JP6396308B2 - 電力分配トラックシステム - Google Patents

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Description

本発明は、トラックを介して電力を分配するための電力分配トラックシステムに関する。本発明は、更に、電力分配トラックシステムのトラック、電気デバイス、電気コネクタ及び位置決定デバイスに関する。更に、本発明は、電力分配トラックシステムのトラックにおける電気デバイスの位置を決定するための位置決定方法及び位置決定コンピュータプログラムに関する。
EMerge規格準拠の電力分配トラックシステムでは、照明デバイス等の電気デバイスが取り付けられた電力搬送トラックを介して直流電力が分配される。電気デバイスがトラックに取り付けられた後、トラックにおける電気デバイスの位置は不明である。しかしながら、これらの位置は、例えば、制御目的、即ち各電気デバイスをその位置に応じて制御するのに有用となり得る。
本発明の目的は、トラックに接続された電気デバイスの位置決定を可能にする、トラックを介して電力を分配するための電力分配トラックシステムを提供することである。本発明の更なる目的は、電力分配トラックシステムのトラック、電気デバイス、電気コネクタ及び位置決定デバイスを提供することである。更に、本発明の目的は、電力分配トラックシステムのトラックにおける電気デバイスの位置を決定するための位置決定方法及び位置決定コンピュータプログラムを提供することである。
本発明の第１の態様においては、トラックを介して電力を分配するための電力分配トラックシステムが示される。電力分配トラックシステムは、
− 各長手方向位置を示す位置情報を表す位置マーカーを、トラックに沿って異なる各長手方向位置に含むトラックと、
− ある長手方向位置においてトラックに接続された電気デバイスであって、電気デバイスが接続された長手方向位置にある位置マーカーにより表される位置情報を読み取るための読取りユニットを含む、電気デバイスと、
を含む。
トラックはトラックの異なる各長手方向位置にある位置マーカーを含み、読取りユニットが各位置マーカーにより表される各長手方向位置の位置情報を読み取ることから、位置情報が提供され得る。この位置情報は、特に電気デバイスの位置を決定するための電気デバイスを取付者が取り付ける必要なく電気デバイスの長手方向位置を自動的に決定するために使用され得る。
トラックの異なる各長手方向位置に配置された位置マーカーはコード化構造を形成すると考えられ得る。コード化構造は、電力分配トラックシステムの取り付け前又は更にはトラックの製造時に、梁ともみなされ得るトラックに固定されても良い。更に、電力分配トラックシステムは建物の部屋の吊り天井に配置され得る。トラックは吊り天井を支えるように適合され得る。例えば、トラックは吊り天井の天井部品を支持するための突起物を含み得る。
電力分配トラックシステムは好ましくは直流電力を提供するように適合されている。電気デバイスは好ましくは照明デバイスであり、電力分配トラックシステムは好ましくは照明システムである。電気デバイスは、また、センサデバイス又は換気デバイス等の別のデバイスとされ得る。
位置マーカーが各長手方向位置を示すためのデジタルコードを形成することが好ましい。従って、デジタルコードがトラックに取り付けられ得る。
一実施形態においては、位置マーカーのデジタルコードは電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスによって形成される。この場合、読取りユニットは位置マーカーによって示される位置情報を読み取るために電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域を検知するように適合されている。従って、読取りユニットは、空白パターン又は被覆パターンによって示されるコードを読み取るための接点を含み得る。各長手方向位置のコード化のため、電気的伝導性領域は「１」を示しても良く、電気的絶縁領域は「０」を示しても良く、その逆であっても良い。
位置マーカーはトラックに沿って長手方向に配置されたコード片によって形成されても良い。コード片は、電気的伝導性層と、電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスを形成するために電気的伝導性層を部分的に被覆する電気的絶縁層と、を含む。電気的伝導性層は好ましくは金属層であり、トラックは、好ましくは、電力を分配するための、一実施形態においてはバスバー部品導体とみなされても良い電気伝導体を含み、電気的伝導性層は好ましくは電気伝導体と電気的に接続される。
一実施形態においては、各位置マーカーに対し、最小数の電気的伝導性領域又は電気的絶縁領域が少なくとも存在し、最小数は１より大きい。これは供給電力が読取りユニットの接点も経由する場合特に好適である。
位置マーカーのデジタルコードは、また、ａ）穴位置又はくぼみ位置とｂ）非穴位置又は非くぼみ位置とのシーケンスによって形成されても良い。穴又はくぼみは好ましくは材料の機械切削によって作製されるが、非穴位置又は非くぼみ位置では、材料は機械切削されていない。材料は、例えば、トラックのキャリア材料又はトラックに取り付けられた別の材料である。
読取りユニットは、各位置マーカーにより機械的に、電気的に、光学的に又は磁気的に示される位置情報を読み取るように適合され得る。特に、読取りユニットはデジタルコードを電気機械的に読み取るように適合され得る。位置マーカーのデジタルコードが、ａ）穴位置又はくぼみ位置とｂ）非穴位置又は非くぼみ位置とのシーケンスによって形成される場合、読取りユニットは対応する材料が除去されていない場所のみと係合するように構成されるばね接点を含み得る。読取りユニットは、また、ブラシ、接点針等のような他の種類の接点を含み得る。読取りユニットは、また、材料が除去されている谷を「感知する」ための開閉接点を含んでも良い。読取りユニットは、また、位置マーカーを容量的に又は誘導的に読み取るように適合され得る。
位置情報を光学的に読み取るため、読取りユニットは、反射光バリア、カメラ、線形光検出器、感光性素子のアレイ等のような光学手段を含み得る。位置情報を磁気的に読み取るため、読取りユニットはインダクタ、ホール効果センサ、磁気抵抗センサ等のような磁気手段を含んでも良い。位置情報を機械的に読み取るため、読取りユニットはスイッチを含み得る。
