JP2015503204A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

照明器具（１ａ，１ｂ）及び照明器具を制御するための方法が開示される。照明器具（１ａ，１ｂ）は光源（２）及び超音波センサ（３）を含む。超音波センサ（３）は光源（２）に対する人（４）の存在及び移動方向を検出する。人（４）が光源（２）に向かって移動しているか或いは離れる方向に移動しているかに依存して、コントローラが光源（２）から放射される照明パラメータを変更する。

Description

本発明は歩道(path)又は車道(driveway)のような検出ゾーン内で検出される人の存在に応答して活性化する照明器具に関する。

戸外領域を照明するための壁取付け照明器具又は光源は、動作が検出されるときにランプのスイッチを入れる運動検出器をしばしば備える。検出器は、一般的には、体が放射する赤外線放射を検出する赤外線センサであるが、高周波数パルス波を放射してエコーを聞き、環境内の如何なる物理的変化をも検出する、超音波センサであってもよい。いずれの場合においても、その原理は、人の存在を検出し、そして、その人が周囲の状況を見ることができるよう、或いは、光源が安全目的のために用いられるならば、他の人が彼らの存在に気付かさせられるよう、光源を自動的に作動させて、ある領域を照らすことである。

一般的な課題は、人が光源に向かって歩いているときに、その人の眼に直接的に向かって、その人の眼の中に光源を光らせることなく、小道(pathway)又は中庭(courtyard)のような所要領域を照らすために、これらのランプを効果的に位置付けることが困難なことである。光源が接近して来る人の眼の中に直接的に光らないよう、光源を位置付け或いは方向付け得るが、その場合、光源は所要領域を効果的に照らし得ない。

人の位置を決定する複数の光源及びセンサを備えるシステムを提供することがＥＰ１４０８２７６Ａ２から知られている。光源はその人の場所で最大照明を生成するように制御される。

洋服棚用の相互作用照明システムを提供することがＵＳ２０１０／０３０１７６７Ａ１から知られており、光源は棚からの人の距離に依存して制御される。

本発明は従来技術の問題を解決することを目的とする。

本発明によれば、光源と、センサと、コントローラとを含む、照明器具が提供される。コントローラは、センサが光源に向かう人の動作を検出するか或いは光源から離れる人の動作を検出するかに依存して、光源の照明パラメータを異なって変更するよう構成される。

好適実施態様において、光源は、複数の発光素子を含み、コントローラは、センサが光源に向かう人の動作を検出するときに照明パラメータを変更するために、発光素子の少なくとも一部を制御するよう構成される。これは光源に面する人の視力がその人の眼の中に直接的に光らされるグレア又は過剰な光の故に害されるのを防止するためである。

コントローラは、センサが光源に向かう人の動作を検出するときに発光素子の一部を非活性化することによって、照明パラメータを変更するよう構成され得る。発光素子の一部を非活性化することは、電力レベルを制御することを必要とせずに光の強さを減少させる簡単な方法である。

コントローラは、光源からの人の距離に依存して非活性化される発光素子の数を変更するよう構成され得る。従って、人が光源により近いときには、人が光源から更に離れるとき並びに光源から放射される光が刺激を引き起こす可能性が高いときと比べて、非活性化される光の数はより大きくあり得る。

コントローラは、センサが光源に向かう人の動作を検出するときに、発光素子の少なくとも一部に供給される電力を減少させるよう構成され得る。むしろ、或いは発光素子を非活性化することに加えて、発光素子の一部又は全部に供給される電力レベルを単純に減少させることが好ましくあり得る。

コントローラは、光源からの人の距離に依存して発光素子の少なくとも一部に供給される電力を変更するよう構成され得る。結果的に、グレアを最小限化するために、人が発光素子により近いときに、より大きい電力削減を利用し得る。

好ましくは、照明器具は、発光素子によって放射される光を、光が他の光源によって方向付けられる方向とは異なる方向に方向付けるよう、発光素子の前に位置付けられるレンズを含む。これは光が異なる方向に方向付けられることを可能にする、即ち、レンズを通じて方向付けられる光を特定の方向に集束させ得る。

