JP2016009529A - Data signal reception circuit for illumination control - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、照明制御用データ信号受信回路に関する。 Embodiments described herein relate generally to a lighting control data signal receiving circuit.
照明制御用のデータ信号には、複数の制御方式がある。例えば、照明制御用のデータ信号には、正負の振幅を持つ複極信号と、正負いずれか片側の振幅のみを持つ単極信号がある。この複極信号としては、例えば、T/Flecs(ティーフレックス)(登録商標)がある。また、単極信号としては、例えば、DALI(Digital Addressable Lighting Interface)がある。 There are a plurality of control methods for data signals for illumination control. For example, the data signal for lighting control includes a bipolar signal having positive and negative amplitudes and a monopolar signal having only positive and negative amplitudes. As this bipolar signal, there is, for example, T / Flects (registered trademark). Moreover, as a unipolar signal, there is DALI (Digital Addressable Lighting Interface), for example.
しかしながら、例えば単極信号と複極信号とでは一般に制御方式が異なるため、従来の照明装置の受信回路は、同じ回路で制御方式が異なる単極信号と複極信号の両方の制御信号に対応できない。 However, for example, since the control method is generally different between a monopolar signal and a bipolar signal, the receiving circuit of the conventional lighting device cannot support both the monopolar signal and the bipolar signal that have the same circuit and different control methods. .
例えば、受信回路がデータ信号の送出元から取り込める入力電流の電流値が制限される場合や、伝送速度が異なる制御方式間において、同じ回路で従来の受信回路では同じ回路でこれらに対応することができない。 For example, when the current value of the input current that the receiving circuit can capture from the data signal transmission source is limited, or between control methods with different transmission speeds, the same circuit in the conventional receiving circuit can cope with these. Can not.
本発明が解決しようとする課題は、同じ回路で制御信号の入力電流の制限値および伝送速度が異なる制御信号に対応できる照明制御用データ信号受信回路を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a data signal receiving circuit for lighting control that can cope with control signals having different control signal input current limit values and different transmission rates in the same circuit.
実施形態に係る照明制御用データ信号受信回路は、整流回路と、定電流回路と、プルアップ抵抗と、切替部とを具備する。整流回路は、照明制御用のデータ信号を半波整流する。定電流回路は、整流回路により半波整流された照明制御用のデータ信号が入力されるフォトカプラの入力側に直列に接続され、当該フォトカプラへの入力電流を制御信号の電流値制限がある第一の制御信号に対応して制限する。プルアップ抵抗は、フォトカプラの出力側に接続されている。切替部は、データ信号が制御信号の電流値制限がなく第一の制御信号よりも伝送速度が速い第二の制御信号であると、定電流回路の抵抗値およびプルアップ抵抗の抵抗値の少なくとも一方が低下するように回路構成を切り替える。 The illumination control data signal receiving circuit according to the embodiment includes a rectifier circuit, a constant current circuit, a pull-up resistor, and a switching unit. The rectifier circuit performs half-wave rectification on the data signal for illumination control. The constant current circuit is connected in series to the input side of the photocoupler to which the data signal for illumination control that has been half-wave rectified by the rectifier circuit is input, and the current value of the control signal is limited to the input current to the photocoupler. The limit is made corresponding to the first control signal. The pull-up resistor is connected to the output side of the photocoupler. When the data signal is a second control signal that has a current value of the control signal that is not limited and has a higher transmission speed than the first control signal, at least the resistance value of the constant current circuit and the resistance value of the pull-up resistor The circuit configuration is switched so that one is reduced.
実施形態の照明制御用データ信号受信回路によれば、同じ回路で制御信号の入力電流の制限値および伝送速度が異なる制御信号に対応できるという効果が期待できる。 According to the illumination control data signal receiving circuit of the embodiment, it can be expected that the same circuit can cope with control signals having different control signal input current limit values and different transmission speeds.
以下で説明する実施形態に係る実施形態に係る照明制御用データ信号受信回路は、整流回路と、定電流回路と、プルアップ抵抗と、切替部とを具備する。整流回路は、照明制御用のデータ信号を半波整流する。定電流回路は、整流回路により半波整流された照明制御用のデータ信号が入力されるフォトカプラの入力側に直列に接続され、当該フォトカプラへの入力電流を単極信号に対応して制限する。プルアップ抵抗は、フォトカプラの出力側に接続されている。切替部は、データ信号が複極信号であると、定電流回路の抵抗値およびプルアップ抵抗の抵抗値の少なくとも一方が低下するように回路構成を切り替える。 An illumination control data signal receiving circuit according to an embodiment according to an embodiment described below includes a rectifier circuit, a constant current circuit, a pull-up resistor, and a switching unit. The rectifier circuit performs half-wave rectification on the data signal for illumination control. The constant current circuit is connected in series to the input side of the photocoupler to which the data signal for illumination control that has been half-wave rectified by the rectifier circuit is input, and the input current to the photocoupler is limited according to the single-pole signal. To do. The pull-up resistor is connected to the output side of the photocoupler. When the data signal is a bipolar signal, the switching unit switches the circuit configuration so that at least one of the resistance value of the constant current circuit and the resistance value of the pull-up resistor decreases.
また、以下で説明する実施形態に係る定電流回路は、一部の抵抗が短絡状態に切り替え可能とされている。プルアップ抵抗は、抵抗が並列状態に切り替え可能に設けられている。切替部は、データ信号が複極信号であると、定電流回路の一部の抵抗の短絡状態への切り替え、および、プルアップ抵抗に対して前記抵抗の並列状態への切り替えの少なくとも一方を行う。 In the constant current circuit according to the embodiment described below, some resistors can be switched to a short-circuit state. The pull-up resistor is provided so that the resistor can be switched to a parallel state. When the data signal is a bipolar signal, the switching unit performs at least one of switching a part of the resistors of the constant current circuit to a short circuit state and switching the resistor to a parallel state with respect to the pull-up resistor. .
