(57)【要約】本発明は、全てのスレーブ要素（バラスト）がネットワークマスタ制御ユニット用のバックアップとして構成される無線周波ＲＦネットワーク接続された照明制御システム用のマスタ・スレーブ・アーキテクチャを提供する。本発明のシステム及び方法では、スレーブ要素は、ネットワークを再構成することなく、また、いかなる人間の介在もなしに、ネットワーク・マスタ制御ユニットとなりうる。同様に、マスタ及び１つ又はそれ以上のスレーブ要素は、ネットワークの再構成を必要とせずに、また、いかなる人間の介在もなしに、一時的な電源故障から回復しうる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明要素のワイヤレス・ネットワーク用の照明制御ネットワーク回復システムであって、
夫々がスレーブ要素及び代替ネットワーク・マスタ制御ユニットの両方として構成されている複数のバラストを有し、
前記複数のバラストのうちの１つは、前記複数のバラストの夫々をスレーブ要素として制御するようネットワーク・マスタ制御ユニットとして構成され、
ネットワーク・マスタ制御ユニットがもはや機能していないときは、代替ネットワーク・マスタ制御ユニットとして構成される前記複数のバラストのうちの１つは、新しいネットワーク・マスタ制御ユニットとなり前記照明制御ネットワークの制御を行うことによりその位置を占める、照明制御ネットワーク回復システム。
【請求項２】
複数のキーを有する少なくとも１つの遠隔制御ユニットと、
ａ．ネットワーク・マスタ制御ユニットとして構成される前記バラストのうちの１つが、各スレーブ要素の登録及び各スレーブ要素の前記少なくとも１つの遠隔制御器の少なくとも１つのキーとの関連付けを記録することにより、電源投入リセット時に照明制御ネットワークのネットワーク構成を設定し、その後に前記照明制御ネットワークを制御するよう適合され、
ｂ．前記ネットワーク・マスタ制御ユニット以外の、スレーブ要素として構成された前記複数のバラストの夫々が、前記ネットワーク・マスタ制御ユニットに登録すること、及び、前記少なくとも１つの遠隔制御ユニットの前記複数のキーのうちの少なくとも１つと関連付けることによって、電源投入リセット時に照明制御ネットワークに参加するよう適合されるよう、
前記バラストがそれに接続される少なくとも１つの主電源線とを更に有する、
請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの遠隔制御ユニットはスレーブ要素として構成され、前記少なくとも１つの遠隔制御ユニットは、前記複数のバラストのうちのいずれもがスレーブ要素及び代替ネットワーク・マスタ制御ユニットの両方として構成される前にまず前記ネットワーク・マスタ制御ユニットに接続される、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記ネットワーク・マスタ制御ユニット及び各前記スレーブ要素に関連付けられる不揮発性メモリ（ＮＶＭ）と、
空に初期化され、
ｃ．前記スレーブ要素が前記ネットワーク・マスタ制御ユニットのペアリング・リンク・テーブルに列挙されるよう、前記ネットワーク・マスタ制御ユニットで動録される各前記スレーブ要素の「列挙」と称される登録と、
ｄ．前記ペアリング・リンク・テーブル中に列挙された各前記スレーブ要素を前記少なくとも１つの遠隔制御ユニットの少なくとも１つの前記複数のキーと組み合わせ、前記組合せが前記ネットワーク・マスタ制御ユニットの前記ペアリング・リンク・テーブル中に記録されるような組合せと、
を格納するよう適合され、前記ネットワーク・マスタ制御ユニット及び各スレーブ要素の不揮発性メモリに格納されるペアリング・リンク・テーブルとを更に有し、
前記ネットワークは、セットアップが達成されると前記ネットワーク・マスタ制御ユニットによって確立され、前記ペアリング・リンク・テーブルが更新されるたびに、前記ネットワーク・マスタ制御ユニットは各前記スレーブ要素へ更新を送信する、請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記ネットワーク・マスタ制御ユニットにより各前記スレーブ要素へ定期的に送信され、前記ネットワーク・マスタ制御ユニットの状態情報を有し、周波数Ｆで送信される、ビーコンパケットと、
