(57)【要約】  第１の照明装置は、少なくとも１つの他の照明装置から電磁信号を受信する電磁センサと、当該他の照明装置から音響信号を受信する音響センサと、信号処理モジュールとを含む。信号処理モジュールは、他の照明装置から受信した音響信号と電磁信号とを比較することによって、第１の照明装置と当該他の照明装置との間の距離を決定する。例えば、信号は、他の装置が空間内で占有を検出したときに放出され、第１の装置は、信号の受信と、占有を検出した装置からの距離とに依存して、当該第１の装置の光出力を制御する。
2016519414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の照明装置であって、
少なくとも１つの他の照明装置から電磁信号を受信する、電磁センサと、
前記他の照明装置から音響信号を受信する、音響センサと、
前記他の照明装置から受信した前記音響信号と前記電磁信号とを比較することによって、前記第１の照明装置と前記他の照明装置との間の距離を決定する、信号処理モジュールと、
を含む、第１の照明装置。
【請求項２】
前記電磁信号は光信号を含み、前記電磁センサは前記光信号を受信する光センサを含み、前記信号処理モジュールは、前記他の照明装置から受信した前記音響信号と前記光信号とを比較することによって前記距離を決定する、請求項１に記載の第１の照明装置。
【請求項３】
前記光信号は可視光スペクトル内の信号を含み、前記信号処理モジュールは、前記音響信号と前記可視光スペクトル内の信号とを比較することによって前記距離を決定する、請求項２に記載の第１の照明装置。
【請求項４】
前記可視光スペクトル内の信号は、前記他の照明装置による可視照明出力に変調される符号化光信号を含む、請求項３に記載の第１の照明装置。
【請求項５】
前記音響信号は超音波信号を含み、前記音響センサは前記超音波信号を受信する超音波センサを含み、前記信号処理モジュールは、前記他の照明装置から受信した前記超音波信号と前記電磁信号とを比較することによって前記距離を決定する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の第１の照明装置。
【請求項６】
前記電磁信号及び前記音響信号は、前記他の照明装置によって検出された占有を示す、請求項１乃至５の何れか一項に記載の第１の照明装置。
【請求項７】
前記信号処理モジュールは、前記電磁信号及び前記音響信号と、決定された前記距離とに基づいて、前記第１の照明装置の可視照明出力を前記他の照明装置に対して調光する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の第１の照明装置。
【請求項８】
前記第１の照明装置は、前記他の照明装置による前記第１の照明装置と前記他の照明装置との間の距離の決定のために、及び前記他の照明装置による可視照明出力の制御のために、少なくとも１つの前記他の照明装置に前記電磁信号のインスタンスを送信する電磁送信器と、少なくとも１つの前記他の照明装置に前記音響信号のインスタンスを送信する音響送信器とを含む、請求項７に記載の第１の照明装置。
【請求項９】
前記第１の照明装置は存在センサを含み、前記第１の照明装置からの前記電磁信号の前記インスタンス及び前記音響信号の前記インスタンスは、前記第１の照明器具の前記存在センサによって検出された存在に応じて送信される、請求項６乃至８に記載の第１の照明装置。
【請求項１０】
前記信号処理モジュールは、前記第１の照明装置と前記他の照明装置との間の最短半径方向距離を決定する、請求項１乃至９の何れか一項に記載の第１の照明装置。
【請求項１１】
前記他の照明装置からの前記電磁信号は、開始符号と、後続の停止符号とを含み、前記信号処理モジュールは、前記距離の決定において、前記開始符号と前記停止符号との間に受信されたことを条件として、前記他の照明装置からの前記音響信号を用いる、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の第１の照明装置。
【請求項１２】
前記信号処理モジュールは、前記他の照明装置からの前記電磁信号内の符号に対応する前記他の照明装置からの前記音響信号内の符号を検出することを条件として、前記距離の決定を実行する、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の第１の照明装置。
【請求項１３】
前記信号処理モジュールは、前記他の照明装置から受信した前記電磁信号と前記音響信号との間のタイミング差を比較することによって前記比較を実行する、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の第１の照明装置。
【請求項１４】
