JP2012169180A - Illumination system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination system in which a load on a control part when changing the dimmer rate is reduced.SOLUTION: The change of the dimmer rate over plural steps is realized by repeating an operation in which the dimmer rate of a light source 1 is changed by one step. In addition, when the dimmer rate is changed by two or more steps in accordance with one instruction, the time until the dimmer rate is changed by one step next time after the dimmer rate is changed by one step is shortened as the dimmer rate of the light source 1 is high. As compared with a case in which the exponential change of the dimmer rate is realized by gradually changing the change width of the dimmer rate, a load on a control part is reduced because interpolation calculation, etc. for each change of the dimmer rate is not desired.

Description

本発明は、照明システムに関するものである。   The present invention relates to a lighting system.

従来から、電気的な光源を点灯させる照明システムであって、光源の光出力を変更可能なものが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。ここで、光出力は光束の時間平均（すなわち単位時間当りの光量）である。光出力の表現には調光率が用いられる。調光率は、所定の基準光出力に対する比を百分率で表したものである。例えば、光源に定格電力が連続的に供給された状態での光出力を基準光出力とすると、光源に定格電力が連続的に供給されていれば調光率は１００％となり、光源に供給される電力が減少すれば調光率は低下する。   2. Description of the Related Art Conventionally, an illumination system that turns on an electrical light source that can change the light output of the light source has been provided (see, for example, Patent Document 1). Here, the light output is the time average of light flux (that is, the amount of light per unit time). The dimming rate is used to express the light output. The dimming rate is a ratio of the predetermined reference light output expressed as a percentage. For example, if the light output when the rated power is continuously supplied to the light source is the reference light output, the dimming rate is 100% if the rated power is continuously supplied to the light source and is supplied to the light source. The dimming rate decreases if the power to be reduced decreases.

この種の照明システムにおいては、光源の調光率を変更する際、使用者に与える不快感を抑えるため、ある程度の時間をかけて徐々に調光率を変化させることが多い。   In this type of lighting system, when changing the dimming rate of the light source, the dimming rate is often gradually changed over a period of time in order to suppress discomfort for the user.

ここで、図４に示すように調光率を直線的に上昇させた場合、人の目にとっては、調光率が低い時点での調光率の上昇は、調光率が高い時点での調光率の上昇よりも急激なものに感じられる。これは、人の目が、光出力の変化を幅ではなく比率として捉えているからであるといわれている。   Here, when the dimming rate is increased linearly as shown in FIG. 4, for human eyes, the increase in the dimming rate when the dimming rate is low is the same as when the dimming rate is high. It feels more rapid than the dimming rate. This is said to be because the human eye perceives the change in light output as a ratio rather than a width.

そこで、調光率の変化を、図５に示すような、調光率が低いときほど緩やかな変化、すなわち指数関数的な変化とすることが提案されている。このような指数関数的な変化は、図４のような直線的な変化に比べ、使用者に違和感を与えにくい。   Therefore, it has been proposed that the change in the dimming rate is a gradual change, that is, an exponential change as the dimming rate is low, as shown in FIG. Such an exponential change is less likely to give the user a sense of discomfort than a linear change as shown in FIG.

特許第４４７６４２６号公報Japanese Patent No. 4476426

ところで、調光率を実現するために、制御に用いられる制御パラメータと調光率との対応関係を示すデータテーブル（以下、「制御テーブル」と呼ぶ。）が用いられることがある。制御パラメータは変更すると光源の光出力が変化するようなパラメータである。具体的には例えば、間欠点灯のオンデューティの変更によって光出力を変更する場合には制御パラメータとしてオンデューティを用いることができ、位相制御によって光出力を変更する場合には制御パラメータとして光源への給電のオンオフを切り替える際の入力電圧（位相）を用いることができる。制御テーブルに示される調光率は、例えば１％刻みといった離散的な調光率である。すなわち、実現したい調光率に対して制御テーブルで対応付けられた制御パラメータを採用することで、その調光率を実現することができる。   By the way, in order to realize the dimming rate, a data table (hereinafter referred to as “control table”) indicating the correspondence between the control parameter used for control and the dimming rate may be used. The control parameter is a parameter that changes the light output of the light source when changed. Specifically, for example, when the light output is changed by changing the on-duty of intermittent lighting, the on-duty can be used as a control parameter, and when the light output is changed by phase control, An input voltage (phase) for switching on / off of power feeding can be used. The dimming rate shown in the control table is a discrete dimming rate such as 1%. That is, by adopting the control parameter associated with the dimming rate to be realized in the control table, the dimming rate can be realized.