各前記スレーブ要素から前記ネットワーク・マスタ制御ユニットへ、所定の周波数Ｆ（ｔ1）及び所定の時点で、定期的に送信されるウェークアップ・メッセージとを有し、
前記スレーブ要素が、前記マスタが前記状態ビーコン・パケット及び前記ウェークアップ・メッセージのうちの少なくとも一方から前記マスタが動作していないと判定すると、前記スレーブ要素は、所与の遅延時間Ｄだけ待ち、それ自身を新しいネットワーク・マスタ制御ユニットへ変換し始め、前記ネットワーク・マスタ制御ユニットが動作していないことを最初に見つけた前記要素が新しいネットワーク・マスタ制御ユニットとなり、前記ネットワーク回復は前記ネットワーク制御構成を再び設定する必要なく自動的に行われるようにし、
前記新しいネットワーク・マスタ制御ユニットは、そのメモリ中に既に格納されているマスタコードを用いてマスタ状態へ切り替わり、以前のネットワーク・マスタ制御ユニットが用いたのと同じネットワークＩＤを用いて新しいネットワークを確立し、同じネットワークＩＤを用いて前記新しいネットワーク用のネットワーク・マスタ制御ユニットとして動作し始め、各前記スレーブ要素に、前記新しいネットワーク・マスタ制御ユニットからビーコンについて聞き、前記新しいネットワーク・マスタ制御ユニットにウェークアップ・メッセージを送信するよう通知し、前記新しいネットワーク・マスタ制御ユニットのペアリング・リンク・テーブルを更新し、前記更新されたペアリング・リンク・テーブルをそのＮＶＭ上への格納のために各前記スレーブ要素へ送信する、
請求項４記載のシステム。
【請求項６】
ネットワーク・マスタ制御ユニットは、その不揮発性メモリ上に格納されたネットワークＩＤを有する場合は、以前にマスタであったものであり、前記ＩＤが使用中であれば、前記ネットワーク・マスタ制御ユニットは前記ＩＤで前記ネットワークの前記新しいマスタに対するスレーブ要素として列挙し、前記ＩＤが使用中でなければ前記ネットワーク・マスタ制御は、一時的な電力中断の後に、前記ネットワークが回復されるよう、前記ＤＩ及びペアリング・リンク・テーブルを用いて前記ネットワークが再確立されることを制御し、ランダムＩＤが発生されその不揮発性メモリに格納され、前記ランダムに発生されたネットワークＩＤを有するネットワークが確立され、
ｆ．前記スレーブ要素は、その不揮発性メモリ内に格納されたネットワークＩＤを有する場合は、以前に当該ネットワーク内でスレーブ要素であったものであり、一時的な電力中断後にネットワーク接続が回復されるよう前記ネットワークに再び参加し、そうでなければ、以前にネットワーク中でスレーブ要素ではなく、その無線周波数の近傍でネットワークマスタ制御ユニットを列挙しようと試みる、
請求項２記載のシステム。
【請求項７】
前記システムは、プロトコルを有する低電力消費の双方向ワイヤレス通信標準を用いて実施され、無線、物理層、データリンク層、及びアプリケーション層を含む、請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記双方向ワイヤレス通信標準はＺｉｇｂｅｅ（登録商標）であり、前記プロトコルはユニバーサル無線リンク用のプロトコル（ＰＵＲＬ）である、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
ワイヤレス照明制御ネットワークの回復制御の方法であって、
夫々がスレーブ要素及び代替ネットワーク・マスタ制御ユニットの両方として構成されている複数のバラストを与える段階と、
前記複数のバラストの夫々をスレーブ要素として制御するようネットワーク・マスタ制御ユニットとして構成される前記与えられた複数のバラストのうちの１つを与える段階と、
ネットワーク・マスタ制御ユニットがもはや機能していないときは、前記ネットワーク・マスタ制御ユニットを、代替ネットワーク・マスタ制御ユニットとして構成される前記複数のバラストのうちの１つと代替させる段階と、
新しいネットワーク・マスタ制御ユニットとなる各スレーブ要素と通信し、前記代替ネットワーク・マスタ制御ユニットにより前記照明制御ネットワークを制御を行う段階とを有する、方法。
【請求項１０】
複数のキーを有する少なくとも１つの遠隔制御ユニットを与える段階と、
