시할 수 있다. 높은 수요(예를 들어, 고전력 요구)와 같은 일부 다른 경우에, MC(308)에 저장되고 MC(308)에 의해 실행되는 제어 알고리즘 또는 규칙 세트는 MC(308)에 의해 이전에 생성된 색조 값이 벽 장치에서 수신한 모든 제어 신호에 우선한다는 것을 지시할 수 있다.
일부 다른 구현예 또는 경우에서, 벽 장치로부터의 색조-상태-변경 요청 또는 제어 신호의 수신에 기초하여, MC(308)는, 일부 경우에는 또한 전력도 효율적으로 사용하면서, 통상적인 사용자에게 바람직한 조명 상태를 제공하는 색조 값을 생성하기 위하여 공지된 파라미터의 조합에 관한 정보를 이용할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, MC(308)는 벽 장치를 통해 색조 상태 변경을 요청한 특정 사용자에 의해 또는 이 사용자에 대해 정의된 사전 설정된 선호도에 기초하여 색조 값을 생성할 수 있다. 예를 들어 사용자는 벽 장치에 대한 액세스를 얻기 위하여, 벽 장치에 암호를 입력하거나 IBUTTON 또는 기타 1-와이어(1-Wire) 장치와 같은 보안 토큰 또는 보안 포브(security fob)를 사용해야 할 필요가 있을 수 있다. 이러한 경우에, MC(308)는 패스워드, 보안 토큰 또는 보안 포브에 기초하여 사용자의 신원을 결정하고, 사용자에 대한 사전 설정된 선호도를 검색하고, 사전 설정된 선호도를 단독으로 또는 다른 파라미터(예를 들어, 전력 고려 사항 또는 다양한 센서로부터의 정보)와 조합으로 사용하여 각각의 IGU(302)에 대한 색조 값을 계산, 결정, 선택 또는 달리 생성할 수 있다.
일부 다른 구현예에서, 벽 장치는 색조 상태 변경 요청을 적절한 NC(306)에 전송할 수 있으며, NC는 그 요청 또는 요청에 기초한 통신을 MC(308)에 통신한다. 예를 들어, 각각의 벽 장치는 MC(308)에 대해 방금 설명한 것들과 같은 하나 이상의 유선 링크를 통해 또는 (이하에서 설명되는 것과 같은) 무선 링크를 통해 상응하는 NC(306)와 연결될 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 벽 장치는 적절한 NC(306)에 요청을 전송할 수 있으며, NC 자체는 이후 이전에 MC(308)로부터 수신된 주 색조 명령 또는 NC(306)에 의해 이전에 생성된 주 또는 부 색조 명령을 오버라이드할지 여부를 결정한다(아래 설명된 바와 같이, NC(306)는 일부 구현예에서 MC(308)로부터 색조 명령을 먼저 수신하지 않고 색조 명령을 생성할 수 있다). 일부 다른 구현예에서, 벽 장치는 인접한 IGU(302)를 제어하는 WC(304)에 요청 또는 제어 신호를 직접 통신할 수 있다. 예를 들어, 각각의 벽 장치는 MC(308)에 대해 방금 설명한 것들과 같은 하나 이상의 유선 링크를 통해 또는 무선 링크 WC를 통해 상응하는 WC(304)와 연결될 수 있다.
일부 특정 구현예에서, NC(306) 또는 MC(308)는 벽 장치로부터의 제어 신호가 NC(306) 또는 MC(308)에 의해 이전에 생성된 색조 값보다 우선 순위를 가져야 하는지 여부를 결정한다. 전술한 바와 같이, 일부 구현예에서, 벽 장치는 NC(306)와 직접 통신할 수 있다. 그러나, 일부 다른 구현예에서, 벽 장치는 MC(308)에 직접 또는 WC(304)에 직접 요청을 통신할 수 있으며, 이는 계속해서 그 요청을 NC(306)에 통신한다. 또 다른 구현예에서, 벽 장치는 (건물 소유자 또는 운영자에 의해 관리되는 네트워크와 같이) 고객이 직접 사용하는 네트워크로 요청을 통신할 수 있으며, 이는 계속해서 요청(또는 이에 기초한 요청)을 NC(306)에 직접 또는 MC(308)를 통해 간접적으로 전달한다. 일부 구현예에서, NC(306) 또는 MC(308)에 저장되어 NC(306) 또는 MC(308)에 의해 실행되는 제어 알고리즘 또는 규칙 세트는 벽 장치로부터의 하나 이상의 제어 신호가 NC(306) 또는 MC(308)에 의해 이전에 생성된 색조 값보다 우선한다는 것을 지시할 수 있다. 높은 수요(예를 들어, 고전력 요구)와 같은 일부 다른 경우에, NC(306) 또는 MC(308)에 저장되고 NC(306) 또는 MC(308)에 의해 실행되는 제어 알고리즘 또는 규칙 세트는 NC(306) 또는 MC(308)에 의해 이전에 생성된 색조 값이 벽 장치로부터 수신한 모든 제어 신호에 우선한다는 것을 지시할 수 있다.
MC(308)를 참조하여 전술한 바와 같이, 일부 다른 구현예에서, 벽 장치로부터의 색조-상태-변경 요청 또는 제어 신호의 수신에 기초하여, NC(306)는, 일부 경우에는 또한 전력도 효율적으로 사용하면서, 통상적인 사용자에게 바람직한 조명 상태를 제공하는 색조 값을 생성하기 위하여 공지된 파라미터의 조합에 관한 정보를 이용할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, NC(306) 또는 MC(308)는 벽 장치를 통해 색조 상태 변경을 요청한 특정 사용자에 의해 또는 이 사용자에 대해 정의된 사전 설정된 선호도에 기초하여 색조 값을 생성할 수 있다. MC(308)를 참조하여 전술한 바와 같이, 사용자는 벽 장치에 대한 액세스를 얻기 위하여, 벽 장치에 암호를 입력하거나 IBUTTON 또는 기타 1-와이어(1-Wire) 장치와 같은 보안 토큰 또는 보안 포브를 사용할 필요가 있을 수 있다. 이러한 경우에, NC(306)가 사용자의 신원을 결정하기 위하여 MC(308)와 통신할 수 있거나, MC(308)가 단독으로 패스워드, 보안 토큰 또는 보안 포브에 기초하여 사용자의 신원을 결정할 수 있으며, 사용자에 대한 사전 설정된 선호도를 검색하고, 사전 설정된 선호도를 단독으로 또는 다른 파라미터(예를 들어, 전력 고려 사항 또는 다양한 센서로부터의 정보)와 조합으로 사용하여 각각의 IGU(302)에 대한 색조 값을 계산, 결정, 선택 또는 달리 생성할 수 있다.
일부 구현예에서, MC(308)는 외부 데이터베이스(또는 "데이터 저장소" 또는 "데이터 웨어하우스")(320)에 결합된다. 일부 구현예에서, 데이터베이스(320)는 유선 하드웨어 링크(322)를 통해 MC(308)와 결합된 로컬 데이터베이스일 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 데이터베이스(320)는 내부 사설 네트워크를 통해 또는 외향 네트워크(310)를 거쳐 MC(308)에 의해 액세스 가능한 클라우드 기반 데이터베이스 또는 원격 데이터베이스일 수 있다. 일부 구현예에서, 다른 컴퓨팅 장치, 시스템 또는 서버가 또한, 예를 들어 외향 네트워크(310)를 거쳐, 데이터베이스(320)에 저장된 데이터를 판독하기 위해 액세스할 수 있다. 추가적으로, 일부 구현예에서는, 하나 이상의 제어 애플리케이션 또는 제3자 애플리케이션이 또한 외향 네트워크(310)를 통해 데이터베이스에 저장된 데이터를 판독하기 위한 액세스를 가질 수 있다. 일부 경우에, MC(308)는 MC(308)에 의해 발해진 상응하는 색조 값을 포함하는 모든 색조 명령의 기록을 데이터베이스(320)에 저장한다. MC(308)는 또한 상태 및 센서 데이터를 수집하여 데이터베이스(320)에 저장할 수 있다. 그러한 경우에, WC(304)는 IGU(302)로부터 센서 데이터 및 상태 데이터를 수집하여, 링크(316)를 거쳐 MC(308)에 통신하기 위해 센서 데이터 및 상태 데이터를 링크(314)를 거쳐 각각의 NC(306)에 통신할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, NC(306) 또는 MC(308) 자체는 또한 건물 내의 광 센서, 온도 센서 또는 점유 센서 뿐만 아니라 건물 상에, 주위에 또는 다른 외부에(예를 들어, 건물 옥상에) 위치된 광 센서 또는 온도 센서와 같은 다양한 센서에 연결될 수 있다. 일부 구현예에서, NC(306) 또는 WC(304)는 또한 상태 또는 센서 데이터를, 저장을 위해 데이터베이스(320)에 직접 전송할 수 있다.
다른 시스템 또는 서비스와의 통합
일부 구현예에서, 네트워크 시스템(300)은 또한 현대의 난방, 환기 및 공기 조절(HVAC) 시스템, 실내 조명 시스템, 보안 시스템 또는 전력 시스템과 함께, 전체 건물 또는 건물의 캠퍼스를 위한 통합된 그리고 효율적인 에너지 제어 시스템으로서 기능하도록 설계될 수 있다. 네트워크 시스템(300)의 일부 구현예는 빌딩 관리 시스템(BMS)(324)과의 통합에 적합하다. BMS는 넓게는, 건물 내에 설치되어, (로(furnace) 또는 기타 히터, 에어컨, 송풍기 및 통풍구를 포함하는) HVAC 시스템, 조명 시스템, 전력 시스템, 엘리베이터, 방화 시스템, 및 보안 시스템과 같은 건물의 기계적 및 전기적 설비를 모니터하고 제어할 수 있는 컴퓨터 기반 제어 시스템이다. BMS에는 거주자가 또는 건물 관리자 또는 다른 감독자가 설정한 선호도에 따라 건물 내의 상태를 유지하기 위한 하드웨어 및 관련 펌웨어 및 소프트웨어가 포함될 수 있다. 이 소프트웨어는 예를 들어 인터넷 프로토콜 또는 공개 표준을 기반으로 할 수 있다. BMS는 통상적으로 대형 건물 내에 사용될 수 있으며, 여기서 이는 빌딩 내의 환경을 제어하는 기능을 한다. 예를 들어, BMS는 건물 내의 조명, 온도, 이산화탄소 레벨 및 습도를 제어할 수 있다. 건물 환경을 제어하기 위해, BMS는 규칙에 따라 또는 조건에 응답하여 다양한 기계 및 전기 장치를 켜고 끌 수 있다. 이러한 규칙 및 조건은, 예를 들어, 건물 관리자 또는 감독자가 선택하거나 지정할 수 있다. BMS의 한가지 기능은 난방 및 냉방 에너지 손실 및 비용을 최소화하면서 건물 거주자에게 편안한 환경을 유지하는 것일 수 있다. 일부 구현예에서, BMS는, 예를 들어, 에너지를 아끼고 건물 운영 비용을 낮추기 위해, 다양한 시스템 간의 시너지를 모니터하고 제어할 뿐만 아니라 최적화하도록 구성될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 네트워크 시스템(300)의 일부 구현예는 스마트 온도조절장치 서비스, 경보 서비스(예를 들면, 화재 감지), 보안 서비스 또는 기타 기기 자동화 서비스와의 통합에 적합하다. 가정 자동화 서비스의 일례로는 캘리포니아 팔로 알토 소재의 네스트 랩(Nest Labs)에서 만든 NEST® (NEST®는 캘리포니아 마운틴 뷰 소재의 구글 인코포레이티드(Google Inc.)의 등록 상표이다)가 있다. 본 명세서에 사용될 때, BMS에 대한 언급은 일부 구현예에서 그러한 다른 자동화 서비스를 또한 포함하거나 대체될 수 있다.
일부 구현예에서, MC(308) 및 BMS(324)와 같은 개별 자동화 서비스는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 통해 통신할 수 있다. 예를 들어, API는 MC(308) 내의 마스터 제어기 애플리케이션(또는 플랫폼)과 함께, 또는 BMS(324) 내의 빌딩 관리 애플리케이션(또는 플랫폼)과 함께 실행할 수 있다. MC(308) 및 BMS(324)는 하나 이상의 유선 링크(326)를 거쳐 또는 외향 네트워크(310)를 통해 통신할 수 있다. 일부 경우에, BMS(324)는 MC(308)에 IGU(302)를 제어하기 위한 명령을 통신할 수 있으며, MC는 이후 적절한 NC(306)으로 주 색조 명령을 생성 및 전송한다. 일부 구현예에서, NC(306) 또는 WC(304)는 또는 (유선/하드웨어 링크를 통하거나 무선 데이터 링크를 통해 무선으로 하건 간에) BMS(324)와 직접 통신할 수도 있다. 일부 구현예에서, BMS(324)는 또한 MC(308), NC(306) 및 WC(304) 중 하나 이상에 의해 수집된 센서 데이터, 상태 데이터 및 연관된 타임스탬프 데이터와 같은 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, MC(308)는 네트워크(310)를 거쳐 그러한 데이터를 공개할 수 있다. 이러한 데이터가 데이터베이스(320)에 저장되는 일부 다른 구현예에서, BMS(324)는 데이터베이스(320)에 저장된 데이터의 일부 또는 전부에 대한 액세스를 가질 수 있다.
