(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣライン電圧を有するＡＣライン電圧信号が供給される半導体照明器具へのユニバーサル電圧入力を提供する方法であって：
前記ＡＣライン電圧信号に対応したアナログ電圧信号を、前記ＡＣライン電圧信号の波形を示す複数のデジタル値に変換する手順と；
前記波形の立ち上がりエッジに対応する複数の傾きを、前記複数のデジタル値の選択値を用いて計算する手順と；
前記の計算された傾きに基づいて前記ＡＣライン電圧の値を決定する手順と；
を有する方法。
【請求項２】
前記ＡＣライン電圧の前記決定された値に対応するパルス幅を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号を発生する手順を更に有し、前記半導体照明器具に供給される電流が、前記パルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号に応じて制御され、定電力を維持する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各々の前記傾きを計算する手順は、
前記波形の対応する立ち上がりエッジの選択値を特定する手順と；
前記特定された選択値の隣接する選択値間の差異を決定する手順と；
を有する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＡＣライン電圧の値が第２の電圧であることを示す前記の計算された傾きが、前記ＡＣライン電圧の値が前記第２の電圧より低い第３の電圧であることを示す前記の計算された傾きよりも急である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記波形のピークに対応する前記複数のデジタル値の最大デジタル値を特定する手順と；
前記波形の立ち上がりエッジに対応する前記傾きを計算するより前に、前記最大デジタル値を、複数の予め設定された電圧閾値と比較する手順と；
を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記最大デジタル値が第１の電圧閾値を超えるとき、前記ＡＣライン電圧の値が第１の電圧であると決定する手順を更に有する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記最大デジタル値が、前記第１の電圧閾値よりも低い第２の電圧閾値を超えるとき、前記ＡＣライン電圧の値が前記第１の電圧より低い電圧範囲内であると決定する手順を更に有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記最大デジタル値が前記第１又は前記第２の電圧閾値を超えないとき、前記波形の立ち上がりエッジに対応する前記の計算された傾きに応じて、前記ＡＣライン電圧の値が、前記第１の電圧より低い前記電圧範囲内の第２の電圧又は前記第２の電圧より低い第３の電圧の何れであるかを決定する手順を更に有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ＡＣライン電圧の先の値をメモリから読み出す手順と；
少なくとも前記波形の立ち上がりエッジに対応する前記傾きを計算する間、前記ＡＣライン電圧の前記先の値にしたがって前記半導体照明器具を制御する手順と；
を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＡＣライン電圧信号の前記波形の周波数を特定する手順と；
前記特定された周波数と前記の計算された傾きとに基づいて前記ＡＣライン電圧の値を決定する手順と；
を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記の計算された傾きに基づいて前記ＡＣライン電圧の値を決定する手順は、
前記の計算された傾きが前記ＡＣライン電圧の第３の電圧と関係があるか否かを決定するために各々の計算された傾きと参照基準とを比較する手順と；
前記の計算された傾きが前記ＡＣライン電圧の第３の電圧と関係していると決定されたとき、前記第３の電圧に関連付けられたカウンタをインクリメントする手順と；
前記の計算された傾きが前記ＡＣライン電圧の前記第３の電圧と関係していないと決定されたとき、前記第３の電圧より高い第２の電圧に関連付けられたカウンタをインクリメントする手順と；
を有し、
前記ＡＣライン電圧の値は、前記第２の電圧に関連付けられた前記カウンタが予め設定された閾値を超えたときは、前記第２の電圧であると決定され、前記第２の電圧に関連付けられた前記カウンタが前記予め設定された閾値を超えないときは、前記第３の電圧であると決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
複数の発光ダイオードを有する半導体照明器具にユニバーサル電圧入力を提供する装置であって：
ＡＣライン電圧を有するＡＣライン電圧信号に対応するアナログ電圧信号を受け取り、前記アナログ電圧信号を、前記ＡＣライン電圧信号の波形を示すデジタル値に変換するように構成されたアナログデジタルコンバータと；
前記波形の立ち上がりエッジに対応する、前記アナログデジタルコンバータによって供給された選択デジタル値を読み取り、前記選択デジタル値に基づいて傾きを計算し、前記の計算された傾きに基づいて前記ＡＣライン電圧の値を決定するためのアルゴリズムを実行するように構成されたプロセッサと；
を有する装置。
【請求項１３】
前記ＡＣライン電圧の前記決定された値に対応するパルス幅を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号を発生するように構成されたパルス幅変調（ＰＷＭ）ジェネレータを更に有する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記パルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号の前記パルス幅が、前記ＡＣライン電圧の前記決定された値に反比例する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記パルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号を受け取り、受け取った前記パルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号に基づき、前記複数の発光ダイオードのオン時間とオフ時間の長さを制御する電力変調制御信号を発生するように構成された力率補正（ＰＦＣ）コントローラを更に有する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記ＡＣライン電圧の先に決定された値を記憶するように構成されたメモリを更に有し、
前記パルス幅変調（ＰＷＭ）ジェネレータは、少なくとも前記プロセッサが前記の計算された傾きに基づいて前記ＡＣライン電圧の値を決定するアルゴリズムを実行している間、前記ＡＣライン電圧の前記記憶された先に決定された値に対応する初期パルス幅を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号を発生するように構成された、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記プロセッサが、前記波形の立ち上がりエッジに対応した前記選択デジタル値を読み取るより前に、前記波形のピークに対応する前記アナログデジタルコンバータによって供給された最大デジタル値を特定し、前記最大デジタル値と複数の電圧閾値とを比較するように構成された、請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
