(57)【要約】  照明システム１は、アレイに従って配置された複数の光源ユニット１０を含み、各光源ユニットは、少なくとも１つの調整可能な光源１２と、ユニットコントローラ１１とを含んでいる。通信ネットワーク３０は、隣接する光源ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ間の直線ラインに沿って延在する、通信ライン３２、３３を有している。所望の照明効果を実現するため、共通のシステムコントローラ２０が、個々のユニットコントローラ１１に対して、それらの位置および配向を考慮した制御信号Ｓｃを発する。共通システムコントローラは、光源ユニット１０の位置および配向を、自動的に特定する機能を有する。この目的のため、光源ユニットは、通信ラインの長さを検出する長さ検出手段６０と、通信ラインの相対的な方向を検出する方向検出手段５０とを有し、計測された結果を、共通システムコントローラに伝達する。
2010504611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイに従って配置された複数の光源ユニットであって、各光源ユニットが、少なくとも１つの調整可能な光源と、該光源を制御するユニットコントローラとを含んでいる光源ユニット、
個々の前記ユニットコントローラに対して制御信号を発する、共通システムコントローラ、および
隣接する光源ユニット間の直線ラインに沿って延在する通信ラインを有し、前記共通システムコントローラと第１の光源ユニットとの間に少なくとも１つの通信ラインを有している通信ネットワーク
を含む照明システムであって、
各光源ユニットが、該光源ユニットに接続された少なくとも１つの通信ラインの長さを検出する、長さ検出手段を含んでおり、
各光源ユニットが、該光源ユニットに接続された少なくとも１つの通信ラインの相対的な方向を検出する、方向検出手段を含んでおり、
各光源ユニットは、対応の前記長さ検出手段および前記方向検出手段から出力信号を受け取るプロセッサを含んでおり、該プロセッサは、対応の前記長さ検出手段からの前記出力信号から、前記少なくとも１つの通信ラインの長さを表す信号を導出し、該信号を前記共通システムコントローラに送信するように設計されており、該プロセッサはさらに、対応の前記方向検出手段からの前記出力信号から、前記少なくとも１つの通信ラインの方向を表す信号を導出し、該信号を前記共通システムコントローラに送信するように設計されており、
前記共通システムコントローラは、すべての光源ユニットの前記プロセッサから前記信号を受信し、該信号から、少なくとも１つの特定の光源ユニットの絶対的な位置および配向を算出するように、動作可能とされていることを特徴とする照明システム。
【請求項２】
前記共通システムコントローラが、特定の光源ユニットについて算出された前記絶対的な位置および配向を考慮して、該特定の光源ユニットに対する制御信号を算出するように、動作可能とされていることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
【請求項３】
前記共通システムコントローラが、受信先として意図している光源ユニットを規定するアドレス情報を、前記制御信号に加えるよう動作可能とされており、該制御信号が、加えられた前記アドレス情報と共に、すべての光源ユニットに共通して送信され、各光源ユニットが、自己のアドレスに対応する前記アドレス情報が付随しているときにのみ、受信した制御信号に応答することを特徴とする請求項２記載の照明システム。
【請求項４】
前記共通システムコントローラが、実現されるべき効果を規定した全体制御信号を、すべての光源ユニットに共通して送信するように動作可能とされており、個々のユニットコントローラのそれぞれは、当該システム内における自己の位置および配向に基づいて、受信された前記全体制御信号から、自己に付随する光源に対する具体的な制御情報を導出するように動作可能とされていることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
【請求項５】
前記共通システムコントローラが、すべての光源ユニットの前記絶対的な位置および配向を算出するように動作可能とされていることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
【請求項６】
プロセッサが、前記通信ネットワークの前記通信ラインを介して、前記共通システムコントローラに自己の信号を送信することを特徴とする請求項１記載の照明システム。
【請求項７】
前記共通システムコントローラは、前記通信ネットワークの前記通信ラインを介して、前記ユニットコントローラに制御信号を送信することを特徴とする請求項１記載の照明システム。
【請求項８】
通信ラインが、２つの光源ユニット間に弛みなく張られた導電性ワイヤとして実装されていることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
【請求項９】
前記長さ検出手段が、前記通信ラインの抵抗を計測するように設計されていることを特徴とする請求項８記載の照明システム。
【請求項１０】
光源ユニットは、通信ラインが結合されるカップリング装置を伴うハウジングを含み、前記方向検出手段が、前記カップリング装置の周囲に配された複数のラインセンサーを含んでおり、各ラインセンサーは、通信ラインが近くにあることを検出する機能を有することを特徴とする請求項１記載の照明システム。
