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JP2004535054A - ランディメーションを用いたバインディングプロトコル - Google Patents

ランディメーションを用いたバインディングプロトコル Download PDF

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JP2004535054A
JP2004535054A JP2003513292A JP2003513292A JP2004535054A JP 2004535054 A JP2004535054 A JP 2004535054A JP 2003513292 A JP2003513292 A JP 2003513292A JP 2003513292 A JP2003513292 A JP 2003513292A JP 2004535054 A JP2004535054 A JP 2004535054A
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Koninklijke Philips Electronics NV
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Abstract

一つ以上のランプを隣接グループから互いに制御された制御グループにバインディングする方法を開示する。先ず、隣接グループのランプのアドレスが要求される。アドレス要求に応答してランプから受信した第1アドレスは、隣接グループにおける第1ランプの(ADDR1として表される)アドレスとして考察される。隣接グループのランプは、隣接部の第1ランプのアドレスADDR1を有するか否かについて問い合わされる。問合せに対する応答は、当然、アドレスADDR1を有する第1ランプから受信される。さらに、問合せに対する他の一つ以上の応答が隣接グループの他のランプのうちの一つ以上から受信されるか否か決定される。他の応答が受信されると、アドレスADDR1を有する全てのランプは、そのアドレスをランダム化するよう命令される。隣接グループのランプのアドレスに対する要求を開始するこれらのステップは、どのランプがアドレスADDR1を有するかに関連する問合せに対して他の応答が受信されなくなるまで繰り返される。

Description

【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、照明設備及びランプの無線制御に関し、更に詳しくは、照明設備及びランプの位置決め情報を用いて照明器具及びランプを制御するネットワークを構成する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在利用されている照明制御装置は、照明設備又はランプを制御するために赤外(IR)信号及び/又は無線周波(RF)信号を使用している。図1を参照すると、IR制御を組み込んだ既知の照明装置のセクションを示す。二つのランプ10a,10bが領域Rに配置されている。コントローラ12は、ランプ10a,10bにそれぞれ接続され、ランプをターンオンし及びターンオフするために用いられる。赤外センサ14は、例えば手に握られた送信機16とすることができるIR送信機16からIR信号を受信する。IR送信機16がセンサ14を指示するとともにIR信号18を出射すると、IRセンサ14はコントローラ12に信号送信してランプ10a,10bの状態を変更し、すなわち、ランプをターンオン又はターンオフする。
【0003】
さらに、コントローラ12は、コントローラ12を接続するネットワークコントロールボックス22に接続したバスを含むネットワークを通じて(図示しない)コンピュータによって制御される。したがって、ランプ10a,10bをネットワークを通じて制御することもできる。ネットワークは、他の複数の領域を含むことができ、そのうちの一つを、主要な参照番号を付して示す。図示したように、他の領域のランプも、(送信機16’のような)IR送信機によって又はネットワーク制御を通じて制御することができる。IR制御は複数の不都合を有する。例えば、IR送信機及び受信機は比較的高価である。さらに、IR送信機は、比較的狭いビームを有し、したがって、送信機と受信機との間に明瞭で妨げのないラインを必要とする。したがって、例えば、点状に配置されたIR送信機が広い開放されたオフィスエリアで複数のランプを制御すべき場合、多数の高出力のLEDが、送信機とランプコントローラに隣接する受信機との間の複雑な幾何学的関係とともに要求される。また、一般に、IR受信機及びコントローラを、制御すべき単一のランプの各々にワイヤ接続する必要があり、これによってコスト及び複雑さが一層増大する。
【0004】
RF制御によって、IR制御の不都合の多くが軽減され又は除去される。図2を参照すると、RF制御を組み込んだ既知の照明装置のアナログ区分を示す。また、2個のランプ50a,50bが領域Rに配置される。RF送受信機が各ランプ50a,50bにワイヤ接続され、したがって、各ランプ50a,50bは、個別のRFアンテナ52a,52bを有する。無線コントローラ56は、RF信号58を送信して、ランプ50a,50bをターンオン又はターンオフする。RF信号は、全方向に出射され、検出すべき視線を必要としない。したがって、コントローラ56からのRF信号58が、両方のランプ50a,50bの受信機の電子的なアドレスを含む場合、それは、コントローラ56の単一の動作によって両方のランプを制御する。
【0005】
さらに、ネットワークコントロールボックス62は、バス60を通じてコンピュータネットワークに接続される。ネットワークコントロールボックス62は、ランプ50a,50bの切替の指定を含みうるRF信号68を送信するRFアンテナも有する。装置の隣接する領域R’も、主要な参照番号を付したアナログ要素で表す。さらに、適切なアドレス指定によって、単一のネットワークコントロールボックス62から出射されたRF信号68は、両領域のランプを制御することができる。
【0006】
したがって、RF制御は、少数のRF送信機で広範囲をカバーすることができ、無線が壁部を通過するとともに無指向性で放出されるので、RF制御は、複雑さ及びコストを減少する。有線(又は再有線(re-wiring))をほとんど又は全く必要としない。図2を参照すると、RF制御を実現するには、ネットワークコントロールボックスをRF送信機に最適合するとともに、ランプ50a,50bを、RF送受信機及び大きくないプロセッサ、マイクロプロセッサ又は他の処理装置を有するランプに置換するだけでよい。重要なことは、RF制御を用いる場合、各ランプがそれ自体の送受信機を有し、したがって、ランプと(図1に示すコントローラ12のような)コントローラとの間に有線が存在しない。これによって、図2に示すようなコントローラ56又はネットワークコンピュータ及び/又はネットワークコントロールボックス62(以後、コントローラの文脈において単に「ネットワークコントロールボックス」と称する。)に収容されたコントローラによって制御されるランプのグループ分けの変更の際の全体的な柔軟性が提供される。
