JP2009512247A - 無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク - Google Patents

無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク Download PDF

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Abstract

ネットワーク20は、無線ネットワークトポロジー30と、無線ネットワークマネージャ40と、を使用する。ネットワーク20は、更に、無線装置70と無線装置マネージャ80との対及び／又は無線システム90と無線システムマネージャ100との対を使用する。マネージャ40及び80は、協働して、動作プロファイルを制御するとともに、装置70の動作状態を監視する。マネージャ40及び100は、協働して、動作プロファイルを制御するとともに、システム90の動作状態を監視する。マネージャ40は、計算機150及び170にインストールされ得、計算機150及び170のポート151及び171にプラグで接続され得るポートコネクタ161及び181を使用する無線制御装置160及び180を介してネットワーク20内において無線で通信し得る。装置70又はシステム90は、デジタルバラスト120の電源インターフェイス121によって導かれるデジタルバラスト120の平均電力消費を決定するデジタルバラスト120を実施化し得る。

Description

本発明は、商業公共施設ビルディング又は住居における照明装置／システム、HVAC装置／システム、並びに他のビルディングアクセス及び管理装置／システム（例えば、火災検知、セキュリティ及びエレベータなど）を制御する無線ネットワークに関する。本発明は、更に、バラストの機能性、特に無線ネットワークに組み込まれ得るバラストの機能性を向上させる方法に、また無線ネットワークへの計算機の組み込みを促進するための計算機（例えば、パソコン、ワークステーション、ＰＤＡ、及びサーバなど）にプラグで接続され得る無線制御装置を提供する方法に、関する。
ビルディング及び住居は、従来から、個別に制御される、照明装置／システム、HVAC装置／システム、並びに他の管理装置／システム、を有しており、これらの多くは手動である。更に、例えば、部屋における照明システムの消費電力又は温度は、ビルディングの所有者及び施設管理者へはすぐには入手可能ではない。
加えて、バラスト(ballast)は、従来から、照明がスイッチオンにされる場合の調光機能を含めた、ＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で１つ以上の照明源をスイッチする能力のみを有していた。
更に、照明制御装置（例えば、壁スイッチ、壁調光器、及び赤外線リモートコントロール）は、通常、無線ネットワークへ計算機を組み込む技術、特に、計算機からのコマンドを無線ネットワークを制御するための無線信号に変換する技術、を促進しない。
本発明の目的は、この欠点を、無線マネージャ、知的バラスト及び無線制御装置を組み込む無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークの形式で新しく独特な発明を提供することによって対処することである。
本発明の第１の態様において、無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークは、無線ネットワークトポロジーと、無線ネットワークマネージャと、無線装置と、前記無線ネットワークトポロジーの通信プロトコルに従い前記無線ネットワークマネージャと無線通信するように動作可能である無線装置マネージャと、を備える。前記無線ネットワークマネージャ及び前記無線装置マネージャは、動作プロファイルを制御するとともに、前記無線装置の動作状態を監視するように、協働して動作可能である。
本発明の第２の態様において、無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークは、無線ネットワークトポロジーと、無線ネットワークマネージャと、無線システムと、前記無線ネットワークトポロジーの通信プロトコルに従い前記無線ネットワークマネージャと無線通信するように動作可能である無線システムマネージャと、を備える。前記無線ネットワークマネージャ及び前記無線システムマネージャは、動作プロファイルを制御するとともに、前記無線システムの動作状態を監視するように、協働して動作可能である。
本発明の第３の態様において、デジタルバラストは、バラスト制御器と、実効値電圧(VRMS)及び実効値電流(IRMS)を前記バラスト制御器へ電気的に伝達するように動作可能である電源インターフェイスと、を備える。前記実効値電圧(VRMS)及び前記実効値電流(IRMS)は、前記電源インターフェイスの電源出力を表し、前記バラスト制御器は、前記デジタルバラストの平均電力消費を、前記実効値電圧(VRMS)及び前記実効値電流(IRMS)の積として決定するように動作可能である。
