JP2005510007A - ネットワーク化された照明システム内のデバイスを制御するための方法と装置 - Google Patents

Abstract

ネットワーク化された照明システム内の光源をコンピュータを利用して制御する方法と装置。一実施例では、複数のＬＥＤベースの照明システムは、コンピュータ制御可能な「照明ストリング」として配置されている。このような照明ストリングに関して企図された応用例として、これに限定されないが、例えば、飾りおよび娯楽を目的とする照明用途（例えば、クリスマスツリーのライト、展示用のライト、テーマパークの照明、ビデオや各種ゲームセンターの照明など）がある。コンピュータ制御を用いると、１つまたは複数のこのような照明ストリングにより、時間で変化し、色が変化するさまざまな、異なる複雑な照明効果を実現することができる。一実施例では、照明データを、データの送信および処理のさまざまな仕組みに従って、所定の照明ストリングで連続して伝送する。他の実施例では、照明ストリングの個々の照明システムは、さまざまな異なる導管構成により結合され、照明ストリングを構成する複数の光源の結合および配置が簡単に行えるようになっている。さらに他の実施例では、照明ストリング構成で配置することができる小型のＬＥＤベースの照明システムを、ＬＥＤ光源用のデータ処理回路および制御回路を含む集積回路として製造し、ＬＥＤとともにパッケージングし、複数の照明システムを接続する導管に使いやすく結合することができる。

Description

［発明の分野］
本発明は、照明システムに関するものであり、より具体的には、一緒に結合することによりネットワーク化された照明システムを構成することができる各種の光源をコンピュータにより制御するための方法と装置に関するものである。

［背景］
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、半導体を利用した光源であり、低電力の計測および器具応用で表示のため採用されることが多い。ＬＥＤは、従来、その製造で使用される材料の種類に基づいて、さまざまな色（例えば、赤、緑、黄、青、白）のものが利用できる。最近、このようなＬＥＤのさまざまな色を利用して、新しい空間照明応用用に十分な光出力を持つ新しいＬＥＤベースの光源が作成されている。例えば、米国特許第６０１６０３８号で説明されているように、複数の異なる色のＬＥＤを照明器具内に組み合わせて取り付けることができ、各異なった色のＬＥＤの光度を独立に変化させることで、多数のさまざまな色調を出すことができる。このような装置の一実施例では、赤色、緑色、および青色のＬＥＤを組み合わせて使用し、単一の照明器具から数百もの異なる色調を実際に作り出す。さらに、赤色、緑色、および青色のＬＥＤの相対光度は、コンピュータで制御することができ、したがって、プログラム可能な多色光源を実現できる。このようなＬＥＤベースの光源は、可変色照明効果が望まれているさまざまな照明応用で採用されている。

［発明の概要］
本発明の一実施形態は、Ａ）少なくとも１つのＬＥＤ光源および少なくとも１つの他の制御可能デバイスに結合された独立にアドレス指定可能なコントローラにデータを送信するステップであって、当該データがコントローラにより少なくとも１つのＬＥＤ光源に出力される第１の制御信号に対する第１の制御情報とコントローラにより少なくとも１つの他の制御可能デバイスに出力される第２の制御信号に対する第２の制御情報とのうちの少なくとも１つを含む、前記コントローラにデータを送信するステップと、Ｂ）少なくとも１つのＬＥＤ光源および少なくとも１つの他の制御可能デバイスのうちの少なくとも１つをこのデータに基づいて制御するステップとを備える方法を対象としている。

本発明の他の実施形態は、Ａ）複数の独立にアドレス指定可能なコントローラのためのデータを受信するステップであって、当該複数の独立にアドレス指定可能なコントローラのうちの少なくとも１つの独立にアドレス指定可能なコントローラが少なくとも１つのＬＥＤ光源および少なくとも１つの他の制御可能デバイスに結合されている、前記データを受信するステップと、Ｂ）少なくとも１つの独立にアドレス指定可能なコントローラにより少なくとも１つのＬＥＤ光源に出力された第１の制御信号に対する第１の制御情報と少なくとも１つの独立にアドレス指定可能なコントローラにより少なくとも１つの他の制御可能デバイスに出力された第２の制御信号に対する第２の制御情報とのうちの少なくとも１つに対応するデータの少なくとも１部を選択するステップと、Ｃ）データの前記選択された部分に基づいて少なくとも１つのＬＥＤ光源および少なくとも１つの他の制御可能デバイスのうちの少なくとも１つを制御をするステップとを備える方法を対象としている。

本発明の他の実施形態は、一緒に結合されてネットワークを形成する複数の独立にアドレス指定可能なコントローラであって、当該複数の独立にアドレス指定可能なコントローラのうち少なくとも１つの独立にアドレス指定可能なコントローラが少なくとも１つのＬＥＤ光源および少なくとも１つの他の制御可能デバイスに結合された、前記複数の独立にアドレス指定可能なコントローラと、ネットワークに結合され且つ複数の独立にアドレス指定可能なコントローラにデータを送信するようにプログラムされた少なくとも１つのプロセッサと、を備え、前記データが、少なくとも１つの独立にアドレス指定可能なコントローラにより少なくとも１つのＬＥＤ光源に出力された第１の制御信号に対する第１の制御情報と少なくとも１つの独立にアドレス指定可能なコントローラにより少なくとも１つの他の制御可能デバイスに出力された第２の制御信号に対する第２の制御情報とのうちの少なくとも１つに対応する、照明システムを対象とする。

本発明の他の実施形態は、一緒に結合されてネットワークを形成する複数の独立にアドレス指定可能なコントローラを含む照明システムであって、当該複数の独立にアドレス指定可能なコントローラのうち少なくとも１つの独立にアドレス指定可能なコントローラが少なくとも１つのＬＥＤ光源および少なくとも１つの他の制御可能デバイスに結合されている前記照明システムで使用する装置を対象とする。当該装置は、少なくとも１つのプロセッサをネットワークに結合するため１つの出力を有する少なくとも１つのプロセッサを備え、当該少なくとも１つのプロセッサは、複数の独立にアドレス指定可能なコントローラにデータを送信するようにプログラムされ、当該データは、少なくとも１つの独立にアドレス指定可能なコントローラにより少なくとも１つのＬＥＤ光源に出力される第１の制御信号に対する第１の制御情報と少なくとも１つの独立にアドレス指定可能なコントローラにより少なくとも１つの他の制御可能デバイスに出力される第２の制御信号に対する第２の制御情報とのうちの少なくとも１つに対応する。

本発明の他の実施形態は、少なくとも１つのＬＥＤ光源および少なくとも１つの他の制御可能デバイスを含む照明システムで使用する装置を対象とする。当該装置は、少なくとも１つのコントローラを少なくとも１つのＬＥＤ光源および少なくとも１つの他の制御可能デバイスのそれぞれに結合する少なくとも第１および第２の出力ポートを持つ少なくとも１つのコントローラを備え、前記少なくとも１つのコントローラはまた、第１の出力ポートにより少なくとも１つのＬＥＤ光源に出力される第１の制御信号に対する第１の制御情報と第２の出力ポートにより少なくとも１つの他の制御可能デバイスに出力される第２の制御信号に対する第２の制御情報とのうちの少なくとも１つを含むデータを受信する少なくとも１つのデータ・ポートを備え、前記少なくとも１つのコントローラは、前記データに基づき少なくとも１つのＬＥＤ光源および少なくとも１つの他の制御可能デバイスのうちの少なくとも１つを制御するように構成されている。

本発明の他の実施形態は、結合されて直列接続を形成する少なくとも第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスを備える照明システムであって、独立にアドレス指定可能なデバイスのうちの少なくとも１つのデバイスが少なくとも１つの光源を備える、前記照明システムにおける方法を対象とする。この方法は、Ａ）少なくとも第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスにデータを送信するステップを含み、当該データは、第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスのうち少なくとも１つのデバイスのための制御情報を含み、当該データは、少なくとも第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスの直列接続における相対位置に基づき配列される。

本発明の他の実施形態は、少なくとも第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスを備える照明システムであって、独立にアドレス指定可能なデバイスのうちの少なくとも１つのデバイスが少なくとも１つの光源を備える、前記照明システムにおける方法を対象とする。この方法は、Ａ）少なくとも第１および第２のアドレス指定可能なデバイスのための第１のデータを第１の独立にアドレス指定可能なデバイスで受信するステップと、Ｂ）少なくとも第１のデータ部分を第１のデータから取り除いて第２のデータを形成するステップであって、当該第１のデータ部分が第１の独立にアドレス指定可能なデバイスのための第１の制御情報に対応する、前記第２のデータを形成するステップと、Ｃ）第１の独立にアドレス指定可能なデバイスから第２のデータを送信するステップとを含む。

本発明の他の実施形態は、結合されて直列接続を形成する少なくとも第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスを備える照明システムであって、当該独立にアドレス指定可能なデバイスのうち少なくとも１つのデバイスが、少なくとも１つの光源、および第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスに結合された少なくとも１つのプロセッサを含み、当該少なくとも１つのプロセッサが、少なくとも第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスにデータを送信するようにプログラムされ、当該データは、第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスのうちの少なくとも１つのデバイスのための制御情報を含み、当該データは、少なくとも第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスの直列接続における相対位置に基づいて配列される、前記照明システムを対象とする。

本発明の他の実施形態は、結合されて直列接続を形成する少なくとも第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスを備える照明システムであって、当該独立にアドレス指定可能なデバイスのうちの少なくとも１つのデバイスが少なくとも１つの光源を含む、前記照明システムで使用する装置を対象とする。この装置は、少なくとも１つのプロセッサを第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスに結合するため１つの出力を持つ当該少なくとも１つのプロセッサを備え、当該少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスにデータを送信するようにプログラムされ、当該データは、第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスのうちの少なくとも１つのデバイスのための制御情報を含み、当該データは、少なくとも第１および第２の独立にアドレス指定可能なデバイスの直列接続における相対位置に基づいて配列される。

本発明の他の実施形態は、少なくとも第１および第２の独立に制御可能なデバイスを含む照明システムであって、当該独立に制御可能なデバイスのうちの少なくとも１つのデバイスが少なくとも１つの光源を含む、前記照明システムで使用する装置を対象とする。この装置は、少なくとも１つのコントローラを少なくとも第１の独立に制御可能なデバイスに結合するため少なくとも１つのデータ・ポート、および少なくとも第１および第２の独立に制御可能なデバイスのための第１のデータを受信するため少なくとも１つのデータ・ポートを持つ少なくとも１つのコントローラを備え、当該少なくとも１つのコントローラが、第１のデータから少なくとも第１のデータ部分を取り除いて第２のデータを形成し、且つ少なくとも１つのデータ・ポートを介して第２のデータを送信するよう構成され、第１のデータ部分が、少なくとも第１の独立に制御可能なデバイスのための第１の制御情報に対応する。

本発明の他の実施形態は、第１のデータ・ポートを介してデータ・ストリームを受信し、データ・ストリームの少なくとも第１の部分に基づいて少なくとも１つの照明条件を発生させ、且つ第２のデータ・ポートを介してデータ・ストリームの少なくとも第２の部分を伝達するように適合されたＬＥＤ照明システムを備える照明システムを対象とする。この照明システムはさらに、ＬＥＤ照明システムを保持し、第１および第２のデータ・ポートを、第１の側と第１の側から電気的に分離されている第２の側を持つ少なくとも１つの不連続セクションを有する導電体を備えるデータ接続部と電気的に関連付けるように適合されたハウジングも備える。このハウジングは、第１のデータ・ポートが不連続セクションの第１の側と電気的に関連付けられ、且つ第２のデータ・ポートが不連続セクションの第２の側と電気的に関連付けられるように適合されている。

本発明の他の実施形態は、装置により受信されたデータ・ストリームの少なくとも第１の部分を処理するように適合されたデータ認識回路と、当該データ認識回路に結合され且つデータ・ストリームの処理された第１の部分に応答して少なくとも１つの照明制御信号を発生するように適合された照明制御回路と、データ・ストリームの少なくとも第２の部分を装置から送信するように適合された出力回路とを備える装置を対象とする。

本発明の他の実施形態は、複数の照明システムを制御する方法であって、当該複数の照明システムのうちの第１の照明システムにデータ・ストリームを伝達するステップと、第１の照明システムでデータ・ストリームを受信し且つデータ・ストリームの少なくとも第１の部分を読み込むステップと、データ・ストリームの第１の部分に応答して第１の照明システムで少なくとも１つの照明効果を発生するステップと、データ・ストリームの少なくとも第２の部分を複数の照明システムのうちの第２の照明システムに伝達するステップとを備える方法を対象とする。

本発明の他の実施形態は、少なくとも１つの照明源を制御する集積回路であって、データ受信回路と、当該データ受信回路に結合されている照明制御信号発生回路と、当該データ受信回路に結合されているクロック発生回路とを備える前記集積回路を対象とする。当該データ受信回路は、クロック発生回路によって発生されたクロックパルスと連携して集積回路に入力されるシリアル・データから情報を抽出するように適合され、照明制御信号発生回路は、少なくとも１つの照明制御信号を発生して、抽出された情報に基づき少なくとも１つの照明源を制御する少なくとも１つの照明制御信号を発生するように適合されている。

本発明の他の実施形態は、少なくとも１つのＬＥＤを直接制御するため集積回路に入力されるシリアル・データを読み込むように適合され、且つ外部基準周波数の助けを借りずにシリアル・データを読み込むように適合されている集積回路を対象とする。

本発明の他の実施形態は、データ受信回路、データ送信回路、照明制御信号発生回路、および電圧基準回路を備える集積回路であって、当該電圧基準回路が照明制御発生回路により供給される電流を調整するように適合されている、前記集積回路を対象とする。

本発明の他の実施形態は、シリアル・データを処理し且つそのシリアル・データに応答して少なくとも１つのＬＥＤを制御するように適合された装置であって、シリアル・データの第１の極性の第１のエッジとシリアル・データの第１の極性の第２のエッジとの間の第１の期間を測定するように適合されたカウンタ回路を備える前記装置を対象とする。当該カウンタ回路はさらに、シリアル・データの第１の極性の第１のエッジとシリアル・データの第２の極性の第１のエッジとの間の第２の期間を測定するように適合されている。カウンタ回路はさらに、第２の期間を第１の期間の所定の割合の部分と比較して、シリアル・データが第１の状態かどうかを決定するように適合されている。

本発明の他の実施形態は、シリアル・データを読み込み、且つそのシリアル・データに応答して少なくとも１つのＬＥＤを制御するように適合された集積回路であって、所定の期間内にシリアル・データのある一定数のデータ遷移を測定し、且つそのデータ遷移が第１のデータ状態を表すかどうかを決定するように適合されたカウンタ回路を備える集積回路を対象とする。

本発明の他の実施形態は、外部電力を受け取るように適合された電力入力ピンと、集積回路を共通基準電位に接続するように適合されている接地ピンと、外部構成要素に接続して集積回路に少なくとも１つのＬＥＤを調整する際の基準を与えるように適合された基準ピンと、シリアル・データを受信するためのシリアル・データ入力ピンと、シリアル・データを送信するためのシリアル・データ出力ピンと、少なくとも１つのＬＥＤを制御するように適合されている少なくとも１つのスイッチング可能な定電流出力ピンとを備える集積回路を対象とする。

本発明の他の実施形態は、シリアル・データを処理してそのシリアル・データに応答して少なくとも１つのＬＥＤを制御する方法であって、（Ａ）所定の期間内にシリアル・データのある一定数のデータ遷移を測定するステップと、（Ｂ）データ遷移が第１のデータ状態を表すかどうかをステップ（Ａ）に基づいて決定するステップとを含む方法を対象とする。

［詳細な説明］
本発明は、一般にネットワーク化された照明システム、および一緒に結合することによりネットワーク化された照明システムを構成することができる各種の光源およびその他のデバイスをコンピュータを利用して制御するためのさまざまな方法と装置を対象とする。

例えば、一実施形態では、複数のＬＥＤベースの照明システムは、コンピュータ制御可能な「照明ストリング（ｌｉｇｈｔ ｓｔｒｉｎｇｓ）」として配置されている。このような照明ストリングに関して企図された応用例としてこれに限定されないが、例えば、飾りおよび娯楽を目的とする照明用途（例えば、クリスマスツリーの照明、展示用の照明、テーマパークの照明、ビデオや各種ゲームセンターの照明など）がある。コンピュータ制御を用いると、１つまたは複数のこのような照明ストリングにより、時間で変化し、色が変化するさまざまな、複雑な照明効果を実現することができる。この実施形態の一態様では、照明データを、データの送信および処理のさまざまな異なる仕組みに従って、所定の照明ストリングでシリアルに伝送する。他の態様では、照明ストリングの個々の照明システムは、さまざまな異なる導管構成により結合され、照明ストリングを構成する複数の光源の結合および配置が簡単に行えるようになっている。さらに他の態様では、照明ストリング構成で配置することができる小型のＬＥＤベースの照明システムを、ＬＥＤ光源用のデータ処理回路および制御回路を含む集積回路として製造し、ＬＥＤとともにパッケージングし、複数の照明システムを接続する導管に使いやすく結合することができる。