従来は、上記のような指数関数的な変化を実現する際には、制御パラメータを変更する動作（以下、「制御変更動作」と呼ぶ。）を行うか否かの判断は定期的なタイミングで行われていた。つまり、制御変更動作の直前の調光率が大きいほど、その制御変更動作における調光率の変更幅を大きくしていた。   Conventionally, when realizing such an exponential change as described above, whether or not to perform an operation for changing a control parameter (hereinafter referred to as “control change operation”) is determined at a regular timing. It was done. That is, the greater the dimming rate immediately before the control change operation, the greater the change width of the dimming rate in the control change operation.

ここで、制御パラメータとして制御テーブルに示されたものだけを用いる場合、上記の定期的なタイミング毎に、そのタイミングで達成されるべき調光率の演算に加えて、制御変更動作を行うか否かの判断が必要になり、制御変更動作を行うならば、さらに、調光率の変更幅を何段階（例えば何％）とするかの判断が必要になる。   Here, when only the control parameters shown in the control table are used, whether or not to perform the control change operation in addition to the calculation of the dimming rate that should be achieved at each timing described above If the control change operation is performed, it is further necessary to determine how many steps (for example, what percentage) the dimming rate change width is.

また、制御パラメータとして制御テーブルに示されたもの以外も用いる場合、上記の定期的なタイミング毎に、そのタイミングで達成されているべき調光率の演算に加えて、演算された調光率に対応する制御パラメータを導出するための補間演算が必要になる。   In addition, when other than the control table shown in the control table is used as the control parameter, in addition to the calculation of the dimming rate that should be achieved at each of the above periodic timings, the calculated dimming rate An interpolation operation is required to derive the corresponding control parameter.

すなわち、上記いずれの場合であっても、調光率を指数関数的に変化させる際には、上記の判断または演算のために、制御パラメータを決定する制御部に比較的に重い負荷がかかってしまう。   That is, in any of the above cases, when the dimming rate is changed exponentially, a relatively heavy load is applied to the control unit for determining the control parameter for the above determination or calculation. End up.

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、調光率を変更する際に制御部にかかる負荷が軽減された照明システムを提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said reason, The objective is to provide the illumination system with which the load concerning a control part was reduced when changing the light control rate.

本発明の照明システムは、電気的な光源を点灯させる点灯部と、調光率の変更の指示が入力される入力部と、前記点灯部の制御に用いられる制御パラメータと調光率との関係を示す制御テーブルが予め記憶されるとともに、前記光源の調光率を前記入力部に入力された指示に従った調光率とするように前記制御テーブルから得られる制御パラメータを用いて前記点灯部を制御する制御部とを備え、前記制御テーブルには、等間隔に選択された３段階以上の調光率について、それぞれ、制御パラメータとの対応関係が示されていて、前記制御部は、前記入力部に入力された１回の指示に従って調光率を２段階以上変化させる際には、調光率を１段階だけ変化させる単位動作を複数回行い、前記単位動作間の時間間隔を、前記光源の調光率が高いときほど短くすることを特徴とする。   The illumination system according to the present invention includes a lighting unit that turns on an electric light source, an input unit that receives an instruction to change the dimming rate, and a relationship between a control parameter used for controlling the lighting unit and a dimming rate. A control table is stored in advance, and the lighting unit is controlled using a control parameter obtained from the control table so that the dimming rate of the light source is set to a dimming rate according to an instruction input to the input unit. The control table shows the correspondence with the control parameter for each of the three or more dimming rates selected at equal intervals, and the control unit When changing the dimming rate in two or more steps according to one instruction input to the input unit, the unit operation for changing the dimming rate by one step is performed a plurality of times, and the time interval between the unit operations is set as the time interval between the unit operations. High dimming rate of light source Kihodo wherein the shortening.

この照明システムにおいて、前記制御テーブルには、前記入力部において指示される可能性がある全ての調光率についてそれぞれ制御パラメータとの対応関係が示されていることが望ましい。   In this illumination system, it is preferable that the control table indicates a correspondence relationship with each control parameter for all dimming rates that may be instructed in the input unit.

本発明によれば、調光率の変更幅を徐々に変化させながら調光率を小幅に変更する動作を定期的に行う場合に比べ、制御テーブルから制御パラメータを得るための補間演算等が不要となることにより、制御部にかかる負荷が軽減される。従って、制御部を比較的に安価な部品で構成して製造コストを低減することができる。   According to the present invention, it is not necessary to perform an interpolation operation to obtain a control parameter from the control table, compared to a case where the operation for changing the dimming rate to a small range is performed periodically while gradually changing the dimming rate changing range. As a result, the load on the control unit is reduced. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost by configuring the control unit with relatively inexpensive parts.

