(57)【要約】  本発明は、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタを有する照明デバイス６と、好ましくは電力提供デバイス４の構成要素であり、異なる動作モードで動作可能である電力提供ユニットとを備える照明システム１に関する。第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタが、電力提供ユニットに電気的に接続されており、電力及び任意選択でデータを照明デバイスが受け取ることができるＵＳＢ−ＰＤ接続５を生成するために、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタに接続されるように適合される。接続の特徴を示す接続特徴値が決定され、決定された接続特徴値に応じて、電力提供ユニットの動作モードが制御される。これにより、現在の接続状況に対する反応が可能になる。たとえば、熱結合が比較的小さいことを、接続特徴値が示す場合、電力提供ユニットは、より少ない電力を提供する。
2018513537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタを有する照明デバイスと、
前記照明デバイスに電力を提供する、異なる動作モードで動作可能である電力提供ユニットと、
前記電力提供ユニットに電気的に接続されており、提供された前記電力を前記照明デバイスが受け取ることができる接続を生成するために、前記第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタに接続された第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタと、
前記第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び前記第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタによって形成される前記接続の特徴を示す接続特徴値を決定する接続特徴決定ユニットと、
決定された前記接続特徴値に応じて、どの動作モードで前記電力提供ユニットが動作するかを制御し、照明システムを制御する制御システムとを備える、
照明システム。
【請求項２】
前記電力提供ユニットは、第１の動作モードで第１の電力を提供し、第２の動作モードで第２の電力を提供し、前記第１の電力は前記第２の電力より小さい、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記制御システムは、ａ）前記電力提供ユニットが前記第１の動作モードにある間に前記接続特徴決定ユニットが前記接続特徴値を決定し、ｂ）決定された前記接続特徴値に応じて、前記電力提供ユニットが前記第１の動作モードから前記第２の動作モードへ変化するように、前記照明システムを制御する、請求項２に記載の照明システム。
【請求項４】
前記電力提供ユニットは、デューティーサイクルを有するパルス幅変調を使用することによって電力を提供し、前記電力提供ユニットは、前記第２の動作モードで使用されるデューティーサイクルより小さいデューティーサイクルで前記第２の電力を提供する第３の動作モードで動作可能であり、前記制御システムは、ａ）前記電力提供ユニットが前記第１の動作モードにある間に前記接続特徴決定ユニットが前記接続特徴値を決定し、ｂ）決定された前記接続特徴値に応じて、前記電力提供ユニットが前記第１の動作モードから前記第３の動作モードへ変化するように、前記照明システムを制御する、請求項２に記載の照明システム。
【請求項５】
前記接続特徴決定ユニットは、前記照明デバイス、前記第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ、前記第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ、及び／又は前記電力提供ユニットの温度を示す温度値を前記接続特徴値として決定する、請求項１記載の配電システム。
【請求項６】
前記照明システムはさらに、前記接続特徴値に応じて信号を出力する出力ユニットを備える、請求項１に記載の照明システム。
【請求項７】
前記出力ユニット及び前記照明デバイスが一体型であり、それにより前記信号が前記照明デバイスを介して光信号として出力される、請求項６に記載の照明システム。
【請求項８】
前記電力提供ユニットは、第１の動作モードで第１の電力を提供し、第２の動作モードで第２の電力を提供し、前記第１の電力は前記第２の電力より小さく、前記制御システムは、前記電力提供ユニットが前記第１の動作モードで動作する間、前記接続特徴値に応じて前記信号が出力されるように、前記出力ユニットを制御する、請求項６に記載の照明システム。
【請求項９】
前記接続特徴決定ユニットは、前記接続が誤配線を含むかどうかを決定し、誤配線が決定されたかどうかを示すように前記接続特徴値を提供する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１０】
前記第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び前記第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、前記第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び前記第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタを互いに差し込み、前記第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び前記第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタを相対的な回転位置へ互いに対して回転させ、前記第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び前記第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタを前記相対的な回転位置で互いに対して機械的に固定することによって、互いに接続可能になる、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び／又は前記第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、伸縮可能な電気結合要素を備えることができ、前記電気結合要素を延ばすことによって前記機械的な固定を提供する、請求項１０に記載の照明システム。
【請求項１２】
照明システムの照明デバイスに電力を提供する、異なる動作モードで動作可能である電力提供ユニットと、
前記電力提供ユニットに電気的に接続されており、提供された電力を前記照明デバイスが受け取ることができる接続を生成するために、前記照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタに接続される第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタと、
前記照明システムの接続特徴決定ユニットによって決定された接続特徴値に応じて、どの動作モードで前記電力提供ユニットが動作するかを制御するコントローラとを備える、
請求項１に記載の照明システム内で使用される電力提供デバイス。
【請求項１３】
照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び電力提供ユニットに電気的に接続された第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタによって形成され、提供された電力を前記照明デバイスが受け取ることができる接続の特徴を示す接続特徴値を決定するステップと、
決定された前記接続特徴値に応じて、どの動作モードで前記電力提供ユニットが動作するかを制御するステップとを備える、
請求項１に記載の照明システムを制御する制御方法。
【請求項１４】
コンピュータプログラムが制御システム上で実行されるとき、前記照明システムの前記制御システムに請求項１３に記載の制御方法のステップを実施させるプログラムコード手段を備える、請求項１に記載の照明システムを制御する、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、照明システム及び照明システム内で使用される電力提供デバイスに関する。本発明はさらに、照明システムを制御する制御方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＯ２０１３／０５３８６２Ａ１は、固体電球アセンブリのドライバ回路向けのコントローラを開示しており、固体電球アセンブリは光源を備え、ドライバ回路は電力変換装置を備える。コントローラは、電球アセンブリの動作挙動に関するデータ項目を記憶するデータ記憶ユニットと、コントローラのチップ温度を決定する温度センサと、チップ温度を受け取り、記憶されたデータ項目をデータ記憶ユニットから取り出し、チップ温度及び取り出したデータ項目に応じて制御信号を生成するデータ処理ユニットとを備える。データ処理ユニットは、光源を動作させるための制御信号を電力変換装置へ出力するようにさらに適合される。
【０００３】
