JP5800153B2 - 照明器具を制御するための電力供給機器および照明制御システム - Google Patents

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本発明は、一般に照明器具を制御するための機器に関し、より詳しくは照明器具に電力を供給して制御するための電力供給機器に関する。
近年では、多くの国が主要な政策のうちの1つの政策として省エネルギーおよび炭素低減を提唱している。全エネルギー用途において、それは照明することによって消費される電気の大部分を占める。したがって、照明電力が減少させられることができる場合、熱および二酸化炭素放出を減少させるために多くの電気がきわめて節約されることができる。
照明システムを制御することによって省エネルギーを達成するために2つの方法がある。第1の方法は、光センサまたは生物学的センサ(赤外線センサ、超音波センサ、その他)のような、センサによって実行される。光センサは、システムがランプのオンオフを切替えることを可能にするために日光の強度を検出することができるが、それは屋外の領域だけにあてはまり、窓は、日光によって照射されることができる。バイオセンサは、人体の熱または動きを検出し、それによってランプのオンオフを切替えることができる。しかしながら、この種のセンサは限られた距離を検出することができるだけであり、システムは検知距離を越えてユーザの動きを検出することができない。したがって、要求を満たすために追加的なセンサが必要であり、システムのコストが増大される。システム拡張において、追加的なセンサおよび対応する導線が追加的なコストを増大するが、また、時間がかかる。もう一方の方法は、特定の領域内のランプのオン/オフ状態を設定するか、または特定の領域内のランプの輝度を変えるために、コンピュータソフトウェアまたは中央監視システムを通すことである。しかしながら、この方法は管理するために1台以上のコンピュータをセットアップする必要があり、コストが増大される。
上述したLED光管が従来の蛍光管ソケットに対して全て用いられることができるとはいえ、LEDのオン/オフ状態、LEDの輝度およびLEDの消費電力のような、LEDの状態は無線通信を通して制御されることができない。加えて、LEDランプセットの特定のグループがネットワーク通信を通して同期をとって制御されることができず、および、LEDランプセットの光が可視光ネットワーク通信を造るために利用されることもできない。
したがって、従来技術の欠点に基づいて、本発明は照明器具に電力を供給して制御するための新規の電力供給機器を提供する。
上述したものの欠点に基づいて、本発明の目的はシステムセットアップのコストを減少させ、いつでも照明器具の輝度またはオンオフ状態を設定する照明制御システムを提供することである。
本発明の一態様に従って、本発明は、マイクロプロセッサを備える、照明器具を制御するための電力供給機器を提供する。電力変換ユニットが、入力交流を直流に変換するためにマイクロプロセッサに連結される。無線通信モジュールが、無線信号を受信して送信するためにマイクロプロセッサに連結される。ネットワークモジュールが、マイクロプロセッサに連結される。ドライバ回路が、照明器具の発光素子を駆動するためにマイクロプロセッサに連結される。
本発明の別の態様によれば、電力供給機器がマイクロプロセッサに連結されるセンサおよびマイクロプロセッサに連結されるアキュムレータユニットまたはチャージャモジュールを更に備え、発光素子が発光ダイオードである。
本発明の一態様によれば、電力変換ユニットが第1の部分上に構成され、ならびに、マイクロプロセッサ、無線通信モジュール、ネットワークモジュールおよびドライバ回路が、第2の部分のプリント回路基板上に構成される。第1の部分は、第2の部分に連結される。
本発明の更に別の態様によれば、本発明は上述の電力供給機器、ルーターおよび遠隔制御装置を含む照明制御システムを提供する。ルーターは、電力供給機器の第1の無線通信モジュールと無線で通信するための第2の無線通信モジュールを含む。遠隔制御装置は、照明器具を制御するためにルーターに連結される。
本発明の構成要素、特性および利点は、明細書および添付される図面内に概説される好ましい実施態様の詳細な説明によって理解されることができる:
本発明に従って照明器具に電力を供給して制御するための電力供給機器の機能図を例示する。 本発明の別の実施態様に従って照明器具に電力を供給して制御するための電力供給機器の機能図を例示する。 本発明のさらに別の実施態様に従って照明器具に電力を供給して制御するための電力供給機器の機能図を例示する。 本発明に従う電力供給機器を含む照明制御システムの機能図を例示する。
