JP2012523192A - 無線ネットワーク用の設置ツール - Google Patents

Abstract

本発明は、無線周波数（RF）ネットワーク用の設置ツールに関し、ツールを用いて簡単且つ直感的な動作を実行すること（例えば、ドライバーのようなツールを回すこと）により、装置の設定を制御可能にする。本発明の実施例は、装置の無線ネットワーク用の設置ツール（10）を提供し、このツールは、−無線ネットワークの装置と無線で情報を通信するトランシーバ（12）と、−ツールを用いたユーザ動作を検出する動作検出器（14）と、−動作検出器から動作信号を受信すると、無線トランシーバを用いて１つ以上の装置の設定を制御するように構成されるコントローラ（16）とを有する。本発明は、設置用のPDA又はコンピュータを使用するのではなく、直感的なツールを適用することにより、無線ネットワークの設置（特に、無線ネットワークの装置の設定の制御）を、ユーザにとって簡単且つ直感的にするのに役立つ。

Description

本発明は、無線ネットワーク接続された制御システム（例えば、無線照明システム）のような無線ネットワーク用の設置ツール（導入ツール）に関する。

無線ネットワークは、ネットワークで無線通信するように適合された装置を有する。無線ネットワークでは、無線周波数（RF：Radio Frequency）、光、超音波通信技術が使用され得る。しばしば、RFが無線ネットワークに適用される。例えば、RFネットワークは、RF通信モジュールを備えた複数のコンピュータ装置を有するコンピュータネットワークでもよく、ネットワーク接続された制御システム（例えば、RF通信ユニットを有するランプセンサ又はスイッチを備えた無線照明システム）でもよい。また、符号化光技術（coded light technology）が無線ネットワークでの通信に適用され得る。

無線ネットワークでは、正しいネットワークを認識するために、特にネットワーク接続された制御システムでは、システムの顧客が必要とする機能を生成又は規定するために、全ての装置が立ち上げられて構成される必要がある。例えば、立ち上げ（commissioning）は、ネットワーク接続を形成する装置の識別、ネットワークでの安全な通信のためのセキュリティ鍵の設定、センサ及びアクチュエータの関連する機能との接続、又は標準的な機能の構成を有し得る。

これらの行為は、設置者又はインテグレータ（システム構築者）により行われ得る。簡単な小規模のシステムでは、通常では設置者が優先して選択される。この理由は、この場合のインテグレータは費用がかかり、多くの価値を追加しないからである。多くの場合、無線ネットワークは小規模であるため、このようなネットワークを立ち上げるインテグレータはあまりにも費用が高くなる。また、小規模な無線ネットワークでは、“プラグアンドプレイ（plug and play）”のような手法が立ち上げのために優先して選択される。この理由は、このことは、ネットワーク設置に必要な時間を節約するのに役立ち、設置者にとって快適であるからである。しかし、依然として、設置者は、適用される無線通信技術のアドレス方式又は基礎のような無線ネットワークがどのように動作するかについて、少なくとも基本的な理解を有さなければならない。また、設置者は、しばしば立ち上げを実現するために複雑なツールを使用しなければならない。最初のネットワーク生成が場合によっては単に装置のプッシュボタンを押下するのみにより行われることが可能であっても、無線ネットワークの構成は、依然としてPDA（Personal Digital Assistant）、コンピュータ、又はほとんどの場合に通常では設置者により使用されることのない他の装置を必要とする。

WO2007/123774A2は、無線自動化システムの無線サービスツールに関する。サービスツールは、システム及びその構成要素と直接又は間接に通信することにより、ビルオートメーションシステム及びその構成要素へのマンマシンインタフェースを提供する。インタフェースは、システム及びその構成要素についての情報を表示する。

