JP2003347066A - 照明制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 、通信時間が短く確実に中継送信できる電力
線搬送通信を用いて照明器具のシステム制御を行う照明
制御システムを提供する。 【解決手段】 蛍光ランプ等を負荷とする照明器具Ａ１
〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４（照明端末）と、明るさを検知する
明るさ検知センサを搭載する明るさセンサ端末Ａ０，Ｂ
０と、壁や柱に取り付けられた手動スイッチＳＷ（スイ
ッチ端末）との各端末を備え、各端末は電力線５０に接
続されて、商用電源ＡＣから電力を供給されており、さ
らには各端末の相互間で電力線５０に高周波の通信信号
を重畳する電力線搬送通信を行っている。そして、点検
モードで通信不能な端末が発生した場合、制御信号、設
定信号を受信可能で且つ通信不能な端末に最も近い端末
を中継端末に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力線搬送通信技
術を用いて複数の照明器具を点滅・調光制御する照明制
御システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば事務所の蛍光灯照明の
用途で、複数の調光可能な照明器具と床面照度の検知端
末である明るさセンサとを専用の信号線（専用線）で接
続し、太陽光を含めた照度が略一定になるように調光制
御する照明制御システムは商品化されている。

【０００３】さらに、別の信号伝送手段として、商用電
源（ＡＣ１００Ｖ，６０Ｈｚまたは５０Ｈｚ）用の電力
線に高周波信号を重畳する電力線搬送通信技術がある。
電力線搬送通信は、専用線を用いた通信とは異なり、そ
の電力線に接続された機器の影響（機器より発生する伝
導ノイズや、機器内のキャパシタによる電力線インピー
ダンスの低下等）により、そのシステムを構成する端末
へ信号が確実に伝送できるとは限らない。そこで、例え
ば特公平７−２８２４６号に示されているように、通信
不能端末発生時には、通信可能端末に対して通信不能端
末への送信を依頼する電力線搬送通信システムが提供さ
れた。

【０００４】また、一般的な通信システムの世界ではゲ
ートウェイと呼ばれる異なる伝送手段の各信号を相互に
変換する装置がある。例えば、電波を用いた無線通信
と、電話線を用いた有線通信との間で相互にデータ変換
を行うことができる。

【０００５】電力線搬送通信システムにおいても外部の
ネットワークに接続する場合、例えば社宅内に電力線搬
送通信システムを構築した時に外部のインターネット等
のネットワークと接続する必要がある場合、電力線と電
話線（専用線）との間で相互に信号の変換を行うゲート
ウェイがある。このゲートウェイの構成は図１７に示す
ように、専用線６０に接続した専用線通信回路部３０
と、電力線５０に接続した電力線搬送通信回路部３２
と、専用線通信回路部３０と電力線搬送通信回路部３２
との間に接続したデータ変換回路３１とからなる。ここ
で、電力線搬送通信回路部３２は絶縁用のトランスやア
ナログＩＣ等で構成され、市販されている通信モジュー
ル（エコーネットコンソーシアム準拠の通信モジュール
等）を利用してもよい。専用線通信回路部３０も専用Ｉ
Ｃ等で構成され、データ変換回路３１はマイコン等で構
成され、このマイコンが専用線通信回路部３０と電力線
搬送通信回路部３２との一部を構成してもよい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特公平７−
２８２４６号に示されているように、過去の通信実績か
ら通信不能端末をリストアップし、通信不能端末の発生
時に通信可能端末に対して通信不能端末への送信を依頼
する従来例は、端末数が少なく通信時間に制限がない場
合には有効である。しかし、事務所や店舗等の照明制御
システムのように端末数が多い場合は、通信可能な端末
の中から中継する端末をどのように選択するかが問題と
なる。なぜならば、送信する端末は同一電力線に接続さ
れている端末の位置関係を知らないため、通信可能な端
末の中で最も目的の受信端末に近い端末を選択する場合
があれば、送信端末の隣の端末を選択する場合もあるた
めである。当然、後者の場合は送信端末から受信端末へ
直接送信する場合と条件的にあまり変わらないため、中
継しても通信不能になる可能性が高い。

【０００７】また、目的の受信端末までの通信が成功す
るまで通信可能な端末を全て中継端末として順に試す方
法も考えられるが、この方法では通信時間が長くなり、
通信時間が長くてもよい場合は問題とはならないが、端
末を制御する信号等の即時に通信が完了しなければなら
ない信号の場合は、通信時間が問題となる。例えば、照
明器具のランプ切れ情報等の監視情報信号は多少通信時
間が長くてもよいが、人体検知センサの検知情報にした
がって人の入室時に点灯させる点灯開始制御信号は、通
信時間が長い場合、人が暗闇の中を歩くことになり危険
である。

【０００８】さらに、図１７に示すゲートウェイは専用
線通信回路部３０と電力線搬送通信回路部３２との２種
類の通信回路部が必要となり、サイズ、コスト面から無
駄が多いという問題もある。