照明システムは概して、電力を提供する電力提供ユニットと、いくつかの照明デバイスとを備えており、そのような照明システムは、特に各照明デバイスが、電力提供ユニットから電力を受け取るための電力ケーブルと、制御ユニットと制御データを交換するためのデータケーブルとに接続される必要がある場合、比較的複雑になる可能性がある。さらに、電力接続又はデータ接続に障害があった場合、それぞれの照明デバイスの性能の品質も低下する。たとえば、照明デバイスによって生成される熱は接続を介して放散されるべきであるが、その接続が十分な熱結合を提供しない場合、照明デバイスは、適切に動作することができないか、又は破壊される温度まで加熱されることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、照明デバイスを備えており、照明デバイスの改善された動作を可能にする照明システムを提供することである。本発明のさらなる目的は、照明システム内で使用される電力提供デバイスを提供することである。さらに、本発明の目的は、照明システムを制御する制御方法及びコンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様では、照明システムが提示され、照明システムは、
第１のユニバーサルシリアルバス−パワーデリバリ（ＵＳＢ−ＰＤ）コネクタを有する照明デバイスと、
照明デバイスに電力を提供する、異なる動作モードで動作可能である電力提供ユニットと、
電力提供ユニットに電気的に接続されており、提供された電力を照明デバイスが受け取ることができる接続を生成するために、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタに接続されるように適合された第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタと、
第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタによって形成される接続の特徴を示す接続特徴値を決定する接続特徴決定ユニットと、
決定された接続特徴値に応じて、どの動作モードで電力提供ユニットが動作するかを制御するように適合された、照明システムを制御する制御システムとを備える。
【０００６】
第１及び第２のコネクタがＵＳＢ−ＰＤコネクタであるため、照明デバイスは、電力と、必要な場合は制御情報のようなデータとを、同じ単一のＵＳＢ−ＰＤ接続を介して受け取ることができる。さらに、接続特徴決定ユニットが、ＵＳＢ−ＰＤ接続の特徴を示す特徴値を決定し、制御システムが、決定された接続特徴値に応じて、電力提供ユニットの動作モード、したがって照明デバイスへの電力提供を制御するため、照明システムは、この特徴、したがってたとえばＵＳＢ−ＰＤ接続の品質に反応することができる。これにより、照明システムは、照明デバイスの動作を現在のＵＳＢ−ＰＤ接続状況に合わせて適合することが可能になり、照明デバイスの改善された動作をもたらすことができる。たとえば、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ間の熱結合が比較的小さいことを、接続特徴値が示す場合、電力提供ユニットは、照明デバイスが適切に動作しない可能性があり又は照明デバイスが損傷される可能性さえある温度まで照明デバイスを加熱しないように、この照明デバイスに比較的小さい電力を提供する動作モードで動作する。
【０００７】
電力提供ユニットは好ましくは、第１の動作モードで第１の電力を提供し、第２の動作モードで第２の電力を提供するように適合され、第１の電力は第２の電力より小さく、照明デバイスによって提供される電力の量は、接続の熱結合の品質のような接続の特徴を示す接続特徴値に応じて選択される。たとえば、制御システムは、ａ）電力提供ユニットが第１の動作モードにある間に接続特徴決定ユニットが接続特徴値を決定し、ｂ）決定された接続特徴値に応じて、特に、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ間の結合が十分に良好であることを接続特徴値が示す場合にのみ、電力提供ユニットが第１の動作モードから第２の動作モードへ変化するように、照明システムを制御するように適合される。
【０００８】
一実施形態では、電力提供ユニットは、デューティーサイクルを有するパルス幅変調（ＰＷＭ）を使用することによって電力を提供するように適合され、電力提供ユニットは、電力提供ユニットが、第２の動作モードで使用されるデューティーサイクルより小さいデューティーサイクルで第２の電力を提供する第３の動作モードで動作可能になるように適合され、制御システムは、ａ）電力提供ユニットが第１の動作モードにある間に接続特徴決定ユニットが接続特徴値を決定し、ｂ）決定された接続特徴値に応じて、電力提供ユニットが第１の動作モードから第３の動作モードへ変化するように、照明システムを制御するように適合される。特に、熱結合品質が比較的低いことを、決定された接続特徴値が示す場合、電力提供ユニットは第３の動作モードで動作し、熱結合品質が比較的高いことを、接続特徴値が示す場合、電力提供ユニットは第２の動作モードで動作する。したがって、たとえば、熱結合品質が比較的低いことを、決定された接続特徴値が示す場合、より大きい電力が提供されるが、この場合、より大きい電力の提供は、それに応じてデューティーサイクルを選択することによって、照明デバイスが加熱されすぎないように行われる。制御システムは、接続特徴値を閾値と比較し、結合品質がより高いことを、この比較が示す場合、より大きいデューティーサイクルの第２の動作モードで動作し、結合品質がより低いことを、この比較が示す場合、より小さいデューティーサイクルの第３の動作モードで動作するように、電力提供ユニットを制御するように適合することができる。したがって、結合が比較的不良であることを、接続特徴値が示す場合、照明デバイスを加熱し過ぎないように、より少ないエネルギーが照明デバイスに提供される。
【０００９】
電力提供ユニットは、電力提供デバイスの一部とすることができ、この部分はまた、少なくとも制御システムの構成要素も備えており、接続特徴値は、たとえば熱放散又は機能に関する電力提供デバイス及び照明デバイスの、たとえば適合性を示す値とすることができる。特に、接続特徴値は、照明デバイスの温度とすることができ、照明デバイス及び電力提供デバイスが熱放散機能に関して適合していない場合、照明デバイスの温度が高くなりすぎる可能性があると想定することができる。接続特徴決定ユニットはまた、接続の電気状態、たとえば電力提供ユニットによって提供され、特に電力提供ユニットによって割り当てられる電力が、照明デバイスによって必要とされる電力に対応するかどうかを示す接続特徴値を決定するように適合される。接続特徴決定ユニットはまた、接続が機械的に安定しているかどうか、たとえば、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタが係止機構を使用することによって機械的に固定される場合、接続が完全に係止されたかどうか、又は、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタが接続を生成するように互いに挿入される場合、これらのコネクタが互いに完全に挿入されたかどうかを示す接続特徴値を決定するように適合することができる。また、これらの場合、不適切な機械接続が照明デバイスからの熱放散を妨げ、それにより照明デバイスの温度が高くなりすぎる可能性があるため、接続特徴値は、温度値、特に照明デバイスの温度である。接続特徴決定ユニットはまた、電力提供デバイスに対する照明デバイスの相対位置を示す接続特徴値を決定するように適合される。たとえば、電力提供デバイスが、照明デバイスによって生成される光に影響するはずである光学素子を備えており、照明デバイスが電力提供デバイスに接続されている場合、照明デバイスに対する電力提供デバイスの位置が不適切であることで、光学素子が照明デバイスに対して不適切に位置決めされる可能性がある。この場合、不適切な相対的な位置決めは、光学素子による影響を受けた後の光を検出する光検出器を使用することによって検出され、又は照明デバイス及び電力提供デバイスが互いに対して正確に位置合わせされた場合、電力提供デバイス内のうち照明デバイスによって生成された光が存在しないはずの位置に配置された光検出器によって検出される。誤った相対的な位置決めはまた、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ間の熱結合が低減されることに関係することがあり、この場合もまた、接続特徴値は、照明デバイスの温度を示す温度値である。
【００１０】
したがって、一実施形態では、接続特徴決定ユニットは、照明デバイス、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ、第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ、及び／又は電力提供ユニットの温度を示す温度値を接続特徴値として決定するように適合される。温度値は、温度とすることができ、又は温度を示す別のパラメータとすることができる。一実施形態では、接続特徴決定ユニットは、温度を直接測定する温度センサを備える。温度センサは、照明デバイス、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ、第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ、及び／又は電力提供ユニット内に埋め込むことができる。
