JP2010268239A - データ伝送装置及びそれを用いた制御装置、センサー装置、照明装置、照明制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】照明制御に適した高機能かつ通信負荷の軽いデータ伝送装置を低コストで実現する。
【解決手段】物理量を計測して計測結果を保持する測定値記憶部３１と、所定の基準値を保持する基準値記憶部３２と、前記測定値記憶部３１と前記基準値記憶部３２の値を入力して演算結果を出力するデータ演算手段（データ変換部３３）と、前記データ演算手段の出力する演算結果を他の装置へ伝送する通信手段（通信インターフェイス部３４）とを有する。データ演算手段の演算は、測定値記憶部３１の出力値から基準値記憶部３２の出力値を減算する演算とする。または、その演算結果に所定の変換係数を乗ずる演算とする。
【選択図】図１

Description

本発明は照明の制御に適したデータ伝送装置及びそれを用いた制御装置、センサー装置、照明装置、照明制御システムに関するものである。

照明のネットワーク制御の通信プロトコルにＤＡＬＩという方式が存在する。この照明ネットワーク制御技術を適用すれば、個々の照明装置でアドレス制御が出来るので、住空間やオフィスのレイアウト変更でも容易に照明の設定変更が出来る。しかし、ＤＡＬＩの伝送情報単位は、１バイト（８ビット）と少ない。１バイトの情報は照明の動作命令の情報としては十分であるが、計測や制御の情報としては不十分である。

調光に関しては、ＤＡＬＩは２５６段階の指定であるが、光出力を非線形に変換するデータを備えて、人間の感覚に影響を与えないように配慮がなされているので、問題は無い。しかし、計測装置で検出された物理量（たとえば温度や電圧）の測定データを伝送したりするときは、１バイトの情報では不十分である。すなわち、マイクロプロセッサに備えられたＡ／ＤコンバータでＡ／Ｄ変換されたデータは通常１０〜１６ビットであるが、その情報をすべては伝送できないのである。

測定データのビット数を少なくして伝送することも考えられるが、その場合は測定データの精度が低下することとなる。例えば、装置の電力を測定し、結果をビット数を少なくして伝送する場合、電力が少ない状態では数値が離散的となり、データ精度が低くなる。また、長期的に電力が徐々に変動する場合も、伝送するビット数を少なくすると分解能が低くなり、認知が困難となる。

そこで、特許文献１（特開平９−３０７５１２号公報）によれば、伝送データを圧縮する技術が考案されている。この従来技術は、連続的に変化する数値データにおいて、前回の値と今回の値の差分を伝送するという技術である。徐々に変化する数値データを伝送する場合には、伝送するデータ量を半分とすることが出来る。例えば、４バイトの浮動小数点数値データを２バイトへ圧縮することができる。

特開平９−３０７５１２号公報

特許文献１の従来技術では、伝送する前回の値と今回の値の差が大きくなるときは、伝送するデータを大きくする必要がある。それを避けるためには伝送する周期を短くすることが必要となるが、そうすると全体のデータ量が増加するので、データ圧縮の効果が薄れる。特にＤＡＬＩなどの通信において通信回数を増加させることは通信システムのパフォーマンス低下につながる。また、圧縮と非圧縮の識別符号などが必要となる。この符号は特許文献１のように２バイトのデータ長では問題ないが、１バイトのデータ長となると無視できなくなる。

本発明は、このような従来技術の課題を解決すべくなされたものであり、高機能でありながら通信負荷の軽いデータ伝送装置及びそれを用いた制御装置、センサー装置、照明装置、照明制御システムを低コストで実現することを課題とする。

請求項１のデータ伝送装置は、上記の課題を解決するために、図１に示すように、物理量を計測して計測結果を保持する測定値記憶部３１と、所定の基準値を保持する基準値記憶部３２と、前記測定値記憶部３１と前記基準値記憶部３２の値を入力して演算結果を出力するデータ演算手段（データ変換部３３）と、前記データ演算手段の出力する演算結果を他の装置へ伝送する通信手段（通信インターフェイス部３４）とを有することを特徴とするものである。ここで、計測する物理量とは、電力データ（電力量、瞬時電力値）、光出力、ランプ電気量（電圧、電流）、温度など、照明制御に必要な計測データ全般を含むものとする。