前記バラストがそれに接続された少なくとも１つの主電源線を与える段階と、
電源投入リセット時に、
i.  各前記スレーブ用粗を前記ネットワーク・マスタに登録するサブステップと、
各登録されたスレーブ要素を前記少なくとも１つの遠隔制御ユニットの前記複数のキーのうちの１つと関連付けるサブステップと、
を実行することにより前記ネットワークマスタ制御ユニットにより前記照明制御ネットワークのネットワーク構成を設定する段階と、
ii.  前記ネットワークマスタ制御ユニットにより前記照明制御ネットワークを制御する段階とを更に有する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの遠隔制御ユニットをスレーブ要素として構成する段階と、
前記少なくとも１つの遠隔制御ユニットをまず前記ネットワークマスタ制御ユニットに登録する段階とを更に有する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
不揮発性メモリを前記ネットワークマスタ制御ユニット及び各前記スレーブ要素と関連付ける段階と、
前記ネットワークマスタ制御ユニットの前記不揮発性メモリ内にペアリング・リンク・テーブルを与える段階と、
各前記与えられたペアリング・リンク・テーブルを空に初期化する段階と、
前記ネットワークマスタ制御ユニットの前記ペアリング・リンク・テーブル中に前記ネットワークマスタ制御ユニットに登録する各前記スレーブ要素を列挙する段階と、
前記ペアリング・リンク・テーブル中で列挙された各前記スレーブ要素を前記少なくとも１つの遠隔制御ユニットの前記複数のキーのうちの少なくとも１つと結合する段階と、
前記結合されたスレーブ要素及びその対応する遠隔制御キーを前記ネットワークマスタ制御ユニットの前記ペアリング・リンク・テーブル中の更新として記録する段階と、
各スレーブ要素に、前記ネットワークマスタ制御ユニットからそのペアリング・リンク・テーブルへ行われた記録された更新を通知する段階と、
そのペアリング・リンク・テーブルの前記スレーブ要素により前記ネットワークマスタ制御テーブルによって作られた記録された更新の情報を更新する段階とを更に有する、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記ネットワーク・マスタ制御ユニットの状態情報を含むビーコンパケットを前記ネットワーク・マスタ制御ユニットから各前記スレーブ要素へ、定期的に周波数Ｆで送信する段階と、
周波数Ｆで所定の時点において、各前記スレーブ要素から前記ネットワーク・マスタ制御ユニットへウェークアップメッセージを送信し、
スレーブ要素が、前記マスタが前記状態・ビーコン・パケット及び前記ウェークアップ・メッセージのうちの少なくとも一方から前記マスタが動作していないと判定すると、
ａ．前記スレーブ要素により、所与の遅延時間Ｄだけ待つ段階と、
ｂ．Ｄが経過すると、それ自体を前記スレーブ要素により新しいネットワーク・マスタ制御ユニットへ変換する段階と、
マスタコードが既に前記新しいネットワーク・マスタ制御ユニットのメモリ内に格納されていると、以前のネットワーク・マスタ制御ユニットが使用したのと同じネットワークＩＤを用いてネットワークを確立する段階と、
前記新しいネットワーク用のネットワーク・マスタ制御ユニットとして動作し始める段階と、
各前記スレーブ要素に、前記新しいネットワーク・マスタ制御ユニットからのビーコンを聞き、前記新しいネットワーク・マスタ制御ユニットへウェークアップ・メッセージを送信するよう通知する段階と、
前記新しいネットワーク・マスタ制御ユニットの前記ペアリング・リンク・テーブルを更新する段階と、
前記更新されたペアリング・リンク・テーブルを各前記スレーブ要素へ送信する段階とを有する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
電源投入リセット時に、
前記ネットワークマスタ制御ユニットが既に使用中のネットワークＩＤをそのメモリ内に格納されて有する場合は、スレーブ要素として新しいネットワーク・マスタ制御ユニットに列挙する段階と、
使用されていなければその格納されたＩＤで、及びその格納されたペアリング・リンク・テーブルで前記ネットワークマスタ制御ユニットにより前記ネットワークを再確立する段階とを有し、
