(57)【要約】照明システム１のトポロジー、又は電源３のタイプを無線で決定するために、無線ランプ検出システム２０，２０’が提供される。検出システム２０，２０’は、ランプ電源３の少なくとも１つの物理パラメータに対応するプローブ信号を供給するためにランプ２との無線結合のための測定プローブ２２を少なくとも有するプローブデバイス２１，２１’を含む。プローブ信号を受信するためにプローブデバイス２１，２１’と接続され、プローブ信号からランプ電源３のタイプを決定するよう構成された処理ユニット２９，２９’が提供される。
2015502010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−ランプのランプ電源の少なくとも１つの物理パラメータに対応するプローブ信号を供給するために前記ランプとの無線結合のための測定プローブを少なくとも有するプローブデバイスと、
−前記プローブ信号を受信するために前記プローブデバイスと接続され、前記プローブ信号から前記ランプ電源のタイプを決定する処理ユニットと
を含む、無線ランプ電源検出システム。
【請求項２】
前記測定プローブは近接場プローブである、請求項１に記載の無線ランプ電源検出システム。
【請求項３】
前記測定プローブは誘導プローブである、請求項１又は２に記載の無線ランプ電源検出システム。
【請求項４】
前記プローブデバイスは、測定端及びハンドル端を有する細長い遠隔測定部材を含み、前記測定端は前記遠隔測定部材の長軸において前記ハンドル端の反対に位置し、前記測定プローブは、前記測定端と結合される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線ランプ電源検出システム。
【請求項５】
前記処理ユニットは、前記プローブ信号を受信する周波数検出器を少なくとも含み、検出された周波数から前記ランプ電源のタイプを決定する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無線ランプ電源検出システム。
【請求項６】
前記周波数検出器は、前記プローブ信号から高周波数成分を検出し、前記高周波成分が検出された場合、前記処理ユニットは、前記ランプ電源のタイプは電子型電源であると決定する、請求項５に記載の無線ランプ電源検出システム。
【請求項７】
前記処理ユニットは、前記プローブ信号を受信するエンベロープ信号検出器を少なくとも含み、検出されたエンベロープ信号から前記ランプ電源のタイプを決定する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の無線ランプ電源検出システム。
【請求項８】
前記処理ユニットは、前記エンベロープ信号に基づいて調光型ランプ電源の判定をさらに行う、請求項７に記載の無線ランプ電源検出システム。
【請求項９】
前記システムはさらに記憶手段を含み、前記記憶手段は電源情報を含み、前記処理ユニットは、前記プローブ信号を前記電源情報と比較して前記ランプ電源のタイプを決定する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の無線ランプ電源検出システム。
【請求項１０】
前記記憶手段は、前記電源情報と関連付けられた組み込みランプタイプ情報をさらに含み、前記処理ユニットは、前記ランプ電源のタイプの決定の際に、１つ以上の関連付けられたランプタイプを決定する、請求項９に記載の無線ランプ電源検出システム。
【請求項１１】
前記決定されたランプ電源のタイプ、及び／又は前記１つ以上の関連付けられたランプタイプを示すために前記処理ユニットと接続された表示デバイスをさらに有する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の無線ランプ電源検出システム。
【請求項１２】
−第１ランプのランプ電源の少なくとも１つの物理パラメータに対応する第１プローブ信号を供給するために前記第１ランプと無線結合のための測定プローブを少なくとも有する少なくとも第１プローブと、
−前記第１プローブ信号を受信するために前記プローブデバイスと接続され、前記第１プローブ信号を第２ランプの第２プローブ信号と比較し、前記第１及び第２ランプが共通のランプ電源に接続されているか否かを判定する処理ユニットと
を含む、無線ランプ電源検出システム。
【請求項１３】
前記処理ユニットは、さらに、
−第１測定ステップにおいて前記プローブデバイスから前記第１プローブ信号を受信し、
−前記第１プローブ信号に対応する情報を記憶し、
−第２測定ステップにおいて前記プローブデバイスから前記第２プローブ信号を受信し、前記第１プローブ信号と前記第２プローブ信号とを比較する、請求項１２に記載の無線ランプ電源検出システム。
【請求項１４】
前記第２プローブ信号を供給するために前記第２ランプとの無線結合のための第２測定プローブを有する第２プローブデバイスをさらに含む、請求項１２に記載の無線ランプ電源検出システム。
【請求項１５】
少なくとも測定プローブを有するプローブデバイスを含み、前記測定プローブは、ランプのランプ電源の少なくとも１つの物理パラメータに対応するプローブ信号を供給するために前記ランプと無線結合し、前記ランプ電源のタイプは、前記プローブ信号から決定される、無線ランプ電源検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明の分野に関連し、特に無線ランプ電源検出システム、及び対応する無線ランプ電源検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明分野において、照明システム、特に一般的な部屋及びオフィス照明の設計及び運転において、エネルギー削減は重要度を増している。エネルギー削減への取り組みは長期間にわたりなされてきたが、近年のエネルギーコストの急増、及び新しい規定により、照明が消費するエネルギーを低減するためのソリューションへのニーズが高まっている。このニーズに応じて、組み込み（又は、交換若しくはレトロフィット）ランプが開発されてきた。
