JP5311557B2 - ネットワーク内の装置を設定する装置及び方法 - Google Patents

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Description

本発明はネットワーク内の装置の設定に関し、より詳細にはネットワークの所定の機能要件に従い、ネットワーク内で動作する装置を設定する方法及び装置に関するがこれに限定されない。特に本発明は、装置のネットワークを自動的に割り当てる方法に関する。
照明制御システムは、所望の照明設定を素早く生成し、エネルギーを節約し、及び法律及び規則に準拠するために商業的建物及び家屋の両方で用いられる。しかしながら、照明制御システムの設計及び割り当ては、時間を要し間違いを起こしやすい。高レベルのシステムでは、パーソナル・コンピューターで実行される専用ソフトウェアは、しばしば照明システムの機能要件を指定し及び装置を設定するために用いられる。柔軟性が有利である建物内では、センサー、照明器具、及びスイッチの間の接続は、有線ではなく無線周波数信号を用いて実施されて良い。ソフトウェアは、ユーザーがパーソナル・コンピューターを用い装置間の仮想接続を定めることを可能にする。接続を実施するコードは、次にパーソナル・コンピューターから装置のメモリーへアップロードされ得る。LonMaker(商標)のような標準的なソフトウェアは、設計技師に完全な高レベルのシステムを設計するツールを提供する。当該ツールでは、各物理装置はデータベースに格納された仮想装置により表される。グラフィカル・ユーザー・インターフェース(GUI)を用いることにより、技師は、互いに対話することが許可された仮想装置を簡単にグループ化し、及び仮想装置が共有することを許可された情報を指定し得る。GUIはまた、ユーザーがプログラムにインポートされた見取図に対して仮想装置を位置付けることを可能にして良い。設置されるべき装置の場所を示す図の印刷出力は、請負業者により実行され得る設置処理を手助けする。ソフトウェアはまた、ユーザーがシステムを実施するために必要な全ての構成要素のリストを印刷出力することを可能にして良い。リストは、請負業者へ送信され、コストの見積もりに用いられ得る。
しかしながら、装置が設置された後、ソフトウェアによりパーソナル・コンピューターに格納された機能要件に従い動作するよう設定される必要がある。つまりシステムは割り当てられる必要がある。割り当てる段階は、ソフトウェアを用いて定められた各装置をネットワーク内の物理装置と関連付ける段階を有する。従来の方法は、室内の各装置のバーコードを読み取り、及び間取図の印刷出力にバーコードを貼り付ける段階を有する。各装置のバーコードは次に、コンピューター・プログラムの各仮想装置のアドレスとして入力され得る。また、ソフトウェアを用い指定された機能要件に従う命令は次に、装置へアップロードされ得る。ネットワークを割り当てる従来の方法の不利点は、時間を要し及び誤りを生じ易いことである。更に、設計者は各物理装置をメモリー内の仮想装置と整合するために現場で有意な時間を費やさなければならない。更に、装置が移動されると、誰かがメモリー内の装置の位置を更新し、及びシステムに対し指定された機能要件に従いシステムが動作し続けるよう、新たな位置に従い機能要件を変更しなければならない。
特許文献1は、ゲーム機又はカジノ若しくはホテル内の他の装置の位置を追跡し決定する方法及び装置を開示する。ゲーム機の位置情報はホスト・コンピューターへ伝達され、当該ゲーム機の動作はホスト・コンピューターにより当該ゲーム機の位置を考慮して制御され得る。しかしながら、特許文献1は、仮想ゲーム機の命令セットを有する物理的ゲーム機を物理ゲーム機の座標に対応する座標と関連付ける方法を開示していない。
米国特許第2003/0130039号明細書
本発明は上述の問題を解決する。
本発明は方法を提供する。当該方法は、データ処理装置に格納された、ネットワークの所定の機能要件に従い動作するよう、ネットワーク内で動作する装置を設定し、前記データ処理装置で装置の位置情報を受信する段階、前記位置情報を前記格納された機能要件に関連付ける段階、及び前記装置の機能要件を前記ネットワークへ送信する段階、を有する。
文書化された機能要件は、ネットワークの装置に対応する複数の仮想装置の機能要件を有して良い。更に、位置情報を格納された機能要件と結合する段階は、各物理装置の座標を仮想装置の座標と整合する段階、及び前記仮想装置の機能要件に基づき物理装置の機能要件を推定する段階、を有する。
更に、方法は、データ処理装置で少なくとも1つの固有ID及び装置のネットワーク・アドレスを受信する段階、及び前記装置の機能要件が前記少なくとも1つの固有ID及びネットワーク・アドレスに基づくアドレスへ送信され得るよう、前記装置の固有IDを前記データ処理装置のメモリーに格納する段階、を有する。
従って、メモリー内の各装置は、自動的に物理装置と関連付けられる。また、物理装置は格納された仮想装置の機能要件で簡単に設定され得る。従って、本発明はネットワークを割り当てる簡単な、迅速な、且つ正確な方法を提供する。
更に本発明は装置を提供する。当該装置は、ネットワークの所定の機能要件に従い動作するよう、当該ネットワーク内で動作する装置を設定し、前記機能要件を格納するメモリー、前記装置の位置情報を受信する受信機、前記位置情報を前記機能要件に関連付けるプロセッサー、及び前記装置の機能要件を前記ネットワークへ送信する送信機、を有する。
装置は、機能要件を受信する手段を更に有して良い。機能要件を受信する手段は、ユーザーが機能要件を定めることを可能にするグラフィカル・ユーザー・インターフェース、及び/又は電気配線回路図を有する見取図をインポートする手段であって良い。グラフィカル・ユーザー・インターフェースは、機能要件を閲覧するために更に用いられて良い。電気回路図は、機能要件を推定するために用いられて良い。
