JP6054901B2 - 光源駆動装置および光源駆動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、光源駆動装置および光源駆動方法に関する。
従来、光源駆動装置に調光指示信号としてのPWM信号を入力し、そのオンデューティに応じて光源の調光をする調光方法、或いは調光指示信号として0〜10V制御信号を入力し、そのアナログ値に応じて光源の調光をする調光方法が知られている。
一方、近年、ヨーロッパを中心に照明制御システムとして、調光指示信号としてのDALI(ディジタルアドレッサブル・ライティングインタフェース)信号を各光源駆動装置に送信してこれを制御するシステム(DALIシステム)が開発されている。しかし、上記光源駆動装置は、前述の各方式に対応するためにはそれぞれの調光方式に対応した調光制御部と、調光方式を選択するための切り替え手段を設ける必要があるため、部品点数が増加するとともに装置自体も大型化する問題があった。
このような問題を解決するものとして、1つの調光制御部で0〜10V制御信号とDALI信号のいずれでも対応できる減光インタフェース回路が提案されている(例えば、特許文献1)。
特表2012−507116号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、調光制御部で0〜10V制御信号を自動判別するため、つながっていない場合に0Vとなってしまい、誤動作の原因となっていた。
本発明はこのような問題に鑑みて行われたものであり、1つの調光制御部でPWM信号とDALI信号のいずれにも対応できる光源駆動装置および光源駆動方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、(1)本発明は、入力される調光指示信号に応じて光源を駆動する光源駆動装置であって、前記調光指示信号として入力されるPWM調光指示信号又はディジタルアドレッサブル・ライティングインタフェース(DALI)調光指示信号に応じたシリアル信号を生成するインタフェース回路と、前記インタフェース回路が生成した前記シリアル信号が前記PWM調光指示信号又は前記DALI調光指示信号のいずれに基づくシリアル信号であるかを判定し、該判定結果に基づいた調光信号を生成する調光制御部と、前記調光制御部が生成した前記調光信号に応じて、前記光源を駆動する駆動回路部と、を備える光源駆動装置を提供する。
(2)前記調光制御部は、入力される前記シリアル信号が、前記PWM調光指示信号又は前記DALI調光指示信号であるかを判断し、該判断結果に応じてDALI命令情報又はPWM調光情報を生成する情報判断部と、前記情報判断部から前記DALI命令情報が入力されたとき、該DALI命令情報に基づいて、前記調光信号を生成するDALI調光信号生成部と、前記情報判断部から前記PWM調光情報が入力されたとき、該PWM調光情報に基づいて、前記調光信号を生成するPWM調光信号生成部と、を備える(1)に記載の光源駆動装置を提供する。
(3)前記情報判断部は、入力された前記シリアル信号の周期を計測し、該計測情報を出力する波形計測部と、前記波形計測部が出力する前記計測情報を用いて、前記シリアル信号にDALIフレームが含まれているかを判断する波形解析部と、を備える(2)に記載の光源駆動装置を提供する。
(4)前記波形解析部は、入力された前記シリアル信号の周期が所定値以下でかつ、前記シリアル信号に前記DALIフレームが含まれていないときは、前記PWM調光情報を前記PWM調光信号生成部に出力し、入力された前記シリアル信号に前記DALIフレームが含まれているときは、前記DALI命令情報を前記DALIフレーム制御部に出力する、(3)に記載の光源駆動装置を提供する。
(5)本発明は、入力される調光指示信号に応じて光源を駆動する方法であって、前記調光指示信号として入力されるPWM調光指示信号又はDALI調光指示信号に応じたシリアル信号を生成するシリアル信号生成ステップと、前記シリアル信号が前記PWM調光指示信号又は前記DALI調光指示信号のいずれに基づくシリアル信号であるかを判定し、該判定結果に基づいた調光信号を生成する調光信号生成ステップと、前記調光信号に応じて、前記光源を駆動する駆動ステップと、を備える光源駆動方法を提供する。
