(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークにおいてアドレス割り当てを制御するための装置であって、前記ネットワークの各デバイスにユニークなアドレスが割り当てられ、前記装置が、ネットワークドライバを有し、前記装置のユニークな識別を含むアドレスリクエストを、前記ネットワークドライバを介して前記ネットワークの予め規定されたアドレスに送るよう適応され、前記装置が、前記ネットワークドライバにより前記アドレスリクエストに対する無反応を観察すると作成される未確認応答の受信に応じてアドレス割り当てマスタの役割を引き継ぐよう適応される装置。
【請求項２】
前記装置が、前記アドレスリクエストが送られた後、前記アドレスリクエストに対する応答が受信されるまで、前記通信ネットワークのバスシステムを占有するよう適応される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置が、リピートスタートリードコマンドを発行することによって前記バスシステムを占有するよう適応される請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記装置が、前記アドレスリクエストに対する確認応答を受信した場合には、前記通信ネットワークにアドレス割り当てマスタが既に存在すると結論し、前記アドレスマスタからの割り当てアドレスを待つよう適応される請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記装置が、前記ネットワークドライバであって、前記ネットワークドライバから前記未確認応答が受信された前記ネットワークドライバを、前記アドレス割り当てマスタの役割の引き継ぎ後に、解放するよう適応される請求項１に記載の装置。
【請求項６】
所定のシステムを構成するビルディングブロックデバイスのネットワーク用のビルディングブロックデバイスであって、請求項１に記載の装置を有するビルディングブロックデバイス。
【請求項７】
前記ビルディングブロックデバイスが、減光可能な光エンジン、色の調整可能な光エンジン、日光センサ、存在センサ、ＤＡＬＩインタフェース、又はＤＭＸインタフェースを有する請求項６に記載のビルディングブロックデバイス。
【請求項８】
前記ビルディングブロックデバイスが、入力／出力インタフェースを有する請求項７に記載のビルディングブロックデバイス。
【請求項９】
少なくとも２つの、請求項７又は８に記載のビルディングブロックデバイスを有するシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも２つのビルディングブロックデバイスがＩ２Ｃバスを介して接続される請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
通信ネットワークにおいてアドレス割り当てを制御する方法であって、前記ネットワークの各デバイスにユニークなアドレスが割り当てられ、前記方法が、
ａ）ユニークな識別を含むアドレスリクエストを、前記ネットワークの予め規定されたアドレスに送るステップと、
ｂ）ネットワークドライバにより前記アドレスリクエストに対する無反応を観察すると作成される未確認応答の受信に応じてアドレス割り当てマスタの役割を引き継ぐステップとを有する方法。
【請求項１２】
コンピュータ上で走らせる場合に請求項１１に記載の方法のステップをもたらすよう適応されるコード手段を有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インテリジェント照明ソリューションのためのＺｉｇｂｅｅライトリンク（ＺＬＬ）ネットワーク、又はＣＰＵと周辺チップとの間の通信のためのＩ２Ｃバスシステムなどの通信ネットワークであって、これらに限定されない通信ネットワークにおいてアドレス割り当てを実施するための装置、方法及びコンピュータプログラム製品の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
動的アドレス割り当ては、様々な方法で達成され得る。例として、動的ホスト設定プロトコル（ＤＨＣＰ）は、インターネットプロトコル（ＩＰ）をベースにしたネットワークにおいて用いられる既知のプロトコルである。ＤＨＣＰは、ネットワーク内の各デバイスにユニークなアドレスを割り当てる。これを達成するため、ＤＨＣＰサーバとして、専用コンピュータが必要とされる。Ｚｉｇｂｅｅネットワーク内の全デバイスにアドレスを割り当てるためには、Ｚｉｇｂｅｅ内に、コントローラと呼ばれる専用のノードが必要とされる。
【０００３】
