JP2015109196A - Lighting device, luminaire and illumination control system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、点灯装置、照明器具およびそれを用いた照明制御システムに関するものである。 The present invention relates to a lighting device, a lighting fixture, and a lighting control system using the same.
従来、照明器具における光源のオン、オフや調光制御などを、照明器具の外部に設けた外部機器の制御で行う照明制御システムが用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an illumination control system that performs on / off of a light source in a lighting fixture, dimming control, and the like by controlling an external device provided outside the lighting fixture has been used.
この種の照明制御システムとしては、図8に示す、制御装置103a,103bと接続させた照明器具側にディジタルインタフェースを介して放電ランプ102の駆動制御を行うライティング装置を備えたものが知られている(特許文献1を参照)。
As this type of lighting control system, there is known a lighting system that includes a lighting device that controls the driving of the
特許文献1のライティング装置は、放電ランプ102を駆動する電子安定器101と、所定の放電ランプ102の駆動を制御する制御装置103a,103bとを備えている。ライティング装置は、ライティング装置を操作するための操作素子107a,107bを備えている。ライティング装置は、バス信号線路142を用いて、制御装置103a,103bが電子安定器101に制御命令を入力する。制御装置103a,103bは、駆動命令により、点弧および調光を含む放電ランプ102の駆動制御を行うことが可能となる。図8では、2つの空間を分ける境界を破線で示しており、操作素子107aと同じ機能を果たす操作素子107a’を別の空間に配置している。
The lighting device of
ところで、照明制御システムには、種々の通信方式があり、外部機器側から同じ調光制御の通信信号が伝送されても通信方式によって、所定の調光制御を行うことができない場合がある。そのため、照明制御システムは、通信方式ごとに通信方式に対応した照明器具を構成しなければならない場合がある。 By the way, there are various communication methods in the illumination control system, and even if the same dimming control communication signal is transmitted from the external device side, predetermined dimming control may not be performed depending on the communication method. Therefore, the lighting control system may have to configure a lighting fixture corresponding to the communication method for each communication method.
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、種々の通信方式に対応して照明光の制御を行うことが可能な点灯装置、照明器具およびそれを用いた照明制御システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object thereof is a lighting device capable of controlling illumination light corresponding to various communication methods, a lighting fixture, and an illumination control system using the same. Is to provide.
本発明の点灯装置は、外部機器から照明光の制御を行う情報を含む制御信号を無線方式または有線方式により受信する通信部と当該通信部が受信した上記制御信号を点灯制御信号に変換する信号変換部とを有する通信ユニットと、光源を点灯させる点灯回路部と上記点灯制御信号に基づいて上記点灯回路部を制御する点灯制御部とを有する点灯ユニットと、を備え、上記点灯ユニットと接続する上記通信ユニットは、上記外部機器が送信する上記制御信号の信号方式に応じて通信方式が異なる通信ユニットと交換可能なことを特徴とする。 A lighting device according to the present invention includes a communication unit that receives a control signal including information for controlling illumination light from an external device by a wireless method or a wired method, and a signal that converts the control signal received by the communication unit into a lighting control signal. A communication unit having a conversion unit; a lighting unit having a lighting circuit unit that lights a light source; and a lighting control unit that controls the lighting circuit unit based on the lighting control signal; and connected to the lighting unit The communication unit can be exchanged with a communication unit having a different communication method according to a signal method of the control signal transmitted by the external device.
この点灯装置において、上記通信ユニットと上記点灯ユニットとは、上記通信ユニットと上記点灯ユニットとを電気的に接続し、且つ着脱可能な接続端子部を有することを特徴とする。 In this lighting device, the communication unit and the lighting unit include a connection terminal portion that electrically connects the communication unit and the lighting unit and is detachable.
この点灯装置において、上記点灯制御信号は、PWM信号または直流電圧の振幅信号であることを特徴とする。 In this lighting device, the lighting control signal is a PWM signal or a DC voltage amplitude signal.
本発明の照明器具は、上述の上記点灯装置を備えたことを特徴とする。 The lighting fixture of the present invention includes the above-described lighting device.
本発明の照明制御システムは、上述の上記照明器具と、上記外部機器とを備えたことを特徴とする。 A lighting control system according to the present invention includes the above-described lighting fixture and the external device.
本発明の点灯装置においては、交換可能な通信ユニットを備えることにより、種々の通信方式に対応して照明光の制御を行うことが可能となる。 In the lighting device of the present invention, by providing a replaceable communication unit, it is possible to control the illumination light corresponding to various communication methods.
本発明の照明器具においては、通信ユニットを交換可能に備えた点灯装置を備えることにより、種々の通信方式に対応して照明光の制御を行うことが可能となる。 In the lighting fixture of this invention, it becomes possible to control illumination light corresponding to a various communication system by providing the lighting device provided with the communication unit so that replacement | exchange was possible.
本発明の照明制御システムにおいては、通信ユニットを交換可能に備えた照明器具を備えることにより、種々の通信方式に対応して照明光の制御を行うことが可能となる。 In the illumination control system of the present invention, it is possible to control illumination light in accordance with various communication methods by providing an illumination fixture having a replaceable communication unit.