(6)前記調光信号生成ステップは、前記シリアル信号に基づいて、DALI命令情報又はPWM調光情報を生成する情報判断ステップと、前記シリアル信号が、前記DALI調光指示信号に基づいたシリアル信号であると判断されたときに、生成された前記DALI命令情報に基づいて、前記調光信号を生成するDALI調光信号生成ステップと、前記シリアル信号が、前記PWM調光情報に基づいたシリアル信号であると判断されたときに、生成された前記PWM調光情報に基づいて、前記調光信号を生成するPWM調光信号生成ステップと、を備える(5)に記載の光源駆動方法を提供する。
(7)前記情報判断ステップは、前記シリアル信号にDALIフレームが含まれているか否かを判定するDALIフレーム判定ステップと、前記DALIフレーム判定ステップで前記DALIフレームが含まれていないと判定された場合に、前記シリアル信号の周期が所定値以下であるか否かを判定する周期判定ステップと、を含む(6)に記載の光源駆動方法を提供する。
(8)前記情報判断ステップは、前記シリアル信号の受信を開始した時刻から所定時間が経過するまで、前記DALIフレーム判定ステップ及び前記周期判定ステップを繰り返し行わせる安定度判定ステップをさらに含む(7)に記載の光源駆動方法を提供する。
本発明によれば、1つの調光制御部でPWM信号とDALI信号のいずれにも対応できる光源駆動装置および光源駆動方法を提供することができる。
本発明の実施形態における光源駆動装置の概略構成を示すブロック図である。 (a)はPWM調光指示信号Sadpに基づいたシリアル信号Rxの波形、(b)はDALI調光指示信号Saddに基づいたシリアル信号Rx及び(c)はシリアル信号Txの波形を示している。 本発明の実施形態に係る情報判断部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る光源駆動方法のフローチャートである。 本発明の実施形態に係る情報判断部の処理を示したフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態)について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
(実施形態の概略構成)
図1は、本発明の実施形態における光源駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、光源駆動装置1は、インタフェース回路2、調光制御部3及び駆動回路部9を有する。光源駆動装置1は、入力された調光指示信号Sadに基づいて光源10を駆動するものである。光源駆動装置1は、調光指示信号Sadとして、PWM調光指示信号Sadp又はDALI調光指示信号Saddが入力され、PWM信号及びDALI信号に対応することができる。
インタフェース回路2は、入力されるPWM調光指示信号Sadp又はDALI調光指示信号Saddに応じたシリアル信号Rxを生成する。調光制御部3は、調光指示信号の種類と光源の明るさに相当する大きさに応じて電流を変化させるものであって、入力されたシリアル信号RxがPWM調光指示信号Sadp又はDALI調光指示信号Saddに基づいたシリアル信号Rxであるかを判定するとともに、その大きさに基づいた調光信号Scを生成する。駆動回路部9は、調光信号Scが入力され、その大きさに応じて光源10を駆動する。
インタフェース回路2について詳しく説明する。DALI調光指示信号Saddは、2線間(D+,D−)の電位差を伝達する仕様(すなわち、差動信号)であり、Hレベル側の電圧は9.5V〜22.5V、Lレベル側の電圧は−6.5V〜6.5Vの電圧変動幅をもっている。PWM調光指示信号Sadpも同様に、2線間(D+,D−)の電位差を伝達する仕様(すなわち、差動信号)であり、その電圧差は例えば16Vの電圧変動幅をもっている。
調光制御部3は、例えばマイコンで構成され、マイコンの入力部の電圧仕様は例えば5Vである。調光指示信号Sadを出力する例えば調光制御装置と、調光制御部3は電気的に絶縁されていることが要求される。インタフェース回路2は、例えばアナログ回路によって構成され、広い電圧幅をもつ調光指示信号Sadをマイコンの入力電圧仕様(5V以下)に対応した信号に変換する機能、差動信号である調光指示信号Sadを極性のないシリアル信号Rxに変換する機能、電気的に絶縁する機能を有する必要がある。このため、インタフェース回路2は、例えばフォトカプラを用いて構成される。
次に、調光制御部3について説明する。調光制御部3は、情報判断部4、DALI調光信号生成部5、DALIフレーム制御部6、信号生成部7、PWM調光信号生成部8を備える。情報判断部4は、入力されるシリアル信号Rxが、PWM調光指示信号Sadp又はDALI調光指示信号Saddのどちらであるかを判断し、その判断結果に応じて、DALI命令情報Sd又はPWM調光情報Spを生成する。DALI調光信号生成部5は、情報判断部4からDALI命令情報Sdが入力されたとき、そのDALI命令情報Sdに基づいて、調光信号Scを生成する。
