(57)【要約】  非安定器型直流照明機器の遠隔制御用低電力システムは、固定電圧のＤＣ電源を構成する電源を有する。制御装置は、電源から非安定器直流照明機器へ直流電力を供給する。遠隔スイッチは任意ではあるが、低電力線を介して制御装置に結びつけし、発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプ又はハロゲンランプのクラスタであり得る非安定器型直流照明機器をオン又はオフ状態に遠隔制御し、電源から供給される電圧より低い電圧を必要とする非安定器型直流照明機器の低い電圧供給要求に適合するようにしている。遠隔スイッチは任意ではあるが遠隔制御装置に給電する遠隔電池を用いることができる。遠隔スイッチ及び制御装置はまた任意ではあるが非安定器型直流照明機器を調光し得る。【選択図】          図１２
2009521072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの非安定器型直流照明機器の遠隔制御用低電力システムであって、
一定電圧の直流電力を与える電源と、
前記電源から前記少なくとも一つの非安定器型直流照明機器へ供給される直流電力の制御装置と、
低電力線を介して前記制御装置に結びつけ、前記少なくとも一つの非安定器型直流照明機器をオン又はオフ状態に遠隔制御する遠隔スイッチと
を有することを特徴とする低電力遠隔制御システム。
【請求項２】
前記少なくとも一つの非安定器型直流照明機器が、発光ダイオード照明機器のクラスタであることを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項３】
前記少なくとも一つの非安定器型直流照明機器が、ハロゲンランプのクラスタであることを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項４】
前記電源がソーラーパネルから電力の一部を供給することを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項５】
前記低電力線を介して前記制御装置に結びつける前記遠隔スイッチが、分離された回路を介して前記制御装置を制御することを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項６】
前記分離された回路が、前記制御装置内に収容した光学的に分離した固体リレーであることを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項７】
前記制御装置が、前記電源から供給される電圧より低い電圧を必要とする非安定器型直流照明機器に必要な低電圧を供給するＤＣ−ＤＣコンバータを用いることを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項８】
前記遠隔スイッチが、前記低電力遠隔制御システムに給電するため前記遠隔スイッチの近くに遠隔電池ーを組込むことにより完全に絶縁されることを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項９】
前記遠隔スイッチが、前記制御装置を用いて前記非安定器型直流照明機器の調光制御装置として動作するパルス幅変調機能を備えた電子スイッチであることを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項１０】
互いに遠隔に位置し、しかも単一遠隔スイッチで両方とも制御される二つのサブシステムを有し、前記単一遠隔スイッチが、前記二つのサブシステムの第１のサブシステムにおける主制御装置に低電力線を介して結びつけ、また前記二つのサブシステムの第２のサブシステムにおけスレーブ制御装置に前記主制御装置からの第２の低電力線を介して結びつける非安定器型直流照明機器の低電力システムにおいて、
前記第１のサブシステムが一定電圧の直流電力を与える電源、及び前記電源からの直流電力を非安定器型直流照明機器に供給する主制御装置を備え、
前記第２のサブシステムが一定電圧の直流電力を与える電源、及び前記第２のサブシステムの電源からの直流電力を前記第２のサブシステムに関連した非安定器型直流照明機器に供給するスレーブ制御装置を備えていること、
を特徴とする非安定器型直流照明機器の低電力システム。
【請求項１１】
一次直流電源と、
低直流電圧非安定器型発光部材に給電するため前記直流電源を低電圧直流電源に低減する主制御モジュールと、
前記主制御モジュールの動作を行う制御信号を発生し、それにより前記発光部材の遠隔低電力制御を行うために低電力線を介して前記主制御モジュールに接続された遠隔スイッチと、
を有することを特徴とする低直流電圧非安定器型発光部材の制御用低電力システム。
【請求項１２】
前記主制御モジュールがＤＣ−ＤＣコンバータを備えていることを特徴とする請求項１１に記載の低電力制御システム。
【請求項１３】
前記一次直流電源が４８ボルトであり、前記低電圧直流電源が１２ボルトであることを特徴とする請求項１１に記載の低電力制御システム。
【請求項１４】
前記一次直流電源がソーラーパネルを備えていることを特徴とする請求項１１に記載の低電力制御システム。
