JP2991303B2 - 制御ネットワークおよびその構成方法 - Google Patents

制御ネットワークおよびその構成方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に、デジタル・データ伝送ネットワー
クの構成方法に関する。より詳細には、本発明は、セン
サ要素とアクチュエータ要素とを備えたノードを含むネ
ットワーク・アーキテクチャを定義し、そのようなネッ
トワーク・アーキテクチャを構成する方法を提供する。
さらに詳細には、本発明は、プログラミング技術を持た
ない人が構成できる、たとえば建物用の制御システムに
関する。
発明の背景 建物や工場用地で、時間、温度、侵入などの検知器の
実際のセンサ値によって負荷を切り換えるような機器用
の制御ネットワークを確実かつ簡単に使用できるように
する様々な試みは周知である。たとえば、赤外線や無線
周波数の電磁波を利用する無線伝送、より線対、同軸ケ
ーブル、交流電力線など使用可能な様々な伝送媒体用の
安全で壊れにくいネットワーク・プロトコルのモデムま
たは送信機の構造は、過去10年間に大幅に進歩したが、
この技術分野には、少なくとも原理上は、だれもがイン
ストールし、構成し、使用することができる制御ネット
ワーク・アーキテクチャはまだない。従来技術は、熟練
したネットワーク管理者用のいくつかの支援ツールを提
供しているが、この点に関しては成功していない。
米国特許US−A−4864492号は、複雑なネットワーク
のワークステーション向けに個別化された構成パラメー
タの作成に、知識ベースのエキスパート・システムを適
用するシステムおよび方法を提供している。その知識を
使って、メニューを提供し、ネットワーク管理者が利用
できる選択を制御している。従来技術の他の引例は、ネ
ットワークのトポロジの図形表示方法に関するものであ
る。たとえば、米国特許US−A−4942540号には、スク
ロール式メニューから通信パラメータを選択することに
よって、ユーザの端末装置と宛先の端末装置の間に通信
経路を作成し選択する方法が記載されている。端末装置
および経路を表す図形が、様々なメニュー選択に応答し
て描かれる。欧州特許出願EP−A−0490624号は、ネッ
トワーク管理者が、それぞれのハードウェアおよびオペ
レーティング・システムの特性によって多数のノードを
定義することによりネットワークを図形として描き、次
いでノード間の通信経路のプロトコルを定義し、その
後、そのようなノードのネットワークと通信経路の制約
に基づいて、通常はワークステーションまたはPCである
ノードの様々なオペレーティング・システムの構成パラ
メータを生成することができる、システムおよび操作方
法を提供している。ネットワーク構成の問題に対するこ
のアプローチは、明らかに専門のネットワーク管理者以
外のユーザには意味がない。
したがって、本発明の目的は、特に、建物の制御およ
び自動化のためにネットワーク構成を直感的に利用でき
る方法を提供することである。
本発明は、たとえば建物を制御するネットワークの存
在を想定し、前記ネットワークは複数のシングル・ノー
ドを含む。各ノードは、伝送媒体を介してデータを伝送
するために少なくとも1つのモデムまたはトランシーバ
を備える。各ノードはさらに、マイクロコードを記憶す
る読み書きメモリと、メモリに記憶されたマイクロコー
ドを実行するマイクロプロセッサとを含む。ネットワー
ク内で、各ノードはノードIDを有する。ノードIDを用い
ると、伝送データの特定の部分たとえばヘッダ・セクシ
ョンを読み取ることにより、送信ノードまたは受信ノー
ドあるいはその両方を識別することが可能になる。一般
に、各ノードは、少なくとも1つのセンサ要素または1
つのアクチュエータ要素を備える。本発明の範囲に含ま
れるネットワークは、基本的にいわゆる対等ネットワー
ク処理に基づくが、さらに、ユーザ・インタフェースを
備えた特別なノードが存在すると想定する。この特別な
ノードは、ユーザの入力を受け取り、あるいはネットワ
ークとそのノードに関する情報を表示し記憶するように
設計されている。ネットワークが構成された後は、ノー
ドは、「対等物」として、中央のノードに頼らずに互い
に直接通信することができる。
上記のタイプのネットワークは既知である。初期の例
