JP2010533325A - 環境内の一以上の負荷の動作的機能性の自動化装置 - Google Patents

Abstract

少なくとも一つの処理装置を備えた少なくとも集中化された制御装置と、前記制御装置に動作可能に接続された１以上の周辺電子装置と、前記制御装置と前記周辺電子装置との間の情報のやりとりを可能にするデジタル通信ネットワークと、を備える、環境内の一以上の電気的負荷の動作的機能性の自動化装置。前記制御装置は、前記周辺電子装置の機能性の構成動作及び前記周辺電子装置とやり取りする情報の流れの管理動作を実質的に互いに独立させるように、互いに作用する複数のソフトウェア・モジュールを備えた分散型のソフトウェア構造体を備える。

Description

この発明は、住居又は建物内の作業用の施設に係る環境の自動化の分野に関する。特に、この発明は関心のある環境の一以上の電気的負荷の動作的機能性を自動化する装置に関する。

家庭内の自動化（ドモティクス（domotics）又はホーム・オートメーションの用語でも知られている）、そしてより一般的には、建物の居住用又は作業用の空間の自動化（ビルディング・オートメーションとしても知られている）がここ数年間でいかに大きな衝動を受けたかは、よく知られている。

前記分野の枠内で開発された技術的な解決策は、建物、住居、又はより一般的には、何らかの環境に係るメインシステムあるいはユーザーの装置の、調整され、統合されかつコンピュータ化された管理を実際に可能にし、それらの動作的管理を、たとえば、省エネルギー、生活の快適さ及び／又は質、並びに労働条件に関して著しく改善する。
現在、市場は、環境の自動化のための技術的解決策に大きな可能性を提供している。

ある種の公知のタイプの自動化システムが商業センター又は専門店で容易に購入でき、ユーザーにより直ちに設置可能である。残念ながら、前記自動化システムの動作的能力は、一般的に極端に柔軟性に乏しく、ユーザーの要求に応じて拡張又は変更することができない。
国際特許出願 WO 03／40839に記載されたような他の自動化システムは、ある種の構造的及び機能的な柔軟性に特徴がある。しかし、前記自動化システムは、全体として比較的高価であり、かつ、構成しプログラム化することが難しい。

最先端の技術は、また、システム・オートメーションの観点から高いレベルの性能を提供し得る、多少進歩した技術的解決策を提案している。しかし、前記自動化システムには、ある種の短所がある。例えば、複数の制御ユニットを使用したり、又は、まったく独自でありそのために市場で一般に入手可能なコンピュータ・プログラム製品とのインターフェイスが困難であるコンピュータ解決策及び／又は通信プロトコルを使用しているといったような短所である。このため、その自動化システムを動作させるための設置及び管理の面で、ユーザーにとってかなり高価なものについてしまう。
さらに、一般に、公知技術の自動化システムは、制御ユニット及び／又は据え付けられた電子回路基板にエネルギーを供給するため、どれほどの相対的に高レベルのエネルギー消費の特性を有しているかといった点にも留意すべきである。
最後に、公知のタイプの自動化システムは、設置のため、非常に頻繁に所定の石造建築の工事又は配線の実施が必要で、その工事又は配線は、機能的及び美的な観点からかなりの短所をしばしば伴う。

従って、この発明の第１の意図は、上述した短所を克服できるような、ある環境内の一以上の電気的負荷の動作的機能性の自動化装置を提供することにある。
この意図の枠内で、この発明の目的は、高い信頼性、柔軟性及びユーザーの要求に難なく適合し得るレベルの動作的性能を与える自動化装置を提供することにある。
この発明の別の目的は、特に設置及びその後の動作的管理に関し、工業的レベルでかつユーザーにとって比較的安価に提供することが容易な自動化装置を提供することにある。
この発明の更なる目的は、比較的低レベルのエネルギー消費であり、かつ、機能的及び美的な負の影響が比較的小さくて設置可能な自動化装置を提供することにある。
上述の意図及び目的は、以後の記載及び添付の図面から明らかにされる他の目的と同様に、この発明による、下記の請求項１に示された通りの、環境内の一以上の負荷の動作的機能性の自動化装置によって、提供される。
この発明による自動化装置は、集中化された制御装置を備え、前記制御装置は前記自動化装置により制御される電気的負荷の使い易くかつ調整された管理を可能にする。