各々が請求項８、又は請求項８に従属する請求項１乃至１３の何れか一項に記載の第１の照明装置であり、各々が前記システムの前記照明装置のうちの少なくとも１つの隣接する照明装置の観点から見て前記他の照明装置としての役割を果たす、照明装置のシステムであって、
前記照明装置の各々は、中央コントローラなしに、かつ、前記他の照明装置から受信した前記電磁信号及び前記音響信号以外の他の装置を用いた他の通信に基づかずに、当該照明装置のそれぞれの可視照明出力を制御する、システム。
【請求項１５】
第１の照明装置を動作させるための、コンピュータ可読記憶媒体上で具現化されるコンピュータプログラムであって、プロセッサ上で実行されるときに、
前記第１の照明装置の電磁センサを用いて少なくとも１つの他の照明装置から電磁信号を受信する工程と、
前記第１の照明装置の音響センサを用いて前記他の照明装置から音響信号を受信する工程と、
前記他の照明装置から受信した前記音響信号と前記電磁信号とを比較することによって、前記第１の照明装置と前記他の照明装置との間の距離を決定する工程と、
を実行するコードを含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば、様々な装置の照明出力が、検出された占有に依存させられることが望まれる照明システムにおける使用のためといった、１以上の他の照明装置の中での使用のための照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の照明システムは、所定の検出ゾーン及び照明ゾーンを有する占有検出及びアドバンスト制御システムを用いる。図１は、占有検出を有する既存の照明システムの例を与える。システムは、各々が占有センサの形式のそれぞれの存在センサを含む複数のコントローラ１０、２０と、照明器具１．１．．．２．６の形式の複数の照明装置とを含む。照明器具は別々の照明ゾーンにグループ化され、各照明ゾーンの照明器具は、それぞれの１つのコントローラのそれぞれの占有センサに基づいて制御されるように、当該それぞれの１つのコントローラに接続される。各コントローラ１０、２０は、（例えばメイン電源といった）電源３２に接続され、前方に電力を供給するために、要求に応じて当該コントローラ１０、２０のそれぞれのグループの照明器具に接続される。示される例では、第１のグループの照明器具１．１．．．１．６は、第１の占有センサに基づいて第１のコントローラ１０によって制御されるように接続され、第２のグループの照明器具２．１．．．２．６は、第２の占有センサに基づいて第２のコントローラ２０によって制御されるように接続される。例えば、照明器具は、オフィス空間等の屋内空間の天井及び／又は壁に取り付けられ、別々の照明グループは別々の部屋及び／又は部屋の別々の領域に対応する。照明器具及びグループの数、並びに当該照明器具及びグループの場所は、問題となっているアプリケーションに依存して所望のとおりであってよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
各コントローラの占有センサは、例えば既知の赤外線感知技術又は超音波感知技術に基づいて、当該センサのそれぞれの検出ゾーン内の（通常は人である）占有者３０の存在を検出する。センサは、当該センサの検出ゾーンが、それぞれの照明器具のグループの照明ゾーンのために機能するように配置される。コントローラ１０、２０のうちの１つのセンサによって所与の検出ゾーン内で占有が検出されたとき、コントローラは、当該グループの全ての照明器具をオンにするように制御する。他方、占有が検出されていない検出ゾーンでは、それぞれのコントローラは、当該コントローラのグループの全ての照明器具をオフにされたままにする。例えば、図１では、第１のコントローラ１０の占有センサによって、占有者３０が第１のグループの照明器具１．１．．．１．６に対応する検出ゾーン内にいることが検出され、第１のコントローラ１０は、当該グループの全ての照明器具を（例えば各々最大出力の６０％でといった）均一な照明でオンにする。しかし、第２のグループの照明器具２．１．．．２．６に対応する検出ゾーンでは、第２のコントローラ２０の占有センサは占有者を検出しておらず、したがって第２のコントローラ２０は、当該グループの照明器具を完全にスイッチがオフにされたままにする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この開示のある態様によると、照明装置であって、少なくとも１つの他の照明装置から電磁信号を受信する電磁センサと、当該他の照明装置から音響信号を受信する音響センサと、を含む照明装置が提供される。例えば、音響センサは、超音波信号を受信する超音波センサを含み、電磁センサは、他の照明装置の可視照明出力に符号化された符号化光信号等の光信号を受信する光センサを含む。
