JP6779999B2 - 周辺デバイス、前記周辺デバイスを含むシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、ホストと通信し、被制御デバイスを制御するための周辺デバイス、前記周辺デバイスと少なくとも前記被制御デバイスとを含むシステム、及びホストと前記周辺デバイスとの間の通信と、前記周辺デバイスによる被制御デバイスの動作の制御とを含む方法に関する。

US 2009/0234977 A1は、データストレージを供給する単一のメモリデバイスと、前記データストレージへのデータ転送及び前記データストレージからのデータ転送を制御するためのコントローラと、第１及び第２バスコネクタプラグとを有する装置であって、各プラグが、ホストシステムのポートの電力、接地及びデータ接点と接続するための接点を持つ装置を開示している。第１及び第２プラグの電力及び接地接点は、いずれかの又は両方のプラグを通して装置に電力を供給するよう一緒に結合される。いずれかの又は両方のプラグからのデータは、どのプラグがポートに結合されているかに応じてコントローラと通信される。コントローラは、データストレージの読み出し及び書き込み動作を制御する役割を果たす。装置は、フラッシュドライブなどの任意のタイプの外部メモリデバイス、又はデジタルビデオカメラなどの高いデータ転送速度を持つ周辺デバイスであってもよい。

照明器具のような複数の要素が取り付けられる照明システムのようなシステムにおいては、要素がどんな機能を発揮すべきであるかは、従来、要素の取り付け時に、決定される。付加的な機能は、通常、初期コストを増加させる一方で、このような付加的な機能のうちのどれがシステムの寿命期間中に後で必要とされ得るのかは、必ずしもはっきりしているとは限らないので、機能要求を決定することは、困難且つ複雑なプロセスになり得る。システムを後でアップグレードすることは、付加的なコストをもたらす可能性がある、又は不可能である若しくは実用的ではない可能性すらある。

これに関する考えられるアプローチは、遠隔制御され得るような要素を装備することを含み得る。しかしながら、遠隔制御性のための付加的な装置を設けることも、場合によっては或る特定のオプション機能のための付加的なコストを上回ることすらある、付加的なコストを課す。

別の考えられるアプローチは、USB（ホスト）ポートのようなインターフェースを要素に設けることを含み得る。なぜなら、必要に応じてUSBポートに付加的な装置がプラグ接続され得るからである。

典型的なUSBホストポートは、照明器具のような要素にそれらを組み込むのに、かなりのハードウェア及びファームウェアフットプリントを必要とするだろう。例えば、ランプドライバは、USB規格によって要求されているような全uPnPプロトコルを行うことが可能であるマイクロコントローラを有する必要があるだろう。USB規格は、USBポートに接続された新しいデバイスを自動的に検出し、適切なドライバソフトウェアを自動的に選択／ダウンロードすることを可能にするために、これを導入した。しかしながら、低コストの要素（例えば、ランプドライバ）の回路は、通常、このような機能を実行することができないロープロファイル・マイクロコントローラを用いているだろう、又はマイクロコントローラが全くないことすらあるだろう。したがって、照明器具のような要素におけるUSBポートのデフォルトでの利用可能性は、経済的に実用的ではないだろう。

本発明の目的は、ホストと通信し、被制御デバイスを制御するための周辺デバイス、前記周辺デバイスと少なくとも前記被制御デバイスとを含むシステム、及びホストと前記周辺デバイスとの間の通信と、前記周辺デバイスによる被制御デバイスの動作の制御とを含む方法であって、被制御デバイス側における少ない初期コスト又は手間で前記被制御デバイスをそれらの寿命期間中に更なる機能性でアップグレードする可能性を考慮に入れているものを提供することである。

本発明の第１態様においては、ホストと通信し、被制御デバイスを制御するための周辺デバイスであり、第１端子対及び第２端子対を含む複数の端子と、前記第１端子対に結合される通信ユニットと、前記第１及び第２端子対のうちの少なくとも２つの端子に結合される制御ユニットとを有する周辺デバイスであって、前記周辺デバイスが、前記第２端子対を介して動作電力を受け取るよう構成され、前記周辺デバイスが、更に、選択的に、少なくとも第１モード及び第２モードで動作するよう構成され、前記第１モードが、前記通信ユニットが所定の規格に従って前記ホストと通信するために動作可能であり、前記周辺デバイスが前記第２端子対を介して前記ホストから前記動作電力を受け取るよう構成されるモードであり、前記第２モードが、前記制御ユニットが前記被制御デバイスの制御をするために動作可能であり、前記制御が前記動作電力に関連付けられておらず、前記周辺デバイスが前記第２端子対を介して前記被制御デバイスから前記動作電力を受け取るよう構成されるモードである周辺デバイスが提示される。

本発明の第２態様においては、本発明による周辺デバイスと、被制御デバイスとを含むシステムであって、前記被制御デバイスが、前記周辺デバイスの前記複数の端子に結合されるための複数のデバイス端子と、前記周辺デバイスに前記第２端子対を介して動作電力を供給するための電源ユニットと、前記周辺デバイスの前記制御ユニットに結合され、前記周辺デバイスの前記制御ユニットによって制御されるための動作回路とを含むシステムが提示される。

