(57)【要約】  無線コントローラによって制御されるように構成された照明デバイスであって、照明デバイスは、光を放射するように構成された発光負荷と、電源電圧を受け取り、受け取った電源電圧に基づいて発光負荷を駆動するように構成されたドライバと、補助直流ＤＣ電源電圧を供給するように構成された補助源と、補助源に接続され、補助源によって給電される無線受信器であって、無線コントローラから制御信号を無線で受信し、受信した制御信号に基づいてドライバをアクティブにするように構成された無線受信器とを備え、無線受信器は、パルス化リッスンモードに従って動作するように構成されており、パルス化リッスンモードは、無線受信器が制御信号を受信できるアクティブフェーズと、無線受信器が制御信号を受信できない非アクティブフェーズとを備える。
2020505737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明デバイスと、前記照明デバイスを制御するための無線コントローラとを備える照明アセンブリであって、
前記照明デバイスは、
光を放射するように構成された発光負荷と、
電源電圧を受け、受けた前記電源電圧に基づいて前記発光負荷を駆動するように構成されたドライバと、
補助源電圧を供給するように構成された補助源と、
前記補助源に接続され、前記補助源によって給電される無線受信器であって、前記無線コントローラから制御信号を無線で受信するように構成され、受信した前記制御信号に基づいて前記ドライバをアクティブにするように構成された無線受信器とを備え、
前記無線受信器は、パルス化リッスンモードに従って動作するように構成されており、前記パルス化リッスンモードは、前記無線受信器が前記制御信号を受信できるアクティブフェーズと、前記無線受信器が前記制御信号を受信できない非アクティブフェーズとを備え、
前記無線コントローラは、前記電源電圧を受け取るように構成されており、
前記無線受信器及び前記無線コントローラは、前記電源電圧のゼロクロスを同期基準として使用して、互いに同期した通信を有するように構成されている、照明アセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載の照明アセンブリにおいて使用するための照明デバイスであって、
光を放射するように構成された発光負荷と、
電源電圧を受け取り、受け取った前記電源電圧に基づいて前記発光負荷を駆動するように構成されたドライバと、
補助源電圧を供給するように構成された補助源と、
前記補助源に接続され、前記補助源によって給電される無線受信器であって、前記無線コントローラから制御信号を無線で受信するように構成され、受信した前記制御信号に基づいて前記ドライバをアクティブにするように構成された無線受信器とを備え、
前記無線受信器は、パルス化リッスンモードに従って動作するように構成されており、前記パルス化リッスンモードは、前記無線受信器が前記制御信号を受信できるアクティブフェーズと、前記無線受信器が前記制御信号を受信できない非アクティブフェーズとを備え、
前記無線受信器及び前記無線コントローラは、前記電源電圧のゼロクロスを同期基準として使用して、互いに同期した通信を有するように構成されている、照明デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の照明アセンブリにおいて使用するための無線コントローラであって、前記電源電圧を受け取るように構成され、前記無線受信器及び前記無線コントローラは、前記電源電圧のゼロクロスを同期基準として使用して互いに同期した通信を有するように構成されている、無線コントローラ。
【請求項４】
前記パルス化リッスンモードは、繰り返しパターンの後続パルスを備え、前記パルスリッスンモードは、パルス中にアクティブフェーズとなり、後続パルス間に非アクティブフェーズとなる、請求項２に記載の照明デバイス。
【請求項５】
前記パルス化リッスンモードは５％〜１５％のデューティサイクルを備え、パルスの持続時間が３０ミリ秒〜１００ミリ秒である、請求項４に記載の照明デバイス。
【請求項６】
前記照明デバイスは、前記制御信号を正しく受信すると肯定応答メッセージを前記無線コントローラに無線で送信するように構成された無線送信器を更に備える、請求項４又は５に記載の照明デバイス。
【請求項７】
前記ドライバは、前記ＡＣ電源電圧をＤＣ電圧に変換し、前記無線受信器に追加的にパワーを与えるために前記ＤＣ電圧を前記無線受信器に供給するように更に構成されている、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項８】
前記補助源は容量性電源である、請求項４乃至７のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項９】
前記同期は、
前記主電源の位相と、
前記主電源のサイクルとの少なくとも一方に基づく、請求項１に記載の照明デバイス。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明デバイスと、
前記照明デバイスに制御信号を無線で送信するように構成された無線コントローラとを備える、照明アセンブリ。
【請求項１１】
前記無線コントローラは、前記照明デバイスに同じ制御信号を繰り返し送信し、それによって、前記無線受信器が前記制御信号を受信していることを確実にするように構成されている、請求項１０に記載の照明アセンブリ。
【請求項１２】
前記無線コントローラは、前記照明デバイスから肯定応答メッセージを受信し、それによって、送信した前記制御信号が前記照明デバイスの前記無線コントローラによって正しく受信されていることを知らせるように更に構成されている、請求項１１に記載の照明アセンブリ。
【請求項１３】
請求項２及び４乃至９のいずれか一項に記載の照明デバイスを動作させる方法であって、