【００１１】
照明デバイスは好ましくは、ＬＥＤを備えており、この場合、接続特徴決定ユニットは、ＬＥＤの接合温度を示す温度値を決定するように適合される。この温度値は、直接的に、接合温度とすることができる。さらに、接続特徴決定ユニットは、接合温度を示す温度値を決定するために、ＬＥＤの順電圧を決定するように適合することができる。特に、順電圧自体、特定の時点における順電圧に対する順電圧の変化、又は順電圧及び／若しくは順電圧の変化から導出される別の値を、温度値として使用することができる。
【００１２】
温度は、接続品質の良好なインジケータである。なぜなら、熱結合が良好でなく、それに付随して電気的及び機械的な結合が不良である場合、熱が第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタを介して照明システムの他の部分へ適切に放散されなくなり、照明デバイス内にこもるからである。したがって、照明デバイスの温度が比較的高いこと、及び／又は照明システムの他の構成要素の温度が比較的低いことは、接続品質がそれほど良好ではなく、照明デバイスから照明システムの１つ又はいくつかの他の構成要素への熱放散が低減されることを示すことができる。
【００１３】
照明システムは好ましくは、接続特徴値に応じて信号を出力する出力ユニットを備える。たとえば、電力提供デバイス及び照明デバイスが適合していないこと、又は接続が機械的に安定しておらず、熱放散が低減されるために照明デバイスの温度が高くなりすぎる可能性があることを、接続特徴値が示す場合、接続特徴値を提供するために照明デバイスの温度が測定され、この温度が事前定義された温度閾値より高い場合、信号が出力される。好ましくは、出力ユニット及び照明デバイスは一体型のユニットを形成し、すなわち照明デバイスによって生成される光が、この信号を出力するために使用される。したがって、この信号は、たとえば、決定された接続特徴値が不十分な熱放散に対応する場合に示すことができ、その際、設置者のような使用者が、たとえば、接続を改善することができる。使用者が接続を改善した後、照明デバイスは、第２の動作モードで動作する。
【００１４】
特に、電力提供ユニットは、第１の動作モードで第１の電力を提供し、第２の動作モードで第２の電力を提供するように適合され、第１の電力は第２の電力より小さく、制御システムは、電力提供ユニットが第１の動作モードで動作する間、接続特徴値に応じて信号が出力されるように、出力ユニットを制御するように適合される。したがって、すでに第１の動作モードにあるとき、たとえば、接続に障害があり、熱放散が不十分になる可能性があることを示すことができ、この場合、電力提供ユニットの動作は好ましくは第１の動作モードから第２の動作モードへ変化しない。使用者は、出力信号によって、接続に障害があることを通知され、その際、使用者は、接続を改善することができる。次いで、接続特徴値を再び決定することができ、ここで接続品質が十分であった場合、電力提供ユニットは、その第２の動作モードで動作するように制御することができる。したがって、一実施形態では、照明システムは、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタと第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタとの間の結合が十分である場合にのみ、照明デバイスがより大きい電力を受け取るように制御することができ、それによって照明デバイスの適切な動作を確実にする。
【００１５】
出力ユニットは好ましくは、光信号、たとえば接続特徴値に応じて点滅する信号及び／又は特定の色を有する信号を出力するように適合される。
【００１６】
出力ユニット及び照明デバイスが一体型であり、それにより信号が照明デバイスを介して光信号として出力される場合、追加の出力ユニットを提供する必要はなく、照明デバイス自体が、決定された接続特徴値に応じて信号を出力することができる。たとえば、接続特徴値が、品質が比較的低いことを示しており、これが閾値との比較によって明らかになったものである場合、照明デバイスは、点滅する信号又は赤色のような特定の色を有する信号のような特定の信号を出力する。接続品質が比較的高いことを接続特徴値が示す場合、接続品質を示す信号が出力されなくても、又は接続品質が比較的高いことを示す信号が出力されてもよい。
【００１７】
一実施形態では、照明システムは、いくつかの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタを有するいくつかの照明デバイスと、１つ又はいくつかの電力提供ユニットに電気的に接続されており、提供された電力を照明デバイスが受け取ることができる電気的接続を生成するために、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタに接続されるように適合されたいくつかの第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタとを備え、出力ユニットは照明デバイスと一体化されており、それにより、接続特徴決定ユニットが、特定の照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタによって形成される接続の接続特徴値を決定した場合、信号は、接続特徴値に応じて、隣接する照明デバイスを介して光信号として出力される。したがって、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタと第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタとの間の接続の接続品質が比較的低いと決定された場合、この接続に接続された照明デバイス及び／又は隣接する照明デバイスを介して信号を出力することによって、この接続の品質が低いことを示すことができる。
【００１８】
好ましくは、制御システムは、接続特徴値を閾値と比較し、この閾値処理に基づいて、接続特徴値が、結合が十分であることを示すかどうかを決定するように適合される。たとえば、制御システムは、閾値との比較に応じて、電力提供ユニットの動作を第１の動作モードから第２の動作モードへ変化させるように適合することができる。特に、制御システムは、接続特徴値が、たとえば、閾値より大きい又は小さい場合にのみ、電力提供ユニットの動作を第１の動作モードから第２の動作モードへ変化させるように適合することができる。
【００１９】
好ましくは、照明デバイスは、１つ又はいくつかのＬＥＤを備える。特に、照明デバイスは、いくつかのＬＥＤを備えるＬＥＤモジュールとすることができる。電力提供ユニットは、主電源のような中央電源から受け取った電力をそれぞれのより小さい電力又はより大きい電力に変換するように適合することができる。電力提供ユニットは、電力提供デバイスの構成要素とすることができ、これはＬＥＤドライバとすることができる。特に、照明システムは、ＬＥＤ光エンジン（ＬＬＥ）を形成するＬＥＤモジュール及びＬＥＤドライバの組合せを備えることができる。
【００２０】
第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは好ましくは、ＵＳＢ−ＰＤ規格に準拠したＵＳＢ−ＰＤ接続を提供するように適合される。それに対応して、少なくとも照明デバイス及び電力提供ユニットは好ましくは、ＵＳＢ−ＰＤ規格に準拠する。
【００２１】
一実施形態では、接続特徴決定ユニットは、接続が誤配線を含むかどうかを決定し、誤配線が決定されたかどうかを示すように接続特徴値を提供するように適合される。出力ユニットは、誤配線決定に応じて信号を出力するように適合される。したがって、誤配線があった場合、これを使用者に示すことができ、使用者は、照明デバイスの適切な動作を確実にするために、誤配線を補正することができる。好ましくは、制御システムは、電力提供ユニットが第１の動作モードでより小さい電力を提供する間に誤配線の決定が実行されるように、照明システムを制御するように適合され、電力提供は、誤配線が決定されなかった場合のみ、第１の動作モードのより小さい電力から第２の動作モードのより大きい電力へ変化する。
【００２２】
第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタの一方は、好ましくはオスコネクタであり、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタの他方は、好ましくはメスコネクタである。一実施形態では、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタを互いに差し込み、特に任意で、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタを相対的な回転位置へ互いに対して回転させ、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタを相対的な回転位置で互いに対して機械的に固定することによって、互いに接続可能になるように適合される。第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び／又は第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、伸縮可能な電気結合要素を備えることができ、電気結合要素を延ばすことによって機械的な固定を提供する。したがって、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタが、特にコネクタの一方をコネクタの他方の中へ摺動させることによって、互いに差し込まれた後、照明デバイスを所望の回転位置へ回転させ、それによってコネクタを互いに対して回転させ、その後、コネクタを互いに対して機械的に固定することによって、照明デバイスを所望の回転位置で機械的に固定することができる。したがって、照明デバイスの回転位置は、特に回転調整特性を提供するために照明デバイスと電力提供ユニットとの間で技術的により複雑なインターフェースを必要とすることなく、技術的に比較的簡単に選択することができる。
