JP2016072125A - 照明装置、それを制御する制御回路および集積回路、照明システム、ならびに照明装置を操作する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の照明装置を無線を用いて効率的に制御する照明システムを提供する。【解決手段】照明システム１０は、複数の照明装置２００と、ユーザの操作により無線通信を用いて上記複数の照明装置を動作させるためのコントローラ１００とを備える。複数の照明装置の各々は、無線通信により信号の送受信が可能な通信部２１０と、通信部により受信した受信信号に基づいて当該照明装置の点灯状態を調整する制御部２２０とを含む。複数の照明装置のうちの１つの照明装置は、通信部により受信した受信信号を中継して複数の照明装置における他の照明装置へ送信するリピータ機能を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置、それを制御する制御回路および集積回路、照明システム、ならびに照明装置を操作する方法に関し、より特定的には、無線通信を用いて操作することが可能な照明システムに関する。

近年、店舗やホールなどの大型施設のように複数の照明装置が設置された空間において、調光，調色，グルーピング制御などの照明制御を行なう需要が高まっている。このような、点灯・点滅以外の複雑な制御を行なうためには、電源配線の他に制御用の配線を敷設することが必要な場合がある。

このような配線の設置工事を削減するために、無線を用いて照明装置の制御を行なう技術が提案されている。

特開２００３−１６８３１号公報（特許文献１）には、照明装置取付用の天井に設けられた引掛埋込ローゼット、あるいは照明装置本体に通信機能モジュールを設置し、当該通信機能モジュールと監視カメラ、マイクロホン、プロジェクタなどの他の機器とを接続することによって、ワイヤレスでこれらの機器を操作する構成が開示されている。天井照明には必ず電源が供給されているため、各機器への電源供給を照明電源から行なうことができるので、壁面コンセント等からの配線敷設が不要となる。したがって、上記のような構成とすることによって、天井や壁面の雰囲気を損なうことなく、各機器を利用することができる。

また、特許文献１においては、通信機能モジュールに接続される機器として、光無線ユニットの中継器が用いられる構成も開示しており、このような構成を採用することによって、遠方との光通信を可能とすることができる。

特開２００３−１６８３１号公報

大型施設において無線で照明装置の操作を行なう場合、コントローラなどの操作機器からの無線の到達距離（通信距離）には限界があり、さらには他の電波等による干渉が生じるおそれもあるため、特定の操作場所から遠方の照明装置のすべてを操作することは困難な場合がある。このような場合では、操作者が当該空間内を移動して順次照明装置を操作したり、無線通信中継器（以下、「リピータ」とも称する。）を設置して通信距離を拡大することが必要となる。そのため、操作者にわずらわしさを感じさせたり、中継器の設置によりコストの増加を招くおそれがある。

また、このような広い空間では、複数の照明装置をエリアごとにグルーピングし、各グループごとで一括操作をする場合には、一般的に、各グループごとに電源配線等を敷設する手法が採用される。しかしながら、このように物理的な配線によりグルーピングを行なうと、事後的にグルーピングを変更する必要が生じた場合には、その都度、配線替えのための工事を施工する必要がある。

本発明は、上記のような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、複数の照明装置を無線を用いて効率的に制御する照明システムを提供することである。

本発明による照明装置は、照明部と、照明部を駆動する駆動部と、無線通信により信号の送受信が可能な通信部と、通信部により受信した受信信号に基づいて駆動部を制御して照明部の点灯状態を調整する制御部とを備える。制御部は、受信信号を中継して他の照明装置へ送信するリピータ機能を有する。

好ましくは、制御部は、受信信号の受信強度が第１の受信強度未満であり、かつ、受信信号受信からランダムに設定される時間が経過するまでに、受信信号と同一内容の他の受信信号を第２の受信強度以上で受信しなかった場合に、受信信号を他の照明装置へ送信する。

好ましくは、制御部は、受信信号を受信したときから所定時間前の間に、自らが受信信号と同一内容の信号を送信していない場合に、受信信号を他の照明装置へ送信する。

本発明による制御回路は、無線通信により信号の送受信が可能に構成された照明装置を制御するための制御回路である。制御回路は、無線通信により受信した受信信号に基づいて、照明装置を駆動するための駆動信号を出力するとともに、受信信号を中継して他の照明装置へ送信するリピータ機能を有するように構成される。

本発明による集積回路は、上記の制御回路が集積されたものである。
本発明による照明システムは、複数の照明装置と、ユーザの操作により無線通信を用いて複数の照明装置を動作させるためのコントローラとを備える。複数の照明装置の各々は、無線通信により信号の送受信が可能な通信部と、通信部により受信した受信信号に基づいて当該照明装置の点灯状態を調整する制御部とを含む。複数の照明装置のうちの１つの照明装置は、通信部により受信した受信信号を中継して複数の照明装置における他の照明装置へ送信するリピータ機能を有する。

好ましくは、複数の照明装置の各々には、固有の識別情報が割り当てられている。照明システムは、複数の照明装置と無線通信が可能に構成された設定装置をさらに備える。設定装置は、複数の照明装置に対して、識別情報を送信させるための要求信号を送信する。複数の照明装置における各制御部は、上記の要求信号に応答して、識別情報を設定装置に対して送信する。

