JP2005071770A - Lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、調光制御可能な照明システムに関するものである。 The present invention relates to a lighting system capable of dimming control.
従来から、事務所などの比較的広い照明領域の蛍光灯用照明用途として、調光可能な複数の照明器具1と、天井に設置され、床面等の被照明表面の照度の検知を行う明るさセンサ端末2とを専用信号線5で繋ぎ、外光を含めて照明領域の明るさが略一定になるように調光制御する図9に示すような照明システムが提案されている。このような照明システムとしては、特開平11−214179号公報に示されるもの等が、例示可能である。
Conventionally, as a lighting application for fluorescent lamps in a relatively wide illumination area such as an office, a plurality of
かかる照明システムは、事務所などに設置される複数の連続的に調光可能な照明器具(多くの場合、蛍光灯照明器具)1と、天井に設置される明るさセンサ21を内蔵した明るさセンサ端末2を具備し、より構成し、専用信号線(調光信号線)5で接続している。ここで、明るさセンサ端末2が照明器具1の調光レベルを制御するための調光信号は、多くの場合、図10のようなPWM信号が国内で一般的に用いられている。周期をt1、ハイレベル時間をt2としたときの比(デューティ〔t2/t1〕)で調光レベルを示す。そのシステムの構成図を図11に示す。明るさセンサ端末2はフォトダイオードやオペアンプなどから構成する明るさセンサ21と、設定値を記憶する記憶部27と、マイコン等から構成する制御部22と、調光信号を生成する調光制御部28等を具備する。なお、記憶部27が制御部22のマイコンに内蔵されていてもよい。照明器具1は受信した調光信号に応じてランプ11に供給する電力を制御する点灯回路部15と、蛍光灯等のランプ11を具備する。
Such a lighting system includes a plurality of continuously dimmable lighting fixtures (in many cases, fluorescent lamp lighting fixtures) 1 installed in an office and the like, and a
次に、動作について説明する。明るさレベルの設定時は、例えば、事務机の机上面等の被照明表面が必要な照度になるように、赤外線リモコン送信器などを操作して人工照明の調光レベルを調整する。混合光の照度が必要な照度になれば、そのときの明るさセンサ21の出力する電圧を記憶部27に記憶する。照明システムの運転時は、自然光の変化等により明るさセンサ21の出力電圧が変動すると、記憶部27に記憶した明るさセンサ出力電圧に戻るように人工照明の調光レベルを制御する(フィードバック制御)。具体的には、明るさセンサ21の出力電圧が設定した電圧範囲に入っていない場合には、現在の調光レベルに相当するPWM信号を、1ステップ分の調光レベル(例えば1%)アップした調光レベルに相当するPWMに変更する。PWM信号を変更しても明るさセンサ電圧が設定範囲に入らない場合はさらに調光レベルをアップする。これをセンサ電圧が目標範囲にはいるまで続けるというものである。
Next, the operation will be described. When setting the brightness level, for example, the dimming level of the artificial illumination is adjusted by operating an infrared remote control transmitter or the like so that the illuminated surface such as the desk surface of an office desk has a required illuminance. When the illuminance of the mixed light reaches the required illuminance, the voltage output from the
一方、同一の専用バスラインに1台以上の明るさセンサ端末2と複数の照明器具1を接続してシリアル信号を用いる照明制御システムが考案されている。かかるシステムは、最近、ヨーロッパを中心に研究・開発が進められており、DALI(Digital Addressable Lighting Interface)システムとして知られている。
On the other hand, an illumination control system using serial signals by connecting one or more
このような照明システムとしては、本願出願人により出願され、特開2002−252090号公報に開示されたもの等が、例示可能である。すなわち、上記図9或いは、図11に示した従来システムは明るさセンサ端末2と照明器具1の関係が配線工事の際に決まってしまい、事務所やテナントのレイアウト変更等に充分対応できないが、このDALIシステムは各端末がグループアドレスを持っているため、グループアドレスを設定し直すことでレイアウト変更に対応できるという特長がある。
Examples of such an illumination system include those applied by the applicant of the present application and disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-252090. That is, in the conventional system shown in FIG. 9 or FIG. 11, the relationship between the
