説明

照明器具及び電気器具に電力と共に光信号を伝達するための方法及び装置

【課題】LED照明器具との通信を安全かつ効率的に行えるシステムを提供する。
【解決手段】光ガイドジョイントとして知られているプラスチック光ファイバなどの光ケーブルを経由する光信号を伝達するための方法及び装置は、標準のねじ口金タイプ又は差し込み口金タイプに包囲され、そのような標準のベースを通して伝達された光信号経由でハロゲンランプのために使われると同様に、LED照明器具を制御するための電気配線とホームオートメーションシステムとに組合せられる。同じ光信号は、電気器具の操作とオンオフの切り換えを制御するために該電気器具に電源コンセントを通して、また電源ケーブルアセンブリを通して伝達される。制御のフルレンジ、分配、信号変換、キーバッド及びタッチスクリーンは、ビデオインターホンモニタ及びショッピング端末を含み、光ケーブルを経て上記のようなホームオートメーションを操作し、また制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、AC駆動のLED照明器具、他のAC又はDC駆動の電気器具、電気コンセント、光ガイド及び光ファイバケーブル、光ホームオートメーションコントローラ、スイッチ及び信号分配装置を含むLED照明器具に関する。
【背景技術】
【0002】
LED照明器具は、20mA〜50mAのような所定の電流ドレインを伴う2V〜5Vの低圧で動作する。いくつかの高輝度LEDは、より多くの電流を消耗するが、既知のLEDのいずれも、120Vの交流などの標準AC電力線をLEDに適用して動作させることはできない。LED照明器具を直接AC電力線に接続するためには、前記電源は、該LEDが動作する電圧及び電流レベル内に修正され、調節されなければならない。
【0003】
新しく開発されたLED光デバイスを今導入するについて直面する問題は、LEDをアパート、家庭、オフィス及びその他の建物の既存のAC電線に組み込む必要性である。LED照明器具は、それらの光の色、色相及び輝度を変えるなど多くの点で制御することができる。それらは、キャンドルライトなどのより多くの照明場面を提供するように、プログラムされ得る。輝度及び色を含むすべてのそのようなシナリオの制御のために、操作すなわち前記LEDのオン、オフ切り換えのために制御信号を伝達し、また電流ドレイン、運転中の特定のプログラム等のような状況を前記LEDから受ける必要性がある。そのような一方向又は双方向制御信号は、特に前記LEDへのDC供給がパワー調整器の切り換え動作の導入を必要とし、これは雑音となり、むらがあり伝達信号を乱すので、AC電力線を経て前記LEDに伝達しづらい。他方、別個の低電圧制御線をAC駆動のLED照明器具に接続することは、電気及び建築の規制条例によって禁止されており、よって、使うことができない。
【0004】
さらに、一般的に使われる照明設備は、白熱電球に世界的に用いられているような標準のねじ式ソケット又はハロゲン球に使われているような標準の2ピンソケットを使用する。一般的に使われる標準のソケットのいずれも、別個の制御線を接続するための端子又はピンを備えない。この状況は、制御機能付きLED照明器具の導入を妨げており、及び/又はそのような導入を専門的な高価格のLED照明器具に制限している。LED照明器具のオンオフ切り換えを含み、該LED照明器具を制御するための、より簡単でより低価格の解決策が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】米国特許第7,649,722号明細書
【特許文献2】米国特許第7,290,702号明細書
【特許文献3】米国特許第5,923,363号明細書
【特許文献4】米国特許第6,603,842号明細書
【特許文献5】米国特許第6,940,957号明細書
【発明の概要】
【0006】
LED照明器具を制御の解決策は、LED照明器具本体ベースの受信アクセス又は開口を通して制御及びコマンド信号を伝達するために直接接続されるか、電球標準ACソケットに取り付けることができる光ガイド及び/又は光ファイバケーブルの使用を通しての本発明によって達成される。AC電気器具の操作のための光ファイバケーブルの使用は、照明電気器具及びパッケージ化された半導体スイッチを含み、米国特許出願第12/236,656号及び12/632,108号と、PCT/US2009/048376号に開示されており、参照によりここに含まれている。
【0007】
制御装置の送信LEDによって生成された光信号などの、照明器具のオン、オフを切り替えるための光ガイド又は光ファイバを経由するLED照明器具への光伝達は、本発明の主要な目的である。これは、単純なオン、オフコマンドを供給するための及び可視光、UV又はIR信号から成る光信号通信のためのより精密なコマンドのために前記LED照明器具及びそれらのソケット又はホルダーへの光ガイド接続の単純さを含み、これにより光制御及び通信のための新たなメディアを導入する。前記光ガイド及び前記光ファイバケーブルは、電気ボックス中のノイズ及び外乱から制御信号及びケーブルを絶縁する必要性を含む最も効率的な通信解決策を提供し、システムは他の目的である。
【0008】
さらに、前記信号ケーブルを電気的に前記電力線と、電源スイッチ、調光器、ACソケット及びAC及び/又はDC電源装置を含む、AC及び/又はDC電力を照明器具へ供給する装置とから絶縁する必要性は絶対的である。低電圧制御線と電源線との混合及び装置は、建築及び電気の規制条例によって禁止されており、完全な絶縁物である光ガイドの使用は、本発明による他の解決である。
【0009】
さらに、そのような電力装置は、オン、オフ状態、待機状態のような所定の電流ドレイン及び状態の光信号出力のための半導体送信機構を含むAC又はDC電流センサ又は感知回路を含むことができ、又は上記で参照された米国特許出願11/939,785号、12/236,656号、12/632,108号及び米国特許7,649,722号で開示されたような電流ドレインレベルデータの供給が可能である。
【0010】
本発明の他の目的は、ビデオインターホン及び/又は「ショッピング端末」を通して及び/又は通信ネットワーク経由を通して、前記ビデオインターホン及びショッピング端末による、又は米国特許7,649,722号で開示されるようなドライバー回路又は他のドライバー回路を用いて種々の照明電気器具のための他の専用コントローラによる制御コード及び信号の生成を含み、光及び照明電気器具の状態を操作し、監視することである。「ショッピング端末」は米国特許7,290,702号に開示されている。ビデオインターホンシステムは、米国特許5,923,363号、6,603,842号及び6,940,957号に開示されている。
【0011】
以下の記載における構成要素、部品、構造及び技術に関連するフォト、オプト又は光学的の用語は同じである。
【0012】
光ガイドカプラという用語は、光送信器及び/又は受光器及び/又は光起電性セルを組み込み、前記受光器又は前記光送信器又は双方に位置合わせされた光アクセスを含む半導体回路構造体を指す。前記構造体は、前記光ガイド又は光ファイバを前記光アクセスへ導くための光ガイドホルダー構造体を含む(組み込み式)ことができ、そのような光ガイドホルダーはカプラ回路への取付けのための別個の構造体とすることができる。
【0013】
活性AC(live AC)という用語は、交流電源又は配線源の中性線に対して、該交流電源又は配線源の「活性線」を指す。
【0014】
送信器(トランスミッタ)という用語は、電気信号をUV、IR又は可視光信号に変換するLED、レーザ又はその他の光放出装置を指す。
【0015】
送信という用語は、携帯リモートコントローラからのように空中へ又は光ガイドあるいは光ファイバへ送信器からUV、IR又は可視光を放出することを指す。
【0016】
受信器という用語は、フォトダイオード、ピン(PIN)ダイオード、フォトトランジスタ、CMOS、CCD又はUV、IRあるいは可視光を電気信号又は電荷に変換する他の光起電性又は光電性の受信器を指す
【0017】
受信という用語は、携帯IRリモートコントローラからなどのように視線方向へ空気中で又は光ガイドあるいは光ファイバを介して前記受信器の素地上に、又はプリズム、ハーフミラー、レンズ、フィルタ及び他の光学構造物を含む透明材料を経て、UV、IR又は可視光を受けることを指す。
【0018】
トランシーバという用語は、送信器及び受信器の組合せを指し、半導体パッケージに埋設され、又は受け取られた前記受信器への光信号を屈折あるいは案内することによって、光ガイドあるいは光ファイバのような1つの光ケーブルを通っての光信号の双方向への伝達のため及び送られた光信号が前記光ケーブルに入ることが可能となる光学プリズムに取り付けられたトランシーバを含む。トランシーバという用語は、2つの光ケーブル経由で双方向へ光信号を伝達するトランシーバを含む。
【0019】
光学プリズムの用語は、該プリズムを経由して及び1つの光ガイド又は光ファイバを経由して伝達された双方向の光信号(受信及び送信の両光信号)を屈折し及び又は分離するための構造をいう。前記プリズムは、偏光フィルタ、所定可視光波長パスフィルタ、可視光帯域パスフィルタ、所定波長のUVパスフィルタ、所定波長IRパスフィルタ、所定波長のUVカットフィルタ、所定波長のIRカットフィルタ、所定の反射率を有するハーフミラー及びそれらの組合せのグループから選ばれた光デバイスを含み、前記フィルタ及び/又はハーフミラーは、前記プリズムを形成し、又は前記プリズムに取付けられ、及び/又は前記プリズム上に塗られ、及び/又は色調、粒子又はプロセスの形態でプリズム素材に導入される。プリズム構造のさらなる詳細は、米国特許出願第12/236,656号及び12/632,108号に開示されており、参照によってここに含まれている。
【0020】
UV、IR又は可視光は、以下の説明において個々に説明されているが、UV、IR又は可視光の用語は、すべて同じである。光、UV、IR又は可視光という用語は、光信号と代替的に使われており、そのように説明されない限り、その一方又は他方に制限的であるべきでない。
【0021】
コントローラ又は制御装置の用語は、コマンド及び通信を一方向又は双方向へ伝えるために、低電圧線又はバスラインとして知られている制御線を経て光スイッチ、照明器具及び他の装置を制御するシステムコントローラをいう。前記制御線は、前記装置に直流12Vのような低出力を供給することができる。前記コントローラは、1方向又は双方向光通信回路と光ガイド又は光ファイバのためのホルダーとを含むAC又はDC照明器スイッチ装置と通信するために、及び前記照明器本体又は照明器ソケットとの直接の通信のために、また光信号(光、UV、IR又は可視光の信号)を伝達する。低電圧線という用語は、コントローラの制御線を指す。
【0022】
電流センサの用語は、DC電力線を流れる直流電流ドレインを検出するための直流センサ及び/又はAC電力線を流れる又はスイッチ装置を流れる交流電流を検出するための及び/又は一方向又は双方向の光信号を経て電流ドレイン状態を生成するための交流センサを指し、上記で参照された米国特許7,649,722及び米国特許出願11/939,785、12/236,656及び12/632,108の各号で開示されたような誘導による検出を含む。
【0023】
本発明の、AC又はDC電力で動作するLED照明器具の遠隔操作のために、制御装置及びLED照明器具間の信号伝達のための方法及び装置と、他の目的とは、本発明の光ガイド送信器及び受信器間又はトランシーバ間に光ガイド又は光ファイバを導入することによって達成される。例えば電気コマンド及び通信信号を送受信する低電圧コントローラとの間で、光ガイド又は光ファイバケーブルを経て光照明及び他の電気器具を操作するためのオン、オフコマンドを含む一方向又は双方向のUV、IR又は光信号の伝達のために前記信号を光信号に変換すべく、本発明の光ガイドカプラ又は光ガイドコンバータを使用する。
【0024】
本発明の光ガイドカプラは、家庭、レジデンス、オフィス、店舗、レストラン、ホール、工場及び施設、屋内又は屋外で使用される如何なるタイプの照明や他の電気器具及びLED照明器具に、光ガイド又は光ファイバケーブルを経て前記照明及び前記器具の制御のために、導入することができる。また、オン、オフ状態又は待機状態又は前記照明器具からの所定の進行中の照明プログラムのような帰還光信号を通して、接続された前記器具からの電流ドレインを確認する光信号を受け取るためである。
【0025】
前記電流ドレイン又は前記オン、オフ状態のデータは、オン、オフのような受信された操作コマンドに応じて、又は電流センサ出力に基づく問い合わせコマンド(データ要求)に応じて送られ、これにより家電製品の誤りの無い遠隔操作を提供することができる。
【0026】
光ガイド及び/又はLED照明器具への直接の光ファイバケーブルの導入は、照明器具とそれらのソケット又はホルダーの範囲全体に、またテレビや他のオーディオ、ビデオ電気器具を含む種々の電気器具の電力ケーブルアセンブリを含む電源ソケット及びプラグにあてはまる。世界的な標準の球ベースとソケットになった、長い100年以上定着したねじ式電球ホルダーの例は、解決される必要がある問題のうちの1つである。
【0027】
