JP6812805B2 - 照明システム - Google Patents

Description

本発明は、照明器具および照明システムに関する。

特許文献１には、照明器具が開示されている。この照明器具は、光源と、光源を制御する点灯回路と、無線通信により信号の送受信が可能な通信回路とを備える。通信回路により受信した受信信号に応じて点灯回路は制御される。この照明器具は、受信信号の受信強度を判定する。判定結果に応じて、照明器具は受信信号を中継して他の照明器具に送信する。

特開２０１６−７２１２５号公報

特許文献１に示される照明システムでは、照明器具が受信強度を判定し、受信信号を中継する。このため、親機である照明制御機器は、受信強度が小さく無線通信が不安定な照明器具を把握できない。そのため、各々の照明器具が受信強度を自動で判定して受信信号を中継することで、無線通信の頻度が高くなる可能性がある。一般に、無線通信は、無線通信する機器が多くなり、通信頻度が増えるほど不安定になることがある。このとき、混線により無線通信ができない可能性がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、安定して無線通信できる照明器具および照明システムを得ることを目的とする。

本発明に係る照明システムは、照明器具と、照明制御機器と、を備え、該照明器具は、光源と、該照明制御機器が発する無線信号を受信する無線ユニットと、該無線ユニットが受信した該無線信号に応じて該光源を点灯させる点灯回路と、を備え、該無線ユニットは、受信した信号の受信強度を測定し、該受信強度を該照明制御機器に送信し、該無線信号と同じ情報を含む中継信号を外部に送信することができ、該照明制御機器は、該受信強度と閾値を比較し、該受信強度が該閾値以上のとき、該照明器具が他の照明器具に該中継信号を送信するように設定する。

本発明に係る照明器具において、無線ユニットは、受信した信号の受信強度を外部に送信する。このため、外部の照明制御機器が受信強度を検知できる。これにより、照明制御機器によって、受信強度の大きい照明器具が中継信号を外部に送信するように設定できる。従って、安定した無線通信が可能になる。

実施の形態１に係る照明器具の斜視図である。 実施の形態１に係る光源ユニットの斜視図である。 実施の形態１に係る無線ユニットの斜視図である。 実施の形態１に係る無線ユニット基板の回路ブロック図である。 実施の形態１に係る制御回路の回路ブロック図である。 実施の形態１に係る設定手段を説明する図である。 実施の形態１に係る照明システムを説明する図である 実施の形態１に係る中継機能の設定時の照明制御機器の動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る照明システムの動作を説明する図である。 実施の形態１の変形例に係る設定手段を説明する図である。 実施の形態２に係る照明システムを説明する図である。 システム設定器による中継機能の設定例を示す図である。

本発明の実施の形態に係る照明器具および照明システムについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る照明器具の斜視図である。本実施の形態に係る照明器具１は、照明器具本体２を備える。照明器具本体２は、天井に取り付けられる。照明器具本体２には、光源ユニット３が取り付けられている。

図２は、実施の形態１に係る光源ユニットの斜視図である。光源ユニット３は、光源６を備える。光源６は、１つ以上の発光素子を備える。光源ユニット３は、点灯回路４を備える。点灯回路４は、光源６を点灯させる。光源６には、無線ユニット５が接続されている。無線ユニット５は、照明制御機器および他の照明器具と無線通信する。

図３は、実施の形態１に係る無線ユニットの斜視図である。無線ユニット５は無線ユニットケース１４を備える。無線ユニットケース１４には、無線ユニット基板が収納されている。無線ユニット基板には、点灯回路接続部１３の一端が接続されている。点灯回路接続部１３の他端は、点灯回路４と接続される。

図４は、実施の形態１に係る無線ユニット基板の回路ブロック図である。無線ユニット基板１５は、アンテナ８を備える。アンテナ８は、照明制御機器および他の照明器具と無線通信する。アンテナ８は、他の照明器具が発する信号および照明制御機器が発する無線信号５１を受信する。アンテナ８には、制御回路９が接続されている。制御回路９は、アンテナ８が受信した無線信号５１を、点灯回路４を制御する制御信号５２に変換する。制御回路９には、点灯回路接続端子１０が接続されている。

点灯回路接続端子１０には、点灯回路接続部１３の一端が接続される。従って、点灯回路接続端子１０から点灯回路４に制御信号５２が送信される。この結果、点灯回路４は、無線ユニット５が受信した無線信号５１に応じて、光源６を点灯させる。また、点灯回路４は、点灯回路接続端子１０を介して制御回路９に信号を送信する。制御回路９は、この信号を変換してアンテナ８に送信する。この結果、アンテナ８は、照明制御機器または他の照明器具に信号を送信する。