前記ＡＣライン電圧信号を受け取り、前記受け取ったＡＣライン電圧信号に基づいて、前記アナログデジタルコンバータに、前記アナログ電圧信号を供給するように構成された分圧回路を更に有し、前記アナログ電圧信号がＤＣ電圧信号を含む、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
ＡＣライン電圧を有するＡＣライン電圧信号が供給される半導体照明器具へのユニバーサル電圧入力を提供するためのプログラムであって：
前記ＡＣライン電圧信号の波形を示す複数のデジタル値を受け取るための受け取りコードセグメントと；
前記複数のデジタル値の選択値を用いて、前記波形の立ち上がりエッジに対応した複数の傾きを計算する計算コードセグメントと；
前記の計算された傾きに基づいて、前記ＡＣライン電圧の値を決定するための決定コードセグメントと；
前記ＡＣライン電圧の前記決定された値に基づいて、制御信号を調節するための制御信号コードセグメントであって、前記制御信号は、前記半導体照明器具に提供される電力を調整するものである、制御信号コードセグメントと；
を有する命令をコンピュータプロセッサに実行させるプログラム。
【請求項２０】
前記制御信号が、前記ＡＣライン電圧の前記決定された値に対応したパルス幅を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号を有する、請求項１９に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、半導体照明器具の制御を目的とし、特に、種々の電源ライン電圧用半導体照明器具にユニバーサル電圧入力を提供することに関して、発明の様々な方法及び装置が開示される。
【背景技術】
【０００２】
デジタル又は半導体照明技術、すなわち、発光ダイオード（ＬＥＤｓ）等の半導体光源に基づく照明は、従来の蛍光灯、高輝度放電（ＨＩＤ）や白熱ランプに対する実行可能な代替手段を提供する。ＬＥＤの機能的優位性及び利点としては、高エネルギー変換と光学的効率、耐久性、低運用コスト等その他多数ある。ＬＥＤ技術における最近の進歩は、効率良くかつ堅固な、多くの応用例において種々の照明効果を可能とするフルスペクトル照明光源（Ｌｉｇｈｔｉｎｇ  Ｓｏｕｒｃｅ）を提供する。
【０００３】
これらの照明光源を具体化する（照明）器具（ｆｉｘｔｕｒｅｓ）のいくつかは、白色光及び／又は、例えば赤、緑、青のような異なる色の光を生み出すことができる１つ又はそれ以上のＬＥＤを含む照明モジュール、並びに、多様な色やカラーチェンジ照明効果を生じさせるためにＬＥＤの出力を独立して制御するコントローラ又はプロセッサに特徴付けられる。なお、詳細は、ここで参照することにより組み込まれる米国特許番号６，０１６，０３８及び６，２１１，６２６に記述されている。
【０００４】
ＬＥＤ技術は今や、Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｃｏｌｏｒ  Ｋｉｎｅｔｉｃｓから出されているエッセンシャルホワイト（ＴＭ）シリーズのような白色照明器具をライン電圧で動かすことが可能である。これらの器具は、例えば１２０ＶＡＣライン電圧用の電気低電圧（ＥＬＶ）タイプの照明調節スイッチのような、立下りエッジ調光テクノロジーを使用して明暗調節可能とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＬＥＤ白色照明器具を含む、従来の半導体白色照明器具は、入力電圧に依存する。したがって、種々の半導体白色照明器具が、個々に設計された特定のライン電圧でのみ作動する。ライン電圧の値及び周波数は、様々な要因によって異なっている。例えば、ユーザの地理的位置（例えば、米国のマーケットは主として１２０ＶＡＣ、６０Ｈｚのライン電圧が要求されるが、ヨーロッパのマーケットは２３０ＶＡＣ、５０Ｈｚのライン電圧が要求される）や、半導体白色照明器具が設置された物理的位置（例えば高いアルコーブ（ａｌｃｏｖｅｓ）に設置される器具は主として２２７ＶＡＣライン電圧を要求するのに対してキャビネットより下方の環境に設置される器具は主として１２０ＶＡＣライン電圧を要求する）等である。
【０００６】
半導体白色照明器具の種々のタイプにおけるこのようなオペレーション上の違いが、メーカーやユーザに対して、混乱と実用的な非効率を引き起こしている。例えば、電気請負業者は、特定の建設プロジェクトで使用される異なるライン電圧の数に対応する複数セットの在庫（ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ）を手元に抱えていなければならない。
【０００７】
複数セットの在庫は設置の間、注意深く扱われなければならず、さもないと、新品のＬＥＤ白色照明器具が誤った入力ライン電圧の適用によって壊れてしまう可能性がある。更に、異なる入力ライン電圧で動くように設計されたＬＥＤ白色照明器具が同じプリント基板を有している一方で、他のコンポーネントが、例えば１００ＶＡＣ、１２０ＶＡＣ、２３０ＶＡＣ、又は２７７ＶＡＣの入力ライン電圧でのオペレーションに適応するために必要な設計上の相違に基づいて異なることがある。このことは、サプライチェーンや製造の視点から非効率である。それは、各入力ライン電圧がそれぞれの特別注文部品表（ｃｕｓｔｏｍ  ｂｉｌｌ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ）や在庫商品識別番号（ｓｔｏｃｋ  ｋｅｅｐｉｎｇ  ｕｎｉｔｓ）等を必要とするからである。これを管理することは、需要を予測することが困難なので、厄介である。それゆえ、マーケティング、サプライチェーン、製造にとっては、ユニバーサル電圧入力を備えるＬＥＤ白色照明又は他の半導体照明器具によって利益を得ることになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、様々な電源電圧で作動する半導体照明器具へのユニバーサル電圧入力を提供するための方法と装置の発明を対象とする。出願人は、１００ＶＡＣ、１２０ＶＡＣ、２３０ＶＡＣ、２７７ＶＡＣのような、様々な異なる入力ＡＣライン電圧を用いる半導体照明器具向けユニバーサル電力を提供することが利益となるであろうことを認識し、評価してきた。
【０００９】
一般に、１つの態様では、ある方法により、ＡＣライン電圧が供給される半導体照明器具にユニバーサル電圧入力を提供する。その方法は、ライン電圧に対応するアナログ電圧信号を、ライン電圧の波形を示すデジタル値に変換する手順、及び、デジタル数値の選択値を用いて波形の立ち上りエッジに対応する傾きを計算する手順を含んでいる。ライン電圧の値は計算された傾きに基づいて決定される。
【００１０】
他の態様では、ある装置により、マルチ発光ダイオード（ＬＥＤｓ）を有する半導体照明器具へのユニバーサル電圧入力を提供する。その装置は、アナログデジタルコンバータとプロセッサとを含んでいる。アナログデジタルコンバータは、波形を有するＡＣライン電圧信号に対応するアナログ電圧信号を受け取り、アナログ電圧信号の波形を示すデジタル値に変換するように構成されている。プロセッサは、波形の立ち上がりエッジに対応するアナログデジタルコンバータによって供給される選択デジタル値を読み取り、選択デジタル値に基づいて傾きを計算し、計算した傾きに基づいてライン電圧の値を決定するためのアルゴリズムを実行するように構成されている。
【００１１】