位置マーカーのデジタルコードは電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスによって形成され得る。読取りユニットは、位置マーカーによって示される位置情報を読み取るために、各位置マーカーのどの領域が電気的伝導性であるか、及び各位置マーカーのどの領域が電気的絶縁性であるかを決定するために電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域と接触するための電気接点を含み得る。
ある長手方向位置のデジタルコードはコード化ビットのシーケンスによって好ましくは形成される。デジタルコードはトラックの長手方向に対して垂直に配置されている。例えば、トラック上の各長手方向位置をコード化したビットを示す電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスはトラックの長手方向に対して垂直に配置されている。
位置マーカーは好ましくはグレイコードを形成する。グレイコードによれば、２つの連続する値、即ち２つの連続するグレイコード値によって示される２つの値は１ビットしか異ならない。これは大きな位置決定誤差が非常に起こり難いという利点を有する。
位置マーカーが各長手方向位置を示すためのデジタルコードを形成し、位置マーカーのデジタルコードが電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスによって形成され、各位置マーカーに対し、最小数の電気的伝導性領域又は電気的絶縁領域が少なくとも存在し、最小数が１より大きい場合、位置マーカーは、各グレイコード値が最小数の電気的伝導性領域又は電気的絶縁領域を含む変形グレイコード（modified Gray code）を形成し得る。これは供給電力が読取りユニットの位置コード化接点も経由する場合特に好適である。
位置マーカーは、位置マーカーを含む別個の要素を取り付けることにより一実施形態においてはバスバー部品ともみなされて良いトラック上に提供され得る。例えば、電力を分配するための電気伝導体を支持するためのトラックの支持構造にコード化構造が固定されても良く、コード化構造は粘着テープのように支持構造に接着されても良い。位置マーカーは、また、キャリア構造と一体化され得る。例えば、位置マーカー、即ちコード化構造はトラックの支持構造の表面に印刷されてもプレスされても良い。コード化構造は、また、例えば機械切削又はレーザー切断によって表面に刻み込まれても良い。
好適な実施形態においては、電力分配トラックシステムは幾つかのトラックを含み、位置マーカーは、更に、各トラックの位置を示すように適合されている。
電気デバイスは、電気デバイスがトラックから電力を受け取ること又はトラックに電力を提供することを可能にするために電気デバイスをトラックに電気的に接続するための電気コネクタを含み、電気コネクタが各位置マーカーにより表される位置情報を読み取るための読取りユニットを含むことが更に好ましい。電気コネクタは電気コネクタをトラック上に固定するためのラッチを含んでも良い。
電気コネクタはEMerge規格のバージョン１．１準拠の電気コネクタとみなされ得る。更に、この公知の電気コネクタに読取りユニットが付加される。即ち、読取りユニットが電気コネクタと一体化され得る。特に、電気コネクタが、例えば、電気コネクタのラッチの固定によってトラックに取り付けられる場合、電気コネクタはコード片上に配置される幾つかの更なる接点を有し得る。同様に、電気コネクタの位置は電気デバイスの位置として好ましくは決定される。これは電力分配トラックシステムがEMerge規格に準拠する場合特に好適である。
トラックは、電力を分配するための、銅線等の少なくとも２つの電気伝導体を好ましくは含む。電気コネクタは少なくとも２つの電気伝導体を電気的に接触させるための少なくとも２つの接点を好ましくは含む。電気伝導体は、ＯＡタップ（power bar）ともみなされ得るトラックに好ましくは固定され、接点は電気コネクタ内部に好ましくは配置される。電気デバイスは電灯等の電気負荷を更に含む。電灯等の電気負荷は、トラックから電気コネクタを介して電気負荷に電力を提供するためのワイヤ等の更なる電気伝導体を介して電気コネクタと電気的に接続される。
電力分配トラックシステムは、電気デバイスの長手方向位置を位置情報に基づき決定するための位置決定デバイスを好ましくは含む。電力分配トラックシステムは決定された長手方向位置に応じて電気デバイスを制御するための制御ユニットを更に含んでも良い。制御ユニットは電気デバイスの制御をその長手方向位置に応じて定義する制御規則を含み得る。
本発明の更なる態様においては、トラックに沿って異なる各長手方向位置に位置マーカーを含み、位置マーカーが各長手方向位置を示す位置情報を表す、請求項１に記載の電力を分配するための電力分配トラックシステム用のトラックが示される。
本発明の更なる態様においては、ある長手方向位置において電力分配トラックシステムのトラックに接続されるように適合され、電気デバイスは、電気デバイスが接続された長手方向位置の位置情報を読み取るための読取りユニットを含む、請求項１に記載の電力を分配するための電力分配トラックシステム用の電気デバイスが示される。
本発明の更なる態様においては、電気デバイスが接続された長手方向位置の位置情報を読み取るための読取りユニットを含む、特に電気コネクタがトラックから電力を受け取ることを可能にするための、請求項１に記載の電力分配トラックシステムの電気デバイスを電力分配トラックシステムのトラックに電気的に接続するための電気コネクタが示される。
本発明の更なる態様においては、電気デバイスの長手方向位置を位置情報に基づき決定するように適合された、請求項１に記載の電力分配トラックシステム用の位置決定デバイスが示される。
本発明の更なる態様においては、請求項１に記載の電力分配トラックシステムのトラックにおける電気デバイスの位置を決定するための位置決定方法が示される。位置決定方法は、
− 電気デバイスが接続されているトラックの長手方向位置にある位置マーカーによって示される位置情報を読取りユニットによって読み取るステップと、
− 電気デバイスの長手方向位置を位置情報に基づき位置決定デバイスによって決定するステップと、