【０００３】
一般的な白熱灯、蛍光灯、又はハロゲンランプと交換可能な最近のランプは、発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用する種類を含む。かかるＬＥＤ組み込みランプは、通常、交換されるランプ（照明装置）と比較して著しく低減された電力消費を示し、さらに著しく長い寿命を有する。
【０００４】
一般的に、ＬＥＤの電力消費低減はエネルギー節約のために好適であるが、これは一方で、交換されるランプとは異なる電気特性をもたらすことになる。一部の用途においては、搭載されている電源が正常に動作するためには所定の電気負荷特性を満たすことが必要である。かかる用途の一例は、商用電源接続のための対応する電源を有する典型的な１２Ｖハロゲン照明システムである。
【０００５】
予め搭載されている電源の交換は必ずしも可能ではなく、どのみちコスト増加をもたらすため、特定の種類の照明システムトポロジー及び／又は電源に適合された組み込みランプが開発されてきた。かかるランプは、ランプが特定の種類の電源を有する照明システムにおいて使用された場合に正常に動作することを可能にし、且つ効率性及び調光性能を向上させる電気回路を含むことがある。したがって、照明システム及び搭載電源に応じて適切な種類の組み込みランプを選択しなければならない。
【０００６】
しかし、通常の設置状況において、例えばオフィスビルにおいて、照明システムのほとんどの配線及び電源は、吊り天井又は乾式壁内に隠されるように設置されている。このため、照明システムの仕様、特に搭載電源の具体的なタイプ（種類）に関する情報を得ることは難しく、互換性を有する組み込みランプの種類を選択する作業は煩雑になり、また長時間を要する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の課題は、照明システムの電気（電源）仕様を容易且つ効率的に決定し、交換（組み込み）プロセス全体に要する時間及びコストを減らす手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１及び１２に係る無線ランプ電源検出システム、及び請求項１５に係る無線ランプ電源検出方法によって解決される。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態に関連する。
【０００９】
本発明の第１の側面の基本的な概念は、測定プローブをランプと無線結合し、測定プローブによって取得されたプローブ信号を処理することによってランプの電源のタイプを決定することである。決定されたタイプは、その後適切な組み込み（交換）ランプを選択するために用いられてもよい。本発明の第２の側面は、２つのランプが共通の電源に接続されているか否かを決定することを可能にする。これは、ユーザが設置されている照明システムのトポロジーの情報を得るために好適であり得る。
【００１０】
本発明の上記２つの側面は、動作中の典型的なランプ、すなわち接続されている電源によって動作電流が供給されている典型的なランプは、特徴的な物理的影響又は乱れを表す信号を発し、適切な処理によって電源の物理／電気パラメータを決定することを可能にすることに本発明の発明者が気が付いたことに基づく。  
【００１１】
したがって、本発明のシステムは、照明システムの電源に直接アクセスすることを要することなく、電源のタイプ及び／又は照明システムのトポロジーを好適に決定することを可能にする。また、好適なことにランプ電源配線への電気的なアクセスも必要なく、これは考え付くことができたとしても、実施は通常難しい。例えば、ランプはガラスのカバーの背後に隠されている、又は高い天井内に設置されている場合がある。また、使用中、ランプは非常に熱い場合があり、またランプの固定具の種類によっては、塗装やほこりで覆われている可能性がある保持リングを外さなければならない場合もあり、清掃又は再作業が必要になるおそれがある。当然ながら、既存のランプをＬＥＤランプと交換する際、どのみちこれらのステップの一部又は全てが求められる。しかし、適切なランプが予め手元になければならないため、先に適切なタイプの決定を行わなければならない。本発明に係る無線電源検出システムは、この煩雑なプロセスの少なくとも一部のステップを回避し、電源のタイプ及び／又は照明システムのトポロジーを容易に決定することを可能にし、短時間且つ高コスト効率の組み込み（交換）プロセスを提供する。
【００１２】
本発明の第１の側面によれば、プローブ信号を供給するためにランプとの無線結合のために適合された測定プローブを少なくとも有するプローブデバイスを備える無線ランプ電源検出システムが提供される。プローブ信号は、ランプ電源の少なくとも１つの物理及び／又は電気パラメータに対応する。システムはさらに、プローブ信号を受信するためにプローブデバイスと接続され、プローブ信号からランプ電源のタイプを決定するよう構成された処理ユニットを含む。
【００１３】
上記のように、本発明の無線ランプ電源検出システムは、無線で、すなわち対応する電源又はランプへの導電性接続を有することなく、ランプ電源のタイプを決定することを可能にする。
【００１４】
