(57)【要約】【課題】分散照明制御システムを提供する。【解決手段】この分散照明制御システム（ＤＬＣＳ）は、天井タイルおよび壁板のような構造材料の中に照明器具デバイスを埋め込んでいる分散照明システムに基づいている。各照明器具デバイスは、電力網に取り付けられていて、各照明器具デバイスは、照明器具の起動および動作を制御する電子回路素子を含んでいるか、または直接関連している。通常動作中、電力網は通電されていて、電子回路は、無線手段または送電網に課される信号によって回路に伝達される信号に基づいて、照明器具自体が、いつ、どのように通電されるのかを制御している。前記信号は、ＤＬＣＳコントローラによって生成され、ＤＬＣＳを含む体系の中に常駐する。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントローラ通信デバイスと、入力を受け取るように構成されたインターフェイスとを有する少なくとも１つのコントローラと、
ユニーク識別子に関連づけられた少なくとも１つの照明器具アセンブリと、
を備え、
前記少なくとも１つの照明器具アセンブリは、前記ユニーク識別子と、照明器具アセンブリの１つまたは複数の能力に関する情報を、ハンドヘルドプログラミングデバイスに無線通信するように構成され、前記コントローラ通信デバイスから情報を受信するようにさらに構成された照明器具通信デバイスと、少なくとも１つの発光ダイオードを含む少なくとも１つの照明器具とを有し、
前記少なくとも１つの照明器具アセンブリは、直流送電網からエネルギーを受け取るように構成されており、
前記コントローラ通信デバイスは、前記少なくとも1つの照明器具アセンブリの少なくとも1つの識別子のグループを割り当てるように構成されており、照明器具の物理的又はタスクベースのグループを表す前記少なくとも1つの識別子のグループは、前記少なくとも1つの照明器具アセンブリを具備することを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記照明器具通信デバイスおよびコントローラ通信デバイスは、双方向通信のために構成されていて、照明器具通信デバイスは、コントローラ通信デバイスとの間で情報を送受信することができ、かつコントローラ通信デバイスは、照明器具通信デバイスとの間で情報を送受信することができることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのコントローラは、少なくとも１つのコントローラと少なくとも１つの照明器具との間での通信を可能にするように構成されたコンピュータ読み取り可能な媒体およびコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶された命令を更に有していることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記照明器具通信デバイスは、回路を有していることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記回路は、マイクロプロセッサを含んでいることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記ユニーク識別子は、回路に電子的に組み込まれていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記ユニーク識別子は、シリアル番号であることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記シリアル番号は、機械読み取り可能な形式によって示されていることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記シリアル番号は、人間が読み取り可能な形式によって示されていることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのコントローラは、１つ以上の照明器具ではないデバイスと通信することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記１つ以上の照明器具ではないデバイスは、リモートコントロール、コンピュータベースのソフトウェアアプリケーション、ハンドヘルドコンピューティングデバイス、ＰＤＡ、スマートフォン、光量センサ、および記憶デバイスから成るグループから選択されることを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのコントローラは、ユーザコマンドを受け取って、このユーザコマンドを少なくとも１つのコントローラに送信するように構成された前記ハンドヘルドプログラミングデバイスと通信することを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのコントローラは、１つ以上の光量センサと通信し、この１つ以上の光量センサから光量情報を受信して、少なくとも部分的には受信した光量情報に基づいて、少なくとも１つの照明器具アセンブリにコマンドを送信するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
少なくとも１つの照明器具アセンブリに送信されるコマンドは、少なくとも部分的には受信した光量情報の変化に基づいていることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのコントローラは、外部のビルディング管理システムと通信し、かつ受信した光量情報を外部のビルディング管理システムに提供するように構成されていることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのコントローラは、少なくとも１つの照明器具のために定常電流動作モードおよびパルス幅変調動作のうちの１つを選択するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記照明器具は、前記ハンドヘルドプログラミングデバイスと通信するように構成されている光学センサを具備することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記照明器具通信デバイスは、前記照明器具アセンブリの１つまたは複数の能力に関する情報を、前記照明器具アセンブリがサポートする機能を記述したテーブルの形式で送信するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記照明器具通信デバイスは、前記照明器具アセンブリの１つまたは複数の能力に関する情報を、機能メッセージの形式で送信するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記照明器具アセンブリの１つまたは複数の能力に関する情報は、
前記照明器具アセンブリは、定常電流モードで動作可能であるという情報、
前記照明器具アセンブリは、パルス幅変調モードで動作可能であるという情報、
前記照明器具アセンブリは、動き検出器を備えているという情報、
前記照明器具アセンブリは、光量センサを備えているという情報、
の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記コントローラ通信デバイスは、前記少なくとも１つの照明器具を物理的に再編成することなく、あるグループから他のグループへ前記少なくとも１つの照明器具アセンブリを再割り当て可能であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記コントローラ通信デバイスは、スイッチから前記少なくとも１つの照明器具へ供給導線を配線することなしに、あるグループから他のグループへ前記少なくとも１つの照明器具アセンブリを再割り当て可能であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
分散照明システムの中に配置された複数の照明器具の各々と関連するユニーク識別子をハンドヘルドプログラミングデバイスと通信するステップと、
複数の照明器具を少なくとも１つの照明グループに組織化するステップと、
複数の照明器具のうちの各照明器具に、少なくとも１つのグループ識別子を割り当てるステップであって、前記ハンドヘルドプログラミングデバイスを使用して前記複数の照明器具のうちの少なくとも１つと無線通信するステップを含み、照明器具の物理的又はタスクベースのグループを表す前記少なくとも１つのグループ識別子は、前記少なくとも１つの照明器具アセンブリを含むステップと、
尋ねられる照明器具の各々の能力に関して、複数の照明の一部に尋ねるステップと、
尋ねられた照明器具の各々から情報を受信するステップであって、前記情報は、尋ねられた照明器具の能力を含むステップと、
ユニーク識別子、ユニバーサル識別子、およびグループ識別子のうちの少なくとも１つに基づいて、コントローラから複数の照明器具のうちの１つ以上にコマンドを送信するステップと、
ユニーク識別子、ユニバーサル識別子、およびグループ識別子のうちの少なくとも１つを用いることにより、前記複数の照明器具の所望の照明器具を選択的に制御するステップと、ことができることを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記尋ねられた照明器具の各々から受信する情報は、アドレス、ペイロードおよび識別子情報を含んでいることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記コントローラから送信されるコマンドは、アドレス、コマンド、ペイロード、および識別子情報を含んでいることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
