JP2011238564A

JP2011238564A - 照明システム

Info

Publication number: JP2011238564A
Application number: JP2010111361A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Tanigawa; 哲也谷川
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2011-11-24

Abstract

【課題】他の異なる信号方式を採用した照明器具に交換しても変換機を交換する必要のない照明システムを提供する。
【解決手段】互いに異なる信号方式が採用された複数の照明器具３〜６と、各照明器具３〜６に共通する調光率のデータを含む調光率信号を出力するコントローラ１と、調光率信号を何れかの照明器具３〜６に対応する信号方式の制御信号に変換して出力する複数の変換機２とを備え、各変換機２は、それぞれ固有の変換機番号を有し、コントローラ１は、変換機番号、及び変換機番号と対応付けられた信号方式のデータ、並びに調光率のデータを含むパケットを複数有して成る調光率信号を全ての変換機２に送信し、各変換機２は、自身の変換機番号を含むパケットを受信すると、指定された１つの信号方式を選択するとともに、当該信号方式に対応する制御信号を自身に接続される照明器具３〜６に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の照明負荷の調光制御を行う照明システムに関する。

従来から、例えば劇場や舞台等で複数の照明負荷の調光制御を行う照明システムでは、調光卓からの制御信号に基づいて調光盤により電源電圧が調整され、その調整された電源電圧が照明負荷に供給されて照明負荷が調光制御される。このような照明システムの制御信号としては、ＲＳ−４８５を参照したＵＳＩＴＴ（米国劇場技術協会）規格のＤＭＸ５１２が一般的であり、ＤＭＸ信号を用いた調光システムが例えば特許文献１に開示されている。以下、ＤＭＸ信号を制御信号として用いた照明システムの従来例について図面を用いて説明する。

この従来例は、図６に示すように、調光卓１００と、調光卓に各々接続される第１の調光盤１０１及び第２の調光盤１０２とを備える。また、第１の調光盤１０１には、白熱灯を照明負荷とする２つの第１の照明器具１０３が接続され、第２の調光盤１０２には、蛍光灯を照明負荷とする第２の照明器具１０４が接続される。

以下、この従来例の動作について簡単に説明する。調光卓１００は、操作者の入力操作に基づいて、或いは予め設定されたスケジュールに従ってＤＭＸ信号を各調光盤１０１，１０２に送信する。第１の調光盤１０１は、受信したＤＭＸ信号に基づいて白熱灯を調光制御するための所定の位相角の正弦波信号を各第１の照明器具１０３に出力する。第１の照明器具１０３では、前記正弦波信号に基づいて白熱灯が調光制御される。第２の調光盤１０２は、受信したＤＭＸ信号に基づいて蛍光灯を調光制御するためのＰＷＭ信号を第２の照明器具１０４に出力する。第２の照明器具１０４では、前記ＰＷＭ信号に基づいて蛍光灯が調光制御される。

特開２００１−２４４０８６号公報

しかしながら、上記従来例では、調光盤１０１，１０２（変換機）ごとに照明負荷を調光するための信号方式が定まっているため、他の異なる信号方式を採用した照明器具を用いる場合には、当該他の異なる信号方式に対応した調光盤に交換する必要がある。例えば、第２の調光盤１０２に接続されている第２の照明器具１０４を第１の照明器具１０３に交換する、即ち、照明負荷を蛍光灯から白熱灯に交換する場合、第２の調光盤１０２を第１の調光盤１０１に交換する必要がある。このため、対応していない他の異なる信号方式を採用した照明器具に交換する度に調光盤を交換せねばならず、施工性及び利便性が悪いという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、他の異なる信号方式を採用した照明器具に交換しても変換機を交換する必要のない照明システムを提供することを目的とする。

本発明の照明システムは、それぞれ外部より信号方式が互いに異なる制御信号が入力されて当該制御信号に基づいて照明負荷を調光する複数種類の照明器具と、前記各照明器具に共通する調光率のデータを含む調光率信号を出力するコントローラと、前記コントローラに接続されて前記コントローラから出力される調光率信号を前記何れかの照明器具に対応する信号方式の制御信号に変換して出力する複数の変換機とを備え、前記各変換機は、それぞれ固有の識別情報を有し、前記コントローラは、前記変換機のうち何れか１つの識別情報、及び前記複数の信号方式のうち何れか１つの信号方式のデータ、並びに前記調光率のデータを含む前記調光率信号を全ての変換機に送信し、前記変換機は、自身の識別情報を含む前記調光率信号を受信すると、前記複数の信号方式の中から前記調光率信号で指定された１つの信号方式を選択するとともに、当該信号方式に対応する前記制御信号に変換して自身に接続される照明器具に出力することを特徴とする。