(実施形態1)
以下、本実施形態の照明制御システム30について、図1ないし図3を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the
本実施形態の照明制御システム30は、図1に示すように、照明光の制御を行う情報を含む制御信号を送信する外部機器31と、外部機器31からの制御信号を受信可能な照明器具32とを有している。照明器具32は、光源33を点灯させるための点灯装置10を備えている。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態の照明制御システム30では、点灯装置10は、通信ユニット12と、点灯ユニット11と、を備えている。通信ユニット12は、外部機器31から照明光の制御を行う情報を含む制御信号を無線方式または有線方式により受信する第1通信部5と、第1通信部5が受信した制御信号を点灯制御信号に変換する信号変換部6と、を有している。点灯ユニット11は、光源33を点灯させる点灯回路部1と、点灯制御信号に基づいて点灯回路部1を制御する点灯制御部2と、を有している。点灯ユニット11と接続する通信ユニット12は、外部機器31が送信する制御信号の信号方式に応じて通信方式が異なる通信ユニット12と交換可能としている。
In the
本実施形態の照明制御システム30では、制御信号の信号方式に応じて通信ユニット12を交換することで、種々の通信方式に対応して照明光の制御を行うことが可能となる。
In the
以下では、本実施形態の照明制御システム30を、より詳細に説明する。
Below, the
本実施形態の照明制御システム30は、通信線L1や電源線L2を介して、複数の照明器具32と、照明器具32を監視制御する外部機器31とを接続している。なお、図1では、通信線L1や電力線L2を1本の線で図示しているが、実際には2本の電線によって構成している。照明制御システム30は、外部機器31と、照明器具32側の点灯装置10との間を通信線L1で接続して通信信号の受信および送信を行っているが、必ずしも通信線L1を用いた有線方式で行う必要はなく、無線方式により通信信号を伝送してもよい。通信信号は、照明光の制御を行う情報を含む制御信号であるが、制御信号だけに限られない。なお、照明制御システム30は、無線方式により通信信号を伝送する場合、各種の周波数の電波を利用した通信、赤外線通信や可視光通信を行う構成のものであってもよい。
The
通信ユニット12は、有線方式として通信線L1を介して、通信信号を伝送する場合、シリアル通信により通信信号を伝送することができる。シリアル通信は、通信信号を伝送する通信線L1を1本または2本使用して、通信信号のデータを1ビットずつ連続的に送信や受信する通信方式であり、少ない通信線L1で通信信号を伝送することが可能となる。シリアル通信を用いた通信方式としては、米国電子工業会によって標準化されたRS−485通信や国際規格で認証を受けたDALI(Digital Addressable Lighting Interface)通信などが挙げられる。
When the
照明制御システム30では、RS−485通信を利用する場合、バス型のマルチポイント接続に対応し、最大で32台までの複数対複数接続を行うことができる。また、照明制御システム30では、RS−485通信を利用する場合、通信線L1の最大長は、1.2kmで、最大通信速度は10Mbpsとすることができる。
In the
照明制御システム30では、DALI通信を利用する場合、マスタ−スレーブ方式であり、1つのマスタとなる外部機器31に対しスレーブとなる照明器具32を最大64台接続することができる。また、照明制御システム30では、DALI通信を利用する場合、マスタ−スレーブ間の最大距離を300mまでとることが可能となる。照明制御システム30は、DALI通信を利用する場合、2線式、半二重の1200(bit/sec)の通信を行うことができる。照明制御システム30では、DALI通信を利用する場合、スレーブのグループ化を行うことも可能である。照明制御システム30は、DALI通信を利用する場合、254階調の調光、フェードや16種類のシーンを設定した調光など高度な制御を行うことが可能となる。さらに、照明制御システム30では、DALI通信を利用する場合、外部機器31と照明器具32との間において、双方向で通信できることから照明器具32側の故障や光源33の寿命などの情報を外部機器31側で収集することもできる。
The
照明器具32は、たとえば、ECHONET(登録商標)などの通信プロトコルを用いて通信信号を送信することができる。ECHONETは、屋内の電灯線や無線を利用したホームネットワークの規格であり、通信回線とつながったゲートウェイを介して屋外から接続できる。ECHONETは、ECHONET内にある外部機器31から照明器具32を制御するほか、屋外の外部機器31からの遠隔操作により照明器具32を制御することも可能となる。
The
通信ユニット12は、無線方式により通信信号を伝送する場合、たとえば、ZIGBEE(登録商標)やWiFi(登録商標)などの無線通信プロトコルを用いて送信することができる。照明制御システム30では、ZIGBEEを利用する場合、WiFiやBluetooth(登録商標)を利用する場合と異なり、接続できる照明器具32の数を最大65535個とすることができ、大規模なネットワークを構築することができる。照明制御システム30では、ZIGBEEを利用する場合、WiFiやBluetooth(登録商標)と比較して、制御情報など通信信号がそれほど大きくなく、間欠的に通信信号の伝送を行うことに向いている。
When transmitting a communication signal by a wireless method, the
通信ユニット12は、たとえば、無線LANの通信規格の通信手順として採用されているCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)などのアクセス制御方式を用いることができる。CSMA/CAは、同一周波数を複数の通信ユニット12で共有しても、通信媒体上で生じる通信信号の衝突を回避することができる。なお、照明制御システム30では、通信手順は、通信信号の衝突を回避する手段であればCSMA/CAに限られるものではない。
For example, the
