(57)【要約】  電子安定器に接続するための、レトロフィット発光ダイオード（ＬＥＤ）照明デバイスであって、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、光を放出するためのＬＥＤアレイと、電子安定器からＡＣ供給電圧若しくはＡＣ供給電流を受け取るように、及び、受け取られたＡＣ供給電圧若しくはＡＣ供給電流に基づいてＬＥＤアレイを駆動するように構成されている、交流（ＡＣ）ＬＥＤドライバと、少なくとも１つのスイッチであって、少なくとも１つのスイッチの閉位置において、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに接続されている電子安定器に閉ループ電流回路を提供し、少なくとも１つのスイッチの開位置において、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに接続されている電子安定器に開ループ電流回路を提供し、それにより、電子安定器に対するＬＥＤ照明デバイスの欠如をシミュレートする、少なくとも１つのスイッチと、補助電源と、補助電源に接続されており、外部トリガを受信するように、及び、受信された外部トリガに基づいて少なくとも１つのスイッチを制御するようにのみ特化されている、スタンドアロン型外部トリガ回路とを備える。
2021508928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子安定器に接続するための、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスであって、
光を放出するためのＬＥＤアレイと、
前記電子安定器からＡＣ供給電圧若しくはＡＣ供給電流を受け取るように、及び、受け取られた前記ＡＣ供給電圧若しくは前記ＡＣ供給電流に基づいて前記ＬＥＤアレイを駆動するように構成されている、ＡＣ  ＬＥＤドライバと、
少なくとも１つのスイッチであって、
前記少なくとも１つのスイッチの閉位置において、前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに接続されている電子安定器に閉ループ電流回路を提供し、
前記少なくとも１つのスイッチの開位置において、前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに接続されている電子安定器に開ループ電流回路を提供し、それにより、前記電子安定器に対する前記ＬＥＤ照明デバイスの欠如をシミュレートする、少なくとも１つのスイッチと、
補助電源と、
前記補助電源に接続されており、外部トリガを受信すること、及び、受信された前記外部トリガに基づいて前記少なくとも１つのスイッチを制御することのみに特化されている、スタンドアロン型外部トリガ回路と、を備える、レトロフィットＬＥＤ照明デバイス。
【請求項２】
前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、
前記補助電源を充電するためのエネルギを収集するための、収集回路を備える、請求項１に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイス。
【請求項３】
前記収集回路が、
太陽電池ベースのエネルギ収集、
無線周波数ベースのエネルギ収集、
インダクタンスベースのエネルギ収集、
機械的振動ベースのエネルギ収集のうちのいずれかである、請求項２に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイス。
【請求項４】
前記スタンドアロン型外部トリガ回路が、所定のオン時間の間、外部トリガを定期的にリッスンするように構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１つのスイッチが、常開スイッチを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイス。
【請求項６】
前記スタンドアロン型外部トリガ回路が、赤外線の形態の外部トリガを受信するための、フォトダイオードを含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイス。
【請求項７】
照明システムであって、
電子安定器と、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイスと、を備え、
前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、前記電子安定器に接続されている、照明システム。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイスを動作させる方法であって、
前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスによって、前記少なくとも１つのスイッチを開くステップであって、それにより、前記電子安定器に対する前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの欠如をシミュレートするステップと、
前記スタンドアロン型外部トリガ回路によって、前記外部トリガを受信するステップと、
前記スタンドアロン型外部トリガ回路によって、受信された前記外部トリガに基づいて前記少なくとも１つのスイッチを閉じるステップと、を含む、方法。
【請求項９】
前記方法が、
前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスによって、前記スタンドアロン型外部トリガ回路によって提供される機能を除き、前記少なくとも１つのスイッチを開く前記ステップによってトリガされて、前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの全ての機能を無効にするステップを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、収集回路を備え、前記方法が、
前記収集回路によって、前記補助電源を充電するためのエネルギを収集するステップを含む、請求項８又は９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記収集回路が、
太陽電池ベースのエネルギ収集、
無線周波数ベースのエネルギ収集、
