ＬＥＤ照明ユニット
【課題】従来の光源に近いＬＥＤ光源をもたらしたが、これらは、ＬＥＤ光源に固有の他の特徴を活かすことができなかった。
【解決手段】光発生部２１と、光分析部３１と、コントローラ５１と、第１の通信インタフェース４１とを有する照明ユニット２０が開示される。光発生部２１および光分析部３１は、透明窓を有するハウジング内に収容される。光発生部２１はＬＥＤの複数のグループを含み、各グループは他のグループとは異なるスペクトルの光を発する。光分析部３１は、各グループによって発生される光の輝度およびハウジングの外側の場所からくる光の輝度に関連する輝度信号を発生する。コントローラ５１は、輝度信号に応じて各ＬＥＤを流れる電流を調整する。第１の通信インタフェース４１は、照明ユニット２０の動作中に照明ユニット２０の外部の装置と通信してコマンドを受けるためにコントローラ５１によって利用される。
【解決手段】光発生部２１と、光分析部３１と、コントローラ５１と、第１の通信インタフェース４１とを有する照明ユニット２０が開示される。光発生部２１および光分析部３１は、透明窓を有するハウジング内に収容される。光発生部２１はＬＥＤの複数のグループを含み、各グループは他のグループとは異なるスペクトルの光を発する。光分析部３１は、各グループによって発生される光の輝度およびハウジングの外側の場所からくる光の輝度に関連する輝度信号を発生する。コントローラ５１は、輝度信号に応じて各ＬＥＤを流れる電流を調整する。第１の通信インタフェース４１は、照明ユニット２０の動作中に照明ユニット２０の外部の装置と通信してコマンドを受けるためにコントローラ５１によって利用される。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、白熱電球および蛍光灯に基づく従来の光源における魅力的な代替候補である。ＬＥＤは、白熱光よりもかなり高いエネルギ変換効率を有するとともに、非常に長い寿命を有する。また、ＬＥＤは、蛍光灯に関連する高電圧システムを必要とせず、「点光源」にかなり近い光源を形成することができる。後者の特徴は、平行光学系または他の結像光学系を利用する光源にとって特に重要である。
【０００２】
ＬＥＤは比較的狭いスペクトル帯域の光を発する。そのため、任意の知覚色の光源を形成するために、多くのＬＥＤからの光を１つの照明設備で組み合わせなければならず、あるいは、何らかの形態のリン光体変換層を使用して狭帯域光を所望の色を有する光へと変換しなければならない。これは、一部のＬＥＤ光源の構造を複雑にするが、様々なカラーＬＥＤによって発せられる光の比率を変えることにより変化可能な色あるいは全てのＬＥＤへの電力を変えることにより変化可能な輝度を有する光源のための基礎も与える。一方、蛍光灯に基づく従来の光源は、所定の色および輝度の光を発する。
【０００３】
単一のＬＥＤに基づく光源は、光源が発生できる光量が比較的制限される。一般に、ＬＥＤは数ワットを下回る消費電力を有する。したがって、従来の照明設備に取って代わる高輝度光源を提供するためには、各光源で比較的多くの数のＬＥＤを使用しなければならない。
【０００４】
また、ＬＥＤは使用に伴って劣化する。一般に、光出力は使用に伴って減少し、場合によっては、ＬＥＤにより発せられるスペクトルが変化して、劣化が色ずれを引き起こす。一般に、異なる色の光を発するＬＥＤは異なる劣化特性（経時特性）を有する。これは、ＬＥＤの劣化プロファイルが製造プロセスおよび材料並びに他の要因によって決まるからである。３つの異なる色のＬＥＤに基づく光源では、輝度及び／又はスペクトルの変化により、光源によって発せられる光の色が変化する。これらの問題を正すため、多くのＬＥＤ光源は、ＬＥＤによって発生される光を測定し且つ各ＬＥＤへの駆動電流を調整して所望の色を維持する何らかの形態の光検出器を含む。
【０００５】
ＬＥＤ光源の設計に立ち入った殆どの努力は、従来の光源に代わる代替物としてのＬＥＤ光源の幅広い使用を妨げる前述した問題を克服することに向けられてきた。結果として得られる構造は、従来の光源に代わる代替物としてのそれらの可能性を実現するに近いＬＥＤ光源をもたらしたが、これらの装置は、ＬＥＤ光源に固有の多くの他の特徴を活かすことができなかった。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、光発生部と、光分析部と、コントローラと、第１の通信インタフェースとを有する照明ユニットを含む。光発生部および光分析部は、透明窓を有するハウジング内に収容されている。光発生部はＬＥＤの複数のグループを含み、各グループは他のグループとは異なるスペクトルの光を発する。グループのうちの少なくとも１つは複数のＬＥＤを含む。光分析部は、各グループによって発生される光の輝度に関連する輝度信号を発生する。コントローラは、輝度信号に応じて各ＬＥＤを流れる電流を調整する。第１の通信インタフェースは、照明ユニットの動作中に照明ユニットの外部の装置と通信してコマンドを受けるため及び／又は情報を送信するためにコントローラによって利用される。また、光分析部は、ハウジングの外側の場所からくる光の輝度に関連する周辺輝度信号も発生する。本発明の１つの態様において、コントローラは、周辺輝度信号の変化に応じてＬＥＤのうちの１つを流れる電流を変えることにより、周辺光の変化を補償することができる。
【０００７】
本発明の他の態様において、グループのうちの１つは、そのグループのスペクトルの光を発する予備のＬＥＤを含むことができる。コントローラは、そのグループ内で欠陥があるＬＥＤを検出すると、欠陥のあるＬＥＤの代わりに予備のＬＥＤを接続させる。
【０００８】
本発明の他の態様において、コントローラは、周辺光輝度信号を特定する情報を第１の通信インタフェースによって送る。
【０００９】
本発明の更に他の態様において、第１の通信インタフェースは、ハウジングの外側からの光信号を受けるための検出器を含む。光信号は、照明ユニットに対してコマンドを送り且つ照明ユニットをプログラムするためにユーザにより利用される携帯型のコマンドユニットによって供給される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明がその利点を与える様態は、本発明の１つの実施形態に係るＬＥＤ照明ユニットを示す図１を参照して更に容易に理解できる。ＬＥＤ照明ユニット２０は、複数のＬＥＤを有する光発生部２１と、ＬＥＤから及びＬＥＤが動作している背景から到達する光を測定する光分析器３１と、通信インタフェース４１と、コントローラ５１とを含む。
【００１１】
ここで、本発明の１つの実施形態に係る光発生部の概略図である図２を参照する。一般に、光発生部２１０は、ＬＥＤのグループ２２に分けることができる複数のＬＥＤ２３を含んでおり、１つのグループの各ＬＥＤは同じスペクトルの光を発し、異なるグループは異なるスペクトルを発する。ＬＥＤは、以下で更に詳しく説明するドライバ（駆動装置）２４によって給電される。各グループにおけるＬＥＤの数は、ＬＥＤ照明ユニット２０により発生されるその色の最大光量と、光源において望まれる信頼度とによって決定される。
【００１２】
