JP7059800B2 - 照明制御システム - Google Patents

Description

本発明は、照明制御システムに関する。

特許文献１には、複数の照明器具と、複数の照明器具を遠隔制御する中央処理装置を備えた照明制御システムが開示されている。中央処理装置は全ての照明器具の出力状態を検出し、検出した全ての照明器具の出力状態を用いて、消費電力量及び消費積算電力量の演算処理を行う。

特開２０１７－８４８１５号公報

特許文献１に記載の照明制御システムでは、光源を点灯させる点灯装置の電源の効率および待機電力が考慮されていない。このため、消費電力量が低く見積もられるおそれがある。また、消費電力量の演算に必要なデータを外部から設定する場合、施工者の初期設定が煩雑になる可能性がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、消費電力を精度よく算出できる照明制御システムを得ることを目的とする。

第１の開示に係る照明制御システムは、照明器具と、該照明器具の動作を制御する端末器と、該端末器に該照明器具の動作を制御させるコントローラと、を備え、該端末器は、該照明器具を基準調光率で点灯させ、該照明器具は、該基準調光率で点灯した状態で、該照明器具の該基準調光率での消費電力である光源基準電力を測定し、測定した該光源基準電力を該端末器に送信し、該端末器は、該光源基準電力と該照明器具の待機電力とを該コントローラに送信し、該コントローラは、該光源基準電力と該照明器具の調光率との積と、該待機電力と、の和から、該照明器具の消費電力を算出する。
第２の開示に係る照明制御システムは、照明器具と、該照明器具の動作を制御する端末器と、該端末器に該照明器具の動作を制御させるコントローラと、を備え、該端末器は、該照明器具を基準調光率で点灯させ、該照明器具は、該基準調光率で点灯した状態で、該照明器具の該基準調光率での消費電力である光源基準電力を測定し、測定した該光源基準電力を該端末器に送信し、該コントローラは、該光源基準電力と、該照明器具の待機電力と、該照明器具の調光率とから、該照明器具の消費電力を算出し、該端末器は、該照明器具の電力値と該待機電力とを該照明器具からモニタし、該電力値と該待機電力との和から該照明器具の消費電力を算出する。

本発明に係る照明制御システムでは、光源基準電力と待機電力と調光率とから消費電力が算出される。このため、消費電力を精度よく算出できる。

実施の形態１に係る照明制御システムの回路ブロック図である。 実施の形態１に係るデジタルインターフェース方式の照明器具の回路ブロック図である。 実施の形態１に係るＰＷＭ調光信号方式の照明器具の回路ブロック図である。 実施の形態１に係るデジタル制御ユニットの回路ブロック図である。 実施の形態１に係る調光コントローラの回路ブロック図である。 実施の形態１に係る通信フレームの構成を説明する図である。 実施の形態１に係るデジタルインターフェース方式の通信フレームの構成を説明する図である。 実施の形態１に係る照明制御システムの通信シーケンスを説明する図である。 調光率と消費電力の関係を示す図である。 調光率と電力効率の関係を示す図である。 実施の形態３に係る照明制御システムの通信シーケンスを説明する図である。 実施の形態４に係る照明制御システムの通信シーケンスを説明する図である。 実施の形態５に係る照明制御システムの通信シーケンスを説明する図である。

本発明の実施の形態に係る照明制御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に係る照明制御システム８０の回路ブロック図である。照明制御システム８０は、管理装置８１、照明コントローラ８２、複数の端末器８３ａ～８３ｃおよび複数の照明器具８４ａ～８４ｃを備える。管理装置８１は、例えばパソコンからなる。管理装置８１は、照明制御システム８０全体の状態監視及び設定を行う。管理装置８１と照明コントローラ８２とは、有線又は無線の通信網であるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）８を介して接続されている。ＬＡＮ８は例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）である。

照明コントローラ８２は、通信線を介して端末器８３ａ～８３ｃ、図示しない壁スイッチ及び各種センサ等と通信を行う。照明コントローラ８２には、渡り配線で接続された通信線を介して３台の端末器８３ａ～８３ｃが接続されている。照明コントローラ８２に接続される端末器は１台以上であれば良い。照明コントローラ８２は通信線を介して接続された機器との間で、伝送信号を送信および受信する。伝送信号には、例えばアドレスデータ及び制御データが含まれる。

照明コントローラ８２は後述するように、端末器８３ａ～８３ｃから電力情報を受信する。照明コントローラ８２は、電力情報を取得する電力情報取得部と、電力情報を記憶するメモリと、電力情報に基づき消費電力を算出する消費電力算出部を備える。

端末器８３ａ～８３ｃには、固有のアドレスが割り当てられる。端末器８３ａ～８３ｃは設定されたアドレスにより識別される。端末器８３ａには複数の照明器具８４ａが接続される。端末器８３ｂには照明器具８４ｂが接続される。端末器８３ｃには照明器具８４ｃが接続される。これに限らず、端末器８３ａ～８３ｃの各々に接続される照明器具は１台以上であれば良い。

