(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信器と複数の受信器を備える分散型無線通信装置にてデータパケットを伝送する方法であって、
少なくとも１台の受信器により確実に受信されるように十分な各受信器に対応する電力レベルで、かつ所与の周波数帯域内のそれぞれの搬送周波数で、前記複数の送信器のそれぞれから前記データパケットのそれぞれを搬送するそれぞれの無線信号を送信することと、
前記所与の周波数帯を各前記受信器により走査して、それぞれの受信器にて検出するのに十分な信号強度をもつ前記周波数帯域内の送信を検出することと、を備え、
他の送信器とは無関係に各送信器ごとに、それぞれ次のデータパケットを送信する前に前記所与の帯域内の互いに異なる搬送周波数に変更する過程を備え、この過程では各前記送信器は他の送信器とは非同期に異なる搬送周波数に変更することにより、前記少なくとも１台の受信器で受信される後続のデータパケットが、前記帯域内の、相互にランダムな搬送周波数で送信されることを特徴とするデータパケットを伝送する方法。
【請求項２】
請求の範囲１記載の方法であって、前記送信器のそれぞれは対応する受信器と関連づけられて、それぞれトランシーバを構成し、データパケットを受信した後に、そのデータパケットが再送信されるべきか否かを評価し、もし再送信すべきと評価されると、各トランシーバはそれぞれのデータパケットをある前記周波数帯域内の、それぞれのデータパケットを受信した搬送周波数とは無関係の搬送周波数で再送信することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求の範囲１または２に記載の方法であって、各送信器はそれの搬送周波数を時間に対して線形に変化させることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求の範囲１、２または３に記載の方法であって、搬送周波数の変化はデータパケットの送信の間、継続して行われることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求の範囲４記載の方法であって、前記所与の周波数帯は約１０ＭＨｚの帯域幅であり、搬送周波数は約１ＭＨｚ／秒の割合で変化することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載のデータパケットを伝送する方法で使用するデータパケットを送信するための装置であって、無線信号を搬送周波数で送信するための送信部を含む送信器を備え、前記送信器は次のデータパケットを送信する前に所与の周波数帯域にわたって搬送周波数を変化させるための搬送周波数制御手段を更に含むことを特徴とするデータパケットを送信するための装置。
【請求項７】
請求の範囲６記載の装置であって、前記搬送周波数制御手段は搬送周波数を時間の関数として線形に変化させることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求の範囲６または７に記載の装置であって、前記搬送周波数制御手段は搬送周波数をデータパケットの送信中に連続して変化させることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求の範囲６、７または８に記載の装置であって、前記搬送周波数制御手段は搬送周波数を、各データパケットの送信後に前記所与の周波数帯域内の異なる周波数へ変化させることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求の範囲６、７、８または９に記載の装置であって、前記搬送周波数制御手段は温度または経時変化に対して安定化しないことを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求の範囲６、７、８、９または１０に記載の装置であって、前記所与の周波数帯内の無線信号を受信するための受信部を備え、
前記送信部は、受信したパケットを、パケットを受信した搬送周波数とは無関係の搬送周波数で再送信することを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求の範囲１１記載の装置であって、前記装置は、受信したデータパケットを再送信すべきかどうかを判定するために受信したデータパケットを評価するため、および再送信を制御するためのマイクロプロセッサを備えることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求の範囲１１または１２に記載の装置であって、前記装置は、
再送信すべきパケットの受信に応答して、無作為に決定した時間だけ遅延させ、その後で、前記周波数帯域内の他の無線信号が受信されているかどうかを試験する手段と、
前記周波数帯域内で無線信号が受信されていないと判定された後でのみ前記パケットを再送信する手段と、を備え、
前記搬送周波数制御手段は、前記トランシーバによる最後の送信後の時間の長さのみに依存して搬送周波数を制御することを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求の範囲１１、１２または１３に記載の装置であって、送信器周波数は約１０ＭＨｚの帯域幅にわたって変化され、前記受信部は安定化されていない送信器周波数の変化に適応させるために、１０ＭＨｚ幅より広い周波数帯を走査することを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求の範囲１１、１２、１３または１４に記載の装置であって、前記送信部はデータパケットの送信前の所与の時間の間データのないバーストを送信し、
前記受信部の走査速度は前記時間内に前記所与の周波数帯を走査するために十分であることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、複数の送信器と複数の受信器を備える分散型無線通信装置を通じてデータのパケットを伝送する方法であって、
最低１台の受信器により確実に受信されるように十分なそれぞれの電力レベルで、かつ所与の周波数帯内のそれぞれの搬送周波数で、前記複数の送信器のそれぞれから前記データのパケットのそれぞれを運ぶそれぞれの無線信号を送信することと、
前記所与の周波数帯を各前記受信器により走査して、前記周波数帯内のそれぞれの受信器が検出するために十分な信号強度を持つ送信を検出することと、
を備える、複数の送信器と複数の受信器を備える分散型無線通信装置を通じてデータのパケットを伝送する方法に関するものである。
本発明は、無線信号を搬送周波数で送信するための送信器部を含む送信器を備え、データのパケットを送信する装置にも関するものである。
そのような方法および装置は、建物全体を通じて多くの場所に配置されている装置を制御するための集中無線通信装置に使用するために提案されている。たとえば、本発明は、各部屋すなわち各区域に個々の単独制御器が設けられている建物内の人工照明の集中制御のため、または個々に調節できる多数の暖房装置と、個々に調節できる多数のヒートポンプ（加熱または冷却）または熱交換器を有する暖房装置と空調装置の少なくとも一方と、検出したデータを多数のセンサ場所から中央の場所へ送信すること、および制御信号を選択した場所へ送り返すことを要する占有検出、安全および火災報知装置とに応用できる。
便宜上、この明細書では広く「建物」または「建物コンピュータ」と呼ぶことにするが、「建物」という用語は建物の一部、または、共通の管理下にあり、１つのネットワークを共有している、２つもしくはそれ以上の構造を有する建物複合体を含み、娯楽パークまたはその他の屋外場所に応用できるものと解釈すべきであることが明らかである。
エネルギー節約に向けられていないその他の応用は、とくに配線のレイアウトに群制御または区域制御を行う設備が設けられていない場合に、群制御または区域制御を行えるようにする既存の配線されたバックグラウンドミュージックおよび拡声装置用の音量設定またはチャネル設定の集中取り消しを含むことがある。
２．従来技術についての説明
多数の場所へ低データ伝送速度送信を行う必要性は、無線スペクトラム中のチャネルの値のために、ハードワイヤした装置により通常満たされていた。たとえば、中央事務所または中央コンピュータからの低電圧配電線を用いて、現場の電力回路を制御するリレーを動作させることにより、照明装置や通風装置および空調装置の中央建物管理が長年にわたって可能であった。そのような装置は既存の建物に後から設置することは非常に困難であった。この種の装置の別の困難は、配線図が不正確であるか、存在しないために配電線の故障の修理がしばしば困難であり、かつそれらの低電圧ケーブルをたどるには時間と費用がかさむ。
７５フィート離れている受信器のための低電力無線制御装置が、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  ｔｏ  Ａｉｄ  ｔｈｅ  Ｈａｎｄｉｃａｐｐｅｄ、Ｎｏｖ．４−５１９８２年の部として出版された論文「ＳＯＮＡ／ＥＣＳ、（身体障害者のための）分散した環境制御装置（ＳＯＮＡ／ＥＣＳ，ａ  ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  ｅｎｖｕｒｏｎｍｅｎｔａｌ  ｄｏｎｔｒｏｌ  ｓｙｓｔｅｍ（ｆｏｒ  ｄｉｓａｂｌｅｄ））」に記載されている。
建物管理用の他の装置は制御信号を伝えるために建物内部の既存のＡＣ配電線を使用する。比較的低い無線周波数をＡＣ配電線に乗せるためのいわゆる「キャリヤ電流」システムが、配電系でデータをテレメータするため、および「ワイヤレス」のインターフォン装置またはミュージック装置のために使用されてきた。コストを低減するために、Ｔｒａｎｓｍ．  ａｎｄ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ、３６巻、６号、１９８４年６月、３３−６ページ所載の論文「９００ＭＨｚ無線により制御および応答のための双方向経路が得られる（９００ＭＨｚ  ｒａｄｉｏ  ｐｒｏｖｉｄｅｓ  ｔｗｏ−ｗａｙ  ｐａｔｈ  ｆｏｒ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｎｄ  ｒｅｔｕｒｎ）」に双方向通信のための９００ＭＨｚ無線チャネルが記載されている。この装置は、設備自体の人員により設置および保守できることを求められていたという利点を持っていた。