インダクタンスベースのエネルギ収集、
機械的振動ベースのエネルギ収集のうちのいずれかである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法が、
前記スタンドアロン型外部トリガ回路によって、所定のオン時間の間、外部トリガを定期的にリッスンするステップを更に含む、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのスイッチが、常開スイッチを含む、請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記スタンドアロン型外部トリガ回路が、赤外線の形態の外部トリガを受信するための、フォトダイオードを含む、請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
レトロフィットＬＥＤ照明デバイスによって実行されると、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法を前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに実施させる、コンピュータプログラムコードを含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、照明の分野に関し、より具体的には、レトロフィット発光ダイオード（ＬＥＤ）照明デバイスに関する。本発明は更に、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスと共に電子安定器も備える、照明システム、及び、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスを動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な照明用途に関して、発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用する、照明デバイスが開発されてきた。当該長い寿命及び高いエネルギ効率により、今日では、ＬＥＤランプはまた、従来の蛍光灯に置き換わるように、すなわち、レトロフィット用途に関して設計されている。そのような用途に関して、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、典型的には、レトロフィットされる対応のランプ設備のソケット内に嵌合するように適合されている。更には、照明デバイスの保守管理は、典型的にはユーザによって実施されるため、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、理想的には、設備の再配線を必要とすることなく、任意のタイプの好適な設備と共に容易に動作可能であるべきである。
【０００３】
特定のタイプのレトロフィットＬＥＤ照明デバイス、すなわちレトロフィットＬＥＤ管が、例えば、米国特許出願公開第２０１５／０１９８２９０号で開示されている。当該特許文献では、照明デバイスに電力を供給するための安定器を有する照明器具内の、蛍光照明デバイスに置き換わるための、ＬＥＤ照明デバイス構成が開示されている。ＬＥＤ照明デバイス構成は、複数のグループに構成されている複数のＬＥＤを備え、ＬＥＤのグループは、少なくとも第１の回路コンフィギュレーションと、ＬＥＤのグループの少なくとも一部分が、第１の回路コンフィギュレーションとは異なる方式で回路内に接続されている、ＬＥＤのグループの異なる回路構成を有する、第２の回路コンフィギュレーションとを含めた、複数の回路コンフィギュレーションで接続可能である。
【０００４】
典型的には、安定器は、従来の蛍光ランプ内で、ランプを通る電流を制限するために使用され、当該電流は、制限されない場合には、管の電圧電流特性における負性微分抵抗のアーチファクトにより、破壊的レベルまで上昇する恐れがある。
【０００５】
これらの既知のレトロフィットＬＥＤ照明デバイスにおける欠点の１つは、依然として過度に多くの不要な電力が消費される点である。このことは特に、いわゆる待機モードにおいて当てはまる。典型的には、待機モードにおいて、レトロフィットＬＥＤ照明デバイス内に存在する電子機器は、依然として安定器によって給電されているが、照明デバイス内に存在するＬＥＤアレイは、いずれの光も放出しない。それゆえ、電子機器は、照明デバイスが定常状態モードに切り替えられて戻ることができるように、例えば、無線コマンドなどの受信を、照明デバイスが受理することを確実にする。定常状態モードとは、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが実際に光を放出しているモード、すなわち、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスがオンにされているモードである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
待機モードにおいて消費される総電力量が低減されるように設計されている、レトロフィット発光ダイオード（ＬＥＤ）照明デバイスを、実現することが有利であろう。また、待機モードにおける総電力量が低減されるように、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスを動作させる方法を、実現することも望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これらの懸案事項のうちの１つ以上に、より良好に対処するために、本発明の第１の態様では、電子安定器に接続するための、レトロフィット発光ダイオード（ＬＥＤ）照明デバイスが提供される。ＬＥＤ照明デバイスは、
−光を放出するためのＬＥＤアレイと、
−電子安定器からＡＣ供給電圧若しくはＡＣ供給電流を受け取るように、及び、受け取られたＡＣ供給電圧若しくはＡＣ供給電流に基づいてＬＥＤアレイを駆動するように構成されている、交流（ＡＣ）ＬＥＤドライバと、
−少なくとも１つのスイッチであって、
−少なくとも１つのスイッチの閉位置において、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに接続されている電子安定器に閉ループ電流回路を提供し、
