JP6236464B2 - 自動グルーピングのための照明器具 - Google Patents

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Description

発明の詳細な説明
本出願は、２０１２年１２月１８日に出願された米国仮出願第６１／７３８，７４９号の利益を主張し、その開示は参照によりその全体が本明細書に組込まれる。
［技術分野］
本開示は、照明器具に関し、特に、照明ネットワーク内で使用される照明器具に関する。
［背景技術］
近年、白熱電球をより効率的な照明技術を使用する照明器具と置換すると共に、比較的効率的な蛍光灯照明器具を、より快適で自然な光を生成する照明技術と置換する動きが勢いを増してきた。とてつもない将来性を示す１つのこうした技術は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用する。白熱電球と比較して、ＬＥＤベース照明器具は、電気エネルギーを光に変換するのにずっと効率的であり、より長く持ち、また、非常に自然である光を生成することが可能である。蛍光灯照明と比較して、ＬＥＤベース照明器具は、同様に、非常に効率的であるが、ずっと自然である光を生成することが可能であり、更に、色を正確にレンダリングすることがより可能である。結果として、ＬＥＤ技術を使用する照明器具は、居住、商業、及び産業用途で白熱電球及び蛍光灯を置換することが期待される。
フィラメントを所望の電流にさらすことによって動作する白熱電球と違って、ＬＥＤベース照明器具は、１つ以上のＬＥＤを駆動するための電子デバイスを必要とする。電子デバイスは、一般に、電源、及び、１つ以上のＬＥＤを所望の方式で駆動するために必要とされるユニークに構成される信号を提供するための専用制御回路を含む。制御回路の存在は、潜在的にはかなりのレベルのインテリジェンスを照明器具に付加し、照明器具は、種々の型の照明制御を使用するのに活用され得る。
従来の又はＬＥＤベースの照明器具用の照明制御システムは、一般に、照明器具のグループを制御するための中央コントローラを使用する。中央コントローラは、グループ内の照明器具のそれぞれにコマンド又は信号を送信するように構成され、照明器具は、コマンド又は信号に応答して、オン／オフする、所望のレベルまで調光する等を行うことになる。このように、照明制御の決定は、中央コントローラによって受信される入力に基づいて、中央コントローラによって行われ、照明器具は、これらの照明制御の決定に応じて、単に制御される。
［発明の概要］
本開示は、ネットワーク内での照明器具の制御が照明器具の間で分散され得る照明ネットワークに関する。照明器具は、異なる照明ゾーンに関連する複数のグループに分割され得る。照明器具の少なくとも幾つかは、占有センサ、周囲光センサ等のような１つ以上のセンサを有する又はそれに関連付けられる。照明ネットワーク全体又は種々の照明ゾーン内で、照明器具は、センサからのセンサデータを共有し得る。各照明器具は、自身のセンサ、リモートスタンドアロンセンサ、又は照明器具によって提供されるセンサデータを処理し、また、照明器具自身の内部ロジックに従ってセンサデータを処理して、照明器具の動作を制御し得る。照明器具はまた、他の照明器具、制御ノード、光スイッチ、及びコミッショニングツールからの制御入力を受信し得る。制御入力は、内部ロジックに従ってセンサデータと共に処理されて、照明器具の制御を更に向上し得る。
したがって、本開示の照明ネットワークの制御は、各照明器具が本質的には照明ネットワークから独立して動作するように分散化される。しかしながら、照明器具のそれぞれの内部ロジックは、それらの照明器具がグループとして協調動作するように構成される。協調しながら、各照明器具は、特定の照明用途についての目標に応じて異なる方法で動作し得る。照明器具はまた、提示される任意のユーザ入力に応答し得る。
一実施形態では、光センサとソリッドステート光源と関連する回路とを有する照明器具が提供される。回路は、複数の照明器具の内の所与の照明器具が投光モードに入ることを判定するように構成される。光センサを用いて、回路は、所与の照明器具によって提供される第１の投光信号をモニターし、第１の投光信号の受信に基づいて所与の照明器具に対するグルーピングデータの生成を行う。グルーピングデータは、その照明器具を複数の照明器具のうちの１つ以上とグルーピングするために少なくとも部分的に使用され得る。照明器具を複数の照明器具の１つ以上とグルーピングするために、回路は、グルーピングデータを、複数の照明器具をどのようにグルーピングするかを決定するリモートエンティティに送信し、照明器具が属するグループを識別する情報を受信し得る。あるいは、回路は、グルーピングデータを、複数の照明器具をどのようにグルーピングするかを決定する複数の照明器具の１つに送信し得る。
照明器具を複数の照明器具のうちの１つ以上とグルーピングするために、回路は、グルーピングデータを、複数の照明器具のうちの１つ以上から受信される他のグルーピングデータと共に処理して、照明器具が属する、複数の照明器具のグループを決定し得る。第１の投光信号が検出される場合、グルーピングデータは第１の投光信号の相対的な信号強度を示し得る。
別の実施形態において、回路は、投光モードに入り、次にソリッドステート光源を駆動して、複数の照明器具によってモニターされる第２の投光信号を提供するように構成され得る。投光信号を提供する前に、回路は、複数の照明器具に対し、第２の投光信号をモニターし始めるように命令を送信し得る。
回路は、複数の照明器具の少なくとも１つからリモートセンサデータを受信し、リモートセンサデータに基づいてソリッドステート光源を駆動するように更に構成され得る。したがって、回路は、光センサ又は照明器具の別のローカルセンサからのローカルセンサデータを判別し、リモートセンサデータとローカルセンサデータとの両方に基づいてソリッドステート光源を駆動し得る。回路はまた、ローカルセンサデータを複数の照明器具の少なくとも１つに送信し得る。
回路はまた、照明器具が割当てられた複数の照明器具のグループを識別し、グループのために意図される命令に応答してソリッドステート光源を駆動し得る。各照明器具は、ただ１つのグループに割当てられ得る、又は、少なくとも１つの照明器具を共有する、オーバラップするグループ群の場合、複数のグループに割当てられ得る。
回路は、ソリッドステート光源を駆動するように構成されるドライバモジュール、及び、複数の照明器具と通信し、ドライバモジュールを制御するように構成される通信モジュールに分割され得る。ドライバモジュール及び通信モジュールは、通信バスを通じて互いに通信する。
更に別の実施形態では、関連付けられた光センサを有する複数の照明器具を備える照明ネットワークが提供される。モニターモード中に、複数の照明器具のそれぞれは、複数の照明器具のうちの所与の照明器具が投光モードに入ることを判定し、光センサを用いて、所与の照明器具によって提供される投光信号をモニターし、第１の投光信号の受信に基づいて所与の照明器具に対するグルーピングデータの生成を行うように構成される。受信モード中に、各照明器具は、関連付けられたソリッドステート光源を駆動して、複数の照明器具のうちの他の照明器具がモニターするための投光信号を提供する。複数の照明器具のそれぞれは、グルーピングデータに基づいて複数のグループのうちの少なくとも１つに自動的に割当てられ得る。
複数の照明器具のうちの任意の２つに関連するグルーピングデータは、それら２つのうちの第１の照明器具によって提供され、それら２つのうちの第２の照明器具によって受信される投光信号の相対的大きさ（マグニチュード）を示し得る。更に、複数の照明器具のそれぞれは、複数の照明器具のうちの他の照明器具について収集されるグルーピングデータを交換し、グルーピングデータに基づいて複数のグループのうちの１つに自身を自動的に割当てるように構成され、その結果、複数のグループのそれぞれは、特定のグループ内の他の照明器具からの投光信号を検出できた照明器具を含む。あるいは、複数の照明器具のそれぞれは、複数の照明器具のうちの他の照明器具について収集されるグルーピングデータを交換し、グルーピングデータに基づいて複数のグループのうちの１つに自身を自動的に割当てるように構成され、その結果、複数のグループのそれぞれは、設定閾値を超えた大きさで、特定のグループ内の他の照明器具からの投光信号を検出できた照明器具を含む。
複数の照明器具のそれぞれによって収集されるグルーピングデータは、リモートエンティティに送信され得て、リモートエンティティは、複数の照明器具をグルーピングデータに基づいて複数のグループに割当て得る。複数の照明器具のそれぞれによって収集されるグルーピングデータはまた、複数の照明器具の１つに送信され得て、この１つの照明器具は、複数の照明器具をグルーピングデータに基づいて複数のグループに割当て得る。
また、各照明器具は、その光センサ又は別の関連付けられたセンサからのセンサデータを、複数の照明器具のうちの他の照明器具と共有し、自身の内部ロジックに照らして、センサデータに基づき光出力を制御するように構成され得る。内部ロジックは、複数の照明器具のそれぞれが、協調方式で光を提供しながら、互いから独立して動作するように構成され得る。
更に別の実施形態では、センサ及びソリッドステート光源を有する照明器具のグループを備える照明ネットワークが提供される。照明器具のグループの各照明器具は、照明器具のグループの少なくとも１つと連携して、光出力レベルを決定し、ソリッドステート光源を駆動して、光出力を提供するように構成され得る。照明器具のグループの少なくとも幾つかは、異なる光出力レベルを同時に提供する。照明器具のグループにおける異なるサブグループは、異なる光出力レベル又は照明器具のグループ間で累進的である異なる光出力レベルを提供し得る。各照明器具についての光出力レベルは、周囲光に少なくとも部分的に基づいて決定され得る。周囲光の量は、照明器具の光センサを用いて検出され得る。特に、各照明器具についての光出力レベルは、照明器具のグループのうちの別の照明器具のセンサを用いて検出される周囲光の量に少なくとも部分的に基づいて決定され得る。
照明器具のグループを備える複数の照明器具のそれぞれは、複数の照明器具のうちの所与の照明器具が投光モードに入ることを判定し、光センサを用いて、所与の照明器具によって提供される投光信号をモニターし、投光信号の受信に基づいて所与の照明器具に対するグルーピングデータの生成を行うように構成され得る。複数の照明器具のそれぞれは、関連付けられたソリッドステート光源を駆動して、複数の照明器具のうちの他の照明器具がモニターするための投光信号を提供し得る。複数の照明器具のそれぞれは、グルーピングデータに基づいて、複数のグループの少なくとも１つに自動的に割当てられ得る。
当業者は、添付図面と共に以下の詳細な説明を読んだ後に、本開示の範囲を理解し、本開示の更なる態様を認識するであろう。
この明細書に組み込まれる、及びこの明細書の一部を形成する添付図面は、本開示のいくつかの態様を図示し、その説明と共に本開示の原理を説明するのに役立つ。
本開示の一実施形態に従うトロッファベース照明器具の斜視図である。 図１の照明器具の断面図である。 光が、どのように照明器具のＬＥＤから発せられ、照明器具のレンズを通じて外に反射されるかを示す図１の照明器具の断面図である。 図１の照明器具の電子デバイスハウジング内に統合されたドライバモジュール及び通信モジュールを示す図である。 本開示の一実施形態に従う、図１の照明器具の電子デバイスハウジング内に設けられたドライバモジュール及び電子デバイスハウジングの外部に結合された付属ハウジング内の通信モジュールを示す図である。 例示的なフロアプラン用の照明システムを示す図である。 図６に示す照明システムについての投光データを示す表である。 各部屋から廊下に入る扉が開いている状態で投光プロセスが提供されるときの、図６に示すフロアプランに対する例示的なゾーンを示す図である。 本開示の一実施形態に従うグルーピングプロセスを示す通信フロー図である。 照明システムの照明器具間でのセンサデータの共有を示す通信フロー図である。 照明システム内でのセンサデータの共有及び命令の生成を示す通信フロー図である。 照明システム内での命令の中継と命令を修正する能力との両方を示す通信フロー図である。 各ゾーンが周囲光の存在に基づいて異なる出力レベルを有し得る３つの別個のゾーンを有する照明システムを示す図である。 周囲光の存在に基づいて光出力の勾配が存在する照明システムを示す図である。 本開示の一実施形態に従う照明システムのブロック図である。 本開示の第１の実施形態に従う例示的なＬＥＤの断面図である。 本開示の第２の実施形態に従う例示的なＬＥＤの断面図である。 本開示の一実施形態に従うドライバモジュール及びＬＥＤアレイの概略図である。 本開示の一実施形態に従う通信モジュールのブロック図である。 本開示の第１の実施形態に従う照明器具のブロック図である。 本開示の第２の実施形態に従う照明器具のブロック図である。 ドライバモジュールと通信モジュールの機能が統合された照明システムのブロック図である。 本開示の一実施形態に従うスタンドアロンセンサモジュールのブロック図である。 本開示の一実施形態に従うコミッショニングツールのブロック図である。 本開示の一実施形態に従うスイッチモジュールのブロック図である。 本開示の一実施形態に従うスマート器具のブロック図である。 室内ＲＦ通信モジュールのブロック図である。 本開示の一実施形態に従う室外ＲＦ通信モジュールのブロック図である。 本開示の一実施形態に従うスマート器具及び室内ＲＦ通信モジュールを備える照明器具のブロック図である。 本開示の一実施形態に従うスマート器具、室内ＲＦ通信モジュール、及び器具センサモジュールを備える照明器具のブロック図である。 本開示の一実施形態に従う無線センサのブロック図である。 本開示の一実施形態に従うレガシー器具を駆動することが可能な無線中継モジュールのブロック図である。 本開示の一実施形態に従う無線スイッチのブロック図である。 本開示の一実施形態に従う調整器を選択するための反復プロセスを示す通信フロー図である。 本開示の別の実施形態に従う調整器を選択するための反復プロセスを示す通信フロー図である。 本開示の別の実施形態に従う調整器を選択するための反復プロセスを示す通信フロー図である。 本開示の別の実施形態に従う調整器を選択するための反復プロセスを示す通信フロー図である。 本開示の別の実施形態に従う調整器を選択するための反復プロセスを示す通信フロー図である。 本開示の一実施形態に従う例示的な照明器具のブロック図である。 第１の照明システム構成についてのルーティング図である。 第２の照明システム構成についてのルーティング図である。 第３の照明システム構成についてのルーティング図である。 本開示の第２の実施形態に従う代替の照明器具構成の図である。
［詳細な説明］
以下で述べる実施形態は、当業者が本開示を実施することを可能にし、本開示を実施する最良態様を示すために必要な情報を示す。添付図面に照らして以下の説明を読むと、当業者は、本開示の概念を理解し、本明細書で特に述べられない概念の適用形態を認識するであろう。これらの概念及び適用が本開示及び添付する特許請求の範囲に入ることが理解されるべきである。
「前の（ｆｒｏｎｔ）」、「前方の（ｆｏｒｗａｒｄ）」、「後の（ｒｅａｒ）」、「下の（ｂｅｌｏｗ）」、「上の（ａｂｏｖｅ）」、「上側の（ｕｐｐｅｒ）」、「下側の（ｌｏｗｅｒ）」、「水平の（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、及び「垂直の（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」等の相対的用語は、図に示すように、１つの要素、層、又は領域と、別の要素、層、又は領域と、の関係を述べるために、本明細書で使用され得る。これらの用語は、図面に示す配向に加えて、デバイスの様々な配向を包含することを意図されることが理解される。
本開示は、照明ネットワークであって、ネットワークにおける照明器具の制御が照明器具間で分散され得る照明ネットワークに関する。照明器具は、異なる照明ゾーンに関連する複数のグループに分割され得る。照明器具の少なくとも幾つかは、占有センサ、周囲光センサなどのような１つ以上のセンサを有する、又は、それに関連付けられる。照明ネットワーク全体又は種々の照明ゾーン内で、照明器具は、センサからのセンサデータを共有し得る。各照明器具は、それが有するセンサ、遠隔のスタンドアロンセンサ又は照明器具によって提供されるセンサデータを処理し、また、照明器具自身の内部ロジックに従ってセンサデータを処理して、照明器具の動作を制御し得る。照明器具はまた、他の照明器具、制御ノード、光スイッチ、及びコミッショニングツールからの制御入力を受信し得る。制御入力は、内部ロジックに従ってセンサデータと共に処理されて、照明器具の制御を更に向上し得る。
したがって、本開示の照明ネットワークの制御は、各照明器具が本質的には照明ネットワークから独立して動作するように分散化され得る。しかしながら、照明器具のそれぞれの内部ロジックは、それらの照明器具がグループとして協調動作するように構成される。協調しながら、各照明器具は、特定の照明用途についての目標に応じて異なる方法で動作し得る。照明器具はまた、提示される任意のユーザ入力に応答し得る。
例えば、スイッチが使用されて、特定ゾーン内の照明器具の全てをオンし得る。しかし、種々の照明器具によって提供される光の量は、存在する周囲光の量又は照明ゾーンの異なる複数エリア内の相対的占有率に基づいて、一つの照明器具から次の照明器具へと変化し得る。窓に近い照明器具は、内壁に近い照明器具に比べて少ない光、又は、異なる色若しくは色温度の光を提供し得る。更に、人々に近い照明器具、又はより大きなグループの人々に近接する照明器具は、他の照明器具に対してより多くの光、又は、異なる色若しくは色温度の光を提供し得る。例えば、長い廊下では、占有者の存在は、廊下グループの照明器具をオンするだけでなく、種々の器具についての調光レベルに影響する可能性があるため、１人の占有者（複数人の占有者）のすぐ周りのエリア（又は複数のエリア）がより高い光レベルを有する一方、廊下全体は、低い光レベルで点灯される。より多くの占有者を有するエリアは、より少ない又はより多くの占有者を有するエリアより高い光出力を有する可能性がある。移動速度もまた、相対的な光出力レベルに影響する可能性がある。
従来の照明制御システムは、中央コントローラに依存して、遠くから全ての決定を行い、種々の照明器具を制御する。本開示の分散型制御アプローチはそのように制限されない。中央コントローラが使用され得るが、中央コントローラからのコマンドは、各照明器具の内部ロジックによって考慮される提案又は単なる別の入力として扱われ得る。本開示に特にユニークであるのは、照明器具間でセンサデータを共有する能力である。センサデータを共有可能であることは、協調方式でグループとして働くように照明器具を別途独立に機能させることを可能にする。
例えば、照明ゾーン内の各照明器具は、それ自身の周囲光の測定値を取得し得るが、それ自身の周囲光の測定値に従ってのみ動作するのではなく、周囲光の測定値が、そのグループ内の他の照明器具と共有される。照明ゾーン内の照明器具の全てが、それらの周囲光の測定値を共有すると、各照明器具は、グループ全体からの周囲光の測定値に基づいて平均又は最小光出力を独立に決定することができる。このように、グループ内の照明器具は、互いから独立して動作しながら、互いに一貫性があるように出力を調整する。
本開示の詳細を掘下げる前に、分散型照明制御システムが使用され得る例示的な照明器具の概要を述べる。本開示の概念は、任意のタイプの照明システムで使用され得るが、すぐ後に続く説明は、図１〜３に示す照明器具１０等のトロッファ型照明器具における、これらの概念を述べる。開示される照明器具１０は、最初に光が光源から上方に放出され、次に下方に反射される間接照明構成を使用するが、直接照明構成もまた、本開示の概念を利用し得る。トロッファ型照明器具に加えて、本開示の概念は、埋め込み型照明構成、壁取付け照明構成、室外照明構成等において使用され得る。同時係属中でかつ同一譲受人に譲渡された、２０１３年８月２０日に出願された米国特許出願第１３／５８９，８９９号、２０１２年１０月１１日に出願された米国特許出願第１３／６４９，５３１号、及び２０１２年９月７日に出願された米国特許出願第１３／６０６，７１３号に対する参照が行われ、それらのコンテンツは、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。更に、以下で述べる機能及び制御技法が使用されて、異なるタイプの照明器具、並びに、同じ又は異なるタイプの照明器具の異なるグループを同時に制御し得る。
一般に、照明器具１０等のトロファ型照明器具は、天井に取付けるように設計される。ほとんどの用途では、トロファ型照明器具は、商業施設、教育施設、又は官公庁施設の吊り天井（図示せず）に取付けられる。図１〜３に示すように、照明器具１０は、正方形又は長方形の外側フレーム１２を含む。照明器具１０の中央部分には、２つの長方形レンズ１４が存在し、長方形レンズ１４は、一般に、透明、半透明、又は不透明である。反射体１６は、外側フレーム１２からレンズ１４の外側エッジまで延在する。レンズ１４は、反射体１６の最も内側の部分の間で細長いヒートシンク１８まで有効に延在し、ヒートシンク１８は、レンズ１４の２つの内側エッジを接合するように機能する。
ここで特に図２及び３を考えると、ヒートシンク１８の後側は、ＬＥＤアレイ２０用の取付け構造を提供し、ＬＥＤアレイ２０は、適切な基板上に取付けられた個々のＬＥＤの１つ以上の列を含む。ＬＥＤは、凹状カバー２２に向かって上方に光を主に放出するように配向される。カバー２２、レンズ１４、ヒートシンク１８の後部によって境界付けられる体積は、混合チャンバ２４を提供する。したがって、光は、図３に示すように、ＬＥＤアレイ２０のＬＥＤからカバー２２に向かって上方に発せられ、それぞれのレンズ１４を通過するように下方に反射される。特に、ＬＥＤから放出される光線全てが、カバー２２の底部からダイレクトに離れてし、１回の反射で特定のレンズ１４を通過するようには反射しない。光線の多くは、混合チャンバ２４内で跳ね返り、他の光線と効果的に混合し、それにより、好ましく均一な光がそれぞれのレンズ１４を通じて放出される。
多くの変数の中でも、レンズ１４のタイプ、ＬＥＤのタイプ、カバー２２の形状、及びカバー２の底面上の任意のコーティングが、照明器具１０によって放出される光の量及び品質に影響を及ぼすことを当業者は認識するであろう。以下でより詳細に論じるように、ＬＥＤアレイ２０は、異なる色のＬＥＤを含むことができ、種々のＬＥＤから放出される光は、共に混合されて、特定の実施形態用の設計パラメータに基づく所望の色温度及び品質を有する白色光を形成する。
図２及び３から明らかであるように、ヒートシンク１８の細長いフィンが、照明器具１０の底部から見られ得る。ヒートシンク１８の上側に沿って熱接触した状態でＬＥＤアレイ２０のＬＥＤを設置することは、ＬＥＤによって生成されるあらゆる熱が、ヒートシンク１８の底側の細長いフィンに効率的に伝達されて、照明器具１０が取付けられる部屋内で消散することを可能にする。やはり、図１〜３に示す照明器具１０の特定の構成は、本開示の概念がそこで適用可能である照明器具１０用の事実上無限の構成の内の１つに過ぎない。
引き続き図２及び３を参照すると、電子デバイスハウジング２６が、照明器具の一端に取付けられて示され、ＬＥＤアレイ２０に対する電力供給及び制御に使用される電子デバイスの全て又は一部を収容するために使用される。これらの電子デバイスは、適切なケーブル配線２８を通じてＬＥＤアレイ２０に結合される。図４を参照すると、電子デバイスハウジング２６内に設けられる電子デバイスは、ドライバモジュール３０及び通信モジュール３２に分割され得る。
高いレベルでは、ドライバモジュール３０は、ケーブル配線２８を通じてＬＥＤアレイ２０に結合され、通信モジュール３２によって提供される制御情報に基づいてＬＥＤアレイ２０のＬＥＤを直接駆動する。ドライバモジュール３０は、照明器具１０のためのインテリジェンスを提供し、ＬＥＤアレイ２０のＬＥＤを所望の方式で駆動することが可能である。ドライバモジュール３０は、設計者の欲求に応じて、単一の集積モジュールに設けられ得る、又は、２つ以上のサブモジュールに分割され得る。
通信モジュール３２は、ドライバモジュール３０と、他の照明器具１０、リモート制御システム（図示せず）、又は、可搬型で手持ち式のコミッショニングツールとの間の通信を容易にするインテリジェント通信インタフェースとして機能し、有線又は無線方式でリモート制御システムと通信する構成にもされ得る。コミッショニングツールは、照明ネットワークのコミッショニングを含む種々の機能のために使用され得るコミッショニングツール３６として本明細書で参照される。先に述べたように、これらの通信は、照明ネットワーク内の種々の照明器具１０の間でのセンサデータ、命令、及びその他の任意データの共有を含み得る。本質的に、通信モジュール３２は、照明器具１０の間でのインテリジェンス及びデータの共有を調整（コーディネート）するように機能する。
図４の実施形態では、通信モジュール３２は、ドライバモジュール３０とは別のプリント回路板（ＰＣＢ）上に実装され得る。ドライバモジュール３０及び通信モジュール３２のそれぞれのＰＣＢは、通信モジュール３２のコネクタがドライバモジュール３０のコネクタにプラグインされることを可能にするように構成され得て、通信モジュール３２のコネクタがドライバモジュール３０のコネクタに差し込まれると、通信モジュール３２は、ドライバモジュール３０に機械的にマウントされる又は固着される。
他の実施形態では、ドライバモジュール３０及び通信モジュール３２のそれぞれのコネクタを接続するケーブルが使用され得る、通信モジュール３２をドライバモジュール３０に物理的に結合する他の取付け機構が使用され得る、又は、ドライバモジュール３０及び通信モジュール３２が電子デバイスハウジング２６の内側に別々に固着され得る。こうした実施形態では、電子デバイスハウジング２６の内部は、ドライバモジュール３０と通信モジュール３２の両方を収容するよう適切にサイズ決定される。多くの事例では、電子デバイスハウジング２６は、ドライバモジュール３０と通信モジュール３２の両方のためのプレナム定格格納容器を提供する。
図４の実施形態で、通信モジュール３２を追加すること又は置換することは、電子デバイスハウジング２６の内部にアクセスすることを必要とする。これが望ましくない場合、ドライバモジュール３０は、電子デバイスハウジング２６内に単独で設けられ得る。通信モジュール３２は、電子デバイスハウジング２６の外側に露出方式で取付けられ得る、又は、図５に示すように電子デバイスハウジング２６の外側に直接的に又は間接的に接続され得る補助ハウジング３４内に搭載され得る。補助ハウジング３４は、電子デバイスハウジング２６にボルト留めされ得る。補助ハウジング３４は、代替的に、スナップフィット又は、フック−アンド−スナップ機構を使用して電子デバイスハウジングに接続され得る。補助ハウジング３４は、単独で又は電子デバイスハウジング２６の外部表面に結合されたとき、プレナム定格格納容器を提供し得る。
電子デバイスハウジング２６及び補助ハウジング３４がプレナム定格格納容器内に取付けられる実施形態では、補助ハウジング３４は、プレナム定格である必要はない。更に、通信モジュール３２は、通信モジュール３２内に設けられる電子デバイスの性質、照明器具１０がどのようにまたどこに取付けられることになるか等に応じて、補助ハウジング３４についての必要性がない状態で電子デバイスハウジング２６の外部に直接取付けられ得る。通信モジュール３２が電子デバイスハウジング２６の外側に取付けられる後者の実施形態は、通信モジュール３２が、他の照明器具１０、リモート制御システム、或は他のネットワーク又は補助デバイスとの無線通信を容易にするときに有益であることがわかるだろう。本質的に、ドライバモジュール３０は、無線通信に対して伝導性でない場合があるプレナム定格電子デバイスハウジング２６内に設けられ得る。通信モジュール３２は、それ自身で電子デバイスハウジング２６の外側に、又は、無線通信に対してより伝導性がある補助ハウジング３４内に取付けられ得る。ケーブルは、定義された通信インタフェースに従ってドライバモジュール３０と通信モジュール３２との間に設けられ得る。
