(57)【要約】街路照明のために用いられるランプ（１）は、小さいネットワーク素子（１０）を備え、該ネットワーク素子（１０）は、好適にはランプ取付具（５）内に構成される。ネットワーク素子は、対応するコマンドに応答してランプをスイッチオン又はオフするためのスイッチング機構を備える。ネットワーク素子は、対応するコマンドに応答してランプを減光するための減光機構を備える。ネットワーク素子（１０）は、取付けの速い、低コストで高速の通信ネットワークにおけるノードである。ネットワークは、細かい道の比較的低コストの測位システムを提供することができる。
2006525640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク素子を備えたランプ。
【請求項２】
請求項１に記載のランプにおいて、
−少なくとも部分的に透明なエンベロープと、
−前記エンベロープに固定された取付具と、
を有し、前記取付具は、前記ランプを電気的に及び／又は機械的にランプソケットに接続するように適応され、前記ネットワーク素子は、前記エンベロープの外で前記取付具の中に構成される、ランプ。
【請求項３】
請求項１に記載のランプにおいて、前記ネットワーク素子は、該ネットワーク素子の周囲とワイヤレスで通信することができ、前記ネットワーク素子は、好適には、請求項１に記載の他のランプの他のネットワーク素子とワイヤレスで通信することができる、ランプ。
【請求項４】
請求項３に記載のランプにおいて、スパイラル及びスパイラル支持部を更に有し、前記スパイラル及び／又は前記スパイラル支持部は、トランシーバアンテナとして動作することができるように適応される、ランプ。
【請求項５】
請求項１に記載のランプにおいて、前記ネットワーク素子は、個々のＩＰアドレスを有し、ルータ技術を備える、ランプ。
【請求項６】
街路照明における使用のための請求項１に記載のランプ。
【請求項７】
請求項１に記載のランプにおいて、前記ネットワーク素子は、対応するコマンドを受けるのに応答して前記ランプをスイッチオン又はオフするためのスイッチング機構を備える、ランプ。
【請求項８】
請求項１に記載のランプにおいて、前記ネットワーク素子は、対応するコマンドを受けるのに応答して前記ランプを減光するための減光機構を備える、ランプ。
【請求項９】
請求項１に記載のランプにおいて、前記ネットワーク素子は、情報を光領域で、例えば赤外領域で伝送するために、前記ランプによって発される光の強度を変調するためにランプ電流を変調するための変調機構を備える、ランプ。
【請求項１０】
請求項１に記載のランプにおいて、前記ネットワーク素子は、前記ランプの電気接点に接続される電気入力部と、前記電気入力部で受ける入力電圧から導かれる供給電圧を受ける制御ユニットとを持つ、ランプ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のランプにおいて、更に、スパイラル及びスパイラル支持部を有し、前記制御ユニットは、前記スパイラル及び／又は前記スパイラル支持部のうちの少なくとも１つに結合される入力／出力端子を有する、ランプ。
【請求項１２】
請求項１０に記載のランプにおいて、前記ネットワーク素子は、前記ランプの発光素子に接続された電気出力部を有し、前記ネットワーク素子は、更に、制御可能な電源スイッチを有し、当該制御可能な電気スイッチは、前記電気入力部に接続された入力部を持ち、且つ、前記電気出力部に接続された出力部を持ち、
前記電源スイッチは、前記制御ユニットの制御出力部に結合される制御入力部を持つ、ランプ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のランプにおいて、前記前記制御ユニットは、スイッチコマンド信号を受信するのに応答して、前記電源スイッチをアクティブ状態（ランプオン）又は非アクティブ状態（ランプオフ）にスイッチすることができる、ランプ。
【請求項１４】
請求項１２に記載のランプにおいて、前記前記制御ユニットは、前記電源スイッチを減光状態にスイッチすることができ、減光コマンド信号を受信するのに応答して、減光レベルを０％（ランプオフ）と１００％（ランプフルオン）との間の範囲で制御する、ランプ。
【請求項１５】
請求項１に記載のランプにおいて、前記ランプの動作に関連する少なくとも１つのパラメータを測定するための少なくとも１つのセンサ、例えば温度センサを有し、