前記ネットワークマスタ制御ユニットのメモリ中にネットワークＩＤが確立されていなければ、
ａ．  ネットワークＩＤをランダムに発生する段階と、
ｂ．  前記ＩＤをその不揮発性メモリに格納する段階と、
ｃ．  前記ランダムに発生されたネットワークＩＤを用いてそのネットワークを確立する段階とを実行し、
スレーブ要素がその不揮発性メモリ内に格納されたネットワークＩＤを有する場合は、前記スレーブ要素により、そのネットワークに再び参加し、
スレーブ要素がその不揮発性メモリ内に格納されたネットワークＩＤを有さない場合は、前記スレーブ要素によりその無線周波数近傍でネットワークマスタ制御ユニットへ列挙することを試みる段階とを有する、請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
プロトコルを有する低電力消費の双方向ワイヤレス通信標準を用いて、無線、物理層、データリンク層、及びアプリケーション層を含む、請求項１４記載の方法を実行するシステム。
【請求項１６】
前記双方向ワイヤレス通信標準はＺｉｇｂｅｅ（登録商標）であり、前記プロトコルはユニバーサル無線リンク用のプロトコル（ＰＵＲＬ）である、請求項１５記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主制御器（マスタ）故障の際のワイヤレス照明制御ネットワークにおけるバラスト制御の回復に関連する。より特定的には、本発明は、全ての照明バラストがネットワーク・マスタ制御ユニット用のバックアップとして作用するワイヤレス照明制御ネットワーク・システムに関連する。より特定的には、本発明は、マスタが故障したとき、又は、マスタ或いはスレーブ・バラストの機能が中断されたときに、ネットワークの再構成又は人間の介在が不要であるよう全ての照明バラストをネットワーク・マスタ制御ユニット用のバックアップとして含むワイヤレス照明制御ネットワーク用のマスタ・スレーブ・アーキテクチャ用のシステム及び方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
従来の照明は、個々に又はグループとしてバラストに配線された壁面スイッチを有する。スイッチのうちの１つが故障したとき、他のスイッチによって制御されるバラストは影響を受けない。ワイヤレス制御において、オン／オフ又は光の強度は、赤外線（ＩＲ）又は無線周波（ＲＦ）通信媒体を介して遠隔テーブルトップ又はハンドヘルド制御ユニットから送信された信号によって制御される。
【０００３】
ワイヤレス制御では、基本的には２種類のシステム構成（コンフィギュレーション）がある。１つは、幾つかの遠隔制御ユニットを有する分散システムであり、各遠隔ユニットはワイヤレスリンクを通じて幾つかのバラストを制御する。バラストは、それらの指定された制御器のＩＤをシステムの初期化中に取得する。次に、通常動作中、バラストは、これらの制御器によって送信されて到来するランプ作動信号を「聞き（listen）」、これに対して反応する。特許文献１（米国特許第５，８４８，０５４号明細書、モーズブルック（Mosebrook）外）及び特許文献２（米国特許第６，１７４，０７３号明細書、リーガン（Regan））に記載のシステムは、このカテゴリに属する。
【０００４】
他の種類のシステムは、本発明の主要な点であるマスタ・スレーブ方式ネットワーク接続アーキテクチャである。ネットワーク・ノード間の通信を管理する１つの「中心装置」、いわゆる「マスタ」又は「ネットワーク・コーディネータ」がある。バラスト及び遠隔制御器はいずれもネットワーク中のスレーブとして動作する。遠隔制御装置上のキーとバラストの間のワイヤレスリンクに関する全ての情報は、システムの初期構成中にマスタ内のテーブルに集められる。通常動作中、遠隔制御器によって送信される信号は、テーブル内のリンク情報に基づいて、マスタによりその宛先バラストへルーティングされる。マスタの物理的な形はスレーブ装置と同じであり、即ちマスタは遠隔制御器又はバラスト内に存在してもよい。マスタをバラスト内に置くことが望ましく、なぜならばこれはコンセントから電源をとる方式であり、固定位置にあるからである。コンセントに接続することは、スレーブに時折連絡をとるための方法として、マスタがマスタ状態情報を含むビーコンパケットを送信することを可能とする。固定位置にあることは、ハンドヘルド式の遠隔制御装置がなくなるという問題を回避し、なぜならばそのような場合は全てのネットワーク情報が失われるからである。