前記ねじ式球ホルダーは、物理的に、如何なるタイプの有線の制御信号線とも接続され得ない。これは、前記球が回転によって前記ソケットに挿入されるためであり、該球のねじ式本体が照明素子のための一方の端子であり、他方の端子が前記ベースの後ろの中央表面であり、それは一般的にはんだ付けされた表面である。これは、制御線のための補助端子又は接続をそのような球下部構造とそのソケットに追加することを不可能にする。
【0028】
しかしながら、以降に示されまた説明されるように、光ガイドケーブルを電球ベースの後部表面の中央でその光アクセスと共に電球ソケット及び光ガイドカプラの中央に導入することは簡単であり、一方向又は双方向の信号の直接供給は、ねじ式ベースを備える電球の中に構造化されたLED照明器具のそのような取付けによって完全に達成される。
【0029】
同様に、以後に示し説明するように、ハロゲン形に構造化されたLED照明器具であってハロゲン球形状のようなLED照明器具の後部に組み込まれている光学アクセスを備える光ガイドカプラを含むLED照明器具のソケットの中央への光ガイドの挿入及び取付けが可能になるであろう。
【0030】
照明器具制御のための光信号が一旦共通になり標準になると、如何なる将来のLED構造、それは照明パネル、照明ボックス又は他の構造及びアセンブリであっても、低価格で光ガイドカプラを組み込むことができ、本発明の光信号によって制御することができ、完全に絶縁されたケーブル及び火災問題の解決策を提供し、将来の照明及び電気製品の制御媒体のためのベース及び環境を安価に提供することができる。
【0031】
さらに、前記電流ドレインや照明器具又は他の電気器具にスイッチが入っていることを確認するために、電力オンコマンドへの返しに供給される他のデータは、エネルギー消費のリアルタイム制御のための、及びエネルギー管理を提供するための完全な解決策である。そのような応答確認によって、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホン又はショッピング端末は、前記照明器具及び他の機器の「オン状態」又は前記コマンドが前記機器のスイッチを切ることになっているときの「オフ状態」と共に、常に更新される。
【0032】
ホームオートメーションコントローラは、以降、前記米国特許及び前記出願係属中の米国出願に開示されたビデオインターホン及び/又はショッピング端末に類似するコントロールキー又はタッチスクリーンを備えるパネル及び/又は遠隔制御装置を参照する。
【0033】
前記した目的、他の目的及び本発明の特徴は、添付図面を参照しての本発明の好適な実施例の以下の説明から明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1A】典型的な電球の斜視図であり、
【図1B】典型的なソケットの斜視図であり、
【図1C】典型的な電球及びソケットの断面図であり、
【図1D】電球形及びベースに構成されたLED照明器具の断面図であり、
【図2A】本発明のLED照明器具に含まれた光ガイドカプラの斜視図であり、
【図2B】図1Bに示されたソケットに取り付けられる光ガイドの斜視図であり、
【図2C】図1Bに示されたソケットに取り付けられる光ガイド及び本発明のLED照明器具に含まれた光ガイドカプラの断面図であり、
【図2D】図1Bに示されたソケットに取り付けられる光ガイド及び本発明のLED照明器具に含まれた光ガイドカプラを拡大して示す断面図であり、
【図3A】典型的なハロゲン電球の斜視図であり、
【図3B】典型的なソケットの斜視図であり、
【図3C】本発明の光ガイドカプラの1つ又は2つのアクセスに1つ又は2つの光ガイドを取り付けるように適合されたソケットと共に、典型的なハロゲン電球形状を示す断面図であり、
【図3D】本発明の光ガイドカプラの1つ又は2つのアクセスに1つ又は2つの光ガイドを取り付けるように適合されたソケットと共に、典型的なハロゲン電球形状を示す斜視図であり、
【図3E】本発明の光ガイドカプラの1つ又は2つのアクセスに1つ又は2つの光ガイドを取り付けるように適合されたソケットを示す斜視図であり、
【図3F】本発明の光ガイドカプラの1つ又は2つのアクセスに1つ又は2つの光ガイドを取り付けるように適合されたソケットを分解して示す斜視図であり、
【図4A】図2Bに示された電球ソケット及び好適な実施例の光ガイドカプラの一方向又は双方向アクセスへの光ガイドの取付けを示す斜視図(1)であり、
【図4B】図2Bに示された電球ソケット及び好適な実施例の光ガイドカプラの一方向又は双方向アクセスへの光ガイドの取付けを示す斜視図(2)であり、
【図4C】図2Bに示された電球ソケット及び好適な実施例の光ガイドカプラの一方向又は双方向アクセスへの光ガイドの取付けを示す斜視図(3)であり、
【図4D】図2Bに示された電球ソケット及び好適な実施例の光ガイドカプラの一方向又は双方向アクセスへの光ガイドの取付けを示す斜視図(4)であり、
【図4E】図2Bに示された電球ソケット及び好適な実施例の光ガイドカプラの一方向又は双方向アクセスへの光ガイドの取付けを示す斜視図(5)であり、
【図4F】図2Bに示された電球ソケット及び好適な実施例の光ガイドカプラの一方向又は双方向アクセスへの光ガイドの取付けを示す斜視図(5)であり、
【図5A】ホームオートメーション光制御分配器の斜視図であり、
【図5B】前記分配器への取付けのための光ガイドプラグの斜視図であり、
【図5C】図5Aのホームオートメーション分配器と、ビデオインターホンを備える相互接続システム及び本発明の好適な実施例のLED照明器具を制御し、操作するためのコマンドコンバータの使用とを示す電気ブロック図であり、
【図6A】光ガイドと、携帯遠隔制御ユニットを通しての遠隔制御を含む本発明のスイッチコントローラとを経由して各LED照明器具の制御及び操作のための基本的な接続を示す斜視図(1)であり、
【図6B】光ガイドと、携帯遠隔制御ユニットを通しての遠隔制御を含む本発明のスイッチコントローラとを経由して各LED照明器具の制御及び操作のための基本的な接続を示す斜視図(2)であり、
【図6C】光ガイドと、携帯遠隔制御ユニットを通しての遠隔制御を含む本発明のスイッチコントローラとを経由して各LED照明器具の制御及び操作のための基本的な接続を示す斜視図(3)であり、
【図6D】光ガイドと、携帯遠隔制御ユニットを通しての遠隔制御を含む本発明のスイッチコントローラとを経由して各LED照明器具の制御及び操作のための基本的な接続を示す斜視図(4)であり、
【図7】本発明のシステムコントローラへの接続を含む図6A〜6Dの複数のローカルスイッチコントローラ及びキーパッドを含む、より大きな相互接続システムの斜視図であり、
【図8】ホームオートメーション分配器と、本発明の光ガイドコンバータ経由のLED照明器具又は照明設備と共に、前記光ガイドケーブルの直接的な相互接続とを示す斜視図であり、
【図9A】本発明のACコンセント及びケーブルアセンブリを示す斜視図であり、
【図9B】本発明のACコンセント及びケーブルアセンブリ経由で接続され、制御される照明電気器具の斜視図であり、
【図9C】本発明のACコンセント及びケーブルアセンブリを示す断面図であり、
【図10A】光受信アクセスを備えるテレビ用電源ソケットを含む本発明の電源コンセントにモールド電源ケーブルを経て接続されたテレビの斜視図(1)であり、
【図10B】光受信アクセスを備えるテレビ用電源ソケットを含む本発明の電源コンセントにモールド電源ケーブルを経て接続されたテレビの斜視図(2)であり、
【図10C】光受信アクセスを備えるテレビ用電源ソケットを含む本発明の電源コンセントにモールド電源ケーブルを経て接続されたテレビの斜視図(3)であり、
【図10D】光受信アクセスを備えるテレビ用電源ソケットを含む本発明の電源コンセントにモールド電源ケーブルを経て接続されたテレビの斜視図(4)であり、
【図11A】本発明の光ガイドのための裁断機の斜視図であり、
【図11B】本発明の光ガイドの切断端の取付けのために適用される結合アダプタの斜視図(1)であり、
【図11C】本発明の光ガイドの切断端の取付けのために適用される結合アダプタの斜視図(2)である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
図1Aは、典型的な電球1を示し、該電球は、後部端子2を備える従来よく知られたねじ式ベース3と、ガラス球5内に封入され、内部接続4P2及び4P1を経てその前記ねじ式ベース及び後部端子すなわち接点2に接続された点灯フィラメント4とを含む。図1Bは、電球1のためのよく知られているソケットホルダー10を示し、該ソケットホルダーはねじ式ソケット13及び後部接触子12を含み、その両者が図1Cに示された端子7Tを経て電源線7に接続されている。
【0036】
電球1のソケットホルダー10への取付けは、後部端子すなわち後部表面2がソケット10中で接触子12に触れるまで、よく知られているねじ式動作すなわちソケット13への前記球の右回り回転によって処理される。図1Cの断面図で示されているように、ねじ式ソケット13の内部構造及び後部接触子12は、図1Dに示された標準球及びベースに構成されたLED照明器1Lに個別の制御線を接続するための端子を付加することが文字通り不可能なようなものである。
【0037】
そのようなねじ式ソケットの中に低電圧制御線を接続することは、後部端子2を取り替えるために、例えば3つの接触リング(図示しない)を必要とするかもしれない。前記リングの1つは、AC電源供給のためであり、2つの他のリングは低電圧制御線のためである。そのようなリングの間の絶縁体は非常に薄く、危険になるであろうし、さらに、電気及び建築の規制条例は同じACソケット中でのAC電源と低電圧制御線との結合接続を禁止する。誰かが、例えば誤って、通常の電球をそのような3つのリングソケットに挿入すると、それが低電圧接点に活性ACを短絡させ、それにより活性ACが低電圧線に導入され、活性ACが低電圧制御線全体に電気を流すことにより、損傷あるいは死亡を引き起こすかもしれないので、そのような禁止の規制条例は適切である。
【0038】
他方、実際には理論上可能であるが、無線制御及び/又はAC線経由での制御を使用するオプションは、それぞれ及びすべてのLED照明デバイスがアドレスとアドレス指定を必要とし、また持続性の送電線ノイズがAC直接動作用に作られたLED照明器具のために使われるスイッチングレギュレータによって作り出されたノイズを含み、電力のクリッピングやチョッピングは、RF信号及び/又はAC電線を経るそのような個々の点灯制御を非実用的にする。だれかがなおそうするかもしれないが、そのようなシステムは、設定、動作及び維持のために、非常に複雑で高価になるであろう。
【0039】
図2AはLED照明器具16Lの背面図を示し、該LED照明器具は、そのベースの光ガイドカプラ6又は6TRと、その後部端子又は後部表面2Lの中央に設けられ、一方向光制御信号を受け又は双方向信号を光コントローラ又はホームオートメーションコントローラと交換するための光信号アクセス6Aとを含む。図示のねじ式ベース3は、図1Cに示された電球1及び図1Dに示されたLED照明器具1Lのねじ式ベースと同じであるが、図2Aに示されたソケットの後部接触子12Lは、前記光信号を通過させるための光アクセスを提供すべく、その中央部に切り抜き部12Aを備えて構成されている。
【0040】
図1Dに示されたLED照明器具1Lは、電球1に実質的に同一又は類似の球及びベースを備えて形づくられ、構成されている。差違は、使われた照明素子、内部回路及び素材にある。電球1は、フィラメント4が高温に熱せられるので、ガラス物質で構成されるが、前記LED照明器具は、その消費電力がずっと小さくまた高温にならないので、球5Lを含んで、プラスチック材料で作られる。発光素子は、ドライバーPCB4Dに搭載されたよく知られている発光ダイオードアレイすなわち複数のLED4Lであり、ドライバーPCB4Dは、LED電流制御回路を含み、その電力は整流器及びレギュレータPCBアセンブリ4Rから供給される。前記PCB4Rは、ソケット10及び電源線7を経てAC電源に接続するために、配線4P2を経てねじ式ベース3に、また電線4P1を経て後部端子2に内部で接続されている。LED照明器具1Lは、白熱灯1と同様、スイッチを経てAC電源が電源線7を経て適用されるとき、動作する。
【0041】
上述したように、図2A及び2Cに示されたLED照明器具16Lは、そのベース中央に、光信号アクセス6Aを通して、また図2B及び2Cに示されたソケット10Lの後部接触子12Lのアクセス12Aを通して光信号を受け取るための光ガイドカプラ6又は6TR(トランシーバ)を含む。図示の光ガイドカプラ6は、オン、オフなどのコマンド、又はLED照明器具の輝度の低減のための調光コマンドあるいは色の変更のためのコマンドを受け取るためのフォトトランジスタ又はピンダイオードである。後に説明されるようにオン、オフの切り換えコマンドは、アドレスを含むコード化されたコマンドの伝達とすることができ、あるいは光ガイド8を経る連続的な光信号の単純な伝達とすることができ、例えば、光が存在して光ガイドカプラ6に供給されるとき、スイッチが入り、また光が光ガイド8から供給されないときにスイッチが切れる。
【0042】
