JP2008066074A - 放電ランプ点灯装置および照明器具制御監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】
上位機器からの信号に通信異常が発生した場合に通信異常表示を行うようにした放電ランプ点灯装置およびこれを備えた照明器具制御監視システムを提供する。
【解決手段】
放電ランプ点灯装置ＤＯＣは、インバータを含んでいて放電ランプを点灯する点灯回路部ＯＣと、外部に配設された上位機器ＧＷと通信を行うとともに、上位機器からの信号を正常に受信できないときにこれを検出する通信回路部ＣＯＭと、点灯回路部を制御するとともに、通信回路部が通信異常を検出したときに点灯回路部を制御して放電ランプＤＬの点灯状態を通信異常表示モードに切り換える制御手段ＣＣとを具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部の上位機器との間で通信を行う通信機能を有する放電ランプ点灯装置およびこれを備えた照明器具制御監視システムに関する。

外部のホストコンピュータから通信ケーブルを経由して送出される入力に応じて放電ランプ点灯装置内のマイコンにより点灯回路を制御するようにした放電ランプ点灯装置は既知である（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４−１７８８７４号公報

通信機能を備えた放電ランプ点灯装置の多数を通信媒体に接続して選択的に放電ランプ点灯装置を遠隔制御・監視するために、外部の上位機器との間で通信を行う照明器具制御監視システムを構築する場合、上位機器でない機器が接続された場合や外来ノイズや通信線の断線などの原因で通信異常が発生することがある。このような事態になると、放電ランプ点灯装置は、固定出力で点灯したり、消灯したりするが、使用者や設備管理者に積極的に通信異常が発生したことを通知するような構成にはなっていなかった。

したがって、通信異常が発生した場合、設備管理者や放電ランプ点灯装置の使用者は、通信異常の発生に気付かないことが多く、したがって修理対応が遅くなるという問題がある。

本発明は、上位機器からの信号に通信異常が発生した場合に通信異常表示を行うようにした放電ランプ点灯装置およびこれを備えた照明器具制御監視システムを提供することを目的とする。

本発明の放電ランプ点灯装置は、インバータを含んでいて放電ランプを点灯する点灯回路部と；外部に配設された上位機器と通信を行うとともに、上位機器からの信号を正常に受信できないときにこれを検出する通信回路部と；点灯回路部を制御するとともに、通信回路部が通信異常を検出したときに点灯回路部を制御して放電ランプの点灯状態を通信異常表示モードに切り換える制御手段と；を具備していることを特徴としている。

本発明において、点灯回路部は、インバータに直流入力を供給する直流電源として整流回路または／およびチョッパを備えることができる。インバータは、どのような回路方式のものでもよく、例えばハーフブリッジ形インバータを用いることができる。

本発明において、通信回路部は、主制御素子としてマイコンなどの情報処理手段を含むことができる。そして、外部に配設された上位機器、例えばゲートウエイや親機と通信を行って点灯回路部の制御指令を後述する制御手段へ伝達するとともに、通信異常を検出する。

通信異常検出は、既知の手段によればよいが、例えば上位機器からの信号の有無および当該信号の正常か否かなどを判定してこれを行うことができる。なお、通信異常としては、例えば通信媒体の断線などの遮断、非上位機器の通信媒体への接続および外来ノイズの混入などがあり得る。

通信異常の検出の態様としては、上記のいずれか一または全部を対象とすることができる。また、対象の全体を一律に通信異常として検出したり、通信異常をその内容に応じて２種類または３種類以上に区分して検出したりするよう構成することができる。これにより、設備管理者や使用者はどのような種類の通信異常であるか放電ランプによる異常通信表示モードの態様によって視認できるから、その原因の究明と修理などの対応が容易になる。

また、通信回路部は、通信媒体を経由して上位機器との間で通信を行う。当該通信は少なくとも上位機器からの信号を受信して行うものとする。しかし、所望により放電ランプ点灯装置から上位機器へ点検結果や異常などを上位機器へ通報する態様の通信を行うことを許容するものである。したがって、通信は、少なくとも一方向に、好ましくは双方向に行われる。

上位機器と放電ランプ点灯装置との間を接続する通信媒体は、本発明において特段限定されない。例えば、ツイストペア線などの有線および電波、赤外線または超音波などの無線のいずれであってもよい。

制御手段は、少なくとも点灯回路部の制御と通信異常時制御とを行う。これらの制御機能を遂行するために、制御手段にマイコンなどの情報処理手段を備えることができる。なお、この場合、所望により通信回路部の情報処理手段を兼用することができる。