図12は、この従来例に係る照明システム(DALIシステム)のシステム構成の概略を示す図である。ここで、バス電源装置6は信号用バスライン5aに電力を供給する装置である。明るさセンサ端末2等の消費電力の少ない端末はこのバス電源装置6から電力を受けることも可能である。図13は、この従来例に係る照明システム(DALIシステム)の構成の概略を示すブロック図である。ここで、明るさセンサ端末2はフォトダイオードやオペアンプなどから構成する明るさセンサ21と、設定値を記憶する記憶部27と、マイコン等から構成する制御部22と、グループアドレスと調光レベル信号を送信する信号送信部である通信モジュール24等を具備する。なお記憶部27は、制御部22のマイコンに内蔵されていてもよい。照明器具1は受信したシリアル信号を受信する信号受信部である通信モジュール14と、受信した調光レベルに応じてランプに供給する電力を制御する点灯回路部15と、蛍光灯などのランプ11等を具備する。
FIG. 12 is a diagram showing an outline of a system configuration of an illumination system (DALI system) according to this conventional example. Here, the bus
次に、動作について説明する。明るさレベルの設定時は、事務机の机上面等が必要な照度になるように赤外線リモコン送信器などを操作して人工照明の調光レベルを調整する。混合光の照度が必要な照度になれば、そのときの明るさセンサ21の出力する電圧を記憶部27に記憶する。照明システムの運転時は、自然光の変化により明るさセンサ出力電圧が変動すると、記憶部27に記憶した明るさセンサ出力電圧に戻るように人工照明の調光レベルを制御する(フィードバック制御)。図14はこの場合のタイムチャートを示すもので、(a)は、センサ電圧の経時変化を示す図、(b)は、調光レベルの経時変化を示す図、(c)は、明るさセンサ端末2の調光制御信号の経時変化を示す図である。
Next, the operation will be described. When the brightness level is set, the dimming level of the artificial lighting is adjusted by operating an infrared remote control transmitter or the like so that the illuminance on the desk surface of the office desk becomes a necessary illuminance. When the illuminance of the mixed light reaches the required illuminance, the voltage output from the
具体的には、以下のように動作する。すなわち、明るさセンサの出力電圧が設定した電圧範囲に入っていない場合には、1ステップ(例えば1%)の調光レベルアップする命令をグループアドレスを付けて送信する。1ステップ分調光レベルがアップしても明るさセンサ電圧が設定範囲に入らない場合はさらに調光レベルをアップする。これをセンサ電圧が目標範囲に入るまで続けるというものである。 Specifically, it operates as follows. That is, when the output voltage of the brightness sensor is not within the set voltage range, a command for increasing the dimming level in one step (for example, 1%) is transmitted with a group address. If the brightness sensor voltage does not fall within the set range even if the dimming level is increased by one step, the dimming level is further increased. This is continued until the sensor voltage enters the target range.
ところで、信号の伝送手段として、商用電源(AC100V、60Hz等)用の電力線4に高周波信号を重畳させる電力線搬送技術が知られている。この電力線搬送技術によれば、専用信号線が不要であり、シンプルなシステム構成が可能で、レイアウト変更に容易に対応し得ることから、最近、我が国内のエコーネットコンソーシアムでも採用されている。しかしながら、このような電力線搬送式の通信システムにあっては、専用信号線を用いた通信と比較して、その電力線に接続される他の電気機器の影響、すなわち、機器から発生する高周波ノイズや、機器内に設けられるキャパシタ等による電力線に対しての機器の電源インピーダンス低下等により、その通信システムを構成する端末相互間にて信号が確実に授受できない可能性が排除できないことが、問題点として指摘されている。一方、同一電力系統内において複数の端末が同時に信号送信したときに相互に信号が干渉し受信できなくなることを回避するため、電力線に一定時間信号が流れていないことを確認(キャリアセンス)してから信号を送信することが、一般に行われており、また、電波法においてもこのことが義務付けられている。
上記した従来例に係る照明システムにおいては専用の信号線が必要とされる。従って、新規にかかる照明システムを導入する場合は別として、調光制御機能を有しないシンプルな蛍光灯照明器具を使用している場合等は、これをリニューアルする際、新たに専用信号線の工事が伴う。また、事務所等ではリニューアル工事は、通常、業務のない休日に完了しなければならない等、解決すべき問題点は多い。 In the illumination system according to the conventional example described above, a dedicated signal line is required. Therefore, aside from introducing a new lighting system, if you are using a simple fluorescent lamp luminaire that does not have a dimming control function, when you renew it, you will need to construct a new dedicated signal line. Is accompanied. Also, renewal work in offices usually has many problems to be solved, such as having to be completed on holidays when there is no work.
