(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源から或る光源を選択するリモートコントローラであって、
前記リモートコントローラは、無指向性送信器を有すると共に、該無指向性送信器により前記複数の光源に各光源に固有なコードを含む指向性信号を送信するよう命令し、
前記リモートコントローラは、指向性信号受信器を有すると共に、前記複数の光源から前記指向性信号を受信し、
前記リモートコントローラは、前記指向性信号受信器に接続された比較回路を有すると共に、前記受信された指向性信号に基づいて前記複数の光源のうちの１つを選択する、
リモートコントローラにおいて、
前記リモートコントローラは、前記無指向性送信を契機として指示信号を発生する送信指示器を有し、
前記信号比較回路は、前記指示信号を入力するために前記送信指示器の出力端に接続された少なくとも１つの相関器を有し、
前記リモートコントローラは、前記指示信号により前記相関器の動作を開始する、リモートコントローラ。
【請求項２】
複数の光源から或る光源を選択するリモートコントローラであって、
前記リモートコントローラは、無指向性送信器を有すると共に、該無指向性送信器により前記複数の光源に各光源に固有なコードを含む指向性信号を送信するよう命令し、
前記リモートコントローラは、指向性信号受信器を有すると共に、前記複数の光源から前記指向性信号を受信し、
前記リモートコントローラは、前記指向性信号受信器に接続された比較回路を有すると共に、前記受信された指向性信号に基づいて前記複数の光源のうちの１つを選択する、
リモートコントローラにおいて、
前記リモートコントローラは、成功した無指向性送信を示す指示信号を発生する送信指示器を有し、
前記リモートコントローラは、前記指示信号により前記複数の光源のうちの１つの選択を開始し、
各コードは１以上のコードシンボルの系列を有し、前記リモートコントローラは前記複数の光源に前記コードシンボルを一度に１コードシンボルずつ異なる時点に送信するよう命令する、リモートコントローラ。
【請求項３】
請求項２に記載のリモートコントローラであって、前記リモートコントローラは前記コードを発生すると共に、前記複数の光源に、前記コードに従って、何のシンボルを何の時点に送信するかを命令する、リモートコントローラ。
【請求項４】
リモートコントローラにより複数の光源から或る光源を選択する方法であって、
前記リモートコントローラは、無指向性送信により、前記複数の光源に各光源に固有なコードを含む指向性信号を各々送信するよう命令し、
前記リモートコントローラは、前記複数の光源から前記指向性信号を受信し、
前記リモートコントローラは、前記受信された指向性信号に基づいて前記複数の光源のうちの１つを選択する、
方法において、
前記リモートコントローラは、前記無指向性送信を契機として指示信号を発生し、
前記指示信号により前記受信された指向性信号の相関を開始する、方法。
【請求項５】
リモートコントローラにより複数の光源から或る光源を選択する方法であって、
前記リモートコントローラは、無指向性送信により、前記複数の光源に各光源に固有なコードを含む指向性信号を各々送信するよう命令し、
前記リモートコントローラは、前記複数の光源から前記指向性信号を受信し、
前記リモートコントローラは、前記受信された指向性信号に基づいて前記複数の光源のうちの１つを選択する、
方法において、
前記リモートコントローラは、成功した無指向性送信を示す指示信号を発生し、
前記指示信号により前記複数の光源のうちの１つの選択を開始し、
各コードが１以上のコードシンボルの系列を有し、前記リモートコントローラが前記複数の光源に、前記コードシンボルを一度に１コードシンボルずつ異なる時点に送信するよう命令する、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、
前記リモートコントローラは、前記コードを発生すると共に、前記複数の光源に、前記コードに従って、何のシンボルを何の時点に送信するかを命令する、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リモートコントローラによる複数の光源からの或る光源の選択に関する。
【背景技術】
【０００２】