本発明はネットワーク内で動作する装置を更に提供する。当該装置は、前記ネットワーク内の少なくとも3個の他の装置に関する位置情報を得る手段、前記ネットワークを介し、前記ネットワークの機能要件を格納するよう構成された装置へ前記位置情報を送信する送信機、前記装置への前記位置情報の送信に応じ、前記ネットワークを介し命令を受信する受信機、を有する。
送信機及び受信機は、無線周波数通信機の一部を形成して良い。
本発明の実施例は、例として以下の図を参照し詳細に説明される。
図1は、本発明による、割り当てられるべき装置のネットワーク1を有する部屋を示す。図1の部屋はオフィスであるが、本発明は例えば家庭、ホテル、レストラン、学校、又は屋外のネットワークでも用いられて良い。図1に示されるネットワークのノードは、2つの天井灯2a、2b、卓上灯3、複数のセンサー4a、4b、4c、天井扇風機5、スイッチ/調光器6、無線周波数リモコン7、及びパーソナル・コンピューター8を有する。しかしながら、理解されるべき点は、如何なる種類の照明器具、センサー、スイッチ、HVAC(冷暖房空調設備)装置、又はブラインドが当該ネットワーク内に含まれても良いことである。ネットワークはまた、部屋の便利な位置に設置されたローカル制御モジュール9を有する。ローカル制御モジュール9は制御データ及びネットワークのノードを制御する命令を格納する。ローカル制御モジュールは、照明器具、センサー、スイッチ及び扇風機と無線周波数信号を用い無線で通信する。また、ネットワークの各ノードは無線周波数通信機(示されない)を有する。或いは、1又は複数のノードは、ローカル制御モジュール9と配線で接続されて良い。装置のネットワーク1は、部屋の外へ延在する装置の更に大きいネットワークの一部を形成して良い。また、ローカル制御モジュール及び照明器具、センサー及びスイッチは、部屋の外の装置と通信可能であって良い。ローカル制御モジュール9に格納された命令及び制御データは、中央制御装置10からダウンロードされる。図1のシステムでは、中央制御装置はラップトップで実施される。しかしながら、中央制御装置は如何なる種類のデータ処理装置で実施されても良い。中央制御装置10及びローカル制御モジュール9は、データを交換するケーブル(示されない)を用い一時的に接続されて良い。
図2を参照すると、中央制御装置10は、中央処理装置12、オペレーティング・システム13及び1又は複数のアプリケーション・プログラム14を有する内部メモリー11を有する。中央処理装置10は、ユーザーと相互作用するユーザー・インターフェース15及びディスプレイ16を更に有する。更に、中央制御装置10は、ISAカード・スロットに適合し且つスパイン・バス(示されない)と接続されコマンドをローカル制御モジュール9へ伝達し得るネットワーク・カード17、ネットワーク1の各構成要素の機能要件を格納するデータベース18、及び取り外し可能記憶装置19として図示されるDVD、CD−ROM又はフロッピー・ディスクのような予め記録された情報源からデジタル・データを読み出す手段、を有する。中央制御装置の内部構成要素の間の通信は、バス20を介し達成される。バス20は、中央制御装置10の内部構成要素に対し電気接続の共通点を提供する。ある実施例では、中央制御装置のデータベース18は設置場所と離れて設置され、及び設置場所のラップトップはデータベース内に格納されたデータにアクセスするためLANと接続されて良い。
図3を参照すると、ローカル制御モジュール9は、メモリー21、プロセッサー22、ネットワーク内の他のノードと同期する内部クロック23、ネットワーク1内のノードと通信する短距離通信機24、及び中央制御装置からのスパイン・ケーブルを受信する入力25、を有する。メモリー21は、ネットワーク内のノードへの命令を格納する。例えば、メモリー21は、システム内のセンサーから受信した信号に応答して照明器具及びHVAC装置の選択をオン及びオフに切り替える命令を格納して良い。メモリー21は、本願明細書で更に詳細に記載されるネットワーク内の各装置の座標を更に格納して良い。
中央制御装置10とローカル制御モジュール9との間の通信は図2及び図3を参照してスパイン・ケーブルを用いて実行されるよう記載されたが、中央制御装置10とローカル制御モジュール9との間の通信はまた無線であり無線周波数信号を用いて実行され得ることが理解される。従って、別の実施例では、中央制御装置のネットワーク・カード・スロットは短距離通信機により置き換えられ、且つローカル制御モジュールのケーブルの入力25は必要ない。中央制御装置の短距離通信機は、内部構成要素であって良く、又はUSBポートのような、知られている手段を用い中央制御装置と接続される付属品の形式であって良い。
図4は、ネットワーク内のノード26の概略図を示す。ノードは、照明器具、センサー、スイッチ、調光器等であって良い。ノードは、メモリー27、プロセッサー28、及び他のノードと同期する内部クロック29を有する。ノードはまたアプリケーション・ユニット30を有する。アプリケーション・ユニット30は、単純なランプの場合には電球であり、センサーの場合には検知要件を満たすために必要な機器である。ノード26はまた、ローカル制御モジュールから命令を受信する短距離通信機31を有する。命令は、処理されるためプロセッサー28へ渡される。そしてプロセッサーはアプリケーション・ユニット30を制御する。メモリーはまた、アプリケーション・ユニットが何時、どのように動作されるべきかに関する命令、並びにノードの固有ID番号及びアドレスを格納して良い。