【請求項１１】
通信ラインが、導電性ワイヤとして実装されており、ラインセンサーが、前記通信ラインにより伝達される信号を、容量性または誘導性の態様で検出するように設計されていることを特徴とする請求項１０記載の照明システム。
【請求項１２】
通信ラインが、導電性ワイヤとして実装されており、ラインセンサーが、前記通信ラインの存在を、力学的または光学的に検出するように設計されていることを特徴とする請求項１０記載の照明システム。
【請求項１３】
照明システム内の光源ユニットの位置および配向を自動的に特定する方法であって、
ａ）既知の位置および配向を有する第１の光源ユニットを提供する工程、
ｂ）前記第１の光源ユニットと、次の光源ユニットとの間に、直線状の通信ラインを提供する工程、
ｃ）前記通信ラインの長さを特定する工程、
ｄ）前記第１の光源ユニットに対する、前記通信ラインの方向を特定する工程、
ｅ）前記第１の光源ユニットの前記既知の配向を考慮に入れて、前記工程ｄで特定された前記方向から、前記通信ラインの絶対的な方向を特定する工程、
ｆ）前記第１の光源ユニットの前記既知の位置を考慮に入れて、前記工程ｃで特定された前記長さと、前記工程ｄで特定された前記絶対的な方向とから、前記次の光源ユニットの位置を特定する工程、
ｇ）前記次の光源ユニットに対する、前記通信ラインの方向を特定する工程、および
ｈ）前記工程ｄで特定された前記絶対的な方向を考慮に入れて、前記ステップｇで特定された前記方向から、前記次の光源ユニットの配向を特定する工程
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記第１の光源ユニットに搭載されている測定手段により前記工程ｄが実行され、測定された結果が、前記システムの中央コントローラに伝達され、
前記次の光源ユニットに搭載されている測定手段により前記工程ｇが実行され、測定された結果が、前記中央コントローラに伝達され、
前記工程e、ｆおよびｈが、前記中央コントローラにより実行されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記工程ｃが、前記第１の光源ユニットに搭載されている測定手段により実行され、測定された結果が、前記中央コントローラに伝達されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記工程ｃが、前記次の光源ユニットに搭載されている測定手段により実行され、測定された結果が、前記中央コントローラに伝達されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記光源ユニットが、調整可能な光源ユニットであり、中央コントローラが、個々の光源ユニットの位置および配向を考慮に入れて、個々の光源ユニットに対する個々の制御信号を生成することを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
前記光源ユニットが、調整可能な光源ユニットであり、中央コントローラが、すべての光源ユニットに共通する全体制御信号を生成し、１つの光源ユニットが、自己の位置および配向を考慮に入れて、前記全体制御信号から、個々の制御信号を算出することを特徴とする請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは照明システムに関するものであり、より詳細には、アレイに従って配置された複数の光源を含むシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなシステムの一例は、たとえば国際公開ＷＯ２００４／０９４８９６号に開示されている。そのシステムでは、光源はタイル形状とされている。そのシステムは、部屋の天井または壁面または床面に沿って配された複数のＬＥＤを含んでいる。各ＬＥＤは、そのＬＥＤの出力光の強度および色を、予め決められた範囲内の所望の値に設定できるよう制御され得る。部屋の中のある特定の位置において、上記複数のＬＥＤのうちの複数の（必ずしもすべてでなくてもよい）ＬＥＤが、照明に寄与し得る。これらのＬＥＤは、部屋の中である特定の所望の照明効果（ライティングエフェクト、たとえば有色ストライプのパターン）を実現するように、共通コントローラで制御される。この効果を得るために、コントローラは、個々の光源それぞれについて、あるいはそれら光源の個々のＬＥＤそれぞれについてまで、個別の制御信号を算出および生成する。そのような個々の制御信号は、アレイ内における個々の光源の位置に依存する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の文献のシステムでは、個々の光源の位置は分かっているものとみなされている。しかしながら、上記の文献は、個々の光源の位置に関する情報が、どのように取得されるのかを開示していない。この情報を取得するための１つの方法としては、実際に各光源の３次元の空間座標を計測して、それらの空間座標を、コントローラまたは付随するメモリーに入力する方法が挙げられる。しかしながら、これはかなりの労力と時間とを要する作業であり、特に、光源が規則的なアレイではなくランダムなパターンで配置されているため、いくつかの光源の空間座標を計測して残りの光源の空間座標を単純に計算することができないような場合には、かなりの労力と時間とを要する。さらに、何らかの理由により１つ以上の光源の位置が変更された場合には、計測過程をやり直さなくてはならない。