【００２３】
本発明のさらなる態様では、請求項１に記載の照明システム内で使用される電力提供デバイスが提示され、電力提供デバイスは、
照明システムの照明デバイスに電力を提供する、異なる動作モードで動作可能である電力提供ユニットと、
電力提供ユニットに電気的に接続されており、提供された電力を照明デバイスが受け取ることができる接続を生成するために、照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタに接続されるように適合された第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタと、
照明システムの接続特徴決定ユニットによって決定された接続特徴値に応じて、どの動作モードで電力提供ユニットが動作するかを制御するコントローラとを備える。
【００２４】
本発明のさらなる態様では、請求項１に記載の照明システムを制御する制御方法が提示され、制御方法は、
照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び電力提供ユニットに電気的に接続された第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタによって形成され、提供された電力を照明デバイスが受け取ることができる接続の特徴を示す接続特徴値を決定するステップと、
決定された接続特徴値に応じて、どの動作モードで電力提供ユニットが動作するかを制御するステップとを有する。
【００２５】
本発明の別の態様では、請求項１に記載の照明システムを制御するコンピュータプログラムが提示され、コンピュータプログラムは、コンピュータプログラムが制御システム上で実行されるとき、照明システムの制御システムに請求項１３に記載の制御方法のステップを実施させるプログラムコード手段を備える。
【００２６】
請求項１の照明システム、請求項１２の電力提供デバイス、請求項１３の制御方法、及び請求項１４のコンピュータプログラムは、特に従属請求項に記載の類似及び／又は同一の好ましい実施形態を有することが理解されよう。
【００２７】
本発明の好ましい実施形態はまた、それぞれの独立請求項と従属請求項又は上記の実施形態の任意の組合せとすることもできることが理解されよう。
【００２８】
本発明の上記その他の態様は、以下に記載する実施形態から明らかになり、これらの実施形態を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】いくつかの電力提供デバイス及びいくつかの照明デバイスを備える照明システムを概略的かつ例示的に示す図である。
【図２】照明システムの電力提供デバイスの一実施形態を概略的かつ例示的に示す図である。
【図３】照明システムの照明デバイスの一実施形態を概略的かつ例示的に示す図である。
【図４】照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び電力提供デバイスの第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタの一実施形態を概略的かつ例示的に示す図である。
【図５】第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタの実施形態をより詳細に概略的かつ例示的に示す図である。
【図６】第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタのさらなる実施形態を概略的かつ例示的に示す図である。
【図７】照明システムを制御する制御方法の一実施形態を例示的に示す流れ図である。
【図８】照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び電力提供デバイスの第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタのさらなる実施形態を概略的かつ例示的に示す図である。
【図９】照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び電力提供デバイスの第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタのさらなる実施形態を概略的かつ例示的に示す図である。
【図１０】照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び電力提供デバイスの第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタのさらなる実施形態を概略的かつ例示的に示す図である。
【図１１】照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び電力提供デバイスの第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタのさらなる実施形態を概略的かつ例示的に示す図である。
【図１２】いくつかの照明デバイスを有する部屋を概略的かつ例示的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、照明システムの一実施形態を概略的かつ例示的に示す。照明システム１は、主電源のような中央電源２に接続された電力トラック３を備える。中央電源２は電力を供給し、この電力は、電力トラック３を介して電力提供デバイス４へ分配される。電力提供デバイス４は、接続５を介して照明デバイス６に接続される。電力提供デバイス４の１つを、図２により詳細に概略的かつ例示的に示す。
【００３１】
電力提供デバイス４は、それぞれの照明デバイス６に電力を提供する電力提供ユニット８を備え、電力提供ユニット８は、より小さい電力が提供される第１の動作モード、及びより大きい電力が提供される第２の動作モードで動作可能である。電力提供ユニット８は好ましくは、中央電源２によって電力トラック３を介して供給される電力を、それぞれの照明デバイス６へ提供されるより小さい電力又はより大きい電力にそれぞれ変換するように適合される。電力提供デバイス４は、それぞれの照明デバイス６のＵＳＢ−ＰＤコネクタに接続されるように適合されたＵＳＢ−ＰＤコネクタ１０をさらに備える。以下、照明デバイス６のＵＳＢ−ＰＤコネクタを第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタと呼び、電力提供デバイス４のＵＳＢ−ＰＤコネクタ１０を第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタと呼ぶ。
【００３２】
照明デバイス６の１つを、図３により詳細に概略的かつ例示的に示す。照明デバイス６は、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ７と、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ７に接続されたＬＥＤ１１と、照明デバイス６の第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ７及び電力提供デバイス４の第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ１０によって形成される接続の品質を示す接続特徴値を決定する接続特徴決定ユニット１２とを備える。照明デバイス６は、照明デバイス６の構成要素を制御するコントローラ１３をさらに備える。
【００３３】
