JP2016143650A - Illumination system, illumination control device, power supply device and luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明システム、照明制御装置、電力供給装置、及び照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting system, a lighting control device, a power supply device, and a lighting fixture.
近年、照明光源として、白熱電球や蛍光灯に代わり、LED(Light Emitting Diode)が普及してきている。LED照明器具の調光方式には、例えば、位相制御方式、信号線方式、PLC(Power Line Communication)方式、無線方式がある。このうち位相制御方式は、LED照明器具に供給する交流電圧の位相を調整して調光する方式であり、トライアック(双方向サイリスタ)を使用することから、トライアック調光方式とも呼ばれる(例えば、特許文献1参照。)。 In recent years, instead of incandescent bulbs and fluorescent lamps, LEDs (Light Emitting Diodes) have become widespread as illumination light sources. Examples of the dimming method of the LED lighting apparatus include a phase control method, a signal line method, a PLC (Power Line Communication) method, and a wireless method. Of these, the phase control method is a method of adjusting light by adjusting the phase of the AC voltage supplied to the LED lighting apparatus. Since a triac (bidirectional thyristor) is used, it is also called a triac dimming method (for example, patent) Reference 1).
具体的には、トライアック調光方式では、交流電圧がゼロクロスポイントから所定の位相角に達するまでトライアックがオフ状態となり、LED照明器具への給電経路が遮断される。そして、交流電圧が所定の位相角に達して以後、トライアックがオン状態(導通状態)となり、LED照明器具への給電経路が導通する。以上のようにトライアック調光方式では、照明器具への給電が常にトライアックを介して行われる。 Specifically, in the triac dimming method, the triac is turned off until the AC voltage reaches a predetermined phase angle from the zero cross point, and the power supply path to the LED lighting apparatus is blocked. Then, after the AC voltage reaches a predetermined phase angle, the triac is turned on (conductive state), and the power supply path to the LED lighting apparatus is conductive. As described above, in the TRIAC dimming method, power is supplied to the lighting fixture through the TRIAC.
しかしながらトライアックは、比較的大きな抵抗値を有するスイッチ素子である。このためトライアック調光方式では、照明器具へ供給する電力の損失が問題となる。 However, the triac is a switch element having a relatively large resistance value. For this reason, in the TRIAC dimming method, the loss of the electric power supplied to a lighting fixture becomes a problem.
本発明は、上記問題に鑑み、照明器具へ供給する電力の損失を抑制できる照明システム、照明制御装置、電力供給装置、及び照明器具を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the illumination system which can suppress the loss of the electric power supplied to a lighting fixture, a lighting control apparatus, a power supply device, and a lighting fixture in view of the said problem.
本願に開示する照明システムは、電圧を供給する外部電源に接続される照明制御装置と、前記外部電源に接続される電力供給装置と、前記電力供給装置を介して前記外部電源に接続される照明器具とを備える。前記照明制御装置は、制御信号設定区間において前記電圧の波形が第1の切り欠きを有するように前記電圧の導通を制御する第1スイッチ部を備える。前記電力供給装置は、第1入力端子と、第2入力端子と、第2スイッチ部と、第3スイッチ部と、処理部とを備える。前記第1入力端子には、前記第1スイッチ部を介して伝送された前記電圧が供給される。前記第2入力端子には、前記外部電源から前記電圧が供給される。前記第2スイッチ部は、前記第2入力端子に供給された前記電圧の導通を制御する。前記第3スイッチ部は、前記第2スイッチ部に並列接続され、前記第2スイッチ部よりも低い抵抗値を有する。前記処理部は、前記第1入力端子に供給された前記電圧に基づき、前記第2スイッチ部及び前記第3スイッチ部の動作を制御する。また、前記第2スイッチ部は、前記制御信号設定区間において、前記第2入力端子に供給された前記電圧の波形が前記第1の切り欠きに対応する第2の切り欠きを有するように、前記第2入力端子に供給された前記電圧の導通を制御する。前記第3スイッチ部は、少なくとも前記制御信号設定区間において非導通状態を維持する。前記照明器具は、点灯電力供給部と、信号生成部とを備える。前記点灯電力供給部は、前記第2スイッチ部及び前記第3スイッチ部の少なくとも一方を介して伝送された前記電圧に基づいて点灯負荷に電力を供給する。前記信号生成部は、前記第2の切り欠きに基づいて、前記点灯電力供給部の動作を制御する制御信号を生成する。 An illumination system disclosed in the present application includes an illumination control device connected to an external power source that supplies a voltage, a power supply device connected to the external power source, and an illumination connected to the external power source via the power supply device Instrument. The illumination control device includes a first switch unit that controls conduction of the voltage so that a waveform of the voltage has a first notch in a control signal setting section. The power supply device includes a first input terminal, a second input terminal, a second switch unit, a third switch unit, and a processing unit. The voltage transmitted through the first switch unit is supplied to the first input terminal. The voltage is supplied from the external power source to the second input terminal. The second switch unit controls conduction of the voltage supplied to the second input terminal. The third switch unit is connected in parallel to the second switch unit, and has a lower resistance value than the second switch unit. The processing unit controls operations of the second switch unit and the third switch unit based on the voltage supplied to the first input terminal. Further, in the control signal setting section, the second switch unit is configured so that a waveform of the voltage supplied to the second input terminal has a second notch corresponding to the first notch. The conduction of the voltage supplied to the second input terminal is controlled. The third switch unit maintains a non-conducting state at least in the control signal setting section. The lighting fixture includes a lighting power supply unit and a signal generation unit. The lighting power supply unit supplies power to the lighting load based on the voltage transmitted through at least one of the second switch unit and the third switch unit. The signal generation unit generates a control signal for controlling the operation of the lighting power supply unit based on the second notch.
本願に開示する照明システムにおいて、前記処理部は、前記第1入力端子に供給された前記電圧に対応する信号を保存するバッファ部を備えてもよい。前記処理部は、前記バッファ部に保存された前記信号を読み出して、前記第2スイッチ部の動作を制御してもよい。 In the illumination system disclosed in the present application, the processing unit may include a buffer unit that stores a signal corresponding to the voltage supplied to the first input terminal. The processing unit may read the signal stored in the buffer unit and control the operation of the second switch unit.
本願に開示する照明システムにおいて、前記処理部は、前記バッファ部に保存された前記信号から前記制御信号設定区間の信号を読み出して、前記第2スイッチ部の動作を制御してもよい。 In the illumination system disclosed in the present application, the processing unit may control the operation of the second switch unit by reading a signal in the control signal setting section from the signal stored in the buffer unit.
本願に開示する照明システムにおいて、前記処理部は、前記第1入力端子に供給された前記電圧に基づいて、前記バッファ部に前記制御信号設定区間の信号が保存されたと判断すると、前記第3スイッチ部を導通状態から非導通状態に遷移させてもよい。その後、前記処理部は、前記バッファ部から前記制御信号設定区間の信号を読み出してもよい。 In the illumination system disclosed in the present application, when the processing unit determines that the signal of the control signal setting section is stored in the buffer unit based on the voltage supplied to the first input terminal, the third switch The part may be transitioned from a conductive state to a non-conductive state. Thereafter, the processing unit may read the signal in the control signal setting section from the buffer unit.
本願に開示する照明システムにおいて、前記処理部は、前記第1入力端子に供給された前記電圧をパルス信号に変換する波形変換部を更に備えてもよい。前記バッファ部は、前記第1入力端子に供給された前記電圧に対応する前記信号として、前記パルス信号を保存してもよい。 In the illumination system disclosed in the present application, the processing unit may further include a waveform conversion unit that converts the voltage supplied to the first input terminal into a pulse signal. The buffer unit may store the pulse signal as the signal corresponding to the voltage supplied to the first input terminal.
本願に開示する照明システムにおいて、前記外部電源から交流電圧が供給されてもよい。前記波形変換部は、前記第1入力端子に供給された前記交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路の出力に基づいて前記パルス信号を生成する2値化回路とを備えてもよい。 In the illumination system disclosed in the present application, an AC voltage may be supplied from the external power source. The waveform converter may include a rectifier circuit that rectifies the AC voltage supplied to the first input terminal, and a binarization circuit that generates the pulse signal based on an output of the rectifier circuit.
本願に開示する照明システムにおいて、前記2値化回路は、前記整流回路の出力と閾値とを比較して、前記第1の切り欠きの有無に応じたパルス幅を有する前記パルス信号を生成してもよい。前記処理部は、前記パルス幅に基づいて、前記第2スイッチ部の動作を制御してもよい。 In the illumination system disclosed in the present application, the binarization circuit compares the output of the rectifier circuit with a threshold value, and generates the pulse signal having a pulse width corresponding to the presence or absence of the first notch. Also good. The processing unit may control the operation of the second switch unit based on the pulse width.
本願に開示する照明システムにおいて、前記処理部は、前記交流電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検出部を更に備えてもよい。前記第2スイッチ部は、前記ゼロクロス検出部の検出結果に基づいて前記交流電圧の導通を制御してもよい。 In the illumination system disclosed in the present application, the processing unit may further include a zero-cross detection unit that detects a zero-cross of the AC voltage. The second switch unit may control conduction of the AC voltage based on a detection result of the zero cross detection unit.
本願に開示する照明システムにおいて、前記第2スイッチ部は、前記交流電圧の半波において、前記半波が始まる前記ゼロクロスから該半波の位相角度90度未満の位置まで該半波の波形が切り欠かれるように、前記交流電圧の導通を制御してもよい。 In the illumination system disclosed in the present application, the second switch unit cuts off the waveform of the half wave from the zero cross where the half wave starts to a position less than 90 degrees of the phase angle of the half wave in the half wave of the AC voltage. You may control conduction | electrical_connection of the said alternating voltage so that it may be missing.
本願に開示する照明システムにおいて、前記第2スイッチ部は、前記第2入力端子に供給された前記電圧の波形が、前記第2の切り欠きとして、前記第1の切り欠きと同じ切り欠きを有するように、前記第2入力端子に供給された前記電圧の導通を制御してもよい。 In the illumination system disclosed in the present application, the second switch unit has the same notch as the first notch as a waveform of the voltage supplied to the second input terminal as the second notch. As described above, the conduction of the voltage supplied to the second input terminal may be controlled.
本願に開示する照明システムにおいて、前記第2スイッチ部は、前記第3スイッチ部が導通状態である間、導通状態を維持してもよい。 In the illumination system disclosed in the present application, the second switch unit may maintain a conductive state while the third switch unit is in a conductive state.
本願に開示する照明システムは、前記照明器具を複数個備えてもよい。前記複数個の照明器具は並列接続されてもよい。 The lighting system disclosed in the present application may include a plurality of the lighting fixtures. The plurality of lighting fixtures may be connected in parallel.
本願に開示する照明システムにおいて、前記第1スイッチ部は、半導体スイッチを含んでもよい。前記第2スイッチ部は、半導体スイッチを含んでもよい。前記第3スイッチ部は、リレースイッチを含んでもよい。 In the illumination system disclosed in the present application, the first switch unit may include a semiconductor switch. The second switch unit may include a semiconductor switch. The third switch unit may include a relay switch.
本願に開示する照明制御装置は、電圧を供給する外部電源に接続される。当該照明制御装置は、制御信号設定区間において前記電圧の波形が切り欠きを有するように前記電圧の導通を制御するスイッチ部を備える。 The lighting control device disclosed in the present application is connected to an external power supply that supplies a voltage. The illumination control device includes a switch unit that controls conduction of the voltage so that the waveform of the voltage has a notch in the control signal setting section.
