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特開2024-147515LEDグループを選択的に活性化する方法とシステム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024147515
(43)【公開日】2024-10-16
(54)【発明の名称】LEDグループを選択的に活性化する方法とシステム
(51)【国際特許分類】
   H05B 45/48 20200101AFI20241008BHJP
   H05B 47/155 20200101ALI20241008BHJP
   H05B 45/24 20200101ALI20241008BHJP
   H05B 47/165 20200101ALI20241008BHJP
【FI】
H05B45/48
H05B47/155
H05B45/24
H05B47/165
【審査請求】有
【請求項の数】18
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024050634
(22)【出願日】2024-03-27
(31)【優先権主張番号】63/456,679
(32)【優先日】2023-04-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】18/401,924
(32)【優先日】2024-01-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.BLUETOOTH
2.ZIGBEE
(71)【出願人】
【識別番号】524117697
【氏名又は名称】カレント・ライティング・ソルーションズ・カナダ・インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100105588
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 博
(74)【代理人】
【識別番号】100129779
【弁理士】
【氏名又は名称】黒川 俊久
(74)【代理人】
【識別番号】100151286
【弁理士】
【氏名又は名称】澤木 亮一
(72)【発明者】
【氏名】フランツ・ロビンソン
(72)【発明者】
【氏名】エデン・デュバック
(72)【発明者】
【氏名】ダン・ミハイ
(72)【発明者】
【氏名】ジェームズ・クリスチャン・ウェブスター
【テーマコード(参考)】
3K273
【Fターム(参考)】
3K273AA08
3K273BA07
3K273BA20
3K273CA02
3K273CA07
3K273CA12
3K273DA02
3K273DA03
3K273EA07
3K273EA17
3K273EA25
3K273EA35
3K273FA03
3K273FA04
3K273FA14
3K273FA22
3K273FA26
3K273FA41
3K273GA18
3K273GA28
3K273GA29
3K273HA13
3K273PA09
3K273QA07
3K273QA17
3K273RA02
3K273RA05
3K273SA03
3K273SA09
3K273SA22
3K273SA35
3K273SA45
3K273TA03
3K273TA05
3K273TA15
3K273TA22
3K273TA27
3K273TA28
3K273TA31
3K273TA33
3K273TA37
3K273UA02
3K273UA22
3K273VA07
(57)【要約】      (修正有)
【課題】照明器具の1つ以上のLEDグループを選択的に活性化および/または非活性化するためのシステム、装置および方法を提供する。
【解決手段】検出制御回路108と、第1のLEDグループ110と、第1のLEDグループに直列に接続された第2のLEDグループ112と、第2のLEDグループを横切って動作可能に接続された第1のスイッチとを含み、検出制御回路は、電力シーケンスまたは調光シーケンスのいずれかに応答して、第2のLEDグループから光が放射されないように第2のLEDグループを短絡させるために第1のスイッチを閉じるように動作させ、第1のLEDグループと共に光を放射するように第2のLEDグループに電力を供給するために第1のスイッチを開くように動作させ、または第1のLEDグループおよび第2のLEDグループの少なくとも一方の光出力を変更するようにスイッチを動作させる。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マルチLED照明器具であって、
検出制御回路と、
前記検出制御回路に動作可能に接続された第1の発光ダイオード(LED)グループと、
前記検出制御回路に動作可能に接続され、前記第1のLEDグループに直列に接続された第2のLEDグループと、
前記第2のLEDグループに渡って動作可能に接続された第1のスイッチと、
を含み、
前記検出制御回路は、
電力シーケンスまたは調光シーケンスのいずれかを検出し、
前記電力シーケンスまたは前記調光シーケンスの検出に応答して、
前記第1のスイッチを閉じて前記第2のLEDグループをショートさせ、前記第2のLEDグループから光が発せられないようにする、または、
前記第1のスイッチを開いて前記第2のLEDグループに電力を供給し、前記第1のLEDグループとともに発光させる、または
前記スイッチを操作して、前記第1のLEDグループと前記第2のLEDグループの少なくとも一方の光出力を変更することの1つを実行するように動作可能である、マルチLED照明器具。
【請求項2】
前記検出制御回路は、マイクロコントローラまたは論理回路のいずれかを含む、請求項1記載の装置。
【請求項3】
前記検出制御回路は、マイクロコントローラに動作可能に接続された感知構成要素を含む、請求項1記載の装置。
【請求項4】
前記感知構成要素は、電圧検出回路、電流検出回路、温度センサ、光出力検出回路のうちの1つを含む、請求項3記載の装置。
【請求項5】
前記第1のスイッチは、リレー、トランジスタ、スイッチング装置、抵抗器、または特別に設計された半導体装置のうちの1つを含む、請求項1に記載の装置。
【請求項6】
前記第1のLEDグループは、第1の色の光を発するように動作可能な複数のLEDを含み、前記第2のLEDグループは、第2の異なる色の光を発するように動作可能な複数のLEDを含む、請求項1記載の装置。
【請求項7】
前記検出制御回路に動作可能に接続されたLEDドライバ回路をさらに含む、請求項1記載の装置。
【請求項8】
前記LEDドライバ回路、前記検出制御回路、前記第1のLEDグループ、前記第2のLEDグループ、前記スイッチ及び前記電力感知部は、プリント回路基板(PCB)上に動作可能に接続される、請求項7に記載の装置。
【請求項9】
前記LEDドライバ回路、前記検出制御回路、前記第1のLEDグループ、前記第2のLEDグループ、前記スイッチ及び前記電力感知部は、照明器具配線を介して動作可能に接続された別個の構成要素である、請求項7記載の装置。
【請求項10】
前記検知制御回路は、前記感知構成要素を介して、電力シーケンスまたは調光シーケンスの一方を感知し、前記検知制御回路は、所定のスケジュールで、
前記第1のスイッチを閉じて前記第2のLEDグループをショートさせ、前記第2のLEDグループから光が発せられないようにする、または、
前記第1のスイッチを開いて前記第2のLEDグループに電力を供給し、発光させる、または、
前記スイッチを操作して、前記第1のLEDグループと前記第2のLEDグループの光出力を変化させる、
のいずれか1つで動作することを特徴とする、請求項3記載の装置。
【請求項11】
前記第2のLEDグループと直列に動作可能に接続された第3のLEDグループと、
前記第3のLEDグループを横切って接続され、前記検出制御回路に動作可能に接続された第2のスイッチとをさらに含み、
前記検出制御回路は、
電力シーケンスまたは調光シーケンスのいずれかを検出し、
電力シーケンスまたは調光シーケンスの検出に応答して、
