(57)【要約】  多次元コントローラ（１５０）は、照明装置（２５０）の多重パラメータを制御する。３つの回転軸（１０１〜１０３）を備えるトラックボール（１００）は、例えば、色度、輝度及び彩度のような３つの照明パラメータのそれぞれを制御するために使用される。同様に、強度、方向及び拡散コントロールが、三次の自由度／コントロールを備えた装置により制御されてもよい。フォースフィードバック（１２０）は、設定されたプリセット又は推奨の動作条件からの逸脱を示すために任意的に与えられる。また、スイッチ（１３０）及び他の制御要素は、プリセットパラメータを保存したり、呼び出したり、指定の照明設定をオーバーライドしたりする等のために備えられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明コントロールシステムであって：
複数の次元における動きを検出するよう構成される入力デバイス、及び、
コントローラであり：
前記複数の次元のそれぞれにおける前記動きを対応する照明パラメータにマップし、かつ、
１又は２以上の前記照明パラメータに対応する１又は２以上の光源における照明効果の変化を生じさせるため、１又は２以上の前記照明パラメータを照明システムに伝えるよう構成されるコントローラ、
を有する照明コントロールシステム。
【請求項２】
前記照明システムを更に有する請求項１のシステム。
【請求項３】
前記入力デバイスは、複数の次元の１又は２以上で前記動きを制限するよう構成される１又は２以上の復原要素を有し、かつ、
前記コントローラは、更に、前記照明パラメータに基づいて前記１又は２以上の復原要素を制御するよう構成される、
請求項１のシステム。
【請求項４】
前記コントローラは、
１又は２以上の：
１又２以上の前記照明パラメータに関連する１又は２以上のルール、及び、１又は２以上の前記照明パラメータと１又は２以上の所定の照明パラメータとの間の差、
に基づいて前記１又は２以上の復原要素を制御するよう構成される、
請求項３のシステム。
【請求項５】
前記コントローラに操作可能に結合される１又は２以上の入力スイッチを更に有する、
請求項１のシステム。
【請求項６】
１又は２組以上の照明パラメータを保存するよう構成されるメモリを更に有し、
前記コントローラは：
前記１又は２以上のスイッチの状態に基づいて前記照明パラメータを前記メモリに保存し、かつ、
前記１又は２以上のスイッチの前記状態に基づいて前記メモリから前記照明パラメータを呼び出すよう構成される、
請求項５のシステム。
【請求項７】
前記照明システムによって制御される１又は２以上の光源を更に有する、
請求項１のシステム。
【請求項８】
前記入力デバイスは、前記１又は２以上の光源の少なくとも１つを有する、
請求項７のシステム。
【請求項９】
前記入力デバイスは、トラックボールを有する、
請求項１のシステム。
【請求項１０】
前記トラックボールは、三次元の動きを検出するよう構成される、
請求項９のシステム。
【請求項１１】
照明システム制御方法であって：
複数の次元の動きを検出するよう構成される入力デバイスから入力を受けるステップ、
前記複数の次元のそれぞれにおける前記動きを対応する照明パラメータにマップするステップ、及び、
１又は２以上の前記照明パラメータに対応する１又は２以上の光源における照明効果の変化を生じさせるため、１又は２以上の前記照明パラメータを照明システムに伝えるステップ、
を有する照明システム制御方法。
【請求項１２】
前記照明システムで前記１又は２以上の照明パラメータを受けるステップ、及び、
前記１又は２以上の照明パラメータに基づいて前記照明効果を変化させるステップ、
を更に有する請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記照明パラメータに基づいて前記入力デバイスにおける複数の次元の１又は２以上で前記動きを制限するよう構成される１又は２以上の復原要素を制御するステップ、
を更に有する請求項１１の方法。
【請求項１４】
前記１又は２以上の復原要素を制御するステップは、
前記動きの制限量を決定するために１又２以上の前記照明パラメータに関連する１又は２以上のルールを適用するステップを有する、
請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記１又は２以上の復原要素を制御するステップは、
前記動きの制限量を決定するために１又は２以上の前記照明パラメータと１又は２以上の所定の照明パラメータとの間の差を決定するステップを有する、
請求項１３の方法。
【請求項１６】
前記動きを制限するために前記１又は２以上の復原要素に力をかけるステップを更に有する、
請求項１３の方法。
【請求項１７】
前記入力デバイスから他の入力を受けるステップ、及び、