本発明の第４の態様において、無線制御装置は、計算機とのデータ及び信号転送を実行するとともに、無線ネットワークノードとのデータ及び信号転送を実行するように実行可能である制御器と、前記制御器及び前記無線ネットワークノードの間における無線通信を確立するように動作可能である送受信器と、前記無線制御装置を計算機のポートへプラグで接続するように動作可能であるポートコネクタと、前記制御器及び前記計算機の間におけるデータ及び信号転送を前記ポートコネクタ及び前記ポートを介して変換するように動作可能であるデータ／信号変換器と、を備える。
本発明の上述の態様及び他の態様、並びに本発明の様々な特徴及び有利な点は、添付の図面と結び付けて読解される本発明の様々な実施例の以下の詳細な説明から更に明らかになる。詳細な説明及び図面は、制限するよりも単に本発明の例示的なものであり、本発明の範囲は、添付の請求項及びそれの等価物によって規定される。
図1に例示される無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク２０は、無線ネットワークマネージャ４０、W個までの無線装置５０、X個までの無線システム６０、各無線装置７０が無線装置マネージャ８０を有するY個までの無線装置７０、及び各無線システム９０が無線システムマネージャ１００を有するZ個までの無線システム９０の形式の様々な無線ネットワークノード間における無線通信を促進する何れかの種類（例えば、スタートポロジー、メッシュトポロジー、クラスタツリートポロジー又はこれらのいずれかの組合せ）の無線ネットワークトポロジー３０を使用する。ネットワーク２０に関して、W≧0、X≧0、Y≧0、Z≧0及び(W+X+Y+Z)≧1である。
２つの無線ネットワークノード４０−７０及び９０の間における無線通信は、無線ネットワークトポロジー３０の特定の設定に関して実行される無線通信プロトコル（例えば、ZigBeeなど）に準拠する、直接的なもの（すなわち１つのホップ）又は道順を決められる（すなわち、マルチホップ）のいずれかである。
無線ネットワークマネージャ４０は、無線装置５０及び無線システム９０を直接管理するため、対応する無線装置マネージャ８０によって直接管理される各無線装置７０を間接的に管理するため、並びに対応する無線システムマネージャ１００によって直接管理される各無線システム９０を間接的に管理するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。無線ネットワークマネージャ４０は、いずれかのプラットフォーム（例えば、サーバ、ワークステーション、パソコンなど）において実施化され得る。
実際には、無線ネットワークマネージャ４０の構造的な設定は、その商業的な実施化の態様に依存する。したがって、本発明は、無線ネットワークトポロジー３０を介してネットワーク２０の他のノードと無線でインターフェイスする能力以外、無線ネットワークマネージャ４０の構造的な設定に関していかなる制限又はいかなる限定も課さない。したがって、図２に示される無線ネットワークマネージャ４０の一つの実施例の以下の説明は、無線ネットワークマネージャ４０の構造的な設定を制限又は限定しない。
図２を参照すると、無線ネットワークマネージャ４０の例示される実施例は、無線インターフェイス４１、処理器４２、コミッショナ／バインダ（commissioner/binder）４３、電力消費モニタ４４、診断予測器４５、オンエアアップグレーダ４６、W+Y個までの装置制御器４７、X+Z個までのシステム制御器４８を含む。無線インターフェイス４１は、無線通信プロトコル（例えば、ZigBeeなど）に準拠して、無線ネットワークトポロジー３０（図１）との処理器４２の無線インターフェイス処理を促進するように構造的に構成される。一つの実施例において、無線インターフェイス４１は、図９及び図１０を関連して本文書において更に説明される無線制御装置である。
コミッショナ／バインダ４３は、処理器４２による、各ネットワークノード５０、６０、７０及び９０のコミッション及びバインド(commission/bind)の実行を促進するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。例えば、ビルディング又は家庭における各ネットワークノード５０、６０、７０及び９０の物理的な導入にあたり、処理器４２は、コミッショナ／バインダ４３に、各ネットワークノード５０、６０、７０及び９０によるネットワーク２０の参加を促進するようにさせ、また所望の各ネットワークノード５０、６０、７０及び９０の１つ以上の機能的なグループ化を促進させるように実行させる。
電力消費モニタ４４は、処理器４２による、各ネットワークノード５０、６０、７０及び９０によって実行される電力消費測定に関連される各ネットワークノード５０、６０、７０及び９０からの情報の受信を促進するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。このことは、処理器４２が、ネットワーク２０による全体エネルギ消費を決定するのを可能にさせ、これにより、処理器４２は、処理器４２が不必要なエネルギ消費を避ける目的のためのやり方で他のネットワークノードによる電力消費レベルを管理するのを可能にする、日の時間、フロア数、又は特定の他の特徴による平均電力消費分析を使用し得る。
