JP2013041779A - 照明制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】照明装置の通信ユニットに供給する電力量を抑えることができる照明制御システムを提供する。
【解決手段】照明装置は、光源１２ｂと、光源１２ｂの点灯を制御する点灯制御部１２ｄと、光源１２ｂに電力供給を行う第１電源部１２ａとを有する点灯回路ユニット１２を備える。照明装置は、監視部と通信線Ｃを介して通信を行う通信部１３ｂと、第１電源部１２ａの電圧を検出する電圧検知部１３ｄと、通信部１３ｂ及び電圧検知部１３ｄを制御する制御部１３ｃと、監視部からの電圧を基に電力供給可能な第２電源部１３ａを有する通信ユニット１３を備える。通信ユニット１３は、通常時は第１電源部１２ａから電力供給を行うとともに、電圧検知部１３ｄが閾値を検出した時に、第２電源部１３ａからの電力供給に切り替えるスイッチＳＷ１，ＳＷ２を備える。第２電源部１３ａに電力供給が切り替えられると監視部に異常情報信号を送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、照明制御システムに関するものである。

従来より、室内やビル等のフロアに複数備えられる照明装置の点灯や調光制御する照明制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平３−２５２０８７号公報

ところで、上記のような照明制御システムでは、複数の照明装置と、照明装置を監視する監視部を備え、照明装置には光源を有する点灯回路ユニットとこの点灯回路ユニットの状態を前記監視部に送信する通信ユニットを備える構成が考えられる。このような構成とすることで、照明装置（点灯回路ユニット）の光源切れ等の異常情報を監視部に送信でき、監視部によって照明装置（点灯回路ユニット）の異常を監視して即座に光源を変えたりしてメンテナンスの容易性を向上させることが可能となる。

ここで、例えば、図６に照明制御システムを示す。図６に示すように、照明制御システムは複数の照明装置１００と、この照明装置を監視する監視部１３０とを備える。照明装置１００は、それぞれ点灯回路ユニット１１０と通信ユニット１２０とを備え、この照明装置１００は通信ユニット１２０から伝達される点灯情報が伝達される監視部１３０と通信線Ｃを介して接続されている。点灯回路ユニット１１０は交流電源（例えば商用電源）ＡＣＳと電源線ＡＣを介して接続される第１電源部１１１にて点灯回路ユニット１１０で使用される電源が生成され、この電源によって点灯回路ユニット１１０内の光源１１２が点灯されるようになっている。

通信ユニット１２０は、監視部１３０で生成された電力が通信線Ｃを介して通信ユニット１２０の第２電源部１２１に供給され、この第２電源部１２１にて通信ユニット１２０内の制御部１２２及び通信部１２３に電力が供給される。そして、制御部１２２は、点灯回路ユニット１１０内の点灯制御部１１２が保持する調光率、光源１１３の状態、消費電力量や累積点灯時間等の情報を通信部１２３を介して監視部１３０に送信する。このとき、通信ユニット１２０は点灯回路ユニット１１０と独立した電源であるため、点灯回路ユニットが故障してもその故障の情報を監視部１３０に送信することが可能となっている。

しかしながら、図６に示すような照明制御システムでは、通信線Ｃを介して通信ユニット１２０側に電力供給をしているため、監視部１３０における電力生成の負担が大きく、特に照明装置１００が増えるとその負担が顕著となる。そこで、監視部１３０に備える電源を長寿命で大容量の電源とすることが考えられるが、コスト増大の要因となる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、照明装置の通信ユニットに供給する電力量を抑えることができる照明制御システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の照明制御システムは、照明装置と該照明装置の状態を監視する監視部とを備え、前記照明装置は、光源と、該光源の点灯を制御する点灯制御部と、該点灯制御部を介して前記光源に電力供給を行う第１電源部とを有する点灯回路ユニットと、前記監視部と通信線を介して通信を行う通信部と、前記第１電源部の電圧を検出する電圧検知部と、前記通信部及び前記電圧検知部を制御する制御部と、前記第１電源部とは異なり前記通信線を介して監視部からの電圧を基に電力供給可能な第２電源部を有する通信ユニットを備え、前記通信ユニットは、通常時は前記第１電源部から電力供給を行うとともに、前記電圧検知部が所定の閾値を検知した時に、前記第２電源部からの電力供給に切り替える切替手段を備え、前記切替手段によって前記第１電源部から前記第２電源部に電力供給が切り替えられると前記監視部に故障情報を通知することを特徴とする。