第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ７及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ１０は、ＵＳＢ−ＰＤ接続５を形成する。また、電力提供デバイス４及び照明デバイス６の他の構成要素は、ＵＳＢ−ＰＤデバイス、すなわちＵＳＢ−ＰＤ規格に準拠したデバイスである。ＵＳＢ−ＰＤコネクタ及びＵＳＢ−ＰＤデバイスは、ＵＳＢ−ＰＤ規格のバージョン１．０及び／又はこの規格の別のバージョンに準拠している。電力提供デバイス４のコントローラ９及び照明デバイス６のコントローラ１３は、ＵＳＢ−ＰＤ接続を介して互いに通信し、照明システム１を制御する制御システムを形成する。特に、制御システム、特にコントローラ１３は、それぞれの電力提供デバイス４の電力提供ユニット８が第１の動作モードにある間に接続特徴決定ユニット１２が接続特徴値を決定するように、照明デバイス６を制御するように適合される。さらに、制御システム、特にコントローラ９は好ましくは、接続特徴決定ユニット１２から電力提供デバイス４のコントローラ９へ照明デバイス６のコントローラ１３を介して又は直接伝えられる、決定された接続特徴値に応じて、第１の動作モードから第２の動作モードへ変化するように、電力提供ユニット８を制御するように適合される。特に、コントローラ９は好ましくは、決定された接続特徴値と閾値を比較し、閾値との比較に応じて、特に、接続品質が十分であることをこの比較が示す場合にのみ、電力提供ユニット８の動作を第１の動作モードから第２の動作モードへ変化させるように適合される。接続品質が十分でない場合、ＬＥＤ１１は、接続品質が不十分であることを示す信号を出力するように制御される。たとえば、ＬＥＤ１１は、点滅し、又は赤色のような特定の色を有する光を提供する。したがって、照明デバイス６、特にＬＥＤ１１は、決定された接続特徴値に応じて信号を出力するように適合された出力ユニットであると見なすこともできる。したがって、照明デバイス６は、一般的な照明の目的で使用されるだけでなく、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ７及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ１０によって形成される接続の品質が十分でないかどうかを示すためにも使用される。特に、コントローラ１３は、接続品質が不十分であることを、接続特徴値決定ユニット１２によって決定された接続特徴値と閾値との比較が示す場合、接続品質が不十分であることを示す信号を出力するように、ＬＥＤ１１を制御するように適合することができる。接続品質が十分であることを、閾値との比較が示す場合、電力提供ユニット８は、第２の動作モードでより大きい電力を提供し、ＬＥＤ１１は、提供されたより大きい電力で動作する。
【００３４】
接続特徴決定ユニット１２は、照明デバイス６の温度を示す温度値を接続特徴値として決定するように適合される。たとえば、接続特徴決定ユニット１２は、ＬＥＤ１１の温度を測定し、測定された温度を、照明デバイス６の温度を示す温度値として提供するために、ＬＥＤ１１に近接して配置されるか又はさらにはＬＥＤ１１内に一体化された温度センサを備えることができる。しかし、接続特徴決定ユニット１２はまた、照明デバイス６の温度を示す温度値を別のやり方で決定するように適合することもできる。たとえば、接続特徴決定ユニット１２は、ＬＥＤ１１の順電圧を決定し、順電圧又は順電圧の変化を、照明デバイス６の温度、すなわちこの場合はＬＥＤ１１の接合の温度を示す温度値として使用するように適合することができる。したがって、順電圧自体又は特定の時点における順電圧に対する順電圧の変化は、ＬＥＤ１１の接合温度を示すことができ、したがって温度値として使用することができる。また、順電圧及び／又は順電圧の変化から導出される値を、温度値として使用することもできる。たとえば、ａ）順電圧又は順電圧の変化と、ｂ）温度と、の間の知られている割当てを使用して、照明デバイス６の温度を示す温度値として接合温度を決定することができる。
【００３５】
図４は、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ７及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ１０の実施形態をより詳細に概略的かつ例示的に示す。図４に見ることができるように、この実施形態では、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ７はメスコネクタであり、第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ１０はオスコネクタである。オスコネクタ１０は、矢印１４によって示すように、メスコネクタ７内へ摺動可能であり、伸縮可能な電気結合要素１５を備えており、電気結合要素１５は、図４に概略的かつ例示的に示すように、オスコネクタ１０の内側に位置することができるが、図５に概略的かつ例示的に示すように、オスコネクタ１０の外面から突出するように延ばすこともできる。オスコネクタ１０は、設置者が、電気結合要素１５がオスコネクタ１０内に位置する構成と、電気結合要素１５がオスコネクタ１０の外面から突出するように延ばされた状態との間で、オスコネクタ１０の状態を変化させることを可能にする状態変化要素１６を備える。状態変化要素１６は、図４及び図５に概略的かつ例示的に示すように、リング要素とすることができる。しかし、別の実施形態では、状態変化要素はまた、図６に概略的かつ例示的に示すように、レバー１７のような別の要素とすることもできる。一実施形態では、オスコネクタ１０は、それぞれリング要素１６を回転させること又はレバー１７を押すことによって、オスコネクタ１０の外面の上へ突出するように電気結合要素１５をバイアスするばね構造と、ばね力に逆らって電気結合要素１５をオスコネクタ１０内へ引き込む引き込み機構とを備える。
【００３６】
オスコネクタ１０がメスコネクタ７内へ摺動した後、所望の場合、照明デバイス６の回転位置を調整するために、２つのコネクタ７、１０を互いに対して回転させることができ、その後、設置者は、電気結合要素１５を延ばしてメスコネクタ７内の対応する結合要素１８に接触させるように、リング要素１６又はレバー１７を作動させることによって、メスコネクタ７内で所望の回転位置にオスコネクタ１０を機械的に固定することができる。メスコネクタ７内の結合要素１８は、リング状の溝によって形成されており、この溝の中に電気結合要素１５を押し込んで、メスコネクタ７内でオスコネクタ１０を機械的に固定し、２つのコネクタ７、１０間の電気的、機械的、及び熱的な結合を確立することができる。この実施形態では、オスコネクタ１０の一方の側の結合要素１５はそれぞれ、オスコネクタ１０の反対側の結合要素１５のうちの対応する１つに電気的に接触しており、すなわち、この実施形態では、オスコネクタ１０は、４つの別個の電気コンタクトを提供し、これらの４つの電気コンタクトを、メスコネクタ７の対応する４つの電気コンタクト、すなわち４つの電気結合要素１８に接続することができる。他の実施形態では、メスコネクタ７及びオスコネクタ１０は、当然ながら、５つ以上又は３つ以下の電気コンタクトを提供するように適合することもできる。
【００３７】
以下、照明システム１を制御する制御方法の一実施形態について、図７に示す流れ図を参照して例示的に説明する。
【００３８】
照明デバイス６が電力提供デバイス４に接続された後、制御システムは、ステップ１０１で、より小さい電力を提供するように、電力提供デバイス４の電力提供ユニット８を制御する。より小さい電力が提供される間、ステップ１０２で、それぞれの接続特徴決定ユニット１２は、それぞれの接続特徴値を決定する。特に、それぞれの照明デバイス６の温度を示すそれぞれの温度値が決定される。ステップ１０３で、それぞれの接続特徴値が、結合が比較的良好であることを示すか、それとも結合が比較的不良であることを示すかが決定される。好ましくは、決定されたそれぞれの接続特徴値は、それぞれの結合品質が比較的良好であると見なすことができるか、それとも比較的不良であると見なすことができるかを決定するために、閾値と比較される。たとえば、それぞれの接続特徴値が、それぞれの照明デバイス６の温度を示す場合、それぞれの接続特徴値は、温度が温度閾値より大きいことを示すかどうかを決定することができ、これが当てはまる場合、決定されたそれぞれの接続特徴値は、結合品質が比較的不良であることを示すと見なされる。それぞれの接続特徴値は、それぞれの電力提供デバイス４及びそれぞれの照明デバイス６のコネクタ間の結合が比較的良好であることを示すと決定された場合、ステップ１０４で、それぞれの電力提供ユニット８は、それぞれの照明デバイス６により大きい電力を提供するために、第２の動作モードで動作する。それぞれの結合品質が比較的不良であると決定された場合、ステップ１０５で、それぞれの電力提供ユニット８は、その第１の動作モードのままであり、それぞれの照明デバイス６は、品質が比較的不良であることを示す信号を出力する。たとえば、ステップ１０５で、それぞれの照明デバイス６のＬＥＤ１１は、それぞれの結合の品質が十分でないことを設置者に示すために、点滅する信号又は赤色のような特定の色を有する信号を提供するように制御される。
【００３９】
前述の実施形態では、各照明デバイス６が単一のＬＥＤ１１のみを備えたが、他の実施形態では、照明デバイスは、当然ながら、２つ以上のＬＥＤを備えることもできる。照明デバイスは、１つ又はいくつかのＬＥＤを備える場合、ＬＥＤモジュールであると見なすこともでき、屋外又は屋内の応用例、特にスポットライトの応用例向けに適合することができる。
【００４０】
特にＬＥＤモジュールの場合、明確な熱インターフェースが重要である。特に、いくつかのＬＥＤがＬＥＤモジュール内に高密度の構成で配置される場合、指定の強度、指定の色温度などの指定の性能を保証するために、ＬＥＤモジュールの良好な冷却が重要である。ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤモジュールへ電力が提供される第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタにしっかりと接続されなかった場合、ＬＥＤモジュールは過熱する可能性があり、性能レベルが低下する。たとえば、Ｐｈｉｌｉｐｓ社によるＴｗｉｓｔａｂｌｅ  Ｆｏｒｔｉｍｏ  ＤＬＭモジュールのようなソケッタブルＬＥＤモジュールが、ＬＥＤモジュールをねじ込むべき照明器具のコネクタである第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ内へ適切にねじ込まれていない場合、特にその端位置に到達していない場合、ＬＥＤモジュール内に生成される熱は、第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタを介して遠くに、たとえば照明器具へ伝達されず、ＬＥＤモジュールの過熱が生じる。