電子デバイスハウジング２６の外側への通信モジュール３２の取付けを使用する実施形態は、費用効果性が多少低いが、通信モジュール３２又は他の補助デバイスが照明器具１０に追加される、点検される、又は置換されることを可能にするときのかなりの柔軟性を提供し得る。通信モジュール３２用の補助ハウジング３４は、プレナム定格プラスチック又は金属で作られ、スナップ、ネジ、ボルト等を通じて電子デバイスハウジング２６に容易に取付けられると共に、通信モジュール３２を容易に受容するように構成され得る。通信モジュール３２は、スナップフィット、ネジ、ツイストロック等を通じて補助ハウジング３４の内側に取付けられ得る。通信モジュール３２をドライバモジュール３０に接続するために使用されるケーブル配線及びコネクタは、ＲＪ４５コネクタ、エッジカードコネクタ、ブラインドメイトコネクタ対、ターミナルブロック及び個々のワイヤ等を有する標準カテゴリ５（ｃａｔ５）ケーブル等の、利用可能な任意の形態をとり得る。ドライバモジュール３０を含む電子デバイスハウジング２６に対して外部取付け式通信モジュール３２を有することは、所与のドライバモジュール３０に対して様々なタイプの通信モジュール３２の容易な現場設置を可能にする。
一実施形態では、照明器具１０の能力は、それらが異なる照明ゾーンに容易にグルーピングされることを可能にする。図６を参照して、１８個の天井取付け式照明器具１０が存在すると仮定する。１８個の天井取付け式照明器具１０は、照明器具Ａ〜Ｒとして一意に参照され、フロアプランＦＰ１の、様々な部屋ＲＭ１〜ＲＭ４及び廊下ＨＷ１内に設置される。
特に、照明器具Ａは部屋ＲＭ１内に存在し、照明器具Ｂ〜Ｅは部屋ＲＭ２内に存在し、照明器具Ｉ、Ｊ、Ｌ、Ｍ、Ｑ、及びＲは部屋ＲＭ３内に存在し、照明器具Ｎ及びＯは部屋ＲＭ４内に存在し、照明器具Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｋ、及びＰは廊下ＨＷ１内に存在する。廊下ＨＷ１からそれぞれの部屋ＲＭ１〜ＲＭ４に入る扉が閉まり、照明器具Ａ〜Ｒが、投光プロシージャを使用して５つのユニークな照明ゾーンにグルーピングされ得ると仮定する。投光プロシージャにおいて、１つの照明器具Ａ〜Ｒは、その光出力を調整又は変調し、一方で、他の照明器具Ａ〜Ｒは、最初の照明器具Ａ〜Ｒの調整された又は変調された光出力をモニター又は検出しようとする。
変調された又は調整された投光信号が、種々の照明器具Ａ〜Ｒ内に設けられる、又は種々の照明器具Ａ〜Ｒに関連付けられる周囲光センサによって検出され得る赤外線光信号等の可視又は近可視の信号であると仮定する。最初に、照明器具Ａが可視又は近可視の投光信号を放出し、一方、残りの照明器具Ｂ〜Ｒがそれらの周囲光センサをモニターして、一体化されるか又は関連付けられた周囲光センサによって受信される投光信号の相対的強度を検出すると仮定する。やはり、部屋ＲＭ１と廊下ＨＷ１との間の扉が閉まり、他の照明器具Ａ〜Ｒはどれも、照明器具Ａによって提供される投光信号を検出せず、したがって、照明器具Ａが単独でグルーピングされることになると仮定する。次に、照明器具Ｂが投光信号を提供し、照明器具Ａ及びＣ〜Ｒが、照明器具Ｂによって提供される投光信号をモニターし始めることになる。この事例では、照明器具Ｃが投光信号を比較的強く検出し、照明器具Ｄが投光信号をより弱く検出し、照明器具Ｅが、投光信号が少しでも検出される場合、かすかな投光信号を検出することになる。
相対的大きさが、照明器具Ｃ〜Ｅのそれぞれによってモニターされる投光信号に割当てられ得る。これらの大きさが使用されて、図７に示す表、又は、特定の照明器具Ａ〜Ｒに該当する表の一部等に投入され得る。この例では、照明器具Ｂによって放出される投光信号は、照明器具Ｃで０〜１．０の範囲に対し０．７の相対的強度を割当てられ、照明器具Ｄで０．３の相対的強度を、照明器具Ｅで０．１の相対的強度を割当てられる。部屋ＲＭ２と廊下ＨＷ１との間の扉が閉じているため、他の照明器具Ａ又はＦ〜Ｒはどれも、照明器具Ｂからの投光信号を検出できない。
次に、照明器具Ｃが投光信号を提供し始め、他の照明器具Ａ、Ｂ、及びＤ〜Ｒが、照明器具Ｃによって提供される投光信号をモニターし始めることになる。部屋ＲＭ２内の照明器具Ｂ、Ｄ、及びＥは、投光信号を検出し、その投光信号について相対的大きさを割当てることになる。それらの大きさは、図７に提供される。やはり、照明器具Ａ及びＦ〜Ｒは、それらの相対的な場所のせいで投光信号を検出しない。このプロセスは、残りの照明器具Ｄ〜Ｒのそれぞれについて系統的に反復され、それにより、図７の表が完全に埋められる。種々の照明器具Ａ〜Ｒの信号強度の大きさを解析することによって、照明器具Ａ〜Ｒの種々のグループを、関連する照明ゾーンに容易に分割することができる。視覚的に、照明器具Ａは、それ自身によるゾーン内にあるべきであり、照明器具Ｂ〜Ｅは、第２のゾーン内にあるべきであり、照明器具Ｉ、Ｊ、Ｌ、Ｍ、Ｑ、及びＲは、第３のゾーン内にあるべきであり、照明器具Ｎ及びＯは、第４のゾーン内にあるべきであり、照明器具Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｋ、及びＰは、第５のゾーン内にあるべきであると容易に判定することができる。これらのゾーンのそれぞれは、部屋ＲＭ１〜ＲＭ４及び廊下ＨＷ１内の種々の照明器具Ａ〜Ｒの配置に直接対応する。様々な部屋の照明器具Ａ〜Ｒを、対応するゾーンに単にグルーピングすることに加えて、投光信号の相対的大きさに基づいて互いに対する種々の照明器具Ａ〜Ｒの相対的近接性及び配置を容易に判断することができる。
以下で更に述べるように、種々の照明器具Ａ〜Ｒはまた、互いからのＲＦ信号強度をモニターし得る。種々の照明器具Ａ〜Ｒの間のＲＦ信号強度を使用して、照明器具Ａ〜Ｒ間の距離及び照明器具Ａ〜Ｒの相対的場所を判定し得る。更に、互いに対するグループ間の相対的距離及びグループの相対的場所を判定し得る。このように、相対的な距離及び場所は、投光信号、ＲＦ信号強度、又はそれらの組合せを使用して、ＲＦネットワーク内の全ての器具及びそれらの任意のグループに対して判定し得る。その結果を使用して、照明ネットワーク内の照明器具Ａ〜Ｒ及び他の要素のスケーリングされたマップを生成し得る。そのマップは、コミッショニングツール３６も含み得る。ＲＦ信号強度を使用することに加えて、マイクロフォン及びスピーカが、グルーピングのための投光技法、通信等に関連して又はそれに代えて使用される可能性がある。各照明器具Ａ〜Ｒは、マイクロフォン又は同様の音響（音波又は超音波）センサ、並びに、オーディオ増幅器及びスピーカ（音波又は超音波）を有する、又は、それに関連付けられる可能性がある。
マイクロフォンは、照明器具が、「より明るく（ｂｒｉｇｈｔｅｒ）」、「より暗く（ｄｉｍｍｅｒ）」、「オン（ｏｎ）」、又は「オフ（ｏｆｆ）」（あるいは、他の音響データ、おそらくは占有に関する足音）のような音声コマンドを捕捉し、音響情報を処理することを可能にするだろう。この情報によって、照明器具は、光源を望ましい方式で制御する、他の照明器具Ａ〜Ｒ（又は他のノード）にコマンドを発行する、又は、音響情報を他の照明器具Ａ〜Ｒ（又は他のノード）と共有し得る。照明器具Ａ〜Ｒによって提供される又は照明器具Ａ〜Ｒに関連付けられる分散型マイクロフォンのネットワークは、音がどこからやって来るか（ユーザが同じ部屋にいるか？）のようなことだけでなく、音源がどの方向にまたどれだけ速く移動しているかもまた判定し得る（ユーザが出口に向かって急いでいる、又は更に「火事だ（ｆｉｒｅ）」と大声で叫んでいる場合、緊急事態が存在するかもしれず、空間が、安全のためにより十分に照明されるべきである）。
オフィス空間を静かに保つために全てが一緒に働く、ノイズ抑制又はノイズ消去照明器具のネットワークを提供する可能性もまた存在する。周囲ノイズの影響を減少させるように構成されるスピーカは、白色又はピンクノイズで駆動され得る。真のノイズ消去のために、照明器具Ａ〜Ｒの１つ又はグループでマイクロフォンによってモニターされる周囲ノイズは、反転され（又は、周囲ノイズに対して位相がずれるように再生され）、近傍の占有者に対しノイズ消去効果を提供することになるボリュームで、対応するスピーカによって再生され得る。
特に、各照明器具Ａ〜Ｒは、図７に示すように、自身の表、又は表の一部を生成し得る。例えば、各照明器具Ａ〜Ｒは、他の照明器具Ａ〜Ｒからの投光信号の相対的大きさを格納する配列を単に維持し得る。この事例では、照明器具Ａ〜Ｒのそれぞれは、コマンドに応答して、投光信号が少しでも検出された又はある大きさを超えて検出された照明器具Ａ〜Ｒだけとデータを共有する。これらの事例では、各照明器具Ａ〜Ｒは、自身をゾーンに効果的に関連付けることができる。あるいは、投光信号データの全てを、マスター照明器具１０に送出することができ、マスター照明器具１０は、図７の表についてのデータの全てを収集し、データを解析し、照明器具Ａ〜Ｒのそれぞれを種々のゾーンに割当て、ゾーン化情報を照明器具Ａ〜Ｒに通信することができる。更に、マスター照明器具１０によって提供される処理はまた、コミッショニングツール３６又は中央制御システム等のリモート制御エンティティに外部委託され得る。
前の例では、廊下ＨＷ１の扉の全ては閉じられた。したがって、種々の照明器具Ａ〜Ｒを５つの異なるゾーンにグルーピングすることは比較的明確であり、部屋ＲＭ１〜ＲＭ４又は廊下ＨＷ１にある照明器具の全ては、異なるゾーンにグルーピングされた。このように、照明器具Ａ〜Ｒはどれも２つ以上のゾーンに割当てられなかった。
しかし、ある照明器具Ａ〜Ｒを２つ以上のゾーンに割当てることが望ましい場合がある。一例として、部屋ＲＭ１に入る扉が、通常、開口している場合、廊下ＨＷ１内にある照明器具Ｆ及びＧを、照明器具Ａを含む部屋ＲＭ１用のゾーンに何らかの方式で関連付けることが望ましい場合がある。引き続きこの概念によって、照明器具Ａが投光信号を提供しているとき、廊下ＨＷ１の照明器具Ｆ及びＧが投光信号を検出し得る。同様に、照明器具Ｆ及びＧは、投光信号を提供しているとき、それぞれの他の投光信号を捕捉し、照明器具Ａは、照明器具Ｆ及びＧの投光信号を同様に捕捉し得る。したがって、各照明器具Ａ、Ｆ、及びＧ又は別の制御エンティティは、投光信号情報を解析し、図８Ａに示すように、照明器具Ａ、Ｆ、及びＧをゾーンＺ１に関連付けることになる。廊下ＨＷ１の扉の全てが開口したままである場合、投光プロセスは、部屋ＲＭ２の照明器具Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥが、図８Ｂに示すゾーンＺ２において、廊下ＨＷ１の照明器具Ｇ、Ｈ、及びＫと共にグルーピングされるように継続し得る。同様に、部屋ＲＭ３の照明器具Ｉ、Ｊ、Ｌ、Ｍ、Ｑ、及びＲはまた、図８Ｃに示すゾーンＺ３において、廊下ＨＷ１の照明器具Ｇ、Ｈ、及びＫに関連付けられ得る。部屋ＲＭ４の照明器具Ｎ及びＯは、図８Ｄに示すゾーンＺ４において、廊下ＨＷ１の照明器具Ｆ及びＧに関連付けられ得る。
廊下ＨＷ１を参照すると、扉が全て開口しているとき、照明器具Ｈ、Ｇ、Ｋ、及びＰは、種々の部屋ＲＭ１〜ＲＭ４の種々の照明器具Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｉ、Ｌ、Ｎ、及びＯに関連付けられ得る。これが望まれない場合、ユーザは、照明器具Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｋ、及びＰだけがゾーンＺ４に関連付けられるように、種々の照明器具Ａ〜Ｒのグルーピングを修正することができ、これは、図８Ｅに示すように廊下ＨＷ１だけのための照明を示す。したがって、照明器具１０の自動グルーピングは、照明器具１０のそれぞれとの直接相互作用を通じて、又は、コミッショニングツール３６のようなリモート制御エンティティから、容易に修正され得る。照明器具１０がどのように、互い通信し、データを共有し、協調して動作するかに関する更なる詳細は、以下で更に提供される。
図９を参照すると、プロセスに関係する各照明器具の例示的な投光プロセス及び機能を示すために、部分的な通信フローが提供される。同じ部屋にあると仮定される照明器具Ｂ〜Ｄの動作が強調表示される。最初に、照明器具Ｂは、照明器具Ａ、又はある他の制御エンティティからの命令に基づいて投光モードに入ることを決定する（ステップ１００）。投光モードに入ることを決定することは、内部的に、有線又は無線ネットワークを通じて外部入力から、又は、光学的に或るシグネチャを有する投光信号を受信することに応じて、引き起こされ得る。例えば、照明器具Ｂは、時刻に基づいて、定期的に、センサの測定値に基づいて、又は手動（ユーザ）要求に応答して投光モードに入り得る。あるいは、投光信号は、常にモニターされ、モニタリングする照明器具１０によって自動的に検出及び測定される光の特定のオフ／オンシグネチャ又は変調の形態をとり得る。
投光モードに入ると、照明器具Ｂは、照明器具Ｂからの投光信号を探す命令を、直接に又はブロードキャスト信号を介して他の照明器具１０に送信する。特に、これらの命令は、１つの照明器具１０から別の照明器具１０に直接送信され得る、又は、照明器具ネットワーク全体にわたって１つの照明器具１０から別の照明器具１０に中継され得る。図示されるように、照明器具Ｂによって提供される投光信号を探す命令は、照明器具Ｃによって受信され（ステップ１０２）、照明器具Ｄに中継される（ステップ１０４）。しかしながら、命令は、中継されることなしに、照明器具Ｂから照明器具Ｄに直接送信されてもよい。
この時点で、照明器具Ｃ及びＤは共に、照明器具Ｂによって提供される投光信号をモニターし始めることになる（ステップ１０６及び１０８）。したがって、照明器具Ｂは、投光信号を提供するために、その光源を何らかの方式で調整又は変調し始めることになる（ステップ１１０）。特に、投光信号は、１つの照明器具１０から別の照明器具１０に中継されない光信号である。代わりに、照明器具Ｃ及びＤは、その投光信号を検出し処理して、グルーピングデータを生成する（ステップ１１２及び１１４）。グルーピングデータは、図７の表に関連して論じるように、投光信号が検出されるか否か、又は所与の閾値を超えて検出されるか否かを単に判定することから、相対的大きさを投光信号に割当てることまでに及び得る。一定時間後に、照明器具Ｂは、投光信号を提供することを停止し（ステップ１１６）、照明器具Ｃが投光モードに入るための命令を提供する（ステップ１１８）。代替的に、コミッショニングツール３６等のリモート制御エンティティは、投光モードに入る命令を照明器具Ｃに提供し得る。この時点で、照明器具Ｃは、投光モードに入ることを決定し（ステップ１２０）、プロセスは、照明器具Ｃについて繰返される。このイベントのシーケンスは、照明ネットワーク内の照明器具１０のそれぞれについて続けられる。
投光信号を処理することに関して、受信側の照明器具１０によってモニターされる投光信号測定値は、送信側の照明器具１０、受信側の照明器具１０、又は両方のＩＤに関連付けられ得る。送信側の照明器具１０は、（ステップ１１０の）投光信号を探すメッセージ内に提供されるＩＤ、又は、送信側の照明器具１０のＩＤを含む若しくはその照明器具１０に関連するユニークな変調信号に基づいて識別され得る。関連付けは、内部又はリモート制御システムによって行われ得る。更に、関連付けは、タイムスタンプ処理することに基づいて、又は、異なる照明器具１０による投光信号の送信を同期化することに基づいて行われ得て、それにより、送信側の照明器具１０は、種々の受信側の照明器具１０からの投光信号測定値に関連付けられ得る。
受信側の照明器具１０は、受信側の照明器具１０の付属ＩＤ、及び、投光信号を特定の送信側の照明器具１０と関連付けるために使用され得る同期化情報又は識別情報と共に、投光信号測定値をレポートし得る。タイムスタンプ情報又は他のセンサ情報は、こうした測定値レポートに含まれ得る。これらのタイプの投光信号測定値レポートは、図７に示すような情報の表を、異なる時間に対して展開するために使用され得て、更には他のセンサパラメータを含み得る。したがって、より大きな粒状性が、照明器具１０の制御又は光グルーピングにもたらされ、制御の型が、様々な時間に、及び／又はセンサからの様々な入力に基づいて変化し得る。例えば、制御は、１時間に１回、又は、あるセンサの測定値がモニターされると変化し得る。
このプロセス全体にわたって又はプロセスの終わりに、照明器具１０のそれぞれは、グルーピングデータを交換する、又は、グルーピングデータをマスター照明器具１０若しくはリモート制御エンティティに提供して、グルーピングデータを処理し、種々の照明器具１０を対応するゾーンに割当てる（ステップ１２２）。主に分散型制御プロセスにおいて、照明器具１０のそれぞれに設けられる内部ロジックは、照明器具１０が、グルーピングデータに基づいて自身を適切なゾーンに効果的に割当てることを可能にする。照明器具１０が、ゾーンに割当てられている、又は、照明器具１０のグループに関連付けられているとして自身を識別すると、種々の情報が、所与のゾーン内の照明器具１０間で交換され得る。この情報は、センサデータから、動作を制御するための命令に及び得る。
投光技法はまた、占有又は非占有を検出するのに使用され得る。照明器具１０（及びその他の投光能力があるデバイス）は、おそらく人の目に見えないか又は知覚されない方法で、定期的に又は比較的連続的に投光を提供して、空いた部屋に対して投光の測定値を相対比較するように構成され得る。参照投光測定値の変化は、占有者の存在を示し、変化量は占有者の数を示し、変化の場所は占有者の場所を示し得る。参照投光測定値への戻りは、そのエリアが空になったことを示し、したがって、従来の身体の熱又はモーションセンサを使用して空きをチェックする必要性を潜在的に除去する。
特に、肯定応答が、各通信信号又はメッセージに応答して、並びに、投光信号を検出すると提供され得る。これらの肯定応答は、照明器具内通信を支援する有線又は無線ネットワークを通じて提供され得る、又は、肯定応答を示す一定の変調シグネチャを有するタイプの投光信号を使用して光学的に提供され得る。肯定応答信号又は他の応答信号を使用して、ステータス、信号強度情報、追加情報の要求等を交換し得る。所与の照明システム内で、様々な通信技法（有線、無線、投光変調）が、様々な型の通信、データ／情報交換、制御等のために使用され得る。通信はまた、従来技法を用いてＡＣ電力線を通じて提供され得る。
図１０を参照すると、通常ゾーン又は照明ネットワーク内の種々の照明器具１０間でセンサデータがどのように交換され得るかを示すために、部分的な通信フローが提供される。照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤが特定のゾーンに割当てられていると仮定する。動作中、照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤは、センサデータをモニター及び交換し、センサデータをまとめて使用して、それぞれの光出力をどのように調整するかを決定する。最初に、照明器具Ｂは、付属する周囲光センサ、占有センサ、又は他のセンサからのデータであるそのセンサデータをモニターする（ステップ２００）。照明器具Ｂは、そのゾーン内の他の照明器具Ｃ及びＤにそのセンサデータを送信する（ステップ２０２）。一方、照明器具Ｃは、そのセンサデータをモニターし（ステップ２０４）、センサデータを照明器具Ｂ及びＤに提供する（ステップ２０６）。同様に、照明器具Ｄは、そのセンサデータをモニターし（ステップ２０８）、センサデータを照明器具Ｃ及びＢに提供する（ステップ２１０）。そのため、照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤは、それ自身のセンサデータ及びそのゾーン内の他の照明器具のセンサデータにアクセスする。この例はゾーン指向型であるが、照明ネットワーク全体の照明器具１０の全てが、互いに全てのセンサデータを提供し得る、又は、照明ネットワーク内の照明器具の全て又はある一定の照明器具に、一定のセンサデータを提供し得る。所与のゾーン内で、器具の一グループは、それら自身の周囲光センサがそのゾーン内の残りの照明器具より多くの光を検出する場合、１つ以上の別個の（又はサブ）ゾーンに、自身を分離し得る。これは、窓に最も近い光のグループに対応する可能性がある。
比較的連続的な方式で、照明器具Ｂは、それ自身のセンサからのセンサデータ並びに他の照明器具Ｃ及びＤからのセンサデータを処理し（ステップ２１２）、その光出力をセンサデータに基づいてどのように調整するかを決定する（ステップ２１４）。したがって、照明器具Ｂは自身の光出力を独立に制御する。しかし、照明器具Ｂの内部ロジックは、その光出力をどのように調整するかを正確に決定する場合、それ自身のセンサデータだけでなく他の照明器具Ｃ及びＤからのセンサデータもまた考慮し得る。独立しているが協調した方式で、照明器具Ｃ及びＤはまた、それらのセンサデータ及び他の照明器具からのセンサデータを処理し、そのセンサデータに基づいてそれらの光出力を調整する（ステップ２１６〜２２２）。
興味深いことに、異なる照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤの内部ロジックは、互いに全く同じになるように、又は互いに異なるように機能する構成にされ得る。例えば、照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤは、そのゾーン内の他の照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤと同じ重み付けをセンサデータに適用し得る。そのため、それ自身のセンサから及び他の照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤから同じセンサデータが与えられると、各照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤは、その光出力をまさに同じ方式で調整する。内部ロジックが照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤの間で変わる場合、それぞれの照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤの光出力は、同じセンサデータが与えられる場合、変わり得る。特に、センサデータは、異なる型のセンサからのデータを含み得る。例えば、周囲光センサと占有センサの両方からのセンサデータは、それぞれの光出力をどのように調整するかを決定するために、各照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤの内部ロジックによって指示されるように、交換及び処理され得る。
センサデータを交換し、それを考慮して動作を制御することに加えて、照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤはまた、自分自身のセンサデータ並びに他の照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤから受信されるセンサデータを使用して、他の照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤの動作を制御し得る。図１１を参照すると、その概念を示すために、部分的な通信フローが示される。最初に、照明器具Ｂ及び照明器具Ｄが、それらのそれぞれのセンサからセンサデータを収集し、そのセンサデータを照明器具Ｃに提供すると仮定する（ステップ３００及び３０２）。図示されないが、照明器具Ｃは、自身のセンサデータを他の照明器具Ｂ及びＤに提供し得る。照明器具Ｃはまた、それ自身のセンサデータをモニターし（ステップ３０４）、自身のセンサからのセンサデータ並びに他の照明器具Ｂ及びＤからのセンサデータを処理して（ステップ３０６）、照明器具Ｂ及びＤに対する命令を生成し得る（ステップ３０８）。命令は、生成されると、それぞれの照明器具Ｂ及びＤに提供され得る（ステップ３１０及び３１２）。したがって、照明器具Ｂは、照明器具Ｂの内部ロジックによって、照明器具Ｃから提供される命令、照明器具Ｄのセンサデータ、又はその組合せに基づいてその光出力を調整し得る（ステップ３１４）。照明器具Ｃは、それ自身のセンサデータ、又は、それ自身のセンサデータと照明器具Ｂ及びＤから受信されるセンサデータとの組合せに基づいて、その光出力を調整し得る（ステップ３１６）。照明器具Ｂと同様に、照明器具Ｄは、照明器具Ｃから受信される命令、照明器具Ｄからのセンサデータ、又はその組合せに基づいて、その光出力を調整し得る（ステップ３１８）。
実用的な例として、照明器具Ｂ、Ｃ、及びＤは、光出力の強度、光出力の色温度、光出力の色、又はその任意の組合せに影響し得る周囲光情報を共有し得る。しかし、照明器具Ｃはまた、占有センサに関連付けられ得る。したがって、照明器具Ｃによって照明器具Ｂ及びＤに提供される命令は、オンすること、ある一定のレベル、色温度、又は色で光出力を提供することを照明器具Ｂ及びＤに指示し得る。照明器具Ｂ及びＤは、これらの命令に直接応答し得る、又は、それらのそれぞれの内部ロジックに照らしてこれらの命令を処理して、オンするかどうか、また、それぞれの光出力をどのように制御するかを決定し得る。したがって、１つの照明器具１０から別の照明器具１０に提供される命令は、絶対コマンドとして考えられ、それに従って応答され得る、又は、命令を受信する照明器具１０のプログラミングに応じて単なる「提案（ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ）」として考えられ得る。例えば、照明器具Ｂがオンするように照明器具Ｃが指示する上記シナリオでは、照明器具Ｂがオンする必要性を否定する、照明器具Ｂで測定される十分な太陽光が存在し得る。又は、照明器具Ｂが、オンすることを決定しない場合、光の色、強度、又は色温度は、照明器具Ｂで測定される太陽光の量及び色によって調整され得る。やはり、本開示で述べる分散型制御は、これらの照明器具１０が、内部ロジックがそのように指示する場合、独立であるがしかし協調動作することを可能にする。
図１２の部分的な通信フローに示すように、１つの照明器具１０から別の照明器具１０に提供される命令は、中間照明器具１０を通じて中継され得る。更に、命令は、１つの照明器具１０から別の照明器具１０に渡されるときに、内部ロジック、センサデータ等に基づいて修正され得る。最初に、照明器具Ａ、コミッショニングツール３６、又は、何らかの他の制御ポイント、スイッチ、若しくはノードが、命令を照明器具Ｂに提供すると仮定する（ステップ４００）。照明器具Ｂは、これらの命令を受信し、未修正の命令を、照明器具Ｃ等の１つ以上の他の照明器具１０に渡し得る（ステップ４０２）。照明器具Ｂは、その後、自身のセンサデータをモニターし（ステップ４０４）、センサデータを処理し（ステップ４０６）、自身のセンサデータ、他の照明器具のセンサデータ、提供される命令、又はその組合せに基づいて、照明器具Ｃを含む他の照明器具１０に対する修正した命令を生成し得る（ステップ４０８）。修正された命令は、照明器具Ｃ等の他の照明器具１０に送信され得る（ステップ４１０）。照明器具Ｂは、その後、自身のセンサデータ、他の照明器具のセンサデータ、受信される命令に基づいてその光出力を調整し得る（ステップ４１８）。照明器具Ｃは、自身のセンサデータをモニターし（ステップ４１２）、そのセンサデータを処理し（ステップ４１４）、種々のセンサデータ、修正された命令、未修正の命令、又はその組合せに基づいて、光出力を調整し得る（ステップ４１６）。センサデータを共有し、互いに通信し、内部ロジックに従って独立に動作するこの能力を通じて、種々の照明器具１０は、照明構成にとてつもない柔軟性を提供する。
図１３Ａ及び１３Ｂを参照すると、照明器具Ａ〜Ｒを有するフロアプランＦＰ２が示される。図１３Ａでは、照明器具Ａ〜Ｒは、部屋の窓側の端から最も遠い６つの照明器具Ａ、Ｂ、Ｇ、Ｈ、Ｍ、及びＮがオンのときにフル光出力であり、部屋の中央の６つの照明器具Ｃ、Ｄ、Ｉ、Ｊ、Ｏ、及びＰがオンのときに中間光出力を生成し、窓に最も近い６つの照明器具Ｅ、Ｆ、Ｋ、Ｌ、Ｑ及びＲがオンのときに最も少ない量の光出力を生成し、太陽光が、照明器具Ａ〜Ｒのうちの１つ以上によって検出されるように、グルーピングされ得る。この事例では、最も多くの周囲太陽光を有する部屋の部分が、最も少ない量の人工光を使用する。照明器具Ａ〜Ｒのそれぞれは、その部屋に関して全体のゾーンに、また、６つの照明器具Ａ〜Ｒの３つのセットのそれぞれに関して異なるサブゾーンに関連付けられる。照明器具Ａ〜Ｒは、周囲太陽光が検出されると３つの別個の光出力レベルを提供する３つのグループに分割されるが、照明器具Ａ〜Ｒは、照明器具Ａ〜Ｒの全てが、周囲太陽光が検出されると異なる強度（又は色及び色温度）で光出力を提供するように構成され得る。