−少なくとも１つのスイッチの開位置において、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに接続されている電子安定器に開ループ電流回路を提供し、それにより、電子安定器に対するＬＥＤ照明デバイスの欠如をシミュレートする、少なくとも１つのスイッチと、
−補助電源と、
−補助電源に接続されており、外部トリガを受信すること、及び、受信された外部トリガに基づいて少なくとも１つのスイッチを制御することのみに特化されている、スタンドアロン型外部トリガ回路とを備える。
【０００８】
本発明者らの洞察の１つは、待機モードの間の総電力量が、当該待機モードの間に電子安定器がオフに切り替えられる場合には、低減されるというものであった。典型的には、電子安定器は、約２〜８ワットを消費し、レトロフィットＬＥＤ照明デバイス自体は、数百ミリワットを消費する。それゆえ、主電源を切り替えることなく、電子安定器がオフに切り替えられることを確実にする、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスにおける手段を提供することが、より有益であり得る点が見出された。すなわち、主電源は、依然として有効に動作している。
【０００９】
そのことを実現するために、少なくとも１つのスイッチが設けられ、少なくとも１つのスイッチの閉位置において、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに接続されている電子安定器に閉ループ電流回路を提供し、少なくとも１つのスイッチの開位置において、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに接続されている電子安定器に開ループ電流回路を提供し、それにより、電子安定器に対するＬＥＤ照明デバイスの欠如をシミュレートする。
【００１０】
少なくとも１つのスイッチが開位置にある場合には、電子安定器は、それ自体をオフに切り替えるか、又は故障モードに入ることになる。電子安定器は、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスによって電流が引き出されないことを感知することになり、及び／又は、フィラメント電流が流れていないことを感知することになり、当該情報を使用して、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが存在していないことを決定し、その後、電子安定器自体をオフに切り替えることになる。
【００１１】
本開示によれば、電子安定器に閉ループ電流回路を提供するために、及び、電子安定器に開ループ電流回路を提供するために、少なくとも１つのスイッチが設けられる点に留意されたい。多くの場合、当該特定の目的を得るためには、少なくとも２つのスイッチが必要とされる。すなわち、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、典型的には、２つのフィラメント回路を備え、その場合、少なくとも２つのスイッチが、これらの２つのフィラメント回路内に設けられることになる。第１のフィラメント回路内の第１のスイッチ、及び第２のフィラメント回路内の第２のスイッチである。
【００１２】
本開示は、安定器がオフに切り替えられるか、又は故障モードにある状況を目的としている。すなわち、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、待機モードにある。本発明者らは、補助電源に接続されており、外部トリガを受信すること、及び、受信された外部トリガに基づいて少なくとも１つのスイッチを制御することのみに特化されている、スタンドアロン型外部トリガ回路を導入することを見出した。
【００１３】
外部トリガ回路は、少なくとも待機モードにおいては、補助電源によって給電され、外部トリガの受信時に、スイッチを閉じるように構成されている。それゆえ、本発明者らは、外部トリガ回路が、可能な限り少ない電力を消費するべきである点を見出した。このことは、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、待機モードに、すなわち、外部電源に接続されていないモードに留まることが可能な、総時間量を増大させる。
【００１４】
このことは、外部トリガを受信するようにのみ特化され、少なくとも１つのスイッチを直接制御している、スタンドアロン型回路を使用することによって達成される。
【００１５】
外部トリガ回路は、スタンドアロン型回路である。それゆえ、当該機能は、他の目的に関してもまた使用されるマイクロコントローラには実装されない。その場合、マイクロコントローラはまた、待機モードにおいて厳密には必要とされない機能に関しても、電力を消費する。このことは、結果的に、スタンドアロン型実装よりも多くの総電力をもたらすことになる。外部トリガは、スタートアップ回路又はウェイクアップ回路の一種であってもよい。少なくとも１つのスイッチが再び閉じられると、安定器を使用して十分な電力が再び利用可能となり、外部トリガの機能の一部は、安定器から給電される他の回路機構、例えばマイクロコントローラなどによって、更に引き継がれてもよい。
【００１６】
外部トリガは、少なくとも１つのスイッチを制御するようにのみ特化されている。いずれの追加的機能も、必要とされる電力を増大させることになり、このことは望ましくはない。
【００１７】
外部トリガ回路は、少なくとも１つのスイッチを直接制御している。スタンドアロン型回路に関して上述されたように、外部トリガが、他の目的に関してもまた使用されるマイクロコントローラへの入力を提供することは、好ましくない。外部トリガ回路の機能は、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの他の機能から分離されており、それにより、待機モードの間は、外部トリガ回路の機能のみが存続されてもよい。換言すれば、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、待機モードにおいて、外部トリガ回路を除き、当該全ての機能を無効にするように構成されてもよい。
【００１８】
本開示による少なくとも１つのスイッチは、フィラメント回路内に設けられてもよい。フィラメント回路は、適合性、安全性、及び／又は信頼性の理由のために設けられてもよい。そのようなフィラメント回路は、従来の蛍光管ランプのフィラメントをエミュレートすることによって、電子安定器とレトロフィットＬＥＤ照明デバイスとの間のインタフェースを提供する。