【００４１】
したがって、図２〜図６を参照して上述した照明システムは、照明デバイスの設置／据え付け後の熱インターフェースの品質について設置者又は別の使用者に通知するための直接のフィードバックを提供する。それぞれの照明デバイス自体を介して光フィードバックを提供することによって、据え付けの状態について使用者に通知することができる。
【００４２】
図１〜図６を参照して上述した照明システムは、設置／据え付けの品質に関する直接の光フィードバックを提供し、それによって照明デバイスが正確に設置されていないことを使用者に通知又は警告する。たとえば、照明デバイスが、十分にしっかりとねじ込まれていない場合、又はソケッタブル照明デバイスが完全に回されていない場合、照明デバイスは、点滅する信号、又は照明デバイスがたとえば着色ＬＥＤを有する場合は赤色光の信号のような光信号を提供することができる。設置、及び設置の品質が不良であった場合の光信号の出力のこの試験は、好ましくは、第２の動作モードに切り換える前に、安全な低電力モードであると見なすこともできる第１の動作モードで行われる。したがって、照明デバイスは好ましくは、より大きい電力が提供される場合だけでなく、より小さい電力が提供される場合も、光を出力することが可能である。第１の動作モードで、電力提供ユニットは５Ｖ及び５Ａを提供し、第２の動作モードで、電力提供ユニットは２０Ｖ及び５Ａを提供する。しかし、電力提供ユニットはまた、他の電力値を提供するように適合することもできる。
【００４３】
照明システムは、熱インターフェースに関する潜在的な問題を検出するために、ＬＥＤ接合温度を監視することによって、照明デバイスの動作温度を測定するように適合することができる。実際の接合温度は、ＬＥＤの相対的な順電圧、すなわちたとえば最初の開始順電圧と比較した順電圧を測定することによって導出される。照明デバイスの動作温度はまた、照明デバイス内に埋め込まれている埋め込み型の温度センサを読み取ることによって、直接測定することができる。決定された動作温度は、照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び照明デバイスが電力を受け取る第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタによって形成される接続の品質を示す接続特徴値であると見なすことができる。この温度情報を照明デバイスからたとえば電力提供デバイスへ伝達するために、ＵＳＢ−ＰＤ接続のＶｂｕｓライン上の電力変調信号を使用することができ、この機能は、ＵＳＢ−ＰＤプロトコルにおける特別注文の機能又はコマンドとして追加することができる。また、温度情報を読み取るために、他の通信手段を使用することもできる。たとえば、温度情報、又は別の実施形態では別の接続特徴値を、たとえば電力提供デバイス又は別のユニットへ伝達する無線接続が提供され、電力提供デバイス又は別のユニットは、この情報を使用して、結合品質が十分であるかどうかを決定し、そうでない場合、信号を出力する。
【００４４】
第２の動作モードに切り換える前の第１の動作モードで、接続特徴値を決定して提供することによって、特にモジュール温度であると見なすこともできる照明デバイスの温度を測定して読み取ることによって、照明デバイスの潜在的な損傷が回避される。この信号は、好ましくは第１の動作モードで生成される。この信号は、好ましくは情報光信号であり、結合品質が不十分であることを接続特徴値が示す場合に出力されるべきである。
【００４５】
照明システムは、接続特徴決定ユニットが、特定の照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタによって形成される接続の特徴を示す接続特徴値を決定し、結合が不十分であることを、決定された接続特徴値が示す場合、それぞれの光信号が、隣接する照明デバイスによって出力されるように、また任意選択で接続特徴値が実際に決定された照明デバイスによって出力されるように適合することができる。したがって、隣接する照明デバイスは、照明デバイスの据え付け状態について使用者に通知する。この場合、決定された接続特徴値は、知られている通信技法、たとえばＵＳＢ−ＰＤ接続のＶｂｕｓライン上の電力変調信号、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）、若しくはＺｉｇｂｅｅ（登録商標）のような無線通信技法を使用することによって、隣接する照明デバイスへ伝達される。
【００４６】
前述の実施形態では、第１の動作モードで接続特徴値が決定され、結合が不十分であることを、接続特徴値が示す場合、このことは、第１の動作モードでより小さい電力が引き続き提供される間に、信号を出力することによって使用者に示され、電力提供は、より大きい電力が提供される第２の動作モードに切り換えられないが、別の実施形態では、電力提供は、結合が不十分であることを、決定された接続特徴値が示す場合でも、より大きい電力が提供される第３の動作モードに切り換えられ、この場合、電力提供ユニットを第２の動作モード及び第３の動作モードで動作させる種類は異なる。たとえば、電力提供ユニットは、ＰＷＭを使用することによって動作するように適合され、ＰＷＭのデューティーサイクルは、第３の動作モードより第２の動作モードで大きい値を有し、電力提供ユニットは、結合が十分であることを、接続特徴値が示す場合、第２の動作モードで動作し、結合が不十分であることを、接続特徴値が示す場合、第３の動作モードで動作する。接続特徴値が、結合が十分であることを示すか、それとも不十分であることを示すかは、接続特徴値を閾値処理することによって決定される。したがって、結合が不十分であることを、接続特徴値が示す場合、電力提供ユニットは、より小さいデューティーサイクルでより大きい電力を提供し、照明デバイスは、より小さいデューティーサイクルで使用される第３の動作モードで、結合品質が不十分であることを示す光信号を提供する。
【００４７】
特にＵＳＢ−ＰＤ規格に準拠した照明システムを有する場合には、たとえば自分で作った手作りのＵＳＢ−ＰＤコネクタ及びケーブルアセンブリ内で、配線が捩じれるリスクがある。したがって、図１〜図６を参照して上述した照明システムはまた、誤配線を検出し、照明デバイスを介して誤配線を示すように適合することもできる。特に、接続特徴決定ユニットは、誤配線があるかどうかを決定し、誤配線が決定されたかどうかを示すような接続特徴値を提供するように適合することができる。特に、接続特徴値決定ユニットは、電力提供ユニットから第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタへ流れる電流を測定し、この電流測定に応じて、誤配線があるかどうかを決定するように適合することができる。誤配線を決定する代わりに、又はそれに加えて、照明デバイス、特に照明デバイスのコネクタは、誤配線に伴う問題を回避するために、整流器、特に低損失整流器を備えることができる。
【００４８】
前述の実施形態では、接続特徴決定ユニットは照明デバイス内に一体化されているが、他の実施形態では、電力提供デバイスのような他のデバイス内に一体化することができ、又は別個のデバイスとすることもできる。さらに、接続特徴決定ユニットは、いくつかのデバイスにわたって分配された分配ユニットとすることもでき、接触特徴決定ユニットの異なるサブユニットが、異なる種類の接触特徴値を決定する。たとえば、照明デバイス内に一体化されたサブユニットが、照明デバイスの温度を示す温度値を第１の接触特徴値として決定し、電力提供デバイス内に一体化されたさらなるサブユニットが、誤配線を示す接触特徴値を決定する。いくつかの接触特徴値が決定される場合、制御ユニットは、決定された接触特徴値に応じて、電力提供ユニットの動作モードを定義する電力規則を使用することによって、電力提供ユニットの動作モードを制御する。たとえば、電力規則は、閾値処理によって決定される接続品質が十分であることを、決定されたすべての接続特徴値が示す場合にのみ、電力提供ユニットがより大きい第２の電力を提供すると定義することができる。
【００４９】
前述の実施形態では、出力ユニットは照明デバイスと一体化されており、それにより照明デバイスが出力ユニットでもあり、照明デバイスのＬＥＤは、照明の目的で使用されるだけでなく、たとえば結合品質が不十分であることを示す信号を出力するためにも使用されるが、他の実施形態では、出力ユニットは、照明デバイス内に一体化されない追加のユニットとすることができる。出力ユニットは、照明デバイスと一体化されているか、それとも別個の出力ユニットであるかにかかわらず、障害の種類に応じて異なる障害信号を提供することができる。たとえば、決定された接続特徴値は、熱結合が不十分であることを示す場合、第１の光信号を提供することができ、誤配線を示す場合、別の第２の光信号を出力ユニットによって提供することができる。
【００５０】
