(57)【要約】  設置されている建物サービス装置をコミッショニングする方法は、少なくとも３つの基準ノードＧ１、Ｇ２，Ｇ３に対する各装置の空間位置を決定するために、信号の△測量によって、複数の建物サービス装置Ｌ１、Ｌ２、Ｅ１、Ｅ２、２、３間のワイヤレス通信を確立するステップを有する。各装置の決定された空間位置の座標は、建物サービスコミッショニングシステムに送信され、該建物サービスコミッショニングシステムは、前記装置の空間位置マップを生成する。次いで、このマップは、各装置に関するコンフィギュレーションデータを得るために、建物サービス計画と比較される。前記コンフィギュレーションデータに基づいて、前記のようなシステムをコミッショニングするために、コンフィギュレーション命令が各装置に発行される。
2008533796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  少なくとも３つの基準ノードに対する各装置の空間位置を決定するために、建物サービス装置間にワイヤレス通信を確立するステップと、
−  前記各装置の空間位置の座標を建物サービスコミッショニングシステムに送信するステップと、
−  前記装置の空間位置マップを生成するステップと、
−  前記のような各装置のコンフィギュレーションデータを得るために、前記のようなマップを建物サービス計画と比較するステップと、
−  コンフィギュレーション命令を各装置に発行するステップと、
を有する、設置されている建物サービス装置をコミッショニングする方法
【請求項２】
前記コンフィギュレーションデータは、１つ以上の建物サービス装置の第１グループと、１つ以上の更なる建物サービス装置の第２グループとの間の機能的相互作用を示しているデータを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記建物サービス装置の前記第１グループは、照明器具を有しており、前記建物サービス装置の前記第２グループは、切り換え制御ユニットを有している、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記切り換え制御ユニットは、オンオフスイッチ、調光器コントローラ、動きセンサ及び存在センサの何れか１つ以上を有している、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記建物サービス装置の前記第１グループは、ヒータ、換気及びエアコンユニットの何れか１つ以上を有しており、前記建物サービス装置の前記第２グループは、切り換え制御ユニットを有している、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記ワイヤレス通信は、無線周波数ワイヤレス通信を使用している、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ワイヤレス通信は、ＺｉｇＢｅｅ規格に従うものである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
各建物サービス装置の前記空間位置は、装置間のワイヤレス信号の飛行時間の測定を使用して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記比較するステップが、前記空間位置マップ内に位置されている全ての装置と記建物サービス計画における対応する装置とに関して、前記建物サービス計画から前記装置と関連付けられているコンフィギュレーションデータを読み出すステップを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記建物サービスコミッショニングシステムが、建物管理システムの一部を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも３つの基準ノードが、前記建物管理システムとの直接的な通信のためのノードとして機能するゲートウェイ装置である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記空間位置マップを前記建物サービス計画と比較するステップが、連続的な装置のより正確な空間位置の決定を容易にするために、前記建物サービス計画に従って、装置に関する前記空間位置の前記座標を補正するステップを更に含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