【0007】
したがって、RF制御は、ランプの形態を変更する必要があるとき(例えば、モジュラーオフィスを新たな形態に変更する必要があるとき)にランプの各グループをサービングコントローラに有線で再接続する必要性を減少する。その代わりに、RFプロセスに対して、例えば(送受信機を有する)ハンドヘルドリモートコントローラ又はネットワークコントロールボックスとすることができる特定のコントローラの制御に対するランプの「バインディング」(binding)が存在する。バインディングは、ロケーション、機能又は他の共有性に基づいてランプをグループ分けするプロセスである。したがって、各ランプに組み込まれたRF送受信機及びプロセッサは、固有のアドレスを伴う。RF送受信機及びプロセッサを含むランプは、先ず、予め規定された関係を任意のコントローラに対して有することなく設備、天井等に取り付けられる(一般的な用語「ランプ」を用いるが、以下のRFの文脈において、用語「ランプ」はRF送受信機及び関連の処理機能を有するものと理解されたい)。バインディングプロセスは、一つ以上のランプのアドレスを特定のコントローラに関連し又はプログラムする(上記ネットワークコントロールボックスは、一般に、リモートコントローラ又はハンドヘルドコントローラと同一のRF制御を行い、したがって、明細書では、一般に「コントローラ」と称される後者に焦点を当てる。)。バインディングプロセスは、ランプのアドレスを互いに相違するコントローラに関連させることによってランプの再構成を迅速に行うことができ、このように関連させることは、再有線化に比べて著しく簡単かつ廉価である。
【0008】
取付け後、ランプ受信機は、一般に、容易にアクセス可能とならない。したがって、コントローラとランプとの間にリンクを確立する必要があるバインディングは、一般に、ランプに対する物理的なコンタクトを有することなく実行される。
【0009】
しかしながら、RF制御は、それ自体の複数の不都合を被る。無線照明ネットワークのRF制御に関連したそのような不都合の一つは、既に説明したような特定のコントローラ及び/又はネットワークコントロールボックスに対するランプのバインディングである。RF制御を用いる共通の無線ネットワークにおいて、各ランプ受信機は、アドレスとともに再プログラミングされ、そのアドレスを含むRF信号を出射するコントローラからの制御信号にのみ応答する。しかしながら、アドレスの個数は有限であり、二つ以上のランプが同一アドレスを有することがある。共通アドレスを有するランプが、互いに相違するコントローラによって制御される場合、干渉が生じるおそれがある。すなわち、コントローラからのRF信号が、制御されたランプのグループの一部出ないランプに到達するおそれがある。ランプが、グループ中のランプの一つと同一アドレスを有する場合、ランプはRF信号に応答する。
【0010】
干渉は、複数のランプがコントローラの制御範囲内にある場合、例えば、隣接する部屋及びフロアにランプが配置された場合のネットワークで特に生じやすい。個々のランプは、典型的には、予めプログラムされたアドレスを伴う。アドレスを十分に長くする(典型的には、30ビット以上とする)ことによって、近接するランプ受信機が同一アドレスを有する(「オーバーラップ」と称する。)可能性が非常に小さくなる。しかしながら、全ての製造者がランプに長いアドレスを付与するわけではない。さらに、典型的な有線のデジタルネットワークが、任意の長いアドレスの受信機を有するとしても、それは、最終的には、通常動作に対して短いアドレスを再指定する(この一例は、デジタルアドレス指定可能照明インタフェース(Digital Addressable Lighting Interface: DALI)規格のネットワークである。)。アドレスを短くするとオーバーラップの可能性が増大する。理論的には、全てのランプ受信機を独自のアドレスで再プログラミングすることによって、短いアドレスのオーバーラップを減少し又は除去することができるが、互いに相違する製造者(又は統合規格)間で要求される協力が実現されないおそれがある。
【0011】
ランプをコントローラ送信機に関連させる実際のバインディング手順は、オーバーラップの問題を強調する。複数の隣接するランプを特定のコントローラの制御グループの一部として関連させることを所望する場合、バインディング手順の重要なステップは、グループに含まれるべき各ランプのアドレスをコントローラによって「見つける」ことである。種々のアルゴリズム又はプロトコルが、このタスクを実行するために存在する。一般に、バインディング手順は、1)任意のコントローラに結び付け(「取り付け」)られていない未取付けランプの存在を識別するステップと、2)そのような未取付けランプのアドレスを決定するとともにそれを選択するステップと、3)グループ内に存在するのを所望されるランプであるか否かを決定するために、選択したランプの視覚的な表示を行うステップと、4)グループ内に存在するのを所望されるランプである場合に、ランプを結び付けるステップとを有する。バインディングは、ランプのアドレスをコントローラにプログラミングすることによって生じ得る。また、コントローラは、コントローラでプログラムされた他の任意のものから独自のものである新たなアドレスを採用するとともに、ランプを新たなアドレスに再プログラムすることができる。その後、コントローラは、次の取り付けられていないランプに対して手順を進行する。
【0012】
(ランプの点滅のように)ランプが視覚的な信号を発生するのを要求することによって、プログラマーは、取り付けられていないランプのうちのいずれが選択されたかを見ることができ、所望の結び付けるべきグループ内にそれが存在することを確かめる。そうである場合、既に説明したように、実際のプログラミングがランプに対して実現される。しかしながら、第2のランプが、選択されたランプと同一アドレスを有する場合、第2のランプは、上記バインディングプロトコルに従ったとき、第2のランプもグループの一部として結び付けられる。コントローラが独自の新アドレスを採用するとともに、ランプのプロセッサによって再プログラミング用のランプに新アドレスを送信する場合、第2ランプのアドレスが、同様に再プログラミングされ、その結果、結び付けられる。したがって、第2ランプは、再プログラムされたアドレスとともにグループ内に含まれる。当然、このような第2ランプの意図しないバインディングは、結び付けるよう意図したランプのアドレスによるオーバーラップが原因である。