本発明の幾つかの実施形態では、各グループに予備のＬＥＤが含まれている。特定のグループでＬＥＤが機能しなくなると、そのグループ内の予備のうちの１つが、機能しなくなったＬＥＤに取って代わるために作動される。予備の数が所定の臨界点に達すると、光源が完全に機能しなくなる前に光源を取り替えることができるように、コントローラ５１がこの事実をユーザまたは中央コントローラに伝える。光源が動作している建物が後述するように中央コントローラを含む場合、コントローラ５１は、中央コントローラに対して、当該光源を特定するメッセージを送るだけである。中央コントローラが存在しない場合、コントローラ５１は、差し迫った故障を知らせるとともに近い将来に光源を交換すべきであることを知らせるために、最初にＯＮされるときに出力される色を変えて点滅させることにより、あるいは、周期的にストロボフラッシュしあるいは点滅させることにより、ユーザに合図することができる。
【００１３】
単位時間当たりに各ＬＥＤにより発生される光の量は、当該時間にわたってそのＬＥＤを流れる平均電流によって決まる。平均電流は、ＬＥＤを流れる定電流を設定することにより、あるいは、速すぎて観察者の眼で知覚できない頻度でＬＥＤのオンおよびオフを繰り返すことにより設定することができる。後者の場合には、「オン」期間中の電流が最大所望電流に設定され、ＬＥＤがオンされている間の各サイクルの一部を調整することにより平均電流が設定される。ＬＥＤによって発せられるスペクトルがＬＥＤを流れる電流に応じて変化する場合には、後者の方式が好ましい。これは、各光輝度設定におけるＬＥＤを流れる電流が同じであり、そのため、知覚される光輝度が変化してもスペクトルが変化しないからである。以下で更に詳しく説明するように、後者の方式も特定の制御方式にうまく適合される。なお、基本的には、２つの方法を組み合わせる制御方式も利用できる。
【００１４】
各ＬＥＤによって発生される光の量は、ＬＥＤ照明ユニット２０によって発せられるべき光の知覚色とその光の輝度とによって決定される。本発明の１つの実施形態において、光発生部は、スペクトルの赤色領域、緑色領域、青色領域で光を発するＬＥＤの３つのグループを含む。発生される光の知覚色は、ＬＥＤの各グループからの光の輝度の比率によって決定される。なお、ＬＥＤ照明ユニット２０により発せられる色の所望範囲に応じて、あるいは、演色評価数などの更なるパラメータを制御して最適化するために、更に数が多いあるいは少ないＬＥＤグループを用いる他のカラー方式を利用できる。
【００１５】
前述したように、ＬＥＤは、全てのＬＥＤが同じスペクトルの光を発するグループにまとめられる。ＬＥＤに関しては３つの基本的な駆動方式が存在する。ここで、３つの基本的なＬＥＤ駆動方式の概略図である図３Ａ〜３Ｃを参照する。１つの方式では、図３Ａに示されるように、所与のグループ内の全てのＬＥＤが直列に接続され、そのため、同じ電流を用いて各ＬＥＤが駆動される。この方式では、グループから所望の光出力を供給するため、コントローラ５１の制御下にある単一の駆動回路２４１によって電流が制御される。この方式は１つの駆動回路しか必要としない。しかしながら、この方式は多くの問題を有する。開回路の形成によって任意のＬＥＤが機能しなくなると、グループ全体からの光が失われる。また、この方式は、ＬＥＤの全てが同一であり、したがって、同じ電流が各ＬＥＤにとって適していると思われる。予備のＬＥＤに対応するため、通常は「オフ」である第２の駆動回路が必要とされる。
【００１６】
第２の方式では、図３Ｂに示されるように、ＬＥＤの全てが並列に駆動される。この方式も１つのドライバ２４２だけを必要とする。しかしながら、ＬＥＤのうちの１つが短絡によって機能しなくなると、グループが失われる。また、この方式は、共通の駆動電位が各ＬＥＤにとって最適であると思われる。この方式でも、予備のＬＥＤに対応するため、通常は「オフ」である第２の駆動回路が必要とされる。
【００１７】
第３の方式では、別個のドライバ２４３を用いて各ＬＥＤが駆動され、ＬＥＤの電流が個別に調整される。この方式は、より多くの駆動回路を必要とするが、各ＬＥＤを個別に最適化できる。また、何らかの理由で１つのＬＥＤが機能しなくなる場合、そのグループ内の残りのＬＥＤは正常に機能し続ける。この方式は、予備のＬＥＤが各グループ内に含まれる本発明の実施形態において特に魅力的である。そのような実施形態では、他のＬＥＤと異なるように予備のＬＥＤを取り扱うことなく、機能しなくなったＬＥＤの損失に起因して失われた光に取って代わるため、予備のＬＥＤおよびドライバを作動させることができる。なお、個々のＬＥＤは、一般に、同じ製造ラインで製造される場合でも互いに異なっている。そのため、これらの実施形態は、ＬＥＤ間の相違とは無関係に各ＬＥＤが同じ量の光を発生するように動作できる。ここで、各ＬＥＤを流れる電流は、各ＬＥＤがオン時に同じ量の光を発生するように調整される。次に、ＬＥＤのデューティサイクルは、最大レベルを下回る光レベルが望ましい場合に、ＬＥＤのグループから所望の光出力を供給するように調整される。
【００１８】
また、ＬＥＤが使用に伴って劣化することに留意すべきである。したがって、ＬＥＤが劣化すると、一般に、各ＬＥＤを流れる電流を増大して、ＬＥＤの光出力を所望の値に維持する必要がある。ここでも、先と同様、ＬＥＤ毎に異なる劣化の影響を補正する際に、別個のドライバを利用する実施形態が有用である。
【００１９】
正確な電流を決定して各ＬＥＤ毎に使用するため、コントローラ５１は、各ＬＥＤによって生成される光を監視できなければならず、任意に、ＬＥＤ照明ユニット２０を取り囲む領域からの光を監視できなければならない。光分析器３１がこの機能を果たす。ここで、本発明に係る光分析器の１つの実施形態を示す図４を参照する。光分析器３１１は、各ＬＥＤによって発せられる光を測定するとともに、ＬＥＤ照明ユニットが作動している部屋３１２内の周辺光を、ＬＥＤの全てがオフのときに部屋から光分析器に到達する光を監視することにより測定する。
【００２０】
光分析器３１１は多数の光検出器から構成されており、各光検出器は１つのフォトダイオード３２４と１つの帯域通過フィルタ３２５とを含む。典型的なフォトダイオードが３２１および３２２で示されている。各フォトダイオードは、ＬＥＤのグループのうちの１つから発する光を検出する。また、ＬＥＤ照明ユニット２０の外側の領域から発する光を測定するために１つ以上のフォトダイオードが位置決めされている。別の方法として、後述する方式と類似する時系列方式を使用して全てのＬＥＤを測定するために単一のフォトダイオードを使用することができる。
【００２１】
各ＬＥＤを流れる電流を制御して特定の色の光源を与えることに加え、コントローラ５１は、部屋内すなわちＬＥＤ照明ユニット２０の外側の領域３１２内の周辺光を測定する。１つの態様において、コントローラ５１は、ＬＥＤ照明ユニット２０からの光を増大あるいは減少させて、部屋内の周辺光の変化を補償する。
【００２２】
ＬＥＤ照明ユニット２０以外の光源から発生する光が増大する場合、コントローラ５１は、部屋内の光レベルを特定のレベルにできる限り近く維持するため、ＬＥＤ照明ユニット２０により発生される光を減少させる。また、逆の場合も同様である。なお、このレベルは、日時などの他の要因に応じてあるいは部屋が占められているか否かに応じて変えることもできる。そのような実施形態において、コントローラ５１は、日付を計算するためにクロックなどの他のハードウェアおよびソフトウェアを含むことができる。