望ましくは、ノード26及びローカル制御モジュール9はZigBee(商標)規格に準拠する。しかしながら、装置はまた、HomeRF(商標)、Bluetooth(商標)、及びIEEE802.11xのような他の規格に準拠しても良い。ZigBee(商標)規格によると、数万個の装置が無線で接続されネットワークを形成し得る。しかしながら、動作を容易にするため、装置を複数の別個のネットワークに分割することが望ましい。装置は、2.4GHz、915MHz、及び/又は868MHzの無線周波数帯で動作し、それぞれ250キロビット毎秒(kbps)、40kbps、及び20kbpsのロー・データ転送レートに対応し、並びに標準的に10乃至75メートルの伝送距離を有し得る。しかしながら、ノードの価格を低減するために、伝送距離は2乃至5メートルであって良い。ネットワーク内のノードがZigBee(商標)規格に従い動作する場合、ローカル制御モジュール9はネットワーク制御装置の役割を果たす。また、ルーティング・プロトコルは、システムを通じ送信されたメッセージのアドホック・ルーティングを可能にし、ローカル制御モジュール9からの命令がノード26の直接伝送距離の範囲外にあるノード26に到達できるようにする。
システム1の設計者は、システムが設置される環境に適している、システムの機能要件を定める。オフィスの機能要件は、例えばオフィス内の照明が月曜から金曜の毎朝7時30分に電源を投入され、夜に電源を切られることを有して良い。機能要件はまた、人がオフィス内に居る場合のみ照明が電源を投入されることを有して良い。照明の強度及び室内温度はまた、天候及び季節に依存するよう制御されて良い。例えば、エネルギーを節約するため、照明は晴れた日には調光されるよう設定されて良い。更に、システムの多数の設定はオフィスのユーザーにより選択されるために予めプログラムされ得る。例えば、オフィスのユーザーは、彼/彼女がPCで作業している場合には印刷された文書を読んでいる場合より低い強度を有する照明を好むかも知れない。更に、ユーザーは同僚/顧客にPCでプレゼンテーションを示している場合に部屋を非常に暗くすることを好むだろう。従って、照明器具の多数の設定が定められて良く、当該設定はリモコン7又はパーソナル・コンピューター8を動作することによりユーザーにより選択されて良い。
システム設計技師は、ソフトウェア・スーツを用い機能要件に従いネットワークを設計して良い。システムが設計され、設置され、設定され、及び割り当てられた後、システムの機能要件を実施する命令は、ローカル制御モジュール9内、及び関連ノード26のメモリー内にダウンロードされる。例えば、太陽光検出センサー4cに室内の明るさのレベルに関しローカル制御モジュールへ連続的に報告させる命令は、太陽光検出センサー4cのメモリー内にダウンロードされて良い。ローカル制御モジュールは、室内の明るさがローカル制御モジュールのメモリー21に格納された所定値に達した場合にランプに強度を減少させるよう指示するよう構成されて良い。或いは、所定値はセンサー4cのメモリー27に格納されて良い。また当該センサーは、検出された値が所定値を超えていた場合のみローカル制御モジュールへメッセージを送信して良い。同様に、温度センサー4a及び存在検出センサー4bは、ローカル制御モジュール9に報告する命令を格納して良い。また、ローカル制御モジュールはセンサーから受信した情報に応答する命令を格納して良い。更に、設計技師により定められた設定を制御するコードは、パーソナル・コンピューター、リモコン及びローカル制御モジュールへダウンロードされて良い。従って、ユーザーがリモコンのキーを押下すると、信号はローカル制御モジュールへ送信され、ローカル制御モジュールにメモリー内の関連設定を調べるよう及びランプ2a、2b及び3へ設定を適用する命令を送信するよう促して良い。
図5を参照すると、システムを設計するソフトウェアは、GUI32を有して良い。ソフトウェアは、AutoCAD(商標)又はLonMaker(商標)のような従来のソフトウェアに基づいて良い。設計技師は、建物の見取図33をGUI32へインポートし、そして見取図をネットワークのグラフィック表現を作成するための背景として用いて良い。見取図は、AutoCAD(商標)又はMicrosoft Office Visio(商標)からインポートされて良い。GUI32は、設計技師が仮想装置を定めることを可能にして良い。各仮想装置はネットワーク内の物理装置26に対応する。各仮想装置は、GUI内の図式表現34を有する。また仮想装置の見取図に対する位置は、ネットワーク内の物理装置の実際の位置に対応するよう選択される。例えば、図5のGUIは、図1の天井灯2a及び2b、卓上灯3、天井扇風機5、スイッチ/調光器6、パーソナル・コンピューター8、リモコン7、及び3個のセンサー4a、4b、4cを表す仮想装置を示す。点線は存在検出センサー4bの範囲を示す。
より詳細には、図5のGUIは2個のウインドウ35及び36を有する。市販の照明装置のテンプレートの図式表現はウインドウ35内に示される。また最前面に配置された仮想装置を有する見取図はウインドウ36内に示される。設計者はウインドウ35から装置の特定のテンプレートを選択し、そして図式表現をウインドウ36内へ「ドラッグ・アンド・ドロップ」し、新たな仮想装置を作成し得る。装置は次に、所望の機能要件に従い動作するよう設定され得る。グラフィカル・ユーザー・インターフェースはまた、多数のメニュー及びボタンを有する。例えば、上部右隅に、本発明による割り当て処理を開始する「割り当て」と題されたメニュー37がある。ソフトウェアは相互に対話可能なノードを定めるツールを有して良いことが考えられる。ソフトウェアは、ユーザーにグラフィカル・ユーザー・インターフェース内の仮想装置の間の「配線」を描画させることにより、又はユーザーに特定のノードを対話可能にするノードのリストを入力させるダイアログ・ボックスを設けることにより、接続を指定可能にして良い。