この照明システムにおいて、前記コントローラは、前記各変換機の識別情報と、前記各変換機の識別情報と対応する信号方式のデータとを対応付けて記憶する記憶部を有し、前記各変換機は、自身に前記何れかの照明器具が接続されると当該照明器具の信号方式を検出するとともに、検出した当該照明器具の信号方式のデータ及び自身の識別情報を含む検出信号を前記コントローラに送信し、前記コントローラは、受信した検出信号に含まれる前記変換機の識別情報及び対応する前記信号方式のデータを記憶部に記憶させることが好ましい。

本発明は、変換機に接続される照明器具を他の異なる信号方式を採用した照明器具に交換した場合でも、変換機が複数の信号方式の中から当該他の異なる信号方式を選択し、当該他の異なる信号方式に対応する制御信号を前記照明器具に出力することができる。このため、変換機に接続される照明器具を他の異なる信号方式を採用した照明器具に交換しても変換機を交換する必要がなく、施工性及び利便性を向上させることができる。

本発明に係る照明システムの実施形態を示す図で、（ａ）は全体概略図で、（ｂ）は変換機のブロック図である。同上の調光スケジュールの一例を示すタイムチャート図である。同上の各照明器具の説明図で、（ａ）は第１の照明器具のブロック図で、（ｂ）は第２の照明器具のブロック図で、（ｃ）は第３の照明器具のブロック図で、（ｄ）は第４の照明器具のブロック図である。同上の調光率信号の説明図で、（ａ）は調光率信号に含まれるデータを示す表で、（ｂ）は調光率信号の送信状況を示すタイムチャート図である。同上の他の構成を示す図で、（ａ）は変換機のブロック図で、（ｂ）は検出信号に含まれるデータを示す表である。従来の照明システムを示す全体概略図である。

以下、本発明に係る照明システムの実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態は、図１（ａ）に示すように、コントローラ１と、コントローラ１に接続される複数（図示では４つ）の変換機２と、各変換機２にそれぞれ接続される複数（図示では４つ）の照明器具３〜６とから構成される。尚、各変換機２を区別するために、同図では第１の変換機２ａ，第２の変換機２ｂ，第３の変換機２ｃ，第４の変換機２ｄとしているが、何れも同じ構成である。また、各照明器具３〜６を区別するために、以下の説明では、第１の照明器具３、第２の照明器具４、第３の照明器具５、第４の照明器具６と呼ぶものとする。

コントローラ１は、図１（ａ）に示すように、操作者の入力操作を受け付ける操作部１０と、操作部１０における入力操作に応じて各種制御を行う制御部１１と、各変換機２に接続されて各変換機２との間で信号の送受信を行う通信部１２とを備える。また、コントローラ１は、現在の年，月，日，時間を計時する計時部１３と、操作部１０での入力操作によって設定された後述する調光スケジュール等を記憶する記憶部１４と、設定された調光スケジュール等を表示する表示部１５とを備える。尚、計時部１３は、例えばＲＴＣ（リアルタイマクロック）から成り、表示部１５は、例えば液晶ディスプレイから成るが、従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

操作部１０は、例えば押釦やスイッチ等から成り、操作者の入力操作に応じて各照明器具３〜６で共通する調光率を設定することができる。特に、本実施形態の操作部１０では、例えば図２に示すように、１日を任意の時間で区分するとともに、区間毎に任意の調光率で各照明器具３〜６を調光する調光スケジュールを設定することができる。

制御部１１は、例えばマイコンから成り、操作部１０での入力操作に応じて調光スケジュールを記憶部１４に記憶させるとともに、表示部１５に調光スケジュールを表示させる。また、制御部１１は、計時部１３が計時する現在の時刻を読み取るとともに、記憶部１４に記憶された調光スケジュールを参照することで、当該時刻に応じた調光率を読み取る。そして、読み取った調光率のデータを含む調光率信号を通信部１２を介して各変換機２に出力する。

