JP2008282588A - Lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は照明器具に関し、特に、電力線搬送通信(PLC:Power Line Communications)機能を有する照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting fixture, and more particularly, to a lighting fixture having a power line communication (PLC) function.
従来から、照明は人間の日常生活にありあふれており、屋内外を問わず至る所に照明設備が設けられている。これに伴い、照明設備に電力を供給する電力線ネットワークも広く普及しており、例えば一般家庭においては、天井に設置された普及品・規格品の配線器具に直接又はアダプターを介して照明器具が取り付けられる。一方、技術の発展に伴い、通信ネットワークの普及が急速に拡がりつつある。しかしながら、通信ネットワークを構築するためには、ネットワークケーブル等を敷設する必要があった。 Conventionally, lighting has been abundant in daily life of human beings, and lighting facilities are provided everywhere, both indoors and outdoors. Along with this, power line networks that supply power to lighting equipment have also become widespread. For example, in general households, lighting fixtures are attached to popular or standard wiring fixtures installed on the ceiling directly or via adapters. It is done. On the other hand, with the development of technology, the spread of communication networks is rapidly expanding. However, in order to construct a communication network, it was necessary to lay a network cable or the like.
近年、このような課題を解決するためにPLC技術が注目されている。このPLC技術によれば、電力に通信信号を重畳して外部機器との間で電力線を介して通信を行うことができるため、通信ネットワーク構築に対してケーブル等の敷設に要するコストを削減することができる。このようなPLC技術を利用した照明器具(アダプターを含む)は、例えば特許文献1乃至5に開示されている。 In recent years, PLC technology has attracted attention in order to solve such problems. According to this PLC technology, communication signals can be superimposed on power and communication can be performed with external devices via a power line, thereby reducing the cost required for laying cables and the like for communication network construction. Can do. Lighting fixtures (including adapters) using such PLC technology are disclosed in Patent Documents 1 to 5, for example.
しかしながら、上記の特許文献に記載された照明器具は、外部のホスト装置から電力線を経由して送られてきたデータ信号を分離して、照明器具の近傍の端末機器に一方向の通信(送信)を行うか、又は端末機器との間で送受信を行うものである。ここで、端末機器以外にユーザ側からのデータ信号の入力を行う場合には、別途通信装置を設ける必要があった。 However, the luminaire described in the above patent document separates a data signal transmitted from an external host device via a power line, and performs one-way communication (transmission) to a terminal device in the vicinity of the luminaire. Or transmitting / receiving to / from the terminal device. Here, in order to input a data signal from the user side other than the terminal device, it is necessary to provide a separate communication device.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、既存の電力線設備を有効活用し、ユーザ側からのデータ信号の入力に対応した照明器具を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this problem, Comprising: It aims at providing the lighting fixture corresponding to the input of the data signal from a user side, utilizing existing power line equipment effectively.
本願第1発明に係る照明器具は、電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うPLCモデムと、このPLCモデムに接続され外部機器との間で前記データ信号の通信を行う通信手段と、前記PLCモデムに接続された点灯制御回路と、この点灯制御回路に接続された光源と、を有し、前記PLCモデムは、前記通信手段以外に外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする。 The luminaire according to the first invention of the present application includes an interface for connecting to a power line, a PLC modem for separating or superimposing power and data signals and performing power line carrier communication via the interface, and an external device connected to the PLC modem. A communication means for communicating the data signal with a device; a lighting control circuit connected to the PLC modem; and a light source connected to the lighting control circuit. In addition to the means, data signal input means for receiving an input data signal from the outside is included.
本願第2発明に係る照明器具は、電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うPLCモデムと、このPLCモデムに接続され前記電力の変換を行う電源部と、前記電源部及び前記PLCモデムに接続され前記データ信号の変調を行う変調回路と、前記電源部及び前記変調回路に接続された点灯制御回路と、この点灯制御回路に接続されたLEDと、を有し、前記LEDは、前記データ信号を外部機器に送信するための可視光通信の光源であり、前記PLCモデムは、外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする。 The lighting apparatus according to the second invention of the present application includes an interface for connecting to a power line, a PLC modem that separates or superimposes power and data signals, and performs power line carrier communication via the interface, and is connected to the PLC modem. A power supply unit for converting power; a modulation circuit connected to the power supply unit and the PLC modem for modulating the data signal; a lighting control circuit connected to the power supply unit and the modulation circuit; and the lighting control circuit The LED is a light source for visible light communication for transmitting the data signal to an external device, and the PLC modem receives a data signal input for receiving an input data signal from the outside Means.