【００２３】
コントローラ５１は、光分析器３１１内のこれらのフォトダイオードの出力を利用して、各ＬＥＤから発する光を決定する。ＬＥＤの各グループは同じスペクトルを発する複数のＬＥＤを含むため、コントローラ５１は、各ＬＥＤによって発生される光を、グループ内の他のＬＥＤによって発せられる光から区別しなければならない。１つの実施形態において、コントローラ５１は、現在測定されているＬＥＤを除き、グループ内のＬＥＤの全てをオフにし、それ故、そのＬＥＤによって発生される信号光を個別に測定することができる。前述したように、ＬＥＤはパルスモードで動作されることが好ましい。フォトダイオードの応答は人間の眼の時間分解能に比べて速いため、この較正測定は、部屋内の人が１つのグループ内のＬＥＤのうちの１つを除く全てがオフされていた短い期間に気付くことなく達成することができる。
【００２４】
ＬＥＤ照明ユニット２０が部屋内の周辺光の輝度を調整するだけで済む場合には、周辺光輝度だけが測定されなければならないため、単一のフォトダイオードを利用できる。しかしながら、本発明の１つの実施形態では、コントローラ５１が周辺光の色変化も補償する。この場合、周辺光センサは、部屋内の異なるスペクトル帯域の光の輝度を測定し且つ発光部の色出力および輝度出力の両方を調整して部屋内の輝度及び／又は色の任意の変化を補償する複数のフォトダイオードを含む。
【００２５】
周辺光を測定するために使用されるフォトダイオードは、光源の外側の領域から光を受けるように位置決めされていなければならない。ＬＥＤからの光を測定するフォトダイオードも同様に、ＬＥＤによって発せられる光をサンプリングするように位置決めされていなければならない。１つの実施形態では、光源の外側から光を受けるように１つのフォトダイオードが位置決めされており、また、ＬＥＤからの光の一部を光分析器のフォトダイオードへと反射するためにミラー３４１および同様の物体が使用される。
【００２６】
また、ＬＥＤ照明ユニット２０は通信インタフェース４１を含む。従来の照明ユニットとは異なり、ＬＥＤ照明ユニット２０は、光源の通常の「オン、オフ」機能の他に、多くの機能を実施する。例えば、前述したように、ＬＥＤ照明ユニット２０は、それが配置されている部屋内の照明状態を監視するとともに、日時または他の要因に依存する様々な照明機能を与えることができる。また、光分析部は、中央コントローラまたはホームコントロールシステムの役に立ち得る部屋内の周辺照明状態の測定を行なう。この情報は、コントローラ５１によって利用できるとともに、複数のそのような光源が存在し且つ様々な光源からデータを集める場合には照明を調整する中央コントローラによっても利用できる。
【００２７】
一般に、通信インタフェース４１は、ＬＥＤ照明ユニット２０によって利用されあるいはＬＥＤ照明ユニット２０により生成される情報を送受信するための通信経路を与える。この場合、コントローラ５１は、それが配置される特定の照明ユニットを識別する固有のアドレスを含むことができる。以下では、このアドレスが入力される様態について更に詳しく説明する。
【００２８】
インタフェースは、多くの異なる通信経路を利用することができる。例えば、ＬＥＤ照明ユニット２０は、図１に示される端末によって給電されるべく接続される。建物内の給電ラインにわたってデータを送受信するための方式は技術的に周知であり、したがって、ここでは詳しく説明しない。本説明の上では、６０Ｈｚの電源周波数をかなり上回り、したがって電力ライン振動から容易に区別される周波数で情報が送受信されることに気付けば十分である。この特徴を伴わなくてもＬＥＤ照明ユニット２０が電源に接続されなければならないため、データおよびコマンド通信のために給電ラインを利用するコストは、比較的安価であり、建物の様々な部分にあるＬＥＤ照明ユニット間およびそのようなＬＥＤ照明ユニットと中央コントローラとの間で情報を通信するための便利な機構を与える。
【００２９】
給電ライン通信は装置間でデータを通信するのに便利であるが、人と照明ユニットとの間の通信は、給電ラインの他に、何らかの形態のインタフェースを必要とする。これは、建物の電力網に差し込まれる装置によって与えることができるが、ユーザが持ち運べる携帯装置を利用することもできる。
【００３０】
１つの実施形態において、ＬＥＤ照明ユニット２０は、ユーザとＬＥＤ照明ユニット２０との間でデータおよびコマンドを通信するために光信号を利用する。ユーザは、信号発信装置７１のプッシュボタンにより入力されるコマンドを光分析部３１により検出される光信号へと変換する携帯型信号発信装置７１を使用できる。前記光信号は、当該信号を周辺背景光から区別するために特定の周波数に変調できる。あるいは、装置７１からの光信号は、異なるスペクトル領域を利用できる。この場合、光分析部３１は、これらの光信号のための別個の検出器を含む必要がある。
【００３１】
なお、ＬＥＤ照明ユニット２０は、光源および受光器、すなわち、光発生部と、周辺光を測定する光分析器の部分とをそれぞれ既に含む。そのため、ＬＥＤ照明ユニット２０は、パルス状の光信号を発生して受けることによりデータを送受信できる。光源および受光器は既に存在するため、そのような光信号を利用するデータ通信を実施するコストは比較的少ない。また、装置７１は、方向選択性を有することができるため、幾つかの照明ユニットを有する部屋内で一度に１つの照明ユニットを扱うことができる。光通信のオプションは、装置７１がキーチェーンなどによって伝えることができる携帯型送信器である実施形態において特に魅力がある。そのような実施形態において、ユーザは、装置を照明ユニットに向け、装置上の特定のボタンを押す。したがって、ユーザは、照明スイッチを使用することなく光をオンまたはオフすることができる。これにより、多くの照明ユニットを同じ回路上に配置して個別に制御することもできる。例えば、携帯装置は、所望のコマンドを送信するための低電力レーザを含むことができる。ユーザは、オン／オフ機能に加えて、部屋内の光レベルまたは個々のＬＥＤ照明ユニットにより発生される光の色を調整することができる。
【００３２】
最後に、ユーザは、コントローラ５１をプログラムするために装置７１を利用することができる。電力ラインインタフェースにより個々の照明ユニットと通信するシステムコントローラを利用する実施形態では、各照明ユニットに固有のアドレスが与えられなければならない。従来の電力ライン制御される装置において、各装置は、一般に、ユーザが装置にアドレスを与えることができるようにする何らかの形態の機械的なスイッチを有する。そのようなスイッチのコストはかなりのものである。あるいは、製造業者によって供給される各装置は、固有のアドレスを用いてプログラムすることができる。製造される装置の数は非常に多大であるため、アドレスは非常に多数である。システムセットアップのある時点で、ユーザは、アドレスをシステムに入力することによりあるいはシステムにより見出される装置を装置の物理的な場所に関連付けることにより、これらの多数のアドレスを扱わなければならない。いずれの場合にも、プロセスは誤りを免れない。本発明は、ユーザがアドレスを装置の場所に関連付けられる値に設定できるようにすることにより、これらを回避する。
