(57)【要約】  照明を制御するための方法及び機器。一部の実施形態では、或る位置における低照明状態を感知し、低照明状態を検出した後にその位置に光を向ける方法及び機器が提供される。一部の実施形態では、複数のネットワーク化されたＬＥＤ２０、３０、２２０、２３０、３２０、３３０、４２０、４３０、５２０、５３０を含む機器が提供される。ＬＥＤの一部は、特定の位置において感知される光状態に応答して照らされ得る。
2015505134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光感知面の第１のセンサを複数の発光ＬＥＤの少なくとも１つに関連させるステップと、
前記光感知面の第２のセンサを前記複数の発光ＬＥＤの少なくとも１つに関連させるステップと、
前記第１のセンサの第１のセンサ光強度及び前記第２のセンサの第２のセンサ光強度をモニタするステップと、
前記第１のセンサ光強度が第１のセンサ閾値水準を下回る場合、前記第１のセンサにおいて第１のセンサ遮断状態を検出するステップと、
前記第１のセンサが前記第１のセンサ遮断状態にある場合、前記第１のセンサに関連する前記発光ＬＥＤの少なくとも１つから第１の光出力を発生させるステップと、
前記第２のセンサ光強度が第２のセンサ閾値水準を下回る場合、前記第２のセンサにおいて第２のセンサ遮断状態を検出するステップと、
前記第２のセンサが前記第２のセンサ遮断状態にある場合、前記第２のセンサに関連する前記発光ＬＥＤの少なくとも１つから第２の光出力を発生させるステップと、
を含む、遮断された光感知面に向けて光を導く方法。
【請求項２】
前記第１のセンサは、光感知ＬＥＤである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記発光ＬＥＤは、前記光感知面に面する第２の面上にある、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記発光ＬＥＤの少なくとも１つは、前記光感知面上にある、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記発光ＬＥＤは、前記光感知面上にある第１の発光ＬＥＤと、前記光感知面に面する第２の面上にある第２の発光ＬＥＤと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のセンサに関連する前記発光ＬＥＤの少なくとも１つは、前記第２のセンサに関連する前記発光ＬＥＤと重複しない、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のセンサ及び前記第２のセンサのそれぞれを前記発光ＬＥＤに関連させるステップは、前記発光ＬＥＤのそれぞれを逐次的に活性化し、前記発光ＬＥＤそれぞれの活性化中に前記第１のセンサ及び前記第２のセンサにおいて前記光強度をモニタするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記発光ＬＥＤそれぞれの光強度寄与度を、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサのそれぞれに関連させるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記発光ＬＥＤそれぞれの方向情報を、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサのそれぞれに関連させるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記方向情報は、計算機援用設計モデルから得られる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
複数の発光ＬＥＤのそれぞれを較正モードで活性化するステップと、
前記較正モード中に複数の光感知ノードのそれぞれにおいて光強度を測定し、前記光感知ノードのそれぞれにおける前記発光ＬＥＤそれぞれの光強度寄与度を求めるステップと、
活性モード中に前記複数の光感知ノードのそれぞれにおいて前記光強度をモニタするステップと、
前記活性モードにおいて前記光感知ノードの遮断ノードにおける前記光強度が閾値水準を下回る場合、前記遮断ノードにおいて遮断状態を検出するステップと、
前記遮断状態を検出するステップに応答して少なくとも１つの発光ＬＥＤを活性化するステップとを含み、前記活性化される少なくとも１つの発光ＬＥＤは、前記較正モード中に前記遮断ノードにおいて前記光強度寄与度の少なくとも最小限の光強度寄与度を提供した、
ＬＥＤネットワーク内のＬＥＤの光出力を導く方法。
【請求項１２】
前記遮断ノードは、少なくとも１つの光感知ＬＥＤを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記遮断ノードは、複数の前記光感知ＬＥＤを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記光感知ＬＥＤが前記遮断状態にない場合、前記光感知ＬＥＤを用いて光出力を選択的に発生させるステップを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の発光ＬＥＤのそれぞれを較正モードで活性化するステップは、前記発光ＬＥＤのそれぞれを逐次的に活性化するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記遮断ノードは、前記発光ＬＥＤの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記遮断ノードの前記発光ＬＥＤは、前記遮断状態にある場合は光出力を発生させない、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
複数の発光ＬＥＤの方向情報及び強度情報を複数の光感知ノードに関連させるステップと、
方向パラメータを前記光感知ノードのそれぞれに関連させるステップと、
前記光感知ノードのそれぞれにおいて光強度をモニタするステップと、
前記光感知ノードの遮断ノードにおける前記光強度が閾値水準を下回る場合、前記遮断ノードにおいて遮断状態を検出するステップと、
前記遮断状態に応答して、前記遮断ノードの前記方向パラメータに対応する前記方向情報を有する前記遮断ノードに関連する前記発光ＬＥＤの少なくとも１つを活性化するステップとを含む、
ＬＥＤネットワーク内のＬＥＤの光出力を導く方法。
【請求項１９】
前記遮断ノードは、少なくとも１つの光感知ＬＥＤを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記遮断ノードの前記方向パラメータに対応する前記方向情報を有する前記発光ＬＥＤだけが、前記遮断状態に応答して活性化される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
複数のネットワーク化されたＬＥＤであって、前記ネットワークされたＬＥＤは、
第１のＬＥＤであってそこから光出力を選択的に発生させる第１のＬＥＤと、第２のＬＥＤであってそこでの光強度水準を選択的に感知する第２のＬＥＤとを含み、
間に障害が無い場合、前記第１のＬＥＤの前記光出力は、前記第２のＬＥＤにおける前記光強度に影響を及ぼし、
前記第２のＬＥＤがそこでの前記光強度水準が閾値水準未満と感知することに応答し、前記第１のＬＥＤは前記第２のＬＥＤの方向に照明を照らす、
ＬＥＤのネットワーク。
【請求項２２】
前記第２のＬＥＤは、追加的にそこから第２の光出力を選択的に発生させ、前記第１のＬＥＤは、追加的にそこでの第２の光強度水準を感知し、間に障害が無い場合、前記第２のＬＥＤの前記第２の光出力は、前記第１のＬＥＤにおける前記第２の光強度に影響を及ぼす、請求項２１に記載のネットワーク。
【請求項２３】
