JP4751397B2 - ライトコントロール用のユーザインタフェースを備える照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明ユニット、並びに該照明ユニットの照明色(lighting color)及び／又は輝度を制御するためのインタフェースを有する照明装置に関する。

本発明はさらに、照明装置を制御するためのユーザインタフェース、斯かるユーザインタフェースにより制御される処理ユニット及び照明ユニットのアセンブリ、並びに照明装置を制御する方法に関する。

今日の光源は主に、１つの照明色しか持たず、これらの光源は、該光源をスイッチオン若しくはオフすることにより、又は調光することにより制御され得る。近い将来、色付けされた光の全スペクトルを作り出すことが可能な光源が、どの家庭においても一般的になるであろう。これらの類の光源は、照明されるべき部屋や場所に依存して、ほとんどどんな色や雰囲気でも作り出すことを可能にするであろう。

結果として、斯かる光源の制御は、より複雑になるであろう。なぜなら、輝度すなわち明るさに加えて、色の面(color aspect)も制御されなければならないからである。照明色の変更は多くの人々にとって新しいことなので、斯かる制御ユニットは使いやすいことが重要である。

従来技術の不利な点は、広範なスペクトルを備える光源を制御する簡単な方法を提供しないことである。

本発明の目的は、簡単且つ直感的に制御され得る照明装置を提供することにある。

本発明によれば、この目的は、照明ユニット、及び該照明ユニットの照明色を制御するためのユーザインタフェースを有する照明装置であって、前記ユーザインタフェースは、複数の面を持つ多面体として成形された物理オブジェクト(physical object)を有し、これらの面は各々、特定の照明色を制御するように構成され、前記照明色は、作動時の前記物理オブジェクトの向きにより決定され、この際、前記ユーザインタフェースは、当該照明色に応じた前記照明ユニットを制御するための出力信号を生成する、照明装置により実現される。

本発明は、人にとって、選択した照明色をその人が物理オブジェクトから直接見て取れるように単純に該物理オブジェクトを方向付け、照明ユニットがそれに従って調整されることにより室内のライティングコンディションを制御できる場合、直感的に非常に易しいという認識に基づいている。これは、選択された色を、当該色を制御するように構成される物理オブジェクトの面上で指示することにより達成され得る。
照明色の制御に加えて、前記ユーザインタフェースはさらに、輝度を制御するための手段を有することが好ましい。

好ましい実施例においては、前記輝度が、前記物理オブジェクトが置かれている前記面に直交するように方向付けられた軸を中心に前記物理オブジェクトを回転させることにより制御される。この実施例は、室内の光を制御する非常に単純な方法を提供する。先ず、ユーザは色を選択する。ユーザは、この選択を、多面体として成形された物理オブジェクトの面のうちの１つの面で該物理オブジェクトを方向付けることにより行う。次いで、ユーザは、下を向いている面に直交する軸を中心に物理オブジェクトを回転させることにより輝度を調整する（これは照明装置の調光機能である）。

本願において、用語"方向付ける(orienting)"又は"向き(orientation)"は、物理オブジェクトを該物理オブジェクトの面のうちの１つの面で位置付けるために用いられるものであり、"回転させる(rotate)"又は"回転(rotation)"は、物理オブジェクトが置かれている面を変えることなく該面に直交する軸を中心とした物理オブジェクトの回転に用いられることに留意されたい。

更なる実施例においては、前記物理オブジェクトに、当該物理オブジェクトの向きを決定するための向きセンサが設けられる。前記向きセンサは、３つの直角に配置された加速度センサを有してもよい。これは、どの面で物理オブジェクトが置かれているかを決定するために必要である。よく知られた向きセンサは、３つの直角方向の各々に１つの加速度センサであり、これら３つの方向の重力を測る。

さらに他の実施例においては、前記向きセンサが、３つの直角に配置された加速度センサを２組有する。２組の加速度センサを用いることにより、ユーザインタフェースが、回転を測るのにも非常に適したものとなる。１組の加速度センサしか用いられない場合、回転に気付かない結果となるように、物理オブジェクトの回転軸がこの加速度センサの組を通る可能性がある。