【請求項１５】
前記発光部材が発光ダイオード照明機器であることを特徴とする請求項１１に記載の低電力制御システム。
【請求項１６】
前記発光部材がハロゲンランプであることを特徴とする請求項１１に記載の低電力制御システム。
【請求項１７】
前記遠隔スイッチがオン／オフスイッチとして動作することを特徴とする請求項１１に記載の低電力制御システム。
【請求項１８】
前記遠隔スイッチが前記発光部材への低電圧を制御することにより調光スイッチとして動作することを特徴とする請求項１１に記載の低電力制御システム。
【請求項１９】
一次直流電源と分離した電源と、
前記一次直流電源を低電圧直流電力に変えるスレーブ制御装置と、
前記スレーブ制御装置によって給電される分離した低直流電圧非安定器型発光部材と、
前記スレーブ制御装置に制御信号を搬送するため前記主制御モジュールから前記スレーブ制御装置への低電力線と
を有することを特徴とする請求項１１に記載の低電力制御システム。
【請求項２０】
前記スレーブ制御装置が、前記遠隔スイッチを完全に分離する分離する回路を備えていることを特徴とする請求項１９に記載の低電力制御システム。
【請求項２１】
前記絶縁回路が、前記遠隔スイッチを完全に分離するため光学的に分離した固体リレーであることを特徴とする請求項１９記載の低電力制御システム。
【請求項２２】
前記発光部材がハロゲンランプであることを特徴とする請求項１９記載の低電力制御システム。
【請求項２３】
前記発光部材が、発光ダイオード照明機器であることを特徴とする請求項１９記載の低電力制御システム。
【請求項２４】
非安定器型直流照明機器の遠隔制御用低電力システムであって、
一定電圧の直流電力を供給する電源と、
前記電源から非安定器型直流照明機器へ供給される直流電力の制御装置と、
低電力線を介して前記制御装置に結びつけ前記非安定器型直流照明機器をオン又はオフ状態に遠隔制御する遠隔スイッチと
を有することを特徴とする低電力遠隔制御システム。
【請求項２５】
前記非安定器型直流照明機器が、発光ダイオード照明機器のクラスタであることを特徴とする請求項２４記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項２６】
前記非安定器型直流照明機器が、ハロゲンランプのクラスタであることを特徴とする請求項２４記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項２７】
前記電源がソーラーパネルから電力の一部を供給することを特徴とする請求項２４記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項２８】
前記低電力線を介して結びつける前記遠隔スイッチが、前記制御装置に収容された光学的に絶縁した固体リレーを介して前記制御装置を制御することを特徴とする請求項２４記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項２９】
前記制御装置が、前記電源から供給される電圧より低い電圧を必要とする前記非安定器型直流照明機器に必要な低電圧を供給するＤＣ−ＤＣコンバータを用いていることを特徴とする請求項２４記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項３０】
前記遠隔スイッチが、前記低電力遠隔制御システムに給電するため前記遠隔スイッチの近くに遠隔電池を組込むことにより完全に絶縁されることを特徴とする請求項２４記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項３１】
前記遠隔スイッチが、前記制御装置を用いて前記非安定器型直流照明機器の調光制御装置として動作するパルス幅変調を備えた電子スイッチであることを特徴とする請求項２４記載の低電力遠隔制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の照明機能のために使用できる単一又は複数の電子安定器のオン／オフ制御の低電力消費用のシステム及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気体放電照明の電子安定化は、受動的なリアクタンスによる安定化において主要な選択手段となってきている。気体放電照明には、蛍光及び高強度放電（ＨＩＤ）灯が含まれている。電子安定化は、機能的電気制御が可能であるトランジスタのような能動電子構成要素で構成されている。安定器型照明器具の通常の動作では、“オン及びオフ”動作に応じてそれら器具を付勢したり消勢したりする必要がある。これは、通常外部の機械的スイッチによって行われ、この外部の機械的スイッチは電気を安定器へ供給したり止めたりして、単数又は複数の照明機器をオン又はオフさせる。
【０００３】
安定器へ供給する安定器動作電流及び電圧は、安全の理由で、建築基準法によって制限された安全のための配線要件による制約のもとにあるこの電源スイッチによらなければならない。このような電力配線に関連した特殊な知識のために、該当の建造物の空間内で任意のスイッチング制御を変えるのに高度に熟練した電気技術者が明らかに必要とされる。