本発明の文脈において、用語「ランプ電源」又は「電源」は、少なくとも動作中にランプに電力を供給するよう適合された任意の電気又は電子回路を指し得る。よって、電源は、ランプに動作電力を供給するために、少なくとも動作モード中はランプに電気的に接続される。例えば、電源は、商用電源又はバッテリーと接続された適切な変換器、電力コンバータ、調光ユニット、及び／又は任意の他の種類の適切な回路を含み得る。当然ながら、電源は複数のランプに給電するよう構成されてもよい。
【００１５】
好ましくは、電源はランプに交流電流（ＡＣ）を供給するよう適合される、すなわち、ＡＣ電源である。最も好ましくは、電源は、例えば典型的なハロゲン照明システム内に含まれるような１２Ｖ電源である。特に好ましくは、電源は商用電源接続のために適合される。
【００１６】
上記のように、本発明に係るプローブデバイスは、ランプへの無線結合のために適合された測定プローブを１つ以上有する。したがって、動作中、測定プローブはランプ電源の少なくとも１つの物理パラメータに対応するプローブ信号を供給する。例えば、プローブ信号は、動作中にランプ電源によってランプに供給される電圧、電流、周波数に対応してもよく、さらに又はあるいは、波形、振動の開始及び終了位置、及びこれらのパラメータの経時的な又はローディング段階における変化に関する情報を含んでもよい。
【００１７】
本発明に係る測定プローブは、任意の適切な種類のランプとの無線結合のために適合されてもよい。特に、プローブは、白熱灯又はハロゲンランプとの結合のために適合されてもよい。本発明のシステムは無線結合用に適合されているが、システムは、可搬性の理由からは好ましいものの、必ずしもバッテリーによって運転されなくてもよく、適切な電源、例えば商用電源との接続によって上記動作を実行することもできる。
【００１８】
本発明に係る無線ランプ電源検出システムは、上記のような処理ユニットをさらに含む。処理ユニットは、プローブデバイス及び測定プローブと接続され、プローブ信号を任意の適切な接続、例えば有線又は無線、デジタル又はアナログ接続を介して受信する。
【００１９】
処理ユニットは、例えば、プローブ信号の波形又はエンベロープを解析して、特徴的なパターン、所定の周波数成分の存在、又は所定の振幅変化を求めることによって、プローブ信号からランプ電源のタイプを決定するようさらに構成される。この決定は、照明システムのタイプ及び使用される電源に確実に依存する。  
【００２０】
この文脈において、用語「ランプ電源のタイプ」は、少なくとも部分的に電源を特徴付ける１つ以上のパラメータを指してもよい。したがって、第１実施形態において、上記決定は、電源の具体的なタイプに関する情報、例えば電子型スイッチングタイプ、又はいわゆる「磁気」電源の存在に関する情報を提供してもよい。さらに高度な実施形態においては、電源の製造者及び／又はモデルを決定することができる。処理ユニットの動作の詳細な実施形態は後述される。
【００２１】
処理ユニットは、上記決定を可能にするために、任意の適切な電気又は電子回路、例えばディスクリート回路又は集積回路を有してもよい。好ましくは、処理ユニットは、適切なプログラミング、例えばパターン認識用のプログラミングを有するマイクロプロセッサ又は演算器を含んでもよい。
【００２２】
上記のように、プローブデバイスは、ランプとの無線結合のために適合された測定プローブを含む。測定プローブは、ランプ電源の少なくとも１つの物理パラメータに対応するプローブ信号を供給する任意の適切なタイプでよい。プローブ信号を供給する上で、測定プローブは変換デバイス、すなわちある種類のエネルギーを他の種類に変換するデバイスとして考えることができる。
【００２３】
少なくとも１つの測定プローブは、例えばランプとの光学結合のために適合されてもよい、すなわち動作中にランプによって出射される光から少なくとも１つの物理パラメータを決定するよう適合されてもよい。この場合、測定プローブはフォトダイオード等の光学的検出器を１つ以上含んでもよい。この場合、処理ユニットは、出射された光の色を検出して、電源によってランプに供給される電圧の情報を取得してもよい。
【００２４】
あるいは又はさらに、測定プローブは、ランプとの音響的結合のために適合されてもよい。この例によれば、測定プローブは１つ以上の音響式ピックアップ又はマイクを含んでもよい。この場合、電源のタイプは、動作中のランプの特徴的なノイズパターン、又は周波数から決定することができる。例えば、白熱灯又はハロゲンランプは、電子スイッチング型電源又は調光ユニットとともに動作する場合、チャープ音（甲高い音）を発生する。したがって、適切な周波数信号が検出される場合、かかるタイプの電源の存在を決定することができる。
【００２５】
あるいは又はさらに、好ましい一実施形態によれば、測定プローブは近接場プローブである。この場合、測定プローブは、動作中にランプによって発される電場及び／又は磁場からランプ電源の１つ以上の電気パラメータを決定するよう適合される。近接場パラメータ検出は干渉（妨害）による影響を低減し、より信頼性の高い電源のタイプの決定を可能にするため、本発明は特に好適である。近接場プローブは任意の適切なタイプ、例えば容量性又は誘導プローブでもよい。
【００２６】
最も好ましくは、測定プローブは誘導プローブである。ここで、プローブ信号は、動作中、ランプ電源によってランプに供給される動作電流に通常対応する。
【００２７】
このケースのランプとの無線結合において、例えばホールセンサ又はピックアップコイル等、任意の種類の誘導プローブを用いることができるが、誘導プローブは好ましくは、ランプがガラスのカバーの背後に隠れていたとしても信号を受信することができるよう、該当するランプのタイプのフィラメントに適合されるべきである。特に、誘導プローブは好ましくは、ランプのフィラメントに適合された適切な形状及び／又はコア部材を有するコイルを備えてもよい。あるいは又はさらに、誘導プローブは、ランプから発生した磁場を適切に受信するために１つ以上の可動且つ／又は回転可能コイルを備えてもよい。また、誘導プローブは、代わりに又はさらに、異なる方向及び／又は感度周波数範囲を有する複数のコイルを有してもよい。