【0013】
選択後に第2のランプによって付与された視覚的な信号がプログラマに対して可視であるとしても、そのような第2のランプの意図しないバインディングを防止することができない。しかしながら、第2のランプが他の領域(例えば、隣接する部屋又はフロア)に配置される場合、プログラマーがバインディングを検出することなく意図しないバインディングが生じるおそれがある。その理由は、プログラマが第2ランプの視覚的な信号を見ないからである。
【0014】
したがって、低コストで、干渉が生じるおそれが少なく、かつ、再構成が容易な無線制御装置をバインディングする(結び付ける)装置及び方法が必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
したがって、本発明の目的は、特定の1個以上のランプの意図しないバインディングがないランプのような装置のグループをバインディング(結び付ける)装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0016】
したがって、本発明は、隣接するグループから互いに制御される制御グループに一つ以上の装置、例えばランプをバインディングする方法を提供する。先ず、隣接するグループの装置のアドレスが要求される。アドレス要求に応答して装置から受信した第1アドレスは、隣接するグループの第1の装置の(ADDR1として表される)アドレスとして考慮される。隣接するグループの装置は、それが隣接するグループの第1装置のアドレスADDR1を有するか否かについて問い合わされる。当然、問合せに対する応答は、アドレスADDR1を有する第1装置から受信される。さらに、問合せに対する他の一つ以上の応答が隣接するグループの他の一つ以上の装置から受信されるか否か決定される。他の応答を受信する場合、アドレスADDR1を有する全ての装置は、そのアドレスを任意にするよう命令される。隣接するグループの装置のアドレスに対する要求を開始するステップは、これらステップは、どの装置がアドレスADDR1を有するかに関する問合せに対する応答を受信しないと決定されるまで繰り返される。
【発明の効果】
【0017】
方法は、問合せに対する他の応答を受信することを決定した後、第1装置を識別する検知出力をオペレータに供給するよう第1装置に命令する。これを、装置からの視覚的な出力とすることができる。例えば、装置がランプの場合、ランプは、その光出力を暗くする。他の例において、装置が無線スピーカの場合、スピーカは音声出力を発生することができる。第1装置は、制御グループの一部として結び付けられ又は結び付けられないままになる。いずれの場合も、第1装置は、バインディング手順の他の考察から除去され、隣接するグループの装置のアドレスに対する要求を開始するステップを繰り返す。
【0018】
さらに、本発明は、一つ以上の装置を装置の隣接するグループからコントローラに結び付ける無線コントローラを具える装置を具える。コントローラは、データを処理するとともに信号をフォーマット化するプロセッサと、信号を送受信する送受信機とを有する。バインディング手順において、コントローラは、送信アドレス要求信号を、隣接するグループ内の装置に送信する。コントローラは、隣接するグループの第1装置の(ADDR1として表される)アドレスとしてのアドレス要求信号に応答して装置から受信した第1アドレスを用いる。
【0019】
コントローラは、アドレス問合せ信号をアドレスADDR1に送信する。コントローラは、アドレス問合せ信号を第1装置から戻す。その理由は、それがアドレスADDR1を有するからである。コントローラは、アドレスADDR1に指導されたアドレス問合せ信号に応答する他の一つ以上の応答が隣接するグループの他の装置の一つ以上から受信したか否かも決定する。他の一つ以上の応答を受信する場合、コントローラは、ランダム化したアドレス信号をアドレスADDR1に送信する。
【0020】
コントローラが、ランダム化したアドレス信号をアドレスADDR1に送信する場合(すなわち、アドレス問合せ信号に対する他の一つ以上の応答を受信する場合)、コントローラは、以前の処理ステップ、すなわち、a)送信アドレス要求信号を隣接するグループの装置に送信するステップと、b)隣接するグループの第1装置のアドレスADDR1としてのアドレス要求信号に応答する装置から受信した第1アドレスを使用するステップと、c)アドレス問合せ信号をアドレスADDR1に送信するステップと、d)アドレス問合せ信号の応答を第1装置から戻すステップと、e)アドレス問合せ信号に対する他の一つ以上の応答を隣接するグループの他の装置の一つ以上から受信したか否かを決定するステップと、f)アドレス問合せ信号に対する他の応答を受信した場合、ランダム化したアドレス信号をアドレスADDR1に送信するステップとを繰り返す。ランダム化されたアドレス信号に従って、アドレス要求信号に対して応答する装置から戻る第1アドレスは、当然、以前の第1アドレスとは異なる。その理由は、それがランダム化を経ているからである。したがって、ADDR1によって表されたアドレスは、典型的には、処理を通じた各反復に対して互いに相違する。
【0021】
第1装置からのアドレス問合せ信号に対する応答がコントローラに戻るとともに、アドレス問合せ信号に対する他の応答がない場合、コントローラは、識別要求信号をアドレスADDR1に送信し、コントローラのオペレータをセンサ出力を用いて識別するよう第1装置に命令する。第1装置の識別の受信に従って、オペレータは、バインドコマンド又はスキップコマンドをコントローラに入力することができる。バインドコマンドによって、コントローラは、第1装置を、コントローラによって制御される装置の制御グループに結び付ける。スキップコマンドによって、コントローラは、第1装置を結び付けないままにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
本発明の好適な実施の形態を、添付図面を参照して以下説明する。以下の説明において、周知の機能又は構成を詳細に説明しない。その理由は、それが本発明を不必要に曖昧にするからである。明細書中、ランプのグループを具える実施の形態に焦点を当てる。しかしながら、上記発明の開示で反映しているように、本発明は、一般に、本発明をサポートする適切な信号処理機能を有する(同一、同様又は互いに相違する)装置のグループに適用可能である。
