JP5483527B2 - 位置認識機能を備えるユーザインターフェース - Google Patents

Description

本発明は、位置認識機能を備えるユーザインターフェースに関する。

複数の光源を含む現在の照明システムにおいては、光源の選択及び制御は、通常は、スイッチを有する壁パネル等の固定された装置により行われる。壁パネルのスイッチは、光をオン若しくはオフさせ、又は光を調光する等のように、光源を制御するために使用される。ユーザが何れかの光を変化させたいと欲する場合、ユーザは壁パネルに戻らなければならない。勿論、ユーザは、何のスイッチが何の光源を制御するかも知る必要がある。しかしながら、スイッチ又は光源は印されていないので、時にはユーザが斯様な情報を知らない場合がある。このような状況は、所望の光源を制御するスイッチが試行錯誤により見つけられるような複数の光源及び複数のスイッチの場合において、特に面倒である。

近年の開発は、光源を調整するのに有効な遠隔制御装置を作り出している。このようにして、ユーザは壁パネルに戻る必要性なしに光源を変化させることができる。照明システム用の遠隔制御能力を備える現在のユーザインターフェースは、ユーザにとり操作し難い嵩張り且つ複雑な装置である。１つの既知の照明遠隔制御装置（リモコン）が米国特許第5,909,087号に開示されており、該文献は参照により全体として本明細書に組み込まれるものとする。他の制御される照明方法及び装置が、米国特許出願公開第2005/0047134号及び米国特許第6,107,938号に開示されており、これら文献の各々も参照により本明細書に組み込まれるものとする。

しかしながら、所望の光源の制御が、しばしば、試行錯誤によるものとなるような複数の光源を含む環境においては、同様の問題が存在する。典型的には、ユーザは自身が何のランプを制御しているかを知ることすらも欲するものではない。むしろ、ユーザは特定の位置における又は特定の方向に向かう光を変化させることのみに関心があり、照明システムが、何のランプが変化されねばならないかを決定すべきである。従って、1以上の光源を制御するための簡単なユーザインターフェースに対する要求が存在する。

照明システムを制御する遠隔制御装置等のユーザインターフェース装置（ＵＩＤ）は、当該照明システムの光源に対する自身の位置に基づいて自身の機能を変化させると共に、特定の光源の制御を可能にするように構成される。上記遠隔制御装置は、照明システムに対する自身の位置を決定すると共に、制御のために少なくとも最も近い光源又は取付具（fixture）を決定する。該遠隔制御装置のコントローラは、当該遠隔制御装置の構成（コンフィギュレーション）を、自身の位置の変化に応答して変化させるように構成される。送受信器が信号を複数の光源に送信し、これら光源は、当該遠隔制御装置の位置を決定する際に使用するために、この信号の強度及び／又は飛行時間を測定する。これら光源は、遠隔制御装置に、それらの位置を含む各光源に固有の識別情報を供給する。

本発明の他の応用可能性は、以下に述べる詳細な説明から明らかになるであろう。尚、下記詳細な説明及び特定の例は、本発明の実施例を示すものであるが、解説のみの目的を意図するものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではないと理解されたい。

本発明の装置及び方法の上記及び他の態様並びに利点は、下記の説明、添付請求項及び添付図面から一層明確に理解されるであろう。

特定の実施例に関する下記の説明は、単に例示的性質のものであり、決して本発明、発明の応用又は発明の使用を制限することを意図するものではない。この説明を通して、"環境"なる用語は、限定されるものではないが部屋、互いに接近した幾つかの部屋、家屋、オフィスビル、倉庫、及び小売り若しくはデパート店舗等を含み、条件及び構成要素が人又は複数の人の制御を受けるような、閉じた又は略閉じた周囲を指すものである。

また、"照明システム"なる用語は、限定されるものではないが、1以上のライト取付具、照明器具、光源、アクセント照明、一般照明、トラック照明、卓上照明、天井照明スポット照明等を含む。

"ユーザインターフェース装置（ＵＩＤ）"又は"遠隔制御装置"とは、限定されるものではないが、手持装置、リモートコントローラ、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）及び携帯電話等を含み、無線動作用に構成された装置を指す。無線通信は、無線周波数（ＲＦ）、赤外線、超音波及びレーザ等の如何なる手段を介してのものとすることもできる。