また、以下で説明する実施形態に係る切替部は、積分回路と、アンド回路とを具備する。積分回路は、データ信号の正および負の信号成分をそれぞれ積分する。アンド回路は、積分回路による正および負の積分結果の信号をアンドする。 In addition, the switching unit according to the embodiment described below includes an integration circuit and an AND circuit. The integrating circuit integrates the positive and negative signal components of the data signal, respectively. The AND circuit ANDs the positive and negative integration result signals from the integration circuit.
また、以下で説明する実施形態に係る切替部は、照明装置のマイコンからの信号に応じて回路構成を切り替える。 Moreover, the switch part which concerns on embodiment described below switches a circuit structure according to the signal from the microcomputer of an illuminating device.
また、以下で説明する実施形態に係る切替部は、データ信号の種別を設定するスイッチの設定に応じて回路構成を切り替える。 In addition, the switching unit according to the embodiment described below switches the circuit configuration according to the setting of the switch that sets the type of the data signal.
以下、図面を参照して、実施形態に係る照明システム1を説明する。なお、実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
Hereinafter, an
(第1の実施形態)
まず、図1〜図10を用いて、第1の実施形態に係る照明システムついて説明する。
(First embodiment)
First, the illumination system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
[照明システムの構成]
図1は、第1の実施形態に係る照明システムの構成例を示す図である。図1に示した照明システム1は、宅内やオフィス等に設置された照明装置の制御や監視を実現するシステムである。例えば、照明システム1は、照明装置の設置された環境の情報をセンサ等で取得し、取得した情報に基づいて、照明装置の制御を行う場合がある。
[Configuration of lighting system]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a lighting system according to the first embodiment. A
図1に示した照明システム1は、上位装置2と複数の通信部3、4が接続される。また、通信部3は、複数の照明装置5〜7と接続される。また、通信部4は、照明装置8と接続される。また、照明装置5は、任意の場所を照明する照明部であるLED9とLED9の制御を行う電源制御部10とを有する。なお、通信部4は、通信部3と同様の機能を発揮するものとして、以下の説明を省略する。また、照明装置6〜8は、照明装置5と同様の機能を発揮するものとして、以下の説明を省略する。また、図1に示す照明システム1が有する通信部3、4、照明装置5〜8の数は、一例に過ぎず、照明システム1の構成に応じて適宜変更可能である。
In the
上位装置2は、通信部3、通信部4に対し、照明器具の制御を指示するデータ信号を出力する。例えば、上位装置2は、通信部3に対し、照明装置5が有するLED9の点灯、消灯、照度の変更、光の色の変更等、任意の制御を指示するデータ信号を出力する。例えば、上位装置2は、照明器具の制御を行うために、単極信号または複極信号によるデータ信号を出力する。この単極信号は、電圧が正又は負の片方の範囲で変化する信号であって、例えば、一定の周期でパルスを分割した際に、立下りが存在するか立上りが存在するかで制御内容を示す。複極信号は、電圧が正負両極の範囲で変化する信号であって、例えば、電圧の立上りや立下りの位置で制御内容を示す。
The
通信部3は、上位装置2と各照明装置5〜7との通信を中継する中継装置である。例えば、通信部3は、上位装置2から、LED9に対する制御を示すデータ信号を受信すると、受信したデータ信号を、LED9を有する照明装置5に出力する。
The
照明装置5は、例えば、宅内やオフィス等に設置された照明装置であり、交換可能な照明であるLED9と、LED9の制御を行う電源制御部10とを有する。また、照明装置5は、従来の照明装置と同様に、照明システム1の設置や更新を行う際に、設置や交換を行う単位となる。ここで、従来の照明装置は、特定種別の制御方式のデータ信号にのみ対応していたので、上位装置2の制御方式ごとに、異なる電源制御部を有する必要があった。例えば、従来の照明装置は、単極信号に対応させる場合と複極信号に対応させる場合とで異なる電源制御部を有する必要があった。
The illuminating
一方、照明装置5が有する電源制御部10は、受信回路が同じ回路で単極信号と複極信号に対応できる回路構成とされている。電源制御部10は、単極信号または複極信号のデータ信号が入力した場合でも、受信したデータ信号が示す制御内容を導出し、導出した内容の制御をLED9に対して実行する。
On the other hand, the power
本実施形態の照明システム1は、第一の制御信号として、入力電流の制限があり伝送速度が遅い単極信号、第二の制御信号として入力電流の制限がなく伝送速度が相対的に速い複極信号に対応することができる。以下の説明では、単に単極信号という場合には、入力電流の制限があり伝送速度が遅い単極信号をいい、単に複極信号という場合には、入力電流の制限がなく伝送速度が相対的に速い複極信号をいうものとする。
In the
このため、照明装置5は、上位装置2の制御方式の種別によらず、同一の照明装置5で対応することができる。この結果、例えば、照明システム1は、上位装置2の制御方式を変更する際に、各照明装置5〜8を新たな制御方式に対応する照明装置と交換せずとも、新たな制御方式を用いて各照明装置5〜8を制御できる。また、照明システム1は、いずれかの照明装置が故障した際に、同一の照明装置を準備せずとも、故障した照明装置に代えて照明装置5を設置すればよい。この結果、照明システム1は、照明装置5〜8の設置や交換を柔軟に行うことができる。
