專利名稱：用于自動化照明控制和監(jiān)控的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及照明系統(tǒng)，具體而言，涉及用于控制和監(jiān)控單個發(fā)光元件，與單個設施相關聯(lián)的發(fā)光元件，以及跨本地、地區(qū)以及更大的地理區(qū)域設置的任意規(guī)模的照明設施組的自動控制系統(tǒng)。
背景技術：
公共道路、大道以及設施，專用以及商業(yè)設施，包括工廠、辦公大樓綜合體、學校、大學及其他這樣的組織，及其他公共以及專用設施的照明系統(tǒng)每年消耗巨大的能量以及資金，包括照明設備的采購、運轉、維護以及管理的開銷。由于能源成本上升，用于市政府、本地政府以及州政府的稅收的減少，以及由于與各種不同的企業(yè)以及組織相關聯(lián)的成本約束，涉及采購、維護、檢修、操作以及管理照明系統(tǒng)的開銷受到嚴格的審查。結果，幾乎所有的涉及采購、操作、維護以及管理照明系統(tǒng)的組織以及政府機構都在尋求用于控制照明設施以便降低管理、維護以及操作成本的改進的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的各實施例針對在單個照明設施、本地、地區(qū)以及更大地理區(qū)域級別的對照明系統(tǒng)的控制。本發(fā)明的一個實施例包括分級照明控制系統(tǒng)，包括自動化網絡控制中心，可以控制高達數百萬單個照明設施以及發(fā)光元件，通過公用通信網絡互連到網絡控制中心或多個網絡控制中心的地區(qū)性的路由器，每一個地區(qū)性的路由器都控制數百到數千或更多單個照明設施，以及通過射頻通信和/或輸電線通信互連到地區(qū)性的路由器的燈管理單元，每一個燈管理單元控制照明設施內的組件，包括發(fā)光元件、相關聯(lián)的鎮(zhèn)流器、傳感器、及其他設備。


圖I示出了在停車場，沿著道路以及在工業(yè)場所、學校設施以及辦公大樓內觀察到的傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)的一部分。圖2示出了帶有相關聯(lián)的照明設施位置的尺寸適當的工業(yè)或商業(yè)場所。圖3A-B示出了代表本發(fā)明的一個實施例的照明系統(tǒng)控制的概念性方法。圖4使用如圖2所示的相同工業(yè)場地布局示出了單個照明設施的分組，以促進通過代表本發(fā)明的各實施例的照明控制系統(tǒng)可能實現(xiàn)的自動控制。圖5示出了根據本發(fā)明的某些實施例的對于如圖4所示的照明設施的各種分組的自動控制的顯示的時間表。圖6提供了代表本發(fā)明的一個實施例的自動化分級照明控制系統(tǒng)的一般化體系結構。圖7提供了根據本發(fā)明的一個實施例的啟用了射頻的照明管理單元的框圖。圖8提供了根據一個實施例的獨立路由設備的框圖。
圖9示出了根據本發(fā)明的一個實施例的路由器、啟用了射頻的照明管理單元以及端點照明管理單元之間的通信。圖10示出了根據本發(fā)明的某些實施例的將256個可能的命令代碼分割為四個子集。圖11示出了根據本發(fā)明的某些實施例的存儲在每個照明管理單元內的數據的類型。圖12A-B示出了根據本發(fā)明的某些實施例的路由器所管理的不同的照明管理單元或照明設施中的全部的路由器所管理的數據。圖13示出了根據本發(fā)明的某些實施例的路由器-照明管理單元通信中所使用的 各種控制。圖14A-N示出了上文參考圖13所討論的各種控制和回復的數據內容。圖15-18提供了根據本發(fā)明的一個實施例的與照明管理單元一起的控制功能的流程控制圖。圖19提供了代表本發(fā)明的一個實施例的一種路由器用戶界面的狀態(tài)轉換圖。
具體實施例方式有許多不同類型的照明設施、發(fā)光元件，或光源，以及照明應用。圖I示出了在停車場，沿著道路以及在工業(yè)場所、學校設施以及辦公大樓內觀察到的傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)的一部分。這樣的照明系統(tǒng)常常使用諸如圖I中的街道照明設施102-104之類的街道照明設施。每個街道照明設施都包括剛性的垂直的桿110，臂或支架112，通過它們，布設內部電線，它們還支撐一個或多個照明單元114。每個照明單元一般都包括一個或多個發(fā)光元件以及相關聯(lián)的鎮(zhèn)流器，這些鎮(zhèn)流器限制跨發(fā)光元件的電壓降，發(fā)光元件所吸收的電流，并緩沖電壓和/或電流浪涌，整形輸入電壓或電流，以便提供用于驅動發(fā)光元件的明確的輸出電壓或電流。當前使用許多不同類型的發(fā)光元件，包括發(fā)光二極管(“LED”)面板、電感照明，或緊湊型熒光元件、高壓鈉光元件、汞齒化物發(fā)光元件、白熾燈發(fā)光元件，及其他類型的發(fā)光元件。一系列照明設施常常是沿著公共事業(yè)的電網內的共同的電路互連的。照明設施常常是通過光電池開關116控制的，光電池開關116對環(huán)境照明和/或缺乏環(huán)境照明作出響應，以在黑暗時打開發(fā)光元件，以及當有適當的環(huán)境日光時關閉發(fā)光元件。甚至規(guī)模適當的工業(yè)、商業(yè)、教育，及其他設施常常為各種不同的目的使用大量的照明設施。圖2示出了帶有相關聯(lián)的照明固定物位置的尺寸適當的工業(yè)或商業(yè)場所。如圖2所示的工業(yè)場所包括行政辦公樓202、營運大樓204、三個實驗大樓206-208以及三個停車場210-212。照明設施的位置被示為諸如填充的盤214之類的填充的盤。某些照明設施，諸如照明設施220，位于道路沿線，并可以照亮道路以及照亮與道路相鄰的大樓的某些部分，大樓入口、通道，及其他大樓以及道路周圍的環(huán)境的其他部分。這種類型的照明為汽車的駕駛員以及行人提供了安全，并可以解決某些安全性顧慮。其他照明設施，包括雙臂照明設施224-226，照亮停車場，并主要為了停車場用戶方便以及安全性目的。其他照明設施，包括實驗大樓206-208周圍的照明設施，包括照明設施230，可以主要用于促進高安全性大樓和區(qū)域的安全性。甚至諸如圖I和2中所示出的那些簡單的照明系統(tǒng)也會有許多問題。對照明設施的光電池控制相對來說比較初級，在黑暗時提供100%的電能，在有適當的環(huán)境光時沒有電能提供給照明設施。如此，主要根據日長來控制照明，而并非根據設施以及在設施中工作、行走的人的需求。