JP2011512621A - 放電ランプを制御するための制御デバイス - Google Patents

Abstract

電子スタータ100は、下面133、及び当該下面133から外部に突出している主入力コネクタ端子131、同132を備えたハウジングと、ハウジング130内に配置された電子スイッチ回路150と、を有している。上記の電子スイッチ回路150は、制御可能なスイッチ170と、前記スイッチ170の制御入力部に結合された制御出力端子181をもつ制御デバイス180と、を有する。当該制御デバイス180は、プログラム入力端子182を更にもっている。前記ハウジング130は、更に、制御デバイス180のプログラム入力端子182に接続された複数の通信端子141をもつ、通信コネクタ140を具備している。

Description

本発明は、概して、放電ランプのスイッチングに関する。

ガス放電ランプ、例えば周知のTL-ランプは、電子磁気バラスト（EMバラスト）によって駆動されることが一般に知られている。図1は、ランプ2用の斯様な従来からのEMバラスト1を例示している概観的なブロック図である。この例のEMバラスト1は、駆動されるべきランプ2へ直列に接続されたコイルL及びコンデンサCと、ランプと並列に接続された、通常バイメタルを用いた機械的なスイッチSと、を有する。当該EMバラスト1は、ヨーロッパでは通常230V、 50Hz電圧である電源と接続するための入力端子3を更にもつ。ランプのコネクタ端子が、4に示されている。斯様な従来からあるバラストの場合、ランプは、電源をスイッチングすることによってONとOFFとが切替えられることができるに過ぎない。

より高度な設計においては、機械的なスイッチが、例えばコントローラなどのインテリジェントな制御デバイスによって操作される制御可能な半導体スイッチと置き換えられる。図2は、斯様なバラスト10を例示する概観的なブロック図である。図1の例と比較すると、機械的なスイッチSが電子スイッチ回路20と置き換えられた。この電子スイッチ回路20は、ランプ2と並列に接続された入力端子22、同23と、正の出力端子24及び負の出力端子25とをもっている（4個のダイオードブリッジとして示されている）全波整流器21を有する。電子スイッチ回路20は、正の端子24及び負の端子25の間に接続された、MOSFETとして示されている電子スイッチ26を更に有する。

電子スイッチ回路20は、スイッチ26の制御端子に接続された制御出力をもつ制御デバイス28を更に有する。制御デバイス28は、端子24、同25からパワーを抽出することができるか、又は外部回路（図示せず）からパワーを抽出することができる。制御デバイス28は、外部回路（図示せず）を通じて送信される外部の指令信号に、有線又は無線のリンク、例えばRFを介して応答する。

通常操作では、スイッチ26は導通していない。ランプはOFFであると看做す。制御デバイス28がランプ2をスイッチONすることを望む場合、当該制御デバイス28は、例えばスイッチ26を導通状態にするなど、スイッチ26に対する制御信号を生成する。この結果、電流がコンデンサCを充電してコイルLの中を流れることが始まるであろう。しばらくして、制御デバイス28によって、再びスイッチ26が導通していない状態になる。コイルLに流れる電流は流れ続け、コンデンサC上の電圧を増加させ、この電圧が、ランプ端子に生じる。電圧がランプ点灯電圧を上回る場合、ランプは点灯するであろう。

制御デバイス28が、正しいタイミングの切替えを実行することを可能にするために、
制御デバイス28は、瞬間的な電流の大きさを示している信号をとりわけ電流センサから受信する。図2の例では、斯様な電流センサは、スイッチ26へ直列に接続されたダイオード27として実装されている。測定信号、即ちダイオード間に発生した電圧が、単純化のために示されていない信号線を介して、制御デバイス28に伝えられる。