請求項２の発明は、請求項１記載のデータ伝送装置において、前記データ演算手段の演算は、前記測定値記憶部３１の出力値から前記基準値記憶部３２の出力値を減算する演算であることを特徴とする（図４）。

請求項３の発明は、請求項２記載のデータ伝送装置において、前記データ演算手段の演算は、前記測定値記憶部３１の出力値から前記基準値記憶部３２の出力値を減算した値に所定の変換係数を乗ずる演算であることを特徴とする（図５）。

請求項４の発明は、請求項３記載のデータ伝送装置において、前記変換係数は、前記基準値記憶部３２の値に応じて変更されることを特徴とする（図５）。

請求項５の発明は、請求項１記載のデータ伝送装置において、前記データ演算手段の演算は、前記測定値記憶部３１の出力値から前記基準値記憶部３２の出力値を減算した値を前記基準値記憶部３２の出力値で除算する演算であることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のデータ伝送装置において、前記基準値記憶部３２の基準値は、前記通信手段を介して外部から設定される外部基準データから決定されることを特徴とする（図２、図３）。

請求項７の発明は、請求項６記載のデータ伝送装置において、前記外部基準データは、複数の装置から伝送された受信データから決定されることを特徴とする（図６）。

請求項８の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のデータ伝送装置において、前記基準値記憶部の値は、前記測定値記憶部３１への入力値を演算して求めることを特徴とする（図７）。

請求項９の発明は、請求項８記載のデータ伝送装置において、前記基準値記憶部の値は、測定値記憶部３１への入力値の平均値から決定されることを特徴とする（図７）。

請求項１０の発明は、請求項８記載のデータ伝送装置において、周期的に動作するタイマ３８を備え、前記基準値記憶部３２の基準値は、前記タイマ３８の動作に応じて測定値記憶部３１への入力値を設定することを特徴とする（図８）。

請求項１１の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載のデータ伝送装置において、前記データ演算手段の出力変化の要因を検知する手段を備え、前記データ演算手段のデータに付加して他の装置へ伝送することを特徴とする（図９）。

請求項１２の発明は、請求項６記載のデータ伝送装置を備え、所定の目標値に制御を行う制御装置であって、前記外部基準データは、制御の目標値から決定されることを特徴とする（図２）。

請求項１３の発明は、請求項３記載のデータ伝送装置を備えた照明装置であって、物理量を検知するセンサー手段を備え、前記変換係数は、前記センサー手段の出力に応じて決定されることを特徴とする（図１、図１１）。

請求項１４の発明は、請求項３記載のデータ伝送装置を備えた照明装置において、前記変換係数は、負荷の種類に応じて変更されることを特徴とする（図１０〜図１４）。

請求項１５の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載のデータ伝送装置または請求項１２記載の制御装置を備えた放電灯点灯装置である（図１０）。

請求項１６の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載のデータ伝送装置または請求項１２記載の制御装置を備えたＬＥＤ点灯装置である（図１３）。

請求項１７の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載のデータ伝送装置または請求項１２記載の制御装置を備えた有機ＥＬ点灯装置である（図１４）。

請求項１８の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載のデータ伝送装置または請求項１２記載の制御装置を備えたセンサー装置である（図１１、図１２）。

請求項１９の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載のデータ伝送装置または請求項１２記載の制御装置を備えた照明制御システムである（図６）。

請求項１の発明によれば、データ伝送量を少なく出来る。請求項２の発明によれば、簡単な演算で実現できる。請求項３の発明によれば、計測の感度を最適にできる。請求項４の発明によれば、弱い信号でも感度を高くできる。

請求項５の発明によれば、簡単な演算で実現できる。請求項６の発明によれば、基準値を状況に応じて適切に設定できる。請求項７の発明によれば、上位制御装置による操作が無くても基準値を設定できる。請求項８の発明によれば、基準値を容易に設定できる。

請求項９の発明によれば、瞬間的な変化の検出が可能となる。請求項１０の発明によれば、定期的な動作において基準値を適切に設定できる。請求項１１の発明によれば、少ない情報で監視制御ができる。請求項１２の発明によれば、制御装置の状態を容易に監視できる。