前記第１のＬＥＤが第１の面上にあり、前記第２のＬＥＤが、前記第１の面に面する第２の面上又は前記第１の面上にある、請求項２１に記載のネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は一般に、照明制御を対象とする。より詳細には、本明細書に開示する様々な発明の方法及び機器は、光出力を感知し制御することに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  デジタル照明技術、即ち発光ダイオード（ＬＥＤ:light-emitting diode）などの半導体光源に基づく照明は、従来の蛍光灯、ＨＩＤ、及び白熱灯に対する実行可能な代替策を提供する。ＬＥＤの機能上の利点及び利益は、高エネルギ変換効率及び高光学効率、耐久性、より安価な運転費、及びその他多くのものを含む。ＬＥＤ技術における最近の進歩は、多くの応用例で多岐にわたる照明効果を使用可能にする効率的且つロバストなフルスペクトル照明源をもたらした。これらの光源を具体化する据付器具の一部は、様々な色、例えば赤色、緑色、青色を作り出すことができる１つ又は複数のＬＥＤ、並びに様々な色及び色が変化する照明効果を引き起こすためにＬＥＤの出力を独立に制御するためのプロセッサを含む照明モジュールを特徴とする。
【０００３】
[0003]  ＬＥＤベースの光源を含むものなどの照明システムでは、照明システムの１つ又は複数の光源を制御できることが望ましい。１つ又は複数の光源の制御は、環境に関する照明パラメータを指定できるようにする。例えば、利用者が１つ又は複数の光源の１つ又は複数の照明パラメータを直接指定しても良い。更に、例えば利用者は、環境内の１つ又は複数の位置において望まれる効果を指定することができ、１つ又は複数の光源の照明パラメータが所望の効果に基づいて得られ得る。例えば、照明システムの光源と環境との間の関係は、計算機援用設計（ＣＡＤ:computer-aided design）モデル又は測定モデル内に存在し得る。環境内の或る位置における所望の効果を記述することにより、照明システムはＣＡＤモデルを利用し、その位置に効果を有する光源を識別すること、光源とその位置との間の距離を明らかにすること、及びそれらの光源の知られている変数を明らかにすることに基づき、光源の照明制御パラメータを得ることができる。
【０００４】
[0004]  照明効果を指定するためにＣＡＤモデル又は測定モデルを利用できるが、それらには１つ又は複数の欠点があり得る。例えばＣＡＤモデルを利用する場合、最新の照明効果をもたらすために、環境内の任意の変化及び／又は照明の任意の向きの変化をＣＡＤモデルに適用しなければならない。ＣＡＤモデルのこのような更新は煩わしい、且つ／又は高価である場合がある。更に、例えば測定モデルを使用する場合、環境内の変化の後で最新の測定値を提供するために、測定機器が環境内に存在しなければならない。かかる測定機器は高価であり、且つ／又は運転が煩わしい場合がある。更に、既存の照明システムは、照らされる環境内の物体の位置を突き止めず、且つ／又は追跡しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0005]  従って、光出力の制御を可能にし、既存の照明システムの１つ又は複数の欠点を任意選択的に克服する方法及び機器が当技術分野で求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0006]  本開示は、照明を制御するための発明の方法及び機器を対象とする。より詳細には、本明細書に開示する様々な発明の方法及び機器は、光出力を感知し導くことに関する。例えば一部の実施形態では、或る位置において低照明状態を感知し、低照明状態の検出後にその位置に光を向ける方法及び機器が提供される。更に、例えば一部の実施形態では、複数のネットワーク化されたＬＥＤを含む方法及び機器が提供される。ネットワーク化されたＬＥＤは、発光機能及び／又は光感知機能を有するＬＥＤを含む。ＬＥＤの一部が、ＬＥＤの他のものにおいて感知される光状態に応じて照らされても良い。
【０００７】
[0007]  概して、一態様では、遮断された光感知面に向けて光を導く方法が提供され、光感知面の第１のセンサを複数の発光ＬＥＤの少なくとも１つに関連させるステップと、光感知面の第２のセンサを複数の発光ＬＥＤの少なくとも１つに関連させるステップと、第１のセンサの第１のセンサ光強度及び第２のセンサの第２のセンサ光強度をモニタするステップと、第１のセンサ光強度が第１のセンサ閾値水準を下回る場合、第１のセンサにおいて第１のセンサ遮断状態を検出するステップと、第１のセンサが第１のセンサ遮断状態にある場合、第１のセンサに関連する発光ＬＥＤの少なくとも１つから第１の光出力を発生させるステップと、第２のセンサ光強度が第２のセンサ閾値水準を下回る場合、第２のセンサにおいて第２のセンサ遮断状態を検出するステップと、第２のセンサが第２のセンサ遮断状態にある場合、第２のセンサに関連する発光ＬＥＤの少なくとも１つから第２の光出力を発生させるステップとを含む。
【０００８】
[0008]  一部の実施形態では、第１のセンサが光感知ＬＥＤである。
【０００９】
[0009]  一部の実施形態では、発光ＬＥＤが、光感知面に面する第２の面上にある。
【００１０】
[0010]  一部の実施形態では、発光ＬＥＤの少なくとも１つが光感知面上にある。
【００１１】
[0011]  一部の実施形態では、発光ＬＥＤが、光感知面上にある第１の発光ＬＥＤと、光感知面に面する第２の面上にある第２の発光ＬＥＤとを含む。
【００１２】
[0012]  一部の実施形態では、第１のセンサに関連する発光ＬＥＤの少なくとも１つが、第２のセンサに関連する発光ＬＥＤと重複しない。更に、第１のセンサ及び第２のセンサのそれぞれを発光ＬＥＤに関連させるステップが、発光ＬＥＤのそれぞれを逐次的に活性化し、発光ＬＥＤそれぞれの活性化中に第１のセンサ及び第２のセンサにおいて光強度をモニタするステップを含む。
【００１３】
[0013]  一部の実施形態では、この方法は、発光ＬＥＤそれぞれの光強度寄与度を、第１のセンサ及び第２のセンサのそれぞれに関連させるステップを更に含む。この方法は、発光ＬＥＤそれぞれの方向情報を、第１のセンサ及び第２のセンサのそれぞれに関連させるステップを更に含んでも良い。それらの実施形態の一部のバージョンでは、方向情報が計算機援用設計モデルから得られる。
【００１４】
[0014]  概して、別の態様では、ＬＥＤネットワーク内のＬＥＤの光出力を導く方法が提供され、複数の発光ＬＥＤのそれぞれを較正モードで活性化するステップと、較正モード中に複数の光感知ノードのそれぞれにおいて光強度を測定し、光感知ノードのそれぞれにおける発光ＬＥＤそれぞれの光強度寄与度を求めるステップと、活性モード中に複数の光感知ノードのそれぞれにおいて光強度をモニタするステップと、活性モードにおいて遮断ノードにおける光強度が閾値水準を下回る場合、光感知ノードの遮断ノードにおいて遮断状態を検出するステップと、遮断状態を検出するステップに応答して少なくとも１つの発光ＬＥＤを活性化するステップとを含み、活性化される少なくとも１つの発光ＬＥＤは、較正モード中に遮断ノードにおいて少なくとも最小限の光強度寄与度を提供する。
【００１５】
[0015]  一部の実施形態では、遮断ノードが、少なくとも１つの光感知ＬＥＤを含む。これらの実施形態の一部のバージョンでは、光感知ＬＥＤが遮断状態にない場合、この方法は、光感知ＬＥＤを用いて光出力を選択的に発生させるステップを更に含む。
【００１６】
[0016]  一部の実施形態では、遮断ノードが複数の光感知ＬＥＤを含む。複数の発光ＬＥＤのそれぞれを較正モードで活性化するステップは、発光ＬＥＤのそれぞれを逐次的に活性化するステップを含む。
【００１７】
[0017]  一部の実施形態では、遮断ノードが、発光ＬＥＤの少なくとも１つを含む。それらの実施形態の一部のバージョンでは、遮断ノードの発光ＬＥＤが、遮断状態にある場合は光出力を発生させない。
【００１８】
[0018]  概して、別の態様では、ＬＥＤネットワーク内のＬＥＤの光出力を導く方法が提供され、複数の発光ＬＥＤの方向情報及び強度情報を複数の光感知ノードに関連させるステップと、方向パラメータを光感知ノードのそれぞれに関連させるステップと、光感知ノードのそれぞれにおいて光強度をモニタするステップと、遮断ノードにおける光強度が閾値水準を下回る場合、光感知ノードの遮断ノードにおいて遮断状態を検出するステップと、遮断状態に応答して、遮断ノードの方向パラメータに対応する方向情報を有する遮断ノードに関連する発光ＬＥＤの少なくとも１つを活性化するステップとを含む。
【００１９】
[0019]  一部の実施形態では、遮断ノードが、少なくとも１つの光感知ＬＥＤを含む。
【００２０】
[0020]  一部の実施形態では、遮断ノードの方向パラメータに対応する方向情報を有する発光ＬＥＤだけが、遮断状態に応答して活性化される。
【００２１】