【０００５】
照明装置は、例えば、到達時間における差、及び／又は光信号の強度と比較した音響信号の強度に基づいて、他の照明装置から受信した音響信号と電磁信号とを比較することによって、当該照明装置自体と当該他の照明装置との間の距離を決定する信号処理モジュールを更に含む。
【０００６】
相互的に、実施形態において、照明装置は、１以上の他の照明装置による検出のために、当該照明装置自体の電磁信号及び音響信号のインスタンスを送出するための送信器も含む。
【０００７】
更なる実施形態では、１以上の照明装置は存在センサを含み、装置からの信号の放出は、当該装置のそれぞれのセンサが、例えば人、生物、又は移動する占有者を検出するといったように存在を検出することによってトリガされる。
【０００８】
例示的なアプリケーションでは、これは分散型の占有検出及び制御を有する照明システムを実施するために用いられる。複数の照明器具のうちの個々のそれぞれが占有センサを具備し、スタンドアロンユニットとして（又は少なくとも、当該複数の照明器具の挙動を連係させるために他のやり方で必要とされたよりも少ない構成を有して）設置される。しかしながら、（例えばオフィス又は他の部屋といった）同一空間内の個々の照明器具も同様に、分散型の態様で協働し、電力を節約し、及び／又は所望の配光を提供するためのインテリジェント照明システムを形成する。照明器具のうちの１つが存在を検出したとき、当該照明器具は、当該照明器具自体をオンにし、また、（例えば当該照明器具の照明に符号化された）電磁信号及び（例えば超音波といった）音響信号の両方を放出する。近くの照明器具が信号を聞いた場合、当該照明器具はこれらの信号を用いて、占有を検出した照明器具からの距離を決定し、当該距離に応じて当該照明器具自体を幾分調光されたレベルでオンにするように制御する。したがって、照明器具は全体で、検出された占有者を略中心とする千鳥（ｓｔａｇｇｅｒｅｄ）照明分布を提供する。
【０００９】
他のアプリケーションでは、２つのタイプの信号に基づく照明器具間の距離の決定は、例えばコミッショニング段階においてといった他の状況においても有用である。
【００１０】
別の態様によると、照明装置を動作させるためのコンピュータプログラムが提供される。コンピュータプログラムは、コンピュータ可読媒体上で具現化され、プロセッサ上で実行されるときに、本明細書に開示される任意の照明装置の特徴による工程を実行する、コードを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本開示のより良い理解のために、また、本開示が実施形態においてどのように実施され得るのかを示すために、添付の図面が例示的に参照される。
【００１２】
【図１】占有に基づいて制御される照明システムの概略的なブロック図である。
【図２】分散型制御を有する照明システムの概略的なブロック図である。
【図３】照明器具の概略的なブロック図である。
【図４】複数の照明装置が設置された部屋の概略的な側面図である。
【図５】マスタモードでの照明装置の挙動を示す概略的なタイミング図である。
【図６】スレーブモードでの照明装置の挙動を示す概略的なタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、符号化光及び超音波に基づく占有検出及び分散型制御を有する照明システムの例示的な実現形態を説明する。システムは、占有検出からの距離を決定するために、符号化光及び超音波を利用する。
【００１４】
図１に関連して説明されたように、既存の照明システムは、所定の検出ゾーン及び照明ゾーンに基づく占有検出及び制御を用いる。しかしながら、これは、センサ及び照明器具が、ライトの需要及びセンサ検出範囲に従って事前に構成され、配線されなければならず、また、センサを照明器具にインターフェースするために追加の配線又はＲＦ通信が必要とされることを意味する。これは、コミッショニングの観点から煩雑であり、オフィスのフロアプランが一旦変わると、照明システムも再構成される必要がある恐れがある。更に、ゾーンに基づくシステムは、依然として必ずしもライトに対する需要と省エネルギとの間の期待される程の良いバランスを提供するとは限らない。
【００１５】
占有検出及び照明のためのより望ましい状況は、図２に示される。
【００１６】