예시적인 마스터 제어기
도 7은 일부 구현예에 따른 예시적인 마스터 제어기(MC)(400)의 블록도를 도시한다. 예를 들어, 도 7의 MC(400)는 도 6의 네트워크 시스템(300)을 참조하여 전술한 MC(308)를 구현하는데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, "MC(400)"에 대한 언급은 또한 MC(308)를 포함하며, 그 반대도 마찬가지이다; 즉, 2 개의 참조는 상호교환적으로 사용될 수 있다. MC(400)는 하나 이상의 컴퓨터, 컴퓨팅 장치 또는 컴퓨터 시스템(달리 명시되지 않는 한, 적절한 경우에, 본 명세서에서 상호교환적으로 사용됨)으로서 또는 이들 내에 구현될 수 있다. 또한 "MC(400)"에 대한 언급은 설명된 기능, 동작, 프로세스 또는 능력을 구현하기 위한 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어의 모든 적절한 조합을 통칭하여 언급한다. 예를 들어, MC(400)는 마스터 제어기 애플리케이션(본 명세서에서는 "프로그램" 또는 "태스크(task)"라고도 함)을 구현하는 컴퓨터를 언급할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, MC(400)는 일반적으로 하나 이상의 프로세서(402)(또한 이하에서는 통칭하여 "프로세서(402)"라고도 함)를 포함한다. 프로세서(402)는 단일 코어 또는 멀티 코어 프로세서와 같은 중앙 처리 장치(CPU)일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 프로세서(402)는 일부 구현예에서 디지털 신호 프로세서(DSP) 또는 네트워크 프로세서를 추가로 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 프로세서(402)는 또한 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC)를 포함할 수 있다. 프로세서(402)는 주 메모리(404), 부 메모리(406), 내향 네트워크 인터페이스(408) 및 외향 네트워크 인터페이스(410)와 결합된다. 주 메모리(404)는, 예를 들어, 동적 RAM(DRAM) 장치를 포함하는 하나 이상의 랜덤 액세스 메모리(RAM) 장치와 같은 하나 이상의 고속 메모리 장치를 포함할 수 있다. 이러한 DRAM 장치는, 다른 적절한 메모리 장치 중에서도 특히, 예를 들어 동기식 DRAM(SDRAM) 장치 및 (DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM 및 DDR4 SDRAM을 포함하는) 이중 데이터 속도 SDRAM(DDR SDRAM) 장치, 사이리스터 램(T-RAM) 및 제로 캐패시터(Z-RAM®)를 포함할 수 있다.
부 메모리(406)는 하나 이상의 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 하나 이상의 고체 상태 드라이브(SSD)를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 메모리(406)는 예를 들어 Linux® 커널에 기반한 운영 시스템과 같은 멀티 태스킹 운영 시스템을 구현하기 위한 프로세서 실행 가능 코드(또는 "프로그래밍 명령")를 저장할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 운영 시스템은 UNIX®- 또는 유닉스와 유사한 기반의 운영 시스템, 마이크로소프트 Windows® 기반 운영 시스템, 또는 다른 적합한 운영 시스템일 수 있다. 메모리(406)는 또한 프로세서(402)에 의해 실행 가능한 코드를 저장하여 전술한 마스터 제어기 애플리케이션 뿐만 아니라 다른 애플리케이션 또는 프로그램을 구현하기 위한 코드를 구현할 수 있다. 메모리(406)는 또한 네트워크 제어기, 창 제어기 및 다양한 센서로부터 수집된 상태 정보, 센서 데이터 또는 다른 데이터를 저장할 수 있다.
일부 구현예에서 MC(400)은 "헤드리스(headless)" 시스템; 즉, 디스플레이 모니터 또는 다른 사용자 입력 장치를 포함하지 않는 컴퓨터이다. 일부 이러한 구현예에서, 감독자 또는 권한이 있는 다른 사용자는 네트워크(예를 들어, 네트워크(310))를 거쳐 원격 컴퓨터 또는 모바일 컴퓨팅 장치로부터 MC(400)에 로그인하거나 달리 MC(400)에 액세스하여 MC(400)에 저장된 정보를 액세스 및 검색하고, MC(400)에 데이터를 기록 또는 달리 저장하고, MC(400)에 의해 구현되거나 사용되는 다양한 기능, 동작, 프로세스 또는 파라미터를 제어할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, MC(400)는 또한 디스플레이 모니터 및 직접적인 사용자 입력 장치(예를 들어, 마우스, 키보드 및 터치 스크린 중 하나 이상)를 포함할 수 있다.
다양한 구현예에서, 내향(inward-facing) 네트워크 인터페이스(408)는 MC(400)가 다양한 분산 제어기와 통신할 수 있게 하며, 일부 구현예에서는, 다양한 센서와도 또한 통신할 수 있게 한다. 내향 네트워크 인터페이스(408)는 하나 이상의 유선 네트워크 인터페이스 또는 (하나 이상의 무선 송수신기를 포함하는) 하나 이상의 무선 네트워크 인터페이스를 통칭하여 언급할 수 있다. 도 6의 네트워크 시스템(300)의 상황에서, MC(400)는 MC(308)를 구현할 수 있고, 내향 네트워크 인터페이스(408)는 링크(316)를 거쳐 하류의 NC(306)와의 통신을 가능하게 할 수 있다.
외향 네트워크 인터페이스(410)는 MC(400)가 하나 이상의 네트워크를 거쳐 다양한 컴퓨터, 모바일 장치, 서버, 데이터베이스 또는 클라우드 기반 데이터베이스 시스템과 통신할 수 있게 한다. 외향 네트워크 인터페이스(410)는 또한 하나 이상의 유선 네트워크 인터페이스 또는 (하나 이상의 무선 송수신기를 포함하여) 하나 이상의 무선 네트워크 인터페이스를 통칭하여 언급할 수 있다. 도 6의 네트워크 시스템(300)의 상황에서, 외향 네트워크 인터페이스(410)는 링크(318)를 거쳐 외향 네트워크(310)를 통해 액세스 가능한 다양한 컴퓨터, 모바일 장치, 서버, 데이터베이스 또는 클라우드 기반 데이터베이스 시스템과의 통신을 가능하게 할 수 있다. 전술한 바와 같이, 일부 구현예에서, 그러한 원격 장치 내에서 실행하는, 제3자 애플리케이션 또는 클라우드 기반 애플리케이션을 포함하는 다양한 애플리케이션이 MC(400)를 통하여 데이터베이스(320)로 또는 MC(400)로 데이터를 제공하거나, 이들로부터의 데이터에 액세스할 수 있다. 일부 구현예에서, MC(400)는 MC(400)와 다양한 제3자 애플리케이션 간의 통신을 용이하게 하기 위한 하나 이상의 API를 포함한다. MC(400)가 가능하게 할 수 있는 API의 일부 예시적 구현예는 현장의 복수 상호 작용 시스템(MULTIPLE INTERACTING SYSTEMS AT A SITE)이라는 발명의 명칭으로 2015년 12월 8일에 출원된 PCT 특허 출원 번호 제PCT/US15/64555 호(대리인 서류 번호 VIEWP073WO)에 설명되어 있으며, 상기 특허 출원은 모든 목적을 위해서 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다. 예를 들어, 이러한 제3자 애플리케이션에는 온도조절장치 서비스, 경보 서비스(예를 들면, 화재 감지), 보안 서비스 또는 기타 기기 자동화 서비스를 포함하는 다양한 모니터링 서비스가 포함될 수 있다. 모니터링 서비스 및 시스템의 추가적인 예는, 스위칭 가능한 광학 장치 및 제어기를 포함하는 모니터링 사이트(MONITORING SITES CONTAINING SWITCHABLE OPTICAL DEVICES AND CONTROLLERS)라는 발명의 명칭으로 2015년 3월 5일에 출원된 PCT 특허 출원 번호 제PCT/US2015/019031 호(대리인 서류 번호 VIEWP061WO)에서 찾을 수 있으며, 상기 특허 출원은 모든 목적을 위해서 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
일부 구현예에서, 내향 네트워크 인터페이스(408) 및 외향 네트워크 인터페이스(410) 중 하나 또는 둘 모두는 BACnet 호환 인터페이스를 포함할 수 있다. BACnet은 건물 자동화 및 제어 네트워크에 통상적으로 사용되는 통신 프로토콜이며 ASHRAE/ANSI 135 및 ISO 16484-5 표준에 의해 정의된다. BACnet 프로토콜은, 전산화된 건물 자동화 시스템 및 장치가, 수행하는 특정 서비스에 관계없이, 정보를 교환할 수 있는 메커니즘을 광범위하게 제공한다. 예를 들어, BACnet은 통상적으로 난방, 환기 및 공기 조절(HVAC) 시스템, 조명 제어 시스템, 액세스 또는 보안 제어 시스템, 화재 탐지 시스템 뿐만 아니라 그 관련 장비 간의 통신을 가능하게 하기 위해 사용되어 왔다. 일부 다른 구현예에서, 내향 네트워크 인터페이스(408) 및 외향 네트워크 인터페이스(410) 중 하나 또는 둘 모두는 oBIX(Open Building Information Exchange) 호환 인터페이스 또는 다른 RESTful 웹 서비스 기반 인터페이스를 포함할 수 있다. 이와 같이, 아래의 설명이 때때로 BACnet 구현예에 초점을 맞추지만, 다른 구현예에서는 다른 RESTful 웹 서비스 또는 oBIX와 호환되는 다른 프로토콜이 사용될 수 있다.
BACnet 프로토콜은 일반적으로 서버-클라이언트 구조를 기반으로 한다. 일부 구현예에서, 외향 네트워크(310)에서 볼 때, MC(400)는 BACnet 서버로서 기능한다. 예를 들어, MC(400)는 네트워크(310)를 거쳐 외향 네트워크 인터페이스(410)를 통해, 권한이 있는 다양한 컴퓨터, 모바일 장치, 서버 또는 데이터베이스에, 또는 그러한 장치 상에서 실행되는 권한이 있는 다양한 애플리케이션에 다양한 정보를 공개할 수 있다. 네트워크 시스템(300)의 나머지로부터 볼 때, MC(400)는 클라이언트로서 기능할 수 있다. 일부 이러한 구현예에서, NC(306)는 WC(304)로부터 획득된 상태 데이터, 센서 데이터 또는 다른 데이터를 수집 및 저장하고 MC(400)에 액세스 가능하도록 이 획득된 데이터를 공개하는 BACnet 서버로서 기능한다.
MC(400)는 BACnet 표준 데이터 유형을 사용하여 각각의 NC(306)에 클라이언트로서 통신할 수 있다. 이러한 BACnet 데이터 유형에는 아날로그 값(AV)이 포함될 수 있다. 일부 이러한 구현예에서, 각각의 NC(306)는 AV의 어레이를 저장한다. AV 어레이는 BACnet ID로 편성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 BACnet ID는 적어도 두 개의 AV와 연관될 수 있다; AV 중 제1 AV는 MC(400)에 의해 설정된 색조 값과 연관될 수 있고, AV 중 제2 AV는 각각의 WC(304)로부터 설정(또는 수신)된 상태 표시 값과 연관될 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 BACnet ID는 하나 이상의 WC(304)와 연관될 수 있다. 예를 들어, 각각의 WC(304)는 제어기 영역 네트워크(CAN) 차량 버스 표준 ID(이하, "CAN ID"로 언급됨)와 같은 제2 프로토콜 ID에 의해 식별될 수 있다. 이러한 구현예에서, 각각의 BACnet ID는 NC(306) 내의 하나 이상의 CAN ID와 연관될 수 있다.
일부 구현예에서, MC(400)가 하나 이상의 IGU(302)를 착색하기로 결정하면, MC(400)는 목표 IGU(302)를 제어하는 하나 이상의 각각의 WC(304)와 연관된 NC(306)의 AV에 구체적인 색조 값을 기록한다. 일부 더 구체적인 구현예에서, MC(400)는 목표 IGU(302)를 제어하는 WC(304)와 연관된 BACnet ID를 포함하는 주 색조 명령을 생성한다. 주 색조 명령은 또한 목표 IGU(302)에 대한 색조 값을 포함할 수 있다. MC(400)는 NC(306)의 네트워크 주소를 사용하여 내향 인터페이스(408)를 통해 그리고 특정 NC(306)까지 주 색조 명령의 전송을 지시할 수 있다. 예를 들어, NC(306)의 네트워크 주소는 (예를 들어, 이더넷 링크(316)를 거쳐 통신할 때) 매체 액세스 제어(MAC) 주소 또는 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스(예를 들어, IPv4 또는 IPv6 주소)를 포함할 수 있다.