前記第1のスイッチまたは前記第2のスイッチの少なくとも一方を閉じて、前記第2のLEDグループおよび/または前記第3のLEDグループの一方から光が放射されないように、前記第2のLEDグループおよび/または前記第3のLEDグループをショートさせる、または、
前記第1のスイッチと前記第2のスイッチの少なくとも一方を開いて、前記第2のLEDグループに電力を供給し、および/または前記第3のLEDグループに電力を供給して発光させる、または、
前記第1のスイッチと前記第2のスイッチを操作して、前記第1のLEDグループ、前記第2のLEDグループ及び、前記第3のLEDグループの光出力を変更するように動作可能である、請求項1に記載の装置。
【請求項12】
照明器具の1つまたは複数の発光ダイオード(LED)グループを選択的に活性化および/または非活性化する方法であって、
検出制御回路が、LEDドライバ回路からの電力シーケンスを検出するステップと、
前記検出制御回路が、前記電力シーケンスに従って、第2のLEDグループから光が放射されないように第2のLEDグループを短絡させるために第1のスイッチを閉じる制御信号を送信するステップと、
前記電力シーケンスに従って、前記検出制御回路が、第1のLEDグループとともに発光するように前記第2のLEDグループに電力を供給するために、前記第1のスイッチを開くための第2の制御信号を送信するステップと、を含む方法。
【請求項13】
前記第1のLEDグループは、第1の色の光を放射するように動作可能なLEDを含み、前記第2のLEDグループは、第2の異なる色の光を放射するように動作可能なLEDを含む、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
第3のLEDグループが、前記第2のLEDグループに直列に動作可能に接続され、前記第2のスイッチは、前記第3のLEDグループを横切って接続され、前記検出制御回路に動作可能に接続され、前記方法はさらに、
前記検出制御回路が、さらなる電力シーケンスを検出するステップと、
前記検出制御回路が、前記第1のスイッチまたは前記第2のスイッチの少なくとも一方を閉じて、前記第2のLEDグループおよび/または前記第3のLEDグループの一方から光が放射されないように、前記第2のLEDグループおよび/または前記第3のLEDグループをショートさせる制御信号を送信するステップと、
前記検出制御回路が、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチの少なくとも一方を開いて前記第2のLEDグループに電力を供給し、および/または前記第3のLEDグループに電力を供給して発光させるための制御信号を送信するステップと、を含む、請求項12に記載の方法。
【請求項15】
前記第3のLEDグループは、前記第1のLEDグループの第1のLEDによって放射される第1の色および前記第2のLEDグループの第2のLEDによって放射される第2の色とは異なる第3の色の光を放射するように動作可能なLEDを含む、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
照明器具の発光ダイオード(LED)の1つ以上のグループを選択的に活性化および/または非活性化する方法であって、以下。
検出制御回路が、LEDドライバ回路から受け取った調光シーケンスを検出するステップと、
前記検出制御回路が、前記調光シーケンスに従って、第1のLEDグループのLEDと第2のLEDグループのLEDの少なくとも一方の光出力を変化させるように、第1のスイッチを操作するための調光制御信号を送信するステップと、を含む方法。
【請求項17】
前記調光制御信号は、前記第1のスイッチの迅速な活性化および非活性化、またはLEDグループに動作可能に接続された抵抗器の短絡のいずれかを引き起こす、請求項16記載の方法。
【請求項18】
前記迅速な活性化は、前記調光制御信号のパルス幅変調(PWM)、パルス周波数変調(PFM)、またはパルス密度変調(PDM)のうちの1つによって達成される、請求項17に記載の方法。

【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
多くの照明状況(many lighting situations)では、照明装置のスペクトル出力を変更する必要性がしばしばある。例えば、植物栽培用照明(horticultural lighting:園芸用照明)のような用途では、様々な異なる理由で放射される光の色を変えることが望ましい場合がある。異なる色の光を放射できる植物栽培用照明器具を使用する場合、顧客は開花や植物成長を促進するために、遠赤色などの色スペクトルから特定の色を希望することが多い。しかし、顧客は、植物栽培用照明器具が常に遠赤色光を放射することを望まないかもしれない。代わりに、これらの顧客は、スケジュールに従って遠赤色光を選択的にオンおよび/またはオフ(selectively turn Off and/or turn On)できることを望むかもしれない。
【0002】
したがって、複数の発光ダイオード(LED)グループを選択的に活性化および/または非活性化できるシステムおよび方法を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【0003】
本明細書では、多色照明器具(multicolor luminaire:マルチカラー照明機器)の1つまたは複数の発光ダイオード(LED)グループを選択的に活性化および/または非活性化し、異なる所望の色の発光を得るためのシステム、方法、および装置を提示する。
【0004】
一態様では、検出制御回路(detection and control circuit)、第1の発光ダイオード(LED)グループ、第2のLEDグループ、および第1のスイッチを含むマルチLED照明器具(multi-LED luminaire)に関する。いくつかの実施態様において、第1のLEDグループは検出制御回路に動作可能に接続され、第2のLEDグループは検出制御回路に動作可能に接続され、第1のLEDグループに直列に接続され、第1のスイッチは第2のLEDグループを横切って動作可能に接続(operably connected across the second LED Group)される。いくつかの実装では、検出制御回路は、電力シーケンスまたは調光シーケンス(the power sequence or to the dimming sequence)の一方を検出する。電力シーケンスまたは調光シーケンスの検出に応答して、検出制御回路は、第2のLEDグループから光が放射されないように第1のスイッチを閉じて第2のLEDグループを短絡させるか、第1のLEDグループとともに光を放射するように第2のLEDグループに電力を供給するために第1のスイッチを開くか、または第1のLEDグループおよび第2のLEDグループの少なくとも一方の光出力を変更するようにスイッチを操作する。
【0005】
いくつかの実施態様において、検出制御回路は、マイクロコントローラまたは論理回路(logic circuit)であってよく、例えば、マイクロコントローラに動作可能に接続された検出コンポーネントを含んでよい。検出コンポーネントは、電圧検出回路、電流検出回路、温度センサ、および光出力検出回路(a voltage detection circuit, a current detection circuit, a temperature sensor, and a light output detection circuit)のうちの1つであってよい。さらに、第1のスイッチは、リレー、トランジスタ、スイッチング装置、抵抗器、または特別に設計された半導体装置(a relay, a transistor, a switching device, a resistor, or a specially designed semiconductor device)のうちの1つであってもよい。いくつかの実装では、第1のLEDグループは、第1の色の光を放射するように動作可能なLEDを含み、第2のLEDグループは、第2の異なる色の光を放射するように動作可能なLEDを含む。いくつかの実施態様では、LEDドライバ回路が検出制御回路に動作可能に接続され、LEDドライバ回路、検出制御回路、第1のLEDグループ、第2のLEDグループ、スイッチ、および電力感知部(power sensing portion)がプリント回路基板(PCB:printed circuit board)上に一緒に動作可能に接続されることがある。いくつかの他の実施態様では、LEDドライバ回路、検出制御回路、第1のLEDグループ、第2のLEDグループ、スイッチ及び電力感知部は、照明器具の配線を介して一緒に動作可能に接続された別個の構成要素であってもよい。