【０００４】
オン／オフ制御のためのこの普通の手段に関連した多数の制限がある。第１に、制御スイッチは、該当領域における全ての照明の電流需要を保障しなければならず、大きな領域ではスイッチの電流搬送能力は、照明の比較的大きな負荷電流に対応できるように高められなければならない。このような場合には、電力スイッチング装置は、ハードウエアの要求を高め、価格を高め、そしてシステムの信頼性を低減する機械的及び電気的リレー（コンタクタ）の組合せを介して行われる電力スイッチングにより複雑となる。
【０００５】
スイッチが光源から非常に離れた遠隔に位置する場合に、抵抗性電圧降下に相当する望ましくない電気的損失を引き起こす遠隔スイッチに及び遠隔スイッチから流れる照明負荷電流を必要とする別の制限が起きる。さらに、かかるシステムは、本質的に比較的高価な電気契約事業支援の特別の養成及び経験を必要とする変形及び変更に対して、スイッチング装置の変更に対して、或いは照明機器に対する自動遠隔機能の付加に対して順応性がない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、一次電力回路に対して本質的に絶縁され得る、又は安定器自体からの非常に低いスイッチ電力を得る超低電力制御装置によって“オン／オフ”制御の達成において安定器を付勢させることにある。本発明では、本質的にほぼ損失のない制御手段に対して最低の電圧及び電流でオン／オフ制御を行うことができる。本発明は照明安定器で用いられ得るが、またモータ、電気器具、ヒータなどのようなオン／オフスイッチを備える任意の装置に対しても用いられ得る。特に、本発明は、白熱ランプ、ハロゲンランプ及び発光ダイオードのような非安定器型直流照明機器に対して用いられ得る。
【０００７】
また本発明の目的は電気安定器における他の所望の機能を行うオン／オフ制御手段を用いることにある。かかる機能は、種々の照明強度に相当する部分電力レベルで及び／又は従来のセンサーで電子安定器を作動させる電子作用を含むがかかる電子作用に限定されない。
【０００８】
本発明の他の目的は、信号又は制御配線に相当しかつ非常に低い電力需要で特徴付けられ、電力配線と関連した制限のないオン／オフ制御における配線構成要素を利用することにある。かかる配線は通信工業において普通であり、そして外部プログラム制御に適用され得る。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これらの目的及び明らかなとなり得るその他の目的を達成するために、本発明は、制御電流量が少なくてかつ電力損失の少ない遠隔に位置したスイッチ機能によって制御される安定器又はパワー電子装置モジュールである。これは、安定器内又はパワー電子装置モジュール内に設けられ、外部制御信号電流と安定器のパワー電子装置との間の高い電気絶縁をもたらすフォトアイソレータのインターフェス回路によって行われる。フォトアイソレータは信号レベルから電力レベル制御へのスイッチインターフェスである。
【００１０】
オン／オフスイッチングシステムは、一つ以上の照明設備の一つ以上の照明器具用の一つ以上の電子安定器に対して用いることができる。このシステムは、パワー電子装置を有する一つ以上の安定器を備え、本システムはさらに各安定器に遠隔スイッチ機能を備え、該遠隔スイッチ機能は各安定器から離れた遠隔に設けられる。遠隔スイッチ機能は低制御電流量でしかも殆ど電力損失なしに作動する。このオン／オフスイッチシステムはさらに、各安定器内に関連して結びつける電子装置を備えた安定器内に存在するフォトアイソレータ回路に遠隔に位置したスイッチを接続する一つ以上の接続体を備えている。従って、各安定器は、各照明器具に対する安定器あるいはパワー電子装置と外部スイッチ機能との間の高度な電気絶縁をもたらす。
【００１１】
照明用安定器での使用の他に、遠隔オン／オフスイッチング機能システムはまた、オン／オフ制御を通して機能する一つ以上の電子的に結びつけることが可能な電気使用器具または装置にも使用できる。例えば、これらの装置には、モータ、ヒータ、家庭用器具、工業用電気器具或いは電力変調用手段として比例オン／オフ制御による利点をもつその他の器具が含まれ得る。更なる例としては、白熱ランプ、ハロゲンランプ、及び発光ダイオードのような安定器を用いない電気照明設備が含まれる。他の装置に対するこれらの実施形態では、各装置は、パワー電子装置と共にオン／オフスイッチ機能を備え、遠隔スイッチ機能は装置内蔵のパワー電子装置から離れて遠隔位置に設けられ、さらに遠隔スイッチ機能は低制御電流量でしかも殆ど電力損失なしに動作する。このオン／オフスイッチングシステムはさらに、パワー電子装置に対して高度の電気絶縁性を備えたフォトアイソレータ回路に遠隔位置に設けたスイッチ機能を接続する一つ以上の接続体を備えている。パワー電子装置は、スイッチ機能と装置の動作との相互間に電子計算機能を提供する。
【００１２】
