JP4625697B2 - 環境を照明するための方法およびシステム - Google Patents
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Description
本出願は、2000年8月28日出願の「Methods and Systems for Illuminating Environments」という名称の米国特許仮出願第60/407185号および2002年12月19日出願の「Controlled Lighting Methods and Apparatus」という名称の米国特許仮出願第10/325635号の利益を主張するものである。
近年、ライティングシステム(lighting system)の分野において急速な発展が見られた。例えば、白熱源、メタルハライド源、蛍光源などの従来型ライティング源に、光ファイバ発光体および幅広く使用されているLEDなどの半導体式光源が参入した。かつては低輝度用途に限られていたLEDは、より明るくなるとともに、以前よりも広範囲のLED色が利用可能となっている。さらに、マイクロプロセッサおよびネットワーク式制御システムの発展を含み、ライティングシステム制御が進歩した。米国特許第6016038号の権利を所有するカラーキネティックス(Color Kinetics)は、そのようなライティング制御方法およびシステムを多数、開発しており、それには発光体(light)の幾何学的位置をマッピングするシステム、複数の発光体をアドレス指定するためのシステム、ライティング制御のためのセンサフィードバックシステム、ライトショーおよび効果をオーサリングするためのシステム、色温度制御を可能にするシステム、ライティング制御のためのソフトウエアシステム、およびその他多数が含まれる。
本明細書においては、環境を照明するための方法およびシステムを開示しており、それには、環境内の複数の位置に配置された複数の発光体を有するライティングシステムを制御するためのライティング制御信号を供給し;該ライティング制御信号を生成するための制御システムを設け;該制御システムと複数の発光体との間のコネクタを設け;かつ該コネクタのアドレスを提供して、前記アドレス指定されたコネクタに接続された発光体が、前記コネクタにアドレス指定されたアドレス指定制御信号に応答する方法およびシステムが含まれる。
いくつかの態様においては、コネクタは、発光体と制御システムの間の双方向データインターフェイスを提供する。態様によっては、制御システムは、発光体システムとデータを通信することが可能であり、そのようなデータの例としては、制御データ、温度データ、性能データ、性能履歴データ、光ヒストグラムデータ、輝度データ、色温度データ、オン/オフ状態データ、色データ、時間データ、合計オン時間データ、ライトショーデータ、ライティング効果データ、警報データ、メインテナンスデータ、電力使用データ、システム状態データ、顧客入力データ、広告データ、ブランド付与データ(branding data)、通信データがある。
態様によっては、RF信号などの干渉信号の放出を最小化または低減するために、システム要素をシールドする機能が設けることができる。
態様によっては、環境は別のコンピュータシステムを含むことが可能であり、それにはステアリングシステム、ナビゲーションシステム、安全システム、センサシステム、警報システム、メインテナスシステム、通信システムまたはエンターテイメントシステムなどがある。場合によっては、環境は座席を含み、その座席の環境を照明するように発光体システムを配置することができる。場合によっては、環境は廊下を含み、その廊下の天井と床の少なくとも一方を照明するように発光体システムを配置することができる。環境は、劇場などの、エンターテイメント会場とすることができる。
本明細書における使用においては、「発光体(light)」と「照明源(illumination source)」は同義であり、すべての発光体、ならびにLEDシステムを含むその他の照明源、ならびにフィラメントランプ、火焔などのパイロルミネセンス光源、ガスマントルなどのキャンドルルミネセンス光源、およびカーボンアーク放射光源を含む白熱光源、ならびにガス放電、蛍光光源、リン光源、レーザ、エレクトロルミネセンスランプのようなエレクトロルミネッセンス光源、発光ダイオード、および電気的飽和を使用するカソードルミネセンス光源を含むフォトルミネッセンス光源、ならびにガルバノルミネセンス光源、結晶ルミネセンス光源、キネルミネセンス光源(kine luminescent source)、熱ルミネセンス光源、摩擦ルミネセンス光源(triboluminescent source)、音ルミネセンス光源、および放射線ルミネセンス光源を含む種々のルミネセンス光源を含むものと理解すべきである。