この発明による自動化装置は、さらに、モジュール化された構造を提案しており、そのモジュール化された構造はハードウェア／ソフトウェアのレベルにまで容易に拡張可能で、非常に高く、信頼性があり、かつ、ユーザー及び関心のある環境の要求に十分に適合する性能レベルを提供することができる。
実際上実施化できるために、この発明による前記自動化装置は、ハードウェア上又はソフトウェア上の固有技術を要さず、いかなるタイプの電気的、電子的又は電気機械的な装置とでも容易にインターフェイスを構築できる。
厳密には、この発明による自動化装置が設置及び動作的管理のコストが比較的安価であるのは、その際立った構造的な単純さ、モジュール性、柔軟性および動作上のインターフェイスのとりやすさの故である。

この発明による自動化装置は、通信ネットワークを備え、その通信ネットワークは二次電源ネットワーク及び／又は関心のある環境内で電気エネルギーを分散させる一次ネットワークと難なく集積され得る。よって、邪魔でない介入手段によって動作中に設定ができ、機能的及び美的利点がかなりある。
この発明の更なる特性及び利点は、これ以降に提供される記載及び添付図面を参照することによって更に十分に理解されるであろう。前記記載及び図面は、あくまでも説明のためのものであり、限定されない例示である。

この発明による自動化装置の実施態様の一例を示す図である。 この発明による自動化装置に用いられるソフトウェアアーキテクチャ（構造体）の実施態様の一例を示す図である。 この発明による自動化装置に用いられる電気エネルギー源の実施態様の一例を示す図である。 この発明による自動化装置に用いられる接続ケーブルの実施態様の一例を示す図である。

前述の図を参照すると、この発明は、例えば、いかなる住居、建築物及び／又は関心のある地域といったような、ある環境における以上の電気的負荷１００Ａ−１００Ｅ（全体を符号１００として示す）の動作的機能性の自動化装置１に関連する。

電気的負荷１００は、ユーザーが関心を寄せる如何なるタイプの電気的、電子的及び／又は電気機械的装置１からなっていてもよい。例えば、この発明の範囲を限定する意図はないが、前記電気的負荷１００は、空調システム、暖房システム、あらゆる家庭用ユーザー装置、保安システム、音響映像の分散システム、ドアや窓といったようなものを閉じるための可動装置用のシステム、家庭用電気器具を制御するシステム、電子的な調節装置、センサー装置、作動装置、等々に当てはめることができる。
自動化装置１は、集中化された制御装置１１を備え、その制御装置１１は少なくとも一つの処理ユニット（図示せず）、例えば、一以上のマイクロプロセッサを有する。
前記自動化装置１は、また、一以上の周辺電子装置１０Ａ−１０Ｅ（全体を符号１０として示す）を備え、それらは動作可能なように前記制御装置１１に接続されている。

周辺装置１０は、前記制御装置１１と前記電気的負荷１００との間のインターフェイスとして丁度うまい具合に用いられる。あくまでも例示としてであるが、周辺装置１０は、電子装置からなっていてもよく、そしてまた、予め定められたセンサー手段及び／又は入力通信チャネル、電気的負荷１００を駆動する電子装置、電気的負荷１００の動作的機能をプログラムするための電子装置、電気的負荷１００に電気エネルギーを供給するための電子的変換装置等々からなっていてもよい。
周辺装置１０は、独立したユニットとして提供されてもよく、動作可能にそれぞれの電気的負荷１００に接続されてもよく、あるいは、後者（図１の装置１０Ｄの場合のように）と一体に基板上に集積されていてもよい。
自動化装置１は、また、制御装置１１と周辺装置１０との間の情報の交換を可能にするデジタル通信ネットワーク２０を備えていてもよい。