前記他の入力に基づいて、前記照明パラメータを選択的に保存するステップ、又は、前記照明パラメータを選択的に読み出すステップのうちの１つを実行するステップ、
を更に有する請求項１１の方法。
【請求項１８】
前記照明パラメータに基づいて前記入力デバイスにおける１又は２以上の光源を制御するステップ、
を更に有する請求項１１の方法。
【請求項１９】
前記入力デバイスは、トラックボールを有する、
請求項１１の方法。
【請求項２０】
前記入力デバイスからの前記入力は、三次元の前記動きの指示を有する、
請求項１１の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明システムの分野に関し、特に、照明パラメータを変化させる多次元制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
環境照明は、環境に関連する雰囲気に有意な効果を有する。読書の助けとなる環境は、典型的には、明るく照らされ、ロマンスを促す環境は、典型的には、薄暗く照らされる、といった具合である。輝度レベルに加え、色の含有量もまた環境の雰囲気に影響を与える。黄味又は赤味がかった光は、一般的に、青味がかった光よりも“暖かい”とされている。同様に、光の彩度（白色量）、及び、光の分散のような他のパラメータも、雰囲気に影響する。
【０００３】
従来の照明システムは、所望とする照明効果のためのパラメータを設定するために可変制御スイッチを使用する。家庭環境においては、所望の効果を実現するための各光源又は一組の光源を制御するために、様々なオン・オフスイッチや可変調光器が使用される。劇場環境においては、所望の効果を実現するために、典型的には、多くのスライディング制御つまみや回転制御つまみを含む制御パネルが使用される。
【０００４】
１９８５年１０月３０日に出願された欧州特許出願公開第０１９２８８２号“LIGHT  SOURCE  HAVING  AUTOMATICALLY  VARIABLE  HUE,  SATURATION,  AND  BEAM  DIVERGENCE”は、投影された光の色相、彩度及び発散を変えるために、様々なフィルターやレンズが白色光源に対して方向付けられた照明設備を開示し、参照により本明細書で援用される。その時代の典型的な実施例として、可変光源のための制御パネルは、スライディング制御つまみや回転制御つまみを有する。
【０００５】
所望の効果を実現するための、単一コマンドを介して呼び出され得る複数組の照明パラメータを保存するために、次第に、コンピュータが使用されるようになってきている。
【０００６】
２００２年６月１３日に出願された米国特許出願公開第２００３／００５７８８７号“SYSTEMS  AND  METHODS  OF  CONTROLLING  LIGHT  SYSTEMS”は、各光源又は複数組の光源の色や強度が無線通信を介して集中制御装置から制御されるマルチライトシステムを開示し、参照により本明細書で援用される。各光源又は複数組の光源のための制御パラメータを選択し、かつ、指定するために、好適には、制御されている環境をグラフで示したものが使用される。これらパラメータは、ファイルに保存され、必要に応じて“プレイバック”される（すなわち、そのファイルから読み出され、光源に伝えられる。）。プレイバックは、ユーザによって直接的に開始されてもよく、定義済みのスケジュールに応じて発生するようプログラムされてもよい。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０１９２８８２号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／００５７８８７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、光源の多重パラメータを制御するためのインターフェースを提供することである。本発明の更なる目的は、手動制御及びコンピュータ制御照明システムの双方に適合する、光源の多重パラメータを制御するためのインターフェースを提供することである。本発明の更なる目的は、使い方が簡単で分かり易く、かつ、使用中にフィードバックを任意的に供給する、光源の多重パラメータを制御するためのインターフェースを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