−  複数の建物サービス装置の各々に関する空間位置の座標を受け取る受信機と、
−  前記座標から全ての前記装置の空間位置のマップを生成するマップ生成モジュールと、
−  前記装置の各々の場所と、これに関するコンフィギュレーションデータとを有する建物サービス計画を記憶するメモリと、
−  前記のような各装置に関するコンフィギュレーションデータを得るために、生成された前記マップを前記建物サービス計画と比較する比較モジュールと、
−  各装置にコンフィギュレーション命令を発行するコンフィギュレーションモジュールと、
を有する建物サービス装置コミッショニング装置。
【請求項１４】
前記コンフィギュレーションデータは、１つ以上の建物サービス装置の第１グループと、１つ以上の他の建物サービス装置の第２グループとの間の機能的相互作用を示しているデータを有している、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記建物サービス装置の前記第１グループは、照明器具を有しており、前記建物サービス装置の前記第２グループは、切り換え制御ユニットを有している、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記切り換え制御ユニットが、オンオフスイッチ、調光器コントローラ、動きセンサ及び存在センサの何れか１つ以上を有している、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記建物サービス装置の前記第１グループは、ヒータ、換気及びエアコンユニットの何れか１つ以上を有しており、前記建物サービス装置の前記第２グループは、切り換え制御ユニットを有している、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記比較モジュールは、前記空間位置マップ内に位置されている全ての装置に関して、前記建物サービス計画内の対応する装置を識別する、及び前記建物サービス計画から前記装置と関連付けられているコンフィギュレーションデータを読み出すプロセッサを有している、請求項１３に記載の装置。
【請求項１９】
前記比較モジュールは、連続的な装置のより正確な空間位置の決定を容易にするために、前記建物サービス計画に従って、装置に関する前記空間位置の座標を補正する補正モジュールを含んでいる、請求１３に記載の装置。
【請求項２０】
前記建物サービスコミッショニング装置が、建物管理システムの一部を形成している、請求項１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物内の、ワイヤレス式に制御される照明システム及び関連する切り換えノードのような、ワイヤレスネットワーク装置のコミッショニング方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大きい建物用の照明制御は、一般に、建物管理システム（ＢＭＳ）によって運用されている。有線のバスが、通常、デイジー・チェーン式に、各照明を、前記ＢＭＳに再び接続するのに使用されている。前記ＢＭＳは、遠隔的に、例えば、適切に位置された動きセンサ、スイッチ及び他の切り換えノードによって前記照明を監視し、前記照明の制御を可能にする。前記ＢＭＳは、照明及び電力消費に関する統計を収集し、故障している照明又は寿命の終わりに近くなっている照明を識別することができる。前記ＢＭＳは、サービスが必要な場合、メンテナンスチームに自動的に知らせるのに使用されることができる。
【０００３】
照明は、各照明又は装置の種類、位置及び前記のような有線制御バスへの接続を指定している計画に従って、大きい建物内に設置されている。前記のような設置は、電気技術者によって実施される。しかしながら、前記のような照明の識別性は、前記ＢＭＳには知られていない。専門家が、コミッショニング作業において、一般に、前記設置を完成させるように使用される。このコミッショニング作業は、典型的には、一度に１つの階においてなされる。試験信号が、しばしば、各照明の電力レベルを循環させるように、順々に使用される。次いで、前記専門家は、前記照明が識別され、前記計画と整合するまで、前記建物のあちこちを歩く。このことは、全ての照明が識別されるまで、繰り返される。次いで、各照明ユニットを、１つ以上の関連するコントローラに割り当てることが可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術に残存している著しく不利な点は、前記コミッショニングの過程が、時間を消費するものであると共に、この業務を進行させるために建物の現場における他の契約者の能力に影響を与え得ることである。他の不利な点は、前記コミッショニングの作業は、熟練を要する作業であり、従って、比較的コストが高く、誤りを生じやすいことである。
