JP2010533947A - 照明装置データを送信するための方法、システム及び装置 - Google Patents

Abstract

照明装置データを送信するための方法が提示されている。前記方法は、照明装置において、照明装置データのサブセットを取得するステップであって、前記照明装置データが、前記照明装置の情報を含むステップと、前記照明装置から、光を用いて、前記照明装置データのサブセットを送信するステップと、合わせて前記照明装置データ一式に相当する全てのサブセットが送信されるまで上記のステップを繰り返すステップとを有する。対応する照明装置及び照明システムも提示されている。

Description

本発明は、照明装置データを送信するための方法、照明装置及び照明システムに関する。

大きな照明システムにおいて用いられる照明装置は、照明市場においてかなりのシェアを維持している。このようなシステムにおいては、各々の照明装置の輝度だけでなく、色又はビーム幅でさえも制御することができることが望ましい。同じ空間又は部屋に存在する光源の数が増えると、設置中の、制御システムと全照明装置との間の論理接続の割り当てが、簡単ではない作業となる。このような大きな照明システムの制御のためのユーザーフレンドリな方法は、市場においてそれが受け入れられるために重要である。

国際特許出願公開第WO 2006/077968号公報においては、光通信システムの提案がなされている。前記光通信システムは、複数の送信側装置を有し、各送信側装置は、所与の変調方式を用いて情報を変調し、ランダムなタイミングで変調光信号を放射する。前記光通信システムは、前記送信側装置から放射された光を受信するための受信側装置を更に有する。

しかしながら、この光通信システムは、幾つかの不利な点を有し、確実に改善され得る。これらの問題の幾つかは、本発明によって対処されるであろう。

本発明の目的は、上記を鑑みて、上記の文献の改善を提供することにある。詳細には、或る目的は、情報を含む変調光信号を送信する際に光がちらつくという問題に対する解決策を提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、照明装置データを送信するための方法であって、照明装置において、照明装置データのサブセットを取得するステップであって、前記照明装置データが、照明装置の情報を含むステップと、前記照明装置から、照明光に埋め込まれた前記照明装置データのサブセットを送信するステップと、合わせて前記照明装置データ一式に相当する全てのサブセットが送信されるまで上記のステップを繰り返すステップとを有する方法が提供される。前記照明装置データのサブセットへの分割は、特に前記光がかなり減光される場合に、光のちらつきを減らすのに役立つ。

前記取得するステップは、前記照明装置データを、同じ大きさのサブセットに分割するステップを含み得る。

前記取得するステップは、データ源から前記照明装置データのサブセットを取り出すステップを含み得る。

前記方法は、前記送信するステップの前に、前記照明装置データをパルス幅変調光と組み合わせるステップを更に含み得る。パルス幅変調光を前記照明装置データと組み合わせることで、例えば、前記光の輝度又は前記光の色の制御も可能になる。

同じ照明装置データのサブセットの送信の後続発生の間の時間差は、所定の値と等しくてもよい。

前記取得するステップ、前記送信するステップ及び前記繰り返すステップは、前記照明装置データ一式の後続送信のために繰り返され得る。これらのステップは、他の照明装置との衝突によって失われる照明装置データを減らすのに役立ち、更に、照明装置の繰り返し状態を与える。

各照明装置データ一式の送信の間の時間差は、ランダムな時間を取得することによって決定され得る。照明装置データ一式が送信されるランダムなタイミングは、前記光における情報の干渉をもたらす他の照明装置との衝突のリスクを減らすのに役立つ。

前記送信するステップは、光及び照明装置データを時分割多重化するステップを含み得る。

本発明の第２の態様によれば、照明装置データを送信するよう構成される照明装置であり、データ源と、発光体とを有する照明装置であって、前記発光体が、前記データ源から、照明装置データの複数のサブセットであって、合わせて前記照明装置データ一式に相当する複数のサブセットを取得するよう構成され、前記発光体が、更に、照明光に埋め込まれた、前記照明装置データの複数のサブセットの各々を送信するよう構成される照明装置が提供される。

前記照明装置は、更に、前記照明装置データのサブセットの各サブセットを、前記データ源から各サブセットを取得し次第、送信するよう構成され得る。合わせて前記照明装置データ一式に相当する前記サブセットは、前記照明装置データを送信する際に必要とされる処理が少なくなるように、前記サブセットに分割されて、前記データ源に記憶され得る。