本発明の第３態様においては、ホストと周辺デバイスとの間の通信、及び前記周辺デバイスによる被制御デバイスの制御を含む方法であって、前記周辺デバイスと前記ホストとを結合する第１結合ステップ、前記周辺デバイスが、前記周辺デバイスの複数の端子のうちの第２端子対を介して前記ホストから動作電力を受け取り、前記複数の端子のうちの第１端子対を介する所定の規格に従う前記周辺デバイスと前記ホストとの間の通信を含む第１モードで動作する通信ステップ、前記周辺デバイスと前記ホストとを分離する分離ステップ、前記周辺デバイスと前記被制御デバイスとを結合する第２結合ステップ、及び前記周辺デバイスが、前記第２端子対を介して前記被制御デバイスから動作電力を受け取り、前記第１及び第２端子対のうちの少なくとも２つの端子を介する前記被制御デバイスの制御であって、前記動作電力に関連付けられていない制御を含む第２モードで動作する制御ステップを有する方法が提示される。

本発明は、投資のタイミングを遅らせる機会を与え、例えば、本発明による照明システムの設置時には、制御機能を決定する必要がなく（従って、システムの機能において完全なフレキシビリティを維持し）、ことによると設置時にはまだビジネス事例（business case）がない場合がある制御機能に対するコストペナルティもない。前記システムは、このようなビジネス事例が出てきた時点に、所望の制御機能（接続性、検出、高度なアルゴリズム）に容易にリコンフィギュアされることができ、その場合、結果として生じるコストは、特定のビジネス事例によってカバーされる。

このようにして、USBソケットを通して供給されるシンプルな２線式インターフェースによって、ローカルセンサ信号（周辺デバイス／USBモジュールに組み込まれたセンサ）に応じて、又は例えば（周辺デバイス／USBモジュールに組み込まれた）例えばZigBee無線機のような接続モジュールによって受信される遠隔制御コマンドに従って、調光可能にされ得る低コストでシンプルなアナログ固定出力LEDドライバ（それ自体又は被制御デバイスの例としてのランプ）を想定している照明ドライバの機能のアップグレードすら可能である。

本発明は、（例えば、USBプロトコルを使用し、USB規格に従う）前記ホストと、（USBプロトコルを使用せず、如何なるUSBにも従わない）前記被制御デバイスとを比較する場合に、前記規格に対応するホストに対する周辺デバイスとしての、及び前記被制御デバイスに対する制御デバイスとしての２つの用途を持つ前記周辺デバイスによって、システムの、複雑な（例えば、USB）規格を用いる部分と、前記システムの、このような規格を用いない別の部分との間の相互接続を供給する。しかしながら、いずれの場合にも、電力は、前記ホスト又は前記被制御デバイスのいずれかから前記周辺デバイスに供給される。

前記制御ユニットによる前記制御は、（実際には、前記制御ユニットが、前記第１端子対、即ち、前記第１モードでの通信のために前記通信ユニットによって用いられるのと同じ端末を用いて前記制御を実施することは可能であるとしても）必ずしも前記第１端子対だけの端子を介して供給されるとは限らないことに注意されたい。実際には、前記制御は、前記第１端子対及び前記第２端子対の両方からの端子の組み合わせを用いて供給されることが可能であるだけでなく、前記第２端子対の端子だけを用いて供給されることも可能である。前記第２端子対の２つの端子を用いる可能性（場合によっては、前記２つの端子だけを用いる可能性）は、シンプルな伝達方法でありながら、低い又は高い電流の容易な検出を可能にする方法での電源から引き出される電流の変調、PWM信号を含む。

更に、例えば、前記所定の規格が、USB2規格である場合には、対応コネクタに設けられる４つの端子が、前記複数の端子を構成し得る。換言すれば、前記複数の端子が、前記第１端子対及び前記第２端末対だけで構成され、前記周辺デバイスへの動作電力の供給、前記ホストと前記周辺デバイスとの間の通信、及び前記周辺デバイスによる前記被制御デバイスの制御に他の端子が関わらない場合があり得る。しかしながら、本発明はこれに限定されないことに注意されたい。具体的には、前記周辺デバイスの前記複数の端子は、電力の供給、通信及び制御に関わり得る他の端子を含んでもよい。

好ましい実施例においては、前記制御ユニットは、アナログ信号、パルス幅変調信号及びデジタル信号のうちの１つを前記少なくとも２つの端子を介して前記被制御デバイスに出力するよう構成される。

照明システムとの関連においては、例えば、前記周辺デバイスによって前記被制御デバイスを通じて供給される前記制御は、例えば、前記周辺デバイスにより前記被制御デバイス内の回路に供給されるアナログ信号によって、又は同様にパルス幅変調（PWM）信号によって供給され得る調光を含み得る。更に、例えば、I²C（Inter-Integrated Circuit）、UART（universal asynchronous receiver/transmitter）又はDALI（Digital Addressable Lighting Interface）のようなプロトコル又はバスに従って前記周辺デバイスから前記被制御デバイス内のマイクロコントローラに制御情報を送信するために用いられる幾つかのプロトコルがあり得る。

