(57)【要約】  本発明は、照明システム１の照明ユニット３０、３１、３２、３３を制御するための制御システム４に関し、照明ユニットは異なるエリアに割り当てられていて、制御システムは、所望電力レベルを規定する照明コマンドに従って、また、エリアの占有の程度を示す占有情報に応じて照明ユニットを制御するように構成され、それにより、提供された照明コマンドが照明ユニットを実質的に同時にそれぞれの所望電力レベルに設定することを要求する場合でも、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるようにする。これにより、例えばヒューズが飛んだり、照明システムの構成部品が損傷したりするなどの可能性を減らすことができ、一方で、占有情報を考慮するので、照明ユニットをそれぞれの所望電力レベルに設定する際の遅延が目に見えないか、又はほとんど目に見えない。
2017532747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明システムの照明ユニットを制御するための制御システムであって、前記照明ユニットは異なるエリアに割り当てられていて、前記制御システムは、
前記照明システムの照明ユニットの所望電力レベルを規定する照明コマンドを提供するための照明コマンド提供ユニットと、
前記エリアの占有の程度を示す占有情報を提供するための占有情報提供ユニットと、
前記照明ユニットを制御するための制御ユニットとを備え、前記制御ユニットは、異なる照明ユニットが異なる時間に、提供された前記照明コマンドによって規定されるそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、前記照明コマンドに従って、前記占有情報に応じて前記照明ユニットを制御する、
制御システム。
【請求項２】
前記制御ユニットは、占有の程度がより高いエリアに割り当てられた照明ユニットが、占有の程度がより小さいエリアに割り当てられた照明ユニットの所望電力レベルを設定するよりも前に所望電力レベルに設定されるように、前記照明ユニットを制御する、請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記制御ユニットは、それぞれの照明ユニットがどの時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるかをランダムに制御し、ランダムな前記制御は占有情報に依存する、請求項１に記載の制御システム。
【請求項４】
前記制御ユニットは、占有の程度がより高いエリアに割り当てられた照明ユニットが、占有の程度がより小さいエリアに割り当てられた照明ユニットの所望電力レベルを設定するよりも前に所望電力レベルに設定されるように、前記照明ユニットをランダムに制御する、請求項３に記載の制御システム。
【請求項５】
前記制御ユニットは、前記占有情報に応じて前記照明ユニットに確率を割り当て、前記確率は、前記ランダムな制御の間に前記それぞれの所望電力レベルを設定する早さの確率であり、前記制御ユニットは、割り当てられた前記確率に応じて、前記それぞれの照明ユニットがそれぞれの電力レベルに設定される電力レベル設定時間をランダムに分散させる、請求項３に記載の制御システム。
【請求項６】
前記制御ユニットは、占有の程度がより大きいエリアに割り当てられた照明ユニットにはより高い確率を割り当て、占有の程度がより小さいエリアに割り当てられた照明ユニットにはより低い確率を割り当てる、請求項５に記載の制御システム。
【請求項７】
前記制御ユニットは、前記それぞれの照明ユニットがそれぞれの電力レベルに設定される電力レベル設定時間を事前定義された時間間隔にわたってランダムに分散させ、ランダムに分散させた前記電力レベル設定時間に従って前記照明ユニットを制御する、請求項３に記載の制御システム。
【請求項８】
前記制御ユニットは、前記照明コマンドによって規定される前記所望電力レベルが設定されたときに引き起こされる総電力変化を判定し、判定された前記総電力変化を事前定義された電力変化閾値と比較し、前記判定された総電力変化が前記事前定義された電力変化閾値より大きい場合にのみ、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、前記照明コマンドに従って、前記占有情報に応じて前記照明ユニットの前記電力レベルを制御する、請求項１に記載の制御システム。
【請求項９】
前記制御ユニットは、前記照明コマンドによって規定される前記所望電力レベルが設定されたときに引き起こされる前記総電力変化を計算し、計算された前記総電力変化がより小さい場合は、前記総電力変化の勾配がより大きくなるように、前記計算された総電力変化がより大きい場合は、前記総電力変化の勾配がより小さくなるように、前記異なる照明ユニットを異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定する、請求項１に記載の制御システム。
【請求項１０】
前記照明ユニットがグループ化され、前記制御ユニットはグループごとに前記照明ユニットを制御する、請求項１に記載の制御システム。
【請求項１１】
前記制御ユニットは、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように前記照明ユニットが前記照明コマンドに従って前記占有情報に応じて制御される前に、事前定義された第１の電力レベルに設定されるように前記照明ユニットを制御する、請求項１に記載の制御システム。
【請求項１２】
前記制御システムは、ＰｏＥ照明システムを制御するＰｏＥ制御システムである、請求項１に記載の制御システム。
【請求項１３】
異なるエリアに割り当てられたいくつかの照明ユニットと、請求項１に記載の照明ユニットを制御するための制御システムとを含む、照明システム。
【請求項１４】
照明システムの照明ユニットを制御するための制御方法であって、前記照明ユニットは異なるエリアに割り当てられていて、前記制御方法は、
前記照明システムの照明ユニットの所望電力レベルを規定する照明コマンドを照明コマンド提供ユニットによって提供するステップと、
前記エリアの占有の程度を示す占有情報を占有情報提供ユニットによって提供するステップと、
異なる照明ユニットが異なる時間に、提供された前記照明コマンドによって規定されるそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、前記照明コマンドに従って、前記占有情報に応じて、制御ユニットによって前記照明ユニットを制御するステップと
を含む、制御方法。
【請求項１５】
異なるエリアに割り当てられた複数の照明ユニットを含む照明システムを制御するためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータプログラムが制御システムで実行されたときに、請求項１４に記載の制御方法の前記ステップを請求項１に記載の制御システムに実行させるプログラムコード手段を含む、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、照明システムの照明ユニットを制御するための制御システム、方法、及びコンピュータプログラムに関する。本発明は、その制御システムを備えた照明システムにも関する。
【背景技術】
【０００２】
国際公開第２０１４／０１８２３４Ａ１号は、照明器具と、その照明器具に結合されたコントローラと、コントローラに結合されたセンサとを備える照明制御サブシステムを開示し、センサは感知入力を生成する。照明制御サブシステムはさらに、コントローラを外部デバイスに結合する通信インターフェースを備え、コントローラは、少なくとも部分的に感知入力に基づいて照明器具の光出力を制御し、状態又は感知された情報のうち少なくとも一方を外部デバイスに通信するように動作することができる。
【０００３】
米国特許出願公開第２０１１／０１４０６１２Ａ１号は、光を制御する方法を開示し、この方法では、光調節トリガイベントが検出され、ランダムな遅延時間が選択され、光調節トリガイベントを検出した後、且つランダムな遅延時間の後に、光が調節される。
【０００４】
国際公開第２０１４／１０８８１５Ａ２号は、照明コントローラにより制御可能な少なくとも１つの照明ユニットによって少なくとも部分的に照光されるようになされたエリア内の占有の挙動を判定するための照明制御分析器を開示する。照明制御分析器は、少なくとも１つの照明ユニットを制御するための光設定を受け取るように構成され、光設定は、そのエリアの照明制御方針を使用して照明コントローラによって決定され、照明制御方針は、エリア内の少なくとも１つの場所に関連する存在情報に基づく、エリアの少なくとも一部分に所望される照光を表す。照明制御分析器はさらに、光設定及び照明制御方針に基づいて占有の挙動を決定するように構成される。
【０００５】
建物の照明システムを制御するための知られている制御システムは、一般に、例えば朝にオフィス内で業務が始まる前に照明ユニットが実質的に同時に電源オンされるように照明ユニットを制御する。それによって比較的大きい突入電流が発生する可能性があり、その結果、例えばヒューズが飛んだり、照明システムの構成部品が損傷したりすることがある。