デジタル通信ネットワーク２０は、好ましくは、例えばＣＡＮ（制御領域ネットワーク、Control Area Network）型のバスのようなフィールド・バス２０Ａを備える。この解決策は、かなりの機能的柔軟性、外乱に対する耐性及び信頼性と組み合わされてデータ通信量の容量に関して良好なレベルの性能を実現できる。例えば、ＣＡＮ型のバスを使用することで、構造化された配線（これ以降の説明でより明確に理解されるであろう）を避けることができ、同時に、かなり多数の入力チャネルを有し、かなり高い伝送速度を有し、相当な距離を隔てた緻密な周辺装置を避けることができる。
フィールド・バス２０Ａは、好ましくは、制御装置１１と周辺装置１０Ａ−１０Ｄ間のマスター・スレーブ型の接続を実行する。

フィールド・バス２０Ａを管理するため、好ましくは、周辺装置１０Ａ−１０Ｄの循環的な問合せを想起させる「ポーリング」手法が用いられる。緊急の警告信号を送信する必要が生じた場合、特に、いくつもの周辺装置１０が存在する場合に不要な待ち時間をなくすために「イベント」送信モードを用いることもできる。

一以上の周辺装置（符号１０Ｅ）の無線接続のため、デジタル通信ネットワーク２０は、一以上の無線通信チャネル２０Ｂを備えていてもよく、その無線通信チャネルは、例えば、ＺＩＧＢＥＥ通信プロトコルやそれ以外の等価な、ＷＰＡＮ（ワイヤレス・パーソナル・エリア・ネットワークス、Wireless Personal Area Networks）管理用の汎用プロトコルを用いてもよい。
ＺＩＧＢＥＥプロトコルの使用は、比較的抑えたコストでかなり高いレベルの性能の達成を可能にする。
また、通信チャネル２０Ｂは、制御装置１１と周辺装置１０Ｅとの間のマスター・スレーブ接続をも提供する。

前述の無線通信ネットワーク２０Ｂと自己学習システム（図示せず）付き赤外線遠隔制御装置とをさらにインターフェイスさせるため、相互接続モジュール（図示せず）が用いられてもよい。この構成によって、単一の遠隔制御装置によって、すべての家庭用電気器具を旧来の遠隔制御のように制御することが可能になる。
制御装置１１は、更に、例えば公知のタイプの通信バスによって、例えばＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク、Local Area Network）２０１のような局所的な通信ネットワークと動作可能に接続されてもよい。

制御装置１１は、また、遠隔通信ネットワーク２０２に、例えば、ＧＳＭ（グローバル・システム・フォア・モバイル・コミュニケーションズ、Global System for Mobile communications）型の通信装置によって動作可能に接続されてもよい。

制御装置１１は、少なくとも一つのユーザーインターフェイス７００をよい具合に備えており、そのユーザーインターフェイス７００は、「タッチ・スクリーン」型又はテレビ受像機の伝統的なモニタですら構成可能である。動作案内は、容易かつ即座に理解でき、たぶん無線マウスを用いて選択可能な一連のグラフィックメニューによって丁度よい具合になされ得る。
制御装置１１は、分散型のソフトウェア構造体１１１によって提供され、そのソフトウェア構造体１１１は、複数のソフトウェア・モジュール１１１Ａ−１１１Ｌからなり、互いに作用する（図２）。

第１ソフトウェア・モジュール１１１Ｆは、電気的負荷１００の構造、構成及び機能性を示す一組のデータを生成するように設計されている。ソフトウェア・モジュール１１１Ｆは、設置者又はユーザーによって、周辺装置１０自身から、及び／又は、制御装置１１に接続された他の装置／システムから、制御装置１１の入力へ送られた、データ及び情報を用いる。第１モジュール１１１Ｆは、自動化装置１に適合するタイプの動作モードを決定するためのデータベースを用いる想定上のモータ（図示せず）から生じる情報を使用することもできる。最後に、第１ソフトウェア・モジュール１１１Ｆは、また、専用の自己診断システム（図示せず）から生じる情報を用いることもでき、特に基板上の周辺装置１０の故障を丁度よい具合に特定して知らせることができる。

