JP2005135640A - 照明用通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】照明子機の台数が多い場合でも照明親機と照明子機との間の通信によって生じる通信占有時間を短くした照明用通信システムを提供する。
【解決手段】照明親機Ａは、照明エリアＲ０内の全ての照明子機Ｂ１１…と中継器Ｃ１…とに第１の周波数で送信信号を送信する。この送信信号を受信した照明子機Ｂ１１…は、送信信号の内容に応じて照明負荷を制御するとともに、少なくとも隣接する小エリアＲ１…内の無線通信で用いられる周波数及び第１の周波数とそれぞれ異なる第２の周波数で、同じ小エリアの中継器Ｃ１…へ返信信号を返信する。そして各中継器Ｃ１…は、送信信号の送信対象である全ての照明子機Ｂ１１…から返信信号を受信すると、返信信号の受信完了を示す返信完了信号を照明親機Ａに対して第１の周波数で返信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、それぞれ照明負荷の点灯状態を制御する複数台の照明子機と、各照明子機の動作を制御する照明親機との間で無線通信により通信を行う照明用通信システムに関するものである。

従来より、照明負荷の制御に関わる送信信号を無線信号により送信する照明親機と、送信信号を受信しこの送信信号に従って照明負荷を制御し、且つ、送信信号に対する返信信号を無線信号により照明親機へ返送する複数台の照明子機とを照明エリア内に配置し、照明親機と複数台の照明子機との間で無線通信により通信を行う照明用通信システムが提供されている。

このような照明親機と照明子機とで構成される照明用通信システムでは、広いエリアに多数の照明子機を設置して使用する場合、通信距離、信号の衝突、通信占有時間といった問題が発生する。

これらの問題の内、通信距離に関しては、一般に、照明親機と照明子機との間の無線通信を中継する中継器を設けることで解決を図っている。例えば通信距離が長くなったために、照明子機と照明親機との間の通信が成功したり、失敗したりというように通信が不安定な状況になれば、照明親機から照明子機へ制御コマンドを送信する場合は、中継器にも同時に制御コマンドを送信しておき、コマンド送信後、ある一定時間内に照明子機から照明親機への返信コマンドが返信されなければ、中継器が照明親機の送信した制御コマンドを照明子機に対して再送するというものである。また通信距離が長すぎて、両者の間で全く通信ができない場合は、照明親機が中継器にコマンドを送信し、中継器が照明親機からのコマンドを照明子機へ転送するといった方法でコマンドの伝送が行われている（例えば特許文献１参照）。

また１つの照明エリアを複数の小エリアに分割し、照明親機から特定の小エリアに配置されている照明子機に対してコマンドを送信し、照明子機をエリア毎に制御することも行われるが、この場合は信号の衝突が問題になるため、隣接する小エリアに配置された照明子機に妨害を与えないように（つまり、各小エリア間で信号が衝突しないように）、各々の小エリア毎に使用する周波数を切り替えてコマンドを送信している（例えば特許文献２参照）。
特表２０００−５０４８９９号公報 特開２００２−１７１２１５号公報

上述した後者の照明用通信システムにおいて、照明子機が使用する周波数を各小エリア毎に切り替える方法としては、照明子機でコマンドを受信する毎に、受信待機状態で待ち受ける信号の周波数を複数の周波数の中で順番に切り替えていくという方法があるが、この方法ではコマンドを受信するまでに時間がかかったり、コマンドの取りこぼしが発生するなど通信が不確実になる場合があり、そのためにコマンドを再送する必要が生じて、結果的に通信に時間がかかるという問題があった。

またこのような照明用通信システムとしては、例えばホテルの宴会場のように間仕切り壁で内部が複数に仕切られるような部屋に照明親機と複数台の照明子機とを設置し、これら照明親機と照明子機との間で無線通信を行って照明子機の動作を制御するシステムもあった。ここで、間仕切り壁を取り払って部屋全体を１つのエリアとして使用する場合、照明親機から全ての照明子機にコマンドを送信して、全照明子機を一括して制御し、部屋を間仕切り壁で複数の小エリアに仕切って使用する場合は、照明親機から各小エリアの照明子機に対して小エリア毎にコマンドを送信して、各照明子機を各々の小エリア毎に制御するのであるが、広大なエリアに多数の照明子機を設置して使用する場合、通信占有時間の問題が顕著になる。通信占有時間とは、照明親機が１乃至複数台の照明子機に１つの制御コマンドを送信してから、制御コマンドを受信した照明子機で制御コマンドに対する処理が行われるとともに、制御コマンドを受信した全ての照明子機から返信コマンドを受信するまでの時間を示している。例えば図１３（ａ）に示すように宴会場のような大きな部屋１に百台の照明子機Ｂ１〜Ｂ１００を設置し、部屋１の全体を１つのエリアＲ０として、照明親機Ａから全ての照明子機Ｂ１〜Ｂ１００にブロードキャスト通信により制御コマンドを送信する場合の通信手順を図１３（ｂ）に基づいて説明する。先ず照明親機Ａから全ての照明子機Ｂ１〜Ｂ１００に対してブロードキャスト通信により制御コマンドを送信すると（同図（ｂ）中のａ１）、各々の照明子機Ｂ１〜Ｂ１００では受信した制御コマンドに対する処理を行うとともに、返送タイミングにしたがって制御親機Ａに返信コマンドを順番に返送する（ａ２，ａ３…ａ１０１）。このとき照明親機Ａには、制御コマンドを送信した全ての照明子機Ｂ１〜Ｂ１００から百台分の返信コマンドが返送されるので、照明子機Ｂ１…と照明親機Ａとの間の通信が完了するまでにはかなりの時間が必要になる。例えば１つの返信コマンド（フレーム）を２５０ｍＳとした場合は、２５０（ｍＳ）×１０１＝２５２５０（ｍＳ）の時間がかかることになり、この期間中（通信占有時間）は通信に使用している周波数帯域が占有されることになって、同じ通信システムで別のコマンドを送信することができなくなる。すなわち、照明子機Ｂ１…の台数が増えると、通信占有時間が長くなって、通信に支障をきたすという問題があった。