【００１９】
レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、ＬＥＤ照明デバイスが、従来の蛍光照明デバイス又は従来の蛍光管に関する交換用照明デバイスとして使用されるために、交流（ＡＣ）ＬＥＤドライバを備える。ＡＣ  ＬＥＤドライバは、当該入力においてＡＣ供給電圧又はＡＣ供給電流を受け取り、ＡＣ供給電圧又はＡＣ供給電流をＤＣ電流に変換し、当該出力においてＤＣ電流をＬＥＤアレイに供給するように構成されている。
【００２０】
種々のタイプのＡＣ  ＬＥＤドライバが存在し、それぞれが、本開示によるレトロフィットＬＥＤ照明デバイスにおいて使用されるために好適である。例えば、半波整流用整流器は、ＡＣ供給電圧又はＡＣ供給電流の正の部分のみが通過することを可能にし、その一方で、ＡＣ供給電圧又はＡＣ供給電流の負の部分を遮断する。このことは、典型的には、単一のダイオードを使用して達成される。別の実施例では、全波整流用整流器が、当該出力において、ＡＣ供給電圧又はＡＣ供給電流の全体を、一定の極性のものに変換する。ＡＣ供給電圧又はＡＣ供給電流の正の部分は、通過することが可能にされ、ＡＣ供給電圧又はＡＣ供給電流の負の部分は、正の部分に変換される。このことは、ブリッジ整流器を使用して、又は、２つのダイオードをスイッチと組み合わせて使用することによって達成されてもよい。
【００２１】
本開示によれば、ランプ電流は、電子安定器への第１の物理的接続から、ＬＥＤ照明デバイス、例えばＬＥＤ照明デバイス内に存在する電子機器を介して、電子安定器への第２の物理的接続に流れる電流である。それゆえ、ランプ電流は、ＬＥＤアレイを直接通って流れる電流に限定されるものではない。
【００２２】
本開示によれば、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、レトロフィットＬＥＤ管又はレトロフィットＬＥＤフォトルミネセンスランプのうちのいずれかであってもよい。レトロフィットＬＥＤ管は、例えば、蛍光を使用して可視光を生成する低圧水銀蒸気ガス放電ランプである蛍光管に関する、交換用ＬＥＤ管である。
【００２３】
本開示によれば、外部トリガは、無線周波数（ＲＦ）ビーコン、又は赤外線であってもよい。
【００２４】
一実施例では、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、
−補助電源を充電するためのエネルギを収集するための、収集回路を備える。
【００２５】
収集回路は、
−太陽電池ベースのエネルギ収集、
−無線周波数（ＲＦ）ベースのエネルギ収集、
−インダクタンスベースのエネルギ収集、
−機械的振動ベースのエネルギ収集のうちのいずれかであってもよい。
【００２６】
太陽電池ベースのエネルギ収集は、好ましくは、非晶質であって、すなわち、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの筐体の上面上に配置されている非晶質、又は、拡散光を効率的に収集し得る任意のタイプのものであってもよい。このことはまた、補助電源、例えばバッテリの、有効寿命を延ばし得る。補助電源はまた、太陽電池のいずれかに対して光を放出することによって再充電されてもよい。
【００２７】
ＲＦベースのエネルギ収集は、ＷｉＦｉ信号、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ信号などの、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの近傍に存在しているＲＦ信号から、エネルギを収集することに基づいてもよい。
【００２８】
別の実施例では、スタンドアロン型外部トリガ回路は、所定のオン時間の間、外部トリガを定期的にリッスンするように構成されている。
【００２９】
上記は、外部トリガ回路が、動作を停止してもよく、例えばタイマー回路によって決定されている期間の後に、再び動作を開始してもよいことを伴う。そのようなタイマー回路は、典型的には、最小限の労力で構築されることができ、殆どがデジタルであるため、僅かな電力のみを消費し得る。このことは、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが待機モードに保たれることが可能な期間を延長すると共に、待機電力を更に低減する。
【００３０】
更なる実施例では、少なくとも１つのスイッチは、常開スイッチを含む。
【００３１】
フィラメントエミュレーション回路において常開スイッチを使用することにより、待機電力消費が低減するが、これは、これらのスイッチが、安定器をオフに切り替えたまま保つために、すなわち、電子安定器に開ループ電流回路を提供し続けるために、給電される必要がないためである。
【００３２】
レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの通常動作の間、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが電子安定器に接続され、電子安定器から電力を取得する際、常開スイッチは、能動的に閉じられなければならない。レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、待機モードから定常状態モードへの遷移をトリガする間、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに給電するために十分なエネルギ貯蔵量を保つことに加えて、主に、安定器を再始動させるために少なくとも１つのスイッチを動作させる場合、待機電力モードに切り替えられており、補助電源には、この待機モードに十分に長い期間にわたって留まるために、依然として十分なエネルギが貯蔵されている。
【００３３】
それゆえ、常開スイッチを使用することによって、待機モードで消散される電力量が、更に一層低減される。
【００３４】
別の実施例では、スタンドアロン型外部トリガ回路は、赤外線の形態の外部トリガを受信するための、フォトダイオードを含む。
【００３５】
第２の態様では、照明システムであって、
−電子安定器と、
−上述の実施例のうちのいずれかによるレトロフィットＬＥＤ照明デバイスとを備え、
レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、電子安定器に接続されている、照明システムが提供される。