例えば、また図１３Ｂを参照すると、照明器具Ａ〜Ｒのそれぞれは、同じゾーン内にあるものとして扱われ得るが、光出力は、ゾーン全体にわたって生じる勾配の対象となる。勾配は直線又は非直線であり得る。例えば、どの窓からも最も遠い照明器具Ｍは、最も多くの光出力を提供することになり、一方、最も多くの周囲太陽光を受けるエリア内にあるような照明器具Ｆは最も少ない光出力を提供する。
照明器具ＭとＦとの間の照明器具のそれぞれは、照明器具Ａ〜Ｒの間で共有される定義された直線又は非直線勾配に従って連続的に減少する量の光出力を提供し得る。特に、勾配は、照明器具Ａ〜Ｒの全ての照明器具で知ることができ、勾配は、利用可能な周囲太陽光の量に基づいて連続的に調整される。そのため、勾配の有効傾斜は、照明器具Ｆが周囲太陽光の最大量を検出し、照明器具ＭとＦとの間の光出力差が最大であるときに最大である。夜間、周囲太陽光が全く存在せず、もしあっても非常にわずかな光が窓を通じて受け取られるとき、照明器具Ａ〜Ｒの全ては、そのゾーン内の他の照明器具Ａ〜Ｒと周囲光センサデータを共有する、窓に最も近い照明器具Ａ〜Ｒに基づいて、同じ量の光出力を提供することを決定し得る。やはり、照明器具Ａ〜Ｒは、自身の又は共有されたセンサデータに基づいて独立に機能することが可能である。種々のセンサデータに基づいて光出力を制御するために使用される内部ロジックは、固定であり得る、手動調整され得る、照明器具Ａ〜Ｒの間での相互作用に基づいて動的に調整され得る。
引き続き図１３Ａ及び１３Ｂを参照すると、出入り口（図示せず）が照明器具Ａの近くに位置付けられ、少なくとも照明器具Ａが占有センサＳＯを有する又はそれに関連付けられると仮定する。更に、照明器具Ａ〜Ｒの全て又は少なくとも幾つかの照明器具が周囲光センサＳＡを有しており又はそれに関連付けられており、目下のところオフ状態にあると仮定する。誰かが出入り口を通じて部屋に歩いて入るとき、占有センサＳＯは、占有信号を提供することになり、占有信号は、その部屋が現在占有されていることを照明器具Ａに報知することになる。これに呼応して、照明器具Ａは、他の照明器具Ｂ〜Ｒの全てがオンするように指示する、ようにプログラムされ得る。あるいは、照明器具Ａは、その占有センサ（又は、他のセンサ）情報を他の照明器具Ｂ〜Ｒと共有することができ、他の照明器具Ｂ〜Ｒは、自身の内部ロジックを独立に使用して、占有センサ情報を処理し、自身をオンする。
あるいは、照明器具Ａは、ゾーンに関連付けられたサブグループだけがオンするように指示し得る。後者の場合、照明器具Ａは、照明器具Ａ、Ｂ、Ｇ、Ｈ、Ｍ、及びＮだけがオンするように指示する、ようにプログラムされ得る。部屋内の他のゾーン［Ｃ、Ｄ、Ｉ、Ｊ、Ｏ、Ｐ］及び［Ｅ、Ｆ、Ｋ、Ｌ、Ｑ、Ｒ］は、これらのゾーンに関連付けられた占有センサＳＯが占有を検出するときにだけ、ターンオンし得る。いずれの場合も、照明器具Ａ〜Ｒの全ては、窓及びもしかすると出入り口を通じて受け取られる周囲光の量をモニターし、オンされると出力すべき光のレベル、色、及び色温度を個々に制御し得る。レベル、色、及び色温度は、周囲光レベルが変化するにつれて動的に変化し得る。
別の照明器具によりオンするよう指示される代わりに、照明器具Ａ〜Ｒのそれぞれは、占有センサＳＯを有し又はそれに関連付けられ、占有を検出することに対して独立に反応し得る。占有センサＳＯは、人々の移動又は存在を検出することができる、任意の利用可能なタイプのモーション、熱等のセンサ技術を使用し得る。照明器具Ａ〜Ｒはまた、別の照明器具Ａ〜Ｒからの光が検出されるときにオンするようにプログラムされる可能性がある。そのため、占有を検出することに応答して照明器具Ａがオンするとき、他の照明器具Ｂ〜Ｒは、照明器具Ａからの光の存在を検出し、照明器具Ａがオンすることによる光を検出することに応答してオンすることになる。
ある実施形態では、照明器具Ａ〜Ｒの１つだけが、オン／オフスイッチ又は調光器に有線又は無線で結合される必要がある。照明器具Ａがスイッチ又は調光器に結合される場合、照明器具Ａは、他の照明器具がオンする（及び、一定レベルまで調光する）ように指示し得る。あるいは、照明器具Ａは、単にオンして一定の出力レベルになるだけであり得る。他の照明器具Ｂ〜Ｒは、照明器具Ａがオンする結果としての光、おそらくは、関連付けられた周囲光センサＳＡを通じた相対的な調光レベルを検出して、オンし、ある出力レベルになる。検知されない場合、相対的な調光レベルは、照明器具Ａによって照明器具Ｂ〜Ｒと共有され得る。
ネットワークのインテリジェンスは、実質的に無限であり、非常にインテリジェントな照明システムについての可能性を与える。例えば、照明器具Ａ〜Ｒは、互いに対する自分の相対的な場所を判定可能であり得る（プログラムされ得る）。占有センサＳＯを使用して、照明器具Ａ〜Ｒのまとまったグループは、履歴的な占有データに基づいて予測アルゴリズムを開発し、これらの予測アルゴリズムを使用して、どれだけの期間、光をオンに維持するか、人が歩いて部屋に入る又は廊下を通るときにどんな光がオンされるべきか等を決定するように構成され得る。例えば、廊下に沿う照明器具１０は、順次に、及び、人が歩いて廊下を通ることに十分に先んじてオンし得る。光は、順次に、及び、同様に人の背後でオフし得る。光を順次にオンすることは、人を検出する第１の照明器具１０によって引き起こされ得るが、廊下内の残りの照明器具１０は、予測アルゴリズムにおいて具現化されるヒストリカルな歩行速度、経路等に基づいて順次オンし得る。照明器具１０のそれぞれは、センサデータ、命令等を共有し、そして、この共有情報に照らして独立に動作し得る。
「光追跡（ｌｉｇｈｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ）」の上記概念は、２つの例で以下に示される。第１の例の場合、図８Ａに対して参照が行われ、図８Ａは、人が廊下ＨＷ１に沿って歩行する場合の光追跡の例を提供する。人が照明器具Ｆの近くで廊下に入り、照明器具Ｐの近くで廊下を出ると仮定する。同様に、照明器具Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｋ、及びＰのそれぞれが占有センサＳＯを含むと仮定する。人が照明器具Ｆの近くで廊下に入ると、照明器具Ｆは、その占有センサＳＯによって人の存在を検知し、自身をオンする。照明器具Ｆは、照明器具Ｆがユーザを検出したことを照明器具Ｇに報知するようにプログラムされ得る。照明器具Ｇは、照明器具Ｈが目下のところオフであることをわかっており、照明器具Ｆがユーザの存在を検出しているため、予測方式で自身をオンし得る。照明器具Ｇは、その後、人の存在を検出する場合、照明器具Ｈ及び照明器具Ｆに報知し得る。照明器具Ｈは、照明器具Ｇの占有センサが人を検出したという指示を受信すると、オンし得る。照明器具Ｈが、その占有センサＳＯによって人の存在を検出する場合、照明器具Ｋ、照明器具Ｇ、及び照明器具Ｆに報知し得る。照明器具Ｆは、この情報を、人が廊下ＨＷ１に沿って照明器具Ｐに向かって移動しているという指示として考え、したがってもはや必要とされないとして、オフし得る。照明器具Ｇは、当分の間、オンのままである場合があり、一方、照明器具Ｋは、予測方式でオンする。このプロセスは、１つ、２つ、又は３つ以上の光が、人の目下の場所の近くのＨＷ１においてオンになるように継続し得る。隣接する占有センサの検出間の時間はまた、人が移動する速度を概算するために使用され得る。これは、人又は物体がどこに進んで行くかを予測するために使用され得る。例えば、誰かが部屋に入るために減速する場合、その部屋の光が、それに従って反応し得る。
更に、光が互いに通信し、それらの占有センサ情報を共有する能力は、廊下ＨＷ１内の照明器具のグループが、人の目下の場所を照明し、人が特定の照明器具に達する前に照明器具を予測的にオンすることを可能にする。もちろん、廊下ＨＷ１内の照明器具の全ては、照明器具Ｆが人の存在を検出するとオンし、ある時間後に照明器具Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｋ、及びＰがどれも人の存在を検出しないときにオフし得る。更に別の追跡の例として、照明器具Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｋ、及びＰのそれぞれは、単に、人の存在を検出するとオンし、人の存在をもはや検出しない一定時間後に、又は、そのグループ内の照明器具がどれも人の存在を検出しない場合にオフし得る。
追跡の概念は、複数の部屋又は戸外のエリア等のより大きなエリアに同様に適用可能である。以下の例について図１３Ａ及び１３Ｂに対する参照が行われる。単純化した例では、照明器具Ａ〜Ｒのそれぞれは、占有センサＳＯを含み、以下のようにプログラムされ得る。特定の照明器具Ａ〜Ｒについての占有センサＳＯが人の存在を検出する場合、その照明器具は、オンし、隣接する照明器具が、まだオンでない場合、オンするように即座に指示する。したがって、照明器具Ａ〜Ｒうちの異なる照明器具又はグループが、オンし、部屋の中の人々を追跡し得る。人の存在を検出した照明器具（及び、その照明器具によってオンするように指示された照明器具）は、人の存在がもはや検出されなくなった後の設定された期間、オンに留まり得る。先の例は、部屋占有の単純化した追跡及びそれに基づく照明器具のオン又はオフであるが、予測アルゴリズムもまた使用され得る。例えば、人が照明器具Ｍの近くで部屋に入り、部屋を横切って照明器具Ｆに近い反対側の角まで斜めに歩くと仮定する。照明器具Ｍは、人の存在を検出すると、オンし、照明器具Ｇ、Ｈ、及びＮがオンするように指示し得る。残りの照明器具はオフのままである。照明器具Ｎが、その後、人の存在を検出する場合、照明器具Ｎは、オンのままであり、照明器具Ｉ及びＯがオンするように指示する。その理由は、照明器具Ｍが最初に人を検出し、現在、照明器具Ｎが人を検出していることを照明器具Ｎがわかっているからである。照明器具Ｉは、人を検出すると、オンしていることを照明器具Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｈ、Ｊ、Ｎ、Ｏ、及びＰにも報知し、また、照明器具Ｍにも報知し得る。照明器具Ｍは、人の存在をもはや検出せず、また、照明器具Ｍが人の存在をもはや検出せず、照明器具Ｎ及びＩが、その後、人の存在を検出したという知識に基づいてオフし得る。このプロセスは、人が部屋の対応するエリアを去った後に照明器具Ｍ、Ｈ、Ｎ、等がオフするため、照明器具Ｊ、Ｋ、Ｅ、Ｌ、及びＦが漸進的にオンするように、部屋を横切って継続し得る。そのため、基本的な追跡及び予測制御は、実質的に任意の環境で使用されて、部屋、グループ等の中の照明器具を、選択的にオン及びオフする又はその他の方法で制御し得る。
ここで図１４を参照すると、一実施形態に従う照明器具１０のブロック図が提供される。説明のために、ドライバモジュール３０、通信モジュール３２、及びＬＥＤアレイ２０が最終的に接続されて、照明器具１０のコアを形成すること、及び、通信モジュール３２が、有線又は無線技術を通じて、他の照明器具１０、コミッショニングツール３６、又は他の制御エンティティと双方向に通信するように構成されると仮定する。この実施形態では、標準的な通信インタフェース及び第１の又は標準的なプロトコルが、ドライバモジュール３０と通信モジュール３２との間で使用される。この標準的なプロトコルは、ドライバモジュール３０及び通信モジュール３２が共に、標準的な通信インタフェースによって使用される標準的なプロトコルに従って動作すると仮定すると、様々なドライバモジュール３０が様々な通信モジュール３２と通信し、様々な通信モジュール３２によって制御されることを可能にする。用語「標準的なプロトコル（ｓｔａｎｄａｒｄ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）」は、任意のタイプの、公知である又は将来開発される、独自又は業界標準化されたプロトコルを意味するものと定義される。
図示される実施形態では、ドライバモジュール３０及び通信モジュール３２は、通信（ＣＯＭＭ）バス３８及び電力（ＰＷＲ）バス４０を介して結合される。通信バス３８は、通信モジュール３２がドライバモジュール３０から情報を受信すると共に、ドライバモジュール３０を制御することを可能にする。典型的な通信バス３８は、周知の集積回路間（Ｉ２Ｃ：ｉｎｔｅｒ−ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）バスであり、集積回路間（Ｉ２Ｃ）バスは、シリアルバスであり、データ線とクロック線を使用する２ワイヤインタフェースによって通常実装される。他の利用可能なバスは、シリアルペリフェラルインタフェース（ＳＰＩ）バス、ダラス セミコンダクタ コーポレーションの１ワイヤシリアルバス、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＲＳ−２３２、マイクロチップ テクノロジー インコーポレイテッドのＵＮＩ／Ｏ（登録商標）等を含む。
この実施形態では、ドライバモジュール３０は、周囲光センサＳＡ及び占有センサＳＯからデータを収集し、ＬＥＤアレイ２０のＬＥＤを駆動するように構成される。周囲光センサＳＡ及び占有センサＳＯから収集されるデータ並びにドライバモジュール３０の任意の他の動作パラメータは、通信モジュール３２と共有され得る。したがって、通信モジュール３２は、ドライバモジュール３０の構成又は動作に関するデータ、及び、ＬＥＤアレイ２０、周囲光センサＳＡ、及び占有センサＳＯによってドライバモジュール３０に利用可能にされる任意の情報を収集し得る。収集されたデータは、通信モジュール３２によって使用されてドライバモジュール３０がどのように動作するかを制御し得る、他の照明器具１０若しくは制御エンティティと共有され得る、又は、他の照明器具１０に送信される命令を生成するために処理され得る。
通信モジュール３２はまた、コミッショニングツール３６や別の照明器具１０のようなリモート制御エンティティによって、全体的に又は部分的に制御され得る。一般に、通信モジュール３２は、センサデータ、及び、他の照明器具１０又はリモート制御エンティティによって提供される命令を処理し、次に、命令を、通信バス３８を通じてドライバモジュール３０に提供する。別の見方では、通信モジュール３２が、占有検知、周囲光検知、調光器スイッチ設定等を含むシステムの情報の共有を容易にし、この情報をドライバモジュール３０に提供し、ドライバモジュール３０が、その後、自身の内部ロジックを使用して、とるべきアクション（複数可）を決定する。ドライバモジュール３０は、ＬＥＤアレイ２０に提供する駆動電流又は電圧を適宜制御することによって応答する。仮定のプロトコルに関する例示的なコマンドセットが以下に提供される。
Figure 0006236464
上記表は、４つの列、すなわち、コマンド、ソース、レシーバ、及び説明を有する。コマンドは、通信モジュール３２からドライバモジュール３０に、又はドライバモジュール３０から通信モジュール３２に渡される実際の命令を示す。ソースは、コマンドの送信者を識別する。レシーバは、意図されるコマンドの受信者を識別する。通信列は、コマンドの説明を提供する。例えば、「オン／オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）」コマンドは、通信モジュール３２からドライバモジュール３０に送信され、ＬＥＤアレイ２０をオンする又はオフするよう通信モジュール３２がドライバモジュール３０に指示することを有効に可能にする。「色温度」コマンドは、所望の色温度を生成するようにＬＥＤアレイ２０を駆動することを通信モジュール３２がドライバモジュール３０に指示することを可能にする。「色温度」コマンドは、実際には、所望の色温度又は利用可能な色温度に対する参照を含み得る。
「調光レベル」コマンドは、通信モジュール３２からドライバモジュール３０に送信されて、所望の調光レベルに基づいて、全体的な光レベルを設定する。「器具ＩＤ」コマンドは、ドライバモジュール３０が、通信モジュール３２に対して、自身の身元を明らかにすることを可能にする。「健全度」コマンドは、ドライバモジュール３０が通信モジュール３２にその動作能力又は換言すれば健全度に関する情報を送信することを可能にする。「電力使用」コマンドは、ドライバモジュール３０が通信モジュール３２に、ドライバモジュール３０の能力に応じて、どれだけの電力が平均して又は任意の所与の時間にドライバモジュール３０によって使用されるかを教えることを可能にする。「使用」コマンドは、ドライバモジュール３０が、通信モジュール３２に対して総使用時間、一貫性の使用についての総使用時間等を明らかにすることを可能にする。「寿命」コマンドは、ドライバモジュール３０が通信モジュール３２に、ドライバモジュール３０、ＬＥＤアレイ２０、又はその組合せの有効余寿命の推定値を提供することを可能にする。ドライバモジュール３０の能力に基づいて、余寿命の量は、過去の使用、周囲温度、電力レベル等に起因し得る。
「ゾーンＩＤ」コマンドは、ドライバモジュール３０が通信モジュール３２に、どのゾーンにドライバモジュール３０が存在するかを教えることを可能にする。このコマンドは、他の照明器具１０又はリモート制御エンティティが複数の照明器具を制御し、照明器具１０が存在するゾーンに関する情報を収集するときに有用である。「温度」コマンドは、ドライバモジュール３０が通信モジュール３２に対してドライバモジュール３０又はＬＥＤアレイ２０についての周囲温度情報を提供することを可能にする。
「緊急時使用可能」コマンドは、ドライバモジュール３０が通信モジュール３２に、照明器具１０が、緊急時照明のために使用され得る緊急時使用可能器具であることを教えることを可能にする。「緊急時健全度」コマンドは、ドライバモジュール３０が、当該ドライバモジュール３０又は照明器具１０が緊急時照明器具として機能する能力に関する情報を提供することを可能にする。簡単な実施形態では、そのコマンドは、緊急の場合に照明器具１０を駆動するために利用可能にされた緊急時バックアップ電池の状態を提供し得る。「緊急時試験」コマンドは、照明器具１０が、必要とされる場合、緊急時照明モードで動作することができることを保証する緊急時照明試験を実行する命令を通信モジュール３２がドライバモジュール３０に送信することを可能にする。「緊急時パス」コマンドは、ドライバモジュール３０が通信モジュール３２に、緊急時試験に通った（又は落ちた）ことを知らせることを可能にする。上記コマンドは、情報の流れの方向を主に述べる。しかし、プロトコルは、通信モジュール３２又はドライバモジュール３０が、この情報又は他の情報のどちらの情報も、特別に又はバッチで、選択的に又は定期的に要求することを可能にし得る。
ドライバモジュール３０と通信モジュール３２との間の通信のための標準的な通信インタフェース及び標準的なプロトコルの使用は、ドライバモジュール３０及び通信モジュール３２に対するモジュール式アプローチを支援する。例えば、異なる製造業者は、特定のドライバモジュール３０とインタフェースする様々な通信モジュール３２を作り得る。異なる通信モジュール３２は、異なる照明用途、利用可能な特徴、価格帯等に基づいて、ドライバモジュール３０を異なる方法で駆動するように構成され得る。したがって、通信モジュール３２は、様々なタイプのドライバモジュール３０と通信するように構成され得る。通信モジュール３２がドライバモジュール３０に結合されると、通信モジュール３２は、ドライバモジュール３０のタイプを識別し、それに従ってドライバモジュール３０とインタフェースする。更に、ドライバモジュール３０は、異なる照明パラメータの種々の範囲にわたって動作可能であり得る。異なる通信モジュール３２は、これらのパラメータをいろいろな程度に制御するように構成され得る。第１の通信モジュール３２は、限られたパラメータセットに対するアクセスを与えられるだけであり得て、別の通信モジュール３２は、ずっと大きなパラメータセットに対するアクセスを与えられ得る。以下の表は、所与のドライバモジュール３０に対する例示的なパラメータセットを提供する。
Figure 0006236464
上記表のパラメータは、所与のドライバモジュール３０に対する利用可能な制御ポイントを示し得る。所与のパラメータセットは、製造過程でドライバモジュール３０に割当てられ得る、又は、照明器具１０の設置過程で又は通信モジュール３２をドライバモジュール３０に関連付けるときに通信モジュール３２によって設定され得る。パラメータセットは、パルス幅変調（ＰＷＭ）調光周波数、最高光レベル、及び色温度等の種々のパラメータを含む。パラメータセットは、これらのパラメータのそれぞれについての許容可能な範囲を示す。各パラメータは、設計者の希望又は特定の用途に応じて、通信モジュール３２又はリモート制御システムによって、動作中等に、パラメータセットにおいて特定される範囲内に設定され得る。
一例として、例示的なパラメータセットに対する最高光レベルは、ドライバモジュール３０及び関連付けられたＬＥＤアレイ２０の能力の５０％〜１００％のどこからでも設定され得ることを示す。照明器具１０を使用する照明システムのエンドユーザ又はオーナーが、しかるべき指示を開始する場合、最高光レベルは、適切なパラメータフィールドにおける８０％に設定され得る。したがって、通信モジュール３２がドライバモジュール３０にＬＥＤアレイ２０の最大能力の８０％を超えて照明レベルを増加させるコマンドを提供しても、ドライバモジュール３０は、８０％を超えるようにはＬＥＤアレイ２０を駆動しない。これらのパラメータは、ドライバモジュール３０又は通信モジュール３２内で不揮発性メモリに格納され得る。
ある実施形態では、ドライバモジュール３０は、交流（ＡＣ）入力信号（ＡＣ ＩＮ）を処理し、通信モジュール３２及びおそらくはＬＥＤアレイ２０に電力供給するのに十分な、適切な整流済み又は直流（ＤＣ）信号を提供するのに十分な電子デバイスを含む。したがって、通信モジュール３２は、通信モジュール３２内に存在する電子デバイスに電力供給する別個のＡＣ−ＤＣ変換回路を必要とせず、電力バス４０を通じてドライバモジュール３０からＤＣ電力を単に受け取ることができ、電力バス４０は、以下で述べるように、通信バス３８から分離され得る、又は、通信バス３８と統合され得る。
一実施形態において、標準的な通信インタフェースの一側面は、標準的な電力伝送システムの定義である。例えば、電力バス４０は、５ボルト、１２ボルト、２４ボルト等のような低電圧レベルに設定され得る。ドライバモジュール３０は、ＡＣ入力信号を処理して、定義された低電圧レベルを提供し、その電圧を、電力バス４０を通じて提供するように構成され、したがって、通信モジュール３２又は補助デバイスは、通信モジュール３２の電子デバイスに電力供給するため、ＤＣ電力信号に接続すること又はＡＣ信号を処理することを心配することなく、所望の低電圧レベルがドライバモジュール３０によって電力バス４０を通じて提供されることを予想して設計され得る。
ＬＥＤアレイ２０、ドライバモジュール３０、及び通信モジュール３２の例示的な実施形態の説明は次の通りである。述べたように、ＬＥＤアレイ２０は、図１５及び１６に示すＬＥＤ４２等の複数のＬＥＤを含む。図１５を参照すると、単一ＬＥＤチップ４４は、はんだ又は導電性エポキシを使用して反射性カップ４６上に取付けられ、それにより、ＬＥＤチップ４４のカソード（又はアノード）についてのオーミックコンタクトが反射性カップ４６の底に電気的に結合される。反射性カップ４６は、ＬＥＤ４２の第１のリード線４８に結合される又は一体成形される。１つ以上のボンドワイヤ５０は、ＬＥＤチップ４４のアノード（又はカソード）についてのオーミックコンタクトを第２のリード線５２に接続する。
反射性カップ４６は、ＬＥＤチップ４４を封入する封入材料５４で充填され得る。封入材料５４は、透明であり得る、又は、以下でより詳細に述べる蛍光体等の波長変換材料を含み得る。アセンブリ全体が、透明の保護樹脂５６内に封入され、透明の保護樹脂５６は、ＬＥＤチップ４４から放出される光を制御するため、レンズ形状に成形され得る。
ＬＥＤ４２に対する代替パッケージが図１６に示され、ここでは、ＬＥＤチップ４４が基板５８上に取付けられる。特に、ＬＥＤチップ４４のアノード（又はカソード）についてのオーミックコンタクトは、基板５８の表面上の第１のコンタクトパッド６０に直接取付けられる。ＬＥＤチップ４４のカソード（又はアノード）についてのオーミックコンタクトは、同様に基板５８の表面上にある第２のコンタクトパッド６２にボンドワイヤ６４を使用して接続される。ＬＥＤチップ４４は、反射体構造６５のキャビティ内に存在し、反射体構造６５は、反射性材料から形成され、ＬＥＤチップ４４から放出される光を、反射体構造６５によって形成される開口を通じて反射するように機能する。反射体構造６５によって形成されるキャビティは、ＬＥＤチップ４４を封入する封入材料５４で充填され得る。封入材料５４は、透明であり得る、又は、蛍光体等の波長変換材料を含み得る。
図１５及び１６の実施形態のいずれかにおいて、封入材料５４が透明である場合、ＬＥＤチップ４４によって放出される光は、色の実質的なシフトが全くない状態で、封入材料５４及び保護樹脂５６を通過する。したがって、ＬＥＤチップ４４から放出される光は、事実上ＬＥＤ４２から放出される光である。封入材料５４が波長変換材料を含む場合、第１の波長範囲のＬＥＤチップ４４によって放出される光の実質的に全て又は一部は、波長変換材料によって吸収され得て、波長変換材料は、これに応じて、第２の波長範囲の光を放出する。波長変換材料の濃度及びタイプは、ＬＥＤチップ４４によって放出される光のどれだけが波長変換材料によって吸収されるか、及び、波長変換の程度に影響する。ＬＥＤチップ４４によって放出される光の一部が、吸収されることなく波長変換材料を通過する実施形態では、波長変換材料を通過する光は、波長変換材料によって放出される光と混合される。そのため、波長変換材料が使用されると、ＬＥＤ４２から放出される光は、ＬＥＤチップ４４から放出される実際の光から色がシフトされる。
例えば、ＬＥＤアレイ２０は、ＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２のグループ、及び赤色ＬＥＤ４２のグループを含み得る。ＢＳＹ ＬＥＤ４２は、青味がかった光を放出するＬＥＤチップ４４を含み、波長変換材料は、青色光を吸収し、黄味がかった光を放出する黄色蛍光体である。青味がかった光の一部が蛍光体を通過する場合でも、ＢＳＹ ＬＥＤ４２全体から放出される結果として生じる光の混合物は、黄味がかった光である。ＢＳＹ ＬＥＤ４２から放出される黄味がかった光は、１９３１ＣＩＥ色度図上の黒体軌跡（ＢＢＬ）上に乗る色点を有し、ＢＢＬは白色光の種々の色温度に対応する。
同様に、ＢＳＧ ＬＥＤ４２は、青味がかった光を放出するＬＥＤチップ４４を含む。しかし、波長変換材料は、青色光を吸収し、緑味がかった光を放出する緑色蛍光体である。青味がかった光の一部が蛍光体を通過する場合でも、ＢＳＧ ＬＥＤ４２から放出される結果として生じる光の混合物は、緑味がかった光である。ＢＳＧ ＬＥＤ４２から放出される緑味がかった光は、１９３１ＣＩＥ色度図上のＢＢＬ上に乗る色点を有し、ＢＢＬは白色光の種々の色温度に対応する。
赤色ＬＥＤ４２は、一般に、ＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２の黄味がかった光又は緑味がかった光のように、ＢＢＬの反対側の色点で赤味がかった光を放出する。したがって、赤色ＬＥＤ４２からの赤味がかった光は、ＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２から放出される黄味がかった光又は緑味がかった光と混合されて、所望の色温度を有し、ＢＢＬの所望の近傍内に落ちる白色光を生成する。実際には、赤色ＬＥＤ４２からの赤味がかった光は、ＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２からの黄味がかった光又は緑味がかった光を、ＢＢＬ上の又はＢＢＬの近くの所望の色点に引寄せる。特に、赤色ＬＥＤ４２は、生来的に赤味がかった光を放出するＬＥＤチップ４４を有し得て、そこでは、波長変換材料は使用されない。あるいは、ＬＥＤチップ４４は、波長変換材料に関連付けられ得て、そこでは、波長変換材料から放出される結果として生じる光、及び波長変換材料によって吸収されることなくＬＥＤチップ４４から放出される任意の光が混合されて、赤味がかった所望の光を形成する。
ＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２を形成するために使用される青色ＬＥＤチップ４４は、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、又は同様な材料系から形成され得る。赤色ＬＥＤチップ４４は、窒化アルミニウムインジウムガリウム（ＡｌＩｎＧａＰ）、ガリウムリン（ＧａＰ）、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）、又は同様な材料系から形成され得る。例示的な黄色蛍光体は、セリウムをドープしたイットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ）、黄色ＢＯＳＥ（Ｂａ、Ｏ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｅｕ）蛍光体等を含む。例示的な緑色蛍光体は、緑色ＢＯＳＥ蛍光体、ルテチウムアルミニウムガーネット（ＬｕＡｇ）、セリウムをドープしたＬｕＡｇ（ＬｕＡｇ：Ｃｅ）、ニュージャージ州０８５４０、プリンストン、２０１ワシントンロードのライトスケープ マテリアルズ インコーポレイテッドからのＭａｕｉ Ｍ５３５等を含む。上記ＬＥＤアーキテクチャ、蛍光体、及び材料系は、単なる例示であり、本明細書で開示される概念に適用可能であるアーキテクチャ、蛍光体、及び材料系の網羅的リストを提供することを意図しない。
述べたように、ＬＥＤアレイ２０は、赤色ＬＥＤ及びＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２の混合物を含み得る。ＬＥＤアレイ２０を駆動するためのドライバモジュール３０は、本開示の一実施形態に従って図１７に示される。ＬＥＤアレイ２０は、直列接続されたＬＥＤ４２の２つ以上のストリングに電気的に分割され得る。図示されるように、３つのＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３が存在する。明確にするため、参照数字「４２」は、以下のテキストにおいてＬＥＤ４２の色を示す下付き文字を含むことになり、「Ｒ」は赤色に対応し、「ＢＳＹ」は青色からシフトされた黄色に対応し、「ＢＳＧ」は青色からシフトされた緑色に対応し、「ＢＳＸ」は、ＢＳＧ又はＢＳＹ ＬＥＤ４２に対応する。ＬＥＤストリングＳ１は、幾つかの赤色ＬＥＤ４２Ｒを含み、ＬＥＤストリングＳ２は、幾つかのＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２ＢＳＸを含み、ＬＥＤストリングＳ３は、幾つかのＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２ＢＳＸを含む。ドライバモジュール３０は、それぞれのＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３に送出される電流を制御する。ＬＥＤ４２を駆動するために使用される電流は、一般に、パルス幅変調（ＰＷＭ）され、パルス電流のデューティサイクルが、ＬＥＤ４２から放出される光の強度を制御する。
第２のＬＥＤストリングＳ２内のＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２ＢＳＸは、第３のＬＥＤストリングＳ３内のＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２ＢＳＸよりわずかに青味がかった色相（より黄味がかっていない色相又は緑味がかっていない色相）を有するように選択され得る。したがって、第２及び第３のストリングＳ２及びＳ３を通じて流れる電流は、第２及び第３のＬＥＤストリングＳ２、Ｓ３のＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２ＢＳＸによって効果的に放出される黄味がかった光又は緑味がかった光を制御するように調節され得る。第２及び第３のＬＥＤストリングＳ２、Ｓ３の異なる色相のＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２ＢＳＸから放出される黄味がかった光又は緑味がかった光の相対的強度を制御することによって、第２及び第３のＬＥＤストリングＳ２、Ｓ３からの黄味がかった光又は緑味がかった光の組合せ光の色相が、所望の方式で制御され得る。
第１のＬＥＤストリングＳ１の赤色ＬＥＤ４２Ｒを通じて提供される電流と第２及び第３のＬＥＤストリングＳ２及びＳ３のＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２ＢＳＸを通じて提供される電流との比は、赤色ＬＥＤ４２Ｒから放出される赤味がかった光と種々のＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２ＢＳＸから放出される黄味がかった又は緑味がかった光の組合せ光との相対的強度を有効に制御するために、調整され得る。したがって、ＢＳＹ又はＢＳＧ ＬＥＤ４２ＢＳＸからの黄味がかった又は緑味がかった光の強度及び色点は、赤色ＬＥＤ４２Ｒから放出される赤味がかった光の強度を基準にして設定され得る。結果として生じる黄味がかった又は緑味がかった光は、赤味がかった光と混合されて、所望の色温度を有し、ＢＢＬの所望の近傍内に落ちる白色光を生成する。
特に、ＬＥＤストリングＳＸの数は、１から多数まで変わり、ＬＥＤの色の様々な組合せが、様々なストリングにおいて使用され得る。各ＬＥＤストリングＳｘは、赤色、緑色、及び青色等の、同じ色、同じ色の複数のバリエーション、又は実質的に異なる複数色のＬＥＤ４２を有し得る。一実施形態では、単一ＬＥＤストリングが使用され得て、そのストリング内のＬＥＤは、全て色が実質的に同一であるか、実質的に同じ色で変化するか、又は、異なる色を含む。別の実施形態では、赤色、緑色、及び青色ＬＥＤを有する３つのＬＥＤストリングＳＸを使用することができ、各ＬＥＤストリングＳＸは単一の色に対して専用である。更に別の実施形態では、少なくとも２つのＬＥＤストリングＳＸを使用することができ、様々な色のＢＳＹ ＬＥＤがそれらＬＥＤストリングＳＸの１つで使用され、赤色ＬＥＤがそれらＬＥＤストリングＳＸのうちの他のＬＥＤストリングＳＸで使用される。
図１７に示すドライバモジュール３０は、一般に、整流器及び力率改善（ＰＦＣ）回路６６、変換回路６８、及び制御回路７０を含む。整流器及び力率改善回路６６は、ＡＣ電力信号（ＡＣ ＩＮ）を受けて、ＡＣ電力信号を整流し、ＡＣ電力信号の力率を補正するように構成される。その結果生じる信号は、変換回路６８に提供され、変換回路６８は、整流済みのＡＣ電力信号をＤＣ電力信号に変換する。変換回路６８によって提供されるＤＣ電力信号は、ＤＣ−ＤＣ変換回路によって１つ以上の所望のＤＣ電圧に昇圧又は降圧され得る。ドライバモジュール３０内に設けられる制御回路７０及び任意の他の回路に電力供給するために、内部的に、ＤＣ電力信号が使用され得る。
ＤＣ電力信号はまた、標準的な通信インタフェースの一部であり得る、１つ以上の電力ポートに結合される電力バス４０に提供される。電力バス４０に提供されるＤＣ電力信号を使用して、電力バスに結合される１つ以上の外部デバイスであって、ドライバモジュール３０とは別の外部デバイスに電力を提供し得る。これらの外部デバイスは、通信モジュール３２、及び、以下で更に論じられる任意の数の補助デバイスを含み得る。したがって、これらの外部デバイスは、電力についてドライバモジュール３０に頼ることができ、相応して、効率的かつ費用効果的に設計され得る。ドライバモジュール３０の整流器及びＰＦＣ回路６６及び変換回路６８は、ドライバモジュール３０の内部回路及びＬＥＤアレイ２０に電力を供給することだけでなく、これらの外部デバイスにも電力を供給することが必要されることを予想してロバストに設計される。こうした設計は、電源についての必要性を除去しない場合、電源設計を大幅に簡略化し、これらの外部デバイスについてのコストを低減する。
図示されるように、ＤＣ電力信号は、ケーブル配線２８によってＬＥＤアレイ２０に接続される別のポートに提供され得る。この実施形態では、ＤＣ電力信号の供給ラインは、最終的に、ＬＥＤアレイ２０におけるＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３のそれぞれの第１端に結合される。制御回路７０は、ケーブル配線２８によってＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３のそれぞれの第２端に結合される。任意の数の固定又は動的パラメータに基づいて、制御回路７０は、各ＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３を流れるパルス幅変調電流を個々に制御してもよく、それにより、得られるＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３から放出される白色光は、所望の色温度を有し、ＢＢＬの所望の近傍内に落ちる。ＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３のそれぞれに提供される電流に影響を及ぼし得る多くの変数の幾つかは、ＡＣ電力信号の大きさ、得られる白色光、ドライバモジュール３０又はＬＥＤアレイ２０の周囲温度を含む。特に、ＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３に提示される駆動電圧及び電流を制御するための他のアーキテクチャを当業者が認識することになるため、この実施形態でＬＥＤアレイ２０を駆動するために使用されるアーキテクチャは例示に過ぎない。
ある事例では、調光デバイスはＡＣ電力信号を制御する。整流器及びＰＦＣ回路６６は、ＡＣ電力信号と関係する相対的な調光量を検出し、対応する調光信号を制御回路７０に提供するように構成され得る。調光信号に基づいて、制御回路７０は、ＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３のそれぞれに提供する電流を調整して、所望の色温度を維持しながら、ＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３から放出される、結果として生じる白色光の強度を効果的に減少させる。調光命令は、あるいは、通信モジュール３２から制御回路７０に通信バス３８を介したコマンドの形態で送出され得る。
ＬＥＤ４２から放出される光の強度又は色は、周囲温度によって影響を受ける可能性がある。サーミスタＳＴ又は他の温度検知デバイスに関連付けられる場合、制御回路７０は、悪い温度の影響を補償しようと、周囲温度に基づいてＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３のそれぞれに提供する電流を制御し得る。ＬＥＤ４２から放出される光の強度又は色はまた、経時的に変化する可能性がある。ＬＥＤ光センサＳＬに関連付けられる場合、制御回路７０は、ＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３によって生成される、結果として生じる白色光の色を測定し、ＬＥＤストリングＳ１、Ｓ２、及びＳ３のそれぞれに提供する電流を調整して、得られる白色光が所望の色温度又は他の所望の計量値を維持することを保証し得る。制御回路７０はまた、占有及び周囲光情報に関する占有及び周囲光センサＳＯ及びＳＡの出力をモニターし得る。
制御回路７０は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）を含み、更には、上述した標準プロトコル等の定義されたプロトコルを使用して、適切な通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）７４を通じて通信バス３８上で、制御回路７０が通信モジュール３２又は他のデバイスと双方向通信することを可能にするのに十分なメモリ７２を含み得る。制御回路７０は、通信モジュール３２又は他のデバイスからの命令を受信し、受信した命令を実現するため適切なアクションをとり得る。命令は、ＬＥＤアレイ２０のＬＥＤ４２がどのように駆動されるかを制御することから、制御回路７０によって収集された、温度、占有、光出力、又は周囲光情報等の動作データを、通信バス３８を介して通信モジュール３２又は他のデバイスに返すことに及び得る。図２１に関連して以下で更に述べるように、通信モジュール３２の機能は、ドライバモジュール３０に統合され得る、また、その逆も同様である。
図１８を参照すると、通信モジュール３２の一実施形態のブロック図が示される。通信モジュール３２は、ＣＰＵ７６、及び、本明細書で述べる動作を容易にするため、必須のソフトウェア命令及びデータを含む付属のメモリ７８を含む。ＣＰＵ７６は、通信インタフェース８０に関連付けられ得て、通信インタフェース８０は、通信バス３８を介して直接的又は間接的にドライバモジュール３０に結合される。ＣＰＵ７６はまた、有線通信ポート８２、無線通信ポート８４、又は両方に連結されて、他の照明器具１０及びリモート制御エンティティとの有線又は無線通信を容易にし得る。
通信モジュール３２の能力は、実施形態ごとに著しく変わり得る。例えば、通信モジュール３２は、ドライバモジュール３０と他の照明器具１０又はリモート制御エンティティとの間の単純なブリッジとして働き得る。こうした実施形態では、ＣＰＵ７６は、他の照明器具１０又はリモート制御エンティティから受信されるデータ及び命令をドライバモジュール３０に主に渡すことになる、また、その逆も同様である。ＣＰＵ７６は、ドライバモジュール３０と通信モジュール３２との間の通信、並びに、通信モジュール３２とリモート制御エンティティとの間の通信を容易にするために使用されるプロトコルに基づいて必要に応じて命令を翻訳し得る。他の実施形態では、ＣＰＵ７６は、照明器具１０の間でインテリジェンスをコーディネートし、データを共有するとき、並びに、ドライバモジュール３０の、完全でない場合、かなりの制御を提供するときに重要な役割を果たす。通信モジュール３２は、自身でドライバモジュール３０を制御できる場合があるが、ＣＰＵ７６はまた、他の照明器具１０又はリモート制御エンティティからデータ及び命令を受信し、この情報を使用して、ドライバモジュール３０を制御するように構成され得る。通信モジュール３２はまた、関連付けられたドライバモジュール３０からのセンサデータに基づく他の照明器具１０及びリモート制御エンティティに対する命令、並びに他の照明器具１０及びリモート制御エンティティから受信されるセンサデータ及び命令を提供し得る。
ＣＰＵ７６、メモリ７８、通信インタフェース８０、並びに、有線及び／又は無線通信ポート８２及び８４に対する電力は、電力ポートを介して電力バス４０を通じて提供され得る。先に述べたように、電力バス４０は、ＤＣ電力信号を生成するドライバモジュール３０からその電力を受け取り得る。したがって、通信モジュール３２は、ＡＣ電力に接続される、又は整流器及び変換回路を含む必要がない場合がある。電力ポート及び通信ポートは、別個であり得る、又は、標準的な通信インタフェースと統合され得る。電力ポート及び通信ポートは、明確にするため別々に示される。通信バス３８は多くの形態をとり得る。一実施形態では、通信バス３８は、２ワイヤシリアルバスであり、コネクタ又はケーブル配線構成は、通信バス３８及び電力バス４０が、４つのワイヤ、すなわち、データ、クロック、電力、及びグラウンドを使用して設けられるように構成され得る。
他の実施形態では、通信バス３８及び電力バス４０は、効果的に組み合わされて、図１９に示すように、双方向通信を支援するだけでなく、ＤＣ電力もまた提供する通信バス３８Ｐを提供し得る。４ワイヤシステムでは、２つのワイヤはデータ及びクロック信号のために使用され、別の２つのワイヤは、電力及びグラウンドのために使用され得る。通信バス３８Ｐ（又は通信バス３８）の可用性により、補助モジュールを通信バス３８Ｐと結合することが可能になる。図１９に示すように、ドライバモジュール３０、通信モジュール３２、及び補助センサモジュール８６は全て、通信バス３８Ｐに結合され、それらの間の通信を容易にするため標準プロトコルを使用するように構成される。補助センサモジュール８６は、占有、周囲光、光出力、温度等を検知し、対応するセンサデータを通信モジュール３２又はドライバモジュール３０に提供するように特別に構成され得る。補助センサモジュール８６を使用して、様々な照明用途又は要件に基づくドライバモジュール３０並びに通信モジュールについての異なる型の補助制御を提供し得る。
任意の数の機能又は制御技術が補助センサモジュール８６によって使用され得るが、幾つかの例が図２０に示される。図示される補助センサモジュールは、占有モジュール８６Ｏ、周囲光モジュール８６Ａ、温度モジュール８６Ｔ、及び緊急時モジュール８６Ｅを含む。占有モジュール８６Ｏは、占有センサによって構成され、照明器具１０が取付けられる部屋が占有されているかどうかに関する情報を提供するように機能し得る。部屋が最初に占有されると、通信モジュール３２は、照明器具１０が有効にオンされるようにＬＥＤアレイ２０を駆動することを、ドライバモジュール３０に対して指示し、同じゾーン内の他の照明器具１０に対して、同じことを行う命令を提供し得る。
周囲光モジュール８６Ａは、周囲光を測定し、周囲光の特徴を判定し、次に、こうした情報を通信モジュール３２又はドライバモジュール３０に提供することが可能な周囲光センサを含み得る。結果として、周囲光の量又は特徴に基づく方法でＬＥＤアレイ２０を駆動するように、通信モジュール３２はドライバモジュール３０に対して指示する、又は、ドライバモジュール３０は独立に機能する。例えば、大量の周囲光が存在する場合、ドライバモジュール３０は、ＬＥＤアレイ２０を、その最高光出力の２０％に対応するレベルに駆動するだけであり得る。周囲光がほとんど又は全く存在しない場合、ドライバモジュール３０は、ＬＥＤアレイ２０を最大能力で又は最大能力の近くで駆動し得る。より洗練された実施形態では、周囲光モジュール８６Ａ、ドライバモジュール３０、又は通信モジュール３２は、周囲光の品質を解析し、ドライバモジュール３０に、周囲光の品質に基づく方法でＬＥＤアレイ２０を駆動させ得る。例えば、周囲光の中に比較的大きな赤味がかった光が存在する場合、周囲光モジュール８６Ａは、効率が低い赤色ＬＥＤ４２Ｒが通常より低いレベルで駆動されるように、ＬＥＤアレイ２０を駆動することをドライバモジュール３０に対して指示し、照明器具１０の総合効率を改善し得る。通信モジュール３２は、他の照明器具１０又はリモート制御エンティティと周囲光データを共有し得ると共に、１つ以上の照明器具１０からの周囲光データを処理し、それに基づいて他の照明器具１０に命令を提供し得る。
温度モジュール８６Ｔは、部屋、ＬＥＤアレイ２０、又は、任意のモジュールに関連付けられた電子デバイスの周囲温度を判定することが可能なセンサを含み得る。周囲温度データを使用して、ドライバモジュール３０に適切な方式でＬＥＤアレイ２０を駆動させ得る。最後に示す補助センサモジュールは、緊急時モジュール８６Ｅである。緊急時モジュール８６Ｅは、用途型モジュールを示し、全体として照明器具１０が、緊急時モジュール８６Ｅに関連付けられると、緊急時照明器具として動作するよう変換され得る。緊急時モジュール８６Ｅは、ドライバモジュール３０と通信し、ＡＣ入力信号（ＡＣ ＩＮ）の状態、ドライバモジュール３０の動作状態等を判定し、次に、ドライバモジュール３０を適切な方式で制御する、又は、動作状態に関する情報を通信モジュール３２に提供することができ得る。例えば、ＡＣ入力信号（ＡＣ ＩＮ）の電源異常が存在する場合、緊急時モジュール８６Ｅは、電池バックアップ電源（図示せず）に切り換え、緊急時照明条件用の適切なレベルでＬＥＤアレイ２０を駆動するようにドライバモジュール３０に対して指示し得る。緊急時モジュール８６Ｅはまた、ＡＣ入力信号（ＡＣ ＩＮ）、ドライバモジュール３０、又はＬＥＤアレイ２０についての種々の計量値を読み出し、この情報を通信モジュール３２に渡し得る。通信モジュール３２は、その後、その情報を渡す、又は他の照明器具１０若しくはリモート制御エンティティに対する命令を生成し得る。
通信バス３８Ｐに結合される種々のモジュールについて、一実施形態では、モジュールのそれぞれに一意のＩＤを割当てることにより、他のモジュールの１つ以上が、それらを一意に識別することができる。識別子はまた、モジュールの機能又はタイプに対応し得る。したがって、ドライバモジュール３０は、通信バス３８Ｐ上に存在する種々の補助センサモジュール８６及び通信モジュール３２を識別し、これらのモジュールによって提供される機能を認識可能であり得る。したがって、ドライバモジュール３０又は通信モジュール３２は、種々のモジュールによって受信されるコマンドに優先順位を付け、モジュール間の競合を管理することができる。
図２１を参照すると、上述したドライバモジュール３０及び通信モジュール３２の機能が統合された実施形態が提供される。本質的に、制御回路７０は、通信モジュール３２の機能を含むように拡張される。したがって、上述したように、制御回路７０は、種々の有線又は無線通信ポート８２’及び８４’と関連付けられて、他の照明器具１０又はリモート制御エンティティとの通信を容易にし得る。こうした実施形態は、一般に、製造するのに費用がかからないが、別個の通信モジュール及びドライバモジュール３０を使用する上記実施形態と同程度の柔軟性を提供しないかもしれない。
図２２に示すように、スタンドアロンセンサモジュール８６’が照明システム内に設けられ得る。スタンドアロンセンサモジュール８６’は、図示される周囲光センサＳＡ及び占有センサＳＯ等の１つ以上のセンサを含み、これらのセンサを持たない照明器具１０に近接して位置付けられ得る。したがって、これらのセンサを持たない照明器具１０の通信モジュール３２は、スタンドアロンセンサモジュール８６’と通信して、周囲光、占有、又は他の利用可能なセンサデータを取得し、次に、上述したように機能し得る。したがって、照明システムのゾーン又はエリア内の照明器具１０の一部又は全ては、センサ又は一定タイプのセンサを持つ必要はない。例えば、部屋内の照明器具１０の一部又は全てが、周囲光センサＳＡを有し得る。しかし、その部屋に少なくとも占有センサＳＯを有する１つ以上のスタンドアロンセンサモジュール８６’が利用可能である場合、それら照明器具１０は全く占有センサＳＯを必要としない場合がある。
スタンドアロンセンサモジュール８６’の電子デバイスは、通信モジュール３２と同様に見える場合がある。例えば、通信モジュール３２は、ＣＰＵ７６’、及び、本明細書で述べる動作を容易にするため、必須のソフトウェア命令及びデータを含む付属メモリ７８’を含む。ＣＰＵ７６’はまた、有線通信ポート８２、無線通信ポート８４、又は両方に関連付けられて、他の照明器具１０及びリモート制御エンティティとの有線又は無線通信を容易にし得る。スタンドアロンセンサモジュール８６’はまた、センサデータに加えて、制御命令を、照明システムの他の照明器具１０に提供するように構成され得る。種々のタイプの制御が、自身のセンサデータ並びに他の照明器具１０及びスタンドアロンセンサモジュール８６’から収集されるセンサデータに基づいて提供され得る。
図２３を参照すると、例示的なコミッショニングツール３６が示される。コミッショニングツール３６は、ＣＰＵ８８、及び、上述した機能を容易にするのに十分なメモリ９０を含み得る。ＣＰＵ８８は、キーパッド９４及びディスプレイ９６に関連付けられ得て、キーパッド９４及びディスプレイ９６は、組合せによりユーザインタフェースを提供するように機能する。キーパッドは、従来の英数字キーパッド及び／又は特別に割当てられた機能を有するシリーズのボタンであり得る。ディスプレイ９６は、別個のハードウェアベースのキーパッド９４が必要とされないタッチスクリーンディスプレイであり得る。ステータスインジケータ９８を使用して、機能のステータス、あるアクティビティ等に関するユーザフィードバックを提供し得る。ＣＰＵ８８は、照明器具１０、他の制御エンティティ、スタンドアロンセンサモジュール８６’等のうちの任意のものとの有線又は無線通信を容易にする、有線通信インタフェース１００及び無線通信インタフェース１０２等の１つ以上の通信インタフェースに関連付けられる。ＬＥＤドライバ１０４はまた、通信インタフェースとして機能し、コミッショニングツール３６が、周囲光センサＳＡ又は他の光受信器を装備する照明器具１０、センサ、及びスイッチと通信することを可能にし得る。通信のために使用される周囲光は、可視及び／又は非可視光スペクトル内に存在し得る。例えば、通信は赤外線であり得る。
コミッショニングツール３６内の電子デバイスの全ては、電池などの適切な電源１０６から電力供給され得る。コミッショニングツール３６を使用して、照明器具１０、センサ、及びスイッチをプログラムすると共に、任意の設定を調整し、設定をロードし、センサデータを受信し、命令を提供すること等を行い得る。本質的に、コミッショニングツール３６は、照明器具１０及びスタンドアロンセンサ及びスイッチのそれぞれに対するポータブルユーザインタフェースとして機能し得ると共に、種々のデータ処理及び制御がそれを介して提供され得るリモート制御エンティティとして機能し得る。通常、コミッショニングツール３６を使用して、照明ネットワークのセットアップを開始し、ネットワークに対して調整を行い、照明ネットワークから情報を受信する。コミッショニングツール３６は、照明ネットワークが別のリモート制御エンティティに対する接続を容易にする他のインタフェースを全く持たないときに特に有用である。
照明器具１０及び任意のスタンドアロンセンサ及びスイッチが設置されると、アドレス又はＩＤがデバイスに事前プログラムされていない場合、コミッショニングツール３６が最初に使用されて、アドレス又はＩＤが、照明器具１０及びスタンドアロンセンサ及びスイッチに割当てられ得る。コミッショニングツール３６が同様に使用されて、種々の照明器具１０及びスタンドアロンセンサ及びスイッチが、特定ゾーンについての照明エンティティを示す種々のグループに割当てられ得る。コミッショニングツール３６が同様に使用されて、概して、グループ割当てが変更されると共に、グループ又は照明システムから照明器具１０又はスタンドアロンセンサ又はスイッチが取り除かれ得る。コミッショニングツール３６は、特定の照明器具１０又はスタンドアロンセンサ又はスイッチに対して、特定のゾーン又は全体的な照明システムのためにこの機能を提供するように指示可能であり得る。コミッショニングツール３６を使用する例示的なコミッショニングプロセスは、以下で更に示される。
アクセス制御のために、コミッショニングツール３６は、特定のエンティティとの通信を確立し、自身を認証することができる。コミッショニングツール３６が、特定のグループ又は全体的な照明システム内の、照明器具１０若しくはスタンドアロンセンサ若しくはスイッチを用いて自身を認証すると、コミッショニングツール３６は、そのグループ又は照明システムの他のメンバによって自動的に認証され得る。更に、種々の照明器具１０又はスタンドアロンセンサ又はスイッチは、他の照明器具１０とスタンドアロンセンサ又はスイッチとコミッショニングツール３６との間の通信を促進することが可能であり得る。あるいは、コミッショニングツール３６は、非常に接近しているときに照明器具１０又はスタンドアロンセンサ又はスイッチと通信するだけであるように構成され得る。これは、物理的プラグイン接続を通じて、又は、低電力赤外線又は無線周波数通信リンクを通じて達成され得る。直接の又は短距離の通信技術を使用することは、コミッショニングツール３６が、特定の照明器具１０又はスタンドアロンセンサ又はスイッチに非常に接近して配置されて、制限された通信範囲内の１つのエンティティ又は複数のエンティティと通信するだけであることを可能にする。
スタンドアロンセンサ若しくはスイッチの、内部ロジック又はプログラミングは、コミッショニングツール３６又は他のリモート制御エンティティからダウンロードされ得る、コミッショニングツール３６又は他のリモート制御エンティティによって修正され得る、又は、コミッショニングツール３６又は他のリモート制御エンティティによって置換され得る。したがって、照明設計者及びメインテナンス技術者は、彼らの意図する照明目標を最もよく達成する方法で機能するように、全体的な照明ネットワークを構成する能力を備える。したがって、照明器具１０、及び、スタンドアロンセンサ又はスイッチの、全ての又は種々のグループは、ある用途において、互いに同期して、また、他の用途において互いから独立して動作するように構成され得る。コミッショニングツール３６は、スマートフォン又はタブレットと同様なフォームファクタを有する手持ち式デバイス等の種々の形態をとり得る。通信インタフェース１００上の種々のポートを使用して、外部センサ、ディスプレイ、キーパッド等を設置し得て、また、パーソナルコンピュータ又はコンピュータネットワークに対するインタフェースを容易にし得る。コミッショニングツール３６はまた、上述したアーキテクチャを有するデバイスであり、ノートブックＰＣ、タブレット、又はスマートフォン等のポータブルコンピューティングデバイスに接続され得る。その組合せが、コミッショニングツールの機能性を実現し得る。