【０００４】
コントローラが、複数の光源の個々の位置を自動的に特定することができれば、有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
個々の光源それぞれをアドレス指定して、個々の光源に個別の制御信号を送信するため、原理上は、コントローラと各光源との間に、個別の通信パスを設けることも可能である。しかしながら、このやり方は極めて非現実的であり、特に、通信パスが導線である場合に、コントローラの近傍において多くの通信パスが占める空間を考慮すると、非現実的である。そのため、コントローラから１つの光源への１つの通信パスをシステムが含み、この１つの光源に、直接にまたは１つ以上の他の光源を介して、さらなる光源が接続される方が有利である。制御信号には、特定の光源に対応するアドレスコードが付与される。この制御信号は、すべての光源により受信されるが、正しいアドレスを有する１つの光源のみが応答する。こうして、各光源（１番目の光源を除く）は常に、自身が接続されている別の光源から、通信ラインを介して制御信号を受け取る。本発明によれば、これら２つの光源間の距離を、通信ラインの長さおよび方向から算出することができる。最終的には、このようにして、アレイ全体のトポロジーを特定することができる。
【０００６】
この洞察を用いて、本発明は、前述のようなシステムであって、一の光源が、隣接する光源との通信ラインの長さおよび方向を算出し、この情報をコントローラに伝達するように設計されているシステムを提供する。初期化フェーズ、たとえばシステムのスイッチが投入されたときにおいて、コントローラは、この情報を受け取って、互いの光源に対する光源の相対位置を算出する。
【０００７】
さらなる有利な工夫は、従属クレームに記載されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】照明システムを概略的に図解したブロック図
【図２Ａ】照明システムを有する部屋の概略断面図
【図２Ｂ】照明システムを有する部屋の概略断面図
【図３】光源ユニットの概略図
【図４】光源ユニットのハウジングの概略平面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の上記およびその他の側面、特徴および利点を、図面を参照しながら、１つ以上の好ましい実施形態に関する以下の記述により、さらに説明する。図中において、同一の参照番号は、同一または類似の部分を示している。
【００１０】
図１は、複数の光源ユニット１０を含む、照明システム１の概略ブロック図である。図には、それら光源ユニットのうちの３つを、文字Ａ、Ｂ、Ｃを付して区別して示してある。各光源ユニット１０は、実際の光源１２、とりわけＬＥＤとして実装された光源と、ユニットコントローラ１１とを含んでおり、これらも文字Ａ、Ｂ、Ｃを付して区別して図１に示してある。システム１はさらに、ユニットコントローラ１１と通信する、中央コントローラ２０（システムコントローラとも呼ぶ）を含んでいる。システムコントローラ２０は、すべてのユニットコントローラ１１により受信される制御信号Ｓｃを生成する。所望の色および強度に関するデータを含む制御信号Ｓｃは、光源ユニット１０のうちの１つのみに対するものとして意図されている。その目的のため、制御信号は、意図する受信先の光源ユニットに関するアドレスデータも含んでおり、かかる制御信号を、「アドレス指定された」制御信号と呼ぶこととする。ここでは、制御信号Ｓｃは、第３の光源ユニット１０Ｃ用のみに意図されており、そのような場合のアドレス指定された制御信号Ｓｃを、Ｓｃ（Ｃ）と表記することとする。
【００１１】
システム１は、アドレス指定された制御信号をユニットコントローラ１１に配信する、通信ネットワーク３０を含んでいる。通信ネットワーク３０は、システムコントローラ２０と、第１の光源ユニット１０Ａとの間に、第１の通信ライン３１を備えている。また、通信ネットワーク３０は、第１の光源ユニット１０Ａと、第２の光源ユニット１０Ｂとの間に、第２の通信ライン３２を備えている。通信ネットワーク３０は、第１の光源ユニット１０Ａを１つ以上のさらなる光源ユニットに接続する、１つ以上の通信ラインを備えていてもよいが、これは図示されていない。通信ネットワーク３０は、第２の光源ユニット１０Ｂと、第３の光源ユニット１０Ｃとの間に、第３の通信ライン３３を備えている。通信ネットワーク３０は、第２の光源ユニット１０Ｂを１つ以上のさらなる光源ユニットに接続する、１つ以上の通信ラインを備えていてもよいが、これは図示されていない。通信ネットワーク３０は、第３の光源ユニット１０Ｃと、次の光源ユニット（図示せず）との間に、第４の通信ライン３４を備えている。通信ネットワーク３０は、第３の光源ユニット１０Ｃを１つ以上のさらなる光源ユニットに接続する、１つ以上の通信ラインを備えていてもよいが、これは図示されていない。
【００１２】