第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは好ましくは、たとえば１００Ｗの大きい電力伝達を提供するように適合されており、比較的高いデータ転送速度を提供し、比較的大きい熱負荷に対処するように、いくつかのやり方で互いに方向付けられる。照明システムは、リテールスポットの応用例で使用される。この場合、照明デバイスは、電力提供デバイスを介して電力トラックに取り付けられるリテールスポットであると見なされる。電力提供デバイスは、リテールスポットを駆動するスポット駆動ユニットであると見なすことができる。知られているスポット駆動ユニットは、リテールスポットを傾斜及び回転させることを可能にするために、比較的大きく、目立ち、技術上比較的複雑であることが多い。対照的に、特に図４〜６を参照して上述した第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタの組合せは、所望の位置へのリテールスポット又は別の照明デバイスの回転を技術上比較的簡単にすることが可能である。さらに、ＵＳＢ−ＰＤ接続であるため、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、ＵＳＢ−ＰＤ規格を使用することによってリテールスポットの制御を可能にする。第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、たとえばリング要素又はレバーを作動させることによって、機械的ロック機能を有する頑丈で機械的に回転可能な接続を提供することができ、この接続は、比較的大きい電力伝達及び良好な熱結合を可能にする。
【００５１】
たとえば図４〜図６を参照して上述した第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、特定の構造を有するが、他の実施形態では、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、別のやり方で構築することもできる。たとえば、図８〜１０に概略的かつ例示的に示すように、いくつかのＬＥＤ２１１及びハウジング２１９を有する照明デバイス２０６は、円筒形のブッシング状の電気結合要素２１５を有する第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ２０７を備え、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ２０７は、たとえば部屋の天井２３０内に一体化された第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ２１０に接続され、第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ２１０は、ブッシング状の電気結合要素２１８及び絶縁体要素２３１の互い違いの配置２３２を備える。これらの電気結合要素２１８のうちの１つ及びこれらの絶縁体要素２３１のうちの１つを、図１０に概略的かつ例示的に示す。ブッシング状の電気結合要素２１８及び絶縁体要素２３１は円筒形であり、すなわち各要素が、中空の円筒又は中空の半円筒のような中空の円筒の一部を形成する。
【００５２】
絶縁体要素２３１は、隣接する電気結合要素２１８を互いから電気的に絶縁するように、電気結合要素２１８の間に配置される。好ましくは、絶縁体要素２３１は、それぞれのブッシング状の電気結合要素２１８のそれぞれの外面上に配置されており、ブッシング状の電気結合要素２１８の外面上に配置されて、隣接するブッシング状の電気結合要素２１８に面する絶縁体要素２３１と、隣接するブッシング状の電気結合要素２１８との間には、間隙が存在する。第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ２０７のブッシング状の電気結合要素２１５は、この間隙内へ挿入することができる。図１０に概略的かつ例示的に示すように、絶縁体要素２３１は、短絡の可能性を低減させるために、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ２０７が第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ２１０内へ導入される導入側で、電気結合要素２１８に対して突出する。
【００５３】
ブッシング状の電気結合要素２１５、２１８は、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ２０７及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ２１０が互いの中へ導入されたとき、比較的大きい接触インターフェースを提供する。したがって、ブッシング状の電気結合要素２１５、２１８は、良好な熱放散を提供することができる。しかし、他の実施形態では、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び／又は第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタはまた、別のやり方で構築することもできる。たとえば、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタの一方は、やはりブッシング状の電気結合要素を備えることができ、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタの他方は、ブッシング状の絶縁体要素内に埋め込まれた電気ばねコンタクトを備えることができる。
【００５４】
図１１は、第１のＵＳＢ−ＰＤメスコネクタ４０７及び第２のＵＳＢ−ＰＤオスコネクタ４１０のさらなる実施形態を概略的かつ例示的に示す。この実施形態では、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ４０７及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ４１０は、ＵＳＢ−ＰＤオスコネクタ４１０がＵＳＢ−ＰＤメスコネクタ４０７内へ完全に挿入されない可能性を低減させるために、円錐形の形状である。ＵＳＢ−ＰＤオスコネクタ４１０は、伸縮可能な電気結合要素４１５を備え、電気結合要素４１５は、図１１に概略的かつ例示的に示すように、ＵＳＢ−ＰＤオスコネクタ４１０の外側に位置し、又はＵＳＢ−ＰＤオスコネクタ４１０の内側に位置する。好ましくは、伸縮可能な電気結合要素４１５は、ＵＳＢ−ＰＤメスコネクタ４０７内へ挿入されている間、ＵＳＢ−ＰＤオスコネクタ４１０の内側に位置し、ＵＳＢ−ＰＤオスコネクタ４１０がＵＳＢ−ＰＤメスコネクタ４０７内へ完全に挿入された後、電気結合要素４１５は、ＵＳＢ−ＰＤメスコネクタ４０７の対応する要素４１８との電気コンタクトを提供するために延ばされる。また、この実施形態では、メスコネクタ４０７の結合要素４１８は、リング状の溝によって形成されており、この溝の中に電気結合要素４１５を挿入して２つのコネクタ４０７、４１０間の電気的、機械的、及び熱的な結合を確立することができる。ＵＳＢ−ＰＤオスコネクタ４１０は、前述のリング要素又はレバーのような状態変化要素を備えることができ、状態変化要素は、設置者のような使用者によって、電気結合要素４１５の状態をＵＳＢ−ＰＤオスコネクタ４１０の内側からＵＳＢ−ＰＤオスコネクタ４１０の外側へ変化させるように作動され、又は逆も同様である。
【００５５】
一実施形態では、たとえばリテールの応用例におけるアクセント照明の柔軟な位置決めのために、格子状の回転式ＵＳＢ−ＰＤスロット、すなわちたとえば図４及び図９〜図１２を参照して上述した第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタを、天井内に一体化することができる。一実施形態では、照明デバイスは、ＵＳＢ−ＰＤデータプロトコルを介して制御されるため、ドライバを必要としない。ＵＳＢ−ＰＤでは、最高１００Ｗまで送達することができるため、広い範囲のリテール光強度を含むことができる電力を提供することができる。第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタの丸い形状により、それぞれの照明デバイスを回転させることが可能になる。照明デバイスをさらに傾斜させることを可能にするために、ヒンジのようなさらなる機械的要素を追加することもできる。第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、たとえば、街路照明、リテール照明、又は他の照明の応用例で、消費者ランプ、業務用ランプ、ＬＥＤスポット、ＬＥＤモジュールなどに対する標準化されたソケットコネクタとして使用される。
【００５６】
図１２は、部屋３００の天井３３１内に埋め込まれた円形のソケットコネクタであるいくつかの第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ３１０を概略的かつ例示的に示し、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ３０７を有する照明デバイス３０６を、所望のソケットコネクタ３１０に接続することができる。照明デバイス３０６は、照明デバイス３０６のＬＥＤのような光源３１１を傾斜させる機械的要素３３０をさらに備える。第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ３０７を第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタ３１０内で回転させることができるため、ソケット３１０内で照明デバイス３０６を回転させるために追加の機械的構造は必要ない。