端末器８３ａ～８３ｃは、配線を介して照明コントローラ８２が発信する伝送信号を受信する受信部を有する。また、端末器８３ａ～８３ｃは、伝送信号のアドレスデータを端末器８３ａ～８３ｃに設定された固有のアドレスと比較する比較部を有する。伝送信号のアドレスデータが端末器８３ａ～８３ｃに設定された固有アドレスと一致したと比較部が判断した場合、端末器８３ａ～８３ｃは、伝送信号の制御データを実行するように照明器具８４ａ～８４ｃに制御信号を送信する。このように、端末器８３ａ～８３ｃは、照明器具８４ａ～８４ｃの動作を制御する。

本実施の形態において管理装置８１および照明コントローラ８２は、端末器８３ａ～８３ｃに照明器具８４ａ～８４ｃの動作を制御させるコントローラを構成する。

端末器８３ａは、照明器具８４ａに供給される商用電源を入り切りする商用電源制御形である。端末器８３ｂは、照明器具８４ｂにＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）調光信号を送信する調光コントローラである。端末器８３ｃは照明器具８４ｃとデジタル通信を行うデジタル制御ユニットである。端末器８３ａ～８３ｃのうち端末器８３ｂ、８３ｃは照明器具８４ｂ、８４ｃに調光信号を送信できる。

図２は、実施の形態１に係るデジタルインターフェース方式の照明器具８４ｃの回路ブロック図である。デジタルインターフェースを備えた照明器具８４ｃは、デジタル制御ユニットである端末器８３ｃと接続される。照明器具８４ｃはシリアル双方向通信によって送信される調光信号によって調光制御されるＬＥＤ電源とＬＥＤ部１７とを備える。

照明器具８４ｃのＬＥＤ電源は、通信端子１０、通信部１１、メモリ部１３、制御部１２、電力制御部１５、電流電圧計測部１４、電源端子１６を備える。通信部１１は、通信端子１０を介して接続されたデジタル制御ユニットと通信を行う。メモリ部１３は各種設定値を格納する。制御部１２はメモリ部１３を管理する。電力制御部１５は電源端子１６から供給される電力をＬＥＤ部１７に供給する。電流電圧計測部１４はＬＥＤ部１７の電圧および電流を検出する。ＬＥＤ部１７は例えば複数のＬＥＤを備える。

制御部１２は、デジタル制御ユニットから送信された調光率を制御する制御指令を、通信部１１を介して受信する。制御部１２は、制御指令に応じて電力制御部１５を制御する。制御部１２は、電流電圧計測部１４の電圧および電流の検出値が調光率から換算される比較値と一致するように、電力制御部１５を制御する。つまり、制御部１２および電力制御部１５は電流電圧計測部１４の検出値に基づき、ＬＥＤ部１７の電流および電圧をフィードバック制御する。また、制御部１２は、電流電圧計測部１４が計測したＬＥＤ部１７の電流および電圧から電力値を算出する。

また、照明器具８４ｃは、制御ユニットを介して端末器８３ｃに接続される。通信部１１は、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）方式の双方向シリアル通信を用いて、制御ユニットと通信を行う。照明器具８４がＬＥＤ電源及び制御ユニットを備えても良く、照明器具８４ｃのＬＥＤ電源が制御ユニットの機能を備えてもよい。このような構成では、端末器８３ｃと照明器具８４ｃとを直接接続することができ、施工性が向上する。

図３は、実施の形態１に係るＰＷＭ調光信号方式の照明器具８４ｂの回路ブロック図である。ＰＷＭ調光信号インタフェースを備えた照明器具８４ｂは、調光コントローラである端末器８３ｂと接続される。照明器具８４ｂはＰＷＭ信号によって調光制御されるＬＥＤ電源とＬＥＤ部２７とを備える。

照明器具８４ｂのＬＥＤ電源は、通信端子２０、通信部２１、メモリ部２３、制御部２２、電力制御部２５、電流電圧計測部２４、電源端子２６を備える。通信部２１は、通信端子２０を介して接続された調光コントローラと通信を行う。通信部２１は、調光コントローラからのＰＷＭ信号を絶縁および波形整形するＰＷＭインタフェース部である。メモリ部２３、制御部２２、電力制御部２５、電源端子２６、電流電圧計測部２４、ＬＥＤ部２７の構成は、照明器具８４ｃと同様である。ＬＥＤ電源のインタフェース部の構成は、端末器が送信する伝送信号がデジタル信号であるか、ＰＷＭ調光信号であるかによって選択される。