無許可運用を認められている周波数帯の他の使用者からの妨害周波数による信頼性低下を避けるために、制御信号を分配するために高周波スペクトラム拡散技術を用いる装置が米国特許第５，０９０，０２４号、第５，２６３，０４６号、第５，２７８，８６２号、第５，３５９，６２５号に記載されている。それらの米国特許の最後のものは掃引周波数波形を近似する。その波形では、シーケンスのチャープ（ｃｈｉｒｐｓ  ｏｆ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）により連続する方形波が形成される。それらの方形波の周波数はシーケンスの少なくとも一部にわたって変化させられる。この技術は９００＋ＭＨｚ帯で使用することが示唆されている。
Ｅｃｈｅｌｏｎという名称で販売されている制御装置が、ネットワークの個々の制御器のおのおのへの直結通信を共通チャネルを介して制御するためにマイクロプロセッサを用いる。この装置により広範囲の応用がもたらされ、１Ｍビット／ｓｅｃという大きな通信容量を持つことができる。この装置は、パケットの構造と、通信を設定し、かつ通信の確認応答を行うためのハンドシェイク・コマンドと、ある誤り訂正および回復と、および通信が途絶した場合にある時間遅れた後での再送信とを指定する通信プロトコルを使用する。捩り線対、放射される無線周波数、赤外線、または電力線を介して伝えられる高周波周波数などの種々の媒体を通じて、ノード群にリレーを設けることができる場合を除き、中央源と各ノードとの間で伝送が可能である。その結果、そのような装置の設置には費用がかさみ、かなりの開発時間を要する。Ｅｃｈｅｌｏｎ装置は、１ワットより低い電力では免許不要の４９ＭＨｚ帯で使用できる。とくに、ＲＦ信号が電力線を通じて伝送される場合は、ノイズに起因する影響を受けないようにこの装置はスペクトラム拡散符号化を用いる。
発明の概要
本発明の目的は、同じ周波数帯の他のユーザーからの妨害からあまり影響を受けないデータパケットの無線送信を行うことである。
本発明の別の目的は、低価格トランシーバを用いる分散型通信装置を得ることである。
本発明の更に別の目的は、温度に関して安定にしたトランシーバを要しないそのような装置を得ることである。
本発明によると、この方法は、他の送信器とは独立である各送信器において、それぞれ次のデータパケットを送信する前に前記所与の帯内の異なる搬送周波数に変更する過程を備え、各前記送信器は他の送信器に関して異なる搬送周波数に非同期的に変更して、前記受信器の所与の１つで受信される引き続くデータパケットが、前記帯内の、相互にランダムな搬送周波数で送信されることを特徴とするものである。
本発明によると、装置は、前記送信器が搬送周波数を所与の周波数帯にわたって変化させる搬送周波数制御手段を含むことを特徴とするものである。
デジタルデータ送信信号のためのトランシーバは、データ転送速度と比較して非常に高い搬送周波数を使用するから、信号の帯域幅は比較的狭い。搬送周波数は、帯域幅と比較して広いある範囲にわたって、または所与の周波数帯にわたって徐々に変化させられる。搬送周波数が信号の帯域幅より大きい量だけ変化するように、個々のデータパケットは特定のパケットの引き続く送信の間に十分な時間遅れて送信される。
送信は周波数帯内の周波数群の無作為に選択した１つで行うことができる。しかし、搬送周波数は周波数帯または周波数帯の部にわたって連続的に変化させることが好ましい。
好適な実施例においては、送信周波数を鋸歯状波パターンで、更に好ましくは三角波形パターンで、時間的に直線的に変化するように制御する。
他の好適な実施例においては、搬送周波数は、データパケットが送信されている期間を含めて、連続して変化する。
更に別の実施例においては、電圧制御発振器（ＶＣＯ）が連続発振し、変調されていない搬送周波数が時間と共に直線的に変化する。発振器とアンテナの間の電力増幅器がオン・オフされて送信を制御する。
宛先がメッセージ（パケット）の受信に成功したら肯定応答信号を送ることが好ましい。発信局すなわちトランシーバは、肯定応答を受信したかどうかを判定するために所定の時間待つ。２回目の送信は異なる搬送周波数で行うから、他のある無線信号からの妨害によりメッセージが受信されない確率は大幅に低下する。
好適な実施例においては、個々のトランシーバは、パケットが宛先に到達するためにいくつかのホップ（中間に配置されているトランシーバによる再送信）を要することがある分散型通信装置の一部である。そうすると、送信の１つが成功しない確率が高くなる。各トランシーバが引き続く送信の間で周波数を変化する技術を使用し、かつこれを装置内の他のトランシーバとは独立に、非同期で行うこの実施例では、受信器における装置間衝突も減少する。
他の実施例では、再送信の前に発信トランシーバは、宛先に到達して、戻ってくるために要するホップの予測数を基にした時間待つことが好ましい。いずれにしても、パケットが再送信される周波数は最初の送信に用いた周波数とは独立している。
本発明の分散型通信装置では、各トランシーバは他のトランシーバの全てではなくて、最低１台と通信するために十分な電力を送信する低電力無線トランシーバである。
本発明の他の好適な実施例に従って、各送信は変調されていない搬送信号のバーストと、動機信号との少なくとも一方が先行するデジタル情報のパケットである。前置きの持続時間は受信器の走査速度に依存するから、最初のデータビットを受信する前に受信器は送信にロックオンできる。
各トランシーバは、パケットがそのトランシーバに宛てられたものであるかどうかをそのトランシーバが受信したパケット中の情報から判定し、もしそうでなければ、そのパケットを再送信するか否かを判定するマイクロプロセッサを含む。
そのような装置では、ほとんどのトランシーバまたは全てのトランシーバは互換でき、構造壁及び構造床を良く貫通するが、他の建物または通信領域内にはほとんど放射することがない周波数帯で、ほぼ同じ電力レベルで送信することが好ましい。周波数帯は適当な伝播特性を持つ利用可能な任意の商用伝送帯にできる。しかし、電力出力が１ワットなどのある値以下であれば無免許運用できる、「ＩＳＭ」帯などの周波数帯を選択すると有利でもある。合衆国では、それらの条件を満たし、かつ比較的低価格のＲＦ機器を容易に入手できるような望ましい周波数帯は９００ないし９５０ＭＨｚ帯であるが、４９ＭＨｚ、４７０ＭＨｚ、および２．４ＧＨｚや４．５ＧＨｚに近いＩＳＭ帯などの他の周波数帯も考慮できる。合衆国の外では他の周波数帯を考慮できる。この後は、上記周波数帯を例として参照することにする。
更に別の好適な実施例では、再送信すべきパケットを受信すると、トランシーバが最後に送信してからの時間の長さに関連する周波数の搬送波信号の存在を検出しなければ、そのトランシーバはある時間待ってから送信する。その時間は、内蔵されている乱数表から得ること、またはトランシーバ／制御器の組合わせで発生することが好ましいが、遅延はその組合わせの予め割当てられた選択された値とすることができる。
他の実施例では、コストを低減するために送信器周波数はあまり高く安定にせず、とくに温度安定度は高くしない。したがって、送信周波数は温度変化または経時変化に従っていくらか変化し、かつある送信から次の送信へ意図的に変化させる。この実施例では、受信器部はその比較的広い周波数帯内の任意の周波数での送信を検出でき、かつデジタル信号を検出するためにその周波数にロックオンできる。全てのトランシーバは互換でき、９００ＭＨｚと９５０ＭＨｚの間である搬送周波数を用いて、より好ましくは約９０５ないし９１５ＭＨｚなどの約１０ＭＨｚ幅の公称帯内で、同じ電力レベルで送信することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
第１図は種々のノードの間で機能することを期待される通信リンクを示す本発明の装置の略図である。
第２図は第１図の装置を使用する建物の線図である。
第３図は建物の照明の種々の調節レベル間の関係を示す線図である。
第４図は一部が予め計画されている経路を介して通信する第１図の装置のノード論理図である。
第５図は疑似ランダム・クラッディングにより通信する第１図の装置のノード論理図である。
第６図ａ〜６図ｄは種々の運用プロトコルに使用できるパケットの線図であって、第６図Ｃのパケットは第５図の装置に適用されている。
第７図は第２図の建物の部屋における照明調節装置のブロック図である。
第８図は送信器の周波数移動を示す時間図である。
第９図は受信器のロックオンを示す線図である。
第１０図ａおよび第１０図ｂは本発明の周波数移動が簡単であるトランシーバの送信器部および受信器部のブロック図である。
第１１図ａおよび第１１図ｂは、送信器のフェーズ・ロック・ループを切ることができる、本発明の第２のトランシーバの送信器部および受信器部のブロック図である。
好適な実施例の説明
第１図に示す装置は、第２図に線図的に示されて、部屋１１〜１４、２１〜２５、３１、３２、３４および３５を持つ建物に適用されることがある本発明の原理を示す。いくつかのＲＦトランシーバＴ１１〜Ｔ１４、Ｔ２１〜Ｔ２６、Ｔ３１、Ｔ３２、Ｔ３４、Ｔ３５、Ｔ４１が通信ネットワークを構成する。それらのトランシーバには、２つを除き、それぞれ部屋照明調節器Ｃ１１〜Ｃ１４等が組合わされる。それらの照明調節器はそれぞれの部屋に設置されている蛍光灯を調節し、トランシーバから調節信号を受ける。トランシーバＴ２６は無線中継器として機能するから、それには照明調節器は組合わされない。この装置は建物コンピュータ４０を含む。このコンピュータはトランシーバ４１に直結される。トランシーバ４１はその部屋の照明器のためのトランシーバ／調節器組合わせＴ１１／Ｃ１１と通信でき、ネットワークの他の最低１台または２台のトランシーバと通信することが好まい。もちろん、建物コンピュータおよびそれに組合わされるトランシーバを同じ部屋に設置する（それらは通常はケーブルにより接続される）必要はなく、トランシーバＴ４１が最低１台の他のトランシーバと交信できる限りは、そのトランシーバＴ４１はどこにでも設置できる。