本発明のいくつかの好ましい実施態様が、次により詳細に記述される。しかしながら、本発明の好ましい実施態様が本発明を限定することよりむしろ例証のために提供されることが認識されるべきである。加えて、本発明は明示的に記述されるものの他に広範囲にわたる他の実施態様で実践されることができ、および、添付の請求項内に指定される場合を除き、本発明の有効範囲は明白に限定されない。
図1を参照して、それは本発明に従って照明器具に電力を供給して制御するための電力供給機器の機能図を示す。電力供給機器100は、電力変換ユニット101、マイクロプロセッサ102、ドライバ回路103、無線通信モジュール104およびネットワークモジュール105を備える。電力供給機器100は、照明器具200への電力のために設けられかつ照明器具200を制御することが可能である。電力変換ユニット101、ドライバ回路103、無線通信モジュール104およびネットワークモジュール105は、マイクロプロセッサ102に連結される。一実施態様において、電力供給機器100が2つの部分を備え、第1の部分が電力供給機器100のフロントエンド上に構成され、および、第2の部分が電力供給機器100のリアエンド上に構成される。第1の部分は、第2の部分に電気的に接続される。電力変換ユニット101はフロントエンド部分に配設され、ならびに、マイクロプロセッサ102、ドライバ回路103、無線通信モジュール104およびネットワークモジュール105はリアエンド部分に配設される。フロントエンド部分は、プラグに電気的に接続される。例えば、電力変換ユニット101は配線経由でプラグに電気的に接続される。電力変換ユニット101は、リアエンド部分の電子構成部品の動作を容易にするために、交流を直流に変換するために設けられる。電力変換ユニット101は、例えばコンバータである。マイクロプロセッサ102、ドライバ回路103、無線通信モジュール104およびネットワークモジュール105は、リアエンド部分のプリント回路基板上に構成される。ドライバ回路103は、照明器具200に連結される。無線通信モジュール104は、通信を実行するためにZigbee通信技術、Wi−Fi通信技術またはWi−Max通信技術のような、無線通信技術を利用する。
一実施態様において、本発明の照明器具200はランプチャンバ、端子ブロック、発光ダイオード(LED)およびプリント回路基板を含む。ランプチャンバは本実施態様では蛍光管であり、それは保持スペースを含む。端子ブロックはランプチャンバの2つの側面に設けられ、および、各端子ブロックが第1の極および第2の極を含む。ドライバ回路103は、照明器具200の端子ブロックの第1の極および第2の極に電気的に接続される。照明器具200は、光源生成素子として発光ダイオードを利用する。プリント回路基板はランプチャンバ内に配設され、および、発光ダイオードがプリント回路基板上に構成される。ドライバ回路103が、照明器具200の発光ダイオードを駆動するために用いられる。
別の実施態様において、本発明の電力供給機器100が、温度、輝度、湿度、一酸化炭素の含量および煙の含量のような、環境データがそれによって収集されることができて、かつマイクロプロセッサ102および無線通信モジュール104またはネットワークモジュール105を通して携帯機器に送信されることができる環境センサのような、センサ106に更に接続されるかまたはそれを含むことができる。図2に示すように、センサ106はマイクロプロセッサ102に連結される。携帯機器は、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレットPC、PDAまたはノートパソコンである。
さらにもう一つの実施態様では、本発明の電力供給機器100が、図3に示すように、アキュムレータユニットまたはチャージャモジュール107に更に接続されるかまたはそれを含むことができる。ブラックアウトが生じる時、電力がアキュムレータユニットまたはチャージャモジュール107によって供給されることができ、照明器具200のLEDが一時的照明を供給するために照らし続けることを可能にする。アキュムレータユニットまたはチャージャモジュール107は、電力変換ユニット101およびマイクロプロセッサ102と電気的に接続される。
図4に示すように、それは本発明の電力供給機器を含む照明制御システムの機能図を示す。照明制御システムは、電力供給機器100、1台以上の照明器具200、ルーター300および遠隔制御装置400を含む。ルーター300は、無線通信モジュール302に組み込まれるかまたは接続され、無線通信モジュール302および電力供給機器100の無線通信モジュール104が、同一の無線通信プロトコルを利用する。