は、N.マッカーサー(McArthur)他の論文「The intell
igent plug」、Wireless World、1979年12月、pp.46〜5
1に発表されている。別のさらに最近のネットワーク
は、欧州特許出願EP−A−0393177号に記載されてい
る。
発明の概要 本発明は、併記の特許請求の範囲に記載した特徴を特
色とする。本発明は、特に、伝送媒体を介してデータを
送受信するモデム手段と、少なくとも1つのセンサ要素
とをさらに含む制御ネットワークのノードが、前記セン
サ要素の出力を前記伝送媒体を介して送信されるデジタ
ル・データに変換する構成可能なコンバータ手段と、前
記構成可能なコンバータ手段によって使用される外部か
ら提供される構成データを記憶する手段とを含み、前記
構成データは、前記センサ要素を参照する外部から提供
された制御条件データから導出される。アクチュエータ
要素を備えるノードは、センサ要素から送られたデジタ
ル・データを解釈し、アクチュエータ要素の要求された
動作を開始するための対応するコンバータ手段を含む。
本発明の重要な一態様は、ネットワークのデータ・ト
ラフィックが、定義されたデジタル・データ・フォーマ
ット、すなわちビット・パターンで行われることであ
る。このビット・パターンは、センサ要素によって測定
される(電流)値が条件を満たすか否かを示す。本発明
の好ましい実施形態においては、ビット・パターンは、
真と偽すなわち「1」と「0」を表す1ビット表現に縮
小され、それにより伝送媒体を介したデータ伝送が大幅
に制限される。また、データ伝送は、ノードがデータを
ネットワークに連続的に送るが、関連条件がその論理値
を真から偽にあるいはその逆に変化させるときだけ縮小
される。
この方法を、センサの全レンジを、それぞれ定義され
たビット・パターンに関連付げられた限られた数の間隔
にマッピングまたは圧縮変換することであるとみなすの
が有益であろう。固定したコーディング方式による入力
値をそれぞれの出力値に変換する従来の線形または対数
コンバータとは対照的に、本発明によれば、コーディン
グ方式がセンサ要素に動的に割り振られ、ネットワーク
のユーザによって外部から提供される要求または条件に
適合される。これにより、理想的には、ネットワークの
トラィフィックが、センサ要素を担持するノードが発行
しアクチュエータ要素を有するノードが受け取る「状況
報告書」に縮小される。しかしながら、ネットワークの
特定の機能、たとえばセンサ要素の実際の状態に依存す
るすべてのアプリケーションが、(固定)符号化された
信号の連続的伝送を必要とすることがある。本発明によ
る構成方法は、測定したパラメータの特定の(物理的)
性質に依存せず、かつアクチュエータ要素を制御する目
的で任意に結合できる、センサ・データを提供する。
本発明は、たとえば建物や工業プラント内の負荷を制
御するために適用されるような対等制御ネットワークに
特に適する。本発明は、ネットワークのトラフィックを
大幅に減少させ、したがって好ましくは停帯域幅または
低スループットの伝送媒体に適用できる。このような媒
体は、たとえば赤外線、超音波、交流電力線でよい。
好ましい実施形態においては、センサ要素を参照する
各条件(IF条件)が、このセンサ要素を担持するノード
から発行されたデータ文字例の特定のビット位置に割り
当てられる。この要素のレンジがたとえばユーザのIF条
件によって4つの間隔に分割される場合は、4ビット
が、それぞれの条件が満たされるかどうかを示す。
しかし、IF条件は、他のコーディング方式たとえば2
進コーディングによって符号化してもよい。この場合
は、4つの間隔が2つのビットだけで符号化されること
になる。当業者には、既知のコーディング方式のなかか
ら的確なコーティング方式を任意に選択できることは明
らかであろう。
本発明の他の態様は、1つまたは複数のセンサ要素の
IF条件によってその動作が制御されるアクチュエータ要
素を備える各ノードが、ビット・パターンに関する情
報、すなわちIF条件のそれぞれに割り当てられた符号化
された表示に関する情報を、それぞれの論理結合、すな
わちたとえば「AND」や「OR」など単一IF条件を結合す
るブール演算子と一緒に受け取るものである。アクチュ
エータ・ノードにロードされる第3の情報は、ユーザ入
力が一貫性がないまたは矛盾したIF条件を含む場合に有