リモートコントローラと通信が可能な幾つかの個別光源を有する照明システムにおいて、望ましい制御フィーチャは、個々の光源の光出力を、単にリモートコントローラにより当該光源を指し示すと共にボタン等の制御メカニズムを操作することにより制御することができることである。
【０００３】
しかしながら、これを実行させるためには、リモートコントローラが光源のうちのどれをユーザが実際に指し示しているかを識別することができなければならない。各光源が、自身の通常の光出力を変調することにより、又はIR-LED（赤外線発光ダイオード）若しくは例えば６０ＧＨｚ指向性送信器等の無線周波数送信器のような別個のコード送信エレメントを変調することにより、指向性信号で異なるコードを送信する方法が開発されている。何らかの評価基準により当該リモートコントローラにより最も顕著に受信されたコードが選択される。例えば、上記評価基準は、"最小の入射角"又は"最強の光信号"等であり得る。
【０００４】
例えば、国際特許出願公開第WO2007/095740号は、各光源が、リモートコントローラの命令により、該光源の固有の識別子（即ち、コード）を表すビーコン信号を送出するように構成された照明システムを開示している。即ち、リモートコントローラは当該光源に対して、該光源に指向性信号であるビーコン信号を送信するように指令する命令を送信する。該ビーコン信号は、該通常の光源により放出される光に組み込まれる。リモートコントローラは、該光を受光し、該光から上記ビーコン信号を抽出するように構成される。このようなシステムには、幾つかの問題が存在する。
【０００５】
１つの問題は、同期に関するものである。リモートコントローラは、幾つかの光源に同時にコードを送信するように指令する。リモートコントローラが受信されたコードを互いに分離することができるように、該リモートコントローラには、異なる光源から受信された光信号をどうにかして相関付ける回路が設けられる。どの光源が最も顕著なものであるかを判断する際の信頼性のある結果を得るために、上記光信号はリモートコントローラにより、予想される時点において実質的に同時に受信されることが望ましい。
【０００６】
時間の違いを生じさせる幾つかの原因が存在する。なかでも、命令が当該リモートコントローラにより発生され、実際に該リモートコントローラから出るのに掛かる時間の違い（variance）が存在する。例えば、斯かる命令の処理が、当該リモートコントローラにおける他の処理により中断される可能性がある。更に、リモートコントローラの送信器が当該命令を空中に投入するのを待たねばならない時間の違いも存在する。遠隔制御のための最も一般的な現在の無線送信システムは、ジグビー規格等のIEEE.802.15.4規格に基づいて構成され、該規格はCSMA-CA（キャリア検知多重アクセス／衝突回避）を使用する。この形態の多重アクセスにおいて、送信器は、自身のメッセージを空中に投入する前に、他の送信が完了するのを待たなければならない。これは、"バックオフ"と呼ばれている。バックオフがないか、１つ又は幾つかのバックオフが存在するかは、命令の発生の時点では分からない。これらの違いは、リモートコントローラによりコードが実際に検出される時間の望ましくないジッタを生じさせる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記問題を克服し又は少なくとも低減すると共に、上記ジッタを除去し又は少なくとも減少させるリモートコントローラ及びリモートコントローラにおける方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１に記載のリモートコントローラ及び請求項５に記載のリモートコントローラにおける方法により達成される。この出願の目的のために、信号比較回路とは、何らかの特性に関して信号に対する比較処理を実行し、最も顕著な信号を選択することが可能な如何なる回路でもあると解釈されるべきであることに注意されたい。
【０００９】
送信指示情報が光源の選択を開始させるので、リモートコントローラにおける指向的に通知されるコードの受信は、該リモートコントローラの送信側における変化する内部時間遅延により影響を受けることはない。
【００１０】
該リモートコントローラの一実施例によれば、指示信号は、リモートコントローラに含まれる少なくとも１つの相関器の動作を開始させるために使用される。これにより、該相関器が適切な信号を受信する尤度が高くなる。
【００１１】