また、図１４に示すように部屋１を間仕切り壁２，２で３つの小エリアＲ１〜Ｒ３に仕切り、各々の小エリアＲ１〜Ｒ３毎に照明子機Ｂ１〜Ｂ１００を制御する場合に、各小エリアＲ１〜Ｒ３に設置された照明子機Ｂ１〜Ｂ１００と照明親機Ａとの間で同一の周波数を用いて無線通信を行うと、照明親機Ａから小エリアＲ１内の照明子機Ｂ１…に対して送信された制御コマンドを、別の小エリアＲ２，Ｒ３の照明子機が受信してしまい、所望の制御が行われなくなるため、通常は各々の小エリアＲ１〜Ｒ３毎に使用する周波数を切り替えて通信を行っている。ここで、各々の照明子機Ｂ１…が使用する周波数の切り替えは、各照明子機Ｂ１…に設けた周波数切替スイッチをユーザが操作して行っているが、照明子機Ｂ１…の台数が多い場合は周波数の設定作業が非常に面倒になり、使い勝手が悪くなるという問題があった。また、１つの部屋１を複数の小エリアＲ１〜Ｒ３に分割するのではなく、図１５に示すように建物１’内の各階（１Ｆ，２Ｆ，３Ｆ）をそれぞれ小エリアＲ１，Ｒ２，Ｒ３として、各小エリアＲ１，Ｒ２，Ｒ３にそれぞれ複数台の照明子機Ｂ１１〜Ｂ１ｎ，Ｂ２１〜Ｂ２ｎ，Ｂ３１〜Ｂ３ｎを配置し、照明親機Ａが建物全体の照明子機Ｂ１１…を一括制御する場合と、各階の照明子機Ｂ１１…を小エリアＲ１…毎に制御する場合にも上述と同様の問題が発生する。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、照明子機の台数が多い場合でも照明親機と照明子機との間の通信によって生じる通信占有時間を短くした照明用通信システムを提供することにある。さらに請求項５及び６の発明の目的とするところは、上記の目的に加えて、照明エリアに設置された複数台の照明負荷を一括制御する場合でも、照明エリアを分割した小エリア毎に照明負荷を制御する場合でも信号衝突が発生しないように各照明子機の使用する周波数の設定を容易に行える照明用通信システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、照明負荷の制御に関わる送信信号を無線信号により送信する照明親機と、送信信号を受信しこの送信信号に従って照明負荷を制御し、且つ、送信信号に対する返信信号を無線信号により送信する複数台の照明子機とを照明エリア内に配置するとともに、照明エリアを複数の小エリアに分割して、各々の小エリアに当該小エリア内の照明子機と照明親機との間の無線通信を中継する中継器を配置した照明用通信システムにおいて、照明親機は、照明子機および中継器に対して第１の周波数で送信信号を送信し、この送信信号を受信した照明子機は、少なくとも隣接する小エリア内の照明子機と中継器との間の無線通信に用いる周波数及び第１の周波数とそれぞれ異なる第２の周波数で中継器に対して返信信号を返信し、各中継器は、送信信号の送信対象である全ての照明子機から返信信号を受信すると、返信信号の受信完了を示す返信完了信号を照明親機に対して第１の周波数で返信することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、照明子機及び中継器は、無線信号の送受信を行う通信部と、通信部が無線信号の送受信に使用する周波数を第１又は第２の周波数の何れかに切り替える周波数切替部とをそれぞれ具備し、受信待機状態において周波数切替部は、第１の周波数で信号を待ち受ける期間と、第２の周波数で信号を待ち受ける期間とを所定の時間間隔で交互に設けたことを特徴とする。ここでいう所定の時間間隔とはごく短い時間間隔であって、第１の周波数で信号を待ち受ける状態と、第２の周波数で信号を待ち受ける状態とを短時間で交互に繰り返すことによって、第１の周波数又は第２の周波数で送信された信号を確実に受信できるようにしている。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、照明子機及び中継器は、無線信号の送受信を行う通信部と、通信部が無線信号の送受信に使用する周波数を第１又は第２の周波数の何れかに切り替える周波数切替部とをそれぞれ具備し、周波数切替部は、通信部が無線信号の送信処理又は受信処理の何れかの処理を行うと、所定の通信手順に従って次に送信されてくる信号の周波数に受信する信号の周波数を切り替えることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、照明子機及び中継器は、無線信号の送受信を行う通信部と、通信部が無線信号の送受信に使用する周波数を第１又は第２の周波数の何れかに切り替える周波数切替部とをそれぞれ具備し、周波数切替部は、通信部が受信した無線信号の内容に基づいて、送信周波数を返送信号の返送先に対応した周波数に切り替えることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１の発明において、照明子機及び中継器に、少なくとも隣接する小エリア内で信号の衝突が生じないように第２の周波数の値を設定する周波数設定部を設けたことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１の発明において、照明親機に、照明親機、照明子機、又は中継器の何れかで無線信号の受信状態が異常になると、第２の周波数の値を再設定する手段を設けたことを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明では、照明親機から送信信号を各小エリアに配置された照明子機に対して送信し、全ての照明子機を一括して制御する場合、各照明子機は受信した送信信号に従って動作するとともに、送信信号に対する返信信号を隣接する小エリア内の通信に用いられる周波数や第１の周波数とはそれぞれ異なる第２の周波数で中継器に返信しており、各小エリアの中継器は、送信信号の送信対象である全ての照明子機から返信信号を受信すると、返信完了信号を照明親機に対して第１の周波数で返信しているので、各々の小エリア毎に照明子機から中継器に対して返信信号を第２の周波数で返信させることで、照明子機から返信される返信信号を各小エリア毎に並列的に処理することができ、全ての照明子機から照明親機に対して返信信号を送信させる場合に比べて通信占有時間が短縮するという効果がある。

請求項２の発明では、周波数切替部が、第１の周波数で信号を待ち受ける期間と、第２の周波数で信号を待ち受ける期間とを所定の時間間隔で交互に設けているので、第１の周波数の信号を受信待ちする待機状態と、第２の周波数の信号を受信待ちする待機状態とを交互に設定して、第１の周波数の信号、又は、第２の周波数の信号の何れが送信されてきても、確実に信号を受信できるようにしている。またユーザが周波数を切り替える手間が要らないので、使い勝手が向上するという効果もある。

請求項３の発明では、照明子機或いは中継器では送信処理又は受信処理の何れかの処理を行うと、所定の通信手順に従って次に送信されてくる信号が第１の周波数の信号か、第２の周波数の信号かを予測できるので、その予測に応じて待ち受ける信号の周波数を切り替えることで、確実に信号を受信することができる。例えば照明親機が照明子機に送信信号を送信した場合、照明子機は中継器に返信信号を返信した後は中継器との通信が可能なように第２の周波数の受信状態で待機し、中継器が照明親機に返信完了信号を送信した後は照明親機との通信が可能なように第１の周波数の受信状態で待機することで、信号を確実に受信でき、且つユーザが周波数を切り替える手間が要らないので、使い勝手が向上するという効果もある。

請求項４の発明では、通信部が受信した無線信号の内容に応じて周波数切替部が送信周波数を切り替えることで、返送信号の返送先を切り替えることができ、通信に要する時間を更に短くして、通信占有時間を短縮でき、また周波数を切り替える手間が不要なので、使い勝手を更に向上させることができる。

請求項５の発明では、周波数設定部が、少なくとも隣接する小エリア内で信号の衝突が生じないように第２の周波数の値を設定しているので、信号の衝突が発生して通信が行えなくなるのを防止でき、また第２の周波数を手動で設定する手間が省け、使い勝手が向上する。

請求項６の発明では、照明親機、照明子機、又は中継器の何れかで無線信号の受信状態が異常になると、第２の周波数の値を再設定する手段を設けているので、第２の周波数を再設定することによって、照明親機と照明子機と中継器との間の通信を確実に行わせることができ、無線信号の受信に失敗した際に無線信号を再送するような通信システムでは再送の回数を減らすことで通信占有時間を短縮することができる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１〜図８に基づいて説明する。図１は本システムの概略構成図であり、このシステムは、照明負荷の制御に関わる送信信号を無線信号により送信する照明親機Ａと、送信信号を受信しこの送信信号に従って照明負荷を制御するとともに、送信信号に対する返信信号を無線信号により返信する複数台の照明子機Ｂ１１…とを照明エリアＲ０内に配置し、この照明エリアＲ０を複数のエリア（小エリア）Ｒ１〜Ｒ３に分割して、各々のエリアＲ１，Ｒ２，Ｒ３にエリア内の照明子機Ｂ１１〜Ｂ１ｎ，Ｂ２１〜Ｂ２ｎ，Ｂ３１〜Ｂ３ｎと照明親機Ａとの間の無線通信をそれぞれ中継する中継器Ｃ１〜Ｃ３を配置して構成される。

照明親機Ａは、図２（ａ）に示すように制御部１０と、通信部１１と、操作部１２と、コマンド作成部１３と、周波数設定部１４と、表示部１５と、ブザー出力部１６と、記憶部１７と、電源部１８とを主要な構成として備える。制御部１０は例えばマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと言う）からなり、制御コマンドの送信処理や返信信号の受信処理などを含め照明親機Ａ全体の制御に関わる処理を行う。通信部１１は例えば特定小電力無線用のＲＦモジュールなどで構成され、照明子機Ｂ１１…或いは中継器Ｃ１…との間で無線信号により通信を行うものである。操作部１２は例えばプッシュスイッチやスライドスイッチなどのスイッチで構成されて、照明子機Ｂ１１…に対して制御コマンドを送信する際（例えば照明子機Ｂ１１…の点灯状態を変更する際）に操作されるものである。コマンド作成部１３はＣＰＵの演算機能によって実現され、操作部１２の操作に応じて照明子機Ｂ１１…に送信するコマンドを作成する。周波数設定部１４は照明親機Ａと照明子機Ｂ１１…と中継器Ｃ１…で通信に用いる周波数を設定するためのものであり、周波数の設定は送信コマンドで行っても良いし、スライドスイッチを設けて選択するようにしても良い。表示部１５は例えばＬＥＤや液晶モジュールなどで構成され、動作状態や周波数の設定状態を表示するようになっている。記憶部１７は例えばＥＥＰＲＯＭなどの電気的に書き換え可能な不揮発性メモリで構成され、無線通信に用いる周波数の設定値などを記憶する。