【0023】
本発明の好適な実施の形態の装置及び方法は、近年開発された時間変調された超広帯域(UWB)技術を利用する。UWB無線信号送信は、例えば数百ピコ秒のオーダの著しく短いパルスを使用し、それを、ナノ秒の十倍(ピコ秒の千倍の十倍)のオーダの時間で分離することができる。UWBが無線装置の帯域幅を増大するために開発されたとしても、送信機と受信機のクロックの同期を正確にとるとともに、UWBパルスの飛行時間を決定することによって送信機と受信機との間の距離を数センチの範囲内で測定するために、狭パルス伝送を使用することができる。後に更に説明するように、これら手順は、オーバーラップを除去するためにバインディング手順で用いられる。
【0024】
UWB無線において、単一サイクルのパルス列がRF無線通信チャネルとして用いられる。図3aは、RF信号の3個の単一サイクルパルスの列を表す。図3aに示すパルスは、一定間隔で分離されている。一般に、パルス列は、繰返し擬似ランダムキーによってコード化され、したがって、同一領域内で動作する送信機間の干渉を防止するのに用いることができる個別のデータチャネルを構成する。図3bは、符号化されたパルス列を表し、この場合、各パルスは、キーによって決定されるように分離間隔内で任意の位置に移動される。さらに、単一サイクルの各々を変調して、各パルスの位置をシーケンスの規則的な位置から時間的に僅かに変更することによって情報のビット(0又は1)を搬送することができ、パルスの一つを図3cに示す。
【0025】
信号情報は、相関受信機を用いてパルス列から復元される。特定のデータチャネルに対して同一コードキーを用いてプログラムされた相関器は、受信した信号とコードキーとの関をとるとともに、その結果を積分する。出力データを時間的にサンプルして、復調されたデータストリームを生成する。任意の符号化されたシステムにおけるように、データストリームは、送信機に対するコードキーと受信機に対するコードキーが整合したときのみ検出される。相関受信機は、時間的にシフトされた受信した個別の信号上でこの技術を同様に使用し、したがって、個別の信号を同一チャネル上で復元する。
【0026】
典型的には、送信機のクロックレートと受信機のクロックレートとの間の短時間の整合を、100ps未満で行うことができる。既に説明したように、パルスは、典型的には、ナノ秒の数十倍のオーダーのパルス幅を超える数百ピコ秒のオーダーのパルス幅を有する。したがって、これらの特性を有する送信機から放出された同期信号(又は同期をとる任意のUWB信号)によって、受信機は、そのクロックを送信機に対して上記精度で同期をとることができる。
【0027】
図4は、本発明の好適な実施の形態による照明設備の無線バインディング及び制御の装置を示す。図4において、コントローラ156と、一連のランプ150a,150b,...,150i,...150n(以後、参照番号150a−nとして集合的に称する。)とを示す。ランプ150a−150nは全て、後に説明しない場合には、ソフトウェアを含めてほぼ同一の構成要素を具える。ランプ150a−150nは、(図示しない)照明設備に接続され又は組み込まれる。後に更に説明するように、ランプ150a−150nの一部又は全ては、バインディング手順でコントローラに結び付けられ、そのようなバインディングの後、そのように結び付けられたランプが、コントローラ156によって制御される。
【0028】
コントローラ156は、典型的には、照明装置を無線遠隔制御するが、ネットワークコントロールボックスのような他の装置とすることもできる。図4aに示すように、コントローラ156は、送受信機160に接続したアンテナ158を具える。送受信機160は、キーパッドのようなユーザインタフェース164に接続したマイクロプロセッサ162に接続される。後に更に説明するように、マイクロプロセッサ162は、(ランプ150iとバインディングプロセスで選択したランプ150a−nのうちの他の任意のものとのような)ランプをコントローラ156に接続するとともに一度結び付けられたランプを制御するために用いられる信号を発生するようプログラムされる。マイクロプロセッサ162から発生した信号は、送信機160及びアンテナ158を通じてランプに送信され、同様に、アンテナ158及び送受信機160を通じて受信した信号は、処理のためにマイクロプロセッサ162に送信される。
【0029】
説明を容易にするために、ランプ150a−nの構成要素に続いて、図示したランプ150iの構成要素を、図4bに示すとともに、以後説明する。ランプ150iの構成要素及びプログラミングは、図4bの説明において他のランプ150a−nの任意のものを表す。ランプ150iは、送受信機152iに接続したアンテナ151iを具え、送受信機152iはマイクロプロセッサ153iに接続される。マイクロプロセッサ153iは、ランプ150iとコントローラ156との間のバインディング手順で用いられる信号を発生し及び受信するようプログラムされて、ランプ153iを(図5に関連して後に説明するように)選択されたコントローラ156に結び付ける。信号は、アンテナ151i及び送受信機152iを通じてマイクロプロセッサ153iによってコントローラ156から受信される。同様に、マイクロプロセッサ153iから発生した信号は、送受信機152i及びアンテナ151iを通じてコントローラ156に送信される。マイクロプロセッサ153iも、一度結び付けられたコントローラ156からの制御信号を受信するとともにランプ150iに対する対応する制御信号を発生するようプログラムされる。したがって、マイクロプロセッサ153を、ランプ150iを制御するのに用いられるランプ安定器154に接続して示す。
【0030】
マイクロプロセッサ153i,162は、既に説明したUWB無線フォーマットのデータ信号を発生し及び受信するようプログラムされ、それは、バインディング手順でコントローラ156及びランプ150iによって交換される。交換されたUWB信号が変調される場合、送信機156及びランプ150iの送受信機160,152iはそれぞれ相関器を有する。送受信機152i,160の相関器はそれぞれ、図3に関連して既に説明したように(送信の際に)信号を変調するとともに(受信の際に)復調するために同一コードキーを有する。コードキーは、各相関器で予めプログラムされ又はセットアップ手順で交換されることができる。さらに、既に説明したように、復調後、受信した信号は、各プロセッサ153i,160によって時間サンプルされて、復調されたデータストリームを生成する(信号送信のために、データストリームは、マイクロプロセッサ153i,162により図3cに示すのと同様な2値データパルスにフォーマット化され、各送受信機152i,160の相関器によって図3bに示すのと同様なUWB信号に変調される。)。さらに、各マイクロプロセッサ153i,162はクロックを有し、この場合、既に説明したように、クロックレートを同期させて、100ps未満の良好な整合を行うことができる。