DALIフレーム制御部6は、DALI命令情報Sdが入力され、そのDALI命令情報Sdに基づいて、DALI調光情報Sdpを生成する。DALI命令情報Sdは、DALI調光情報Sdp、命令情報及び、チャンネル情報(例えば、光源駆動装置が多数接続されたシステムにおける、光源駆動装置の識別番号やグループ番号)等を含んでいる。すなわち、DALIフレーム制御部6は、DALI命令情報Sdに含まれる情報を解析した後、調光情報であるDALI調光情報Sdpを出力する。また、例えば調光制御装置にDALI命令情報Sdに対する応答情報である送信シリアル信号Tx(後述の図2(c)参照)を出力する。信号生成部7は、DALI調光情報Sdpが入力され、そのDALI調光情報Sdpに基づいて、調光信号Scを生成する。
PWM調光信号生成部8は、情報判断部4からPWM調光情報Spが入力されたとき、そのPWM調光情報Spに基づいて、調光信号Scを生成する。
駆動回路部9は、光源10に対応した直流電力や交流電力を出力することができる周知の構成の電源装置である。すなわち、光源10が放電灯で構成されている場合は放電灯点灯装置によって構成され、光源10がLEDで構成されている場合は、LED駆動装置によって構成される。
次に、シリアル信号について説明する。図2はシリアル信号の波形を示す図、(a)はPWM調光指示信号Sadpに基づいたシリアル信号Rxの波形を示している。PWM調光指示信号Sadpの周期は、1ms(=1kHz)に設定されている。図2(b)、(c)は、DALI調光指示信号Saddに基づいたシリアル信号Rx及びシリアル信号Txの波形を示している。
DALI通信規格は、マンチェスタ符号化(ビット1または0の定義がH/Lといった電圧レベルではなく、電圧変化のエッジで行う符号化法)されたForwardフレーム(後述のDALIフレーム)及びBackwardフレームと呼ばれるパルス信号を送受信することで通信が行われる。DALI調光指示信号Saddを出力する調光制御装置から調光制御部3に送信される信号がForwardフレーム、その逆がBackwardフレームである。Forwardフレーム及びBackwardフレームの区間におけるパルス信号の周波数は、PWM信号(a)に比べて高い周波数を含む波形となる。そのため、便宜的に黒く表示している。
各フレームの送信タイミングの特徴は、フレーム間には所定の時間の休止区間を設定しなければならないという規則があるということである。すなわち、シリアル信号Rx(b)において、ForwardフレームとForwardフレームの間は9.17ms以上の休止区間があり、この休止時間を検出することによって、シリアル信号Rxが、PWM調光指示信号Sadpに基づいた信号であるか、DALI調光指示信号Saddに基づいた信号であるかを判定することができる。なお、図2の波形は負論理(ローアクティブ)である。フレームが無い場合には、信号がハイレベルになる。
次に、シリアル信号Rxの判定方法について説明する。図3は、本発明の実施形態に係る情報判断部の構成を示すブロック図である。図3に示すように、情報判断部4は、波形計測部21及び波形解析部22を有する。
波形計測部21は、例えばタイマー回路によって構成され、入力されたシリアル信号Rxの周期を計測し、その計測情報を出力する。波形解析部22は、波形計測部21からの計測情報を用いて、シリアル信号RxにDALIフレームが含まれているかを判断する。波形計測部21及び波形解析部22によって、入力されたシリアル信号Rxが、PWM調光指示信号Sadp又はDALI調光指示信号Saddに基づいた信号であるかを判定することができる。
次に、本発明の実施形態に係る光源駆動方法のフローチャートである。図4は、本発明の実施形態に係る光源駆動方法について説明するための図である。シリアル信号生成ステップS1において、調光指示信号として入力されるPWM調光指示信号Sadp又はDALI調光指示信号Saddに応じたシリアル信号Rxを生成する。調光信号生成ステップS2において、シリアル信号RxがPWM調光指示信号Sadp又はDALI調光指示信号Saddに基づいたシリアル信号Rxであるかを判定し、その判定結果に基づいた調光信号Scを生成する。