ほとんどどのような小型コンピュータも本発明に使用するために十分な処理力と記憶容量を持つ。「アプリケーション」プログラムがネットワーク設定、正常動作（自動および建物管理要員による指令で）、定期のネットワーク試験、および他のコンピュータまたは制御源との希望する任意のインタフェースのための手順を提供する。
建物通信装置により可能にされる種々のレベルの制御を第３図に示す。最高レベルはコンピュータ内のアプリケーション・プログラムを使用する。それらは、建物コンピュータ内部に主として設けられるインテリジェント・ソフトウエア・モジュールとして考えることもできるが、たとえば、建物の電気設備内の他のコンピュータと自動的に相互作用できる。第２のレベルの制御は建物マネジャーである。建物マネジャーは建物コンピュータの正常な制御モードを変更または取り消すために少なくともいくらかの権能を有する。第３のレベルは通信ネットワーク自体である。その理由は、このネットワークが部分的に障害を起こしたり、または変更したりすると、部屋ユニットを制御するより高いレベルの性能が影響を受けるからである。最低レベルは使用者による制御である。使用者による制御は解除できないオン−オフスイッチ（最終的な許可）（ｕｌｔｉｍａｔｅ  ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）から、部屋内の照明器のいくつかまたは全ての減光設定の限定許可変更までに及ぶことができる。
装置を組立てるために標準「ビルディング・ブロック」を使用できるようにし、かつ設備免許取得の複雑さを避けるために、無免許運用が許されるか、少なくとも１台の他のトランシーバと確実に交信できるように、建物の少なくとも１つの内壁または床を通じて送信できる送信器電力と搬送周波数とを選択することが好ましい。また、隣接建物内の類似の装置による妨害（照明調節信号の誤受信）を最少にすることが望ましい。本発明の好適な実施例においては、それらのトランシーバのおのおのは、９００および９５０ＭＨｚの間のＵＨＦ帯、および好ましくは約９０５と９１５ＭＨｚの間の周波数帯などの、１ワットより低い電力のパルス送信が許されている、同じ周波数帯内で動作する。通常の事務所構造の建物では、たとえば、３０ｍｗと１００ｍｗの間の電力レベルが望ましいようである。各送信バーストの持続時間を、たとえば、１００ｍｓｅｃ、に制限し、６秒を僅かに超える待機期間を観察することにより、平均送信電力を４６０μｗ等価持続波電力より低く維持できる。トランシーバＴ１１〜Ｔ４１の間の確実な伝送経路を第１図の相互接続線で示す。
任意の１台のトランシーバの故障の影響を最小にするために、建物内部のネットワーク配置を、各部屋トランシーバ／調節器組合わせのための最低２つの通常信頼できる通信リンクを設計している。解決策をこの実施例で示している典型的な建物内の諸問題が、すぐ上の部屋２４との通信を妨害する特殊な天井装飾すなわち特徴を有する１階ロビー１４と、部屋２２の長さと利用形態とのために組合わせＴ２２／Ｃ２２との確実な直接を行えない端の部屋２３とを含む。この問題は、メッセージを中継するために部屋２２の長さにある程度沿うトランシーバＴ２６を設けることにより解決される。
図示の装置では、信号は建物コンピュータ４０から通常発生される。このコンピュータ自体はモデムその他のネットワークを介して電力会社（電気設備）のコンピュータにしばしば接続されて、ある区域内の電力消費量を減少することを要する非常事態においても自動制御を行う。トランシーバＴ４１は、壁ユニットＣ１１〜Ｃ３５の指定された１台または指定された群、あるいは全てのユニット、を制御するために符号化された信号を送信する。
本発明の他の態様は、メッセージがそれぞれの宛先に最終的に到達し、全体の装置の複雑さと同じメッセージを多数送信することによる混乱との間の効果的な妥協点に到達するように、種々のトランシーバによる再送信の制御に関するものである。
内蔵経路指定表
第５図に示す動作手順は所定の経路指定配列を用いる。各ノードは非同期で動作し、ＣＳＭＡ（搬送波検出多重アクセス（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ））を基にして再送信を行う。各トランシーバは、メッセージを経由させるノード（またはノード群）のアクセス表を含む。メッセージをステップ１１０で受信すると、ステップ１２０でそのメッセージの誤りを調べ、ステップ１４０でパケット・ヘッダーの宛先アドレスを比較して、それがこのノードに宛てられたものであるかどうかを判定する。もしそうであれば、ステップ１１６で制御メッセージを復号して実行し、ステップ１１８で照明の指示されたどのような中間変化も調べる。
ステップ１２０で宛先アドレスを再び調べ、他のノードが同じメッセージを受けるべきであるかどうかを判定する。もし受けないのであれば、肯定応答制御信号を出力する。これが群アドレスであれば、ステップ１２２でアドレス表を調べてメッセージを再送信すべきかどうかを判定する。もし受けるべきであれば、ステップ１２４で他のトランシーバが送信していることを示す信号が存在するかどうかについてチャネルを調べ、ステップ１２６で、チャネルが空いたらメッセージを直ちに再送信する。ステップ１２０における判定が、アドレスが個々のアドレスであるというものか。ステップ１２２において、群アドレスがアドレス表にないと判定された（すなわち、このノードはなんらより多くの遠隔ノードへの予め設定された経路にない）か、ステップ１２６で送信が終了されたものであるかとすると、ステップ１２８で肯定応答信号が発生される。
上記動作とは逆に、ステップ１１４で受信したパケットアドレスがこのノードに無いことが判定されたとすると、ステップ１３０でアドレス表を調べてこのパケットアドレスが記載されているかどうかを判定する。判定の答えが肯定であれば、またはステップ１２８がこのノードのために意図したメッセージに対して終了されたとすると、ステップ１３４〜１３６をステップ１２４〜１２６と同様に実行することにより、他のノードのために意図したメッセージ、またはこのノードによる受信の肯定応答を送信する。ステップ１３６における送信の後、またはステップ１３０における判定が、メッセージがこの予め設定されている経路中のより遠方のノードのために意図されたものではないと判定されると、ステップ１３８で受信器が再び初期化されて他のどのメッセージも待つ。
第４図のプロセスは、各トランシーバまたはトランシーバ／制御器の組合わせが独特のノードアドレスを有する（典型的には、そのノードアドレスで符号化されている）ばかりでなく、群アドレスおよびノードアドレスのためのアドレス表が設けられ、かつロードされていると仮定している。それらのアドレス表により表されている予め設定されている経路指定は建物配置についての研究から予め決定できるが、経路の初めの方でのトランシーバの故障の場合には求められている変更が行われ、またはその経路の付近にある２台のトランシーバの間の送信の質が低下したり、送信が絶たれたりする。したがって、１つまたは複数のトランシーバからの肯定応答信号を建物コンピュータが受信することに繰り返し失敗したことがハードウェアの故障または通信リンクの切断を示すものとすると、ステップ１４１における電源投入初期化と、下記のステップ１４２におけるネットワーク初期化に加えて、予め設定されている経路指定の自動再構成を求められることがある。
上記のように、第４図の構成および操作法は、ハードウェアのコストが上昇し、建物コンピュータ内の初期プログラミングおよび再プログラミングのためのネットワーク・オーバーヘッド、および影響を受けたトランシーバにおけるネットワーク・オーバーヘッドが増大する。建物の使用の激しさのために信頼性が頻繁に変化する通信リンクをいくつか有する建物では、この再プログラミングは大きな欠点となることがある。特定の組合わせに２つまたはそれ以上の道順経路を設けることにより、たとえば、ステップ１３０で探した表中の追加のアドレスを含めることにより、これを克服できる。
フラッディング（Ｆｌｏｏｄｉｎｇ）
代わりの通信法は建物の「フラッディング」を含むから、受信したメッセージがそのノードのみにアドレスされのでなければ、各トランシーバが受信したメッセージを、論理または予め設定した経路指定を考慮することなしに、繰り返す。しかし、何らかの制約が存在するはずであり、さもないとメッセージがネットワークを無限に循環させられることになることが明らかである。制約の１つの形態は、ヘッダーが建物コンピュータから送信される時にそのヘッダーに日時カットオフ・コードを設け、その時刻の後ではどのノードによる再送信も禁止され、肯定応答メッセージのヘッダーに類似のカットオフ・コードを設けることである。しかし、この方法は、各トランシーバ／制御器の組合わせが、最後の宛先へ再送信すべきパケットに対する時間と少なくとも比較して時間が正確である現場時間を含む。
メッセージのネットワーク循環を制限する他の方法は、一連番号をヘッダーに挿入し、最近受信した一連番号を記憶するための予め設定した数の場所を有するメモリスタックを各トランシーバに設け、それの一連番号がスタック中に見出だされない場合にのみメッセージを再送信する。しかし、再び、この方法はトランシーバ／制御器の組合わせに追加の記憶容量を要する。
ホップ・カウントによるフラッディング
大きなローカルメモリ容量を要することなしにメッセージ循環を制限する方法は、送信される各パケットのヘッダーに置かれる消去レベル変数コードを利用する。この技術は、建物内で各ノードに到達するために通常求められる中継ステップの数を定めるデータを建物コンピュータが含んでいる、という事実を利用しているから、建物コンピュータのトランシーバと直接通信するノードに対して再送信の数を零に制限すること、「第２段の」ノードに対しては１に制限すること、等、およびほとんどの直接経路における衝突がメッセージを僅かに長い経路により到達させるような場所である遠く離れたノードに対しては１回または２回の余分の再送信を許すことは容易である。この方法は、所与のノードがパケットを再送信した後に他のノードからのパケットの再送信を受信するとき、所与のノードが２回目の再送信を行うことを阻止もする。
