JP2004265793A - 照明制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リモコン2或いは照明器具4ではコントローラ1からの無線信号Xの受信強度を無線回路21の受信信号レベルからCPU24(或いは45)で計測しその計測結果を情報として、コントローラ1へに送信する。コントローラ1のCPU26はこの受信強度の情報を受けて、例えばリモコン2が受信しにくい強度であると判断した場合は、コントローラ1はCPU10の制御の下で、そのリモコン2に対して送信する無線信号Xの送信回数を増やすことにより、リモコン2がコントローラ1からの無線信号Xを受信できる確率を上げて通信の信頼性を確保する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭や事務所等で一ヶ所から一括で全体の照明負荷を制御を行う照明制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、家庭などで一括して照明負荷(以下照明器具という)を制御しようとする場合、一般にそれらを専用の信号線で結び制御する方法がある。この場合制御するために専用線が必要となり、そのための施工工事等が必要になり、新規に設置する場合は作業量は増えるが他の工事と同時に行なうことにより実現することは可能である。また通信ネットワークで照明器具を結び制御する照明制御システムも提供されている(特許文献1)。
【0003】
しかし既に建設された場合にはその工事も大規模になり、あまりよい方法とは言えない。一方赤外線により制御信号をリモコン送信器からリモコン受信器を備えた照明器具に向けて送信して、当該照明器具を遠隔操作する照明装置は広く普及している。
【0004】
しかし赤外線では見通し距離しか到達することしかできず、隣の部屋から壁越しに操作することはできなかった(特許文献2)。
【0005】
そこで電波による無線信号を用いることより、配線をなくし、尚且つ一括で制御する方法を本出願人は提案している(特願2002−039341号)。この方法によれば一括で多数の照明器具を制御でき、さらにゲートウェイを介してネットワークに接続することによって外部へ情報の送信や、外部から家の中の照明器具の制御を行なうことができるという利点がある。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−273980号公報
【特許文献2】
特開平7−57879号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上述の電波による無線信号を用いて、一括で制御する方法では外部への通信にゲートウェイを介したり、その機能を行なうコンピュータが必要となり、大がかりな構成になる。
【0008】
また制御を行なうためのプログラムも組み込みマイクロコンピュータ(マイコン)の内蔵されているROMに記憶されることが一般的であり、バージョンアップ等で書き換えの必要が生じた場合に対応できない。
【0009】
さらに電波による無線信号を用いる場合、特に特定小電力無線等では電波法で送信周波数周波数の偏差が規定されており(特定小電力無線では±4ppm)、その範囲内で送信させる必要があるが、送信周波数の発振制御に用いられている発振子は周囲温度の変化につれて図9のような温度と共に発振周波数が増加する特性をもっているため、通常の温度で温度変化の少ない図のAの範囲になるように設計する必要があった。
【0010】
しかしながら発振子の特性や屋外等周囲温度が室温から大きくずれるところではAの範囲から外れて、結果的に偏差が規定外になってしまい、送信できなくなり、システムとして機能しないという問題があった。
【0011】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、電波による無線信号にて照明器具を一括制御できるものであって、周囲の環境変化にも対応できる信頼性の高い照明制御システムを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項1の発明では、ネットワークに接続した端末と、ネットワークを介して端末と接続され端末との間で情報の授受を行うとともに端末からの情報に基づいて制御情報を電波による無線信号で送信する親機と、該親機との間で電波による無線信号によって情報の授受を行い上記制御情報の受信があると照明負荷を制御する子機とを備え、
上記親機と上記子機との間の無線信号による通信環境に対応して、無線信号の送信を制御する機能を上記親機若しくは上記子機に備えていることを特徴とする。
【0013】
請求項2の発明では、請求項1記載の発明において、上記親機に、上記子機から送信される無線信号の送信周波数を検出して、この検出した送信周波数と正常な送信周波数とのずれを求め、求めたずれに対応して送信周波数の変更指示の情報を当該子機に無線信号で送信する機能を備え、上記子機に、受信した変更指示の情報に基づいて送信周波数を制御する機能を備えていることを特徴とする。
【0014】
請求項3の発明では、請求項1記載の発明において、上記親機に、上記子機が設置されている環境状態を検出する機能を備えるとともに、検出された環境状態から当該子機からの無線信号の送信周波数のずれを求め、求めたずれに対応して送信周波数の変更指示の情報を当該子機に無線信号で送信する機能を備え、上記子機に、受信した変更指示の情報に基づいて送信周波数を制御する機能を備えていることを特徴とする。
【0015】
請求項4の発明では、請求項1乃至3の何れかの発明において、上記子機に、上記親機から送信された無線信号の受信強度を検出する機能と、検出された受信強度の情報を親機へ無線信号で送信する機能とを備え、
上記親機に、上記子機から送信されくる受信強度の情報に基づいて上記親機から上記子機へ情報を送信する際の、当該情報の送信回数を決定する機能を備えていることを特徴とする。
【0016】
請求項5の発明では、請求項1乃至4の何れかの発明において、上記親機に、CPUと、上記機能を実現するための動作プログラムを格納したROMと、プログラムを実行する際に動作プログラムをロードするRAMとを備えていることを特徴とする。
【0017】
請求項6の発明では、請求項5記載の発明において、上記RAMがSRAMであることを特徴とする。