前記照明装置は、固体光源を含み得る。固体光源は、輝度、偏光及び色などの光の特性の優れた制御を可能にする。

前記照明装置は、パルス幅変調、輝度変調又はそれらの組み合わせを用いて、前記光を変調するよう構成され得る。

本発明の第３の態様によれば、上記のような照明装置を少なくとも１つ有し、受信機を更に有する照明システムであって、前記受信機が、少なくとも１つの前記照明装置のうちの少なくとも１つから送信される、合わせて前記照明装置データ一式に相当する前記照明装置データのサブセットを受信し、受信した前記照明装置データのサブセットを処理して、前記照明装置データ一式を取得し、前記少なくとも１つの照明装置のうちの少なくとも１つからの情報を受け取るよう構成される照明システムが提供される。

前記システムは、複数の照明装置を有してもよく、前記複数の照明装置の各々のクロックは、互いに対して非同期であってもよい。換言すれば、異なる照明装置のクロックは、同期される必要がない。非同期クロックは、前記照明装置及び前記受信機においてハードウェアコストを低下させるのに役立つ。

前記照明システムは、前記照明装置に接続される制御ユニットであって、前記受信機から照明装置データを受信し、前記照明装置データを用いて、前記照明装置の位置を突き止め、前記照明装置から放射される光を制御するよう構成される制御ユニットを更に有し得る。

一般に、請求項において用いられている全て用語は、本願明細書で明示的に違った風に規定されていない限り、技術分野におけるそれらの通常の意味に従って解釈されるべきである。「素子、装置、成分、手段、ステップなど」への言及は、全て、明示的に違った風に述べられていない限り、前記素子、装置、成分、手段、ステップなどの少なくとも１つの例に関するものとオープンに解釈されるべきである。本願明細書で開示されている如何なる方法のステップも、明示的に述べられていない限り、開示されている通りの正確な順序で実施される必要はない。

本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な開示、添付の従属請求項及び図面から明らかになるであろう。

本発明の上記及びその他の、目的、特徴及び利点は、以下の説明的な、非限定的な、添付の図面に関する本発明の実施例の詳細な説明を通してよりよく理解されるであろう。添付の図面においては、同様な要素には同じ参照符号が用いられている。

本発明の実施例による方法のフローチャートを示す。 本発明の実施例による照明装置のブロック図を示す。 図２の照明装置を有する照明システムのブロック図を示す。 図２の照明装置において実施され得る照射パターンの時間的な伝搬を例示する図を示す。 本発明の実施例による方法のフローチャートを示す。

図１は、本発明の実施例による方法のフローチャートを示している。

＜照明装置データのサブセットを取得する＞ステップ１においては、データ源から照明装置データのサブセットが取り出される。本発明の或る実施例においては、照明装置データのサブセットは、データ源に記憶されるときにサブセットに分割される。或る実施例においては、照明装置データ一式が、１つのデータ項目として、データ源に記憶される。その場合、照明装置データは、各サブセットが独立して処理されるサブセットに分割される。照明装置データのサブセットは、同じ大きさのものであり得る、又は様々な大きさのものであり得る。

照明装置データは、ヘッダと、照明装置データ部と、チェックサムとを含み得る。

照明装置の光の輝度がパルス幅変調によって制御され、１サイクルにわたって平均輝度を与える状況においては、照明装置データのサブセットへの分割は、特に光がかなり減光される場合に、光のちらつきを減らす。

＜照明装置データを組み合わせる＞ステップ２においては、照明装置データが、パルス幅変調光と組み合わされ、組み合わされた光信号をもたらす。

上記の実施例は、光の調光又はＲＧＢ照明装置の色度点の制御のためにパルス幅変調を用いている。光の制御は輝度変調によって実施され、オンオフ切り替えは主として照明装置データの取り替えのために用いられるように、一定値のデューティサイクルも選ばれ得ることは明らかであろう。パルス幅変調光と輝度変調光との組み合わせもあり得る。

＜照明装置データのサブセットを送信する＞ステップ３においては、組み合わされた、照明装置データのサブセットが送信される。照明装置データのサブセットは、（変調）光として送信される。或る実施例においては、送信機は、固体照明装置、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）である。

＜照明装置データ一式を送信し終えたか＞という条件ステップ４においては、合わせて照明装置データ一式に相当する全てのサブセットが送信されたか否かが決定される。全てのサブセットが送信された場合には、処理は、＜ランダムな時間待つ＞ステップ６に進む。他方、全てのサブセットが送信されていない場合には、＜所定の時間待つ＞ステップ５に進む。