【００２８】
他の好ましい一実施形態によれば、誘導プローブは、細長い形状を有する少なくとも１つの電気コイルを有する。この実施形態は、典型的なハロゲンランプとともに使用される場合特に好適であり、ランプ電源の少なくとも１つの電気パラメータを決定するために、プローブとランプのフィラメントとの間の強化された結合を可能にする。
【００２９】
本実施形態に係るコイルは、長軸に沿って延在する線形型のコイルであると考えられる。したがって、コイルは所定の空間感度パターンを与える。好ましくは、コイルは、無線結合を強化するために、コイルの長軸に沿って配置されるフェライト芯を有する。
【００３０】
ランプが部屋の天井内に設置されている場合であってもプローブ信号を容易に測定するために、プローブデバイスは好ましくは、測定端とハンドル端とを有する細長い遠隔測定部材を有する。ハンドル端は長軸において測定端の反対に位置し、測定プローブは遠隔測定部材の測定端に結合される。
【００３１】
遠隔測定部材は任意の適切なタイプでよく、また任意の適切な形状、例えば円筒状の形状を有してもよい。ハンドル端は、ユーザがしっかりと保持できるように構成されるべきである。システムの持ち運び及び保管を簡単にするために、測定部材は好ましくは伸縮自在、すなわち長さが可変である。
【００３２】
上記のように、電源のタイプの決定は、電源を少なくとも部分的に特徴付ける電源の１つ以上のパラメータの情報を提供する。
【００３３】
他の好ましい一実施形態によれば、処理ユニットは、プローブ信号を受信するよう構成された周波数検出器を少なくとも含み、決定された周波数からランプ電源のタイプを決定し得る。
【００３４】
好ましくは、周波数検出器はプローブ信号から高周波数成分を検出するよう構成され、処理ユニットは、高周波数成分が検出された場合、電子型電源であると判定する。
【００３５】
スイッチング電源又はトランス（変圧器）とも呼ばれる電子型電源は、高周波数振動を与えるスイッチング回路を通常有する。このため、比較的小さいトランスを使用することができ、高コスト効率とともに小さいフォームファクタを実現可能にする。電子電源のタイプによっては、高周波振動は（正弦波）商用電源電圧によって包絡され得る。しかし、高周波数振動は電源の出力、よってランプに供給されるため、特にＬＥＤ組み込みランプは、かかる電子型電源に対して互換性を有するために、対応する高周波数整流回路を含まなければならない。
【００３６】
これに対して、一般的な「磁気」型の電源、すなわちトランスを含む電源の出力の周波数は、商用電源周波数と実質的に一致するため、より安価な整流回路を有するＬＥＤ組み込みランプの使用を可能にする。例えば、商用電源電圧ハロゲン照明システム等において、電源がトランスを含まない場合においても同様である。
【００３７】
本実施形態によれば、無線で取得されたプローブ信号から高周波数成分を検出することにより、電子型電源の存在が決定される。高周波数成分が存在しない場合、処理ユニットは好ましくは、磁気型電源であると判定するよう適合され得る。
【００３８】
高周波数成分は、典型的には電子型電源の高周波数振動に対応し、一般的には１００Ｈｚより高い周波数を示す。好ましくは、プローブ信号の高周波数成分の周波数は、２０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚである。
【００３９】
高周波数成分を判定するために、周波数検出器はプローブ信号を周波数閾値と比較し、高周波数成分が周波数閾値より高い場合に電子型電源であると判定するよう構成されてもよい。最も好ましくは、周波数検出器は、例えば１０ｋＨｚの周波数をカットするハイパスフィルタを使用して低周波数成分を除去するようプローブ信号をフィルタリングする。この場合、フィルタリングされたプローブ信号の振幅が決定され、例えば適切な比較器回路を用いて電圧閾値と比較されてもよい。フィルタリングされたプローブ信号の振幅が閾値より高い場合、処理ユニットは電子型ランプ電源であると判定する。他の場合、磁気型電源であると推定される。
【００４０】
さらに又はあるいは、例えばカットオフ周波数が１ｋＨｚであるローパスフィルタを用いて、低周波数振幅を測定してもよい。この場合、高周波数成分の信号振幅と決定された低周波数振幅とが比較され、高周波数成分の振幅が低周波数振幅より高い場合、電子型ランプ電源であると判定される。
【００４１】
下記において明らかになるように、電圧閾値は、照明システムの構成、電源、及び測定プローブのタイプに確実に依存する。したがって、閾値は用途に応じて選択されるべきである。
【００４２】
さらに又はあるいは、本発明の他の好ましい一実施形態によれば、処理ユニットは、プローブ信号を受信するよう構成されたエンベロープ信号検出器を含み、決定されたエンベロープ信号からランプ電源のタイプを決定する。
【００４３】
上記のように、電源が商用電源動作に対して適合される場合、正弦波商用電源電圧は、高周波数振動のエンベロープを形成してもよい。したがって、例えばプローブ信号内にエンベロープ信号が存在するか否かを判定することにより、商用電源動作型電源であるか否かを判定することができる。かかる判定は、例えばプローブ信号をローパスフィルタリングすることによって提供することができる。
【００４４】
あるいは又はさらに、処理ユニットはさらに、エンベロープ信号から調光型ランプ電源であるか否かを判定するよう構成されてもよい。この実施形態によれば、処理ユニットは、電源が調光動作のために適合されているか否か、すなわち調光ユニットを含むか否かを判定するよう構成される。