MC(400)는 파라미터의 조합에 기초하여 하나 이상의 IGU(302)에 대한 색조 값을 계산, 결정, 선택 또는 달리 생성할 수 있다. 예를 들어, 파라미터의 조합은 일중 시간, 연중 일자 또는 계절의 시간과 같은 시간 또는 달력 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 파라미터의 조합은 예를 들어 IGU(302)에 대한 태양의 방향과 같은 양력 정보를 포함할 수 있다. 일부 경우에, IGU(302)에 대한 태양의 방향은 (예를 들어, 북-동-저(North-East-Down) 좌표계에서의) IGU가 향하는 방향 및 지구상의 건물의 지리적 위치에 대해 알려진 정보와 함께 시간 및 달력 정보에 기초하여 MC(400)에 의해 결정될 수 있다. 파라미터의 조합은 또한 (건물 외부의) 외부 온도, (목표 IGU(302)에 인접한 방 내의) 내부 온도, 또는 IGU(302)의 내부 체적 내의 온도를 포함할 수 있다. 파라미터의 조합은 또한 날씨에 관한 정보(예를 들어, 맑은지, 밝은지, 흐린지, 구름낀지, 비오는지 또는 눈오는지에 관한 정보)를 포함할 수 있다. 시간, 요일 또는 태양의 방향과 같은 파라미터는 MC(308) 내에 프로그래밍되어 MC(308)에 의해 추적될 수 있다. 외부 온도, 내부 온도 또는 IGU 온도와 같은 파라미터는 IGU(302) 상에 또는 내부에 통합된 센서 또는 건물 내의, 상의 또는 주위의 센서로부터 얻을 수 있다. 날씨에 관한 일부 정보도 또한 이러한 센서에서 얻을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하루 중 시간, 일년 중 시간, 태양의 방향 또는 날씨와 같은 파라미터는 네트워크(310)를 거쳐 제3자 애플리케이션을 포함하는 다양한 애플리케이션에 의해 제공되거나 또는 이에 의해 제공된 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 색조 값을 생성하기 위한 추가의 알고리즘, 루틴, 모듈, 또는 기타 수단의 예는 착색 가능한 창의 제어 방법(CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS)이라는 발명의 명칭으로 2013년 2월 21일 출원된 미국 특허 출원 제13/772,969 호(대리인 서류 번호 VIEWP049), 및 착색 가능한 창의 제어 방법(CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS)이라는 발명의 명칭으로 2015년 5월 7일 출원된 PCT 특허 출원 제PCT/US15/029675 호(대리인 서류 번호 VIEWP049X1WO)에 설명되어 있으며, 이들 특허 출원 모두는 모든 목적을 위해서 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
일반적으로, 각각의 IGU(302) 내의 각각의 ECD는 EC 스택에 걸쳐 인가되는 적절한 구동 전압에 응답하여, EC 스택의 재료 특성에 의해 정의된 연속적인 색조 스펙트럼 내의 사실상 모든 색조 상태로 착색될 수 있다. 그러나, 일부 구현예에서, MC(400)는 한정된 수의 개별 색조 값으로부터 색조 값을 선택하도록 프로그래밍된다. 예를 들어, 색조 값은 정수 값으로 지정될 수 있다. 일부 이러한 구현예에서, 이용 가능한 개별 색조 값의 개수는 4, 8, 16, 32, 64, 128 또는 256 또는 그보다 클 수 있다. 예를 들어, 2 비트 2 진수를 사용하여 4 가지 가능한 정수 색조 값 중 임의의 하나를 지정할 수 있고, 3 비트 2 진수를 사용하여 8 가지 가능한 정수 색조 값 중 임의의 하나를 지정할 수 있으며, 4 비트 2 진수를 사용하여 16 가지 가능한 정수 색조 값 중 임의의 하나를 지정할 수 있으며, 5 비트 2진수를 사용하여 32 가지 가능한 정수 색조 값 중 임의의 하나를 지정할 수 있고, 이런 식으로 계속 나갈 수 있다. 각각의 색조 값은 (예를 들어, 최대 색조, 최대 안전 색조 또는 최대 희망 또는 사용 가능 색조의 백분율로 표시된) 목표 색조 수준과 연관될 수 있다. 설명적 목적을 위해, MC(400)이 4개의 이용 가능한 색조 값: 0, 5, 10 및 15(4 비트 또는 그 보다 더 큰 2 진수를 사용함) 중에서 선택하는 예를 고려한다. 색조 값 0, 5, 10 및 15는 각각 60 %, 40 %, 20 % 및 4 %, 또는 60 %, 30 %, 10 % 및 1 %의 목표 색조 수준, 또는 다른 원하거나, 유리하거나 적절한 목표 색조 수준 세트에 연관될 수 있다.
예시적인 네트워크 제어기
도 8은 일부 구현예에 따른 예시적인 네트워크 제어기(NC)(500)의 블록도를 도시한다. 예를 들어, 도 8의 NC(500)는 도 6의 네트워크 시스템(300)을 참조하여 전술한 NC(306)를 구현하는데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, "NC(500)"에 대한 언급은 NC(306)을 또한 포함하며 그 반대도 마찬가지이다; 즉, 2 개의 언급은 상호 교환적으로 사용될 수 있다. NC(500)은 (달리 명시되지 않는 한 적절한 경우 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용되는) 하나 이상의 네트워크 구성요소, 네트워킹 장치, 컴퓨터, 컴퓨팅 장치 또는 컴퓨터 시스템으로서 또는 이들 내에 구현될 수 있다. 또한 "NC(500)"에 대한 언급은 설명된 기능, 동작, 프로세스 또는 능력을 구현하기 위한 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어의 모든 적절한 조합을 통칭하여 언급한다. 예를 들어, NC(500)는 네트워크 제어기 애플리케이션(본 명세서에서는 또한 "프로그램" 또는 "태스크"라고도 함)을 구현하는 컴퓨터를 지칭할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, NC(500)는 일반적으로 하나 이상의 프로세서(502)(이하에서는 또한 통칭하여 "프로세서(502)"라고도 함)를 포함한다. 일부 구현예에서, 프로세서(502)는 하나 이상의 주문형 집적회로(ASIC) 또는 프로그램 가능 논리 소자(PLD), 예를 들어, 복합 프로그램 가능 논리 소자(CPLD) 또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)를 포함하는 하나 이상의 논리 소자로서 또는 마이크로 제어기로서 구현될 수 있다. PLD에 구현되는 경우, 프로세서는 IP(Intellectual Property) 블록으로서 PLD 안으로 프로그래밍되거나 내장 프로세서 코어로서 PLD 내에 영구적으로 형성될 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 프로세서(502)는 단일 코어 또는 멀티 코어 프로세서와 같은 중앙 처리 장치(CPU)일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 프로세서(502)는 주 메모리(504), 부 메모리(506), 하류 네트워크 인터페이스(508) 및 상류 네트워크 인터페이스(510)와 결합된다. 일부 구현예에서, 주 메모리(504)는 예를 들어 시스템-온-칩(SOC) 패키지로서 또는 PLD 자체 내의 내장 메모리에 프로세서(502)와 통합될 수 있다. 일부 다른 구현예에서, NC(500)는 대안적으로 또는 추가적으로, 예를 들어, 하나 이상의 RAM 장치와 같은 하나 이상의 고속 메모리 장치를 포함할 수 있다.
부 메모리(506)는 하나 이상의 룩업 테이블(lookup table) 또는 값들의 어레이를 저장하는 하나 이상의 고체 상태 드라이브(SSD)를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 부 메모리(506)는 MC(400)로부터 수신된 제1 프로토콜 ID(예를 들어, BACnet ID)를 WC(304) 중 각각의 하나를 식별하는 제2 프로토콜 ID(예를 들어, CAN ID)로 매핑하는, 및 그 반대로 매핑하는 룩업 테이블을 저장할 수 있다. 일부 구현예에서, 부 메모리(506)는 추가적으로 또는 대안적으로 하나 이상의 어레이 또는 테이블을 저장할 수 있다. 일부 구현예에서 이러한 배열 또는 테이블은 콤마로 구분되는 값(CSV) 파일로서 또는 다른 테이블 구조의 파일 형식을 통해 저장될 수 있다. 예를 들어, 파일의 각 행은 WC(304)와의 트랜잭션(transaction)에 상응하는 타임스탬프로 식별될 수 있다. 각각의 행은 (예를 들어, 주 색조 명령에서 MC(400)에 의해 설정된 바와 같은) WC(304)에 의해 제어되는 IGU(302)에 대한 색조 값(C); WC(304)에 의해 제어되는 IGU(302)에 대한 상태 값(S); 설정 포인트 전압(예를 들어, 유효 인가 전압 V Eff ); IGU(302) 내의 ECD에 걸쳐 측정, 검출 또는 달리 결정되는 실제 전압 레벨 V Act ; IGU(302) 내의 ECD를 통해 측정, 검출 또는 달리 결정되는 실제 전류 레벨 I Act ; 및 다양한 센서 데이터를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, CSV 파일의 각각의 행은 NC(500)에 의해 제어되는 WC(304) 각각 및 모두에 대한 그러한 상태 정보를 포함할 수 있다. 일부 그러한 구현예에서, 각각의 행은 또한 각 WC(304) 각각과 연관된 CAN ID 또는 다른 ID를 포함한다.
NC(500)가 네트워크 제어기 애플리케이션을 실행하는 컴퓨터에서 구현되는 일부 구현예에서, 부 메모리(506)는 또한 예를 들어, Linux® 커널 기반의 운영 시스템과 같은 멀티 태스킹 운영 시스템을 구현하기 위한 프로세서 실행 가능 코드(또는 "프로그래밍 명령")를 저장할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 운영 시스템은 UNIX® 또는 유닉스와 유사한 기반의 운영 시스템, 마이크로소프트 Windows® 기반 운영 시스템 또는 다른 적합한 운영 시스템일 수 있다. 메모리(506)는 또한 전술한 네트워크 제어기 애플리케이션을 구현하기 위하여 프로세서(502)에 의해 실행 가능한 코드 뿐만 아니라 다른 애플리케이션 또는 프로그램을 구현하기 위한 코드를 저장할 수 있다.
다양한 구현예에서, 하류 네트워크 인터페이스(508)는 NC(500)가 분산된 WC(304)와 통신할 수 있게 하며, 일부 구현예에서는 또한 다양한 센서와도 통신할 수 있게 한다. 도 6의 네트워크 시스템(300)의 상황에서, NC(500)는 NC(306)를 구현할 수 있고, 하류 네트워크 인터페이스(508)는 링크(314)를 거쳐 WC(304)와 통신을 가능하게 할 수 있다. 하류 네트워크 인터페이스(508)는 하나 이상의 유선 네트워크 인터페이스 또는 (하나 이상의 무선 송수신기를 포함하는) 하나 이상의 무선 네트워크 인터페이스를 통칭하여 언급할 수 있다. 일부 구현예에서, 하류 인터페이스(508)는 NC(500)가 CANbus 프로토콜에 따라(예를 들어, CANopen 통신 프로토콜을 통해) 명령, 요청 또는 다른 지시를 다양한 WC(304)에 분배하고 WC(304)로부터 상태 정보를 포함하는 응답을 수신할 수 있게 하는 CANbus 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 단일 CANbus 인터페이스는 NC(500)와 수십, 수백 또는 수천 개의 WC(304) 사이의 통신을 가능하게 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하류 인터페이스(508)는 하나 이상의 USB 인터페이스(또는 "포트")를 포함할 수 있다. 일부 이러한 구현예에서, CANbus 통신 프로토콜을 통한 통신을 가능하게 하기 위해, USB-대-CAN 어댑터는 하류 인터페이스(508)의 USB 포트를 CANbus 호환 케이블과 결합시키는데 사용될 수 있다. 일부 이러한 구현예에서, NC(500)가 더 많은 WC(304)를 제어할 수 있게 하기 위해, 하류 인터페이스(508)의 USB 포트 안으로 (예를 들어, 2, 3, 4, 5 10 또는 그 보다 많은 허브 포트를 가지는) USB 허브가 플러그 연결될 수 있다. 그러면 USB-대-CAN 어댑터가 USB 허브의 각 허브 포트 안으로 플러그 연결될 수 있다.
상류 네트워크 인터페이스(510)는 NC(500)가 MC(400)와 통신할 수 있게 하고, 일부 구현예에서는, 다양한 다른 컴퓨터, 서버 또는 데이터베이스(데이터베이스(320)를 포함)와도 또한 통신할 수 있게 한다. 상류 네트워크 인터페이스(510)는 또한 하나 이상의 유선 네트워크 인터페이스 또는 (하나 이상의 무선 송수신기를 포함하는) 하나 이상의 무선 네트워크 인터페이스를 통칭하여 언급할 수 있다. 도 6의 네트워크 시스템(300)의 상황에서, 상류 네트워크 인터페이스(510)는 링크(318)를 거쳐 MC(308)와 통신을 가능하게 할 수 있다. 일부 구현예에서, 상류 네트워크 인터페이스(510)는 또한 외향 네트워크(310)를 거쳐, 제3자 애플리케이션 및 클라우드 기반 애플리케이션을 포함하는 애플리케이션과 통신하도록 결합될 수 있다. 예를 들어, NC(500)가 컴퓨터 내의 태스크로서 실행되는 네트워크 제어기 애플리케이션으로서 구현되는 구현예에서, 네트워크 제어기 애플리케이션은 운영 시스템 및 상류 네트워크 인터페이스(510)를 통해 외향 네트워크(310)와 직접 통신할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, NC(500)는 MC(308)상에서 작동하고 CANbus 인터페이스를 통해 CANbus 장치를 관리하는 태스크로서 구현될 수 있다. 그러한 구현예에서, MC로의 TCP/IP 또는 UDP/IP 통신에 추가하여 또는 이에 대한 대안으로서, 통신은 UNIX 도메인 소켓(UDS) 또는 공유 메모리와 같은 다른 통신 방법 또는 다른 비 IP 통신 방법을 통해 이루어질 수 있다.