【００３６】
電子安定器は、電子回路機構を介して、ランプ内部の電気の流れを調節してもよい。制御装置と称される場合もある電子安定器は、典型的には、電気回路内を流れる電流を制限し、それにより、ランプが焼損することを防止するレベルに、電流が基本的に保たれるように構成されている。
【００３７】
レトロフィットＬＥＤ照明デバイスである、本発明の第１の態様の実施形態に関して開示されたような利点及び定義はまた、それぞれ、照明システムである本発明の第２の態様の実施形態にも対応する点に留意されたい。
【００３８】
一実施形態では、電子安定器は、電子安定器から、接続されているレトロフィットＬＥＤ照明デバイスに流れる、電流を測定するように、及び、電流が測定されない場合には、電子安定器自体をオフに切り替えるように構成されている。
【００３９】
第３の態様では、上述の実施例のうちのいずれかによるレトロフィットＬＥＤ照明デバイスを動作させる方法が提供され、当該方法は、
−レトロフィットＬＥＤ照明デバイスによって、少なくとも１つのスイッチを開くステップであって、それにより、電子安定器に対するＬＥＤ照明デバイスの欠如をシミュレートするステップと、
−スタンドアロン型外部トリガ回路によって、外部トリガを受信するステップと、
−スタンドアロン型外部トリガ回路によって、受信された外部トリガに基づいて少なくとも１つのスイッチを閉じるステップとを含む。このことは、電子安定器に対するレトロフィットＬＥＤ照明デバイスの欠如のシミュレーションを取り消し、それにより、電子安定器は、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに再び電力を供給することを開始してもよい。
【００４０】
レトロフィットＬＥＤ照明デバイス及び照明システムである、本発明の第１の態様及び第２の態様の実施形態に関して開示されたような利点及び定義はまた、それぞれ、方法である本発明の第３の態様の実施形態にも対応する点に留意されたい。
【００４１】
一実施例では、本方法は、
−レトロフィットＬＥＤ照明デバイスによって、スタンドアロン型外部トリガ回路によって提供される機能を除き、少なくとも１つのスイッチを開くステップによってトリガされて、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの全ての機能を無効にするステップを更に含む。
【００４２】
更なる実施例では、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、収集回路を備え、本方法は、
−収集回路によって、補助電源を充電するためのエネルギを収集するステップを含む。
【００４３】
一実施例では、収集回路は、
−太陽電池ベースのエネルギ収集、
−無線周波数（ＲＦ）ベースのエネルギ収集、
−インダクタンスベースのエネルギ収集、
−機械的振動ベースのエネルギ収集のうちのいずれかである。
【００４４】
本方法は、
−スタンドアロン型外部トリガ回路によって、所定のオン時間の間、外部トリガを定期的にリッスンするステップを更に含み得る。
【００４５】
少なくとも１つのスイッチは、常開スイッチを含み得る。
【００４６】
別の実施例では、スタンドアロン型外部トリガ回路は、赤外線の形態の外部トリガを受信するための、フォトダイオードを含む。
【００４７】
更に別の態様では、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスによって実行されると、上述の実施例のうちのいずれかによる方法をレトロフィットＬＥＤ照明デバイスに実施させる、コンピュータプログラムコードを含む、コンピュータプログラム製品が提供される。
【００４８】
本発明のこれらの態様及び他の態様は、以降で説明される実施形態から明らかとなり、当該の実施形態を参照して解明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】先行技術で利用可能な照明システムの概略ブロック図表示を示す。
【図２】本開示による照明システムの例示的実施形態を示す。
【図３】本開示による照明システムの第２の実施形態を示す。
【図４】少なくとも１つのスイッチが強調表示されている、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの一実施例を示す。
【図５】本開示による方法を例示するフローチャートの一実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図面及び図の詳細な説明が提示される。異なる図における同じ参照番号は、同様の構成要素、又は、様々な構成要素の同じ機能を示す点に留意されたい。
【００５１】
図１は、先行技術で利用可能な照明システムの概略ブロック図１の表示を示す。照明システムは、電子安定器２、並びに、レトロフィット発光ダイオード（ＬＥＤ）照明デバイス３を備える。ＬＥＤ照明デバイス３は、電子安定器２から電力を受け取るように構成されており、電子安定器は、ＡＣ主電源に接続されている。ＡＣ主電源は、壁ソケット又は好適な電源コンセントにおいて、家庭の電力消費者に通常利用可能な、任意の電源とすることができる。電子安定器２は、通常、蛍光管と共に動作されるように設計されており、電子安定器に接続されている蛍光管のタイプに固有の出力を供給するように構成されている。安定器は、ＩＣ制御型安定器、又は、自励発振型安定器、高周波安定器、若しくは任意の他のタイプの安定器とすることができる。
【００５２】
従来、最も一般的には、電子安定器は、蛍光管と共に使用されるように設計されている。しかしながら、これらの蛍光ランプを、よりエネルギ効率の良いＬＥＤ照明デバイスで置き換えることが望まれている。このことは、電子安定器が交換され、追加的な配線が作製されることを必要とする。このことは、望ましくない場合が多いが、これは、そのようなＬＥＤ照明デバイスの設置及び保守管理に関与するのが、多くの場合、消費者自身であるためである。それゆえ、再配線及び余分な構成要素の設置を回避することが有利であろう。ＬＥＤ管自体に追加的な回路機構を組み込むことは、ＬＥＤ照明デバイスに関して同じ電子安定器を使用する方法を提供するものである。レトロフィットと呼ばれるこのプロセスは、一般的なものであり、設置及び運用のコストの大幅な節減につながる。
【００５３】