を含む。
本発明の更なる態様においては、位置決定コンピュータプログラムが請求項１に記載の電力分配トラックシステムを制御するコンピュータ上で実行される場合電力分配トラックシステムに請求項１４に記載の位置決定方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を含む、請求項１に記載の電力分配トラックシステムのトラックにおける電気デバイスの位置を決定するための位置決定コンピュータプログラムが示される。
請求項１に記載の電力分配トラックシステム、請求項１１に記載の電気デバイス、請求項１２に記載の電気コネクタ、請求項１３に記載の位置決定デバイス、請求項１４に記載の位置決定方法及び請求項１５に記載の位置決定コンピュータプログラムは特に従属請求項に記載されるものと類似及び／又は同一の好適な実施形態を有することは理解されよう。
本発明の好適な実施形態は、また、従属請求項と各独立請求項との任意の組み合わせとされ得ることは理解されよう。
本発明のこれら及び他の態様については以下に記載される実施形態から明らかとなると共に以下に記載される実施形態を参照して説明される。
トラックを介して電力を分配するための電力分配トラックシステムの一実施形態を概略的且つ例示的に示す。 電力分配トラックシステムのトラック及び電気コネクタの一実施形態を概略的且つ例示的に示す。 トラックにおける長手方向位置をコード化するためのコード化構造を例示的に示す。 電力分配トラックシステムの幾つかの構成要素を概略的且つ例示的に示す。 電力分配トラックシステムのトラックにおける電気デバイスの位置を決定するための位置決定方法の一実施形態を例示的に示すフローチャートを示す。 電力分配トラックシステムのトラックにおける長手方向位置をコード化するための更なるコード化構造を例示的に示す。 電力分配トラックシステムのトラックの更なる実施形態を概略的且つ例示的に示す。 直流電源が、直流電力の提供とそのトラックにおける位置に関する情報の取得のために同じ電気伝導体を使用することを可能にする電気的構成を概略的且つ例示的に示す。
図１は、窓１５及びプロジェクションスクリーン４を含む部屋内の電力分配トラックシステム１を示す。電力分配トラックシステムは幾つかの支持トラック３及び幾つかの連結トラック２を含む。支持トラック３はｘ位置Ａ．．．Ｆに配置され、連結トラック２はｙ位置ａ．．．ｋに配置されている。電力分配トラックシステム１は電気コネクタ及び電気負荷を備えた電気デバイスを更に含む。例えば、電力分配トラックシステム１は、電気コネクタ及び電灯６、７、１０、１２、１４を備えた照明デバイスと、電気コネクタ及び換気ユニット８、１１を備えた空調デバイスと、電気コネクタ及び検出素子１３を備えた検出デバイス９と、電気コネクタ及びプロジェクタ５等を備えたビーマー５と、を含む。電力分配トラックシステムは当然他の周辺機器も含み得る。電力分配トラックシステム１は図１に示される部屋の吊り天井に配置され、トラック３は吊り天井の天井部品１６を支持するように適合されている。
図２は、トラック３を概略的且つ例示的により詳細に示す。トラック３は、断面が略Ｕ字形の開口部を備えたレール状の下端部を形成する下部分４０を含む。この下部分４０は銅導体であっても良い２つの内部電気伝導体２６、２７を含む。トラック３の上部分４１は外部電気伝導体２４、２５を含む。この実施形態においては、下部内部電気伝導体２６、２７は直流電源に接続されないため電力の分配には使用されないが、外部電気伝導体２４、２５は直流電力をトラック３に沿って分配するために直流電源に接続される。直流電力を提供する電気伝導体２４、２５を、電気コネクタ１８を電気デバイスの電気負荷に電気的に接続する更なる電気伝導体２１、２２に電気的に接続するための電気コネクタ１８がトラック３の上部分４１に取り付けられる。この例では、電気負荷は電灯１４である。電気コネクタ１８はラッチ２３を含み、ラッチ２３が電気コネクタ１８をトラック３上に固定する場合、電気コネクタ１８は、電気コネクタ１８が、電気伝導体２１、２２に直流電力を供給する電気伝導体２４、２５に電気的に接続するように適合されている。
トラック３の下部分４０は吊り天井の天井部品１６を保持するための突起物７０、７１を含む。
トラック３は、トラック３の異なる各長手方向位置に位置マーカー１７を含む。位置マーカー１７は各長手方向位置を示す位置情報を表す。電気コネクタ１８は、電気デバイスが接続された長手方向位置の位置情報を読み取るための組込式読取りユニットを含む。トラック３の異なる各長手方向位置に配置された位置マーカー１７はコード化構造２０又はコード片を形成するとみなされ得る。コード化構造２０は電力分配トラックシステム１の取り付け前又は更にはトラック３製造時にトラック３に固定されても良い。
位置マーカー１７は各長手方向位置を示すためのデジタルコードを形成する。従って、コード化構造２０をトラック３に固定することにより、デジタルコードがトラック３に取り付けられる。位置マーカー１７のデジタルコードは電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスによって形成される。読取りユニットは各位置マーカー１７により示される位置情報を読み取るために電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域を検知するように適合されている。この実施形態においては、各長手方向位置のコード化のため電気的伝導性領域は「１」を示し、電気的絶縁領域は「０」を示す。
コード化構造２０は、電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスを形成するため、電気的伝導性層４３と、電気的伝導性層４３を部分的に被覆する電気的絶縁層４２と、を含む。この実施形態においては、電気的伝導性層４３はトラック３の上部分４１の電気伝導体２４、２５の１つに電気的に接続された金属層である。読取りユニットは、空白領域及び被覆領域によって示されるコードを読み取るための接点を含む。
図２には、位置マーカー１７間の境界を示すためにコード化構造２０の想像中間領域１９が示される。実際の実施においては、これら中間領域１９は存在しない。コード化構造２０は電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスを形成するために電気的伝導性層４３と、電気的伝導性層４３を部分的に被覆する電気的絶縁層４２とによってのみ形成される。
