JP6650622B2 - 信号送信装置、信号受信装置、点灯システム、照明器具、及び照明システム - Google Patents

Description

本発明は、一般に、信号送信装置、信号受信装置、点灯システム、照明器具、及び照明システムに関する。より詳細には、直流電圧の電圧値を変化させることで伝送データを送信する信号送信装置、信号送信装置から送信される伝送データを受信する信号受信装置に関する。また、信号送信装置と信号受信装置と点灯装置とを備える点灯システム、信号受信装置と点灯装置と光源とを備える照明器具、点灯システムと光源とを備える照明システム、信号送信装置と照明器具とを備える照明システムに関する。

従来、調光器、電源部及び光源部を有するＬＥＤ照明システムが提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１記載のＬＥＤ照明システムの電源部は、ＡＣ／ＤＣ変換部と、調光インタフェース部とを備えている。調光インタフェース部は、ＡＣ／ＤＣ変換部から得られる直流電圧に、調光器からの調光信号を重畳させる。光源部は、電流制御部とＬＥＤ光源部とを備えている。電流制御部は、調光インタフェース部から電圧（信号重畳電圧）が入力され、信号重畳電圧を電源としてＬＥＤ光源部を点灯させると共に、信号重畳電圧に基づいてＬＥＤ光源部を調光する。

特開２０１０−２８７３７２号公報

ところで、特許文献１記載のＬＥＤ照明システムの調光インタフェース部は、複雑な回路構成であって、少なくとも７個のトランジスタを備えており、７個のトランジスタにおける損失（例えば、スイッチング時の損失）が大きくなる可能性がある。つまり、上述の調光インタフェース部では、低損失化を図ることが難しい。

本発明は、上述の事由に鑑みてなされ、本発明の目的は、低損失化を図ることが可能な信号送信装置、信号受信装置、点灯システム、照明器具、及び照明システムを提供することである。

本発明の一態様に係る信号送信装置は、入力部と、出力部と、昇圧回路とを備えている。前記入力部は、直流の入力電圧が入力されるように構成されている。前記入力部は、第１入力端子及び第２入力端子を有している。前記出力部は、直流の出力電圧を出力するように構成されている。前記出力部は、第１出力端子及び第２出力端子を有している。前記昇圧回路は、前記入力部と前記出力部との間に設けられている。前記昇圧回路は、前記入力電圧を昇圧することにより前記出力電圧を調節可能に構成されている。前記昇圧回路は、第１コンデンサと、第２コンデンサと、インダクタと、第１スイッチと、ダイオードと、第２スイッチと、制御回路とを有している。前記第１コンデンサは、前記第１入力端子及び前記第２入力端子間に電気的に接続されている。前記第２コンデンサは、前記第１出力端子及び前記第２出力端子間に電気的に接続されている。前記インダクタは、第１端子及び第２端子を有している。また、前記インダクタは、前記第１入力端子及び前記第１コンデンサの接続点に前記第１端子が電気的に接続されている。前記第１スイッチは、前記インダクタの前記第２端子と前記第２入力端子及び前記第２出力端子との間の電路を開閉するように構成されている。前記ダイオードは、前記インダクタの前記第２端子及び前記第１スイッチの接続点にアノードが電気的に接続され、かつ、前記第１出力端子及び前記第２コンデンサの接続点にカソードが電気的に接続されている。前記第２スイッチは、前記ダイオードに対して電気的に並列接続されている。前記制御回路は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御するように構成されている。また、前記制御回路は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御して前記出力電圧の電圧値を変化させることで、前記出力部から伝送データを送信するように構成されている。

本発明の一態様に係る信号受信装置は、接続部と、受信回路とを備えている。前記接続部は、前記信号送信装置の前記出力部と電気的に接続される。前記受信回路は、前記接続部に入力される前記出力電圧の電圧値の変化を検出して、前記伝送データを取得するように構成されている。

本発明の一態様に係る点灯システムは、前記信号送信装置と、信号受信装置と、点灯装置とを備えている。前記信号受信装置は、接続部及び受信回路を有している。前記接続部は、前記信号送信装置の前記出力部と電気的に接続されている。前記受信回路は、前記接続部に入力される前記出力電圧の電圧値の変化を検出して前記伝送データを取得するように構成されている。前記点灯装置は、前記出力部から出力される前記出力電圧によって、光源を点灯させるように構成されている。また、前記点灯装置は、前記信号受信装置の前記受信回路で取得された前記伝送データに基づいて、前記光源に対する出力を変更するように構成されている。

本発明の一態様に係る照明器具は、前記信号受信装置と、光源と、点灯装置とを備えている。前記点灯装置は、前記信号送信装置の前記出力部から出力される前記出力電圧によって、前記光源を点灯させるように構成されている。また、前記点灯装置は、前記信号受信装置の前記受信回路で取得された前記伝送データに基づいて、前記光源に対する出力を変更するように構成されている。

本発明の一態様に係る照明システムは、前記点灯システムと、前記光源と、直流電源装置と、操作装置とを備えている。前記光源は、前記点灯システムの前記点灯装置によって点灯される。前記直流電源装置は、前記点灯システムの前記信号送信装置の前記入力部に前記入力電圧を印加するように構成されている。前記操作装置は、操作入力を受け付けて操作信号を前記信号送信装置へ出力するように構成されている。前記信号送信装置は、前記操作信号に基づいて前記伝送データを送信する。

本発明の一態様に係る照明システムは、前記信号送信装置と、照明器具と、直流電源装置と、操作装置とを備えている。前記照明器具は、接続部及び受信回路を有する信号受信装置を含む。前記接続部は、前記信号送信装置の前記出力部と電気的に接続されている。前記受信回路は、前記接続部に入力される前記出力電圧の電圧値の変化を検出して前記伝送データを取得するように構成されている。前記直流電源装置は、前記信号送信装置の前記入力部に前記入力電圧を印加するように構成されている。前記操作装置は、操作入力を受け付けて操作信号を前記信号送信装置へ出力するように構成されている。前記信号送信装置は、前記操作信号に基づいて前記伝送データを送信する。

本発明によれば、低損失化を図ることが可能になる。

図１は、本発明の一実施形態の信号送信装置、信号受信装置、点灯システム、照明器具を備えた照明システムの構成図である。 図２は、同上の信号送信装置の動作を説明するタイミングチャートである。 図３は、同上の信号送信装置の他の動作を説明するタイミングチャートである。 図４は、同上の信号送信装置の他の動作に関し、インダクタに流れる電流の変化を説明する波形図である。 図５は、同上の信号送信装置及び同上の照明器具の斜視図である。

以下、本発明の一実施形態の信号送信装置２について、図１〜図４を参照しながら説明する。信号送信装置２は、図１に示すように、入力部２０と、出力部２１と、昇圧回路１０とを備えている。

入力部２０は、直流の入力電圧Ｖ１１が入力されるように構成されている。入力部２０は、第１入力端子２０Ａ及び第２入力端子２０Ｂを有している。第２入力端子２０Ｂは、グランド（信号送信装置２のグランド）と電気的に接続されている。つまり、第１入力端子２０Ａは高電位側の入力端子であり、第２入力端子２０Ｂは低電位側の入力端子である。ここで、「電気的に接続されている」とは、直接的又は間接的に接続されていることを意味する。

入力部２０は、一対の給電路Ｅ１１，Ｅ１２を介して後述する直流電源装置１と電気的に接続されている。第１入力端子２０Ａは、給電路Ｅ１１の一端と電気的に接続されている。第２入力端子２０Ｂは、給電路Ｅ１２の一端と電気的に接続されている。一対の給電路Ｅ１１，Ｅ１２それぞれの他端は、直流電源装置１と電気的に接続されている。本実施形態では、入力部２０は、一対の給電路Ｅ１１，Ｅ１２を介して入力電圧Ｖ１１が入力される。すなわち、直流電源装置１は、入力部２０に入力電圧Ｖ１１を印加するように構成されている。