当該遠隔制御装置又はＵＩＤの機能は、ライト取付具に対する自身の近さに基づいて変化される。図１に示されるように、ＵＩＤ１００は、1以上の光源１２０を含む1以上の照明システム１１５と無線通信するためにアンテナ１１０に結合された送受信器１０５を有する。上記光源の１つが詳細に図示され、該光源もＵＩＤ１００との無線通信のためにアンテナ１３０に結合された送受信器１２５を含んでいる。ランプ送受信器１２５は、光源又は取付具１２０に関連するバラスト、コントローラ１５０又は電子回路に組み込むことができる。例えば、ＵＩＤ１００及び照明システム１１５は、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標））又はブルートゥース（登録商標）プロトコル等の限定範囲技術により無線で通信する。

ＵＩＤ１００はメモリ１３５を有し、該メモリは、ＵＩＤ識別情報、並びに種々のパラメータ、プリセット値及び動作モードを、異なる照明システム１１５、照明システム115内の一群のライト取付具１２０又は個々のライト取付具１２０に関連付ける情報を記憶する。明瞭化のために、ライト取付具は、１つのライト取付具、一群のライト取付具又は1以上の照明システムを参照するために使用される。ライト取付具１２０に関連する動作モード及びプリセット値は、製造者／開発者又は当該ライト取付具１２０のユーザによりランプメモリ１４０に記憶された該ライト取付具１２０により所有される変形を含み、これらはユーザによっても修正することができる。ランプメモリ１４０は、当該ライト取付具に固有な識別情報等の他の種々のデータも含むことができる。勿論、ＵＩＤコントローラ１４５及びランプコントローラ１５０の操作命令等の如何なる必要なデータも、ＵＩＤ１００及びライト取付具１２０のメモリ１３５、１４０に記憶することができる。

異なる動作モード及びプリセット値の例は、限定されるものではないが、光強度（輝度）、色、色相及び彩度等のユーザが制御可能な光パラメータ又は属性に関するモード；ビーム方向、ビーム幅及びスポットサイズを含む用途（application）制御；並びに例えば当該リモートコントローラが或る位置から他の位置に移動された際に所望の光がＵＩＤ１００に追従するように、異なる照明が例えばプリセット値に従いオン／オフされ、調光され、色を変更するように制御されるようなフォローミー（follow-me）モードを含む。プリセット値は、米国特許出願公開第2003/0107888に開示されているようなロマンス、ＴＶ視聴及び読書等のための様に異なる場面に関連付けられた所定の属性を含むことができる。上記文献は参照により本明細書に全体として組み込まれるものとする。

ＵＩＤ１００は、周期的に、連続的に、ユーザが操作した際に、又はランプ送受信器１２５により送信される信号のゾーン又は到達距離内に入った際に、信号を送信する。ＵＩＤ１００が照明システム１１５の範囲内にいる際に上記ＵＩＤ信号が検出されると、ライト取付具１２０は、ランプメモリ１４０内に事前に記憶され得る自身の固有の識別情報及び自身の位置を含むランプ信号を送信する。勿論、ライト取付具１２０は、このようなランプ信号を周期的に、連続的に、又はユーザが操作した際に送信することができる。

ＵＩＤ１００はセンサ１５５を含み、該センサは、単独で又はＵＩＤコントローラ又はプロセッサ１４５との組み合わせで、当該ＵＩＤ送受信器１０５により受信された上記ランプ信号から該ＵＩＤ１００の位置を決定する。上記ランプ信号は、ランプＩＤ、位置、及びＵＩＤ信号の受信された信号強度又はＵＩＤ信号の種々のライト取付具１２０までの飛行時間（距離情報を容易に得ることができる）を含み、その場合において、ＵＩＤ位置及び最も近いランプ取付具１２０の位置を決定するために三角測量法を用いたアルゴリズムを使用することができる。勿論、このようなアルゴリズムは、ランプ取付具１２０のうちの１つ、幾つか若しくは全てに含めることができるか、又は別のコントローラ／プロセッサ１７０に含めることができ、斯かるコントローラ／プロセッサはＵＩＤの位置を決定すると共に該位置をＵＩＤ１００に送信する。

決定されたＵＩＤ位置及びライト取付具１２０の位置を用いて、ＵＩＤコントローラ１４５は、該ＵＩＤの上記決定された位置に対して最も近い光源を決定すると共に、この最も近い光源を、オン／オフする及び／又は光強度、色、色相、彩度、ビーム方向、ビーム幅を含む前述したような種々の光パラメータ若しくは属性を制御するように制御する。光源を制御するための通信は、ＵＩＤを位置特定するための通信と同様であっても又は異なってもよいことに注意されたい。