第５図の論理図は送信プロトコルがパケット消去レベル変数を含んでいる場合のノードの動作を示す。ステップ１１０〜１２０は第４図におけるものと同じである。しかし、ステップ１２０における、アドレスが群アドレスであるという判定の後では、ステップ１５０でパケットはパケットメモリに保存される。このパケット・ヘッダーは、消去レベル変数を含むフィールドを含む。その変数はこのメッセージを再送信できる回数を示す数である。ステップ１５１ではこのフィールドを調べ、値が零より大きければ、ステップ１５２で消去レベル変数を１回減少する。ステップ１５４ではチャネルを調べている間、第４図のステップ１２４におけるように、この変更したパケットを保持する。
チャネルが空いておれば、ステップ１２６において、消去レベル変数が減少されたパケットを再送信する。所定時間後に、ステップ１５４で、チャネルが空きにならなければ再送信の試みは打ち切られる。ステップ１２６における打ち切りに続いて、またはステップ１２０における個々のアドレス特定に続いて、ステップ１２８で肯定応答パケットを発生する。打ち切るということが、群の一層下のノードがこの時にはパケットを受けないことを意味するものとしても、このノードが長すぎて肯定応答信号を送信できないとすると、建物コンピュータは他のノードはもちろんこのノードへのパケットを繰り返す。
ステップ１６０では、チャネルを調べている間に、ステップ１３４におけるように、肯定応答パケットを保持し、ステップ１６２では肯定応答信号を送信する。
受けたパケットが異なるノードへ宛てられたものである、とステップ１１４で判定されたとすると、ステップ１６６で、それを、以前に受けられて最近パケットメモリに保存されたパケットと比較する。このメモリは最近受けたパケットのみを保存するための容量にでき、または大規模なネットワークでトラフィックが高い場合には、最後の２つまたはそれ以上のパケットを比較のために保存できる。アドレスとデータ内容とが同じであれば、ステップ１６８で、メモリ内のパケット消去レベル変数を今受けたパケットのそれと比較する。今受けたパケット内の変数が変数の保存されている値と同じであるか、それより小さく、かつ零より大きい（すなわち、今受けたパケットが、以前に受けたパケットと同じ再送信数で、またはそれより少ない再送信数で、ここに到達し、したがって新しい繰り返しパケットが送られる）とすると、またはこのメッセージが異なるメッセージであることがステップ１６６における比較で示されたとすると、ステップ１７０で、ステップ１５０で用いたメモリと同じメモリにこのパケットを保存する。ステップ１７２、１７４および１７６では、ステップ１５２、１５４および１５６におけるように、パケット消去レベル変数を減少し、その結果としてのパケットを、チャネルが十分早く利用できるようになったならば送信のために１ステップ待ち行列に置き、かつ送信する。ステップ１６２における肯定応答の送信の後で、またはステップ１７６における他のノードのパケットの送信の後で、あるいは、ステップ１６８または１７４における送信基準の喪失の後で、ステップ１３８で受信器を再初期化して次のパケットの受信を待つ。
第５図のノード処理は、建物コンピュータから一層離れているノードによる再送信の結果としてパケットを受けた時に、最近再送信されたそれと同じパケットの再送信を阻止すると同時に、このパケットを他のノードへ送るという以前の試みの後で肯定応答信号を受けることに失敗した結果としての、建物コンピュータからの繰り返しメッセージを再送信のために受ける。
肯定応答パケットが建物コンピュータへ常に送られることを除き、肯定応答パケットは出ていくパケットと全く同じように取り扱うことができる。したがって、そのアドレスを提供する代わりに、肯定応答コードを使用できる。そうすると組合わせ（それは元来はパケットのための宛先であった）はパケット内の同じ場所におけるそれのアドレスを離れることができ、かつ消去レベル変数をその組合わせのメモリに保存されている所定の値に設定できる。
区分した全域トゥリー（ＰＡＳＴ）
大きくなく、かつそれの内部における必要な通信リンクが信頼できるような建物では、効率的な（通信資源に関して）経路指定プロトコルが区分されたアドレスを用いる。それは独特のアドレスと経路指定情報とをパケットの１つのフィールドに組合わせる。パケットの長さを長くできるが、最長のチエーンが１０個またはそれより少ないリンクであるようなネットワークでは、このパケット長さを許容できる。
第６図ｄに示すパケット・フォーマットはアドレスの１つの４レベル数字を表すために２ビット位置を用いる。メッセージが全ネットワーク、および個々のノードに制限されるものとすると、理論的には２５５室を４レベル数字を用いて４数字アドレスでアドレスできるが、実際には実現できる数はもっと少ない。
各ノードにおいて、メッセージを再送信すべきかどうかを決定するために少数の簡単な比較を求めるべきであることが好ましい。図示のＰＡＳＴフォーマットは、第１のレベルのノードを識別するために１つの数字（たとえば、１０００）を用い、その第１のレベルのノードを通って到達するノードを識別するために次の数字（１２００がノード１０００を通って到達できる第２のノードである）を用いる、等である。アドレス００００は「全ネットワーク」メッセージとして認識され、最後のレベルのノード以外の全てのノードにより再送信される。
このプロトコルに従って、第１のレベルのノード１０００において第１の数字＝１と、０に等しくない最低１つの他の数字とを持つ任意のアドレスを再送信すべきである。第２のレベルのノード１２００が、１２で始まって、零に等しくないいずれかの後の数字を持つアドレスを再送信する、等々である。この経路指定のやり方は論理と、種々のノードにおけるメモリ要求を極めて簡単にする。しかし２ビット数は木を、第３のレベルの９個のノードのおのおのに対して４つのノードを取り扱うことができる最後のレベルに対するものを除き、各レベルの分岐における３つのノードに制限する。したがって、最も遠い部屋に４回の渡りで到達でき、出発点が中心の近くであるものとすると、全部で１４７の部屋を理論的には一意にアドレスできる。しかし、建物内での信号の伝播がそのような好ましいことであることはありそうもないから、アドレスの多くは使用できない。
今説明した装置では、アドレス００００はネットワーク全体の放送である。しかし、アドレス０００１ないし０３３３は使用されない。より効率的な運用はネットワーク全体の放送と肯定応答信号とを識別するために先導するビットを使用できる。このアドレッシングのやり方では、以後のビットのより多くがノードのアドレスのために使用される。この構成により、そのような肯定応答を受けるノードが、そのパケットが木の同じ分岐の離れたノードから来た場合のみ、再送信を可能にし、それにより同じレベルにある種々のノードによる同じ肯定応答の多重再送信を禁止する。
容易には克服されない１つの問題はネットワーク全体の放送に続く肯定応答信号の間の衝突である。とくに、全てのノードは同一のトランシーバ性能およびマイクロプロセッサ性能を持つ。それらのいずれも再送信の待ち行列中にパケットの蓄積を含まない。したがって、２つのノードが、迅速であるが衝突しない連続で、木の内部の同じより高いレベル（建物コンピュータにより近い）のノードまで送信するものとすると、そのより高いレベルのノードはそれらの肯定応答パケットの最初のパケットをまだ再送信しておらず、１つが失われるようになることがありそうである。これは、ネットワーク全体の放送の肯定応答の送信における遅延を一定でないように設定することによっては容易に解決できない。それらの遅延はノードのアドレスに関連するだけである。その理由は、あるノードは他の分岐にあるノードから強い信号を受けて、同じ分岐内のノードからの信号の正確な検出を阻止できるからである。
レベルの数を増加することにより、または数字ごとのビットの数を増加することにより、アドレスの長さを長くすると、多数の部屋を持つ建物に対してこのやり方を使用できることになる。しかし、通信リンクの１つが信頼できなくなった場合は、経路指定の再構成は非常に困難である。
信号およびデータのフォーマット
下記の理由から、建物管理のために要する比較的少数のデータと比較して搬送周波数は非常に高い。１つの提案されたフォーマットおよび送信案は約２００ｍｓｅｃの送信サイクルを含む。すなわち、建物コンピュータは肯定応答信号を受けるためにその長さだけ待つ。その時間内に肯定応答を受けられないということは障害の起きた証拠であるから、メッセージは再送信される。
あるいは、最も遠いノードに到達するまでに多くの渡りを要すると、建物コンピュータはメッセージ再送信までの時間を、往復するために要する渡りの数、プラス各再送信までのある待ち時間の許容差に基づかせることができる。
パケットは２０Ｋビット／ｓｅｃビット伝送速度で送信され、変調されていない搬送波バーストまたは恐らく１２ｍｓｅｃ持続する前置きが先行する２０個の８ビット・バイトで構成できる。これは２０ｍｓｅｃの合計伝送持続時間に相当する。少なくとも初めの２バイトがアドレスと、経路指定情報を含めた他のデータとの少なくとも一方に割当てられる。それはメッセージが送られる１つの部屋の制御器、または制御器群、あるいは全ての制御器を特定する。照明輝度（減光）情報のために僅かに３ビットを求められる。検査ビット、および肯定応答またはその他のシステムコマンド情報のために追加ビットが割当てられる。
第６図ａ〜第６図ｄに示す種々のパケット・フォーマットは正確な時間尺度で描いたものではない。１つのブロックの長さは必ずしも１バイトでなく、またはバイトの整数で除したもの、あるいはいくつかのバイトでもない。与えられた寸法の建物および制御装置に対して、同一のものにできるブロックには同じ参照番号を付けてある。
直接経路指定
パケットの長さを最も長くするために、おそらく最低の技術は出る各パケットの一部として完全な道順経路を送ることである。これは各ノードにおける処理が簡単であることが利点であるが、各ノードに独自のアドレスを持つ中規模の建物では、８ないし１２バイトを容易に求めることができる。
