JP2016181454A - 照明制御システム、照明装置および照明制御方法 - Google Patents

照明制御システム、照明装置および照明制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複数の照明装置を直列に接続する際に、照明装置の設置作業を容易にする照明制御システム、照明装置および照明制御方法を提供すること。【解決手段】実施形態に係る照明制御システムは、DMX信号を用いて照明装置を制御する照明制御装置と、照明制御装置に接続された第1照明装置と、当該第1照明装置と接続された第2照明装置とを有する。照明制御装置は、DMX512に沿った制御信号を第1照明装置に出力する。また、第1照明装置は、第1照明部、変換部、および出力部を有する。また、第2照明装置は、第2照明部を有する。第1照明部は、照明制御装置から受信したDMX信号に従い、任意の位置を照明する。変換部は、照明制御装置が出力したDMX信号をPWM信号に変換する。出力部は、PWM信号を第2照明装置に出力する。第2照明部は、第1照明装置が出力したPWM信号に従い、任意の位置を照明する。【選択図】図2

Description

本発明の実施形態は、照明制御システム、照明装置および照明制御方法に関する。
従来、スタジオや舞台等では、複数の照明装置により照明演出がなされている。そして、各照明装置側に設定される制御アドレスを用いて、照明制御装置が各照明装置の照度や照明する光の色彩等を遠隔制御する照明制御システムが導入されている。
このような照明制御システムに、DMX512(以下、DMXと記載する。)と呼ばれる規格に沿って、各照明装置を制御する照明制御システムが知られている。このようなDMX規格に沿って照明装置を制御する照明制御システムでは、照明制御装置から複数の照明装置を直列に接続し、照明制御装置が出力した制御信号を各照明装置が後段の照明装置へと順次伝達することで、各照明装置の制御を行うことが可能である。
しかしながら、上述した従来技術では、DMX規格の仕様上、32台以上の照明装置を直列に接続することができず、32台以上の照明装置を直列に接続する場合は、バッファやスプリッタ等を途中に設置するため、照明装置の設置作業に手間がかかるという問題があった。
特開2014−137949号公報
本発明が解決しようとする課題は、複数の照明装置を直列に接続する際に、照明装置の設置作業を容易にする照明制御システム、照明装置および照明制御方法を提供することである。
実施形態の一例に係る照明制御システムは、DMX信号を用いて照明装置を制御する照明制御装置と、照明制御装置に接続された第1照明装置と、当該第1照明装置と接続された第2照明装置とを有する。照明制御装置は、DMX512に沿った制御信号を第1照明装置に出力する。また、第1照明装置は、第1照明部、変換部、および出力部を有する。また、第2照明装置は、第2照明部を有する。第1照明部は、照明制御装置から受信したDMX信号に従い、任意の位置を照明する。変換部は、照明制御装置が出力したDMX信号をPWM信号に変換する。出力部は、PWM信号を第2照明装置に出力する。第2照明部は、第1照明装置が出力したPWM信号に従い、任意の位置を照明する。
実施形態の一例に係る照明制御システム、照明装置および照明制御方法によれば、複数の照明装置を直列に接続する際に、信号を増幅する装置の設置を不要にできる。
図1は、実施形態に係る照明制御システムの構成の一例を示すブロック図である。 図2は、実施形態に係る各装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図3は、制御信号をPWM信号に変換して出力する照明機器の外形の一例を説明する図である。 図4は、PWM信号に従って照明を制御する照明機器の外形の一例を説明する図である。 図5は、実施形態に係る照明制御システムにおいて、制御信号をPWM信号に変換する照明機器が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して、実施形態に係る照明制御システム、照明装置および照明制御方法を説明する。実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下の実施形態で説明する照明制御システム、照明装置および照明制御方法は、一例を示すに過ぎず、実施形態を限定するものではない。例えば、以下の実施形態では、照明制御システムは、照明装置以外にも、任意の舞台装置の制御にも適用することができる。なお、以下の各実施形態は、矛盾しない範囲内で適宜組みあわせてもよい。
以下の実施形態に係る照明制御システム1は、照明制御装置30と、照明装置(第1照明機器)20と、照明装置20と接続された照明装置(第2照明機器)10を有する。また、照明制御装置30は、DMX512に沿った制御信号を照明装置20に出力する。照明装置20は、任意の位置を照明する照明部(例えば、光源部25)と、制御信号をPWM信号に変換する変換部22と、PWM信号を照明機器10に出力する出力部23とを有する。また、照明機器10は、PWM信号に従って、照明を行う照明部(例えば、光源部13)を有する。