光電池以及光電池控制電路可能會發(fā)生故障，導致照明設施不斷地保持打開，極大地縮短了發(fā)光元件的有用長度，并極大地提高照明設施的能量消耗。如參考圖2所討論的，一個設施內的各種不同的照明設施可以用于不同的目的，因此，可以根據不同的時間表以及照明強度要求來最佳地對它們進行控制，假如這樣的控制是可能的話。然而，當前照明系統(tǒng)一般缺乏用于有區(qū)別地操作照明設施以及它們內的發(fā)光元件的有效的裝置。由于這些以及許多其他原因，照明設施以及照明系統(tǒng)的制造商和供應商，負責采購、運營、維護以及管理照明系統(tǒng)的組織和機構，以及最終所有享受照明系統(tǒng)的好處的人不斷地尋求用于控制照明系統(tǒng)的改進的系統(tǒng)，以便可以提供盡可能成本有效的照明，以符合各種不同的照明需求以及要求。如上文所討論的，其中單個照明設施一般通過光電池來控制并且電互連的照明設施的組可以另外通過計時器及其他初級的控制機制在電路級別來控制的當前照明系統(tǒng)，不會提供優(yōu)化對對照明系統(tǒng)的控制所需的控制的靈活性和精度，無法做到針對單個照明設施在特定時間提供所需的照明強度，監(jiān)控照明設施的輸出、組件故障，及其他操作特征，以及提供局部地區(qū)的、地區(qū)性的以及更大的地理區(qū)域的控制照明系統(tǒng)的方法。相比之下，本發(fā)明 局部的、地區(qū)性的以及更大的區(qū)域提供準確的對照明設施的控制，不管電連接的拓撲是什么。如此，本發(fā)明的各實施例提供照明設施的靈活的、有計劃的以及受控的操作，向下達到單個照明設施內的單個發(fā)光元件的細粒度，向上可包括跨比較大的地理區(qū)域分布的數百萬照明設施的任意指定的照明設施組。另外，本發(fā)明的各實施例通過對照明管理單元、照明設施嵌入式傳感器，以及照明管理單元、路由器以及網絡控制中心之間的雙向通信的靈活控制，使得提供對發(fā)光元件、照明設施以及照明設施周圍的環(huán)境的自動化監(jiān)控成為可能。本發(fā)明的各實施例通過代表本發(fā)明的各實施例的分級控制系統(tǒng)，提供對照明設施中所包括的有源組件的控制，包括加熱元件、故障改進電路的自動化激活，及其他這樣的局部功能。圖3A-B示出了代表本發(fā)明的一個實施例的照明系統(tǒng)控制的概念性方法。根據本發(fā)明的此實施例，照明系統(tǒng)控制是分層次地實現(xiàn)的，頂級網絡控制中心302直接與多個路由設備304-310進行通信，而多個路由設備304-310中的每一個又都與單個設施內的控制照明設施的操作的一個或多個啟用了射頻(“RF”)的橋接照明設施管理單元(“LMU”)320-331進行通信，而橋接照明設施管理單元320-331又通過輸電線通信來與單個照明設施內的一個或多個端點LMU進行通信。一般而言，網絡控制中心通過網絡通信，包括因特網，與路由器進行通信。然而，在替換實施例中，除網絡通信之外，網絡控制中心也可以使用蜂窩電話網絡通信、射頻通信，及其他類型的通信。路由器通過射頻通信，輸電線通信，以及，在本發(fā)明的替換實施例中，使用其他類型的通信，與LMU互相進行通信。在本發(fā)明的某些實施例中，啟用了 RF的橋接LMU使用射頻通信來與路由器互相進行通信，而啟用了 RF的橋接LMU通過輸電線通信與附加端點LMU進行通信。諸如路由器304之類的每個路由器都與包含LMU的若干個單個照明設施，如圖3中的虛線340所封閉的區(qū)域內的照明設施相關聯(lián)，這些單個照明設施又與路由器互相進行通信，以提供對照明設施的控制。路由器又與網絡控制中心302進行通信，網絡控制中心302提供對由與網絡控制中心進行通信的所有路由器所控制的所有照明設施的集中式、自動控制。在本發(fā)明的一個實施例中，在控制器的層次結構內有四個級別(I)集中式網絡控制中心302; (2)若干個路由設備304-310 ; (3)啟用了 RF的橋接LMU ;以及⑷通過輸電線通信與啟用了 RF的橋接LMU進行通信的附加端點LMU。在本發(fā)明的替換實施例中，可以包括附加層次級別，以便，例如，多個網絡控制中心可以與更高級別的中央控制系統(tǒng)進行通信，以便對非常大的地理區(qū)域進行控制?？闪磉x地，也可以實現(xiàn)多個在地理上分開的網絡控制中心，以作為分布式網絡控制中心來進行交互操作。請注意，通過特定路由器控制的照明設施，如虛曲線340所包圍的區(qū)域內的照明設施，不一定在地理上不同于由另一路由器所控制的照明設施。單個照明設施內所包含的LMU對照明設施內的一個或多個發(fā)光元件中的每一個提供策略驅動的、個體化的、自動化的控制，提供對發(fā)光元件的手動控制，從傳感器接收并處理數據，以及控制照明設施內的各種有源設備。高達1，000或更多LMU可以與特定路由設備進行通信，向其導出數據，并從其接收策略指令和數據，而網絡控制中心可以與高達1，000或更多路由設備進行通信，從它們接收數據，并向它們導出策略指令。如此，網絡控制中心可以提供對百萬或更多單個照明設施的自動控制。盡管本發(fā)明的各實施例允許單個照明設施內的單個發(fā)光元件從由路由設備所提供的用戶界面和由網絡控制中心所提供的用戶界面進行人工控制，但是，人工控制比較繁瑣且易于出錯。代表本發(fā)明的各實施例的自動化照明控制系統(tǒng)提供了在邏輯上將單個照明設施集合為各種不同的照明設施組以便完成控制目的的能力。圖4使用如圖2所示的相同示例性工業(yè)場地布局示出了單個照明設施的分組，以促進通過表示本發(fā)明的各實施例的照明控制系統(tǒng)可能實現(xiàn)的自動控制。如圖I所示，由諸如填充的盤220之類的填充的盤所表示的各種不同的照明設施，被合并到11個不同的控制組。包括照明設施220的街道沿線的照明設施，被一起分組在組號“I”所標記的第一組402。行政辦公樓和營運大樓202和204后面的沿著較小的道路404和大停車場212的照明設施被分成兩個組(I)組2 (圖4中的406);以及(2)組3 (圖4中的408)。通過將這些照明設施劃分為兩個組，沿著道路和停車場的交替的燈可以隔日地激活，這會降低能量消耗，并可延長發(fā)光元件的使用壽命?？闪磉x地，所有這些發(fā)光元件都可以組合到單個組中，并以較低的光強度輸出操作，以便實現(xiàn)類似的目的。類似地，將停車場212內的雙臂發(fā)光元件分成兩個組410和412，以便在給定日子只有每一雙臂照明設施的單個臂上的發(fā)光元件被打開。組可以小到單個照明設施，如組6和7 (圖4中的420和422)或者甚至小到照明設施內的單個發(fā)光元件?？