JP7036808B2 - 照明システムのコミッショニング - Google Patents

Description

本発明は、照明システムのコミッショニングに関する。

ネットワーク照明システムは、商業施設やその他の施設で使用され、メンテナンスを簡素化しエネルギ消費を最適化するためにセントラルロケーションから管理されることができる。照明システムは、昼光センサ及び占有センサ等のセンサによって少なくとも部分的に自動化された制御を実施する。

このようなインテリジェント照明システムを管理するための照明制御システムのコミッショニングの分野は、インストール(installation)を成功させるためのますます重要なステップとなっている。適切なコミッショニングは、適切な機器操作、ユーザの受け入れ(user acceptance)、及び目標とする省エネルギの達成に不可欠である。

初めてインストールが行われると、照明システムは、スイッチ及びセンサを１つ以上の照明器具に関連付けるためにコミッショニングされる必要がある。典型的には、コミッショニングは、照明器具が特定のスイッチ及びセンサによって個々に又はグループで操作されることができるように手動の関連付けプロセスによって実行され、ネットワーク全体は、中央コントローラによって管理される。結果として、照明ネットワークのコミッショニングは、現在、労働集約的でエラーを起こしやすいプロセスである。

原理的には、インテリジェント照明器具を組み込んだ照明システムによって得られるべき莫大な利点があるが、そのような複雑な照明システムのインストール及び適切なコミッショニングのためのコスト及び必要な資源は、関係する意思決定者にとってボトルネックを形成し得、インテリジェント照明システムによって提供されるべき機会の普及を阻害し得る。しかしながら、適切にコミッショニングされたシステムを用いると、埋込み及び自動化照明制御システムは、従来の照明システムと比較して、既存の建物及び新しい建築物における照明消費量を２０％～４０％削減することができる。

無線制御スイッチ及びセンサを利用する照明システムもある。これらは、建物の配線インフラストラクチャを変更することなく簡単にインストール及び再配置され得るという利点がある。センサ及びスイッチは、照明システムコントローラと無線で通信する。センサには、例えば、周囲光レベルに基づいて照明を自動的に制御するための光センサ、及び存在検出に基づいて照明を自動的に制御するための占有センサが含まれる。

スイッチ及びセンサは一般的にバッテリ式(battery-operated)であるので、エネルギ消費を最小限に抑えることがとりわけ重要である。エネルギハーベスティング手法が提案されており、例えば、スイッチとの物理的相互作用が、中央制御システムへのスイッチコマンドの必要な無線通信を実行するのに十分なエネルギを得るために用いられてもよい。継続的に監視モードにする必要があるセンサの場合、これは、それほど選択肢ではない。

コミッショニングプロセスを支援する１つのフィーチャは、遠隔制御信号を使用してセンサ又はスイッチと通信する能力であろう。しかしながら、これは、センサ又はスイッチがそのような遠隔制御信号を受信する準備ができている待機モードにあることを必要とし、これは、望ましくないエネルギ流出を表す。

遠隔制御信号を使用したこの通信は、手動のコミッショニングプロセスの一部でもあろう。システムが自動コミッショニング機能を持っていても、手動のオーバーライドが、自動コミッショニングプロシージャの間にエラーを修正可能にするために望まれる。

本発明は、特許請求の範囲により規定される。

本発明の一態様による例によれば、照明システムの一部を形成するための照明制御コンポーネントであって、
照明制御コンポーネントに電力を供給するためのバッテリと、
コミッショニング信号を受信するための遠隔制御信号受信機と、
遠隔制御信号受信機が、照明システムのコミッショニングプロセスが予期される場合に有効(enable)にされ、照明システムのコミッショニングプロセスが予期されない場合に無効(disable)にされるよう構成される、遠隔制御信号受信機を有効及び無効にするための無効化システム(disabling system)と
を含む、照明制御コンポーネントが提供される。後者は、以下のうちの少なくとも１つのやり方で達成される。（ｉ）無効化システムは、照明制御コンポーネントへの電力の初期供給(initial provision)の後に一定期間遠隔制御信号受信機を有効にし、その後、遠隔制御信号受信機を無効にするよう構成される。（ｉｉ）照明制御コンポーネントは、占有センサエレメントを有する占有センサユニットを含み、無効化システムは、占有センサエレメントが占有を検出する場合、遠隔制御信号受信機を有効にするよう構成される。

