JP4470787B2

JP4470787B2 - 照明システム

Info

Publication number: JP4470787B2
Application number: JP2005093133A
Authority: JP
Inventors: 淳郎七原; 善宣村上; 博生川南
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2025-03-28
Also published as: JP2006278059A

Description

本発明は、複数の照明負荷の調光制御を行う照明システムに関するものである。

この種の照明システムとしては、図９に示すように、調光制御が可能な複数台の蛍光灯照明器具３０と、調光制御が可能な複数台の白熱灯照明器具４０と、調光装置５０とで構成されるものが従来より提供されている。

調光装置５０は、それぞれ独立して調光信号を出力可能な４系統の調光信号出力部５１ａ〜５１ｄを有し、各系統毎に調光信号線を介して接続された照明器具３０，４０を一斉に調光制御できるようになっている。また調光装置５０は、各系統に接続された照明器具３０，４０の調光レベルを独立して調整するために、調光操作部５２ａ〜５２ｄを各系統毎に有しており、調光操作部５２ａ〜５２ｄを操作することで各系統の照明器具３０，４０を連続して調光制御できるようになっている。

４系統の調光信号出力部５１ａ〜５１ｄは異なる２種類の調光方式に対応している。４系統の内の２系統（調光信号出力部５１ａ，５１ｂ）はＰＷＭ信号からなる調光信号を照明器具に出力するものであり、ＰＷＭ信号のオンパルス幅（つまりオンデューティ）を変化させることによって照明器具を調光する。調光信号出力部５１ａ，５１ｂから出力されるＰＷＭ信号のオンデューティは、調光操作部５２ａ，５２ｂからの操作入力に応じて、ＰＷＭ信号制御部５３が個別に制御している。また、他の２系統（調光信号出力部５１ｃ，５１ｄ）は照明器具に交流電源を供給し、その供給電源の位相角を調整することで照明器具を調光する。調光信号出力部５１ｃ，５１ｄから供給される交流電源の位相角は、調光操作部５２ｃ，５２ｄからの操作入力に応じて、電源位相制御部５４が個別に調整している。なお図９中の５５は、商用電源ＡＣを整流、平滑して得た直流電源を動作電源としてＰＷＭ信号制御部５３、電源位相制御部５４、調光信号出力部５１ａ〜５１ｄなどに供給する電源部である。

ＰＷＭ信号による調光制御を行う調光信号出力部５１ａ，５１ｂには主として蛍光灯照明器具３０が接続される。図１０（ａ）は蛍光灯照明器具３０のブロック図であり、この蛍光灯照明器具３０は、蛍光灯負荷３１と、商用電源ＡＣを整流、平滑して直流電源に変換する電源部３２と、電源部３２から供給される直流電圧をスイッチングすることによって高周波の交流電圧に変換して蛍光灯３１に供給する発振回路部３３と、調光信号出力部５１ａ又は５１ｂからのＰＷＭ信号が入力されるＰＷＭ信号入力部３４と、ＰＷＭ信号入力部３４から入力されたＰＷＭ信号のオンパルス幅（オンデューティ）に応じて発振回路部３３の発振周波数を制御する発振周期制御部３５とを備えており、ＰＷＭ信号のオンパルス幅に応じて発振周波数を予め設計された動作で変化させることによって蛍光灯３１の点灯出力を変化させて、照明光を変化させるものである。なお図１１（ａ）は調光信号出力部５１ａ，５１ｂから出力されるＰＷＭ信号のオンデューティ（％）と照明器具３０の光出力の力率（％）との関係を示している。

また供給電源の位相角を変化させる調光信号出力部５１ｃ，５１ｄには主として白熱灯照明器具４０が接続される。図１０（ｂ）は白熱灯照明器具４０のブロック図であり、白熱灯４２と、調光信号出力部５１ｃ又は５１ｄから位相制御された交流波形が入力され、入力された交流波形の位相角に応じて、白熱灯４２に供給する電力を位相制御する電源入力部４２とを備え、電源位相角を変化させることで白熱灯４２を調光するものである。なお図１１（ｂ）は調光信号出力部５１ｃ，５１ｄから供給される電源の位相角と照明器具４０の光出力の力率（％）との関係を示している。

このような照明システムは、住宅環境や非住宅環境（オフィス・諸施設）などの照明に使用されるものであり、この照明システムをオフィスに適用した例を図１２に基づいて説明する。図１２に示す例ではフロア６０内を使用用途や管轄などの観点から４つの照明領域６１〜６４に分割して、照明領域６１，６２にはそれぞれ調光信号出力部５１ａ，５１ｂに調光信号線Ｌ１，Ｌ２を介して接続された蛍光灯照明器具３０を設置し、照明領域６３，６４にはそれぞれ調光信号出力部５１ｃ，５１ｄに調光信号線Ｌ３，Ｌ４を介して接続された白熱灯照明器具４０を設置してある。この照明システムでは、個々の照明領域６１〜６４に設置された照明器具３０，４０を調光信号出力部５１ａ〜５１ｄで一括して調光することができ、且つ、他の照明領域に設置された照明器具３０，４０とは独立に調光制御することも可能である。

