JP2021508934A - モーションセンサを備える照明デバイス - Google Patents
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Abstract
光を放出するための光源と、センサの視野内の経路に沿った複数のロケーションからの赤外線放射を検出するように構成されるセンサと、複数のロケーションのうちの少なくとも１つのロケーションから放出される赤外線放射をセンサに到達する前に減衰又は阻止するように少なくとも１つのロケーションとセンサとの間に配置される少なくとも１つの減衰要素と、コントローラとを含む、照明デバイスが提供される。少なくとも１つの減衰要素はさらに、センサから出力される信号が、占有者が経路に沿って移動している場合、経路に沿った占有者の移動方向を示すようにセンサの視野に対して配置される。コントローラは、占有者の移動方向に基づいて光源を制御するように構成される。
Description
本開示は、照明デバイスの分野に関する。とりわけ、本開示は、光源を制御するために占有センサを利用する照明デバイスの分野に関する。
照明デバイス（例えば、照明器具(luminaire)、灯具(light fitting)又は照明具(light fixture)等）は、例えば、部屋又は屋外エリアの照明を提供するためによく使用されている。最も基本的な照明デバイスは、照明が必要とされる場合にユーザが照明デバイスをオンすることができ、照明がもはや必要とされない場合にユーザが照明デバイスをオフすることができるように、例えばスイッチを使用してオン及びオフされることができる。ある状況によっては、ユーザ自身が、必要に応じて照明デバイスをオン又はオフにできないことがある。他の状況では、ユーザは、もはや必要とされない場合に照明デバイスをオフにすることを単に忘れることがあり、これは、電気及びメンテナンスの面で不要なコストを招く。
これらの問題を克服するために、照明デバイスは、占有者によって放出される赤外線放射を検出することによって特定のエリア内の斯かる占有者の存在を検出し得る占有センサに接続されてもよい。その後、コントローラを使用して、照明デバイスは、占有センサが占有者の存在を検出したか否かに応じてオン及びオフに切り替えられてもよい。
しかしながら、照明デバイスと一緒の占有センサの使用は、製造コストの増加を招く可能性があり、ユーザエクスペリエンス及び運用コストの両方に対する需要の増加を依然として満たさない可能性がある。したがって、改善された照明デバイスの必要性がある。
本開示は、上述の要件を少なくとも部分的に満たそうとするものである。
これを達成するために、独立請求項によって規定されるような照明デバイスが提供される。さらなる実施形態は、従属請求項で提供される。本開示はまた、互いに通信可能に結合される少なくとも２つの照明デバイスを含む照明構成(lighting arrangement)を提供する。
本開示の第１の態様によれば、照明デバイスが提供される。照明デバイスは、可視光を放出するための光源を含む。照明デバイスはさらに、センサの視野内の経路に沿った複数のロケーションからの赤外線放射を検出するように構成されるセンサを含む。センサはさらに、経路に沿った占有者の存在を示す信号を出力するように構成される。
照明デバイスはさらに、少なくとも１つの減衰要素を含む。少なくとも１つの減衰要素は、複数のロケーションのうちの少なくとも１つのロケーションとセンサとの間に配置される。少なくとも１つの減衰要素は、複数のロケーションのうちの少なくとも１つのロケーションからの赤外線放射をセンサに到達する前に減衰又は阻止するように少なくとも１つのロケーションとセンサとの間に配置される。減衰要素はさらに、センサから出力される信号が、占有者が経路に沿って移動している場合、経路に沿った占有者の移動方向を示すように（センサの）視野に対して配置される。照明デバイスはさらに、センサから出力される信号を受信する、及び占有者の移動方向に基づいて光源を制御するように構成されるコントローラを含む。
照明デバイスはさらに、前記複数のロケーションのうちの少なくとも１つのロケーションとセンサとの間に配置され、また少なくとも１つのロケーションと光源との間に配置されるカバープレートを含む。カバープレートは、前記可視光に対して透明又は半透明である。少なくとも１つの減衰要素は、カバープレートの一部を形成する。減衰要素の外側(outside)、又は減衰要素から離れて(away from)、カバープレートは、赤外線放射に対して少なくとも部分的に透明である。
光源は、可視光を放出するように構成され、照明デバイスは、例えば部屋又は屋外空間を照らすために利用されてもよい。同時に、センサが、センサの視野内の占有者から放出され得る赤外線放射を検出するために使用されてもよい。占有者は、例えば、照明デバイスが設置されている部屋の経路に沿って歩き回る人であってもよい。少なくとも１つの減衰要素を使用することにより、照明デバイスは、例えば照明デバイスが設置されている部屋に占有者が存在することを決定するだけでなく、単一のセンサのみを使用して占有者がどの方向に移動しているかを決定してもよい。方向は、経路に対して定義されてもよく、経路は、照明デバイスのセンサの視野に対して定義されてもよい。この場合、コントローラは、占有者が存在するかどうかに基づくだけでなく、占有者が移動している方向にも基づいて光源を制御してもよい。これは、例えば、ユーザエクスペリエンスの増加及び／又は例えば照明デバイスが配置される部屋若しくは屋外空間の必要な照明を提供するより費用効率の高い方法を提供し得る、よりフレキシブルな照明デバイスを提供することができる。