前記無線受信器が、前記制御信号を受信できるように、前記パルスリッスンモードのアクティブフェーズ中に前記無線受信器をアクティブにするステップと、
前記無線受信器が、前記制御信号を受信できないように、前記パルスリッスンモードの非アクティブフェーズ中に前記無線受信器を非アクティブにするステップと、
アクティブにされた前記無線受信器によって、前記無線コントローラから前記無線制御信号を受信するステップと、
前記照明デバイスの前記発光負荷が、光を放射し始めるように、受信した前記制御信号に基づいて前記無線受信器によって前記ドライバをアクティブにするステップとを含む、方法。
【請求項１４】
前記パルス化リッスンモードは、繰り返しパターンの後続パルスを備え、前記パルスリッスンモードは、パルス中にアクティブフェーズとなり、後続パルス間に非アクティブフェーズとなる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記パルス化リッスンモードは５％〜１５％のデューティサイクルを備え、パルスの持続時間が３０ミリ秒〜１００ミリ秒である、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して照明の分野に関し、より具体的に、無線コントローラによって制御されるように構成された照明デバイスに関する。本発明は更に、照明デバイス及び無線コントローラを備え、照明デバイスを動作させる方法に関連する照明アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
将来の照明用途では、テレビの世界に関して起きたのと同じ進化が起きることが予想される。つまり、照明デバイスは、主電源から直接供給され、それによって壁スイッチを回避する。したがって、壁スイッチはなくなり、光は無線コントローラ、すなわちリモートコントローラによって制御される。照明デバイスを制御するために、赤外線、無線、さらには超音波に基づくなど、いくつかの技術が使用され得る。
【０００３】
現在、いくつかの規制が導入され、又は導入されようとしており、このことは、照明デバイスが待機モードで限定的な電力消費を有することを必要とする。つまり、照明デバイスがスイッチオンされていないときは常に、特定の閾値未満の電力消費を有するべきである。従来の状況、すなわち壁スイッチを用いる状況においては、照明デバイスが電力を全く消費しないため、この要求は容易に満たされる。しかし、新たな状況においては、照明デバイスは、受信器が無線コントローラからの制御信号を受信可能であるように、待機中にアクティブにされる受信器を有するべきである。
【０００４】
上記のことは、無線制御可能な発光ダイオード、ＬＥＤ、ランプ及びＬＥＤ照明器具の場合に特に当てはまる。これら種類のランプは、音響機能、空気増倍、空気浄化、センサ、及びカメラなどの複数の機能を有することが多く、これらは全てＬＥＤランプの電力消費に関与する。有効な方式で動作するために、これらの機能は効率的に処理されるべきである。
【０００５】
米国特許出願公開第２０１２／０６３１８６号明細書は、低電流消費制御スイッチデバイス及びそれに関連する方法を開示している。制御スイッチデバイスは、スイッチ制御構成要素、マイクロプロセッサ、制御信号を受信するための無線信号受信器、及びＤＣ電源を含む。ＤＣ電源は、ＡＣ電源からＡＣ電流を引き込み、無線信号受信器、マイクロプロセッサ、及びスイッチ制御構成要素に給電する。スイッチ制御構成要素は、ＡＣ電源からの電流供給を制御する制御命令を受信するための制御入力部を有する。マイクロプロセッサは、スイッチ制御構成要素に動作可能に接続され、そのスイッチ状態を変更する制御命令を提供する。制御信号は、プリアンブル及びメッセージ部分を備える。無線信号受信器は、少なくとも２つの電流消費モード間を交互し、プリアンブルを検出するとより高い電流消費モードに留まるように構成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記に続いて、既知の遠隔制御される照明デバイスの欠点は、それらが、待機モード、すなわち照明デバイスが全く光を放射していないが、リモート無線コントローラから制御信号を受信できるモードにおいて非常に多くの電力を消費する点である。
【０００７】
いわゆる待機モード、すなわち、照明デバイスが光を放射していないが、制御信号を無線で受信することを受容するモードにおいて比較的低い電力消費を有する照明デバイスを実現することが有利である。そのような照明デバイス及び無線コントローラを備える照明アセンブリを実現することも望ましい。照明デバイスが待機モードにおいて比較的低い電力消費を有するように、照明デバイスを動作させる方法を実現することが更に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
これら課題の１つ以上により良く対処するために、本開示の第１の態様において、照明アセンブリが提供される。照明アセンブリは、照明デバイスと、照明デバイスを制御するための無線コントローラとを備え、
照明デバイスは、
光を放射するように構成された発光負荷と、
電源電圧を受け取り、受け取った電源電圧に基づいて発光負荷を駆動するように構成されたドライバと、
補助源電圧を供給するように構成された補助源と、
補助源に接続され、補助源によって給電される無線受信器であって、無線コントローラから制御信号を無線で受信するように構成され、受信した制御信号に基づいてドライバをアクティブにするように構成された無線受信器とを備え、
無線受信器は、パルス化リッスンモードに従って動作するように構成されており、パルス化リッスンモードは、無線受信器が制御信号を受信できるアクティブフェーズと、無線受信器が制御信号を受信できない非アクティブフェーズとを備え、
