(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源によって給電され、高電力モードでは発光し、低電力モードでは更なる機能を提供する照明デバイスと、
前記照明デバイスに給電する前記電源と、
前記照明デバイスを前記電源に電気的に接続するスイッチであって、高電力が、前記照明デバイスに前記スイッチを介して提供され、前記照明デバイスが前記高電力モードにおいて発光することが可能にされる高電力状態と、低電力が、前記照明デバイスに前記スイッチを介して提供され、前記照明デバイスが前記更なる機能を提供することが可能にされる低電力状態との間で切り替え可能である、前記スイッチと、
を含み、
前記電源は、前記高電力を供給し、
前記スイッチは、前記高電力状態では、前記高電力を提供し、
前記電源は、前記高電力としてＡＣ電力を供給し、
前記スイッチは、前記低電力状態では、前記低電力としてＤＣ電力を提供し、
前記更なる機能は、検知機能、処理機能及び／又は通信機能である、照明システム。
【請求項２】
前記スイッチは、前記低電力状態では、前記電源によって供給される前記高電力を減少させて、減少された前記高電力を、前記低電力として、前記照明デバイスに提供する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記スイッチは、スイッチング要素と、前記スイッチング要素と並列な抵抗器とを含み、前記スイッチは、前記高電力状態では、前記スイッチング要素が、前記高電力を、前記照明デバイスに前記スイッチング要素を介して提供するために導通状態にあり、前記低電力状態では、前記スイッチング要素が、電力を、前記照明デバイスに前記抵抗器を介して提供するために導通状態にはないようにし、前記抵抗器は、前記低電力状態では、前記電源によって供給される前記高電力を前記低電力に減少されるようにする、請求項２に記載の照明システム。
【請求項４】
前記スイッチは、スイッチング要素と、前記スイッチング要素と並列なコンデンサとを含み、前記スイッチは、前記高電力状態では、前記スイッチング要素が、前記高電力を、前記照明デバイスに前記スイッチング要素を介して提供するために導通状態にあり、前記低電力状態では、前記スイッチング要素は、電力を、前記照明デバイスに前記コンデンサを介して提供するために導通状態にはないようにし、前記コンデンサは、前記低電力状態では、前記高電力を前記低電力に減少されるようにする、請求項２に記載の照明システム。
【請求項５】
前記スイッチは更に、前記コンデンサに直列の抵抗器を含む、請求項４に記載の照明システム。
【請求項６】
前記スイッチは更に、前記コンデンサに並列の抵抗器を含む、請求項４に記載の照明システム。
【請求項７】
前記電源は、前記高電力を供給する高電力供給源であり、前記照明システムは更に、前記低電力を供給する低電力供給源を含み、前記スイッチは、前記高電力状態では、前記高電力供給源からの前記高電力が前記照明デバイスに提供され、前記低電力状態では、前記低電力供給源からの前記低電力が提供されるようにする、請求項１に記載の照明システム。
【請求項８】
前記スイッチは、ａ）前記低電力モードにおいて、前記更なる機能を提供する前記照明デバイス、又は、ｂ）前記低電力モードにおいて、前記更なる機能を提供しない別の照明デバイスのどちらが前記スイッチに接続されているのかを検出し、
前記別の照明デバイスが前記スイッチに接続されていると検出された場合、前記低電力状態における前記低電力の提供をオフに切り替える、請求項１に記載の照明システム。
【請求項９】
前記照明デバイスは、前記高電力モードにおいても前記更なる機能を提供する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１０】
請求項１に記載される照明システムに使用されるスイッチであって、
前記スイッチは、前記照明デバイスを前記電源に電気的に接続し、前記スイッチは、高電力が、前記照明デバイスに前記スイッチを介して提供され、前記照明デバイスが前記高電力モードにおいて発光することが可能にされる高電力状態と、低電力が、前記照明デバイスに前記スイッチを介して提供され、前記照明デバイスが前記更なる機能を提供することが可能にされる低電力状態との間で切り替え可能であり、
前記電源は、前記高電力を供給し、
前記スイッチは、前記高電力状態では、前記高電力を提供し、
前記電源は、前記高電力としてＡＣ電力を供給し、
前記スイッチは、前記低電力状態では、前記低電力としてＤＣ電力を提供し、
前記更なる機能は、検知機能、処理機能及び／又は通信機能である、スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明システム、当該照明システムに使用されるスイッチ、及び、照明システムにおけるスイッチをアップグレードするアップグレードデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