ここで、照明親機Ａにおいて操作部１２が操作されると、制御部１０が、操作部１２からの操作入力に応じて、コマンド作成部１３により操作部１２の操作に応じた制御コマンドを作成させるとともに、作成した制御コマンドを通信部１１から第１の周波数で送信させる。なお、操作部１２の代わりにＰＤＡなどの携帯端末を照明親機Ａに接続して、携帯端末により入力された制御コマンドを通信部１１から送信させるようにしても良い。また制御部１０は、操作部１２による操作時や、通信部１１による送受信の際や、異常の発生時にブザー出力部１６を用いてブザー音を出力させるようにしても良い。

次に中継器Ｃ１〜Ｃ３の構成をエリアＲ１に設置された中継器Ｃ１を例にして説明する。尚、他の中継器Ｃ２…も中継器Ｃ１と同様の構成を有しているので、その説明は省略する。中継器Ｃ１は、図２（ｂ）に示すように制御部４０と、通信部４１と、操作部４２と、コマンド作成部４３と、周波数切替部４４と、カウンタ部４５と、表示部４６と、ブザー出力部４７と、記憶部４８と、電源部４９とを主要な構成として備える。制御部４０は例えばマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）からなり、制御コマンドや返信コマンドの送信処理又は受信処理などを含め、中継器Ｃ１全体の制御に関わる処理を行う。通信部４１は例えば特定小電力無線用のＲＦモジュールなどで構成され、照明親機Ａ又は照明子機Ｂ１１…との間で無線信号により通信を行うものである。操作部４２は例えばプッシュスイッチやスライドスイッチなどのスイッチで構成されて、照明子機Ｂ１１…に対して制御コマンドを送信する際（つまり照明子機Ｂ１１…の点灯状態を変更する際）に操作されるものである。なお操作部４２により後述する第１及び第２の周波数を設定するようにしても良い。コマンド作成部４３はＣＰＵの演算機能によって実現され、照明親機Ａ又は照明子機Ｂ１１…に送信するコマンドを作成する。周波数切替部４４は、通信部４１が受信したコマンドの内容や時間などの切替条件が成立すると、受信待機状態において待ち受けする信号の周波数を予め設定された第１及び第２の周波数の何れかに切り替えるものである。表示部４６は例えばＬＥＤや液晶モジュールなどで構成され、動作状態や周波数の設定状態を表示するようになっている。記憶部４８は例えばＥＥＰＲＯＭなどの電気的に書き換え可能な不揮発性メモリで構成され、無線通信に用いる第１及び第２の周波数の設定値などを記憶する。またブザー出力部４７は、周波数などの設定時やコマンドの受信時に鳴動してブザー音で報知するものであり、異常発生時に鳴動して警報を発するようにしても良い。

次に照明子機Ｂ１１…，Ｂ２１…，Ｂ３１…の構成をエリアＲ１に設置された照明子機Ｂ１１を例にして説明する。尚、他の照明子機も照明子機Ｂ１１と同様の構成を有しているので、その説明は省略する。照明子機Ｂ１１は、図２（ｃ）に示すように制御部２０と、通信部２１と、操作部２２と、コマンド作成部２３と、周波数切替部２４と、カウンタ部２５と、検知部２６と、表示部２７と、ブザー出力部２８と、記憶部２９と、電源部３０と、照明負荷３１とを主要な構成として備える。制御部２０は例えばマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）からなり、制御コマンドや返信コマンドの送信処理又は受信処理などの処理を含め、照明子機Ｂ１１全体の制御に関わる処理を行う。通信部２１は例えば特定小電力無線用のＲＦモジュールなどで構成され、照明親機Ａ又は中継器Ｃ１との間で無線信号により通信を行うとともに、照明負荷３１との間で無線信号により通信を行うものである。操作部２２は例えばプッシュスイッチやスライドスイッチなどのスイッチで構成されて、照明子機Ｂ１１の各種の設定や照明親機Ａへの登録のための操作を行うものである。なお操作部２２により後述する第１及び第２の周波数を設定するようにしても良い。コマンド作成部２３はＣＰＵの演算機能によって実現され、照明親機Ａ又は中継器Ｃ１に送信するコマンドを作成する。周波数切替部２４は、通信部２１が受信したコマンドの内容や時間などの切替条件が成立すると、受信待機状態において待ち受けする信号の周波数を予め設定された第１及び第２の周波数の何れかに切り替えるものである。検知部２６は例えば人体が放射する熱線を検知することによって人の存否を検出する焦電素子を用いた人体検知センサや、ＣｄＳ或いはフォトダイードなどの明るさセンサからなり、これらのセンサの検知結果をもとに、例えば周囲が所定の基準照度よりも暗い状態で人を検知すると照明負荷３１を点灯させるというように制御部２０が照明負荷３１の点灯状態を制御しても良い。また表示部２７は例えばＬＥＤや液晶モジュールなどで構成され、動作状態や周波数の設定状態を表示するようになっている。記憶部２９は例えばＥＥＰＲＯＭなどの電気的に書き換え可能な不揮発性メモリで構成され、無線通信に用いる第１及び第２の周波数の設定値などを記憶する。またブザー出力部２８は、周波数などの設定時やコマンドの受信時に鳴動してブザー音で報知するものであり、異常発生時に鳴動して警報を発するようにしても良い。

また照明負荷３１は、例えば特定小電力無線用のＲＦモジュールなどで構成され、通信部２１との間で無線信号により通信を行う通信部３２と、例えばマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）からなり、通信部３２が受信した制御コマンドの内容に応じてランプ３５の点灯状態を制御するための制御信号を生成する制御部３３と、制御部３３から入力される制御信号に応じて、白熱灯や蛍光灯などのランプ３５の点灯状態を制御する点灯制御回路部３４と、各部に電源を供給する電源部３６とで構成される。なお照明子機Ｂ１１…は、照明負荷３１を別体とし、照明負荷３１に無線信号で制御信号を送信することによって照明負荷３１の動作を制御しているが、照明負荷３１を照明子機Ｂ１１…と一体にした構成でも良く、また通信部２１と通信部３２との間の通信を有線で行っても良い。

ここで、照明親機Ａの通信部１１は第１の周波数ｆ０でコマンドの送受信を行っており、照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…の通信部２１，４１は第１の周波数ｆ０を用いて照明親機Ａとの間で通信を行うとともに、各々のエリアＲ１〜Ｒ３内では隣接するエリア内の通信に用いられる周波数および第１の周波数ｆ０とは異なる第２の周波数で通信を行っている。表１は照明親機Ａと各エリアＲ１〜Ｒ３の照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…がそれぞれ使用する周波数を示しており、エリアＲ１内の照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１は第１の周波数ｆ０と第２の周波数ｆ１とを切り替えて使用し、エリアＲ２内の照明子機Ｂ２１…及び中継器Ｃ２は第１の周波数ｆ０と第２の周波数ｆ２とを切り替えて使用し、エリアＲ３内の照明子機Ｂ３１…及び中継器Ｃ３は第１の周波数ｆ０と第２の周波数ｆ３とを切り替えて使用している。

次に照明親機Ａから照明エリアＲ０内の全ての照明子機Ｂ１１…に対して制御コマンドを送信する際の通信手順について図３及び図４を参照して説明する。尚、図４（ａ）（ｂ）（ｄ）は照明親機Ａ、中継器Ｃ１、照明子機Ｂ１１でそれぞれ送受信されるコマンドのタイムチャート、同図（ｃ）（ｅ）は中継器Ｃ１及び照明子機Ｂ１１の受信周波数の状態を示すタイムチャートである。また、図４中で枠内にハッチングを施したコマンドは受信コマンド、枠内にハッチングを施していないコマンドは送信コマンドを示し、他のフローチャートでも同様の表示を行っている。