遠隔オン／オフスイッチングシステムは、遠隔回路と結合する光学的に絶縁したオン／オフ機能をインターフェスとして備え、光学的に絶縁したインターフェス制御に対してパルス幅変調を行って比例調光する比例調光制御に適用できる。遠隔回路は、電圧設定で制御されたパルス幅変調器によって影響される固定周波数発振器を備え、比例パルスによって、電子安定器のフォトアイソレータにおいて発光ダイオードを介して一定電流を遠隔に流れさせ、定電流ドライバは可変ケーブル長さに対して補償するために発光ダイオードに予定の適切な電流を保証する。フォトアイソレータのフォトトランジスタ／スイッチは、遠隔地で設定した周期的“オン”ディーティサイクルに従い、そして可変強度で照明器具に印加される電力を安定器回路に生じさせる。
【００１３】
同様のオン／オフスイッチングシステムは、電子オン／オフ制御と適合する一つ以上の電気器具に適用でき、同じ光学的に絶縁したインターフェス利用回路は、モータ駆動型装置、電気ヒータ、工業的機器、非安定器型照明設備、及び電力変調手段として比例オン／オフ制御による利点をもつ任意の他の装置のような種々の電気器具に課せられた電力の非常に低い電力遠隔制御に影響を与える。
【００１４】
単一のスイッチはまた、多数のＨＩＤ又は蛍光灯に適用した安定器を含むがそれら安定器に限定されない多数の安定器を制御できる。このスイッチング機能はまた、照明型広告看板におけるアトラクションとして用いられる制御された点滅機能におけるようなプログラムされた割り込みに応用できる。
【００１５】
任意ではあるが、“オン”期間を“オフ”期間と異なるようにして照明器具への電力がオン期間に比例するようにする外部繰り返し制御が適用できる。従って前記インターフェスは高価な内部調光制御回路を省略した外部単一機能制御もつ調光手段となる。
【００１６】
さらに、外部遠隔スイッチ機能は、一部はトランジスタのような能動電子装置によってもたらされ得る。さらに、遠隔スイッチング機能は、フィードバックを備えた或いは備えないプログラム可能な電子システムによって提供され得る。
【００１７】
多数の導線は、遠隔スイッチ機能、低電流電源を接続し、また発光ダイオード（ＬＥＤ）はフォトアイソレータの入力に利用できる。低電流電源は安定器から誘導でき、或いは外部から供給できる。
【００１８】
安定器の制御用のコネクタは任意の単一型コネクタであり得るので、電話用モジュラージャック及びプラグ、並びに多数の導線を使用した構成としての電話方式に共通する平型導体ケーブルを使用できる。
【００１９】
各安定器に共通の４線３路ＲＪ１１電話カップラーを使用し、また各端部に逆型ＲＪ１１プラグ（すなわち逆型ケーブルネット）を備えた、ある長さの平型４導線電話ケーブルの使用を通して、単一の遠隔スイッチで制御されるデイジーチェーン形式で任意の数の安定器を接続することができる。照明設備の回路網を制御するスイッチの増設、再ルーティング又は再構成は電子技術者を必要とせずに行うことができる。
【００２０】
フォトアイソレータの電気絶縁型フォトトランジスタ部分は、フォトアイソレータ内の発光ダイオード（ＬＥＤ）からの光によって制御される。フォトトランジスタのコレクタ−エミッタ接合の伝導の状態は、任意の周波数の交流電力を蛍光又はＨＩＤランプに供給するのに用いられる任意の標準の高周波電子インバータ回路の動作を（オン／オフ形態で）電子的に制御するのに用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
添付図面に関連して本発明は最もよく理解され得る。
先行技術の照明回路１のブロック線図は図１に示される。電源２は安定器４に給電するのに用いられ、安定器４は二つのガス放電（蛍光）灯５を作動する。ガス放電灯のオン／オフ制御は機械的スイッチ３によって行われ、機械的スイッチ３は、多数の安定器が並列に用いられる場合に、ランプ負荷の全供給電圧及び電流需要に対応して決められなければならない。スイッチ３から安定器４までの長い距離は結果として電圧降下の影響を考慮する必要がある。ほとんどの管轄区域では、初期スイッチ配線は全ての変更と共に法律的には資格を有する電気技術者によってのみ行われる。
【００２２】
図２は、本発明の電子安定器９の概略線図である。制御スイッチ１０はコネクタ１１に接続されている。ケーブル（図示していない）はコネクタ１１をコネクタ１２に接続し、これは長い距離であり得る。ある長さの平型４導体電話又は任意の対応した信号型ケーブル１３は、コネクタ１２から安定器９内に接続している。端子１４、１５は入力電力を安定器９に供給する。出力端子１６、１７は二つの照明器具の各々に接続し、コネクター１８は各照明器具に共通である。
【００２３】
図２にはまた、この安定器を区別する重要な要素が示され、他の電子安定器は、電子フォトアイソレータ構成要素１９の使用であり、この電子フォトアイソレータ構成要素１９は整合対の発光ダイオード（ＬＥＤ）２０とフォトトランジスタ２１とを備えている。発光ダイオード（ＬＥＤ）２０を付勢する内部低電圧及び低電流供給源は、電力入力供給端子１４、１５に対して内部的に安定器に接続される抵抗Ｒ５、Ｒ６から任意に供給され得る。内部電源を用いる場合には、発光ダイオード（ＬＥＤ）２０は、遠隔スイッチ１０が閉じられ、それにより制限された電源電流を給電端子１４、１５、抵抗Ｒ１及び発光ダイオード（ＬＥＤ）２０に流れさせた時に付勢され、これにより発光ダイオード（ＬＥＤ）２０はトランジスタ２１を順方向にバイアスして導通させる。トランジスタ２１の導通により、トランジスタＱ３の導通は止まり、ダイオードＤ１、Ｄ２を逆方向にバイアスして安定器９の回路部分２３の電力発振器部分におけるトランジスタのゲートを妨げないすなわち電力“オン”モードで機能させる。