【0018】
請求項7の発明では、請求項5又は6の発明において、上記ROMがフラッシュメモリであることを特徴とする。
【0019】
請求項8の発明では、請求項7の発明において、上記フラッシュメモリには圧縮した動作プログラムを格納し、動作プロラムの実行時に、上記RAMに展開させることを特徴とする。
【0020】
請求項9の発明では、請求項1乃至8の何れかの発明において、上記親機に、システムの動作に必要な設定情報を保持する機能を有することを特徴とする。
【0021】
請求項10の発明では、請求項1乃至9の何れかの発明において、上記子機に、当該子機の状態や当該子機の周囲の外的状態を検知するセンサを備え、該センサの検知情報を上記親機に無線信号で送信することを特徴とする。
【0022】
請求項11の発明では、請求項10の発明において、上記親機は上記子機のセンサの検知情報に基づき、当該子機を制御することを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施形態により説明する。
【0024】
(実施形態1)
図1は本実施形態の基本的なシステム構成を示しており、ハブHを介してLANやWANのようなネットワークNに接続された親機たるコントローラ1と、このコントローラ1との間で電波による無線信号Xにより情報の送受信を行い、コントローラ1から無線信号で送信される情報内容に応じて赤外線信号Yにより対応する照明器具3へ制御信号を送信するリモートコントローラ(以下リモコンという)2と、リモコン2と同様にコントローラ1との間で電波による無線信号Xにより情報の送受信を行い、コントローラ1から無線信号で送信される情報内容に応じて照明負荷の点灯制御行う機能を備えた無線送受信機能内蔵の照明器具4と、コントローラ1から赤外線信号Yにより送信される制御信号を受信し、受信した制御信号に基づいて照明負荷の点灯制御を行う照明器具5と、ハブHを介してネットワークNにコントローラ1と並列的に接続されるパーソナルコンピュータ等のネット端末6と、更にネットワークNに接続されるネット端末60と、上記照明器具3とで構成されている。
【0025】
ここでリモコン2及び照明器具4は親機に対する子機を構成するものであって、リモコン2は対応した照明器具3が設けられている部屋に設置され、照明器具3はリモコン2から赤外線信号Yにより送信される制御信号により照明負荷の点灯状態を変化させるようになっている。
【0026】
照明器具3は図2に示すように赤外線信号Yを受信する赤外線受信部30を備えるとともに、リモコン2から赤外線信号Yで送信されてくる制御信号に基づいて照明負荷33の点灯/消灯、調光等の制御を点灯回路31を通じて行うCPU32を備えている。
【0027】
一方照明器具4は例えば玄関等に設置される照明器具であって、図3に示すように直接コントローラ1との間で電波による無線信号Xにより情報を送受信するための無線回路41及びそのアンテナ42を備えるとともに、無線信号Xでコントローラ1から送信されてくる制御コマンド情報に基づいて照明負荷43の点灯/消灯、調光等の制御を点灯回路44を通じて行うCPU45を備え、また必要に応じてセンサ40を備えている。
【0028】
尚CPU32や45には照明器具3や4に必要な動作プログラムやデータを格納しているメモリを備えているが図面では省略する。
【0029】
コントローラ1はリモコン2や照明器具4との間で無線信号Xにより情報の送受信を行い、これら子機を構成するリモコン2に対応する照明器具3や照明器具4を制御するとともに、リモコン2と同様に赤外線信号Yを送信する機能を有して、コントローラ1が設置される部屋の照明器具5に赤外線信号Yにより制御信号を送信して照明器具5の照明負荷の点灯状態を制御する機能を備えている。
【0030】
またコントローラ1はネットワークNに接続し、ネットワークNを介して外部からの操作データを受け取り、この操作データに基づいて照明器具3乃至5への制御コマンドからなる情報を作成送信する機能を備えている。
【0031】
図4はコントローラ1の詳細な構成を示しており、コントローラ全体を制御するCPU10,CPU10に接続されるネットワークアダプタ11、無線信号の送受信を行う為の無線回路12、アンテナ13、赤外線による制御信号を送信する赤外線送信部14,RAM15,ROM16、操作部17、表示部18から構成される。
【0032】
操作部17はCPU10の制御の下でリモコン2(照明器具3)、照明器具4及び照明器具5の動作を設定するためのもので、表示部18は操作部17の設定結果、またネットワークNや照明器具3乃至5の状態をCPU10の制御の下で表示する。また操作部17で設定された内容に基づきCPU10は各照明器具3、4の照明負荷33,43の点灯状態を変化させる制御コマンド等の情報を作成し、この作成した情報を無線信号Xとして無線回路12からアンテナ13を経由してリモコン2や照明器具4へ送信させる機能を備えている。
【0033】
またCPU10はコントローラ1と同じ部屋にある照明器具5へ赤外線送信部14から直接赤外線信号Yによる制御信号を送信させる機能を備えている。
【0034】
更にまたネットワークNに接続されるネット端末6,60からの情報はネットワークアダプタ11を介してCPU10が取り込んで情報内容に基づいて処理を行うようになっている。
【0035】
而してコントローラ1では、起動されると、CPU10が内蔵ROM等に書き込まれている初期化のプログラムを実行し、このプログラムに基づいた動作によってROM15に内蔵されているコントローラ1の機能を実現する動作プログラムを読み出してRAM14に展開させ、これ以降動作プログラムをRAM14上から実行する。このようにすることによって、動作プログラムの実行をメモリアクセス速度の速いRAM14上で行うため、高速な実行が可能となる。
【0036】