典型的には、レトロフィットＬＥＤ照明デバイス３は、ここで更に詳細に以下で説明される、複数の構成要素を含む。フィラメントエミュレーション回路４は、多くの場合、蛍光管のフィラメントの存在をエミュレートするために存在している。ピン安全性及びスタートアップ回路５は、レトロフィットＬＥＤ照明デバイス３の安全な動作を確実にする、追加的な安全性要素を提供するために存在している。スタートアップ回路５内の少なくとも１つのスイッチが開いている場合、そのことは、点火される前の蛍光管に特徴的な、およそ数メガオームのオーダーの莫大なインピーダンスをもたらす。整合回路６は、出力インピーダンスを互いに整合させるために存在している。電子安定器からＡＣ供給電圧若しくはＡＣ供給電流を受け取るように、及び、受け取られたＡＣ供給電圧若しくはＡＣ供給電流に基づいてＬＥＤアレイを駆動するように構成されている、交流（ＡＣ）ＬＥＤドライバ７、８が存在している。最後に、ＬＥＤアレイ９が、レトロフィットＬＥＤ照明デバイス３内に存在している。
【００５４】
レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの分野における課題の１つは、待機モードにおける照明システムの消費電力量を低減することである。本開示は、当該特定の構想を目的としている。このことは、図２〜図５を参照して、より詳細に説明される。
【００５５】
図２は、本開示による照明システム１０１の例示的実施形態を示す。
【００５６】
照明システム１０１は、電子安定器１０３及びレトロフィットＬＥＤ照明デバイス１０４を備える。電子安定器１０３は、ＡＣ主電源１０２に接続されている。
【００５７】
簡潔性の理由のために、レトロフィットＬＥＤ照明デバイス１０４の全ての構成要素が示されているわけではない。それゆえ、電力変換器１０５が、光を放出するためのＬＥＤアレイ１０６と共に存在している。電力変換器１０５は、それゆえ、フィラメントエミュレーション回路と、ピン安全性及びスタートアップ回路と、整合回路と、電子安定器からＡＣ供給電圧若しくはＡＣ供給電流を受け取るための、及び、受け取られたＡＣ供給電圧若しくはＡＣ供給電流に基づいてＬＥＤアレイを駆動するための、交流（ＡＣ）ＬＥＤドライバとを含み得る。
【００５８】
レトロフィットＬＥＤ照明デバイス１０４は、補助電源１０７、及びスタンドアロン型外部トリガ回路１０８を備える。更には、図４を参照してより詳細に説明される、少なくとも１つのスイッチが、レトロフィットＬＥＤ照明デバイス１０４内の電力変換器１０５の内部に設けられている。
【００５９】
少なくとも１つのスイッチは、閉位置において、それに接続されている電子安定器１０３に閉ループ電流回路を提供するように構成されている。開位置において、少なくとも１つのスイッチは、それに接続されている電子安定器１０３に開ループ電流回路を提供し、それにより、ＬＥＤ照明デバイスが、電子安定器に対するＬＥＤ照明デバイスの欠如をエミュレートする、すなわち、シミュレートするように構成されている。このことは、照明システムによって引き出される総電力量を低減するように、電子安定器を停止させる。
【００６０】
補助電源１０７は、例えば、大容量コンデンサ、バッテリなどである。コンデンサは、定常状態モードの間に充電される。このことは、電子安定器が、光を放出するためのＬＥＤアレイに電力を供給しているが、また、コンデンサにも充電電流を供給していることを意味する。補助電源１０７はまた、補助電源１０７への充電及び電力供給を制御するための、回路機構も含み得る。
【００６１】
待機モードが作動されると、電子安定器から引き出される電力が遮断される。電子機器は、その場合、補助電源、例えばバッテリ自体によって給電されることになる。このことは、バッテリが緩徐に放電されていくことを意味する。上述されたように、レトロフィットＬＥＤ照明デバイス内に存在する電子機器は、典型的には、数百ミリワットを引き出す。それゆえ、バッテリのサイズは、少なくとも所定の時間量、例えば、数分、数時間、丸一日などにわたって、コンデンサが電子機器に電力を供給することが可能であるように選択されるべきである。
【００６２】
スタンドアロン型外部トリガ回路１０８は、ＬＥＤ照明デバイス１０４が待機モードに留まることが可能な時間量を増大させるために設けられている。そのような外部トリガ回路１０８を導入する目的は、外部トリガ回路の機能を除き、ＬＥＤ照明デバイス１０４の全ての機能が、待機モードの間にオフに切り替えられてもよいことである。このことは、外部トリガ回路１０８が、当該外部トリガ回路が設計されている目的のためにのみ、電力を消費するように設計されることを可能にする。
【００６３】
すなわち、外部トリガ回路１０８は、スイッチを制御するようにのみ特化されている。いずれの追加的機能も、必要とされる電力を増大させることになり、このことは望ましくはない。
【００６４】
外部トリガ回路は、少なくとも１つのスイッチを直接制御している。スタンドアロン型回路に関して上述されたように、外部トリガが、他の目的に関してもまた使用されるマイクロコントローラへの入力を提供することは、好ましくない。外部トリガ回路の機能は、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの他の機能から分離されており、それにより、待機モードの間は、外部トリガ回路の機能のみが存続されてもよい。換言すれば、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスは、待機モードにおいて、外部トリガ回路を除き、当該全ての機能を無効にするように構成されてもよい。
【００６５】
レトロフィットＬＥＤ照明デバイス１０４は、例えば、電子安定器に接続するための２つの接続端子を備え、各端子が、２つの接続ピンを含み、少なくとも１つのスイッチは、２つのフィラメント回路によって含まれており、各接続端子が、当該対応する２つの接続ピンを互いに接続するために、２つのフィラメント回路のうちの一方に結合されている。
【００６６】
図３は、本開示による照明システム１０１の第２の実施形態を示す。
【００６７】
同じ機能又は同様の機能を有する諸態様は、可読性を高めるために、同じ参照番号で参照されている。図２に示される実施形態と比較した、図３に示される実施形態の主な相違点は、補助電源１０７、例えばバッテリを充電するためのエネルギを収集するために、収集回路１１０が設けられている点である。
【００６８】
収集回路１１０は、
−太陽電池ベースのエネルギ収集、
−無線周波数（ＲＦ）ベースのエネルギ収集、
−インダクタンスベースのエネルギ収集、