外部機器31は、たとえば、コンピュータネットワークを利用することが可能なタブレット端末や多機能携帯電話を利用することができる。また、外部機器31は、たとえば、屋内の壁面などに設けた制御機器やリモートコントローラなどを用いてもよい。本実施形態の照明制御システム30では、外部機器31は、第4電源部27と、第2通信部25を制御する第2通信制御部26と、照明器具32側と通信する第2通信部25とを備えた構成とすることができる。
The
第4電源部27は、たとえば、商用交流電源などの外部電源34から直流電源を作成することが可能なものである。第4電源部27は、たとえば、AC−DCコンバータを用いて構成することができる。第4電源部27は、第2通信制御部26を動作させるために、第2通信制御部26に適合した電力を第2通信制御部26に給電する。また、第4電源部27は、第2通信部25を動作させるため、第2通信部25に適合した電力を第2通信部25に給電することもできる。
The fourth
第2通信部25は、特定の照明器具32の点灯装置10へ特定の照明器具32の照明光の制御を行う制御情報を送信することができる。また、第2通信部25は、照明器具32の状態情報を照明器具32側から受信する構成としてもよい。すなわち、外部機器31の第2通信部25は、照明器具32側と双方向通信を行うことが可能に構成することができる。第2通信部25は、双方向通信を行うものだけに限られず、照明器具32側へ通信信号を送信だけするといった一方向の通信を行う構成に形成してもよい。本実施形態の照明制御システム30では、外部機器31は、第5電源部28を備えた構成としている。外部機器31は、第5電源部28を備えた構成とすることで、第5電源部28からの電力を通信信号として利用することができるが、第2通信部25から通信信号が伝送できれば必ずしも必要ではない。
The
第2通信制御部26は、第2通信部25を制御することが可能なものである。第2通信制御部26は、たとえば、マイクロコンピュータに適宜のプログラムを搭載することにより構成することができる。プログラムは、たとえば、マイクロコンピュータに設けられたメモリ(図示せず)に予め記憶させておけばよい。第2通信制御部26は、適宜のプログラムを備えることで、照明器具32側へ伝送する制御情報や照明器具32側から受信した状態情報を利用して、照明制御システム30の保守管理を行うこともできる。第2通信制御部26は、図示していないが、たとえば、光センサや人検知センサなど各種のセンサと電気的に接続させた構成としてもよい。第2通信制御部26は、センサから送られてくる信号を受信し、照明器具32側へ制御情報を含む通信信号に変換した上で、第2通信部25から送信するように構成することもできる。外部機器31は、たとえば、屋外の光量を光センサにより検知して、屋内の複数の照明器具32のうち、窓際の照明器具32だけ減光するように、照明器具32の制御を行うことが可能となる。また、外部機器31は、たとえば、複数の照明器具32のうち、人検知センサにより検知した人が存在する領域の照明器具32だけを点灯するように照明器具32を制御することが可能となる。
The second communication control unit 26 can control the
また、第2通信制御部26は、通信ユニット12から送られてきた照明器具32側の状態情報を受信し、送られた状態情報を図示していない液晶表示装置などのディスプレイのモニタに表示させるように構成してもよい。さらに、第2通信制御部26は、図示していない報知部と電気的に接続させた構成としてもよい。外部機器31は、第2通信制御部26が照明器具32の状態情報を報知部からユーザに知らせる構成としてもよい。報知部は、たとえば、スピーカやブザーなどの音を発するものや、ライトの点灯や点滅により報知を行うものを用いることができる。外部機器31は、たとえば、照明器具32側から送られてきた状態情報が照明器具32側の故障や光源33の寿命を示すものであれば、モニタや報知部によりユーザに照明器具32側の異常や故障、光源33の寿命を知らせることが可能となる。なお、照明器具32側の状態情報とは、照明器具32側の異常や故障、光源33の寿命だけでなく、照明器具32の消費電力、光源33の累積点灯時間や現在の調光レベルなど種々のものとすることができる。
The second communication control unit 26 receives the state information on the
また、第2通信部25は、照明器具32のみならず、照明器具32以外の他の電気機器や電子機器と通信を行うことが可能なように構成してもよい。照明器具32以外の他の電気機器や電子機器としては、たとえば、パーソナルコンピュータやリモートコントローラなどを挙げることができる。したがって、本実施形態の照明制御システム30では、ユーザがリモートコントローラやパーソナルコンピュータを操作して、外部機器31を介して照明器具32を制御することも可能となる。
Moreover, you may comprise the
照明器具32は、光源33を点灯可能な点灯装置10を備えている。点灯装置10は、外部機器31から照明光の制御を行う制御信号を受信し、点灯制御信号を出力する通信ユニット12を備えている。点灯装置10は、通信ユニット12と光源33を点灯制御信号に基づいて点灯制御する点灯ユニット11を備えている。点灯装置10は、たとえば、図2に示すように、通信ユニット12が点灯ユニット11から着脱自在にできるように構成することができる。図2では、外部機器31の通信方式と対応する通信ユニット12が、接続端子部9,9を介して、点灯ユニット11側と着脱自在(図2の一点鎖線を参照)に構成している。図2中では、外部機器31である第1外部機器31aと、通信ユニット12である第1通信ユニット12aとの通信方式が対応しており、外部機器31である第2外部機器31bと通信ユニット12である第2通信ユニット12aとの通信方式が対応している。図2では、第1外部機器31aから第1通信ユニット12aへ伝送する通信信号を実線の矢印で示している。
The
照明器具32は、通信ユニット12からの点灯制御信号に基づいて点灯ユニット11が制御される。照明器具32は、たとえば、居室に直付けされた基礎的な照明であるベースライト、一点を集中的に照らすスポットライトや天井などに埋め込んで取り付けられるダウンライトとして構成することができる。照明器具32は、たとえば、LEDモジュールを光源33として点灯させる点灯装置10と、点灯装置10や光源33を保持する筐体とを備えた構成とすることができる。
In the
点灯装置10の点灯ユニット11は、光源33を点灯させる点灯回路部1と、点灯回路部1を制御する点灯制御部2と、外部電源34と接続する第1電源部3と、第1電源部3と接続する第2電源部4とを備えた構成とすることができる。