コミッショニングプロセスは、コンポーネントが初めて用いられているため「予期され」てもよく、ユーザが近くにいるため「予期され」てもよい。代替的に、コミッショニングプロセスは、コンポーネントがコミッショニングモードに設定されているため行われていることがわかっているという意味で、又はそれ以外の場合は予期されないという意味で、「予期され」てもよい。

照明制御コンポーネントは、照明エレメントとネットワークを形成することによって照明システムを形成することが意図されている。この場合、制御コンポーネントは、照明システムのための自動制御システムの一部である。制御コンポーネントは、例えば、光センサ、存在検出センサ又はスイッチを含んでもよい。

遠隔制御信号受信機の無効化モードは、遠隔制御信号受信機が電力を消費しない（又はエネルギ漏れ(energy leakage)を介してのみ電力を消費し、いかなるコンポーネントのアクティブ動作を介して電力を消費しない）モードである。

遠隔制御信号受信機は、例えば、ＲＣ５プロトコルに準拠する等の赤外線遠隔制御信号用である。これは、照明システムのコミッショニング中に制御コンポーネントとの手動の物理的相互作用が必要とされないため、コミッショニングプロセスが容易になることを意味する。代わりに、遠隔制御信号は、システムの異なるコンポーネント間に所望の関係を作り出すと共に、これらコンポーネントの所望の設定を設けるために用いられてもよい。しかしながら、インストール後、遠隔制御能力は、もはや当該コンポーネントにおいて電力を消費しない。無効化は、例えば、ハードウェア無効化機能であってもよい。

無効化システムが、当該コンポーネントへの電力の初期供給の後に一定期間遠隔制御信号受信機を有効にし、その後、遠隔制御信号受信機を無効にするよう構成される場合、コミッショニングは、コンポーネントを設置及び給電した後一定時間内、例えば、数分、数時間又は数日内に行われることが予期される。

この場合、当該コンポーネントは、遠隔制御信号受信機を手動で有効にするための手動有効化スイッチを含んでもよい。このようにして、システムは、手動リセット能力を備えることにより、電源がコンポーネントから取り外されていなくても再コンフィギュレーションされることができる。

照明制御コンポーネントが、占有センサエレメントを有する占有センサユニットを含み、無効化システムが、占有センサエレメントが占有を検出する場合、遠隔制御信号受信機を有効にするよう構成される場合、コミッショニングは、占有者（すなわち、システムのインストーラ又は後のサービス担当者）が存在する場合にのみ行われ得る。占有センサユニットは、ＰＩＲセンサであってもよい。

占有センサユニットの他、照明制御コンポーネントは、光センサユニット又はスイッチユニットを含んでもよい。

当該コンポーネントは、例えば、照明システムコントローラと無線で通信するための無線通信システムを含む。斯くして、当該コンポーネントは、照明システムコントローラの制御下でデバイスの無線ネットワークの一部を形成する。

本発明はまた、
照明器具のセットと、
各々が上記で規定されるような、照明制御コンポーネントのセットと、
照明システムのコミッショニングコンフィギュレーションに基づいて照明器具を制御するための照明システムコントローラと
を含む、照明システムを提供する。

本発明の別の態様による例は、照明器具のセット及びバッテリ式照明制御コンポーネントのセットを含む照明システムをコミッショニングする方法であって、
バッテリ式照明制御コンポーネントの遠隔制御受信機能を有効にするステップと、
その後、遠隔制御受信機能を使用してバッテリ式照明制御コンポーネントと通信することによって照明システムのコミッショニングを実行するステップと、
その後、バッテリ式照明制御コンポーネントの遠隔制御受信機能を無効にするステップと
を含む、方法が提供される。

この方法では、遠隔制御受信機能は、バッテリ式照明制御コンポーネントの初期給電(initial powering)から所定時間の間有効にされる、及び／又は、バッテリ式照明制御コンポーネントは、占有センサエレメントを含み、有効にするステップは、占有センサエレメントが占有を検出する場合に実行される。