【０００９】本発明は、上記事由に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、通信時間が短く確実に中継送信で
きる電力線搬送通信を用いて照明器具のシステム制御を
行う照明制御システムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電力
線に接続した端末を複数備え、前記複数の端末のうち１
つ以上が照明器具であって、前記複数の端末間で電力線
に信号を重畳する電力線搬送通信を行うもので、前記端
末は信号の中継手段を有し、通信不能な端末が発生した
場合、信号を受信できて且つ通信不能な端末に最も近い
端末を、信号を中継する中継端末とすることを特徴とす
る。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１において、前
記信号は、前記照明器具の光出力を点滅制御、調光制御
する制御信号であることを特徴とする。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１において、前
記端末は通信不能な端末が発生したことを検知する手段
を備えており、送信端末以外で特定の信号を受信した端
末のうち少なくとも１つ以上は、通信不能な端末が発生
したことを検知すると前記特定の信号を中継する中継端
末として動作することを特徴とする。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１において、前
記中継端末は、送信される信号の種類毎に前記複数の端
末の中から設定されることを特徴とする。

【００１４】請求項５の発明は、請求項１において、信
号のみを伝達する信号線を備え、前記複数の端末のうち
少なくとも１つ以上が、電力線と信号線との相互間で信
号の中継を行う中継回路を備えることを特徴とする。

【００１５】請求項６の発明は、請求項５において、前
記中継回路は、信号線に接続したハイパスフィルタを備
えることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１７】（実施形態１）本実施形態の照明制御シス
テムは、図１に示すように、蛍光ランプ等を負荷とする
照明器具Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４（照明端末）と、明る
さを検知する明るさ検知センサを搭載する明るさセンサ
端末Ａ０，Ｂ０と、壁や柱に取り付けられた手動スイッ
チＳＷ（スイッチ端末）との各端末を備え、各端末は電
力線５０に接続されて、商用電源ＡＣから電力を供給さ
れており、さらには各端末の相互間で電力線５０に高周
波の通信信号を重畳する電力線搬送通信を行っている。
図２は分電盤１００から交流電源を供給される図１のシ
ステムの電力線配線図を示す。なお、人の存在を検知す
る人検知センサを搭載する人検知センサ端末、各種設定
を行う設定端末、照明器具の点滅回数、人検知回数、照
度、ランプ切れ情報等の監視情報を集計、表示する監視
端末を備えていてもよい。

【００１８】次に、各端末の構成について説明する。

【００１９】照明器具Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４は、図３
に示すように、蛍光ランプＬａと、商用電源ＡＣから電
力線５０を介して入力される電力をインバータ回路で高
周波電力に変換して蛍光ランプＬａに供給する点灯回路
部１と、電力線５０に高周波の通信信号を重畳して送信
する及び通信信号を受信する電力線搬送通信回路部２
と、点灯回路部１の出力電力を調整することで蛍光ラン
プＬａを点滅・調光制御する点灯制御回路部４と、電力
線搬送通信回路部２及び点灯制御回路部４を制御する制
御回路部３とから構成される。ここで、電力線搬送通信
回路部２は市販されている通信モジュール（例えば、エ
コーネットコンソーシアム準拠の通信モジュール）、あ
るいはトランス、アナログ部品、アナログＩＣ等で構成
され、制御回路部３はマイコンとその周辺回路とで構成
されている。

【００２０】明るさセンサ端末Ａ０，Ｂ０は、図４に示
すように、電力線５０に高周波の通信信号を重畳して送
信する及び通信信号を受信する電力線搬送通信回路部５
と、赤外線ＬＥＤ及びリモコン信号受信モジュール等を
備えるリモコン送受信回路部７と、フォトダイオードや
オペアンプ等を備えて、可視光の床面照度を検知する明
るさセンサ回路部８と、リモコン送受信回路部７を介し
てリモコン送受信器４０とワイヤレス通信を行って各種
設定や操作を行い、明るさセンサ回路部８の出力信号に
応じて電力線搬送通信を利用して照明器具を制御する制
御回路部６とから構成される。例えば、リモコン送受信
器４０で設定した目標照度に対して明るさセンサ回路部
８で検知した照度が低い場合、明るさセンサ端末Ａ０，
Ｂ０の制御回路部６は電力線搬送通信を利用して照明器
具の点灯制御回路部４を制御してランプ電力を増加さ
せ、逆に目標照度に対して明るさセンサ回路部８で検知
した照度が高い場合、明るさセンサ端末Ａ０，Ｂ０の制
御回路部６は電力線搬送通信を利用して照明器具の点灯
制御回路部４を制御してランプ電力を減少させるよう照
明器具をフィードバック制御している。

【００２１】明るさセンサ端末Ａ０，Ｂ０とワイヤレス
通信を行うリモコン送受信器４０は、図５に示すよう
に、押しボタン等からなるスイッチ操作部９と、赤外線
ＬＥＤ及びリモコン信号受信モジュール等を備えるリモ
コン送受信回路部１１と、アドレス設定や目標照度設定
等を文字で表示するＬＣＤからなる表示部１２と、スイ
ッチ操作部９，リモコン送受信回路部１１，表示部１２
を制御する制御回路部１０とから構成される。

【００２２】手動スイッチＳＷは、図６に示すように、
電力線５０に高周波の通信信号を重畳して送信する及び
通信信号を受信する電力線搬送通信回路部１３と、押し
ボタン等からなるスイッチ操作部１５と、スイッチ操作
部１５の操作に対応した信号を電力線搬送通信を利用し
て照明器具に送信して点滅・調光制御を行う制御回路部
１４とから構成される。