好ましくは、制御部は、当該照明装置を受信信号の受信強度に応じて定められた点灯状態とするとともに、受信強度に応じて定められた待機時間経過後に識別情報を送信する。

好ましくは、複数の照明装置の各々は、複数のグループのうちの少なくとも１つのグループに割り当てられている。制御部は、受信信号に含まれるグループの情報が、当該照明装置に割り当てられたグループと一致する場合に、当該照明装置を受信信号に従った点灯状態に制御する。

本発明による照明装置を操作する方法は、各々が無線通信により信号の送受信が可能に構成された複数の照明装置を操作する方法である。方法は、複数の照明装置と無線通信が可能な設定装置を用いて、複数の照明装置の各々に割り当てられた固有の識別情報を無線通信により取得するステップと、取得された各識別情報を付した点灯指令を設定装置から無線通信により送信するステップと、点灯指令に応答して点灯状態が変化した照明装置と識別情報とを設定装置において関連付けるステップと、複数の照明装置のうち、無線通信における受信強度が所定の範囲内となる領域に配置された照明装置の中から、受信信号を中継して他の照明装置に送信させるリピータ機能を付加する照明装置を選択するステップと、リピータ機能が付加された照明装置によって、無線通信により複数の照明装置を操作するためのコントローラの通信範囲外に配置された照明装置を、コントローラを用いて操作するステップとを含む。

本発明によれば、複数の照明装置を無線を用いて制御する照明システムにおいて、各々の照明装置に通信機能を持たせ、リピータとして動作する照明装置を適切に設定することで、個別の中継器等を設置することなく無線での通信距離を拡大するとともに、配線工事を低減させることが可能となる。

本実施の形態に従う照明システムの概要図である。 図１の照明システムにおけるコントローラおよび照明装置の機能ブロック図である。 照明装置のリピータ機能による通信範囲の拡大を説明するための図である。 照明システムの設定手法を説明するためのフローチャートである。 照明装置のＩＤの取得手法を説明するための図である。 設定装置による照明装置のＩＤ取得の際の、設定装置および照明装置における処理を説明するためのフローチャートである。 照明装置のＩＤの取得手法の他の例を説明するための図である。 図７のＩＤ取得の際の、照明装置における処理を説明するためのフローチャートである。 リピータ対象の照明装置の設定手法を説明するための図である。 照明装置によるリピータの自動設定機能を説明するための第１の図である。 照明装置によるリピータの自動設定機能を説明するための第２の図である。 照明装置によるリピータの自動設定機能を説明するための第３の図である。 照明装置によるリピータの自動設定機能を説明するための第４の図である。 照明装置によるリピータの自動設定機能を説明するための第５の図である。 照明装置によるリピータの自動設定処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［基本構成の説明］
図１は、本実施の形態に従う照明システム１０の概要図である。図１を参照して、照明システム１０は、複数の照明装置２００−１〜２００−ｎ（以下、包括的に「照明装置２００」と称する場合もある。）と、照明装置２００を無線で制御するためのコントローラ１００と、設定装置３００とを備える。

照明装置２００は、たとえば、無線通信機能を有した蛍光灯、ＬＥＤ、または白熱照明などであり、コントローラ１００からの制御信号に応じて点灯／消灯の制御が可能である。また、照明装置２００は、単なる点灯／消灯に加えて、調光制御および／または調色制御が可能であってもよい。

照明装置２００で用いられる無線通信機能としては、公知の多くの手法が採用可能である。照明装置２００は、コントローラ１００との通信だけではなく、照明装置同士で通信することも可能に構成される。照明装置２００は、さらに、後述する設定装置３００との通信も可能に構成される。

コントローラ１００は、ユーザにより操作されて、照明装置２００へ制御信号を送信するための操作機器であり、いずれも図示しないが、操作スイッチやタッチパネルなどのユーザが操作するための機器を有している。コントローラ１００においては、照明装置２００の点灯／消灯、明るさ、色調を設定することが可能である。また、照明装置２００がいくつかのグループに分割されて制御可能である場合には、特定のグループについての制御信号を送信することも可能である。

さらに、コントローラ１００は、双方向通信により照明装置２００からの情報を受信可能に構成されてもよく、たとえば、各照明装置２００における消費電力などの情報を受信して、コントローラ１００に設けられた表示部（図示せず）に表示するようにしてもよい。

設定装置３００は、たとえば、無線通信機能を有する汎用のパーソナルコンピュータやタブレット、スマートフォンなどの端末機器である。設定装置３００は、無線により照明装置２００と通信することによって、照明装置２００の固有情報を取得したり、照明装置２００について各種設定をしたりすることが可能に構成されている。

図２は、図１の照明システム１０におけるコントローラ１００および照明装置２００の機能ブロック図である。

図２を参照して、コントローラ１００は、通信部１１０と、制御部１２０と、入力表示部１３０とを含む。

入力表示部１３０は、ユーザとのインターフェースを行なうものであり、たとえば、操作スイッチやタッチパネル、およびランプや表示画面などを含む。入力表示部１３０は、ユーザからの操作信号を制御部１２０に出力するとともに、制御部１２０からの信号に基づいて、ランプを点灯／消灯させたり表示画面に情報を表示する。