トレンドは、システムを、標準的な、再使用可能なビルディングブロックのネットワークとして構築することによって、システムを構成するものである。これらのビルディングブロックは、単一の機能、即ち、光生成又は存在検出を持ち得る。インテリジェントビルディングブロックの再使用は、ビルディングブロックの限られたセットだけで幅広い製品群を作成する手法である。システムにおけるインテリジェントビルディングブロックの組み合わせは、フレキシブルであることができ、予め知られていないかもしれない。
【０００４】
ネットワーク内の各デバイスは、ユニークに識別可能且つアドレス指定可能である必要がある。それ故、ネットワークシステムにおいて、ネットワーク内の各ビルディングブロックは、既知であるべきであり、ユニークなネットワークアドレスを持つべきである。これを達成するため、複数の同一のデバイスの接続は、工場又は現場における、デバイスアドレスの付加的な構成を必要とする。ユニークなアドレスは、これらのデバイスがシステムに組み込まれる前に、各デバイスに割り当てられるだろう。デバイスの製造時には、デバイスがどのシステムにおいて用いられるかは既知ではなく、故に、デバイスにユニークなアドレスを割り当てることは不可能である。
【０００５】
従って、ネットワーク又はシステムが製造又は構成されるときに、システム内の各デバイスにユニークなアドレスを割り当てるために余分なプロセスステップが必要とされる。しかしながら、このプロセスステップはエラーを起こしやすい。なぜなら、システムにおいて、複数の同一のデバイスが用いられ、これらのデバイスは、ユニークなアドレスが割り当てられた後にごちゃまぜにされるわけではないかもしれないからである。コスト、複雑さ及び物理的フットプリントのため、ネットワーク機能しか含まない１つ以上の余分なデバイスの付加は許容可能ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、専用の「アドレス割り当て」ノードを必要性なしに、ネットワーク内の各ノードに動的アドレス割り当てを供給することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１に記載の装置、請求項６に記載のビルディングブロックデバイス、請求項９に記載のシステム、請求項１１に記載の方法、及び請求項１２に記載のコンピュータプログラムによって達成される。
【０００８】
従って、ユニークな識別を含むアドレスリクエストが、前記ネットワークの予め規定されたアドレスに送られ、前記ネットワークドライバにより前記アドレスリクエストに対する無反応を観察すると作成される未確認応答の受信に応じてアドレス割り当てマスタの役割が引き継がれる。それによって、前記システム内の全デバイスが自動的に発見されることができ、前記システム内の各デバイスにユニークなアドレスが割り当てられ得る一方で、各デバイスは、前記アドレス割り当ての役割を実施することができる。前記アドレス割り当て機能だけを実施する専用のデバイスは、前記システムに設けられる必要はない。
【０００９】
更に、提案するソリューションは、デバイスの一定の予め規定された起動順序を必要とせず、デバイスの起動時間における如何なる要件もない。前記動的アドレス割り当てが開始されるとすぐに、前記バス又はネットワーク接続上のデバイスが検出され、即ち、ホットプラグが本質的にサポートされ、デバイスが「アドレス割り当て装置」の役割を引き継ぐことは必須ではなく、故に、前記デバイスにおいては、より小さく、より安価なマイクロコントローラが用いられ得る前記デバイスが前記役割を引き継がない場合には、前記デバイスは、ハードウェアアドレスを受信するまで、規定された間隔で、前記アドレスリクエストメッセージの送信を繰り返し得る。
【００１０】
第１の態様によれば、前記アドレスリクエストが送られた後、前記アドレスリクエストに対する応答が受信されるまで、前記通信ネットワークのバスシステムは占有されてもよい。それによって、前記バスシステムに接続される他のデバイスによる干渉は防止され得る。例として、これは、前記バスシステムにリピートスタートリード(repeated start read)コマンドを発行することによって達成され得る。
【００１１】
上記の第１の態様と組み合わされ得る第２の態様によれば、前記アドレスリクエストに対する確認応答の受信に応じて、前記通信ネットワークにアドレス割り当てマスタが既に存在すると結論されてもよく、前記アドレスマスタからの割り当てアドレスが待たれてもよい。これは、前記通信ネットワークに１つのアドレス割り当てマスタしか設けられず、ネットワークデバイスにユニークなアドレスが割り当てられることを確実にする。
【００１２】
前記第１及び第２の態様のいずれか１つと組み合わされ得る第３の態様によれば、ネットワークドライバであって、前記ネットワークドライバから未確認応答が受信されたネットワークドライバが、前記アドレス割り当てマスタの役割の引き継ぎ後に、解放されてもよい。