【0031】
図5は、本発明の実施の形態によるバインディング手順を詳細に説明するフローチャートである。既に説明したように、各ランプ150a−nは、図4aに関連してランプ150iに対して既に説明したアナログ素子及びプログラミングを有する。さらに、ランプ150a−nのそうようなアナログ素子を図4aと同様に示していないが、ランプ150a−nの内部のアナログ素子を、適切な場合には同様な参照番号を用いて言及する。
【0032】
図5に関連して説明した処理手順は、言及された装置のマイクロプロセッサ、すなわち、コントローラ156のマイクロプロセッサ162又はランプ150a−nのマイクロプロセッサ153a−nのうちの一つ以上によってプログラムされ及び実行される。既に説明したように、コントローラ156とランプ150a−nとの間で実際に送信され及び受信された信号を、送信の前後に適切な送受信機160,152a−nの相関器によって変調し及び復調することができる。各ランプ150a−nは、コントローラ156から放出された信号の送信範囲内にある。同様に、コントローラ156は、ランプ150a−nの各々から放出された信号の範囲内にある。したがって、ランプ150a−nは、バインディング手順中のバインディングに対して考察することができるコントローラ156のランプの「隣接する」グループを具える。
【0033】
図5を参照すると、ステップ201において、バインディング手順は、例えば、コントローラ145のキーパッド164上の適切なキーを押すことによって開始される。バインディング手順を開始した結果、考慮フラグリセット信号が送信機からランプ150a−nに送信される。考慮フラグリセット信号の受信に応答して、各ランプ150a−nは考慮フラグを0にリセットする。このフラグは、ランプがバインディング手順で考慮されたか否かを示す。
【0034】
図5に示さないが、ステップ201,202のバインディング手順の開始は、送信機が結び付けフラグリセット信号をランプ150a−nに送信することを含んでもよい。受信に応答して、各ランプ150a−nは、結び付けフラグを0にリセットする。後に説明するように、このフラグは、ランプが既にコントローラ156又は他のコントローラに結び付けられているか否かを示す。したがって、ランプ150a−nの結び付けフラグのリセットは、コントローラ156の隣接するグループのランプ150a−nの全ての以前の任意のバインディングを有効に消去する。したがって、結び付けフラグリセットの送信は、キーパッド164を通じてオペレータによって個別の入力を必要とする。
【0035】
コントローラ156は、アドレス要求をランプ150a−nの隣接部に送信する(ステップ203)。ステップ205において、ランプが要求を受信する。ランプが、コントローラ156から互いに相違する距離で配置されているので、各ランプは、互いに相違する時間でアドレス要求を受信し、それは、特定のランプとコントローラ156との間の距離に伴って増大する。受信後、ステップ207に示すように、各ランプ150a−nは、(コントローラ156又は他のコントローラに)現在結び付けられているか否か決定する。したがって、各ランプ150a−nは、(ランプが結び付けられた後にメモリにセットされる)結び付けフラグをチェックする。各ランプ150a−nも、考慮フラグが(まだ考慮されていないことを意味する)0と(既に考慮されたことを意味する)1のいずれであるかをチェックすることによって既にバインディングを考慮したか否かを考慮する。ランプ150a−nのうちの任意のものが既に結び付けられ又は既に考慮された場合、ステップ202に示すように、手順は、これらランプの各々の範囲内で終了する(例えば、結び付けられ又は既に考慮されたランプがバインディング手順に更に応答しない。)。
【0036】
アドレス要求を受信するランプ150a−nの隣接部の利用できる(結び付けられておらず、かつ、以前に考慮されていない)ランプは、その内部クロックとアドレス要求信号との同期をとり、したがって、既に説明したように、その内部クロックがコントローラ156のクロックの100ps内で同期をとる(ステップ209)。ステップ211に示すように、利用できるランプは、内部クロックによって駆動されるタイマを始動する。利用できるランプの各々は、各アドレスをコントローラ156に戻す前に、予め決定された時間t0だけ遅延を行う(ステップ213)。
【0037】
利用できるランプの各々の内部クロックが100ps rms内でコントローラ156の同期をとるので、利用できるランプの各々は、100ps以下の誤差を有するt0の時間遅延を生じる。ランプが、コントローラ156から数メートル、例えば3メートルの距離で配置されるので、コントローラとランプとの間の伝達時間は、3000psのオーダーとなる。したがって、同期に起因する時間遅延t0の誤差は、実質的には信号伝達時間の数パーセントの誤差となる。
【0038】
数メートル(特定の例では3メートル)のランプとコントローラ156との分離に対して、伝達時間におけるこの実質的な誤差は、コントローラ156と利用できるランプとの間の距離において数センチメートルのオーダーの実質的な誤差となる。したがって、利用できるランプの各々とコントローラ156との間の距離が全て数センチメートルを超えて互いに相違する場合、コントローラ156が戻す第1アドレスは、アドレス要求信号及び戻りアドレス信号によって伝播された距離が最小である利用できるランプからのものである。これは、当然、コントローラ156に最も近接する利用できるランプである。これを、図5のステップ215に示す。
【0039】
(最も近い利用できるランプからの)第1アドレスがコントローラ156によって受信されると、停止送信信号がコントローラから放出され、(まだアドレスを送信していない)他のランプに対してアドレスの送信を中止するよう命令する(ステップ217)。受信の際、まだアドレスを送信していない利用できるランプは、その後アドレスを送信しない(ステップ219)。
【0040】