[0021]  概して、別の態様では、第１のＬＥＤであってそこから光出力を選択的に発生させるように構成される第１のＬＥＤと、第２のＬＥＤであってそこでの光強度水準を選択的に感知するように構成される第２のＬＥＤとを含む、複数のネットワーク化されたＬＥＤが提供される。間に障害が無い場合、第１のＬＥＤの光出力は、第２のＬＥＤにおける光強度に影響を及ぼす。第２のＬＥＤがそこでの光強度水準が閾値水準未満と感知することに応答し、第１のＬＥＤは第２のＬＥＤの方向に照明を照らす。
【００２２】
[0022]  一部の実施形態では、そこから第２の光出力を選択的に発生させるように第２のＬＥＤが追加的に構成され、第１のＬＥＤが、そこでの第２の光強度水準を感知するように追加的に構成される。間に障害が無い場合、第２のＬＥＤの第２の光出力は、第１のＬＥＤにおける第２の光強度に影響を及ぼす。
【００２３】
[0023]  一部の実施形態では、第１のＬＥＤが第１の面上にあり、第２のＬＥＤが、その第１の面に面する第２の面上にある。他の実施形態では、第１のＬＥＤが第１の面上にあり、第２のＬＥＤも第１の面上にある。
【００２４】
[0024]  本開示の目的で本明細書において使用される場合、「ＬＥＤ」との用語は、任意のエレクトロルミネセンスダイオード、又は、電気信号に呼応して放射を発生できる、その他のタイプのキャリア注入／接合ベースシステム（carrier injection/junction-based system）を含むものと理解すべきである。したがって、ＬＥＤとの用語は、次に限定されないが、電流に呼応して発光する様々な半導体ベースの構造体、発光ポリマー、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、エレクトロルミネセンスストリップ等を含む。特に、ＬＥＤとの用語は、赤外スペクトル、紫外スペクトル、及び（通常、約４００ナノメートルから約７００ナノメートルまでの放射波長を含む）可視スペクトルの様々な部分のうちの１つ又は複数における放射を発生させることができるすべてのタイプの発光ダイオード（半導体及び有機発光ダイオードを含む）を指す。ＬＥＤの幾つかの例としては、次に限定されないが、様々なタイプの赤外線ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、アンバー色ＬＥＤ、橙色ＬＥＤ、及び白色ＬＥＤ（以下に詳しく述べる）がある。また、ＬＥＤは、所与のスペクトルに対して様々な帯域幅（例えば半波高全幅値（ＦＷＨＭ：full widths at half maximum））、及び所与の一般的な色分類内で様々な支配的波長を有する放射（例えば狭帯域幅、広帯域幅）を発生させるように構成及び／又は制御することができることを理解すべきである。
【００２５】
[0025]  例えば本質的に白色光を生成するＬＥＤ（例えば白色ＬＥＤ）の一実施態様は、それぞれ、組み合わされることで混合して本質的に白色光を形成する様々なスペクトルのエレクトロルミネセンスを放射する複数のダイを含む。別の実施態様では、白色光ＬＥＤは、第１のスペクトルを有するエレクトロルミネセンスを異なる第２のスペクトルに変換する蛍光体材料に関連付けられる。この実施態様の一例では、比較的短波長で狭帯域幅スペクトルを有するエレクトロルミネセンスが、蛍光体材料を「ポンピング（pumps）」して、当該蛍光体材料は、いくぶん広いスペクトルを有する長波長放射を放射する。
【００２６】
[0026]  なお、ＬＥＤとの用語は、ＬＥＤの物理的及び／又は電気的なパッケージタイプを限定しないことを理解すべきである。例えば、上述した通り、ＬＥＤは、（例えば個々に制御可能であるか又は制御不能である）異なるスペクトルの放射をそれぞれ放射する複数のダイを有する単一の発光デバイスを指すこともある。また、ＬＥＤは、ＬＥＤ（例えばあるタイプの白色ＬＥＤ）の一体部分と見なされる蛍光体に関連付けられることもある。一般に、ＬＥＤとの用語は、パッケージＬＥＤ、非パッケージＬＥＤ、表面実装ＬＥＤ、チップ・オン・ボードＬＥＤ、ＴパッケージマウントＬＥＤ、ラジアルパッケージＬＥＤ、パワーパッケージＬＥＤ、あるタイプのケーシング及び／又は光学的要素（例えば拡散レンズ）を含むＬＥＤ等を指す。
【００２７】
[0027]  「光源」との用語は、次に限定されないが、ＬＥＤベース光源（上記に定義した１つ以上のＬＥＤを含む）、白熱光源（例えばフィラメント電灯、ハロゲン電灯）、蛍光光源、りん光性光源、高輝度放電光源（例えばナトリウム蒸気ランプ、水銀蒸気ランプ及びメタルハライドランプ）、レーザー、その他のタイプのエレクトロルミネセンス源、パイロルミネセンス源（例えば火炎）、キャンドルルミネセンス源（例えばガスマントル光源、カーボンアーク放射光源）、フォトルミネセンス源（例えばガス状放電光源）、電子飽和（electronic satiation）を使用する陰極発光源（cathode luminescent source）、ガルバノルミネセンス源、結晶発光（crystallo-luminescent）源、キネルミネセンス（kine-luminescent）源、熱ルミネセンス源、摩擦ルミネセンス（triboluminescent）源、音ルミネセンス（sonoluminescent）源、放射ルミネセンス（radioluminescent）源、及び発光ポリマー（luminescent polymers）を含む、様々な放射源のうちの任意の１つ以上を指すと理解すべきである。
【００２８】
[0028]  所与の光源は、可視スペクトル内、可視スペクトル外、又は両者の組合せでの電磁放射を発生する。したがって、「光」及び「放射」との用語は、本明細書では同義で使用される。さらに、光源は、一体構成要素として、１つ以上のフィルタ（例えばカラーフィルタ）、レンズ、又はその他の光学的構成要素を含んでもよい。また、光源は、次に限定されないが、指示、表示、及び／又は照明を含む様々な用途に対し構成されることを理解すべきである。「照明源」とは、内部空間又は外部空間を効果的に照射するのに十分な強度を有する放射を発生するように特に構成された光源である。このコンテキストにおいて、「十分な強度」とは、周囲照明（すなわち、間接的に知覚され、また、例えば、全体的に又は部分的に知覚される前に１つ以上の様々な介在面から反射される光）を提供するために空間又は環境において発生される可視スペクトルにおける十分な放射強度（放射強度又は「光束」に関して、全方向における光源からの全光出力を表すために、単位「ルーメン」がよく使用される）を指す。
【００２９】
[0029]  「照明固定具」との用語は、本明細書では、特定の形状因子、アセンブリ又はパッケージの１つ以上の照明ユニットの実施態様又は配置を指すために使用される。「照明ユニット」との用語は、本明細書では、同じ又は異なるタイプの１つ以上の光源を含む装置を指して使用される。所与の照明ユニットは、様々な光源の取付け配置、筐体／ハウジング配置及び形状、並びに／又は、電気及び機械的接続構成の何れか１つを有してもよい。さらに、所与の照明ユニットは、光源の動作に関連する様々な他の構成要素（例えば制御回路）に任意選択的に関連付けられてもよい（例えば含む、結合される、及び／又は一緒にパッケージされる）。「ＬＥＤベースの照明ユニット」とは、上記した１つ以上のＬＥＤベースの光源を、単独で又はその他の非ＬＥＤベースの光源との組合せで含む照明ユニットを指す。「マルチチャネル」照明ユニットとは、それぞれ異なる放射スペクトルを発生する少なくとも２つの光源を含むＬＥＤベースの又は非ＬＥＤベースの照明ユニットを指すものであり、各異なる光源スペクトルは、マルチチャネル照明ユニットの「チャネル」と呼ばれる。
【００３０】
[0030]  「コントローラ」との用語は、本明細書では、一般に、１つ以上の光源の動作に関連する様々な装置を説明するために使用される。コントローラは、本明細書で説明した様々な機能を実行するように、数多くの方法（例えば専用ハードウエアを用いて）で実施できる。「プロセッサ」は、本明細書で説明した様々な機能を実行するように、ソフトウエア（例えばマイクロコード）を使用してプログラムすることのできる１つ以上のマイクロプロセッサを使用するコントローラの一例である。コントローラは、プロセッサを使用してもしなくても実施でき、また、幾つかの機能を実行する専用ハードウエアと、その他の機能を実行するプロセッサ（例えばプログラムされた１つ以上のマイクロプロセッサ及び関連回路）の組み合わせとして実施されてもよい。本開示の様々な実施態様において使用されてもよいコントローラ構成要素の例としては、次に限定されないが、従来のマイクロプロセッサ、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）がある。