第１ソフトウェア・モジュール１１１Ｆは、自動化装置１が設置された環境の表示を生み出す少なくとも一つのプログラムを丁度よい具合に備える。このようにして、制御装置１１は、例えば、前述の環境のトポロジー、存在するこのシステムの性質、各システムにより実行されるべき機能、各システムの入力に供給されるべきデータ／コマンド及びユーザーのその他特定の要求に関する一組のデータ取得することができる。
さらに、第１ソフトウェア・モジュール１１１Ｆは、関心のある環境の各位置（例えば、住居内の各部屋）のために、実行されるべき機能性（例えば、照明、暖房及び警報）を列挙する。
環境の各位置の処理された構成に基づいて、第１ソフトウェア・モジュール１１１Ｆは集中化された制御装置１１によって実行されるべき行動の一覧を創り出し、このシステムが要求されたように振る舞うようにさせる。
前記行動を実行するために、ソフトウェア構造体１１１は、周辺の電子装置１０によって実行されるべき機能の構成を実施するように設計された第２ソフトウェア・モジュール１１１Ｇを備える。
前記ソフトウェア・モジュール１１１Ｇは、以下に明記された手順を実行するプログラムを丁度よい具合に備えている。

第１のステップで、ソフトウェア・モジュール１１１Ｇは、第１ソフトウェア・モジュール１１１Ｆによって生成された情報に基づいて、少なくとも一つのソフトウェア関数Ｆ_Xの実行に必要な１以上の入力変数Ｆ_INを取得する。Ｆ_Xは、実行されるべき特定の機能性を記述する。前記入力変数は、ユーザーによって入力されてもよく、及び／又は、周辺装置１０から、前述の想定上のモータから、及び／又は、外部の装置／システムから来てもよい。
そして、ソフトウェア・モジュール１１１Ｇは、ソフトウェア関数Ｆ_Xの実行を進めていき、一以上の出力変数Ｆ_OUTを生成させる。そして、出力変数Ｆ_OUTは、前述の機能性を実行するために周辺電子装置１０の入力に送られるべき通信信号の生成に用いられる。

ソフトウェア・モジュール１１１Ｇにより実行されるソフトウェア関数Ｆ_Xは、関心のある環境の構造及びユーザーの要求に応じてよい具合に予め定められている。例えば、ソフトウェア関数Ｆ_Xは、自動化システム１の設置の工程で又は起こり得る要求に応じてその後に、プログラムされデータベース１１１Ｈに格納されもよい。ソフトウェア関数Ｆ_Xは、また、前述の想定上のモータからくる情報に基づいて自動的に生成されてもよい。データベース１１１Ｈへの格納に先立って、ソフトウェア関数Ｆ_Xは、その有効性を検証することができるように専用のシミュレーション環境で別にテストされてもよい。

ソフトウェア関数Ｆ_Xは、丁度よい具合に、予め定められたプログラムコード・ブロックの組合せとしてモジュール化されて供給される。それらは、入力で受領される入力変数Ｆ_INの関数として異なった出力変数Ｆ_OUTを供給できるよう、丁度よい具合にプログラムされている。別の表現をすれば、それらは、入力で受領されたパラメータＦ_INに基づいた異なった機能性を記述するためにプログラムされてもよい。ソフトウェア関数Ｆ_Xのモジュール方式（プログラムコードのレベルで）は、たとえ、実際に実装するのはもっと複雑だとしても、追加のソフトウェア及び／又はハードウェアを要することなく、周辺電子装置１０の機能性、そして、実際上は、電気的負荷１００の挙動を、ユーザーの要求及び自動化装置１の異なった動作シナリオに容易に適合させるという疑いのない利点を提供する。
さらに、ソフトウェア構造体１１１は、集中化された制御装置１１をデジタル通信ネットワーク２０、つまり、フィールド・バス２０Ａ及び無線通信チャネル２０Ｂの両者とインターフェイスさせるための第３ソフトウェア・モジュール１１１Ａ−Ｂも備えている。

ソフトウェア・モジュール１１１Ａ−Ｂは、ソフトウェア・モジュール１１１Ｇによって生成された出力変数Ｆ_OUTと、（有線又は無線モードで）通信ネットワーク２０に接続された周辺電子装置１０へ送信される入力信号に関する論理変数（図示せず）との間の論理関係を創りだす目的を有している。このようにして、一以上の生成された出力変数Ｆ_OUTに対応するのは、前述のソフトウェア関数によって記述される機能性を実行するために設計された電子装置１０へ送られる入力信号である。
ソフトウェア・モジュール１１１Ａ−Ｂは、丁度よい具合に、周辺電子装置１０を特定する複数のアドレスが格納されたバックアップ・データベース１１１Ｈを使用する。