点灯回路接続端子１０には、点灯回路４から電源が供給される。無線ユニット基板１５は、電源回路１１を備える。電源回路１１は、点灯回路４から供給される電源を、制御回路９を駆動する電源に変換する。制御回路９には、電源回路１１を介して点灯回路４から電源が供給される。

また、無線ユニット５は、中継信号５４を外部に送信する中継機能を備える。中継信号５４は、照明制御機器から受信した無線信号５１と同じ情報を含む。無線ユニット基板１５は、中継機能のオンオフを設定する設定手段１６を備える。設定手段１６は、中継機能を有効もしくは無効にする信号を制御回路９に送信する。設定手段１６が中継機能を有効にする信号を送信すると、無線ユニット５は中継信号５４を外部に送信するように設定される。

図５は、実施の形態１に係る制御回路の回路ブロック図である。制御回路９は、制御部９１を備える。制御部９１は、アンテナ８が受信した無線信号５１を、制御信号５２に変換する。また、制御回路９は、測定部９２を備える。測定部９２は、アンテナ８が受信した信号の受信強度５３を測定する。測定部９２は制御部９１に接続される。制御部９１は、測定部９２が測定した受信強度５３をアンテナ８に送信する。アンテナ８は、受信強度５３を外部に送信する。

制御回路９は、記憶部９３を備える。記憶部９３には、中継機能を有効にするプログラムと、無効にするプログラムとが書き込まれている。アンテナ８または設定手段１６から中継機能を有効にする信号が制御部９１に入力されると、制御部９１は、中継機能を有効にするプログラムを実行する。これにより、照明器具１の中継機能は有効になる。中継機能が有効な状態において、アンテナ８が無線信号５１を受信すると、制御部９１は、無線信号５１と同じ情報を含む中継信号５４をアンテナ８から外部に送信する。

アンテナ８または設定手段１６から中継機能を無効にする信号が制御部９１に入力されると、制御部９１は、中継機能を無効にするプログラムを実行する。これにより、照明器具１の中継機能は無効になる。中継機能が無効な状態においてアンテナ８が無線信号５１を受信すると、制御部９１は中継信号５４を外部に送信しない。

図６は、実施の形態１に係る設定手段を説明する図である。本実施の形態に係る設定手段１６は、手動スイッチ７を備える。手動スイッチ７の一端は制御回路９に接続される。手動スイッチ７の他端はグランドに接続される。手動スイッチ７は、使用者が手動でオンオフを切り替えることができる。ここで、使用者は工事業者または消費者でも良い。手動スイッチ７がオンされると、制御回路９にはＬｏｗ信号が入力される。この結果、制御回路９は中継機能を有効にするプログラムを実行する。また、手動スイッチ７がオフされると、制御回路９にはＨｉｇｈ信号が入力される。この結果、制御回路９は中継機能を無効にするプログラムを実行する。

図７は、実施の形態１に係る照明システムを説明する図である。本実施の形態に係る照明システム２０は、複数の照明器具１を備える。図７では、複数の照明器具１のうち２個の照明器具１８、１９が表示されている。照明システム２０が備える照明器具１の数は複数であれば良い。照明システム２０は照明制御機器１７を備える。照明制御機器１７は、複数の照明器具１の動作を制御する。照明制御機器１７は例えばリモコンである。照明制御機器１７は、使用者の指令に応じて無線通信によって複数の照明器具１を制御する。

図８は、実施の形態１に係る中継機能の設定時の照明制御機器の動作を説明するフローチャートである。まず、照明制御機器１７は、複数の照明器具１に設定信号５５を送信する。この結果、複数の照明器具１の各々が備える無線ユニット５は、受信した設定信号５５の受信強度５３を測定する。無線ユニット５は、測定した受信強度５３を照明制御機器１７に送信する。この結果、照明制御機器１７は、複数の照明器具１の各々の受信強度５３を受信する。

次に、照明制御機器１７は、受信強度５３と閾値を比較する。照明制御機器１７は、複数の照明器具１のうち受信強度５３が閾値以上の照明器具１に、中継機能を有効にする信号を送信する。これにより、受信強度５３が閾値以上の照明器具１の中継機能が有効になる。この結果、複数の照明器具１のうち受信強度５３が閾値以上の照明器具１は、他の照明器具１に中継信号５４を送信するように設定される。また、照明制御機器１７は、受信強度５３が閾値より小さい照明器具１には、中継機能を有効にする信号を送信しない。