前記ネットワーク素子は、センサ信号を受けるための、前記センサに結合されたセンサ入力部を持ち、
前記ネットワーク素子は、ランプ状態更新コマンドを受けるのに応答して、センサ読取値信号を送信することができる、ランプ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のランプにおいて、前記制御ユニットは、前記センサから受ける前記センサ信号をモニタして前記センサ信号を所定の基準値と比較するように設計され、
前記ネットワーク素子は、前記比較が可能性のある異常を示すと中央メンテナンスポストにメッセージを送信することができる、ランプ。
【請求項１７】
請求項１乃至１６の何れか１項に記載の少なくとも１つのランプを有する街路照明柱。
【請求項１８】
通信ネットワークであって、ユーザ装置と通信するネットワーク入口及び出口点と、
互いと及びネットワーク入口及び出口点と通信するネットワークノードとを有し、
少なくとも１つのネットワーク入口点若しくは少なくとも１つのネットワーク出口点又は少なくとも１つのネットワークノードは、請求項１乃至１６の何れか１項に記載のランプのネットワーク素子又は請求項１７に記載の街路照明柱のネットワーク素子を有する、通信ネットワーク。
【請求項１９】
請求項１８に記載の通信ネットワークにおいて、電話ネットワークの一部又はインターネット等の一部として機能することができる、通信ネットワーク。
【請求項２０】
受信器にデータを送信することが可能であり、正確に知られた位置を有するデータ伝送装置を有する測位システムであって、前記データ伝送装置は、少なくとも１つの請求項１乃至１６の何れか１項に記載のランプ又は少なくとも１つの請求項１７に記載の街路照明柱を有する、測位システム。
【請求項２１】
電力供給ケーブルに接続された複数の光源を有する照明システムであって、前記光源のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの請求項１乃至１６の何れか１項に記載のランプ又は少なくとも１つの請求項１７に記載の街路照明柱を有する、照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの側面においては、データ若しくは音声又はその両方がユーザ間で転送されることを許可する通信ネットワークに一般に関する。このようなネットワークは、ユーザ装置、ユーザ装置と通信するネットワーク入口及び出口点（network entry and exit points）、並びに、互いと及びネットワーク入口及び出口点と通信するネットワークノード等を有する。この種類のネットワークは、例えば、電話ネットワーク（例えばＧＳＭ）、インターネット等の形式で知られる。
【背景技術】
【０００２】
このような既知のネットワークの１つの大きな欠点は、ネットワーク構成要素（例えばＧＳＭアンテナ又はインターネットルータ等）の複雑性及びコストである。ＧＳＭアンテナは、通常非常にかさばり、高い位置に設置されなければならず、設置は、権限のある当局から許可を受けなければならない。従って、ネットワーク設備を例えば新しく開発された住居地域に供給すること、又は、このような地域のネットワーク設備を改善することは、実際にはかなりの時間がかかる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の１つの目的は、低コストで高速の通信装置であって、大きな帯域幅を持ち、当該装置により通信ネットワークが速くインストールされる、通信装置を提供することである。
【０００４】
本発明は、他の側面においては、測位システムに用いられることができる通信ネットワークに関する。このような通信ネットワークは、通常、データを受信器に送信することができる、正確に知られた位置を持つデータ伝送装置を有する。受信器は、このような送信器のうち少なくとも２つ、好適には少なくとも３つからデータを受信し、受信された信号の時間差に基づいて自身の位置を計算することができる。
【０００５】
このような測位システムはそれ自体は知られている。具体的には、全地球測位システム（ＧＰＳ）が知られており、これは、地球の周りの軌道を持つ衛星送信器を必要とする。このことは、このようなシステムを非常に高価にする。
【０００６】