効になる、優先順位に関するものである。
本発明の特色と考えられる以上その他の新規な特徴
は、併記の特許請求の範囲に記載されている。しかし、
本発明自体およびその好ましい使用形態、ならびに他の
目的および利点は、例示的な実施の形態に関するの以下
の詳細な説明を添付図面と併せ読めば、最もよく理解さ
れるであろう。
図面の簡単な説明 本発明を、以下の図面を参照して詳細に説明する。
第1図は、建物の電力線に接続されたいくつかのノー
ドを含むネットワークを示す図である。
第2図は、本発明による構成プロセス中に行われる画
面表示の詳細を示す図である。
第3A図は、既知の制御ネットワークにおけるデータ伝
送の詳細を示す図である。
第3B図は、本発明によるデータ伝送の詳細を示す図で
ある。
発明の実施の形態 まず第1図を参照すると、いくつかのノード10を含む
ネットワークが示されている。ネットワークのすべての
ノードは、ノード制御装置12が、構成プロセス中に各ノ
ードのメモリ13内に記憶された制御コードに従って伝送
媒体15にデータを送信できるようにする、モデム手段11
を含む。ここで説明する例の伝送媒体15は、建物の電力
線である。しかし、前述のように、本発明は任意の伝送
媒体に適用することができる。ノードの他の構成要素に
は、センサ要素16とアクチュエータ要素17とが含まれ、
各ノードはこれらの要素の任意の組み合わせを含むこと
ができる。センサ要素とアクチュエータ要素は、ネット
ワーク自体の導入および構成中に変更されない固定した
変換方式に従って動作する、適切なコンバータ手段18に
接続される。このような既知のコンバータの例は、A/D
コンバータ、D/Aコンバータ、F/Dコンバータ、D/Fコン
バータなどである。また、1つのノード101は、プログ
ラムを実行する手段と、操作員またはユーザと通信する
ためのインタフェースを含む。この特定のノードを、今
後管理者ノードまたはAノードと呼ぶ。ここで説明して
いる例において、Aノードは、パーソナル・コンピュー
タ(PC)であり、PCがネットワークのノードとして通信
できるようにするために必要なモデム手段やその他すべ
ての構成要素を備える基板を有する。ここで説明してい
るネットワークは、特定のノードすなわちAノードが存
在するにもかかわらず、間違いなく対等ネットワークの
クラスに属することは明らかであろう。このネットワー
クの動作モードで、構成プロセスの終了後、Aノードは
ネットワーク内の他のノードと区別がつかなくなる。
ネットワーク構築の第1段階は、ネットワークに導入
した各ノードをAノードに対して識別するプロセスを含
む。この識別プロセスは、いくつかの方法で行うことが
できる。たとえば、Aノードにインストールされた構成
プログラムが、事前定義されたノード・タイプのライブ
ラリを含む。新しいノードが導入されると、Aノード
が、すべてのセンサ要素およびアクチュエータ要素と、
ノードIDすなわち新しく導入されたノードとの個別の通
信を可能にするアドレスを含む。ノード・タイプを識別
できるようにする信号が生成される。
ネットワークのすべてのノードが導入され、ライブラ
リに記憶されたノード・タイプとして識別されると、A
ノードの表示装置に、第2図に示すような2列のテーブ
ル20が生成される。Aノードは、さらに、ユーザによて
第1列に記入されるすべてのステートメントをIF文とし
て解釈し、第2列のすべてのエントリをTHEN文として解
釈する手段を含む。さらに、IF列の1つのフィールドに
入るステートメントはすべてANDで接続されたものとし
て扱われ、2つの異なるフィールドのステートメント
は、ブールOR演算子で接続されたものとして扱われる。
この構成プロセスで、ユーザは、センサ要素に関係する
ステートメントだけを第1列に書込み、アクチュエータ
要素に関係するエントリだけを第2例に書き込まなけれ
ばならない。各ノードごとに、使用できる要素211が、
ユーザの定義したノード名でアイコンのグループ21とし
て表示される。不慣なユーザは、ポインタ(マウス)を
使って、テーブル20のフィールドに所望の要素のアイコ
ン211をドラッグしドロップすることによって、テーブ
ルにエントリを作成することができる。ドラッグ・アン
ド・ドロップ操作の後、ユーザは、さらに他の条件の詳
細を定義するように要求される。