本発明の他の実施形態では、従来の光源をＬＥＤベース（例えば、可変色）光源と組み合わせて使用し、照明効果を高める。例えば、一実施形態では、さまざまな空間照明用途で従来から使用されている１つまたは複数のコンピュータ制御可能（例えば、マイクロプロセッサ・ベースの）光源とＬＥＤベース光源を単一の器具内に組み合わせて取り付けて（これ以降、「組み合わせ」器具と呼ぶ）おり、従来の光源およびＬＥＤベース光源を独立に制御することができる。他の実施形態では、従来の空間照明用光源およびＬＥＤベースの照明器具を含む専用コンピュータ制御可能照明器具と、さらに組み合わせ器具を空間全体にわたって分散させ、且つネットワークとして結合し、これらの器具のコンピュータによる制御を簡単に行えるようにできる。

本発明の一実施形態では、光源を独立に制御することができるように、コントローラ（例えば、マイクロプロセッサ・ベースのもの）は、ＬＥＤベース光源および従来の光源（例えば、蛍光灯の光源）の両方と関連付けられる。より具体的には、一実施形態によれば、個々の光源または光源のグループを１つまたは複数のコントローラの独立に制御可能な出力ポートに結合し、このようなある一定数のコントローラを次々に、一緒にさまざまな構成で１つに結合して、ネットワーク化された照明システムを構成することができる。実施形態の一態様によれば、ネットワーク化された照明システムを構成するように結合されているそれぞれのコントローラは、ネットワークに結合されている複数のコントローラについてデータを受信できるが、それに結合されている１つまたは複数の光源を対象とするデータに選択して応答するという点で、「独立にアドレス指定可能」である。独立にアドレス指定可能なコントローラのおかげで、同じコントローラまたは異なるコントローラに結合されている個々の光源または光源のグループを、ネットワーク全体に搬送されるさまざまな制御情報（例えば、データ）に基づいて互いに独立に制御することができる。この実施形態の一態様では、１つまたは複数の他の制御可能デバイス（例えば、リレー、スイッチ、モーターなどの各種アクチュエータ）も、１つまたは複数のコントローラの出力ポートに結合し、独立に制御することができる。

一実施形態によれば、ネットワーク化された照明システムは、コントローラの１つまたは複数の出力ポートを介してさまざまな光源および／または他のデバイスを制御するためデータを１つまたは複数の独立にアドレス指定可能なコントローラに送信するという点で、本質的に片方向システムであり得る。他の実施形態では、コントローラはさらに、ネットワークを介してアクセスされ、各種制御目的のために使用され得る情報を（例えば、センサの出力から）受信する１つまたは複数の独立に識別可能な入力ポートを備えることができる。この態様では、ネットワーク化された照明システムは、１つまたは複数の独立にアドレス指定可能なコントローラとの間でデータを送受信するという点で、双方向システムとみなすことができる。しかし、さらに後で説明するように、与えられたネットワーク・トポロジ（つまり、複数のコントローラの相互接続）に応じて、一実施形態により、コントローラはポートの特定の構成によらず、ネットワーク上でデータの送受信を行うことができることは理解されるであろう。

つまり、本発明の一実施形態による照明システム・コントローラは、コントローラにより受信されたデータに基づいて、制御信号を光源またはその他のデバイスに供給する１つまたは複数の独立に制御可能な出力ポートを備えることができる。コントローラ出力ポートは、ネットワーク上でデータを受信するそれぞれのコントローラがそのコントローラの出力ポートを宛先とするデータの特定の部分に選択的に応答し、そして適宜、その経路を選択するという点で、独立に制御可能である。この実施形態の一態様では、照明システム・コントローラはさらに、各種センサ（例えば、光センサ、音響センサ、または圧力センサ、熱センサ、運動センサ）から出力信号を受け取るため１つまたは複数の独立に識別可能な入力ポートを備えることもでき、入力ポートは、それらのポートから得た情報をネットワーク上の特に識別可能なデータとしてコントローラにより符号化することができるという点で独立に識別可能である。さらに他の態様では、コントローラは、ネットワークに結合された複数のコントローラを宛先としたデータを受信することができるが、それによりサポートされている１つまたは複数の入力および／または出力ポートに基づいてデータをネットワークと選択的に交換する（つまり、データの送受信を行う）という点で、「独立にアドレス指定可能」である。

１つまたは複数のセンサが採用される本発明の一実施形態によれば、さまざまな空間照明用途向けに、さまざまなフィードバックの刺激に応答して複数の光源およびデバイスの動作のコンピュータによる自動制御を容易に行えるため、ネットワーク化された照明システムを実現することができる。例えば、家庭、オフィス、小売店の環境などの自動化照明応用が、さまざまなフィードバックの刺激（例えば、温度または自然周囲光の変化、音響または音楽、人間の動き、またはその他の運動など）に基づいて実現されることができる。

さまざまな実施形態によれば、複数のコントローラを多数の異なる構成（つまり、トポロジ）で１つに結合し、ネットワーク化された照明システムを形成することができる。例えば、一実施形態によれば、複数の光源（および任意選択により他のデバイス）に関する制御情報を含むデータ、並びに１つまたは複数のセンサから受信した情報に対応するデータを、１つまたは複数の中央または「ハブ」プロセッサと、１つまたは複数の光源、その他の制御可能デバイス、および／またはセンサにそれぞれ結合されている複数のコントローラとの間のネットワーク全体にわたって伝送することができる。他の実施形態では、複数のコントローラからなるネットワークがコントローラと情報を交換する中央ハブプロセッサを含まないようにできるが、そうではなく、複数のコントローラを一緒に結合して、分散方式で互いに情報交換し合うようにすることもできる。

より一般的には、さまざまな実施形態において、本発明によるネットワーク化された照明システムで各種のネットワーク・トポロジ、データ・プロトコル、およびアドレス指定方式を使用することができる。例えば、一実施形態によれば、１つまたは複数の特定のコントローラのアドレスを手作業で、ネットワーク上のそれぞれのコントローラに事前に割り当てることができる（例えば、コントローラの不揮発性メモリに格納する）。そうする代わりに、システムを自己学習型にし、１つまたは複数の中央プロセッサ（例えば、サーバ）がネットワークに結合されているコントローラ（例えば、クライアント）の有無を調べる問い合わせ（つまり、「ピング（ｐｉｎｇ）」）を実行し、存在していることが確認されればコントローラに１つまたは複数のアドレスを割り当てることができる。これらの実施形態では、従来のインターネット・アドレス指定方式およびデータ・プロトコルを含むさまざまなアドレス指定方式およびデータ・プロトコルを採用することができる。

さらに他の実施形態では、特定のネットワーク・トポロジで、ネットワーク化された照明システムのアドレス指定方式および／またはデータ・プロトコルを指定することもできる。例えば、一実施形態では、与えられたネットワーク・トポロジおよびそれぞれのコントローラのネットワーク・トポロジ内の特定の位置に基づいてアドレスをネットワーク上のそれぞれのコントローラに割り当てることができる。同様に、他の実施形態では、それぞれのコントローラのネットワーク・トポロジ内における特定の位置に基づいてデータを特定の方法で（例えば特定の順序で）配置し、ネットワーク全体にわたって送信を行うことができる。この実施形態の一態様では、ネットワークは「自己構成型」と考えることができ、ネットワーク・トポロジ内でのコントローラの相互の相対的位置により各コントローラがネットワークと交換し合うデータが指定されるため、特定のアドレスをコントローラに割り当てる必要はない。

特に、一実施形態によれば、複数のコントローラのデータ・ポートは結合されて、直列接続（例えば、ネットワーク用のディジーチェーンまたはリング型トポロジ）を形成し、これらのコントローラに送信されたデータは、各コントローラの直列接続における相対位置に基づいて順次配置される。この実施形態の一態様では、直列接続内の各コントローラは、データを受信すると、そのコントローラを宛先とするデータ列の１つまたは複数の初期部分を「剥ぎ取り（ｓｔｒｉｐ）」、データ列の残り部分を直列接続内の次のコントローラに送信する。ネットワーク上の各コントローラは、順繰りに、この手順を繰り返す、つまり、受信したデータ列の１つまたは複数の初期部分を剥ぎ取り、その列の残り部分を送信する。そのようなネットワーク・トポロジでは、１つまたは複数の特定のアドレスを各コントローラに割り当てる必要がなくなり、その結果、各コントローラを同じような構成にすることができ、システム・オペレータまたはネットワーク管理者がアドレスの再割り当てを行わなくてもコントローラをネットワーク上で柔軟に交換し、又はネットワークに追加することができる。

ネットワーク化された照明システム内のデバイスを制御するための本発明による方法および装置に関連したさまざまな概念およびその実施形態について以下でより詳しく説明する。本発明のさまざまな態様は、上述のように、また以下で概略を述べるように、本発明が特定の実現方法に限られないため、さまざまな方法により実行することができることは理解されるであろう。特定の実装例は、説明を目的としてのみ取り上げている。

図１は、本発明の一実施形態によるネットワーク化された照明システムのブロック図である。図１のシステムでは、３つのコントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃを一緒に結合してネットワーク２４_１を形成する。特に、コントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃはそれぞれ、データ・ポート３２を備え、これらのポートを介して、データ２８をコントローラとネットワークに結合されている少なくとも１つの他のデバイスとの間で交換する。図１は３つのコントローラを含むネットワークを示しているが、ネットワーク２４_１を形成するためにコントローラをいくつでも結合できるため、本発明はこの点に限られないことは理解されるであろう。

図１は、さらに、プロセッサの出力ポート３４を介してネットワーク２４_１に結合されたプロセッサ２２を示している。図１に示されている実施形態の一態様では、さらにプロセッサ２２をユーザインターフェイス２０に結合することにより、システム・オペレータまたはネットワーク管理者がネットワークにアクセスできるようにする（例えば、コントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃのうちの１つまたは複数のコントローラへの情報の送信および／または受信、プロセッサ２２のプログラミングなど）。

図１に示されているネットワーク化された照明システムは、本質的に、バス・トポロジを使用して構成されている、つまり、各コントローラが共通バス２８に結合されているということである。しかし、本発明の他の実施形態により他の種類のネットワーク・トポロジ（例えば、ツリー型、スター型、ディジーチェーン型、またはリング型トポロジ）を実装できるため、本発明はこの点で制限されていないていないことが理解されるであろう。特に、本発明の一実施形態によるネットワーク化された照明システムのディジーチェーンまたはリング型トポロジの実施例について、図３に関して後述する。また、図１に示されているネットワーク照明システムでは、プロセッサ２２と１つまたは複数のコントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃとの間、またはコントローラ間で、データ２９を転送するためにさまざまな異なるアドレス指定方式およびデータ・プロトコルを採用することができることが理解されるであろう。本発明の目的に好適なアドレス指定方式およびデータ・プロトコルのいくつかの例について以下で詳述する。

図１の実施形態にも示されているように、ネットワーク化された照明システムのそれぞれのコントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃは、それに限定されないが従来の光源（例えば、蛍光灯または白熱灯）、ＬＥＤベース光源、制御可能アクチュエータ（例えば、スイッチ、リレー、モーターなど）、および各種のセンサ（例えば、光センサ、熱センサ、音響／圧力センサ、運動センサ）などのさまざまなデバイスのうちの１つまたは複数に結合されている。例えば、図１は、コントローラ２６Ａが蛍光灯３６Ａ、ＬＥＤ４０Ａ、および制御可能リレー３８に結合され、同様に、コントローラ２６Ｂはセンサ４２、蛍光灯光源３６Ｂ、および３個のＬＥＤからなるグループ４０Ｂに結合され、コントローラ２６ＣはＬＥＤのグループ４０Ｃ_１、４０Ｃ_２、４０Ｃ_３、さらに蛍光灯光源３６Ｃに結合されている。

図１（および他の図）に示されている蛍光灯光源は、単純な管として概略が示されているが、説明のためのみこのように示していることが理解されるであろう。特に、蛍光灯光源のガス放電は、通常、光源を作動させる制御信号（例えば、電流または電圧）を受け取るバラスト（図には示されていない）により制御される。本開示の目的のために、蛍光灯光源は、一般に、気体が封入されたガラス管を備え、ガラス管の内壁に蛍光材料がコーティングされているものと理解すべきである。蛍光灯光源は、ガラス管に電気的に結合されているバラストを制御することにより光を放出し、電流を管内の気体に通す。気体の中を通る電流により、気体は電子を放出し、放出された電子が管の壁面の蛍光材料に当たり、輝く（つまり、光を放出する）。従来の蛍光バラストの一例は、ガラス管から光を放射させるためにＡＣ電圧（例えば、交流１２０ボルト）をバラストに印加して制御することができる。従来の蛍光バラストの他の例では、直流０〜１０ボルトのＤＣ電圧をバラストに印加して、ガラス管から放射される光の量（つまり、光度）を制御して増やすことができる。

図１の実施形態では、一般に、コントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃに結合されている特定の種類および構成のさまざまなデバイスは、説明のみのため示されており、本発明は、図１に示されている特定の構成に限定されないことが理解されるであろう。例えば、他の実施形態によれば、指定されたコントローラはただ１つのデバイスに関連付けることができ、他のコントローラは出力デバイス（例えば、１つまたは複数の光源またはアクチュエータ）とのみ関連付けることができ、他のコントローラは入力デバイス（例えば、１つまたは複数のセンサ）とのみ関連付けることができ、他のコントローラは任意の数の入力または出力デバイスのいずれか、または入力および出力デバイスの組み合わせと関連付けることができる。さらに、本発明によるネットワーク化された照明システムの異なる実現に、光源のみ、光源と他の出力デバイス、光源とセンサ、または光源、他の出力デバイス、およびセンサの任意の組み合わせを含めることができる。

図１に示されているように、一実施形態によれば、さまざまなデバイスがある一定数のポートを介してコントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃに結合されている。より具体的には、少なくとも１つのデータ・ポート３２に加えて、各コントローラは１つまたは複数の独立に制御可能な出力ポート３０、さらに１つまたは複数の独立に識別可能な入力ポート３１を備えることができる。この実施形態の一態様によれば、各出力ポート３０は、データ・ポート３２を介してコントローラにより受信された特定のデータに基づき、その出力ポート３０に結合されている１つまたは複数のデバイスに制御信号を供給する。同様に、各入力ポート３１は、例えば、１つまたは複数のセンサから信号を受信し、コントローラはこの信号を、ネットワーク全体にデータ・ポート３２を介して送信し、ネットワークの特定の入力ポートで受信した信号に対応して識別することができるデータとして符号化する。

特に、この実施形態の一態様によれば、特定の識別子を指定のコントローラの各出力ポートおよび入力ポートに割り当てることができる。例えば、これは、コントローラ側のソフトウェアまたはファームウェア（メモリ４８に格納されている）、さまざまな入力および／または出力ポートの特定のハードウェア構成、プロセッサ２２または１つまたは複数の他のコントローラからネットワーク経由（つまり、データ・ポート３２）で受信した命令、または前記の任意の組み合わせを介して実行できる。この実施形態の他の態様では、コントローラは、ネットワーク上の他のコントローラの出力ポートに結合された複数のデバイス宛のデータを受信することができるが、コントローラ内のポートの相対的構成（例えば、ポートへの識別子の割り当ておよび／またはポートの物理的配置）に基づいて、出力ポートのうちの１つまたは複数に対する特定のデータを選択して応答することができる（つまり、選択的経路指定）という点で、独立にアドレス指定可能である。さらに、コントローラは、入力ポート３１の１つまたは複数で受信した特定の入力信号に対応して識別することが可能なデータをネットワークに送信することができる。

例えば、図１に示されているネットワーク化された照明システムに基づく本発明の一実施形態では、何らかの入力刺激（例えば、光、音響／圧力、温度、運動など）に応答するセンサ４２は、コントローラ２６Ｂのデータ・ポート３２を介してネットワーク２４_１上で（例えば、プロセッサ２２により）特にアクセスできる（つまり、独立にアドレス指定可能な）、コントローラ２６Ｂの入力ポート３１に信号を供給する。センサ４２により出力された信号に応答して、プロセッサ２２はネットワーク全体に、コントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃのどれか１つに結合されている１つまたは複数の特定の光源および／または他のデバイスを制御する制御情報を含むさまざまなデータを送信ことができる。コントローラはさらに、それぞれデータを受信し、データの一部を適切な出力ポートに送る経路を選択的に指定し、特定の光源および／または他のデバイスの望むとおりの制御を行う。プロセッサ２２を採用していないが、その代わりに結合してまとめられている複数のコントローラからなる分散型ネットワークを含む本発明の他の実施形態では、複数のコントローラのうちのどれか１つは、上述のようにプロセッサ２２と似た形で機能し、まず、１つまたは複数のセンサからの入力データにアクセスし、その後、その入力データに基づいてさまざまな制御機能を実行することができる。