調光及び輝度制御が、パルス列による前記LEDを操作によって達成されるので、パルス繰り返し数、パルス幅及びパルスレベルに基づく前記LEDの調光のような制御は、単に、前記光ガイド経由でのそのような光パルス列の伝達によって達成することができる。そのような種々の制御パルスは、さらに拡張されたコマンドに信号の光の色に基づく参照を提供するために可視光信号(400〜700nm)の及び/又は光信号スペクトルをUV範囲(400nm未満)及び/又は図5〜8に示された制御装置の光信号送信器として低価格LEDを使用し、IR範囲(700〜950nm)に拡張するために、所定の波長の伝達を含むことができる。
【0043】
図3Aは典型的なハロゲン電球20を示し、該ハロゲン電球はそのよく知られた2ピンプラグ22及びベース23と、ガラス球25に封入されたフィラメント24を含む。図3Bは、よく知られたハロゲンソケット30と、電源線7に接続されたその接点32とを示す。ねじ式電球1と異なり、図示のハロゲン電球20は、図3Cに示されたハロゲン電球20Lなどのように、そのソケット30に差し込まれる。電気回路4Rと、ハロゲン球形のLED照明器具20Lのドライバー4Dとは、標準球1Lの前記LED照明器具の回路に同一又は類似する。前記回路は、基本的に、AC駆動の照明器具のための整流器と、前記LEDに供給される電流を制御するために電圧調整器4R及びドライバー4Dとを使用する。前記LED照明器具をDC電源で動作させる場合、整流器を不要にすることができ、ある照明器具は電圧調整器を含まないかもしれず、あるいは、前記ドライバー回路は代わりに電流調節用ダイオードを含むことができる。
【0044】
前記制御信号の構造及び内容に応じて、前記LED照明器具の中央演算処理装置(CPU)は、該照明器具の操作のための受信信号を処理するように、使うことができる。代わりに、前記LED照明器具を操作するための信号が、連続的な光伝達及び/又はLED輝度の制御のためのパルス列伝達である場合、前記CPUは必要ではなく、使われないかもしれない。前記回路の詳細は後で議論されるが、該回路のタイプと使われる制御信号の内容とに拘わらず、白熱球又はハロゲン電球に用いられたベース及び/又は電球と同様、ベース及び電球内に構成された前記LED照明器具は、照明設備のためにグローバルに使われるような前記標準ソケットに類似する光ソケットに光ガイドホルダー及びアクセスを導入することにより、前記LED照明器具の動作及び制御のために光制御信号を伝達する光ガイドケーブルを経てリンクすることができる。
【0045】
LEDパネル、ストリップ、リフレクター球、枝付き燭台球、装飾及び他の専用構造のLED照明器具などの多くの他の形状及び構造のLED照明器具は、すべて、ベース又はプラグ及びソケット経由で電線と接続し、光アクセスを通してその光信号をLED照明器具の光ガイドカプラに伝達するように、ソケットに含められている光アクセスを通るあるいは光ガイドを取り付けるための別個のホルダーを通る光ガイド又は光ファイバケーブルを経て制御することができる。
【0046】
さらに、図2AのLED照明器具16Lのねじ回転によってそのソケットに取り付けることができないLED照明器具は、コントローラからコマンドを受け取るための1つと、該コントローラへ光信号を戻すための1つとのデュアル光ガイドを使うことができる。16LのようなLED照明器具及び他のすべてのLED照明器具は、単一の光ガイド経由で双方向光信号通信が可能である。
【0047】
以下に説明するように、光ガイド経由の双方向信号は、プリズム、パスフィルタを使い、あるいは他の光案内素子及び異なる波長光伝送経路経由で又は受光器及び送信器を含む他の組合せ半導体トランシーバパッケージ経由で、伝達することができる。
【0048】
1つの(受信)光ガイド経由で、オン、オフ、調光、色「n」への変更又はプログラム「n」への変更のような動作コマンドをLED照明器具に伝達し、第2の光ガイド経由で、待機、オフ、オン、調光等のような確認及び電流状態を伝達することは、同様に単純である。LED照明器具のLEDがDC動作であるので、電流ドレイン情報のためにLEDドライバーを起こし、データを前記照明器具の前記CPUに供給するか、電流が検出されたときスイッチを入れまた電流が検出されないときスイッチを切るように、LED送信器を駆動することは簡単である。
【0049】
図3Aに示された前記ハロゲン電球及びベース20と同様な構造のLED照明器具21Lが図3Dに示されており、該照明器具は、2つの光ガイドカプラ、操作コマンドを受けるための受信器6R及び帰還データを生成するための送信器6Tを備え、両器は、また図3E及び3Fに示されており、ソケット31Lに取り付けられたデュアル光ガイド8にデュアルアクセス6Aを経てアクセスする。
【0050】
電球ソケット31Lは、電球ソケット30Lと異なり、単独のねじ8Nによって固定された2つの光ガイドのそれらの入口8Eへの取付けを提供し、前記両光ガイドは、図3D及び3EのLED照明器具21Lの光ガイドカプラ6R及び6Tと整合する。
【0051】
図3Fは、ねじ8Yの頭部8Dでの光ガイドプラグ8PLの2つの圧力タブ8TBに適用されるデュアル光ガイド8への締め付け圧力による、他の取付け、固定の構造及び方法を示し、8PLアセンブリが断面で示されている。タブ8TBを光ガイドケーブル8に締めるねじ8Yは、また、プラグ8PLをくぼみ又はソケット空間8Zに係止する。
【0052】
本発明によって提供される光ガイド及び光ファイバケーブル8のための種々の取付け具及び支持構造が図4A〜4Fに示されている。これらは、図5A及び5Bに示されたケーブルホルダー8Hへの及びケーブルソケット8Sへのケーブル8の挿入及び図4A〜4Fに示された単一ねじ8N又は成形タブ8Tを用いた単純なケーブルの挿入及び係止/固着を含む。図4A〜4Cは、本発明の好適な実施例の設置/接続の簡素さを示す。前記光ガイド又は光ファイバケーブルは、単純に切断され、単一の入口8Eに挿入され、溝8G内に曲げられ、単一のねじ8Nによって所定位置に保持され固定され、他方、図4D〜4Fでは成形タブ8Tによる所定位置への係止である。
【0053】
図4A及び4Dは、ソケット10Lの背面への光ガイド8の取付け具及び締め具を示す。図4A及び4Dの双方は、光ガイド8を経るフォト又はオプチカル受信器6への一方向のコマンド伝達のLED照明器具16Lのベースの後部を示す。図4Aの光ガイド8は、その入口8Eにねじ8Nによって固定されており、入口8Eは、光アクセス6Aに光ガイド8を導く。図4Dは、図4Aに示されたと類似のソケット10Lを示すが、光ガイド8が溝8Gの中に1対のタブ8Tによって固定され、該タブは光ガイドケーブル8を適所に強固に保持する。
【0054】
図4B及び4Eは、図4A及び4Dとそれぞれ同じ取付け構造を示すが、受光器6R及び光送信器6Tに取り付けられたプリズム6Pを経る双方向通信の伝達を示す。図4C及び4Fは、また、それぞれ図4A及び4Dの取付け構造を提供するが、トランシーバ光ガイドカプラ6TRを経る双方向光通信信号の伝達を示し、該カプラは受光器及び光送信器を含むパッケージ化された半導体である。米国特許出願12/236,656及び12/632,108に開示された多くの他の取付け具及び締め付け具が参照によってここに含まれる。
【0055】
上記したところ及び以下で光ガイド及び光ファイバという用語は、類似するか又は同一である。光ガイド及び光ファイバは、光伝搬の原理に基づいた全反射によって光を伝達し、その伝達計算は両方の用語に適合する。しかしながら、実際の場で、前記両用語は、異なるケーブル構造、材料及び厚さ又はファイバコア及びそのクラッドの直径ごとで使われる。したがって、2つの用語が先にまた以降にそのように繰り返されるが、先の及び以降の、また請求項の「光ファイバ」又は「光ファイバケーブル」という用語は、「光ガイド」、及び「プラスチック光ファイバ」(POF)として知られたケーブル、及び/又はより多くの光を伝達するためにより厚いコアを有する光ファイバケーブルをいう。
【0056】
光ファイバは、これまで長距離の高速通信のために使われており、世界中で、ステップインデックス形ファイバ、グレーデッド形ファイバ及びシングルモードから成る。ステップインデックス形ファイバのコア径は200μmであり、それは低速度通信で、数百メートルの短い距離の間で用いることができ、それは現在ではめったに使われない。100μmのより太いコア径を有するいくつかが入手可能であるが、一般的なファイバは、50μm又は64μmのコア径を有する多重モードケーブル又はグレーデッド形ファイバである。多重モードファイバは最高1km又は2kmまでの距離に使われる。長距離の高速通信のために使われるファイバは、数十及び数百キロメートルを超える光信号の伝達を可能にしている8μmの(10μmより小さい)コア径を有するシングルモード光ファイバである。
【0057】
マルチモードファイバは光信号を生成するために複数のLEDを使用するが、シングルモード光ファイバはその単一の光信号を生成するためにより高価なレーザのみを使用する。さらに、マルチモード及びシングルモード光ファイバの両方の非常に細いコアは、高精度のファイバ成端とコネクタとを必要とし、それらのすべては高価であり、設置、配線、及び組立の間、適合に時間がかかる。
【0058】
マルチモード及びシングルモードの光ファイバの他の重要な特徴は、ファイバコアのミクロン(マイクロメータ)サイズのために、それらが伝達する光量が非常に少ないことである。この同じ理由のために、マルチモード及びシングルモードの光ファイバは、トランスインピーダンス増幅器を有する既知の高速ピンダイオードのような非常に敏感で高価な受信素子を必要とする。
【0059】
またプラスチック光ファイバ(POF)と呼ばれる、より太いコア光ガイド(1.0〜1.2mm)は、臓器写真をとるための侵略的又は非侵略的なファイバスコープなどの医療機器の照明のために広く使われている。より太い光ファイバは、ステップインデックスファイバータイプに属し、0.5dB/mまでのより高い減衰を示し、数kb/秒の低速通信では100mの実際の長さに光ガイドの使用を制限する。
【0060】
しかしながら、より大きなコア直径は、より多くの光を伝達し、したがって、低価格のフォトレジスタ、フォトダイオード、フォトダイアック、フォトトランジスタ、フォトトライアック、CMOS、CCD及び光起電性セルで使われ得る。コアの大きい直径(最高2.0mm/0.1インチ以上)のため、受信器の感光面に光ガイドを位置合わせする精度は、シングルモード又はマルチモード光ファイバコネクタのための臨界的なミクロン精度を必要としない。同じことが、光信号を光ガイドに供給するLED(送信器)にあてはまる。LEDの光ガイドへの結合は、また厳密な精度を必要としておらず、ミクロン精度は、前記LEDから放たれた光にアクセスする光ガイドの配置のために重要ではない。
【0061】
より大きなコア光ガイド及びプラスチックの光ファイバは、より大きな感光面を有する受信器の上により多くの光を伝達し、また、したがって、マルチモード及びシングルモードの光ファイバで使用されるスーパ高感度及び高コストの受信器と、送信器とを必要としない。同じことが前記コネクタにあてはまり、光ガイドは高精度のコネクタを必要とせず、前記光ガイドは、完全にコネクタなしで、又は前記ケーブル端を半導体の前記光アクセスにロックするための簡単な機械式のスナップオンコネクタ又はケーブルホルダーによって、受信器、送信器及びトランシーバを含む半導体パッケージに取り付けることができる。
【0062】
他の利点は、前記コア光ガイドのプラスチック素材、PMMA又はフッ化処理された(perfluorinated)ポリマ、鋭いナイフ又は裁断機式カッタを用いて切ることにより終端処理される一層柔らかい材料にあり、さらなる擦り合わせ又は研磨を必要としない。前記柔らかいコアは光ガイドに5mm(0.2インチ)程度の小さな半径の鋭い曲がりを提供し、これは設置者に前記ケーブルを至るところで繰り返して曲げることを強いる多くの仕切りや壁を備えるアパートや建物で極めて有益である。これは珪素又は他のガラス材料を主成分とする光ファイバとはっきりした対照をなしており、該光ファイバは、より硬く、ケーブルの端末の擦り合わせ及び研磨、高価で精密な取付けが必要となり、長く伸びた通信ネットワークでは問題を全く提供しない50mm(2インチ)より小さい半径でより柔らかく曲げることを必要とされないが、混雑した標準の壁掛け電気ボックス内でのスイッチにマルチモード又はシングルモードのファイバ光ケーブルを接続することは文字通り不可能になるであろう。
【0063】
さらに、光ガイド及びプラスチックの光ファイバは、可視光を伝達するように設計されており、850nm、1,350nm及び1,550nm以上の帯域での波長を有するいずれも不可視であるIR信号を伝達する光ファイバとは対照的である。前記光ガイドは広い光信号スペクトル(UVからIRまで)を伝達するが、前記光ガイドのピーク伝播又は最小減衰波長は650nm又は赤光領域である。これは、光制御及び光通信の信号をコントローラへ及び該コントローラから、制御信号コンバータへ及び該コンバータから、また光ガイドカプラ間で送信するための送信器として、低価格の高輝度赤色LED素子の使用を可能にする。
【0064】
上記の説明から、光ガイド及びプラスチックの光ファイバ、又は低速通信のための100m(330フィート)〜200m(660フィート)の範囲のケーブル長さで、壁の中又は壁に沿った、家庭、レジデンス、オフィス、小規模作業場、レストラン、工場、ホール及び他の建物及び施設において、より大きなコアを備える光ファイバは、あらゆる点で精度と高コストを伴うマルチモード及び高速通信のために使われるシングルモード光ファイバの使用に比べてずっと安くなるであろう。
