TW201442616A

TW201442616A - 用於電力分配及灌溉控制的方法及系統

Info

Publication number: TW201442616A
Application number: TW102148934A
Authority: TW
Inventors: Mark Vanwagoner; Tim Frodsham; Joseph E Herbst
Original assignee: Lsi Industries Inc
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-11-16
Also published as: WO2014109889A3; AU2013204337A1; WO2014109889A2

Abstract

本發明說明灌溉系統中用於操作灌溉系統的灌溉控制系統與方法，該灌溉系統包含被排列在一或更多條灌溉線中的一或更多個孔洞，舉例來說，灑水頭。該控制系統會包含一或更多個感測器，例如，濕氣表與流量表，其會測量和該灌溉系統相關聯的水輸出。該灌溉控制系統會被連結至要存取的一或更多個網路，舉例來說，經由網際網路。該些控制系統與方法能夠運用濕氣校正來避免或減少濕氣感測器之連續使用的需求。

Description

用於電力分配及灌溉控制的方法及系統

本申請案主張2013年1月9日提申且標題「用於電力分配及灌溉控制的方法及系統(Method and System for Electric-Power Distribution and Irrigation Control)」的美國臨時申請案第61/750,455號以及2013年3月12日提申且標題「用於電力分配及灌溉控制的方法及系統(Method and System for Electric-Power Distribution and Irrigation Control)」的美國專利申請案第13/795,988號的權利，美國專利申請案第13/795,988號為2012年5月14日提申且標題為「用於電力分配的方法與系統(Method and System for Electric-Power Distribution)」的美國申請案第13/471,257號的部份接續案，美國申請案第13/471,257號主張2011年5月12日提申且標題為「用於電力分配的方法與系統(Method and System for Electric-Power Distribution)」的美國臨時申請案第61/485,552號的權利；本文以引用的方式將前述兩件申請案的完整內容併入。本申請案主張2013年1月9日提申且標題為「用於電力分配及灌溉控制的方法及系統(METHOD AND SYSTEM FOR ELECTRIC-POWER DISTRIBUTION AND IRRIGATION CONTROL)」的美國臨時申請案第61/750,455號的優先權，本文以引用的方式將其完整內容併入。

此外，本申請案還和下面有關：2013年3月12日提申且標題為「照明系統控制及合成事件產生(LIGHTING SYSTEM CONTROL AND SYNTHETIC EVENT GENERATION)」的美國申請案第13/＿,＿號，該案主張2013年1月9日提申且標題為「照明系統控制及合成事件產生(LIGHTING SYSTEM CONTROL AND SYNTHETIC EVENT GENERATION)」的美國臨時申請案第61/750,425號的優先權；2013年3月12日提申且標題為「光的平衡(LIGHT BALANCING)」的美國申請案第13/＿,＿號，該案主張2013年1月9日提申且標題為「光的平衡(LIGHT BALANCING)」的美國臨時申請案第61/750,435號的優先權；2013年3月12日提申且標題為「光的捕捉(LIGHT HARVESTING)」的美國申請案第13/＿,＿號，該案主張2013年1月9日提申且標題為「逆向的光捕捉(INVERSE LIGHT HARVESTING)」的美國臨時申請案第61/750,443號的優先權；2013年3月12日提申且標題為「發光及積體夾具控制(LIGHTING AND INTEGRATED FIXTURE CONTROL)」的美國申請案第13/＿,＿號，該案主張2013年1月9日提申且標題為「發光及積體夾具控制(LIGHTING AND INTEGRATED FIXTURE CONTROL)」的美國臨時申請案第61/750,492號的優先權。本文以引用的方式將上列申請案的完整內容併入。

本申請案和用於控制及監視被定位在局部性、地區性、及較大地理區中的特有照明元件、和特有夾具相關聯的照明元件、以及任意大小的照明夾具群的自動控制系統有關，尤其是基於LED的照明，且明確地說，本申請案和額外分配電力給消費者的自動照明控制系統有關。本申請案還關於在水灌溉系統中控制與監視灑水器的自動控制系統。

用於公用道路、主要幹道、以及設施(私人及商業設施，其包含工廠；辦公室建物綜合設施；學校、大學、以及其它此類機構；以及其它公用與私人設施)的照明系統必須支付龐大的能源及財源年度經費，這些經費包含用於照明設備增添、操作、維修、以及管理的經費。因為能源成本越來越高，市府、當地政府、以及州政府因稅收產生的資金不斷下降，以及因為和各式各樣不同企業及機構相關聯的成本限制的關係，和增添、維修、保養、操作、以及管理照明系統有關的經費在越來越強大的監督下持續的下降。因此，幾乎所有涉及到增添、操作、維修、以及管理照明系統的機構及政府單位都在尋求用於照明夾具之控制的改良方法及系統，以便降低管理、維修、以及操作成本。

進一步，在習知的灌溉系統與方法中，從灑水頭處射出的流體量可以藉由測量土壤中的流體位準來決定，且接著，可以藉由調整流體射出位準至所希望的輸出來手動改變流體量。此些習知系統與方法需要一位技術人員在灑水頭現場並且實際操縱灑水頭以進行所希望的調整數。就此來說，用於灌溉的習知系統及方法可能既昂貴且耗時。或者，可能要使用各種灌溉感測器(舉例來說，土壤濕氣感測器、水壓感測器、雨量感測器、溫度感測器、風速感測器、濕度感測器、太陽輻射感測器、...等)來決定土壤條件。該些經決定的土壤條件接著可以被傳送至一控制器，該控制器會比較該些經決定的條件與所希望的條件，並且接著調整從灑水頭所放出的流體量。此些系統需要一直在現場設置具有連續即時回授通訊協定的灌溉偵測器。然而，現場偵測器可能會遭到破壞或失竊，或者，該通訊協定可能不慎會被關閉。據此，本技術需要一種更有效的系統及方法來控制灌溉系統。

本揭示內容和在分配資源(舉例來說，水、電力、照明、...等)給消費者/使用者的特有位置、局部性、地區性、及較大地理區層級藉由網路系統來提供資源之控制或管理的系統及方法有關。其中一種此系統或方法包含用於在灌溉操作中控制水的輸出的一種灌溉控制系統。

102‧‧‧街燈夾具

103‧‧‧街燈夾具

104‧‧‧街燈夾具

110‧‧‧垂直柱

112‧‧‧臂部或托架

114‧‧‧照明單元

116‧‧‧光電池切換器

200‧‧‧照明夾具的位置

202‧‧‧管理建物

204‧‧‧操作建物

206‧‧‧實驗室建物

207‧‧‧實驗室建物

208‧‧‧實驗室建物

210‧‧‧停車場

211‧‧‧停車場

212‧‧‧停車場

214‧‧‧照明夾具

224‧‧‧照明夾具

225‧‧‧照明夾具

226‧‧‧照明夾具

230‧‧‧照明夾具

302‧‧‧網路控制中心

304‧‧‧路由裝置

305‧‧‧路由裝置

306‧‧‧路由裝置

307‧‧‧路由裝置

308‧‧‧路由裝置

309‧‧‧路由裝置

310‧‧‧路由裝置

320‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

321‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

322‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

323‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

324‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

325‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

326‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

327‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

328‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

329‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

330‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

331‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

332‧‧‧射頻(RF)致能橋接照明夾具管理單元(LMU)

340‧‧‧虛線

350‧‧‧路由器

352‧‧‧照明夾具

353‧‧‧照明夾具

354‧‧‧照明夾具

355‧‧‧照明夾具

356‧‧‧照明夾具

357‧‧‧照明夾具

358‧‧‧照明夾具

359‧‧‧照明夾具

360‧‧‧電力線

362‧‧‧變壓器

364‧‧‧電力線

370‧‧‧蜂巢式電話

402‧‧‧群

404‧‧‧較小道路

406‧‧‧群

408‧‧‧群

410‧‧‧群

412‧‧‧群

420‧‧‧(未定義)

422‧‧‧(未定義)