【００４５】
一部の種類の組み込みランプは調光動作に対して互換性を有さない可能性があるため、本実施形態は、適切なＬＥＤ組み込みランプの選択をさらに改良する。例えば、組み込みランプは安定した動作のために所定のごく小さい平均電力を必要とする場合があり、この場合調光は不安定な動作、よってフリッカー（ちらつき）を引き起こす。
【００４６】
調光ユニットの存在は、例えばエンベロープ信号の端部を検出することによって、すなわち位相カット調光器に特徴的であるエンベロープ信号の各半周期内の急激な上昇又は下降を検出することによって決定され得る。
【００４７】
また、処理ユニットはさらに好ましくは、調光型電源が「後縁」タイプ又は「前縁」タイプであるか否か、すなわち後縁又は前縁調光ユニットが存在するか否かを判定するよう適合されてもよい。両タイプの調光器において、各半周期の後端部（後縁調光器）又は先端部（前縁調光器）から正弦波エンベロープ信号の一部がカットアウトされる。
【００４８】
電源の調光ユニットの具体的なタイプを決定するために、処理ユニットは好ましくは、エンベロープ信号の位相角、すなわち電圧が実質的に０Ｖである、又は電圧が実質的にエンベロープ信号のピーク電圧（例えば、５％内）、すなわち、対応する商用電源電圧のピークにおいて予期される電圧である、エンベロープ信号の各半周期内の時間隔を求める。正確なピーク電圧を決定するために、調光ユニットは、負荷がピークの間に作動されるような点弧角に設定されるべきであり、例えば前縁調光ユニットは９０°以下の点弧角に設定され、後縁調光ユニットは９０°より高い位相角に設定されるべきである。
【００４９】
前縁調光ユニットが使用される場合、開始点がより遅い時点にシフトされる。したがって、より長い電圧無しの期間、すなわちエンベロープ信号が実質的に０Ｖである期間、それに続く電圧の急激な開始及び基本的に正弦波である商用電源電圧のエンベロープは、前縁調光ユニットを示す。一方、極めて短期間の電圧無しの期間、それに続く早期の開始及び電圧の実質的に０Ｖへの急激な下降は、後縁調光ユニットを示す。エンベロープ信号の上記評価は、例えば処理ユニット内に含まれる適切なマイクロプロセッサ又は演算器によって実行されてもよい。
【００５０】
上記動作の代わりに、又は上記動作に加えて、他の好ましい一実施形態によれば、検出システムは、電源情報を有する記憶手段を含んでもよい。この実施形態によれば、処理ユニットはプローブ信号を電源情報と比較して、ランプ電源のタイプを決定してもよい。
【００５１】
本実施形態によれば、電源のタイプは、プローブ信号と電源情報との比較によって決定される。本実施形態は前記実施形態と組み合わせて使用することもできるが、コスト効率的な構成を実現するために、上記周波数又はエンベロープ検出動作と分けて使用することも考えられる。
【００５２】
前述したように、記憶手段は電源情報を有し、ここでの説明においては、情報は、電源を個別に特徴付けることができる、複数の異なるタイプの電源の１つ以上の電気パラメータを含むと理解される。したがって、電源情報は、例えば電源パラメータのデータベースに対応してもよく、異なるタイプの電源の効率的な識別を可能にする。
【００５３】
電源情報は、好ましくは位相角、開始電圧（すなわち、各位相角間隔の終端における電圧）、周波数、周波数安定度、プローブ信号若しくはエンベロープ信号の特徴的な波形、及び／又は所定のタイプの電源の特徴的なプロフィールを構成し得る任意の他のパラメータに関する情報を含んでもよい。また、電源の正確なタイプ（ブランド、モデル番号）を決定する上で、電源の投入時、すなわち電源との接続の際の乱れを考慮することができる。
【００５４】
記憶手段は任意の適切な種類でよく、典型的なＲＡＭ、ＲＯＭ又はフラッシュメモリ等のメモリデバイスを１つ以上含んでもよい。当然ながら、記憶手段は光学又は磁気メモリ等他の種類のメモリを含んでもよく、例えば１つ以上のハードドライブを含んでもよい。記憶手段は好ましくは処理ユニットと一体的に形成されるが、記憶手段は外部に設けられてもよく、例えば処理ユニットから離れて設けられてもよい。例えば、処理ユニットが記憶手段を有するリモートサーバと通信するよう構成される実施形態が考えられる。
【００５５】
プローブ信号を電源情報と比較するために、処理ユニットは、プローブ信号を電源情報、又は電源の「プロフィール」と照合するよう構成された信号解析回路のために適合されてもよい。
【００５６】
電源のタイプを決定した後、処理ユニットは決定されたタイプの情報をユーザに提供してもよい。したがって、ＬＣＤディスプレイ等の表示デバイスが処理ユニットと接続され、決定された電源タイプを示すことが好ましい。その後、ユーザは組み込みランプの適切なタイプを決定することができる。
【００５７】
あるいは又はさらに、記憶手段はさらに、電源情報と関連付けられた組み込みランプタイプ情報を含んでもよく、処理ユニットは、ランプ電源のタイプの決定の際、１つ以上の関連付けられたランプタイプを決定する。この例によれば、決定された電源との使用に適した組み込みランプタイプがユーザに直接示され、より簡易化された組み込みプロセスが提供される。好ましくは、関連付けられた１つ以上のランプタイプは、上記表示デバイス上でユーザに示される。
【００５８】
上記システムは電源のタイプの決定を提供するが、一部の用途においては、２つ以上のランプが同一の、すなわち共通の電源に接続されているか否かを判定するだけで十分、又はかかる判定が追加で求められる場合がある。
【００５９】