【0065】
ホームオートメーションシステム分配器及び電源60Mが、図5A及び5Cに示されている。同様な分配器及び電源が前記出願係属中の米国特許出願でまた開示されている。図5Cのシステム分配器60Mのブロック図は、双方向データプロセッサ70を経るビデオインターホンモニタ72の双方向通信を示し、データプロセッサ70は、音声と、映像と、警報と、ホームオートメーションと、とりわけUSBドライバー74を経てまたインターネット77を通してのPC76と例えば家主のオフィス又は他の場所での家主との間の通信を可能にするための双方向データとを処理する。
【0066】
ビデオインターホンシステムを通してその家主に供給される音声、映像、警報及びデータの他、彼はホームオートメーション、照明及び電気器具によって使われたエネルギー及びその状況を点検することもできる。前記所有者は、さらに、思いのままに、照明及び/又は電気器具のいずれか又はすべてに命令を発し、操作し又はそのスイッチを切ることができる。分配器及び電源60Mは、さらに、入力端子67へのビデオカメラの接続又はCCTVビデオシステムセレクタの出力端子の接続を提供し、これにより家主に特に警報の間の家の内部及び/又は外部のビデオ映像を提供する。
【0067】
図示の低電圧有線データドライバー69と、有線データドライバー及び電源69Pとは、前記出願係属中の米国特許出願で十分に説明されており、単一の光ガイド8を経てプロトコル変換器48及び48Pを、またデュアル光ガイド8を経てプロトコル変換器49及び49Pを如何にしてシステムに接続するかを説明するために、ここに示されている。コマンド変換器48P及び49Pは、端子64Pを経てデータドライバー69Pと通信しまた該ドライバーから電力を与えられ、他方、プロトコル変換器48及び49は、電源78のDC電力端子78−11を経て、また他のDC電源出力から個々に電力を供給されるようにそれぞれ示されており、該DC電源出力は、また照明器具21Lに電力を供給し端子64を経てデータドライバー69と通信することができる。
【0068】
図5Cのブロック図は、5つのさらにnのRX−TX受信/ドライバー回路65を示し、該回路は、光ガイド又は光ファイバケーブル8を経て光コマンドを供給しまた状態及びデータを受信するために、よく知られているドライバーIC65Tと、受信器IC65Rと、光送信器(LED)6T及び受信器(光トランジスタ又はダイオード)6R又はトランシーバ6TRとを含む。RX−TX回路65は、集合回路として示されているが、米国特許出願12/632,108で明らかにされているように、前記回路65を含み前記ドライバー及び受信器と共に、光RX−TX素子の全体を単一の光ガイドカプラIC、例えば3mm直径のLEDのために使用されているような従来よく知られた透明なパッケージに一体化することができる。これにより、回路全体が、実際には、その上面又は側部が光ガイドを伝わる光信号のアクセスとなる、4つのリードすなわち端子付きLEDなどの小さな構造とすることができる。
【0069】
同じRX−TX集積IC回路65は、コマンド変換器、スイッチコントローラ、リレー、スイッチ、LED照明器具、キーパッド、ビデオインターホン又はショッピング端末、専用コントローラ、コンセント、ソケット及びプラグ、電流センサ、コマンドリピータ、IRドライバー及びその他など、照明制御装置を含む双方向光信号を変換し、伝達し、処理するためにホームオートメーションシステムの全体にわたって使われる。
【0070】
図5は、デュアル光ガイド8を取り付けるための2つのRX−TX回路65(#1〜#2)、単一の光ガイド又は光ファイバケーブル8を取り付けるための、トランシーバ6TRを含む2つのRX−TX回路65(#3及び#4)及びプリズムを含む2つ以上のRX−TX回路65(#5及び#n)を示す。
【0071】
図5Aのシステム分配器及び電源60Mの実例は、#1及び#2アクセスがデュアル光ガイド8のために用いられ、他方#3〜#nが単一光ガイドデュアル光ガイド8の取付けのために用いられている類似の配置を示すが、例えばすべての光アクセスすなわちポートへの単一光ガイドケーブルのみの取り付けを含み、他の如何なる組合せをも適用することができる。分配器60Mは、前記LED照明器具への一方向コマンド(状態は送り返さない)又は例えば電流状態の受信のみのためのような、一方向への光伝達のために使用することができる。
【0072】
図5A及び5Bは、光ガイド8を光ポートとも呼ぶことができる光ガイドカプラアクセスに取り付けるための他のプラグ及びソケットを示す。図5Bは、2つのタイプのプラグを示し、プラグ8HJは、該プラグがソケット8HRのテーパを付されたくぼみに係止されたときケーブル8に口金8Jを締め付けることにより、前記光ガイドを係止する。他方のプラグ8HCは、2本のカラー付き中空ピン8CLを備え、2本の光ガイドケーブル8が前記ピンに結合又はかしめられる。両プラグ8HJ及び8HCは、図5Aに示された分配器60Mのパネルのソケット空間8HRに適合するように寸法を決められ、構成されている。分配器60Mのさらなる詳細、図面及び説明は、前記出願係属中の米国出願及び米国特許に開示されており、参照によって個々に組み込まれている。
【0073】
プロトコル及びコマンドの変換器48、48P、49、49Pが単一又はデュアルの光ガイド8を経て照明器具16L、20L、21L及びLED照明パネル28Iに取り付けられて示されており、該LED照明パネルは、先に開示された前記LED照明器具の前記回路への整流器、電力調整器、制御及びドライブ回路が同様であるが、その光アクセスは電力プラグ及びソケットとは分離して設けられている。
【0074】
図6A及び6Bは、本発明のLED照明器具を操作するための基本的な制御及びスイッチ装置97及び97Aを示す。制御及びスイッチ装置97は、AC電源線により動作され、制御コマンドを伝達するための制御回路を含み、図5の分配器60Mの送受信回路65と同様に、光ガイドケーブル8を経て戻されたデータを受け取る。制御及びスイッチ装置97は、照明器具16Lへの電力のオン、オフを切り換えるためのリレー、OCMOSFET又はトライアックのような電源スイッチを含む。回転式スイッチ92は、前記照明器具にアドレス指定しまたそのプログラム選択のために使用されるが、不要で使用されなければ、例えば「オン」コマンドが、光ガイド8を通して連続的な光を供給すべく送信器LED6Tを単純にスイッチオンする場合、又は照明器具16Lの調光レベルを制御すべくパルス列を送る場合、回転式スイッチ92は使われず、不要である。押し込み式又はタッチキー93は、該キーを繰り返して触れることにより、スイッチを入れまたスイッチを切り及び/又は段階的に前記照明器具を調光するように使用される。
【0075】
図6Bは、同様な制御装置97Aを示すが、電源のオン、オフ切り替えはない。オン、オフの切り替えは照明器具16Lのドライバー回路にプログラム化されており、AC電源は図示の照明器具16L又は他のLED照明器具へ恒久的に適用され、オン、オフ及び/又は他の制御は、光ガイド8経由で供給される光制御コマンドによって実行される。前記制御装置97Aの送信器LED6Tによるスイッチ「オン」コマンドは、コード化されたコマンド、又は照明器具16Lをスイッチオンするための前記光ガイドを経る連続的な光の供給あるいは照明器具16L又は他のLED照明器具の輝度又は調光を制御するためのパルス列の供給とすることができる。
【0076】
図6C及び6Dは同様なスイッチ制御装置98及びスイッチ機能のない制御装置98Aを示し、その両者は、照明器具16L又は他の照明器具を操作するための図示のIR遠隔コントローラ200からコマンドを受け取るためのIR受信器94を含む。図示の遠隔コントローラユニットは、RF遠隔コントローラユニット200RFとすることができ、また図示のIR受信器94をこれに代えてRF無線遠隔制御を提供するためにRFアンテナに取り替えることができる。
【0077】
図6A〜6Dに示された光ガイド108は、単独での設置では不要であり、図6A〜6Dに示された個々の設置のためには使われない。しかしながら、より大きな制御系のために、図7に示された他のコントローラとの間で双方向コマンド及び状態を伝達し、交換するために、スイッチコントローラ97、97A、98及び98Aは、2つ以上の光ガイドカプラー(2つのみが示されている)を含む。光ガイド108及び8は、同一の光ガイドであり、記載の簡素化のために異なる番号が付されている。図示の2本の光ガイドケーブル8及び108は、図5CのLED照明器具21Lに関して示されているようなデュアルの光ガイド取付けなどで使うことができる。
【0078】
図示の押し込み又はタッチキー93は、コントローラ97、97A、98及び98A、照明器具16L又は他の照明器具及び/又はスイッチコントローラ自体を操作するために、トグル、スライド、ロータリー、レバー、パッド又は他のキー又はノブタイプに置換することができる。前記スイッチャコントローラを照明器具16Lに接続する図示の単一の光ガイドケーブル8は、照明器具16Lや他の照明器具の前記プログラムに従って、スイッチオンすべく光送信の一方向連続供給のために使用することができる。
【0079】
コントローラ97と97Aとの差違又は98と98Aとの差違は、ACのスイッチングであり、すべてのスイッチ機能付きコントローラは、前記照明器具の調光レベルを制御すべく光ガイドケーブル8を経て連続的な光又はパルス列を供給し(オン状態)、又は一連のコード化されたコマンドを生成し伝達することができ、スイッチ機能付きコントローラ97及び98は、またAC電力供給をスイッチオン、オフする。例えば照明器具16Lのスイッチを切るために、コントローラ97A又は98Aは、光ガイド8を経る光信号の伝達の供給を絶つか、又はコード化された「オフ」コマンドを伝達するがスイッチコントローラ97及び98はAC電源のスイッチを切る。
【0080】
光双方向信号は、図5Cのハロゲン形LED照明器具21L又はLEDパネル28Lを制御するための図示の2つの光ガイドと同様に、図示の単一の光ガイド8を経て又は2つの光ガイド8及び108を経て、照明器具16Lに伝達され得る。
【0081】
図7は、スイッチコントローラを介しての個々のLED照明器具の現場での手動制御、近くの(local)部屋用キーパッド112Lからの現場制御(local control)、IR遠隔コントローラ200による又はいずれかの部屋からのRFコントローラ200RFによる近くの部屋(視線内)での遠隔制御、遠く離れた部屋からの他のキーパッド109を介しての遠隔制御、及び制御専用のシステムコントローラ、ビデオインターホン又はショッピング端末からの遠隔的又は自動的な設定等を示す。前記遠隔制御は、切り換え制御キーパッド装置付き照明器具に直接接続されて又は前記システム分配器60Mを経由であることができる。図7は、実際、本発明の簡単な低価格光ガイドネットワーク経由で任意の数のLED照明器具を制御することにおいて極端な単純さ及び柔軟性を示す。
【0082】
図7の例では、各スイッチコントローラ97、97A、98及び98Aを介して、また(光ガイド8と同様な)光ガイド108を介してローカルな部屋キーパッド100と接続されている図7に示されたすべての照明器具は、ローカルな部屋のすべての明かりを切り換えて、制御するためだけに必要な装置である。遠隔制御200又は200RFは、ローカルに、他の部屋からの付加的な便利さを提供する。マスターベッドルーム内などの遠隔部屋キーパッド109は、オプションとして、追加することができるが、キーパッド112Lは一人で使うことができて、その場合、配線80P、キーパッド109、分配器60M及び他のコントローラは、必要でなく、使われない。
【0083】
上に説明されるように、各LED照明器具は、ローカルな部屋キーパッド112Lへの接続の有無に拘わらず、そのスイッチコントローラ97、97A、98及び98Aを介して手動で操作することができる。それでも、レジデンス又はオフィス及び同様な又はより大きな組織内でのすべての照明器具の制御のために、すべての部屋、廊下及び台所にカスケード式のキーパッド109を提供することは、同様に可能である。前記キーパッドは、単一のキーを経てすべての照明器具を「オフ」又は「オン」するように、又は前記ビデオインターホン、前記ショッピング端末、又は専用のコントローラを経て前記システムを接続するように、また遠隔距離から前記LED照明器具を制御するためにインターネットを経て接続するように、及び/又は設定された日時に自動的にスイッチオン、オフするように、プログラムすることができる。
【0084】
図示の光ガイド108は、光ガイド8と同じであり、それは、前記LED照明器具を前記スイッチコントローラに接続するように図7に示されている。光ガイド108は、参照された前記米国特許及び米国出願に開示されたキーパッドの拡張であるキーパッド112Lと接続されて示されている。キーパッド112Lは、該キーパッドのCPU(図示せず)の入出力ポートに接続されている図5に示されたRX−TX回路65のn番号を追加することによって拡張される。
【0085】
図8は、ツイストペア80P及び80を経由する低電圧信号線系統相互接続と、シングル及びデュアル光ガイド又は光ファイバケーブル8を経由する光信号の伝播とを示す。キーパッド90は、ツイストペア80Pを経てカスケード接続されており、キーパッド90への電力供給を含み、ツイストペア80Pの線を経て分配器60Mと双方向通信を伝達する。キーパッド90は、明かりや他の電気器具を遠隔制御するために使われており、参照された前記米国出願にそれらの回路と共に開示されている。