602‧‧‧網路控制中心

603‧‧‧關聯型資料庫管理伺服器

605‧‧‧網路伺服器

606‧‧‧網路伺服器

607‧‧‧網路伺服器

610‧‧‧路由器

611‧‧‧路由器

612‧‧‧路由器

613‧‧‧路由器

616‧‧‧網際網路

618‧‧‧射頻發射器

620‧‧‧基於網站的網路控制中心使用者介面

622‧‧‧個人電腦或是工作站

630‧‧‧RF致能LMU

631‧‧‧RF致能LMU

632‧‧‧RF致能LMU

633‧‧‧RF致能LMU

634‧‧‧RF致能LMU

635‧‧‧RF致能LMU

636‧‧‧RF致能LMU

637‧‧‧RF致能LMU

638‧‧‧RF致能LMU

639‧‧‧RF致能LMU

702‧‧‧RF天線

704‧‧‧無線通訊晶片或晶片組

706‧‧‧電力線通訊晶片或晶片組

707‧‧‧雜訊濾波器

708‧‧‧CPU

709‧‧‧內部電力供應器

710‧‧‧光耦合隔絕單元

712‧‧‧調光電路

714‧‧‧數位至類比電路

716‧‧‧切換式繼電器

802‧‧‧區域網路通訊控制器與埠

804‧‧‧通訊器件

806‧‧‧通訊器件

902‧‧‧ID

904‧‧‧命令辨識符或碼

906‧‧‧資料

2002‧‧‧微處理器

2004‧‧‧光耦合隔絕子器件

2006‧‧‧切換式繼電器子器件

2008‧‧‧內部電力供應子器件

2010‧‧‧電表子器件

2012‧‧‧AC電力線

2013‧‧‧AC電力線

2102‧‧‧微處理器

2104‧‧‧類中斷訊號

2105‧‧‧類中斷訊號

2106‧‧‧繼電器訊號

2108‧‧‧訊號

2110‧‧‧訊號

2112‧‧‧訊號線

2114‧‧‧訊號線

2115‧‧‧訊號線

2116‧‧‧訊號線

2118‧‧‧訊號線

2120‧‧‧內部DC電力

2122‧‧‧接地

2202‧‧‧光學連接線

2302‧‧‧繼電器訊號

2304‧‧‧螺線管切換器或類螺線管切換器裝置

2402‧‧‧輸入AC電力

2403‧‧‧輸入AC電力

2404‧‧‧整流器與變壓器

2406‧‧‧內部DC輸出

2408‧‧‧電容器

2502‧‧‧積體電路

2504‧‧‧SPI匯流排介面

2602‧‧‧感測器或監視裝置

2604‧‧‧類中斷輸入

2702‧‧‧晶片

2704‧‧‧陽極

2705‧‧‧凹腔

2706‧‧‧陰極

2802‧‧‧LED裝置

2804‧‧‧p-n接面

2806‧‧‧電洞

2808‧‧‧電子

2810‧‧‧屏障區

2812‧‧‧電壓

3002‧‧‧街道照明燈具

3004‧‧‧遮罩

3006‧‧‧LED元件

3008‧‧‧LED元件陣列

3010‧‧‧殼體

3012‧‧‧鰭部

3014‧‧‧類環圈夾具

3102‧‧‧LED

3104‧‧‧輸入AC電力

3106‧‧‧固定頻率脈衝寬度調變控制器積體電路

3402‧‧‧RF致能LMU/基於LED的燈具驅動器

3406‧‧‧切換式繼電器

3408‧‧‧LED驅動器輸出子器件

3410‧‧‧LED驅動器

3412‧‧‧LED陣列

3502‧‧‧照明夾具

3504‧‧‧自動資訊服務站

3506‧‧‧電量配送單元

3602‧‧‧資料結構

3604‧‧‧資料結構

3605‧‧‧資料結構

3608‧‧‧資訊服務站管理模組

3610‧‧‧電量配送單元管理模組

3702‧‧‧關聯型表格或其它資料結構

3704‧‧‧關聯型表格或其它資料結構

3706‧‧‧電量分配模組

3708‧‧‧付款與結帳模組

3710‧‧‧客戶管理模組

3900‧‧‧灌溉控制系統

3910‧‧‧灌溉線

3912‧‧‧孔徑或孔洞

3914‧‧‧閥門

3920‧‧‧感測器

3930‧‧‧控制器

3940‧‧‧場所控制器

圖1所示的係在停車場中、主要幹道與道路中、以及工業場所內、學校設施內、以及辦公室建物綜合設施內所觀察到的傳統照明系統的一部分。

圖2所示的係適中大小的工業或商業場所，其具有相關聯的照明夾具位置。

圖3A至B所示的係用於照明系統控制的概念方式。

圖4利用圖2中所示的相同工業場所佈局來圖解特有照明夾具的分群方式，以便促成如照明控制系統可達成的自動控制。

圖5所示的係用於圖4中所示的各群照明夾具之自動控制的顯示排程。

圖6提供一種用於自動階級式照明控制系統的通用架構。

圖7提供一種射頻致能光管理單元的方塊圖。

圖8提供一種單機型路由裝置的方塊圖。

圖9所示的係路由器、射頻致能光管理單元、以及端末點光管理單元之間的通訊。

圖10所示的係將256可能命令碼分割成四個子集。

圖11所示的係每一個光管理單元內所儲存的資料類型。

圖12A至B所示的係用於一路由器所管理的所有不同的光管理單元或光夾具之由該路由器所管理的資料。

圖13所示的係使用在路由器至光管理單元通訊中的各種命令。

圖14A至N所示的係上面參考圖13所討論的各種命令與回應的資料內容。

圖15至18提供配合一光管理單元的控制功能的流程控制圖。

圖19提供一路由器使用者介面的狀態轉變圖。

圖20所示的係RF致能LMU的方塊圖。

圖21A至E提供RF致能LMU的微處理器器件的額外說明。

圖22提供RF致能LMU的光耦合-隔絕子器件的一部分的電路圖。

圖23提供RF致能LMU的切換式繼電器器件的電路圖。

圖24提供RF致能LMU的內部電力供應器器件的電路圖。

圖25A至C提供RF致能LMU的電表器件的電路圖。

圖26提供用以將一感測器或監視裝置的輸出互連至微處理器之類中斷輸入的電路的電路圖。

圖27至29所示的係基於LED的照明元件的特徵。

圖30所示的係基於LED的街道照明燈具。

圖31至33所示的係其中一種類型的恆定-輸出-電流LED燈驅動器。

圖34所示的係RF致能LMU/基於LED的燈具驅動器模組。

圖35所示的係目前已述照明系統的其中一個範例。

圖36所示的係對儲存在每一個LMU內的資料所進行的特定增強以及為提供電力分配所進行的LMU功能增強。

圖37所示的係路由器及/或網路控制中心內的已儲存資料及功能的增強。

圖38A至C所示的係代表性電力分配交易。

圖39所示的係根據本揭示內容的灌溉控制系統的範例。

圖40所示的係圖39中所示之灌溉控制系統的示範性基本操作。

有許多不同類型的照明夾具、照明元件或燈具、以及照明應用。圖1所示的係在停車場中、主要幹道與道路中、以及工業場所內、學校設施內、以及辦公室建物綜合設施內所觀察到的傳統照明系統的一部分。此些照明系統通常運用街燈夾具，例如，圖1中的街燈夾具102至104。每一個街燈夾具皆包含內部電力線繞送經過的剛性垂直柱110及臂部或托架112，它們一起支撐一或更多個照明單元114。每一個照明單元通常包含一或更多個照明元件以及相關聯的電鎮流器，其會限制跨越照明元件的壓降以及照明元件所取出的電流並且緩衝電壓及/或電流突波及塑形輸入電壓或電流，以便提供有良好定義的輸出電壓或電流來驅動該些照明元件。目前用到許多不同類型的照明元件，其包含發光二極體(LED)面板、感應式照明、或是小型螢光元件、高壓鈉照明元件、水銀鹵素照明元件、白熾照明元件、以及其它類型照明元件。一系列的照明夾具經常在一公用設施電柵內的共同電路徑中被互連。照明夾具經常由光電池切換器116來控制，其會響應於環境照射及/或缺乏環境照射而在黑暗週期期間開啟照明元件並且在有充分的環境日光可用時關閉照明元件。

即使適中大小的工業、商業、教育、以及其它設施仍經常運用大量照明夾具來達到各式各樣不同目的。圖2所示的係適中大小的工業或商業場所，其具有相關聯的照明夾具位置。圖2中所示的工業場所包含一棟管理建物202、一棟操作建物204、三棟實驗室建物206至208、以及三座停車場210至212。照明夾具的位置在圖中顯示為滿填的圓盤，例如，滿填的圓盤214。特定的照明夾具被定位在道路中，例如，照明夾具220，並且可以用以照射道路以及相鄰於道路的建物的明亮部分、建物入口、走道、以及建物與道路周圍環境的其它部分。此類型照明為機動車的操作者及行人提供安全，並且可以解決特定的安全疑慮。其它照明夾具(包含雙臂式照明夾具224至226)會照射停車場，而且主要是為了停車場使用者方便以及安全的目的。其它照明夾具(包含實驗室建物206至208周圍的照明夾具，其包含照明夾具230)主要是為了高安全性建物與地區中及周圍的安全。

即使簡單的照明系統仍有相關聯的許多問題，例如，圖1與2中所示者。照明夾具的光電池控制相對簡陋，其會在黑暗週期期間提供百分百的電力並且在有充分的環境光的週期期間不提供任何電力給照明夾具。因此，照明主要係根據白天長度受到控制，而非設施以及在該設施之中工作與經過的人員的需求。光電池與光電池控制電路系統可能故障，導致照明夾具不斷地開啟，從而大幅縮短照明元件的實用長度且大幅增加照明夾具的能量消耗。如參考圖2的討論，一設施內的各種不同照明夾具可用於達到不同目的，且所以，最佳的係，可以的話，根據不同的排程及照明強度需求受到控制。然而，目前的照明系統通常缺乏有效的手段來差異性操作照明夾具及它們裡面的照明元件。基於此些及許多其它理由，照明夾具與照明系統的製造商及賣方，負責增添、操作、維修、修理、更換、以及管理照明系統的機構及單位，以及最後會享受到照明系統之好處的所有人皆持續地尋求用於控制照明系統的改良系統，俾使得盡可能以節省成本的方式來提供照明，以便滿足不同的照明需求及必要條件。

如上面的討論，目前照明系統中的特有照明夾具通常係由光電池來控制，且其中多群的電互連照明夾具可以藉由計時器及其它簡陋的控制技術而在電路級處受到額外控制，目前照明系統沒有提供用以最佳化照明系統之控制所需要的控制彈性與精確性，以便以特有照明夾具為基礎在特殊的時間處提供所需要的照明強度，監視照明夾具的輸出、器件故障、以及其它操作特徵，以及提供局部區域、地區性、及較大地理區的控制方式來控制照明系統。相反地，本文所述照明系統的範例則經由自動控制系統、公用通訊網路(包含網際網路)、射頻通訊、以及電力線通訊在局部性、地區性、及較大地理區中提供照明夾具的精確控制，不論是電連接拓樸為何。因此，本文所述照明系統的範例提供照明夾具之彈性的、排程的、以及控制性的操作，其粒度細至特有照明夾具內的特有照明元件並且高達任意指定群數的照明夾具，其可能包含分散在大地理區中的數百萬個照明夾具。此外，本文所述照明系統的範例還藉由光管理單元的彈性控制、照明夾具嵌入式感測器、以及光管理單元、路由器、網路控制中心之間的雙向通訊來提供照明元件、照明夾具、以及照明夾具周圍環境的自動監視。本文所述照明系統的範例提供照明夾具中所包含的主動式器件的控制，其包含藉由代表本文所述照明系統範例的階級式控制系統來自動啟動加熱元件、故障改正電路系統、以及其它此類局部功能。

圖3A至B所示的係用於照明系統控制的概念方式。根據此範例，照明系統控制係以階級式來施行，一頂層網路控制中心302直接和多個路由裝置304至310通訊，每一個路由裝置接著會和特有夾具內的一或更多個射頻(Radio-Frequency，RF)致能橋接照明夾具管理單元(Lighting-fixture-Management Unit，LMU)320至332通訊，該些照明夾具管理單元會控制照明夾具的操作並且接著透過電力線通訊來與特有照明夾具內的一或更多個端末點LMU通訊。一般來說，網路控制中心透過網路通訊(包含網際網路)來與路由器通訊。然而，除了網路通訊號之外，於替代的範例中，網路控制中心亦可以運用蜂巢式電話網路通訊、射頻通訊、以及其它類型的通訊。路由器會透過射頻通訊、電力線通訊、以及在替代施行方式中利用其它類型通訊來與LMU相互通訊。於本文所述照明系統的特定範例中，RF致能橋接LMU利用射頻通訊來與路由器相互通訊，橋接LMU會透過電力線通訊來與額外的端末點LMU通訊。