ここでシステムは、個々の照明器具１．１．．．１．１２の分散型システムを含む。各照明器具１．１．．．１．１２は、スタンドアロンユニットとして、又は少なくとも、照明器具間を連係させるために従来技術を用いて必要とされたよりも少ない構成を有して設置される。実施形態では、各照明器具は（例えばメイン電源といった）電源３２への当該照明器具自体の接続を有する。しかしながら、同一のオフィス又は部屋内の個々の照明器具それぞれが、電力を節約し、及び／又は最適な配光を提供するためのインテリジェント照明システムの一部でもある。図２の例示的な実施例において、１．７．．．１．１２とラベルを付けられた照明器具は、図２のアレンジメントでは離散的なグループの概念も任意の特定の照明器具のグループのための共通コントローラもないことを除いて、図１において１．１．．．１．１２とラベルを付けられた照明器具と類似するとみなされる。
【００１７】
また、図３を参照すると、各照明器具１．１．．．１．１２は、当該照明器具自体のそれぞれのコントローラを含み、コントローラは、当該コントローラ自体のそれぞれの占有センサ４８と、符号化光信号を感知するのに用いるための符号化光受信器４４の形式のそれぞれの電磁センサと、超音波信号を放出し及び感知するための超音波送受信器４６の形式のそれぞれの音響送受信器とを含む。実施形態では、超音波送受信器４６は、構成要素を節約するために、占有センサ４８としての役割も果たす。代替的に、占有センサは、赤外線センサ等の別体のセンサを含んでもよい。また、各照明器具は、符号化光送信器としての役割も果たす光源４０と、光源４０を駆動するために接続される安定器４２とを含む。
【００１８】
各照明器具のそれぞれのコントローラは、安定器４２、符号化光受信器４４、超音波送受信器４６、及び占有センサ４８の各々に結合される信号処理モジュールを更に含む。信号処理モジュールは、１以上の実行ユニットを有するプロセッサと、プロセッサ上で動作するメモリ記憶コードとを含むマイクロコントローラ５０の形式で実施される。コードは、実行されるとき、各照明器具１．１．．．１．１２のそれぞれの安定器４２、符号化光受信器４４、超音波送受信器４６、及び占有センサ４８を、以下の機能性を提供するように動作させる。代替的に、この機能性の一部又は全部が、専用のハードウェア回路又は（例えばＦＰＧＡといった）再構成可能なハードウェア回路において実施されることも除外されない。
【００１９】
（例えば１．５といった）照明器具のうちの１つの占有センサが、当該占有センサのそれぞれの範囲内で占有者３０の存在を検出したとき、当該センサのコントローラは、当該照明器具を、例えば当該照明器具の最大出力までといった高い照明出力レベルまでオンにする。また、検出に応じて、当該照明器具のコントローラは、超音波信号３６、及び当該照明器具の照明出力に符号化された符号化光信号の形式の光信号３４の両方を放出する。当業者によく知られているように、符号化光とは、（例えば光を人間の眼で知覚できない一定の周波数又は可変周波数で変調するといったように）識別可能な符号等の信号が、照明器具によって放射される可視照明に変調される技術を指す。
【００２０】
これらの信号が（例えば１．１、１．２、１．３、１．４、１．６、１．７、１．８、１．９といった）１以上の隣接する照明器具又は近くの照明器具によって受信されたとき、各々のこれら照明器具のそれぞれのコントローラは、超音波と符号化光との組合せ入力を用いて、検出された占有に関する距離情報を決定し、占有の位置の関数としての当該照明器具自体のそれぞれの照明強度を設定する。距離は、光がほぼ即時に到達する一方で、より遅い音の速度は、音響信号が遅延を有して到達することを意味するということに基づいて決定される。２つの受信信号のタイミングを比較することによって、任意の受信照明器具のコントローラが、占有を検出した照明器具までの距離を決定することができる。次いで受信照明器具は、当該受信照明器具の照明出力を、（１．５のように）照明器具がそれ自体直接占有を検出したときに用いられる（例えば最大といった）より高い出力レベルに対して調光されたレベルに設定する。
【００２１】
例えば、占有を検出した照明器具１．５は当該照明器具の出力を１００％に設定し、一方、（例えば１．２、１．４、１．６、１．８といった）近くの照明器具は、この占有を検出した照明器具までの距離が第１の閾値内にあると決定し、これに応じて、当該照明器具の照明出力を（例えば電力又は輝度によって測定される）最大明度の５０％等の第１の中間レベルに設定する。（例えば１．１、１．３、１．７、１．９といった）他の近くの照明器具は、検出照明器具１．５までの距離が第１の閾値と第２の閾値との間にあると決定し、これに応じて、当該照明器具の照明出力を２５％等の第２の中間レベルに設定し、ここで第２の閾値は第１の閾値よりも大きな距離を表し、第２の中間レベルは第１の中間レベルよりも低い照明出力を規定する。更なる実施形態では、更なるレベルの等級付けが用いられる。
【００２２】
例として、受信照明器具は、距離が５ｍより大きいときは５０％まで、距離が３〜５ｍのときは７０％まで、距離が３ｍより小さいときは１００％までに達する。