【００２３】次に、本実施形態の電力線搬送通信を用い
て伝送する通信信号について説明する。通信信号には、
制御信号、設定信号、監視情報信号がある。制御信号
は、センサ端末の検出結果や手動スイッチＳＷの操作に
対応した信号であり、照明器具の各光出力を制御して点
滅・調光を行う。設定信号は、設定端末やリモコン送信
器４０等の設定や操作に対応した信号であり、照明器具
の光出力（調光比）や、センサ端末の検知結果に対応す
る照明器具の選択や、センサ端末（例えば人感センサ）
の信号がオフしてから消灯するまでの点灯保持時間の設
定等を行う。監視情報信号は、照明器具のランプ切れ情
報や、一定時間の消費電力平均値等を伝達する。

【００２４】上記各通信信号は、その種類毎に、通信を
行うに際して要求される通信時間が異なっている。すな
わち、制御信号は即時に通信しなければならないのに対
して、設定信号には制御信号ほどの即時性は求められな
いが、設定している人間が不快に感じるほど遅いのは問
題である。また、監視情報信号は仮に数十秒遅れても問
題とはならない。

【００２５】上記各通信信号を通信時間に対して優先順
位の高い順に設定すると、制御信号→設定信号→監視情
報信号となる。また、さらに細かく各通信信号を分類し
優先順位を設定してもよい。例えば制御信号の中で、消
灯状態から点灯状態に移行する時の制御信号は安全性の
面から最優先に設定し、点灯中のフェードイン／フェー
ドアウトを次の優先順位とし、明るさセンサ端末Ａ０，
Ｂ０による照明器具のフィードバック制御はゆっくり制
御してもよいので、優先順位は低くする。

【００２６】そこで、本実施形態ではこれらの信号の各
特徴を考慮して、信号の種類毎に通信の中継方法（中継
端末の選択）を切り替えている。以下、各通信信号毎に
中継の方法、中継端末の選択について説明する。

【００２７】まず、制御信号には、明るさセンサ端末Ａ
０，Ｂ０が検知した照度と設定された照度とに応じて照
明器具に出力する制御信号や、手動スイッチＳＷがスイ
ッチ操作に応じて照明器具に出力する制御信号等があ
り、照明器具が備える蛍光ランプＬａの点滅や、調光制
御を行うためのものであり、基本的に中継しないで同一
グループ内の端末と通信することが望ましい。制御する
照明器具の台数は明るさセンサ端末Ａ０，Ｂ０の検知範
囲等から想定可能であり、事務所や店舗の照明器具用の
電力線５０には照明器具やセンサ端末以外は接続されな
いと考えてもよい。したがって、商品開発時に一般的な
事務所・店舗の広さを考慮して設定した目標の通信距離
や各端末の接続台数を設定して評価する。

【００２８】この商品開発時の評価で改良が必要な場合
は、まず、照明器具の点灯回路部１等で発生し電力線
５０に漏れるノイズ、電力線５０の線間インピーダン
ス低下による信号振幅低下の２点について改善を検討す
る。

【００２９】上記については、図７に示すように、照
明器具の入力端間にコンデンサＣ１を並列接続し、入力
にトランスＴ１を直列接続して構成されたフィルター回
路を設計、付加して対策する。

【００３０】上記については、照明器具の入力端間に
接続されたフィルター用のコンデンサＣ１が主な原因で
あるが、コンデンサＣ１はノイズ対策等で必要な部品で
あるので削除できない。したがって、インピーダンスア
ッパー１６を接続してインピーダンスの低下を防ぐ。図
７においては、インピーダンスアッパー１６は、商用電
源ＡＣの一端に直列接続したインダクタＬ１で構成され
ている。

【００３１】ここで注意しなければならないことは、図
２の電力線配線図において、明るさセンサ端末Ａ０の制
御信号による制御範囲は、明るさセンサ端末Ａ０がカバ
ー可能なエリアであるグループＡ内のみ、明るさセンサ
端末Ｂ０の制御信号による制御範囲は、明るさセンサ端
末Ｂ０がカバー可能なエリアであるグループＢ内のみに
限定されるが、照明器具Ａ１，Ａ２と、照明器具Ａ３，
Ａ４とのように同じグループＡ内でも、電力線５０の配
線上では必ずしも近いとは限らないことである。

【００３２】このような商品開発上の評価・対策を施し
た上で、次に工事後の設定を専門知識を持った人が行
う。設定項目は、照明制御のグループ設定をまず行い
（論理アドレスの設定も行うが、これは実施形態２で説
明する）、この時点で通信不能端末が発生する場合は、
さらに、制御信号に対する中継端末の設定、設定信
号に対する中継端末の設定を行って予め中継端末を設定
しておく。監視情報信号に対する中継端末の設定は特に
行わない。

【００３３】なお、従来の技術で示した特公平７−２８
２４６号では住宅用途の電力線搬送通信システムを想定
しているため、端末のコンセントとの接続・切断が頻繁
に行われて端末数が頻繁に増減することへの対応を通信
時間より優先しているが、事務所や店舗の照明制御シス
テムでは端末の増減は基本的に工事を伴うもので、頻繁
に行われるものではなく、考慮しなくてもよい。したが
って、各端末の電源入力に接続されているコンデンサの
数は変化せず、電力線５０のインピーダンスは大きく変
化しない。但し、照明負荷の状態（点滅・調光状態）に
応じて端末から出力されるノイズ成分は工事後も変化す
る。