【００３１】
[0031]  様々な実施態様において、プロセッサ又はコントローラは、１つ以上の記憶媒体（本明細書では総称的に「メモリ」と呼び、例えばＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ及びＥＥＰＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク、光学ディスク、磁気テープ等の揮発性及び不揮発性のコンピュータメモリ）と関連付けられる。幾つかの実施態様において、記憶媒体は、１つ以上のプロセッサ及び／又はコントローラ上で実行されると、本明細書で説明した機能の少なくとも幾つかを実行する１つ以上のプログラムによって、コード化されてもよい。様々な記憶媒体は、プロセッサ又はコントローラ内に固定されてもよいし、又は、その上に記憶された１つ以上のプログラムが、本明細書で説明した本発明の様々な態様を実施するように、プロセッサ又はコントローラにロードされるように可搬型であってもよい。「プログラム」又は「コンピュータプログラム」との用語は、本明細書では、一般的な意味で、１つ以上のプロセッサ又はコントローラをプログラムするように使用できる任意のタイプのコンピュータコード（例えばソフトウエア又はマイクロコード）を指して使用される。
【００３２】
[0032]  １つのネットワーク実施態様では、ネットワークに結合された１つ以上のデバイスが、当該ネットワークに結合された１つ以上の他のデバイスのコントローラとしての機能を果たす（例えばマスタ／スレーブ関係において）。別の実施態様では、ネットワークで結ばれた環境は、当該ネットワークに結合されたデバイスのうちの１つ以上を制御する１つ以上の専用コントローラを含む。通常、ネットワークに結合された複数のデバイスは、それぞれ、１つ以上の通信媒体上にあるデータへのアクセスを有するが、所与のデバイスは、例えば、当該デバイスに割り当てられた１つ以上の特定の識別子（例えば「アドレス」）に基づいて、ネットワークとデータを選択的に交換する（すなわち、ネットワークからデータを受信する及び／又はネットワークにデータを送信する）点で、「アドレス可能」である。
【００３３】
[0033]  「ネットワーク」との用語は、本明細書において使用される場合、（コントローラ又はプロセッサを含む）任意の２つ以上のデバイス間及び／又はネットワークに結合された複数のデバイス間での（例えばデバイス制御、データ記憶、データ交換等のための）情報の転送を容易にする２つ以上のデバイスの任意の相互接続を指す。容易に理解されるように、複数のデバイスを相互接続するのに適したネットワークの様々な実施態様は、様々なネットワークトポロジのうちの何れかを含み、様々な通信プロトコルのうちの何れかを使用することができる。さらに、本開示による様々なネットワークにおいて、２つのデバイス間の接続はいずれも、２つのシステム間の専用接続を表わすか、又は、これに代えて非専用接続を表わしてもよい。２つのデバイス用の情報を担持することに加えて、当該非専用接続（例えばオープンネットワーク接続）は、必ずしも２つのデバイス用ではない情報を担持することがある。さらに、容易に理解されるように、本明細書で説明されたデバイスの様々なネットワークは、ネットワーク全体に亘る情報の転送を容易にするために、１つ以上のワイヤレス、ワイヤ／ケーブル、及び／又は光ファイバリンクのリンクを使用できる。
【００３４】
[0034]  なお、前述の概念及び以下でより詳しく説明する追加の概念のあらゆる組み合わせ（これらの概念が互いに矛盾しないものであることを条件とする）は、本明細書で開示される本発明の主題の一部をなすものと考えられることを理解すべきである。特に、本開示の終わりに登場するクレームされる主題のあらゆる組み合わせは、本明細書に開示される本発明の主題の一部であると考えられる。なお、参照により組み込まれる任意の開示内容にも登場する、本明細書にて明示的に使用される用語には、本明細書に開示される特定の概念と最も整合性のある意味が与えられるべきであることを理解すべきである。
【００３５】
[0035]  図面中、同様の参照符号は、全般的に様々な図を通して同じ部分を指している。さらに、図面は必ずしも縮尺通りではなく、重点は全体的に本発明の原理の説明に置かれている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】[0036]  ＬＥＤの上面及びＬＥＤの底面を有するＬＥＤベースの照明システムの第１の実施形態を示し、ＬＥＤの底面部の上に物体が示されている。
【図１Ａ】[0037]  図１と同じ位置に物体が示された、図１のＬＥＤの底面の平面図を示す。
【図２】[0038]  図１の物体が除去された、図１のＬＥＤベースの照明システムの第１の実施形態を示す。
【図２Ａ】[0039]  図１のＬＥＤベースの照明システムの底面の特定のＬＥＤに対する、上面の特定のＬＥＤからの光出力の効果を示す。
【図２Ｂ】[0040]  図１のＬＥＤベースの照明システムの上面及び底面の特定のＬＥＤに対する、上面及び底面の特定のＬＥＤからの光出力の効果を示す。
【図２Ｃ】[0041]  図１のＬＥＤベースの照明システムの上面のどのＬＥＤが、底面の特定のＬＥＤに影響を及ぼすのかを示す。
【図２Ｄ】[0042]  図１のＬＥＤベースの照明システムの上面の特定のＬＥＤに対し、底面の１つのＬＥＤが影響を及ぼすＬＥＤを示し、ジオメトリ情報を含む。
【図３】[0043]  ＬＥＤの上面及びＬＥＤの底面を有するＬＥＤベースの照明システムの第２の実施形態を示し、ＬＥＤの底面部の上に物体が示されており、ＬＥＤの上面から延びる光出力が示されている。
【図３Ａ】[0044]  図３と同じ位置に物体が示された、図３のＬＥＤの底面の平面図を示し、図３Ａでは物体の下に位置するＬＥＤを説明目的で見ることができる。
【図３Ｂ】[0045]  特定のＬＥＤが照明されている、図３のＬＥＤの上面の下面図を示す。
【図４】[0046]  ＬＥＤの上面及びＬＥＤの底面を有するＬＥＤベースの照明システムの第３の実施形態を示し、ＬＥＤの底面部の上に物体が示されており、ＬＥＤの上面から延びる光出力が示されている。
【図４Ａ】[0047]  図４と同じ位置に物体が示された、図４のＬＥＤの底面の平面図を示し、図４Ａでは物体の下に位置するＬＥＤを説明目的で見ることができる。
【図４Ｂ】[0048]  特定のＬＥＤが第１の構成で照明されている、図４のＬＥＤの上面の下面図を示す。
【図４Ｃ】[0049]  特定のＬＥＤが第２の構成で照明されている、図４のＬＥＤの上面の下面図を示す。
【図５】[0050]  ＬＥＤの上面及びＬＥＤの底面を有するＬＥＤベースの照明システムの第４の実施形態を示し、ＬＥＤの底面部の上に物体が示されており、ＬＥＤの上面から延びる光出力が示されている。
【図５Ａ】[0051]  図５と同じ位置に物体が示された、図５のＬＥＤの底面の平面図を示し、図５Ａでは物体の下に位置するＬＥＤを説明目的で見ることができ、ＬＥＤの底面の特定のＬＥＤが照明されている。
【図５Ｂ】[0052]  特定のＬＥＤが照明されている、図５のＬＥＤの上面の下面図を示す。
【図６】[0053]  ＬＥＤの上面及びＬＥＤの底面を有するＬＥＤベースの照明システムの第５の実施形態を示し、ＬＥＤの底面部の上に設けられたマット上に物体が示されており、ＬＥＤの上面から延びる光出力が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
[0054]  照明システムでは、照明システムの１つ又は複数の光源を制御できることが望ましい。照明システムの光源と環境との間の関係は、計算機援用設計（ＣＡＤ）モデル又は測定モデル内に存在し得る。環境内の或る位置における望ましい効果を記述することにより、照明システムは、ＣＡＤモデル又は測定モデル内の様々なパラメータの識別に基づき、光源の照明制御パラメータを得ることができる。照明効果を指定するためにＣＡＤモデル又は測定モデルを利用できるが、それらには１つ又は複数の欠点があり得る。例えば最新の照明効果をもたらすために、環境内の変化及び／又は照明の向きの任意の変化をＣＡＤモデルに手動で適用しなければならない。更に、例えば測定モデルを使用する場合、環境内の変化の後で最新の測定値を提供するために、測定機器が環境内に存在し続けなければならない。更に、既存の照明システムは、照らされる環境内の物体の位置を満足に突き止めず、且つ／又は追跡しない。
