JP2016152090A

JP2016152090A - 照明器具及び照明システム

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Publication number: JP2016152090A
Application number: JP2015027929A
Authority: JP
Inventors: 悠一大島; Yuichi Oshima; 孝元木所; Takamoto Kidokoro; 幸喜岩坪; Koki Iwatsubo
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2015-02-16
Publication date: 2016-08-22
Anticipated expiration: 2035-02-16
Also published as: JP6492732B2

Abstract

【課題】指令に応じて光源を点灯制御することができ、他の照明器具と無線通信して点灯制御することができる照明器具及び照明システムを得る。
【解決手段】点灯回路３はＬＥＤモジュール２を点灯制御する。無線通信モジュール４は他の照明器具と無線通信する。制御モジュール５は、点灯回路３及び無線通信モジュール４とそれぞれ接続され互いに独立したシリアルポートである第１及び第２の端子５ａ，５ｂと、ユーザ又は外部状態の指令を受信して点灯回路３及び無線通信モジュール４に指令を送信する指令回路５ｅとを有する。制御モジュール５は、共通プロトコルの同一コマンドで点灯回路３及び無線通信モジュール４と通信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、指令に応じて光源を点灯制御することができ、他の照明器具と無線通信して点灯制御することができる照明器具及び照明システムに関する。

従来、照明制御機器と複数の照明器具の信号の送受信は、照明制御機器と複数の照明器具を信号線で接続して行っていた。送受信する信号は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号などである。照明器具の点灯回路は、このＰＷＭ信号に基づいて光源に流れる電流を変えることで照明器具の点灯制御（調光制御）を行っていた。しかし、照明制御機器と複数の照明器具を接続する信号線の配線工事は非常に複雑である。

一方、特許文献１には、使用者からの指令を無線受信する着脱可能な無線通信モジュールを照明器具に設ける技術が示されている。この技術では、使用者からの指令をリモコンにより入力し、リモコンと無線通信モジュールとの間で様々な無線通信方式が使用できるよう切り替えられる。

特開２０１３−２３５８３７号公報

しかし、特許文献１には、複数の照明器具を点灯制御する具体的な照明システムが示されていない。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は指令に応じて光源を点灯制御することができ、他の照明器具と無線通信して点灯制御することができる照明器具及び照明システムを得るものである。

本発明に係る照明器具は、光源と、前記光源を点灯制御する点灯回路と、他の照明器具と無線通信する無線通信モジュールと、前記点灯回路及び前記無線通信モジュールとそれぞれ接続され互いに独立したシリアルポートである第１及び第２の端子と、ユーザ又は外部状態の指令を受信して前記点灯回路及び前記無線通信モジュールに前記指令を送信する指令回路とを有する制御モジュールとを備え、前記制御モジュールは、共通プロトコルの同一コマンドで前記点灯回路及び前記無線通信モジュールと通信することを特徴とする。

本発明では、制御モジュールの指令回路がユーザ又は外部状態の指令を受信して点灯回路に指令を送信することで、点灯回路は指令に応じて光源を制御することができる。また、制御モジュールが共通プロトコルの同一コマンドで点灯回路及び無線通信モジュールと通信することで、無線通信モジュールが他の照明器具と無線通信して他の照明器具の光源を同様に点灯制御することができる。

本発明の実施の形態１に係る照明器具を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る照明器具の通信ルートを示す図である。インターフェースのポート配列を示す図である。インターフェースの構造を示す平面図である。制御モジュールと点灯回路及び無線通信モジュールの通信プロトコルの図である。コマンドの内容を説明する図である。本発明の実施の形態１に係る制御モジュールを示す図である。本発明の実施の形態２に係る制御モジュールを示す図である。本発明の実施の形態３に係る制御モジュールを示す図である。本発明の実施の形態４に係る制御モジュールを示す図である。本発明の実施の形態５に係る制御モジュールを示す図である。本発明の実施の形態６に係る照明システムを示す図である。スレーブの照明器具を示す斜視図である。スレーブの照明器具の通信ルートを示す図である。比較例に係る照明システムを示す図である。本発明の実施の形態６に係る照明システムの変型例を示す図である。