＜所定の時間待つ＞ステップ５においては、上記の＜取得する＞ステップ、＜組み合わせる＞ステップ、＜送信する＞ステップ及び＜終えたか＞ステップに従って、照明装置データの次のサブセットが送信されるまで、所定の待ち時間、処理が停止する。

＜ランダムな時間待つ＞ステップ６においては、ステップ１乃至６が繰り返される前に、ランダムな時間又は擬似ランダムな時間、処理が停止する。ランダムな時間間隔はゼロであってもよい。或る実施例においては、照明装置データは連続して送信される。この処理は、一般に、処理が実施される環境、例えば照明装置のスイッチが切られるときに終了する。

図２は、本発明の実施例による照明装置のブロック図を示している。照明装置７は、データ源８と、変調器９と、発光体１０とを有する。データ源８は、静的な部分及び／又は動的な部分を有し得る。静的な部分は、例えば、光源識別コードであって、それによって光源が識別され得る光源識別コードを含み得る。動的な部分は、照明装置の状態などのデータ、例えば、発光体１０の寿命の長さ、色度点データ又は温度データを含み得る。発光体１０は、固体照明装置、例えばＬＥＤ装置であり得る。変調器９は、データ源８から照明装置データを取り出し、ここで、変調器は、発光体１０によって放射される光１１を変調する。前記変調は、パルス幅変調であり得る。発光体１０によって放射される光１１は、照明装置データに関する情報を含む。或る実施例においては、光１１は、電磁スペクトルの紫外域、可視域又は赤外線領域内のものである。

図３は、照明装置７と、相互接続ネットワーク１３と、受信機１４と、制御ユニット１５と、少なくとも１つの電源装置１６とを有する照明システム１２のブロック図を示している。照明装置７は、少なくとも１つの電源装置１６から受け取った電力を用いて光を放射する。少なくとも１つの電源装置１６は、例えば、幹線電源又は直流電源であり得る。照明装置７によって放射される光１１は、変調され、照明装置データを含む。照明装置データは、各新しい（一式の）照明装置データの間にランダムな時間をはさんで送信される。光は、受信機１４によって検出される。受信機１４は、照明装置データを用いて、対応する照明装置を識別するために、照明装置７によって放射された光信号を復号する復号器を有する。即ち、照明装置データは、装置識別コードを有する。或る実施例においては、受信機１４は、照明装置７によって放射される光の輝度を検出するための検出器を更に含み得る。受信機１４は、更に、相互接続ネットワーク１３に接続される。制御ユニット１５は、相互接続ネットワーク１３を介して、照明装置７及び受信機１４に接続される。制御信号は、例えば、Zigbeeの規格、IEEE 802.15.4又は任意のIEEE 802.11の規格に基づく無線通信を介して通信され得る。本発明のこの実施例によれば、照明装置７に取り付けられる受信機がある。この実施例においては、照明装置のクロックは、同期させられる必要がなく、即ち、クロックは非同期であり得る。相互接続ネットワークは、有線ネットワーク、又は有線ネットワークと無線ネットワークとの組み合わせでもあり得る。

図４は、図２の照明装置において実施され得る照射パターンの時間的な伝搬を例示する図を示している。各照明装置は、サイクルＴ_１を持つシステムクロックを用いている。或る実施例においては、各照明装置の平均デューティサイクルｄは、ε＜ｄ＜１−εの範囲内であり得る。εは、ゼロより大きい任意の小さな正の数である。更に、１００Ｈｚ未満のスペクトル成分は弱い。どのＴ_１期間中も、照明装置の照明は、オン又はオフである。Ｔ_１は、パルス幅変調光源の一般的なパルス幅と比べて桁違いに小さいと仮定される。或る実施例においては、Ｔ_１＝１μｓである。或る実施例においては、照明パルス及び照明装置データの多重化がある。

時間間隔Ｔ_２＝Ｎ_１Ｔ_１は、Ｔ_２ブロックと呼ばれる。Ｎ_１は、整数であり、減光ステップの数と等しくてもよい。Ｎ_２は、１つのＴ_３フレームを構成するＴ_２ブロックの数である。Ｔ_３フレームの間に、Ｋビットの照明装置データのメッセージが送信される。メッセージは、各Ｔ_２ブロック中の同じ位置において開始し得る。ここで、照明装置は、その照明装置データのメッセージのために、フレームにおいて、ランダムな開始位置を選ぶ。例えば、或るＴ_２ブロックにおいては、照明装置データのサブセット４１が送信され、次のＴ_２ブロックにおいては、照明装置データの別のサブセット４２が送信される。