ある長手方向位置のデジタルコードはコード化ビットのシーケンスによって好ましくは形成される。デジタルコードはトラックの長手方向に対して垂直に配置されている。この実施形態においては、トラック上の各長手方向位置をコード化したビットを示す電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスがトラックの長手方向に対して垂直に配置されている。同様に、この実施形態においては電気コネクタに組み込まれている読取りユニットの電気接点は、電気コネクタがトラック３に固定されている場合、各領域が電気的伝導性であるか電気的絶縁性であるかを検知するため、トラック３の長手方向に対して垂直に配置されている線内に連続的に配置されている。
位置マーカー１７はグレイコードを形成する。グレイコードによれば、２つの連続する値、即ち２つの連続するグレイコード値によって示される２つの値が１ビットしか異ならない。これは例示的に図３に示される。
図３は、電気的伝導性であっても、電気的絶縁層によって被覆されても良い位置マーカーの４０個の位置６０及び６つの領域６１のグレイコード値を示す。図３は、空白領域６３及び被覆領域６２を示す。
シーケンス中の領域の数、即ちコードトラックの数はトラックにおいて固有に識別可能となるべき長手方向位置の数に直接関係する。一実施形態においては、位置決定の分解能は約３０ｃｍであり、トラックの長さは約７．６２ｍである。コード化構造は、従って、各トラックにおいて２５個の位置が検知され得るように形成され得る。位置マーカーは、従って、３２個以下の位置をコード化するために被覆されても空白であっても良い５つの領域を含んでも良い。
この実施形態においては、コード化構造２０は位置マーカー１７を含む別個の要素であり、コード化構造２０は電気伝導体２４、２５、２６、２７を支持するためのトラック３の支持構造６４に固定されている。コード化構造２０は粘着テープのように支持構造６４に接着されても良い。別の実施形態においては、位置マーカーは、また、キャリア構造と一体化され得る。例えば、位置マーカー、即ちコード化構造は、トラックの支持構造の表面に印刷されてもプレスされても良い。コード化構造また、例えば機械切削又はレーザー切断によって表面に刻み込まれても良い。
位置マーカーは、第１の方向における各電気デバイスの位置が各トラックにおける長手方向位置として決定され得ると共に、第１の方向に対して直交する別の第２の方向における各電気デバイスの位置が各トラックの位置を決定することによって決定され得るように各トラックの位置を示すよう好ましくは更に適合される。
図４は、電力分配トラックシステムの幾つかの要素を概略的且つ例示的に示す。これら幾つかの要素は上記図１及び図２では見えていなかった。図４に見られるように、電力分配システムは、電線３３、３４等の電気伝導体及び電気コネクタ３２を介してトラック３の１つに電気的に接続される直流電源２８を含む。直流電源は電源モジュールとみなされても良い。電気コネクタ３２は、直流電力の分配のため電気伝導体３３、３４が図２に概略的且つ例示的に示される電気伝導体２４、２５に電気的に接続されるように構成される。更に、図４は、電気コネクタ１８と、電灯１４と、電気コネクタ１８を電灯１４に電気的に接続するための電気伝導体２１、２２と、を含む照明デバイス３１である電気デバイスを概略的且つ例示的に示す。図４に概略的に示されるように、電気コネクタ１８は、トラック３上の位置マーカー１７によってコード化された位置情報を読み取るための読取りユニット３０を含む。
電力分配システム１は、それらの各決定された位置に応じて電気デバイスを制御するための制御ユニット３８を更に含む。制御ユニット３８は電気伝導体３６、３７及び電気コネクタ３５を介してトラック３に電気的に接続される。電気コネクタ３５は、直流電力の分配のため電気伝導体３６、３７が電気伝導体２４、２５に電気的に接続されるように適合される。
制御ユニット３８は、各電気デバイスの制御をその位置に応じて定義する制御規則を含む。例えば、それは存在検知デバイスの近傍に照明デバイスがあると決定された位置から決定され得る。制御ユニット３８は、存在検知デバイスが人物の存在を検知した場合、存在検知デバイスの近傍にある照明デバイスがオンに切り換えられ、且つ存在検知デバイスが人物の存在を検知しない場合、これら照明デバイスはオフに切り替えられるか、待機モード等の低エネルギーモードに切り換えられるように適合され得る。電気デバイスを制御するため、制御ユニット３８は、ZigBee等の無線データ接続を介して、又は電力分配トラックシステムのトラックに組み込まれても良い有線データ接続を介して電気デバイスと通信するように適合され得る。図４に見られるように、この実施形態においては、位置決定デバイスともみなされて良い位置決定デバイス３９が制御ユニット３８に組み込まれる。位置決定デバイス３９は各電気デバイスから有線又は無線データ接続を介して読み取った位置情報を受け取り、受け取った位置情報に基づき各電気デバイスの位置を決定するように適合されている。別の実施形態においては、位置決定デバイス３９と制御ユニット３８は、無線又は有線データ接続を介して互いに通信するように適合されても良い別個のユニットともされ得る。更に、別の実施形態においては、位置決定デバイス及び／又は制御ユニットは電力分配トラックシステムのトラックに電気的に接続されなくても良い。即ち、それらは別の電源により電力を供給されても良い。これらユニットは、依然、互いに及び有線又は無線データ接続を介して電気デバイスと通信することができる。
電気コネクタ１８はEMerge規格のバージョン１．１準拠の電気コネクタとされ得る。更に、この公知の電気コネクタに読取りユニット３０が付加される。電気コネクタ１８がラッチ２３の固定によってトラック３に取り付けられる場合、更なる読取りユニット３０はコード片２０上に配置される幾つかの更なる接点によって形成され得る。読取りユニット３０は、この実施形態においては、電気コネクタ１８に組み込まれるため、電気コネクタ１８の位置は電気デバイス３１の位置として決定される。