【００１３】
前記第１乃至第３の態様のいずれか１つと組み合わされ得る第４の態様によれば、前記ビルディングブロックデバイスは、減光可能な光エンジン、色の調整可能な光エンジン、日光センサ、存在センサ、ＤＡＬＩインタフェース、若しくはＤＭＸインタフェースを有してもよく、又は他の例においては、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースを有してもよい。
【００１４】
前記装置は、個別ハードウェア部品を備えるディスクリートハードウェア回路として、集積チップとして、チップモジュールの配列されたものとして、又はメモリに記憶された、コンピュータ読み取り可能な媒体に書き込まれた、若しくはインターネットなどのネットワークからダウンロードされたソフトウェアルーチン若しくはプログラムによって制御される信号処理デバイス若しくはチップとして、実施され得ることに注意されたい。
【００１５】
請求項１の装置、請求項６のビルディングブロックデバイス、請求項９のシステム、請求項１１の方法、及び請求項１２のコンピュータプログラムを決定する内容は、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持つことは理解されるだろう。
【００１６】
本発明の好ましい実施例は、従属請求項と各々の独立請求項のあらゆる組み合わせであり得ることは理解されるだろう。
【００１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施例によるアドレス割り当てマスタの役割の引き継ぎシナリオの処理及び信号伝達図を示す。
【図２】第１実施例によるアドレス割り当てシナリオの処理及び信号伝達図を示す。
【図３】第２実施例によるアドレス割り当てマスタの役割の引き継ぎシナリオの処理及び信号伝達図を示す。図４：第２実施例によるアドレス割り当てシナリオの処理及び信号伝達図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ここで、バスに接続される各デバイスがユニークな識別子を持つバスをベースにしたネットワークシステムにおけるアドレス割り当てプロセスに基づいて、本発明の様々な実施例を説明する。更に、システム内には、予め規定されたアドレス割り当てマスタは設けられておらず、故に、システムにおいて必要とされる必須アドレスマスタデバイスはない。各デバイスが、ユニークなアドレスを割り当てる機能を持ち、例えば、アドレス割り当てマスタとして動作することができ、システムにおいて、アドレスマスタの役割は１つしか割り当てられないことが保証される。更に、システム内の各デバイスは自動的に発見され、ネットワーク内の各デバイスにユニークなアドレスが割り当てられる。
【００２０】
図１は、第１実施例によるアドレス割り当てマスタの役割の引き継ぎシナリオの処理及び信号伝達図を示している。第１実施例においては、開始デバイス１０からの信号伝達が、ネットワークドライバ２０を介して実施される。前記ネットワークドライバ２０は、ネットワークを通じたデータの実際の送信及び受信をアクティブにするソフトウェアモジュール又はインタフェースカードであり得る。それは、デバイス１０に取り付けられるネットワークアダプタを制御するデータリンクプロトコル（イーサネット、トークンリングなど）を供給し得る。アドレス割り当てプロセスは、各システムの電源投入後に走らせることができ、このプロセスは、各デバイスで全く同じであり得る。アドレス割り当てプロセスのために必要とされる時間は、遅延がエンドユーザにはほとんど見えないように、非常に限られるべきである。
【００２１】
既述のように、予め必要なものは、ネットワーク上の各デバイスがユニークな識別子を持つことである。デバイスは、基板上に中央演算処理装置（ＣＰＵ）を有することから、ＣＰＵ製造業者によって予めプログラムされるグローバルユニーク識別又はアイデンティティ（ＩＤ）が用いられ得る。当然、デバイスの他のユニークな識別も用いられ得る。
【００２２】
図１によれば、開始時に、デバイス１０が、「リクエストアドレス割り当てマスタ」メッセージ（ＲＡＡＭ）をネットワークドライバ２０を介してネットワークに送信する。メッセージは、予め規定された固定アドレスに送られ、デバイス１０のユニークなＩＤを含む。ネットワークドライバ２０が、ネットワークによるメッセージに対する反応（例えば、応答又は他の信号伝達）を全く見ない場合には、それは、デバイス１０がネットワーク１０上の最初のデバイスであるとみなす。これは、ネットワークドライバ２０により、デバイス１０に、否定応答（ＮＡＫ）を送ることによって、信号伝達される。それに応じて、このデバイス１０が、アドレス割り当てマスタ（ＡＭ）の役割を引き継ぎ、従って、アドレス割り当てマスタになり、バス又は他のネットワーク接続を解放する。