【００３４】さらに、明るさセンサ端末Ａ０，Ｂ０のよ
うなセンサ端末はもともと消費電力が照明器具と比較し
て小さいことから、動作状態による電力線５０への影響
は無視してもよい。

【００３５】また、明るさセンサ端末がリモコン送受信
器４０（赤外線リモコン）からの信号を受信可能な角度
は隣の明るさセンサ端末への信号を受信できない程度に
小さいものであり、さらに各端末は予め重複しない唯一
のアドレス（物理アドレス）が設定されている。これら
のことを前提条件として、照明制御のグループ設定
を、以下（１）〜（１４）の手順にしたがって説明す
る。

【００３６】（１）まず、図８（手動スイッチＳＷは省
略）に示すように照明器具Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４、及
び明るさセンサ端末Ａ０，Ｂ０は、電力線５０を介し
て、分電盤１００−照明器具Ａ１−明るさセンサ端末Ａ
０−照明器具Ａ２−照明器具Ｂ１−明るさセンサ端末Ｂ
０−照明器具Ｂ２−照明器具Ｂ４−照明器具Ｂ３−照明
器具Ａ４−照明器具Ａ３の順に接続されており、分電盤
１００は電力線５０を介して各端末に商用電源を供給し
ている。各端末には予め物理アドレス（図８中の（ ）
内の数字）が割り振られたのみで、他は未登録、未設定
の状態であり、電源は入っているが消灯している状態で
あり、明るさセンサ端末Ａ０，Ｂ０は工事後の設定を行
うための点検モードに設定されている。 （２）明るさセンサ端末Ａ０に対してリモコン送受信器
４０から、グループＡに登録するグループ登録信号を送
信する。 （３）明るさセンサ端末Ａ０はグループ名：Ａを記憶す
る。 （４）さらに明るさセンサ端末Ａ０は、電力線搬送通信
回路部５より情報収集信号を送信する。 （５）情報収集信号を受信した明るさセンサ端末Ｂ０、
及び照明器具Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４は、種別（明るさ
センサ端末 ｏｒ 照明器具）と物理アドレスとを明る
さセンサ端末Ａ０に返信する。 （６）消灯時に信号の中継を行う必要性を確認するた
め、明るさセンサ端末Ａ０は収集した物理アドレスに対
応する全照明器具に点灯信号を送信する。グループＡと
して登録したい照明器具が全て点灯すればこの時点でグ
ループＡにおける消灯時での制御信号の中継必要性が不
要であると判断できる。 （７）リモコン送受信器４０から照明器具登録開始信号
を送信し、明るさセンサ端末Ａ０は照明器具登録開始信
号を受信すると、物理アドレスが最も小さい照明器具Ａ
２に対して点灯信号を送信する。 （８）照明器具Ａ２が点灯すると、照明器具Ａ２はグル
ープＡに登録するので「ＹＥＳ」信号をリモコン送受信
器４０から明るさセンサ端末Ａ０に送信する。 （９）明るさセンサ端末Ａ０は照明器具Ａ２がグループ
Ａの照明器具であることを記憶する。 （１０）次に、明るさセンサ端末Ａ０は未登録の照明器
具の中で物理アドレスが最も小さい照明器具Ｂ１に対し
て点灯信号を送信する。 （１１）照明器具Ｂ１が点灯すると、照明器具Ｂ１はグ
ループＡに登録しないので「ＮＯ」信号をリモコン送受
信器４０から明るさセンサ端末Ａ０に送信する。 （１２）明るさセンサ端末Ａ０は照明器具Ｂ１をグルー
プＡの照明器具として記憶しない。 （１３）上記登録の手順を繰り返してグループＡの照明
器具Ａ１〜Ａ４の登録を終了する。 （１４）さらに同様に登録の手順を明るさセンサ端末Ｂ
０についても繰り返してグループＢの照明器具Ｂ１〜Ｂ
４の登録を終了する。

【００３７】上記（１）〜（１４）の手順は消灯時の制
御信号の中継が不要な場合である。しかし、このグルー
プ設定の中でグループＡの明るさセンサ端末Ａ０が送信
した制御信号が照明器具Ｂ３までしか届かなかった場合
は、上記手順（６）の時点で、分電盤１００から照明器
具Ｂ３までの照明器具Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４，
Ｂ３が点灯して、照明器具Ａ４，Ａ３が消灯した状態と
なり、通信不能端末が発生したことが判る。

【００３８】そして、照明器具Ｂ３を中継端末として設
定すれば照明器具Ａ３，Ａ４にまで通信可能となる。そ
こで、制御信号に対する中継端末の設定として、照明
器具Ｂ３をグループ登録時に中継端末に設定することを
明るさセンサ端末Ａ０に伝達する。具体的には、照明器
具Ｂ３をＢグループに登録する時にリモコン送受信器４
０から明るさセンサ端末Ｂ０に「ＹＥＳ」信号を送信す
る代わりに中継端末セット信号を送信すると、明るさセ
ンサ端末Ｂ０は照明器具Ｂ３に中継端末セット信号を送
信することで、照明器具Ｂ３は自機が中継端末であるこ
とが分かる。但し、この時点で、照明器具Ｂ３は明るさ
センサ端末Ａ０に対する中継端末であるか、あるいは明
るさセンサ端末Ｂ０に対する中継端末あるかが分からな
いため、次にリモコン送受信器４０から明るさセンサ端
末Ａ０に対して中継端末検索信号を送信する。明るさセ
ンサ端末Ａ０は物理アドレスがわかっている全端末へ中
継端末検索信号を送信する。この中継端末検索信号に対
して照明器具Ｂ３のみが明るさセンサ端末Ａ０に物理ア
ドレスを返信すれば、明るさセンサ端末Ａ０は照明器具
Ｂ３を中継端末として設定する。そして、この後、照明
器具Ａ３，Ａ４のグループ登録を行う。