好ましい実施例においては、前記周辺デバイスは、前記周辺デバイスが前記ホスト及び／又は前記被制御デバイスに接続されているかどうかの検出をするよう構成される検出ユニットを更に有し、前記検出ユニットは、前記検出の結果に基づく前記第１又は第２モードへのモード切り替えのための前記周辺デバイスの制御をするよう構成される。

前記検出ユニットが、現在の接続が、実際にデフォルトモードに対応するかどうかを決定するだけでよく、そうでなければ、モード切り替えをもたらし得るように、前記周辺デバイスが、デフォルトで、前記第１モード又は前記第２モードのいずれかにあることは可能である。前記周辺デバイスが、電源投入時にデフォルトで第３モードにあり、前記検出ユニットが、ホスト又は被制御デバイスとの接続があるかどうかを確実に決定し、次いで、適切なモードへ切り替えをもたらすことも可能である。

好ましい実施例においては、前記周辺デバイスは、スイッチであって、前記スイッチが第１状態にあるときには前記周辺デバイスを前記第１モードで動作させ、前記スイッチが第２状態にあるときには前記周辺デバイスを前記第２モードで動作させるためのスイッチを更に有する。

前記スイッチは、ユーザが直接前記スイッチを操作することによって所望のモードを選択することを可能にする。

上記実施例の好ましい変形例においては、前記周辺デバイスは、前記周辺デバイスが前記ホスト及び／又は前記被制御デバイスに接続されているかどうかの検出をするよう構成される検出ユニットを更に有し、前記検出ユニットは、前記スイッチが第３状態にあるときには、前記検出の結果に基づく前記第１又は第２モードへのモード切り替えのための前記周辺デバイスの制御をするよう構成される。

前記スイッチのための検出状態の付加的なオプションは、前記周辺デバイスの使用における付加的な自由を前記ユーザに与える。

好ましい実施例においては、前記周辺デバイスは、前記制御ユニットに結合されるセンサ及び／又は通信インターフェースを更に有し、前記制御ユニットは、前記センサ及び／又は前記通信インターフェースからの入力に従って前記被制御デバイスを制御するよう構成される。

センサの例は、（前記被制御デバイス及び前記周辺デバイスの領域内の明るさを検出する）光センサ又は（或る特定の領域内の人の存在を検出する）近接センサであり得る。通信インターフェースは、例えば中央制御局との通信の可能性を供給し得る。この実施例の好ましい変形例においては、前記通信インターフェースは、例えば、WiFi、Bluetooth及び／又はZigBeeによる無線通信のために構成されるが、前記通信は、無線通信に限定されない。更に、前記通信は、前記周辺デバイス側での制御命令又は同様のものの受信だけに限定されず、（更に又はその代わりに）前記周辺デバイスからの通信、例えば、前記周辺デバイス及び／又は前記被制御デバイスの動作状態の送信を含み得る。

好ましい実施例においては、前記所定の規格は、USB規格又はIEEE1394規格である。

（「FireWire」、「i.Link」及び「Lynx」と商標をつけられているものを含む）USB規格及びIEEE1394規格のような規格は、様々な場面で用いられており、このような規格に対応しているホストデバイスは広く普及している。

このようなUSB規格に関して、前記ホストは、前記周辺デバイスの前記第１モードにおいて、前記通信に関して、典型的には、マスタの役割を果たし、前記周辺デバイスは、スレーブの役割を果たすが、USBに関連して、このような役割が入れ替えられ得る既知の構成（例えば、USB On-The-Go）もある。

USB1又はUSB2規格プラグは、４つのピン（V_cc、Data-、Data+及びGround）を含む一方で、USB3.x規格に準拠するプラグでさえも下位互換性のためにこのようなピンを含む。上述の４つのピンは、Data-及びData+が前記ホストとの通信のために用いられる前記第１端子対を形成する一方で、前記周辺デバイスのための前記動作電力がV_cc及びGroundによって供給されるようにして、前記第１及び第２端子対として用いられ得る。前記被制御デバイスの前記制御は、これらのピンのいずれかを用い得る。

USBプラグの中又はまわりに通常は設けられる要素も、（コネクタのまわりの金属シールドのような）これらの要素が本発明の機能性に関係しない限り、本発明の実施例においても存在する必要はない。

好ましい実施例においては、前記周辺デバイスは、前記複数の端子に結合される受信ユニットを更に有し、前記受信ユニットは、前記被制御デバイスによって送信された情報を前記複数の端子を介して受信するよう構成される。

上記の実施例の好ましい変形例においては、前記受信ユニットは、前記第２端子対に結合され、供給された前記動作電力における変化から送信された情報を検出するよう構成される。

前記被制御デバイスは、振幅及び／又は周波数に関して電力供給を変調することによって、シンプル且つ効率的なようにして、（場合によっては、前記周辺デバイスによる更なる送信のために、又は前記周辺デバイスのメモリにおける記憶のために）前記周辺デバイスに情報を送信し得る。