更なる実施態様によれば、人が光源に接近しているのをセンサが検出するときに、レンズの背後の発光素子がコントローラによって活性化され、レンズは、発光素子によって放射される光を、センサが光源に接近している人を検出するときにコントローラによって非活性化される他の発光素子によって放射される光に対して下向きの方向に方向付けるよう構成される。

他の実施態様は、レンズの背後の発光素子から放射される光をレンズに向かう方向に方向付けるよう位置付けられる反射器を含む。反射器は、レンズの背後の素子によって放射される光からの迷光がレンズを迂回するのを防止する。

他の実施態様において、レンズは、第１のレンズであり、他の光源は、少なくとも１つの更なるレンズの背後に配置され、前記又は各々の更なるレンズは、他の光源が照明されるときに、他の発光素子から放射される光の広がりを選択的な方向に方向付けるよう動作可能である。レンズは光を異なる方向に方向付け或いは集束させるので、レンズのうちの１つ又はそれよりも多くのレンズの背後の発光素子を活性化させ或いは非活性化させることによって光を制御し得る。

発光素子の一部の前にバッフルを位置付け得る。コントローラは、人が光源に接近しているのをセンサが検出するときに、バッフルの背後にある発光素子を除く発光素子の全てを非活性化するよう構成される。バッフルは、さもなければ光に接近する人にグレアを引き起こすであろう光を、光から離れる方向に方向付ける。

１つの実施態様によれば、コントローラは、人が光源から離れる方向に移動しているのをセンサが検出するときに、全ての発光素子を照明するよう構成される。人が光源から離れる方向に移動しているならば、光が人の眼の中に直接的に光らないので、この場合には、全ての発光素子を活性化し得る。発光素子は、ＬＥＤを含み得る。ＬＥＤは小さく低出力であるので、数多くのＬＥＤを単一の照明器具ハウジング内に容易に組み込み得る。センサは、超音波センサであり得る。

更に、本発明によれば、照明器具を制御する方法が提供され、照明器具は、光源と、センサと、コントローラとを含む。当該方法は、センサが光源に向かう人の動作を検出するか或いは光源から離れる人の動作を検出するかに依存して、光源の照明パラメータを異なって変更するようコントローラを構成するステップを含む。

次に、添付の図面を参照して、ほんの一例によって、好適実施態様を記載する。

本発明を示す概略図である。 図１の発明を示す概略図である。 図１及び２の発明を示す概略図であり、多数の照明器具が同時に配置されている。 図１−３の光源を示す概略図である。 図４の光源を示す他の概略図である。

距離を測定するために超音波センサを用いることが当該技術分野において知られており、圧電送受波器が制御された期間及び周波数の超音波パルスを放出し、次に、センサが如何なる戻りエコー波をも検出する。送受波器はセンサであり得る。しかしながら、送受波器及びセンサが別個の構成部品であるならば、正確な測定値を得るために、それらは互いに近接して配置されなければならない。エコー波は反射して任意の物体からセンサに戻される、送受波器によって放射される超音波である。センサは波の放射とエコー波の検出との間の時間差を計るよう構成される。この時間は、空中の波の速度の知識と組み合わせられて、センサから物体までの距離が決定されることを可能にする。適切な超音波パルスは、４０ｋＨｚの周波数で約２０パルスであり得る。この種の超音波センサは当該技術分野において周知であり、この発明の一部を形成しない。このため、更なる詳細な記載は含められない。

図面を参照すると、図１及び２は、照明器具１の概略図を示しており、照明器具１は、可変光源２と、超音波センサ３とを含む。移動物体４、この場合には、犬を歩かせる人も示されている。

図１は、人及び犬４が光源２及びセンサ３に向かって移動しているときの照明器具１を示している。超音波センサ３は照明ゾーン５に向かって方向付けられ、超音波パルス６を放射し、次に、移動物体４を示す反射エコー波７における変化を聞き、センサ３から移動物体４までの距離を監視する。これは照明器具１が人４の動作の方向を決定することを可能にする。