スタータスイッチを容易に交換するために、標準の機械的なスイッチSが、図3で概観的に例示されているT字状の断面を有する2つの突出している端子31、同32を1つの端面33にもつ円筒ハウジング30内に実装されており、と同時に、スタータ端子31、同32を受け入れるための2つのソケット開口部36、同37を有するスタータ・ソケット35を、ランプ接片が具備している。通常の機械式スタータと置き換えることが可能なように、電子スイッチ回路もまた、スタータ端子31、同32に接続された入力端子22、同23を備えた斯様なハウジング30内に収容されてもよい。便宜のために、これが電子スタータとして示されることであろう。

電子スイッチ回路は、特定のランプのタイプに適合するように、通常、設計されている。これは、制御デバイス28の挙動が、とりわけランプ、及びコイルL並びにコンデンサCの組合せのパラメータに適応していることを意味する。実際に、制御デバイス28は、メモリを伴ったマイクロコントローラを有し、制御挙動が、斯様なメモリに記憶された制御パラメータによって規定されている。斯様な制御パラメータは、特定のランプから独立していてもよいし、又は、特定のランプに適合するよう適応されていてもよい。ここで、斯様な制御パラメータが、電子スイッチ回路の製造の際に、メモリ内に記憶されることが可能である。しかしながら、これは、保管、輸送等の増加した費用と共に、沢山の種々異なる電子スタータを製造することが必要なことを、事実上、意味する。更に、新しいタイプのランプが開発された場合に、新しいタイプの電子スタータを生産することは、コストが高い。更に、間違ったパラメータがメモリに記憶され、パラメータを修正することを必要とする場合、電子スタータの分解が必要であり、これは、電子スタータを無駄にしたと考えられるほど、コストが比較的高い。

更に、制御デバイスのメモリは、アドレス、名前、ソフトウェアのバージョン、製造日、等々などの情報を含んでいてもよく、斯様な情報を後で変更できることが望ましい。特に、制御デバイスのソフトウェアを変更できることが望ましい。

本発明の目的は、上述の問題が解決された電子スタータを提供することである。

一つの態様において本発明は、電子スタータのハウジング上に、追加のコネクタ端子を設けており、当該コネクタ端子は、制御デバイスとの通信を可能にするため、特に制御デバイスの再プログラム、及び/又は制御デバイスのメモリ内のパラメータの変更を可能にするために、制御デバイス（マイクロコントローラ）の適切な端子と適切に結合される。

これらの追加のコネクタ端子は、原則として、スタータハウジングのどこの場所にあってもよいが、これらの端子は入力端子と同じハウジング面にあることが好ましい。この場合、スタータが取り付けられたときに、これらの追加のコネクタ端子は自動的に遮蔽され、更に同時に、T字状の入力端子が、プログラミングデバイスとの結合を援助するために用いられることができる。

更なる長所の詳細が、従属請求項に記載されている。

本発明の、これらの態様及び他の態様、特徴、及び長所が、図を参照し、一つ以上の好ましい実施例についての以下の記述によって、更に説明されることであろう。 同一の参照番号は、同じ部品、又は類似する部品を示す。

機械的なスイッチを備えた従来のEMバラストを例示している概観的なブロック図である。 制御可能な半導体スイッチを備えたEMバラストを例示している概観的なブロック図である。 一般的な機械式スタータハウジング、及び対応するソケットの概観的な斜視図である； 本発明によるスタータハウジングの実施例の概観的な斜視図である。 図4のスタータハウジングの電子回路を例示している概観的なブロック図である。 プログラミングツールの概観的な斜視図である。

図4は、本発明による電子スタータ100の考え得る実施例の概観的な斜視図である。このスタータ100は、円筒形の側壁135と、（底面としても示される）第1の端面133と、底面の反対側にある（上面としても示される）第2の端面134と、を備えた円筒ハウジング130を有する。当該スタータ100は、縦断面図では一般的にT字状の輪郭をもち、底面133から外へ向かって突出している2個の主入力コネクタ端子131、同132を更に有する。より詳しくは、各主入力コネクタ端子131、同132は、底面133から実質的に垂直に延在する、実質的に円形の横断面をもつピン136と、実質的に円形の横断面をもち、底面133の反対側で、ピン136の自由端に配置され、ピン136の直径よりも大きな直径をもつヘッド137と、を有する。