また上述の照明システムと類似した照明システムとして、調光特性が互いに異なる複数種類の照明器具に対応するために、照明負荷に点灯出力を供給する点灯回路の出力特性を切り替える特性切替スイッチを設け、このスイッチの切替操作に応じて照明器具の調光特性に合った出力特性を選択できるようにしたものも従来より提供されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−２９７８８６号公報

上述した照明システムの内、前者のシステムでは、調光装置５０の備える調光信号出力部５１ａ…の系統数や各系統の調光方式が予め決められているので、この調光装置５０を用いて照明システムを構築する場合に使用する照明器具の種類や数に制約がかかり、照明環境を設計する上で支障をきたす可能性がある。また、照明システムを一旦構築した後に、様々な要因で照明システムに用いる照明器具を変更したり、照明器具の設置位置や照明領域を変更させたい場合にも、調光装置５０の調光出力が決まっているため、照明器具の選択の自由度が大幅に制限されてしまうという問題があった。また後者の照明システムでは、特性切替スイッチを用いて調光特性を切り替えることで、調光特性の異なる照明器具にも対応が可能になっているが、ユーザ自身が調光装置に設けた特性切替スイッチを操作して、調光特性を選択する操作を行わねばならず、スイッチを切り替える手間がかかったり、設定ミスを招いてしまう可能性があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、調光方式の異なる照明器具を使用する場合でも容易に対応することが可能な照明システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、ＰＷＭ信号よりなる調光信号、あるいは、位相制御された交流波形よりなる調光信号が外部より入力され調光信号に基づいて負荷の光出力を変化させる複数種類の照明器具と、複数系統の調光信号線にそれぞれ独立してＰＷＭ信号よりなる調光信号を出力し、各系統の調光信号線に接続された同種類の照明器具の調光レベルを制御する調光装置と、少なくとも１つの系統の調光信号線に接続され、調光装置から出力される調光信号を、同じ系統の調光信号線に接続された照明器具に対応した調光信号に変換して当該照明器具に出力する信号変換器とを備え、当該信号変換器が、調光装置からの調光信号と対応する照明器具に出力する調光信号との対応関係を示した変換テーブルを記憶する記憶部と、調光装置から入力された調光信号を記憶部に記憶された変換テーブルに基づいて変換する信号変換部と、信号変換部で変換された調光信号を対応する照明器具に出力する信号出力部と、外部からのトリガ入力を受けて所定の時間だけ、調光装置から入力される調光信号の信号波形の一部に、対応する照明負荷の種類に応じて予め設定されている所定の変化を発生させる手段を備えるとともに、調光装置が、複数系統の調光信号線毎に設けられ、それぞれ対応する調光信号線にＰＷＭ信号からなる調光信号を独立して出力する複数系統の調光信号出力部と、上記複数種類の照明器具毎に光出力とＰＷＭ信号のオンデューティとの関係を示す調光テーブルが予め記憶された記憶部と、調光信号出力部が出力した調光信号に対して信号変換器によって発生された所定の変化を検出する検出手段と、検出手段の検出結果を基に各系統の調光信号線に接続された照明器具の種類を特定する器具特定手段と、器具特定手段によって特定された照明器具に対応する調光テーブルを記憶部から読み出し、当該調光テーブルに従って対応する系統の調光信号出力部から出力させる調光信号を変化させる制御部とを備えたことを特徴とする。

この発明によれば、各系統毎に調光方式の異なる照明器具を接続した場合でも、各系統に接続された照明器具の種類に応じて信号変換器が調光装置から出力された調光信号の信号形式を変換しているので、複数種類の照明器具に対応することができ、且つ、信号変換器には、外部からのトリガ入力を受けて、調光信号の信号波形の一部に、接続される照明負荷の種類に応じた所定の変化を発生させる手段が設けられているので、調光装置側でユーザ自身が照明器具の種類などを設定しなくても、調光信号に発生させた所定の変化をもとに照明器具の種類を自動的に判別することが可能になり、各系統の照明器具の種類を考慮しなくても照明設計が行えるから、照明設計の自由度が向上する。さらに照明システムを一旦構築した後に、一部の系統に接続される照明器具を調光方式の異なるものに変更する場合でも、調光装置側でユーザ自身が照明器具の種類などを再設定する必要が無く、調光信号に発生させた所定の変化をもとに照明器具の種類を自動的に判別することが可能になるから、照明器具の変更にも容易に対応できる。