所望のネットワーク構成と制御パラメータに従ってテ
ーブルのエントリが完成すると、Aノードは、必要なす
べての構成データを生成し、それをネットワーク内の他
のノードに送る。その詳細な方法を、簡単な事例を参照
して以下に説明する。詳細な方法(たとえば、変数の定
義)は、当業者なら容易に変更できることに留意された
い。
ここで説明する例では、ライブラリが、各センサ要素
ごとにSTATE_DEF変数を提供する。輝度センサ要素の場
合、C言語による変数の定義は次の通りである。
この定義により、ユーザは2つのしきい値を定義する
ことができる。しきい値は、輝度センサで測定された値
を表していると見なすことができる。ネットワークにお
けるこのような測定値の実際のフォーマットは、固定し
た変換およびフォーマット操作(たとえば、A/D変換)
に応じて変わり、様々なネットワーク環境や様々なセン
サのタイプによって異なることに留意されたい。ただ
し、このようなフォーマットは、今後「未符号化フォー
マット」と呼ぶが、本発明には重要ではない。第3の文
字型変数は、2つのしきい値の間の関係、たとえば等し
い、より大きい、より小さいを表し、これらの値は、目
的ライブラリによって事前定義され、ユーザの入力に従
って割り当てられる。SNS_MATRIX変数は、以下のように
定義される。
SNS_MATRIX変数は、1つのノードのすべての伝送ネッ
トワーク変数の合成ペイロードによって作成されるマト
リクス内にあるビット位置を保持する。このようなネッ
トワーク変数の詳細は後で説明する。
ユーザが、輝度センサによっていくつかの機器を制御
したい場合、または同じアクチュエータ要素を異なる条
件で制御したい場合は、BGT_STATE_DEF変数が定義され
る。
STATE_DEF変数内にある情報は、各センサ要素ごとに
構成変数中で組み合わされ、輝度センサの場合は、次の
ように定義される。
構成変数は、センサ欠陥メッセージの処理に関するST
ATE_DEF変数情報の他に、センサから新しい値が送られ
るまでの期間(更新期間)に関する情報を含む。
次に、前述のネットワーク変数(NV)の役割を参照
し、制御ネットワークのいくつかの物理的制約について
検討しなければならない。本発明は、特に、低帯域幅で
高ノイズ・レベルの伝送媒体用に設計されているので、
ネットワーク・トラフィックの量が制限され、それに応
じて管理を行わなければならない。ネットワーク資源を
ノードに割り振る最初の段階で、前述の導入段階におい
て識別された各ノードが、有限数のネットワーク変数
(NV)と関連付けられる。ネットワーク変数は、入れも
のとして有効に働くデータ文字列であり、スタータ・ビ
ット・シーケンス(ヘッダ)またはストップ・ビット・
シーケンス(末尾)あるいは両者の組み合わせを特徴と
する。ネットワーク変数は、これらのビットの他に、伝
送すべき情報を表す固定数または可変数のビット、すな
わち十分に確立された通信用語によれば「ペイロード」
の用語で表されるデータを選ぶ。第3B図に、NVの例を示
す。
ネットワーク内の各ノードに有限数のNVの形で割り当
てられるペイロードは、第2割振り段階で、ノードのセ
ンサ要素に割り当てられる。この割振り段階で、各セン
サ要素は、前述のようにユーザが構成プロセス中に任意
のセンサ要素に割り当てることができるステートメント
の最大数に対応する最大数の可能な状態を与えられる。
要するに、各センサ要素ごとにNVのペイロード中の固定
数のビットが予約される。
この例では、どちらの割振り段階も静的であり、すな
わち実際の構成プロセス前に定義されるが、本発明は、
各レベルでユーザの所望の構成に応じた資源の動的割振
りをも企図している。この変形例では、あるノードを参
照するステートメントの数に応じてそのノードにネット
ワーク変数が割り当てられ、あるいはあるノードに割り
当てられたNVのペイロードにおけるビット位置が、ユー
ザによって実際に定義されたステートメント用にのみ予
約される。動的割振り方式の明らかな利点は、静的割振
りよりも資源が経済的に活用されることである。しか
し、この利点は、管理操作がより複雑で時間がかかるこ
とによって相殺される。
次に、本発明の好ましい実施例、またテーブルの第2
列のエントリの処理の説明に戻るが、これらのエントリ
つまりTHEN文は、ノード内のアクチュエータ要素の状態
