JP2011071060A - 電力線通信式照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＬＣを利用した照明システムにおいて送信電文量が削減される構成を提供する。
【解決手段】電力線通信を利用して該電力線に接続された照明装置の照明態様を制御する電力線通信式照明システムであって、電力線１０１を介して連結される親モデム１０及び子モデム２０と、前記親モデム１０に接続される主制御装置１１と、前記子モデム２０に接続されて前記照明装置の照明態様を制御する個別照明制御装置２３と、を備え、前記主制御装置１１は、前記子モデム２０の相対ＩＤを書き換える書換え信号を前記親モデム１０を介して前記子モデム２０へ送信する相対ＩＤ書換え部１２と、前記子モデム２０の絶対ＩＤと相対ＩＤと対応関係を保存する対応関係保持部１３と、前記照明装置の照明態様を指定する照明態様指定信号を前記親モデム１０を介して前記子モデム２０へ送信する照明態様指定部１４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は電力線通信式照明システムに関する。

従来、調光システムは信号線と電力線を別個に設けていたが、ＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、電力線通信）により、電力線により信号を送受信することが行われている。特許文献１には、ＰＬＣで送信機と受信機とを接続し、送信機から調光信号を受信機に送信して受信機に接続された照明装置を調光するシステムが開示されている。
特許文献２には、複数の照明装置に接続された各受信機がそれぞれ固有のアドレスを備えてなるＰＬＣネットワークにおいて、当該固有のアドレスを利用して受信機に個別にアクセスしてそれぞれの照明装置を調光するシステムが開示されている。
特許文献３には、複数の照明装置に接続された各受信機にＩＰアドレスがそれぞれ設定されてなるＰＬＣネットワークにおいて、当該ＩＰアドレスを利用してそれぞれの照明装置を調光するシステムが開示されている。

特公平１−３０２８０号公報 特開２００７−１０９４２１号公報 特開２００８−２４３６２８号公報

複数の照明装置を利用して照明空間を所望の照明態様とする照明システムでは、照明装置を照射エリア等に基づいてグループ化し、当該グループ毎に照明態様を指定することが行われている。ＰＬＣを利用した照明システムにおいてこのように照明態様を指定する場合、照明装置に接続された子モデムの固有アドレスに対して所定の照明態様指定信号をそれぞれ送信すると、電文量が増加して送信の遅延、反応速度の低下が発生するおそれがある。また、照明態様を変更するには、電文の大幅な変更が必要となって操作が煩雑となる。
そこで、本発明は、ＰＬＣを利用した照明システムにおいて送信電文量が削減される構成を提供することを目的の一つとする。また、ＰＬＣを利用した照明システムにおいて、照明態様の変更が容易な構成を提供することを目的の一つとする。

この発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、次のように規定される。
電力線通信を利用して該電力線に接続された照明装置の照明態様を制御する電力線通信式照明システムであって、
電力線を介して連結される親モデム及び子モデムと、
前記親モデムに接続される主制御装置と、
前記子モデムに接続されて前記照明装置の照明態様を制御する個別照明制御装置と、を備え、
前記主制御装置は、前記子モデムの相対ＩＤを書き換える書換え信号を前記親モデムを介して前記子モデムへ送信する相対ＩＤ書換え部と、前記子モデムの絶対ＩＤと相対ＩＤとの対応関係を保存する対応関係保持部と、前記照明装置の照明態様を指定する照明態様指定信号を前記親モデムを介して前記子モデムへ送信する照明態様指定部と、を備え
前記書換え信号は前記子モデムの固有ＩＤを指定して送信され、該書換え信号を受信した前記子モデムは前記書換え信号に応じてその相対ＩＤを書換え、
前記照明態様指定信号は前記子モデムの相対ＩＤを指定して送信され、該照明態様指定信号を受信した前記子モデムは該照明態様指定信号を前記個別照明制御装置へ送り、該個別照明制御装置は該照明態様指定信号に基づき前記照明装置の照明態様を制御する、ことを特徴とする電力線通信式照明システムである。