일부 구현예에서, 상류 인터페이스(510)는 BACnet 호환 인터페이스, oBIX 호환 인터페이스 또는 다른 RESTful 웹 서비스 기반 인터페이스를 포함할 수 있다. 도 7을 참조하여 전술한 바와 같이, 일부 구현예에서, NC(500)는 WC(304)로부터 획득된 상태 데이터, 센서 데이터 또는 다른 데이터를 수집 및 저장하고, MC(400)에 액세스 가능하도록 이 획득된 데이터를 공개하는 BACnet 서버로서 기능한다. 일부 구현예에서, NC(500)는 또한 네트워크(310)를 거쳐 직접; 즉 MC(400)에 먼저 데이터를 전달하지 않고서, 이 획득된 데이터를 공개할 수 있다. NC(500)은 또한 일부 측면에서는 라우터와 비슷한 기능을 한다. 예를 들어, NC(500)는 CANbus 게이트웨이에 대해 BACnet로서 기능하여, BACnet 프로토콜에 따라 MC(400)로부터 송신된 통신을 수신하고, 명령 또는 메시지를 BACnet 프로토콜로부터 CANbus 프로토콜(예를 들어, CANopen 통신 프로토콜)로 변환하고, CANbus 프로토콜에 따라 명령 또는 다른 지시를 다양한 WC(304)에 분배할 수 있다.
BACnet은 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 위에 구축된다. 일부 다른 구현예에서, 비 브로드캐스팅 기반 통신 프로토콜이 MC(400)와 NC(500) 사이의 통신을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 전송 제어 프로토콜(TCP)은 UDP와 달리 전송 계층으로서 작용할 수 있다. 일부 이러한 구현예에서, MC(400)는 oBIX 호환 통신 프로토콜을 통해 NC(500)와 통신할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, MC(400)는 WebSocket 호환 통신 프로토콜을 통해 NC(500)와 통신할 수 있다. 이러한 TCP 프로토콜은 또한 NC(500)가 서로 직접 통신할 수 있게 한다.
다양한 구현예에서, NC(500)는 하나 이상의 상류 프로토콜과 하나 이상의 하류 프로토콜 간의 프로토콜 전환(또는 "변환")을 수행하도록 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, NC(500)은 BACnet으로부터 CANopen으로의 전환을 수행할 수 있으며, 그 반대도 가능하다. 또 다른 예로서, NC(500)는 oBIX 프로토콜을 통해 MC(400)로부터 상류 통신을 수신할 수 있고, 하류 WC(304) 로의 전송을 위해 통신을 CANopen 또는 다른 CAN 호환 프로토콜로 전환할 수 있으며, 그 반대도 가능하다. 일부 무선 구현예에서, NC(500) 또는 MC(400)는 또한, 예를 들어 IEEE 802.11 표준에 기초한 프로토콜(예를 들어, WiFi), IEEE802.15.4 표준에 기초한 프로토콜(예를 들어, ZigBee, 6LoWPAN, ISA100.11a, WirelessHART 또는 MiWi), (클래식 블루투쓰, 블루투쓰 고속 및 블루투쓰 저 에너지 프로토콜을 포함하는, 그리고 블루투쓰 v4.0, v4.1 및 v4.2 버전을 포함하는) 블루투쓰 표준에 기초한 프로토콜, 또는 EnOcean 표준에 기초한 프로토콜(ISO/IEC 14543-3-10)을 포함하는 다양한 무선 프로토콜을 전환할 수 있다. 예를 들어, NC(500)는 oBIX 프로토콜을 통해 MC(400)로부터 상류 통신을 수신할 수 있고, 하류 WC(304) 로의 전송을 위해 통신을 WiFi 또는 6LowPAN으로 전환할 수 있으며, 그 반대도 가능하다. 다른 예로서, NC(500)는 WiFi 또는 6LowPAN을 통해 MC(400)로부터 상류 통신을 수신할 수 있고, 하류 WC(304) 로의 전송을 위해 통신을 CANopen으로 전환할 수 있으며, 그 반대도 가능하다. 일부 다른 예에서, NC(500)보다는 MC(400)가 하류 WC(304) 로의 전송을 위한 그러한 전환을 처리한다.
도 7을 참조하여 전술한 바와 같이, MC(400)가 하나 이상의 IGU(302)를 착색하기로 결정하면, MC(400)는 목표 IGU(302)를 제어하는 하나 이상의 각각의 WC(304)와 연관된 NC(500)의 AV에 대해 특정 색조 값을 기록할 수 있다. 일부 구현예에서는, 이렇게 하기 위해, MC(400)가 목표 IGU(302)를 제어하는 WC(304)와 연관된 BACnet ID를 포함하는 주 색조 명령 통신을 생성한다. 주 색조 명령은 또한 목표 IGU(302)에 대한 색조 값을 포함할 수 있다. MC(400)는 예를 들어 IP 주소 또는 MAC 주소와 같은 네트워크 주소를 사용하여 NC(500)로의 주 색조 명령의 전송을 지시할 수 있다. 상류 인터페이스(510)를 통해 MC(400)로부터 이러한 주 색조 명령을 수신하는 것에 응답하여, NC(500)는 통신을 언패킹하고 주 색조 명령의 BACnet ID(또는 다른 제1 프로토콜 ID)를 하나 이상의 CAN ID(또는 다른 제2 프로토콜 ID)로 매핑하고, 주 색조 명령으로부터의 색조 값을 각각의 CAN ID와 연관된 각각의 AV 중 제1의 AV에 기록할 수 있다.
일부 구현예에서, NC(500)는 이후 CAN ID에 의해 식별된 WC(304) 각각에 대한 부 색조 명령을 생성한다. 각각의 부 색조 명령은 각각의 CAN ID를 통해 WC(304) 중 각각의 하나에 보내질 수 있다. 각각의 부 색조 명령은 또한 주 색조 명령으로부터 추출된 색조 값을 포함할 수 있다. NC(500)는 제2 통신 프로토콜에 의해(예를 들어, CANOpen 프로토콜에 의해) 하류 인터페이스(508)를 통해 목표 WC(304)에 부 색조 명령을 전송한다. 일부 구현예에서, WC(304)가 이러한 부 색조 명령을 수신하면, WC(304)는 WC(304)의 상태를 나타내는 상태 값을 다시 NC(500)로 전송한다. 예를 들어, 색조 상태 값은 WC가 목표 IGU(302)를 착색하는 과정에 있음을 지시하는 "착색 상태" 또는 "전이 상태", 목표 IGU(302)가 목표 색조 상태에 있다는 것 또는 전이가 완료되었다는 것을 지시하는 "활성" 또는 "완료" 상태, 또는 오류를 지시하는 “오류 상태”를 나타낼 수 있다. 상태 값이 NC(500)에 저장된 후에, NC(500)는 상태 정보를 공개하거나 또는 달리 MC(400) 또는 권한이 있는 다양한 다른 컴퓨터 또는 애플리케이션에 상태 정보가 액세스 가능하게 만들 수 있다. 일부 다른 구현예에서, MC(400)는 정보(intelligence), 스케줄링 정책(scheduling policy) 또는 사용자 오버라이드(override)에 기초하여 NC(500)로부터 특정 WC(304)에 대한 상태 정보를 요청할 수 있다. 예를 들어, 정보는 MC(400) 또는 BMS 내에 있을 수 있다. 스케줄링 정책은 MC(400), 네트워크 시스템(300) 내의 다른 저장 위치, 또는 클라우드 기반 시스템 내에 저장될 수 있다.
통합 마스터 제어기 및 네트워크 제어기
전술한 바와 같이, 일부 구현예에서, MC(400) 및 NC(500)는 각각의 물리적 컴퓨터 또는 다른 하드웨어 장치 내에서 실행되는 마스터 제어기 애플리케이션 및 네트워크 제어기 애플리케이션으로서 각각 구현될 수 있다. 일부 대안적인 구현예에서, 마스터 제어기 애플리케이션 및 네트워크 제어기 애플리케이션 각각은 동일한 물리적 하드웨어 내에 구현될 수 있다. 예를 들어, 마스터 제어기 애플리케이션 및 네트워크 제어기 애플리케이션 각각은, 예를 들어, Linux® 커널 기반의 운영 시스템 또는 다른 적절한 운영 시스템과 같은 멀티 태스킹 운영 시스템을 포함하는 단일 컴퓨터 장치 내에서 실행되는 별개의 태스크로서 구현될 수 있다.
일부 이러한 통합 구현예에서, 마스터 제어기 애플리케이션 및 네트워크 제어기 애플리케이션은 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 통해 통신할 수 있다. 일부 특정 구현예에서 마스터 제어기 및 네트워크 제어기 애플리케이션은 루프백 인터페이스(loopback interface)를 거쳐 통신할 수 있다. 참고로, 루프백 인터페이스는 동일한 장치 내에서 실행되는 애플리케이션 간의 통신을 가능하게 하는, 운영 체제를 통해 구현되는 가상 네트워크 인터페이스이다. 루프백 인터페이스는 통상적으로 IP 주소 (종종 IPv4의 127.0.0.0/8 주소 블록 또는 IPv6의 0:0:0:0:0:0:0:1 주소(또한 ::1로서도 표현됨))에 의해 식별된다. 예를 들어, 마스터 제어기 애플리케이션과 네트워크 제어기 애플리케이션은 루프백 인터페이스의 IP 주소로 서로 목표로 하는 통신을 보내도록 각각 프로그래밍될 수 있다. 이러한 방식에서, 마스터 제어기 애플리케이션이 네트워크 제어기 애플리케이션으로 통신을 보내는 경우 또는 그 반대의 경우, 통신이 컴퓨터를 떠날 필요가 없다.
MC(400) 및 NC(500)가 각각 마스터 제어기 및 네트워크 제어기 애플리케이션으로서 구현되는 구현예에서, 일반적으로 2 개의 애플리케이션 간의 통신에 사용하기에 적합한 이용 가능한 프로토콜을 제한하는 제약이 없다. 이는 마스터 제어기 애플리케이션과 네트워크 제어기 애플리케이션이 동일하거나 다른 물리적 컴퓨터 내에서 태스크로서 실행되는지 여부에 관계없이 일반적으로 적용된다. 예를 들어, 스위치 또는 라우터 경계에 정의된 바와 같이 하나의 네트워크 세그먼트에 대해 통신을 제한하는, BACnet과 같은, 동보 통신(broadcast communication) 프로토콜을 사용할 필요가 없다. 예를 들어, oBIX 통신 프로토콜이 MC(400)와 NC(500) 사이의 통신을 위한 몇몇 구현예에서 사용될 수 있다.
네트워크 시스템(300)의 상황에서, 각각의 NC(500)는 각각의 물리적 컴퓨터 내에서 태스크로서 실행되는 네트워크 제어기 애플리케이션의 인스턴스(instnace)로서 구현될 수 있다. 일부 구현예에서, 네트워크 제어기 애플리케이션의 인스턴스를 실행하는 컴퓨터들 중 적어도 하나는 MC 제어기(400)를 구현하기 위해 마스터 제어기 애플리케이션의 인스턴스를 또한 실행한다. 예를 들어, 마스터 제어기 애플리케이션의 하나의 인스턴스 만이 임의의 주어진 시간에 네트워크 시스템(300)에서 능동적으로 실행될 수 있지만, 네트워크 제어기 애플리케이션의 인스턴스를 실행하는 둘 이상의 컴퓨터는 마스터 제어기 애플리케이션의 인스턴스를 설치할 수 있다. 이러한 방식에서, 마스터 제어기 애플리케이션을 현재 실행중인 컴퓨터가 더 이상 전체 시스템(300)의 단일 장애 지점이 되지 않도록 여분(redundancy)이 추가된다. 예를 들어 마스터 제어기 애플리케이션을 실행하는 컴퓨터가 고장나거나 마스터 제어기 애플리케이션의 특정 인스턴스가 달리 작동을 중지하면, 마스터 네트워크 애플리케이션의 인스턴스가 설치된 다른 컴퓨터가 마스터 제어기 애플리케이션의 실행을 시작하여 다른 고장난 인스턴스를 대신해 인계 받을 수 있다. 일부 다른 애플리케이션에서는 마스터 제어기 애플리케이션의 둘 이상의 인스턴스가 동시에 실행될 수 있다. 예를 들어 마스터 제어기 애플리케이션의 기능, 프로세스 또는 동작을 마스터 제어기 애플리케이션의 두 개(또는 더 이상)의 인스턴스에 분산시킬 수 있다.