を定義することを想起されたい。この列内のユーザ入力
は、構成変数に変換される。電源スイッチを制御するた
めの構成変数は、たとえば次のように定義される。
この構成変数は、電源スイッチを参照するユーザによ
って定義されたステートメント数(前記数は、初期設定
プロセス中に電源スイッチに割り振られた最大数と突き
合わされる)と、定義された状態自体を含む。この状態
は、RULE_DEFにより次のように表される。
RULE_DEFは、所望の状態(stateAct)、たとえばスイ
ッチの場合は、それぞれ0、1または2によって表され
るON、OFFまたはCHANGEを含む。RULE_DEFはさらに、ペ
イロード中のビット位置または受け取ったネットワーク
変数(NV)の合成ペイロードのマトリクスを示す変数
(inACTStIndexとinStatePos)と、NVの示されたビット
位置に見られるビットとこのアクチュエータ要素に関係
し次のRULE_DEFによって示される次のビットとによって
実行すべき論理演算を決定する変数(logicRule)とを
含む。logicRuleが「AND」に設定されている場合は、ア
クチュエータの動作が次のRULE_DEFの評価後に初めて行
われるように、stateActを割り当てないままにしておく
ことができる。logicRuleの値としてORに出会ったとき
だけ、AND演算子で接続された以前のすべてのRULE_DEF
によって構成された条件が満たされる場合に、stateAct
によって定義された演算が実行される。この場合、同じ
アクチュエータ要素に関係する次のRULE_DEFはAND演算
子によってグループ化されていてもいなくても無視され
る。そうでない場合は、次のRULE_DEFあるいはRULE_DEF
のグループがそれに応じて処理される。
前述の変数を評価した後、1つのノードのセンサ要素
およびアクチュエータ要素と関連付けられたSTATE_CFG
とACT_CFGが、1つのCFG変数に組み合わされる。
CFGは、たとえば、センサ要素として1つの輝度セン
サと1つの押しボタン・センサを含み、アクチュエータ
要素として1つの電力線源スイッチたとえば継電器を含
むノードのCFG変数を記述する。Aノードによって生成
されたCFGデータが、すべてのノードに送られ、そのロ
ーカル・マイクロコントローラ・メモリにロードされる
と、本発明の基本のコーディングが本質的に完了する。
しかし、制御ネットワークとして完全に動作できるよう
に、センサ要素の状況に関する情報を含むNVを、前記セ
ンサ要素の状況によって制御されるアクチュエータ要素
を担持するノードにアドレス指定しなければならない。
ネットワーク内でシングル・ノードをアドレス指定する
作業は、当業者に原理上は周知の様々な方法を利用して
行うことができる。この例のネットワークにおいては、
あるノードに割り当てられたNVは、個々のヘッダによっ
て識別される。アクチュエータ要素を含むノードは、
「結合(binding)」または接続と呼ばれるプロセスに
おいて関連するセンサ・データを含むすべてのNVを受け
取るように指示される。
以下に、ノード2の輝度センサによって測定された輝
度が30000ルクスのしきい値を超え、同時にノード2の
押しボタンが「ON」位置にあるときに、ユーザがノード
1の電力継電器をオフにしたいというシナリオを想定し
て、前述の例に従って構成されたネットワークの操作に
ついて詳細に説明する。測定された輝度が0〜20000ル
クスの範囲のときは、ノード2の押しボタンが「ON」位
置にあるときだけ電源継電器を作動させる。最後に、ユ
ーザが、測定された輝度値をAノードの表示装置に連続
的に表示したいというシナリオを想定する。
導入段階において、電源スイッチを有するノード1
と、輝度センサと押しボタンを含むノード2は、それら
を電源コンセントにただ差し込むだけで電源に接続され
る。各ノードは、やはり同じ電力線に接続された活動化
されたAノードと初期設定シーケンスを交換する。Aノ
ードは、各ノードの初期設定シーケンスをノード・ライ
ブラリ内のエントリと比較し、ノード、そのセンサ要素
またはアクチュエータ要素、許容される状態およびその
最大数、ならびにノードに割り当てられたネットワーク
変数(NV)に関する情報を表すノード・オブジェクトを
生成する。同時に、第2図に示したように、各ノードと
