JP2023156093A - 照明システム - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、照明システムに関する。
特許文献1には、複数の照明装置を無線通信で連動させる照明システムが開示されている。この照明システムの照明装置は、連動対象である他の照明装置に割り当てられた識別子を、事前に記憶する。そして、受信した無線信号にその識別子が含まれる場合のみ点灯状態を変更することで、想定通りに連動する点灯制御を可能としている。
上述の方法では、連動させる複数の照明装置の無線通信に同一のチャンネルが使用されている。そのため、複数の照明装置が同時に無線信号を送信した場合、同一チャンネルで無線信号同士が干渉し、通信不良が生じる課題があった。
本開示は上述の課題を解決するため、複数の照明装置が同一チャンネルを使用した無線通信を行った際、無線干渉を回避できる照明システムを提供することを目的とする。
本開示の第一の態様は、無線通信部と制御部を備える照明装置を複数備え、一台の照明装置が備える無線通信部は、他の照明装置が備える無線通信部が送信する第一の無線信号を受信し、第一の自らのタイミングで第二の無線信号を送信し、一台の照明装置が備える制御部は、第一の無線信号を受信してから、第一の自らのタイミングまでの時間が第一の閾値以上の長さとなるよう、第一の自らのタイミングを遅延させる照明システムであることが好ましい。
本開示の第二の態様は、無線通信部と制御部を備える照明コントローラを複数備え、無線通信部とLED光源部を備える照明器具を複数備える照明システムであって、一台の照明コントローラが備える無線通信部は、他の照明コントローラが備える無線通信部が送信する第三の無線信号を受信し、第二の自らのタイミングで第四の無線信号を送信し、一台の照明コントローラが備える制御部は、第三の無線信号を受信してから、第二の自らのタイミングまでの時間が閾値以上の長さとなるよう、第二の自らのタイミングを遅延させ、照明器具が備える無線通信部は、第三の無線信号を受信し、照明器具が備えるLED光源部は、第三の無線信号に基づいて制御される照明システムであることが好ましい。
本開示の態様によれば、複数の照明装置が同一チャンネルを使用した無線通信を行った際、無線干渉を低減できる照明システムを提供することができる。
実施の形態1
図1は、実施の形態1に係る照明装置の構成を示すブロック図である。まず、照明装置1の設定情報の更新及び参照に関する処理について述べる。
図1は、実施の形態1に係る照明装置の構成を示すブロック図である。まず、照明装置1の設定情報の更新及び参照に関する処理について述べる。
照明装置1は、リモコン通信部15を備える。リモコン通信部15は、ユーザが操作するリモコンから赤外線通信で送信された情報を受信する。この情報には、照明装置の連動に関する設定や、LED光源の明るさ設定等が含まれる。そしてこの情報を、制御部13に出力する。
制御部13は、リモコン通信部15から受信した情報に基づき、記憶部14の更新を行う。制御部13は例えば、マイコンから構成される。
記憶部14は、制御部13から受信した照明装置の連動に関する設定や、LED光源の明るさ設定等の情報を保存する。保存した情報は、必要に応じて制御部13から参照される。記憶部14は例えば、不揮発性メモリから構成される。
続けて、他の照明装置からの信号に応じた点灯制御に関する処理について述べる。照明装置1は、無線通信部16を備える。無線通信部16は、受信した無線信号に、他の照明装置に紐づけられた識別子が含まれるかを確認する。そして識別子が含まれる場合のみ、その無線信号に含まれる人感センサ情報を制御部13に出力する。
また照明装置1は、人検知センサ部17を備える。人検知センサ部17は人感センサを有し、人感センサから受信した信号を用いて、人の在または不在を検知したことを示す人感センサ検知情報を生成する。そして生成した人感センサ検知情報を、制御部13に出力する。