既知の照明システムは、主電源のような電源と、白熱電球のようなランプと、電源とランプとの間に電気的に接続されるスイッチとを含み、スイッチは、オン状態とオフ状態とで動作可能である。オン状態では、電源によって供給される電力がランプに提供され、オフ状態では、ランプは給電されない。このような照明システムにおいて、発光機能のみを提供し、電力を必要とする他の機能は提供しないランプが、発光機能と、発光していない場合でもアクティブであるべき検知機能といった追加機能とを提供するランプによって置換されてもよい。この置換後、スイッチがそのオフ状態にある場合、新しいランプの発光機能がオフに切り替えられるだけでなく、依然としてアクティブであるべき追加機能もオフに切り替えられる。したがって、照明システムは、新しいランプにフル全機能を提供させない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、照明デバイスがそのフル機能を提供できるようにする照明システムを提供することを目的とする。本発明は更に、照明システムの照明デバイスがそのフル機能を提供できるようにする、当該照明システムに使用されるスイッチと当該照明システムの当該スイッチをアップグレードするアップグレードデバイスとを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様では、電源によって給電され、高電力モードでは発光し、低電力モードでは更なる機能を提供する照明デバイスと、照明デバイスに給電する電源と、照明デバイスを電源に電気的に接続するスイッチであって、高電力が、照明デバイスにスイッチを介して提供され、照明デバイスが高電力モードにおいて発光することが可能にされる高電力状態と、低電力が、照明デバイスにスイッチを介して提供され、照明デバイスが更なる機能を提供することが可能にされる低電力状態との間で切り替え可能である当該スイッチとを含む、照明システムが提示される。
【０００５】
スイッチは、低電力状態において、照明デバイスが更なる機能を提供できるようにする低電力を照明デバイスに提供するので、照明デバイスは、スイッチが発光をオフに切り替えるように作動される場合でも、更なる機能を提供できる。これによって、照明デバイスは、そのフル機能を提供できる。
【０００６】
高電力状態は、照明デバイスが発光するオン状態と見なされる。低電力状態は、照明デバイスの発光がオフに切り替えられるが、照明デバイスは依然としてその更なる機能を提供できるオフ状態と見なされる。
【０００７】
更なる機能は、検知機能、処理機能、通信機能又は任意の他の機能である。更に、照明デバイスは、高電力モードにおいても更なる機能を提供してもよい。
【０００８】
好ましくは、電源及びスイッチは、スイッチが低電力状態にある場合に流れる最大電流は０．５ｍＡであるように適応される。これにより、スイッチがその低電力状態にある場合でも、人間に危害を加えない最大電流が確実に流れ、これにより、スイッチがその低電力状態にある場合でも、照明システムは確実に安全である。例えば照明デバイスは、電源によって供給される電力を、スイッチを介して受け取るために、照明システムのソケットに接続される。ソケットは、スイッチがその低電力状態にある場合でも、操作者にとって安全である。具体的には、スイッチがその低電力状態にある間に、操作者が照明デバイスを交換する場合に、ソケットを触っても、操作者に安全である。
【０００９】
電源は、好ましくは、高電力を供給し、スイッチは、高電力状態において、高電力を提供する。電源によって供給される高電力は、好ましくは、ＡＣ電力である。具体的には、電源は、２３０ＶのＡＣを提供する主電源である。高電力状態では、スイッチは、主電源電力を供給する。低電力状態では、スイッチは、低電力を提供する。提供される低電力は、ＡＣ電力であってもＤＣ電力であってもよい。ＤＣ電力を低電力として提供するためには、スイッチは、電源によって供給されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータを含む。ＡＣ／ＤＣコンバータは、比較的低いＤＣ電力を提供する整流器及びステップダウンコンバータを含んでもよい。したがって、発光機能を提供するために、主電源のＡＣ電力が高電力状態において使用される一方で、照明デバイスが追加機能を提供できるようにするために、比較的低いＤＣ電力が低電力状態において使用される。
【００１０】
スイッチは、低電力状態では、電源によって供給される高電力を減少させて、減少された当該高電力を、低電力として、照明デバイスに提供する。例えばスイッチは、スイッチング要素と、スイッチング要素と並列な抵抗器とを含み、スイッチは、高電力状態では、スイッチング要素は、高電力を、照明デバイスにスイッチング要素を介して提供するために導通状態にあり、低電力状態では、スイッチング要素は、電力を、照明デバイスに抵抗器を介して提供するために導通状態にはないように適応され、抵抗器は、低電力状態では、電源によって供給される高電力が、低電力に減少されるように適応される。これによって、比較的単純な回路を使用して、低電力を提供できる。