診断予測器４５は、処理器４２による、ノードのメンテナンス及び予測される寿命に関連される各ネットワークノード５０、６０、７０及び９０からの情報の受信を促進するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。このことは、処理器４２が、メンテナンスパラメータ、及び又はこのようなパラメータに関する特定の規準と不適合である寿命予測パラメータを示す指示子（例えば、アラーム）を提供することを可能にする。
オンエアアップグレーダ４６は、例えば、マネージャ４０によって使用される様々なプロトコルのアップグレード及びより新しいバージョンのアプリケーション及びスタックソフトウェアのアップグレードなどの、マネージャ４０のソフトウェアの、処理器４２によるアップグレードを促進するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。ある実施例において、オンエアアップグレーダ４６は、ブートローダを含む。
装置制御器４７は、ノード５０及び７０のプロファイルにおける様々なパラメータを柔軟に及び／又は動的に制御するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。例えば、ノード５０における単一のバラストのバラストプロファイルは、調光用のフェード速度又は最大照明に関する最大出力レベルを含み得る。装置制御器４７は、所望のレベルの照明を達成するために、様々な態様でこれらパラメータを設定し、これらを組み合わせ得る。
システム制御器４８は、ノード６０及び９０のプロファイルにおける様々なパラメータ（例えば、装置情報及びアプリケーション情報）を柔軟に及び／又は動的に制御するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。例えば、ノード６０における各バラストのバラストプロファイルは、調光用のフェード速度又は最大照明に関する最大出力レベルを含み得る。システム制御器４８は、所望のレベルの照明を達成するために、様々な態様でこれらパラメータを設定し、これらを組み合わせ得る。
図１を再び参照すると、無線装置５０は、照明備品、何れかの種類のセンサ、煙／火災検知器、サーモスタット、及び窓ブラインド制御器を含むが、これらには制限されない無線制御を有する何れかの種類の装置を含む。この目的のために、各無線装置５０は、無線通信プロトコル（例えば、ZigBee）に準拠する無線ネットワークトポロジー３０（図１）との、関連付けされる無線装置５０の無線インターフェイス処理を促進するように構造的に構成される無線インターフェイス５１を含む。
無線装置６０は、複数の照明備品を含む照明システム、複数のセンサを含むセンサシステム、複数の検知器を有する煙／火災検知器、複数のサーモスタットを有する温度システム、窓ブラインドシステム及びHVACシステムを含むが、これらには制限されない無線制御を有する何れかの種類のシステムを含む。この目的のために、各無線システム６０は、無線通信プロトコル（例えば、ZigBee）に準拠する無線ネットワークトポロジー３０（図１）との、関連付けされる無線システム６０の無線インターフェイス処理を促進するように構造的に構成される無線インターフェイス６１を含む。
無線装置７０は、照明備品、何れかの種類のセンサ、煙／火災検知器、サーモスタット、及び窓ブラインド制御器を含むが、これらには制限されない無線制御を有する何れかの種類の装置を含む。各無線装置マネージャ８０は、無線ネットワークマネージャ４０に従い無線装置７０を直接管理するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。実際には、無線装置マネージャ８０の構造的な構成は、その商業的な実施化の態様に依存する。したがって、本発明は、無線ネットワークトポロジー３０を介してネットワーク２０の他のノードと無線でインターフェイスする能力以外、無線装置マネージャ８０の構造的な設定に関していかなる制限又はいかなる限定も課さない。したがって、図３に示される無線装置マネージャ８０の一つの実施例の以下の説明は、無線装置マネージャ８０の構造的な設定を制限又は限定しない。
図３を参照すると、無線装置マネージャ８０の例示される実施例は、無線インターフェイス８１、処理器８２、コミッショナ／バインダ８３、電力消費モニタ８４、診断予測器８５、オンエアアップグレーダ８６、W+Y個までの装置制御器８７、を含む。無線インターフェイス８１は、無線通信プロトコル（例えば、ZigBeeなど）に準拠して、無線ネットワークトポロジー３０（図１）を介したネットワーク２０の他のノードとの処理器８２の無線インターフェイス処理を促進するように構造的に構成される。一つの実施例において、無線インターフェイス８１は、図９及び図１０を関連して本文書において更に説明される無線制御装置である。
コミッショナ／バインダ８３は、処理器８２による、ネットワークノードへの、関連付けられる無線装置７０のコミッション及びバインドの実行を促進するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。例えば、ビルディング又は家庭における関連付けられる無線装置７０の物理的な導入にあたり、処理器８２は、関連付けられる無線装置７０によるネットワーク２０の参加を促進させ、無線ネットワークマネージャ４０により所望とされる、関連付けられる無線装置７０の機能的なグループ化を促進するために、コミッショナ／バインダ８３を実行する。