尚コントローラ1において各種設定を行う場合に次のように行う。つまり設定を行なう画面データをウェブブラウザのデータ(ウェブサーバ機能を持つ)として保持し、ネットワークNに接続されたパソコン等のネット端末6や60でウェブブラウザを起動させ、コントローラ1のアドレスを指定して、そのデータを読み出す。コントローラ1はネット端末6や60から読み出し要求があるとブラウザのデータをネットワークNに送り出す。そしてネット端末6や60から必要な設定などの更新が行われると、コントローラ1で対応する設定内容を更新して、必要な動作を行なう。コントローラ1の操作部17による設定はコントローラ1自身のリセット、直接赤外線信号Yによる制御信号を送信すること、更に各種設定モードに入る等基本的に必要最小限とする。このようにしてブラウザのデータとして扱うことにより、コントローラ1では複雑な設定が必要であっても、そのための表示や設定スイッチなどを持つ必要がなくなり、構成が簡単になり、更に設定や表示、操作もブラウザで行なうことで自由度が増し、その変更や設定機能そのものの更新も簡単になる。
【0037】
また子機を構成するリモコン2や、照明器具4の動作に応じて親機であるコントローラ1の設定のみを変更すればよいので簡単にシステムの拡張を行なうことができる。
【0038】
一方子機を構成するリモコン2は図5に示すに、コントローラ1との間で無線信号を送受信するためのアンテナ20、無線信号の送受信を行う無線回路21、操作部22、操作の結果などを表示する表示部23、赤外線信号Yを照明器具3に送信するための赤外線送信部24、リモコン1が設置されている場所の情報を検出するセンサ(例えば人の存在の有無を検出する人感センサ25)、リモコン2で扱う信号処理と制御を行うCPU26で構成される。尚CPU26にはリモコン2としての動作プログラムやデータを格納しているメモリを備えているが図面では省略する。
【0039】
ここでリモコン2はコントローラ1からの情報を無線信号Xで受信すると、CPU26の制御の下で受信情報が照明器具3を操作する制御コマンドであればその内容に応じて、点灯/消灯或いは調光等の制御信号を生成して赤外線送信部24から赤外線信号Yとして送信させる処理を行うとともに動作情報をコントローラ1へ無線回路21から無線信号Xで返す機能を備えている。また付設しているセンサ25の検知情報を取り込むと、CPU26の制御の下で検知情報を無線回路21を通じて無線信号Xによりコントローラ1へ送信する機能を備えている。
【0040】
ここでリモコン2は詳細な動作の情報は保持せず、コントローラ1からの動作の指令のコマンドに従って動作するものとする。逆にセンサ25の検知情報もイベントがあった時若しくはコントローラ1からの要求があれば、コントローラ1へ送信する処理をCPU26の制御の下で行うが、CPU26はセンサ25の検知情報を直接解釈して動作はしないものとする。これによってリモコン2で情報の保持、解釈をする必要がなくなり、リモコン2の構成を比較的簡単な構成にすることができる。
【0041】
ここで子機を単独で構成する照明器具4では照明器具4自体の動作情報を無線回路41を通じてコントローラ1へ無線信号Xで返すようになっている。
【0042】
尚照明器具5の構成は照明器具3と同様な構成であるので、構成の詳細な図示は省略する。
【0043】
さて上述の構成でコントローラ1においてリモコン2(照明器具3),照明器具4等の子機及び直接赤外線信号Yを送る照明器具5の登録をまず行なう。登録作業としては例えば子機がこのコントローラ1の信号を受けて動作をし、また動作情報をコントローラ1へ返す関係付けを行なう。また子機や照明器具5の設置場所(リビング、玄関、…等)を設定する。設置場所の情報についてはコントローラ1が保持すればよく、子機は必ずしも保持する必要はない。この作業をすべての子機や照明器具5に対して行なう。
【0044】
次に各種モードに対する子機や照明器具5の動作を定義する。例えばリモコン2に対応する照明器具3や、照明器具4について夜間は廊下等点灯しておく必要がある場所では暗く点灯させ、他の場所では基本的に消灯させる等の設定を各モード(昼間、夜間、外出、長期不在、…など必要に応じて)に対して行なう。またリモコン2において、センサ25から検知情報の取り込みがあった場合の動作についても定義する。またイベントに対する外部通報機能の設定もあわせて行なう。更にイベントに対する外部通報の有無やその送り先、送信手段を設定する。また外部からの操作指令に対する動作も定義する。外部への通報は例えばインターネットメール機能を使い、必要な情報を所定のメールアドレス宛に電子メールで送信することによって家に不在の利用者へ情報を提供することができる。以上のような設定を行い、照明制御システム全体を動作させる。
【0045】
而して通常時にはコントローラ1よりその時間に応じて動作モードを設定し、各設置場所の照明器具3、照明器具4、照明器具5を所定の状態で動作させる。この場合も子機側の照明器具3,4や、照明器具5はそれぞれの動作に対するコマンドや制御信号を受け、夫々の照明負荷の点灯、消灯、調光等の処理を行うだけでよい。たとえば就寝の動作を指定すると、コントローラ1はCPU26の制御の下で各照明器具3、4,5の照明負荷を消灯させる制御コマンドを無線信号Xや赤外線信号Yにより送信し、照明器具3はリモコン2を通じて送られくる制御信号の受信で、照明器具4,5は内部回路の処理で夫々の照明負荷を消灯させる。またモードによっては時間ごとに動作内容を変える。例えば外出モードなどの場合夜間になっても家の照明が点灯していない場合、家の外に対して結果的に不在を知らせてしまうことになり、防犯上問題があるので、夕方の所定の時間になればいくつかの場所(リビング、台所、玄関、等)の照明器具3乃至5の照明負荷をタイマ動作により点灯させ、あたかも外部からは家の中に人がいるようにする。この時も時間の情報はコントローラ1が持ち、上記子機や照明器具5に、その時間に所定の状態で動作せよという制御コマンドや制御信号だけを送信する。子機や照明器具5では点灯の状態だけを管理しモードを管理する必要がない。さらに朝に消し忘れを防止するために消し忘れ防止のイベントを行なうことによって昼間点灯させておく必要のある設置場所以外へは消灯の制御コマンドや制御信号をある時間に送信し、消し忘れを防ぐような動作をさせることができる。
【0046】
次に子機の情報をコントローラ1が受けて動作する場合(1)乃至(10)について説明する。
【0047】
(1)リモコン2の操作に連動して対応する照明器具3以外の照明器具を操作する場合、人が居室にいて何かの必要で部屋の外に出る必要がある場合、通常廊下などの照明は消灯もしくは非常に暗く点灯していることが一般的である。
【0048】