「プラグアンドプレイ」の種類の機能を有し、この結果、前記コミッショニングの作業が、完全に又は少なくとも部分的に自動化されることができることは、前記のような照明システムに非常に望ましいものとなるであろう。
【０００５】
複数の従来技術文献が、建物内に装置を位置づける技術を記載している。例えば、米国特許第2003/0130039号は、カジノ又はホテル内のワイヤレス通信を使用した賭博装置を、これらが前記のような建物に関して移動される場合に、追跡する方法を記載している。前記装置の場所のマップ又は図示が生成されることができ、前記のような情報は、賭博規制を遵守している範囲内で残存している装置の位置を検証するのに使用される。国際特許出願公開公報第01/93434号は、携帯型のデータ処理装置との通信を、ワイヤレス通信を使用して決定された前記装置の三角測量された位置に基づいて妨害する又は可能にする技術を記載している。国際特許出願公開公報第2004/019559号は、三次元到達技法を使用しているワイヤレスローカルエリアネットワークにおける送信装置の場所を決定するシステムを記載している。
【０００６】
本発明の目的は、上述の不利な点の少なくとも一部を克服する又は軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの見地によれば、本発明は、設置されている建物サービス装置のコミッショニングをする方法であって、
−  少なくとも３つの基準ノードに対する各装置の空間位置を決定する建物サービス装置間におけるワイヤレス通信を確立するステップと、
−  各前記装置の空間位置の座標を建物サービスコミッショニングシステムに送信するステップと、
−  前記装置の空間位置のマップを生成するステップと、
−  各前記装置に関するコンフィギュレーションデータを得るように、前記マップを建物サービス計画と比較するステップと、
−  各装置にコンフィギュレーション命令を発行するステップと、
を有する方法を提供する。
【０００８】
他の見地によれば、本発明は、建物サービス装置コミッショニング装置であって、
−  複数の建物サービス装置の各々に関する空間位置の座標を受信する受信機と、
−  前記のような装置の全ての空間位置のマップを、前記座標から生成するマップ生成モジュールと、
−  前記装置の各々の場所を有する建物サービス計画と、これに関連するコンフィギュレーションデータとを記憶するメモリと、
−  前記装置の各々に関するコンフィギュレーションデータを得るために、生成された前記マップと前記建物サービス計画とを比較する比較モジュールと、
−  各装置にコンフィギュレーション命令を発行するコンフィギュレーションモジュールと、
を有する装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施例は、添付図面を参照して、例として以下に記載される。
【００１０】
本発明は、以下で、建物内の照明ユニット又は照明器具と関連して詳細に記載されるが、同様の原理が、例えば、換気ユニット、ヒータユニット、エアコンユニット、ブラインドコントローラ又はカーテンコントローラ等のような、他の遠隔制御可能な電気的な据付品にも当てはまることに留意されたい。従って、本明細書で使用される「建物サービス装置」なる表現は、前記建物サービス計画に現れている建物内に設置されている遠隔制御可能な又は遠隔監視可能な電気装置のようなものを全て包含する意図のものである。
【００１１】
図１は、種々の種類の照明器具Ｌ１、Ｌ２、Ｅ１、Ｅ２、及び切り換え制御ユニット２、３が建物内の１つの部屋内で識別されている建物１に関する間取り図を示している。勿論、前記のような間取り図は、通常、当該階における他の部屋及び前記建物内の他の部屋にも拡張される。照明器具Ｌ１、Ｌ２、Ｅ１、Ｅ２の各々は、有線又はワイヤレスバスの何れかによって、共通の電源に接続されることもでき、建物管理システム（図１には示されていない）に接続されることもできる。選択された照明器具Ｅ１、Ｅ２は、建物の出口を照明する緊急の種類のものであっても良い。各照明器具は、前記建物の周りの他のトランシーバノードとワイヤレス式に通信することができるトランシーバを内蔵している。好ましくは、前記照明器具及び切り換え制御ユニットの各々は、少なくとも１つのゲートウェイノードＧ１、Ｇ２、Ｇ３とワイヤレス通信の状態にある。前記ゲートウェイノードは、典型的には、（図４に示されているように）ＢＭＳ４０と直接的に有線通信の状態にある。切り換え制御ユニット２、３は、動きセンサ又は存在検出器２、及び調光器コントローラ３のような、関連する照明器具における制御に効果を及ぼす如何なる適切な種類のものであっても良い。勿論、切り換え制御ユニット２、３は、ヒータ及びエアコンユニットのような、他の種類の建物サービス装置と使用するために適応化されている他の種類のもの（例えば、サーモスタット）であっても良い。