一実施態様において、ルーター300が制御ユニット301、無線通信モジュール302およびメモリ303を含む。制御ユニット301は、無線通信モジュール302およびメモリ303に連結される。ルーター300は、無線通信モジュール302経由で電力供給機器100の無線通信モジュール104と無線で通信している。ルーター300は、電力供給機器100に照明制御信号を送信してかつ更に照明器具200の輝度およびオンオフ状態を制御する。さらに、ルーター300は照明器具200がオンするかまたはオフする時間を設定することができる。電力供給機器100の無線通信モジュール104は、照明器具200の輝度およびオンオフ状態を制御するためにルーター300から照明制御信号を受信するために設けられることができる。
別の方法において、遠隔制御装置400がルーター300に遠隔で接続される。遠隔制御装置400は、ローカルエリアネットワークまたはインターネットを通してルーター300に接続されることができる。ルーター300は、遠隔制御装置400がログインするためのインタフェースを与えることができる。一実施態様において、ルーター300は、輝度および照明器具200をオンするかまたはオフする時間を設定するために、遠隔制御装置400がログインするためのウェブベースのインタフェースを与える。遠隔制御装置400は、例えばデスクトップコンピュータ、タブレットPC、携帯電話またはスマートフォンである。遠隔制御装置400は、ルーター300によって与えられるウェブベースのインタフェースにアクセスするためにウェブブラウザを備える。換言すれば、遠隔制御装置400の命令がルーター300を通して照明器具200のLEDを制御することができる。
制御ユニット301は、無線通信モジュール302に連結される。制御ユニット301は、無線通信モジュール302経由で電力供給機器100の無線通信モジュール104に送信する設定情報に基づいて調光制御信号を生成することができる。次いで、照明器具200の状態が受信された調光制御信号に基づいて調節される。メモリ303は、照明器具200の設定情報ならびに輝度およびオンオフ状態を記録するために制御ユニット301に連結される。一実施態様において、メモリ303は、遠隔制御装置400がインターネットを通してログインすることを与えるためのウェブベースのインタフェースを含む。メモリ303は、照明器具200の複数の設定情報を記憶することができる。
ルーター300は複数の電力供給機器100と無線で通信することができ、および、複数の電力供給機器100の各々がネットワークモジュール105経由で特定のネットワークアドレスを得る。複数の電力供給機器100の各々が、照明器具200に電気的に接続されて照明グループを形成している。遠隔制御装置400は、同期をとって動作する同一の照明グループを制御するために、ルーター300の無線通信モジュール302を通して命令またはメッセージをそれらの対応する電力供給機器100の無線通信モジュール104に無線で送信するために、制御命令またはメッセージを出す。
さらに、電力供給機器100はネットワークモジュール105を含み、および、ルーター300は特定のネットワークアドレスをネットワークモジュール105に割り当てることができる。したがって、複数のネットワークモジュール105が1台のルーター300に共通に対応する時、ルーター300は異なるネットワークアドレスを各ネットワークモジュール105に割り当て、一群のネットワークタイプLED照明機器を形成することができる。
電力供給機器100は、発光ダイオードの輝度または消費電力を制御するために、発光ダイオードに対してセグメントでまたはセグメントなしで上向きのまたは下向きのパラメータを送信する制御命令を受け入れることができる。例えば、制御命令を出力するために遠隔制御装置400を使用することにより、発光ダイオードの輝度は20%、40%、60%、80%または100%としてセグメントで制御されることができる。または、オンもしくはオフの制御命令を出力するために遠隔制御装置400を用いて、発光ダイオードのオン/オフが制御されることができる。
一実施態様において、本発明の照明器具のランプチャンバおよび端子ブロックが従来の蛍光管のそれらと同じ形状およびサイズであるので、それらが従来の蛍光ソケット内に組み立てられ、LED照明機器を形成することができる。さらに、上述した実施態様は実現構成として蛍光管を利用する。蛍光管に実現される時、2個の端子ブロック(蛍光管の2つの側面に各1個)が設けられる。しかしながら、本発明はまた、他のランプセットに実現されることができ、例えば、電球に実現される時、1個の端子ブロックだけが設けられるが、端子ブロックがなお第1の極および第2の極を含む。
上記の記述は、本発明の好ましい実施態様である。当業者によって理解されるように、本発明の上述した好ましい実施態様は本発明を限定することよりむしろ本発明の例証となる。本発明は、添付の請求項の趣旨および範囲内に含まれる種々の変更および類似の配置を包含することを意図され、それの有効範囲は、全てのこの種の変更および類似の構造体を包含するために最も幅広い解釈を与えられるべきである。