更に、ＵＩＤ１００は、輝度、色、色相及び彩度に加えて、ビーム方向及びビーム幅等の如何なる光パラメータも変更するように最も近い光源の適当な制御を実行すべく自身を再構成するが、斯かる制御は、例えばパン及びチルト動作のためには当該ライト取付具のモータ及び／又はフィルタ装置の制御を介してのものとすることができる。代替的に又は付加的に、ＵＩＤ１００は、特定の最も近い光源（又は複数の光源）に関連して自身のメモリ１３５に記憶された、又はランプメモリ１４０（この最も近い光源の）に記憶され、当該ＵＩＤに送信されるプリセット値を呼び出すことにより自身を再構成することもできる。このようにして、ＵＩＤ１００は、ライト取付具に対する自身の特定の位置に依存して自身の機能を変更するために詳細な位置認識（location awareness）を用いると共に、一群のライト取付具のうちの最も近いライト取付具等の関連するライト取付具を制御する。

上述したように、ＵＩＤコントローラ１４５、ランプコントローラ１５０、又は例えばパーソナルコンピュータ等の他の装置の一部若しくは単独型コントローラであり得る別のコントローラ１７０は、例えば受信された取付具識別データ（即ち、取付具ＩＤ）又はＵＩＤ１００から複数の取付具１２０への信号若しくは複数の取付具１２０からＵＩＤ１００への信号の信号強度若しくは飛行時間等の関連するデータを三角測量することにより、ライト取付具１２０に対するＵＩＤの位置又はその距離を計算するアルゴリズムを含む。斯かる位置は、二次元で、又は一層高い精度のために三次元で決定することができる。上記アルゴリズムは、各ライト取付具１２０により送信され、ＵＩＤ送受信器１０５により受信された信号の信号強度及び／又は飛行時間を測定することに基づく等のように、光源から受信されたＩＤ及び位置情報を比較することにより位置を決定することができる。更に、三角測量の代わりに又はそれに加えて、ＵＩＤ送受信器１０５が１つのライト取付具１２０から信号を受信すると共に、該信号の信号強度又は飛行時間を決定する場合のように、ビーム方向を用いることもできる。

ＵＩＤ送受信器１０５に代えて、又は該送受信器に加えて、ＵＩＤ１００には無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ１６５を含めることができ、その場合、該ＲＦＩＤタグは受動型又は能動型とすることができる。特定の領域内でのＲＦＩＤタグの位置を決定するためのＲＦＩＤ技術の使用に関しての更なる情報は、Lionel M. NI他による「ランドマーク：能動型ＲＦＩＤを用いた屋内位置の感知」なる題名の公開技術レポートに開示されており、該文献は参照により本明細書に全体として組み込まれるものとする。勿論、ＲＦＩＤタグの代わりに、超音波タグ及び／又は赤外線タグを使用することもできる。

上記光源は、白熱ライト、蛍光ライト、ハロゲンライト又は高輝度放電（ＨＩＤ）ライト等の種々の輝度レベル及び異なる色等の種々の属性の光を供給することが可能な如何なる種類の光源とすることもでき、これらは上記のような種々の光属性を制御するバラストを有することができる。発光ダイオード（ＬＥＤ）は、特に適した光源である。というのは、発光ダイオードは、変化する色で光を供給する様に容易に構成することができ、典型的には種々の光属性を制御するための電子回路を有するからである。

このようにして、ＵＩＤ１００は、ライト取付具に対する自身の特定の位置に依存して自身の機能を変化させるために詳細な位置認識情報を使用し、最も近いライト取付具又は一群のライト取付具等の関連するライト取付具の制御を行う。ＵＩＤ１００は、特定の機能のために最も近いランプ取付具及び関連するランプ取付具に作用し、該機能は、アクセント照明、一般照明、ホワイトボード照明、所望の色及び輝度によるウォールウォッシング（wall washing）を行うためのように、特にＵＩＤ１００の特定の位置並びにランプ取付具自体の位置及び形式／ＩＤの点で、ＵＩＤ１００の近傍における異なるランプ取付具に対して異なり得る。ＵＩＤ１００は、当該ＵＩＤ１００を該ＵＩＤが移動されるにつれて追従することを含み（"フォローミー機能"と称する）、ＵＩＤ１００の位置により識別される領域に向かって当該ランプの指向性を制御するように構成することもできる。上記フォローミー機能においては、ライト取付具からの光は、異なるライト取付具をオン／オフすることにより及び／又は方向を変化させることにより当該ＵＩＤ１００を追従する。

