JP6531121B2 - 光源駆動装置および光源駆動方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態における光源駆動装置1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、マイコン14、整流回路13、駆動回路部9を有する。マイコン14は、AC電圧検出回路11と、不図示のCPU(Central Processing Unit)とROM(Read Only Memory)とRAM(Random Access Memory)を内蔵する。マイコン14のCPUがROMに格納された制御プログラムを実行することにより、調光制御部3と再判定制御部12が具現化される。
調光制御装置30は、調光指示信号Sadとして、PWM調光指示信号SadpおよびDALI調光指示信号Saddのうちいずれかを出力する。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り、PWM信号およびDALI信号に対応する。照明器具100は、光源駆動装置1と、これによって駆動される光源10とを含んで構成される。
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14の入力電圧仕様(5V以下)に対応した信号に変換する機能を有する。インタフェース回路2は更に、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に変換する機能を有する。インタフェース回路2は更に、調光指示信号Sadを出力する調光制御装置30と、調光制御部3とを電気的に絶縁する機能を有する。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。
再判定制御部12は、入力された検出値Svにより、交流電圧Vcが所定値からゼロに切り替わったのち所定時間内に再び所定値に切り替わる一時停止制御を検出する。一時停止制御を検出したならば、再判定制御部12は、調光制御部3の情報判定部4に、再判定の指示である再判定指示信号Srを出力する。具体的にいうと、再判定制御部12は、ユーザがAC電源をスイッチ等でオフ(遮断)に切り替え、所定時間内にスイッチをオンに切り替えた際に、再判定指示信号Srを出力する。
情報判定部4は、入力されるシリアル信号Rxが、PWM調光指示信号SadpおよびDALI調光指示信号Saddのうちいずれであるかを判定する。更に情報判定部4は、その判定結果に応じてDALI命令情報SdまたはPWM調光情報Spを生成する。情報判定部4は、起動後の所定期間に亘って入力されるシリアル信号Rxを判定したのち、この所定期間が経過した後は、入力されるシリアル信号Rxを判定しない。
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。
図2(a)は、PWM調光指示信号Sadpに基づいたシリアル信号Rxの波形である。PWM調光指示信号Sadpの周期は、1ms(=1kHz)に設定されている。
光源駆動装置1(図1参照)は、PWM調光指示信号Sadpのオンデューティが大きいほど、光源10を明るく光らせるように駆動する。
図2(b)は、DALI調光指示信号Saddに基づいたシリアル信号Rxの波形を示している。図2(c)は、DALI調光指示信号Saddに基づいたシリアル信号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されたForwardフレームおよび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。マンチェスタ符号化とは、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のことである。DALI調光指示信号Saddを出力する調光制御装置30から調光制御部3に送信される信号がForwardフレームであり、その逆がBackwardフレームである。ForwardフレームおよびBackwardフレームの区間におけるパルス信号の周波数は、図2(a)に示したPWM信号に比べて高い周波数を含む波形となる。そのため、ForwardフレームおよびBackwardフレームの区間は、便宜的に黒く表示されている。
図3は、本実施形態における情報判定部4と再判定制御部12の詳細構成を示すブロック図である。図3に示すように、情報判定部4は、波形計測部21および波形解析部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ており、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。シリアル信号Rxの周期とは、信号の立ち上がりから次の立ち上がりまでの期間、または、信号の立ち下がりから次の立ち下がりまでの期間をいう。
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定する。波形計測部21および波形解析部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およびDALI調光指示信号Saddのうちいずれに基づいた信号であるかを判定することができる。
《シリアル信号生成ステップ》
ステップS10において、インタフェース回路2は、調光指示信号Sadとして入力されるPWM調光指示信号SadpまたDALI調光指示信号Saddに応じたシリアル信号Rxを生成する。
ステップS11において、情報判定部4は、シリアル信号RxがPWM調光指示信号SadpおよびDALI調光指示信号Saddのうちいずれに基づいているかを判定し、その判定結果に基づいた調光信号Scを生成する。情報判定部4は更に、シリアル信号RxがPWM調光指示信号Sadpに基づいていると判定したならば、PWM調光モードを設定し、シリアル信号RxがDALI調光指示信号Saddに基づいていると判定したならば、DALI調光モードを設定する。