【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、照明システムの照明ユニットを制御するための制御システム、方法、及びコンピュータプログラムを提供することであり、これらにより、特にいくつかの照明ユニットを実質的に同時に電源オンすべき場合でも、ヒューズが飛んだり、照明システムの構成部品が損傷したりするなどの可能性を減らすことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様では、照明システムの照明ユニットを制御するための制御システムが提示され、照明ユニットは異なるエリアに割り当てられていて、制御システムは、
−  照明システムの照明ユニットの所望電力レベルを規定する照明コマンドを提供するための照明コマンド提供ユニットと、
−  エリアの占有の程度を示す占有情報を提供するための占有情報提供ユニットと、
−  照明ユニットを制御するための制御ユニットとを備え、制御ユニットは、異なる照明ユニットが異なる時間に、提供された照明コマンドによって規定されるそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、照明コマンドに従って、占有情報に応じて照明ユニットを制御するように構成される。
【０００８】
制御ユニットは、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように照明ユニットを制御するように構成されるので、提供された照明コマンドが照明ユニットを実質的に同時にそれぞれの所望電力レベルに設定することを要求する場合でも、例えばヒューズが飛んだり、照明システムの構成部品が損傷したりする可能性を低減することができる。さらに、この制御は占有情報に応じて実行されるので、照明ユニットがそれぞれの所望電力レベルに設定される時間を、例えばそれぞれのエリアに人がいるか否かに応じて決定することができる。例えば、占有の程度がバイナリである場合、すなわち占有情報がエリアに人がいるかいないかを示す場合、制御ユニットは、有人のエリアに割り当てられた照明ユニットが最初にそれぞれの電力レベルに設定され、その後、無人のエリアに割り当てられた照明ユニットがそれぞれの電力レベルに設定されるように照明ユニットを制御することができる。これは、照明ユニットをそれぞれの所望電力レベルに設定する際の遅延が目に見えにくくなるという効果をもたらすことができる。
【０００９】
制御ユニットは、提供された照明コマンドが所望電力レベルを規定しているすべての照明ユニットが、異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、又は、提供された照明コマンドが所望電力レベルを規定している照明ユニットの一部が、異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、照明コマンドに従って、占有情報に応じて照明ユニットを制御するように構成することができる。そのため、制御ユニットは、提供された照明コマンドが所望電力レベルを規定している少なくとも２つの照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、照明コマンドに従って、占有情報に応じて照明ユニットを制御するように構成することができる。詳細には、どの照明ユニットをどの所望電力レベルに設定すべきかが照明コマンドによって規定され、ここで、どの時間に照明ユニットを所望電力レベルに設定すべきかを規定するために占有情報が使用され、照明コマンドが所望電力レベルを規定している少なくとも２つの照明ユニット、特にすべての照明ユニットに関して、それら照明ユニットがそれぞれの所望電力レベルに設定される時間は異なる。
【００１０】
好ましくは、いくつかの照明ユニットは建物の異なるエリアに割り当てられ、占有情報提供ユニットは、建物のそれらのエリアの占有の程度を示す占有情報を提供するように構成される。異なるエリアは、建物の異なる部屋、階、廊下等である。異なるエリアは、倉庫内の異なる空間、又は異なる駐車場であってもよい。さらに、エリアは、建物の外のエリアであってもよく、その場合、占有情報提供ユニットは、例えばそれらの外のエリア内の車や歩行者の存在を示す占有情報を提供することができる。
【００１１】
占有の程度は、上記のようにバイナリの占有の程度とすることができ、又は、３つ以上の異なる占有のレベルがあってもよい。占有情報提供ユニットは、異なるエリアを感知する占有センサから占有情報を受け取るように構成された受信ユニットとすることができる。ただし、占有情報提供ユニットが、異なるエリアを感知する占有センサを備えることもできる。占有センサは、照明システムの照明ユニットのうち少なくともいくつかに組み込むことができ、又は、別個のユニットであってもよい。占有センサは、存在センサであるともみなすことができ、占有の程度を判定するために、例えば、動き及び／若しくは音及び／若しくは熱、又は他のパラメータを検出するように構成することができる。さらに、照明コマンド提供ユニットは、建物全体を制御する制御システムのようなさらなる制御システムから照明コマンドを受け取る受信ユニットとすることができる。しかし、照明コマンド提供ユニットがそのさらなる制御システムであってもよい。このさらなる制御システムは、例えば、いくつかの照明ユニットを実質的に同時に電源オンすることを要求する可能性がある。照明コマンド提供ユニットは、いくつかの照明ユニットの所望電力レベルを規定する照明コマンド、及び／又は単一の照明ユニットの所望電力レベルを規定する照明コマンドを提供するように構成することができる。例えば、一実施形態では、照明コマンド提供ユニットによって照明コマンドを提供することができ、照明コマンドは、照明システムの照明ユニットのうちいくつか又はすべてを電源オンすべきことを示す。
【００１２】
制御ユニットは、それぞれの照明ユニットがどの時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるかをランダムに制御するように構成することができ、ランダムな制御は占有情報に依存する。詳細には、制御ユニットは、占有の程度がより高いエリアに割り当てられた照明ユニットが、占有の程度がより小さいエリアに割り当てられた照明ユニットの所望電力レベルを設定するよりも前に所望電力レベルに設定されるように、照明ユニットをランダムに制御するように構成することができる。制御ユニットは、占有情報に応じて照明ユニットに確率を割り当てるように構成することができ、確率は、ランダムな制御の間にそれぞれの所望電力レベルを設定する早さの確率であり、制御ユニットは、割り当てられた確率に応じて、それぞれの照明ユニットがそれぞれの電力レベルに設定される電力レベル設定時間をランダムに分散させるように構成することができる。好ましくは、制御ユニットは、占有の程度がより大きいエリアに割り当てられた照明ユニットにはより高い確率を割り当て、占有の程度がより小さいエリアに割り当てられた照明ユニットにはより低い確率を割り当てるように構成される。そのため、照明ユニットは、例えばそれらの場所やアドレスなどによって規定される規則的な順序で所望電力レベルに設定されるのではなく、ランダムな方式で設定される。これにより、すべての有人のエリアが、比較的間際になってから、少なくとも多少は照光されるという効果を得ることができる。さらに、ランダムな制御は占有情報を考慮するので、それぞれの所望電力レベルへの遅延させた照明ユニットの設定の見えやすさを低減することができる。
【００１３】
制御ユニットは好ましくは、それぞれの照明ユニットがそれぞれの電力レベルに設定される電力レベル設定時間を事前定義された時間間隔にわたってランダムに分散させ、ランダムに分散させた電力レベル設定時間に従って照明ユニットを制御するように構成される。事前定義された時間間隔は、最大ランダム遅延時間であるとみなすことができる。事前定義された時間間隔は、好ましくは、照明ユニットをそれぞれの所望電力レベルに設定する際に総電力消費変化の平滑化の度合いを変更できるように、変更可能である。
【００１４】
好ましい実施形態では、制御ユニットは、照明コマンドによって規定される所望電力レベルが設定されたときに引き起こされる総電力変化を判定し、判定された総電力変化を事前定義された電力変化閾値と比較し、判定された総電力変化が事前定義された電力変化閾値より大きい場合にのみ、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、照明コマンドに従って、占有情報に応じて照明ユニットの電力レベルを制御するように構成される。そのため、提供された照明コマンドは、総電力変化量が非常に大きいためにヒューズが飛ぶことや照明システムの構成部品の損傷などの問題を起こす総電力変化量をもたらしうるかどうかが最初に判定され、それが該当する場合にのみ、制御ユニットは、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、照明コマンドに従って、占有情報に応じて照明ユニットを制御する。したがって、照明ユニットをそれぞれの所望電力レベルに設定するのを低速化することにつながる、それぞれの電力レベルへの照明ユニットの設定の遅延は、本当に必要な場合にのみ使用され、それにより制御システムの性能をさらに改善する。