For this reason, the illuminating
[照明装置5の構成]
以下、図2を用いて、電源制御部10の構成例を説明する。図2は、第1の実施形態に係る照明装置の構成例を説明する図である。図2に示すように、電源制御部10は、電源回路11、受信回路12、マイコン13を有する。また、電源回路11には、LED9に供給される電力の電源が接続されている。
[Configuration of Illumination Device 5]
Hereinafter, a configuration example of the power
[電源回路11]
電源回路11は、マイコン13による制御に応じて、LED9に対して供給する電力を変更する回路である。例えば、電源回路11は、電源から電力の供給を受ける。そして、電源回路11は、マイコン13による制御に応じて、電源から供給された電力をLED9に供給する量の制御等を行うことで、LED9の点灯、消灯、照度の変更、光の色の変更等を行う。
[Power supply circuit 11]
The
[受信回路12]
受信回路12は、通信部3から受信したデータ信号を整流する整流回路を有し、整流回路を用いて整流したデータ信号をマイコン13に出力する。具体的には、受信回路12は、マイコン13が制御内容を識別できるようにするため、データ信号を単極側に整流する。
[Receiving circuit 12]
The receiving
ここで、受信回路12は、上位装置2が複極信号を出力するのか単極信号を出力するのか解らないので、複極信号と単極信号との両方を適切に整流する必要がある。しかしながら、受信回路12は、通信部3から受信したデータ信号を単純に全波整流または半波整流した場合は、データ信号の種別によっては、適切な整流を行えない場合がある。
Here, since the receiving
以下、図3〜図5を用いて、データ信号の種別と整流方法との対応について説明する。まず、図3を用いて、上位装置2が出力するデータ信号の例について説明する。図3は、第1の実施形態に係るデータ信号の種別を説明する図である。なお、図3には、上位装置2が出力するデータ信号の例を複数記載した。
Hereinafter, the correspondence between the type of the data signal and the rectification method will be described with reference to FIGS. First, an example of a data signal output from the
例えば、上位装置2は、図3中(A)に示すように、電圧が正負両極の範囲で変化する複極信号をデータ信号として出力する場合がある。また、上位装置2は、図3中(B)に示すように、電圧が正の範囲で変化する単極信号、または、図3中(C)に示すように、電圧が負の範囲で変化する単極信号をデータ信号として出力する場合がある。
For example, as shown in FIG. 3A, the
次に、図4および図5を用いて、データ信号を整流する整流回路の例について説明する。図4および図5は、整流回路の一例を説明する図である。なお、図4に示す例では、図4中(D)にデータ信号を全波整流する整流回路の一例を記載し、図5に、データ信号を半波整流する整流回路の一例を記載した。また、図4および図5では、ダイオードの記号とそれを囲むひし形の図形で整流回路を示したが、かかる整流回路は、ブリッジ型に限定されるものではなく、例えばトランスを用いた整流回路であってもよい。以下の説明および図面中では、整流回路を図4および図5と同様の記号で示すものとする。 Next, an example of a rectifier circuit that rectifies a data signal will be described with reference to FIGS. 4 and 5. 4 and 5 are diagrams illustrating an example of the rectifier circuit. In the example shown in FIG. 4, an example of a rectifier circuit that rectifies the data signal in full wave is shown in FIG. 4D, and an example of a rectifier circuit that rectifies the data signal in half wave is shown in FIG. 4 and 5, the rectifier circuit is shown by the symbol of the diode and the diamond shape surrounding the diode. However, the rectifier circuit is not limited to the bridge type, and is a rectifier circuit using a transformer, for example. There may be. In the following description and drawings, the rectifier circuit is indicated by the same symbol as in FIGS. 4 and 5.
例えば、受信回路12は、図3中(B)および(C)に示す単極信号を整流する場合は、配線の方向によって正極側と負極側とのどちら側から信号が出力されるか解らないので、図4中(D)および(E)に示す回路の入力#1にデータ信号の正極側を入力し、入力#2にデータ信号の負極側を入力する。
For example, when rectifying the unipolar signals shown in (B) and (C) in FIG. 3, the receiving
図4中(D)に示すように、整流回路は、正極側の単極信号、または、負極側の単極信号を全波整流した場合、出力#1または出力#4から、何れも正極側に整流されたデータ信号を出力する。しかしながら、図4中(E)に示すように、整流回路は、複極信号を全波整流した場合、複極信号の各極側の信号が正極側に集約されるため、出力#1または出力#4から直流電圧を出力してしまう。かかる場合、マイコン13がデータ信号から制御内容を識別できないので、受信回路12は、図4中(D)に示す回路では適切な整流を行えない。