【００３３】
また、ユーザは、コントローラ５１をプログラムして、特定の日時または特定の日に光をオン／オフするなどの他の機能を実行することができる。また、コントローラ４１は、モーションセンサから信号を受信して、誰かが部屋に入るときに光をオンするなど、動きが検出された際に特定のコマンドを実行することもできる。
【００３４】
なお、光通信インタフェースおよび給電ライン通信インタフェースの両方を有するＬＥＤ照明ユニットは、家または他の建物における照明を自動化する際に特に有用である。電力ラインインタフェースは、建物全体における照明状態を、１つ以上の重要な場所から表示、制御できるようにする中央制御システムまたは複数の制御システムに対する接続を提供する。光インタフェースは、他の部屋の照明ユニットを妨害することなく且つ壁スイッチまたは中央コントローラの場所へ移動する必要なく個々のユーザが自分の居る特定の部屋で作動している照明ユニットを制御できるようにする方法を提供する。
【００３５】
光通信および給電ライン通信が特に魅力的であるが、他の形態の通信を利用することもできる。例えば、通信インタフェース４１は、ローカルコントローラまたはリモートコントローラと通信するために使用されるＷｉＦｉリンクなどのＲＦ通信リンク４６を含むことができる。同様に、ＬＥＤ照明ユニット２０は、有線イーサネットネットワークなどで使用されるタイプの配線通信ポート４５を含むことができる。また、通信インタフェース内にマイクロフォンおよび音響トランスデューサを含ませることにより音響通信方式も使用できる。
【００３６】
本発明の光分析機能は、光検出器が他の波長帯域で選択的に感度が良い場合に他の有用な情報を与えるために利用できる。例えば、周辺光センサのうちの１つが赤外線の光を測定する場合、ＬＥＤ照明ユニット２０は、ＬＥＤ照明ユニット２０の周囲の領域の温度に関する情報を与えることができる。そのような機能は火災探知の形態を与えることができる。
【００３７】
また、光発生機能および光分析機能は、煙検出機能を与えるために利用できる。光発生部によって発生される光は、ＬＥＤ照明ユニットで発生される光を所定の周波数で変調し且つ適切な光検出器の出力の一部を変調周波数で検出することにより、ＬＥＤ照明ユニットの外側の周辺光から区別することができる。光源の外側の領域が煙で満たされる場合には、光発生部で発生される光のかなりの部分が、当該領域が煙で満たされていない場合よりも光分析器へと反射されて戻される。そのため、コントローラ５１は、煙検出機能を与えることができる。煙検出の結果は、警報を発生する中央コントローラへ送ることができる。
【００３８】
前述した煙検出機能は、光発生部２１が光を発生しているときにだけ働く。しかしながら、赤外線の光を発生し且つ常にパルス駆動される更なるＬＥＤを含めることにより、光発生部が可視領域の光を発生していない場合にこの機能を与えることができる。
【００３９】
本発明の前述した実施形態はフォトダイオードに基づく光検出器を利用する。しかしながら、フォトトランジスタなどの他の形態の光検出器を利用することができる。
【００４０】
本発明に対する様々な変形例は、前述した説明および添付図面から当業者に明らかとなる。したがって、本発明は、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ照明ユニットを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光発生部の概略図である。
【図３Ａ】３つの基本的な駆動方式の概略図である。
【図３Ｂ】３つの基本的な駆動方式の概略図である。
【図３Ｃ】３つの基本的な駆動方式の概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る光分析器を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
２０：ＬＥＤ照明ユニット
２１：光発生部
３１：光分析器
４１：通信インタフェース
４５：通信ポート
４６：ＲＦ通信リンク
５１：コントローラ
７１：信号発信装置
【背景技術】
【０００１】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、白熱電球および蛍光灯に基づく従来の光源における魅力的な代替候補である。ＬＥＤは、白熱光よりもかなり高いエネルギ変換効率を有するとともに、非常に長い寿命を有する。また、ＬＥＤは、蛍光灯に関連する高電圧システムを必要とせず、「点光源」にかなり近い光源を形成することができる。後者の特徴は、平行光学系または他の結像光学系を利用する光源にとって特に重要である。
【０００２】
ＬＥＤは比較的狭いスペクトル帯域の光を発する。そのため、任意の知覚色の光源を形成するために、多くのＬＥＤからの光を１つの照明設備で組み合わせなければならず、あるいは、何らかの形態のリン光体変換層を使用して狭帯域光を所望の色を有する光へと変換しなければならない。これは、一部のＬＥＤ光源の構造を複雑にするが、様々なカラーＬＥＤによって発せられる光の比率を変えることにより変化可能な色あるいは全てのＬＥＤへの電力を変えることにより変化可能な輝度を有する光源のための基礎も与える。一方、蛍光灯に基づく従来の光源は、所定の色および輝度の光を発する。
【０００３】
単一のＬＥＤに基づく光源は、光源が発生できる光量が比較的制限される。一般に、ＬＥＤは数ワットを下回る消費電力を有する。したがって、従来の照明設備に取って代わる高輝度光源を提供するためには、各光源で比較的多くの数のＬＥＤを使用しなければならない。
【０００４】
また、ＬＥＤは使用に伴って劣化する。一般に、光出力は使用に伴って減少し、場合によっては、ＬＥＤにより発せられるスペクトルが変化して、劣化が色ずれを引き起こす。一般に、異なる色の光を発するＬＥＤは異なる劣化特性（経時特性）を有する。これは、ＬＥＤの劣化プロファイルが製造プロセスおよび材料並びに他の要因によって決まるからである。３つの異なる色のＬＥＤに基づく光源では、輝度及び／又はスペクトルの変化により、光源によって発せられる光の色が変化する。これらの問題を正すため、多くのＬＥＤ光源は、ＬＥＤによって発生される光を測定し且つ各ＬＥＤへの駆動電流を調整して所望の色を維持する何らかの形態の光検出器を含む。
【０００５】
ＬＥＤ光源の設計に立ち入った殆どの努力は、従来の光源に代わる代替物としてのＬＥＤ光源の幅広い使用を妨げる前述した問題を克服することに向けられてきた。結果として得られる構造は、従来の光源に代わる代替物としてのそれらの可能性を実現するに近いＬＥＤ光源をもたらしたが、これらの装置は、ＬＥＤ光源に固有の多くの他の特徴を活かすことができなかった。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、光発生部と、光分析部と、コントローラと、第１の通信インタフェースとを有する照明ユニットを含む。光発生部および光分析部は、透明窓を有するハウジング内に収容されている。光発生部はＬＥＤの複数のグループを含み、各グループは他のグループとは異なるスペクトルの光を発する。グループのうちの少なくとも１つは複数のＬＥＤを含む。光分析部は、各グループによって発生される光の輝度に関連する輝度信号を発生する。コントローラは、輝度信号に応じて各ＬＥＤを流れる電流を調整する。第１の通信インタフェースは、照明ユニットの動作中に照明ユニットの外部の装置と通信してコマンドを受けるため及び／又は情報を送信するためにコントローラによって利用される。また、光分析部は、ハウジングの外側の場所からくる光の輝度に関連する周辺輝度信号も発生する。本発明の１つの態様において、コントローラは、周辺輝度信号の変化に応じてＬＥＤのうちの１つを流れる電流を変えることにより、周辺光の変化を補償することができる。
