JP2000286070A

JP2000286070A - 調光信号変換装置及び照明システム

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Publication number: JP2000286070A
Application number: JP8939099A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Morimoto; 康司森本
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2000-10-13
Anticipated expiration: 2019-03-30
Also published as: JP4025947B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の照明器具を調光信号により制御する照
明システムの照明効果を高める。【解決手段】調光装置15から送信する調光信号により
複数の照明器具11を制御する照明システム10を構成す
る。特定の照明器具11と調光装置15との間に調光信号変
換装置20を備える。調光信号変換装置20は、調光度合い
を変換した調光信号を出力する。壁面14近傍の照明器具
11の光束を低下することにより、均一な照度を実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明器具を調光信
号で調光する調光信号変換装置及び照明システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の照明システムを示す説明
図である。

【０００３】従来、例えば、図８に示す照明システムが
知られている。この照明システムは、例えば部屋の天井
に取り付けられた複数の照明器具１と、調光信号（調光
制御信号）を発生する調光装置２とを備えている。そし
て、この調光装置２から発信した調光信号を受信した照
明器具１は、発生する光束量を調整し、室内を任意の明
るさに調整し、あるいは、外光の進入度合いに応じて室
内の明るさを一定に保つようになっている。また、調光
装置２は、手動により操作され、あるいは、明るさを測
定するセンサからの信号によりセンサが検出する範囲の
明るさが一定になるようにフィードバック制御してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
調光装置２から各照明器具１は同一の調光信号を受信
し、同一の輝度で照明を行う。しかしながら、一般に、
壁面４に囲まれた一つの部屋の中では、壁面４での反射
により、壁面４に近い部分の照度は、中央部分の照度に
比べて上昇する傾向がある。このため、室内の明るさが
場所により異なり、無駄な電力を消費することになる。

【０００５】一方、例えば店舗の照明の場合は、来客に
暗い印象を与えないため、店舗の入り口付近の照度を高
めたいとの需要がある。しかしながら、このように、あ
る部分は暗くしておくなど、特殊な照明の演出を行いた
い場合は、照明器具１毎の光束量を変更するなどの方法
が必要になる。

【０００６】また、例えば室内インテリアからの制約な
どから、複数種の照明器具１を取り付けた場合には、各
照明器具１毎に調光信号に対する光束量が異なるため、
適切な制御が困難になる問題を有している。

【０００７】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、複数の照明器具を適切に調光制御できる調光信号
変換装置及び照明システムを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の調光信号
変換装置は、入力された調光信号の調光度合いを算出す
る調光度合い算出手段と；算出した調光度合いを異なる
調光度合いに変換する変換手段と；変換された調光度合
いを調光信号に変換して送出する調光信号発生手段と；
を具備したものである。

【０００９】そして、この構成では、調光装置から送ら
れてきた調光信号を異なる調光度合いの調光信号に変換
して照明器具に送出することにより、この調光信号変換
装置に接続された照明器具は、調光装置に接続された他
の照明器具の光束に対して異なる光束を発生する。そこ
で、複数の照明器具を調光装置で調光する際に、必要十
分な照明による省電力が可能になり、あるいは、照明効
果の向上が可能になる。

【００１０】請求項２記載の調光信号変換装置は、請求
項１記載の調光信号変換装置において、変換手段は、入
力された調光度合いに所定の値を乗じた調光度合いを出
力するものである。

【００１１】そして、この構成では、調光信号変換装置
を接続した照明器具の光束が、他の照明器具に対して一
定の割合で調光される。

【００１２】請求項３記載の調光信号変換装置は、請求
項１または２記載の調光信号変換装置において、変換手
段は、入力された調光度合いを選択手段により選択され
る複数の規約の１つに従い変換して調光度合いを出力す
るものである。

【００１３】そして、この構成では、例えば接続された
照明器具の光束量に基づき、調光度合いを選択すること
が可能になり、調光信号変換装置の汎用性が向上し、あ
るいは照明効果の変更が可能になる。