その要素の図形表示またはアイコンが生成され、ユーザ
は、次の構成段階で、マウス型ポインティング/制御装
置を使用することが可能になる。
構成システムは、ユーザにモニタ・モードと構成モー
ドのどちらかを選択させる。本発明にはあまり関係ない
が、モニタ・モードについて最初に説明すると、ノード
2の輝度センサ・アイコンを選択したとき、ユーザは、
必ず、測定値を表示する時間間隔を尋ねられる。次に、
構成システムは、そのペイロードが、前述の輝度値の未
符号化フォーマットだけを含む、特定のネットワーク変
数(SNV)を識別する。さらに、ユーザ入力に従って、
ノード2がSNVを生成し伝送する時間間隔が設定され
る。Aノードは、このSNVを受け取り、適切な変換操作
後に輝度値を表示するように指示される。また、この値
は、さらにスプレッドシート・プログラムなどで処理す
るために、適切なデータとして直接転送し記憶すること
もできる。第3A図に、SNVの処理を概略的に示す。前に
述べたように、未符号化フォーマット・データの生成と
処理は、本発明にとって特に重要ではない。
本発明の重要な要素と考えられる構成モードにおいて
は、構成システムが、第2図に示したテーブル20を生成
する。ユーザは、次に、前述のシナリオに従って、マウ
スを使用してセンサ要素211を第1列のフィールドにド
ラッグすることができる。シナリオにあるような第1の
動作モードまたは条件を発生させるには、構成テーブル
のIF列の第1フィールドに輝度センサ・アイコンをドラ
ッグし、しきい値を要求されたときに1つのしきい値と
して30000ルクスを記入するだけでよい。さらに、GREAT
ER THANを選択する。ノード2の押しボタン・アイコン
を同じフィールドにドラッグすると、構成システムが自
動的に両方のセンサ要素の状態の間に「AND」関係があ
ると解釈する。ユーザは、押しボタンを論理スイッチと
して定義することができ、その値をONにセットする。次
に、ノード1の電源スイッチ要素を、構成テーブルのTH
EN列の隣のフィールドにドラッグし、OFFとして定義す
る。第2の動作モードを構成するには、やはり、ノード
2の輝度センサ要素を構成テーブルのIF列の次のフィー
ルドにドラッグし、しきい値を0ルクスと20000ルクス
にそれぞれ構成する。これらの値は、測定値に対してSM
ALLER THANとSMALLER THAN OR EQUALによって関係
付けられる。この場合も、ノード2の押しボタンを同じ
フィールドにドラッグすると、構成システムは、前述の
ように、自動的に両方のセンサ要素の状態の間に「AN
D」関係があると解釈する。また、電源スイッチ要素の
ドラッグと構成を前述のように繰り返し、ONにセットす
る。
これらの段階が完了すると、構成システムは、2つの
CFG型メッセージを生成すす送信することが可能にな
り、ノード1に割り当てられたCFGメッセージは、ACT_2
30_CFGメッセージを含む。ノード2のCFGメッセージ
は、SNS_BRIGHT_CFGとSNS_PSH_CFGメッセージを含む。A
CT_230_CFGは、前に定義したように4つのRULE_DEFを含
み、SNS_BRIGHT_CFGは、2つのBGT_STATE_DEFを含み、S
NS_PSH_CFGは1つのPSH_STATE_DEFを含む。
最初のBGT_STATE_DEFにおいて、SNVT_luxの値が30000
に設定され、文字変数が「GREATER THAN」に設定され
る。SNS_MATRIXは、ノード2に割り当てられたネットワ
ーク変数32のペイロードの未割当てのビット位置BP22に
設定される。そのビット位置が第1の伝送ネットワーク
変数NV1(t)の22番目のビットであると想定する。こ
れにより、outSNSStIndexが、NV1(t)を指す「1」に
設定され、outStatePosが「22」に設定される。第2のB
GT_STATE_DEFは、しきい値0〜20000を含み、文字は、
範囲の関係(0<測定値<=20000)を示す「R」に設
定される。SNS_MATRIXは、NV1(t)のペイロードのビ
ット位置BP13を指す。SNS_PSH_CFGは、文字変数が押し
ボタンのスイッチ機能を示す「1」に設定された1つの
PSH_STATE_DEFを含む。NV1のペイロードにおけるビット