本願第3発明に係る照明器具は、電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うPLCモデムと、このPLCモデムに接続され前記電力の変換を行う電源部と、前記電源部及び前記PLCモデムに接続され前記データ信号の変調を行う変調回路と、前記PLCモデム及び前記変調回路に接続された電子安定器と、この点灯制御回路に接続された蛍光灯と、を有し、前記蛍光灯は、前記データ信号を外部機器に送信するための可視光通信の光源であり、前記PLCモデムは、外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする。 A lighting apparatus according to the third invention of the present application includes an interface for connecting to a power line, a PLC modem that separates or superimposes power and data signals, and performs power line carrier communication via the interface, and is connected to the PLC modem. A power supply unit for converting power; a modulation circuit connected to the power supply unit and the PLC modem for modulating the data signal; an electronic ballast connected to the PLC modem and the modulation circuit; and a lighting control circuit The fluorescent lamp is a light source for visible light communication for transmitting the data signal to an external device, and the PLC modem receives data received from an external input data signal Signal input means is included.
本願第4発明に係る照明器具は、電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うPLCモデムと、このPLCモデムに接続され前記電力の変換を行う電源部と、前記電源部及び前記PLCモデムに接続され前記データ信号の変調を行う変調回路と、この記変調回路及び前記電源部に接続された制御回路と、この制御回路に接続された赤外線発信機と、前記PLCモデムに接続された電子安定器と、この電子安定器に接続された蛍光灯と、を有し、前記蛍光灯は、前記データ信号を外部機器に送信するための可視光通信の光源であり、前記PLCモデムは、外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする。 The lighting apparatus according to the fourth invention of the present application includes an interface for connecting to a power line, a PLC modem that separates or superimposes power and data signals, and performs power line carrier communication via the interface, and is connected to the PLC modem. A power supply unit that converts power; a modulation circuit that is connected to the power supply unit and the PLC modem and modulates the data signal; a control circuit that is connected to the modulation circuit and the power supply unit; and A connected infrared transmitter; an electronic ballast connected to the PLC modem; and a fluorescent lamp connected to the electronic ballast, wherein the fluorescent lamp transmits the data signal to an external device. The PLC modem includes data signal input means for receiving an input data signal from the outside.
本願第5発明に係る照明器具は、電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うPLCモデムと、このPLCモデムに接続され前記電力の変換を行う電源部と、前記電源部及び前記PLCモデムに接続され外部機器と無線LANにより前記データ信号の通信を行う無線LAN通信手段と、前記PLCモデムに接続された電子安定器と、この電子安定器に接続された蛍光灯と、を有し、前記PLCモデムは、外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする。 A lighting apparatus according to the fifth invention of the present application includes an interface for connecting to a power line, a PLC modem that separates or superimposes power and a data signal and performs power line carrier communication via the interface, and is connected to the PLC modem. A power supply unit that converts power, a wireless LAN communication unit that is connected to the power supply unit and the PLC modem and communicates the data signal with an external device via a wireless LAN, and an electronic ballast connected to the PLC modem; A fluorescent lamp connected to the electronic ballast, wherein the PLC modem includes data signal input means for receiving an input data signal from the outside.
本発明の照明器具は、例えば、天井に固定された配線器具と接続するためのインターフェースと、電力と信号とを重畳又は分離して双方向にデータ信号を送ることが可能なPLCモデムを内蔵している。これにより、照明器具が設置される建物等の設備側においては、既存の配線器具をそのまま使用することができ、新設する場合においても、通常の照明器具を設置するのと何ら変わりなく配線工事を行うことができる。また、PLCを利用することで、ネットワークケーブル等の敷設を新たに行う必要がないため、ネットワーク環境を容易に構築することができる。 The lighting fixture of the present invention includes, for example, an interface for connecting to a wiring fixture fixed to the ceiling, and a PLC modem capable of transmitting data signals in both directions by superimposing or separating power and signals. ing. As a result, existing wiring fixtures can be used as they are on the equipment side such as buildings where lighting fixtures are installed, and even when newly installed, wiring work is no different from installing normal lighting fixtures. It can be carried out. Further, by using the PLC, it is not necessary to newly lay a network cable or the like, so that a network environment can be easily constructed.