本願に開示する電力供給装置は、電圧を供給する外部電源に接続される。当該電力供給装置は、第1入力端子と、第2入力端子と、制御用スイッチ部と、短絡用スイッチ部と、処理部とを備える。前記第2入力端子には、前記外部電源から前記電圧が供給される。前記制御用スイッチ部は、前記第2入力端子に供給された前記電圧の導通を制御する。前記短絡用スイッチ部は、前記制御用スイッチ部に並列接続され、前記制御用スイッチ部よりも低い抵抗値を有する。前記処理部は、前記第1入力端子に供給された電圧に基づき、前記制御用スイッチ部及び前記短絡用スイッチ部の動作を制御する。また、前記制御用スイッチ部は、制御信号設定区間において、前記第2入力端子に供給された前記電圧の波形が、前記第1入力端子に供給された前記電圧の波形に対応する切り欠きを有するように、前記第2入力端子に供給された前記電圧の導通を制御する。前記短絡用スイッチ部は、少なくとも前記制御信号設定区間において非導通状態を維持する。 The power supply apparatus disclosed in the present application is connected to an external power supply that supplies a voltage. The power supply apparatus includes a first input terminal, a second input terminal, a control switch unit, a short-circuit switch unit, and a processing unit. The voltage is supplied from the external power source to the second input terminal. The control switch unit controls conduction of the voltage supplied to the second input terminal. The short-circuit switch unit is connected in parallel to the control switch unit and has a lower resistance value than the control switch unit. The processing unit controls operations of the control switch unit and the short-circuit switch unit based on a voltage supplied to the first input terminal. In the control signal setting section, the control switch unit has a notch corresponding to the waveform of the voltage supplied to the first input terminal in the waveform of the voltage supplied to the second input terminal. Thus, the conduction of the voltage supplied to the second input terminal is controlled. The short-circuit switch unit maintains a non-conduction state at least in the control signal setting section.
本願に開示する照明器具は、点灯負荷と、入力電圧に基づいて前記点灯負荷に電力を供給する点灯電力供給部と、前記入力電圧の波形が有する切り欠きに基づいて、前記点灯電力供給部の動作を制御する制御信号を生成する信号生成部とを備える。 The lighting fixture disclosed in the present application includes a lighting load, a lighting power supply unit that supplies power to the lighting load based on an input voltage, and a lighting power supply unit based on a notch included in the waveform of the input voltage. A signal generation unit that generates a control signal for controlling the operation.
本発明によれば、照明器具へ供給する電力の損失を抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the loss of the electric power supplied to a lighting fixture can be suppressed.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, in the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
LED照明器具の調光方式として、位相制御方式が知られている。位相制御方式は、LED照明器具に供給する交流電圧の位相を調整して調光する方式であり、トライアック(双方向サイリスタ)を使用することから、トライアック調光方式とも呼ばれる。 A phase control method is known as a dimming method for LED lighting fixtures. The phase control method is a method of adjusting light by adjusting the phase of an AC voltage supplied to the LED lighting apparatus. Since a triac (bidirectional thyristor) is used, it is also called a triac light control method.
具体的には、トライアック調光方式では、交流電圧がゼロクロスポイントから所定の位相角に達するまでトライアックがオフ状態となり、LED照明器具への給電経路が遮断される。そして、交流電圧が所定の位相角に達して以後、トライアックがオン状態(導通状態)となり、LED照明器具への給電経路が導通する。 Specifically, in the triac dimming method, the triac is turned off until the AC voltage reaches a predetermined phase angle from the zero cross point, and the power supply path to the LED lighting apparatus is blocked. Then, after the AC voltage reaches a predetermined phase angle, the triac is turned on (conductive state), and the power supply path to the LED lighting apparatus is conductive.
以上のようにトライアック調光方式では、照明器具への給電が常にトライアックを介して行われる。しかしながら、トライアックは、比較的大きな抵抗値を有するスイッチ素子である。このためトライアック調光方式では、照明器具へ供給する電力の損失が問題となる。 As described above, in the TRIAC dimming method, power is supplied to the lighting fixture through the TRIAC. However, the triac is a switch element having a relatively large resistance value. For this reason, in the TRIAC dimming method, the loss of the electric power supplied to a lighting fixture becomes a problem.
本実施形態にかかる照明システム、照明制御装置、電力供給装置、及び照明器具は、上記のような従来技術に対し、照明器具へ供給する電力の損失を抑制できるものである。 The lighting system, the lighting control device, the power supply device, and the lighting fixture according to the present embodiment can suppress the loss of the power supplied to the lighting fixture as compared with the conventional technology as described above.
(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1に係る照明システムの概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、照明システム1は、照明制御装置3と、電力供給装置4と、照明器具5とを備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an illumination system according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the lighting system 1 includes a
照明制御装置3は、ユーザーの指示に従い、照明器具5から発生する光の光量及び光色(例えば、相関色温度)を設定する信号を電力供給装置4へ送信する。
The
詳しくは、照明制御装置3は、電力線7a、7bを通じて商用電源6に電気的に接続され、商用電源6から給電される。電力供給装置4は、照明制御装置3を介して電力線7a、7bに電気的に接続される。また、照明制御装置3は、電力線7aに電気的に接続されるスイッチ部301(第1スイッチ部の一例)を備える。電力供給装置4には、スイッチ部301を通過した後の交流電圧が供給される。
Specifically, the
スイッチ部301は、照明制御装置3の起動時に、商用電源6から照明制御装置3を介して電力供給装置4へ供給される交流電圧の導通を制御する。これにより、照明制御装置3を介して電力供給装置4へ供給される交流電圧の波形が、制御信号設定区間において、設定された切り欠き(第1の切り欠き)のパターンを有するようになる。この切り欠きのパターンを有する交流電圧の波形が、照明器具5から発生する光の光量及び光色を設定する信号となる。またスイッチ部301は、照明器具5から発生する光の光量及び光色又はそれらのうちの一方を変更する際にも同様に、交流電圧の導通を制御する。
The
電力供給装置4は、照明制御装置3から供給された交流電圧の波形に従い、照明器具5から発生する光の光量及び光色を設定する信号を照明器具5へ送信する。
The
詳しくは、電力供給装置4は、入力端子41a、41b(第1入力端子の一例)を備える。入力端子41a、41bは、照明制御装置3を介して電力線7a、7bに電気的に接続する。したがって、入力端子41a、41bには、照明制御装置3のスイッチ部301を介して伝送された交流電圧が供給される。また、電力供給装置4は、入力端子44a、44b(第2入力端子の一例)を更に備える。入力端子44a、44bは、照明制御装置3を介すことなく、電力線7a、7bに電気的に接続する。したがって、入力端子44a、44bには、照明制御装置3を介すことなく、商用電源6から交流電圧が供給される。つまり、電力供給装置4は、照明制御装置3を介すことなく、電力線7a、7bを通じて商用電源6に電気的に接続される。照明器具5は、電力供給装置4の入力端子44a、44bを介して電力線7a、7bに電気的に接続され、商用電源6から給電される。つまり、照明器具5は、電力供給装置4から給電される。
Specifically, the
また、電力供給装置4は、入力端子44aを介して電力線7aに電気的に接続される制御用スイッチ部410(第2スイッチ部の一例)を備える。制御信号設定区間において、照明器具5には、制御用スイッチ部410を通過した後の交流電圧が供給される。
Further, the
制御用スイッチ部410は、入力端子41a、41bに供給された交流電圧に基づき、商用電源6から照明器具5へ電力供給装置4を介して供給される交流電圧(入力端子44a、44bに供給される交流電圧)の導通を制御する。これにより、照明器具5へ供給される交流電圧は、照明制御装置3を介して電力供給装置4に供給された交流電圧の波形に対応する波形を有するようになる。つまり、照明器具5に、光の光量及び光色を設定する信号が送信される。本実施形態では、制御信号設定区間において、照明器具5へ供給される交流電圧は、照明制御装置3を介して電力供給装置4に供給された交流電圧と同じ波形を有する。
Based on the AC voltage supplied to the
より詳しくは、電力供給装置4は、制御用スイッチ部410の動作を制御する処理部401を備える。処理部401は、バッファ部406を備える。処理部401は、照明制御装置3を介して電力線7a、7bに電気的に接続している。つまり、処理部401に、照明制御装置3のスイッチ部301を通過した後の交流電圧が供給される。
More specifically, the
バッファ部406は、照明制御装置3を介して電力供給装置4に供給される交流電圧に対応する信号を順次保存する。したがって、照明制御装置3のスイッチ部301が、交流電圧の波形が切り欠きパターンを有するように、該交流電圧の導通を制御すると、バッファ部406は、切り欠きのパターンを有する交流電圧の波形に対応する信号を保存する。つまり、バッファ部406は、照明器具5から発生する光量及び光色を設定する信号に対応する信号を保存する。
The
処理部401は、バッファ部406に保存された信号の中から、照明器具5から発生する光量及び光色を設定する信号に対応する信号(設定された切り欠きのパターンを有する交流電圧の波形に対応する信号)を読み出す(コピーする)。つまり、制御信号設定区間の信号がバッファ部406から読み出される。そして、処理部401は、バッファ部406から読み出した信号に基づいて、制御用スイッチ部410の動作を制御する。つまり、処理部401は、照明制御装置3のスイッチ部301を介して供給される交流電圧に基づいて、制御用スイッチ部410の動作を制御する。