【００３９】グループ登録が完了すれば、次に各照明器
具Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４に対して点灯状態での中継必
要性を確認する。まず、点検モードにして、グループ
Ａ，Ｂの各明るさセンサ端末Ａ０，Ｂ０に制御信号を送
信させて各照明器具を点滅・調光し、全ての点灯，調光
状態で通信可能であることを確認する。制御信号の受信
確認は各明るさセンサ端末Ａ０，Ｂ０で返信が正常に受
信されなかった照明器具の物理アドレスをリモコン送受
信器４０に送信して表示部１２に表示することで行う。
あるいはランプの点灯による目視確認や、各照明器具内
に報知用ＬＥＤを設けてＬＥＤの点灯による目視確認で
もよい。

【００４０】このときに、通信不能の端末があった場合
は、点灯状態での中継端末の設定作業を行う。上記消灯
時の中継端末の設定作業と同様に、明るさセンサ端末Ａ
０に対して照明器具Ａ３，Ａ４が通信不能であるとする
と、中継端末として設定したい照明器具Ｂ３がグループ
Ｂに属しているので、明るさセンサ端末Ｂ０にＢグルー
プ内の照明器具Ｂ１〜Ｂ４を物理アドレスの順に１台ず
つ点灯させて、照明器具Ｂ３が点灯したときにリモコン
送受信器４０から明るさセンサ端末Ｂ０に中継端末セッ
ト信号を送信すると、明るさセンサ端末Ｂ０は照明器具
Ｂ３に中継端末セット信号を送信することで、照明器具
Ｂ３は自機が中継端末であることが分かる。次にリモコ
ン送受信器４０から明るさセンサ端末Ａ０に対して中継
端末検索信号を送信することで、消灯時の設定と同様に
照明器具Ｂ３を中継端末として設定することができる。
なお、通信が成功する可能性が最悪の調光比を記憶して
おいて、２つ目のグループにおける中継端末の設定時に
はその調光比のみに対する通信確認を行ってもよい。

【００４１】以上で、グループ登録と、制御信号に対す
る中継端末の設定とが完了した。なお、最も制御の即時
性を必要とする、消灯状態から点灯開始するときの制御
信号は消灯状態にて通信を行うので、この状態は照明器
具から出力されるノイズは最も小さく、中継端末なしで
通信できる可能性が高い。したがって、この信号に関し
ては、点灯状態で通信不能状態になるがために中継端末
を設定することは意味がない。このような理由から制御
信号もさらに細かく分類して、各制御信号毎に中継端末
を設定してもよい。

【００４２】次に、設定信号に対する中継端末の設定
は、基本的に点灯時における制御信号に対する中継端末
の設定と同様であるが、明るさセンサ端末Ａ０，Ｂ０が
送信する設定信号が別のグループにまで広がる点と、中
継が２回以上になる（中継端末が２台以上になる）点が
異なる。すなわち、１台の設定端末で１フロア全体（複
数のグループ）の設定を行う場合は、通信距離（電力線
長）が長く、１回の中継だけでは末端の端末にまで通信
ができないこともあり、この場合は中継端末設定作業を
繰り返して、複数の中継端末を設定すればよい。また設
定信号に関しては、１フロア内でのみ通信できればよい
ことが多く、照明器具を目で見ながら人が設定しても特
に問題が発生することはなく、また制御に用いるわけで
はないので、特に消灯時の中継端末を設定する必要はな
い。さらに、設定信号に対する中継端末の設定は、制御
信号に対する中継端末の設定時に行った調査から、通信
が成功する可能性が最悪の調光比のみを対象にして行っ
てもよい。

【００４３】次に、監視情報信号は、監視情報をフロア
単位で集計してその結果を表示するだけの場合もある
が、建物の中に中央監視装置を１台設け、建物全体で集
計することが多い。したがって、通信距離が長くなり、
人が見通せる範囲外に対して通信するため、上記制御信
号及び設定信号のように人が中継端末を設定することは
現実的には難しい。また、従来の技術で示した特公平７
−２８２４６号の方式では、中継端末が１台の場合は対
応可能であるが、中継端末が２台以上必要な場合は対応
できない。なお、監視情報信号は自動的に通信され、ま
たその監視情報に対応して機器がすぐに動作を開始する
わけではないので、通信時間の優先順位は低く、伝達が
数十秒遅れても特に問題とはならない。

【００４４】そこで、監視情報信号の中継に関しては特
に設定作業は行わず、各端末は以下の通信動作を行う。

【００４５】まず、基本的に電力線搬送通信の場合、送
信端末から送信される信号は受信端末以外の端末も受信
する。表面上は送信端末と受信端末との１対１の通信で
あるが、受信した信号の送信先アドレスが自機のアドレ
スと異なった場合はその信号を無視するだけである。同
様に受信端末が信号を受け取った時に返信する受信完了
信号（ＡＣＫ）は、送信端末以外の端末も受信する。つ
まり、通信不能時には、通信信号に対するＡＣＫが返信
されないことで、送信端末と受信端末以外の端末も通信
不能が発生したことを知っているのである。