代替的な実施例においては、前記向きセンサが重力スイッチを有し、前記物理オブジェクトがさらに、当該物理オブジェクトの回転を決定する磁場センサを有する。これは、加速度センサに対する代替例を構築する。重力スイッチが向きを確立するために用いられる場合、回転を測るための付加的なセンサを設けることが必要である。この目的のために磁場センサを用いることが適している。このタイプのセンサは、電子コンパスに用いられ、集積回路の形態で入手可能である。

前記物理オブジェクトは、多面体の各選択された面に対向して、当該選択された面に平行な面を持つという特徴を備えた多面体のサブクラスから選択される。このタイプの多面体の選択は、該多面体が置かれている下面に対応する上面が常にあることを意味する。選択された色がこの上面に指示される場合、ユーザにとって、自身の選択が何であるかを見て取ることが容易である。さらに、多面体は、規則的に成形された多面体であってもよく、立方体が最も馴染み深い。

更なる利点は、前記面が交換可能である物理オブジェクトを提供することに見出される。このような構成は、多面体に他の（色付けられた）面をただ置くことにより、物理オブジェクト上で選択可能な色を変えることを可能にする。

更なる実施例においては、各前記面に、当該面が制御する前記特定の照明色と関連する光を作動時に放つ光源が設けられる、又は各前記面に光源が設けられ、前記照明ユニットを駆動するために選択された前記面が、前記照明ユニットにより放たれる色と同じ色の光を作動時に放つ。これは、ユーザが、全ての面が照明される場合該ユーザが調整することになる光の色を簡単に見ることができるという利点、又は選択された色に対応する面、例えば、頂面のみが光を放つ場合ユーザが選択した色を簡単に見ることができるという利点を持つ。

さらに、前記面は、当該面が制御する関連の色を処理ユニットに伝えるための手段を有することが好ましい。これは、交換可能な面を持つ実施例においてとりわけ有利である。この場合、ユーザインタフェースは、異なる面で用いられる各色についての情報を自動的に処理ユニットに送る。ユーザは、追加の動作を行う必要は無い。例えば、これらの交換可能な面は、当該面に対応する色のためのコードを含むことが可能なＲＦＩＤタグを組み込んでもよい。このコードは、ユーザインタフェースで用いられるであろう。

ユーザにとって、ユーザインタフェースが遠隔制御装置として働く場合都合がよい。これは、処理ユニットと通信するための送信機をユーザインタフェースに設けることにより達成され得る。

照明ユニットの好ましい実施例においては、この照明ユニットが、赤、緑、青及び／又はアンバー等の原色の照明色を生成するための光源を有する。

1931 CIE 色度図において、これらの原色は、３つ又は４つの原色が用いられるかに依存して、三角形又は四角形を形成するであろう。この三角形又は四角形内の全ての色が、これら３つ又は４つの原色の光源の輝度の比率を調整することにより生成され得る。４つの原色の使用は、非常に広範な色域を備え、斯くして非常に精度の高い色再現を備えた照明装置をもたらす。特に、発光ダイオード(light-emitting diode(LED))が光源として用いられる場合、４つ目の原色を加えることにより色再現が改善される。なぜなら、ＬＥＤの放射スペクトルはかなり狭帯域だからである。

さらに、斯かる照明ユニットは、ハロゲンタイプのランプの光のようなコールドライト(cold light)から従来の電球の光のようなウォームライト(warm light)までの広範な白色光の色温度の選択を可能にする。

ＬＥＤの使用は、本発明による照明装置のための一例であり、限定するものとしてみなされるべきではない。本発明は、白熱電球、蛍光灯及びその他の光源にも適用可能である。

本発明の更なるアプリケーションは、照明ユニット、及び該照明ユニットの照明設定(lighting setting)を制御するためのユーザインタフェースを有する照明装置であって、前記ユーザインタフェースは、複数の面を持つ多面体として成形された物理オブジェクトを有し、これらの面は各々、特定の照明設定を制御するように構成され、前記照明設定は、前記物理オブジェクトの向きにより作動時決定され、この際、前記ユーザインタフェースは、当該照明設定に応じた前記照明ユニットを制御するための出力信号を生成する、照明装置である。