本発明の目的は、使用するのが簡単且つ直感的である無線ネットワーク用の設置ツールを提供することである。

この目的は、独立請求項の対象により解決される。更なる実施例は、従属請求項に示されている。

本発明の基本的な概念は、ツールを用いて簡単且つ直感的な動作を実行すること（例えば、ドライバー（ねじ回し）のようなツールを回すこと）により、装置の設定を制御可能にする設置ツールを提供することである。ここで使用される“動作（action）”という用語は、特に、回転すること、振り回すこと（shaking）、揺れ動かすこと（waving）又はツールに力を加えること（ツールの特定領域を押下すること）のように、ツールの動きを意味する。一般的に、動作は、ツールとの何らかの直感的なユーザ動作を意味する。本発明は、設置用のPDA又はコンピュータを使用するのではなく、本発明のツールを適用することにより、無線ネットワークの設置（特に無線ネットワークの装置の設定の制御）を、ユーザにとって簡単且つ直感的にすることに役立つ。また、典型的には、設置者は、PDA又はコンピュータを用いて装置を設置することより、ドライバーを回すことのような動作を実行することに慣れている。また、本発明のツールは、PDA及びコンピュータに熟練していないユーザにとって非常に有用になり得る。

本発明の実施例は、装置の無線ネットワーク用の設置ツールを提供し、このツールは、
−無線ネットワークの装置と無線で情報を通信するトランシーバと、
−ツールを用いたユーザ動作を検出する動作検出器と、
−動作検出器から動作信号を受信すると、無線トランシーバを用いて１つ以上の装置の設定を制御するように構成されるコントローラと
を有する。例えば、ツールは、好ましくは設置者により使用されるドライバー又は他の周知のツールに類似した形状を有してもよい。この設置ツールを用いて、設置者は、ネットワークの総合的な技術的知識なしに、無線ネットワークの装置の設定を容易に制御し得る。ここでの装置の設定は、例えば、無線ネットワークへの装置のリンク設定（結合）、無線ネットワークからの装置のリンク解除（切り離し）、又はネットワークでの装置の動作の制御を意味する。従って、本発明の設置ツールを用いた装置の設定の制御は、本発明に関して広い意味を有しており、基本的には無線ネットワークの装置で実行され得る各装置の制御を有する。

コントローラは、動作検出器から動作信号を受信すると、無線トランシーバを用いて２つの装置のリンク設定手順を制御するように構成されてもよい。ネットワークを形成するための２つの装置のリンク設定は、典型的には設置であり、多くの場合には複雑なタスクである。従って、PDA及びコンピュータの使用並びに何らかの複雑な構成手順から設置者を解放し得るため、本発明の設置ツールが理想的に適する用途である。この理由は、本発明の設置ツールは、リンク設定手順を自動的に実行し、設置者はドライバーのような設置ツールの使用のような何らかの典型的且つ便利なステップを実行しさえすればよいからである。

コントローラは、第１の動作信号を受信すると、
−無線トランシーバを用いてツールの近くにある第１の装置から第１の識別子を受信し、
−第１の識別子を格納し、
−第２の装置にリンク設定されることを第１の装置に示す第１の手順を実行するように更に構成されてもよい。

コントローラは、第２の動作信号を受信すると、
−無線トランシーバを用いてツールの近くにある第２の装置に格納された第１の識別子を送信し、
−第１の識別子を使用することにより、第１の装置とのネットワーク接続を形成するように第２の装置に要求する第２の手順を実行するように更に構成されてもよい。

第１及び第２の手順は、プログラムに実装されてもよい。例えば、プログラムは、ツール又はコンピュータのメモリに格納され、動作信号が受信されたときにコントローラにより実行される。

コントローラは、
−第２の手順を実行した後に第１の識別子を削除し、
−第１の識別子が格納されていない場合にのみ、第１の手順を実行するように更に構成されてもよい。

このことは、前のリンク設定手順がまだ終了していない場合に、設置者が更なるリンク設定手順を開始することを回避し得る。また、例えば、設置者がリンク設定手順を開始したがその手順を終了することを忘れ、その間に他のリンク設定手順を開始した場合のように、意図せずに装置が他の装置にリンク設定されることが回避され得る。

コントローラはまた、動作検出器から動作信号を受信すると、無線トランシーバを用いてネットワークからの装置のリンク解除手順を制御するように構成されてもよい。例えば、ツールの半時計方向の回転が検出されると、ねじをゆるめることと同様に、ネットワークからの装置のリンク解除を起動してもよい。