本発明の電力線通信式照明システムによれば、親モデムは、子モデムが有する固有の絶対ＩＤに対して相対ＩＤを予め付与し、その相対ＩＤを指定して照明態様指定信号を送信する。各子モデムは自身の相対ＩＤが指定された照明態様指定信号を受信し、これを個別照明制御装置に送る。そして、個別照明制御装置は当該照明対象指定信号に基づき個別の照明装置の照明態様を制御する。これにより、複数の照明装置を同じ照明態様とする場合には、当該複数の照明装置のそれぞれの子モデムに対して同一の相対ＩＤを付与し、当該相対ＩＤに対する１つの照明態様指定信号を送信すればよいことになる。

これに対し、複数の照明装置のそれぞれの子モデムの絶対ＩＤを用いる場合は、個々の絶対ＩＤごとに照明態様指定信号を発信する必要があるので、信号量が増大し、システムにかかる負荷が大きくなる。
相対ＩＤは任意に設定できるので、相対ＩＤを用いることにより、照明装置を任意にかつ簡易にグループ化することができ、各グループ毎に照明態様を指定可能となる。

本発明の実施例である電力線通信式照明システム１のブロック図である。 電力線通信式照明システム１が設置された室内１００の俯瞰図である。 各子モデム２０ａ〜２０ｉにおける信号処理のフロー図である。 補間部２４ａのブロック図である。 補間処理４００のフロー図である。

本発明の電力線通信照明システムでは、電力通信線へ親モデムと複数の子モデムとを連結している。親モデムには主制御装置が接続されている。主制御装置は子モデムの相対ＩＤを書き換える書換え信号を親モデムを介して子モデムへ送信する相対ＩＤ書換え部と、子モデムの絶対ＩＤと相対ＩＤと対応関係を保存する対応関係保持部と、照明装置の照明態様を指定する照明態様指定信号を前記親モデムを介して子モデムへ送信する照明態様指定部とを備える。一方、子モデムには照明装置の照明態様を制御する個別照明制御装置が接続されている。

書換え信号は子モデムの絶対ＩＤを指定して送信され、該書換え信号を受信した子モデムは前記書換え信号に応じてその相対ＩＤを書換える。同一の照明態様が指定される照明装置に接続される子モデムに対しては同一の相対ＩＤを付与する。つまり、一つの相対ＩＤが複数の子モデムに付与される。相対ＩＤ書換え部により相対ＩＤが書き換えられることで、照明装置を任意にかつ簡易にグループ化できる。同じ相対ＩＤを持つグループ毎にその照明態様を一つの照明態様指定信号で指定可能となる。

子モデムの絶対ＩＤと相対ＩＤとの対応関係を保存する対応関係保持部は、相対ＩＤ書換え部が子モデムの相対ＩＤを書き換えた時は、これに当該対応関係を変更して保存する。本願の電力線通信式照明システムは、子モデムの絶対ＩＤと相対ＩＤとの対応関係を呼び出す対応関係呼出部を備えていても良い。対応関係呼出部により、当該対応関係を呼び出して、ユーザインターフェース等の表示部に表示することにより、当該対応関係を確認することが容易となる。

照明態様指定信号は子モデムの相対ＩＤを指定して送信され、該照明態様指定信号を受信した子モデムは該照明態様指定信号を個別照明制御装置へ送り、該個別照明制御装置は該照明態様指定信号に基づき照明装置の照明態様を制御する。照明態様指定信号が規定する照明装置の照明態様の種類は、特に限定されないが、照明光の輝度、照明光の色、点灯又は消灯の時間などとすることができる。

照明装置はＬＥＤランプを光源とすることができる。これにより照明装置を小型化でき、設置自由度が向上する。また、消費電力が低減する。ＬＥＤランプを光源とする照明装置においてその調光をする場合、ＬＥＤランプの光量はＬＥＤランプへ入力される電流量の変化に敏感である。そのため、電流量が段階的に変化すると光量の変化も段階的になる。電力線通信方式を利用して個々の照明装置のＬＥＤ光源の光量を制御しようとする場合、通信トラフィックの状態如何により個々のＬＥＤ光源へ入力される制御信号に遅れが生じることがあり、その結果、円滑な光量変化に支障をきたすおそれがある。これを防止するため、ＬＥＤランプを光源とする照明装置を使用する場合は、個別照明制御装置は前回受信した照明態様指定信号と今回受信した照明態様指定信号に基づき、照明装置の照明態様が徐変するように補間する補間部を備えることが好ましい。これにより、照明装置のＬＥＤ光源の光量が円滑に変化することとなる。補間部が当該照明態様を補間する方法は、特に限定されず、前回受信した照明態様指定信号に基づく照明態様から今回受信した照明態様指定信号に基づく照明態様へフェードするように補間する方法であればよい。