また、上記構成において、通信ユニットは、前記監視部に故障情報を通知した際に、自ら電源を切断することが好ましい。
また、上記構成において、通信ユニットは、前記監視部に故障情報を通知した後に、前記監視部からの返信を受けた際に、自ら電源を切断することが好ましい。

また、上記構成において、通信ユニットは、前記監視部に故障情報を通知する際に、前記電圧検知部で検出した第１電源部の電圧値を基に、前記監視部に故障情報を通知するタイミングを決定することが好ましい。

本発明によれば、照明装置の通信ユニットに供給する電力量を抑えることができる照明制御システムを提供することができる。

本実施形態における照明制御システムの概略構成図である。 同上における照明制御システムに備えられる照明装置の概略構成図である。 同上における照明制御システムの動作例について説明するためのタイミングチャートである。 別例における照明制御システムの動作例について説明するためのタイミングチャートである。 別例における照明制御システムの照明装置からの信号送信タイミングについて説明するためのタイミングチャートである。 比較例における照明制御システムの概略構成図である。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の照明制御システムは、複数の照明装置１１と、この照明装置１１を監視及び制御する監視部２１とを備え、照明装置１１及び監視部２１は通信線Ｃによって電気的に接続される。

照明装置１１は、交流電源（商用電源）ＡＣＳと電源線ＳＣによって接続されて電力供給が行われるようになっている。また、図２に示すように照明装置１１は、点灯回路ユニット１２と、通信ユニット１３とを備えている。

点灯回路ユニット１２は、第１電源部１２ａと、光源１２ｂと、点灯部１２ｃと、点灯制御部１２ｄとを備える。
第１電源部１２ａは、交流電源ＡＣＳから電源を作成し、点灯制御部１２ｄ、点灯部１２ｃ及び光源１２ｂを動作させるための電源を作成する。また、後述する通信ユニット１３内の通信部２４及び監視制御部２３へも電力供給することが可能である。第１電源部１２ａ（点灯回路ユニット１２）と通信ユニット１３間にはスイッチＳＷ１が設けられており、このスイッチＳＷ１がオン（短絡）時に電力供給が行われる。

光源１２ｂは、蛍光灯、ＬＥＤ素子や有機ＥＬなどで構成され、点灯部１２ｃによって駆動される。この点灯部１２ｃは点灯制御部１２ｄによって制御される。
点灯制御部１２ｄは、後述する通信ユニット１３から送られる点灯、消灯、調光、点滅動作等のる制御命令を受けて点灯部１２ｃを制御する。また、点灯制御部１２ｄは、通信ユニット１３に送信する装置１１の情報（例えば光源切れ、消費電力、累積点灯時間、現在の調光率等）を計測及び管理し、それらの情報を通信ユニット１３に送信する。

通信ユニット１３は、第２電源部１３ａと、通信部１３ｂと、制御部１３ｃと、電圧検知部１３ｄとを備える。
第２電源部１３ａは、通信線Ｃの通信信号から電源を作成し、通信部１３ｂと制御部１３ｃに電源を供給する。第２電源部１３ａと通信部１３ｂ及び制御部１３ｃとの間にはスイッチＳＷ２が設けられており、このスイッチＳＷ２がオン（短絡）時に電力供給が行われる。

通信部１３ｂは、監視部２１や他の照明装置１１と通信を行うものである。制御部１３ｃは、通信線Ｃを介して送信される通信信号のデータから制御内容を決め、点灯制御部１２ｄへ制御命令を送るのか、情報を要求するのかを判断して伝えるものである。また、制御部１３ｃは、通信ユニット１３の電源として、第１電源部１２ａと第２電源部１３ａのどちらの電源を使用するのかを判断し、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御する。

電圧検知部１３ｄは、第１電源部１２ａの電圧を検知（監視）し、それらの情報を前記制御部１３ｃに所定タイミングで送信する。
一方、監視部２１は、図１に示すように交流電源（商用電源）ＡＣＳと電源線ＳＣによって接続されて電力供給が行われるようになっている。また、監視部２１は、電源部２２と、照明装置１１の情報を管理する監視制御部２３と、照明装置１１と通信するための通信部２４と、照明装置１１の状態を視覚的に表示するモニタ２５と、照明装置１１を操作する操作部２６とを備える。