【００１２】
好適実施例において、ＺｉｇＢｅｅが、設置されている、前記のような照明、スイッチ、センサ及びゲートウェイの全てに組み込まれているワイヤレス通信規格として使用されている。ゲートウェイＧ１、Ｇ２、Ｇ３は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）の有線のバックボーン（４１、４２、４３）又は他の通信システム（図４）を超えて、ＢＭＳ４０と通信し返している。複数のゲートウェイＧ１、Ｇ２、Ｇ３は、好ましくは、ＢＭＳ４０へ戻る短い経路を保証するのに使用され、アドホックネットワークが、前記建物の階の全体をまかなうために必要とするホップの数を最小化する。ゲートウェイＧ１、Ｇ２、Ｇ３は、好ましくは、前記照明制御の自動的なコミッショニングを可能にするために初期の固定された基準点を提供するが、後述から明らかになるように、固定された（既知の）基準点は、相対的なマップが、既知の位置に、同一の三角測量技法を使用して生成されることができ、前記マップは既知の位置に固定されるものではないので、前記空間マップを決定するのに必須ではない。
【００１３】
何れのワイヤレス通信システムが使用されても、前記のようなワイヤレス装置は、前記ワイヤレス装置間で送信される信号の飛行時間（time-of-flight）を測定する機能を含んでおり、この結果、それぞれのワイヤレス装置間の距離が決定されることができる。好ましくは、前記システムの精度は、±１ｍ以内の距離の決定を可能にする精度であり、更に、好ましくは、±３０ｃｍの精度を可能にする精度である。
前記照明は、まず電源を入れられ、全てのワイヤレス装置（照明、スイッチ、センサ及びゲートウェイ）を、既知のプロトコルに従って複合ネットワーク内に一緒に関連付けるネットワークが、形成される。このことは、メッセージが、アドホックルーティングを使用して何れか１つの装置のワイヤレス範囲よりも大きい距離を越えて前記ネットワークに渡って、ルーティングされることを可能にする。１つの前記のようなネットワークは、ＺｉｇＢｅｅ・メッシュ・ネットワークである。好ましくは、前記ゲートウェイの１つは、ネットワークコントローラとして構成され、ワイヤレス通信範囲内の全てのローカルノードは、前記ネットワークに参加する。前記のようなメッシュ・ルーティング・プロトコルは、ノードが、図１に示されている全ての装置を含むように前記ネットワークを拡張するアドホックルーティングを使用して参加するのも可能にする。
【００１４】
前記のようなコミッショニング過程を開始するために、少なくとも３つの明確に識別された既知の位置（絶対的又は相対的）のワイヤレス装置が、固定された基準点を提供するために設置される必要がある。上述したように、好ましくは、これら３つの装置は、ゲートウェイ装置Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３であるが、如何なる３つの装置も選択されることができる。これらの装置全ては、前記過程を開始するために、少なくとも１つの照明Ｌ１、Ｌ２、Ｅ１、Ｅ２等の範囲内にある必要がある。信号が、送信している各装置の位置を与えて送信されることができ、受信装置が、飛行時間を使用してこの範囲を測定することを可能にする。前記のような３つ測定の使用は、前記受信装置が、よく知られている三角測量技法を使用して自身の位置を決定することを可能にする。
【００１５】