【０００７】
本発明の他の態様において、グループのうちの１つは、そのグループのスペクトルの光を発する予備のＬＥＤを含むことができる。コントローラは、そのグループ内で欠陥があるＬＥＤを検出すると、欠陥のあるＬＥＤの代わりに予備のＬＥＤを接続させる。
【０００８】
本発明の他の態様において、コントローラは、周辺光輝度信号を特定する情報を第１の通信インタフェースによって送る。
【０００９】
本発明の更に他の態様において、第１の通信インタフェースは、ハウジングの外側からの光信号を受けるための検出器を含む。光信号は、照明ユニットに対してコマンドを送り且つ照明ユニットをプログラムするためにユーザにより利用される携帯型のコマンドユニットによって供給される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明がその利点を与える様態は、本発明の１つの実施形態に係るＬＥＤ照明ユニットを示す図１を参照して更に容易に理解できる。ＬＥＤ照明ユニット２０は、複数のＬＥＤを有する光発生部２１と、ＬＥＤから及びＬＥＤが動作している背景から到達する光を測定する光分析器３１と、通信インタフェース４１と、コントローラ５１とを含む。
【００１１】
ここで、本発明の１つの実施形態に係る光発生部の概略図である図２を参照する。一般に、光発生部２１０は、ＬＥＤのグループ２２に分けることができる複数のＬＥＤ２３を含んでおり、１つのグループの各ＬＥＤは同じスペクトルの光を発し、異なるグループは異なるスペクトルを発する。ＬＥＤは、以下で更に詳しく説明するドライバ（駆動装置）２４によって給電される。各グループにおけるＬＥＤの数は、ＬＥＤ照明ユニット２０により発生されるその色の最大光量と、光源において望まれる信頼度とによって決定される。
【００１２】
本発明の幾つかの実施形態では、各グループに予備のＬＥＤが含まれている。特定のグループでＬＥＤが機能しなくなると、そのグループ内の予備のうちの１つが、機能しなくなったＬＥＤに取って代わるために作動される。予備の数が所定の臨界点に達すると、光源が完全に機能しなくなる前に光源を取り替えることができるように、コントローラ５１がこの事実をユーザまたは中央コントローラに伝える。光源が動作している建物が後述するように中央コントローラを含む場合、コントローラ５１は、中央コントローラに対して、当該光源を特定するメッセージを送るだけである。中央コントローラが存在しない場合、コントローラ５１は、差し迫った故障を知らせるとともに近い将来に光源を交換すべきであることを知らせるために、最初にＯＮされるときに出力される色を変えて点滅させることにより、あるいは、周期的にストロボフラッシュしあるいは点滅させることにより、ユーザに合図することができる。
【００１３】
単位時間当たりに各ＬＥＤにより発生される光の量は、当該時間にわたってそのＬＥＤを流れる平均電流によって決まる。平均電流は、ＬＥＤを流れる定電流を設定することにより、あるいは、速すぎて観察者の眼で知覚できない頻度でＬＥＤのオンおよびオフを繰り返すことにより設定することができる。後者の場合には、「オン」期間中の電流が最大所望電流に設定され、ＬＥＤがオンされている間の各サイクルの一部を調整することにより平均電流が設定される。ＬＥＤによって発せられるスペクトルがＬＥＤを流れる電流に応じて変化する場合には、後者の方式が好ましい。これは、各光輝度設定におけるＬＥＤを流れる電流が同じであり、そのため、知覚される光輝度が変化してもスペクトルが変化しないからである。以下で更に詳しく説明するように、後者の方式も特定の制御方式にうまく適合される。なお、基本的には、２つの方法を組み合わせる制御方式も利用できる。
【００１４】
各ＬＥＤによって発生される光の量は、ＬＥＤ照明ユニット２０によって発せられるべき光の知覚色とその光の輝度とによって決定される。本発明の１つの実施形態において、光発生部は、スペクトルの赤色領域、緑色領域、青色領域で光を発するＬＥＤの３つのグループを含む。発生される光の知覚色は、ＬＥＤの各グループからの光の輝度の比率によって決定される。なお、ＬＥＤ照明ユニット２０により発せられる色の所望範囲に応じて、あるいは、演色評価数などの更なるパラメータを制御して最適化するために、更に数が多いあるいは少ないＬＥＤグループを用いる他のカラー方式を利用できる。
【００１５】
前述したように、ＬＥＤは、全てのＬＥＤが同じスペクトルの光を発するグループにまとめられる。ＬＥＤに関しては３つの基本的な駆動方式が存在する。ここで、３つの基本的なＬＥＤ駆動方式の概略図である図３Ａ〜３Ｃを参照する。１つの方式では、図３Ａに示されるように、所与のグループ内の全てのＬＥＤが直列に接続され、そのため、同じ電流を用いて各ＬＥＤが駆動される。この方式では、グループから所望の光出力を供給するため、コントローラ５１の制御下にある単一の駆動回路２４１によって電流が制御される。この方式は１つの駆動回路しか必要としない。しかしながら、この方式は多くの問題を有する。開回路の形成によって任意のＬＥＤが機能しなくなると、グループ全体からの光が失われる。また、この方式は、ＬＥＤの全てが同一であり、したがって、同じ電流が各ＬＥＤにとって適していると思われる。予備のＬＥＤに対応するため、通常は「オフ」である第２の駆動回路が必要とされる。
【００１６】
第２の方式では、図３Ｂに示されるように、ＬＥＤの全てが並列に駆動される。この方式も１つのドライバ２４２だけを必要とする。しかしながら、ＬＥＤのうちの１つが短絡によって機能しなくなると、グループが失われる。また、この方式は、共通の駆動電位が各ＬＥＤにとって最適であると思われる。この方式でも、予備のＬＥＤに対応するため、通常は「オフ」である第２の駆動回路が必要とされる。
【００１７】
第３の方式では、別個のドライバ２４３を用いて各ＬＥＤが駆動され、ＬＥＤの電流が個別に調整される。この方式は、より多くの駆動回路を必要とするが、各ＬＥＤを個別に最適化できる。また、何らかの理由で１つのＬＥＤが機能しなくなる場合、そのグループ内の残りのＬＥＤは正常に機能し続ける。この方式は、予備のＬＥＤが各グループ内に含まれる本発明の実施形態において特に魅力的である。そのような実施形態では、他のＬＥＤと異なるように予備のＬＥＤを取り扱うことなく、機能しなくなったＬＥＤの損失に起因して失われた光に取って代わるため、予備のＬＥＤおよびドライバを作動させることができる。なお、個々のＬＥＤは、一般に、同じ製造ラインで製造される場合でも互いに異なっている。そのため、これらの実施形態は、ＬＥＤ間の相違とは無関係に各ＬＥＤが同じ量の光を発生するように動作できる。ここで、各ＬＥＤを流れる電流は、各ＬＥＤがオン時に同じ量の光を発生するように調整される。次に、ＬＥＤのデューティサイクルは、最大レベルを下回る光レベルが望ましい場合に、ＬＥＤのグループから所望の光出力を供給するように調整される。