スタータ100は、主入力コネクタ端子131、同132とは別の、即ち、これらの主入力コネクタ端子から電気的に絶縁されている、底面133に配置された複数の通信端子141をもつ通信コネクタ140を更に有する。図示の実施例では、通信コネクタ140は3つの斯様な通信端子141を有するが、しかし、この数は拘束目的であるよりはむしろ、例示する目的で示されている。通信端子141は、どのような適切なアレイにて配置されてもよく、図示された好ましい実施例では、当該通信端子141は、主入力コネクタ端子131、同132をつないでいる線と直交する線状のアレイで配置されている。

通信端子141の実装はクリティカルではなく、どのような当業者によっても、彼の好みに従って適切に設計されることができる。しかしながらスタータ100の、如何なるタイプの一般のソケット35との通常の接続も妨げぬよう、通信端子141は、好ましくは、底面133から外側に突出しないか、又は、ごくわずかな程度にのみ突出する。好都合にも、通信端子141は、ボール・グリッド端子として、メスの入れ子状端子として、又は底面133と同一か、又は凹んでいる平面接触部として、実装される。通信端子141は、お互いに同じものでもよいが、これらの端子が種々異なる態様で相互に実装されることも可能である。

図5は、スタータ100がハウジング130に内に配置された電子スイッチ回路150を有する、電子スタータ100のブロック線図である。この電子スイッチ回路150は、主入力コネクタ端子131、同132に接続された入力端子161、同162と、整流器160の出力端子163、同164の間に接続された制御可能なスイッチ170と、をもつ整流器160を有する。電子スイッチ回路150は、MOSFETとして示されているスイッチ170の制御入力部に結合された制御出力端子181を有する制御デバイス180、例えばマイクロコントローラ、又はマイクロプロセッサを、更に有する。制御デバイス180は、整流器160の出力端子163、同164に結合された電力入力端子を、電力を受領するためにもっている可能性があるが、しかし、これは便宜のためのために示されていない。当該制御デバイス180は、更に、通信端子141に接続されたプログラム入力端子182をもつ。例えば、これらのプログラム入力端子182のうちの2つの端子が、制御デバイス180に低電圧（例えば2 V）の電力を供給するために用いられてもよく、同時に、これらのプログラム入力端子182の第3の端子が、制御デバイス180にデータ信号を供給するために使われてもよい。制御デバイスの第4の端子が、データ信号を出力するために、第4の通信端子に接続されていることも可能であるが、しかしながら、データが制御デバイス180から読み込まれることができることが望ましい場合、読込み及び書込みの両方ができる1本の双方向のデータ端子が用いられることも可能である。

通常の操作において、電子スタータ100は、スタータ・ソケット35に取り付けられており、この場合、通信端子141は利用できず、ソケットによって遮蔽されている。制御デバイス180のプログラミングの変更が所望される場合、通信端子141が利用できるよう、電子スタータ100はスタータ・ソケット35から外される。プログラミングは、例えば、適切なコネクタを備えたPCによって行われる可能性がある。

本発明は、特別に適応されたプログラミングツール200も提供している。図6は、前側（左側の図）、及び裏側（右側の図）を示している、このプログラミングツール200の概観的な斜視図である。プログラミングツール200は、前面311と、背面312と、上面313と、を備えた箱形のハウジング310を有する。プログラミングツール200用の電源は、ハウジング内に位置するバッテリ314でもよい。前面311は、コントロールボタン315をもっている。背面312は、通信端子141と接触するよう適応されたプログラミング接触部316をもっている。ハウジング310内に位置する電子回路（図示せず）が、これらのプログラミング接触部316と接続されている。