【００１１】
一実施形態では、電源は、高電力としてＡＣ電力を供給し、スイッチは、スイッチング要素と、スイッチング要素と並列なコンデンサとを含み、スイッチは、高電力状態では、スイッチング要素は、高電力を、照明デバイスにスイッチング要素を介して提供するために導通状態にあり、低電力状態では、スイッチング要素は、電力を、照明デバイスにコンデンサを介して提供するために導通状態にはないように適応され、コンデンサは、低電力状態では、高電力が、低電力に減少されるように適応される。これによっても、比較的単純な回路を使用して、低電力を提供できる。
【００１２】
コンデンサを含むスイッチは更に、当該コンデンサと直列の抵抗器を含んでもよい。コンデンサと直列の抵抗器は、並列スイッチング要素が閉じている場合に、放電電流を減少させる。この抵抗器は、１００Ωの範囲内の値を有する。これに代えて又はこれに加えて、スイッチは、コンデンサと並列の抵抗器を含んでもよい。コンデンサと並列の抵抗器は、全回路が給電されていない場合に、コンデンサを放電させる。この並列抵抗器は、コンデンサの抵抗の１０倍の範囲内の値を有する。例えばコンデンサが約１．５ＭΩの抵抗を有する場合、並列抵抗器は、１５ＭΩの抵抗を有する。この抵抗器は、放電するだけでなく、常時オフの供給電流の約１０パーセントを伝導する。したがって、この場合、コンデンサとこの抵抗器とは共に、低電力状態では、低電力が提供されるように適応される。
【００１３】
別の好適な実施形態では、電源は、高電力を供給する高電力供給源であり、照明システムは更に、低電力を供給する低電力供給源を含み、スイッチは、高電力状態では、高電力供給源からの高電力が照明デバイスに提供され、低電力状態では、低電力供給源からの低電力が提供されるように適応される。低電力供給源は、好ましくは、低電力状態では、高電力供給源から高電力を受け取り、当該高電力を低電力に変換して、当該低電力を提供する。しかし、低電力供給源は、電池のような別個の電源であってもよい。
【００１４】
一実施形態では、スイッチは、ａ）低電力モードにおいて、更なる機能を提供する照明デバイス、又は、ｂ）低電力モードにおいて、更なる機能を提供しない別の照明デバイスのどちらがスイッチに接続されているのかを検出し、別の照明デバイスがスイッチに接続されていると検出された場合、低電力状態における低電力の提供をオフに切り替える。これは、スイッチに接続されている照明デバイスが実際に低電力を必要とする場合にのみ、低電力状態において低電力が提供されるので、ロスを減少できる。
【００１５】
本発明の更なる態様では、請求項１に記載される照明システムに使用されるスイッチが提示される。当該スイッチは、照明デバイスを電源に電気的に接続し、スイッチは、高電力が、照明デバイスにスイッチを介して提供され、照明デバイスが高電力モードにおいて発光することが可能にされる高電力状態と、低電力が、照明デバイスにスイッチを介して提供され、照明デバイスが更なる機能を提供することが可能にされる低電力状態との間で切り替え可能である。
【００１６】
本発明の更なる態様では、照明システムのスイッチをアップグレードするアップグレードデバイスが提示される。当該スイッチは、レガシスイッチと考えられる。当該スイッチは、照明システムの照明デバイスを、照明システムの電源に電気的に接続する。当該スイッチは、照明デバイスが、電源によって供給される電力を、当該スイッチを介して受け取るオン状態と、照明デバイスが、電源によって供給される電力を、当該スイッチを介して受け取らないオフ状態とで動作可能なスイッチング要素を含む。アップグレードデバイスは、ａ）スイッチング要素と並列に配置される抵抗要素と、ｂ）抵抗要素がスイッチング要素に並列に電気的に接続されるように、アップグレードデバイスをスイッチに取り付ける取付け要素とを含む。取り付け要素は、好ましくは、スイッチにクリックオン取り付けを提供し、取り付け要素は、アップグレードデバイスがスイッチにクリックオンされると、抵抗要素がスイッチング要素に並列に電気的に接続されるように構成される。これによって、発光がオフに切り替えられている場合でも検知機能のような追加機能を依然として提供すべき照明デバイスのスイッチングに、電力が提供されるオン状態でのみ動作可能であり、オフ状態では元の電力は提供されない単純なレガシスイッチが使用できる。したがって、レガシスイッチ全体を置換する必要はなく、レガシスイッチにアップグレードデバイスを備え付けるだけでよい。
【００１７】
当然ながら、請求項１の照明システム及び請求項１０のスイッチは、同様及び／又は同一の好適な実施形態、具体的には、従属請求項に規定されるような実施形態を有する。
【００１８】
当然ながら、本発明の好適な実施形態は、従属請求項又は上記実施形態の対応する独立請求項との任意の組み合わせであってもよい。