出力部２１は、直流の出力電圧Ｖ１２を出力するように構成されている。出力部２１は、第１出力端子２１Ａ及び第２出力端子２１Ｂを有している。出力部２１は、一対の給電路Ｅ２１，Ｅ２２を介して後述する点灯装置３と電気的に接続されている。第１出力端子２１Ａは、給電路Ｅ２１の一端と電気的に接続されている。第２出力端子２１Ｂは、給電路Ｅ２２の一端と電気的に接続されている。一対の給電路Ｅ２１，Ｅ２２それぞれの他端は、点灯装置３と電気的に接続されている。本実施形態では、出力部２１は、一対の給電路Ｅ２１，Ｅ２２を介して出力電圧Ｖ１２を出力する。すなわち、点灯装置３は、出力部２１から出力される出力電圧Ｖ１２を電源として動作する。つまり、直流電源装置１から信号送信装置２を介して点灯装置３に供給される電力は直流電力であって、直流電源装置１から点灯装置３への配電は直流配電である。出力電圧Ｖ１２の電圧値は、例えば３０〜４０［Ｖ］の範囲内の値である。

昇圧回路１０は、入力電圧Ｖ１１を昇圧することにより出力電圧Ｖ１２を調節可能に構成されている。言い換えれば、昇圧回路１０は、入力電圧Ｖ１１を昇圧する機能を有効／無効に切り替え可能に構成されている。昇圧回路１０は、図１に示すように、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２と、インダクタＬ１と、２つのスイッチＱ１，Ｑ２と、制御回路２２とを備えている。２つのスイッチＱ１，Ｑ２の各々は、例えばノーマリオフ型のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。なお、以下では、説明の便宜上、コンデンサＣ１を「第１コンデンサＣ１」と称し、コンデンサＣ２を「第２コンデンサＣ２」と称する。また、スイッチＱ１を「第１スイッチＱ１」と称し、スイッチＱ２を「第２スイッチＱ２」と称する。

第１コンデンサＣ１は、入力コンデンサであって、入力部２０に対して電気的に並列接続されている。つまり、第１コンデンサＣ１は、第１入力端子２０Ａ及び第２入力端子２０Ｂ間に電気的に接続されている。第１コンデンサＣ１の高電位側の端子は、インダクタＬ１の第１端子１１と電気的に接続されている。要するに、インダクタＬ１の第１端子１１は、第１入力端子２０Ａ及び第１コンデンサＣ１の接続点（第１接続点）Ｐ１と電気的に接続されている。インダクタＬ１の第２端子１２は、第１スイッチＱ１のドレインと電気的に接続されている。第１スイッチＱ１のゲートは、制御回路２２と電気的に接続されている。第１スイッチＱ１のソースは、第１コンデンサＣ１の低電位側の端子と電気的に接続されている。また、第１スイッチＱ１のソースは、制御回路２２と電気的に接続されている。なお、図１中のダイオードＤ１は、第１スイッチＱ１の内蔵ダイオード（ボディダイオード）を表している。

第２スイッチＱ２のソースは、第１スイッチＱ１のドレインと電気的に接続されている。第２スイッチＱ２のゲートは、制御回路２２と電気的に接続されている。第２スイッチＱ２のドレインは、第２コンデンサＣ２を介して、第１スイッチＱ１のソースと電気的に接続されている。なお、図１中のダイオードＤ２は、第２スイッチＱ２の内蔵ダイオードを表しており、インダクタＬ１の第２端子１２に電気的に接続されている。要するに、第２スイッチＱ２の内蔵ダイオードＤ２のアノードは、インダクタＬ１の第２端子１２及び第１スイッチＱ１の接続点（第２接続点）Ｐ２と電気的に接続されている。また、第２スイッチＱ２の内蔵ダイオードＤ２のカソードは、第１出力端子２１Ａ及び第２コンデンサＣ２の接続点（第３接続点）Ｐ３と電気的に接続されている。

第２コンデンサＣ２は、出力コンデンサであって、出力部２１に対して電気的に並列接続されている。つまり、第２コンデンサＣ２は、第１出力端子２１Ａ及び第２出力端子２１Ｂ間に電気的に接続されている。

制御回路２２は、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２を制御するように構成されている。制御回路２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵで実行されるプログラムとで構成されている。また、制御回路２２は、タイマを備えている。プログラムは、メモリに記憶されており、例えば、制御回路２２の動作モード等が記述されている。制御回路２２は、動作モードとして、第１制御モードと、第２制御モードとを有している。第１制御モードは、出力電圧Ｖ１２の電圧値を変化させないモードである。第２制御モードは、出力電圧Ｖ１２の電圧値を変化させて、出力部２１から伝送データを送信するモードである。ここで、「第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２を制御する」とは、制御回路２２が第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオン状態にする場合だけでなく、制御回路２２が第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態にする場合も含む。なお、伝送データの詳細については、後述する。

制御回路２２は、後述する操作装置５から操作信号が入力されるように構成されている。また、制御回路２２は、操作信号が入力されたか否かに基づいて、第１制御モードと第２制御モードとのいずれか一方を選択するように構成されている。ただし、本実施形態では、直流電源装置１から信号送信装置２の入力部２０に入力電圧Ｖ１１が印加されたとき、制御回路２２は、操作信号によらず、動作モードとして第１制御モードを選択する。

制御回路２２は、動作モードが第１制御モードの場合、図２に示すように、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態とする。これにより、信号送信装置２では、入力電圧Ｖ１１の電圧値（入力電圧値）と出力電圧Ｖ１２の電圧値（出力電圧値）とが同じになる。すなわち、制御回路２２は、動作モードが第１制御モードの場合、入力部２０に入力された入力電圧Ｖ１１を、出力部２１から出力電圧Ｖ１２として出力する。なお、図２中のＶｑ１は、第１スイッチＱ１のゲート電圧を表し、図２中のＶｑ２は、第２スイッチＱ２のゲート電圧を表している。また、「同じになる」とは、入力電圧値と出力電圧値との差がゼロになる場合だけでなく、入力電圧値と出力電圧値との差が実質的にゼロとみなすことができる程度の小さい値である場合を含む。例えば、昇圧回路１０を構成する電子部品等による電圧降下によって出力電圧値が入力電圧値よりも小さな値になる場合を含む。

制御回路２２は、操作装置５から操作信号が入力されたとき、操作信号に含まれる指示を伝送データに変換する。また、制御回路２２は、操作装置５から操作信号が入力されたとき、動作モードとして第２制御モードを選択し、変換した伝送データに基づいて第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２を制御する。本実施形態では、操作信号に含まれる指示は、点灯装置３の出力（出力電流）を変更する指示である。具体的には、操作信号に含まれる指示は、後述する光源４の点灯状態を変更する指示（例えば、光源４の調光レベル）である。

制御回路２２は、動作モードが第２制御モードの場合、図３に示すように、出力電圧Ｖ１２の電圧値を変化させるように、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２を制御する。詳細には、制御回路２２は、動作モードが第２制御モードの場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１と第２電圧値ｖ２との間で切り替わるように、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２を制御する。また、制御回路２２は、動作モードが第２制御モードの場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第１電圧値ｖ１と第２電圧値ｖ２との間で切り替えて、出力部２１から伝送データを送信する。第１電圧値ｖ１は、入力電圧Ｖ１１の電圧値と同じ値である。第２電圧値ｖ２は、入力電圧Ｖ１１を昇圧して得られた値であり、第１電圧値ｖ１よりも大きな値である。なお、図３中のＶｑ１は、第１スイッチＱ１のゲート電圧を表し、図３中のＶｑ２は、第２スイッチＱ２のゲート電圧を表している。