また、照明制御システム1は、照明装置20から直列に接続された複数の照明装置10(例えば、10−1〜10−n)を有する。そして、照明装置10は、PWM信号を他の照明装置10へと伝達する伝達部(例えば、伝達部14)を有する。
また、照明制御システム1は、照明機器20が電源装置から供給された電力を照明装置10に伝達する第1電力伝達部(例えば、コンセント28)を有し、照明装置10が、照明装置20から伝達された電力を他の照明装置10へと伝達する第2電力伝達部(例えば、コンセント17)を有する。
[実施形態]
(実施形態に係る照明制御システムの構成)
図1は、実施形態に係る照明制御システムの構成の一例を示すブロック図である。実施形態に係る照明制御システム1は、複数の照明機器10(10−1〜10−n:第2照明機器)、照明機器20(第1照明機器)及び照明制御装置30を有する。なお、照明制御システム1に接続される照明機器10および照明機器20の種別や数などは任意に設定できる。
照明制御システム1において、照明機器10は、PWM(Pulse Width Modulation)信号が示す制御内容に基づいて、照明を行う照明装置であり、例えば、LED(Light Emitting Diodes)等の半導体発光素子が出力する光の照度や色彩等をPWM信号が示す制御内容に従って変化させることで、スタジオや舞台等の照明演出を行う。なお、具体例を挙げるならば、照明機器10は、舞台の床や天井に設置され、舞台における背景色の演出を行うホリゾントライト等の照明機器であるが、スポットライトやフラッドライト等であってもよい。
また、照明制御システム1において、照明機器20は、DMX規格に従った通信プロトコルや、DMXを拡張したRDM(Remote Device Management)規格に沿った通信方式により、照明制御装置30と双方向通信が可能であり、直接若しくは通信を中継する伝送装置を介して照明制御装置30と接続される。また、照明機器20は、LED等の半導体発光素子を有し、制御信号に従って、照度、範囲、色彩、照明する位置等を変化させることで、スタジオや舞台等の照明演出を行う照明装置である。
照明制御装置30は、オペレータから照明機器20に対する操作指令を受付けると、照明機器20に設定された制御アドレスを含む制御信号を生成して照明機器20に出力する。例えば、照明機器20には、照明機器20を制御するための制御アドレスが予め設定されている。かかる場合、照明制御装置30は、照明機器20の制御アドレスと、照明の制御内容とを示すDMX規格に沿った制御信号を出力する。一方、照明機器20は、自身に設定された制御アドレスとを示す制御信号を受信した場合は、かかる制御信号が示す制御内容に沿って、照明態様を変更する。
ここで、図1に示す例では、各照明機器10−1〜10−nは、照明機器20から直列に接続されており、照明機器20が出力する信号を照明機器10−1から照明機器10−nへと順に伝達するとともに、かかる信号に従って照明演出を行う。なお、以下の説明では、ある照明機器10と接続された2つの照明機器10のうち、信号の伝達元となる照明機器10を前段の照明機器10と記載し、制御信号の伝達先となる照明機器10を後段の照明機器10と記載する。例えば、照明機器10−1は、照明機器10−2の前段の照明機器であり、照明機器10−3は、照明機器10−2の後段の照明機器である。
(実施形態に係る照明制御システムが実行する設定処理)
ここで、DMX規格やRDM規格に沿った通信方式では、複数の照明機器を直列に接続し、各照明機器に制御信号を順次伝達させる接続態様、すなわち直列もしくはデイジーチェーンによる接続態様が認められている。しかしながら、各照明機器が制御信号を順次伝達する場合には、抵抗により信号が減衰したり、DMX規格やRDM規格に沿った通信を行うIC(Integrated Circuit)等の電子部品による制約のため、直列に接続可能な照明機器の台数が32台に制限されている。
このため、従来は、32台以上の照明機器を接続する場合は、接続経路の途中にバッファやスプリッタ等を設置して制御信号を増幅していた。しかしながら、かかる手法ではバッファやスプリッタ等を設置する手間や配線の手間が増えてしまう。また、RDM規格では、照明制御装置と照明機器とが双方向通信を行うことができるものの、RDM規格に対応したバッファやスプリッタ等を準備しなければならない。また、直列に接続可能な照明機器の台数がDMX規格よりも多い規格で照明機器の制御を行う場合は、かかる規格に沿った照明制御装置や照明機器を新たに準備する必要がある。
そこで、本願に係る照明制御システム1は、以下の構成を有する。例えば、照明制御システム1は、照明機器10、20を制御する照明制御装置30と、照明制御装置30に接続された照明機器20と、照明機器20に接続された照明機器であって、照明機器20とは個別の照明機器10とを有する。照明制御装置30は、DMX規格に沿った制御信号を照明機器20に出力する。