【００２３】
（例えば１．１０、１．１１、１．１２といった）他の照明器具は、信号３４、３６を受信しないか、又は信号３４、３６を受信するが、距離は（例えば第２の閾値を超えるといったように）最大閾値を超えることを決定する。これらの照明器具は、当該照明器具の出力照明を（例えば０％といった）初期設定のより低いレベルのままにする。オンになっている任意の照明器具（１．１．．．１．９）は、（例えば１．５といった）近くの１つの照明器具が占有を検出し続け、ひいては光信号及び音響信号の反復インスタンスを送信し続ける限り、トリガされ続ける。そうでない場合、照明器具は、一定の時間期間が経過した後にオフにされる。占有者３０が空間を通って動く場合、様々な照明器具がトリガされ、配光は、占有者３０がどの照明器具の感知範囲に入っているか、ひいてはどの照明器具が現在光信号及び音響信号を放出しているかに依存して、おおよそ検出された占有の周囲に「焦点を合わせ」、すなわち検出された占有を略中心にしたまま、対応して移動する。
【００２４】
実施形態では、こうしたアレンジメントは省エネルギを向上することができる。ライトは、占有に対してより適切な配光で、必要に応じて、オンデマンドで提供される。照明器具の占有範囲内で占有者が検出された照明器具は完全にオンにされ、一方、周囲の照明器具からのライト寄与は、より低い、調光されたレベルでオンにされ、その他の照明器具は全くオンにされなくてもよい。
【００２５】
更に、実施形態では、照明器具が無線で相互作用するので、設置に追加の配線を必要としない。照明器具は、スタンドアロンユニットとして容易に設置され、ユーザは単純に個々に各照明器具のプラグをメイン電源に差し込み、システムは各照明器具の分散型の挙動に基づいて当該システム自体を構成する。また、システムは、照明グループを分離するために、壁、ドア、及び窓等の本来的な、すなわち「在来の」境界（すなわち、他の目的のために既に環境内に存在する境界）を用いるので、再構成が必要とされず、これは、超音波及び／又は可視光の固有の閉じ込め特性（一方、例えばＲＦはこれら本来的な境界を通過する）を利用することによっている。例えば、固有の境界は部屋間の壁である。従来のシステムでは、ユーザは様々な部屋のために、システムを分離したグループへと構成する必要がある。しかしながら、照明器具間で信号を送るのに可視光及び音を用いることで、信号は、部屋間の可視照明を分離するのと同一の境界によって遮断され、したがって、システムはこのように事前に構成される必要なしに、ユーザが期待する態様で本来的に挙動する。
【００２６】
いくつかのアプリケーションでは、占有者は、オープンプランオフィス等の空間の全領域で、依然として例えば最小の１００ルクスといった幾分かのライトを望み得る。実施形態では、２５％及び５０％の照明器具（又はより一般的には、検出照明器具から信号を受信した照明器具）は、直接の信号を受信するのに応じて、「間接の」信号を送出し、したがってこれがネットワーク全体を通じて繰り返される。例えば、これは残りの部屋を最小の２５％で保つことができる。また、更なる実施形態では、各照明器具は、効果を限定するために「ホップカウンタ」を有してもよい。
【００２７】
上述で照明器具の光レベルがパーセンテージで説明される場合、これは、当該照明器具自体のランプの最大レベル若しくは基準レベルに対するパーセンテージ、又は別の照明器具のランプに対するパーセンテージを示すことに留意されたい。通常、光レベルは、任意の離散的な又は連続的な関係に従って可変であり、これにより１以上のランプ又は他の照明要素（若しくは複数の照明要素）は、他の１以上のランプ又は照明要素（若しくは複数の照明要素）に対して、少なくとも１つのより低い又はより高いレベルを取ることができる。
【００２８】
図４は、照明器具がどのようにオフィス又は他の部屋等の空間内に配置されるかの実施例を概略的に示す。図４は、（例えば図２に示される任意の照明器具であってよい）例示的な１対の照明器具１．ｍ及び１．ｎを示すが、同様の説明は他の組合せにも当てはまることが理解される。
【００２９】
実施形態では、照明器具は、照明器具間の最短半径方向距離を決定するように配置される。照明器具１．ｍ、１．ｎの各々は、天井５２に組み込まれ、床又は机等の下部の表面５４を照明する。
【００３０】