調光信号生成ステップS2では、情報判断ステップS2a、DALI調光信号生成ステップS2b及びPWM調光信号生成ステップS2cを有する。情報判断ステップS2aにおいて、シリアル信号Rxに基づいて、DALI命令情報Sd又はPWM調光情報Spのどちらか一方を生成する。DALI調光信号生成ステップS2bにおいて、シリアル信号Rxが、DALI調光指示信号Saddに基づいたシリアル信号Rxであると判断されたときに、生成されたDALI命令情報Sdに基づいて、調光信号Scを生成する。PWM調光信号生成ステップS2cにおいて、シリアル信号Rxが、PWM調光情報Spに基づいたシリアル信号Rxであると判断されたときに、生成されたPWM調光情報Spに基づいて、調光信号Scを生成する。駆動ステップS3では、調光信号Scに応じて、光源10を駆動する。
図5は、情報判断部4の処理を示したフローチャートである。本実施形態では、シリアル信号Rxの周期の所定値を8ms、受信開始時刻からの所定時間を1sとして説明する。ステップS11において、波形計測部21は、シリアル信号Rxの受信し、その周期の測定を開始するとともに、受信開始時刻を記憶する。また、情報判断部4は、エラーフラグ(error flag)メモリーを初期化する。
ステップS12において、波形解析部22は、受信したシリアル信号Rxが、DALI通信規格に基づいたDALIフレームを含んでいるかを判定している(DALIフレーム判定ステップ)。すなわち、波形解析部22は、受信したシリアル信号RxにDALIフレームが含まれると判定した場合は、ステップS13に進み、DALI調光モードに設定するとともに、DALI命令情報SdをDALIフレーム制御部6に出力する。波形解析部22は、受信したシリアル信号RxにDALIフレームが含まれていないと判定した場合は、ステップS14に進む。
ステップS14において、波形解析部22は、シリアル信号Rxに休止区間(9.17ms)があるか否かを判定している(周期判定ステップ)。すなわち、波形解析部22は、波形計測部21で測定した周期の計測情報から周期が8ms以下であるか否かを判定することによって、休止区間の有無を判定している。波形解析部22は、シリアル信号Rxの周期が8msを超えている場合は、休止区間があると判断してステップS15に進むとともに、エラーフラグを立てる。波形解析部22は、シリアル信号Rxの周期が8ms以下の場合は、休止区間が無いと判断してステップS16に進む。
ステップS16において、波形解析部22は、シリアル信号Rxの受信を開始した時刻から所定時間が経過するまで、ステップS12および、ステップS14を繰り返し行わせ、シリアル信号Rxの安定度を判定する(安定度判定ステップ)。すなわち、波形解析部22は、受信開始時刻から1s以上経過するまで、ステップS12及び、ステップS14の処理を繰り返し行うことによって、照明駆動装置の起動時等に、シリアル信号Rxにノイズ等が重畳して誤った信号が情報判断部4に入力された場合に、その信号を排除している。
ステップS17において、波形解析部22は、エラーフラグが立っている場合は、ステップS19に進み、DALI調光モードに設定するとともに、DALI命令情報Sdを出力する。波形解析部22は、エラーフラグが立っていない場合は、ステップS18に進み、PWM調光モードに設定するとともに、PWM調光情報SpをPWM調光信号生成部8に出力する。このようにして簡単な構成でPWM信号及びDALI信号に対応できる。
本発明の実施形態によれば、光源駆動装置1は、PWM調光指示信号Sadp又はDALI調光指示信号Saddを調光指示信号Sadとして入力して、その調光指示信号Sadに対応するシリアル信号Rxを共通の調光制御部3に入力することができる。すなわち、それぞれの調光方式に対応した調光制御部と、調光方式を選択するための切り替え手段を備える必要がない。そのため、調光回路が簡素化でき、その分、部品点数が削減でき、装置を小型化することができる。
上記実施形態において、PWM調光指示信号Sadpの周波数は、例示であって1kHzに限定されるものではない。また、シリアル信号Rxの周期の所定値(8ms)及び受信開始時刻からの所定時間(1s)は、例示であって実施形態の値に限定されるものではない。さらに、図2の波形は、例示であって負論理(ローアクティブ)に限定されるものではない。
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
1 光源駆動装置
2 インタフェース回路
3 調光制御部
4 情報判断部
5 DALI調光信号生成部
6 DALIフレーム制御部