この方法では、遠隔制御受信機能は、コミッショニングプロセス後無効にされる。遠隔制御受信機能は、バッテリ式照明制御コンポーネントの初期給電から所定時間の間有効にされ、該所定時間中にコミッショニングが行われてもよい。

バッテリ式照明制御コンポーネントが、占有センサエレメントを含む場合、当該コンポーネントの有効化は、占有センサエレメントが占有を検出する場合に実行されてもよい。

以下、本発明の例が、添付の図面を参照して詳細に述べられる。
照明システムを示す。 照明システム内で使用される全体の制御コンポーネントを構成するコンポーネントを概略的な形態で示す。 照明システムのコミッショニング方法を示す。

本発明は、照明システム、及び斯かるシステムのための照明システム制御コンポーネントを提供する。当該コンポーネントはバッテリ式であり、コミッショニング中にコマンド及びコンフィギュレーションを受信するための遠隔制御信号受信機を含む。遠隔制御信号受信機を有効及び無効にするための無効化システムが設けられ、遠隔制御信号受信機は、照明システムのコミッショニングプロセスが予期される場合に有効にされ、照明システムのコミッショニングプロセスが予期されない場合に無効にされる。これは、コミッショニングが完了した後の当該コンポーネントの電力消費を減らすだけでなく、コミッショニング中の利便性(ease of use)を向上させる。

図１は、照明器具のセット１２と照明制御コンポーネントのセットとを備える照明システム１０を示す。照明制御コンポーネントは、スイッチ１４、受動赤外線（ＰＩＲ）占有センサ１６及び光センサ１８を含む。これら３つの機能は別々のコンポーネントによって実施されるように示されているが、占有検知及び光検知は、例えば、単一のデバイスで実行されてもよい。

ゲートウェイ及び建物管理システム等の他のネットワークコンポーネントがあってもよい。

照明システムコントローラは、照明システムのコミッショニングされたコンフィギュレーションに基づいて照明器具１２を制御する。例えば、照明器具のグループが、占有が検出された場合にそれらが点灯するように、各特定のＰＩＲセンサ１６と関連付けられてもよい。異なる照明器具が、自動照明制御のために異なる光センサ１８と関連付けられてもよく、スイッチは、異なるセットの照明器具を制御するよう構成されてもよい。

斯くして、既知のコミッショニングプロセスは、典型的には、センサが照明器具のグループにリンクされる手動オペレーションである。

システムは、調光設定及びオンオフ制御を制御してもよい。コミッショニングはまた、異なるセンサに対するトリガレベル、及び時間遅延値等の他のパラメータを設定してもよい。

コントローラ２０は（いずれにせよ建物のインフラストラクチャに配線される必要があるため）照明器具に配線されるが、他のコンポーネントは、無線コンポーネントである。

それらは、無線通信チャネルを介してコントローラ２０と通信する。照明器具もまた、中央コントローラ２０と無線で通信してもよい。システム内には、いくつかの有線コンポーネント及びコントローラに無線接続するいくつかのコンポーネントがあってもよい。本発明は、とりわけ、無線制御コンポーネントに関する。

無線制御コンポーネントの使用は、配線インフラストラクチャを適応させる必要なしに、センサ及びスイッチを自由に配置することを可能にする。斯くして、これは、初めてのインストールを容易にし、例えばスペースのレイアウトが変更された場合等、システムの再コンフィギュレーションも容易にする。

赤外線ＲＣ５インターフェース等、インストーラへの無線制御インターフェースをコンポーネントに設けることによって、より速く、したがってよりコストのかからないコミッショニングが達成され得る。

しかしながら、待機中であり、したがって遠隔制御信号を受信することができる間、回路は電力を消費し、それ故、無線コンポーネントのメンテナンス作業とメンテナンス作業との間の時間が短くなってしまう。

本発明は、照明システムで用いるバッテリ式照明制御コンポーネントを提供し、その一例が図２に示されている。

当該コンポーネントは、実装される機能に依存する制御部３０を含む。例えば、制御部３０は、光センサ、占有センサ又は手動操作制御スイッチを含んでもよい。斯くして、図２に示される全体構造(general architecture)は、さまざまな種類のコンポーネントに適している。