好ましい実施例においては、前記システムは、USB規格に従って前記周辺デバイスと通信するよう構成されるホストを更に有する。

前記システムの好ましい実施例においては、前記周辺デバイス及び前記被制御デバイスは、前記被制御デバイスの動作ユニットを動作させるための動作回路を共同構成し、前記動作回路の第１部分は、前記周辺デバイス内に設けられ、前記動作回路の第２部分は、前記被制御デバイス内に設けられる。

前記被制御デバイスは、（例えば、光を供給する）基本機能と、前記周辺デバイス、即ち、前記動作回路の前記第１部分を接続することによって完成されるときにしか動作可能にならない前記動作回路の前記第２部分とを含み得る。

前記システムの好ましい実施例においては、前記被制御デバイスは照明器具である。

本発明の他の態様においては、周辺デバイスのためのソフトウェアであって、前記ソフトウェアが本発明による周辺デバイスにおいて走らされるときに、本発明による方法のステップを前記周辺デバイスに実行させるためのプログラムコード手段を有するソフトウェアが提示される。

請求項１に記載の周辺デバイス、請求項１０に記載のシステム、請求項１４に記載の方法、及び請求項１５に記載のコンピュータプログラムは、とりわけ、従属請求項において規定されているような、同様の及び／又は同一の好ましい実施例を有することは理解されるだろう。

本発明の好ましい実施例も、従属請求項又は上記の実施例と各々の独立請求項の任意の組み合わせであり得ることは理解されるだろう。

下記の実施例を参照して、本発明のこれら及び他の態様を説明し、明らかにする。

照明器具の制御のための従来の構成を示す。 本発明の実施例による周辺デバイスを示す。 本発明の別の実施例による、周辺デバイス、被制御デバイス及びホストを含むシステムを示す。 本発明の実施例による、ホストと周辺デバイスとの間の通信、及び前記周辺デバイスによる被制御デバイスの制御を含む方法を図示しているフローチャートを示す。

図１は、照明器具の制御のための従来の構成を示している。

ドライバ３２と制御手段４２とを備える従来の照明器具構成が図１に示されている。この構成は、ランプドライバ３２によって動作される光生成手段３０を備える光学部品を含み、ランプドライバ３２は、主電源１０から給電される。制御手段４２（例えば、プロセッサ）は、ライン５１を介して給電され、信号５２を介して例えばドライバ３２の調光レベルを制御する。

図２は、本発明の実施例による周辺デバイスを示している。

周辺デバイス４０は、（USBプラグの形態で設けられ得る（図３参照））４つの端子５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄを含む。

端子のうちの２つ５０Ｂ、５０Ｃは、通信ユニットの機能及び制御ユニットの機能を持つ光コントローラ４２に結合される。他の２つの端子５０Ａ、５０Ｄは、周辺デバイス４０の動作電力を扱う電源ユニット４１に結合される。

周辺デバイス４０は、センサライン４３を介して光コントローラ４２に結合されるセンサ４４を更に含む。更に、光コントローラ４２は、無線通信を供給する光コントローラ４０の通信インターフェース４５と相互作用している。

更に、周辺デバイスは、光コントローラ４２にも結合される３つの設定を持つスイッチ６３を含む。

光コントローラ４２は検出ユニット６１を含む一方で、電源ユニット４１は受信ユニット６２を含む。

第１モードでは、周辺デバイス４０は、USBホストに接続されるときにUSBスレーブデバイスとして動作する（図３参照）。光コントローラ４２（通信ユニット）は、USBプロトコルに従って、端子５０Ｂ、５０Ｃを介してUSBホストと通信する。電源ユニット４１は、USBホストから周辺デバイスのための動作電力を受け取る。

第２モードでは、周辺デバイス４０は、被制御デバイスを制御する（図３参照）。ここでは、光コントローラ４２は、端子５０Ｂ、５０Ｃを介して被制御デバイスに制御信号を供給する制御ユニットとして機能する一方で、電源ユニット４１は、被制御デバイスから動作電力を受け取る。

周辺デバイス４０が被制御デバイスに結合されているかホストに結合されているかに応じて第１モードと第２モードとを切り替えるために、検出ユニット６１が設けられる。更に、３つの設定のうちの２つで検出ユニットによる検出を無効にするスイッチ６３が用いられる。或る設定は第１モードを固定し、別の設定は第２モードを固定し、第３の設定は検出ユニット６１による検出を決定的なものとすることを可能にする。

少なくとも第２モードでは、電源ユニットの受信ユニット６２は、被制御デバイスによって供給される動作電力をモニタし、被制御デバイスから送信された情報を前記動作電力から導出する。

センサ４４及び／又は通信インターフェース４５から供給される情報は、被制御デバイスの制御を決定するために光コントローラ４２によって用いられる。

図３は、本発明の別の実施例による、周辺デバイス、被制御デバイス及びホストを含むシステムを示している。

システム１は、周辺デバイス４０と、被制御デバイス２０と、ホスト７０とを含む。

周辺デバイス４０は、USB対応プラグ５０のデータ端子以外の２つの端子（第２端子対）（V_bus及びGround）によって給電されるよう構成され、V_busは、接地に対して+5Vを供給する。２つのデータピンが、制御信号のために用いられ、被制御デバイスが制御されるモードでは、USBの典型的なphy及びuPnP技術は用いず、より簡単な情報及び信号転送技術を用いる。