しかも、信号変換器によって調光信号の波形に発生させた所定の変化を検出手段が検出し、その検出結果をもとに器具特定手段が照明器具の種類を特定しているので、ユーザ自身が照明器具の種類を設定することなく、調光装置側で各系統に接続された照明器具の種類を特定することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、調光装置は、器具特定手段で特定された照明器具の種類に合わせて、光出力の変化分に対する調光信号の変化分の割合を決定することを特徴とする。

この発明によれば、照明器具の種類に応じた調光カーブを設定することができる。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、調光装置は、器具特定手段で特定された照明器具の種類に合わせて、出力する調光信号の上限値および下限値を設定することを特徴とする。

この発明によれば、照明器具の種類に合わせて調光信号の上下限を設定することができる。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１つの発明において、所定の変化とは、照明器具の種類に応じた時間だけ調光信号を短絡させることであり、調光信号を短絡する時間の違いから照明器具の種類を特定することができる。

本発明によれば、各系統毎に調光方式の異なる照明器具を接続した場合でも、各系統に接続された照明器具の種類に応じて信号変換器が調光装置から出力された調光信号の信号形式を変換しているので、複数種類の照明器具に対応することができ、且つ、信号変換器には、外部からのトリガ入力を受けて、調光信号の信号波形の一部に、接続される照明負荷の種類に応じた所定の変化を発生させる手段が設けられているので、調光装置側でユーザ自身が照明器具の種類などを設定しなくても、調光信号に発生させた所定の変化をもとに照明器具の種類を自動的に判別することが可能になり、各系統の照明器具の種類を考慮しなくても照明設計が行えるから、照明設計の自由度が向上するという効果がある。さらに照明システムを一旦構築した後に、一部の系統に接続される照明器具を調光方式の異なるものに変更する場合でも、調光装置側でユーザ自身が照明器具の種類などを再設定する必要が無く、調光信号に発生させた所定の変化をもとに照明器具の種類を自動的に判別することが可能になるから、照明器具の変更にも容易に対応できるという効果もある。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１〜図５に基づいて説明する。図１は本実施形態の照明システムのブロック図であり、この照明システムは、複数台の照明器具３ａ〜３ｄと、複数系統（本実施形態では例えば４系統）の調光出力を有し各系統に接続された照明器具３ａ〜３ｄを一括して調光する調光装置１と、少なくとも一部の系統に接続されて、調光装置１から各系統に出力された調光信号を各系統に接続された照明器具３ａ〜３ｄの調光方式に合わせて変換する信号変換器２とを備えている。

調光装置１は制御部１１と記憶部１２と赤外線リモコン入力部１３と調光信号出力部１４ａ〜１４ｄと短絡検出部１５ａ〜１５ｄと電源部１６とを主要な構成として備える。

制御部１１は、それぞれ独立して信号形式が同一の調光信号（本実施形態ではＰＷＭ信号からなる調光信号）を出力する４系統の調光信号出力部１４ａ〜１４ｄを制御し、各系統の調光信号出力部１４ａ〜１４ｄから調光信号線Ｌ１〜Ｌ４へ出力されるＰＷＭ信号のオンデューティを０％〜１００％までの範囲で変化させることが可能である。図２は調光信号出力部１４ａ〜１４ｄから出力されるＰＷＭ信号の波形例であり、このＰＷＭ信号の周期Ｔおよび振幅Ｖは一定値であって、オン時間ｔ１およびオフ時間ｔ２を任意の値に調整することによって、オンデューティおよびオフデューティを変化させている。なおオンデューティとは周期Ｔに対するオン時間ｔ１の比率であり、オフデューティとは周期Ｔに対するオフ時間ｔ２の比率である。

また制御部１１は、個々の系統毎に設けられた短絡検出部１５ａ〜１５ｄからの検出入力を有し、短絡検出部１５ａ〜１５ｄの検出信号をもとに各系統に出力されたＰＷＭ信号の変化を検出することができる。

記憶部１２には、複数種類の照明負荷の調光特性を示す調光テーブルが記憶されている。ここで、調光テーブルとは、調光信号出力部１４ａ…から出力されるＰＷＭ信号のオンデューティ（％）と照明負荷の光出力（％）との対応関係を表したテーブルである。表１は調光テーブルの一例を示しており、この表のテーブルでは３種類の負荷（白熱灯負荷、蛍光灯負荷、ＬＥＤ負荷）毎にオンデューティとその時の光出力との関係を示している。また図３は表１の調光テーブルをグラフ化したものであり、図中のａは白熱灯負荷、ｂは蛍光灯負荷、ｃはＬＥＤ負荷の特性曲線を示す。