【0006】
いくつかの実施形態では、検出制御回路は、検知構成要素(sensing component:検出部品)を介して電力シーケンスまたは調光シーケンスの一方を検出することができる。さらに、検出制御回路は、所定のスケジュールで動作してもよく、これには、第2のLEDグループから光が放射されないように、第1のスイッチを閉じて第2のLEDグループを短絡させること、または、第1のスイッチを開いて第2のLEDグループに電力を供給して光を放射させること、または、第1のLEDグループおよび第2のLEDグループの光出力を変更する方法でスイッチを動作させることが含まれる。
【0007】
いくつかの実施形態では、第3のLEDグループが第2のLEDグループに直列に接続され、第2のスイッチが第3のLEDグループを横切って接続され、検出制御回路に動作可能に接続され得る。このような実施形態では、検出制御回路は、電力シーケンスまたは調光シーケンスの一方を検出し、電力シーケンスまたは調光シーケンスの検出に応答して、第1のスイッチまたは第2のスイッチの少なくとも一方を閉じて第2のLEDグループを短絡させ、および/または、第2のLEDグループおよび/または第3のLEDグループの一方から光が放出されないように第3のLEDグループを短絡させるように動作することができる、あるいは、第1のスイッチと第2のスイッチの少なくとも一方を開いて、第2のLEDグループおよび/または第3のLEDグループに電力を供給して発光させるか、あるいは、第1のスイッチと第2のスイッチを操作して、第1のLEDグループ、第2のLEDグループおよび第3のLEDグループの光出力を変化させる。
【0008】
別の態様は、照明器具の1つ以上の発光ダイオード(LED)グループを選択的に活性化および/または非活性化する方法に関する。照明器具は、LEDドライバ回路からの電力シーケンスを検出し、電力シーケンスに従って、第2のLEDグループから光が放射されないように第2のLEDグループを短絡させるために第1のスイッチを閉じる制御信号を送信し、電力シーケンスに従って、第1のLEDグループと共に光を放射するように第2のLEDグループに電力を供給するために第1のスイッチを開く第2の制御信号を送信する検出制御回路を含むことができる。
【0009】
いくつかの実施形態では、第1のLEDグループは、第1の色の光を放出するように動作可能なLEDを含むことができ、第2のLEDグループは、第2の異なる色の光を放出するように動作可能なLEDを含むことができる。いくつかの態様において、第3のLEDグループは、第2のLEDグループに直列に動作可能に接続され、第2のスイッチは、第3のLEDグループを横切って接続され、検出制御回路に動作可能に接続され、プロセスは、検出制御回路がさらなる電力シーケンスを検出することも含む、第2のLEDグループおよび/または第3のLEDグループの一方から光が放射されないように、第1のスイッチまたは第2のスイッチの少なくとも一方を閉じて第2のLEDグループを短絡させる、および/または第3のLEDグループを短絡させる制御信号を送信するステップと、第2のLEDグループに電力を供給する、および/または第3のLEDグループに電力を供給して光を放射させるために、第1のスイッチおよび第2のスイッチの少なくとも一方を開く制御信号を送信するステップとを含む。さらに、第3のLEDグループは、第1のLEDグループの第1のLEDによって放出される第1の色とは異なり、第2のLEDグループの第2のLEDによって放出される第2の色とも異なる第3の色の光を放出するように動作可能なLEDを含むことができる。
【0010】
さらに別の態様では、照明器具の1つまたは複数の発光ダイオード(LED:light-emitting diodes)群を選択的に活性化および/または非活性化する方法が提示される。本方法は、検出制御回路によって、LEDドライバ回路から受信された調光シーケンス(dimming sequence)を検出し、次いで、検出制御回路によって、調光シーケンスに従って、第1のLEDグループのLEDおよび第2のLEDグループのLEDの少なくとも一方の光出力(light output)を変更する態様で第1のスイッチを動作させるための調光制御信号を送信することを含み得る。いくつかの実施態様において、調光制御信号は、第1のスイッチの迅速な活性化および非活性化(activation and deactivation:作動および非作動)、またはLEDグループに動作可能に接続された抵抗の短絡のいずれかを引き起こすことがある。さらに、迅速な起動は、調光制御信号のパルス幅変調(PWM:pulse width modulation)、パルス周波数変調(PFM:pulse frequency modulation)、パルス密度変調(PDM:pulse density modulation)のいずれかによって達成される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本開示のいくつかの実施形態の特徴および利点、ならびにそのような実施形態が達成される方法は、例示的な実施形態を示し、必ずしも縮尺通りに描かれていない添付の図面と併せて考慮される以下の詳細な説明を考慮することにより、より容易に明らかになるであろう。
図1】いくつかの実施形態による多色照明システムを示す概略ブロック図である。
図2A】本開示の実施形態に従った構成要素の異なる配置を有する2つの多色照明システム構成を示す。
図2B】本開示の実施形態に従った構成要素の異なる配置を有する2つの多色照明システム構成を示す。
図3A】本開示のいくつかの実施形態に従った3つの異なる多色照明器具の構成を示す。
図3B】本開示のいくつかの実施形態に従った3つの異なる多色照明器具の構成を示す。
図3C】本開示のいくつかの実施形態に従った3つの異なる多色照明器具の構成を示す。
図3D】本開示のいくつかの実施形態による別の多色照明器具回路を示す。
図4】本開示のいくつかの実施形態に従って、異なる色の照明オプションを提供するために、様々な電力シーケンスまたは調光シーケンスが、多色で多LEDのLED照明器具のマイクロコントローラによってどのように解釈され得るかを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
次に、添付の図面に例示されている様々な新規な実施形態および/または実施態様を詳細に参照する。図面およびその説明は、本発明を一以上の特定の実施形態に限定することを意図していないことを理解されたい。それどころか、本明細書で提供される説明は、その代替、修正、および等価物をカバーすることを意図している。以下の説明では、様々な実施形態の徹底的な理解を提供するために多数の具体的な詳細が記載されているが、実施形態の一部または全部は、具体的な詳細の一部または全部がなくても実施することができる。他の例では、新規な態様および/または実施形態を不必要に不明瞭にしないように、周知の方法またはプロセス、手順、構成要素および/または回路は詳細に説明されていない。
【0013】