【００１９】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施形態を参照することにより明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、照明システムの一実施形態を概略的かつ例示的に示す。
【図２】図２は、照明システムの照明デバイスの一実施形態を概略的かつ例示的に示す。
【図３】図３は、照明システムの更なる実施形態を概略的かつ例示的に示す。
【図４】図４は、照明システムの更なる実施形態を概略的かつ例示的に示す。
【図５】図５は、レガシスイッチをアップグレードするアップグレードデバイスを概略的かつ例示的に示す。
【図６】図６は、照明システムの更なる実施形態を概略的かつ例示的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、照明システムの一実施形態を概略的かつ例示的に示す。照明システム１は、電源２によって給電される照明デバイス３を含む。照明デバイス３は、高電力モードでは、発光し、低電力モードでは、検知機能、通信機能、処理機能といった更なる機能を提供する。照明デバイス３と電源２とは、スイッチ４を介して、電気的に接続されている。本実施形態では、電源２と照明デバイス３とは、供給ライン３０及びニュートラルライン３１を介して、互いに電気的に接続され、スイッチ４は、供給ライン３０に沿って配置されている。
【００２２】
照明デバイス３は、１つ又は幾つかの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む発光ユニットといった発光ユニット３２と、例えば照明デバイス３付近の人の存在、環境光強度等を検知する検知ユニット３３とを含む。別の実施形態では、これに代えて又はこれに加えて、照明デバイスは、発光機能に加えて、通信ユニット、処理ユニット等といったある機能を提供する他のユニットを含む。
【００２３】
スイッチ４は、オン状態とオフ状態との間で切り替えられる。オン状態では、より高い電力が照明デバイス３に、スイッチ４を介して提供され、これにより、その高電力モードにおいて、発光ユニット３２が発光する。オフ状態では、より低い電力が照明デバイス３に、スイッチ４を介して提供され、これにより、検知ユニット３３が検知機能を提供する。オン状態ではより高い電力が提供され、オフ状態ではより低い電力が提供されるため、オン状態は、高電力状態と考えられ、オフ状態は、低電力状態と考えられる。
【００２４】
本実施形態では、電源２は、２３０ＶのＡＣを提供する主電源であり、スイッチ４は、この主電源電力を、そのオン状態において、照明デバイス３に提供する。スイッチ４は更に、スイッチ４を使用して発光がオフに切り替えられると、そのオフ状態において、電源２によって供給される主電源電力を減少させ、照明デバイス３により低い電力を提供する。具体的には、スイッチ４は、スイッチング要素５と、スイッチング要素５と並列にある抵抗器６とを含む。スイッチ４は、オン状態では、スイッチング要素５を介して主電源電力を照明デバイス３に提供するために、スイッチング要素５が導通状態にあり、オフ状態では、抵抗器６のみを介して電力を照明デバイス３に提供するために、スイッチング要素５が導通状態ではないように適応される。抵抗器６は、オフ状態では、検知機能のために検知ユニット３３が必要とする低電力が照明デバイス３に提供されるように適応される。したがって、スイッチ４がそのオフ状態にある場合は、照明デバイス３に幾らか電流がリークするように、抵抗バラスティング（resistive ballasting）が使用される。
【００２５】
抵抗器６は、８２０ｋΩ乃至１ＭΩの範囲内の抵抗を有する。例えば抵抗器６の抵抗が、８２０ｋΩであり、電源２が、２３０ＶのＡＣを提供する場合、スイッチ４のオフ状態において存在する小電流は、約０．３ｍＡである。この電流は、安全要件を満たすほど十分に低い。即ち、このような小電流は、人に危害を加えない。
【００２６】
図２に、照明デバイス３の一例がより詳細に示される。発光ユニット３２は、直列にされた３つの１ＷのＬＥＤ３８と、スイッチモードコントローラ３７又は３つのＬＥＤ３８を駆動する別のＬＥＤドライバとを含む。３つのＬＥＤ３８は、３倍のバーニング電圧（burning voltage）３．５Ｖを有し、スイッチモードコントローラ３７は、１００Ｖ以上で動作する。検知ユニット３３は、線形レギュレータとして組み込まれ、０．２５ｍＡを引き込み、２５Ｖの電圧をもたらす８００μＷで３．３Ｖの補助電源３９又は別のセンサ電源を含む。照明デバイス３は更に、その入力部において、平滑化のためのコンデンサ３５を有するブリッジ整流器３４を含む。ここでは、更なる抵抗器３６が、当該コンデンサ３５と並列に配置される。この追加の抵抗器３６は、スイッチ４の抵抗器６が８２０ｋΩの抵抗を有する場合に、オフ状態における最大入力電圧が４５Ｖであるように、スイッチ４の抵抗器６と共に、補助分圧器を提供するために、例えば２００ｋΩの抵抗を有する。これは、スイッチモードコントローラ３７が、補助電力が引き込まれていなくても、即ち、検知ユニット３３が電力を引き込まなくても、開始しないことを確実にする。検知ユニット３３の線形レギュレータ３９は、５乃至２５Ｖの入力電圧で作動し、検知ユニット用の３．３Ｖ  ８００μＷを生成する。