예시적인 창 제어기
예시적인 창 제어기는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치용 제어기(CONTROLLERS FOR OPTICALLY-SWITCHABLE DEVICES)라는 발명의 명칭으로 2016년 10월 26일 출원된 PCT 특허 출원 번호 제PCT/US16/58872호에 더 설명되어 있으며, 상기 특허는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다. 광학적으로 스위칭 가능한 장치용 제어기는 또한 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 병합되는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치용 제어기(CONTROLLERS FOR OPTICALLY-SWITCHABLE DEVICES)라는 발명의 명칭으로 2016년 10월 26일 출원된 미국 특허 출원 제15/334,832호에도 설명되어 있다.
스마트 네트워크 제어기
일부 구현예에서, 도 8을 참조하여 설명된 NC(500)는 도 7의 MC(400)가 담당하는 것으로서 전술한 기능, 프로세스 또는 동작 중 일부를 인계 받을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, NC(500)는 MC(400)를 참조하여 설명하지 않은 추가 기능 또는 능력을 포함할 수 있다. 도 9는 일부 구현예에 따른 네트워크 제어기의 예시적인 모듈의 블록도를 도시한다. 예를 들어, 도 9의 모듈은 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어의 임의의 적절한 조합으로 NC(500)에 구현될 수 있다. NC(500)가 컴퓨터 내에서 실행되는 네트워크 제어기 애플리케이션으로서 구현되는 일부 구현예에서, 도 1의 모듈 각각은 또한 네트워크 제어기 애플리케이션 내에서 실행되는 애플리케이션, 태스크 또는 하위 태스크로서 구현될 수 있다.
일부 구현예에서, NC(500)는 자신이 제어하는 WC로부터 상태 정보를 주기적으로 요청한다. 예를 들어, NC(500)은 수 초마다, 수십 초마다, 매 분마다, 수 분마다 또는 임의의 원하는 기간 후에, 자신이 제어하는 각각의WC에 상태 요청을 통신할 수 있다. 일부 구현예에서, 각각의 상태 요청은 각각의 WC의 CAN ID 또는 다른 식별자를 사용하여 WC 중 각각의 하나로 향한다. 일부 구현예에서, NC(500)는 상태 획득의 각 차례(round) 동안 자신이 제어하는 모든 WC를 통해 순차적으로 진행한다. 즉, 상태 요청이 각 상태 획득 차례에서 순차적으로 각각의 WC로 전송되도록, NC(500)는 자신이 제어하는 모든 WC를 반복 실행한다. 주어진 WC에 상태 요청이 전송된 후, NC(500)는 상태 획득 차례에서 다음의 WC에 상태 요청을 전송하기 전에, 각각의 WC로부터 상태 정보를 수신하기 위해 대기한다.
일부 구현예에서, NC(500)가 제어하는 모든 WC로부터 상태 정보가 수신된 후, NC(500)는 색조 명령 분배 차례를 수행한다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 상태 획득의 각 차례 다음에 색조 명령 분배 차례가 이어지고, 그 다음 상태 획득의 다음 차례와 색조 명령 분배의 다음 차례가 이어지며, 이러한 방식으로 계속된다. 일부 구현예에서, 색조 명령 분배의 매 차례 동안, NC(500)는 NC(500)가 제어하는 각각의 WC에 색조 명령을 전송하도록 진행한다. 일부 그러한 구현예에서, NC(500)는 또한 색조 명령 배포 차례 동안 자신이 제어하는 모든 WC를 순차적으로 진행한다. 즉, 색조 명령이 각 색조 명령 분배 차례에서 순차적으로 각각의 WC로 전송되도록, NC(500)는 자신이 제어하는 모든 WC를 반복 실행한다.
일부 구현예에서, 각각의 상태 요청은 각각의 WC로부터 어떤 상태 정보가 요구되는지를 지시하는 명령을 포함한다. 일부 구현예에서, 이러한 요청의 수신에 응답하여, 각각의 WC는 요청된 상태 정보를 (예를 들어, 케이블의 상류 세트 내의 통신 회선을 통해) NC(500)로 전송함으로써 응답한다. 일부 다른 구현예에서, 디폴트로 각각의 상태 요청은 WC가 자신이 제어하는 IGU 세트에 대한 미리 정의된 정보 세트를 전송하도록 한다. 어느 경우든, 각 상태 요청에 응답하여 WC가 NC(500)에 통신하는 상태 정보는 예를 들어, IGU가 색조 전이를 거치고 있는지 또는 색조 전이를 완료했는지를 나타내는, IGU에 대한 색조 상태 값(S)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 색조 상태 값(S) 또는 다른 값은 색조 전이의 특정 스테이지(예를 들어, 전압 제어 프로파일의 특정 스테이지)를 나타낼 수 있다. 일부 구현예에서, 상태 값(S) 또는 다른 값은 또한 WC가 슬립 모드(sleep mode)인지 여부를 나타낼 수 있다. 상태 요청에 응답하여 통신되는 상태 정보는 또한 예를 들어 MC(400) 또는 NC(500)에 의해 설정된 바와 같은, IGU에 대한 색조 값(C)을 포함할 수 있다. 응답은 또한 색조 값(예를 들어, 유효 인가 V Eff 의 값)에 기초하여 WC에 의해 설정된 설정 포인트 전압을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 응답은 또한 (예를 들어, 증폭기 및 피드백 회로를 통해) IGU 내의 ECD에 걸쳐 측정, 검출 또는 달리 결정된 거의 실시간의 실제 전압 레벨 V Act 를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 응답은 또한 (예를 들어, 증폭기 및 피드백 회로를 통해) IGU 내의 ECD를 통해 측정, 검출 또는 달리 결정된 거의 실시간의 실제 전류 레벨 I Act 를 포함할 수 있다. 응답은 또한 예를 들어, IGU상에 또는 내부에 집적된 포토 센서 또는 온도 센서로부터 수집된, 다양한 거의 실시간 센서 데이터를 포함할 수 있다.
CANOpen과 같은 일부 프로토콜은 WC에서 NC(500)로 전송되는 데이터의 각 프레임 크기를 제한하며 반대의 경우도 마찬가지이다. 일부 경우에, 각각의 상태 요청의 송신 및 그러한 요청에 응답하는 상태 정보의 수신은 실제로 다수의 양방향 통신을 포함하고, 이에 따라 다중 프레임을 포함한다. 예를 들어, 전술한 각각의 상태 요청은 전술한 각각의 상태 값에 대한 별도의 하위 요청을 포함할 수 있다. 보다 구체적인 예로서, NC(500)로부터 특정 WC 로의 각각의 상태 요청은 상태 값 (S)을 요청하는 제1 하위 요청을 포함할 수 있다. 제1 하위 요청에 응답하여, WC는 수신확인(acknowledgement) 및 상태 값(S)을 포함하는 프레임을 NC(500)에 전송할 수 있다. 그 다음, NC(500)는 색조 값(C)을 요청하는 제2 하위 요청을 WC에 전송할 수 있다. 제2 하위 요청에 응답하여, WC는 수신확인 및 색조 값(C)을 포함하는 프레임을 NC(500)에 전송할 수 있다. 센서 데이터 뿐만 아니라 V Eff , V Act 및 I Act 의 값도 개별적인 각각의 하위 요청 및 응답으로 유사하게 얻을 수 있다.
일부 다른 구현예에서, 순차적 방식으로 WC 각각에 상태 요청을 폴링(polling)하거나 전송하기보다는, NC(500)가 특정 WC로 상태 요청을 비동기식으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 주기적으로 모든 WC로부터 (C, S, V Eff , V Act 및 I Act 포함하는) 상태 정보를 수신하는 것이 유용하지 않을 수 있다. 예를 들어, 최근에 색조 명령을 수신 또는 구현하였거나, 현재 색조 전이를 거치고 있거나, 최근에 색조 전이를 완료했거나, 또는 상태 정보가 비교적 오랜 시간 동안 수집되지 않은, 특정 WC 만으로부터 그러한 정보를 비동기식으로 요청하는 것이 바람직할 수 있다.
일부 다른 구현예에서는, 각각의 WC에 개별적으로 상태 요청을 폴링(polling)하거나 전송하기보다는, 순차적 방식이건 비동기식이건 간에, 각각의 WC가 주기적으로 (C, S, V Eff , V Act 및 I Act 를 포함하는) 그 상태 정보를 브로드캐스팅할 수 있다. 일부 이러한 구현예에서, 각각의 WC는 무선으로 상태 정보를 브로드캐스팅할 수 있다. 예를 들어, 각각의 WC는 수 초마다, 수십 초마다, 매 분마다 또는 수십 분마다 상태 정보를 브로드캐스팅할 수 있다. 일부 구현예에서, WC는 많은 양의 집합적 대역폭을 점유하는 것을 피하기 위해, 특정 시간에 그 각각의 상태 정보를 브로드캐스팅하도록 동기화될 수 있다. 추가적으로, 브로드캐스팅 기간은, 예를 들어 빌딩 내의 각각의 IGU의 위치 및 태양에 대한 상대 위치에 기초하여 또는 IGU에 인접한 방이 점유되었는지 여부에 기초하여, 상이한 시간에서 그리고 (전술된 구역과 같이) WC의 상이한 세트에 대해 달라질 수 있다.
일부 다른 구현예에서, 각각의 WC는 특정 조건에 응답하여, 예를 들면, 색조 전이를 시작할 때, 색조 전이를 완료할 때, V Act 가 임계 값만큼 변경될 때, I Act 가 임계 값만큼 변경될 때, 센서 데이터(예를 들어, 빛의 세기 또는 온도)가 임계 값만큼 변경될 때, 점유 센서가 인접한 방이 점유되었음을 나타낼 때, 또는 슬립 모드로 들어가거나 슬립 모드로부터 벗어날 때, 그 상태 정보를 브로드캐스팅할 수 있다. NC(500)은 그러한 브로드캐스팅된 상태 정보를 청취할 수 있으며 청취시 상태 정보를 기록할 수 있다. 유리하게, 브로드캐스팅 구현예에서, WC로부터 상태 정보를 요청할 필요가 없고, 따라서 각각의 WC와 연관된 왕복(roundtrip) 지연이 없기 때문에, WC 세트로부터 상태 정보를 수신하는데 필요한 시간이 대략 반으로 단축된다. 대신, 각각의 WC로부터 NC(500)으로 상태 정보를 전송하는데 필요한 시간과 연관된 일방향 대기시간(latency)만 있다.
일부 다른 구현예에서, 전원이 온 상태일 때 또는 그 이후에, 각각의 WC는 장치 파라미터, 구동 파라미터 및 라이트 ID 또는 연결된 IGU에 대한 다른 ECD ID를 판독하도록 구성될 수 있다. 이후 WC는 라이트 ID 및 연관된 장치 및 구동 파라미터 뿐만 아니라 그 CAN ID도 브로드캐스팅한다. 즉, 일부 구현예에서, 이러한 브로드캐스팅은 NC 또는 다른 제어기에 의한 그러한 데이터에 대한 임의의 요청없이 또는 이와 관계없이, WC 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 개시된다. ID 및 파라미터가 브로드캐스팅되면, NC(500)는 ID 및 파라미터를 수신하고 처리할 수 있다. 일부 구현예에서, WC에 의해 브로드캐스팅된 메시지로부터의 라이트 ID 및 파라미터는, 이후 NC로부터 MC로 전달되고, MC는, 예를 들어 알려진 CAN ID의 리스트를 포함하는 테이블에 이들을 저장한다. 예를 들어, 테이블의 각 행은 CAN ID, CAN ID와 연관된 WC 위치 ID, 연결된 라이트 ID, 라이트 ID와 연관된 각각의 창의 위치, 및 각각의 ECD에 대한 장치 및 구동 파라미터를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서 MC는 클라우드 기반 데이터베이스 시스템에 테이블을 저장할 수 있어서, MC가 고장나더라도 다른 MC가 인스턴스화되어(instantiated) 클라우드의 테이블에 액세스할 수 있다.