図４は、実施の形態１に係るデジタル制御ユニットの回路ブロック図である。図４を用いて、端末器８３ｃであるデジタル制御ユニットの構成を示す。端末器８３ｃは、通信端子３０、通信部３１、制御部３２、メモリ部３３、通信部３４および通信端子３５を備える。通信部３１は照明コントローラ８２から送信される通信信号のインタフェース変換を行う。通信部３１は、上述した受信部に該当する。通信部３１は、通信信号のレベルを変換しても良い。制御部３２は、送受信する信号を処理する。また、制御部３２は、上述した比較部に該当する。通信部３４は、ＬＥＤ電源に対して調光率をＵＡＲＴ方式の通信信号として送信する送受信部である。メモリ部３３は各種設定値を保存する。

図５は、実施の形態１に係る調光コントローラの回路ブロック図である。図５を用いて、端末器８３ｂである調光コントローラの構成を示す。端末器８３ｂは、通信端子４０、通信部４１、制御部４２、メモリ部４３、ＰＷＭ回路４４および信号端子４５を備える。通信部４１は照明コントローラ８２から送信される通信信号のインタフェース変換を行う。通信部４１は、通信信号のレベルを変換しても良い。制御部４２は、送受信する信号を処理する。ＰＷＭ回路４４はＬＥＤ電源に対して調光率をＰＷＭ調光信号として送信する。メモリ部４３は各種設定値を保存する。端末器８３ｂの構成は、通信部３４に代えてＰＷＭ回路４４を備えることを除き、端末器８３ｃと同一である。

図６は、実施の形態１に係る通信フレームの構成を説明する図である。通信フレームは、照明制御システム８０内で送受信される通信信号の単位である。通信信号に含まれる送信先アドレス領域には、機器アドレスまたはグループ番号を指定可能である。

通信信号に含まれる送信元アドレス領域には、通信信号の送信元の機器のアドレスが指定される。コマンド領域には、通信信号によるコマンドの種類が指定される。また、データ領域には、コマンドに対応したデータが指定される。

図６に示される壁スイッチ操作通知は、壁スイッチが押下されたことを照明コントローラ８２に通知するコマンドである。このとき、データ領域には、壁スイッチのオン、オフの情報が指定される。

グループ制御指令は、照明コントローラ８２から配下の制御グループに送信されるコマンドである。グループ制御指令で指定されたグループに属する端末器は、グループ制御指令に応じて負荷を制御する。グループ制御指令に対応するデータ領域には、調光指令が指定される。調光指令は、照明器具８４ａ～８４ｃのＯＮ／ＯＦＦ、調光情報またはフェード時間等を含む。

壁スイッチ表示指令は、照明コントローラ８２から壁スイッチに送信されるコマンドである。壁スイッチは表示部を備える。表示部はたとえばＬＥＤを備える。壁スイッチ表示指令に応じて、壁スイッチは対応する照明器具の状態を表示部に表示させる。このとき、データ領域には、照明器具のＯＮ／ＯＦＦまたは調光情報が指定される。

光源基準電力設定は、照明コントローラ８２から端末器８３ａ～８３ｃに送信されるコマンドである。このとき、データ領域には後述する光源基準電力及び待機電力が指定される。光源基準電力通知は、端末器８３ｃから照明コントローラ８２に送信されるコマンドである。このとき、データ領域には端末器８３ｃが照明器具８４ｃから取得した光源基準電力が設定される。待機電力通知は、端末器８３ｃから照明コントローラ８２に送信されるコマンドである。このとき、データ領域には端末器８３ｃが照明器具８４ｃから取得した待機電力が設定される。

図７は、実施の形態１に係るデジタルインターフェース方式の通信フレームの構成を説明する図である。デジタルインターフェース方式の通信フレームは、端末器８３ｃと照明器具８４ｃとの間で送受信される通信信号の単位である。

調光率指示は、端末器８３ｃから照明器具８４ｃに送信されるコマンドである。このとき、データ領域には調光率が指定される。調光率モニタは、端末器８３ｃから照明器具８４ｃに送信されるコマンドである。調光率モニタを受信すると、照明器具８４ｃは端末器８３ｃに調光率応答コマンドを送信する。このとき、データ領域には照明器具８４ｃの調光率が指定される。

電力モニタは、端末器８３ｃから照明器具８４ｃに送信されるコマンドである。電力モニタを受信すると、照明器具８４ｃは端末器８３ｃに電力応答コマンドを送信する。このとき、データ領域には照明器具８４ｃの消費電力が指定される。

光源基準電力モニタは、端末器８３ｃから照明器具８４ｃに送信されるコマンドである。光源基準電力モニタを受信すると、照明器具８４ｃは端末器８３ｃに光源基準電力応答コマンドを送信する。このとき、データ領域には照明器具８４ｃの光源基準電力が指定される。

