(57)【要約】  システム１００，２００，３００は、照明ユニット１２０，２２０，３２０、光アイソレータ２３０，３３０、及び１次プロセッサ１１０，２１０，３１０を含む。照明ユニットは、照明モジュール２５０，３５０、及び照明モジュールに給電する照明ドライバ２４０，３４０を含む。照明モジュールは、１つ以上の光源２５２−１／２５２−２，３５２−１／３５２−２、照明モジュールの１つ以上の運転パラメータを示すデータを検知するための１つ以上のセンサ２５４，３５４、及び検知されたデータを受信する２次プロセッサ１５６，２５６，３５６を含む。１次プロセッサ及び２次プロセッサは、メッセージベース通信プロトコルに従って光アイソレータを介して互いに通信し、当該メッセージベース通信プロトコルにおいて、１次プロセッサと２次プロセッサとの間で通信される各メッセージは、同一のフォーマット５００を有し、コマンドフィールド５３０、及びコマンドに対する応答を示す応答フィールド５５０を含む。
2015501485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明ドライバと、
前記照明ドライバによって給電される照明モジュールであって、
１つ以上の光源と、
前記照明モジュールの１つ以上の運転パラメータを示すデータを検知するための１つ以上のセンサと、
前記照明モジュールの前記１つ以上の運転パラメータを示す前記検知されたデータを受信する２次プロセッサと
を有する、当該照明モジュールと
を有する、照明ユニットと、
光アイソレータと、
前記照明モジュールの前記１つ以上の運転パラメータを監視する１次プロセッサと
を有し、
前記１次プロセッサ及び前記２次プロセッサは、メッセージベース通信プロトコルに従って前記光アイソレータを介して互いに通信し、前記１次プロセッサと前記２次プロセッサとの間で通信される各メッセージは、同一のメッセージフォーマットを有し、コマンドフィールド、及びコマンドへの応答を示す応答フィールドを含む、システム。
【請求項２】
各メッセージはさらに、
フレーム開始フィールドと、
フレーム終了フィールドと、
メッセージ長フィールドと、
巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビットであって、巡回冗長検査ビット自身、並びに前記フレーム開始フィールド、前記フレーム終了フィールド、及び前記メッセージ長フィールドを除く前記メッセージの残りの部分全体のための巡回冗長検査ビットとを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記１つ以上の運転パラメータは、前記１つ以上の光源のうちの少なくとも１つに供給される電流、前記１つ以上の光源のうちの少なくとも１つに供給される電圧、及び前記照明モジュールの動作温度を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記１つ以上の光源は、少なくとも２つの光源を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記コマンドフィールドは実行可能コマンドのセットから選択されるコマンドを含み、前記実行可能コマンドのセットは、前記２次プロセッサの状態を所定の状態のセットのうちの１つに設定するコマンド、前記２次プロセッサから、前記照明モジュールが作動可能であるか否かを示す承認を要求するコマンド、前記照明ユニット内に含まれるパルス幅変調器に対してパルス幅変調値を設定するコマンド、及び所定の検知データのセットのグループから選択される検知データのセットを伝達することを前記２次プロセッサに要求するコマンドを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記実行可能コマンドのセットは、前記照明モジュールをデモンストレーションモードに設定するコマンドをさらに含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記所定の状態のセットは、アクティブ状態、スタンドバイ状態、リセット状態、電源ダウン状態、及び電流監視のみ状態を含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記１つ以上の光源は、少なくとも第１光源及び第２光源を含み、前記所定の検知データのセットは、前記第１及び第２光源に印加される第１及び第２電流と、前記第１及び第２光源に印加される前記第１及び第２電流、並びに前記第１光源に印加される第１電圧と、前記第１及び第２光源に印加される前記第１及び第２電流、並びに前記第２光源に印加される第２電圧と、前記第１及び第２光源に印加される前記第１及び第２電流、並びに前記照明モジュールの温度と、前記第１及び第２光源に印加される前記第１及び第２電流、並びに前記照明ユニット内に含まれるパルス幅変調器のパルス幅変調値とを含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
前記メッセージフォーマットは、
[SOF/MSGL]-[CMD/RESP]-([DATA(0)]...[DATA(x)]}-[CRC2]-[(CRC1/2)/EOF]
であり、ＳＯＦはメッセージの開始を示し、ＭＳＧＬはメッセージの長さを示し、ＣＭＤは特定のコマンドを示し、ＲＥＳＰは特定の予測される応答を示し、ＤＡＴＡは前記特定のコマンド又は応答に関連付けられたデータを示し、ＣＲＣ２はメッセージの１６ビット巡回冗長検査値の低い方の８ビットを示し、ＣＲＣ１／２はメッセージの前記１６ビット巡回冗長検査値の高い方の半分の８ビットを示し、ＥＯＦはメッセージの終わりを示す、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記照明ユニットは、前記照明ドライバの出力レベルを調節するためのパルス幅変調器をさらに含み、前記１つ以上の運転パラメータは、前記パルス幅変調器のパルス幅変調値を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記照明ユニットは、前記照明モジュールから前記照明ドライバにフィードバック信号を供給する第２光アイソレータをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記２次プロセッサ及び前記１次プロセッサは、それぞれ、互いに通信するために汎用非同期送受信機を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
１つ以上の光源を含む照明モジュール内に組み込まれた２次プロセッサにおいて、１次プロセッサからメッセージベース通信プロトコルに従って伝達される第１メッセージを受信するステップであって、前記メッセージベース通信プロトコルにおいて、前記１次プロセッサと前記２次プロセッサとの間で通信される各メッセージは、同一のメッセージフォーマットを有し、コマンドフィールド、及びコマンドに対する応答を示す応答フィールドを含む、ステップと、
前記照明モジュールにおいて、前記第１メッセージの前記コマンドフィールド内に含まれる第１コマンドに応じて第１の動作を実行するステップと、
前記メッセージベース通信プロトコルに従って前記２次プロセッサから前記１次プロセッサに第２メッセージを送信するステップであって、前記第２メッセージは、前記応答フィールド内に、前記第１メッセージにおいて受信された前記第１コマンドに対する第１応答を含む、ステップと
を含む、方法。
【請求項１４】
前記第１コマンドは、前記照明モジュールの１つ以上の運転パラメータを示す、前記照明モジュールにおいて検知された選択データを前記１次プロセッサに送信することを前記２次プロセッサに要求するコマンドを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記照明モジュールにおいて前記第１動作を実行するステップは、前記選択データを検知するステップを含み、前記第２メッセージは前記選択データをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記メッセージフォーマットは、