例えば、図２は、それぞれゲートウェイＧ１、Ｇ２、Ｇ３から送信されている範囲Ｒ１、Ｒ２及びＲ３として描かれている前記のような３つの信号を検出している照明器具２０を示している。照明器具装置２０は、これらの範囲と、ゲートウェイ装置Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の送信された位置とを、信号範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のそれぞれの場所２１、２２、２３の交差から自身の位置までを三角測量するために使用する。この情報は、前記のような装置固有の識別子（例えば、ＩＥＥＥアドレス又はネットワークローカルアドレス）、詳細な装置の種類及び自身の計算された位置と共にコンパイルされることができ、ネットワーク上の前記ＢＭＳに送信し戻される。ＢＭＳ４０は、自動的に、前記計算された位置を前記のような建物計画と比較し、前記装置の種類を確認し、前記のような計画における所与の照明を自身の固有アドレスに関連付けることができる。
【００１６】
ひとたび、１つの照明の位置が、無事に識別されると、幾つかが前記ゲートウェイのワイヤレス伝送範囲を超えて存在する場合、他の照明の位置の識別を助けるために、既知の位置の固定された基準点として使用されることができる。前記のような過程は、各照明、センサ及びスイッチをコミッショニングするために、建物のレベルを超えて、伝搬するのに使用されることができる。この過程は、前記システムが、前記のような計画によって提供される位置によって識別されている各ノードの測定された位置を補正するのも可能にし、小さい誤りを解消するのに使用されることができる。このことは、ノードの補正された前記位置が基準点として使用される場合に、前記過程が繰り返されるので、位置の誤りが伝搬されないという有利な点を提供する。
【００１７】
幾つかの照明、及び特にスイッチは、共通の天井高さにおいて設置されることができない。このことが、平面の三角測量が過程される場合に、三角測量の誤りを導入し得るとことは、認識されるであろう。装置間の高さの寸法の違いが、前記装置の全体的な隔離と比較して大幅なものである場合、少なくとも４つの点が、三次元の寸法の正確な解明を可能にするために使用されなければならない。
【００１８】
図３を参照すると、前記のようなローカルの位置決めシステムの１つの見地は、前記のような位置決めの解決策のジオメトリである。理想的には、３つ以上の基準装置３１、３２、３３が、離れて広がっているべきであり、未知の位置の装置３４は、これらの間のどこかに収まっている。図３ａは、良好なジオメトリが、明確な解決策を提供する場合を示しており、図３ｂは、回避されるべき不良なジオメトリが、不明確な解決策を提供する場合を示している。
【００１９】
各照明器具及び各切り換え制御装置（又は、より一般的には、あらゆる建物サービス装置）の、３つのゲートウェイ又は他の装置の元の位置に対して配された位置を有している図４を参照すると、ＢＭＳプロセッサ４４は、前記建物サービス装置のレイアウトの「空間位置マップ」４５を生成するマップ生成モジュール４４ａを含んでおり、このマップをメモリ４７内に記憶することができる。これは、建物サービス計画４６と直接的に比較されることができ、メモリ内に記憶される。
【００２０】
今や、前記のようなミッショニング過程は、完全に自動的に行われることができる。先ず、生成されたマップ４５は、建物サービス計画４６と並べられなければならない。前記のような３つの基準装置（例えば、ゲートウェイＧ１、Ｇ２、Ｇ３）の絶対座標が知られている場合、これらは、前記建物サービス計画と直接的に揃えられることができる。前記３つの基準装置の相対位置が知られている場合、これらの相対的な配置は、これらに生成されたマップ４５を揃えるために、建物サービス計画４６の３つの対応するゲートウェイ装置を有する配列のために使用されることができる。
【００２１】
他の状況において、「最良に適合する」取り組みは、全ての装置の最小変化のために、生成されたマップ４５及び建物サービス計画４６を揃えるのに使用されることもできる。
【００２２】
他の配置において、生成されたマップは、前記ワイヤレス装置の全てに関する位置データの取得の間に建物サービス計画を参照して、複数回、更新されることもできる。例えば、基準装置Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に対して、１つ以上のワイヤレス装置に関する位置データの取得の後、これらのワイヤレス装置の位置は、建物サービス計画４６における位置と比較され、これらが、前記建物サービス計画におけるそれぞれの位置と厳密に整合するように、小さい場所誤りを補正するために調整されることができる。このようにして、新しく取得された装置は、これらの位置決めにおいて高い程度を有する新しい基準装置として使用されることができる。この態様において、対話的な更新過程の使用は、累積的な位置エラーが、生成されたマップ４５における装置の位置を建物サービス計画４６に整合させる困難性を生じ得る可能性を減少する。