追加メニュー及びダイアログ・ボックスは、設計者が各ノードの機能を定めることを可能にするため、及び各装置の正確な座標を入力することを可能にするために設けられる。或いは、正確な座標は、見取図に対する装置の位置から計算されて良い。
別の実施例では、インポートされた見取図は、既存の電気配線又は設置されるべき電気配線を有して良い。ソフトウェアは従って、配線回路図から各装置の機能を読み取り及び推定するアプリケーションを有して良い。例えば、アプリケーションは、配線回路図を分析することにより、どの照明がどのスイッチ及びどのセンサーにより制御されるかを推定して良い。従って、各ノードの座標は、各ノードが通信を許可される他のノードのリストと一緒に配線回路図から自動的に得られる。アプリケーション・プログラムは更に、処理された配線回路図を得た後に自動的にグラフィカル・ユーザー・インターフェース内の仮想装置を生成し及び位置付けて良い。設計者は次に、グラフィカル・ユーザー・インターフェース内の配線を検査し、そして必要に応じて配線回路図から推定され得ない追加機能及び通信接続を定めて良い。この代案の方法は、ノードの既存のネットーワ―クを再び割り当てるため、又は新たなシステムを設計及び設置するために用いられて良い。
システムが現地外で設計されている場合でさえ、設計文書は現地の中央制御装置に読み込まれ、各仮想装置の座標及び機能要件は、中央制御装置のデータベース18に保存される。仮想装置が生成され見取図に対して位置付けられた後、グラフィカル・ユーザー・インターフェースを用い設計者により、又は配線回路図の分析により自動的に、カーソルが仮想装置の図式表現の上に位置する時にソフトウェアのユーザーがマウスの右側のキーを操作するのに応答して、仮想装置を設定するメニュー38が現れて良い。メニューの選択肢は、仮想装置をコピーする選択肢、特定の装置のみを割り当てる選択肢、及び装置の機能要件を編集する選択肢、を有して良いがこれらに限定されない。装置を編集する選択肢を選択することにより、装置の機能要件を指定するメニューが現れて良い。
図6にダイアログ・ボックスの例が示される。図6のダイアログ・ボックスは、ユーザーが図1の天井灯2bに対応する仮想装置の機能を定めることを可能にする。ダイアログ・ボックスは、装置の名称、固有ID、種類、及びx、y、z座標をそれぞれ入力するための6個のテキスト領域39−44を有する。ダイアログ・ボックスは、装置が本発明に従い割り当てられるべきか否かを示すチェック・ボックス45を更に有する。チェック・ボックス45がチェックされている場合、図5のメニュー「割り当て」37がシステム1の割り当てを開始するために用いられると、天井灯2bが割り当てられる。ダイアログ・ボックスは、それぞれ設定46、テンプレート編集47、OK48、及び取り消し49と題された4個のボタンを更に有する。ユーザーがテンプレートのテキスト領域41にテンプレートのコードを入力することにより装置の種類を定めるか又は変更し得ることが考えられる。或いは、ユーザーはテンプレート編集ボタンを押下し、多数の異なるテンプレートから選択するか、又は新たなテンプレートを定め得る。更に、設定ボタンをクリックすることにより、装置の機能要件を指定する新たなダイアログ・ボックスが開かれる。OKをクリックすると、ダイアログ・ボックスで行われた如何なる変更もデータベース18に保存され、ボックスを閉じる。また取り消しをクリックすると、如何なる変更も保存せずにボックスを閉じる。
x、y及びz座標は、設計技師により手動で入力されて良い。或いは、ソフトウェアがインポートされた見取図内の配線回路図から、又はウインドウ36内の仮想装置の位置から座標を計算して良い。装置の固有IDは、以下により詳細に記載される本発明に従い入力される。別の実施例では、固有IDはノードのネットワーク・アドレスにより置き換えられる。ユーザーはまた、仮想装置に固有IDより覚えやすい名称を与えて良い。
ネットワークの機能要件が定められた後、ネットワークの所定の装置は、グラフィカル・ユーザー・インターフェースを用いて生成された印刷された図に従い整列され設置される。最後の段階は、各仮想装置を物理装置と関連付け、各仮想装置に対し指定された機能が対応する物理装置のメモリー内に読み込まれることを保証する段階を有する。この段階は、割り当てる段階として参照される。
図1に示されるネットワークでは、割り当てる段階は現地で実行されることが考えられる。従って、割り当ての設計者はメモリー内に設計文書を有するラップトップを現地に持って行く。割り当てる段階は、ネットワーク内の各ノードから中央制御装置10で位置情報を受信する段階により実行される。位置情報は、ネットワーク内の各ノードの座標であるか、或いは位置の分からない第1のノードと位置の分かっているシステム内の少なくとも3個の他のノードとの間の距離であって良い。第1のノードと3個の他のノードが同一の高さ、例えば天井の高さに位置付けられる場合、3個の他のノードへの距離の測定は、中央制御装置が三角測量を用い第1のノードの位置を計算することを可能にする。更に、格子の詳細が中央制御装置に格納されている場合、当該格子内の正確な位置の座標が計算されて良い。しかしながら、第1のノード及び3個の他のノードが異なる高さに位置付けられる場合、第1のノードと位置の分かっている4個の他のノードとの間の距離測定は、第1のノードの座標を得るために必要である。ZigBee(商標)規格に従い動作するネットワークでは、他の装置との距離を決定するために飛行時間信号が用いられ得る。最初に、ローカル制御モジュールは位置の分かっているノードを設けることが考えられる。しかしながら、第1のノードの座標が計算された後に、当該ノードの位置は位置の分からない第2のノードの座標を計算するために用いられて良い。