前述のように、本発明の一実施形態によるネットワーク化された照明システムは、各種の空間照明用途のため、さまざまなフィードバック刺激（例えば、ネットワークの１つまたは複数のコントローラに結合されている１つまたは複数のセンサから）に応答して、複数の光源およびデバイスの動作のコンピュータによる自動制御を容易に行えるように実現することができる。例えば、家庭、オフィス、小売店、商業環境などの本発明による自動化ネットワーク化された照明応用は、エネルギー管理、省エネルギ、安全、マーケティングおよび広告、娯楽および環境整備、およびさまざまなその他の目的のため、さまざまなフィードバックの刺激（例えば、温度または自然周囲光の変化、音響または音楽、人間の動き、またはその他の運動など）に基づいて実行することができる。

図１のシステムに基づく異なる実施形態では、本発明によるネットワーク化された照明システムで各種のデータ・プロトコルおよびアドレス指定方式を使用することができる。例えば、一実施形態によれば、特定のコントローラおよび／またはコントローラの出力および入力ポートのアドレスを手作業で、ネットワーク２４_１上のそれぞれのコントローラに事前に割り当てることができる（例えば、コントローラの不揮発性メモリに格納する）。そうする代わりに、システムを自己構成型にし、プロセッサ２２がネットワーク２４_１に結合されているコントローラの有無を調べる問い合わせ（つまり、「ピング（ｐｉｎｇ）」）を実行し、存在していることが確認されればコントローラにアドレスを割り当てることができる。これらの実施形態では、従来のインターネット・アドレス指定方式およびデータ・プロトコルを含むさまざまなアドレス指定方式およびデータ・プロトコルを採用することができる。前記の概念は、さらに、以下で詳述する、図３に示されているネットワーク化された照明システムの実施形態に適用することもできる。

本発明の一実施形態によれば、異なる発色のＬＥＤを１つまたは複数の蛍光光源などの１つまたは複数の従来の非ＬＥＤ光源とともにコンピュータ制御可能照明器具（例えば、マイクロプロセッサ・ベースの照明器具）内に組み込むことができる。この実施形態の一態様では、何らかの入力刺激に応答して、または特定にプログラムされている命令の結果として、さまざまな用途に対しさまざまな増強された照明効果を与えるために、このような器具内の異なる種類の光源を独立に制御することができる。マイクロプロセッサにより制御されるＬＥＤベースの光源で異なる発色のＬＥＤ（例えば、赤色、緑色、および青色）を使用する場合については、例えば、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６０１６０３８号で説明されている。これらのＬＥＤベースの光源では、一般に、それぞれのＬＥＤの色の光度は、さまざまな色の照明効果を出すようにプログラム可能の命令により独立に制御される。本発明の一実施形態により、これらの概念をさらに拡張し、従来の非ＬＥＤ光源と新規のＬＥＤベースの光源の両方を備える照明器具をマイクロプロセッサ・ベースの制御を実行する。

例えば、図１に示されているように、本発明の一実施形態によれば、コントローラ２６Ｃは、赤色ＬＥＤの第１のグループ４０Ｃ_１、緑色ＬＥＤの第２のグループ４０Ｃ_２、および青色ＬＥＤの第３のグループ４０Ｃ_３に結合されている。ＬＥＤの第１、第２、および第３のグループのそれぞれは、コントローラ２６Ｃのそれぞれ独立に制御可能な出力ポート３０に結合され、したがって、独立に制御することができる。３つのＬＥＤが直列に接続されているのが図１のＬＥＤの図の各グループからわかるが、本発明はこの点に限られるわけではないことが理解されるであろう。つまり、さまざまな実施形態により、光源またはＬＥＤを直列または並列の構成でいくつでも結合することができ、コントローラの指定の出力ポート３０により制御することができる。さらに、指定のコントローラは、出力ポートのうちの１つまたは複数を介して他の構成要素を制御し、１つまたは複数の照明光源（例えば、ＬＥＤのストリング）またはその他のデバイスを間接的に制御することができる。

図１に示されているコントローラ２６Ｃは、さらに、他の独立に制御可能な出力ポート３０を介して蛍光灯光源３６Ｃに結合される。一実施形態により、コントローラ２６Ｃにより受信され、それぞれの出力ポートへの経路が選択的に指定されるデータは、赤色ＬＥＤ４０Ｃ_１、緑色ＬＥＤ４０Ｃ_２、青色ＬＥＤ４０Ｃ_３、および蛍光灯光源３６Ｃのそれぞれについて所望のパラメータ（例えば、光度）に対応する制御情報を含む。このようにして、蛍光灯光源３６Ｃの光度は、特定の制御情報（例えば、マイクロプロセッサ・ベースの命令）により独立に制御することができ、また赤色、緑色、および青色のＬＥＤの相対光度も、それぞれの特定の制御情報（例えば、マイクロプロセッサ・ベースの命令）により独立に制御し、蛍光灯光源３６Ｃに対するさまざまな色増強効果を実現することができる。

図２は、本発明の一実施形態によるコントローラ２６の一例を示す図であり、図１のネットワーク化された照明内のコントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃのうちのどれか１つとして採用することができる。図２に示されているように、コントローラ２６は、入力端子３２Ａおよび出力端子３２Ｂを備えるデータ・ポート３２を含み、これを介して、データ２９がコントローラ２６との間でやり取りされる。図２のコントローラ２６は、さらに、データ２９を処理するマイクロプロセッサ４６（μＰ）を備え、また、メモリ４８（例えば、揮発性および／または不揮発性メモリ）も備えることができる。

図２のコントローラ２６は、さらに、電源４４およびマイクロプロセッサ４６に結合された制御回路５０を備える。制御回路５０およびマイクロプロセッサ４６は、マイクロプロセッサ４６によって受信されたデータに基づき、１つまたは複数の独立に制御可能な出力ポート３０（図２で０１、０２、０３、および０４として示す。）からさまざまな制御信号を適宜送信するように動作する。図２は４つの出力ポート３０を示しているが、コントローラ２６は出力ポートをいくつでも取り付けられる設計であるため、本発明はこの点で限定されないことが理解されるであろう。電源４４は、マイクロプロセッサ４６および制御回路５０に電力を供給し、最終的には、後述のように、出力ポートにより出力された制御信号を駆動するために採用することができる。

本発明の一実施形態によれば、図２に示されているマイクロプロセッサ４６は、コントローラ２６の１つまたは複数の出力ポート３０に結合された１つまたは複数のデバイス５２Ａ〜５２Ｄ（図２で、ＤＥＶ１、ＤＥＶ２、ＤＥＶ３、およびＤＥＶ４と示されている）の所望のパラメータに対応する、データ・ポート３２を介して受信するデータの特定の部分を復号化または抽出するようにプログラムされている。図１に関して上で説明したように、デバイス５２Ａ〜５２Ｄは、個々の光源、光源のグループ、または１つまたは複数の他の制御可能なデバイス（例えば、各種アクチュエータ）とすることができる。この実施形態の一態様では、マイクロプロセッサ４６がコントローラ２６の１つまたは複数の出力ポートを宛先とする受信したデータの特定の部分を復号化または抽出した後、復号化または抽出されたデータ部分は制御回路５０に送信され、そこで、データ部分が１つまたは複数の出力ポートにより出力される制御信号に変換される。

一実施形態では、図２に示されているコントローラ２６の制御回路５０は、マイクロプロセッサ４６から受け取ったデータ部分を出力ポートにより供給するアナログ電圧または電流出力信号に変換する１つまたは複数のデジタル／アナログ変換器（図には示されていない）を備えることができる。この実施形態の一態様では、それぞれの出力ポートは、制御回路のそれぞれのデジタル／アナログ変換器に関連付けることができ、かつ制御回路５０は、マイクロプロセッサ４６から受け取ったそれぞれのデータ部分を適切なデジタル／アナログ変換器に経路指定することができる。上述のように、電源４４はデジタル／アナログ変換器に電力を供給し、アナログ出力信号を駆動する。この実施形態の一態様では、それぞれの出力ポート３０は、直流０ボルト〜１０ボルトの範囲で可変アナログ電圧制御信号を供給するように制御することができる。しかし、本発明はこの点に限定されない、つまり、コントローラの１つまたは複数の出力ポートにより他の種類の制御信号を供給するか、またはコントローラの異なる出力ポートを、他の実施形態により、異なる種類の制御信号を供給するように構成することができることは理解されるであろう。

例えば、一実施形態では、図２に示されているコントローラ２６の制御回路５０は、出力ポート３０の１つまたは複数で、パルス幅変調信号を制御信号として供給することができる。この実施形態では、さまざまな可能な実現形態において、上述のようなデジタル／アナログ変換器を必ずしも制御回路５０で採用しないことも可能であることは理解されるであろう。パルス幅変調信号を使用して、ＬＥＤベースの光源内の異なる発色のＬＥＤのそれぞれのグループを駆動することについては、例えば、上で参照された米国特許第６０１６０３８で説明されている。本発明の一実施形態により、この概念を拡張して、ネットワーク化された照明システムの他の種類の光源および／または他の制御可能デバイスを制御するようにできる。

図２に示されているように、コントローラ２６はさらに、１つまたは複数のセンサ４２によって供給される信号４３を受信する制御回路５０に結合された１つまたは複数の独立に識別可能な入力ポート３１を備えることもできる。図２に示されているコントローラ２６は１つの入力ポート３１を備えるが、本発明の他の実施形態によるコントローラに個別に識別可能な入力ポートをいくつでも備えることができるように設計されているため、本発明はこの点に限定されないことは理解されるであろう。さらに、信号４３は、本質的にデジタルまたはアナログであるが、本発明はこの点に限られないことも理解されるであろう。一実施形態では、制御回路５０は、１つまたは複数のポート３１で受信したアナログ信号を対応するデジタル信号に変換する１つまたは複数のアナログ／デジタル変換器（図には示されていない）を備えることができる。１つまたは複数のこのようなデジタル信号は、その後、マイクロプロセッサ４６により処理され、（さまざまなプロトコルのうちのどれかに応じて）データとして符号化され、ネットワーク全体に送信することができ、符号化されたデータはコントローラ２６の１つまたは複数の特定の入力ポート３１で受信した入力ポートに対応するものとして識別可能である。

図２に示されているコントローラ２６は双方向データ・ポート３２を備える（つまり、データを受信する入力端子３２Ａおよびデータを送信する出力端子３２Ｂを備える）だけでなく、さらに出力ポート３０および入力ポート３１も備えるが、本発明は図２に示されているコントローラの特定の実装に限られないことは理解されるであろう。例えば、他の実施形態によれば、コントローラは一方向データ・ポートを備え（つまり、入力端子３２Ａおよび出力端子３２Ｂのうち一方のみを備え、データの受信または送信のいずれかをそれぞれ行える）、かつ／または１つまたは複数の出力ポートのみあるいは１つまたは複数の入力ポートのみを備えることができる。

図３は、本発明の他の実施形態によるネットワーク化された照明システムを示す図である。図３の照明システムでは、コントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃは、直列接続され、ディジーチェーンまたはリング型トポロジを持つネットワーク２４_２を形成する。３つのコントローラが図３に示されているが、ネットワーク２４_２を形成するためにコントローラをいくつでも直列接続できるため、この実施形態による本発明はこの点に限られないことは理解されるであろう。さらに、図１と関連して上で説明したように、本発明のさまざまな実施形態によるネットワーク化された照明システムは多数の異なるアドレス指定方式およびデータ・プロトコルのどれかを使用してデータを搬送することができる。図３に示されているネットワーク化された照明システムに関して、一態様では、ネットワーク２４_２のトポロジはトークン・リング・プロトコルに基づくデータ・トランスポート技術に特に適する。しかし、後述のように他のデータ・トランスポート・プロトコルをこの実施形態で採用できるため、図３の照明システムはこの点に限られないことが理解されるであろう。

図３の照明システムで、データは２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、および２８Ｄと示されているある多数のデータリンクを介してネットワーク２４_２を通じて搬送される。例えば、一実施形態によれば、コントローラ２６Ａはリンク２８Ａ上のプロセッサ２２からデータを受信し、その後、データをリンク２８Ｂ上のコントローラ２６Ｂに送信する。次に、コントローラ２６Ｂは、データをリンク２８Ｃ上のコントローラ２６Ｃに送信する。図３に示されているように、コントローラ２６Ｃは、さらに、任意選択により、リンク２８Ｄ上のプロセッサ２２にデータを送信し、それにより、ネットワーク２４_２用のリング型トポロジを構成することができる。しかし、他の実施形態によれば、図３に示されているシステムのネットワーク・トポロジは、閉リングを形成する必要はないが（データリンク２８Ｄの破線で示されているように）、その代わりに、開放ディジーチェーンを形成することができる。例えば、図３に基づく他の実施形態では、データをプロセッサ２２からネットワーク２４_２に（例えば、データリンク２８Ａを介して）送信することができるが、プロセッサ２２は、必ずしも、ネットワーク２４_２からデータを受信する必要はない（例えば、データリンク２８Ｄをサポートする物理接続を必要としない）。

図３に示されているシステムに基づくさまざまな実施形態によれば、データリンク２８Ａ〜２８Ｄのそれぞれで搬送されるデータは、同一であっても同一でなくてもよい、つまり、言い換えると、さまざまな実施形態によれば、コントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃは、同じデータを受信してもしなくてもよいということである。さらに、図１に示されているシステムと関連して上で説明したように、図３に示されているコントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃに結合されている特定の種類および構成のさまざまなデバイスは、説明のみのため示されていることが全般的に理解されるであろう。例えば、他の実施形態によれば、指定されたコントローラはただ１つのデバイスに関連付けることができ、他のコントローラは出力デバイス（例えば、１つまたは複数の光源またはアクチュエータ）とのみ関連付けることができ、他のコントローラは入力デバイス（例えば、１つまたは複数のセンサ）とのみ関連付けることができ、さらに他のコントローラは任意の数の入力または出力デバイスのいずれか、または入力および出力デバイスの組み合わせと関連付けることができる。さらに、図３に示されているトポロジに基づくネットワーク化された照明システムの異なる実現に、光源のみ、光源と他の出力デバイス、光源とセンサ、または光源、他の出力デバイス、およびセンサの任意の組み合わせを含めることができる。

図３に示されているネットワーク・トポロジに基づく本発明の一実施形態によれば、プロセッサ２２からネットワーク２４_２に送信された（かつ任意選択にプロセッサによりネットワークから受信された）データは、特に、ネットワーク２４_２を形成するため直列接続されているコントローラの相対位置に基づいて配置することができる。例えば、図４は、本発明の一実施形態による、図３のネットワーク化された照明システムで使用できるデータの特定の配置に基づくデータ・プロトコルを示す図である。図４では、データ・バイトＢ１〜Ｂ１０の列６０が示されており、バイトＢ１〜Ｂ３は列６０の第１の部分６２を構成し、バイトＢ４〜Ｂ６は列６０の第２の部分６４を構成し、バイトＢ７〜Ｂ１０は列６０の第３の部分６６を構成する。図４は３つの部分に配置されている１０個のデータ・バイトの列を示しているが、本発明はこの点に限定されず、また図４に示されているデータ・バイトの特定の配置および個数は説明のみを目的としていることは理解されるであろう。

一実施形態によれば、図４に示すプロトコル例を図３のネットワーク化された照明システム内で使用し、コントローラ２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃのうち１つまたは複数に結合されたさまざまな出力デバイス（例えば、多数の光源および／またはアクチュエータ）を制御することができる。この実施形態を説明する目的のために、図３にコントローラ２６Ｂの入力ポート３１に結合されているセンサ４２を、出力ポート３０に結合されている光源で置き換える、つまり、コントローラ２６Ｂは２つの出力ポート３０および１つの入力ポート３１の代わりに、それぞれにその３つの光源に結合された３つの独立に制御可能な出力ポート３０を備えるとみなされる。この実施形態では図４に示されているデータ・バイトＢ１〜Ｂ１０のそれぞれは、コントローラ２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃのうちの１つの特定の出力ポートにより供給される制御信号の対応する所望のパラメータを表すデジタル値に対応する。

特に、図３のネットワーク・トポロジと図４に示されているデータ・プロトコルを採用している本発明の一実施形態によれば、データ列６０は最初に、データリンク２８Ａを介してプロセッサ２２からコントローラ２６Ａに送信され、データ・バイトＢ１〜Ｂ１０は特に、ネットワーク２４_２を形成する直列接続におけるコントローラの相対位置に基づいて列の中に配置される。例えば、データ列６０の第１の部分６２のデータ・バイトＢ１〜Ｂ３は、それぞれ、コントローラ２６Ａの３つの出力ポート３０を宛先とするデータに対応する。同様に、列の第２の部分６４のデータ・バイトＢ４〜Ｂ６は、それぞれ、コントローラ２６Ｂの３つの出力ポート３０を宛先とするデータに対応する。同様に、列の第３の部分６６のデータ・バイトＢ７〜Ｂ１０は、それぞれ、コントローラ２６Ｃの４つの出力ポート３０を宛先とするデータに対応する。