일부 경우에, 커미셔닝(commissioning) 중에, 현장 서비스 기술자가 둘 이상의 인접한 창의 색조의 인식된 차이에 기초하여 즉석에서 라이트-대-라이트 매칭을 수행하기 위한 개입 및 시도를 할 수 있다. 이러한 경우, 기술자는 하나 이상의 ECD에 대한 구동 파라미터를 수정해야한다고 결정할 수 있으며, 이후 이들 수정이 구현된다. 일부 구현예에서, WC는 수정된 파라미터를 상응하는 NC에 브로드캐스팅하도록 구성되며, 파라미터는 이 NC로부터 MC에 통신될 수 있다. 이후 WC가 고장나거나 오류가 발생하는 상황에서, NC 또는 MC는, 예를 들어 WC가 WC의 CAN ID 및/또는 WC 위치 ID와 같은 데이터를 주기적으로 브로드캐스팅하도록 구성된 상황에서 WC가 더 이상 브로드캐스팅하지 않기 때문에, WC가 고장났다고 결정할 수 있다. 고장난 WC가 새로운 WC로 대체되고 전원이 켜지면, 새 WC는 상응하는 라이트 ID를 판독하고, 전술한 바와 같이, 새 WC의 CAN ID 및 연결된 라이트 ID를 브로드캐스팅한다. NC 또는 MC가 이 정보를 수신하면, NC 또는 MC는 라이트 ID를 사용하여 테이블 탐색(loop-up)을 수행함으로써 데이터베이스 테이블로부터 고장난 WC에 대한 수정된 구동 파라미터를 취출하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우, NC 또는 MC는 또한 새 CAN ID를 WC 위치 ID 및 연관된 라이트 ID에 할당함으로써 테이블을 자동으로 업데이트하도록 구성된다. 이후 NC 또는 MC가 수정된 구동 파라미터를 새 WC에 자동으로 통신할 것이다. 이러한 방식에서, 커미셔닝 중에 그 구동 파라미터를 수정한 ECD는, 각각의 WC가 교체된 경우에도 수정된 구동 파라미터에 의해 여전히 구동될 수 있다. 통전변색 창 커미셔닝 방법(METHOD OF COMMISSIONING ELECTROCHROMIC WINDOWS)이라는 발명의 명칭으로 쉬리바스타바(Shrivastava) 등이 2017년 3월 3일 출원한 PCT 특허 출원 번호 제PCT/US17/20805 호(대리인 서류 번호 VIEWP008X2WO)에 더 설명되어 있는 바와 같이, 구동 파라미터를 자동으로 수정, 업데이트 및 적용하기 위한 다른 기술이 일부 구현예에서 실행될 수 있으며, 상기 특허 출원은 모든 목적을 위해 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
일부 이러한 구현예에서는, 순차적 방식으로 각각의 WC에 색조 명령을 전송하기 보다는, NC(500)가, 유선 또는 무선 연결을 통해서건, 비동기식으로 특정 WC에 색조 명령을 전송할 수 있다. 예를 들어 모든 WC에 주기적으로 색조 명령을 전송하는 것은 유용하지 않을 수 있다. 예를 들어, 다른 색조 상태로 전이되어야 하거나, 상태 정보가 방금 수신되었거나(또는 최근에 수신되었거나), 색조 명령이 비교적 오랜 기간 동안 전송되지 않은, WC 중 특정한 것에만 색조 명령을 비동기식으로 전송하는 것이 바람직할 수 있다.
데이터 로거(Logger)
일부 구현예에서, NC(500)는 NC(500)에 의해 제어되는 IGU와 연관된 데이터를 기록하기 위한 데이터 로깅 모듈(또는 "데이터 로거")(802)를 또한 포함한다. 일부 구현예에서, 데이터 로거(802)는 상태 요청에 대한 응답의 일부 또는 전부의 각각에 포함된 상태 정보를 기록한다. 전술한 바와 같이, 각각의 상태 요청에 응답하여 WC가 NC(500)에 통신하는 상태 정보는, IGU에 대한 색조 상태 값(S), 색조 전이의 특정 스테이지(예를 들어, 전압 제어 프로파일의 특정 스테이지)를 나타내는 값, WC가 슬립 모드인지의 여부를 나타내는 값, 색조 값(C), 색조 값에 기초하여 WC에 의해 설정된 설정 포인트 전압(예를 들어, 유효 인가 V Eff 의 값), IGU 내의 ECD에 걸쳐 측정, 검출 또는 달리 결정되는 실제 전압 레벨 V Act , IGU 내의 ECD를 통해 측정, 검출 또는 달리 결정되는 실제 전류 레벨 I Act 및, 예를 들어 IGU 상에 또는 내부에 통합된 포토 센서 또는 온도 센서로부터 수집된 다양한 센서 데이터를 포함할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, NC(500)는, 본 명세서에 더 설명되어 있는 바와 같이, RabbitMC, ActiveMQ 또는 Kafka와 같은 메시징 큐(messaging queue)에 상태 정보를 수집하고 대기 행렬로 만들 수 있으며, 데이터 축소/압축, 이벤트 검출 등과 같은 후속 처리를 위해 상태 정보를 MC로 스트리밍할 수 있다.
일부 구현예에서, NC(500) 내의 데이터 로거(802)는 콤마로 분리되는 값(CSV) 파일과 같은 로그 파일의 형태로 또는 다른 테이블 구조 파일 포맷에 의해 WC로부터 수신된 다양한 정보를 수집 및 저장한다. 예를 들어, CSV 파일의 각 행은 각각의 상태 요청과 연관될 수 있으며, 상태 요청에 대한 응답으로 수신된 센서 데이터(또는 기타 데이터) 뿐만 아니라 C, S, V Eff , V Act 및 I Act 의 값을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 각 행은 각각의 상태 요청에 상응하는 타임스탬프(예를 들어, NC(500)가 상태 요청을 전송한 때, WC가 데이터를 수집한 때, WC가 데이터를 포함하는 응답을 전송한 때, NC(500)가 응답을 수신한 때)에 의해 식별된다. 일부 구현예에서, 각 행은 또한 각각의 WC와 연관된 CAN ID 또는 다른 ID를 포함한다.
일부 다른 구현예에서, CSV 파일의 각 행은 NC(500)에 의해 제어되는 모든 WC에 대해 요청된 데이터를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, NC(500)는 각 상태 요청 차례 동안 자신이 제어하는 모든 WC를 순차적으로 반복 실행할 수 있다. 일부 이러한 구현예에서, CSV 파일의 각 행은 (예를 들어, 첫 번째 열의) 타임스탬프에 의해 여전히 식별되지만, 타임스탬프는 각각의 개별 요청이 아닌 상태 요청의 각 차례의 시작과 연관될 수 있다. 하나의 구체적 예에서, 열 2-6은 NC(500)에 의해 제어되는 WC 중 첫 번째 것에 대한 값 C, S, V Eff , V Act 및 I Act 를 각각 포함할 수 있고, 열 7-11은 WC 중 두 번째 것에 대한 값 C, S, V Eff , V Act 및 I Act 를 각각 포함할 수 있고, 열 12-16은 WC 중 세 번째 것에 대한 값 C, S, V Eff , V Act 및 I Act 를 각각 포함할 수 있으며, NC(500)에 의해 제어되는 모든 WC를 통해 계속 이와 같이 나아간다. CSV 파일의 후속 행에는 다음 차례의 상태 요청에 대한 각각의 값이 포함될 수 있다. 일부 구현예에서, 각 행은 포토 센서, 온도 센서 또는 각 WC에 의해 제어되는 각각의 IGU와 통합된 다른 센서로부터 얻어진 센서 데이터를 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 센서 데이터 값은 WC 중 첫 번째 것에 대한 C, S, V Eff , V Act 및 I Act 값 사이의, 그러나 그 행의 WC 중 다음의 것에 대한 C, S, V Eff , V Act 및 I Act 값 전의 각 열에 입력될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 각각의 행은, 예를 들어 건물의 하나 이상의 정면 또는 옥상에 배치된, 하나 이상의 외부 센서로부터의 센서 데이터 값을 포함할 수 있다. 일부 이러한 구현예에서, NC(500)는 상태 요청의 각 차례의 마지막에 외부 센서로 상태 요청을 보낼 수 있다.
컴팩트 상태
전술한 바와 같이, CANopen과 같은 일부 프로토콜은 WC에서 NC(500)로 전송되는 각 프레임의 크기를 제한하며, 반대의 경우도 마찬가지이다. 일부 경우에, 각각의 상태 요청의 전송 및 그러한 요청에 응답하는 상태 정보의 수신은 실제로 다수의 양방향 통신 및 프레임을 포함한다. 예를 들어, 전술한 각각의 상태 요청은 전술한 상태 값 각각에 대한 별도의 하위 요청을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 요청된 값 C, S, V Eff , V Act 및 I Act 중 둘 이상의 각각은 단일 응답 - 컴팩트 상태 응답 내에서 함께 전송될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, C, S, V Eff , V Act 및 I Act 중 둘 이상의 값은 하나의 프레임에 적합하도록 포맷된다. 예를 들어 CANopen 프로토콜은 각 프레임에서 8 바이트(각 바이트는 8 비트를 포함)로 전송될 수 있는 데이터 페이로드의 크기를 제한한다. 그리고 CANopen의 서비스 데이터 오브젝트(Service Data Object (SDO)) 하위 프로토콜이 사용되는 구현예에서 CANopen 프레임의 데이터 페이로드 부분의 최대 크기는 4 바이트(32 비트)이다. 일부 구현예에서, 값 V Eff, V Act 및 I Act 각각의 크기는 10 비트이다. 따라서, V Eff , V Act 및 I Act 의 각각의 값은 단일 SDO 프레임 내에 패키징될 수 있다. 이는 2 비트를 남기게 된다. 일부 구현예에서, C 및 S 값 각각은 하나의 각각의 비트로 특정될 수 있다. 이 경우 C, S, V Eff , V Act 및 I Act 의 모든 값은 32 비트만을 사용하여 특정될 수 있고, 따라서 하나의 SDO CANopen 프레임 내에 패키징될 수 있다.
일부 구현예에서, 브로드캐스트 상태 요청을 사용하여 추가적인 시간 절약을 달성할 수 있다. 예를 들어, 개인적으로(또는 "유니캐스트" 방식으로) WC의 각각에 상태 요청을 보내는 대신, NC(500)는 자신이 제어하는 모든 WC에 단일 상태 요청을 브로드캐스팅할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상태 요청의 수신에 응답하여, 각각의 WC는 하나 이상의 컴팩트 상태 응답으로 값 C, S, V Eff , V Act 및 I Act 와 같은 상태 정보를 통신함으로써 응답하도록 프로그래밍될 수 있다.
프로토콜 변환 모듈
전술한 바와 같이, NC(500)의 한가지 기능은, 예를 들어, WC와 MC(400) 사이 또는 WC와 외향 네트워크(310) 사이에서 정보의 분배를 가능하게 하기 위해, 다양한 상류 및 하류 프로토콜 사이의 전환에 있을 수 있다. 일부 구현예에서, 프로토콜 변환 모듈(804)은 그러한 전환 또는 변환 서비스를 담당한다. 다양한 구현예에서, 프로토콜 변환 모듈(904)은 다수의 상류 프로토콜들 중 임의의 것 및 다수의 하류 프로토콜들 중 임의의 것 사이의 전환을 수행하도록 프로그래밍될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 상류 프로토콜은 다양한 무선 프로토콜 뿐만 아니라, BACnet과 같은 UDP 프로토콜, oBix와 같은 TCP 프로토콜, 이들 프로토콜 위에 구축된 다른 프로토콜을 포함할 수 있다. 하류 프로토콜은 예를 들어, CANopen, 다른 CAN 호환 프로토콜 및, 예를 들어 IEEE 802.11 표준에 기초한 프로토콜(예를 들어, WiFi), IEEE802.15.4 표준에 기초한 프로토콜(예를 들어, ZigBee, 6LoWPAN, ISA100.11a, WirelessHART 또는 MiWi), (클래식 블루투쓰, 블루투쓰 고속 및 블루투쓰 저 에너지 프로토콜을 포함하는 그리고 블루투쓰 v4.0, v4.1 및 v4.2 버전을 포함하는) 블루투쓰 표준에 기초한 프로토콜, 또는 EnOcean 표준에 기초한 프로토콜(ISO/IEC 14543-3-10)을 포함하는 다양한 무선 프로토콜을 포함할 수 있다.
통합 분석
일부 구현예에서, NC(500)는 (예를 들어, CSV 파일로서) 데이터 로거(802)에 의해 로깅된 정보를 주기적으로, 예를 들어 매 24 시간마다 MC(400)에 업로드한다. 예를 들어, NC(500)는 이더넷 데이터 링크(316)를 거쳐 파일 전송 프로토콜(FTP) 또는 다른 적절한 프로토콜을 통해 CSV 파일을 MC(400)에 전송할 수 있다. 일부 구현예에서, 상태 정보는 이후 데이터베이스(320)에 저장되거나 외향 네트워크(310)를 거쳐 애플리케이션에 액세스 가능하게 된다.
일부 구현예에서, NC(500)는 또한 데이터 로거(802)에 의해 로깅된 정보를 분석하는 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 분석 모듈(906)은 실시간으로 데이터 로거(802)에 의해 로깅된 원시 정보를 수신 및 분석할 수 있다. 다양한 구현예에서, 분석 모듈(806)은 데이터 로거(802)로부터의 원시 정보에 기초하여 결정을 내리도록 프로그래밍될 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 분석 모듈(806)은 데이터베이스(320)에 저장된 후에 데이터 로거(802)에 의해 로깅된 상태 정보를 분석하기 위해 데이터베이스(320)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 분석 모듈(806)은 V Eff , V Act 및 I Act 와 같은 전기적 특성의 원시 값을 예상 값 또는 예상 값 범위와 비교하고, 이 비교에 기초하여 특정 조건을 플래그할 수 있다. 예를 들어, 이러한 플래그된 조건은 단락, 오류 또는 ECD에 대한 손상과 같은 고장을 나타내는 전력 스파이크(power spike)를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 분석 모듈(806)은 이러한 데이터를 색조 결정 모듈(810) 또는 전력 관리 모듈(812)에 통신한다.