そこで、かかる問題点を解決し、シンプルなシステム構成を実現し、レイアウト変更に容易に対応し得るためには、既に配線されている電力線だけで通信可能な電力線搬送技術を組み合わせた照明制御システムが考えられる。このシステムは、同一の電力線に全ての端末が接続される点で、ネットワークトポロジーとしては、上記した従来例に係る図12の照明システムと同様にバス型配線になる。しかし、電力線搬送の場合は、上記のように、法律上の要請もあり、送信信号の間隔、すなわち、キャリアセンス時間が必須である。これに加えて、電力線搬送による通信の場合は、上記で述べたように専用線通信と比較してその信頼性が低い。そのため信号を再送する必要性が高く頻度も高い。信頼性を上げるために受信側の端末から受信確認信号(一般にACK信号と呼ばれている)を送ると伝送線上を占有する。 Therefore, in order to solve such problems, realize a simple system configuration, and easily cope with layout changes, an illumination control system that combines power line carrier technology that can communicate only with already wired power lines Conceivable. In this system, all terminals are connected to the same power line, and the network topology is a bus-type wiring as in the illumination system of FIG. 12 according to the conventional example described above. However, in the case of power line carrier, as described above, there is a legal requirement, and the interval between transmission signals, that is, the carrier sense time is essential. In addition, in the case of communication by power line carrier, as described above, its reliability is low compared to dedicated line communication. Therefore, it is necessary to retransmit the signal and the frequency is high. If a reception confirmation signal (generally called an ACK signal) is sent from a receiving terminal in order to increase reliability, the transmission line is occupied.
このように、電力線搬送では法的な規制や信頼性確保のために信号の送信に必要な時間が長くなる傾向は否めず、実質的に通信トラフィックを下げるためには、システム規模を小さくする必要があり、調光制御可能な照明システムの実現は困難とされていた。 In this way, in power line carrier, there is a tendency that the time required for signal transmission becomes long for legal regulation and ensuring reliability, and in order to substantially reduce communication traffic, it is necessary to reduce the system scale Therefore, it has been difficult to realize a lighting system capable of dimming control.
本発明は、かかる事由に鑑み、なされたものであって、レイアウト変更に容易に対応でき、しかも高信頼性で規模の制約が少ない調光制御可能な照明システムを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is intended to provide a lighting system that can easily cope with a layout change, and is highly reliable and capable of dimming control with less scale restrictions.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明の照明システムにあっては、調光制御信号を受けて光源からの光出力を調節可能とした照明器具と、同照明器具による照明領域からの反射光を検出し明るさ検知を行う明るさセンサを有する明るさセンサ端末とを電力線に接続し、前記明るさセンサ端末から調光制御信号を電力線搬送信号として出力し前記照明器具の調光制御させてなることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, in the lighting system according to the first aspect of the present invention, there is provided a lighting fixture that can adjust the light output from the light source in response to a dimming control signal, and an illumination area by the lighting fixture. A brightness sensor terminal having a brightness sensor that detects the reflected light of the light source and detects the brightness, and outputs a dimming control signal as a power line carrier signal from the brightness sensor terminal to dimm the lighting fixture It is characterized by being controlled.