【００１８】
また、ＬＥＤが使用に伴って劣化することに留意すべきである。したがって、ＬＥＤが劣化すると、一般に、各ＬＥＤを流れる電流を増大して、ＬＥＤの光出力を所望の値に維持する必要がある。ここでも、先と同様、ＬＥＤ毎に異なる劣化の影響を補正する際に、別個のドライバを利用する実施形態が有用である。
【００１９】
正確な電流を決定して各ＬＥＤ毎に使用するため、コントローラ５１は、各ＬＥＤによって生成される光を監視できなければならず、任意に、ＬＥＤ照明ユニット２０を取り囲む領域からの光を監視できなければならない。光分析器３１がこの機能を果たす。ここで、本発明に係る光分析器の１つの実施形態を示す図４を参照する。光分析器３１１は、各ＬＥＤによって発せられる光を測定するとともに、ＬＥＤ照明ユニットが作動している部屋３１２内の周辺光を、ＬＥＤの全てがオフのときに部屋から光分析器に到達する光を監視することにより測定する。
【００２０】
光分析器３１１は多数の光検出器から構成されており、各光検出器は１つのフォトダイオード３２４と１つの帯域通過フィルタ３２５とを含む。典型的なフォトダイオードが３２１および３２２で示されている。各フォトダイオードは、ＬＥＤのグループのうちの１つから発する光を検出する。また、ＬＥＤ照明ユニット２０の外側の領域から発する光を測定するために１つ以上のフォトダイオードが位置決めされている。別の方法として、後述する方式と類似する時系列方式を使用して全てのＬＥＤを測定するために単一のフォトダイオードを使用することができる。
【００２１】
各ＬＥＤを流れる電流を制御して特定の色の光源を与えることに加え、コントローラ５１は、部屋内すなわちＬＥＤ照明ユニット２０の外側の領域３１２内の周辺光を測定する。１つの態様において、コントローラ５１は、ＬＥＤ照明ユニット２０からの光を増大あるいは減少させて、部屋内の周辺光の変化を補償する。
【００２２】
ＬＥＤ照明ユニット２０以外の光源から発生する光が増大する場合、コントローラ５１は、部屋内の光レベルを特定のレベルにできる限り近く維持するため、ＬＥＤ照明ユニット２０により発生される光を減少させる。また、逆の場合も同様である。なお、このレベルは、日時などの他の要因に応じてあるいは部屋が占められているか否かに応じて変えることもできる。そのような実施形態において、コントローラ５１は、日付を計算するためにクロックなどの他のハードウェアおよびソフトウェアを含むことができる。
【００２３】
コントローラ５１は、光分析器３１１内のこれらのフォトダイオードの出力を利用して、各ＬＥＤから発する光を決定する。ＬＥＤの各グループは同じスペクトルを発する複数のＬＥＤを含むため、コントローラ５１は、各ＬＥＤによって発生される光を、グループ内の他のＬＥＤによって発せられる光から区別しなければならない。１つの実施形態において、コントローラ５１は、現在測定されているＬＥＤを除き、グループ内のＬＥＤの全てをオフにし、それ故、そのＬＥＤによって発生される信号光を個別に測定することができる。前述したように、ＬＥＤはパルスモードで動作されることが好ましい。フォトダイオードの応答は人間の眼の時間分解能に比べて速いため、この較正測定は、部屋内の人が１つのグループ内のＬＥＤのうちの１つを除く全てがオフされていた短い期間に気付くことなく達成することができる。
【００２４】
ＬＥＤ照明ユニット２０が部屋内の周辺光の輝度を調整するだけで済む場合には、周辺光輝度だけが測定されなければならないため、単一のフォトダイオードを利用できる。しかしながら、本発明の１つの実施形態では、コントローラ５１が周辺光の色変化も補償する。この場合、周辺光センサは、部屋内の異なるスペクトル帯域の光の輝度を測定し且つ発光部の色出力および輝度出力の両方を調整して部屋内の輝度及び／又は色の任意の変化を補償する複数のフォトダイオードを含む。
【００２５】
周辺光を測定するために使用されるフォトダイオードは、光源の外側の領域から光を受けるように位置決めされていなければならない。ＬＥＤからの光を測定するフォトダイオードも同様に、ＬＥＤによって発せられる光をサンプリングするように位置決めされていなければならない。１つの実施形態では、光源の外側から光を受けるように１つのフォトダイオードが位置決めされており、また、ＬＥＤからの光の一部を光分析器のフォトダイオードへと反射するためにミラー３４１および同様の物体が使用される。
【００２６】
また、ＬＥＤ照明ユニット２０は通信インタフェース４１を含む。従来の照明ユニットとは異なり、ＬＥＤ照明ユニット２０は、光源の通常の「オン、オフ」機能の他に、多くの機能を実施する。例えば、前述したように、ＬＥＤ照明ユニット２０は、それが配置されている部屋内の照明状態を監視するとともに、日時または他の要因に依存する様々な照明機能を与えることができる。また、光分析部は、中央コントローラまたはホームコントロールシステムの役に立ち得る部屋内の周辺照明状態の測定を行なう。この情報は、コントローラ５１によって利用できるとともに、複数のそのような光源が存在し且つ様々な光源からデータを集める場合には照明を調整する中央コントローラによっても利用できる。
【００２７】
一般に、通信インタフェース４１は、ＬＥＤ照明ユニット２０によって利用されあるいはＬＥＤ照明ユニット２０により生成される情報を送受信するための通信経路を与える。この場合、コントローラ５１は、それが配置される特定の照明ユニットを識別する固有のアドレスを含むことができる。以下では、このアドレスが入力される様態について更に詳しく説明する。
【００２８】
インタフェースは、多くの異なる通信経路を利用することができる。例えば、ＬＥＤ照明ユニット２０は、図１に示される端末によって給電されるべく接続される。建物内の給電ラインにわたってデータを送受信するための方式は技術的に周知であり、したがって、ここでは詳しく説明しない。本説明の上では、６０Ｈｚの電源周波数をかなり上回り、したがって電力ライン振動から容易に区別される周波数で情報が送受信されることに気付けば十分である。この特徴を伴わなくてもＬＥＤ照明ユニット２０が電源に接続されなければならないため、データおよびコマンド通信のために給電ラインを利用するコストは、比較的安価であり、建物の様々な部分にあるＬＥＤ照明ユニット間およびそのようなＬＥＤ照明ユニットと中央コントローラとの間で情報を通信するための便利な機構を与える。
【００２９】
給電ライン通信は装置間でデータを通信するのに便利であるが、人と照明ユニットとの間の通信は、給電ラインの他に、何らかの形態のインタフェースを必要とする。これは、建物の電力網に差し込まれる装置によって与えることができるが、ユーザが持ち運べる携帯装置を利用することもできる。
【００３０】
１つの実施形態において、ＬＥＤ照明ユニット２０は、ユーザとＬＥＤ照明ユニット２０との間でデータおよびコマンドを通信するために光信号を利用する。ユーザは、信号発信装置７１のプッシュボタンにより入力されるコマンドを光分析部３１により検出される光信号へと変換する携帯型信号発信装置７１を使用できる。前記光信号は、当該信号を周辺背景光から区別するために特定の周波数に変調できる。あるいは、装置７１からの光信号は、異なるスペクトル領域を利用できる。この場合、光分析部３１は、これらの光信号のための別個の検出器を含む必要がある。