上述のように記憶部１２には、各負荷毎にＰＷＭ信号のオンデューティと光出力との対応関係を表したテーブルが保存されているので、負荷を特定すれば、表１のテーブルをもとに所望の光出力に対するオンデューティを決定することができる。また記憶部１２には、照明の使用場面（シーン）毎に接続されている照明器具の光出力を個別に設定したシーンテーブルが記憶されており、表２に示す例では３つのシーンについて白熱灯負荷と蛍光灯負荷とＬＥＤ負荷の光出力の組み合わせが設定されている。

赤外線リモコン入力部１３は、リモコン送信器４から赤外線のような光信号からなるワイヤレス信号で送信された命令信号を受信して、受信した命令信号を制御部１１に出力する。リモコン送信器４からは、主として、各照明器具３ａ〜３ｄの光出力を０％から１００％までの範囲で任意の光出力に変化させる命令信号や、記憶部１２に予め記憶させてある任意のシーンの光出力で各照明器具３ａ〜３ｄを点灯させる命令信号が出力される。

例えば、リモコン送信器４からある照明器具３ａ…の光出力を任意の光出力に変化させる命令信号が調光装置１に入力されると、赤外線リモコン入力部１３が命令信号を受信して制御部１１に出力する。このとき、制御部１１は、記憶部１２に登録された調光テーブルから、命令信号で指定された照明器具３ａ…の光出力に対応するオンデューティを読み込み、指定された照明器具３ａ…に対応する調光信号出力部１４ａ…を制御して、調光信号出力部１４ａ…から出力されるＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。

また、リモコン送信器４から所望のシーンを再生する命令信号が調光装置１に入力されると、赤外線リモコン入力部１３が命令信号を受信して制御部１１に出力する。このとき、制御部１１は、記憶部１２に登録されたシーンテーブルから、命令信号で指定されたシーンにおける各照明器具３ａ…の光出力の設定値を読み込むとともに、各照明器具３ａ…の光出力の設定値に対応するオンデューティを調光テーブルから読み込み、各照明器具３ａ…に対応する調光信号出力部１４ａ…を制御して、調光信号出力部１４ａ…から出力されるＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。

調光信号出力部１４ａ〜１４ｄは、制御部１１からの制御信号に応じてオンデューティが調整されたＰＷＭ信号を調光信号線Ｌ１〜Ｌ４を介して照明器具３ａ〜３ｄに出力する。

短絡検出部１５ａ〜１５ｄは、各系統の調光信号出力部１４ａ〜１４ｄに対応してそれぞれ設けられ、調光信号出力部１４ａ〜１４ｄから出力される調光信号の短絡状態を検出し、検出結果を制御部１１に出力する。

また電源部１６は、商用電源ＡＣを整流、平滑して直流電源に変換し、制御部１１などに動作電源として供給する。

次に信号変換器２の構成および機能について図４のブロック図に基づいて説明する。信号変換器２は信号入力部２１と信号短絡部２２と信号変換部２３と信号出力部２４と短絡パターン記憶部２５と電源部２６とを主要な構成として備える。

信号入力部２１には対応する調光信号出力部１４ａ…からの調光信号（ＰＷＭ信号）が入力される。図５（ａ）は信号入力部２１に入力されたＰＷＭ信号（振幅Ｖ１、周期Ｔ１）を示し、このＰＷＭ信号は信号短絡部２２を介して信号変換部２３に入力される。信号変換部２３は入力されたＰＷＭ信号を図５（ｂ）に示すような振幅および周期が異なる正弦波信号（振幅Ｖ２、周期Ｔ２）に変換して、信号出力部２４に出力する。

ここで、短絡パターン記憶部２５には入力調光信号のオンデューティと出力信号の位相角との対応関係を示した変換テーブル（表３参照）が登録されており、信号変換部２３では、信号短絡部２２を介して入力されたＰＷＭ信号（信号入力部２１に入力されたＰＷＭ信号）のオンデューティを検出し、短絡パターン記憶部２５に登録された変換テーブルから入力調光信号のオンデューティに対応する位相角を抽出して、入力調光信号の振幅および周波数を変化させることで、抽出した位相角の正弦波信号を生成する。

そして、信号変換部２３によって正弦波信号に変換された調光信号は信号出力部２４から対応する照明器具３ａ…に出力される。信号出力部２４は、信号入力部２１に調光信号が入力されている状態であれば、信号変換部２３によって変換された調光信号を常時出力する。なお、信号短絡部２２や信号変換部２３などの動作電源は、電源部２６が商用電源ＡＣを整流、平滑して得た直流電源から供給されている。

ここで、照明器具３ａ…としては、図１０（ａ）に示すような構成を有する蛍光灯照明器具３０や、図１０（ｂ）に示すような構成を有する白熱灯照明器具４０が用いられ、信号変換器２を介して調光信号が供給される照明器具３ａ…には白熱灯照明器具４０やＬＥＤ照明器具（図示せず）を用いるのが好ましい。