本実施例においては、周辺デバイスは、データピン（第１端子対）に配置される調光PWM信号（４６）を生成する。PWM信号４６は、Data+ピン４７を介して送られる。如何なる「通常の」USBホストも、このモードにある周辺デバイスをUSBデバイスとして認識しないことを確実にするために、データピンData-４８は、抵抗器４９を用いてV_busへ引き上げられる。

周辺デバイス４０は、例えば存在検出器からの外部信号４３を用いて、人が検出されないときには調光レベルを75％から30％へ制御する光コントローラ４２を含む。

周辺デバイスの全体的な回路は、従来のUSBスティックのようにUSBソケット（３４、７１参照）に直接嵌まるPCB（図示せず）に搭載され得る。

被制御デバイス２０は、主電源１０によって給電され、ドライバ３２によって駆動される照明手段３０を含む。ドライバ３２は、更に、４本の線３５を備えるソケット３４に結合される。線３５の回路においては、データ線と接地との間に２つの抵抗器３６、３７が設けられる。

ホスト７０は、従来のPCであり、USBソケット７１も含む。他の実施例においては、PWM制御に加えて、周辺デバイス４０から照明器具２０へのより複雑な通信も用いられ得る。例えば、コネクタの２つのデータピンにI2C信号を配置すること、従って、複数のパラメータを転送することを可能にし、より高度な制御技術を可能にすることが考えられる。

他の例においては、差動DALI信号（differential DALI signal）がデータピンに配置されることができ、通常のDALIランプドライバが制御され得る。

別の実施例においては、標準USBのような差動シグナリング（D+、D-）の代わりに、インターフェースが受信／送信（RX、TX）信号対にマッピングされるUARTシグナリングが用いられる。このようなシグナリング方式は、（小さいサイズのRAM及びFLASHを備える）多くの低コストのマイクロコントローラで利用可能であり、双方向のデータの流れ、即ち、被制御デバイスのドライバへのコマンド及び周辺デバイスへの検出データの流れを可能にする。このような場合には、光を調光するためのPWM制御は、コマンドに対する応答としてドライバ内のMCUによって生成されてもよい。

図４は、本発明の実施例による、ホストと周辺デバイスとの間の通信、及び周辺デバイスによる被制御デバイスの制御を含む方法を図示しているフローチャートを示している。ここで説明する方法は、例えば、図３において示されているシステムに適用される。

図４において示されているフローチャートにおいては、プロセスは、周辺デバイスとホストとを結合する第１結合ステップ１０１から始まる。

これに通信ステップ１０２が続く。通信ステップ１０２は、周辺デバイスが、周辺デバイスの複数の端子のうちの第２端子対を介してホストから動作電力を受け取る第１受電ステップ１０３を含む。この場合には、周辺デバイスは、第１モードで動作し、通信ステップ１０２は、複数の端子のうちの第１端子対を介して所定の規格に従って周辺デバイスとホストとの間の通信をする第１動作ステップ１０４を更に含む。

通信ステップ１０２の後には、周辺デバイスとホストとを分離する第１分離ステップ１０５が続く。

これに、周辺デバイスと被制御デバイスとを結合する第２結合ステップ１０６が続く。

特定の実施例においては、第１及び第２結合ステップ１０１、１０６における結合は、周辺デバイスのUSBプラグをホスト又は被制御デバイスの対応するUSBソケットに接続することによって供給される。

被制御デバイスと周辺デバイスとの間の結合の後には、制御ステップ１０７が続き、前記制御ステップ１０７では、周辺デバイスが、第２受電ステップ１０８において、第２端子対を介して被制御デバイスから動作電力を受け取る。更に、周辺デバイスは、これから、第１及び第２端子対のうちの少なくとも２つの端子を介する被制御デバイスの制御であって、前記動作電力と関連付けられていない制御が供給される第２動作ステップを含む第２モードで動作する。

最後に、被制御デバイスと周辺デバイスとの間の結合が、第２分離ステップ１１０で終了され、故に、周辺デバイスは、再び、ホスト（又は別のホスト若しくは別の被制御デバイス）に結合され得る。

周辺デバイスは、製造中にコミッショニングされ得るので、周辺デバイスが、例えばコンフィギュレーションのために、最初に、ホストに接続されることは必ずしも必要ではないが、それでも、（最初の又は後での）現場でのコンフィギュレーションは依然として可能である。既存の照明システムにネットワーク機能を付加するには、物理的な照明器具にネットワークにおけるそれらの表現を適切にバインドすることを確実にするコミッショニングステップが必要である。

本発明を、図面において図示し、上記の説明において詳細に説明しているが、このような図及び説明は、説明的なもの又は例示的なものとみなされるべきであって、限定するものとみなされるべきではなく、本発明は、開示されている実施例に限定されない。