As shown in FIG. 4D, when the rectifier circuit full-wave rectifies the single-pole signal on the positive electrode side or the single-pole signal on the negative electrode side, both from the
一方、例えば、図5中(F)に示すように、整流回路は、入力した複極信号を半波整流した場合、出力#1または出力#2から、単極側に整流されたデータ信号を出力できる。これに対し、図5中(G)に示すように、整流回路は、正極側の単極信号、または、負極側の単極信号を半波整流した場合、出力#1または出力#2から、正極側の単極信号を正極側に整流されたデータ信号を出力できるものの、負極側の単極信号は出力できない。しかし、整流回路は、出力#1または出力#3から、負極側の単極信号を負極側に整流されたデータ信号を出力できる。
On the other hand, for example, as shown in FIG. 5F, the rectifier circuit rectifies the data signal rectified from the
そこで、受信回路12は、データ信号の半波整流を行って正極側と負極側の信号を生成する。
Therefore, the receiving
次に、図6を用いて、受信回路12の構成例を説明する。図6は、第1の実施形態に係る受信回路の構成例を説明する図である。図6に示す例では、受信回路12は、データ信号の各極側を入力#1および入力#2とし、出力#1〜#3を有する整流部20を有する。なお、整流部20は、例えば、ブリッジ型に接続したダイオードやトランスを備える回路によって実現される整流回路であり、ダイオードの記号とそれを囲むひし形の図形で記載した。整流部20には、入力#1にデータ信号の正極側を入力し、入力#2にデータ信号の負極側を入力する。整流部20は、出力#1、出力#2から正極側に整流された信号を出力し、出力#1、出力#3から負極側に整流された信号を出力する。
Next, a configuration example of the receiving
また、受信回路12は、第1信号処理部21、第2信号処理部22、切替部23を有する。
The receiving
第1信号処理部21は、整流部20により半波整流を行った正極側の信号に対する処理を行う処理部である。第1信号処理部21は、定電流回路30、フォトカプラ31、ツェナーダイオード32、プルアップ抵抗33を有する。
The first
整流部20の出力#1は、ツェナーダイオード32のアノードに接続されている。ツェナーダイオード32のカソードは、フォトカプラ31に設けられた発光ダイオードのカソードに接続されている。フォトカプラ31に設けられた発光ダイオードのアノードは、定電流回路30に接続されている。定電流回路30は、整流部20の出力#2に接続されている。フォトカプラ31の出力側は、エミッタが接地され、コレクタの信号線にプルアップ抵抗33が接続されたコレクタ負荷の構成とされており、コレクタから信号が出力される。
The
定電流回路30は、抵抗34、35が直列に接続され、抵抗34、35の直列回路にツェナーダイオード36が並列に設けられている。定電流回路30は、抵抗34、35の抵抗値が単極信号の電流値の規定に対応した値とされており、データ信号の送出元から取り込める入力電流の電流値を制限している。また、定電流回路30は、抵抗34、35の一方については両端を短絡するスイッチ37を並列に設けている。本実施例では、抵抗34に両端を短絡するスイッチ37を並列させている。これにより、定電流回路30は、スイッチ37がオンとなると、抵抗34が短絡するため、抵抗値が低下し、入力電流の電流値の制限が増加する。
In the constant
また、プルアップ抵抗33には、抵抗38とスイッチを直列接続した直列回路が、並列に設けられている。本実施例では、このスイッチとしてフォトカプラ39を用いている。受信回路12は、フォトカプラ39がオンとなると、プルアップ抵抗33と抵抗38が並列状態となるため、フォトカプラ31の出力側のプルアップ抵抗の抵抗値が低下する。
The pull-up
第2信号処理部22は、整流部20により半波整流を行った負極側の信号に対する処理を行う処理部である。第2信号処理部22は、第1信号処理部21と同様の構成とされており、定電流回路40、フォトカプラ41、ツェナーダイオード42、プルアップ抵抗43を有する。
The second
整流部20の出力#1は、ツェナーダイオード42のアノードに接続されている。ツェナーダイオード42のカソードは、フォトカプラ41に設けられた発光ダイオードのカソードに接続されている。フォトカプラ41に設けられた発光ダイオードのアノードは、定電流回路40に接続されている。定電流回路40は、整流部20の出力#3に接続されている。フォトカプラ41の出力側は、エミッタが接地され、コレクタの信号線にプルアップ抵抗43が接続されたコレクタ負荷の構成とされており、コレクタから信号が出力される。
The
定電流回路40は、抵抗44、45が直列に接続され、抵抗44、45の直列回路にツェナーダイオード46が並列に設けられている。定電流回路40は、抵抗44、45の抵抗値が単極信号の電流値の規定に対応した値とされており、データ信号の送出元から取り込める入力電流の電流値を制限している。また、定電流回路40は、抵抗44、45の一方については両端を短絡するスイッチ47を並列に設けている。本実施例では、抵抗44に両端を短絡するスイッチ47を並列させている。これにより、定電流回路40は、スイッチ47がオンとなると、抵抗44が短絡するため、抵抗値が低下し、入力電流の電流値の制限が増加する。
In the constant
また、プルアップ抵抗43には、抵抗48とスイッチを直列接続した直列回路が、並列に設けられている。本実施例では、このスイッチとしてフォトカプラ49を用いている。これにより、受信回路12は、フォトカプラ49がオンとなると、プルアップ抵抗43と抵抗48が並列状態となるため、フォトカプラ41の出力側のプルアップ抵抗の抵抗値が低下する。また、受信回路12は、データ信号の入力側の回路と出力側の回路の間の信号をフォトカプラ31、39、41、49により伝播するため、入力側の回路と出力側の回路を電気的に絶縁できる。
The pull-up