一般に、本明細書に記載される新規な実施形態の概念を紹介する目的で、照明器具の1つまたは複数の発光ダイオード(LED)グループを選択的に活性化および/または非活性化するためのシステムおよび方法が提供される。いくつかの実施形態では、検出制御回路(detection and control circuit)が、LEDドライバ回路の出力上の電源投入シーケンスを検出し、次いで、照明器具の1つまたは複数のLEDグループを活性化および/または非活性化および/または調光するように1つまたは複数のスイッチを制御する。検出制御回路は、例えば、1つまたは複数のLEDグループを短絡(short circuit)させるように動作可能な1つまたは複数のトランジスタ(またはスイッチ)を制御するマイクロコントローラであってもよく、いくつかの実装では、検出制御回路およびスイッチは、照明器具のプリント回路基板(PCB:printed circuit board)上に提供される。照明器具に5秒間通電し、5秒間通電を停止し、その後照明器具を再び長時間点灯させる。この例示的な通電シーケンスでは、検出制御回路(例えば、マイクロコントローラ)は、最初にLEDドライバ回路によって提供される特定のシーケンス(specific sequence)を検出し、次にトランジスタを作動させて所望のLED群を短絡させることができる。一部の実施形態では、LEDドライバ回路の入力側のパワーリレー(power relays)を介して給電シーケンスを実行することができるが、他の実施形態では、LEDに送信される電力に影響を与える調光信号をLEDドライバ回路に送信することができる。このように、いくつかの実装では、電力シーケンスを検出し、複数のLEDグループを活性化、非活性化および/または調光するように動作可能な検出制御回路を含み、検出制御回路はLED PCBに直接統合することもできる。
【0014】
従って、本明細書に開示される多色照明器具(multicolor luminaire)の実施形態では、検出制御回路と、1つ以上のスイッチとが、多色照明器具のプリント回路基板(PCB)上に含まれる。検出制御回路は、スイッチを制御して少なくとも1つの発光ダイオード(LED)グループを活性化及び/又は非活性化にするように機能する。いくつかの実装では、検出制御回路は、電力シーケンス(例えば、オン/オフシーケンスの特定のタイミング)を検出し、次に、電力シーケンスを解釈して、多色照明器具の1つまたは複数のLEDカラーグループを選択的に活性化、または選択的に非活性化、または選択的に変化または減光させる。例えば、電力シーケンスによって、多色照明器具が5秒間オンにされ、その後5秒間オフにされ、その後すぐにオンにされるかもしれない。したがって、検出制御回路は、照明器具がそのように動作するように、電力シーケンスを事前に定義された方法(predefined manner)で解釈(interpret)したことになる。
【0015】
一実施形態では、LED照明器具の検出制御回路は、受信した信号を解釈して回路遮断(circuit interrupt、またはスイッチ)を開き、回路を開く(電力を遮断する)ことによって電流を遠赤色LEDグループに強制的に通過させ(forced to pass through)、その遠赤色LEDグループのLEDを作動させる。この例を続けると、第2の所定の電力シーケンスを受け取ると、検出制御回路はスイッチを閉じ、これにより遠赤色LED群が短絡され、遠赤色光の放射が非活性化される。上述したように、いくつかの実施形態では、多色照明器具のPCBは、LEDカラーグループが直列に接続された複数のLEDカラーグループを含む。したがって、いくつかの実施形態では、複数のLEDカラーグループの直列ストリングは、例えば、150ボルト(V)から300Vの範囲のLEDドライバ電圧によって駆動され得る。LEDカラーグループの1つが短絡された(したがって非活性化された)としても、各LEDカラーグループに対する電圧要件は依然としてLEDドライバ回路の公称範囲(nominal range)内にあるため、多くの市販および/または特別に設計されたLEDドライバ回路は、直列ストリング上の残りのLEDカラーグループを駆動することができることを理解すべきである。その結果、多くの場合、本開示に従った検出制御回路の使用は、既存のLEDドライバ回路を変更する必要がない。加えて、実施形態は、低コストで容易に交換可能な標準または市販のLEDドライバ回路(standard or off-the-shelf LED driver circuits)を利用することができる。しかしながら、本明細書に開示される実施形態は、1つ以上の所望のLEDカラーグループを通して電流を強制的に流す、および/または1つ以上の他のLEDカラーグループから電流をシャントする(短絡させる)ための適切な電気的に制御可能なスイッチ(または短絡部品:short-circuit components)とともに、多色照明器具回路に追加される適切な検出制御回路(マイクロコントローラであってもよい)を必要とする。
【0016】
例えば、LED植物栽培用照明器具(LED horticultural luminaires)を採用する多くの温室施設(greenhouse facilities)では、温室施設内の異なる多色照明器具の光出力(例えば、オンまたはオフ、または調光などの変更)を制御するために、ユーザによってプログラムされ得る「温室コントローラ」(または産業用制御自動化コンピュータ:industrial control automation computer)が存在する。ユーザは、選択された温室内の様々な照明器具を特定の順序で、および/または特定の光出力強度で照明するタイミングシーケンスを生成するように、温室コントローラを手動でプログラムすることができる。従来の調整可能な照明器具システムは、一般的に、LED植物栽培用照明器具が正しく機能するように制御するために、特定のタイプの温室用コントローラを必要とし、これは、コストを増加させ、柔軟性を妨げる可能性がある。対照的に、本明細書に開示されるマルチ発光ダイオード(マルチLED:multi-LED)照明器具の実施形態は、様々なタイプの温室コントローラと通信可能な標準コントローラ(または「既製」コントローラ:“off-the-shelf” controller)を利用することができ、これにより、温室施設管理者のコストを低減し、柔軟性を高めることができる。
【0017】
したがって、温室の例を続けると、本明細書に開示される装置およびシステムを利用するために、温室コントローラは、マルチカラー(多色)、マルチLED照明器具上の検出制御回路(例えば、マイクロコントローラ)によって解釈され得る所望の電力シーケンスを生成するようにプログラムされ得る。例えば、1つ以上の所定の期間または選択された期間のオン/オフ電力シーケンススケジュールは、マイクロコントローラによって解釈され、多色照明器具の所定のLEDカラーグループを活性化または非活性化、または光出力を変更(例えば、調光)することができる。
【0018】
一部の実装では、コントローラは、ユーザからの高レベルコマンドを受け付ける(accepting high-level commands)ことができるため、ユーザは、LEDカラーグループの所望のアクティブ化に対応するシーケンスを記憶する必要はない。例えば、ユーザによって入力された高レベルコマンドは、コントローラ上で実行される解釈プログラム(インタプリタプログラム)によって解釈され、必要な電力シーケンスを生成することができる。したがって、温室コントローラは、温室施設において、ユーザがそのようなコマンドのリストから所望の高レベルコマンドを選択するために利用することができるグラフィカルユーザインターフェース(GUI:graphical user interface)をディスプレイスクリーン(タッチスクリーンなど)上に提供することができる。タッチスクリーンに表示される高レベルコマンド、例えば「遠赤照明を一日中作動させろ!」をユーザが入力または選択すると、コントローラは、遠赤LEDグループの遠赤LEDを(12)12時間作動させるために電力シーケンスを解釈する多色マルチLED照明器具に適切な電力シーケンスを送信する。あるいは、一部の実装では、ルックアップテーブルが提供され、例えば、産業施設のユーザーまたは管理者が、LEDカラーグループの所望の起動を得るために、適切なまたは所望の電力シーケンスを選択するために利用することができる。
【0019】
別の例では、コントローラは、「調光-高:dimming-high」の後に「調光-低:dimming-low」が続く電源信号スケジュールを照明器具の電源ユニット(PSU:power supply unit)に送信することができる。本明細書に開示される実施形態では、このようなスケジュールは、マルチLED照明器具の検出制御回路によって適切に解釈され、所望のLEDカラーグループまたは複数のLEDカラーグループを選択的にアクティブにする(または非アクティブにする、または光出力を変更する)。