これは、送信照明器具及び受信照明器具である１．ｍと１．ｎとの間の直接見通し線を必要とすることなく達成され得る。代わりに、信号処理モジュール５０は、超音波センサを用いて、当該信号処理モジュール５０の照明器具の、床５４（又は机若しくは他の下部表面）からの高さを測定する。これは照明器具のタイプ、他の照明器具までの高さ及び分散距離（典型的には天井の平面における距離である）に基づいて、予めプログラムされ得る。この幾何学的配置は、照明器具が、図４に示されるように例えば表面５４からの反射信号を介して、占有装置に向かう距離を計算することを可能にする。通常、超音波センサの生データは多くの反射を含むが、信号処理モジュール５０は、送信器と受信器との間の最短距離が送信器に向かう半径方向距離なので、当該距離を用いることができる。幾何学的配置は、超音波信号のために考慮に入れる必要があるにすぎず、光はほぼ同一の経路を進む（光の速度は音の速度よりもはるかに速いので、直接見通し線と間接見通し線との間の差は無視できる）ことに留意されたい。
【００３１】
代替的な実現形態では、超音波及び／又は光の送信器及び受信器は、直接見通し線を与えられる。直接見通し線を容易にするために、各照明器具１．ｍ、１．ｎは、天井５２の表面と完全に同一平面に取り付けられるのではなく、少なくとも光源４０が天井５２から少なくとも部分的に突出するように幾分突き出して取り付けられる。更に、符号化光受信器４４は、光源４０及び天井５２から少なくとも部分的に突き出した状態である。符号化光受信器４４は、当該符号化光受信器４４自体のそれぞれの光源４０から遮蔽される。代替的に、別々の照明器具１．ｍ、１．ｎからの符号化光信号は、一方からの光が他方と区別されるように、別々の符号を含んでもよい。また、超音波が照明器具の筐体及び／又は天井の材料を十分に貫通できる場合には必要ではないが、超音波送受信器も、照明器具１．ｍ、１．ｎ及び／又は天井から突き出した状態であってよい。
【００３２】
したがって、実施形態では、各照明器具の符号化光受信器４４は、１以上の他の隣接する照明器具又は近くの照明器具の各々の光出力に対して直接見通し線を有し、各照明器具の音響送受信器４６は、他の隣接する照明器具又は近くの照明器具の各々の音響送受信器４６に対して直接見通し線を有する。したがって、占有が検出されたとき、第１の照明器具である照明器具１．ｍの符号化光受信器４４は、第２の照明器具である照明器具１．ｎから符号化照明３４を直接受け取り、第１の照明器具１．ｍの超音波送受信器４６は、第２の照明器具１．ｎの超音波送受信器４６から超音波信号３６を直接受け取る。第１の照明器具１．ｍの信号処理モジュール５０は、このとき符号化光と超音波信号との間の到達時間における差と、音の速度とに基づいて、当該照明器具間の直線距離を決定することができる。
【００３３】
実施形態では、各照明器具の光源４０、符号化光受信器４４、及び超音波送受信器４６は、少なくとも水平面において全方向性である。こうした構成要素は、それ自体当業者にとって利用可能である。これは、照明器具が、当該照明器具の配置に関していかなる特定の計画もなしに設置され、分散型占有検出及び制御を自動的に提供することを可能にする。代替的に、１以上の光源４０、受信器４４、及び／又は送受信器４６は、指向性であってもよいが、これは、一部のアプリケーションでは照明器具を設置するときに何らかの追加の計画を必要とする。
【００３４】
実施形態では、符号化光受信器４４及び／又は超音波送受信器４６は、反射のために発生する信号の複数の様々なバージョン、又は少なくとも音響信号の複数の様々なバージョンの影響を回避する。光信号の反射は、光がいずれにせよほぼ瞬時に到達するとみなされる場合、より許容可能である。
【００３５】
信号（又は複数の信号）の複数の反射されたバージョンの悪影響を回避するために、実施形態では、信号処理モジュール５０は、当該信号処理モジュール５０の照明器具の、床（又は他の下部表面）からの高さを測定し、このデータを、このアプリケーションにおける照明器具のタイプ及び照明器具の可能な分散についての情報を含む工場のソフトウェアからのデータと組み合わせる。これに基づいて、検出距離のエラーを決定し、低減させることができる。例えば、この幾何学的配置の知識は、変換器に到達した最初の音声パルスだけに基づいて距離測定がなされることを可能にし得る。
【００３６】
代替的に、符号化光受信器４４及び／又は超音波送受信器４６は、所望の角度からの信号だけを受信するように遮蔽されてもよい。例えば、見通し線を有するように配置された状況では、当該符号化光受信器４４及び／又は超音波送受信器４６は、例えば天井５２の平面内といった、照明器具が配置される平面においてだけ信号を受信するように遮蔽される。この態様で、当該符号化光受信器４４及び／又は超音波送受信器４６は、信号の望ましくない反射されたバージョンを受け取らない。代替的に、信号処理モジュール５０は、より間接的に反射された信号は、より直接的な信号よりも電力が低い傾向があることに基づき、望ましくない反射を除去するために、受信信号に電力閾値を適用してもよい。別の代替では、超音波に特定の周波数が埋め込まれ、これは検出された場合にシステムをより信頼性のあるものとする。また、これらの技術の組合せが用いられてもよい。