電力消費モニタ８４は、関連付けられる無線装置７０によって実行される電力消費測定に関連される関連付けられる無線装置７０からの情報の、処理器８２による無線ネットワークマネージャ４０への送信を促進するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。このことは、処理器８２及び／又は無線ネットワークマネージャ４０が、関連付けられる無線装置７０による全体エネルギ消費を決定するのを可能にさせ、これにより、処理器８２及び／又は無線ネットワークマネージャ４０は、処理器８２及び／又は無線ネットワークマネージャ４０が不必要なエネルギ消費を避ける目的のためのやり方で、関連付けられる無線装置７０による電力消費レベルを管理するのを可能にする、日の時間、フロア数、又は特定の他の特徴による平均電力消費分析を使用し得る。
診断予測器８５は、関連付けられる無線装置７０のメンテナンス要件の決定と、関連付けられる無線装置７０の寿命の予測と、このメンテナンス及び予測される寿命に関連される関連付けられる無線装置７０からの情報の、処理器８２による無線ネットワークマネージャ４０への送信と、を促進するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。このことは、処理器８２及び／又は無線ネットワークマネージャ４０が、メンテナンスパラメータ、及び又はこのようなパラメータに関する特定の規準と不適合である寿命予測パラメータを示す指示子（例えば、アラーム）を提供することを可能にする。
オンエアアップグレーダ８６は、例えば、無線装置マネージャ８０によって使用される様々なプロトコルのアップグレード及びより新しいバージョンのアプリケーション及びスタックソフトウェアのアップグレードなどの、無線装置マネージャ８０のソフトウェアの、処理器８２によるアップグレードを促進するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。ある実施例において、オンエアアップグレーダ８６は、ブートローダを含む。
装置制御器８７は、関連付けられる無線装置７０のプロファイルにおける様々なパラメータ（例えば、装置情報及びアプリケーション情報）を柔軟に及び／又は動的に制御するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。例えば、バラストプロファイルは、調光用のフェード速度又は最大照明に関する最大出力レベルを含み得る。装置制御器８７は、所望のレベルの照明を達成するために、これらのパラメータを設定し、様々な態様でこれらを組み合わせ得る。
無線システム９０は、複数の照明備品を含む照明システム、複数のセンサを含むセンサシステム、複数の検知器を有する煙／火災検知器、複数のサーモスタットを有する温度システム、窓ブラインドシステム及びHVACシステムを含むが、これらには制限されない無線制御を有する何れかの種類のシステムを含む。無線システムマネージャ１００は、無線ネットワークマネージャ４０に従い無線システム９０を直接管理するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。実際には、無線システムマネージャ１００の構造的な構成は、その商業的な実施化の態様に依存する。したがって、本発明は、無線ネットワークトポロジー３０を介してネットワーク２０の他のノードと無線でインターフェイスする能力以外、無線システムマネージャ１００の構造的な設定に関していかなる制限又はいかなる限定も課さない。したがって、図４に示される無線システムマネージャ１００の一つの実施例の以下の説明は、無線システムマネージャ１００の構造的な設定を制限又は限定しない。
図４を参照すると、無線システムマネージャ１００の例示される実施例は、無線インターフェイス１０１、処理器１０２、コミッショナ／バインダ１０３、電力消費モニタ１０４、診断予測器１０５、オンエアアップグレーダ１０６、W+Y個までの装置制御器１０７、を含む。無線インターフェイス１０１は、無線通信プロトコル（例えば、ZigBeeなど）に準拠して、無線ネットワークトポロジー３０（図１）を介したネットワーク２０（図１）の他のノードとの処理器１０２の無線インターフェイス処理を促進するように構造的に構成される。一つの実施例において、無線インターフェイス１０１は、図９及び図１０を関連して本文書において更に説明される無線照明制御装置である。
コミッショナ／バインダ１０３は、処理器１０２による、ネットワーク２０への、関連付けられる無線システム９０のコミッション及びバインドの実行を促進するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。例えば、ビルディング又は家庭における関連付けられる無線システム９０の物理的な導入にあたり、処理器１０２は、コミッショナ／バインダ１０３に、関連付けられる無線システム９０によるネットワーク２０の参加を促進させるとともに無線ネットワークマネージャ４０により所望とされる、関連付けられる無線システム９０（図１）の機能的なグループ化を促進させるように実行させる。