待機電力モニタは、端末器８３ｃから照明器具８４ｃに送信されるコマンドである。待機電力モニタを受信すると、照明器具８４ｃは端末器８３ｃに待機電力応答コマンドを送信する。このとき、データ領域には照明器具８４ｃの待機電力が指定される。

図８は、実施の形態１に係る照明制御システム８０の通信シーケンスを説明する図である。図８を用いて、照明制御システム８０に接続された照明器具８４ａ～８４ｃの消費電力を算出するための光源基準電力を照明コントローラ８２に設定する動作を説明する。

リレー端末器である端末器８３ａには複数台の照明器具８４ａが接続されている。端末器８３ａは、複数台の照明器具８４ａに直列接続された電源を入り切りする。端末器８３ａに接続された複数台の照明器具８４ａとは、通信信号の送受信がない。

端末器８３ｂには、照明器具８４ｂが１台接続されている。端末器８３ｂは、照明器具８４ｂにＰＷＭ調光信号を送信する。照明器具８４ｂから端末器８３ｂへの通信信号の送信は無い。端末器８３ｂは、照明器具８４に内蔵され、一体化されている。これに限らず、端末器８３ｂは、照明器具８４ｂと一体化されていなくても良い。

端末器８３ｃには、照明器具８４ｃが１台接続されている。端末器８３ｃは、照明器具８４ｃにＵＡＲＴ方式で調光率を送信する。端末器８３ｃと照明器具８４ｃは、調光信号以外にも通信信号を送受信する。端末器８３ｃは、照明器具８４ｃに内蔵され、一体化されている。これに限らず、端末器８３ｃは、照明器具８４ｃと一体化されていなくても良い。

図８に示される通信シーケンスにおいて、まず、管理装置８１からＬＡＮ８を介して照明コントローラ８２に光源基準電力設定が送信される。光源基準電力設定コマンドは、端末器８３ａ～８３ｃに光源基準電力及び待機電力を送信するコマンドである。光源基準電力及び待機電力は、照明器具８４ａ～８４ｃの消費電力の算出に必要な設定値である。

ここで、光源基準電力は、照明器具８４ａ～８４ｃの調光率が１００％である場合の照明器具８４ａ～８４ｃのＬＥＤ部の消費電力である。光源基準電力は、例えばＬＥＤ部に流れる電流とＬＥＤ部に印加される電圧との積であり、ＬＥＤ電源の動作により生じる待機電力を含まない。また、待機電力は調光率が０％である場合の照明器具８４ａ～８４ｃの消費電力である。

光源基準電力設定を受信した照明コントローラ８２は、照明コントローラ８２のメモリに照明器具８４ａ～８４ｃの消費電力の算出に必要な設定値を格納する。照明コントローラ８２はまた、通信線を介して端末器８３ａ～８３ｃに光源基準電力設定コマンドを送信する。端末器８３ａ～８３ｃは、照明コントローラ８２から送信された光源基準電力及び待機電力をそれぞれのメモリ部に格納する。

ここでは、管理装置８１から光源基準電力及び待機電力を送信した。光源基準電力及び待機電力は、一般にＬＥＤ部の種類に応じて異なる。このため、この方法では、ＬＥＤ部の種類に応じた光源基準電力及び待機電力を施工者が選択する必要がある。つまり、光源の違いまで考慮して照明器具８４ａ～８４ｃの型名を選択する必要がある。

端末器８３ｃでは、この設定方法に代えて照明器具８４ｃから光源基準電力及び待機電力を取得してもよい。これにより、管理装置８１から照明器具８４ｃの光源基準電力及び待機電力を設定する必要がなくなり、施工者の施工作業を軽減できる。

以下、端末器８３ｃと照明器具８４ｃとの間の通信シーケンスを説明する。光源基準電力設定コマンドを受信した端末器８３ｃは、照明器具８４ｃに調光率１００％での点灯を指示する。照明器具８４ｃの出力電力が安定した後に、端末器８３ｃは電力モニタコマンドを送信する。電力モニタコマンドに応じて、照明器具８４は、電流電圧計測部１４を用いて調光率１００％時のＬＥＤ部１７の消費電力を測定する。

次に、照明器具８４ｃは、端末器８３ｃに電力応答を送信する。電力応答は、測定した調光率１００％時のＬＥＤ部１７の消費電力をデータとして有する。端末器８３ｃは、受信した照明器具８４ｃのＬＥＤ部１７の調光率１００％時の消費電力を、光源基準電力としてメモリ部３３に格納する。

続いて端末器８３ｃは、照明器具８４に調光率０％での点灯を指示する。照明器具８４の出力電力が安定した後に、端末器８３ｃは電力モニタコマンドを送信する。調光率０％時に電力モニタコマンドを受信した照明器具８４ｃは、照明器具８４ｃのメモリ部１３に出荷時から格納されている待機電力をデータとして、電力応答を送信する。端末器８３ｃは、受信した照明器具８４の待機電力をメモリ部３３に格納する。このように、照明器具８４ｃは、光源基準電力と待機電力とを端末器８３ｃに送信する。