距離測定から座標を得る計算は、必ずしも中央制御装置で実行される必要はない。当該計算はまた、ローカル制御モジュール9内で、又はノード26自身のプロセッサー28により実行されて良い。計算された座標は次に、中央制御装置へ送信され得る。以下の記載では、全てのノードの座標がローカル制御モジュール9内で計算され、そして中央制御装置10へ送信されると仮定する。
システム内のノードの座標を受信した後に、中央制御装置は、物理装置の座標を各仮想装置の座標と一致するまで比較する。この処理は、ノード内の全ての物理装置に対し繰り返される。本発明によると、中央制御装置への座標を有するメッセージはまた、装置の固有IDを有する。メッセージは装置の種類を更に有して良い。従って、ローカル制御モジュールがセンサーの非常に近くに設置された場合、ソフトウェアは、物理センサーを、仮想ローカル制御モジュールではなく仮想センサーと整合する。物理装置の固有IDは、中央制御装置10へ伝達され、次に対応する仮想装置のために保存される。各装置に関連する命令は次に、適切な物理装置内に、又は物理装置を制御するローカル制御モジュール内にダウンロードされ得る。インストーラーが装置を見取図に正確に従い設置している場合、中央制御装置のデータベース内に保存された各装置の座標は、ローカル制御モジュールにより格納された各物理装置の座標を補正するために用いられて良い。仮想装置を物理装置と整合する方法は、図8を参照して更に詳細に記載される。システムが後日、アップグレードされる必要がある場合、技師は仮想装置の機能要件を変更し、新たな命令がネットワークのノードのメモリー内にダウンロードされている現地へ戻り得る。
本発明に従い設計、設置及び割り当てる処理は、図7を参照してより詳細に記載される。段階S7.1で、システムが設置されるべき建物の見取図は、本発明に従いソフトウェア・スーツにインポートされる。ソフトウェアが格子の始点を更に定めると、当該格子内の座標は見取図に対して定められ得る。グラフィカル・ユーザー・インターフェースは、建物が2次元又は3次元で視覚化されることを可能にすることが考えられる。
段階S7.2で、仮想装置が作成され、見取図に対して位置付けられる。ユーザーは、各装置の座標を手動で入力することにより仮想装置を位置決めする。或いは、仮想装置の図式表現が見取図にドラッグ・アンド・ドロップされた時に、座標は各装置に対し自動で計算される。別の代案は、見取図の一部を形成し得る配線回路図を分析し配線回路図に従い仮想装置を自動的に生成するソフトウェアを有する。
S7.3で、仮想装置の機能要件が定められる。段階S7.1乃至S7.3は現地外で実行され得る。段階S7.4で、装置は現地に設置される。最前面に位置付けられた仮想装置を有する見取図の印刷出力を用いることにより、設置が容易になる。続いて、設置された物理装置は仮想装置と関連付けられる必要がある。
段階S7.5で、設計文書は、取り外し可能記憶装置19を用い、又はネットワークを介しデータベースにアクセスすることにより現地のコンピューターのメモリーに読み込まれる。或いは、ラップトップが現地に持ち込まれた時に、設計文書は既にラップトップのメモリーに格納されていて良い。グラフィカル・ユーザー・インターフェースを動作することにより、割り当てる段階は本発明に従い開始され得る。割り当てる処理は、GUI32のメニュー選択肢37を用い開始される。割り当てる処理の第1の段階は、ネットワークのノードが各ノードと位置の分かっている少なくとも3個のノードとの間の距離を測定するため飛行時間測定を実行する段階を有する。飛行時間測定は、中央制御装置が、飛行時間測定を開始する命令を有する信号をローカル制御モジュールへ送信するのに応答して開始されて良い。各ノードの座標は次に、距離測定から計算される。段階S7.6で、各装置の座標は、装置の種類及び固有IDを示すデータと一緒にローカル制御モジュール9から中央制御装置10へ送信される。各装置の座標は次に、段階S7.7でメモリー内の仮想装置の座標と突き合わせられる。また物理装置の固有IDは仮想装置の機能要件と共にメモリー内に格納される。この処理は、図8を参照して以下に詳細に記載される。
段階S7.8で、各装置の機能要件は、ローカル制御モジュール及びネットワーク内のノードにより理解され得る命令に翻訳される。命令及びデータは、ケーブルを通じ又は無線周波数信号によりローカル制御モジュールへ送信される。命令はノード毎にメッセージに分割され、及びローカル制御モジュールは各メッセージの宛先を検査し、そしてメッセージを宛先へ転送することが考えられる。また、ローカル制御モジュールは中央制御装置から受信された全ての命令を処理し、ノードに関連する命令を有するメッセージを作成し各ノードへ当該メッセージを送信することが考えられる。
図7を参照して記載された処理は、システムが設計される前に構成要素が設置されるよう、つまり段階S7.4が段階S7.1乃至S7.3の何れか又は全ての前に実行されるよう変更されて良いことが当業者に理解される。これは、例えば、処理が既存のシステムの再割り当てに用いられた場合である。
ネットワークから受信した位置情報を仮想装置と整合する処理は、図8を参照してより詳細に記載される。当該処理は、コンピューター・プログラムのアルゴリズムとして実施される。図8は当該アルゴリズムの段階の概略を示す。ネットワークから受信された位置情報は、N個の物理装置の座標、種類、及び固有ID番号を記載する。各物理装置は、1乃至Nの番号nを与えられる。ソフトウェアは、システムに対し定められた仮想装置の番号Mを計算する。各仮想装置は、1乃至Mの番号mを与えられる。段階S8.1で、システムは突き合わせ処理を開始する準備を行い、及び変数m及びnをゼロに設定する。段階S8.2で、nは1だけ増加される。同様に段階S8.3で、mは1だけ増加される。