本発明の実施の形態に係る照明器具及び照明システムについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る照明器具を示す斜視図である。照明器具１は、ＬＥＤモジュール２と、点灯回路３と、無線通信モジュール４と、制御モジュール５とを備える。ＬＥＤモジュール２は少なくとも１つ以上のＬＥＤを有する。点灯回路３はＬＥＤモジュール２を点灯制御する。無線通信モジュール４は他の照明器具と無線通信する。制御モジュール５はユーザ又は外部状態の指令を受信し、その指令を点灯回路３及び無線通信モジュール４に送信する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る照明器具の通信ルートを示す図である。制御モジュール５がユーザ又は外部状態の指令を受信すると点灯回路３に指令を送信し、点灯回路３がＬＥＤモジュール２を点灯制御する。また、制御モジュール５は、点灯回路３に指令を送信すると同時に、無線通信モジュール４に同一の指令を送信する。指令を受信した無線通信モジュール４は、制御モジュール５からの指令を他の照明器具に送信する。即ち、照明器具１がマスターとなり、他の照明器具のＬＥＤモジュールを照明器具１のＬＥＤモジュール２と同様に点灯制御する。

図３は、インターフェースのポート配列を示す図である。点灯回路３は、制御モジュール５と接続された端子３ａとして、電源を供給するＶｃｃ端子と、指令を受信するＲｘ端子と、指令に対して回答を返信するＴｘ端子と、回路ＧＮＤ端子とを有する。

無線通信モジュール４は、制御モジュール５と接続された端子４ａとして、電源が供給されるＶｃｃ端子と、指令または回答を送信するＴｘ端子と、指令または回答を受信するＲｘ端子と、回路ＧＮＤ端子とを有する。

制御モジュール５は、点灯回路３と接続された第１の端子５ａと、無線通信モジュール４と接続された第２の端子５ｂとを有する。第１及び第２の端子５ａ，５ｂは互いに独立したシリアルポートである。第１の端子５ａは、電源が供給されるＶｃｃ端子と、指令を送信するＴｘ端子と、回答を受信するＲｘ端子と、回路ＧＮＤ端子とを有する。第２の端子５ｂは、電源を供給するＶｃｃ端子と、指令または回答を受信するＲｘ端子と、指令を送信するＴｘ端子と、回路ＧＮＤ端子とを有する。制御モジュール５は、共通プロトコルの同一コマンドで点灯回路３及び無線通信モジュール４と通信する。

制御モジュール５の第１の端子５ａは無線通信モジュール４の端子４ａと同一のインターフェースで構成されている。また、制御モジュール５の第２の端子５ｂは点灯回路３の端子３ａと同一のインターフェースで構成されている。このため、制御モジュール５を省略して無線通信モジュール４と点灯回路３を直接接続しても通信が可能である。

図４は、インターフェースの構造を示す平面図である。点灯回路３の端子３ａはメスコネクタである。無線通信モジュール４の端子４ａはオスコネクタである。制御モジュール５の第１の端子５ａは、メスコネクタである点灯回路３の端子３ａと接続できるオスコネクタである。制御モジュール５の第２の端子５ｂは、オスコネクタである無線通信モジュール４の端子４ａと接続できるメスコネクタである。このような構成であるため、無線通信モジュール４と点灯回路３を直接接続することができる。

図５は、制御モジュールと点灯回路及び無線通信モジュールの通信プロトコルの図である。通信プロトコルは、ＳＴＸ（スタートコマンド）、ＣＭ（コマンド）、ＦＤ１（フレームデータ１）、ＦＤ２（フレームデータ２）の４バイト構成になる。このように点灯回路３、無線通信モジュール４及び制御モジュール５は、それぞれ対になる双方向のシリアル通信インターフェースを備えており、この通信プロトコルで指令又は回答を送受信する。

図６は、コマンドの内容を説明する図である。ＳＴＸ（スタートコマンド）は、指令を送信する合図となるコマンドであり、固定のコマンドを送信する。このコマンドを受信すると残り３バイトの指令に従うことになる。ＣＭ（コマンド）は、指令の内容を示すコマンドになり、例えば、ＬＥＤモジュール２の点灯ＯＮ、ＯＦＦ操作や明るさを可変する調光率操作の指令を示す。ＦＤ１（フレームデータ１）、ＦＤ２（フレームデータ２）は、指令の具体的な内容を示すコマンドになり、例えば、ＬＥＤモジュール２の点灯ＯＮや調光率５０%等の具体的な指令または数値を示す。