別の態様では、コンピュータ読み取り可能な媒体が、ＡＣライン電圧が供給される半導体照明器具にユニバーサル電圧入力を提供するための、コンピュータプロセッサにより実行可能なプログラムを記憶する。コンピュータに読み取り可能な媒体、又はコンピュータプロセッサに実行させるプログラムは、ライン電圧の波形を示す複数のデジタル値を受け取るための受け取りコードセグメントと；デジタル値の選択値を用いて、波形の立ち上がりエッジに対応した傾きを計算する計算コードセグメントと；計算された傾きに基づいて、ライン電圧の値を決定するための決定コードセグメントと；ライン電圧の決定された値に基づいて、制御信号を調節するための制御信号コードセグメントであって、制御信号が、前記半導体照明器具に提供される電力を調整する制御信号コードセグメントと；を有する命令を含む。
【００１２】
本開示の目的で、ここで使用されるとき、用語「ＬＥＤ」は、電気信号に応じて放射を発生させることができるエレクトロルミネッセンス・ダイオード又は他のタイプのキャリア注入／接合ベースのシステムを含むと理解されるべきである。したがって、用語ＬＥＤは、電流に応じて発光する様々な半導体ベースの構造物、発光ポリマー、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）、エレクトロルミネッセンス・ストリップ等を含むが、それに限らない。特に、用語ＬＥＤは、全てのタイプの発光ダイオード（半導体と有機発光ダイオードを含む）をいう。それは、１つ以上の赤外線スペクトル、紫外線スペクトル、及び、様々な部分の可視スペクトル（一般に約４００ナノメートルから７００ナノメートルまでの放射波長を含む）の放射を発生させるように構成される。ＬＥＤの例としては、様々なタイプの赤外線ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、アンバーＬＥＤ、オレンジＬＥＤ、及び白色ＬＥＤ（他にも後述する）を含むがこれらに限られない。また、ＬＥＤは、所定のスペクトル（例えば狭帯域、広帯域）のための様々な帯域幅（例えば、半値全幅、すなわちＦＷＨＭ）、及び所定の一般カラー分類範囲における様々な支配的波長を有する放射を発生するように、構成又は／及び制御されても良いであろう。
【００１３】
例えば、基本的に白色光を発生するように構成されたＬＥＤの１つの実装（例えばＬＥＤ白色照明器具）は、各々が異なるスペクトルのエレクトロルミネッセンスを発光し、組み合わされて、混じり合い、基本的な白色光を形成する多くのダイを含んでも良い。また他の実装では、ＬＥＤ白色照明器具は、第１スペクトルを有するエレクトロルミネッセンスを異なる第２のスペクトルに変換する蛍光物質を伴っていても良い。この実装の一例では、比較的短い波長と狭帯域スペクトルを有するエレクトロルミネッセンスが、蛍光物質を「ポンプ（ｐｕｍｐ）」し、それが今度は、幾分広い帯域のスペクトルを有するより長い波長を放射する。
【００１４】
更に、用語ＬＥＤは、物理的及び／又は電気パッケージタイプのＬＥＤに限られない。例えば、上述したように、ＬＥＤは、それぞれが異なるスペクトルの放射を発する（例えば個別に制御可能でも良いしあるいは制御可能でなくても良い）ように構成された多数のダイを有する単一の発光デバイスを意味しても良い。また、ＬＥＤは、ＬＥＤの一体部分と考えられる蛍光物質（いくつかのタイプの白色光ＬＥＤ等）を伴っていても良い。一般に、用語ＬＥＤは、パッケージＬＥＤ、非パッケージＬＥＤ、表面実装ＬＥＤ、チップオンボードＬＥＤ、ＴパッケージマウントＬＥＤ、放射パッケージＬＥＤ、パワーパッケージＬＥＤ、ケース入り及び／又は光学エレメント（例えば拡散レンズ）の何らかのタイプを含むＬＥＤ等をいう。
【００１５】
用語「光源」は、１つ以上の種々の放射源、例えばＬＥＤベース光源（上述のように定義された１つ以上のＬＥＤを含む）、白熱光源（フィラメントランプ、ハロゲンランプ等）、蛍光灯光源、りん光性光源、高輝度放電光源（ナトリウム灯、水銀灯、メタルハライドランプ等）、レーザ、他のタイプのエレクトロルミネッセンス光源、ピロルミネッセンス光源（例えば炎）、キャンドルルミネッセンス光源（ガスマントル、炭素アーク放射源）、光ルミネッセンス光源（例えばガス放電光源）、電子飽和（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｓａｔｉａｔｉｏｎ）を用いたカソード・ルミネッセンス光源、ガルバノルミネッセンス光源、結晶ルミネッセンス光源、キネ（ｋｉｎｅ）ルミネッセンス光源、熱ルミネッセンス光源、摩擦ルミネッセンス光源、ソノ・ルミネッセンス光源、ラジオ・ルミネッセンス光源、ルミネッセンスポリマー等を含むが、これに限られないと理解されるべきである。
【００１６】
所定の光源が、可視スペクトルの範囲、可視スペクトル範囲外、あるいは両方の組み合わせの電磁放射を発生するように構成されても良い。このように、用語の「光」と「放射」はここでは交換可能に用いられる。また、光源は、一体的コンポーネントとして、１つ以上のフィルタ（例えばカラーフィルタ）やレンズ、あるいは他の光学コンポーネントを含んで良い。また、光源は、表示、ディスプレイ、及び／又はイルミネーションを含むがこれらに限られない、種々の用途向けに構成されていても良い。「イルミネーション光源」は、室内あるいは戸外の空間に、効果的に光を与えるため十分な強度を有する放射を発生するように特に構成されている光源である。この文脈において、「十分な強度」とは、環境照明（すなわち、間接的に感知されうる光、及び全体的あるいは部分的に感知される前に様々に介在する表面（ｉｎｔｅｒｖｅｎｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅｓ）の反射されるであろう光）を与えるために、空間又は周囲に発せられる可視スペクトルにおける十分な放射力（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｐｏｗｅｒ）（単位「ルーメン」が、放射力あるいは「光束」という意味において、光源から全方向への全光出力を表すためにしばしば用いられる。）をいう。
【００１７】
用語「スペクトル」は、１つ以上の光又は照明光源によって生み出される１つ以上の放射の周波数（又は波長）をいう。したがって、用語「スペクトル」は、可視範囲のみならず赤外線、紫外線及び全電磁スペクトルの他の領域における周波数（又は波長）をもいう。また、所定のスペクトルは、相対的な狭帯域（例えば基本的にわずかな周波数又は波長のコンポーネントを有するＦＷＨＭ）あるいは相対的な広帯域（様々な相対的強弱度を有するいくらかの周波数又は波長のコンポーネント）を有していても良い。また、所定のスペクトルは、２つ以上の他のスペクトルの混合（例えばマルチ光源からそれぞれ発せられる放射の混合）の結果であっても良い。
【００１８】
本開示の目的で、用語「カラー」は、用語「スペクトル」と交換可能に用いられる。しかしながら、用語「カラー」は、主として観察者（見る人）によって感知されうる放射の特性をいう（この使用はこの用語の範囲を限定することを意図しているのではないが）。したがって、用語「異なるカラー」は、黙示的に、異なる波長コンポーネント及び／又は帯域を有するマルチスペクトルのことをいう。また、用語「カラー」は、白色と非白色光の両方に関連して用いられるであろう。
【００１９】
用語「照明器具」は、ここにおいて、特定の形状要素（ｆａｃｔｏｒ）、アセンブリ又はパッケージの、１つ以上の照明ユニットの実装又はアレンジメントをいう。用語「照明ユニット」は、同じ又は異なるタイプの１つ以上の光源を含む装置をいう。所定の照明ユニットは、光源、封入／ハウジングアレンジメントと形状及び／又は電気的機械的接続構成用の多様な取り付けアレンジメントのうちのいずれか１つを有しているであろう。更に、所定の照明ユニットは、オプションとして、光源のオペレーションに関する様々な他のコンポーネント（例えば制御回路）と関連（例えば、含む、あるいは組み合わせる、及び／又は一緒にパッケージする等）しても良い。「ＬＥＤベース照明ユニット」とは、単独又は他の非ＬＥＤベース光源と組み合わせた、上述した１つ以上のＬＥＤベース光源を含む照明ユニットをいう。「マルチチャネル」照明ユニットとは、異なるスペクトルの放射を個々に発生するように構成された少なくとも２つの光源を含むＬＥＤベース又は非ＬＥＤベース照明ユニットをいい、各々異なる光源スペクトルは、マルチチャネル照明ユニットの「チャネル」と呼ばれるであろう。