制御部１２０は、入力表示部１３０からの操作信号を受け、当該操作信号に対応する照明装置２００に対する制御信号を生成する。また、制御部１２０は、照明装置２００から受信した情報に基づいて、表示機器への制御信号を生成する。

通信部１１０は、照明装置２００との間で無線通信を行ない信号の授受が可能に構成される。通信部１１０は、照明装置２００への制御信号を制御部１２０から受け、それを無線信号に変換してアンテナから送信する。また、通信部１１０は、照明装置２００からの無線信号をアンテナから受信して、受信した信号を制御部１２０へ出力する。

なお、コントローラ１００における電源は、コントローラに内蔵された乾電池などのバッテリから供給されるようにてもよいし、あるいは、電磁誘導や圧電素子を用いて、ユーザの操作に応じて発電された電力を用いるようにしてもよい。

照明装置２００は、通信部２１０と、制御部２２０と、駆動部２３０と、照明部２４０とを含む。

通信部２１０は、コントローラ１００および設定装置３００、ならびに他の照明装置と無線通信を行なうように構成される。通信部２１０は、コントローラ１００等からの無線信号を受信し、その受信信号を制御部２２０へ出力する。また、通信部２１０は、制御部２２０からの信号を受け、無線信号に変換してコントローラ１００等へ送信する。

制御部２２０は、通信部２１０で受信したコントローラ１００からの制御信号を受け、その制御信号に応じて駆動部２３０に駆動信号（たとえば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号）を出力して照明部２４０の状態を制御する。また、制御部２２０は、当該照明装置２００に割り当てられたＭＡＣアドレスなどの識別情報（ＩＤ情報）、および、照明装置２００点灯中の消費電力や使用累積時間等の使用情報を通信部２１０を介してコントローラ１００および／または設定装置３００へ送信する。

さらに、制御部２２０は、設定装置３００からの制御信号に基づいて、各種パラメータを設定する。たとえば、複数の照明装置をエリアごとにグルーピングする場合には、当該照明装置２００が割り当てられるグループが設定される。また、設定装置３００によって、当該照明装置２００がリピータ（無線中継器）として設定される場合には、当該照明装置２００のリピータ機能が有効化される。

駆動部２３０は、制御部２２０から指令に基づいて、照明部２４０に駆動信号を出力する。具体的には、照明部２４０に印加する電圧、電流、周波数などを調整する。

照明部２４０は、蛍光灯やＬＥＤなどの照明機器であり、駆動部２３０により調整される電圧，電流等によって発光する。

図２における各制御ブロックは、ディスクリートな素子を用いた回路で形成されてもよいし、そのような回路が集積された集積回路（ＩＣチップ）として形成されてもよい。また、いくつかの制御ブロックが、１つの回路に統合されてもよい。

［リピータ機能の説明］
このような複数の照明装置をコントローラによって無線で制御する照明システムは、たとえば、大規模店舗や会議室、ホールなどで用いられる。しかしながら、コントローラから出力される無線信号の到達距離（通信距離）には限界がある。通信距離を拡大するには、無線信号の出力を大きくすることも考えられるが、そのためにはコントローラの電源出力を大きくすることが必要となり、コストおよびコントローラの寸法等から考えても現実的ではない。

これに代えて、いくつかの無線中継器を空間に配置して、コントローラからの無線信号を中継することによって、より遠方まで無線信号を送信することも考えられる。しかしながら、専用の無線中継器を別途配置することは、機器の増加および追加の配線工事が必要となり、追加的なコストが必要となる。

そこで、本実施の形態においては、図１および図２で説明したような無線通信機能を有する照明装置を用いるとともに、複数の照明装置のうちのいくつかの照明装置をリピータ（中継器）として機能させることによって、個別の無線中継器の設置をすることなく、より遠方までコントローラからの制御信号を伝達する。

図３は、照明装置のリピータ機能による通信範囲の拡大を説明するための図である。図３を参照して、複数の照明装置２００が配置された室内において、一方の壁面（図３の左端）にコントローラ１００が設置されている場合を例として考える。

図３中の各円は、コントローラ１００および各照明装置２００の通信範囲を示している。たとえば、コントローラ１００の通信範囲は円Ｃ１で示されており、コントローラ１００からの制御信号は、この円Ｃ１内にある照明装置２００にのみ伝達可能である。

図３の例においては、たとえば、円Ｃ１内の通信範囲の外縁近くに配置された照明装置２００ａ，２００ｂがまずリピータとして設定される。

照明装置２００ａ，２００ｂの通信範囲は、それぞれ円Ｃ２ａ，円Ｃ２ｂで表されており、次のリピータとして、円Ｃ３の通信範囲を有する照明装置２００ｃが設定される。

このように、通信範囲の外縁近くに配置された照明装置を順次リピータとして設定し、対象となる照明装置全体が、コントローラ１００および各リピータとして機能する照明装置２００ａ〜２００ｇの通信範囲で覆われるようにすることによって、コントローラ１００からの制御信号を、すべての照明装置に伝達することが可能となる。