本発明の実施形態における調光率の時間変化の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the time change of the light control rate in embodiment of this invention. 同上を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the same as the above. （ａ）（ｂ）はそれぞれ同上における調光率の時間変化の一例を示し、（ｂ）は（ａ）よりも累積係数が小さくされるとともに基準時間が長くされた例を示す。(A) (b) shows an example of the time change of the dimming rate in the same as above, and (b) shows an example in which the cumulative coefficient is made smaller and the reference time is made longer than (a). 調光率の直線的な変化の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the linear change of a light control rate. 調光率の指数関数的な変化の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the exponential change of a light control rate.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施形態は、図２に示すように、電気的な光源１を点灯させる点灯部２と、調光率の変更の指示が入力される入力部３と、入力部３への入力に応じて点灯部２を制御する制御部４とを備える。上記の各部は１個の装置に設けられてもよいし、複数個の装置に分けて設けられてもよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a lighting unit 2 that turns on the electrical light source 1, an input unit 3 to which an instruction to change the dimming rate is input, and an input to the input unit 3 And a control unit 4 that controls the lighting unit 2. Each unit described above may be provided in one device, or may be provided separately in a plurality of devices.

光源１としては、例えば発光ダイオードや白熱灯や放電灯といった周知の光源を用いることができる。   As the light source 1, for example, a known light source such as a light emitting diode, an incandescent lamp, or a discharge lamp can be used.

点灯部２は、光源１に適宜の電力を供給することで光源１を点灯させる電気回路である。また、点灯部２は、制御部４の制御に従って光源１の調光率を変更する。光源１として発光ダイオードなどの直流光源が用いられる場合には点灯部２として周知の直流電源回路を用いることができ、光源１として白熱灯が用いられる場合には点灯部２として周知の位相制御回路を用いることができ、光源１として放電灯が用いられる場合には点灯部２として周知の電子安定器を用いることができる。光源１の調光率の変更は、例えば光源１が発光ダイオードである場合には間欠点灯のオンデューティを変更することによって達成し、光源１が白熱灯である場合には位相制御によって達成するといったように、光源１に応じた適宜の手段で達成すればよい。   The lighting unit 2 is an electric circuit that lights the light source 1 by supplying appropriate power to the light source 1. The lighting unit 2 changes the dimming rate of the light source 1 according to the control of the control unit 4. When a direct current light source such as a light emitting diode is used as the light source 1, a known DC power supply circuit can be used as the lighting unit 2, and when an incandescent lamp is used as the light source 1, a known phase control circuit as the lighting unit 2. When a discharge lamp is used as the light source 1, a known electronic ballast can be used as the lighting unit 2. For example, when the light source 1 is a light emitting diode, the change of the dimming rate of the light source 1 is achieved by changing the on-duty of intermittent lighting, and when the light source 1 is an incandescent lamp, it is achieved by phase control. Thus, it may be achieved by an appropriate means according to the light source 1.

入力部３は、調光率の変更を指示する操作入力を受け付けるものであってもよいし、調光率の変更を指示する電気信号や無線信号を受信するものであってもよい。いずれの場合にも入力部３は周知技術で実現可能であるので詳細な図示並びに説明は省略する。   The input unit 3 may receive an operation input that instructs to change the dimming rate, or may receive an electrical signal or a radio signal that instructs to change the dimming rate. In any case, since the input unit 3 can be realized by a well-known technique, detailed illustration and description are omitted.

制御部４は、例えばマイコンを用いて周知技術で実現することができる。   The control unit 4 can be realized by a known technique using, for example, a microcomputer.

ここで、制御部４が有するメモリには、点灯部２の制御に用いられる制御パラメータと調光率との関係を示す制御テーブルが予め記憶されている。制御テーブルには、例えば０％、１％、２％・・・といったように、調光率０％から１００％まで１％刻みで計１０１段階の調光率について、それぞれ、その調光率を達成するための制御パラメータが示されている。例えば、点灯部２が制御部４から入力された電気信号のオンデューティに応じて光源１の調光率を変更する回路である場合には制御パラメータはオンデューティであり、点灯部２が制御部４から入力された電気信号の電圧値に応じて光源１の調光率を変更する回路である場合には制御パラメータは電圧値である。   Here, the memory which the control part 4 has has previously memorize | stored the control table which shows the relationship between the control parameter used for control of the lighting part 2, and the light control rate. In the control table, for example, 0%, 1%, 2%, etc., the dimming rate for each of 101 levels of dimming rate in increments of 1% from 0% to 100%. The control parameters to achieve are shown. For example, when the lighting unit 2 is a circuit that changes the dimming rate of the light source 1 according to the on-duty of the electrical signal input from the control unit 4, the control parameter is on-duty, and the lighting unit 2 is the control unit. In the case of a circuit that changes the dimming rate of the light source 1 according to the voltage value of the electric signal input from 4, the control parameter is a voltage value.