電力消費モニタ１０４は、関連付けられる無線システム９０の電力消費管理と、関連付けられる無線システム９０によって実行される電力消費測定に関連される関連付けられる無線システム９０からの情報の、処理器１０２による無線ネットワークマネージャ４０への送信と、を促進するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。このことは、処理器１０２及び／又は無線ネットワークマネージャ４０が、関連付けられる無線システム９０による全体エネルギ消費を決定するのを可能にさせ、これにより、処理器１０２及び／又は無線ネットワークマネージャ４０は、処理器１０２及び／又は無線ネットワークマネージャ４０が不必要なエネルギ消費を避ける目的のためのやり方で、関連付けられる無線システム９０による電力消費レベルを管理するのを可能にする、日の時間、フロア数、又は特定の他の特徴による平均電力消費分析を使用し得る。
診断予測器１０５は、関連付けられる無線装置７０のメンテナンス要件の決定と、関連付けられる無線システム９０の寿命の予測と、このメンテナンス及び予測される寿命に関連される関連付けられる無線システム９０からの情報の、処理器１０２による無線ネットワークマネージャ４０への送信と、を促進するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。このことは、処理器１０２及び／又は無線ネットワークマネージャ４０が、メンテナンスパラメータ、及び又はこのようなパラメータに関する特定の規準と不適合である寿命予測パラメータを示す指示子（例えば、アラーム）を提供することを可能にする。
オンエアアップグレーダ１０６は、例えば、無線システムマネージャ１００によって使用される様々なプロトコルのアップグレード及びより新しいバージョンのアプリケーション及びスタックソフトウェアのアップグレードなどの、無線システムマネージャ１００のソフトウェアの、処理器１０２によるアップグレードを促進するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。ある実施例において、オンエアアップグレーダ１０６は、ブートローダを含む。
装置制御器１０７は、関連付けられる無線システム９０のプロファイルにおける様々なパラメータ（例えば、システム情報及びアプリケーション情報）を柔軟に及び／又は動的に制御するために、ハードウェア、ソフトウェア及び／又はこれらのいずれかの組合せを用いて構造的に構成される。例えば、照明システムプロファイルは、調光用のフェード速度又は最大照明に関する最大出力レベルを含み得る。システム制御器１０７は、所望のレベルの照明を達成するために、これらのパラメータを設定し、様々な態様でこれらを組み合わせ得る。
図1を参照すると、各マネージャ８０は、関連付けられる装置７０に物理的に組み込まれるように示され、また各マネージャ１００は、関連付けられるシステム９０に物理的に組み込まれるように示される。代替的に、マネージャ８０のうちの1つ又は複数のものは、関連付けられる装置７０から更に物理的に分離されて論理的に組み込まれ得、またマネージャ９０のうちの1つ又は複数のものは、関連付けられるシステム９０から更に物理的に分離されて論理的に組み込まれ得る。
図５は、電源インターフェイス１２１、バラスト制御器１２２（例えば、汎用目的処理器、デジタル信号処理器及び特定用途集積回路など）、及び光源ドライバ１２３（例えば、高速インバータなど）を用いる、本発明のデジタルバラスト１２０を例示する。デジタルバラスト１２０は、電源本線１１０及び何れかの種類の光源１１１（例えば、HIDランプ、蛍光灯、LEDランプなど）に接続され、この場合、バラスト制御器１２２は、光源１１１へ適切な電圧及び／又は電流信号を供給するためにドライバ１２３を制御及び管理する。
電源インターフェイス１２１は、バラスト１２０による平均電力消費の決定を促進するために、電源本線１１０、バラスト制御器１２２、及びドライバ１２３へ接続される。図6に示されるある実施例において、ブリッジＢ１は、入力端子ＩＮ１及びＩＮ２の対を介して電源本線１１０へ接続され、そして出力端子ＯＵＴ１及びＯＵＴ２の対は、ドライバ１２３へ接続される。抵抗器Ｒ１は、ブリッジＢ１及びオペアンプＵ１の非反転入力部（＋）へ接続される。抵抗器Ｒ２及びＲ３の対は、オペアンプＵ１の非反転入力部（＋）及びオペアンプＵ１の出力の間に直列に接続される。オペアンプＵ１の反転入力部（−）は、接地に接続される。抵抗器Ｒ４及びＲ５の対は、電圧分割器として作用するために、出力端子ＯＵＴ１及びＯＵＴ２の対の間に直列に接続される。バラスト制御器１２２は、実効値電圧VRMSを感知するために、抵抗器Ｒ４及びＲ５の電圧分割部に接続され、実効値電流IRMSを感知するために、オペアンプＵ１の出力に接続され、これにより、バラスト制御器１２２は、実効値電圧VRMS及び実効値電流IRMSの積として平均電力消費PAVG、及びバラスト１２０によっていずれかの特定の持続時間によって消費されるエネルギの量、を計算することが可能である。
再び図５を参照すると、内部温度読み取りを得るために、デジタルバラスト１２０は、更に、バラスト筐体内にあり、バラスト制御器１２２と通信する温度センサ１２４を含む。