(ADDR1を付した)第1アドレスを受信した後、コントローラ156は、利用できるランプのアドレス間で第1アドレスが独自のものであるか否かを決定する。そうである場合、アドレス問合せが、コントローラ156によって、利用できるランプに送信される(ステップ221)。アドレス問合せはADDR1を有する。アドレスADDR1を有する任意のランプは、応答をコントローラ156に送信する(ステップ225)。コントローラ156は、一つより多いランプが応答するか否か決定するために走査を行い(ステップ227)、全ての応答が確実に受信されるよう十分な時間の待機を行う。最も近いランプは、当然応答する。一つより多いランプが応答する場合、コントローラは、アドレスADDR1を有する全てのランプを命令する信号を送信して、アドレスをランダム化する(ステップ229)。ステップ231において、ランプが信号を受信し、アドレスADDR1を有するランプはそれぞれ、他のアドレスをランダムに選択する(ステップ231)。ステップ232に示すように、コントローラ156はステップ203に戻り、「送信アドレス要求」ステップからバインディング手順を繰り返す。
【0041】
そのようなランダム化が生じ、バインディング手順がステップ203に戻ると、既に説明したようにステップ227を通じて同様に手順が進行する。しかしながら、処理を通じて次に通過する間に最も近い利用できるランプからコントローラ156によって受信した第1アドレスADDR1が、予めランダム化されているので、ステップ227においてアドレスADDR1を有するものとして一つを超えるランプが応答することは、ほとんどない。
【0042】
ステップ227において単一の応答のみ(すなわち、アドレスADDR1を有する最も近いランプから)受信された場合、コントローラ156は、(ランプを指定するためにADDR1を用いて)識別要求を送信して、薄暗くするようランプに命令し、その結果、操作者は、どのランプが考察中であるかを見ることができる(ステップ233,235)。ステップ237において、操作者が、コントローラ156によって制御されたランプのグループに当該ランプを結び付けることを所望する場合、オペレータは、コントローラ156の一つ以上の適切なキーを押す。バインディング信号は、コントローラ156によってフォーマット化され、ステップ239に示すように、(例えば、アドレスADDR1を有するランプに信号を指定することによって)考察中のランプに送信される。信号は、コントローラのアドレスと、考察中のランプに対する独自のショートアドレスとを有する(ステップ241)。バインディング信号の受信に応答して、考察中のランプは、そのアドレスを、コントローラのアドレスと受信したショートアドレスとの組み合わせである独自の2部のアドレスに再プログラムする。同様に、コントローラ156は、このように組み合わされた2部のアドレスをそのメモリにプログラムする。
【0043】
考察中のランプの再プログラムされた2部のアドレスが隣接グループの結び付けられていないランプのアドレスとオーバーラップするおそれを回避するために、互いに相違するアドレス長を、(考察中のランプのような)結び付けられたランプ及び結び付けられていないランプに対して設定する。例えば、結び付けられていないランプは、24ビットのランダムアドレスを有することができ、それに対して、結び付けられたランプは、32ビットの全アドレス長に対して、(例えば24ビットを有する)コントローラアドレス及び(例えば8ビットを有する)ショートアドレスに応答するように設定される。さらに、以前に他のコントローラに結び付けられたランプは、その2部のアドレスの一部として互いに相違するコントローラアドレスを有する。
【0044】
これによって、コントローラ156に対する考察中のランプのバインディングを完了する。したがって、考察中のランプも、ステップ241で既に説明したように「結び付け」フラグをセットする。考察中のランプのバインディングの後、手順がステップ203に戻り、その結果、次に最も近い利用できるランプが、バインディングのためにオペレータによって選択され及び考察される。
【0045】
考察中のランプが、コントローラ156に対するバインディングのためにオペレータによって選択されなかった場合、当該ランプの考察フラグがステップ243で1にセットされ、手順がステップ203に戻り、その結果、次に近い利用できるランプが、バインディングのためにオペレータによって選択され及び考察される。
【0046】
したがって、図5A〜5Cのバインディング手順は、バインディングのために最も近くの利用できるランプを考察する。オペレータは、コントローラ156によって制御されたグループにランプを結び付け又はそれをスキップする。いずれの場合にも、ランプは、結び付けられるか考察され、したがって、もはや利用できない。したがって、処理がステップ203に戻ると、最も近くの利用できるランプは、コントローラ156に2番目に近いランプである。このようにして、ランプの隣接部の利用できるランプの各々は、コントローラ156によって制御されたグループに結び付けられ、又は処理ステップ203〜245の連続的な通過をスキップする。処理の繰返しの各々において、考察中の最も近くで利用できるランプが、ランプ150a−nの隣接部に含まれる他のランプと同一のアドレスを有する場合、共通のアドレスを有するランプのアドレスがランダム化され、処理がステップ203で継続する。したがって、手順は、隣接部のランプの意図しないバインディングを除去する。その理由は、それが隣接部の他のランプと同一アドレスを有するからである。
【0047】
好適な実施の形態において、コントローラ156によって制御されるグループの各ランプは、コントローラアドレス及びショートアドレスを具える同一の2部のアドレスにより既に説明したように再プログラムされる(したがって、この場合、2部のアドレスは、コントローラ156によって制御されるグループにおけるランプのグループに対して「独自」である。)。このことは、コントローラによって順次送信される制御コマンドの実現を容易にする。その理由は、グループ中の結び付けられたランプの全てをアドレス指定するために一つの2部アドレスがコントローラ156によって送信されるだけでよいからである。
【0048】
ステップ215においてランプ150a−nの隣接部にもはや利用できるランプが存在しないとき、図5のバインディング手順が終了する。したがって、コントローラ156がステップ215でアドレスを受信しない場合、バインディング手順が終了する。その結果、曖昧でない出力(視覚及び/又は音声)がオペレータに信号送信され、手続が完了する。(バインディング手順が終了したという装置からのそのように明瞭な信号によって、例えば、考察中のランプが図5のステップ235で薄暗くなる事態を防止するが、他の部屋ではオペレータから見えなくなる。その場合、オペレータは、バインディング手順が実際の終了前に終了したと誤って仮定するおそれがある。)オペレータは、(例えば、結び付けられたグループの一部であると候補に上げられた特定のランプが全て結び付けられているときに、)コントローラのキーパッド164の適切なキーを押すことによって処理を手動で早めに終了してもよい。