【0086】
5Cの分配器60Mのブロック図に例示するように、RX−TX回路65、CPU61及び配線されたデータドライバー69又は69Pを使って、低圧信号を光信号に変換しまた光信号を低電圧信号に変換するために、コマンド変換器49が、双方向低電圧信号の通信のためのツイストペア80を経て分配器60Mに接続されて示されている
【0087】
コマンド変換器49は、所定の電気ボックスに取り付けられ、例えば図5Cの端子78−11から供給されたDCによって電力を受け、前記電気ボックスがAC電源線との接続がないことを確実にする。それは、図8に示されているように、デュアル光ガイド又は光ファイバケーブル8を経由して、調光器96(別の電気ボックスに設定されている)に接続されており、これにより、調光器96と、前記システム分配器及び電源60Mとの間の双方向通信を電気的障害が無くまた建築及び電気の規制条例に総合的に準拠して提供することができる。
【0088】
図8のコマンド変換器48Pは、通信回線80P(ツイストペア)を経てシステム分配器及び電源60Mに接続されて示されている。配線80Pは、コマンド変換器48Pなどの接続された機器を動作するためのDC電源をまた供給する。コマンド変換器48Pは単一の光ガイド又は光ガイドケーブル8を経てスイッチアセンブリ95に接続して示されている。この配置では、コマンド変換器48は、上に説明したコマンド変換器49と同様に、AC電源接続をまったく有さず、電気ボックスに設置され、コマンド変換器48のボックスと前記スイッチ95のボックスとの間の接続は、1つの光ガイド又は光ガイドケーブル8を経てなされ、該ケーブルは高い絶縁レベルを提供し、電気や火災の危険をもたらさず、また建築及び電気の規制条例に総合的に準拠する。
【0089】
図示のコマンドコマンド変換器48P4は、4本の光ガイドケーブル8への双方向通信のための4チャンネル変換器であり、該ケーブルの3本がシャンデリア160の個々のLED枝付き燭台球16LCに取り付けられている。4本目の光ガイド8は電源スイッチ組み合わせ体95に取り付けられている。前記スイッチ95は、SPDT電気スイッチ及びSPDT機械スイッチを結合し、また前記米国特許出願12/632,108に開示されているように、前記スイッチ95は、前記機械スイッチを経て手動で、及び明かりや図8に示されているような他の電気器具の操作のためのキーパッド、タッチスクリーン及びIR又はRF遠隔制御を含むホームオートメーションネットワークを経て遠隔的にスイッチオン、オフすることを可能とする。
【0090】
前記変換器48P−4は、選ばれた照明プログラムによって個々のLED枝付き燭台球16LCを制御することを提供し、各前記球16LCの放出色のスイッチオン、オフ、調光又は変更及び/又はスイッチ95による前記シャンデリア全体の電源のスイッチオフの制御を提供する。前記球16LC及び前記スイッチ95に至る光ガイドケーブル8及び前記スイッチ95から前記シャンデリア160へのAC線が隔たって又は分離して示されているが、実際には、それらすべては共通の導管を通して供給できる。なぜなら、光ガイド8は全体に絶縁物であり、危険にさらすことなく安全に高電圧AC電源配線システムと混在させることができるからである。
【0091】
図8に示されたコマンド変換器48P2は、低電圧制御信号を受け取るため、また照明器具又は他の電気器具及びスイッチ装置へのデュアル双方向変換光信号の伝搬及び応答のための2チャンネル変換器である。図8に示された前記変換器48P2は、2つの電源スイッチ95に取り付けられ、その電源スイッチの一方は先に参照された組合せスイッチ95として示され、他方のスイッチは、パッケージ化されたIC95ICから取り外されて示されている。
【0092】
前記参照米国特許及び出願に開示されているようなキーパッド90は、前記各
キーにそのアドレス及び機能をそれぞれに割り当てるためのデジタルスイッチを含み、キーパッド90のいずれかのキーが、スイッチのオン、オフ及び調光のために設定され、あるいは本発明のLED照明器具の放出色又は他の電気器具の機能のプログラム又は変更のために設定される。
【0093】
図示のすべてのコマンド変換器48、48P、49及び49Pに含まれる受光器及び送信器回路65(図示せず)は、図5Cに示された光送信器6TR、前記回路TX65T及びRX65R、デュアル光ガイドのためのプリズム6P、統合されたカプラ6TR、及び分配器60Mのためのデュアルアクセスを含む集積回路65に類似する。これは、デュアル光ガイド8を経てコマンド変換器49に接続された図8の調光器96又はスイッチ95と、単一の光ガイドケーブル8を経て接続されるそれぞれ個々のLED照明器具16LCとの操作を可能にする。
【0094】
前記LED照明器具及び他の電気器具の操作のための電気信号を前記光ガイド又は光ファイバケーブルを経て伝搬するための光すなわち光信号に変換するために、低電圧制御線80P及び80を経て前記コマンド変換器を相互接続すること(DC電源供給の有無に拘わらず)は、低価格で安全に実装することができ、家庭、オフィス又は仕事で使われた多くの照明器具の制御を含めて、さらに非常に効率的なホームオートメーションシステムを提供することができることが明らかになる。
【0095】
さらに、図示のコマンド変換器48及び49は、前記LED照明器具と直接にあるいは前記電気規制条例の要求を完全に満たして前記AC電源線で動力を得る切り換え装置を経て接続されており、また前記スイッチ装置95又は96は、電気ボックスの中に設置されており、全くの絶縁物でありかつ電気的に安全な光ガイド8を介して相互接続されている。前記光ガイド及び/又は光ファイバケーブルは、難燃性で、充分に建築資材の消防規則に適合する。
【0096】
図9A〜9Cには、AC電源プラグ123及びケーブル122への光学式の光ガイドアクセス128を有するACコンセント120への二分された光ガイド8の導入が、前記プラグのパワーピン側の光ガイドアクセス128Pを含んで示されている。
【0097】
図9Aは2口電源ソケット124を有する標準の電源コンセント120の正面図を示し、各ソケット124は光学式の光ガイドアクセス128を含み、該アクセスは、同じ図9Aに示された差し込み口ユニット120の後部入口127を通りアクセス128に取り付けられかつ先に説明した図3Fに示されたタブ及びねじと同様なねじ頭部8D及び圧力タブ8TBによって固着された2口の二分された光ガイドケーブル8の切断面である。
【0098】
図9Bに示された光ガイド8を含む電力ケーブル122は該ケーブル及びプラグ123の一体成形であり、二分された他方である前記光ガイドケーブルの切断端すなわち光学経路の切断面は、ACプラグ123の正面の突出円面に取付けられており、それはアクセス128Pを形成する。ソケット124のアクセス128は、該アクセス128を形成する円形凹所である。プラグ123を有するケーブル122がモールド成形されて示されているが、普通の電源プラグに光ガイドのための取付け及び図示のアクセス128Pに類似するアクセスを設けることができ、またケーブル122に類似するケーブルに光ガイド8を含ませることができる。
【0099】
プラグ123がソケット124に差し込まれるとき、その突出するアクセス128Pがへこんだアクセス128に適正に一致し、コンセント120の光ガイド8の切断面とプラグ123の光ガイド8の切断面とが、光すなわち光信号の伝搬のために並んで、それらの間に非常に狭い間隔を置くように、アクセス128及び128Pの両方はつがいを形成する。そのような狭い間隔は、信号レベルを低下させるが、オン、オフを切り替え、図9Bに示された卓上ランプ165を制御するために、符号化されたコマンドの伝達及び/又は光信号の継続的な供給を可能とする。
【0100】
卓上ランプ165は、照明器具16L、バルブソケット10L及び図7のスイッチコントローラ97、97A、98又は98Aを含む。前記スイッチコントローラは、卓上ランプのベースの寸法及び形状に合うように機械的に構成されるが、それは先に説明されたスイッチコントローラ97及び97Aの機能、回路及び動作と同一である。図9Bに示されたコンセント120に取り付けられた2分された光ガイド8は、図7のキーパッドキーパッド112Lに、又は図5の前記ホームオートメーション分配器60M又はビデオインターホン72に、及び卓上ランプ165の遠隔操作及び切り換えのための、IR又はRF遠隔制御、ショッピング端末に含まれるようなタッチスクリーン又はキーパッド90又は109あるいは図5Cに示されたインターネットを通しての使用を含んで、他の専用コントローラに、接続することができる。
【0101】
図9Cで結合している光ガイド8の平面の断面図は、前記光ガイドの2つの分割された切断口が、事実上2mmより少ないか、あるいは0.1インチ未満とすることができる距離で間隔をおいて配置されることを明確に示す。先に説明したように、光ガイドが裁断機によって終端処理されるとき、擦り合わせ又は研磨が不要であり、裁断機による光ガイドの2分は、最小の損失での光信号の伝播を可能にする。前記切断面間のそのような間隔の光の又は光信号の減衰は、1.0mmのコア径を有する光ガイドについて約10dB〜12dBであり、同じ直径(1.0mm)の約20〜25m(66〜63フィート)の光ガイドケーブル長の減衰に等しい。これはそのような直列間隔によって分断された光ガイドの全体の最大長を制限するであろうが、十分に長い光ガイドケーブルの使用を可能とし、使用されるべきコマンド変換器48又は49、又はホームオートメーション分配器60Mと、ACコンセント120との間は、使用可能で実用的な距離内に充分にある。最高2〜4mmまでの切断間隔を有する25〜30m(80〜100フィート)の長さの光ガイドケーブルは、卓上ランプ165又は図10A〜10Dに示されたテレビのような他の電気器具を操作しまた制御するに必要とする距離を超えた4.800バンドでの双方向光信号伝播を提供するであろう。
【0102】
さらに、導管又はプレナム内に設置された光ガイドが、短く、拡張される必要があることが見出されたとき、又は光ガイドケーブルが破損し、切断して再び取り付ける必要があるとき、図11Aに示された鋭い裁断機170によるきれいに切断された面の物理的な取付けは、1〜3dBの最小光損失をもたらす。熱収縮管、内側接合管及び結合アダプタを使うなど、切断された光ガイドの2つの表面を共に物理的に付着して接合する多くの方法がある。
【0103】
図11Bは管状アダプタ本体181を含む圧着型結合アダプタ180を示し、前記アダプタ本体181は、切断片8−1及び8−2が、図示の2つの表面8Cを物理的に一致させ、また圧着工具183によってアダプタ本体181の両端をかしめるために挿入されるように、タイトな寸法を有する。
【0104】
図11Cは、上部顎191U及び底部顎191Bの2つの部品と、ロック管195とから成る自動ロック式結合アダプタ190を示す。両顎191U及び191Bは、ロック管195のテーパを付された穴197によって、最初に挿入される切断片8−1の端部を後部入口192を介して締め付けるように加圧される。反対側の入口198を通して前記光ガイド切断片8−2を挿入して、2つの表面8Cを一致させ、行き着くところまで前記ロック管195を滑らせることによって切断片8−2の端部を締め付け、これにより前記両切断片の結合を完成する。
【0105】
図示の停止リング193は前記ロック管の前進移動を制限し、ロックリング196は、ロックノッチ194に掛かると、ロック管195をその締め付け位置に係止する。
【0106】
前記LED照明器具を操作し、監視し、制御するための制御装置と、図面に示され説明されたあるいは議論された上記の他の電気器具との間の異なる光ルートは、光信号への低電圧信号の変換を含む他のルートのため紛らわしくなるかもしれない。
【0107】
基本的な直接の2点間のルートは、非分割光ガイドを経て制御装置と、LED照明器具や他の電気器具との間を接続したことである。2点間の典型的な例は、図7のLED照明器具16LCとキーパッド112Lとの間で示された光ガイド接続である。
【0108】
他の基本的な直接の2点間光ガイド接続は、LED照明器具16Lのアクセス6Aなどの光ガイドカプラアクセスへの終端処理された一端の取付け、及び制御装置の光ガイドカプラアクセスへの終端処理された他端の取り付けである。直接の2点間ルートは、図6A〜6Dに示されているようなスイッチコントローラ97、97A、98及び98Aと、照明器具16Lとの間などのLED照明器具の単独制御を含む。
【0109】
分配され又は再伝達される2点間ルートが図7に示され、それによって、すべての図示のスイッチコントローラは、キーパッド112Lと前記スイッチコントローラとの間で伝達される光信号を再伝達する。前記光信号は前記LED照明器具に再伝達されて、逆もまた同様、前記スイッチコントローラと前記LED照明器具との間に伝達された信号は前記キーパッドに再伝達される。
【0110】
符号97で示されるようなスイッチコントローラに接続された光ガイド108及び8は、図5Cに示されたようなCPUとの電気信号交換のために、双方向光信号を変換するための双方向アクセス及び光ガイドカプラに取付けられる。前記CPUは、光信号を光ガイド108を経てキーパッド112Lに又は光ガイドケーブル8を経て前記LED照明器具に伝えるために、同じ又は他の光ガイドカプラを経てプログラムされた電気信号を供給する。
