JP2011501347A - レトロリフレクタを用いた符号化光の感知方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、出力光を発する光源と、前記出力光の遠隔反射から生じる受信光を検出するように構成される検出器ユニットと、を含む照明器具であって、前記検出器ユニットが、前記受信光の遠隔で導入された反射器識別光符号化を識別するように構成される第１識別器を含む、照明器具に関する。本発明は、遠隔位置における光の特性を決定する方法にも関する。

Description

本発明は、特定の位置にある光効果を制御するなどの、光環境制御目的に関する光符号化技術を用いた照明システムに関する。

このような照明システムの一つの例は、2006年10月26日に公開された国際特許出願第2006/111927号に開示されている。この照明システムは、部屋において取付けられたいくつかの照明回路を含む。照明回路は、主制御装置の制御の下で個別識別コードを用いて変調される光を発する。更に、このシステムは、ユーザ制御装置を含む。(i)ユーザ制御装置を用いて異なる位置にある光を測定し、(ii)それらの個別識別コードに基づき照明回路のうちのそれぞれからの寄与を導出し、(iii)測定された光を表わす光データを主制御装置へ転送することによって、システムは、発される光から主制御装置へのフィードバックループを生成する。主制御装置は、この場合、照明回路への駆動データを、フィードバック光データ及び追加的なユーザ入力に基づき、調整する。計算機プログラムの支援により、主制御装置は、主制御駆動データの特定の変化が現在の位置における導出された光データにおいて有する影響又は効果を決定し、主制御装置は、アドホック的に、いかに特定の位置における所望な光効果を得るかを学習する。

ユーザ制御装置に関してより簡単である照明システムを提供することが望ましい。

本発明の目的は、所望な位置における光効果を、その位置におけるローカル処理ノードを必要とすることなく、決定する能力を有する照明システムを提供する解決策を提供することである。

この目的は、請求項１、８及び１０に記載の本発明に従う照明器具、照明システム、及び方法によって達成される。

したがって、本発明の第１の態様に従うと、出力光を発する光源と、前記出力光の遠隔反射から生じる受信光を検出するように構成される検出器ユニットと、を含む照明器具が提供される。前記検出器ユニットは、前記受信光の遠隔で導入された反射器識別光符号化を識別するように構成される第１識別器を含む。

本発明の第２の態様に従うと、複数の上述の構造の照明器具、及びレトロリフレクタを含む照明システムが提供される。前記レトロリフレクタは、前記遠隔反射を提供するように構成され、且つ、前記レトロリフレクタは、反射器識別光符号化を用いて前記受信光を符号化するように構成される第２光符号化器を含み、当該照明システムは、前記照明器具に接続される中央制御ユニットを含む。中央制御ユニットは、照明システム少なくとも１つの光特性を決定するために前記照明器具の検出器のそれぞれの出力信号を処理するように構成される。

本発明の第３の態様に従うと、遠隔位置における光の特性を決定する方法であって、
−照明器具において光を生成するステップと、
−出力光として前記照明器具から前記生成される光を発するステップと、
−前記照明器具において、前記出力光の遠隔レトロリフレクションから生じる光を受けるステップと、
−前記受信光の遠隔で導入された反射器識別光符号化を識別するステップと、
−前記受信光の光特性を決定するステップと、
を含む方法が提供される。

したがって、１つ以上の照明器具から発される光の反射を用いることによって、反射位置と関連付けられる符号化を付加することを用いることによって、及び、１つ以上の照明器具における反射光を検出する能力を提供することによって、その位置における処理能力を除くことが可能である。照明器具において受信される光は、レトロリフレクタの特定の特性であるように、光が生じる場所へ直接反射して戻されるので、及び、光は、反射するオブジェクトに関連付けられる符号を用いて符号化されるので、検出器によって受信される全ての光のうちのどの部分が対象となっている位置から入来するかを決定することが可能である。他の光源から生じる、又は照明器具から生じられるが対象となっている照明器具以外の位置において反射されるいずれの他の環境光は、選別される。レトロリフレクタは、入射角度に関わらず光が来る場所へ光線を反射し戻す。