第６図ａに示すように、パケット５０はヘッダーすなわち前置き５１で始まる。そのヘッダーは変調しないこともできれば、このネットワークのために有効であるとするパケットの識別を簡単にするために同期化またはその他のビット変調を含むことができる。ヘッダーすなわち前置きの長さは、それの復号およびそれに働き掛けるために、受信器を送信にロックオンさせるための相対的な困難さ（求められる時間の長さ）により決定される。第１の情報ブロック５２はパケットを生じたノードまたはトランシーバのアドレスであり、出るパケットに対してはこれは建物コンピュータに接続されているトランシーバＴ４１のアドレスである。次のブロックは経路ブロック５３である。このブロックは発信元と宛先の間でたどるべき経路を記述する情報を含む。経路ブロック５３は、宛先が第２階層トランシーバである時は図示のように１アドレスと短くでき、多数回の再送信の後でのみ宛先に到達できるならば多バイト長さにでき、宛先が第１階層トランシーバであれば省略でき、または大規模ビルでパケット長さを短くするためになんらかのやり方で符号化できる。
第６図ａのフォーマットでは、４番目のブロックは宛先ブロック５５である。これは、パケットの制御データが意図されている宛先のアドレスである。アドレスは完全に任意にでき、または建物を識別する部分（隣接する建物の妨害が認識される問題であれば有用である）と群内のアドレスを含むことができる。このブロックの後にコマンドブロック５６が続く。このコマンドブロックは各種のネットワーク情報、または「肯定応答」、またはパケット長さ、あるいは、優先度情報などのパケット記述を含むことができ、または試験信号を送るなどの、ある特殊な応答が組合わせに求められることを指示できる。データブロック５７は非常に短くできる。照明調節ネットワークでは、「オフ」の設定、または９％、２５％、５０％、９０％、正常、または１１０％調光を例として使用できる。これは僅かに３ビットで符号化できる。
検査ブロック６８ほとんどのフォーマットで最後に送られる。これは希望する任意の誤り検査ルーチンまたは誤り訂正ルーチンに従うことができ、かつ長さは１バイトより長く、または短くできる。
第６図ａのフォーマットを使用する時は、パケットを再送信する時に経路情報の全てを保存でき、または再送信を行うノードのアドレスをリストから削除できる。宛先への完全な経路が保持されていると、それの経路情報の全てが既に存在しているために、肯定応答パケットの発生が簡単にされる。しかし、このプロトコルは、受信組合わせが全体の経路と宛先ブロックを検査して、パケットを再送信すべきか、この制御ユニットを制御するために復号すべきか、または無視すべきかを決定する。宛先を除くアドレスのいずれかが受信組合わせのアドレスに一致したとすると、パケットを再送信すべきである。アプリケーション・プログラムを書く時は、当業者はこのパケット・フォーマットの使用を基にして他のプロトコルを工夫して、局部的な需要に最も良く適合できる。
直接アドレッシング
それはパケット長さと再送信の回数を減少するから、第４図のノード論理は最もエレガントに現れることができる。ヘッダーすなわち前置きの後で、第６図ｂに示す通常のデータパケットは宛先のどのアドレス５５と、コマンドブロック５６に含まれているフラッグまたは他のコードと、３ビットのように少ないものを要求できるブロック５７内の照明調節データと、誤り検査または誤り訂正ブロック５８とを含むことだけを必要とする。しかし、発信元ブロック５２がこの実施例に保持されることが好ましい。このブロックは、たとえば、出るパケットと肯定応答パケットを区別するために使用でき、したがって、組合わせで求められる種々の論理演算の数を減少できる。
種々のパケットは種々の長さのものである。というのは、通常はデータフィールド６７の長さが異なるからである。第４図のノード論理に第６図ｂのパケットを用いる時は、ネットワークを初期化するために各トランシーバのマイクロプロセッサのＲＯＭにアドレス表をロードしなければならない。異常なデータの他の例は誤り訂正アルゴリズムを含む。そのアルゴリズムは、制御ユニットが製造される際に固定ＲＯＭに組み込むことができ、または後でロードできる。したがって、初期化データは決まっている照明調節データよりはるかに長くできる。パケット長さはコマンドブロック５６で符号化されている項目の１つにできる。
ホップ・カウントによるフラッディング
アドレス表の保存と、データ受信中の多数回の比較の必要とのために、各組合わせで求められるメモリおよび論理容量に対して第４図の論理と第６図ｂのパケットとによって課される要件と、ノードの間の信号伝送に大きな変化が発見された時にそれらの表を常に更新するという、ネットワークにかかる負担とを避けることをシステム設計者が希望すると、第６図ｃのパケット７０などのパケット・フォーマットが好ましいことがある。パケット５２〜５８は第６図ｂのパケットと同一にできる。第６図ｃのフォーマットの特定の特徴がブロック７９である。このパケットは「消去レベル」変数を含む。典型的には、パケットが建物コンピュータのトランシーバＴ４１により送信された時にこのブロックはセットされる。それは、正常な経路、または僅かに長い経路、に沿う伝送が起きるホップの最大数に関連する値である。このフィールド値は、パケットが再送信されるたびに減少され、かつ、受けたパケットが、たとえば、０の消去レベルを有する時は再送信されない。これにより、複雑なアドレス方式すなわち経路指定方式をなんら必要とすることなしに、パケットがネットワークを無限に循環させられることが阻止される。
ＰａＳＴフォーマット
第６図ｄに示す区分全域木フォーマット８０は、各ノードにおいて簡単な保存機能と比較機能のみで所定の経路指定を行う。第６図ｂのパケットとの唯一の違いは、発信元ブロック８２と宛先ブロック８５とに対するアドレスフォーマッティングである。それらのアドレスは木構造で構成され、トランシーバＴ４１から出発する。木配置は引き続くリンクに沿うトランシーバＴ４１から外向きのパケットの動きを基にしている。それらのリンクは木の分岐である。第１のレベルのノードの全てはトランシーバＴ４１と直接通信しなければならない。
アドレスを発振元アドレス８２に関して示している。各アドレスは、アドレスフィールド８２内のサブフィールド８２′をおのおの占める一連の数字により構成される。好適な実施例では、数字は２ビット８４により表されるから、それの数値は０から３に及ぶことができる。最後の数字以外の数字がこのノードのアドレスに一致したならば、パケットはノードにより再送信され、このノードは最後のレベルのノード（これは決して再送信しない）ではない。
パケットについての上の説明の全てにおいて、記した値は単なる例である。パケット内のブロックの相対的な場所は処理における便宜のために選択したもので、本発明の構成部分ではない。コマンドブロック５６と検査ブロック５８とにおける機能は増加または変更でき、それらのブロックのいずれも隣接するビットで構成しなければならない。
衝突回避
複雑なヘッダーと複雑な経路指定命令とのオーバーヘッド負担を軽減するために、中規模の事務所用建物においては第５図の方法に従う運用が好ましい。建物コンピュータは第６図Ｃに示すパケット７０のようなパケットの送信を開始し、その後で所定の時間待って肯定応答を受ける。
第１図に示すように、トランシーバＴ１１、Ｔ１４およびＴ２４はこのパケットを同時に受けることを予測できる。以下に非常に詳しく説明するように、各トランシーバ／制御器の組合わせは最低１台のマイクロプロセッサ（以後「マイクロプロセッサ」と呼ぶことにするが、それの全機能は２つのプロセッサに分割できる）を含む。そのマイクロプロセッサは受けたデジタル情報を復号でき、かつどの操作、もしあれば、を行うべきかを決定できる。メッセージが全ての制御器宛てのものであれば、適当な制御信号が制御器Ｃ１１、Ｃ１４およびＣ２４に供給される。同時に、各トランシーバＴ１１、Ｔ１４およびＴ２４はそのメッセージの再送信の準備をする。再送信の第１のステップは、衝突の可能性を低下させることを意図した、ランダムな遅延時間を観察することである。乱数発生器を用いて、それら３つの各トランシーバのマイクロプロセッサが、たとえば、１つの期間と１２８の期間との間の、遅延時間数を発生する。１つの遅延期間の持続時間を、送信器の電源投入遅延プラスこの装置のトランシーバについての検出応答時間を基にして随意に選択するが、通常は１パケット期間または少数のパケット期間より短い。それぞれの遅延時間中は、３つのトランシーバのおのおのは、他のネットワーク伝送が受けられているかどうかを判定するために聴取し、そのような伝送を検出しなければそれ自身のランダムに発生された遅延時間の後で送信を開始する。
第１図のシステム構成についての一致により、他のトランシーバは、Ｔ１１、Ｔ１４およびＴ２４によって構成されている最も内側の階層の２つ以上と確実に通信できない。したがって、Ｔ１１の遅延時間の後で、Ｔ２１がメッセージを受ける。Ｔ１４の遅延の後で、Ｔ１２がメッセージを受ける。Ｔ２４の遅延の後で、Ｔ２２、Ｔ２５、Ｔ３４がメッセージを受ける。衝突がないとすると、このプロセスは、種々の遅延の後で、メッセージが放射状に外へ向かって中継されるにつれて継続される。しかし、図示のようにＴ２４もＴ１２も他方を確実に聞くことができないために、Ｔ２４（最も内側の階層）からの送信とＴ１２（次に外側の階層）からの送信との間の衝突の犠牲にＴ２２がなる大きい危険がある。Ｔ１２またはＴ２４が、他方がメッセージを終了する前に、送信を開始したとすると、損なわれたデータが受けられたことを、Ｔ２２のマイクロプロセッサが誤り符号化を介して、判定する。Ｔ２２はきれいなメッセージを待ち続け、Ｔ２５またはＴ２６からそれを受けることができる。Ｔ２６からの送信は第４の階層の再送信であり、Ｔ２５からの再送信が第２の階層であるから、両者の間の衝突の可能性は大幅に減ずる。
部屋の照明調節器Ｃ１１〜Ｃ３５の場所は、部屋に入る人または部屋にいる人が近づくのに便利である、または建物の配線の過去の事故、などの、他のトランシーバとのＲＦ通信以外の理由で主としてしばしば決定されるから、いくらか平行な経路に沿うリンクの数が異なるために、衝突問題のいくらかを持つネットワークのトポロジーが一般的となるだろう。１つの解決策は、いくつかのノードについての遅延を長くするか、衝突の可能性を減少する他の論理的制約を提供することにより、好適な経路指定を行うことである。個々のトランシーバ／制御器の組合わせのマイクロプロセッサに内蔵されている制御プログラムを、建物コンピュータによる再プログラミングに多少とも応答するように構成して、平行経路の諸問題を解決するできるようにする。たとえば、受けたメッセージを中継しないようにトランシーバＴ１２に指令できる。そうするとＴ１３はＴ２６とＴ２２を経由して通信する。その経路を通じての通信が不確実になると、Ｔ２６を一時的に動作不能にでき、建物コンピュータからのコマンドによりＴ２２を中継のために使用できるようにする。