【0111】
変換された2点間光信号は、また図5Cに示されており、該図にはコマンド変換器48、48P、49及び49Pが示されており、該変換器は電気信号を変換し、また該変換器と前記照明器具との間に取り付けられた1又は2本の光ガイドケーブルを経て光信号を伝搬する。
【0112】
先に説明しまた後に説明される二分割された光ガイドは、2つの終点間で直接に接続されない。2点間は、制御の光ガイドカプラ、分配器又は変換器と、LED照明器又は電気製品の光ガイドカプラとの間の接続である。二分割された光ガイドは、前記制御端又は前記電気器具端のような一端とのみ接続することができる。
【0113】
制御端の二分割光ガイドの切断面は、図9A〜9C及び10A〜10Dに示されているようなLED照明器の又は電気器具のアクセスに取り付けられる第2の又は延長された光ガイドの分割面に取付けられることになっている。したがって、前記二分された光ガイドは、二分された切断面であるアクセス128を経て終端処理される。図10A〜10Dに示される前記LED照明器具及び/又はテレビ140に接続される分割され、延長された光ガイドは、電力ケーブル122に含められている光ガイド8である。前記延長された光ガイドは、プラグ123と、テレビ140の光ガイドカプラへの取付けのためのACソケット125とを経てアクセスされる。
【0114】
図9A〜9C及び10A〜10Dに示されている二分割された前記光ガイドは、電源線及びケーブルの異なる組み合わせによって接続された電気ボックス、導管、ソケット及びプラグなどの電気配線系のために使われる種々の電気素材に接続することができる。本発明の光ケーブルは、電気配線系と混合することができ、それゆえ、該電気配線系は、電気供給と共に、制御装置と、LED照明器具又は電気器具との間で光路を提供するための二分割された光ガイド8及びアクセスを含む。
【0115】
以下に説明されるような二分割光ガイドは、先で議論された第2のすなわち延長された二分割された光ガイドを取り付けるためのアクセスを提供すべく分割されてはおらず、それらは、破損した光ガイドの修理に関連して、及び/又はその長さを拡張するために、ここで単に議論される。結合された分割光ガイドは、2点間接続の完遂又は分割されたアクセス接続への接続端の接続のための光ガイドの直列修理又は延長である。
【0116】
図10Aには、液晶テレビ140に取り付けられた電力ケーブル122及びプラグ123が示されている。プラグ123は、卓上ランプ165が接続されると同じ方法でコンセント120に接続される。テレビ140は、スイッチコントローラ97、97A、98及び98A(図示せず)を含み、該テレビのオン、オフを手動で切り換えるための電源オン、オフキー93を備えて示されており、同時に遠隔での電源オンオフを含むどのようなタイプの制御コマンドをも光ガイド8を経てテレビ140に供給され得る。
【0117】
電力ケーブル122に含められている前記光ガイドは、テレビ140内で光ガイドカプラ(図示せず)のアクセスに取り付けられ、図示されない前記光ガイドカプラは、図2C及び2Dの前記LED電球の前記図示されたアクセス及び光ガイドカプラ6又は6TRに、及び/又は先に及び参照された前記米国特許出願12/236,656及び12/632,108で議論された他のいずれかの光ガイド取付け具に、類似している。同様に、前記テレビは、電流ドレイン、動作モード及びさらに多くを含めて、先に議論された同じ方法で、システムコントローラへの状況を生成し、フィードバックすることができる。
【0118】
図10Bは、プラグ123、ケーブル122及びケーブル直列ソケット125を結合して一体化されたケーブルを経るテレビの電源接続を示し、ソケット125は図10Cに示されている電源コンセントへのPC及びA/V電気器具接続のためのよく知られたモールド電力ケーブルである。しかしながら、前記モールド電力ケーブルは、その直列ソケット125の前面に、光ガイドケーブル8のためのアクセス128を含む。前記ケーブルに含まれた光ガイドは、図9Cに示されているようにその他方の終端でプラグ123を経て正確にアクセスされ、そこでは、LED照明器具の光ガイドカプラに関連して先に説明され議論されたと同様に、結合された前記モールドケーブルはテレビ140の電源ソケット125Sの光アクセス6Aを通してコンセント120と光ガイドカプラ6又は6TRとの間で光信号を伝達するであろう。これは、受信のみ、送信のみ及び/又は前記テレビなどの前記電気器具への電力供給と共に、双方向光信号の伝達を含む。
【0119】
前記した光ガイドの解決策は、さもなければ複雑で、高価で、電気及び消防の火災の条例、規則及び法令による制限に対し、低コストの解決策を提供する。この調和した相互接続とライトガイド経由の光学式のコマンドとは、前記オートメーションが、家庭、複数のアパート、オフィス、店舗及び他のすべての照明された、小さい、大きい、屋内及び野外の、街灯、スポーツスタジアム及び他の構造物を含む施設に浸透することを強く抑制する複雑さを解決することができる。
【0120】
前記した開示は、本発明の好適な実施例に関連するに過ぎず、ここに開示のために選ばれた本発明の実施例のすべての変更及び改良を覆うことを意図しており、その変更は本発明の精神及び範囲から逸脱することのないことはもちろん理解されるであろう。
【符号の説明】
【0121】
1L、4L、16L、20L、21L、160、165 照明器具
6(6R、6T、6TR) カプラ(受信器、送信器、トランシーバ)
6A 光信号アクセス
6P プリズム
8、108 光ケーブル(光ガイド)
8HR、10、10L、13、30、30L、124 ソケット
8HC、8HJ、8C、8J 取付け具(プラグ、口金、中空ピン)
12 後部接触子
12A 切り抜き部(アクセス)
96 調光器
95、97、97A、98、98A スイッチ装置
122 電力ケーブル(電源線)
180 結合アダプタ
200 コントローラ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光ケーブルの終端を固定するための取付け具を備える光アクセスを含む電球のために用いられる差し込みソケット及びねじ式ソケットの一方を経る電力供給と共に伝達される光信号によってLED照明器具を制御する方法であって、前記ねじ式ソケットの前記光アクセスは、ねじの縦軸の近傍で前記アクセスに整合するその後部接触子に穴及び切り抜き部の一方を含み、
前記光信号は、光ガイド、光ファイバ及びそれらの組合せを含むグループから選択された前記光ケーブルを経て伝搬され、前記電力は、電源線、電源ケーブル、前記光ケーブル及び前記電源線の組合せケーブル、電線用導管、電気ボックス、機械式電源スイッチ、半導体電源スイッチ、調光器、電力リレー、電源ソケット、電源プラグ、電流センサ、電源アダプタ、電源装置及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された少なくとも1つの構成要素を経て供給され、
前記照明器具は、前記終端に向けられた光アクセスを備える受光器及び光トランシーバの一方を含み、
前記方法は、
(a)前記光信号への光路を提供するために前記光ケーブル端を終端処理すること、
(b)前記取付け具を経て前記光ケーブル端を前記アクセスに固定すること、
(c)前記ソケットを前記構成要素を経て前記電力に接続すること、
(d)前記照明器具を前記ソケットに取り付けること、及び
(e)前記照明器具の操作のための前記光信号を伝搬すること
を含む、LED照明器具の制御方法。
【請求項2】
光ケーブルを電源線と組み合わせた電力ケーブルアセンブリであって電源プラグを備えるケーブルアセンブリ及び電源プラグ及びソケットを備えるケーブルアアセンブリから選択された一方の電力ケーブルアセンブリを経て、電力供給と共に伝搬される光信号によって電気器具を制御するための方法であって、前記電源プラグ及び前記ソケットのそれぞれは、光ガイド、光ファイバ及びそれらの組合せを含むグループから選択された前記光ケーブルの終端処理された端部を経る光アクセスを含み、
前記電力は、電源線、電線用導管、電気ボックス、電気器具、電源コンセント、電源ソケット、電源アダプタ、電流センサ及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された少なくとも1つの構成要素を経て伝搬される前記光信号と共に供給され、
前記電気器具は、前記ケーブルアセンブリの前記ソケットと結合するための光アクセスを備えるプラグ差し込み込みと、前記電源プラグを備える前記ケーブルアセンブリに含まれる前記光ケーブルの終端処理された端部を固定するための取付け具を備える内蔵された光アクセスとのうちの一方における前記光信号のための光アクセスを備える光受信器及び光トランシーバの一方を含み、
前記電源ソケットの少なくとも1つは、前記電源ソケットを経てまた前記電気器具への前記ケーブル組合せの結合プラグを経る光経路を提供するための光ケーブルの終端を固定するための取付け具を備えるアクセスを含み、
前記方法は、
(a)前記ケーブルアセンブリを前記電気器具に接続すること、
(b)前記電源プラグを前記電源ソケットに取り付けること、及び
(c)前記電源ソケットと前記ケーブルアセンブリとを経て前記電気器具を操作するための前記光信号を伝搬すること
を含む、電気器具の制御方法。
【請求項3】
キーパッド、タッチスクリーン、スイッチコントローラ、リレーコントローラ、照明コントローラ、専用コントローラ、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホンモニタ、ショッピング端末、信号分配装置、IRドライバー、コマンド変換器及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された制御装置からLED照明器具及び電気器具の少なくとも1つに電力を供給すると共に光信号を伝搬する方法であって、
電源線、電力ケーブル、電源プラグを備える電力ケーブルアセンブリ、電源プラグ及びソケットを備える電力ケーブルアセンブリ、電源プラグ及び光アクセスを備える前記ケーブルアセンブリの組合せ、それぞれが光アクセスを有する電源プラグ及びソケットを備える前記ケーブルアセンブリの組合せ、電線用導管、電気ボックス、電源ソケット、光アクセスを有する電源ソケット、電源プラグ、電源コンセント、電源スイッチ、電源リレー、電流センサ、電源アダプタ、電球ソケット、ランプアセンブリ及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された少なくとも1つの構成要素を経て供給される前記電力と共に、前記光信号は光ガイド、光ファイバ及びそれらの組合せを含むグループから選択された少なくとも1つの光ケーブルを経て伝搬され、
前記制御装置の少なくとも1つは、第1の光アクセスと、前記光ケーブルを前記第1の光アクセスに固定するための第1の取付け具とを備える光送信器を含み、前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも一方は、第2の光アクセスと、終端処理された他端及び前記第2のアクセスへの前記光ケーブルのカスケード接続の最後の終端処理された端部の一方を固定するための第2の取付け具とを備える光受信器とを含み、
前記光信号は前記光ケーブルの複数の切断片及び一続きのうちの一方を経て前記送信器から前記受信器に伝達され、前記切断片は前記構成要素及び前記結合アダプタの少なくとも1つを通ってカスケード接続に光学的に接続され、前記切断片の各端部は、終端処理され、また前記構成要素のアクセス、前記構成要素の他の切断片の終端処理された端部及び前記結合アダプタの他の切断片の終端処理された端部のグループから選択された結合の組合せを経て連結されており、
前記方法は、
(a)前記カスケード接続に連結するための前記切断片及び前記一続きの前記一方のすべての端部に終端処理を施すこと、
(b)前記一連及び前記カスケード接続の前記一方の前記終端処理を受けた端部を前記第1のアクセスに固定し、また前記他方の終端処理された端部及び前記最後の終端処理された端部を前記第2のアクセスに固定すること、
(c)LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも一方を前記構成要素を経て前記電力に接続すること、及び
(d)前記制御装置の前記少なくとも1つから前記LED照明器具及び電気器具の少なくとも1つへ、制御、コマンド、連続、パルス列及びそれらの組合せを含むグループから選択された前記光信号を伝搬すること
を含む、光信号伝搬方法。
【請求項4】
前記制御装置の前記少なくとも1つは、さらに第3の受信アクセスと、前記第2の光ケーブルの終端処理された一端を前記第3の受信アクセスに固定するための第3の取付け具とを備える受光器を含み、前記LED照明器具及び電気器具のうちの前記少なくとも1つは、第4の送信アクセスと、帰還光データ信号を伝搬するための光経路を提供するために前記第2の光ケーブルの他方の終端処理された端部を前記第4のアクセスに固定するための第4の取付け具とを備える光送信器を含み、
前記方法は、さらに、
(a)前記第2の光ケーブルの両端に終端処理を施すこと、