[SOF/MSGL]-[CMD/RESP]-([DATA(0)]...[DATA(x)]}-[CRC2]-[(CRC1/2)/EOF]
であり、ＳＯＦはメッセージの開始を示し、ＭＳＧＬはメッセージの長さを示し、ＣＭＤは特定のコマンドを示し、ＲＥＳＰは特定の予測される応答を示し、ＤＡＴＡは前記特定のコマンド又は応答に関連付けられたデータを示し、ＣＲＣ２はメッセージの１６ビット巡回冗長検査値の低い方の８ビットを示し、ＣＲＣ１／２はメッセージの前記１６ビット巡回冗長検査値の高い方の半分の８ビットを示し、ＥＯＦはメッセージの終わりを示す、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記コマンドは実行可能コマンドのセットから選択され、前記実行可能コマンドのセットは、前記２次プロセッサの状態を所定の状態のセットのうちの１つに設定するコマンド、前記２次プロセッサから、前記照明モジュールが作動可能であるか否かを示す承認を要求するコマンド、前記照明モジュールに供給される電流を調節するために使用されるパルス幅変調器に対してパルス幅変調値を設定するコマンド、及び所定の検知データのセットのグループから選択される検知データのセットを伝達することを前記２次プロセッサに要求するコマンドを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記所定の状態のセットは、アクティブ状態、スタンドバイ状態、リセット状態、電源ダウン状態、及び電流監視のみ状態を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記１つ以上の光源は、少なくとも第１光源及び第２光源を含み、前記所定の検知データのセットは、前記第１及び第２光源に印加される第１及び第２電流と、前記第１及び第２光源に印加される前記第１及び第２電流、並びに前記第１光源に印加される第１電圧と、前記第１及び第２光源に印加される前記第１及び第２電流、並びに前記第２光源に印加される第２電圧と、前記第１及び第２光源に印加される前記第１及び第２電流、並びに前記照明モジュールの温度と、前記第１及び第２光源に印加される前記第１及び第２電流、並びに前記第１及び第２電流を調節するために使用されるパルス幅変調器のパルス幅変調値とを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１メッセージはさらに、
フレーム開始フィールドと、
フレーム終了フィールドと、
メッセージ長フィールドと、
巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビットであって、巡回冗長検査ビット自身、並びに前記フレーム開始フィールド、前記フレーム終了フィールド、及び前記メッセージ長フィールドを除く前記メッセージの残りの部分全体のための巡回冗長検査ビットとを含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本発明は、一般的には電子システム内の組み込みプロセッサ間の通信に向けられる。より具体的には、本明細書に開示される多様な方法及び装置は、照明システム内の小型の組み込みプロセッサのための高速通信プロトコルに関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］電源回路／電源の運転パラメータの監視、並びに入出力（Ｉ／Ｏ）及び／又はフィードバック回路、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）回路等は課題を提示し、高価な可能性があり、特に絶縁障壁を介する場合に顕著である。システム制御のために小さい組み込みマイクロコントローラを使用する場合、通信及びコマンドインターフェイス機能用のリソースはあまり残されていない。これは、データの完全性を保ちつつ、メッセージ又はフレームを処理するために要求される処理時間という点で課題を提示する。所定の更新速度で通信されなければならないデータは、特に勘案事項である。したがって、当該技術分野には、過度に処理リソースを消費することなく、データを速く、柔軟に、効率的に、且つ確実に通信することができるリソース制限デバイスのための通信プロトコルに対するニーズが存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
［０００３］本開示は、電子システムにおけるフィードバック及び制御のための方法及び装置に向けられ、特にかかるフィードバック及び制御をサポートする通信プロトコルに向けられる。例えば、多様な実施形態が、電子システム、特にパワーエレクトロニクスシステム、さらに特に照明システム内の組み込みプロセッサ間の通信のための対称通信プロトコルを採用するシステム及び方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
［０００４］一般的に、１つの側面において、本発明は、照明ユニット、光アイソレータ、及び１次プロセッサを含む装置に関する。照明ユニットは、照明モジュール、及び照明モジュールに給電するよう構成された照明ドライバを含む。照明モジュールは、１つ以上の光源、照明モジュールの１つ以上の運転パラメータを表すデータを検知するための１つ以上のセンサ、及び１つ以上の運転パラメータを表す検知データを受信するよう構成された２次プロセッサを含む。１次プロセッサは、１つ以上の運転パラメータを監視するよう構成されている。１次プロセッサ及び２次プロセッサはメッセージベース通信プロトコルにしたがって、光アイソレータを介して互いに通信する。メッセージベース通信プロトコルにおいて、１次プロセッサと２次プロセッサとの間で通信される各メッセージは、同一のメッセージフォーマットを有し、コマンドフィールド、及びコマンドに対する応答を示す応答フィールドを含む。
【０００５】
［０００５］１つ以上実施形態によれば、各メッセージはさらに、フレーム開始フィールドと、フレーム終了フィールドと、メッセージ長フィールドと、巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビットであって、巡回冗長検査ビット自身、並びにフレーム開始フィールド、フレーム終了フィールド、及びメッセージ長フィールドを除くメッセージの残りの部分全体のための巡回冗長検査ビットとを含む。
【０００６】
［０００６］１つ以上の実施形態によれば、１つ以上の運転パラメータは、１つ以上の光源のうちの少なくとも１つに供給される電流、１つ以上の光源のうちの少なくとも１つに供給される電圧、及び照明モジュールの動作温度を含む。これらの実施形態の１つ以上の変形例において、１つ以上の光源は、少なくとも２つの光源を含む。
【０００７】
［０００７］１つ以上の実施形態によれば、コマンドフィールドは実行可能コマンドのセットから選択されるコマンドを含み、実行可能コマンドのセットは、２次プロセッサの状態を所定の状態のセットのうちの１つに設定するコマンド、２次プロセッサから、照明モジュールが作動可能であるか否かを示す承認を要求するコマンド、照明ユニット内に含まれるパルス幅変調器に対してパルス幅変調値を設定するコマンド、及び所定の検知データのセットのグループから選択される検知データのセットを伝達することを２次プロセッサに要求するコマンドを含む。実行可能コマンドのセットは、照明モジュールをデモンストレーションモードに設定するコマンドをさらに含んでもよい。
【０００８】
［０００８］これらの実施形態の１つ以上の変形例によれば、所定の状態のセットは、アクティブ状態、スタンドバイ状態、リセット状態、電源ダウン状態、及び電流監視のみの状態を含む。
【０００９】