制御部３０は、中央システムコントローラ２０と通信するための無線送受信機３４を動作するローカルコントローラ３２と通信する。ローカルコントローラ３２はまた、遠隔制御（赤外線）信号受信機３６から信号を受信し、遠隔制御信号受信機３６を有効及び無効にするための無効化システム３８もある。

無効化状態では、受信機３６は、パワーダウンされているので電力を全く消費しないだけでなく、入来遠隔制御信号によって起こされる(awakened)こともできない。

図２は、当該コンポーネントのための電源であるバッテリ４０を示す。

当該コンポーネントはまた、短距離通信距離を有することによって、複数のコンポーネント間で共有されてもよい遠隔制御デバイス４２と関連付けられる。

遠隔制御信号受信機３６は、照明システムのコミッショニングプロセスが予期される場合に有効にされ、照明システムのコミッショニングプロセスが予期されない場合に無効にされる。

コミッショニングプロセスは、例えば、当該コンポーネントに最初に電力が供給される場合、すなわち、当該コンポーネントがインストールされている場合に予期される。

その後、斯かるリモートコントローラを用いるコミッショニングプロセスは、リモートコントローラを用いてネットワークをアンロックすること、及びネットワークを開くことを含んでもよい。

その後、センサは、ネットワークに参加するよう制御される。

その後、リモートコントローラを用いてネットワークを閉じ、ネットワークをロックする。

ネットワークのアンロック／ロック及びネットワークの開閉は、リモートコントローラの押しボタンによって実行されてもよい。

加えられるべきセンサ上のボタンが、参加機能を実行するために用いられてもよい（いわゆる「ボタンリンク(button-linking)」）。

代替的に、センサに送信される遠隔制御信号が、該センサがコントローラ２０とトランシーバ３４との間の通信チャネルを使用してコミッショニングステップを実行する（すなわち、ネットワークに参加する）トリガとなってもよい。これは、例えば、センサがＭＡＣアドレスをコントローラ２０に送信することを伴う。主制御通信チャネル用の無線プロトコルは、例えばＺｉｇＢｅｅを含むが、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ等の他の無線通信プロトコルが用いられてもよい。

このようにして、コミッショニングは、センサとの手動の相互作用を必要としない。

上述のように、コミッショニングプロセスは、例えば、電力が最初に当該コンポーネントに供給される場合に予期される。斯くして、第１の例では、無効化システム３８は、何日間か(a number of days)等の初期期間中に遠隔制御信号が処理されることを可能にする。これは、予期される最大インストール時間、例えば７日に相当してもよい。

当該コンポーネントとの手動の物理的相互作用が必要とされないので、コミッショニングプロセスは容易になる。代わりに、遠隔制御信号を使用して、システムの異なるコンポーネント間に所望の関係を作り出すと共に、これらコンポーネントの所望の設定を設けることができる。

しかしながら、インストール後及び所定期間の終わりで、遠隔制御能力は無効にされ、もはや当該コンポーネントにおいて電力を消費しない。

無効化は、例えば、ハードウェア無効化機能、例えば、受信機への電力線と直列であり、それによって受信機３６への電力供給を遮断するトランジスタであってもよい。

初めてのコミッショニング後しばらくしてからシステムを再コンフィギュレーションすることが望ましい場合がある。これは、システム上でリセットが強制されるようにバッテリ４２を取り外すことによって達成されてもよい。代替的に、当該コンポーネントは、バッテリを取り外す必要なしに、遠隔制御信号受信機を所定期間もう一度手動で有効にするための手動有効化スイッチ４４を含んでもよい。

第２の例では、とりわけ占有センサコンポーネント１６の場合、当該コンポーネントの占有センサエレメントが占有を検出する場合、無効化システムは、遠隔制御信号受信機を有効にする。コミッショニング担当者はコミッショニングプロセス中に存在するため、存在が検出されない場合、遠隔制御機能は無効にされることができる。