(b)前記第2の光ケーブルの終端処理された一端を前記第3の受信アクセスに、また終端処理された他端を前記第4のアクセスにそれぞれ固定すること、及び
(c)電流ドレイン、電力状況、処理プログラム、コマンド確認及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された前記帰還光データ信号を伝搬することを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記制御装置の前記少なくとも1つはさらに受光器を含み、前記LED照明器具及び前記電気器具の前記少なくとも1つは光送信器であって光プリズムと、前記光送信器と共に前記受光器を一体化された双方向ガイドカプラに一体化することとの一方によって前記第1のアクセス及び第2のアクセスを経て双方向信号を伝搬するための光送信器を含み、
さらに、電流ドレイン、電力状況、処理プログラム、コマンド確認及びそれらの組合せを含むグループから選択された、帰還データを含む前記双方向光データ信号を伝搬することを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項6】
光信号を受けるための前記第2のアクセスは前記LED照明器具のねじ式電球ベースの後部中央近傍に含められており、前記光ケーブルは、適合する電球ソケットのねじの縦軸線の近傍の後部本体及び接触子の穴及び切り抜き部の一方を経てアクセスされる、請求項3に記載の方法。
【請求項7】
前記第2のアクセスは前記LED照明器具のねじ式電球ベースの後部中央近傍に含められており、前記光ケーブルは、適合する電球ソケットのねじの縦軸線の近傍の後部本体及び接触子の穴及び切り抜き部の一方を経てアクセスされる、請求項5に記載の方法。
【請求項8】
前記第2のアクセスは前記LED照明器具の差し込み式電球ベースの後部に含められており、前記光ケーブルは、適合するプラグ差し込み電球ソケットの穴及び切り抜き部の一方を通してアクセスされる、請求項3に記載の方法。
【請求項9】
前記第2のアクセス及び第4のアクセスは、前記LED照明器具の差し込み式電球ベースの後部に含められており、前記光ケーブル及び第2の光ケーブルは、適合するプラグ挿し込み電球ソケットの穴、切り抜き部及びそれらの組合せを含むグループから選択された構造を通してアクセスされる、請求項4に記載の方法。
【請求項10】
前記第2のアクセスは、前記LED照明器具のプラグ差し込み式電球ベースの後部に含められており、前記光ケーブルは、適合するプラグ挿し込み電球ソケットの穴及び切り抜き部の一方を経てアクセスされる、請求項5に記載の方法。
【請求項11】
前記送信器光信号と前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも一方とをリンクするための光アクセスを備える前記電力ソケットの少なくも1つは、電力プラグを備える前記ケーブルアセンブリの組合せ及びアクセスの一方に接続されており、前記ケーブルアセンブリの組合せに含められている前記光ケーブルの終端処理された前記端部は前記光信号を受信するための前記第2のアクセスに取り付けられており、
前記方法は、さらに、前記電力を供給しまた送信器光信号を前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも1つに伝搬するための光アクセスを備える前記電力ソケットに、前記ケーブル組合せの光アクセスを備える前記電力プラグを結合することを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項12】
前記双方向光信号と前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも一方とをリンクするための光アクセスを備える前記電力ソケットの少なくも1つは、電力プラグを備える前記ケーブルアセンブリの組合せ及びアクセスの一方に接続されており、前記ケーブルアセンブリの組合せに含められている前記光ケーブルの終端処理された前記端部は前記双方向光信号を伝搬するための前記第2のアクセスに取り付けられており、
前記方法は、さらに、前記電力を供給しまた前記双方向光信号を前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも1つに伝搬し及び該1つから伝搬するための光アクセスを備える前記電力ソケットに、前記ケーブルアセンブリの組合せの光アクセスを備える前記電力プラグを結合することを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項13】
前記送信器光信号と前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも一方とをリンクするための光アクセスを備える前記電力ソケットの少なくも1つは、アクセスを備えるプラグ差し込み式の組合せを含みかつ電力プラグと、前記電力ソケットの前記アクセスを前記プラグ差し込み式組合せの前記アクセスに光学的にリンクするための光アクセスを備えるソケットとを備える前記ケーブルアセンブリの組合せに結合され、
前記方法は、さらに、前記電力を供給しまた前記光信号を前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも1つに伝搬するための光アクセスを備える前記電力ソケットに、前記ケーブルアセンブリの組合せの光アクセスを備える前記電力プラグを結合することを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項14】
前記双方向光信号と前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも一方とをリンクするための光アクセスを備える前記電力ソケットの少なくも1つは、アクセスを備えるプラグ差し込み式の組合せを含みかつ電力プラグと、前記電力ソケットの前記アクセスを前記プラグ差し込み式組合せの前記アクセスに光学的にリンクするための光アクセスを備えるソケットとを備える前記ケーブルアセンブリの組合せに結合され、
前記方法は、さらに、前記電力を供給しまた前記双方向光信号を前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも1つに伝搬するための光アクセスを備える前記電力ソケットに、前記ケーブルアセンブリの組合せの光アクセスを備える前記電力プラグを結合することを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項15】
電源ソケット、電源コンセント、電源スイッチ、電源リレー、半導体電源スイッチ、調光器、電流センサ、電源アダプタ、電源、電球ソケット、ランプアセンブリ及びそれらの組合せを含む前記構成要素の選択されたグループの少なくとも1つは、1つの光カスケード受信器及び1つの光カスケード送信器を含み、該送信器は、デュアルアクセスと、2つの隣接した前記切断片の終端処理された両端を前記デュアルアクセスにカスケード接続で固定するための2つの取付け具とを備え、前記カスケード受信器によって受け取られた前記光信号は前記カスケード送信器により処理されまた前記カスケード接続の他端に再生される、請求項3に記載の方法。
【請求項16】
電源ソケット、電源コンセント、電源スイッチ、電源リレー、半導体電源スイッチ、調光器、電流センサ、電源アダプタ、電源、電球ソケット、ランプアセンブリ及びそれらの組合せを含む前記構成要素の選択されたグループの少なくとも1つは、デュアルトランシーバを含み、該トランシーバは、2つのアクセスと、2つの隣接した前記切断片の終端処理された両端を前記2つのアクセスにカスケード接続で固定するための2つの取付け具とを備え、前記トランシーバの1つによって受け取られた前記光信号は他方の前記トランシーバにより処理されまた前記カスケード接続の他端に再生される、請求項5に記載の方法。
【請求項17】
前記結合アダプタは、内側接合管、熱収縮管、かしめ管及び機械的なロック管のグループから選択される、請求項3に記載の方法。
【請求項18】
光ケーブルの終端を固定するための取付け具を備える光アクセスを含む電球のために用いられる差し込みソケット及びねじ式ソケットの一方を経る電力供給と共に伝達される光信号によってLED照明器具を制御するための装置であって、前記ねじ式ソケットの前記光アクセスは、ねじの縦軸の近傍で前記アクセスに整合するその後部接触子に穴及び切り抜き部の一方を含み、
前記光信号は、光ガイド、光ファイバ及びそれらの組合せを含むグループから選択された前記光ケーブルを経て伝搬され、前記電力は、電源線、電源ケーブル、前記光ケーブル及び前記電源線の組合せケーブル、電線用導管、電気ボックス、光アクセスを備える電源ソケット、電源スイッチ、半導体電源スイッチ、調光器、電力リレー、電源ソケット、電源プラグ、電流センサ、電源アダプタ、電源装置及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された構成要素を経て供給され、
前記照明器具は、該照明器具を操作するための前記光信号の伝搬のために、前記終端に向けられた光アクセスを備える受光器及び光トランシーバの一方を含む、LED照明器具を制御するための装置。
【請求項19】
光ケーブルを電源線と組み合わせた電力ケーブルアセンブリであって電源プラグを備えるケーブルアセンブリ及び電力プラグ及びソケットを備えるケーブルアセンブリの一方から選択されたケーブルアセンブリを経て、電力供給と共に光信号の伝搬によって電気器具を制御するための装置であって、前記電源プラグ及び前記ソケットのそれぞれは、光ガイド、光ファイバ及びそれらの組み合わせを含むグループから選ばれた前記光ケーブルの終端処理された端部を経る光アクセスを含み、前記電力は、電気配線、電線用導管、電気ボックス、電気器具、電源コンセント、電源ソケット、電源スイッチ、電源アダプタ、電流センサ及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された構成要素を経て、伝搬される前記光信号と共に供給され、
前記電気器具は、前記ケーブルアセンブリの前記ソケットと結合するための光アクセスを備えるプラグ差し込み込みと、電源プラグを備える前記ケーブル組合せに含まれる前記光ケーブルの終端処理された端部を固定するための取付け具を備える内蔵された光アクセスとのうちの一方における前記光信号のための光アクセスを備える光受信器及び光トランシーバの一方を含み、前記電源ソケットの少なくとも1つは、前記電源ソケットを経てまた前記電気器具への前記ケーブルアセンブリの結合プラグを経る光経路を提供するための光ケーブルの終端を固定するための取付け具を備えるアクセスを含む、電気器具を制御する装置。
【請求項20】
キーパッド、タッチスクリーン、スイッチコントローラ、リレーコントローラ、照明コントローラ、専用コントローラ、ホームオートメーションコントローラ、ビデオインターホンモニタ、ショッピング端末、信号分配装置、IRドライバー、コマンド変換器及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された制御装置からLED照明器具及び電気器具の少なくとも1つに電力供給と共に光信号を伝搬する装置であって、
電源線、電力ケーブル、電源プラグを備える電力ケーブルアセンブリ、電源プラグ及びソケットを備える電力ケーブルアセンブリ、電源プラグ及び光アクセスを備える前記ケーブルアセンブリの組合せ、それぞれが光アクセスを有する電源プラグ及びソケットを備える前記ケーブルアセンブリの組合せ、電線用導管、電気ボックス、電源ソケット、光アクセスを有する電源ソケット、電源プラグ、電源コンセント、電源スイッチ、電源リレー、電流センサ、電源アダプタ、電球ソケット、ランプアセンブリ及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された構成要素を経て供給される前記電力と共に、前記光信号は光ガイド、光ファイバ及びそれらの組合せを含むグループから選択された少なくとも1つの光ケーブルを経て伝搬され、
前記制御装置の少なくとも1つは、第1の光アクセスと、前記光ケーブルを前記第1の光アクセスに固定するための第1の取付け具とを備える光送信器を含み、前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも一方は、第2の光アクセスと、終端処理された他端及び前記第2のアクセスへの前記光ケーブルのカスケード接続の最後の終端処理された端部の一方を固定するための第2の取付け具とを備える光受信器を含み、
前記制御装置の少なくとも1つから前記LED照明器具及び電気器具の少なくとも1つへの、制御、コマンド、連続、パルス列及びそれらの組合せを含むグループから選択された前記光信号は、前記光ケーブルの複数の切断片及び一続きの一方を経て前記送信器から前記受信器に伝達され、前記切断片は前記構成要素及び前記結合アダプタの少なくとも1つを通ってカスケード接続に光学的に接続され、
前記切断片の各端部は、終端処理され、また前記構成要素のアクセス、前記構成要素の他の切断片の終端処理された端部及び前記結合アダプタの他の切断片の終端処理された端部のグループから選択された結合の組合せを経て連結されている、伝搬装置。
【請求項21】