請求項2に係る発明の照明システムにあっては、請求項1記載の照明システムにおいて、前記明るさセンサ端末は調光制御信号として調光開始信号を送信し、前記照明器具が同調光開始信号を受信してフェード調光により光源の光出力制御を行い、明るさセンサ端末にて予め設定された調光レベルに達したことが検知されたときに調光停止信号を送り照明器具がその調光停止信号を受けて光源の光出力制御の停止を行うことを特徴とするものである。
In the illumination system of the invention according to
請求項3に係る発明の照明システムにあっては、請求項2記載の照明システムにおいて、前記明るさセンサ端末は調光制御信号として調光レベル情報を送信し、前記照明器具が同調光レベル情報を受けてその調光レベル情報と自らの保有する調光レベル情報とを比較して所定の値以上の差があったときに光源の光出力制御の条件補正を行うことを特徴とするものである。
In the illumination system of the invention according to
請求項4に係る発明の照明システムにあっては、請求項2記載の照明システムにおいて、前記照明器具には光源の光出力制御を行う調光モードに対応させた閾値テーブルが予め記憶されており、光源の光出力調節にあたって同閾値テーブルを参照し制御の停止を行うことを特徴とするものである。
In the illumination system of the invention according to
請求項5に係る発明の照明システムにあっては、請求項2記載の照明システムにおいて、調光レベルに対応させたフェード調光制御のための光源の光出力制御条件が予め記憶されており、光源の光出力調節にあたって同光出力制御条件に基づいて行うことを特徴とするものである。
In the illumination system of the invention according to
請求項6に係る発明の照明システムにあっては、請求項1乃至請求項5の何れかに記載の照明システムにおいて、前記照明領域内の人体検知を行う人体検知センサを具備し、前記人体検知センサの検知の有無にそれぞれ対応した調光モードで調光制御するよう形成したことを特徴とするものである。 A lighting system according to a sixth aspect of the present invention is the lighting system according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a human body detection sensor that detects a human body in the illumination area, and the human body detection. The present invention is characterized in that dimming control is performed in a dimming mode corresponding to the presence or absence of detection by the sensor.
請求項7に係る発明の照明システムにあっては、請求項6記載の照明システムにおいて、前記人体検知センサの検知の無い場合に対応した調光モードが、調光制御を行わないことであることを特徴とするものである。
In the illumination system of the invention according to claim 7, in the illumination system according to
請求項1に係る発明の照明システムにあっては、調光制御信号を受けて光源からの光出力を調節可能とした照明器具と、同照明器具による照明領域からの反射光を検出し明るさ検知を行う明るさセンサを有する明るさセンサ端末とを電力線に接続し、前記明るさセンサ端末から調光制御信号を電力線搬送信号として出力し前記照明器具の調光制御させてなることを特徴とするので、照明空間の多様なレイアウト変更に容易に対応し得るという優れた効果を奏する。 In the lighting system according to the first aspect of the present invention, the brightness of the lighting fixture that can adjust the light output from the light source upon receiving the dimming control signal, and the brightness by detecting the reflected light from the lighting area by the lighting fixture. A brightness sensor terminal having a brightness sensor that performs detection is connected to a power line, and a dimming control signal is output as a power line carrier signal from the brightness sensor terminal to control dimming of the lighting fixture. As a result, it is possible to easily cope with various layout changes in the illumination space.
請求項2に係る発明の照明システムにあっては、請求項1記載の照明システムにおいて、前記明るさセンサ端末は調光制御信号として調光開始信号を送信し、前記照明器具が同調光開始信号を受信してフェード調光により光源の光出力制御を行い、明るさセンサ端末にて予め設定された調光レベルに達したことが検知されたときに調光停止信号を送り照明器具がその調光停止信号を受けて光源の光出力制御の停止を行うことを特徴とするので、明るさセンサによるフィードバック調光制御を、調光開始信号と調光停止信号の二つの信号のみにて行うことができ、電力線における通信トラフィックを効果的に抑制できる結果、より信頼性の高い大規模な照明システムを構築し得るという優れた効果を奏する。
In the illumination system of the invention according to