本明細書で使用される場合、「経路(path)」は、複数の経路も除外しない。センサは、自身の視野内の複数の経路をカバーしてもよい。複数の経路は、例えば、すべてが実質的に同じ経路をたどってもよく、又は複数の経路は、別個であり、例えば、センサの視野内の別個のロケーションで開始及び終了してもよい。
一部の実施形態では、照明デバイスはさらに、センサに向けて赤外光を方向付けるためのレンズを含んでもよい。レンズを使用することにより、センサの視野は拡大されてもよく、センサは、より広い範囲の角度及び／又は方向から入射する赤外線放射を検出してもよい。少なくとも１つの減衰要素は、レンズの一部を形成してもよい。
一部の実施形態では、少なくとも１つの減衰要素は、ヒートステンシルされた要素(heat-stenciled element)、プレスオンモールドされた要素(press-on-molded element)、（例えば、熱溶解モデリング(fused deposition modeling)及び／又はインクジェットを使用した）３Ｄ印刷された要素、又はディスペンスされた要素(dispensed element)であってもよい。少なくとも１つの減衰要素は、例えば、加熱されたステンシル(heated stencil)、プレスオンモールド(press-on-mold)、３Ｄプリンタ及び／又はディスペンサ(dispenser)を使用することによって製造されてもよい。例えば、減衰要素がレンズの一部を形成することである場合、少なくとも１つの減衰要素は、標準的なレンズを修正することによって製造されてもよい。ステンシルは、例えば、加熱され、少なくとも１つの減衰要素が位置することになる領域におけるレンズの光学特性を、これらの領域が、特に７〜１４μｍの範囲の、赤外光／放射を阻止する、又は赤外光／放射の減衰の増加を少なくとも有するように変更するために使用されてもよい。
照明デバイスは、カバープレートを含む。カバープレートは、複数のロケーションのうちの少なくとも１つのロケーションとセンサとの間に配置される。少なくとも１つの減衰要素は、カバープレートの一部を形成する。カバープレートは、例えば、周囲環境条件からセンサを保護してもよい。カバープレートは、特に４００〜７００ｎｍの範囲の、可視光に対して透明（又は少なくとも半透明）である。減衰要素の外側、又は減衰要素から離れて、カバープレートは、特に７〜１４μｍの範囲のすべて又は一部の、赤外光／放射に対して透明である。
本明細書では、「可視光」は、４００〜７００ｎｍの範囲内に入る光として定義されてもよい。
本明細書では、「赤外線放射／光」は、７〜１４μｍの範囲内に入る放射線／光として定義されてもよい。
カバープレートは、少なくとも１つのロケーションと光源との間に配置される。カバープレートは、可視光（例えば、光源によって放出される可視光）に対して透明又は半透明である。カバープレートは、周囲環境条件からセンサ及び光源の両方を保護し得る一方、光源によって放出された光（例えば、可視光）は依然として、影響を受けない又は何らか拡散して該カバープレートを通過することを可能にする。少なくとも１つの減衰要素は、人間の目には見えないが、依然として赤外線放射を阻止又は減衰することができるようにカバープレートに組み込まれてもよい。カバープレートの少なくとも一部は、７〜１４μｍの範囲のすべて又は一部の赤外線放射／光（例えば、占有者によって放出された赤外線放射）に対して少なくとも部分的に透明である。
一部の実施形態では、カバープレートは、少なくとも部分的にポリエチレン製であってもよい。
一部の実施形態では、少なくとも１つの減衰要素は、ポリマ又は重合性分子から選択される材料を含んでもよい。例には、例えば、アクリレート及び／又はエポキシドが含まれてもよい。少なくとも１つの減衰要素の材料は、アルコール基、エーテル基（９８０−１２５０ｃｍ−１）、ビニル基、二重結合アルケン(double bond alkene)（＝ＣＨ−Ｈ、変角(bending)、６７５−１０００ｃｍ−１）、アミン基（Ｃ−Ｎ結合）、エステル基（１０３５−１３００ｃｍ−１）、ハロゲン化アルキル基（Ｃ−Ｆ、伸縮(stretch)、１０００−１４００ｃｍ−１；Ｃ−Ｃｌ、伸縮、６００−８００ｃｍ−１；Ｃ−Ｂｒ、伸縮、５００−６００ｃｍ−１；Ｃ−Ｉ、伸縮、５００ｃｍ−１）、芳香環、及びシアノ／ニトリル基、の官能基のうちの少なくとも１つを有してもよい。
一部の実施形態では、少なくとも１つの減衰要素は、ポリエステル（例えば、ポリカーボネート又はポリエチレンテレフタレート）、ポリアクリレート（例えば、ポリ（メチルメタクリレート）、ＰＭＭＡ）、ビニルポリマ（例えば、ポリスチレン又はポリビニルアルコール）、及びアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）の群から選択される材料を含んでもよい。