測位システムのアプリケーションの重要な分野は、カーナビゲーションシステムの分野である。このようなカーナビゲーションシステムにおいて、車（又は他の種類の乗り物）の運転者は、その目的地を入力した後に方向的な指令を受信する。このようなシステムにおいて、車の現在位置を充分な精度で知ることは、当然重要である。現代のナビゲーションシステムは、速度センサ等によってしばしば補足されるＧＰＳシステムを使用する。
【０００７】
この側面においては、本発明の目的は、細かい道の（fine-mazed）比較的低コストの測位システムを提供することである。
【０００８】
本発明は、第３の側面においては、照明システムに関する。この側面は、街路照明との関連で具体的に説明されるが、この側面は、オフィス、家等の建物の中にも適用可能である。
【０００９】
街路照明は、複数の光源を有し、これらは、典型的には、照明柱上に配置されるアーマチュアに構成されたランプである。光源は、中央制御電力ステーションに接続した電力供給ケーブルに接続される。
【００１０】
コストを節約するためには、例えば、交通がほとんど又は全くないと予想される特定の期間中に個別に選択されたランプを減光する又はオフにすることによって、街路照明の電力消費を低減することができることは非常に望ましい。通常の街路照明では、これは不可能であるか、又は可能であっても高いコストがかかる。ランプは、電力供給ケーブルに電力を加える又は電力供給ケーブルの接続を切ることによりそれぞれスイッチオン又はオフされることしかできない。このように、街路照明は、一群として、即ち道路全体若しくは地域全体として又は町全体としてスイッチオン／オフされることしかできない。減光することは、低減された電力を電力供給ケーブルに加えることによって実現可能である。実際には、街路照明は、夜間にオンのままであるべきランプのために１つ、そして夜間にオフにされるべきランプのために１つの、２つの電力供給ケーブルの組を持つことにより、夜間には低減される。従って、この場合にも、スイッチオンオフすることは、ケーブルに電力を加えることによって実行される。１つのランプの挙動を変化することが所望されるならば、このランプは他の電力供給ケーブルに手動で接続されなければならない。
【００１１】
この側面においては、本発明の目的は、比較的低コストで個々のランプが容易にスイッチオン又はオフされることができる街路照明システムを提供することである。
【００１２】
本発明は、第４の側面においては、ランプに関する。家庭内環境、街路照明その他での使用のための種々の種類のランプが一般的に知られている。種々の種類のランプは、例えば蛍光ランプ、グローランプ等を含む。これらの全ての場合において、ランプは、ランプアーマチュアのランプソケットに嵌まるランプ取付具を持つ交換可能な素子である。
【００１３】
これまで、ランプは、それらの発光素子としての機能のためにのみ用いられている。この側面においては、本発明の他の目的は、ランプの機能を拡張することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の重要な一側面によれば、ランプは、小さいネットワーク素子を備え、この素子は、ランプのガラス容器内に構成されてよいが、好適には、ランプ取付具の中に構成される。
【００１５】
好適には、ネットワーク素子は、対応する命令に応じてランプをオン又はオフにスイッチするスイッチング機能を備える。従って、電力供給ケーブルには常に電流が流れていて供給電力をネットワーク素子に供給することができる一方で、個々のランプは所望に応じてスイッチオンオフされてよい。好適には、ネットワーク素子は、対応する命令に応じてランプを減光するための減光機能を備える。従って、個々のランプは、所望のとおりに減光されることができる。
【００１６】
本発明を街路照明のために意図されるランプに実現することは非常に有利である。現在では、街路照明は、人の住んでいる地域、特に、住居地域、オフィス地域等、及び、このような地域間の多くの道路及び高速道路において標準的に利用可能である。ランプは、いずれにしても３〜５年ごとに交換されなければならない。本発明により提供される利点から利益を得ることが所望される場合、現在のランプを本発明によるランプによって交換することで十分である。当然、新しく構成されたランプアーマチュアのために本発明によるランプを用いることも可能である。何れにしろ、アーマチュア等に修正を加える必要はない。即ち、本発明に従って設計されるランプは、既存のアーマチュアに配置されることができる。
【００１７】