これらの目的等は、照明システムの多重パラメータを制御するための多次元コントローラを提供することにより達成される。３つの回転軸を備えるトラックボールは、例えば、色度（クロミナンス）、輝度（ルミナンス）及び彩度（サチュレーション）のような３つの照明パラメータのそれぞれを制御するために使用される。同様に、強度、方向及び拡散制御が、三次の自由度／コントロールを備えた装置により制御されてもよい。フォースフィードバックは、設定されたプリセット又は推奨の動作条件からの逸脱を示すために任意的に与えられる。また、スイッチ及び他の制御要素は、プリセットパラメータを保存したり、呼び出したり、指定の照明設定をオーバーライドしたりする等のために備えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
一例として添付図面を参照しながら本発明を更に詳しく説明する。
【００１０】
図面を通じて、同じ参照番号が同じ要素又は実質的に同じ機能を実行する要素を参照する。図面は、例示を目的として包含されており、本発明の範囲の限定を目的とするものではない。
【００１１】
本発明は、照明システムにおける多重パラメータを制御するために使用される多次元入力デバイスを含む。提示と理解とを簡単にするため、多次元入力デバイスの実例としてトラックボールを使用しながら本発明を公開する。当業者は、例えば、従来のジョイスティック、マウス等はもちろん、バーチャルリアリティのグローブ、スーツ、ヘッドギア等のより進歩した装置を含む様々な多次元入力デバイスの何れもが使用され得ることを認識する。当業者は、また、トラックボールは、マウスのように、“相対位置”又は“モーションベース”の入力デバイスではあるが、本発明の原理は、タブレット表面のポインティングデバイスの絶対位置が二次元座標を規定するグラフィックスタブレットのような“絶対位置”又は“ポジションベース”の装置にも等しく適用できることに気付く。同様に、用語“次元（ディメンジョン）”は、本明細書においては一般的な意味として使用され、動きが検出され得る区別可能な如何なる方向をも含むものとする。例えば、三次元空間において、次元は、上下、左右及び前後であってもよく、球面空間において、次元は、ロール、ピッチ及びヨーであってもよく、固定空間において、次元は、応力（ストレス）及び回転力（トルク）であってもよい。
【実施例】
【００１２】
図１Ａから１Ｅは、本発明で用いる三次元トラックボールの実施例を図解する。図１Ａは、方向１０１、１０２、１０３の如何なる組み合わせにも回転できるボール１００の例を図解する。このボール１００は、ボール１００の動きを伝える内部慣性センサーを含んでいてもよいが、より伝統的な実施例では、ボール１００は、図１Ｂが図解するように、方向１０１、１０２、１０３の各方向の動きをそれぞれ伝えるよう構成されたセンサー１１１、１１２、１１３を含むベース１１０にはめ込まれる。実施例のセンサー１１１、１１２及び１１３は、ボール１００に接し、３つの直交する方向のそれぞれに回転するローラー、及び、回転に対応するパルスや他の信号を伝える光学ピックアップのような検出装置を含む。コントローラ（図２の１５０）は、以下で詳述するように、ボール１００の動きの大きさを決定し得るこれら信号を受信する。
【００１３】
図１Ｃは、多次元入力デバイスに復原（フィードバック）要素１２０が含まれる本発明の別の態様を図解する。理解を簡単にするために、復原要素１２０は、ボールの回転に対する抵抗をもたらす力を及ぼすよう、ボール１００の表面に垂直な方向に移動可能となるように図解される。当業者は、他の装置（アレンジメント）が、より精選されたフィードバックを提供するよう使用され得ることを認識する。例えば、特定の方向又は複数の方向の組み合わせにおけるボールの動きに抵抗する装置である。同様に、バーチャルリアリティグローブが多次元入力デバイスとして使用された場合、そのグローブの要素における張力（テンション）が、特定の方向における動きに抵抗し、或いは、アシストするために任意的に制御される。
【００１４】
図１Ｄは、多次元入力デバイスにスイッチデバイス１３０が含まれる本発明の別の態様を図解する。この例において、スイッチデバイス１３０は、ボール１００の下に位置し、かつ、ユーザがそのボールに及ぼした垂直圧に反応するマイクロスイッチであってもよい。ボール１００から独立したスイッチを含む他のスイッチ装置も当業者にとって自明である。
【００１５】
図１Ｅは、多次元入力デバイスに光学部材１４０が含まれる本発明の別の態様を図解する。この例において、ボール１００は、半透明であり、光学部材１４０は、ボール１００の動きにより決定されるパラメータに基づいて、ボール１００に対し光を発射するよう構成される。好適には、発射された光は、多次元入力デバイスが実環境において作り出している、或いは、作りだそうとしている照明効果に対応する。
【００１６】
図２は、本発明に従った多次元照明コントローラのブロック図の例を図解する。コントローラ１５０は、多次元入力デバイスにおけるモーションセンサー１１１、１１２等から信号を受信する。理解を簡単にするため、参照番号は、図１におけるトラックボールの例のモーションセンサーに対応するが、図２のこれらセンサーは、慣性センサー、張力センサー、近接センサー等、多次元入力デバイスにおける如何なるセンサーにも対応することに留意すべきである。