【００３７】
次に図５及び図６を参照すると、実施形態では、照明器具は、マスタモード及びスレーブモードの２つの異なる動作のモードで動作する。
【００３８】
図５は、マスタモードの動作を示すタイミング図である。照明器具は、当該照明器具が占有を検出すると、マスタモードに入る。照明器具は最大明度レベルに切り替わり、同一空間（光空間及び可聴空間）内の全ての他の照明器具に超音波信号及び符号化光信号を送る。時間の関数としての信号の実施例は図５に示される。
【００３９】
図６は、スレーブユニットがマスタの占有検出からの距離をどのように決定するのかを示すタイミング図である。スレーブモードにある照明器具は、マスタ照明器具からの符号化光及び超音波信号によってトリガされる。距離に基づいて、当該照明器具は、当該照明器具の光出力を、要求されるレベルに従って調節する。
【００４０】
実施形態では、符号化光送信は、特定の開始符号及び特定の停止符号を含む。この場合、超音波信号は、受信照明器具によって有効に受信されたものとみなされるためには、開始符号と停止符号との間に到達しなければならない。代替的に又は追加的に、符号化光送信は、音響信号内の対応する符号に関連付けられた符号を含んでもよい。符号は、検出された占有に向かう距離を検出するために超音波が符号化光（又は他の電磁信号）に関連付けられることのできる限り、データパッケージ又は例えばデータ値、パターン、若しくは特定の周波数の信号といった任意の他のデータ信号の形式を取ってよい。例えば、符号化光送信内の符号と超音波送信内の符号とは、これらが同一の値、パターン、若しくは周波数を有するということにおいて、互いに関連付けられるか、若しくは対応するか、又はこれらの間に受信照明器具によって理解されるマッピングがあるということにおいて、互いに関連付けられるか、若しくは対応してもよい。実施形態では、光における符号は開始命令及び／又は停止命令に含まれ、すなわち、開始符号及び／又は停止符号が超音波信号に関連付けられる。この場合、受信照明器具は、超音波信号が符号化光信号の開始符号と停止符号との間に受信された場合に、当該超音波信号は当該符号化光信号に対応することを決定する。
【００４１】
この特徴は、より多くのマスタが偶然に占有検出信号を送出したときに、誤検出を回避するために用いられ得る。例えば、２以上の占有が検出された場合の複数のセンサを有する大きなオフィスを考える。符号化光と符号を有する音響信号との間の関連性なしには、周囲の照明器具は、別々のセンサからの２つの占有検出があるときに、正しい距離を区別することができない恐れがある。このメッセージは、このとき破損としてみなされ、タイムアウト後に再送される。しかし、パルス又は振幅パターンによって付与されるデータパッケージ又は他のこうした符号により電磁信号と音響信号とを関連付けることによって、この特定のセンサまでの距離を決定することができる。こうしたデータパケットの内容は、当該データパケットの内容が固有で、かつ互いに関連付けられる限り、任意のものであってよい。例えば、データパケットは、占有センサ内の乱数発生器によって生成されるか、又はこの目的でＭＡＣアドレスが用いられてもよい。
【００４２】
したがって、超音波信号も、符号化光に関連付けられるパルスパターンを有する。また、飛行時間をより正確に検出するために、両方の復調信号の立上りエッジ又は立下りエッジが用いられてもよく、両方の信号が同一の送信器（同一の占有検出器からの信号）に属することを確認するために、両方の信号のパターンが用いられてもよい。これは、複数の占有検出とデータ衝突とを区別するのに役立つ。データ衝突検出でも既に十分であるが、このデータパッケージは、システムをより信頼性のあるものにし得る。
【００４３】
したがって、実施形態では、（光の速度で進む）光は、距離測定をトリガすること、及び音声を当該音声の特定の符号化光に関連付けることの２つの機能を有する。
【００４４】
距離測定を達成するために、実施形態は、以下の２つの原理に基づく。第１に、音の速度＜＜光の速度であるということである。第２に、符号化光及び超音波のフィルタリング及び復調のための時間は、音が照明器具間の最小距離間を進むための時間よりも、かなり短くなければならないということである。
【００４５】
例として、空気中の光の速度＝３００，０００ｋｍ／秒、空気中の音の速度＝３４０ｍ／秒、及び復調及びフィルタリングのために必要とされる時間は、超音波変調のための最小周波数ｆｍｏｄが２２ｋＨｚであることを意味する。最小距離測定に影響を与える復調時間ｔｄｅｍｏｄの精度は、およそ＋／−１０サイン全周期であり、
【数１】
2016519414.tif 000003
である。
【００４６】
この場合、照明器具間の最小距離は、
【数２】