梢愿鶕景l(fā)明的各實施例，適宜地縮放對照明的分級的、自動控制，以控制整個國家或洲內的所有照明設施。代表本發(fā)明的一個實施例的自動化照明控制系統(tǒng)的分級實現(xiàn)提供可縮放性和通信靈活性。作為一個示例，圖3B示出了使用若干種不同類型的通信方法的自動化照明控制系統(tǒng)的一部分。在圖3B中，路由器350管理八個不同的照明設施352-359內的LMU。照明設施被劃分為兩個不同的組，包括通過從變壓器362發(fā)出的第一輸電線360串聯(lián)的第一組352-355，以及通過從變壓器362發(fā)出的第二輸電線364串聯(lián)的第二組356-359。如果兩組照明設施都連接到單個輸電線，而不是變壓器362分隔兩組照明設施，則照明設施內的所有LMU都可以只使用輸電線通信來與路由器進行通信。然而，輸電線通信不能橋接變壓器362以及各種其他電網組件?？梢允褂脙蓚€路由器，每一組照明設施一個，并使用輸電線通信將每個路由器互連到其相應的照明設施組。然而，兩路由器的實現(xiàn)將涉及對于路由器的連接和位置約束、路由器功能的不必要的重復，以及更高的成本。相反，根據本發(fā)明的各實施例，路由器350通過射頻通信與照明設施354和358中的每一個中的啟用了 RF的橋接LMU進行通信。每一個啟用了 RF的橋接LMU都使用輸電線通信來與橋接LMU所在的照明設施組的其余的照明設施互相進行通信。橋接LMU作為照明設施內的局部LMU以及通信橋，通過該橋，每一組中的端點LMU都可以從路由器350接收消息，并將消息傳輸到路由器350。如此，射頻通信和啟用了 RF的橋接LMU提供用于橋接變壓器及電力系統(tǒng)的其他輸電線通信中斷組件的有成本效益的并且靈活的方法。另外，每個LMU都可包括移動電話通信電路，以允許LMU直接與移動電話370進行通信。移動電話可以充當到路由器的橋或作為專門的本地路由器，以使得維修人員能夠在各種監(jiān)控和檢修活動期間手動控制LMU。在本發(fā)明的某些實施例中，LMU根據內部存儲的時間表，來控制照明設施內的發(fā)光元件操作。圖5示出了根據本發(fā)明的某些實施例的對于如圖4所示的照明設施的各種分組的自動控制的顯示的時間表。時間表可以以各種方式，通過路由器以及網絡控制中心用戶界面例程來顯示，允許被授權的用戶對時間表進行交互式定義、修改以及刪除。如圖5所示，為特定日子提供了如圖4所示的11個組中的每一個組的照明設施內的發(fā)光元件操作的 時間表。諸如水平條502之類的每個水平條都代表特定組的照明設施內的發(fā)光元件根據時刻的操作的時間表。在本發(fā)明的某些實施例中，整個照明設施，包括照明設施內的所有發(fā)光元件，都被指定到組，而在本發(fā)明的替換實施例中，照明設施內的單個發(fā)光元件可以分開地指定給各個組。時刻從水平條504的左邊緣的12:00a. m.增大到水平條的右邊緣的12: OOp.m. 506。水平條內的陰影區(qū)，如水平條502中的陰影區(qū)508，表示在此期間應該打開發(fā)光元件的時間。陰影區(qū)的高度表示發(fā)光元件應該打開的級別。例如，水平條I中的陰影區(qū)510表示組I的照明設施內的發(fā)光元件在12:00a.m.和2:00a.m.之間應該打開到最大強度的50%，而陰影區(qū)508的右側部分表示組I內的照明設施內的發(fā)光元件從6:30p.m.直到午夜應該打開到最大強度。另外，還可以為每一個組定義事件驅動的或傳感器驅動的操作特征。例如，在圖5中，諸如水平條514之類的小的水平條，表示當發(fā)生各種不同的事件時應該如何操作的發(fā)光元件。例如，水平條514表示，在光電池輸出從打開過渡到關閉的情況下，表示環(huán)境照明已經延長得足以超過光電池信號輸出閾值，當燈已經以50%或以上的最大強度打開時，應該以50%的最大光強度輸出來操作由陰影條316所表示的附加15分鐘，然后關閉電源?？梢葬槍Ρ硎緩某渥愕陌l(fā)光過渡到黑暗的光電池接通事件，以及針對來自運動傳感器的表示在照明設施的區(qū)域內的運動的輸入信號指定操作特征。可以針對許多附加事件指定操作特征，以及針對附加可控制的設備和功能指定操作特征，包括激活加熱元件以去除雪和冰，各種故障恢復和故障轉移系統(tǒng)，及其他這樣的設備和功能。有許多指定發(fā)光元件操作的不同的方法以及許多不同的針對提供由如圖5所示的每個組的不同的水平條所表示的不同的操作特征的考慮，這些考慮又代表編碼的操作時間表和事件相關的可操作指令。例如，響應于光電池關閉事件而打開發(fā)光元件是沒有意義的。水平條514內的小陰影條516的意圖是,如果燈已經打開到大于50%的最大強度,貝Ij在完全關閉電源之前的短時間內降低到50%的最大強度。如此，時間延長的、大的水平條502以及較小的水平條514的組合可以指定，在任何時間點，燈應該被打開到在時刻時間表條中所表示的最小功率級，且較短的水平條對應于光電池關閉事件。然而，在其他情況下，燈可能需要打開到在時刻時間表條中所表示的最大功率級，不同的較短的水平條對應于不同類型的事件。一般而言，通過安裝在照明設施內的LMU來實現(xiàn)的照明設施的最終的操作特征，可以通過任意布爾值以及關系運算符表達式或短的解釋腳本或計算機程序來定義，它們對于任何特定時間點，基于傳感器輸入信號，并基于存儲的基于時間的時間表以及存儲的與特定事件相關聯(lián)的操作特征，來計算發(fā)光元件應該打開的程度。圖6提供了表示本發(fā)明的一個實施例的自動化分級照明控制系統(tǒng)的一般化體系結構。通過在網絡控制中心602內運行的自動控制程序，對大的地理區(qū)域內的許多照明設施施加大的區(qū)域控制。除控制程序之外，網絡控制中心還包括，一個或多個關系型數據庫管理服務器603或其他類型的數據存儲系統(tǒng)，以及多個Web服務器，或其他界面服務系統(tǒng)，605-607，它們一起構成了分布式自動化照明控制系統(tǒng)網絡控制中心。網絡控制中心Web服務器通過因特網616或通過射頻發(fā)射器618向多個路由器610-613供應照明系統(tǒng)控制信 息。另外，網絡控制中心還可以利用通過利用因特網或局域網與網絡控制中心相互連接的個人計算機或工作站622來提供基于web站點的網絡控制中心用戶界面620。在本發(fā)明的某些實施例中，網絡控制中心可以提供類似于由單個路由器所提供的功能的功能，包括監(jiān)控單個LMU的狀態(tài)的能力，定義組，定義并修改時間表，手動控制照明設施，執(zhí)行其他這樣的可以通過由路由器所提供的用戶界面本地執(zhí)行的任務。