バラスト制御器１２２は、更に、光源寿命及びバラスト寿命の予測的な診断を実行するように更に構造的に構成される。図７は、本発明に従う光源寿命予測方法を現すフローチャート１３０を例示する。フローチャート１３０の段階Ｓ１３２は、バラスト制御器１２２が、光源１１１の定格時間（例えば、蛍光灯に関しては20,000時間）、光源１１１の動作時間、光源１１１の点火数、及び光源１１１の両端に掛かる直流電圧を含むが、これらに制限されない様々な光源寿命因数を監視するステップを含む。
フローチャート１３０の段階Ｓ１３４は、バラスト制御器１２２が、監視された因数に基づき光源１１１の残り寿命を計算するステップを含む。ある実施例において、光源１１１の残り寿命は、（定格時間−動作時間）×（開始ディレーティング値）×（光源ディレーティング値）に等しいとして計算され、ここで開始ディレーティング値(starts derating)及び光源ディレーティング値は１より小さい。両方のディレーティング値は、光源１１１の寿命において変化する。蛍光灯に関しては、開始ディレーティング値は、通常1〜0.9の範囲にあり、光源ディレーティング値は、通常1〜0.01の範囲にある。
図８は、本発明に従うバラスト寿命予測方法を現すフローチャート１４０を例示する。フローチャート１４０の段階Ｓ１４２は、バラスト制御器１２２が、光源１１１に作用させようと試みる回数、デジタルバラスト１２０の内部温度、デジタルバラスト１２０に関するスタンバイ時間数、デジタルバラスト１２０による光源１１１への電源供給の時間数、及びデジタルバラスト１２０のパワーオンの総時間数、を含むが、これらに制限されない様々なバラスト寿命因数を監視するステップを含む。
フローチャート１４０の段階Ｓ１４４は、バラスト制御器１２２が、監視された因数に基づきデジタルバラスト１２０の残り寿命を計算するステップを含む。上述の因数のいずれかにおける増加も、デジタルバラスト１２０の寿命を減少させる。ある実施例において、デジタルバラスト１２０の残り寿命は、監視される因数の１つ又は複数のもののいずれかの増加を反映するように計算される。
図９は、ＵＳＢコネクタ１６１、ＵＳＢ／ＵＡＲＴ変換器１６２、制御器１６３及びＲＦ送受信器１６４を用いるＵＳＢ無線制御装置１６０を例示する。ＵＳＢコネクタ１６１は、何れかの種類の計算機１５０（例えば、パソコン、ワークステーション、及びＰＤＡなど）のＵＳＢポート１５１へプラグで接続されるように構造的に構成され、ＲＦ送受信器１６４は、ネットワーク（例えば、図１に示されるネットワーク２０など）における他のノードとの無線通信に関してＲＦ信号を変調及び復調するように構造的に構成される。制御器１６３は、制御器１６３及び計算機１５０の間におけるデータ及び信号転送に関する、並びに制御器１６３及びＲＦ送受信器１６４を介した対応するネットワークの他のノードの間におけるデータ及び信号転送に関する、通信スタック処理を実行するように構造的に構成される。ＵＳＢ／ＵＡＲＴ変換器１６２は、計算機１５０及び制御器１６３の間におけるデータ及び信号転送をＵＳＢ規格に従い、適切にフォーマットするように構造的に構成される。
照明装置又はシステムを制御するのに特に適したある実施例において、装置１６０は、Ember Corp.社によって販売されるＲＦ送受信器EM2420であるＲＦ送受信器と、Atmel Corp.社によって販売されるATmega128Lである制御器１６３と、FTDI LTd.社によって販売されるFT232BMであるＵＳＢ／ＵＡＲＴ変換器１６２と、を含むZigBee無線ネットワークにおいて動作するように設計される。
図１０は、ＣＦコネクタ１８１、ＣＦ／ＵＡＲＴ変換器１８２、制御器１８３及びＲＦ送受信器１８４を用いるＣＦ無線制御装置１８０を例示する。ＣＦコネクタ１８１は、何れかの種類の計算機１７０（例えば、パソコン、ワークステーション、及びＰＤＡなど）のＣＦポート１７１へプラグで接続されるように構造的に構成され、ＲＦ送受信器１８４は、ネットワーク（例えば、図１に示されるネットワーク２０など）における他のノードとの無線通信に関してＲＦ信号を変調及び復調するように構造的に構成される。制御器１８３は、制御器１８３及び計算機１７０の間におけるデータ及び信号転送に関する、並びに制御器１８３及びＲＦ送受信器１８４を介した対応するネットワークの他のノードの間におけるデータ及び信号転送に関する、通信スタック処理を実行するように構造的に構成される。ＣＦ／ＵＡＲＴ変換器１８２は、計算機１７０及び制御器１８３の間におけるデータ及び信号転送をＣＦ規格に従い、適切にフォーマットするように構造的に構成される。
照明装置又はシステムを制御するのに特に適したある実施例において、装置１８０は、Ember Corp.社によって販売されるＲＦ送受信器EM2420であるＲＦ送受信器と、Atmel Corp.社によって販売されるATmega128Lである制御器１８３と、Elan Digital Systems, Ltd.社によって販売されるVPU16551であるＣＦ／ＵＡＲＴ変換器１８２と、を含むZigBee無線ネットワークにおいて動作するように設計される。
図１−１０を参照して、当業者は、本文書において前述される背景技術の欠点を対処することを含むが、これに制限されない、本発明に従う多数の有利な点を理解し得る。