無線コントローラは、電源電圧を受け取るように構成されており、
無線受信器及び無線コントローラは、電源電圧のゼロクロスを同期基準として使用して、互いに同期した通信を有するように構成されている。
【０００９】
照明デバイスによって消費される電力は、照明デバイスが光を放射していない状況において、無線受信器がパルス化リッスンモードに従って動作するように構成される場合に低減する、というのが本発明者らの洞察であった。
【００１０】
無線受信器は、リッスンしているときは常に電力を消費する。つまり、制御信号を受信できる受信モードにあるときは常にである。したがって、本発明者らは、電力消費プロセスにとって有益ではないことから、無線受信器が常にアクティブである必要はないことを見出した。したがって、受信器によって消費される総電力は、短期間中に無線受信器をアクティブにし、残りの時間中に無線受信器を非アクティブにすることによって低減する。
【００１１】
本開示によれば、パルス化リッスンモードは、受信器が交互にアクティブ及び非アクティブにされることを意味する。無線受信器は、アクティブにされているときは常に制御信号を受信することができ、非アクティブにされているときは常に制御信号を受信することができない。
【００１２】
本発明者らは、無線受信器は、照明デバイスが光を放射していない状況において、照明デバイスの電力消費を更に低減するために補助源によって給電されるべきであることを見出した。このことは、照明デバイスがＡＣ電源電圧をスイッチオフすることを可能にする。したがって、ＡＣ電源電圧を受け取り、発光負荷に電力を供給するように構成されたドライバの効率及び／又は電力のロスがない。次いで、無線受信器は、制御信号が受信されたときは常に、ドライバをアクティブにするように構成される。このことは、ＡＣ電源電圧がドライバに供給され、ドライバが、ＡＣ電源電圧を発光負荷に供給されるＤＣ電源電圧に変換することを確実にする。
【００１３】
電源電圧のゼロクロスを同期基準として使用して、無線受信器と無線コントローラとの通信を互いに同期させることは、無線受信器が無線コントローラによって送信された情報を取り損ねる可能性を下げる。
【００１４】
別の例において、照明デバイスが提供される。照明デバイスは、
光を放射するように構成された発光負荷と、
電源電圧を受け取り、受け取った電源電圧に基づいて発光負荷を駆動するように構成されたドライバと、
補助源電圧を供給するように構成された補助源と、
補助源に接続され、補助源によって給電される無線受信器であって、無線コントローラから制御信号を無線で受信するように構成され、受信した制御信号に基づいてドライバをアクティブにするように構成された無線受信器とを備え、
無線受信器は、パルス化リッスンモードに従って動作するように構成されており、パルス化リッスンモードは、無線受信器が制御信号を受信できるアクティブフェーズと、無線受信器が制御信号を受信できない非アクティブフェーズとを備え、
無線受信器及び無線コントローラは、電源電圧のゼロクロスを同期基準として使用して、互いに同期した通信を有するように構成されている。
【００１５】
別の例において、無線コントローラが提供される。無線コントローラは、電源電圧を受けるように構成されており、無線受信器及び無線コントローラは、電源電圧のゼロクロスを同期基準として使用して互いに同期した通信を有するように構成されている。
【００１６】
別の態様において、無線コントローラによって制御されるように構成された照明デバイスが提供される。照明デバイスは、
光を放射するように構成された発光負荷と、
電源電圧、例えば交流ＡＣ電源電圧を受け取り、受け取った電源電圧に基づいて発光負荷を駆動するように構成されたドライバと、
補助直流ＤＣ電源電圧を供給するように構成された補助源と、
補助源に接続され、補助源によって給電される無線受信器であって、無線コントローラから制御信号を無線で受信するように構成され、受信した制御信号に基づいてドライバをアクティブにするように構成された無線受信器とを備え、
無線受信器は、パルス化リッスンモードに従って動作するように構成されており、パルスリッスンモードは、無線受信器が制御信号を受信できるアクティブフェーズと、無線受信器が制御信号を受信できない非アクティブフェーズとを備える。
【００１７】
照明デバイスによって消費される電力は、照明デバイスが光を放射していない状況において、無線受信器がパルス化リッスンモードに従って動作するように構成される場合に低減する、というのが本発明者らの洞察であった。
【００１８】
無線受信器は、リッスンしているときは常に電力を消費する。つまり、制御信号を受信できる受信モードにあるときは常にである。したがって、本発明者らは、電力消費プロセスにとって有益ではないことから、無線受信器が常にアクティブである必要はないことを見出した。したがって、受信器によって消費される総電力は、短期間中に無線受信器をアクティブにし、残りの時間中に無線受信器を非アクティブにすることによって低減する。
【００１９】
本開示によれば、パルス化リッスンモードは、受信器が交互にアクティブ及び非アクティブにされることを意味する。無線受信器は、アクティブにされているときは常に制御信号を受信することができ、非アクティブにされているときは常に制御信号を受信することができない。
【００２０】
本発明者らは、無線受信器は、照明デバイスが光を放射していない状況において、照明デバイスの電力消費を更に低減するために補助源によって給電されるべきであることを見出した。このことは、照明デバイスがＡＣ電源電圧をスイッチオフすることを可能にする。したがって、ＡＣ電源電圧を受け取り、発光負荷に電力を供給するように構成されたドライバの効率及び／又は電力のロスがない。次いで、無線受信器は、制御信号が受信されたときは常に、ドライバをアクティブにするように構成される。このことは、ＡＣ電源電圧がドライバに供給され、ドライバが、ＡＣ電源電圧を発光負荷に供給されるＤＣ電源電圧に変換することを確実にする。