また、照明器具は、その性質上照明器具の周囲に比較的障害物が少ない場所(上部等)に配置されていることが多い。このような特徴を利用して、例えば携帯端末との間で良好な通信状況を得ることができる。また、この場合に、照明器具の光源を利用した可視光通信を行うことができる。これにより、照明器具に新たに送信源を取り付けることなく通信を行うことができる。 In addition, lighting fixtures are often placed in places (such as the upper part) where there are relatively few obstacles around the lighting fixtures. By utilizing such a feature, for example, a good communication state with a portable terminal can be obtained. In this case, visible light communication using the light source of the lighting fixture can be performed. Thereby, communication can be performed without attaching a transmission source to the lighting fixture.
更に、本発明の照明器具は、通信装置とは別にPLCモデムに外部(例えば、ユーザ側)からの入力データを受け付けるデータ信号入力(アップリンク)手段を有している。これにより、端末機器とは別にユーザ側からデータ信号をアップリンクしてサーバ等との通信または照明の光源の制御等を行うことができる。 Furthermore, the lighting fixture of this invention has the data signal input (uplink) means which receives the input data from the outside (for example, user side) to the PLC modem separately from the communication apparatus. As a result, the data signal can be uplinked from the user side separately from the terminal device, and communication with the server or the like or control of the light source of illumination can be performed.
本発明によれば、既存の電力線設備を有効活用し、ユーザ側からのデータ信号の入力に対応した照明器具が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lighting fixture corresponding to the input of the data signal from a user side is obtained, utilizing the existing power line equipment effectively.
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本第1実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a lighting apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、本実施形態の照明器具11は、インターフェース4及びPLCモデム5を備えている。インターフェース4は、電力線に接続された配線器具に、直接又は汎用のアダプターを介して接続されるような例えばローゼット型のプラグ等を含むものである。PLCモデム5は、電力とデータ信号とを重畳又は分離し、電力線2を介して外部のサーバ等と通信を行うものである。また、PLCモデム5には、点灯制御回路13及び光源14が順次直列に接続され、これとは別に、通信装置12が接続されている。更に、照明器具11は、ユーザ側からのデータ信号7bの入力に対応したデータ信号入力手段を備えている。
As shown in FIG. 1, the
次に、本実施形態の動作について説明する。外部のサーバ等から送信されたデータ信号が電力に重畳された状態を示す電力+データ信号3は、電力線2に接続されたインターフェース4を介してPLCモデム5に送られる。PLCモデム5は、電力6とデータ信号7とを分離し、夫々個別に出力する。そして、電力は点灯制御回路13及び光源14に供給され、点灯制御回路13が光源14を駆動する。また、データ信号(及び通信装置12の駆動に必要な電力)は通信装置12に送られ、この通信装置12から図示しない外部機器へ出力(ダウンリンク)される(7a)。上記と逆の場合には、外部から入力(アップリンク)されたデータ信号7bは、PLCモデム5で電力に重畳され、電力線2から外部へ出力される。ここで、データ信号7bは、PLCモデム5を経由して点灯制御回路13に送るように構成することができる。
Next, the operation of this embodiment will be described. A power +
本実施形態においては、照明器具11は、汎用の接続器具と接続できるインターフェース、PLCモデム、及び通信装置12を備えている。これらの機能を内蔵させることにより、既存の電力線ネットワークを有効活用して容易に通信ネットワークを構築することができる。また、ユーザ側からデータ信号7bをアップリンクし、PLCモデム5に接続された点灯制御回路13に送ることで、電力線を経由した外部との通信のみならず、点灯制御回路13を経由した光源14の制御を行うこともできる。なお、このデータ信号7bのアップリンク手段は、有線でも無線でもよく、無線の場合には、例えば無線電波、音声、超音波、赤外線等によることとしてもよい。