各照明装置を同じ仕様としておくことで、照明装置の設置工事を単純化することができる。さらに、リピータの設定を照明装置の設置後に実施できるので、室内に配置される機器やパーティションなどによって部分的に通信状態が悪くなった場合や、室内の模様替えが行なわれた場合にも、適宜リピータの追加や変更を行なうことで、簡便に良好な通信状態を実現することが可能となる。

図４は、本実施の形態における照明システムの設定手法の概略を説明するためのフローチャートである。図４のフローチャートの各ステップは、基本的には人の手によって行われる動作であるが、部分的にはコントローラ１００、照明装置２００、および／または設定装置３００を用いて実施される。

図４を参照して、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、対象の空間に照明装置を設置する。照明装置の各々は、無線通信のための個別のＩＤ情報を有しているが、設置作業においては、当該ＩＤ情報を考慮することなく任意の位置に設置してよい。

設置作業が完了すると、Ｓ１１０にて、設定装置３００を用いて、各照明装置２００からＩＤ情報を通信にて取得する。そして、Ｓ１２０にて、照明装置２００の配置図から各位置の照明装置とＩＤ情報とのマッピングを行なう。

その後、必要に応じて、照明装置２００を複数のグループにグルーピングし、各照明装置２００に対してどのグループに属するかを設定する（Ｓ１３０）。この設定においては、所定のグループ情報にＩＤ情報を付して無線送信することで、特定の位置の照明装置２００に対して個別に情報を設定することができる。

グルーピングが完了すると、次に、Ｓ１４０にてコントローラ１００の通信範囲を確認するとともに、リピータとして機能させる照明装置を通信範囲内の照明装置から選択する。その後、図３で説明したように、通信範囲内にすべての照明装置が入るように、順次リピータを設定する。

このような手順による設定が完了すると、その後は、コントローラ１００を用いて、照明装置２００の各種の制御が可能となる。

なお、グルーピングの変更や、通信状態の改善が必要な場合には、上記のステップＳ１３０，Ｓ１４０を適宜実行する。

［ＩＤ情報取得とマッピング］
次に、図５を用いて、図４のＳ１１０におけるＩＤ情報の取得についての例を説明する。図５を参照して、室内に複数の照明装置２００の設置が完了した状態を考える。初期状態においては、照明装置２００の配置はわかっているものの、各照明装置２００のＩＤ情報についてはわかっていないものとする。

この状態で、設定装置３００を用いて、設定装置３００の通信範囲でカバーできる領域（たとえば、図５中の領域１）において、照明装置２００に対してＩＤ情報要求指令を一斉送信する。設定装置３００からのＩＤ情報要求指令を受信した照明装置２００は、それに応答して、設定装置３００に対して自己のＩＤ情報を送信する。これによって、設定装置３００において、領域１に含まれている照明装置のＩＤ情報が取得される。その後、ユーザは位置を変更して、別の領域（たとえば、領域２，領域３）において同様にＩＤ情報を取得する。すべての照明装置についてのＩＤ情報が取得されるまで、この操作を繰り返し実行する。

ＩＤ情報を取得した状態では、まだ個々の照明装置とＩＤ情報との関連付けがなされていない。そのため、次に、設定装置３００から、ＩＤ情報を指定した点灯（点滅）指令を送信する。これによって、指定されたＩＤ情報を有する照明装置が点灯（点滅）するので、実際の照明装置の位置を特定することができる。これを各ＩＤ情報について実施することで、照明装置とＩＤ情報との関連付け（マッピング）が行なわれる。

なお、上記のＩＤ情報を指定した点灯指令による点灯状態の確認は、操作者の目視で行なう場合を前提として説明したが、たとえばカメラで撮影した画像から照明装置の位置が自動で特定できる場合や、通電状態によって照明位置が自動で特定できる場合には、マッピング作業を自動で行うことも可能である。

図６は、図５で説明したＩＤ情報の取得とマッピングを行なう際の、設定装置３００および各照明装置２００での制御処理を説明するためのフローチャートである。

まず、設定装置３００の処理について説明する。なお、設定装置３００における各ステップは、ユーザの操作に基づいて実行されてもよいし、可能であれば自動で実行されてもよい。

図６を参照して、設定装置３００は、Ｓ２００にて、照明装置２００に対してＩＤ要求指令を無線送信する。そして、設定装置３００は、Ｓ２１０にて、ＩＤ要求指令に応答して各照明装置２００から返信されたＩＤ情報を受信する。

その後、設定装置３００は、Ｓ２２０にて、ＩＤ情報ごとにＩＤ情報を指定した点灯指令を送信する。この点灯指令は、連続した点灯の指令であってもよいし、点滅や色変化を示す指令であってもよい。

点灯指令送信後、設定装置３００は、Ｓ２３０にて、当該点灯指令に応答して点灯した照明装置を確認し、照明装置２００の配置図と照らし合わせて、ＩＤ情報と特定された照明装置の位置との関連付けを登録（マッピング）する。

マッピング作業が完了すると、設定装置３００は、Ｓ２４０にて、消灯指令を送信する。これに応じて、点灯していた照明装置が消灯する。そして、Ｓ２５０にて、設定装置３００は、すべての取得したＩＤ情報についてのマッピングが完了したか否かを判定する。