일부 구현예에서, 분석 모듈(806)은 또한 데이터 로거(802)로부터 수신된 원시 데이터를 필터링하여 데이터베이스(320)에 보다 지능적으로 또는 효율적으로 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 분석 모듈(806)은 데이터베이스(320)에 저장하기 위해 데이터베이스 매니저(808)에 "관심(interesting)" 정보만을 전달하도록 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, 관심 정보는 변칙적인 값, (경험적인 또는 역사적인 값과 같은) 예상 값으로부터 또는 전이가 발생하는 특정 기간 동안 다른 방식으로 벗어나는 값을 포함할 수 있다. 원시 데이터를 필터링, 파싱(parsing), 임시 저장 및 장기간 데이터베이스에 효율적으로 저장할 수 있는 방법에 대한 보다 상세한 예는 착색 가능한 창의 제어 방법(CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS )이라는 발명의 명칭으로 2015년 5월 7일 출원된 PCT 특허 출원 번호 제PCT/US15/029675 호(대리인 서류 번호 VIEWP049X1WO)에 설명되어 있으며, 상기 특허 출원은 모든 목적을 위해 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
데이터베이스 매니저
일부 구현예에서, NC(500)는 데이터 로거(804)에 의해 로깅된 정보를 주기적으로, 예를 들어 매 시간마다, 몇 시간마다 또는 24 시간마다 데이터베이스에 저장하도록 구성된 데이터베이스 매니저 모듈(또는 "데이터베이스 매니저")(808)를 포함한다. 일부 구현예에서, 데이터베이스는 전술된 데이터베이스(320)와 같은 외부 데이터베이스일 수 있다. 일부 다른 구현예에서는 데이터베이스가 NC(500) 내부에 있을 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스는 NC(500)의 부 메모리(506) 내 또는 NC(500) 내의 다른 장기 메모리 내의 그라파이트 데이터베이스(Graphite database)와 같은 시계열 데이터베이스로서 구현될 수 있다. 일부 예시적인 구현예에서, 데이터베이스 매니저(808)는 NC(500)의 멀티 태스킹 운영 시스템 내에서 백그라운드 프로세스, 태스크, 하위 태스크 또는 애플리케이션으로서 실행하는 그라파이트 데몬(Graphite Daemon)으로서 구현될 수 있다. 시계열 데이터베이스는 SQL과 같은 관계형 데이터베이스보다 유리할 수 있는데, 이는 시계열 데이터베이스는 시간이 지남에 따라 분석되는 데이터에 대해 더 효율적이기 때문이다
일부 구현예에서, 데이터베이스(320)는, 네트워크 시스템(300) 내의 NC(500) 중 일부 또는 전부에 의해 획득된 정보의 일부 또는 전부를 각각이 저장할 수 있는 둘 이상의 데이터베이스를 통칭하여 언급할 수 있다. 예를 들어, 여분의 목적을 위해 여러 데이터베이스에 정보 사본을 저장하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 구현예에서, 데이터베이스(320)는 (그라파이트 또는 다른 시계열 데이터베이스와 같이) 각각의 NC(500)의 내부에 각각이 위치하는 다수의 데이터베이스를 통칭하여 언급할 수 있다. 또한 제3자 애플리케이션을 포함한 애플리케이션으로부터의 정보에 대한 요청이 데이터베이스 사이에 분산되어 보다 효율적으로 처리될 수 있도록, 여러 데이터베이스에 정보 사본을 저장하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 그러한 구현예에서, 데이터베이스는 일관성을 유지하기 위해 주기적일 수 있거나 또는 달리 동기화될 수 있다.
일부 구현예에서, 데이터베이스 매니저(808)는 또한 분석 모듈(806)로부터 수신된 데이터를 필터링하여 정보를 내부 또는 외부 데이터베이스에 보다 지능적으로 또는 효율적으로 저장할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스 관리자(808)는 "관심" 정보만을 데이터베이스에 저장하도록 추가적으로 또는 대안적으로 프로그래밍될 수 있다. 역시, 관심 정보는 변칙적인 값, (경험적인 또는 역사적인 값과 같은) 예상 값으로부터 또는 전이가 발생하는 특정 기간 동안 다른 방식으로 벗어나는 값을 포함할 수 있다. 원시 데이터를 필터링, 파싱(parsing), 임시 저장 및 장기간 데이터베이스에 효율적으로 저장하는 방법에 대한 보다 상세한 예는 착색 가능한 창의 제어 방법(CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS )이라는 발명의 명칭으로 2015년 5월 7일 출원된 PCT 특허 출원 번호 제PCT/US15/029675 호(대리인 서류 번호 VIEWP049X1WO)에 설명되어 있으며, 상기 특허 출원은 모든 목적을 위해 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
색조 결정
일부 구현예에서, WC, NC(500) 또는 MC(400)은 IGU에 대한 색조 값을 계산, 결정, 선택 또는 달리 생성하기 위한 지능을 포함한다. 예를 들어, 도 7의 MC(400)를 참조하여 앞서 유사하게 설명한 바와 같이, 색조 결정 모듈(810)은 파라미터의 조합에 기초하여 색조 값을 생성하기 위해 다양한 알고리즘, 태스크 또는 하위 태스크를 실행할 수 있다. 파라미터의 조합은 예를 들어, 데이터 로거(802)에 의해 수집되고 저장된 상태 정보를 포함할 수 있다. 파라미터의 조합은 일중 시간, 연중 일자 또는 계절의 시간과 같은 시간 또는 달력 정보를 또한 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 파라미터의 조합은 예를 들어 IGU에 대한 태양의 방향과 같은 양력 정보를 포함할 수 있다. 파라미터의 조합은 또한 (건물 외부의) 외부 온도, (목표 IGU에 인접한 방 내의) 내부 온도, 또는 IGU의 내부 체적 내의 온도를 포함할 수 있다. 파라미터의 조합은 또한 날씨에 관한 정보(예를 들어, 맑은지, 밝은지, 흐린지, 구름낀지, 비오는지 또는 눈오는지에 관한 정보)를 포함할 수 있다. 일중 시간, 연중 일자 또는 태양의 방향과 같은 파라미터를 NC(500) 내에 프로그래밍하고 NC(500)에 의해 추적할 수 있다. 외부 온도, 내부 온도 또는 IGU 온도와 같은 파라미터는 IGU 상에 또는 내부에 통합된 센서 또는 건물 내의, 상의 또는 주위의 센서로부터 얻을 수 있다. 일부 구현예에서, 다양한 파라미터가, API를 통해 NC(500)와 통신할 수 있는 제3자 애플리케이션을 포함하는 다양한 애플리케이션에 의해 제공되거나, 이에 의해 제공된 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 제어기 애플리케이션, 또는 네트워크 제어기 애플리케이션이 내부에서 작동하는 운영 시스템은 API를 제공하도록 프로그래밍될 수 있다.
일부 구현예에서, 색조 결정 모듈(810)은 또한 다양한 모바일 장치 애플리케이션, 벽 장치 또는 다른 장치를 통해 수신된 사용자 오버라이드에 기초하여 색조 값을 결정할 수 있다. 일부 구현예에서, 색조 결정 모듈(810)은 또한 제3자 애플리케이션 및 클라우드 기반 애플리케이션을 포함하는 다양한 애플리케이션으로부터 수신된 명령 또는 지시에 기초하여 색조 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 이러한 제3자 애플리케이션에는 온도조절장치 서비스, 경보 서비스(예를 들면, 화재 감지), 보안 서비스 또는 기타 기기 자동화 서비스를 포함하는 다양한 모니터링 서비스가 포함될 수 있다. 모니터링 서비스 및 시스템의 추가적인 예는, 스위칭 가능한 광학 장치 및 제어기를 포함하는 모니터링 사이트(MONITORING SITES CONTAINING SWITCHABLE OPTICAL DEVICES AND CONTROLLERS)라는 발명의 명칭으로 2015년 3월 5일에 출원된 PCT 특허 출원 번호 제PCT/US2015/019031 호(대리인 서류 번호 VIEWP061WO)에서 찾을 수 있다. 이러한 애플리케이션은 하나 이상의 API를 통해 색조 결정 모듈(810) 및 NC(500) 내의 다른 모듈과 통신할 수 있다. NC(500)가 가능하게 할 수 있는 API의 일부 예는 현장의 복수 상호 작용 시스템(MULTIPLE INTERACTING SYSTEMS AT A SITE)이라는 발명의 명칭으로 2015년 12월 8일에 출원된 PCT 특허 출원 번호 제PCT/US15/64555 호(대리인 서류 번호 VIEWP073WO)에 설명되어 있다.
전력 관리
전술한 바와 같이, 분석 모듈(806)은 실시간으로 획득하거나 데이터베이스(320) 내에 이전에 저장된 센서 데이터 뿐만 아니라 V Eff , V Act 및 I Act 값을 예상 값 또는 예상 값 범위와 비교하고, 이 비교에 기초하여 특정 조건을 표시할 수 있다. 분석 모듈(806)은 이러한 표시된 데이터, 표시된 조건 또는 관련 정보를 전력 관리부(812)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 이러한 표시된 조건은 단락, 오류 또는 ECD에 대한 손상을 나타내는 전력 스파이크를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(812)은 이후 표시된 데이터 또는 조건에 기초하여 동작을 수정할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 모듈(812)은 전력 수요가 떨어질 때까지 색조 명령을 지연시키거나, 문제가 있는 WC로의 명령을 중단시키거나(그리고 이를 유휴 상태로 두거나), WC로의 스태거링(staggering) 명령을 개시하거나, 피크 전력을 관리하거나, 도움을 위한 신호를 보낼 수 있다.
결론
하나 이상의 태양에서, 여기에 설명된 하나 이상의 기능들은 본 명세서에 개시된 구조 및 그 구조적 균등물을 포함하여, 하드웨어, 디지털 전자 회로, 아날로그 전자 회로, 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그 임의의 조합에 구현될 수 있다. 이 문서에서 설명된 요지의 특정 구현예는 또한 하나 이상의 제어기, 컴퓨터 프로그램, 또는 물리적 구조, 예를 들어, 창 제어기, 네트워크 제어기 및/또는 안테나 제어기의 작동에 의해 또는 이를 제어하기 위해 실행하도록 컴퓨터 저장 매체 상에 인코딩된, 컴퓨터 프로그램 명령의 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다. 통전변색 창으로서 또는 통전변색 창을 위해 제시된 임의의 개시된 구현예는 스위칭 가능한 광학 장치(창, 거울 등을 포함)로서 또는 스위칭 가능한 광학 장치용으로 보다 일반적으로 구현될 수 있다.
이 개시 내용에서 설명된 실시예들에 대한 다양한 수정은 통상의 기술자에게 용이하게 명백할 수 있으며, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리는 본 개시 내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 구현예에 적용될 수 있다. 따라서, 청구 범위는 본 명세서에 도시된 구현예들에 한정되는 것으로 의도되지 않고, 본 명세서에 개시된 이러한 개시내용, 원리 및 신규한 특징과 일관되는 가장 넓은 범위에 부합하는 것으로 의도된다. 추가적으로, 통상의 기술자는 용어 "상부" 및 "하부"가 때로는 도면에 대한 설명을 용이하게 하기 위해 사용되었으며, 올바르게 배향된 페이지 상에서 도면의 방향에 상응하는 상대적인 위치를 나타내며, 구현되는 장치의 올바른 방향을 반영하지 않을 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
별개의 구현들의 상황에서, 본 명세서에 설명된 특정 특징은 또한 단일 구현예와 조합으로 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현예의 상황에서, 설명된 다양한 특징은 또한 다수의 구현예로 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 구현될 수 있다. 더욱이, 특징은 특정 조합으로 작용하는 것으로서 전술되어 있을 수 있고 처음에는 그와 같이 청구되어 있을 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징은 일부 경우 조합으로부터 제거될 수 있고, 청구된 조합은 하위 조합 또는 하위 조합의 변형을 지향할 수 있다.
유사하게, 도면에서 동작은 특정 순서로 묘사되어 있지만, 이는 바람직한 결과를 달성하기 위해 반드시, 동작이 순차적인 순서나 도시된 특정 순서로 수행되어야 할 필요가 있다는 것 또는 모든 도시된 동작이 수행되어야 한다는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 도면은 흐름도의 형태로 하나 이상의 예시적인 프로세스를 개략적으로 도시할 수 있다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작은 개략적으로 도시된 예시적인 프로세스에 통합될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 추가 동작이 도시된 동작 중 임의의 것의 전에, 후에, 동시에 또는 사이에 수행될 수 있다. 특정 상황에서, 멀티 태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수 있다. 또한, 전술한 구현예에서 다양한 시스템 구성요소의 분리는 모든 구현예에서 그러한 분리를 필요로 하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명된 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 내에 함께 통합되거나 여러 소프트웨어 제품으로 패키징될 수 있다고 이해하여야 한다. 추가적으로, 다른 구현예가 다음의 청구항의 범위 내에 존재한다. 일부 경우에, 청구 범위에 나열된 동작은 다른 순서로 수행될 수 있으며 여전히 바람직한 결과를 얻을 수 있다.