先に示したように、種々の照明器具１０並びに、スタンドアロンセンサ又はスイッチは、センサデータ、命令、及び他の情報を共有する。多くの事例では、こうした情報は、意図される目的地に達する前に１つ以上の中間照明器具１０又はスタンドアロンセンサモジュール８６’を通じてルーティングされる必要がある。したがって、これらの照明器具１０、及び、スタンドアロンセンサ又はスイッチは、全体的な照明システム内でルーティングノードとして機能し得る。以下は、アドレスを割当て、ルーティングテーブルを構成し、これらのルーティングテーブルにアクセスして、照明システムの種々のエンティティの間で情報交換を容易にするユニークでかつ効率的な技法を述べる。これらの技法は、上述したような照明システムを、それらの要件の点でより信頼性がありかつ予測可能にする。
図２４を参照すると、例示的なスタンドアロンスイッチモジュール１１０が提供される。スイッチモジュール１１０は、ＣＰＵ１１２、及びスイッチの動作を容易にするのに十分なメモリ１１４を含み得る。スイッチ回路１１６は、スイッチをオン又はオフにすべきかを判定することができ、更には、調光位置を判定することができる。オン／オフ／調光位置に基づいて、スイッチ回路１１６は、対応する情報をＣＰＵ１１２に提供し、ＣＰＵ１１２は、その情報を処理し、コマンド、又は対応するステータス情報を照明ネットワーク内の１つ以上のノードに送信するか否かを判定することができる。スイッチモジュール１１０は、有線通信インタフェース１２０又は無線通信インタフェース１２２を通じて照明ネットワーク内の他のノードと通信し得る。有線通信インタフェース１２０の場合、接続タイプの範囲は、既存のＡＣラインを通じて信号を通すものから、別個のインタフェースケーブル配線であって、おそらくシリアルバス通信をサポートすることになるインタフェースケーブル配線、又は独自インタフェースに及び得る。無線通信インタフェース１２２は、ネットワークとの無線通信を容易にし、また、実質上、照明ネットワークによって提供されるメッシュネットワーク内の別のノードであり得る。スイッチモジュール１１０はまた、ＣＰＵ１１２に周囲光状態及び／又は占有情報を提供することができる周囲光センサＳＡ及び占有センサＳＯを含み得て、ＣＰＵ１１２は、周囲光状態及び／又は占有情報を処理して、照明ネットワーク内の他のノードに対して機能するように指示する方法を制御し得る、又は、照明ネットワーク内の制御ノードに周囲光及び／又は占有情報を単に渡し得る。スイッチモジュール１１０はまた、ＬＥＤ等の光源１１８を含んで、ステータス表示を提供し得る、又は、コミッショニングツール３６又は他のデバイスとの近接場可視光若しくは非可視光ベースの通信を容易にし得る。周囲光センサＳＡはまた、コミッショニングツール３６又は他のデバイスから可視光又は非可視光ベースの通信を受信し得る。特に、スイッチモジュール１１０は、図２４に示す機能に対して更なる又は少ない機能を含み得る。
例示的な照明システム内のネットワークデバイス
以下は、本開示の例示的な無線通信技術を使用する特定システムの説明である。システム内のデバイスは、種々の構成のスイッチ、センサ、及び照明器具１０を含み得る。システムの通信トポロジはＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に基づくＲＦメッシュネットワークであり得る。したがって、ネットワーク上の種々のノードは、２．４ＧＨｚ帯の１つ以上のチャネル上で通信し得る。この構成のデータレートは、通常、２００ｋｂｐｓであるが、実際のスループットは、メッセージングオーバヘッド及びトラフィックボリュームに著しく依存する。
ネットワークが形成されると、ほとんどの通信は、グループであって、タンデムに動作するスイッチ、センサ、及び照明器具等のデバイスを含む、グループ内で起こる。この特定のシステムがグルーピングに重きを置くことによって、ＲＦトラフィックは、システムが起動して稼働すると、相対的に最小になるはずである。その結果、ほとんどの用途について、ＲＦメッシュネットワークは、知覚的に瞬時の応答を提供することになり、それにより、遅延がユーザに気付かれない。実際には、これは、照明器具１０が、通常、それらのグループ内のスイッチ、センサ、又は他の制御動作に対して１００ｍｓｅｃ以内で応答し得ることを意味する。
以下では、図示されるシステムのスイッチ、センサ、及び照明器具１０の特定のコンポーネント及び構成を述べる。図２５に示すように、スマート器具１３０は、ＬＥＤアレイ２０、周囲光センサＳＡ、及び占有センサＳＯに統合的に関連付けられるドライバモジュール３０を含むコンポーネントである。以下で述べる他のモジュール式コンポーネントとの通信は、先に述べたように、Ｉ２Ｃシリアルバス等を介して促進される。この構成では、ドライバモジュール３０は、モジュール及びモジュールに接続されるコンポーネントにＤＣ電力を提供することが可能である。
図２６及び２７に示すように、室内ＲＦ通信モジュールｉＲＦＭ３２’及び室外ＲＦ通信モジュールｏＲＦＭ３２”は、通信モジュール３２の変形である。ｉＲＦＭ３２’及びｏＲＦＭ３２”は、メッシュネットワークに接続し、スマート器具１３０等の種々の照明コンポーネントに向けて、メッシュネットワークへの無線接続を提供し得る。ｉＲＦＭ３２’及びｏＲＦＭ３２”は、標準的なコネクタを介して、結合されたスマート器具１３０又は他のコンポーネントから電力を受信し、それと通信し得る。ｉＲＦＭ３２’及びｏＲＦＭ３２”は、無線通信能力を有する他のデバイスに対する無線接続を支援する。図２８は、照明器具１０の変形を生成するため、スマート器具１３０に直接結合されたｉＲＦＭ３２’を示す。ＤＣ電力はスマート器具１３０によってｉＲＦＭ３２’に提供される。ｉＲＦＭ３２’及びスマート器具１３０は、Ｉ２Ｃシリアルバスを介して互いに通信する。
図２９に示すように、器具センサモジュール（ＦＳＭ：ｆｉｘｔｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ ｍｏｄｕｌｅ）１３２は、図２８のｉＲＦＭ３２’及びスマート器具１３０に接続されて、照明器具１０に更なる検知能力を付加し得る。ＦＳＭ１３２は、補助モジュール８６（図２０）の一つの型であり、スマート器具１３０から電力を取得し、ｉＲＦＭ３２’及びスマート器具１３０にプラグインするためのパススルーコネクタを提供するように構成される。周囲光センサＳＡ、占有センサＳＯ、又は他のセンサタイプが出力変化を生成すると、ＦＳＭ１３２は、その変化を、Ｉ２Ｃバスを介して、取付けられたスマート器具１３０、及び、存在する場合にはｉＲＦＭ３２’の両方に通信する。ｉＲＦＭ３２’が接続される場合、ｉＲＦＭ３２’は、そのシステム内の照明デバイスの関連するグループに、ＦＳＭセンサの更新情報を無線通信する。
図３０に示すように、ＡＣ又は電池駆動式である室内又は室外無線センサモジュール１３４もまた設けられ得る。無線センサ１３４は、無線通信インタフェースを有し、１つ以上の周囲光又は占有センサＳＡ、ＳＯを使用して、周囲光状態、部屋占有等をモニターするように構成される。電池寿命を最大にするため、無線センサの通信及び処理回路は、その時間の９９％より多くオフされたままにされ得る。センサからの出力が変化すると、通信及び処理回路は、オンし、関連するグループ内の照明デバイスにセンサの更新情報を送信する。無線センサ１３４は、他の照明器具１０、スマート器具１３０等から物理的に離れて位置付けられることを意図される。無線センサ１３４は、必ずしも照明要素ではないセンサが必要又は所望される場所に配置され得る。
図３１に示すように、レガシー（照明）器具１３８の無線制御が、器具１３８のオン／オフ制御及び調光を提供することを可能にするために、無線中継モジュール１３６が使用され得る。無線通信回路が無線制御信号を受信すると、中継器がレガシー器具１３８に供給されるＡＣ電力を制御し得る、及び／又は、制御信号（０Ｖ〜１０Ｖ）が調光レベルを制御するために提供され得る。無線中継モジュール１３６はまた、周囲光及び占有センサＳＡ、ＳＯを含み、出力変化を、関連するグループ内の他のデバイスに無線で報告し得る。
図３２に示すように、無線オン／オフ／調光スイッチ（ＷＳ）１４０として構成されるスイッチモジュール１１０のバージョンが設けられる。ＷＳ１４０は、無線通信ネットワーク上に存在し、上述したように、周囲光センサＳＡ、オン／オフ制御及び調光回路を含み得る。周囲光センサＳＡが活性化すると、ＷＳ１４０は、そのグループ内のデバイスに更新情報を送信する。ＲＦ設計は、電池電力について低電力動作を支援するが、ＡＣ電力源に実配線され得る。
例示的なネットワークコミッショニングプロシージャ
コミッショニングを行うことは、一般に、１）ネットワークを形成するステップと、２）ネットワークデバイスを複数のグループにグルーピングするためにデータを収集するステップと、３）グルーピングプロセスを実行するステップと、４）各デバイスに対してグループを割当てるステップと、５）グループ割当てを修正するステップとを含む。
この例では、手持ち式コミッショニングツール３６を使用して、コミッショニングプロセスを開始し制御する。未初期化システムの場合、ユーザは、コミッショニングツール３６から「コミッショニング開始（Ｓｔａｒｔ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ）」プロセスをアサートして、ネットワーク形成を開始する。これは、単に、コミッショニングツール３６を照明器具１０等のルーティングノードの近くに移動させ、次に、「ネットワーク形成開始（ｓｔａｒｔ ｎｅｔｗｏｒｋ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）」メッセージを送信するコミッショニングツール３６上のワンボタンコマンドを始動させることを伴い得る。ルーティングノードは、調整器（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）として機能することが可能であり、更には、１つのノードから別のノードに情報を送ることが可能な照明器具１０等のネットワーク上の任意のデバイスであり得る。
ルーティングノードが調整器になるために、ルーティングノードは、メッセージ等に関連する受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）をモニターし、ＲＳＳＩが定義された閾値を超えたことを判定し得る。他のルーティングノードは、そのメッセージを受信することができるが、ＲＳＳＩは定義された閾値未満であることになる。電池駆動式無線センサ１３４、無線スイッチ１４０等のようなスリーパノードは、スリープ状態である又はネットワーク形成開始メッセージを無視する。
この実施形態では、近接するルーティングノードがネットワーク形成開始メッセージを受け付け、自身を調整器としてアサートすると仮定する。調整器は、マイネットワーク参加（ＪＭＮ：Ｊｏｉｎ Ｍｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）メッセージを他の非調整器ルーティングノードにブロードキャストし、その後、システム内の非調整器ノードがネットワークに参加することを可能にする。調整器は、参加を許可し、２４、１６、８、又はその程度のビットであり得る「短縮（ｓｈｏｒｔ）」ネットワークアドレスを、ネットワークに参加した非調整器ルーティングノードに割当て得る。短縮アドレスは、デバイスについての対応するＭＡＣアドレスより短い点で「短縮」であり、ＭＡＣアドレスの代わりに使用されて、短縮アドレスが割当てられると、ネットワーク全体にわたる通信を容易にする。ネットワーク形成のこの第１ステージでは、調整器は、ルーティングノードの全てを含むネットワークを効果的に確立する。
特に、調整器には、全てではないが複数の利用可能な通信チャネル上でＪＭＮメッセージを送信するタスクが課される。そのＪＭＮメッセージにおいて、調整器は、非調整器ルーティングノードが応答すべきである選択チャネルを示し得る。参加プロセス中に、調整器は、ネットワークに参加する非調整器ルーティングノードに短縮アドレスを提供する。調整器は、デフォルトの短縮アドレスを同様に有する、又は、自身に短縮アドレスを割当てる。述べたように、これらの短縮アドレスは、通常のネットワークオペレーション中の通信のために使用される。調整器はまた、１つのルーティングノードから別のルーティングノードに情報をルーティングするときに使用するために、自身のルーティングテーブルを構築する。
協同方式で、非調整器ルーティングノードは、最初にＪＭＮメッセージを待つことになる。ブロードキャストされたＪＭＮメッセージが受信されると、非調整器ルーティングノードは、調整器によって特定された選択チャネルに応答する。ルーティングノードはまた、調整器に割当てられた短縮アドレスを受信し、短縮アドレスを格納し、ルーティングノード自身のルーティングテーブルを構築する。種々のルーティングノードついての一意のＭＡＣアドレスはまた、このプロセス中に交換され得る。調整器は、応答したノードを追跡し、各ノードにネットワークを構成する他のノード及びそれぞれの短縮アドレスを知らせて、ネットワークのルーティングコアを有効に形成し得る。
全てのルーティングノードが参加するために十分な時間を許容した後、調整器は、上述した投光プロセスを開始及び制御して、種々のルーティングノードを異なるグループにグルーピングするのを助ける。したがって、調整器は、それ自身、投光モードに入り、その後、投光モードに入るよう各ルーティングノードに順次要求する。例示的な投光は、予め定義されたＰＷＭ周波数で５０％デューティサイクルの光出力を提供することを伴う。投光信号用のＰＷＭ周波数に対する代替法として、オン−オフシーケンシングが使用され得る。
投光中、ルーティングノードは、「投光器（ｌｉｇｈｔｃａｓｔｅｒ）」と考えられ、複数のルーティングノードに、自身を特定するＲＦメッセージのストリームであって、そのルーティングノードが目下の投光器であることを示すＲＦメッセージのストリームを送信する。他のルーティングノードは、所与の投光器からの投光信号をモニターし、投光信号の大きさを計算し、所与の投光器に関する投光信号の大きさを格納することによって、投光受信器（又は、「光キャッチャ（ｌｉｇｈｔｃａｔｃｈｅｒ）」）として機能する。電池駆動式無線センサ１３４、無線スイッチ１４０等のスリーパノードは、投光信号を受信し、自分の無線受信器をオンして、投光器の身元を示すＲＦメッセージを聞き得る。投光プロセス中に、スリーパノードは、ウェイクアップし、ネットワークに参加することを要求するように、誘発され得る。調整器ノードは、スリーパノードの参加要求を許可しながら、スリーパノードに短縮アドレスを割当てる。投光が全てのデバイスについて完了した後、調整器は、ネットワーク形成が完了したというメッセージをコミッショニングツール３６に送信する。
したがって、調整器は、投光要求メッセージをルーティングノードに順次送信し、スリーパノードから参加要求を受け付け、参加するスリーパノードに短縮アドレスを割当てる。調整器はまた、他の投光器が投光しているときに収集される投光受信データを保存する。調整器はまた、コミッショニングツール３６又は他のデバイスによって要求されるまで投光受信データを保持する。非調整器投光ノードは、要求されると投光を実施すると共に、他の投光器からの投光中に投光受信データを収集し保存する。やはり、投光受信データは、コミッショニングツール３６又は他のデバイスによって要求されるまで格納される。通常スリープ状態にあるスリーパノードの場合、スリーパノードは、完全にパワーオンし、投光信号の存在を検知するとすぐにネットワーク参加（ＪＮ：Ｊｏｉｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）要求メッセージを提示する。スリーパノードは、コミッショニングツール３６から短縮アドレスを受信すると共に、投光受信データを収集し保存する。投光受信データは、コミッショニングツール３６又は別のデバイスによって要求されるまで保存される。他の実施形態では、投光受信データは、収集されると、調整器等の指定ノードに、又は、コミッショニングツール３６に送信され得る。
投光受信データが、要求されるまで格納されると仮定すると、以下のプロセスが採用され得る。投光受信データを収集するため、コミッショニングツール３６は、各ノードに自身の投光受信データがあるか質問する。無線メッシュネットワークが既に形成されているため、コミッショニングツール３６は、任意のルーティングノードと通信して、ネットワークに対するエントリポイントを確立し得る。各ノードは、その投光データを用いて応答する。
特に、コミッショニングツール３６は、投光受信データについての要求を発信し得る。調整器と非調整器の両方のルーティングノードは、投光受信データで応答する。ある実施形態では、スリーパノードは、自分達の投光受信データを、非調整器ルーティングノード及び調整器等の、非スリーパノードと共有し得る。この場合、スリーパノードについての投光受信データは、コミッショニングツール３６に提供され得る。スリーパノードが自分達の投光受信データを非スリーパノードと共有しない場合、スリーパノードは、アウェイク状態である場合、又は、自動的に、又は、投光若しくは光信号によって最終的にアウェイクされると、自身の投光受信データで応答し得る。
投光受信データを収集した後、コミッショニングツール３６は、グルーピングプロセスを進める。コミッショニングツール３６それ自体、又は場合によっては取付けられたノートブックコンピュータは、投光受信データに基づいて最適なノードグルーピングを確定するためのグルーピングアルゴリズムを実行する。コミッショニングツール３６（又は、取付けられたＰＣ）がグルーピングアルゴリズムを実行すると、コミッショニングツール３６は、グループ割当て及びグループアドレスをネットワーク内の各ルーティングノードに通信し、グループ割当てデータ（グループアドレスを誘導）は、各ルーティングノードに送信され、そのルーティングノードのグループ内の全てのノードを含む。
全てのスリーピングノードは、少なくとも１つのルーティングノードと共にグルーピングされる。スリーピングノードは、自分のグループ割当てを２つの方法のいずれかによって受信し得る。第１に、各スリーピングノードは、定期的にウェイクアップして、そのセンサデータを発信し、ネットワークからのシステムステータス更新情報を要求する。スリーパノードのメッセージに応答して、関連するルーティングノードは、応答し、グループ割当てデータを介して、そのグループ割当てをスリーパノードに提供し得る。グループアドレスをスリーパノードに割当てるための第２の方法は、そのグループ内にスリーパノードを有するルーティングノードが、投光を実施して、スリーパノードをアウェイクさせることを必要とする。アウェイクされたスリーパノードは、その後、そのセンサデータを発信し、ネットワークからのシステムステータス更新情報を要求する。スリーパノードのメッセージに応答して、関連するルーティングノードは、応答し、スリーパノードにそのグループ割当てデータを提供する。
当然に、一部のグループ割当ては修正される必要がある。コミッショニングツール３６は、グループ割当てをチェックし変更する方法を提供する。コミッショニングツール３６は、ユーザが周囲光センサＳＡに向けるＬＥＤ（又は他の可視光又は非可視光）出力を含み得て、周囲光センサＳＡは、異なるグループに割当てられる必要がある照明器具１０、無線センサ１３４、無線中継モジュール１３６、無線スイッチ１４０等に埋め込まれる。コミッショニングツール３６は、ＬＥＤを使用して、投光信号を提供すると共に、ＲＦメッセージを送信及び受信し、それにより、グループ割当て変更を行い得る。
１つのグループから別のグループへスマート器具１３０等のノードを再割当てするための例示的なプロセスは次の通りである。最初に、ユーザは、再割当てされるべきスマート器具１３０にコミッショニングツール３６を向け、１つのグループから別のグループへノードを再割当てすることに関連するユーザ入力を提供する。コミッショニングツール３６は、そのＬＥＤ出力によって、対応する投光信号を始動すると共に、スマート器具１３０の短縮アドレスを要求するＲＦメッセージを送信する。スマート器具１３０は、投光信号を受信し、ＲＦメッセージを待つ。スマート器具１３０は、スマート器具１３０についての短縮アドレス及びグループアドレスを含むＲＦ肯定応答メッセージを提供する。
次に、ユーザは、スマート器具１３０が移される先の新しいグループ内のノードにコミッショニングツール３６を向ける。ユーザは、ボタンを押す、又は、コミッショニングツール３６がスマート器具１３０を新しいグループに移すよう指示する入力を提供する。これに応答して、コミッショニングツール３６は、投光信号を始動すると共に、ノードが新しいグループに移されることを示す、対応するＲＦメッセージを送信する。ＲＦメッセージは、スマート器具１３０の短縮アドレスを含む。投光信号を受信する新しいグループ内のノードはまた、コミッショニングツール３６からＲＦメッセージを受信する。
受信するとすぐに、新しいグループ内のノードは、肯定応答をコミッショニングツール３６に送信すると共に、適切な短縮アドレスを使用してスマート器具１３０にメッセージを送信して、新しいグループ用のアドレスを提供する。スマート器具１３０は、そのグループアドレスを更新し、移動が終了したことを示すメッセージをコミッショニングツール３６に送信する。新しいグループ内の他のノードに関連する情報はまた、メッシュネットワークを介してスマート器具１３０に提供され得る。新しいグループ内のノードから新しいグループアドレスを受信した後、スマート器具１３０はまた、肯定応答をコミッショニングツール３６に返信すると共に、グループを変更していることを示すメッセージを、古いグループ内の１つ以上のノードに送信する。この時点で、スマート器具１３０は、任意のセンサレベルをモニターし、メッシュネットワークを介して新しいグループ内のノードに、利用可能な任意のセンサデータを提供し得る。この例では、１つのグループから別のグループにスマート器具１３０を再割当てしたが、この技法は、ネットワーク内の任意のタイプのノードに適用される。
ネットワークが再初期化を必要とする場合、ユーザは、コミッショニングツール３６を使用して、ネットワークノードの予めコミッショニング済みの設定に復帰するようにネットワークノードに対して指示し得る。おそらく、このプロセスを開始することは、意図しないアンドゥ（ｕｎｄｏ）コマンドを防止するため、マルチステップシーケンスを必要とする。コミッショニングが終了し、グルーピング補正が行われると、システムは、いつでも動作できる状態になる。一般に、スイッチ及びセンサがシステムに入力を提供する。照明器具１０は、これに従って、これらの入力をそのエネルギー節約設定及び機能の枠組み内で解釈する。
ネットワーク内での様々なタイプのデバイスの動作が以下で述べられる。無線中継モジュール１３６（図３１）は、そのグループからの入力データをモニターする。これは、他のスイッチ、リモートセンサ、及び自身の内部センサからのデータを含む。スイッチ及びリモートセンサからのデータは、無線ネットワーク通信によって到着する。内部センサからのデータは、内部で収集され格納される。無線中継モジュール１３６は、内部ロジックを独立に実行し、内部ロジックは、種々の入力及び設定を解釈し、それに従って、０〜１０Ｖ調光制御及び中継オン／オフ制御を出力する。無線中継モジュール１３６は、その無線通信回路に依存して、メッシュネットワーク内でメッセージルーティングを実施する。ルーティングは、バックグラウンド活動として起こり、光制御動作に影響を全く与えない。
無線中継モジュール１３６は、そのグループ内のスリープ状態のスリーパノードについてのメッセージを保持し得る。ノードが、その後、アウェイクし、更新情報を要求すると、無線中継モジュール１３６は、保持されたメッセージをアウェイクしたスリーパノードに送信する。特に、無線中継モジュール１３６は、その内部の周囲光センサデータを処理し、投光信号を探す。ネットワークが通常動作モードにある状態で、唯一予想される投光信号は、コミッショニングツール３６からのものである。無線中継モジュール１３６は、コミッショニングツールの投光信号を受信すると、要求される無線コマンドを実施する。
ほとんどの点で、スマート器具１３０は、無線中継モジュール１３６と同様に動作する。１つの主要な差は、スマート器具１３０が、一般的に、通信モジュール３２に結合されて、照明器具を形成することである。２つのモジュールは、Ｉ２Ｃバスを介して互いに通信し得る。これらモジュールのうちのいずれかは、センサデータを処理し格納するために使用され得る。しかし、通信は、通信モジュール３２によって提供される。
無線センサ１３４は、そのグループに周囲光及び占有センサデータを提供する。無線スイッチ１４０は、ＲＦメッセージによってオン／オフ及び調光情報を提供する。無線センサ１３４は、定期的に、ウェイクアップし、センサをモニターし、センサ更新メッセージをそのグループに送信する。無線スイッチ１４０は、オン、オフ、及び調光状態変化を示すＲＦメッセージを提供する。これは、グループメンバが、グループ内の無線センサ１３４及び無線スイッチ１４０をモニターし、メッセージ内に提供される情報を処理し、相応して反応することを可能にする。グループ内のルーティングノードが無線センサ１３４に対するメッセージを有する場合、起床期間中にこれらのメッセージを通信する。
自動による調整器選択及びグルーピング始動
先の例は、調整器として機能するように、照明器具１０等のルーティングノードを選択することによって、ネットワーク形成を開始するコミッショニングツール３６に依存したものであった。調整器は、その後、短縮アドレスを種々のネットワーク要素に割当て、コミッショニングツール３６が、投光プロセスを通じてグループ割当てを行うのを補助する。次の実施形態の場合、ルーティングノードが、自動的に互いに発見し共に働いて、コミッショニングツール３６又は他のエンティティからの外部補助無しで調整器を識別する変形が述べられる。調整器は、ネットワーク内で通常の通信に関して使用するために短縮アドレスを自動的に割当てると共に、先に述べた投光を使用してグルーピングプロセスを自動的に始動し制御する。
この実施形態における調整器の識別は、反復的プロセスであり、種々のルーティングノードは、本質的に、通常６４ビットである自分達のＭＡＣアドレスを交換し、より小さい（又はより大きい）ＭＡＣアドレスを有するルーティングノードが、少なくとも当分の間、調整器であるべきと判定することになる。より小さいＭＡＣアドレスを有するルーティングノード（調整器）は、より大きいＭＡＣアドレスを有するルーティングノードに一意の短縮アドレスを割当てる。調整器及び他のルーティングノードは、自分達のネットワークに参加するためにＪＭＮ要求等の要求を定期的に発信する。調整器として割当てられた第１のルーティングノードが、より小さいＭＡＣアドレスを有する第２のルーティングノードとＭＡＣアドレスを交換する場合、第１のルーティングノードは、その調整器の役割をより小さいＭＡＣアドレスを有する第２のルーティングノードに譲渡する。第２のルーティングノードは、短縮アドレスを第１のルーティングノードに即座に割当てる。数回の反復後に、ネットワーク内の最も小さい（又は最も大きい）ＭＡＣアドレスを有するルーティングノードが、調整器として設定され、ネットワーク内の各ルーティングノードに短縮アドレスを割当てていることになる。やはり、調整器割当てプロセスは、最小ＭＡＣアドレスを有するルーティングノードと対照的に、最大ＭＡＣアドレスを有するルーティングノードを同じくらい容易に見出し得る。同様に、他の一意の識別基準が交換されて、同様のプロセスで調整器を識別し得る。更に、短縮アドレスはオプションであり、通常動作中にルーティングプロセスを加速するだけのために使用される。代替の実施形態では、短縮アドレスの使用を放棄し、従来のメッシュネットワークで行われるように、ルーティングのためにＭＡＣアドレス又は他のアドレスに頼ってもよい。