位置は、SNS_MATRIXによって定義される(BP17とし
て)。
最初のRULE_DEFにおいて、ビット標識(inACTStInde
x、inStatePos)は、ノード1が受け取った第2のネッ
トワーク変数NV2(r)の輝度センサ(ビット位置BP2
2)の前に最初に割り当てられたビットを指す。現シナ
リオの条件下では、NV2(r)は、NV1(t)すなわちノ
ード2から送られた最初のNVと等しい。inACTStIndexの
値が「2」に設定され、inStatePosが「22」に設定され
る。logicRuleの値は、「AND」に設定される。第2のRU
LE_DEFのビット標識は、ビット位置BP17すなわちスイッ
チ位置を指す。logicRuleは、「OR」に設定される。sta
teAct変数は、「ST_DEF」に設定される。
第3のRULE_DEFにおいて、ビット標識(inACTStInde
x、inStatePos)は、受け取った第2のネットワーク変
数NV2(r)の輝度センサ(BP13)の第2の割り当てら
れたビットを指す。logicRuleの値は、「AND」に設定さ
れる。第4のRULE_DEFのビット標識は、ビット位置17す
なわちスイッチ位置を指す。logicRuleは「OR」に設定
される。stateAct変数は「ST_ON」に設定される。ま
た、logicRuleの値は、構成可能なコンバータ33の一部
として記憶される。
ここで説明しているシナリオでは、1つのネットワー
ク変数、すなわちNV1(t)=NV2(r)だけを使用し
た。しかしながら、より一般的なケースでは、センサ要
素を担持する各ノードが、センサの状態を定義するビッ
トに書き込むことができるいくつかのNVを有する。着信
または受信されたNVの数に関して、アクチュエータ要素
を有するノードについても同じことが言える。この場
合、ノードの発信または送信されるNVはすべて、行がNV
で列がビット位置のマトリクス32と見なされる。受信し
たNVについても同じことが言える。したがって、送信さ
れたNVのマトリクス32のある行は、受信されたNVのマト
リクス31内のある行(行位置が異なっても)として現れ
る。構成プロセスによって、各アクチュエータ要素ごと
にそのアクチュエータ要素を参照するすべてのセンサ状
態のマトリクス位置が導出される。
本発明によって提供される手段によって、以下のよう
に、簡単な制御回路を実施することができる。輝度セン
サの「暗すぎる」状態(<20000ルクス)が定義され、
光源への供給電力を増大させるアクチュエータの「増
加」状態と関係付けられる。同様にして、「明るすぎ
る」状態が定義される(>50000ルクス)。アクチュエ
ータ要素のデフォルト状態が「停止」に構成され、現在
の電力供給量が凍結される。20000ルクスから50000ルク
スの範囲が、制御回路の発振を防ぐ制御ヒステリシスを
構成する。容易に理解できるように、この構成は、室内
または建物内の輝度のフィードバック制御を可能にす
る。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−136718(JP,A) 特開 平4−364597(JP,A) 特開 平6−150128(JP,A) 特開 平6−54375(JP,A) 国際公開92/16895(WO,A1)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】伝送媒体を介してデータを送受信するモデ
    ム手段と、少なくとも1つのセンサ要素と、少なくとも
    1つのアクチュエータ手段と、センサ要素の出力を変換
    するコンバータ手段と、記憶手段と、を備える制御ネッ
    トワーク用のノードであって、 前記センサ要素(16)によって測定された値が条件を満
    たすか否かを表すデジタル・データ(BP13,BP17,BP22)
    に変換して前記伝送媒体(15)を介して送信する構成可
    能なコンバータ手段(18)と、 前記変換のために前記構成可能なコンバータ手段が使用
    するための、外部から伝送媒体を介して提供される構成
    データを記憶する記憶手段(13)であって、前記構成デ
    ータは、前記センサ要素を参照する外部から提供された
    制御条件データから導出されたものであり、 前記コンバータ手段は、伝送媒体を介して受け取ったデ