請求項3に係る発明の照明システムにあっては、請求項2記載の照明システムにおいて、前記明るさセンサ端末は調光制御信号として調光レベル情報を送信し、前記照明器具が同調光レベル情報を受けてその調光レベル情報と自らの保有する調光レベル情報とを比較して所定の値以上の差があったときに光源の光出力制御の条件補正を行うことを特徴とするので、通信誤りによって明るさセンサ端末の保有する調光レベルと照明器具の保有する調光レベルに違いが生じた場合であっても、補正されることとなり、より高い信頼性を確保し得るという優れた効果を奏する。
In the illumination system of the invention according to
請求項4に係る発明の照明システムにあっては、請求項2記載の照明システムにおいて、前記照明器具には光源の光出力制御を行う調光モードに対応させた閾値テーブルが予め記憶されており、光源の光出力調節にあたって同閾値テーブルを参照し制御の停止を行うことを特徴とするので、通信誤りによって照明器具1が明るさセンサ端末2からの調光停止信号を受信できなくても、リミッタ制御がかかることとなり、使用者に不快感を与えないという優れた効果を奏する。
In the illumination system of the invention according to
請求項5に係る発明の照明システムにあっては、請求項2記載の照明システムにおいて、調光レベルに対応させたフェード調光制御のための光源の光出力制御条件が予め記憶されており、光源の光出力調節にあたって同光出力制御条件に基づいて行うことを特徴とするので、通信誤りによって、照明器具が明るさセンサ端末からの調光停止信号を受信できない場合等においても、補正時の急速な調光レベル(照度)の変化によって使用者が感じる違和感や不快感を軽減し得るという優れた効果を奏する。
In the illumination system of the invention according to
請求項6に係る発明の照明システムにあっては、請求項1乃至請求項5の何れかに記載の照明システムにおいて、前記照明領域内の人体検知を行う人体検知センサを具備し、前記人体検知センサの検知の有無にそれぞれ対応した調光モードで調光制御するよう形成したことを特徴とするので、電力線における通信トラフィックの抑制、及び、高い通信信頼性を確保しつつ、照明領域内の人の存在の有無に対応した効率的な調光制御が可能になるという優れた効果を奏する。 A lighting system according to a sixth aspect of the present invention is the lighting system according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a human body detection sensor that detects a human body in the illumination area, and the human body detection. It is characterized by dimming control in dimming modes corresponding to the presence or absence of sensor detection, so it is possible to control communication traffic on the power line and ensure high communication reliability, The present invention has an excellent effect of enabling efficient dimming control corresponding to the presence or absence of the light.
請求項7に係る発明の照明システムにあっては、請求項6記載の照明システムにおいて、前記人体検知センサの検知の無い場合に対応した調光モードが、調光制御を行わないことであることを特徴とするので、電力線における通信トラフィックの抑制、及び、高い通信信頼性を確保しつつ、照明領域内の人の存在の有無に対応して、さらに効率的な調光制御が可能になるという優れた効果を奏する。
In the illumination system of the invention according to claim 7, in the illumination system according to
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。尚、本発明の照明システムは、下記の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the illumination system of the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[第1の実施形態]
本実施形態の照明システムは、図1に示すように、(1)調光制御信号を受けて光源からの光出力を調節可能とした照明器具1と、照明器具1による照明領域からの反射光を検出し明るさ検知を行う明るさセンサ21を有する明るさセンサ端末2とを電力線4に接続し、前記明るさセンサ端末2から調光制御信号を電力線搬送信号として出力し前記照明器具の調光制御させてなるものである。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the illumination system of the present embodiment includes (1) a
一方、本実施形態の照明システムでは、図2(c)に示すように、(2)明るさセンサ端末は調光制御信号として調光開始信号S1を送信し、前記照明器具1が同調光開始信号S1を受信してフェード調光により光源の光出力制御を行い、明るさセンサ端末2にて予め設定された調光レベルに達したことが検知されたときに調光停止信号S2を送り照明器具1がその調光停止信号S2を受けて光源であるランプ11の光出力制御の停止を行うこととしている。この場合、(3)明るさセンサ端末2は調光制御信号として調光レベル情報を送信し、照明器具1が同調光レベル情報を受けてその調光レベル情報と自らの保有する調光レベル情報とを比較して所定の値以上の差があったときに光源の光出力制御の条件補正を行うものとしてもいる。更に、この実施形態の照明システムでは、(4)照明器具1には光源であるランプ11の光出力制御を行う調光モードに対応させた閾値テーブルが予め記憶されており、光源であるランプ11の光出力調節にあたって同閾値テーブルを参照し制御の停止を行うものとしてもいる。更に、この実施形態の照明システムでは、(5)調光レベルに対応させたフェード調光制御のための光源であるランプ11の光出力制御条件が予め記憶されており、光源であるランプ11の光出力調節にあたって同光出力制御条件に基づいて行うものとしてもいる。