【００１５】
制御ユニットは、同時に電源オンさせることが許される照明ユニットの数を規定し、１つ又はいくつかのさらなる照明ユニットを切り替えるまでの待ち時間を規定する規則を備え、それらの規則に応じて照明ユニットを制御する。それらの規則は変更可能であり、例えば、照明システムを設置する設置者によって設定される。
【００１６】
好ましい実施形態では、制御ユニットは、照明コマンドによって規定される所望電力レベルが設定されたときに引き起こされる総電力変化を計算し、計算された総電力変化がより小さい場合は、総電力変化の勾配がより大きくなるように、計算された総電力変化がより大きい場合は、総電力変化の勾配がより小さくなるように、異なる照明ユニットを異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定するように構成される。詳細には、制御ユニットは、計算された総電力変化量がより小さい場合は、より小さい時間間隔にわたって分散された異なる電力レベル設定時間、また判定された総電力変化量がより大きい場合はより大きい時間間隔にわたって分散された異なる電力レベル設定時間に、異なる照明ユニットがそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、照明ユニットを制御するように構成することができる。そのため、勾配の低下を、それぞれの予想総電力変化量に合わせて適合することができる。これは、低下後の総電力消費の勾配が、例えばヒューズが飛んだり、照明システムの構成部品が損傷したりする可能性を大幅に低減するために必要な総電力消費の勾配よりも小さくならないという効果をもたらすことができる。言い換えると、照明ユニットはそれでもなお非常に高速にそれぞれの所望電力レベルに到達し、例えばヒューズが飛んだり、照明システムの構成部品が損傷したりする可能性がなお低下する。
【００１７】
さらなる好ましい実施形態では、照明ユニットがグループ化され、制御ユニットはグループごとに照明ユニットを制御するように構成される。例えば、建物の同じ部屋又は同じ階を照光する照明ユニットが１つのグループとして制御され、ここで、異なるグループは異なる形で制御され、すなわち、異なるグループの照明ユニットは、異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定される。特に、一人の人によって同時に見られることが可能な照明ユニットは、点滅効果を防止するために、それらの照明ユニットが実質的に同時にそれぞれの所望電力レベルに設定されるようにグループ化される。
【００１８】
一実施形態では、制御ユニットは、照明ユニットが照明コマンドに従って占有情報に応じて制御される前に、事前定義された第１の電力レベルに設定されるように照明ユニットを制御するように構成され、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるようにする。例えば、事前定義された第１の電力レベルは、ある調光レベルとすることができ、所望電力レベルに向かう制御はその調光レベルから開始することができる。これにより、照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるにも関わらず、それぞれの所望電力レベルへの照明ユニットの設定がより均一に見えるようにすることができる。
【００１９】
制御システムは、好ましくは、ＰｏＥ照明システムを制御するＰｏＥ制御システムである。ＰｏＥ制御システム及びＰｏＥ照明システムは、好ましくは、ＩＥＥＥ８０２．ａｆ又はＩＥＥＥ８０２．３ａｔ標準に準拠している。
【００２０】
本発明のさらなる態様では、照明システムが提示され、この照明システムは、異なるエリアに割り当てられたいくつかの照明ユニットと、請求項１に記載の、照明ユニットを制御するための制御システムとを備える。
【００２１】
本発明の別の態様では、照明システムの照明ユニットを制御するための制御方法が提示され、照明ユニットは異なるエリアに割り当てられ、制御システムは、
−  照明システムの照明ユニットの所望電力レベルを規定する照明コマンドを照明コマンド提供ユニットによって提供するステップと、
−  エリアの占有の程度を示す占有情報を占有情報提供ユニットによって提供するステップと、
−  異なる照明ユニットが異なる時間に、提供された照明コマンドによって規定されるそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、照明コマンドに従って、占有情報に応じて、制御ユニットによって照明ユニットを制御するステップとを含む。
【００２２】
本発明のさらなる態様では、照明システムの照明ユニットを制御するためのコンピュータプログラムが提示され、照明ユニットは異なるエリアに割り当てられ、コンピュータプログラムは、コンピュータプログラムが請求項１に記載の制御システムで実行されたときに、請求項１４に記載の制御方法のステップを制御システムに実行させるプログラムコード手段を備える。
【００２３】
請求項１の制御システム、請求項１３の照明システム、請求項１４の制御方法、及び請求項１５のコンピュータプログラムは、特に従属請求項に定義される、同様及び／又は同一の好ましい実施形態を有することを理解されたい。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項又は上記の実施形態とそれぞれの独立請求項との任意の組み合わせであってもよいことを理解されたい。
【００２５】
本発明のこれら及び他の態様は、以降に記載される実施形態の参照から明らかになり、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】異なるエリアに割り当てられたいくつかの照明ユニットを備える照明システムの実施形態を模式的且つ例示的に示す図である。
【図２】異なるエリアへの照明ユニットの可能な割り当てを模式的且つ例示的に説明する図である。
【図３】照明システムを制御するための制御システムの実施形態を模式的且つ例示的に示す図である。
【図４】ランダムに遅延させた照明コマンドを模式的且つ例示的に説明する図である。
【図５】照明システムの照明ユニットを模式的且つ例示的に示す図である。
【図６】照明システムの照明ユニットを制御するための制御方法の実施形態を例示的に説明するフローチャートである。
【図７】照明コマンド及び占有情報に応じた照明ユニットの制御を模式的且つ例示的に説明する図である。
【図８】電源オンの順番の生成を説明する表である。
【図９】異なるエリアに割り当てられたいくつかの照明ユニットを備える照明システムのさらなる実施形態を模式的且つ例示的に示す図である。
【図１０】制御方法によって引き起こされる電流変化率の低下を模式的且つ例示的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、照明システム１の一実施形態を模式的且つ例示的に示し、照明システム１は、イーサネット（登録商標）ケーブル３を介して制御システム４に接続されたいくつかの照明ユニット３０、３１、３２、３３を備える。この実施形態では、制御システム４は、ＰｏＥ電力供給機器（ＰＳＥ：ｐｏｗｅｒ  ｓｏｕｒｃｉｎｇ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）である。ＰｏＥ  ＰＳＥは、照明ユニット３０、３１、３２、３３を制御するためのＰｏＥ照明コマンドをイーサネット（登録商標）ケーブル５を介して受け取り、電力ケーブル６を介して電力を受け取る。電力ケーブル６もイーサネット（登録商標）ケーブルであってよい。しかし、電力ケーブル６は、ＰｏＥ  ＰＳＥ４に電力を供給する別の種類のケーブルであってもよい。電力は、例えば主電源又は別のＰｏＥ  ＰＳＥにより、ケーブル６を介してＰｏＥ  ＰＳＥ４に供給することができる。ＰｏＥ照明コマンドは、建物管理システムのようなさらなる制御システムにより、イーサネット（登録商標）ケーブル５を介して、ＰｏＥ  ＰＳＥ４に提供することができ、建物管理システムは、照明ユニットがオフィスに設置されている場合には、例えば朝に人々がオフィスに到着する時など特定の時間に照明ユニット３０、３１、３２、３３が電源オンされることを要求する。
【００２８】
照明ユニット３０、３１、３２、３３は、異なるエリアに割り当てられる。この実施形態では、照明ユニット３０、３１、３２、３３は、例えば、図２に模式的且つ例示的に示すように、建物の中の異なるエリアに割り当てられる。
【００２９】
図２で分かるように、第１の照明ユニット３０は第１の部屋Ａに割り当てられ、第２の照明ユニット３１は第２の部屋Ｂに割り当てられ、第３の照明ユニット３２は廊下Ｃに割り当てられ、第４の照明ユニット３３は第３の部屋Ｄに割り当てられる。図２では、参照符号４０、４１、４２は、異なる部屋Ａ、Ｂ、Ｄへのドアを示している。