以下、本実施形態の特徴である、制御部４の動作について説明する。制御部４は、複数段階にわたる調光率の変更を、光源１の調光率を１段階（１％）変更する程度だけ制御パラメータを変更するという動作（以下、「単位動作」と呼ぶ）の繰り返しによって実現する。また、制御部４は、入力部３に入力された１回の指示に従って調光率を２段階以上変化させる際には、単位動作を行ってから次の単位動作を行うまでの時間（すなわち単位動作間の時間間隔。以下、「待機時間」と呼ぶ。）を、光源１の調光率が高いときほど短くする。   Hereinafter, the operation of the control unit 4 which is a feature of the present embodiment will be described. The control unit 4 is an operation (hereinafter referred to as “unit operation”) in which the control parameter is changed by an amount that changes the dimming rate of the light source 1 by one step (1%). Realized by repetition. Further, when changing the dimming rate by two or more steps according to one instruction input to the input unit 3, the control unit 4 performs the time from the unit operation to the next unit operation (that is, the unit unit). The time interval between operations (hereinafter referred to as “standby time”) is shortened as the dimming rate of the light source 1 is higher.

より具体的には、１回目の単位動作から２回目の単位動作までの待機時間を基準時間Ｔとすると、２回目の単位動作から３回目の単位動作までの待機時間は基準時間Ｔに所定の係数（以下、「累積係数」と呼ぶ。）ａを乗じた時間ａ×Ｔとされる。さらに、その次の待機時間は、直前の待機時間にさらに累積係数ａが乗じられた時間ａ２×Ｔとされる。つまり、正の整数ｎについて、ｎ回目の待機時間はａｎ−１×Ｔとなる。調光率が上昇される際には累積係数ａとしては１より小さい正の数（例えば０．８や０．９）が用いられ、調光率が低下される際には累積係数ａとしては１より大きい数（例えば１．１や１．２）が用いられる。これにより、待機時間は光源１の調光率が高いときほど短くなり、調光率の指数関数的な変化が実現される。 More specifically, if the standby time from the first unit operation to the second unit operation is the reference time T, the standby time from the second unit operation to the third unit operation is a predetermined time at the reference time T. Time a × T multiplied by a coefficient (hereinafter referred to as “cumulative coefficient”) a. Further, the next waiting time is set to time a 2 × T obtained by multiplying the immediately preceding waiting time by the cumulative coefficient a. That is, for the positive integer n, the n-th waiting time is a n−1 × T. When the dimming rate is increased, a positive number (for example, 0.8 or 0.9) smaller than 1 is used as the cumulative coefficient a, and when the dimming rate is decreased, the cumulative coefficient a is A number greater than 1 (eg 1.1 or 1.2) is used. Thereby, the standby time becomes shorter as the dimming rate of the light source 1 is higher, and an exponential change of the dimming rate is realized.

例えば、図１に示すように、光源１の調光率が５０％であるときに、光源１の調光率を９０％にするという指示が入力部３に入力された場合、４０回の単位動作を経て光源１の調光率が９０％とされる。このとき、基準時間Ｔが３００ｍｓとされ、累積係数ａが０．９とされた場合、１回目の待機時間（つまり、調光率が５１％に維持される時間）は３００ｍｓとなり、２回目の待機時間（つまり、調光率が５２％に維持される時間）は２７０ｍｓとなり、３回目の待機時間（つまり、調光率が５３％に維持される時間）は２４３ｍｓとなる。４０回の単位動作は約３秒の時間をかけて達成され、全体としての調光率の変化は図３（ａ）のように指数関数的なものとなる。   For example, as shown in FIG. 1, when the dimming rate of the light source 1 is 50% and an instruction to set the dimming rate of the light source 1 to 90% is input to the input unit 3, the unit of 40 times Through the operation, the dimming rate of the light source 1 is set to 90%. At this time, when the reference time T is 300 ms and the cumulative coefficient a is 0.9, the first standby time (that is, the time during which the dimming rate is maintained at 51%) is 300 ms. The standby time (that is, the time during which the dimming rate is maintained at 52%) is 270 ms, and the third standby time (that is, the time during which the dimming rate is maintained at 53%) is 243 ms. The unit operation of 40 times is achieved over a time of about 3 seconds, and the change in the dimming rate as a whole becomes exponential as shown in FIG.