【００１４】請求項４記載の調光信号変換装置は、請求
項１ないし３いずれか一記載の調光信号変換装置におい
て、調光度合い算出手段は、通信規約の異なる複数の調
光信号から調光度合いを算出するものである。

【００１５】そして、この構成では、通信規約の異なる
複数種の調光装置に接続することが可能になり、調光信
号変換装置の汎用性が向上する。

【００１６】請求項５記載の調光信号変換装置は、請求
項１ないし４いずれか一記載の調光信号変換装置におい
て、調光信号発生手段は、通信規約の異なる複数の調光
信号に選択的に調光度合いを変換するものである。

【００１７】そして、この構成では、通信規約の異なる
複数種の照明器具に接続することが可能になり、調光信
号変換装置の汎用性が向上する。

【００１８】請求項６記載の照明システムは、調光信号
を送出する調光装置と；調光装置の調光信号が入力され
る複数の照明器具と；少なくとも１個の照明器具と調光
装置との間に配置される請求項１ないし５いずれか一記
載の調光信号変換装置と；を具備したものである。

【００１９】そして、この構成では、請求項１ないし５
いずれか一記載の調光信号変換装置を備えたので、調光
装置から送られてきた調光信号を異なる調光度合いの調
光信号に変換して照明器具に送出することにより、この
調光信号変換装置に接続された照明器具は、調光装置に
接続された他の照明器具の光束に対して異なる光束を発
生する。そこで、複数の照明器具を調光装置で調光する
際に、必要十分な照明による省電力が可能になり、ある
いは、照明効果の向上が可能になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の調光信号変換装置
及び照明システムの一実施の形態を図面を参照して説明
する。

【００２１】図１は本発明の照明システムの一実施の形
態を示す説明図である。

【００２２】図１において、10は照明システムで、この
照明システム10は、部屋の天井に取り付けられた複数、
例えば４台の照明器具11を備えている。そして、各照明
器具11は、互いに同一の構成で、１００％の出力時には
同一の輝度で点灯するとともに、例えばパルス幅変調
（ＰＷＭ）の調光信号（調光制御信号）を受信して、出
力を変化させ調光可能になっている。また、４台の照明
器具11のうち、２台は部屋の中央付近に設置され、２台
は壁面14の近傍に設置されている。

【００２３】また、15は調光装置で、この調光装置15
は、調光信号を送信して各照明器具11の発生する光束量
を調整し、すなわち輝度を変化させ、室内を任意の明る
さに調整し、あるいは、外光の進入度合いに応じて室内
の明るさを一定に保つようになっている。また、調光装
置15は、手動により操作され、あるいは、明るさを測定
するセンサからの信号によりセンサが検出する範囲の明
るさが一定になるようにフィードバック制御している。

【００２４】そして、この調光装置15から送信された調
光信号は、部屋の中央付近に設置された２台の照明器具
11には直接入力され、また、壁面14の近傍に設置された
２台の照明器具11には、調光信号変換装置20を介して異
なる調光度合いに変換された調光信号が入力されてい
る。

【００２５】すなわち、この実施の形態では、調光信号
変換装置20により、光束量が低下するように調光信号が
変換され、この調光信号変換装置20に接続された壁面14
近傍の２台の照明器具11は、他の照明器具11に対して相
対的に光束すなわち輝度が低下するように調整される。

【００２６】次に、調光信号変換装置20の構成を説明す
る。

【００２７】図２は本発明の調光信号変換装置の一実施
の形態を示すブロック図である。図３は同上図２の調光
信号変換装置の一構成を示すブロック図である。

【００２８】図２に示すように、調光信号変換装置（調
光信号変換器）20は、調光度合い算出手段としての調光
度合い算出部21、定数記憶部22、変換手段としての演算
部23、調光信号発生手段としての調光信号発生部24を備
えている。そして、調光装置15から送信された調光信号
は、調光度合い算出部21に入力され、送られてきた調光
信号から、例えば０％〜１００％の調光度合いを算出す
る。そして、調光度合いは、演算部23に入力され、演算
部23は、定数記憶部22に予め記憶された定数を調光度合
いに乗じる。この演算の結果の新調光度合いは、調光信
号発生部24に入力され、調光信号発生部24は、新調光度
合いに基づき、新調光信号を合成して送出する。そし
て、この新調光信号が、所定の照明器具11に入力され
る。