制御信号Ｓｃは、すべてのユニットコントローラにより受信される。実際には、制御信号Ｓｃは、システムコントローラ２０から第１の通信ライン３１を通って第１の光源ユニット１０Ａへ、さらに第１の光源ユニット１０Ａから第２の通信ライン３２を通って第２の光源ユニット１０Ｂへ、さらに第２の光源ユニット１０Ｂから第３の通信ライン３３を通って第３の光源ユニット１０Ｃへと伝播する。各ユニットコントローラは、制御信号のアドレスデータをチェックして、その制御信号がそのユニットコントローラ用に意図されたものであるかを確認し、そのユニットコントローラ用でなければ、何らアクションを講じない。この例では、第３のユニットコントローラ１１Ｃのみが、制御信号Ｓｃ（Ｃ）に応答する。
【００１３】
１つの典型的な実施形態では、光源１２は、カラートライアングル内の広範囲に亘って変化させることのできる色点と、広範囲に亘って変化させることのできる強度とを有する光を生成できるように、互いに色の異なる３個のＬＥＤ（ＲＧＢ）、または互いに色の異なる４個のＬＥＤ（ＲＧＢＷ）の組合せを含むものとされる。ユニットコントローラ１１は、所望の色および強度に関する情報を含む制御信号Ｓｃに応答して、その所望の色および強度が実現されるように、個々のＬＥＤに対して適切な駆動信号を生成するよう設計されている。このこと自体は既知の事項であるので、ここではＬＥＤの制御に関するより詳細な説明は省略する。しかしながら、光源１２は、マルチカラーＬＥＤにより構成されてもよい点に留意されたい。さらに、輝度を増大させるため、光源１２が複数のＬＥＤで構成されることもあり得る。また、個々のＬＥＤが、互いに異なるものであってもよい制御信号を用いて個別に制御されるという、本発明の範囲内において、ＬＥＤが並列制御されることもあり得る。
【００１４】
したがって、制御信号は、アドレスデータの他に、ＬＥＤをどのように駆動させるかをユニットコントローラに伝える駆動データも含んでいる。この駆動データは、色および強度に関するものである。駆動データは、一方では実現されるべき空間的な照明効果に、他方では光源の空間的な位置に基づいて、システムコントローラ２０によって生成される。説明のための単純な例が、図２Ａおよび図２Ｂに示されている。
【００１５】
図２Ａおよび図２Ｂは、床面８１と天井８２とを有する部屋８０の、概略断面図である。照明システム１の光源１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが、天井８２に取り付けられている。システムコントローラ２０は、第１の領域８３が実質的に赤色、第２の領域８４が実質的に白色、第３の領域８５が実質的に青色となるような、床面８１の照明を実現するようにプログラミングされている。図２Ａでは、３つの光源１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、それら３つの領域と整列させられている。この場合、第１の光源１２Ａが赤色光を生成するように駆動されるべきであり、第２の光源１２Ｂが白色光を生成するように駆動されるべきであり、第３の光源１２Ｃが青色光を生成するように駆動されるべきであることは、当業者には自明であろう。
【００１６】
次に、光源の配置が変更され、図２Ｂに示すように、第２の光源１２Ｂが第１の領域８３と整列させられ、第３の光源１２Ｃが第２の領域８４と整列させられ、第１の光源１２Ａが第１および第２の領域の境界と整列させられたとする。この場合、第２の光源１２Ｂは赤色光を生成するように駆動されるべきであり、第３の光源１２Ｃは白色光を生成するように駆動されるべきであり、第１の光源１２Ａは、境界領域を照明するのに適した光を生成するように駆動されるか、オフ状態とされるべきであることは、当業者には自明であろう。第１の光源１２Ａが境界領域を照明するのに適した光を生成するとは、周囲の環境にもよるが、第１の光源１２Ａが淡い赤色の光（すなわち、赤色と白色との間の色点を有する光）を生成するべきであることを意味し得る。
【００１７】
実現されるべき空間的な照明効果が、システムコントローラ２０内にプログラミングされてもよいし、あるいは、システムコントローラ２０が、空間的な照明効果を規定する情報を受け取る入力部２１を有していてもよい。個々の光源それぞれの照明への寄与を決定することができるように、すなわち個々の制御信号を生成することができるようにするためには、システムコントローラ２０は、個々の光源の空間的な位置を規定する情報を持っている必要がある。この情報を、位置情報または座標と呼ぶこととする。
【００１８】
図１は、システムコントローラ２０が、光源の位置情報を含む座標メモリー２５と組み合わされている様子を示している。システムコントローラ２０は、座標入力部２２において、座標メモリー２５から位置情報を受け取る。本発明の鍵となる１つの側面は、メモリー２５に入力するための位置情報を、最初にどのように取得するかという問題である。
【００１９】
図３は、光源ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの詳細構造を、模式的に示している。各光源ユニット１０は、タイル形状のハウジング４０を有している。このハウジングの輪郭は重要ではない。図３には、正方形の輪郭が示されているが、この輪郭は、長方形でも、三角形でも、円形でも、他のいかなる適切な形状でもよい。
【００２０】