次に信号変換器２により、外部からのトリガ入力を受けて、調光信号の信号波形の一部に、接続される照明器具の種類に応じた所定の変化を発生させる場合の動作について以下に説明する。本実施形態では所定の変化として、信号短絡部２２が照明器具の種類に応じた時間だけ調光信号を短絡させており、信号短絡部２２は信号変換器２への電源投入をトリガ入力とし、このトリガ入力を受けて電源投入時に所定の時間だけ動作する。すなわち信号変換器２に電源が投入されると、信号変換部２３が短絡パターン記憶部２５からパターンデータを読み込む。パターンデータとは表４に示すような各負荷毎の短絡パターンを示したデータであり、表４では４種類の負荷に合わせた４通りのパターン（パターン１〜４）を示しているが、実際に短絡パターン記憶部２５に記憶させているのは、対応する照明器具の種類に応じた何れか１つのパターンだけである。

パターンデータは信号変換器２の種類に依存し、信号変換器２の種類とは接続されている負荷種別の違いによって決定される。すなわち信号変換器２は接続される照明器具３ａ…の種類に応じて複数種類用意されており、それぞれの種類の相違点は短絡パターン記憶部２５に登録されているパターンデータの相違である。信号変換部２３ではパターンデータを読み込むと、信号入力部２１に調光信号が入力されるのを待機する状態となり、調光信号が入力されると、信号短絡部２２によりパターンデータで決定された短絡パターンで調光信号（ＰＷＭ信号）を短絡させる。例えば図５（ｃ）に示す例では短絡パターンで示された短絡時間ｔ（ｍｓ）の間だけ、信号短絡部２２が調光信号を短絡状態としており、トリガ入力（電源投入）を受けて調光信号に所定の変化を発生させている。

次に本実施形態の照明システムの動作について説明する。調光装置１が備える４系統の調光信号出力部１４ａ〜１４ｄにそれぞれ調光信号線Ｌ１〜Ｌ４を介して照明器具３ａ〜３ｄを接続する。図１では各系統毎に照明器具３ａ〜３ｄを１台ずつしか接続していないが、各調光信号出力部１４ａ…の電気容量の範囲内であれば各系統に照明器具３ａ…を複数台接続することが可能である。但し、各調光信号出力部１４ａ…に接続される照明器具３ａ〜３ｄは同一の調光特性を有する照明負荷（つまり調光信号の信号形式が同一の照明器具）であることが条件となる。

各系統に接続される照明器具３ａ〜３ｄの内、調光信号出力部１４ａ〜１４ｄから出力される調光信号（ＰＷＭ信号）に対応していない照明器具３ａ〜３ｃに対しては、各照明器具３ａ〜３ｃが対応する信号形式に合わせて調光信号を変換する信号変換器２を調光信号出力部１４ａ〜１４ｃと照明器具３ａ〜３ｃとの間に接続する。なお、各系統毎に信号変換器２を介して中継接続される照明器具３ａ…の台数は信号変換器２の出力容量にも依存する。

各系統の調光信号出力部１４ａ〜１４ｄに照明器具３ａ〜３ｄを接続した後に、調光装置１と信号変換器２と照明器具３ａ〜３ｄとに電源を投入すると、各系統の調光信号出力部１４ａ〜１４ｄから既定の調光レベルに対応したオンデューティのＰＷＭ信号が調光信号線Ｌ１〜Ｌ４に出力される。調光信号出力部１４ｄには、ＰＷＭ信号により調光される蛍光灯照明器具３ｄが接続されているので、この照明器具３ｄは調光信号出力部１４ｄから入力されたＰＷＭ信号にしたがって調光点灯する。一方、信号変換器２では、信号短絡部２２が電源投入をトリガ入力として電源投入時に動作し、調光信号出力部１４ａ〜１４ｃから出力された調光信号が信号入力部２１を介して信号短絡部２２に入力されると、信号短絡部２２が、信号入力部２１を介して入力された調光信号を短絡パターン記憶部２５に記憶された短絡時間だけ短絡し、接続された照明器具３ａ〜３ｃの種類に応じた所定の変化を調光信号に発生させる。このとき、調光装置１では検出手段たる短絡検出部１５ａ〜１５ｃが信号変換器２による調光信号の短絡状態を検出しており、制御部１１が各短絡検出部１５ａ〜１５ｃの検出出力をもとに短絡開始から短絡終了までの時間（短絡時間）を各系統毎に計測する。そして、器具特定手段としての制御部１１が、各系統毎に求めた調光信号の短絡時間と記憶部１２に記憶されている短絡パターンデータとをもとに、各系統に接続されている照明器具３ａ〜３ｃの種類を特定し、各系統の照明器具３ａ〜３ｃに対応した調光テーブルを記憶部１２から読み出す。その後、制御部１１では、各系統毎に読み出した調光テーブルをもとに、リモコン送信器４からの命令信号で指定された調光レベルに対応したオンデューティのＰＷＭ信号を調光信号出力部１４ａ〜１４ｄから出力させる。信号変換器２では、信号短絡部２２は電源投入時のみ動作し、その後は動作を停止するので、調光信号出力部１４ａ〜１４ｄから出力された調光信号は信号入力部２１と信号短絡部２２とを介して信号変換部２３に入力され、信号変換部２３によって所定の位相角の正弦波信号に変換された後、信号出力部２４から出力され、変換後の調光信号に応じて各照明器具３ａ〜３ｃが調光点灯する。