一部の実施形態では、少なくとも１つの減衰要素は、印刷され、例えば紫外線光又は熱によって硬化され得る、例えば、ビスフェノールＡジアクリレート、アクリル酸、ヘキサンジオールジアクリレート、ビスフェノールＡエポキシ等の反応性モノマを使用することにより作られてもよい。
一部の実施形態では、少なくとも１つの減衰要素は、センサの視野に対して非対称に配置されてもよい。センサは、例えば、視野がセンタリングされる主光軸を有してもよい。少なくとも１つの減衰要素は、センサの主光軸に対して非対称に配置されてもよい。例えば、２つの減衰要素が設けられる場合、これらの要素の非対称配置は、それらをセンサの主光軸に対して異なる距離で配置することを含んでもよい。少なくとも１つの減衰要素をセンサの視野に対して非対称に配置することは、経路に沿った占有者の移動方向を決定するアビリティをさらに改善することができる。
一部の実施形態では、光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んでもよい。ＬＥＤは、例えば部屋又は屋外空間を照らす電力効率の良い方法を提供することができる。
一部の実施形態では、コントローラは、占有者が第１の方向に経路に沿って移動することが検出される場合光源をオン状態に設定又は保持するように、及び／又は占有者が第１の方向とは反対の第２の方向に経路に沿って移動することが検出される場合光源をオフ状態に設定又は保持するように構成されてもよい。例えば、経路が２つの領域（例えば、２つの部屋、又は例えば部屋と当該部屋に通じる廊下）を繋ぐ場合、第１の方向における占有者の移動は、占有者がこれらの領域のうちの一つに入ることに対応し、この領域の照明が必要になると仮定されてもよい。また、第２の方向における占有者の移動は、占有者が前記領域を出ることに対応し、前記領域の照明はもはや必要ではないと仮定されてもよい。コントローラは相応に光源を制御してもよく、これは、ユーザエクスペリエンス及びコストの両方の点でより改善された照明プロセスを提供する。
一部の実施形態では、コントローラは、占有者が第１の方向に経路に沿って移動することが検出される場合に開始する第１の期間の経過後に光源をオフ状態に設定又は保持するように、及び／又は占有者が第１の方向とは反対の第２の方向に経路に沿って移動することが検出される場合に開始する第２の期間の経過後に光源をオフ状態に設定又は保持するように構成されてもよい。第２の期間は、例えば、第１の期間よりも短くてもよい。例えば、経路が領域の入口からくる／出口に向かう場合、第１の方向における占有者の移動は、占有者が領域に入ることに対応し、したがって、領域は照明されるべきであると仮定されてもよい。また、第２の方向における占有者の移動は、占有者がもうすぐ領域を出ることに対応し、したがって、領域は短い追加の期間を超えて照明される必要がないと仮定されてもよい。
一部の実施形態では、コントローラは、第１の方向への経路に沿った経時的な占有者の正味の移動(net movement of occupants)を推定するように構成されてもよい。コントローラは、例えば、第１の方向に経路に沿って移動する占有者の推定された数から第１の方向と反対の第２の方向に経路に沿って移動する占有者の推定された数を減算することにより占有者の正味の移動を推定してもよい。コントローラは、第１の方向への経路に沿った経時的な推定された占有者の正味の移動が所定の閾値を下回る場合光源をオフ状態で運用してもよい。閾値は、事前定義された値であってもよく、又は閾値は、１つ以上の基準に基づいてコントローラ自体によって計算されてもよい。例えば、経路は、より広い領域に向かう／より広い領域からくる廊下を介して通じ、廊下を介す占有者の正味の移動を追跡することは、より広い領域内に依然存在する占有者の数を推定することを可能にし得ると仮定されてもよい。例えば、より広い領域に存在する占有者がもはやいないこと、したがって、より広い領域はもはや照明を必要としていないことが決定されてもよい。事前定義された値は、例えば、より広い領域が空であるときを推定するためにゼロであってもよい。
一部の実施形態では、照明デバイス及びセンサは、第１の方向への経路に沿った移動が、占有者が部屋に入ることに対応し、第２の方向への経路に沿った移動が、占有者が部屋を出ることに対応するように部屋に配置されるように適応されてもよい。
本開示は、特許請求の範囲に列挙されている特徴のすべての可能な組み合わせに関する。さらなる目的及び利点は、例示的な実施形態によって以下で述べられる。
ここで、例示的な実施形態が、添付の図面を参照して以下で述べられる。
本開示の実施形態による照明デバイスを概略的に示す。
本開示の実施形態による照明デバイスにおけるセンサによって出力される信号を概略的に示す。
本開示の実施形態に係る照明デバイスを概略的に示す。
本開示の実施形態による照明デバイスを概略的に示す。
図面では、特に明記しない限り、同様の参照番号は同様の要素に使用される。反対に明確に述べられていない限り、図面は、例示的な実施形態を説明するために必要な要素のみを示し、明確にするために、他の要素は省略又は単に示唆されている場合がある。図に示されているように、要素及び領域のサイズは、例示の目的で誇張されている場合があり、斯くして、実施形態の一般的な構造を示すために提供されている。