前記補間部は単位時間当たりの照明態様の変化量が所定の閾値以下となるようにする。これにより、前回受信した照明態様指定信号と今回受信した照明態様指定信号との差異が大きい場合や、前回受信時と今回受信時の時間差が小さい場合に、単位時間当たりの照明態様の変化量が過度に大きくなることが防止され、光量が円滑に変化して観察されることとなる。照明態様の変化量の閾値は、使用する照明装置の数、照明エリアの広さ、被照明物の種類などを考慮して適宜設定することができる。
以下本発明の実施例について、より詳細に説明する。

本発明の実施例である電力線通信式照明システム１のブロック図を図１に示す。本実施例の照明システム１は、電力線１０１に親モデム１０、子モデム２０ａ〜２０ｉ、照明装置２５ａ〜２５ｉがそれぞれ接続されて電力の供給を受けるとともにＰＬＣにより信号を送受信可能に接続されている。親モデム１０には、主制御装置１１が接続されている。主制御装置１１は相対ＩＤ書換え部１２、対応関係保存部１３、照明態様指定部１４を備える。一方、子モデム２０ａは絶対ＩＤ保存部２１ａ、相対ＩＤ保存部２２ａを有する。また、子モデム２０ａには個別照明制御装置２３ａが接続されている。個別照明制御装置２３ａは補間部２４ａが備えられる。個別照明制御装置２３ａは照明装置２５ａに接続されている。照明装置２５ａは光源としてＬＥＤランプを備える。なお、子モデム２０ａと同様の構成で子モデム２０ｂ〜２０ｉにも各部が接続されている。

電力線通信式照明システム１が設置された室内１００の俯瞰図を図２（Ａ）に示す。図２（Ａ）に示すように、室内１００の天井に、照明装置２５ａ〜２５ｉが、紙面左上から右上に向かって照明装置２５ａ、２５ｂ、２５ｃの順に配置され、紙面左中央から右中央に向かって照明装置２５ｄ、２５ｅ、２５ｆの順に配置され、紙面左上から右上に向かって照明装置２５ｇ、２５ｈ、２５ｉの順に配置されている。室内１００には中央にテーブル２、紙面上側壁に沿ってテレビ３、テーブル２を囲むようにソファー４がそれぞれ配置されている。

各子モデム２０ａ〜２０ｉの絶対ＩＤ保存部２１ａ〜２１ｉにはそれぞれ絶対ＩＤが保存されている。表１に各子モデム２０ａ〜２０ｉに保存されている絶対ＩＤを示す。絶対ＩＤは各子モデム２０ａ〜２０ｉのそれぞれに固有のものであって、重複していない。

次に親モデム１０に接続されている主制御装置１１の各部について説明する。相対ＩＤ書換え部１２は、各子モデム２０ａ〜２０ｉの相対ＩＤを書き換える書換え信号を親モデム１０を介して各子モデム２０ａ〜２０ｉに送信する。書換え信号の電文フォーマットは、発信元アドレス、送信先アドレス、データ属性、データ、誤り検知符号の順に構成される。発信元アドレスは親モデムの絶対ＩＤである「００」であり、送信先アドレスは各子モデム２０ａ〜２０ｉの絶対ＩＤのいずれかであり、データ属性は書換え命令を示す「ＩＤ」であり、データは付与する相対ＩＤであり、誤り検知符号はＦＣＣである。
対応関係保存部１３には、各子モデム２０ａ〜２０ｉの絶対ＩＤと相対ＩＤの対応関係が保存されている。照明態様指定部１４は照明装置２５ａ〜２５ｉの照明態様（輝度）を指定する照明態様指定信号を親モデム１０を介して各子モデム２０ａ〜２０ｉに送信する。照明態様指定信号の電文フォーマットも書換え信号のそれと同一である。発信元アドレスは親モデムの絶対ＩＤである「００」であり、送信先アドレスは各子モデム２０ａ〜２０ｉの相対ＩＤのいずれかであり、データ属性は照明態様指定命令を示す「ＤＴ」であり、データは輝度（％）であり、誤り検知符号はＦＣＣである。