【００２０】
用語「コントローラ」は、ここでは主として、１つ以上の光源のオペレーションに関する様々な装置のことを述べるために用いられる。「コントローラ」は、ここで述べられる様々な機能を実行するための非常に多くの方法（例えば専用ハードウェアとともに）で実装可能である。「プロセッサ」は、ここで述べられる様々な機能を実行するために、ソフトウェア（例えばマイクロコード）を用いてプログラムされるであろう１つ以上のマイクロプロセッサを使うコントローラの１つの例である。コントローラは、プロセッサを用いて又は用いずに実装が可能であり、またいくつかの機能を実行するための専用ハードウェアと他の機能を実行するためのプロセッサ（例えば１つ以上のプログラムされたマイクロプロセッサと関連回路）との組み合わせで実装されることも可能であろう。本開示の様々な実施形態で用いられるであろうコントローラコンポーネントの例には、従来のマイクロプロセッサ、アプリケーションスペシフィック集積回路（ＡＳＩＣｓ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）を含むがこれらに限られない。
【００２１】
様々な実装においては、プロセッサ及び／又はコントローラは１つ以上の記憶媒体（概してここでは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、電気的プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去、書き込み可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ドライブ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク、光ディスク、磁気テープ等の揮発性、不揮発性コンピュータメモリ等の「メモリ」と呼ばれる）と関連付けられる。いくつかの実装において、記憶媒体は、１つ以上のプロセッサ及び／又はコントローラで実行されるとき、本文で述べる少なくともいくつかの機能を実行する１つ以上のプログラムでエンコードされるであろう。様々な記憶媒体が、プロセッサ又はコントローラ内に取り付け可能か、又は持ち運び可能であろう。それによって、記憶媒体に記憶される１つ又はそれ以上のプログラムが、プロセッサ又はコントローラにロードされ、ここで述べる本発明の様々な態様を実装することができるであろう。用語「プログラム」、用語「コンピュータプログラム」は、ここにおいて総称的な意味で使われ、１つ以上のプロセッサ又はコントローラをプログラムするために使われうる全てのタイプのコンピュータコード（ソフトウェア又はマイクロコード）のことをいう。
【００２２】
１つのネットワーク実装において、ネットワークと接続される一つ以上のデバイスが、ネットワークと接続される１つ以上の他のデバイス用のコントローラ（すなわち、マスター／スレーブの関係では）として使われても良い。別の実装では、ネットワーク環境には、ネットワークに接続された１つ以上のデバイスを制御するように構成された一つ以上の専用コントローラを含んでも良い。一般に、ネットワークに接続されたマルチプルデバイスは、それぞれが、通信媒体上に存在するデータへアクセスできるであろう；
しかしながら、所定のデバイスは、例えば割り当てられた１つ以上の特定の識別子（例えば「アドレス」）に基づいて、ネットワークと選択的にデータ交換する（すなわち、データの受信及び／又はデータの伝送）ように構成されている点においてアドレス可能、とされても良い。
【００２３】
ここで使用される用語「ネットワーク」は、ネットワークに接続された２つ以上のデバイス間及び／又はマルチプルデバイス間での情報の伝達（デバイス制御、データの記憶、データの交換等）を容易にする２つ以上のデバイス（コントローラ又はプロセッサを含む）の相互接続をいう。容易に理解されるように、マルチプルデバイスの相互接続に適したネットワークの様々な実装には、様々なネットワークトポロジーのいずれかが含まれ、様々な通信プロトコルのいずれかが使われるであろう。また、本開示による様々なネットワークにおいて、２つのデバイス間のどれか１つの接続がその２つのシステム間の専用接続、又は非専用接続を表すであろう。２つのデバイス用に意図された情報伝達に加え、そのような非専用接続（例えばオープンネットワーク接続）は、必ずしも２つのデバイスのいずれにも意図されていない情報を伝達しても良い。更にまた、ここで述べるデバイスの様々なネットワークは、ネットワーク内での情報の伝達を容易にするために１つ以上のワイヤレス、ワイヤ／ケーブル、及び／又は光ファイバーリンクを用いるであろうこともたやすく理解できるであろう。
【００２４】
前述のコンセプト及び以下で更に詳細に述べるであろう追加的コンセプト（かかるコンセプトが相互に矛盾していないことを条件として）の全ての組み合わせが、本文で開示される発明の主題の一部とみなされるべきである。特に、本開示の最後の請求範囲の主題の組み合わせ全てが、ここで開示される発明の主題の一部とみなされるべきである。また、ここで明示的に使用され、全ての開示にも引用により組み込まれて出てくるであろう専門用語は、ここで開示された特定のコンセプトと最も一致する意味とするべきである。
【００２５】
図において、参照文字は、異なる図面を通して同一又は同様な部分を一般に参照する。また、図面は必ずしも正確な縮尺にしたがっておらず、その代わり主として発明の原理を図示することに強調が置かれている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】代表的な実施形態による半導体照明器具と入力電圧コントローラとを含む照明システムを示すブロック図である。
【図２】代表的な実施形態による入力電圧コントローラ用のコントローラのブロック図である。
【図３】代表的な実施形態による半導体照明器具の電力を制御するプロセスを示すフロー図である。
【図４】代表的な実施形態によるＡＣライン電圧信号の電圧値を決定するプロセスを示すフロー図である。
【図５】代表的な実施形態によるＡＣライン電圧信号の波形のピークを検出するプロセスを示すフロー図である。
【図６】代表的な実施形態によるＡＣライン電圧信号の波形の傾きを決定するプロセスを示すフロー図である。
【図７】減少されてない及び減少されたＡＣライン電圧信号の波形のサンプルトレースである。
【図８】減少されてない及び減少されたＡＣライン電圧信号の波形に対応するサンプルの傾きを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下の詳細な説明では、説明の目的で限定ではなく、本教示の深い理解を与えるために特定の詳細を開示する代表的な実施形態が挙げられる。しかしながら、本開示の利益を得た当業者であれば、ここで開示された特定の詳細の範囲から外れる、本教示にしたがった他の実施形態も、添付の請求の範囲内にあることは明白であろう。更に、周知の装置や方法についての説明は、代表的な実施形態の説明を曖昧にしないために省略されるであろう。そのような方法や装置は、明確に本教示の範囲内である。
【００２８】