図９は、実施の形態１に係る照明システムの動作を説明する図である。図９を用いて、照明システム２０の初期設定時の動作を説明する。また、ここでは照明器具１８、１９を用いて照明システム２０の動作を説明する。初期状態において、照明器具１８、１９の中継機能は無効であるものとする。

まず、通信Iにおいて、照明制御機器１７は、照明器具１８、１９に設定信号５５を送信する。この設定信号５５は、照明システム２０の初期設定のための信号である。初期設定のための信号は、例えば制御グループを設定する信号である。制御グループは、照明制御機器１７と、照明制御機器１７によって制御される複数の照明器具１とを含む。ここで、設定信号５５は、照明器具１８、１９に受信強度５３の送信を要求する信号を含む。

照明器具１８、１９は、設定信号５５の受信強度５３を測定する。通信IIにおいて、照明器具１８、１９は、照明制御機器１７に対して受信強度５３を送信する。照明制御機器１７は、受信した受信強度５３と閾値を比較する。例えば、照明器具１８の受信強度５３が−７０ｄＢであり、照明器具１９の受信強度５３が−８５ｄＢであるものとする。また、閾値は−８０ｄＢであるものとする。この場合、照明器具１８の受信強度５３は閾値以上である。このため、通信IIIにおいて、照明制御機器１７は照明器具１８に対して中継機能を有効にする信号を送信する。この結果、照明器具１８の中継機能が有効になる。また、照明器具１９の受信強度５３は閾値よりも小さい。このため、照明制御機器１７は照明器具１９に対して中継機能を有効にする信号を送信しない。

次に、通信IVにおいて、照明制御機器１７は、制御グループを構成する照明器具１８、１９に対して、点灯回路４を制御する無線信号５１を送信する。ここで、無線信号５１は例えば、調光指令を含む。このとき、照明器具１８の中継機能は有効である。このため、通信Vにおいて、照明器具１８は、照明器具１９に中継信号５４を送信する。中継信号５４は、無線信号５１と同じ情報を含む。照明器具１９は、受信強度５３が小さいため、照明制御機器１７との無線通信が不安定である可能性がある。しかし、照明制御機器１７からの無線信号５１が届かない場合にも、照明器具１９は、照明器具１８を経由して無線信号５１と同じ情報を受信できる。

本実施の形態における照明システム２０では、照明制御機器１７と照明器具１８、１９の初期通信時に、中継機能を有効にする照明器具１８を選定する。受信強度５３が小さく照明制御機器１７との無線通信が不安定な照明器具１９には、受信強度５３の大きい照明器具１８から中継信号５４が送信される。このため、照明制御機器１７からの無線信号５１を受信し難い照明器具１９が調光指令などの情報を受信することができる。従って、照明システム２０では、無線通信を安定して実施できる。

また、照明制御機器１７には、各々の照明器具１８、１９の受信強度５３が送信される。従って、本実施の形態に係る照明システム２０では、親機である照明制御機器１７が受信強度５３の小さい照明器具１９を検出できる。このため、照明制御機器１７によって中継機能を効率よく設定できる。

例えば、複数の照明器具１の受信強度５３が閾値以上である場合を考える。このとき、照明制御機器１７は、受信強度５３が閾値以上の照明器具１のうち、受信強度５３が閾値よりも小さい照明器具１９に隣接する照明器具１が、照明器具１９に中継信号５４を送信するように設定するものとしても良い。これにより、中継機能を有効にする照明器具１の数を抑制できるので、無線通信の頻度を抑制して、無線通信を安定化できる。

本実施の形態では、初期設定時に中継機能を有効にする照明器具１を設定するものとした。中継機能を有効にする照明器具１の設定は、初期設定時以外に行っても良い。例えば、部屋のレイアウト変更によって照明システム２０の無線通信が不安定になる場合がある。この場合、通信I〜IIIを実施することで、現在のレイアウトに合わせて中継機能を有効にする照明器具１を設定できる。従って、容易に無線通信を安定させることができる。

また、本実施の形態では、通信IIIにおいて、受信強度５３が閾値以上の照明器具１８に中継機能を有効にする信号を送信した。ここで、通信IIIにおいて照明制御機器１７は、受信強度５３が閾値より小さい照明器具１９に、中継機能を無効にする信号をさらに送信するものとしても良い。