この実施形態では、それぞれのコントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃは、データ・ポート３２の入力端子３２Ａを介してデータを受信し、コントローラによりサポートされている出力ポートの個数に基づいて受信したデータの最初の部分を「剥ぎ取り」、その後、受信したデータの残り部分があれば、データ・ポート３２の出力端子３２Ｂを介して、その受信したデータの残り部分を送信するようプログラムされる。したがって、この実施形態では、コントローラ２６Ａは、データリンク２８Ａを介して、プロセッサ２２からデータ列６０を受信し、列６０から３つのバイトＢ１〜Ｂ３の第１の部分６２を剥ぎ取り、データのこの部分を使用して、３つの出力ポートを制御する。その後、コントローラ２６Ａは、それぞれ第２および第３の部分６４および６６を含むデータ列の残り部分を、データリンク２８Ｂを介してコントローラ２６Ｂに送信する。さらにその後、コントローラ２６Ｂは、列から３つのバイトＢ４〜Ｂ６の第２の部分６２を剥ぎ取り（これらはコントローラ２６Ｂにより受信されたデータ列の初期部分を構成するので）、データのこの部分を使用して、３つの出力ポートを制御する。その後、コントローラ２６Ｂは、データリンク２８Ｃを介して、データ列（第３の部分６６のみを含んでいる）の残り部分をコントローラ２６Ｃに送信する。最後に、コントローラ２６Ｃは、第３の部分６６を剥ぎ取り（この部分はコントローラ２６Ｃにより受信されたデータ列の最初の唯一の部分を構成するので）、データのこの部分を使用して、４つの出力ポートを制御する。

図３に示されているネットワーク化された照明システムの特定の構成は、全部で１０個の出力ポート（コントローラ２６Ａおよび２６Ｂのそれぞれについて３つの出力ポート、コントローラ２６Ｃについては４つの出力ポート）を備え、図４に示されているデータ列６０は少なくとも１０個の対応するデータ・バイトＢ１〜Ｂ１０を含むが、本発明はこの点に限られない、つまり、図２と関連している上で説明したように、所定のコントローラに出力ポートをいくつでもサポートするように設計されていることは理解されるであろう。したがって、この実施形態の一態様では、それぞれのコントローラによってサポートされる出力ポートの個数およびネットワーク２４_２を形成するように結合されているコントローラの総数により、図４に示されているデータ列６０のデータ・バイトの順序配置、グルーピング、および総数が決まる。

例えば、一実施形態では、各コントローラは、等しく４つの出力ポートをサポートするように設計されており、したがって、この実施形態では、図４に示されているものと似たデータ列は、少なくとも４つのバイトのそれぞれの部分に分割され、データ列の連続する４つのバイト部分が直列接続における連続したコントローラに対して設計される。この実施形態の一態様では、ネットワークは「自己構成型」と考えることができ、直列接続内でのコントローラの相互の相対的位置により各コントローラがネットワークから応答するデータが指定されるため、特定のアドレスをコントローラに割り当てる必要はない。その結果、各コントローラは類似の構成にすることができ（例えば、受信したデータ列の最初の４バイト部分を剥ぎ取るようにプログラムする）、コントローラをネットワーク上で柔軟に交換したり、システム・オペレータまたはネットワーク管理者がアドレスの再割り当てを行うことなくネットワークに追加することができる。特に、システム・オペレータまたはプログラマは、適切なデータをコントローラに送るために直列接続における所定のコントローラの相対位置のみを知っていればよい。

本明細書の実施形態では図４のデータ・ストリーム６０を、データ・セグメントＢ１、Ｂ２などを含むものとして説明しており、各データ・セグメントはコントローラ２６の特定の出力を制御するため照明システムに送信されるが、個々のデータ・セグメントはコントローラ２６により読み込まれ、これを使用して２以上の出力を制御できることは理解されるであろう。例えば、コントローラ２６は、制御データを格納するメモリと関連付けることができる。例えば、データ・セグメントを受信すると、コントローラは１つまたは複数の出力（例えば、照明光源）を制御するためデータ・セグメントＢ１に対応する、メモリ内にある制御データを検索し、その制御データを使用することができる。例えば、コントローラ２６が２つまたはそれ以上の異なる発色のＬＥＤを制御する場合、受信したデータ・セグメントＢ１を使用して、異なる色の相対光度を設定することができる。

図３に示されているネットワーク・トポロジと図４に示されているデータ・プロトコルに基づく本発明の他の実施形態によれば、列６０のデータ・バイトの１つまたは複数は、１つまたは複数のコントローラの特定の入力ポートで受信した対応する入力信号を表すデジタル値に対応させることができる。この実施形態の一態様では、データ列６０は、ネットワーク２４_２を形成するために１つに結合されているコントローラのそれぞれの入力ポートおよび出力ポートについて少なくとも１つのバイトを含むように配置することができ、列６０内の１つまたは複数のバイトの特定の位置は特定の入力または出力ポートに対応する。例えば、図３に示されているようにコントローラ２６Ｂの入力ポート３１にセンサ４２が結合されている本発明の一実施形態によれば、データ列６０のバイトＢ４はコントローラ２６Ｂの入力ポート３１で受信された入力信号を表すデジタル値に対応させることができる。

この実施形態の一態様では、前記の実施形態で上述したように受信したデータの初期部分を剥ぎ取るのではなく、データ列６０全体を送受信するように各コントローラをプログラムすることができる。データ列６０全体を受信すると、各コントローラはさらに、その出力ポートを宛先とするデータを抽出するように列のインデックスを適宜作成したり、あるいはその入力ポートからのデータを列の中に配置するようにプログラムすることもできる。この実施形態では、プロセッサ２２に１つまたは複数の入力ポートに対応するデータを送信して後で処理するために、データリンク２８Ｄを採用して、ネットワーク２４_２の閉リング型トポロジを形成することができる。

閉リング型トポロジを採用するこの実施形態の一態様では、ネットワーク２４_２の１つまたは複数のコントローラの１つまたは複数の入力ポートに対応する位置にある「ブランク」のバイト（例えば、ヌル・データ）を持つコントローラ２６Ａに最初にデータ列６０を送信するようにプロセッサ２２をプログラムすることができる。データ列６０がネットワークを通過するときに、各コントローラはその入力ポートに対応するデータがあればそれを適宜列の中に入れる。データリンク２８Ｄを介してデータ列を受信すると、同様にして列のインデックスを適宜作成することにより入力ポートに対応するデータを抽出するようにプロセッサ２２をプログラムすることができる。

本発明の一実施形態によれば、図４に示されているデータ・プロトコルは、ＤＭＸデータ・プロトコルに少なくとも一部基づく。ＤＭＸデータ・プロトコルは、例えば、上記の米国特許第６，０１６，０３８号で説明されている。本質的に、ＤＭＸプロトコルでは、図４に示されているデータ列６０の各バイトＢ１〜Ｂ１０は、０〜２５５の範囲内のデジタル値に対応する。上述のように、このデジタル値はコントローラの特定の出力ポートにより供給される制御信号の所望の出力値を表すが、例えば、このデジタル値は、出力ポートによって供給されるアナログ電圧レベルまたは出力ポートによって供給されるパルス幅変調信号のパルス幅を表すことができる。同様に、このデジタル値は、コントローラの特定の入力ポートで受信した信号のいくつかのパラメータ（例えば、電圧値、電流値、またはパルス幅）を表すことができる。

図３に示されているネットワーク・トポロジと図４に示されているデータ・プロトコルに基づく本発明のさらに他の実施形態によれば、列６０のデータ・バイトの１つまたは複数は、コントローラ２６Ａ、２６Ｂ、および２６Ｃの１つまたは複数に対する割り当てられたアドレス（またはアドレスのグループ）に対応させることができる。例えば、バイトＢ１はコントローラ２６Ａのアドレス（またはアドレスの範囲の開始アドレス）に対応し、バイトＢ２はコントローラ２６Ｂのアドレス（またはアドレスの範囲の開始アドレス）に対応し、バイトＢ３はコントローラ２６Ｃのアドレス（またはアドレスの範囲の開始アドレス）に対応する。図４に示されているデータ列６０の他のバイトは、それぞれ、他のコントローラのアドレスに対応するか、または未使用バイトである。

この実施形態の一態様では、プロセッサ２２は少なくともバイトＢ１〜Ｂ３をコントローラ２６Ａに送信する。コントローラ２６Ａは、第１のバイトＢ１（例えば、図２に示されているように、メモリ４８内の）をアドレスとして格納し、データ列からＢ１を取り除いて、残りのバイトをコントローラ２６Ｂに送信する。同様にして、コントローラ２６Ｂは残りのバイトＢ２およびＢ３を受信し、第１の受信したバイト（つまり、Ｂ２）をアドレスとして格納し、残りのバイトＢ３をコントローラ２６Ｃに送信し、さらに、バイトＢ３（第１の受信したバイト）をアドレスとして格納する。したがって、この一実施形態では、ネットワーク２４_２を形成する直列接続内の各コントローラの相対位置により、コントローラにより処理されるデータ自体ではなく、プロセッサにより最初にコントローラに割り当てられるアドレス（またはアドレスの範囲の開始アドレス）が指定される。

この実施形態では、上述の図１のシステムの一態様のように、各コントローラに特定のアドレスまたはアドレスの範囲が割り当てられた後、データリンク２８Ａ上のプロセッサ２２により最初に送信されるデータすべてを受信し再送するように各コントローラをプログラムすることができる、言い換えると、この実施形態の一態様では、各コントローラにアドレスを割り当てた後、プロセッサ２２によって送信されるデータの列は、ネットワーク２４_２を形成するコントローラの特定のトポロジ（つまり、直列接続内の位置）により制約されないということである。さらに、各コントローラは、列からデータを抽出したり、列の中にデータを入れたりするのにデータ列へのインデックスを適宜作成するようにプログラムする必要はない。むしろ、１つまたは複数のコントローラの特定の入力および出力ポートに対応するデータを、特定のコントローラおよびそのコントローラの特定の入力または出力ポートを指定する「アドレス・ヘッダ」を含むようにフォーマット化することができる。

この実施形態の他の態様によれば、アドレスをコントローラに割り当てる間に、プロセッサ２２は割り当てるコントローラのアドレスに対応する任意に予め指定した数のデータ・バイトを含むデータ列を送信することができる。上述のように直列接続内の各コントローラは、次に、その列からアドレスを抽出し、その列の残りを受け渡す。直列接続内の最後のコントローラがアドレスを抽出すると、その列内の残りのアドレスがデータリンク２８Ｄを介してプロセッサ２２に返される。このようにして、プロセッサ２２によって最初に送信された列内のバイトの個数およびプロセッサが最終的に受信した返された列内のバイトの個数に基づき、プロセッサは、ネットワーク２４_２を形成するために物理的に結合されまとめられているコントローラの個数を決定することができる。

この実施形態のさらに他の態様によると、アドレスをコントローラに割り当てる間に、図３に示されているのプロセッサ２２は、図４に示されているデータ列６０の１つまたは複数のバイトを使用して、コントローラ２６Ａに初期コントローラ・アドレスを送信することができる。この初期コントローラ・アドレスを受信すると、コントローラ２６Ａはこのアドレスを（例えば、不揮発性メモリに）格納し、アドレスを増分し、増分されたアドレスをコントローラ２６Ｂに送信することができる。コントローラ２６Ｂはさらに、この手順を繰り返す、つまり、受信したアドレスを格納し、受信したアドレスを増分し、増分したアドレスを直列接続内の次のコントローラ（つまり、コントローラ２６Ｃ）に送信する。一実施形態によれば、直列接続内の最後のコントローラ（例えば、図３に示されている例のコントローラ２６Ｃ）は、格納されているアドレスまたは格納されているアドレスから増分されたアドレスをプロセッサ２２に（例えば、図３のデータリンク２８Ｄを介して）送信する。このようにして、プロセッサ２２は、初期コントローラ・アドレスのみをネットワークに送信するだけでよく、ネットワークから送り返されたアドレスに基づき、プロセッサはネットワーク２４_２を形成するために物理的に結合されまとめられているコントローラの数を決定することができる。

上述の本発明のさまざまな実施形態において、プロセッサ２２およびコントローラ（例えば、２６、２６Ａ、２６Ｂなど）を、専用ハードウェアを使用したり、上記の各種機能を実行するソフトウェア（例えば、マイクロコード）を使用してプログラムされた１つまたは複数のマイクロプロセッサを使用するなど、さまざまな方法により実現することができる。この点で、本発明の一実施形態は、１つまたは複数のプロセッサおよび／またはコントローラ上で実行したときに、本発明の上述の機能のうち少なくとも一部を実行する１つまたは複数のコンピュータ・プログラムにより符号化された１つまたは複数のコンピュータ読み取り可能媒体（例えば、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、およびＥＥＰＲＯＭなどの揮発性および不揮発性コンピュータメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク、光ディスク、磁気テープなど）を備えることは理解されるであろう。格納されている１つまたは複数のプログラムをプロセッサまたはコントローラにロードして上述の本発明のさまざまな態様を実装できるように、１つまたは複数のコンピュータ読み取り可能媒体をプロセッサまたはコントローラ内に固定するか、または移動可能なものとすることができる。「コンピュータ・プログラム」という用語は、本明細書では総称的に用い、本発明の上述の態様を実施するために１つまたは複数のマイクロプロセッサをプログラムするために採用することができる任意の種類のコンピュータ・コード（例えば、ソフトウェアまたはマイクロコード）を意味する。

本発明の他の実施形態は、直列構成で配置され、照明制御データ・ストリームを複数の照明システムに伝達するプロセッサと関連付けられている複数の照明システムを含む照明ネットワークを対象とする。この実施形態によるそのような照明システムの一例として、コントローラの出力に結合されている１つまたは複数の照明デバイスとともに使用する図２に示されているコントローラ２６がある。図３に示されているように配置された多数の照明システムは、直列構成のそのような証明ネットワークの一例となっているが、この例は説明のみを目的としており、本発明はこの特定の実施形態に限定されないことは理解されるであろう。

このような直列構成では、複数の照明システムのそれぞれが、次々に、使用のため制御データ・ストリームを剥ぎ取るか、あるいは何らかの方法で修正し、データ・ストリームの残り部分を直列構成内の残りの照明システムに伝達する。この実施形態の一態様では、剥ぎ取りまたは修正は、照明システムが制御データ・ストリームを受信したときに実行される。他の態様では、照明システムは、制御データ・ストリームの最初のセクションを剥ぎ取るか、または修正し、それにより照明システムがそのデータに対応する照明条件を変更できるようにする。次に、照明システムは残りのデータ・ストリームを取り出し、直列構成の次の照明システムに伝達することができる。続いて、この次の照明システムは同様の剥ぎ取り／修正、実行、および再送を完了する。

図５は、本発明の一実施形態による照明ストリング１００を示している。図５のストリング１００は、複数の照明システム１０２と通信するプロセッサ２２を備える。各照明システム１０２は、第１のデータ・ポート３２Ａと第２のデータ・ポート３２Ｂを備える。複数の照明システム１０２は、直列型に接続され、第１の照明システム１０２からの第２のデータ・ポート３２Ｂは、第２の照明システムの第１のデータ・ポート３２Ａに接続される。

図５の実施形態では、プロセッサ２２は直列接続を通じて複数の照明システム１０２のそれぞれにデータ・ストリームを伝達する。データ・ストリームは、複数のデータ・セグメントに分割され、各データ・セグメントは、直列接続の意図した照明システムに対応するように順次配置される。データ・ストリームが直列接続内の第１の照明システム１０２に伝達されると、第１の照明システムは、データ・ストリームから第１のデータ・セグメントを剥ぎ取り、ついで、残りのデータ・ストリームを直列接続内の次の照明システム１０２に伝達する。データ・ストリーム内のデータ・セグメントは、適切なデータフォーマット化によりバラバラにできる。本発明では、データの配置およびデータの剥ぎ取りについては、第１の照明システムが最後のデータ・セグメントまたは他の何らかのあらかじめ定められたセグメントをデータ・ストリームから剥ぎ取るなどの数多くの方法が企図されており、本発明は特定の実行に限定されないことは理解されるであろう。

図５はさらに、複数の照明システム１０２のそれぞれへの電源１１０および接地１１２接続を示している。図５は電源の並列接続を示しているが、本発明によるシステムは直列配電を含むことができることは理解されるであろう。例えば、一実施形態では、直列配電は照明システム１０２内にシャント電圧レギュレータを備え、定電流源から電力を分配することができる。線１１０は一般に接地と呼ばれているが、これは、共通の基準位置を指し、アース接地でなくてよいことは理解されるであろう。