点灯回路部の制御は、放電ランプの点滅および／または調光などのための制御であり、所望により放電ランプや非常点灯用のバッテリの点検を行うことも含むことができる。放電ランプの点灯および調光のためには、点灯回路部中のインバータなどのスイッチング素子を駆動するためのドライブ信号を発生したり、ドライブ信号を制御するための調光信号を形成したりすることが含まれる。また、所望により放電ランプの初期照度補正制御などを行うこともできる。

通信異常制御は、次のとおりである。すなわち、通信回路部が通信異常を検出したときに、制御手段は、連動して放電ランプの点灯状態を通信異常表示モードに切り換えるための制御を行う。

通信異常表示モードは、放電ランプの通常時に用いられるような標準的な点灯状態とは異なる点灯状態であればよい。また、通信異常表示モードへの切り換えは、１単位の被照明領域に設置された全ての放電ランプを対象とするだけでなく、複数の放電ランプの一部のみを対象とすることもできる。例えば、照明器具制御監視システムが構築されている場合、個々の照明器具を識別するために各照明器具にそれぞれ固有のアドレスが設定されるが、全部のアドレスのうち、所定の規則に合致するアドレスが設定された照明器具のみを対象として、その点灯状態を通信異常表示モードに切り換えることができる。なお、所定の規則に合致するアドレスを例示すれば、奇数または偶数アドレス、最下位バイトが「１」のアドレス、最小数のアドレスあるいは最大数のアドレスなどである。

そうして、１単位の被照明領域に設置された複数の放電ランプ点灯装置がある場合に、その一部の放電ランプ点灯装置に対して通信異常表示を行わせることにより、照明の雰囲気を大きく乱すことなく表示効果を発揮できる。

また、放電ランプにおける標準的な点灯状態とは異なる点灯状態を例示すれば次のとおりである。すなわち、比較的短い周期で点滅する、明るさが比較的短い周期で変化する、明確に識別できるようなレベルの調光状態になる、調光・全光を比較的短い周期で繰り返すなどである。なお、比較的短い周期とは、点灯状態の変化が識別できる程度の周期であればよい。

以上を要約すれば、通信異常表示モードは、１単位の被照明領域に設置された複数の放電ランプ点灯装置がある場合に、その全部または一部の放電ランプ点灯装置を対象にしてこれを行うことができる。

次に、照明器具制御監視システムについて説明する。

照明器具制御監視システムは、それぞれ通信機能を備えた多数の放電ランプ点灯装置を搭載した照明器具または／およびセンサやスイッチなどと通信媒体を介して接続し、多数の放電ランプ点灯装置、したがって照明器具を一括して、および個別またはグループごとに制御監視することができるように上位機器が配設されて構築される。

また、所望により上記上位機器のさらに上位に最上位機器を接続して、最上位機器から上位機器を制御するように構成することができる。

さらに、放電ランプ点灯装置は、上記の構成に加えて電波や赤外線などの通信媒体を経由してセンサやスイッチに接続し、これらによって個別に、またはグループごとにローカル制御が行われるように構成することができる。

本発明によれば、上位機器からの信号を放電ランプ点灯装置が正常に受信できないときに、これを検出して放電ランプの点灯状態を通信異常表示モードに切り換えることにより、格別の通信異常表示手段を付加することなしに通信異常が発生したことを放電ランプの点灯状態から視認できるので、コストアップを避けて安全機能を追加でき、速やかな修理対応が可能になる放電ランプ点灯装置およびこれを備えた照明器具制御監視システムを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。

図１ないし図６は、本発明の放電ランプ点灯装置および照明器具制御監視システムを実施するための第１の形態を示し、図１は放電ランプ点灯装置の回路ブロック図、図２は照明器具制御監視システムの正常時を示す回路ブロック図、図３は正常時における上位機器からの入力信号の模式的波形図、図４は同じく通信異常時における上位機器からの入力信号の模式的波形図、図５は通信回路部内における処理手順を示す流れ図、図６は照明器具制御監視システムの通信異常表示モード時を示す回路ブロック図である。

本発明の放電ランプ点灯装置ＤＯＡは、図１に示すように点灯回路部ＯＣ、通信回路部ＣＯＭおよび制御手段ＣＣを具備している。なお、図１において、符号ＡＣは低周波交流電源、ＤＬは放電ランプ、ＧＷは信号源である上位機器である。

点灯回路部ＯＣは、整流化直流電源ＲＤＣ、昇圧チョッパＢＵＣおよびインバータ点灯回路を備えて構成されている。

整流化直流電源ＲＤＣは、低周波交流電源ＡＣの交流を整流して直流に変換する。直流は、平滑化してもよいし、平滑しなくてもよい。

昇圧チョッパＢＵＣは、整流化直流電源ＲＤＣから得られた直流を昇圧された直流に変換する。また、所望により昇圧チョッパＢＵＣを通信回路部ＣＣにより制御されることにより、その直流出力電圧を所望に変化させることもできる。