伝送データは、光源４の点灯状態を変更するための情報（本実施形態では、光源４の調光レベル）である。調光レベルとは、光源４の光出力の度合い（程度）を意味し、光源４が全点灯（定格点灯）するときの調光レベルを１００［％］と定義する。伝送データは、２５６段階の調光レベルが１対１に対応付けられた８ビットのビット列で構成されている。例えば、１００［％］の調光レベルは、「００００００００」のビット列に対応付けられている。５０［％］の調光レベルは、例えば「０１１１１１１１」に対応付けられている。０［％］の調光レベルは、「１１１１１１１１」のビット列に対応付けられている。ただし、調光レベルは、必ずしも２５６段階である必要はなく、例えば１２８段階又は５１２段階であってもよい。つまり、調光レベルは、必ずしも８ビットである必要はなく、７ビット又は９ビットであってもよい。また、調光レベルは、例えば数段階、又は数十段階であってもよい。また、５０［％］の調光レベルは、「０１１１１１１１」に限らず、例えば「１０００００００」に対応付けられていてもよい。また、調光レベルは、連続的に変化（増加又は減少）してもよいし、段階的に変化してもよい。

制御回路２２は、伝送データの任意のビットの値（ビット値）が「１」の場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第２電圧値ｖ２となるように、第１スイッチＱ１のオンオフを一定の周期で繰り返し、かつ、第２スイッチＱ２をオフ状態とする。つまり、制御回路２２は、伝送データの任意のビット値が「１」の場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１から第２電圧値ｖ２に昇圧するように、第１スイッチＱ１のオンオフを一定の周期で繰り返し、かつ、第２スイッチＱ２をオフ状態とする。

また、制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第２電圧値ｖ２に達したとき（図３中のｔ２の時点）から第１所定時間を経過したとき（図３中のｔ３の時点）、第１スイッチＱ１をオフ状態、かつ、第２スイッチＱ２のオンオフを一定の周期で繰り返す。第１所定時間は、例えば１０［ｍｓ］である。これにより、制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替えることができる。このとき、制御回路２２は、第１スイッチＱ１をオフ状態、かつ、第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返すことによって、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替えると共に、第２コンデンサＣ２に溜まった電荷を放電させている。なお、図３中のｔ１は、出力電圧Ｖ１２が変化（立ち上がり）を開始した時点を表している。また、図３中のｔ４は、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に戻った時点を表している。

第２コンデンサＣ２に溜まった電荷は、第１スイッチＱ１がオフ状態かつ第２スイッチＱ２がオン状態のとき、以下の放電経路で放電される。放電経路は、第２コンデンサＣ２の高電位側の端子、第２スイッチＱ２、インダクタＬ１、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２の低電位側の端子の経路である。このとき、信号送信装置２では、インダクタＬ１に流れる電流ＩＬ１が増加するので、電流ＩＬ１がインダクタＬ１の定格電流を超える可能性がある。そこで、制御回路２２は、図４に示すように、電流ＩＬ１が定格電流を超えないように、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２をオン状態にして第２所定時間Ｔ２が経過したとき、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態にする。第２所定時間Ｔ２は、例えば０．１［ｍｓ］である。この場合、放電経路は、インダクタＬ１の第１端子１１、第１コンデンサＣ１、第１スイッチＱ１の内蔵ダイオードＤ１、インダクタＬ１の第２端子１２の経路となる。またこの場合、信号送信装置２では、インダクタＬ１に流れる電流ＩＬ１が減少する。なお、図４中のｔ５は、第１スイッチＱ１をオフ状態、かつ、第２スイッチＱ２をオン状態にした時点を表している。また、図４中のｔ６は、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態にした時点を表している。なお、図４中のＶｑ１は、第１スイッチＱ１のゲート電圧を表し、図４中のＶｑ２は、第２スイッチＱ２のゲート電圧を表している。

また、制御回路２２は、図４に示すように、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態にして第３所定時間Ｔ３が経過したとき、第１スイッチＱ１をオフ状態、かつ、第２スイッチＱ２をオン状態にする。第３所定時間Ｔ３は、例えば０．１［ｍｓ］である。すなわち、制御回路２２は、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２をオン状態とする場合と、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態とする場合とを交互に繰り返す。これにより、信号送信装置２では、電流ＩＬ１が定格電流を超えることなく、第２コンデンサＣ２に溜まった電荷を放電することが可能になる。

一方、制御回路２２は、伝送データの任意のビット値が「０」の場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１となるように、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態とする。つまり、制御回路２２は、伝送データの任意のビット値が「０」の場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１を維持するように、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態とする。

制御回路２２は、出力部２１から８ビットの伝送データを送信する期間（伝送期間）を、８個のタイムスロットで構成する。８個のタイムスロットの各々は、一定の時間幅Ｔ０（図３参照）を有している。制御回路２２は、伝送データの任意のビット値が「１」の場合、タイムスロットの時間幅Ｔ０よりも短い時間幅Ｔ１で、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第１電圧値ｖ１から第２電圧値ｖ２に切り替える（図３中のｔ１時点からｔ２時点までの期間）。なお、図３中のｔ２時点からｔ３時点までの期間は、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第２電圧値ｖ２に維持されている。また、図３中のｔ３時点からｔ４時点までの期間に、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に変化する。

ここで、制御回路２２は、スタートビットを伝送データの先頭のビットの前に送信し、かつ、ストップビットを伝送データの末尾のビットの後に送信するように、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２を制御する。スタートビットは、伝送期間の開始を通知するためのビット又はビット列である。ストップビットは、伝送期間の終了を通知するためのビット又はビット列である。例えば、スタートビットは、「１１１」のようなビット列であり、ストップビットは、「０００」のようなビット列である。

制御回路２２は、動作モードが第２制御モードの場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値を変化させて、スタートビット、伝送データ及びストップビットを含む信号（伝送信号）を出力部２１から送信する。ただし、伝送データのデータ長が固定されている場合、必ずしもストップビットを信号送信装置２から送信しなくても、後述する信号受信装置６が伝送期間の終了を判定することができる。

また、制御回路２２は、伝送期間と異なる期間（伝送期間以外の期間）において、出力電圧Ｖ１２の電圧値が入力電圧Ｖ１１の電圧値と同じになるように、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態とする。つまり、制御回路２２は、出力部２１から伝送信号を送信した後、動作モードとして第１制御モードを選択する。

昇圧回路１０は、出力部２１から伝送信号を送信するときに、入力電圧Ｖ１１を昇圧する機能を有効にし、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第１電圧値ｖ１と第２電圧値ｖ２との間で切り替えて、伝送信号を送信している。つまり、昇圧回路１０は、出力部２１から伝送信号を送信するときに、出力電圧Ｖ１２の電圧値を、第１電圧値ｖ１よりも大きな第２電圧値ｖ２としている。これにより、信号送信装置２では、伝送信号を伝送する一対の給電路Ｅ２１，Ｅ２２の電圧降下に起因して、伝送信号が信号受信装置６で受信できなくなるのを抑制可能となる。

信号送信装置２は、上述のように、入力部２０と、出力部２１と、昇圧回路１０とを備えている。昇圧回路１０は、第１コンデンサＣ１と、第２コンデンサＣ２と、インダクタＬ１と、第１スイッチＱ１と、ダイオード（第２スイッチＱ２の内蔵ダイオード）Ｄ２と、第２スイッチＱ２と、制御回路２２とを有している。制御回路２２は、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２を制御して出力電圧Ｖ１２の電圧値を変化させることで、出力部２１から伝送データを送信する。つまり、信号送信装置２は、特許文献１記載のＬＥＤ照明システムの調光インタフェース部（以下、「従来例の装置」）よりも簡単な構成（回路構成）で、伝送データを送信することができる。よって、信号送信装置２は、従来例の装置よりも、装置を構成するスイッチの数を減らすことが可能となり、例えばスイッチの導通損を低減することが可能になる。すなわち、信号送信装置２は、従来例の装置よりも低損失化を図ることが可能になる。

ところで、特許文献１には、調光インタフェース部から出力される電圧（信号重畳電圧）は、ＡＣ／ＤＣ変換部から得られる直流電圧と振幅がほぼ同じで、調光器からの調光信号のオン／オフに合わせて電圧の正負が変化する電圧であることが記載されている。つまり、特許文献１記載のＬＥＤ照明システムでは、調光インタフェース部からの信号重畳電圧を無極性化するダイオードブリッジが必須となる。これに対して、信号送信装置２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第１電圧値ｖ１と第２電圧値ｖ２との間で切り替えるので、出力電圧Ｖ１２の電圧値がマイナスになることがなく、特許文献１記載のようなダイオードブリッジが不要になるという利点がある。