受信した照明器具能力情報をコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶するステップを更に有していることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
複数の照明のうちの少なくとも１つの照明器具にコントローラの識別子を送信するステップを更に有していて、前記少なくとも１つの照明器具は、識別されたコントローラに全ての応答を送信することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記ユニーク識別子を通信するステップは、複数の照明器具の各々に関連するユニーク識別子をコントローラに送信するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
照明器具の各々を少なくとも１つの照明グループに組織化するステップは、動的なプロセスであることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
見つからないか又は機能していない照明器具のために複数の照明をポーリングして、同通知を提供するステップを更に有していることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
複数の照明器具のうちの各照明器具に少なくとも１つのグループ識別子を割り当てるステップは、前記照明器具の光学センサにコマンドメッセージを直接発行しグループ識別子を特定するために前記ハンドヘルドプログラミングデバイスを使用するステップを含み、
前記照明器具は、前記コマンドメッセージにより提供される前記グループ識別子を格納し、前記コントローラに信号を送り、前記照明器具アセンブリを前記グループに登録することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
前記複数の照明器具は、前記複数の照明器具を物理的に再編成することなく、少なくとも１つの照明グループに組織化されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３３】
前記複数の照明器具は、スイッチから前記複数の照明器具へ供給導線を配線することなしに、少なくとも１つの照明グループに組織化されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概して「分散照明システム」と題された本願と並行して出願された同時係属出願に関連している。本願は、２００８年１０月１０日に出願され、「分散照明制御システム」と題された米国仮特許出願第６１／１０４，４６０号からの優先権を主張し、ここでの参照によって、その全てが本願に組み込まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
この節は、とりわけ請求項の中で記載される本発明に対する背景または状況を提供することを意図している。ここでの記載は、必ずしも以前に考えられたか、または追求されたものではない、追求され得る概念を含み得る。従って、別の方法で示されない限り、この節に記載されていることは、本願の明細書および請求項に対する従来技術ではないし、この節への包含によって、従来技術であるとは認められない。
【０００３】
商業用および住宅用の応用のために、消費者は、より複雑な照明システムを要求する一方で、柔軟性および適応性も要求する。現在、照明制御の２つの有力なモードが現在の使用の中にあるが、いずれも所望の特徴を提供しない。
【０００４】
第１の方法は、照明器具専用の別個に離れた給電線（power feed）に多くの照明器具を接続する。この方法は、住宅用の設置において広く用いられる。器具は、通常、壁に固定された電気ボックスの中に据え付けられるスイッチによって起動され、かつ制御される。給電線は、ブレーカボックスからスイッチボックスに引かれ、かつスイッチボックスから器具の位置に引かれる。商業用の構造において、これらの給電線は、壁の後ろに位置する導管にしまわれることを要求される。従って、住宅用および商業用の設置における建設後の変更または修理は、しばしば壁および天井の相当な破壊および再建設を必要とする。結果として生じる出費および不便は、変更の最も単純なもの以外の全てを、非実用的にし得る。スイッチボックスに入れられたスイッチは、照明器具に電気を供給する供給ラインの電圧の直接的な変更を実行する。
【０００５】
第２の方法は、照明器具のグルーピングに対してマッピングされた給電線の分配を必要としない。給電線は、可能な限り最適な配置における個々の照明器具にもたらされ、別々の電子スイッチ素子が、各照明器具とその照明器具のための給電線との間に挿入される。これらの別々の電子スイッチ素子のグループ（それは、固有のシリアル番号タイプのアドレスを持っていない）は、共通のグループアドレスを持つように手動でプログラムされ得る。あるいは、別々の電子スイッチ素子のいくつかまたは全ては、他のいかなる別々の電子スイッチとも共有されない固有のアドレスによってプログラムされ得る。リモートコントロールは、現行のスイッチボックス内にあってもよいし、ハンドヘルド無線デバイスであってもよいが、照明器具のグループまたは個々にアドレス指定可能な照明器具に合致するアドレスによって手動でプログラムされる。このような方法で、照明器具のグループまたは個々の照明器具は、給電線全体に伝達される信号、別々の電子スイッチによって直接受信される無線信号、または給電線全体に信号を中継する反復コントロールに無線で送信される信号を用いて、リモートコントロールによって制御され得る。
【０００６】
両方の現在の方法は、制御のために限られた能力しか提供しない。照明器具の制御は、接続された供給ラインを介して送られる電力の制御に基づく。両方の現行モードにおいては、電力が器具から取り去られると照明器具自体はオフされ、電力が器具に加えられるとオンされ、器具に対する電力が調整されると調光される。
【０００７】
現在利用可能な方法における１つの重要な制限は、照明システムの設置の間、かなりの時間および配慮が要求されることである。照明計画は、給電線がブレーカボックスから器具およびスイッチボックスまで適切に経路を定められることを保証するために、建設の前に作成され、詳細に守られなければならない。更に、供給ラインを収容する基礎をなす導管（または、住宅用の設置において、壁の後ろの鋲にあけられた穴を通して引かれた基礎をなすRomex(商標)）は、通常は近づくことができないし、建設後は動かすこともできないので、充分な供給ライン、スイッチボックス、および器具を提供するように、多大な配慮が払われなければならない。
【０００８】
現行の第２のモードを用いる場合には、経路設定の詳細な配慮を減らすことができるが、別々の電子スイッチ素子およびそれらに関連するリモートコントロールのアドレスをプログラムするという配慮が増えることと引きかえである。また、現行の第２のモードには、別々の電子スイッチ素子自体を設置するという追加の負担もある。
【０００９】
現行の第１のモードの場合、制御は、給電線を通して直接いくつかの照明装置に接続されたスイッチにあり、回路上のデバイスの全ては、並列に制御されなければならない。それらは、全て、同じ動作をとらなければならない。制御グループを再構成することは、物理的にビルディング基盤を再構成することを必要とし、これは、しばしば可能ではないか、望ましくない。また、スイッチによって提供される制御の性質（例えばオン／オフまたは調光）は、電気ボックス内の物理的なスイッチによって決定される。器具の動作を変えるためには、熟練した技術者が、スイッチユニットを交換しなければならない。多くの場合、いくつかの器具（例えば白熱器具）と共に動作する調光のタイプは、別の器具（例えば蛍光器具）と共には、適切に機能しない。このような場合には、全ての基盤（スイッチ、配線、および器具）が、所望の新しい機能を成し遂げるために交換されなければならないかもしれない。
【００１０】
別々の電子スイッチ素子が各器具とその給電線との間に置かれる場合には、スイッチ素子は、器具の能力についての知識を持っていない。モジュールは、調光を提供することができるかもしれないが、調光のタイプは、それが対にされる器具と合致されなければならない。器具を交換した場合には、制御モジュールも交換する必要があるかもしれない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
全ての現行のものにおいて、設置は、困難で、高価で、時間がかかる。全ての現行のものにおいて、再構成は、困難で、高価で、時間がかかる。全ての現行のものにおいて、制御モードは、どのようにして、それらが器具のグローバルなセット、器具のグループ、および個々の器具に適用されるかという点で制限される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一実施形態において、照明を制御するためのシステムが提供される。このシステムは、電気回路と、照明器具通信デバイスと、発光ダイオードを含む照明器具とを有する少なくとも１つの照明器具アセンブリを備えていて、この照明器具アセンブリは、ユニーク識別子と関連している。照明器具アセンブリは、直流送電網からエネルギーを受け取るように構成されている。少なくとも１つのコントローラが設けられ、コントローラ通信デバイスと、ユーザからの入力を受け取るように構成されたユーザインターフェイスとを有している。照明器具通信デバイスは、コントローラ通信デバイスから情報を受信するように構成されている。
【００１３】
これら及び他の本発明の利点および特徴は、その構成および動作の方法と共に、添付の図面を参照する以下の詳細な説明から明らかになるであろう。以下に記載されるいくつかの図面を通して、同じ要素は同じ番号を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の制御システムの一実施形態の図である。