切替部23は、入力したデータ信号が複極信号であるか単極信号であるかによって回路構成の切り替えを行う処理部である。切替部23は、2つの積分回路50、51、アンド回路52を有する。積分回路50は、整流部20の出力#2と接続され、正極側に整流された信号の電圧の波形の時間積分に等しい波形の電圧の信号を出力する。積分回路51は、整流部20の出力#3と接続され、負極側に整流された信号の電圧の波形の時間積分に等しい波形の電圧の信号を出力する。積分回路50、51は、アンド回路52と接続され、それぞれから出力された信号がアンド回路52に入力する。アンド回路52は、積分回路50、51から入力する信号が共にハイレベルである場合、ハイレベルの信号を出力し、積分回路50、51から入力する信号の何れか一方のみがハイレベルである場合、または、積分回路50、51から入力する信号が共にローレベルである場合、ローレベルの信号を出力する。アンド回路52は、フォトカプラ39、49に接続されている。フォトカプラ39、49は、ハイレベルの信号が入力すると、オンとなる。すなわち、受信回路12は、複極信号のデータ信号が入力した場合、データ信号の電圧が正負両極の範囲で変化するため、積分回路50、51から共にハイレベルの信号が出力されてアンド回路52からハイレベルの信号が出力され、フォトカプラ39、49がオンとなる。一方、受信回路12は、単極信号のデータ信号が入力した場合、データ信号の電圧が正極または負極の範囲で変化するため、積分回路50、51の何れか一方からしたハイレベルの信号が出力されず、アンド回路52からローレベルの信号が出力されるため、フォトカプラ39、49がオフとなる。
The switching
[照明システム1による処理の手順]
次に、第1の実施形態に係る受信回路12がデータ信号を処理する流れを説明する。最初に、受信回路12にデータ信号として単極信号が入力した場合の処理の流れを説明する。図7は、単極信号が入力した際の受信回路内の各箇所の電圧レベルを示す図である。図7には、図6に示した受信回路12の(1)〜(5)の電圧レベルの変化が示されている。
[Procedure for Processing by Lighting System 1]
Next, a flow in which the receiving
受信回路12は、例えば、図7の「入力」に示す正極側の単極信号が入力すると、出力#1、出力#2から図7の「(1)出力1」に示す正極側に整流された信号を出力する。積分回路50は、図7の「(1)出力1」に示す信号を積分し、図7の「(2)積分出力1」に示すハイレベルの信号を出力する。
For example, when a single-pole signal on the positive side indicated by “input” in FIG. 7 is input, the receiving
一方、整流部20は、正極側の単極信号を半波整流するため、出力#1、出力#3から出力される信号は図7の「(3)出力2」に示すようにGNDレベルとなる。積分回路51は、図7の「(3)出力2」に示す信号を積分し、図7の「(4)積分出力2」に示すローレベルの信号を出力する。
On the other hand, since the
アンド回路52は、積分回路51から入力する信号がローレベルであるため、図7の「(5)SW制御出力」に示すローレベルの信号を出力する。これにより、フォトカプラ39、49はオフとなる。
Since the signal input from the
第1信号処理部21は、整流部20により半波整流を行った正極側の信号に対して処理を行い、マイコン13へ出力する。例えば、第1信号処理部21は、整流部20で半波整流された正極側の信号に応じてフォトカプラ31がオンとなり、フォトカプラ31がオンとなった際に出力側の信号の電圧レベルが低下するため、入力したデータ信号に対応した波形の信号をマイコン13へ出力できる。この際、第1信号処理部21は、定電流回路30の抵抗34、35の抵抗値が単極信号の電流値の規定に対応した値とされているため、送出元から取り込む入力電流を単極信号に対応した電流値に制限できる。また、第1信号処理部21は、単極信号でも十分な振幅の信号を出力できるようにプルアップ抵抗33の値を大きくしているため、十分な振幅の信号を出力できる。
The first
第2信号処理部22は、受信回路12に正極側の単極信号が入力した場合、積分回路51からの信号が図7の「(4)積分出力2」に示すローレベルとなるため、マイコン13へ出力される信号がローレベルのままとなる。なお、受信回路12に負極側の単極信号が入力した場合、第2信号処理部22が、整流部20により半波整流を行った負極側の信号に対して第1信号処理部21と同様の処理が行われ、入力したデータ信号に対応した波形の信号がマイコン13へ出力される。
When the single signal on the positive electrode side is input to the receiving
ここで、受信回路12は、入力電流が制限されることによって、回路設計に制約が生じる。例えば、受信回路12は、定電流回路30で、入力電流の制限に対応するように抵抗値を定める必要がある。受信回路12では、抵抗34、35の抵抗値が単極信号の電流値の規定に対応した値とされている。また、受信回路12は、入力電流が制限されても十分な振幅の信号を出力するために、プルアップ抵抗33の抵抗値を大きくする必要がある。
Here, the circuit design of the receiving
しかし、受信回路12では、このようにプルアップ抵抗33の値を大きくすると、フォトカプラ31の応答速度が低下する。しかしながら、単極信号が低速なデータ信号であって、応答速度が遅くなっても問題がない場合であっても、複極信号が、単極信号に対して高速なデータ信号である場合には、単極信号では問題ない条件でも伝送がうまくいかない場合がある。
However, in the receiving
図8は、フォトカプラの応答速度の低下による信号の波形の変化の一例を示す図である。例えば、図8中(H)に示すように、入力の信号波形の立ち上がりに対して出力の信号波形の立ち下がりの遅延が大きくなる場合がある。また、図8中(I)に示すように、入力の信号波形の立ち上がりと立下りの遅延量が変化し、入力に対して出力の波形が変化してしまう場合がある。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a change in signal waveform due to a decrease in response speed of the photocoupler. For example, as shown in FIG. 8H, the delay of the falling edge of the output signal waveform may increase with respect to the rising edge of the input signal waveform. Further, as indicated by (I) in FIG. 8, the rising and falling delay amounts of the input signal waveform may change, and the output waveform may change with respect to the input.