ここでは、光源基準電力設定コマンドに応じて、端末器８３ｃが電力モニタコマンドを送信した。これに限らず、端末器８３ｃは定期的にＬＥＤ電源から電力をモニタしてもよい。電力をモニタする周期は、例えば１秒である。

端末器８３ｃは、通信線を介して照明コントローラ８２に光源基準電力待機電力通知を送信する。光源基準電力待機電力通知のデータ領域には、光源基準電力及び待機電力が含まれる。光源基準電力待機電力通知を受信した照明コントローラ８２は、光源基準電力及び待機電力をメモリに格納する。

管理装置８１は、ＬＡＮ８を介して照明コントローラ８２に光源基準電力待機電力モニタを送信する。光源基準電力待機電力モニタを受信した照明コントローラ８２は、ＬＡＮ８を介して管理装置８１に、照明器具８４ｃの光源基準電力及び待機電力をデータとして含む光源基準電力待機電力応答を送信する。

照明コントローラ８２は、照明器具８４ｃの消費電力を算出する。図９は、調光率と消費電力の関係を示す図である。消費電力は調光率に略比例する。このため、式１のように光源基準電力及び待機電力を用いて、照明器具８４ｃの消費電力を算出できる。照明コントローラ８２は、光源基準電力と調光率との積と、待機電力との和から消費電力を算出する。

次に、照明制御システム８０に接続された照明器具８４ａ～８４ｃ全ての消費電力を求める方法を説明する。照明コントローラ８２は、照明器具８４ａ～８４ｃそれぞれの消費電力を、式１を用いて算出する。次に、照明コントローラ８２は、照明器具８４ａ～８４ｃの消費電力の総和を算出する。

ここで、端末器８３ａ、８３ｂは照明器具８４ａ、８４ｂから光源基準電力および待機電力を受信できない。このため、照明器具８４ａ、８４ｂの光源基準電力および待機電力は、管理装置８１から照明コントローラ８２に送信される。光源基準電力と待機電力は、施工者等により外部からコントローラに設定される。

本実施の形態では、調光率、光源基準電力および待機電力を考慮した式１を用いて消費電力を算出する。ＬＥＤ部の消費電力に加えてＬＥＤ電源の動作により発生する待機電力を考慮して消費電力を算出することで、消費電力を精度よく求めることができる。

また、照明コントローラ８２は、照明制御システム８０内の他の機器の消費電力、例えば照明コントローラ８２および端末器８３ａ～８３ｃの待機電力を記憶していても良い。照明コントローラ８２は、照明器具８４ａ～８４ｃ全ての消費電力と、照明コントローラ８２および端末器８３ａ～８３ｃの待機電力との和から、照明制御システム８０の消費電力を算出する。これにより、照明制御システム８０の消費電力を精度よく求めることができる。

本実施の形態では、照明コントローラ８２が消費電力の算出に必要な設定値である光源基準電力および待機電力を記憶する。また、消費電力の算出に用いられる調光率は、一般に照明コントローラ８２から端末器８３ｂ、８３ｃを介して照明器具８４ｂ、８４ｃに送信される値である。このため、照明コントローラ８２は調光率を記憶している。このような構成により、照明コントローラ８２は端末器８３ａ～８３ｃに接続された照明器具８４ａ～８４ｃの消費電力を算出できる。

このとき、照明コントローラ８２は端末器８３ａ～８３ｃと通信せずに、現在の調光率と、光源基準電力および待機電力とを用いて、照明器具８４ａ～８４ｃの消費電力を算出できる。このため、消費電力計測のための照明コントローラ８２と端末器８３ａ～８３ｃ間の通信量を削減できる。特に、頻繁に消費電力計測を行う場合に、通信量の削減の効果を得ることができる。

本実施の形態では、照明コントローラ８２が消費電力を算出した。これに限らず、端末器８３ａ～８３ｃが、照明器具８４ａ～８４ｃの消費電力をそれぞれ算出しても良い。これにより、照明コントローラ８２が全ての機器の消費電力を算出する必要が無くなる。従って、照明コントローラ８２の制御負荷を軽減できる。また、この場合も消費電力を取得するために、端末器８３ｃと照明器具８４ｃとが通信する必要が無い。従って、通信量を削減できる。なお、端末器８３ｂ、８３ｃにおいて消費電力の算出は、制御部３２、４２で行われる。また、管理装置８１が照明器具８４ａ～８４ｃの消費電力を算出しても良い。

また、照明コントローラ８２は算出した消費電力を管理装置８１に送信しても良い。管理装置８１は、消費電力を表示する表示部を備えても良い。これにより、使用者は、照明器具８４ａ～８４ｃまたは照明制御システム８０の消費電力を容易に確認できる。