各子モデム２０ａ〜２０ｉにおける信号処理３００のフロー図を図３に示す。まず、親モデム１０が電力線１０１を介して送信した電文において自身の絶対ＩＤ又は自身に付与された相対ＩＤに関係する電文を受信する（３０１）。そして、受信電文のデータ属性がＩＤ（書換え命令）であるか判定する（３０２）。受信電文のデータ属性がＩＤである場合は、当該書換え命令に従って、相対ＩＤ保存部２２ａ〜２２ｉに保存された相対ＩＤを、データ属性に続くデータ領域の値に書換える（３０３）。受信電文のデータ属性がＩＤでない場合はそのデータ属性がＤＴ（照明態様指定命令）であるか判定する（３０４）。そのデータ属性がＤＴである場合は、当該照明態様指定命令に従って、個別照明制御装置２３ａ〜２３ｉが照明装置２５ａ〜２５ｉを制御して、データ属性に続くデータ領域の値に対応した照明態様にする（３０５）。

表２に第１の照明態様を規定する送信電文を示す。表２に示す送信電文の第１行は送信先アドレスが絶対ＩＤ「１１」であり、絶対ＩＤ「１１」を有する子モデム２０ａが当該送信電文の第１行を受信する。当該送信電文の第１行を受信した子モデム２０ａは、データ属性「ＩＤ（書換え命令）」に従って、相対ＩＤがデータ属性に続くデータ領域の値「Ａ」に書換えられる。送信電文の第２行〜第９行においても同様に、それぞれ送信先アドレスが絶対ＩＤ「１２」〜「３３」であって、当該絶対ＩＤを有するモデム２０ｂ〜２０ｉが送信電文の第２行〜第９行をそれぞれ受信する。そして、データ属性「ＩＤ（書換え命令）」に従って、子モデム２０ｂ〜２０ｉの相対ＩＤがデータ属性に続くデータ領域の値にそれぞれ書換えられる。これにより、子モデム２０ａ、２０ｂ、２０ｃの相対ＩＤが「Ａ」に、子モデム２０ｄ、２０ｅ、２０ｆの相対ＩＤが「Ｂ」に、子モデム２０ｇ、２０ｈ、２０ｉの相対ＩＤが「Ｃ」にそれぞれ書き換えられる。このとき、親モデム１０の対応関係保存部１３には、表３に示す絶対ＩＤと相対ＩＤの対応関係が保存される。

表２に示す送信電文の第１０行は送信先アドレスが相対ＩＤ「Ａ」であり、相対ＩＤが「Ａ」である子モデム２０ａ、２０ｂ、２０ｃが送信電文の第１０行を受信する。そして、データ属性ＤＴ（照明態様指定命令）に従って、個別照明制御装置２３ａ、２３ｂ、２３ｃが照明装置２５ａ、２５ｂ、２５ｃを制御してその輝度を「０％」にする。送信電文の第１１行は送信先アドレスが相対ＩＤ「Ｂ」であり、相対ＩＤが「Ｂ」である子モデム２０ｄ、２０ｅ、２０ｆが送信電文の第１１行を受信する。そして第１０行と同様に、照明装置２５ｄ、２５ｅ、２５ｆの輝度を「５０％」にする。送信電文の第１２行は送信先アドレスが相対ＩＤ「Ｃ」であり、相対ＩＤが「Ｃ」である子モデム２０ｇ、２０ｈ、２０ｉが送信電文の第１２行を受信する。そして第１０行、第１１行と同様に、照明装置２５ｇ、２５ｈ、２５ｉの輝度を「１００％」にする。即ち、図１（Ａ）において、破線Ａで囲まれたグループ（照明装置２５ａ、２５ｂ、２５ｃ）の輝度が０％となり、破線Ｂで囲まれたグループ（照明装置２５ｄ、２５ｅ、２５ｆ）の輝度が５０％となり、破線Ｃで囲まれたグループ（照明装置２５ｇ、２５ｈ、２５ｉ）の輝度が１００％となる。