【００３０】
ＰｏＥ  ＰＳＥ４を、より詳細に、模式的且つ例示的に図３に示す。制御システム４は、ＰｏＥ通信ユニット７を備え、これは、照明ユニット３０、３１、３２、３３の所望電力レベルを規定するＰｏＥ照明コマンドを、イーサネット（登録商標）ケーブル５を介して受け取り、受け取ったＰｏＥ照明コマンドをＰｏＥ制御ユニット１０に提供する。ＰｏＥ通信ユニット７はＰｏＥ制御ユニット１０にＰｏＥ照明コマンドを提供することから、照明コマンド提供ユニットであるとみなされる。ＰｏＥ制御ユニット１０は、提供されたＰｏＥ照明コマンドに基づいて、提供されたＰｏＥ照明コマンドによって引き起こされる総電力変化量を判定、すなわち推定するように構成される。ＰｏＥ照明コマンドは、照明ユニット３０、３１、３２、３３の所望電力レベルを規定し、ここで、ＰｏＥ制御ユニット１０は、規定された照明ユニット３０、３１、３２、３３の所望電力レベル及び照明ユニット３０、３１、３２、３３の現在の電力レベルに基づいて、提供されたＰｏＥ照明コマンドが実行された場合に引き起こされる総電力変化量を判定することができる。一例では、照明ユニット３０、３１、３２、３３のすべてが電源オフされており、提供されたＰｏＥ照明コマンドが、照明ユニット３０、３１、３２、３３をすべて電源オンすべきことを示し、この場合、ＰｏＥ制御ユニット１０は、各照明ユニット３０、３１、３２、３３が電源オン状態にあるときに必要とする電力を集計することによって総電力変化量を判定する。
【００３１】
ＰｏＥ制御ユニット１０は、判定された総電力変化量が事前定義された電力変化閾値より大きい場合は、所望電力レベルに設定されたときの、例えば電源オンされたときの照明ユニット３０、３１、３２、３３の総電力消費の勾配が減るように、照明ユニット３０、３１、３２、３３を制御するように構成される。この実施形態では、ＰｏＥ制御ユニット１０は、判定された総電力変化量が事前定義された電力変化閾値より大きい場合は、ＰｏＥ照明コマンドを受け取ってＰｏＥ照明コマンドを変更するように構成され、ここで、ＰｏＥ照明コマンドは、異なる照明ユニットに送信されるいくつかの変更されたＰｏＥ照明コマンドが生成されるように変更することができ、ＰｏＥ制御ユニット１０は、１つ又はいくつかの変更されたＰｏＥ照明コマンドを、ＰｏＥ通信ユニット１１、ＰｏＥコネクタ１４、及びイーサネット（登録商標）ケーブル３を介して、照明ユニット３０、３１、３２、３３に送信するように構成され、ＰｏＥ照明コマンドは、所望電力レベルに設定されたときの照明ユニット３０、３１、３２、３３の総電力消費の勾配が減るように変更される。さらに、この実施形態では、ＰｏＥ制御ユニット１０は、ＰｏＥ照明コマンドの変更を規定した勾配低下規則を使用する。
【００３２】
そのため、あるＰｏＥ照明コマンドによって引き起こされ得るワット数の変化が分析され、その分析を使用して平滑化方法を可能にする。これにより、考慮する必要のある影響が実際に存在する状況に合わせて、制御フローへの介入を減らすことができる。
【００３３】
制御システム４はさらに、電力ケーブル６を介して受け取った電力をイーサネット（登録商標）コネクタ１４間に分配する電力分配器８を備える。詳細には、ＰｏＥ制御ユニット１０は、それぞれの照明ユニット３０、３１、３２、３３がそれぞれの変更されたＰｏＥ照明コマンドを受け取った後に、ＰｏＥ通信ユニット１１を介してそれぞれの照明ユニット３０、３１、３２、３３に供給すべき電力を、それぞれの照明ユニット３０、３１、３２、３３と交渉し、交渉の結果に従って電力を分配するように電力分配器８を制御する。図３は、明瞭性の理由から３つのみのイーサネット（登録商標）コネクタ１４を示していることに留意されたい。無論、制御システム４は、それより多くのイーサネット（登録商標）コネクタ１４、例えば図１に模式的且つ例示的に示すように、８つのイーサネット（登録商標）コネクタを備えることができる。
【００３４】
ＰｏＥ照明コマンドはそれぞれの照明ユニット３０、３１、３２、３３によって実行されるべき特定の動作を規定し、動作は、電源オンすること、それぞれの照明ユニット３０、３１、３２、３３によって提供される光の調光レベル及び／又は色を変化させること、光の方向を変化させること等である。ＰｏＥ制御ユニット１０は、ＰｏＥ制御ユニットが総電力変化を判定できるように、それぞれのＰｏＥ照明コマンドによって規定されるそれぞれの動作に関連付けられたそれぞれの電力レベルを判定するための表などを備えてよい。
【００３５】
ＰｏＥ通信ユニット１１は、照明ユニット３０、３１、３２、３３から占有情報を受け取り、受け取った占有情報をＰｏＥ制御ユニット１０に提供するように構成される。したがって、ＰｏＥ通信ユニット１１は、占有情報提供ユニットであるとみなすことができる。占有情報は、それぞれのエリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、すなわち、この実施形態では異なる部屋Ａ、Ｂ、Ｄ、及び廊下Ｃの占有の程度を示す。この実施形態では、占有情報はバイナリ情報であり、すなわち、どのエリアに人が存在するか、及びどのエリアに人が存在しないかを示す。
【００３６】
この実施形態では、ＰｏＥ制御ユニット１０は、異なる照明ユニット３０、３１、３２、３３が異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、ＰｏＥ照明コマンドに従って、占有情報に応じて、照明ユニット３０、３１、３２、３３の電力レベルを制御するように構成される。詳細には、ＰｏＥ制御ユニット１０は、それぞれの照明ユニット３０、３１、３２、３３がどの時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるかをランダムに制御するように構成され、ここで、対応する電力レベル設定時間は、勾配低下規則によって規定される事前定義された時間間隔内にランダムに分散される。これを図４に模式的且つ例示的に示す。
【００３７】
図４に示す例では、ＰｏＥ照明コマンド２０がイーサネット（登録商標）ケーブル５を介して受け取られており、ＰｏＥ照明コマンド２０は、照明ユニット３０、３１、３２、３３をすべて電源オンすべきことを示している。ＰｏＥ制御ユニット１０は、勾配低下規則に従ってそのＰｏＥ照明コマンド２０を変更して、異なる照明ユニット３０、３１、３２、３３に送信すべきいくつかのＰｏＥ照明コマンド２１が生成されるようにし、ここで、それらのＰｏＥ照明コマンド２１は、占有情報に応じて、事前定義された最大ランダム遅延時間、すなわち事前定義された時間間隔にわたる時間ｔ内にランダムに分散される。したがって、照明ユニット３０、３１、３２、３３を電源オンすべき場合は、電力消費の段差を緩慢にするために光強度が押し込まれるのではなく、最終的に照明ユニットに送信されるＰｏＥ照明コマンドがランダムに遅延される。この例では、最大ランダム遅延時間が、電力変化がどれほど時間的に引き延ばされるかを決定する。
【００３８】
ＰｏＥ制御ユニット１０は、好ましくは、判定された総電力変化量がより小さい場合には、照明ユニット３０、３１、３２、３３の総電力消費の勾配がより大きくなるように、また、判定された総電力変化量がより大きい場合には、照明ユニット３０、３１、３２、３３の総電力消費の勾配がより小さくなるように、照明ユニット３０、３１、３２、３３を制御するように構成される。詳細には、ＰｏＥ制御ユニット１０は、判定された総電力変化量がより小さい場合には、異なる照明ユニット３０、３１、３２、３３がそれぞれの所望電力レベルに設定される電力レベル設定時間を、占有情報に応じて、より小さい事前定義された時間間隔にわたって分散させ、判定された総電力変化量がより大きい場合には、より大きい事前定義された時間間隔にわたって分散させるように構成される。例えば、判定された総電力変化が１０Ｗ未満である場合は、所望電力レベルに設定されたときの照明ユニット３０、３１、３２、３３の総電力消費の勾配は変更されない。判定された総電力変化が１０Ｗ〜３０Ｗの間である場合は、電力レベル設定時間は、１０ｍｓにわたって散在させる。判定された総電力変化が３０Ｗ〜７０Ｗの間である場合は、電力レベル設定時間は、３０ｍｓにわたって散在させる。判定された総電力変化が７０〜１００Ｗの間である場合は、電力レベル設定時間は、５０ｍｓにわたって散在させる。そして、判定された総電力変化が１００Ｗより大きい場合は、電力レベル設定時間は、１００ｍｓにわたって散在させる。したがって、制御される電力の量が少ない場合には低めに緩慢化を行い、電力レベル、すなわち判定された総電力変化が大きいときには強く緩慢化を行うために、対応する表又は計算式が使用される。
【００３９】