【0049】
既に説明したように、バインディング手順が完了した後、コントローラ156によって制御されたグループに結び付けられた各ランプは、コントローラアドレス及び独自のショートアドレスを具える同一の独自の2部アドレスを有する。コントローラ156は、独自の2部アドレスをメモリに格納することもでき、それを、コントローラ156によって制御されたグループに結び付けられたランプを独自にアドレス指定するのに使用することができる。したがって、コントロールキーがキーボード164上で押された場合、コントローラ156は、グループ中の結び付けられたランプの全てをアドレス指定する2部アドレスを有する対応するコマンド信号を放出する。ランプは、コマンド信号でアドレス指定された場合にのみ制御コマンド信号に応答するようプログラムされる。送信されたコマンド制御信号は、命令「オン」、「オフ」、「10%薄暗く」等を組み込む。したがって、コマンド制御信号が送信されると、結び付けられたランプの全ては、同時にアドレス指定され、したがってコマンドに応答する。
【0050】
既に説明されたように、好適には、コントローラ156によって制御されるグループに結び付けられるべき各ランプを、バインディング手順中に同一の2部アドレスによって再プログラミングされる。これによって、各ランプを、2部アドレスを指定するコントローラ156によって放出された単一制御信号によって同時に制御することができる。互いに相違する2部アドレスを、(例えばコントローラアドレス及び各ランプに対して互いに相違するショートアドレスを具える)バインディングプロセス中にコントローラ156によって制御すべき各ランプを再プログラムする間、これを実現するには更に複雑になる。そのような実現において、制御キーがキーパッド164上で押されると、コントローラ156は、コントローラ156に結び付けられた各ランプの互いに相違する2部アドレスの各々を指定する対応する制御コマンドを放出する。
【0051】
図5A〜5Cに関連して既に説明したバインディングの実施の形態の更なる向上において、バインディング手順は、バインディングに対して考慮されるべきためにランプから所定の指定された距離内になるようコントローラ156(、したがって、コントローラを操作するオペレータ)に要求してもよい。バインディング手順は、一部を変更して図5a〜5cに与えられたものとほぼ同一である。例えば、ステップ15において、コントローラ215を、(ステップ203において)送信要求から見積られた最大遅延間隔内で受信したアドレスに対して走査するよう設定することができる。最大遅延間隔内で信号を受信すべきという要求は、ステップ215でランプのアドレスを受信するためにコントローラとランプとの間の最大半径が存在する必要があることを示す。
【0052】
最大遅延間隔と、コントローラ−ランプ間の最大半径との間の相関は、
Figure 2004535054
この場合、dを、コントローラとランプとの間の最大半径とし、
Figure 2004535054
を、送信機によって測定された最大遅延間隔とし、t0を、既に説明したようにアドレス送信前に全てのランプによって生じる時間遅延とし、cを、光速とする。
【0053】
適切な最大遅延間隔を選択することによって、例えば、オペレータに対して、バインディングに対して考慮すべきランプの5フィート(又はそれ未満)の距離内に存在するよう要求することができる。コントローラ215が、ステップ215で最大遅延間隔内でアドレスを受信しない場合、コントローラは、予め決定された時間の待機を行い、ステップ205に戻り、他の送信要求に従う。これによって、オペレータには、バインディング手順を実行する際に部屋の周りで各ランプに近づく時間が与えられ、バインディング手順を再開する必要がなくなる。(バインディング手順のそのような再開により、ステップ202で考慮フラグの不所望なりセットが行われる。)これを、バインディング手順を実行する技術者に対して更に自然なプロトコルにすることができる。
【0054】
コントローラ156をハンドヘルド装置として説明したが、ネットワークコンピュータやコントロールボックスのような固定されたコントローラを含む他の装置にコントローラ156を組み込めることは、容易に理解できる。さらに、上記処理を、ネットワークコントロールボックスと遠隔地との間で分けることができる。したがって、遠隔地によって、オペレータは、ネットワークコントロールボックスに含まれるコントローラに信号を送信して、バインディング手順を開始することができる。ネットワークコントロールボックスのコントローラが、図5Aのステップ237のようなランプの選択を選び又はスキップするオペレータ入力を要求する場合、信号を遠隔と再び交換することができ、それによって、オペレータは所望の選択を行う。さらに、バインディング手順の処理がネットワークコントロールボックスで物理的に生じる必要がなく、リモートコンピュータで生じてもよい。ネットワークコントロールボックスは、隣接ランプを有する信号との交換を行うのに用いられる送受信機を有してもよい。信号を、(例えば図5A〜5Cのステップに従って、)バスを通じてコントロールボックスと通信を行うリモートコンピュータで処理することができる。次いで、制御信号を、ネットワークコンピュータによって開始し、結び付けられたランプへの送信のために一つ以上の適切なネットワークコントロールボックスに指導することができる。
【0055】
さらに、コンピュータ156が、上記実施の形態のようにハンドヘルドリモートである場合、バインディング手順が完了した後、制御されたグループの結び付けられたランプのアドレスを、ネットワークコンピュータにダウンロードすることができ、制御を、適切なネットワークコントロールボックスを通じてネットワークコンピュータによって実行することができる。
【0056】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0057】
【図1】IR照明制御装置の構成要素を示す。
【図2】RF照明制御装置の構成要素を示す。
【図3a】超広帯域無線の信号表示である。
【図3b】超広帯域無線の信号表示である。
【図3c】超広帯域無線の信号表示である。
【図4】本発明の実施の形態をサポートするRF照明制御装置の構成要素を表す。
【図4a】本発明の実施の形態をサポートするRF照明制御装置の構成要素を表す。
【図5A】本発明の実施の形態によって実施される処理ステップのフローチャートである。
【図5B】本発明の実施の形態によって実施される処理ステップのフローチャートである。
【図5C】本発明の実施の形態によって実施される処理ステップのフローチャートである。