【００２４】
回路部分２３（点線で囲んで示している）は、蛍光灯を付勢するのに用いられる標準の高周波数インバータ回路の典型例である。同様な回路は本発明の本質的な機能に適用される点に力点を置いたＨＩＤランプの動作に適用され得る。
【００２５】
回路部分２２（点線で囲んで示している）は、副回路１９を除いて、一つ以上の安定器の遠隔オン／オフスイッチング制御に関連した新規の回路であり、逆極性保護装置である回路部分２２の範囲内に表されている。
安定器９は端子１４、１５における直流電源によって用いるように構成されている。
参照番号１９は、外部制御信号と安定器９におけるパワー電子装置との間の高度な電気絶縁を行うことのできる商業的なフォトアイソレータ集積回路である。
【００２６】
安定器９を作動するために、（図示されたように）内部で発生されるか又は（図８に示すように）外部から印加される電圧が、アイソレータ１９の発光ダイオード（ＬＥＤ）２０に印加され、抵抗Ｒ１で電流制限され、発光ダイオード（ＬＥＤ）２０により光が発生し、フォトトランジスタ２１を導通させる（すなわち抵抗を減少させる）。これにより、抵抗Ｒ２に電流が流れる。分圧器を形成しているフォトトランジスタ２１及び抵抗Ｒ２によって、フォトアイソレータ１９のトランジスタ２１は、トランジスタＱ３におけるベース−エミッタ電圧を導通以下にさせ、トランジスタＱ３におけるコレクタ−エミッタ接合を高抵抗性にさせる（非導通）。トランジスタＱ３が非導通になると、ダイオードＤ４、Ｄ５に対する電力供給帰路への電流通路はなくなり、トランジスタＱ１、Ｑ２のゲートは高インピーダンス状態のままであり、したがってガス放電灯に給電する自励発振インバータの部分として機能するように妨げられない。トランジスタＱ１、Ｑ２のようなトランジスタの代表例は電界効果トランジスタである。
【００２７】
また、反対に、フォトアイソレータ１９の入力に電圧が加わらないと、前述の過程とは逆となり、トランジスタＱ１、Ｑ２のゲートは電力供給帰路の電位に固定される。
これにより、トランジスタＱ１、Ｑ２は効果的に非導通状態となる。この作用は、発振器／インバータを遮断させ、放電灯を消灯させる。
【００２８】
したがって、遠隔に位置した壁装着型スイッチ１０によって制御される低電圧、低電流インターフェスは電子安定器の動作を制御して照明器具をオン又はオフするのに用いられ得ることがわかる。各発光ダイオード（ＬＥＤ）２０は数ミリアンペアの電流を必要とするだけなので、遠隔スイッチまでの長い距離は、電圧降下が僅かであるので、問題とならない。
【００２９】
任意の低電圧コネクター配線を用いることができるが、有利には低コストでは、本発明の好ましい実施形態の一部において電話用モジュラーコネクタ及び軽量４導体ケーブルを使用する。例えば、図３には標準の電話ＲＪ１１型の４線３路カップラー３０を示している。これは一つの入力ポート３１と二つの出力ポート３２、３３を備え、各ポートにおける四つの端子の各々に対応して端子を維持するように内部配線されている。
【００３０】
ケーブル１３は、ケーブル端部コネクター４５、４６間に延び、図５の反転型ケーブル４７を形成している。反転型ケーブル４７は、図４に示すように配線した平型４線ケーブル１３を有し、対向端部にコネクター４５、４６を備え、図４において参照番号４０、４１は、図５の反転型ケーブル４７のケーブル端部コネクター４５におけるそれぞれの色付き線接続４０の物理的順序及びケーブル端部コネクター４６におけるそれぞれの色付き線接続４１の反転順序を表している。例えば、図４には反転型ケーブル４７の“黒色”、“赤色”、“緑色”及び“黄色”と記された四本の色付き線の対向端部の接触線接続４０、４１の形態を示し、接触線接続４０に示した物理的順序はケーブル端部コネクター４５において用いられ、一方、“黄色”、“緑色”、“赤色”及び“黒色”と記された接触線接続４１に示す反転順序はケーブル端部コネクター４６において用いられている。他の配線パターンを用いることができる。
【００３１】
反転型ケーブル４７は図５に示され（反転電話ケーブルは普通であり本発明で用いられるが、本発明を実施するのに必要とされない）、一方端子配線図４に概略的に示されている。ＲＪ１１ケーブル端部コネクター４５、４６は、図４に示す導体／端子一体性を維持するために逆向きに４線ケーブル１３に取付けられる（図５参照）。
【００３２】
図６には、単一遠隔スイッチ１０で制御された多数の安定器９の配線図を示している。モジュラー電話端子盤５０は、赤色線及び緑色線に取付ける壁スイッチ１０に局所的に配線される。ＲＪ１１ケーブル端部コネクターを備えた長いケーブル５２は電話端子盤５０を第１の３路カップラー３０に接続している。短い単一端部付きケーブル１３はカップラー３０のいずれかの出力ポートに差し込まれ、一方、他端部は図２に示すように安定器９にしっかりと配線されている。カップラー３０の他の出力は、図示したように反転型ケーブル４７を介して第２のカップラー３０及び第２の安定器に接続するのに用いられる。