当業者は、請求項に記載の発明を実施する際に、図面、明細書及び添付の請求項の研究から、開示されている実施例に対する他の変形を、理解し、達成し得る。

例えば、本発明は被制御デバイスの特定の詳細に関して限定されないので、被制御デバイスが照明器具の（操作デバイス）とは異なるデバイスである実施例において本発明を動作させることは可能である。

本発明は、例えば、コストの大部分を被制御デバイス側ではなくUSBモジュール側に置くことを可能にするUSBポート（即ち、ソケットの物理的構成）の代替使用を可能にする。このようにして、ランプドライバへのほぼコストニュートラルな付加としてUSBポートを有することが可能である。USBポートのピンの使用の適切な定義は、「通常の」USBホストが、周辺デバイスモジュールが（例えば「誤ったモード」で）接続される場合に損傷しないだろうことを保証する。周辺デバイスの非USBモードでは、USBホストは、一般に、デバイスを識別し、これらのモジュールをフルに使用することはできない。逆に、USBモジュールは、逆USBアーキテクチャ（reversed USB architecture）を持つ（被制御デバイスの例としての）照明器具にプラグ接続されるときに損傷はしないだろうが、（USB電力の供給を除く）このようなUSBモジュールにアクセス可能な機能はないだろう。

利点は、照明器具側の非常にシンプルなインターフェースにある。周辺デバイス（例えば、USBモジュール）は、最新のUSBから知られているように、USBコネクタから電力を得る。周辺デバイスは、データピンにおいて、例えば、（被制御デバイスの例としての）照明器具内のランプドライバのPWM入力を直接制御するPWM信号を用い得る。

図１の構成と比較して、本発明は、制御手段の交換可能性を供給する。このような交換可能性は、照明器具（又は本発明が用いられる他のシステム）の容易なアップグレード、及びアプリケーション依存性制御手段を備えるプラットフォームの容易なコンフィギュレーションを可能にする。これは、ソケット／プラグ手段によって機械的及び電気的に接続されるモジュールに制御手段を入れることによって達成される。しかし、本発明は、周辺デバイスがホストとの通信のためのプラグの同じ物理的フィーチャを用いるので、交換可能性を供給するだけではない。このようなホスト、例えばコンピュータは、例えば、USB規格に従って、このような通信に基づいて周辺デバイスをコンフィギュアし得る。

本発明の実施例は、様々なクラス、例えば、
照明器具（又は他のデバイス）が、周辺デバイスに電力を供給するだけで、更なる機能は供給しないクラスＡ、
被制御デバイスが、周辺デバイスのための電力をサポートし、（例えば、USBポートのデータピンを介して）アナログ調光信号を受け付けるクラスＢ１、
被制御デバイスが、周辺デバイスのための電力をサポートし、（例えば、USBポートのデータピンを介する）PWM調光を可能にするクラスＢ２、
被制御デバイスが、周辺デバイスのための電力、及び（例えばI2Cによる）（例えばUSBポートのデータピンを介する）双方向通信をサポートしており、内蔵マイクロコントローラを持つデジタルドライバにはとりわけ有利であるクラスＣ、に分類され得る。

照明器具が被制御デバイスである場合には、周辺デバイスによって供給される制御信号は、（クラスＢの場合には）光エンジンが同様に制御されるように異なる光エンジン（例えばLEDモジュール）間で共用され得る一方で、クラスＣにおける例えばI2Cバスのアドレス指定能力は、照明器具内の光エンジンの個別制御さえも可能にするだろう。

周辺デバイスは、それに応じて（データ）ピンにおける制御信号を適応させるために、例えば、シグネチャインピーダンス（signature impedance）を用いて、又はNFCインターフェースを介したコンフィギュレーションを通して、異なるランプドライバ（又は被制御デバイス）を識別することが可能であり得る。これは、異なる被制御デバイスと一緒に同じ周辺デバイスを使用し、認識されたドライバに応じて、例えば、PWMからI2C又はDALIに自動的に変えることを可能にする。

更に、管理されている「USB」電力供給は、互換性のないUSBデバイスは被制御デバイスから電力を取得しないだろうことを保証するために用いられ得ることが予測される。

プラグインデバイスが本発明に従ってドライバと通信することが許可されているかどうかを確認するためにシンプルなインターフェースが用いられ、デバイスが互換性のあるものではない場合には電力は遮断される。

或る実施例においては、確認プロセスは、引き出される電流を検出することによりデバイスが「USB」ポートに接続されているかどうかをチェックすることによって始まる。これに続いて、被制御デバイスのドライバは、ポート接続が検出された時点から所定の期間内に来なければならない周辺デバイスからの特別なシグネチャをチェックする。

別の確認方法は、問合せ（interrogation）に対する返信が正しい応答をもたらすかどうかをチェックすることによるものである。

電源切断は、電源レギュレータを無効にするか、又は電源スイッチを用いて「USB」電力線を切断することによって実現され得る。電源の再接続は、ポートから引き出される電流が或る特定のしきい値を下回ったかどうかをチェックすることによって達成され得る。