2016519414.tif 000004
より大きくなければならない。
【００４７】
超音波変調周波数が増大すると、照明間の最小距離は減少する。ほとんどのアプリケーションでは、互いに１５ｃｍよりも接近する照明器具を有することは無意味である。この場合、超音波周波数を増大させることは、距離センサの信頼性を高める。
【００４８】
これらは単に例示の計算にすぎないことに留意されたい。超音波又は他の音響信号に基づいて距離を測定する他の態様は、それ自体当業者によって理解され、これらは除外されない。
【００４９】
また、図６に示されるように、実施形態では、超音波及び光開始符号が同時に検出（マスタ）照明器具から放出されることは不可欠ではなく、オフセットが他方の（スレーブ）照明器具（又は複数の照明器具）に知られているか、又はシグナルが提供される限り、超音波及び光開始符号は別々の時間に放出されてもよいことに留意されたい。
【００５０】
上記の実施形態は、単に例示によって説明されているにすぎないことが理解される。
【００５１】
例えば、占有センサは、部屋内又は他の屋内空間内の占有を検出するセンサに限定される必要はない。実施形態では、占有センサは、近接の形式で存在を検出する、すなわち特定の領域内の生物若しくは物体の存在を検出するのか、あるいは生物若しくは物体の動きを検出するのかどうかに関わらず、生物若しくは他の物体の存在を検出する任意の存在センサであってよい。例えば、存在センサは超音波又は赤外線技術に基づき、これら自体当業者によく知られている。
【００５２】
更に、本明細書における開示の適用可能性は、いかなる特定の種類の部屋にも限定されず、任意の屋内空間、覆われた空間、又は屋外空間において用いられ得る。例示的なアプリケーションは、オフィス、家庭、及び（例えば公園照明及び街路照明といった）屋外照明のアプリケーションを含む。
【００５３】
システムは、完全に自動化されているものに限定されない。実施形態では、システムは、１以上の照明器具を調節するためか、又は運動検出センサを追加するための追加の手動制御を含む。
【００５４】
更に、上述の照明器具の数及びアレンジメントとは異なる照明器具の数及びアレンジメントが用いられてもよい。
【００５５】
距離の決定は、符号化光及び超音波に限定されない。他の実施形態では、距離測定は、電磁信号が音響信号よりも速く進むということに基づいて、任意の音響信号と併せて用いられる任意の種類の電磁信号を用いて実行される。通常、電磁信号は、例えば光信号（赤外線、可視スペクトル、又は紫外線）、無線周波数（ＲＦ）、又はマイクロ波といった電磁スペクトル内の任意の信号であってよい。また、電磁信号は、当該電磁信号が音よりも速い限り、必ずしも無線である必要はなく、代替的に、電流信号又は電圧信号の形式で電線を通じて送られてもよい。更に、音響信号は、流体を通って進む任意の機械的な波であってもよい。
【００５６】
更に、距離の決定は、電磁信号と音響信号とのタイミングを比較することによって実行されることに限定されない。代替的な実施形態では、受信照明器具のコントローラは、様々なタイプの信号は媒体を通じて様々に減衰するということに基づいて、電磁信号と音響信号との強度を比較することによって決定を実行する。したがって、照明器具間の距離に関する決定は、電磁信号の受信強度と音響信号の受信強度との間の比に基づいて実行されてもよい。
【００５７】
当業者によって、特許請求された発明を実施するにあたり、図面、明細書、及び添付の請求項の研究から、開示された実施形態の他のバリエーションが理解され達成されることができる。請求項で、「含む」の文言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。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に記載される複数項目の機能を満たすことができる。特定の手段が、相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に使用できないことを意味するわけではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又はその一部として供給される、光学式記憶媒体又はソリッド・ステート媒体等の適切な媒体に記憶／配布されてよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線の遠隔通信システムを介して等、他の形式で配布されてもよい。請求項中のいかなる参照符号も、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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