每一個路由器(例如，路由器304)皆和含有LMU的數個特有照明夾具相關聯，例如，圖3A至B中虛線340所圍住的區域內的照明夾具，其會與該路由器相互通訊以便控制該些照明夾具。接著，該路由器會與一網路控制中心302通訊，該網路控制中心302會為和該網路控制中心通訊的所有路由器所控制的全部照明夾具提供集中式的自動控制。於本文所述照明系統的其中一範例中，在該控制器階級內有四層：(1)集中式網路控制中心302；(2)數個路由裝置304至310；(3)RF致能橋接LMU；以及(4)額外的端末點LMU，它們透過電力線通訊來和RF致能橋接LMU通訊。於本文所述照明系統的替代範例中可以包含額外的階級層，俾使得舉例來說，多個網路控制中心可以和一更高層的中央控制系統通訊，用於控制超大的地理區。或者，多個地理上分開的網路控制中心可以被施行用以交互操作成為一分散式網路控制中心。請注意，經由一特殊路由器被控制的照明夾具(例如，虛線340所圍住的區域內的照明夾具)在地理上未必和另一路由器所控制的照明夾具不同。特有照明夾具內所含的LMU會對該照明夾具內的一或更多個照明元件中的每一者提供政策驅動、特有的、自動控制，提供照明元件的手動控制，接收與處理來自感測器的資料，以及控制照明夾具內的各種主動式裝置。高達1,000個或更多的LMU可以和一特殊路由裝置通訊、匯出資料給一特殊路由裝置、以及從一特殊路由裝置處接收政策指令與資料；而且該網路控制中心可以和高達1,000個或更多的路由裝置通訊、從高達1,000個或更多的路由裝置處接收資料、以及匯出政策指令給高達1,000個或更多的路由裝置。因此，該網路控制中心可以提供百萬個或更多特有照明夾具的自動控制。

本文所述照明系統的範例雖然允許從路由裝置提供的使用者介面以及網路控制中心提供的使用者介面來手動控制特有照明夾具內的特有照明元件；但是，手動控制既乏味且容易出錯。代表本文所述照明系統之範例的自動照明控制系統則能夠將多個特有照明夾具邏輯性聚集成各種不同群的照明夾具，以達控制目的。圖4利用圖2中所示的相同示範性工業場所佈局來圖解特有照明夾具的分群方式，以便促成如本文所述照明控制系統可達成的自動控制。如圖1中所示，滿填的圓盤所示的各個不同照明夾具(例如，滿填的圓盤220)會組合成11不同的控制群。在一公用主要幹道中的照明夾具(包含照明夾具220)會一起被群聚成第一群402，標記為群編號「1」。在一較小道路404及大型停車場212中的管理建物202和操作建物204後面的照明夾具會被分成兩群：(1)群2(圖4中的406)；以及(2)群3(圖4中的408)。藉由將此些照明夾具分成兩群，道路及停車場中可交替的燈光會在不同的日子被交替啟動，從而降低能量消耗並且延長照明元件操作壽命。或者，全部此些照明元件可被組合在單一群之中，並且操作在較低的光強度輸出處，以便達到雷同的目的。同樣地，停車場212內的雙臂式照明元件也會被分成兩群410與412，俾便每一個雙臂式照明夾具中僅有單臂上的照明元件會在給定的日子中開啟。群的大小能夠和特有照明夾具一樣小，例如，群6與7(圖4中的4與22)；或者，甚至和照明夾具內的特有照明元件一樣小。該階級式、自動控制照明能夠根據本文所述照明系統的範例而合理的縮放，以便控制整個國家或整個大陸內的所有照明夾具。

代表本文所述照明系統其中一個範例的自動照明控制系統的階級施行方式同時提供縮放能力以及通訊彈性。於其中一範例中，圖3B顯示使用數個不同類型通訊方法的照明控制系統的一部分。在圖3B中，一路由器350管理八個不同照明夾具352至359內的LMU。該些照明夾具被分割成兩個不同群，其包含：第一群352至355，它們藉由從變壓器362處發出的第一電力線360來串聯互連；以及第二群356至359，它們藉由從變壓器362處發出的第二電力線364來串聯互連。兩群照明夾具被連接至單一電力線，變壓器362沒有分開兩群照明夾具，照明夾具內的所有LMU僅利用電力線通訊來與路由器直接通訊。然而，電力線通訊無法橋接變壓器362及各種其它電柵器件。雖然可以使用兩個路由器，每一群照明夾具使用一個路由器，並且利用電力線通訊將每一個路由器互連至其個別的照明夾具群；然而，雙路由器施行方式涉及到關於路由器的連接與定位限制、路由器功能的非必要複製、以及較高的成本。取而代之的係，根據本文所述照明系統的各種範例，路由器350藉由射頻通訊來和每一個照明夾具354與358內的RF致能橋接LMU通訊。每一個1U致能橋接LMU會利用電力線通訊來和該橋接LMU所在的照明夾具群中的其餘照明夾具互通訊。該些橋接LMU充當一照明夾具內的局部LMU，而且也充當一通訊橋，每一群中的端末點LMU能夠藉以從路由器350處接收訊息以及傳送訊息給路由器350。因此，射頻通訊和RF致能橋接LMU提供省成本且彈性的方法來橋接變壓器與一電系統的其它電力線通訊中斷器件。此外，每一個LMU可以包含蜂巢式電話通訊電路系統，用以讓該LMU和一蜂巢式電話370直接通訊。一蜂巢式電話能夠充當一路由器的橋接器或是充當一特殊、局部性的路由器，用以讓維修人員在各種監視與保養活動期間手動控制一LMU。

於本文所述照明系統的特定範例中，LMU根據內部儲存的排程來控制照明夾具內的照明元件的操作。圖5所示的係用於圖4中所示的各群照明夾具之自動控制的顯示排程。排程可以各種方式由路由器與網路控制中心使用者介面常式來顯示，用以讓獲得授權的使用者進行排程的互動式定義、修正、以及刪除。如圖5中所示，圖中提供一特殊日子中圖4中所示之11個群中每一群的照明夾具內的照明元件操作的排程。每一條橫條(例如，橫條502)代表根據當天時間在一特殊群的照明夾具內的照明元件操作的排程。於本文所述照明系統的特定範例中，全部照明夾具(包含該些照明夾具內的所有照明元件)會被指派給多群；而於本文所述照明系統的替代範例中，照明夾具內的特有照明元件可以分開指派給多群。當天時間從橫條502左手邊緣的12：00 a.m.504處開始遞增至橫條502右手邊緣的12：00 p.m.506。該橫條內的陰影區(例如，橫條502中的陰影區508)表示照明元件應該被開啟的時間。陰影區的高度表示照明元件應該被開啟的位準。舉例來說，橫條1中的陰影區510表示群1的照明夾具內的照明元件應該在12：00 a.m.與2：00 a.m.之間被開啟至最大強度的百分之50；而陰影區508的右手部分表示群1內的照明夾具內的照明元件應該在6：00 p.m.至6：30 p.m.開啟百分之50最大強度半個小時之後從6：30 p.m.開始被開啟至最大強度直到深夜。

此外，亦能夠定義每一群的事件驅動式或感測器驅動式操作特徵。舉例來說，在圖5中，小型水平條體(例如，水平條體514)表示當各種不同事件發生時應該如何操作該些照明元件。舉例來說，水平條體514表示倘若光電池輸出從開啟轉變成關閉的話(其表示環境照明充分增加而使得光電池訊號輸出臨界值出錯)，當已經被開啟至最大強度的百分之50或以上時，該些燈光應該在最大光強度輸出的百分之50處操作額外的15分鐘，由陰影條體316表示，並且接著關閉。光電池開啟事件的操作特徵會被指定，用以表示從充足照明轉變成黑暗；來自一運動感測器之輸入訊號的操作特徵會被指定，用以表示一照明夾具之區域內的運動。許多額外事件的操作特徵可以被指定，以及額外可控制裝置與功能(其包含啟動加熱元件用以除雪與除冰、各種故障恢復與容錯移轉系統、以及其它此類裝置與功能)的操作特徵亦可以被指定。

在提供圖5中所示之每一群中不同水平條體所代表的不同操作特徵時(其接著代表經編碼的操作排程及事件相關的操作指令)有許多不同的方式來指定照明元件操作以及許多不同的考量。舉例來說，響應於光電池關閉事件而開啟照明元件並無意義。水平條體514內的小陰影條體516的意義為燈光已開啟至大於最大光強度的百分之50，照明元件應該在完全關閉之前將電力下降至最大光強度的百分之50維持一短暫的時間週期。因此，時間遞增的大型水平條體502及較小水平條體514的組合可以指定，在任何時點中，燈光應該被開啟至當天時間排程條體以及對應於光電池關閉事件的較短水平條體中所示的最小電力位準。然而，於其它情況中，燈光可能需要被開啟至當天時間排程條體以及對應於不同類型事件的較短水平條體中所示的最大電力位準。一般來說，一照明夾具的最終操作特徵(由安裝在該照明夾具內的LMU所施行)可以由任意布林值及關係運算子表示式或是短的直譯腳本或電腦程式來定義，它們會以感測器輸入訊號為基礎以及以已儲存的基於時間的排程及和特殊事件相關聯的已儲存操作特徵為基礎來計算任何特殊時點中該照明元件應該被開啟的程度。

圖6提供一種用於自動階級式照明控制系統的通用架構，其代表本文所述照明系統的其中一個範例。大型區域控制係透過在網路控制中心602內的運轉的自動控制程式運行一大型地理區域內的許多照明夾具上。除了控制程式之外，該網路控制中心還包含一或更多個關聯型資料庫管理伺服器603或是其它類型的資料儲存系統以及多個網路伺服器或是其它介面伺服系統605至607，它們一起構成一分散式自動照明控制系統網路控制中心。網路控制中心網路伺服器透過網際網路616或是透過射頻發射器618將伺服照明系統控制資訊送至多個路由器610至613。此外，該網路控制中心還可以透過一藉由網際網路或是區域網路和該網路控制中心互連的個人電腦或是工作站622提供一基於網站的網路控制中心使用者介面620。於本文所述照明系統的特定範例中，該網路控制中心可以提供雷同於特有路由器所提供的功能，其包含能夠監視特有LMU的狀態、定義多個群、定義以及修正排程、手動控制照明夾具、以及實行能夠經由路由器提供的使用者介面以局部為基礎來實行的其它此類任務。此外，該網路控制中心還可以提供不在路由器階層所提供的額外功能，其包含監視與分析超大型地理區中的照明系統的各種特徵之計算複雜的分析程式，該些特徵包含功率消耗、維修狀況、以及其它此類特徵。