ここで、例示的な実施形態が、添付の図面を参照して以下でより完全に述べられる。図面は、現在好ましい実施形態を示しているが、本発明は、多くの異なる形態で実施されてもよく、本明細書で述べられている実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、徹底性及び完全性のために提供されており、本開示の範囲を当業者に完全に伝える。
図１を参照して、一部の実施形態による照明デバイスが以下で述べられる。
図１は、照明デバイス１００を概略的に示す。照明デバイス１００は、例えば部屋又は屋外空間を照らすために利用され得るように、光を放出するための光源１１０を含む。照明デバイス１００は、例えば、天井、壁、又は任意の他の適切な構造に取り付けられてもよい。光源１１０は、例えば、１つ以上の蛍光電球又は蛍光灯、１つ以上の白熱電球又は白熱灯、１つ以上の発光ダイオード、及び／又はそれらの組み合わせを含んでもよい。光源１１０は、例えばメイングリッドから、又は１つ以上の電池から給電され得ることが想定される。
照明デバイス１００は、センサ１２０を含む。センサ１２０は、視野（ＦＯＶ）１２２を有する。視野１２２内で、センサ１２０は、センサ１２０のＦＯＶ１２２内の経路１４２に沿った複数のロケーション１４０からの赤外線放射１３０＿１、１３０＿２、...、１３０＿（ｎ−１）、１３０＿ｎを検出してもよく、センサは、占有者１５０がセンサ１２０のＦＯＶ１２２内で複数のロケーション１４０のうちのいずれかに存在することを示し得る信号（図示せず）を出力してもよい。
図１では、複数のロケーション１４０は、例示の目的で、別個のロケーション（又はポイント）１４０＿１、１４０＿２、...、１４０＿（ｎ−１）、１４０＿ｎのセットとして示されている。また、ロケーション１４０＿１、１４０＿２、...、１４０＿（ｎ−１）、１４０＿ｎの各々は空間内の有限エリアを表し得る、及び／又はロケーション１４０＿１、１４０＿２、...、１４０＿（ｎ−１）、１４０＿ｎは連続体(continuum)を形成し得ることが想定される。例えば、占有者１５０がロケーション１４０＿（ｎ−１）に存在する場合、占有者１５０によって放出された赤外線放射１３０＿（ｎ−１）は、センサ１２０によって検出され得、センサは、複数のロケーション１４０のうちの１つにおける占有者１５０の存在を示す信号を出力してもよい。
照明デバイス１００はさらに、少なくとも１つの減衰要素１６０を含む。少なくとも１つの減衰要素１６０は、例えばロケーション１４０＿２に位置する占有者によって放出される、赤外線放射１３０＿２をセンサ１２０に到達する前に阻止又は減衰するように、ロケーション１４０＿２とセンサ１２０との間に配置される。センサ１２０のＦＯＶ１２２に対して、少なくとも１つの減衰要素１６０は、占有者１５０が経路１４２に沿って移動する場合、センサ１２０から出力される信号が、経路１４２に沿った占有者１５０の移動方向を示すように配置される。センサ１２０によって出力される信号は、例えば、占有者１５０が経路１４２に沿って矢印１５２によって示される第１の方向に移動していること、又は占有者１５０が経路１４２に沿って矢印１５４によって示される第２の方向に移動していることを示してもよい。ここで、第１の方向は、第２の方向と反対である。
照明デバイス１００はまた、コントローラ１７０を含む。コントローラ１７０は、センサ１２０から出力される信号を受信する、及びセンサ１２０から出力される信号によって提供される又は該信号から導出される占有者１５０の移動方向に基づいて光源１１０を制御するように構成される。
センサ１２０は、例えば、パッシブ赤外線センサ（ＰＩＲセンサ）、すなわち、焦電材料を含むセンサであってもよい。
図２は、占有者がセンサの視野内を移動するときにセンサによって出力され得る信号２００及び２０１を概略的に示す。図２を参照して、また図１も参照して、そのような信号に基づく、経路に沿った占有者の移動方向の決定が、以下でより詳細に述べられる。
占有者１５０が矢印１５２で示される第１の方向に経路１４２に沿って移動する場合、占有者は、ロケーション１４０＿１に対応する時間ｔ＿１においてセンサ１２０のＦＯＶ１２２に入り、その後、占有者１５０は、残りのロケーション１４０＿２、...、１４０＿（ｎ−１）、１４０＿ｎを対応する時間ｔ＿２、...ｔ＿（ｎ−１）、ｔ＿ｎにおいて訪れると仮定されてもよい。各ロケーションにおいて、占有者１５０は、赤外線放射１３０＿１、１３０＿２、...、１３０＿（ｎ−１）、１３０＿ｎを放出する。赤外線放射がセンサ１２０に到達する場合、センサ１２０によって出力される信号２００は、占有者１５０がセンサ１２０のＦＯＶ１２２内で複数のロケーション１４０のうちの１つに対応する時間ｔ＿１、ｔ＿２、...、ｔ＿（ｎ−１）、ｔ＿ｎにおいて存在したことを示す対応する部分２００＿１、２００＿２、...、２００＿（ｎ−１）、２００＿ｎを含む。しかしながら、少なくとも１つの減衰要素１６０がロケーション１４０＿２とセンサ１２０との間に配置されているため、赤外線放射１３０＿２は、センサ１２０に到達する前に少なくとも１つの減衰要素１６０によって阻止又は減衰され、したがって、部分２００＿２は、センサ１２０によって出力される信号２００から欠落するであろう。