電子スタータ100との容易な協働のために、ハウジング310は、背面312に形成された2本の相互に平行な案内チャネル321、同322をもつ。各々の案内チャネルは、主スタータ入力コネクタ端子131、同132の断面に適合するT字状の断面をもち、各々の案内チャネルは、上面313からプログラミング接触部316の近くの場所へと延在している。主入力コネクタ端子131、同132が、これらの案内チャネル321、同322に挿入され、スタータ100は、端子131、同132が案内チャネル321、同322のそれぞれの端部323、同324に接するまで、下方へと動かされる。スタータ100が、案内チャネル321、同322の端部323、同324によって規定され、プログラミング位置として示されているであろう位置にある場合、通信端子141は、プログラミング接触部316と位置合わせされ、接触する。案内チャネル321、同322の形状が、主スタータ入力コネクタ端子131、同132が確実に保持されることを保証するので、ユーザがスタータ100を保持することは必要ではない。スタータ100が（再度）プログラムされた後、当該スタータ100は上面313の方へとスタータを単にシフトすることによって切り離される。

1つのスタータ100（マスタ・スタータ）の設定を、1つ又は複数の他のスタータ（スレーブ・スタータ）にコピーすることも可能である。第1のステップにおいて、マスタ・スタータがツール200に取り付けられ、マスタ・スタータの設定がツール200のメモリに読み込まれ、記憶される。第2のステップにおいて、スレーブ・スタータがツール200に取り付けられ、マスタ・スタータの設定がスレーブ・スタータの制御デバイスへと伝えられる。この第2のステップは、複数のスレーブ・スタータに対して繰り返されることができる。

要約すると、本発明は、底面133と、当該底面133から外部へ突出している主入力コネクタ端子131、同132と、を備えたハウジング130を有する電子スタータ100を提供している。当該電子スタータは、ハウジング130内に配置された電子スイッチ回路150を更に有する。上記の電子スイッチ回路150は、
− 制御可能なスイッチ170と、
− 当該スイッチ170の制御入力部に結合された制御出力端子181をもつ制御デバイス180と、を有する。

制御デバイス180は、プログラミング入力端子182を更にもっている。

ハウジング130は、更に、制御デバイス180のプログラミング入力端子182に接続された複数の通信端子141をもつ、通信コネクタ140を具備している。

本発明が図及び前述の説明にて詳細に例示され、記述されたのと同時に、斯様な例示及び説明は、図示するため、又は典型例であると看做されるべきで、拘束するものではないことが当業者に対して明らかでなければならない。本発明が、開示された実施例に限定されることはなく、むしろ、複数のバリエーション及び修正が、従属請求項で規定されている本発明の保護範囲内で可能である。

例えば、スタータ100の電子回路が、示されて説明された回路とは異なっていてもよい。特に、整流器が省略された実施例が考えられる。

更に、プログラミングツール200の電子回路の正確な実装は重要ではないことが明白でなければならない。

開示された実施例に対する他のバリエーションが、図、開示物、及び添付の請求項の学習から、請求された本発明を実施する際の当業者によって理解され、遂行されることができる。請求項において、単語「有する」が、他の要素又はステップを除外することはなく、不定冠詞「a」又は「an」が、複数を除外することはない。単一のデータプロセッサ又は他のユニットが、請求項で列挙された複数の項目の機能を満たすことができる。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組合せが有効に使われることができないことを示してはいない。コンピュータプログラムが、他のハードウェアと共に、又は他のハードウェアの一部として供給された光記憶媒体又は半導体媒体などの適切な媒体上に記憶/配布されていてもよいが、しかし、インターネット又は他の有線若しくは無線の通信システムなどを介して、他の形態で配布されてもよい。請求項中のいかなる引用符号も、本発明の範囲を限定するものとして解釈されてはならない。

上記において、本発明が、本発明による制御デバイスの機能ブロックを例示しているブロック線図を引用して説明された。これらの機能ブロックの1つ以上のものがハードウェアで実施されてもよいことを理解すべきであり、斯様な機能ブロックの機能は、個々のハードウェアコンポーネントによって実行されるのであるが、しかし、これらの機能ブロックの1つ以上のものがソフトウェアで行われることも可能であり、結果として、斯様な機能ブロックの機能が、コンピュータプログラムの1つ以上のプログラム行、又はマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサなどのプログラム可能なデバイスによって実行される。