該些路由器可以運轉在膝上型或個人電腦中的軟體來施行，例如，路由器611；可以為單機型裝置，例如，路由器610與612；或者，可以為和個人電腦或工作站相關聯的單機型裝置，如圖6中的路由器613，其中單機型路由器會顯示被提供給使用者的使用者介面。路由器會透過無線通訊(其包含IEEE802.15(Zigbee)通訊)來與RF致能LMU 630至640通訊，而該些RF致能LMU可以控制一特殊的照明夾具並且充當額外端末點LMU之間的連接橋，該些橋接LMU會透過電力線通訊與其通訊，其包含梯級電力線(Echelon Power Line)(ANSI/EIA 709.1-A)。於本文所述照明系統的特定範例中，路由器可以透過電力線通訊來和LMU通訊，例如，圖6中的路由器612與LMU 633。於本文所述照明系統的又進一步範例中，可以運用其它類型的通訊在網路控制中心與路由器之間、在路由器與橋接LMU或端末點LMU之間、以及在橋接LMU與端末點LMU之間交換資訊。各種不同的晶片組及電路系統能夠被加至LMU、路由器、以及網路控制中心的器件，用以致能額外類型的通訊途徑。

橋接LMU與端末點LMU兩者會控制照明夾具內的照明元件的操作並且經由安裝在照明夾具中的各種類型感測器來收集資料。兩種類型的LMU會根據從路由器與網路控制中心處下載至LMU之中的排程或是製造時已安裝的內定排程而自主地控制照明夾具操作；但是，亦可以響應於接收自路由器與網路控制中心的命令來直接控制照明夾具的操作特徵。被儲存在LMU內的排程及其它控制指令可由和路由器及網路控制中心所提供的使用者介面互動的使用者任意修正。雖然於許多應用中，LMU的控制功能係本文所述照明系統的範例所提供之自動照明系統控制功能的重要部分；但是，於許多其它應用中，LMU所提供的監視功能則具有重要意義或更大意義。LMU架構用於將許多不同感測器輸入連接至LMU，除了LMU中通常包含的電壓與電力感測器之外，該些感測器輸入還包含運動感測器輸入、化學偵測感測器輸入、溫度感測輸入、大氣壓力感測輸入、音頻與視訊訊號輸入、以及許多其它類型的感測器輸入。LMU針對該些不同類型輸入訊號中每一者的響應可以由使用者經由路由器及網路控制中心所提供的使用者介面來配置。該些各種類型的感測器輸入主要可用於提供照明系統操作的有效控制，於特定的情況中，還可用於在局部性、地區性、及大型地理區層級提供更多各式各樣不同類型的監視任務。舉例來說，LMU感測能夠用於安全監視、用於監視交通形態及偵測即將發生的交通壅塞、用於促成交通訊號的智慧控制、用於監視局部性與地區性氣象條件、用於偵測潛在的危險事件(其包含槍擊、爆炸、有毒化學藥品釋放至環境中、火災、地震引起的事件、以及許多其它類型的事件)，即時監視該些事件會有益於市府、當地政府、地區政府、以及許多其它機構。

圖7提供一種射頻致能光管理單元的方塊圖。該RF致能LMU包含：一RF天線702；一無線通訊晶片或晶片組704，其用於無線接收與傳送命令及回應封包；一電力線通訊晶片或晶片組706，其用於電力線接收與傳送命令及回應封包；一雜訊濾波器707，其會帶通濾波電力線連接中的雜訊；一CPU 708及相關聯的記憶體，用以運轉內部控制程式，其會收集與儲存資料，根據已儲存的資料及已儲存的程式來控制照明元件操作，以及將封包從RF傳送至PL通訊以及從PL傳送至RF通訊；一內部電力供應器，用以將AC輸入電力轉換成DC內部電力，以便供應DC電力給數位器件；一光耦合隔絕單元710，其會隔絕該CPU與電力突波；一調光電路712，其提供電輸出的數位脈衝寬度調變給照明元件，用以提供一輸出電流範圍，以便在一光強度輸出範圍中操作特定類型的照明元件；一數位至類比電路714，其提供受控的電壓輸出給照明元件或其它器件；以及一切換式繼電器716，用於控制送往一照明夾具內各種裝置或器件(包含鎮流器)的電力供應。

圖8提供一種單機型路由裝置的方塊圖。該單機型路由裝置包含如圖7中所示之RF致能LMU中所包含的許多相同元件，新增一區域網路通訊控制器與埠802以及其它通訊器件804與806，它們允許該單機型路由器和一個人電腦或工作站互連，用於顯示一使用者介面。

圖9所示的係路由器、射頻致能光管理單元、以及端末點光管理單元之間的通訊。命令與回應會被編碼在用於RF通訊，包括七個與56個位元組之間的封包中。RF通訊協定係一種命令/回應協定，其允許路由器送出命令給RF致能LMU並且從該些命令處接收回應，且其允許RF致能LMU送出命令給路由器並且從該些路由器處接收該些命令的回應。廣播訊息及單向訊息也會被提供。每一個命令或回應封包包含一六位元組ID 902、一單一位元組命令辨識符或碼904、以及零與49個位元組之間的資料906。ID 902被用來從和該路由器通訊的LMU中辨識特殊的LMU或RF致能LMU。該些命令與回應被封包在電力線通訊應用封包內，用以透過梯級電力線通訊協定以電力線通訊來進行通訊。

圖10所示的係將256可能命令碼分割成四個子集。在圖10中，中央水平行1002包含256個不同的可能命令碼，它們能夠由用於RF通訊與PL通訊的通訊封包內的一位元組命令碼欄位來表示。偶數編號的命令碼對應於命令，而奇數編號的命令碼對應於回應，一特殊命令的回應的數值比該特殊命令的命令碼的數值大一。路由器至端末點LMU命令的命令碼和回應碼具有較低數值碼，表示為水平虛線1004以上的碼數值。路由器至橋接LMU命令則具有較高數值命令碼，由水平虛線1004以下的命令碼來表示。因此，一橋接LMU能夠從該命令碼中立刻判斷接收自一路由器的命令究竟應該由該橋接LMU來處理以局部控制一照明夾具，或者，應該透過PL通訊傳送至下游LMU。同樣地，端末點LMU至路由器命令具有較低編號的命令碼而橋接LMU至路由器命令具有較高編號數值的命令碼。任何特殊的命令碼，例如，命令碼「0」1006可以對應於一路由器至LMU命令或是對應於LMU至路由器命令。該些路由器與LMU能夠區分此些不同的命令，因為路由器僅接收LMU至路由器命令，而LMU僅接收路由器至LMU命令。

圖11所示的係每一個光管理單元內所儲存的資料類型。每一個LMU儲存高達一固定數量之照明元件中每一者的資訊1102至1105；數個群辨識符1112，其辨識該LMU被指派的群；各種輸入/輸出裝置描述符1114；各種不同事件中每一者的狀態1116；以及一排程1118，其包括高達某個最大數量的操作指令。用以描述一特殊照明元件的每一組資訊(例如，描述照明元件的資訊「0」1102)包含一燈泡狀態1120，其具有一位元用以表示該照明元件是否被開啟或關閉1121，以及一欄位用以表示以該燈光之最大光強度輸出為基準之該燈光被開啟的程度1122。此外，照明元件的操作總時數1124、和照明元件相關聯的鎮流器的操作總時數1126、和照明元件相關聯的電力開啟事件的次數1128、以及各種額外類型的資訊亦會被儲存。關於照明夾具的資訊1108包含：目前功率消耗1130；跨越該照明夾具的目前或瞬間電壓1132；該照明夾具所取出的電流1134；該照明夾具所使用的累積能量1136；表示特殊警示、其它感測器輸入、或是其它輸入訊號究竟為有作用或無作用的旗標1138；以及表示特殊繼電器及其它輸出器件究竟為有作用或無作用的一組旗標140。照明夾具資訊還包含累計性光狀態1142，其表示和該照明夾具相關聯的任何光元件究竟為開啟或關閉。狀態位元1110包含各式各樣不同的位元旗標用以表示各種類型的問題，其包含撤銷事件、感測器故障、通訊失效、用於控制照明元件操作所需要的儲存資料不存在、以及其它此類事件與特徵。I/O裝置描述符1114提供能夠被LMU監視的各種輸入訊號中每一者之意義的描述。排程1118內的每一個操作指令包含日期的指示符1150、起始時間1152、結束時間1154、和該指令相關聯的燈泡狀態1156、以及表示該指令要套用的群的群ID 1158。

圖12A至B所示的係用於一路由器所管理的所有不同的光管理單元或光夾具之由該路由器所管理的資料。在圖12A至B中提供一組關聯型資料庫表格，用以表示由一路由器所保留的關於該路由器所管理之LMU的資訊的類型。當然，在本文所述照明系統的替代範例中可以設計任何數量的各種不同資料庫架構來儲存及管理路由器的資訊。圖12A至B中所示的關聯型表格的用意在於提供一種示範性資料庫架構，以便圖解被儲存在一路由器內的資料類型。該示範性架構的關聯型表格包含：(1)器件類型1202，其列出一照明控制系統內的器件的各種類型，包含照明夾具的內部器件與照明元件以及LMU、路由器、以及其它器件；(2)位址1204，其包含參照其它表格的各種不同位址；(3)製造者1206，其含有和特殊器件製造者有關的資訊；(4)維修者1208，其含有和負責維修自動照明控制系統之器件的各種維修個人或機構有關的資訊；(5)管理者1210，其含有管理照明控制系統之一部分的各種管理機構或個人管理者有關的資訊；(6)額外表格，用以描述負責供應電力、供應各種其它服務的個人或機構以及圖12A至B中並未顯示的其它此類個人與機構；(7)器件1212，其儲存和該照明控制系統內的特殊器件有關的詳細資訊；(8)電氣1214，其儲存特殊系統器件的詳細電氣特徵，其中的各列參照器件表格中的列；(9)軟體1216，其儲存特殊系統器件的詳細軟體特徵，其中的各列參照器件表格中的列；(10)機械1218，其儲存特殊系統器件的詳細機械特徵，其中的各列參照器件表格中的列；(11)含有(Contains)1220，其儲存構成「含有」關係的多對器件ID，用以表示該對器件ID中的第一器件ID辨識一含有該對器件ID中的第二器件ID所辨識之器件的器件；(12)管理(Manages)1222，其儲存器件之間的「管理」關係；以及(13)群1224，其含有和針對該路由器所定義的各群LMU有關的資訊。