そこで人が部屋の外に出る場合、リモコン2を設置している部屋を出ることを示す操作部22のスイッチを操作する。このスイッチ操作があった場合、リモコン2はコントローラ1へその旨の内容示す情報を無線信号Xで送信し、コントローラ1はその無線信号Xで送られてきた情報を受けて照明が必要な場所を判定し、その場所に設けてある照明器具3に対応するリモコン2や照明器具4に対して点灯の制御コマンドを無線信号Xで送る。また照明器具5の場合には赤外線信号Yによる制御信号を送信する。ここで制御コマンドの情報を受けたリモコン2では、照明器具3に対して制御コマンドに対応する制御信号を赤外線信号Yにより送信し、照明器具3の照明負荷33を点灯させる。また照明器具4では自己の照明負荷43を点灯させる。更に照明器具5の場合には受信した制御信号に基づいて照明負荷を点灯させる。
【0049】
また所定時間経過後に人の通過は終わっているので、必要に応じてコントローラ1は先ほど点灯させた照明器具3のリモコン2や照明器具4或いは照明器具5に対して消灯の制御コマンドの情報或いは制御信号を送信して、それぞれの照明器具3,4,5の照明負荷の状態を元の状態に戻すことも可能である。
【0050】
(2)上述の(1)の場合には人が明示的に操作をして照明器具を点灯させたが、これをリモコン2(或いは照明器具4)に内蔵した人感センサのようなセンサ25(或いは40)の検知によって自動で行なう場合について説明する。
【0051】
例えば人が部屋から廊下に出た場合、廊下に設置してあるリモコン2(或いは照明器具4)のセンサ25(或いは40)がその人を検知する。これによってそのリモコン2(或いは照明器具4)はまず対応する照明器具3の照明負荷33(或いは自己の照明負荷43)を点灯させる。さらに検知があったことを検知情報としてコントローラ1に送信する。コントローラ1はその検知情報を受けて、他の廊下の照明器具4や照明器具3に対応するリモコン2(或いは照明器具4)に点灯の制御コマンドを送信する。また照明器具5には赤外線信号Yにより制御信号を送信する。
【0052】
そしてリモコン2の場合にはその制御コマンドを受けて対応する照明器具3へ点灯のための制御信号を赤外線により送信して対応する照明器具3の照明負荷33を点灯させる。また照明器具4では制御コマンドに対応して照明負荷43を点灯し、また照明器具5では制御信号に対応して照明負荷を点灯する。
【0053】
そして人が動くに連れて他のリモコン2のセンサ25から検知情報が送信されると、コントローラ1は受信したその検知情報に応じて点灯させる必要のある照明器具3、4,5を判断し、それらの照明器具3、4、5の照明負荷を点灯させるための制御コマンドや制御信号を送信する。
【0054】
このような動作をすることによって、人の動きに応じた部位の照明を自動で点灯させることができる。また人の通過が終わるであろう所定時間経過後には点灯させた照明器具3、4、5の照明負荷を消灯させる消灯コマンドや制御信号を順次送信することによって夫々の照明器具3、4、5の照明負荷を消灯させる。
【0055】
(3)リモコン2(或いは照明器具4)に付設する人感センサからなるセンサ25(或いは40)の検知によって異常とみなし、外部に異常を通報する場合について説明する。
【0056】
つまり、外出などで家に人がいなくなることを想定した外出モードを設定した場合、例えばリモコン2(或いは照明器具4)に備えたセンサ25(或いは40)を動作させておく。そして動作状態にあるセンサ25が侵入者を検知した場合、リモコン2(或いは照明器具4)はコントローラ1にその検知情報を送信する。コントローラ1はその検知情報を受けて、その設置場所や受信時刻等を記憶する。さらにこの検知の内容の電子メール(例えば、10時50分にリビングで人の検知がありましたと言った内容)を予め設定してあるメールアドレス宛にネットワークNを通じて送信する。このようにすることによって、そのためユーザは不在時にも特別な防犯装置を用いることなく、外出先において携帯電話のようなのネット端末60で不在者の侵入を知ることができる。
【0057】
(4)またリモコン2(或いは照明器具4)に付設するセンサ25(或いは40)がフォトダイオードのような明るさセンサの場合であって、センサ25(或いは40)によって対応する照明器具3の照明負荷33や(或いは照明器具4の照明負荷43)の点灯、消灯を判定する場合、リモコン2(或いは照明器具4)はそのセンサ25(或いは40)の明るさ検知情報をコントローラ1に送信する。コントローラ1はその検知情報からリモコン2(或いは照明器具4)の設置場所の明るさを判定し、昼間など照明が点灯させる必要がないと判断された場合は、所定のモード動作下であってもそのリモコン2(或いは照明器具4)に対しては点灯の制御コマンドを送らない。一方そのリモコン2(或いは照明器具4)からの明るさ検知情報から設置場所が暗いと判断されるレベルになった場合に、コントローラ1は初めて当該リモコン2(或いは照明器具4)に対して点灯の制御コマンドを送信し、対応する照明器具3の照明負荷33(或いは照明器具4の照明負荷43)を点灯させる。同様に暗い状態から明るい状態になった場合は、逆の動作をする。これによってリモコン2(或いは照明器具4)が設置されている状態によって照明器具3の照明負荷33(或いは照明器具4の照明負荷43)の点灯、消灯を制御して、不必要な点灯、消灯を防ぐことができる。
【0058】
(5)リモコン2(或いは照明器具4)に明るさセンサからなるセンサ25(或いは40)を設け、このセンサ25(或いは40)によって対応する照明器具3の照明負荷33(或いは照明器具4の照明負荷43)の点灯、消灯を判定する場合、つまりコントローラ1の経由なしで行う場合、上述の(4)と同様にセンサ25(或いは40)の明るさ検知情報をコントローラ1へ無線信号Xにより送信する。
【0059】
ただしこの場合、リモコン2(照明器具4)で明るさ検知情報を保持する。明るさ検知情報は明るい、暗い程度の簡単な情報であるので、保持してもリモコン2(或いは照明器具4)には大きな負担にならない。そしてコントローラ1から点灯の制御コマンドが送信されてきた場合にリモコン2(或いは照明器具4)のCPU26(或いはCPU45)はセンサ25(或いは40)の検知情報から周囲が明るいと判断される場合は、照明器具3の照明負荷33(或いは照明器具4の照明負荷43)を点灯させず、消灯状態を保持する。
【0060】