ステップS18において、駆動回路部9は、調光信号Scに応じて、光源10を駆動する。このようにして光源10を駆動することにより、光源駆動装置1は、調光指示信号SadとしてのPWM信号とDALI信号の両方に対応して光源10を調光することができる。
再判定制御部12を構成するマイコン14が起動すると、図5の処理が開始する。
《電圧検出ステップ》
再判定制御部12は、AC電源の電圧を監視する(ステップS20)。再判定制御部12は、AC電源が一瞬オフしたのちにオンしたことを判定したならば(ステップS21→Yes)、一定期間に亘って再判定指示信号Srを出力し、ステップS20の処理に戻る。これにより、ユーザが一時停止制御を行った際に、再判定制御部12は、再判定指示信号Srを出力することができる。
再判定制御部12は、AC電源が一瞬オフしたのちにオンしたことを判定しなかったならば(ステップS21→No)、すぐさまステップS20の処理に戻る。
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1秒として説明する。
ステップS30において、波形計測部21は、シリアル信号Rxを受信して、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、情報判定部4は、メモリのエラーフラグ(error flag)を初期化する。波形計測部21による受信動作は、シリアル信号Rxのエッジをトリガーに開始し、ステップS31−S36における波形解析部22の動作と並行して継続的に実行される。
《再判定ステップ》
再判定の指示とは、波形解析部22に再判定指示信号Srが入力されることをいう。ユーザが一時停止制御を行った際に、波形解析部22に再判定指示信号Srが入力される。
波形解析部22は、調光モードが未設定であるか、または再判定が指示されたならば(ステップS31→Yes)、ステップS32に進む。波形解析部22は、調光モードが設定済みであり、かつ再判定が指示されていないならば(ステップS31→No)、図6の処理を終了する。
ステップS32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否かを判定している。
波形解析部22は、受信したシリアル信号RxにDALIフレームが含まれると判定した場合(ステップS32→Yes)、DALI調光モードに設定(ステップS33)する。これによりDALI命令情報SdがDALIフレーム制御部6に出力される。このとき波形解析部22は、例えば、シリアル信号Rxの立ち上がりおよび立ち下がり遷移時間やデューティサイクル(即ち、ローおよびハイの持続時間)に基づいて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する。
ステップS32において、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S34に進む。
ステップS34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。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T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。ここでシリアル信号Rxの周期Tとは、信号の立ち上がりから次の立ち上がりまでの期間、または、信号の立ち下がりから次の立ち下がりまでの期間をいう。波形解析部22は、シリアル信号Rxの周期Tが8msを超えている場合(ステップS34→No)、休止区間があると判断し、エラーフラグを立てて(ステップS35)ステップS36に進む。
ステップS34において、波形解析部22は、シリアル信号Rxの周期Tが8ms以下であると判定したならば、休止区間がないと判断してステップS36に進む。
ステップS36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1秒以上(所定時間)が経過したか否かを判定している。シリアル信号Rxの受信開始時刻から1秒以上経過するまで、波形解析部22は、ステップS32の処理に戻り、DALIフレーム判定と周期判定を繰り返し行わせてシリアル信号Rxの安定度を判定する。すなわち、波形解析部22は、受信開始時刻から所定時間以上が経過するまで、DALIフレーム判定と周期判定を繰り返し行う。これにより、光源駆動装置1の起動時などに、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定部4に入力された場合、その信号を排除している。更に本実施形態では、ユーザが一時停止制御を行った後、所定時間に亘って入力信号の判別を行う。ここで所定時間とは、ステップS36に記載された受信後の経過時間の1秒のことをいう。
ステップS37において、波形解析部22は、エラーフラグが立っているか否かを判定している。波形解析部22は、エラーフラグが立っているならば(ステップS37→Yes)、DALI調光モードに設定して(ステップS38)、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ならば(ステップS37→No)PWM調光モードに設定して(ステップS39)、PWM調光情報SpをPWM調光信号生成部8に出力する。このようにして光源駆動装置1は、簡単な構成で、PWM信号とDALI信号の両方に対応できる。
光源駆動装置1は更に、一時停止制御やパワーオンリセットから所定時間が経過すると、調光指示信号Sadの判定処理を停止する。これにより、一時停止制御やパワーオンリセットから所定時間が経過した後に、調光指示信号Sadにノイズが重畳したときでも、光源駆動装置1は、この調光指示信号Sadを誤判定することがなくなる。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の(a)〜(d)のようなものがある。