請求項１３の発明によれば、装置の周囲環境に合わせて演算を行うので、計測誤差を少なく出来る。請求項１４の発明によれば、負荷であるランプの特性に合わせて演算を行うので、ランプ違いによる計測誤差を少なく出来る。

本発明の基本構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１の動作説明図である。 本発明の実施形態１の動作説明図である。 本発明の実施形態１の一変形例の動作説明図である。 本発明の実施形態２の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態３の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態４の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態５の動作説明図である。 本発明の実施形態６の放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態７の照明器具の構成を示す正面図である。 本発明の実施形態８のセンサー装置の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態９のＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。 本発明の実施形態１０の有機ＥＬ点灯装置の構成を示す回路図である。

（実施形態１）
図２は本発明の実施形態１の構成を示すブロック図である。１は交流電源、２は電子バラスト、３はＭＰＵ、４はランプ、５は上位制御装置（マスター・コントローラ）である。６はデータバスであり、たとえば２線式のＤＡＬＩ準拠の配線よりなる非同期通信線である。

電子バラスト２の構成について説明する。２１は整流回路であり、商用の交流電源１からの交流電圧を整流し、脈流電圧として出力する。２２は力率改善回路であり、交流電源１からの入力力率を改善しながら平滑な直流電圧を出力する昇圧チョッパ回路等で構成される。２３はインバータ回路であり、直流電圧を高周波の交流電圧に変換して出力する。２４はコントローラであり、力率改善回路２２とインバータ回路２３の動作を制御する。２５はセンサー回路であり、例えばランプ電流を測定し、ＭＰＵ３のＡ／Ｄ変換器へ出力する。

３はＭＰＵ（マイクロプロセッサ）であり、コントローラ２４の制御目標値を設定したり、センサー回路２５の出力を検知したり、上位制御装置５との非同期通信の処理を行う。ＭＰＵ３において、３１は測定値記憶部であり、センサー回路２５の検出出力をＡ／Ｄ変換した測定値ＭＤを記憶する。３２は基準値記憶部であり、所定の基準値ＲＥＦを記憶している。３３はデータ変換部であり、測定値記憶部３１の測定値ＭＤと基準値記憶部３２の基準値ＲＥＦを入力し、演算結果を出力する。３４は通信インターフェイス部であり、データ変換部３３の出力する演算結果をデータバス６に送信したり、データバス６から調光レベルの情報を取得する。

３５は調光レベル記憶部であり、この値に応じた信号をコントローラ２４へ送り、インバータ回路２３の出力を設定する。たとえば、調光レベル記憶部３５の値が大きいほどインバータ回路２３の出力が大きくなるようにコントローラ２４の目標値を設定し、コントローラ２４はそれに応じてランプ出力が大きくなるように制御する。

以下、本実施形態の動作について説明する。上位制御装置５からデータバス６を介して電子バラスト２へ調光レベルＤＬのデータが与えられる。調光レベルＤＬに応じてＭＰＵ３はコントローラ２４へ制御目標値を設定する。また、調光レベルＤＬに応じて基準値ＲＥＦは設定される。

図３は調光レベル記憶部３５の保持する調光レベルＤＬと基準値記憶部３５の保持する基準値ＲＥＦの関係を示す関数の一例である。調光レベルＤＬの値が大きいほど、インバータ回路２３の出力が大きいが、基準値記憶部３２の基準値ＲＥＦもそれに応じて大きくなるように設定される。ＭＰＵ３はこの関数（図３）をメモリーに備えている。演算式で設定すれば記憶容量を少なく出来るが、複雑な関数の場合はデータテーブルを備えて読み出す方が処理しやすい。なお、上位制御装置５も同様な関数（図３）を備えている。

センサー回路２５はインバータ回路２３の出力を検出し、ＭＰＵ３のＡ／Ｄ変換入力に適した信号を送出する。センサー回路２５の検出信号をＭＰＵ３はＡ／Ｄ変換し、測定値ＭＤを記憶する。測定値ＭＤと基準値ＲＥＦを用いてデータ変換部３３は演算を行う。