ＰｏＥ制御ユニット１０は、占有の程度がより高いエリアに割り当てられた照明ユニットは、占有の程度がより小さいエリアに割り当てられた照明ユニットの所望電力レベルを設定するよりも前に所望電力レベルに設定されるように、照明ユニット３０、３１、３２、３３をランダムに制御するように構成される。詳細には、制御ユニット１０は、占有情報に応じて照明ユニット３０、３１、３２、３３に確率を割り当てるように構成され、ここで、この確率は、ランダムな制御の間にそれぞれの所望電力レベルを設定する早さの確率であり、ＰｏＥ制御ユニット１０は、割り当てられた確率に応じて、それぞれの照明ユニット３０、３１、３２、３３がそれぞれの電力レベルに設定されるべき電力レベル設定時間をランダムに分散させるように構成される。ＰｏＥ制御ユニットは、占有の程度がより大きいエリアに割り当てられた照明ユニットにはより高い確率を割り当て、占有の程度がより小さいエリアに割り当てられた照明ユニットにはより低い確率を割り当てるように構成される。したがって、照明ユニット３０、３１、３２、３３は、例えばそれらの場所やアドレスなどによって規定される規則的な順序で所望電力レベルに設定されるのではなく、ランダムな方式で設定される。これにより、すべての有人のエリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが、比較的間際になってから、少なくとも多少は照光されるという効果を得ることができる。
【００４０】
勾配低下規則はさらに、同時に電源オンさせることが許される照明ユニットの数を規定すると共に、１つ又はいくつかのさらなる照明ユニットを電源オンするまでの待ち時間を規定する。ＰｏＥ制御ユニット１０は、それらの規定も考慮して照明ユニットを制御するように構成される。
【００４１】
図５は、照明ユニットのうち１つの照明ユニットの実施形態を模式的且つ例示的に示す。照明ユニットは、イーサネット（登録商標）ケーブル３を接続することが可能なＰｏＥコネクタ５２を備える。照明ユニットはさらに、制御システム４と通信するためのＰｏＥ通信ユニット５４、及び、制御システム４からそれぞれのイーサネット（登録商標）ケーブル３及びＰｏＥコネクタ５２を介して受け取られる電力を分配する電力分配ユニット５５を備える。照明ユニットはさらに、光源５０、存在検出器５１、及び、照明ユニットの種々の構成要素を制御する制御ユニット５３を含む。制御ユニット５３は、特に、照明ユニットに受け取られるべき電力を制御システム４と交渉し、交渉された電力に従って電力分配ユニット５５を制御するように構成される。存在検出器５１は、それぞれのエリア内の人の存在を検出するように構成される。例えば、照明ユニットが、例示的に図５に示される第１の照明ユニット３０の１つである場合、存在検出器５１は、第１の部屋Ａの中の人の存在を検出するように構成される。この実施形態では、すべての照明ユニット３０、３１、３２、３３が、図５に模式的且つ例示的に示されるように構築される。
【００４２】
以下では、照明システムの照明ユニットを制御するための制御方法の実施形態について、図６に示すフローチャートを参照して例示的に説明する。
【００４３】
ステップ１０１で、照明ユニットの所望電力レベルを規定するＰｏＥ照明コマンドが、照明コマンド提供ユニットによって提供される。例えば、いくつか又はすべての照明ユニットを電源オンすべきことを示し、それにより、電源オンされた時に照明ユニットに必要とされるそれぞれの電力レベルを規定するＰｏＥ照明コマンドが提供される。さらに、ステップ１０１で、照明ユニットが割り当てられた各エリアの占有の程度を示す占有情報が、占有情報提供ユニットによって提供される。詳細には、照明ユニットの存在検出器が、それぞれのエリアに人が存在するか否かを検出し、その情報がバイナリの占有情報として照明ユニットから制御システムのＰｏＥ通信ユニットに送信され、ここで、このバイナリの占有情報は、次いで、ＰｏＥ通信ユニットから制御システムのＰｏＥ制御ユニットに提供される。ステップ１０２で、ＰｏＥ制御ユニットにより、提供されたＰｏＥ照明コマンドに基づいて、提供されたＰｏＥ照明コマンドによって引き起こされる総電力変化量が判定、すなわち推定される。例えば、いくつか又はすべての照明ユニットを電源オンすべき場合は、総電力変化量を判定するために、それらの照明ユニットが電源オンされるのに必要な電力レベルを集計することができる。ＰｏＥ制御ユニットは、それぞれの照明ユニットが電源オンされる時に必要とされる電力レベルについての情報を保持した表を備えることができる。ステップ１０３で、判定された総電力変化量が事前定義された電力変化閾値よりも大きいかどうかが判定される。閾値よりも大きい場合、ステップ１０４で、占有情報に応じて照明ユニットが制御されて、所望電力レベルに設定された時の照明ユニットの総電力消費の勾配が減るようにし、ここで、照明ユニットは、異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定される。例えば、対応する電力レベル設定時間は、最大遅延時間とみなされる事前定義された時間間隔にわたってランダムに分散させることができ、このとき、有人のエリアに割り当てられた照明ユニットは、無人のエリアに割り当てられた照明ユニットの所望電力レベルを設定するよりも前に、所望電力レベルに設定される。判定された総電力変化量が事前定義された電力変化閾値より大きくないと判定された場合、ステップ１０５で、照明ユニットは単に、ステップ１０１で提供された無変更のＰｏＥ照明コマンドに従って制御される。したがって、ステップ１０５では、所望電力レベルに設定された時の照明ユニットの総電力消費の勾配は減らされない。
【００４４】
図１〜図５を参照して上記で説明したＰｏＥ  ＰＳＥ４のような制御システムに照明コマンドを提供する総合照明制御システムが、建物全体、さらには道路又は都市全体の照明ユニットを制御することがある。総合照明制御システムは、多数の照明ユニットに照明コマンドを発行することができる。総合照明制御システムは、光センサを使用して、昼光に応じて照明ユニットを制御するように構成されることがあり、その場合、外部光のレベルが人工光制御レベルに著しい変化を生じさせることがあり、すなわち、照明ユニットの電力消費に著しい変化を生じさせることがある。また、異なるエリアを照光するための照明ユニットを備える倉庫や駐車場内の大きな空間でも、粗い供給電力の変化に関係する問題が起こることがある。
【００４５】
非常に多数の照明ユニットがそれぞれの電力レベルを同期して変化させるように指令されると、その結果、短い期間内に電力消費の著しい変化が生じる可能性がある。それにより、エネルギーネットワーク内で安定性の問題が生じる可能性がある。さらに、昼光又は時刻によって誘導される照明制御システムが、電力消費の著しい変化を引き起こすだけでなく、制御プログラムのエラーが、入力電力の変動を引き起こすコマンドを誤って発行する可能性がある。さらに、悪意のある侵入者が、高速に電力を変化させるコマンド、すなわち照明ユニットにその電力消費を変えさせる照明コマンドを発行することにより、機器の破壊を意図的に試みたり、システムの動作を一時的に停止させることを試みる可能性がある。
【００４６】
したがって、図１〜図６を参照して上記で説明した、異なるエリアに割り当てられたいくつかの照明ユニットを備える照明システムを制御するための制御システム及び制御方法は、占有情報を使用することによって電力要求の最大勾配を制限するように構成され、ここで、占有情報は目に見える影響を制限するために使用される。好ましくは、照明コマンドの実行は、空間の使用者、特に、照明ユニットが割り当てられた異なるエリアに存在する可能性のある人への影響を最小にするような形で、時間的に散在される。詳細には、図７に模式的且つ例示的に示し、また上記で説明したように、いくつかの照明ユニットを電源オンすべきことを示す提供された照明コマンド２０と、どのエリアに人が存在するかを示す占有情報２２とが、ＰｏＥ制御ユニット１０によって使用されて、照明ユニットの少なくとも一部が異なる時間に電源オンされることを保証するために、異なる時間にそれぞれの照明ユニットに送信されるＰｏＥ照明コマンド、すなわち、ＩＰコマンドを生成することができる。遅延時間ともみなすことができる電源オン時間は、好ましくは、有人のエリアに割り当てられた照明ユニットは、無人のエリアに割り当てられた照明ユニットを電源オンするよりも前に電源オンされるように、ランダムに分散される。照明ユニットを電源オンする可能な順番を、図８に示す表に模式的且つ例示的に示す。
【００４７】
この表で、列ＬＡはそれぞれの照明ユニットのＩＰアドレスを示し、列ＬＬはそれぞれの照明ユニットの場所を示し、列ＲＮはそれぞれのランダム番号を示し、列ＯＤは占有情報を示し、列ＯＳはそれぞれの電源オンの順番を示す。列ＬＳの中で、Ｆ１は建物の１階を示し、Ｆ２は２階を示し、Ｆ３は３階を示している。列ＯＤの中で、Ｙはそれぞれの階が有人であることを示し、Ｎはそれぞれの階が無人であることを示す。表に示す例では、異なる照明ユニット、すなわち異なるＩＰアドレスにランダム番号が割り当てられており、有人のエリアに割り当てられた照明ユニットはより低いランダム番号を持ち、無人のエリアに割り当てられた照明ユニットはより大きいランダム番号を持つようになっている。電源オンの順番は、このランダム番号に従って形成される。詳細には、１階は有人であるので、１階の照明ユニットはより低いランダム番号を受け取り、無人であるその他の階の照明ユニットはより大きいランダム番号を受け取る。照明ユニットは、最も低いランダム番号から最も高いランダム番号へと起動されて行き、その結果、列ＯＳに示される順番になる。