另外，網絡控制中心還可以提供在路由器級別沒有提供的附加功能，包括監(jiān)控和分析非常大的地理區(qū)域內的照明系統(tǒng)的各種特征，包括電能消耗、可維護性，及其他這樣的特征的從計算上來說復雜的分析程序。路由器可以以在膝上型計算機或個人計算機上運行的軟件來實現(xiàn)，如路由器611，可以是獨立的設備，諸如路由器610和612，或者也可以是與個人計算機或工作站相關聯(lián)的獨立的設備，在個人計算機或工作站上面獨立的路由器顯示向用戶提供的用戶界面，如在圖6中的路由器613的情況下。路由器通過無線通信，包括IEEE802. 15 (Zigbee)通信，與啟用了 RF的LMU 630-640進行通信，而啟用了 RF的LMU可以既控制特定照明設施，又充當橋接LMU通過輸電線通信，包括Echelon Power Line (ANSI/EIA 709. 1_A)，與其進行通信的附加端點LMU之間的橋。在本發(fā)明的某些實施例中，路由器可以通過輸電線通信與LMU進行通信，如圖6中的路由器612和LMU633。在本發(fā)明的更進一步的實施例中，可以使用其他類型的通信來在網絡控制中心和路由器之間，在路由器和橋接LMU或端點LMU之間，以及在橋接LMU和端點LMU之間傳遞信息?？梢韵騆MU、路由器以及網絡控制中心的組件中添加各種不同的芯片集以及電路，以實現(xiàn)附加類型的通信通道。橋接LMU以及端點LMU兩者都控制照明設施內的發(fā)光元件操作，并通過安裝在照明設施中的各種類型的傳感器來收集數據。兩種類型的LMU都根據從路由器和網絡控制中心下載到LMU的時間表或在制造時安裝的默認時間表自主地控制照明設施操作，但是，也可以響應于從路由器和網絡控制中心接收到的命令，直接控制照明設施的操作特征?？梢杂捎脩襞c由路由器和網絡控制中心所提供的用戶界面進行交互，任意修改存儲在LMU內的時間表及其他控制指令。盡管在許多應用中，LMU的控制功能是由本發(fā)明的各實施例所提供的自動化照明系統(tǒng)控制功能的大部分，而在許多其他應用中，由LMU所提供的監(jiān)控功能有很大的意義或更大的意義。LMU體系結構允許將很多不同的傳感器輸入連接到LMU，包括運動傳感器輸入、化學品檢測傳感器輸入、感溫輸入，氣壓壓力感應輸入，音頻和視頻信號輸入，以及除一般包括在LMU中的電壓和功率感傳器之外的許多其他類型的傳感器輸入?？梢杂捎脩魪挠陕酚善骱途W絡控制中心所提供的用戶界面配置LMU對不同類型的輸入信號中的每一個的響應。各種類型的傳感器輸入主要用于提供對照明系統(tǒng)操作的有效控制，在某些情況下，也可以用于在本地、地區(qū)以及大的地理區(qū)域級別提供各種不同類型的監(jiān)控任務。LMU感應可以，例如，用于安全監(jiān)控，用于監(jiān)控交通流量模式以及檢測即將發(fā)生的交通擁堵，用于促進對交通信號的智能控制，用于監(jiān)控本地以及地區(qū)性的氣象條件，用于檢測潛在的危險事件，包括槍擊、爆炸、有毒化學品泄漏到環(huán)境中、火災、地震事件以及許多其他類型的事件，對這些事件的實時監(jiān)控可以給市政府、地方政府、地區(qū)性的政府以及許多其他組織帶來好處。圖7提供了根據本發(fā)明的一個實施例的啟用了射頻的照明管理單元的框圖。啟用了 RF的LMU包括RF天線702，用于無線接收和發(fā)射命令和響應數據包的無線通信芯片或芯片集704，用于提供命令和響應數據包的輸電線接收和發(fā)射的輸電線通信芯片或芯片集706，用于從輸電線連接中帶通過濾噪聲的噪聲過濾器707，用于運行收集和存儲數據的內 部控制程序、根據存儲的數據和存儲的程序，控制照明元件操作以將數據包從RF轉發(fā)到PL通信以及從PL轉發(fā)到RF通信的CPU 708以及相關聯(lián)的存儲器，將AC輸入電能轉換為DC內部電源以便將DC電源提供到數字組件的內部電源，將CPU與電源浪涌電壓隔離的光耦合隔離單元710，將電力輸出的數字脈沖-寬度調制提供到發(fā)光元件以提供輸出電流的范圍以便在光強度輸出的范圍內操作某些類型的發(fā)光元件的調光電路712，向發(fā)光元件或其他組件提供受控的電壓輸出的數字-模擬電路714，以及用于控制到照明設施內的各種設備或組件(包括鎮(zhèn)流器)的電源的開關中繼器716。圖8提供了根據一個實施例的獨立路由設備的框圖。獨立的路由設備包括與啟用了 RF的LMU中所包括的相同元件中的許多，如圖7所示，外加局域網通信控制器和端口802及其他可使獨立路由器與個人計算機或工作站互連以便顯示用戶界面的通信組件804和 806。圖9示出了根據本發(fā)明的一個實施例的路由器、啟用了射頻的照明管理單元，以及端點照明管理單元之間的通信。命令和響應以包括七個和56字節(jié)之間的字節(jié)的數據包編碼，以便進行RF通信。RF通信協(xié)議是命令/響應協(xié)議，可使路由器向啟用了 RF的LMU發(fā)出命令并從后者接收對那些命令的響應，并可使啟用了 RF的LMU向路由器發(fā)出命令并從路由器接收對那些命令的響應。還提供了廣播消息和單向消息。每個命令或響應數據包都包括6字節(jié)ID 902、單個字節(jié)命令標識符或代碼904，并且零和49字節(jié)之間的字節(jié)數據906。ID 902被用來從與路由器進行通信的LMU中標識特定LMU或啟用了 RF的LMU。命令和響應被封裝在輸電線通信應用程序數據包內，用于通過輸電線通信，通過Echelon輸電線通信協(xié)議來進行傳遞。圖10示出了根據本發(fā)明的某些實施例的將256個可能的命令代碼分割為四個子集。在圖10中，中心水平列1002包括256個不同的可能的命令代碼，這些命令代碼可以通過用于RF通信和PL通信的通信數據包內的一字節(jié)命令代碼字段來表示。偶數編號的命令代碼對應于命令，而奇數編號的命令代碼對應于響應，對于特定命令的響應具有比該特定命令的命令代碼的數值大I的數值。命令代碼以及對于路由器-端點LMU命令的響應代碼具有較低的值的代碼，表示為高于水平虛線1004的代碼值。路由器-橋接LMU命令具有較高的值的命令代碼，由低于水平虛線1004的命令代碼來表示。如此，橋接LMU可以立即從命令代碼確定從路由器接收到的命令是應該由用于本地控制照明設施的橋接LMU來處理，還是通過PL通信轉發(fā)到下游LMU。類似地，端點LMU-路由器命令具有較低編號的命令代碼，而橋接LMU-路由器命令具有較高編號的命令代碼。任何特定命令代碼，如命令代碼“0”1006，都可以對應于路由器-LMU命令或LMU-路由器命令。路由器并且LMU可以區(qū)別這些不同的命令，因為路由器只接收LMU-路由器命令，LMU只接收路由器-LMU命令。