【００３８】
[0055]  従って、光出力の制御を可能にし、既存の照明システムの１つ又は複数の欠点を任意選択的に克服する方法及び機器が当技術分野で求められている。
【００３９】
[0056]  その点に関して出願人らは、光出力を感知し制御することに関する、様々な発明の方法及び機器を提供することが有益だと認識し、理解した。
【００４０】
[0057]  上記に鑑みて、本発明の様々な実施形態及び実装形態は照明制御を対象とする。
【００４１】
[0058]  以下の詳細な説明では、特許請求される本発明の完全な理解を与えるために、具体的詳細を開示する代表的実施形態が限定ではなく説明目的で記載されている。但し、本明細書で開示される具体的詳細から逸脱する本教示による他の実施形態も添付の特許請求の範囲に依然として含まれることが本開示の利益を享受する当業者に明らかになる。更に、代表的実施形態の説明を不明瞭にしないために、良く知られている機器及び方法についての説明は省略される場合がある。かかる方法及び機器は、明らかに特許請求される本発明の範囲に含まれる。例えば、本明細書で開示する方法及び機器の態様は、それぞれがＬＥＤを備える、上面及び対向する底面を有する照明制御システムの制御と組み合わせて説明される。但し、本明細書で開示される方法及び機器の１つ又は複数の態様は、例えば互いに直接対向しない面、複数の平面、３面以上、非ＬＥＤ光センサ及び／又は非ＬＥＤ光源を含む面など、他の面構成で実装されても良い。多くの実装形態で、本明細書に記載の方法及び機器が、多数の面にわたる複雑な環境内で実装され得る。代わりに構成された環境における、本明細書に記載の１つ又は複数の態様の実装形態は、特許請求される本発明の範囲又は趣旨から逸脱しないと見なされる。
【００４２】
[0059]  図１から図２Ｄを参照すると、ＬＥＤベースの照明システム１０の第１の実施形態の側面が示されている。ＬＥＤベースの照明システム１０は、ＬＥＤの上面２０及びＬＥＤの底面３０を含む。ＬＥＤの上面２０とＬＥＤの底面３０との間に延びるように、壁２５が示されている。円柱形の物体５が、図１及び図１ＡのＬＥＤの底面部３０の上に示されている。図１Ａは、図１と同じ位置に物体５が示された、ＬＥＤの底面３０の平面図を示す。ＬＥＤの上面２０のＬＥＤは、図１では、ＬＥＤの薄い灰色の陰影によって全体的に示されているようにフル光出力を下回る水準の光出力を全て発生させている。ＬＥＤの底面３０のＬＥＤは、すべてオフであり、全体的にＬＥＤの黒い陰影によって示されている。ＬＥＤの底面３０のＬＥＤは、光感知ＬＥＤとして機能している。つまり、ＬＥＤの底面３０のＬＥＤは、光出力を検出するためのフォトダイオードとして機能している。本明細書に記載するように、一部の実施形態では、全てのＬＥＤが選択的に発光ＬＥＤ又は光感知ＬＥＤとして機能することができる。更に一部の実施形態では、１つ又は複数のＬＥＤを発光ＬＥＤ又は光感知ＬＥＤ専用とすることができる。更に一部の実施形態では、非ＬＥＤベースの光センサが光感知ＬＥＤに加えて、又は光感知ＬＥＤの代わりに設けられても良い。更に一部の実施形態では、非ＬＥＤベースの光源が発光ＬＥＤに加えて、又は発光ＬＥＤの代わりに設けられても良い。
【００４３】
[0060]  ＬＥＤ３３など、完全に又は部分的に物体５の下にあるＬＥＤは、遮断状態にあることを検出することができる。例えば物体５が不透明、又はほぼ光を遮断する場合、物体５の完全に下にあるＬＥＤは、完全に遮断されている状態にあることを示す光出力水準を感知することができ、ＬＥＤ３３などのＬＥＤは、部分的に遮断された状態にあることを示す光出力水準を感知することができる。更に、例えば物体５が透明又は半透明だが、幾らかの光出力を依然として遮断する又は向きを変える場合、物体５の下にあるＬＥＤは部分的に遮断された状態にあることを示す光出力水準を感知することができ、ＬＥＤ３３などのＬＥＤも部分的に遮断された状態にあることを示す光出力水準を感知することができる。
【００４４】
[0061]  かかるＬＥＤが遮断状態にあることを感知することに応答し、１つ又は複数のコントローラがＬＥＤの上面２０の１つ又は複数のＬＥＤと通信して、その遮断されたＬＥＤに向けられた、変更された光出力特性を要求し、それによりその特性で物体５を照らすことができる。例えばコントローラは、発光ＬＥＤ２０Ａ〜２０Ｅの光出力強度を高め、それにより物体５に対する照明水準を高めさせるために１つ又は複数の発光ＬＥＤ２０Ａ〜２０Ｅと通信することができる。更に、例えばコントローラは、発光ＬＥＤ２０Ａ〜２０Ｅの光出力の色を変え、それにより物体５に対する光の色を変えさせるために１つ又は複数の発光ＬＥＤ２０Ａ〜２０Ｅと通信することができる。更に、例えばコントローラは、発光ＬＥＤ２０Ａ〜２０Ｅのビーム幅及び／又はビーム方向を変えさせるために、１つ又は複数の発光ＬＥＤ２０Ａ〜２０Ｅと通信することができる。コントローラは、単一のＬＥＤ又は複数のＬＥＤに関連付けられても良い。例えばコントローラは、単一のＬＥＤに関連付けられ、単一の光感知ＬＥＤが遮断状態を検出することに応答して信号を伝送する送信機を含んでも良い。更に、例えばコントローラは、ＬＥＤのグループに関連付けられ、ＬＥＤのグループの１つ又は複数が遮断状態を検出することに応答して信号を伝送する送信機を含んでも良い。その伝送信号は、ネットワーク上で送信されても良く、任意選択的に１つ又は複数の発光ＬＥＤに対してアドレス指定可能とすることができる。信号は、例えば制御有線及び／又は無線通信信号（例えばＤＭＸ、イーサネット（登録商標）、Bluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標）、及び／又はZ-Wave通信プロトコルを利用する）上で送信される信号を含み得る。一部の実施形態では、コントローラが、遮断状態にない第２の光感知ＬＥＤの符号化されたＬＥＤ光出力を利用し、第１の光感知ＬＥＤの遮断状態を示す信号を伝送することができる。
【００４５】
[0062]  物体５によって部分的に又は完全に覆われたＬＥＤ以外の他のＬＥＤも、部分的に遮断された状態にあることを感知し得る。例えば、ＬＥＤ３１及び／又はＬＥＤ３２は、物体５が原因で光出力水準の低下を感知し得る。例えば、参照番号βによって全体的に示される、ＬＥＤ２０Ｅからの一部の光出力は、ＬＥＤ３２に到達するのを物体５によって部分的に又は完全に遮断され得る。（例えば光出力βが遮断されていることが原因で）予期されるよりも少ない光を受け取っていることをＬＥＤ３２が感知することに応答し、１つ又は複数のコントローラがＬＥＤの上面２０の１つ又は複数のＬＥＤと通信し、ＬＥＤ３２に向けられた、変更された光出力特性を要求することができる。例えば、ＬＥＤ３２に関連するコントローラは、追加の光出力をＬＥＤ２０Ｂに要求することができる。任意選択的に、ジオメトリデータを利用できる場合、コントローラは追加の光出力を要求するとき、完全に遮断された光感知ＬＥＤの方向を考慮に入れることができる。例えば、ＬＥＤ３２に関連するコントローラは、物体５の下にある光感知ＬＥＤの著しく低下した光出力水準の結果として、光出力の遮断が物体５の方向から来ていることを認識し得る。従って、物体５から概して離れた方向にあるＬＥＤ（例えばＬＥＤ２０Ａ及び／又はＬＥＤ２０Ｂ）に追加の光出力が要求され得る。
【００４６】
[0063]  一部の実施形態では、ＬＥＤ３２によって感知される光出力が一定の値にあること又は一定の値域内にあることを予期するように、ＬＥＤ３２に関連するコントローラが構成され得る。ＬＥＤ３２によって感知される光出力がその範囲内にないとコントローラが判定する場合、コントローラは、ＬＥＤ３２において感知される光出力に影響する幾らかの光出力を与える１つ又は複数の発光ＬＥＤに追加の光出力を要求し、ＬＥＤ３２において感知される光出力を予期される範囲内にすることができる。一部の実施形態では、物体５が存在しない場合、発光ＬＥＤの現在の照明構成を所与として、ＬＥＤ３２に関連するコントローラがＬＥＤ３２によって感知されるべき予期される光出力を計算し、予期されるその光出力に満たない場合、ＬＥＤ３２に向けて追加の光出力を要求するように構成され得る。例えばＬＥＤ２０Ｄ及びＬＥＤ２０Ｅだけがフルレベルで照らしている場合、物体が存在しないとき、ＬＥＤ３２が第１の光出力水準を感知することが予期され得る。物体５がある場合、ＬＥＤ３２は第１の光出力水準を下回って感知し得る。それに応答し、ＬＥＤ３２に関連するコントローラは、（例えばＬＥＤ２０Ｂを活性化することによる）高められた光出力を要求し、ＬＥＤ３２において感知される光出力をおおよそ第１の光出力水準にすることができる。