照明源には、原色を生成することのできる発光ポリマー(luminescent polymers)も含めることができる。
図1を参照すると、インテリア102を備える航空機104を含む、環境100を示してある。航空機環境はよく知られている。ほとんどのものは、コクピット、客室、洗面所、キッチンおよびサービスエリアなどの様々なインテリア環境102とともに、これらの環境にサービスを提供するためのハードウエア、ソフトウエアおよびシステム要素、例えば、コックピット内のステアリング、ライティング、ナビゲーション、センサ、燃料、エンジン制御、天候、セキュリティ、通信、パイロッティングおよび警報システム;客室内のライティング、サウンド、安全およびエンターテインメントシステム;洗面所内のライティングおよび衛生システム;およびキッチンおよびサービスエリア内のライティングおよび通信システムなどを含む。さらに、航空機104は、燃料システム、エンジンまたはジェットシステム、1つまたは2つ以上のメインテナンスシステム、様々なデータベースおよびデータ操作システムなどの関係するシステム、ならびにその他の多くのシステムを備える。
同様に、そのような環境は、ウインド発光体、ならびに壁、床、天井の上または環境内にあるその他の物体上の、様々な場所に配置された発光体を含むことがある。例えば、座席発光体208は、(読書などのために)乗客の前方位置を照明するか、または乗客の前方にある座席の背面上のディスプレイスクリーンなどのその他の領域を照明するために配置することができる。同様に、発光体は客室内のエンターテインメントスクリーンをライティングしたり、エンターテインメントコンテンツを強調するのに使用することもできる。
例えば、航空機システムは、1998年12月17日出願の米国特許出願番号09/213548、「LIGHTING ENTERTAINMENT SYSTEM」;2001年3月22日出願の米国特許出願番号09/815418、「LIGHTING ENTERTAINMENT SYSTEM」;2001年10月23日出願の米国特許出願番号10/045604、「SYSTEMS AND METHODS FOR DIGITAL ENTERTAINMENT」;2000年12月20日出願の米国特許出願番号09/742017号、「LIGHTING ENTERTAINMENTSYSTEM」に記載されているものと類似する、周辺発光体機能を備えることもできる。
プロセッサ414は任意のプロセッサでよく、例えばMicrochip Corp.販売のPICプロセッサ、Pentium(登録商標)ベースプロセッサなどの汎用コンピュータプロセッサ、またはその他のプロセッサもしくはプロセシング要素とすることができる。一態様においては、制御システムは、環境のその他のシステム要素と一体化して、それによって、発光体402に対するライティング制御を、メインテナンスシステム、エンターテイメントシステム、音響システム、ナビゲーションシステム、セキュリティシステム、その他などの航空機104の別のシステムに属するプロセッサ上で行うことができる。いくつかの態様においては、航空機104の1または2以上の他システムからの制御は、ライティング制御システム408による制御をオーバライドすることが可能であり、例えば、全体ライティングまたはエンターテイメント機能などの他の機能を中断させる、警報、セキュリティ、または安全制御機能などを提供することができる。したがって、アルゴリズム機能424には、様々なライティングシステム制御要素または環境制御要素からのライティング制御指令を優先順位付けするためのアルゴリズムを含めて、実行してもよい。
態様によっては、制御システム408は通信機能422を含み、この通信機能は、その他のコンピュータシステムとの通信を容易に行うことができる。通信機能422は、一般に、有線および無線式通信機能、ネットワーク、インターフェイスカード、回路、ルータ、スイッチ、ソフトウエアインターフェイス、配線、ケーブル、コネクタ、回路、RF、IR、シリアルおよびパラレルポート、USB機能、ファイアワイヤ(firewire)機能、銅線、モデム、Bluetooth(ブルートゥース)機能、様々なDSLモデム、アンテナ、衛星通信機能、電気通信またはその他の通信機能などの任意の既知の通信機能を含めることができる。態様によっては、通信機能422およびその他のシステム要素は、放射線に対するFAA規制などの、規制要件に適合するように構成される。すなわち、通信機能およびその他のシステムが、ナビゲーションシステムおよびその他の航空機システムと干渉するのを防止するために、様々なシールド機能が必要となることがある。