代わりに、占有者１５０が矢印１５４で示される第２の方向に経路１４２に沿って移動するとした場合、代わりに、占有者は、ロケーション１４０＿ｎに対応する時間ｔ＿１においてセンサ１２０のＦＯＶ１２２に入ると仮定されてもよい。その後、占有者１５０は、ロケーション１４０＿（ｎ−１）、...、１４０＿２、１４０＿１を対応する時間ｔ＿２、...ｔ＿（ｎ−１）、ｔ＿ｎにおいて訪れるであろう。少なくとも１つの減衰要素１６０に起因して、ｔ＿（ｎ−１）において占有者１５０によって放出された赤外線放射１３０＿２は、センサ１２０に到達する前に阻止又は減衰され、したがって、センサ１２０によって出力される信号２０１は、代わりに、ｔ＿（ｎ−１）における部分２００＿（ｎ−１）を欠くであろう。
２つの信号２００及び２０１から、経路１４２に沿った占有者１５０の移動方向が決定され得ることは明らかである。センサ１２０のＦＯＶ１２２に対する少なくとも１つの減衰要素１６０のロケーションが分かっているので、信号２００が第１の方向１５２における移動に対応し、信号２０１が第２の方向１５４における移動に対応すると決定されてもよい。言い換えると、少なくとも１つの減衰要素１６０は、第１の方向における占有者１５０の移動が、第２の方向における占有者１５０の移動とは異なる出力信号を生成するように配置されてもよい。
これは、例えば、少なくとも１つの減衰要素１６０をセンサ１２０のＦＯＶ１２２に対して非対称に配置することによって達成されてもよい。図１の例示的な例では、ロケーション１４０＿２及び１４０＿（ｎ−１）から放出される赤外線放射１３０＿２、１３０＿（ｎ−１）を等しく阻止又は減衰するように少なくとも１つの減衰要素１６０を配置することは、例えば、少なくとも１つの減衰要素１６０の非対称配置には対応しない。なぜなら、信号２００及び２０１は等しくなり、経路１４２に沿った占有者１５０の移動方向に無関係であるからである。
より一般的に、本開示のすべての実施形態に当てはまるように、少なくとも１つの減衰要素の正確な配置は、例えば照明デバイスが配置されている（又は配置可能な）部屋内のセンサ及び照明デバイスのロケーションによって、また占有者が移動すると予想される経路又は複数の経路によってもさらに影響され得る。占有者（又は複数の占有者）の移動が関連し得る経路及び／又は複数の経路は、例えば、事前に決定されてもよく、部屋内の照明デバイスの配置、照明デバイス内のセンサの配置、及びセンサに対する少なくとも１つの減衰要素の配置、センサの視野並びに経路又は複数の経路は、それに応じて決定されてもよい。少なくとも１つの減衰要素の配置は、センサが、占有者が関連するパスに沿って一方の方向に歩く場合、占有者がその代わりに関連する経路に沿って反対の方向に歩く場合に出力される信号とは異なる信号を出力することを可能にする。この場合、出力信号は、経路に沿った占有者の移動方向を示してもよい。
本開示による照明デバイス１００等の照明デバイスは、単一のセンサ（又は単一のセンサ要素）のみを使用して経路に沿った占有者の移動方向を決定することを可能にし得ることに留意されたい。これは、例えば複数の（例えば２つの）センサ要素が差動方式で結合される従来のＰＩＲセンサと比較すると、違いがある。差動結合センサペアでは、動きの方向は、信号の位相情報を調べることにより決定され得るが、追加のセンサ（又はセンサエレメント）及び差動カプラ自体を必要とするという追加のコストがかかる。本開示による照明デバイスでは、少なくとも１つの減衰要素が、経路に沿った占有者の移動方向が決定され得るように信号を（少なくとも時間に関して）非対称にするので、単一のセンサ（要素）で十分であり得る。
少なくとも１つの減衰要素１６０が、赤外線放射が１つ又は複数のロケーションからセンサ１２０に到達するのを完全に阻止しない場合、信号２００及び２０１の対応する部分は完全には欠落しないが、代わりに、図２で欠落しているように示されている領域において減少した振幅を有することが想定される。このため、少なくとも１つの減衰要素１６０によって影響を受けた領域を識別することは依然として可能である。
本明細書で先に述べたように、個別のロケーション／ポイント１４０＿１、１４０＿２、...、１４０＿（ｎ−１）、１４０＿ｎとしての複数のロケーション１４０の図示は、例示のみを目的としている。これらのポイントは、例えば、それらが一緒になって連続的な経路を形成するように、空間内に連続的に分布されてもよいことが想定される。この場合、センサ１２０からの対応する信号２００及び２０１も連続的であるが、少なくとも１つの減衰要素１６０は依然として、少なくとも１つの減衰要素１６０によって阻止又は減衰されるロケーションから赤外線が放出される場合に信号振幅の減少を少なくとももたらすであろう。例えば、経路１４２に沿った無限量のロケーションの場合、信号２００及び２０１は連続的であり、占有者１５０がロケーション１４０＿２に又はロケーション１４０＿２付近に移動することに対応する領域において少なくとも減少した振幅を有するであろう。なぜなら、このロケーション（エリア）は、少なくとも１つの減衰要素１６０によって阻止又は減衰されるからである。