デジタル制御アプローチに加えて、アナログ制御技術も用いられ得る。例えば、シグナリング電圧のために、デジタル信号ピンData+（UPIN2）及びData-（UPIN3）の一方又は両方に電圧における（GNDピンによって参照される）電圧を用いることが可能である。このために、有利には、ドライバを直線的に制御する信号は、デジタル信号の禁止範囲内、例えば0.7V乃至3.7Vであり、デジタル入力に対しては定義されていないだろう。

それは、例えば、UPIN2 = 0.7Vは、0％の光強度（ランプがオフであること）を意味し、UPIN2 = 1.7Vは、33％の光強度を意味し、UPIN2 = 2.7Vは、66％の光強度を意味し、UPIN2 = 3.7Vは、100％の光強度（ランプが完全にオンであること）を意味するというようにして、信号を送るために用いられ得る。このようなマッピングには、低いレベルはランプをオフに保ち、高いレベルはランプを完全なオンに設定するという利点がある。

ランプドライバ側UPIN2における抵抗器は、周辺デバイスが接続されない場合に、電圧UPIN2が3.7Vを上回り、従って、ドライバが常に完全にオンになることを保証するために用いられ得る。

ランプ制御に対する電圧UPIN2及びUPIN3の異なるマッピングは可能である。例えば、これらを上で列挙した調光レベルにわたって色又は色温度に拡張することによっても定義され得る。

例えばサイズ又はコストの理由で、インターフェースが絶縁されていない場合であっても、インターフェースは、安全規格に対応するために、依然として主電源絶縁されているはずである。このような場合には、USBのための唯一の補助電源を絶縁するようにして得ることは有利であり得る。

これは、絶縁変圧器を用いる従来のアプローチの他に、ドライバのチョッパ又はインバータの前記（又は或る）スイッチングトランジスタのドレイン及びソース（又はコレクタ及びエミッタ）に接続される１対の小さなＹコンデンサ（例えば、10乃至100pF）を用いて、よりコスト効率よくなされ得る。このコンセプトは、シングルスイッチバック、ブースト、バックブースト及びフライバックを含むほぼ全てのSMPSコンバータのタイプに適用される。

第２に、USBホストから受信される設定点信号（例えば、PWM調光パターン）又はローカルに導出される信号は、ドライバのフィードバックコントローラに、絶縁するようにして、例えばオプトカプラを介して、送られ得る。

例えば、障害、ドライバのタイプ又は（存在する場合には）任意のアドレスデータ、コンフィギュレーションデータなどを通信するために、被制御デバイスから周辺デバイスへの戻りチャネルを供給することは有用であり得る。更に、測定される制御値（例えば、出力電流）又は制御誤差を送ることが有用である。

USBデータピンを用いないこのような戻りチャネルを実施する或る方法は、前述の容量性電源を指す。（例えば、接地と第２Ｙコンデンサとの間の）小さな付加的なトランジスタが、補助電力の伝達を周期的に遮断してもよく、これは、絶縁端部におけるフィルタと接続して、周辺デバイスによって検出され得る5V電源の変調をもたらす。ドライバ側の簡素化のために、例えば、遮断パルス幅が変調されることができ、これが、5V電源に加えられる変調の振幅（例えば、50…500mV）を制御する。同様に又は加えて、中断周波数（例えば、1Hz…10Hz）が用いられ得る。

本発明による周辺デバイスが被制御デバイス、例えば照明器具にもたらし得る機能性の例は、例えばWiFiのための無線範囲拡大装置、例えばWiFiとZigBeeとの間の無線ブリッジ、LEDドライバのローカル制御のための検出機能、センサネットワークの一部としての検出及び接続機能、接続対応制御機能（connectivity-enabled control function）、接続対応制御及びデータ検索機能、照明制御のためのIR受信器、無線スピーカ、（低データレート出力を持つ検出機能をサポートするために用いられ得る）ネットワーク接続を用いる低ビットレート（イベントベース）無線（例えばWiFi）アクセスポイント、無線低電力カメラモジュール、シンプルなアナログドライバをデジタルドライバに変えるアップグレードキット、及び既存の照明器具ドライバを符号化光対応ドライバにアップグレードする無線符号化光モジュールを含む（が、これらに限定されない）。

請求項において、「有する」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形表記は、複数の存在を除外しない。

単一のプロセッサ、デバイス又は他のユニットが、請求項に挙げられている幾つかの要素の機能を果たしてもよい。単に、特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように用いられることができないことを示すものではない。

通信、制御、出力、モード切り替え、検出、検知、及び結合などのような動作は、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一緒に又は他のハードウェア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記憶及び／又は分散され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線の電気通信システムを介するような他の形態で分散されてもよい。

請求項における如何なる符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (13)