図４はデータ変換部３３で測定値記憶部３１の測定値ＭＤと基準値記憶部３２の基準値ＲＥＦを演算した結果を示している。データ変換部３３でＴＦ＝ＭＤ−ＲＥＦの差分演算を行った例である。測定値記憶部３１の測定値ＭＤと基準値記憶部３２の基準値ＲＥＦの値の差が０ならばデータ変換部３３は１２８を出力する。測定値記憶部３１の測定値ＭＤが基準値記憶部３２の基準値ＲＥＦより１２７大きいならばデータ変換部３３は２５５を出力する。すなわち、８ビットデータの最上位ビットが差分結果の符号を表していることになる。

データ変換部３３による演算結果ＴＦは、上位制御装置５からのデータ要求に応じて、通信インターフェイス部３４を介して上位制御装置５に送信される。上位制御装置５ではデータ変換部３３による演算結果ＴＦと基準値ＲＥＦを求める関数から測定値ＭＤを求める。以上の動作により少ないデータ量でも正確な測定値を伝送できる。

すなわち、コントローラ２４によって制御されるインバータ回路２３は、調光レベルＤＬの値によって制御されているが、センサー回路２５の検出信号も調光レベルＤＬの値と相関がある。よって、調光レベルＤＬの値と測定値ＭＤは相関があることとなる。基準値ＲＥＦは、調光レベルＤＬの値と相関を付けられているので、結果として測定値ＭＤと基準値ＲＥＦとの差は小さくなる。たとえば、調光レベルＤＬを定格１００％の５０％の出力に設定したとすると、インバータ回路２３の出力が５０％となるようにコントローラ２４も設定される。センサー回路２５はランプ電流を測定しているが、ランプ電流も大体５０％付近となる。基準値ＲＥＦも最大値の５０％付近に設定されるので、ランプ電流の測定値ＭＤと基準値ＲＥＦの差は少ない。よって、１０ビット以上のＡ／Ｄ変換器のデータを送信する場合も、差分値は小さいので８ビットデータでも十分に伝送が可能である。

このように、インバータ回路２３の制御が正常に行われている場合は単純な差分演算でも正確なデータを送受信できる。

本実施形態では、インバータ回路２３に接続されたランプ４のランプ電流を測定する例を説明したが、ランプ４の電圧や入力電力を測定しても良い。また、温度や照度を測定しても良い。

（実施形態１’）
上述の実施形態１において、測定値ＭＤと基準値ＲＥＦとの差分値（ＭＤ−ＲＥＦ）が大きくなることがある場合は、差分値に係数を乗じて演算結果ＴＦとする。図５はその一例である。差分値（ＭＤ−ＲＥＦ）が小さい部分では、演算結果ＴＦの値は大きく変化するが、差分値（ＭＤ−ＲＥＦ）の大きい部分では、演算結果ＴＦの値をあまり変化させないようにする。差分値が大きくなり得る場合は、このように差分値の大きい部分で演算結果ＴＦの変化が小さくなるようにデータ変換すれば、制御の過渡状態などの非定常時でも測定できる。

さらに、差分値に乗じる係数を基準値ＲＥＦに応じて変更すれば、より効果的である。すなわち、基準値ＲＥＦが小さいときは乗じる係数を大きくし、基準値ＲＥＦが大きいときは乗じる係数を小さくすれば、出力値の小さい場合でも計測感度を高くすることが出来る。例えば、測定値から基準値を減算した差分値を基準値で除算する演算としても良い。

また、差分値に乗じる係数の変更は、基準値ＲＥＦ以外にセンサー情報やランプ負荷に応じて変更するとさらに良い。

（実施形態２）
図６は本発明の実施形態２の構成を示すブロック図である。２ａ，２ｂ，２ｃは電子バラスト、４ａ，４ｂ，４ｃはランプである。電子バラスト２ａにおいて、３６は平均値演算部であり、他の機器の値を参照して平均値ＡＶＧ１を求めて記憶する。その他の構成は実施形態１と同様である。