【００２９】例えば、調光装置15により、８０％の調光
度合いを示す調光信号が送信され、定数記憶部22に予め
記憶された定数を０．８とすると、この調光信号が直接
入力される２台の照明器具11は８０％の出力で点灯する
が、調光信号変換装置20に接続された壁面14近傍の２台
の照明器具11は、６４％の出力で点灯するようになって
いる。

【００３０】次に、調光信号が、調光度合いをパルスの
オンの時間とオフの時間の比（以下、デューティー比と
呼ぶ）として送られてくるパルス幅変調（ＰＷＭ）であ
る場合のより詳しい構成を図３を参照して説明する。

【００３１】なお、以下の各調光信号変換装置20の構成
は、基板上に部品を実装して構成することもできるが、
ＣＰＵを備えたマイクロコンピュータによっても容易に
実現される。

【００３２】そして、この図３の構成では、調光度合い
算出部21は、カウンタ31と割り込みカウンタ32とを備
え、定数記憶部22は、ＲＯＭなどのメモリ33を備え、演
算部23は、乗算ユニット34を備え、調光信号発生部24
は、第１カウンタ35と第２カウンタ36とを備えている。
また、調光度合い算出部21と演算部23との間には、ＲＡ
Ｍなどの記憶手段37が備えられている。また、調光度合
い算出部21と調光信号発生部24とには、カウントソース
38からのクロック信号が入力される。さらに、調光信号
発生部24の出力側には、ドライバ39が備えられている。
なお、演算部23と定数記憶部22とを合わせて、パルス幅
演算部として表している。

【００３３】そして、この構成では、調光信号のハイレ
ベルをゲートとするカウンタ31によりオン時間を測定
し、調光信号の立ち上がりにより動作する割り込みカウ
ンタ（割り込み回路）32により割り込み間隔を測定し
て、調光信号の周期を測定して記憶手段37に記憶する。
そして、オン時間に一定比率を乗じたデューティー比を
出力する場合、先に記憶手段37に記憶したオン時間に予
めメモリ33に記憶しておいた定数（値）を乗算ユニット
34で乗じ、これを第１カウンタ35にセットし、第２カウ
ンタ36には、上記の調光信号の周期をセットする。そし
て、これらカウンタ35，36の値はカウントソース38から
のクロック信号により減じられ、第１カウンタ35がゼロ
でないときはドライバ39にハイレベルを出力し、ゼロ以
下になったら出力をローレベルに落とす。この後、第２
カウンタ36がゼロになったら、第１カウンタ35と第２カ
ウンタ36とを初期値に戻す。このようにして、調光信号
変換装置20に入力された調光信号のデューティー比は、
定数倍してドライバ39から出力される。

【００３４】そして、本実施の形態の照明システム10お
よび調光信号変換装置20すなわち照明器具の調光制御装
置によれば、複数の照明器具11を外部からの調光信号に
より明るさを制御する照明システムにおいて、調光信号
変換装置20を用いることにより、特定の照明器具11の光
束を他の照明器具11の光束に対して相対的に変化させ、
部屋の条件によって生じる照度のばらつきを抑制でき、
例えば図８の従来例に示すような壁面４付近の反射によ
る照度の増大を抑制して必要十分で均一な照度を得るこ
とができ、省電力を実現できる。

【００３５】また、同一の調光信号から一定の演算を施
し調光度合いを変換した調光信号によって調光制御され
る照明器具11と、元の調光信号によって調光される照明
器具とを合わせて制御でき、照明システム10を簡略化で
き、調光操作も容易にできる。