圖11示出了根據本發(fā)明的某些實施例的存儲在每個照明管理單元內的數據的類型。每個LMU都存儲最多固定數量的發(fā)光元件1102-1105中的每一個的信息，若干個標識LMU被分配到其中的組的組標識符1112，各種輸入/輸出設備描述符1114，各種不同的事件1116中的每一個的狀態(tài)，以及包括高達某個最大數量的可操作指令的時間表1118。每個組描述特定發(fā)光元件的信息，如描述發(fā)光元件“O”的信息1102，都包括電燈狀態(tài)1120，帶有表示發(fā)光元件是否被打開或關閉1121的比特，以及表示該燈相對于燈1122的最大光強度輸出被打開的程度的字段。另外，在本發(fā)明的特定實施例中，存儲了發(fā)光元件1124的操 作的總小時數，與發(fā)光元件1126相關聯(lián)的鎮(zhèn)流器的總的操作，以及與發(fā)光元件1128相關聯(lián)的接通電源事件的數量，以及各種附加類型的信息。關于照明設施1108的信息包括當前電能消耗1130、跨照明設施1132的電流或瞬時電壓、由照明設施1134吸收的電流、照明設施1136所使用的貯存的能量，表示特定報警，其他傳感器輸入，或其他輸入信號是有效還是無效1138的標記，以及一組表示特定中繼及其他輸出組件是有效還是無效1140的標記。照明設施信息還包括表示與照明設施相關聯(lián)的發(fā)光元件中的任何一個是否打開或關閉的累積發(fā)光狀況1142。狀態(tài)比特1110包括表示各種類型的問題的各種不同的比特標記，包括替換事件、傳感器故障以及通信故障，對發(fā)光元件操作的控制所需的存儲的數據的不存在，及其他這樣的事件以及特征。I/O設備描述符114提供可以由LMU監(jiān)控的各種輸入信號中的每一個的含義的描述。時間表1118內的每個操作指令都包括日子的指示1150、開始時間1152、結束時間1154，與指令相關聯(lián)的電燈狀態(tài)1156，以及表示指令適用于的組的組ID1158。圖12A-B示出了根據本發(fā)明的某些實施例的路由器所管理的不同的照明管理單元或照明設施中的全部的路由器所管理的數據。在圖12A-B中，提供了一組關系數據庫表，以表示由路由器維護的關于由路由器管理的LMU的信息的類型。當然，在本發(fā)明的替換實施例中，可以設計任意數量的各種不同的數據庫模式以存儲和管理路由器的信息。如圖12A-B所示的關系表旨在提供示例性數據庫模式，以便示出存儲在路由器內的類型的數據。示例性模式的關系表包括(I)列出自動化照明控制系統(tǒng)內的各種類型的組件的組件類型1202，包括照明設施和發(fā)光元件以及LMU、路由器的內部組件，及其他組件；(2)地址1204，包括從其他表引用的各種不同的地址；(3)包含有關特定組件制造商的信息的制造商1206 ; (4)維護人員1208，包含有關負責維護自動化照明控制系統(tǒng)的組件的各種維護個人或組織的信息；(5)管理員1210，包含有關管理自動化照明控制系統(tǒng)的各部分的各種管理機構或單個管理員的信息；(6)描述負責提供電源，提供各種其他服務個人或組織，及圖12A-B中未示出的其他這樣的個人和組織的附加表；(7)組件1212，存儲有關自動化照明控制系統(tǒng)內的特定組件的詳細信息；(8)電1214，存儲特定系統(tǒng)組件的詳細電特性，從組件表的行引用它的行；(9)軟件1216，存儲特定系統(tǒng)組件的詳細軟件特征，從組件表的行引用它的行；(10)機械1218，存儲特定系統(tǒng)組件的詳細機械特性，從組件表的行引用它的行；(11)包含1220,存儲構成關系“包含”的組件ID的對,表示該對的第一組件ID標識包含通過該對的第二組件ID來標識的組件的組件；(12)管理1222，存儲組件之間的“管理”關系；以及
(13)組1224，包含有關為路由器定義的各種LMU組的信息。在如圖12A-B所示的示例性數據模式中，“組件類型”表1202包含描述自動化照明系統(tǒng)中的不同類型的組件中的每一種類型的ID/描述對。ID或標識符用于“組件”表1212的CT ID列。地址1204、制造商1206，維護人員1208，以及管理員1210表包括提供地址的描述(在地址表的情況下)，以及個人或組織(在制造商、維護人員，以及管理員表的情況下)的行。組件表1212中的每個條目都描述自動化照明系統(tǒng)內的不同的組件。每個組件通過組件表的第一列1230中的標識符或ID來標識。每個組件都具有通過第二列1232中所包括的組件類型標識符來標識的類型。每個組件都具有通過組件表的第三列1234中的制造商ID來標識的制造商,其中，制造商ID是在制造商表1206的第一列1236中所提供的制造商標識符。組件另外還通過列1240和1242中的保修信息，列1244中的安裝日期，列1246中的序列號，對列1248、1250以及圖12A中未示出的附加列中的電、軟件，及其他表中的行 的引用，以及列1252中的GPS位置來描述。許多其他類型的信息都可以被包括在描述組件的附加列中?！半姟北?214描述了組件的各種電子特征，包括列中的1254估計壽命，列1256中的組件的累積運行時，列1258中的與組件相關聯(lián)的接通電源事件的數量，以及列1260，1262中的各種閾值，以及用于觸發(fā)與組件相關聯(lián)的事件的圖12B中未示出的附加列。作為一個示例，列1260包括指定當累積的運行時小時數等于或大于列1260所示出的閾值時自動化照明控制系統(tǒng)應該采取某種動作的運行時報警?！败浖焙汀皺C械”表1216和1218包括軟件組件以及機械組件的各種特征。“組”表1224中的每個組都通過列1270中的ID、列1272中的名稱、與列1274、1276以及圖12B中未示出的附加列中的組相關聯(lián)的管理員、維護人員、及其他服務提供商的各種ID、列1278中的與組相關聯(lián)的路由器的組件ID，以及非結構化列1280中的組的當前時間表。存儲在如圖12A-B所示的示例性數據模式中的信息可以對由在路由器或網絡數據中心中執(zhí)行的用戶界面例程所生成的許多不同類型的查詢作出響應。例如，如果路由器所提供的用戶界面的用戶希望在Supermall停車場組查找所有桿或照明設施，可以由路由器用戶界面例程執(zhí)行下列SQL查詢，以提供所標識的桿的序列號以及GPS坐標Select GPS, SerialNo
From Component C, ComponentType CT
Where C.CTiD = CT.II) AND
CT. Description = ’pole’ AND CJD IN