図７は、本発明の実施の形態１に係る制御モジュールを示す図である。電源回路５ｃは点灯回路３から第１の端子５ａを介して供給される電力を制御回路５ｄと第２の端子５ｂに供給する。制御回路５ｄは第１及び第２の端子５ａ，５ｂを介してそれぞれ双方向のシリアル通信を行う。指令回路５ｅはユーザ又は外部状態の指令を受信して、制御回路５ｄを介して点灯回路３及び無線通信モジュール４に指令を送信する。制御モジュール５は、独立したシリアルポートを備えているが、共通プロトコルの同一コマンドで点灯回路３及び無線通信モジュール４と通信する。なお、制御回路５ｄは、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ、システムＬＳＩ等の処理回路により実現される。また、複数の処理回路が連携して上記機能を実行してもよい。

以上説明したように、本実施の形態では、制御モジュール５の指令回路５ｅがユーザ又は外部状態の指令を受信して点灯回路３に指令を送信することで、点灯回路３は指令に応じてＬＥＤモジュール２を点灯制御することができる。また、制御モジュール５が共通プロトコルの同一コマンドで点灯回路３及び無線通信モジュール４と通信することで、無線通信モジュール４が他の照明器具と無線通信して他の照明器具のＬＥＤモジュールを照明器具１のＬＥＤモジュール２と同様に点灯制御することができる。

実施の形態２
図８は、本発明の実施の形態２に係る制御モジュールを示す図である。指令回路５ｅは人感センサ６で構成される。人感センサ６は、人の存在を検出すると在判定の信号を制御回路５ｄに送信し、人の存在を検出しないと不在判定の信号を制御回路５ｄに送信する。制御回路５ｄは、在判定又は不在判定の信号を共通の通信プロトコルによる同一のコマンドで点灯回路３及び無線通信モジュール４に送信する。これにより、人の在、不在に応じてＬＥＤモジュール２を点灯制御し、かつ他の照明器具と無線通信して点灯制御することができる。なお、人感センサ６は、人の存在を検出してから所定の時間、人の存在を検出しなければ人が不在と判定する。

実施の形態３
図９は、本発明の実施の形態３に係る制御モジュールを示す図である。指令回路５ｅは照度センサ７で構成される。照度センサ７は、外部状態の明るさを検出して制御回路５ｄに信号を送信する。制御回路５ｄは、明るさに対応する信号を共通の通信プロトコルによる同一のコマンドで点灯回路３及び無線通信モジュール４に送信する。これにより、外部状態の明るさに応じてＬＥＤモジュール２を点灯制御し、かつ他の照明器具と無線通信して点灯制御することができる。

実施の形態４
図１０は、本発明の実施の形態４に係る制御モジュールを示す図である。指令回路５ｅは受光素子８で構成される。ユーザは、リモコン９で照明器具１の明るさ、点灯時間、消灯時間の設定値を送信する。受光素子８は、この信号を受信して制御回路５ｄに信号を送信する。制御回路５ｄは、信号を共通の通信プロトコルによる同一のコマンドで点灯回路３及び無線通信モジュール４に送信する。これにより、ユーザの指令に応じてＬＥＤモジュール２を点灯制御し、かつ他の照明器具と無線通信して点灯制御することができる。

実施の形態５
図１１は、本発明の実施の形態５に係る制御モジュールを示す図である。指令回路５ｅはユーザが指令を入力するスイッチ１０で構成される。ユーザがスイッチ１０を操作することで、段階的な信号が制御回路５ｄに送信される。制御回路５ｄは、信号を共通の通信プロトコルによる同一のコマンドで点灯回路３及び無線通信モジュール４に送信する。これにより、ユーザの指令に応じてＬＥＤモジュール２を点灯制御し、かつ他の照明器具と無線通信して点灯制御することができる。スイッチ１０の段階的な信号は例えば明るさを段階的に変えるような段調光時等に使用され、点灯回路３はこの信号を受信してＬＥＤモジュール２の明るさを段階的に変化させる。

実施の形態６
図１２は、本発明の実施の形態６に係る照明システムを示す図である。本実施の形態に係る照明システムは、実施の形態１〜５の何れかの照明器具１をマスターとし、マスターの照明器具と無線通信する他の照明器具１１をスレーブとした少なくとも２台以上の照明器具を備える。