【００３６】そして、調光装置15および照明器具11は既
存の一般的な構成が利用可能であり、調光信号変換装置
20のみを加えれば良いため、汎用性が高く、設置コスト
を低減できる。

【００３７】また、本実施の形態によれば、特定の照明
器具11の光束を他の照明器具11の光束に対して相対的に
変化させ、積極的に照度を変化させ、種々の照明効果を
実現できる。

【００３８】次に、調光信号が、調光度合いをデューテ
ィー比として送られてくる場合の図２を実現する他の構
成を図４を参照して説明する。

【００３９】図４は同上図２の調光信号変換装置の他の
構成を示すブロック図である。

【００４０】この図４の構成では、調光度合い算出部21
は、積分器41を備え、定数記憶部22は、抵抗器などのゲ
イン調整手段42を備え、演算部23は、増幅器43を備え、
調光信号発生部24は、比較器44と発信器45とを備えてい
る。また、比較器44の出力側には、ドライバ46が備えら
れている。そして、調光度合いをデューティー比として
表す信号は、積分器41で積分して直流電圧に変換すれ
ば、この電圧は調光度合いを表す。そこで、この直流電
圧をゲインａの増幅器（直流増幅器）43に入力すると、
直流増幅器の出力は調光度合いがａ倍されたものとな
る。そして、この増幅された直流電圧と、発振器（三角
波発振器）45により発生した三角波とを比較器44で比較
することにより、直流電圧によりデューティー比が変化
した出力が得られる。

【００４１】次に、調光信号変換装置20の他の実施の形
態を図５を参照して説明する。

【００４２】図５は本発明の調光信号変換装置の他の実
施の形態を示すブロック図である。

【００４３】図５に示す構成は、図２に示す構成に加
え、記憶された定数を可変としたものであり、定数記憶
部22に接続された選択手段としての定数設定部51を備え
ている。そして、定数設定部51は、例えばディップスイ
ッチなどのスイッチを備え、このスイッチの操作に基づ
いて、定数を選択し、この定数を演算部23の演算定数と
している。そして、この定数設定部51は、図３に示す構
成では、メモリ33に複数の数値すなわち定数を記憶して
おき、ディップスイッチの操作により、記憶した定数の
いずれか１つを選択し、演算のための定数とする構成で
実現される。また、この定数設定部51は、図４に示す構
成では、ゲイン調整手段42として、増幅器43のゲインを
決定する抵抗器を複数備え、ディップスイッチの操作に
より、抵抗器のいずれか１つを選択し、増幅の定数とす
る構成で実現される。

【００４４】そして、この図５に示すように定数設定部
51を備えた構成では、定数を適切に選択することによ
り、出力された調光信号が送られる照明器具11の光束量
を他の照明器具11に対して相対的に変化させることがで
きる。すなわち、調光信号変換装置20が接続された照明
器具の発する光束量に応じて決定した調光信号を送出す
ることが可能になり、同一の照明器具11を複数用いてい
る場合には、特定の照明器具11の光束量を大きくあるい
は小さくして照明効果を向上でき、また、同一の調光信
号に対して光束量が他と異なる照明器具11については、
他の照明器具11に光束量を合わせることが可能になる。

【００４５】次に、調光信号変換装置20の他の実施の形
態を図６を参照して説明する。

【００４６】図６は本発明の調光信号変換装置のさらに
他の実施の形態を示すブロック図である。

【００４７】図６に示す構成は、調光信号を受信もしく
は送信する時に、異なる通信規約に対応可能なものであ
り、図５に示す構成に加え、調光度合い算出部21を制御
する受信モード設定部53および調光信号発生部54を制御
する送信モード設定部54を備えている。