【図１Ｂ】図１Ａにおいて一般化されているような送電網の一実施形態の図である。
【図２Ａ】本発明の原理に従うコントローラの一実施形態の前面の図である。
【図２Ｂ】図２Ａのコントローラの後面の図である。
【図３Ａ】本発明の制御システムと共に用いられるタイルを示している。
【図３Ｂ】本発明と共に用いられる天井タイル格子を示している。
【図４Ａ】メッセージを受信する照明器具のためのステップの一実施形態を示しているフローチャートである。
【図４Ｂ】メッセージを受信する照明器具のための代替ステップを示しているフローチャートである。
【図５】メッセージを受信するコントローラのためのステップの一実施形態を示しているフローチャートである。
【図６】照明器具のグループ化を簡単にプログラムするためのステップの一実施形態を示しているフローチャートである。
【図７】照明器具のグループ化を区分的にプログラムするためのステップの一実施形態を示しているフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、分散（distributed）照明制御を提供するためのシステムおよび方法を目指している。分散照明制御システム（ＤＬＣＳ）１０１は、様々なタイプで様々な機能を有する多数の照明器具１２０を、どのタイプの導線が引かれているのかに関して、または（ブレーカおよび回路に負荷をかけすぎないという、なによりも重要な懸念を除いて）どの位置に導線が引かれているのかの詳細に関して、設置者による考慮なしで、様々なタイプの設備の中に設置することを可能にする。コントローラおよび照明器具１２０自体に組み込まれた知能が、先例のないレベルのシステム制御を可能にし、かつ、その制御が、後からの設置が例示されることを可能にする。照明の構成および設置におけるこの劇的な変化は、性能および柔軟性を増加させると共に、コストおよび複雑さを激減させる。
【００１６】
図１Ａは、ＤＬＣＳ１０１の一実施形態を示している。一般に、ＤＬＣＳ１０１は、送電網１１０と、送電網１１０に接続されている少なくとも１つの照明器具１２０と、送電網１１０に接続されていて、照明器具１２０を制御するように構成されている少なくとも１つのコントローラ１４０と、コントローラ１４０が照明器具１２０と通信することを可能にするための通信手段とを備えている。送電網１１０がＤＣであるとき、それは、電力変換器１１２と、ＡＣ給電線１１３と、ブレーカボックス１１４とを備え得る。一実施形態において、図１Ａに示したＤＬＣＳ１０１は、例えばリモートコントロール１８０のようなスイッチと、リモート１８０からコントローラ１４０への通信チャネル１６１と、コントローラ１４０から照明器具１２０への通信チャネル１６２とを更に備えている。
【００１７】
図１Ｂは、図１Ａに示した送電網１１０の１つの一般化された例を示していて、電力はＡＣからＤＣに変換され、各照明器具１２０は、ある実施形態において、タイル３００（例えば、頭上の天井タイル）の中に収められている１つ以上の照明器具アセンブリ１３０と共に、照明器具アセンブリ１３０の一部として設けられ、１つ以上のタイル３００は、タイル３００を懸架している部材３１１（例えば、Ｔバーサスペンションレール）の支持格子３１０の中に収められている。さらに、本願と同時に出願されて「分散照明システム」と題された同時係属出願に記載されているいくつかの実施形態の中では、支持格子３１０は、タイル３００に対するＤＣ電源および接地接続のための電気導管として用いられていて、本発明にも適用され得る。照明器具アセンブリ１３０は、照明器具１２０に加えて、通信デバイス１３１および電子回路１３２を更に備え得る。通信デバイス１３１は、この分野ではよく知られているように、有線または無線タイプの装置であってもよい。
【００１８】
一実施形態において、図１Ａに示したコントローラ１４０は、グラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）１４１（それは一例においてタッチスクリーンディスプレイであってもよい）と、入力手段１４２（それは一例においてキーボードまたはキーパッドであってもよい）と、ネットワーク１４３（それは２つの例においてＷＡＮまたはＬＡＮであってもよい）への接続とを備えている。コントローラ１４０は、ＤＬＣＳ１０１に接続された照明器具アセンブリ１３０の通信デバイス１３１と通信するように構成されている。
【００１９】
さらに、コントローラ１４０は、コントローラ１４０の位置と離れたユーザ入力を提供するためのスイッチまたはリモート１８０を含むか又はこれと通信するように構成され得る。コントローラは、図２Ａおよび２Ｂに示した一実施形態において、例えばＵＳＢジャック１４６、フラッシュメモリリーダ１４７、およびハンドヘルド装置のための接続ジャック１４８のような少なくとも１つの入力手段１４５を有している。図２Ｂのコントローラは、ネットワークポート１４９と、電源入力１５２（例えば、ＡＣまたはＤＣ）と、（ＡＣであろうとＤＣであろうと）用いられる電源入力システム１５２に互換性を提供するプロトコルモジュール１５１と、（リモート通信デバイスが用いられるアプリケーションにおいては）リモート１８０との無線通信を可能にするためのコントローラ通信デバイス（例えば無線モジュール）１５０と、照明器具アセンブリ１３０のＤＣ送電網１１０とを更に有している。
【００２０】
本発明に従って実施される一実施形態において、各照明器具１２０は、熱伝導性の電子回路基板上に実装された１つ以上のＬＥＤと、ＬＥＤによって発せられる光を集め、かつその光を照明器具の出力口に届けるように設計された、ＬＥＤの上に配置されている２次光学システムと、１つ以上のＬＥＤの光出力を制御するように設計された、ＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０と通信する電子回路１３２と、電子回路１３２を支持する基板と、送電網１１０に対する適切な電気アタッチメントと、ＬＥＤ、２次光学システム、電子回路１３２、電子回路１３２を支持するために設けられた基板、および送電網１１０に対するアタッチメントを保持して位置を決めるために設けられた機械的な部品とから成る。
【００２１】
図３Ａおよび３Ｂは、本発明と共に使用可能な天井タイルシステムの一実施形態を示している。「分散照明システム」と題された同時出願は、そのような１つのシステムを記載しており、ここでの引用によって本願明細書に組み込まれるものとする。図３Ａは、その中に配置された（例えば、天井タイル材３０１の本体内に埋め込まれた）複数の照明器具アセンブリ１３０（例えば、一例として、４つのこのような照明器具アセンブリ）を有する天井タイル３００を示していて、それは、「分散照明システム」と題された同時出願からとられた。この図示された部分の中の送電網１１０は、電力変換器３１２およびＤＣ送電網１１１に対するその接続を備えていて、更に、一連の接続タブ３１１および接続バス３１３を備えている。図３Ｂは、設置の一実施形態を示していて、そこでは、このようなタイル３００が、図１Ｂに示したような懸架部材３１１および懸架導線３１５から成る吊り下げられた天井格子構造３１０の中で利用され得る。
【００２２】
各照明器具アセンブリ１３０内の電子回路１３２は、例えばシリアル番号のようなユニーク識別子１２６を有していて、それは、照明器具１２０を識別するために用いられ得る。好ましくは、各照明器具アセンブリ１３０は、ユニークかつ永続的な少なくとも１つのシリアル番号１２６を有している。一実施形態において、シリアル番号１２６は、−例えば、製造業者に関わらず−各照明器具１２０がユニーク識別子を有することを保証する中央の関係者から製造業者に供給される番号のブロックから、照明器具１２０の製造業者によって、照明器具１２０に割り当てられる。ある例示的な実施形態では、ユニーク識別子１２６は、電子回路１３２内に電子的に組み込まれる。更なる実施形態では、ユニーク識別子１２６は、機械読み取り可能な形式で照明器具１２０に貼り付けられる。ある実施形態では、製造業者は、電子的に組み込まれるユニーク識別子１２６を用意することに加えて、照明器具１２０上に人間が読み取り可能なバージョンのユニーク識別子１２６を用意することを選択することができる。人間が読み取り可能なバージョンは、機械読み取り可能なバージョンと同様に、照明器具の包装に貼り付けることができる。
【００２３】
加えて、照明器具アセンブリ電気回路１３２は、１つ以上の再プログラム可能なグループアドレスを保持することができる。これらのアドレスは、基本的に、与えられた設置のための照明レイアウトおよび計画の組み込まれた表示になる。照明器具１２０は、様々な照明器具１２０の同時制御を成し遂げるために、照明器具１２０の様々なグループに割り当てられることができ、様々な照明ソリューションを提供する。物理的な給電線、物理的な照明器具、および物理的なスイッチが、現行の「組織」を形成するのと全く同様に、アドレスは、照明器具１２０およびコントロールの設置された配置の「組織」を形成する。このように、単一の照明器具１２０は、複数のグループのメンバーであってもよい。
【００２４】
ある実施形態においては、照明器具アセンブリ１３０の中に組み込まれた電子回路１３２は、モノリシック集積回路１３４を備え得る。その回路１３４は、マイクロプロセッサであり得る。ＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０と照明器具１２０との間の通信プロトコルは、ソフトウェアによって照明器具１２０の中で実現され得る。または、それは、カスタム回路のハードウェアのブロックの中にコンパイルされ得る。
【００２５】