【００４７】
[0064]  図２は、物体５が除去された、図１のＬＥＤベースの照明システム１０を示す。図２のＬＥＤ２０Ｃの薄い灰色の陰影によって全体的に示されているように、発光ＬＥＤ２０Ｃはフル光出力を下回る水準の光出力を発生させている。ＬＥＤの暗い陰影によって全体的に示されているように、ＬＥＤの上面２０内の他のＬＥＤは全てオフである。ＬＥＤの底面３０内のＬＥＤは、光感知ＬＥＤとして機能している。参照番号２１Ｃによって全体的に示されている発光ＬＥＤ２０Ｃからの幾らかの光出力が、図２では光感知ＬＥＤ３２に向けられているように示されている。本明細書で説明されるように、ＬＥＤ２０Ｃの光出力は、ＬＥＤの底面３０上の他のＬＥＤにも向けられる。
【００４８】
[0065]  照明システム１０の較正が行われてもよい。一部の実施形態では、較正は、図２に示すように外来物がない場合に行われ得る。一実施形態では、較正中にＬＥＤが１つずつオンにされ（例えば図２ではＬＥＤ２０Ｃが照明されている唯一のＬＥＤである）、ＬＥＤが逐次的に活性化されるとき、ＬＥＤの底面３０の光感知ＬＥＤによって効果（光強度の差）が測定され得る。光感知ＬＥＤは、発せられた光のスペクトルの一部しか測定できないので、発光ＬＥＤの光出力特性及び／又は光感知ＬＥＤの感知特性に依存する因子で測定値を乗算する必要がある。発光ＬＥＤと光感知ＬＥＤとの関係は、発光ＬＥＤが光感知ＬＥＤ上に発生させることができるルクスの最大量として概して定量化され得る。
【００４９】
[0066]  この較正は、任意選択的に利用者が知ることなしに行われ得る。例えば、残りのＬＥＤがオフであり感知モードにある一方で、単一のＬＥＤだけが非常に短い閃光を発生させる、感知できない短い間隔を有することによる。閃光の間隔が短いことにより、安定した照明状況が想定される。光感知ＬＥＤに対する単一の発光ＬＥＤの寄与度は、間隔内でデルタとして測定される。この情報は、ＬＥＤ間の影響行列を明らかにするための入力である。多くの実施形態で、外来物が測定値に対して有し得る影響により、較正を行うときは外来物がないことが望ましい。
【００５０】
[0067]  図２Ａは、上面２０の特定のＬＥＤからの光出力の、底面３０の特定のＬＥＤに対する効果を示す。特定の発光ＬＥＤと光感知ＬＥＤとの間の関係が、影響行列として図２Ａに示されている。この影響行列は、照明システムの１つ又は複数のコントローラに関連するメモリ内に任意選択的に代替形式で（例えばルックアップテーブルとして）記憶され得る。図２Ａの太矢印は、光感知ＬＥＤに影響を及ぼす最も強く影響を与える発光ＬＥＤを示し、破線矢印は、光感知ＬＥＤにより少ない影響を及ぼすＬＥＤを示す。例えば発光ＬＥＤ２０Ｂは、光感知ＬＥＤ３２に最も強く影響を与えるＬＥＤである。発光ＬＥＤ２０Ａ及び２０Ｃは、より弱い程度で光感知ＬＥＤ３２に影響を与える。一部の実施形態では、発光ＬＥＤがかかる光感知ＬＥＤに対して少なくとも閾値の影響を有さない限り、光感知ＬＥＤが発光ＬＥＤに関連付けられなくても良い。図２Ａ〜図２Ｄに示されているＬＥＤは、影響行列に示されている以外のＬＥＤに関連付けられても良い、つまりこの影響行列は幾つかのあり得る関係の一例として示すに過ぎないことが理解される。
【００５１】
[0068]  図２Ｂでは、ＬＥＤの底面の特定のＬＥＤからの光出力の上面及び底面の他のＬＥＤに対する効果を明らかにするように、ＬＥＤの底面の特定のＬＥＤが較正段階中に照らされている。本明細書で説明されるように、特定の実装形態では、ＬＥＤの底面３０のＬＥＤの１つ又は複数が発光ＬＥＤとして追加的に機能すること、及び／又はＬＥＤの上面２０のＬＥＤの１つ又は複数が光感知ＬＥＤとして追加的に機能することが望ましい場合がある。図２Ｂに示されているように、ＬＥＤ３１が照らされる場合、ＬＥＤ３１は、ＬＥＤ２０Ａ、ＬＥＤ２０Ｂ、及びＬＥＤ３２に影響を及ぼす。又、ＬＥＤ３２が照らされる場合、ＬＥＤ３２は、ＬＥＤ２０Ａ、ＬＥＤ２０Ｂ、及びＬＥＤ３１に影響を及ぼす。ＬＥＤ３１及びＬＥＤ３２は、図１のＬＥＤベースの照明システムの上面及び底面の特定のＬＥＤに対して影響を有するものとして示されている。
【００５２】
[0069]  図２Ｃでは、ＬＥＤと影響を与えるＬＥＤとの間の関係が示されている。この図面は、ＬＥＤ２０Ａ〜ＬＥＤ２０Ｄのどれが、ＬＥＤ３１〜ＬＥＤ３４に影響を与えるのかを示す。一部の実施形態では、この関係は図２Ａの逆相関を取ることによって見出すことができる。この関係を使用することにより、物体が底面３０の感知ＬＥＤを遮断するとき、システムは影響を及ぼすＬＥＤを直ちにアドレス指定することができる。例えば物体がＬＥＤ３２を遮断するとき、ＬＥＤ２０Ｂが大きな影響を有し、ＬＥＤ２０Ａ及びＬＥＤ２０Ｃはより小さな影響を有すると直ぐ推論することができる。その結果、ＬＥＤ３２を遮断する物体に光を発するために、少なくともＬＥＤ２０Ｂを使用することができる。
【００５３】
[0070]  図２Ｄは、ＬＥＤ３２と、ＬＥＤ３２が影響を及ぼすＬＥＤの特定のものとの間の関係を示す。図２Ｄの影響行列は、方向情報及び具体的な強度情報を含む。ＬＥＤ３２に対するＬＥＤ２０Ａ及びＬＥＤ２０Ｃからの強度関係は２として、ＬＥＤ２０Ｂからの強度は６として、ＬＥＤ２０Ｄからの強度は０．２として示されている。方向情報は、ＬＥＤ３２に対するＬＥＤ２０Ａからの光が西から来ていることを示し、ＬＥＤ３２に対するＬＥＤ２０Ｂからの方向は上として示されており、ＬＥＤ２０Ｃ及びＬＥＤ２０Ｄからの方向は東として示されている。例えばＬＥＤの照明の結果として感知される相対ルクスを測定することにより、強度情報が求められても良い。方向情報は、例えばシステムとインターフェイスするＣＡＤモデルによって、１つ又は複数の位置測定（超音波、超広帯域、カメラ検出）によって、ユーザインターフェイスによる１つ又は複数のユーザ入力によって、及び／又は知られている付近のＬＥＤにおける相対ルクスの比較分析によって求められ得る。強度情報及び／又は方向情報は、光出力を導く際に利用され得る。例えば、所望の照明効果を得るために、「上」方向から来る光出力だけを物体に対して与えることが望ましい場合がある。更に、例えば「周囲の」方向から来る光出力だけを物体に対して与えることが望ましい場合がある。更に、例えば、ＬＥＤの光出力水準を調節する必要なしに、比較的低水準の照明を物体に対して与えることが望ましい場合があり、物体の位置において低水準の強度を与えるＬＥＤだけが利用されても良い。図２Ａ〜図２Ｄには特定のＬＥＤ間の関係しか図示されていないが、システムの更なるＬＥＤ間の関係も同様に明らかにされても良く、図示のＬＥＤは、図面に示されている関係以外の関係を有し得ることが理解される。
【００５４】
[0071]  ＬＥＤ間の直接通信（例えば無線又はバストポロジネットワーク）が使用可能な場合、センサとして機能するそれぞれのＬＥＤがコントローラを含むことができ、自らが影響を与えるＬＥＤに光出力を与えるように要求することができ、中央コントローラは不要である。システムは、入力が出力に直接影響するニューラルネットワークとして機能し得る。システムの通信及び制御性を単純化するために、感知ＬＥＤと発光ＬＥＤとの間に中間ノードを配置することも可能である。感知ＬＥＤが、全てのデータを中央コントローラに、又はＬＥＤを取り囲む領域の一部を担当するコントローラに送ることも可能である。このコントローラは、影響を及ぼすＬＥＤ又は影響を及ぼすＬＥＤを制御するコントローラと通信することにより、その領域における光出力を要求する。
【００５５】
[0072]  特定のＬＥＤは、時々又は殆どのときに光を発生させることができ、光感知機能も有し得る。例えば特定のＬＥＤは、光が発せられない感知できないほどに短い間隔を有し、それによりそれらの間隔中に光を感知できるようにすることができる。かかる間隔の間ＬＥＤは、物体が上に置かれているので全ての光が遮断されていること、又は光が部分的に遮断されていることを検出し得る。そのような場合、ＬＥＤに関連するコントローラが、物体に対して光出力を与えるように、影響を及ぼすＬＥＤに要求することができる。一部の実施形態では、ＬＥＤが遮断されていると、ＬＥＤに関連するコントローラが判定する場合、そのコントローラはＬＥＤをオフにし、ＬＥＤを継続的な感知モードに突入させることに決めることができる。コントローラは、ＬＥＤの上から物体が取り除かれるときを検出し、その時点においてその位置上に光を、影響を及ぼすＬＥＤに要求するのを止めることができる。