【００２１】
好ましくは、無線受信器はマイクロコントローラ内に含まれる。マイクロコントローラは、送信器、輝度設定、色設定のような更なる機能を備えてもよく、ドライバ自体さえ備えてもよい。マイクロコントローラは、照明デバイスが光を放射しない状況において、無線受信機能のみがアクティブであるようなやり方で、補助源によって給電されることが更に有利である。照明デバイスが光を放射しない状況の間、マイクロコントローラが残りの機能を立ち上げて実行する必要はない。少なくとも、制御信号を受信し、ドライバをアクティブにするための機能は、利用可能であるべきであり、したがって補助源によって給電されるべきである。
【００２２】
本開示の例において、照明デバイスは、発光ダイオードＬＥＤ照明デバイスである。ＬＥＤ照明デバイスは、レトロフィットＬＥＤ管であってもよい。レトロフィットＬＥＤ管は、従来の蛍光ランプを置き換えるために、すなわち後付け用途のために設計されている。そのような用途の場合、レトロフィットＬＥＤ管は典型的に、後付けされる対応のランプ固定具のソケットに嵌るように構成される。更に、ランプのメンテナンスは典型的にユーザによって行われるため、レトロフィットＬＥＤ管は理想的に、固定具の再配線を必要とせずに、任意の種類の好適な固定具によって容易に動作できるべきである。
【００２３】
したがって、発光負荷はＬＥＤアレイを備えてもよい。ＬＥＤは、白色ＬＥＤ、着色ＬＥＤ、高出力ＬＥＤ、又は同様のものを備えてもよい。更に、ＬＥＤは複数の分岐に縦続接続されてもよく、各分岐はドライバによって別個に駆動される。
【００２４】
本開示によれば、照明デバイスは、無線コントローラ、例えばリモートコントローラユニットによって制御されるように構成される。リモートコントローラユニットは、例えば、１つ以上の電池によって給電される。典型的に、リモートコントローラユニットは、単一のユーザによって操作されるのに好適な手持ち式デバイスである。
【００２５】
補助源は、照明デバイスが光を放射している状況の間に再び再充電されてもよいことに更に留意されたい。つまり、ドライバが発光負荷を駆動し、同時に、交流電源電圧は、補助源を再充電するのに好適なＤＣ電圧に変換される。このことは、照明デバイスが光を放射しない状況の間に無線受信器にパワーを与えるために、十分なエネルギーが補助源に蓄積されることを確実にする。発光負荷を駆動するために使用されるのと同じドライバが、補助源を再充電するために使用されてもよい。
【００２６】
無線コントローラと無線受信器との間の通信の同期は、５０Ｈｚ又は２５Ｈｚのように、電源電圧のゼロクロス又は主電源のサイクル数と同期されてもよい。このことは、パルス化リッスンモードにある受信器がコントローラからのメッセージを受信する見込みを高める。
【００２７】
本発明によれば、制御信号は、例えば、標準化された信号プロトコル又は専用の信号プロトコルに従って操作される、無線すなわち無線周波数（ＲＦ）信号、又は赤外線（ＩＲ）信号のいずれかに基づいてもよい。実際には、本発明によって使用するために利用可能なワイヤレス無線伝送技術は、とりわけ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉベースのプロトコル、又は任意のメッシュタイプの無線ネットワークである。
【００２８】
更に、無線コントローラは、アプリケーション「アプリ」を使用して制御信号を無線で送信してもよい。次いで、無線コントローラは、モバイル電話又はタブレットなどのモバイル機器である。
【００２９】
一実施形態において、パルス化リッスンモードは、繰り返しパターンの後続パルスを備え、パルスリッスンモードは、パルス中にアクティブフェーズとなり、後続パルス間に非アクティブフェーズとなる。
【００３０】
より具体的に、パルス化リッスンモードは５％〜１５％のデューティサイクルを備えてもよく、パルスの持続時間が３０ミリ秒〜１００ミリ秒である。
【００３１】
本発明者らは、そのような低デューティサイクルであっても、制御信号が正しく受信され得ることを見出した。典型的に、制御信号に含まれる情報は非常に限定され、したがって、制御信号、すなわち制御メッセージ自体は、限定された長さである。基本的に、制御信号は、照明デバイスがアクティブにされる、すなわちオンにされるべきである、という情報を伝達する必要がある。したがって、そのようなメッセージを正しく受信するためには、非常に小さな窓、すなわちパルス持続時間で十分である。
【００３２】
そのような低デューティサイクルの使用は、無線受信器の総電力消費も有意に低減する、という利点を有する。これは、無線受信器がパルスの持続時間中にしか有意に電力を消費しないためである。残りの時間において、すなわち後続パルス間において、無線受信器はアクティブではなく、したがって有意な量の電力を積極的に消費しない。
【００３３】
更なる実施形態において、照明デバイスは、制御信号を正しく受信すると肯定応答メッセージを無線コントローラに無線で送信するように構成された無線送信器を更に備える。
【００３４】
本発明者らは、照明デバイスをよりロバストにするために、無線コントローラが同じ制御信号を複数回送信するのが有望であることを見出した。このことは、制御信号が正しく受信される可能性を高める。このことは、無線送信器が制御信号を正しく受信すると無線コントローラに肯定応答メッセージを送信する場合に、無線コントローラが同じ制御信号を繰り返し送信している状況を回避するために有利である。無線コントローラは、肯定応答メッセージが無線コントローラによって受信されると、このことは照明デバイスが制御信号を正しく受信したことを示すので、同じ制御信号を繰り返し送信することを停止してもよい。
【００３５】