照明器具アセンブリ１３０内の基板１３３上に実装されるモノリシック回路１３４に加えて、別々の基板上に実装される一実施形態において、ＬＥＤ１２１をスイッチングするために、ディスクリートの電力素子１３５があってもよい。他の実施形態において、ＬＥＤ１２１を保持する基板１２２は、組み込まれた電子回路１３２を保持しているのと同じ基板１３３であってもよいことに注意すべきである。また、電力スイッチング素子は、基板上に別に実装されるのではなく、モノリシック回路１３４内に含まれていてもよい。組み込まれた電子回路１３２は、性質上、完全なデジタルであってもよいし、または、それは、アナログ機能とデジタル機能の両方を含む混合信号デバイスであってもよい。回路１３２は、完全なカスタム素子、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または既製の素子の組から構成されていてもよい。一実施形態において、照明器具通信デバイス１３１は、電気回路１３２の中に組み込まれている。
【００２６】
一実施形態において、ＤＬＣＳ１０１は、ＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０と通信する少なくとも１つのリモートコントロール１８０を含む無線通信能力を有している。いくつかの実施形態において、ＤＬＣＳ１０１は、照明器具１２０内の電子回路１３２と直接通信するリモートコントロール１８０を備えていてもよい。好ましくは、コントローラ１４０と照明器具の回路１３２との間の通信は双方向性である。１つの好ましい実施形態において、コントローラ１４０から照明器具１２０に送信される情報のパケットは、４タイプの情報から成る。アドレス、コマンド、ペイロード、および識別子。次に、照明器具１２０は、照明器具１２０から送信される情報のパケットによって応答することができる。照明器具１２０によって送信される情報は、３タイプの情報を含むことができる。アドレス、ペイロード、および識別子。ＤＬＣＳ１０１によって交換される情報のタイプおよび実現される機能のタイプが、以下に、より詳細に記載されている。一実施形態において、コントローラ１４０は、その基本的な実施態様の中で、ユニークなカスタムリモートを認識する。更に、コントローラ１４０は、ＵＳＢ接続能力およびイーサネット（登録商標）接続能力を提供することもでき、同様に、このような他の周知の接続能力を提供することもできる。一実施形態において、ユーザは、コンピュータと通信することができる任意のリモート１８０を用いることができ、コンピュータ上で動作しているアプリケーションは、例えば、イーサネット（登録商標）経由でコントローラ１４０にコマンドを送信することができる。代替案として、ドングルを用いることができ、ユーザは、ドングルをコントローラ１４０に差し込み、ドングルを通してコントローラ１４０と通信する。この能力（および同様にコントローラのネットワーク接続能力）は、システムのオーナーが、彼／彼女の既存のリモートコントロールおよびシステムコントローラを用いて、ＤＬＣＳシステムの能力を制御することを可能にする。
【００２７】
照明器具１２０と通信することに加えて、コントローラ１４０は、ＤＬＣＳ１０１外部の装置およびシステム１９０と通信することができる。このような外部通信の非限定的な例は、有線および無線リモートコントロール１８０、有線および無線チャネルを通して接続されるコンピュータによって動作するアプリケーション、ハンドヘルドプログラミングデバイス、ＰＤＡ、スマートフォンなどを備えている。加えて、ある実施形態において、ＤＬＳ１０１は、記憶デバイス１９１を備えていて、それは、内部のものであり、ＤＬＣＳ１０１に組み込まれていてもよいし、または、例えば１つ以上のデータポートを介したＵＳＢフラッシュメモリのような外部記憶デバイスと通信することができる。このような実施形態において、ＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０は、記憶デバイスに記憶されたスクリプトベースのアプリケーションをロードして実行するように構成され得る。 ある例示的な実施形態において、一組の実行可能な命令、例えばソフトウェアプログラムは、外部デバイスのメモリ内に記憶され、ＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０との通信および対話を促進する。
【００２８】
一実施形態において、コントローラ１４０は、ユーザインターフェイスを有している。コントローラ１４０のユーザインターフェイスは、双方向性情報の流れを提供することができる。すなわち、ユーザは、情報/コマンドを入力することができ、かつユーザインターフェイスは、ディスプレイを介してユーザに情報を提供することができる。一実施形態において、ユーザインターフェイスは、定位置に固定された、または移動可能な制御モジュールである。一実施形態において、ユーザインターフェイスは、一つ以上のコンピュータと通信する。代替実施形態において、ユーザインターフェイスは、パーソナルコンピュータを有している。１つ以上のコントローラ１４０が設けられている実施形態に対して、または１つ以上のコンピュータが制御モジュールと通信する実施形態に対して、制御のレベルを変えることが提供されてもよい。例えば、第１のコントローラ１４０ａと関連する第１の制御モジュールは、ユーザにＤＬＣＳ１０１の全ての機能を提供することができる。第２のコントローラ１４０ｂと関連する第２の制御モジュールは、ユーザにオン/オフ機能だけを提供して、グルーピング/階層/プランニング機能を提供しない。第３のコントローラ１４０ｃと関連する第３の制御モジュールは、グループ/階層/プランニングを作成かつ変更するための機能は備えているが、照明器具１２０のオン/オフ状態を制御することはない。
【００２９】
一実施形態において、１つ以上の照明器具は、１つ以上の照明器具の外部の電子回路によって制御され得る。前記回路は、例えば、照明器具が埋め込まれているのと同じビルディング材料の中に位置しているが、照明器具から明確に離れた位置にある。ＤＬＣＳは、それが照明器具上に置かれた制御回路と入出力を行うのと同じ方法で、これらの制御回路と入出力を行うことができる。さらに、これらの外部に位置する制御電子回路は、（照明器具と関連するのと対照的に）それらと関連するアドレスを持つことができる。アドレスは、プロキシによって、偶然同じビルディング材料の中に設置されかつ前記回路によって制御される任意の照明器具と関連させられ得る。これらのアドレスは、ビルディング材料の中に埋め込まれた回路がビルディング材料自体とも関連し得る場合において、照明システムの上述した構造の一部になる。ビルディング材料とは異なるアドレスを持つ照明器具、または全くアドレスを持たない照明器具は、内（in）および外（out）に切り替えられ得るが、ビルディング材料のアドレスは同じままであり得る。
【００３０】
［コントローラの通信］
図４Ａは、メッセージを受信する照明器具のためのステップ３９９の一実施形態を示しているフローチャートである。図４Ｂは、メッセージを受信する照明器具のための代替ステップ４００を示しているフローチャートである。照明器具アセンブリ１３０によってメッセージを受信するための様々な方法が、図４Ａおよび４Ｂに示されている。一実施形態において、ＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０は、デジタルメッセージパケットを用いて、照明器具１２０および様々なリモートコントロールデバイスと通信する。前述のように、コントローラ１４０は、コントローラ１４０による情報の送受信を促進するために、コントローラ通信デバイス１４９を有していてもよい。デジタルメッセージパケットは、公知技術の様々な方法で、例えば、以下のものに限定されるわけではないが、送電網１１０に沿って又は無線接続を介して照明器具１２０に渡されるような方法で、照明器具１２０に伝えられ得る。一実施形態において、コントローラ１４０は、照明器具１２０にメッセージを送信し、それは、アドレス、コマンド、ペイロード、および識別子部を含むことができる。コントローラ１４０から照明器具１２０（または照明器具１２０のグループ）への通信の最も基本的なタイプは、例えば‘ターンオフ’、‘ターンオン’、または‘あるレベルに調光’のようなコマンドである。調光コマンドは、アドレス（それで、照明器具１２０は、メッセージが特定の照明器具１２０のために意味されると認識することができる）、（この場合‘調光する’ための）コマンド、および（実行されるべき調光のレベルを表す）ペイロードを含む通信の例であり得る。代替案として、‘調光’コマンドは、ペイロードなしで送信され得る。照明器具１２０は、その調光能力の最低の次のレベルに調光されるという結果となる。
【００３１】
図４Ａに示したように、照明器具アセンブリ１３０は、ステップ４０１で、メッセージを待つ。ステップ４０２で、照明器具アセンブリ１３０は、メッセージを受信したかどうかをチェックする。メッセージを受信していない場合、照明器具アセンブリ１３０は、ステップ４０１に戻って、メッセージを待つ。メッセージを受信した場合、照明器具アセンブリ１３０は、ステップ４０３で、メッセージが照明器具アセンブリ１３０宛て（例えば、ブロードキャストメッセージ、グループメッセージ、または個人メッセージ）であるかどうかをチェックする。メッセージが照明器具アセンブリ１３０宛てではなかった場合、ステップ４０１に戻る。メッセージが照明器具アセンブリ１３０宛てであった場合、照明器具アセンブリ１３０は、ステップ４０４で、メッセージ中のコマンドを解析する。ステップ４０５で、ペイロードが必要かどうか判定する。ペイロードが必要な場合、ステップ４０６で、ペイロードは記憶され、照明器具アセンブリ１３０は、ステップ４０７へ進む。ペイロードが必要でない場合、照明器具アセンブリ１３０は、ステップ４０７へ進み、メッセージが識別子を含んでいるかどうか判定される。識別子が提供された場合、ステップ４０８で、この識別子は記憶される。ステップ４０９で、メッセージによって提供されたコマンドが実行され、応答がメッセージの性質により指示された場合、ステップ４１０で、メッセージに対する応答が、照明器具アセンブリ１３０から送信される。
【００３２】