−機械的振動ベースのエネルギ収集のうちのいずれかであってもよい。
【００６９】
図４は、少なくとも１つのスイッチがより詳細に説明されている、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの一実施例を示す。
【００７０】
レトロフィットＬＥＤ照明デバイス２０４は、一方の端部上のエンドキャップと他方の端部上のエンドキャップとを介して、電子安定器２０３に接続されてもよい。各エンドキャップは、２つのピン、すなわちピンＰ１及びピンＰ２を有してもよい。上記は、参照番号Ｃ１Ｐ１、Ｃ１Ｐ２、Ｃ２Ｐ１、及びＣ２Ｐ２を使用して参照されている。
【００７１】
図４に示されるレトロフィットＬＥＤ照明デバイスでは、フィラメント回路機構は、適切な抵抗値を有するフィラメントが存在しているという印象を、電子安定器２０３に与える。すなわち、電子安定器２０３は、従来の蛍光管ランプが電子安定器２０３に接続されていると想定する。そうではない場合、多くの安定器は、何らかの不具合が存在していると結論付けて、稼働停止するであろう。レトロフィットＬＥＤ照明デバイス２０４内のスイッチ２０６、２０７は、電子安定器が、フィラメントが存在することを予期している場合に、閉じられてもよい。レトロフィットＬＥＤ照明デバイス２０４内のスイッチ２０８は、電子安定器がガスの点火を予期している場合に、閉じられてもよい。このことは、電子安定器２０３によって認識される抵抗を低減する。
【００７２】
スイッチ２０６、２０７、２０８が開かれると、安定器は、ランプが破損したか又は取り外されたと結論付ける。安定器は、破損したランプが交換された場合に、又は、照明デバイスが再び挿入された場合に、再び稼働を開始するべきである。ランプの故障は、多くの場合、フィラメントの破損によるものである。そのため、実際には、双方のフィラメントの存在は、新たなランプが挿入されていることとして解釈され得る。多くの安定器は、このことを確認して、フィラメントが存在している場合、再び動作を開始するように、すなわち、予熱、点火などを試みることになる。この特徴は、フィラメント回路内のスイッチ２０６、２０７によって使用される。
【００７３】
スイッチ２０６、２０７は、約１０…２０オームの比較的大きい抵抗に並列とすることができる。スイッチ２０６、２０７が開いている場合、電子安定器は、大きいフィラメント抵抗を判定し、このことを問題として解釈して、予熱、点火などで開始することがない。この状態では、安定器は、主電源からの少ない電力のみを消費する。スイッチ２０６、２０７が閉じると、安定器によって認識されるフィラメント抵抗が降下することになり、安定器は、通常動作、すなわち予熱、点火などを開始することになる。
【００７４】
双方のフィラメントを監視する安定器に関しては、１つのフィラメントスイッチで十分であろう。しかしながら、１つのフィラメントのみを監視する安定器もまた存在し、ＴＬＥＤが挿入される方向に依存することなく、これらの安定器を制御するためには、２つのスイッチが、すなわち、２つのフィラメント回路のそれぞれに１つずつ、必要とされてもよい。
【００７５】
ドライバ及びＬＥＤと直列のスイッチ２０８の目的は、フィラメント回路内のスイッチ２０６、２０７の目的とは異なる。ドライバ及びＬＥＤと直列のスイッチ２０８は、ランプを点火することを試みる安定器に対処しなければならず、また、スイッチが開いている場合に、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの２つの端部間に安全絶縁をもたらさなければならない。それゆえ、フィラメントスイッチ２０６、２０７よりも大型で、よりコスト高となる。原理的には、このスイッチを、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスからＣ１Ｐ２を接続解除するスイッチによって、置き換えることが可能である。しかしながら、その場合、Ｃ１Ｐ１及びＣ１Ｐ２に接続されている２つのスイッチが、点火及び安全絶縁に対処しなければならない。このことは、実装の労力を増大させるものであり、実際には行われることがない。あるいは、Ｃ２Ｐ１及びＣ２Ｐ２に接続されている２つのスイッチ２１０が、点火及び安全絶縁に対処することもできる。
【００７６】
図５は、本開示による方法を例示するフローチャートの一実施例を示す。
【００７７】
フローチャート３０１は、上述の実施例のうちのいずれかによるレトロフィットＬＥＤ照明デバイスを動作させる方法を目的とし、当該方法は、
−レトロフィットＬＥＤ照明デバイスによって、少なくとも１つのスイッチを開くステップ３０２であって、それにより、電子安定器に対するＬＥＤ照明デバイスの欠如をシミュレートするステップと、
−スタンドアロン型外部トリガ回路によって、外部トリガを受信するステップ３０３と、
−スタンドアロン型外部トリガ回路によって、受信された外部トリガに基づいて少なくとも１つのスイッチを閉じるステップ３０４とを含む。このことは、電子安定器に対するレトロフィットＬＥＤ照明デバイスの欠如のシミュレーションを取り消し、それにより、電子安定器は、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに再び電力を供給することを開始してもよい。
【００７８】
図面、本開示、及び添付の請求項の検討によって、開示される実施形態に対する他の変形形態が、当業者により理解されることができ、また、特許請求される発明を実施する際に実行されることができる。請求項では、単語「備える（comprising）」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項において列挙される、いくつかの項目の機能を果たすことができる。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に、又は他のハードウェアの一部として供給される、光学記憶媒体又は固体媒体などの、好適な媒体上に記憶／分散されてもよいが、また、インターネット、又は他の有線若しくは無線の電気通信システムなどを介して、他の形態で分散されてもよい。請求項中のいかなる参照符号も、その請求項の範囲を限定するとして解釈されるべきではない。
【図１】
2021508928.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年10月1日(2020.10.1)