［０００９］これらの実施形態の１つ以上の変形例によれば、１つ以上の光源は、少なくとも第１光源及び第２光源を含み、所定の検知データのセットは、第１及び第２光源に印加される第１及び第２電流と、第１及び第２光源からの電流、並びに第１光源に印加される第１電圧と、第１及び第２光源に印加される第１及び第２電流、並びに第２光源に印加される第２電圧と、第１及び第２光源に印加される第１及び第２電流、並びに照明モジュールの温度と、第１及び第２光源に印加される第１及び第２電流、並びに照明ユニットのパルス幅変調器のパルス幅変調値とを含む。
【００１０】
［００１０］１つ以上の実施形態によれば、メッセージフォーマットは、
[SOF/MSGL]-[CMD/RESP]-([DATA(0)]...[DATA(x)]}-[CRC2]-[(CRC1/2)/EOF]
であり、ＳＯＦはメッセージの開始を示し、ＭＳＧＬはメッセージの長さを示し、ＣＭＤは特定のコマンドを示し、ＲＥＳＰは特定の予測される応答を示し、ＤＡＴＡは特定のコマンド又は応答に関連付けられたデータを示し、ＣＲＣ２はメッセージの１６ビット巡回冗長検査値の低い方の８ビットを示し、ＣＲＣ１／２はメッセージの１６ビット巡回冗長検査値の高い方の半分の８ビットを示し、ＥＯＦはメッセージの終わりを示す。
【００１１】
［００１１］１つ以上の実施形態によれば、照明ユニットは、照明ドライバの出力レベルを調節するためのパルス幅変調器をさらに含み、１つ以上の運転パラメータは、パルス幅変調器のパルス幅変調値を含む。
【００１２】
照明ユニットは、照明モジュールから照明ドライバにフィードバック信号を供給するよう構成された第２光アイソレータをさらに含んでもよい。
【００１３】
［００１３］一般的に、他の側面において、本発明は、１つ以上の光源を含む照明モジュール内に組み込まれた２次プロセッサにおいて、１次プロセッサからメッセージベース通信プロトコルに従って伝達される第１メッセージを受信するステップであって、メッセージベース通信プロトコルにおいて、１次プロセッサと２次プロセッサとの間で通信される各メッセージは、同一のメッセージフォーマットを有し、コマンドフィールド、及びコマンドに対する応答を示す応答フィールドを含む、ステップと、照明モジュールにおいて、第１メッセージのコマンドフィールド内に含まれる第１コマンドに応じて第１の動作を実行するステップと、メッセージベース通信プロトコルに従って２次プロセッサから１次プロセッサに第２メッセージを送信するステップであって、第２メッセージは、応答フィールド内に、第１メッセージにおいて受信された第１コマンドに対する第１応答を含む、ステップとを含む、方法に関する。
【００１４】
［００１４］１つ以上の実施形態によれば、第１コマンドは、照明モジュールの１つ以上の運転パラメータを示す、照明モジュールにおいて検知された選択データを１次プロセッサに送信することを２次プロセッサに要求するコマンドを含む。
【００１５】
［００１５］これらの実施形態の１つ以上の変形例によれば、照明モジュールにおいて第１動作を実行するステップは、選択データを検知するステップを含み、第２メッセージは選択データをさらに含む。
【００１６】
［００１６］本開示の目的のために本明細書で使用される限り、用語「ＬＥＤ」は、あらゆるエレクトロルミネセントダイオード、又は、電気信号に応じて放射可能な他のタイプのキャリア注入／結合ベースシステムを含むと理解されたい。したがって、用語ＬＥＤは、限定はされないが、電流に応じて発光する様々な半導体ベース構造、発光ポリマー、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、エレクトロルミネセントストリップ等を含む。特に、用語ＬＥＤは、赤外線スペクトル、紫外線スペクトル、及び可視スペクトル（一般的に、放射波長約４００〜７００ｎｍを含む）の様々な部分のうちの１つ以上を放射するよう構成され得るあらゆる種類の発光ダイオード（半導体及び有機発光ダイオードを含む）を指す。ＬＥＤのいくつかの例は、限定されないが、様々な種類の赤外線ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、こはく色ＬＥＤ、橙色ＬＥＤ、及び白色ＬＥＤ（下記においてより詳細に説明）を含む。また、ＬＥＤは、所与のスペクトルに対して様々なバンド幅（例えば、狭いバンド幅、広いバンド幅）（例えば、半値全幅ＦＷＨＭ）を有し、また所与の一般的な色カテゴリ内に様々な主波長を有する放射線を生成するよう構成及び／又は制御されてもよいことを理解されたい。
【００１７】
［００１７］例えば、基本的に白色光を生成するよう構成されたＬＥＤ（例えば、白色ＬＥＤ）の一実施形態は、組み合わされて混ざると白色光を形成する、それぞれが異なるエレクトロルミネセンススペクトルを出射する複数のダイを含んでもよい。他の実施形態において、白色光ＬＥＤは、第１スペクトルを有するエレクトロルミネセンスを異なる第２スペクトルに変換する蛍光体材料を伴ってもよい。この実施形態の一例において、比較的短い波長及び狭いバンド幅スペクトルを有するエレクトロルミネセンスは蛍光体材料に（光を）「注入」し、蛍光体材料は、いくらか幅が広いスペクトルを有する、より長い波長の放射線を放射する。
【００１８】
［００１８］用語「光源」は、限定はされないが、ＬＥＤベース光源（上記で定義された１つ以上のＬＥＤを含む）、白熱光源（例えば、フィラメントランプ、ハロゲンランプ）、蛍光源、燐光源、高輝度放電（ＨＩＤ）源（例えば、ナトリウムランプ、水銀ランプ、及びメタルハライドランプ）、レーザ、他の種類の電子発光源、高熱発光源（例えば、炎）、キャンドル発光源（例えば、ガスマントル、炭素アーク放射線源）、光ルミネセンス源（例えば、放電光源）、電子飽和を利用するカソード発光源、ガルバノ発光源、水晶発光源、キネ（ｋｉｎｅ−）発光源、熱発光源、摩擦発光源、ソノルミネッセンス発光源、放射発光源、及び発光ポリマーを含む様々な放射線源のうちの任意の１つ以上を指すと理解されたい。
【００１９】
［００１９］本明細書において、用語「照明ユニット」は同じ又は異なる種類の１つ以上の光源を含む装置を指す。所与の照明ユニットは、光源の様々な取り付け方法、筐体／ハウジング構成及び形状、並びに／又は電気的及び機械的接続構成のうちの任意の１つを有してもよい。また、所与の照明ユニットは、光源の動作と関連する様々な他の要素（例えば、１つ以上のドライバを含み得る制御回路）を任意で伴ってもよい（例えば、含む、連結される、及び／又はともにパッケージングされる）。「ＬＥＤベース照明ユニット」とは、単体の又は他の非ＬＥＤベース光源と組み合わされた上記のようなＬＥＤベース光源を１つ以上含む照明ユニットを指す。
【００２０】
［００２０］本明細書において、用語「ドライバ」及び「照明ドライバ」は、１つ以上の光源に光を生成させるために、入力電力を受け取ってその電力をあるフォーマットで１つ以上の光源に供給するための装置を通常指す。特に、「ＬＥＤドライバ」は入力電力を受け取り、その電力を、上記のような１つ以上のＬＥＤを含む１つ以上のＬＥＤベース光源からなる負荷に供給し、１つ以上のＬＥＤベース光源に光を生成させるための装置を指す。
【００２１】
［００２１］本明細書において、用語「照明モジュール」は、照明ドライバによって駆動されてもよく、且つ１つ以上の光源、１つ以上のセンサ、及び照明ドライバのためのフィードバック信号を供給する任意選択のフィードバック回路を含んでもよい照明ユニットの要素を指す。いくつかの実施例において、照明モジュールは、照明ドライバからガルバニック絶縁された照明ユニットの要素を表す。
【００２２】
［００２２］本明細書で使用される限り、「ガルバニック絶縁」は、１つの部分から他の部分への電荷担体微粒子の移動を防ぐ、電気システムの機能的部分を絶縁する原理を指す。第１部分及び第２部分が互いにガルバニック絶縁されている場合、第１部分から第２部分に直接流れる電流は存在しない。しかし、静電容量、誘導、電磁波、又は光学的、音響的、若しくは機械的手段等の他の手段によって部分間でエネルギー及び／又は情報を交換することは可能である。
【００２３】
［００２３］本明細書で使用される限り、「光アイソレータ」は、入力と出力との間に電気絶縁／ガルバニック絶縁を有する結合を提供するために光波を使用することによって電気信号を伝達するよう設計された電気デバイスである。