また、制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替える場合、第２コンデンサＣ２に溜まった電荷を第２スイッチＱ２によって放電する。これにより、信号送信装置２は、以下の比較例の信号送信装置に比べて、出力電圧Ｖ１２の電圧値を短い時間で第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替えることが可能になる。比較例の信号送信装置は、第２スイッチＱ２を備えず、かつ、第１スイッチＱ１のみをオフ状態にして出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替える場合の信号送信装置である。よって、信号送信装置２は、比較例の信号送信装置に比べて、伝送データの伝送期間を短くすることができる。つまり、信号送信装置２は、比較的短い時間で伝送データを送信することができる。

制御回路２２は、動作モードが第２制御モードで、かつ、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替える場合、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返しているが、これに限らない。制御回路２２は、動作モードが第２制御モードで、かつ、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替える場合、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２をオン状態としてもよい。この場合、第２スイッチＱ２は、比較的高い耐圧性能を有するＭＯＳＦＥＴである。ただし、信号送信装置２では、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返すことによって、第２スイッチＱ２に大きな電流が流れるのを抑制することが可能となり、第２スイッチＱ２に過度なストレスが加わるのを抑制できる。その結果、信号送信装置２では、第２スイッチＱ２の長寿命化を図ることが可能になる。

第２スイッチＱ２は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタであってもよい。この場合、第２スイッチＱ２のエミッタがインダクタＬ１の第２端子１２と電気的に接続され、第２スイッチＱ２のゲートが制御回路２２と電気的に接続され、第２スイッチＱ２のコレクタが第２コンデンサＣ２の高電位側の端子と電気的に接続される。またこの場合、第２スイッチＱ２のコレクタ及びエミッタ間には、ダイオード（外付けダイオード）が電気的に接続される。ダイオードのアノードは、第２スイッチＱ２のエミッタと電気的に接続され、ダイオードのカソードは、第２スイッチＱ２のコレクタと電気的に接続される。ただし、信号送信装置２は、第２スイッチＱ２としてＭＯＳＦＥＴを用いて、第２スイッチＱ２の内蔵ダイオードＤ２がインダクタＬ１の第２端子１２と電気的に接続されることで、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを用いた場合よりも、小型化を図ることが可能になる。つまり、信号送信装置２では、ダイオード（外付けダイオード）を別途用いることなく、第２スイッチＱ２の内蔵ダイオードＤ２を利用しているため、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ及び外付けダイオードを用いた場合よりも、小型化を図ることが可能になる。

上述の信号送信装置２は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、上記実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、本実施形態の変形例を列挙する。

制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替える場合に、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返すとき、第２スイッチＱ２のオン時間を時間経過に伴って変化させてもよい。具体的には、制御回路２２は、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返すときに、第２スイッチＱ２のオン時間を徐々に増加させてもよい。例えば、制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１に近づくに従って第２スイッチＱ２のオン時間が徐々に長くなるように、第２スイッチＱ２のオン時間を連続的に変化させる。要するに、制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替える場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１に近づくに従って、第２スイッチＱ２のオン時間を長くする。この構成によれば、第２コンデンサＣ２に溜まった電荷が急に放電される（第２コンデンサＣ２から放電電流が急に流れる）のを抑制可能となる。よって、この構成であれば、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返すときに第２スイッチＱ２のオン時間を変化させない場合よりも、第２スイッチＱ２に過度なストレスが加わるのを抑制できる。

また、制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替える場合に、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返すとき、第２スイッチＱ２のスイッチング周波数を時間経過に伴って変化させてもよい。具体的には、制御回路２２は、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返すときに、第２スイッチＱ２のスイッチング周波数を徐々に低下させてもよい。例えば、制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１に近づくに従って第２スイッチＱ２のスイッチング周波数が徐々に低くなるように、第２スイッチＱ２のスイッチング周波数を連続的に変化させる。要するに、制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替える場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１に近づくに従って、第２スイッチＱ２のスイッチング周波数を低くする。この構成によっても、第２コンデンサＣ２に溜まった電荷が急に放電される（第２コンデンサＣ２から放電電流が急に流れる）のを抑制可能となる。よって、この構成であれば、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返すときに第２スイッチＱ２のスイッチング周波数を変化させない場合よりも、第２スイッチＱ２に過度なストレスが加わるのを抑制できる。

ここにおいて、制御回路２２は、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返す場合に、第２スイッチＱ２のオン時間と、第２スイッチＱ２のスイッチング周波数との両方を時間経過に伴って変化させるように構成されていてもよい。すなわち、制御回路２２は、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返す場合に、第２スイッチＱ２のオン時間と、第２スイッチＱ２のスイッチング周波数との少なくとも一方を時間経過に伴って変化させるように構成されていてもよい。第２スイッチＱ２のオン時間と第２スイッチＱ２のスイッチング周波数との両方を変化させる場合は、第２スイッチＱ２のオン時間又は第２スイッチＱ２のスイッチング周波数を変化させる場合よりも、第２スイッチＱ２に過度なストレスが加わるのを抑制できる。

制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１に近づくに従って第２スイッチＱ２のオン時間が徐々に長くなるように、第２スイッチＱ２のオン時間を段階的に変化させてもよい。同様に、制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１に近づくに従って第２スイッチＱ２のスイッチング周波数が徐々に低くなるように、第２スイッチＱ２のスイッチング周波数を段階的に変化させてもよい。

信号送信装置２は、例えば、第１出力端子２１Ａと第２コンデンサＣ２の高電位側の端子との間の電路に、出力部２１から昇圧回路１０に電流が流れ込むのを防止する整流素子が設けられていてもよい。整流素子は、例えばダイオードである。この場合、整流素子のアノードは、第２コンデンサＣ２の高電位側の端子と電気的に接続され、整流素子のカソードは、第１出力端子２１Ａと電気的に接続される。この構成によれば、昇圧回路１０に過電流が流れ込むのを抑制できるので、昇圧回路１０の長寿命化を図ることが可能になる。なお、整流素子は、ダイオードに限らず、例えばＰチャネルＭＯＳＦＥＴ等であってもよい。この場合、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴのソースが第２コンデンサＣ２の高電位側の端子と電気的に接続され、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴのゲートが制御回路２２と電気的に接続され、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴのドレインが第１出力端子２１Ａと電気的に接続される。またこの場合、制御回路２２は、動作モードが第１制御モードの場合にＰチャネルＭＯＳＦＥＴをオン状態とし、動作モードが第２制御モードの場合にＰチャネルＭＯＳＦＥＴをオフ状態とする。また、整流素子は、第１出力端子２１Ａと第２コンデンサＣ２の高電位側の端子との間の電路以外に、第２出力端子２１Ｂと第２コンデンサＣ２の低電位側の端子との間の電路に設けられてもよい。この場合、整流素子のアノードは、第２コンデンサＣ２の低電位側の端子と電気的に接続され、整流素子のカソードは、第２出力端子２１Ｂと電気的に接続される。また、整流素子は、信号送信装置２に限らず、点灯装置３又は信号受信装置６に設けられてもよい。

制御回路２２は、タイムスロットの始期と、出力電圧Ｖ１２の変化（立ち上がり）の開始とが一致するように、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２を制御しているが、これに限らない。制御回路２２は、タイムスロット内の任意の期間に、出力電圧Ｖ１２の変化を開始させてもよい。

また、制御回路２２は、電流ＩＬ１が定格電流を超えないように、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２をオン状態にして第２所定時間Ｔ２が経過したとき、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態にしているが、これに限らない。制御回路２２は、例えば電流ＩＬ１の電流値が閾値（第１閾値）に達したときに、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態にしてもよい。この場合、信号送信装置２は、インダクタＬ１（一次巻線）と磁気的に結合された二次巻線を備え、制御回路２２は、二次巻線に発生する電流の電流値が第１閾値に達したときに、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態とする。またこの場合、制御回路２２は、二次巻線に発生する電流の電流値がゼロに達したときに、第１スイッチＱ１をオフ状態、かつ、第２スイッチＱ２をオン状態とする。