上述の照明システムの一部である光変調レトロリフレクタの使用は、それ自体他の技術分野から知られているが、ここでは関連しないことを特記されるべきである。例えば、一つの例は、米国特許第6,493,123号において言及され、ここでは、レトロリフレクタは、乗り物を識別するために使用される。レーザ源は、ビームを発生し、乗り物に装着されるレトロリフレクタは、ビームを反射する一方で、識別情報を用いて反射ビームの極性を変調する。極性変調は、乗り物の位置を決定することを可能にするために、識別として使用される。しかし、既に明らかにされるように、この従来技術は、かなり異なる技術分野に関連するものであり、対象となる特許をまず第１に探し、このような反射器が更に上述の目的を得るために有用であり得ることを理解するためには、独創的な能力を必要とし得る。

請求項２に記載の照明器具の実施例に従うと、照明器具は、更に、個別符号化を用いて当該照明器具の前記出力光を符号化するように構成される光符号化器を含み、前記検出器は、更に、前記個別符号化を識別するように構成される第２識別器を含む。この実施例は、検出される光が、検出する照明器具から発生することを保証するために、検出される光の重要性を増加させる。

請求項３に記載の照明器具の実施例に従うと、前記光符号化器は、振幅変調器を含み、前記第１識別器が、周波数復調器、ＣＤＭＡ復調器、及びオン／オフ・キーイング復調器のうちの１つを含む。これらの代替態様は、光の二重符号化に関する技術の好ましい組合せを表わす。すなわち、照明器具によって発される光の符号化、及び第１識別器を用いて取り扱われる反射された部分の反射識別符号化である。

請求項４に記載の照明器具の実施例に従うと、前記光符号化器は、パルス幅変調器とパルス幅変調器及びＣＤＭＡ変調器の組合せのうちの１つを含み、前記第１識別器は、高周波数復調器を含む。これらは、符号化の更なる有利な組合せである。

請求項５に記載の照明器具の実施例に従うと、前記光符号化器が、パルス幅変調器及びＣＤＭＡ変調器を含み、前記第１識別器は、低周波数復調器を含む。これは、より更に有利な代替態様である。

請求項６に記載の照明器具の実施例に従うと、前記検出器ユニットは、更に、前記受信光の少なくとも１つの光特性を決定するように構成される光特性決定手段を含む。このことは、以下に説明され得る照明器具に外部的に代替的に構成され得る決定手段に関して有利な領域である。照明器具にこの能力を備えさせることによって、照明器具は、ある程度自立的な構成体になる。決定手段は、要求に応じて、かなり簡単なマイクロコントローラから完全な中央処理器までのいずれかとして実施可能である。

請求項７に記載の照明器具の実施例に従うと、照明器具は、更に、前記検出器に接続され、出力信号を送信するための送信器を含む。送信器を用いることによって、検出される信号又は値は、例えば、複数の照明器具を制御する中央制御器、人間−機械インターフェイス、又はある種の監視若しくは光特性決定装置などの、外部装置へ転送可能である。

請求項９に記載の照明器具の実施例に従うと、前記中央制御ユニットは、更に、前記少なくとも１つの光特性に基づき、前記レトロリフレクタの位置における現在の光効果を決定し、前記位置において所望な光効果を得るために前記照明器具を制御するように構成される。この実施例は、本照明システムによって得られる制御可能性の有利な応用例を表わす。

請求項１１に記載の方法の有利な実施例に従うと、前記生成される光を発する前に、前記生成される光が個別符号化を用いて符号化され、前記受信光における前記反射器識別光符号化に加えて、前記個別符号化が認識される。

本発明のこれら及び他の態様、特徴及び有利な点は、以下に説明される実施例から明らかであり、これらを参照にして説明される。

本発明は、以下に、添付の図面を参照にしてより詳細に説明される。

図１は、本発明に従う照明器具の実施例の概略的ブロック図である。 図２は、本発明に従う照明器具の実施例の概略的ブロック図である。 図３は、本発明に従う照明システムの実施例の概略的ブロック図である。 図４は、本発明に従う方法の実施例のフロー図である。

