[发明专利]控制空间状态的系统与方法

说明书

一般而论，本发明涉及对影响着表征控制空间中工作环境的诸参数的设备的控制;更确切地说，本发明涉及一种多形态形式的分布控制系统，用于将工作环境确定为多个控制空间状态的函数。

用于环境控制、照明、安全、娱乐、负载/能量等控制、和为之编定程序的协调管理，以及对住宅、建筑物与类似空间所用的这类装置与器件排定作业计划，长期以来就成为节能、改进安全性和拟实现其它利益时所追求之目标。在开发用于在商业建筑中实现这些目的的装置和系统方面，已取得了很大进展。

为了达到上述种种目的，业已存在有供住宅用的周知的属于家庭自动化的许多系统与方法。但是，这类系统与方法主要见于极为昂贵之住宅中。至于为普通家庭用的此类系统提供需求与市场，则几乎没有成效与进展。其理由之一是，现行可利用的系统相当复杂与价昂，要求户主或者有足够的财富和对此种系统有较大的兴趣，愿聘用专家对之进行设计、安装与维护，或者具有充分的技术知识与兴趣来自己做到这些。

上述系统通常对各个户主各有其习惯的设计形式。新近，已作过多种尝试，来设计较为通用的家庭自动化系统。然而这样的系统一般所根据的设计准则，是必须在初始结构之上共轴地安装上超结构（即特殊的线路、传感器、控制器与起动器）。这就显著地增大了基础房舍的费用，而这是多数顾客届时不愿意支付的。此种方法的另一个缺点是要求单独的一名安装人员熟悉该系统的各个方面，包括诸如HVAC供暖、通讯与供冷）装置、照明控制装置、安全装置、语音与数据通信装置以及文如设施等等。在传统上，这类装置与设施都是由基本上互不联系的独立安装人员，通过各自的渠道来处理的。最后，由于上述异见的理由，这样的方法与系统是不适合于从事翻新改进之市场所需的。

鉴于上述诸类问题，本发明的申请人对住宅自动化提出了有所不同的解决方法，它所根据的多形态系统概念类似于操纵目标定向数据处理系统中的数据时所用到的概念。这种方法涉及到把住宅中的环境控制功能与装置分成若干个逻辑组，各个组处于共同的控制下并能以独立的常规方式起作用，但却可同为便利用户和编定程序而提供协调控制的状态向量控制器进行通信。各个运行环境控制器与状态向量控制器间的通信是通过一条颇为简单的通信总线进行的。这样，申请人尽量缩小或克服了住宅/建筑物自动化方面在先有技术方法中存在的许多固有困难。

尽管申请人的此项发明是联系住宅自动化系统来描述的，但应指出这一发明的适用范围是更为广泛的。从它的最广泛意义上讲;本发明是一种有着广阔应用面的多形态分配控制系统，包括（但不局限于）除住宅与建筑物环境控制之外的制造与工业过程。为此，这里所用到的控制空间、状态向量、工作环境、控制功能等一类词汇是取它们的广义意义，而不限定于具体的实施例。

本申请人的发明，是用于把一控制空间的工作环境，作为任意多个控制空间状态的一个函数予以控制的系统与方法，这里的每个状态，是由具有表示多个子状态的状态向量表示的。多个独立的各能影响表征工作环境的参数的工作环境控制器，存储成组的、可为状态向量信号存取的可访问控制功能，从而使公共状态向量信号能使这些工作环境控制器以不同的方式起作用，以在控制空间中实现一整体式工作环境。

上述可访问的控制功能组，每个均可包括一几维控制功能矩阵，此矩阵的各维对应于状态向量信号的一个分量。这些个工作环境控制器可以是能在缺乏可识别状态向量信号条件下进行常规的自主工作的控制器。为了能由一简单的通信总线于状态向量控制器和这批工作环境控制器之间进行通信，即使在不了解系统中其它工作环境控制器或后者之间有相互影响的条件下，也能在此总线上连接上另外的工作环境控制器。

下面简述本发明的附图。

图1显示了本申请人的发明在住宅自动化方面的概念;

图2是用来具体实施图1中的概念的系统的框图;

图3较详细地显示了适用于图2中之系统的环境控制装置;

图4是可存储于图2框图所示环境控制装置中的可访问控制功能矩阵的例子;

图5是可存储于图2框图所示照明控制装置中的可访问控制功能之矩阵的例子。

现来描述本发明的最佳实施例。

在图1的概念图中，由标号11-14标明的椭圆形表示对可以表征住宅工作环境的各种参数的控制。尽管这里是把住宅用于说明目的，但申请人的此种概念可普遍适用于各式样的其它建筑物以及一般的分配控制系统。