スリーパノード又は他の非ルーティングノードは、定期的にウェイクアップし、自分達の短縮アドレスを直接調整器から又は関連するルーティングノードを介して調整器から得る。全体的な制御、スイッチ及びセンサ情報を交換すること、ルーティングテーブルをセットアップすること、ネットワークを通じてメッセージをルーティングすること、投光制御、グルーピング等のような他の全ての機能は、上述したように扱われ得る。更に、コミッショニングツール３６を、依然として使用して、上述したように、設定を微調整する、要素を再グループ化する等をし得る。
少数の例示的な通信フローが、ネットワークについて調整器を選択することに関する種々のシナリオを示すために以下で述べられる。これらのフローでは、４つの異なるルーティングノードＡ〜Ｄが述べられる。種々のフローにおいて、６４ビットＭＡＣアドレスが、これらのノードのために提供される。簡単にするため、使用されるＭＡＣアドレスは、ＥＥＥＥ ＥＥＥＥ ＥＥＥＥ ＥＥＥＥ（例における最大ＭＡＣアドレス）；ＡＡＡＡ ＡＡＡＡ ＡＡＡＡ ＡＡＡＡ；８８８８ ８８８８ ８８８８ ８８８８；及び１１１１ １１１１ １１１１ １１１１（例における最小ＭＡＣアドレス）である。簡潔さ及び読み易さのために、これらのＭＡＣアドレスは、以下でまた関連する通信フローにおいて、［Ｅ−Ｅ］、［Ａ−Ａ］、［８−８］、［１−１］としてそれぞれ参照される。
図３３の通信フローを参照して、ルーティングノードＡが［Ａ−Ａ］のＭＡＣアドレスを有し、ルーティングノードＢが［Ｅ−Ｅ］のＭＡＣアドレスを有すると仮定する。したがって、ルーティングノードＢは、ルーティングノードＡより大きいＭＡＣアドレスを有する。この例ではまたこの例に続く例では、調整器の役割が最小ＭＡＣアドレスを有するルーティングノードに割当てられるべきであると仮定する。最初に、ルーティングノードＡは、デフォルト設定にセットされ、他のルーティングノードに対して、この時点では１要素ネットワークであるルーティングノードＡのネットワークに参加するよう要求するＪＭＮ（Ｊｏｉｎ Ｍｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）メッセージを定期的にブロードキャストするようプログラムされる。このように、ルーティングノードＡの初期ネットワークは、ルーティングノードＡを含むだけである。本質的に、ルーティングノードＡは、デフォルトで、ルーティングノードＡが調整器であると考えることになり得る。
引き続き図３３を参照して、ルーティングノードＡが、そのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）を含むＪＭＮメッセージをブロードキャストする（ステップ６００）と仮定する。ルーティングノードＢは、ＪＭＮメッセージを聞き、ルーティングノードＡについてのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）を格納し（ステップ６０２）、その後、ルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）を自身のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）と比較する（ステップ６０４）ことによってルーティングノードＡのＪＭＮメッセージに応答する。ルーティングノードＢは、ルーティングノードＡのＭＡＣアドレス［Ａ−Ａ］がルーティングノードＢのＭＡＣアドレス［Ｅ−Ｅ］より小さいことを認識し、その関連するネットワークについての調整器をルーティングノードＡのＭＡＣアドレスに設定する（ステップ６０６）。この時点で、ルーティングノードＢは、ＭＡＣアドレス［Ａ−Ａ］に関連付けられたルーティングノードＡが、ルーティングノードＡが属するネットワークの調整器であると仮定する。
ＪＭＮメッセージに応答して、ルーティングノードＢはまた、そのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）を有するＪＭＮ応答をルーティングノードＡに返信する（ステップ６０８）。ルーティングノードＡは、そのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）をルーティングノードＢのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）と比較し（ステップ６１０）、ルーティングノードＡがより小さいＭＡＣアドレスを有するため、ネットワークの調整器のままであるべきであることを認識する。したがって、ルーティングノードＡは、ルーティングノードＢのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）用の短縮アドレス（ＢＡ）を生成し（ステップ６１２）、短縮アドレスをルーティングノードＢに送信する（ステップ６１４）。ルーティングノードＢは、その後、ルーティングノードＡによって割当てられた短縮アドレス（ＢＡ）を保存し（ステップ６１６）、調整器になる別のルーティングノードによってその後変更されない場合、ネットワーク内の通信及びルーティングに関して、この短縮アドレスを使用する。
上記例では、より小さいＭＡＣアドレスを有するルーティングノード（Ａ）がＪＭＮメッセージを発信し、より大きいＭＡＣアドレスを有するルーティングノード（Ｂ）がＪＭＮメッセージ発信者のネットワークに参加した。図３４に示す次の例では、ＪＭＮメッセージを受信するルーティングノード（Ｂ）は、より小さいＭＡＣアドレスを有するため、調整器になる。この例ではまた図３４を参照して、ルーティングノードＡは、より小さいＭＡＣアドレス［８−８］を有するルーティングノードＢより大きいＭＡＣアドレス［Ａ−Ａ］に関連付けられる。ある時点で、ルーティングノードＡが、ルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）を含むＪＭＮメッセージをブロードキャストすると仮定する（ステップ７００）。ブロードキャストされたメッセージは、ルーティングノードＢによって受信され、ルーティングノードＢは、ルーティングノードＡについてのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）を格納する手順（ステップ７０２）に進み、その後、ルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）をルーティングノードＢのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）と比較する（ステップ７０４）。図３３に示す例と対照的に、ルーティングノードＢは、そのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）がルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）より小さいため、自身を調整器として設定すべきであると認識する（ステップ７０６）。ルーティングノードＢは、調整器であるため、ルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）に関連する短縮アドレス（ＡＢ）を生成する（ステップ７０８）。次に、ルーティングノードＢは、ルーティングノードＢのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）を含むＪＭＮ応答メッセージをルーティングノードＡに送信し（ステップ７１０）、ルーティングノードＡに短縮アドレス（ＡＢ）を提供するメッセージによって即座に追従する（ステップ７１２）。ルーティングノードＡは、その後、ルーティングノードＡがもはや調整器でないことを認識し、調整器をルーティングノードＢのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）に設定する（ステップ７１４）ことになり、ルーティングノードＡは、ルーティングノードＡが属するネットワークについてルーティングノードＢを調整器として事実上認識する。ルーティングノードＡはまた、ネットワークを通じた通信のためにルーティングノードＡが使用する短縮アドレスとして短縮アドレス（ＡＢ）を保存する（ステップ７１６）。
ここで図３５Ａ〜３５Ｃに示す通信を考えると、複数のルーティングノード（Ｂ及びＣ）がルーティングノードＡから初期ＪＭＮメッセージを受信するより複雑なシナリオが示される。例はまた、第４のルーティングノードＤを示し、第４のルーティングノードＤは、最初にルーティングノードＡのＪＭＮメッセージを受信するのではなく、最終的に、ネットワークに参加し、ネットワークの調整器を認識し、短縮アドレスを調整器から受信する。この例は、調整器が、ルーティングノードＡからルーティングノードＢに、そして、ルーティングノードＣに移行することを示す。ルーティングノードＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤ用のＭＡＣアドレスは次の通りである：
ＭＡＣ−Ａ ［Ａ−Ａ］；
ＭＡＣ−Ｂ ［８−８］；
ＭＡＣ−Ｃ ［１−１］；及び、
ＭＡＣ−Ｄ ［Ｅ−Ｅ］。
そのため、ルーティングノードＣが最小ＭＡＣアドレスを有し、ルーティングノードＤが最大ＭＡＣアドレスを有する。
最初に、ルーティングノードＡが、そのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）を有するＪＭＮメッセージブロードキャストする（ステップ８００）と仮定する。ルーティングノードＢ及びルーティングノードＣがＪＭＮメッセージを受信し、ルーティングノードＤがＪＭＮメッセージを受信しないと仮定する。ルーティングノードＢが、ＪＭＮメッセージにより高速に応答するルーティングノードであると更に仮定する。したがって、ルーティングノードＢは、ルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）を格納し（ステップ８０２）、ルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）を自身のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）と比較する（ステップ８０４）ことによってＪＭＮメッセージを処理する。先の例の場合と同様に、ルーティングノードＢは、ルーティングノードＢのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）がルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）より小さいため、自身を調整器として設定する（ステップ８０６）。ルーティングノードＢは、ルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）についての短縮アドレス（ＡＢ）を生成し（ステップ８０８）、ルーティングノードＢのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）を含む適切なＪＭＮ応答をルーティングノードＡに送信する（ステップ８１０）。ルーティングノードＢはまた、ルーティングノードＡについての短縮アドレス（ＡＢ）をルーティングノードＡに別のメッセージで送信する（ステップ８１２）。別個のメッセージが、ＪＭＮ応答に対して使用され、短縮アドレスを提供するが、この情報が単一メッセージで提供され得ることを当業者は認識するであろう。やはり、より大きいＭＡＣアドレスを有するルーティングノードＡは、調整器をルーティングノードＢのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）に設定する（ステップ８１４）ことになり、少なくとも当分の間、ルーティングノードＢが調整器になることを示す。ルーティングノードＡはまた、ルーティングノードＢによって割当てられた短縮アドレス（ＡＢ）を格納する（ステップ８１６）。
実質的に同時に、ルーティングノードＣはまた、ルーティングノードＡによって提供されたＪＭＮメッセージを処理する（ステップ８００）。これに応答して、ルーティングノードＣは、ルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）を格納し（ステップ８１８）、ルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）をルーティングノードＣのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）と比較する（ステップ８２０）。ルーティングノードＣはまた、そのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）がルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）より小さいことを認識し、自身を調整器として設定する（ステップ８２２）。調整器として、ルーティングノードＣは、ルーティングノードＡのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ａ）についての短縮アドレス（ＡＣ）を生成する（ステップ８２４）。ルーティングノードＣは、その後、そのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）を含むＪＭＮ応答メッセージ（ステップ８２６）及びルーティングノードＡについての短縮アドレス（ＡＣ）を提供する別のメッセージ（ステップ８２８）をルーティングノードＡに送信する。ルーティングノードＡは、ルーティングノードＣが調整器であるべきとルーティングノードＣが考えていることを認識し、ルーティングノードＣのＭＡＣアドレスがルーティングノードＢのＭＡＣアドレスより小さいため、識別された調整器をルーティングノードＣのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）に再設定する（ステップ８３０）。ルーティングノードＡはまた、その短縮アドレスを、ルーティングノードＣによって割当てられた短縮アドレス（ＡＣ）で更新する（ステップ８３２）。それゆえに、ルーティングノードＢは、ルーティングノードＡの視点から調整器として追い立てられる。ある例では、ルーティングノードＢがより小さいＭＡＣアドレスを有している場合、ルーティングノードＡは、ルーティングノードＢが調整器であることを維持し、ルーティングノードＣからのメッセージを無視することになる。この例のこの部分は、複数のルーティングノードが、この反復的な調整器識別プロセス中に自分達が調整器であると考え得ることを強調する。
このとき、ルーティングノードＢは、ルーティングノードＢが調整器であると考え続ける場合があり、他のルーティングノードに定期的にブロードキャストすることになる。この事例では、ルーティングノードＢは、ルーティングノードＡとルーティングノードＣの両方で受信されるルーティングノードＢのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）を含むＪＭＮメッセージをブロードキャストする（ステップ８３４）。ルーティングノードＡは、目下割当てられた調整器である、ルーティングノードＣがルーティングノードＢのＭＡＣアドレスより小さいＭＡＣアドレスを有することを認識するため、ルーティングノードＢによって送信されるＪＭＮメッセージを事実上無視する（ステップ８３６）。しかし、ルーティングノードＣは、ルーティングノードＣがルーティングノードＢより小さいＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）を有するため、異なるように応答する。このように、ルーティングノードＣは、ルーティングノードＢのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）を格納し（ステップ８３８）、ルーティングノードＢのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）をルーティングノードＣのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）と比較する（ステップ８４０）。ルーティングノードＣは、その後、ルーティングノードＣがより小さいＭＡＣアドレスを有するため、調整器のままである（ステップ８４２）べきであることを認識し、その後、ルーティングノードＢのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｂ）についての短縮アドレス（ＢＣ）を生成する（ステップ８４４）。ルーティングノードＣは、その後、自身のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）を含むＪＭＮ応答メッセージ（ステップ８４６）及びルーティングノードＣについての短縮アドレス（ＢＣ）を含む短縮アドレスメッセージ（ステップ８４８）をルーティングノードＢに送信する。これに応答して、ルーティングノードＢは、ルーティングノードＣのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）を使用して調整器をルーティングノードＣに再設定し（ステップ８５０）、ＢＣをその短縮アドレスとして格納する（ステップ８５２）。
この時間中、ルーティングノードＤが利用可能になり（ステップ８５４）、ルーティングノードＣが調整器としてＪＭＮメッセージを定期的にブロードキャストし始める。このように、ルーティングノードＣは、ルーティングノードＡ、ルーティングノードＢ、及びルーティングノードＤで受信される自身のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）を含むＪＭＮメッセージを送信する（ステップ８５６）。ルーティングノードＡ及びＢは、ＪＭＮメッセージが、認識済みの調整器である、ルーティングノードＣによって送信されることを認識しているため、ＪＭＮメッセージを事実上無視する（ステップ８５８及び８６０）。ルーティングノードＤは、ネットワークの通信範囲内の新しい関係者であるため、ＪＭＮメッセージを処理することになる。したがって、ルーティングノードＤは、ルーティングノードＣのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）を格納し（ステップ８６２）、ルーティングノードＣのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）をルーティングノードＤのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｄ）と比較する（ステップ８６４）。ルーティングノードＤは、ルーティングノードＤがルーティングノードＣより大きいＭＡＣアドレスを有することを認識することになるため、ルーティングノードＣが調整器であるべきと認識し、調整器をルーティングノードＣのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）に設定する（ステップ８６６）。このように、ルーティングノードＤは、ルーティングノードＣが調整器であるため、ルーティングノードＣについての短縮アドレスを割当てないことになる。ルーティングノードＤは、ルーティングノードＣに対して、ルーティングノードＤのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｄ）を含むＪＭＮ応答メッセージを提供することによってＪＭＮメッセージに応答する（ステップ８６８）だけである。ルーティングノードＣは、そのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｃ）をルーティングノードＤのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｄ）と比較する（ステップ８７０）。ルーティングノードＣがより小さいＭＡＣアドレスを有し、調整器のままであるべきであるため、ルーティングノードＣは、ルーティングノードＤのＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−Ｄ）についての短縮アドレス（ＤＣ）を生成し（ステップ８７２）、ルーティングノードＤについての短縮アドレス（ＤＣ）を含むメッセージをルーティングノードＤに送信する（ステップ８７４）。ルーティングノードＤは、その後の通信で使用するための短縮アドレス（ＤＣ）を格納する（ステップ８７６）。
プロセス中のある時点で、ルーティングノードＣが、他のルーティングノードに知られているデフォルトの短縮アドレスを持たない場合、ルーティングノードＣは、それ自身に短縮アドレスを割当てる（ステップ８７８）。ルーティングノードＣは、自身に短縮アドレスを割当て、任意の所望の方式で、他のルーティングノードにその短縮アドレスを提供し得る。調整器用のデフォルトの短縮アドレスを有することの利益は、全ての他のルーティングノードが、短縮アドレスを割当てられても割当てられなくても、短縮アドレスを使用して、メッセージを、従来のメッシュネットワークルーティング技術を使用して調整器にネットワークを通じてルーティングし得ることである。
この時点で、調整ルーティングノードＣは、非ルーティング（スリーパ）ノードをネットワークに参加させ、それらのノードに短縮アドレスを割当てる（ステップ８８０）と共に、上述したグルーピングプロセスを開始し（ステップ８８２）、割当てられた短縮アドレスを使用して種々の制御、ルーティング等を実行する（ステップ８８４）ことができる。その後、ネットワークに付加されるノードは、ルーティングノードＣのＭＡＣアドレスより小さいＭＡＣアドレスを有する場合があり、こうした状況では、より小さいＭＡＣアドレスを有する新しく付加されたルーティングノードが、調整器を引継ぎ、ネットワーク内の全てのルーティングノード及び非ルーティングノードに短縮アドレスを再割当てし得る。更に、コミッショニングツール３６は、自動的に識別された調整器に相互作用し、グルーピング割当て等を修正し得る。調整器はまた、ネットワーク管理者が所望するように、コミッショニングツール３６によって変更又は再割当てされ得る。
複数のマスター照明器具構成
図３６を参照すると、例示的な照明器具１０が、関連するＬＥＤアレイ２０を有するドライバモジュール３０、通信モジュール３２、器具センサモジュール１３２、及びゲートウェイ１４２を有するものとして示される。ドライバモジュール３０、通信モジュール３２、器具センサモジュール１３２、及びゲートウェイ１４２は、Ｉ２Ｃバス等の２つ以上のワイヤシリアルインタフェースを通じて互いに通信して、デバイスのそれぞれが、所望のデータ及び制御情報等の情報を交換するように構成され得る。上述したように、通信モジュール３２は、無線ネットワーク内の他のノードとの無線通信を容易にし、本質的には、概して照明器具１０に対する、特には、ゲートウェイ１４２、ドライバモジュール３０、及び器具センサモジュール１３２に対する通信インタフェースとして機能し得る。ゲートウェイ１４２は、おそらく異なる無線通信インタフェースを使用して、リモートコントローラ等のネットワーク外のエンティティとの、又は、リモートネットワークへの無線通信を容易にし得る。例えば、通信モジュール３２は、２．４ＧＨｚ帯の１つ以上のチャネル上でＩＥＥＥ８０２．１５．４を使用する照明ネットワーク内の他のノードとの無線通信を容易にし、一方、ゲートウェイ１４２は、セルラー又は他のＩＥＥＥ規格等のような異なる通信規格を使用して、異なる帯域での通信を容易にし得る。したがって、照明器具１０のうちの１つは、ゲートウェイ１４２を備えることができ、ゲートウェイ１４２は、照明ネットワーク全体についてのアクセスポイント又はノードとして機能する。ゲートウェイ１４２は、ＣＰＵ１４４、無線通信インタフェース１４６、及びシリアル通信インタフェース１４８と共に示される。無線通信インタフェース１４６は外部ネットワーク又はデバイスとの無線通信を支援し、一方、シリアル通信インタフェース１４８は２ワイヤシリアルインタフェースを通じた通信を容易にする。
同様に、例示的な（オン／オフ／調光）スイッチ１４０’が示され、スイッチ１４０’は、周囲光センサＳＡ、及び、この実施形態では、照明器具１０の２ワイヤシリアルインタフェースとインタフェース接続可能なケーブルを有する。したがって、スイッチ１４０’は、照明器具１０から遠隔に位置付けられ、更に、２ワイヤシリアルインタフェースを介して統合され得る。オン、オフ、及び調光制御は、２ワイヤシリアルインタフェースを介して通信モジュール３２又はドライバモジュール３０に提供されることができ、通信モジュール３２又はドライバモジュール３０のいずれかが、これらのコマンドを内部で処理すると共に、照明器具１０と同じグループ内に存在する他の照明器具等の他のノードにそのコマンドを提供する。器具センサモジュール１３２は、周囲光及び占有センサＳＡ及びＳＯを共に有し、周囲光及び占有測定値は、通信モジュール３２又はドライバモジュール３０のいずれかと共有されることができ、両者のいずれかは、コマンドを処理し、これに従って内部的に反応すると共に、グループのうちの他のメンバと情報を共有し得る。やはり、ドライバモジュール３０はまた、図示される周囲光センサＳＡ等の種々のセンサを含み得る。
照明器具１０についての全体制御は、通信モジュール３２によって提供されることができ、内部の、また直接アタッチされた全ての制御情報は、通信モジュール３２に送信され、通信モジュール３２は、その内部ロジックに従って情報を処理し、関連するドライバモジュール３０を、これに従って制御すると共に、そのグループ内の他のノードに、又は、ネットワークに制御情報を丸ごと送信する。逆に、ドライバモジュール３０がこの機能を提供することができ、センサ及びスイッチ情報は、ドライバモジュール３０に提供され、その内部ロジックによって処理されて、ＬＥＤアレイ２０を制御し得る。ドライバモジュール３０はまた、この制御情報又はデータ、及びセンサ情報を、通信モジュール３２を介してネットワークの他のメンバと共有し得る。このシナリオの更なる変形例は、オン／オフ／調光スイッチ１４０’が、通信モジュール３２と無線通信することが可能であり、そのセンサ入力を共有すると共に、情報をネットワーク上の他のデバイスに送信するものである。
述べたように、種々のシリアルインタフェース技術が使用され得る。以下の例では、Ｉ２Ｃインタフェースが、非特徴的な方式で使用される。この実施形態では、照明器具１０の主要な制御は、ドライバモジュール３０内に設けられる。Ｉ２Ｃインタフェースが使用される場合、ドライバモジュール３０はスレーブデバイスとして構成され、一方、通信モジュール３２、器具センサモジュール１３２、ゲートウェイ１４２、及びオン／オフ／調光スイッチ１４０’を含む、Ｉ２Ｃインタフェースを通じて通信する他のエンティティは全て、マスターデバイスとして構成される。この構成は、Ｉ２Ｃベースのバス構造の先の実装態様に対して反直観的である。ドライバモジュール３０がスレーブデバイスとして働く状態で、他のマスターデバイスは、転送を開始することに先立って待機する又はドライバモジュール３０に報知する必要なく、いつでも転送を開始し、したがって、ドライバモジュール３０へデータを送信する、又は、ドライバモジュール３０からのデータを要求することができる。したがって、ドライバモジュール３０は、スイッチ変化、センサ変化、又は通信変化の探索のために、Ｉ２Ｃインタフェースに取付けられる他のデバイスに対し定期的に又は絶えずポーリングする必要はない。代わりに、マスターデバイスは、スイッチ変化、センサ変化、又は通信変化をドライバモジュール３０に自動的に教えるように構成され、ドライバモジュール３０は、この情報を容易に受信し、これに従ってその情報を処理するように構成される。マスターデバイスはまた、ドライバモジュール３０から情報を要求することができ、ドライバモジュール３０は、手近に情報を有し、その情報を要求元のマスターデバイスに返し得る、又は、通信モジュール３２を介して別のネットワークから、又は照明器具１０内の若しくは照明器具１０に関連する別のデバイスから情報を取出し得る。