表４に第２の照明態様を規定する送信電文を示す。第１の照明態様と同様に表４に示す送信電文の第１行から第９行は送信先アドレスが絶対ＩＤであり、当該絶対ＩＤを有する各子モデム２０ａ〜２０ｉが送信電文の第１行から第９行をそれぞれの受信する。そして、データ属性「ＩＤ（書換え命令）」に従って、子モデム２０ｂ〜２０ｉの相対ＩＤがデータ属性に続くデータ領域の値にそれぞれ書換えられる。これにより、子モデム２０ｃ、２０ｆ、２０ｉの相対ＩＤが「Ａ」に、子モデム２０ｂ、２０ｅ、２０ｈの相対ＩＤが「Ｂ」に、子モデム２０ａ、２０ｄ、２０ｇの相対ＩＤが「Ｃ」にそれぞれ書き換えられる。このとき、親モデム１０の対応関係保存部１３には、表５に示す絶対ＩＤと相対ＩＤの対応関係が保存される。
表４に示す送信電文の第１０行から第１２行は送信先アドレスがそれぞれ相対ＩＤ「Ａ」、相対ＩＤ「Ｂ」、相対ＩＤ「Ｃ」であり、相対ＩＤがＡである子モデム２０ｃ、２０ｆ、２０ｉが第１０行を受信し、相対ＩＤがＢである子モデム２０ｂ、２０ｅ、２０ｈが第１１行を受信し、相対ＩＤがＣである子モデム２０ａ、２０ｄ、２０ｇが第１２行を受信する。そして、データ属性ＤＴ（照明態様指定命令）に従って、個別照明制御装置２３ｃ、２３ｆ、２３ｉが照明装置２５ｃ、２５ｆ、２５ｉの輝度を０％とし、個別照明制御装置２３ｂ、２３ｅ、２３ｈが照明装置２５ｂ、２５ｅ、２５ｈの輝度を５０％とし、個別照明制御装置２３ａ、２３ｄ、２３ｇが照明装置２５ａ、２５ｄ、２５ｇの輝度を１００％とする。即ち、図１（Ｂ）において、破線Ａで囲まれたグループ（照明装置２５ｃ、２５ｆ、２５ｉ）の輝度が０％となり、破線Ｂで囲まれたグループ（照明装置２５ｂ、２５ｅ、２５ｈ）の輝度が５０％となり、破線Ｃで囲まれたグループ（照明装置２５ａ、２５ｄ、２５ｇ）の輝度が１００％となる。

以上のように、同一の照明態様の照明装置に対して同一の相対ＩＤを付与し、照明態様指定信号を当該相対ＩＤに対して送信することで、絶対ＩＤに対して照明態様指定信号を送信する場合に比べて送信電文のデータ量を削減することができる。さらに、第１の照明態様から第２の照明態様へ変更する際には、書換え信号を変更して相対ＩＤと絶対ＩＤの対応関係を変更すればよく、照明態様指定信号を変更する必要がないため、送信電文の変更が少なくて済む。これにより、変更操作が容易となるとともに、照明システム１への負荷が軽減される。また、相対ＩＤは任意に設定できるので、相対ＩＤを用いることにより、照明装置２５ａ〜２５ｉを任意にかつ簡易にグループ化することができ、各グループ毎に照明態様を指定可能となる。
なお、送信電文の誤りや送信電文の欠落等により、各子モデム２０ａ〜２０ｉを相対ＩＤで指定することに問題が生じた場合は、絶対ＩＤにより各子モデム２０ａ〜２０ｉを指定して、相対ＩＤや照明態様をリセットするリセット信号を送信することができる。