【００４６】このように、通信不能時には、送信端末と
受信端末以外の端末も通信できなかったことを知ってい
るので、監視情報信号の通信においては、中継端末を予
め設定せず、通信不能時には、最初の送信端末以外で監
視情報信号を受信した端末が自発的に中継動作を行って
監視情報信号を中継する。本実施形態では明るさセンサ
端末Ａ０，Ｂ０のみが監視情報信号を中継し、その動作
は下記（１）〜（７）の手順で行われる。 （１）最初の送信端末は、送信する監視情報信号に情報
番号を付加して送信する。 （２）送信された監視情報信号を受信した中継端末（明
るさセンサ端末Ａ０，Ｂ０）はその情報番号を記憶する
（メモリの記憶領域が初期化されていた場合）。 （３）送信先の端末からのＡＣＫが返信されなかった場
合、中継端末は情報番号を１つインクリメントした監視
情報信号にさらに自機のグループ記号を付加してから送
信する。このとき、全ての中継端末が監視情報信号を送
信すると、信号同士が衝突して通信ができないので、グ
ループ記号の順番に中継送信を行う（本実施形態の場合
は、グループＡ．Ｂ，．．．の順）。中継送信する順番
でない中継端末は、再び受信した監視情報信号の情報番
号を記憶する。なお、１ずつインクリメントされるこの
情報番号は比較的大きい数字（例えば１０００）で元に
戻って一巡するものとする。 （４）次のグループ記号の中継端末は、記憶領域に情報
番号が記憶された状態で監視情報信号を受信した場合
は、受信した信号に付加されている情報番号と記憶して
いる情報番号とを比較する。 （５）記憶している情報番号より受信した信号に付加さ
れている情報番号の方が大きい場合は、新しい情報番号
を記憶するとともにその情報番号を１つインクリメント
した監視情報信号にさらに自機のグループ記号を付加し
てから送信する。記憶している情報番号より受信した信
号に付加されている情報番号の方が小さい場合は、受信
した監視情報信号は無視する。 （６）（４），（５）の中継動作を送信先端末からのＡ
ＣＫが返信されるまで、あるいは一定回数繰り返す。 （７）最初に監視情報信号を受信してから一定時間後に
記憶領域を初期化する（記憶領域は信号の種類毎に確保
している）。

【００４７】このように、予め決められた順番にしたが
って中継動作を行い、その中継端末が中継しても受信端
末からのＡＣＫが返ってこなかった場合は次の中継端末
が中継動作を行い、この動作を一定回数繰り返すもので
ある。なお、照明制御動作時には、設定信号に対する中
継動作より制御信号の通信を優先して行い、さらに監視
情報信号の中継時は制御信号，設定信号の通信を優先す
る。

【００４８】（実施形態２）本実施形態の照明制御シス
テムの構成、各端末の構成は実施形態１と同様であり、
以下、異なる点についてのみ説明する。

【００４９】明るさセンサ端末Ａ０，Ｂ０が電力線搬送
通信を利用して送信する制御信号による照明器具のフィ
ードバック制御を行うだけならば、各端末のグループ登
録を行うだけでよいが、例えばランプ切れ情報等を監視
用端末に送信する場合は、各照明器具に固有のアドレス
が必要になる。このアドレスの登録手順は、実施形態１
で示したグループ登録手順の中で、点灯した照明器具に
対して「ＹＥＳ」信号、「ＮＯ信号」を送信する代わり
に論理アドレス「Ａ１」，「Ａ２」，「Ａ３」，．．．
を送信すればよい。点灯時の制御信号に対する中継端末
設定や、設定信号に対する中継端末の設定はリモコン送
受信器４０を操作して論理アドレスを入力すればよい。

【００５０】（実施形態３）本実施形態の照明制御シス
テムの電力線配線図を図９に示す。実施形態１と異なる
点は、各種設定をリモコン送受信器４０で行うのではな
く、他の端末と同様に電力線５０に接続された設定端末
１０１で行う点と、明るさセンサ端末に代わって、焦電
素子等で構成する人検知センサを内蔵した人検知センサ
端末Ａ０，Ｂ０を用いる点である。

【００５１】設定端末１０１は、図１０に示すように、
電力線５０に高周波の通信信号を重畳して送信する及び
通信信号を受信する電力線搬送通信回路部１７と、スイ
ッチ操作部１９と、スイッチ操作部１９の操作に対応し
た信号を電力線搬送通信を利用して他の端末に送信して
各種設定を行う制御回路部１８と、設定内容を表示する
ＬＣＤからなる表示部２０とから構成される。

【００５２】人検知センサ端末Ａ０，Ｂ０は、図１１に
示すように、電力線５０に高周波の通信信号を重畳して
送信する及び通信信号を受信する電力線搬送通信回路部
２１と、焦電素子等を備えて、人の存在を検知する人検
知センサ回路部２３と、電力線搬送通信回路部２１を介
して設定端末１０１と電力線搬送通信を行って各種設定
や操作を行い、人検知センサ回路部２３の出力信号に応
じて電力線搬送通信を利用して照明器具を制御する制御
回路部２２とから構成される。