インバータ点灯回路ＩＮＶは、高周波インバータおよび点灯回路を含んでいる。高周波インバータは、例えばハーフブリッジ形インバータなどからなり、昇圧チョッパＢＵＣから出力を高周波交流に変換する。点灯回路は、負荷回路および始動回路を含んでいる。負荷回路は、インバータから出力される高周波交流を正弦波形の高周波交流に波形変換するとともに、そこに接続される放電ランプＤＬに対して限流インピーダンスを提供する。始動回路は、放電ランプＤＬを予熱して始動させる。なお、負荷回路および始動回路には、既知の回路構成を採用することができる。

通信回路部ＣＯＭは、上位機器ＧＷから信号を受信し、かつ通信異常を検出する手段であり、例えばフラッシュメモリを含み、情報処理手段、例えばマイコン（マイクロコンピュータ）を主体として構成され、さらに電源監視回路および切換回路などを備えることが許容される。なお、通信回路部ＣＯＭは、図２に示す後述する照明器具制御監視システムの通信線ｓｌを経由して信号を兼ねた１２Ｖ交流パルス電圧を受電する形式により上位機器（例えばゲートウエイ）ＧＷから受電する。

また、通信回路部ＣＯＭは、上位機器ＧＷからの信号が入力すると、制御手段ＣＣを介してインバータ点灯回路ＩＮＶを制御できるように構成されている。なお、通信回路部ＣＯＭは、所望により図示を省略しているセンサおよびスイッチなどとの間でも通信を行い、通信回路部ＣＯＭを経由して制御手段ＣＣを制御するように構成することができる。

そうして、通信回路部ＣＯＭ内の情報処理手段の制御出力は、制御手段ＣＣに制御入力し、制御手段ＣＣが放電ランプＤＬの点滅および調光制御を行う。

なお、前記情報処理手段は、上位機器ＧＷからの許可があったときにフラッシュメモリの記憶消去を実行できるように構成することができる。

また、通信回路部ＣＯＭは、電源監視回路および切換回路を用いて、電源電圧監視を選択的に行えるように構成されている。電源監視回路は、例えばフォトカプラを介して整流化直流電源ＲＤＣの整流化直流電源電圧を監視して電源電圧変動を検出し、その検出データをマイコンに制御入力させる。これにより、情報処理手段内で演算が行われて電源電圧変動による照度変化が生じないように放電ランプＤＬを調光することで、放電ランプＤＬが一定照度で点灯するように自動制御を行うものである。

切換回路は、オン／オフして電源監視回路を選択的に作用させたり、オフさせて開放させたりする回路である。そして、情報処理手段からの指令により電源監視回路に直列に挿入されたフォトカプラをスイッチとして作用させるように構成されている。

制御手段ＣＣは、例えば情報処理手段、ＰＷＭ（パルス幅変調）回路、ドライブ信号発生回路および保護回路などを主体として構成されており、後述するように通信回路部ＣＯＭを経由して伝達された指令に基づいて点灯回路部ＯＣを制御して放電ランプＤＬを点滅または調光点灯させるとともに、通信異常発生時に放電ランプＤＬの点灯状態を通信異常表示モードに切り換える。

本発明の放電ランプ点灯装置ＤＯＡは、図２に示すような照明器具制御監視システムの照明器具に組み込んで放電ランプＤＬを制御監視する場合に好適である。以下、照明器具制御監視システムについて簡単に説明する。照明器具制御監視システムは、上位機器ＧＷ、信号線ｓｌおよび複数の端末Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３…を具備している。

上位機器ＧＷは、例えばゲートウエイからなり、複数の端末Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３…との間で適宜通信を行う。また、上位機器ＧＷは、複数の照明器具制御監視システムと一緒に、または単独でさらにその上位に位置する最上位機器に接続して、その制御を受けるようにシステムを拡張することができる。

信号線ｓｌは、例えば２線からなる有線であり、上位機器ＧＷおよび複数の端末Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３…を接続している。

端末Ｔ１〜Ｔ４…は、複数の放電ランプ点灯装置ＤＯＣであり、それぞれの照明器具に搭載される。なお、複数の放電ランプ点灯装置ＤＯＣは、それらのアドレスが奇数に設定されている場合にのみ通信異常表示モードで点灯するように通信回路部ＣＯＭが構成されている。