The
具体的には、処理部401は、照明器具5へ供給される交流電圧の波形が、制御信号設定区間において、設定された切り欠き(第2の切り欠き)のパターンを有するように、制御用スイッチ部410の動作を制御する。第2の切り欠きのパターンは、照明制御装置3を介して電力供給装置4に供給された交流電圧の波形が有する第1の切り欠きのパターンに対応する。この第2の切り欠きのパターンを有する交流電圧の波形が、照明器具5から発生する光の光量及び光色を設定する信号となる。
Specifically, the
本実施形態では、制御信号設定区間において制御用スイッチ部410を通過した後の交流電圧の波形は、制御信号設定区間において照明制御装置3のスイッチ部301を通過した後の交流電圧の波形と同じ切り欠きのパターンを有する。つまり、制御用スイッチ部410は、制御信号設定区間において、照明制御装置3を介して処理部401に供給された交流電圧と同じ波形を有する交流電圧が照明器具5へ供給されるように、交流電圧の導通を制御する。
In the present embodiment, the waveform of the AC voltage after passing through the
照明器具5は、送り線74a、74bを介して電力供給装置4から供給された交流電圧を、光を発生させるためのエネルギー源として利用する。その一方で照明器具5は、切り欠きのパターンを有する交流電圧の波形に従う光量及び光色の光を発生させる。つまり、制御信号設定区間に存在する切り欠きのパターンにより、照明器具5から発生する光の光量及び光色が設定される。
The
詳しくは、照明器具5は、電力線である送り線74a、74b、及び電力供給装置4を介して、電力線7a、7bに電気的に接続される。つまり、照明器具5には、制御信号設定区間において、電力供給装置4の制御用スイッチ部410を通過した後の交流電圧が供給される。したがって、光の光量及び光色を設定する信号(切り欠きのパターンを有する交流電圧の波形)が電力供給装置4から照明器具5へ送信され、照明器具5は、光の光量及び光色を設定する信号に従う光量及び光色の光を発生させる。
Specifically, the
以上のように照明制御装置3は、その起動時に、光量及び光色を設定する信号を電力供給装置4へ送信する。つまり、照明制御装置3の起動時に、照明制御装置3から電力供給装置4へ供給される交流電圧の波形は、切り欠きのパターンを有する。電力供給装置4は、制御信号設定区間において、照明制御装置3から供給された交流電圧の波形に対応する波形を有する交流電圧を、照明器具5へ供給する。これにより、照明制御装置3の起動時に、光量及び光色を設定する信号が照明器具5へ送信されて、照明器具5が、その信号に応じた光量及び光色の光を発生させる。また、照明制御装置3は、照明器具5から発生する光の光量及び光色又はそれらのうちの一方を変更する際にも、光量及び光色を設定する信号を電力供給装置4へ送信する。
As described above, the
本実施形態では、電力供給装置4は、制御信号設定区間において、照明制御装置3から供給された交流電圧の波形と同じ波形を有する交流電圧を、照明器具5へ供給する。即ち、電力供給装置4は照明制御装置3から、光量及び光色を設定する信号を受信する。そして、電力供給装置4は、照明制御装置3から受信した信号と同じ信号(光量及び光色を設定する信号)を照明器具5へ送信する。この結果、照明器具5は、光量及び光色を設定する信号に応じた光量及び光色の光を発生させる。
In the present embodiment, the
更に照明制御装置3は、制御用スイッチ部410と並列に接続された短絡用スイッチ部414(第3スイッチ部の一例)を備える。短絡用スイッチ部414の動作は、処理部401によって制御される。即ち、処理部401は、照明制御装置3のスイッチ部301を介して伝送される交流電圧(入力端子41a、41bに供給される交流電圧)に基づいて、短絡用スイッチ部414の動作を制御する。
Furthermore, the
具体的には、短絡用スイッチ部414は、制御信号設定区間において非導通状態を維持する一方、制御信号設定区間以外の区間、即ち、光量及び光色を設定する信号を送信しない期間(通常点灯時)において導通状態を維持する。また短絡用スイッチ部414は、制御用スイッチ部410よりも低い抵抗値を有している。よって、通常点灯時は、制御用スイッチ部410が導通状態であっても、交流電圧の全部又は少なくとも一部が短絡用スイッチ部414を介して照明器具5へ供給される。したがって、照明器具5へ送る電力の損失を抑制できる。以下では、理解を容易にするために、通常点灯時に交流電圧が短絡用スイッチ部414のみを介して照明器具5へ供給される場合を例に説明を行う。
Specifically, the short-
なお、短絡用スイッチ部414の状態が遷移するタイミングは、制御信号設定区間の開始及び終了と同期していなくてもよく、短絡用スイッチ部414は、少なくとも制御信号設定区間において非導通状態を維持すればよい。例えば、短絡用スイッチ部414が非導通状態となるタイミングと、制御信号設定区間の開始との間に時間のずれが存在してもよい。同様に、制御信号設定区間の終了と、短絡用スイッチ部414が導通状態となるタイミングとの間に時間のずれが存在してもよい。
Note that the timing at which the state of the short-
以下、図2〜図17を参照して、照明システム1について、更に詳しく説明する。図2は、照明制御装置3及び電力供給装置4の要部を示すブロック図である。照明制御装置3は、例えば室内の壁面に敷設される。電力供給装置4は、例えば壁面の内側(壁の内部)に敷設される。
Hereinafter, the illumination system 1 will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a block diagram showing the main parts of the
図2に示すように、照明制御装置3は、2つの入力端子31a、31bと、2つの出力端子32a、32bとを備える。また、照明制御装置3は、スイッチ部301と、スイッチ部301を駆動する駆動部303と、入力部305と、表示部307と、制御部309と、ゼロクロス検出部311とを備える。照明制御装置3は、照明器具5から発生する光の光量及び光色の少なくとも一方の変更の指示を受け付ける。
As shown in FIG. 2, the
入力端子31aは電力線7aに電気的に接続している。また、入力端子31aは、スイッチ部301を介して出力端子32aに電気的に接続している。一方、入力端子31bは電力線7bに電気的に接続している。また、入力端子31bは、出力端子32bに電気的に接続している。
The
駆動部303は、スイッチ部301を駆動する駆動信号を生成する。制御部309は、駆動部303を介してスイッチ部301の動作を制御する。本実施形態において、スイッチ部301は、制御信号設定区間以外の区間において、導通状態を維持する。
The
なお、本実施形態では、制御信号設定区間以外の区間において、スイッチ部301が導通状態を維持する場合について説明するが、スイッチ部301の状態は、制御信号設定区間以外の区間において導通状態に限定されるものではない。制御信号設定区間以外の区間において、スイッチ部301の状態に、導通状態と非導通状態との両方の状態が含まれてもよい。あるいは、制御信号設定区間以外の区間において、スイッチ部301は、非導通状態を維持してもよい。
In the present embodiment, the case where the
スイッチ部301は、好ましくは半導体スイッチを含む。本実施形態では、電源として商用電源6が使用されるため、半導体スイッチの一例である双方向サイリスタ(所謂トライアック)を使用することが好ましい。本実施形態では、スイッチ部301のスイッチとして双方向サイリスタが使用される。
入力部305は、ユーザーインターフェースであり、例えば、複数個の押しボタンを含む。ユーザーは、入力部305を介して、照明器具5から発生する光の光量及び光色の少なくとも一方の変更を指示することができる。ユーザーによる変更指示は、入力部305を介して制御部309に入力される。
The
制御部309は、例えばマイクロコンピューターである。制御部309は、通常点灯時にユーザーからの変更指示が入力されると、その変更指示に従って切り欠きのパターンを設定する。そして、制御部309は、制御信号設定区間において、商用電源6から供給される交流電圧の波形が、設定された切り欠きのパターンを有するように、スイッチ部301の動作を制御する。また、制御部309は、制御信号設定区間が終了すると、スイッチ部301の導通状態を維持する。
The
本実施形態では、制御部309は、切り欠きのパターンとして、光量を示す第1パターン、及び光色を示す第2パターンを設定する。第1パターン及び第2パターンの設定は、例えば、制御部309が有するメモリー310(記憶領域)にルックアップテーブルを記憶させておくことで実現してもよい。メモリー310は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及びEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)を含む。
In the present embodiment, the
例えば、ユーザーが光量及び光色の変更を指示した場合、制御部309は、ユーザーが指示した光量及び光色をそれぞれ示す第1及び第2パターンを設定する。また、ユーザーが光量の変更のみを指示した場合、制御部309は、ユーザーが指示した光量を示す第1パターンと、現在の光色を示す第2パターンとを設定する。
For example, when the user instructs to change the light amount and the light color, the
制御部309は、入力部305を介してユーザーが入力(登録)した光量及び光色の情報をメモリー310に記憶させてもよい。これにより、例えば照明制御装置3の電源投入時に、制御部309は、メモリー310に記憶された光量及び光色の情報を読み出して切り欠きのパターンを設定することができる。よって、電源投入時に、ユーザーが前回登録した光量及び光色の光を再現することができる。
The
また制御部309は、表示部307に、ユーザーによる光量及び光色の登録を視覚的に補助する情報を表示させる。詳しくは、表示部307は、家屋や事務所等に照明システム1が設置された直後の初期段階では、規定された光量及び光色の情報を表示する。規定された光量及び光色の情報はメモリー310に記憶されており、初期段階では、この規定された光量及び光色の光が照明器具5から照射される。その後、表示部307は、入力部305を介して入力された変更の指示に応じた光量及び光色の情報を表示する。これにより、ユーザーは、表示部307を見ながら、所望の光量及び光色を登録することができる。
The
また本実施形態では、電源として商用電源6が使用されるため、照明制御装置3はゼロクロス検出部311を備える。ゼロクロス検出部311は交流電圧波形のゼロクロスポイントを検出する。制御部309は、ゼロクロス検出部311の検出結果に基づいてスイッチ部301の動作を制御する。詳しくは、制御部309は、ゼロクロス検出部311の検出結果に基づいて、スイッチ部301の駆動部303が駆動信号を発生するタイミングを制御する。
In this embodiment, since the
図3は、スイッチ部301の一例を示す図である。図3に示すように、双方向サイリスタ302のゲートに駆動部303が電気的に接続する。駆動部303は、双方向サイリスタ302のゲートを駆動する駆動信号を発生する。詳しくは、スイッチ部301を導通状態にする場合、制御部309は、双方向サイリスタ302をターンオンさせる駆動信号を駆動部303から発生させる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the
続いて図4を参照して、制御信号設定区間においてスイッチ部301の駆動部303が生成する駆動信号108と、駆動信号108に応じて交流電圧102の波形に形成される切り欠き103とについて説明する。図4(a)は、制御信号設定区間においてスイッチ部301を通過した交流電圧102を示し、図4(b)は、駆動部303が生成する駆動信号108を示す。
Next, with reference to FIG. 4, the
図4に示すように、交流電圧102の波形に切り欠き103を形成する際には、交流電圧102のゼロクロスポイント106において駆動信号108が立ち下がった後、そのゼロクロスポイント106から所定の時間遅延したタイミングTで、駆動信号108の生成が開始される(駆動信号108が立ち上がる)。
As shown in FIG. 4, when the
本実施形態では、スイッチ部301のスイッチが双方向サイリスタ302であるため、ゼロクロスポイント106において双方向サイリスタ302のゲートに駆動信号108が入力されていない場合、双方向サイリスタ302はゼロクロスポイント106においてターンオフする。したがって、ゼロクロスポイント106において駆動信号108を立ち下げた後、ゼロクロスポイント106から所定の時間遅延したタイミングTで駆動信号108を立ち上げることで(双方向サイリスタ302を点弧することで)、双方向サイリスタ302は、ゼロクロスポイント106に同期してターンオフし、ゼロクロスポイント106から所定の時間遅延したタイミングTでターンオンする。これにより、所定の幅の切り欠き103が交流電圧102の波形に形成される。
In the present embodiment, since the switch of the
双方向サイリスタ302の点弧角は90度未満とする。これにより、交流電圧102の半波のうち、該半波が始まるゼロクロスポイント106から該半波の位相角度90度未満の位置までの波形が切り欠かれる。好ましくは、ゼロクロスポイント106から2.5m秒の範囲内で双方向サイリスタ302を点弧する。これにより、交流電圧102の半波のうち、該半波が始まるゼロクロスポイント106から2.5m秒以内の位置までの波形が切り欠かれる。
The firing angle of the
以上、図2〜図4を参照して照明制御装置3について説明した。なお、照明制御装置3は図示しない電源回路を備えている。該電源回路は入力端子31a、31bを介して電力線7a、7bに電気的に接続しており、照明制御装置3の各部の動作に必要な電力を、電力線7a、7bを伝送される交流電圧102に基づいて生成している。
The