そしてリモコン2(或いは照明器具4)のセンサ25(或いは40)の検知情報から周囲が暗いと判断されるようになって、初めてリモコン2は照明器具3を点灯させる制御信号を照明器具3へ送信させて照明器具3を点灯させる。或いは照明器具4では自己の照明負荷43を点灯させる。
【0061】
消灯の場合も同様に考えて動作する。リモコン2(或いは照明器具4)側で設置場所周囲の明るさを判断するので、コントローラ1の負担が軽くなり、またコントローラ1に送信する手間も省けるのでリモコン2(照明器具4)の負担が軽くなる。
【0062】
(6)リモコン2の明るさセンサからなるセンサ25によって、コントローラ1の制御下にある照明器具3,4,5の照明負荷の点灯、消灯を判断する場合、外出モードなどにおいて暗くなった場合に、門柱やポーチに設置されたリモコン2の明るさセンサからなるセンサ25の検知情報をコントローラ1は受信する。そして外が暗くなったと判断される場合、門柱、ポーチ、アプローチライト等屋外の照明器具3に対応するリモコン2や照明器具4へ点灯の制御コマンドを送信する。これにより、屋外の照明器具3或いは照明器具4は夜間の状態になる。同様に照明器具5の場合には赤外線信号Yによる制御信号をコントローラ1から送信して照明器具5の照明負荷を点灯させる。
【0063】
更にコントローラ1は上記判断に基づき、屋内に予め指定したリモコン2や照明器具4に対しても点灯の制御コマンドを送信する。これにより、あたかも家の中には人がいるようになり、防犯効果が高まる。またタイマの動作に比べて外部の明るさに連動して動作するので、天候の状態に即して動作できるメリットがある。
【0064】
更にまた周囲が明るくなった場合は逆に照明器具3の照明負荷43(或いは照明器具4の照明負荷43)を消灯させる制御コマンドをコントローラ1から対応するリモコン2(或いは照明器具4)へ送信し、あたかも人が家の中で照明器具3や4を制御しているように消灯させることによって、防犯効果を高めることができる。またコントローラ1から照明器具5に赤外線信号Yによる制御信号を送って同様に動作せることもできる。
【0065】
(7)照明器具3或いは照明器具4のランプ(照明負荷)切れを検知し、外部に知らせる場合、リモコン2(或いは照明器具4)の明るさセンサからなるセンサ25(或いは照明器具4)でランプ(照明負荷)の不点を検知し、その検知情報をコントローラ1に送信する。コントローラ1はそのリモコン2に対応する照明器具3或いは照明器具4に使用しているランプ(照明負荷)の種類を登録されている情報に基づいて識別し、「リビングの60W白熱電球が不点になりました」と言った内容の電子メールをネットワークNを通じて所定のメールアドレス宛に送信する。こうすることにより利用者はランプ切れを外出中に知ることができ、家に帰るまでにランプ手配をすることができて、家の中のランプが不点である時間を最小限にすることができる。またこの内容の電子メールをコントローラ1より近所の電気店に送信すれば、その電気店で自動的に手配することもでき、補充の手間が大幅に省略することができる。
【0066】
(8)リモコン2や照明器具4はコントローラ1に比べて電波の受信状態が悪いところに設置されることが多い、そのためコントローラ1がリモコン2(或いは照明器具4)の送信信号を受信する場合に比べて、リモコン2(或いは照明器具4)がコントローラ1の信号を受信する方が困難であることが考えられる。そこでリモコン2(或いは照明器具4)ではコントローラ1からの無線信号Xの受信強度を無線回路21の受信信号レベルからCPU24(或いは45)で計測しその計測結果を情報として、コントローラ1へに送信する。
【0067】
コントローラ1のCPU26はこの受信強度の情報を受けて、例えばリモコン2(或いは照明器具4)が受信しにくい強度であると判断した場合は、コントローラ1はCPU10の制御の下で、そのリモコン2(或いは照明器具4)に対して送信する無線信号Xの送信回数を増やすことにより、リモコン2(或いは照明器具4)がコントローラ1からの無線信号Xを受信できる確率を上げて通信の信頼性を確保する。更に通信の順序を受信強度が弱いリモコン2(照明器具4)に対しては先に送信して、混信を減らすことによって通信の信頼性を高める処理を行う。
【0068】
(9)部屋の在室時間を知らせるために、リモコン2(或いは照明器具4)に設けた人感センサからなるセンサ25(或いは40)の検知情報をコントローラ1において蓄積する。そしてその検知情報を基にそのリモコン2が設置されている部屋の在不在のパターンをCPU10において判断し、予め人が部屋にいることが予想される時間については予めコントローラ1より部屋の点灯のコマンドを送信しておき、人が入った時に部屋の照明が消灯していることを防ぐようにする。
【0069】
(10)利用者が外出していて、家に帰って来る場合、外部から照明器具3,4,5を操作する場合、予め部屋の照明を点灯させておきたい。そこで利用者はコントローラ1に対して、所望の部屋の照明器具3、4、5の照明負荷を点灯させる制御コマンドを電子メールで送信する。コントローラ1はその電子メールを受信するとその内容を判断して所定の照明器具3、4、5の照明負荷を点灯するように制御コマンドをリモコン2,照明器具4に、また赤外線による制御信号を照明器具5に送信する。リモコン2ではその制御コマンドを受信して、対応する照明器具3を点灯させる必要がある場合は点灯の制御信号を赤外線で送信する処理を行なう。また照明器具4や5では受信した制御コマンド或いは制御信号に基づいて照明負荷を点灯制御する処理を行う。
【0070】
これらの制御によって利用者が帰ってきた際に、部屋の照明器具3、4、5の照明負荷が点灯しており、不安なく家に帰ることができる。実際のシステムにおいてはこれらの動作を組み合わせた動作をすることによって、より利用しやすいシステムを構成すればよい。
【0071】
ところで図1のRAM15としてSRAMを用いると、通常用いられるDRAMの構成に比べて、低消費でかつ、メモリへのアクセスが直接アドレス指定できるので、高速でのアクセスが可能となる。
【0072】
またROM16として通常用いられるPROMの代わりに書き換え可能なフラッシュROMを用い、上記SRAMをRAM15として用い、更にCPU10の動作プログラムをフラッシュROMからなるROM16に圧縮した形で保存し、実行時にROM16からSRAMからなるRAM15へ圧縮したデータを展開することによって、ROM16のデータ記憶領域のサイズを小さくすることができる。