制御部13は、無線通信部16及び人検知センサ部17から受信した情報と、記憶部14に記憶されている情報に基づき、LED調光に関する制御信号をLED制御部12に出力する。
LED制御部12は、制御部13からの制御信号に基づき、LED光源部11に供給する電力を制御することで、LED光源部11を制御する。LED光源部11は光源を有し、LED制御部12から供給された電力を用いて光源を発光させる。光源は例えば、LED等の発光素子である。
最後に、他の照明装置への信号出力に関する処理について述べる。制御部13は、人検知センサ部17から得た人感センサ検知情報と、記憶部14から得た識別子の情報を、無線通信部16へ出力する。無線通信部16は、それらを合わせた信号を、他の照明装置に向けて送信する。
図2は、実施の形態1に係る照明システムの構成を示す図である。照明システム100は、照明装置1-1、1-2、1-3を備える。照明装置1-1、1-2、1-3の構成は、図1に示した照明装置1と同様とする。
照明装置1-1、1-2、1-3は互いに無線通信10で通信することができる。この無線通信は例えば920MHz帯でも、2.4GHz帯でも良い。また照明装置1-1、1-2、1-3は、人感センサ検知情報により連動した点灯制御を行うため、同一チャンネルで無線通信を行えるよう事前設定されている。
図3は、実施の形態1に係る照明システムの、定期送信信号を送受信するタイミングを示すチャートである。具体的には、照明装置1-1、1-2、1-3のそれぞれが、定期送信信号を無線で送受信するタイミングを示している。実施の形態1に係る照明システム100は、照明装置1-1、1-2、1-3のそれぞれが、人感センサ検知情報を定期送信することで、それぞれの人感センサ検知情報を共有する。
まず各照明装置が、無線信号を定期送信する周期をT1とする。つまり照明装置1-1、1-2、1-3は、原則として、それぞれ周期T1の間隔で無線信号を定期送信する。
また各照明装置が、無線信号を送信してから受信できる状態になるまでの最大時間をT2とする。次に照明装置1-1、1-2、1-3の順に定期送信を行う場合、照明装置1-2が照明装置1-1からの信号を受信してから信号を送信するまでの時間をT3とする。このとき、T2よりT3が大きければ、照明装置1-1と照明装置1-2の無線干渉を低減できる。
同様に、照明装置1-3が照明装置1-2からの信号を受信してから信号を送信するまでの時間をT4とすると、T2よりT4が大きければ、照明装置1-2と照明装置1-3の無線干渉を低減できる。また照明装置1-1が照明装置1-3からの信号を受信してから信号を送信するまでの時間をT5とすると、T2よりT5が大きければ、照明装置1-3と照明装置1-1の無線干渉を低減できる。
上述の通り、T3、T4及びT5が常にT2より長い時間を維持すれば、照明システム100全体が無線干渉を低減することができる。しかしT1にはそれぞれ誤差が存在するため、T3、T4及びT5は徐々に長くなる又は短くなる方向に変化する。
ここで、T2より大きい時間である閾値T8を定義する。この閾値T8は、T1を照明装置の台数で割った時間を越えない長さとする。
照明装置は、他の照明装置から無線信号を受信した際、次の無線送信までの時間が閾値T8未満である場合、定期送信の送信を延期する。これにより、T3、T4及びT5が閾値T8よりも長い状態を維持することができるため、照明システム100の無線干渉を低減することができる。
閾値T8は、予め装置内に記憶されている固定値でも良いし、自動的に算出される値でも良い。例えば、他の照明装置から定期送信される無線信号が、その照明装置固有の識別子を含む場合、その識別子の数の検出により照明システム内の照明装置の台数を検出できる。そのため、検出した照明装置の台数と、定期送信の周期であるT1を用いることで、適切な閾値T8を自動算出することができる。
図4は、実施の形態1に係る制御部が、照明装置の定期送信タイミングを決定する処理を示すフローチャートである。ここでは具体例として、照明装置1-2の制御部13が、T3と閾値T8を比較して定期送信タイミングを決定する処理について説明する。