【００５３】論理アドレスの設定は、接続した端末の物
理アドレスの順に１台ずつ点灯させ、その位置を確認し
てから設定端末１０１で論理アドレスを入力して行う。
そして、論理アドレスを設定した後、設定端末１０１で
中継端末に設定したい端末の論理アドレスを入力するこ
とで中継端末の設定が行われる。また、人検知センサ端
末の指定は、照明器具の真下（検知範囲内）に人がい
て、人検知センサの出力がオンしたとき設定端末１０１
を操作することよって行う。

【００５４】（実施形態４）本実施形態の照明制御シス
テムの電力線配線図を図１２に示す。実施形態３と異な
る点は、人検知センサ端末を備えていない点であり、照
明器具Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４が各々明るさセンサ回路
部８を内蔵している。

【００５５】照明器具は、図１３に示すように、蛍光ラ
ンプＬａと、商用電源ＡＣから電力線５０を介して入力
される電力をインバータ回路で高周波電力に変換して蛍
光ランプＬａに供給する点灯回路部１と、電力線５０に
高周波の通信信号を重畳して送信する及び通信信号を受
信する電力線搬送通信回路部２と、点灯回路部１の出力
電力を調整することで蛍光ランプＬａを点滅・調光制御
する点灯制御回路部４と、フォトダイオードやオペアン
プ等を備えて、可視光の床面照度を検知する明るさセン
サ回路部８と、明るさセンサ回路部８の出力信号に応じ
て電力線搬送通信回路部２及び点灯制御回路部４を制御
する制御回路部３とから構成される。

【００５６】各種設定は、実施形態１〜３のように、物
理アドレスの順に照明器具を点灯させることで、設定を
行う照明器具を指定するのではなく、照明器具を消灯し
た状態でレーザポインタや懐中電灯（照射範囲が照明器
具１台分になるように注意しなければならない）を照明
器具の明るさセンサ回路部８に向けて一定以上の光を検
出させることで、設定を行う照明器具を指定する。

【００５７】なお、人検知センサ端末を内蔵した照明器
具を用いる場合は、照明器具の真下（検知範囲内）に人
がいて人検知センサの出力がオンしたときに、設定端末
１０１やリモコン送受信器４０の操作部を操作すること
で設定を行う。

【００５８】また、測距センサ端末（赤外線ＬＥＤが出
力する赤外線の反射を利用したアクティブセンサ）や超
音波センサを内蔵した照明器具を用いる場合は、照明器
具の真下（検知範囲内）に人や物を置いてセンサ出力が
オンしたときに、設定端末１０１やリモコン送受信器４
０の操作部を操作することで設定を行う。

【００５９】（実施形態５）本実施形態では、照明器具
のランプ切れ情報や、一定時間の消費電力平均値等を伝
達する監視情報信号が、建物全体の監視を行う監視端末
に伝達される場合について説明する。例えば、２０階建
ての建物であれば、１階から２０階への階を隔てた通信
を行わなければならない場合があり、しかも各階の電力
線５０の配線はこの建物の機械室から各階に分岐してい
ることが多い。このような状況では、通信距離は長くな
り、途中で中継する端末もない。したがって、ノイズ源
（端末）が少ないため一概には言えないが、電力線搬送
通信の限界であり、実施形態１〜４で説明した中継方法
では通信できない可能性が高い。

【００６０】そこで、本実施形態では、図１４に示すよ
うに、各階では電力線５０を用いて電力線搬送通信を行
い、建物全体を監視している監視端末（図示なし）と端
末との通信は、各階毎に監視端末と専用線６０で接続し
たゲートウェイＧＷを介して通信を行っている。

【００６１】このとき、電力線５０と専用線６０との間
に挿入されているゲートウェイＧＷは電力線５０と専用
線６０との相互間で信号の変換を行っているが、挿入す
るゲートウェイが従来の技術の図１７で示した構成で
は、通信回路部が２個必要になり、サイズ、コスト面で
負担になる。このような点から本実施形態のゲートウェ
イＧＷは、図１５に示すように、電力線５０と専用線６
０とを接続した電力線搬送通信回路部２５と、電力線搬
送通信回路部２５を制御する制御回路部２４とから構成
して、電力線搬送通信回路部２５を電力線５０と専用線
６０との相互間の信号中継にも用いることで回路の簡略
化を図っている。電力線搬送通信回路部２５は、実施形
態１乃至４の各端末で用いた電力線搬送通信回路部と同
様である。さらに、専用線６０側にはハイパスフィルタ
２６（商用電源の周波数より高い周波数を通過させる）
を挿入しており、高周波の通信信号のみを通過させるよ
うにしている。

【００６２】このゲートウェイＧＷは、中継専用の端末
として分電盤１００内に設置してもよいし、照明器具、
センサ端末、設定端末等の各端末と兼用してもよい。

【００６３】また、電力線搬送通信回路部２５は、電力
線５０と専用線６０との間で絶縁するためにトランスを
用いる構成としてもよい。具体的には．図１６に示すよ
うに、電力線５０を巻回したトランス２５ｃと、トラン
ス２５ｃと磁気結合して専用線６０を巻回したトランス
２５ｄと、トランス２５ｃ，２５ｄに接続したアナログ
回路２５ｂと、アナログ回路２５ｂを制御する制御ＩＣ
２５ａとから構成され、制御ＩＣ２５ａは制御回路部２
４によって制御される。