次に、通信回路部ＣＯＭ内における信号入力時の通信異常を検出して通信異常表示モードの動作を行う手順について説明する。すなわち、最初に信号入力の有無を判定する。Ｙｅｓの場合、次に入力した信号が正常か否かを判定する。Ｙｅｓであれば、通信信号の内容を解析する。解析結果を制御手段ＣＣへ出力して処理の最初に戻る。そのため、制御手段ＣＣは、解析結果にしたがって点灯回路部ＩＮＶに正常時のドライブ信号を送出するので、放電ランプＤＬは、正常時の点灯状態となる。

そうして、上位機器ＧＷからの信号が照明器具制御監視システム内の端末Ｔ１〜Ｔ４…側において図３において正常な信号として入力している場合は、図２に示すように全ての端末Ｔ１〜Ｔ４の放電ランプＤＬが正常時の点灯状態となる。

これに対して、端末Ｔ１〜Ｔ４…側において信号が図４に示すように異常信号が入力したときには、信号入力の有無判定においてはＹｅｓであるが、正常信号の有無判定においてＮｏとなるので、通信回路部ＣＯＭは、通信異常と判定して、通信異常表示モードへ移行するように制御手段ＣＣにその判定結果を出力して処理の最初に戻る。また、信号入力があるべきタイミングで信号入力がないときには、信号入力の有無の判定において、Ｎｏとなり、この場合も通信回路部ＣＯＭは、上記の場合と同様に通信異常と判定して制御手段ＣＣにその通信異常表示モードへ移行させる判定結果を出力して処理の最初に戻る。以上のそれぞれの結果、制御手段ＣＣは、いずれも放電ランプＤＬの点灯状態を通信異常表示モード（例えば、点滅動作）へ移行させる。

そうして、図６に示すように奇数のアドレスを有する端末Ｔ１およびＴ３…の放電ランプＤＬが点滅状態の通信異常表示モードとなる。

図７は、本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第２の形態における通信回路部内における処理手順を示す流れ図である。なお、図において、図５と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。

本形態は、図１において通信回路部ＣＯＭが通信異常を、その内容に応じて２種類に区分して検出し、検出した種類に応じて通信異常表示モードを変えている。

すなわち、信号入力がない時には、信号入力の有無判定において、Ｎｏとなり、次に瞬断有無の判定を行う。判定がＮｏであれば、通信異常表示モード２（例えば、調光）へ移行して最初の処理に戻る。なお、本形態の場合、瞬断は通信異常の対象としないことにしている。また、信号入力の有無判定において、Ｙｅｓとなり、次の正常信号の有無判定において、Ｎｏであれば、通信異常表示モード１（例えば、点滅）へ移行して最初の処理に戻る。

したがって、本形態においては、放電ランプＤＬの点灯状態で通信異常の種類が判別できる。

本発明の放電ランプ点灯装置および照明器具制御監視システムを実施するための第１の形態における放電ランプ点灯装置の回路ブロック図 同じく照明器具制御監視システムの通信正常時を示す回路ブロック図 同じく正常時における上位機器からの入力信号の模式的波形図 同じく通信異常時における上位機器からの入力信号の模式的波形図 同じく通信回路部内における処理手順を示す流れ図 同じく通信異常表示モード時を示す照明器具制御監視システムの回路ブロック図 本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第２の形態における通信回路部内における処理手順を示す流れ図

符号の説明

ＡＣ…低周波交流電源、ＢＵＣ…昇圧チョッパ、ＣＣ…制御手段、ＣＯＭ…通信回路部、ＤＬ…放電ランプ、ＤＯＣ…放電ランプ点灯装置、ＧＷ…上位機器、ＩＮＶ…インバータ点灯回路、ＯＣ…点灯回路部、ＲＤＣ…整流化直流電源、ｓｌ…信号線

Claims (3)

1. インバータを含んでいて放電ランプを点灯する点灯回路部と；
   外部に配設された上位機器と通信を行うとともに、上位機器からの信号を正常に受信できないときにこれを検出する通信回路部と；
   点灯回路部を制御するとともに、通信回路部が通信異常を検出したときに点灯回路部を制御して放電ランプの点灯状態を通信異常表示モードに切り換える制御手段と；
   を具備していることを特徴とする放電ランプ点灯装置。
2. 通信回路部は、通信異常の内容を判別し；
   制御手段は、判別された通信異常の内容に応じて放電ランプの点灯状態を異なった通信異常表示モードに切り換える；
   ことを特徴とする請求項１記載の放電ランプ点灯装置。
3. 請求項１また２記載の放電ランプ点灯装置を備えた照明器具と；
   照明器具が接続するネットワークと；
   ネットワーク内に接続して照明器具の通信回路部との間で通信を行う上位機器と；
   を具備していることを特徴とする照明器具制御監視システム。

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