S8.4で、仮想装置の座標mは物理装置の座標nと比較される。処理の始めに、m及びnの両方は1と等しい。従って、メモリー内の第1の仮想装置の座標は受信したリストの第1の物理装置の座標と比較される。物理装置及び仮想装置のx座標、y座標及びz座標は、別個に又は一緒に比較されて良い。インストーラーが見取図により指定された正確な位置に装置を設置していなくて良いこと、及び飛行時間測定に誤りがあり得ることを考慮すると、システムは、2つの装置の位置が正確に一致しなくても仮想装置と物理装置が一致すると決定して良い。x座標、y座標及びz座標が別個に比較される場合、座標の対毎に許容可能な誤差範囲が定められて良い。x座標、y座標及びz座標が、例えば仮想装置の位置から物理装置の位置へのベクトルを計算することにより一緒に検討される場合、ベクトルの大きさが格納されている閾値より小さい場合に位置が一致する。
物理装置の座標と仮想装置の座標とが一致する場合、アルゴリズムは段階S8.5へ進む。しかしながら、物理装置が一致を示す座標の許容範囲外に位置する場合、アルゴリズムはS8.6へ進む。段階S8.6で、mはM、つまりメモリー内の仮想装置の総数と比較される。仮想装置がメモリー内の最後の装置である場合、次の物理装置nが検討される(S8.8、S8.2)。しかしながら、メモリー内に装置nと比較されていない追加の仮想装置がある場合、アルゴリズムは段階S8.3へ進む。そしてmは1だけ増加される。つまり次の仮想装置が検討される。
他方で、物理装置nの座標と仮想装置mの座標とが一致する場合、コンピューター・プログラムは段階S8.5へ進む。段階S8.5で、物理装置nの種類は仮想装置mの種類と比較される。種類が一致しない場合、コンピューター・プログラムは段階S8.6へ進む。しかしながら、装置nの種類が装置mの種類と一致する場合、コンピューター・プログラムは段階S8.7へ進む。段階S8.7で、メモリー内の仮想装置の固有IDは、物理装置の固有IDに設定される。従って、次回、図6に示されるダイアログ・ボックスがユーザーにより開かれる場合、テキスト領域41に示される番号は、ダイアログ・ボックスと関連付けられた仮想装置に対応する物理装置の固有IDである。
物理装置nがメモリー内の仮想装置に一致した後、システムは段階S8.8で、装置nがネットワークから受信したリストの最後の装置であるか否かを検査する。装置nがネットワークの最後の装置nである場合、全ての物理装置は仮想装置と突き合わせられており、S8.9でアルゴリズムは終了する。しかしながら、nがリストの最後の装置でない場合、つまりnがNより小さい場合、アルゴリズムは段階S8.2へ進む。nは1だけ増加され、そしてシステムは物理装置n+1の座標に対し一致を見付けるために進む。
アルゴリズムが全ての物理装置に対し繰り返された後、アルゴリズムは段階S8.9で終了する。プログラムは次に、突き合わせ処理の誤りの検査に進む。例えば、2つの装置が同一の仮想装置に一致する、又は物理装置の1つの一致が見付からない可能性がある。ソフトウェアはこのような全ての起こり得る事態を捉えるよう開発される。
システムの配置が頻繁に変更される場合、例えば照明装置がしばしばある領域から他の領域へ移動される場合、中央制御装置10を常に現地に有し、システムが容易に更新され得るようシステムと接続することは価値がある。図9は本発明の更なる例を示す。図9を参照すると、照明制御システムは多数のオフィスを有するフロアに設置される。フロアはゾーンA−Eに分割される。ゾーンAは、図1を参照して記載された小さいネットワークを有するオフィスである。しかしながら、当該実施例では、ネットワークは照明器具、センサー、スイッチ及び室外のローカル制御モジュールと更に接続される。ゾーンBは別のオフィスである。ゾーンCは広い座席領域である。ゾーンDは厨房又は会議室である。ゾーンEは中央制御装置10を保持する部屋である。図1を参照して記載されたラップトップ内に実施された中央制御装置と対照的に、本発明の当該実施例の中央制御装置は、常に現地にあり、非常に大きいシステムを制御する。中央制御装置10は専用ワークステーションに実施される。中央制御装置は、ゾーンA−E内の全てのローカル制御モジュール9を制御する領域制御装置50と接続される。部屋毎に約1個のローカル制御モジュールがあり、各ローカル制御モジュールは当該部屋内のノードを管理することが考えられる。ネットワークが多数のフロアに渡る場合、フロア毎に1つの領域制御装置50があって良い。システムは現地外で設計されていることが考えられる。しかしながら、設計文書は、ネットワークを介し又は取り外し可能記憶装置19を用いることにより現地の中央制御装置に読み込まれている。中央制御装置はスパイン・バス・ケーブルを用い1又は複数の領域制御装置50と接続される。領域制御装置は、スパイン・バス・ケーブルを用い又は無線周波数信号を用い、ローカル制御モジュールと接続されて良い。ネットワーク内のノードは多数の存在検出及び太陽光検出センサー4b及び4cを有する。存在検出センサー4bの範囲は、点線により図示される。ノードはまた、多数の天井灯2cを有する。