電源部２２は、交流電源ＡＣＳから主に監視部２１内の電源を作成し、通信部２４及び監視制御部２３に電力供給する。
通信部２４は、照明装置１１からの各種情報を受信したり、照明装置１１へ各種情報を送信するといった通信を行う。

監視制御部２３は、照明装置１１へ送信する制御命令及び照明装置１１から受信した各種情報の管理を行うものである。具体的には監視制御部２３は、操作部２６から送られてくる信号を読み取り、装置１１（制御部１３ｃや点灯制御部１２ｄ）が読み取れる制御命令に変換し、その変換した制御命令を通信部２４に出力する。また、監視制御部２３は、照明装置１１から送られてきた情報を受信し、その情報をモニタ２５に出力して表示させたり、報知部（図示略）を設けて音などで装置１１の状態を知らせたりしても良い。

操作部２６は、照明装置１１の点灯状態を操作するために用いるものである。点灯状態としては、照明装置１１のオン・オフや調光、フェード動作などの制御命令がある。操作部２６は、リモートコントローラ、キーボード、パーソナルコンピュータなどがある。なお、リモートコントローラやキーボードの場合は、図示しているような交流電源ＡＣＳから駆動する必要がなく、ＵＳＢによる給電や、電池などのバッテリーを使って動作させてもよい。

次に、上記のように構成された照明制御システムにおける照明装置１１の異常計測方法に関する動作例（作用）について説明する。
通信ユニット１３は、通常時はスイッチＳＷ１がオン状態とされて第１電源部１２ａにより電源供給される。このとき、制御部１３ｃは電圧検知部１３ｄを用いて、第１電源部１２ａの電圧を監視する。

そして、点灯回路ユニット１２に異常が発生し、第１電源部１２ａから電源供給ができなくなり、第１電源部１２ａの電圧が落ちて閾値ＳＴ１以下になると、制御部１３ｃは電圧検知部１３ｄを介して第１電源部１２ａの電圧が閾値ＳＴ１以下になったことを検知する。そして、制御部１３ｃは、閾値ＳＴ１以下となったタイミング（図３におけるＴ１時）で、第２電源部１３ａのスイッチＳＷ２を短絡（オン状態）とさせ、第１電源部１２ａのスイッチＳＷ１を開放させる（オフ状態とする）。そして、電源供給が第２電源部１３ａに完全に切り替わると（図３におけるＴ２時）、制御部１３ｃは通信部１３ｂを装置１１が異常である旨の異常情報信号ＩＳを介して送信する。

前記異常信号ＩＳの送信完了後（図３におけるＴ３時）、制御部１３ｃは、第２電源部１３ａのスイッチＳＷ２を開放し、第１電源部１２ａのスイッチＳＷ１を短絡して通信ユニット１３の電力供給を遮断（切断）する。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）照明装置１１は、光源１２ｂと、この光源１２ｂの点灯を制御する点灯制御部１２ｄと、点灯制御部１２ｄを介して光源１２ｂに電力供給を行う第１電源部１２ａとを有する点灯回路ユニット１２を備える。また、照明装置１１は、監視部２１と通信線Ｃを介して通信を行う通信部１３ｂと、第１電源部１２ａの電圧を検出する電圧検知部１３ｄと、通信部１３ｂ及び電圧検知部１３ｄを制御する制御部１３ｃと、第１電源部１２ａとは異なり前記通信線Ｃを介して監視部２１からの電圧を基に電力供給可能な第２電源部１３ａを有する通信ユニット１３を備える。通信ユニット１３は、通常時は第１電源部１２ａから電力供給を行うとともに、電圧検知部１３ｄが所定の閾値を検知した時に、第２電源部１３ａからの電力供給に切り替えるスイッチＳＷ１，ＳＷ２を備える。スイッチＳＷ１，ＳＷ２によって第１電源部１２ａから第２電源部１３ａに電力供給が切り替えられると監視部２１に故障情報としての異常情報信号ＩＳを通知（送信）する。このように、監視部２１は、照明装置１１に異常が生じていることを検知することができるため、即座に照明装置１１の修復及び取替えができ、メンテナンス性の高いシステムを提供できる。また、通信線Ｃからの信号によって第２電源部１３ａから電力供給が行われるため、交流電源ＡＣＳから作る方法に比べコスト安にすることができる。さらに、第２電源部１３ａに切り替えてその第２電源部１３ａにて駆動させて、通信部１３ｂから通信信号（異常情報信号ＩＳ）を送った後には、第２電源部１３ａのスイッチＳＷ２が開放されるため、監視部２１から通信線Ｃを介した電力供給を抑えることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、制御部１３ｃは第２電源部１３ａのスイッチＳＷ２を短絡させた際に、第１電源部１２ａのスイッチＳＷ１を開放する構成としたが、これに限らない。例えば点灯回路ユニット１２が故障して第１電源部１２ａからの電力供給がされていないため、スイッチＳＷ１の短絡状態を維持してもよい。