於圖12A至B中所示的示範性資料架構中，器件類型表格1202含有ID/描述對，其描述該自動照明系統中不同類型器件中的每一者。該些ID或辨識符係使用在器件表格1212的CT ID行中。位址表格1204、製造者表格1206、維修者表格1208、以及管理者表格1210中所包含的列會於位址表格的情況中提供位址的描述，以及於製造者表格、維修者表格、以及管理者表格的情況中提供個人或機構的描述。器件表格1212中的每一個登錄項皆描述該自動照明系統內的一不同器件。每一個器件係由器件表格的第一行1230中的一辨識符或ID來辨識。每一個器件具有由第二行1232中所包含的器件類型辨識符所辨識的類型。每一個器件具有由器件表格的第三行1234中的製造者ID所辨識的製造者，其中製造者ID為製造者表格1206的第一行1236中所提供的製造者辨識符。器件會額外由下面來描述：行1240與1242中的保固資訊；行1244中的安裝日期；行1246中的序號；行1248、1250、以及圖12A中沒有顯示的額外行中的電氣表格、軟體表格、以及其它表格中的參照列；以及行1252中的GPS位置。許多其它類型的資訊可以包含在用以描述器件的額外行之中。電氣表格1214描述一器件的各種電子特徵，包含：行1254中的預測壽命；行1256中的該器件的累積運轉時間；行1258中的和該器件相關聯的電力開啟事件；以及行1260、1262、以及圖12B中沒有顯示的額外行中的各種臨界值，用以觸發和一器件相關聯的事件之。於其中一範例中，行1260包含一運轉時間警報，其規定當累積運轉時數等於或大於行1260中所示的臨界值時該照明控制系統應該採取特定行動。軟體表格1216與機械表格1218包含軟體器件和機械器件的各項特徵。群表格1224中的每一群係由下面來描述：行1270中的ID；行1272中的名稱；行1274、1276、圖12B中並未顯示的額外行中和該群相關聯的管理者、維修者、以及其它服務提供者的各種ID；行1278中和一群相關聯的路由器的器件ID；以及沒有結構性的行1280中的該群的目前排程。

儲存在圖12A至B中所示的示範性資料架構中的資訊允許回應由在一路由器或網路資料中心上執行的使用者介面常式所產生的許多不同類型的查詢。舉例來說，倘若路由器提供的使用者介面的使用者希望找尋Supermall停車場群中的全部燈柱或光夾具的話，路由器使用者介面常式能夠執行下面的SQL查詢以提供經辨識的燈柱的序號以及GPS座標：

於本文所述照明系統的特定範例中，一局部儲存在該路由器內或是儲存在一資料庫管理系統中而可由路由器透過網路控制中心來存取的資料庫可以在新增或更新資料時自動觸發產生從該路由器發送至LMU的訊息。於本文所述照明系統的其它範例中，該些使用者介面常式可以經由該使用者介面響應於使用者輸入而執行查詢以更新該資料庫並且在適當時同時產生要傳送至LMU的命令。於特定的情況中，一分離、不同步的路由器常式可以週期性地比較該資料庫的內容以及除存在LMU內的資訊，以便確保LMU的資訊內容反映儲存在該資料庫內的資訊。一般來說，除存在LMU內的資訊(其包含狀態、運轉時間特徵、感測器的定義、以及其它此類資訊)也會被儲存在路由器的資料庫之中。

路由器會經由一命令介面來執行LMU的控制。圖13所示的係使用在路由器至光管理單元通訊中的各種命令。此些命令包含：(1)設定時間命令，其設定配合一LMU所儲存的時間；(2)定義群命令，其設定一LMU所屬的群列表中的登錄項(圖11中的1112)；(3)定義排程命令，其被用來定義儲存在LMU內的排程；(4)定義輸入/輸出命令，其定義LMU內的各種感測器裝置及相關聯的事件；(5)強制燈泡狀態，其讓經由使用者介面來和路由器互動的使用者，或者，於替代範例中，讓和蜂巢式電話互動的使用者，透過LMU來手動操作一照明單元；(6)回報狀態命令，其讓路由器向LMU請求狀態資訊；(7)回報狀態命令回應，其數種形式被用來回應LMU所收到的回報狀態命令；(8)事件命令，其會回報事件且其能夠由任何單元發送；(9)設定操作時數命令，其允許路由器設定一LMU所保留的照明夾具內的器件的各種電氣特徵；(10)定義燈泡特徵命令，其允許路由器儲存管理這些照明元件的LMU內的照明元件的特殊燈泡特徵；(11)韌體更新命令，其讓一LMU準備接收韌體更新；(12)後門命令，其用來從LMU處取得資料的除錯命令；以及(13)新增/移除命令，其會通知一橋接LMU在該橋接LMU的電力線網路中新增或刪除一端末點LMU。圖14A至N所示的係上面參考圖13所討論的各種命令與回應的資料內容。圖14A至N中所提供之用於描述訊息的資料欄位的表格相當清楚顯見，本文不作進一步討論。

圖15至18提供配合一光管理單元的控制功能的流程控制圖。圖15提供一LMU事件處置器的控制流程圖，其會回應發生在一LMU內的事件。該事件處置器會在步驟1502中等待下一個事件發生，並且接著在條件式陳述組中判斷發生哪一個事件並且回應該事件，例如，在等待步驟1502後面的條件式陳述1504中。該事件處置器會在該LMU中持續地運轉。當發生非同步感測器事件時，例如，來自一光電池的輸出訊號從開啟轉變成關閉或是從關閉轉變成開啟時，如在步驟1504中之判斷，該事件的事件描述符會在事件表格(圖11中的1116)中被找到並且更新。當一計時器逾時表示是時候檢查事件描述符被供應在該事件表格(圖11中的1116)中的各種事件時，會在步驟1508中呼叫檢查事件常式。當該事件對應於將一外來訊息佇列儲存至一外來訊息佇列時，如在步驟1510中之判斷，那麼，便會在步驟1512中呼叫已接收處理命令常式。當該事件對應於將一外送訊息佇列儲存至一外送訊息佇列時，如在步驟1514中之判斷，那麼，便會在步驟1518中呼叫處理外送命令常式。當該事件代表用於控制已儲存操作排程之週期性檢查的計時器逾時時，如在步驟1520中之判斷，那麼，便會在步驟1522中呼叫檢查排程常式。在步驟1524中被召喚的內定事件處置器會處理可能發生的任何各種事件。圖15中明確處理的事件僅為一組示範性事件，其係用來解釋LMU事件處置器的整體功能。

圖16提供在圖15的步驟1508中所呼叫的檢查事件常式的控制流程圖。在步驟1602至1608的for-迴圈中，一LMU內的事件描述符表格(圖11中的1116)中的每一個事件描述符皆會被探討。倘若該事件被描述為有作用的話，或者，相較於處理時最近才發生的話，那麼，大體上，一用於回報該事件的訊息會在步驟1604中被佇列儲存至一外送訊息佇列，而且當批准進行局部動作時，如在步驟1605中之判斷，那麼，該事件便會在步驟1606中被局部性處理。在訊息佇列儲存及局部處理之後，事件狀態會在步驟1607中被重置。其它類型的事件可以被回報，但是不會被局部性處理。其它類型的事件可以被回報至路由器並且被局部性處理。舉例來說，溫度感測器事件可能會導致局部啟動或取消一加熱元件，以便局部性控制溫度。

圖17提供在圖15的步驟1512中所呼叫的「已接收處理命令」常式的控制流程圖。下一個命令會在步驟1702中從外來命令佇列中被解除佇列儲存。當該命令係一擷取資訊命令時，如在步驟1704中之判斷，那麼，在步驟1706中，適當的資訊會從該LMU所儲存的資訊中被擷取並且被併入在佇列儲存至一外送訊息佇列的回應訊息之中。當將該訊息佇列儲存至該外送訊息佇列時，在步驟1708中會發生一佇列非空乏事件。當該命令係一儲存資訊命令時，如在步驟1708中之判斷，那麼，在步驟1710中，於該命令中所收到的資訊會被儲存至該LMU內的適當資料結構之中。當需要承認時，如在步驟1712中之判斷，那麼，一承認訊息會在步驟1714中被準備並且被佇列儲存至該外送訊息佇列。當該命令導致局部動作時，如在步驟1716中之判斷，那麼，便會在步驟1718中實行該局部動作，以及當需要承認訊息時，如在步驟1720中之判斷，那麼，該承認訊息會在步驟1714中被準備並且被佇列儲存。當命令佇列為空乏時，如在步驟1722中之判斷，那麼，該常式便結束。否則，控制便會回到步驟1702，以便解除佇列儲存下一個已接收的命令。

圖18提供在圖15的步驟1522中所呼叫的「檢查排程」常式的控制流程圖。在步驟1802至1810的for-迴圈中，局部儲存在該LMU內的排程(圖11中的1118)中的每一個登錄項皆會被探討。在步驟1803中，目前時間會和目前探討的排程的起始時間及結束時間作比較。當目前時間落在目前探討的排程事件或登錄項的起始時間登錄項及結束時間登錄項所指定的範圍內時，那麼，在步驟1805至1809的內for-迴圈中，由該LMU控制的照明夾具內的每一個照明元件皆會被探討。當目前探討的照明元件落在其排程登錄項為合法的群裡面時，如比較該排程登錄項的群ID及該照明元件的群ID之決定，那麼，當目前的照明元件輸出不同於該排程的規定時，在步驟1808中，該LMU會藉由變更該照明元件的電壓或電流輸出來將該照明元件的輸出改變為該排程中規定的輸出。

圖19提供一路由器使用者介面的狀態轉變圖。當一使用者經由一使用者介面和路由器互動時，該路由器一開始會顯示一首頁1902。使用者可能希望觀看資料、更新與修正資料、或是手動控制一或更多個LMU，而且於本文所述照明系統的特定範例中，可以選擇此三種類型互動中的其中一者並且接受授權，以便經由一或更多個授權頁1904至1906來實行此些類型的動作。使用者可能需要提供密碼、讓手指通過指紋辨識器、提供其它資訊以便藉由和該使用者介面互動來授權該使用者實行此些與其它類型的任務。各種網頁集可以讓使用者觀看或修正：針對LMU所定義的群以及LMU與群的關聯；所希望的照明操作的類行事曆排程；和照明夾具及照明夾具內所含的器件有關的資訊；以及和夾具位置有關的資訊，其包含能夠觀看疊放在地圖上的夾具位置或是含有該些LMU的區域的照片影像。有大量不同的可能使用者介面能夠被設計用來提供LMU及由一特殊路由器所管理的照明夾具的互動式控制。雷同的使用者介面可以在網路控制中心層級處被提供。