前記制御装置の前記少なくとも1つは、さらに第3の受信アクセスと、前記第2の光ケーブルの終端処理された一端を固定するための第3の取付け具とを備える受光器を含み、前記LED照明器具及び電気器具のうちの前記少なくとも1つは、さらに、第4の送信アクセスと、電流ドレイン、電力状況、処理プログラム、コマンド確認及びそれらの組み合わせを含むグループから選択された帰還光データ信号を伝搬するための光経路を提供するために前記第2の光ケーブルの他方の終端処理された端部を前記第4のアクセスに固定するための第4の取付け具とを備える光送信器を含む、請求項20に記載の伝搬装置。
【請求項22】
前記制御装置の前記少なくとも1つはさらに受光器を含み、前記LED照明器具及び前記電気器具の前記少なくとも1つは光送信器であって光プリズムと、前記光送信器と共に前記受光器を一体化された双方向光ガイドカプラに一体化することとの一方によって前記第1及び第2のアクセスを経て双方向光信号を伝搬するための光送信器を含み、また伝搬される前記双方向光信号は、電流ドレイン、電力状況、処理プログラム、コマンド確認及びそれらの組合せを含むグループから選択された、帰還データを含む、請求項20に記載の伝搬装置。
【請求項23】
前記第2のアクセスは前記LED照明器具のねじ式電球ベースの後部中央に含められており、前記光信号は、適合する電球ソケットのねじの縦軸線の近傍の後部本体及び接触子の穴及び切り抜き部の一方を経てアクセスされる、請求項20に記載の伝搬装置。
【請求項24】
前記第2のアクセスは前記LED照明器具のねじ式電球ベースの後部端子の中央に含められており、前記光信号は、適合する電球ソケットのねじの縦軸線の近傍の後部本体及び接触子の穴及び切り抜き部の一方を経てアクセスされる、請求項22に記載の伝搬装置。
【請求項25】
前記第2のアクセスは前記LED照明器具の差し込み式電球ベースの後部に含められており、前記光ケーブルは、適合するプラグ差し込み電球ソケットの穴及び切り抜き部の一方を通してアクセスされる、請求項20に記載の伝搬装置。
【請求項26】
前記第2のアクセス及び第4のアクセスは、前記LED照明器具の差し込み式電球ベースの後部に含められており、前記光ケーブル及び第2の光ケーブルは、適合するプラグ挿し込み電球ソケットの穴、切り抜き部及びそれらの組合せを含むグループから選択された構造を通してアクセスされる、請求項22に記載の伝達装置。
【請求項27】
前記第2のアクセスは、前記LED照明器具のプラグ差し込み式電球ベースの後部に含められており、前記光ケーブルは、適合するプラグ挿し込み電球ソケットの穴及び切り抜き部の一方を経てアクセスされる、請求項22に記載の伝搬装置。
【請求項28】
前記送信器光信号と前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも一方とをリンクするための光アクセスを備える前記電力ソケットの少なくも1つは、電力プラグを備える前記ケーブルアセンブリの組合せ及びアクセスの一方に接続されており、前記ケーブルアセンブリの組合せに含められている前記光ケーブルの終端処理された前記端部は前記光信号を受信するための前記第2のアクセスに取り付けられており、
前記ケーブルアセンブリの組合せの光アクセスを備える前記電力プラグは、前記電力を供給しまた送信器光信号を前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも1つに伝搬するための光アクセスを備える前記電力ソケットに結合されている、請求項20に記載の伝搬装置。
【請求項29】
前記双方向光信号と前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも一方とをリンクするための光アクセスを備える前記電力ソケットの少なくも1つは、電力プラグを備える前記ケーブルアセンブリの組合せ及びアクセスの一方に接続されており、前記ケーブルアセンブリの組合せに含められている前記光ケーブルの終端処理された前記端部は前記双方向光信号を伝搬するための前記第2のアクセスに取り付けられており、
前記ケーブルアセンブリの組合せの光アクセスを備える前記電力プラグは、前記電力を供給しまた前記双方向光信号を前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも1つに伝搬し及び該1つから伝搬するための光アクセスを備える前記電力ソケットに結合されている、請求項22に記載の伝搬装置。
【請求項30】
前記送信器光信号と前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも一方とをリンクするための光アクセスを備える前記電力ソケットの少なくも1つは、アクセスを備えるプラグ差し込み式の組合せを含みかつ電力プラグと、前記電力ソケットの前記アクセスを前記ケーブルアセンブリの組合せを経て前記プラグ差し込み式組合せの前記アクセスに光学的にリンクするための光アクセスを備えるソケットとを備える前記ケーブルアセンブリの組合せに結合され、
前記ケーブルアセンブリの組合せの光アクセスを備える前記電力プラグは、前記電力を供給しまた前記光信号を前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも1つに伝搬するための光アクセスを備える前記電力ソケッに結合されている、請求項20に記載の伝搬装置。
【請求項31】
前記双方向光信号と前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも一方とをリンクするための光アクセスを備える前記電力ソケットの少なくも1つは、アクセスを備えるプラグ差し込み式の組合せを含みかつ電力プラグと、前記電力ソケットの前記アクセスを前記ケーブルアセンブリの組合せを経て前記プラグ差し込み式組合せの前記アクセスに光学的にリンクするための光アクセスを備えるソケットとを備える前記ケーブルアセンブリの組合せに結合され、
前記ケーブルアセンブリの組合せの光アクセスを備える前記電力プラグは、前記電力を供給しまた前記双方向光信号を前記LED照明器具及び電気器具の前記少なくとも1つに伝搬するための光アクセスを備える前記電力ソケッに結合されている、請求項22に記載の伝搬装置。
【請求項32】
電源ソケット、電源コンセント、電源スイッチ、電源リレー、半導体電源スイッチ、調光器、電流センサ、電源アダプタ、電源、電球ソケット、ランプアセンブリ及びそれらの組合せを含む前記構成要素の選択されたグループの少なくとも1つは、1つの光カスケード受信器及び1つの光カスケード送信器を含み、該送信器は、デュアルアクセスと、2つの隣接した前記切断片の終端処理された両端を前記デュアルアクセスにカスケード接続で固定するための2つの取付け具とを備え、前記カスケード受信器によって受け取られた前記光信号は前記カスケード送信器により処理されまた前記カスケード接続の他端に再生される、請求項20に記載の伝搬装置。
【請求項33】
電源ソケット、電源コンセント、電源スイッチ、電源リレー、半導体電源スイッチ、調光器、電流センサ、電源アダプタ、電源、電球ソケット、ランプアセンブリ及びそれらの組合せを含む前記構成要素の選択されたグループの少なくとも1つは、デュアルトランシーバを含み、該トランシーバは、2つのアクセスと、2つの隣接した前記切断片の終端処理された両端を前記2つのアクセスにカスケード接続で固定するための2つの取付け具とを備え、前記トランシーバの1つによって受け取られた前記光信号は他方の前記トランシーバにより処理されまた前記カスケード接続の他端に再生される、請求項22に記載の伝搬装置。
【請求項34】
前記結合アダプタは、内側接合管、熱収縮管、かしめ管及び機械的なロック管のグループから選択される、請求項20に記載の伝搬装置。

【図1A】
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【図1B】
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【図1C】
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【図1D】
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【図2A】
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【図2B】
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【図2C】
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【図2D】
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【図3A】
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【図3B】
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【図3C】
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【図3D】
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【図3E】
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【図3F】
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【図4A】
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【図4B】
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【図4C】
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【図4D】
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【図4E】
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【図4F】
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【図5A】
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【図5B】
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【図5C】
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【図6A】
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【図6B】
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【図6C】
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【図6D】
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【図7】
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【図8】
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【図9A】
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【図9B】
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【図9C】
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【図10A】
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【図10B】
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【図10C】
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【図10D】
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【図11A】
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【図11B】
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【図11C】
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【公開番号】特開2011−198741(P2011−198741A)
【公開日】平成23年10月6日(2011.10.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−255905(P2010−255905)
【出願日】平成22年11月16日(2010.11.16)
【出願人】(000103231)エルベックスビデオ株式会社 (5)
【Fターム(参考)】