それぞれの前記特定アドレスは、複数のフィールド変数の論理的合成によって取得される。前記合成は、自動化装置１の初期化（又は、メインテナンス中の操作によるダウンストリーム）のステップにおいて、通信ネットワーク２０のスキャンによって、および、それに対応する、関係する各周辺電子装置１０の存在確認によって実施される。
複数のフィールドからなる特定アドレスの使用は、同型ではあるが互いに異なる機能性を有する複数の周辺電子装置１０が一体にかつ同一の通信ネットワーク２０に共存することを可能にする。

前述のアプローチが、最先端の自動化システムで通常使用される、周辺装置１０のアドレスの予防的初期化処理をいかにして不要にしているかという点に気付くであろう。さらに、多数フィールド・アドレスの使用は、例えば、周辺電子装置と一体でかつそれと同型であるが異なる機能性のものが作動中の場合に、通信ネットワーク２０における衝突の事象を回避可能にする。

以上の記載により、ソフトウェア構造体１１１が、周辺電子装置１０の機能性の構成動作（モジュール１１１Ｇに委ねられている）、及び、前記周辺電子装置１０から/への情報の流れの管理動作（モジュール１１１Ａ−Ｂに委ねられている）を互いに独立させるように作用するソフトウェア・モジュール（モジュール１１１Ｇ及び１１１Ａ−Ｂ）を如何に備えるかは、明らかである。

換言すれば、ソフトウェア構造体１１１は、周辺電子装置１０によって実行されるべき機能性と前記周辺装置のハードウェア構成との間の抽象化レベル１１２の存在を予想させる。前記抽象化レベルは、図２の実施形態において、データベース１１１Ｈにより物理的に実現されるが、そこで示されたものよりも明快な物理的実施態様もあり得る。

実行されるべき機能性の活性化（あるいは構成）のため、集中化された制御装置１１は、周辺装置１０に直接的に作用することはないが、ソフトウェア構造体１１１における前記周辺装置１０のハードウェアの予め定められた記述、あるいはむしろ予測を用いる。周辺電子装置１０への作用は、その結果入力／出力の信号のやりとりのみに限定され、動作上の柔軟性の観点からかなりの利点を伴う。
好ましい一態様として、ソフトウェア構造体１１１は、前記制御装置１１が、例えば旧型の自動化装置のような一以上の外部制御装置３０１とインターフェイスする管理のために少なくとも一つの第４のソフトウェア・モジュール１１１Ｃを備える。

好ましくは、さらに、ソフトウェア構造体１１１は、制御装置１１が１以上の局所通信ネットワーク２０１とインターフェイスするために少なくとも一つの第５のソフトウェア・モジュール１１１Ｄを備える。対応する第６ソフトウェア・モジュール１１１Ｅが、無線通信ネットワーク２０２とインターフェイスするために予め配置されてもよい。

好ましい態様によれば、ソフトウェア構造体１１１は、ユーザーインターフェイスの機能性（図１の符号７００）を実現する少なくとも一つの第７ソフトウェア・モジュール１１１Ｉを備えていてもよい。既に述べたように、前記機能性は、ユーザーが扱いやすい一連のスクロールメニューならなっていてもよい。明らかに、より旧型のユーザーインターフェイスの機能性を超えるものを使用することが可能である。

最後に、ソフトウェア構造体１１１は、さらに、例えば、自動化装置１の動作中に検出される多量のイベント／データ（例えば、保安のための警告）を格納するデータベース１１１Ｈを使用して、「データ・ロガー」(data-logger)機能性を実現するように設計された第８のソフトウェア・モジュール１１１Ｌを備えていてもよい。
好ましい態様によれば、自動化装置１は、電気エネルギーを周辺電子装置１０及び／又は制御装置１１に送る二次供給ネットワーク５１に電気エネルギーを供給するための電気エネルギー源５０を備える。