ユニットコントローラ１１は、ハウジング上またはハウジング内の、ある予め決められた位置に取り付けられている。ユニットコントローラ１１の精確な位置は重要ではない。図３には、ユニットコントローラ１１の可能性のある１つの位置が、破線で示されている。
【００２１】
光源１２を構成する１つ以上のＬＥＤが、ハウジング上またはハウジング内の、予め決められた位置に取り付けられている。ＬＥＤの精確な位置は重要ではない。図３には、ＬＥＤ１２の可能性のある１つの位置が、破線で示されている。ＬＥＤは室内に光を投じることを意図したものである一方、ユニットコントローラ１１は見えないように取り付けられることが好ましいので、一般的には、ＬＥＤはユニットコントローラ１１の反対側に取り付けられる点に留意されたい。
【００２２】
ここで、光源１２をユニットコントローラ１１に接続するため、導体部材が存在するであろうが、便宜上、ここではかかる導体部材は図示されていない点に留意されたい。
【００２３】
各ハウジング４０には、そのハウジング４０上において予め規定された位置を有する、予め規定された通信ラインカップリング装置４１が付与されている。カップリング装置４１は、通信ラインとハウジングとが常にそこで接触することとなる装置である。たとえば、ハウジング４０Ａを参照すると、図３には、システムコントローラ２０から入来する通信ライン３１が、ハウジング４０Ａのカップリング装置４１Ａと接触し、次のハウジング４０Ｂへと出て行く通信ライン３２も、ハウジング４０Ａのカップリング装置４１Ａから出て行く様子が図示されている。
【００２４】
図３では、カップリング装置４１は、ハウジング４０の中心に位置するものとして図示されているが、このことは重要ではない。ユニットコントローラ１１が、カップリング装置４１と同じ位置に配されていてもよいが、このことも必須ではない。図３は、カップリング装置４１とユニットコントローラ１１との間に、ある距離が存在する様子を示している。これは、入来する通信ライン３１が、その通信ライン３１の主要部３１ｂとある角度をなしてカップリング装置４１からユニットコントローラ１１へと延びる、ライン部分３１ａを有することを暗に意味する。すなわち、カップリング装置４１の位置は、必ずしも、入来する通信ライン３１が終端させられる位置と同一でなくてもよい。たとえば、入来する通信ライン３１が電気ケーブルである場合には、カップリング装置４１は、ケーブルクランプ等を含んでいてもよいが、ケーブルコネクタを含んでいる可能性もある。
【００２５】
さらに、カップリング装置４１の設計および特性も、重要ではない。前述のとおり、カップリング装置は、電気ケーブルと協働するケーブルコネクタまたはケーブルクランプを含んでいてもよい。通信ラインが光路の形式で実装される光通信の場合には、カップリング装置４１は、光センサー等を含んでいてもよい。無線波等の電気機械的な波の場合には、カップリング装置４１は、アンテナを含んでいてもよい。
【００２６】
図３には、入来する通信ライン３１と出て行く通信ライン３２とに共通のものとしてカップリング装置４１が図示されているが、このことは重要ではない。すなわち、互いに異なる位置に配された異なる通信ラインに対して、ハウジング４０が別個のカップリング装置を有するような形態も可能である。
【００２７】
本発明の鍵となる１つの特徴は、２つの異なる光源ユニット１０の２つのハウジング４０にある２つのカップリング装置間の直線ラインに沿って、各通信ラインが存在するという点である。通信ラインが電気ケーブルである場合には、このことは、２つのカップリング装置間に弛みなく張られた状態でケーブルが取り付けられていることを意味する。光源ユニットを配置し直す際には、取付けを行う人物は、通信ラインを確実に弛みなく張られた状態にしなくてはならない。言うまでもなく、光通信や無線通信等の場合には、直線ラインの条件は自動的に満たされる。
【００２８】
本発明の鍵となる別の特徴は、各光源ユニット１０が、ハウジング４０に対する通信ラインの方向を検出するための、方向検出手段５０を含んでいる点である。かかる方向検出手段の可能性のある実施形態については、後述する。
【００２９】
本発明の鍵となる別の特徴は、各光源ユニット１０が、通信ラインの長さを検出する長さ検出手段６０を含んでいる点である。かかる長さ検出手段の可能性のある実施形態については、後述する。
【００３０】
本発明の鍵となる別の特徴は、各光源ユニット１０が、対応の方向検出手段５０および長さ検出手段６０の検出器信号を処理し、それらの検出器信号から方向信号および距離信号を算出し、算出された方向信号および距離信号を含むアドレス指定位置信号ＳＬを、その送出元および隣接ユニットを識別する識別データと共にシステムコントローラ２０に送信するための、プロセッサ７０を含んでいる点である。当業者には明らかなことであるが、この送信は、システムコントローラ２０のアドレスを意図する受信先のアドレスとして用いて、通信ネットワーク３０を介して行われてもよい。プロセッサ７０は、ユニットコントローラ１１とは別個のものであってもよいが、プロセッサ７０のタスクがユニットコントローラ１１によって実行されてもよい。
【００３１】