1. ホストと通信し、被制御デバイスを制御するための周辺デバイスであり、
   第１端子対及び第２端子対を含む複数の端子と、
   前記第１端子対に結合される通信ユニットと、
   前記第１及び第２端子対のうちの少なくとも２つの端子に結合される制御ユニットと、
   前記周辺デバイスが前記ホストに接続されているか前記被制御デバイスに接続されているかの検出をするよう構成される検出ユニットとを有する周辺デバイスであって、
   前記周辺デバイスが、前記第２端子対を介して動作電力を受け取るよう構成され、
   前記周辺デバイスが、更に、選択的に、少なくとも第１モード及び第２モードで動作するよう構成され、
   前記第１モードが、前記通信ユニットが所定の規格に従って前記ホストと通信するために動作可能であり、前記周辺デバイスが前記ホストから前記動作電力を受け取るよう構成されるモードであり、
   前記第２モードが、前記制御ユニットが前記被制御デバイスの制御をするために動作可能であり、前記制御が前記動作電力に関連付けられておらず、前記周辺デバイスが前記被制御デバイスから前記動作電力を受け取るよう構成されるモードであり、
   前記検出ユニットが、前記検出の結果に基づいて前記第１モードと前記第２モードとを切り替えるために前記周辺デバイスを制御するよう構成される周辺デバイス。
2. 前記制御ユニットが、アナログ信号、パルス幅変調信号及びデジタル信号のうちの１つを前記少なくとも２つの端子を介して前記被制御デバイスに出力するよう構成される請求項１に記載の周辺デバイス。
3. スイッチであって、前記スイッチが第１状態にあるときには前記周辺デバイスを前記第１モードで動作させ、前記スイッチが第２状態にあるときには前記周辺デバイスを前記第２モードで動作させるためのスイッチを有し、
   前記検出ユニットが、前記周辺デバイスが前記ホストに接続されているか前記被制御デバイスに接続されているかの検出をするよう構成され、前記検出ユニットが、前記スイッチが第３状態にあるときには、前記検出の結果に基づく前記第１又は第２モードへのモード切り替えのための前記周辺デバイスの制御をするよう構成される請求項１に記載の周辺デバイス。
4. 前記制御ユニットに結合されるセンサ及び／又は通信インターフェースを有し、前記制御ユニットが、前記センサ及び／又は前記通信インターフェースからの入力に従って前記被制御デバイスを制御するよう構成される請求項１に記載の周辺デバイス。
5. 前記所定の規格が、USB規格又はIEEE1394規格である請求項１に記載の周辺デバイス。
6. 前記複数の端子に結合される受信ユニットを有し、前記受信ユニットが、前記被制御デバイスによって送信された情報を前記複数の端子を介して受信するよう構成される請求項１に記載の周辺デバイス。
7. 前記受信ユニットが、前記第２端子対に結合され、供給された前記動作電力における変化から送信された情報を検出するよう構成される請求項６に記載の周辺デバイス。
8. 請求項１に記載の周辺デバイスと、被制御デバイスとを含むシステムであって、前記被制御デバイスが、前記周辺デバイスの前記複数の端子に結合されるための複数のデバイス端子と、前記周辺デバイスに前記第２端子対を介して動作電力を供給するための電源ユニットと、前記周辺デバイスの前記制御ユニットに結合され、前記周辺デバイスの前記制御ユニットによって制御されるための動作回路とを含むシステム。
9. 前記所定の規格に従って前記周辺デバイスと通信するよう構成されるホストを更に有する請求項８に記載のシステム。
10. 前記周辺デバイス及び前記被制御デバイスが、前記被制御デバイスの動作ユニットを動作させるための動作回路を共同構成し、前記動作回路の第１部分が前記周辺デバイス内に設けられ、前記動作回路の第２部分が前記被制御デバイス内に設けられる請求項８に記載のシステム。
11. 前記被制御デバイスが照明器具である請求項８に記載のシステム。
12. ホストと周辺デバイスとの間の通信、及び前記周辺デバイスによる被制御デバイスの制御を含む方法であって、
    前記周辺デバイスと前記ホストとを結合する第１結合ステップ、
    検出ユニットを介して、前記周辺デバイスが前記ホストに接続されていることを検出するステップ、
    前記周辺デバイスが、前記周辺デバイスの複数の端子のうちの第２端子対を介して前記ホストから動作電力を受け取り、前記複数の端子のうちの第１端子対を介する所定の規格に従う前記周辺デバイスと前記ホストとの間の通信を含む第１モードで動作する通信ステップ、
    前記周辺デバイスと前記ホストとを分離する分離ステップ、
    前記周辺デバイスと前記被制御デバイスとを結合する第２結合ステップ、
    前記検出ユニットを介して、前記周辺デバイスが前記被制御デバイスに接続されていることを検出するステップ、及び
    前記周辺デバイスが、前記第２端子対を介して前記被制御デバイスから動作電力を受け取り、前記第１及び第２端子対のうちの少なくとも２つの端子を介する前記被制御デバイスの制御であって、前記動作電力に関連付けられていない制御を含む第２モードで動作する制御ステップを有する方法。
13. 周辺デバイスのためのソフトウェアであって、前記ソフトウェアが請求項１に記載の周辺デバイスにおいて走らされるときに、請求項１２に記載の方法のステップを前記周辺デバイスに実行させるためのプログラムコード手段を有するソフトウェア。

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