【００２４】
［００２４］本明細書において、用語「コントローラ」は、一般的には１つ以上の光源の動作に関連する様々な装置を説明するために用いられる。コントローラは、本明細書で説明される多様な機能を実行するために、多くの方法で実装できる（例えば、専用のハードウェア等によって）。
【００２５】
［００２５］「プロセッサ」は、コントローラの一例であり、本明細書において説明される多様な機能を実行するためにソフトウェア（例えば、マイクロコード）を使用してプログラミングされ得る１つ以上のマイクロプロセッサを使用する。コントローラは、プロセッサを使用して又は使用せずに実装され得り、また、いくつかの機能を実行する専用ハードウェアと、他の機能を実行するプロセッサ（例えば、１つ以上のプログラミングされたマイクロプロセッサ及び関連する回路）との組み合わせとしても実装できる。本開示の多様な実施形態において使用され得るコントローラ部品の例は、限定されないが、慣用的なマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）である。
【００２６】
［００２６］多様な実施形態において、プロセッサ又はコントローラは１つ以上の記憶媒体（本明細書において、通常「メモリ」と呼ばれ、例えばＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フロッピー(登録商標)ディスク、コンパクトディスク、光学ディスク、磁気テープ等の揮発性及び非揮発性コンピュータメモリ等）に関連付けられ得る。いくつかの実施形態において、１つ以上のプロセッサ及び／又はコントローラ上で実行される際、記憶媒体は、本明細書で説明される機能のうちの少なくとも一部を実行する１つ以上のプログラムによって符号化され得る。様々な記憶媒体がプロセッサ若しくはコントローラ内に固定されてもよく、又は、移動可能でもよく、記憶媒体上に記憶された１つ以上のプログラムがプロセッサ若しくはコントローラにロードされて、本明細書に説明される本発明の多様な側面を実行してもよい。本明細書において、用語「プログラム」又は「コンピュータプログラム」は広義の意味で使用され、１つ以上のプロセッサ又はコントローラをプログラミングするために用いることができるあらゆる種類のコンピュータコード（例えば、ソフトウェア又はマイクロコード）を指す。
【００２７】
［００２７］上記概念、及び下記において詳細に説明される他の概念の組み合わせの全てが（かかる概念が互いに矛盾しないことを前提として）、本明細書が開示する主題の一部として考えられることを理解されたい。特に、本開示の末尾に表す特許請求の主題の組み合わせの全ては、本開示の主題の一部として考えられる。また、本明細書で明確に使用され、また、参照によって組み込まれる開示内に現れ得る用語は、本開示が開示する特定の概念と最も調和する意味を与えられるべきであると理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
［００２８］図面において、同様の参照符号は、通常、異なる図面を通じて同じ部品（部分）を指す。また、図面は必ずしも寸法通りではなく、通常、本発明の原理を説明するために強調がなされる。
【００２９】
【図１】［００２９］図１は、組み込みデバイス内の１次プロセッサと２次プロセッサとの間の通信を図示する高レベル機能的ブロック図である。
【図２】［００３０］図２は、照明システムの一実施形態の機能的ブロック図である。
【図３】［００３１］図３は、照明システムの一実施形態の概略図である。
【図４】［００３２］図４は、図１〜図３の１次及び２次プロセッサ等の１次プロセッサと２次プロセッサとの間の通信の例を説明するフローチャートである。
【図５】［００３３］図５は、図１〜図３の１次及び２次プロセッサによって使用され得る対称メッセージベース通信プロトコルの一実施形態のためのメッセージフォーマットの一実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
［００３４］上述したように、電力回路／電源のパラメータの監視、並びに入出力（Ｉ／Ｏ）及び／又はフィードバック回路、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）回路の制御は課題を提示し、高価である可能性があり、特に絶縁バリアを介する場合に顕著である。システム制御のために小さい組み込みマイクロコントローラを使用すると、通信及びコマンドインターフェイス機能用にあまりリソースが残らない。これは、データの完全性を保ちつつ、メッセージ又はフレームを処理するために必要な処理時間という点で課題を提示する。所定の更新速度で通信されなければならないデータは、特に懸案事項である。
【００３１】
［００３５］より一般的には、出願人は、過度に処理リソースを消費することなくデータを速く、柔軟に、効率的に、且つ確実に通信できるかかるリソース制限デバイスのための通信プロトコルを提供することが有益であることを認識及び理解した。
【００３２】
［００３６］上記に照らして、本発明の多様な実施形態及び実装例は、パワーエレクトロニクスシステム、例えば照明システムにおいてフィードバック及び制御を実行するための小さなマイクロコントローラとともに使用される、柔軟、効率的、且つ確実な高速通信プロトコル、並びにかかるプロトコルを使用するシステムと方法とに向けられる。
【００３３】
［００３７］図１は、組み込みデバイス内の１次プロセッサと２次プロセッサとの間の通信を図示する高レベルブロック図を示す。具体的には、図１は第１デバイス１０５及び第２デバイス１２０を含むシステム１００を示す。第１デバイス１０５は組み込み１次プロセッサ１１０を含み、第２デバイス１２０は組み込み２次プロセッサ１５６を含む。１次プロセッサ１１０及び２次プロセッサ１５６は、インターフェイス１３０を介して互いに通信する。
【００３４】
［００３８］いくつかの有益な実施形態において、１次プロセッサ１１０及び２次プロセッサ１５６は、通信及びコマンドインターフェイス機能用に制限されたリソースを有するよう複数の機能を実行する、小さく且つ安価なデバイスであり得る。いくつかの実施形態において、１次プロセッサ１１０及び２次プロセッサ１５６は、第１デバイス１０５及び第２デバイス１２０の相互運用性条件をサポートするために、指定時間間隔内に所定の量のデータを通信しなければならない場合がある。また、いくつかの実施形態において、インターフェイス１３０の帯域幅はいくらか限定される場合があり、例えば、インターフェイス１３０が第１デバイス１０５と第２デバイス１２０との間にガルバニック絶縁障壁を提供する場合が該当する。
【００３５】
［００３９］したがって、下記でより詳細に説明されるように、１次プロセッサ１１０及び２次プロセッサ１５６は、所望の速度、確実性、及び柔軟性を示す対称メッセージベース通信プロトコルに従って互いに通信する。以下に、かかるメッセージベース通信プロトコルの例示的な実施形態、並びにかかるメッセージベース通信プロトコルを使用する例示的なシステム及び方法を、以下に照明システムの環境において説明する。この具体的な環境は、かかる対称メッセージベース通信プロトコルの多様な特徴から利益を享受し得る通信条件を有し、したがって、この環境を具体的な例として用いることにより、プロトコルの多様な側面及び利益を明確に説明されるであろう。しかし、以下で説明される対称メッセージベース通信プロトコルは応用性を備え、照明システム以外の環境で使用できると理解されるべきである。
【００３６】
［００４０］図２は、対称メッセージベース通信プロトコルを用いることができる照明システム２００の一実施形態の機能的ブロック図である。照明システム２００は、１次プロセッサ２１０、照明ユニット２２０、及び光アイソレータ２３０を含む。照明ユニット２２０は、照明ドライバ２４０及び照明モジュール２５０を含む。照明モジュール２５０は、第１及び第２ＬＥＤ負荷２５２−１及び２５２−２、１つ以上のセンサ２５４、２次プロセッサ２５６、並びにフィードバック回路２５８を含む。第１及び第２ＬＥＤ負荷２５２−１及び２５２−２は、それぞれ１つ以上のＬＥＤ、例えばここではＬＥＤストリングと呼ばれる互いに直列接続された複数のＬＥＤを含む。第１及び第２ＬＥＤ負荷２５２−１及び２５２−２は、それぞれ１つ以上のＬＥＤストリングを含んでもよい。