図３及び図４を参照して、照明デバイスのさらなる実施形態が以下で述べられる。
図３は、照明デバイス３００を概略的に示す。照明デバイス３００は、前述のように、光を放出するための光源３１０と、赤外線放射を検出するためのセンサ３２０とを含む。照明デバイス３００は、赤外光をセンサ３２０に方向付けるように構成されるレンズ３６０を含む。レンズ３６０は、例えば、半球等に成形されてもよく、又は少なくとも、半球に似た形状で互いに組み合わされる複数のファセットから構成されてもよい。また、レンズ３６０は、フレネル型であってもよく、及び／又はレンズ３６０は、例えば、平坦又は実質的に平坦であってもよいことが想定される。
照明デバイス３００はさらに、赤外光がいくつかの方向からセンサ３２０に到達するのを阻止又は減衰し得る少なくとも１つの減衰要素３６２を含む。少なくとも１つの減衰要素３６２は、レンズ３６０の一部を形成し、例えば、レンズ３６０を修正することによって作成されてもよい。レンズ３６０は、プラスチック材料であってもよく、例えば３Ｄプリンタの加熱ノズル、又はリソグラフィプロセスのための加熱レーザ等のデジタル製造プロセスの手段を使用することにより、レンズ３６０の領域は、加熱され、それらの光学的特性が変更されるように溶融され、それにより少なくとも１つの減衰要素３６２を作成してもよい。また、少なくとも１つの減衰要素３６２は、レンズ３６０への１つ以上の追加の層として（赤外光のための）阻止又は減衰構造を追加することにより作成されてもよいことも想定される。
レンズ３６０は、例えば、所望のレンズパターンを達成するために加熱されたステンシル／プレスオンモールドを使用して「印刷」されてもよい。レンズ３６０は、例えば、複数のフレネルレンズセグメントから構成されてもよい。異なる曲率のモールドが一度だけ作成される必要があり、その後、異なるセグメントがステッチ(stiched together)されてもよい。各セグメントのマッチするモールド(matching mold)は、例えば３Ｄプリンタ又はＣＮＣマシンにツールとして取り付けられてもよい。次いで、適切な（ＩＲ透過性、円形等）プレレンズが、レンズ３６０に仕上げられてもよい。加熱されたモールドが、その表面を所望の形状に変形させるためにプレレンズに押し付けられてもよい。モールドを異なる位置に配置することは、所望に応じて、少なくとも１つの減衰要素の異なるパターンをもたらすことができる。レンズ３６０及び／又は少なくとも１つの減衰要素３６２を製造する他の方法も想定され得る。
照明デバイス３００はさらに、センサ３２０から出力される信号を受信する、並びに該信号及び占有者の決定された移動方向に基づいて光源３１０を制御するように構成されるコントローラ（図示せず）を含む。
図４は、照明デバイス４００を概略的に示す。照明デバイス４００は、前述のように、光を放出するための光源４１０と、赤外線放射を検出するためのセンサ４２０とを含む。照明デバイス４００は、センサ４２０と、センサの視野（図示せず）内の経路（図示せず）に沿った複数のロケーションのうちの少なくとも１つのロケーション４４０との間に配置されるカバープレート４６０を含む。照明デバイス４００はさらに、カバープレート４６０の一部を形成する少なくとも１つの減衰要素４６２を含む。少なくとも１つの減衰要素４６２は、少なくとも１つのロケーション４４０からセンサ４２０に到達する前に赤外線放射を阻止又は減衰し得るように配置される。
カバープレートはまた、光源４１０と少なくとも１つのロケーション４４０（少なくとも１つのロケーション４４０は、センサ４２０の視野内にある経路に沿っている）との間に配置される。カバープレート４６０は、光源４１０によって放出された（例えば、４００−７００ｎｍの範囲の）可視光に対して、及び（例えば、７−１４μｍの範囲の一部又はすべての）赤外線放射に対しても透明又は半透明であるように構成される。少なくとも１つの減衰要素４６２は、光源４１０によって放出された可視光に影響を与えない。さらに、少なくとも１つの減衰要素４６２は、例えば、照明デバイス４００が配置されている部屋等に位置する観察者には見えない（例えば、４００〜７００ｎｍの範囲内に入る光に対しては透明）ようにしてもよい。斯くして、照明デバイス４００の審美性は、センサ４２０及び少なくとも１つの減衰要素４６２によって影響を受けない。少なくとも１つの減衰要素４６２は、７−１４μｍのすべて又は一部の赤外光を阻止又は減衰する。
カバープレート４６０は、例えば、少なくとも部分的にポリエチレン製であってもよい。少なくとも１つの減衰要素４６２は、例えば、アクリレート又はエポキシド等のポリマ又は重合性分子等の材料を含んでもよい。
本明細書で定義されるように、「照明デバイス」は、光源、センサ、及びコントローラが取り付けられる、基部を含んでもよい。基部は、例えば、照明デバイスを天井、壁、又は任意の他の適切な支持構造に取り付けるように適合されてもよいことが想定される。