上述のように本システムに用いる調光装置１は複数系統の調光出力を備え、各系統毎に調光方式の異なる照明負荷を接続した場合でも、各系統に接続された照明負荷の種類に応じて信号変換器２が調光信号出力部１４ａ…から出力された調光信号の信号形式を変換しているので、複数種類の照明負荷を１つの照明システムの中で混在して使用することができ、照明設計の自由度を広げることができる。また照明システムを一旦構築した後に、一部の系統に接続される照明負荷を調光方式の異なるものに変更する場合でも、調光装置１を交換したり設定を変更する必要はなく、信号変換器２の追加や短絡パターンの変更で対応できるから、照明負荷の変更にも容易に対応できる。

しかも、信号変換器２に、外部からのトリガ入力を受けて、調光信号の信号波形の一部に、接続される照明負荷の種類に応じた所定の変化を発生させる手段（つまり調光信号を所定の短絡時間だけ短絡させる信号短絡部２２）を設けるとともに、調光装置１に、各系統の調光信号の短絡状態を検出する短絡検出部１５ａ…を設け、制御部１１（器具特定手段）が短絡検出部１５ａ…により検出された短絡時間と、記憶部１２に記憶された短絡パターンとを比較することで、各系統に接続された照明器具３ａ…の種類を特定することができるので、ユーザ自身が調光装置１側で各系統の照明負荷の種類を設定する必要が無く、他種類の照明器具を用いる照明システムを施工する際や照明器具の種類を変更する際のユーザの手間を無くして、システム構成の変更などに容易に対応できるようにしてある。また調光装置１では、制御部１１が、短絡時間の検出結果をもとに照明器具３ａ…の種類を特定し、特定した照明器具３ａ…に対応する調光データを記憶部１２から読み出して使用するので、照明器具３ａ…の種類に合った調光制御を行うことができる。

ここで、照明器具３ａ…としてＬＥＤ負荷を用いる場合、ＬＥＤ負荷は蛍光灯負荷や白熱灯負荷に比べて周波数応答性が高いので、人間の目に対してちらつきが目立ちやすいという特徴があるが、図３に示すようにＬＥＤ負荷の調光カーブｃは蛍光灯負荷や白熱灯負荷の調光カーブａ，ｂに比べて、高照度側でデータの間隔が広く、低照度側でデータの間隔が狭くなっており、特に低照度側できめの細かい調光カーブを使用することによって、光出力のちらつきを目立たなく出来る。またＬＥＤ負荷の調光カーブｃは、高照度側では他の調光カーブａ，ｂに比べてデータの間隔が広くなっているので、比較的応答性の良好な調光制御が可能になる。

また制御部１１では、照明負荷の種類に合わせた調光カーブを選択することで、調光信号の上限値および下限値を設定しているので、照明負荷の種類に合わせて調光信号の上下限を自動的に適合させることができる。例えば図３及び表１に示す例では蛍光灯負荷の場合の調光信号の上限値を９５％、下限値を５％に設定し、白熱灯負荷およびＬＥＤ負荷の場合は０％〜１００％の範囲に設定しているので、白熱灯負荷やＬＥＤ負荷を蛍光灯負荷と混在して使用する場合でも白熱灯負荷やＬＥＤ負荷を全点灯又は前照灯させることができる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２を図６〜図８に基づいて説明する。なお、照明システムの基本的な構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には共通の符号を付して、その説明は省略する。

図６は照明システムのブロック図であり、上述の実施形態１では調光装置１が、各系統毎に調光信号の短絡状態を検出する短絡検出部１５ａ〜１５ｄを備えているのに対して、本実施形態では各系統毎に調光信号の電圧レベルを検出する信号電圧検出部１７ａ〜１７ｄを設けている。

また図７は信号変換器２のブロック図であり、上述の実施形態１では信号変換器２が、外部入力を受けて調光信号を所定の短絡時間だけ短絡する信号短絡部２２を備えているのに対して、本実施形態では外部入力を受けて、パターン記憶部２８に記憶されたパターンデータに応じて調光信号の電圧レベルを所定期間変化させる信号電圧変動部２７を設けている。