そこで、受信回路12では、フォトカプラ31の応答速度の低下を抑制するため、プルアップ抵抗33の抵抗値を小さくすると、十分な振幅の信号を出力できなくなる。
Therefore, in the receiving
図9は、プルアップ抵抗の抵抗値を小さくした場合の信号の波形の変化の一例を示す図である。例えば、図9中(J)に示すような振幅の信号が入力し、フォトカプラ31がオンとなってもプルアップ抵抗33での電圧の低下が小さいため、図9中(K)に示すように十分な振幅の信号を出力できなくなる。この図9中(K)に示す波形では、ローレベルが高すぎるために、マイコン13で波形を読み取ることが出来ない場合がある。そこで、受信回路12では、応答速度の低下を抑制するために、プルアップ抵抗33の値を維持したまま、出力電流を増加させることも考えられるが、入力電流を上げる必要が生じて、制御信号の規格に電流制限がある場合にはこれを守れなくなる。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a change in signal waveform when the resistance value of the pull-up resistor is reduced. For example, even when a signal having an amplitude as shown in FIG. 9 (J) is input and the
そこで、第1の実施形態に係る受信回路12では、データ信号が複極信号であると、定電流回路40の抵抗値およびプルアップ抵抗33の抵抗値が低下するように回路構成を切り替える。
Therefore, in the receiving
次に、受信回路12にデータ信号として複極信号が入力した場合の処理の流れを説明する。図10は、複極信号が入力した際の受信回路内の各箇所の電圧レベルを示す図である。図10には、図6に示した受信回路12の(1)〜(5)の電圧レベルの変化が示されている。
Next, the flow of processing when a bipolar signal is input to the receiving
受信回路12は、例えば、図10の「入力」に示す複極信号が入力すると、出力#1、出力#2から図7の「(1)出力1」に示す正極側に整流された信号を出力する。積分回路50は、図10の「(1)出力1」に示す信号を積分し、図10の「(2)積分出力1」に示すハイレベルの信号を出力する。
For example, when a multipolar signal indicated by “input” in FIG. 10 is input to the receiving
また、整流部20は、図10の「入力」に示す複極信号が入力すると、出力#1、出力#3から図10の「(3)出力2」に示す負極を正極側に整流された信号を出力する。積分回路51は、図10の「(3)出力2」に示す信号を積分し、図10の「(4)積分出力2」に示すハイレベルの信号を出力する。
When the bipolar signal indicated by “input” in FIG. 10 is input, the rectifying
アンド回路52は、積分回路50、51から入力する信号が共にハイレベルであるため、図10の「(5)SW制御出力」に示すハイレベルの信号を出力する。これにより、フォトカプラ39、49はオンとなる。
The AND
第1信号処理部21は、整流部20により半波整流を行った正極側の信号に対して処理を行い、マイコン13へ出力する。例えば、第1信号処理部21は、整流部20で半波整流された正極側の信号に応じてフォトカプラ31がオンとなり、フォトカプラ31がオンとなった際に出力側の信号の電圧レベルが低下するため、入力したデータ信号に対応した波形の信号をマイコン13へ出力できる。この際、第1信号処理部21では、プルアップ抵抗33の抵抗値が低下するため、フォトカプラ31の応答速度の低下を抑制できる。また、第1信号処理部21では、定電流回路30の抵抗34が短絡されて定電流回路30の抵抗値が低下するため、フォトカプラ31への入力電流が増加し、フォトカプラ31の応答速度が向上する。また、第1信号処理部21では、フォトカプラ31への入力電流が増加することにより、フォトカプラ31がオンの際に流れる電流を多くできるため、十分な振幅の信号を出力できる。
The first
受信回路12は、このように、通信部3から入力したデータ信号の半波整流を行って正極側と負極側の信号をマイコン13に出力する。例えば、受信回路12は、複極信号の場合、第1信号処理部21および第2信号処理部22からそれぞれ波形を有する信号を出力する。また、受信回路12は、正極側の単極信号の場合、第1信号処理部21から波形を有する信号を出力する。また、受信回路12は、負極側の単極信号の場合、第2信号処理部22から波形を有する信号を出力する。
In this way, the receiving
マイコン13は、第1信号処理部21および第2信号処理部22からの信号の入力状態から信号が複極信号、正極側の単極信号、負極側の単極信号の何れの制御方式であるかを識別し、信号の制御方式に応じて信号から制御内容を識別する。そして、マイコン13は、識別した制御内容に応じて電源回路11を制御してLED9の点灯、消灯、照度の変更、光の色の変更等を行う。
The
[第1の実施形態の効果]
上述したように、第1の実施形態に係る受信回路12は、整流部20と、定電流回路30、40と、プルアップ抵抗33、43と、切替部23とを具備する。整流部20は、照明制御用のデータ信号を半波整流する。定電流回路30、40は、整流部20により半波整流された照明制御用のデータ信号が入力されるフォトカプラ31、41の入力側に直列に接続され、当該フォトカプラ31、41への入力電流を単極信号に対応して制限する。プルアップ抵抗33、43は、フォトカプラ31、41の出力側に接続されている。切替部23は、データ信号が複極信号であると、定電流回路30、40の抵抗値およびプルアップ抵抗33、43の抵抗値の少なくとも一方が低下するように回路構成を切り替える。これにより、第1の実施形態に係る受信回路12は、同じ回路で単極信号と複極信号に対応できる。
[Effect of the first embodiment]
As described above, the receiving
また、第1の実施形態に係る定電流回路30、40は、一部の抵抗が短絡状態に切り替え可能とされている。プルアップ抵抗33、43は、抵抗が並列状態に切り替え可能に設けられている。切替部23は、データ信号が複極信号であると、定電流回路30、40の一部の抵抗の短絡状態への切り替え、および、プルアップ抵抗33、43に対して抵抗の並列状態への切り替えの少なくとも一方を行う。これにより、第1の実施形態に係る受信回路12は、定電流回路30、40の抵抗値およびプルアップ抵抗33、43の抵抗値の少なくとも一方を簡易な構成で低下させることができる。
In the constant
また、第1の実施形態に係る切替部23は、積分回路50、51と、アンド回路52とを具備する。積分回路50、51は、データ信号の正および負の信号成分をそれぞれ積分する。アンド回路52は、積分回路50、51による正および負の積分結果の信号をアンドする。これにより、第1の実施形態に係る受信回路12は、データ信号の制御方式を識別して回路構成を切り替えることができる。
The switching
(第2の実施形態)
次に、図11を用いて、第2の実施形態に係る照明システムについて説明する。第2の実施形態では、マイコン13が回路構成の切り替えを指示する場合について説明する。
(Second Embodiment)
Next, the illumination system according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, a case where the
第2の実施形態に係る照明システム1、電源制御部10の構成は、図1、図2に示す第1の実施形態に係る照明システム1、電源制御部10の構成と同様であるため、説明は省略する。
The configurations of the
[第2の実施形態に係る受信回路12の構成]
図11は、第2の実施形態に係る受信回路の構成例を説明する図である。なお、第2の実施形態に係る受信回路12の構成は、図6に示す第1の実施形態に係る受信回路12の構成と同様であるため、第1の実施形態と相違する点について特に説明し、同様の機能および構成についての説明は省略する。