本明細書で教示した方法は、アドレス指定可能システムを介して制御することができる。そのような方法およびシステムのより具体的な説明は、以下の特許出願に記載されている。2002年8月8日出願、米国特許出願第60/401965号、「METHODS AND APPARATUS FOR CONTROLLING ADDRESSABLE SYSTEMS」;2002年5月3日出願の米国特許出願第10/158579号、「METHODS AND APPARATUS FOR CONTROLLING DEVICES IN A NETWORKED LIGHTING SYSTEM」; 2001年8月7日出願の米国特許出願第09/924119号、「AUTOMATIC CONFIGURATION SYSTEMS AND METHODS FOR LIGHTING AND OTHER APPLICATIONS」;2001年5月30日出願の米国特許出願第09/870193号、「METHODS AND APPARATUS FOR CONTROLLING DEVICES IN A NETWORKED LIGHTING SYSTEM」;2002年2月19日出願の米国特許出願第10/078221号、「SYSTEMS AND METHODS FOR PROGRAMMING ILLUMINATION DEVICES」。
本発明の原理によるシステムおよび方法は、モジュール式とするか、またはモジュール構成要素を備えてもよい。本明細書に引用する開示は、そのようなモジュラーシステムおよび構成要素の例を示す。
本発明の原理によるシステムは、その他の多くのシステムおよび方法によって制御することができる。本明細書に引用する開示は、そのようなシステムおよび方法の例を示す。
態様によっては、発光体システムは、光学部品、りん光体、レンズ、フィルタ、フレズネルレンズ、鏡、および反射被覆などの、発光体システムの光出力に作用する2次システムと連係して機能させることができる。
コネクタ404の双方向通信機能を使用して、制御システム408は、ユーザによってプログラムされるか、その他のコンピュータシステム410によって供給されるか、センサから供給されるか、または発光体402から供給される、広範囲の入力に応答して、発光体402を制御することができる。
多くの輸送モード(飛行機、列車、ボート、さらに車)においては、乗客は長時間着座していることが多く、したがって読書、音楽を聞くこと、電話での会話、睡眠、食事その他などのリラックスする方法を見出す。
ユーザ像を構築するためには、様々な情報が必要であり、そのようなセンサとしては、ライティング状態、テレビプログラム選択、音楽選択、電気使用、座席占有、熱データ、その他がある。
装置の監視に加えて、センサ類およびフィードバック機構の履歴を使用して、予防的メインテナンスを決定して、それをスケジュールすることができる。繰り返されるオン/オフは、装置の問題、またはユーザインターフェイス問題を示す可能性があり、あるいは呼出しボタンが押されなくてもフライトアテンダントに誰かを点検させるのに使用することができる。過大電流もしくは過小電流またはオンボードインテリジェンスを介するライティングシステムからの装置フィードバックは、その装置の部分的故障または差し迫った故障を示し、交換作業を正当化することができる。
発光体システムとのデータ通信を利用する、エンターテインメントシステムのユーザのための環境を、図7に示してある。ここで、この航空機着座環境は、この点においては、本明細書に引用する特許および特許出願に記載されているものとは異なり、エンターテイメント環境であることを理解すべきである。したがって、その図において識別される、すべての用途、方法およびシステムは、航空機客室(およびその他の輸送環境)においての使用が可能であることを理解すべきである。
Claims (46)
- 環境を照明する方法であって、
前記環境内の複数の位置に配置された複数の発光体の内の少なくとも1つの発光体を制御するためのライティング制御信号を、制御システムから生成すること、および
アドレスを有するアドレス指定可能コネクタであって、前記制御システムと前記少なくとも1つの発光体との間の双方向データインターフェイスを提供するアドレス指定可能コネクタを介して、前記制御システムと前記少なくとも1つの発光体との間で通信すること、
を含み、前記少なくとも1つの発光体が前記アドレス指定可能コネクタに接続されているときに、前記少なくとも1つの発光体によって提供されるデータを使用して、前記ライティング制御信号を、アドレス指定制御信号として生成する、前記方法。 - コネクタは、先端および基端を有するケーブルであって、前記先端は少なくとも1つの発光体に近接し、前記コネクタのアドレスは、前記ケーブルの先端におけるアドレス機能によって提供される、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも1つの発光体をさらに含み、前記少なくとも1つの発光体は、モジュラー発光体システムを含み、コネクタは、前記モジュラー発光体システムを、それぞれ前記コネクタに差し込むこと、およびそこから引き抜くことを容易にするように構成されており、