照明装置が起動すると、ステップS102で記憶部14から固有の識別子を取得する。次にステップS104で、他の照明装置と定期送信のタイミングが重複しないようにするため、一定時間の経過を待つウェイト処理を行う。
次にステップS106で、照明装置1-1からの無線受信の有無を確認する。無線受信があった場合はステップS108へ、なかった場合はステップS116へと進む。
ステップS108では受信処理を行い、受信信号の内容とタイミングを記憶部14に記憶する。
続けてステップS110で、受信信号が定期送信の信号か否かを確認する。定期送信の信号か否かは、例えば照明装置1-1が定期送信の信号に定期信号であることを示す識別子を加え、その識別子を照明装置1-2の制御部が検知することで行う。定期送信である場合はステップS112へ、定期送信ではない場合はステップS116へと進む。
ステップS112では、受信信号を受信したタイミングからT8が経過するまでの間に、定期送信を行う予定があるかを確認する。予定がある場合はステップS114に進み、ない場合はステップS116へ進む。
ステップS114では、次の定期送信タイミングを延長する処理を行う。この延長により、定期送信を受信してから次の定期送信までの時間であるT3が、閾値T8と同じまたはそれより長い時間となるようにする。延長処理を終えると、ステップS116へ進む。
ステップS116では、無線送信があるか否かを確認する。照明装置1-2は、設定された定期送信のタイミングで無線送信を行う。ステップS116はその無線送信の有無を確認するステップであり、ある場合はステップS118へ進み、ない場合はステップS106へと戻る。ステップS118では送信処理を行い、送信信号の内容とタイミングを記憶部14に記憶する。送信処理を終えると、ステップS106へと戻る。
照明装置1-2の制御部13が、上述の通りに定期送信タイミングを決定する処理を行うことで、T3が閾値T8と同じまたはそれより長い時間に保たれる。その結果、照明装置1-1と照明装置1-2の無線干渉を低減することができる。これと同様の処理を、照明装置1-1及び照明装置1-3も行うことで、照明システム100全体での無線干渉を低減することができる。
図5は、実施の形態1の変形例に係る照明システムの、定期送信信号を送受信するタイミングを示すチャートである。実施の形態1の変形例に係る照明システム100は、人感センサ検知情報を定期送信することに加えて、イベント発生時にその内容を他の照明装置にも送信することで、情報を共有している。イベントは例えば、人感センサにより人が検知された際の調光率変更が、ユーザのリモコン操作で入力されること等が挙げられる。
図5では、照明装置1-2にイベントが発生した場合に、無線信号を送受信するタイミングを示している。この場合、イベント発生に伴う信号であるイベント信号の無線送信は、そのあとに予定されている定期送信の直後に行う。この場合、照明装置1-3が照明装置1-2からの定期信号を受信してから、定期信号を送信するまでの時間をT4aとする。T4aが閾値T8以上の長さであれば、イベント信号の無線送信と照明装置1-3の定期送信との無線干渉を低減することができる。ただし、閾値T8は定期送信の時間T2、イベント送信の時間T2の合計より長い必要がある。
なお、本変形例のようにイベント信号の無線送信を行う場合、イベント信号と定期送信の信号を区別するための処理が必要となる。例えば、定期送信の信号にはそれを示す識別子を、イベントに関する信号にはそれと異なる識別子を加える等が考えられる。
実施の形態2
図6は、実施の形態2に係る照明コントローラの構成を示すブロック図である。実施の形態2は、実施の形態1の照明装置が有する機能を、照明コントローラ2及び照明器具3が有する。
図6は、実施の形態2に係る照明コントローラの構成を示すブロック図である。実施の形態2は、実施の形態1の照明装置が有する機能を、照明コントローラ2及び照明器具3が有する。