これは、本発明は照明装置の照明色の制御に限定されず、照明装置の他の量(quantity)も完全に同等に制御され得ることを意味する。思いつくことのできる例は、多面体の面を選択される輝度と関連付けることにより輝度を制御すること、選択される色の飽和(saturation)のレベルを制御すること、及び多面体の各面が特定の光源を表すようにして種々の光源を制御することである。

さらに、多面体のある面を室内の全体的な照明設定と関連付けることが可能であろう。処理ユニットを適当にプログラミングすることにより、ユーザは、どのランプがオンするか、どのような色設定を各ランプが持つか、個々のランプの輝度がどのようなものか、及びスイッチオフする時間はいつであるかを選択できるであろう。多面体のある面は、室内の特定の照明設定を必要とするあるアクティビティ、例えば、ＴＶを視ること又は本を読むことに関連付けられてもよい。

本発明はさらに、斯かる照明装置の照明ユニットを制御するためのユーザインタフェース、斯かるユーザインタフェースにより制御される処理ユニット及び照明ユニットのアセンブリ、並びにこの照明ユニットを制御する方法に関する。

本発明のこれらの及びその他の態様は、以下に記載の図面及び実施例を参照する非限定的な例示により明らかになるであろう。

図１は、本発明による照明装置１の種々の構成要素の概要を示す。照明装置１は、照明ユニット２及びユーザインタフェース３を有する。ユーザインタフェース３は、複数の面５を備える（図１においては、多面体の一例として、立方体により表されている）物理オブジェクト４を有する。立方体を方向付けることにより、すなわち、立方体が置かれている面を選択することにより、ユーザは、照明ユニット２の所望の照明色を選択することができる。ユーザは、立方体が置かれている面に直行する軸を中心に立方体を回転させることにより照明ユニット２の輝度を調整することができる。この結果、照明ユニット２の色及び輝度設定を制御するために必要とされる情報を持つユーザインタフェース３の出力信号がもたらされる。

ユーザインタフェース３の出力信号は、光源７を駆動する駆動回路８に適した信号に変換される。出力信号から照明ユニット２の色及び／又は輝度の選択へのこの変換は、処理ユニット９、例えば、パーソナルコンピュータによりなされる。処理ユニット９は、別個のエンティティであってもよく、また代替的には、ユーザインタフェース３又は照明ユニット２に統合されてもよい。

光源７は、異なる色のＬＥＤであってもよいが、従来のランプ等の他の光源が用いられてもよい。

以下、本発明が例を参照して述べられるが、本発明を限定するものとしてみなされるべきではない。多面体として成形される物理オブジェクト４については、立方体が採用されている。なぜなら、これは、記載をより明白にするからである。しかしながら、本発明は、立方体に限定されず、その代わりに多様な物理オブジェクトが用いられてもよいことは明らかであろう。

物理オブジェクト４が６個の面を有する立方体の形状を持つ場合、ユーザインタフェースは６個のプリセットカラーを持つことができる。ユーザは、例えばテーブル上で立方体を方向付けることによりこれらの色のうちの１つを選択する。ゆえに、選択される色は、どの色が底部又は頂部にあるかに依存する。好ましくは、ユーザは、たとえ照明装置１がオフ状態であっても、どの色が選択されるかをユーザインタフェース３から直接見て取れるべきである。ゆえに、最もユーザフレンドリな選択は、上面が選択される色を指示する場合である。各面５は、選択されるべき色と対応する識別子(identification)を持つべきであり、この識別子は、この色が実際に選択される場合ユーザインタフェース３に送信されるべきである。