ここで、一般的には、空間内における物体の位置は、３つの空間座標で記述することができ、その物体の配向は、３つの角度座標で記述することができる点に留意されたい。しかしながら、光源ユニットは、たとえば部屋の天井に対応する平面のような、１つの共通平面上に配置されていると推定されるため、その位置は２つの空間座標で記述することができる。さらに、各ハウジングはＬＥＤの光軸に対応する予め規定された上下方向を有し、すべてのハウジングは、自己の上記上下方向を上記の共通平面に対して垂直にして取り付けられていると推定されるので、配向は、１つの角度座標で記述できる。さらに、隣接ハウジング間の通信ラインは、上記の共通平面内に延在しているか、少なくとも上記の共通平面に平行である。
【００３２】
以下の説明では、便宜上、第１の光源ユニット１０Ａの位置および第１のハウジング４０Ａの配向が、既知であると仮定する。第１のプロセッサ７０Ａは、第１の方向検出手段５０Ａおよび第１の長さ検出手段６０Ａから、第１の光源ユニット１０Ａと第２の光源ユニット１０Ｂとの間の第２の通信ライン３２に関する、検出器信号を受け取る。この情報から、第１のプロセッサ７０Ａは、第１のハウジング４０Ａに対する、第２の通信ライン３２の方向および長さを算出し、この情報を含むアドレス指定位置信号ＳＬ（Ａ，Ｂ）を、システムコントローラ２０に送信する。システムコントローラ２０は、この情報を用いて、第１のハウジング４０Ａに対する第２のハウジング４０Ｂの位置を算出することができ、さらには第１のハウジング４０Ａの位置および配向が既知であるので、空間内あるいは少なくとも部屋８０内における、第２のハウジング４０Ｂの絶対位置を算出することができる。ここで、第２の通信ライン３２の方向も算出できる点に留意されたい。
【００３３】
第２のプロセッサ７０Ｂは、第２の方向検出手段５０Ｂから、第１の光源ユニット１０Ａと第２の光源ユニット１０Ｂとの間の第２の通信ライン３２に関する、検出器信号を受け取る。この情報から、第２のプロセッサ７０Ｂは、第２のハウジング４０Ｂに対する、第２の通信ライン３２の方向を算出し、この情報を含むアドレス指定方向信号ＳＤ（Ａ，Ｂ）を、システムコントローラ２０に送信する。システムコントローラ２０は、この情報を用いて、第２の通信ライン３２に対する第２のハウジング４０Ｂの配向を算出することができ、さらには第２の通信ライン３２の方向が既知であるので、空間内あるいは少なくとも部屋８０内における、第２のハウジング４０Ｂの絶対的な配向を算出することができる。システムコントローラ２０はまた、部屋８０の中で実現されるべき照明効果の位置および配向も知っているので、ここでその照明効果に対する第２の光源１０Ｂの位置および配向を知ることができる。
【００３４】
第２のプロセッサ７０Ｂは、第２の方向検出手段５０Ｂおよび第２の長さ検出手段６０Ｂから、第２の光源ユニット１０Ｂと第３の光源ユニット１０Ｃとの間の第３の通信ライン３３に関する、検出器信号を受け取る。この情報から、第２のプロセッサ７０Ｂは、第２のハウジング４０Ｂに対する、第３の通信ライン３３の方向および長さを算出し、この情報を含むアドレス指定位置信号ＳＬ（Ｂ，Ｃ）を、システムコントローラ２０に送信する。システムコントローラ２０は、この情報を用いて、第２のハウジング４０Ｂに対する第３のハウジング４０Ｃの位置を算出することができ、さらには第２のハウジング４０Ｂの位置および配向が既知であるので、第３のハウジング４０Ｃの絶対位置を算出することができる。また、第３のプロセッサ７０Ｃからの方向信号ＳＤ（Ｃ）より、システムコントローラ２０は、第３のハウジング４０Ｃの配向を算出することができる。
【００３５】
こうして、システムコントローラ２０は、すべての光源ユニットの絶対的な位置および配向を算出することができる。
【００３６】
上記の説明では、システムコントローラ２０は、第１の光源ユニット１０Ａからの方向および長さ情報ＳＬ（Ａ，Ｂ）を用いて、次の光源ユニット１０Ｂの位置を算出し、この次の光源ユニット１０Ｂからの方向情報ＳＤ（Ｂ）を用いて、その配向を算出する。システムコントローラ２０が、次の光源ユニット１０Ｂから得られた長さ情報を、前の光源ユニット１０Ａから得られる長さ情報に代えて、または前の光源ユニット１０Ａから得られる長さ情報と平均して用いるようになすことも可能である。
【００３７】
ここで、上記で説明したプロセッサ７０による処理は、常に実行されてもよいが、測定モード時またはシステムの起動時にのみ実行されてもよい点に留意されたい。
【００３８】
要約すると、上記の説明から当業者には明らかなことであるが、関係する通信ライン（３２、３３等）の長さが既知であり、かつそれぞれのハウジング４０に対するそれら関係する通信ライン（３２、３３等）の配向が既知であれば、すべての光源ユニット１０（すなわちすべてのハウジング４０）の絶対的な位置および配向を算出することができる。
【００３９】
図４は、光源ユニット１０のハウジング４０の概略平面図であり、方向検出手段５０が、カップリング装置４１の周囲に配置された複数のラインセンサー５１を含んでいる様子が図示されている。図４は、センサー５１が円形に配置されている様子を示しているが、このことは重要ではない。１つの可能な実施形態では、センサー５１はハウジングの外周に沿って配置されてもよい。センサー５１が、上記で述べたプロセッサ７０のそれぞれのセンサー入力部に接続されたセンサー出力部を有していることは明らかであろうが、この様子は、便宜上図示されていない。センサー５１がカップリング装置４１の周囲に配置されているので、カップリング装置４１に接続された通信ライン３５は、センサー５１のラインを必ず横切る。図４では、通信ライン３５は、符号５１Ａで示されている１つのセンサーを横切っている。各ラインセンサー５１は、通信ラインの横断を検出し、通信ラインが横断しているか否かを示すセンサー出力信号を生成するように設計されている。こうして、センサー５１Ａは、通信ラインにより横断されていることを示すセンサー信号を発する一方、図中に示されているその他のセンサーは、それらのセンサーが通信ラインにより横断されていないことを示すセンサー信号を発する。