【0020】
いくつかの実施形態では、コントローラは、オン信号およびオフ信号のシーケンスの代わりに、「調光信号:dimming signa」と呼ばれる同様のタイプの電力信号を多色多LED照明器具に送信することができる。例えば、植物栽培用照明器具によって使用される多くの電源は、典型的には、ゼロボルト~10ボルト(0V-10V)システムなどの有線(または無線)調光制御システムによって制御される(しかし、有線調光および照明制御には、DALI(登録商標)、DMX、PWMなどの他の多くのプロトコルが存在し、無線通信および/または無線照明制御には、Bluetooth Low Energy(BLE)およびZigbeeなどの他の無線通信プロトコルが利用され得ることが理解されるべきである)。このような調光制御システムは、調光信号のシーケンス(または調光信号と電力信号の組み合わせ)を解釈して、所望のLEDカラーグループを選択的に活性化または非活性化(例えば、短絡)することによって、多色多LED照明器具のPCB上の検出制御回路によって利用され得る。いくつかの実施形態では、検出制御回路は、(LEDカラーグループも収容する)多色多LED植物栽培用照明器具のプリント回路基板(PCB)上に物理的に配置され、いくつかの実施形態では、検出制御回路はまた、電源ユニット(PSU)の直流(DC)側に動作可能に接続されることもある。
【0021】
いくつかの代替実施形態では、所定のLEDカラーグループの光出力は、完全に活性化または完全に非活性化されるのではなく、選択的に変更(調光など)され得る。LEDカラーグループの調光は、パルス幅変調(PWM)などによる、関連する短絡スイッチの迅速な切り替えによって達成することができる。特に、短絡スイッチを開状態から閉状態へ、またはその逆へと急速に切り替える(すなわち、非常に高い周波数で切り替える)ことで、LEDカラーグループの1つを効果的に調光することができる。LEDグループと直列または並列に接続された抵抗を開放または短絡するなど、選択されたLEDカラーグループを調光する他の方法も可能であることを理解すべきである。
【0022】
さらに別の代替実施形態では、調光信号が多色照明器具に送信され、その結果生じるシーケンスがコントローラまたはマイクロコントローラによって解釈され、LEDカラーグループを短絡させ、したがってLEDカラーグループを非アクティブにするか、LEDカラーグループをアクティブに(活性化)するか、またはLEDカラーグループを調光することができる。例えば、照明器具のPSUに送信される信号は、調光スケジュール(5秒間80%調光し、その後5秒間20%調光するなど)の形式であってもよい。このような方法では、マイクロコントローラなどの検出制御回路は、常に電力が供給されている(すなわち、PSUから電力を受け取っている)ため、所定のLEDカラーグループをショートインまたはショートアウト(shorting-in or shorting-out)するという機能をよりよく実行することができる。
【0023】
本明細書に開示された実施例の多くは、「温室コントローラ」または「コントローラ」または「マイクロプロセッサ」を含むが、LED照明器具の点灯シーケンス(lighting sequence)を制御するために他の多くのデバイスが利用され得ることが理解されるべきである。例えば、照明器具のLEDを駆動する様々な電力シーケンスをトリガーする入力ラインに接続された押しボタンを有するプログラマブルロジックコントローラ(PLC)またはリレー論理回路(relay logic circuitry)を利用することができる。また、当業者であれば、LED照明器具の点灯順序を制御するためにユーザがプログラムおよび/または他の方法で利用できる他のタイプの制御回路を立案(devise)することもできる。
【0024】
また、植物栽培照明分野の当業者であれば、イチゴの開花を制御するためなど、特定の目的のために遠赤色スペクトルの光を発するLEDを利用できることを理解している。さらに、太陽光の代用として白色LEDカラーグループが多色照明器具に設けられるかもしれないが、太陽光が温室内に豊富にあり、植物に届けられるのであれば、白色LEDは必要ないかもしれない。さらに、青色LEDカラーグループは、例えば、特定の成長段階における植物の光形態および色調を制御するために使用するために、多色マルチLED照明器具内に提供される場合がある。したがって、本明細書における議論および概念は、遠赤色LED群を選択的に活性化または非活性化すること、または遠赤色LED群を調光することを挙げているが、このような概念および議論は、例えば植物栽培環境で使用され得る多色マルチLED照明器具で使用され得る任意のタイプのLEDカラーグループにも適用されることを理解されたい。
【0025】
さらに、本概念は、複数のLEDカラーグループを同時に、または異なる時間もしくは異なる間隔で選択的に作動させる場合にも適用できる。例えば、植物栽培用照明器具が、(1)紫外線、(2)白色光、および(3)遠赤色光(far-red light)の3つすべてを放射することができる場合、電源への信号の供給に関する本概念は、この種の照明器具の様々なLEDカラーグループのいずれかまたはすべてを制御するために使用することができる。従って、本明細書で開示される概念は、温室コントローラからの調光用に現在のところ構成されていない多色、多LED照明器具(multicolor, multi-LED luminaire)を含む温室施設で実施することができる。このような場合、多色マルチLED照明器具の電源ユニット(PSU)に制御信号を送信するために、電源オン/電源オフ信号の生のシーケンスを利用することができる。温室用コントローラと多色マルチLED照明器具のPSUとの間に利用可能な調光チャンネル(dimming channel)を有する他の実施形態では、その調光チャンネルを使用して、LEDカラーグループを制御する信号を送信することもできる。
【0026】
多色、マルチLED照明器具からの発光を制御するために、本明細書で説明する方法で信号を解釈するための適切な検出制御回路(マイクロコントローラなど)は、多色、マルチLED照明器具へのPSUがオフ状態(少なくとも短時間)であっても、その機能を実行するのに十分な電力が利用可能であるように、一時的な蓄電デバイス(例えば、バッファコンデンサまたは電池:buffer capacitor or a battery)を含むことができる。特に、いくつかの実施形態では、適切な機能を確保するためにLED照明器具がオフになっている間、検出制御回路が正確に時間を測定できるように、リアルタイムクロックを実行するために少なくとも低電力が必要である。他のいくつかの実施形態では、一時的な電気記憶装置を使用する代わりに、検出制御回路は不揮発性メモリを含み、動作中に現在の動作状態を保存し、必要に応じて復元する。検出制御回路は、電圧または電流のいずれかを感知できるアナログ入力を必要とする場合があり、金属-酸化膜-半導体電界効果トランジスタ(MOSFET:metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)などのスイッチを駆動できるデジタル出力を含む場合もある。当業者であれば、多くの種類の回路がこのような機能を持ち、低コストで市販されていることを認識している。
【0027】
当業者であれば、本明細書に開示されるマルチLED照明器具の実施形態は、同じ色であり、他の目的および/または用途に使用され得るLEDを含み得ることも認識するであろう。例えば、実施形態は、同じ色を有する複数のLEDグループを含むが、異なる色の照明を生成するためにLEDグループの1つまたは複数の全部または一部を覆う異なるレンズ要素を含むことができる。このようなマルチLED照明器具は、例えば、家庭用の装飾照明を提供したり、劇場の舞台の一部を照らすために使用したりすることができる。
【0028】