先ず照明親機Ａにおいてコマンド作成部１３が操作部１２の操作に応じて「点灯」「消灯」「調光率ｘ％」といった照明子機Ｂ１１…を制御するための制御コマンドＣＡを作成すると、制御部１０はこのコマンドＣＡを通信部１１から第１の周波数ｆ０で送信させ（図３のｂ１）、送信されたコマンドＣＡは複数の照明子機Ｂ１１…の通信部２１で受信されると同時に、各エリアＲ１…毎に設けられた中継器Ｃ１…の通信部４１によっても受信される。照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…の記憶部２９，４８には通信に用いる周波数（所有周波数）として２種類の周波数が設定されており、受信待機状態において周波数切替部２４，４４は、通信部２１，４１が第１の周波数ｆ０で信号を待ち受ける期間Ｔ１と、第２の周波数ｆ１〜ｆ３で信号を待ち受ける期間Ｔ２とを所定の時間間隔で交互に設けている。ここに、所定の時間間隔とはごく短い時間間隔であって、第１の周波数ｆ０で信号を待ち受ける状態と、第２の周波数ｆ１〜ｆ３で信号を待ち受ける状態とを短時間で交互に繰り返すことによって、第１の周波数ｆ０の信号、又は、第２の周波数ｆ１〜ｆ３の信号がどのタイミングで送信されても確実に信号を受信できるようにし、受信待機状態において受信対象の周波数のコマンドが入力されると、コマンドの受信が完了するまでその周波数の受信状態を継続するようになっている。

そして制御用のコマンドＣＡを受信した照明子機Ｂ１１…では、受信したコマンドＣＡの制御内容を通信部２１から対応する照明負荷３１に送信して、照明負荷３１にコマンドＣＡの制御内容に応じた動作を行わせると共に、コマンド作成部２３がコマンドＣＡに対する返信コマンドＣＢを作成し、このコマンドＣＢを制御部２０が通信部２１から同じエリアＲ１…内の中継器Ｃ１…へ第２の周波数ｆ１…で返信させている（図３のｂ２）。なお、各エリアＲ１…内の照明子機Ｂ１１…は予め設定された順番で中継器Ｃ１…に返信用のコマンドＣＢを返信しているので、中継器Ｃ１…に返信信号を送信する際に信号の衝突がおこらないようになっている。返信の順番は例えば照明子機Ｂ１…に割り当てたアドレス順でも良いし、照明親機Ａや中継器Ｃ１…によって返信の順番を設定しても良い。

ここで、各エリアＲ１…に配置された中継器Ｃ１…の通信部４１は、同じエリア内の照明子機Ｂ１１…から第２の周波数ｆ１…で送信されてくる返信信号を順番に受信する。各中継器Ｃ１…の制御部４０は、通信部４１が照明親機Ａから送信されたコマンドＣＡを受信した時点で、このコマンドＣＡがどの照明子機Ｂ１１…に向けて送信されたものかを判別しており、周波数切替部４４により送信対象の全ての照明子機Ｂ１…から返信信号が返信される時間だけ第２の周波数ｆ１…の信号を待ち受ける状態に切り替えて受信待機する。そして、各中継器Ｃ１…では、通信部４１がコマンドＣＡの送信対象である全ての照明子機Ｂ１…から返信用のコマンドＣＢを受信すると、制御部４０が、通信部４１から照明親機Ａへ返信完了コマンドＣＣを第１の周波数ｆ０で送信させる（図３のｂ３〜ｂ５）。また、返信完了コマンドＣＣの返送後は、周波数切替部４４が、再び第１の周波数ｆ０で信号を待ち受ける期間Ｔ１と、第２の周波数ｆ１〜ｆ３で信号を待ち受ける期間Ｔ２とを一定の時間間隔で交互に切り替えて受信待機している。尚、照明エリアＲ０内には中継器Ｃ１…が複数台存在するので、コマンドの衝突が生じないようなタイミングで各中継器Ｃ１…から照明親機Ａへ返信完了コマンドが返信されるようになっている。

ところで、各エリアＲ１…の中継器Ｃ１…では、制御コマンドＣＡを受信した全ての照明子機Ｂ１１…から返信コマンドＣＢを受信すると、返信完了コマンドＣＣを照明親機Ａに送信しているのであるが、図５及び図６に示すように、制御コマンドＣＡを受信した照明子機Ｂ１…から返信コマンドＣＢを受信する度に（図５のｃ２）、返信コマンドＣＢを送信した照明子機Ｂ１…に対して、返信コマンドＣＢを受信したことを確認するための確認用のコマンドＣＤを送信するようにしても良く（図５のｃ３）、また制御コマンドＣＡが送信されたはずの照明子機（例えば照明子機Ｂ１３）から一定時間内に返信コマンドＣＢが送られてこない場合は、その照明子機Ｂ１３に対して中継器Ｃ１からコマンドＣＡを再送しても良く（図６（ｂ）（ｅ）参照）、送信対象の全ての照明子機Ｂ１１…に対して確実にコマンドＡを伝送することができる。尚、照明親機Ａから返信コマンドＣＢを返さない照明子機Ｂ１１…に対してコマンドＣＡを再送するようにしても良く、コマンドＣＡの伝送を確実に行うことができる。

このように、本実施形態では照明親機Ａから複数のエリアＲ１…の照明子機Ｂ１１…に対して制御コマンドＣＡを第１の周波数ｆ０で送信して、複数の照明子機Ｂ１１…の動作を制御する場合、各照明子機Ｂ１１…は受信した制御コマンドＣＡに従って動作するとともに、制御コマンドＣＡに対する返信コマンドＣＢを第１の周波数ｆ０や隣接するエリア内の通信に用いられる周波数とはそれぞれ異なる第２の周波数ｆ１…で中継器Ｃ１…に返信しており、各エリアＲ１…の中継器Ｃ１…は、同じエリア内で制御コマンドＣＡを受け取った全ての照明子機Ｂ１１…から返信コマンドＣＢを受信すると、返信完了コマンドＣＣを照明親機Ａに対して第１の周波数ｆ０で返信している。而して、各々のエリアＲ１…毎に照明子機Ｂ１１…から中継器Ｃ１…へ返信コマンドＣＢを第２の周波数で返信させることで、照明子機Ｂ１１…から返信される返信コマンドＣＢを各エリアＲ１…毎に並列的に処理することができ、全ての照明子機Ｂ１１…から照明親機Ａに対して返信コマンドＣＢを返送させる場合に比べて通信占有時間を短縮することができる。従来の通信システムのように通信占有時間が長い場合はその間に他の通信制御が行えないという制御上の不具合があるが、通信占有時間を短くすることで、その分リアルタイムに制御を行うことができ、使い勝手が向上する。また通信占有時間を短くすることで、コマンドＣＡを受信できなかった照明子機Ｂ１１…に対しても、コマンドＣＡの再送を早めに行うことができる。なお、本システムでは部屋１が間仕切り壁２で仕切られていない場合は、照明親機Ａから部屋１内の全ての照明子機Ｂ１１…に対して制御用のコマンドや、時刻或いは照明負荷３１の状態を返送させるコマンドなど全てのコマンドを送信することが可能となり、また部屋１が間仕切り壁２で仕切られている場合は、中継器Ｃ１…から制御コマンドを送信させるとともに、照明親機Ａからは制御コマンド以外のコマンドを送信するものとし、このようなコマンドの仕分けを行うことで使い勝手がさらに向上する。

次に、各エリアＲ１…に配置した照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…がエリア内の通信に用いる第２の周波数の設定手順について図７及び図８を参照して説明する。