【0073】
更にプログラムの展開の方法として次のように行う起動もしくはリセット解除時にCPU26の内蔵ROMに書かれているプログラムよって、フラッシュROM等からなるROM16へアクセスする。ROM16のデータを順番に読み出し、それを本来の動作プログラムに解凍・展開していく。そして必要となる全てのデータを解凍終了後、そのSRAM等のRAM15上に解凍・展開したプログラムを実行させ、必要となる動作を行なう。
【0074】
その後の動作は上述した通りである。また動作プログラムをフラッシュROMからなるROM16を用いればROM16に一度書き込んだ後に、バージョンアップ等が生じてもROMをつけかえることなく、動作プログラムをバージョンアップさせることができる。その方法としては書き換えの必要が生じた場合、書き換え指令によって、CPU26がネットワークNの経由でそのデータをダウンロードする指示をネットワークNのサーバ(図示せず)へ送る。その結果ネットワークN上のサーバからプログラムデータをネットワークアダプタ11を通じてコントローラ1のRAM15に順次記憶させる。そしてRAM15に全データが揃った時点でCPU26の制御の下でフラッシュROMからなるROM16にデータを順次書き込む処理を行う。以上の処理によりROM16を取り替えることなくバージョンアップが完了する。このようにすることにより次の(1)乃至(3)のメリットがある。
【0075】
(1)データ記憶用のメモリサイズを小さくできる。
【0076】
(2)動作プログラムのバージョンアップが可能である。
【0077】
(3)プログラムデータが圧縮されており、その圧縮アルゴリズムはCPU26に内蔵されているため、通常はそのアルゴリズムを外部のものには分からない(組み込み部分であり、読み出し不可)ので、圧縮されたデータの入ったROM16を第三者が読み出しても内容を理解することができず、そのためデータの読み出しを防ぐことができ装置のセキュリティが向上する。
【0078】
(実施形態2)
上記実施形態1では、上述しようように受信強度に応じてコントローラ1からの無線信号の送信回数を設定することで、受信強度が低くても、コントローラ1からリモコン2や照明器具4への情報伝達を確実なものとして伝送の信頼性を高めているが、従来の技術で述べたように、無線回路12、21、41には発振子を用いているため周囲温度によって図9のような特性で変化する。
【0079】
そのため、例えば特定小電力無線においては現在の電波法において周波数変位が4ppm以内とされており、温度環境が変化するとずれが大きくなり送信できなくなる。一般に無線回路は図6に示すようなブロック構成になっている。
【0080】
このブロックについて無線回路12を例にして説明する。このブロックでは送信情報TxDATAをローパスフィルタLPF3を通じて送信側VCO103Tx、アッテネータATT,増幅器Amp,ローパスフィルターLPF2,アンテナ切り換えスイッチSWとを介してアンテナ13を通じて所定の周波数の無線信号で送信する送信系と、アンテナ13を介して受信された受信信号はアンテナ切り換えスイッチSW、ローノイズアンプLNA、バンドパスフィルタBPF1、第1ミキサMIX1、バンドパスフィルタBPF2、第2ミキサMIX、バンドパスフィルタBPF3、FM検波器K、ローパスフィルタLPF1、コンパレータCPを経ることで受信情報RxDATAが復調されるようになっている。
【0081】
そしてVCO103TxはPLL回路100からの位相差信号をループフィルタ101Txで平滑した直流電圧に対応した周波数(例えば426MHz)で発振しその周波数を送信情報をTxDATAを搬送する形で出力する。
【0082】
一方ミキサMIX1ではPLL回路100からの位相差信号をループフィルタ103Rxで平滑した直流電圧に対応せる周波数(例えば405MHz)と受信周波数426MHzとを混合して21.3MHzの信号を得るようになっている。そして第2ミキサMIXではPLL回路100の基準発振周波数を得る発振子102の発振周波数(21.25MHz)と上記21.3MHzの信号とを混合して50KHzの信号を得るようになっている。そしてバンドパスフィルタBPF3の信号を受信強度表示信号RSSIとして取り出すようになっている。上述の実施形態1の場合、子機側での受信強度検知は子機側の無線回路のこの信号を利用する。尚PLL回路100を構成する汎用のICには後述する分周期(分周比)を設定する入力端や動作情報を出力端を備えているが図では省略している。
【0083】
このような回路を用いた無線回路12において、送信する際の送信周波数は図で示すPLL回路100の部分で設定される。
【0084】
次にPLL回路100の動作を図7を用いて以下に説明する。
【0085】
まず基準発振周波数(例えば21.25MHz)は水晶振動子からなる発振子102よりPLL回路100に供給する。次いでPLL回路100内の基準分周器104の分周期(分周比)をAにセット(Aはソフト的に書き換え可能)する。またPLL回路100内の比較分周器105の分周期(分周比)をBにセット(Bはソフト的に書き換え可能)する。
【0086】
そしてPLL回路100を動作させると、位相比較器105は、VCO(電圧制御発振器)103Txの発振周波数Fを比較分周器106で割り算した値=F/Bと基準分周器104で基準発振周波数をAで割り算した値Cとの位相(周波数)を比較し、位相差信号を出力する。
【0087】
ループフィルタ101Txは位相差信号を内蔵せるLPFにより平滑化し、この平滑により得た直流電圧をVCO103Txに供給する。
【0088】
VCO103Txは、直流電圧に対応した周波数を発振する発振器であるので、ループフィルタ101Txの出力に伴った発振を行う。
【0089】
このVCO103Txの発振出力は再び、比較分周器102にフィードバックされる。
【0090】
上記PLL回路100の動作が繰り返されることによって、F/Bの値が周波数Cになり、発振周波数が固定され、上記の手順で周波数を合わす。
【0091】
ここで周波数Cを1kHzにすると1kHz単位のステップで周波数を変更できる。このためには基準発振周波数が21.25MHzであるので、A=21250とする。この時に所望の周波数を426.250MHzとすると、上記の計算により、B=426250にするとよいことになる。