(Select CID2 From Manages Ml Where M1.CID1 IN (Select CID2 From Manages M2 Where M2.CID1 IN
(Select RID From Groups G Where G.Name = tSupermall Pkg，
)
)
)在本發(fā)明的某些實施例中，本地存儲在路由器內或存儲在可以被路由器通過網絡控制中心訪問的數據庫管理系統(tǒng)中的數據庫，當添加或更新數據時，可以自動地觸發(fā)從路由器發(fā)送到LMU的消息的生成。在本發(fā)明的其他實施例中，用戶界面例程可以響應于通過用戶界面的用戶輸入，執(zhí)行更新數據庫的查詢，同時，在適當的時候，生成用于傳輸到LMU的命令。在某些情況下，單獨的、異步路由器例程可以周期性地將數據庫的內容與存儲在LMU內的信息進行比較，以確保LMU的信息內容反映存儲在數據庫內的信息。一般而言,存儲在LMU內的信息，包括傳感器的狀態(tài)、運行時特征、定義及其他這樣的信息，也存儲在路由器的數據庫中。路由器通過命令界面對LMU施加控制。圖13示出了根據本發(fā)明的某些實施例的路由器-照明管理單元通信中所使用的各種控制。這些命令包括(1)設置時間命令，設置與LMU —起存儲的時間；(2)定義組命令，設置LMU所屬的組的列表(圖11中的1112)中的條目；(3)定義時間表命令，被用來定義存儲在LMU內的時間表；(4)定義輸入/輸出命令，定義各種傳感器設備以及LMU內的相關聯(lián)的事件；(5) force-lamp-state命令,允許通過用戶通過用戶界面與路由器進行交互，或在替換實施例中，通過與手機進行交互，通過LMU，對照明單元進行人工操作；(6)報告狀態(tài)命令，通過路由器從LMU請求狀態(tài)信息；(7)報告狀態(tài)命令回答，其多種形式被用來對由LMU接收到的報告狀態(tài)命令作出響應；(8)報告事件并可以通過任何單元發(fā)送的事件命令；(9)設置操作-小時命令，可使路由器設置由LMU所維護的照明設施內的組件的各種電特性；(10)定義電燈特征命令，可使路由器存儲管理發(fā)光元件的LMU內的發(fā)光元件的特定電燈特征；(11)固件更新命令，準備LMU，使其能接收固件更新；(12)后門命令，用于從LMU獲取數據的調試命令；以及(13)添加/刪除命令，通知橋接LMU，(向)從橋接LMU的輸電線網絡添加或刪除端點LMU。圖14A-N示出了上文參考圖13所討論的各種控制和回復的數據內容。圖14A-N中所提供的描述消息的數據字段的表是不言自明的，將不對其進行進一步的討論。圖15-18提供了根據本發(fā)明的一個實施例的與照明管理單元一起的控制功能的流程控制圖。圖15提供了對在LMU內出現(xiàn)的事件作出響應的LMU事件處理程序的控制流程圖。在步驟1502中，事件處理程序等待下一事件發(fā)生，然后，確定發(fā)生了哪一個事件，并在等待步驟1502之后的在諸如條件語句1504之類的條件語句組中對該事件作出響應。事件處理程序在LMU內連續(xù)地運行。當發(fā)生了異步傳感器事件時，諸如來自光電池的從打開到關閉或從關閉到打開的輸出信號，如在步驟1504中確定的，那么，在事件的表中查找事件的事件描述符(圖11中的1116)并更新。當計時器已經過期，指出是檢查在事件的列表中提供了其事件描述符的各種事件的時候了(圖11中的1116)，在步驟1508中，調用檢查事件例程。當事件對應于傳入的消息向傳入的消息隊列的排隊時，如在步驟1510中確定的，在步驟1512中調用進程接收到的命令例程。當事件對應于傳出的消息向傳出的消息隊列的排隊時，如在步驟1514中確定的，在步驟1518中調用進程傳出的命令例程。當事件代表控制對存儲的操作時間表的定期檢查的計時器的失效時，如在步驟1520中確定的，那么，在步驟1522中調用檢查時間表例程?？赡馨l(fā)生的各種其他事件中的任何一個都由在步驟 1524中喚起的默認事件處理程序來進行處理。圖15中顯式地處理的事件只是一組示例性事件，用于示出了 LMU事件處理程序的總體功能。圖16提供了在圖15的步驟1508中調用的檢查事件例程的控制流程圖。在步驟1602-1608的for-loop中，考慮LMU內的事件描述符的列表(圖11中的1116)中的每個事件描述符。如果事件被描述為有效，或最近發(fā)生了，處理了，那么，一般而言，在步驟1604中，將報告該事件的消息排隊到傳出的消息隊列中，當保證了本地操作時，如在步驟1605中確定的，在步驟1606中本地處理事件。在消息排隊并本地處理之后，在步驟1607中，重置事件狀態(tài)?？梢詧蟾嫫渌愋偷氖录?，但不本地處理。其他類型的事件可以既報告給路由器，又可本地處理。例如，溫度傳感器事件可以引起加熱元件的本地激活或去激活，以便本地控制溫度。圖17提供了在圖15的步驟1512中調用的例程“處理接收到的命令”的控制流程圖。在步驟1702中，下一命令從傳入的命令隊列中出列。當命令是檢索信息命令時，如在步驟1704中確定的，那么，在步驟1706中，從由LMU存儲的并包括在排隊到傳出的消息隊列中的響應消息中的信息中檢索適當的信息。在將消息排隊到傳出的消息隊列中之后，在步驟1708中，引發(fā)隊列沒有空事件。當命令是存儲信息命令時，如在步驟1709中確定的，在步驟1710中，在命令中接收到的信息被存儲到LMU內的適當的數據結構中。當需要確認時，如在步驟1712中確定的，則在步驟1714中，準備確認消息，并排隊到傳出的消息隊列中。當命令引起本地操作時，如在步驟1716中確定的，那么，在步驟1718中執(zhí)行本地操作，當需要確認消息時，如在步驟1720中確定的，在步驟1714中準備并排隊確認消息。當命令隊列是空的時，如在步驟1722中確定的，那么，例程結束。否則，控制返回到步驟1702，使下一接收到的命令出列。圖18提供了在圖15為步驟1522中調用的例程“檢查時間表”的控制流程圖。在步驟1802-1810的for-loop中，考慮LMU內的本地存儲的時間表中的每個條目(圖11中的1118)。在步驟1803中，將當前時間與當前考慮的時間表的開始時間和結束時間條目進行比較。當當前時間在由當前考慮的時間表事件或條目的開始時間和結束時間條目所指定的范圍內時，在步驟1805-1809的內for-loop內，考慮由LMU所控制的照明設施內的每個發(fā)光元件。當當前考慮的發(fā)光元件在其時間表條目有效的組內時，如通過將時間表條目的組ID與發(fā)光元件的組ID進行比較所確定的，當當前照明元件輸出不同于由時間表所指定的發(fā)光元件輸出時，在步驟1808中，LMU通過改變輸出到發(fā)光元件的電壓或電流，將發(fā)光元件的輸出改變到時間表中所指定的。