設置
本発明の特徴は設置および設定が低コストであることである。トランシーバ（組合わされるマイクロプロセッサを含む）は必要なものを全て備えており、電子的な調整を必要としないから、特別な訓練を受けていない電工でも容易に設置できる。求められる接続は電力入力と、制御ユニットへの制御接続である。経済的に正当化される場合には、制御ユニットまたはトランシーバを他方に対するプラグインユニットにでき、またはそれらを統合できる。それ以外の唯一の要求は一連番号、バーコード番号、またはトランシーバに内蔵されているアドレスに関連する他の番号あるいは識別番号（通常は製造者による）を設置シートまたは各場所についての建物の図面に記録することである。
好適な実施例はアプリケーション・プログラムの一部を構成する設定ルーチンを含む。見出だされた結果が、設置されているトランシーバのリストに載せられている１つまたは複数のトランシーバに接触できない、というようなものでなければ、人手を介在させることなしにそのルーチンを自動的に完全に実行できる。
このネットワーク設定法では、建物コンピュータ４０は、建物コンピュータに組合わされているトランシーバと直接通信できる制御点（第１の階層のノード）へ宛てられたパケットの送信を開始し、その後で第１の階層の各ノードを介して、第１の階層のノードと通信できる制御点（したがって、第２の階層のノードと呼ばれる）へ１度に１つずつ宛てられた類似のパケットを送り、以後、各制御点に最低１つの通信経路が特定されるまで、同様な動作を行う。この情報から建物コンピュータは各制御点のための経路指定データまたは再送信データを計算する。
第５図のノード論理と第６図ｃのパケット・フォーマットを用いて、開始するためにコンピュータは消去レベル０を持つ「全ネットワーク」アドレス・パケットの送信を指令する。このパケットはトランシーバＴ１１、Ｔ１４およびＴ２４により受けられる。それらのトランシーバは通信範囲内にあるトランシーバのみである。消去レベル変数が０であるからそれらの各トランシーバはパケットを再送信せず、肯定応答を送信する。それらの肯定応答を受けると、アプリケーション・プログラムはそれらの木ノードを第１の階層として識別して、第１図に示すようなネットワーク通信線図を作成する。
次のラウンドでは、コンピュータは、アドレスされたノードに消去レベル変数が零である「全ネットワーク」パケットを送信させる特殊コマンドまたはデータブロックを含んでいる、今説明した第１の階層のノードへパケットを１度に１つ送る。肯定応答信号を受けると、それらの信号はトランシーバＴ４１へ再送信されるから、コンピュータはその第１の階層のノードからの連携を特定できる。同様に、この方法は、使用可能に連結されているあらゆるトランシーバに系統的に接触できるから、第１図の通信連携線図をコンピュータが作成できる。
例として、この時に中継トランシーバＴ２６が存在せず、Ｔ１３からＴ２３までのリンクの信頼性が非常に低いとすると、Ｔ２３との通信が存在しない、という誤りメッセージがアプリケーション・プログラムの制御の下に発生される。第２図の建物の図面（この図は入力された設置図データを基にしてコンピュータで作成することもできる）から、建物の人が、問題はトランシーバＴ２３が分離されていることに起因するのであって、トランシーバの故障に起因するのではないということを判定できる。そうすると中継器Ｔ２６を追加することによって明らかに訂正されることになる。
それらのデータは、このネットワークで使用するために選択された経路指定モードに応じて、種々のやり方で使用できる。たとえば、正常モードの送信がフラッディングにより行われ、パケットを再送信する回数を示すコード信号を送信する場合、建物コンピュータは各制御点アドレスに関連する数を建物コンピュータが記憶する。その数は、最短経路を経て制御点に到達するために要した再送信数に等しいか、または建物コンピュータのトランシーバからの最初の送信に続いてパケットが得られない場合をこれが減少することをシステムオペレータが判定した場合は、一層大きい数に等しい。各制御点が独自の一連番号またはバーコード（４８ビットまたは５０ビットのように多くのビットを使用できる）を有するとすると、この方法はとくに経済的である。その一連番号またはバーコードは、ユニットが建物全体に設置された時に建物の図面に書くことができ、かつ、制御点がパケットの受け取りを確認応答したときに最初のアドレスとして使用できる。その後で、はるかに短くできるアドレスを、パケットの決まったアドレッシングに使用するために、建物コンピュータがアドレスを割当てることがしばしば望ましい。
それらの技術により建物の３−Ｄ画像をスクリーンに表示することが可能にされるから、将来の制御のために、オペレータは、複雑なリストや図面に頼ることなしに、日光などの外部要因に関して制御点の場所、または壁や床に沿って配列されている群、に従って照明を最適にするために制御点を選択できる。
経路情報を各パケットのアドレス（第６図ａ）とともに通常送信すべきであるとすると、建物コンピュータは各制御点について決定されている最短経路を、その制御点をアドレスすべきであるならば、送信するために、保存する。再送信のためのアドレス表が各制御点に保存されるならば、コンピュータは得た経路情報からその表を作成し、その後でそれぞれの表の内容を各制御点へ送る。
本発明により、アプリケーション・プログラム制御の下に他の自動設定技術が可能であることも明らかであろう。
あるいは、各制御点と直接１度に１つずつ通信するために携帯コンピュータを建物内部で持ち運ぶことができ、他のどの制御点へこの点がパケットを直接送ることができるか、およびどの制御点から肯定応答信号を受けることができるかを判定する。
トランシーバ／制御ユニットの組合わせ
制御ユニットは標準的なユニットであるか、関連するトランシーバに容易に接続するために簡単に改造したものであることが望ましい。第７図に示す装置は部屋または共通照明の必要がある区域での調光のために好適な装置を示す。この部屋には３つの照明器具２０２が設置されていることが示されている。各照明器具には１つまたは複数の蛍光灯２０３と、遠隔調節できるバラスト２０４とが設けられている。この実施例では、壁ユニット２１０から供給導体を通じて伝わる信号を介してバラストは制御される。壁ユニット２１０はＩ／Ｏ（入力／出力）回路２１２を含む。このＩ／Ｏ回路はＡＣ電力を照明器具に提供するとともに、部屋内部の通信と制御機能を行えるようにもする。たとえば、この部屋は赤外線リンクによりＩ／Ｏ回路と通信する「マウス」２１４と、他の赤外線リンクによりＩ／Ｏ回路と通信する占有センサ２１６とを含む。マウス２１４とセンサ２１６は制御信号をマイクロプロセッサ２１８に供給する。そのマイクロプロセッサは照明調節データまたは照明調節信号を保存して、照明器が希望の時間および希望の照度（たとえば、マウス２１４が制御する）で、または建物コンピュータが許す時間および照度で動作させられるように、Ｉ／Ｏ回路を制御する。
マイクロプロセッサ２１８に他のマイクロプロセッサ２２２が接続される。そのマイクロプロセッサ２２２には受信器部２２４と送信器部２２６とで構成されたトランシーバが直接組合わされる。
この実施例は部屋制御用のマイクロプロセッサ２１８と、ネットワーク通信用のマイクロプロセッサ２２２との別々のマイクロプロセッサと、受信器用と送信器用との別々のアンテナ２２８、２３０とを示す。しかし、経済的な開発または技術的な開発でマイクロプロセッサ、アンテナをそれぞれ１つに組合わせることを指示できない理由はない。
下で説明するように、受信器部と送信器部は、送信と受信を同時に行うことを本発明の好適な通信プロトコルが求めている場合を除き、相互に独立している。好適な実施例においては、アンテナ２３０による送信周波数はアンテナ２２８で最近受信した搬送周波数とは独立である。
スライディング周波数
他の信号源からの妨害は常に無線通信における潜在的な問題である。関連しない産業に従事している人々は、９００ＭＨｚと９５０ＭＨｚの間の周波数帯を使用することを考慮している。その理由は、それらの周波数帯で運用するトランシーバの商業的開発と、それらの周波数帯の伝播特性、および低電力での無免許運用の可能性とにある。その結果、安価で、予期しない妨害が存在する中で制御される建物システムのために十分に信頼できるデータ伝送を行う装置または技術を工夫する必要がある。
ほとんどの場合に、やはり狭帯域源である信号源から妨害が来ると出願人は信じている。周波数推移が±４ｋＨｚ送信で、データ伝送速度が２０Ｋｂｉｔ／ｓｅｃである周波数推移キーイング変調を用いることにより、本発明の送信も狭帯域源である。トランシーバＴ４１からの連続するパケット送信がその帯域内の異なる周波数にあるとすると、全てが過大な妨害の犠牲であるということはありそうもない。１つの技術は、軍で安全のために用いられているような予め定めた周波数ホッピング技術であるが、これはホッピング・アルゴリズムすなわちホッピング・シーケンスを保存することばかりでなく、ネットワークのトランシーバをマスタクロックに厳密に同期させることを必要とする。
本発明の他の面によれば、連続送信が送信される信号の帯域幅より高い周波数だけずらされた搬送周波数で行われる。搬送周波数のずれは、選択した帯域幅を横切る単に滑らかな変化または段階的な単調変化である。第８図は好適な三角波形変化であって、この波形変化では、１つの再送信と、次の約１．５秒後の送信との間で、搬送周波数は約１．５ＭＨｚ推移している。これは第１０図ａに第７図より少し詳しく示している送信器２２６により容易に行われる。送信器においてＶＣＯ３２６が周波数掃引制御器から掃引入力を受け、かつ２進データ入力を好ましくは２０Ｋｂｉｔ／ｓｅｃで受ける。１つの送信バースト中は、搬送周波数変化を受信器の帯域幅内に維持するが、このバーストの受信を過大に劣化させる妨害信号が次の送信に影響を及ぼさない機会を最大にするように掃引速度を選択する。
したがって、パケットの最初に搬送波バーストを送信する時はＶＦＯはゆっくり変化する周波数を生じ、変調される時は現在の搬送周波数から上と下に４ｋＨｚ交番する。この信号は電力増幅器３０４で増幅器されて、アンテナ結合器３０６を通じてアンテナ２３０に供給される。