自動化装置１の電子部品の供給のために、二次ネットワーク５１は、電気エネルギーを分配する一次ネットワーク（図示せず）の電圧に比べて明らかに非常な低電圧で動作する。実際、二次ネットワーク５１は、２４Ｖの直流電圧で電気エネルギーを送るのに丁度よいように予め構成されている。前記動作電圧は、供給ケーブルの区間が制限されることを可能にし、従って、供給ライン上の電圧降下を制限する。これによって、自動化装置１全体の電力消費を低減できることは明らかである。

丁度よい具合に、二次ネットワーク５１は、必要に応じて電気的負荷１００Ｄへの直接の供給にも使用できる。前記解決策には、電気的負荷１００の基板上の変圧器が不要になるという利点がある。これによって、使用される工場の全体コストの削減に加えて、電気的負荷１００の安全性及び信頼性のレベルの全体的な向上がもたらされる。
好ましくは、電気エネルギー源５０は、二次ネットワーク５１及びデジタル通信ネットワーク２０に動作可能に接続された主供給電子装置５０１（図３）を備える。
電子装置５０１は、好ましくは、電子装置５０１によるサービスの中断があった場合、二次分散ネットワーク５１に供給すべく予め設けられた二次供給電子装置５０２に接続される。

電子装置５０２は、そしてまた、予備電池５０３に動作可能に接続されている。その予備電池５０３は、電子装置５０２と５０３の両方のサービスの中断の際に介入するよう設計されている。好ましくは、装置５０２は予備電池５０３が定常的に充電されるように設計された電子的手段５０２１を備える。

エネルギー源５０が、かなり高い効率と共に、かなり高い信頼性のサービスを如何にして確保することができるのかは明らかである。デジタル通信ネットワーク２０への接続は、エネルギー源５０が自身の状態の診断サイクルを実施し、その結果を制御装置１１と通信することを可能にする。一方、制御装置１１は、また、エネルギー源５０を構成するそれぞれの部分的な装置の起動を管理することができ、それらはあたかも自動化装置１によって制御される周辺電子装置の何れかのごとくである。
さらに好ましい態様によれば、自動化装置１は、二次ネットワーク５１及びデジタル通信ネットワーク２０を互いに（物理的に）集積するための配線手段６１を備える。

前述の配線手段は、接続ケーブル６１を備える。そしてまた、その接続ケーブル６１は、外側の被覆６１２および絶縁物からなる充填材６１４を備える。ケーブル６１は、電気エネルギーを伝送する一以上の導体６１０、及び、デジタル通信信号を伝送するように設計された一以上の導体６１１を備える。このようにして、電気エネルギーと情報との同時伝送が可能になる。図４に示す様に、０Ｖと２４Ｖの直流電圧に設定された一対の導体６１０が、直流の電気エネルギーの伝送を可能にする。一対の導体６１１は、特にこのタイプの解決策に好適で、電磁的な外乱に高い耐性を示すＣＡＮ型転送バスへの対応を可能にする。
ケーブル６１は、丁度よい具合に、テレビのアンテナ線と同等のかなり小さな寸法であって、相当な構造的柔軟性がある。これによって、電気エネルギーを配分する一次ネットワークに広く用いられるひだ状の管の内部及び接続ボックスに容易に挿入することができる。

従って、関心のある環境における自動化装置１の過剰な影響を相当低減することができる。前記低減は、自動化装置１の多数の要素（例えば、周辺電子装置１０といったような）が前述の接続ボックスに対応した位置に設置でき、従って、余分な作業を要さず完全にその環境に組み込まれると考えられるなら、進歩的なものとして、より一層際立ったものとなる。
実際、この発明による自動化装置は、予め設定されたタスク及び達成目標を実現することが判明した。

集中化された制御の使用によって、ユーザーの異なった要求を満たすための多数の制御装置の使用、及び、より一般的には重複しかつ同時集中的な専用ハードウェア及びソフトウェアの使用を回避することができ、自動化装置１の全体的なエネルギー消費を結果として低減することになる。