[Configuration of
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving circuit according to the second embodiment. The configuration of the receiving
第2の実施形態に係る受信回路12は、マイコン13から回路構成の切り替えを指示する信号が入力する。フォトカプラ39、49は、マイコン13から回路構成の切り替えを指示する信号が入力し、マイコン13の制御によりオン、オフの切り替えが可能とされている。
The receiving
データ信号が入力すると、受信回路12は、入力したデータ信号の半波整流を行って正極側と負極側の信号をマイコン13に出力する。マイコン13は、第1信号処理部21および第2信号処理部22から入力する信号の認識を行う。そして、マイコン13は、信号を認識できた場合、識別した制御内容に応じて電源回路11を制御してLED9の点灯、消灯、照度の変更、光の色の変更等を行う。一方、マイコン13は、信号を認識できない場合、受信回路12へ回路構成の切り替えを指示する信号を出力して受信回路12の回路構成を切り替えさせ、回路構成が切り替えられた第1信号処理部21および第2信号処理部22から入力する信号の認識を行う。すなわち、第2の実施形態に係る受信回路12では、マイコン13が信号の認識できるかの結果によって受信回路12の回路構成の切り替えを指示する。
When the data signal is input, the receiving
例えば、受信回路12に入力したデータ信号が正極側の単極信号または負極側の単極信号である場合、受信回路12は、第1信号処理部21または第2信号処理部22から単極信号の波形に応じた信号を出力する。マイコン13は、データ信号が単極信号の場合、第1信号処理部21および第2信号処理部22から入力する信号の波形の認識を行うことで、制御内容を認識できる。一方、制御内容を認識できない場合、マイコン13は、受信回路12へ回路構成の切り替えを指示する信号を出力する。受信回路12に入力したデータ信号が複極信号である場合、受信回路12は、第1信号処理部21および第2信号処理部22から複極信号の波形に応じた信号を出力する。マイコン13は、データ信号が複極信号の場合、第1信号処理部21および第2信号処理部22から入力する信号の波形の認識を行うことで、制御内容を認識できる。
For example, when the data signal input to the receiving
[第2の実施形態の効果]
上述したように、第2の実施形態に係る切替部23は、照明装置5のマイコン13からの信号に応じて回路構成を切り替える。これにより、第2の実施形態に係る受信回路12は、マイコン13からの制御によりデータ信号の制御方式に対応するように回路構成を切り替えることができる。
[Effects of Second Embodiment]
As described above, the switching
(第3の実施形態)
次に、図12〜図14を用いて、第3の実施形態に係る照明システムについて説明する。第3の実施形態では、回路構成の切り替えをスイッチで設定可能とした場合について説明する。
(Third embodiment)
Next, the illumination system according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, a case where switching of the circuit configuration can be set by a switch will be described.
第3の実施形態に係る照明システム1、電源制御部10の構成は、図1、図2に示す第1の実施形態に係る照明システム1、電源制御部10の構成と同様であるため、説明は省略する。
The configurations of the
[第3の実施形態に係る受信回路12の構成]
図12は、第3の実施形態に係る受信回路の構成例を説明する図である。なお、第3の実施形態に係る受信回路12の構成は、図6に示す第1の実施形態に係る受信回路12の構成と同様であるため、第1の実施形態と相違する点について特に説明し、同様の機能および構成についての説明は省略する。
[Configuration of
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving circuit according to the third embodiment. The configuration of the receiving
第3の実施形態に係る受信回路12は、回路構成の切り替えを指示する信号が入力する。例えば、照明装置5は、外部からデータ信号の種別を設定するスイッチが設けられており、照明を設置する設置者によりスイッチの設定を変更可能とされている。設置者は、照明システム1が用いているデータ信号の制御方式に応じてスイッチを設定する。
The receiving
図13および図14は、第3の実施形態に係るスイッチの構成例を説明する図である。図13に示す例では、プルアップ抵抗60が設けられ、マイコン13に接続された配線61にスイッチ62が設けられている。マイコン13は、配線61の信号レベルを検出することにより、スイッチ62の状態を識別し、スイッチ62の状態に応じて、回路構成の切り替えを指示する信号を受信回路12に出力する。
FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams illustrating a configuration example of a switch according to the third embodiment. In the example shown in FIG. 13, a pull-up
一方、図14に示す例では、プルアップ抵抗60が設けられ配線61が受信回路12に接続されており、スイッチ62の状態に応じて、配線61の信号レベルが回路構成の切り替えを指示する信号として受信回路12に出力される。
On the other hand, in the example shown in FIG. 14, the pull-up
受信回路12は、切り替えを指示する信号に従い、回路構成を切り替える。そして、受信回路12は、通信部3から入力したデータ信号の半波整流を行って正極側と負極側の信号をマイコン13に出力する。マイコン13は、スイッチ62が正しく設定されることにより、制御内容を認識できる。
The receiving
[第3の実施形態の効果]
上述したように、第3の実施形態に係る切替部23は、データ信号の種別を設定するスイッチ62の設定に応じて回路構成を切り替える。これにより、第2の実施形態に係る受信回路12は、スイッチ62が適切に設定されることにより、同じ回路で単極信号と複極信号に対応できる。
[Effect of the third embodiment]
As described above, the switching
(他の実施形態)
上述してきた照明システム1は、上記実施形態以外にも種々の異なる形態にて実施されてよい。そこで、以下では、上記の照明システム1の様々な変形例について説明する。
(Other embodiments)
The
上述した例では、受信回路12が第1信号処理部21および第2信号処理部22を有する例について記載した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。すなわち、受信回路12が第1信号処理部21および第2信号処理部22の何れか一方のみを有するものとしてもよい。例えば、受信回路12は、負極側の信号に対する処理を必要としない場合、第2信号処理部22が無くてもよい。例えば、受信回路12は、入力#1にデータ信号の正極側を入力し、入力#2にデータ信号の負極側を入力し、入力するデータ信号が、正極側の単極信号または複極信号である場合、第2信号処理部22が無くてもよい。
In the example described above, an example in which the