本システムでは、第２の周波数を設定するための周波数設定モードを設けており、照明親機Ａにおいて、操作部１２を用いて第２の周波数の設定動作を行わせるための操作を行うと、制御部１０が、操作部１２の操作に応じて周波数設定モード１を開始させるコマンドをコマンド作成部１３に作成させる。ここに周波数設定モード１とは、エリアＲ１に配置された照明子機Ｂ１１〜Ｂ１ｎの代表である照明子機Ｂ１ｎと、エリアＲ２に配置された照明子機Ｂ２１〜Ｂ２ｎの代表である照明子機Ｂ２ｍとからそれぞれ所定の周波数の信号を送信させて、信号の受信状態からエリアＲ２で使用される第２の周波数を決定するモードのことを言い、制御部１０は、コマンド作成部１３で作成されたコマンドＣＥを、通信部１１からエリアＲ１の照明子機Ｂ１ｎ及び中継器Ｃ１とエリアＲ２の照明子機Ｂ２ｍ及び中継器Ｃ２とに第１の周波数ｆ０で送信させ、照明子機Ｂ１ｎ，Ｂ２ｍ及び中継器Ｃ１，Ｃ２を周波数設定モード１で動作させる。なお、照明親機Ａから送信先の照明子機Ｂ１ｎ，Ｂ２ｍ及び中継器Ｃ１，Ｃ２を指定してコマンドを送信する際は、照明子機Ｂ１ｎ，Ｂ２ｍ及び中継器Ｃ１，Ｃ２に予め割り当てられたアドレスをコマンドに付加して信号を送信すれば良く、照明子機Ｂ１ｎ，Ｂ２ｍ及び中継器Ｃ１，Ｃ２では受信した信号に含まれるアドレスと自己のアドレスが一致したときに、そのコマンドを受け取るようになっている。また、第１の周波数ｆ０は基本周波数として照明親機Ａ、照明子機Ｂ１…及び中継器Ｃ１…に予め設定されているものとする。

照明子機Ｂ１ｎ，Ｂ２ｍが周波数設定モード１で動作を開始すると、先ず照明子機Ｂ１ｎが同じエリアの中継器Ｃ１に対して予め設定された第２の周波数ｆ１（≠ｆ０）で信号を送信し続ける。一方、照明子機Ｂ２ｍには第２の周波数の候補値として第１の周波数ｆ０とは異なる周波数値が複数設定されており、照明子機Ｂ１ｎから周波数ｆ１で信号が送信される間に、周波数切替部２４が送信周波数を複数の候補値ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４に順番に切り替えながら、同じエリア内の中継器Ｃ２に対して信号を送信する。このとき中継器Ｃ２の周波数切替部４４は、照明子機Ｂ２ｍが送信周波数を切り替えるのと同時にその送信周波数に合わせて受信周波数を切り替えており、通信部４１が照明子機Ｂ１ｎから送信される信号と干渉せずに照明子機Ｂ２ｍからの信号を良好に受信できた時点で、周波数設定部としての制御部２０がこのときの周波数ｆ２を第２の周波数に決定するとともに、第２の周波数をｆ２に決定したことを報知する信号を通信部２１から照明親機Ａへ第１の周波数ｆ０で送信させる。照明親機Ａは、エリアＲ２の中継器Ｃ２から第２の周波数をｆ２に決定したという信号を受信すると、このエリアの照明子機Ｂ２ｍに現在の動作を停止させ、エリアＲ２の第２の周波数をｆ２に設定するコマンドＣＦを第１の周波数ｆ０で送信する。なお中継器Ｃ２の周波数切替部４４と照明子機Ｂ２ｍの周波数切替部２４とはそれぞれカウンタ部４３，２５が一定時間を限時する毎に受信周波数及び送信周波数の切り替えを行っており、周波数の切り替えが略同時に行われるようになっている。

このようにしてエリアＲ２の第２の周波数がｆ２に決定すると、照明親機Ａの制御部１０は、記憶部１７にエリアＲ２の第２の周波数の値を記憶させるとともに、周波数設定モード２を開始させるコマンドをコマンド作成部１３に作成させる。ここに周波数設定モード２とは、照明子機Ｂ１ｎ，Ｂ２ｍと、エリアＲ３に配置された照明子機Ｂ３１〜Ｂ３ｎの代表である照明子機Ｂ３ｍとからそれぞれ所定の周波数の信号を送信させて、信号の受信状態からエリアＲ３で使用される第２の周波数を決定するモードのことを言い、制御部１０は、コマンド作成部１３で作成されたコマンドＣＧを、エリアＲ２の照明子機Ｂ２ｍ及び中継器Ｃ２とエリアＲ３の照明子機Ｂ３ｍ及び中継器Ｃ３とに通信部１１から第１の周波数ｆ０で送信させ、照明子機Ｂ２ｍ，Ｂ３ｍ及び中継器Ｃ２，Ｃ３を周波数設定モード２で動作させる。

照明子機Ｂ２ｍ，Ｂ３ｍが周波数設定モード２で動作を開始すると、エリアＲ２の照明子機Ｂ２ｍから同じエリアの中継器Ｃ２へ先程設定された第２の周波数ｆ２で信号が送信される。またエリアＲ１の照明子機Ｂ１ｎは同じエリアの中継器Ｃ１へ第２の周波数ｆ１で信号を送信し続けている。一方、照明子機Ｂ３ｍの記憶部２９には第２の周波数の候補値として第１の周波数ｆ０とは異なる周波数値が複数設定されており、照明子機Ｂ１ｎ，Ｂ２ｍがそれぞれ周波数ｆ１，ｆ２で信号を送信し続ける間に、周波数切替部２４が送信周波数を複数の候補値ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５に順番に切り替えながら、通信部２１から同じエリアの中継器Ｃ３に対して信号を送信させる。このとき中継器Ｃ３の周波数切替部４４は、照明子機Ｂ３ｍが送信周波数を切り替えるのと同時にその送信周波数に合わせて受信周波数を切り替えており、通信部４１が照明子機Ｂ１ｎ，Ｂ２ｍから送信される信号と干渉せずに照明子機Ｂ３ｍからの信号を良好に受信できた時点で、周波数決定部としての制御部２０がこのときの周波数ｆ３を第２の周波数に決定するとともに、第２の周波数をｆ３に決定したことを報知する信号を通信部２１から照明親機Ａに対して第１の周波数ｆ０で送信させる。

以上の動作を中継器Ｃ１…の台数分（すなわち小エリアの数）だけ繰り返して行い、照明親機Ａが全ての中継器Ｃ１…から第２の周波数を設定したという信号を受け取ると、その時点で信号を送信している照明子機Ｂ１ｎ…と対応する中継器Ｃ１…とに周波数設定モードを終了するコマンドＣＨと、各々のエリアＲ１…の照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…に上述の処理で決定された第２の周波数値を設定するための設定コマンドＣＩを送信して、設定処理を終了する。

このように、各エリアＲ２，Ｒ３の代表である照明子機Ｂ２ｍ，Ｂ３ｍでは、周波数決定部としての制御部２０が少なくとも隣接するエリア内で信号の衝突が生じないように第２の周波数を設定しているので、信号の衝突が発生して通信が行えなくなるのを防止でき、また第２の周波数を手動で設定する手間が省け、使い勝手が向上する。なお、第１の周波数ｆ０と第２の周波数ｆ１…とは異なる周波数に設定され、且つ、各エリアＲ１…で使用される第２の周波数ｆ１…は互いに異なる周波数に設定されるものとする。但し本システムを適用するエリアＲ０が十分広く、例えばエリアＲ１とエリアＲ３とが十分離れていて、エリアＲ１内の照明子機Ｂ１１…から送信される信号と、エリアＲ３内の照明子機Ｂ３１…から送信される信号とが衝突する虞がないのであれば、エリアＲ１とエリアＲ３とで第２の周波数を同じ周波数値に設定しても良い。

また、以上の説明では第２の周波数を自動的に設定しているので、設定の手間を減らすことができるが、照明親機Ａ、照明子機Ｂ１１…、及び中継器Ｃ１…に周波数設定用の設定手段を設け、この設定手段を用いてユーザが手動で設定するようにしても良いし、第２の周波数の設定作業を支援するソフトウェアが組み込まれたＰＤＡなどの携帯端末を照明親機Ａに接続し、携帯端末の表示画面に表示される周波数の設定画面上で、各エリアの周波数を決め打ちで設定し、その設定値を照明親機Ａから各エリアＲ１…の照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…へ送信するようにしても良い。例えば第１の周波数が４２９．２５ＭＨｚの場合は、エリアＲ１の第２の周波数を４２９．５０ＭＨｚ、エリアＲ２の第２の周波数を４２９．７５ＭＨｚ、エリアＲ３の第２の周波数を４３０．００ＭＨｚとして、照明親機Ａから各エリアＲ１…の照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…へ送信する。