すべてのマッピングが完了していない場合（Ｓ２５０にてＮＯ）は、処理がＳ２２０に戻され、設定装置３００は、残りのＩＤ情報についてもＳ２２０〜Ｓ２４０の処理を実行する。

一方、すべてのマッピングが完了した場合（Ｓ２５０にてＹＥＳ）は、設定装置３００は、処理を終了する。

次に、照明装置２００側の処理について説明する。なお、以下に説明する処理は、主に照明装置２００における制御部２２０（図２）で実行される。

照明装置２００は、Ｓ３００にて、設定装置３００からのＩＤ要求指令を受信したか否かを判定する。ＩＤ要求指令を受信していない場合（Ｓ３００にてＮＯ）は、Ｓ３００に処理が戻される。

ＩＤ要求指令を受信した場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）は、処理がＳ３１０に進められて、照明装置２００は、自己のＩＤ情報を設定装置３００へ返信する。

その後、設定装置３００からの点灯指令が送信されると、照明装置２００は、受信した点灯指令に付されたＩＤ情報が自己のＩＤ情報と一致するか否かを判定する（Ｓ３２０）。ＩＤ情報が一致しない場合（Ｓ３２０にてＮＯ）は、処理がＳ３２０に戻されて、照明装置２００は、一致したＩＤ情報を有する点灯指令が受信されるのを待つ。

ＩＤ情報が一致した場合（Ｓ３２０にてＹＳＥ）は、処理がＳ３３０に進められて、照明装置２００は、駆動部２３０に制御指令を出力して、照明部（ＬＥＤ）２４０を点灯（点滅）させる。その後、設定装置３００からの消灯指令を受信すると、照明装置２００は、Ｓ３４０にて照明部２４０を消灯して処理を終了する。

このような処理を行なうことによって、ＩＤ情報の取得とマッピングが実行される。
（変形例）
図７は、照明装置２００のＩＤ情報の取得手法の他の例を説明するための図である。図７においては、照明装置２００は、設定装置３００からのＩＤ要求指令の受信強度（ＲＳＳＩ：Receive Signal Strength Indication）に応じて、能動的に点灯状態およびＩＤ情報の返信タイミングを調整する機能を有している。

より具体的には、照明装置２００には、ＩＤ要求指令のＲＳＳＩの区分に応じて、点灯／消灯の動作状態と、ＩＤ情報の返信までの待機時間が予め設定されている。たとえば、図７中の表に記載されているように、ＲＳＳＩが−５０ｄＢｍまでの強い強度の場合には、消灯状態でかつ待機時間は０．５秒以内と設定され、ＲＳＳＩが−５０〜−６０ｄＢｍの場合には、点灯状態でかつ待機時間は０．５〜１．０秒以内と設定されている。

そして、図７のように室内の角に設定装置３００を設置し、ＩＤ要求指令を送信した場合には、ＲＳＳＩは基本的には距離に依存することから、ＲＳＳＩの区分によって、図７中の領域Ａ〜領域Ｅのような同心円状の領域に区分され、点灯状態が消灯／点灯と交互に現れる。これによって、ユーザはＲＳＳＩの状態を視覚的に認識しやすくなる。なお、点灯状態は、点灯／消灯だけに限らず、点滅状態や色調状態を変化させたものであってもよい。

さらに、各照明装置２００からのＩＤ情報の返信が、ＲＳＳＩの強い順に送信されてくるため、設定装置３００において返信情報の受信順にリスト化することによって、それぞれの領域にどのＩＤ情報の照明装置が存在するかを概略的に認識することが可能となる。これによって、マッピングの作業をより簡略化することが可能となる。

図８は、図７で説明したＩＤ情報取得における照明装置２００側の処理を説明するためのフローチャートである。

図８を参照して、照明装置２００は、Ｓ４００にて、設定装置３００からのＩＤ要求指令を受信したか否かを判定する。ＩＤ要求指令を受信していない場合（Ｓ４００にてＮＯ）は、以下の処理がスキップされる。

ＩＤ要求指令を受信した場合（Ｓ４００にてＹＥＳ）は、処理がＳ４１０に進められて、照明装置２００は、ＩＤ要求指令の受信強度ＲＳＳＩを判定する。そして、照明装置２００は、Ｓ４２０にて、図７で示したような予め定められた基準に従って、ＲＳＳＩに応じた点灯状態および返信待機時間の情報を取得する。

その後、照明装置２００は、照明部２４０を取得した点灯状態の情報に従った点灯状態に制御するとともに（Ｓ４３０）、取得した待機時間経過後に自己のＩＤ情報を設定装置３００に対して送信する（Ｓ４４０）。

このような処理に従って制御することによって、図７で説明したような機能が実現できる。

［リピータの設定］
図９は、複数の照明装置２００のうちで、リピータとして機能させる照明装置の設定手法を説明するための図である。図９においては、Ｌ字型の室内に複数の照明装置２００が配置され、ある壁面にコントローラ１００が設置されている場合を考える。

図９を参照して、まず、コントローラ１００から、ＲＳＳＩが−８５ｄＢｍ以上の照明装置のみが点灯するような点灯指令を照明装置２００に対して送信する。なお、このうような受信強度を限定した点灯指令を、「ＲＳＳＩフィルタ付点灯指令」とも称する。