前記モジュラー発光体システムは、アドレス指定制御信号に応答する、請求項1に記載の方法。 - 双方向データインターフェイスを介して制御システムが受け取るデータは、少なくとも1つの発光体からの過大電流または過小電流のフィードバックを含む、請求項1に記載の方法。
- データは、制御データ、温度データ、性能データ、性能履歴データ、光ヒストグラムデータ、輝度データ、色温度データ、オン/オフ状態データ、色データ、時間データ、合計オン時間データ、ライトショーデータ、ライティング効果データ、警報データ、メインテナンスデータ、電力使用データ、システム状態データ、顧客入力データ、広告データ、ブランド付与データ、通信データおよび熱履歴データからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 環境が輸送環境である、請求項1に記載の方法。
- 環境が航空機客室であって、制御システムは、該制御システムと別のシステムとのインターフェイスを含む、請求項6に記載の方法。
- 干渉信号の放出を最少にするために、ライティングシステムの要素をシールドする機能をさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 他方のシステムが、ステアリングシステム、ナビゲーションシステム、安全システム、センサシステム、警報システム、メインテナンスシステム、通信システムおよびエンターテイメントシステムの少なくとも1つである、請求項7に記載の方法。
- 環境が複数の座席を含み、複数の発光体が前記座席の環境を照明するように配置されている、請求項1に記載の方法。
- 環境が廊下を含み、複数の発光体が前記廊下の天井および床の少なくとも一方を照明するように配置されている、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも1つの発光体をさらに含み、該少なくとも1つの発光体は、アドレス指定制御信号に基づいて、白色光または非白色光の少なくとも一方を含む照明を提供するように構成されている、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも1つの発光体が、赤色、緑色および青色の光源を含み、照明は白色光を含み、該白色光は、前記赤色、緑色および青色の光源によって生成される放射の組合せによって生成される、請求項12に記載の方法。
- 少なくとも1つの発光体が白色光源を含み、照明は白色光を含み、該白色光は、前記白色光源によって生成される、請求項12に記載の方法。
- 少なくとも1つの発光体が第2の光源を含み、白色光の色温度が、白色光源と前記第2の光源によって生成される放射を混合することによって決定される、請求項14に記載の方法。
- 第2の光源が、第1の白色光源と異なる色温度の第2の白色光源、琥珀色源、緑色源、赤色源、黄色源、橙色源、青色源、およびUV源からなる群から選択される、請求項15に記載の方法。
- 少なくとも1つの発光体が、赤色、緑色、青色および白色のLEDを含む、請求項12に記載の方法。
- 少なくとも1つの発光体が、赤色、緑色、青色、UV、琥珀色、橙色および白色のLEDからなる群から選択されるLEDを含む、請求項12に記載の方法。
- 白色LEDが、2以上の色温度の白色LEDを含む、請求項18に記載の方法。
- 少なくとも1つの発光体が、該少なくとも1つの発光体によって提供されるデータを生成する、オンボードインテリジェンスを含む、請求項12に記載の方法。
- オンボードインテリジェンスによって生成されるデータが、少なくとも1つの発光体の部分的な故障または差し迫った故障を示す、請求項20に記載の方法。
- 環境を照明するシステムであって、
前記環境内の複数の位置に配置された複数の発光体の内の少なくとも1つの発光体を制御するためのライティング制御信号を生成する制御システム、および
アドレスを有するアドレス指定可能コネクタであって、前記制御システムと前記少なくとも1つの発光体との間の双方向データインターフェイスを提供するアドレス指定可能コネクタ、
を含み、前記少なくとも1つの発光体が前記アドレス指定可能コネクタに接続されているときに、前記双方向データインターフェイスを介して、前記少なくとも1つの発光体によって提供されるデータを使用して、前記ライティング制御信号が、アドレス指定制御信号として生成される、システム。 - コネクタは、先端および基端を有するケーブルであって、前記先端は少なくとも1つの発光体に近接し、前記コネクタのアドレスは、前記ケーブルの先端におけるアドレス機能によって提供される、請求項22に記載のシステム。