電力分配システム１は、位置マーカーの幾つかの領域をコード化するためのコード化ユニット４９を更に含んでも良く、コード化ユニット４９は各トラックにおける各電気デバイスの長手方向位置のコード化には必要とされなくても良い。例えば、一実施形態においては、図３に概略的且つ例示的に示される領域Ａ．．．Ｄのみが各電気デバイスの長手方向位置のコード化に使用されても良い。領域Ｅ、Ｆは空白のままであっても良い。即ち、電気的絶縁層４２によって被覆されなくても良い。これら領域Ｅ、Ｆの電圧レベルはコード化ユニット４９を使用することにより設定可能であっても良い。領域Ｅ、Ｆは、従って、例えば製造時に構成可能であっても良い。コード化ユニット４９はこれら領域Ｅ、Ｆの電圧レベルを所望のように設定するための手動スイッチを含んでも良い。一実施形態においては、各領域Ｅ、Ｆは「０」及び「１」を示す２つの可能な電圧値を有し得る。同じ領域Ｅ、Ｆの電圧は各トラックの長手方向に実質的に一定である。領域Ｅ、Ｆは、トラック３に平行な、第１の方向に対して直交する第２の方向における４つの位置のコード化のために使用され得る。従って、この例では、領域Ａ．．．Ｄは、第１の方向における各電気デバイスの位置を決定するために使用され得ると共に、領域Ｅ、Ｆは、第２の方向における各電気デバイスの位置を決定するために使用され得る。
コード化ユニット４９は別個のユニットとすることも、それをトラック相互連結ユニット等の既存のユニットに組み込むこともできる。トラック相互連結ユニットは、直流電力を１つのトラックから次のトラックに送るために存在しても良い。第２の方向における各位置を示すために、領域Ｅ、Ｆの電圧レベルは、一定のやり方で交番されてもよく、特に、循環されても良い。
記載されている例では、コード化ユニット４９が領域Ｅ、Ｆの電圧レベルを互いに独立して設定することを可能にするために、即ち、対応する電気的に分離されたチャネルを提供するために領域Ｅ、Ｆは互いに電気的に絶縁され、且つ他の領域Ａ．．．Ｄからも電気的に絶縁される。しかしながら、コード化構造が、図２及び図３に示すように、電気的絶縁層によって部分的に被覆される電気伝導体を使用することによってのみ提供される場合、電気伝導体は互いに電気的に分離された異なるチャネルに必ずしも分かれている必要はない。
以下では、図５に示されるフローチャートを参照し、電力分配トラックシステムのトラックにおける電気デバイスの位置を決定するための位置決定方法の一実施形態が例示的に記載される。
ステップ１０１では、電気デバイスが接続された、電力分配トラックシステムのトラックの長手方向位置にある位置マーカーによって示される位置情報が読取りユニットによって読み取られる。ステップ１０２では、位置情報に基づき電気デバイスの長手方向位置が位置決定デバイスにより決定される。
図３は決定のグレイコードを概略的且つ例示的に示すが、位置マーカーは別のコードを使用することによっても各長手方向位置をコード化できる。例えば、各位置マーカーに対し、最小数の電気的伝導性領域が少なくとも存在し、最小数が１より大きい変形グレイコードが使用され得る。このような変形グレイコードは図６に概略的且つ例示的に示される。
この例では、コードは、６つのコードトラック８１を使用することにより、即ち、１つの位置マーカー毎に、被覆されても空白であっても良い６つの領域を使用することにより、位置８０のコード化３２のために最低３つの電気的伝導性領域８３を有する。図６では、空白領域は参照符号８２によって示される。
上記実施形態では位置マーカーのデジタルコードは電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスによって形成されるが、他の実施形態においては、デジタルコードは別の手法でも形成され得る。例えば、位置マーカーのデジタルコードは、ａ）穴位置又はくぼみ位置とｂ）非穴位置又は非くぼみ位置とのシーケンスによってそれぞれ形成され得る。穴又はくぼみは材料の機械切削によって作製され得るが、非穴位置又は非くぼみ位置では、材料は機械切削されていない。材料は、例えば、トラックのキャリア材料又はトラックに取り付けられた別の材料である。
読取りユニットは、各位置マーカーから例えば上述のように電気的に及び／又は機械的に、光学的に又は磁気的に位置情報を読み取るように適合され得る。特に、読取りユニットはデジタルコードを電気機械的に読み取るように適合され得る。位置マーカーのデジタルコードが、ａ）穴位置又はくぼみ位置とｂ）非穴位置又は非くぼみ位置とのシーケンスによって形成される場合、読取りユニットは対応する材料が除去されていない場所のみと係合するように構成されているばね接点を含み得る。読取りユニットは、また、ブラシ、接点針等のような他の種類の接点を含み得る。読取りユニットは、また、材料が除去されている谷を「感知する」ための開閉接点を含んでも良い。読取りユニットは、また、位置マーカーを容量的に又は誘導的に読み取るように適合され得る。特に、読取りユニットは、例えば、本業界において移動空間（movement space）の終端を検知するために使用される誘導型近接スイッチを含み得る。誘導型近接スイッチは、発生した磁界に導電性材料が近接すると材料内に発生した渦電流により増大する高周波電流が送られるコイルを使用しても良い。この例では、位置マーカーは、突出した導電性材料を有する領域と、穴を有する領域とのシーケンスによって形成されても良い。突出した導電性材料を有する領域の場合は電流が増加し、穴を有する領域の場合は電流が減少する。更なる例においては、読取りユニットは、位置マーカーによって示される位置情報を、コアを有するコイルの近傍にフェライト系材料を使用するインダクタンス変化法（changing inductance technique）に基づき読み取るように適合されても良い。例えば、トラックは鉄製であっても良く、位置マーカーは、突出特徴部を有する領域と、そのような突出特徴部を有しない領域とのシーケンスによって形成され得る。読取りユニットはＵ字形コアを有するコイルを含み得る。突出鉄製特徴部を有する領域は突出特徴部、即ち突出部分が読取りユニットのＵ字形コアの閉じた部分に接近すると検出され得る。更なる例においては、突出部分を有する領域は突出部分に起因する容量センサの容量の変化に基づき容量的に検出され得る。
位置情報を磁気的に読み取るため、読取りユニットはインダクタ、ホール効果センサ、磁気抵抗センサ等のような磁気手段を含んでも良い。位置情報は局所磁化を有する領域及び局所磁化を有しない領域の提供により提供されても良い。