図１は、代表的な実施形態による半導体照明器具と入力電圧コントローラとを含む照明システムを示すブロック図である。図１を参照すると、いくつかの実施形態では、入力電圧コントローラ１１０は、分圧器１１５と、Ａ／Ｄコンバータ１２２と、コントローラ１２０と、遷移モード力率補正（ＰＦＣ）コントローラ１３０とを含む。分圧器１１５は、電源から整流電圧を受ける。一般に、整流電圧は、例えば約９０ＶＡＣと約２７７ＶＡＣとの間の電圧値と、対応する波形とを有するＡＣライン電圧信号である。ＡＣライン電圧信号は、半導体照明器具１４０に電力を供給するために用いられる。分圧器１１５は、例えば約０ＶＤＣから約５ＶＤＣの範囲内で、整流されたＡＣライン電圧信号に対応するＤＣ電圧信号を供給する。ＤＣ電圧信号は、アナログ入力電圧信号として、Ａ／Ｄコンバータ１２２に供給される。
【００２９】
図１に示す実施形態において、分圧器１１５は、整流されたＡＣライン電圧源とノードＮ１との間で直列に接続された第１及び第２の抵抗１１１及び１１２を含み、ノードＮ１は、コントローラ１２０の入力と接続される。分圧器１１５は、更に、ノードＮ１とグラウンド（接地）との間で接続される第３の抵抗１１３を含む。一実施形態では、第１及び第２の抵抗１１１と１１２は、それぞれ約７５０キロΩの抵抗を有し、第３の抵抗１１３は約１３キロΩの抵抗を有する。他の実施形態では、第１〜第３の抵抗１１１〜１１３の抵抗値及び／又は分圧器１１５の構成は、何らかの特定の状況に対してユニークな利益を与えるために、又は様々な実装に対するアプリケーション仕様設計要件に適合するために異なるであろうが、それは当業者には明白である。
【００３０】
Ａ／Ｄコンバータ１２２は、アナログ入力電圧信号を分圧器１１５から受信し、アナログ入力電圧信号を整流されたＡＣライン電圧の波形を示すデジタル値に変換する。コントローラ１２０は、Ａ／Ｄコンバータ１２２からデジタル値を受け取り、デジタル値に基づいてＡＣライン電圧の電圧レベルを決定する。コントローラ１２０は、ＡＣライン電圧の決定された電圧レベルに基づいて制御信号を調整し、半導体照明器具１４０を制御するＰＦＣコントローラ１３０へ制御信号を出力する。例えば、制御信号に基づき、ＰＦＣコントローラ１３０は、電力変調制御信号を出力して、後述するように、ＡＣライン電圧の何れの検出値（例えば１２０ＶＡＣ、２３０ＶＡＣ、又は２７７ＶＡＣ等）に対しても、半導体照明器具１４０を３０Ｗの安定した状態で稼働させる。
【００３１】
コントローラ１２０は、上述したように、本教示の範囲から外れることなく、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアアーキテクチャ等との組み合わせで構成されても良い。また、コントローラ１２０は、電圧コントローラ１１０の様々な機能をコントローラ１２０が実行することを可能にする実行可能なソフトウェア／ファームウェア、実行可能なコードを記憶するための自身のメモリ（例えば不揮発性メモリ等）を含んでも良い。例えば、様々な実施形態では、コントローラ１２０は、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、例えばＭｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙから入手できるＰＩＣ１６Ｆ８８２マイクロコントローラのようなマイクロコントローラ等として実装されても良い。同様に、ＰＦＣコントローラ１３０は、本教示の範囲から外れることなく、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアアーキテクチャとの組み合わせで構成されても良い。例えば様々な実施形態では、ＰＦＣコントローラ１３０は、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、例えばＳＴ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓから入手できるＬ６５６２ＰＦＣコントローラのようなマイクロコントローラとして実装されても良い。更に、独立して示されているが、Ａ／Ｄコンバータ１２２及び／又はＰＦＣコントローラ１３０並びに関連する機能は、様々な実施形態においてコントローラ１２０内に組み入れても良いことが理解される。
【００３２】
図２は、代表的な実施形態によるコントローラ１２０のブロック図である。図２を参照すると、コントローラ１２０は、プロセッサ１２４と、ＲＯＭ１２６、ＲＡＭ１２７と、ＰＷＭ信号ジェネレータ１２８とを含む。
【００３３】
上述したように、Ａ／Ｄコンバータ１２２は、入力ＤＣ電圧信号を分圧器１１５から受信し、入力ＤＣ電圧信号を、整流されたＡＣライン電圧波形を示すデジタル値に変換する。デジタル値は、プロセッサ１２４により処理するために受け取られ、例えばバス１２１を介してＲＯＭ１２６及び／又はＲＡＭ１２７に記憶され得る。プロセッサ１２４には、電圧コントローラ１１０の様々な機能をプロセッサ１２４が実行することを可能にする実行可能なソフトウェア／ファームウェア、実行可能なコードを記憶するための自身のメモリ（例えば不揮発性メモリ）を含んでも良い。また、実行可能なコードは、ＲＯＭ１２６及び／又はＲＡＭ１２７内の指定されたメモリ位置に記憶されても良い。ＲＯＭ１２６は、例えばＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、いかなる数、タイプ、及び組み合わせの有形コンピュータ読み取り可能記憶媒体を含んでも良い。更に、ＲＯＭ１２６及び／又はＲＡＭ１２７は、例えば、統計データや、プロセッサ１２４による先のＡＣライン電圧計算の結果を記憶しても良い。
【００３４】
ＰＷＭ信号ジェネレータ１２８は、プロセッサ１２４からの命令又は制御信号に応答して、制御信号として、パルス波形変調（ＰＷＭ）信号を生成して出力する。より具体的には、示された実施形態では、ＰＷＭ信号ジェネレータ１２８は、プロセッサ１２４により決定されたＡＣライン電圧の値に応じてＰＷＭ制御信号のパルス幅を変化させる。例えば、ＰＷＭ信号ジェネレータ１２８は、ＡＣライン電圧のより高い値に応答して、より短いパルス幅を有するＰＷＭ制御信号を発生し得る。ＰＷＭ制御信号は、コントローラ１２０からＰＦＣコントローラ１３０へ出力され、ＰＦＣコントローラ１３０が、ＰＷＭ制御信号のパルス幅にしたがって、半導体照明器具１４０の電力変調を制御する。例えば、ＰＦＣコントローラ１３０は、より大きなパルス幅に応答して半導体照明器具１４０への電流を増加させるように構成されることができ、このようにして、より低い電圧値（例えば１２０ＶＡＣ）で、定電力を維持する。同様に、ＰＦＣコントローラ１３０は、より短いパルス幅に応答して、半導体照明器具１４０への電流を減らすように構成されることができ、このようにして、より高い電圧値（例えば２７７ＶＡＣ）で、定電力を維持する。
【００３５】
例えば、いくつかの実施形態では、ＰＦＣコントローラ１３０は、そのデバイス上に専用の電流セットピンを有する。電流セットピン上に参照電圧をセットすることにより、ＰＦＣコントローラ１３０は、半導体照明器具１４０に対し、電流セットピン上に見られる参照電圧に関連するパルス幅を有するＰＷＭ信号を出力することになる。コントローラ１２０から出力されるＰＷＭ制御信号（入力電圧波形に応じて変化するパルス幅を有する）は、ＰＦＣコントローラ１３０内のフィルタ回路（図示されず）を通って、ＰＦＣコントローラ１３０の電流セットピン上の参照電圧を効果的に変更する。このことは、半導体照明器具１４０のＬＥＤアレイ１４５内のＬＥＤを通る電力全体を変化させる。もちろん、半導体照明器具１４０を制御する他のタイプの制御信号や方法も、本教示の範囲内に組み込まれるであろう。
【００３６】