【００４８】
イーサネット（登録商標）ケーブルは、電力輸送に使用されるだけでなく、ＩＰプロトコルを介して遠隔から照明ユニットを制御するためにも使用される。ＰｏＥ照明コマンドはＩＰコマンドであるが、ＩＰコマンドは相当な数の照明ユニットを宛先とすることがあり、その結果、著しい電力変化、特に著しい電流変化が生じることがある。例えば、勤務時間の前に、建物の照明制御システムが建物のすべての階の廊下の照明ユニットが電源オンされるように指令すると、それによってＰｏＥの電力供給側で突入電流が生じる可能性がある。また、コマンドが誤って分配されると、それによって多数の照明ユニットが点滅し、その結果ヒューズが飛んだりハードウェアが損傷したりする問題につながる可能性がある。また、ハッカー攻撃もこの問題を狙いとする場合がある。
【００４９】
したがって、上記で図１〜図５を参照して説明した照明システム及び図６を参照して上記で説明した制御方法は好ましくは、負荷コマンドを原因とする、すなわちＰｏＥ照明コマンドを原因とする電流ピーキングの問題を緩和するように構成される。負荷制御コマンド、すなわちＰｏＥ照明コマンドによって引き起こされる突入電流及び電流スパイクに関する潜在的な問題が判定され、ＰｏＥ照明コマンドがトラブルを生じさせる可能性がある場合は、電流変化率を低下させてこの問題を緩和するために、コマンドフローに影響を与えることができる。詳細には、異なる照明ユニットに対する照明コマンドは、好ましくは、電力消費を緩慢にするためにランダムに遅延させ、ここで、最大ランダム遅延時間が、電力変化がどれほど時間的に引き延ばされるかを決定することができる。空間の占有、すなわち占有情報を使用して、制御システム４によってそれぞれの照明ユニットに送信すべきコマンドが早く送付される確率を設定することができる。例えば、人が多くいる部屋や廊下に割り当てられた照明ユニットは、無人のエリアに割り当てられた照明ユニットに比べて、より高いランダム遅延生成の確率でそれぞれの制御コマンドを得ることができる。
【００５０】
一実施形態では、ＰｏＥ照明システムは、異なるエリアに割り当てられた照明ユニットと、特定の照明ユニット又は照明ユニットの群に結合された占有センサ、すなわち存在検出器とを備えることができる。停電の後には、まず占有センサが動作を開始し、照明ユニットはすべて電源オフされた状態を保つことができる。何個かの占有センサが１つ又はいくつかのエリアの占有を示すと、それらの占有センサに結合された照明ユニットが、相対的に高い優先度で、すなわち相対的に低い遅延で、再起動される。占有を検出しない占有センサに結合された照明ユニット又は照明ユニットの群は、低い再起動優先度を受け取り、すなわち、それらの照明ユニットは、より長い遅延時間で再起動される。規則、例えば勾配低下規則が、ある１つの瞬間に電源オンを許される照明ユニットの数と、さらなる照明ユニットを電源オンするまでに待つべき時間の長さとを規定する。それらの規則はさらに、遅延時間がランダムに分散されることを規定し、ここで、このランダムな分散は、高い再起動優先度を持つ照明ユニットが最初に電源オンされ、高い再起動優先度を持つすべての照明ユニットが電源オンされた後に、再起動優先度は、より低い照明ユニットが再起動されるように行われる。照明ユニットを、例えばＩＰアドレスや場所などの規則正しい順序で電源オンさせるのではなく、有人のエリアのすべての領域で比較的間際になってから最小限の照光を提供するために、随意に電源オンするために、好ましくはランダムプロセスが使用される。
【００５１】
図９は、照明システム２０１のさらに他の実施形態を模式的且つ例示的に示し、照明システム２０１は、第１の制御システム２０４に接続されたいくつかの第１の照明ユニット２３０、２３１、２３２と、第２の制御システム３０４に接続されたいくつかの第２の照明ユニット３３０、３３１、３３２とを備える。制御システム２０４、３０４は、ＰｏＥ  ＰＳＥであり、照明コマンド受信ユニットを備え、照明コマンド受信ユニットは、例えば建物管理システムから、イーサネット（登録商標）ケーブルによって提供される、図９には図示しないデータ通信チャネルを介してＰｏＥ照明コマンドを受け取り、受け取った照明コマンドを、ＰｏＥ  ＰＳＥ２０４、３０４の制御ユニットに提供するように構成される。したがって、照明コマンド受信ユニットは、照明コマンド提供ユニットであるともみなすことができる。ＰｏＥ  ＰＳＥ２０４、３０４は、電源レール９０を介して供給電力を受け取る。第１の照明ユニット２３０、２３１、２３２は、建物のうちそれぞれ異なる第１のエリアに割り当てられ、第２の照明ユニット３３０、３３１、３３２は建物のうちそれぞれ異なる第２のエリアに割り当てられる。各照明ユニット２３０、２３１、２３２、３３０、３３１、３３２は、それぞれの割り当てエリア内の人の存在を検出するために、組み込まれた存在検出器を有する。それぞれのエリアに人が存在するかどうかの情報は、それぞれのＰｏＥ  ＰＳＥ２０４、３０４に送信され、この占有情報はそれぞれのＰｏＥ通信ユニットによって受信される。それぞれのＰｏＥ通信ユニットは、受け取った占有情報をそれぞれの制御ユニットに提供し、したがって、占有情報提供ユニットであるともみなすことができる。
【００５２】
第１のＰｏＥ  ＰＳＥ２０４の制御ユニットは、異なる第１の照明ユニット２３０、２３１、２３２が異なる時間に所望電力レベルに設定されるように、それぞれの照明コマンドに従って、それぞれの占有情報に応じて、第１の照明ユニット２３０、２３１、２３２を制御するように構成される。そして、第２のＰｏＥ  ＰＳＥ３０４の制御ユニットは、異なる第２の照明ユニット３３０、３３１、３３２が異なる時間に所望電力レベルに設定されるように、それぞれの照明コマンドに従って、それぞれの占有情報に応じて、第２の照明ユニット３３０、３３１、３３２を制御するように構成される。ＰｏＥ  ＰＳＥ２０４、３０４は、上記で図１及び図３を参照して説明したＰｏＥ  ＰＳＥ４と同様であってよい。さらに、照明ユニット２３０、２３１、２３２、３３０、３３１、３３２は、上記で図１及び図５を参照して説明した照明ユニットと同様であってよい。
【００５３】
異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、それぞれの照明コマンドに従って、占有情報に応じて、照明ユニットを制御することによって生じる平滑化された電流変化率を、模式的且つ例示的に図１０に示す。
【００５４】
図１０は、時間ｔに応じた、電源レール９０によって供給される供給電圧Ｕ、電源レール９０によって供給される供給電流Ｉ、及び照明ユニット制御信号Ｃを示す。矢印７５で示される第１の状況では、最大供給電圧Ｕ及び最大供給電流Ｉが提供され、制御信号Ｃは、すべての照明ユニットの電源オンを指示する。矢印７６で示されるさらに他の状況では、供給電圧Ｕ及び供給電流Ｉはゼロであり、照明ユニットは電源オフされる。参照符号７７で示される状況では、照明ユニットが再び電源オンされるが、ここでは、照明ユニットはすべてが同時に電源オンされるのではなく、異なる遅延時間をもって電源オンされ、参照符号７０が最も早い電源オン時間を示し、参照符号７２が最も遅い電源オン時間を示している。矢印７１は平均遅延時間を示す。電源オン時間が異なるので、供給電流Ｉは比較的滑らかに増大する。参照符号７８で示される状況では、スパイク７４が検出されており、それによって照明システムの再始動が発生する。スパイク７４は、電源レール９０に接続された他のＰｏＥ  ＰＳＥのような他のデバイスのスイッチング動作によって引き起こされ、これは、例えば電流切断７３を検出するそれぞれのＰｏＥ  ＰＳＥ２０４、３０４の対応する測定デバイスによって検出される。再始動の間、照明ユニットは異なる時間に再度電源オンされ、ここで参照符号７９が最も早い電源オン時間を示し、参照符号８０が最も遅い電源オン時間を示している。平均遅延時間は矢印８１で示される。
【００５５】
このように、図１０は、例えば電源レールに電力が回復した後にどのように遅延が挿入されるかを、模式的且つ例示的に示している。斜線のエリアは、異なる遅延時間がどのように負荷オン制御を散在させて電流変化率を低下させることができるかを示す。照明ユニットは、停電が原因となって電源オフされるだけでなく、例えば図１０のスパイク７４で示されるような電源レール上の疑似的な不具合が原因で電源オフされることもある。ＰｏＥ  ＰＳＥは、多くの照明ユニットがある１つの瞬間に消えたことを検出するために、接続されたすべての照明ユニットの電力消耗を監視するように構成することができる。ＰｏＥ  ＰＳＥはさらに、それが制御コマンドの送信を全く伴わずに発生したことも検出するように構成することができる。したがって、ＰｏＥ  ＰＳＥは、それらの照明器具を再度起動する必要があることを知ることができ、それに関連する電流変化率を低下させるために起動をランダム化することができる。
【００５６】