本実施形態の動作を説明する。電子バラスト２ａにおいて、センサー回路２５はインバータ回路２３の出力を検出し、ＭＰＵ３のＡ／Ｄ変換入力に適した信号を送出する。ＭＰＵ３はセンサー回路２５の検出信号をＡ／Ｄ変換し、測定値記憶部３１に測定値ＭＤとして記憶する。電子バラスト２ａのＭＰＵはデータバス６を介して電子バラスト２ｂへ測定値ＭＤを送信する。電子バラスト２ｂは自己の測定値ＭＤを電子バラスト２ａへ返信する。電子バラスト２ａは同じくデータバス６上に接続された電子バラスト２ｃに対しても同様のデータ送受信を行う。

電子バラスト２ｂと２ｃからの測定値データは平均値演算部３６へ入力され、平均値ＡＶＧ１が求められる。平均値ＡＶＧ１の演算は、相加平均や中央値法などがデータ状態や各機器の設置状態に応じて設定される。

平均値演算部３６で求められた平均値ＡＶＧ１は基準値記憶部３２の基準値ＲＥＦへ設定される。測定値ＭＤと基準値ＲＥＦを用いてデータ変換部３３は、ＭＤ−ＲＥＦの差分演算を行う。その演算結果ＴＦを上位制御装置５からのデータ要求に応じて、通信インターフェイス部３４を介して送信する。基準値ＲＥＦについては大幅な変更があったときに上位制御装置５へデータを送信する。データはグループの代表の分だけで良いので、通信回数はわずかである。

照明装置では部屋ごとに制御がなされたりする。また、光センサーなどで明るさを一定に制御する場合も同じグループでは同じような動作状態となることが多い。

本実施形態では、グルーピングされた装置の平均値を用いてその差分値を返すので、少ないデータでも詳細な測定結果を得ることが出来る。特にグルーピングされたなかでの変化を検知できるので、照度分布の分析などに適する。

（実施形態３）
図７は本発明の実施形態３の構成を示すブロック図である。図２のＭＰＵ３の部分が異なる。３１は測定値記憶部であり、センサー回路２５のＡ／Ｄ変換値を測定値ＭＤとして記憶する。３７は平均値演算部であり、センサー回路２５の出力値を入力し、平均値ＡＶＧ２を求めて記憶し、基準値として出力する。３３はデータ変換部であり、測定値ＭＤと平均値ＡＶＧ２を入力し、通信インターフェイス部３４へ演算結果を送出する。その他の構成は実施形態１と同様である。

本実施形態の動作について説明する。センサー回路２５はインバータ回路２３の出力を検出し、ＭＰＵ３のＡ／Ｄ変換に適した検出信号を送出する。ＭＰＵ３は、センサー回路２５の検出信号をＡ／Ｄ変換し、測定値記憶部３１に測定値ＭＤとして記憶する。また、センサー回路２５のＡ／Ｄ変換値は平均値演算部３７へ送られ、平均値ＡＶＧ２が演算される。平均値の演算には、例えば移動平均などが用いられる。データ変換部３３は、測定値ＭＤと平均値ＡＶＧ２を用いて差分演算を行う。その演算結果ＴＦを上位制御装置５からのデータ要求に応じて、通信インターフェイス部３４を介して送信する。平均値ＡＶＧ２については上位制御装置５へ定期的にデータを送信する。送信の間隔は数十分から１時間程度で良い。

本実施形態では、上位制御装置５からの制御値の設定を省略しても、少ないデータで測定値を送信できる例である。

（実施形態４）
図８は本発明の実施形態４の構成を示すブロック図である。図２のＭＰＵ３の部分が異なる。３１は測定値記憶部であり、センサー回路２５のＡ／Ｄ変換値を測定値ＭＤとして記憶する。３２は基準値記憶部であり、所定のタイミングでセンサー回路２５の検出信号を取り込み、基準値ＲＥＦとして記憶する。３３はデータ変換部であり、測定値ＭＤと基準値ＲＥＦを入力して差分演算した結果を出力する。３８はタイマー部であり、周期的に動作し、基準値記憶部３２にデータ取り込みタイミングを与える。その他の構成は実施形態１と同様である。

本実施形態の動作について説明する。センサー回路２５はインバータ回路２３の出力を検出し、ＭＰＵ３のＡ／Ｄ変換に適した検出信号を送出する。ＭＰＵ３は、センサー回路２５の検出信号をＡ／Ｄ変換し、測定値記憶部３１に測定値ＭＤとして記憶する。また、タイマー部３８のタイミング信号に応じてセンサー回路２５の出力をサンプリングして基準値記憶部３２に記憶させる。タイマー部３８は周期的に動作し、そのサンプリングのタイミングは例えば１日ごとであるが、１年ごとであっても良い。また、複数の基準値を所定の時間単位に記憶してもよい。