このような交換の後、本発明の経済的利点は、街路照明を管理する当局にとってすぐに利用可能となる。また、本発明によるランプが用いられる地域では、大容量通信ネットワーク及び細かい道の測位システムが利用可能にされる。この機能のコストは比較的低い。基本的に、これらのコストは、ランプに追加される小さいネットワーク素子のコストにあり、これらのコストは、ここでランプに実装されている個々の減光及びスイッチング機能によって提供されるコストの節約によって少なくとも部分的に補償される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のこれらの及び他の側面、特徴及び利点は、図面を参照して本発明の以下の説明によって更に説明される。ここで同じ参照番号は同じ又は類似の部分を示す。
【００１９】
図１は、この場合はグローランプであるランプ１の断面を図式的に示し、これは、ガラス製エンベロープ（又はバルブ）２を有し、このエンベロープの中には、グロースパイラル（glow spiral）３が導電性スパイラル支持部４によって支持される。ランプ１は、取付具５を更に有し、これはこの場合は、標準のランプソケット（簡単のため示されない）にねじ込むためのねじ式取付け具である。通常どおり、ねじ山は、１つの電気接点として働くように導電材料から作られる一方で、取付具５の軸面上の中央はんだパッド６が第２の電気接点として働く。
【００２０】
通常、取付具５はセメンティングによってバルブ２に固定され、この場合、固定具５の内部は接着剤で実質的に充填される。この場合、ランプ１は、取付具５の内部に構成されるネットワーク素子１０を有する。
【００２１】
代わりに、ネットワーク素子１０は、バルブ２の内部に構成されてよい。このような実施例は、同じ又は類似した利点を提供する。しかし、ネットワーク素子１０が固定具５の内部のバルブ２の外に構成されることが好適である。なぜならこのような位置は、製造の最中に取り扱うのが容易であり、ランプバルブの製造プロセスに悪影響を与えないからである。
【００２２】
図２は、ネットワーク素子１０のブロック図を図式的に示す。ネットワーク素子１０の電気入力部１１及び１２は、ランプ１がランプソケットに取り付けられるときに供給電力を受けるためにランプ接点５及び６に電気的に接続される。ネットワーク素子１０の電気出力部１３及び１４は、グロースパイラル３の支持部４に電気的に接続される。電圧変換器１５等は、その入力部がネットワーク素子１０の電気入力部１１及び１２に接続され、従って供給電力を受ける。電圧変換器１５は、制御ユニット１６のための適当な出力供給電圧を発生させるように設計され、これは、適切にプログラムされたマイクロプロセッサ等を有してよい。
【００２３】
制御ユニット１６は、電力スイッチ１７への制御信号を発生させ、該スイッチ１７の入力はネットワーク素子１０の電気入力部１１及び１２に接続され、従って供給電力を受ける。ネットワーク素子１０の電気出力部１３及び１４に接続されるその出力部において、電力スイッチ１７は、制御ユニット１６から受信される制御信号に応じてグロースパイラル３のための電力を供給する。制御ユニット１６は、入力コマンド信号に応じて該制御ユニット１６の出力制御信号を発生するように設計され、この出力制御信号は、電力供給ケーブル上を伝送され、電力入力部１１、１２で受信されてよいが、好適には以降で説明されるように他の手段によって伝送される。このような命令信号に応じて、前記出力制御信号は、電力スイッチ１７をアクティブ状態（ランプオン）又は非アクティブ状態（ランプオフ）にスイッチすることができる。出力制御信号は、電力スイッチ１７を減光状態にスイッチすることもでき、減光レベルを０％（ランプオフ）と１００％（ランプフルオン）との間の範囲で制御する。
【００２４】
ランプ１をスイッチ及び減光する可能性が省略される実施例が可能であることに注意されたい。このような場合、電力スイッチ１７は省略されることができ、スパイラル支持部４は電気ランプ接点５、６に直接接続されることができる。
【００２５】
本発明の重要な特徴によれば、制御ユニット１６は、その周囲（surroundings）とワイヤレスに通信することができる。
【００２６】
１つの実施例では、素子１０は、別個のアンテナ（示されない）を備えてよい。ワイヤレス通信のための特別な構成を持った特別なアーマチュア（示されない）が設けられることすら可能である。しかし、好適な実施例において、グロースパイラル３及び／又は１つ若しくは複数のスパイラル支持部４がトランシーバアンテナとして働くことができるという事実の利点が利用される。従って、図２の実施例において制御ユニット１６の入力／出力端子１８は、アンテナ線１９を介してネットワーク素子１０の電気出力部１３に接続される。