個別照明制御装置２３ａ〜２３ｉにおいて、第１の照明態様から第２の照明態様へ変更する際に、各補間部２４ａ〜２４ｉは個別照明制御装置２３ａ〜２３ｉに対して補間処理４００を行う。図４に補間部２４ａのブロック図を示し、図５に補間処理４００のフロー図を示す。まず、個別照明制御装置２３ａ〜２３ｉが輝度変更を開始する際に行う初期処理について説明する。図４に示す補間部２４ａは、輝度比較部２４１、前回輝度記憶部２４２、演算部２４３、算出値記憶部２４４、閾値比較部２４５、閾値記憶部２４６を備える。図５に示すように補間処理４００は照明態様指定信号を受信すると、輝度比較部２４１で前回受信した照明態様指定信号に基づく輝度（前回輝度）と今回受信した照明態様指定信号に基づく輝度（今回輝度）とを比較する（４０２）。前回輝度が今回輝度より低い場合は、演算部２４３で単位時間あたりの加算量を算出する（４０３）。一方、前回輝度が今回輝度より高い場合は単位時間あたりの減算量を演算部２４３で算出する（４０４）。これらの算出値を算出値記憶部２４４に保存する（４０５）。そして閾値比較部２４５で、算出値記憶部２４４に保存された算出値と閾値記憶部２４６に保存された所定の閾値を比較する（４０６）。算出値が閾値より小さい場合は、当該算出値でフェードを開始する（４０７）。算出値が閾値より大きい場合は、閾値でフェードを開始する（４０８）。補間部２４ｂ〜２４ｉも補間部２４ａと同様の構成を有し、同様に補間処理が行われる。

補間処理４００によれば、ＬＥＤランプの光量はＬＥＤランプへ入力される電流量の変化に敏感に変化するが、照明装置２５ａ〜２５ｉの輝度は第１の照明態様から第２の照明態様へ円滑に変化することとなる。さらに、演算部２４３で算出した算出値が閾値よりも大きいときは、当該閾値でフェードすることにより、単位時間当たりの輝度の変化量が過度に大きくなることが防止され、輝度が円滑に変化して観察される。

この発明は、上記発明の実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

１ 照明システム
１０１ 電力線
１０ 親モデム
１１ 主制御装置
１２ 相対ＩＤ書換え部
１３ 対応関係保存部
１４ 照明態様指定部
２０ａ〜２０ｉ 子モデム
２３ａ〜２３ｉ 個別照明制御装置
２４ａ〜２４ｉ 補間部
２５ａ〜２５ｉ 照明装置

Claims (2)

1. 電力線通信を利用して該電力線に接続された照明装置の照明態様を制御する電力線通信式照明システムであって、
   電力線を介して連結される親モデム及び子モデムと、
   前記親モデムに接続される主制御装置と、
   前記子モデムに接続されて前記照明装置の照明態様を制御する個別照明制御装置と、を備え、
   前記主制御装置は、前記子モデムの相対ＩＤを書き換える書換え信号を前記親モデムを介して前記子モデムへ送信する相対ＩＤ書換え部と、前記子モデムの絶対ＩＤと相対ＩＤと対応関係を保存する対応関係保持部と、前記照明装置の照明態様を指定する照明態様指定信号を前記親モデムを介して前記子モデムへ送信する照明態様指定部と、を備え
   前記書換え信号は前記子モデムの固有ＩＤを指定して送信され、該書換え信号を受信した前記子モデムは前記書換え信号に応じてその相対ＩＤを書換え、
   前記照明態様指定信号は前記子モデムの相対ＩＤを指定して送信され、該照明態様指定信号を受信した前記子モデムは該照明態様指定信号を前記個別照明制御装置へ送り、該個別照明制御装置は該照明態様指定信号に基づき前記照明装置の照明態様を制御する、ことを特徴とする電力線通信式照明システム。
2. 前記照明装置はＬＥＤ光源を備え、
   前記個別照明制御装置は前回受信した前記照明態様指定信号と今回受信した照明態様指定信号に基づき、前記照明装置の照明態様が徐変するように補間する補間部を備える、電力線通信式照明システム。

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