再度、図１を参照すると、半導体照明器具１４０は、Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｃｏｌｏｒ  Ｋｉｎｅｔｉｃｓから入手できるエッセンシャルホワイト（商標）シリーズの照明器具の１つであって良い。半導体照明器具１４０は、スイッチ１４１と代表的なＬＥＤアレイ１４５のような光源又は照明光源を含む。スイッチ１４１は、ＰＦＣコントローラ１３０から受け取る電力変調制御信号に応えて、ＬＥＤアレイ１４５への電力をオンオフスイッチングし、それにより定常電流を同時に変化させる。例えば、「オン」の時間が、ＬＥＤアレイ１４５のＬＥＤを通る電流量を決定し得る。ＬＥＤアレイ１４５へ電力をスイッチングするタイミング又はサイクルは、このようにＡＣライン電圧の様々な値に応じて調節される。例えば、より高いＡＣライン電圧（例えば２７７ＶＡＣ）は、ＬＥＤアレイ１４５へ定常電力（例えば３０Ｗ）を供給するために、より低いＡＣライン電圧（例えば１２０ＶＡＣ）より短い「オン」期間（より少ない電流をもたらす）を必要とするであろう。
【００３７】
図３は、代表的な実施形態による半導体照明器具の電力を制御するプロセスを示すフロー図である。図３に示される様々なステップ及び／又はオペレーションは、例えば上述した図１及び図２で参照したＡ／Ｄコンバータ１２２及びコントローラ１２０により実行されるであろう。
【００３８】
ステップＳ３１０にて、整流されたＡＣライン電圧信号が半導体照明器具へ電力を供給するために受け取られる。ＡＣライン電圧信号の大きさや値は知られていないが、利用可能な１２０ＶＡＣ、２３０ＶＡＣ、又は２７７ＶＡＣのようなＡＣライン電圧のいずれかであろう。ステップＳ３１２にて、ＡＣライン電圧信号は、例えば分圧器１１５によってＤＣ電圧信号に変換される。ＤＣ電圧信号は、ＡＣライン電圧信号の波形に対応したＤＣ電圧レベルを提供する。ステップＳ３１４にて、ＤＣ電圧信号は、例えばＡ／Ｄコンバータ１２２によりアナログからデジタルに変換され、ＡＣライン電圧信号の波形を示すデジタル値を提供する。
【００３９】
Ｓ３１６のオペレーションにて、図４〜図６を参照して詳細に後述するように、ＡＣライン電圧信号の大きさ又は値が、例えばコントローラ１２０及び／又はプロセッサ１２４により、上記デジタル値を用いて決定される。一般に、ピーク検出アルゴリズムが実行され、ＡＣライン電圧が高い又は中間の値（例えば２７７ＶＡＣ又は２２０〜２４０ＶＡＣ）を有するか否か決定する。しかしながら、ピーク検出アルゴリズムだけでは、例えば、ＡＣライン電圧が低い値（例えば１２０ＶＡＣ）を有するとき、又はＡＣライン電圧信号が減少されている中間の値（例えば２３０ＶＡＣ）を有するとき、ＡＣライン電圧の値を検出できないことがある。ピーク検出アルゴリズムが、ＡＣライン電圧の値を検出できないとき、傾き検出アルゴリズムが実行され、ＡＣライン電圧信号の波形の立ち上がりエッジの傾きが低い値又は中間の値に対応するか否か決定される。
【００４０】
ＡＣライン電圧の値が決定されると、ステップＳ３１８にて、決定された値に基づいて制御信号が発生され、例えばＰＦＣコントローラ１３０に出力される。この制御信号に基づき、半導体照明器具の電力変調がＡＣライン電圧の値に相当するよう調節される。
【００４１】
図４は、代表的な実施形態によるＡＣライン電圧信号の値を決定するプロセスを表すフロー図である。
【００４２】
図４を参照すると、例えばステップＳ４１２及びＳ４１４によって示されるように、プロセスは、最初に初期化される。一実施形態では、初期化は、半導体照明器具に電源が入るときのみ実行される。しかしながら、他の実施形態では、本教示の範囲から外れることなく、全く省略されるか、又は、ＡＣライン電圧の値を決定するプロセス内のその他のときに実行されてもよい。利用可能であるときは、ステップＳ４１２で、先に決定されたＡＣライン電圧の値がメモリから読み出され、ステップＳ４１４で、例えばコントローラ１２０によって出力される制御信号が、先に決定されたＡＣライン電圧の値に基づき初期設定される。例えば制御信号が、ＰＷＭ制御信号である場合、ＰＷＭのパルス幅又はデューティサイクルが、先に決定されたＡＣライン電圧の値にしたがって初期設定される。例えば、ＡＣライン電圧の値は、半導体照明器具がオンされる度に、決定され、例えばＲＯＭ１２６に格納され得る。したがって、半導体照明器具は、ＡＣライン電圧の現在値が決定されている間に、先に決定されたＡＣライン電圧の値で作動する。このことは、決定プロセス間のちらつきや他の悪影響を防ぐことになる。
【００４３】
Ｓ４２０のオペレーションでは、ピーク検出アルゴリズムが、例えばＡ／Ｄコンバータ１２２によって提供されるデジタル値に基づいて、ＡＣライン電圧信号のピークや周波数を検出するために実行される。Ｓ４２０のピーク検出アルゴリズムについては、図５を参照して詳細に説明される。図５は、代表的な実施形態によるＡＣライン電圧信号の信号ピークと周波数を決定するプロセスを示すフロー図である。
【００４４】
図５を参照すると、ＤＣ電圧信号のデジタル値が、最大デジタル値（ＡＣライン電圧信号の波形のピークに対応する）を特定して、記憶するために、及び／又はＡＣライン電圧の信号の周波数を特定するために、所定のサイクル数（例えば２０サイクル）又は所定期間（例えば１５０ｍｓ）、読み取られる。例えば、プロセッサ１２４は、Ａ／Ｄコンバータ１２２からのＤＣ電圧信号の多数のデジタル値をサンプリングする。最大デジタル値を特定するために、ＤＣ電圧信号のデジタル値が、ステップＳ４２１で読み取られ、ステップＳ４２２で最大値と比較される。最大値は、所定の閾値又は先に読み取られたデジタル値の中で最大値であると先に決定され記憶されたデジタル値とし得る。
【００４５】
読み取られたデジタル値が最大値よりも大きいとき（ステップＳ４２２：Ｙｅｓ）、読み取られたデジタル値がステップＳ４２３で新たな最大値として記憶され、順次読み取られるデジタル値との比較に用いられる。読み取られたデジタル値が最大値より大きくないとき（ステップＳ４２２：Ｎｏ）、ステップＳ４２３はスキップされ、ステップＳ４２４でデジタル値を読み取るための更なるサイクル（又は時間）が残っているか否か決定される。例えば、デジタル値を読み取るために、サイクル数や経過時間が、所定の閾値又は所定の時間とそれぞれ比較され得る。まだ更にサイクルや時間があるとき（ステップＳ４２４：Ｙｅｓ）、ステップＳ４２１からステップＳ４２３までが繰り返される。デジタル値を読み取るための更なるサイクルや時間がないとき（ステップＳ４２４：Ｎｏ）、サンプリングされたデジタル値内の現在の最大値が波形のピーク値であるとみなされる。
【００４６】
ＡＣライン電圧の波形の周波数は、ステップＳ４２５で計算される。例えば、ステップＳ４２５では、ＡＣライン電圧が５０Ｈｚ又は６０Ｈｚであるか否か決定される。それは、半導体照明器具が設置される地理的位置によって主として決定付けられるものである。波形の周波数が決定されるのは、後述する図４のＳ４５０のオペレーションで計算される波形の傾きにそれが直接影響するためである。１つの実施形態では、波形の周波数は、一定のサイクル期間にわたる波形の波上の一点（波のピーク又は始点）をサンプリングし、隣接する波と波の間の時間を計算することによって決定される。
【００４７】
図５のステップＳ４２５で周波数が決定されると、プロセスは図４に戻る。図４のステップＳ４３２〜ステップＳ４３５では、ＡＣライン電圧信号の値が、対応する波形の傾きを決定しなくても、決定可能か否か決定される。特に、ステップＳ４３２では、ＡＣライン電圧信号の値が最大電圧（高電圧）値（例えば２７７ＶＡＣ）であるか否か決定するために、波形のピーク値が予め設定された第１の閾値と比較される。ピーク値が第１の閾値より大きいとき（ステップＳ４３２：Ｙｅｓ）、ステップＳ４３３で、ＡＣライン電圧信号の値が最大電圧値（高電圧）であると決定される。
【００４８】