【００１７】
コントローラ１５０は、センサー１１１、１１２からの信号、そしてもちろん如何なるスイッチ１３０からの信号をも処理し、図３を参照しながら以下で詳述するように、入力デバイスからの信号に対応する照明パラメータの値を決定するようにする。コントローラ１５０は、これらパラメータを光源コントローラ２５０に伝える。光源コントローラ２５０は、これらパラメータに対応する１又は２以上の光源２１１に適切な制御を適用するよう構成されている。例えば、図１Ａにおけるボール１００の方向１０１への回転は、光源の明度又は輝度を制御してもよく、方向１０２への回転は、光源の色（カラー）又は色度（クロミナンス）を制御してもよく、方向１０３への回転は、光源の白色度（ホワイトネス）又は彩度を制御してもよい。制御可能な光源の特性が多次元入力デバイスで利用できる次元数より多い場合に、スイッチ１３０は、特定の照明パラメータ値に対する入力信号のマッピングを再割り当てするよう構成されてもよい。例えば、光源のフラッシング、ブリンキング、又は、シーケンシングを制御する一連の入力は、入力デバイスにおけるスイッチを制御することにより有効とされてもよい。
【００１８】
コントローラ１５０とコントローラ２５０との間の通信は、直接接続、ラジオ、赤外線等の様々な有線又は無線の如何なる手段を介してもよい。このシステムの好適な実施例では、入力デバイス及び照明システムは、それぞれ、ホームネットワーキングプロトコルと互換性があり、コントローラ１５０、２５０は、対応するホームネットワークを介して通信を行う。内蔵型システムでは、コントローラ１５０、２５０は、同じデバイス内に包含されてもよく、ある実施例では、コントローラ１５０、２５０は、単一のプロセッシングデバイスとして具現化され、パラメータの“交信”は、ソフトウェアコードの各機能ブロックが実行されるように、プロセッサ内のレジスタ又は記憶素子を介するようにしてもよい。
【００１９】
コントローラ１５０は、また、以下で詳述するように、フィードバックデバイス１２０を制御するよう任意的に構成される。
【００２０】
本発明の好適な実施例において、複数組の定義済みパラメータ値は、プリセット２２０として保存され、所定の効果を実現するための光源２１１をユーザが迅速に設定できるようにする。このプリセットされた選択肢は、多次元入力デバイス内で与えられてもよく、或いは、照明コントロール内で与えられてもよい。何れの実施例においても、多次元入力デバイスは、ユーザが現在のパラメータをプリセット２２０として保存できるようにするコントロール（典型的にはスイッチ１３０である。）を有する。複数のプリセット２２０が与えられた場合、スイッチ１３０は、入力デバイスにおける次元の一つが各プリセットを“スクロール”できるよう構成されてもよい。上述のように、入力デバイスは、照明コントロール２５０によって同じように制御される光源１４０を含むようにしてもよい。任意的に、コントローラ２５０は、ユーザがプリセットをスクロールし、或いは、所望の効果を探す間、光源２１１と無関係に光源１４０を制御するよう構成されてもよい。所望の効果が実現されたとしてユーザが合図すると、光源１４０によって示されるように、コントローラ１５０は、照明コントローラ２５０が同じ設定を光源２１１に適用できるようにする。コントローラ１５０又はコントローラ２５０は、また、所定の時間にプリセット２２０をアクティブにする、或いは、スケジュールされた時間に一連のプリセット２２０をアクティブにするよう構成されるスケジューラを任意的に有する。
【００２１】
図３は、本発明に従ったコントローラ１５０で使用されるフローチャートの例を図解する。３１０において、コントローラは、多次元入力デバイスにおける１又は２以上のセンサー又はスイッチから行動を検出する。
【００２２】
行動が検出されると、コントローラは、入力デバイスの各次元に対して、ループ３２０〜３３５を実行する。本発明の好適な実施例では、コントローラは、ユーザが１又は２以上の入力次元を選択的に有効とすることができるようにし、例えば、照明システムの輝度だけに影響するよう選択し、他の照明効果を現在の設定に固定させることができるようにする。３３５において、各次元は、その次元における動きが対応パラメータに影響を与えるべく有効となっているかチェックされる。有効であれば、その有効となった方向に対応する照明パラメータは、その有効となった方向への任意の動きに基づいて更新される。
【００２３】