また、入力部305はタッチパネルで形成されてもよい。タッチパネルは、表示部307に設けられてもよい。また入力部305は、赤外線リモートコントローラーなどから送信される赤外線を受光可能な赤外線受光部を含むことができる。この場合、赤外線リモートコントローラーなどから送信された赤外線コード信号が赤外線受光部を介して制御部309に伝送される。例えば、赤外線リモートコントローラーの筐体に、光量アップボタン、光量ダウンボタン、光色アップボタン、及び光色ダウンボタンが設けられている場合、ユーザーがいずれかのボタンを1回押下する毎に、赤外線コード信号によって、ユーザーが変更を指示した光量又は光色の情報が制御部309へ送られる。したがって、例えば、ユーザーが光量ダウンボタンを押下した場合、制御部309は、ユーザーが指示した光量を示す第1パターンと、現在の光色を示す第2パターンとを設定する。
The
続いて、電力供給装置4について説明する。図2に示すように、電力供給装置4は、4つの入力端子41a、41b、44a、44bと、2つの出力端子42a、42bとを備える。また電力供給装置4は、処理部401と、制御用スイッチ部410と、短絡用スイッチ部414とを備える。処理部401は、波形変換部402と、制御部404と、ゼロクロス検出部407と、制御用スイッチ部410を駆動する駆動部408と、短絡用スイッチ部414を駆動する駆動部412とを備える。制御部404は、バッファ部406を備える。
Next, the
電力供給装置4の入力端子41a、41bは、照明制御装置3の出力端子32a、32bと電気的に接続している。したがって、商用電源6から供給される交流電圧102が、照明制御装置3のスイッチ部301を介して電力供給装置4の入力端子41a、41bに印加される。つまり、照明制御装置3のスイッチ部301を介して伝送された交流電圧102が入力端子41a、41bに供給される。したがって、入力端子41a、41bに供給される交流電圧102の波形は、制御信号設定区間において切り欠き103のパターンを有する。
The
電力供給装置4の入力端子41a、41bに印加された交流電圧102は波形変換部402に伝送される。波形変換部402は、交流電圧102をパルス信号に変換する。電力供給装置4の制御部404は、波形変換部402が生成したパルス信号に従い、駆動部408及び駆動部412を介して、制御用スイッチ部410及び短絡用スイッチ部414の動作を制御する。
The
一方、入力端子44a、44bには、照明制御装置3を介すことなく、商用電源6から供給される交流電圧102が印加される。入力端子44aは制御用スイッチ部410を介して出力端子42aに電気的に接続している。更に、入力端子44a及び出力端子42aに対して、制御用スイッチ部410と並列に短絡用スイッチ部414が電気的に接続している。また、入力端子44bは出力端子42bに電気的に接続している。そして、電力供給装置4の出力端子42a、42bは、照明器具5に送り線74a、74bを介して電気的に接続している(図1参照)。したがって、照明器具5には、電力供給装置4を介して交流電圧102が供給される。
On the other hand, the
駆動部408は、制御用スイッチ部410を駆動する駆動信号を生成する。制御部404は、駆動部408を介して制御用スイッチ部410の動作を制御する。駆動部412は、短絡用スイッチ部414を駆動する駆動信号を生成する。制御部404は、駆動部412を介して短絡用スイッチ部414の動作を制御する。
The
具体的には、制御部404は、波形変換部402が生成したパルス信号(スイッチ部301を介して伝送された交流電圧102の波形)に従い、照明器具5へ伝送される交流電圧102の波形が制御信号設定区間において切り欠きを有するように、制御用スイッチ部410及び短絡用スイッチ部414の動作を制御する。これにより、照明器具5へ供給される交流電圧の波形が、制御信号設定区間において、設定された切り欠きのパターンを有するようになる。照明器具5へ供給される交流電圧の波形は、照明制御装置3を介して電力供給装置4に供給された交流電圧の波形が有する切り欠き103のパターンに対応する切り欠きのパターンを有する。
Specifically, the
本実施形態では、照明器具5へ供給される交流電圧の波形は、照明制御装置3を介して電力供給装置4に供給された交流電圧と同じ波形を有する。したがって、制御用スイッチ部410は、制御信号設定区間において、照明制御装置3のスイッチ部301と同様に動作し、照明器具5へ供給される交流電圧の波形は、制御信号設定区間において、照明制御装置3から電力供給装置4へ伝送された交流電圧の波形と同じ切り欠きのパターンを有する。電力供給装置4の制御部404が、駆動部408を介して制御用スイッチ部410の動作をこのように制御することにより、照明器具5から発生する光の光量及び光色が制御される。
In the present embodiment, the waveform of the AC voltage supplied to the
また本実施形態において、制御用スイッチ部410は、制御信号設定区間以外の区間において、導通状態を維持する。なお、制御信号設定区間以外の区間における制御用スイッチ部410の状態は、導通状態に限定されるものではない。制御信号設定区間以外の区間において、制御用スイッチ部410の状態に、導通状態と非導通状態との両方の状態が含まれてもよい。あるいは、制御信号設定区間以外の区間において、制御用スイッチ部410は、非導通状態を維持してもよい。
In the present embodiment, the
制御用スイッチ部410は、好ましくは半導体スイッチを含む。本実施形態では、電源として商用電源6が使用されるため、半導体スイッチの一例である双方向サイリスタ(所謂トライアック)を使用することが好ましい。本実施形態では、制御用スイッチ部410のスイッチとして双方向サイリスタが使用される。一方、短絡用スイッチ部414のスイッチには、制御用スイッチ部410のスイッチよりも低い抵抗値を有するスイッチが使用される。本実施形態では、双方向サイリスタよりも低い抵抗値を有するスイッチとして、リレースイッチが使用される。
The
制御部404は、例えばマイクロコンピューターである。制御部404は、波形変換部402が生成したパルス信号(スイッチ部301を介して伝送された交流電圧102の波形)に従って、デジタル信号を生成する。制御部404は、デジタル信号を生成すると、そのデジタル信号の内容(データコード)に基づいて、制御用スイッチ部410及び短絡用スイッチ部414の動作を制御する。
The
具体的には、波形変換部402が、切り欠き103を有する交流電圧102の波形に対応するパルス信号(制御信号設定区間のパルス信号)を生成すると、制御部404は、制御信号設定区間のパルス信号に対応するデジタル信号(制御信号設定区間のデジタル信号)を生成する。そして、制御部404は、制御信号設定区間のデジタル信号の内容(データコード)に基づいて、切り欠きのパターンを設定する。次いで、制御部404は、制御信号設定区間において、照明器具5へ伝送される交流電圧102の波形が、設定された切り欠きのパターンを有するように、制御用スイッチ部410の動作を制御する。切り欠きのパターンの設定は、制御部404が有するメモリー405(記憶領域)にルックアップテーブルを記憶させておくことで実現してもよい。メモリー405は、例えば、ROM、RAM、及びEEPROMを含む。
Specifically, when the
本実施形態において、制御部404はバッファ部406を備える。バッファ部406は、例えばリングバッファである。本実施形態において、バッファ部406はリングバッファである。制御部404は、波形変換部402から連続的に出力されるパルス信号を順次デジタル信号に変換する。また制御部404は、連続的に生成されるデジタル信号をバッファ部406に順次保存する。そして、制御部404は、制御信号設定区間のデジタル信号がバッファ部406に保存されたか否かを判定する。
In the present embodiment, the
制御信号設定区間のデジタル信号がバッファ部406に保存されると、制御部404は、御信号設定区間のデジタル信号をバッファ部406から読み出して(コピーして)、メモリー405に記憶させる。その一方で、制御部404は、駆動部412を介して短絡用スイッチ部414を非導通状態にする。なお、本実施形態において、バッファ部406はリングバッファである。したがって、バッファ部406にデジタル信号が順次保存されることで、先に保存されたデジタル信号が消去される。
When the digital signal in the control signal setting section is stored in the
制御部404は、短絡用スイッチ部414が非導通状態となった後、メモリー405から御信号設定区間のデジタル信号を読み出す。そして、制御部404は、御信号設定区間のデジタル信号の内容(データコード)に基づいて切り欠きのパターンを設定する。なお、メモリー405から読み出されたデジタル信号は、メモリー405から消去される。切り欠きのパターンが設定されると、制御部404は、制御信号設定区間において、照明器具5へ伝送される交流電圧102の波形が、設定された切り欠きのパターンを有するように、制御用スイッチ部410の動作を制御する。つまり、制御用スイッチ部410は、制御信号設定区間において、照明器具5へ伝送される交流電圧102の波形が、設定された切り欠きのパターンを有するように、電力供給装置4を介して照明器具5へ供給される交流電圧102の導通を制御する。
The
本実施形態では、照明器具5へ供給される交流電圧の波形は、照明制御装置3を介して電力供給装置4に供給された交流電圧102の波形と同じ切り欠きのパターンを有する。したがって、制御部404は、照明制御装置3の制御部309と同様に、切り欠きのパターンとして、光量を示す第1パターン、及び光色を示す第2パターンを設定する。第1パターン及び第2パターンの設定は、例えば、メモリー405にルックアップテーブルを記憶させておくことで実現してもよい。
In the present embodiment, the waveform of the AC voltage supplied to the
制御部404は、御信号設定区間のデジタル信号がメモリー405に記憶されていないことを確認すると、短絡用スイッチ部414を非導通状態から導通状態へ戻す。また、制御部404は、御信号設定区間のデジタル信号がメモリー405に記憶されていないことを確認すると、制御用スイッチ部410の導通状態を維持する。
When the
本実施形態において、制御用スイッチ部410を通過した後の交流電圧の波形は、照明制御装置3のスイッチ部301を通過した後の交流電圧の波形と同じ切り欠きのパターンを有する。つまり、制御用スイッチ部410は、照明制御装置3を介して処理部401に供給された交流電圧の波形と同じ波形を有する交流電圧が照明器具5へ供給されるように、交流電圧の導通を制御する。
In the present embodiment, the waveform of the AC voltage after passing through the
また本実施形態では、電源として商用電源6が使用されるため、電力供給装置4はゼロクロス検出部407を備える。ゼロクロス検出部407は、入力端子44a、44bを介して入力された交流電圧102の波形のゼロクロスポイントを検出する。制御部404は、ゼロクロス検出部407の検出結果に基づいて制御用スイッチ部410の動作を制御する。詳しくは、制御部404は、ゼロクロス検出部407の検出結果に基づいて、制御用スイッチ部410の駆動部408が駆動信号を発生するタイミングを制御する。
In the present embodiment, since the
なお、電力供給装置4は図示しない電源回路を備えている。該電源回路は入力端子41a、41b又は44a、44bに電気的に接続しており、電力供給装置4の各部の動作に必要な電力を、入力端子41a、41b又は44a、44bに印加される交流電圧102に基づいて生成している。
The
図5は、制御用スイッチ部410及び短絡用スイッチ部414の一例を示す図である。図5に示すように、双方向サイリスタ411のゲートに駆動部408が電気的に接続する。駆動部408は、双方向サイリスタ411のゲートを駆動する駆動信号を発生する。詳しくは、制御用スイッチ部410を導通状態にする場合、制御部404は、双方向サイリスタ411をターンオンさせる駆動信号を駆動部408から発生させる。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the
一方、短絡用スイッチ部414の駆動部412は、リレースイッチ415に含まれるコイル415aに電気的に接続される。本実施形態では、リレースイッチ415はノーマリー・オープン型であり、駆動部412がコイル415aに電流を流すことで、スイッチ415bが閉じる。よって、短絡用スイッチ部414は、スイッチ415bが閉じることで(オン状態となることで)、導通状態となる。また、短絡用スイッチ部414は、スイッチ415bが開くことで(オフ状態となることで)、非導通状態となる。なお、ノーマリー・クローズ型のリレースイッチが使用されてもよい。この場合、駆動部412がコイルに電流を流すことで、スイッチが開く。
On the other hand, the
なお、本実施形態において、制御用スイッチ部410は、照明制御装置3のスイッチ部301と同様に動作する。したがって、制御信号設定区間において制御用スイッチ部410の駆動部408が生成する駆動信号と、照明器具5へ供給される交流電圧102の波形に形成される切り欠きとの関係は、照明制御装置3の駆動部303が生成する駆動信号108と、駆動信号108に応じて交流電圧102の波形に形成される切り欠き103との関係と同様であるため、その説明は省略する(図4参照)。
In the present embodiment, the
図6(a)は制御信号設定区間における照明制御装置3の出力波形の一例を示す。即ち、図6(a)は、制御信号設定区間においてスイッチ部301を通過した交流電圧102の波形の一例を示す。スイッチ部301が交流電圧102を一時的に遮断することにより、図6(a)に示すように、交流電圧102の波形に切り欠き103が形成される。そして、スイッチ部301を通過した交流電圧102が、電力供給装置4へ伝送される。
FIG. 6A shows an example of an output waveform of the
図6(b)は短絡用スイッチ部414の駆動信号の一例を示す。電力供給装置4は、制御信号設定区間のデジタル信号がバッファ部406に保存されると、短絡用スイッチ部414を非導通状態にする駆動信号107を駆動部412に生成させる。
FIG. 6B shows an example of a drive signal for the short-
図6(c)は電力供給装置4の出力波形の一例を示す。電力供給装置4は、短絡用スイッチ部414が非導通状態となった後に、制御用スイッチ部410の動作を制御して、照明器具5へ伝送される交流電圧102の波形に切り欠き104を形成する。詳しくは、電力供給装置4は、照明制御装置3から伝送された交流電圧102の波形が有する切り欠き103のパターンに応じて、制御用スイッチ部410の動作を制御する。本実施形態では、照明器具5へ伝送される交流電圧102は、照明制御装置3から伝送された交流電圧102の波形と同じ波形を有する。つまり、切り欠き104のパターンは、切り欠き103のパターンと同一である。