動作検出器は、
−ツールの回転を検出し、検出された回転を動作信号で伝達するように適合された角度検出器、特に角度検出IC又はジャイロスコープ
−加速度計
−ツールの押下を検出し、検出された押下を動作信号で伝達するように適合された押下検出器
−ツールの揺れ動きを検出し、検出された揺れ動きを動作信号で伝達するように適合された揺れ動き検出器
−ツールの振り回しを検出し、検出された振り回しを動作信号で伝達するように適合された振り回し検出器
のうち１つ以上を有してもよい。

無線トランシーバは、
−RF通信技術
−光通信技術
−超音波通信技術
の通信技術のうち１つ以上を使用することにより、無線通信するように構成されてもよい。

無線トランシーバは、例えば、無線通信用のRFユニット、光通信用のLEDを備えた光ダイオード、及び／又は超音波通信用の超音波トランスデューサを有してもよい。

更に、ツールは、装置に通信される設定を構成する手段を有してもよい。従って、設定は、ツールを用いた特定の動作により構成されるだけでなく、例えばボタン又はノブのような通常の入力手段により構成されてもよい。

設定を構成する手段は、設定を構成する切り替え手段及び／又は構成された設定を表示する表示手段を有してもよい。切り替え手段は、例えば複数のボタンを有してもよく、装置の所望の設定は、これらの複数のボタンを用いて設置者により手動で入力されてもよい。ディスプレイは、設定の入力を設置者にとって快適にしてもよい。例えば、設置者は、ボタンを用いて所望の設定を入力し、ディスプレイを用いて入力を制御し、設定を構成される装置に送信するために、ドライバーのような時計方向への回転のようにツールを用いて特定の動作を実行することにより、入力された設定を装置に通信し始めてもよい。

本発明の更なる実施例は、前述のような本発明のツールのためのアダプタに関し、このアダプタは、
−無線ネットワークの装置の構成設定を格納し、
−ツールが格納された構成設定を読み取ることができるようにツールに結合されるように適合される。

アダプタはまた、格納された構成設定がツールにより読み取られ得るようにツールに取り付けられるように適合されたヘッドでもよい。

アダプタはまた、メモリカード若しくはUSBスティック又は他のデータ記憶媒体でもよい。

本発明の更なる実施例は、前述のような本発明の設置ツールを用いて装置の無線ネットワークを設置する方法に関し、この方法は、
−設置ツールを用いた動作を検出し、
−装置の設定を無線で制御することを有する。

制御される装置は、設置ツールが装置の光受信機への集束レーザービームを使用するという点で、設置ツールで選択されてもよい。このことは、設置者が設置モードのために装置を手動で構成することを必要とせず、設置者により容易に到達できない場所にある装置にとって有用である。

本発明による設置ツールの実施例のブロック図 設置ツールを用いて制御されるリンク設定手順を実行するために、本発明による設置ツールのプロセッサにより実行されるプログラムの実施例のフローチャート

本発明の前記及び他の態様は、以下に記載する実施例から明らかになり、以下に記載する実施例を参照して説明する。

本発明について、例示的な実施例を参照して以下に詳細に説明する。しかし、本発明はこれらの例示的な実施例に限定されない。

以下では、機能的に類似又は同一の要素は、同じ参照符号を有することがある。

図１は、本発明による設置ツール10の実施例のブロック図を示している。ツール10は、ディスプレイ26（例えば、LCDディスプレイ）とツール10を用いて構成又は設置される装置の設定を構成するボタン24とを備えたドライバーのハンドル（持ち手）のような形状をしている。ツール10の中心的な要素は、トランシーバ回路12を制御するプロセッサ16であり、例えばマイクロコントローラで実装される。トランシーバ回路12は、RF回路18と、光電子回路20と、超音波トランスデューサ22とに結合されており、これらの通信手段18、20及び22を制御するように適合される。ツール10は、ツール10の動き（例えば、ツールの回転、振り回し又は揺れ動き）を検出するように構成された加速度計回路のような動作検出回路14を更に有する。特に、動作検出回路14は、ドライバーで実行されるようなツール10の時計方向又は半時計方向の回転を検出するように適合される。動作検出回路14により検出された何らかの動作は、プロセッサ16に伝達され、プロセッサ16は、伝達された検出された動作を処理するようにプログラムを実行する。伝達された動作及び更なるパラメータの処理に応じて、プロセッサ16は、装置28への情報の無線送信又は装置28からの情報の受信を制御し、装置28は、トランシーバ回路12及び無線通信手段18、20及び22を介して設置される。