【００３７】
［００４１］動作中、照明ドライバ２４０は、第１及び第２ＬＥＤ負荷２５２−１及び２５２−２を含む照明モジュール２５０に給電するよう構成される。具体的には、照明ドライバ２４０は第１及び第２ＬＥＤ負荷２５２−１及び２５２−２に出力電流を供給し、ＬＥＤを所望の動作点で駆動することにより、照明モジュール２５０に所望の光出力を供給させる。いくつかの実施形態において、照明ドライバ２４０は、フィードバック回路２５８によって供給されるフィードバック信号に応じて第１及び第２ＬＥＤ負荷２５２−１及び２５２−２に供給する出力電流を制御してもよい。
【００３８】
［００４２］（複数でもよい）センサ２５４は、照明モジュール２５０の１つ以上の運転パラメータを検知し、検知されたデータを２次プロセッサ２５６に供給する。かかる運転パラメータは、第１及び第２ＬＥＤ負荷２５２−１及び２５２−２のそれぞれに供給される電流及び／若しくは電圧、並びに／又は照明モジュール２５０の動作温度を含んでもよい。いくつかの実施形態において、センサ２５４は、測定値（例えば、電流、電圧、又は温度）を２次プロセッサ２５６によって処理することができるデジタル検知データに変換するための１つ以上のアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を含んでもよい。
【００３９】
［００４３］フィードバック回路２５８は、照明ドライバ２４０にフィードバック信号を供給し、照明ドライバ２４０は、これを使用して、第１及び第２ＬＥＤ負荷２５２−１及び２５２−２に供給される出力電流を調節できる。いくつかの実施形態において、フィードバック回路２５８は、２次プロセッサ２５６から制御信号を受信してもよく、制御信号からフィードバック信号を生成してもよい。いくつかの実施形態において、フィードバック回路２５８は、照明ドライバ２４０が第１及び第２ＬＥＤ負荷２５２−１及び２５２−２に供給する出力電流を調節するために、照明ドライバ２４０のパルス幅変調器にパルス幅変調値を供給する比例積分器（ＰＩ）フィードバック回路を含んでもよい。
【００４０】
［００４４］また、２次プロセッサ２５６は、２次プロセッサ２５６が照明ユニット２４０、特に照明モジュール２５０の１つ以上の動作を制御するために実行するコマンドを受信するために、１次プロセッサ２１０と通信する。例えば、２次プロセッサ２５６は、照明ユニット２４０の所定の運転パラメータに関するデータを検知するために１つ以上のコマンドを１次プロセッサ２１０から受信して、この検知されたデータを１次プロセッサ２１０に供給してもよい。検知されたデータ及び／又は１次プロセッサ２１０からの１つ以上のコマンドに応じて、２次プロセッサ２５６は、フィードバック回路２５８のパラメータを制御して照明ドライバ２４０に供給されるフィードバック信号を調節し、これにより照明ドライバ２４０により第１及び第２ＬＥＤ負荷２５２−１及び２５２−２に供給される出力電流にも影響を与えてもよい。
【００４１】
［００４５］いくつかの実施形態において、照明ドライバ２４０は照明モジュールからガルバニック絶縁されてもよい。例えば、照明ドライバ２４０は、絶縁トランスを介して照明モジュールに出力電流を供給してもよく、照明モジュール２５０は第２光アイソレータを介して照明ドライバ２４０にフィードバック信号を供給してもよい。
【００４２】
［００４６］光アイソレータ２３０は、１次プロセッサ２１０と２次プロセッサ２５６との間のインターフェイスを提供する。光プロセッサ２３０は、１次プロセッサ２１０と２次プロセッサ２５６との間の通信を可能にするとともに、１次プロセッサ２１０と照明モジュール２５０とを互いにガルバニック絶縁する。１次プロセッサ２１０及び２次プロセッサ２５６は、コマンド、応答、及びデータを交換するために、光アイソレータ２３０を介して互いに通信してもよい。好適に、１次プロセッサ２１０と２次プロセッサ２５６とは、所望の速度、信頼性、及び柔軟性を示す対称メッセージベース通信プロトコルに従って通信する。かかるメッセージベース通信プロトコルの例示的な実施形態、並びにかかるメッセージベース通信プロトコルを使用し得る例示的なシステム及び方法は、以下においてより詳細に説明される。この通信プロトコルにより、１次プロセッサ２１０は２次プロセッサ２５６と協力して照明ユニット２２０の運転パラメータを検知及び調整する。
【００４３】
［００４７］図２は、照明ユニット２２０がＬＥＤベース照明ユニットである実施形態を図示するが、他の実施形態では、照明ユニット２２０は、限定はされないが、白熱光源（例えば、フィラメントランプ及びハロゲンランプ）、蛍光光源、燐光光源、ＨＩＤ光源（例えば、ナトリウムランプ、水銀ランプ、及びメタルハライドランプ）、レーザー、他の種類のエレクトロルミネッセンス光源、パイロ発光光源（例えば、炎）、キャンドル発光光源（例えば、ガスマントル及び炭素アーク放射光源）、フォトルミネッセンス光源（例えば、放電光源）、電子飽和を使用するカソードルミネッセンス光源、ガルバノルミネッセンス光源、水晶ルミネッセンス光源、キネ（ｋｉｎｅ）ルミネッセンス光源、熱ルミネッセンス光源、摩擦ルミネッセンス光源、ソノルミネッセンス光源、放射発光光源、及び発光ポリマーを含む他の光源を使用してもよい。これらの実施形態のいくつかにおいて、１次プロセッサと照明モジュール２５０との間のガルバニック絶縁は必要ない場合がある。これらの実施形態において、光アイソレータ２３０を除去してもよく、１次プロセッサ２１０及び２次プロセッサ２５６は直接接続されて通信してもよい。
【００４４】
［００４８］図２は、照明ユニット２２０を１つのみ有する実施形態を示すが、他の実施形態では、照明システム２００は、それぞれが後述するように対称メッセージベース通信プロトコルに従って１次プロセッサ２１０と通信する複数の照明ユニット２２０を含んでもよい。
【００４５】
［００４９］図３は、照明システム２００の一例であり得る、照明システム３００の一実施形態の概略図である。照明システム３００は、１次プロセッサ３１０、照明ユニット３２０、及び第１光アイソレータ３３０を含む。照明ユニット３２０は、照明ドライバ３４０及び照明モジュール３５０を含む。照明モジュール３５０は、第１及び第２ＬＥＤ負荷３５２−１及び３５２−２、１つ以上のセンサ３５４、２次プロセッサ３５６、並びにフィードバック回路３５８を含む。第１及び第２ＬＥＤ負荷３５２−１及び３５２−２はそれぞれ１つ以上のＬＥＤ、例えばここではＬＥＤストリングと呼ばれる互いに直列接続された複数のＬＥＤを含む。第１及び第２ＬＥＤ負荷３５２−１及び３５２−２は、それぞれ１つ以上のＬＥＤストリングを含んでもよい。
【００４６】
［００５０］動作中、照明ドライバ３４０は、第１及び第２ＬＥＤ負荷３５２−１及び３５２−２を含む照明モジュール３５０に給電するよう構成される。具体的には、照明ドライバ３４０は、第１及び第２ＬＥＤ負荷３５２−１及び３５２−２に出力電流を供給してＬＥＤを所望の動作点で駆動することにより、照明モジュール３５０に所望の光出力を供給させる。いくつかの実施形態において、照明ドライバ３４０は、フィードバック回路３５８によって供給されるフィードバック信号に応じて第１及び第２ＬＥＤ負荷３５２−１及び３５２−２に供給する出力電流を制御してもよい。照明ユニット３００において、照明ドライバ３４０は第１及び第２ＬＥＤ負荷３５２−１及び３５２−２に絶縁トランス３２２を介して出力電流を供給し、照明ドライバ３４０と照明モジュール３５０との間にガルバニック絶縁を提供する。
【００４７】