「コントローラ」は、例えば、マイクロプロセッサ、及び／又はセンサによって出力された信号、若しくはセンサによって出力された信号に基づいて生成された信号を入力として取り得る他の電気回路若しくはデバイスを含んでもよい。次いで、コントローラは、入力信号を使用して、例えば、照明デバイスの光源の動作を制御し得るコントローラ出力信号を提供してもよい。コントローラ出力信号は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号、アナログ信号又はデジタル信号であってもよく、コントローラ出力信号は、例えば、コントローラ出力信号に基づいて光源をオン及びオフするために電源を切り替えるリレーを制御してもよい。コントローラ出力信号は、例えば、光源に直接給電してもよい。ソフトウェア、ハードウェア、又はソフトウェア及びハードウェアの両方の組み合わせとして実装される、コントローラの他の変形形態も想定される。例えば、コントローラが入力信号をコントローラ出力信号に直接転送すること、及び光源がセンサから出力された信号によって直接制御されることも想定され得る。他の実施形態では、コントローラが、センサから出力された信号に基づいて光源にコントローラ出力信号を出力する前に先ず１つ以上の論理ステップ／動作を実行することが想定される。
また、本明細書で定義されるように、「減衰要素」は、例えば、センサを覆うレンズの一部として、又は、例えば、光源及び／若しくはセンサのためのディフューザ若しくはプロテクタとして使用されるカバープレートの一部として照明デバイスに含まれてもよい。減衰要素は、例えば、センサ自体の上又はセンサ自体に減衰要素を含めることによる等、他の手段によって照明デバイスに含まれてもよいことも想定される。減衰要素は、例えば、他のＩＲ−透過性フィルム上に生成され、センサ上に位置付けられてもよい。複数の減衰要素が使用される場合、要素のすべて又は多くが同じフィルム上に生成されてもよい。
少なくとも１つの減衰要素がどのように設けられるかに関係なく、少なくとも１つの減衰要素は、占有者が特定の経路に沿ってセンサの視野を横切って移動している場合にセンサによって出力される信号のさもなくば存在する対称性を壊すように設けられ、配置されるべきである。移動方向が決定されるべきである、特定の経路、又は複数の特定の経路は、事前に定義されてもよく、少なくとも１つの減衰要素は、それに応じて設けられ、配置されてもよい。例えば、関心のある経路が、長方形の部屋のコーナーの間を右から左に続いている場合、及び照明デバイス（又は少なくともセンサ）が、この部屋の天井の中央に位置付けられるべきである場合、少なくとも１つの減衰要素は、経路及び天井の中央に対して非対称に置かれるべきである。そうすることで、占有者が左から右に（ある速さで）歩行すると、センサは、占有者が代わりに右から左に（同じある速さで）歩行した場合に同じセンサによって出力される信号と比較して異なる信号を出力することになる。反対の例として、単一の減衰要素が使用される場合、及びこの単一の減衰要素が天井の中央に対称的に配置される場合、センサによって出力される信号は、占有者の移動／歩行の方向に関係なく同じになる。同様に、例えば２つの減衰要素が使用されるが、これらが天井の中央の周りに、経路に対して対称的に（すなわち、ちょうど、天井の中央と、経路が延びるそれぞれのコーナーの１つとの間に）配置される場合、信号はまた同じであり、占有者の移動方向は決定できないであろう。
例えば部屋内の照明デバイス及びセンサの位置を選択することにより、部屋内の１つ以上の特定の経路を定義することにより、及びそれに応じて少なくとも１つの減衰要素を配置することにより、本開示による照明デバイスは、少なくとも定義された１つ以上の経路に沿った部屋内の占有者の移動方向を決定すること、及び占有者のこれら決定された移動方向に基づいた照明デバイスの光源の改善された制御を提供することを可能にする。光源は、占有者の存在に基づくだけでなく、この占有者が例えば部屋に入ろうとうしている若しくは部屋を出ようとしているか、又は例えば部屋のドアに向かって歩いている若しくは部屋のドアから歩いてきているかにも基づいて制御されてもよい。これにより、ユーザに対する改善された照明エクスペリエンス、並びに、コスト及びメンテナンスの両方の面で改善された照明を提供することができる。さらに、２つ以上のセンサの使用を必要としないことにより、占有センサを含む照明デバイスは、より費用効果的に製造されることができる。また、占有センサを照明デバイス自体に組込むことにより、照明デバイスの改善が、その審美的外観を犠牲にすることなく達成されることができる。
特徴及び要素が特定の組み合わせにおいて上述されたが、各特徴又は要素は、他の特徴及び要素なく単独で用いられてもよく、又は他の特徴及び要素との若しくは他の特徴及び要素なく様々な組み合わせにおいて用いられてもよい。
さらに、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「含む（comprising）」は、他の要素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。特定の特徴が、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、これらの特徴の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。
Claims (13)
- 可視光を放出するための光源と、