一実施形態において、ドライバは、ＡＣ電源電圧をＤＣ電圧に変換し、無線受信器に追加的にパワーを与えるためにＤＣ電圧を無線受信器に供給するように更に構成されている。
【００３６】
上述のように、無線受信器の機能は、マイクロコントローラ内に実装されてもよく、マイクロコントローラは、実行できる他の機能も有する。しかし、非アクティブフェーズ中、他の全ての機能も立ち上げて実行する必要はない。したがって、本発明者らは、補助源がマイクロコントローラの無線受信機能及びドライバをイネーブルにする機能を提供してもよいだけでなく、残りの機能のためにマイクロコントローラにパワーを与えないことを見出した。
【００３７】
無線受信器及びドライバは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は同様のものなど、いかなる種類のハードウェア内に実装されてもよいことに留意されたい。
【００３８】
更なる実施形態において、補助源は容量性電源である。容量性電源は、例えばコンデンサとして実装される。代わりに又は加えて、補助源は、無線受信器にパワーを与えるための電池を備えてもよい。
【００３９】
また別の実施形態において、照明デバイスは、主電源によって給電されており、無線受信器は、パルス化リッスンモードのアクティブフェーズが、例えば、主電源の位相及び主電源のサイクルのいずれかに基づいて、主電源と同期されるように、パルス化リッスンモードに従って動作するように構成されている。
【００４０】
本発明者らは、多くの送信器が、無線受信器のアクティブフェーズに当ることを見越して頻繁に再送信する必要がある、という問題を認識した。しかし、送信器及び無線受信器は、共通の時間ベースに対して同期されてもよいことが認識された。このことは、追加のクロック構成要素を必要とすることがあるが、効率性の面で有用であり得る。これを行うために、本発明者らは、多くの状況において、主電源が照明デバイス及び送信器にとって利用可能であることを見出した。したがって、送信が受信される可能性を更に高めるために無線受信器のアクティブフェーズを主電源と同期させる、というのが本発明者らの洞察である。
【００４１】
例えばゼロクロス後の数ミリ秒などの主電源の位相と、例えば主電源の９番目の、サイクル毎などのサイクル数との両方又はそれらの組み合わせが、物体を同期させるために使用できることに留意されたい。
【００４２】
本開示によれば、発光負荷、ドライバ、補助源、及び無線受信器は、例えば、レトロフィット管タイプとして構成された、光透過性筐体又は部分光透過性筐体などの単一の筐体内に一体的に収容されてもよい。
【００４３】
第２の態様において、本発明は、照明アセンブリを提供し、照明アセンブリは、
先行請求項のいずれか一つに記載の照明デバイスと、
照明デバイスに制御信号を無線で送信するように構成された無線コントローラとを備える。
【００４４】
照明デバイスである本発明の第１の態様の実施形態に関して開示される利点及び定義は、それぞれ、照明アセンブリである本発明の第２の態様の実施形態にも対応することに留意されたい。
【００４５】
無線コントローラは、人によって把持されるのに好適な無線リモートコントローラとして実装されてもよい。代わりに、無線コントローラは、タブレット又はスマートフォンなどのモバイルユーザ機器として実装されてもよい。ここで、モバイルユーザ機器は、無線照明デバイスに制御信号を向けて送信するための「アプリ」を備えてもよい。また更に、無線コントローラは、壁などに付けることができる電池駆動式スイッチとして実装されてもよい。典型的に、制御信号は、デジタルスイッチがこの目的にとって十分となるように、照明デバイスがアクティブ状態、すなわち発光状態に戻るべきであることを知らせるだけでよい。壁付けスイッチは、ねじ又は接着テープなどを使用して取り付けられてもよい。
【００４６】
一実施形態において、無線コントローラは、照明デバイスに同じ制御信号を繰り返し送信し、それによって、無線受信器が制御信号を受信していることを確実にするように構成されている。
【００４７】
本実施形態の利点は、制御信号が照明デバイスによって正しく受信される可能性が高まることである。無線コントローラによって送信された１つ以上の制御信号が、当該瞬間に無線受信器がアクティブではないことで、照明デバイスによって正しく受信されないことが起こり得る。しかし、同じ制御信号を繰り返し送信することにより、それらの制御信号の少なくとも１つが無線受信器によって正しく受信される可能性が高まる。
【００４８】
更なる実施形態において、無線コントローラは、照明デバイスから肯定応答メッセージを受信し、それによって、送信した制御信号が照明デバイスの無線コントローラによって正しく受信されていることを知らせるように更に構成されている。
【００４９】
第３の態様において、本発明は、上記の実施形態のいずれかによる照明デバイスを動作させる方法を提供し、方法は、
無線受信器が制御信号を受信できるように、パルスリッスンモードのアクティブフェーズ中に無線受信器をアクティブにするステップと、
無線受信器が制御信号を受信できないように、パルスリッスンモードの非アクティブフェーズ中に無線受信器を非アクティブにするステップと、
アクティブにされた無線受信器によって無線コントローラから無線制御信号を受信するステップと、
照明デバイスの発光負荷が光を放射し始めるように、受信した制御信号に基づいて無線受信器によってドライバをアクティブにするステップとを含む。
【００５０】
それぞれ照明デバイス及び照明アセンブリである、本発明の第１及び第２の態様の実施形態に関して開示される利点及び定義は、それぞれ、照明デバイスを動作させる方法である、本発明の第３の態様の実施形態にもしかるべく対応することに留意されたい。
【００５１】