圖20至26提供上面配合圖7討論的射頻致能光管理單元(RF致能LMU)的額外說明。圖20所示的係RF致能LMU的方塊圖，其代表本文所述照明系統的其中一個範例，雷同於圖7中所示的方塊圖，在圖21A至26中提供其子器件、電路圖的額外細節及虛線表示符。圖21A至26中所提供的電路圖包含額外說明下面由圖20中的虛線矩形所示的子器件：(1)微處理器2002；(2)光耦合隔絕子器件2004；(3)切換式繼電器子器件2006；(4)內部電力供應子器件2008；以及(5)電表子器件2010。電表子器件2010係一積體電路施行的電表，其監視經由AC電力線2012至2013接收電力的燈具的電力用量。RF致能LMU內的軟體常式會查詢電表子器件2010，通常係在規律的時間間隔處及/或在從一路由器或網路控制中心處收到請求時，以便監視該RF致能LMU所管理的燈具的電力用量並且回報該電力用量給該路由器或網路控制中心。

圖21A至E提供RF致能LMU的微處理器器件(圖20中的2002)的額外說明。微處理器2102包含和外部訊號線耦合的大量接針，該些接針在該微處理器和其它RF致能LMU器件之間提供一介面。在圖21A至E中，該些接針的數字編號從1至32。類中斷訊號2104至2105係由該RF致能LMU的各種感測器或監視器件輸入至接針12與13。該微處理器輸出一繼電器訊號2106給切換式繼電器器件(圖20中的2006)，用以中斷該燈具與該AC或DC電源的連接。該微處理器會從一熱阻器溫度感測器處接收一訊號2108，以便監視該RF致能LMU所在的光夾具殼體內的溫度。一群訊號2110提供一通用非同步接收器傳送器(Universal-Asynchronous-Receiver-Transmitter，UART)介面給無線模組(圖7中的704)以及另一群訊號線2112提供一介面給電力線通訊模組(圖7中的706)。訊號線2114至2115提供一時脈輸入給該微處理器，而訊號線2116群則施行一串列周邊介面(Serial-Peripheral-Interface，SPI)匯流排介面給電表器件(圖20中的2010)。另一群訊號線2118施行一脈衝寬度調變輸出。數個接針會將該微處理器連接至內部DC電力2120及連接至接地2122。微處理器2102包含：快閃記憶體，用以儲存軟體程式以便施行該RF致能LMU的控制與通訊功能；以及傳統的處理器子器件，其包含暫存器、算術單元與邏輯單元、以及其它此類子器件。任何各式各樣不同的微處理器皆可以運用在RF致能LMU之中。

圖22提供RF致能LMU的光耦合-隔絕子器件(圖20中的2004)的一部分的電路圖。輸入線與輸出線會藉由一光學連接線2202而彼此電子隔絕，其中一發光二極體(LED)及光二極體會分別將電子訊號轉換成光訊號以及將光訊號轉換回到電子訊號。

圖23提供RF致能LMU的切換式繼電器器件的電路圖(圖20中的2006)。當繼電器訊號2302被解除判定時，一螺線管切換器或類螺線管切換器裝置2304會將輸入AC電力導體互連至輸出AC電力。然而，當繼電器訊號2302被微處理器(圖21A至E中的2101)判定時，該螺線管會從輸出AC電力線中解除耦合輸入AC電力線，因而中斷該燈具和主輸入電力線的連接。當該微處理器沒有發揮功能時，並且在判定由該微處理器及該RF致能LMU內的微處理器常駐軟體控制程式對一光夾具進行控制之前，該燈具的內定狀態係被連接至該些AC輸入主電力線。因此，在該微處理器和控制程式之初始化之前，以及每當該微處理器及/或控制程式無法主動地控制該光夾具的器件時，該燈具會直接被連接至該些主電力線。如上面的討論，該燈具可以因為接收自一路由器或網路控制中心的命令的結果而在RF致能LMU控制下和該些主電力線中斷連接。

圖24提供RF致能LMU的內部電力供應器器件(圖20中的2008)的電路圖。輸入AC電力2402至2403會被一整流器與變壓器2404整流並且下降，用以產生五伏特內部DC輸出2406。該輸出電力訊號會經由一穩定電路系統與器件而穩定，其包含電容器2408。

圖25A至C提供RF致能LMU的電表器件(圖20中的2010)的電路圖。該電表被施行為一積體電路2502，其透過上面參考圖21A至E討論的SPI匯流排介面2504而介接至該微處理器。

圖26提供用以將一感測器或監視裝置2602的輸出互連至微處理器之類中斷輸入2604的電路的電路圖。當跨越感測器-輸出訊號線的電壓降大於一臨界值時，輸出訊號2604會被判定。

基於許多理由，基於發光二極體(LED)的區域照明(包含街道照明)在許多應用(包含街道照明應用)中快速變成較佳的照明技術。基於LED的燈具提供明顯大於白熾燈泡、螢光照明元件、以及其它照明元件技術的能量效率。基於LED的燈具會被施行與控制，用以生產具有所希望頻譜特徵的輸出光，其會輸出特殊波長或波長範圍的光，不同於許多其它類型的照明元件。基於LED的燈具能夠快速地被開啟與關閉，並且在微秒等級的時間週期中達到完全亮度。來自基於LED燈具的輸出能夠輕易地由脈衝寬度調變來控制或是藉由控制該基於LED燈具的電流輸入來控制，從而允許精確的調光。基於LED的燈具傾向於隨著時間而故障，不會如白熾照明元件或螢光照明元件般突然故障。基於LED的燈具的壽命長過其它類型照明元件的壽命2到10倍甚至更大。基於LED的燈具通常比其它類型照明元件更耐用，更能抵抗衝擊及其它類型的機械性破壞。基於此些與其它理由，在下一個五至十年期間，基於LED的燈具被預言會在街道照明應用中大量取代其它類型照明元件。

然而，雖然優點很多，基於LED的燈具仍有特定缺點，其包含非線性的電流至電壓響應，其需要謹慎的調節被供應至基於LED的燈具的電壓與電流。此外，基於LED的燈具還相對的溫度敏感。基於此些與其它理由，基於LED的燈具的RF致能LMU控制為基於LED的燈具提供的優點會更大於為傳統類型照明提供的優點。舉例來說，RF致能LMU可以包含電表與輸出流明感測器，用以幫助自動監視基於LED的燈具輸出，以便決定基於LED的燈具何時需要備更換。於會突然故障的傳統類型照明元件的情況中，維修人員相對容易確認已故障的照明元件。相反地，因為基於LED的燈具係逐漸地故障，所以，藉由RF致能LMU的監視能夠比藉由維修人員的監視提供更可靠的自動系統來監視與偵測即將故障的基於LED的燈具。此外，RF致能LMU還能夠在相對頻繁的間隔處監視照明夾具內的溫度並且能夠自動降低輸出至燈具的電力而採取其它改善步驟，以便確保溫度敏感的基於LED的燈具保持在最佳的溫度範圍內。

圖27至29所示的係基於LED的照明元件的特徵。圖27所示的係一典型的小型LED照明裝置。該LED光源係一相對小的半導體材料晶片2702，透過陽極2704元件與陰極2706元件而被施加至該照明裝置的電位跨越該晶片有電壓。一般來說，一半導體晶片2702係被鑲嵌在一反射式凹腔2705內，用以在代表該反射式凹腔所定義之立體角的方向中將光朝外引導。於較高電力的LED中，該半導體晶片的尺寸明顯較大並且通常被鑲嵌至一金屬基板，以便在該較大的半導體晶片中提供較大的熱移除。

圖28圖解LED操作的原理。一構成LED裝置2802之照明元件的半導體晶體會有不同的摻雜，用以產生一p-n接面2804。該晶體的p側含有過量的正電載子或電洞，例如，電洞2806；而該半導體的n側含有過量的負電載子或電子，例如，電子2808。在該半導體晶體的p部與n部之間的介面2804處會形成一淺屏障區2810，其中電子會從n側擴散至p側，而電洞會從p側擴散至n側。該屏障區代表一用以阻止電流流動的小電位能量屏障。然而，當一電壓2812在正向方向中被供應跨越該半導體時，如圖28中所示，稱為「正向偏壓」，該屏障會輕易地被克服，而且電流流動跨越該p-n接面。反向該電壓源的極性，稱為「反向偏壓」，會誘發電流在反向方向中流過該半導體；不過，當允許增加反向電流時超過一臨界反向電流時，足夠的熱量會被產生而破壞半導體晶格並且永久性禁能該裝置。施行p-n接面的不勻稱性摻雜半導體晶體構成現代電子系統之許多器件的基本功能單元，其包含二極體、電晶體、以及其它器件。於發光二極體(LED)的情況中，當該半導體晶片被正向偏壓且電流流過該p-n接面時，在已激昇的電子結合電洞的過程中該些電子會藉由釋放特定波長的光而轉變成較低的能量位準。

圖29顯示一典型LED的電流相對於電壓的曲線。當0V被施加跨越LED 2902時，沒有電流通過該LED。LED的正向偏壓會產生一小額初始電流，其會以指數的方式增加超越一臨界正向偏壓電壓2904。LED的反向偏壓會產生一指數式增加超越一崩潰電壓臨界值2906的反向電流。當一外加正向偏壓電壓超越圖29中的臨界電壓2904時，該LED會發光。然而，可以發光而沒有足量電流破壞半導體晶格的操作外加電壓範圍相當窄。換言之，如圖29中所示，一LED以外加電壓為基準的電流有高度的非線性，而且在該電流相對於電壓曲線的指數區域中即使外加電壓小額增家仍會在該裝置內誘發足量電流而破壞該裝置。基於此理由，和在白熾光元件及螢光光元件之中不同，輸出至基於LED的燈具的電壓或電流的控制需要相對精確。基於LED的區域照明夾具通常運用會整流輸入AC電力並且輸出恆定電壓或恆定電流DC電力給該燈具的LED驅動器器件。

圖30所示的係基於LED的街道照明燈具。圖中所示的基於LED的街道照明燈具3002和正常的安裝配向反向，其包含一透明遮罩3004，在一LED元件陣列3008中的LED元件(例如，LED元件3006)所發出的光會穿過透明遮罩3004用以照射一區域。該基於LED的街道照明燈具包含一大體上為金屬的殼體3010，其有多個類鳍狀的突出部，例如，鰭部3012，用以幫助該LED陣列的熱移除。該基於LED的街道照明燈具可以還包含一充當該LED陣列之恆定電壓或恆定電流電源的LED驅動器。輸入電力線與訊號線穿過一類環圈夾具3014，其還充當一光夾具托架的機械耦合件。於一替代類型的基於LED的街道照明燈具中，該LED驅動器可以被放置在一光夾具的一器件內，而非圖30中所示的燈具殼體內，並且藉由穿過該類環圈夾具的繞線被互連至該LED陣列。