当該リモートコントローラの一実施例によれば、各コードは1以上のコードシンボルの系列からなり、該リモートコントローラは複数の光源に、これらコードシンボルを、一度に１つのコードシンボルずつ、異なる時点で送信するように命令するよう構成される。上記コードをシンボル毎に送信する斯様な方法（それ自体で利点を増す）を用いる場合、前記送信指示信号による選択処理の開始が更に一層有効になる。
【００１２】
当該リモートコントローラの一実施例によれば、上記コードは当該リモートコントローラにより発生され、光源に供給される。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、リモートコントローラにより複数の光源から或る光源を選択する方法が提供される。この方法は、上記リモートコントローラのものに対応する利点を提供する。
【００１４】
尚、本発明は請求項に記載されるフィーチャの全ての可能性のある組み合わせに関するものであることに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、照明システムの概略図である。
【図２】図２は、本発明によるリモートコントローラの一実施例の概略ブロック図である。
【図３】図３は、当該照明システムにおける伝送を示すタイミング図である。
【図４】図４は、本発明による光源を選択する方法の一実施例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の上記及び他の態様を、本発明の実施例を示す添付図面を参照して、より詳細に説明する。
【００１７】
図１を参照すると、本発明による照明システムの一実施例は、幾つかの光源（ＬＳ）１と、これら光源の設定を制御するために使用されるリモートコントローラ（ＲＣ）３とを有している。
【００１８】
リモートコントローラ３と光源１との間の通信を説明するために、図２はリモートコントローラ（ＲＣ）３及び光源（ＬＳ）１の一実施例のブロック図を示している。光源１は、制御ユニット５、該制御ユニット５に接続されたＲＦ（無線周波）モジュール７、上記制御ユニット５に接続された光エレメントドライバ９、及び該光エレメントドライバ９に接続された少なくとも１つの光エレメントを含む一群の光エレメント１１を有している。
【００１９】
リモートコントローラ３は、制御ユニット１５、該制御ユニット５に接続された制御メカニズム１７、上記制御ユニット１５に接続された無指向性送信器（該無指向性送信器は、この実施例では、無線受信器と共にＲＦモジュール１９内に含まれるＲＦ（無線周波）送信器である）、及び上記制御ユニット１５に接続された指向性信号受信器２１（ここでは、受光器）を有している。制御メカニズム１７は、タッチスクリーン又は複数の押ボタン等のユーザインターフェースを含んでいる。リモートコントローラ３は、一方においてはＲＦモジュール７、１９による無指向性チャンネルを介してのＲＦ通信により、他方においては光エレメント１１及び受光器２１による指向性チャンネルを介しての光通信により、前記光源と通信するように構成されている。上記指向性チャンネルを介しての光通信は、光源１からリモートコントローラ３への単方向性でもある。更に、リモートコントローラ３は、受光器２１及び制御ユニット１５に接続された信号比較回路２３、及びＲＦモジュール１９内に含まれると共に上記信号比較回路２３に接続された送信指示器２５を有している。
【００２０】
斯かる照明システムを制御する方法の一実施例によれば、ユーザが或る光源１を指し示して該光源１の設定を変更するために制御ボタンを押すと、リモートコントローラ３はＲＦモジュール１９により無線電波通信を介して幾つかの光源１と通信を開始する。該幾つかの光源１は、当該照明システムにおける全ての光源１又は光源１の部分群を示す。更に詳細には、リモートコントローラ３は斯かる光源１に対して命令を無指向的に送信し、これら光源に各光源１に対して固有なコードを含む指向性信号（ここでは、光信号である）を送信するように告げる。上記の送信される命令には、異なるコードが含まれる。このＲＦ通信において、リモートコントローラ３は、各光源に対して固有であり、製造者において発生された基本的な識別情報（又はアドレス）を使用する。これ自体は当業者にとり既知であり、例えば斯様なアドレスはＭＡＣアドレスと呼ばれる。リモートコントローラ３は、これらのアドレスに関して、後述する事前試運転（commissioning）において学習する。
【００２１】