図６および７は、本発明のさまざまな実施形態による照明ストリングを示している。図６の実施形態は、直列データ線１０８を持つ並列配電方式を示している。図７の実施形態は、直列データ線１０８を持つ直列配電方式を示している。図７は、第１の照明システム１０２の第２のデータ・ポート３２Ｂからデータ線上の第２の照明システムの第１のデータ・ポート３２Ａへ通るデータ線を示している。データ線は、第１の照明システムの第２のデータ・ポート３２Ｂから第２の照明システムの第２のデータ・ポート３２Ｂへ向かい、その後、第２のシステムの第１のデータ・ポート３２Ａから次のシステムの第１のデータ・ポート３２Ａまたは他の何らかの配置へ向かい、データを直列方式で伝達することができる。

図５を再び参照すると、一実施形態では、照明ネットワーク１００は、直列接続内の最後の照明システム１０２からデータ・ストリームを取り出し、残りのデータ・ストリームをプロセッサ２２に伝達して戻す戻りデータ線１１４を備えることができる。この実施形態の一態様では、プロセッサ２２は、戻りデータ線でデータを受信した後照明ネットワーク内の照明システムの個数を計算することができる。例えば、一実施形態では、プロセッサ２２は、戻りデータ・ストリーム内のデータ・セグメントの個数を、直列接続の第１の照明システムにプロセッサから最初に送信されたデータ・セグメントの元々の個数と比較して、照明システムの総数を計算することができる。他の実施形態では、プロセッサ２２は、返されたデータ・ストリームの一部（例えば、データ・ストリームのヘッダまたはその他の修正された部分）を読み込んで、この部分から照明システムの個数を解釈することができる。前記の例は、説明のみを目的としており、本発明は照明ストリング１００の照明システムの個数を決定するためにいかなる特定の実行にも限定されないことは理解されるであろう。

例えば、一実施形態では、戻り線１１４を使用して、直列接続の最後のこのようなシステムから始めて、照明システム２２と通信することができる。他の実施形態では、プロセッサは、直列接続の照明システム１０２の個数を決定してから、第１のデータ・ポート３２Ａを通じてデータ・ストリームまたはデータ・ストリームの一部を第１の照明システム１０２に伝達し、直列接続の最後の照明システム１０２の第２のデータ・ポート３２Ｂを通じてデータ・ストリームまたはデータ・ストリームの一部を伝達する。第１および最後のシステム１０２に伝達されるデータ・ストリームは、例えば、データの順序を除き、同一であってよい。

この実施形態の一態様では、データ・ストリームは同一でよく、そして照明システム１０２は、第２のデータ・ポートを介してデータ・ストリームを伝達するときにデータ・ストリームから最後のデータ・セグメントを剥ぎ取り、第１のデータ・ポートを介してデータ・ストリームを伝達するときにデータ・ストリームから第１のデータ・セグメントを剥ぎ取るように構成することができる。照明システムストリングの両端を通じてデータを伝達する方法は、照明システム１０２の直列接続で照明システム１０２の故障の影響を最小限に抑えるために役立つ。例えば、直列接続の第３の照明システム１０２が故障し、データは第１のシステム１０２を通じてしか伝達されない場合、データ伝送は第３のシステム１０２のところで停止する可能性がある。データ・ストリームが照明システムストリングの両端を通じて伝達されれば、第３の照明システム１０２を除くすべてが動作することが可能であろう。

本明細書で説明している実施形態の多くはデータ・ストリームからデータを剥ぎ取るステップを開示しているが、説明した機能を実行する方法は多数あり、またこれらの実施形態をいかなる形であっても限定しているものとして解釈すべきでないことは理解されるであろう。例えば、一実施形態では、照明システム１０２は、データ・ストリームからデータを剥ぎ取る代わりに、受信したデータを修正し、直列接続の次の照明システム１０２が修正されたデータに応答しないようにするが、修正されていないストリーム内の第１のデータに応答するようにできる。当業者であれば、この機能を実現するためにデータ・ストリームを修正する方法が多数あることを理解するであろう。

さらに他の実施形態では、本明細書で図５〜図７に関連して説明したような直列接続の照明システム１０２は、直列接続内の一意的アドレスにより各照明システム１０２を識別するデータを受信し、その後、各照明システム１０２はそのデータに関係するデータ・ストリームの部分を読み込むことができる。例えば、プロセッサ２２は、アドレス・データを含む構成データ・ストリームを直列接続の照明システム１０２に伝達することができる。照明システムはそれぞれ、データ・ストリーム内の第１のデータ・セグメントをアドレスとして受信し、剥ぎ取り、格納することができる。一態様では、アドレスは、不揮発性メモリ等に格納し、それにより照明システム１０２が給電サイクルまでアドレスを保持する。他の態様では、アドレスをメモリに格納し、給電サイクルの際に、または別のときに、構成データ・ストリームを再伝達することができる。さらに他の態様では、アドレス指定された照明システム１０２はデータ・ストリームからアドレス指定された情報を読み込むことができる。さらに他の態様では、アドレス指定された照明システム１０２はデータ・ストリーム内のある場所から情報を読み込むことができる。当業者であれば、アドレスを含むデータを照明システム１０２に伝達する方法が多数あることを理解するであろう。

図３と関連して上で説明したように、照明ネットワークの照明コントローラ１０２は１つまたは複数のプロセッサ２２からデータを受信することができる。図８に示されているように、一実施形態では、このようなプロセッサ２２は、次に、上位レベルの照明コマンドを受信し、プロセッサはその上位レベルのコマンドに基づいて照明制御信号を発生し、伝達することができる。本発明によるシステムは、観覧車、遊園地の乗り物、工事現場の足場、建物、廊下、または多数の照明システムがあるのが望ましいその他の場所などで、調整された照明効果が得られる多数の照明システムを含むことができる。

特に、図８は、上位レベルのコマンドを複数のプロセッサ２２に伝達する中央プロセッサ５０４を含む本発明の一実施形態による照明ネットワーク５００を示している。プロセッサ２２は、上位レベルのコマンド応答して照明制御信号を発生し、本明細書で説明しているように、照明制御信号を複数の照明システム１０２に伝達することができる。照明制御信号を受信すると、照明システム１０２はＬＥＤ制御信号（例えば、パルス幅変調制御信号）を発生することができる。この実施形態の一態様によれば、ネットワークの複数のプロセッサ２２全体にさまざまな計算を分散させることにより、ネットワークの必要な帯域幅を低減しかつ／またはネットワーク内で照明効果を変化させる速度を高めることができる。例えば、中央プロセッサ５０４は、アドレス指定されたコマンドをプロセッサ２２のそれぞれに伝達し、プロセッサ２２のそれぞれは次々に、プロセッサ２２がネットワーク・データからそのコマンドに関係する情報を読み込むようにアドレスを持ち得る。

図８の実施形態の他の態様では、指定された照明システム１０２は、照明システムのアドレスを変更できるように変更可能アドレスを持ち得る。例えば、中央プロセッサ５０４は、第１のプロセッサ２２に第１の照明システム１０２から最後の照明システム１０２まで追跡する照明効果を発生させることを指示し、第２のプロセッサ２２に最後の照明システムから最初の照明システムまで追跡する照明効果を発生させることを指示するネットワーク信号を発生することができる。各プロセセッサ２２は、例えば、１００個の照明システム１０２を制御することができるとすると、ネットワークでは、例えば、２０個のコントローラ２２があれば、全部で２０００個の照明システムを備えることができる。さまざまな用途において、照明システムのこのようなネットワークは、遊園地の乗り物、工事現場の足場、建物外装、建物内装、廊下、コーブ、歩道、通路、樹木、クリスマスツリー、ビデオ・ゲームなどのゲームの一部として、ジュークボックス、ギャンブリング・マシン、スロットマシン、ピンボールマシン、またはそのような照明が有用である、あるいは望ましいその他の場所または物体の照明に使用することができる。このような照明ネットワークを使用して放射状伝搬照明効果、巡回効果、爆発効果、またはその他の照明効果を発生させることで観覧車のスポークを光らせることができる。中央プロセッサ５０４は、さらに、他のコントローラ、ユーザインターフェイス、センサ、トランスデューサ、またはその他のシステムに関連付け、照明効果を開始または発生させることができる。

以下で詳述する他の実施形態により、指定された照明システム１０２で実行される特定の機能に関して、照明システム１０２は、ＲＳ−２３２プロトコルによる非同期シリアル・データを受信し、例えば、ＬＥＤを制御するために非同期シリアル・データに基づいて１つまたは複数のＰＷＭ信号を発生し、修正されたＲＳ−２３２データを連鎖内の次の照明システム１０２に送信することができる。このような照明システム１０２では、さらに、汎用非同期送受信機（ＵＡＲＴ）と一般に呼ばれるビットストリーム回復回路を備えるか、またはソフトウェアまたはその他の手法を通じてビットストリーム回復を実行できる。照明デバイス１０２は、例えば、ある種の共振器（水晶、セラミック、鋸歯状波、ＬＣ、ＲＣなど）により制御することができるクロック信号発生器に関連付けることができる。一態様では、ビットストリームに含まれるパルス幅などのある種の特徴を測定することでクロック信号発生器を同調するという方法で、クロック精度を高めたり、周波数発生器のコストを低減することができる。

他の実施形態では、指定された照明システム１０２は、符号で符号化されたデータを受信することができ、パルス期間の１／２未満のパルスは第１の論理状態に対応し、パルス期間の１／２を超えるパルスが第２の論理状態に対応する。システム１０２は、その後、受け取ったパルスの長さをパルス期間の一部分と比較して、送信されたビットが第１の論理状態だったのか第２の論理状態だったのかを決定する。この種のビットストリームがＲＳ−２３２、または他のプロトコルに勝る少なくとも１つの利点は、システム１０２が内部の未較正周波数基準、およびカウンタ、レジスタ、論理ゲートの集まりを利用して、データを抽出できるという点である。追加カウンタ、レジスタ、および論理回路を利用して、出力データ・ストリームを発生し、ＬＥＤ用の駆動信号を生成することができる。このシステムの他の利点としては、非常に小さな、非常に製造しやすい、カスタム集積回路に組み込むことができるという点があげられる。

さまざま符号化または変調方法が可能であり、本発明の対象となることは理解されるであろう。また、当業者であれば、これらの符号化方法に適合する信号を符号化（変調）し、復号化（復調）する方法はいくつでも考えられ、本発明の対象となることを理解するであろう。

上述のように、他の実施形態では、例えば図９に示されているように、照明システム１０２は、本明細書で説明しているさまざまなデータ処理および照明制御機能を実行するコントローラ２６（他の図と関連してすでに説明したように）を備えることができる。コントローラは、電圧調整器（図に示されていない）、第１のデータ・ポート３２Ａ、第２のデータ・ポート３２Ｂ、およびそれぞれ１つまたは複数のＬＥＤを備える３つの光源４０８、４１０、および４１２に接続することができる。ＬＥＤは、限流抵抗器（図に示されていない）に関連付けることができ、これはさらに電圧調整器に接続することができる。クロック信号発生器４１８も、コントローラに関連付けることができる。コントローラは、着信データ・ストリームを一連のバイナリ・ワードに変換する。例えば、０ビットで始まるワードは、プログラムに対しフレームの開始を指示し、さらに、第２のデータ・ポート３２Ｂ上で送信される。１ビットで始まる後続のワードをＬＥＤを駆動するコントローラのＰＷＭレジスタにロードすることができ、０ビットで始まる異なるワードを第２のデータ・ポート３２Ｂに送信することができる。必要な数のワードがレジスタにロードされると、さらに受信したワードは第２のデータ・ポートに送信される。この配置では、各システム１０２は、その宛先となるデータを抽出し、次のシステム１０２に適したデータ・ストリームを作成する。

図１０に示されているようなさらに他の実施形態では、ビット抽出器１５００を、本発明の原理によるコントローラ２６のさまざまな実現で採用することができる。図１０に示されているように、ビット抽出器１５００は、２つのＤ型フリップフロップ１５０２Ａおよび１５０２ＢとＮＡＮＤゲートを含む立ち上がりエッジ信号検出器を備えることができる。安定無精度発振器（ＯＳＣ）１５０４を立ち上がりエッジ信号検出器およびＮビットカウンタ１５０８に対するクロック信号発生器として使用することができる。図１０に示されているＲＩＳＥ（立ち上がり）信号を使用し、カウンタ１５０８の状態を順次ラッチし、リセットする。ラッチされた値は、到来シリアル・ストリームのクロックパルス単位の期間である。後続の期間の半分を過ぎると、等価条件検出器１５１０が真を報告し、フリップフロップ１５０２Ｃトリガして、入力シリアル・ストリームの状態のサンプリングし、従ってラッチされた回復ビットを供給する。その後、回復ビットが、回復クロック（ＲＩＳＥ信号）とともに従来のＵＡＲＴまたはシフト・レジスタに送られ、Ｍビットデータ・ワードを回復することができる。データ入力期間が比較的一定している限り、入力ビットは回復される。これは、データ入力期間を発振器周波数の約１／６よりも小さく、かつカウンタのオーバーフロー期間よりも大きくなるように選択する限り、発振器の周波数に関係なく行われる。当業者であれば、非常に高い発振器周波数とビット数が多い（Ｎ）カウンタとを使用すれば、入力シリアル・ストリーム周波数の範囲を任意に広く取ることができることを理解できるであろう。好ましい実施形態では、Ｎは１２である。

同様に、図１１に示されているようなこの実施形態の他の態様では、ＵＡＲＴ１６０２から送信したいビットを利用して、シリアル・ストリームを作成し、それを後続のチップで受信することができる。前述のように、同じラッチされた期間値を使用して、第２の等価条件検出器１５１２（図１０に示されている）の第２のトリガ値を作成することができる。さまざまな態様において、トリガ値は、例えば、０ビットに対しては１／４、１ビットに対しては３／４であり得る。これらのトリガ値を生成するには、単一のＮビット加算器を使用する。この加算器への入力は、その期間の１／４、及び期間値の１／２とすることができる。これらの構成要素値は両方とも、決定するための実際のロジックを必要とせず、また送信するビットの状態で１／２の期間値をゲーティングすると、加算器の出力は期間の１／４または期間の３／４のいずれかとなる。その後、図１０に示されている第２の等価条件検出器１５１２は、適切なときにトリガして、出力シリアル・ストリームの立ち下がりエッジを発生する。立ち上がりエッジは、単に入力シリアル・ストリームの立ち上がりエッジにすぎないので、立ち上がりエッジ・トリガと立ち下がりエッジ・トリガは両方とも使用可能であり、セット−リセット・フリップフロップ１５１４を図１０に示されているように使用し、複数の信号を１つの出力シリアル・ストリームに併合することができる。ＲＩＳＥ信号の遅延時間を短縮するために、一実施形態では、第２のＡＮＤゲート１５１８を図１０に示されているように使用して、立ち上がりエッジ検出器の第１のフリップフロップをバイパスすることができる。

当業者であれば、入力期間の他の割合、またはさらには固定された数値、あるいはその他の期間を本明細書で説明しているような分数期間の代わりに使用でき、本発明は実施形態の特定の方法に限定されないことを理解するであろう。例えば、他の実施形態では、図１０および１１に関して上で説明したように、アナログ方式を使用してビットを抽出する機能を実行することができる。特に、カウンタはアナログ・ランプ発生器で置き換えることができる。ラッチは、サンプル及びホールド回路により置き換えることができる。乗算器は、タップ付き抵抗器またはスタック型（ｓｔａｃｋｅｄ）容量性分圧器で置き換えることができる。等価条件検出器は、アナログ比較器で置き換えることができる。加算器は、アナログＭＵＸで置き換えることができる。その結果得られる回路は、ビットを抽出することができ、しかも、必要なＵＡＲＴクロックを発生する。この例は、アナログ回路、デジタル回路、およびそれぞれの組み合わせがあり、組み立てて、本明細書で説明している本発明の機能を実行することができる集積回路またはコントローラを製作することができる。

前述のように、図１１と関連して、クロックおよびデータ・ビットを使用することにより、ＵＡＲＴ１６０２を駆動して、データ・ワードを抽出することができる。このようなワードを１つ、「スタート・コード」として予約しておき、データ・セグメントの同期を取ることができる。さらに、図１１に示されているように、ソフトウェアまたはハードウェアで実現されている状態機械１６０４を使用して、受信したワードをＰＷＭ発生器１６０８Ａ、１６０８Ｂ、および１６０８Ｃに配分し、送信されるデータの内容を制御することができる。一実施形態では、状態機械１６０４により、スタート・コード、または第１の３つの後続のワードのそれぞれを受信したときにスタート・コードを送信する。この動作により、データ・ストリームはユニットからユニットへ渡るときに変化し、スタート・コードの個数が増え、データ・バイトの個数が減る。連続する複数のスタート・コードは、無視することができる。１ワード当たりのデータ・ビット数を変更するには、構成要素のラッチおよびＵＡＲＴレジスタのすべての幅を変更する。好ましい実施形態では、８ビットのＭが使用されている。