【００５６】
[0073]  図３は、ＬＥＤの上面２２０及びＬＥＤの底面２３０を有するＬＥＤベースの照明システム２１０の第２の実施形態を示す。物体２０５が、ＬＥＤの底面部２３０の上に示されている。ＬＥＤの上面２２０から延びる光出力２２１が示されている。図３Ａは、図３と同じ位置に物体２０５が示された、図３のＬＥＤの底面２３０の平面図を示す。図３Ａでは物体の下に位置するＬＥＤ（例えばＬＥＤ２３６）を説明目的で見ることができる。黒い陰影で示されているＬＥＤの底面２３０内のＬＥＤは、遮断状態を感知しているＬＥＤである。陰影なしで示されているＬＥＤの底面２３０内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ２３４）は、遮断状態を感知していないＬＥＤである（しかし任意選択的に依然として感知モードにある）。本明細書で説明されるように、物体２０５の下にあるＬＥＤの底面２３０のＬＥＤに関連する１つ又は複数のコントローラは、物体２０５上に照明を与えるために、１つ又は複数の影響を与えるＬＥＤが照らされることを要求し得る。
【００５７】
[0074]  図３Ｂは、特定のＬＥＤが照明されている、図３のＬＥＤの上面の下面図を示す。黒い陰影で示されているＬＥＤの上面２２０内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ２２０Ａ）は、光出力を発生していないＬＥＤである。薄い灰色の陰影で示されているＬＥＤの上面内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ２２０Ｄ）は、フル光出力を下回る水準の光出力を発生させているＬＥＤである。陰影なしで示されているＬＥＤの上面内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ２２０Ｆ）は、ほぼフル光出力である光出力水準を発生させているＬＥＤである。陰影なしのＬＥＤは、較正中、物体２０５の下にあるＬＥＤの底面２３０のＬＥＤに最も強い影響を与えるＬＥＤであり得る。薄い灰色の陰影を有するＬＥＤは、較正中、物体２０５の下にあるＬＥＤの底面２３０のＬＥＤに少なくとも所定水準の光出力を与えるＬＥＤであり得る。黒い陰影を有するＬＥＤは、それらのＬＥＤが較正中、物体２０５の下にあるＬＥＤの底面２３０のＬＥＤに光出力を与えない、又は最小限の光出力を与えるＬＥＤであり得る。集合的に、上面２２０の照らされたＬＥＤが、物体２０５を照らす光出力２２１を物体２０５上に与える。
【００５８】
[0075]  図４は、ＬＥＤの上面３２０及びＬＥＤの底面３３０を有するＬＥＤベースの照明システム３１０の第３の実施形態を示す。物体３０５が、ＬＥＤの底面部３３０の上に示されており、ＬＥＤの上面３２０から延びる光出力３２１が示されている。
【００５９】
[0076]  図４Ａは、図４と同じ位置に物体３０５が示された、図４のＬＥＤの底面３３０の平面図を示す。図４Ａでは物体の下に位置するＬＥＤ（例えばＬＥＤ３３６）を説明目的で見ることができる。黒い陰影で示されているＬＥＤの底面３３０内のＬＥＤは、遮断状態を感知しているＬＥＤである。陰影なしで示されているＬＥＤの底面内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ３３４）は、遮断状態を感知していないＬＥＤである。本明細書で説明されるように、物体３０５の下にあるＬＥＤの底面３３０のＬＥＤに関連する１つ又は複数のコントローラは、物体３０５上に照明を与えるために、１つ又は複数の影響を与えるＬＥＤが照らされることを要求し得る。
【００６０】
[0077]  図４Ｂは、特定のＬＥＤが第１の構成で照明されている、図４のＬＥＤの上面の下面図を示す。図４Ｃは、特定のＬＥＤが第２の構成で照明されている、図４のＬＥＤの上面の下面図を示す。黒い陰影で示されているＬＥＤの上面３２０内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ３２０Ａ）は、光出力を発生させていないＬＥＤである。薄い灰色の陰影で示されているＬＥＤの上面内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ３２０Ｄ）は、フル光出力を下回る水準の光出力を発生させているＬＥＤである。陰影なしで示されているＬＥＤの上面内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ３２０Ｆ）は、ほぼフル光出力である光出力水準を発生させているＬＥＤである。  
【００６１】
[0078]  図４Ｂ及び図４Ｃの照明構成では、ＬＥＤ間の方向データが入手可能であり、ＬＥＤの上面３３０内のどのＬＥＤを照らすのかを決める際に利用される。上面３２０のＬＥＤから与えられる、影響を及ぼす光の好ましい向きを示すために、物体３０５によって覆われる光感知ＬＥＤに方向構成パラメータが関連付けられる。従ってこの方向構成は、方向パラメータに一致するＬＥＤの上面３２０のＬＥＤからの光出力を要求して環境を明るくするために、物体３０５によって覆われる光感知ＬＥＤに関連するコントローラによって利用される。図４Ｂの第１の構成では、方向構成は、主に物体３０５の後ろで照らされるＬＥＤが活性化されるべきではないと命令する。図４Ｃの第２の構成では、代わりの方向構成が、活性化されたＬＥＤが物体３０５から第１の方向に（例えば棚の前の方向に）僅かに離されるべきであると命令する。本開示の利益を享受する当業者は、代替的実施形態において、他の方向構成が１つ又は複数の光感知ＬＥＤに関連付けられても良いことを理解する。
【００６２】
[0079]  図５は、ＬＥＤの弓形の上面４２０、及びＬＥＤの底面４３０を有するＬＥＤベースの照明システム４１０の第４の実施形態を示す。物体４０５が、ＬＥＤの底面部４３０の上に示されている。第１の上部の光出力成分４２１Ａ及び第２の上部の光出力成分４２１Ｂを有するＬＥＤの上面４２０から延びる光出力が物体に概ね方向付けられている。
【００６３】
[0080]  図５Ａは、図５と同じ位置に物体４０５が示された、図５のＬＥＤの底面４３０の平面図を示す。黒い陰影で示されているＬＥＤの底面４３０内のＬＥＤは、遮断状態を感知しているＬＥＤである。これらのＬＥＤは、光ビーム４２１Ａをもたらす、特定の方向からの光を要求している。陰影なしで示されているＬＥＤの底面４３０内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ４３４）は、遮断状態を感知していないＬＥＤである。薄い灰色の陰影で示されているＬＥＤの底面内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ４３８）は、（反対方向に位置する）ブロック化されたＬＥＤの隣接ＬＥＤであり、光出力４２１Ｂを発生させる上面のＬＥＤによって主に影響される。本明細書で説明されるように、物体４０５の下にあるＬＥＤの底面４３０のＬＥＤに関連する１つ又は複数のコントローラは、物体４０５上に照明を与えるために、１つ又は複数の影響を与えるＬＥＤが照らされることを要求し得る。この要求を反対方向のＬＥＤ（ＬＥＤ４３８）に転送して、それらに影響を与えるＬＥＤに、光ビーム４２１Ｂをもたらす要求された方向を有するより多くの光を求めても良い。一部の実施形態では、較正に由来する強度データが追加的に又は代替的に利用され得る。
【００６４】