The
第1電源部3は、たとえば、商用交流電源などの外部電源34から電源線L2を介して供給される交流電力を点灯回路部1に適合した直流電力に変換して出力する。すなわち、第1電源部3は、光源33を点灯させる電力を点灯回路部1へ給電する。
For example, the first power supply unit 3 converts AC power supplied from an
第2電源部4は、たとえば、第1電源部3から供給される直流電力を点灯制御部2に適合した電力に変換して出力する。第2電源部4は、点灯制御部2を動作させる電源として機能する。また、第2電源部4は、通信ユニット12内の信号変換部6に給電する構成としてもよい。第2電源部4は、点灯ユニット11側の第1接続端子9aと接続させた通信ユニット12側の第2接続端子9cを介して、信号変換部6に給電することができる。
For example, the second
光源33は、たとえば、LED(Light Emitting Diode)、蛍光灯などの放電灯や有機EL(Electro Luminescence)素子などを用いることができる。光源33は、LEDを利用する場合、たとえば、LEDモジュールを構成することができる。LEDモジュールは、図示していないが、LEDを実装基板に実装した構成することができる。LEDモジュールは、複数個のLEDを直列接続、並列接続や直並列接続させた構成とすることができる。
As the
点灯ユニット11の第1電源部3は、たとえば、電源線L2を介して、外部電源34から商用交流電力が入力される。第1電源部3は、交流電力を整流する整流回路と、整流回路からの出力を平滑する平滑コンデンサと、所望の電圧に変換するチョッパ回路などを含む力率改善回路などを含んだ構成とすることができる。点灯回路部1は、たとえば、第1電源部3の両端間に電気的に接続させたスイッチング素子と、ダイオードとの直列回路とを備えている。点灯回路部1は、スイッチング素子とダイオードとの接続点に電気的に接続されたインダクタと、インダクタに電気的に接続され出力を平滑化する平滑コンデンサとを備えている。これにより、点灯回路部1は、降圧型のDC−DCコンバータを構成することができる。点灯ユニット11は、DC−DCコンバータの出力側に、LEDモジュールを光源33として電気的に接続すればよい。整流回路としては、たとえば、4個のダイオードにより構成されたダイオードブリッジを用いることができる。DC−DCコンバータとしては、たとえば、フライバック方式のスイッチング電源回路を用いることができる。
The first power supply unit 3 of the
点灯制御部2は、点灯回路部1に設けたスイッチング素子の電流値が所定の値となるように、スイッチング素子のオンオフを制御する。点灯制御部2は、スイッチング素子のオンオフを制御するための点灯制御信号を出力する。点灯制御部2は、点灯制御信号として、たとえば、PWM(Pulse Width Modulation)信号を出力することができる。点灯回路部1は、点灯制御部2からの点灯制御信号に従って、スイッチング素子がオンオフする。
The
点灯制御部2は、たとえば、マイクロコンピュータに適宜のプログラムを搭載することにより構成することができる。プログラムは、たとえば、マイクロコンピュータに設けられたメモリ(図示せず)に予め記憶させておけばよい。点灯ユニット11では、点灯制御部2から出力される点灯制御信号の周波数もしくはパルス幅を適宜調整することによって、光源33に流れる電流をより定電流化することが可能となる。
The
点灯ユニット11の点灯制御部2は、通信ユニット12の信号変換部6と接続している。信号変換部6は、通信ユニット12が受信した外部機器31からの照明光の制御を行う制御情報に基づいて、点灯制御信号を点灯制御部2へ出力する。点灯制御部2は、点灯制御信号に基づいて、点灯回路部1におけるDC−DCコンバータの出力電圧を指示する信号を出力する。言い換えれば、外部機器31は、通信ユニット12を介して、照明器具32の点灯装置10と電気的に接続された光源33たるLEDモジュールを調光制御させることができる。
The
点灯ユニット11は、点灯制御部2が、光源33の特性に応じて所定の調光カーブを満たすように、外部機器31からの通信信号に基づいて、点灯回路部1におけるスイッチング素子のオン時間を制御する。照明器具32では、外部機器31からの通信信号にしたがって点灯回路部1のスイッチング素子のオン時間を点灯制御部2が制御することにより、光源33の調光レベルを調整することが可能となる。
The
点灯制御部2は、通信ユニット12から送られてくる制御情報を受けて、点灯回路部1を制御する。制御情報には、光源33の出力が100%となる全点灯、光源33の出力が0%となる消灯、調光制御や点滅動作など照明器具32の照明光の制御を行う制御情報が含まれている。本実施形態の照明制御システム30では、点灯ユニット11は、第2電源部4を備えている。第2電源部4は、第1電源部3からの直流電力を点灯制御部2の駆動に適合する電力に変換するDC−DCコンバータを備えた構成とすることができる。
The
通信ユニット12は、第1通信部5と、信号変換部6とを備えた構成とすることができる。通信ユニット12は、照明器具32の点灯ユニット11と着脱自在で電気的に接続可能な機能を持っている。なお、照明制御システム30では、外部機器31が送信する制御信号の信号方式に応じた通信方式に適合する通信ユニット12を照明器具32に接続すれば、外部機器31と照明器具32との間の通信方式に寄らず照明器具32を制御することが可能となる。
The
点灯ユニット11と通信ユニット12とは、両者に接続端子部9を設けて電気的な接続を行ってもよいし、ケーブルなどを用いた配線により電気的な接続を行ってもよい。本実施形態の照明制御システム30では、通信ユニット12は、信号変換部6へ給電するため、第2電源部4と接続された点灯ユニット11側の第1接続端子9aに接続可能な第2接続端子9cを備えている。また、通信ユニット12は、信号変換部6が点灯制御部2へ点灯制御信号を出力するため、点灯制御部2と接続された点灯ユニット11側の第3接続端子9bに接続可能な第4接続端子9dを備えている。点灯ユニット11は、たとえば、第1接続端子9aと第3接続端子9bとで接続端子部9を構成することができる。通信ユニット12は、点灯ユニット11と着脱可能なように、たとえば、第2接続端子9cと第4接続端子9dとで接続端子部9を構成することができる。さらに、通信ユニット12は、第1通信部5が外部機器31側からの通信信号を受信するため、通信線L1と接続された照明器具32側の第5接続端子9fに接続可能な第6接続端子9eを備えている。通信ユニット12と照明器具32側とは、通信ユニット12に設けた接続端子部と照明器具32側に設けた接続端子部により接続させることができる。なお、通信ユニット12と照明器具32側とは、ケーブルなどを用いて配線により接続させてもよい。したがって、通信ユニット12と照明器具32側との間には、必ずしも接続端子部が必要となるものではない。