このＲＳＳＩ付点灯指令に応答して、ＲＳＳＩが−８５ｄＢｍ以上の照明装置が点灯する（上段の図９（ａ））。ユーザは、この点灯状態から、−８５ｄＢｍ以上となる通信範囲（図中の円ＣＬ１）の外縁部に近く、かつ、未点灯エリアに近い照明装置２００Ｘをリピータとして選択し、設定装置３００を用いて照明装置２００Ｘのリピータ機能を有効化する（中段の図９（ｂ））。

その後、再度−８５ｄＢｍをしきい値とするＲＳＳＩフィルタ付点灯指令をコントローラ１００から送信させる。このとき、リピータとして設定された照明装置２００Ｘは、コントローラ１００からの点灯指令を受信すると、受信した点灯指令を中継して送信する（下段の図９（ｃ））。

図９の例においては、照明装置２００Ｘからの通信範囲（図中の円ＣＬ２）によって、未点灯エリアのすべての照明装置をカバーできているため、さらなるリピータの設定は不要であるが、未点灯エリアがさらに遠方まである場合には、照明装置２００Ｘの通信範囲の外縁部に近いところに配置された照明装置をリピータとしてさらに設定する。このように、リピータとして機能させる照明装置を順次設定していき、すべての照明装置に点灯指令が到達するようにする。

なお、図９の例においては、コントローラ１００が壁面に固定されている場合を例として説明したが、コントローラ１００の移動が可能な場合には、図９に示されたコントローラ１００の設置位置近傍の照明装置をリピータとして設定しておくことで、コントローラ１００の位置が変更されても、すべての照明装置に点灯指令が到達するようにすることができる。

（リピータの自動設定）
上記の図９においては、リピータとして機能させる照明装置を、実際の点灯状態を確認しながらユーザによって固定的に設定する手法の例について説明した。

しかしながら、非常に広い領域に配置された多数の照明装置についてリピータを設定する場合には、事前のリピータ設定自体の作業に多くの時間が必要となる。また、室内のパーティションを変更する場合あるいは通信部の劣化等による通信距離の変化（短縮）が生じるような場合においては、通信状態の変化のたびに上記の設定作業を実施することが必要となる。

そのため、以下に示す実施の形態においては、照明装置自身が、点灯指令の受信強度および受信タイミングによって、リピータ機能を有効にするか否かを自律的に判定する手法について説明する。このような自動設定機能を採用することで、ユーザの設定作業を簡便化できるとともに、通信状態の変化に対するロバスト性を高めることができる。

図１０Ａ〜図１０Ｅは、リピータの自動設定機能を説明するための図であり、図１０Ａから図１０Ｅへと、時間の経過とともにリピータとして機能する照明装置がどのように設定されていくかを説明している。

まず図１０Ａを参照して、複数の照明装置２００が配置された室内において、コントローラ１００が室内の中央からややずれた位置に設置されている場合を例として説明する。照明装置２００の受信感度のために、コントローラ１００から通信可能な最大距離が破線の円ＣＬＥ１１で示される。たとえば、円ＣＬＥ１１における受信強度は−９０ｄＢｍである。また、実線の円ＣＬＥ１０は、受信強度ＲＳＳＩが所定値α（たとえば、−８５ｄＢｍ）となる通信距離を示している。

コントローラ１００からの点灯指令を受信した照明装置２００は、受信信号のＲＳＳＩが、上記の所定値α以下であるかを判定する。すなわち、照明装置２００は、コントローラ１００の通信範囲の外縁部に対応する、図１０Ａ中の実線の円ＣＬＥ１０と破線の円ＣＬＥ１１とで囲まれる候補領域ＡＲ１内に、その照明装置が配置されているか否かを判定する。

上記の候補領域ＡＲ１内にある場合には、当該照明装置は次のリピータの候補であると認識するが、このとき、領域Ａ１内にも複数の照明装置が含まれているため、送信タイミングの衝突を抑制するために、リピータ候補の各照明装置において、最大時間が制限された乱数から定まる待機時間だけ送信タイミングを遅らせる。すなわち、設定された待機時間が短い照明装置から順にリピータが選択されて、受信信号を中継して送信する。

ここで、上記の待機時間中に同じ内容の点灯指令を所定のＲＳＳＩ以上の強度（たとえば、−９０ｄＢｍ）で受信した照明装置については、自身の近傍の他の照明装置がすでにリピータとして受信信号の送信を行なっていると判定し、次のリピータ候補であるとの認識を解除して、リピータ機能を無効化する。

このようにすることで、最終的に、候補領域ＡＲ１に含まれる複数の照明装置のうち、互いにある程度の距離だけ離間した照明装置がリピータとして機能することになる。

図１０Ａにおいては、たとえば、照明装置２００−１Ａ〜２００−１Ｄの４つの照明装置がリピータとして機能するように設定され、それぞれの通信範囲が図１０Ｂにおける円ＣＬＥ２０Ａ〜２０Ｄ，円ＣＬＥ２１Ａ〜２１Ｄとして示されている。