動作の方向が決定されるや否や、照明ゾーン５内の照明が光源２に向かって移動する人４のためにより適切であるよう、コントローラが光源２の照明パラメータを変更する。例えば、照明パラメータは光の方向であり得る。この場合、光８は人４の前方歩道内に下向きに方向付けられる。代替的に、照明パラメータは光８の強さであってもよく、人を唖然とさせ或いは視力を害し得る光８が人の眼の中に直接的に光らないよう、人４が光源２に向かって移動しているときに、光の強さが減少させられる。光８を直接的に人４に向けるのではなく、光８を人４の経路(path)内に方向付けることは、人の顔で輝く光のグレア又は目眩まし効果を伴わずに、人がどこに向かっているのかを人がより明らかに見ることを可能にする。

多数の人及び／又は物体が照明器具に接近し或いは離れるとき、コントローラは照明器具に最も近い人に基づき光を向ける。

本発明の照明器具は複数のＬＥＤを光源として使用し、特定のＬＥＤのスイッチを切ることによって光の強さを減少させ得る。更に、光を適切な方向、即ち、接近する人の顔に向かって上向きにではなく足に向かって下向きに光を方向変更するレンズの背後に位置付けられるＬＥＤを照明させることによって、光の方向を変更し得る。更に、レンズの背後に位置付けられる光コリメーティング素子を備える複数のＬＥＤを用いることによって光の方向を変更可能であり、それによって、幾つかのＬＥＤのスイッチを入れたり切ったりすることによって光の方向を変更し得る。代替的に、電気アクチュエータのような機械的手段を通じて、レンズの位置を制御し得る。

図２は、照明区具１と、光源２及びセンサ３から離れる方向に移動する人４とを示している。超音波センサ３は移動物体４までの距離がが増大していることを検出し、システム１は人４が光源２から離れる方向に移動していることを推定する。次に、照明パラメータ、即ち、光９の方向及び／又は強さは、人４の周りの領域がより効果的に照らされるよう、コントローラによって修正される。この場合、光９は人４に向かって方向付けられ得、より大きい強さを有し得る。何故ならば、人４は他の方向に面しており、人４に対して入射する光の増大による悪影響を受けないからである。これは人４の周りの領域を照らし、そして、可能であれば、人４の前の歩道も照らす。

図３は、大きな照明ゾーン５を覆うために多数の照明器具１をどのように用い得るかを示している。第１の照明器具１ａ及び第２の照明器具１ｂが図３に示されており、それらは図１及び２を参照して記載されたものと同じである。この場合、第１及び第２の照明器具１ａ，１ｂは、互いに対向し合って位置付けられる。人４が（図面中に描写されるように右から左に）第１の照明器具１ａに向かって移動するとき、第１の照明器具１ａは、光８を人４に直接的に向けるのではなく、下向きに方向付けるのに対し、第２の照明器具１ｂは、人４の直ぐ周りの領域を照らすよう、光９を人４に向かって方向付ける。このようにして、人４の前の歩道及び人４の周りの領域が照らされる。人４が第２の照明器具１ｂに向かって反対方向に移動するならば、システムは照明方向を逆転させる。この発明の利点は、照明器具間の如何なる直接的な通信も必要とせずに、多数の照明器具を用いて光が最適な方法において方向付けられることである。

図４及び５は、光が放射される方向を調節し得る光源２の概略図を示している。光源２は、第１のＬＥＤモジュール１０と、第２のＬＥＤモジュール１０モジュール１１と、光方向付け箔１５と、反射器１２とを含む。１つ又は多数の光コリメーティング素子を備える１つ又は多数のＬＥＤモジュール１０でＬＥＤモジュール１０及び１１を構成し得る。コントローラによってモジュール内の１つ又は多数のＬＥＤを独立的に制御し得る。光方向付け箔１５は、広角レンズ１３と、狭角レンズ１４とを含み、第１及び第２のＬＥＤモジュール１０，１１は、これらのレンズ１３，１４に隣接して位置付けられる。第１のＬＥＤモジュール１０からの光は、主として広角レンズ１３に向かって方向付けられ、第２のＬＥＤモジュール１１からの光は、主として狭角レンズ１４に向かって方向付けられる。第１のＬＥＤモジュール１０及び広角レンズ１３は、第２のＬＥＤモジュール１１及び狭角レンズ１４より上に位置付けられる。反射器１２は、第２のＬＥＤモジュール１１の背後及び上に位置付けられ、第２のＬＥＤモジュール１１からの光が広角レンズ１３に達するのを防止する。