【００３１】
なお、ＬＥＤ照明ユニット２０は、光源および受光器、すなわち、光発生部と、周辺光を測定する光分析器の部分とをそれぞれ既に含む。そのため、ＬＥＤ照明ユニット２０は、パルス状の光信号を発生して受けることによりデータを送受信できる。光源および受光器は既に存在するため、そのような光信号を利用するデータ通信を実施するコストは比較的少ない。また、装置７１は、方向選択性を有することができるため、幾つかの照明ユニットを有する部屋内で一度に１つの照明ユニットを扱うことができる。光通信のオプションは、装置７１がキーチェーンなどによって伝えることができる携帯型送信器である実施形態において特に魅力がある。そのような実施形態において、ユーザは、装置を照明ユニットに向け、装置上の特定のボタンを押す。したがって、ユーザは、照明スイッチを使用することなく光をオンまたはオフすることができる。これにより、多くの照明ユニットを同じ回路上に配置して個別に制御することもできる。例えば、携帯装置は、所望のコマンドを送信するための低電力レーザを含むことができる。ユーザは、オン／オフ機能に加えて、部屋内の光レベルまたは個々のＬＥＤ照明ユニットにより発生される光の色を調整することができる。
【００３２】
最後に、ユーザは、コントローラ５１をプログラムするために装置７１を利用することができる。電力ラインインタフェースにより個々の照明ユニットと通信するシステムコントローラを利用する実施形態では、各照明ユニットに固有のアドレスが与えられなければならない。従来の電力ライン制御される装置において、各装置は、一般に、ユーザが装置にアドレスを与えることができるようにする何らかの形態の機械的なスイッチを有する。そのようなスイッチのコストはかなりのものである。あるいは、製造業者によって供給される各装置は、固有のアドレスを用いてプログラムすることができる。製造される装置の数は非常に多大であるため、アドレスは非常に多数である。システムセットアップのある時点で、ユーザは、アドレスをシステムに入力することによりあるいはシステムにより見出される装置を装置の物理的な場所に関連付けることにより、これらの多数のアドレスを扱わなければならない。いずれの場合にも、プロセスは誤りを免れない。本発明は、ユーザがアドレスを装置の場所に関連付けられる値に設定できるようにすることにより、これらを回避する。
【００３３】
また、ユーザは、コントローラ５１をプログラムして、特定の日時または特定の日に光をオン／オフするなどの他の機能を実行することができる。また、コントローラ４１は、モーションセンサから信号を受信して、誰かが部屋に入るときに光をオンするなど、動きが検出された際に特定のコマンドを実行することもできる。
【００３４】
なお、光通信インタフェースおよび給電ライン通信インタフェースの両方を有するＬＥＤ照明ユニットは、家または他の建物における照明を自動化する際に特に有用である。電力ラインインタフェースは、建物全体における照明状態を、１つ以上の重要な場所から表示、制御できるようにする中央制御システムまたは複数の制御システムに対する接続を提供する。光インタフェースは、他の部屋の照明ユニットを妨害することなく且つ壁スイッチまたは中央コントローラの場所へ移動する必要なく個々のユーザが自分の居る特定の部屋で作動している照明ユニットを制御できるようにする方法を提供する。
【００３５】
光通信および給電ライン通信が特に魅力的であるが、他の形態の通信を利用することもできる。例えば、通信インタフェース４１は、ローカルコントローラまたはリモートコントローラと通信するために使用されるＷｉＦｉリンクなどのＲＦ通信リンク４６を含むことができる。同様に、ＬＥＤ照明ユニット２０は、有線イーサネットネットワークなどで使用されるタイプの配線通信ポート４５を含むことができる。また、通信インタフェース内にマイクロフォンおよび音響トランスデューサを含ませることにより音響通信方式も使用できる。
【００３６】
本発明の光分析機能は、光検出器が他の波長帯域で選択的に感度が良い場合に他の有用な情報を与えるために利用できる。例えば、周辺光センサのうちの１つが赤外線の光を測定する場合、ＬＥＤ照明ユニット２０は、ＬＥＤ照明ユニット２０の周囲の領域の温度に関する情報を与えることができる。そのような機能は火災探知の形態を与えることができる。
【００３７】
また、光発生機能および光分析機能は、煙検出機能を与えるために利用できる。光発生部によって発生される光は、ＬＥＤ照明ユニットで発生される光を所定の周波数で変調し且つ適切な光検出器の出力の一部を変調周波数で検出することにより、ＬＥＤ照明ユニットの外側の周辺光から区別することができる。光源の外側の領域が煙で満たされる場合には、光発生部で発生される光のかなりの部分が、当該領域が煙で満たされていない場合よりも光分析器へと反射されて戻される。そのため、コントローラ５１は、煙検出機能を与えることができる。煙検出の結果は、警報を発生する中央コントローラへ送ることができる。
【００３８】
前述した煙検出機能は、光発生部２１が光を発生しているときにだけ働く。しかしながら、赤外線の光を発生し且つ常にパルス駆動される更なるＬＥＤを含めることにより、光発生部が可視領域の光を発生していない場合にこの機能を与えることができる。
【００３９】
本発明の前述した実施形態はフォトダイオードに基づく光検出器を利用する。しかしながら、フォトトランジスタなどの他の形態の光検出器を利用することができる。
【００４０】
本発明に対する様々な変形例は、前述した説明および添付図面から当業者に明らかとなる。したがって、本発明は、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ照明ユニットを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光発生部の概略図である。
【図３Ａ】３つの基本的な駆動方式の概略図である。
【図３Ｂ】３つの基本的な駆動方式の概略図である。
【図３Ｃ】３つの基本的な駆動方式の概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る光分析器を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
２０：ＬＥＤ照明ユニット
２１：光発生部
３１：光分析器
４１：通信インタフェース
４５：通信ポート
４６：ＲＦ通信リンク
５１：コントローラ
７１：信号発信装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明ユニットであって、
ＬＥＤの複数のグループを有し、各グループは他のグループとは異なるスペクトルの光を発し、前記グループのうちの１つは複数のＬＥＤを含む、光発生部と、
前記グループのそれぞれによって発生される光の輝度に関連する輝度信号を発生する光分析部と、
前記輝度信号に応答して前記各ＬＥＤを流れる電流を調整するコントローラと、
透明な窓を有し、前記光発生部および前記光分析部が内部にあるハウジングと、
前記照明ユニットの動作中に前記照明ユニットの外部の装置と通信してコマンドを受信するために前記コントローラが利用する第１の通信インタフェースと、