【０００５】
マスタ・スレーブ式のネットワーク接続システムは、分散システムに対して以下の利点を有する。
・１以上の遠隔制御装置がマルチゾーン・オフィスにおいて必要であれば、遠隔制御装置が紛失すると、ネットワーク回復のために別のマスタが不可欠である。
・マスタ・スレーブ・アーキテクチャは、ローカル・ネットワーク用の制御情報を中央集中化し、構内ネットワークの形成をより容易とする。
【０００６】
いずれのワイヤレスシステムにおいても、システム故障については幾つかの理由がありうる。
・電力損失：通常動作中、バラストは、いかなる時においてもＲＦ通信を生きたままとせねばならないため、いかなる理由でもコンセントの電源から切り離されてはならない。ランプをオフとすることは、ディジタルバラストにおいてランプ・ドライバをスタンバイ状態とするだけであり、回路への電力供給を切断するものではない。バラストとは異なったコンセント電源線上に設置されている制御器は、ときどき電源異常を経験することがある。
・回路誤動作：これは、マスタ制御ユニット（ＭＣＵ）又はＲＦ送受信器内の回路故障、並びに、装置間の通信が妨害されるような一時ＲＦ信号妨害／遮蔽又は干渉を含む。
・マスタ制御ユニット故障：ワイヤレスネットワークでは、マスタ制御ユニットは、単一の故障点を表わす。即ち、いったんマスタが故障すると、マスタによってのみ維持されている全てのリンク情報が失われる。ポイント・ツー・ポイントのネットワークでは、ネットワークはもはや動作可能ではない。これはまた、マスタが全てのパケットをルーティングし、マスタが故障するために生ずる。
【０００７】
信頼性を高めるためには幾つかの方法がある。特許文献１によって教示されるワイヤレスシステムは、情報源装置と宛先装置の間にリピータを追加することにより信頼性のある通信を高める。マスタとバラストが、距離又はＲＦ干渉による直接経路内の断続的な通信の影響を受けるとき、リピータは追加的な通信経路を与える。しかしながら、これは完全に故障してしまうという問題を解決しない。
【０００８】
特許文献３（欧州特許第０５２５１３３号明細書、エドワーズ（Edwards）外）に開示された他のシステムは、バックアップ電源としてバッテリを設けることによりマスタ電源異常の問題を解決する。ＡＣ電力が利用可能であるとき、バッテリは充電されている。ＡＣが切断されると、電源は、自動的にバッテリへ切り替わる。この考えは従来の優先照明システムに対するバッテリ・バックアップを教示しているが、これはワイヤレスシステムにも適用されうる。しかしながら、各制御装置に対して追加的な電源を与えることは費用がかかるものでありうる。
【特許文献１】米国特許第５，８４８，０５４号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１７４，０７３号明細書
【特許文献３】欧州特許第０５２５１３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
マスタ・スレーブ式ネットワーク接続システムでは、マスタの役割が重要であるため、いかなるときもマスタが正しく動作していることを確実とすることが重要である。制御器が、電源異常（切れたバッテリ）又は誤動作により故障すると、どのようにしてバッテリの制御を再び得るかに関する問題が生ずる。新しい代替物が取り入れられ得るが、ワイヤレス制御システムには有線接続がないため、どのキーがどのバラストを制御するかといった構成は再び設定されねばならない。ワイヤレス制御システムがどのようにして最初に構築されたかに依存して、これは、構成を一番最初からやり直すことを意味しうる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述のような単一のマスタに関連する問題を、マスタ・スレーブ式ネットワークにおいて多数のバックアップマスタを設けることにより解決する。本発明のシステム及び方法は、余分な装置又は費用のかかかる回路なしにシステムの信頼性を高める。ネットワーク中の各バラストは、必要なときにマスタとなる可能性がある。これは、各装置がマスタプログラムを格納するために僅かな余分なメモリを必要とすることを意味する。ディジタルバラストでは、追加的なメモリのための費用は最小限である。