【００２７】
図２に示される例では、センサ電源３９は、スイッチ４がそのオン状態にある場合、接続４２を介して、ＬＥＤドライバ３７の後方から入力電力を取ることができる。ＬＥＤドライバ３７がオフに切り替えられていると、即ち、スイッチ４がそのオフ状態にあり、整流された入力電圧が、この例では１００Ｖ未満である場合、センサ電源３９は、接続４１を介して、整流された入力電圧を取る。別の例では、照明デバイス３は異なっていてもよい。
【００２８】
図３は、照明システムの更なる実施形態を概略的かつ例示的に示す。本実施形態においても、照明システム１０１は、電源２と、発光ユニット３２及び検知ユニット３３を有する照明デバイス３とを含む。しかし、本実施形態では、スイッチ１０４は、より低い電力を照明デバイス３に提供するために、スイッチング要素５と並列なコンデンサ１０６を含む。当該より低い電力は、スイッチ１０４が、スイッチング要素５が通電状態にないそのオフ状態にあっても、検知ユニット３３が検知機能を提供できるようにする。したがって、スイッチ１０４は、当該スイッチ１０４がそのオフ状態にある場合、コンデンサ１０６が多少のＡＣ電流を流すように適応される。
【００２９】
コンデンサ１０６は漏れ態様で電流を減少させず、コンデンサ１０６の両端間の電圧降下は皮相電力としてのみ見られる。コンデンサ１０６のインピーダンスは、次式に従って、主電源周波数に直接的に依存する。
【数１】
0005952977.tif 000002
ここで、Ｘは、皮相抵抗を表し、コンデンサ１０６のインピーダンス又はリアクタンスとも呼ばれる。ｆは、電源２によって供給される主電源電力の周波数を表し、Ｃは、コンデンサ１０６の静電容量を表す。したがって、一実施形態において、コンデンサ１０６の静電容量が２．２ｎＦであり、周波数が５０Ｈｚである場合、コンデンサの抵抗は、約１４４７ｋΩであるように思われる。本実施形態では、電源２は、２３０ＶのＡＣを供給するので、スイッチ１０４のオフ状態における電流リークは、約０．１６ｍＡであり、即ち、電流は、人に危害が加えられないことを確実にするように十分に小さい。この例示的な計算では、その低電力モードにおける照明デバイスの両端間の電圧降下の依存は、無視される。
【００３０】
スイッチ１０４は更に、並列のスイッチング要素５が閉じている場合に放電電流を減少させるために、コンデンサ１０６と直列の抵抗器１０９と、回路全体が給電されていないときはいつでも、コンデンサ１０６を放電させるために当該コンデンサ１０６と並列の更なる抵抗器１０８とを含む。直列抵抗器１０９は、１００Ωの範囲内であり、並列抵抗器１０８は、コンデンサ１０６の抵抗の１０倍の範囲内（即ち、本例では１５ＭΩを上回る）である。並列抵抗器１０８は、放電するだけでなく、常時オフの供給電流の約１０パーセントを伝導する。本実施形態では、抵抗器１０８、１０９は、任意選択的である。即ち、スイッチ１０４は、抵抗器１０８及び／又は抵抗器１０９を含まなくてもよい。
【００３１】
図４は、照明システムの更なる実施形態を概略的かつ例示的に示す。照明システム２０１も、主電源電力を供給する電源２と、発光ユニット３２及び検知ユニット３３を有する照明デバイス３とを含む。本実施形態では、スイッチ２０４は、スイッチング要素５が電源２によって提供される主電源電力に関して、導通していない場合に、より低い電力を供給する低電力供給源２０７を含む。低電力供給源２０７は、スイッチング要素５が主電源に関して導通していない場合、即ち、スイッチ２０４がそのオフ状態にある場合、電源２からの主電源電力を受け取り、主電源電力を、照明デバイス３に提供されるより低い電力に変換する電力変換器を含む。オン状態では、スイッチング要素５は、照明デバイス３の発光がオンに切り替わるように、主電源に関して導通している。図４では、オフ状態にあるスイッチ２０４が示される。
【００３２】
スイッチング要素５は、スイッチ２０４がそのオフ状態にある場合は常に閉じている追加の接点２４０を有する。低電力供給源２０７は、本実施形態では、低電圧供給源であり、この追加の接点２４０に接続されている。したがって、ユーザが主電源をオフに切り替えると、検知ユニット３３に給電する補助電圧が、供給ライン３０に自動的に切り替わる。
【００３３】
低電力供給源２０７は、供給ライン３０とニュートラルライン３１とに接続され、５０Ｈｚのトランスデューサ又はスイッチモード電源によって、ＡＣ供給源として組み込まれる。当該供給源は、検知機能といった補助機能のためのかなりの電力を駆動することができる。これは、当該供給源は、図１、図３、図５及び図６を参照して上記されるバラスティングソリューションよりも低いインピーダンスに接続されるからである。
【００３４】