また、本実施の形態に係る照明器具１では、手動スイッチ７によって、中継機能をオンオフできる。このため、照明制御機器１７を用いずに、容易に中継機能を有効または無効にできる。例えば、照明システム２０の初期設定時または部屋のレイアウト変更時に、使用者が手動で中継機能を設定できる。

図１０は、実施の形態１の変形例に係る設定手段を説明する図である。設定手段１６は受光素子２１２を備えてもよい。変形例に係る無線ユニット基板２１５は受光素子２１２を備える。受光素子２１２は、光信号を受信する。光信号に応じて、受光素子２１２は無線ユニット５が他の照明器具１に中継信号５４を送信するように設定する。

例えば、赤外線リモコンから受光素子２１２に中継機能を有効にする光信号が送信されたとする。この結果、光信号は制御回路９に通知される。制御回路９は、光信号に応じて、中継機能を有効にするプログラムを実行する。また、赤外線リモコン等から受光素子２１２に中継機能を無効にする光信号が送信されたとする。このとき、制御回路９は光信号に応じて、中継機能を無効にするプログラムを実行する。

受光素子２１２は、照明器具１の外部に露出する部分に配置されると良い。これにより、赤外線リモコン等からの光信号を受信し易くなる。また、受光素子２１２は、光信号を透過するカバー部材の内部に配置されても良い。設定手段１６が受光素子２１２を備えることで、設定手段１６による中継機能の設定を、光源ユニット３を取り外すことなく容易に実施できる。

これらの変形は以下の実施の形態に係る照明器具および照明システムについて適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る照明器具および照明システムについては実施の形態１との共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

実施の形態２．
図１１は、実施の形態２に係る照明システムを説明する図である。本実施の形態に係る照明システム３２０は、システム設定器３２１を備える。システム設定器３２１は、例えばＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）である。システム設定器３２１は、制御グループの設定に用いられる。システム設定器３２１の画面には、制御グループに含まれる複数の照明器具１の配置が表示される。ここで、図１１には複数の照明器具１のうち２個の照明器具１８、１９が表示されているが、照明システム３２０が備える照明器具１の数は複数であれば良い。

照明制御機器１７は、複数の照明器具１の各々の受信強度５３を受信する。照明制御機器１７は、受信した受信強度５３をシステム設定器３２１に送信する。システム設定器３２１には、複数の照明器具１の各々の受信強度５３が収集される。システム設定器３２１の画面には、複数の照明器具１の各々の受信強度５３が表示される。また、システム設定器３２１は、受信強度５３が閾値以上の照明器具１を特定する。

図１２は、システム設定器による中継機能の設定例を示す図である。ここでは、照明システム２０が１２個の照明器具１を備える場合について説明する。１２個の照明器具１と照明制御機器１７は、制御グループ３２５を構成する。システム設定器３２１の画面には、図１２に示されるように、複数の照明器具１の配置が表示される。また、システム設定器３２１の画面には複数の照明器具１の各々の受信強度５３が表示される。さらに、システム設定器３２１の画面には、照明制御機器１７の配置が表示される。各々の照明器具１は、受信強度５３の大きさに応じて色分けして表示されても良い。以上から、システム設定器３２１によって、使用者は受信強度５３が閾値以上の照明器具１を特定できる。

例えば、複数の照明器具１のうち、照明器具３２４の受信強度５３が閾値よりも小さく、他の照明器具１の受信強度５３は閾値以上である場合を考える。受信強度５３が閾値以上である複数の照明器具１は、照明器具３２４に隣接する照明器具グループ３２３と、照明器具３２４に隣接しない照明器具グループ３２２から構成される。

ここで、照明器具３２４に中継信号５４を送信するには、受信強度５３が閾値以上であるすべての照明器具１の中継機能を有効にする必要は無い。照明器具３２４に中継信号５４を送信するには、照明器具３２４に隣接する照明器具１または照明器具３２４の近傍の照明器具１が、照明器具３２４に中継信号５４を送信するよう設定されればよい。つまり、受信強度５３が閾値以上である複数の照明器具１のうち、照明器具３２４に隣接する照明器具グループ３２３の中継機能を有効にすれば良い。

使用者は、システム設定器３２１の画面から中継機能を有効にする照明器具１を選定する。ここで、使用者は、システム設定器３２１の画面から各々の照明器具１の受信強度５３および配置を確認できる。従って、使用者はシステム設定器３２１の画面から、無線通信が不安定である照明器具３２４の配置を確認できる。さらに、使用者はシステム設定器３２１の画面から、無線通信が不安定な照明器具３２４に隣接する照明器具１を確認できる。