有許多類型的LED驅動器可在市面上購得。在特定街道照明應用中所使用的其中一種普及的LED驅動器會從100V與277V之間的輸入電壓中輸出0.70A的恆定電流。該LED驅動器包含熱保護電路系統並且耐受該LED陣列中持續的開路事件與短路事件。該LED驅動器被放置在重量三磅以下且維度約21公分x59 公分x37公分的長矩形包體內。

圖31至33所示的係其中一種類型的恆定-輸出-電流LED燈驅動器。圖31所示的係LED燈驅動器。該LED燈驅動器利用一固定頻率脈衝寬度調變控制器積體電路3106以輸入AC電力3104為基礎來驅動一串或是一系列LED 3102。圖32提供該LED燈驅動器的該積體電路(圖31中的3106)的功能方塊圖。圖33提供該LED燈驅動器內的該積體電路(圖31中的3106)的功能方塊圖。

圖34所示的係RF致能LMU/基於LED的燈具驅動器模組。如圖34中所示，該RF致能LMU/基於LED的燈具驅動器3402包含上面參考圖7討論的RF致能LMU器件702、704、708、710、707、709、以及716以及一額外的切換式繼電器3406、LED驅動器輸出子器件3408、以及一LED驅動器3410，該LED驅動器3410會整流且穩定輸入AC電力用以產生一恆定電流DC輸出給一LED陣列3412。該額外的切換式繼電器3406被控制的方式和切換式繼電器716完全相同，用以確保在該RF致能LMU軟體之初始化之前的內定模式中或是該RF致能LMU沒有主動控制該光夾具的時間週期期間該LED驅動器除了有輸入AC電力之外還具備輸入訊號來驅動從該LED陣列處輸出的光。

LED驅動器增強RF致能LMU解決的問題係被耦合至一或更多個燈具的LED驅動器的功率係數通常不會是1.0，如希望從主電力處取出最小電流有最大光輸出般，而是通常遠小於一。當功率係數為1.0時，電壓的波形會匹配負載內的電流的波形，而視功率(apparent power)(其被計算為跨越該負載的電壓降和通過該負載的電流的乘積)則等於在該負載內被消耗的功率而且最終會消散至環境中變成熱，稱為實功率(real power)。僅具有淨電阻性特徵的線性負載通常會有1.0的功率係數。相反地，具有電抗性特徵的線性負載則由於負載中的電容或電感的關係而會儲存特定數額的能量並且在每一個AC循環期間將已儲存的能量釋放回到主電力。所以，被提供至負載的視功率超過負載所消耗的實功率。非線性負載(包含整流器及基於脈衝寬度調變的調光電路)會以複雜的方式改變電壓波形與電流波形，並且可以造成遠低於1.0的功率係數。LED驅動器包含整流器及基於脈衝寬度調變的調光電路兩者，且所以代表具有遠低於1.0之功率係數的非線性負載。

功率係數低於一的問題係負載從主電力供應器所取出的電流大於實際上被用來在負載內產生功率的電流。雖然超額電流沒有被使用在負載之中並且經由主電力被送回電力供應器；但是，被該負載取出的較高電流卻會在傳送期間導致較高的功率損耗，因此，電力供應器經常以較高的速率來充電，用以供應電力給具有低功率係數的裝置。因此，為達最大的成本與能量效率，被併入一LED驅動器增強RF致能LMU之中的LED驅動器需要額外的電路系統與電路元件來提高該LED驅動器增強RF致能LMU與LED驅動器增強RF致能LMU控制的燈具的功率係數至盡可能接近1的數值。電抗性、線性負載的功率係數亦能夠藉由以具有附加電容電感的負載中的負加電容或抵消電容來抵消負載中的電感而提高，稱為「被動式功率係數修正」。非線性負載的功率係數能夠藉由使用主動式電路器件(其包含升壓轉換器、降壓轉換器、或是升降壓轉換器)而提高，稱為「主動式功率係數修正」。相依於一LED驅動器增強RF致能LMU之中所包含的LED驅動器的特殊施行方式，該LED驅動器增強RF致能LMU需要額外的主動式功率係數修正器件，並且於特定的情況中，可能還運用額外的被動式功率係數修正器件。一般來說，功率係數介於0.95與1.0之間的負載不會因電力供應器而有較高費用的要求，且因此，該些LED驅動器增強RF致能LMU會希望有等於或超過0.95的超額功率係數。而LED驅動器的額外問題係當調光電路系統有作用時，功率係數可能會降低，因為脈衝寬度調變會在電壓/電流波形之中造成額外的諧波。因此，較佳的LED驅動器增強RF致能LMU包含動態功率係數修正，其能夠在燈具調光改變時動態地調整及修正該LED驅動器及被耦合燈具之不斷改變的功率係數。

將LED驅動器併入RF致能LMU之中提供一種單器件方案來控制基於LED的燈具。基於許多理由，在基於LED的街道光夾具中特別需要藉由RF致能LMU所達成的光夾具集中式監視與控制的類型。LED驅動器及基於LED的燈具具有狹窄的操作參數範圍，其包含狹窄的操作溫度範圍以及輸入電壓和輸入電流因LED照明元件之非線性的關係而有相對嚴謹的必要條件。當特定類型的溫度監視與控制電路系統能夠被包含在LED驅動器之中時，RF致能LMU提供參作參數之第二層的集中式、遠端監視並且對照明夾具進行局部與遠端控制，以便最小化及/或消弭LED驅動器毀損條件及LED陣列毀損條件。如上面的討論，RF致能LMU控制能夠用於精確監視基於LED燈具的功率消耗及光輸出，以便自動且遠端判斷燈具需要保養與更換的時點。再者，將RF致能LMU及LED特徵元件一起整合在單一模組之中還會簡化光夾具器件的設計與製造並且降低光夾具的成本。

上面所述的自動照明控制系統係一種複雜、非常耐用的分配系統，用以將光分配至客戶設施與區域。如上面的討論，該自動照明控制系統包含：一或更多個網路控制中心；多個路由器；以及位在特有光夾具內的大量LMU，其會控制照明元件的操作並且代替路由器及網路控制中心從該些光夾具所在的區域中收集感測器資料和其它資訊。所有此高互連性且中央管理的基礎架構能夠如上面討論般地用於許多額外的用途，其包含環境感測、安全監視、交通流量分析、以及其它此類用途。

隨著石化燃料價格急速上升及石化燃料可取得性的下降，已經有人投入且持續大量的研究與開發電動車。重要的汽車製造商已經開發並且銷售具有合理駕駛範圍的實用電子車，其完全利用已儲存的電能來操作。然而，電動車的廣泛接受性的潛在限制涉及電動車擁有者所遭遇的目前難題，包含在旅行時以及在他們的住所以外的地方再充電他們的電動車。在世界的幾乎每一個有人居住的區域雖然都可取得電力；但是，用於再充電電動車的方便插座卻無法廣泛地取得。在駕駛人可接近的位置中不僅需要方便的電力配送單元，還需要完全的基礎架構來提供電量配送監視，並且在可以對電動車進行方便的再充電之前還需要進行交易。

上面所述的自動照明控制系統在地理上及商業上被獨特地定位用以提供用於再充電電動車的普及且方便的電力分配。首先，因為LMU已經方便地被放置在街道、停車場、以及其它車輛可接近的區域附近，且因為該些LMU會接收、監視、計量、以及配送電力，所以，該自動照明控制系統已經在電動車駕駛潛在需要的每一個位置處配送電力。其次，因為該自動照明控制系統已經藉由一實用的通訊系統健全地互連並且提供通訊設施來傳輸資料給車輛可接近的地理位置以及從車輛可接近的地理位置處接收資料，所以，該自動照明控制系統基礎架構能夠被修正用以提供用於再充電電動車的電力完整服務配送。

圖35所示的係目前已述照明系統的其中一個範例。如圖35中所示，一照明夾具3502由上面所述的自動照明控制系統來控制，並且已經藉由加入一自動資訊服務站(automated kiosk)3504(雷同於各種既存的自動介面，包含ATM機、售票機、以及其它此類的自動機器)來增強電力分配，用以為電動車駕駛提供一交易介面。此外，數個街道可接近或是停車場可接近的電量配送單元(例如，電量配送單元3506)會被電子連接至LMU控制功能以及供電給該照明夾具的外部電力供應器。該LMU控制功能會輕易地被調適成用以開啟、關閉、以及計量經由每一個電量配送單元來配送的電力。此外，該(些)網路控制中心及該些路由器內的資料庫管理系統與控制功能亦會輕易地被調適成用以提供電力配送交易、控制經由局部自動資訊服務站進行電力配送、以及集中付款與結帳。

圖36所示的係對儲存在每一個LMU內的資料所進行的特定增強以及為提供電力分配所進行的LMU功能增強。LMU會創造與保留用以描述自動資訊服務站的資料結構3602及用以描述每一個電量配送單元的資料結構3604至3605。此些資料結構等同於圖11中所示的資料結構，其儲存和照明夾具及燈具有關的資訊。此外，LMU還被增強而包含一資訊服務站管理模組3608以及一電量配送單元管理模組3610，用於自動控制資訊服務站(圖35 中的3504)以及每一個電量配送單元(圖35中的3506)。

圖37所示的係路由器及/或網路控制中心內的已儲存資料及功能的增強。此些增強包含儲存用以描述電力分配客戶的關聯型表格或其它資料結構3702以及用以描述特有電力分配交易的關聯型表格或其它資料結構3704。該些路由器及/或網路控制中心進一步包含額外的電量分配模組3706、付款與結帳模組3708、以及客戶管理模組3710。額外模組中的已儲存資訊可用於針對電力分配的客戶預訂、信用卡鑑別與驗證、交易管理與自動付款，以及用於自動資訊服務站和電力分配交易的即時控制。