【００３３】
付加的な安定器は、図６に示す用にデェジーチェーン形態で同様に追加される。回路網は、スイッチ１０及び長いケーブル５２の受ける単なる負荷が各安定器９のフォトアイソレータ１９の各々における発光ダイオード（ＬＥＤ）２０の並列負荷であるので、多数の個々の安定器に延ばすことができる。このようにして、各安定器の付近における３路カップラー３０は、デェジーチェーンにおける次の安定器に容易に接続できるようにする拡張要素として用いられる。
【００３４】
図７には、照明器具５に給電する安定器９を用いた照明設備の物理的配置を示している。ＲＪ−１１型コネクタ６０を備えた短い単一端部付きケーブル１３は安定器９のハウジングから延び、赤色及び黒色の入力導線６１は安定器９から延びている。図６に示すように、ケーブル１３はＲＪ−１１型コネクタ６０を介して３路カップラー３０に差し込まれる。
【００３５】
図８のブロック線図は、比例調光制御のため光学的に絶縁した安定器インターフェスに対してパルス幅変調を行う遠隔回路と結合する光学的に絶縁したオン／オフ制御を備えた図２の拡張型電子安定器９を利用した別の実施形態を示している。図８にはまた図１０の回路で制御される装置７５が示されている。
固定周波数発振器１０３は、ポテンショメータ１００の摺動子１０１でなされる電圧設定により制御されるパルス幅変調器１０２に供給する。
【００３６】
設定を変えることにより、０％近くからほとんど１００％までのデューティサイクルを得ることができる。これらのパルスは、定電流ドライバ１０４へ供給され、定電流ドライバ１０４は、電子安定器９の一部分であるフォトアイソレータ１９における発光ダイオードに遠隔的に橋渡しする。このフォトアイソレータ１９は前に説明した遠隔オン／オフ制御のために用いられるフォトアイソレータと同じである。
【００３７】
直列接続制御システムに対する定電流ドライバ１０４は、長い制御ケーブルにおける任意の電圧降下及び遠隔安定器インターフェスに対して適切な電流を保証する。フォトアイソレータ１９のフォトトランジスタ出力は、遠隔で設定したデューティサイクルに従い、そして安定器回路への平均電力を変動し、その結果光の強度が比例して変化することになる。
【００３８】
図９には、安定器６６の回路網の配線が示されている。この場合、同じ４線信号ケーブルシステムを用いていながら、スイッチ６８は調光のために用いられ、またスイッチ６９はオン／オフ制御のために用いられる。
【００３９】
図１０には、内部に機能８９をもつ装置７５を制御するため電力を選択的に供給する遠隔限流抵抗７６及び遠隔電池７７を備えた完全に絶縁した遠隔スイッチ７８が示されている。長い低電力／電圧ケーブル８５、８６は別の限流抵抗７９を介して発光ダイオード（ＬＥＤ）８１を作動する。抵抗７６は電子電流制限手段で置き換えてもよい。フォトトランジスタ８２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）８１からの光によって、機能８９を制御するため導通状態か又は非導通状態に制御される。装置７５には正極（＋）端子８７及び負極（−）端子８８を介して直流電流が供給される。限流抵抗８０、８３は全体的に分離した電力を必要とし得ない任意の低電力遠隔機器（図示していない）を支持するのに用いられ得る。
【００４０】
図１１〜図１４には、非安定器照明、すなわち発光ダイオード及びハロゲンランプの低電力オン／オフ制御のために本発明の遠隔スイッチを用いることが示されている。
図１１には、４８ボルトの直流電力を供給する電源１２５が示され、かかる直流電力の一部はソーラーパネル１２６から供給され、ソーラーパネル調整装置１２７で調整される。制御装置１２８は、長い低電力線１３１を介して遠隔スイッチ１２９と結びつけられている。ＬＥＤランプ１３０の４８ボルト直流クラスタは高効率の照明をもたらし、これらのランプは効率的な白色光発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて構成されている。
【００４１】
図１２には、発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプ１３６の１２ボルト直流クラスタのクラスタに給電するための同様な構成が示されている。制御装置１３５は、電源１２５から供給される４８ボルトを発光ダイオード（ＬＥＤ）クラスタ１３６に必要な１２ボルトに降圧するＤＣ−ＤＣコンバータを備えている。
【００４２】