図３は、照明システムをコミッショニングする方法を示す。

ステップ５０において、バッテリ式照明制御コンポーネントの遠隔制御受信機能が有効にされる。この有効化は、コンポーネントの工場出荷時の初期設定であってもよい。

ステップ５２において、遠隔制御受信機能を使用して照明システムのバッテリ式照明制御コンポーネントと通信することによって照明システムをコミッショニングする。

コミッショニングの後、ステップ５４において、バッテリ式照明制御コンポーネントの遠隔制御受信機能は無効にされる。上記で述べたように、これは、タイムアウトに基づいてもよく、又はシステムをコミッショニングしている人がもう存在せず、ゆえにＰＩＲセンサによって検出されないためであってもよい。

コミッショニングプロセスが予期されることがどのように決定され得るかについて２つの例が上記で与えられた。他の選択肢は、手動割り込みスイッチが操作されるまで遠隔制御信号処理を有効にすることである。例えば、初めてのコミッショニングの後、遠隔制御機能性を無効にするために、押しボタンが単に手動で押されてもよい。遠隔制御機能は、最初に手動選択によって有効にされる必要があってもよく、又は初期的に有効にされるように設定されてもよい。

斯くして、該して、コミッショニングプロセスを対象とした有効化期間を持って、有効化される遠隔制御機能性の期間及び無効化される遠隔制御機能性の期間を備える、所望の機能性を実装する様々なやり方がある。

開示された実施形態に対する他の変更は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の研究から、クレームされた発明を実施する際に当業者によって理解され、達成され得る。特許請求の範囲において、「含む（comprising）」という単語は他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は複数を除外しない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。請求項中の如何なる参照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 (8)

1. バッテリ式照明制御コンポーネントに電力を供給するためのバッテリと、
   コミッショニング信号を受信するための遠隔制御信号受信機と、
   前記遠隔制御信号受信機を有効及び無効にするための無効化システムと
   を含む、バッテリ式照明制御コンポーネントであり、
   前記無効化システムは、当該バッテリ式照明制御コンポーネントへの電力の初期供給の後に一定期間前記遠隔制御信号受信機を有効にし、その後、前記遠隔制御信号受信機を無効にするよう構成される、及び／又は
   当該バッテリ式照明制御コンポーネントは、占有センサエレメントを有する占有センサユニットを含み、前記無効化システムは、前記占有センサエレメントが占有を検出する場合、前記遠隔制御信号受信機を有効にするよう構成される、
   バッテリ式照明制御コンポーネント。
2. 前記遠隔制御信号受信機を手動で有効にするための手動有効化スイッチを含む、請求項１に記載のバッテリ式照明制御コンポーネント。
3. 前記占有センサは、ＰＩＲ占有センサである、請求項１又は２に記載のバッテリ式照明制御コンポーネント。
4. 前記遠隔制御信号受信機は、例えばＲＣ５プロトコルを使用する、赤外線受信機を含む、請求項１、２又は３に記載のバッテリ式照明制御コンポーネント。
5. 照明システムコントローラと無線で通信するための無線通信システムを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバッテリ式照明制御コンポーネント。
6. 当該バッテリ式照明制御コンポーネントは、無線スイッチ、無線占有センサ及び無線光センサのうちの１つである、請求項５に記載のバッテリ式照明制御コンポーネント。
7. 照明器具のセットと、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載のバッテリ式照明制御コンポーネントのセットと、
   照明システムのコミッショニングコンフィギュレーションに基づいて前記照明器具を制御するための照明システムコントローラと
   を含む、照明システム。
8. 照明器具のセット及びバッテリ式照明制御コンポーネントのセットを含む照明システムをコミッショニングする方法であって、
   前記バッテリ式照明制御コンポーネントの遠隔制御受信機能を有効にするステップと、
   その後、前記遠隔制御受信機能を使用して前記バッテリ式照明制御コンポーネントと通信することによって前記照明システムのコミッショニングを実行するステップと、
   その後、前記バッテリ式照明制御コンポーネントの前記遠隔制御受信機能を無効にするステップと
   を含み、
   前記遠隔制御受信機能は、前記バッテリ式照明制御コンポーネントの初期給電から所定時間の間有効にされる、及び／又は
   前記バッテリ式照明制御コンポーネントは、占有センサエレメントを含み、前記有効にするステップは、前記占有センサエレメントが占有を検出する場合に実行される、
   方法。

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