一方、照明機器20は、制御信号に従って、任意の位置を照明するとともに、受信した制御信号を、PWM信号に変換し、変換後のPWM信号を照明機器10に出力する。また、照明機器10は、受信したPWM信号を後段の照明機器10に伝達するとともに、受信したPWM信号に従って、任意の位置を照明する。
(実施形態に係る各装置の機能構成)
以下、図2を用いて、実施形態に係る照明機器10および照明機器20の機能構成の一例を説明する。図2は、実施形態に係る各装置の機能構成の一例を示すブロック図である。なお、以下の説明では、照明機器10−2〜10−nは、照明機器10−1と同様の構成および機能を発揮するものとして、説明を省略する。
まず、照明機器10−1の構成について説明する。実施形態に係る照明機器10−1は、受信部11、制御部12、光源部13、伝達部14を有する。
受信部11は、照明機器20が出力するPWM信号を受信する受信部であり、例えば、PWM信号を伝達する信号ケーブルを接続する、いわゆる渡りコネクタ(以下、単にコネクタと記載する)である。受信部11は、照明機器20からPWM信号を受信すると、受信したPWM信号を制御部12と伝達部14とに出力する。なお、照明機器10−1は、照明機器20と直列に接続される照明機器10−1〜10−nのうち、最も前段に配置される照明機器であるため、PWM信号を照明機器20から受信するが、他の照明機器10−2〜10−nは、前段に配置された照明機器10からPWM信号を受信することとなる。
制御部12は、PWM信号に従って、光源部を制御する制御部である。例えば、制御部12は、PWM信号のデューティー比の変化に基づいて、照明する光の照度や色彩、照明する範囲等を特定し、特定した照度や色彩で照明を行うよう光源部13を制御する。
光源部13は、照明機器10−1が有する光源であり、制御部12の制御に従って、照度、照明する範囲、色彩等を制御可能なLED等の半導体発光素子により実現される。伝達部14は、受信部11が受信したPWM信号を後段の照明機器10へと伝達する伝達部であり、例えば、PWM信号を伝達する信号ケーブルを接続する、コネクタである。
次に、照明機器20が有する機能構成の一例について説明する。照明機器20は、受信部21、変換部22、出力部23、制御部24、光源部25を有する。受信部21は、照明制御装置30からDMX規格に沿った制御信号を受信する受信部であり、例えば、制御信号を伝達する信号ケーブルを接続するコネクタである。受信部21は、照明制御装置30から制御信号を受信すると、受信した制御信号を変換部22に出力する。
変換部22は、DMX規格に沿った制御信号をPWM信号に変換する変換装置であり、例えば、回路基板等によって実現される。なお、変換部22は、CPU(Central Processing Unit)とRAM(Random Access Memory)、EEPROM、フラッシュメモリなどを有するコンピュータが、所定の記録媒体に登録されたプログラムを読み取り、読み取った制御プログラムを実行することにより、実現されてもよい。
例えば、変換部22は、制御信号を受信すると、受信した制御信号が示す制御アドレスが、照明機器20に設定された制御アドレスであるか否かを判定する。そして、変換部22は、制御信号が示す制御アドレスが、照明機器20に設定された制御アドレスである場合は、制御信号が示す制御内容を特定し、特定した制御内容を示すPWM信号を生成する。例えば、変換部22は、デューティー比の変化に基づいて、照明する光の照度や色彩、照明する範囲を示すPWM信号を生成する。そして、変換部22は、生成したPWM信号を出力部23および制御部24に出力する。
出力部23は、変換部22が生成したPWM信号を照明機器10−1に出力する出力部であり、例えば、PWM信号を伝達する信号ケーブルを接続するコネクタである。
制御部24は、照明制御装置30が出力した制御信号に従って、光源部25を制御する。より具体的には、制御部24は、変換部22が出力したPWM信号に従って、光源部25が照明する光の照度や色彩、照明する範囲等を制御する。なお、制御部24は、変換部22が生成したPWM信号に従って、光源部25の制御を行う場合は、照明機器10が有する制御部12と同様のロジックで、光源部25を制御すればよい。また、制御部24は、受信部21からDMX規格に沿った制御信号を受信し、受信した制御信号に従って、光源部25を制御してもよい。
光源部25は、照明機器20が有する光源であり、光源部13と同様に、制御部24の制御に従って、照度、照明する範囲、色彩等を制御可能なLED等の半導体発光素子により実現される。