また、本実施の形態では、光源基準電力は調光率が１００％である場合の照明器具８４ａ～８４ｃの消費電力であるものとした。これに限らず、光源基準電力は、照明器具８４ａ～８４ｃのあらかじめ定められた基準調光率での消費電力であっても良い。調光率とＬＥＤ部の消費電力が略比例の関係にあるため、照明コントローラ８２は、基準調光率での消費電力に基づき現在の調光率での消費電力を算出できる。

この場合、端末器８３ｃは、照明器具８４ｃを基準調光率で点灯させる。照明器具８４ｃは、基準調光率で点灯した状態で光源基準電力を測定する。さらに、照明器具８４ｃは測定した光源基準電力を端末器８３ｃに送信する。また、端末器８３ａ～８３ｃまたはコントローラは、光源基準電力と待機電力と調光率とから、照明器具８４ａ～８４ｃの消費電力を算出する。

これらの変形は以下の実施の形態に係る照明制御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制御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．
本実施の形態では、照明器具８４ｃのＬＥＤ電源の電力効率特性及び待機電力を用いて消費電力を算出する。電力効率特性は、ＬＥＤ電源の入力電力に対する出力電力の割合である。図１０は、調光率と電力効率の関係を示す図である。図１０に示すように、電力効率は調光率によって変化する。本実施の形態では、電力効率と調光率の関係を示す電力効率特性の効率データテーブルが端末器８３ｂ、８３ｃに設定される。

図８を用いて、端末器８３に電力効率特性を設定する動作を説明する。まず、管理装置８１からＬＡＮ８を介して照明コントローラ８２に電力効率特性設定コマンドが送信される。このコマンドのデータ領域には、調光率に応じたＬＥＤ電源の電力効率を示す効率データテーブルと、ＬＥＤ電源の待機電力とが設定される。

電力効率特性設定コマンドを受信した照明コントローラ８２は、端末器８３ｂ及び端末器８３ｃに電力効率特性設定コマンドを送信する。電力効率特性設定コマンドを受信した端末器８３ｂは、照明器具８４ｂのＬＥＤ電源の効率データテーブルおよび待機電力をメモリ部４３に格納する。同様に、端末器８３ｃは、照明器具８４ｃのＬＥＤ電源の効率データテーブルおよび待機電力をメモリ部３３に格納する。

電力効率特性及び待機電力を用いて、照明器具８４ｂ、８４ｃの消費電力を算出する式を、式２及び式３に示す。

端末器８３ｂ、８３ｃは、式２、３を用いて、光源基準電力を電力効率で補正しても良い。また、照明器具８４ｃが効率データテーブルを記憶しても良い。この場合、照明器具８４ｃが光源基準電力を電力効率で補正し、補正後の光源基準電力を端末器８３ｃに送信しても良い。また、式２、３による補正は照明コントローラ８２または管理装置８１により行われても良い。

図９に示す調光率と電力効率の関係が非線形である場合、数式１に代えて数式２、３を用いることにより、更に精度よく照明器具８４ｂ、８４ｃの消費電力を求めることができる。

実施の形態３．
図１１は、実施の形態３に係る照明制御システム８０の通信シーケンスを説明する図である。本実施の形態では、照明器具８４ｃのＬＥＤ電源のメモリ部１３が、光源基準電力、待機電力及び電力効率特性を記憶している。

本実施の形態の通信シーケンスは、端末器８３ａ～８３ｃが管理装置８１から送信された光源基準電力及び待機電力をそれぞれのメモリ部に格納するまでは、実施の形態１と同様である。

端末器８３ｃは更に、照明器具８４ｃに光源基準電力モニタを送信する。照明器具８４ｃは、出荷時からメモリ部１３に光源基準電力、待機電力及び電力効率特性を格納している。このうち、光源基準電力及び電力効率特性として、ＬＥＤ電源に接続されるＬＥＤ部１７の様々な組み合わせに対応できるように、複数の値またはデータテーブルが設定されている。

光源基準電力モニタを受信した照明器具８４ｃは、調光率と電流電圧計測部１４の電流検出値に基づき、接続されているＬＥＤ部１７に対応した光源基準電力を選択する。照明器具８４ｃは、選択した光源基準電力をデータ領域に設定し、端末器８３ｃに光源基準電力応答を送信する。光源基準電力応答を受信した端末器８３ｃは、メモリ部３３に光源基準電力を格納する。

続いて端末器８３ｃは、照明器具８４ｃに待機電力モニタを送信する。待機電力モニタを受信した照明器具８４ｃは、メモリ部１３に格納された待機電力をデータとして、端末器８３ｃに待機電力応答を送信する。待機電力応答を受信した端末器８３ｃは、メモリ部３３に待機電力を格納する。