［００５１］（複数でもよい）センサ３５４は、照明モジュール３５０の１つ以上の運転パラメータを検知し、この検知されたデータを２次プロセッサ３５６に供給する。かかる運転パラメータは、第１及び第２ＬＥＤ負荷３５２−１及び３５２−２のそれぞれに供給される電流及び／若しくは電圧、並びに／又は照明モジュール３５０の動作温度を含んでもよい。
【００４８】
［００５２］いくつかの実施形態において、センサ３５４は、測定値（例えば、電流、電圧、又は温度）を２次プロセッサ３５６によって処理することができるデジタル検知データに変換するための１つ以上のアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を含んでもよい。いくつかの実施形態において、ＡＤＣは、ＳＲＭ８Ｓ９０３Ｋ  ＡＤＣでもよい。いくつかの実施形態において、５Ｖ電源を有して６ＭＨｚにクロックされる場合、ＡＤＣはＡＤＣ変換を２．３３μｓｅｃ以内に実行してもよい。この場合、いくつかの実施形態において、各ＡＤＣは、１０μｓｅｃ以内にＡＤＣ値を読み取って対応するデータを関連付けられたメモリ空間内に保存することができる。この場合、２次プロセッサ３５６が受信メッセージを処理するためにさらに１０μｓｅｃを必要とし、且つ最大セットアップ待ち時間が５μｓｅｃであるいくつかの実施形態において、データペイロードを処理するための合計時間は５０μｓｅｃになり、データペイロードを２００μｓｅｃ以内で連続的に伝送するという必要条件を満たす。
【００４９】
［００５３］フィードバック回路３５８は、照明ドライバ３４０が第１及び第２ＬＥＤ負荷３５２−１及び３５２−２に供給する出力電流を調節するために使用するフィードバック信号を照明ドライバ３４０に供給する。いくつかの実施形態において、フィードバック回路３５８は２次プロセッサ３５６から制御信号を受信してもよく、制御信号からフィードバック信号を生成してもよい。いくつかの実施形態において、フィードバック回路３５８は、照明ドライバ３４０が第１及び第２ＬＥＤ負荷３５２−１及び３５２−２に供給する出力電流を調節するために、照明ドライバ３４０（コントローラ３４２並びに切り替えデバイス３４４−１及び／又は３４４−２を含み得る）のパルス幅変調器にパルス幅変調値を供給する比例積分器（ＰＩ）フィードバック回路を含み得る。照明ユニット３００において、照明ドライバ３４０が第１及び第２ＬＥＤ負荷３５２−１及び３５２−２に出力電流を絶縁トランス３２２を介して供給することにより、照明ドライバ３４０と照明モジュール３５０との間にガルバニック絶縁を提供する。照明ユニット３００において、フィードバック回路３５８が照明ドライバ３４０にフィードバック信号を第２光アイソレータ３２４を介して供給することにより、照明ドライバ３４０と照明モジュール３５０との間にガルバニック絶縁を提供する。
【００５０】
［００５４］また、２次プロセッサ３５６は、照明ユニット３４０、特に照明モジュール３５０の１つ以上の動作を制御するために２次プロセッサ３５６が実行するコマンドを受信するために、１次プロセッサ３１０と通信する。例えば、２次プロセッサ３５６は、１次プロセッサ３１０から１つ以上のコマンドを受信して照明ユニット３４０の所定の運転パラメータに関するデータを検知し、この検知されたデータを１次プロセッサ３１０に供給してもよい。検知されたデータ及び／又は１次プロセッサ３１０からの１つ以上のコマンドに応じて、２次プロセッサ３５６はフィードバック回路３５８のパラメータを制御して照明ドライバ３４０に供給されるフィードバック信号を調節し、これにより照明ドライバ３４０によって第１及び第２ＬＥＤ負荷３５２−１及び３５２−２に供給される出力電流にも影響を与えることができる。
【００５１】
［００５５］光アイソレータ３３０は、１次プロセッサ３１０と２次プロセッサ３５６との間にインターフェイスを提供する。光アイソレータ３３０は、１次プロセッサ３１０と２次プロセッサ３５６との間の通信を可能にする一方、１次プロセッサ３１０と照明モジュール３５０とを互いにガルバニック絶縁する。１次プロセッサ３１０及び２次プロセッサ３５６は、光アイソレータ３３０を介して互いに通信して、コマンド、応答、及びデータを交換してもよい。好適に、１次プロセッサ３１０は、所望の速度、信頼性、及び柔軟性を示す対称メッセージベース通信プロトコルに従って２次プロセッサ３５６と通信する。かかるメッセージベース通信プロトコルの例示的な実施形態を以下においてより詳細に説明する。この通信プロトコルにより、１次プロセッサ３１０は２次プロセッサ３５６と協力して照明ユニット３２０の運転パラメータを調節する。
【００５２】
［００５６］例示的な一実施形態において、１次プロセッサ３１０及び２次プロセッサ３５６は、互いに通信するための汎用非同期送受信機（ＵＡＲＴ）をそれぞれ含んでもよい。有益な構成において、信号は、データ送受信速度が最大で５００ｋｂｐｓである通常のＵＡＲＴによって処理できるシリアルストリームである。例示的な一実施形態において、照明システム３００が２００μｓｅｃ以内でデータペイロードを連続転送するという必要条件を有すると仮定すると、データレート５００ｋｂｐｓは、最大メッセージ長１０バイトを示唆する（各８ビットバイトに１つのスタートビット及び１つのストップビットが含まれると仮定して）。また、１次プロセッサ３１０と２次プロセッサ３５６との間の物理的インターフェイス、例えば光アイソレータ３３０は、１次プロセッサ３１０及び２次プロセッサ３５６のピンにおける過度の歪みを防ぐために、絶縁１Ｍｂｐｓバッファデータ転送速度をサポートすることが可能である。
【００５３】
［００５７］この場合、いくつかの実施形態において、１次プロセッサ３１０と２次プロセッサ３５６との間の通信のための物理的通信設定は、以下の表１によって定められる通りでもよい。
【表１】
2015501485.tif 000003
【００５４】
［００５８］例示的な一実施形態において、１次プロセッサ３１０及び２次プロセッサ３５６はそれぞれクロックスピード１６ＭＨｚで動作してもよく、これは、プロセッサ命令期間６２．５ｎｓｅｃを示唆する。
【００５５】
［００５９］図３は、照明ユニット３２０がＬＥＤベース照明ユニットである実施形態を示すが、他の実施形態において、照明ユニット３２０は、限定はされないが、白熱光源（例えば、フィラメントランプ及びハロゲンランプ）、蛍光光源、燐光光源、ＨＩＤ光源（例えば、ナトリウムランプ、水銀ランプ、及びメタルハライドランプ）、レーザー、他の種類のエレクトロルミネッセンス光源、パイロ発光光源（例えば、炎）、キャンドル発光光源（例えば、ガスマントル及び炭素アーク放射光源）、フォトルミネッセンス光源（例えば、放電光源）、電子飽和を使用するカソードルミネッセンス光源、ガルバノルミネッセンス光源、水晶ルミネッセンス光源、キネ（ｋｉｎｅ）ルミネッセンス光源、熱ルミネッセンス光源、摩擦ルミネッセンス光源、ソノルミネッセンス光源、放射発光光源、及び発光ポリマーを含む他の光源を使用してもよい。これらの実施形態のいくつかにおいて、１次プロセッサと照明モジュール３５０との間、及び照明ドライバ３４０と照明モジュール３５０との間のガルバニック絶縁は必要なくてもよい。これらの実施形態において、光アイソレータ３３０及び３２４は除去されてもよく、１次プロセッサ３１０及び２次プロセッサ３５６を直接接続して通信してもよい。
【００５６】
［００６０］図３は、照明ユニット３２０を１つだけ有する実施形態を示すが、他の実施形態において、照明システム３００は、それぞれが後述するような対称メッセージベース通信プロトコルに従って１次プロセッサ３１０と通信する複数の照明ユニット３２０を含んでもよい。
【００５７】
［００６１］図４は、図１〜図３の１次及び２次プロセッサ等の１次プロセッサと２次プロセッサとの間の通信のプロセス４００の例を示すフローチャートである。プロセス４００は、照明システム２００及び３００のいずれの１次及び２次プロセッサによって実行されてもよい。
【００５８】