The
第1通信部5は、外部機器31との間で通信信号の受信および送信を行うことが可能なものである。したがって、第1通信部5は、たとえば、信号受信機と信号発信機とを備えた構成とすることができる。第1通信部5は、通信ユニット12と接続された照明器具32とは別の照明器具32と通信を行うことができるように構成してもよい。
The
信号変換部6は、通信信号を点灯制御信号に信号変換する信号変換機能を備えた構成とすることができる。信号変換部6は、通信信号から信号変換部6自身が行う制御内容を決める構成とすることができる。信号変換部6は、通信信号に含まれた制御信号を信号変換して点灯制御部2に出力できるように、発信器を備えた構成としている。信号変換部6は、制御信号に基づいて、発信機を利用し、点灯制御信号を生成することができる。本実施形態の照明制御システム30では、信号変換部6と点灯制御部2とは、シリアル通信で通信信号の情報を伝送することができる。
The
なお、信号変換部6は、照明器具32の特性情報を記憶する記憶部を備えていてもよい。記憶部は、たとえば、不揮発性の半導体メモリであるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)などを用いて構成することができる。記憶部は、予め複数の汎用の照明器具32の特性情報を記憶させておくことができる。記憶部では、照明器具32の特性情報として、照明器具32に接続される光源33の特性に応じた光源33の光出力と調光信号との関係を示す調光特性を含めることができる。そのため、照明制御システム30では、光源33の調光特性に合わせて調光レベルを調整することも可能となる。
The
次に、本実施形態の照明制御システム30における照明器具32の設定動作を、図3を用いて説明する。
Next, the setting operation of the
最初に、点灯装置10の通信ユニット12は、通信線L1を介して、外部機器31からの通信信号を第1通信部5で受信する。照明制御システム30では、外部機器31は、たとえば、通信線L1を介して、シリアル通信で通信信号たる第1信号41を通信ユニット12に送信する。すなわち、第1信号41は、たとえば、RS−485通信などのシリアル信号とすることができる。
First, the
信号変換部6は、外部機器31から送られてきた第1信号41がどのような通信信号であるかを判別する。信号変換部6は、たとえば、第1信号41が光源33の全点灯、消灯や調光制御など照明器具32の照明光の制御を示す制御情報であるかを判別する。また、信号変換部6は、たとえば、照明器具32側の光源33の点灯時間が予め設定した寿命時間に達しているかの状態情報を外部機器31側に送信することを要求する情報であるかを判別する。信号変換部6は、たとえば、照明器具32に異常や故障が生じていないかかの状態情報を外部機器31側に送信することを要求する情報であるかを判別する。さらに、信号変換部6は、たとえば、予め複数の種類の照明器具32ごとの特性情報が記憶された記憶部の特性情報の中から通信ユニット12が接続した照明器具32の特性に適合した所定の特性情報を選択する選択情報であるかを判別する。
The
信号変換部6では、通信信号が選択情報の場合、通信ユニット12が接続している照明器具32の種類を確認する。照明制御システム30では、外部機器31側から送信される通信信号に、通信ユニット12が接続している照明器具32の種類に適合した特性情報を選択する選択情報を含ませることができる。なお、照明制御システム30では、照明器具32の種類として、たとえば、白熱電球を光源33として点灯させる照明器具32や蛍光灯を光源33として点灯させる照明器具32が挙げられる。また、照明制御システム30では、照明器具32の種類として、たとえば、LEDを光源33として点灯させる照明器具32や有機EL素子を光源33として点灯させる照明器具32なども挙げられる。
In the
信号変換部6は、照明器具32の種類を確認した後、記憶部より、通信ユニット12と接続している照明器具32に対応する特性情報を読み取る。照明制御システム30では、照明器具32の特性情報として、たとえば、照明器具32の定格電力、光源33の調光可能範囲、照明器具32における光出力と調光信号との関係などを示したものが挙げられる。なお、調光可能範囲とは、光源33の出力が100%となる全点灯に対し、光源33が最低何%まで点灯できるかを示す範囲をいう。
After confirming the type of the
また、本実施形態の照明制御システム30では、通信ユニット12は、外部機器31側からの第1信号41が調光制御を示すものである場合、光源33を所定の光出力で出力するように、点灯制御部2へ第1信号41の情報を伝送する。本実施形態の照明制御システム30では、第1通信部5で受信した第1信号41を信号変換部6が照明器具32の特性情報に応じた点灯制御信号として第2信号42に変換して点灯制御部2へ出力する。第2信号42は、たとえば、PWM信号や直流電圧の振幅信号とすることができる。
In the
本実施形態の照明制御システム30では、信号変換部6と点灯制御部2とは、PWM信号の第2信号42により、通信信号の情報を伝送している。照明制御システム30は、信号変換部6が調光制御の通信信号に応じて、PWM信号のオン・デューティを変化させることで、点灯制御部2が点灯回路部1を制御する。なお、PWM信号のオン・デューティとは、PWM信号の予め定められた周期の中のオン時間の割合を示す。本実施形態の照明制御システム30では、点灯制御部2は、点灯制御部2は、点灯回路部1に適合したデューティのPWM信号や直流電圧の振幅信号を第3信号43として点灯回路部1に出力する。
In the