図1は、いくつかの実施形態による多色照明システム100を示す概略図である。温室コントローラ102は、LEDドライバ回路104に動作可能に接続されており、このLEDドライバ回路104は、多色照明器具106の検出制御回路108に動作可能に接続されている。LEDドライバ回路104は、LEDグループ1 110、LEDグループ2 112、LEDグループ3 114およびLEDグループn 116を含む複数(n個)のLEDグループに動作可能に接続された検出制御回路108を含む多色照明器具106に電力を供給するように動作可能である。いくつかの実施形態では、LEDドライバ104は、図1に示されるように、多色、多LED照明器具106と一体化されていてもよいし、そこから遠隔に配置され、または分離されていてもよい。
【0029】
再び図1を参照すると、いくつかの実施態様において、矢印103は、LEDドライバ104への電力接続(電力「IN」)を示し、一方、矢印105は、LEDドライバ104から出る電力(電力「OUT」)を示す。いくつかの実施形態では、LEDドライバ104は、温室コントローラ102とLEDドライバ回路104との間に配置され得る調光制御システム(図示せず)に動作可能に(電気的または無線的に:electrically or wirelessly)接続される。したがって、いくつかの実施態様では、LEDドライバ回路104は、調光制御システムから制御信号を無線で受信するように動作可能であり得る。前述したように、このような調光制御システムは、0-10V調光インターフェース(0-10V dimming interface)であってもよく、従って、LEDドライバ回路104は、調光制御システムから調光信号を受信し、次いで、調光信号に基づいて多色マルチLED照明器具106への出力を制御する。図に示されるように、マルチLED照明器具106は、LEDドライバ回路104の出力を解釈して、多色マルチLED照明器具106のPCBボード上の異なるカラーLEDグループ110~116の1つ以上を選択的に活性化または非活性化(または調光)にするように動作可能な検出制御回路108(マイクロコントローラであってもよい)を含む。
【0030】
図2Aおよび図2Bは、本開示に従った2つの異なる多色照明システム構成200および220(構成要素の異なる配置を有する)を示す。図2Aの多色照明システム構成200は、リレー204に動作可能に接続された温室コントローラ202を含み、このリレーはまた、多色マルチLED照明器具206および電源208の両方に動作可能に接続されている。温室コントローラ202は、一般に、多色マルチLED照明器具206をスケジュールに従ってオンまたはオフにするためにユーザによって利用され、多色照明器具は温室内に配置され得る。この点で、図2Aに示された照明システムは、1つのリレー204と1つの照明器具206のみを描いているが、多くの用途では、複数の多色照明器具が温室内に配置され、様々な植物に照明を提供するため、実用的な植物栽培用多色照明システムでは、複数のそのような構成要素が利用されることが理解されるべきである。複数の多色照明器具が利用される他の用途においても同様であろう。
【0031】
再び図2Aに示す照明システム構成を参照すると、温室コントローラ202は、多色マルチLED照明器具206に電力を供給するリレー204をオンまたはオフに制御するように動作可能である。この実施形態では、リレー204は、主電源に接続された電源ユニット(PSU)またはサーキットブレーカであってもよい電源208から電力を受け入れ、この電源は、リレー204に伝送される前に、LEDドライバ回路(図示せず)によって調整され得る。上述したように、いくつかの実施形態では、温室コントローラ202は、リレー204に指示を送信して、多色照明器具206に電力シーケンスを出力し、この電力シーケンスは、多色照明器具206のPCBボード(図示せず)上のマイクロコントローラ(図示せず)によって解釈され、1つまたは複数のLEDカラーグループ(図示せず)を活性化または非活性化する。
【0032】
図2Bは、本開示の実施形態による第2の照明システム構成220を示す。多色照明システム220は、多色照明器具226に動作可能に接続される調光制御システム224(有線または無線)に動作可能に接続される温室コントローラ222を含む。図2Bにも示されているように、多色照明器具226は、電源228にも動作可能に接続されている。いくつかの実施形態では、温室コントローラ222は、調光制御信号を調光制御システム224に送信し、調光制御システム224は、多色照明器具226のLEDグループを制御するように動作する。電源228は、主電源に接続された電源ユニット(PSU)またはサーキットブレーカであってもよく、いくつかの実施形態では、電源228は、多色照明器具226に電力が伝送される前に、LEDドライバ回路(図示せず)によって調整されてもよい。上述したように、多色照明器具226は、調光制御システム224からの調光信号シーケンスを解釈して、多色照明器具内にある選択されたLEDカラーグループ(図示せず)を選択的に活性化または非活性化(または調光)するように動作可能な検出制御回路(マイクロコントローラであってもよい。図示せず)を含む。
【0033】
図3A、3Bおよび3Cは、いくつかの実施形態に従った3つの異なる多色照明器具構成要素構成(three different multicolor luminaire component configurations)を示す。図3A~3Cによって描写される構成(300、320、340)の全ては、温室コントローラ(図示せず)によって送信されるLEDドライバ回路(310、336、354)への入力信号が、電源オン/電源オフシーケンスであるか、または調光制御システム(図示せず)から受信され得る変化する調光シーケンス信号であるかに関して不可知(agnostic:わからない)である。
【0034】
図3Aに目を向けると、多色照明器具300は、LEDグループ1 304、LEDグループ2 306、およびスイッチ308とともに、多色マルチLED照明器具のプリント回路基板(PCB:printed circuit board)上に配置されたマイクロコントローラなどの検出制御回路302を含む。いくつかの実施形態では、LEDグループ1 304のLEDは、LEDグループ2 306のLEDとは異なる色の光を発する(一方、他の実施形態では、LEDは同じ色の光を発することがある)。さらに、LEDグループ1 304およびLEDグループ2 306は、互いに直列に動作可能に接続される。いくつかの実施形態では、ドライバ回路(駆動回路)310も多色照明器具300のPCB上に配置されるが、他の実施形態では、PCB上にない別個の構成要素であってもよい。さらに、図示されているように、マイクロコントローラ302は、マイクロコントローラ302がLEDドライバ回路310によって入力される電力レベル(例えば、変化する電圧レベルまたは電流レベル)を感知することを可能にする電力感知構成要素(power sense component:パワー感知部品)312を横切ってLEDドライバ回路310に動作可能に接続されている。スイッチ308は、LEDグループ2を跨いで配置され(situated across LED Group 2)、マイクロコントローラ302の制御下で開かれて、LEDグループ2を点灯させ(illuminate)たり(図3Aに示すように)または、マイクロコントローラ (図示せず) によって閉じられて、LEDグループ2のLEDが発光しないようにLEDグループ2から電力を奪う(またはLEDグループ2を短絡させる)ことができる。特に、スイッチ308が開いている場合、電流はLEDグループ1を通って流れ、LEDグループ2を通って流れるので、両方のLEDグループが活性化され、発光する。しかし、スイッチ306が閉じている場合、LEDグループ2は短絡またはバイパスされ、LEDグループ1のLEDのみが発光する。
【0035】