【００４８】そして、この図６に示す構成では、受信モ
ード設定部53に予め設定した通信規約に基づき、調光信
号から調光度合いを算出し、送信モード設定部54に予め
設定した通信規約に基づき、調光度合いから調光信号を
生成して送信できるようにしたものである。すなわち、
照明器具のメーカーにより、調光信号はまちまちであ
り、多くはパルスの幅により調光度合いを表している
が、基準の周波数や電圧が異なり、互換性はない。そこ
で、調光信号変換装置20を用い、通信規約の異なる調光
信号を別の通信規約に変換して出力することにより、調
光装置15と照明器具11との通信規約が異なる場合に対応
でき、例えば異なるメーカーの調光装置15と照明器具11
とを接続して調光でき、汎用性を向上できる。なお、受
信側の調光信号の通信規約と、出力側の調光信号の通信
規約とは異なるようにするほか、同一とすることもでき
る。また、この構成は、マイクロコンピュータを用いる
ことにより、容易に実現可能である。

【００４９】次に、調光信号が、調光度合いをデューテ
ィー比として送られてくる場合の図６を実現する構成を
図７参照して説明する。

【００５０】図７は同上図６の調光信号変換装置の一構
成を示すブロック図である。

【００５１】図７に示す構成は、調光信号が入力される
調光度合い算出部21を構成する第０カウンタ61から、デ
ューティー比記憶手段62、調光度合い算出手段63、演算
部23を構成するパルスデューティー算出手段64、調光信
号発生部24を構成する第１カウンタ65および第２カウン
タ66を介し、ドライバ67から、調光信号が出力される。
また、受信モード設定部53および送信モード設定部54を
構成するものとして、調光度合い算出手段63を制御する
第１テーブル選択手段71と、パルスデューティー算出手
段64を制御する第２テーブル選択手段72とを備えてい
る。さらに、第１テーブル選択手段71には、第１選択ス
イッチ73が接続され、第２テーブル選択手段72には、第
２選択スイッチ74が接続されている。また、第１メモリ
75、第２メモリ76、第３メモリ77が備えられ、それぞれ
第１テーブル選択手段71および第２テーブル選択手段72
の両者に接続されている。さらに、パルスデューティー
算出手段64には、第４メモリ78が接続されている。

【００５２】そして、この図７に示す構成では、デュー
ティー比記憶手段62にて受信した調光信号のデューティ
ー比を記憶し、調光度合い算出手段63でこのデューティ
ー比から調光度合いのデータを算出する。このとき、デ
ューティー比と調光度合いとの関係は、記憶素子に記憶
された参照テーブルの値を参照して求める。この参照テ
ーブルの値は第１ないし第３のメモリ75，76，77に複数
種用意されており、第１選択スイッチ73により駆動され
る第１テーブル選択手段71によりいずれか１つが選択さ
れる。そして、例えば図３に示す構成と同様に、調光度
合い算出手段63で算出された調光度合いは、第４メモリ
78に記憶した補正比率に基づきパルスデューティー算出
手段64で定数倍され、この値に基づき、第１カウンタ6
5、第２カウンタ66、およびドライバ67を介して、調光
信号が出力される。このとき、調光度合いに対する出力
信号の決定は、第１ないし第３のメモリ75，76，77に記
憶された参照テーブルを逆に参照して、デューティー比
を決定する。また、この参照テーブルの選択は、第２選
択スイッチ74により駆動される第２テーブル選択手段72
によって、いずれか１つが選択される。

【００５３】なお、上記の各実施の形態の調光信号変換
装置は、各照明器具に一体的に組み込み可能に構成する
こともできる。また、各調光信号変換装置は、調光装置
に一体的に組み込み可能に構成することもできる。

【００５４】

【発明の効果】請求項１記載の調光信号変換装置によれ
ば、調光装置から送られてきた調光信号を異なる調光度
合いの調光信号に変換して照明器具に送出することによ
り、この調光信号変換装置に接続された照明器具に、調
光装置に接続された他の照明器具の光束に対して異なる
光束を発生させることができる。そこで、複数の照明器
具を調光装置で調光する際に、必要十分な照明による省
電力を実現でき、あるいは、照明効果を向上できる。