このような基本的なコマンドが、個人（ユニーク識別子１２６）アドレス、グループアドレス、または全ての接続されている照明器具１２０によって認識されるユニバーサルアドレスに送信され得る。ユニバーサルアドレスは、中央の関係者によって予め定められ、アドレスのグローバルプールから予約される。あらゆる照明器具の回路１３２は、ユニバーサルメッセージを認識するようにプログラムされている。一実施形態において、コントローラは、アドレスと共にコマンドを送信する。全ての照明器具１２０は聞く。すなわち、アドレスがそれらに関連する場合、それらは作用する。一実施形態において、照明器具１２０は、３タイプのアドレスに応答する。（１）ユニバーサル（２）グループ（３）個人。ユニバーサルおよび個人アドレスは、例えば工場内で「焼き付けられる」ことによって、デフォルトで設定される。グループアドレスは、設置後に学習する。
【００３３】
コントローラ１４０は、より複雑なメッセージを送信することもできる。例えば、コントローラ１４０は、アドレスおよびコマンド部と共にメッセージを送信して、照明器具１２０に、コントローラ１４０に照明器具１２０の能力の表を提供することを要求することができる。照明器具１２０は、それがどんな機能をサポートしているかを記述しているシンボルから成るペイロードによって応答する。好ましい実施形態において、コントローラ１４０は、シンボル及びそれらの対応する能力のライブラリによって予めプログラムされていて、照明器具１２０は、同じシンボル言語を利用する。しかし、それは、照明器具１２０の能力に関して、それらのシンボルによって予めプログラムされているだけでもよい。照明器具１２０の能力情報は、コントローラ１４０によって維持されているデータベースの中に記憶される。ある実施形態において、ＤＬＣＳ１０１システムの設置者および操作者が、照明の配置および照明の性能を定めるためにコントローラ１４０を利用するときに、このデータベースは、コントローラ１４０ベースの構成アプリケーションプログラムまたは別のプラットホーム１４４（図１）上に位置する構成アプリケーション、例えばＷＡＮまたはＬＡＮネットワークを通してコントローラ１４０に接続されているパーソナルコンピュータに入力を提供する。能力データベース情報を搭載したアプリケーションは、ユーザが、利用可能な制御オプションを決定することを可能にする。
【００３４】
ＤＬＣＳ１０１は、「ユニバーサル」メッセージ、すなわちシステム上の各照明器具１２０に伝えられることを意図されたメッセージを送信するようにも構成されている。コントローラ１４０が送信することができる例示的なユニバーサルメッセージは、‘グローバルピング’メッセージである。図４Ｂは、ＤＬＣＳ１０１上で照明器具アセンブリ１３０に「ピンギング」して、それらのユニーク識別子１２６を判定し、それが後のメッセージングのために用いられ得るようにする方法４００Ａを示している。ステップ４０４で、コマンドは解析され、「ピング」がなされていることを判定する。照明器具アセンブリ１３０からの応答は、ステップ４０９で、ユニーク識別子１２６を提供するためである。メッセージは、少なくとも、そのアドレス部の中に適当なユニバーサルアドレスを含み、そのコマンド部の中に‘グローバルピング’コマンドを含み、かつ、その識別子部の中にコントローラのアドレスを含む。あらゆる照明器具１２０は、識別子として、そのユニーク識別子１２６をコントローラ１４０に送信することによって、このメッセージに応答する。このような方法で、コントローラ１４０は、送電網１１０に取り付けられている、あらゆる照明器具１２０のアドレスを知ることができる。このような要求は、ネットワーク上で不協和音をつくり得るので、一実施形態において、ＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０に対して利用可能な他のコマンドは‘グローバルピング応答の抑制’である。この要求は、コントローラ１４０が、照明器具１２０がコントローラデータベース内に既に登録されている時に、かつ、それらが、送電網１１０を含むネットワーク上に存在していることが知られている時に、照明器具１２０からの応答をスイッチオフすることを可能にする。‘グローバルピング’インタラクションとしばしば関連する他のコマンドは、‘コントローラＩＤの設定’であり、その中で、コントローラ１４０は、識別子として、そのアドレスを照明器具１２０に送信する。これは、その後のメッセージが‘コントローラＩＤ’パラメータを再設定するまで、照明器具１２０を設定して、全ての応答を指定されたコントローラ１４０に送信する。
【００３５】
ＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０は、例えばリナックス（登録商標）派生物のような適切なオペレーティングシステムを走らせているコンピュータ上で、部分的に、利用または実現され得ることは理解されるべきである。オペレーティングシステム内で動作している全てにかかわるコントローラアルゴリズムは、ユーザが見ることができるコントローラの特性および能力を表している。次に、コントローラ１４０の能力は、ユーザの特徴と制御言語コマンドの組を有していて、それは、ここで説明された例示的なコマンドの全てを含み得る。ここで言及しなかった多くのコマンドについても同様である。一実施形態において、制御マップの全ては、コントローラ１４０内に記憶されている。一実施形態において、フラッシュメモリが利用される。
【００３６】
ＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０は、特定の照明器具１２０または照明器具１２０のグループの能力を学習し、他の能力に対する特定の能力を用いて、コマンドおよび照明器具１２０にコマンドを実行するように指示するペイロードを含むメッセージを送信することができる。例えば、照明器具１２０は、１つのＬＥＤ１２１（または複数のＬＥＤ１２１）に特定の大きさの定常電流を流すことによって、特定の光出力レベルを成し遂げることができる。代替案として、照明器具１２０は、印加ＬＥＤ１２１電流レベルを電流の最大値と最小値の間でパルス幅変調することによって、同じ光出力レベルを成し遂げることができる。コントローラ１４０は、照明器具１２０によってコントローラ１４０に以前に伝えられた能力メッセージによって特定されるような適切なコマンドを送信することによって、これらの２つの方法の中から選択することができる。このような能力は、現行のものの手の届く範囲を越えている。
【００３７】
［リモートコントロールの通信］
リモートコントロール１８０を有する実施形態において、リモートコントロール１８０からＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０に送信されるメッセージは、アドレス、コマンド、ペイロード、および識別子情報を含み得る。アドレス部分は、この場合、どのＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０が、リモートによって送信されるコマンドメッセージを受信して、これに従って動作するのかを決定する。図５は、メッセージを受信し、かつ応答するコントローラのための一実施形態を示しているフロー図である。コントローラ１４０は、ステップ５０１で、メッセージを待つ。ステップ５０２で、コントローラ１４０は、メッセージが受信されたかどうかをチェックする。メッセージが受信されていない場合、コントローラ１４０は、ステップ５０１に戻って、メッセージを待つ。メッセージが受信されていた場合、コントローラ１４０は、ステップ５０３で、メッセージがコントローラ１４０宛てかどうかチェックする。メッセージがコントローラ１４０宛てではなかった場合、ステップ５０１に戻る。メッセージがコントローラ１４０宛てであった場合、コントローラ１４０は、ステップ５０４で、メッセージ内のコマンドを解析する。ステップ５０５で、ペイロードが必要かどうか判定する。ペイロードが必要な場合、ステップ５０６で、ペイロードは記憶され、照明器具アセンブリ１３０は、ステップ５０７へ進む。ペイロードが必要でない場合、コントローラ１４０は、ステップ５０７へ進み、ここでメッセージが識別子を含んでいたかどうか判定する。識別子が提供されていた場合、ステップ５０８で、この識別子は記憶される。ステップ５０９で、コントローラ１４０は、デバイスマップ情報にアクセスして、コマンドメッセージを宛てるために適切な照明器具アセンブリを判定する。ステップ５１０で、コマンドメッセージが構築される。ステップ５１１で、コマンドメッセージは、コントローラ１４０から目標の照明器具または照明器具のグループに送信される。（上述したように）コントローラが照明器具のデータベースを構築したのと同様に、コントローラは、同じ方法を用いて、コントローラのデータベースを構築することができることに注意すべきである。コントローラのアルゴリズムは、それから、コントローラと照明器具との間の関係マッピングを構築することができる。
【００３８】
送電網１１０のネットワーク上に動作する単一のコントローラ１４０だけがある実施形態において、リモートコントロール１８０の送信の中にアドレス情報を含める必要はないことは理解されるべきである。一実施形態において、コントローラ１４０は、メッセージをリモートコントロール１８０に送信して、宛先アドレスの送信を抑制することができる。加えて、コントローラ１４０自体が、リモートコントロール１８０をプログラムして、各リモートコントロール１８０を、制御すべき特定の照明器具１２０と関連付けるので、リモートコントロール１８０が、照明器具の宛先アドレスを、そのペイロード情報内に含める必要もない。好ましい実施形態において、リモートコントロール１８０は、そのメッセージのコマンド部の中のコマンドを送信し、かつその識別子部の中のリモートのアドレスを送信する。従って、コントローラ１４０は、リモートコントロールからアドレス情報を受信する必要はない。なぜなら、コントローラ１４０は、リモートコントロール１８０とそれらが制御する照明器具１２０との関係マップを保持しているからである。