【００１１】
マスタ誤動作は、ネットワーク中のスレーブによって自動的に検出される。いったんマスタが故障すると、バックアップマスタは、望ましい実施例の既に確立されたプロトコル又はアルゴリズムに従ってネットワークを制御する。ネットワーク回復は自動的に行われ、エンドユーザにとってトランスペアレントである。ネットワーク制御構成を再び設定する必要はない。
【００１２】
元のマスタは、物理的なインストール、ネットワークのマスタにバラストを登録すること（いわゆる「列挙：enumeration」）、並びに、バラストを遠隔制御装置上の或るボタンと関連付けること（いわゆる「結合：binding」）を含む、ネットワークのインストール及び構成（コンフィギュレーション）の後、バラストのうちの１つの中にある。
【００１３】
バラスト（ネットワーク中のスレーブ）全てが、必要であれば新しいマスタになる可能性及び能力がある。これは、必要であるとき、どのバラストが次のバックアップ・マスタであるかをランダムに決定する。予め割り当てられる優先的な数はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
ワイヤレス照明制御ネットワークは、ワイヤレス通信ネットワークと同様に機能する。照明ネットワーク自体は、ネットワークＩＤによって識別され、これは全てのネットワーク・ノード間の通信用の本質的な情報であり、ワイヤレス照明ネットワークの各構成要素に関連する幾つかのレイヤの通信プロトコル・スタックがある。ネットワークがマスタによって確立され、照明要素の列挙及び列挙された照明要素とキーの組み合わせ（ペアリング）が行われた後、マスタはプロトコル・スタック中のペアリング・リンク・テーブルに格納された全てのペアリング情報を有する。各ペアリング・リンク・テーブル・エントリは、どのバラストがどのキーに対して、どの遠隔制御装置に対して反応するかを指定する。マスタは、このペアリング・リンク・テーブルを、ネットワーク内の全てのスレーブへ転送する。ペアリング・リンク・テーブルが変更されるたびに、マスタは全てのスレーブを更新させたままとする。
【００１５】
マスタとスレーブは、マスタが正しく作動していることを確かめるために、所定の間隔で状態情報を交換する。マスタは、これらの一定間隔で状態情報を含むビーコン・パケットを送出する。スレーブはビーコン・パケットを受信し、マスタの状態を決定する。図１に示すように、ステップ１１において、スレーブはまた、間隔ｔ1でスリープモードにあるマスタを起こす。各スレーブは、同じ間隔で、しかし異なった時点で（ランダムに発生された数に基づいて）マスタと連絡をとる。
【００１６】
スレーブは、動作していないマスタを見つけると、ステップ１３において、マスタが再び動作中となる場合にいかなるアクションをも行う前に一定の遅延時間ｔ2だけ待つ。遅延の時間が経過すると、ステップ１５において、マスタ故障を発見する第１のスレーブは、それ自身を新しいマスタへ変換し始める。第１のスレーブが待っている間、残りのスレーブもマスタ故障を見つけることができるが、それら全ては反応する前に同じ遅延ｔ2だけ待たねばならないため、最初にマスタの故障を見つけたものが新しいマスタとなる。
【００１７】
新しいマスタは、そのメモリ内に既に格納されているマスタコードを用いてマスタ状態へ切り替わる。
【００１８】
新しいマスタは、以前のマスタが用いたのと同じネットワークＩＤが、近くのいかなる他のネットワークによって使用されていなければ、このネットワークＩＤを用いてネットワークを確立する。すると、マスタのアプリケーション・レイヤは、図１に示すように、以下のことを行う。
１．新しいマスタ内のより下位のレイヤに同じネットワークＩＤを用いて動作するよう（ビーコンを送信．．）通知する。
２．ステップ１５において、スレーブに、新しいマスタがネットワークを引き継いでいることを通知し、これらはビーコンを聞くこと及びマスタの状態を調べることに関して、新しいマスタと同期すべきである。
３．ステップ１６において、ペアリング・リンク・テーブルを更新し、その複製を全てのスレーブへ送信する。