或る実施例においては、照明装置データの送信は、Ｔ_２ブロック及びＴ_３フレームに対して非同期であり得る。

環境照明の低周波成分による干渉を防止するため、メッセージは、チャネルビットごとに２つの連続したＴ_１クロックサイクル、即ち、「０１」又は「１０」を用いる二相変調として搬送され得る。

実際には、Ｔ_１タイミングは、異なる照明装置７では異なる。或る実施例においては、受信機１４は、入って来る光１１をオーバーサンプリングし、信号のペイロードの検出のための同期を見つけ出す。

図５は、本発明の実施例による方法のフローチャートを示している。

＜照明装置データのサブセットを取得する＞ステップ５１においては、データ源８から照明装置データのサブセットが取り出される。本発明の或る実施例においては、照明装置データのサブセットは、データ源８に記憶されるときにサブセットに分割される。或る実施例においては、照明装置データ一式が、１つのデータ項目として、データ源に記憶される。その場合、照明装置データは、各サブセットが独立して処理されるサブセットに分割される。照明装置データのサブセットは、同じ大きさのものであり得る、又は様々な大きさのものであり得る。

照明装置の光の輝度がパルス幅変調によって制御され、１サイクルにわたって平均輝度を与える状況においては、照明装置データのサブセットへの分割は、特に光がかなり減光される場合に、光のちらつきを減らす。

＜照明装置データを送信する＞ステップ５２においては、照明装置データが、パルス幅変調光を用いて送信され、組み合わされた光信号をもたらす。

Claims (15)

1. 照明装置データを送信するための方法であって、
   照明装置において、照明装置データのサブセットを取得するステップであって、前記照明装置データが、前記照明装置に関する情報を含むステップと、
   前記照明装置から、照明光に埋め込まれた前記照明装置データのサブセットを送信するステップと、
   合わせて前記照明装置データ一式に相当する全てのサブセットが送信されるまで上記のステップを繰り返すステップとを有する方法。
2. 前記取得するステップが、前記照明装置データを、同じ大きさのサブセットに分割するステップを含む請求項１に記載の方法。
3. 前記取得するステップが、データ源から前記照明装置データのサブセットを取り出すステップを含む請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記送信するステップの前に、前記照明装置データをパルス幅変調光と組み合わせるステップを更に有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
5. 同じ照明装置データのサブセットの送信の後続発生の間の時間差が、所定の値と等しい請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記取得するステップ、前記送信するステップ及び前記繰り返すステップが、前記照明装置データ一式の後続送信のために繰り返される請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
7. 各照明装置データ一式の送信の間の時間差が、ランダムな時間を取得することによって決定される請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記送信するステップが、光及び照明装置データを時分割多重化するステップを含む請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
9. 照明装置データを送信するよう構成される照明装置であり、
   データ源と、
   発光体とを有する照明装置であって、
   前記発光体が、前記データ源から、照明装置データの複数のサブセットであって、合わせて前記照明装置データ一式に相当する複数のサブセットを取得するよう構成され、
   前記発光体が、更に、照明光に埋め込まれた、前記照明装置データの複数のサブセットの各々を送信するよう構成される照明装置。
10. 前記発光体が、更に、前記照明装置データのサブセットの各サブセットを、前記データ源から各サブセットを取得し次第、送信するよう構成される請求項９に記載の照明装置。
11. 前記発光体が、固体光源を有する請求項９又は１０に記載の照明装置。
12. 前記発光体が、パルス幅変調、輝度変調又はパルス幅変調及び輝度変調の組み合わせを用いて、前記光を変調するよう構成される請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の照明装置。
13. 請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の照明装置を少なくとも１つ有し、受信機を更に有する照明システムであって、前記受信機が、
    少なくとも１つの前記照明装置のうちの少なくとも１つから送信される、合わせて前記照明装置データ一式に相当する前記照明装置データのサブセットを受信し、
    受信した前記照明装置データのサブセットを処理して、前記照明装置データ一式を取得し、前記少なくとも１つの照明装置のうちの少なくとも１つからの情報を受け取るよう構成される照明システム。
14. 前記照明システムが、複数の照明装置を有し、前記複数の照明装置の各々のクロックが、互いに対して非同期である請求項１３に記載の照明システム。
15. 前記照明システムが、前記少なくとも１つの照明装置に接続される制御ユニットを更に有し、前記制御ユニットが、
    前記受信機から照明装置データを受信し、
    前記照明装置データを用いて、前記少なくとも１つの照明装置の位置を突き止め、
    前記少なくとも１つの照明装置から放射される光を制御するよう構成される請求項１３又は１４に記載の照明システム。

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