ＰｏＥ  ＰＳＥは、照明ユニットが順々に起動状態になることを保証するために、異なるＰｏＥコネクタ、すなわち異なるポートに関する交渉の順番をランダム化するように構成することができ、ここで、ランダム化された交渉の順番は占有情報によって影響される。
【００５７】
照明システムの照明ユニットを制御するための制御システムの制御ユニットは、宛先とされる、すなわち対象とされる照明ユニットの数と、それに関係する電力消費の変化とを集計するアルゴリズムを使用するように構成される。制御ユニットは、好ましくは、さらに、必要とされるときだけ遅延機構を使用するように構成される。この理由は、コマンドの全面的な平滑化は、例えば電力の不安定性が問題とならない状況で、意図される照明の挙動を過度に変化させる可能性があるためである。例えば、平滑化プロセスは、電力変化が所与の閾値を下回るときには省略することができる。制御ユニットは好ましくは、さらに、制御される電力の量が少ない場合には低めの緩慢化を生成し、電力レベルが高いときには強い緩慢化を生成するように構成される。
【００５８】
照明ユニットの数千個の電源オン時間をランダム方式に遅延させると、すべての所望の照明ユニットが電源オンされるまでに何秒かを要する状況につながる可能性がある。そのため、階段や出口に至る歩行通路のような枢要／重要なエリアで、例えば数秒にわたって暗い箇所ができる可能性がある。したがって、照明システムの照明ユニットを制御するための制御システムの制御ユニットは、占有情報のみに依存するのではなく、例えば、それぞれの照明ユニットの場所、それぞれの照明ユニットの種類、又は動き検出の履歴にも追加的に応じて、それぞれの照明コマンドに従って、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように照明ユニットを制御するように構成することができる。例えば、電源オンの順番に影響を与え、それぞれの照明ユニットの場所、それぞれの照明ユニットの種類、及び動き検出の履歴に依存することができる重み係数を使用することができる。例えば、異なる照明ユニットにランダム番号が割り当てられる場合には、最終的に得られる電源オンの順番に影響を与えるために、それぞれの重み係数をそれぞれのランダム番号に足す、又はランダム番号から引くことができる。一実施形態では、制御ユニットは、それぞれの枢要エリアに人がいない場合でも、及び／又は、それぞれの枢要エリアを感知する占有センサに不具合があって機能していない場合でも、枢要なエリアを照光するために、占有に基づく制御をすべての照明ユニットには適用しないように、すなわち、階段や出口に至る歩行経路のような枢要なエリアにある照明ユニットには占有に基づく制御が適用されないようにも構成することができる。動きの履歴は、好ましくは、業務時間の開始期間又は終了期間中の歩行エリアにおける履歴である。例えば、制御ユニットは、一日のうちどの時間にどのエリアが有人となるかを記憶し、動き情報の履歴又は歩行エリア情報の履歴とみなされるこの占有の履歴情報に基づいて、別のエリアが有人であることが検出された後にあるエリアが有人になる可能性がどれほどあるかを判定するように構成することができる。制御ユニットは、そのような可能性を判定するために、知られている統計的方法を使用するように構成することができる。例えば、占有履歴情報が、トイレの占有が検出された後にはトイレに隣接する廊下で常に又はほぼ常に占有が検出されることを示す場合、制御ユニットは、トイレで占有を検出した後に廊下で占有を検出する可能性が非常に高いと判定することができる。制御ユニットは、有人のエリアと、高い可能性を持つ無人エリア、すなわち、例えば有人になる可能性が事前定義された閾値よりも大きい無人エリアとを同じ優先度で扱い、一方で、例えばその有人エリアと無人エリアとが同じように照光されるように、占有情報に応じて照明ユニットを制御するように構成することができる。これにより、例えば、上記で述べた例では、トイレが有人である時には、トイレに隣接する廊下が有人でなくても廊下が照光されることを保証する。一般に、例えばドアでつながれた隣り合うエリアは、あるエリアが有人になった後には、すぐ隣にあるエリアも有人になる可能性が大きいと想定することができる。したがって、そのような可能性に応じて照明ユニットを制御することで、第１のエリアを離れる人が、隣接する第２のエリアですぐに照明を得られるという結果をもたらすことができる。
【００５９】
照明ユニットがあちこちでランダムに電源オンされる場合には、専門的な経験を与えない。したがって、照明システムの照明ユニットを制御するための制御システムの制御ユニットは、照明ユニットをグループごとに制御するように構成することができる。例えば、図２を参照すると、第１の照明ユニット３０が第１のグループを形成し、第２の照明ユニット３１が第２のグループを形成し、第３の照明ユニット３２が第３のグループを形成し、第４の照明ユニット３３が第４のグループを形成し、ここで、同じグループの異なる照明ユニットは、同じ時間にそれぞれの所望電力レベルに設定される。さらなる実施形態では、制御は階ごとに実施することもでき、又はより一般的には、階段の複数の階にある照明ユニットのように、一人の人の視界内に同時にあることが可能なすべての照明ユニットをグループにすることができる。
【００６０】
一実施形態では、制御ユニットは、照明ユニットが照明コマンドに従って占有情報に応じて制御される前に、事前定義された第１の電力レベルに設定されるように、照明ユニットを制御するように構成され、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるようにすることができる。例えば、一実施形態では、合計電力消費が依然としてかなり低くなるように、現在の照明コマンドの宛先となる各照明ユニットがまず最大調光レベルに切り替えられ、次いで、照明ユニットをそれぞれの所望電力レベルに向けて上昇させるために、占有情報に依存するランダムな遅延を適用することができる。
【００６１】
ＰｏＥ照明システムは、直流（ＤＣ）電力分配システムである。交流（ＡＣ）システムと比べると、ＤＣ電力分配システムは、負荷の電力コンポーネントの簡略化、分配損失及び変換損失の低下によるエネルギー節減、並びに環境に配慮したローカルのエネルギー源の取り込みの容易化を可能にする。しかし、ＤＣ電力分配システムはしばしば、デバイスの電源投入時に電流消費が増大する結果として、突入の問題が生じる。ＡＣシステムで行われるのとは異なり、ＤＣ負荷は、好都合なことに電力入力端子にコンデンサを備えることができる。そのようなコンデンサは、負荷を保護するために、負荷自体の電流リップルが完全に電力送電網に伝搬することを防止し、スパイク、特に短い過電圧パルスを平滑化する。しかし、そのような入力コンデンサは、すべてのコンデンサが一度に充電されることが必要であるため、送電網を始動する必要があるときには必ず過剰な電流を生成することになる。突入の具体的な発生源は、例えばハロゲン白熱灯を利用した照明ユニットであり、これは、白熱灯の温度が上がるまでフィラメントが数倍の定格電流を必要とするためである。突入の不都合点は、例えば、電流制限の超過による始動時の一時的な電力及び機器の一時的な使用不可、並びに、突入と保護によって生じる、照明が点滅することや電力低下後にシステムが電源オンしないなどの、ユーザが容易に気付く電源オン／オフの影響などである。
【００６２】
上記の実施形態では、制御システム及び照明システムはＰｏＥシステムであるが、他の実施形態では、それらのシステムは、ＥＭｅｒｇｅ  Ａｌｌｉａｎｃｅ標準に準じたシステムのような別の種類のシステムであってもよい。ＥＭｅｒｇｅ  Ａｌｌｉａｎｃｅは、スイッチボード、分電盤、変電所、又は他の電気装置の内部で電気を伝える、例えば銅又はアルミ製の帯片であるバスバー当たりの利用可能電力を制限するために固有の要件及び標準を規定している。例えば、ＥＭｅｒｇｅ  Ａｌｌｉａｎｃｅ仕様は、ＮＦＰＡ（登録商標）Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｄｅの安全規制に準拠した低電圧（２４Ｖ）のＤＣ設備を必要とし、それにより、利用可能な電力を、バスバー当たり１００ＶＡに制限している。ＤＣシステムでは、突入により、許容可能な電力予算のつかの間の超過がバスバーで発生し、そのため、つかの間のバスバーの切断と、そのバスバーによって電力を供給されるデバイスの非通電が生じ、これは、特にシステムの始動時に生じる可能性が高いため、繰り返し発生する場合にはユーザにとっては非常に憂慮すべき影響である。負荷の中の電子回路を介した突入の防護は高費用である。
【００６３】