以下、上述の信号送信装置２を備える照明システム１００について説明する。照明システム１００は、図１に示すように、直流電源装置１と、信号送信装置２と、点灯装置３と、光源４と、操作装置５と、信号受信装置６とを備えている。

直流電源装置１は、交流電源２００の交流電圧を直流電圧（本実施形態では、入力電圧Ｖ１１）に変換するように構成されている。また、直流電源装置１は、入力電圧Ｖ１１を、一対の給電路Ｅ１１，Ｅ１２を介して信号送信装置２へ出力するように構成されている。交流電源２００は、例えば商用電源である。交流電圧の実効値は、例えば１００［Ｖ］である。交流電圧の周波数（電源周波数）は、例えば５０又は６０［Ｈｚ］である。なお、照明システム１００は、交流電源２００を構成要件として含まない。

点灯装置３は、信号送信装置２の出力部２１から出力される出力電圧Ｖ１２によって、光源４を点灯させるように構成されている。また、点灯装置３は、信号受信装置６の後述する受信回路６２で取得された伝送データに基づいて、光源４に対する出力（本実施形態では、出力電流）を変更するように構成されている。点灯装置３は、図１に示すように、入力部３０と、出力部３１と、定電流回路３２とを備えている。

入力部３０は、一対の給電路Ｅ２１，Ｅ２２を介して、出力電圧Ｖ１２が入力されるように構成されている。入力部３０は、一対の入力端子３０Ａ，３０Ｂを有している。入力端子３０Ａは、給電路Ｅ２１を介して、第１出力端子２１Ａと電気的に接続されている。入力端子３０Ｂは、給電路Ｅ２２を介して、第２出力端子２１Ｂと電気的に接続されている。

出力部３１は、一対の給電路Ｅ３１，Ｅ３２を介して光源４と電気的に接続されている。出力部３１は、一対の出力端子３１Ａ，３１Ｂを有している。出力端子３１Ａは、給電路Ｅ３１の一端と電気的に接続されている。出力端子３１Ｂは、給電路Ｅ３２の一端と電気的に接続されている。一対の給電路Ｅ３１，Ｅ３２それぞれの他端は、光源４と電気的に接続されている。

定電流回路３２は、光源４に流れる電流Ｉ１の電流値を目標値と一致させるように構成されている。定電流回路３２は、例えば降圧型のスイッチングコンバータである。定電流回路３２は、目標値が変更されたとき、電流Ｉ１を増加又は減少させることによって光源４の点灯状態を変更する。なお、本実施形態では、光源４に流れる電流Ｉ１は、点灯装置３の出力電流に相当する。

光源４は、複数の固体発光素子４０を有している。複数の固体発光素子４０の各々は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。ＬＥＤは、無機ＬＥＤであってもよいし、有機ＬＥＤであってもよい。複数の固体発光素子４０の接続は、直列接続である。光源４のアノード側の端子は、給電路Ｅ３１を介して出力端子３１Ａと電気的に接続されている。光源４のカソード側の端子は、給電路Ｅ３２を介して出力端子３１Ｂと電気的に接続されている。

操作装置５は、ユーザによる操作入力を受け付けるように構成されている。操作装置５は、操作部を備えている。操作装置５は、制御回路２２と電気的に接続されている。操作装置５は、例えば調光器である。操作部は、例えば、ダイヤル（調光つまみ）、スライダー、又は押釦スイッチである。操作装置５は、ユーザにより操作部が操作されたとき、点灯装置３の出力を変更する指示を制御回路２２に与える。例えば、操作装置５は、操作部の操作結果に従って、点灯装置３の出力を変更する指示を含む操作信号を制御回路２２へ出力する。

信号受信装置６は、信号送信装置２から送信される伝送データを受信するように構成されている。信号受信装置６は、図１に示すように、接続部６０と、分圧回路６１と、受信回路６２とを備えている。

接続部６０は、一対の給電路Ｅ４１，Ｅ４２を介して信号送信装置２の出力部２１と電気的に接続されている。接続部６０は、第１接続端子６０Ａ及び第２接続端子６０Ｂを有している。第１接続端子６０Ａは、給電路Ｅ４１を介して、第１出力端子２１Ａと電気的に接続されている。第２接続端子６０Ｂは、給電路Ｅ４２を介して、第２出力端子２１Ｂと電気的に接続されている。本実施形態では、接続部６０は、一対の給電路Ｅ４１，Ｅ４２を介して出力電圧Ｖ１２が入力される。

分圧回路６１は、２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路で構成されている。分圧回路６１は、第１接続端子６０Ａ及び第２接続端子６０Ｂ間に電気的に接続されている。詳細には、抵抗Ｒ１の第１端子は、第１接続端子６０Ａと電気的に接続されている。抵抗Ｒ１の第２端子は、抵抗Ｒ２の第１端子と電気的に接続されている。抵抗Ｒ２の第２端子は、第２接続端子６０Ｂと電気的に接続されている。分圧回路６１は、接続部６０に入力される出力電圧Ｖ１２を分圧して、分圧した電圧（本実施形態では、抵抗Ｒ２の両端電圧）を受信回路６２へ出力する。

受信回路６２は、分圧回路６１から出力される電圧の電圧値の変化を検出して、伝送データを取得するように構成されている。つまり、受信回路６２は、接続部６０に入力される出力電圧Ｖ１２の電圧値の変化を検出して伝送データを取得する。また、受信回路６２は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を定電流回路３２へ出力するように構成されている。受信回路６２は、例えば制御用ＩＣ（Integrated Circuit）である。この制御用ＩＣは、バッファメモリを備えている。

受信回路６２は、分圧回路６１から出力された電圧（検出電圧）を一定のサンプリング周期でサンプリングして、検出電圧の電圧値をバッファメモリに格納する。サンプリング周期は、信号送信装置２が１ビット分の伝送データを送信する時間幅Ｔ１（図３参照）よりも短い。また、受信回路６２は、検出電圧の電圧値と、予め設定された第２閾値とを比較することによって、伝送信号（スタートビット、伝送データ及びストップビット）を受信する。例えば、受信回路６２は、検出電圧の電圧値が第２閾値を上回った場合に、「１」のビット値を受信したと判定し、受信したビット値をバッファメモリに格納する。第２閾値は、第１電圧値ｖ１よりも大きく、かつ、第２電圧値ｖ２よりも小さな値である。本実施形態では、受信回路６２は、スタートビットを受信すると、スタートビットに続いて送信される伝送データを受信してバッファメモリに格納する。そして、受信回路６２は、ストップビットを受信すると、バッファメモリへの伝送データの格納を終了する。

受信回路６２は、バッファメモリに格納した伝送データから光源４の調光レベルを読み取る。また、受信回路６２は、読み取った調光レベルをＰＷＭ信号に変換して、変換したＰＷＭ信号を定電流回路３２へ出力する。本実施形態では、受信回路６２は、一定の周期の方形波のデューティ比を調光レベルに応じて変化させ、調光レベルをＰＷＭ信号に変換している。例えば、受信回路６２は、調光レベルが１００［％］のときに、デューティ比を１００［％］とする。また、受信回路６２は、調光レベルが５０［％］のときに、デューティ比を５０［％］とする。さらに、受信回路６２は、調光レベルが０［％］のときに、デューティ比を０［％］とする。

点灯装置３の定電流回路３２は、受信回路６２からのＰＷＭ信号に基づいて、光源４の点灯状態を変更する。詳細には、定電流回路３２は、受信回路６２からのＰＷＭ信号に基づいて、光源４に流れる電流Ｉ１の目標値を変更する。例えば、定電流回路３２は、ＰＷＭ信号のデューティ比が１００［％］の場合、電流Ｉ１の目標値を、光源４の定格電流の電流値（定格値）とする。また、定電流回路３２は、ＰＷＭ信号のデューティ比が５０［％］の場合、電流Ｉ１の目標値を定格値の半分の値とする。さらに、定電流回路３２は、ＰＷＭ信号のデューティ比が０［％］の場合、電流Ｉ１の目標値を略ゼロの値とする。