【００３９】
［照明器具の通信］
ある実施形態において、コントローラ１４０がメッセージを要求した時、照明器具１２０は、通常、コントローラ１４０にメッセージを送信する。しかし、それは必要な要求ではない。なぜなら、照明器具１２０は、コントローラ１４０からの「プロンプト」なしで、コントローラ１４０にメッセージを送信することができるからである。この形の動作に対するいくつかの例示的な例外が、以下で述べられる。照明器具のメッセージは、（コントローラ１４０の）アドレス、ペイロード、および識別子部を含み得る。しかし、送電網１１０に接続されている１つのコントローラ１４０のみがある実施形態においては、照明器具１２０が、メッセージのアドレス部を送信する必要はないことに注意すべきである。
【００４０】
照明器具１２０は、いくつかのタイプのメッセージに応答することができる。簡単な制御タイプのコマンド、例えば‘ピング’および‘識別’コマンドについて、上記で簡単に述べた。また、照明器具１２０（または照明器具１２０のグループまたは全ての照明器具１２０）に、アドレス部のデータを将来のメッセージの中に含めることをやめることを指示するコマンドが、以前に述べられた。
【００４１】
ここに記載されているＤＬＣＳ１０１は、容易に従来技術において公知である付加的な機能のホストとして働くことができる汎用ネットワークシステムであることは理解されるべきである。この分野の当業者であれば、ＤＬＣＳ１０１と統合され得る様々な周知の機能を認めるべきであるが、そういった機能の非限定的な例について、以下に述べる。
【００４２】
例えば、動き検出器が、ＤＬＣＳ１０１の一部として設けられ得る。照明器具１２０は、動き検出器を備えることができ、かつその存在を「認識」している。コントローラ１４０は、照明器具１２０をポーリングして‘能力’応答を要求することによって、この検出能力の存在を知ることができる。コントローラ１４０で入力されたプログラミングは、動きセンサを作動させ、かつ動きセンサデータがコントローラ１４０に送信されることを要求することができる。これは、コントローラ１４０が、動きによって判定される居住に基づいて、照度を調整することを可能にする。
【００４３】
代替案として、光量センサが、ＤＬＣＳ１０１に含まれていてもよい。コントローラ１４０に渡される光量センサ情報は、コントローラ１４０が、センサを装備した照明器具１２０に物理的に近い周囲の照明状況に基づいて、動的に照度を調整することを可能にする。
【００４４】
ＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０が、コンピュータネットワーク、例えば別の有線または無線ＬＡＮまたはＷＡＮと通信する実施形態において、このようなセンサデータは、セキュリティまたはビルディング管理システムに報告され得る。これらの外部システムは、単独でデータに従って動作することもできるし、ＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０に動作を起こすことを指示することもできる。代替案として、コントローラ１４０は、それ自体のプログラミングの中に、このようなセキュリティおよび管理システムを含めることもできる。さらに、コントローラは、非常照明パターン/構成を指示して、居住者/従業員に危険を知らせ、彼らを安全な場所に導くこともできる。ＤＬＣＳに組み込むことができ、かつビルディング警備および管理にとって有用なセンサタイプの追加の非限定的な例は、熱電対、煙探知器、電力消費メーター、および照明器具の光量センサを含む。後者の照明器具の光量センサからのデータは、ＬＥＤの故障または減光（それは、徐々に時間をかけて、および突然の両方での故障/減光であってもよい）を警告することができる。ＤＬＣＳによって解釈された、これらの警告は、照明器具の交換の予定を立てるため、または予備光源として設置された「眠って」いた追加のＬＥＤまたは照明器具の点灯の予定を立てるために用いられ得る。
【００４５】
さらに、当業者であれば、多くの周知のネットワークベースのアプリケーションおよび機能が、ＤＬＣＳ１０１と共に利用され得ることを認めるであろう。このようなアプリケーションおよび機能は、以下のものに限定されるわけではないが、従業員が彼らの直接のワークエリアの照明レベルを調整することを可能にするためのウェブベースのユーティリティを含む。これおよび他のアプリケーションは、それらの利用可能な与えられた現在の照明システムを越えるＤＬＣＳ１０１ベースの能力を提供することができる。
【００４６】
［通信の原理］
現行のものは、既存のＡＣ送電線を通じて動作する通信プロトコルの多数の例を提供する。上述した現行の第２のモードは、１つのそのようなプロトコルの使用を伴う。全てのこのようなプロトコルは、比較的低い電圧の高周波信号をＡＣ幹線に加え、受信制御ノードは、低周波電力幹線波形から高周波信号を分離する。結果として生じる信号は、更に調整され、ノードの内部回路に渡される。内部ノード回路は、それから、取り付けられた照明器具に供給されるＡＣ電圧を適切に変調する。
【００４７】
しかしながら、ある実施形態においては、ＤＬＣＳ１０１は、電力を、その照明器具１２０に、ＡＣ経由ではなく、（好ましくは２４Ｖ以下の）低電圧ＤＣ形式で供給する。従って、通信の入/出力（Ｉ/Ｏ）段階は、いくつかの異なる構成の中で実行され得る。
【００４８】
１つの構成において、コントローラ１４０の通信は、ＡＣ幹線全体に、既存の通信プロトコルのうちの１つまたはＤＬＣＳ専用のプロトコルを用いて送信される。ＡＣ幹線送電網と分散照明ＤＣ送電網との間のインターフェイスにおいて、翻訳器は、ＡＣメッセージング通信を受信して、それを、分散照明システムの中で用いられる定常ＤＣ電圧網に適用されるのに適したプロトコルおよび波形に翻訳する。
【００４９】
このＤＬＣＳ波形の最も重要な特性は、その負へ進行するパルスおよび正へ進行するパルスにおいて、バランスが保たれることである。従って、照明器具１２０内でＬＥＤ１２１に印加されるＤＣ電圧において、統計的な異常が、重大な変動を引き起こすことはない。
【００５０】
代替案として、コントローラ１４０は、適切なＤＣ信号波形を分散照明ＤＣ送電網に直接加えるように構成され得る。他を越えるシグナリングの１つのシステムの選択は、単に、他に対する１つのシステムを実現するためのコストだけに依存し得る。
【００５１】
［照明器具のプログラミング］
一旦一組の照明器具１２０が（例えば、それらをタイル３００の中に入れ、かつ予め成形されていた支持構造の上へ置くことによって）物理的かつ電気的に設置されると、それらはプログラムされなければならない。このプログラム作業は、現行より複雑ではない必要があるが、それは、現行のものをはるかに越えた能力を提供することができる。最も一般的なタイプのプログラミングは、一緒に機能する照明器具１２０のグループを作ることを含む。
【００５２】
このようなグループを作る際に、現行のものは、設置の間、与えられたスイッチによって制御される全ての照明器具１２０が一緒に配線され、かつ給電線が前記スイッチの位置およびスイッチからグループの位置に配線されることを保証するために、注意を払う必要がある。本発明において、このようなグループ化を達成するためのいくつかの方法があるが、これらの方法のいずれも、直接、専用のスイッチへ/からの供給導線を配線することを必要としない。加えて、グループ化技術の全ては、グループのメンバーが、初めに設置された照明部品または配線を物理的に再配置する必要なしで、他のグループへ/から再割り当てされる（基本的にグループを再定義する）ことを可能にする。さらに、照明器具１２０が特定のグループに割り当てられたとしても、それらは、現行のように配線（hard-wired）されず、独立して、または異なるグループの一部として制御され得る。
【００５３】
このような照明器具１２０のグループ化の非限定的な例において、照明器具１２０は、送電網１１０の一部に取り付けられる。この照明器具１２０のグループは、現行と全く同様に、単一のスイッチ（ＤＬＣＳ１０１において、スイッチは、リモートコントロール１８０であると考えられる）でオンすることが望まれる。網部に電源が供給され、コントローラ１４０は、グループコマンドを、提供されたグループアドレスと関連する本発明の照明器具１２０の全てに送信する。アドレスは、特定のスイッチと関連している。コントローラ１４０の一部としてコンピュータを利用する実施形態においては、これは、２、３のキーボードコマンド、またはコントローラ１４０におけるタッチスクリーンの押圧、またはグラフィカルユーザインターフェイスに基づくコンピュータ上での２、３のクリックによって達成され得る。特定の導線を特定の電気ボックスへ引くことが必要な従来技術は排除される。代替案として、必要なコマンドは、プログラム作業のために設計された有線または無線ハンドヘルドリモートコントロールから送信され得る。これは、プログラマが、プログラムされる照明器具と同様に、コントローラ１４０から離れていることを可能にする。
【００５４】
図６は、照明器具を選択してグループに割り当てる方法６００の一実施形態を示している。ステップ６０１で、グループのメンバーである可能性がある照明器具アセンブリ１３０が、給電線に接続される。ステップ６０２で、給電線は通電される。ステップ６０３で、ユーザは、例えばコントローラのＧＵＩを介してグループＩＤを決める。ステップ６０４で、コントローラ１４０は、ステップ６０２で通電された照明器具アセンブリ１３０にコマンドを送信する。ステップ６０５で、照明器具アセンブリ１３０は、コマンドメッセージを受信し（図４Ａ〜Ｂ参照）、ステップ６０３で指定されたグループＩＤを記憶する。
【００５５】