低電力供給源は、ＡＣ電力又はＤＣ電力を低電力として提供する。低電力を提供するために抵抗器又はコンデンサを使用する上記実施形態も、オフ状態において、ＡＣ電力又はＤＣ電力を低電力として提供する。後者の場合、スイッチは、追加的に、対応するスイッチがそのオフ状態にある場合に、低電力を整流するための整流器を含んでもよい。
【００３５】
上記スイッチは、上記照明デバイス３ではなく、通常の白熱電球、通常の省エネランプ又は通常のＬＥＤランプといったレガシ照明デバイスが、対応するスイッチに接続されるように好ましく適応され、当該レガシ照明デバイスは、優れた電力消費を生成しない。これを確実とするために、オフ状態において、対応するスイッチを介して印加される電圧は、５Ｖ以下、特に３．３乃至５Ｖの範囲内である。
【００３６】
ロスがないように、レガシ照明デバイス、即ち、発光機能しかなく、検知機能といった追加機能のない照明デバイスは、対応するスイッチに電気的に接続され、対応するスイッチがそのオフ状態にある場合は、当該対応するスイッチは、電気的に接続された照明デバイスがレガシ照明デバイスであるか、又は、発光機能と追加の機能とを含む照明デバイスであるかを検出する。例えば、低電力供給源２０７は、電気的に接続された照明デバイスのインピーダンスを検出し、当該照明デバイスがレガシ照明デバイスであるか、又は、発光機能と追加機能とを含む照明デバイスであるかを、検出された負荷インピーダンスに基づいて決定する。低電力供給源２０７は、電気的に接続された照明デバイスがレガシ照明デバイスであると決定すると、スイッチ２０４がそのオフ状態にある場合は、ロスを減少させるために、オフに切り替えられる。図１、図３、図５及び図６を参照して上記されるスイッチは、電気的に接続された照明デバイスのインピーダンスを検出するインピーダンス検出ユニットと、対応するスイッチがそのオフ状態にあり、レガシ照明デバイスが対応するスイッチに電気的に接続されている場合に低電力を提供しないように、抵抗器６又はコンデンサ１０６と直列に配置される更なるスイッチング要素を開くための回路とを含む。
【００３７】
したがって、対応するスイッチが、比較的低い抵抗を有する白熱負荷といったレガシ照明デバイスに接続されているのか、又は、発光機能と追加機能とを提供し、オフ状態には比較的高い抵抗を有することで検出可能な固定電圧降下がある照明デバイスに電気的に接続されているのか（即ち、例えば電気的に接続されている照明デバイスが白熱電球であるのか、又は、電子的に安定したランプであるのか）を決定するために、検出回路が使用されてもよい。
【００３８】
例えば、レガシ照明デバイスが、タングステンフィラメントランプである場合、冷抵抗は、ランプが動作しているときは、即ち、ランプが発光しているときは、熱フィラメント抵抗の約１／１５である。例えば１００Ｗで１２０Ｖのタングステンフィラメントランプは、点灯しているときは、１４４Ωの抵抗を有する一方で、冷抵抗は、かなり低く、例えば約１０Ωである。１００Ｗで２３０Ｖのランプでは、熱抵抗は５２９Ωであり、冷抵抗は３５Ωである。したがって、８２０ｋΩの抵抗を有する抵抗器６を含む上記スイッチ４がオフ状態での冷たい１００Ｗで２３０Ｖのランプの両端間の電圧降下は、約０．０１Ｖとなる。この小電圧は、発光機能と、検知機能といった追加機能とを有する照明デバイスの両端間の電圧降下からは非常によく区別することができる。このような照明デバイスは、例えば、２５Ｖの電圧降下をもたらす。したがって、対応するスイッチは、電気的に接続された照明デバイスが、レガシ照明デバイスであるか、又は、発光機能と、検知機能といった追加機能とを含む照明デバイスであるかを、対応する電圧降下を測定することによって容易に検出できる。電気的に接続された照明デバイスが、レガシ照明デバイスである場合、対応するスイッチがそのオフ状態にあるときは、ロスを少なくするために、スイッチの安定器、即ち、例えば抵抗器６又はコンデンサ１０６はオフに切り替えられる。
【００３９】
図５は、レガシスイッチ３０９とアップグレードデバイス３１３との組み合わせによって形成される更なるスイッチ３０４を概略的かつ例示的に示す。レガシスイッチ３０９は、単純なスイッチであり、上記されたスイッチング要素５と同様であってもよいスイッチング要素３１０のみを実質的に含む。スイッチング要素３１０は、電源によって提供された電力を照明デバイスに到達させるように閉じられ、又は、電源によって供給された電力を照明デバイスに到達させないように開かれる。したがって、レガシスイッチ３０９のみが使用されたならば、そのオン状態では、照明デバイスは電力を受け取り、そのオフ状態では、照明デバイスは電力を受け取らない。レガシスイッチ３０９は、電源、具体的には電源の供給ラインに接触される第１の接点３１１と、照明デバイス、具体的には照明デバイスへの供給ラインに接触される更なる接点３１２とを含む。
【００４０】