【００２７】
所望なら、当業者には分かるように、ランプ動作に悪影響を与えることなく、グロースパイラル３及び／又は１つ若しくは複数のスパイラル支持部４の形状が、或る１つの又は複数の周波数帯でのアンテナ動作のために最適化されることが可能である。
【００２８】
本発明の重要な特徴によれば、ネットワーク素子１０は、個々のＩＰアドレスを持ち、ルータ技術を備え、これは、ネットワーク１０が近隣の素子及びエンドユーザと通信することを許可する。従って、ランプ１（より好ましくはそのネットワーク素子１０）は、街路照明柱に取り付けられると、細かい道の通信ネットワークにおけるノードを構成する。
【００２９】
図３は、このネットワークを示す図である。住居地域においては、照明柱２０は、通常一定間隔で、典型的には２５メートルのオーダーの距離で、所定の位置に構成される。通常地上レベルから６メートルのオーダーの高さである、その最上部に、照明柱２０は、本発明による少なくとも１つのランプ１を備えた少なくとも１つのアーマチュアを持つ。ランプがオンかオフかという事実に関係なく、ランプ１のネットワーク素子１０は、例えば情報を伝送するために互いに通信することが可能であり、これらの通信経路は図３において２１で示される。
【００３０】
この住居地域にある家３０は、ネットワーク素子１０と通信することが可能である１つ又は複数のネットワーク通信素子（示されない）を備えてもよく、これらの通信経路は、図３において３１で示される。従って、通信経路が、例えば電話機能又は子機機能として、この住居地域内のこのような家のうちの２つのあらゆる組合せの間で設立されることが可能である。ビデオ又はオーディオ信号がこの地域内の家に通信されることも可能である。
【００３１】
１つ又は複数の位置において、大容量アンテナ４０が構成されてよく、これは、より長距離に亘る高速インターネット通信のためのインターネットルータ５０にリンク（５１に示される）する。このアンテナ４０は、１つ又は複数のネットワーク素子１０と通信することができる（４１で示される）。全てのネットワーク素子１０が直接又は１つ又は複数の他のネットワーク素子１０の中継を通じて互いに通信することができるので、このようなアンテナ４０は、このようなアンテナ４０から特定の家３０への距離が比較的大きくても、この地域中の全ての家３０にとって利用可能である。従って、実質的には、各家３０は今や、高速チャネル（３１−２１−４１−５１）を介するインターネットへのアクセスを比較的低コストで持つ。
【００３２】
代替的には、このようなアンテナ４０の代わりに、一方では１つ又は複数のネットワーク素子１０と通信し、他方ではインターネットルータにリンクする、高い建物の上に配置された有線アクセスポイント（示されない）が利用可能でもよい。
【００３３】
ネットワーク素子１０は、上述のとおり家３０のためのアクセスポイントとして動作することができるが、移動式アプリケーション（例えば移動電話６０、車７０又は自動車電話、モデムを備えたラップトップコンピュータ等）のためのアクセスポイントとしても動作することができる。
【００３４】
通信ネットワークを構成すること以外に、本発明のネットワーク素子は、図４を参照して説明されるように、比較的低コストでの測位システムの実現も可能にする。移動する乗り物に搭載されたデバイス又は手持ち式デバイスであってもよい移動測位デバイス８０は、それぞれの照明柱２０に取り付けられたランプ１の内部のネットワーク素子１０のうちの少なくとも２つと通信することができる。例えば中央ユニットによってトリガされる或る時点で、又は一定の時間に、２つのネットワーク素子１０は、信号を伝送し、各信号は、対応するネットワーク素子を識別するコードを含み、従って、伝送された信号の出所の位置を表す。なぜなら照明柱の位置は固定されており既知だからである。これらの信号の到達時間の間の時間差、及び信号の出所の位置から、測位デバイス８０は照明柱２０に対するその位置を非常に正確に計算することができ、これから測位デバイス８０はその絶対位置を計算することができる。
【００３５】