In this embodiment, the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図2は、本第2実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本実施形態の照明器具11は、データ信号7a及び7bの入出力機能を有している点において上述の第1の実施形態と同様であるが、データ信号7aを可視光通信により外部へ送信する点において第1の実施形態と異なっている。なお、図2において、以下に示す事項以外は第2の実施形態と同様であるので、図1と同一構成物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a lighting fixture according to the second embodiment. The
図2に示すように、本実施形態の照明器具11は、光源としてLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)17並びにLED17を駆動するための点灯制御回路13を有している。変調回路15は、PLCモデム5及び点灯制御回路13に接続されている。また、電源部16は、PLCモデム5、変調回路15及び点灯制御回路13に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
図2において、電力線2を経由して入力された電力+データ信号3は、PLCモデム5により分離される。このうち、電力は電源部16に供給され、点灯制御回路13、LED17及び変調回路15を駆動するための電源となる。また、データ信号は、変調回路15によりアナログ/デジタル変換された後、点灯制御回路13に送られる。点灯制御回路13は、デジタル変換されたデータ信号に基づき、LED17を人間の目で識別できない程度の高速でオン/オフ(点滅)させる。例えば、デジタル信号が1のときにオン(点灯)、0のときにオフ(消灯)するように、デジタル信号にLED17のオン/オフを割り当てる。このLED17の点滅により、照明器具11は、図示しない外部機器にデータ信号7aを送信(可視光通信)する。なお、上記と逆に、データ信号7bをアップリンクし照明器具11から電力線2(又は点灯制御回路13)へ信号を出力する場合については、上述の第1の実施形態と同様である。
In FIG. 2, the power + data signal 3 input via the
本実施形態においては、LED17のオン/オフにより外部機器との通信を行う。これにより、照明器具の光源であるLED17を利用して、照明器具本来の照明機能に加えて、可視光通信による通信機能を有する照明器具11を得ることができる。また、照明器具の光源を通信に利用するため、照明器具に新たに送信源を取り付けることなく通信を行うことができる。なお、可視光通信は1方向の通信であるが、図2に示すように、データ信号7bをアップリンクするためのデータ信号入力手段を別途設けることにより、双方向の通信を行うことができる。また、データ信号7bによりLED17を制御できることは、第1の実施形態と同様である。
In this embodiment, communication with an external device is performed by turning on / off the
なお、上述した本実施形態において、光源としてLEDを使用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光源として有機EL(Electroluminescence:エレクトロルミネッセンス)又は無機ELを使用することとしてもよい。 In addition, in this embodiment mentioned above, although LED is used as a light source, this invention is not limited to this. For example, organic EL (Electroluminescence) or inorganic EL may be used as the light source.
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図3は、本第3実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本実施形態の照明器具11は、可視光通信によりデータ信号7aを外部へ送信する別の例である。なお、図3において、以下に示す事項以外は第2の実施形態と同様であるので、図2と同一構成物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a lighting apparatus according to the third embodiment. The
図3に示すように、本実施形態の照明器具11は、光源として蛍光灯19を有している。また、図2の点灯制御回路13に相当する部分に電子安定器18を有している。上記以外の構成は、図2に示す第2の実施形態と同様である。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態におけるデータ信号7aの送信の動作の1例について、図3及び図4を参照して説明する。図4は、本実施形態における可視光による通信方法の1例を示す図である。変調回路15においてアナログ/デジタル変換されたデータ信号は、電子安定器18に送られる。このデジタル信号は、図4における送信データに相当する。調光(明るさを調節する)可能な電子安定器においては、明るさが変わると点灯周波数も変化するため、デジタル信号データ(0又は1)に対応した異なる調光レベルで点灯するように蛍光灯19が制御される。図4に示すように、電子安定器18は、送信データ(デジタル信号)に基づいて蛍光灯19の調光レベルを変化させる。これにより、照明器具11は、外部にデータ信号7aを光強度の強弱として送信(可視光通信)することができる。なお、図4に示すように、デジタル信号データを蛍光灯19の点灯周波数の大小で表すこともできるため、これに基づいてデータ信号7aを点灯周波数の大小として可視光通信することもできる。また、データ信号7bの場合については、上述の第1又は第2の実施形態と同様である。