100 電力供給機器
101 電力変換ユニット
102 マイクロプロセッサ
103 ドライバ回路
104 無線通信モジュール
105 ネットワークモジュール
106 センサ
107 アキュムレータユニットまたはチャージャモジュール
200 照明器具
300 ルーター
301 制御ユニット
302 無線通信モジュール
303 メモリ
400 遠隔制御装置

Claims (5)

  1. 照明器具を制御するための電力供給機器であって、前記電力供給機器
    マイクロプロセッサ
    入力交流を直流に変換するために前記マイクロプロセッサに連結される電力変換ユニット
    無線信号を受信してかつ送信するために前記マイクロプロセッサに連結される無線通信モジュール
    前記マイクロプロセッサに連結されるネットワークモジュール
    前記マイクロプロセッサに連結されるセンサであって、前記センサからのデータが前記ネットワークモジュールもしくは前記無線通信モジュールを通じて携帯機器に送信されるセンサ、および
    前記照明器具の発光素子を駆動するために前記マイクロプロセッサに連結されるドライバ回路、を備え、
    前記マイクロプロセッサ、前記無線通信モジュール、前記ネットワークモジュール、および前記ドライバ回路は一枚のプリント回路基板上に構成されており、
    前記電力供給機器は前記ネットワークモジュールを介して特定のネットワークアドレスを獲得することを特徴とする電力供給機器。
  2. 前記マイクロプロセッサに連結されるアキュムレータユニットまたはチャージャモジュールを更に備える請求項1に記載の電力供給機器。
  3. 照明器具を制御するための電力供給機器であって、前記電力供給機器が、
    電力変換ユニットを含む第1の部分と、
    前記第1の部分に連結する第2の部分と、を備え、前記第2の部分が、
    マイクロプロセッサであって、前記電力変換ユニットが、入力交流を直流に変換するために前記マイクロプロセッサに連結されるマイクロプロセッサ
    無線信号を受信してかつ送信するために前記マイクロプロセッサに連結される無線通信モジュール
    前記マイクロプロセッサに連結されるネットワークモジュール
    前記マイクロプロセッサに連結されるセンサであって、前記センサからのデータが前記ネットワークモジュールもしくは前記無線通信モジュールを通じて携帯機器に送信されるセンサ、および
    前記照明器具の発光素子を駆動するために前記マイクロプロセッサに連結されるドライバ回路を含み、
    前記マイクロプロセッサ、前記無線通信モジュール、前記ネットワークモジュール、および前記ドライバ回路は一枚のプリント回路基板上に構成されており、
    前記電力供給機器は前記ネットワークモジュールを介して特定のネットワークアドレスを獲得することを特徴とする電力供給機器。
  4. 前記マイクロプロセッサに連結されるアキュムレータユニットまたはチャージャモジュールを更に備える請求項3に記載の電力供給機器。
  5. 複数の電力供給機器と、ルーターと、遠隔制御装置とを備える照明制御システムであって、
    前記複数の電力供給機器の各々は、
    マイクロプロセッサ
    入力交流を直流に変換するために前記マイクロプロセッサに連結される電力変換ユニット
    無線信号を受信してかつ送信するために前記マイクロプロセッサに連結される第1の無線通信モジュール
    前記マイクロプロセッサに連結されるネットワークモジュール
    前記マイクロプロセッサに連結されるセンサであって、前記センサからのデータが前記ネットワークモジュールもしくは前記無線通信モジュールを通じて携帯機器に送信されるセンサ、および
    照明器具の発光素子を駆動するために前記マイクロプロセッサに連結されるドライバ回路を備え、
    前記マイクロプロセッサ、前記無線通信モジュール、前記ネットワークモジュール、および前記ドライバ回路は一枚のプリント回路基板上に構成されており、
    前記ルーターは、前記第1の無線通信モジュールと無線で通信するための第2の無線通信モジュールを含み、
    前記遠隔制御装置は、前記照明器具を制御するために前記ルーターに連結され、
    前記ルーターは前記ネットワークモジュールの各々に対して特定のネットワークアドレスを割り当て、
    前記複数の電力供給機器の各々は前記ネットワークモジュールを介して特定のネットワークアドレスを獲得し、
    前記ルーターが前記複数の電力供給機器のネットワークモジュールの各々に対して特定のネットワークアドレスを割り当てることによって、ネットワークタイプの照明機器群を形成することを特徴とする照明制御システム。
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