圖38A至C所示的係代表性電力分配交易。此些圖式分成三行：左邊行3802對應於客戶/自動資訊服務站；中間行3804對應於LMU控制功能；以及右邊行3806對應於路由器/控制中心功能。參考圖38A，當客戶輸入一交易起始輸入至該自動資訊服務站時(通常藉由如資訊服務站顯示器所示般地按押按鈕或觸碰螢幕)，交易會在步驟3810中被起始。當接收客戶輸入時，在步驟3811中，該資訊服務站會傳送一起始訊號給LMU內的資訊服務站管理模組。該資訊服務站管理模組會在步驟3812中接收該起始訊號並且開始收集用以實行電力分配交易所需要的資料。在步驟3813至3814中，該資訊服務站管理模組會傳送用於該資訊服務站的各種資料輸入畫面或指示以便顯示各種輸入要求畫面，並且該資訊服務站會顯示該些輸入要求畫面並且接收適當的客戶輸入。一但該資訊服務站管理模組已經收集用以進行電力分配交易所需要的資訊之後，該資訊服務站管理模組會在步驟3815中準備一交易起始訊息並且將該訊息傳送至一路由器或網路控制中心。路由器或網路控制中心會在步驟3816中接收該交易起始訊息；在步驟3817中利用一信用卡授權服務來授權該交易，比較輸入資訊和被儲存在該客戶的關聯型表格(圖37中的3702)之中的資訊，以及藉由其它此類手段；並且在步驟3818中回傳該授權和燃料供給允許訊息給LMU。在步驟3819中，LMU會從一燃料供給允許訊息中接收該授權，並且在步驟3820至3821中透過該資訊服務站所顯示的資訊來實行燃料供給指令之顯示與燃料供給過程之監視、電力分配計量與監視、以及其它類型的測試與監視。

現在參考圖38B，一旦客戶已經在步驟3822中開始實行電動車再充電且電量配送單元和LMU在步驟3823與3824中已經合作以監視且完成電力分配操作，一燃料供給完成訊號便會在步驟3825中產生(由客戶和資訊服務站互動而產生；由LMU感測纜線中斷連接、充電完成、或是其它事件而產生；或是藉由特定其它方式產生)，從而導致在步驟3826中傳送一燃料供給完成訊號給LMU。在步驟3827中，LMU會接收該燃料供給完成訊號，以及在步驟3828中，LMU會準備要發送給路由器及/或網路控制中心的電力分配交易完成訊息。在步驟3829中，路由器及/或網路控制中心會接收該交易完成訊息，更新交易表格及其它已儲存的資料庫資訊，並且在步驟3831中回傳承認訊息給LMU。在步驟3832中，LMU會接收承認訊息，並且前往圖38C，在步驟3833中傳送任何最終指令及承認訊息給該自動資訊服務站。在步驟3834中，該自動資訊服務站會顯示該些最終指令及承認訊息，以及在步驟3835中重新初始化資訊服務站顯示器，準備實行另一次電力分配交易。

一般來說，該自動資訊服務站能夠同步實行和該LMU相關聯的電量分配單元一樣多的電力分配交易。該些電量分配單元可以包含具有相容於電動車的一或更多個轉接器的可延長電線。於本文所述照明系統的許多範例中，電量配送單元能夠被控制(藉由送至資訊服務站的客戶輸入以及可能藉由電量配送單元內的感測器)用以輸出相容於該電動車的一特殊電壓與電流。許多不同額外類型的電量配送單元、自動資訊服務站、以及用於實行電力分配交易的其它自動系統亦能夠被設計成本文所述照明系統的替代範例。

上面討論的自動控制系統雖然針對控制與監視照明元件進行揭示；然而，本技術亦能夠管理與控制其它類型資源的分配，例如，水。於本技術的示範性實施例中，控制系統能夠用於控制與監視下面所說明的灌溉系統。

圖39所示的係根據本揭示內容的灌溉控制系統3900的示範性實施例。該灌溉控制系統3900能夠被用來控制一灌溉系統，其包含一或更多條灌溉線3910，每一條皆有一或更多個孔徑或孔洞3912，用以供應灌溉水給所希望的區域。在某些應用中，該些孔洞可以為灑水頭的一部分或是位在灑水頭中。每一條線3910還會包含一閥門3914，舉例來說，一關閉閥門，其可操作用以控制經過該線的水流。該些閥門3914能夠為任何合宜的類型，例如，蝴蝶閥門(butterfly valve)。圖中所示的每一條線3910雖然有自己的閥門3914；不過，亦可以使用單一閥門3914來控制水流或是任何其它液體經過所有的灌溉線3910。該控制系統能夠包含一或更多個感測器3920，它們操作用以偵測和該灌溉系統相關聯的條件並且提供有關的資料給一相關聯的控制器3930及/或連結的第二控制器3940(舉例來說，場所控制器)。控制器3930係操作用以控制該些閥門3914，並且可以藉由合宜的通訊鏈路(例如，RF鏈路)連結至另一控制器，舉例來說，場所控制器3940。任何合宜的通訊協定皆可用於該(些)通訊鏈路。在不同的應用及所希望的灌溉條件中，該灌溉系統會被控制系統3900調整至特定的所希望線壓維持所希望的時間週期。據此，除了其它參數之外，亦能夠以時間為函數來計算由該灌溉系統灑在地面的水量。一般來說，這係因為一灌溉系統會最佳操作在恆定的已知壓力處，而被分配的水量則可以從時間與水流速的乘積來算出。就此來說，倘若壓力為未知的話，便無法依此方式算出準確的判定結果。倘若壓力太低的話，舉例來說，經過該些孔徑或孔洞3912的水分配會不足以覆蓋所希望的區域，而且特定區域可能會未被供水。倘若壓力太高的話，可能會導致重疊，或者，水可能被噴灑在不希望被供水的表面上，導致浪費。除此之外，高壓力還會破壞設備，導致進一步的成本與時間被耗用在維修與修理中。灌溉覆蓋面積(舉例來說，每一個灑水頭的面積的直徑)能夠以線壓為基礎如所希望般地被調整。圖中雖然針對孔洞3912描繪灑水頭；不過，其它類型的灌溉設備亦可使用在本揭示內容的範疇內，舉例來說，水泡、水滴灌溉線、...等。

如上面提及，感測器3920能夠用於控制該灌溉系統，並且能夠測量廣大範圍的參數與條件。任何合宜的裝置皆能夠作為感測器3920。此些感測器包含，但是並不受限於，土壤濕氣感測器、水壓感測器、雨量感測器、溫度感測器、風速感測器、濕度感測器、太陽輻射感測器、光感測器...等，並且還可以包含流量表。

感測器3920能夠被定位在任何合宜的位置，舉例來說，被定位在灌溉系統的覆蓋面積中或附近，並且能夠為固定式或行動式。舉例來說，一濕氣感測器能夠被排列在土壤表面或是土壤中的預設深度處，用以偵測濕氣位準。或者，濕氣感測器能夠為由技術人員攜帶的可攜式裝置。於此情況中，該可攜式裝置能夠為一智慧型裝置(舉例來說，IPHONE®、IPAD®、或是類似物)的一部分。該可攜式裝置亦能夠被通訊耦合至該智慧型裝置，舉例來說，該智慧型裝置能夠經由一USB埠從該些感測器處接收各種測量值並且接著傳送該些測量值至中央控制器3930及/或場所控制器3940。

感測器3920能夠經由硬繞線通訊線路或是已知的無線通訊鏈路(包含，但是並不受限於，紅外線與無線電(RF)鏈路，並且可以使用任何合宜的協定)來和中央控制器3930及/或場所控制器3940通訊(舉例來說，用以監視及/或回報過程)。於某些應用中，控制系統3900可以被連接至網際網路或是其它合宜網路(其可以為區域性或廣域性)並且藉以被存取。

本揭示內容允許灌溉系統的使用者即時接收和該系統的狀態有關的資訊。舉例來說，藉由使用各種感測器(例如，壓力感測器)可以監視灌溉線中的壓力。因為資訊即時被接收，該系統的使用者能夠立即回應和該系統之操作不一致的情況，例如，有問題的閥門或裂縫。進一步言之，使用者能夠藉由比較真實行為和預期行為來偵測感測器中以及系統控制中的錯誤。舉例來說，倘若壓力讀數表示灌溉線中壓力降低的話，使用者便會留意系統中是否有已遭到破壞或功能不正常部分的可能性。於其它範例中，當預期沒有流動時，流經流動感測器3920的水流可以偵測到受損的灌溉線 3910；或者，藉由比較真實流速與預期速率可以偵測受損的灑水頭3912。其它範例包含，倘若地面感測器在灌溉之後回報乾燥土壤的話，使用者可以留意感測器是否功能不正常，或者，已遭到破壞或移動。又，因為使用者可以即時取得資訊；所以，回應感測器或系統中的錯誤的能力讓使用者防止或降低因該功能不正常所導致的破壞程度。

舉例來說，在圖40中所示的實施例中，一種用於灌溉的方法包含供應液體給一灌溉系統的步驟(步驟4001)。當液體已經被供應至灌溉系統並且已經建立所希望的壓力與流速時，該液體接著可以根據處理器中所規劃的預設排程被輸出至所希望的區域(步驟4002)。一旦操作，一感測器便會被用來監視該區域的特性(步驟4003)。該特性可以為上面討論的任何特性，例如，土壤情況、濕氣、水壓、雨量、溫度、風速、濕度、太陽輻射、...等。

由該感測器所取得之關於該特性的資料接著會從該感測器處被傳送至控制器(步驟4004)。該通訊可以為無線，或者，使用有線的傳送技術。該控制器會使用一或更多個處理器來分析接收自該感測器的資料(步驟4005)。該分析可能涉及比較該資料與儲存在和該處理器相關聯的記憶體中的參考資料。舉例來說，倘若特定區域中的土壤的濕氣含量太低的話，該處理器便可能決定需要額外壓力來增加該液體被輸出的距離。一旦該分析完成，液體的輸出便可以該資料為基礎被調整(步驟4006)。

在習知的灌溉控制系統中會需要一直有現場濕氣感測器來持續監視被供應用於灌溉的水量。根據本揭示內容的一觀點，可以運用校正來消弭或降低濕氣感測器被永久放置現場持續使用的需求。舉例來說，給定位置的濕氣位準(包含土壤條件)能夠相對於時間及/或溫度條件進行校正。據此，該灌溉控制系統便能夠不需要濕氣感測器或是降低濕氣感測器的需求來操作。

本發明雖然已針對特殊實施例作過說明；但是，本發明並不希望受限於此些實施例。熟習本技術的人士便會明白多種修正。舉例來說，本文中雖然已經針對灌溉系統說明不同的硬體；不過，在本揭示內容的範疇內亦可使用任何合宜類型的其它灌溉系統器件。

為達解釋之目的，前面的說明使用特定的術語以便對本發明有透澈的理解。然而，熟習本技術的人士便會明白，未必需要明確的細節方能實行本發明。本文已提出本發明之特定實施例的前面說明以達解釋與說明之目的。它們並沒有竭盡性或是限制本發明於已揭刻板形式的意圖。依照上面的教示內容可以進行許多修正與變化。本文中已顯示及說明實施例以便最佳解釋本發明的原理及其實際應用，從而讓熟習本技術的其它人士可以最佳運用本發明及具有各種修正的各種實施例，適合經過設計的特殊用途。本文希望本發明的範疇由下面的申請專利範圍及它們的等效範為來定義。