ところで、以上説明した第２の周波数の設定作業は、本システムを使用する際に一番最初に行う作業であるが、本システムを使用する間に、新たに導入された他の通信システムで使用される周波数と第２の周波数が一致するなどして周囲の環境が変化すると、第２の周波数を変更しなければならない状況が生じることがあり、その際には周波数変更モードのようなモードを設け、照明親機Ａの操作部１２を操作することによって、照明親機Ａから照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…に周波数変更モードで動作させるような信号を送出させ、上述と同様の処理を行って第２の周波数を更新すれば良い。

また例えば照明親機Ａにおいて任意の中継器Ｃ１…或いは特定の中継器Ｃ１…から一定時間内にコマンドを得ることができない場合、中継器Ｃ１…において任意の照明子機Ｂ１１…或いは特定の照明子機Ｂ１１…からコマンドを得ることができない場合、照明子機Ｂ１１…において中継器Ｃ１…或いは照明親機Ａから返信信号を得ることができない場合など、照明親機Ａ、照明子機Ｂ１１…、或いは中継器Ｃ１…からコマンドを送信しているにも関わらず、一定時間内に返信コマンドを得ることができない状態が所定回数分連続して発生するような場合に、照明親機Ａ、照明子機Ｂ１１…、或いは中継器Ｃ１…の制御部１０，２０，４０で通信が異常であると判断する。そして、照明親機Ａの制御部１０が通信異常を検出した場合は、制御部１０が周波数変更モードで動作を開始し、また照明子機Ｂ１１…或いは中継器Ｃ１…の制御部２０，４０が通信異常を検出した場合は第２の周波数の設定変更を要求する要求信号を照明親機Ａに対して送信し、この要求信号に基づいて照明親機Ａの制御部１０が周波数変更モードで動作を開始して、第２の周波数を再設定するものであり、第２の周波数を再設定することによって、照明親機Ａと照明子機Ｂ１１…と中継器Ｃ１…との間の通信を確実に行わせることができ、さらに無線信号の受信に失敗した際に無線信号を再送する場合には再送の回数を減らすことで通信占有時間を短縮できる。

なお、照明親機Ａ、照明子機Ｂ１１…、或いは中継器Ｃ１…で通信が異常であると判断した場合に、照明親機Ａ、照明子機Ｂ１１…、或いは中継器Ｃ１…で、ＬＥＤなどの表示部１５，２７，４６を点滅させたり、ブザー出力部１６，２８，４７を鳴動させるなどして異常の発生を報知し、ユーザに周波数の変更を促すようにしても良い。

（実施形態２）
本発明の実施形態２を図９に基づいて説明する。上述の実施形態１では、各エリアＲ１…の照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…が、第１の周波数ｆ０の信号を待ち受けする受信待機状態と、第２の周波数ｆ１…の信号を待ち受けする受信待機状態とを交互に切り替えて待機しているが、本実施形態ではコマンドを送信した後に第１の周波数ｆ０の信号を受信する受信状態、又は、第２の周波数ｆ１…の信号を受信する受信状態に切り替えて待機している。尚、照明用通信システムの基本構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

以下にエリアＲ１に配置された照明子機Ｂ１１及び中継器Ｃ１の動作を例に本実施形態を説明する。通常、照明子機Ｂ１１では周波数切替部２４，４４が受信周波数を第１の周波数ｆ０に切り替えて受信待機している。そして、照明子機Ｂ１１において通信部２１が照明親機Ａから第１の周波数ｆ０で送信されたコマンドＣＡを受信すると、制御部２０がコマンドＣＡの制御内容にしたがって照明負荷３１の動作を制御するとともに、周波数切替部２４により送信周波数を第２の周波数ｆ１に切り替えさせて、通信部２１から中継器Ｃ１へコマンドＣＡに対する返信コマンドＣＢを返送させる。そして、照明子機Ｂ１１の制御部２０は、返信コマンドＣＢを送信してからカウンタ部２５が一定時間をカウントするまでの間、周波数切替部２４により受信周波数を第２の周波数ｆ１に切り替えて受信待機状態とし、この一定時間の間は中継器Ｃ１からの確認コマンドＣＤしか受け付けないものとする。その後、照明子機Ｂ１１の制御部２０は、カウンタ部２５による一定時間のカウントが終了すると、周波数切替部２４により受信周波数を再び第１の周波数ｆ０に切り替えさせて受信待機する。つまり照明子機Ｂ１１の制御部２０は、中継器Ｃ１に返信コマンドＣＢを返信した後の一定時間の間だけ、周波数切替部２４により受信周波数を第２の周波数ｆ１に切り替えさせて受信待機するのである。

一方、中継器Ｃ１の制御部４０も、通常は周波数切替部４４により受信周波数を第１の周波数ｆ０に切り替えて受信待機しているのであるが、通信部４１が照明親機Ａから照明子機Ｂ１１に送信されたコマンドＣＡを受信すると、周波数切替部４４により受信周波数を第２の周波数ｆ１に切り替えて受信待機するようになっており、エリアＲ１内の全ての照明子機Ｂ１１…から返信コマンドＣＢが返送されるのに必要な時間だけ（或いは再送を行う時間を含めた時間だけ）、第２の周波数ｆ１で受信待機している状態を継続する。そして、中継器Ｃ１の制御部４０は、通信部４１が全ての照明子機Ｂ１１…から返信コマンドを受信し、通信部４１から照明親機Ａへ返信完了コマンドＣＣを第１の周波数ｆ０で返信した後は、周波数切替部４４により受信周波数を第１の周波数ｆ０に切り替えて受信待機する。つまり中継器Ｃ１の制御部４０は、照明親機Ａが照明親機Ｂ１１…にコマンドＣＡを送信してから、照明親機Ａに返信完了コマンドＣＣを返信するまでの間だけ、周波数切替部４４により受信周波数を第２の周波数ｆ１に切り替えて受信待機するようになっており、照明子機Ｂ１１…との間で通信を行っている間に照明親機Ａから通信の割込がかかったとしても、この割込を無視するようになっている。

このように、照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…の周波数切替部２４，４４は、通信部２１，４１が無線信号の送信処理又は受信処理の何れかの処理を行うと、所定の通信手順に従って次に送信されてくる信号の周波数に受信する信号の周波数を切り替えており、通信部２１，４１が無線信号を送信又は受信すると、所定の通信手順に従って次に送信されてくる信号が第１の周波数ｆ０の信号か、第２の周波数ｆ１〜ｆ３の信号かを予測できるので、その予測に応じて待ち受ける信号の周波数を切り替えることで、確実に信号を受信することができる。その結果、コマンドを取りこぼす確率が減り、コマンドの再送回数が減少するため、通信占有時間がさらに短くなって、利便性が向上するという効果がある。

（実施形態３）
本発明の実施形態３を図１０（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。上述の実施形態１では、各エリアＲ１…の照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…が、第１の周波数ｆ０の信号を受信する受信状態と、第２の周波数ｆ１…の信号を受信する受信状態とを交互に切り替えて待機しているが、本実施形態ではコマンドの内容に基づいて送信する際の周波数を第１又は第２の周波数の何れかに切り替えている。尚、照明用通信システムの基本構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