以下、照明システム１００の動作の一例について説明する。なお、以下では、ユーザが操作装置５を用いて光源４の調光レベルを１００［％］から５０［％］に変更する場合について説明する。

操作装置５は、調光レベルを５０［％］とする操作信号を、信号送信装置２の制御回路２２へ出力する。制御回路２２は、操作装置５から操作信号が入力されたとき、第２制御モードを選択し、操作信号に含まれる５０［％］の調光レベルを伝送データ（「０１１１１１１１」の８ビットのビット列）に変換する。そして、制御回路２２は、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２を制御して、出力部２１からスタートビットを送信した後に伝送データを送信し、最後にストップビットを送信する。すなわち、信号送信装置２は、出力部２１から伝送信号を送信する。

信号送信装置２から送信された伝送信号は、信号受信装置６の受信回路６２で受信される。受信回路６２は、受信した伝送信号に含まれる伝送データから調光レベルを読み取り、読み取った調光レベルをＰＷＭ信号に変換する。そして、受信回路６２は、変換したＰＷＭ信号を点灯装置３の定電流回路３２へ出力する。定電流回路３２は、受信回路６２からのＰＷＭ信号に応じて、光源４に流れる電流Ｉ１の目標値を定格値の半分の値とする。これにより、電流Ｉ１の電流値が定格値の半分になるので、光源４から放射される光の量（光束）は、調光レベルが１００［％］のとき（定格点灯時）の光束のおおよそ半分になる。つまり、光源４は、定格点灯時の半分の光束に調光される。

ところで、信号送信装置２、点灯装置３及び信号受信装置６は、点灯システム７（図１参照）を構成する構成要素に含まれていてもよい。つまり、点灯システム７は、信号送信装置２と、点灯装置３と、信号受信装置６とを備える。

また、点灯装置３、光源４及び信号受信装置６は、照明器具８（図１参照）を構成する構成要素に含まれていてもよい。つまり、照明器具８は、点灯装置３と、光源４と、信号受信装置６とを備える。照明器具８は、例えば、図５に示すように、スポットライトである。照明器具８は、照明器具用ライティングダクト３００と組み合わせて使用される。なお、図５では、照明器具８の台数が３台の場合を表している。３台の照明器具８の各々は、信号送信装置２の出力部２１に対して電気的に並列接続される。３台の照明器具８の構成及び機能は同様であるから、以下では、３台の照明器具８のうち１台の照明器具８について構成及び機能を説明する。また、以下では、説明の便宜上、照明器具用ライティングダクト３００を、単に「ダクト３００」と略称する。

ダクト３００は、天井に取り付けられる。ダクト３００は、第１ケーブル９１を介して、信号送信装置２と電気的に接続される。すなわち、ダクト３００は、信号送信装置２から第１ケーブル９１を介して出力電圧Ｖ１２が入力される。本実施形態では、第１ケーブル９１は、一対の第１電線を備えている。

照明器具８は、本体８０と、プラグ８１と、アーム８２とを備えている。本体８０は、窓孔８０Ａを有している。本体８０の内部には、点灯装置３、光源４及び信号受信装置６が収納されている。窓孔８０Ａは、パネル８３で覆われている。

プラグ８１は、一対の電極板を備えている。一対の電極板は、ダクト３００の挿入口３００Ａからダクト３００内に挿入され、ダクト３００内に固定された２本の導体と電気的に接続されている。２本の導体は、第１ケーブル９１を介して信号送信装置２と電気的に接続されている。また、プラグ８１は、第２ケーブル９２を介して、本体８０内に収納された点灯装置３及び信号受信装置６と電気的に接続されている。

アーム８２は、本体８０を支持する。また、アーム８２は、プラグ８１に支持されている。

なお、照明器具８の台数は、３台に限らず、４台以上であってもよく、２台であってもよい。また、照明器具８の台数は、１台であってもよい。

以上説明したように、本実施形態の信号送信装置２は、入力部２０と、出力部２１と、昇圧回路１０とを備えている。入力部２０は、直流の入力電圧Ｖ１１が入力されるように構成されている。入力部２０は、第１入力端子２０Ａ及び第２入力端子２０Ｂを有している。出力部２１は、直流の出力電圧Ｖ１２を出力するように構成されている。出力部２１は、第１出力端子２１Ａ及び第２出力端子２１Ｂを有している。昇圧回路１０は、入力部２０と出力部２１との間に設けられている。昇圧回路１０は、入力電圧Ｖ１１を昇圧することにより出力電圧Ｖ１２を調節可能に構成されている。昇圧回路１０は、第１コンデンサＣ１と、第２コンデンサＣ２と、インダクタＬ１と、第１スイッチＱ１と、ダイオード（第２スイッチＱ２の内蔵ダイオード）Ｄ２と、第２スイッチＱ２と、制御回路２２とを有している。第１コンデンサＣ１は、第１入力端子２０Ａ及び第２入力端子２０Ｂ間に電気的に接続されている。第２コンデンサＣ２は、第１出力端子２１Ａ及び第２出力端子２１Ｂ間に電気的に接続されている。インダクタＬ１は、第１端子１１及び第２端子１２を有している。また、インダクタＬ１は、第１入力端子２０Ａ及び第１コンデンサＣ１の接続点（第１接続点）Ｐ１に第１端子１１が電気的に接続されている。第１スイッチＱ１は、インダクタＬ１の第２端子１２と、第２入力端子２０Ｂ及び第２出力端子２１Ｂとの間の電路を開閉するように構成されている。ダイオードＤ２は、インダクタＬ１の第２端子１２及び第１スイッチＱ１の接続点（第２接続点）Ｐ２にアノードが電気的に接続され、かつ、第１出力端子２１Ａ及び第２コンデンサＣ２の接続点（第３接続点）Ｐ３にカソードが電気的に接続されている。第２スイッチＱ２は、ダイオードＤ２に対して電気的に並列接続されている。制御回路２２は、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２を制御するように構成されている。また、制御回路２２は、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２を制御して出力電圧Ｖ１２の電圧値を変化させることで、出力部２１から伝送データを送信するように構成されている。

この構成によれば、特許文献１記載のＬＥＤ照明システムの調光インタフェース部（従来例の装置）よりも簡単な構成（回路構成）で、伝送データを送信することができる。よって、この構成であれば、従来例の装置よりも、装置を構成するスイッチの数を減らすことが可能となり、例えばスイッチの導通損を低減することが可能になる。つまり、この構成であれば、低損失化を図ることが可能になる。またこの構成によれば、出力部２１から伝送データを送信する場合に、昇圧回路１０によって入力電圧Ｖ１１を昇圧して出力電圧Ｖ１２を変化させる（調節する）。よって、この構成であれば、伝送データを伝送する一対の給電路Ｅ２１，Ｅ２２の電圧降下に起因して、伝送データが信号受信装置６で取得できなくなるのを抑制可能となる。

昇圧回路１０は、上述のように、出力電圧Ｖ１２の電圧値を、第１電圧値ｖ１と第２電圧値ｖ２との間で切り替え可能に構成されていることが好ましい。第１電圧値ｖ１は、入力電圧Ｖ１１の電圧値と同じである。第２電圧値ｖ２は、入力電圧Ｖ１１を昇圧して得られた値である。制御回路２２は、上述のように、動作モードとして、第１制御モードと、第２制御モードとを有していることが好ましい。第１制御モードは、出力電圧Ｖ１２の電圧値を変化させないモードである。第２制御モードは、出力電圧Ｖ１２の電圧値を変化させて出力部２１から伝送データを送信するモードである。制御回路２２は、上述のように、動作モードが第１制御モードの場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１となるように、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２をオフ状態とするように構成されていることが好ましい。また、制御回路２２は、上述のように、動作モードが第２制御モードの場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第１電圧値ｖ１と第２電圧値ｖ２との間で切り替えて出力部２１から伝送データを送信するように、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２を制御するように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、従来例の装置よりも簡単な制御で、伝送データを送信することができる。