前述の集中化した制御は、一方で、関心のある生活空間のための如何なるタイプのサービスであってもその簡便な管理を可能にする。例えば、調整のとれたやりかたで互いが同時動作する複数の生産システムによって電気エネルギーの供給を管理することが可能である。例えば、太陽光発電パネル、代替の電気エネルギーを生産する他のシステム、及び、一次電気ネットワークといった複数の生産システムによってである。前記調整は、ユーザーの日々の要求（例えば、洗濯機、食器洗い機の使用など）によって、彼又は彼女の緊急の必要（例えば、シャワーの湯の必要）の要求によって、及び／又は、利用可能なエネルギー源のタイプ／コストに応じて開始されるよう実行されてもよい。制御装置１１は、例えば、前述の想定上のモータによって、ユーザーの消費の実際の要求及び／又は利用可能なエネルギー源の効率／コストについての情報を取得し、かつ、関心のある非常に広範なパラメータに応じて電気エネルギーの供給を最適化してもよい。如何にこれら全てがエネルギー消費レベルのかなりの合理化（特に、一次電気ネットワークの消費）及び使用可能な代替／再生エネルギー源の使用の最適化を伴うかは明白である。

一方、ソフトウェア構造体１１１のモジュール構造は、そのモジュールの構造レベル及びプログラムコードレベルで、その自動化装置が設置されるべき環境への使用及び適合性に対する非常な柔軟性を実現する。前記モジュール構造は、要求に応じて自動化システム１の動作能力の拡張を可能にする。

何よりも、まさにその構造のゆえに、この発明による自動化装置は、プログラミング言語及び通信プロトコルに関して、とりわけ、独自技術を必要としない。制御装置１１それ自体に、汎用のコンピュータが使用可能である。このことは、設置及び達成すべき動作管理の経費削減の観点から大きな利点となる。

この発明による自動化装置は、比較的少ないエネルギー消費で、動作の高い信頼性を特徴とする。二次供給ネットワーク、デジタル通信ネットワーク及び電気エネルギーを配分する既存の一次ネットワークが集積できる可能性は、邪魔な作業を要さず、機能的及び美的な立場から大きな利点のある簡易な設置を可能にする。

Claims (15)