図４は、人４が光源２及びセンサ３から離れる方向に移動するときに実施される条件における光源２を示している。第１及び第２のＬＥＤモジュール１０，１１は照明され、光検出器１５は光９を所要方向に方向付ける。広角レンズ１３は、第１のＬＥＤモジュール１０からの光を、照明領域５全体に亘って方向付ける。広角レンズ１３より下に位置付けられる狭角レンズ１４は、第２のＬＥＤモジュール１１からの光を、光源２の前の地面に向かって方向付ける。

図５は、移動物体４が光源２及びセンサ３に向かって移動するときの光源２を示している。広角レンズ１３に対応する第１のＬＥＤモジュール１０のスイッチが切られ、第２のＬＥＤモジュール１１のスイッチが入れられる。光８は狭角レンズ１４を通り、狭角レンズ１４は、移動物体４の前方経路において、光８をある角度で光源２の前の領域に向かって方向付ける。

超音波センサ３は、移動物体４の存在を検出し且つ光源２に対する移動物体４の移動の方向を決定するために用いられる。これは光源２が適切に構成されることを可能にする。移動物体４が所定のときに方向付けられないならば、光源２のスイッチが切られる。

上述の実施態様において、光源は、光ゾーン内の人の移動方向に依存して、放射される光の方向を調節するよう構成される。しかしながら、その上或いは代わりに、放射される光の強さ及び／又は色を変更するようにも光源を構成し得る。人の視力が害されるのを防止するために、人が光源に向かって移動するとき、光の強さを減少させ得る。また、放射される光の色を変更することは、人のグレア又は視覚障害を減少させ得る。

図１−５を参照して記載した照明器具１は、光源２に向かって或いは光源２から離れる方向に移動する物体４に適した２つの光設定を含む。２つよりも多くの方向に光を向け得るより多くのＬＥＤモジュール及びより多くのレンズを備える類似のシステムを実施することも可能であり得る。超音波センサは、センサと物体との間の距離並びに物体の移動方向を測定し得るので、光源が光を移動物体に向かって正確に方向付けるよう制御し得る。必要であれば、追加的な制御ソフトウェア及び高仕様超音波センサを用い得る。

上述の実施態様は、同じ平面内に配置される光源２及びセンサ３を含む。これは必要ではない。即ち、システムが据付中に構成され或いは較正される限り、光源及びセンサを異なる場所に配置し得る。

物体が光源に向かって並びに光源から離れる方向に移動し得ない照明ゾーンのために、光を異なる方向に方向付けるよう照明器具のレンズを構成し得る。例えば、照明器具が狭い歩道の側壁で用いられるならば、歩道に沿って移動する物体を検出するためにセンサを直交方向に方向付け、次に、その歩道を横断して横方向に放射される光を変更するよう光源を構成し得る。

照明システム内の他のランプを照明するために、センサに向かう或いはセンサから離れる移動の方向も用い得ることも想起される。例えば、人がセンサから離れる方向に移動することが決定されるならば、人が背後からだけ照明されないよう並びに人が自分の影の中を歩かないよう、人の前で他のランプを照明し得る。センサに向かう或いは離れる移動の方向の結果、一次光源から放射される光の強さ及び／又は光の方向を制御することに加えて、低レベル歩道照明も特定の方向において照明し得る。

電源の調節を必要とせずに、ＬＥＤモジュールから放射される光の強さを減少させるために、バッフルをＬＥＤモジュールの前に位置付け得る。このようにして、物体が光源に向かって移動しているとき、コントローラは、バッフルの背後に配置されない光源のスイッチを切る。

「含む」という用語は他の素子又はステップを排除しないこと並びに単数形の使用は複数を排除しないことが理解されよう。特定の手段が相互に異なる従属項において引用されているという単なる事実は、それらの手段の組み合わせを有利に用い得ないことを示さない。請求項中の如何なる参照記号も請求項の範囲を限定するものとして解釈されてはならない。