制御回路２２は、上述のように、動作モードが第２制御モードで、かつ、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第１電圧値ｖ１から第２電圧値ｖ２に切り替える場合、第１スイッチＱ１のオンオフを繰り返し、かつ、第２スイッチＱ２をオフ状態とするように構成されていることが好ましい。また、制御回路２２は、上述のように、動作モードが第２制御モードで、かつ、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替える場合、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返すように構成されていることが好ましい。又は、制御回路２２は、動作モードが第２制御モードで、かつ、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替える場合、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２をオン状態とするように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、上述の比較例の信号送信装置に比べて、出力電圧Ｖ１２の電圧値を短い時間で第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替えることが可能になる。よって、この構成であれば、比較例の信号送信装置に比べて、伝送データの伝送期間を短くすることができる。さらに、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返す場合であれば、第２スイッチＱ２に大きな電流が流れるのを抑制することが可能となり、第２スイッチＱ２に過度なストレスが加わるのを抑制できるという利点もある。

制御回路２２は、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返す場合に、第２スイッチＱ２のオン時間と、第２スイッチＱ２のスイッチング周波数との少なくとも一方を時間経過に伴って変化させることが好ましい。

この構成によれば、第２コンデンサＣ２に溜まった電荷が急に放電される（第２コンデンサＣ２から放電電流が急に流れる）のを抑制可能となる。よって、この構成であれば、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返すときに第２スイッチＱ２のオン時間又はスイッチング周波数を変化させない場合よりも、第２スイッチＱ２に過度なストレスが加わるのを抑制できる。さらに、第２スイッチＱ２のオン時間と第２スイッチＱ２のスイッチング周波数との両方を変化させる場合であれば、第２スイッチＱ２のオン時間又はスイッチング周波数を変化させる場合よりも第２スイッチＱ２に過度なストレスが加わるのを抑制できる利点がある。

制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替える場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１に近づくに従って、第２スイッチＱ２のオン時間を長くすることが好ましい。

この構成によっても、第２コンデンサＣ２に溜まった電荷が急に放電される（第２コンデンサＣ２から放電電流が急に流れる）のを抑制可能となる。よって、この構成であれば、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返すときに第２スイッチＱ２のオン時間を変化させない場合よりも、第２スイッチＱ２に過度なストレスが加わるのを抑制できる。

制御回路２２は、出力電圧Ｖ１２の電圧値を第２電圧値ｖ２から第１電圧値ｖ１に切り替える場合、出力電圧Ｖ１２の電圧値が第１電圧値ｖ１に近づくに従って、第２スイッチＱ２のスイッチング周波数を低くすることが好ましい。

この構成によっても、第２コンデンサＣ２に溜まった電荷が急に放電される（第２コンデンサＣ２から放電電流が急に流れる）のを抑制可能となる。よって、この構成であれば、第１スイッチＱ１をオフ状態かつ第２スイッチＱ２のオンオフを繰り返すときに第２スイッチＱ２のスイッチング周波数を変化させない場合よりも、第２スイッチＱ２に過度なストレスが加わるのを抑制できる。

第２スイッチＱ２は、上述のように、ＭＯＳＦＥＴであることが好ましい。ダイオードＤ２は、第２スイッチＱ２の内蔵ダイオードであることが好ましい。

この構成によれば、ダイオード（外付けダイオード）を別途用いることなく、第２スイッチＱ２の内蔵ダイオードＤ２を利用しているため、例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ及び外付けダイオードを用いた場合よりも、小型化を図ることが可能になる。

以上説明したように、本実施形態の信号受信装置６は、接続部６０と、受信回路６２とを備えている。接続部６０は、信号送信装置２の出力部２１と電気的に接続される。受信回路６２は、接続部６０に入力される出力電圧Ｖ１２の電圧値の変化を検出して、伝送データを取得するように構成されている。

この構成によれば、信号送信装置２から送信される伝送データを受信することが可能になる。

以上説明したように、本実施形態の点灯システム７は、信号送信装置２と、信号受信装置６と、点灯装置３とを備えている。信号受信装置６は、接続部６０及び受信回路６２を有している。接続部６０は、信号送信装置２の出力部２１と電気的に接続される。受信回路６２は、接続部６０に入力される出力電圧Ｖ１２の電圧値の変化を検出して、伝送データを取得するように構成されている。点灯装置３は、出力部２１から出力される出力電圧Ｖ１２によって、光源４を点灯させるように構成されている。また、点灯装置３は、信号受信装置６の受信回路６２で取得された伝送データに基づいて、光源４に対する出力を変更するように構成されている。

この構成によれば、低損失化を図ることが可能な信号送信装置２を備えた点灯システム７を提供することができる。

以上説明したように、本実施形態の照明器具８は、信号受信装置６と、光源４と、点灯装置３とを備えている。点灯装置３は、信号送信装置２の出力部２１から出力される出力電圧Ｖ１２によって、光源４を点灯させるように構成されている。また、点灯装置３は、信号受信装置６の受信回路６２で取得された伝送データに基づいて、光源４に対する出力を変更するように構成されている。

この構成によれば、信号送信装置２から送信される伝送データを受信可能な信号受信装置６を備えた照明器具８を提供することができる。

以上説明したように、本実施形態の照明システム１００は、点灯システム７と、光源４と、直流電源装置１と、操作装置５とを備えている。光源４は、点灯システム７の点灯装置３によって点灯される。直流電源装置１は、点灯システム７の信号送信装置２の入力部２０に入力電圧Ｖ１１を印加するように構成されている。操作装置５は、操作入力を受け付けて操作信号を信号送信装置２へ出力するように構成されている。信号送信装置２は、操作信号に基づいて伝送データを送信する。

この構成によれば、低損失化を図ることが可能な信号送信装置２を備えた照明システム１００を提供することができる。ただし、直流電源装置１及び操作装置５は、照明システム１００の必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

また、本実施形態の照明システム１００は、信号送信装置２と、照明器具８と、直流電源装置１と、操作装置５とを備えている。照明器具８は、接続部６０及び受信回路６２を有する信号受信装置６を含む。接続部６０は、信号送信装置２の出力部２１と電気的に接続される。受信回路６２は、接続部６０に入力される出力電圧Ｖ１２の電圧値の変化を検出して、伝送データを取得するように構成されている。直流電源装置１は、信号送信装置２の入力部２０に入力電圧Ｖ１１を印加するように構成されている。操作装置５は、操作入力を受け付けて操作信号を信号送信装置２へ出力するように構成されている。信号送信装置２は、操作信号に基づいて伝送データを送信する。

この構成によっても、低損失化を図ることが可能な信号送信装置２を備えた照明システム１００を提供することができる。ただし、直流電源装置１及び操作装置５は、照明システム１００の必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

なお、伝送データは、光源４の調光レベルに限らず、例えば光源４の色温度を変更する（光源４を調色する）ための調色レベルであってもよい。また、伝送データは、光源４の調光レベルのみに限らず、光源４の調光レベル及び調色レベルの両方を含んでもよい。また、伝送データは、光源４の調光レベルに限らず、例えば、照明器具８にスピーカが内蔵されている場合、音声データ（音楽データ）であってもよい。つまり、信号送信装置２は音声データを伝送データとして送信し、照明器具８のスピーカは信号受信装置６の受信回路６２で取得された伝送データによって駆動され音声（音楽）を出力することができる。

第１スイッチＱ１は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタであってもよい。この場合、第１スイッチＱ１のコレクタ及びエミッタ間には、ダイオードが電気的に接続される。ダイオードのアノードは、第１スイッチＱ１のエミッタと電気的に接続され、ダイオードのカソードは、第１スイッチＱ１のコレクタと電気的に接続される。また、第１スイッチＱ１及び第２スイッチＱ２は、同じスイッチであるが、異なるスイッチであってもよい。

直流電源装置１は、交流電圧を入力電圧Ｖ１１に変換する機能を有しているが、入力電圧Ｖ１１を生成する機能を有していてもよい。また、直流電源装置１は、太陽光発電装置から出力された直流電圧を入力電圧Ｖ１１に変換する機能を有していてもよい。