したがって、本発明の第２の側面によれば、第１ランプのランプ電源の少なくとも１つの物理／電気パラメータに対応するプローブ信号を提供するために第１ランプとの無線結合のための測定プローブを少なくとも有する第１プローブデバイスを含む無線電源検出システムが提供される。さらに、第１プローブ信号を受信するようプローブデバイスと接続され、第１プローブ信号を第２ランプの第２プローブ信号と比較し、第１及び第２ランプが共通のランプ電源に接続されているか否かを判定するよう構成された処理ユニットが提供される。
【００６０】
上記のように、第２の側面に係る検出システムの基本的な概念は、第１及び第２ランプの第１及び第２プローブ信号を比較することによって、２つのランプが共通の電源に接続されているか否かを判定することである。当然ながら、３つ以上のプローブ信号を求めて比較することも考えられる。
【００６１】
この側面は、ランプの数、よって電源の負荷を決定する上で好適な可能性があり、したがって電源毎の定格電力を導き出すことを可能にする。また、ランプが２又は３相商用電源の同じ相に接続されているか否かを決定することができ、これは、フリッカー防止照明を提供するために重要であり得る。
【００６２】
第１及び第２プローブ信号を比較するために、処理ユニットは、適切な信号解析回路、又は対応するプログラミングを有する適切なマイクロプロセッサを含んでもよい。当然ながら、２つのランプの配線の違い、又は測定誤差のため、２つのランプが共通の電源に接続されている場合であっても、２つのプローブ信号がわずかに異なる可能性がある。したがって、処理ユニットは、近似アルゴリズムに従って信号を比較するよう適合されるべきである。
【００６３】
第２プローブ信号を取得する方法は多様に考えられる。例えば、処理ユニットは第１及び第２プローブ信号を順次測定するよう構成されてもよい。この場合、処理ユニットは、第１測定ステップにおいてプローブデバイスから第１プローブ信号を受信し、第１プローブ信号に対応する情報を記憶するようさらに構成されることが好ましい。続いて、第２測定ステップにおいてプローブデバイスから第２ランプの第２プローブ信号が受信されて、両信号を比較することができる。
【００６４】
記憶される情報は、信号を比較して、十分な精度でもって共通の電源を決定することを可能にする任意の種類の情報でよい。しかし、必ずしも第１プローブ信号を完全に記憶する必要はない。例えば、パルス符号変調を用いて第１プローブ信号の近似を記憶して、十分な精度で比較をすることができる。情報の記憶を可能にするために、処理ユニットはＲＡＭ、ＲＯＭ、又はフラッシュメモリ等、適切なメモリを含んでもよい。
【００６５】
順次測定の上記実施形態は、ユーザが測定プローブを第１ランプから第２ランプに移動することを必要とするが、同時動作を可能にするために第２プローブデバイスを設けることも考えられる。
【００６６】
したがって、他の好ましい一実施形態によれば、システムは、第２測定プローブを有する第２プローブデバイスをさらに含む。第２測定プローブは、処理ユニットに第２プローブ信号を供給するため第２ランプとの無線結合のために適合している。
【００６７】
本実施形態はさらに、システムの運用性を向上させ、一層時間効率の高い組み込みプロセスを実現可能にする。
【００６８】
上述したシステムの構成、特に本発明の第２の側面に係る測定プローブ及び処理ユニットは、上記説明に加えて、上記本発明の第１の側面の記載に関連して説明した１つ以上の実施形態と対応してもよい。
【００６９】
また、第１の側面に係る検出システムを第２の側面に係る検出システムの対応する構成と組み合わせることも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
本発明の上記及び他の側面、特徴、及び利点は、好ましい実施形態の説明、及び添付の図面を参照して説明されることにより明らかになるであろう。
【００７１】
【図１】図１は、例示的な１２Ｖハロゲン照明システムの概略図を示す。
【図２】図２は、本発明の第１の側面に係る無線ランプ電源検出システムの一実施形態を示す。
【図３】図３は、図１の照明システムとともに使用中の図２の実施形態を示す。
【図４ａ】図４ａは、電子型電源の場合の例示的なプローブ信号の概略的なグラフを示す。
【図４ｂ】図４ｂは、調光型電源の場合の例示的なプローブ信号の概略的なグラフを示す。
【図５】図５は、図２の実施形態の動作のフロー図を示す。
【図６】図６は、本発明の第２の側面に係る無線ランプ電源検出システムの他の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
図１は、例示的な１２Ｖ  ＡＣハロゲン照明システム１の概略図を示す。照明システム１は３つのランプ（照明装置）２を含み、この例では、ランプ２は典型的な１２Ｖハロゲンランプである。各ランプ２は、動作中にランプ２に電力を供給するランプ電源３に接続されている。電源３は、例えば１１０Ｖ／２２０Ｖ商用電源である商用電源４の電線に接続される。したがって、電源３は、商用電源電圧をランプ２を動作させるために必要な電圧１２Ｖ  ＡＣに変換する。
【００７３】
図１の照明システム１の要素は、図中に破線で示される吊り天井内に設けられている。ランプ２にアクセス（接触）することは（例えば、交換のために）当然可能であるが、電源３に直接アクセスすることはできない。この構成は、例えば審美的な理由のために照明システム１のほとんどの要素を隠すためには好適であるが、通常は電源３に直接アクセスすることはできず、よって電源３のタイプ（種類）又は照明システム１の詳細なトポロジーに関する情報を得ることは難しい。しかし、例えばランプ２をＬＥＤランプと交換することが予定されている場合、両方の側面がユーザ又は設置者の関心を引く可能性がある。
【００７４】