【００１９】
本発明のアルゴリズムは、独自の又はオープンスタンダードのワイヤレス通信プロトコルと共に、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）といった信頼性の高いＲＦ通信を確実とするよう、実施されうる。Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）は、最初はオートマトン、玩具、及びＰＣ周辺機器を対象としていた低コストの、低電力消費の、双方向の、ワイヤレス通信標準であり、バックアップマスタとしてスレーブを用いる回復可能なＲＦワイヤレス照明制御ネットワークのための本発明のこのシステム及び方法を実施するためのよい候補である。
【００２０】
［通常動作］
一番最初にシステムがインストールされたとき、マスタ及びスレーブは全て、バラストの物理的なフォーマットを持つようになる。望ましい実施例では、それらの役割は、一定の機構又はアルゴリズムによって区別される。所与の単一の部屋の中に、マスタと少なくとも１つのスレーブがなくてはならない。マスタ及びスレーブを含む全ての装置は、列挙状態情報、ネットワークＩＤ情報、及びペアリング・リンク・テーブル情報を格納するための不揮発性メモリ（ＮＶＭ）を有する。装置が最初に電源投入されると、マスタはそのＮＶＭを調べ、それが以前にいずれかのネットワーク内でマスタであったかどうかを調べる。そうでなければ、ランダムに発生されたネットワークＩＤを用いてそのネットワークを確立する。スレーブは、それらのＮＶＭを調べ、それらが以前にいずれかのネットワーク内でスレーブであったかどうかを調べ、そうでなければ、それらのＲＦ近傍で利用可能なマスタを列挙しようとする。それらがマスタに接続されると、ユーザへフィードバックを与えるためにランプが点灯し、ユーザは、それがネットワークに含まれるべきであることを確認するために遠隔制御装置上のボタンを押す。遠隔制御装置は、このネットワークのスレーブでもあり、バラストの前にマスタに接続されねばならない。
【００２１】
［マスタ故障の理由］
マスタが故障するには２つの主な理由がある。
【００２２】
１．電力損失：通常動作中、マスタ及びスレーブは、ＲＦ通信を常に生かしたままとせねばならないため、いかなる理由でも主電源から切断されてはならない。ランプをオフとすることは、ランプ・ドライバをスタンバイ状態とし、回路への電源を遮断はしない。バラストが、最初は主電源から電源供給されているとき、バラストがマスタであると考えると、これはそのネットワークの確立を始める。スレーブであると考えると、ネットワークへの参加の要求を始める。バラストはそれらのＩＤ及びネットワーク接続情報（ペアリング・リンク・テーブル、以前に列挙されているかを示すフラグ等）を不揮発性メモリに格納し、ネットワーク接続が一時的な電力中断後に回復しうるようにする。システム全体の電力が一貫して中断されれば、バラストは、電力が戻った後に以前の役割を維持する。その場合、以前にネットワークに既になければ、電源投入リセットは列挙要求をトリガしない。このシナリオは、更なる手順が呼び起こされることなく電力中断前にネットワーク全体が以前の状態へ回復するため、マスタ故障とは考えられない。
【００２３】
しかしながら、マスタはスレーブとは異なった主電力線にインストールされることがある。その電力が電力故障を経験しており、スレーブ用の電力が電力故障していないとき、残るスレーブを制御下に維持するためにバックアップ・マスタが必要とされる。
【００２４】
２．回路誤動作：これは、ＭＣＵ又は送受信機の故障、並びに、マスタの周りの一時的なＲＦ信号妨害／遮蔽を含む。この場合、バックアップ・マスタは、全てのスレーブの動作を回復するためにも必要である。
【００２５】
図２は、マスタ故障状態を示す図である。回路誤動作が生じ、ネットワーク・マスタ制御ユニット２２が機能的でなければ、新しいマスタ制御ユニット２８は、図１に示すアルゴリズムに従って既存の照明ネットワークの制御を引き継ぐ。例としてのみ、幾つかのスレーブ及びネットワークマスタ制御ユニット２は、図２中に作動していない回路として示されている。新しいネットワークマスタ制御ユニット２８は、既存の照明ネットワーク２０を制御し、これらの作動していないユニットを反映するようペアリング・リンク・テーブルを更新し、更新したものをネットワーク中の全ての作動しているスレーブへ送信する。