前述したように、コントローラ１５における前記命令の発生と、ＲＦモジュール１９からの該命令の本当の送信との間には遅延が存在する。この遅延の長さは予測するのが困難であり、これも前述したような要因により変化する。しかしながら、当該命令を帯びる電波信号が実際にＲＦモジュール１９を離れる際には、前記送信指示器が該送信を検出し、指示信号を発生する。上記送信指示器は該指示信号を信号比較回路２３に供給し、該信号比較回路においては、上記指示信号が選択動作を開始させる。このようにして、上記指示信号を受けた場合、信号比較回路２３は、成功した無線送信が行われことを知り、信号選択動作を開始する。
【００２２】
図４のフローチャートを参照すると、当該方法の一実施例において、前記コードは、ステップ１において、光源（ＬＳ）１からは遠くで発生される。この実施例では、当該コードを発生したのはリモートコントローラ（ＲＣ）３であるが、他の例として、当該照明システムが、上記コードを発生すると共に斯かるコードをリモートコントローラ３に送信する中央装置を有することもできる。ユーザがリモートコントローラ３により或る光源を指し示し、光出力を設定するためにボタン１７を押すと、下記の手順が実行される。即ち、リモートコントローラ３は、ステップ１０２において、上記ユーザ入力を入力し、ＲＦモジュール１９により上記コードを、該コードを送信させるためのコマンドと一緒に光源１に対し無指向的に送信する一方、指示信号を発生する（ステップ１０３）。各光源１が、ＲＦモジュール７において、上記の送信されたコマンド及び対応する個々のコードを受信すると、該光源は、一群の光エレメント１１により受信された上記コードを指向的に（即ち、光信号として）送信する（ステップ１０４）。次いで、今度はリモートコントローラ３が上記光信号を受信すると共に上記コードを検出し（ステップ１０５）、何の光源１をリモートコントローラ３が指し示しているかを認識するために選択手順を実行する（ステップ１０６）。或る光源１が選択された場合、リモートコントローラ３は該光源１に対して新たな設定を送信する（ステップ１０７）。
【００２３】
他の実施例によれば、上記コードは、チップとも呼ばれるコードシンボルからなる。リモートコントローラ３は、光源１に対して、一度に１つのシンボルを送信する。この構成は、各光源は全コードというより単一のシンボル、即ちコードの一部分を送信しなければならないだけなので、これら光源の能力に対する要求を比較的低く維持することができるという点で有利である。一例として、リモートコントローラ３が２つの異なるコードシンボルＳ１及びＳ２（ここで、Ｓ１は"０"であり、"無光"を意味する一方、Ｓ２は"１"であり、"全光"を意味する）を発生したと共に、各コードが４つのシンボルからなると仮定しよう。更に、３つの光源ＬＳ１、ＬＳ２及びＬＳ３が存在し、リモートコントローラ３はＬＳ１、ＬＳ２及びＬＳ３に対してｃ１＝｛Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ２｝、ｃ２＝｛Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ２｝及びｃ３＝｛Ｓ２，Ｓ１，Ｓ１，Ｓ２｝なるコードを各々発生したと仮定する。
【００２４】
ユーザが設定ボタンを押すと、リモートコントローラ３は、無指向性チャンネルを介してコマンド｛ＬＳ１送信Ｓ１，ＬＳ２送信Ｓ１，ＬＳ３送信Ｓ１｝を送信することにより、各光源１に各々の第１シンボルを送信するよう命令する。対応する各光源は、自身のシンボルを指向的に送信する。上記シンボルがリモートコントローラから実際に送信される際に、前記指示信号が発生され、前述したように使用される。リモートコントローラ３は、検出された応答を測定（評価）する。
【００２５】
リモートコントローラ３は、コマンド｛ＬＳ１送信Ｓ１，ＬＳ２送信Ｓ２，ＬＳ３送信Ｓ１｝により、各光源１に各々の第２シンボルを送信するよう命令する。ここでも、リモートコントローラ３は、検出される応答を測定する。この動作は、リモートコントローラ３により全シンボルがＲＦ送信され、光学的に受信されるまで繰り返される。
【００２６】
リモートコントローラ３は、何らかの評価基準により、以下に説明するように、上記光源１のうちの何れが最も顕著であるかを最終的に決定することができ、この光源が、リモートコントローラ３が指し示している光源であると判定される。
【００２７】
最後に、リモートコントローラは、該選択された光源に対し、新たな設定を送信する。