図１３は、スレーブの照明器具を示す斜視図である。スレーブの照明器具１１は、少なくとも１つのＬＥＤからなるＬＥＤモジュール１２と、ＬＥＤモジュール１２を点灯制御する点灯回路１３と、点灯回路１３に接続され他の照明器具と無線通信する無線通信モジュール１４とを有する。

図１４は、スレーブの照明器具の通信ルートを示す図である。無線通信モジュール１４が、マスターの照明器具１の無線通信モジュール４からの指令を受信し、点灯回路１３に送信することで、点灯回路１３はＬＥＤモジュール１２を点灯制御する。点灯回路１３と無線通信モジュール１４のインターフェースは、実施の形態１で説明したマスターの照明器具１と同様であり、両者を直接接続しても通信が可能である。

照明器具１，１１は無線通信モジュール４，１４により互いに無線通信を行い、照明器具１がマスターとなり、複数の照明器具１１がスレーブとなって点灯制御される。例えば、マスターの照明器具１の指令回路５ｅが実施の形態２の人感センサ６の場合、マスターの照明器具１が人の在、不在を検出して動作すると共に、このマスターの照明器具１の動作と連動してスレーブの照明器具１１が動作する。

続いて本実施の形態の効果を比較例と比較して説明する。図１５は、比較例に係る照明システムを示す図である。比較例では、照明制御機器１５と複数の照明器具１６が信号線で接続される。例えば、照明器具１６の調光制御をする場合、一般的に信号の方式はＰＷＭ信号の制御信号になり、照明器具１６の点灯回路はこのＰＷＭ信号に応じて光源に流れる電流を変化させる。しかし、照明制御機器１５と複数の照明器具１６を接続する信号線の配線工事は非常に複雑である。一方、本実施の形態ではマスターの照明器具１を設けるため、照明制御機器１５を取り付ける必要がない。また、照明器具１，１１が互いに無線通信を行うため、配線工事が不要である。

図１６は、本発明の実施の形態６に係る照明システムの変型例を示す図である。１つのスレーブの照明器具１１は、マスターの照明器具１と他のスレーブの照明器具１１と無線通信することが可能であり、マスターの照明器具１と無線通信したスレーブの照明器具１１は近傍に配置された他のスレーブの照明器具１１と無線通信する。従って、マスターの照明器具１は、１つのスレーブの照明器具１１を介して他のスレーブの照明器具１１と無線通信する。これにより、マスターの照明器具１が点灯制御するスレーブの照明器具１１の台数が多くなり、より広い空間を点灯制御することができる。

１，１１照明器具、２ＬＥＤモジュール、３点灯回路、３ａ，４ａ端子、４無線通信モジュール、５制御モジュール、５ａ第１の端子、５ｂ第２の端子、５ｅ指令回路、６人感センサ、７照度センサ、８受光素子、１０スイッチ

Claims

光源と、
前記光源を点灯制御する点灯回路と、
他の照明器具と無線通信する無線通信モジュールと、
前記点灯回路及び前記無線通信モジュールとそれぞれ接続され互いに独立したシリアルポートである第１及び第２の端子と、ユーザ又は外部状態の指令を受信して前記点灯回路及び前記無線通信モジュールに前記指令を送信する指令回路とを有する制御モジュールとを備え、
前記制御モジュールは、共通プロトコルの同一コマンドで前記点灯回路及び前記無線通信モジュールと通信することを特徴とする照明器具。
前記指令回路は人感センサで構成されることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
前記指令回路は照度センサで構成されることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
前記指令回路は前記ユーザからの指令を受信する受光素子で構成されることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
前記指令回路は前記ユーザが指令を入力するスイッチで構成されることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
前記制御モジュールの前記第１の端子は前記無線通信モジュールの端子と同一のインターフェースで構成され、
前記制御モジュールの前記第２の端子は前記点灯回路の端子と同一のインターフェースで構成されることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の照明器具。
請求項１〜６の何れか１項に記載の照明器具をマスターとし、前記マスターの照明器具と無線通信する他の照明器具をスレーブとした少なくとも２台以上の照明器具を備えることを特徴とする照明システム。
前記マスターの照明器具は、１つの前記スレーブの照明器具を介して他の前記スレーブの照明器具と無線通信することを特徴とする請求項７に記載の照明システム。