更に、フィードバックを含めることもできる。例えば、ＵＩＤは、何のライト取付具が最も近いとして、及び／又は制御されるべき若しくは制御されているものとして検出されているかについての指示器を設けることができる。また、ＵＩＤ１００は、ユーザに対して自身の動作モード、自身の構成、機能及び現在のプリセット値に関するフィードバック情報を供給することもできる。斯かるフィードバック情報は、表示、音声又は他のオーディオ／ビジュアルプロンプトの形態とすることができる。

例えば、ＵＩＤ１００は、現局部的領域における該ＵＩＤ１００の位置を検出した際に該局部的領域の地図を表示するように構成された表示器１６０を有することができる。この場合、上記地図は、該地図上に表示された局部的領域内に位置するＵＩＤ１００及びライト取付具１２０の位置の表示情報も含む。該表示器は接触感知型とすることができ、これにより、ユーザは、上記地図又は表示されたメニュ項目を介してナビゲーションして、制御するための所望のランプ取付具（又は複数の取付具）を選択することができると共に、所望の照明条件を有効にするために特定の光属性若しくはプリセット値を選択することができる。また、ユーザは、例えば上記接触感知型表示器を介して、又は釦による等の何らかの他のインターフェース手段を介して、当該ＵＩＤ１００自体を制御することもできる。このようなＵＩＤの制御は、用途（アプリケーション）制御、プリセット値の変更、新たなプリセット値の入力及び記憶、ＵＩＤ１００及び／又はライト取付具の構成の手動変更、並びに種々のプリセット値及び前記フォローミーモード等のモードの選択を含む。

ＵＩＤ１００及び最も近い光源（又は複数の光源）１２０の位置の決定、並びに当該ＵＩＤの自身の位置及び最も近い光源（又は複数の光源）１２０の光属性の制御に従う再構成は、例えばシステムコントローラ１７０又はＵＩＤコントローラ１４５上で動作するコンピュータソフトウェアプログラムにより実行されるように適合される。このようなソフトウェアは、勿論、組み込みチップ、システムコントローラ１７０の周辺装置若しくはメモリ、又はＵＩＤ１００のメモリ１３５等のコンピュータ読み取り可能な媒体内に具現化することができ、これらは、本発明に従って実行するための専用プロセッサを含むことができるか、又は本発明に従って実行するために多数の機能のうちの１つのみが動作するような汎用プロセッサとすることもできる。斯かるプロセッサは、プログラム部分若しくは複数のプログラムセグメントを使用して動作することができるか、又は専用若しくは多用途集積回路を用いたハードウェア装置とすることができる。ＵＩＤ並びに種々のライト取付具の存在及び素性を識別するために使用される上記システムの各々は、他のシステムと一緒に使用することもできる。

上記種々のコントローラは、該ＵＩＤ１００からの入力信号に応答して制御信号を供給し、例えばメモリ１３５に記憶された命令を実行することができる、米国特許出願公開第2003/0057887号に記載されたもののような如何なるタイプのコントローラ又はプロセッサとすることができ、上記メモリは、これも米国特許出願公開第2003/0057887号に記載されたもののようなＲＡＭ、ＲＯＭ、着脱可能メモリ及びＣＤ−ＲＯＭ等の如何なるタイプのメモリとすることができる。上記種々の回路エレメントは、如何なる組み合わせでも統合することができ、又は相互接続された別ユニットとすることもできる。

最後に、上述した説明は、本発明を単に解説しようとするものであり、添付請求項を如何なる特定の実施例又は特定の群の実施例に限定するものと見なしてはならない。従って、本発明は特定の実施例を参照して詳細に説明されたが、添付請求項に記載された本発明の意図する一層広い趣旨及び範囲から逸脱することなしに多数の変形及び変更を実施することができると理解されるべきである。かくして、本明細書及び図面は解説的なものであると見なされるもので、添付請求項の範囲を限定することを意図するものではない。