［００６２］動作４１０において、１次プロセッサは、対称メッセージベース通信プロトコルに従って組み込み２次プロセッサにメッセージを送信する。メッセージは、２次プロセッサによって実行されるべき動作のためのコマンドを含む。対称メッセージベース通信プロトコルの実施形態は、後により詳細に説明される。コマンドは、実行可能コマンドのセットから選択されてもよい。いくつかの実施形態において、実行可能コマンドのセットは、（１）２次プロセッサの状態を所定の状態のセットのうちの１つに設定する、（２）２次プロセッサが属する照明モジュールが作動可能（スタンドバイ）か否かを示す承認（ＡＣＫ）を２次プロセッサから要求する、（３）２次プロセッサが属する照明ユニット内に含まれるパルス幅変調器のためのパルス幅変調値を設定する、（４）検知データの所定のセットのグループから、検知データの選択されたセットを伝送することを２次プロセッサに要求する、及び（５）照明モジュールをデモンストレーションモードに設定する、を含む。
【００５９】
［００６３］いくつかの実施形態において、２次プロセッサの指定状態のセットは、アクティブ状態、スタンドバイ状態、リセット状態、電源ダウン状態、及び電流監視のみ（電流監視オンリー）の状態を含む。
【００６０】
［００６４］いくつかの実施形態において、検知データの所定のセットは、２次プロセッサが属する照明モジュールの第１及び第２光源に印加される第１及び第２電流と；第１及び第２光源に印加される第１及び第２電流、並びに第１光源に印加される第１電圧と；第１及び第２光源に印加される第１及び第２電流、並びに第２光源に印加される第２電圧と；第１及び第２光源に印加される第１及び第２電流、並びに照明モジュールの温度と；第１及び第２光源に印加される第１及び第２電流、並びに２次プロセッサが属する照明ユニット内に含まれるパルス幅変調器のパルス幅変調値と、を含む。
【００６１】
［００６５］動作４２０において、組み込み２次プロセッサは、動作４１０において受信されたコマンドを実行する。いくつかの実施形態において、これは、（１）２次プロセッサの状態を所定の状態のセットのうちの１つに設定する、（２）２次プロセッサが属する照明モジュールが作動可能（スタンドバイ）か否かを示す承認（ＡＣＫ）を２次プロセッサから要求する、（３）２次プロセッサが属する照明ユニット内に含まれるパルス幅変調器のためのパルス幅変調値を設定する、（４）検知データの所定のセットのグループから、検知データの選択されたセットを伝送することを２次プロセッサに要求する、及び（５）照明モジュールをデモンストレーションモードに設定する、を含んでもよい。
【００６２】
［００６６］いくつかの実施形態において、組み込み２次プロセッサは、自身をアクティブ状態、スタンドバイ状態、リセット状態、電力ダウン状態、及び電流監視のみの状態から選択される所定の状態に設定してもよい。
【００６３】
［００６７］動作４３０において、組み込み２次プロセッサは、対称メッセージベース通信プロトコルに従って１次プロセッサにメッセージを送信する。メッセージは、動作４１０において１次プロセッサから２次プロセッサに送信された既に受信されたコマンドに対する応答を含んでもよい。いくつかの実施形態において、応答は、既に受信されたコマンドにおいて１次プロセッサによって要求された検知データを含んでもよい。いくつかの実施形態において、応答は、照明ユニットが作動可能であることを示す承認を含んでもよい。
【００６４】
［００６８］動作４４０において、２次プロセッサから１次プロセッサに追加応答を送信するべきか否かが決定される。これは、照明モジュールの動作電流、電圧、及び温度等の検知データの定期更新を１次プロセッサに伝達することを含んでもよい。追加応答が送信されるべき場合、プロセスは動作４３０に戻る。
【００６５】
［００６９］動作４５０において、１次プロセッサから２次プロセッサに追加コマンドが送信されるべきか否かが決定される。追加コマンドが送信されるべき場合、プロセスは動作４１０に戻る。
【００６６】
［００７０］上述のように、照明システム２００及び３００、並びにプロセス４００は、対称メッセージベース通信プロトコルを好適に使用する。好適には、プロトコルは、所定のメッセージフォーマットに準拠するメッセージを各々が含む複数のメッセージフレームを使用してもよい。好適には、プロトコルは、１次プロセッサ又は２次プロセッサいずれの立場から見ても、メッセージフォーマットが送信（アウトバウンド）メッセージ及び受信（インバウンド）メッセージ両方に関して同じであるという点で対称である。
【００６７】
［００７１］以下、対称メッセージベース通信プロトコルの一実施形態の詳細な説明を、図３に示された上述の照明システム３００の環境において提供する。特に、この例示的な照明システムにおいて、（複数でもよい）センサ３５４は、１つ以上の測定値（例えば、電流、電圧、及び／又は温度）を、２次プロセッサ３５６によって処理することができるデジタル検知データに変換するための１つ以上のＡＤＣを含むと仮定される。いくつかの実施形態において、ＡＤＣはＡＤＣ変換を２．３３μｓｅｃ以内に実行してもよい。この場合、２次プロセッサ３５６が受信メッセージを処理するためにさらに１０μｓｅｃを必要とし、且つ最大セットアップ待ち時間が５μｓｅｃであるいくつかの実施形態において、データペイロードを処理するための合計時間は５０μｓｅｃになり、データペイロードを２００μｓｅｃ以内に連続伝送するという要求事項を満たす。また、１次プロセッサ３１０及び２次プロセッサ３５６は、それぞれ、最大データ送受信速度５００ｋｂｐｓで互いに通信する汎用非同期送受信機（ＵＡＲＴ）を含んでもよい。１次プロセッサ３１０と２次プロセッサ３５６との間の通信用の物理的通信設定は、上記表１に定められる通りでもよい。また、照明システム３００は、２００μｓｅｃ以内にデータペイロードを連続的に伝送するという要求事項を有すると仮定される。
【００６８】
［００７２］この場合、データレート５００ｋｂｐｓは、最大メッセージ長１０バイトを示唆する（各８ビットバイトには１つのスタートビット及び１つのストップビットが含まれると仮定）。
【００６９】
［００７３］これらの例示的な値を念頭において、上記の通信条件を満たすべく１次プロセッサ３１０及び２次プロセッサ３５６によって使用され得る対称メッセージベース通信プロトコルを説明する。
【００７０】
［００７４］図５は、対称メッセージベース通信プロトコルの一実施形態のためのメッセージフォーマット５００の一実施形態を示す。図５に示すように、１次プロセッサ３１０から２次プロセッサ３５６、及び２次プロセッサ３５６から１次プロセッサ３１０への各メッセージ（すなわち、「順方向／コマンドメッセージ」及び「逆方向／リターンメッセージ」）は、同じメッセージフォーマット５００に準拠する。各メッセージは通信フレームとして考えることができ、用語「メッセージ」及び「フレーム」はここでは交換可能に用いることができる。
【００７１】
［００７５］メッセージフォーマット５００は以下の通りである。
[SOF/MSGL]-[CMD/RESP]-([DATA(0)]...[DATA(x)]}-[CRC2]-[(CRC1/2)/EOF], 
ここで、括弧内の符号は１バイトを示す。上記例で説明されたように、最大メッセージ長が１０バイトである場合、図５から、データペイロード([DATA(0)]...[DATA(x)]}の最大長は６バイトである。
【００７２】
［００７６］図５において、ＳＯＦはメッセージの開始を示すフレーム開始フィールド（Start-Of-FRAM(登録商標)e Field）５１０、ＭＳＧＬは現在のメッセージ内のバイト数を示すメッセージ長フィールド（Message Length Field）５２０（ＳＯＦフィールド、ＭＳＧＬフィールド、ＣＲＣ１／２フィールド、及びＥＯＦフィールドを除く）、ＣＭＤは実行可能コマンドのセットからの特定のコマンドを含むコマンドフィールド（Command Field）５３０、ＲＥＳＰは予測される特定の応答を示す応答フィールド（Response Field）５４０、ＤＡＴＡは指定されたコマンド又は応答に関連付けられた０〜６バイトのペイロードデータのデータフィールド（Data Field）５５０、ＣＲＣ２はメッセージのための１６ビット巡回冗長検査値の低い方の８ビットを含むＣＲＣフィールド（CRC Field）５６０、ＣＲＣ１／２はメッセージのための１６ビット巡回冗長検査値の高い方の半分の８ビットを含む他のＣＲＣフィールド、そしてＥＯＦはメッセージの終わりを示すフレーム終了フィールド（End-of-FRAM(登録商標)e Field）５８０をそれぞれ示す。