一実施形態において、パルス化リッスンモードは、繰り返しパターンの後続パルスを備え、パルスリッスンモードは、パルス中にアクティブフェーズとなり、後続パルス間に非アクティブフェーズとなる。
【００５２】
更なる実施形態において、パルス化リッスンモードは５％〜１５％のデューティサイクルを備え、パルスの持続時間が３０ミリ秒〜１００ミリ秒である。
【００５３】
また別の実施形態において、方法は、
制御信号を正しく受信すると、無線送信器によって肯定応答メッセージを無線コントローラに無線で送信するステップを更に含む。
【００５４】
一実施形態において、方法は、
無線コントローラによって照明デバイスに制御信号を送信するステップを更に含む。
【００５５】
別の実施形態において、方法は、
無線コントローラが照明デバイスから肯定応答メッセージを受信し、それによって、無線受信器が制御信号を受信していることを確実にするまで、照明デバイスに同じ制御信号を繰り返し送信するステップを更に含む。
【００５６】
方法は、照明デバイスに設けられたマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラなどの好適なプログラミングされたプロセッサ又はプログラマブルコントローラによって、効果的に実施されてもよい。
【００５７】
したがって、本開示は、少なくとも１つのプロセッサ上で実行されると、上記に開示された実施形態のいずれかによる方法を少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含む、読み取り可能な記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品も対象とする。
【００５８】
本発明のこれらの態様及び他の態様は、以降で説明される実施形態から明らかとなり、それらの実施形態を参照して解明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本開示の一実施形態による照明デバイスを示す。
【図２】本開示において定義されるようなパルス化リッスンモードの例を示す簡略図を示す。
【図３】本開示の一実施形態に従って実施されるステップの例を示す簡略低速チャート図を示す。
【図４】無線受信器と主電源との同期スキームの例を示す簡略フローチャート図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
図１の参照番号１は、無線コントローラによって制御されるように構成された照明デバイスを示す。より具体的に、本例において、照明デバイスは、レトロフィット発光ダイオードＬＥＤランプである。ＬＥＤランプは、従来の白熱ランプ用又はハロゲンランプ用の従来の電機子に嵌る場合に後付けされる。これら従来の電機子に嵌めるために、レトロフィットＬＥＤランプ１は、従来の電機子内のレトロフィットＬＥＤランプ１を接続及び支持するための導電性の囲いを備える。
【００６１】
レトロフィットＬＥＤランプ１は、発光負荷９、より具体的には、光を放射するためのＬＥＤアレイ９を備える。ＬＥＤアレイ９は、複数列の平行に接続されたＬＥＤを備えてもよい。当業者は、実際の実施形態において、ＬＥＤが、ＬＥＤランプ１によって、その全長にわたって可能な限り一様な照明を提供するように、ランプ１の長さにわたって一様に分散され、間隔を置いて配置されることを理解するであろう。本開示は、いかなる特定タイプのＬＥＤにも、いかなる色のＬＥＤにも限定されない。典型的に、白色ＬＥＤが使用される。
【００６２】
レトロフィットＬＥＤランプ１は、電源電圧を受け取り、受け取った電源電圧に基づいて発光負荷９を駆動するように構成されたドライバ１０を備える。ドライバは、交流ＡＣ電源電圧を直接受け取ってもよいが、直流ＤＣ電源電圧を受け取ってもよいことに留意されたい。本例において、レトロフィットＬＥＤランプ１に整流器２が設けられる。
【００６３】
整流器２は入力部及び出力部を有し、整流器２は、その入力部でＡＣ主電源電圧を受け取り、ＡＣ電源電圧をＤＣ電圧に変換し、ＤＣ電圧をドライバ１０に供給するように構成される。整流器２は、例えば、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に整流するための４つのダイオードを備える。
【００６４】
主ＡＣ電源電圧は、参照番号３で示される。ＡＣ電源電圧３は、ソケットを介してレトロフィットＬＥＤランプ１に供給される。そのようなソケットは、例えば、蛍光管を接続するためにも使用される従来のソケットである。
【００６５】
レトロフィットＬＥＤランプ１は、整流器２によって出力されたＤＣ電圧を更に整流するためのコンデンサ４を更に備えてもよい。したがって、コンデンサ４は、ＤＣ電圧が変動しすぎないことを確実にするための、ある種のバッファとして機能してもよい。
【００６６】
更に、補助直流ＤＣ電源電圧を供給するように構成された補助源５が設けられる。補助源５はブロック図として示される。典型的に、ブロック図内には、コンデンサが設けられ、コンデンサは、ＤＣ電源電圧を供給するための蓄積ユニットとして機能する。更に、レトロフィットＬＥＤランプ１がオンにされているときは常に補助源が再充電され、レトロフィットＬＥＤランプ１がオフにされているときは常に補助源が再充電されないことを確実にするために、ロジックが設けられてもよい。
【００６７】
補助源５によって供給されるＤＣ電源電圧がある程度一定の電圧となることを確実にするために、補助源５の出力部にツェナーダイオード１３が設けられてもよい。更に、ＤＣ電源電圧を更に安定化するために、コンデンサ１２が設けられてもよい。
【００６８】
レトロフィットＬＥＤランプ１は、補助源５に接続され、それによって給電される無線受信器１１を更に備え、無線受信器１１は、無線コントローラから制御信号を無線で受信し、受信した制御信号に基づいてドライバ１０をアクティブにするように構成される。
【００６９】