特に専門的な照明セグメントにある照明制御システムでは、照明ユニットをグループに割り当てることができる。例えば、１つの部屋にあるすべての照明ユニットがすべて一つの存在検出器によって自動的に制御されるか、又は、１つの部屋にある照明ユニットが異なるグループに割り当てられ、光センサ（例えば、窓側／廊下側のオフィス照明の採光用）、又は、職場若しくは作業に割り当てられた複数のボタンによって制御される。別の例では、客が到着する前にホテルの部屋を使用可能にすることは、ＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ，  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ：暖房、換気、及び空調）、基本的な客情報のためのデフォルトの照明及びテレビ等の電源を入れることを必要とする場合がある。さらに別の例では、職場に電力を供給することが、デスクトップ、画面、プリンタ、スピーカ、及びスマートフォンドッキングステーションの電源を入れることを必要とする場合がある。
【００６４】
上記の実施形態では、照明ユニットは、部屋や廊下のような建物内のエリアに割り当てられるが、他の実施形態では、照明ユニットは、建物の外のエリアに割り当てられることも可能であり、その場合、占有情報は、例えば、車や歩行者がそれぞれのエリアに存在するかどうかを示す。
【００６５】
上記で図１〜図５を参照して説明した実施形態では、電力レベル設定時間を遅延させる機構は、実質的に、照明システムの照明ユニットを制御するための制御システム４の制御ユニット１０で実現されるが、他の実施形態では、この機構は別の方式で実現することができる。
【００６６】
照明コマンドを提供し、占有情報を提供し、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、照明コマンドに従って、占有情報に応じて照明ユニットを制御する機構は、ＰｏＥ  ＰＳＥ、特にＰｏＥ  ＰＳＥスイッチのファームウェアとして実現することができる。
【００６７】
上記で図１〜図５を参照して説明した実施形態では、存在検出器、すなわち占有センサは照明ユニットに組み込まれるが、他の実施形態では、存在検出器は別個のユニットであってもよく、それらがそれぞれのエリアに割り当てられる、且つ／又はそれぞれの照明ユニットに結合される。
【００６８】
照明システムの照明ユニットを制御するための制御システムの制御ユニットは、どの照明ユニットとどの存在検出器とが関係しているかについての情報を、通常の動作中にデータ収集によって収集することができ、ここで、占有信号から、複数個の照明ユニットへの制御メッセージが一貫して生成される。そのため、制御ユニットは、どの占有信号からどの照明ユニットへの制御メッセージが生成されるかを観察することができ、制御ユニットは、その情報に基づいて照明ユニットと存在検出器を互いに結合することができる。
【００６９】
上記で図１〜図５を参照して説明した実施形態では、異なるエリアに割り当てられたいくつかの照明ユニットを備える照明システムの照明ユニットを制御するための制御システムの制御ユニットは、ＰｏＥ  ＰＳＥである。ＰｏＥ  ＰＳＥは、独自の主回路を持ち、ＰｏＥ  ＰＳＥは、ＰｏＥ  ＰＳＥの範囲内で突入を減らすように構成され、すなわち、突入を減らすための機構がＰｏＥ  ＰＳＥレベルで実現され、ここでは、より多くの量の照明ユニットの突入を減らす機構は必要でない。ただし、照明システムの照明ユニットを制御するための制御システムは、より多くの量の照明ユニットを制御する制御システムであることも可能である。例えば、制御システムは建物管理システムである可能性があり、これは、占有を中心とした方式で照明ユニットを制御するだけでなく、空調機器、コンピュータ、ディスプレイ等のような他の負荷も制御する。そのため、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、提供された照明コマンドに従って、提供された占有情報に応じて照明ユニットを制御するように構成された建物管理システムが提供されてもよい。したがって、制御機構は、例えば建物管理システムを使用した、より中央型の方式で適用することができ、建物管理システムは、建物内の動きセンサなどのすべての存在センサにアクセスすることができ、占有情報に基づいて建物内の各個々の照明ユニットを制御することができる。又は、例えばエリアコントローラを使用した、より分散型の方式で制御機構が適用されてもよく、エリアコントローラは、ＰｏＥ  ＰＳＥのファームウェアとして実現され、それぞれのエリアにあるすべての存在センサにアクセスすることができ、存在センサから受け取られる占有情報に基づいてそれぞれのエリアの照明ユニットを制御する。
【００７０】
一実施形態では、照明システムの照明ユニットを制御するための制御システムは、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるように、占有情報に依存した制御の無効化及び有効化を可能にするように構成することができる。例えば、デフォルトでは占有による制御が有効化されるが、占有による制御を例えば中央サーバが無効化できるように構成することができる。
【００７１】
照明ユニットの所望電力レベルを規定するコマンドがネットワーク内に分散される場合、すなわち、例えば、コマンドがＩＰコマンドである場合、占有に基づく制御は、ネットワークの速度に基づいて無効化又は有効化することができる。ネットワークの速度が事前定義された閾値よりも低い場合は、占有に基づく制御が有効化されてよい。さらに、占有に基づく制御は、ネットワーク内の電源オン要求の数に応じて有効化又は無効化されてもよい。詳細には、電源オン要求の数が事前定義された閾値よりも低い場合は、占有に基づく制御が無効化されてよい。例えば、ネットワーク内にほとんど電源オン要求がない場合には、ネットワークのノードが、占有に基づく制御を電源オフさせることができる。
【００７２】
上記の実施形態では、占有に基づく制御は一定の条件下のみで使用されるが、他の実施形態では、占有に基づく制御は、照明システムが起動状態であれば、常時使用されてもよい。
【００７３】
上記の実施形態では、異なるエリアに割り当てられたいくつかの照明ユニットを備える照明システムを制御するために制御システム及び方法が使用されるが、他の実施形態では、異なるエリアに割り当てられた他の負荷も、提供されたコマンドに従って占有情報に応じて制御して、異なる負荷が異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるようにすることができる。
【００７４】
図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲の考察から、特許請求される本発明を実施する際に、開示される実施形態の他の変形例が当業者によって理解され、実施されることができる。
【００７５】
特許請求の範囲では、「を含む」という単語は他の要素又はステップを排除せず、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数を排除しない。
【００７６】
単一のユニット又はデバイスが、特許請求の範囲に記載されるいくつかの項目の機能を実現することができる。ある手段が、相互に異なる従属する請求項に記載されているという単なる事実は、それらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを意味しない。
【００７７】
１つ又はいくつかのユニット又はデバイスによって行われる総電力変化の判定や、照明ユニットの制御等のような手順は、任意の他の数のユニット又はデバイスによって行うことができる。例えば、ステップ１０２〜１０５は、単一のユニットによって行うことも、又は任意の他の数の異なるユニットによって行うこともできる。本制御方法に従う制御システムのそのような手順及び／又は制御は、コンピュータプログラム及び／又は専用ハードウェアのプログラムコード手段として実現することができる。
【００７８】
コンピュータプログラムは、光学記憶媒体又は固体状態媒体などの適切な媒体に記憶／配布する、他のハードウェアと共に供給する、又は他のハードウェアの一部として供給することが可能であるが、インターネット、又は他の有線若しくは無線の遠隔通信システムを介するなど、他の形態で配布することも可能である。
【００７９】
特許請求の範囲に参照符号がある場合には、範囲を制限するものと解釈すべきでない。
【００８０】
本発明は、照明システムの照明ユニットを制御するための制御システムに関し、照明ユニットは異なるエリアに割り当てられ、制御システムは、所望電力レベルを規定する照明コマンドに従って、また、エリアの占有の程度を示す占有情報に応じて照明ユニットを制御するように構成され、それにより、提供された照明コマンドが照明ユニットを実質的に同時にそれぞれの所望電力レベルに設定することを要求する場合でも、異なる照明ユニットが異なる時間にそれぞれの所望電力レベルに設定されるようにする。これにより、例えばヒューズが飛んだり、照明システムの構成部品が損傷したりするなどの可能性を減らすことができ、一方で、占有情報を考慮するので、照明ユニットをそれぞれの所望電力レベルに設定する際の遅延が目に見えないか、又はほとんど目に見えない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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