動作中、ランプ２は図１において矢印で示されるように光を発する。基本的にコイル状であるフィラメントの存在により、ランプ２は図中で点線によって示される磁場をさらに生じ、磁場の強さは、該当するランプ２を流れる電流に実質的に対応する。
【００７５】
図２は、本発明の第１の側面に係る無線ランプ電源検出システム２０の一実施形態を示す。検出システム２０は、磁場、よって該当するランプ２を流れる電流を測定することを可能にし、ランプ電源３のタイプを好適に決定することを可能にする。この例におけるタイプの決定は、電源３の磁気型又は電気型の判定（決定）、電源３の調光動作の判定、並びに電源３のブランド（メーカー又は商標等）及びモデル番号の決定を含む。
【００７６】
検出システム２０は、測定プローブ２２を有するプローブデバイス２１を含み、測定プローブ２２は、この例では抵抗器２４をバラスト（安定器）とするコイル２３を含む。コイル２３は細長い形状を有し、測定プローブ２２がランプ２に接近したとき、すなわち、ランプ２から２０ｃｍ未満の距離に近づいたときに測定プローブ２２とランプ２によって発生された磁場との結合を強めるために、フェライト又は鉄芯２５を備える。プローブデバイス２１は、さらに細長い遠隔測定部材、すなわち測定ポール２６を有し、測定ポール２６は、測定プローブ２２が取り付けられる測定端２７と、ユーザが持つハンドル（図示なし）が設けられるハンドル端２８とを有する。また、測定ポール２６は測定プローブ２２と処理ユニット２９との間の電気的接続を導く。図２には示されていないが、デバイスの保管を容易にするために、測定ポール２６の長さは可変である。
【００７７】
動作中、測定プローブ２２は、ランプ２のうちの１つに接近するとプローブ信号を供給する。プローブ信号の電圧は近傍のランプ２を流れる電流に対応し、処理ユニット２９によって受信され、周波数検出器３０、エンベロープ信号検出器３１、及び信号解析器３２に供給される。これらの各要素の出力部は、決定処理の結果をユーザに表示するために、この例ではＬＣＤディスプレイを含む表示デバイス３３に接続される。さらに、電源情報データベースを保有する、この例ではフラッシュメモリを含む記憶手段３４が設けられている。周波数検出器３０及びエンベロープ信号検出器３１は電源の一般的なタイプ又はクラスの決定を可能にする。一方、図５のフロー図を参照して後述されるように、信号分析器３２は、記憶手段３４上の電源情報データベースとともに照明システム１の電源３のタイプを正確に決定することを可能にする、すなわち電源３の製造者及び正確なモデル番号を決定することを可能にする。
【００７８】
ステップ５０において、図３に示すようにユーザが測定プローブ２２をランプ２のうちの１つの近くに持っていくことにより、電源３のタイプの決定が開始される。続いて、ステップ５１において対応するプローブ信号が取得される。当然ながら、プローブ信号を取得するためには照明システム１が動作中であることが求められる、すなわち電源３によってランプ２が給電されていなければならない。ステップ５２において、プローブ信号が周波数検出器３０、エンベロープ信号検出器３１、及び信号解析器３２に供給される。続いて、ステップ５３において、周波数検出器３０は、プローブ信号が高周波数成分を含むか否かを判定する。この例では、高周波数成分は２０ｋＨｚより高い周波数の信号成分である。このために、周波数検出器３０はハイパスフィルタ（図示なし）を備え、閾値検出器にフィルタリングされたプローブ信号を供給する。電圧閾値を満たす場合、閾値検出器は高出力信号を供給し、これは判定された高周波成分に対応する。プローブ信号内の当該高周波成分の存在は、電子型電源、すなわちスイッチング電源を示すと解釈される。なぜなら、スイッチングコンバータの高周波数動作のため、ランプ２に供給される出力信号は、本来的に上記高周波数成分を含むはずだからである。
【００７９】
電圧閾値は、ユーザによって調節可能でもよい。代替的に、測定プローブをランプ２から離れた位置に配置し、環境の高周波数バックグラウンドレベルを基準値として測定してもよい。測定プローブ２２が、上記のようにランプ２のうちの１つから２０ｃｍ未満の距離である検出距離に配置されたとき、受信されたフィルタリング後プローブ信号が高周波数バックグラウンドレベルの２倍を超えた場合、高周波数成分の存在が示されてもよい。代替的な（基準値）測定は、同じ位置で、しかしランプ２が動作中でない状態で、すなわち電源３がオフの状態で実行されてもよい。閾値を決定する他のインプットは、調光ユニットの存在及び設定である。ＨＦ信号に対して平均化信号が用いられる場合、調光設定に応じた相対的な時間長も考慮に入れることができる。
【００８０】
電子型電源３の場合の対応する例示的なプローブ信号の例を図４ａに示す。図４ａの概略的なグラフは、プローブ信号内のスイッチングコンバータの高周波数信号、すなわち高周波数成分を示す。図４ａにおいて、高周波数振動は正弦波商用電源電流によって包絡（エンベロープ）されることに留意されたい。
【００８１】
周波数検出器３０の動作と並行して、エンベロープ信号検出器３１は、電源３が調光型であるか否か、すなわち位相カット調光ユニットを含むか否かを判定する。この場合、電源によってランプ２に供給される正弦波エンベロープ信号の一部は、各半周期６の後端部から、又は各半周期の先端部からカットアウトされる（前者は後縁調光器に、後者は前縁調光器に該当する）。前縁タイプの調光器の場合におけるプローブ信号の対応する例を図４ｂに示す。図から分かるように、各半周期６において正弦波エンベロープの先端部がカットアウトされている。
【００８２】