【００２３】
プロセッサ４４は、比較モジュール４４ｂを有しており、該比較モジュール４４ｂは、生成されたマップ４５における各発見された装置の識別性を、建物サービス計画４６における対応する装置に関連付けることができる。この知識により、建物管理システム４０は、どの照明がどの切り換え制御装置に応答するかを確立する各装置へのコンフィギュレーション命令を発行することができる。この機能は、コンフィギュレーションモジュール４４ｃによって実施されることができる。
【００２４】
好ましくは、建物サービス計画４６は、前記装置に関する全ての必要なコンフィギュレーションデータ、又は他のデータファイルにおける関連情報へのポインタを含んでいる。前記コンフィギュレーションデータは、例えば、照明器具又は照明器具のグループと、それぞれの切り換え制御装置又は切り換え制御装置のグループとの間の機能的な相互作用を示すデータを含んでいる。従って、照明器具の集合は、例えば、手動式のオンオフスイッチ、調光器コントローラ及び自動的な切り換えのための動きセンサの対によって、動作されるように構成されることができる。同様の原理が、ヒータ及び換気ユニットのような、他の装置にも当てはまる。従って、一般的な意味において、前記コンフィギュレーションデータは、１つ以上の建物サービス装置の第１グループと、１つ以上の他の建物サービス装置の第２グループとの間の機能的な相互作用を示すデータを含んでいる。
【００２５】
前記のような必要な全てのコンフィギュレーション命令を発行した後、前記建物サービスは、手動操作を必要とすることなく、完全にコミッショニングされることができる。
以上から、（i）様々なワイヤレス装置の位置を決定するために、装置間にワイヤレス通信を確立するステップと、（ii）前記装置の空間位置マップ４５を生成するステップと、（iii）コンフィギュレーションデータを得るために、マップ４５を建物サービス計画４６と比較するステップと、（iv）コンフィギュレーション命令を各装置に発行するステップとの動作ステップが、一連の連続的なステップにおいて、又は幾つかの装置の位置が、空間位置マップ４５が更なる装置によって更新される前に前記建物サービス計画から決定される及び検証される反復的な過程として、実施されることができることを理解されたい。コンフィギュレーション命令は、位置が確立されている装置に対しても、他の装置に関する位置場所の過程が進行中である間に、発行されることができる。
【００２６】
前記のような説明された実施例は、前記のようなコミッショニング動作が、前記のような全ての装置の監視及び機能の制御を後続して実施する建物管理システムによって実施されることを示しているが、前記コミッショニングシステムは、建物管理システムが無い場合にも、使用されることができることが可能である。例えば、様々な照明器具Ｌ１、Ｌ２、Ｅ１、Ｅ２は、ＢＭＳを必要とすることなく、前記のような装置間の直接的なワイヤレス制御によって、それぞれの切り換え制御装置の制御の下で動作することができる。
【００２７】
この場合において、前記コミッショニングシステムは、前記のようなシステムをコミッショニングするためにのみ使用されるテンポラリプロセッサ（例えば、ラップトップコンピュータ）であっても良い。
【００２８】
他の実施例は、意図的に、添付請求項の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】照明器具、切り換え制御ユニット及びネットワークゲートウェイの場所を指示している模式的な建物計画を示している。
【図２】照明器具の位置を位置させるのに使用される三角測量の原理を説明している図１の建物計画を示している。
【図３ａ】良好な三角測量ジオメトリの模式的な説明を示している。
【図３ｂ】不良な三角測量ジオメトリの模式的な説明を示している。
【図４】図４は、図１のゲートウェイに接続されている建物管理システムの模式的な図を示している。
【図１】
2008533796.tif 000003
【図２】
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【図３ａ】
2008533796.tif 000005
【図３ｂ】
2008533796.tif 000006
【図４】
2008533796.tif 000007
【国際調査報告】
2008533796.tif 000008
2008533796.tif 000009