ここで、調光率信号は、図４（ｂ）に示すように複数のパケットから成る。各パケットには、図４（ａ）に示すように、各変換機２に割り当てられた固有の変換機番号（識別情報）と、変換機番号と対応付けられた信号方式のデータと、調光率のデータとが含まれる。尚、本実施形態では、各変換機２ａ〜２ｄにそれぞれ変換機番号「１」〜「４」が付与されているものとする。例えば、第１の変換機２ａに対するパケットには、変換機番号「１」が含まれる。また、第１の変換機２ａに対するパケットの信号方式のデータは、後述するように白熱灯３０を照明負荷とする第１の照明器具３が第１の変換機２ａに接続されていることから、位相制御に相当する「１」となる。尚、調光率のデータは全てのパケットに共通である。而して、これらパケットを全ての変換機２に対して連続して送信することで、全ての変換機２に調光率信号が出力される。

通信部１２には、例えばＲＳ−２３２ＣやＲＳ−４８５等のシリアル通信規格に対応したシリアルインタフェース端子（図示せず）が設けられており、当該インタフェース端子を介して各変換機２との間でディジタル信号を送受信する。

記憶部１４は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリから成り、操作部１０で設定された調光スケジュールを記憶している。この調光スケジュールは、操作部１０での入力操作に応じて適宜更新される。また、各変換機２に割り当てられた変換機番号と、各変換機２に接続された照明器具３〜６の信号方式とを対応付けて記憶している。

変換機２は、図１（ｂ）に示すように、コントローラ１に接続されてコントローラ１との間で信号の送受信を行う通信部２０と、通信部２０で受信した調光率信号に基づいて各種制御を行う制御部２１とを備える。また、変換機２は、それぞれ互いに異なる信号方式で制御信号を出力する位相制御信号出力部２２、ＰＷＭ信号出力部２３、電力線通信出力部２４、無線通信出力部２５を備える。

通信部２０には、コントローラ１の通信部１２と同様のシリアルインタフェース端子（図示せず）が設けられており、当該インタフェース端子を介してコントローラ１との間でディジタル信号を送受信する。制御部２１は、通信部２０で受信した調光率信号のうち自身の変換機番号を含むパケットを受信すると、複数の信号方式の中から当該パケットで指定された１つの信号方式を選択し、当該信号方式に対応する出力部２２〜２５の何れかに調光率信号を出力する。

以下、各出力部２２〜２５及び各出力部２２〜２５に接続される各照明器具３〜６について図面を用いて説明する。

位相制御信号出力部２２は、受信した調光率信号に含まれる調光率のデータに応じて所定の位相角の正弦波の位相制御信号（制御信号）を第１の照明器具３に出力する。第１の照明器具３は、図３（ａ）に示すように、白熱灯３０と、位相制御信号が入力されて位相制御信号の位相角に応じて白熱灯３０に供給する電力を位相制御する電源入力部３１とを備える。而して、商用電源ＡＣから供給される交流電力を位相制御することで、白熱灯３０が設定された調光率で調光される。

ＰＷＭ信号出力部２３は、受信した調光率信号に含まれる調光率のデータに応じて所定のオンデューティ比を有するＰＷＭ信号（制御信号）を第２の照明器具４に出力する。第２の照明器具４は、図３（ｂ）に示すように、蛍光灯４０と、商用電源ＡＣからの交流電圧を整流及び平滑化して直流電圧に変換する電源部４１とを備える。また、第２の照明器具４は、電源部４１から供給される直流電圧を高周波電圧に変換して蛍光灯４０に供給する発振回路部４２と、ＰＷＭ信号が入力されてＰＷＭ信号のオンデューティ比に応じて発振回路部４２の発振周波数を制御する発振周期制御部４３とを備える。而して、ＰＷＭ信号のオンデューティ比に応じて発振周波数を変化させることで、蛍光灯４０が設定された調光率で調光される。