測定値ＭＤと基準値ＲＥＦを用いてデータ変換部３３は、ＭＤ−ＲＥＦの差分演算を行う。その演算結果ＴＦを上位制御装置５からのデータ要求に応じて、通信インターフェイス部３４を介して送信する。基準値ＲＥＦについては上位制御装置５の要求に応じてデータを送信する。

本実施形態は、測定値の周期的な変化を除去し、その他の測定値変化を検出することで少ない送信データでも正確に結果を伝送する例である。

（実施形態５）
図９は本発明の実施形態５に用いる送信データのフォーマット例である。ＳＴＴはスタートビットであり、非同期通信の開始信号である。ＳＴＰはストップビットであり、データの終端を表す信号である。スタートビットＳＴＴとストップビットＳＴＰの間のデータビットは、１バイト（８ビット）のデータであり、上位６ビットのＤＡＴＡは数値データ、下位２ビットのＳＴＡＴＵＳは要因データである。

本実施形態では、差分演算ＴＦの結果が大きくなったときにその原因情報を付加することにより、より正確な機器の動作状態検知を行う。

例えば、上位６ビットの数値データ（ＤＡＴＡ）が基準値と測定値の差分演算結果である場合、下位２ビットの要因データ（ＳＴＡＴＵＳ）にその差分の要因が設定される。例えばインバータ回路２３の入力電力の測定値について、差分が増加したとする。ＭＰＵ３は差分が増加した原因について判定する。インバータ制御値を変更した時は“００”、ランプ特性の変化の時は“０１”、入力電圧の変化の時は“１０”、その他の要因では“１１”というデータを付加して上位制御装置５に伝送する。

本実施形態は、センサー情報に基づいて制御がなされる照明装置に有用である。例えば、照度センサー情報に基づいて動作する照明装置において、上位制御装置から光出力が設定されたとき、そのインバータ回路の入力電力の情報を発信するとき、電力変化がランプ特性によるのか外光状態によるのかが明確になる。このように要因データを付加することにより、確認するデータ量を少なくすることが出来る。

なお、本例はスタートビットＳＴＴとストップビットＳＴＰの間のデータビットは、１バイト（８ビット）のデータの例であるが、ビット数を増加させて数値データのビット数をさらに確保しても良い。

（実施形態６）
図１０は本発明の実施形態６に係る放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。図１、図２、図６、図７、図８のインバータ回路２３の詳細な構成を示したものである。Ｖｄｃは直流電源であり、例えば昇圧チョッパ回路のような力率改善回路２２の出力コンデンサよりなる。直流電源Ｖｄｃの両端には、ＭＯＳＦＥＴのようなスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２はコントローラ２４により高周波で交互にオン・オフ制御される。スイッチング素子Ｑ２の両端には、インダクタＬ１とコンデンサＣ１の直列回路よりなる共振回路が並列接続されている。コンデンサＣ１の両端には、コンデンサＣ２を介して蛍光ランプ４１が接続されている。インダクタＬ１とコンデンサＣ１，Ｃ２は共振回路を構成している。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数は、共振回路の共振周波数よりも高く設定されており、動作周波数が高くなると、インバータ回路２３の出力は低下するように制御される。

蛍光ランプ４１は放電管両端の各電極にフィラメントを備えている。これらのフィラメントは予熱トランスＴ１の２次巻線から予熱用コンデンサＣ４，Ｃ５を介して供給される予熱電流により予熱される。予熱トランスＴ１の１次巻線は結合コンデンサＣ３を介してスイッチング素子Ｑ２の両端に接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオン・オフされることにより、結合コンデンサＣ３を介して予熱トランスＴ１の１次巻線に高周波の交流電圧が印加されることで、２次巻線に予熱電圧が得られる。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数が高くなると、コンデンサＣ４，Ｃ５のインピーダンスは低くなるので、予熱電流は増加する。これにより調光時にランプ電流が低下してもフィラメントの温度を適切な温度範囲に維持することができる。その他の構成及び動作は実施形態１〜５と同様である。