位置情報を光学的に読み取るため、読取りユニットは、反射光バリア、カメラ、線形光検出器、感光性素子のアレイ等のような光学手段を含み得る。例えば、読取りユニットは、検出された反射率に基づき位置情報を読み取るための光バリアシステムを含んでも良い。位置マーカーを画定する全領域を照明するために単一電灯デバイスが使用されても良い。各位置マーカーの各領域の反射率を別個に測定するために複数の検出素子が使用されても良い。読取りユニットが位置情報を光学的に読み取ることを可能にするため、位置マーカーは、対照的な位置コードパターンを例えば白色背景材料上にレーザーマーキング又はプリントすることによって実現され得る。位置マーカーは、また、貫通穴を含んでも良く、読取りユニットは、検知された透過に基づき位置情報を読み取るためのマルチチャネル透過光バリアシステム（multi-channel transmission light barrier system）を含んでも良い。
位置情報を機械的に読み取るため、読取りユニットはスイッチを含み得る。例えば、位置マーカーはトラック上の穴及び突起物のシーケンスによって画定され得る。スイッチは穴及び突起物それぞれによって作動及び作動を停止されても良い。
上では図２を参照して決定のトラックについて記載したが、電力分配トラックシステムは、また、図７に概略的且つ例示的に示されるトラックのような別の種類のトラックを含み得る。図７に示されるトラック２０３は略Ｕ字形であり、直流電力を分配するための４つの内部電気伝導体２０４．．．２０７を含む。コード化構造２０８、２０９はトラック２０３に取り付けられ得るか、それらはトラック２０３と一体化され得る。トラック２０３はコード化構造２０８、２０９の１つのみ又はコード化構造２０８、２０９両方を含み得る。コード化構造２０８、２０９は図２を参照して上述したコード化構造２０に類似し得る。即ち、この実施形態においても、各長手方向位置のコード化のためグレイコードが使用され得る。コード化構造は、また、上記の変形グレイコードのような別のコード化を提供するように適合され得る。
トラックが図７に概略的且つ例示的に示されるように形成される場合、電気デバイスをトラックに電気的に接続するための電気コネクタは、当然、同様に、電気伝導体２０４．．．２０７の少なくとも２つが各電気デバイスと電気的に接続され、コード化構造２０８及び／又は２０９によって示される位置情報が読み取られ得るように構成される。
上記実施形態においては、直流電力を提供するための電気伝導体と位置マーカーを提供するコード化構造とは別個の要素であるが、直流電力を提供するための電気伝導体が位置マーカーを提供するためにも使用され得るように、それらは、また、一体化されても良い。例えば、図８に概略的且つ例示的に示されるように、トラック３０３は、例えば、＋２４Ｖの電圧を提供するための第１の電気伝導体３２４と、直流電源の電源供給部３２８の他極のための第２の幅広平形導体３４３と、を含んでも良い。第２導体３４３は電源供給部３２８のアース又は０Ｖ極に減結合ダイオード３４５を介して電気的に接続される。平形第２導体３４２は、電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスによって形成される位置マーカーのデジタルコードを提供するために電気的絶縁層３４２によって部分的に被覆される。第２導体３４３は電気的絶縁層３４２と共にコード化構造３２０を形成する。
直流電源は、直流電源がトラック３０３に接続された長手方向位置にある位置マーカーによって示される位置情報、即ち、電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスを読み取るための読取りユニット３３０を更に含む。読取りユニット３３０はニードル等の接点素子３４４を介して電気的絶縁性領域及び電気的伝導性領域に電気的に接続される。接点素子３４４の、グラウンドレベルにならないレベルを定義するためにプルアップ抵抗３４６が提供される。例えば、プルアップ抵抗３４６は、ニードルに対し、グラウンドレベルにならない＋５Ｖのレベルを定義するように適合され得る。プルアップ抵抗３４６は内部プルアップ抵抗又は外部プルアップ抵抗である。
図８に概略的に示される配置は、電力移送と位置情報の提供に同じ導体及び同じニードルを使用することを可能にする。また、この実施形態においては、供給電流が全て１つの接点素子３４４を通過する必要はないことを確実とするために変形グレイコードが好ましくは使用される。この例では最低３つの接点素子３４４が第２導体３４３に接触する。
電気デバイスがトラックから電力を受け取ること又はトラックに電力を提供することを可能にするために電気デバイスをトラックに電気的に接続するための電気コネクタは、各位置マーカーにより表される位置情報を読み取るための読取りユニットを好ましくは含む、即ち、好ましくは、例えば、コードピックアップ素子が電力ピックアップ素子と直に一体化されているが、別の実施形態においては、読取りユニットは電気コネクタに組み込まれなくても良い、即ち、読取りユニットと各位置マーカーとの間に幾らかの、例えば数センチメートルの距離があっても良い。例えば、読取りユニットは位置マーカーを光学的に検知するように適合され得る。この場合、光学ピックアップユニットともみなされて良い読取りユニットは天井タイル又は照明器具に取り付けられても良い。
図２を参照して上述した実施形態においては、電気コネクタ１８は電気伝導体２１、２２をトラック３と電気的に接触させ、電気伝導体２１、２２が照明デバイス等の電気デバイスの電気負荷に電気的に接続されるが、別の実施形態においては、電気コネクタは、トラックを電気デバイスの電気負荷と直に電気的に接続することもできる。
読取りユニットが電気コネクタに組み込まれ、且つ電気コネクタが電気デバイスに直に組み込まれる場合、決定された位置は厳密な意味では電気デバイスの位置であり、従って、例えば、立上げ工程時に検出デバイスと照明デバイスとを結びつけるために直接使用され得る。更に、直流電源が幾つかのチャネルを含み、各トラックが決定のチャネルに電気的に接続される場合、電気コネクタの決定された位置は、トラック内の電流分配を決定するために、直流電源のどのチャネルが電気的に負荷をかけられているか、及び種々の電気コネクタがどこに配置されているかを通知するために使用され得る。この情報は、取付工程時に取付者を案内するため、又は例えば、適切な電気コネクタにアクセスするためには天井タイルのどの場所が開かれる必要があるかを取付者に通知するために使用されても良い。