ピーク値が第１の閾値よりも大きくないとき（ステップＳ４３２：Ｎｏ）、プロセスはステップＳ４３４に進み、ステップＳ４３４では、波形のピーク値が、ＡＣライン電圧信号の値が中間電圧値（例えば２３０ＶＡＣ）、又は、中間電圧値の可能な範囲内（例えば２２０ＶＡＣ〜２４０ＶＡＣ）であるか否か決定するために、予め設定された第２の閾値と比較される。ピーク値が第２の閾値より大きいとき（ステップＳ４３４：Ｙｅｓ）、ステップＳ４３５で、ＡＣライン電圧信号の値が中間電圧値（又は中間電圧値の可能な範囲）であると決定される。
【００４９】
ピーク値が第２の閾値より大きくないとき（ステップＳ４３４：Ｎｏ）、プロセスは、波形の傾きに基づき、ＡＣライン電圧信号の値を決定する。すなわち、ピーク値が第２の閾値よりも大きくないとき、ＡＣライン電圧信号は低電圧値（例えば１２０ＶＡＣ）、又は、減少された中間電圧値（例えば２３０ＶＡＣ）のいずれかであろうが、どちらの状態かは、別なやり方でなければ、ピーク値の決定のみに基づいては区別がつけられない。
【００５０】
例えば、図７Ａと図７Ｂは、１２０ＶＡＣライン電圧信号と減少された２３０ＶＡＣライン電圧信号のそれぞれの波形のサンプルトレースである。図７Ａと図７Ｂとを比較すると、対応する波形の周波数とピークが実質的に同じであるが、波形の傾きが異なっていることを示している。特に、図７Ｂの波形の傾きは、概して図７Ａの波形の傾きより急である。したがって、減少にかかわらず、傾きを計算することにより（例えば図４のＳ４５０のオペレーションにて）、ＡＣライン電圧信号が１２０ＶＡＣ又は２３０ＶＡＣであるか決定することができる。もちろん、図７Ｂで減少された２３０ＶＡＣライン電圧信号の波形と同じ傾きの波形を有する減少された１２０ＶＡＣライン電圧信号（図示されていない）の場合には、より低いピークに基づき、区別が可能であろう。したがって、一実施形態では、傾きの計算が結論に達しない場合は、更にピークの比較（図示されていない）が実行されるであろう。
【００５１】
したがって、ピーク値が第２の閾値より大きくないとステップＳ４３４で決定されたとき、プロセスはステップＳ４４０へ進み、ステップＳ４４０では、傾きを決定するための参照基準が選択される。参照基準の選択は、例えば上述したＳ４２０のオペレーションで先に決定されたＡＣライン電圧信号の周波数に基づく。参照基準は、計算された傾きがそれぞれと比較され得るように、減少されていない低電圧値と減少された中間電圧値に対応する取り得る各周波数での傾き又は傾きの範囲を関連付ける。例えば、図８は参照基準が基にするサンプルの傾きを示すグラフである。傾き８１０は、減少された２３０ＶＡＣライン電圧信号における波形の立ち上がりエッジに対応し、傾き８２０は、減少された１２０ＶＡＣライン電圧信号における波形の立ち上がりエッジに対応する。上述のように、より高いＡＣライン電圧信号の値（傾き８１０）はより急である。
【００５２】
参照基準を選択すると、例えばＡ／Ｄコンバータによって提供されるデジタル値に基づいて、ＡＣライン電圧信号の波形の立ち上がりエッジに対応した傾きを決定するため、傾き検出アルゴリズムがＳ４５０のオペレーションで実行される。Ｓ４５０のオペレーションの傾き検出アルゴリズムについては、図６を参照して詳細に説明される。図６は、代表的な実施形態によるＡＣライン電圧信号の波形の傾きを決定するプロセスを示すフロー図である。
【００５３】
図６を参照すると、ＤＣ電圧信号に対応するデジタル値がステップＳ４５１で読み取られる（例えばＡ／Ｄコンバータ１２２から）。１つの実施形態では、ＡＣライン電圧信号の波形が、約２．５ｍｓ（ミリ秒）にわたってサンプリングされなければならない（読み取られたデジタル値を用いて）。なぜなら、これが、ＥＬＶ調光器（照明調節スイッチ）が最低レベルまで減少されるときに利用可能な波形の最低量だからである。例えば、約２．５ｍｓ以上の間、サンプリングが生じると、調光器によって信号が切られる可能性があるので、ＡＣ信号が存在しないことがある。読み取られたデジタル値に基づき、ＡＣライン電圧信号の波形の立ち上がりエッジがステップＳ４５２で特定される。例えば、一定期間、デジタル値をモニタリングすることによって、立ち上がりエッジが、一連の減少する又は不変のデジタル値に続いて増加し始めるデジタル値を特定することで直ちに特定される。一旦、波形の立ち上がりエッジが特定されると、ステップＳ４５３にて、少なくとも立ち上がりエッジの一部を表すマルチプルデジタル値を用いて、立ち上がりエッジの傾きが計算される。例えば、デジタル値のうちの所定数及び／又はサンプリングが集められるか、又はデジタル値が、所定の時間、集められ得る。１つの実施形態では、立ち上がりエッジの傾きは、立ち上がりエッジに対応して選択されたデジタル値の各々をその前のデジタル値と比較することにより計算される。例えば、波形の立ち上がりエッジの代表的な１０個のデジタル値を用いて、隣接するデジタル値間の約５０カウントの増加（図８の８１０を参照）は２３０ＶＡＣライン電圧を示し、これに対し、隣接するデジタル値間の２５カウントの増加（図８のカーブ８２０を参照）は１２０ＶＡＣライン電圧を示すであろう。
【００５４】
ステップＳ４５４では、計算された傾きが、ＡＣライン電圧信号の周波数によって決まる、ステップＳ４４０で選択された参照基準と比較される。示された実施形態では、計算された傾きは、説明上、低電圧値（例えば１２０ＶＡＣ）に対応する参照基準とのみ比較される。しかしながら、様々な実施形態では、計算された傾きは、本教示の範囲から外れることなく、低電圧の参照基準及び中間電圧（例えば２３０ＶＡＣ）の参照基準のいずれか又は両方と比較しても良い。比較によって、計算された傾きが低電圧値に対応することを示したとき（ステップＳ４５４：Ｙｅｓ）、低電圧値カウンタがステップＳ４５５でインクリメントされ、比較によって、計算された傾きが低電圧値に対応しないことを示したとき（ステップＳ４５４：Ｎｏ）、中間電圧値カウンタがステップＳ４５６でインクリメントされる。
【００５５】
ステップＳ４５７では、追加のサンプリングが残っているか否かを決定する。例えば、所定の数の傾き（例えば６０）が、対応するセットのデジタル値のために計算されても良いし、又は傾きの計算が繰り返し行われ、所定の時間（例えば４５０ｍｓ）の間、集められても良い。追加のサンプルサイクルが残っているとき（ステップＳ４５７：Ｙｅｓ）、プロセスは始めに戻り、ステップＳ４５１からステップＳ４５７が繰り返される。追加のサンプリングサイクルが残っていないとき（ステップＳ４５７：Ｎｏ）、プロセスはステップＳ４５８に進み、ステップＳ４５８で、ＡＣライン電圧信号の値が決定される。例えば、傾き単独又はトータルで、ＡＣライン電圧信号の値が中間電圧値又は低電圧値であることを示すか否か決定するために、少なくとも１つのカウンタの値が所定の閾値と比較され得る。
【００５６】
１つの実施形態では、中間電圧値カウンタのみ、ＡＣライン電圧信号の値が中間電圧値であるか否かを示すために選択された所定の閾値と比較される。しかしながら、様々な実施形態では、１つ又は両方のカウンタを比較しても良いし、又は別の同等の特定の技術を実行しても良い。計算される傾きの所定の数が６０の例では、中間電圧のための閾値は２０で良い。この場合、プロセスは、中間電圧値を示す計算された傾きの数が２０を超えるときにのみ、ＡＣライン電圧信号の値が中間電圧であると決定する。
【００５７】
図６のステップＳ４５８で電圧値を決定すると、プロセスは図４に戻る。結果にしたがって、ＡＣライン電圧信号の値が、ステップＳ４５９における低電圧値か又はステップＳ４６０における中間電圧値か決定される。ステップＳ４７０では、決定された電圧値（ステップＳ４３３、Ｓ４３５、Ｓ４５９又はＳ４６０の１つから）が、最初にステップＳ４１２でメモリから読み出され、先に記憶された電圧値と比較される。決定された電圧値が先に記憶された電圧値と同じであるとき（ステップＳ４７０：Ｙｅｓ）、プロセスは終了する。この場合、制御信号（例えばコントローラ１２０からの出力）は、初期化プロセスによって与えられた設定から変化しない。すなわち、制御信号は最初に記憶された電圧値に基づいたままである。決定された電圧値が先に記憶された電圧値と同じでないとき（ステップＳ４７０：Ｎｏ）、ＡＣライン電圧信号の新しい電圧値が記憶され（例えばＲＯＭ１２６に）、制御信号を変えるために適用される。それに応じて、コントローラ１２０から制御信号を受け取るＰＦＣコントローラ１３０が、変化した電圧値に合わせて調節するために、半導体照明器具１４０に供給する電力変調制御信号を変える。