・上記実施形態では、第１電源部１２ａと第２電源部１３ａとの切り替えを行う際に、電圧の立ち上がり時間等を考慮すると通信ユニット１３の通信部１３ｂや電圧検知部１３ｄに通電されない非通電時間が発生する。そこで、例えば、予め通信ユニット１３内にコンデンサ等を搭載しておき、電源切り替え時において、コンデンサから一時的に通電（電力供給）される構成としてもよい。

・上記実施形態では、制御部１３ｃは通信部１３ｂを装置１１が異常である旨の異常情報信号ＩＳを介して送信した後に、スイッチＳＷ２を開放して通信ユニット１３の電力供給を遮断（切断）する構成としたが、これに限らない。例えば、前記異常情報信号ＩＳを送信した後に、制御部１３ｃは、図４に示すように監視部１３０からの受信確認信号ＪＳを受信するまでスイッチＳＷ２を短絡（オン）させる。このとき、例えば、一定時間経過しても、受信確認信号ＪＳを受信できなかった場合、制御部１３ｃは前記異常情報信号ＩＳを再送信する構成とすることが望ましい。そして、監視部１３０からの受信確認信号ＪＳを受信後、制御部１３ｃは、第２電源部１３ａのスイッチＳＷ２を開放（オフ）させる。このように、監視部２１が装置１１の異常情報信号ＩＳを受け取ったことを確認してから、通信ユニット１３は電源を切断（電力供給を遮断）するため、上記実施形態に比べて、確実に異常情報信号ＩＳを監視部２１に送信することができる。

また、監視部２１から照明装置１１に対して装置１１の現在の状態の問い合わせがあった際に、監視部２１へ異常情報信号ＩＳを送信するようにしてもよい。
また、異常情報信号ＩＳを送信までの制御方法として次のような制御方法を採用してもよい。なお、通信ユニット１３への電力供給が第１電源部１２ａから第２電源部１３ａから切り替えられるまでは上記実施形態と同様の制御方法であるためその説明を割愛する。

制御部１３ｃはスイッチＳＷ１，ＳＷ２を切り替えて電力供給が第１電源部１２ａから第２電源部１３ａに切り替わった時、（Ｘ１）電圧検知部１３ｄを用いて所定時間、電圧を計測する。そして、（Ｘ２）制御部１３ｃは計測した電圧値を演算し、演算した結果の時間分だけ、異常情報信号ＩＳの送信を待機させ、前記演算した結果の時間が経過した後に異常情報信号ＩＳを送信する。前記異常情報信号ＩＳを送信した後に、制御部１３ｃは、図４に示すように監視部１３０からの受信確認信号ＪＳを受信するまでスイッチＳＷ２を短絡（オン）させる。このとき、例えば、一定時間経過しても、受信確認信号ＪＳを受信できなかった場合、制御部１３ｃは前記異常情報信号ＩＳを再送信する構成とすることが望ましい。そして、監視部１３０からの受信確認信号ＪＳを受信後、制御部１３ｃは、第２電源部１３ａのスイッチＳＷ２を開放（オフ）させる。