上記実施形態では、トラックは長手方向位置に位置マーカーを提供するための決定のコード化構造を含むが、トラックは、また、長手方向位置に位置マーカーを提供する他のコード化構造を含み得る。例えば、図２では、コード化構造は、また、トラック３の略Ｕ字形の下部分４０内部に提供されても良く、例えば、電気的絶縁性領域及び電気的伝導性領域を提供するために電気伝導体２７又は電気伝導体２６は電気的絶縁層によって部分的に被覆されても良い。この場合、読取りユニットは異なる領域に接触するための小型ニードルを使用しても良い。
電力分配トラックシステムは、好ましくは、事務所建物、小売業建物等内に取り付けられても良いトラック取り付け式照明システムである。電力分配トラックシステムは、好ましくは、EMerge天井システム等の支持バー、即ち支持トラックを基にした天井システムである。電力分配トラックシステムは、また、店舗内のスポット照明デバイス等の、トラックに連結された照明デバイスを含むように適合され得る。電力分配システムは、また、トラック照明システムを形成するように適合され得る。
上記実施形態においては、位置が決定される電気デバイスは、例えば、照明デバイス、検出デバイス又は換気デバイスであるが、位置が決定される電気デバイスは、また、パワーインジェクタ、データ通信デバイス等のような他の種類の電気デバイスとされ得る。
電力分配トラックシステムは、トラックに接続された電気デバイスの位置の自動決定、及びこれら電気デバイスの、それらの位置に応じた制御を可能にするように好ましくは適合されている。即ち、電力分配トラックシステムは自動立上げ（automatic commissioning）を好ましくは可能にする。制御により、例えば、照明デバイスの位置、及びまた、窓、ビーマーが情報を投射する可能な投射面等の他の構成要素の位置、ビーマーの位置等を考慮することができる。窓及び投射面の位置は制御ユニットに手動で入力され得る一方で、電力分配トラックシステムに取り付けられた電気デバイスの位置は上述のように自動的に決定され得る。制御ユニットは、また、電気デバイス、特に、照明デバイスを、電力分配トラックシステムが取り付けられる部屋の所望の用途に応じて制御するように適合され得る。実際の用途は使用者によって制御ユニットに入力され得る。
電力分配トラックシステムは、電力分配トラックシステムのトラックに取り付けられた少なくとも幾つかの構成要素、特に全構成要素の存在及び位置を注視するように好ましくは適合され、この情報は、電気デバイスが再配置された場合に、自動立上げ目的のため、又は制御規則に自動的に適合させるために使用され得る。制御は、構成要素又は構成要素のシーケンス間の距離等の相対的な位置情報、及びまた、絶対位置情報に基づき得る。制御は、電力分配トラックシステムによってエネルギーが最も効率的に使用されるように実施され得る。
従来のトラック照明システムは、照明デバイス、及び任意選択的に、検出デバイス、データ通信デバイス等のような他の電気デバイスの、トラックへの機械的固定、並びにこれらデバイスの電力供給を提供する。しかしながら、それらには位置コード化機能が不足している。従って、従来のトラック照明システムでは、取り付けられた電気デバイスの絶対位置、構成要素間の距離等のような位置情報は、例えば、手動でプログラムされるかリスト化される必要があり、このため、相対的に長い立上げ時間を必要とする。これに対し、例えば図１乃至図４を参照して上述した電力分配トラックシステムは、取付者が電気デバイスの位置を手動で入力することを必要とすることなく自動立上げを可能にする。
上記実施形態においては、各長手方向位置を示す位置情報は各電気デバイスの位置を決定するために使用されるが、各長手方向位置を示す位置情報は、また、アドレスを設定するためだけに読み取られると共に使用されても良く、電力分配トラックシステムは電気デバイスに制御命令を送るために使用されても良い。この例では、電力分配トラックシステムは、有線又は無線通信システムを介して電気デバイスを制御するための制御ユニットを含む。
コード化構造の個々のトラック線、例えば、図３に参照符号Ａ．．．Ｆによって示される線はコード化構造２０内に「ハードコード化」され得る。あるいは、更なるデータを構成可能な手法でコード化するためにトラック線の１つ以上が使用されても良い。即ち、コード化構造の一部が構成可能であっても良い。
例えば図３及び図６に示される上記実施形態では、コード化構造は、コード化チャネルともみなされて良い決定数の領域を含むが、他の実施形態においては、コード化構造は、減少又は増加した数のコード化位置を可能にするために別の数の領域を有し得る。
上記実施形態においては、位置マーカーは電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域のシーケンスによって画定され、異なる領域を提供するため電気的伝導性層は電気的絶縁層によって部分的に被覆されるが、別の実施形態においては、電気的伝導性領域及び電気的非伝導性領域は別の手法でも提供され得る。例えば、電気的伝導性領域及び電気的非伝導性領域を提供するために、部分的に除去された導電性材料が提供され得る。
特許請求される発明の実施に当たり、当業者には、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の研究から、開示される実施形態の他の変形形態が理解され得ると共に実施され得る。
特許請求の範囲においては、「含む（comprising）」の語は他の要素又はステップを排除せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数を排除しない。
特許請求の範囲に列挙した幾つかの物品の機能を単一のユニット又はデバイスが満足しても良い。相互に異なる従属請求項に決定の処置が列挙されたという単なる事実はこれら処置の組み合わせが効果的に使用され得ないことを示すものではない。