【００２８】
光源を選択する本例のタイミング図が、図３に示されている。リモートコントローラ３は当該シンボルが何時送信されるべきかを決定するので、当該照明システムは、全体的なレベルでは、自動的に同期的となる。これは、全体的な動作に関して言われる。前述したように、非常に正確な時間尺度で見ると、実際にはリモートコントローラにおいてのみならず光源１でのコマンドの処理において幾らかの遅延が生じる。しかしながら、本解決策により治癒されるリモートコントローラにおける時間の相違（ばらつき）と比較すると、照明コントローラにおける遅延は小さいことに加えて、これら遅延は時間の相違も小さいので一層予測可能である。従って、当該比較回路は、前記指示信号を入力すると一度に動作を開始することができる。しかしながら、正に計測を行う際に受光器２１において実際にコード又はコードシンボルが受光されていることを確実なものにするために、上記比較回路において上記指示信号の入力から計時された小さなオフセットを導入することも考えられる。上記時間遅延及び斯かる時間遅延の相違が図３にΔｔｉとして示されている。
【００２９】
更に、光源はコードに関して知る必要はない。何故なら、光源はリモートコントローラ３により指令された際に及び指令されたように単にシンボルを送信するだけであるからである。このことは、光源１は当該システム内に幾つ他の光源が存在するか等に関して知る必要はないこと意味する。リモートコントローラ３はシンボルの長さ又はチップレートを決定するので、光源は直交及び非直交コードに関して知る必要もない。
【００３０】
最適化として、本方法の一実施例によれば、個々の光源に対する斯かる光源のｎ番目のコードシンボルを送信させるコマンドは、ｍ個の光源に対するｍ個の別個のメッセージにというよりは、単一のブロードキャスト（同報）に組み込まれる。この構成は、如何なる無線チャンネルにも存在する到達時間の遅れを最小にする。更なる最適化においては、当該コードを完全にするために最初のブロードキャストに続くブロードキャストは、前のブロードキャストに対する変化のみを含むようにすることができる。例えば、上述した例及び図３を参照すると、リモートコントローラ３は{LS1:S1;LS2:S1;LS3:S2}, {LS2:S2;LS3:S1},{LS1:S2;LS2:S1},{LS2:S2;LS3:S2}を送信する。
【００３１】
適用可能な更なるフィーチャは、最後のシンボルが送信された後にリモートコントローラ３が送信するであろう"正常に戻れ"コマンドを定めることである。これは、光源１は特定のシンボルが最後のものであるかが分からないからである。上記"正常に戻れ"コマンドを受信すると、光源１は最初のコードシンボルのブロードキャストより前の設定に戻る。その利点は、リモートコントローラ３が各光源に対して、各光源の前の設定に戻るように別のメッセージを送信する必要がないことである。加えて又は代わりに、光源１がコードシンボルのブロードキャストコマンドを所定の期間（該期間は、例えば、１秒又は数秒の程度であり得る）受信しなかった場合に、斯かる光源１が自動的に元の設定に戻るようなタイムアウトも存在する。
【００３２】
光源１から受光された光信号に対しリモートコントローラ３により実行される前記測定及び計算に関しては、これらは、如何なる有効な既知の又は将来の方法によっても実行することができる。例えば、既知の方法は入射角を測定することに基づくものであり、この場合、例えば、例えば未公開国際特許出願第PCT/IB2009/052363号に開示されているように、最小の入射角を有する光源がリモートコントローラ３により選択される。他の方法は光の強度に基づくもので、この場合、最強の輝度を有する光源がリモートコントローラ３により選択される。このことに関して、前記信号比較回路２３は、受光された光信号に対して相関演算を実行するための相関器を有する。
【００３３】
ユーザが光源１の設定を開始することができるまでに、リモートコントローラ３と光源１との間で何らかの基本的な情報の交換が行われなければならない。これは、試運転（commissioning）フェーズの間に実施される。試運転の間において、リモートコントローラ３は、当該照明システムにおける光源の数に関する、これら光源の固有の識別の詳細に関する、及びこれら光源の能力がどのようなものであるかに関する情報を収集する。このような情報は適切なコード及びコードシンボルを発生するために使用されるが、これらは、必須ではないが、好ましくは可能な限り短いコード又は何らかの他の理由で効率的なコードを得るように選択されねばならない。発生された場合、リモートコントローラ３はコードシンボルに関する情報を光源に送信する。このように、例えば一実施例によれば、上記試運転フェーズは以下の通りである。