図１０Ｂの場合、照明装置２００−１Ａ〜２００−１Ｄの通信範囲から定まる候補領域ＡＲ２Ａ〜ＡＲ２Ｄ内にある照明装置のうち、コントローラ１００の通信範囲である円ＣＬＥ１０、および、リピータとして機能している照明装置２００−１Ａ〜２００−１Ｄの通信範囲である円ＣＬＥ２０Ａ〜２０Ｄのいずれにも含まれない照明装置が、次のリピータ候補として選択される。

そして、このリピータ候補として選択された各照明装置について、乱数から定まる待機時間だけ送信タイミングが遅延され、待機時間中に同じ内容の点灯指令を所定のＲＳＳＩ以上の強度で受信した照明装置については、次のリピータ候補であるとの認識が解除される。これによって、たとえば図１０Ｂにおける照明装置２００−２がリピータとして機能する。この照明装置２００−２の通信範囲が、実線の円ＣＬＥ３０および破線の円ＣＬＥ３１として図１０Ｃに示される。

なお、このとき、照明装置２００−１Ａが、照明装置２００−２の候補領域ＡＲ３内に含まれるが、照明装置２００−２からの点灯指令を照明装置２００−１Ａが受信した時点より前に、照明装置２００−１Ａ自身がリピータとして同じ内容の点灯指令を送信しているため、次のリピータ候補からは除外される。

このように、受信した点灯指令のＲＳＳＩが所定値α以下となる候補領域から、次にリピータとして機能する照明装置が自律的に順次選択されていく。図１０Ｃにおいては、照明装置２００−３Ａ，２００−３Ｂがリピータとして選択され、図１０Ｄにおいては、照明装置２００−４Ａ，２００−４Ｂがリピータとして選択される。これによって、すべての照明装置２００に対して点灯指令が送信される（図１０Ｅ）。

上記のようなリピータの選択は、初期設定の操作のときに実行され、一旦リピータとして選択された照明装置は、再度の設定操作が行なわれるまでは、以降のコントローラ操作においても継続してリピータとして機能するようにしてもよいし、あるいは、各点灯操作の際に上記のような設定を毎回行なうようにしてもよい。

なお、非常に広い空間でのリピータの自動設定の場合、すべての照明装置について点灯指令が到達しているにもかかわらず、リピータ選択が継続して実行され続けてしまう状態となる場合がある。そのため、点灯指令内にリピート回数の情報を付加し、受信信号内のリピート回数が所定の上限値に到達した場合には、それ以降の送信を行なわないようにすることが好適である。

図１１は、各照明装置２００で実行される、上記の図１０Ａ〜図１０Ｅで説明したリピータの自動設定処理を説明するためのフローチャートである。図１１に示される処理は、主に照明装置２００内の制御部２２０において実行される。

図１１を参照して、照明装置２００は、Ｓ５００にて、点灯指令を含む制御信号を受信したか否かを判定する。

制御信号を受信していない場合（Ｓ５００にてＮＯ）は、以降の処理がスキップされる。制御信号を受信した場合（Ｓ５００にてＹＥＳ）は、処理がＳ５１０に進められ、照明装置２００は、受信強度ＲＳＳＩが所定値α以下（ＲＳＳＩ≦α）であるか否かを判定する。

ＲＳＳＩが所定値αより大きい場合（Ｓ５１０にてＮＯ）は、当該照明装置２００が、送信元のコントローラ１００または他の照明装置の通信範囲の外縁部ではなく、送信元により近く位置していることを示しており、リピータの候補とはならないため、照明装置２００は以降の処理をスキップして処理を終了する。

一方、ＲＳＳＩが所定値α以下の場合（Ｓ５１０にてＹＥＳ）は、当該照明装置２００が、送信元の通信範囲の外縁部に位置しており、次回のリピータ候補になり得ると判定され、処理がＳ５２０に進められて、照明装置２００は、乱数から決定された所定時間だけ受信信号の送信を待機する。

そして、照明装置２００は、Ｓ５３０にて、上記の待機時間の間に、同一内容の情報を含む制御信号を、受信強度が所定値β以上（ＲＳＳＩ≧β）で受信されたか否かを判定する。

待機時間内に同一内容の情報をＲＳＳＩ≧βで受信した場合（Ｓ５３０にてＹＥＳ）は、照明装置２００は、リピータ候補の他の照明装置が当該照明装置２００よりも先にリピータとして送信を行なっていると認識する。この場合、改めて当該照明装置２００がリピータとなる必要性がないため、照明装置２００はリピータ候補の認識を解除し、以降の処理をスキップして処理を終了する。

待機時間内に同一内容の情報をＲＳＳＩ≧βで受信しなかった場合（Ｓ５３０にてＮＯ）は、Ｓ５４０に処理が進められて、制御信号受信よりγ秒前から現在までの間に、自身の照明装置２００が、同一内容の情報をすでに送信したか否かを判定する。すなわち、当該照明装置２００がすでにリピータとして動作したか否かを判定する。

すでに同一内容の情報を送信し、自身がリピータとして動作している場合（Ｓ５４０にてＹＥＳ）は、照明装置２００は、受信した制御信号が、それ以降にリピータとして選択された他の照明装置から送信されたものである可能性が高く、改めて自信をリピータとして動作させる必要性がないと判断し、以降の処理をスキップして処理を終了する。