例えばユーザーがグラフィカル・ユーザー・インターフェースのメニュー37を開くことにより、本発明による割り当てる段階が開始されると、中央制御装置はコマンドを領域制御装置50へ送信する。領域制御装置50はまた、ローカル制御モジュール9へコマンドを送信する。ネットワークの1つのフロアが同時に割り当てられることが考えられる。しかしながら、1つの部屋又は領域の一部のみが同時に割り当てられることも可能である。中央制御装置10からのコマンドは、適切なローカル制御モジュール9へ送信される。ローカル制御モジュールは続いて、ノードに当該ノードに当該ノードの位置を検査する要求を送信する。各ノードから範囲測定を受信した後、ローカル制御モジュールは各ノードの座標を計算し、そしてノード、ノードの座標、及び固有ID及び各ノードの種類のリストを領域制御装置50へ転送する。領域制御装置50は当該情報を中央制御装置10へ転送する。中央制御装置は、全ての物理装置をメモリー内に格納された仮想装置と突き合わせ、誤り検査手順を実行し、全ての物理装置が考慮されたことを保証する。中央制御装置は続いて、各ノードの機能要件を命令に翻訳し、当該命令を領域制御装置を介し適切なノードへアップロードする。割り当てられたシステムを検査する試験手順は、その後に開始され得る。
システム内のノードの位置が後で変更される場合、システムは自身を自動的に再設定して良い。例えば、1つの構成要素、例えばリモコンがゾーンAからゾーンDへ移動した場合、リモコンの機能はゾーンAに代わりゾーンDに対し指定された機能に対応するよう変更して良い。本発明を実施するため、システムはシステム内の全てのノードの位置を断続的に検査するよう設定されて良い。或いは、位置決め処理は、1つの装置が移動された時に開始されて良い。ノードの位置を検査する処理の終了時に、全ての装置の座標は中央制御装置へ送信されて良い。或いは、移動された装置の座標だけが中央制御装置へ送信される。中央制御装置は、移動された物理装置に対応する仮想装置の座標を更新する。続いて、中央制御装置は、当該装置の機能要件が装置の位置に依存するか否かを検査する。例えば、機能要件は、装置が1つのローカル制御モジュールにより制御される特定の領域外へ且つ新たなローカル制御モジュールにより制御される領域内へ移動した場合、装置が古いローカル制御モジュールの代わりに新たなローカル制御モジュールと通信を開始すべきであると指定して良い。例えば、リモコンは今、ゾーンDのローカル制御モジュールと通信すべきである。更に、多数の設定がゾーンAに対し定められ、及び多数の異なる設定がゾーンDに対し定められている場合、リモコンのゾーンAからゾーンDへの移動の結果、リモコンが動作された時にゾーンAの設定の代わりにゾーンDの設定が実施されるべきである。更に、移動式の扇風機は、暑い日にはゾーンBに位置するオフィスからゾーンCの広い領域へ移動されて良い。この場合、扇風機はゾーンBに対し指定された機能要件の代わりにゾーンCに対し指定された機能要件に従い動作を開始すべきである。
ノードの座標及び機能要件を更新する手順は、図10を参照してより詳細に記載される。システム内にN個のノードがあり、手順は1乃至Nの各ノードnを考慮する。段階S10.1で、nは0に設定される。そして段階S10.2でnは1だけ増加される。段階S10.3で、装置nの位置は検査される。装置は、位置の分かっている少なくとも3個の他の装置、例えば領域内の3個の異なるローカル制御モジュールへの飛行時間測定を実行することにより、自身の位置を設定して良い。装置が天井の高さに位置付けられていない場合、当該装置の座標を見付けるために4個の装置への飛行時間測定を実行する必要があって良い。飛行時間測定が完了した後、装置は自身の座標を計算するか、又は装置は測定値をローカル制御モジュールへ転送しローカル制御モジュールが計算を実行して良い。座標は古いローカル制御モジュール、装置、又は両方のメモリー内に保存された古い座標と比較される。或いは、記憶領域に問題がある場合、古い座標は中央制御装置から得られて良い。段階S10.4で、新たな座標は古い座標と比較される。この段階は、個々のシステムに依存して装置のプロセッサー、ローカル制御モジュール、又は中央制御装置の何れかで実行されて良い。座標が変更されていない場合、処理は段階S10.5へ進む。そしてnはシステム内の装置の総数Nと比較される。nがNと等しい場合、つまりシステム内の最後の装置の位置が検査された場合、手順は段階S10.1で再開する。他方で、nがNより小さい場合、段階S10.2でnは1だけ増加され、そしてシステム内の次の装置の位置が検査される。
座標が変更された場合、処理は段階S10.6へ進む。段階S10.6で、新たな座標は中央制御装置へ送信される。メッセージはまた、装置の固有IDを有して良い。段階S10.7で、中央制御装置は同一の固有IDを有する仮想装置を見付け、保存された仮想装置の座標を新たな座標で置き換える。段階S10.8で、ソフトウェアは続いて、位置の変化が装置の新たな機能要件を生じるか否かを検査する。新たな機能要件に応じる命令がネットワークにアップロードされる必要がある場合、処理は段階S10.9へ進む。当該必要がない場合、処理は次に段階10.5へ進む。
段階S10.9で、仮想装置の機能要件が更新される。従って、次回、ユーザーがグラフィカル・ユーザー・インターフェースを開く時、装置を通信することが許可されるネットワーク内の他の装置と接続する線は、変更されて良い。段階S10.10で、新たな命令は、領域制御装置を介しネットワーク内にアップロードされる。命令は、ローカル制御モジュール又は装置自身に格納されて良い。段階S10.10で、処理は装置nに対し終了する。S10.2でnは次に1だけ増加され、次の装置が検査される。又はS10.1で処理が再開する。
図10を参照して記載された方法の手順の変更は、装置n=Nに到達する度に処理を再開しないこと、若しくは代わりに中央制御装置で受信したネットワーク内の装置が移動されていると示すメッセージに応答して処理を開始することを含む。従って、装置n=Nが検討された後に、処理は終了する。