なお、調光率の変更が完了するまでにかかる時間や、調光率の変化の仕方は、基準時間Ｔと累積係数ａとを適宜変更することで調整可能である。例えば、累積係数ａを上記よりも小さく０．８とする一方で基準時間Ｔを上記より長く６００ｍｓとした場合、４０回の単位動作にかかる時間を３秒程度に維持しながら、図３（ｂ）のように調光率の上昇速度の変化をより大きくすることができる。   In addition, the time taken for the change of the dimming rate to be completed and the manner of changing the dimming rate can be adjusted by appropriately changing the reference time T and the cumulative coefficient a. For example, when the cumulative coefficient a is set to 0.8 smaller than the above and the reference time T is set to 600 ms longer than the above, the time required for 40 unit operations is maintained at about 3 seconds while FIG. ) To increase the change rate of the dimming rate.

上記構成によれば、制御テーブルに示された範囲内で調光率を変更する際、従来例と違って補間演算等が不要であることにより、制御部４にかかる負荷が軽減される。従って、制御部４を比較的に安価な部品で構成して製造コストを低減することができる。   According to the above configuration, when the dimming rate is changed within the range shown in the control table, unlike the conventional example, an interpolation calculation or the like is not required, so that the load on the control unit 4 is reduced. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost by configuring the control unit 4 with relatively inexpensive parts.

なお、入力部３に入力された指示に応じて、待機時間を一定として図４のように調光率を直線的に変化させる動作への切替を可能としてもよい。   In addition, according to the instruction | indication input into the input part 3, it may be possible to switch to the operation | movement which changes a light control rate linearly like FIG. 4 by making standby time constant.

ここで、制御テーブルに示されていない調光率が入力部３において指示された場合、少なくとも最終的な調光率に対応する制御パラメータを得るためには演算が必要となってしまう。そこで、上記のような演算が不要となるように、入力部３において指示される可能性がある全ての調光率について、それぞれ、制御パラメータとの対応関係が制御テーブルに示されていることが望ましい。   Here, when a dimming rate not shown in the control table is instructed by the input unit 3, an operation is required to obtain at least a control parameter corresponding to the final dimming rate. Therefore, the correspondence relationship with the control parameter is shown in the control table for all dimming rates that may be instructed in the input unit 3 so that the above calculation is unnecessary. desirable.

１ 光源
２ 点灯部
３ 入力部
４ 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Lighting part 3 Input part 4 Control part

Claims (2)

電気的な光源を点灯させる点灯部と、
調光率の変更の指示が入力される入力部と、
前記点灯部の制御に用いられる制御パラメータと調光率との関係を示す制御テーブルが予め記憶されるとともに、前記光源の調光率を前記入力部に入力された指示に従った調光率とするように前記制御テーブルから得られる制御パラメータを用いて前記点灯部を制御する制御部とを備え、
前記制御テーブルには、等間隔に選択された３段階以上の調光率について、それぞれ、制御パラメータとの対応関係が示されていて、
前記制御部は、前記入力部に入力された１回の指示に従って調光率を２段階以上変化させる際には、調光率を１段階だけ変化させる単位動作を複数回行い、前記単位動作間の時間間隔を、前記光源の調光率が高いときほど短くすることを特徴とする照明システム。 A lighting part for turning on an electrical light source;
An input unit for inputting a dimming rate change instruction;
A control table indicating the relationship between the control parameter used for controlling the lighting unit and the dimming rate is stored in advance, and the dimming rate of the light source according to the instruction input to the input unit, A control unit that controls the lighting unit using control parameters obtained from the control table,
In the control table, for each of the three or more dimming rates selected at equal intervals, the corresponding relationship with the control parameter is shown.
When the control unit changes the dimming rate by two or more steps according to one instruction input to the input unit, the control unit performs a unit operation for changing the dimming rate by one step a plurality of times. The illumination system is characterized in that the time interval is shortened as the dimming rate of the light source is higher. 前記制御テーブルには、前記入力部において指示される可能性がある全ての調光率についてそれぞれ制御パラメータとの対応関係が示されていることを特徴とする請求項１記載の照明システム。   The lighting system according to claim 1, wherein the control table shows correspondences with control parameters for all dimming rates that may be instructed in the input unit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016068707A (en) * 2014-09-29 2016-05-09 株式会社小糸製作所 Lighting circuit and vehicular lighting fixture using the same

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