FIG. 6C shows an example of an output waveform of the
また図6(a)〜図6(c)に示すように、短絡用スイッチ部414が導通状態から非導通状態へ遷移した後に、電力供給装置4の出力波形において制御信号設定区間が開始する。このため、電力供給装置4の出力波形において制御信号設定区間が開始するタイミングは、照明制御装置3の出力波形において制御信号設定区間が開始するタイミングから遅延している。
Further, as shown in FIGS. 6A to 6C, after the short-
図7は、波形変換部402の一例を示す図である。電源として商用電源6が使用される場合、図7に示すように、波形変換部402は、全波整流回路416と2値化回路418とを備えてもよい。全波整流回路416は、スイッチ部301を介して伝送された交流電圧102を整流する。2値化回路418は、全波整流回路416の出力に基づいてパルス信号を生成する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the
図8は、波形変換部402が備える全波整流回路416の一例を示す図である。図8に示すように、全波整流回路416は、4個のダイオード416a、416b、416c、416dを含んでもよい。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the full-
図9は、2値化回路418の一例を示す図である。2値化回路418は、図9に示すように、3個の抵抗器420、422、424、及びNchMOSFET426を備えてもよい。抵抗器420、422は、全波整流回路416(図7参照)による整流後の電圧を分圧する分圧回路を構成する。この分圧回路の出力電圧がNchMOSFET426のゲートに印加される。抵抗器424はプルアップ抵抗である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the
なお、図9に示すように、抵抗器424には電源電圧Vccが供給される。電源電圧Vccは、電力供給装置4に設けられた電源回路(図示せず)によって生成される。また本実施形態では、2値化回路418がNchMOSFET426を備える場合について説明するが、これに限らず、2値化回路418は、NchMOSFET426に替えてバイポーラ型トランジスタを備えてもよい。
Note that, as shown in FIG. 9, the
NchMOSFET426は、そのゲートに印加される電圧と、そのゲート閾値との大小関係に応じて、ターンオン及びターンオフを繰り返す。これにより、NchMOSFET426のドレインと抵抗器424との接続点P1に、パルス信号が発生する。このパルス信号が制御部404に入力される。
The
図10(a)は、NchMOSFET426のゲートに印加される電圧の波形の一例を示す。また、図10(b)は、NchMOSFET426のドレインと抵抗器424との接続点P1に発生するパルス信号の一例を示す。詳しくは、図10(b)は、図10(a)に示す電圧122に応じて発生するパルス信号124を示している。パルス信号124は、制御部404に入力される。
FIG. 10A shows an example of a waveform of a voltage applied to the gate of the
図10(a)において、電圧122は、NchMOSFET426のゲートに印加される電圧である。図10(a)に示すように、電圧122の波形は、切り欠き103を含む。また、電圧122の値が最小となる位置123付近において、電圧122の波形がNchMOSFET426のゲート閾値を下回る。位置123は、交流電圧102のゼロクロスポイント106に対応する。電圧122の波形がゲート閾値を下回ると、図10(b)に示すようにパルス信号124はHレベルとなる。
In FIG. 10A, the
詳しくは、パルス信号124は、切り欠き103の有無に応じたパルス幅W1、W2を有する。これは、切り欠き103が形成されている箇所では、電圧122の波形がゲート閾値を下回る時間が、切り欠き103が形成されていない箇所と比べて長くなるためである。つまり、切り欠き103が形成されていない箇所では、パルス信号124のパルス幅は第1のパルス幅W1となる。一方、切り欠き103が形成されている箇所では、パルス信号124のパルス幅は、第1のパルス幅W1よりも大きい第2のパルス幅W2となる。制御部404は、パルス信号124のパルス幅(第1のパルス幅W1及び第2のパルス幅W2)に従って、デジタル信号を生成する。
Specifically, the
具体的には、制御部404は、パルス信号124を閾値と比較して、パルス信号124のパルス幅を判断する。即ち、制御部404は、パルス信号124のパルス幅が第1のパルス幅W1であるのか第2のパルス幅W2であるのかを判定する。そして制御部404は、第1のパルス幅W1に対応して値が「0」となり、第2のパルス幅W2に対応して値が「1」となるデジタル信号を生成する(図10(b)参照)。
Specifically, the
ここで、制御部404は、例えば数100μ秒毎にパルス信号124を閾値と比較し、パルス信号124のパルス幅を判断している。このようにパルス信号124が閾値と細かく比較されることで、パルス信号124に含まれるノイズの影響を抑制することができる。
Here, the
続いて、制御部404によるパルス信号124のパルス幅の判定方法について説明する。制御部404は、例えば、第2のパルス幅W2が検出されるまで、時間的に隣接するパルス幅の比を求めて、パルス幅が第1のパルス幅W1であるのか第2のパルス幅W2であるのかを判定する。つまり、あるパルス幅の比の値は、時間的に一つ前のパルス幅に対する比の値である。
Next, a method for determining the pulse width of the
詳しくは、制御部404は、求めたパルス幅の比の値が、規定された第1範囲内の値であるとき、そのパルス幅が第1のパルス幅W1であると判定する。一方、制御部404は、求めたパルス幅の比の値が、規定された第2範囲内の値であるとき、そのパルス幅が第2のパルス幅W2であると判定する。第2範囲の下限値は、第1範囲の上限値以上に設定されている。そして、制御部404は、第2のパルス幅W2が検出された後は、第1のパルス幅W1が検出されるまで、パルス幅の比の値として、その第2のパルス幅W2の前のパルス幅(第1のパルス幅W1)に対する比の値を求める。なお、制御部404は、求めたパルス幅の比の値が「1」であるとき、そのパルス幅が第1のパルス幅W1であると判定してもよい。
Specifically, the
以上のようにパルス信号124のパルス幅の比の値を求めることで、電力供給装置4の制御部404は、照明制御装置3の入力端子31a、31bに印加される電圧の値及びその電圧の周波数が変化しても、パルス信号124(切り欠き103のパターン)を読み取ることができる。
By obtaining the value of the pulse width ratio of the
続いて図11を参照して、照明器具5について説明する。図11は、照明器具5の要部を示すブロック図である。照明器具5は、例えば、ダウンライト又は間接照明である。図11に示すように、照明器具5は、2つの入力端子51a、51bを備える。入力端子51a、51bは送り線74a、74bを介して電力供給装置4の出力端子42a、42b(図2参照)に電気的に接続している。
Next, the
また照明器具5は、点灯電力供給部502と信号生成部504とを備える。点灯電力供給部502は、入力端子51a、51bに電気的に接続している。点灯電力供給部502は、入力端子51a、51bに供給された交流電圧102(入力電圧)に基づいて、点灯負荷520に電力を供給する。具体的には、点灯電力供給部502は、制御信号設定区間(短絡用スイッチ部414が非導通状態となっている間)では、制御用スイッチ部410を介して伝送された交流電圧102に基づいて、点灯負荷520に電力を供給する。一方、制御信号設定区間以外の区間(短絡用スイッチ部414が導通状態となっている間)では、点灯電力供給部502は、短絡用スイッチ部414を介して伝送された交流電圧102に基づいて、点灯負荷520に電力を供給する。
The
本実施形態では、点灯負荷520が、照明素子としてLEDを含む。この場合、点灯電力供給部502は、入力端子51a、51bに供給された交流電圧102に基づいて定電流を生成する。
In the present embodiment, the
また本実施形態では、互いに光色の異なる光を出射する複数色のLEDが使用される。これにより、調光調色制御を実現することができる。複数色のLEDは、平面視したときに均等に配置されることが好ましい。これにより、各光色の光が均等に混ざるため、点灯負荷520から発生する光の光量及び光色を高精度に調節することが可能となる。
In the present embodiment, a plurality of color LEDs that emit light having different light colors are used. Thereby, dimming toning control can be realized. It is preferable that the LEDs of a plurality of colors are equally arranged when viewed in plan. Thereby, since the light of each light color is mixed equally, it becomes possible to adjust the light quantity and light color of the light which generate | occur | produce from the
本実施形態では、2色のLED522a、522bが使用される。例えば、2色のLED522a、522bとして、5000ケルビン(寒色)のLEDと2700ケルビン(暖色)のLEDとを使用することができる。
In the present embodiment, two-
また本実施形態では、点灯電力供給部502は、整流回路506、平滑回路508、及び、各色のLED522a、522bに対応してそれぞれ設けられた定電流回路510(第1定電流回路510a及び第2定電流回路510b)を備える。第1定電流回路510aはLED522aに定電流を供給し、第2定電流回路510bはLED522bに定電流を供給する。
In the present embodiment, the lighting
整流回路506は、入力端子51a、51bに供給された交流電圧102を整流する。整流回路506は、好適には全波整流回路である。本実施形態において整流回路506は全波整流回路である。平滑回路508は、整流回路506の出力を平滑化する。本実施形態において平滑回路508は、図11に示すようにダイオード508aと電解コンデンサ508bとを含む。
The
整流回路506及び平滑回路508により、入力端子51a、51bに供給された交流電圧102が直流電圧に変換される。各定電流回路510は、平滑回路508の出力(直流電圧)に基づいて定電流をそれぞれ生成する。この定電流により、点灯負荷520に電力が供給される。
The
信号生成部504には、点灯電力供給部502に含まれる整流回路506を通過した電圧が伝送される。信号生成部504は、整流後の電圧の波形が有する切り欠き104のパターンに基づいて、制御信号126a、126bを生成する。つまり、信号生成部504は、制御用スイッチ部410を介して照明器具5へ伝送された交流電圧102の波形を用いて、制御信号126a、126bを生成する。制御信号126a、126bは、点灯電力供給部502による点灯負荷520(522a、522b)への電力供給動作を制御するための信号である。詳しくは、制御信号126aによって第1定電流回路510aの動作が制御され、制御信号126bによって第2定電流回路510bの動作が制御される。
The voltage that has passed through the
点灯負荷520は、光色ごとにLEDを1個ずつ含んでもよいし、光色ごとに複数個のLEDを含んでもよい。図12は、同色のLEDの接続例を示す。図12(a)に示すように、同色のLED522は直列接続されてもよい。あるいは、同色のLED522は、図12(b)に示すように並列接続されてもよい。
The
続いて、図13を参照して、定電流回路510の構成例について説明する。ここでは、第1定電流回路510aを例に説明する。図13は、第1定電流回路510aの構成の一例を示す図である。図13に示すように、第1定電流回路510aは、制御部511、NchMOSFET512(スイッチ素子の一例)、ダイオード513、チョークコイル514、及びコンデンサ515を含んでもよい。
Next, a configuration example of the constant
コンデンサ515は、平滑回路508(図11参照)の出力によって充電される。制御部511は、例えば、定電流制御IC(Integrated Circuit)である。制御部511は、信号生成部504から出力された制御信号126aに従って、点灯負荷520(LED522a)に定電流が流れるようにNchMOSFET512の動作を制御する。この制御により、NchMOSFET512がターンオン及びターンオフを繰り返して、コンデンサ515が充電と放電とを繰り返す。この結果、LED522aに定電流が流れて、LED522aが発光する。
点灯負荷520から発生する光の光量及び光色の調節は、各色のLED522(522a、522b)に流れる定電流の電流値を制御することで実行される。したがって、信号生成部504は、各定電流回路510(510a、510b)のそれぞれのNchMOSFET512のオン時間及びオフ時間を制御する制御信号126a、126bを生成する。
The adjustment of the light amount and the light color of the light generated from the
続いて、図14及び図15を参照して、信号生成部504の一例について説明する。図14は信号生成部504の構成の一例を示す図である。図15は、図14に示す信号生成部504の各部で発生する信号の波形の一例を示す図である。上述したNchMOSFET512のオン時間及びオフ時間を制御する場合、信号生成部504は、図14に示すような回路構成であってもよい。図14に示す信号生成部504は、2値化回路524と、制御部526とを備える。なお、図14に示すように、制御部526には電源電圧Vccが供給される。電源電圧Vccは、照明制御装置3及び電力供給装置4と同様に、照明器具5に設けられた電源回路(図示せず)によって生成される。