端末器８３ｃは、光源基準電力及び待機電力をデータとして、通信線を介して照明コントローラ８２に光源基準電力待機電力通知を送信する。光源基準電力待機電力通知を受信した照明コントローラ８２は、光源基準電力及び待機電力をメモリに格納する。

同様に、図示はされていないが、端末器８３ｃは照明器具８４ｃに電力効率特性モニタを送信する。電力効率特性モニタを受信した照明器具８４ｃは、メモリ部１３に格納された電力効率特性をデータとして、端末器８３ｃに電力効率特性応答を送信する。電力効率特性応答を受信した端末器８３ｃは、メモリ部３３に電力効率特性を格納する。端末器８３ｃは、電力効率特性をデータとして、通信線を介して照明コントローラ８２に電力効率特性通知を送信する。電力効率特性通知を受信した照明コントローラ８２は、電力効率特性をメモリに格納する。

照明コントローラ８２は実施の形態１と同様に、光源基準電力、待機電力および調光率から消費電力を算出する。また、照明コントローラ８２は、実施の形態２のように電力効率による補正を行っても良い。

本実施の形態では、照明器具８４ｃはＬＥＤ部１７に対応した光源基準電力または電力効率特性のデータテーブルを記憶している。このため、施工者が管理装置８１からＬＥＤ部１７の種類を設定する必要がなく、施工手順を簡素化できる。

また、本実施の形態では、実施の形態１のように照明器具８４ｃから光源基準電力を取得する際に調光率１００％制御をする必要がない。このため、容易に光源基準電力を取得できる。

実施の形態４．
図１２は、実施の形態４に係る照明制御システム８０の通信シーケンスを説明する図である。図１２を用いて、照明制御システム８０の調光制御及び電力モニタ動作を説明する。まず、壁スイッチから、ＬＡＮ８を介して照明コントローラ８２にスイッチＯＮ指令が送信される。このスイッチＯＮ指令が、端末器８３ａ～８３ｃに接続された照明器具８４ａ～８４ｃを一斉点灯させる指令である場合について説明する。

スイッチＯＮ指令を受信した照明コントローラ８２は、通信線を介して端末器８３ａ～８３ｃにグループＯＮ指令を送信する。端末器８３ａ～８３ｃは、メモリ部に格納されているグループ番号と、グループＯＮ指令で通知されたグループ番号とが一致すると、照明器具８４ａ～８４ｃをそれぞれ点灯させる。このとき端末器８３ｂ、８３ｃは、ＬＥＤ部１７、２７を調光点灯させる調光信号を照明器具８４ｂ、８４ｃに送信する。

照明コントローラ８２は、通信線を介して壁スイッチに壁スイッチＯＮ表示を送信する。壁スイッチＯＮ表示は、照明器具８４ａ～８４ｃがＯＮ状態であることを表示部に表示させるコマンドである。壁スイッチＯＮ表示を受信した壁スイッチは、該当するスイッチのＬＥＤをＯＮ表示となるように点灯させる。

管理装置８１は、ＬＡＮ８を介して照明コントローラ８２に電力モニタを定期的に送信している。電力モニタを受信した照明コントローラ８２は、照明器具８４ａ～８４ｃのＯＮ、ＯＦＦ情報、調光率、光源基準電力及び待機電力を用いて消費電力を算出する。つまり、照明コントローラ８２は、予め定められた周期で照明器具８４ａ～８４ｃの消費電力を算出する。照明コントローラ８２は、ＬＡＮ８を介して管理装置８１に消費電力を電力応答として送信する。

本実施の形態では、照明コントローラ８２は照明器具８４の消費電力を算出するために必要な情報を有している。このため、消費電力を算出するために端末器８３ａ～８３ｃと通信を行う必要がない。従って、通信量を低減できる。

実施の形態５．
図１３は、実施の形態５に係る照明制御システム８０の通信シーケンスを説明する図である。本実施の形態では、端末器８３ｃが照明器具８４ｃの消費電力を算出する。照明コントローラ８２は、予め定められた周期で端末器８３ｃが算出した消費電力を端末器８３ｃから取得する。

管理装置８１は、ＬＡＮ８を介して照明コントローラ８２に電力モニタを定期的に送信する。電力モニタを受信した照明コントローラ８２は、照明器具８４ａ～８４ｃのＯＮ，ＯＦＦ情報、調光率、光源基準電力及び待機電力を用いて消費電力を算出する。ここでは、例えば照明器具８４ｃ以外の機器の消費電力を算出する。照明コントローラ８２は、ＬＡＮ８を介して管理装置８１に算出した消費電力を電力応答として送信する。