(a) 一時停止制御の回数は1回に限定されず、所定の時間間隔で2回以上としてもよい。これにより、光源駆動装置1は、瞬時停電をユーザの一時停止制御と誤認することがなくなる。
(b) 光源駆動装置1の調光制御部3とAC電圧検出回路11と再判定制御部12を構成するマイコン14は、AC電源を整流した直流電圧Vdで駆動されている。しかし、これに限られず、光源駆動装置1のマイコン14は、別系統の電源で駆動されてもよい。
(c) 一時停止制御後の再判定時間は、1秒に限られず、任意の時間であってもよい。
(d) 周期判定ステップにおける周期Tの判定時間は、8msに限定されない。DALIのForwardフレーム間のインターバル(例えば9.17ms)と、PWM周期(例えば1ms)とが識別可能な任意の時間間隔であってもよい。
2 インタフェース回路
3 調光制御部
4 情報判定部
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
11 AC電圧検出回路
12 再判定制御部
13 整流回路
14 マイコン
21 波形計測部
22 波形解析部
30 調光制御装置
100 照明器具
Rx シリアル信号
Tx シリアル信号
Sadd DALI調光指示信号
Sadp PWM調光指示信号
Sad 調光指示信号
Sc 調光信号
Sd DALI命令情報
Sp PWM調光情報
Sdp DALI調光情報
Sv 検出値
Sr 再判定指示信号
Vd 直流電圧
Vc 交流電圧
Claims (7)
- 入力される調光指示信号に応じて、電源から供給された電力により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調光指示信号またはDALI(Digital Addressable Lighting Interface)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調光指示信号および前記DALI調光指示信号のうちいずれに基づくかを判定し、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、
前記電源がオフからオンに遷移したことを検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路により前記電源のオフからオンへの遷移を検出したならば、前記調光制御部に、前記シリアル信号が前記PWM調光指示信号および前記DALI調光指示信号のうちいずれに基づくかを再判定させる再判定制御部と、
を備えることを特徴とする光源駆動装置。 - 前記再判定制御部は、前記電圧検出回路により前記電源のオフからオンへの遷移を検知した後の所定期間に亘って、前記調光制御部に、前記シリアル信号が前記PWM調光指示信号および前記DALI調光指示信号のうちいずれに基づくかを再判定させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の光源駆動装置。 - 前記再判定制御部は、前記電圧検出回路により前記電源のオフからオンへの遷移を検知した後、前記所定期間が経過したならば、前記調光制御部に、前記シリアル信号が前記PWM調光指示信号および前記DALI調光指示信号のうちいずれに基づくかを再判定させない、
ことを特徴とする請求項2に記載の光源駆動装置。 - 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調光指示信号または前記DALI調光指示信号のうちいずれであるかを判定し、該判定結果に応じてDALI命令情報またはPWM調光情報を生成する情報判定部と、
前記情報判定部から前記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、
前記情報判定部から前記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ないし3のうちいずれか1項に記載の光源駆動装置。 - 前記情報判定部は、
入力された前記シリアル信号の周期を計測し、該計測結果を出力する波形計測部と、
前記波形計測部が出力する計測結果を用いて、前記シリアル信号にDALIフレームが含まれているか否かを判定する波形解析部と、
を備えることを特徴とする請求項4の光源駆動装置。 - 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調光信号生成部に出力する、
ことを特徴とする請求項5に記載の光源駆動装置。 - 入力される調光指示信号に応じて、電源から供給された電力により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調光指示信号または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調光指示信号および前記DALI調光指示信号のうちいずれに基づくかを判定し、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、
前記電源がオフからオンに遷移したことを検出する電圧検出ステップと、
前記電圧検出ステップにより前記電源のオフからオンへの遷移を検出したならば、前記シリアル信号が前記PWM調光指示信号および前記DALI調光指示信号のうちいずれに基づくかを再判定させる再判定ステップと、
を備えることを特徴とする光源駆動方法。
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JP2017007292A JP6531121B2 (ja) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | 光源駆動装置および光源駆動方法 |
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