Next, an example of the
2値化回路524は、整流回路506(図11参照)の出力、即ち整流後の電圧を閾値と比較して、パルス信号を生成する。2値化回路524は、3個の抵抗器528、530、532、及びNchMOSFET534を備えてもよい。抵抗器528、530は、整流回路506による整流後の電圧を分圧する分圧回路を構成する。この分圧回路の出力電圧がNchMOSFET534のゲートに印加される。抵抗器532はプルアップ抵抗である。なお、本実施形態では、2値化回路524がNchMOSFET534を備える場合について説明するが、これに限らず、2値化回路524は、NchMOSFET534に替えてバイポーラ型トランジスタを備えてもよい。
The
NchMOSFET534は、そのゲートに印加される電圧と、そのゲート閾値との大小関係に応じて、ターンオン及びターンオフを繰り返す。これにより、NchMOSFET534のドレインと抵抗器532との接続点P2に、パルス信号が発生する。このパルス信号が制御部526に入力される。
The
図15(a)は、NchMOSFET534のゲートに印加される電圧の波形の一例を示す。また、図15(b)は、NchMOSFET534のドレインと抵抗器532との接続点P2に発生するパルス信号の一例を示す。詳しくは、図15(b)は、図15(a)に示す電圧110に応じて発生するパルス信号114を示している。パルス信号114は、制御部526に入力される。
FIG. 15A shows an example of a waveform of a voltage applied to the gate of the
図15(a)において、電圧110は、NchMOSFET534のゲートに印加される電圧である。図15(a)に示すように、電圧110の波形は切り欠き104を含む。また、電圧110の値が最小となる位置112付近において、電圧110の波形がNchMOSFET534のゲート閾値を下回る。位置112は、交流電圧102のゼロクロスポイント106に対応する。電圧110の波形がゲート閾値を下回ると、図15(b)に示すようにパルス信号114はHレベルとなる。
In FIG. 15A, the
詳しくは、パルス信号114は、切り欠き104の有無に応じたパルス幅W11、W12を有する。これは、切り欠き104が形成されている箇所では、電圧110の波形がゲート閾値を下回る時間が、切り欠き104が形成されていない箇所と比べて長くなるためである。つまり、切り欠き104が形成されていない箇所では、パルス信号114のパルス幅は第3のパルス幅W11となる。一方、切り欠き104が形成されている箇所では、パルス信号114のパルス幅は、第3のパルス幅W11よりも大きい第4のパルス幅12となる。
Specifically, the
制御部526は、例えばマイクロコンピューターである。制御部526には、NchMOSFET534のドレインと抵抗器532との接続点P2から電圧が印加される。即ち、図15(b)に示すパルス信号114が制御部526に入力される。制御部526は、パルス信号114のパルス幅(第3のパルス幅W11及び第4のパルス幅W12)に従って、デジタル信号を生成する。
The
具体的には、制御部526は、パルス信号114を閾値と比較して、パルス信号114のパルス幅を判断する。即ち、制御部526は、パルス信号114のパルス幅が第3のパルス幅W11であるのか第4のパルス幅W12であるのかを判定する。そして制御部526は、第3のパルス幅W11に対応して値が「0」となり、第4のパルス幅W12に対応して値が「1」となるデジタル信号を生成する(図15(b)参照)。
Specifically, the
ここで、制御部526は、例えば数100μ秒毎にパルス信号114を閾値と比較し、パルス信号114のパルス幅を判断している。このようにパルス信号114が閾値と細かく比較されることで、パルス信号114に含まれるノイズの影響を抑制することができる。
Here, the
制御部526は、デジタル信号を生成すると、そのデジタル信号の内容(データコード)に基づいて、各定電流回路510(第1定電流回路510a及び第2定電流回路510b)に含まれる各NchMOSFET512(図13参照)のオン時間及びオフ時間を制御する制御信号126a、126bを生成する。
When the
具体的には、制御信号126a、126bはパルス電圧であり、デジタル信号の内容に応じて、各定電流回路510a、510bへ伝送されるパルス電圧(制御信号126a、126b)のパルス幅が決まる。したがって、各定電流回路510a、510bに含まれるLED522(522a、522b)に流れる定電流の電流値は、デジタル信号の内容に応じた値、即ち切り欠き104(切り欠き103)のパターンに応じた値となる。制御信号126a、126b(パルス電圧)のパルス幅の設定は、例えば、制御部526が有するメモリー527(記憶領域)にルックアップテーブルを記憶させておくことで実現してもよい。メモリー527は、例えば、ROM、RAM、及びEEPROMを含む。
Specifically, the
続いて、制御部526によるパルス信号114のパルス幅(第3のパルス幅W11、第4のパルス幅W12)の判定方法について説明する。制御部526は、例えば、第4のパルス幅W12が検出されるまで、時間的に隣接するパルス幅の比を求めて、パルス幅が第3のパルス幅W11であるのか第4のパルス幅W12であるのかを判定する。つまり、あるパルス幅の比の値は、時間的に一つ前のパルス幅に対する比の値である。
Next, a method for determining the pulse width (third pulse width W11, fourth pulse width W12) of the
詳しくは、制御部526は、求めたパルス幅の比の値が、規定された第3範囲内の値であるとき、そのパルス幅が第3のパルス幅W11であると判定する。一方、制御部526は、求めたパルス幅の比の値が、規定された第4範囲内の値であるとき、そのパルス幅が第4のパルス幅W12であると判定する。第4範囲の下限値は、第3範囲の上限値よりも大きい値に設定されている。そして、制御部526は、第4のパルス幅W12が検出された後は、第3のパルス幅W11が検出されるまで、パルス幅の比の値として、その第4のパルス幅W12の前のパルス幅(第3のパルス幅W11)に対する比の値を求める。なお、制御部526は、求めたパルス幅の比の値が「1」であるとき、そのパルス幅が第3のパルス幅W11であると判定してもよい。
Specifically, the
以上のようにパルス信号114のパルス幅の比の値を求めることで、照明制御装置3の入力端子31a、31bに印加される電圧の値及びその電圧の周波数に起因してパルス信号114のパルス幅が変化しても、制御部526はパルス信号114(切り欠き104のパターン)を読み取ることができる。
By obtaining the value of the ratio of the pulse width of the
以上、図1〜図15を参照して、照明システム1の構成について説明した。なお、照明制御装置3は、電源投入直後は交流電圧102の波形に切り欠き103を形成しない仕様となっている。これにより、照明制御装置3の電源投入直後は、パルス信号114のパルス幅が複数回連続して第3のパルス幅W11となる。また、照明制御装置3は、制御信号設定区間の開始時に、交流電圧102の波形に切り欠き103を形成する。したがって、照明器具5へ供給される交流電圧102の波形に切り欠き104が形成されて、パルス信号114のパルス幅が第4のパルス幅W12となる。これにより、照明器具5(信号生成部504)の制御部526は、制御信号設定区間の開始を認識(判断)する。
The configuration of the illumination system 1 has been described above with reference to FIGS. The
また照明制御装置3は、1つの制御信号設定区間が終了した後、交流電圧102の波形に切り欠き103を形成しない仕様となっている。これにより、制御信号設定区間が終了した後に、パルス信号114のパルス幅が複数回連続して第3のパルス幅W11となる。照明器具5(信号生成部504)の制御部526は、パルス信号114のパルス幅が複数回連続して第3のパルス幅W11になると、制御信号設定区間の終了を認識(判断)する。電力供給装置4は、制御信号設定区間の終了後、短絡用スイッチ部414を非導通状態から導通状態に遷移させる。
The
続いて、図1〜図17を参照して、通常点灯時に、点灯負荷520の光量及び光色の少なくとも一方が変更される際の照明システム1の動作を説明する。図16及び図17は、照明システム1の各部の信号波形を示す。
Next, the operation of the illumination system 1 when at least one of the light amount and the light color of the
電力線7a、7bには、商用電源6から、図16(a)に示す正弦波状の交流電圧102が供給されている。照明制御装置3の制御部309は、通常点灯時に、点灯負荷520から発生する光の光量及び光色の少なくとも一方を変更する指示が入力部305を介して入力されると、入力された変更の指示に応じてスイッチ部301の動作を制御する。これにより、スイッチ部301は、交流電圧102の波形が、制御信号設定区間において、設定された切り欠き103のパターンを有するように、交流電圧102の導通を制御する。本実施形態では、切り欠き103のパターンが、光量を示す第1パターンと、光色を示す第2パターンとを含む。
A
図16(b)は、制御信号設定区間における照明制御装置3の出力波形の一例を示す。即ち、図16(b)は、制御信号設定区間においてスイッチ部301を通過した交流電圧102の波形の一例を示す。スイッチ部301が交流電圧102を一時的に遮断することにより、図16(b)に示すように、交流電圧102の波形に切り欠き103が形成される。そして、スイッチ部301を通過した交流電圧102が、電力供給装置4へ伝送される。
FIG. 16B shows an example of an output waveform of the
電力供給装置4は、スイッチ部301を通過した交流電圧102の波形に従い、照明器具5の整流回路506へ伝送される交流電圧102の導通を制御する。この結果、照明器具5の整流回路506に、切り欠き103のパターンに対応する切り欠き104のパターンを有する交流電圧102が供給される。本実施形態では、照明器具5の整流回路506へ伝送される交流電圧102の波形は、スイッチ部301を通過した交流電圧102と同じ波形を有する。
The
整流回路506は、電力供給装置4(制御用スイッチ部410又は短絡用スイッチ部414)を介して伝送された交流電圧102を整流する。図16(c)は、整流回路506の出力(整流後の電圧118)の一例を示す。平滑回路508は、整流回路506の出力を平滑化する。図16(d)は、平滑回路508の出力の一例を示す。図16(d)に示すように、平滑回路508により直流電圧120が得られる。したがって、平滑回路508から各定電流回路510(510a、510b)へ直流電圧120が供給される。
The
一方、信号生成部504には、整流回路506による整流後の電圧118が伝送される。信号生成部504は、電圧118の波形が有する切り欠き104のパターンに基づいて制御信号126a、126bの波形(パルス電圧のパルス幅)を変更する。
On the other hand, the
本実施形態では、図14及び図15を参照して説明したように、信号生成部504の2値化回路524が、切り欠き104のパターンに応じたパルス信号114を生成する。そして、信号生成部504の制御部526が、パルス信号114のパルス幅(第3のパルス幅W11及び第4のパルス幅W12)に従い、デジタル信号を生成する。詳しくは、制御部526は、光量を示す第1パターンの切り欠き104に対応する第1デジタル信号と、光色を示す第2パターンの切り欠き104に対応する第2デジタル信号とを生成する。
In the present embodiment, as described with reference to FIGS. 14 and 15, the
そして、制御部526は、第1デジタル信号の内容(第1データコード)及び第2デジタル信号の内容(第2データコード)に基づいて、各定電流回路510(510a、510b)の動作を制御する制御信号126a、126b(パルス電圧)を生成する。つまり、制御部526は、各定電流回路510(510a、510b)へ伝送するパルス電圧のパルス幅(制御信号126a、126bの波形)を決定する。
Then, the
これにより、切り欠き103(切り欠き104)のパターンに応じて、第1定電流回路510a及び第2定電流回路510bへ送信される制御信号126a、126bのうちの少なくとも一方の波形(パルス電圧のパルス幅)が変更される。制御信号126a、126bは、点灯負荷520の光量及び光色をそれぞれ第1データコード及び第2データコードに応じたレベルにする信号である。
Thereby, according to the pattern of the notch 103 (notch 104), at least one of the
また制御部526は、第1データコード及び第2データコードをメモリー527に記憶させる。そして、制御部526は、次に照明制御装置3が交流電圧102の波形に切り欠き103を形成するまで、決定されたパルス幅を有する各制御信号126a、126b(各パルス電圧)を、対応する定電流回路510へそれぞれ送信し続ける。
Further, the
なお、上述したように、照明制御装置3の制御部309は、電源投入直後及び制御信号設定区間の終了直後は交流電圧102の波形に切り欠き103を形成せずに、パルス信号114のパルス幅を複数回連続して第3のパルス幅W11にする。
Note that, as described above, the
具体的には、照明制御装置3の制御部309は、交流電圧102の半波のうち、照明制御装置3の起動直後及び制御信号設定区間の終了直後の所定数の半波に切り欠き103を形成しない仕様となっている。この結果、照明制御装置3の起動直後及び制御信号設定区間の終了直後は、デジタル信号の値が所定数連続して「0」となる。照明器具5(信号生成部504)の制御部526は、デジタル信号の値が所定数以上連続して「0」となったとき、待機モードに遷移する。待機モードに遷移した制御部526は、パルス信号114のパルス幅が第4のパルス幅W12となったとき、即ちデジタル信号の値が「1」となったとき、制御信号設定区間が開始されたと判断する。
Specifically, the