電力線通信部２４は、受信した調光率信号を商用電源ＡＣからの交流電圧信号に重畳するとともに、当該重畳信号（制御信号）を第３の照明器具５に出力する。尚、調光率信号を商用電源ＡＣの交流電圧信号に重畳する方法としては、例えばスペクトラム拡散方式や、トーンバースト方式が採用される。第３の照明器具５は、図３（ｃ）に示すように、重畳信号を受信する受信部５０と、受信した重畳信号を元の交流電圧信号と調光率信号とに分離して出力する分離部５１とを備える。また、第３の照明器具５は、調光率信号が入力されて調光率信号に含まれる調光率のデータに応じて所定のオンデューティ比を有するＰＷＭ信号を出力する制御部５２と、交流電圧信号及びＰＷＭ信号が入力される照明負荷部５３とを備える。照明負荷部５３は、例えば蛍光灯を照明負荷とする第２の照明器具４と同様の構成から成り、当該照明負荷は、交流電圧信号、即ち、商用電源ＡＣから供給される交流電圧を電源電圧として、ＰＷＭ信号によって設定された調光率で調光される。尚、照明負荷部５３は、ＰＷＭ信号で調光可能な照明負荷（例えば、発光ダイオード等）を有する構成であればよい。

無線通信部２５は、受信した調光率信号を高周波の無線信号に変調するとともに、当該無線信号（制御信号）を第４の照明器具６に出力する。第４の照明器具６は、図３（ｄ）に示すように、無線信号を受信する受信部６０と、受信した無線信号を元の調光率信号に復調するとともに、調光率信号に含まれる調光率のデータに応じて所定のオンデューティ比を有するＰＷＭ信号を出力する制御部６１とを備える。また、第４の照明器具６は、商用電源ＡＣから供給される交流電圧及びＰＷＭ信号が入力される照明負荷部６２を備える。照明負荷部６２は、照明負荷部５３と同様に、例えば蛍光灯を照明負荷とする第２の照明器具４と同様の構成から成り、当該照明負荷は、商用電源ＡＣから供給される交流電圧を電源電圧として、ＰＷＭ信号によって設定された調光率で調光される。尚、照明負荷部６２も、前記照明負荷部５３と同様に、ＰＷＭ信号で調光可能な照明負荷（例えば、発光ダイオード等）を有する構成であればよい。また、変換機２と第４の照明器具６との間の無線通信の規格としては、例えば特定小電力無線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）等の規格が採用される。

以下、本実施形態の調光動作について説明する。先ず、コントローラ１の制御部１１は、計時部１３が計時する現在の時刻を読み取る。ここでは、例として、現在の時刻を午前９時とする。この場合、図２に示すように、設定された調光率が７０％であるので、調光率信号の各パケットの調光率のデータは「７０」となる。そして、当該調光率のデータを含む調光率信号を通信部１２を介して各変換機２に出力する。各変換機２の制御部２１では、受信した調光率信号のうち自身の変換機番号が含まれるパケットを受信すると、当該パケットで指定された１つの信号方式を選択し、当該信号方式に対応する出力部２２〜２５の何れかに調光率信号を出力する。例えば、第２の変換機２ｂでは、信号方式のデータが「２」であるため、ＰＷＭ信号出力部２３に調光率信号を出力する。

各出力部２２〜２５では、入力された調光率信号を自身に接続された各照明器具３〜６の何れかに対応した信号方式の制御信号に変換して出力する。例えば、ＰＷＭ信号出力部２３では、調光率信号に含まれる調光率のデータに応じて所定のオンデューティ比を有するＰＷＭ信号を出力する。そして、各照明器具３〜６では、受信した制御信号に基づいて照明負荷が調光される。例えば、第２の照明器具４では、商用電源ＡＣから供給される交流電圧を電源電圧として、ＰＷＭ信号によって設定された調光率で調光される。

上述のように、本実施形態では、各変換機２が、自身の変換機番号を含む調光率信号のパケットを受信すると、調光率信号で指定された１つの信号方式を選択し、当該信号方式に対応する制御信号に変換して自身に接続される照明器具３〜６に出力する。このため、変換機２に接続される照明器具３〜６を他の異なる信号方式を採用した照明器具３〜６に交換した場合でも、変換機２が複数の信号方式の中から当該他の異なる信号方式を選択することができる。そして、当該他の異なる信号方式に対応する制御信号を前記照明器具３〜６に出力することができる。このため、変換機２に接続される照明器具３〜６を他の異なる信号方式を採用した照明器具３〜６に交換しても変換機２を交換する必要がなく、施工性及び利便性を向上させることができる。