ここで、信号変換器２により、外部からのトリガ入力を受けて、調光信号の信号波形の一部に、接続される照明器具の種類に応じた所定の変化を発生させる場合の動作について以下に説明する。本実施形態では所定の変化として、信号短絡部２２が照明器具の種類に応じた電圧レベルに調光信号の電圧レベルを所定期間だけ変化させており、信号電圧変動部２７は信号変換器２への電源投入をトリガ入力とし、このトリガ入力を受けて電源投入時に所定の時間だけ動作する。すなわち信号変換器２に電源が投入されると、信号変換部２３がパターン記憶部２８からパターンデータを読み込む。パターンデータとは表５に示すように各負荷毎に変動電圧の設定値を示した変動パターンのデータであり、表５では４通りのパターン（パターン１〜４）を示しているが、実際にパターン記憶部２８に記憶させているのは、対応する照明器具の種類に応じた何れか１つのパターンだけである。

パターンデータは信号変換器２の種類に依存し、信号変換器２の種類とは接続されている負荷種別の違いによって決定される。すなわち信号変換器２は接続される照明器具３ａ…の種類に応じて複数種類用意されており、それぞれの種類の相違点はパターン記憶部２８に登録されているパターンデータの相違である。信号変換部２３ではパターンデータを読み込むと、信号入力部２１に調光信号が入力されるのを待機する状態となり、調光信号が入力されると、パターンデータで決定された変動パターンで信号電圧変動部２７により調光信号の電圧レベルを所定の時間変動させる。例えば図８に示す例は、パターン記憶部２８にパターン１が登録されている場合の信号変換器２の動作を示し、調光信号が入力されると所定の時間ｓの間だけ信号電圧をＶ１からｖ（Ｖ１＞ｖ）に変化させている。

ここで、照明器具３ａ…としては、図１０（ａ）に示すような構成を有する蛍光灯照明器具３０や、図１０（ｂ）に示すような構成を有する白熱灯照明器具４０が用いられ、信号変換器２を介して調光信号が供給される照明器具３には白熱灯照明器具４０やＬＥＤ照明器具（図示せず）を用いるのが好ましい。

次に本実施形態の照明システムの動作について説明する。実施形態１で説明したように調光装置１が備える４系統の調光信号出力部１４ａ〜１４ｄにそれぞれ調光信号線Ｌ１〜Ｌ４を介して照明器具３ａ〜３ｄを接続した後、調光装置１と信号変換器２と照明器具３ａ〜３ｄとに電源を投入すると、各系統の調光信号出力部１４ａ〜１４ｄから既定の調光レベルに対応したオンデューティのＰＷＭ信号が調光信号線Ｌ１〜Ｌ４に出力される。

調光信号出力部１４ｄには、ＰＷＭ信号により調光される蛍光灯照明器具３ｄが接続されているので、この照明器具３ｄは調光信号出力部１４ｄから入力されたＰＷＭ信号にしたがって調光点灯する。

一方、信号変換器２では、信号電圧変動部２７が電源投入をトリガ入力として電源投入時に動作し、調光信号出力部１４ａ〜１４ｃから出力された調光信号が信号入力部２１を介して信号短絡部２２に入力されると、信号電圧変動部２７が、信号入力部２１を介して入力された調光信号をパターン記憶部２８に記憶された信号電圧に所定期間だけ変動させ、接続された照明器具３ａ〜３ｃの種類に応じた所定の変化を調光信号に発生させる。このとき、調光装置１では検出手段たる信号電圧検出部１７ａ〜１７ｃが信号変換器２による調光信号の電圧変化を検出しており、制御部１１が、各信号電圧検出部１７ａ〜１７ｃの検出した電圧レベルと、記憶部１２に記憶されたパターンデータとをもとに、各系統に接続されている照明器具３ａ〜３ｃの種類を特定する。そして、各系統に接続された照明器具３ａ〜３ｃの種類を特定すると、制御部１１は、各系統の照明器具３ａ〜３ｃに対応した調光テーブルを記憶部１２から読み出す。その後、制御部１１では、各系統毎に読み出した調光テーブルをもとに、リモコン送信器４からの命令信号で指定された調光レベルに対応したオンデューティのＰＷＭ信号を調光信号出力部１４ａ〜１４ｄから出力させる。信号変換器２では、信号電圧変動部２７は電源投入時のみ動作し、その後は動作を停止するので、調光信号出力部１４ａ〜１４ｄから出力された調光信号は信号入力部２１と信号電圧変動部２７とを介して信号変換部２３に入力され、信号変換部２３によって所定の位相角の正弦波信号に変換された後、信号出力部２４から出力され、変換後の調光信号に応じて各照明器具３ａ〜３ｃが調光点灯する。