ここで、前記（Ｘ１）（Ｘ２）の電圧計測方法及び計測した電圧の演算方法について説明する。制御部１３ｃは、電圧検知部１３ｄを用いて第１電源部１２ａの電圧を監視し、図５に示すように電圧が第１の閾値ＳＴ１を通過すると、第２の閾値ＳＴ２に到達するまで一定間隔で電圧を計測する(図５では計８回計測)。計測した８回分の電圧値を演算する。演算する方法としては、８個のデータを平均化する。ここで、例えば８個分の電圧値として３．８９９９９９、３．７５０００１、３．６５００５１、３．５７０２２１、３．４２０２２２、３．３２２２２５、３．２１１０４５、３．１０５５４３が検出されたとする。これを制御部１３ｃは平均化すると３．４９１１６３となった。そして、制御部１３ｃは、下４桁の数字に［ｍｓ］を付けた時間後、つまり、１１６３［ｍｓ］経過後に異常情報信号ＩＳを送信する。ここで例えば、複数台の照明装置１１が故障して同じ動作を行ったとしても、電圧検知部１３ｄで計測する数値は、同じになる可能性は低い。これは、制御部１３ｃが電圧検知部１３ｄを介して計測するタイミングが異なること、第１電源部１２ａが低下する速度が照明装置１１毎でばらつきがあること、電圧検知部１３ｄの個体差によって読み込む値にばらつきがあること、等の理由から言える。なお、上記別例では、平均処理する方法を例としてあげているが、８個のデータをすべて掛け算しても良いし、データを足したり、引いたりしても良い。また、８個のデータとしているが、これは８個以上でも以下でも良い。また、下４桁の数字に［ｍｓ］を付けた時間後送信しているが、これは下４桁以上でも以下でも良いし、単位は［μｓ］でも［ｓ］でも良い。また、第１の閾値ＳＴ１と第２の閾値ＳＴ２としているが、演算方法によっては、新たに第３の閾値等を設けても良い。要は、各照明装置１１によってランダムな時間を作るための演算例であるため、やり方はどのようなものでも良い。

また、計算結果によって、万が一複数の照明装置１１（送信部１１ｂ）から異常情報信号ＩＳが同じタイミングで送信され、通信信号が壊れてしまった場合には、返信が来ないことにより、判断し、再計算を行う構成を加えてもよい。この時、同じ演算方法で計算を行うと、結果が同じになる可能性が高いため、再送信時には、別の演算方法で計算を行わせてもよい。上述したように装置１１が故障時に、ランダム時間経過後に、異常情報信号ＩＳを送信するため、複数の装置１１が同時に壊れた場合でも、同時に信号を送信して、信号を壊すなどの通信エラーを防ぐことができる。

１１…照明装置、１２…点灯回路ユニット、１３ａ…第２電源部、１２ａ…第１電源部、１２ａ，１２ｂ…光源、１２ｄ…点灯制御部、１３…通信ユニット、１３ｂ，２４…通信部、１３ｃ…制御部、１３ｄ…電圧検知部、２１…監視部、Ｃ…通信線、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ（切替手段）。

Claims (4)

1. 照明装置と該照明装置の状態を監視する監視部とを備え、
   前記照明装置は、
   光源と、該光源の点灯を制御する点灯制御部と、該点灯制御部を介して前記光源に電力供給を行う第１電源部とを有する点灯回路ユニットと、
   前記監視部と通信線を介して通信を行う通信部と、前記第１電源部の電圧を検出する電圧検知部と、前記通信部及び前記電圧検知部を制御する制御部と、前記第１電源部とは異なり前記通信線を介して監視部からの電圧を基に電力供給可能な第２電源部を有する通信ユニットを備え、
   前記通信ユニットは、通常時は前記第１電源部から電力供給を行うとともに、前記電圧検知部が所定の閾値を検知した時に、前記第２電源部からの電力供給に切り替える切替手段を備え、前記切替手段によって前記第１電源部から前記第２電源部に電力供給が切り替えられると前記監視部に故障情報を通知することを特徴とする照明制御システム。
2. 請求項１に記載の照明制御システムにおいて、
   前記通信ユニットは、前記監視部に故障情報を通知した際に、自ら電源を切断することを特徴とする照明制御システム。
3. 請求項１に記載の照明制御システムにおいて、
   前記通信ユニットは、前記監視部に故障情報を通知した後に、前記監視部からの返信を受けた際に、自ら電源を切断することを特徴とする照明制御システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明制御システムにおいて、
   前記通信ユニットは、前記監視部に故障情報を通知する際に、前記電圧検知部で検出した第１電源部の電圧値を基に、前記監視部に故障情報を通知するタイミングを決定することを特徴とする照明制御システム。

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