上述の実施例は、本発明を制限するものよりもむしろ例証するものであり、当業者が、添付の請求の範囲から逸脱することなく、多数の代わりの実施例を設計することが可能であることを注意しなければならない。更に、請求項における如何なる参照符号も請求項の範囲を制限するように解釈されてはならない。「有する・備える」という動詞及びその活用形の使用は、請求項に記載される以外の要素又はステップの存在を排除しない。単数形の構成要素は、複数個の斯様な構成要素の存在を排除しない。本発明は、いくつかの個別の構成要素を有するハードウェアを用いて、及び適切にプログラムされた計算機を用いて実施され得る。いくつかの手段を列挙している装置請求項において、これらの手段のいくつかは１つの同じハードウェアの項目によって、実施化することが可能である。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されていることができないと示すものではない。
図１は、本発明に従う無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークの一つの実施例を示す。 図２は、本発明に従う無線ネットワークマネージャの一つの実施例を示す。 図３は、本発明に従う無線装置マネージャの一つの実施例を示す。 図４は、本発明に従う無線システムマネージャの一つの実施例を示す。 図５は、本発明に従う知的バラストの一つの実施例を示す。 図６は、本発明に従う電力測定の一つの実施例を示す。 図７は、本発明に従う光源寿命時間予測方法の一つの実施例を表すフローチャートを示す。 図８は、本発明に従うバラスト寿命時間予測方法の一つの実施例を表すフローチャートを示す。 図９は、本発明に従う無線照明制御装置の第１実施例を示す。 図１０、本発明に従う無線照明制御装置の第２実施例を示す。

Claims (20)

  1. 無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークであって、
    無線ネットワークトポロジーと、
    無線ネットワークマネージャと、
    無線装置と、
    前記無線ネットワークトポロジーの通信プロトコルに従い前記無線ネットワークマネージャと無線通信するように動作可能である無線装置マネージャと、
    を備え、
    前記無線ネットワークマネージャ及び前記無線装置マネージャが、動作プロファイルを制御するとともに、前記無線装置の動作状態を監視するように、協働して動作可能である、
    無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク。
  2. 請求項１に記載の無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークであって、前記無線ネットワークマネージャ及び前記無線装置マネージャが、前記無線装置を前記無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークへコミッション及びバインドするように更に協働して動作可能である、無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク。
  3. 請求項１に記載の無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークであって、前記無線ネットワークマネージャ及び前記無線装置マネージャが、前記無線装置による電力消費を監視するように更に協働して動作可能である、無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク。
  4. 請求項１に記載の無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークであって、前記無線ネットワークマネージャ及び前記無線装置マネージャが、前記無線装置の動作状態を予測的に診断するように更に協働して動作可能である、無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク。
  5. 請求項１に記載の無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークであって、前記無線ネットワークマネージャ及び前記無線装置マネージャが、内部オンエアアップグレードを実行するように更に動作可能である、無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク。
  6. 無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークであって、
    無線ネットワークトポロジーと、
    無線ネットワークマネージャと、
    無線システムと、
    前記無線ネットワークトポロジーの通信プロトコルに従い前記無線ネットワークマネージャと無線通信するように動作可能である無線システムマネージャと、
    を備え、
    前記無線ネットワークマネージャ及び前記無線システムマネージャが、動作プロファイルを制御するとともに、前記無線システムの動作状態を監視するように、協働して動作可能である、
    無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク。