アップグレードデバイス３１３は、本実施形態では、スイッチング要素３１０と並列に配置される抵抗器である抵抗要素３１５と、抵抗要素３１５がスイッチング要素３１０に並列に電気的に接続されるように、アップグレードデバイス３１３をレガシスイッチ３０９に取り付ける取り付け要素３１４とを含む。別の実施形態では、抵抗要素３１５は、コンデンサのように抵抗を提供する別の要素である。本実施形態では、アップグレードデバイス３１３は、取付け要素３１４がレガシスイッチ３０９の接点３１７に嵌められると、抵抗要素３１５をスイッチング要素３１０に並列に電気的に接続するために、これらの接点３１７が、接点３１６を介して、抵抗要素３１５に接触するように適応される。別の実施形態では、抵抗器３１５の代わりに、コンデンサが使用される。
【００４１】
図６は、照明システムの更なる実施形態を概略的かつ例示的に示す。照明システム４０１も、主電源電力を供給する電源２と、発光ユニット３２及び検知ユニット３３を有する照明デバイス３とを含む。本実施形態では、スイッチ４０４は、スイッチング要素５と並列抵抗器６とを含む。スイッチング要素５及び並列抵抗器６は、図１を参照して上記されたスイッチング要素５及び並列抵抗器６と同様であってよい。スイッチ４０４は、オフ状態において、照明デバイス３の入力部の両端間の電圧が、例えば５０Ｖ又は４５Ｖの所定の電圧レベルを超過しないようにする追加の抵抗器４０６を含む。追加の抵抗器４０６は、例えば２００ｋΩの抵抗を有する。したがって、この追加の抵抗器４０６は、スイッチがそのオフ状態にある場合、発光ユニット３２が、発光を開始することを試みないようにすることを確実にする。これは、発光ユニット３２が発光を開始するために必要とする最小電圧を規定する、例えば１００Ｖの所定の電圧レベルよりも下に給電電圧が維持されるからである。更に、スイッチ４０４が、図２を参照して例示的に説明され、センサ電源３９が接続４１を介して入力電圧を受け取れるようにする照明デバイスと共に使用される場合、ＬＥＤドライバ３７がオフに切り替えられると、照明デバイス内のロスを少なくすることができる。
【００４２】
追加の検知機能のような追加機能を含む照明デバイスは、当該追加機能が、その低電力モードにおいてのみ提供されるように、又は、当該追加機能が、高電力モードにおいても提供されるように適応される。
【００４３】
照明デバイス及びスイッチの電流、電圧及び電力レベルは、好ましくは、安全が確保され、ロスが最小限にされ、また、スイッチがオフ状態にある場合、レガシ照明デバイスが点灯されないようにする、即ち、スイッチが、制限された電圧が印加されるそのオフ状態にある場合、白熱灯、コンパクト蛍光灯（ＣＦＬ）又は別のレガシ照明デバイスが発光しない、又は、他の望ましくない効果を提供しないように構成される。
【００４４】
具体的には、スイッチは、好ましくは、スイッチがそのオフ状態にある場合に、当該オフ状態において少量の電力が依然として供給されるが、スイッチに触る人間に安全であるように構成される。したがって、スイッチは、好ましくは、オフ状態では、提供される電流が確実に人間に安全な限界（例えば０．５ｍＡ未満）を下回るように適応される。このような小電流を確保するために、スイッチは、例えば８２０ｋΩ乃至１ＭΩの抵抗を有する並列抵抗器を有するスイッチング要素を含む。別のパッシブソリューションでは、電流は、容量性バラスティングによって、制限される。スイッチング要素と並列なコンデンサを使用することは、皮相電力の降下を利用することができる。即ち、電流は、ロスが多い方法で減少されない。しかし、例えば主電源スパイクによって生じる高い周波数では、コンデンサは、かなりの電流を担持する。したがって、一実施形態では、スイッチは、組み合わされたソリューションを含む。
【００４５】
スイッチは、好ましくは、スイッチがそのオフ状態にある場合は、レガシ照明デバイスがオフのままであるように適応されるが、オフ状態であっても、依然として多少の低電力が提供される。更に、スイッチは、好ましくは、そのオフ状態にある場合は、提供された少量の電力が、少ない努力で、即ち、複雑な電子機器を使用することなく、提供されるように適応される。オフ状態では、例えば抵抗器及び／又はコンデンサのみを使用して低電力が提供される。
【００４６】
上記実施形態では、照明デバイスは検知ユニットを含むが、別の実施形態では、これに代えて又はこれに加えて、照明デバイスは、ＺｉｇＢｅｅ受信器又はルーティングトランシーバのような更なる機能を提供する他のユニットを含む。追加機能は、例えば１ｍＷを使用する。
【００４７】
スイッチは、好ましくは、インテリジェント照明デバイス、即ち、高電力モードで発光し、低電力モードで検知機能といった更なる機能を提供する照明デバイスのレトロフィット実施に使用されるように適応される。インテリジェント照明デバイスは、スイッチがそのオフ状態、即ち、その低電力状態にある場合でも比較的低い電力を提供するスイッチと共に使用される。スイッチは、そのオン状態では、例えば２２０Ｖを提供し、そのオフ状態では、比較的低い電圧、具体的にはＥＬＶ（超低電圧）以下の電圧を提供する。低電圧は、ＡＣ又はＤＣ電圧である。好ましくは、照明デバイスは、その高電力モード（オンモードと見なされる）では、通常通りに動作する。即ち、照明デバイスは発光する。その低電力モードでは、発光しないが、照明デバイスの一部であるセンサ、制御ハードウェア又は他の手段は依然として動作する。