An example of the operation of transmitting the data signal 7a in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a communication method using visible light according to the present embodiment. The data signal analog / digital converted in the
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。図5は、本第4実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本実施形態の照明器具11は、上述の第1の実施形態において説明した通信装置12を赤外線通信装置として構成した例である。なお、図5において、以下に示す事項以外は第1及び第3の実施形態と同様であるので、図1及び図3と同一構成物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram showing a lighting fixture according to the fourth embodiment. The
図5に示すように、本実施形態の照明器具11は、PLCモデム5に電子安定器18及び蛍光灯19が接続されている。これは、図3に示す第3の実施形態と同様であるが、本実施形態においては、電子安定器18にデータ信号が入力されない点、即ち、光源により通信を行わない点において第3の実施形態と異なっている。また、上述した図1における通信装置12に相当するものとして、変調回路15、電源部16、制御回路20及び赤外線発信器21が設けられている。なお、電源部16は、変調回路15及び制御回路20を駆動するための電源装置である。
As shown in FIG. 5, in the
本実施形態におけるデータ信号7aの送信の動作について、図5により説明する。PLCモデム5により電力から分離されたデータ信号は、変調回路15で変調された後、制御回路20に送られる。制御回路20は、この変調信号に基づき、赤外線発信機21を駆動する。この赤外線発信機21から、赤外線によるデータ信号7aが図示しない外部機器へ送信される。なお、データ信号7bの場合については、上述の第1乃至第3の実施形態と同様である。
The transmission operation of the data signal 7a in this embodiment will be described with reference to FIG. The data signal separated from the power by the
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。図6は、本第5実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本実施形態の照明器具11は、第4の実施形態の照明器具11における赤外線発信機21及びこれに関連する回路部(変調回路15及び制御回路20)に代えて、無線LANホスト部22を有している。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a lighting fixture according to the fifth embodiment. The
本実施形態においては、通信装置の一形態である無線LANホスト部22が照明器具11に内蔵されている。これにより、照明器具11は、外部の例えば携帯端末と無線によりデータ信号7の送受信を行うことができる。現在、無線LANには各種の方式が用いられているが、外部機器及び通信条件により適当な方式を適宜選択して用いることができる。なお、上述の第1乃至第4の実施形態と同様に、データ信号7bを、無線LANホスト部22を介さずPLCモデム5に入力することも可能である。
In the present embodiment, a wireless
なお、上述した各実施形態においては、照明器具11にPLCモデム5を内蔵させているが、天井に設置された配線器具と照明器具11との間のアダプターにPLCモデムを内蔵させることも可能である。図7乃至9は、PLCモデム5を内蔵したアダプター24の例を示すブロック図、斜視図及び断面図である。図8及び図9に示すように、アダプター24は、汎用のAC接続用ローゼット9(引掛プラグ)を備えている。このAC接続用ローゼット9により、アダプター24は、例えば天井に設けられた配線器具に接続される。このように、従来の汎用アダプターと略同じ外形を有するPLCモデム内蔵アダプターを実現することができる。なお、データ信号7は、配線器具10により外部と入出力することとしてもよく、図10に示すように、無線LANホスト部22により外部と通信することもできる。また、上述の各実施形態と同様に、PLCモデム5にデータ信号7bを入力するデータ信号入力手段を設けることとしてもよい。
In each of the embodiments described above, the
2;電力線
3;電力+データ信号
4;インターフェース
5;PLCモデム
6;電力
7;データ信号
7a;データ信号
7b;データ信号
8;PLC基板
9;AC接続用ローゼット
10;配線器具
11;照明器具
12;通信装置
13;点灯制御回路
14;光源
15;変調回路
16;電源部
17;LED
18;電子安定器
19;蛍光灯
20;制御回路
21;赤外線発信機
22;無線LANホスト部
23;外部機器
24;アダプター
2;
18;
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