図3Bを参照すると、多色照明器具320は、追加のLEDグループ3 328および関連するスイッチ332を含むことを除いて、図3Aの多色照明器具300と同様である。従って、多色照明器具320は、LEDグループ1 324、関連するスイッチ1 330を有するLEDグループ2 326、及び関連するスイッチ2 332を有するLEDグループ3 328と共に、多色照明器具のプリント回路基板(PCB)上に配置されたマイクロコントローラ322を含む。いくつかの実施形態では、LEDグループ1 324のLEDは、LEDグループ2 326及び/又はLEDグループ3 328のLEDとは異なる色の光を発するが、他の実施形態では、それらのLEDの色の配置が異なっていてもよい(及び/又は異なっていなくてもよい:lack of differences)。さらに、LEDグループ1、LEDグループ2及びLEDグループ3は、互いに直列に動作可能に接続される。いくつかの実施形態では、ドライバ回路336はまた、多色照明器具320のPCB上に配置されてもよいが、他の実施形態では、それは別個の構成要素であってもよい。さらに、図示されているように、マイクロコントローラ322は、マイクロコントローラ322がLEDドライバ回路336によって多色マルチLED照明器具に入力される電力レベル(例えば、変化する電圧レベルまたは電流レベル:changing Voltage levels or current levels)を感知することを可能にする電力感知構成要素334を横切って(across a power sense component 334)LEDドライバ回路336に動作可能に接続される。多色照明器具320の動作中、マイクロコントローラ322は、適切な信号(例えば、異なる電圧レベルまたは電流レベル)を受信すると、LEDグループ2および/またはLEDグループ3のLEDと組み合わせてLEDグループ1のLEDによって放射される光の所望のスペクトルを得るために、それらの関連スイッチ(スイッチ1 330および/またはスイッチ2 332)を閉じることによってLEDグループ2 326および/またはLEDグループ3 328をショートアウト(またはバイパス)するように機能することができる。状況によっては、LEDグループ1のLEDのみから放出される光を有することが望ましい場合があり、したがって、マイクロコントローラ322は、そのような場合にスイッチ1 330およびスイッチ2 332の両方を閉じるように動作する。他の状況では、LEDグループ1のLEDと、LEDグループ2およびLEDグループ3の一方または両方のLEDとを組み合わせて発光させることが望ましい場合がある。
【0036】
図3Cは、いくつかの実施形態に従って、図3Aおよび図3Bとは異なるLEDグループ構成要素を有する多色照明器具340を示す。具体的には、多色照明器具340は、LEDグループ1 344、LEDグループ2 346及びLEDグループ348と共に多色照明器具340のプリント回路基板(PCB)上に配置されたマイクロコントローラ342を含む。しかしながら、図3Aおよび図3Bに示されるLEDグループ構成とは対照的に、LEDグループ2およびLEDグループ3は、互いに並列に動作可能に接続され、両方とも同じスイッチ350に動作可能に接続される。スイッチ350とLEDグループ1は互いに直列に接続されている。上述した構成のように、LEDグループ1 344のLEDは、LEDグループ2 346のLEDおよび/またはLEDグループ3 348のLEDとは異なる色の光を発することができるが、他の実施態様では、これらのLEDグループは、他の色の発光配置(または同じ色の発光配置)を提供するために、LEDの他の組み合わせを含むことができる。また、LEDドライバ回路354は、多色照明器具320のPCB上に配置されてもよいが、他の実施態様では、PCB上に物理的に配置されていない別個の構成要素であってもよい。さらに、図示されるように、マイクロコントローラ342は、LEDドライバ回路354によって多色照明器具に入力される電力レベル(例えば、変化する電圧レベルまたは電流レベル)をマイクロコントローラ342が感知することを可能にする電力感知構成要素352を横切って(跨いで)LEDドライバ回路354に動作可能に接続される。
【0037】
再び図3Cを参照すると、多色照明器具340の動作中、マイクロコントローラ342は、適切な信号(例えば、異なる電圧レベルまたは電流レベル:different voltage levels or current levels)を受信すると、LEDグループ1のLEDによって放出される光の所望のスペクトルを、LEDグループ2のLEDまたはLEDグループ3のLEDのうちの1つと組み合わせて得るために、スイッチ350を適切な位置に切り替えることによって、LEDグループ2 326またはLEDグループ3 328のうちの1つをショートアウト(またはバイパス)するように機能し得る。直列および/または並列に接続されたより多くのまたはより少ないLEDグループを含む他のLEDグループ回路構成が可能であり、当業者によって開示された実施形態から容易に導出され得ることが理解されるべきである。
【0038】
図3A図3Bおよび図3Cの多色照明器具構成は、マイクロコントローラ302が電力レベルを感知し、次にスイッチ(308、330、332、350)を制御して様々なLEDグループの所望の光出力を得ることを可能にする、電圧検出回路または電流検出回路であってもよい電力感知構成要素(312、334、352)を含む。しかしながら、光出力検出回路などの他のタイプの検出コンポーネントは、1つまたは複数のLEDグループから所望の光出力を得るためにスイッチまたはスイッチを制御するための検出制御回路の一部として、多色照明器具で使用するために企図されている。
【0039】
図3Dは、いくつかの実施形態による別の多色照明器具回路を示す。図3A~3Cと同様に、図3Dの構成は、コントローラ(図示せず)によって送信されるLEDドライバ回路362への入力信号が、電源オン/電源オフシーケンスであるか、または調光制御システム(図示せず)から受信され得る変化する調光シーケンス信号であるかについては不可知である。
【0040】
図3Dを参照すると、多色照明器具360は、マイクロコントローラユニット(MCU)、レベルシフト回路、およびLEDグループ1 366、LEDグループ2 368、およびスイッチ370とともにプリント回路基板(PCB)上に配置され得る図示の他の電子部品を含む検出制御回路364を含む。いくつかの実施形態では、LEDグループ1 366のLEDは、LEDグループ2 368のLEDとは異なる色の光を発し、互いに直列に動作可能に接続される。いくつかの実施態様において、ドライバ回路362は、多色照明器具300のPCB上に配置されてもよいが、他の実施態様においては、PCB上にない別個の構成要素であってもよい。多色照明器具360は、図3Aの多色照明器具300と同様又は類似の方法で動作することができる。
【0041】
図4は、いくつかの実施形態に従って、異なる色の照明オプションを提供するために、様々な電力シーケンスまたは調光シーケンスを、マイクロコントローラなどの多色多LED照明器具のコントローラに入力および/またはコントローラによって解釈する方法を示すフローチャート400である。具体的には、いくつかの実施形態では、温室コントローラであってもよい産業制御システム(industrial control system)が、LED照明器具のコントローラによって受信される電源オン信号402を送信する。温室コントローラが、多色マルチLED照明器具のLEDグループを制御するために必要な電力シーケンス(または調光シーケンス)のいずれかを提供するように動作可能でない場合、コントローラは、単純にすべてのLEDグループをオンにする406。しかし、温室コントローラがタイムドシーケンス1信号(Timed Sequence1 signal)408を提供する場合、コントローラは、そのシーケンスまたはオプション1に従って、指定された期間、多色マルチLED照明器具のLEDグループ410の1つまたは複数を消灯または調光するように機能する。タイムドシーケンス1信号が受信されず、代わりにタイムドシーケンス2信号が受信された場合412、コントローラは、そのシーケンスまたはオプション2に従って、多色照明器具の1つまたは複数のLEDグループ414を指定された期間、消灯または調光するように機能する。同様に、タイムドシーケンス1信号もタイムドシーケンス2信号も受信されず、代わりにタイムドシーケンス3信号が受信された場合416、コントローラは、そのシーケンスまたはオプション3に従って、多色照明器具の1つまたは複数のLEDグループ418を指定された期間、消灯または調光するように機能する。また、タイムドシーケンス1信号もタイムドシーケンス2信号もタイムドシーケンス3信号も受信されず、代わりにタイムドシーケンスn信号が受信された場合420、コントローラは、そのシーケンスまたはオプションnに従って、多色照明器具の1つまたは複数のLEDグループ422を指定された期間消灯または調光するように機能する。したがって、異なる色の光を放射するように動作可能な任意の特定のマルチLED照明器具について、様々なLEDグループを消灯または調光するための多くの異なるオプションまたは組み合わせが存在し得る。