図17(a)は第1定電流回路510aへ伝送される制御信号126aの一例を示し、図17(b)は第2定電流回路510bへ伝送される制御信号126bの一例を示している。図17(a)及び図17(b)に示すように、制御信号126a、126bは、切り欠き104(切り欠き103)のパターンに基づいてパルス幅が調整されたパルス電圧である。図17(a)及び図17(b)に示す例では、時刻t1において、制御信号126a、126b(パルス電圧)のパルス幅が変化している。このパルス幅の変化により、点灯負荷520から発生する光の光量及び光色が、入力部305を介して入力された変更の指示に応じた光量及び光色に調節される。
FIG. 17A shows an example of the
具体的には、制御信号126a、126bによって、各色のLED522a、522bに流れる電流の割合が制御されて、点灯負荷520から発生する光(混光)の光色が調節される。また、制御信号126a、126bによって、各色のLED522a、522bに流れる電流の合計値が制御されて、点灯負荷520から発生する光(混光)の光量が調節される。つまり、信号生成部504は、2色のLED522a、522bに流れる電流の割合、及び2色のLED522a、522bに流れる電流の合計値を制御して、調光調色制御を実行している。
Specifically, the ratio of the current flowing through the
このように、信号生成部504は、各色のLED522a、522bに供給される電力を個別に制御して、点灯負荷520から発生する光の光量及び光色を、切り欠き103(切り欠き104)のパターンに応じた光量及び光色にする。
As described above, the
なお、照明制御装置3の起動時には、照明制御装置3(制御部309)は、メモリー310に記憶された光量及び光色の情報を読み出して切り欠き103のパターンを設定する。照明制御装置3の起動時に読み出される光量及び光色の情報の内容は規定値であってもよいし、ユーザーがメモリー310に記憶させた値であってもよい。
When the
以上のように本実施形態によれば、点灯負荷520から発生する光の光量及び光色を設定する信号が、送り線74a、74bを介して照明器具5へ送られる。したがって、専用の信号線を敷設することなく、調光調色制御を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the signal for setting the light amount and the light color of the light generated from the
更に本実施形態によれば、短絡用スイッチ部414が、制御信号設定区間以外の区間(通常点灯時)において導通状態を維持する。短絡用スイッチ部414は、制御用スイッチ部410よりも低い抵抗値を有している。よって、通常点灯時は、制御用スイッチ部410が導通状態であっても、交流電圧102は短絡用スイッチ部414を介して照明器具5へ伝送される。したがって、照明器具5へ送る電力の損失を抑制できる。
Further, according to the present embodiment, the short-
なお本実施形態では、第1のパルス幅W1に対応して値が「0」となり、第2のパルス幅W2に対応して値が「1」となるデジタル信号を発生させる場合について説明したが(図10参照)、第1のパルス幅W1に対応して値が「1」となり、第2のパルス幅W2に対応して値が「0」となるデジタル信号を発生させてもよい。同様に、本実施形態では、第3のパルス幅W11に対応して値が「0」となり、第4のパルス幅W12に対応して値が「1」となるデジタル信号を発生させる場合について説明したが(図15参照)、第3のパルス幅W11に対応して値が「1」となり、第4のパルス幅W12に対応して値が「0」となるデジタル信号を発生させてもよい。 In the present embodiment, a case has been described in which a digital signal having a value “0” corresponding to the first pulse width W1 and a value “1” corresponding to the second pulse width W2 is generated. (See FIG. 10) A digital signal having a value “1” corresponding to the first pulse width W1 and a value “0” corresponding to the second pulse width W2 may be generated. Similarly, in the present embodiment, a case where a digital signal having a value “0” corresponding to the third pulse width W11 and a value “1” corresponding to the fourth pulse width W12 is generated will be described. However, a digital signal having a value “1” corresponding to the third pulse width W11 and a value “0” corresponding to the fourth pulse width W12 may be generated. .
また本実施形態では、照明器具5の制御部526は、デジタル信号の値が所定数以上連続して「0」となったとき、待機モードに遷移したが、制御部526を待機モードに遷移させるデジタル信号の値は、所定数以上連続する「0」に限定されるものではない。例えば、制御信号設定区間の開始を予告するために、特定のパターンの切り欠き104(切り欠き103)が交流電圧102の波形に形成されてもよい。
In this embodiment, the
(実施形態2)
以下、本発明の実施形態2について、図18及び図19を参照して説明する。図18は、実施形態2に係る照明システム1の概略構成を示す。図18に示すように、実施形態2に係る照明システム1は、複数の照明器具5aを備える点で、実施形態1と異なる。
(Embodiment 2)
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 18 shows a schematic configuration of the illumination system 1 according to the second embodiment. As illustrated in FIG. 18, the lighting system 1 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the lighting system 1 includes a plurality of
図19は、照明器具5aの要部を示すブロック図である。照明器具5aは、2つの出力端子52a、52bを備える点で、実施形態1の照明器具5と異なる。出力端子52a、52bは、電力線である配線53a、53bを介して、入力端子51a、51bと電気的に接続している。
FIG. 19 is a block diagram showing a main part of the
入力端子51a、51bは、送り線74a、74bを介して、前段の電力供給装置4の出力端子42a、42b(図2参照)又は前段の照明器具5aの出力端子52a、52bと電気的に接続している。
The
つまり、各照明器具5aは、電力供給装置4を介して、電力線7a、7bに並列に接続されており、各照明器具5aから発生する光の光量及び光色を設定する信号(切り欠き104のパターンを有する交流電圧102の波形)が、電力供給装置4から送り線74a、74bを介して各照明器具5aへ一括して送信される。
That is, each
以上のように、本実施形態によれば、制御用の信号線を敷設することなく、1つの照明制御装置3によって、複数の照明器具5aから発生する光の光量及び光色を一括して制御することができる。
As described above, according to the present embodiment, the light quantity and the light color of the light generated from the plurality of
また、一般的なトライアック調光方式では、上述したように、照明器具へ供給する電力の損失が問題となる。これは、負荷容量が制限されることを意味する。つまり、1つの照明制御装置によって制御できる照明器具の台数が制限される。これに対し、本実施形態によれば、通常点灯時は、交流電圧102が短絡用スイッチ部414を通過する。したがって、電力の損失を抑制できることから、1つの電力供給装置4に接続できる照明器具5aの台数の増加を図ることができる。即ち、1つの照明制御装置3によって制御できる照明器具5aの台数の増加を図ることができる。
Further, in the general triac dimming method, as described above, a loss of power supplied to the lighting fixture becomes a problem. This means that the load capacity is limited. That is, the number of lighting fixtures that can be controlled by one lighting control device is limited. On the other hand, according to this embodiment, during normal lighting, the
(実施形態3)
以下、本発明の実施形態3について、図20を参照して説明する。実施形態3は、照明システム1が2系統501、501の照明器具群を備える点で、実施形態1、2と異なる。
(Embodiment 3)
Hereinafter,
図20は、実施形態3に係る照明システム1の概略構成を示す。図20に示すように、照明システム1は、2系統501、501の照明器具群を備える。各系統501、501の照明器具群はそれぞれ、複数の照明器具5aを含む。また照明システム1は、2つの電力供給装置4、4を備える。つまり、電力供給装置4は、系統501、501ごとに設けられる。各系統501、501に含まれる各照明器具5aはそれぞれ、対応する電力供給装置4を介して電力線7a、7bに並列接続されている。照明制御装置3は、系統501、501ごとに、各照明器具5aから発生する光の光量及び光色を一括して制御することができる。
FIG. 20 shows a schematic configuration of the illumination system 1 according to the third embodiment. As illustrated in FIG. 20, the lighting system 1 includes two
照明制御装置3は、2つのスイッチ部301、301、2つの入力端子31a、31b、及び3つの出力端子32a、32b、32cを備える。詳しくは、照明制御装置3において、入力端子31aは、一方のスイッチ部301を介して、出力端子32aに電気的に接続している。また、入力端子31bは、出力端子32bに電気的に接続している。そして、照明制御装置3の出力端子32a、32bは、一方の電力供給装置4の入力端子41a、41bにそれぞれ電気的に接続している。これにより、商用電源6からの交流電圧102が、一方のスイッチ部301を介して、一方の電力供給装置4の入力端子41a、41bに印加される。一方の電力供給装置4は、入力端子41a、41bに印加された交流電圧102に従い、一方の系統501の各照明器具5aに対して、光の光量及び光色を設定する信号を一括して送信する。よって、一方の系統501の照明器具群を一括して制御することができる。
The
更に、照明制御装置3において、入力端子31aは、他方のスイッチ部301を介して、出力端子32cに電気的に接続している。そして、照明制御装置3の出力端子32b、32cは、他方の電力供給装置4の入力端子41a、41bにそれぞれ電気的に接続している。これにより、商用電源6からの交流電圧102が、他方のスイッチ部301を介して、他方の電力供給装置4の入力端子41a、41bに印加される。他方の電力供給装置4は、入力端子41a、41bに印加された交流電圧102に従い、他方の系統501の各照明器具5aに対して、光の光量及び光色を設定する信号を一括して送信する。よって、他方の系統501の照明器具群を一括して制御することができる。
Further, in the
なお、各系統501、501の照明器具群に含まれる照明器具5aの数は複数に限定されるものではなく、各系統501、501の照明器具群はそれぞれ、1つ以上の照明器具5を含むことができる。
In addition, the number of the
また本実施形態では、1つの照明制御装置3によって2系統501、501の照明器具群を制御する場合について説明したが、系統の数は2系統に限定されるものではなく、照明制御装置3が備えるスイッチ部301、及び駆動部303を増加させることにより、1つの照明制御装置3によって2系統以上の照明器具群を制御することが可能となる。
Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the lighting fixture group of 2
また本実施形態では、各系統に電力供給装置4が設けられた照明システム1について説明したが、一部の系統に対してのみ電力供給装置4が設けられてもよい。この場合、電力供給装置4が設けられていない系統に含まれる照明器具5aは、照明制御装置3を介して電力線7a、7bに接続される。即ち、照明制御装置3が備えるスイッチ部301は双方向サイリスタであるため、発熱の問題から、スイッチ部301に接続可能な照明器具5aの数(負荷容量)が制限される。しかし、1つの系統に含まれる照明器具5aの数が、スイッチ部301に接続可能な照明器具5aの数以内であれば、その系統に含まれる照明器具5aを、照明制御装置3を介して電力線7a、7bに接続させることができる。したがって、1つの系統に含まれる照明器具5aの数によって、電力供給装置4を敷設するか否かを判断してもよい。
Moreover, although this embodiment demonstrated the illumination system 1 with which the
以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、上記各実施形態に種々の改変を施すことができる。 Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made to the above-described embodiments.