上述したように、照明制御システム1は、照明制御装置30と、照明機器20と、照明機器20から直列に接続された複数の照明機器10−1〜10−nを有する。照明機器20は、照明制御装置30から制御信号を受信すると、受信した制御信号に従って照明を行うとともに、制御信号をPWM信号に変換して照明機器10−1に出力する。このような場合、照明機器10−1〜10−nは、PWM信号を後段の照明機器10へと伝達するとともに、受信したPWM信号に従って、照明を制御する。
ここで、PWM信号は、パルス幅を変更することで情報を送信する信号である。このため、照明機器20がPWM信号を伝達可能な台数は、PWM信号の電流容量に応じて異なる。例えば、照明機器20は、器具の消費電力が一台あたり4mAである場合には、最大で50台の照明機器10にPWM信号を伝達可能である。この結果、照明制御システム1は、PWM信号に対応した照明制御装置や照明機器等を準備したり、信号を増幅する装置を設置せずとも、32台以上の照明機器10を、DMX信号で制御することができる。また、照明制御システム1は、信号を増幅する装置を設置せずともよいので、照明機器20と照明制御装置30との双方向通信を実現することができる。
なお、PWM信号を用いて制御内容を送信する場合は、各照明機器10−1〜10−nごとに照明を制御することができない。このため、照明機器20から直列に接続された各照明機器10−1〜10−nは、同一の照明制御を行うこととなる。例えば、照明機器20は、赤色の光を出力する旨の制御信号を受信した場合は、赤色の光で照明を行うとともに、赤色の光を出力する旨を示すPWM信号を出力する。この結果、各照明機器10−1〜10−nは、照明機器20と同様に、赤色の光で照明を行う。
(電源について)
なお、図2に示す例では、記載を省略したが、照明機器10および照明機器20は、照明演出を行うための電力を、順次伝達することができる。例えば、照明機器20は、図示を省略した電源装置から電力が給電されると、給電された電力の一部を用いて照明を行うとともに、他の電力を照明機器10−1に出力する。一方、照明機器10−1は、照明機器20と同様に、照明機器20から給電された電力の一部を用いて照明を行い、他の電力を後段の照明機器10―2に出力する。このような構成の結果、照明制御システム1は、照明機器20および照明機器10の設置作業や配線作業をより容易にすることができる。
(照明機器20の例)
次に、図3を用いて、照明機器20の外形の一例について説明する。図3は、制御信号をPWM信号に変換して出力する照明機器の外形の一例を説明する図である。図3に示す例では、照明機器20は、所定の範囲を一様に照明するホリゾントライトであり、各種コネクタが設置された筐体部26−1と、照明を行う照明部(第1照明部)26−2とが金具で連結されており、照明部26−2が、長尺方向を軸とする方向に回転可能な態様で設置されている。照明部26−2には、光源部25が配置されており、DMX規格に沿った制御信号に従って、光源部25により照明が行われる。
また、筐体部26−1には、図3の左側から、電源装置から電力の給電を受付けるため給電ケーブルが接続されるコネクタである給電コネクタ27、DMX規格に沿った制御信号を入力するコネクタである受信部21、PWM信号を出力するコネクタである出力部23、照明機器10に電力を出力するためのコンセント28が配置される。
(照明機器10の例)
次に、図4を用いて、照明機器10の外形の一例について説明する。図4は、PWM信号に従って照明を制御する照明機器の外形の一例を説明する図である。図4に示す例では、照明機器10は、照明機器20と同様に、所定の範囲を一様に照明するホリゾントライトであり、各種コネクタが設置された筐体部15−1と、照明を行う照明部(第2照明部)15−2とが金具で連結されており、照明部15−2が、長尺方向を軸とする方向に回転可能な態様で設置されている。照明部15−2には、光源部13が配置されており、PWM信号に従って、光源部13により照明が行われる。
また、筐体部15−1には、図4の左側から、照明機器20や前段の照明機器10から電力の給電を受付けるためのプラグが接続される給電コネクタ16、PWM信号を受付けるためのケーブルを接続するコネクタである受信部11、PWM信号を後段の照明機器10に出力するコネクタである伝達部14、後段の照明機器10に電力を出力するためのコンセント17が配置される。
このような構成を有する場合、例えば、照明機器20の受信部21は、照明制御装置30と通信ケーブルで接続され、照明機器20の出力部23は、照明機器10の受信部11と接続される。また、照明機器20の給電コネクタ27は、電源装置と接続され、照明機器20のコンセント28は、照明機器10の給電コネクタ16と接続される。なお、照明機器10の伝達部14は、後段の照明機器10が有する受信部11と接続され、照明機器10のコンセント17は、後段の照明機器10が有する給電コネクタ16と接続される。
(照明機器20が実行する処理の流れ)