図１３には、別個のソーラーパネル１２６を備えた二つの別個の電源１２５を組込んだデュアルシステムが示されている。このシステムでは、オン／オフ制御は、主制御装置１４０に結びつけられる単一の遠隔スイッチ１２９で行われる。主制御装置１４０からスレーブ制御装置１４１への低電力線１４３は、制御信号を第２のシステムへ搬送する。この場合、ハロゲンランプ１４２のクラスタは点灯する。内部の制御装置１２８、１３５、１４０、１４１は、図１１〜図１３の場合のように、図１４に示すように光学的に分離縁した固体リレー１５１である。大きな点線で囲まれた部分１５０は、図１１〜図１３における四つの制御装置、すなわち制御装置１２８、１３５、１４０、１４１のいずれかを表している。固体リレー１５１の前端部にはフォトアイソレータ１５８が設けられ、このフォトアイソレータ１５８は発光ダイオード（ＬＥＤ）１５９及びフォトトランジスタ１６０を備えていることを示している。スイッチング側には、フォトトランジスタ１６０で制御される金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）１５７が設けられている。“直流入力／直流出力”リレー１５１の商業上の例としては、Ｃｒｙｄｏｍ  ｍｏｄｅｌ  Ｄ１Ｄ４０ＭＯＳＦＥＴリレーがあり、このリレーは、多数のユニットを並列に設けて比較的高電流の直流負荷でも制御できるが、４０アンペアまでスイッチングできる。
【００４３】
図１４に見られるように、フォトアイソレータ１５８は同様な形態である。図１４において、発光ダイオード（ＬＥＤ）１５９には降圧抵抗１６１を介して４８ボルトのＤＣが供給されるが、図１０の構成を用いて電池７７により発光ダイオード（ＬＥＤ）１５９に対して、図１０の発光ダイオード（ＬＥＤ）８１の代わりに給電することができ、それにより、これらの非安定器照明システムをオン／オフ制御する完全に絶縁した遠隔スイッチ１２９が得られる。またこれらの非安定器照明システムに、図８に示す発光ダイオード（ＬＥＤ）８１の代わりに発光ダイオード（ＬＥＤ）１５９及び抵抗７９を介して固体リレー１５１に定電流ドライバ１０４を結びつけることにより、図８の比例調光回路を用いることができる。
さらに、本発明に対して、特許請求の範囲に記載した発明の範囲から逸脱することなしに、他の変更がなされ得ることが認められる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、照明安定器をスイッチングする一般的な方法を説明する先行技術のブロック線図である。
【図２】図２は、光学的に分離した電力制御を備えた本発明の電子安定器を説明する概略線図である。
【図３】図３は、一般的なＲＪ１１型４線３路カップラーを説明する概略平面図である。
【図４】図４は、電話工業用の一般的な逆接続４線逆ケーブルセットを説明する概略接点図である。
【図５】図５は、逆ケーブルセットを説明する側面図である。
【図６】図６は、一つのスイッチによって制御される多安定器回路網を説明するブロック線図である。
【図７】図７は、本発明の電気接続を備えた電子安定器の物理的レイアウトを説明する図である。
【図８】図８は、本発明で実施したオン／オフ光学的分離型インターフェスを用いた簡単な低コスト電子安定器の遠隔比例調光を行う代わりの実施形態を説明するブロック線図である。
【図９】図９は、ＲＪ１１型コネクタによる制御ケーブル配列を示すオン／オフ制御及び２段階のＨＩＤ調光機能に対する低電力外部安定器制御の使用を説明するブロック線図である。
【図１０】図１０は、完全に分離した遠隔スイッチを説明するブロック線図である。
【図１１】図１０は、４８ボルト発光ダイオード（ＬＥＤ）クラスタ照明設備のオン／オフ制御における本発明の遠隔スイッチを用いたシステムを説明するブロック線図である。
【図１２】図１２は、１２ボルト発光ダイオード（ＬＥＤ）クラスタ照明設備のオン／オフ制御における本発明の遠隔スイッチを用いたシステム図１２は、
【図１３】図１３は、ハロゲンクラスタ照明設備に用いた本発明の単一遠隔スイッチによって制御される二つの独立した電源を用いたシステムを説明するブロック線図である。
【図１４】図１４は、本発明の遠隔スイッチによって結びつけられる制御装置内の固体リレーを説明するブロック線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年7月1日(2008.7.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの非安定器型直流照明機器の遠隔制御用低電力システムであって、
一定電圧の直流電力を与える電源と、
前記電源から前記少なくとも一つの非安定器型直流照明機器へ供給される直流電力の制御装置と、
低電力線を介して前記制御装置に結びつけ、前記少なくとも一つの非安定器型直流照明機器をオン又はオフ状態に遠隔制御する遠隔スイッチと
を有することを特徴とする低電力遠隔制御システム。
【請求項２】
前記少なくとも一つの非安定器型直流照明機器が、発光ダイオード照明機器のクラスタ、又はハロゲンランプのクラスタであることを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項３】
前記電源がソーラーパネルから電力の一部を供給することを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項４】
前記低電力線を介して前記制御装置に結びつける前記遠隔スイッチが、分離された回路を介して前記制御装置を制御することを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項５】