Claims (17)

  1. 装置の隣接グループから一つ以上の装置を結び付ける無線コントローラを具え、そのコントローラが、データを処理するとともに信号をフォーマット化するプロセッサと、信号を送受信する送受信機とを有し、前記コントローラが、バインディング手順で、アドレス問合せ信号を第1装置のアドレスに送信し、前記アドレス問合せ信号に対する問合せを前記第1装置から戻し、前記アドレス問合せ信号に対する他の一つ以上の応答が前記隣接グループの他の装置の一つ以上から受信したか否かを決定し、前記アドレス問合せ信号に対する他の一つ以上の問合せが受信された場合、ADDR1に指定されたアドレス信号をランダム化することを特徴とする装置。
  2. 前記コントローラが隣接部の前記第1装置のアドレスADDR1にアドレス問合せ信号を送信する前に、前記コントローラが、前記バインディング手順で、前記隣接グループの装置にアドレス要求信号を送信するとともに、前記隣接部の第1装置のアドレスADDR1としてのアドレス要求信号に応答して、前記装置から受信した第1アドレスを用いることを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 前記アドレス問合せ信号に対する他の一つ以上の応答を受信した場合、前記コントローラが、ADDR1に指定されたランダム化アドレス信号を送信し、次いで、前記コントローラが、a)前記隣接グループの装置に対する送信アドレス要求信号の送信、b)隣接部の第1装置のアドレスADDR1としてのアドレス要求信号に応答して、前記装置から受信した第1アドレスの使用、c)隣接部の第1装置のアドレスに対するアドレス問合せ信号の送信、d)前記第1装置からのアドレス問合せ信号に対する応答の帰還、e)前記アドレス問合せ信号に対する他の一つ以上の応答を隣接部の他の装置の一つ以上から受信したか否かの決定、f)前記アドレス問合せ信号に対する他の一つ以上の応答を受信した場合のADDR1に指定されたランダム化アドレス信号の送信を繰り返すことを特徴とする請求項
    2記載の装置。
  4. 前記コントローラが、前記第1装置からのアドレス問合せ信号に対する応答を前記アドレス問合せ信号に対する他の問い合わせなく戻し、次いで、前記コントローラが、前記バインディング手順で、識別要求信号をアドレスADDR1に送信し、それ自体を識別するセンサ出力を前記コントローラのオペレータに供給するよう前記第1装置に命令することを特徴とする請求項3記載の装置。
  5. 前記第1装置の出力識別の受信に続いて、前記オペレータが、バインドコマンド及びスキップコマンドのうちの一方を入力し、前記バインドコマンドによって、前記コントローラが、前記コントローラによって制御された装置の制御グループに前記第1装置を結び付け、前記スキップコマンドによって、前記コントローラが、前記第1装置を結び付けないままにすることを特徴とする請求項4記載の装置。
  6. 前記バインドコマンドに応答する前記制御グループに対する前記第1装置のバインディングが、前記第1装置に対する独自のアドレスのメモリへの格納を具えることを特徴とする請求項5記載の装置。
  7. 前記バインドコマンドに応答する前記制御グループに対する前記第1装置のバインディングが、前記コントローラが前記第1装置のADDR1にアドレス指定した信号を送信して、ADDR1から独自のアドレスまでアドレスを再プログラムするよう前記第1装置に命令することを特徴とする請求項5記載の装置。
  8. 前記装置をランプとすることを特徴とする請求項7記載の装置。
  9. 無線コントローラに結び付けうる装置であって、アドレスを有するプロセッサと、信号が送受信される送受信機とを具え、前記プロセッサが、バインディング手順で、アドレスを具える信号を、a)アドレス問合せ信号の受信に応答して送信し、b)ランダム化アドレス信号の受信に応答してそのアドレスをランダム化し、c)前記アドレスに指定されたアドレス問合せ信号の受信に応答して応答信号を送信するようプログラムされたことを特徴とする装置。
  10. 前記プロセッサが、前記バインディング手順で、前記アドレスに指定された信号に応答して前記アドレスを再プログラムして新たなアドレスを具えるよう更にプログラムされたことを特徴とする請求項9記載の装置。
  11. 前記装置をランプとしたことを特徴とする請求項10記載の装置。
  12. 一つ以上の装置を隣接グループから互いに制御された制御グループにバインディングする方法であって、
    a)前記隣接グループの装置のアドレスを要求するステップと、
    b)前記隣接グループの第1装置のアドレスとしてのアドレス要求に応答して、前記装置から受信した第1アドレスを考察するステップと、
    c)隣接部の前記第1装置のアドレスADDR1を有するか否かを前記隣接グループの装置に問い合わせるステップと、
    d)ステップcの問合せに対する応答を前記第1装置から受信するステップと、
    e)ステップcの問合せに対する他の一つ以上の応答が前記隣接グループの他の装置の一つ以上から受信したかを決定するステップと、
    f)アドレスADDR1を有する全ての装置に命令して、ステップcの問合せに対する他の一つ以上の応答がステップeで受信すべきと決定したときにそのアドレスをランダム化するステップとを具えることを特徴とする方法。
  13. ステップcの問合せに対する他の応答が受信されないとステップeで決定されるまで、ステップa〜fを繰り返すことを特徴とする請求項12記載の方法。
  14. ステップcの問合せに対する他の応答が受信されないとステップeで決定された後に、
    g)オペレータに対して前記第1装置を識別するセンサ出力を発生するよう第1装置に命令するステップを更に具えることを特徴とする請求項13記載の方法。
  15. h)前記制御グループの一部として前記第1装置をバインディングするステップと、
    i)前記バインディング手順における更なる考察から前記第1装置を除去するステップと、
    j)ステップaで開始する前記方法を繰り返すステップとを更に具えることを特徴とする請求項14記載の方法。
  16. h)前記制御グループの一部として前記第1装置をバインディングすることなく、前記バインディング手順の更なる考察から前記第1装置を除去するステップと、
    i)ステップaで開始する前記方法を繰り返すステップとを更に具えることを特徴とする請求項14記載の方法。
  17. 前記装置をランプとしたことを特徴とする請求項12記載の方法。
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