【００６４】

【発明の効果】請求項１の発明は、電力線に接続した端
末を複数備え、前記複数の端末のうち１つ以上が照明器
具であって、前記複数の端末間で電力線に信号を重畳す
る電力線搬送通信を行うもので、前記端末は信号の中継
手段を有し、通信不能な端末が発生した場合、信号を受
信できて且つ通信不能な端末に最も近い端末を、信号を
中継する中継端末とするので、通信時間が短く、且つ確
実に中継送信できる電力線搬送通信を用いて照明器具の
システム制御を行うことができるという効果がある。

【００６５】請求項２の発明は、請求項１において、前
記信号は、前記照明器具の光出力を点滅制御、調光制御
する制御信号であるので、短時間で通信しなければなら
ない制御信号は、不要な中継動作やロス時間を省いて確
実に通信できるという効果がある。

【００６６】請求項３の発明は、請求項１において、前
記端末は通信不能な端末が発生したことを検知する手段
を備えており、送信端末以外で特定の信号を受信した端
末のうち少なくとも１つ以上は、通信不能な端末が発生
したことを検知すると前記特定の信号を中継する中継端
末として動作するので、通信距離が長く、人が中継端末
を設定することが難しい場合であっても信号の中継動作
を行うことができ、通信時間の優先順位が低く、伝達が
遅れても特に問題とはならない信号の通信に最適な中継
端末を設定することができるという効果がある。

【００６７】請求項４の発明は、請求項１において、前
記中継端末は、送信される信号の種類毎に前記複数の端
末の中から設定されるので、信号の種類毎の優先順位に
基づいて中継端末を設定することができるという効果が
ある。

【００６８】請求項５の発明は、請求項１において、信
号のみを伝達する信号線を備え、前記複数の端末のうち
少なくとも１つ以上が、電力線と信号線との相互間で信
号の中継を行う中継回路を備えるので、通信距離が長
く、途中で中継する端末もない場合にでも、中継通信を
行うことができるという効果がある。

【００６９】請求項６の発明は、請求項５において、前
記中継回路は、信号線に接続したハイパスフィルタを備
えるので、電力線の信号周波数より高い周波数の信号の
みを信号線に通過させて雑音を低減することで、信号の
質の低下を防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１のシステム構成を示す図で
ある。

【図２】同上のシステムの電力線配線を示す図である。

【図３】同上の照明器具の構成を示す図である。

【図４】同上の明るさセンサ端末の構成を示す図であ
る。

【図５】同上のリモコン送受信器の構成を示す図であ
る。

【図６】同上の手動スイッチの構成を示す図である。

【図７】同上の照明器具の改善後の構成を示す図であ
る。

【図８】同上のシステムの電力線配線（物理アドレス
付）を示す図である。

【図９】本発明の実施形態３のシステムの電力線配線を
示す図である。

【図１０】同上の設定端末の構成を示す図である。

【図１１】同上の人検知センサ端末の構成を示す図であ
る。

【図１２】本発明の実施形態４のシステムの電力線配線
を示す図である。

【図１３】同上の照明器具の構成を示す図である。

【図１４】本発明の実施形態５の建物全体のネットワー
クを示す図である。

【図１５】同上のゲートウェイの構成を示す図である。

【図１６】同上のゲートウェイの詳細な構成を示す図で
ある。

【図１７】従来例ののゲートウェイの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ グループ Ａ０，Ｂ０ センサ端末 Ａ１〜Ａ４ 照明器具 Ｂ１〜Ｂ４ 照明器具 ＡＣ 商用電源 ＳＷ 手動スイッチ ５０ 電力線

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K073 AA16 AA38 AA53 AA62 AA73 AA76 AA77 AA85 AA86 AA92 BA28 CB01 CB02 CB07 CC22 CE03 CE04 CE16 CF05 CF16 CG08 CG21 CG42 CJ02 CJ08 CJ11 5K048 AA06 BA07 DA08 DC06 EB02 EB03 FA08 HA02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力線に接続した端末を複数備え、前記
   複数の端末のうち１つ以上が照明器具であって、前記複
   数の端末間で電力線に信号を重畳する電力線搬送通信を
   行うもので、前記端末は信号の中継手段を有し、通信不
   能な端末が発生した場合、信号を受信できて且つ通信不
   能な端末に最も近い端末を、信号を中継する中継端末と
   することを特徴とする照明制御システム。
2. 【請求項２】 前記信号は、前記照明器具の光出力を点
   滅制御、調光制御する制御信号であることを特徴とする
   請求項１記載の照明制御システム。
3. 【請求項３】 前記端末は通信不能な端末が発生したこ
   とを検知する手段を備えており、送信端末以外で特定の
   信号を受信した端末のうち少なくとも１つ以上は、通信
   不能な端末が発生したことを検知すると前記特定の信号
   を中継する中継端末として動作することを特徴とする請
   求項１記載の照明制御システム。
4. 【請求項４】 前記中継端末は、送信される信号の種類
   毎に前記複数の端末の中から設定されることを特徴とす
   る請求項１記載の照明制御システム。
5. 【請求項５】 信号のみを伝達する信号線を備え、前記
   複数の端末のうち少なくとも１つ以上が、電力線と信号
   線との相互間で信号の中継を行う中継回路を備えること
   を特徴とする請求項１記載の照明制御システム。
6. 【請求項６】 前記中継回路は、信号線に接続したハイ
   パスフィルタを備えることを特徴とする請求項５記載の
   照明制御システム。