以下では照明エリアが３つのエリアに分割され、各々のエリアＲ１…毎に１台の中継器Ｃ１…と、３２台の照明子機Ｂ１１…が設置されている場合を例に本実施形態を説明する。

図１０（ａ）に示すように、照明親機Ａが全ての照明子機Ｂ１１…（計９６台）にコマンドを送信する場合（同図中のｄ１）、各々の照明子機Ｂ１１…では照明親機Ａから受信した制御コマンドの内容（すなわち９６台の照明子機Ｂ１１…に送信しているという情報）に基づいて、制御コマンドに対する返信コマンドを中継器Ｃ１…に返すよう、送信周波数を第２の周波数ｆ１…として通信部２１から送信させ（図中のｄ２）、各中継器Ｃ１…はエリア内の全ての照明子機Ｂ１１…から返信コマンドを受け取ると、返信完了コマンドを照明親機Ａに返信する（図中のｄ３〜ｄ５）。すなわち、照明親機Ａから複数のエリアの照明子機Ｂ１１…に対してコマンドが送信される場合は、各々のエリア毎に照明子機Ｂ１１…から中継器Ｃ１…に対して返信コマンドを返信させた方が、各々のエリアで返信コマンドの処理が並列的に行えるから、各照明子機Ｂ１１…が第２の周波数で返信コマンドを返送することで、通信占有時間を短縮できる。

一方、図１０（ｂ）に示すように、照明親機Ａがあるエリア（例えばエリアＲ１）の照明子機Ｂ１１…のみにコマンドを送信する場合は（同図中のｅ１）、エリアＲ１内に設置された照明子機Ｂ１１…は、照明親機Ａから受信した制御コマンドの内容（すなわちエリアＲ１の照明子機Ｂ１１…のみに送信しているという情報）に基づいて、制御コマンドに対する返信コマンドを照明親機Ａに直接返すよう、送信周波数を第１の周波数ｆ０として通信部２１から送信させる（図中のｅ２）。すなわち、照明親機Ａから或るエリアの照明子機Ｂ１１…のみにコマンドが送信される場合は、このエリアの照明子機Ｂ１１…から照明親機Ａに対して返信コマンドを直接返信させた方が、中継器Ｃ１を経由するよりも通信時間が短くなるので、当該エリアの照明子機Ｂ１１…が第１の周波数で返信コマンドを返送することで、通信占有時間を短縮できる。

このように、本実施形態では各照明子機Ｂ１１…において、通信部２１が受信した信号の内容に基づいて、周波数切替部２４が送信周波数を信号の返送先に対応した周波数に切り替えているので、通信部２１が受信した信号の内容に応じて信号の返送先を変えることで、通信に要する時間を更に短くして、通信占有時間を短縮し、また周波数を切り替える手間が不要なので、使い勝手を更に向上させることができる。なお中継器Ｃ１…においても、通信部４１が受信した信号の内容に基づいて、周波数切替部４４が送信周波数を信号の返送先に対応した周波数に切り替えるようにしても良く、上述と同様に通信占有時間を短縮できるという利点がある。

（実施形態４）
本発明の実施形態４を図１１及び図１２に基づいて説明する。本実施形態では、実施形態１において、照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…の周波数切替部２４，４４が、設置場所の環境を検出する検出手段の検出結果に応じて第２の周波数の値を切り替えるようにしている。尚、照明用通信システムの基本構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

本システムを用いる部屋１は、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、部屋１を間仕切り壁２で仕切らずに全体を１つのエリアＲ０として使用したり、取り外し自在な間仕切り壁２で部屋１を仕切ることによって３つのエリアＲ１，Ｒ２，Ｒ３に分割したり、エリアＲ１，Ｒ２を合わせたエリアＲ４とエリアＲ３とに分割することが可能であるが、本実施形態では例えば間仕切り壁２に検出手段（図示せず）を設け、部屋１内の仕切りを変更するために間仕切り壁２を移動させると、検出手段から無線或いは有線で間仕切りが変更されたことを照明親機Ａや中継器Ｃ１…に送信するようになっている。なお、間仕切り壁２に検出手段を付設する代わりに、間仕切り壁２で仕切られる箇所に間仕切り壁２によってオン／オフされるスイッチや、間仕切り壁２の存否を検出するセンサを設け、間仕切り壁２を設置したり取り外した時点で、それらのスイッチやセンサから照明親機Ａや中継器Ｃ１…に対してエリアの変更を知らせる信号が入力されるようにしても良い。

図１１（ａ）に示すように部屋１内が間仕切り壁２によって仕切られておらず、部屋１の全体を１つのエリアＲ０としている場合は、照明親機ＡからエリアＲ０内の全ての照明子機Ｂ１１…，Ｂ２１…，Ｂ３１…に対して、負荷制御用のコマンド、負荷のメンテナンス用のコマンドや、時刻情報を伝えるコマンドなど全てのコマンドを送信する。なお各エリアＲ１…に配置された照明子機Ｂ１１…からの返信コマンドは、エリア毎に設けた中継器Ｃ１…に返送され、各中継器Ｃ１…が対応する全ての照明子機Ｂ１１…から返信コマンドを得た時点で、照明親機Ａに対して返信完了コマンドを送信するものとする。

一方、図１１（ｂ）に示すように部屋１内が間仕切り壁２によって３つのエリアＲ１〜Ｒ３に仕切られると、間仕切り壁２に取り付けられた検出手段から照明親機Ａ及び中継器Ｃ１…に対してエリアの変更を知らせる信号が送信され、この信号に応じて照明親機Ａは、全てのエリアＲ１〜Ｒ３について同時に制御することができる内容のみを送信する。すなわち照明親機Ａからは、時刻情報を伝えるコマンドや照明負荷の状態を要求するコマンドなど負荷制御には関係のないコマンドのみを照明子機Ｂ１１…に対して送信し、負荷制御用のコマンドは各エリアに設置された中継器Ｃ１…から送信するものとする。

そして、図１１（ｂ）に示すように部屋１内が３つのエリアＲ１〜Ｒ３に仕切られている状態から、図１１（ｃ）に示すようにエリアＲ１，Ｒ２を仕切る間仕切り壁２を取り払って、エリアＲ１，Ｒ２を１つのエリアＲ４に統合すると、間仕切り壁２に取り付けられた検出手段から照明親機Ａ及び中継器Ｃ１…に対してエリアの変更を知らせる間仕切り情報Ｄ１が送信される（図１２（ａ）参照）。このとき照明親機Ａの通信部１１が検出手段から送信された間仕切り情報Ｄ１を受信し、この間仕切り情報Ｄ１に基づいて、エリアＲ４内の照明子機Ｂ１１…，Ｂ２１…及び中継器Ｃ１，Ｃ２を一括して制御するための第３の周波数ｆ４を設定するコマンドＤ２を、エリアＲ４内の照明子機Ｂ１１…，Ｂ２１…及び中継器Ｃ１，Ｃ２に第１の周波数ｆ０で送信し、エリアＲ４内で照明子機Ｂ１１…，Ｂ２１…を制御するための第３の周波数ｆ４を設定する。下記の表２は照明親機Ａと各エリアＲ１〜Ｒ３の照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１…がそれぞれ使用する周波数を示しており、エリアＡ１内の照明子機Ｂ１１…及び中継器Ｃ１と、エリアＡ２内の照明子機Ｂ２１…及び中継器Ｃ２とは、個別のエリアに分割された場合は第１の周波数ｆ１と第２の周波数ｆ１又はｆ２を切り換えて使用し、１つのエリアＡ４に統合した場合は第１の周波数ｆ１と第２の周波数ｆ１又はｆ２と第３の周波数ｆ４とを切り替えて使用する。

すなわち、エリアＲ４内の照明子機Ｂ１１…，Ｂ２１…を一括制御する場合（例えば点灯、消灯、調光点灯など）、中継器Ｃ１，Ｃ２の何れかから制御コマンドＤ３が第３の周波数ｆ４で送信され、この制御コマンドＤ３を受信した照明子機Ｂ１１…，Ｂ２１…は制御コマンドＤ３の制御内容に従って照明負荷３１を制御するとともに、制御コマンドＤ３に対する返信コマンドＤ４，Ｄ５を対応する中継器Ｃ１，Ｃ２に第２の周波数ｆ１，ｆ２で返信する。