点灯回路部1は、たとえば、光源33として、LEDを用いている場合、PWM信号の第3信号43が入力されれば、PWM信号のパルス幅に応じて直流電流を制御し光源33の光出力を予め設計された調光カーブに従って変化させる。言い換えると、点灯回路部1は、所定の出力波形を有する直流電流の第4信号44を光源33に出力している。本実施形態の照明制御システム30では、信号変換部6と点灯制御部2とがPWM信号により通信信号の情報を伝送しているので、通信ユニット12の信号変換部6を比較的に簡単な構成とすることが可能となる。本実施形態の照明制御システム30では、PWM信号を用いたものを示しているが、PWM信号を用いたものだけに限られない。信号変換部6と点灯制御部2とは、直流電圧の振幅信号で通信信号の情報を伝送することもできる。照明制御システム30は、通信信号の情報を伝送するため、たとえば、1Vないし10Vなどの直流電圧の振幅信号を利用してもよい。照明制御システム30では、信号変換部6と点灯制御部2とが、直流電圧の振幅信号で通信信号の情報を伝送する場合、通信ユニット12の信号変換部6を比較的に簡単な構成とすることができる。
For example, when an LED is used as the
ところで、既存の照明制御システムでは、照明器具への通信信号の伝送に様々な通信方式が用いられている。しかしながら、照明器具の光源33にLEDを利用する場合、点灯回路部1へ入力する信号は、PWM信号を用いる場合が多い。そのため、照明制御システムでは、通信方式に対応して個別に照明器具を開発せざるを得ない。
By the way, in the existing lighting control system, various communication methods are used for transmission of a communication signal to the lighting fixture. However, when an LED is used as the
本実施形態の照明制御システム30では、外部機器31からどのような通信方式の制御信号が送信されても、対応する通信方式の制御信号が受信可能な通信ユニット12と交換することにより、照明光の照明制御を行うことが可能となる。そのため、本実施形態の照明制御システム30では、照明制御システム30全体の構成を簡略化することが可能となる。本実施形態の照明制御システム30は、外部機器31との通信機能を備えていない照明器具32の点灯装置10に通信ユニット12を接続することで、後付的に通信機能を付加することも可能となる。通信ユニット12は、外部機器31との通信機能を備えていない点灯装置10に対し、通信機能を付与する通信拡張機能部ということもできる。そのため、本実施形態の照明制御システム30では、照明器具32における点灯装置10の構成を簡略化することが可能となる。言い換えれば、点灯装置10は、後付けの照明器具32に通信機能を付加でき、点灯ユニット11と通信ユニット12とを別体に構成することで、照明器具32の開発期間の短縮化を図ることが可能となる。
In the
(実施形態2)
図4に示す本実施形態の照明制御システム30は、図1に示す実施形態1と同様の構成であって、通信線L1を利用して通信信号の伝送を行う代わりに、電力線L2を利用して照明器具32の制御を行う点が相違する。なお、本実施形態の照明制御システム30では、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
(Embodiment 2)
The
本実施形態の照明制御システム30では、図4に示すように、通信線L1を利用して通信信号を受信および送信を行う代わりに、電力線L2を利用してPLC(Power Line Communication)により、照明器具32の制御を行っている。
In the
以下に、本実施形態の照明制御システム30における照明器具32の設定動作を、図5を用いて説明する。
Below, the setting operation | movement of the
最初に、点灯装置10の通信ユニット12は、電力線L2と兼用する通信線L1を介して、外部機器31からの通信信号を第1通信部5で受信する。照明制御システム30では、外部機器31は、たとえば、電力線L2を介して、通信信号たる第5信号45を通信ユニット12に送信する。第5信号45は、たとえば、電源電圧に振幅電圧を加えたアナログ信号としている。
First, the
信号変換部6は、外部機器31から送られてきた第5信号45がどのような通信信号であるかを判別する。信号変換部6は、たとえば、第5信号45が光源33の全点灯、消灯や調光制御など照明器具32の照明光の制御を示す制御情報であるかを判別する。また、信号変換部6は、たとえば、照明器具32側の光源33の点灯時間が予め設定した寿命時間に達しているかの状態情報を外部機器31側に送信することを要求する情報であるかを判別する。信号変換部6は、たとえば、照明器具32に異常や故障が生じていないかかの状態情報を外部機器31側に送信することを要求する情報であるかを判別する。さらに、信号変換部6は、たとえば、予め複数の種類の照明器具32ごとの特性情報が記憶された記憶部の特性情報の中から通信ユニット12が接続した照明器具32の特性に適合した所定の特性情報を選択する選択情報であるかを判別する。
The
通信ユニット12は、外部機器31側からの第5信号45が調光制御を示すものである場合、光源33を所定の光出力で出力するように、点灯制御部2へ第5信号45の情報を伝送する。本実施形態の照明制御システム30では、第1通信部5で受信した第5信号45を信号変換部6が照明器具32の特性情報に応じた点灯制御信号として第2信号42に変換して点灯制御部2へ出力する。第2信号42は、たとえば、PWM信号や直流電圧の振幅信号とすることができる。
When the
本実施形態の照明制御システム30では、信号変換部6と点灯制御部2とは、PWM信号の第2信号42により、通信信号の情報を伝送している。照明制御システム30は、信号変換部6が調光制御の通信信号に応じて、PWM信号のオン・デューティを変化させることで、点灯制御部2が点灯回路部1を制御する。本実施形態の照明制御システム30では、点灯制御部2は、点灯制御部2は、点灯回路部1に適合したデューティのPWM信号や直流電圧の振幅信号を第3信号43として点灯回路部1に出力する。
In the
点灯回路部1は、たとえば、光源33として、LEDを用いている場合、PWM信号の第3信号43が入力されれば、PWM信号のパルス幅に応じて直流電流の出力波形を制御し光源33の光出力を予め設計された調光カーブに従って変化させる。すなわち、点灯回路部1は、光源33に直流電流の出力波形を有する第4信号44を出力する。
For example, when the LED is used as the