圖19提供了表示本發(fā)明的一個實施例的一種路由器用戶界面的狀態(tài)轉換圖。當用戶通過用戶界面與路由器進行交互時，路由器首先顯示主頁1902。用戶可能希望查看數據、更新和修改數據，或手動控制一個或多個LMU，在本發(fā)明的某些實施例中，可以選擇這些三種類型的交互中的一個，接受授權，以便通過一個或多個授權頁面1904-1906執(zhí)行這些類型的動作。用戶可能需要提供密碼，將手指放在指紋鑒定器上，通過與用戶界面進行交互，來提供授權用戶執(zhí)行這些及其他類型的任務的其他信息。各種網頁集可以使用戶查看或修改為LMU所定義的組，以及LMU與組的關聯(lián)，所希望的照明操作的日歷狀的時間表，關于照明設施以及照明設施內包含的組件的信息，以及關于設施位置的信息，包括查看覆蓋 到LMU所在的區(qū)域的地圖或攝影圖像上的設施位置的能力?？梢栽O計大量的不同的可能的用戶界面來提供對由特定路由器所管理的LMU以及照明設施的交互式控制?？梢栽诰W絡控制中心級別提供類似的用戶界面。雖然是利用特定實施例來描述本發(fā)明的，但是，本發(fā)明不僅限于這些實施例。各種修改對本領域的技術人員是顯而易見的。例如，可以使用各種不同的硬件配置和設計來實現(xiàn)端點LMU、橋接LMU、路由器，以及網絡控制中心。如上文所討論的，根據本發(fā)明的各實施例，通過在網絡控制中心硬件、路由器硬件以及LMU硬件內引入適當的芯片集、電路、以及邏輯支持，各種不同的通信方法中有許多都可以用于自動化照明控制系統(tǒng)中各層次級別的組件之間的通信。如上文所討論的，LMU可以被配置成容納許多不同類型的傳感器設備，控制許多類型的本地電子和機電設備，如加熱元件，控制攝像機的馬達，及其他這樣的設備和組件?？梢酝ㄟ^改變許多不同的實現(xiàn)參數中的任何一個，包括編程語言、操作系統(tǒng)平臺、控制結構、數據結構、模塊化組織及其他這樣的參數，以許多不同的方式來實現(xiàn)LMU、路由器以及網絡控制中心的軟件和邏輯組件。路由器和網絡控制中心用戶界面可以被設計為提供許多不同類型的自動化照明系統(tǒng)控制和監(jiān)控功能。照明設施操作可以通過指定遵循特定事件的操作特征來按時間表控制，可以通過手動控制的用戶界面來手動進行控制，并在代表本發(fā)明的各實施例的分級自動化照明系統(tǒng)控制系統(tǒng)內的每一個不同級別中以編程方式進行控制，包括通過單個LMU的相對自主的編程控制。前面的描述，為解釋起見，使用了特定命名法來提供對本發(fā)明的全面理解。然而，對所屬領域技術人員顯而易見的是，不需要具體細節(jié)來實施本發(fā)明。本發(fā)明的特定實施例的前面的描述只是為了說明和描述。它們不是詳盡的說明或將本發(fā)明限于所公開的準確的形式。鑒于上述原理，許多修改方案和變化也是可以的。示出并描述了各實施例只是為了最好地說明本發(fā)明的原理以及其實際應用，以由此使精通本技術的其他人最佳地利用本發(fā)明，帶有適合于特定用途的各種修改的各實施例也是可以接受的。本發(fā)明的范圍由下面的權利要求以及它們的等效的內容進行定義
權利要求
1.一種自動化照明控制系統(tǒng)，包括 兩個或更多照明設施，每個照明設施包含一個或多個發(fā)光元件； 兩個或更多照明設施管理單元，所述照明設施中的每一個包括照明設施管理單元，每個照明設施管理單元存儲控制信息和狀態(tài)信息，并根據所存儲的控制信息來控制由包含所述照明設施管理單元的所述照明設施內的所述發(fā)光元件發(fā)射的光的強度；以及 路由器，所述路由器提供用于創(chuàng)建和修改對于所述照明設施內的所述發(fā)光元件的自動控制的操作時間表的用戶界面，并且所述路由器使用所述路由器和至少一個照明設施管理單元之間的第一通信介質、且另外還通過照明設施管理單元間通信介質與照明設施管理單元進行通信，以便向所述照明設施管理單元傳輸控制信息，并從所述照明設施管理單元接收狀態(tài)信息。
2.如權利要求I所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，照明設施管理單元包括橋接照明設施管理單元以及端點照明設施管理單元。
3.如權利要求2所述的自動化照明控制系統(tǒng)， 其中，每個端點照明設施管理單元根據存儲在端點照明設施管理單元內的操作時間表和附加控制指令，來控制從包含端點照明設施管理單元的所述照明設施內的發(fā)光元件發(fā)出的光的強度； 其中，每個端點照明設施管理單元監(jiān)控來自一個或多個傳感器的輸入，并基于傳感器輸入生成事件；以及 其中，每個端點照明設施管理單元收集并且存儲有關包含端點照明設施管理單元的所述照明設施內的組件的操作的狀態(tài)信息。
4.如權利要求2所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，一個或多個端點照明設施管理單元通過輸電線通信直接與所述路由器進行通信。
5.如權利要求2所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，一個或多個端點照明設施管理單元通過射頻通信直接與所述路由器進行通信。
6.如權利要求2所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，一個或多個端點照明設施管理單元通過到橋接照明設施管理單元的輸電線通信間接地與所述路由器進行通信。
7.如權利要求2所述的自動化照明控制系統(tǒng)， 其中，每個橋接照明設施管理單元根據存儲在所述橋接照明設施管理單元內的操作時間表和附加控制指令，來控制從包含所述橋接照明設施管理單元的所述照明設施內的發(fā)光元件發(fā)出的光的強度； 其中，每個橋接照明設施管理單元監(jiān)控來自一個或多個傳感器的輸入，并基于傳感器輸入生成事件；以及 其中，每個橋接照明設施管理單元收集并且存儲有關包含所述橋接照明設施管理單元的所述照明設施內的組件的操作的狀態(tài)信息；以及 其中，每個橋接照明設施管理單元通過所述第一通信介質從端點照明設施管理單元的所述路由器接收命令，并通過所述照明設施管理單元間通信介質來將所述命令轉發(fā)到端點照明設施管理單元。