地球軌道衛星を用いるＧＰＳシステムと比較して、比較的低コストで比較的高い精度が得られる。測位デバイスが、１つの伝送器からの信号、即ち最も近いネットワーク素子からの信号のみを考慮する場合であっても、測位デバイスは、その位置を１０メートルのオーダーの精度で推定することができる。即ち、信号が生じる照明柱の位置からのおおよそこの半径の範囲以内で推定することができる。最も近い２つの伝送器からの信号を考慮することは、特に到達時間差が考慮される場合に、精度を１メートルよりも良いオーダーに向上させる。
【００３６】
このような測位システムはランプから受信器へのデータ伝送という意味での通信が関与するシステムの一例である。他の例は、例えば、交通情報システム、オーディオ及び／又はビデオ配信システム、ガイド付きツアーシステム等である。本発明によるランプは、ネットワーク１０の制御ユニット１６がランプ電流を変調するように設計されるとき、このようなアプリケーションにおいて非常に有用である。結果として、ランプによって発せられる光は、これに応じて、人間の目では検出不可能となるのに十分高い周波数で変調される。しかし、小さくて安い検出器（光センサ、例えば赤外線センサ）が、ランプによって伝送された情報を「符号化された」光の形式で受信するのに十分である。
【００３７】
街路照明において、管理及び維持のコストは重要なファクターである。潜在的に問題である状況がランプの故障につながる前にこの状況を認識するために、ランプの定期的な検査が必要である。このような検査は、現在まで保守人員による各ランプサイトの視覚検査を伴っており、これは非常に時間を消費し、重労働であり、従って高価である。
【００３８】
この問題は、図２に示されるような本発明によるランプによって克服されることができる。ランプ１は、ランプの動作に関連する少なくとも１つのパラメータを測定するための少なくとも１つのセンサ９０、例えば温度センサを有する。如何なる所望の瞬間にも、保守人員は、インターネットへの接続が可能である如何なる位置からでも、又は少なくともネットワーク素子１０への直接又は間接的な接続が可能である如何なる位置からでも、この特定のランプに関連する個々のネットワーク素子１０をアドレスし、状態更新コマンドを送信することが可能である。これに応じて、ネットワーク素子１０は、センサの読み取り値に対応する測定信号を送信する。従って、保守人員は、ランプの動作パラメータに関する重要情報が利用可能であり、この情報に基づいて、このランプへの保守訪問が必要であるか否か決定することができる。
【００３９】
また、制御ユニット１６が、センサ９０の読み取り値をモニタし、可能性のある異常を検出するためにこれらを所定の基準値と比較するように設計されることも可能である。この場合、保守人員が対応するランプのところに行って点検することができるように、制御ユニット１６は、ネットワーク素子によって設立されるネットワークを通じて中央メンテナンスポスト（示されない）にメッセージを送信するように設計される。
【００４０】
本発明は、上述の実施例に制限されるのではなく、添付の請求の範囲に規定される本発明の保護範囲内で種々の変形例及び修正例が可能であることが当業者には明らかであろう。
【００４１】
上記では、本発明は、本発明によるデバイスの機能ブロックを示すブロック図を参照して説明された。これらの機能ブロックのうちの１つ又は複数は、このような機能ブロックの機能が個々のハードウェア部品によって実行される場合、ハードウェアで実現されてよいが、これらの機能ブロックのうちの１つ又は複数がソフトウェアで実現され、このためこのような機能ブロックの機能が、コンピュータプログラムの１つ若しくは複数のプログラムライン又はマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ等のプログラム可能デバイスによって実行されることも可能であることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ランプの断面を図式的に示す。
【図２】ネットワーク素子のブロック図を図式的に示す。
【図３】本発明のネットワーク素子によって形成される通信ネットワークを図式的に示す。
【図４】本発明のネットワーク素子によって形成される測位システムを図式的に示す。
【図１】
2006525640.tif 000003
【図２】
2006525640.tif 000004
【図３】
2006525640.tif 000005
【図４】
2006525640.tif 000006
【国際調査報告】
2006525640.tif 000007
2006525640.tif 000008
2006525640.tif 000009