一例として、器具センサモジュール１３２の周囲光センサＳＡ又は占有センサＳＯが変化を検出する場合、器具センサモジュール１３２は、１つ以上のセンサ変化を示す情報のドライバモジュール３０への転送を開始するように構成される。ドライバモジュール３０はその情報を処理し、ＬＥＤアレイ２０が、それ自身の内部ロジックに基づいて、オンする、オフする、又は光出力を変化させる必要があるか否かを判定する。ドライバモジュール３０はまた、センサ情報を含む制御コマンド又はメッセージを生成することができ、制御コマンド又はメッセージは、概して通信モジュール３２を介してドライバモジュール３０の関連するグループ又はネットワーク内の他のノードに送信される。制御コマンドの場合、受信側デバイスは指示通りに応答し得る。センサ情報の場合、受信側デバイスは、センサ情報を処理し、センサ情報に基づいて自身をどのように制御するかを決定し得る。同様なオペレーションはオン／オフ／調光スイッチ１４０’によって提供され、オン／オフ又は調光調整が検出され、オン／オフ／調光スイッチ１４０’は、スイッチステータス又はステータス変化のドライバモジュール３０への転送を開始し、ドライバモジュール３０は、やはり、その情報を処理して、必要に応じてＬＥＤアレイ２０を制御し、任意の必要な命令を、通信モジュール３２を介してネットワーク上の他のノードに提供する。
コマンド、又はセンサ情報等の共有データはまた、通信モジュール３２を介して照明器具１０に到達し得る。したがって、通信モジュール３２は、通常、関連するグループ又はネットワーク内の別のノードからのコマンド又は共有データを受信し、ドライバモジュール３０への転送を開始することになり、ドライバモジュール３０は、自身の内部ロジックに基づいてコマンドを処理し又は共有データを解釈し、光アレイ２０を適切な方式で制御することになる。ステータス情報、データ、及びコマンドをドライバモジュール３０に単に提供することに加えて、これらのデバイスのどれもが、ドライバモジュール３０が維持する情報を要求し得る。例えば、投光プロセスにおいて、通信モジュール３２は、コミッショニングツール３６から投光データについての要求を受信し得る。通信モジュール３２は、情報に対する要求をドライバモジュール３０に教えて、ドライバモジュール３０は、その情報を通信モジュール３２に返すことになる。通信モジュール３２は、その後、ネットワーク内の他のルーティングノードを通じて直接的又は間接的に、コミッショニングツール３６に返すようにその情報をルーティングする。
図示されるマスター−スレーブ構成は非常に有益であるが、本明細書で開示する概念を実施する必要はない。このタイプの構成の利益は、照明器具１０内の他のデバイスが、自分のデータ及びステータス情報が収集されてドライバモジュール３０上に維持される場合に、他のデバイスの存在を知る必要がないことである。他のノードは、通信モジュール３２又はゲートウェイ１４２に対して要求を行う必要があるだけであり、通信モジュール３２又はゲートウェイ１４２は、ドライバモジュール３０から情報を得て、これに従って応答することになる。特に、ドライバモジュール３０は、照明器具１０についての全てのタイプのステータス又は性能情報を維持又は収集し、その情報を、通信モジュール３２を介してネットワーク上の照明器具１０内の任意のデバイスにとって、又は、ゲートウェイ１４２を介してリモートエンティティにとって利用可能にし得る。更に、所与の照明器具１０についてのマスター及びスレーブデバイスは、照明器具１０のハウジング内に維持される必要はない。
ある実施形態では、通信モジュール３２の機能は、ドライバモジュール３０に統合され得る、又は、その逆も同様である。例えば、統合されたモジュールは、組込み式の又は密に関連付けられた無線周波数トランシーバを有するマイクロコントローラを有することができ、マイクロコントローラは、ドライバモジュール３０及び通信モジュール３２の必須の処理の全てを提供することになる。トランシーバは、照明ネットワークの他の要素（器具、センサ、スイッチ等）並びにコミッショニングツール３６及び他のリモートエンティティとのＲＦ通信を容易にする。したがって、統合されたモジュールはまた、ゲートウェイ１４２の機能を提供し得る。統合されたモジュールはまた、周囲光センサＳＡ、占有センサＳＯ等のような種々のセンサを含み得る。任意のＡＣ−ＤＣ変換が、マイクロコントローラ及び送受信機と同じＰＣＢ上に設けられる可能性がある、又は、リモートモジュール若しくはＰＣＢによって提供され得る。
広範な研究が、概して無線ネットワークを改善することに関して、過去数十年間に実施されてきた。しかし、この研究の多くは、電力要件を減少させること、又は、スループットを増加させることに焦点をあててきた。照明システムの場合、これらの優先度は、応答時間を速めること及びコストを低減することにシフトされるべきである。第１の実施形態では、照明器具１０並びにスタンドアロンセンサ及びスイッチ等の照明ノードは、数字１から始まる一意のアドレスを割当てられ得る。更に、所与の照明システム内の照明ノードの最大数は、２５６等の定義された数で境界付けされる。以下の例では、照明ネットワーク内に６つの照明ノードが存在し、各ノードが順次、１〜６でアドレス指定されると仮定する。こうした照明ネットワークの表示は、図３７にて提供される。
ルーティングテーブルは、ルーティング経路に沿う次のホップ、及び、おそらくは、目下の場所から目的地に達するために必要なホップの数を識別するために使用される。関連する技術の技法に従って構築された照明ノード１に対する例示的なルーティングテーブルは、すぐ下に提供される（表Ａ）。この例の場合、データのパケットが照明ノード１から照明ノード６にルーティングされる必要があると仮定する。以下のルーティングテーブルでは、情報の３つの列、すなわち、目的地アドレス、次のホップアドレス、及び目下の場所から目的地までのホップの数が必要とされる。動作中、照明ノードは、ルーティングされるデータのパケットについて目的地アドレスを識別し、ルーティングテーブル内の目的地アドレスフィールドを探索して、一致するものを見つけ出す。ルーティングされるパケットについての目的地アドレスが数字６である場合、照明ノード１は、目的地アドレスフィールド内のエントリを探索して、照明ノード６についてのエントリを見つけ出す。目的地アドレス６についての対応する次のホップアドレス（５）が識別され、データのパケットは、次のホップアドレス（５）にルーティングされ、このプロセスは、データのパケットがその意図する目的地に達するまで各照明ノードで繰返される。
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本開示の場合、ルーティングテーブルのサイズは、約１／３に減少し、したがって、必要とされるシステムメモリの量、及び次のホップアドレスを識別するために必要な処理の量を節約し得る。以下のテーブル（テーブルＢ）に示すように、目的地アドレスの列は除去される。代わりに、ルーティングテーブルは、行が目的地アドレスに対応するように再編成される。換言すれば、ルーティングテーブル内の第１のエントリは目的地アドレス１に対応し、ルーティングテーブルの第２の行は目的地アドレス２に対応し、ルーティングテーブル内の第３の行は目的地アドレス３に対応する等である。したがって、また再び、以下のルーティングテーブルが照明ノード１に対応すると仮定すると、ルーティング決定は、次の通りに確定される。データのパケットに対する目的地が確定される。目的地アドレスがルーティングテーブル内の位置に直接対応するため、照明ノード１は、照明ノード６に対応する目的地アドレス６にデータのパケットをルーティングするための次のホップアドレスを識別するために、ルーティングテーブル内の６番目のエントリにアクセスする必要があるだけである。特に、ルーティングテーブルは、好ましくは、目的地アドレスに対応するよう順序付けられる。しかし、目的地アドレスは、ルーティングテーブル内の位置に一致する必要はない。オフセット等を使用して、１で始まるアドレスに関連付けられていない照明ノードを使用する照明ネットワーク又はゾーンを補償し得る。この実施形態によって、ルーティングテーブルのサイズが低減され、ルーティングテーブル内で目的地アドレスを種々のエントリと比較するために必要とされる処理の量が低減される。本質的に、テーブル内の位置が目的地アドレスに対応するため、一致する目的地アドレスを見つけ出すためにテーブルを通してスキャンする必要性は存在しない。
Figure 0006236464
図３８を参照すると、照明ノード用のアドレスは、照明ノードが存在する照明ゾーンに基づいて割当てられ得る。例えば、３つの照明ゾーン、すなわち、グループ１、グループ２、及びグループ３が存在する。照明ノード１〜６はグループ１内にあり、照明ノード７〜９及び１１はグループ２内にあり、照明ノード１０、１２、及び１３はグループ３内にある。テーブルＣは、照明ノード９用のルーティングテーブルに対応し、従来のルーティングテーブルアーキテクチャが採用される。図３８についての構成を解析すれば、グループ１内の全てのノードを含む多数の照明ノードが、１つのグループから別のグループにルーティングするときに、照明ノード８を通じてルーティングすることになる。照明ノード９が、以下のテーブルＤ及びテーブルＥに対応する２つの別個のセクションを有することがより効率的であることを出願人等は発見した。
Figure 0006236464
Figure 0006236464
照明ノード９についてのルーティングテーブルの第１のセクションは、３つのフィールド（又は列）、すなわち、目的地グループ、次のホップアドレス、及びホップの数を含む。これは、グループセクションと呼ばれる。次のホップアドレスを確定するとき、照明ノード９は、目的地アドレスが存在するグループを識別し、テーブルを使用して、そのグループ目的地に対する次のホップアドレスを確定する。そのため、目的地アドレスがグループ３の１０、１２、又は１３に対応する場合、ルーティングテーブルは、次のホップアドレスを１０として特定する。目的地アドレスがグループ１に対応する１〜６である場合、目的地アドレス８であるグループ１に対する次のホップアドレスが選択され、データのパケットをルーティングするために使用される。特に、目的地アドレスが同じグループ内に存在する場合、ルーティングテーブルの第２のセクションが探索される。第２のセクションは、従来のルーティングテーブルの構成をとればよく、以下のテーブルＥに示すような目的地アドレスが使用される。
Figure 0006236464
あるいは、目的地アドレスフィールドの全体は、ルーティングテーブルの第２のセクションから省略され得る。図３７に関連して述べる技法を使用して、ルーティングテーブルの第２のセクション内の次のホップアドレスは、ルーティングテーブル内で目的地アドレスに対応する位置に位置決めされ得る。そのため、ルーティングテーブルの第２のセクションが使用されると、ルーティングテーブル内の次のホップアドレスの位置決めは、実際の目的地アドレスに対応することになる。
図３９を参照すると、更に別のルーティングテーブル構成が示される。図３９に示す照明ネットワークの基本構成は、図３８の基本構成と同じである。唯一の差は、それぞれの照明ノード用のアドレスが、非常に凝縮されたルーティングテーブルの作成を容易にするため再割当てされたことである。照明ノード９用の例示的なルーティングテーブルは以下（テーブルＦ）に示される。
Figure 0006236464
図示されるように、ルーティングテーブルは２つのフィールドを有するだけであり、実際の目的地アドレス又は実際の目的地アドレスが存在するグループに基づいて次のホップアドレスを確定する代わりに、次のホップアドレスを選択するためのルーティング基準が定義される。ルーティング基準は、複数の目的地アドレスが入る範囲、及びある事例では、実際の目的地アドレスに基づく。例えば、また再び、照明ノード９を使用すると、９より小さい任意の目的地アドレスに対する次のホップアドレスは目的地アドレス７である。１０より大きい任意の目的地アドレスに対する次のホップアドレスは目的地アドレス１１である。最後に、目的地アドレスが１０である場合、次のホップアドレスは目的地アドレス１０である。この実施形態は、ルーティングテーブルに目を向けて、個々のゾーン（又はグループ）及びシステム全体内の種々の照明ノードにアドレスを割当てる概念を示す。ルーティングテーブルを念頭に置いて、アドレスは、ルーティングテーブル内のエントリ数を大幅に減少させるように種々の照明ノードに割当てられ得て、少なくとも幾つかの次のホップアドレスの選択は、目的地アドレスが入る範囲に基づく。ルーティングするときのこれらの改善は、事実上任意のネットワーキングスキームで使用されることができ、照明用途だけに限定されない。
上述した実施形態ではトロッファ型照明器具１０に的を絞ったが、本明細書に開示される概念は、任意の型の照明器具に適用される。例えば、図４０に示す凹型照明器具１０’も、上述した概念の全てを組込み得る。図示されるように、照明器具１０’は、主ハウジング１２’、レンズ１４’、及び電子デバイスハウジング２６’を含む。上述した種々のモジュールは、補助プレナム定格格納容器の内外で、電子デバイスハウジング２６’内に収容され得る、又は、電子デバイスハウジング２６’に取付けられ得る。これらの構成は、特定の用途に基づいて変化する。しかし、複数モジュールのうちの任意のモジュールが容易に置換され、新しいモジュールが付加されることを可能にするモジュール式システムの概念は、本開示及び添付特許請求の範囲内であると考えられる。
本開示は、ネットワーク内での照明器具の制御が照明器具の間で分散され得る照明ネットワークに関する。照明器具は、異なる照明ゾーンに関連する複数のグループに分割され得る。照明器具の少なくとも幾つかは、占有センサ、周囲光センサ等のような１つ以上のセンサを有する又はそれに関連付けられる。照明ネットワーク全体又は種々の照明ゾーン内で、照明器具は、センサからのセンサデータを共有し得る。各照明器具は、自身のセンサ、リモートスタンドアロンセンサ、又は照明器具によって提供されるセンサデータを処理し、また、照明器具自身の内部ロジックに従ってセンサデータを処理して、照明器具の動作を制御し得る。照明器具はまた、他の照明器具、制御ノード、光スイッチ、及びコミッショニングツールからの制御入力を受信し得る。制御入力は、内部ロジックに従ってセンサデータと共に処理されて、照明器具の制御を更に向上し得る。
したがって、本開示の照明ネットワークの制御は、各照明器具が本質的には照明ネットワークから独立して動作するように分散化される。しかしながら、照明器具のそれぞれの内部ロジックは、それらの照明器具がグループとして協調動作するように構成される。協調しながら、各照明器具は、特定の照明用途についての目標に応じて異なる方法で動作し得る。照明器具はまた、提示される任意のユーザ入力に応答し得る。
一実施形態では、光センサとソリッドステート光源と関連する回路とを有する照明器具が提供される。回路は、複数の照明器具の内の所与の照明器具が投光モードに入ることを決定するように構成される。光センサを用いて、回路は、所与の照明器具によって提供される第１の投光信号をモニターし、第１の投光信号の受信に基づいて所与の照明器具に対するグルーピングデータの生成を行う。グルーピングデータは、その照明器具を複数の照明器具のうちの１つ以上とグルーピングするために少なくとも部分的に使用され得る。照明器具を複数の照明器具の１つ以上とグルーピングするために、回路は、グルーピングデータを、複数の照明器具をどのようにグルーピングするかを決定するリモートエンティティに送信し、照明器具が属するグループを識別する情報を受信し得る。あるいは、回路は、グルーピングデータを、複数の照明器具をどのようにグルーピングするかを決定する複数の照明器具の１つに送信し得る。
照明器具を複数の照明器具のうちの１つ以上とグルーピングするために、回路は、グルーピングデータを、複数の照明器具の１つ以上の照明器具から受信される他のグルーピングデータと共に処理して、照明器具が属する複数の照明器具のグループを決定し得る。第１の投光信号が検出される場合、グルーピングデータは第１の投光信号の相対的な信号強度を示し得る。
別の実施形態において、回路は、投光モードに入り、次に、ソリッドステート光源を駆動して、複数の照明器具によってモニターされる第２の投光信号を提供するように構成され得る。投光信号を提供する前に、回路は、複数の照明器具に対し、第２の投光信号をモニターし始めるように命令を送信し得る。
回路は、複数の照明器具の少なくとも１つからリモートセンサデータを受信し、リモートセンサデータに基づいてソリッドステート光源を駆動するように更に構成され得る。したがって、回路は、光センサ又は照明器具の別のローカルセンサからのローカルセンサデータを判別し、リモートセンサデータとローカルセンサデータの両方に基づいてソリッドステート光源を駆動し得る。回路はまた、ローカルセンサデータを複数の照明器具の少なくとも１つに送信し得る。
回路はまた、照明器具が割当てられた複数の照明器具のグループを識別し、グループのために意図される命令に応答してソリッドステート光源を駆動し得る。各照明器具は、ただ１つのグループに割当てられ得る、又は、少なくとも１つの照明器具を共有する、オーバラップするグループ群の場合、複数のグループに割当てられ得る。
回路は、ソリッドステート光源を駆動するように構成されるドライバモジュール、及び、複数の照明器具と通信し、ドライバモジュールを制御するように構成される通信モジュールに分割され得る。ドライバモジュール及び通信モジュールは、通信バスを通じて互いに通信する。
更に別の実施形態では、関連付けられた光センサを有する複数の照明器具を備える照明ネットワークが提供される。モニターモード中に、複数の照明器具のそれぞれは、複数の照明器具のうちの所与の照明器具が投光モードに入ることを判定し、光センサを用いて、所与の照明器具によって提供される投光信号をモニターし、第１の投光信号の受信に基づいて所与の照明器具に対するグルーピングデータの生成を行うように構成される。受信モード中に、各照明器具は、関連付けられたソリッドステート光源を駆動して、複数の照明器具のうちの他の照明器具がモニターするための投光信号を提供する。複数の照明器具のそれぞれは、グルーピングデータに基づいて複数のグループのうちの少なくとも１つに自動的に割当てられ得る。
複数の照明器具のうちの任意の２つに関連するグルーピングデータは、それら２つのうちの第１の照明器具によって提供される投光信号であって、それら２つのうちの第２の照明器具によって受信される投光信号の相対的大きさ（マグニチュード）を示し得る。更に、複数の照明器具のそれぞれは、複数の照明器具のうちの他の照明器具について収集されるグルーピングデータを交換し、グルーピングデータに基づいて複数のグループのうちの１つに自身を自動的に割当てるように構成され、その結果、複数のグループのそれぞれは、特定のグループ内の他の照明器具からの投光信号を検出できた照明器具を含む。あるいは、複数の照明器具のそれぞれは、複数の照明器具のうちの他の照明器具について収集されるグルーピングデータを交換し、グルーピングデータに基づいて複数のグループのうちの１つに自身を自動的に割当てるように構成され、その結果、複数のグループのそれぞれは、設定閾値を超えた大きさで、特定のグループ内の他の照明器具からの投光信号を検出できた照明器具を含む。
複数の照明器具のそれぞれによって収集されるグルーピングデータは、リモートエンティティに送信され得て、リモートエンティティは、複数の照明器具をグルーピングデータに基づいて複数のグループに割当て得る。複数の照明器具のそれぞれによって収集されるグルーピングデータはまた、複数の照明器具の１つに送信され得て、この１つの照明器具は、複数の照明器具をグルーピングデータに基づいて複数のグループに割当て得る。
また、各照明器具は、その光センサ又は別の関連付けられたセンサからのセンサデータを、複数の照明器具のうちの他の照明器具と共有し、自身の内部ロジックに照らして、センサデータに基づき光出力を制御するように構成され得る。内部ロジックは、複数の照明器具のそれぞれが、協調方式で光を提供しながら互いから独立して動作するように構成され得る。
更に別の実施形態では、センサ及びソリッドステート光源を有する照明器具のグループを備える照明ネットワークが提供される。照明器具のグループの各照明器具は、照明器具のグループの少なくとも１つと連携して、光出力レベルを決定し、ソリッドステート光源を駆動して、光出力を提供するように構成され得る。照明器具のグループの少なくとも幾つかは、異なる光出力レベルを同時に提供する。照明器具のグループにおける異なるサブグループは、異なる光出力レベル又は照明器具のグループ間で累進的である異なる光出力レベルを提供し得る。各照明器具についての光出力レベルは、周囲光に少なくとも部分的に基づいて決定され得る。周囲光の量は、照明器具の光センサを用いて検出され得る。特に、各照明器具についての光出力レベルは、照明器具のグループのうちの別の照明器具のセンサを用いて検出される周囲光の量に少なくとも部分的に基づいて決定され得る。
照明器具のグループを備える複数の照明器具のそれぞれは、複数の照明器具のうちの所与の照明器具が投光モードに入ることを判定し、光センサを用いて、所与の照明器具によって提供される投光信号をモニターし、投光信号の受信に基づいて所与の照明器具に対するグルーピングデータの生成を行うように構成され得る。複数の照明器具のそれぞれは、関連付けられたソリッドステート光源を駆動して、複数の照明器具のうちの他の照明器具がモニターするための投光信号を提供し得る。複数の照明器具のそれぞれは、グルーピングデータに基づいて、複数のグループの少なくとも１つに自動的に割当てられ得る。
本開示は、ネットワーク内での照明器具の制御が照明器具の間で分散され得る照明ネットワークに関する。照明器具は、異なる照明ゾーンに関連する複数のグループに分割され得る。照明器具の少なくとも幾つかは、占有センサ、周囲光センサ等のような１つ以上のセンサを有する又はそれに関連付けられる。照明ネットワーク全体又は種々の照明ゾーン内で、照明器具は、それらセンサからのセンサデータを共有し得る。各照明器具は、自身のセンサ、リモートスタンドアロンセンサ、又は照明器具によって提供されるセンサデータを処理し、また、照明器具自身の内部ロジックに従ってセンサデータを処理して、照明器具の動作を制御し得る。照明器具はまた、インターネット又は他の同様なネットワークを介して他の照明器具、制御ノード、光スイッチ、コミッショニングツール、ゲートウェイ、及びリモードデバイスからの制御入力を受信し得る。制御入力は、内部ロジックに従ってセンサデータと共に処理されて、照明器具の制御を更に向上し得る。
したがって、本開示の照明ネットワークの制御は、各照明器具が本質的には照明ネットワークから独立して動作するように分散化され得る。しかしながら、照明器具のそれぞれの内部ロジックは、それらの照明器具がグループとして協調動作するように構成される。協調しながら、各照明器具は、特定の照明用途についての目標に応じて、異なる光出力レベルを提供することなど、異なる方法で動作し得る。照明器具はまた、提示される任意のユーザ入力に応答し得る。
一実施形態では、各照明器具は、ソリッドステート光源及び動作を制御する回路を含む。特に、回路は、少なくとも１つの照明器具からリモートセンサデータを受信し、リモートセンサデータに基づいてソリッドステート光源を駆動するように構成される。照明器具は、周囲光センサ、占有センサ等のようなローカルセンサを含み得る。ローカルセンサを用いて、回路は、ローカルセンサからのローカルセンサデータを判定し、リモートセンサデータとローカルセンサデータとの両方に基づいてソリッドステート光源を駆動するように更に構成される。ローカルセンサデータはまた、他の照明器具に送信されることができ、他の照明器具は、ローカルセンサデータを使用して、これらの照明器具を制御するのを助け得る。照明器具を制御することに加えて、センサ活動は、細部における使用パターンを示すことができる。幾つかの例は、部屋内でどのエリアが長期間にわたって使用されているかを示す部屋内の占有センサパターン、又は、昼光がどれだけ効率的に窓から取込まれ、部屋に分配されるかを示す周囲光センサであるだろう。
したがって、これらの照明器具は、自身らのセンサデータを、照明ネットワーク内の他の照明器具と共有し、自身らの内部ロジックに照らしてローカル及びリモートセンサデータに基づき自身らの光出力を制御し得る。内部ロジックは、照明器具のそれぞれが、光又は機能を協調方式で提供しながら、互いから独立して動作するように構成される。
例えば、スイッチが使用されて、特定ゾーン内の照明器具の全てをオンし得る。しかし、種々の照明器具によって提供される光の量は、照明ゾーンの異なる複数のエリアに存在する周囲光の量に基づいて、一つの照明機器から隣接する照明器具へと変化し得る。窓に近い照明器具は、内壁の近くにある照明器具に比べて少ない光又は異なる色若しくは色温度の光を提供し得る。
本開示は、ネットワーク内での照明器具の制御が照明器具の間で分散され得る照明ネットワークに関する。照明器具は、異なる照明ゾーンに関連する複数のグループに分割され得る。照明器具の少なくとも幾つかは、占有センサ、周囲光センサ等のような１つ以上のセンサを有する又はそれに関連付けられる。照明ネットワーク全体又は種々の照明ゾーン内で、照明器具は、センサからのセンサデータを共有し得る。各照明器具は、自身のセンサ、リモートスタンドアロンセンサ、又は照明器具によって提供されるセンサデータを処理し、また、照明器具自身の内部ロジックに従ってセンサデータを処理して、照明器具の動作を制御し得る。照明器具はまた、他の照明器具、制御ノード、光スイッチ、及びコミッショニングツールから制御入力を受信し得る。制御入力は、内部ロジックに従ってセンサデータと共に処理されて、照明器具の制御を更に向上し得る。
したがって、本開示の照明ネットワークの制御は、各照明器具が本質的には照明ネットワークから独立して動作するように分散化され得る。しかしながら、照明器具のそれぞれの内部ロジックは、それらの照明器具がグループとして協同動作するように構成される。協調しながら、各照明器具は、特定の照明用途についての目標に応じて、異なる光出力レベルを提供すること等、異なる方法で動作し得る。照明器具はまた、提示される任意のユーザ入力に応答し得る。
こうした照明器具では、照明器具は、自身らの間で情報を通信し、多くの事例では、１つの照明器具から別の照明器具へデータパケットの形態で情報をルーティングする必要がある。したがって、照明器具は、データパケットを生成し、データパケットを別の照明器具にルーティングし、別の照明器具は、データパケット内の情報を処理する又はデータパケットを別の照明器具に向けてルーティングし得る。
第１の実施形態では、各照明器具は、光源及び動作を制御する回路を含む。光出力を提供するため、回路は、光源を駆動して光出力を提供するように構成される。データパケットをルーティングするために、回路は、複数の目的地アドレスのそれぞれについて次のホップアドレスを有するルーティングテーブルを使用する。それぞれの次のホップアドレスは、複数の目的地アドレスのうちの対応するアドレスに基づいてルーティングテーブル内に位置決めされる。したがって、複数の目的地アドレスは、ルーティングテーブルにアクセスするために使用される必要はない。
回路は、最初に、データパケットの目的地アドレスに基づいてルーティングテーブル内の位置を確定し得る。次に、目的地アドレスに対する次のホップアドレスが、ルーティングテーブル内の位置に基づいてアクセスされ、その後、データパケットが、次のホップアドレスに向かってルーティングされる。本質的に、複数の目的地アドレスのそれぞれについて次のホップアドレスは、複数の目的地アドレスの数値の順序付けに対応する順序でルーティングテーブル内に位置決めされ得る。目的地アドレスに対する次のホップアドレスにアクセスするため、回路は、インデックスとして目的地アドレスを使用して、ルーティングテーブルから目的地アドレスに対する次のホップアドレスを識別し得る。ルーティングテーブルは、それぞれの次のホップアドレスについてホップ数を含み得る。複数のノードの数は、ルーティングテーブル内の位置の数に対応し得る。１つのシナリオでは、各目的地アドレスの値は、ルーティングテーブル内の対応する次のホップアドレスを含む位置に直接対応する。
第２の実施形態では、ルーティングテーブルは、少なくとも第１のセクション及び第２のセクションに分割される。第１のセクションは、照明器具が属さない、複数の照明器具のグループのそれぞれに対する次のホップアドレスを含む。第２のセクションは、照明器具が属する照明器具のグループに関連する複数の目的地アドレスのそれぞれの目的地アドレスに対応する次のホップアドレスを含む。
一実装態様では、第２のセクションは、対応する次のホップアドレスに関連する複数の目的地アドレスのそれぞれの目的地アドレスを含む。次のホップアドレスは、対応する目的地アドレスに直接基づいてアクセスされる。別の実装態様では、それぞれの次のホップアドレスは、複数の目的地アドレスのうちの対応するアドレスに基づいてルーティングテーブル内で位置決めされ、それにより、複数の目的地アドレスは、ルーティングテーブルにアクセスするために使用されない。