【００２６】
［無効とされたマスタの復帰］
以前のマスタは、その一時的なＲＦ妨害又は電源故障から回復した場合、再び同じネットワークに参加しようとするが、ネットワークの制御を既に引き継いでいる新しいマスタがあるため、マスタとしてではなく、スレーブとして参加しようとする。以下、以前のマスタが一時的な電源故障及びＲＦ妨害から回復する２つの異なった状況について説明する。以前のマスタ故障が回路の誤動作によるものであれば、これはいずれにしても回復できない。
【００２７】
１．一時的な電源故障からの復帰
ここで図３を参照するに、以前のマスタが電力３１を再び得ると、電源投入リセットを行い、そのＮＶＭの内容を調べる。そのＮＶＭが、以前はネットワーク３４のマスタであったことを示すと、同じネットワークＩＤ３４を用いてそのネットワークを確立しようとすることにより、同じネットワーク中でマスタとしての役割を回復しようとする。これは、この特定のネットワーク識別子でサーチを開始し、次に、他の誰かが既にこのネットワークＩＤ３５を用いていないかを調べるために、ビーコンパケットについて聞く。他の装置が既にこの特定のネットワーク中でマスタとして（以前のネットワークＩＤを用いて）その位置を占めていることを見つけると、自分が再びマスタになろうとすることをやめ、ネットワークにスレーブ３６として列挙する。ネットワークＩＤは依然として同じであるため、列挙中はいかなるユーザ介入も必要としない。
【００２８】
図３に示すように、幾つかのスレーブは、以前のマスタと同じ電力線上にあれば、やはり電力がないかもしれない。これらが電力を再び得ると、電源投入リセットを行い、それらのＮＶＭの内容をチェックする。それらのＮＶＭが、それらが以前はネットワークのスレーブであったことを示すと、以前のネットワークＩＤを用いて列挙することにより同じネットワーク中で、スレーブ３６と同じ役割を回復しようとする。新しいマスタは、ユーザ介入なしにはそれらを受け入れることができず、なぜならば新しいマスタは、スレーブが電力がなくなる前にこの新しいネットワーク内にあったという情報を有するためである。
【００２９】
２．一時ＲＦ通信妨害からの復帰
以前のマスタ故障が一時的なＲＦ通信妨害によるものであるとき、プロトコルスタックはこの問題をアプリケーションレイヤへ報告することが可能である。アプリケーションレイヤは、電源導入リセットであるルーチンの始まりへ戻る。次に、これは、同じネットワークＩＤ３８を用いてそのネットワークを再び確立しようとする。この装置のための通信のためにＲＦ伝送路が空くまでに、新しいマスタが既にネットワークを引き継いでいれば、古いマスタはマスタになろうと試みるのをやめるがスレーブになろうと試み、一時的な電源故障からの復帰の状況と同じであり、これについては上述され図３に示されている。古いマスタがＲＦアクセス可能性を再び得るまでに、新しいマスタがまだネットワークの制御を行っていなければ、古いマスタは同じＩＤで同じネットワークの制御を回復し、これについては図３に示されている。
【００３０】
本発明について、特定的な実施例に関連して説明したが、当業者よれば多くの他の変更及び変形、並びに、他の使用が明らかとなろう。従って、本発明は、特定の開示に限られるのではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限られるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ネットワークの制御を引き継ぐバックアップ・マスタ動作を示すフローチャートである。
【図２】同じワイヤレス照明ネットワークのネットワークマスタ制御ユニット及び幾つかのスレーブの故障を示す図である。
【図３】ネットワーク・マスタ制御ユニットの電源故障からの回復を示す図である。
【図１】
2006510181.tif 000002
【図２】
2006510181.tif 000003
【図３】
2006510181.tif 000004
【国際調査報告】
2006510181.tif 000005
2006510181.tif 000006
2006510181.tif 000007