照明コントローラ2は、リモコン通信部25を備える。リモコン通信部25は、ユーザが操作するリモコンとの間の赤外線通信を送受信し、その情報を制御部23に入出力する。なお、ブザー30は、リモコン通信部25の通信が正しく行われた場合に音を鳴らすことで、ユーザに通信の成功を知らせる。
無線通信部26は、他の照明コントローラ2またはグループ化された照明器具3から無線受信を行い、その情報を制御部23に出力する。また無線通信部26は、機器特有のIDやグループ番号を記憶するアドレス保存部を有し、無線送信の際にはそこから情報を取得する。
人検知センサ部27は例えば人感センサを有し、人の存在の有無を検出して、その情報を制御部23へ出力する。明るさセンサ部28は例えば照度センサを有し、明るさを検出して、その情報を制御部23へ出力する。
制御部23は、リモコン通信部25、無線通信部26、人検知センサ部27そして明るさセンサ部28から入力された情報に基づいた演算処理を行う。この演算処理は、照明コントローラ2の機能実現及び照明器具3の制御に必要な内容となる。そしてその演算処理の結果に関する信号を、無線通信部26へ送信する。
無線通信部26は、制御部23から送信された情報に、アドレス保存部から取得した情報を加えて、他の照明コントローラ2またはグループ化された照明器具3への無線送信を行う。
また、LED状態表示部29は、照明コントローラ2の状態をLEDに表示する。
図7は、実施の形態2に係る照明器具の構成を示すブロック図である。照明器具3は、無線通信部36を備える。無線通信部36は、グループ化された照明コントローラ2から無線受信を行い、その情報を制御部33に出力する。
制御部33は、無線通信部36から入力された情報に基づいた演算処理を行う。この演算処理は、照明器具3の備えるLED光源の制御に必要な内容となる。そしてその演算処理の結果に関する信号を、LED制御部32へ送信する。
LED制御部32は、制御部33からの制御信号に基づき、LED光源部31に供給する電力を制御することで、LED光源部31を制御する。LED光源部31は光源を有し、LED制御部32から供給された電力を用いて光源を発光させる。
また制御部33は、照明器具3のLED光源制御の情報等を、無線通信部36へ送信する。無線通信部36は、アドレス保存部から取得した機器特有のIDやグループ番号を、制御部33から出力された情報に加えて、グループ化された照明コントローラ2へ送信する。
図8は、実施の形態2に係る照明システムの構成を示す図である。照明システム101は、グループ化された照明コントローラ2-1と照明器具3-1を備える。グループ化された照明コントローラ2-1と照明器具3-1は、互いに無線通信10で通信することができる。なお照明器具3-1は、照明コントローラ2-1以外からの通信を受信した場合、その信号を破棄する。
また照明システム101は、グループ化された照明コントローラ2-2と照明器具3-2を備える。グループ化された照明コントローラ2-2と照明器具3-2は、互いに無線通信10で通信することができる。なお照明器具3-2は、照明コントローラ2-2以外からの通信を受信した場合、その信号を破棄する。
照明コントローラ2-1及び照明コントローラ2-2は、図5に示した照明コントローラ2と同じ構成であり、互いに無線通信10で通信することができる。照明器具3-1及び照明器具3-2は、図6に示した照明器具3と同じ構成である。また照明コントローラ2-1、2-2及び照明器具3-1、3-2は、人感センサ検知情報により連動した点灯制御を行うため、同一チャンネルで無線通信を行えるよう事前設定されている。
図9は、実施の形態2に係る照明システムの、定期送信信号を送受信するタイミングを示すチャートである。具体的には、照明コントローラ2-1及び2-2が定期送信信号を送信するタイミングと、照明コントローラ2-1、2-2及び照明器具3-1、3-2がそれらを受信するタイミングを示している。実施の形態2に係る照明システム101は、照明コントローラ2-1及び2-2が、人感センサ検知情報を定期送信することで、それぞれの人感センサ検知情報を共有する。