点灯装置３は、定電流回路３２を備えているが、これに限らず、例えば、定電圧回路を備えていてもよい。定電流回路３２は、降圧型のスイッチングコンバータに限らず、例えば、昇圧型のスイッチングコンバータ又は昇降圧型のスイッチングコンバータ等であってもよい。

複数の固体発光素子４０の接続は、直列接続に限らず、例えば、並列接続であってもよいし、直列接続と並列接続とを組み合わせた接続であってもよい。また、複数の固体発光素子４０の各々は、ＬＥＤに限らず、例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence）等であってもよい。また、固体発光素子４０の数は、複数に限らず、１つであってもよい。

操作装置５は、調光器に限らず、例えば、赤外線又は電波を媒体とする無線通信を利用して操作信号を送信するリモートコントローラ又はタブレット端末等であってもよい。この場合、信号送信装置２には、操作信号を受信する受信部が必要になる。

受信回路６２は、光源４の調光レベルをＰＷＭ信号に変換しているが、これに限らず、例えば、光源４の調光レベルを電圧値で表した電圧信号に変換してもよい。

照明器具８は、スポットライトに限らず、例えばダウンライト等であってもよい。

照明システム１００では、直流電源装置１と信号送信装置２とが別体に構成されているが、一体に構成されていてもよい。

１ 直流電源装置
２ 信号送信装置
３ 点灯装置
４ 光源
５ 操作装置
６ 信号受信装置
７ 点灯システム
８ 照明器具
１０ 昇圧回路
１１ 第１端子
１２ 第２端子
２０ 入力部
２０Ａ 第１入力端子
２０Ｂ 第２入力端子
２１ 出力部
２１Ａ 第１出力端子
２１Ｂ 第２出力端子
２２ 制御回路
６０ 接続部
６２ 受信回路
１００ 照明システム
Ｃ１ 第１コンデンサ
Ｃ２ 第２コンデンサ
Ｄ２ 内蔵ダイオード（ダイオード）
Ｌ１ インダクタ
Ｐ１ 接続点
Ｐ２ 接続点
Ｐ３ 接続点
Ｑ１ 第１スイッチ
Ｑ２ 第２スイッチ

Claims (12)

1. 第１入力端子及び第２入力端子を有し、直流の入力電圧が入力される入力部と、
   第１出力端子及び第２出力端子を有し、直流の出力電圧を出力する出力部と、
   前記入力部と前記出力部との間に設けられ、前記入力電圧を昇圧することにより前記出力電圧を調節可能な昇圧回路とを備え、
   前記昇圧回路は、
   前記第１入力端子及び前記第２入力端子間に電気的に接続された第１コンデンサと、
   前記第１出力端子及び前記第２出力端子間に電気的に接続された第２コンデンサと、
   第１端子及び第２端子を有し、前記第１入力端子及び前記第１コンデンサの接続点に前記第１端子が電気的に接続されたインダクタと、
   前記インダクタの前記第２端子と前記第２入力端子及び前記第２出力端子との間の電路を開閉する第１スイッチと、
   前記インダクタの前記第２端子及び前記第１スイッチの接続点にアノードが電気的に接続され、かつ、前記第１出力端子及び前記第２コンデンサの接続点にカソードが電気的に接続されたダイオードと、
   前記ダイオードに対して電気的に並列接続された第２スイッチと、
   前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御する制御回路とを有し、
   前記制御回路は、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御して前記出力電圧の電圧値を変化させることで、前記出力部から伝送データを送信するように構成されている
   信号送信装置。
2. 前記昇圧回路は、前記出力電圧の電圧値を、前記入力電圧の電圧値と同じである第１電圧値と、前記入力電圧を昇圧して得られた第２電圧値との間で切り替え可能に構成され、
   前記制御回路は、動作モードとして、前記出力電圧の電圧値を変化させない第１制御モードと、前記出力電圧の電圧値を変化させて前記出力部から前記伝送データを送信する第２制御モードとを有し、
   前記制御回路は、前記動作モードが前記第１制御モードの場合、前記出力電圧の電圧値が前記第１電圧値となるように、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチをオフ状態とするように構成され、
   前記制御回路は、前記動作モードが前記第２制御モードの場合、前記出力電圧の電圧値を前記第１電圧値と前記第２電圧値との間で切り替えて前記出力部から前記伝送データを送信するように、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御するように構成されている
   請求項１記載の信号送信装置。
3. 前記制御回路は、前記動作モードが前記第２制御モードで、かつ、前記出力電圧の電圧値を前記第１電圧値から前記第２電圧値に切り替える場合、前記第１スイッチのオンオフを繰り返し、かつ、前記第２スイッチをオフ状態とするように構成され、
   前記制御回路は、前記動作モードが前記第２制御モードで、かつ、前記出力電圧の電圧値を前記第２電圧値から前記第１電圧値に切り替える場合、前記第１スイッチをオフ状態かつ前記第２スイッチのオンオフを繰り返す、又は、前記第１スイッチをオフ状態かつ前記第２スイッチをオン状態とするように構成されている
   請求項２記載の信号送信装置。
4. 前記制御回路は、前記第１スイッチをオフ状態かつ前記第２スイッチのオンオフを繰り返す場合に、前記第２スイッチのオン時間と、前記第２スイッチのスイッチング周波数との少なくとも一方を時間経過に伴って変化させる
   請求項３記載の信号送信装置。
5. 前記制御回路は、前記出力電圧の電圧値を前記第２電圧値から前記第１電圧値に切り替える場合、前記出力電圧の電圧値が前記第１電圧値に近づくに従って、前記オン時間を長くする
   請求項４記載の信号送信装置。
6. 前記制御回路は、前記出力電圧の電圧値を前記第２電圧値から前記第１電圧値に切り替える場合、前記出力電圧の電圧値が前記第１電圧値に近づくに従って、前記スイッチング周波数を低くする
   請求項４記載の信号送信装置。
7. 前記第２スイッチは、ＭＯＳＦＥＴであり、
   前記ダイオードは、前記第２スイッチの内蔵ダイオードである
   請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の信号送信装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の信号送信装置の前記出力部と電気的に接続される接続部と、
   前記接続部に入力される前記出力電圧の電圧値の変化を検出して前記伝送データを取得する受信回路とを備えている
   信号受信装置。
9. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の信号送信装置と、
   前記信号送信装置の前記出力部と電気的に接続された接続部、及び前記接続部に入力される前記出力電圧の電圧値の変化を検出して前記伝送データを取得する受信回路を有する信号受信装置と、
   前記出力部から出力される前記出力電圧によって光源を点灯させる点灯装置とを備え、
   前記点灯装置は、前記信号受信装置の前記受信回路で取得された前記伝送データに基づいて、前記光源に対する出力を変更するように構成されている
   点灯システム。
10. 請求項８記載の信号受信装置と、
    光源と、
    前記信号送信装置の前記出力部から出力される前記出力電圧によって前記光源を点灯させる点灯装置とを備え、
    前記点灯装置は、前記信号受信装置の前記受信回路で取得された前記伝送データに基づいて、前記光源に対する出力を変更するように構成されている
    照明器具。
11. 請求項９記載の点灯システムと、
    前記点灯システムの前記点灯装置によって点灯される前記光源と、
    前記点灯システムの前記信号送信装置の前記入力部に前記入力電圧を印加する直流電源装置と、
    操作入力を受け付けて操作信号を前記信号送信装置へ出力する操作装置とを備え、
    前記信号送信装置は、前記操作信号に基づいて前記伝送データを送信する
    照明システム。
12. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の信号送信装置と、
    前記信号送信装置の前記出力部と電気的に接続された接続部、及び前記接続部に入力される前記出力電圧の電圧値の変化を検出して前記伝送データを取得する受信回路を有する信号受信装置を含む照明器具と、
    前記信号送信装置の前記入力部に前記入力電圧を印加する直流電源装置と、
    操作入力を受け付けて操作信号を前記信号送信装置へ出力する操作装置とを備え、
    前記信号送信装置は、前記操作信号に基づいて前記伝送データを送信する
    照明システム。

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