【0042】
例えば、オプション1と指定された予め定義された電力シーケンスがLED照明器具のコントローラによって検出され、LED多色照明器具のLEDグループの1つ以上の組合せが3秒から7秒間発光するようになり、オプション2と指定された電力シーケンスが検出されると、コントローラはLEDグループの1つ以上の異なる組合せを7秒から12.5秒間発光するように起動する。オプション3に指定された電力シーケンスが検出されると、コントローラは、1つまたは複数のLEDグループの異なる組み合わせまたは同じ組み合わせを12秒から17秒間作動させることができ、オプション4に指定された電力シーケンスが検出されると、コントローラは、1つまたは複数のLEDグループの組み合わせを17秒から23秒間作動させることができる。さらに、オプション1などのオプションのいずれかを利用するスケジュールには、6時間ごと、または3時間ごとなどにそのオプションを検出し、指定された時間の間、適切な1つまたは複数のLEDグループを作動させることが含まれる。もちろん、多くの異なるスケジュールの組み合わせが可能である。
【0043】
本明細書で開示されるシステム、方法、および装置は、ユーザが複数のLEDカラーグループ(異なる色のLEDの様々なストリング:various strings of LEDs of different colors)を含む多色マルチLED照明器具を設置するが、多色照明器具がマルチチャンネルLEDドライバと関連付けられていない状況に特に適用可能である。特に、開示されたシステムは、マルチチャンネルLEDドライバを利用するシステムの代替となる可能性があり、温室環境における多色マルチLED照明器具の使用などの植物栽培照明用途に特に適している可能性がある。
【0044】
本明細書で説明する実施形態の多くは、直列に配置された異なるLEDカラーグループを有する照明器具の説明に依存している。しかしながら、異なるLEDカラーグループは、プリント回路基板(PCB)上に並列に配置されることができ、マイクロコントローラは、電力シーケンス(または調光シーケンス)信号を受信した後に、LEDカラーグループのうちの1つまたは複数を選択的に作動させるように構成されるため、本開示は、そのように限定されると解釈されるべきではない。別の重要な代替実施形態では、選択されたLEDカラーグループは、電力シーケンスまたは調光シーケンスの受信時にマイクロコントローラによって単純に完全に非アクティブ化されるのではなく、代わりに、選択されたLEDカラーグループへの電力は、より低い強度の光を放出するように単純に低減されるかもしれない。さらに、マルチLED照明器具のLEDグループの一部または全部は、所望の用途に依存するLEDカラーグループを含まない場合がある。
【0045】
開示されたシステム、方法および装置は、従来の多色照明システムに対していくつかの利点を提供することができる。例えば、植物栽培照明用途で使用される従来の照明システムには高圧ナトリウム(HPS:high-pressure sodium)照明が含まれ、これは色またはスペクトルの可変性を提供できない。しかし、植物栽培照明に関する多くの研究により、異なる波長の光は植物の生育や維持に対して異なる効果や効能を持つことが明らかになっている。異なる成長段階において異なる植物に最適なスペクトル出力を達成するために、例えば植物の成長を最適化するために使用できるマルチチャンネル照明器具(multi-channel luminaires)が存在する。しかしながら、このようなマルチチャンネル照明器具は、通常、マルチチャンネルLEDドライバを必要とし、照明器具に多大なコストと複雑さを追加し、放射される光の有効性を低下させる可能性さえある。対照的に、本明細書で開示されるシステム、方法および装置は、固定スペクトルシステムに対して非常に低い効率低下で低コストのソリューションを提供する。さらに、開示されたシステム、方法、および装置は、通常、リレーから得られる異なる電力シーケンスを使用するため、複雑な制御システムは必要ない。その他多くの利点も当業者には明らかであろう。
【0046】
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、「コンピュータ」という用語は、単一のコンピュータ、または互いに通信している2つ以上のコンピュータ、あるいはコンピュータネットワークまたはコンピュータシステムを包含すると理解されるべきである。さらに、本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、「プロセッサ」という用語は、単一のプロセッサまたは互いに通信している2つ以上のプロセッサを包含すると理解されるべきである。さらに、本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、「メモリ」という用語は、単一のメモリもしくは記憶装置、または2つ以上のメモリもしくは記憶装置を包含すると理解されるべきである。このようなメモリおよび/または記憶装置は、非一過性のコンピュータ可読媒体のあらゆる種類を含むことができるが、唯一の例外は、一過性の伝搬信号である。
【0047】
本明細書のフローチャートおよびその説明は、そこに記載された方法ステップを実行する固定された順序を規定するものと理解されるべきではない。むしろ、方法ステップは、実施可能な任意の順序で実施することができる。さらに、本明細書に記載されたフローチャートは、すべての実施形態においてすべてのステップまたは要素を実施することを要求するものと理解されるべきではない。例えば、1つ以上の要素またはステップは、いくつかの実施形態において省略することができる。
【0048】
本開示は、特定の例示的な実施形態を説明するが、当業者に明らかな様々な変更、置換、および改変が、添付の特許請求の範囲に規定される本開示の精神および範囲から逸脱することなく、開示された実施形態に対してなされ得ることを理解されたい。
【符号の説明】
【0049】
100:多色照明システム 102:温室コントローラ 104:LEDドライバ回路 106:照明器具 108:検出制御回路 110:LEDグループ1 112:LEDグループ2 114:LEDグループ3 116:LEDグループn 200:第1の多色照明システム構成 202:温室コントローラ 204:リレー 206:多色マルチLED照明器具 208:電源 220:第2の多色照明システム構成 222:温室コントローラ 224:調光制御システム 226:多色照明器具 228:電源 300:多色照明器具 302:検出制御回路 304:LEDグループ1 306:LEDグループ2 308:スイッチ 310:LEDドライバ回路 312:電力感知構成要素 320:多色照明器具 322:検出制御回路 324:LEDグループ1 326:LEDグループ2 328:LEDグループ3 330:スイッチ1 332:スイッチ2 334:電力感知構成要素 336:LEDドライバ回路 340:多色照明器具 342:検出制御回路 344:LEDグループ1 346:LEDグループ2 348:LEDグループ3 350:スイッチ 352:電力感知構成要素 354:LEDドライバ回路 360:多色照明器具 362:LEDドライバ回路 364:検出制御回路 366:LEDグループ1 368:LEDグループ2 370:スイッチ

図1
図2A
図2B
図3A
図3B
図3C
図3D
図4
【外国語明細書】