添付請求項の解釈に際しては：
ａ）"有する"なる用語は、当該請求項に記載されたもの以外の他の構成要素及びステップの存在を排除するものではない；
ｂ）単数形の構成要素は、複数の斯様な構成要素の存在を排除するものではない；
ｃ）請求項内の符号は、該請求項の範囲を限定するものではない；
ｄ）幾つかの"手段"は、同一の品目又はハードウェア若しくはソフトウェアにより実施化された構造若しくは機能により表すことができる；
ｅ）開示された構成要素の各々は、ハードウェア部分（例えば、個別電子回路）、ソフトウェア部分（例えば、コンピュータプログラミング）又はこれらの何れかの組み合わせからなることができる；
と理解されるべきである。

図１は、本発明の一実施例によるユーザインターフェース装置を示す。

Claims (12)

1. 照明システムを制御するための遠隔制御装置であって、前記照明システムに対する当該遠隔制御装置の位置を決定するセンサと、前記照明システムにおける少なくとも前記遠隔制御装置の前記位置に対して最も近い光源を決定すると共に、該最も近い光源を制御するコントローラとを有し、前記コントローラが、該最も近い光源の少なくとも１つの照明属性を前記位置に従って制御し、前記少なくとも１つの照明属性が、輝度、色、彩度、方向、ビーム幅及びスポットサイズのうちの少なくとも１つのプリセット値を含み、前記照明システムにおける異なる光源に、又は前記光源の異なる群に関連付けられた異なるプリセット値を記憶するメモリを更に有し、前記異なるプリセット値は輝度、色、彩度、方向、ビーム幅及びスポットサイズのうちの少なくとも一つである、遠隔制御装置。
2. 前記照明システムの光源に信号を送信するように構成された送受信器を更に有し、これら光源が、前記位置の決定に使用するために、前記信号の強さ及び飛行時間のうちの少なくとも一方を測定する、請求項１に記載の遠隔制御装置。
3. 前記照明システムの光源と通信する送受信器を更に有し、これら光源が、前記遠隔制御装置に、前記光源の異なるものにとり又は前記光源の異なる群にとり固有な識別情報を供給する、請求項１に記載の遠隔制御装置。
4. 前記位置が、三角測量法、前記識別情報を含む信号の強度の測定及び前記信号の飛行時間の測定のうちの少なくとも１つにより決定される、請求項３に記載の遠隔制御装置。
5. 前記遠隔制御装置にとり固有な識別情報を記憶すると共に、当該遠隔制御装置の前記位置を決定するために該識別情報を前記光源のランプコントローラに供給するタグを更に有する、請求項１に記載の遠隔制御装置。
6. 前記タグがＲＦＩＤタグ、超音波タグ及び赤外線タグのうちの少なくとも１つを含む、請求項５に記載の遠隔制御装置。
7. 前記遠隔制御装置にとり固有な識別情報を記憶すると共に、該識別情報を、当該遠隔制御装置の前記位置を決定するシステムコントローラに供給するタグを更に有する、請求項１に記載の遠隔制御装置。
8. 局部的領域の地図を表示する表示器を更に有し、該地図が当該遠隔制御装置の前記位置の表示情報及び前記光源の位置の表示情報のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の遠隔制御装置。
9. 照明システムを制御する方法であって、
   前記照明システムにおける異なる光源に、又は前記光源の異なる群に関連付けられた異なるプリセット値を記憶するメモリを有する遠隔制御装置の前記照明システムに対する位置を決定するステップと、
   前記照明システムにおける、少なくとも前記遠隔制御装置の位置に対して最も近い光源を決定するステップと、
   前記遠隔制御装置の前記メモリに記憶された、前記最も近い光源に関連するプリセット値を呼び出すことにより、前記最も近い光源を制御するステップとを有し、前記プリセット値が、輝度、色、彩度、方向、ビーム幅及びスポットサイズのうちの少なくとも１つである、方法。
10. 前記遠隔制御装置から前記照明システムの複数の光源に信号を送信するステップと、前記位置を決定するステップに使用するために、前記複数の光源により前記信号の強さ及び飛行時間のうちの少なくとも一方を測定するステップと、を更に有する、請求項９に記載の方法。
11. 局部的領域の地図を表示するステップを更に有し、該地図が当該遠隔制御装置の前記位置の表示情報及び前記光源の位置の表示情報のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
12. コンピュータ読み取り可能なコードが具現化されているコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記コンピュータ読み取り可能なコードは、実行された場合に、請求項９乃至１１の何れか一項に記載の方法を実施する、コンピュータ読み取り可能な媒体。

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