データパケットが、照明器具が属さない複数の照明器具のグループのうちの１つのグループに対して意図される場合、回路は、第１のセクションにアクセスし、照明器具が属さない複数の照明器具のグループの１つのグループに基づいて次のホップアドレスを確定する。データパケットが、照明器具が属する照明器具のグループに対して意図される場合、回路は、第２のセクションにアクセスして、データパケット用の次のホップアドレスを確定する。次のホップアドレスが識別されると、回路は、データパケットを次のホップアドレスに向けてルーティングする。
第３の実施形態では、目的地アドレスの少なくとも２つの範囲のそれぞれに対する次のホップアドレスを有する、ルーティグ基準を含む照明器具が提供される。目的地アドレスの少なくとも２つの範囲のうちの１つの範囲に向かってデータパケットをルーティングするとき、回路は、最初に、データパケットについての目的地アドレスを確定する。次に、回路は、目的地アドレスが入る、目的地アドレスの少なくとも２つの範囲のうちの１つの範囲に基づいて、ルーティング基準から次のホップアドレスを選択する。ルーティング基準はまた、少なくとも１つの目的地アドレスに対する次のホップアドレスを含み得る。次のホップアドレスが、アドレスの範囲ではなく、目的地アドレスに直接関連付けられている場合、回路は、データパケットについての目的地アドレスを確定し、少なくとも１つの目的地アドレスに基づいてルーティング基準から次のホップアドレスを選択し、データパケットを次のホップアドレスに向けてルーティングする。
本開示は、ネットワーク内での照明器具の制御が照明器具の間で分散され得る照明ネットワークに関する。照明器具は、異なる照明ゾーンに関連する複数のグループに分割され得る。照明器具の少なくとも幾つかは、占有センサ、周囲光センサ等のような１つ以上のセンサを有する又はそれに関連付けられる。照明ネットワーク全体又は種々の照明ゾーン内で、照明器具は、センサからのセンサデータを共有し得る。各照明器具は、自身のセンサ、リモートスタンドアロンセンサ、又は照明器具によって提供されるセンサデータを処理し、また、照明器具自身の内部ロジックに従ってセンサデータを処理して、照明器具の動作を制御し得る。照明器具はまた、他の照明器具、制御ノード、光スイッチ、及びコミッショニングツールからの制御入力を受信し得る。制御入力は、内部ロジックに従ってセンサデータと共に処理されて、照明器具の制御を更に向上し得る。
したがって、本開示の照明ネットワークの制御は、各照明器具が本質的には照明ネットワークから独立して動作するように分散化され得る。しかしながら、照明器具のそれぞれの内部ロジックは、それらの照明器具がグループとして協調動作するように構成される。協調しながら、各照明器具は、特定の照明用途についての目標に応じて、異なる光出力レベルを提供すること等、異なる方法で動作し得る。照明器具はまた、提示される任意のユーザ入力に応答し得る。
一実施形態では、照明器具が照明ネットワーク内に設置されると、手持ち式デバイスを使用して、有線又は無線通信手段を通じて種々の照明器具をセットアップし、構成し、制御し得る。手持ち式デバイスを使用して、所望の協調方式で動作するよう種々の照明器具の内部ロジックを構成する、複数の照明器具を定義された複数の照明ゾーンに関連する複数のグループに割当る、照明器具を他のグループに再割当てする等を行い得る。グルーピングのため、手持ち式デバイスは、種々の照明器具からグルーピングデータを受信し、グルーピングデータに基づいて照明器具をグルーピングするように構成され得る。グループが決定されると、手持ち式デバイスは、照明器具が割当てられた１つ又は複数のグループを各照明器具に知らせ得る。
本開示は、ドライバモジュール、及び、少なくとも１つの他のモジュールであって、センサ機能、照明ネットワーク通信機能、ゲートウェイ機能等のような照明器具機能を提供する、少なくとも１つの他のモジュールを含む照明器具に関する。ドライバモジュールは、通信バスを通じてマスター／スレーブスキームで他のモジュールと通信する。ドライバモジュールは、スレーブ通信デバイスとして構成され、他のモジュールは、マスター通信デバイスとして構成される。したがって、他のモジュールは、ドライバモジュールとの通信を開始して、情報を、ドライバモジュールに送信し得る又はドライバモジュールから取出し得る。
一実施形態では、ドライバモジュール及び通信モジュールを含む照明器具が提供される。ドライバモジュールは、関連付けられた光源を駆動し、スレーブ通信デバイスとして通信バスを通じた通信を容易にするように構成される。通信モジュールは、照明ネットワーク内の他の要素との無線通信を容易にし、通信バスを通じてドライバモジュールと、マスター通信デバイスとして通信するように構成される。照明器具はまた、補助モジュールを含むことができ、補助モジュールは、照明器具のために照明器具機能を提供すると共に、通信バスを通じたドライバモジュールとの、マスター通信デバイスとしての通信を容易にするように構成される。マスター通信デバイスであることで、補助モジュールと通信モジュールは共に、ドライバモジュールとの通信を開始し得る。ドライバモジュールは、ＡＣ電力を受け取り、ＤＣ電力を通信モジュール及び補助モジュールに提供するように構成され得る。通信バスは、Ｉ２Ｃバス等のシリアル通信バスであり得る。
ドライバモジュールとの通信は、ドライバモジュールからの情報を要求すること及び情報をドライバモジュールに転送することを含み得る。補助モジュールは、１）照明器具機能が占有を検出することである占有センサ、２）照明器具機能が周囲光を検出することである周囲光センサ、及び３）照明器具機能がリモートデバイス及び照明ネットワーク外のネットワークの少なくとも一方に対して無線通信ゲートウェイを提供することである通信ゲートウェイを有するように構成され得る。
１つのシナリオでは、通信モジュールは、照明ネットワークの他の要素のうちの１つから第１の情報を無線で受信し、マスター通信デバイスとして、ドライバモジュールに対する第１の情報の転送を開始するように構成され、ドライバモジュールは、第１の情報に基づいて光源を制御する。更に、補助モジュールは、センサを含み、センサの出力に関係する第２の情報を確定するように構成され得る。マスター通信デバイスとして、補助モジュールは、ドライバモジュールへの第２の情報の転送を開始し得て、ドライバモジュールは、第２の情報に基づいて光源を制御する。
通信モジュールは、照明ネットワークの他の要素のうちの１つから情報を無線で受信し、マスター通信デバイスとして、ドライバモジュールへの情報の転送を開始するように構成され、ドライバモジュールは、この情報に基づいて光源を制御する。
ドライバモジュールは、通信バスを介してリモートスイッチと通信するように更に構成され得て、リモートスイッチはまた、ドライバモジュールへのスイッチ情報の転送を開始するように構成されるマスター通信デバイスとして構成され、ドライバモジュールは、スイッチ情報に基づいて光源を制御する。
本開示は、照明ネットワーク内で使用するための照明器具に関し、照明器具及び他の要素は、有線又は無線通信技術を介して互いに通信可能である。照明ネットワークが形成される又は修正されると、照明器具は、互いに通信することができ、また、コミッショニングプロセス中に調整器として機能する単一の照明器具を自動的に判定し得る。本質的には、照明器具は、ＭＡＣアドレス等の自身らの通信アドレスを交換する可能性があり、最小（又は最高）のノーマル通信アドレスを有する照明器具が調整器になる。調整器はまた、照明ネットワークが形成されると、通信のために使用する短縮アドレスを、長いＭＡＣアドレス又は同様のアドレスの代わりに割当てるように構成され得る。短縮アドレスは、ルーティングオーバヘッドを減少させ、したがって、制御情報、センサデータ等を含むメッセージのルーティングをより効率的にする可能性がある。
１つの例示的な実施形態では、第１のアドレスを有し、任意の数の要素を有する照明ネットワーク内で使用されることを意図される照明器具が提供される。照明器具は、一般に、光源、通信インタフェース、及び照明器具を制御するための回路を含む。光源を制御することに加え、回路は、第１のリモート照明器具から、第１のリモート照明器具についての第２のアドレスを含む第１の「マイネットワークに参加（ｊｏｉｎ ｍｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）」メッセージを受信するように構成される。回路は、第１のアドレスを第２のアドレスと比較する。第１のアドレスが第２のアドレスとの予め定義された関係を持たない場合、回路は、第１のリモート照明器具を照明ネットワークに対する調整器として認識し得る。第１のアドレスが第２のアドレスとの予め定義された関係を持つ場合、回路は、自身の照明器具を照明ネットワークに対する調整器として設定し得る。予め定義された関係は、単に、第１のアドレスが第２のアドレスより大きいか、小さいかであり得るが、本明細書で開示される概念は、これらの２つの関係に限定されない。
短縮アドレスが使用される場合、回路は、第１のアドレスが第２のアドレスとの予め定義された関係を持つ場合において、第１のリモート照明器具に対する短縮アドレスを生成し、そのアドレスを第１のリモート照明器具に送信し得る。この場合、照明器具は、少なくとも一時的に、自身を第１のリモート照明器具の調整器と考える。やはり、第１の短縮アドレスは、第１のアドレスより短い。例えば、第１のアドレスは６４ビットＭＡＣアドレスであり、短縮アドレスは、８、１６、又は２４ビットアドレス等であり得る。回路は、第１の短縮アドレスを第１のリモート照明器具に送信する。第１のアドレスが第２のアドレスとの予め定義された関係を持たない場合、回路は、照明器具が照明ネットワークと通信するために使用する第１の短縮アドレスを受信するために待ち得る。ここで、第１の短縮アドレスは第１のアドレスより短い。
照明器具は、コミッショニングプロセス中に異なる照明器具から「マイネットワークに参加（ｊｏｉｎ ｍｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）」メッセージを受信し得る。照明器具は、第１の交換中に１つのリモート照明器具に対して自分が調整器であると最初に考え、その後、別のリモート照明器具との第２の交換中にその調整器の役割をあきらめ得る。例えば、回路は、第２のリモート照明器具から、第２のリモート照明器具についての第３のアドレスを含む第２の「マイネットワークに参加（ｊｏｉｎ ｍｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）」メッセージを受信し、第１のアドレスを第３のアドレスと比較するように構成され得る。第１のアドレスが第３のアドレスとの予め定義された関係を持たない場合、回路は、第１のリモート照明器具を照明ネットワークに対する調整器として認識し得る。第１のアドレスが第３のアドレスとの予め定義された関係を持つ場合、回路は、少なくとも一時的に、自身の照明器具を照明ネットワークに対する調整器として設定し得る。
照明器具が主にメッシュネットワーク用のルーティングノードであるとき、最終的に調整器になる照明器具用の回路は、照明ネットワーク内で、センサモジュール、スイッチモジュール、一定の照明器具等を含み得る非ルーティング要素のそれぞれに短縮アドレスを割当て得る。
調整器用の回路は、種々の要素（ルーティング用と非ルーティング用の両方）に対する命令の伝送を行って、グルーピングプロセスを開始し得て、複数の要素は、互いに協調して、複数の要素についての複数のグループを形成する。グルーピングプロセスは、投光処理を採用することができ、１つの要素が投光信号を放出するとき、要素のうちの他の複数の要素が、投光信号をモニターして、要素についての複数のグループを決定するために使用される投光データを確定する。調整器等の１つ以上の要素は、要素のうちの他の複数の要素から投光データを収集すると共に、要素のうちの他の複数の要素に、要素のうちの複数の要素のそれぞれが割当てられるグループを識別する情報を送信し得る。調整器は、実際にグループを決定し得る、又は、コミッショニングツール又は他の制御システム等のリモートエンティティを使用して、グループを決定し得る。代替的に、要素のうちの幾つかは、データの全てを交換し、自身を独立して、一つのグループと一体にし得る。
本開示は、照明ネットワーク内で使用するための照明器具に関し、照明器具及び他の要素は、有線又は無線通信技術を介して互いに通信可能である。照明ネットワークが形成又は修正されると、照明ネットワークを形成するための調整器として機能する照明器具が選択される。例えば、ユーザは、コミッショニングツールを使用して、特定の照明器具を調整器として選択し得る。調整器は、照明ネットワークの他の要素に向けて１つ以上の「マイネットワークに参加（ｊｏｉｎ ｍｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）」メッセージを送信する。「マイネットワークに参加（ｊｏｉｎ ｍｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）」メッセージを受信する要素は、応答して、調整器に自分たちの存在を知らせ、自身らを照明ネットワークに参加させ得る。
ある実施形態では、調整器は、短縮アドレスを、自身にまた照明ネットワーク内の他の要素に割当てる。要素が既にＭＡＣアドレス又は同様なアドレスを持っているが、短縮アドレスが割当てられると、ルーティングネットワークの要素は、通常の通信に短縮アドレスを使用する。短縮アドレスは、ルーティングオーバヘッドを減少させ、したがって、制御情報、センサデータ等を含むメッセージのルーティングをより効率的にする可能性がある。
照明ネットワークは、幾つかの要素がルーティングノードとして働き、他の要素が非ルーティングノードとして働く種々の要素から形成されるメッシュネットワークであるとすることができる。例えば、選択実施形態では、照明器具の一部又は全てがルーティングノードであり得て、一方、スイッチ、スタンドアロンセンサ等が非ルーティングノードであり得る。しかし、特定のタイプの要素がルーティング要素として構成され得るか、非ルーティング要素として構成され得るかに関する制限は存在しない。
調整器は、種々の要素（ルーティング用と非ルーティング用の両方）に対する命令の伝送を行って、グルーピングプロセスを開始し得て、複数の要素は、互いに協調して、複数の要素についての複数のグループを形成する。グルーピングプロセスは、投光処理を採用することができ、１つの要素が投光信号を放出するとき、要素のうちの他の複数の要素が、投光信号をモニターして、要素についての複数のグループを決定する。調整器等の１つ以上の要素は、要素のうちの他の複数の要素から投光データを収集すると共に、要素のうちの他の複数の要素に、要素のうちの複数の要素のそれぞれが割当てられるグループを識別する情報を送信し得る。調整器は、実際にグループを決定し得る、又は、コミッショニングツール又は他の制御システム等のリモートエンティティを使用して、グループを決定し得る。代替的に、要素のうちの幾つかは、データの全てを交換し、自身を独立して、一つのグループと一体にし得る。
当業者は、本開示の実施形態に対する改良及び変形を認識するであろう。全てのこうした改良及び変形は、本明細書で開示される概念及び添付特許請求項の範囲内にあると考えられる。

Claims (39)

  1. 照明器具であって、
    ・光センサと、
    ・光源と、
    ・回路とを備え、
    前記回路は、
    ・複数の照明器具のうちの所与の照明器具が投光モードに入ることを判定し、
    ・前記光センサを用いて、前記所与の照明器具によって提供される第１の投光信号をモニターし、
    ・前記投光モードに入り、
    ・前記複数の照明器具に対して、第２の投光信号をモニターし始めるように命令を送信し、
    ・前記光源を駆動して、前記複数の照明器具によってモニターされる前記第２の投光信号を提供し、
    ・前記第１の投光信号の受信に基づいて前記所与の照明器具に対するグルーピングデータの生成を行う
    ように構成される照明器具。
  2. 前記グルーピングデータは、前記照明器具を前記複数の照明器具のうちの１つ以上と共にグルーピングするために少なくとも部分的に使用される請求項１に記載の照明器具。
  3. 前記照明器具を前記複数の照明器具のうちの１つ以上と共にグルーピングするために、前記回路は、前記グルーピングデータを、前記複数の照明器具をどのようにグルーピングするかを決定するリモートエンティティに送信し、前記照明器具が属するグループを識別する情報を受信するように構成される請求項２に記載の照明器具。
  4. 前記照明器具を前記複数の照明器具のうちの１つ以上と共にグルーピングするために、前記回路は、前記グルーピングデータを、前記複数の照明器具をどのようにグルーピングするかを決定する前記複数の照明器具の１つに送信するように構成される請求項２に記載の照明器具。
  5. 前記照明器具を前記複数の照明器具のうちの１つ以上と共にグルーピングするために、前記回路は、前記グルーピングデータを、前記複数の照明器具のうちの１つ以上から受信される他のグルーピングデータと共に処理して、前記照明器具が属する前記複数の照明器具のグループを決定するように構成される請求項２に記載の照明器具。
  6. 前記第１の投光信号が検出される場合において、前記グルーピングデータは、前記第１の投光信号の相対的な信号強度を示す請求項１に記載の照明器具。
  7. 前記回路は、
    ・前記複数の照明器具のうちの少なくとも１つからリモートセンサデータを受信し、
    ・前記リモートセンサデータに基づいて前記光源を駆動する
    ように更に構成される請求項１に記載の照明器具。
  8. ・前記回路は、前記光センサ又は前記照明器具の別のローカルセンサからのローカルセンサデータを判定するように更に構成され、
    ・前記光源は、前記リモートセンサデータと前記ローカルセンサデータとの両方に基づき、前記回路によって駆動される請求項７に記載の照明器具。
  9. 前記回路は、前記ローカルセンサデータを、前記複数の照明器具のうちの少なくとも１つに送信するように更に構成される請求項８に記載の照明器具。
  10. ・前記回路は、
    ・前記光センサ又は前記照明器具の別のローカルセンサからのローカルセンサデータを判定し、
    ・前記ローカルセンサデータを、前記複数の照明器具のうちの少なくとも１つに送信する
    ように更に構成される請求項７に記載の照明器具。
  11. 前記回路は、
    ・前記光源を駆動するように構成されるドライバモジュールと、
    ・前記複数の照明器具と通信し、前記ドライバモジュールを制御するように構成される通信モジュールと
    を備える請求項１に記載の照明器具。
  12. 前記ドライバモジュール及び前記通信モジュールは、通信バスを通じて互いに通信する請求項１１に記載の照明器具。
  13. 前記回路は、前記照明器具が割当てられた前記複数の照明器具のグループを識別し、前記グループのために意図される命令に応答して前記光源を駆動するように更に構成される請求項１に記載の照明器具。
  14. 前記回路は、前記照明器具が割当てられた前記複数の照明器具の少なくとも２つのグループを識別し、前記少なくとも２つのグループのために意図される命令に応答して前記光源を駆動するように更に構成される請求項１に記載の照明器具。
  15. 前記光源はソリッドステート光源である請求項１に記載の照明器具。
  16. 光センサを有する複数の照明器具を備える照明ネットワークであって、前記複数の照明器具のそれぞれは、
    ・モニターモード中に、
    ・複数の照明器具のうちの所与の照明器具が投光モードに入ることを判定し、
    ・前記光センサを用いて、前記所与の照明器具によって提供される投光信号をモニターし、
    ・前記投光信号の受信に基づいて前記所与の照明器具に対するグルーピングデータの生成を行い、
    ・受信モード中に、関連付けられた光源を駆動して、前記複数の照明器具のうちの他の照明器具がモニターするための前記投光信号を提供する
    ように構成される照明ネットワーク。
  17. 前記複数の照明器具のそれぞれは、前記グルーピングデータに基づいて、複数のグループのうちの少なくとも１つに自動的に割当てられる請求項１６に記載の照明ネットワーク。
  18. 前記複数の照明器具のうちの任意の２つの照明器具に関連する前記グルーピングデータは、前記２つの照明器具のうちの第１の照明器具によって提供された前記投光信号が、前記２つの照明器具のうちの第２の照明器具によって受信されたかどうかを示す請求項１７に記載の照明ネットワーク。
  19. 前記複数の照明器具のうちの任意の２つの照明器具に関連する前記グルーピングデータは、前記２つの照明器具のうちの第１の照明器具によって提供され、及び、前記２つの照明器具のうちの第２の照明器具によって受信された前記投光信号の相対的大きさを示す請求項１７に記載の照明ネットワーク。
  20. 前記複数の照明器具のそれぞれは、前記複数の照明器具のうちの他の照明器具について収集される前記グルーピングデータを交換し、前記グルーピングデータに基づいて複数のグループのうちの特定のグループに自身を自動的に割当てるように構成され、それにより、前記複数のグループのそれぞれは、前記特定のグループ内の他の照明器具からの前記投光信号を検出できた照明器具を備える請求項１６に記載の照明ネットワーク。
  21. 前記複数の照明器具のそれぞれは、前記複数の照明器具のうちの他の照明器具について収集される前記グルーピングデータを交換し、前記グルーピングデータに基づいて複数のグループのうちの特定のグループに自身を自動的に割当てるように構成され、それにより、前記複数のグループのそれぞれは、前記特定のグループ内の他の照明器具からの前記投光信号を、設定閾値を超えた大きさで検出できた照明器具を備える請求項１６に記載の照明ネットワーク。
  22. 前記複数の照明器具のそれぞれによって収集される前記グルーピングデータは、リモートエンティティに送信され、前記リモートエンティティは、前記複数の照明器具を前記グルーピングデータに基づいて複数のグループに割当てる請求項１６に記載の照明ネットワーク。
  23. 前記複数の照明器具のそれぞれによって収集される前記グルーピングデータは、前記複数の照明器具の１つの照明器具に送信され、前記１つの照明器具は、前記複数の照明器具を前記グルーピングデータに基づいて複数のグループに割当てる請求項１６に記載の照明ネットワーク。
  24. 各照明器具は、
    ・前記光センサ又は別の関連付けられたセンサからのセンサデータを、前記複数の照明器具のうちの他の照明器具と共有し、
    ・自身の内部ロジックに照らして、前記センサデータに基づき光出力を制御する
    ように更に構成され、前記内部ロジックは、前記複数の照明器具のそれぞれが、協調方式で光を提供しながら、互いから独立して動作するように構成される請求項１６に記載の照明ネットワーク。
  25. 前記光源はソリッドステート光源である請求項１６に記載の照明ネットワーク。
  26. センサ及び光源を有する照明器具のグループを備える照明ネットワークであって、前記照明器具のグループの各照明器具は、
    ・前記照明器具のグループのうちの少なくとも１つの照明器具と協調して、光出力レベルを決定し、
    ・前記光源を駆動して、光出力を提供する
    ように構成され、各照明器具についての前記光出力レベルは、周囲光に少なくとも部分的に基づいて決定され、前記照明器具のグループのうちの少なくとも幾つかは、異なる光出力レベルを同時に提供する照明ネットワーク。
  27. 前記照明器具のグループのうちの異なる複数のサブグループは、異なる光出力レベルを提供する請求項２６に記載の照明ネットワーク。
  28. 前記光出力レベルは、前記照明器具のグループの間で累進的にされる請求項２６に記載の照明ネットワーク。
  29. 各照明器具についての前記光出力レベルは、前記照明器具のセンサを用いて検出される前記周囲光の量に少なくとも部分的に基づいて決定される請求項２６に記載の照明ネットワーク。
  30. 各照明器具についての前記光出力レベルは、前記照明器具のグループのうちの別の照明器具のセンサを用いて検出される前記周囲光の量に少なくとも部分的に基づいて決定される請求項２６に記載の照明ネットワーク。
  31. 各照明器具についての前記光出力レベルは、前記照明器具のセンサ及び照明器具の前記グループのうちの別の照明器具のセンサを用いて検出される前記周囲光の量に少なくとも部分的に基づいて決定される請求項２６に記載の照明ネットワーク。
  32. 前記照明器具のグループを含む、複数の照明器具のそれぞれは、モニターモード中に、
    ・前記複数の照明器具のうちの所与の照明器具が投光モードに入ることを判定し、
    ・前記光センサを用いて、前記所与の照明器具によって提供される投光信号をモニターし、
    ・前記投光信号の受信に基づいて前記所与の照明器具に対するグルーピングデータの生成を行う
    ように更に構成される請求項２６に記載の照明ネットワーク。
  33. 前記複数の照明器具のそれぞれは、受信モード中に、関連付けられた光源を駆動して、前記複数の照明器具のうちの他の照明器具がモニターするための前記投光信号を提供するように更に構成される請求項３２に記載の照明ネットワーク。
  34. 前記複数の照明器具のそれぞれは、前記グルーピングデータに基づいて、複数のグループのうちの少なくとも１つに、前記複数のグループのうちの１つが前記照明器具のグループであるように自動的に割当てられる請求項３２に記載の照明ネットワーク。
  35. 前記光源はソリッドステート光源である請求項２６に記載の照明ネットワーク。
  36. 光センサを有する複数の照明器具を備える照明ネットワークであって、
    前記複数の照明器具のそれぞれは、
    ・モニターモード中に、
    ・複数の照明器具のうちの所与の照明器具が投光モードに入ることを判定し、
    ・前記光センサを用いて、前記所与の照明器具によって提供される投光信号をモニターし、
    ・前記投光信号の受信に基づいて前記所与の照明器具に対するグルーピングデータの生成を行い、
    ・受信モード中に、関連付けられた光源を駆動して、前記複数の照明器具をグルーピングするために、前記複数の照明器具のうちの他の照明器具がモニターするための前記投光信号を提供する
    ように構成され、前記複数の照明器具のそれぞれによって収集される前記グルーピングデータは、前記複数の照明器具の１つに送信され、前記複数の照明器具の１つは、前記グルーピングデータに基づいて、前記複数の照明器具を複数のグループに割当てる照明ネットワーク。
  37. 前記複数の照明器具のそれぞれは、前記グルーピングデータに基づいて、複数のグループの少なくとも一つに自動的に割当てられ、
    前記複数の照明器具のうちの任意の二つの照明器具に関連するグルーピングデータは、
    ・前記二つの照明器具のうちの第一の照明器具によって提供される投光信号が前記二つの照明器具のうちの第二の照明器具によって受信されたか、及び、
    ・前記二つの照明器具のうちの第一の照明器具によって提供され、前記二つの照明器具のうちの第二の照明器具によって受信された投光信号の相対的な大きさ
    を表す請求項３６記載の照明ネットワーク。
  38. 前記複数の照明器具のそれぞれは、前記複数の照明器具のうちの他の照明器具について収集される前記グルーピングデータを交換し、前記グルーピングデータに基づいて前記複数のグループのうちの特定のグループに、自身を自動的に割当てるように構成にされ、それにより、前記複数のグループのそれぞれは、前記特定のグループ内の他の照明器具からの投光信号を、設定閾値を超える大きさで検出できた照明器具を含む請求項３６記載の照明ネットワーク。
  39. 前記複数の照明器具のそれぞれは、
    前記光センサ又は別の関連付けられたセンサからのセンサデータを、前記複数の照明器具のうちの他の照明器具と共有し、
    ・自身の内部ロジックに照らして、前記センサデータに基づき光出力を制御する
    ように更に構成され、前記内部ロジックは、前記複数の照明器具のそれぞれが、協調方式で光を提供しながら、互いから独立して動作するように構成される請求項３６記載の照明ネットワーク。
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