図１を参照すると、照明器具１００は、光源１０２、光符号化器１０４、及び検出器ユニット１０６を含む。検出器ユニット１０６は、第１識別器１０８及び第２識別器１１０を含む。光符号化器１０４は、照明器具の出力光、すなわち光源１０２によって生成される光を、以下に更に説明され得る個別符号化を用いて、符号化するように構成される。出力光は、白色又は、例えば、光源に含まれる原色（赤、緑、青、アンバなど）発光コンポーネントによって生成されて色付きであり得る。発光コンポーネントは、（ガス放電）電球バルブ及び／又はＬＥＤとして実施化され得る。更に、個別符号化は、光源１０２レベルで、又は代替的に、原色が識別可能であるようにするために構成成分レベルで実行され得る。検出器１０６は、前記出力光の遠隔反射から生じる受信光を検出するように構成される。以下に更に説明されるように、遠隔反射は、レトロリフレクタを用いて通常得られる。より具体的には、検出器１０６の第１識別器１０８は、受信光の遠隔的に導入された反射器の識別光符号化を識別するように構成される。「反射器の識別」とは、反射が反射器において行われ、例えば床又は壁若しくは他の何れかのオブジェクトにおいてではないことを認識することを可能にする符号化を意味する。第２識別器１１０は、個別符号化、すなわち、照明器具自体を識別し、この符号化を他の照明器具の他の個別符号化から区別する符号化、を識別するように構成される。照明器具の基本実施例において、個別符号化は、用いられない、すなわち、光符号化器１０４及び第２識別器１１０は省略されることを特記されるべきである。この場合、光の識別は、以下に更に説明されるように、遠隔レトロリフレクタによって導入される光変調に依存する。

照明器具を用いて実行される方法の実施例は、図４に示されるボックス４０１に例示されるように、照明器具において光を生成するステップを含む。更に、この方法は、ボックス４０３における、個別符号化を用いて生成される光を符号化するステップ、ボックス４０５における、照明器具からこのように個別に符号化された光を発するステップ、ボックス４０７における、前記個別符号化光の遠隔反射から生じる光を、照明器具において受信するステップ、ボックス４０９における、受信光の遠隔で導入された反射器識別光符号化を識別するステップ、及び、ボックス４１１における前記個別符号化を識別するステップ、を含む。照明器具と組み合わせて上述される内容と対応して、この方法のより簡単な実施例において、個別符号化は省略され得る。

代替態様として、照明器具１００は、更に、前記検出器１０６に接続され、光データを外部装置へ送信するように構成される送信器１１２を含む。例示される実施例において、光データは、識別される受信される光を表わすデータ（例えば、光の量、光の色点及びそのスペクトル含有量）からなる、又は少なくとも含む。

図２における照明器具２００の別の実施例において、照明器具２００は、第１の実施例と関連して説明されるものと類似のユニットを含み、追加的に、検出器１０６は、ここではマイクロコントローラである、決定手段２１４によって提供される計算機的能力を含む。マイクロコントローラ２１４は、受信され識別される光の少なくとも１つの光特性を決定することを可能である。例えば、光の特性は、振幅又は光パワーであり得る。マイクロコントローラは、照明器具の出力を制御し、これにより、光特性の所望なレベルを得るように構成される。所望なレベルは、所定である。代替的に、照明器具２００は、追加的に、外部装置２１６へ前記光特性についての情報を送信する送信器２１２を含む。代替的に、送信器２１６は、送受信器である。この場合、外部装置へ設定されていた制御データを受け取ることが可能である。接続は、例示されるように無線、又は有線である。

光符号化器１０４は、通常、パルス幅変調器（ＰＷＭ）２１８及びＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス方式）変調器２２０を含む。すなわち、光源１０２は、ＣＤＭＡ変調電圧を供給され、この場合、ＣＤＭＡ変調は、個別的、すなわち照明器具２００に関して固有、であるように選択され、結果的に、個別符号化を加える。ＰＷＭは、発される光の強度を決定する。本発明の要約において既に上述されるような他の代替的な符号化技術が存在する。例示される符号化に関して、第２識別器１１０はＣＤＭＡ復調器である。