[0081]  図５Ｂは、特定のＬＥＤが照明されている、図５のＬＥＤの上面４２０の下面図を示す。黒い陰影で示されているＬＥＤの上面４２０内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ４２０Ａ）は、光出力を発生させていないＬＥＤである。薄い灰色の陰影で示されているＬＥＤの上面内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ４２０Ｄ）は、フル光出力を下回る水準の光出力を発生させているＬＥＤである。陰影なしで示されているＬＥＤの上面内のＬＥＤ（例えばＬＥＤ４２０Ｆ）は、ほぼフル光出力である光出力水準を発生させているＬＥＤである。ＬＥＤの上面４２０の図示の照明構成では、光出力の２つの成分４２１Ａ及び４２１Ｂが、間によりわずかな照明が与えられた状態（明るい灰色の陰影のＬＥＤグループによって示す）で示されている（陰影なしのＬＥＤグループによって示し、上のグループは光出力４２１Ａに対応し、下のグループは光出力４２１Ｂに対応する）。光出力４２１Ａ（要求された方向からの光）は、遮断されたＬＥＤの要求に基づいて発生されるのに対し、光出力４２１Ｂは、遮断されたＬＥＤの近隣によって要求される。
【００６５】
[0082]  図６は、ＬＥＤの上面５２０及びＬＥＤの底面５３０を有するＬＥＤベースの照明システム５１０の第５の実施形態を示す。物体５０５が、ＬＥＤの底面部５３０の上に設けられたマット５０６上に示されており、ＬＥＤの上面５２０から延びる光出力５２１が示されている。マット５０６は、物体の周囲の所望の領域に（例えば棚の前に向けて）更に光をもたらすために使用される。マットの所望の形状及び／又は大きさを選択することにより、及び／又はマットを切ることにより、光の効果が利用者によって所望の通りに広げられ、制御され得る。
【００６６】
[0083]  ジオメトリデータを入手できる場合、どのＬＥＤが自らに隣接するのかが所与のＬＥＤに知られ得る。かかる情報は、例えばＬＥＤにおける部分的に遮断された状態が、隣接ＬＥＤ上に物体が置かれていることに起因するのかどうかを判定するために、及び／若しくは物体の周囲の照明効果を作り出すために遮蔽されたＬＥＤの隣接ＬＥＤに光を発生させるためにシステムによって使用されても良く、且つ／又は特定のＬＥＤがグループ化されても良い。
【００６７】
[0084]  任意選択的に、照明システム内の全てのＬＥＤ又はＬＥＤグループ内の全てのＬＥＤが幾らかの光を受け取るとき、面上に物体が置かれておらず、較正を行う条件が満たされているとシステム自体が結論付けることができる。利用者が較正を承認又は知った状態で、システム自体が較正を行うことに決めることができる。
【００６８】
[0085]  本明細書に記載された機器及び方法は、複数のＬＥＤが適用される様々な構成で利用され得る。例えば一部の実装形態では、このＬＥＤ照明システムの態様は、小売業環境における棚付けにおいて実装され得る。更に、例えば一部の実装形態では、このＬＥＤ照明システムの態様は、ＬＥＤが埋め込まれた壁紙において実装され得る。例えば、壁紙内のＬＥＤは、写真又は他の物体が壁に若しくは壁の近くに配置されているかどうかを検出することができる。
【００６９】
[0086]  更に、例えば一部の実装形態では、このＬＥＤ照明システムの態様は床において実装され得る。例えば、（任意選択的に固い土台又はマット上の）マネキンの位置が床上で検出されることができ、向きを変えることができるスポットを有する照明インフラが制御されて、光をマネキンの位置（又はそれよりも上に）向けてマネキンを照らすことができる。マネキンが動かされる場合にも、照明効果が追うことができる。本発明の中の１つ又は複数の感知ＬＥＤも、任意選択的に発光できない光センサによって置換され得る。
【００７０】
[0087]  幾つかの発明実施形態を本明細書に説明し例示したが、当業者であれば、本明細書にて説明した機能を実行するための、並びに／又は、本明細書にて説明した結果及び／若しくは１つ以上の利点を得るための様々な他の手段及び／若しくは構造体を容易に想到できよう。また、このような変更及び／又は改良の各々は、本明細書に説明される発明実施形態の範囲内であるとみなす。より一般的には、当業者であれば、本明細書にて説明されるすべてのパラメータ、寸法、材料、及び構成は例示のためであり、実際のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成は、発明教示内容が用いられる１つ以上の特定用途に依存することを容易に理解できよう。当業者であれば、本明細書にて説明した特定の発明実施形態の多くの等価物を、単に所定の実験を用いて認識又は確認できよう。したがって、上記実施形態は、ほんの一例として提示されたものであり、添付の請求項及びその等価物の範囲内であり、発明実施形態は、具体的に説明された又はクレームされた以外に実施可能であることを理解されるべきである。本開示の発明実施形態は、本明細書にて説明される個々の特徴、システム、品物、材料、キット、及び／又は方法に関する。さらに、２つ以上のこのような特徴、システム、品物、材料、キット、及び／又は方法の任意の組み合わせも、当該特徴、システム、品物、材料、キット、及び／又は方法が相互に矛盾していなければ、本開示の本発明の範囲内に含まれる。
【００７１】
[0088]  本明細書にて定義されかつ用いられた定義はすべて、辞書の定義、参照することにより組み込まれた文献における定義、及び／又は、定義された用語の通常の意味に優先されて理解されるべきである。
【００７２】
[0089]  本明細書及び特許請求の範囲にて使用される「ａ」及び「ａｎ」の不定冠詞は、特に明記されない限り、「少なくとも１つ」を意味するものと理解されるべきである。
【００７３】
[0090]  本明細書及び特許請求の範囲に用いられるように、「又は」は、上に定義したような「及び／又は」と同じ意味を有すると理解すべきである。例えば、リストにおけるアイテムを分ける場合、「又は」、又は、「及び／又は」は包括的と解釈される。すなわち、多数の要素又は要素のリストのうちの少なくとも１つを含むが、２つ以上の要素も含み、また、任意選択的に、リストにないアイテムを含むと解釈される。「〜のうちの１つのみ」又は「ちょうど１つの」といった反対を明らかに示す用語、又は、特許請求の範囲に用いられる場合は、「〜からなる」という用語だけが、多数の要素又は要素のリストのうちのまさに１つの要素が含まれることを指す。一般的に、本明細書にて使用される「又は」との用語は、「いずれか」、「〜のうちの１つの」、「〜のうちの１つのみ」、又は「〜のうちのちょうど１つのみ」といった排他的な用語が先行する場合にのみ、排他的な代替（すなわち「一方又は他方であるが、両方ではない」）を示すと解釈される。「本質的に〜からなる」は、特許請求の範囲に用いられる場合、特許法の分野にて用いられる通常の意味を有する。
【００７４】
[0091]  本明細書及び特許請求の範囲に用いられるように、１つ以上の要素を含むリストを参照した際の「少なくとも１つ」との表現は、要素のリストにおける任意の１つ以上の要素から選択された少なくとも１つの要素を意味すると理解すべきであるが、要素のリストに具体的に列挙された各要素の少なくとも１つを必ずしも含むわけではなく、要素のリストにおける要素の任意の組み合わせを排除するものではない。この定義は、「少なくとも１つの」との表現が指す要素のリストの中で具体的に特定された要素以外の要素が、それが具体的に特定された要素に関係していても関連していなくても、任意選択的に存在してもよいことを可能にする。したがって、非限定的な例として、「Ａ及びＢの少なくとも１つ」（又は、同等に「Ａ又はＢの少なくとも１つ」、又は、同等に「Ａ及び／又はＢの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、少なくとも１つのＡ（任意選択的に２つ以上のＡを含む）であって、Ｂがない（任意選択的にＢ以外の要素を含む）ことを指し、別の実施形態では、少なくとも１つのＢ（任意選択的に２つ以上のＢを含む）であって、Ａがない（任意選択的にＡ以外の要素を含む）ことを指し、さらに別の実施形態では、少なくとも１つのＡ（任意選択的に２つ以上のＡを含む）と、少なくとも１つのＢ（任意選択的に２つ以上のＢを含む）を指す（任意選択的に他の要素を含む）。
【００７５】
[0092]  さらに、特に明記されない限り、本明細書に記載された２つ以上のステップ又は動作を含むどの方法においても、当該方法のステップ又は動作の順番は、記載された方法のステップ又は動作の順序に必ずしも限定されないことを理解すべきである。
【００７６】
[0093]  請求項において、括弧内に登場する任意の参照符号は、便宜上、提供されているに過ぎず、当該請求項をいかようにも限定することを意図していない。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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