【００７３】
［００７７］例示的な実施形態において、ＳＯＦフィールドの長さは４ビットであり、既定値０ｘ０１を有し；ＭＳＧＬフィールドの長さは４ビットであり、１〜８の範囲内の値を有することができ；ＣＭＤフィールドの長さは４ビットであり、最大で１６の異なるコマンドをサポートし；ＲＥＳＰフィールドの長さは４ビットであり、最大で１６の異なる応答をサポートし；ＤＡＴＡフィールドの長さは０〜６バイトで可変であり、ペイロードデータを含んでもよく、またメッセージのための巡回冗長検査値の高い方の４ビットを含んでもよく；ＣＲＣ２フィールドは８ビットフィールドであり、ＣＲＣ１／２フィールドは４ビットフィールドであり；そしてＥＯＦフィールドは４ビットフィールドである。
【００７４】
［００７８］有利なことに、メッセージフォーマット５００を使用する場合、プロセッサがメッセージを受信してＭＳＧＬフィールドをチェックすると、プロセッサは他のフィールドの全てがメッセージ内でどこで開始してどこで終了するのかを簡単に特定することができる。また、ＣＭＤフィールド及びＲＥＳＰフィールドを調べることによって、プロセッサはＤＡＴＡフィールド内に含まれるデータの性質を決定することができる。
【００７５】
［００７９］図５に示すように、メッセージフォーマット５００に従うメッセージを有する対称メッセージベース通信プロトコルによれば、各メッセージはコマンドを伝達するためのＣＭＤフィールド、及びコマンドに対して予測される応答を伝達してもよいＲＥＳＰフィールドを含む。ＣＭＤフィールドは、通信プロトコルに応じた実行可能コマンドのセットから選択されるコマンドを含んでもよい。以下の表２は、この通信プロトコルの一実施形態に従うメッセージのＣＭＤフィールド内に含まれてもよい実行可能コマンドのセットを示すコマンド表である。４ビットＣＭＤフィールドを使用する場合、実行可能コマンドのセットは最大で１６の異なるコマンドを含んでもよい。
【表２】
2015501485.tif 000004
2015501485.tif 000005
2015501485.tif 000006
2015501485.tif 000007
2015501485.tif 000008
2015501485.tif 000009
2015501485.tif 000010
【００７６】
［００８０］ＲＥＳＰフィールドは、通信プロトコルに応じた許容応答のセットから選択される応答を含んでもよい。以下の表３は、この通信プロトコルの一実施形態によるメッセージのＲＥＳＰフィールド内に含まれてもよい許容フィールドのセットを説明する応答表である。４ビットＲＥＳＰフィールドを使用する場合、許容応答のセット最大で１６の異なる応答を含んでもよい。
【表３】
2015501485.tif 000011
2015501485.tif 000012
2015501485.tif 000013
2015501485.tif 000014
2015501485.tif 000015
2015501485.tif 000016
2015501485.tif 000017
2015501485.tif 000018
【００７７】
［００８１］上記のように、各メッセージ／フレームは、１６ビット（２バイト）巡回冗長検査（ＣＲＣ）によって検査される。
【００７８】
［００８２］いくつかの実施形態において、メッセージ／フレームを送信しているプロセッサ（例えば、上記のような１次プロセッサ又は２次プロセッサ）は、以下の表４に示すアルゴリズムに従ってリアルタイムでメッセージ／フレームのためのＣＲＣを計算してもよい。
【表４】
2015501485.tif 000019
【００７９】
［００８３］いくつかの実施形態において、メッセージ／フレームを受信している受信プロセッサ（例えば、上記のような１次プロセッサ又は２次プロセッサ）は、以下の表５に示すアルゴリズムに従ってリアルタイムで受信メッセージ／フレームのためのＣＲＣを検査してもよい。
【表５】
2015501485.tif 000020
【００８０】
［００８４］上記通信プロトコルは、ＬＥＤ照明ユニットを備える照明システムと関連して詳細に説明されたが、上記通信プロトコルは組み込みプロセッサ間の通信に対してより広い適用性を有しており、特にパワーエレクトロニクスシステム、例えば、ＨＩＤ光源、蛍光光源、半導体ベース光源等を備えるものを含む、バラスト及び／又はドライバを使用する照明システムに適用できる。
【００８１】
［００８５］本明細書では多様な実施形態が記載及び図示されたが、当業者は、本明細書に説明される機能を実行するための、並びに／又は本明細書に説明される結果及び／若しくは１つ以上の利点を得るための他の多様な手段及び／若しくは構造を容易に想像し、かかる変形例及び／又は改変例は、本明細書で説明される発明の実施形態の範囲内に含まれると見なされる。より一般的には、当業者は、本明細書に説明される全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成の全ては例であり、実際のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成は、本発明の教示が使用される具体的な用途に依存することを容易に理解するであろう。当業者は、通常の実験より多くを要することなく、本明細書に説明される本発明の具体的な実施形態の多数の均等物を認識又は確認することができるであろう。よって、上記の実施形態はあくまで例として提示され、本発明の実施形態は、特許請求の範囲及び均等物の範囲内において、具体的に説明及び請求されたものとは異なる態様又は方法で実施することができる。本開示の発明の実施形態は、本明細書に説明される個々の特徴、システム、物品、材料、キット（道具）、及び／又は方法に向けられる。また、かかる特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法が互いに矛盾しない場合、かかる特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法のうちの２つ以上の任意の組み合わせは本開示の発明の範囲内に含まれる。
【００８２】
［００８６］また、明確に否定されない限り、本開示において請求される、１つ以上のステップ又は動作を含む任意の方法において、方法のステップ又は動作の順番は、方法のステップ又は動作が列挙される順番に必ずしも限定されないと理解されるべきである。
【００８３】
［００８７］また、請求項において括弧内に参照番号が表される場合、これらは単に便宜上提供されるものであり、いかなる意味でも限定はしないと解釈されたい。
【００８４】
［００８８］特許請求の範囲、及び明細書において、「備える」、「含む」、「運ぶ」、「有する」、「保有する」、「保持する」、「〜から構成される」等の全ての移行句は非制限的（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ）であると、すなわち、限定ではなく含むを意味すると理解されるべきである。米国特許審査便覧§２１１１．０３に記載のように、移行句「〜からなる」及び「実質的に〜からなる」のみが制限的（ｃｌｏｓｅｄ）又は準制限的移行句であろう。
【図１】
2015501485.tif 000021
【図２】
2015501485.tif 000022
【図３】
2015501485.tif 000023
【図４】
2015501485.tif 000024
【図５】
2015501485.tif 000025
【国際調査報告】
2015501485.tif 000026
2015501485.tif 000027
2015501485.tif 000028