以下では、装置の無線ネットワーク（例えば、無線照明装置ネットワーク）を設置するための設置者によるツール10の使用について説明する。ツール10は、以下に記載するように無線ネットワークの設置に使用されるだけでなく、無線ネットワークの装置の何らかの設置（例えば、ネットワークの単一の装置の構成）を実行するためにも使用されてもよい。

ここで、ツール10を使用することによる設置処理について図２を参照して説明する。図２は、ツール10に実装されてプロセッサ16により実行されるプログラムのフローチャートを示している。プログラムは、プロセッサ16の内部メモリ又はツール10のメモリ（図示せず）に格納されてもよい。

ネットワークの生成を開始するために、設置者は、ツール10をオンにするために、例えば電圧測定と同様に、単にツール10のボタン24の１つを押下する。ツール10は電池式でもよい。ネットワークを生成するために、設置者はツール10を使用する。ツール10は、設置される装置28の上又は近くに配置され、装置28をネットワークにリンク設定するために時計方向に回される（又はネットワークからリンク解除するために半時計方向に回される）。別法は、ツールから装置に向かって活性化／選択信号を使用して、ツールが遠くから動作することである。これは光の細いビーム、超音波エネルギー又はRFエネルギーでもよい。或いは、特に装置により検出されるレーザービームでもよい。この場合、設置者は、単に設置ツールにより送出されるレーザービームを設置される装置の光受信機に集束しさえすればよい。この方法は、設置者により容易に到達できない場所（例えば、家の天井）に設置される装置にとって非常に有用である。

ツール10の回転は、動作検出回路14により検出され、プロセッサ16に伝達される。プロセッサ16は、前述のプログラムを実行し、プログラムのステップS10で受信した信号を処理する。プログラムは、どの手順がツール10により開始されるべきであるかを判定するために、伝達された動作を分析する。動作検出回路14により伝達された動作の分析が、設置者がツール10を時計方向に回したという結果になる場合、プロセッサ16により実行されたプログラムは、ネットワークを形成するために装置を他の装置にリンク設定する手順を開始する。リンク設定手順は、連続して実行される第１及び第２の手順を有する。しかし、第１の手順を実行する前に、ステップS12において、無線ネットワークの装置のいずれかのMAC（Medium Access Control Layer）アドレスがプロセッサ16の内部メモリに一時的に格納されているか否かが検査される。MACアドレスが既に格納されている場合、ステップS14において、リンク設定手順の間に誤りが生じたという情報があり、プログラムが終了する。この場合、設置者は、格納されたMACアドレスを削除してもよく、MACアドレスが格納された手順を終了してもよい。MACアドレスが一時的に格納されていない場合、リンク設定手順の第１の手順が実行される。

この第１の手順を実行するときに、プロセッサ16は、まず、トランシーバ回路12を無線受信モードに切り替える。トランシーバ回路12は、装置28からの入来する信号を“受信（listen）”するために、通信手段18、20及び22を受信モードに切り替える。装置は、設置者により設置モードにされてもよい。設置モードにおいて、所定の期間（例えば、30秒）の間にMACアドレス並びに特にネットワークID及び／又はセキュリティ鍵をブロードキャストする。これはまた、ツール10がメッセージを装置28に送信し、そのMACアドレス及び／又はネットワークID及び／又はセキュリティ鍵を要求するという点で、ツール自体により自動的に行われてもよい。この場合、トランシーバ回路12は、まずメッセージを送信し、次に受信モードになってもよい。装置28により使用される通信技術に応じて、通信手段18、20又は22のうち１つは、所定のブロードキャスト期間の間に、ブロードキャストされたMACアドレス及び／又はネットワークID及び／又はセキュリティ鍵を受信してもよい（ステップS16）。装置28から受信したMACアドレス及び／又はネットワークID及び／又はセキュリティ鍵は、トランシーバ回路12に渡される。トランシーバ回路12は、これをプロセッサ16に転送する。MACアドレス及び／又はネットワークID及び／又はセキュリティ鍵を受信すると、プロセッサ16は、MACアドレス及び／又はネットワークID及び／又はセキュリティ鍵を一時的に内部メモリに格納し、トランシーバに対して、第２の装置にリンク設定されることを示すメッセージを装置28に送信するように命令する（ステップS18）。