処理ユニット９は、駆動回路８に適していて、且つ照明ユニット２の実際の色設定を決定する信号を生成するための２つのタイプの情報を必要とする。第一に、ユーザインタフェース３は、立方体の向きを伝えなければならない。これは、三次元加速度センサによりなされ得る。実際、斯かるセンサは、３つの独立したセンサを有する。これらセンサは、面５に直交する立方体の３つの対称軸の方向に直角に配置される。このタイプのセンサはよく知られており、地球の重力場によりもたらされる加速度を測り、斯くして立方体の向きを決定する。

加速度センサに対する代替例として、重力スイッチを用いることも可能である。このスイッチは、物理オブジェクト４である立方体の内側に置かれる小立方体として構築されてもよい。この小立方体は、各々例えば２つの電気接点を備える面を持つ。小立方体の内部には、導電素子が存する。この導電素子は、小立方体の底面上の２つの電気接点間の開接続(open connection)を電気的に閉じる。なぜなら、導電素子が底部に落ち、斯くしてその向きを確立するからである。斯かるスイッチは、いかなる種類の多面体であっても、単に該多面体の小型バージョンを作成し、この小型バージョンを、物理オブジェクト４を形成する多面体の内側に同一の向きで置くことにより用いられ得ることに留意されたい。

立方体の向きに関するこのデータは、好ましくはワイヤレスで、ユーザインタフェース３から処理ユニット９に送信され得る。

必要とされる第２のタイプの情報は、立方体上で利用可能な色の情報で、どの色が実際に選択されるかについてである。これは、例えば複数の抵抗を有する小電気回路を立方体の各面５に設けることによりなされ得る。好ましくは、この数は、照明ユニット２における異なる色の光源７の数に対応する。この場合、抵抗の選択が、異なる光源７間で支配的となる比率(prevailing rate)を決定する。このように調整された照明ユニット２の色は、面５の色に対応する。この情報は、集積回路にプログラムされてもよい。抵抗値はユーザインタフェース３により用いられる。

代替的には、面５に、その"色"を自動的に伝え、ユーザインタフェース３がこのデータを処理ユニット９に転送できるようなＲＦＩＤタグが設けられてもよい。

さらに、処理ユニット９に、面５の色を立方体の向きに結びつけるデータが手動で与えられるルックアップテーブルを設けることも可能であろう。この場合、立方体にある向きが与えられると、照明ユニット２により放たれる色が、ルックアップテーブル内のデータから獲得されるであろう。

立方体は、面５が容易に交換され得るように構築されてもよい。これは、ユーザが、該ユーザが好むプリセットカラーのどんな組でも選択できるという利点を持つ。例えば、立方体の面は、図２に示されるような、立方体上でクリックされ得る色付けされた正方形からなってもよい。代替的なプリセットカラーを持つ別個の組は、店で入手可能としてもよい。別個の面５各々に、照明装置１に対して自身の色を識別するための手段を設け、処理ユニット９がユーザインタフェース３から適宜の入力信号を受信するようにすべきである。処理ユニット９がルックアップテーブルと協働する場合、ユーザは、新しく挿入された面５の色を表すためにこのルックアップテーブルを適合させなければならない。

面５にはまた、関連する色の光源が設けられてもよい。例えば、各面が原色のＬＥＤを背後に置くディフューザからなるような立方体を作ることが可能であろう。この場合、これら面の異なる色も、電気的に制御され得る。さらに、実際に選択される色設定に対応する面は、ユーザインタフェース３をより直感的に作動させるために著しく高い光出力を持ってもよい。

ユーザインタフェース３の付加的な機能は、光の輝度の調整かもしれない。この機能が図３に示されている。照明ユニット２により放たれる光の輝度は、立方体が例えばテーブル上に置かれている一方、軸を中心に立方体を回転させることにより制御され得る。この回転は、向きを変えない、すなわち、頂部の面は頂部の面のままである。この機能は、通常の調光装置と同様に、時計方向の回転が輝度を増加させ、反時計方向の回転が輝度を減少させるようにユーザインタフェース３を構成することにより得られ得る。急速なショック様の小さな方向付けが、照明ユニット２をスイッチオン又はオフさせるために用いられ得る。代替例として、照明装置１のスイッチオン及びオフは、図１に示されるような、ユーザインタフェース３の外面上のスイッチ６によりなされてもよい。さらに、面５のうちの１つを黒く色づけ、この面を照明装置１のオフ状態に関連付けることが可能である。