他の実施形態では、照明システムのコントローラは双方向通信を行うことができる。例えば、コントローラのシリアルインおよびシリアルアウト・ピン（入力および出力ポート）のドライバを双方向に修正し、いくつかの制御回路を追加すると、両方の方向で送信が可能になる。この実施形態の一態様では、シリアルアウトを制御デバイスのシリアルインにループバックすることができる。電力線キャリア、ＲＦ、光、音響、およびその他の手段などに限定されず他のさまざまな方法を使用することもできる（例えば、ビットをＬＥＤに送信し、システムの電力消費量の変化を監視する）。

図１２は、本発明の一実施形態により集積回路またはその他の種類のコントローラに組み込むことができる電力調整回路１７００を示している。図１２の実施形態では、例えば、４．５〜１３ボルトの電圧範囲を受け付け、調整された電圧、例えば３ボルト±５％を出力するように調整器１７０２を適合させることができる。電流／電圧（Ｉ／Ｖ）変換器１７０４は、外部抵抗器１７１０を流れる電流または外部抵抗器１７１０の両端にかかる電圧を検知できるが、基準により駆動され、トラッキング基準電圧または電流をドライバ・デバイス１７０８Ａ、１７０８Ｂ、および１７０８Ｃに供給する。ドライバ・デバイス１７０８Ａ、１７０８Ｂ、および１７０８Ｃは、Ｉ／Ｖ回路１７０４、およびデータのビットから基準電圧または電流を受け付けるように適合させることができる。データのビットにより、ドライバをオン、オフすることができ、ドライバがオンになった場合、例えば３０ｍＡの固定ＤＣ電流を供給することができる。この配置では、広範囲にわたる入力電圧で、照明光源（例えば、ＬＥＤ）を調整することができる。

図１３は、本発明の他の実施形態による照明ストリング２００を示している。この実施形態では、電力１１０、接地１１２、およびデータ１０８用の導体が導管２０２内を通っている。導管２０２は、例えばリボン型ケーブルでよい。データ用導体１０８は、導管と導体１０８を通る穴２２０により示されるように、周期的に切れる。図に示されているように、導管２０２とデータ用導体１０８に穴２２０を開けると、データ用導体１０８内に断線が生じる。データ用導体１０８を断線させたり、断線または途切れのあるデータ用導体を提供する方法は他にも多数があるが、本発明は、これらの示されている実施形態に限られない。

図１３の実施形態の一態様では、ライト・ソケット２１４を導管２０２に結合することができる。この実施形態による照明システム１０２は、上面と底面を含み、ＬＥＤは上面に取り付けられ、電気コネクタは底面を通る。このような照明システム１０２への底面を図１４Ａに示した。図１４Ａに示されているように、照明システム１０２の底面は、例えば、複数の電気コネクタ、第１のデータ・ポート３２Ａ、第２のデータ・ポート３２Ｂ、接地１１２、および電源１１０を含むことができる。これらのコネクタ３２Ａ、３２Ｂ、１１２および１１０は、図１４Ｂに示されているように、ソケット２１４内のコネクタ３１２、３１４、３２０、および３１８のパターンと一致するように物理的に配列することができる。ソケット２１４のコネクタ３１２、３１４、３２０、および３１８は、導管２０２内の導体で電気的に接続されるように配列できる。

この実施形態の一態様では、ソケット２１４を導管２０２上に配置し、ネジまたはその他の導電性締結具を使用して、ソケット２１４を導管２０２に電気的にかつ物理的に接続することができる。ソケット２１４のコネクタ３１２、３１４、３２０、および３１８のそれぞれに穴を開け、コネクタ内の穴をソケット２１４の穴に揃え、ネジまたはその他の導電性締結具をその穴と導管に通したときに、ソケットの電気コネクタと導管２０２の導体との間に電気的接続が形成されるようにする。この実施形態の他の態様の配置では、第１のデータ・ポート３２Ａを断線しているデータ線１０８の片側に、第２のデータ・ポートを断線しているデータ線１０８のもう片方に電気的に接続し、データ線１０８の回路が照明システム１０２を通って完成するようにする。この配置ではさらに、接地３０４を導管２０２内の導体１１２に電気的に接続し、電力３０２を導管２０２内の導体１１０に電気的に接続する。

図１３を再び参照すると、他の実施形態では、照明システム２００は、ソケット２１４に接続される光学機器２１８を備えることができる。この実施形態の一態様では、光学機器２１８は取り外し可能なようにソケット２１４に接続されている。他の態様では、光学機器２１８は密封可能なようにソケット２１４に接続されており、水がソケット２１４に侵入するのを防いでいる。さらに他の態様では、ソケットを電気コネクタのところで、またはソケット２１４インターフェイスの導管２０２のところで、または導管の逆側でまたはその他の手段を使用して密封することもできる。例えば、一態様では、ソケット２１４を通り、導管２０２に入るネジを使用し、ネジと導管との間の干渉により密封することができる。

図１５は、導管２０２を必要とする本発明のさらに他の実施形態を示している。図１５の実施形態では、導管は導体１１０、１１２、および１０８を封入しない。その代わりに、導体１１０、１１２、および１０８は、例えば、導管の外側に置くことができる。この実施形態の他の態様では、導管は、図１５に示されているように、照明システム１０２の間の途切れの間の途切れとコネクタを含む回路基板とすることができる。

図１６は、本発明の他の実施形態による照明モジュール９００を示している。照明モジュール９００は、さまざまな実施形態について上で説明したように、照明システム１０２を含む。図１６の実施形態では、照明モジュール９００は本発明の他の実施形態と比べて非常に小さい。例えば、照明モジュール９００は、照明モジュール９００の上面に載っている３つのＬＥＤ４０８、４１０、および４１２（例えば、赤色、緑色、および青色）を示しているが、照明システム１０２のコントローラ２６は照明モジュール９００の底面または反対側に配置されている。このような構成をとる理由の１つは、照明モジュール９００が小さいため、３つのＬＥＤとコントローラを同じ側に収めることができないというものである。この実施形態の一態様では、照明モジュール９００に１つまたは複数のＬＥＤを備えることができる。一実施形態のＬＥＤは、プラットフォームに直接装着したダイを含むが、コントローラ２６は、サイズ最小、低コストを目指して設計された専用加工集積回路とすることができる。コントローラ２６は、プラットフォームの反対側にあるＬＥＤに関連付け、ＬＥＤを独立して制御することができる。ＬＥＤを制御するには、本明細書で説明しているように、ＰＷＭ、アナログ、またはその他の制御技術を使用する。

図１７は、本発明の一実施形態による取付ブロック１０００を示している。取付ブロック１０００は、図１６に関して上で説明したように照明モジュール９００を受け付けるように配置され、照明モジュール９００の接点の位置が取付ブロック（図には示されていない）のコンタクトと揃う。この実施形態の一態様では、複数のカッティング・コンタクト１００２をさらに、取付ブロック１０００の底面に備えることもできる。これらのカッティング・コンタクトは導電性で、十分に鋭利であり、導管２０２（上述の）内の導体を被覆する絶縁体を貫き、導体とカッティング・コンタクト１００２（例えば、圧接コネクタ）との間に電気的接続を形成することができる。この実施形態の一態様では、取付ブロック１０００に、電源に接続するコンタクト、共通部分に接続するコンタクト、データ入力用のコンタクト、およびデータ出力用のコンタクトの４つのカッティング・コンタクト１００２を備えることができる。

図１７の実施形態では、取付ブロック１０００にさらに、位置決めピン１００４を備えることもできる。位置決めピン１００４は、ブロック１０００と導管２０２内の穴２２０とを揃える場合に使用し、穴２２０から導電性材料を押し出すのを補助する。この実施形態の一態様では、位置決めピン１００４を使用して、導管２０２に穴２２０を開けることができる。また、図１７の組立体は、システムで使用できる光学機器２１８も示している。光学機器２１８はさらに、ブロック１０００内またはブロック１０００上に照明モジュール９００を束縛しておくためにも使用できる。この実施形態の他の態様では、取付ブロック１０００はさらに、ブロック１０００を導管２０２に固定する取付装置（図に示されていない）と関連付けることもできる。

出願人は、本発明の原理による照明ストリングの形態の非常に小さな、色が変化する照明システムを、従来のライト・ロープ、クリスマスツリーのライト、飾りライト、展示用のライト、またはその他の照明システムの代わりに使用できることを認識し、理解している。例えば、ストリング照明システムを使用して、ディスプレイ内またはディスプレイ上で、追いかける効果、調整効果、色変化効果、またはその他の照明効果などの複雑な照明効果を提供することができる。コントローラを照明ストリングに備え、関連付けることにより、ネットワーク信号をシリアル方式で伝達することができ、それぞれの照明モジュールまたはシステムは本明細書で説明しているようにシリアル配列データに応答する。

本発明のさらに他の実施形態は、図１６および１７と関連して、例えば、照明ストリングを製造する方法を対象とする。この方法は、導管２２０に３本の導体１１０、１１２、１０８を備え、導体の１つに穴２２０を開け、位置決めピン１００４がその穴２２０を通して挿入される取付ブロック１０００を取り付け、照明モジュール９００を取付ブロック１０００内に取り付け、レンズを取付ブロックに固定するステップを含む。カッティング・コンタクト１００２を導管２０２の電線の絶縁体に押し通し、電気的に接触させることができる。このような製造手法には多数のバリエーションがあり、このようなバリエーションは本発明の対象である。

本発明の他の態様では、本明細書で説明しているコントローラおよび／またはプロセッサの１つまたは複数を、ネットワーク・データを通じて照明光源を制御するように設計された集積回路（ＩＣ）として実現することができる。ＩＣは、サイズ、コスト、および／または設計の単純さが重要な多くの用途において望ましいと考えられる。例えば、ＩＣは、照明デバイスを非常に小さくする必要がある用途で使用することができる。さまざまな実施形態において、ＩＣを１つまたは複数のＬＥＤとともに使用し、照明システムを形成し、多くのこのようなシステムをストリングで結合して制御可能な照明光源の大きなネットワークを形成することができる。この実施形態の一態様では、サイズを小さくすることが重要であり、ＩＣをプラットフォームの片面に装着し、少なくとも１つのＬＥＤをプラットフォームの反対側に装着した照明システムを作成することができ、またプラットフォームを（複数の）ＬＥＤとＩＣを収納できるサイズにできる。例えば、３つの表面実装、チップオンボード、ＬＥＤダイ、または他の小さなＬＥＤ構成物をプラットフォームの片面に取り付け、ＩＣをその反対側に取り付けて、電気的接続がＩＣからＬＥＤへ通るようにする。異なる色のＬＥＤを使用する場合は、２つの色から色の組み合わせを生成するようにＩＣをプログラムすることができる。一実施形態では、プラットフォームを約３．２２５８ｃｍ^２（０．５平方インチ）以下の第１の側の表面積のものとすることができる。

一実施形態では、ＩＣをプラットフォームに装着し、その際に、（複数の）ＬＥＤおよびＩＣは同じ側にあってもよいが、少なくとも１つのＬＥＤをプラットフォームの反対側に取り付け、プラットフォームをハウジングに関連付けることができる。ハウジングは、本明細書で説明しているように、データ接続でＩＣからデータ・イン・ポートおよびデータ・アウト・ポートを通り、データ・ストリームがＩＣに伝達され、ＩＣがデータ・ストリーム、またはその一部または修正されたデータ・ストリームを他の照明デバイスに送信できるように適合させることができる。一実施形態では、ハウジングはさらに、光学機器２１８に関連付けることもでき、また光学機器２１８は、光の拡散、光の方向変更、プリズム効果の発生、または発生した光に対する他の効果を発生するように適合させることができる。一実施形態では、色混合が重要な場合があり、光学機器の透過度を下げて、光学機器２１８の混合特性を高めることができる。例えば、光学機器２１８の１０〜９０％の範囲の透過特性を特定の用途に合わせて最適化することができる。他の実施形態では、光学機器２１８は透明または透明に近いものとすることができる。

本発明の他の実施形態は、電力変動に対応するように適合されたコントローラ２６またはＩＣを対象とする。出願人は、このような多くのシステムをストリングで結合したときに適切な電力をコントローラ、ＩＣ、および／または照明構成要素に供給することに関連するさまざまな問題を認識し、理解している。一実施形態では、複数の照明システムを「ストリング」で互いに関連付けることができる。このストリングは、一定の電力をストリング全体に供給することができる電源に比べて長くとることができる。例えば、ストリングを、送電線から電力を引く照明システムとともに送電線が長いほど電力が著しく低下するぐらい、長くすることができる。この実施形態の一態様では、照明光源を制御するＩＣまたはその他のシステムは、電源から電力を受け取り、電源からの電力を制御し、適切な電力を集積回路内の他の回路に供給するように適合された電力管理回路を使用するように適合させることができる。システムの要求条件に応じて、電力管理回路は、電力管理システムに供給される電力が著しく変化したときでも適切な電力を供給するように適合させることができる。例えば、電力管理回路は、供給電力が最大９０％まで変化する場合、適切な電力を供給するように適合させることができる。一実施形態では、供給電圧の比較的小さな増大に対応するが、供給電力の大きな負の変化を超えて適切な電力を供給することができるように電力管理回路を適合させることができる。例えば、これは、ストリングが長くなるのに合わせて予想される電圧降下に適応するように配置することができるが、正の側の供給電圧の大きな振幅を補償しない。

本開示の目的のため本明細書で使用しているように、「ＬＥＤ」という用語は、あらゆる種類の発光ダイオード（半導体および有機発光ダイオードを含む）、電流に応答して光を発する半導体ダイ、発光ポリマー、エレクトロルミネセンス・ストリップなどを含むことを理解されなければならない。さらに、「ＬＥＤ」という用語は、個別に制御される複数の半導体ダイを持つ単一発光デバイスを意味する。また、「ＬＥＤ」という用語は、パッケージ型のＬＥＤを制約しない、例えば、「ＬＥＤ」という用語が、パッケージングされたＬＥＤ、パッケージングされていないＬＥＤ、表面実装ＬＥＤ、チップオンボードＬＥＤ、および他のすべての構成のＬＥＤを意味することも理解されるであろう。「ＬＥＤ」という用語はさらに、パッケージングされた、または蛍光体と関連付けられているＬＥＤも含み、蛍光体はＬＥＤから放出された放射エネルギーを異なる波長に変換することができる。

さらに、本明細書で使用しているように、「光源」という用語は、上述のＬＥＤベースの光源、白熱光源（例えば、白熱電球、ハロゲンランプ）、ピロルミネセンス光源（例えば、火炎）、キャンドルルミネセンス光源（例えば、ガスマントル）、カーボン・アーク放射源、光輝性光源（例えば、気体放電光源）、蛍光光源、燐光光源、高輝度放電光源（例えば、ナトリウム蒸気、水銀蒸気、およびメタル・ハライド・ランプ）、レーザー、電子発光光源、電子飽和を使用した陰極線ルミネセンス光源、ガルバノルミネセンス光源、結晶ルミネセンス光源、キネルミネセンス光源、熱ルミネセンス光源、トリボルミネセンス光源、音ルミネセンス光源、放射線ルミネセンス光源、および原色を発することができる発光性ポリマーなどのすべての照明光源を含むことも理解されるであろう。

さらに、本明細書で使用しているように、「色」という用語は、スペクトル内の放射の周波数（または波長）を指す、つまり、「色」は可視スペクトルの周波数（または波長）だけでなく赤外線、紫外線、および他の電磁スペクトル領域の周波数（または波長）を指すことも理解されるであろう。

図１は、本発明の一実施形態によるネットワーク化された照明システムの図である。 図２は、本発明の一実施形態による、図１の照明システムのコントローラの一例を示す図である。 図４は、本発明の他の実施形態によるネットワーク化された照明システムの図である。 図４は、本発明の一実施形態による、図３のネットワーク化された照明システムで使用できるデータ・プロトコルの一例を示す図である。 図５は、本発明の一実施形態による照明ストリングの形態の照明ネットワークを図示する。 図６は、本発明の一実施形態による、図５の照明ストリングの一配置の図である。 図７は、本発明の他の実施形態による、図５の照明ストリングの他の配置の図である。 図８は、本発明の他の実施形態による複数の照明ストリングのネットワークを図示する。 図９は、本発明の一実施形態による、図５〜図８の照明ストリングの照明システムの一例を図示する。 図１０は、本発明の一実施形態による照明システムのビット抽出回路を図示する。 図１０は、本発明の一実施形態による照明システムのビット抽出回路を図示する。 図１１は、本発明の一実施形態による照明システムの制御回路を図示する。 図１２は、本発明の一実施形態による照明調整回路を図示する。 図１３は、本発明の一実施形態による照明ネットワークの導管配置の図である。 図１４Ａは、本発明の一実施形態による照明システムの底部を図示する。図１４Ｂは、本発明の一実施形態による照明システムのソケットを図示する。 図１５は、本発明の一実施形態による照明ネットワークの他の導管配置を図示する。 図１６は、本発明の他の実施形態による照明システムを図示する。 図１７は、本発明の一実施形態による、図１６の照明システムの一パッケージング配置を図示する。