【００２３】
図２は、第１実施例によるアドレス割り当てシナリオの処理及び信号伝達図を示している。
【００２４】
図１のシナリオとは逆に、ネットワークドライバ２０が、ネットワーク上の反応（例えば、応答又は他の信号伝達）を検出する又は気がつく場合には、それは、ネットワークにおいて利用可能な別のデバイスが既に存在するとみなす。「リクエストアドレス割り当てマスタ」メッセージ（ＲＡＡＭ）を送った本デバイス１０は、従って、ネットワークにおける最初のデバイスではなく、それ故、アドレスマスタがネットワークに既に存在すると結論され得る。ネットワークドライバ２０は、デバイス１０に、肯定応答（ＡＣＫ）を送ることによって、これを信号伝達する。デバイス１０も、ネットワークドライバ２０も、リクエストが送られた後にバスを解放しない。これは、他のデバイスがこのアドレス割り当てシーケンスに干渉することを防止する。
【００２５】
デバイス１０によってネットワークドライバ２０を介してネットワークに送られた「リクエストアドレス割り当てマスタ」メッセージは、アドレスマスタ３０によって応答され、デバイス１０のために割り当てられたユニークなネットワークアドレス１０を含む。
【００２６】
上記のプロシージャは、各々の新しいデバイスで繰り返され、結果として生じるアドレス割り当てシーケンスの終了時には、システム内の全デバイスが発見され、全デバイスがユニークなアドレスを持つ。
【００２７】
以下において、例示的なＩ２Ｃバスアプリケーションに関する第２実施例を、図３及び４を参照して説明する。
【００２８】
Ｉ２Ｃ（一般に「２線式インタフェース」と呼ばれる集積回路間通信）は、マザーボード、埋め込みシステム、携帯電話又は他の電子装置に低速周辺機器を取り付けるために用いられ得るマルチマスタ・シリアルシングルエンドコンピュータバスである。Ｉ２Ｃバスは、中央演算処理装置（ＣＰＵ）と周辺チップ又はデバイスとの間の容易な通信を可能にし、元々、単一の基板上で様々なＩＣを接続するよう設計されている。これは、Ｉ２Ｃバス及びこのバスに接続される周辺チップは、静的システムであることを意味する。
【００２９】
Ｉ２Ｃバス上の各デバイス、即ち、ＣＰＵ及び周辺デバイスは、ユニークな固定アドレスを持っているだろう。このアドレスは、周辺デバイスにおいては、通常、固定されている、又は配線ピンによって設定されることができる。第２実施例においては、システムは、Ｉ２Ｃバスを介してインテリジェントビルディングブロックを接続することによって、作成され得る。Ｉ２Ｃバスによって要求されるように、各インテリジェントビルディングブロックは、ユニークに識別可能且つアドレス指定可能であるだろう。ユニークなアドレスは、これらのデバイス１０がシステムに組み込まれる前に、各デバイス１０に割り当てられ得る。デバイス１０の製造時には、デバイスがどのシステムにおいて用いられるかは既知ではないことから、予めデバイスにユニークなアドレスを割り当てることは不可能である。
【００３０】
本発明の原理が、第２実施例によるＩ２Ｃネットワーク内のインテリジェントビルディングブロックに適用される場合、インテリジェントビルディングブロックは、そのままＩ２Ｃバスに接続され得る。環境設定は必要ない。更に、アドレス割り当てのための専用のデバイスは必要ない。
【００３１】
図３は、第２実施例によるＩ２Ｃネットワークにおけるアドレス割り当てマスタの役割の引き継ぎシナリオの処理及び信号伝達図を示している。
【００３２】
開始時に、新しいビルディングブロックデバイス１０が、Ｉ２Ｃバス２２において「リクエストアドレス割り当てマスタ」メッセージ（ＲＡＡＭ）を送信する。第１実施例と同様に、メッセージは、予め規定された固定アドレスに送られ、メッセージは、新しいビルディングブロックデバイスのユニークなＩＤを含む。Ｉ２Ｃバス２２上に他のビルディングブロックデバイスがない場合には、このことは、否定応答（ＮＡＫ）で知らされる。従って、新しいビルディングブロックデバイス１０は、前記新しいビルディングブロックデバイス１０がＩ２Ｃバス２２上の最初のデバイスであると結論することができ、アドレス割り当てマスタの役割を引き継ぐことができ、アドレス割り当てマスタになる。
【００３３】
図４は、第２実施例によるアドレス割り当てシナリオの処理及び信号伝達図を示している。
【００３４】