【００４８】
例えばトグル又はロッカースイッチを使用するレガシ２又は３線スイッチセットアップは、そのオン位置では、照明デバイスに給電し、そのオフ位置では、給電しない。これは、発光するだけのレガシ照明デバイスでは、これで構わない。しかし、センサ等を追加的に含む照明デバイスでは問題となる。したがって、図１、図３及び図４を参照して上記されたスイッチと、図５を参照して上記されたアップグレードデバイスを有するレガシスイッチとが、電力が常に利用可能である「常時オン」のシナリオを提供する。これらのスイッチは、センサ及び／又は追加機能を提供する他の手段を含む照明デバイスのレトロフィットを支援する単純なソリューションを提供する。具体的には、トグル又はロッカースイッチであってもよいスイッチは、そのオン位置では、通常の主電源スイッチとして動作するが、そのオフ位置では、電力を完全には切断しない。スイッチは、オフ位置において、非常に低くかつ安全な電力を提供するために、スイッチのスイッチング要素に渡される高オーム抵抗器を含む。スイッチは更に、スイッチが、そのオフ位置において、低ＤＣ電圧を提供できるように、整流器又はステップダウンコンバータを含んでもよい。照明システムをアップグレードするためには、スイッチがそのオフ位置にある場合に比較的低い電力を提供する当該スイッチによって、レガシスイッチが置換される。顧客は、通常通りに動作し続ける既存のフェースプレートだけでなく既存のデバイス、具体的には既存の照明デバイスを持ち続けてもよい。レガシスイッチを置換するのではなく、クリックオンモジュール内に埋め込まれる抵抗器を、当該抵抗器が、レガシスイッチのスイッチング要素と並列に接続されるように、当該レガシスイッチに取り付けられてもよい。例えば、図５を参照して上記されたアップグレードデバイスのような対応するクリックオンモジュールが、レガシスイッチの対応する接点上をスライドして付けられてもよい。
【００４９】
追加機能を有する照明デバイスは、従来のソケットに使用される。当該ソケットは、一般に、追加機能を有さない白熱電球のようなレガシ照明デバイスにも使用される。追加機能を有する照明デバイスは、動き検出を行う又はシグナリング機能を提供する。当該追加機能は、照明デバイスが、何らかの形の電気エネルギーを常に有することを必要とする。したがって、壁面スイッチであってもよいスイッチは、そのオフ状態において、引き込むことができる最大電流が、安全レベルを実質的に下回るが、動き検出といった一部の低電力用途の連続動作を確保するには十分であるように、スイッチのスイッチング要素をブリッジする高抵抗要素を含む。スイッチング要素をブリッジするためにこのような高抵抗要素を追加することによって、規定の最小オフ状態リーク電流が確実に利用可能であるようにする。
【００５０】
上記スイッチ及び上記アップグレードデバイスは、スイッチが偶然にそのオフ状態にある場合でも、当該スイッチ及びデバイスが、例えば防犯アラームを可能にする動き検出といった追加機能を提供するように、レガシオン／オフ壁面スイッチを有する現行の電気照明システムのレトロフィッティングを可能にする。
【００５１】
開示された実施形態に対する他の変形態様も、図面、開示内容及び従属請求項を検討することにより、請求項に係る発明を実施する当業者には理解されかつ実施可能である。
【００５２】
請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、「ａ」又は「ａｎ」との不定冠詞も、複数形を排除するものではない。
【００５３】
単一のユニット又はデバイスが、請求項に記載される幾つかのアイテムの機能を果たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されるからといって、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。
【００５４】
請求項における任意の参照符号は、範囲を限定しているものと解釈されるべきではない。
【００５５】
本発明は、高電力モードにおいて発光し、低電力モードにおいて検知機能のような更なる機能を提供する照明デバイスと、照明デバイスを電源に接続するスイッチとを含む照明システムに関する。当該スイッチは、高電力が、スイッチを介して照明デバイスに提供され、照明デバイスが高電力モードで発光することが可能にされ、オン状態と見なされる高電力状態と、低電力が、スイッチを介して照明デバイスに提供され、照明デバイスが更なる機能を提供することが可能にされ、オフ状態と見なされる低電力状態との間で切り替え可能である。したがって、スイッチがそのオフ状態にある場合でも、例えば検知機能が提供される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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