7 信号生成部
8 PWM調光信号生成部
9 駆動回路部
10 光源


Claims (8)

  1. 入力される調光指示信号に応じて光源を駆動する光源駆動装置であって、
    前記調光指示信号として入力されるPWM調光指示信号又はディジタルアドレッサブル・ライティングインタフェース(DALI)調光指示信号に応じたシリアル信号を生成するインタフェース回路と、
    前記インタフェース回路が生成した前記シリアル信号が前記PWM調光指示信号又は前記DALI調光指示信号のいずれに基づくシリアル信号であるかを判定し、該判定結果に基づいた調光信号を生成する調光制御部と、
    前記調光制御部が生成した前記調光信号に応じて、前記光源を駆動する駆動回路部と、
    を備えることを特徴とする光源駆動装置。
  2. 前記調光制御部は、
    入力される前記シリアル信号が、前記PWM調光指示信号又は前記DALI調光指示信号であるかを判断し、該判断結果に応じてDALI命令情報又はPWM調光情報を生成する情報判断部と、
    前記情報判断部から前記DALI命令情報が入力されたとき、該DALI命令情報に基づいて、前記調光信号を生成するDALI調光信号生成部と、
    前記情報判断部から前記PWM調光情報が入力されたとき、該PWM調光情報に基づいて、前記調光信号を生成するPWM調光信号生成部と、
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の光源駆動装置。
  3. 前記情報判断部は、
    入力された前記シリアル信号の周期を計測し、該計測情報を出力する波形計測部と、
    前記波形計測部が出力する前記計測情報を用いて、前記シリアル信号にDALIフレームが含まれているかを判断する波形解析部と、
    を備えることを特徴とする請求項2の光源駆動装置。
  4. 前記波形解析部は、
    入力された前記シリアル信号の周期が所定値以下でかつ、前記シリアル信号に前記DALIフレームが含まれていないときは、前記PWM調光情報を前記PWM調光信号生成部に出力し、
    入力された前記シリアル信号に前記DALIフレームが含まれているときは、前記DALI命令情報を前記DALIフレーム制御部に出力する、
    ことを特徴とする請求項3に記載の光源駆動装置。
  5. 入力される調光指示信号に応じて光源を駆動する方法であって、
    前記調光指示信号として入力されるPWM調光指示信号又はDALI調光指示信号に応じたシリアル信号を生成するシリアル信号生成ステップと、
    前記シリアル信号が前記PWM調光指示信号又は前記DALI調光指示信号のいずれに基づくシリアル信号であるかを判定し、該判定結果に基づいた調光信号を生成する調光信号生成ステップと、
    前記調光信号に応じて、前記光源を駆動する駆動ステップと、
    を備えることを特徴とする光源駆動方法。
  6. 前記調光信号生成ステップは、
    前記シリアル信号に基づいて、DALI命令情報又はPWM調光情報を生成する情報判断ステップと、
    前記シリアル信号が、前記DALI調光指示信号に基づいたシリアル信号であると判断されたときに、生成された前記DALI命令情報に基づいて、前記調光信号を生成するDALI調光信号生成ステップと、
    前記シリアル信号が、前記PWM調光情報に基づいたシリアル信号であると判断されたときに、生成された前記PWM調光情報に基づいて、前記調光信号を生成するPWM調光信号生成ステップと、
    を備えることを特徴とする請求項5に記載の光源駆動方法。
  7. 前記情報判断ステップは、
    前記シリアル信号にDALIフレームが含まれているか否かを判定するDALIフレーム判定ステップと、
    前記DALIフレーム判定ステップで前記DALIフレームが含まれていないと判定された場合に、前記シリアル信号の周期が所定値以下であるか否かを判定する周期判定ステップと、
    を含むことを特徴とする請求項6に記載の光源駆動方法。
  8. 前記情報判断ステップは、
    前記シリアル信号の受信を開始した時刻から所定時間が経過するまで、前記DALIフレーム判定ステップ及び前記周期判定ステップを繰り返し行わせる安定度判定ステップをさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の光源駆動方法。
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