こうすると１つのパケットの送信中（前置きバーストを含めて２０ｍｓｅｃ）に、通信距離内のノードの受信器２２４と、それらの受信器のＡＦＣ回路との好適な帯域幅５０ｋＨｚの十分内部で、２０ｋＨｚより小さく推移させる。
コストを低減するため、または簡単なスライディング周波数を許すために、トランシーバ部にフェーズ・ロック・ループが使用されないとすると、温度変化によりＶＣＯ周波数が典型的には１０ＰＰＭ／℃変化させられる。９００ＭＨｚではこれは、非常に低温の建物および低温のユニットと、制御ユニットの内部が高温である高温の建物との間の１００℃の変化では９００ｋＨｚになるだけである。経時変化が等しい影響を及ぼすとすると、送信器部における温度変化と経時変化による影響は約±１ＭＨｚまでの変化を引き起こす。受信器部の１０ないし１２ＭＨｚ以内に留まるために、選択した送信器範囲は公称９０５ＭＨｚから９１５ＭＨｚまでである。しかし、温度変化と経時変化による追加の変化は２０秒の三角形周期の間はほぼ一定であるから、周波数変化の勾配は１秒当り約１．０ＭＨｚを超えない。
ネットワーク制御問題を簡単にするためには、パケット送信タイミングと発振器周波数の両方の面でネットワークが非同期で動作することが望ましい。したがって、建物コンピュータに組合わされているトランシーバＴ４１が１つの全波サイクルが約２０秒の周期であるそれの送信周波数の自走三角波制御を行うばかりでなく、ネットワーク中の他の全てのトランシーバもそうである。各送信器は送信を指令された時のみオンにされ、任意の時刻に送信要求を行えるから、送信される正確な周波数は予測できない。このプロトコルの結果は、各トランシーバの受信器部２２４が次に受信すべきデータ信号の周波数をどんなことがあっても予測しなければならず、かつその送信の最初のデータビットの前の送信をサーチでき、およびその送信にロックオンしなければならない。
このモードで動作できるようにするために、各受信器は捕獲モードとトラッキングモードとの２つの動作モードを有する。捕獲モードでは、約９０４ＭＨｚから９１６ＭＨｚまでの、約１０ないし１２ＭＨｚの通過帯域を有する。先に説明したように、搬送波を検出でき、かつ受信器がトラッキングモードでその信号にロックオンして、それをトラックできるようにするために十分な時間持続する変調されていない搬送波バーストでパケットは始まる。これは受信器走査速度と、検出時間および評価時間の関数である。回路のコストを低く維持し、かつ処理時間を短く維持するためには、最低１ｍｓｅｃ、好ましくは約１２ｍｓｅｃの変調されていないバーストが望ましい。
トラッキングモードでは受信器の帯域幅は狭くなければならないが、１００ｋＨｚより狭くはない。これは狭い帯域幅の外の妨害ノイズまたは妨害信号を効果的に阻止するが、ＦＳＫ信号は完全に通す。受信器はトラッキングモードで局部発振器を制御するために動作できるＡＦＣ回路を含むから、直線スライディングを使用するならば、搬送周波数の小さい変化が続くことがある。
第１０図ｂに概略ブロック図で示す本発明の受信器部２２４の第１の実施例は、捕獲モードのための、帯域通過フィルタ３１２で構成された広帯域部と、トラッキングモードのための、ＩＦフィルタ３２２により構成された狭帯域部と、低域フィルタ３３２との３つの部分を含む。アンテナ２２８からの信号が結合器３１６により増幅器３１４に整合させられる。ＶＣＯ３１７の出力が混合器３１８でフィルタ３１２の出力と混合されて第１のＩＦ信号を生ずる。その後でその信号は混合器３２５で局部発振器３２４の出力と混合されて第２のＩＦ信号を生ずる。その第２のＩＦ信号は増幅器３２６で増幅器されて第２ＩＦ低域フィルタ３３２で濾波される。簡単な検波器３３６が、フィルタ３３２からのＦＳＫ信号出力から検波した２進信号を生ずる。
捕獲モードにある間に帯域内の信号の存在を識別するために、受信信号強度指示器３４０の出力が判定回路３４２に供給される。判定回路の１つの出力がＶＣＯ３１７を制御して、指示器３４０から最大出力を生じる周波数でＶＣＯを停止させる。この実施例では低域フィルタ３３２の帯域幅も帯域幅制御器３４４により変化させられる。帯域幅制御器は判定回路３４２から第２の出力を受ける。信号対雑音比を向上できるように、フィルタ３３２を、捕獲中は比較的広い帯域幅に設定でき、トラッキング中は比較的狭い帯域幅に設定できる。受信される信号がネットワーク信号であるか、または妨害信号であるかどうかを判定回路３４２が判定できるように、判定回路はデータ検波器３３６の出力も受ける。受けた信号が妨害であると判定されると、ＶＣＯの掃引を直ちに再開してネットワーク信号を探す。
近くの搬送周波数で妨害信号を弁別する受信器の性能を向上させるためには、受信器を比較的狭い帯域幅で常に動作させることが好ましい。その環境では帯域幅制御器３４４は省略される。
別の実施例においては、同調できる狭い帯域通過フィルタを９１２ないし９２４ＭＨｚなどの帯域を横切って、信号が受信される点まで掃引させられる。その点で掃引は停止され、信号が検出される。
妨害信号回避
本発明を行った時点では、９００ＭＨｚＩＳＭ帯ではトラフィックは比較的僅かであったが、本発明の装置は大きな改造または大きな保守を行うことなしに長年動作できなければならない。その結果、他の信号による妨害にもかかわらず、および改造、調整または再プログラミングなしに、送信されたネットワーク信号をトランシーバが実際に受信することがありそうである。妨害は建物の１つの部分に存在するが、他の部分には存在しない信号によりひき起こされることがあり、また妨害はチャネルにしばしば存在し、または常に存在する特定の信号、または散発的すなわちランダムに起きる信号のことがある。
トランシーバが信号にロックオンすると、このロックオンが送信の変調されていない部分すなわち前置き部分で起きたと仮定すると、前置きによって、もしあれば、またはネットワークによって使用されている通信プロトコルに従った後の変調およびデジタル情報、たとえば、この応用において説明した例の１つ、またはシステムのために選択した別の例に整合する変調形式およびビット伝送速度、によってネットワーク信号として識別できる。信号のこの妥当性検査はおそらく２ないし５ｍｓｅｃを要する。しかし、受信器およびそれのマイクロプロセッサが異なる変調の存在を一層迅速に検出できるものとすると、この受信した信号をにせものとして一層迅速に識別でき、トランシーバは異なる信号のサーチをまもなく再開する。「誤った」変調の存在を検出できる追加の検出器を含むことによって、１ミリ秒より短い間にスキッピングを開始できる。これにより受信器のコストと複雑さが僅かに増大し、そのために有効なネットワーク送信の始まりを逃す機会が減少する。
対象とする帯域内で複数の妨害信号が検出される時が好ましい、他の妨害回避技術は予測である。受信器の発振器が高安定でなく、かつ正確に較正されないとすると、妨害信号の搬送周波数を正確に識別できず、そのために、特定の周波数として、周波数帯の次の走査中にそれはスキップされる。しかし、周波数自体を知る必要はない。受信器内の同調可能フィルタまたはＶＣＯが、安定に繰り返すソースにより周波数帯を横切って掃引させられると、妨害信号に対応する周波数の掃引の始まりからの時間が容易に測定および保存される。その後でマイクロプロセッサ内の「妨害周波数」表が、最近の掃引で、識別された複数の時間を妨害信号に対応するものとして保存する。次の与えられた回数の掃引に対しては、発振器またはフィルタがそれらの周波数を通している間は検波器の出力は空白にされるために、ネットワーク信号のみまたは新しい妨害信号のみが検出される。
いくつかの妨害信号が存在する中で、「高性能の」受信器によるネットワーク信号の検出確率を一層高くするために、妨害周波数表におけるエントリの回数に関連させることができるある回数の掃引の後で、今説明した技術を、保存している各時間を検査することにより高めることができる。ある周波数で妨害がいぜんとして存在することが確認される各時刻に、この周波数が再び検査されるまでの時間間隔が、ある最長時間まで長くされる。
希望によっては、上記受信器周波数相関をも用いて１つの周波数で送信できるようにし、既に受信したものは他の周波数にできる。好適な動作プロトコルに従って、トランシーバが周波数帯内のネットワーク信号を受信している間はそれは送信しない。実際的な問題として、送信器部が送信している間は、強い信号の中心周波数のみを決定できるように、受信器部は過大電力の信号を受けることができる。しかし、送信器部が送信している間に受信器部がネットワーク信号を受信および復調するために十分な選択度を持つとすると、制御プロトコルが変化すると衝突を増加することより以上にパケットの総伝送量を増加できる。これを行うために、この送信器が受信されている周波数とは十分に異なる周波数で今送信して、このトランシーバが受信しているパケットと同じパケットを受信している任意の他のトランシーバにおける衝突を避ける、ということをトランシーバの制御マイクロプロセッサは決定しなければならない。さもないと、パケットが受信されている間にこのトランシーバからの送信を遅延することが好ましい。その決定は、正確に較正されている受信器部と送信器部を必要とすることなしに行うことができ、しかも、（ａ）この時刻にこの送信器部が送信する周波数と、（ｂ）受信器部が今受信している周波数との間で近似関係を決定できるものとすると、その中で送信器の周波数が変更される好適なモードにいぜんとして追従する。
第１０図に示すトランシーバでは、上記のように、この関係は受信器に送信している送信器の周波数をトラッキングさせることにより決定される。たとえば、マイクロプロセッサは、そのようにトラッキングしている間の受信器の周波数掃引時間を、その時この周波数を送信させている送信器の三角の形またはその他で変化する制御回路における時間または電圧に相関させ、それらの相関を保存する。ネットワーク信号が検出されて受信されていると、マイクロプロセッサは今発生されている送信器の制御値を、この受信に対する受信器掃引時間に対応する値と比較し、今送信される近似周波数が今送信されているネットワーク周波数から十分に分離されているかどうかを判定する。
ＰＬＬ送信器