Claims (188)

1. 第１のデータ・ポートを介してデータ・ストリームを受信し、当該データ・ストリームの少なくとも第１の部分に基づいて少なくとも１つの照明条件を発生させ、第２のデータ・ポートを介して前記データ・ストリームの少なくとも第２の部分を伝達するように適合されたＬＥＤ照明システムと、
   前記ＬＥＤ照明システムを保持し、第１および第２のデータ・ポートを、第１の側と第１の側から電気的に絶縁されている第２の側とを有する少なくとも１つの不連続セクションを持つ電気的導体を備えるデータ接続部と電気的に関連付けるように適合されたハウジングと、を備え、
   前記ハウジングは、第１のデータ・ポートが不連続セクションの第１の側と電気的に関連付けられ、且つ第２のデータ・ポートが不連続セクションの第２の側と電気的に関連付けられるように適合されている、照明システム。
2. 前記ハウジングはさらに、当該ハウジングとデータ接続部との位置を揃えるために使用される機構を備える請求項１に記載の照明システム。
3. 前記機構は、前記ハウジングと少なくとも１つの不連続セクションとの位置を揃えるように適合される請求項２に記載の照明システム。
4. 前記機構が突出部を備え、当該突出部は前記不連続セクションに挿入される請求項３に記載の照明システム。
5. 圧接コネクタを介して第１のデータ・ポートおよび第２のデータ・ポートのうちの少なくとも一つを前記データ接続部と電気的に関連付ける請求項１に記載の照明システム。
6. 締結具を介して第１のデータ・ポートおよび第２のデータ・ポートのうちの少なくとも一つを前記データ接続部と電気的に関連付ける請求項１に記載の照明システム。
7. 第１のデータ・ポートおよび第２のデータ・ポートのうちの少なくとも一つの電気的関連付けが機械的な取り付けであり、当該機械的な取り付けが前記ハウジングを前記データ接続部に固定するのに十分である請求項１に記載の照明システム。
8. 前記ＬＥＤ照明システムは、前記データ・ストリームから第１の部分を剥ぎ取るように適合されている請求項１に記載の照明システム。
9. 前記ＬＥＤ照明システムはさらに、前記データ・ストリームの少なくとも剥ぎ取られていな部分を他のシステムに伝達するように適合されている請求項８に記載の照明システム。
10. 前記ＬＥＤ照明システムは、前記データ・ストリームの第１の部分を操作するように適合されている請求項１に記載の照明システム。
11. 前記ＬＥＤ照明システムはさらに、前記データ・ストリームの少なくとも操作された第１の部分を伝達するように適合されている請求項１０に記載の照明システム。
12. 前記ＬＥＤ照明システムはさらに、前記データ・ストリームの少なくともまだ操作されていない部分を伝達するように適合されている請求項１１に記載の照明システム。
13. 前記ＬＥＤ照明システムは、前記データ・ストリームの第１の部分を修正するように適合されている請求項１に記載の照明システム。
14. 前記ＬＥＤ照明システムは、前記データ・ストリームの第１の部分を、当該第１の部分の少なくとも１つのビットを変更することにより修正するように適合されている請求項１３に記載の照明システム。
15. 前記ＬＥＤ照明システムは、前記データ・ストリームの第１の部分を、当該第１の部分に少なくとも１つのビットを加えることにより修正するように適合されている請求項１３に記載の照明システム。
16. 前記第１の部分がデータのパケットを含む請求項１３に記載の照明システム。
17. 前記データのパケットは、前記ＬＥＤ照明システムによって受信されたデータの第１の未修正のパケットを含む請求項１６に記載の照明システム。
18. 前記ＬＥＤ照明システムは、少なくとも修正された部分を他のシステムに伝達するように適合されている請求項１３に記載の照明システム。
19. 前記ＬＥＤ照明システムは、前記データ・ストリームの第１の部分を読み込むように適合され、当該第１の部分がデータ・パケットを含む請求項１に記載の照明システム。
20. 前記データ・パケットが、前記データ・ストリームを介して受信されたデータの第１のパケットを含む請求項１９に記載の照明システム。
21. 前記データ・パケットは、データ・ストリームを介して受信された第１の未修正のデータ・パケットを含む請求項１９に記載の照明システム。
22. 前記データ・パケットが識別データと関連付けられている請求項１９に記載の照明システム。
23. 前記識別データがデータ・パケットの状態を示す請求項２２に記載の照明システム。
24. 前記状態は、前記データ・パケットが他のシステムによってすでに読み込まれているかどうかを示す請求項２３に記載の照明システム。
25. 前記ＬＥＤ照明システムは、前記データ・ストリームの読み込まれた部分に応答して色の強さを変化させるように適合されている単色生成ＬＥＤ照明システムを含む請求項１に記載の照明システム。
26. 前記ＬＥＤ照明システムは、前記データ・ストリームの第１の部分に応答して、前記ＬＥＤ照明システムによって生成される光の強さおよび色の少なくとも一つを変化させるように適合されている多色生成ＬＥＤ照明システムを含む請求項１に記載の照明システム。
27. 前記ＬＥＤ照明システムは、アナログ制御信号、ＰＷＭ制御信号、および電流制御信号のうち少なくとも１つを使用してＬＥＤを制御する請求項２６に記載の照明システム。
28. 前記ＬＥＤ照明システムが少なくとも２つの異なる色生成ＬＥＤを備え、前記ＬＥＤ照明システムは、当該少なくとも２つの異なる色生成ＬＥＤを独立に制御する請求項２６に記載の照明システム。
29. 前記ＬＥＤ照明システムはさらに、少なくとも１つのＬＥＤおよびプロセッサが取り付けられているプラットフォームを備え、前記ハウジングでプラットフォームを保持する請求項１に記載の照明システム。
30. 前記プラットフォームが上面および底面を備え、前記プロセッサは前記底面に関連付けられ、前記少なくとも１つのＬＥＤは前記上面に関連付けられる請求項２９に記載の照明システム。
31. 前記少なくとも１つのＬＥＤが複数のＬＥＤを含む請求項３０に記載の照明システム。
32. 前記複数のＬＥＤが少なくとも２つの異なる色生成ＬＥＤを含む請求項３１に記載の照明システム。
33. 前記複数のＬＥＤが、赤色生成ＬＥＤ、緑色生成ＬＥＤおよび青色生成ＬＥＤを含む請求項３１に記載の照明システム。
34. 前記プラットフォームの上面の表面積が約３．２２５８ｃｍ^２（ほぼ０．５平方インチ）未満である請求項３０に記載の照明システム。
35. 前記プラットフォームの上面の表面積が約１．６１２９ｃｍ^２（ほぼ０．２５平方インチ）未満である請求項３０に記載の照明システム。
36. 前記プラットフォームの上面の表面積が約１．２９０３２ｃｍ^２（ほぼ０．２平方インチ）未満である請求項３０に記載の照明システム。
37. 前記プラットフォームの上面の表面積が約０．９６７７４ｃｍ^２（ほぼ０．１５平方インチ）未満である請求項３０に記載の照明システム。
38. 前記プラットフォームの上面の表面積が約０．６４５１６ｃｍ^２（ほぼ０．１平方インチ）未満である請求項３０に記載の照明システム。
39. 前記プラットフォームの上面の表面積が約０．３２２５８ｃｍ^２（ほぼ０．０５平方インチ）未満である請求項３０に記載の照明システム。
40. 前記ＬＥＤ照明システムの少なくとも１つのＬＥＤと光学的に関連付けられた形で配置されている光学機器をさらに備える請求項１に記載の照明システム。
41. 前記少なくとも１つのＬＥＤが少なくとも２つの異なる色の複数のＬＥＤを含み、前記光学機器が少なくとも２つの異なる色のＬＥＤにより生成される光を混合するように適合されている請求項４０に記載の照明システム。
42. 前記光学機器が、ガラス、プラスチックおよびポリカーボネートのうちの少なくとも１つを含む請求項４０に記載の照明システム。
43. 前記光学機器が、透明、半透明、部分的透明、部分的半透明のうちの少なくとも１つである請求項４１に記載の照明システム。
44. 前記光学機器の透過率がほぼ１０％を超える請求項４１に記載の照明システム。
45. 前記光学機器の透過率がほぼ２０％を超える請求項４１に記載の照明システム。
46. 前記光学機器の透過率がほぼ３０％を超える請求項４１に記載の照明システム。
47. 前記光学機器の透過率がほぼ４０％を超える請求項４１に記載の照明システム。
48. 前記光学機器の透過率がほぼ５０％を超える請求項４１に記載の照明システム。
49. 前記光学機器の透過率がほぼ６０％を超える請求項４１に記載の照明システム。
50. 前記光学機器の透過率がほぼ７０％を超える請求項４１に記載の照明システム。
51. 前記光学機器の透過率がほぼ８０％を超える請求項４１に記載の照明システム。
52. 前記光学機器の透過率がほぼ９０％を超える請求項４１に記載の照明システム。
53. 前記光学機器の透過率がほぼ１００％である請求項４１に記載の照明システム。
54. 前記光学機器がプリズム効果を生成するように適合されている請求項４０に記載の照明システム。
55. 前記データ接続部が複数の照明システムを直列に接続する請求項１に記載の複数の照明システム。
56. 前記複数の照明システムを表面上に配置する請求項５５に記載の複数の照明システム。
57. 前記表面として建物の外装面が含まれる請求項５６に記載の複数の照明システム。
58. 前記表面として建物の内装面が含まれる請求項５６に記載の複数の照明システム。
59. 前記複数の照明システムがコーブを照らすように配置されている請求項５５に記載の複数の照明システム。
60. 前記複数の照明システムが歩道を照らすように配置されている請求項５５に記載の複数の照明システム。
61. 前記複数の照明システムが小道を照らすように配置されている請求項５５に記載の複数の照明システム。
62. 前記複数の照明システムが樹木を照らすように配置されている請求項５５に記載の複数の照明システム。
63. 前記複数の照明システムがクリスマスツリーを照らすように配置されている請求項５５に記載の複数の照明システム。
64. 前記複数の照明システムがゲームの一部として配置されている請求項５５に記載の複数の照明システム。
65. 前記複数の照明システムがビデオ・ゲームの一部として配置されている請求項５５に記載の複数の照明システム。
66. 前記複数の照明システムがジュークボックスの一部として配置されている請求項５５に記載の複数の照明システム。
67. 前記複数の照明システムがギャンブリング・マシンの一部として配置されている請求項５５に記載の複数の照明システム。
68. 前記複数の照明システムがスロット・マシンの一部として配置されている請求項５５に記載の複数の照明システム。
69. 前記複数の照明システムがピンボール・マシンの一部として配置されている請求項５５に記載の複数の照明システム。
70. 装置により受信されたデータ・ストリームの少なくとも第１の部分を処理するように適合されているデータ認識回路と、
    前記データ認識回路に結合され、且つ前記データ・ストリームの処理された第１の部分に応答して少なくとも１つの照明制御信号を発生するように適合されている照明制御回路と、
    前記装置から前記データ・ストリームの少なくとも第２の部分を送信するように適合されている出力回路と、を備える装置。
71. 前記データ認識回路はさらに、前記データ・ストリームからデータの少なくとも第１の部分を剥ぎ取るように適合されている請求項７０に記載の装置。
72. 前記データ・ストリームの第２の部分が剥ぎ取られていないデータを含む請求項７１に記載の装置。
73. 前記データ認識回路はさらに、前記第１の部分が読み込まれているものとして識別されるように前記データの第１の部分を修正するように適合されている請求項７０に記載の装置。
74. 前記データ認識回路が、付加ビットで前記データの第１の部分を修正するように適合されている請求項７３に記載の装置。
75. 前記データ認識回路が、前記データの第１の部分の少なくとも１つのビットを修正するように適合されている請求項７３に記載の装置。
76. 前記データ・ストリームの第１の部分が当該データ・ストリームの先行データ・パケット含む請求項７０に記載の装置。
77. 前記先行データ・パケットが前記データ・ストリームの先行未修正データ・パケットを含む請求項７６に記載の装置。
78. 前記少なくとも１つの照明制御信号が少なくとも１つのＬＥＤ制御信号を含む請求項７０に記載の装置。
79. 前記少なくとも１つのＬＥＤ制御信号が、ＰＷＭ信号、パルス振幅変調信号、アナログ制御信号、電流制御信号、および電圧制御信号のうち少なくとも１つを含む請求項７８に記載の装置。
80. 前記少なくとも１つのＬＥＤ制御信号が複数のＬＥＤ制御信号を含む請求項７８に記載の装置。
81. 前記照明制御回路が、複数のＬＥＤ制御信号で複数のＬＥＤを独立に制御するように適合されている請求項８０に記載の装置。
82. 前記複数のＬＥＤが少なくとも２つの異なる色を生成するように適合されている請求項８１に記載の装置。
83. 前記複数のＬＥＤが、赤色、緑色、および青色の光を生成するように適合されている請求項８２に記載の装置。
84. 前記照明制御信号が非ＬＥＤ制御信号を含む請求項７０に記載の装置。
85. 電源から電力を受け取り、当該電源からの電力を制御し、前記装置内の少なくとも１つの他の回路に適切な電力を供給するように適合されている電力管理回路をさらに備える請求項７０に記載の装置。
86. 前記電力管理回路は、前記電源の変動がほぼ１０％未満のときに適切な電力を供給するように適合されている請求項８５に記載の装置。
87. 前記電力管理回路は、前記電源の変動がほぼ２０％未満のときに適切な電力を供給するように適合されている請求項８５に記載の装置。
88. 前記電力管理回路は、前記電源の変動がほぼ３０％未満のときに適切な電力を供給するように適合されている請求項８５に記載の装置。
89. 前記電力管理回路は、前記電源の変動がほぼ４０％未満のときに適切な電力を供給するように適合されている請求項８５に記載の装置。
90. 前記電力管理回路は、前記電源の変動がほぼ５０％未満のときに適切な電力を供給するように適合されている請求項８５に記載の装置。
91. 前記電力管理回路は、前記電源の変動がほぼ６０％未満のときに適切な電力を供給するように適合されている請求項８５に記載の装置。
92. 前記電力管理回路は、前記電源の変動がほぼ７０％未満のときに適切な電力を供給するように適合されている請求項８５に記載の装置。
93. 前記電力管理回路は、前記電源の変動がほぼ８０％未満のときに適切な電力を供給するように適合されている請求項８５に記載の装置。
94. 前記電力管理回路は、前記電源の変動がほぼ９０％未満のときに適切な電力を供給するように適合されている請求項８５に記載の装置。
95. 前記少なくとも１つの他の回路が前記照明制御回路を含む請求項８５に記載の装置。
96. 前記照明制御回路に供給される適切な電力により、照明光源の実質的に安定化された制御を行える請求項９５に記載の装置。
97. 請求項７０による少なくとも１つの他の装置と組み合わせ、当該組み合わせの各装置は当該組み合わせの他の装置とシリアル方式で通信するように配置されている請求項７０に記載の装置。
98. 各装置が少なくとも１つのＬＥＤを制御するように適合されている請求項９７に記載の組み合わせ。
99. 前記少なくとも１つのＬＥＤが複数のＬＥＤを含む請求項９８に記載の組み合わせ。
100. 前記複数のＬＥＤが、少なくとも２つの異なる色の光を発生するように適合されているＬＥＤを含む請求項９９に記載の組み合わせ。
101. 前記少なくとも２つの異なる色の光が、赤色、緑色、および青色の光を含む請求項１００に記載の組み合わせ。
102. 各装置がそれ自身のハウジングと関連付けられ、且つ少なくとも１つのＬＥＤがハウジング内に配置される請求項９８に記載の組み合わせ。
103. 装置毎に、前記ハウジングが光学機器と関連付けられ、且つ少なくとも１つのＬＥＤが前記光学機器と光学的に関連付けられる請求項１０２に記載の組み合わせ。
104. 前記光学機器が、前記少なくとも１つのＬＥＤにより発生される光を拡散するように適合されている請求項１０３に記載の組み合わせ。
105. 前記光学機器が、前記少なくとも１つのＬＥＤにより発生される光を透過するように適合されている請求項１０３に記載の組み合わせ。
106. 前記装置がプラットフォームに取り付けられた集積回路として形成され、少なくとも１つのＬＥＤが前記プラットフォームに取り付けられる請求項７０に記載の装置。
107. 前記プラットフォームが第１の面および第２の面を備え、前記集積回路が当該第１の面に取り付けられ、前記少なくとも１つのＬＥＤが当該第２の面に取り付けられる請求項１０６に記載の集積回路。
108. 前記少なくとも１つのＬＥＤが複数のＬＥＤを含む請求項１０７に記載の集積回路。
109. 前記照明制御回路が複数のＬＥＤを独立に制御するように適合されている請求項１０８に記載の集積回路。
110. 複数の照明システムを制御する方法であって、
     データ・ストリームを複数の照明システムのうちの第１の照明システムに伝達するステップと、