を備え、
前記光分析部は、前記ハウジングの外側の場所から発生する光の輝度に関連する周辺輝度信号も発生する、照明ユニット。
【請求項２】
前記コントローラが、前記周辺輝度信号の変化に応答して前記ＬＥＤのうちの１つを流れる電流を変える、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記グループのうちの１つが、そのグループのスペクトルの光を発する予備のＬＥＤを有し、前記コントローラは、そのグループ内で欠陥があるＬＥＤを検出するとともに、前記欠陥のあるＬＥＤの代わりに前記予備のＬＥＤを接続させる、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記コントローラが、前記周辺光輝度信号を特定する情報を前記第１の通信インタフェースによって送る、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記第１の通信インタフェースが、前記ハウジングの外側からの光信号を受信するための検出器を備えている、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項６】
外部電源から前記照明ユニットに給電するための給電インタフェースを更に備え、前記第１の通信インタフェースは、前記給電インタフェースを介して信号を受信するための受信器および送信器を備えている、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項７】
前記第１の通信インタフェースが、ＲＦ信号を送信および受信するための送信器および受信器をそれぞれ備えている、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項８】
外部電源から前記照明ユニットに給電するための給電インタフェースと第２の通信インタフェースとを更に備え、該第２の通信インタフェースは、送信器と、前記給電インタフェースを介して前記信号を受信するための受信器とを備えている、請求項５に記載の照明ユニット。
【請求項９】
前記光分析部が、筐体の外側から受け取られる光スペクトルの赤外部の光を示す信号を発生する赤外線検出器を更に備えている、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項１０】
前記光信号が、前記照明ユニットのアドレスを指定する情報を含み、前記コントローラは、前記第２の通信インタフェースを介して受け取られた、そのアドレスに向けられたコマンドに応答する、請求項８に記載の照明ユニット。
【請求項１】
照明ユニットであって、
ＬＥＤの複数のグループを有し、各グループは他のグループとは異なるスペクトルの光を発し、前記グループのうちの１つは複数のＬＥＤを含む、光発生部と、
前記グループのそれぞれによって発生される光の輝度に関連する輝度信号を発生する光分析部と、
前記輝度信号に応答して前記各ＬＥＤを流れる電流を調整するコントローラと、
透明な窓を有し、前記光発生部および前記光分析部が内部にあるハウジングと、
前記照明ユニットの動作中に前記照明ユニットの外部の装置と通信してコマンドを受信するために前記コントローラが利用する第１の通信インタフェースと、
を備え、
前記光分析部は、前記ハウジングの外側の場所から発生する光の輝度に関連する周辺輝度信号も発生する、照明ユニット。
【請求項２】
前記コントローラが、前記周辺輝度信号の変化に応答して前記ＬＥＤのうちの１つを流れる電流を変える、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記グループのうちの１つが、そのグループのスペクトルの光を発する予備のＬＥＤを有し、前記コントローラは、そのグループ内で欠陥があるＬＥＤを検出するとともに、前記欠陥のあるＬＥＤの代わりに前記予備のＬＥＤを接続させる、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記コントローラが、前記周辺光輝度信号を特定する情報を前記第１の通信インタフェースによって送る、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記第１の通信インタフェースが、前記ハウジングの外側からの光信号を受信するための検出器を備えている、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項６】
外部電源から前記照明ユニットに給電するための給電インタフェースを更に備え、前記第１の通信インタフェースは、前記給電インタフェースを介して信号を受信するための受信器および送信器を備えている、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項７】
前記第１の通信インタフェースが、ＲＦ信号を送信および受信するための送信器および受信器をそれぞれ備えている、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項８】
外部電源から前記照明ユニットに給電するための給電インタフェースと第２の通信インタフェースとを更に備え、該第２の通信インタフェースは、送信器と、前記給電インタフェースを介して前記信号を受信するための受信器とを備えている、請求項５に記載の照明ユニット。
【請求項９】
前記光分析部が、筐体の外側から受け取られる光スペクトルの赤外部の光を示す信号を発生する赤外線検出器を更に備えている、請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項１０】
前記光信号が、前記照明ユニットのアドレスを指定する情報を含み、前記コントローラは、前記第２の通信インタフェースを介して受け取られた、そのアドレスに向けられたコマンドに応答する、請求項８に記載の照明ユニット。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１０３３１９（Ｐ２００８−１０３３１９Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００７−２４６５０８（Ｐ２００７−２４６５０８）
【出願日】平成１９年９月２５日（２００７．９．２５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
【出願人】（５０６０７６６０６）アバゴ・テクノロジーズ・ジェネラル・アイピー（シンガポール）プライベート・リミテッド (129)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４６５０８（Ｐ２００７−２４６５０８）
【出願日】平成１９年９月２５日（２００７．９．２５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
【出願人】（５０６０７６６０６）アバゴ・テクノロジーズ・ジェネラル・アイピー（シンガポール）プライベート・リミテッド (129)
【Ｆターム（参考）】
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