次に、設置者は、第２の装置（図示しないが、図示の装置28に類似する）に対してツール10を保持し、ツールを再び時計方向に回す。この時計方向の回転は、動作検出回路14により検出され、プロセッサ16に伝達される。プロセッサ16は、リンク設定手順の第２の手順を実行する（ステップS20）。この第２の手順の間に、プロセッサ16は、第１の装置の一時的に格納されたMACアドレス及び／又はネットワークID及び／又はセキュリティ鍵をその内部メモリからロードし、トランシーバ回路12に対して、同じ通信手段を使用することによりMACアドレス及び／又はネットワークID及び／又はセキュリティ鍵を第２の装置に送信するように命令する（ステップS22）。これにより、MACアドレス及び／又はネットワークID及び／又はセキュリティ鍵が第１の装置から受信される。プロセッサ16はまた、トランシーバ回路14に対して、ネットワーク形成のための要求を第２の装置に送信するように命令する（S24）。第２の装置は、設置者によりリンク設定モードにされてもよく、この間に、所定の期間（例えば、30秒）の間にツール10からコマンドを受信してもよい。第１の装置のMACアドレス及び／又はネットワークID及び／又はセキュリティ鍵と、第２の装置によるネットワーク形成要求とを受信すると、第２の装置は、受信したMACアドレス及び／又はネットワークID及び／又はセキュリティ鍵を使用することにより、第１の装置と直接通信し、第１の装置とのネットワーク接続を形成する。第２の手順を実行した後に、プロセッサ16は、第１の装置のMACアドレス及び／又はネットワークID及び／又はセキュリティ鍵をその内部メモリから削除し（S26）、ツール10を例えばスタンバイモードに戻してもよい。スタンバイモードでは、動作検出回路14により検出された何らかの動作は、ツール10に対して専用の機能を実行させてもよい。

MACアドレスを削除する代わりに、前述の設置処理は、このネットワークに接続される必要がある次の装置で同様に続いてもよい。

更に、更なる機能が追加される場合、ツール10は、装置28の特定の機能を（読み取って）設定するために使用されてもよく、装置の診断情報を読み出すために使用されてもよい。

図１に示すように、ツールは、RF、（例えば符号化光を用いた）光、及び超音波のような複数の通信技術を使用して、装置と通信するように備えられてもよい。

動作検出回路4は、ツール10の回転を検出するだけでなく、押下、揺れ動き等のような他の動作又は動きをも検出するように適合されてもよい。

ツール10はまた、揺れ動き、振り回し、衝撃等のような特定の動作でオンになるように適合されてもよい。

装置の構成の設定は、様々な手段で実装されてもよい。１つは、ツールはそのハンドルで様々な設定を示し得ることである。そのハンドルは、正しい値に回され、その後、近くに保持して、格納ボタンの押下、完全にひねること又は他の変形を行うことにより、設定が装置に渡されてもよい。

また、ツールは、ツールのハンドルで設定し得る特定の構成をそれぞれ表す見出し（magazine of heads）を有してもよい。この場合、構成は、前述のリンク設定処理の間に渡されてもよい。

更に複雑であるが同様に多くの選択肢を有するものは、参照符号24及び26により図１に示すようにツールのハンドルに小型ディスプレイ及びいくつかの制御ボタンを統合することである。このことにより、全ての構成項目の設定が可能になる。その後、これらは装置に渡されてもよい。

状態及び問題を示すハンドルのLEDを使用して、又は小型ディスプレイを使用して、診断も基本的に可能である。

本発明は、いずれかの種類の無線ネットワークの装置の設置に使用され得るが、無線ネットワーク接続された制御システム（無線照明システム等）の装置の設置に特に有用である。本発明は、限られた立ち上げが必要になる会社、宿泊飲食サービス及び小売店の簡単なRFの対策に特に有用である。また、後付けの対策にも有用になり得る。例えば、ツールは、無線ネットワークの装置の一式の構成設定（複雑な無線照明システムのランプの構成設定等）と共に販売されてもよい。また、構成設定は別々に販売されてもよい。