Claims (14)

1. 底面、及び当該底面から外部へ突出している主入力コネクタ端子を備えたハウジングと、前記ハウジング内にある電子スイッチ回路と、を有する電子スタータであって、
   前記電子スイッチ回路が、
   − 制御可能なスイッチと、
   − 前記スイッチの制御入力部に結合された制御出力端子をもつ制御デバイスと、
   を有し、
   前記制御デバイスは、更に、プログラム入力端子をもち、
   前記ハウジングは、更に、前記制御デバイスの前記プログラム入力端子に接続された複数の通信端子をもつ通信コネクタを具備している、電子スタータ。
2. 前記通信端子が、前記ハウジングの底面内か、又は底面上にある、請求項１に記載の電子スタータ。
3. 前記通信端子が、前記主入力コネクタ端子を繋ぐ線と直交する線状のアレイに配置されている、請求項２に記載の電子スタータ。
4. 前記通信端子が、ボール・グリッド端子、メスの入れ子状端子、底面と面一の接触部、又は底面に埋め込まれた平面接触部から成るグループから選択された実装部として実装されている、請求項１に記載の電子スタータ。
5. 前記主入力コネクタ端子が、概して、縦断面図でT字状の輪郭をもつ、請求項１に記載の電子スタータ。
6. 前記通信端子のうちの2つが、前記制御デバイスの電力入力端子に接続されている、請求項１に記載の電子スタータ。
7. 前記通信端子のうちの1つが、前記制御デバイスのデータ入力端子に接続されている、請求項１に記載の電子スタータ。
8. 前記通信端子の別の1つが、前記制御デバイスのデータ出力端子に接続されている、請求項７に記載の電子スタータ。
9. 前記通信端子の前記1つが、前記制御デバイスのデータ入力端子/データ出力端子に接続されている、請求項７に記載の電子スタータ。
10. スタータの主入力コネクタ端子を受け入れるためのレセプタクルであって、当該スタータに対するプログラミング位置を規定している2つのレセプタクルを備えた操作面をもつ箱形のハウジングを有する、請求項１に記載の電子スタータと協働するプログラミングツールであって、
    前記操作面は、前記スタータが前記プログラミング位置にある場合、当該スタータの前記通信端子が前記プログラミング接触部と位置合わせされて接触する場所にある、当該プログラミング接触部を更に有し、
    前記プログラミングツールが、前記ハウジング内にあり、前記プログラミング接触部に接続されている電子回路を更に有する、プログラミングツール。
11. 前記ハウジングが前記操作面に形成された2本の相互に平行な案内チャネルをもち、当該案内チャネルの各々が、前記主スタータ入力コネクタ端子の断面に適合するT字状の断面をもち、及び前記操作面の端にある開放端から前記主スタータ入力コネクタ端子用のストッパまで延在する、請求項５に記載の電子スタータと協働する、請求項１０に記載のプログラミングツール。
12. 請求項１乃至９の何れか一項に記載の少なくとも1つの電子スタータと、請求項１０又は１１に記載のプログラミングツールと、を有するシステムであって、前記プログラミングツールの電子回路及び前記電子スタータの制御デバイスが、当該制御デバイスのメモリに動作パラメータを記憶するよう、互いに通信することができる、システム。
13. 前記プログラミングツールの前記電子回路及び前記電子スタータの前記制御デバイスが、当該制御デバイスの前記メモリから前記動作パラメータを読み取るよう、互いに通信することができる、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記プログラミングツールの前記電子回路及び前記電子スタータの前記制御デバイスが、前記動作パラメータをマスタ・スタータのメモリから少なくとも１つのスレーブ・スタータのメモリへとコピーするよう、互いに通信することができる、請求項１２及び１３に記載のシステム。

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