例えば、上記各実施形態では、商用電源6から電力が供給されたが、電力線7a、7bに電力を供給する外部電源は商用電源6に限定されるものではなく、自家発電機等であってもよい。また、外部電源はAC電源に限定されるものではなく、直流電源であってもよい。この場合、スイッチ部301、及び制御用スイッチ部410は、直流電圧の波形が切り欠きを有するように、直流電圧の導通を制御する。ここで、切り欠きは、互いに幅が異なる2種類の切り欠きを含む。あるいは、切り欠きは、互いに深さ(電圧値)が異なる2種類の切り欠きを含む。直流電源は、例えばソーラーパネルである。
For example, in each of the above embodiments, power is supplied from the
また上記各実施形態では、点灯負荷520が、照明素子として、互いに光色の異なる光を出射する2色のLED522(522a、522b)を有したが、点灯負荷520は1色のLED522のみを有してもよい。この場合、調光制御のみが実施される。
Further, in each of the above embodiments, the
また上記各実施形態では、照明素子がLED522であったが、照明素子はLED522に限定されるものではなく、例えば有機EL素子であってもよい。
In each of the above embodiments, the illumination element is the
また上記各実施形態では、2色のLEDを使用する場合について説明したが、色数は特に限定されるものではなく、調色を実現するために3色以上のLEDが使用されてもよい。 In each of the above embodiments, the case where two color LEDs are used has been described. However, the number of colors is not particularly limited, and three or more LEDs may be used to achieve toning.
また上記各実施形態では、照明制御装置3が、光量及び光色を設定する信号(調光調色用の切り欠き103のパターン)を送信する場合について説明したが、照明制御装置3から送信される信号は、光量及び光色を設定する信号とは異なる信号(切り欠きのパターン)を含んでもよい。例えば、照明器具5、5aにアドレスが設定されている場合、照明制御装置3から送信される信号は、アドレスを示す信号(アドレスを示す切り欠きのパターン)を含んでもよい。この場合、照明器具5、5aは、交流電圧102の波形が、自己に設定されたアドレスに対応する切り欠き104のパターンを有する場合に、光量及び光色を設定する信号を受け付ける構成としてもよい。また例えば、照明制御装置3から送信される信号は、タイマーをセットする信号(タイマー用の切り欠きのパターン)を含んでもよい。タイマーをセットする信号は、例えば、設定された時間後に照明器具5、5aを消灯させる信号である。
In each of the above embodiments, the case where the
また、上記各実施形態では、照明制御装置3のスイッチ部301が交流電圧102の波形に形成する切り欠き103のパターンと、電力供給装置4の制御用スイッチ部410が交流電圧102の波形に形成する切り欠き104のパターンとが同一である場合について説明したが、スイッチ部301は、制御用スイッチ部410が形成する切り欠き104のパターンとは異なる切り欠き103のパターンを、交流電圧102の波形に形成してもよい。
Further, in each of the above embodiments, the pattern of the
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態に種々の改変を施すことができる。 In addition, various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the gist of the present invention.
1 照明システム
3 照明制御装置
4 電力供給装置
5 照明器具
6 商用電源
301 スイッチ部
41a、41b 入力端子
44a、44b 入力端子
103、104 切り欠き
401 処理部
410 制御用スイッチ部
414 短絡用スイッチ部
502 点灯電力供給部
504 信号生成部
520 点灯負荷
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (16)
前記外部電源に接続される電力供給装置と、
前記電力供給装置を介して前記外部電源に接続される照明器具と
を備えた照明システムであって、
前記照明制御装置は、制御信号設定区間において前記電圧の波形が第1の切り欠きを有するように前記電圧の導通を制御する第1スイッチ部を備え、
前記電力供給装置は、
前記第1スイッチ部を介して伝送された前記電圧が供給される第1入力端子と、
前記外部電源から前記電圧が供給される第2入力端子と、
前記第2入力端子に供給された前記電圧の導通を制御する第2スイッチ部と、
前記第2スイッチ部に並列接続され、前記第2スイッチ部よりも低い抵抗値を有する第3スイッチ部と、
前記第1入力端子に供給された前記電圧に基づき、前記第2スイッチ部及び前記第3スイッチ部の動作を制御する処理部と
を備え、
前記第2スイッチ部は、前記制御信号設定区間において、前記第2入力端子に供給された前記電圧の波形が前記第1の切り欠きに対応する第2の切り欠きを有するように、前記第2入力端子に供給された前記電圧の導通を制御し、
前記第3スイッチ部は、少なくとも前記制御信号設定区間において非導通状態を維持し、
前記照明器具は、
前記第2スイッチ部及び前記第3スイッチ部の少なくとも一方を介して伝送された前記電圧に基づいて点灯負荷に電力を供給する点灯電力供給部と、
前記第2の切り欠きに基づいて、前記点灯電力供給部の動作を制御する制御信号を生成する信号生成部と
を備える、照明システム。 A lighting control device connected to an external power supply for supplying voltage;
A power supply device connected to the external power source;
A lighting system including a lighting fixture connected to the external power source via the power supply device,
The illumination control device includes a first switch unit that controls conduction of the voltage so that a waveform of the voltage has a first notch in a control signal setting section,
The power supply device
A first input terminal to which the voltage transmitted through the first switch unit is supplied;
A second input terminal to which the voltage is supplied from the external power source;
A second switch unit for controlling conduction of the voltage supplied to the second input terminal;
A third switch unit connected in parallel to the second switch unit and having a lower resistance than the second switch unit;
A processing unit for controlling operations of the second switch unit and the third switch unit based on the voltage supplied to the first input terminal;
In the control signal setting section, the second switch unit has the second notch so that a waveform of the voltage supplied to the second input terminal has a second notch corresponding to the first notch. Control the conduction of the voltage supplied to the input terminal;
The third switch unit maintains a non-conductive state at least in the control signal setting section,
The lighting fixture is:
A lighting power supply unit that supplies power to a lighting load based on the voltage transmitted through at least one of the second switch unit and the third switch unit;
A lighting system comprising: a signal generation unit that generates a control signal for controlling the operation of the lighting power supply unit based on the second cutout.
前記バッファ部は、前記第1入力端子に供給された前記電圧に対応する前記信号として、前記パルス信号を保存する、請求項2〜4のいずれか1項に記載の照明システム。 The processing unit further includes a waveform conversion unit that converts the voltage supplied to the first input terminal into a pulse signal,
The illumination system according to claim 2, wherein the buffer unit stores the pulse signal as the signal corresponding to the voltage supplied to the first input terminal.
前記波形変換部は、
前記第1入力端子に供給された前記交流電圧を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力に基づいて前記パルス信号を生成する2値化回路と
を備える、請求項5に記載の照明システム。 AC voltage is supplied from the external power source,
The waveform converter
A rectifier circuit for rectifying the AC voltage supplied to the first input terminal;
The lighting system according to claim 5, further comprising: a binarization circuit that generates the pulse signal based on an output of the rectifier circuit.
前記処理部は、前記パルス幅に基づいて、前記第2スイッチ部の動作を制御する、請求項6に記載の照明システム。 The binarization circuit compares the output of the rectifier circuit with a threshold value, and generates the pulse signal having a pulse width corresponding to the presence or absence of the first notch,
The lighting system according to claim 6, wherein the processing unit controls an operation of the second switch unit based on the pulse width.
前記第2スイッチ部は、前記ゼロクロス検出部の検出結果に基づいて前記交流電圧の導通を制御する、請求項6又は7に記載の照明システム。 The processing unit further includes a zero cross detection unit that detects a zero cross of the AC voltage,
The illumination system according to claim 6 or 7, wherein the second switch unit controls conduction of the AC voltage based on a detection result of the zero cross detection unit.
前記複数個の照明器具が並列接続される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の照明システム。 A plurality of the lighting fixtures are provided,
The lighting system according to claim 1, wherein the plurality of lighting fixtures are connected in parallel.
前記第2スイッチ部は、半導体スイッチを含み、
前記第3スイッチ部は、リレースイッチを含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の照明システム。 The first switch unit includes a semiconductor switch,
The second switch unit includes a semiconductor switch,
The lighting system according to claim 1, wherein the third switch unit includes a relay switch.
第1入力端子と、
前記外部電源から前記電圧が供給される第2入力端子と、
前記第2入力端子に供給された前記電圧の導通を制御する制御用スイッチ部と、
前記制御用スイッチ部に並列接続され、前記制御用スイッチ部よりも低い抵抗値を有する短絡用スイッチ部と、
前記第1入力端子に供給された電圧に基づき、前記制御用スイッチ部及び前記短絡用スイッチ部の動作を制御する処理部と
を備え、
前記制御用スイッチ部は、制御信号設定区間において、前記第2入力端子に供給された前記電圧の波形が、前記第1入力端子に供給された前記電圧の波形に対応する切り欠きを有するように、前記第2入力端子に供給された前記電圧の導通を制御し、
前記短絡用スイッチ部は、少なくとも前記制御信号設定区間において非導通状態を維持する、電力供給装置。 A power supply device connected to an external power supply for supplying voltage,
A first input terminal;
A second input terminal to which the voltage is supplied from the external power source;
A control switch unit for controlling conduction of the voltage supplied to the second input terminal;
A short-circuiting switch part connected in parallel to the control switch part and having a lower resistance value than the control switch part;
A processing unit that controls operations of the control switch unit and the short-circuit switch unit based on the voltage supplied to the first input terminal;
In the control signal setting section, the control switch unit has a notch corresponding to the waveform of the voltage supplied to the first input terminal in the waveform of the voltage supplied to the second input terminal. , Controlling conduction of the voltage supplied to the second input terminal,
The short-circuit switch unit is a power supply device that maintains a non-conduction state at least in the control signal setting section.
入力電圧に基づいて前記点灯負荷に電力を供給する点灯電力供給部と、
前記入力電圧の波形が有する切り欠きに基づいて、前記点灯電力供給部の動作を制御する制御信号を生成する信号生成部と
を備える、照明器具。 Lighting load,
A lighting power supply unit for supplying power to the lighting load based on an input voltage;
A lighting fixture comprising: a signal generation unit that generates a control signal for controlling an operation of the lighting power supply unit based on a notch included in the waveform of the input voltage.
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