8.如權利要求2所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，每個照明設施管理單元存儲有關包含所述照明設施管理單元的所述照明設施內的組件的操作的狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息包括 輸入到所述照明設施的當前電壓； 由所述照明設施吸收的電流； 由所述照明設施在一段時間間隔內消耗的功率； 由傳感器輸入指示的事件發(fā)生的指示； 發(fā)光元件操作的總小時數；以及 與發(fā)光元件相關聯(lián)的接通電源事件的數量。
9.如權利要求2所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，每個照明設施管理單元存儲包括一個或多個時間表條目的操作時間表，每個時間表條目指定時間間隔、發(fā)光元件的狀態(tài)，以及組標識符。
10.如權利要求2所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，每個照明設施管理單元包括 照明設施管理單元間通信介質芯片或芯片集，用于提供命令和響應數據包的輸電線接收和發(fā)射； 用于從輸電線連接中帶通過濾噪聲的噪聲過濾器， (PU和相關聯(lián)的存儲器，用于運行收集和存儲數據的內部控制程序，其根據存儲的數據和存儲的程序控制發(fā)光元件操作； 將AC輸入電能轉換為DC內部電源以便將DC電源提供到數字組件的內部電源， 將CPU與電源浪涌電壓隔離的光耦合隔離單元； 將電力輸出的數字脈沖-寬度調制提供到發(fā)光元件以提供輸出電流的范圍以便在光強度輸出的范圍內操作發(fā)光元件的調光電路； 向發(fā)光元件和/或其他組件提供受控的電壓輸出的數字-模擬電路；以及用于控制到包含照明設施管理單元的照明設施內的各種設備或組件的電源的開關中繼器(716)。
11.如權利要求11所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，每個橋接照明設施管理單元另外還包括提供命令和響應消息的接收和傳輸的第一通信介質芯片或芯片集，以及用于將通過所述第一通信介質從所述路由器接收到的通信消息通過所述照明設施管理單元間通信介質轉發(fā)到端點照明設施管理單元，并將通過所述照明設施管理單元間通信介質從一個或多個端點照明設施管理單元接收到的通信消息通過所述第一通信介質轉發(fā)到所述路由器的可執(zhí)行代碼。
12.如權利要求2所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，每個照明設施管理單元在存儲器組件中存儲數據結構，所述數據結構包含代表下列各項的條目 一個或多個發(fā)光元件操作狀態(tài)； 標識所述照明設施管理單元被分配到的組的一個或多個組標識符； 可以被所述照明設施管理單元監(jiān)控的一個或多個輸入信號； 一個或多個不同的事件中的每一個的狀態(tài)；以及 包括一個或多個可操作指令的時間表。
13.如權利要求I所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，所述第一通信介質是射頻通信介質，并且其中，所述照明設施管理單元間通信介質是輸電線通信介質。
14.如權利要求13所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，所述路由器另外還通過網絡通信來與遠程計算機進行通信，其中，所述路由器另外還通過輸電線通信來與照明設施管理單元進行通信，并且其中，所述路由器和一個或多個照明設施管理單元兩者都使用蜂窩電話通信來與手持式電信設備進行通信。
15.如權利要求I所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，所述路由器是通過下列各項之一來實現(xiàn)的 由移動個人計算機執(zhí)行的軟件例程和用于向所述第一通信介質傳輸消息以及從其接收消息的硬件組件；以及 包括處理器、存儲器、軟件和/或固件例程的獨立硬件組件，以及用于向所述第一通信介質傳輸消息以及從其接收消息的硬件組件。
16.如權利要求I所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，所述路由器在數據存儲組件中存儲數據，所述數據包括 自動化照明控制系統(tǒng)組件的類型以及描述； 有關自動化照明控制系統(tǒng)組件的制造商、維護人員、管理員、電能供應商的信息； 有關自動化照明控制系統(tǒng)組件的信息； 有關自動化照明控制系統(tǒng)組件之間的關系的信息，包括關系“包含”和“管理”; 有關照明設施管理單元的組的信息。
17.如權利要求I所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，所述路由器提供用戶界面，通過所述用戶界面，定義、修改以及刪除照明設施內的發(fā)光元件操作時間表，通過所述用戶界面，可以對照明設施內的發(fā)光元件進行人工控制，并且通過所述用戶界面，可以查看照明設施內發(fā)光元件及其他組件的狀態(tài)和操作特征。
18.如權利要求I所述的自動化照明控制系統(tǒng)，還包括一個或多個附加路由器，每個路由器都與一個或多個附加照明設施管理單元進行通信。
19.如權利要求19所述的自動化照明控制系統(tǒng)，還包括網絡控制中心，所述網絡控制中心通過網絡通信與所述路由器進行通信，并控制所述路由器的操作。
20.如權利要求I所述的自動化照明控制系統(tǒng)，其中，所述照明設施管理單元包括監(jiān)控下列各項中的一項或多項的傳感器組件 電流； 電壓； 聲音; 攝像機數據； 揮發(fā)性的化學物質； 照明設施組件的電能消耗； 溫度；以及 壓力。
全文摘要
本發(fā)明的各實施例涉及在單個照明設施、本地、地區(qū)以及更大地理區(qū)域級別的對照明系統(tǒng)的控制。本發(fā)明的一個實施例包括分級照明控制系統(tǒng)，包括可以控制高達數百萬單個照明設施以及發(fā)光元件的自動化網絡控制中心，通過公用通信網絡互連到網絡控制中心或多個網絡控制中心的地區(qū)性的路由器，每一個地區(qū)性的路由器都控制數百到數千單個照明設施，通過射頻通信和/或輸電線通信互連到地區(qū)性的路由器的燈管理單元，每一個燈管理單元控制照明設施內的組件，包括發(fā)光元件、相關聯(lián)的鎮(zhèn)流器、傳感器、及其他設備。
文檔編號H04L12/24GK102844719SQ201180019239
公開日2012年12月26日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權日2010年3月8日
發(fā)明者J·E·赫伯斯特, M·范瓦戈納 申請人:維爾蒂庫斯公司