まず各照明コントローラが、無線信号を定期送信する周期をT11とする。つまり照明コントローラ2-1及び2-2が、それぞれ周期T11の間隔で無線信号を定期送信する。
また各照明コントローラが、無線信号を送信してから受信できる状態になるまでの最大時間をT12とする。次に照明コントローラ2-1、2-2の順に定期送信を行う場合、照明コントローラ2-2が照明コントローラ2-1からの信号を受信してから信号を送信するまでの時間をT13とする。このとき、T12よりT13が大きければ、照明コントローラ2-1と照明コントローラ2-2の無線干渉を低減できる。
同様に、照明コントローラ2-1が照明コントローラ2-2からの信号を受信してから信号を送信するまでの時間をT14とすると、T12よりT14が大きければ、照明コントローラ2-2と照明コントローラ2-3の無線干渉を低減できる。
上述の通り、T13及びT14が常にT12より長い時間を維持すれば、照明システム101全体が無線干渉を低減することができる。しかしT11にはそれぞれ誤差が存在するため、T13及びT14は徐々に長くなる又は短くなる方向に変化する。
ここで、T12より大きい時間である閾値T18を定義する。この閾値T18は、T11を照明装置の台数で割った時間を越えない長さとする。照明コントローラ2-2の制御部23が、図4で前述した処理と同様に、定期送信タイミングを決定する処理を行うことでT13が閾値T18と同じ又はそれより長い時間に保たれる。その結果、照明コントローラ2-1と照明コントローラ2-2の無線干渉を低減することができる。これと同様の処理を、照明コントローラ2-1も行うことで、照明システム101全体での無線干渉を低減することができる。
図10は、実施の形態2の変形例に係る照明システムの、定期送信信号を送受信するタイミングを示すチャートである。実施の形態2の変形例に係る照明システム101は、人感センサ検知情報を定期送信することに加えて、イベント発生時にその内容を他の照明コントローラにも送信することで、情報を共有している。
図10では、照明コントローラ2-2にイベントが発生した場合に、無線信号を送受信するタイミングを示している。この場合、イベントに関する信号であるイベント信号の無線送信は、そのあとに予定されている定期送信の直後に行う。更に、照明コントローラ2-2からのイベント信号の無線送信に対する応答として、照明器具3-2がイベント信号を返信する。
この場合、照明コントローラ2-2が照明器具3-2からの定期信号を受信してから、定期信号を送信するまでの時間をT14aとする。T14aが閾値T18以上の長さであれば、イベント信号の無線送信と照明コントローラ2-1の定期送信との無線干渉を低減することができる。ただし、閾値T18は定期送信の時間T2、イベント送信の時間T2、イベント応答T2の合計より長い必要がある。
1、1-1、1-2、1-3 照明装置
2、2-1、2-2、2-3 照明コントローラ
3、3-1、3-2 照明器具
10 無線通信
13、23、33 制御部
16、26、36 無線通信部
100、101 照明システム
2、2-1、2-2、2-3 照明コントローラ
3、3-1、3-2 照明器具
10 無線通信
13、23、33 制御部
16、26、36 無線通信部
100、101 照明システム
Claims (18)
- 無線通信部と制御部を備える照明装置を複数備え、
一台の照明装置が備える無線通信部は、
他の照明装置が備える無線通信部が送信する第一の無線信号を受信し、
第一の自らのタイミングで第二の無線信号を送信し、
前記一台の照明装置が備える制御部は、
前記第一の無線信号を受信してから、前記第一の自らのタイミングまでの時間が第一の閾値以上の長さとなるよう、前記第一の自らのタイミングを遅延させる
照明システム。 - 前記第一の閾値が、
前記第二の無線信号を送信する周期と、前記照明装置の台数から自動計算される
請求項1に記載の照明システム。 - 前記第一及び第二の無線信号は、それぞれの送信元の照明装置に固有の識別子を有し、