  7. 請求項６に記載の無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークであって、前記無線ネットワークマネージャ及び前記無線システムマネージャが、前記無線システムを前記無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークへコミッション及びバインドするように更に協働して動作可能である、無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク。
  8. 請求項６に記載の無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークであって、前記無線ネットワークマネージャ及び前記無線システムマネージャが、前記無線システムによる電力消費を監視するように更に協働して動作可能である、無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク。
  9. 請求項６に記載の無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークであって、前記無線ネットワークマネージャ及び前記無線システムマネージャが、前記無線システムの動作状態を予測的に診断するように更に協働して動作可能である、無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク。
  10. 請求項６に記載の無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワークであって、前記無線ネットワークマネージャ及び前記無線システムマネージャが、内部オンエアアップグレードを実行するように更に動作可能である、無線ビルディングオートメーション及び制御ネットワーク。
  11. デジタルバラストであって、
    バラスト制御器と、
    実効値電圧及び実効値電流を前記バラスト制御器へ電気的に伝達するように動作可能である電源インターフェイスと、
    を備え、
    前記実効値電圧及び前記実効値電流が、前記電源インターフェイスの電源出力を表し、
    前記バラスト制御器は、前記デジタルバラストの平均電力消費を、前記実効値電圧及び前記実効値電流の積として決定するように動作可能である、
    デジタルバラスト。
  12. 請求項１１に記載のデジタルバラストであって、前記電源インターフェイスが、前記実効値電圧及び前記実効値電流を生成する手段を含む、デジタルバラスト。
  13. 請求項１１に記載のデジタルバラストであって、前記バラスト制御器が、デジタルバラストの動作寿命を予測するように更に動作可能である、デジタルバラスト。
  14. 請求項１３に記載のデジタルバラストであって、前記デジタルバラストの動作寿命の予測が、デジタルバラストにより電源供給される光源を作用させる試みの回数、デジタルバラストの内部温度、デジタルバラストに関するスタンバイ時間数、デジタルバラストによる光源への電源供給の時間数、及びデジタルバラストのパワーオンの総時間数、のうちの少なくとも一つの関数である、デジタルバラスト。
  15. 請求項１１に記載のデジタルバラストであって、前記バラスト制御器が、デジタルバラストにより電源供給される光源の動作寿命を予測するように更に動作可能である、デジタルバラスト。
  16. 請求項１４に記載のデジタルバラストであって、前記光源の動作寿命の予測が、光源の実行時間数、前記光源が前記デジタルバラストによって始動された回数、及び前記光源の両端にかかる何れかの直流電圧増加、のうちの少なくとも一つの関数である、デジタルバラスト。
  17. 無線制御装置であって、
    計算機とのデータ及び信号転送を実行するとともに、無線ネットワークノードとのデータ及び信号転送を実行するように実行可能である制御器と、
    前記制御器及び前記無線ネットワークノードの間における無線通信を確立するように動作可能である送受信器と、
    前記無線制御装置を計算機のポートへプラグで接続するように動作可能であるポートコネクタと、
    前記制御器及び前記計算機の間におけるデータ及び信号転送を前記ポートコネクタ及び前記ポートを介して変換するように動作可能であるデータ／信号変換器と、
    を備える無線制御装置。
  18. 請求項１７に記載の無線制御装置であって、
    前記ポートコネクタはユニバーサルシリアルバスコネクタであり、
    前記データ／信号変換器は、前記制御器に関するユニバーサルシリアルバスインターフェイスとして動作する、
    無線制御装置。
  19. 請求項１７に記載の無線制御装置であって、
    前記ポートコネクタはコンパクトフラッシュ（登録商標）コネクタであり、
    前記データ／信号変換器は、前記制御器に関するコンパクトフラッシュ（登録商標）インターフェイスとして動作する、
    無線制御装置。
  20. 請求項１７に記載の無線制御装置であって、前記送受信器は無線周波数に基づく送受信器である、無線制御装置。
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