立方体の回転は、立方体の向きを決定するために用いられるのと同じ加速度センサにより検出され得る。しかしながら、立方体が、加速度センサの軸と一致する回転軸を中心としてのみ回転されることが起こる可能性があり、この場合、回転は登録されないであろう。この問題点は、２つの加速度センサの使用により解決され得る。これら２つの加速度センサは、図３において白丸１０により示されているように、立方体の２つの対角線上で離間された角に位置決めされてもよい。重力スイッチが立方体の向きを決定するために用いられる場合、立方体の回転を検出するための他のタイプのセンサを加える必要がある。斯かる回転を検出するためのよく知られたセンサは、電子コンパスにも用いられ、集積回路の形態で入手可能である磁場センサである。

さらに、照明装置１に、照明装置１の設定がスイッチオフ後にセーブされるメモリ素子が設けられてもよい。これは、照明装置が最後にスイッチオフされた状態の通り光がスイッチオンするという利点を持つ。

照明装置１の立方体の向きにより色設定を制御し、照明装置１の立方体を回転させることにより輝度を制御する他、ユーザインタフェース３は、他のパラメータを制御するように構成されてもよい。例えば、立方体は、照明ユニット２の飽和又は輝度を制御するために用いられてもよい。この場合、各面５は、所定の飽和レベル又は輝度レベルに対応する。各面５をあるライティングエフェクトに関連付けることも可能である。

ユーザインタフェース３は、室内の完全なライトセッティング、例えば、全ての色及び輝度の設定を制御するようにプログラムされてもよい。立方体の面は、仕事をする又は読書をするのに最適な設定、テレビを視るための設定、ロマンチックな状況のための設定等に対応してもよい。

照明装置１のライトセッティングは、２つ以上の物理オブジェクト４を有するユーザインタフェース３により制御されてもよい。例えば、ユーザインタフェース３は、照明ユニット２の色を制御するための立方体、及び照明ユニット２の輝度を制御するための他の立方体を有してもよい。

さらに、照明ユニット２は、より多くのサブユニットを有してもよい。この場合、全ての光源７が１つのハウジング内にある必要は無い。

ユーザ処理ユニット９は、図１に示されるように別個のユニットであってもよいが、代替的に、処理ユニット９は、ユーザインタフェース３又は駆動回路８と統合されてもよい。同じことが駆動回路８についても言える。駆動回路８は、照明ユニット２の一部であってもよく、別個のユニットであってもよい。

要約すると、本発明は、照明ユニット２、並びに該照明ユニット２の照明色及び／又は輝度を制御するためのユーザインタフェース３を有する照明装置１に関する。ユーザインタフェース３は、多面体、例えば、立方体として成形される物理オブジェクト４を有する。物理オブジェクト４を方向付けること、すなわち、どの面が上向きであるかを選択することにより、色を選択することができ、物理オブジェクト４が置かれている面を軸に物理オブジェクト４を回転させることにより、輝度設定を変えることができる。ユーザインタフェース３は、処理ユニット９への入力である出力信号を生成する。この処理ユニット９は、この信号を、照明ユニット２を制御するのに適した駆動信号に変換する。

本発明による照明装置の概略図である。 本発明による照明装置のユーザインタフェースの実施例を示す。 ユーザインタフェースの機能面を示す。

Claims (22)