なお、PLCは、電力線L2を通信回線として利用する技術であり、照明制御システム30では、PLCにより、数Mbpsないし数百bpsの速度で調光制御などを行うことも可能となる。
Note that the PLC is a technology that uses the power line L2 as a communication line, and the
本実施形態の照明制御システム30は、実施形態1の通信ユニット12を本実施形態の照明制御システム30の外部機器31における通信方式に対応する通信ユニット12と交換するだけで、構成することができる。
The
(実施形態3)
図6に示す本実施形態の照明制御システム30は、図1に示す実施形態1と同様の構成であって、信号変換部6に電力を供給する第3電源部7を通信ユニット12に備えた点が主として相違する。なお、本実施形態の照明制御システム30では、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
(Embodiment 3)
The
本実施形態の照明制御システム30では、図6に示すように、通信ユニット12は、外部から供給される電力を信号変換部6に適合する電力に変換して給電する通信ユニット電源部として第3電源部7を備えている。すなわち、通信ユニット12は、第3電源部7が信号変換部6に給電する。
In the
これにより、本実施形態の照明制御システム30は、照明器具32とは別途に通信ユニット12を駆動する電力を確保することが可能となる。そのため、照明器具32は、第1電源部3、第2電源部4の設計にあたって、光源33を点灯させる照明器具32以外の電力消費を考慮した設計としなくともよい。
Thereby, the
本実施形態の照明制御システム30では、電源線L2を介して、外部電源34より給電された交流電力を第3電源部7で、所定の直流電力に変換して信号変換部6に供給している。第3電源部7は、たとえば、AC−DCコンバータを用いて構成することができる。また、通信ユニット12は、通信ユニット12の第2接続端子9cと、電力線L2側と接続した照明器具32からの第11接続端子9gとを、電気的に接続し且つ着脱可能な構成としている。
In the
実施形態1の照明制御システム30では、通信ユニット12に供給する電源容量を考慮した上で、点灯ユニット11内の第1電源部3および第2電源部4を設計する必要がある。本実施形態の照明制御システム30では、通信ユニット12内に第3電源部7を備えていることより、通信ユニット12の電源容量を照明器具32で考慮する必要がない。そのため、本実施形態の照明制御システム30では、実施形態1の照明制御システム30と比較して、通信ユニット12を考慮した電源容量の照明器具32に設計にする必要もなく、照明器具32の設計が、より容易となる。本実施形態の照明制御システム30では、通信ユニット12内に第3電源部7が存在しているため、照明器具32内の電源容量を考慮した設計にすることなく、外部機器31側との通信を行う通信機能を付与できる。そのため、本実施形態の照明制御システム30は、設計の簡易化を図ることができ、照明器具32の種類ごとに個別に照明器具32を設計する必要もなく、照明器具32自体の開発期間の短縮化を図ることも可能となる。
In the
なお、本実施形態の照明制御システム30は、実施形態1ないし実施形態2で説明した各構成を適宜に適用してもよい。
Note that the
(実施形態4)
図7に示す本実施形態の照明制御システム30は、実施形態3と同様の構成であって、第3電源部7が通信線L1より電源を作成している点が主として相違する。なお、本実施形態の照明制御システム30では、実施形態2と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
(Embodiment 4)
The
本実施形態の照明制御システム30では、図7に示すように、コントローラ電源部としての第4電源部27は、外部電源34から供給される電力を第2通信制御部26および通信電源部としての第5電源部28に給電している。また、通信ユニット電源部としての第3電源部7は、通信信号の受信および送信を行う通信線L1を介して、第5電源部28から給電される電力を信号変換部6に適合する電力に変換して給電する。
In the
本実施形態の照明制御システム30では、通信線L1を介して、第5電源部28より給電された直流電力を第3電源部7で、所定の直流電力に変換して信号変換部6に供給している。言い換えれば、第3電源部7は、通信線L1を利用してバス給電を行うバス給電部7aを構成している。第3電源部7は、たとえば、DC−DCコンバータを用いて構成することができる。また、通信ユニット12は、通信ユニット12の第2接続端子9cと、通信線L1側からの照明器具32の第12接続端子9hとを電気的に接続し、且つ着脱可能に構成することができる。
In the
本実施形態の照明制御システム30では、第3電源部7は、第5電源部28から給電される直流電力が外部電源34と比較して、低電圧の直流電力に変換しているため、交流と直流との変換を行う構成や絶縁型電源の構成としなくともよい。そのため、本実施形態の照明制御システム30は、外部電源34の交流電力を直接的に直流電力に電力変換して信号変換部6に給電する実施形態2の照明制御システム30と比較して、第3電源部7の大きさを、より小型化することが可能となる。なお、絶縁型電源は、一般に、出力電圧を制御するため、二次側出力を絶縁して一次側にフィードバックする。そのため、絶縁型電源は、部品点数が増え小型化することが難しい傾向にある。
In the
また、本実施形態の照明制御システム30は、電力線L2を介して給電される外部電源34からの交流電力を直接的に信号変換部6の電力に変換するものでないため、実施形態2のごとき、交流と直流との変換を行う構成や絶縁型電源を必要としない。そのため、本実施形態の照明制御システム30は、実施形態3と比較して、第3電源部7の構成を比較的に簡単な構成とすることも可能となる。また、第3電源部7は、通信線L1を介して、直流電力が供給されるため、実施形態3と比較して、部品点数を減らし比較的安価に構成とすることも可能となる。
Moreover, since the
なお、本実施形態の照明制御システム30は、実施形態1ないし実施形態3で説明した各構成を適宜に適用してもよい。
Note that the
(実施形態5)