図１に示される無線受信器１１は、ブロック図として示される。典型的に、無線受信器は、マイクロコントローラ又はマイクロプロセッサ内に具現化された無線受信機能であることに留意されたい。無線受信機能は、代わりにフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）内に具現化されてもよい。
【００７０】
本開示の態様の１つは、無線受信器１１がパルス化リッスンモードに従って動作し、パルス化リッスンモードは、無線受信器１１が制御信号を受信できるアクティブフェーズと、無線受信器１１が制御信号を受信できない非アクティブフェーズとを備える。
【００７１】
上記に続いて、無線受信器１１は、無線受信器１１がアクティブである状況、すなわちアクティブフェーズ中よりも少ない電力を無線受信器１１が消費するように、非アクティブフェーズ中に非アクティブにされることに留意されたい。
【００７２】
このため、少なくともレトロフィットＬＥＤランプ１が光を放射しない状況において、レトロフィットＬＥＤランプ１の総電力消費が抑制される。ドライバのようなレトロフィットＬＥＤランプ１の残りの機能、同じマイクロコントローラに含まれる他の機能が停止されてもよいことに更に留意されたい。このことは、レトロフィットＬＥＤランプ１の電力消費を更に抑制する。
【００７３】
本開示によれば、パルス化リッスンモードは、リッスンモード、すなわち制御信号を受容するモードと、休止モード、すなわち制御信号を受容しないモードとに、無線受信器が交互になることを意味する。休止モード中、無線受信器１１は、リッスンモードにある同じ無線受信器１１よりも少ない電力を消費する。
【００７４】
本発明者らは、制御信号が送信されることを確実にするために、無線受信器１１が常にアクティブである必要がないことを見出した。典型的に、無線受信器は、送信されるいかなる制御信号も正しく受信される可能性が高くなることを確実にするために、約５％〜１５％のデューティサイクル及び約３０ミリ秒〜１００ミリ秒のパルス持続時間を有する必要がある。
【００７５】
レトロフィットＬＥＤランプ１は、ドライバがアクティブである状況、すなわち発光負荷９が実際に光を放射する状況において補助源５を再充電するために使用されるダイオード６を更に備える。次いで、ドライバ１０の出力は、ダイオード６を経て補助源５にフィードバックされる。
【００７６】
図１は、リモートコントローラ８の形態の無線コントローラ８と、レトロフィットＬＥＤランプ１とリモートコントローラ８との間の通信のために使用される無線アクセスポイント７とを更に示す。
【００７７】
リモートコントローラ８は、レトロフィットＬＥＤランプ１が送信された制御信号を正しく受信することを確実にするために、制御信号を繰り返し送信してもよい。このことは、レトロフィットＬＥＤランプ１の無線受信器１１がパルス化リッスンモードに従って動作しているような本開示の場合に特に当てはまる。つまり、無線受信器１１は、パルス化リッスンモードのパルス間、すなわち無線受信器１１が非アクティブである状況において、送信されたいかなる信号も受信することができない。
【００７８】
上記に続いて、上述されたような受信機能を組み込んだマイクロコントローラは、無線送信器を更に組み込んでもよいことに留意されたい。無線送信器は、制御信号が正しく受信されたことを無線コントローラに知らせるために、無線コントローラに肯定応答メッセージを返信するために使用される。無線コントローラによる肯定応答メッセージの受信に基づいて、無線コントローラは、制御信号を繰り返し送信することを中止してもよい。
【００７９】
本開示によれば、レトロフィットＬＥＤランプ１を収容するための筐体が設けられてもよいことに留意されたい。筐体は、図１に示される構成要素のそれぞれを取り囲む円で概略的に示される。筐体は、例えばレトロフィット管タイプとして構成された、光透過性筐体又は部分透過性筐体であってもよい。
【００８０】
図２は、本開示において定義されるようなパルス化リッスンモードの例を示す簡略図１０１を示す。
【００８１】
ここで、垂直軸は、受信器、すなわち受信機能がアクティブであるか、又は受信器が非アクティブであるかを示す。パルスが高い場合、受信器はアクティブであり、パルスが低い場合、受信器は非アクティブである。
【００８２】
本例において、１つのパルスが参照数字１０３で参照される４つのパルスが示される。パルスは、参照数字１０２で示されるようなパルス幅を有し、参照数字１０４で示される特定の休止時間を有する。休止時間中、すなわち非アクティブフェーズ中、受信器はアクティブではないことに留意されたい。このことは、受信器が、この時間中いかなる制御信号も受信できないことを意味する。この効果は、電力の総量が大幅に抑制されるように、受信器が電力をほとんど消費しない、ということである。
【００８３】
パルス幅１０２は、好ましくは約３０ミリ秒〜１００ミリ秒である。本発明者らは、そのようなパルス幅１０２が、制御信号を受信するには十分すぎることを見出した。受信器は、当該時間量で制御信号を受信できるべきである。このことは、制御信号が典型的に非常に軽いメッセージであるので、実行可能であるはずである。メッセージは、一実施形態において、メッセージが長くなる必要がないようにアクティベート信号を伝達しさえすればよいことに留意されたい。
【００８４】
水平軸１０６は、時間を示す。したがって、ここでは、表示された時間窓内で４つのパルスが受信される。パルスは、この特定の例において、等間隔で配置される。しかし、パルスが等間隔ではなく、例えば、ランダムに又は同様に配置されることも考えられる。好ましくは、パルスの長さは、制御信号のメッセージの長さに対して調整される。このことは、受信器によって消費される電力が更に抑制されることを確実にする。
【００８５】