특정 문서가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다. 그러한 문서에서 이루어진 임의의 부인(disclaimer) 또는 부정(disavowal)이 본 발명의 실시예에 반드시 적용되는 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다. 유사하게, 이러한 문서에서 필요한 것으로서 설명된 특징은 본 발명의 실시예에서 사용될 수도, 사용되지 않을 수도 있다.
Claims (43)
- 복수의 스위칭 가능한 광학 장치 가운데 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법으로서,
(a) 센서에 의해 사용자로부터 음성 명령 또는 제스처 명령을 수신하는 단계로서, 상기 음성 명령 또는 제스처 명령은
(i) 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 현재 광학 상태;
(ii) 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 미래 광학 상태; 및
(iii) 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 미래 광학 전이와 관련되는 단계 중 적어도 하나와 관련되는 단계;
(b) 음성 인식 또는 제스처 인식을 사용하여 상기 음성 명령 또는 제스처 명령을 프로세서에 의해 각각 텍스트 명령으로 변환하는 단계 - 상기 (b) 단계는 음성 명령 또는 제스처 명령을 텍스트 명령으로 변환하기 위해 둘 이상의 사전을 사용하는 것을 포함하며, 여기서 제1 사전은 음성 명령 또는 제스처 명령의 제1 부분을 변환할 때 사용되고, 제2 사전은 음성 명령 또는 제스처 명령의 제2 부분을 변환할 때 사용되며, 상기 제1 부분은 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능 장치 식별과 관련되며, 상기 제2 부분은 사용자가 상기 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능 장치가 작동하길 희망하는 것을 식별함과 관련됨-;
(c) (a)에서의 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령을 해석하기 위하여 (b)로부터의 텍스트 명령을 프로세서에 의해 분석하는 단계; 및
(d) 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 원하는 광학 상태로 전이시키기 위해 프로세서에 의해 상기 텍스트 명령을 실행하는 단계를 포함하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제1항에 있어서,
(e) (a)에서 이루어진 음성 명령 또는 제스처 명령이 발생하는지를 나타내는 응답을 사용자에게 생성하는 것을 더 포함하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
(f) 사용자가 (a)에서 수신된 음성 명령 또는 제스처 명령을 실행할 권한이 있는지를 확인하는 것을 더 포함하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 방법은 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 네트워크 상에서 구현되고, 또한 상기 방법은 네트워크 상의 복수의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 제어하도록 구현되는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
(a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 개시 광학 상태에 대한 상대적인 비교에 기초하여 원하는 광학 상태를 기술하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제5항에 있어서,
(a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 더 어둡거나 밝아져야 함을 나타내는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제5항에 있어서,
(a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 더 불투명하거나 덜 불투명해져야 함을 나타내는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제5항에 있어서,
(a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 더 반사적이거나 덜 반사적이어야 한다는 것을 나타내는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
(a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 단계적으로 변경해야 함을 나타내는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
(a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 개시 광학 상태에 관계없이, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 별개의 광학 상태로서 원하는 광학 상태를 기술하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
(a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 하나 이상의 규칙에 따라 원하는 광학 상태로 스위칭하도록 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 지시하는 음성 명령인, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제11항에 있어서,
상기 하나 이상의 규칙은 스케줄과 관련되고, 음성 명령은 스케줄링된 시간에 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 원하는 광학 상태로 스위칭하도록 지시하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제11항에 있어서,
상기 하나 이상의 규칙은 날씨와 관련되며, 음성 명령은 특정 기상 조건이 발생하면 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 원하는 광학 상태로 스위칭하도록 지시하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제11항에 있어서,
상기 광학적으로 스위칭 가능한 장치는 건물 내에 설치되고, 상기 하나 이상의 규칙은 건물 내의 환경 조건과 관련되며, 상기 음성 명령은 건물 내의 내부 조건이 발생하면 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 원하는 광학 상태로 스위칭하도록 지시하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제14항에 있어서,
상기 건물 내의 내부 조건이 건물 내의 온도와 관련되는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
(a) - (d) 각각은 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 설치된 건물 내에 설치된 하나 이상의 제어기 상에서 국부적으로 발생하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제16항에 있어서,
(a) - (d) 각각은 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 탑재되어 설치된 하나 이상의 제어기 상에서 국부적으로 발생하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
(c)는 광학적으로 스위칭 가능한 장치가 설치된 건물로부터 원격으로 배치된 프로세서 상에서 발생하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
(a)에서 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령은 제스처 명령을 포함하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제19항에 있어서,
사용자는 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 겨냥(pointing at)으로써 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 식별하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 방법은 사용자가 제어하고자 하는 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 식별하는 제스처 명령, 및 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 대한 원하는 광학 상태를 나타내는 음성 명령 모두를 해석하는 것을 포함하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 삭제
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
(c)는 텍스트 명령을 분석하기 위해 둘 이상의 사전을 사용하는 것을 포함하며, 여기서 제3 사전은 텍스트 명령의 제1 부분을 분석할 때 사용되고 제4 사전은 텍스트 명령의 제2 부분을 분석할 때 사용되는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 방법. - 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령에 응답하여 복수의 스위칭 가능한 광학 장치 가운데 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 제어하는 시스템으로서:
(a) 마이크로폰, 비디오 카메라 및 동작 센서로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 엘리먼트;
(b) 상기 광학적으로 스위칭 가능한 장치와 통신 가능하게 결합되고 상기 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 제어하도록 구성된 제어기;
(c) (i) 상기 음성 명령을 텍스트 명령으로 변환하도록 구성된 음성 인식 모듈, 또는 (ii) 상기 제스처 명령을 텍스트 명령으로 변환하도록 구성된 제스처 인식 모듈로서, 상기 음성 명령은 마이크로폰에 의해 인지되고/인지되거나 상기 제스처 명령은 비디오 카메라 및 동작 센서 중 적어도 하나에 의해 인지되는, 음성 인식 모듈 또는 제스처 인식 모듈 -
상기 음성 명령 또는 제스처 명령을 텍스트 명령으로 변환하기 위해 둘 또는 그 이상의 사전을 사용하는 것을 포함하며, 여기서 제1 사전은 음성 명령 또는 제스처 명령의 제1 부분을 변환할 때 사용되고, 제2 사전은 음성 명령 또는 제스처 명령의 제2 부분을 변환할 때 사용되며, 상기 제1 부분은 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능 장치 식별과 관련되며, 상기 제2 부분은 사용자가 상기 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능 장치가 작동하길 희망하는 것을 식별함과 관련됨-,
상기 음성 명령 또는 제스처 명령은 (i) 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 현재 광학 상태, (ii) 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 미래 광학 상태, 및 (iii) 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 미래 광학 전이와 관련되는 단계 중 적어도 하나와 관련됨-;
(d) 상기 음성 인식 모듈 또는 제스처 인식 모듈에 의해 생성된 텍스트 명령을 사전에 설정된 사용자 선호도에 기초하여 해석하도록 구성된 명령 처리 모듈; 및
(e) 상기 명령 처리 모듈로부터 해석된 텍스트 명령을 실행하도록 구성된 명령 실행 모듈을 포함하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제24항에 있어서,
상기 시스템은:
(f) 상기 사용자에 대한 응답을 생성하도록 구성된 응답 생성 모듈; 및
(g) 상기 응답을 상기 사용자에게 통신하도록 구성된 응답 통신 모듈을 더 포함하며, 상기 응답은 시각적 및 청각적 중 적어도 하나의 방식으로 사용자에게 통신되는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제24항 또는 제25항에 있어서,
상기 시스템은:
(h) 상기 사용자로부터의 음성 명령 또는 제스처 명령에서 요구된 바와 같이 사용자가 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 제어할 권한이 있는지를 확인하도록 구성된 인증 모듈을 더 포함하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제26항에 있어서,
상기 인증 모듈은 특정 기간 동안 사용자에게 권한을 부여하고, 상기 특정 기간이 경과한 후에 추가 인증을 요청하도록 구성되는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제26항에 있어서,
상기 인증 모듈은 사용자가 패스코드(passcode)로 로그인하도록 요구함으로써, 사용자가 권한이 있는지 여부를 확인하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제26항에 있어서,
상기 인증 모듈은 사용자를 식별하기 위해 안면 인식을 사용함으로써 사용자가 권한이 있는지를 확인하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제26항에 있어서,
상기 인증 모듈은 사용자를 식별하기 위해 음성 인식을 사용함으로써 사용자가 권한이 있는지를 확인하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제26항에 있어서,
상기 인증 모듈은 사용자가 새로운 음성 명령 또는 새로운 제스처 명령을 제공할 때마다 사용자가 권한이 있는지를 확인하도록 구성되는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제26항에 있어서,
상기 인증 모듈은 음성 인식 모듈, 제스처 인식 모듈 및 명령 처리 모듈 중 적어도 하나에서 어떤 사전 또는 사전들이 사용되는지에 영향을 미치는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제24항 또는 제25항에 있어서,
상기 마이크로폰, 비디오 카메라 및 동작 센서 중 적어도 하나는 광학적으로 스위칭 가능한 장치에 탑재되어 제공되는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제24항 또는 제25항에 있어서,
상기 마이크로폰, 비디오 카메라 및 동작 센서 중 적어도 하나는 광학적으로 스위칭 가능한 장치와 통신하는 전자 장치 상에 제공되는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제34항에 있어서,
상기 전자 장치는 스마트 폰, 태블릿, 랩톱, 개인용 컴퓨터, 피트니스 장치, 시계 또는 월 유닛(wall unit)인, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제34항에 있어서,
상기 제스처 명령은 동작 센서에 의해 인지되고, 동작 센서는 하나 이상의 가속도계, 자이로스코프 및 자력계 중 적어도 하나를 포함하는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 제24항 또는 제25항에 있어서,
상기 시스템은 네트워크 상에 각각 설치된 복수의 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태를 제어하도록 구성되는, 광학적으로 스위칭 가능한 장치의 광학 상태 제어 시스템. - 복수의 통전변색 장치 가운데 적어도 하나의 통전변색 장치의 제어 시스템에 질의하는 방법으로서:
(a) 센서에 의해 사용자로부터 질의를 수신하는 단계로서, 상기 질의는 구어 형태로 제공되고, 상기 질의는 통전변색 장치용 제어 시스템의 일부인 장치에 의해 수신되는, 질의를 수신하는 단계;
(b) 음성 인식을 사용하여 상기 질의를 프로세서에 의해 텍스트 질의로 변환하는 단계- 상기 (b) 단계는 상기 질의를 텍스트 질의로 변환하기 위해 둘 이상의 사전을 사용하는 것을 포함하며, 여기서 제1 사전은 상기 질의의 제1 부분을 변환할 때 사용되고, 제2 사전은 상기 질의의 제2 부분을 변환할 때 사용되며, 상기 제1 부분은 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능 장치 식별과 관련되며, 상기 제2 부분은 사용자가 상기 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능 장치가 작동하길 희망하는 것을 식별함과 관련됨-;
(c) (b)로부터의 텍스트 질의를 프로세서에 의해 분석하여 (a)에서의 사용자로부터의 질의를 해석하는 단계;
(d) 상기 질의에 대한 응답을 프로세서에 의해 결정하는 단계; 및
(e) 사용자에게 상기 응답을 제공하는 단계를 포함하며,
상기 질의는 통전변색 장치와 관련되며,
(i) 적어도 하나의 통전변색 장치의 현재 광학 상태;
(ii) 적어도 하나의 통전변색 장치의 미래 광학 상태; 및
(iii) 적어도 하나의 통전변색 장치의 미래 광학 전이와 관련되는 단계 중 적어도 하나와 관련되는, 통전변색 장치의 제어 시스템 질의 방법. - 제38항에 있어서,
(i) 사용자가 응답을 시각적으로 인지할 수 있도록 상기 응답을 디스플레이하는 단계 및 (ii) 사용자가 응답을 청각적으로 인지할 수 있도록 상기 응답을 낭독하는 단계 중 적어도 하나에 의해서 (e)에서 사용자에게 상기 응답이 제공되는, 통전변색 장치의 제어 시스템 질의 방법. - 삭제
- 제38항에 있어서,
상기 질의는 통전변색 장치 상에서 진행중인 광학적 전이에 관련되는, 통전변색 장치의 제어 시스템 질의 방법. - 삭제
- 제38항에 있어서,
동작 (d)의 질의에 대한 응답을 결정하는 단계는 응답을 결정하기 위해 인터넷을 검색하는 단계을 포함하는, 통전변색 장치의 제어 시스템 질의 방법.
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