入力次元の全てが処理された後、コントローラは、ループ３４０〜３５５を通じて、各スイッチ入力を処理する。入力デバイスの現在のモードにもよるが、いくつかのスイッチは、入力デバイスの動作に影響することから、無効とされてもよい。３４５において、各スイッチは、有効となっているかチェックされ、有効となっていれば、３５０において、そのスイッチの状態により制御される動作が実行される。上述のように、スイッチは、プリセットパラメータの保存や呼び出しをできるようにしてもよく、その結果、３３０でセットされた照明パラメータ値の保存やオーバーライドができるようにする。
【００２４】
スイッチが存在するならば、全てのスイッチが処理された後、ループ３６０〜３７５を通じて、各照明パラメータが照明システムに適用される。３６５において、パラメータに対応する照明効果が制御される。上述のように、この制御は、照明システム全体の輝度、色度、彩度等に影響を与えるようにしてもよく、或いは、入力デバイスの現在のモード、又は、照明システムの現在のモードに応じて、入力デバイスにおける任意の光源のような精選された光に限定されてもよい。
【００２５】
３７０において、コントローラは、１又は２以上の照明パラメータに基づいて、１又は２以上のフィードバックデバイスを任意的に制御する。例えば、ほとんどの光の欠陥率は、輝度レベルに依存する。フィードバックデバイスは、高い輝度レベルを阻止するよう、継続的な輝度の増大につれて増大する抵抗を備えるよう構成され得る。別の例では、抵抗は、選択されたプリセットからの差に基づいて増大し得る。同様に、“エキスパートシステム”アプローチを用いながら、抵抗は、ユーザによって与えられる、或いは、照明効果における第三者であるエキスパートによって与えられる複数組のルールに基づいていてもよい。このようなエキスパートシステムアプローチは、劇場のような専門的な照明設定での使用に特に適している。エラーの可能性、及び／又は、そのシステムを操作するために必要とされる能力又は訓練の量を低減させるためである。
【００２６】
照明システム及び任意的なフィードバックシステムに全てのパラメータが適用された後、コントローラは、入力デバイスからの次の入力を受けるために３１０に戻り、上述の処理を繰り返す。
【００２７】
上記記載は、単に、本発明の原理を説明しているだけにすぎない。従って、当然のことながら、当業者は、本明細書では明確に記載されたり示されたりしていないが、本発明の原理を具現し、それゆえ、請求項の精神と範囲に含まれる様々な装置を考案することができる。
【００２８】
それら請求項を解釈する場合、当然のことながら、ａ）語句“含む”は、与えられた請求項に記載されたもの以外の他の要素又は行為の存在を除外するものではなく、ｂ）要素の前にある語句“一つの”は、そのような要素が複数存在することを除外するものではなく、ｃ）請求項の如何なる引用符号もその範囲を限定するものではなく、ｄ）いくつかの“手段”は、同じアイテム、又は、ハードウェア若しくはソフトウェアで実現された構造若しくは機能によって表され、ｅ）開示された要素のそれぞれは、ハードウェア部分（例えば、個別的又は統合的な電子回路を含む。）、ソフトウェア部分（例えば、コンピュータプログラミングである。）、及び、それらの任意の組み合わせで構成され、ｆ）ハードウェア部分は、アナログ部分及びデジタル部分の一方又は双方で構成されてもよく、ｇ）開示された何れのデバイス又はそのデバイスの部分は、明確に示されない限り、一体化されても、更なる部分に分割されてもよく、ｈ）明確に示されない限り、行為における特定の順序が要求されることを意図するものではなく、かつ、ｉ）用語“複数の要素”は、２以上の記載要素を含み、要素数に対する如何なる特定の範囲を暗示するものでもなく、換言すれば、複数の要素とは、単に二つの要素を含むだけでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】本発明で使用される三次元トラックボールの実施例を図解する。
【図１Ｂ】本発明で使用される三次元トラックボールの実施例を図解する。
【図１Ｃ】本発明で使用される三次元トラックボールの実施例を図解する。
【図１Ｄ】本発明で使用される三次元トラックボールの実施例を図解する。
【図１Ｅ】本発明で使用される三次元トラックボールの実施例を図解する。
【図２】本発明に従った照明コントロールシステムのブロック図の例を図解する。
【図３】本発明に従った照明コントロールシステムのフローチャートの例を図解する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
2008521193.tif 000008
【図３】
2008521193.tif 000009
【国際調査報告】
2008521193.tif 000010
2008521193.tif 000011
2008521193.tif 000012