ところで、変換機２に接続される照明器具３〜６を変更した場合、新たに接続された照明器具３〜６がどのような信号方式を採用したものであるかを利用者が調べてコントローラ１に設定する必要がある。この場合、利用者にとって新たに接続された照明器具３〜６の信号方式を調べて設定する作業が面倒であり、利便性が悪いという問題がある。そこで、各変換機２に、自身に何れかの照明器具３〜６が接続されると当該照明器具３〜６の信号方式を検出するとともに、検出した当該照明器具３〜６の信号方式のデータ及び自身の変換機番号を含む検出信号をコントローラ１に送信させるようにしてもよい。検出信号には、図５（ｂ）に示すように、変換機番号と、信号方式のデータとが含まれる。この場合、コントローラ１は、受信した検出信号に含まれる変換機番号と信号方式とを対応付けて記憶部１４に記憶させる。

上述のように構成することで、変換機２に接続される照明器具３〜６を変更すると、自動的に当該変換機２の変換機番号と、新たに接続された照明器具３〜６の信号方式とが対応付けられて記憶部１４に記憶される。したがって、利用者が新たに接続された照明器具３〜６の信号方式を調べて設定する必要がないので、利便性を向上させることができる。

ここで、照明器具３〜６の信号方式を検出する方法としては、各出力部２２〜２４に設けられた出力端子（図示せず）を用いる方法がある。即ち、各出力部２２〜２４には、それぞれ１つずつ出力端子が設けられていることから、どの出力端子に照明器具３〜５が接続されたか否かを判定することで、照明器具３〜５の信号方式を検出することができる。例えば第１の変換機２ａの位相制御出力部２２の出力端子に第１の照明器具３からの信号線が接続されると、第１の変換機２ａは、自身の変換機番号「１」と、信号方式のデータ「１」とを含む検出信号をコントローラ１に送信する。尚、無線通信出力部２５には出力端子が設けられていないので、無線通信出力部２５に第４の照明器具６が登録されたか否かを判定することで、照明器具６の信号方式を検出することができる。

また、図５（ａ）に示すように、出力部が１つしかない（図示では位相制御出力部２２のみ）変換機２’を用いる場合には、上述のように照明器具３〜６の信号方式を検出する必要はない。即ち、単にその変換機２’の変換機番号と、当該変換機２’が対応する信号方式のデータとを含む検出信号を送信すればよい。

尚、変換機２に照明器具３〜６が接続されたか否かの判定は、出力端子に信号線が刺さっているか否かを機械的に判定してもよく、また、信号線を流れる電流値を計測することで判定してもよい。

１コントローラ
１３記憶部
２変換機
２ａ第１の変換機
２ｂ第２の変換機
２ｃ第３の変換機
２ｄ第４の変換機
３第１の照明器具
４第２の照明器具
５第３の照明器具
６第４の照明器具

Claims

それぞれ外部より信号方式が互いに異なる制御信号が入力されて当該制御信号に基づいて照明負荷を調光する複数種類の照明器具と、前記各照明器具に共通する調光率のデータを含む調光率信号を出力するコントローラと、前記コントローラに接続されて前記コントローラから出力される調光率信号を前記何れかの照明器具に対応する信号方式の制御信号に変換して出力する複数の変換機とを備え、前記各変換機は、それぞれ固有の識別情報を有し、前記コントローラは、前記変換機のうち何れか１つの識別情報、及び前記複数の信号方式のうち何れか１つの信号方式のデータ、並びに前記調光率のデータを含む前記調光率信号を全ての変換機に送信し、前記変換機は、自身の識別情報を含む前記調光率信号を受信すると、前記複数の信号方式の中から前記調光率信号で指定された１つの信号方式を選択するとともに、当該信号方式に対応する前記制御信号に変換して自身に接続される照明器具に出力することを特徴とする照明システム。
前記コントローラは、前記各変換機の識別情報と、前記各変換機の識別情報と対応する信号方式のデータとを対応付けて記憶する記憶部を有し、前記各変換機は、自身に前記何れかの照明器具が接続されると当該照明器具の信号方式を検出するとともに、検出した当該照明器具の信号方式のデータ及び自身の識別情報を含む検出信号を前記コントローラに送信し、前記コントローラは、受信した検出信号に含まれる前記変換機の識別情報及び対応する前記信号方式のデータを記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１記載の照明システム。