1. 少なくとも一つの処理ユニットを備える集中化された制御装置（１１）と、
   前記制御装置に動作可能に接続される一以上の周辺電子装置（１０、１０Ａ−１０Ｅ）と、
   前記制御装置と前記周辺電子装置との間の情報のやりとりを可能にするデジタル通信ネットワーク（２０）とを少なくとも備え、
   前記制御装置は、分散型のソフトウェア構造体（１１１）を備え、前記ソフトウェア構造体は複数のソフトウェア・モジュール（１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｇ）を有し、前記ソフトウェア・モジュールは互いに作用し、前記周辺電子装置の機能性の構成動作及び前記周辺電子装置とやりとりする情報の流れの管理動作を実質的に互いに独立させることを特徴とする環境内の一以上の電気的負荷（１００、１００Ａ−１００Ｅ）の動作的機能性の自動化装置（１）。
2. 前記周辺電子装置が、
   一以上の通信入力チャネルを備える一以上の電子的インターフェイス装置、及び／又は、
   所定のセンサー手段を備える一以上の電子的インターフェイス装置、及び／又は、
   前記電気的負荷を駆動する一以上の電子装置、及び／又は、
   前記電気的負荷の動作的機能をプログラムする一以上の電子装置、及び／又は、
   一以上の前記電気的負荷に電気エネルギーを供給する前記電子的変換装置の一つを備えることを特徴とする請求項１に記載の自動化装置。
3. 前記デジタル通信ネットワークは、少なくとも一つのフィールド・バス（２０Ａ）及び／又は少なくとも一つの無線式デジタル通信チャネル（２０Ｂ）を備えることを特徴とする一以上の先行する請求項に記載の自動化装置。
4. 前記環境内で電気エネルギーを配分する一次ネットワークの電圧より低い電圧値の電気エネルギーを、前記周辺電子装置及び／又は前記制御装置に電気的に接続された二次供給ネットワーク（５１）に供給するように設計された電気エネルギー源（５０）を備え、前記二次供給ネットワークは、一以上の前記電気的負荷に電気的に接続されていることを特徴とする一以上の先行する請求項に記載の自動化装置。
5. 前記電気エネルギー源は、
   前記二次供給ネットワーク及び前記デジタル通信ネットワークに動作可能に接続された主供給電子装置（５０１）と、
   前記主供給電子装置に動作可能に接続され、予備電池（５０３）を電気的に再充電する電子的手段（５０２１）を備える二次供給電子装置（５０２）と、
   前記二次供給ネットワークの少なくとも一部と前記デジタル通信ネットワークの少なくとも一部を互いに物理的に集積する配線手段であって、電気エネルギーを送信するよう設計された少なくとも一つの導体（６１０）及びデジタル通信信号を送信するように設計された少なくとも一つの導体（６１１）とを含んでなり、少なくとも一つのひだ状の管及び／又は前記環境に電気エネルギーを配分する一次ネットワークの接続ボックスに挿入される少なくとも一つの接続ケーブル（６１）を備える配線手段とを備えることを特徴とする請求項４に記載の自動化装置。
6. 前記ソフトウェア構造体は、前記環境内の前記電気的負荷の構造、構成及び機能性を示す一組のデータを生成するように設計された第１ソフトウェア・モジュール（１１１Ｆ）を備えることを特徴とする一以上の先行する請求項に記載の自動化装置。
7. 前記ソフトウェア構造体は、前記第１ソフトウェア・モジュールによって生成された情報に基づいて前記周辺電子装置によって実行されなければならない機能性の構成を実施するように設計された第２ソフトウェア・モジュール（１１１Ｇ）を備えることを特徴とする一以上の先行する請求項に記載の自動化装置。
8. 前記第２ソフトウェア・モジュールは、
   実行されるべき前記機能性の一つを記述する少なくとも一つのソフトウェア関数（Ｆ_X）の実行のために一以上の入力変数（Ｆ_IN）を取得し、
   前記ソフトウェア関数を実行し、
   前記周辺電子装置の入力に送られるべき信号の生成に用いられる一以上の出力変数（Ｆ_OUT）を生成する
   ステップからなる手法を実行することを特徴とする請求項７に記載の自動化装置。
9. 前記ソフトウェア構造体は、前記制御装置と前記デジタル通信ネットワークとをインターフェイスさせる少なくとも一つの第３ソフトウェア・モジュール（１１１Ａ、１１１Ｂ）を備えることを特徴とする一以上の先行する請求項に記載の自動化装置。
10. 前記ソフトウェア構造体は、前記周辺電子装置を特定する複数のアドレスを含んでなるバックアップ・データベース（１１１Ｈ）を備え、それぞれの前記特定アドレスは複数のフィールド変数の論理的な合成によって取得されることを特徴とする一以上の先行する請求項に記載の自動化装置。
11. 前記ソフトウェア構造体は、前記制御装置と一以上の外部の制御装置（３０１）とをインターフェイスさせる少なくとも一つの第４ソフトウェア・モジュール（１１１Ｃ）を備えることを特徴とする一以上の先行する請求項に記載の自動化装置。
12. 前記ソフトウェア構造体は、前記制御装置と一以上の局所的通信ネットワーク（２０１）とをインターフェイスさせる少なくとも一つの第５ソフトウェア・モジュール（１１１Ｄ）を備えることを特徴とする一以上の先行する請求項に記載の自動化装置。
13. 前記ソフトウェア構造体は、前記制御装置と一以上の無線式通信ネットワーク（２０２）とをインターフェイスさせる少なくとも一つの第６ソフトウェア・モジュール（１１１Ｅ）を備えることを特徴とする一以上の先行する請求項に記載の自動化装置。
14. 前記ソフトウェア構造体は、ユーザーインターフェイスの機能性を実現する少なくとも一つの第７ソフトウェア・モジュール（１１１Ｉ）を備えることを特徴とする一以上の先行する請求項に記載の自動化装置。
15. 前記ソフトウェア構造体は、データ・ロガー機能性を実現する少なくとも一つの第７ソフトウェア・モジュール（１１１Ｌ）を備えることを特徴とする一以上の先行する請求項に記載の自動化装置。

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