上述の本発明の実施例では、ローカル制御モジュールは別個のノードであると記載された。しかしながら、記載された実施例の変形は、ローカル制御モジュールがノード26内に、つまり1つの照明器具、センサー、スイッチ等に組み込まれることを含んで良い。ノードのメモリー27は、ネットワークの制御装置の機能を実施するソフトウェアを格納するために増大されて良い。中央制御装置は従って、ネットワーク制御装置として動作するノード26へ命令を送信して良く、及びノードは当該命令を他のノードへ転送して良い。ある実施例では、1より多いノードがネットワーク制御装置として機能する能力を有する。従って、ローカル制御装置として動作するノードが故障又は移動した場合、別のノードが自動的に役割を引き継ぐ。制御装置として動作する1つのノードが常に存在することを保証する処理は、ネットワーク内に格納されたソフトウェアを用い制御されて良い。
請求項は、本願において特定の特徴の組み合わせで記載されているが、本発明の開示の範囲はまた、何れかの請求項に請求された同一の発明に関連するか否か、又は本発明のように同一の技術的課題の何れか又は全てを軽減するか否かにかかわらず、本願明細書に直接又は間接に又は一般化して開示された新たな特徴又は如何なる新たな特徴の組み合わせを包含する。本発明の出願人は、このような特徴及び/又はこのような特徴の組み合わせのために、本願の出願中に又は本願から引き出される更なる出願中に、新たな請求項が策定され得ることを予告する。
本発明による、割り当てられるべきシステムを有する部屋の3次元図である。 中央制御装置の概略図である。 位置制御モジュールの概略図である。 システムのノードの概略図である。 本発明を実施するソフトウェアにより提供されるグラフィカル・ユーザー・インターフェースを示す。 図5のグラフィカル・ユーザー・インターフェースの一部を形成するダイアログ・ボックスを示す。 本発明によるシステムを設計、設定、設置、及び割り当てる方法の段階を示す。 本発明による、ノードの位置情報を文書化された機能要件と結合するアルゴリズムを示す。 本発明による別の割り当てられるべきシステムを示す。 本発明によるシステムを更新する方法の段階の概略を示す。

Claims (13)

  1. データ処理装置に格納された、ネットワークの所定の機能要件に従い動作するよう、前記ネットワーク内で動作する物理装置を設定する方法であって、前記所定の機能要件は、前記ネットワークの物理装置に対応する複数の仮想装置の機能要件を有し、
    前記データ処理装置で前記物理装置の位置情報を受信し、前記位置情報に基づき前記ネットワーク内の前記物理装置の座標を得る段階;
    前記物理装置の座標と仮想装置の座標とをマッチングし、前記仮想装置の機能要件に基づき前記物理装置の機能要件を推定することによって、前記位置情報を前記格納された機能要件に関連付ける段階;及び
    前記物理装置の機能要件を前記ネットワークへ送信する段階、を有する方法。
  2. 前記データ処理装置で、前記物理装置の固有ID及びネットワーク・アドレスの少なくとも1つを受信する段階、及び前記データ処理装置のメモリーに前記物理装置の固有ID及びネットワーク・アドレスの少なくとも1つを格納する段階、を更に有する請求項1記載の方法。
  3. 前記機能要件を前記ネットワークへ送信する段階は、固有ID及びネットワーク・アドレスの少なくとも1つに基づき前記機能要件を前記ネットワーク内のアドレスへ送信する段階を有する、請求項2記載の方法。
  4. 前記物理装置の特性の表示を受信する段階、及び前記物理装置の位置情報を前記機能要件と結合するために前記物理装置の特性の表示を用いる段階、を更に有する請求項1乃至3の何れか1項記載の方法。
  5. 前記位置情報を受信し及び前記機能要件を送信する段階は、前記物理装置と接続されたゲートウェイから前記位置情報を受信し及び前記ゲートウェイへ前記機能要件を送信する段階を有する、請求項1乃至4の何れか1項記載の方法。
  6. 前記物理装置及び前記ゲートウェイは無線周波数信号を用い通信する、請求項5記載の方法。
  7. 前記機能要件を前記データ処理装置のメモリーに予め格納する段階、を更に有する請求項1乃至6の何れか1項記載の方法。
  8. 前記機能要件を格納する前に、見取図の電気配線回路図から前記機能要件を推定する段階、を更に有する請求項7記載の方法。
  9. コンピューター・プログラムであって、プロセッサーで実行されると請求項1乃至8の何れか1項記載の方法を実行する命令を有するコンピューター・プログラム。
  10. ネットワークの所定の機能要件に従い動作するよう、前記ネットワーク内で動作する物理装置を設定する装置であって、
    前記ネットワークの物理装置に対応する複数の仮想装置であって、各仮想装置は前記ネットワークの所定の機能要件を実施する別個の機能を有する前記複数の仮想装置として、前記ネットワークの前記機能要件を格納するメモリー;
    前記物理装置の位置情報を受信する受信機;
    前記物理装置の位置情報と前記仮想装置の1つの座標とをマッチングすることによって、前記物理装置の位置情報を前記機能要件に関連付けるプロセッサー;及び
    前記物理装置の機能要件を前記ネットワークへ送信する送信機、を有する装置。
  11. 前記機能要件を受信する手段、を更に有する請求項10記載の装置。
  12. 前記機能要件を受信する手段は、ユーザーが前記機能要件を定めることを可能にするグラフィカル・ユーザー・インターフェースを有し、前記グラフィカル・ユーザー・インターフェースはユーザーが前記機能要件を閲覧することを可能にする、請求項11記載の装置。
  13. 前記機能要件を受信する手段は、電気配線回路図を有する見取図をインポートする手段、及び前記電気配線回路図を有する見取図から前記ネットワークの機能要件を推定する手段を有する、請求項11又は12記載の装置。
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