グループ化の第２の実施形態において、照明器具１２０のグループは設置され、設置技術者は、照明器具１２０がそれらの配達された包装から取り出された直後の設置またはバッチ工程において、各照明器具１２０から機械読み取り可能なユニーク識別子１２６をスキャンする。設置の後に、スキャンされたユニーク識別子１２６は、無線またはケーブルを通じてスキャニングデバイスから転送される。このようなスキャニングデバイスの１つのタイプは、また、上述したようなプログラミングリモートコントロールを備え得る。第１の実施形態で用いられたものと同様の一組のキーストロークまたはクリックは、照明器具１２０をグループとして関連させ、そのグループを特定のスイッチ（リモートコントロール１８０）と関連させる。
【００５６】
グループ化の第３の実施形態において、設置者が、関連するユニーク識別子１２６を捕獲していない、または当該グループに対する給電線を特定していないときに、上述したプログラミングツールと同様のハンドヘルドリモートコントロール設置ツールを、（無線またはケーブルを通じて）コントローラ１４０に信号を送るために用いて、まだプログラムされていない各々の照明器具１２０を順次ともすことができる。各照明器具１２０が作動すると、設置者は、ハンドヘルド設置ツールを用いて、コントローラ１４０に信号を送り、この照明器具１２０が、形成されているグループのメンバーであるか否かを調べる。グループが完了していれば、設置者は、コントローラ１４０にスキャンを終了するための信号を送ることができる。それで、グループは、コントローラ１４０の能力またはハンドヘルド設置ツールの能力を用いて、特定のスイッチと関連させられる。
【００５７】
図７は、この第３の実施形態のグループ化のためのグループの区分的プログラミングの方法７００を示している。ステップ７０１で、ユーザ（例えば技術者）は、対象の照明器具の全てに給電されていることを確かめる。ステップ７０２で、ユーザは、コントローラ１４０に対して、例えばポータルＩ/Ｏデバイスを介して、グループＩＤを指定する。ステップ７０３で、ユーザは、コントローラ１４０に対して、コマンドメッセージを発行して、コントローラ１４０に、コントローラ１４０と通信する照明器具アセンブリ１３０をポーリングするプロセスを開始させる。ステップ７０４で、個々の照明器具アセンブリ１３０がポーリングされ、例えば照明器具１２０を作動させることによって、表示が提供される。ステップ７０５で、ユーザは、ともされた照明器具がグループの一部であるかどうか判定する。否であれば、ユーザは、コントローラに通知し、コントローラは、照明器具１２０を消すためのコマンドを発行し、かつ他の照明器具アセンブリ１３０とのポーリングプロセスを繰り返す。照明器具１２０がグループの一部であれば、ステップ７０７で、ユーザは、コマンドメッセージを発行し、コントローラに信号を送り、照明器具アセンブリ１３０をグループに登録する。ステップ７０８で、コントローラは、照明器具アセンブリ１３０に「グループ」コマンドメッセージを送る。ステップ７０９で、照明器具アセンブリ１３０のグループは、グループコマンドメッセージを受信して、コマンドメッセージの中で提供されるグループＩＤを記憶する。ステップ７１０で、コントローラ１４０は、グループが完了したかどうかを決定するために、ユーザに尋ねる。否であれば、プロセスはステップ７０５に戻る。
【００５８】
いつでも、コントローラ１４０は、グループから照明器具１２０を削除するために、またはグループに照明器具１２０を加えるために用いられ得る。また、光学センサは照明器具１２０と一体化した素子であり得るので、ハンドヘルドプログラミングデバイスは、（照明器具アセンブリが無線能力を備えている場合に、）無線手段によって照明器具１２０と直接通信するというオプションを有する。この場合、照明器具１２０は、通常の送電網に基づく通信経路を通じてコントローラ１４０にプログラム情報を中継することができる。
【００５９】
各照明器具１２０の中に組み込まれている電子回路１３２は、コントローラ１４０からの各送信のアドレスフィールドをチェックするように設計されている。回路１３２が、それ自身のユニークアドレス、それ自身のグループアドレス（後述する）、またはユニバーサルアドレス（後述する）を認識すると、照明器具１２０は、コントローラのメッセージのコマンド部のデコードへ進む。
【００６０】
一実施形態において、追加のセンサが、照明器具アセンブリ１３０の内部または外部に加えられる。一実施形態において、このようなセンサは、照明器具１２０の能力として扱われる。そして、コントローラ１４０が能力について尋ねると、それは、この照明器具１２０の能力の１つが、動きデータまたは光データまたはセンサが提供するどんなデータでも報告することであるということを知る。コントローラ１４０は、それから、そのデータを要求する、または、照明器具１２０に、いくつかのスケジュール上でそのデータをプッシュすることを命令することができる。代替実施形態では、センサは、あたかもそれがまさに照明器具１２０であるかのようにふるまう。基本的に、それは、同じ電子パッケージを持っていて、照明を除いては照明器具１２０が行うことを全て行う。コントローラ１４０は、この照明器具１２０を能力のためにポーリングして、照明における否定の応答を得ることを知る。コントローラ１４０によって取得された任意および全てのセンサデータは、コントローラによって機能され得る。または、機能されるべく、接続されたシステムに転送され得る。
【００６１】
［階層化されたグループ］
各照明器具１２０内の電子回路１３２は、複数のグループアドレスを学習かつ記憶することができるので、ある実施形態においては、階層化されたグループの概念が利用され得る。この概念は、現在用いられている方法に対して劇的な拡張を提供する。階層化されたグループの一例において、与えられた照明器具１２０は、通常の労働時間の始めにオンされる照明器具１２０のグループのメンバーであり得るし、更に、午前１０時から午後２時までの間、照明出力を下げるグループのメンバーでもあり得る。この例では、‘労働時間’照明器具１２０の全てが、‘正午に減光する’照明器具１２０のクラスのメンバーであるとは限らない。このように、照明器具１２０は、様々な重なり合うグループ化に含まれ得る。または、様々なレベルのセットおよびサブセットにグループ化され得る。
【００６２】
また、特定の照明器具１２０は、局所的な光量に従って出力を調整する照明のグループのメンバーであり、特定の従業員が彼のオフィスにいる時にレベルを調整する照明器具１２０のグループのメンバーであるのに加えて、‘労働時間’グループのメンバーでもあり得る。
【００６３】
照明器具アセンブリ１３０の中に記憶されるグループアドレス（および他の任意のデータ、例えば減光レベルまたはセンサ値）は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または電気的に消去可能なプログラム可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）またはフラッシュメモリまたは論理レジスタまたは他の任意の適切なタイプのメモリに記憶され得る。照明器具１２０内に組み込まれる任意のこのようなメモリは、この文書の他の場所で述べた、組み込まれた電子回路１３２の一部であると考えられることは理解されよう。
【００６４】
明瞭さのため、「グループ」の概念は、様々なレベルの粒度（granularity）で利用され得る。例えば、‘グループ’は、部屋の全ての照明、またはビルディングのフロアの全ての照明、または玄関の全ての照明、または明白な物理的に定義された場所ではない論理アレイの全ての照明であり得る。このような論理グループの一例は、ビルディング内の全ての安全夜間灯であり得る。
【００６５】
［負荷管理］
現行のものにおいては、照明器具のグループ化と電気ボックス内のブレーカの負荷との間に存在しなければならない基本的な関係がある。単一のスイッチによってオンおよびオフに切り替えられる任意のグループの照明は、供給導線によって単一のブレーカに接続されなければならない。これに対する例外は、１つの極から照明グループのある部分に給電し、かつ他の極からグループの他の部分に給電する多極スイッチの使用を必要とする、より複雑な配線状況を伴う。もちろん、この解決策を実現するためには、複数の供給導線が、スイッチボックスに引かれなければならないし、照明を制御するために、特別なスイッチを用いなければならない。
【００６６】
分散照明システムは、照明素子の制御と照明素子への電力供給の分離を可能にする。設置の間に、ブレーカ当たりの照明器具１２０の最適な負荷が、多すぎる照明素子によってブレーカに過負荷をかけるという懸念、または単一のブレーカに小さいグループを接続することによってブレーカボックスを十分に利用しないという懸念なしで達成され得る。一旦照明器具１２０が送電網１１０を最適に利用するように設置されると、制御パラダイムは、照明器具１２０の詳細な電力接続を、照明設計者、設置者、および管理者に対して完全に透明なものにするような方法で、ＤＬＣＳ１０１コントローラ１４０を用いて設計され得る。
【００６７】
一実施形態において、ＤＬＣＳ１０１は、単純化された配線および設計方式を考慮に入れている。導線は、ブレーカからある領域まで張りめぐらせられ、次に、照明器具１２０が、それらの照明器具１２０からの合計最大電流がブレーカの最大許容電流と等しくなるまで、それに取り付け/割り当てられる。そして、他の導線は他のブレーカ経由とされ、このプロセスが繰り返される。ほとんどの場合、修正は、コントローラ１４０から対処することができる。新たな照明器具１２０が将来加えられなければならないかもしれない場合、設置の間に１つのブレーカによってサポートされるように指定される照明器具の数は、サポート可能な合計より少なくなければならない。もちろん、これは、両方の現行の設置にとって同様に真実である。しかし、ＤＬＣＳ１０１は、単に既存のタイル/格子に追加の照明器具アセンブリ１３０を取り付けることによる、個々に制御可能な照明の建設後の追加を可能にする。これは、現行のものからの劇的な出発および現行のものに対する劇的な改良である。