エンベロープ信号検出器３１は、信号解析のための適切なプログラミングを有するマイクロプロセッサを含む。マイクロプロセッサは、プローブ信号からエンベロープ信号を抽出し、正弦波エンベロープ信号の各半周期６において先端部又は後端部がカットアウトされているかを判定し、後縁又は前縁調光器であるかを判定する。これは、位相角、すなわちランプに電圧が供給されない期間を測定することによって行われる。前縁調光器が使用される場合、長時間の電圧無しの後に電圧の急激な開始及び基本的に正弦波であるエンベロープが測定される。極めて短時間の電圧無しに続く電圧の早期の開始及び急激な０Ｖへの降下は、後縁調光ユニットを示す。当然ながら、電源３が調光ユニットを有さない場合もあり、この場合、プローブ信号は基本的には図４ａの概略的なグラフに対応する。
【００８３】
周波数検出器３０を使用して電子型電源３が存在するか否かが判定され、エンベロープ検出器３１によって調光型電源３が存在するか否かが判定されると、ステップ５４において、これらの判定の結果が表示デバイス３３に供給される。表示デバイス３３は、ユーザに判定の結果を表示する。その後、ユーザは例えば照明システム１に組み込むランプの具体的な種類、例えばＬＥＤ組み込みランプの具体的な種類を決定してもよく、これが完了した後、必要に応じて信号の詳細な解析を開始して、電源３の正確な製造者及びモデル番号を取得してもよい。
【００８４】
したがって、ステップ５５において、信号解析器３２はプローブ信号を記憶手段３４内に含まれる電源情報データベースと比較する。データベースは、複数の電源３の位相角、周波数、周波数安定度、信号及びエンベロープの波形、成形特性プロフィールに関する情報を含み、これらのプロフィールは、対応する電源３のブランド名及び正確なモデル番号とともに記憶される。プローブ信号を電源情報データベースと比較するために、信号解析器３２は、プローブ信号を上記プロフィールと照合するよう構成された信号解析ソフトウェアを有するマイクロプロセッサを含む。データベース内に一致が発見された場合、ステップ５６において、信号解析器３２は表示デバイス３３にブランド名及びモデル番号を供給し、ユーザに表示する。
【００８５】
上記に加えて、記憶手段３４は、任意で、上記電源情報データベースと関連付けられたランプタイプ情報データベースをさらに含んでもよい。したがって、この場合、信号検出器３２は、決定された電源３のブランド名及びモデル番号を供給することに加えて、１つ以上の組み込みランプの適切なタイプを表示デバイス３３に供給してもよい。これにより、ユーザは、決定された電源３との動作に適したランプのタイプを直接見ることができる。
【００８６】
図６は、本発明の第２の側面に係る無線ランプ電源検出システム２０’の第２実施形態を示す。本実施形態は、処理ユニット２９’及び第２プローブデバイス２１’を除き、図２の実施形態に対応する。
【００８７】
本実施形態は、第１及び第２ランプ２に対応する第１及び第２プローブ信号を供給することを可能にする。この例によれば、処理ユニット２９’は、プローブデバイス２１，２１’の第１及び第２プローブ信号が互いに実質的に一致するか否かを判定し、第１及び第２ランプ２が同じ共通の電源３に接続されているか否かを判定するための比較器デバイス３５を含む。本実施形態は、ランプ２が同じ電源に供給されているか否か、よって、２又は３相商用電源の同じ相に接続されているか否かを判定するために特に好適であり得る。これは、特に商用用途においてフリッカー（ちらつき）防止照明を提供するために重要であり得る。
【００８８】
比較器デバイス３５は、信号解析のための適切なプログラミングを有するマイクロプロセッサを含む。マイクロプロセッサは、例えば測定誤差のためにプローブ信号が互いにわずかに異なる場合であっても共通の電源３を確実に決定できるよう、近似アルゴリズムに基づいて第１プローブ信号と第２プローブ信号とを比較するよう適合されている。その後、決定結果はやはり表示デバイス３３のＬＣＤディスプレイ上に表示される。
【００８９】
図６に示す上記実施形態は、図２に示す実施形態の構成及び動作の変形例として説明されたが、当然ながら、本発明は組み合わせの実施形態として動作することも考えられ、よって、電源３のタイプを決定することに加えて、ランプ２が共通の電源に接続されているか否かを判定してもよい。
【００９０】
本発明を実施する当業者は、図面、明細書、及び特許請求の範囲を参照することにより、開示の実施形態の他の変形例を理解し、実施することができるであろう。
【００９１】
例えば、本発明の一実施形態によれば、
−検出システム２０，２０’は２つ以上のプローブデバイス２１，２１’を含み、
−測定プローブ２２は、コイル２３の代わりに又はコイル２３に加えて、容量性、音響式、且つ／又は光学的なピックアップを含み、
−記憶手段３４は外部に設けられるか、又はリモートサーバ上に設けられ、さらに／あるいは、
−図６の実施形態において、２つのプローブデバイス２１，２１’を設ける代わりに、単一のプローブデバイス２１を設けてもよく、処理ユニット２９’は、第１及び第２ランプの第１及び第２プローブ信号を順次測定するよう適合される。
【００９２】
請求項において、用語「含む（又は、備える若しくは有する）」は他の要素又はステップを除外せず、要素は複数を除外しない。いくつかの手段が互いに異なる従属請求項内に記載されているからといって、これらの手段を好適に組み合わせて使用することができないとは限らない。請求項内の参照符号は発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ−４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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