    ジタル・データを、前記アクチュエータ要素(17)の動
    作に変換するように構成可能なものであるノード。
  2. 【請求項2】前記変換のための構成可能なコンバータ手
    段が使用するために外部から提供された構成データを記
    憶するように記憶手段(13)が設計され、前記構成デー
    タが、前記アクチュエータ要素(17)を参照する外部か
    ら提供された制御条件データから導出される請求項1に
    記載のノード。
  3. 【請求項3】構成可能なコンバータ手段(12)と記憶手
    段(13)が、複数のセンサ要素(16)から受信されるデ
    ジタル・データ(BP13、BP17、BP22)を接続し、論理演
    算子(AND、OR)によって1つのアクチュエータ要素(1
    7)に関係付ける接続手段(33)を含み、前記演算子
    が、やはり前記アクチュエータ要素(17)を参照する外
    部から提供された制御条件データから導出される請求項
    1または2に記載のノード。
  4. 【請求項4】1つのセンサ要素(16)から送られたデジ
    タル・データが、前記センサ要素(16)を参照する外部
    から提供された制御条件データごとに1つのビット(BP
    13、BP17、BP22)に縮小される請求項1ないし3のいず
    れかに記載のノード。
  5. 【請求項5】構成可能なコンバータ手段(18)が、マイ
    クロコードを記憶するメモリ手段(13)を備え、前記メ
    モリ手段(13)に記憶された前記マイクロコードを実行
    するマイクロプロセッサ手段(12)とをさらに備える請
    求項1に記載のノード。
  6. 【請求項6】ノード(10、101)を備える制御ネットワ
    ークを構成する方法であって、それぞれ、伝送媒体(1
    5)を介してデータを送受信するモデム手段(11)を備
    え、前記ノード(10、101)の少なくともいくつかが、
    センサ要素(16)またはアクチュエータ要素(17)ある
    いはその両方をさらに備え、構成可能なコンバータ手段
    (18)が、前記センサ要素(16)の出力を前記センサ要
    素(16)によって測定された値が条件を満たすか否かを
    示し、前記伝送媒体(15)を介してネットワークの別の
    ノード(10、101)に送信される、デジタル・データ(B
    P13、BP17、BP22)に変換し、または受信したすべての
    ビット・パターンを前記アクチュエータ要素(17)の所
    定の動作に変換し、あるいは両方の変換を行い、外部か
    ら伝送媒体を介して提供される制御条件データから、 − 前記センサ要素の所定の状態に関するIF情報と、 − 前記アクチュエータ要素の所定の動作に関するTHEN
    情報と、 − いくつかのIF情報が前記アクチュエータ要素(17)
    のうちの1つに関係する場合は前記いくつかのIF情報の
    間の論理的関係と、 − いくつかのTHEN命令が前記アクチュエータ要素(1
    7)のうちの1つに関係する場合は前記いくつかのTHEN
    命令を実行する順序に関する優先順位情報と、 − さらにデータを交換するノード(10、101)に関す
    るリンク情報と が抽出され、前記コンバータ手段(18)に接続された記
    憶手段(13)にロードするため、および前記構成可能な
    コンバータ手段(18)が前記変換のために使用するため
    の構成データに変換される方法。
  7. 【請求項7】外部から提供された制御条件データを予め
    フォーマットするために構成テーブル(20)を作成し、
    前記テーブルは、センサ要素(16)の所定の状態に関係
    するエントリ用の1つのIF列と、アクチュエータ要素
    (17)の所定の動作に関係するエントリ用の1つのTHEN
    列とを有し、前記IF列の1つのフィールドへのエントリ
    が論理AND演算によって接続され、前記テーブルの個別
    の行へのエントリが論理OR演算によって接続されるする
    請求項6に記載の方法。
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