     第１の照明システムでデータ・ストリームを受信し、当該データ・ストリームの少なくとも第１の部分を読み込むステップと、
     前記データ・ストリームの第１の部分に応答して第１の照明システムで少なくとも１つの照明効果を発生するステップと、
     前記データ・ストリームの少なくとも第２の部分を前記複数の照明システムのうちの第２の照明システムに伝達するステップと、を備える方法。
111. 前記複数の照明システムが複数のＬＥＤ照明システムを含む請求項１１０に記載の方法。
112. 前記複数の照明システムが複数のイルミネーション・システムを含む請求項１１０に記載の方法。
113. 前記複数の照明システムが複数の非ＬＥＤ照明システムを含む請求項１１０に記載の方法。
114. 前記複数の照明システムが複数の色変化ＬＥＤ照明システムを含む請求項１１０に記載の方法。
115. 第１の照明システムに、前記データ・ストリームから当該データ・ストリームの第１の部分を剥ぎ取らせるステップをさらに含み、
     第１の照明システムに、前記データ・ストリームの少なくとも第２の部分を前記複数の照明システムのうちの第２の照明システムに伝達させる前記のステップが、第１の照明システムに、前記データ・ストリームの少なくとも第２の部分を前記複数の照明システムの第２の照明システムに伝達させるステップを含み、
     前記データ・ストリームの第２の部分が第１の部分を含まない
     請求項１１０に記載の方法。
116. 第１の照明システムに前記データ・ストリームの第１の部分を修正させることにより、前記複数の照明システム内の残りの照明システムが第１の照明システムにより第１の部分が読み込まれたことを認識するステップをさらに含み、
     第１の照明システムに、前記データ・ストリームの少なくとも第２の部分を前記複数の照明システムのうちの他の照明システムに伝達させる前記のステップが、第１の照明システムに、前記データ・ストリームの少なくとも第２の部分を前記複数の照明システムのうちの他の照明システムに伝達させるステップを含み、
     前記データ・ストリームの第２の部分が前記データ・ストリームの修正された第１の部分を含む
     請求項１１０に記載の方法。
117. 第１の照明システムに前記データ・ストリームの第１の部分を修正させることにより、前記複数の照明システム内の残りの照明システムが第１の照明システムによって第１の部分が読み込まれたことを認識する前記ステップは、第１の照明システムに付加ビットで前記データ・ストリームの第１の部分を修正させることにより、前記複数の照明システム内の残りの照明システムが第１の照明システムによって前記第１の部分が読み込まれたことを認識するステップを含む請求項１１６に記載の方法。
118. 第１の照明システムに前記データ・ストリームの第１の部分を修正させることにより、前記複数の照明システム内の残りの照明システムが第１の照明システムによって第１の部分が読み込まれたことを認識する前記ステップは、第１の照明システムに前記データ・ストリームの第１の部分の１ビットを修正させることにより、前記複数の照明システム内の残りの照明システムが第１の照明システムによって前記第１の部分が読み込まれたことを認識するステップを含む請求項１１６に記載の方法。
119. 前記データ・ストリームが複数のデータ・パケットを含み、
     第１の照明システムに前記データ・ストリームを受信させ且つ前記データ・ストリームの第１の部分を読み込ませる前記ステップは、第１の照明システムに前記データ・ストリームを受信させ且つ前記データ・ストリームから第１の未読データ・パケットを読み込ませるステップを含み、
     第１の照明システムに前記データ・ストリームの第１の部分に応答して照明効果を発生させる前記ステップは、第１の照明システムに前記データ・ストリームからの第１の未読データ・パケットに応答して照明効果を発生させるステップを含む
     請求項１１０に記載の方法。
120. 少なくとも１つの照明光源を制御する集積回路であって、
     データ受信回路と、
     前記データ受信回路に結合されている照明制御信号発生回路と、
     前記データ受信回路に結合されているクロック信号発生回路と、を備え、
     前記データ受信回路は、前記クロック信号発生回路によって発生したクロックパルスに合わせて、前記集積回路に入力されたシリアル・データから情報を抽出するように適合されており、
     前記照明制御信号発生回路は、前記の抽出された情報に基づき少なくとも１つの照明光源を制御する少なくとも１つの照明制御信号を発生するように適合されている、集積回路。
121. 前記クロック信号発生回路が無精度周波数基準を備える請求項１２０に記載の集積回路。
122. 前記無精度周波数基準が、所望のデータ読み込み速度のほぼ４倍を超える速度でクロックパルスを生成する請求項１２１に記載の集積回路。
123. 前記照明制御信号発生回路が少なくとも１つのスイッチング可能定電流制御信号を生成する請求項１２０に記載の集積回路。
124. 前記少なくとも１つのスイッチング可能定電流制御信号は、外部構成要素なしで少なくとも１つのＬＥＤを作動させるように予め準備されている請求項１２３に記載の集積回路。
125. 前記少なくとも１つのＬＥＤが複数のＬＥＤを含む請求項１２４に記載の集積回路。
126. 前記少なくとも１つのスイッチング可能定電流制御信号が複数の制御可能スイッチング可能定電流制御信号を含み、
     複数の制御可能スイッチング可能定電流制御信号はそれぞれが、外部構成要素なしで前記複数のＬＥＤのうちの少なくとも１つの別個のＬＥＤを独立して制御するように予め準備されている請求項１２５に記載の集積回路。
127. 送信回路が、シリアル・データ信号の第１のエッジを用いて、送信ポートを介して第１のエッジを伝達する請求項１２０に記載の集積回路。
128. 前記シリアル・データ信号の第２のエッジは、データ送信回路を介してデータの後続の第２のエッジの送信を調整する請求項１２７に記載の集積回路。
129. データの第２のエッジが、所望のデータ状態に基づいた時刻に前記送信ポートを介して送信される請求項１２７に記載の集積回路。
130. 電圧基準回路をさらに備え、当該電圧基準回路が、前記照明制御信号発生回路から供給される電流を調整するように適合されている請求項１２０に記載の集積回路。
131. 前記電圧基準回路は、前記照明制御信号発生回路から供給される電流を調整するため外部構成要素の電圧値を検知する請求項１３０に記載の集積回路。
132. 前記照明制御信号発生回路が少なくとも１つのスイッチング可能定電流制御信号を発生する請求項１３１に記載の集積回路。
133. 前記外部構成要素が抵抗器を含む請求項１３１に記載の集積回路。
134. 少なくとも１つのＬＥＤを直接制御するため前記集積回路に入力されたシリアル・データを読み込むように適合され、外部基準周波数の助けを借りずに前記シリアル・データを読み込むように適合された集積回路。
135. 前記少なくとも１つのＬＥＤが複数のＬＥＤを含む請求項１３４に記載の集積回路。
136. 前記集積回路が複数のＬＥＤのそれぞれを独立に制御するように適合されている請求項１３５に記載の集積回路。
137. データ受信回路と、
     データ送信回路と、
     照明制御信号発生回路と、
     電圧基準回路と、を備え、
     前記電圧基準回路が、前記照明制御信号発生回路により供給される電流を調整するように適合されている、集積回路。
138. 前記電圧基準回路が、前記照明制御信号発生回路から供給される電流を調整するため外部構成要素の電圧値を検知する請求項１３７に記載の集積回路。
139. 前記外部構成要素が抵抗器である請求項１３８に記載の集積回路。
140. 前記照明制御信号発生回路が、少なくとも１つのスイッチング可能定電流制御信号を発生する請求項１３９に記載の集積回路。
141. シリアル・データを処理し且つ当該シリアル・データに応答して少なくとも１つのＬＥＤを制御するように適合された装置であって、
     前記シリアル・データの第１の極性の第１のエッジと前記シリアル・データの第１の極性の第２のエッジとの間の第１の期間を測定するように適合されたカウンタ回路を備え、
     前記カウンタ回路はさらに、前記シリアル・データの第１の極性の第１のエッジと前記シリアル・データの第２の極性の第１のエッジとの間の第２の期間を測定するように適合され、
     前記カウンタ回路はさらに、第２の期間を第１の期間の所定の割合部分と比較して、前記シリアル・データが第１の状態にあるか決定するように適合されている、装置。
142. 第１の極性が前記シリアル・データの立ち上がりエッジを含み、前記第２の極性が前記シリアル・データの立ち下がりエッジを含む請求項１４１に記載の装置。
143. 第１の極性が前記シリアル・データの立ち下がりエッジを含み、前記第２の極性が前記シリアル・データの立ち上がりエッジを含む請求項１４１に記載の装置。
144. 前記所定の割合部分がほぼ１／２である請求項１４１に記載の装置。
145. 前記カウンタ回路は、第２の期間が第１の期間のほぼ１／２よりも短い場合に前記シリアル・データが第１のデータ状態にあると決定するように適合されている請求項１４４に記載の装置。
146. 前記第１の状態が高データ信号を含む請求項１４５に記載の装置。
147. 前記第１の状態が低データ信号を含む請求項１４５に記載の装置。
148. 前記カウンタ回路が、第１の期間から決定された所定のサンプリング期間で前記シリアル・データの状態をサンプリングすることにより第２の極性の第２のエッジの位置を検出するように適合されている請求項１４１に記載の装置。
149. 前記所定のサンプリング期間が第１の期間のほぼ半分である請求項１４８に記載の装置。
150. 前記所定のサンプリング期間が第１の期間の半分未満である請求項１４８に記載の装置。
151. 前記シリアル・データの第１の極性の第１のエッジを入力ポートから出力ポートに非同期に受け渡し、且つ送信されるべき所望のデータ状態に基づく時間に第２の極性の第１のエッジを出力ポートに送信するように適合されている送信回路をさらに備える請求項１４１に記載の装置。
152. 前記時間を第２の期間から計算する請求項１５１に記載の装置。
153. 前記時間が第２の期間とほぼ同じである請求項１５１に記載の装置。
154. 前記時間は、送信されるべき所望のデータ状態に基づき少なくとも２つのトリガ値のうちの１つから決定される請求項１５１に記載の装置。
155. 前記少なくとも２つのトリガ値が、第１の期間の半分未満に等しい第１の値と第１の期間の半分以上に等しい第２の値とを含む請求項１５４に記載の装置。
156. 前記少なくとも２つのトリガ値が、第１の期間のほぼ１／４と第１の期間のほぼ３／４とを含む請求項１５４に記載の装置。
157. 前記少なくとも２つのトリガ値の少なくとも１つが固定値を含む請求項１５４に記載の装置。
158. 前記少なくとも２つのトリガ値の少なくとも１つが、第１の期間から固定値を引いて計算で求めた値を含む請求項１５４に記載の装置。
159. 前記少なくとも２つのトリガ値の少なくとも１つが、第１の期間から変数値を引いて計算で求めた値を含み、前記変数値が第１の期間から計算される請求項１５４に記載の装置。
160. シリアル・データを読み込み且つ当該シリアル・データに応答して少なくとも１つのＬＥＤを制御するように適合された集積回路であって、
     所定の期間内の前記シリアル・データのある一定数のデータ遷移を測定し、且つデータ遷移が第１のデータ状態を表しているか決定するように適合されているカウンタ回路を備える集積回路。
161. 前記少なくとも１つのＬＥＤが複数のＬＥＤを含む請求項１６０に記載の集積回路。
162. 前記集積回路が複数のＬＥＤを独立に制御するように適合されている請求項１６１に記載の集積回路。
163. 外部電力を受け取るように適合されている電力入力ピンと、
     集積回路を共通基準電位に接続するように適合されている接地ピンと、
     外部構成要素に接続して、少なくとも１つのＬＥＤを調整するための基準を前記集積回路に与えるように適合されている基準ピンと、
     シリアル・データを受信するためのシリアル・データ入力ピンと、
     シリアル・データを送信するためのシリアル・データ出力ピンと、
     前記少なくとも１つのＬＥＤを制御するように適合されている少なくとも１つのスイッチング可能定電流出力ピンと
     を備える集積回路。
164. 前記少なくとも１つのＬＥＤが少なくとも３つのＬＥＤを備え、
     前記少なくとも１つのスイッチング可能定電流出力ピンが、前記少なくとも３つのＬＥＤの別個のＬＥＤを独立に制御するように適合されている３つのスイッチング可能定電流出力ピンを備える請求項１６３に記載の集積回路。
165. 機能ピンの総数が８本である請求項１６４に記載の集積回路。
166. 内部クロック発生回路をさらに備え、
     前記内部クロック発生回路が、クロック・パルスを発生し、
     前記内部クロック発生回路がさらに、クロックパルスに合わせて前記シリアル・データを読み込むように適合されている
     請求項１６３に記載の集積回路。
167. 前記集積回路が、シリアル・データを適切に読み込むために高精度の外部クロック信号を必要としない請求項１６３に記載の集積回路。
168. シリアル・データを処理して、当該シリアル・データに応答して少なくとも１つのＬＥＤを制御する方法であって、
     （Ａ）所定の期間内に前記シリアル・データのある一定数のデータ遷移を測定するステップと、
     （Ｂ）ステップ（Ａ）に基づいてデータ遷移が第１のデータ状態を表しているか決定するステップを含む方法。
169. ステップ（Ａ）が、
     前記シリアル・データの第１の極性の第１のエッジと前記シリアル・データの第１の極性の第２のエッジとの間の第１の期間を測定するステップと、
     前記シリアル・データの第１の極性の第１のエッジと前記シリアル・データの第２の極性の第１のエッジとの間の第２の期間を測定するステップと
     を含む請求項１６８に記載の方法。
170. ステップ（Ｂ）が、
     （Ｂ１）第２の期間を第１の期間の所定の割合部分と比較して、前記シリアル・データが第１のデータ状態かどうかを決定するステップを含む請求項１６９に記載の方法。
171. 第１の極性が前記シリアル・データの立ち上がりエッジを含み、第２の極性が前記シリアル・データの立ち下がりエッジを含む請求項１７０に記載の方法。
172. 第１の極性が前記シリアル・データの立ち下がりエッジを含み、第２の極性が前記シリアル・データの立ち上がりエッジを含む請求項１７０に記載の方法。
173. 前記所定の割合部分がほぼ１／２である請求項１７０に記載の方法。
174. ステップ（Ｂ１）が、
     第２の期間が第１の期間のほぼ１／２よりも短い場合に前記シリアル・データが第１のデータ状態にあると決定するステップを含む請求項１７０に記載の方法。
175. 第１の状態が高データ信号を含む請求項１７０に記載の方法。
176. 第１の状態が低データ信号を含む請求項１７０に記載の方法。
177. 第１の期間から決定された所定のサンプリング期間でシリアル・データの状態をサンプリングすることにより第２の極性の第２のエッジの位置を検出するステップをさらに含む請求項１７０に記載の方法。
178. 前記所定のサンプリング期間が第１の期間のほぼ半分である請求項１７７に記載の方法。
179. 前記所定のサンプリング期間が第１の期間の半分未満である請求項１７７に記載の方法。
180. 前記シリアル・データの第１の極性の第１のエッジを入力ポートから出力ポートに非同期に受け渡すステップと、
     送信されるべき所望のデータ状態に基づく時間に第２の極性の第１のエッジを前記出力ポートに送信するステップと
     をさらに含む請求項１７０に記載の方法。
181. 前記時間を第２の期間から計算するステップをさらに含む請求項１８０に記載の方法。
182. 前記時間が第２の期間とほぼ同じである請求項１８１に記載の方法。
183. 送信されるべき所望のデータ状態に基づき少なくとも２つのトリガ値のうちの１つから前記時間を決定するステップをさらに含む請求項１８０に記載の方法。
184. 前記少なくとも２つのトリガ値が、第１の期間の半分未満に等しい第１の値と第１の期間の半分以上に等しい第２の値とを含む請求項１８３に記載の方法。
185. 前記少なくとも２つのトリガ値が、第１の期間のほぼ１／４と第１の期間のほぼ３／４とを含む請求項１８３に記載の方法。
186. 前記少なくとも２つのトリガ値の少なくとも１つが固定値を含む請求項１８３に記載の方法。
187. 第１の期間から固定値を引いて前記少なくとも２つのトリガ値のうちの少なくとも１つを計算するステップをさらに含む請求項１８３に記載の方法。
188. 第１の期間から変数値を引いて前記少なくとも２つのトリガ値のうちの少なくとも１つを計算するステップをさらに含み、前記変数値が第１の期間から計算される請求項１８３に記載の方法。

Images