（実施形態７）
図１１は本発明の実施形態７に係る蛍光灯照明器具の構成を示す正面図である。器具本体７のカバー７１の内部には、電子バラスト２が収納されている。電子バラスト２の出力配線はソケットＳ１，Ｓ２を介して蛍光ランプ４１の両端に接続されている。器具本体７のカバー７１の下面には、センサー装置８が装着されている。このセンサー装置８は、照度センサーや人体検知センサーを内蔵しており、下端部に受光部８１を有している。センサー装置８の出力はセンサー配線８２を介して電子バラスト２に接続されている。センサー装置８の出力は電子バラスト２のＭＰＵ３によりＡ／Ｄ変換されて測定値として記憶される。その他の構成及び動作は実施形態１〜６と同様である。

（実施形態８）
図１２は本発明の実施形態８に係るセンサー装置の構成を示す分解斜視図である。図１１のセンサー装置８における受光部８１の内部構成を示したものである。受光部８１は半球状のカバー８１ａと半球状の本体８１ｂを組み合わせたものである。カバー８１ａには受光窓８３が設けられている。受光部８１の内部には基板８４が設けられている。基板８４には照度センサー８５と人体検知センサー８６が実装されている。

上述の実施形態７において、受光部８１を備えるセンサー装置８の出力はセンサー配線８２を介して電子バラスト２に接続されているが、上述のデータバス６を介して上位制御装置５（マスター・コントローラ）に接続しても良い。また、センサー装置８は照明器具と一体化しても良いし、別々に設置しても良い。さらに、１つのセンサー装置８の出力を上位制御装置で受信して、上位制御装置から複数の照明器具を一括して制御しても良い。

（実施形態９）
図１３は本発明の実施形態９のＬＥＤ点灯装置の構成を示す回路図である。図１、図２、図６、図７、図８の力率改善回路２２とインバータ回路２３に代えて、降圧チョッパ型のスイッチング電源回路を用いたＬＥＤ点灯回路を接続したものであり、負荷であるランプとしてＬＥＤ回路４２を備えている。ここでは、ＬＥＤ回路４２として３個のＬＥＤを直列接続した構成を例示しているが、並列接続でも良いし、直並列接続でも良い。また、ＬＥＤの個数を限定するものではない。

全波整流回路２１の直流出力端には、ＬＥＤ回路４２とインダクタＬ２とスイッチング素子Ｑ３と電流検出抵抗Ｒ１の直列回路が接続されている。ＬＥＤ回路４２とインダクタＬ２の直列回路には、回生電流通電用のダイオードＤ１が図示された極性で接続されている。制御部２６は電流検出抵抗Ｒ１により検出されるピーク電流が目標値となるように、スイッチング素子Ｑ３を高周波でオン・オフ制御する。

全波整流回路２１の直流出力端に接続されたコンデンサＣ８は入力力率を損なわない程度に小容量のコンデンサである。コンデンサＣ９，Ｃ１０は回路グランドＧを高周波的に器具アースＦＧに接続している。全波整流回路２１の交流入力端と商用交流電源１の間には、コンデンサＣ６，Ｃ７とラインフィルタＬＦ、サージアブゾーバＺＮＲよりなるフィルタ回路が接続されている。

その他の構成は、実施形態１〜５と同様であり、調光信号に応じてＬＥＤ回路４２の負荷電流を制御することにより、調光制御可能である。また、負荷電流を検出して上位制御装置により監視することができる。

（実施形態１０）
図１４は本発明の実施形態１０に係る有機ＥＬ点灯装置の構成を示す回路図である。図１、図２、図６、図７、図８の力率改善回路２２として降圧チョッパ回路、インバータ回路２３としてフルブリッジ回路を接続したものであり、負荷であるランプとして有機ＥＬ素子４３を備えている。

降圧チョッパ回路は、スイッチング素子Ｑ４、インダクタＬ３、ダイオードＤ２、コンデンサＣ１１，Ｃ１２により構成されている。スイッチング素子Ｑ４が高周波でオン・オフされることにより、商用交流電圧の整流出力を降圧した直流電圧がコンデンサＣ１２に得られる。スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ８はフルブリッジ回路を構成している。