On the other hand, in the illumination system of the present embodiment, as shown in FIG. 2C, (2) the brightness sensor terminal transmits a dimming start signal S1 as a dimming control signal, and the
以下、本実施形態の照明システムを、より具体的に説明する。本実施形態の照明システムは、例えば、事務所などの比較的広い照明領域の蛍光灯用照明用途として好適なものであり、図1に示すように、複数の照明器具1と、明るさセンサ端末2とを電力線4で繋ぎ、外光を含めて照明領域の明るさが略一定になるように調光制御することができる。
Hereinafter, the illumination system of the present embodiment will be described more specifically. The illumination system of the present embodiment is suitable for use in fluorescent lamp illumination in a relatively wide illumination area such as an office. For example, as shown in FIG. 1, a plurality of
照明器具1は、光源に相当し照明負荷となるランプ11と、このランプ11に高周波電流を供給し、ランプ電力を調整し点滅/調光制御を行うインバータ回路である調光制御手段12と、調光制御手段12を制御する調光レベル決定手段でありマイコンを中心に構成された制御部13と、電力線4である商用電源に高周波信号を重畳して通信を行う通信手段である通信モジュール14を有している。なお、この通信モジュール14は、汎用のアナログ部品あるいはアナログIC等とトランスとを用いて構成可能であるが、具体的には、例えばエコーネットコンソーシアムの規格に準拠する通信モジュールとして供給されているものを使用することができる。
The
明るさセンサ端末2は、床面等の被照明表面における照度を検知して電圧に変換するもので、フォトダイオードやオペアンプ等で構成された明るさセンサ21と、マイコンを中心に構成され、明るさセンサ21の電圧出力を入力し前記照明器具1の制御出力を行う制御部22と、明るさセンサ21の出力電圧が照明領域における目標照度を達成する調光レベルとなるように設定するもので、ボリュームスイッチとプッシュスイッチを具備する目標調光レベル設定部23と、電力線4である商用電源に高周波信号を重畳して通信を行う通信手段である通信モジュール24を有している。
The
この場合、制御部22は、上記目標とする照度を達成する目標調光レベル比較判断手段で、目標電圧範囲すなわち、目標調光レベル設定手段を中央値として、所定のマージンを含めた下限値から上限値の範囲と比較した後、その結果に応じて照明器具1に対して、通信モジュール24から調光制御信号を出力する。調光制御信号は、このものにおいては、調光開始信号S1と調光停止信号S2とを含んで構成されている
なお、目標調光レベル設定部23は、調光レベル情報を赤外線信号にて送出するリモコン送信機、及びその赤外線信号を受ける赤外線LED及びリモコン信号受信モジュール等で構成することができる。
In this case, the
次に本実施形態の照明システムの動作を説明する。
〔1〕先ず、目標調光レベルの設定手順を説明する(この手順は夜に行う等、外光の入らない条件下で行うことが好ましい)。
(1)目標調光レベル設定部23のプッシュスイッチを押して動作モードを調整モードとする。
(2)目標調光レベル設定部23のボリュームスイッチの調整を行う。すなわち、所定のインターバルでボリュームスイッチの電気量を検知して、その電気量に対応した調光レベル情報を調光レベル信号として照明器具1に対して送信する。その信号を受け取った照明器具1は調光レベル決定手段が調光制御手段を制御して高周波電力を蛍光ランプに供給する。調整モードにおいてはフェード動作を行わない。
(3)プッシュスイッチを再度押して、そのときの明るさセンサ出力電圧を読み取り目標調光レベル比較手段が記憶する。
(4)動作モードを調整モードから通常モードとする。
〔2〕次に、通常の動作を説明する。
Next, operation | movement of the illumination system of this embodiment is demonstrated.
[1] First, the procedure for setting the target light control level will be described (this procedure is preferably performed under conditions where no external light enters, such as at night).
(1) Press the push switch of the target dimming
(2) The volume switch of the target dimming
(3) The push switch is pushed again, the brightness sensor output voltage at that time is read, and the target dimming level comparison means stores it.
(4) The operation mode is changed from the adjustment mode to the normal mode.
[2] Next, normal operation will be described.