【0092】
ここで図8において通常の発振子の特性を特性1とすると、特性2は広い温度範囲において周波数変動が少ない。しかしながらこのような特性2を持つ発振子は発振子のユニットの中に温度補償回路を入れ発振部を同じ温度に保たせたものや、発振子そのものの特性が優れたものを用いる必要があり、高価になるためシステム全体に利用するのは合理的でない。
【0093】
そのため本実施形態では、コントローラ1にのみ、図8で示す特性2を持った温度特性の優れた発振子102を用い、一方リモコン2(或いは照明器具4)には通常の特性1のものを用いる。
【0094】
コントローラ1では無線回路12に用いる発振子101の特性が優れているため、その周波数を基準と考え、リモコン2(或いは照明器具4)から送信されてくる送信信号を無線回路12で受信して、その送信信号の送信周波数のずれをCPU10の信号処理の下で検出する。
【0095】
その周波数のずれが例えば+3kHzの426.253MHzの場合、リモコン2での送信周波数を3kHz下げる必要がある。そこでコントローラ1よりリモコン2に対して無線回路21のPLL回路100の設定を変更する指令を送信する。この場合、見かけ上426.247kHzで送信すればいいことになるので比較分周期Bの値を426427と指示する。この結果、リモコン2(或いは照明器具4)ではCPU26の制御の下で無線回路21からは正しい426.250MHzで送信されることになる。
【0096】
更に通常はコントローラ1は屋内に設置されることが多いため温度変動も少なく安定して利用できる。
【0097】
以上により、高価な発振子をコントローラ1のみに用い、リモコン2(或いは照明器具4)の無線信号Xの送信周波数をコントローラ1側で検出してリモコン2に補正させる指示を与えることによって、周波数の変動がない安定した通信を行なうことができる。
【0098】
(実施形態3)
上記実施形態では高価な発振子をコントローラ1のみに用い、リモコン2の周波数を検出して補正させることによって、周波数の変動がない安定した通信を行なうようにしているが、本実施形態では、コントローラ1で子機の周囲温度を測定し、リモコン2の無線回路21(或いは照明器具4の無線回路41)の無線信号Xの送信周波数を制御するようにしたものである。
【0099】
つまり温度測定にあたっては実施形態1で説明したリモコン2(或いは照明器具4)にセンサ25(或いは40)として温度センサを設け、そのセンサ25(或いは40)の温度検知情報を利用する(若しくはそのリモコン2や照明器具4の周囲の温度を検出する温度センサを別体に設けてその温度検知情報を用いても良い)。
【0100】
ここで無線回路21(或いは41)に用いられている発振子は図9で示す特性を持っているので、設置されている場所の温度が分かれば、図9よりその周波数のずれを算出することができる。例えばコントローラ1のCPU10がリモコン2から送られてくる温度検知情報に基づいて周波数のずれを算出し、その周波数のずれが例えば3kHzであれば、上記実施形態と同様にそのずれを補正する無線回路21に使用するPLL回路内の比較分周器の分周期の値をコントローラ1からリモコン2(或いは照明器具4)に指示するコマンドを送信することで、リモコン2(或いは照明器具4)からは所望の正しい周波数で送信することができる。リモコン2(或いは照明器具4)が設置されている場所の温度から周波数のずれを検出し、リモコン2(或いは照明器具4)の送信周波数を補正することで高価な発振子などを用いることなく、周波数ずれをなくして送信させることができるのである。
【0101】
尚実施形態1に実施形態2或いは3の子機側の送信周波数の補正の構成を用いても勿論良い。
【0102】
【発明の効果】
請求項1の発明は、ネットワークに接続した端末と、ネットワークを介して端末と接続され端末との間で情報の授受を行うとともに端末からの情報に基づいて制御情報を電波による無線信号で送信する親機と、該親機との間で電波による無線信号によって情報の授受を行い上記制御情報の受信があると照明負荷を制御する子機とを備え、
上記親機と上記子機との間の無線信号による通信環境に対応して、無線信号の送信を制御する機能を上記親機若しくは上記子機に備えているので、電波による無線信号によって照明負荷を一括制御することができるシステムが提供できる上に、通信環境に応じて無線信号の送信を制御することで、通信環境が変換しても安定した無線信号の送受信が可能となり、そのため信頼性の高いシステムを構築できるという効果がある。
【0103】
請求項2の発明は、請求項1記載の発明において、上記親機に、上記子機から送信される無線信号の送信周波数を検出して、この検出した送信周波数と正常な送信周波数とのずれを求め、求めたずれに対応して送信周波数の変更指示の情報を当該子機に無線信号で送信する機能を備え、上記子機に、受信した変更指示の情報に基づいて送信周波数を制御する機能を備えているので、子機の周囲の温度の影響で子機からの無線信号の送信周波数がずれても、親機側でこれを検出し、正常な送信周波数となるように子機に指示することができ、そのため周囲温度の影響を受けずに安定した無線信号の送受信が可能となり、結果子機側の無線回路に通常に入手できる発振子を用いて、周波数ずれのない、品質のよい電波を送信することができて、通信の到達性能も向上することができそのため信頼性の高いシステムを構築でき、また子機に高価な特性の優れた発振子を用いる必要がないためコストも安価となるという効果がある。
【0104】
請求項3の発明は、請求項1記載の発明において、上記親機に、上記子機が設置されている環境状態を検出する機能を備えるとともに、検出された環境状態から当該子機からの無線信号の送信周波数のずれを求め、求めたずれに対応して送信周波数の変更指示の情報を当該子機に無線信号で送信する機能を備え、上記子機に、受信した変更指示の情報に基づいて送信周波数を制御する機能を備えているので、請求項2の発明と同様な効果がある。
【0105】
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかの発明において、上記子機に、上記親機から送信された無線信号の受信強度を検出する機能と、検出された受信強度の情報を親機へ無線信号で送信する機能とを備え、