図３のシナリオとは逆に、Ｉ２Ｃバスにおいてアドレス割り当てマスタ３０が既に利用可能である場合には、メッセージは、肯定応答（ＡＣＫ）で応答される。新しいビルディングブロックデバイス１０は、例えば、Ｉ２Ｃのリピートスタートリードコマンド（ＲＳＲ）を実施することによって、Ｉ２Ｃバスを、他のデバイスによるアクセスに対してブロックされるように保つ。Ｉ２Ｃプロトコルは、所謂リピートスタートコンディションを規定する。アドレスバイト（アドレス及び読み出し／書き込みビット）を送った後、マスタは、ストップコンディションが後に続く任意のバイト数のバイトを送り得る。ストップコンディションを送る代わりに、（当然、読み出し／書き込みビットを含む）アドレス及びより多くのデータが後に続く別のスタートコンディションを送ることもできる。これは、再帰的に任意の数のスタートコンディションが送られることを可能にすると規定される。これの目的は、バスを解放せずに、従って、動作が干渉されないという保証の下で、１つ以上のデバイスに対する組み合わせられた書き込み／読み出し動作を可能にすることである。
【００３５】
アドレス割り当てマスタ３０は、次いで、新しいビルディングブロックデバイス１０のためのバスアドレスで応答する。
【００３６】
この場合もまた、アドレス割り当てシーケンスの終了時は、システム内の全デバイスが発見され、全デバイスがユニークなアドレスを持つ。
【００３７】
要約すると、本発明は、ネットワークにおいてアドレス割り当てを実施するための装置、システム、方法及びコンピュータプログラム製品に関する。ユニークな識別を含むアドレスリクエストが、前記ネットワークの予め規定されたアドレスに送られ、前記アドレスリクエストに対する未確認応答の受信に応じて、アドレス割り当てマスタの役割が引き継がれる。従って、幅広い製品群を作成するために標準的なインテリジェントビルディングブロックが用いられ得る。前記インテリジェントビルディングブロックは、ネットワークを介して互いに接続され、付加的なプロセスステップ、人間の介入又は工場／現場サービスツーリングを必要とせずに、アドレスが割り当てられ得る。
【００３８】
図面及び上記において、本発明を詳細に図示及び記載しているが、このような図示及び記載は、説明的なもの又は例示的なものとみなされるべきであり、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ず、アドレス割り当て機能を持つ有線又は無線ネットワークのために用いられることができる。例として、本発明の適用領域は、照明分野にある。インテリジェントビルディングブロック（即ち、減光可能な光エンジン、色の調整可能な光エンジン、日光センサ、存在センサ、デジタルアドレス指定可能照明インタフェース（ＤＡＬＩ）、又はデジタル多重（ＤＭＸ）インタフェース）の限られたセットを規定することによって、照明器具の幅広い製品群が作成され得る。従って、上の実施例のデバイス１０は、照明システムのインテリジェントビルディングブロックであり得る。別の適用領域によれば、本発明は、自由自在な数のＩ／Ｏポートを供給するシステムのために用いられることができ、前記Ｉ／Ｏポートが、上の実施例のデバイス１０に対応する。システムには、例えば４つのＩ／Ｏポートが設けられ得るが、Ｉ／Ｏポートをスタックすることによって、サポートされるＩ／Ｏポートの数は容易に拡張され得る。本発明のプロシージャを適用することによって、利用可能なＩ／Ｏポートの数が発見されることができ、全Ｉ／Ｏポートがユニークにアドレス指定可能である。
【００３９】
本明細を読むことより、他の修正例は、当業者にとって明らかであるだろう。このような修正例は、当業界において既に知られている他の特徴、及び本願明細書に既に記載されている特徴の代わりに又はそれに加えて用いられ得る他の特徴を含み得る。
【００４０】
当業者は、図面、明細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、達成することができる。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、複数の要素又はステップを除外しない。既に上で述べたように、例えば図６の実施例に関連して記載したような、ネットワーク発見プロシージャの機能は、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／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電気通信システムを介するなどの他の形態でも分散され得る、ソフトウェアルーチン又はコンピュータプログラムとして実施され得る。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。請求項におけるいかなる参照符号も、前記請求項の範囲を限定するものとして解釈されてはならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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