【００４０】
各センサー５１は、カップリング装置４１の固定位置に対する、通信ラインの１つの特定の方向を規定しており、この特定の方向は、センサーの特定の位置により決められている。この方向は、カップリング装置４１と交差するゼロ軸５２に対する、角度αとして表すことができる。ハウジング４０に対するゼロ軸５２の方向は任意であるが、固定された既知の方向である。
【００４１】
角度方向においては、センサー５１は、ある角度サイズと相互の角度距離とを有しており、これらが方向の測定制度を決定する。センサーの角度サイズおよび角度距離が小さくなると、センサーの数および測定精度が増大するが、コストも増大する。
【００４２】
センサー５１については、いくつかの実施形態が可能である。通信ラインが、電気信号を担持する物理的な導線である場合には、センサーは、容量性の態様で通信ラインの信号をピックアップする容量性センサーとして実装されてもよいし、誘導性の態様で通信ラインの信号をピックアップする誘導性センサーとして実装されてもよい。センサーを、接続ラインとの力学的な接触に応答する力学的センサーとすることも可能である。また、センサーを、光信号の遮断に基づく検出原理を有する、光センサー（たとえば光ゲート）とすることも可能である。さらに、センサーを、通信ラインの電磁場に応答する電気機械的センサー（たとえばＲＦタグ）とすることも可能である。上記のセンサーのタイプの例自体は既知であり、本発明は既知のセンサーを用いて実施することができるので、センサー５１の構成および設計の詳細について、ここでさらに詳しく述べる必要はない。
【００４３】
長さ検出手段６０については、いくつかの実施形態が可能である。１つの可能性のある実施形態では、通信ラインは予め決められた抵抗率（単位長さあたりの抵抗）を有するものとされ、長さ検出手段６０は、通信ラインの抵抗を測定する手段を含むものとされる。これより、抵抗率が既知であれば、長さを算出することができる。電気伝導体の抵抗を測定する手段自体は既知であるので、この長さ検出手段６０の構成および設計の詳細について、ここでさらに詳しく述べる必要はない。この例では、長さ検出手段６０が、通信ラインにかかる電圧および通信ラインを流れる電流を測定するように設計され、プロセッサ７０が、抵抗を算出するように設計されてもよい点に留意されたい。さらに、プロセッサ７０は、システムコントローラ２０に抵抗値を送信するように設計されていてもよいが、プロセッサ７０が、長さを計算し、その長さの値をシステムコントローラに送信するように設計されていてもよい。
【００４４】
可能性のある別の実施形態では、各通信ラインが、リールの周囲に巻き付けられていてもよい。別の光源ユニットと接続するため、この通信ラインが、リールから巻き出される。リールの回転数は、そのリールから巻き出されるラインの長さを示す。
【００４５】
上記では、実現されるべき効果が照明効果である場合に関して、本発明を説明してきた。しかしながら、実現されるべき効果が画像のディスプレイである形態も可能であり、その場合、各光源は、ディスプレイ中のピクセルの機能を有する。ピクセルが横列と縦列とのアレイに配置されている通常のディスプレイと異なり、本発明は、ピクセルのランダムな分布を可能とする。
【００４６】
上記では、各光源が個別にアドレス指定される実施形態に関して、本発明を説明してきた。システムコントローラ２０には、個々の光源それぞれの位置および配向が分かり、かつ実現されるべき効果が分かるので、個々の光源それぞれに要求される挙動、すなわち個々の光源それぞれに要求される光出力が分かる。上記で説明した実施形態では、アドレス情報が与えられて、個々の光源についての個々の制御信号が生成されるので、受信する光源には、いずれの制御信号に従うべきであり、いずれの制御信号を無視するべきかが分かる。しかしながら、個々の光源の位置および配向に関する情報が、その光源に伝達され、それによりその光源が、自分がシステム中のどの位置に配されているのかを知ることができるようになす形態も可能である。その場合、システムのすべての光源に、そのシステム全体に要求される挙動に関する制御情報、すなわち実現されるべき効果を規定した制御情報を送信することが可能である。たとえば、この情報は、ディスプレイされるべき画像を規定する情報であってもよい。各光源は、自分の位置および配向に基づいて、効果全体に対して自分がどのように寄与するべきであるかを知る（ディスプレイのどの部分が自分により表示されるべきであるかを知る）。各光源コントローラは、（同一の全体画像を規定する）同一の全体情報を受信し、この全体情報から、自分の位置において要求されているディスプレイ効果を規定した具体的情報を導出し、この導出された情報に基づいて、対応のＬＥＤのための駆動信号を生成する。換言すると、すべての光源が同一の情報を受信し、各光源が、システム内における自己の位置および配向に基づいて、正しい駆動情報を自動的に導出するように、光源のシステムに画像を送信することが可能である。かかる実施形態の１つの大きな利点は、中央コントローラが各要素に対するアドレス情報を規定する必要なしに、システムに要素を追加することが可能な点である。中央コントローラが要素の数を知ることすら必要とせずに、要素の数を自由に拡張することが可能となる。