上記親機に、上記子機から送信されくる受信強度の情報に基づいて上記親機から上記子機へ情報を送信する際の、当該情報の送信回数を決定する機能を備えているので、受信強度が低い場所に子機が設置されている場合においても親機から確実に情報を子機側へ伝達することができ、通信の到達性能も向上することができそのため信頼性の高いシステムを構築できるという効果がある。
【0106】
請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかの発明において、上記親機に、CPUと、上記機能を実現するための動作プログラムを格納したROMと、プログラムを実行する際に動作プログラムをロードするRAMとを備えているので、動作プログラムのアクセスが早くできる。
【0107】
請求項6の発明では、請求項5記載の発明において、上記RAMがSRAMであるので、低消費で、しかもメモリへのアクセスが直接アドレス指定できるので、高速でのアクセスが可能となる。
【0108】
請求項7の発明では、請求項5又は6の発明において、上記ROMがフラッシュメモリであるので、動作プログラムのバージョンアップが容易にできる。
【0109】
請求項8の発明では、請求項7の発明において、上記フラッシュメモリには圧縮した動作プログラムを格納し、動作プロラムの実行時に、上記RAMに展開させるので、動作プログラム記憶用のメモリサイズを小さくし、また動作プログラムのバージョンアップが可能で、その上データの読み出しを防ぐことができ、装置のセキュリティが向上する。
【0110】
請求項9の発明は、請求項1乃至8の何れかの発明において、上記親機に、システムの動作に必要な設定情報を保持する機能を有するので、子機側に設定するための構成を必要とせず、構成を簡単にすることが可能となる。
【0111】
請求項10の発明では、請求項1乃至9の何れかの発明において、上記子機に、当該子機の状態や当該子機の周囲の外的状態を検知するセンサを備え、該センサの検知情報を上記親機に無線信号で送信するので、子機の状況を親機側で把握してその内容に応じた制御が可能となる。
【0112】
請求項11の発明では、請求項10の発明において、上記親機は上記子機のセンサの検知情報に基づき、当該子機を制御するので、設置状態に応じた動作を子機にさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1のシステム構成図である。
【図2】同上に用いるリモコンで制御される照明器具の回路構成図である。
【図3】同上に用いる無線回路を備えた照明器具の回路構成図である。
【図4】同上に用いるコントローラの回路構成図である。
【図5】同上に用いるリモコンの回路構成図である。
【図6】本発明の実施形態2の説明用の無線回路の一例の回路構成図である。
【図7】同上の無線回路に用いるPLL回路の構成図である。
【図8】同上に用いる発振子の発振周波数と温度との特性説明図である。
【図9】発振子の発振周波数と温度との特性説明図である。
【符号の説明】
1 コントローラ
2 リモコン
3 照明器具
4 照明器具
5 照明器具
6,60 ネット端末
N ネットワーク
H ハブ
X 無線信号
Y 赤外線信号
Claims (11)
- ネットワークに接続した端末と、ネットワークを介して端末と接続され端末との間で情報の授受を行うとともに端末からの情報に基づいて制御情報を電波による無線信号で送信する親機と、該親機との間で電波による無線信号によって情報の授受を行い上記制御情報の受信があると照明負荷を制御する子機とを備え、
上記親機と上記子機との間の無線信号による通信環境に対応して、無線信号の送信を制御する機能を上記親機若しくは上記子機に備えていることを特徴とする照明制御システム。 - 上記親機に、上記子機から送信される無線信号の送信周波数を検出して、この検出した送信周波数と正常な送信周波数とのずれを求め、求めたずれに対応して送信周波数の変更指示の情報を当該子機に無線信号で送信する機能を備え、上記子機に、受信した変更指示の情報に基づいて送信周波数を制御する機能を備えていることを特徴とする請求項1記載の照明制御システム。
- 上記親機に、上記子機が設置されている環境状態を検出する機能を備えるとともに、検出された環境状態から当該子機からの無線信号の送信周波数のずれを求め、求めたずれに対応して送信周波数の変更指示の情報を当該子機に無線信号で送信する機能を備え、上記子機に、受信した変更指示の情報に基づいて送信周波数を制御する機能を備えていることを特徴とする請求項1記載の照明制御システム。
- 上記子機に、上記親機から送信された無線信号の受信強度を検出する機能と、検出された受信強度の情報を親機へ無線信号で送信する機能とを備え、
上記親機に、上記子機から送信されくる受信強度の情報に基づいて上記親機から上記子機へ情報を送信する際の、当該情報の送信回数を決定する機能を備えていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか記載の照明制御システム。 - 上記親機に、CPUと、上記機能を実現するための動作プログラムを格納したROMと、プログラムを実行する際に動作プログラムをロードするRAMとを備えていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか記載の照明制御システム。
- 上記RAMがSRAMであることを特徴とする請求項5記載の照明制御システム。
- 上記ROMがフラッシュメモリであることを特徴とする請求項5又は6記載の照明制御システム。
- 上記フラッシュメモリには圧縮した動作プログラムを格納し、動作プロラムの実行時に、上記RAMに展開させることを特徴とする請求項7記載の照明制御システム。
- 上記親機に、システムの動作に必要な設定情報を保持する機能を有することを特徴とする請求項1乃至8の何れか記載の照明制御システム。
- 上記子機に、当該子機の状態や当該子機の周囲の外的状態を検知するセンサを備え、該センサの検知情報を上記親機に無線信号で送信することを特徴とする請求項1乃至9の何れか記載の照明制御システム。
- 上記親機は上記子機のセンサの検知情報に基づき、当該子機を制御することを特徴とする請求項10記載の照明制御システム。
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