- 少なくとも1つの発光体をさらに含み、前記少なくとも1つの発光体は、モジュラー発光体システムを含み、コネクタは、前記モジュラー発光体システムを、それぞれ前記コネクタに差し込むこと、およびそこから引き抜くことを容易にするように構成されており、
前記モジュラー発光体システムは、アドレス指定制御信号に応答する、請求項22に記載のシステム。 - 双方向データインターフェイスを介して制御システムが受け取るデータは、少なくとも1つの発光体からの過大電流または過小電流のフィードバックを含む、請求項22に記載のシステム。
- データは、制御データ、温度データ、性能データ、性能履歴データ、光ヒストグラムデータ、輝度データ、色温度データ、オン/オフ状態データ、色データ、時間データ、合計オン時間データ、ライトショーデータ、ライティング効果データ、警報データ、メインテナンスデータ、電力使用データ、システム状態データ、顧客入力データ、広告データ、ブランド付与データ、通信データおよび熱履歴データからなる群から選択される、請求項22に記載のシステム。
- 環境が輸送環境である、請求項22に記載のシステム。
- 環境が航空機客室であって、制御システムは、該制御システムと別のシステムとのインターフェイスを含む、請求項27に記載のシステム。
- 干渉信号の放出を最少にするために、ライティングシステムの要素をシールドする機能をさらに含む、請求項28に記載のシステム。
- 他方のシステムが、ステアリングシステム、ナビゲーションシステム、安全システム、センサシステム、警報システム、メインテナンスシステム、通信システムおよびエンターテイメントシステムの少なくとも1つである、請求項28に記載のシステム。
- 環境が複数の座席を含み、複数の発光体が前記座席の環境を照明するように配置されている、請求項22に記載のシステム。
- 環境が廊下を含み、複数の発光体が前記廊下の天井および床の少なくとも一方を照明するように配置されている、請求項22に記載のシステム。
- 少なくとも1つの発光体をさらに含み、該少なくとも1つの発光体は、アドレス指定制御信号に基づいて、白色光または非白色光の少なくとも一方を含む照明を提供するように構成されている、請求項22に記載のシステム。
- 少なくとも1つの発光体が、赤色、緑色および青色の光源を含み、照明は白色光を含み、該白色光は、前記赤色、緑色および青色の光源によって生成される放射の組合せによって生成される、請求項33に記載のシステム。
- 少なくとも1つの発光体が白色光源を含み、照明は白色光を含み、該白色光は、前記白色光源によって生成される、請求項33に記載のシステム。
- 少なくとも1つの発光体が第2の光源を含み、白色光の色温度が、白色光源と前記第2の光源によって生成される放射を混合することによって決定される、請求項35に記載のシステム。
- 第2の光源が、第1の白色光源と異なる色温度の第2の白色光源、琥珀色源、緑色源、赤色源、黄色源、橙色源、青色源、およびUV源からなる群から選択される、請求項36に記載のシステム。
- 少なくとも1つの発光体が、赤色、緑色、青色および白色のLEDを含む、請求項33に記載のシステム。
- 少なくとも1つの発光体が、赤色、緑色、青色、UV、琥珀色、橙色および白色のLEDからなる群から選択されるLEDを含む、請求項33に記載のシステム。
- 白色LEDが、2以上の色温度の白色LEDを含む、請求項39に記載のシステム。
- 少なくとも1つの発光体が、該少なくとも1つの発光体によって提供されるデータを生成する、オンボードインテリジェンスを含む、請求項33に記載のシステム。
- オンボードインテリジェンスによって生成されるデータが、少なくとも1つの発光体の部分的な故障または差し迫った故障を示す、請求項41に記載のシステム。
- 環境を照明するシステムであって、
前記環境内の複数の位置に配置された複数の発光体の内の少なくとも1つの発光体を制御するためのライティング制御信号を生成する制御システム、および
アドレスを有するアドレス指定可能コネクタであって、前記制御システムと前記少なくとも1つの発光体との間のデータインターフェイスを提供するアドレス指定可能コネクタ、
を含む、システム。 - 前記アドレス指定可能コネクタが、前記制御システムと前記少なくとも1つの発光体との間の双方向データインターフェイスを提供する、請求項43に記載のシステム。
- 少なくとも1つ以上の前記コネクタが、バスを介して前記制御システムに接続される、請求項43又は44に記載のシステム。
- 請求項22乃至45の何れか一項に記載のシステムにおいて使用される、アドレスを有するアドレス指定可能コネクタ。
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