１つ又は幾つかのユニット又はデバイスによって実施される各電気デバイスの位置の決定及び電気デバイスの制御等の工程は任意の他の数のユニット又はデバイスによって実施され得る。これら工程及び／又は位置決定方法による電力分配トラックシステムの制御はコンピュータプログラムのプログラムコード手段として、及び／又は専用ハードウェアとして実施され得る。
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体などの適切な媒体に格納／分配されても良いが、また、例えば、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介した他の形態で分配されても良い。

Claims (13)

  1. トラックを介して電力を分配するための電力分配トラックシステムであって、前記電力分配トラックシステムは、
    各長手方向位置を示す位置情報を表す位置マーカーを、前記トラックに沿って異なる各長手方向位置に含む前記トラックと、
    ある長手方向位置において前記トラックに接続された電気デバイスであって、前記電気デバイスが接続された前記長手方向位置にある前記位置マーカーにより表される位置情報を読み取るための読取りユニットを含む、前記電気デバイスと、を含み、
    前記位置マーカーは、各長手方向位置を示すためのデジタルコードを形成し、
    前記デジタルコードは電気的伝導性領域及び電気的絶縁領域の配列によって形成される、
    電力分配トラックシステム。
  2. 各位置マーカーに対し、少なくとも１より大きい数の電気的伝導性領域が少なくとも存在する、請求項１に記載の電力分配トラックシステム。
  3. トラックを介して電力を分配するための電力分配トラックシステムであって、前記電力分配トラックシステムは、
    各長手方向位置を示す位置情報を表す位置マーカーを、前記トラックに沿って異なる各長手方向位置に含む前記トラックと、
    ある長手方向位置において前記トラックに接続された電気デバイスであって、前記電気デバイスが接続された前記長手方向位置にある前記位置マーカーにより表される位置情報を読み取るための読取りユニットを含む、前記電気デバイスと、を含み、
    前記位置マーカーは、各長手方向位置を示すためのデジタルコードを形成し、
    前記位置マーカーの前記デジタルコードは、ａ）穴位置又はくぼみ位置と、ｂ）非穴位置又は非くぼみ位置との配列によって形成される、電力分配トラックシステム。
  4. 前記位置マーカーはグレイコードを形成する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力分配トラックシステム。
  5. 前記電力分配トラックシステムは幾つかのトラックを含み、前記位置マーカーは、更に、各トラックの位置を示す、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力分配トラックシステム。
  6. 前記電気デバイスは、前記電気デバイスが前記トラックから電力を受け取ること、又は前記トラックに電力を提供することを可能にするために前記電気デバイスを前記トラックに電気的に接続するための電気コネクタを含み、前記電気コネクタが各位置マーカーにより表される前記位置情報を読み取るための前記読取りユニットを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力分配トラックシステム。
  7. 前記電力分配トラックシステムは、前記電気デバイスの前記長手方向位置を前記位置情報に基づき決定するための位置決定デバイスを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力分配トラックシステム。
  8. 前記トラックは、前記トラックに沿って異なる各長手方向位置に位置マーカーを含み、前記位置マーカーが各長手方向位置を示す位置情報を表す、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力を分配するための電力分配トラックシステム用のトラック。
  9. 前記電気デバイスは、ある長手方向位置において前記電力分配トラックシステムの前記トラックに接続され、前記電気デバイスは、前記電気デバイスが接続された前記長手方向位置の位置情報を読み取るための読取りユニットを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力を分配するための電力分配トラックシステム用の電気デバイス。
  10. 前記電気デバイスが接続された前記長手方向位置の前記位置情報を読み取るための読取りユニットを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力分配トラックシステムの電気デバイスを前記電力分配トラックシステムのトラックに電気的に接続するための電気コネクタ。
  11. 前記電気デバイスの前記長手方向位置を前記位置情報に基づき決定する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力分配トラックシステム用の位置決定デバイス。
  12. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力分配トラックシステムのトラックに沿って電気デバイスの位置を決定するための位置決定方法であって、前記位置決定方法は、
    前記電気デバイスが接続されている前記トラックの長手方向位置にある前記位置マーカーによって表される前記位置情報を前記読取りユニットによって読み取るステップと、
    前記電気デバイスの前記長手方向位置を前記位置情報に基づき位置決定デバイスによって決定するステップと、
    を含む、位置決定方法。
  13. 位置決定コンピュータプログラムが請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力分配トラックシステムを制御するコンピュータ上で実行される場合前記電力分配トラックシステムに請求項１２に記載の位置決定方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力分配トラックシステムのトラックに沿った電気デバイスの位置を決定するための位置決定コンピュータプログラム。
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