【００６８】
［不測の事態］
全ての電子部品と同様に、照明器具アセンブリ１３０内に組み込まれた回路１３２は、動作の間、または設置時の動作していない間ですら、故障する可能性がある。同様に、照明器具１２０（例えばＬＥＤ１２１）も故障する可能性がある。または、ユーザが、単に、照明器具１２０を別の照明器具１２０と交換したくなるかもしれない。ＤＬＣＳ１０１は、交換/修理の容易さを提供する。このような場合、１つの方法は、単純に、組み込まれた構造部品内のそのベゼルから照明器具１２０を取り外して、照明器具１２０を予備と交換することである。交換された照明器具１２０の永続的なユニーク識別子１２６は、手動で、その包装から読み取り、コントローラ１４０のデータベースに入力することができる。代替案として、ユニーク識別子１２６は、読み取られ、かつＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０に電子的に伝達され得る。または、コントローラ１４０は、新しいユニーク識別子１２６を学習するために‘ユニバーサルピング’コマンドを生成することを促され得る。新しい照明器具１２０のユニーク識別子１２６を学習した後に、コントローラ１４０は、メンバーとなる任意のグループに新しいデバイスを登録することができる。既に定位置にあった照明器具１２０は、以前からコントローラ１４０によって登録されていたので、交換された照明器具１２０を登録するためには、単一のピング応答だけが必要であることに注意すべきである。
【００６９】
分散照明システムの操作者が望むのであれば、この全交換プロセスは、自動化することができる。コントローラ１４０は、見つからないか又は機能していない照明器具１２０に対してポーリングするようにプログラムされ得る。見つからない（又は全く動作していない）照明器具１２０を特定するコントローラ１４０の能力は、全ての場合に利用可能である。回路１３２は損なわれていないがＬＥＤ１２１は故障した時にコントローラ１４０に通知する能力は、先進機能であり、その能力を特定の回路１３２に含めるべきか否かは、各照明器具の回路１３２の製造業者が決定するであろう。このような機能を含める場合には、コントローラ１４０は、前記機能にアクセスするために照明器具１２０をポーリングすることができる。
【００７０】
周期的なポーリングを通して得られるそのデータベース内の故障情報を参照して、コントローラ１４０は、故障を保守人員に報告して、交換がなされた時に新しい照明器具１２０を自動的に再登録することができる。
【００７１】
全ての可能なコマンドのトートロジを提供する故障は、ＤＬＣＳ１０１のコントローラ１４０の基本的な操作上の方法およびその背後にあるシステムアーキテクチャを定義する際に、この文書の目的を決して減少させない。事実、このようなコマンドの完全なパレットを予想する能力がないことは、ここに開示されている発明と現行のものとの間の重要な区別を表している。それ以上に、ここで述べられた特定のコマンドまたはプロトコルのいずれも、ＤＬＣＳ１０１の動作の一部であることを特に要求されないことに注意すべきである。それらは、システムアーキテクチャの性質、およびどのようにしてそのシステムが動作するのかを明確にするために、含まれている。これらの特定の項目のいずれも、十分に現実化されたＤＬＣＳ１０１のシステムの中に含まれていてもよいし、いなくてもよい。
【００７２】
本発明は、その動作を達成するための方法、システムおよび任意の機械読み取り可能な媒体上のプログラム製品を意図している。本発明の実施形態は、既存のコンピュータプロセッサを用いて、または、この又は他の目的のために組み込まれた特別な目的のコンピュータプロセッサによって、またはハードワイアード（hardwired）システムによって、実現され得る。
【００７３】
上述したように、多くの実施形態は、機械が実行可能な命令またはデータ構造を運ぶため又は記憶するための機械読み取り可能な媒体を備えるプログラム製品を含んでいる。このような機械読み取り可能な媒体は、汎用または特別な目的のコンピュータまたはプロセッサを有する他の機械によってアクセス可能な、いかなる利用可能な媒体であってもよい。例えば、このような機械読み取り可能な媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶装置、または、機械が実行可能な命令またはデータ構造の形で所望のプログラムコードを運ぶ又は記憶するために用いることができ、かつ汎用または特別な目的のコンピュータまたはプロセッサを有する他の機械によってアクセス可能な他のいかなる媒体も含む。情報がネットワークまたは他の通信接続（ハードワイアード、無線、または、ハードワイアードまたは無線の組み合わせ）を通じて機械に転送または提供される時、この機械は、機械読み取り可能な媒体として、この接続を適切に捉える。このように、任意のこのような接続は、機械可読媒体と適切に称され得る。上記の組み合わせも、機械読み取り可能な媒体の範囲内に含まれる。機械が実行可能な命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または専用処理マシンに特定の機能または機能群を実行させる命令およびデータを含む。
【００７４】
実施形態は、プログラムコードのような、例えばネットワーク化された環境の中で機械によって実行されるプログラムモジュールの形での機械が実行可能な命令を含むプログラム製品によって実現され得る方法のステップの一般的な文脈の中で説明され得る。一般的に、プログラムモジュールは、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含み、特定のタスクを実行したり、あるいは特定の抽象的データ型を実現する。機械が実行可能な命令、関連するデータ構造、およびプログラムモジュールは、ここで開示された方法のステップを実行するためのプログラムコードの例を表している。このような実行可能な命令の特定のシーケンスまたは関連するデータ構造は、このようなステップの中に記載されている機能を実現するための対応する動作の例を表している。
【００７５】
ここに記載されている実施形態の多くは、プロセッサを有する１つ以上のリモートコンピュータに対する論理接続を用いて、ネットワーク化された環境の中で実施され得る。論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）およびワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含み得る。これらは、例としてここに示されるが、これらに限定されるわけではない。このようなネットワーキング環境は、オフィスに広がる又は企業に広がるコンピュータネットワーク、イントラネットおよびインターネットにおいて、ありふれたものであり、様々な異なる通信プロトコルを用いることができる。当業者は、このようなネットワークコンピューティング環境が、一般に、パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサに基づく又はプログラム可能な家電、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む、多くのタイプのコンピュータシステム構成を含み得ることを認め得る。本発明の実施形態は、分散コンピューティング環境の中でも実施され得る。そこでは、タスクは、通信ネットワークを通して（ハードワイアードリンク、無線リンク、またはハードワイアードまたは無線リンクの組み合わせによって）リンクされたローカルおよびリモート処理デバイスによって実行される。分散コンピューティング環境においては、プログラムモジュールは、ローカルおよびリモートメモリ記憶デバイスの中に置かれ得る。
【００７６】
全体システムまたはそのさまざまな部分を実現するための例示的なシステムは、処理ユニット、システムメモリ、およびシステムメモリを含む様々なシステムコンポーネントを処理ユニットに接続するシステムバスを含むコンピュータの形で、汎用コンピューティング装置を含み得る。システムメモリは、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み得る。コンピュータは、磁気ハードディスクの読み書きのための磁気ハードディスクドライブ、リムーバブル磁気ディスクの読み書きのための磁気ディスクドライブ、および例えばＣＤ−ＲＯＭまたは他の光媒体のようなリムーバブル光ディスクの読み書きのための光ディスクドライブも含み得る。ドライブおよびそれらに関連する機械読み取り可能な媒体は、コンピュータに、機械が実行可能な命令、データ構造、プログラムモジュールおよび他のデータの不揮発性記憶装置を提供する。
【００７７】
前述の本発明の実施形態の記載は、例示および説明のために示された。それは、網羅的であること、または本発明を厳密に開示された形に限定することを意図しているのではない。修正および変更は、上記の教示を考慮して可能であり、あるいは本発明の実施から得ることができる。実施形態は、本発明の主体およびその実際的な応用を説明するために選択されて記載され、当業者が、意図される特定の使用に合うように、様々な実施形態かつ様々な変更態様で本発明を利用することを可能にする。
【符号の説明】
【００７８】
１０１ 分散照明制御システム（ＤＬＣＳ）
１１０ 送電網
１２０ 照明器具
１３０ 照明器具アセンブリ
１３１ 照明器具通信デバイス
１３２ 電子回路
１４０ コントローラ
１５０ コントローラ通信デバイス（無線モジュール）
１８０ リモートコントロール
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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