有機ＥＬ素子は定期的に逆電圧を印加することにより、リフレッシュ効果により長寿命化できることが知られている（特開２００７−２６６０８８）。図１４の回路では、制御部２７の出力により、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ８がオンの状態（点灯期間）と、スイッチング素子Ｑ６，Ｑ７がオンの状態（回復期間）とを切り替えることにより、有機ＥＬ素子４３に順電圧と逆電圧を交互に印加できる。また、有機ＥＬ素子４３に流れる負荷電流は抵抗Ｒ２により検出され、制御部２７により負荷電流と点灯期間の積を制御することにより、明るさを制御可能となっている。

その他の構成は、実施形態１〜５と同様であり、調光信号に応じて有機ＥＬ素子４３の点灯期間を制御することにより、調光制御可能である。また、負荷電流を検出して上位制御装置により監視することができる。

３１ 測定値記憶部
３２ 基準値記憶部
３３ データ変換部
３４ 通信インターフェイス部

Claims (19)

1. 物理量を計測して計測結果を保持する測定値記憶部と、所定の基準値を保持する基準値記憶部と、前記測定値記憶部と前記基準値記憶部の値を入力して演算結果を出力するデータ演算手段と、前記データ演算手段の出力する演算結果を他の装置へ伝送する通信手段とを有することを特徴とするデータ伝送装置。
2. 前記データ演算手段の演算は、前記測定値記憶部の出力値から前記基準値記憶部の出力値を減算する演算であることを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
3. 前記データ演算手段の演算は、前記測定値記憶部の出力値から前記基準値記憶部の出力値を減算した値に所定の変換係数を乗ずる演算であることを特徴とする請求項２記載のデータ伝送装置。
4. 前記変換係数は、前記基準値記憶部の値に応じて変更されることを特徴とする請求項３記載のデータ伝送装置。
5. 前記データ演算手段の演算は、前記測定値記憶部の出力値から前記基準値記憶部の出力値を減算した値を前記基準値記憶部の出力値で除算する演算であることを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
6. 前記基準値記憶部の基準値は、前記通信手段を介して外部から設定される外部基準データから決定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のデータ伝送装置。
7. 前記外部基準データは、複数の装置から伝送された受信データから決定されることを特徴とする請求項６記載のデータ伝送装置。
8. 前記基準値記憶部の値は、前記測定値記憶部への入力値を演算して求めることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のデータ伝送装置。
9. 前記基準値記憶部の値は、測定値記憶部への入力値の平均値から決定されることを特徴とする請求項８記載のデータ伝送装置。
10. 周期的に動作するタイマを備え、前記基準値記憶部の基準値は、前記タイマの動作に応じて測定値記憶部への入力値を設定することを特徴とする請求項８記載のデータ伝送装置。
11. 前記データ演算手段の出力変化の要因を検知する手段を備え、前記データ演算手段のデータに付加して他の装置へ伝送することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のデータ伝送装置。
12. 所定の目標値に制御を行う制御装置であって、前記外部基準データは、制御の目標値から決定されることを特徴とする請求項６記載のデータ伝送装置を備えた制御装置。
13. 物理量を検知するセンサー手段を備え、前記変換係数は、前記センサー手段の出力に応じて決定されることを特徴とする請求項３記載のデータ伝送装置を備えた照明装置。
14. 前記変換係数は、負荷の種類に応じて変更されることを特徴とする請求項３記載のデータ伝送装置を備えた照明装置。
15. 請求項１〜１１のいずれかに記載のデータ伝送装置または請求項１２記載の制御装置を備えた放電灯点灯装置。
16. 請求項１〜１１のいずれかに記載のデータ伝送装置または請求項１２記載の制御装置を備えたＬＥＤ点灯装置。
17. 請求項１〜１１のいずれかに記載のデータ伝送装置または請求項１２記載の制御装置を備えた有機ＥＬ点灯装置。
18. 請求項１〜１１のいずれかに記載のデータ伝送装置または請求項１２記載の制御装置を備えたセンサー装置。
19. 請求項１〜１１のいずれかに記載のデータ伝送装置または請求項１２記載の制御装置を備えた照明制御システム。

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