【００３４】
１．光源に電源が投入される。
【００３５】
２．各光源１は、自身のＲＦモジュールにより、試運転されることを要する旨を告げるメッセージを前記無指向性チャンネルを介してブロードキャストする。該光源１は、ＭＡＣアドレス等の自身の基本的識別情報を含める。
【００３６】
３．リモートコントローラ３は、上記基本識別情報を使用しながら、光源に、これら光源の能力がどのようなものであるかを質問する。例えば、リモートコントローラ３は、各光源に、当該光源がどのようなＰＷＭ周波数を生成することができるか、当該光源の最小／最大光出力強度はいくらか等に関して質問することができる。
【００３７】
４．光源１の上記能力、扱う光源の数、および自身の受信器のタイプを考慮に入れて、リモートコントローラ３は適切な一群のシンボル及び一群のコードを決定する。
【００３８】
５．リモートコントローラは、光源１に対して、上記シンボルの定義（アルファベットとも称される）を送信する。リモートコントローラが光源に、一度に一つのシンボルを送信する代わりに、１つの動作で全コードを送信するように命令する実施例の場合、リモートコントローラは、更に、各光源に、対応するコードを供給する。
【００３９】
現在のところ、これらの試運転ステップは、当該照明システムの初期スタートアップ時に、及び当該照明システムに新たな光源が追加される際の上記アルファベットが変更されねばならない場合に実行されるのが好ましい。しかしながら、光源の数が或る閾値を越える場合にのみ上記アルファベットを変更する必要がある。従って、殆どの場合、単一の新たな光源の追加に適合されたステップ１〜５が実行される。何故なら、残りの光源は既に必要な情報を有しているからである。これら光源は、現在の群のコードがもう１つの光源を扱うことができない場合にのみ更新されねばならない。
【００４０】
斯かる試運転を実行する代わりの方法が存在する。例えば、上記試運転は光源が電源オンされる度に行うことができる。
【００４１】
前記ＲＦ通信及び光通信の両者にとっての伝送技術自体に関しては、当業者の一般的知識が有効であり且つ十分である。従って、これについては、ここでは詳細に説明しない。しかしながら、リモートコントローラが光源におけるＰＷＭ（パルス幅変調）周波数及びデューティサイクルを設定することが可能な応用例に対しては、前記光通信に対してＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）、ＦＤＭＡ（周波数分割多重アクセス）又はＣＤＭＡ（コード分割多重アクセス）コードを使用するのが有利であることに注意されたい。このような応用例においては、例えば、光源１はＬＥＤ（発光ダイオード）光エレメント、更に詳細にはＲ、Ｇ及びＢのＬＥＤ光エレメントを有することができる。いずれにせよ、光源１からコードを送信するためには、上記例で使用されたオン／オフ変調又は振幅変調等の、光出力の何らかの種類の変調が行われる。当業者により理解されるように、変調の種類は、可能な限り、ユーザが放出光の如何なるちらつきも知覚しないように選択される。
【００４２】
当業者であれば、本発明が上述した実施例に決して限定されるものではないと理解するであろう。逆に、多くの変更例及び変形例が添付請求項の範囲内で可能である。上述したものに加えて、幾つかの更なる例は下記の通りである。
【００４３】
代替実施例によれば、リモートコントローラ及び光源における無指向性通信に使用される前記ＲＦモジュールは、代わりにＩＲ（赤外線）モジュールとする。
【００４４】
代替実施例によれば、光源からリモートコントローラへの指向性通信は、ＩＲ ＬＥＤ等のＩＲ装置により実行される。更なる代替例は、６０ＧＨｚのＲＦ送信器等のＲＦ指向性送信器を使用するものである。例えば、これらの代替例は、当該光源が直接的に変調されるには遅すぎる白熱電球である場合に適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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