また、照明親機Ａから負荷制御用以外のコマンドをエリアＲ４内の照明子機Ｂ１１…，Ｂ２１…及び中継器Ｃ１，Ｃ２に送信する場合、例えば時刻情報を伝えるコマンドＤ６を照明親機ＡからエリアＲ４内の照明子機Ｂ１１…，Ｂ２１…及び中継器Ｃ１，Ｃ２に第１の周波数ｆ０で送信すると、エリアＲ１内の照明子機Ｂ１１…はコマンドＤ６の時刻情報に従って内部の時刻情報を修正するとともに、コマンドＤ６に対する返信コマンドＤ７を第２の周波数ｆ１で中継器Ｃ１に返信する。またエリアＲ２内の照明子機Ｂ２１…はコマンドＤ６の時刻情報に従って内部の時刻情報を修正するとともに、コマンドＤ６に対する返信コマンドＤ８を第２の周波数ｆ２で中継器Ｃ２に返信する。そして中継器Ｃ１は、エリアＲ１内の全ての照明子機Ｂ１１…から返信コマンドＤ７を受け取ると、返信完了コマンドＤ９を第１の周波数ｆ０で照明親機Ａに送信する。また中継器Ｃ２は、エリアＲ２内の全ての照明子機Ｂ２１…から返信コマンドＤ８を受け取ると、返信完了コマンドＤ１０を第１の周波数ｆ０で照明親機Ａに送信する。

ところで、ホテルの宴会場や会議場のように、使用状況に応じて大きな部屋を複数の小部屋に間仕切りして同時に使用する場合、隣の部屋の照明負荷を誤って制御してしまうと使用上不都合が生じるが、上述の各実施形態では１つの照明エリアを分割した複数の小エリアにおいて、無線通信に用いる周波数を状況に応じて第１の周波数と第２の周波数とに切り替えているので、意図したエリア以外の照明負荷を誤って制御してしまうことがなく、所望のエリアの照明負荷のみを制御することができる。また、複数のエリアで別々の周波数を使用して通信を行うことで、複数のエリアで返信信号の返信処理を並列して行うことができ、その結果通信占有時間を短縮することができる。また、エリアの分割形態を変更するのに合わせて、変更後の新たなエリア内で使用する信号の周波数を新たに設けることで、変更後のエリア内の照明負荷を一括して制御することができ、利便性が向上するという利点がある。

実施形態１を示し、照明親機と照明子機と中継器の配置を説明する説明図である。 同上を示し、（ａ）は照明親機のブロック図、（ｂ）は中継器のブロック図、（ｃ）は照明子機のブロック図である。 同上の通信手順を説明する説明図である。 同上の受信周波数の切替タイミングを示すタイムチャートであり、（ａ）は照明親機が送受信する信号、（ｂ）は中継器が送受信する信号、（ｃ）は中継器の受信周波数の状態、（ｄ）照明子機が送受信する信号、（ｅ）は照明子機の受信周波数の状態である。 同上の別の通信手順を説明する説明図である。 同上のコマンドの再送処理を示したタイムチャートであり、（ａ）は照明親機の送受信信号、（ｂ）はエリアＲ１の中継器Ｃ１の送受信信号、（ｃ）（ｄ）（ｅ）はエリアＲ１の照明子機Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３の送受信信号、（ｆ）はエリアＲ２の中継器Ｃ２の送受信信号、（ｇ）（ｈ）（ｉ）はエリアＲ２の照明子機Ｂ２１、Ｂ２２、Ｂ２３の送受信信号である。 同上の第２の周波数を設定する手順を説明する説明図である。 同上の第２の周波数を設定する手順を示したタイムチャートであり、（ａ）は照明親機が送受信する信号、（ｂ）（ｄ）（ｆ）はそれぞれエリアＲ１、Ｒ２、Ｒ３の中継器Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が送受信する信号、（ｃ）（ｅ）（ｇ）はそれぞれエリアＲ１、Ｒ２、Ｒ３の照明子機Ｂ１ｎ、Ｂ２ｍ、Ｂ３ｍが送受信する信号である。 実施形態２の受信周波数の切替タイミングを示すタイムチャートであり、（ａ）は照明親機が送受信する信号、（ｂ）は中継器が送受信する信号、（ｃ）は中継器の受信周波数の状態、（ｄ）照明子機が送受信する信号、（ｅ）は照明子機の受信周波数の状態である。 （ａ）（ｂ）は実施形態３の通信手順を説明する説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は実施形態４を適用する照明エリアの説明図である。 同上の通信手順を示したタイムチャートであり、（ａ）は検出手段の検出信号、（ｂ）は照明親機が送受信する信号、（ｃ）（ｅ）はエリアＲ１、Ｒ２の中継器Ｃ１、Ｃ２が送受信する信号、（ｄ）（ｆ）はエリアＲ１、Ｒ２の照明子機Ｂ１１…、Ｂ２１…が送受信する信号である。 従来の照明用通信システムを示し、（ａ）は照明親機及び照明子機の配置を説明する説明図、（ｂ）は照明親機と照明子機との間の通信手順の説明図である。 同上を示し、照明親機及び照明子機の配置を説明する説明図である。 同上を示し、照明親機及び照明子機の別の配置を説明する説明図である。

符号の説明

Ａ 照明親機
Ｂ１１… 照明子機
Ｃ１… 中継器
Ｒ０ 照明エリア
Ｒ１… 小エリア

Claims (6)

1. 照明負荷の制御に関わる送信信号を無線信号により送信する照明親機と、前記送信信号を受信しこの送信信号に従って照明負荷を制御し、且つ、前記送信信号に対する返信信号を無線信号により送信する複数台の照明子機とを照明エリア内に配置するとともに、前記照明エリアを複数の小エリアに分割して、各々の小エリアに当該小エリア内の照明子機と照明親機との間の無線通信を中継する中継器を配置した照明用通信システムにおいて、
   前記照明親機は、前記照明子機および前記中継器に対して第１の周波数で前記送信信号を送信し、この送信信号を受信した前記照明子機は、少なくとも隣接する小エリア内の照明子機と中継器との間の無線通信に用いる周波数及び前記第１の周波数とそれぞれ異なる第２の周波数で前記中継器に対して返信信号を返信し、各中継器は、前記送信信号の送信対象である全ての照明子機から返信信号を受信すると、返信信号の受信完了を示す返信完了信号を前記照明親機に対して前記第１の周波数で返信することを特徴とする照明用通信システム。
2. 前記照明子機及び前記中継器は、無線信号の送受信を行う通信部と、前記通信部が無線信号の送受信に使用する周波数を前記第１又は第２の周波数の何れかに切り替える周波数切替部とをそれぞれ具備し、受信待機状態において前記周波数切替部は、第１の周波数で信号を待ち受ける期間と、第２の周波数で信号を待ち受ける期間とを所定の時間間隔で交互に設けたことを特徴とする請求項１記載の照明用通信システム。
3. 前記照明子機及び前記中継器は、無線信号の送受信を行う通信部と、前記通信部が無線信号の送受信に使用する周波数を前記第１又は第２の周波数の何れかに切り替える周波数切替部とをそれぞれ具備し、前記周波数切替部は、前記通信部が無線信号の送信処理又は受信処理の何れかの処理を行うと、所定の通信手順に従って次に送信されてくる信号の周波数に受信する信号の周波数を切り替えることを特徴とする請求項１記載の照明用通信システム。
4. 前記照明子機及び前記中継器は、無線信号の送受信を行う通信部と、前記通信部が無線信号の送受信に使用する周波数を前記第１又は第２の周波数の何れかに切り替える周波数切替部とをそれぞれ具備し、前記周波数切替部は、前記通信部が受信した無線信号の内容に基づいて、送信周波数を返送信号の返送先に対応した周波数に切り替えることを特徴とする請求項１記載の照明用通信システム。
5. 前記照明子機及び前記中継器に、少なくとも隣接する小エリア内で信号の衝突が生じないように前記第２の周波数の値を設定する周波数設定部を設けたことを特徴とする請求項１記載の照明用通信システム。
6. 前記照明親機に、前記照明親機、前記照明子機、又は前記中継器の何れかで無線信号の受信状態が異常になると、前記第２の周波数の値を再設定する手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の照明用通信システム。

Images