使用者は、システム設定器３２１を操作し、中継機能を有効にする照明器具１を入力する。この結果、中継機能を有効にする照明器具１を通知する信号が照明制御機器１７に送信される。照明制御機器１７は、システム設定器３２１から通知された照明器具１に対して、中継機能を有効にする信号を送信する。この結果、受信強度５３が閾値以上の照明器具１のうち、システム設定器３２１によって選択された照明器具１が、照明器具３２４に中継信号５４を送信するよう設定される。

ここでは、無線通信が不安定な照明器具３２４に隣接する照明器具グループ３２３の中継機能が有効されるものとする。このとき、照明制御機器１７からの無線信号５１を、照明器具グループ３２３を経由して照明器具３２４に送信できる。本実施の形態では、中継機能を有効にする照明器具１を、無線通信が不安定な照明器具３２４に隣接した照明器具１に限定できる。中継信号５４を送信する照明器具１を限定することで、無線通信の混信が抑制される。従って、安定した無線通信ができる。

さらに、本実施の形態では、システム設定器３２１に各々の照明器具１の受信強度５３および配置が表示される。このため、使用者は、制御グループの設定時に一括して無線通信の状態を確認できる。

本実施の形態では、照明器具３２４に隣接する照明器具グループ３２３の中継機能を有効にするものとした。この変形例として、照明器具３２４に隣接する照明器具１のうち１つの中継機能が有効にされるものとしても良い。これにより、中継機能が有効にされる照明器具１が１つに限定される。従って、無線通信の頻度が抑制され、無線通信を安定化できる。

本実施の形態では、システム設定器３２１の操作により、受信強度５３が閾値以上の照明器具１が、受信強度５３が閾値よりも小さい照明器具３２４に中継信号５４を送信するよう設定される。これに対し、使用者は、システム設定器３２１の画面から中継機能を有効にする照明器具１を選定した後に、設定手段１６を使用して中継機能を有効にしてもよい。この場合、照明器具１を直接操作することで中継機能を有効にできる。このため、使用者が容易に中継機能を設定できる。

なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。

１、１８、１９、３２４ 照明器具、２０、３２０ 照明システム、６ 光源、１７ 照明制御機器、５ 無線ユニット、４ 点灯回路、１６ 設定手段、７ 手動スイッチ、２１２ 受光素子、３２１ システム設定器、５１ 無線信号、５３ 受信強度、５４ 中継信号、５５ 設定信号

Claims (8)

1. 照明器具と、
   照明制御機器と、
   を備え、
   前記照明器具は、
   光源と、
   前記照明制御機器が発する無線信号を受信する無線ユニットと、
   前記無線ユニットが受信した前記無線信号に応じて前記光源を点灯させる点灯回路と、
   を備え、
   前記無線ユニットは、受信した信号の受信強度を測定し、前記受信強度を前記照明制御機器に送信し、前記無線信号と同じ情報を含む中継信号を外部に送信することができ、
   前記照明制御機器は、前記受信強度と閾値を比較し、前記受信強度が前記閾値以上のとき、前記照明器具が他の照明器具に前記中継信号を送信するように設定することを特徴とする照明システム。
2. 前記無線ユニットは、前記無線ユニットが前記中継信号を送信するように設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
3. 前記設定手段は、手動スイッチを備えることを特徴とする請求項２に記載の照明システム。
4. 前記設定手段は、光信号を受信する受光素子を備え、
   前記受光素子は、前記光信号に応じて、前記無線ユニットが前記中継信号を送信するように設定することを特徴とする請求項２に記載の照明システム。
5. 前記照明器具を複数備え、
   前記照明制御機器は、前記複数の照明器具に設定信号を送信し、
   前記複数の照明器具の各々が備える無線ユニットは、前記設定信号の受信強度を前記照明制御機器に送信し、
   前記照明制御機器は、前記複数の照明器具のうち受信強度が前記閾値以上の照明器具が、他の照明器具に前記中継信号を送信するように設定することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の照明システム。
6. システム設定器をさらに備え、
   前記照明制御機器は、前記複数の照明器具の各々の前記受信強度を前記システム設定器に送信し、
   前記システム設定器には、前記受信強度が表示されることを特徴とする請求項５に記載の照明システム。
7. 前記システム設定器には、前記複数の照明器具の配置が表示されることを特徴とする請求項６に記載の照明システム。
8. 前記システム設定器の操作により、前記複数の照明器具のうち受信強度が閾値以上の照明器具が他の照明器具に前記中継信号を送信するよう設定されることを特徴とする請求項６または７に記載の照明システム。

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