しかも、信号変換器２に、外部からのトリガ入力を受けて、調光信号の信号波形の一部に、接続される照明負荷の種類に応じた所定の変化を発生させる手段（つまり調光信号の電圧レベルを所定期間変化させる信号電圧変換部２７）を設けるとともに、調光装置１に、各系統の調光信号の電圧レベルを検出する信号電圧検出部１７ａ…を設け、制御部１１（器具特定手段）が信号電圧検出部１７ａ…により検出された電圧レベルと、記憶部１２に記憶された変動パターンとを比較することで、各系統に接続された照明器具３ａ…の種類を特定することができるので、ユーザ自身が調光装置１側で各系統の照明負荷の種類を設定する必要が無く、他種類の照明器具を用いる照明システムを施工する際や照明器具の種類を変更する際のユーザの手間を無くして、システム構成の変更などに容易に対応できるようにしてある。また調光装置１では、制御部１１が、短絡時間の検出結果をもとに照明器具３ａ…の種類を特定し、特定した照明器具３ａ…に対応する調光データを記憶部１２から読み出して使用するので、実施形態１で説明したように照明器具３ａ…の種類に合った調光制御を行うことができる。

なお、本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されるものではない。

実施形態１の照明システムのブロック図である。同上に用いる調光信号の波形図である。同上に用いる各負荷の調光特性の説明図である。同上に用いる信号変換器のブロック図である。（ａ）〜（ｃ）は同上に用いる調光信号の波形図である。実施形態２の照明システムのブロック図である。同上に用いる信号変換器のブロック図である。同上に用いる調光信号の波形図である。従来の照明システムのブロック図である。（ａ）は同上に用いる蛍光灯照明器具のブロック図、（ｂ）は同上に用いる白熱灯照明器具のブロック図である。（ａ）はＰＷＭ信号のオンデューティと光出力との関係を説明する説明図、（ｂ）は供給電源の位相角と光出力との関係を説明する説明図である。同上の照明システムを建物のフロアに適用した例の説明図である。

符号の説明

１調光装置
２信号変換器
３ａ〜３ｄ照明器具
Ｌ１〜Ｌ４調光信号線

Claims

ＰＷＭ信号よりなる調光信号、あるいは、位相制御された交流波形よりなる調光信号が外部より入力され調光信号に基づいて負荷の光出力を変化させる複数種類の照明器具と、
複数系統の調光信号線にそれぞれ独立してＰＷＭ信号よりなる調光信号を出力し、各系統の調光信号線に接続された同種類の照明器具の調光レベルを制御する調光装置と、
少なくとも１つの系統の調光信号線に接続され、調光装置から出力される調光信号を、同じ系統の調光信号線に接続された照明器具に対応した調光信号に変換して当該照明器具に出力する信号変換器とを備え、
当該信号変換器が、調光装置からの調光信号と対応する照明器具に出力する調光信号との対応関係を示した変換テーブルを記憶する記憶部と、調光装置から入力された調光信号を記憶部に記憶された変換テーブルに基づいて変換する信号変換部と、信号変換部で変換された調光信号を対応する照明器具に出力する信号出力部と、外部からのトリガ入力を受けて所定の時間だけ、調光装置から入力される調光信号の信号波形の一部に、対応する照明負荷の種類に応じて予め設定されている所定の変化を発生させる手段を備えるとともに、
調光装置が、複数系統の調光信号線毎に設けられ、それぞれ対応する調光信号線にＰＷＭ信号からなる調光信号を独立して出力する複数系統の調光信号出力部と、上記複数種類の照明器具毎に光出力とＰＷＭ信号のオンデューティとの関係を示す調光テーブルが予め記憶された記憶部と、調光信号出力部が出力した調光信号に対して信号変換器によって発生された所定の変化を検出する検出手段と、検出手段の検出結果を基に各系統の調光信号線に接続された照明器具の種類を特定する器具特定手段と、器具特定手段によって特定された照明器具に対応する調光テーブルを記憶部から読み出し、当該調光テーブルに従って対応する系統の調光信号出力部から出力させる調光信号を変化させる制御部とを備えたことを特徴とする照明システム。
前記調光装置は、前記器具特定手段で特定された照明器具の種類に合わせて、光出力の変化分に対する調光信号の変化分の割合を決定することを特徴とする請求項１記載の照明システム。
前記調光装置は、前記器具特定手段で特定された照明器具の種類に合わせて、出力する調光信号の上限値および下限値を設定することを特徴とする請求項１記載の照明システム。
前記所定の変化とは、照明器具の種類に応じた時間だけ前記調光信号を短絡させることである請求項１〜３の何れか１つに記載の照明システム。