【００５７】
図４〜６及び図１１を参照して上述した第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、機械的固定、電気的接続、及び熱伝導を組み合わせた係止機能を有する回転可能なＵＳＢ−ＰＤ接続を提供する。オス部分とメス部分は、たとえばＬＥＤモジュールをソケット内へ「差し込む」ことによってつなぎ合わされる。使用者がＬＥＤモジュールを正しい位置へ回転させた後、金属コンタクト、すなわち結合要素を、図５、図６、及び図１１を参照して上述したように、ソケット（又はＬＥＤモジュール）から延ばすことができる。ＵＳＢ−ＰＤコネクタ内のピンと同等であるこれらのコンタクトは、オス部分とメス部分との間の電気的接続を提供する。好ましくは、電力とデータの両方がこの接続を通る。機械的固定は、これらのコンタクト又は他の手段によって提供することができる。好ましくは、同じ使用者動作、たとえば捩じる又はつまむ運動により、電気的接続と機械的固定の両方が提供される。
【００５８】
ＬＥＤモジュールは熱を放散する必要があるため、回転可能なＵＳＢ−ＰＤプラグはヒートシンクとして作用することができ、熱はＬＥＤモジュールからソケットへ伝達される。電力提供デバイス、特に電力提供デバイスのソケットは、熱放散手段を備えることができる。これにより、ＬＥＤモジュールの「フールプルーフ」の設置が可能になる。
【００５９】
前述の実施形態では、照明デバイスはＬＥＤを備えるが、他の実施形態では、照明デバイスは、他の光源を備えることもできる。
【００６０】
さらに、一実施形態では、電力提供デバイスにさらなる電気構成要素を結合することもできる。特に、電力提供デバイスは、センサ、インターフェースモジュール、特にネットワークインターフェースモジュールなどのような他の電気構成要素の第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタに接続されたさらなる第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタを備えることができる。接続特徴決定ユニットは、電力提供デバイスとさらなる電気構成要素との間の接続の特徴を示す接続特徴値を決定するように適合することができ、制御システムは、特に電力提供デバイスと照明デバイスとの間の接続を参照して上述した電力提供ユニット及び任意選択で出力ユニットの制御と同様に、決定された接続特徴値に基づいて、さらなる電気構成要素への電力提供を制御し、任意選択で、接続特徴値に応じて信号を出力するように出力ユニットを制御するように適合することができる。照明デバイスが接続された照明器具であると見なされる電力提供デバイスと、ネットワークインターフェースモジュールとの間の接続の場合、接続特徴決定ユニットは、ネットワークインターフェースの状態を示す接続特徴値を決定するように適合され、ネットワークインターフェースの状態に応じて、ネットワークインターフェースモジュールへの電力提供、すなわち電力提供ユニットの動作モードが制御される。
【００６１】
前述の実施形態では、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、互いの中へ挿入された後、照明デバイスを所望の回転位置へ回転させることを可能にするために互いに対して回転させることができるが、他の実施形態では、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、１つ又はごくわずかな特定の相対的な回転位置でのみ互いの中へ挿入することができるように機械的に構築される。たとえば、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、単一の相対的な回転位置又はいくつかの事前定義された相対的な回転位置のうちの１つで互いの中へ挿入することができるように、非円形の形状とすることができる。特に、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタは、側横断面図で方形の形状、三角形の形状などを有する。一実施形態では、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタの一方は、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタの他方の対応する要素に対応するような寸法及び形状の要素を有し、これらの要素は、単一の相対的な回転位置又はいくつかの可能な相対的な回転位置のうちの１つでのみ、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタを互いの中へ挿入することができるような位置、形状、及び寸法であり、単一の相対的な回転位置又はいくつかの可能な相対的な回転位置において、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタの対応する要素が互いに係合する。第１及び第２のＵＳＢコネクタはそれぞれ、これらの要素のうちの１つ又はいくつかを有することができる。したがって、一実施形態では、第１及び第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタが特定の相対的な回転位置で互いの中へ挿入されることを確実にするために、係合構造を使用することができる。一実施形態では、電力提供デバイスが、レンズ及び／又は反射体のような光学素子を備える照明器具であり、事前定義されたやり方で照明デバイスを光学素子に対して方向付けるべきである場合、これは、それに対応して、照明デバイスの第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタ及び照明器具の第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタを互いに対して方向付けることによって確実にされ、互いに対するＵＳＢ−ＰＤコネクタの正しい向きは、互いの中へ挿入された場合にのみ、ＵＳＢ−ＰＤコネクタのこの正しい相対的な回転位置が可能になるように、ＵＳＢ−ＰＤコネクタを機械的に構築することによって確実にされる。
【００６２】
開示する実施形態に対する他の変形形態は、クレームする本発明を実行する際、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲を読めば、当業者であれば理解及び実施することができる。
【００６３】
特許請求の範囲では、「備える、含む、有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語句は、他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を除外するものではない。
【００６４】
単一のユニット又はデバイスが、特許請求の範囲に記載のいくつかの項目の機能を満たす。相互に異なる従属請求項において特定の方策について述べたことだけで、これらの方策の組合せを有利に使用することができないことを示すものではない。
【００６５】
１つ又はいくつかのユニット又はデバイスによって実行される電力の提供、接続特徴値の決定、閾値処理、照明システムの構成要素の制御などのような手順は、任意の他の数のユニット又はデバイスによって実行することができる。これらの手順、特に制御方法による照明システムの制御は、コンピュータプログラムのプログラムコード手段及び／又は専用のハードウェアとして実施することができる。
【００６６】
他のハードウェアとともに又は他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体などの適した媒体上で、コンピュータプログラムが記憶／配布されるが、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介した形式など、他の形式で配布することもできる。
【００６７】
特許請求の範囲内のあらゆる参照符号は、範囲を限定すると解釈されるべきではない。
【００６８】
本発明は、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタを有する照明デバイスと、好ましくは電力提供デバイスの構成要素であり、異なる動作モードで動作可能である電力提供ユニットとを備える照明システムに関する。第２のＵＳＢ−ＰＤコネクタが、電力提供ユニットに電気的に接続されており、電力及び任意選択でデータを照明デバイスが受け取ることができるＵＳＢ−ＰＤ接続を生成するために、第１のＵＳＢ−ＰＤコネクタに接続されるように適合される。接続の特徴を示す接続特徴値が決定され、決定された接続特徴値に応じて、電力提供ユニットの動作モードが制御される。これにより、現在の接続状況に対する反応が可能になる。たとえば、熱結合が比較的小さいことを、接続特徴値が示す場合、電力提供ユニットは、より少ない電力を提供する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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