図5は、実施形態に係る照明制御システムにおいて、制御信号をPWM信号に変換する照明機器が実行する処理の一例を示すフローチャートである。例えば、照明機器20は、照明制御装置30から、DMX規格の制御信号を受信する(ステップS101)。かかる場合、照明機器20は、受信した制御信号をPWM信号に変換し(ステップS102)、PWM信号を照明機器10に出力するとともに(ステップS103)、制御信号に従って照明を制御し(ステップS104)、処理を終了する。
(照明機器10の数について)
上述した例では、照明機器20には、複数の照明機器10が直列に接続された。ここで、照明機器10を直列に接続可能な数は、PWM信号の電流容量に応じて異なる。このため、照明機器20は、照明機器10の台数に応じてPWM信号の電流容量を変化させることで、任意の台数の照明機器10を接続可能である。例えば、照明機器20は、200mA以上の電流容量を有するPWM信号を出力することで、50台以上の照明機器10を直列もしくはデイジーチェーンさせることができる。また、照明機器20は、直列に接続する照明機器の数が少ない場合は、出力するPWM信号の電流容量を削減することで、無駄な電力消費を防ぐことができる。
なお、係る電流容量の変更は、照明機器10や照明機器20を設置する利用者の設定に応じて変更してもよい。また、照明機器20は、任意の手法を用いて、自装置から直列に接続された照明機器10の台数を特定し、特定した台数に応じて、出力するPWM信号の電流容量を変更してもよい。
(PWM信号について)
ここで、照明機器20は、PWM信号を用いて照明する光の照度、色彩、照明する範囲等の制御内容を伝達するのであれば、任意のプロトコルで制御内容を送信して良い。例えば、照明機器20は、PWM信号のパルス幅に基づいて、照度を変更してもよい。
また、照明機器20は、DMX規格に沿った制御信号を、PWM信号以外にも、DALI(登録商標)やT/FLECS(登録商標)等で用いられる制御信号に変換してもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら実施形態は、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。これら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。
1 照明制御システム
10−1〜10−n 照明機器(第2照明機器)
11、21 受信部
12、24 制御部
13、25 光源部
14 伝達部
15−1、26−1 筐体部
15−2 照明部(第2照明部)
16、27 給電コネクタ
17、28 コンセント
20 照明機器(第1照明機器)
22 変換部
23 出力部
26−2 照明部(第1照明部)

Claims (5)

  1. 照明制御装置と、前記照明制御装置に接続された第1照明装置と、当該第1照明装置に接続された第2照明装置とを有し、
    前記照明制御装置は、DMX512に沿った制御信号を前記第1照明装置に出力し;
    前記第1照明装置は、
    前記制御信号に従って、任意の位置を照明する第1照明部と;
    前記制御信号を、PWM信号に変換する変換部と;
    前記PWM信号を、前記第2照明装置に出力する出力部と;
    を具備し、
    前記第2照明装置は、
    前記第1照明装置が出力したPWM信号に従い、任意の位置を照明する第2照明部;
    を具備する
    ことを特徴とする照明制御システム。
  2. 前記照明制御システムは、複数の第2照明装置を有し;
    前記複数の第2照明装置は、前記第1照明装置から直列に接続され;
    前記第2照明装置は、
    前記第1照明装置が出力したPWM信号を他の第2照明装置へと伝達する伝達部;
    を具備することを特徴とする請求項1に記載の照明制御システム。
  3. 前記第1照明装置は、
    電源装置から供給された電力を前記第2照明装置に伝達する第1電力伝達部;
    を有し、
    前記第2照明装置は、
    前記第1照明装置から伝達された電力を他の第2照明装置へと伝達する第2電力伝達部;
    を具備することを特徴とする請求項2に記載の照明制御システム。
  4. 照明制御装置から受信したDMX512に沿った制御信号に従い、任意の位置を照明する照明部と;
    前記制御信号をPWM信号に変換する変換部と;
    前記PWM信号を、PWM信号に従って照明を行う他の照明装置に出力する出力部と;
    を具備することを特徴とする照明装置。
  5. 照明制御装置に接続された照明装置が実行する照明制御方法であって、
    前記照明制御装置から受信したDMX512に沿った制御信号に従い、任意の位置を照明する照明ステップと;
    前記制御信号をPWM信号に変換する変換ステップと;
    前記PWM信号を、PWM信号に従って照明を行う他の照明装置に出力する出力ステップと;
    を含むことを特徴とする照明制御方法。
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