自身がリピータとして動作していない場合（Ｓ５４０にてＮＯ）は、処理がＳ５５０に進められ、照明装置２００は、制御信号の情報に含まれるリピート回数が、所定の最大リピート回数Ｘ未満であるか否かを判定する。

リピート回数が最大リピート回数Ｘ以上の場合（Ｓ５５０にてＮＯ）は、照明装置２００は、以降の処理をスキップして処理を終了する。

一方、リピート回数が最大リピート回数Ｘ未満の場合（Ｓ５５０にてＹＥＳ）は、処理がＳ５６０に進められて、照明装置２００は、自身がリピータとして動作すべき照明装置であると判定して、Ｓ５２０で定められた待機時間経過後に受信した制御信号を中継して送信する。このとき、照明装置２００は、制御信号に含まれるリピート回数をインクリメントする。

照明装置２００において、以上のような処理に従って制御が行なわれることによって、点灯指令を含む制御信号の受信強度ＲＳＳＩと、制御信号の受信タイミングに基づいて、リピータとして機能すべきか否かを自律的に判定することができる。これによって、リピータ設定の作業を簡便にすることが可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 照明システム、１００ コントローラ、１１０，２１０ 通信部、１２０，２２０ 制御部、１３０ 入力表示部、２００ 照明装置、２３０ 駆動部、２４０ 照明部、３００ 設定装置。

Claims (10)

1. 照明装置であって、
   照明部と、
   前記照明部を駆動する駆動部と、
   無線通信により信号の送受信が可能な通信部と、
   前記通信部により受信した受信信号に基づいて前記駆動部を制御して前記照明部の点灯状態を調整する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記受信信号を中継して他の照明装置へ送信するリピータ機能を有する、照明装置。
2. 前記制御部は、前記受信信号の受信強度が第１の受信強度未満であり、かつ、前記受信信号受信からランダムに設定される時間が経過するまでに、前記受信信号と同一内容の他の受信信号を第２の受信強度以上で受信しなかった場合に、前記受信信号を他の照明装置へ送信する、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記制御部は、前記受信信号を受信したときから所定時間前の間に、自らが前記受信信号と同一内容の信号を送信していない場合に、前記受信信号を他の照明装置へ送信する、請求項２に記載の照明装置。
4. 無線通信により信号の送受信が可能に構成された照明装置を制御するための制御回路であって、
   前記無線通信により受信した受信信号に基づいて、前記照明装置を駆動するための駆動信号を出力するとともに、前記受信信号を中継して他の照明装置へ送信するリピータ機能を有するように構成される、制御回路。
5. 請求項４に記載の制御回路が集積された、集積回路。
6. 複数の照明装置と、
   ユーザの操作により、無線通信を用いて前記複数の照明装置を動作させるためのコントローラとを備え、
   前記複数の照明装置の各々は、
   無線通信により信号の送受信が可能な通信部と、
   前記通信部により受信した受信信号に基づいて当該照明装置の点灯状態を調整する制御部とを含み、
   前記複数の照明装置のうちの１つの照明装置は、前記通信部により受信した受信信号を中継して前記複数の照明装置における他の照明装置へ送信するリピータ機能を有する、照明システム。
7. 前記複数の照明装置の各々には、固有の識別情報が割り当てられており、
   前記照明システムは、
   前記複数の照明装置と無線通信が可能に構成された設定装置をさらに備え、
   前記設定装置は、前記複数の照明装置に対して、前記識別情報を送信させるための要求信号を送信し、
   前記複数の照明装置における各前記制御部は、前記要求信号に応答して、前記識別情報を前記設定装置に対して送信する、請求項６に記載の照明システム。
8. 前記制御部は、当該照明装置を前記受信信号の受信強度に応じて定められた点灯状態とするとともに、前記受信強度に応じて定められた待機時間経過後に前記識別情報を送信する、請求項７に記載の照明システム。
9. 前記複数の照明装置の各々は、複数のグループのうちの少なくとも１つのグループに割り当てられており、
   前記制御部は、前記受信信号に含まれるグループの情報が、当該照明装置に割り当てられたグループと一致する場合に、当該照明装置を前記受信信号に従った点灯状態に制御する、請求項６〜８のいずれか１項に記載の照明システム。
10. 各々が無線通信により信号の送受信が可能に構成された複数の照明装置を操作する方法であって、
    前記複数の照明装置と無線通信が可能な設定装置を用いて、前記複数の照明装置の各々に割り当てられた固有の識別情報を無線通信により取得するステップと、
    取得された各識別情報を付した点灯指令を前記設定装置から無線通信により送信するステップと、
    前記点灯指令に応答して点灯状態が変化した照明装置と前記識別情報とを前記設定装置において関連付けるステップと、
    前記複数の照明装置のうち、無線通信における受信強度が所定の範囲内となる領域に配置された照明装置の中から、受信信号を中継して他の照明装置に送信させるリピータ機能を付加する照明装置を選択するステップと、
    前記リピータ機能が付加された照明装置によって、無線通信により前記複数の照明装置を操作するためのコントローラの通信範囲外に配置された照明装置を、前記コントローラを用いて操作するステップとを含む、方法。

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