【００５５】請求項２記載の調光信号変換装置によれ
ば、請求項１記載の効果に加え、変換手段は、入力され
た調光度合いに所定の値を乗じた調光度合いを出力する
ため、調光信号変換装置を接続した照明器具の光束を、
他の照明器具に対して一定の割合で調光できる。

【００５６】請求項３記載の調光信号変換装置によれ
ば、請求項１または２記載の効果に加え、変換手段は、
入力された調光度合いを選択手段により選択される複数
の規約の１つに従い変換して調光度合いを出力するた
め、例えば接続された照明器具の光束量に基づき、調光
度合いを選択でき、調光信号変換装置の汎用性を向上で
き、あるいは照明効果を変更できる。

【００５７】請求項４記載の調光信号変換装置によれ
ば、請求項１ないし３いずれか一記載の効果に加え、調
光度合い算出手段は、通信規約の異なる複数の調光信号
から調光度合いを算出するため、通信規約の異なる複数
種の調光装置に接続でき、調光信号変換装置の汎用性を
向上できる。

【００５８】請求項５記載の調光信号変換装置によれ
ば、請求項１ないし４いずれか一記載の効果に加え、調
光信号発生手段は、通信規約の異なる複数の調光信号に
選択的に調光度合いを変換するため、通信規約の異なる
複数種の照明器具に接続でき、調光信号変換装置の汎用
性を向上できる。

【００５９】請求項６記載の照明システムによれば、請
求項１ないし５いずれか一記載の調光信号変換装置を備
えたため、調光装置から送られてきた調光信号を異なる
調光度合いの調光信号に変換して照明器具に送出するこ
とにより、この調光信号変換装置に接続された照明器具
に、調光装置に接続された他の照明器具の光束に対して
異なる光束を発生させることができる。そこで、複数の
照明器具を調光装置で調光する際に、必要十分な照明に
よる省電力を実現でき、あるいは、照明効果を向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の照明システムの一実施の形態を示す説
明図である。

【図２】本発明の調光信号変換装置の一実施の形態を示
すブロック図である。

【図３】同上図２の調光信号変換装置の一構成を示すブ
ロック図である。

【図４】同上図２の調光信号変換装置の他の構成を示す
ブロック図である。

【図５】本発明の調光信号変換装置の他の実施の形態を
示すブロック図である。

【図６】本発明の調光信号変換装置のさらに他の実施の
形態を示すブロック図である。

【図７】同上図６の調光信号変換装置の一構成を示すブ
ロック図である。

【図８】従来の照明システムを示す説明図である。

【符号の説明】

10 照明システム 11 照明器具 15 調光装置 20 調光信号変換装置 21 調光度合い算出手段としての調光度合い算出部 23 変換手段としての演算部 24 調光信号発生手段としての調光信号発生部 51 選択手段としての定数設定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された調光信号の調光度合いを算出
する調光度合い算出手段と；算出した調光度合いを異な
る調光度合いに変換する変換手段と；変換された調光度
合いを調光信号に変換して送出する調光信号発生手段
と；を具備したことを特徴とする調光信号変換装置。
【請求項２】変換手段は、入力された調光度合いに所
定の値を乗じた調光度合いを出力することを特徴とする
請求項１記載の調光信号変換装置。
【請求項３】変換手段は、入力された調光度合いを選
択手段により選択される複数の規約の１つに従い変換し
て調光度合いを出力することを特徴とする請求項１また
は２記載の調光信号変換装置。
【請求項４】調光度合い算出手段は、通信規約の異な
る複数の調光信号から調光度合いを算出することを特徴
とする請求項１ないし３いずれか一記載の調光信号変換
装置。
【請求項５】調光信号発生手段は、通信規約の異なる
複数の調光信号に選択的に調光度合いを変換することを
特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の調光信号
変換装置。
【請求項６】調光信号を送出する調光装置と；調光装
置の調光信号が入力される複数の照明器具と；少なくと
も１個の照明器具と調光装置との間に配置される請求項
１ないし５いずれか一記載の調光信号変換装置と；を具
備したことを特徴とする照明システム。