【００４７】
要約すると、本発明は、アレイに従って配置された複数の光源ユニットを含む照明システムであって、各光源ユニットが、少なくとも１つの調整可能な光源と、ユニットコントローラとを含んでいる照明システムを提供する。通信ネットワークは、隣接する光源ユニット間の直線ラインに沿って延在する、通信ラインを有している。所望の照明効果を実現するため、共通のシステムコントローラが、個々のユニットコントローラに対して、それらの位置および配向を考慮した制御信号を発する。この制御信号は、好ましくは上記の通信ネットワークを介して発せられる。共通システムコントローラは、光源ユニットの位置および配向を、自動的に特定する機能を有する。この目的のため、光源ユニットは、通信ラインの長さを検出する長さ検出手段と、通信ラインの相対的な方向を検出する方向検出手段とを有し、計測された結果を、好ましくは上記の通信ネットワークを介して、共通システムコントローラに伝達する。
【００４８】
以上、図面および上記の説明において本発明を詳細に図解および説明してきたが、当業者においては、これらの図解および説明は、限定目的のものではなく、図解および説明目的のものと捉えられるべきであることは明らかであろう。本発明は、ここで開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲において規定される本発明の保護範囲内において、いくつかのバリエーションおよび修正形態が可能である。
【００４９】
ここで、光源ユニットは電力を必要とする点に留意されたい。可能性のある１つの実施形態では、個々の光源ユニットそれぞれが、個別に電源に接続される。しかしながら、システム１が、電力供給ネットワークを含むようになすことも可能である。可能性のある１つの実施形態では、通信ネットワーク３０は、制御信号に加えて、電力も供給するように設計される。かかる形態は、ＤＣ電力を利用して電力を供給し、制御信号および測定信号をＡＣ周波数帯における信号とすれば、容易に実現することができる。あるいは、たとえば５０Ｈｚのような比較的低い周波数範囲のＡＣ電力を用いて電力を供給し、制御信号および測定信号を、５０Ｈｚよりもずっと高い（たとえばｋＨｚからＭＨｚ範囲の）ＡＣ周波数帯における信号とすることすら可能である。しかしながら、２つの別個のネットワークを用いて、一方を電力の供給に使用し、他方を制御信号および測定信号の供給に使用することも可能である。そのような場合には、電力供給用の通信ラインを用いて、方向および長さを検出することも可能である。また、そのような場合には、無線ネットワークを介して、制御信号Ｓｃと、測定信号ＳＬおよびＳＤとを送信することすら可能である。
【００５０】
特許請求の範囲に記載の発明を実施するにあたり、当業者においては、図面、明細書、および特許請求の範囲を考察することにより、上記で開示した実施形態に対する他のバリエーションを理解し実施することができる。特許請求の範囲において、「含む」または「備える」との語は、他の要素または工程の存在を排除するものではなく、「１つの」という不定冠詞は、複数の存在を排除するものではない。単一のプロセッサその他のユニットが、請求項中で列挙された複数の項目の機能を満たしてもよい。複数の特定の方策が単に互いに異なる従属請求項に記載されているという事実は、それらの方策の組合せを有利に用いることができないということを意味するものではない。コンピュータプログラムは、ハードウェアと共にまたはハードウェアの一部として提供される固体媒体または光記憶媒体のような、適当な記憶媒体上に保存またはかかる記憶媒体上で頒布されてもよいが、インターネットその他の有線または無線の電気通信システムを介した頒布のような、他の形態で頒布されてもよい。特許請求の範囲中のいずれの参照符号も、本発明の技術的範囲を限定するものと捉えられるべきではない。
【００５１】
上記では、本発明に従う装置の機能ブロックを図解したブロック図を参照して、本発明を説明してきた。これらの機能ブロックの１つ以上のものが、ハードウェアによって実装され、かかる機能ブロックの機能が個々のハードウェア要素により実行されてもよいが、これらの機能ブロックの１つ以上のものが、ソフトウェアにより実装され、かかる機能ブロックの機能が、１つ以上のプログラムラインによって、またはマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ等のプログラミング可能な装置によって実行されてもよい点を理解されたい。
【図１】
2010504611.tif 000003
【図２Ａ】
2010504611.tif 000004
【図２Ｂ】
2010504611.tif 000005
【図３】
2010504611.tif 000006
【図４】
2010504611.tif 000007
【国際調査報告】
2010504611.tif 000008
2010504611.tif 000009
2010504611.tif 000010