上述した例では、定電流回路30、40の抵抗値およびプルアップ抵抗33、43の抵抗値の両方が低下するように回路構成を切り替える例について記載した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。すなわち、定電流回路30、40の抵抗値またはプルアップ抵抗33、43の抵抗値の何れか一方が低下するように回路構成を切り替えてもよい。例えば、受信回路12は、定電流回路の抵抗値を低下するように構成されてもよい。図15は、他の実施形態に係る受信回路の構成例を説明する図である。図15の例は、定電流回路30の一部の抵抗34に両端を短絡するスイッチ37が並列に設けられ、定電流回路40の一部の抵抗44に両端を短絡するスイッチ47が並列に設けられ、スイッチ37、47により定電流回路30、40の抵抗値を低下可能な回路構成としている。また、例えば、受信回路12は、プルアップ抵抗の抵抗値を低下可能なように構成されてもよい。図16は、他の実施形態に係る受信回路の構成例を説明する図である。なお、図16の抵抗34は、上記第1〜第3の実施形態の抵抗34、35と同じ抵抗値とされている。また、抵抗44は、上記第1〜第3の実施形態の抵抗44、45と同じ抵抗値とされている。図16の例は、プルアップ抵抗33に抵抗38とフォトカプラ39を直列接続した直列回路を並列に設け、プルアップ抵抗43に抵抗48とフォトカプラ49を直列接続した直列回路を並列に設けて、フォトカプラ39、49によりプルアップ抵抗33、43の抵抗値を低下可能な回路構成としている。図11に示した第2の実施形態に係る受信回路および図12に示した第3の実施形態に係る受信回路についても、定電流回路30、40の抵抗値またはプルアップ抵抗33、43の抵抗値の何れか一方が低下するように回路構成を切り替えてもよい。
In the above-described example, the example in which the circuit configuration is switched so that both the resistance values of the constant
以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. The embodiments and the modifications thereof are included in the scope of the invention and the scope of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1 照明システム
2 上位装置
3、4 通信部
5 照明装置
10 電源制御部
11 電源回路
12 受信回路
13 マイコン
20 整流部
21 第1信号処理部
22 第2信号処理部
23 切替部
30、40 定電流回路
31、41 フォトカプラ
32、42 ツェナーダイオード
33、43 プルアップ抵抗
34、44 抵抗
36、46 ツェナーダイオード
37、47 スイッチ
38、48 抵抗
39、49 フォトカプラ
50、51 積分回路
52 アンド回路
60 プルアップ抵抗
61 配線
62 スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記整流回路により半波整流された照明制御用のデータ信号が入力されるフォトカプラの入力側に直列に接続され、当該フォトカプラへの入力電流を制御信号の電流値制限がある第一の制御信号に対応して制限する定電流回路と;
前記フォトカプラの出力側に接続されたプルアップ抵抗と;
前記データ信号が制御信号の電流値制限がなく前記第一の制御信号よりも伝送速度が速い第二の制御信号であると、前記定電流回路の抵抗値および前記プルアップ抵抗の抵抗値の少なくとも一方が低下するように回路構成を切り替える切替部と;
を具備する照明制御用データ信号受信回路。 A rectifier circuit for half-wave rectifying the data signal for lighting control;
A first control that is connected in series to the input side of a photocoupler to which a data signal for illumination control that has been half-wave rectified by the rectifier circuit is input, and that has a current value limit of the control signal for the input current to the photocoupler A constant current circuit for limiting in response to the signal;
A pull-up resistor connected to the output side of the photocoupler;
When the data signal is a second control signal having no control signal current value limitation and a transmission speed faster than the first control signal, at least a resistance value of the constant current circuit and a resistance value of the pull-up resistor A switching unit for switching the circuit configuration so that one of them is lowered;
An illumination control data signal receiving circuit comprising:
前記プルアップ抵抗は、抵抗が並列状態に切り替え可能に設けられ、
前記切替部は、前記データ信号が第二の制御信号であると、前記定電流回路の前記一部の抵抗の短絡状態への切り替え、および、前記プルアップ抵抗に対して前記抵抗の並列状態への切り替えの少なくとも一方を行う
請求項1に記載の照明制御用データ信号受信回路。 In the constant current circuit, some resistors can be switched to a short-circuit state,
The pull-up resistor is provided so that the resistor can be switched to a parallel state,
When the data signal is a second control signal, the switching unit switches the partial resistance of the constant current circuit to a short-circuited state, and enters the parallel state of the resistor with respect to the pull-up resistor. The illumination control data signal receiving circuit according to claim 1, wherein at least one of the switching is performed.
前記データ信号の正および負の信号成分をそれぞれ積分する積分回路と;
前記積分回路による正および負の積分結果の信号をアンドするアンド回路と;
を具備する請求項1または2に記載の照明制御用データ信号受信回路。 The switching unit is
An integrating circuit for integrating the positive and negative signal components of the data signal, respectively;
An AND circuit for ANDing signals of positive and negative integration results by the integration circuit;
The data signal receiving circuit for illumination control according to claim 1 or 2, further comprising:
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