上記装置は、妨害を別のやり方で避けられるならば、直線的にスライドする周波数で動作させる必要はない。たとえば、全ての送信器は１つの周波数で動作でき、各受信器をその１つの周波数に同調させることができる。これによって、妨害であることが判明した信号を評価している間は受信器の走査が中断されるから、送信が欠ける可能性が無くされ、また前置きの長さまたは同期期間の長さを最初のデータビットの送信の開始前に大幅に短くできる。個々の受信器における衝突に起因する装置間妨害は、パケットの受信と再送信の間に可変遅延を使用することにより、最小にできる。
複数の所定の周波数で使用するために装置の動作を最適にすることも可能で、受信器の全体の帯域幅または掃引範囲を狭くでき、またはそれらの所定の周波数の全てまたはそれらの所定の周波数の選択した群のみを走査するために各受信器を構成またはプログラムできる。所定の周波数で動作するために、またはある所定の周波数で走査するために、典型的なやり方は、選択した分周比を用いて基準源に対してＶＣＯの周波数を安定させるフェーズ・ロック・ループを用いることである。
ループの安定時間は、ＰＬＬを設計する際に決定すべき重要なパラメータの１つである。種々の時刻に種々の周波数を発生するものとすると、周波数の変更を指令された後まもなく、送信される周波数が新しい値にほぼ一定であるように、迅速な安定化が通常望まれる。ＦＳＫ変調を行うＰＬＬ送信器を用いる電気通信装置では、データ変調率が通常非常に高いから、同じ値のビットの許容最長列の時間周期がＰＬＬの応答時間と比較して小さい。したがって、変調はＰＬＬにより定められている中心周波数に影響を及ぼさない。しかし、この出願で説明している装置は低いビット転送速度を用い、安定時間より長い同じ値のビット列を有する信号を送信できる。この状況では、送信器のフェーズ・ロック・ループはＶＣＯに加えられたループ制御電圧を変化させる−すなわち、搬送周波数が選択された値からずれる。このずれのために受信器により検出されるデータが損なわれる。その理由は、受信器では第１の発振器が、選択した値から正確に第１のＩＦ周波数だけ異なる周波数にロックされることである。
本発明のこの面に従うパケットデータ装置では、データを送る直前、すなわち、前置きの後、および変調の開始直前または開始時に送信器のフェーズ・ロック・ループが破られる（開かれる）。データ変調期間中は送信器は「ドリフトしている」が、この時間は十分に短いために実際のドリフトは取るに足らない。データバーストが送信され、送信器の出力増幅器がオフにされると、ループは直ちに再び閉じられるから、発振器は選択した（または次に選択する）周波数に再び安定にされる。
第１１図ａに示す送信器は第１０図ａを参照して説明した送信器の部品と同一にできる部品を含む。ＰＬＬの基準部は基準発振器３５２を含む。園発振器の出力は制御可能な基準分周器３５４により受けられる。その分周器の出力は位相比較器３５６への２つの入力の１つである。ＶＣＯ３０２の出力は制御可能な主分周器３５８により受けられる。その分周器の出力は位相比較器３５６への他の入力である。比較器３５６の出力はスイッチ３６０を通ってループフィルタ３６２へ送られる。そのフィルタの安定時間は約２ないし３ｍｓｅｃにできる。ループフィルタへの入力がない時はそれの出力が、送信すべき最長データバーストに等しい時間の間ほぼ一定のままであるように、ループフィルタは構成される。ループフィルタ３６２の出力はＶＣＯ中の加算器３６４への２つの入力のうちの１つである。その加算器は送信すべき２進データ信号も受ける。ＶＣＯ出力は電力増幅器３０４で増幅されてアンテナ２３０に供給される。
基準分周器３５４と、分周器３５８およびスイッチ３６０は、第７図に示すプロセッサ２２２などの、トランシーバ・マイクロプロセッサからの信号により制御される。分周比を変えると種々の所定の周波数を選択できる。スイッチ３６０は送信すべき最初のデータの直前にマイクロプロセッサにより開き、データパケットの終了直後に閉じることが好ましい。ループフィルタ３６２からの制御電圧の変化により、ＦＳＫ送信で使用する周波数偏移と比較して小さい変化を発振周波数が生ずる限り、スイッチ３６０を開くことを僅かに遅延できることが明らかであろう。
第１１図ｂに示す受信器部はＶＣＯ３１７の類似のＰＬＬ制御器を有する。それは、制御可能な基準分周器３７４と主分周器３７８を介してマイクロプロセッサ２２２と、比較器３５６によっても制御される。ループフィルタ３６２は送信器部に使用されているループフィルタと同一にできる。希望により、送信および受信のために１組のＰＬＬ回路を使用することが経済的なこともあるが、ＶＣＯ周波数を異なって設定してＩＦ周波数をずらせる。
各送信器が割当てられた周波数のみで送信するものとすると、送信器ＰＬＬにおける調整可能な分周器をより簡単な固定分周器にでき、かつ装置全体が１つの周波数を使用するものとすると、受信器の分周器は同様に調整可能にする必要はない。しかし、送信と受信のために１組のＰＬＬ回路を使用するといぜんとして経済的にできる。その場合には第１の中間周波数の量だけ周波数をずらせるようにするために分周器を調整可能にしなければならない。
他の変更
本発明の他の多くの使用および変更は当業者が自ずからわかるであろう。たとえば、パケットをより大きくすることにより、オーディオなどの、はるかに大きい情報バーストを送信するためにそれらのパケットを使用できる。
本発明は低ビット転送速度やＦＳＫに限定されるものではない。それらは特定の照明調節用に望ましいが、とくにより高いデータ転送速度を要する他の用途のためにの変調技術または他の転送速度が好適な選択のことがある。
出すパケットと同様に肯定応答パケットを処理する必要はない。たとえば、出すパケットのためのフォーマットには無関係に、それらの多重送信を最小にすることが望ましいことがある。これを行うために、この変更に従って肯定応答パケットはそれを肯定応答パケットとして、および肯定応答ノードのアドレスとして、識別するコードを含まなければならない。建物コンピュータまでの経路に沿う次のノードのアドレスを保存するために各ノードはプログラムされる。このノードに受信の肯定応答を送信する時に、肯定応答コードとそれの「次のノード」アドレスのみを加える必要がある。「次のノード」で受信した時にアドレスは有効であると識別される。これは肯定応答であるから、この「次のノード」は肯定応答を送るためにそれに保存されているアドレスを置き換え、再送信する。これは、建物コンピュータに到達するまで続ける。
この技術には、リンクの１つが十分に信頼できなくなったとすると、並列リンクを使用できるとしても、ある再プログラミングを求められるという欠点がある。
とくに「全ネットワーク」パケットが送られた後は、多くの肯定応答信号が失われるような多数の衝突が存在しないことが望ましい。送信の持続時間が１０ｍｓｅｃであり、建物内に全部で４００台の制御ユニットが存在すると仮定すると、全ての肯定応答が完全につながった列として、建物コンピュータのトランシーバが全ての肯定応答を受信するまでに４秒を要する。したがって、「全ネットワーク」パケットが受信された後で、各トランシーバが通常のランダムな遅延より長い遅延を、肯定応答信号を送ろうとする前または他のノードから受けたものを再送信する前に加える。同様に、建物コンピュータは、まだ受信されていない肯定応答パケットを送った組合わせへ個々に宛てられたパケットを送るまでに、通常の遅延よりはるかに長く遅延させなければならない。
一方の構造体内の１つのノードから他方の構造体の最低１つのノードへの直接無線通信が信頼できないほど、十分に離されている２つの構造体で「建物」が実際に構成されているとすると、１台の建物コンピュータから遠方の建物内のトランシーバまでデータ線を設けることにより、そのコンピュータは両方の構造体を制御できる。しかし、２つの構造体を１つのネットワークと考えることにより妨害パケットの問題をおそらく最小にできる。建物の一方または両方の外部に、第１図および第２図の実施例で中継器Ｔ２６を使用しているやり方に類似するやり方で中継トランシーバを設けると最も経済的なことさえもある。
妨害の影響を避けるために他の多くのフォーマットまたはプロトコルを使用できる。このネットワークをほぼ独占的に使用するために１つまたは複数のチャネルを使用できるならば周波数掃引の要求はない。その場合には、送信器の安定度が適切であれば、全てのトランシーバは同じチャネルで動作できる。しかし、これでは衝突が増加するという欠点がある。各トランシーバが他のトランシーバとは独立に周波数掃引すると、受信器における衝突の可能性が大幅に減少する。最初の送信にロックオンした任意の特定の送信器部がロックオンした狭い通過帯域の外側の周波数で、受信距離内の他のノードが送信を開始するとしても、その特定の受信器部は通常は影響を受けない。
妨害が上記妨害適応受信器の使用を求めたとすると、建物の１つの領域内の受信器部がそれの周波数掃引におけるほぼ同じ１つまたは複数の周期で妨害を全て経験したならば、装置の性能を一層向上できる。正常な制御信号パケットおよび肯定応答パケットに加えて、多数のトランシーバに影響する妨害パターンをどれでも識別できるように、長時間妨害パターンを送信することをトランシーバに指令できるものとすると、操作と通信との複雑さをいくらか増大して、その領域内の送信器部の周波数掃引がその近似周波数を通る時に、送信しないことをその送信器部に指令できる。この技術の有用性は、分という期間にわたって送信器周波数／時間掃引関係の安定度に部分的に依存する。
説明した制御機能に加えて、この装置は、同じ環境要因または建物制御決定により影響を受ける多くの装置を建物コンピュータが制御できる多数の状況にこの装置を応用できる。たとえば、暖房費用すなわち空調費用を低減するためにある領域ではリモコンのブラインドが効果的である。それらのブラインドのための制御器を、個々のセンサと自立した制御装置とを設けることより低い費用でネットワークに容易に含ませることができる。このことは、人工照明などの他の装置の制御決定を行う時に、１つの装置または１組の装置の動作を考慮に入れる場合にとくにそうである。
減光バラストを備えた通常の蛍光灯照明器に関して人工照明を説明した。もちろん、本発明はそれに限定されるものではない。他の光源用に減光を開発できるから、それらの光源を本発明のネットワークに従って同様に良く制御できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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