1. 照明ユニット、及び該照明ユニットの照明色を制御するためのユーザインタフェースを有する照明装置であって、前記ユーザインタフェースは、複数の面を持つ多面体として成形された物理オブジェクトを有し、これらの面は各々、特定の照明色を制御するように構成され、前記照明色は、作動時の前記物理オブジェクトの向きにより決定され、この際、前記ユーザインタフェースは、当該照明色に応じた前記照明ユニットを制御するための出力信号を生成する、照明装置。
2. 前記ユーザインタフェースはさらに、輝度を制御するための手段を有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記輝度は、前記物理オブジェクトが置かれている前記面に直交するように方向付けられた軸を中心に前記物理オブジェクトを回転させることにより制御されることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記物理オブジェクトに、当該物理オブジェクトの向きを決定するための向きセンサが設けられることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の照明装置。
5. 前記向きセンサは、３つの直角に配設された加速度センサを有することを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 前記向きセンサは、３つの直角に配設された加速度センサを２組有することを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
7. 前記向きセンサは重力スイッチを有することを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
8. 前記物理オブジェクトはさらに、当該物理オブジェクトの回転を決定する磁場センサを有することを特徴とする請求項４、５又は７に記載の照明装置。
9. 前記物理オブジェクトの形状は、多面体の各選択された面に対向して、当該選択された面に平行な面を持つという特徴を備えた多面体のサブクラスから選択されることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の照明装置。
10. 前記多面体は立方体であることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
11. 前記面は交換可能であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の照明装置。
12. 各前記面に、当該面が制御する前記特定の照明色と関連する光を作動時に放つ光源が設けられることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の照明装置。
13. 各前記面に光源が設けられ、前記照明ユニットを駆動するために選択された前記面が、前記照明ユニットにより放たれる色と同じ色の光を作動時に放つことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載の照明装置。
14. 前記面は、当該面が制御する色を処理ユニットに伝えるための手段を有することを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の照明装置。
15. 前記面が制御する色を処理ユニットに伝えるための手段は、当該面に組み込まれたＲＦＩＤタグを有することを特徴とする請求項１４に記載の照明装置。
16. 前記ユーザインタフェースは、前記照明ユニット用の遠隔制御装置として作用することを特徴とする請求項１乃至１５の何れか一項に記載の照明装置。
17. 前記照明ユニットは、赤、緑、青及び／又はアンバー等の原色の照明色を生成するための光源を有することを特徴とする請求項１乃至１６の何れか一項に記載の照明装置。
18. 前記照明ユニットはＬＥＤを有することを特徴とする請求項１乃至１７の何れか一項に記載の照明装置。
19. 照明ユニット、及び該照明ユニットの照明設定を制御するためのユーザインタフェースを有する照明装置であって、前記ユーザインタフェースは、複数の面を持つ多面体として成形された物理オブジェクトを有し、これらの面は各々、特定の照明設定を制御するように構成され、前記照明設定は、作動時の前記物理オブジェクトの向きにより決定され、この際、前記ユーザインタフェースは、当該照明設定に応じた前記照明ユニットを制御するための出力信号を生成する、照明装置。
20. 照明ユニットを制御するためのユーザインタフェースであって、前記ユーザインタフェースは、複数の面を持つ多面体として成形された物理オブジェクトを有し、これらの面は各々、特定の照明色を制御するように構成され、前記照明色は、作動時の前記物理オブジェクトの向きにより決定され、この際、前記ユーザインタフェースは、当該照明色に応じた前記照明ユニットを制御するための出力信号を生成する、ユーザインタフェース。
21. 照明ユニット及び処理ユニットのアセンブリであって、前記処理ユニットは、請求項２０に記載のユーザインタフェースにより送られる出力信号を受信し、この出力信号を前記照明ユニットのための入力値に変換するように構成される、アセンブリ。
22. 照明ユニット、ユーザインタフェース、及び複数の面を持つ多面体として成形された物理オブジェクトであって、これらの面は各々、特定の照明色を制御するように構成される物理オブジェクトを有する照明装置の照明色及び／又は輝度を制御する方法であって、前記物理オブジェクトを方向付けることにより所望の照明色及び／又は輝度を選択するステップ、前記ユーザインタフェースの出力信号を生成するステップ、並びに前記所望の照明色及び／又は輝度を調整するように前記照明ユニットを駆動するための信号を生成する処理ユニットに前記出力信号を送るステップを有する、方法。

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