本発明の少なくともいくつかの機能は、ハードウェア又はソフトウェアにより実行されてもよい。ソフトウェアでの実装の場合、本発明を実装する単一又は複数のアルゴリズムを処理するために、単一又は複数の標準的なマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラが使用されてもよい。

“有する”という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数は複数を除外しないことに留意すべきである。更に、請求項における参照符号は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (14)

1. 装置の無線ネットワーク用の設置ツールであって、
   −前記無線ネットワークの装置と無線で情報を通信するトランシーバと、
   −前記ツールを用いたユーザ動作を検出する動作検出器と、
   −前記動作検出器から動作信号を受信すると、前記無線トランシーバを用いて１つ以上の装置の設定を制御するように構成されるコントローラと
   を有する設置ツール。
2. 前記コントローラは、前記動作検出器から動作信号を受信すると、前記無線トランシーバを用いて２つの装置のリンク設定手順を制御するように構成される、請求項１に記載のツール。
3. 前記コントローラは、第１の動作信号を受信すると、
   −前記無線トランシーバを用いて前記ツールの近くにある第１の装置から第１の識別子を受信し、
   −前記第１の識別子を格納し、
   −第２の装置にリンク設定されることを前記第１の装置に示す
   第１の手順を実行するように構成される、請求項２に記載のツール。
4. 前記コントローラは、第２の動作信号を受信すると、
   −前記無線トランシーバを用いて前記ツールの近くにある第２の装置に前記格納された第１の識別子を送信し、
   −前記第１の識別子を使用することにより、前記第１の装置とのネットワーク接続を形成するように前記第２の装置に要求する
   第２の手順を実行するように更に構成される、請求項３に記載のツール。
5. 前記コントローラは、
   −前記第２の手順を実行した後に前記第１の識別子を削除し、
   −第１の識別子が格納されていない場合にのみ、前記第１の手順を実行するように更に構成される、請求項３又は４に記載のツール。
6. 前記コントローラは、前記動作検出器から動作信号を受信すると、前記無線トランシーバを用いてネットワークからの装置のリンク解除手順を制御するように構成される、請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載のツール。
7. 前記動作検出器は、
   −前記ツールの回転を検出し、検出された回転を動作信号で伝達するように適合された角度検出器、特に角度検出IC又はジャイロスコープ
   −加速度計
   −前記ツールの押下を検出し、検出された押下を動作信号で伝達するように適合された押下検出器
   −前記ツールの揺れ動きを検出し、検出された揺れ動きを動作信号で伝達するように適合された揺れ動き検出器
   −前記ツールの振り回しを検出し、検出された振り回しを動作信号で伝達するように適合された振り回し検出器
   のうち１つ以上を有する、請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載のツール。
8. 前記無線トランシーバは、
   −RF通信技術
   −光通信技術
   −超音波通信技術
   の通信技術のうち１つ以上を使用することにより、無線通信するように構成される、請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載のツール。
9. 装置に通信される設定を構成する手段を有する、請求項１ないし８のうちいずれか１項に記載のツール。
10. 前記設定を構成する手段は、前記設定を構成する切り替え手段及び／又は構成された設定を表示する表示手段を有する、請求項９に記載のツール。
11. 請求項１ないし１０のうちいずれか１項に記載のツールのためのアダプタであって、
    −前記無線ネットワークの装置の構成設定を格納し、
    −前記ツールが前記格納された構成設定を読み取ることができるように前記ツールに結合されるように適合されるアダプタ。
12. 前記格納された構成設定が前記ツールにより読み取られ得るように前記ツールに取り付けられるように適合されたヘッドである、請求項１１に記載のアダプタ。
13. 請求項１ないし１０のうちいずれか１項に記載の設置ツールを用いて装置の無線ネットワークを設置する方法であって、
    −前記設置ツールを用いた動作を検出し、
    −装置の設定を無線で制御することを有する方法。
14. 制御される装置は、前記設置ツールが前記装置の光受信機への集束レーザービームを使用するという点で、前記設置ツールで選択される、請求項１３に記載の方法。

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