前記一台の照明装置が備える制御部が、検知する識別子の数に基づいて、前記照明装置の台数を認識する
請求項2に記載の照明システム。 - 前記第一の閾値が、前記第一の無線信号の送信時間よりも長い時間である請求項1に記載の照明システム。
- 前記第一の閾値が、前記第一の無線信号の送信時間の最大値である請求項1に記載の照明システム。
- 前記無線通信部は、
イベント発生に応じて送信する無線信号である第一のイベント信号を、前記第一の無線信号の直後に送信し、
前記一台の照明装置が備える制御部は、
前記第一の無線信号を受信してから、前記第一の自らのタイミングまでの時間が第二の閾値以上の長さとなるよう、前記第一の自らのタイミングを遅延させる
請求項1に記載の照明システム。 - 前記第二の閾値が、前記第一の無線信号の送信時間と前記第一のイベント信号の送信時間の和よりも長い時間である請求項6に記載の照明システム。
- 前記第二の閾値が、前記第一の無線信号の送信時間の最大値と前記第一のイベント信号の送信時間の最大値の和よりも長い時間である請求項6に記載の照明システム。
- 前記照明装置がLED光源部を備え、
前記LED光源部が前記第一の無線信号に応じて点灯制御される
請求項1から8の何れか一項に記載の照明システム。 - 無線通信部と制御部を備える照明コントローラを複数備え、
無線通信部とLED光源部を備える照明器具を複数備える照明システムであって、
一台の照明コントローラが備える無線通信部は、
他の照明コントローラが備える無線通信部が送信する第三の無線信号を受信し、
第二の自らのタイミングで第四の無線信号を送信し、
前記一台の照明コントローラが備える制御部は、
前記第三の無線信号を受信してから、前記第二の自らのタイミングまでの時間が第三の閾値以上の長さとなるよう、前記第二の自らのタイミングを遅延させ、
前記照明器具が備える無線通信部は、前記第三の無線信号を受信し、
前記照明器具が備えるLED光源部は、前記第三の無線信号に基づいて制御される
照明システム。 - 前記第三の閾値が、
前記第四の無線信号を送信する周期と、前記照明コントローラの台数から自動計算される
請求項10に記載の照明システム。 - 前記第三及び第四の無線信号は、それぞれの送信元の照明コントローラに固有の識別子を有し、
前記一台の照明コントローラが備える制御部が、検知する識別子の数に基づいて、前記照明コントローラの台数を認識する
請求項11に記載の照明システム。 - 前記第三の閾値が、前記第三の無線信号の送信時間よりも長い時間である請求項10に記載の照明システム。
- 前記第三の閾値が、前記第三の無線信号の送信時間の最大値である請求項10に記載の照明システム。
- 前記照明コントローラが備える無線通信部は、
イベント発生に応じて送信する無線信号である第二のイベント信号を、前記第三の無線信号の直後に送信し、
前記照明器具が備える無線通信部は、
前記第二のイベント信号に応じて、第三のイベント信号を送信し、
前記一台の照明コントローラが備える無線通信部は、
前記第三のイベント信号を、前記第二のイベント信号の直後に受信し、
前記一台の照明コントローラが備える制御部は、
前記第三の無線信号を受信してから、前記第二の自らのタイミングまでの時間が第四の閾値以上の長さとなるよう、前記第二の自らのタイミングを遅延させる
請求項10に記載の照明システム。 - 前記第四の閾値が、前記第三の無線信号の送信時間、前記第二及び第三のイベント信号の送信時間の和よりも長い時間である請求項15に記載の照明システム。
- 前記第四の閾値が、前記第三の無線信号の送信時間の最大値、前記第二及び第三のイベント信号の送信時間の最大値の和よりも長い時間である請求項15に記載の照明システム。
- 前記照明器具がLED光源部を備え、
前記LED光源部が前記第三の無線信号に応じて点灯制御される
請求項10から17の何れか一項に記載の照明システム。
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