図２に示されるパルスの幅も等しいことに留意されたい。しかし、パルスの幅は、パルス毎に同じでないことも考えられる。例えば、パルスの幅を２つの値の間でランダムに補正するように決定されてもよい。このことは、システムのロバスト性を更に向上させることができる。
【００８６】
図３は、本開示の一実施形態に従って実施されるステップの例を示す簡略フローチャート図２０１を示す。
【００８７】
上に提示された例のいずれかによる照明デバイスを動作させる方法。
【００８８】
方法は、
無線受信器が制御信号を受信できるように、パルスリッスンモードのアクティブフェーズ中に無線受信器をアクティブにするステップ２０２と、
無線受信器が制御信号を受信できないように、パルスリッスンモードの非アクティブフェーズ中に無線受信器を非アクティブにするステップ２０３と、
アクティブにされた無線受信器によって、無線コントローラから無線制御信号を受信するステップ２０４と、
照明デバイスの発光負荷が光を放射し始めるように、受信した制御信号に基づいて無線受信器によってドライバをアクティブにするステップ２０５とを含む。
【００８９】
上記に続いて、方法は、設定されたパルス化リッスンモードに従って受信器を交互にアクティブ及び非アクティブにすることから始まる。アクティブにされた受信器は、メッセージを受信することができ、非アクティブにされた受信器は、いかなるメッセージも受信することができない。
【００９０】
特定の時点において、無線受信器は、無線コントローラから無線制御信号を受信する。そのようなメッセージの受信は、無線受信器がアクティブにされる状況、すなわち無線受信器がアクティブにされた無線受信器である状況においてのみ生じ得ることに留意されたい。
【００９１】
制御信号が受信されると、無線受信器は、照明デバイスが光を放射し始めるように、ドライバをアクティブにしてもよい。次いで、ドライバは、エネルギーが補助源からではなく、主電源電圧から引き出されるように、主電源電圧をイネーブルにする。更に、ドライバは、受け取った主電源電圧を、補助源を再充電するのに好適なＤＣ電圧に変換するように構成されてもよい。
【００９２】
本発明によれば、無線受信器は、照明デバイスが光を放射しない状況において補助源によって給電されることに留意されたい。しかし、そのような状態は、補助源がエネルギーを消費し切るリスクがあり得るような、特に長時間にわたって生じることがある。
【００９３】
そのようなリスクに対処するために、無線受信器は安全メカニズムを備えてもよい。安全メカニズムは、補助源によって供給される電圧が所定の電源電圧を下回る場合に起動してもよい。そのような状況において、無線受信器は、補助源を再充電するためだけにドライバをイネーブルにしてもよい。したがって、ドライバは、発光負荷を駆動しないが、補助源を再充電するためにＤＣ出力電圧を供給するだけである。代わりに、無線受信器は、補助源を再充電するために別の整流器をイネーブルにしてもよい。
【００９４】
図４は、無線受信器と主電源との同期スキームの例を示す簡略フローチャート図３０１を示す。
【００９５】
ここで、２つの同期原理が示される。左側には、参照数字３０２で示されるように、主電源電圧が示される。例えば、２３０Ｖａｃ又は同様の交流ＡＣ電圧が挙げられる。右側には、参照数字３０３で示されるように、同様の主電源電圧が示される。左側３０２には、無線受信器のアクティブフェーズが参照数字３０４で示される。この特定の場合において、アクティブフェーズ３０４は、主電源の全サイクル中アクティブである。次いで、無線受信器は、例えば、主電源の数サイクルにわたって非アクティブにされる。この特定の状況において、アクティブフェーズの開始の瞬間は、ＡＣ電源の最大電圧に対応する。そのような構成は、演算増幅器を用いて解釈することができる。
【００９６】
右側には、すなわち参照数字３０３で示されるように、別の同期スキームが示される。ここで、無線受信器のアクティブフェーズ３０５は、主電源のサイクルの全期間の約半分にわたってアクティブである。次いで、アクティブフェーズは、同じ又は別のトリガ点を有する次のサイクルにわたって繰り返されてもよい。
【００９７】
上述の例において、無線受信器のアクティブフェーズの開始点、すなわちトリガモーメントは、ＡＣ電源のトップ電圧に等しいことに留意されたい。他の状況において、ゼロクロス態様又は基準が、同期用のトリガモーメントとして使用されてもよいことに留意されたい。
【００９８】
図面、本開示、及び添付の請求項の検討によって、開示される実施形態に対する他の変形形態が、当業者により理解されることができ、また、特許請求される発明を実施する際に実行されることができる。請求項では、単語「備える（comprising）」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項において列挙される、いくつかの項目の機能を果たすことができる。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利には使用されることができないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に、又は他のハードウェアの一部として供給される、光学記憶媒体又は半導体媒体などの、好適な媒体上に記憶／分散されてもよいが、また、インターネット、又は他の有線若しくは無線の電気通信システムなどを介して、他の形態で分散されてもよい。請求項中のいかなる参照符号も、当該請求項の範囲を限定するとして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４】
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【国際調査報告】
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