センサの視野内の経路に沿った複数のロケーションからの赤外線放射を検出する、及び前記経路に沿った占有者の存在を示す信号を出力するように構成されるセンサと、
前記複数のロケーションのうちの少なくとも１つのロケーションから放出される赤外線放射を前記センサに到達する前に減衰又は阻止するように前記少なくとも１つのロケーションと前記センサとの間に配置される少なくとも１つの減衰要素であって、前記少なくとも１つの減衰要素は、前記センサから出力される信号が、占有者が前記経路に沿って移動している場合、前記経路に沿った該占有者の移動方向を示すように前記視野に対して配置される、少なくとも１つの減衰要素と、
前記センサから出力される信号を受信する、及び占有者の前記移動方向に基づいて前記光源を制御するように構成されるコントローラと、
前記複数のロケーションのうちの前記少なくとも１つのロケーションと前記センサとの間に配置され、また前記少なくとも１つのロケーションと前記光源との間に配置されるカバープレートであって、前記カバープレートは、前記可視光に対して透明又は半透明であり、前記少なくとも１つの減衰要素は、前記カバープレートの一部を形成し、前記減衰要素の外側、又は前記減衰要素から離れて、前記カバープレートは、赤外線放射に対して少なくとも部分的に透明である、カバープレートと、
を備える、照明デバイス。 - 当該照明デバイスは、前記センサに向けて赤外光を方向付けるためのレンズを備え、前記少なくとも１つの減衰要素は、前記レンズの一部を形成する、請求項１に記載の照明デバイス。
- 前記少なくとも１つの減衰要素は、ヒートステンシルされた要素、プレスオンモールドされた要素、３Ｄ印刷された要素、又はディスペンスされた要素である、請求項２に記載の照明デバイス。
- 前記カバープレートは、ポリエチレン製である、請求項１に記載の照明デバイス。
- 前記少なくとも１つの減衰要素は、ポリマ又は重合性分子から選択される材料を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明デバイス。
- 前記少なくとも１つの減衰要素は、ポリエステル、ポリアクリレート、ビニルポリマ、及びアクリロニトリルブタジエンスチレンの群から選択される材料を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明デバイス。
- 前記少なくとも１つの減衰要素は、前記センサの前記視野に対して非対称に配置される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明デバイス。
- 前記光源は、発光ダイオードを含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明デバイス。
- 前記コントローラは、占有者が第１の方向に前記経路に沿って移動することが検出される場合前記光源をオン状態に設定又は保持するように、及び／又は占有者が前記第１の方向とは反対の第２の方向に前記経路に沿って移動することが検出される場合前記光源をオフ状態に設定又は保持するように構成される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明デバイス。
- 前記コントローラは、占有者が第１の方向に前記経路に沿って移動することが検出される場合に開始する第１の期間の経過後に前記光源をオフ状態に設定又は保持するように、及び／又は占有者が前記第１の方向とは反対の第２の方向に前記経路に沿って移動することが検出される場合に開始する第２の期間の経過後に前記光源をオフ状態に設定又は保持するように構成される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明デバイス。
- 前記コントローラは、第１の方向への前記経路に沿った経時的な占有者の正味の移動を、前記第１の方向に前記経路に沿って移動する占有者の推定数から前記第１の方向と反対の第２の方向に前記経路に沿って移動する占有者の推定数を減算することにより推定する、及び前記第１の方向への前記経路に沿った経時的な推定された前記占有者の正味の移動が閾値を下回る場合前記光源をオフ状態で運用するように構成される、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明デバイス。
- 当該照明デバイス及び前記センサは、第１の方向への前記経路に沿った移動が、占有者が部屋に入ることに対応し、第２の方向への前記経路に沿った移動が、占有者が前記部屋を出ることに対応するように前記部屋に配置される、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の照明デバイス。
- 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の第１の照明デバイス及び第２の照明デバイスを少なくとも含む照明構成であって、前記コントローラは、これら照明デバイスに通信可能に結合され、第１の前記センサの視野内の経路に沿った及び第２の前記センサの視野内の経路に沿った占有者の移動方向に基づいてこれら照明デバイスを制御するように構成される、照明構成。
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