【００５８】
多様な発明の実施形態がここに説明され、図で示されているので、当業者であれば、ここに記述された機能を実施し、及び／又は、ここに記述された結果及び／又は１つ以上の利益を得るための様々な他の手段、及び／又は、構成を容易に想定でき、そのようなバリエーション及び／又は変更はここに記述された発明の実施形態の範囲内であるとみなされる。例えば、図４〜図６は、代表的な実施形態を対象にしている。そこでは、ＡＣライン電圧が、２７７ＶＡＣ、２３０ＶＡＣ、及び１２０ＶＡＣのそれぞれに対応する、高電圧値、中間電圧値又は低電圧値の３つの値のうち１つであると決定される。しかしながら、様々な追加の実施形態が、異なる電圧値又は電圧値の範囲（例えば、２７７ＶＡＣ、２３０ＶＡＣ、１２０ＶＡＣ以外）を決定するため、及び／又は、ＡＣライン電圧の異なる数の電圧値（例えば３つ以上又は以下）を決定するために、本教示の範囲から外れることなく、構成されても良いであろう。
【００５９】
およそ、当業者であれば、ここに記載された全てのパラメータ、ディメンション（範囲）、材料（器具）、及び構成は例示を意味し、実際のパラメータ、ディメンション（範囲）、材料（器具）、及び構成は、本教示が使用される特定の応用によって決まることを容易に理解するであろう。当業者であれば、もはや日常的な実験を用いて、ここに記載される特定の発明の実施形態（態様）と同等の多くのことを認め、又は確認することができるであろう。したがって、上述の実施形態が単なる例示として挙げられていること、そして、添付の請求の範囲及びそれと同等の範囲内で、発明の実施形態（態様）が、詳細に記載されクレームされた以外の別のやり方でも実施可能であり、本開示の発明の実施形態（態様）が、それぞれ個々の、ここに記載された機能（機構）、システム、物品、材料（器具）、キット、及び／又は方法に向けられたものであることが理解されるであろう。また、そのような機構、システム、物品、材料（器具）、キット及び／又は方法が、互いに一致しない場合には、これらの２つ以上の組み合わせも、本開示の発明の範囲内に含まれるであろう。
【００６０】
ここで定義され、使用された全ての定義は、辞書による定義、参照により組み込まれたドキュメントでの定義、及び／又は定義された用語の通常の意味を支配する。
【００６１】
本明細書と請求の範囲で使用された不定冠詞「ａ（「ある、１つの」等）」及び「ａｎ」は、明白に異なる指示がない限り、「少なくとも１つの」の意味であると理解するべきである。
【００６２】
本明細書と請求の範囲で使用された「及び／又は」は、いわゆる等位結合される、すなわち、あるケースにおいては結合して（等位項で）存在し、他のケースにおいては結合されず（等位項でなく）存在する要素の、「いずれか又は両方」を意味すると理解されるべきである。「及び／又は」で挙げられる多数の要素は、同様な方法で、すなわち、いわゆる等位結合される要素の「１つ以上」として解釈されるべきである。「及び／又は」で特定された要素以外にも、他の要素も、特定されたそれらの要素に関連するかしないかを問わず、選択的に存在するであろう。したがって、非限定的例示として、「Ａ及び／又はＢ」の参照は、「含む」のような制約がない言葉とともに使用されるとき、１つの実施形態では、Ａのみ（選択的にＢ以外の要素も含む）、別の実施形態においてはＢのみ（選択的にＡ以外の要素も含む）、更に別の実施形態では、ＡとＢの両方（選択的に、他の要素も含む）等を、意味することが可能である。
【００６３】
本明細書と請求の範囲で使用された「又は」は、上で定義された「及び／又は」と同じ意味をもつと理解するべきである。例えば、リスト中のアイテムを分離するとき、「又は」や「及び／又は」は含まれる。すなわち、多数の又はリスト化された要素のうち、及び選択的に、追加的にリストにないアイテムのうち、少なくとも１つを含めるが、１つ以上も含めるものとして解釈されるものとする。「〜のうちの唯一」や「〜のうちのまさに１つ」等、明確に逆の指示された用語（ターム）、又は請求の範囲において使用された「〜で構成される」の用語のみが、多数又はリスト化された要素のうちのまさしく１つを含めることを意味するであろう。概して、ここで用いられる用語「又は」は、その前に、「いずれか」、「１つの」、「唯一の」、「まさしく１つの」等の排他的な用語があるときに、もっぱら代替的な意味（すなわち、「１つ又はもう一方であって両方ではない」）としてのみ理解されなければならない。「基本的に〜から構成される」は、請求の範囲で使用されるとき、特許法の分野で使用される通常の意味をもつものとする。
【００６４】
本明細書及び請求の範囲で使用されるとき、１つ以上の要素のリストを参照して使われるフレーズ、「少なくとも１つ」は、その要素のリスト中の１つ以上の要素から選択された少なくとも１つを意味し、その要素のリストの範囲内で具体的に挙げられたあらゆる要素のうちの少なくとも１つを必ずしも含むものではなく、かつ、要素のリスト中のいずれかの要素の組み合わせを必ずしも排除しないと理解されるべきである。この定義はまた、そのフレーズ「少なくとも１つ」が参照する要素のリストにおいて具体的に特定された要素以外の要素が、具体的に特定された要素に関連するか否かに関わらず、選択的に存在するであろうことも認めることである。したがって、非限定的な例示として、「ＡとＢの少なくとも１つ」（又は、これと同等の「Ａ又はＢの少なくとも１つ」や「Ａ及び／又はＢの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、少なくとも１つは、選択的に１つ以上、すなわちＢが一緒に存在しなければ、Ａの他に（選択的に、Ｂ以外の他の要素）も含み；別の実施形態では、少なくとも１つは、選択的に１つ以上、すなわちＡが一緒に存在しなければ、Ｂのほかに（選択的に、Ｂ以外の他の要素）も含み；また更に別の実施形態では、少なくとも１つは、選択的に、Ａの他にも含み、また、少なくとも１つは、選択的に、Ｂの他に（選択的に他の要素も含み）等が挙げられる。
【００６５】
明確に異なる指示がないかぎり、ここで請求される１つ以上のステップ又は動作を含む全ての方法において、その方法のステップ又は動作の順序は、必ずしも、その方法のステップや動作が記載された順序に限定されない。また、便宜上、参照番号を請求の範囲に括弧書きで入れたとしても、それは請求の範囲を限定するものではない。
【００６６】
請求の範囲及び明細書において、偏移的なフレーズ、「包含する」「含有する」、「持つ」、「有する」「含む」、「取り込む」、「保持する」、「から成る」等を用いたが、上限がない、すなわち、含むがそれに限られないの意味である。偏移的フレーズの「から成る」と「本質的に、から成る」だけが閉じられた又は半分閉じられたフレーズである。
【図１】
0005584764.tif 000002
【図２】
0005584764.tif 000003
【図３】
0005584764.tif 000004
【図４】
0005584764.tif 000005
【図５】
0005584764.tif 000006
【図６】
0005584764.tif 000007
【図７Ａ】
0005584764.tif 000008
【図７Ｂ】
0005584764.tif 000009
【図８】
0005584764.tif 000010