本実施形態の照明制御システム30は、実施形態1と同様の構成であって、図示していないが、信号変換部6が点灯制御部2へ情報を送信する際の手段にシリアル通信を使用している点が主として相違する。なお、本実施形態の照明制御システム30は、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
(Embodiment 5)
The
本実施形態の照明制御システム30は、信号変換部6と点灯制御部2とは、シリアル通信で通信信号の情報を伝送する。
In the
信号変換部6は、シリアル通信を用いることで、点灯制御部2と情報の送信や受信を比較的簡単に行うことが可能となる。照明制御システム30は、点灯制御部2への送信として、たとえば、光源33の全点灯、消灯、調光制御や点滅動作など照明器具32の照明光の制御を示す制御情報が挙げられる。
By using serial communication, the
点灯ユニット11と通信ユニット12との間では、信号変換部6が点灯回路部1を制御する点灯制御信号を点灯制御部2に送信する。また、点灯ユニット11と通信ユニット12との間では、点灯制御部2が、光源33の不灯、照明器具32の消費電力、光源33の累積点灯時間や現在の調光レベルなど照明器具32側の状態情報を信号変換部6に送信する。
Between the
点灯制御部2は、たとえば、光源33に流している電流値や印加している電圧値に基づいて、光源33に異常や故障などが生じているか否かの判別をすることもできる。ここでは、光源33の異常や故障を例示しているが、点灯回路部1が異常や故障しても同様に確認することが可能となる。
For example, the
本実施形態の照明制御システム30では、光源33に流している電流値と、印加している電圧と、照明器具32の各部の制御電力を足し合わせることで、照明器具32側の消費電力値を算出することが可能となる。消費電力は、照明器具32の消費電力と現在の光源33の調光レベルとを乗算することで簡易的に算出してもよい。本実施形態の照明制御システム30では、点灯回路部1に通電した時間や光源33の点灯時間をカウントすることで、光源33の累積点灯時間を算出することができる。なお、照明器具32は、光源33の累積点灯時間を算出するため、たとえば、図示していない計時部を点灯ユニット11に備えた構成とすればよい。本実施形態の照明制御システム30では、点灯制御部2は、信号変換部6から送られてくる情報に基づいて、光源33を調光制御することが可能となる。
In the
照明制御システム30では、消費電力の算出、光源33の累積点灯時間の算出などを照明器具32側で行うものだけでなく、通信ユニット12の信号変換部6で行うことも可能となる。
In the
本実施形態の照明制御システム30では、たとえば、照明器具32の状態情報を定期的に点灯制御部2より出力することで、信号変換部6は、照明器具32の状態情報を常時に入手することが可能となる。照明制御システム30では、照明器具32の状態情報を入手するタイミングは、定期的に入手するものだけに限られず、信号変換部6が要求した場合のみ入手するものでもよい。
In the
通信ユニット12は、通信線L1を介して、照明器具32の状態情報を含む通信信号を信号変換部6が第1通信部5から送信することによって、外部機器31に照明器具32の状態情報を出力することができる。外部機器31は、照明器具32側の異常や故障、光源33の累積点灯時間より推測した光源33の寿命など現在の照明器具32側の状態や照明器具32側の消費電力量の情報を得ることができる。そのため、本実施形態の照明制御システム30は、照明器具32の状態情報を利用して照明制御システム30の保守管理を行うことが可能となる。
The
本実施形態の照明制御システム30は、シリアル通信を用いて情報を伝送するため、信号変換部6と点灯制御部2とで、情報の送信や受信が可能となり、光源33を点灯させる機能を備えた照明器具32に別途の機能を追加することが容易となる。
Since the
なお、本実施形態の照明制御システム30を、実施形態1ないし実施形態4で説明した構成に適用してもよい。
Note that the
1 点灯回路部
2 点灯制御部
5 第1通信部(通信部)
6 信号変換部
9 接続端子部
10 点灯装置
11 点灯ユニット
12 通信ユニット
30 照明制御システム
31 外部機器
32 照明器具
33 光源
DESCRIPTION OF
6
Claims (5)
光源を点灯させる点灯回路部と前記点灯制御信号に基づいて前記点灯回路部を制御する点灯制御部とを有する点灯ユニットと、
を備え、
前記点灯ユニットと接続する前記通信ユニットは、前記外部機器が送信する前記制御信号の信号方式に応じて通信方式が異なる通信ユニットと交換可能なことを特徴とする点灯装置。 A communication unit having a communication unit that receives a control signal including information for controlling illumination light from an external device by a wireless method or a wired method, and a signal conversion unit that converts the control signal received by the communication unit into a lighting control signal When,
A lighting unit having a lighting circuit unit for lighting a light source and a lighting control unit for controlling the lighting circuit unit based on the lighting control signal;
With
The lighting device, wherein the communication unit connected to the lighting unit is replaceable with a communication unit having a different communication method according to a signal method of the control signal transmitted by the external device.
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