前記分離された回路が、前記制御装置内に収容した光学的に分離した固体リレーであることを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項６】
前記制御装置が、前記電源から供給される電圧より低い電圧を必要とする非安定器型直流照明機器に必要な低電圧を供給するＤＣ−ＤＣコンバータを用いることを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項７】
前記遠隔スイッチが、前記低電力遠隔制御システムに給電するため前記遠隔スイッチの近くに遠隔電池ーを組込むことにより完全に絶縁されることを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項８】
前記遠隔スイッチが、前記制御装置を用いて前記非安定器型直流照明機器の調光制御装置として動作するパルス幅変調機能を備えた電子スイッチであることを特徴とする請求項１記載の低電力遠隔制御システム。
【請求項９】
互いに遠隔に位置し、しかも単一遠隔スイッチで両方とも制御される二つのサブシステムを有し、前記単一遠隔スイッチが、前記二つのサブシステムの第１のサブシステムにおける主制御装置に低電力線を介して結びつけ、また前記二つのサブシステムの第２のサブシステムにおけスレーブ制御装置に前記主制御装置からの第２の低電力線を介して結びつける非安定器型直流照明機器の低電力システムにおいて、
前記第１のサブシステムが一定電圧の直流電力を与える電源、及び前記電源からの直流電力を非安定器型直流照明機器に供給する主制御装置を備え、
前記第２のサブシステムが一定電圧の直流電力を与える電源、及び前記第２のサブシステムの電源からの直流電力を前記第２のサブシステムに関連した非安定器型直流照明機器に供給するスレーブ制御装置を備えていること、
を特徴とする非安定器型直流照明機器の低電力システム。
【請求項１０】
一次直流電源と、
低直流電圧非安定器型発光部材に給電するため前記直流電源を低電圧直流電源に低減する主制御モジュールと、
前記主制御モジュールの動作を行う制御信号を発生し、それにより前記発光部材の遠隔低電力制御を行うために低電力線を介して前記主制御モジュールに接続された遠隔スイッチと、
を有することを特徴とする低直流電圧非安定器型発光部材の制御用低電力システム。
【請求項１１】
前記主制御モジュールがＤＣ−ＤＣコンバータを備えていることを特徴とする請求項１０に記載の低電力制御システム。
【請求項１２】
前記一次直流電源が４８ボルトであり、前記低電圧直流電源が１２ボルトであることを特徴とする請求項１０に記載の低電力制御システム。
【請求項１３】
前記一次電源がソーラーパネルを備えることを特徴とする請求項１２に記載の低電力制御システム。
【請求項１４】
前記発光部材が発光ダイオード照明機器またはハロゲンランプのいずれかであることを特徴とする請求項１０に記載の低電力制御システム。
【請求項１５】
前記遠隔スイッチがオン／オフスイッチ、又は前記発光部材への低電圧を制御することにより調光スイッチとして動作することを特徴とする請求項１０に記載の低電力制御システム。
【請求項１６】
一次直流電源と分離した電源と、
前記一次直流電源を低電圧直流電力に変えるスレーブ制御装置と、
前記スレーブ制御装置によって給電される分離した低直流電圧非安定器型発光部材と、
前記スレーブ制御装置に制御信号を搬送するため前記主制御モジュールから前記スレーブ制御装置への低電力線と
を有することを特徴とする請求項１０に記載の低電力制御システム。
【請求項１７】
前記スレーブ制御装置が、前記遠隔スイッチを完全に分離する分離する回路を備えていることを特徴とする請求項１６に記載の低電力制御システム。
【請求項１８】
前記絶縁回路が、前記遠隔スイッチを完全に分離するため光学的に分離した固体リレーであることを特徴とする請求項１６記載の低電力制御システム。
【請求項１９】
前記発光部材がハロゲンランプ、又は発光ダイオード照明機器であることを特徴とする請求項１６記載の低電力制御システム。
【請求項２０】
非安定器照明機器を制御する低電力のオン／オフ遠隔スイッチであって
少なくとも一つの非安定器照明機器ユニットと、
少なくとも一つの直流電力を供給する電源と、
遠隔スイッチと該非安定器照明機器ユニットとを結びつける制御装置と、
前記制御装置は、所定の第一の電圧から少なくとも一つの非安定器照明によって要求される所定の第二の電圧へ、電圧を低減するＤＣ−ＤＣコンバータを有することを特徴とする遠隔スイッチ。
【請求項２１】
前記非安定器照明機器ユニットが、発光ダイオード、発光ダイオードクラスタ、又はハロゲンランプであることを特徴とする請求項２０記載の特徴とする遠隔スイッチ。
【請求項２２】
前記少なくとも一つの電源は、個別の直流電源を有する個別の電源を組み合わせたデュアルシステムであり、前記制御装置と結びつけた単一の遠隔スイッチによって駆動されるオン／オフスイッチであることを特徴とする請求項２０記載の遠隔スイッチ。
【請求項２３】
前記制御装置が、主制御装置とデュアルシステムの第二のシステムへ制御信号を送る主制御装置からの低電力信号線からなることを特徴とする請求項２０記載の遠隔スイッチ。