さらに、管理装置８１は、ＬＡＮ８を介して照明コントローラ８２にデジタル制御ユニット電力モニタを送信する。デジタル制御ユニット電力モニタを受信した照明コントローラ８２は、デジタル制御ユニット電力モニタを端末器８３ｃに送信する。デジタル制御ユニット電力モニタを受信した端末器８３ｃは、照明器具８４ｃの消費電力を算出する。

ここで、端末器８３ｃは照明器具８４ｃに電力モニタコマンドを送信する。電力モニタコマンドに応じて照明器具８４ｃは、現在の調光率である調光率７０％時のＬＥＤ部１７の消費電力を測定する。次に、照明器具８４ｃは、端末器８３ｃに電力応答を送信する。電力応答は、測定した調光率７０％時のＬＥＤ部１７の消費電力をデータとして有する。端末器８３ｃは、電力応答で通知された照明器具８４ｃの消費電力である電力値と、待機電力との和から照明器具８４ｃの消費電力を算出する。

端末器８３ｃは、算出した消費電力をデータとして、デジタル制御ユニット電力応答を照明コントローラ８２に送信する。照明コントローラ８２は、受信した照明器具８４ｃの消費電力をデータとして、電力応答を管理装置８１に送信する。

管理装置８１は、電力モニタおよびデジタル制御ユニット電力モニタの送信を定期処理として繰り返す。

このように消費電力を算出することにより、照明コントローラ８２で実施される演算処理を削減できる。従って、照明コントローラ８２の制御負荷を軽減できる。

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。

１０、２０、３０、３５、４０ 通信端子、１１、２１、３１、３４、４１ 通信部、１２、２２、３２、４２ 制御部、１３、２３、３３、４３ メモリ部、１４、２４ 電流電圧計測部、１５、２５ 電力制御部、１６、２６ 電源端子、１７、２７ ＬＥＤ部、４４ ＰＷＭ回路、４５ 信号端子、８０ 照明制御システム、８１ 管理装置、８２ 照明コントローラ、８３ 端末器、８３ａ、８３ｂ、８３ｃ 端末器、８４ａ、８４ｂ、８４ｃ 照明器具

Claims (10)

1. 照明器具と、
   前記照明器具の動作を制御する端末器と、
   前記端末器に前記照明器具の動作を制御させるコントローラと、
   を備え、
   前記端末器は、前記照明器具を基準調光率で点灯させ、
   前記照明器具は、前記基準調光率で点灯した状態で、前記照明器具の前記基準調光率での消費電力である光源基準電力を測定し、測定した前記光源基準電力を前記端末器に送信し、
   前記端末器は、前記光源基準電力と前記照明器具の待機電力とを前記コントローラに送信し、
   前記コントローラは、前記光源基準電力と前記照明器具の調光率との積と、前記待機電力と、の和から、前記照明器具の消費電力を算出することを特徴とする照明制御システム。
2. 前記光源基準電力は、前記照明器具の前記調光率が１００％である場合の前記照明器具の消費電力であることを特徴とする請求項１に記載の照明制御システム。
3. 前記コントローラと通信し、前記端末器を制御および管理する管理装置を備え、
   前記管理装置は、予め定められた周期で前記コントローラが算出した前記照明器具の消費電力を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の照明制御システム。
4. 前記端末器は、前記照明器具の電力値と前記待機電力とを前記照明器具からモニタし、前記電力値と前記待機電力との和から前記照明器具の消費電力を算出することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の照明制御システム。
5. 前記コントローラは、前記端末器が算出した前記照明器具の消費電力を、前記端末器からモニタすることを特徴とする請求項４に記載の照明制御システム。
6. 照明器具と、
   前記照明器具の動作を制御する端末器と、
   前記端末器に前記照明器具の動作を制御させるコントローラと、
   を備え、
   前記端末器は、前記照明器具を基準調光率で点灯させ、
   前記照明器具は、前記基準調光率で点灯した状態で、前記照明器具の前記基準調光率での消費電力である光源基準電力を測定し、測定した前記光源基準電力を前記端末器に送信し、
   前記コントローラは、前記光源基準電力と、前記照明器具の待機電力と、前記照明器具の調光率とから、前記照明器具の消費電力を算出し、
   前記端末器は、前記照明器具の電力値と前記待機電力とを前記照明器具からモニタし、前記電力値と前記待機電力との和から前記照明器具の消費電力を算出することを特徴とする照明制御システム。
7. 前記照明器具は、前記調光率に応じた電力効率を記憶し、前記光源基準電力を前記電力効率で補正することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の照明制御システム。
8. 前記端末器は、前記調光率に応じた前記照明器具の電力効率を記憶し、前記光源基準電力を前記電力効率で補正することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の照明制御システム。
9. 前記待機電力は、前記照明器具の前記調光率が０％である場合の前記照明器具の消費電力であることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の照明制御システム。
10. 前記光源基準電力と前記待機電力は、外部から前記コントローラに設定されることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の照明制御システム。

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