【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】
電子安定器に接続するための、レトロフィットＬＥＤ照明デバイスであって、
光を放出するためのＬＥＤアレイと、
前記電子安定器からＡＣ供給電圧若しくはＡＣ供給電流を受け取るように、及び、受け取られた前記ＡＣ供給電圧若しくは前記ＡＣ供給電流に基づいて前記ＬＥＤアレイを駆動するように構成されている、ＡＣ  ＬＥＤドライバと、
少なくとも１つのスイッチであって、
前記少なくとも１つのスイッチの閉位置において、前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに接続されている電子安定器に閉ループ電流回路を提供し、
前記少なくとも１つのスイッチの開位置において、前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに接続されている電子安定器に開ループ電流回路を提供し、それにより、前記電子安定器に対する前記ＬＥＤ照明デバイスの欠如をシミュレートする、少なくとも１つのスイッチと、
スタンドアロン型外部トリガ回路に給電するための補助電源と、
前記補助電源に接続されており、外部トリガを受信すること、及び、受信された前記外部トリガに基づいて前記少なくとも１つのスイッチを制御することのみに特化されている、前記スタンドアロン型外部トリガ回路と、を備える、レトロフィットＬＥＤ照明デバイス。
【請求項２】
前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、
前記補助電源を充電するためのエネルギを収集するための、収集回路を備える、請求項１に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイス。
【請求項３】
前記収集回路が、
太陽電池ベースのエネルギ収集、
無線周波数ベースのエネルギ収集、
インダクタンスベースのエネルギ収集、
機械的振動ベースのエネルギ収集のうちのいずれかである、請求項２に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイス。
【請求項４】
前記スタンドアロン型外部トリガ回路が、所定のオン時間の間、外部トリガを定期的にリッスンするように構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１つのスイッチが、常開スイッチを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイス。
【請求項６】
前記スタンドアロン型外部トリガ回路が、赤外線の形態の外部トリガを受信するための、フォトダイオードを含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイス。
【請求項７】
照明システムであって、
電子安定器と、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイスと、を備え、
前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、前記電子安定器に接続されている、照明システム。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレトロフィットＬＥＤ照明デバイスを動作させる方法であって、
前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスによって、前記少なくとも１つのスイッチを開くステップであって、それにより、前記電子安定器に対する前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの欠如をシミュレートするステップと、
前記スタンドアロン型外部トリガ回路によって、前記外部トリガを受信するステップと、
前記スタンドアロン型外部トリガ回路によって、受信された前記外部トリガに基づいて前記少なくとも１つのスイッチを閉じるステップと、を含む、方法。
【請求項９】
前記方法が、
前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスによって、前記スタンドアロン型外部トリガ回路によって提供される機能を除き、前記少なくとも１つのスイッチを開く前記ステップによってトリガされて、前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスの全ての機能を無効にするステップを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスが、収集回路を備え、前記方法が、
前記収集回路によって、前記補助電源を充電するためのエネルギを収集するステップを含む、請求項８又は９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記収集回路が、
太陽電池ベースのエネルギ収集、
無線周波数ベースのエネルギ収集、
インダクタンスベースのエネルギ収集、
機械的振動ベースのエネルギ収集のうちのいずれかである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法が、
前記スタンドアロン型外部トリガ回路によって、所定のオン時間の間、外部トリガを定期的にリッスンするステップを更に含む、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのスイッチが、常開スイッチを含む、請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記スタンドアロン型外部トリガ回路が、赤外線の形態の外部トリガを受信するための、フォトダイオードを含む、請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
レトロフィットＬＥＤ照明デバイスによって実行されると、請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の方法を前記レトロフィットＬＥＤ照明デバイスに実施させる、コンピュータプログラムコードを含む、コンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2021508928.tif 000008
2021508928.tif 000009