本出願において請求項は特定の機能の組み合わせに対して策定されているが、本発明の開示の範囲は、それが何れかの請求項において現時点で請求されている発明と同じ発明に関係しようが関係しまいが、それが親発明と同じ技術的課題の一部又は全部を軽減しようが軽減しまいが、ここに明示的に又は暗示的に開示されるあらゆる新規な機能又は機能のあらゆる新規な組み合わせ又はそれらの一般化も含む。出願人は本発明の審査中に或いは本発明に由来する何れかの他の出願の審査中にそのような機能及び／又は機能の組み合わせに対して新しい請求項が策定され得ることをここに通知する。

後述の請求項の範囲内に入る他の修正及び変形は当業者に明らかであろう。

Claims (15)

1. 光源と、
   センサと、
   コントローラとを含む、
   照明器具であって、
   前記コントローラは、前記センサが前記光源に向かう人の動作を検出するか或いは前記光源から離れる人の動作を検出するかに依存して、前記光源の照明パラメータを異なって変更するよう構成される、
   照明器具。
2. 前記光源は、複数の発光素子を含み、前記コントローラは、前記センサが前記光源に向かう人の動作を検出するときに前記照明パラメータを変更するために、前記発光素子の少なくとも一部を制御するよう構成される、請求項１に記載の照明器具。
3. 前記コントローラは、前記センサが前記光源に向かう人の動作を検出するときに前記発光素子の一部を非活性化することによって、前記照明パラメータを変更するよう構成される、請求項２に記載の照明器具。
4. 前記コントローラは、前記光源からの前記人の前記距離に依存して非活性化される発光素子の数を変更するよう構成される、請求項３に記載の照明器具。
5. 前記コントローラは、前記センサが前記光源に向かう人の動作を検出するときに、前記発光素子の少なくとも一部に供給される電力を減少させるよう構成される、請求項２又は３に記載の照明器具。
6. 前記コントローラは、前記光源からの前記人の前記距離に依存して前記発光素子の少なくとも一部に供給される電力を変更するよう構成される、請求項５に記載の照明器具。
7. 前記発光素子によって放射される光を、光が他の光源によって方向付けられる前記方向とは異なる方向に方向付けるよう、前記発光素子の前に位置付けられるレンズを含む、請求項２乃至６のうちの何れか１項に記載の照明器具。
8. 人が前記光源に接近しているのを前記センサが検出するときに、前記レンズの背後の発光素子が前記コントローラによって活性化され、前記レンズは、前記発光素子によって放射される光を、前記センサが前記光源に接近している人を検出するときに前記コントローラによって非活性化される前記他の発光素子によって放射される前記光に対して下向きの方向に方向付けるよう構成される、請求項７に記載の照明器具。
9. 前記レンズの背後の前記発光素子から放射される光を前記レンズに向かう方向に方向付けるよう位置付けられる反射器を含む、請求項７又は８に記載の照明器具。
10. 前記レンズは、第１のレンズであり、前記他の光源は、少なくとも１つの更なるレンズの背後に配置され、前記又は各々の更なるレンズは、前記他の光源が照明されるときに、前記他の発光素子から放射される光の広がりを選択的な方向に方向付けるよう動作可能である、請求項７乃至９のうちの何れか１項に記載の照明器具。
11. 前記発光素子の一部の前に位置付けられるバッフルを含み、前記コントローラは、人が前記光源に接近しているのを前記センサが検出するときに、前記バッフルの背後にある発光素子を除く発光素子の全てを非活性化するよう構成される、請求項２乃至１０のうちの何れか１項に記載の照明器具。
12. 前記コントローラは、前記人が前記光源から離れる方向に移動しているのを前記センサが検出するときに、全ての前記発光素子を照明するよう構成される、請求項２乃至１１のうちの何れか１項に記載の照明器具。
13. 前記発光素子は、ＬＥＤを含む、請求項２乃至１２のうちの何れか１項に記載の照明器具。
14. 前記センサは、超音波センサである、請求項２乃至１３のうちの何れか１項に記載の照明器具。
15. 照明器具を制御する方法であって、
    前記照明器具は、光源と、センサと、コントローラとを含み、
    当該方法は、
    前記センサが前記光源に向かう人の動作を検出するか或いは前記光源から離れる人の動作を検出するかに依存して、前記光源の照明パラメータを異なって変更するよう前記コントローラを構成するステップを含む、
    方法。

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