図３における照明システム３００のある実施例は、いくつかの照明器具３０２を含む。各照明器具３０２は、個別に符号化された、したがって、排他的に識別可能な、光を発する。中央制御器３０４は、照明器具３０２に接続される。この実施例において、接続は、有線接続であるように例示されるが、無線接続でもあり得る。レトロリフレクタ３０６は、光条件を発見するのが望ましい位置に配置される。各照明器具３０２の出力光の部分は、レトロリフレクタ３０６において、光が生じて来た供給源へ直接戻すように反射される。各照明器具３０２は、受信された光についての情報を中央制御器３０４へ伝達し、そして、中央制御器３０４は、照明器具３０２において受信された光の、例えば振幅などの、興味のある特定の光特性を決定する。言い換えると、ある位置における各照明器具の寄与を決定するのに使用される計算機能力は、中央制御器へ集中される。レトロリフレクタ３０６は、この実施例において、圧電トランスデューサなどの高周波数変調器である、光変調器３０８を有する。代替実施例は、照明器具の第１識別器の特性として既に間接的に上記において例証されており、低周波数変調器、ＣＤＭＡ変調器及び／又はオン／オフ・キーイング変調器を含む。レトロリフレクタの種類の選択は、部分的には、照明器具３０２において使用される符号化器の種類に依存する。

上記において、添付の請求項において規定される本発明に従う照明器具、照明システム、及び方法の実施例が説明されてきた。これらは、単に非制限的な例として考慮されるべきである。当業者によって理解されるように、多くの修正態様及び代替実施例が、本発明の範囲において可能である。

この文書の目的に関して、及び特に添付の請求項に関して、当業者にとってそれ自体明らかであるように、「有する」という動詞及びその活用形の使用は、他の要素又はステップの存在を排除せず、単数形の構成要素は、複数個の斯様な構成要素の存在を排除しないことを特記されるべきである。

Claims (11)

1. 出力光を発する光源と、前記出力光の遠隔反射から生じる受信光を検出するように構成される検出器ユニットと、を含む照明器具であって、前記検出器ユニットが、前記受信光の遠隔で導入された反射器識別光符号化を識別するように構成される第１識別器を含む、照明器具。
2. 請求項１に記載の照明器具であって、更に、個別符号化を用いて当該照明器具の前記出力光を符号化するように構成される光符号化器を含み、前記検出器は、更に、前記個別符号化を識別するように構成される第２識別器を含む、照明器具。
3. 請求項２に記載の照明器具であって、前記光符号化器は、振幅変調器を含み、前記第１識別器が、周波数復調器、ＣＤＭＡ復調器、及びオン／オフ・キーイング復調器のうちの１つを含む、照明器具。
4. 請求項２に記載の照明器具であって、前記光符号化器は、パルス幅変調器とパルス幅変調器及びＣＤＭＡ変調器の組合せのうちの１つを含み、前記第１識別器は、高周波数復調器を含む、照明器具。
5. 請求項２に記載の照明器具であって、前記光符号化器が、パルス幅変調器及びＣＤＭＡ変調器を含み、前記第１識別器は、低周波数復調器を含む、照明器具。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明器具であって、前記検出器ユニットは、更に、前記受信光の少なくとも１つの光特性を決定するように構成される光特性決定手段を含む、照明器具。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の照明器具であって、更に、前記検出器に接続され、前記検出器の出力信号を送信するための送信器を含む、照明器具。
8. 複数の請求項１に記載の照明器具、及びレトロリフレクタを含む照明システムであって、前記レトロリフレクタは、前記遠隔反射を提供するように構成され、且つ、前記レトロリフレクタは、反射器識別光符号化を用いて前記受信光を符号化するように構成される第２光符号化器を含み、当該照明システムは、更に、前記照明器具に接続され且つ少なくとも１つの光特性を決定するために前記照明器具の検出器のうちのそれぞれの出力信号を処理するように構成される中央制御ユニットを含む、照明システム。
9. 請求項８に記載の照明システムであって、前記中央制御ユニットは、更に、前記少なくとも１つの光特性に基づき、前記レトロリフレクタの位置における現在の光効果を決定し、前記位置において所望な光効果を得るために前記照明器具を制御するように構成される、照明システム。
10. 遠隔位置における光の特性を決定する方法であって、
    −照明器具において光を生成するステップと、
    −出力光として前記照明器具から前記生成される光を発するステップと、
    −前記照明器具において、前記出力光の遠隔レトロリフレクションから生じる光を受けるステップと、
    −前記受信光の遠隔で導入された反射器識別光符号化を識別するステップと、
    −前記受信光の光特性を決定するステップと、
    を含む方法。
11. 請求項１０に記載の方法であって、更に、
    −前記生成される光を発する前に、個別符号化を用いて前記生成される光を符号化するステップと、
    −前記受信光の前記個別符号化を識別するステップと、
    を含む方法。

Images