明るさセンサ端末2は、設定した目標電圧範囲に対して明るさセンサ21の出力電圧が低い場合は、ランプ出力を上げるように照明器具1に対して、通信モジュール24から調光開始信号S1(+)を送信する。逆に明るさセンサ21の出力電圧が高すぎる場合はランプ出力を下げるように照明器具1に対して、通信モジュール24から調光開始信号S1(−)を送信する。
照明器具1は、通信モジュール14で調光開始信号S1を受信すると、調光レベル決定手段が調光レベルを算出して、調光制御手段を算出した調光レベルに制御することによって、所定の傾きでフェードする(例えば1秒間に1%毎に調光レベルを変化させる)。
When the output voltage of the
When the
明るさセンサ21の出力電圧が目標電圧範囲に入ると、明るさセンサ端末2は調光停止信号S2を送信する。その信号を受信した照明器具1はフェードを停止する。
When the output voltage of the
また、所定のステップ数を設けて、通信誤りによって照明器具1が明るさセンサ端末2からの調光停止信号S2を受信できない場合であっても、リミッタ制御がかかり、フェードを自立的に停止する。
In addition, even when the
さらに具体的な制御手順を以下で説明する。なお、図2は、本発明の第1の実施形態のタイムチャートを示すもので、(a)は、センサ電圧の経時変化を示す図、(b)は、調光レベルの経時変化を示す図、(c)は、明るさセンサ端末2の調光制御信号の経時変化を示す図である。
(1)明るさセンサ端末2におけるサンプリング
先ず、1秒間隔で16回明るさセンサ21の出力電圧をサンプリングする。次に、その16個のデータを平均する。
(2)明るさセンサ端末2における補正判断
(a) 明るさセンサ21の電圧平均値が、目標センサ電圧下限値よりも小さい場合は、+補正を行うこととなる。
A more specific control procedure will be described below. 2A and 2B are time charts of the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a diagram showing a change in sensor voltage with time, and FIG. 2B is a diagram showing a change in light control level with time. (C) is a figure which shows the time-dependent change of the light control signal of the
(1) Sampling in the
(2) Correction determination in brightness sensor terminal 2 (a) When the voltage average value of the
(b) 明るさセンサ21の電圧平均値が、目標センサ電圧上限値よりも大きい場合は、−補正を行うこととなる。
(B) When the voltage average value of the
(c) 明るさセンサ21の電圧平均値が、目標センサ電圧下限値以上で、且つ、目標センサ電圧上限値以下である場合は、補正は行わず、再度、明るさセンサ21の出力電圧のサンプリングを行うこととなる。
(3)補正動作
<+補正方法>
(A)〔明るさセンサ端末2〕調光開始信号S1(+方向フェード開始)を照明器具1に対して送信する。
(C) When the voltage average value of the
(3) Correction operation <+ Correction method>
(A) [Brightness sensor terminal 2] A dimming start signal S1 (+ direction fade start) is transmitted to the
(B)〔照明器具1〕調光レベルを1%上げる。 (B) [Lighting fixture 1] Raise the dimming level by 1%.
(C)〔明るさセンサ端末2〕0.5秒後に明るさ計測値を1回サンプリングし、その値が下記条件式(1)を満たせば、照明器具1に対して調光停止信号S2を送信する。
(C) [Brightness sensor terminal 2] A brightness measurement value is sampled once after 0.5 seconds, and if the value satisfies the following conditional expression (1), a dimming stop signal S2 is sent to the
明るさ計測値 ≧ 明るさ目標下限値 (1)
(D)〔照明器具1〕調光停止信号S2を受信すれば+方向フェードを停止する。
(E)〔照明器具1〕調光停止信号S2を受信しなければ、前回の調光レベル変化から1秒後に再度+1%変化させる。
(F)C〜Eを繰り返し行い、所定回数処理を行ったら+補正を終了する。図2では計22回(調光レベルで+22%)で終了する。
Brightness measurement value ≥ Brightness target lower limit (1)
(D) [Lighting fixture 1] If the dimming stop signal S2 is received, the + direction fade is stopped.
(E) [Lighting fixture 1] If the dimming stop signal S2 is not received, it is changed again by + 1% one second after the previous dimming level change.
(F) Repeats C to E, and completes the + correction after a predetermined number of times of processing. In FIG. 2, the process is completed 22 times in total (+ 22% at the light control level).
<−補正方法>
(A)〔明るさセンサ端末2〕調光開始信号S1(−方向フェード開始、調光レベル)を照明器具1に送信する。
(B)〔照明器具1〕調光レベルを1%下げる。
(C)〔明るさセンサ端末2〕0.5秒後に明るさ計測値を1回サンプリングしその値が下記条件を満たせば、照明器具に対して調光停止信号S2を送信する。
<-Correction method>
(A) [Brightness sensor terminal 2] A dimming start signal S1 (-direction fade start, dimming level) is transmitted to the
(B) [Lighting fixture 1] Lower the dimming level by 1%.
(C) [Brightness sensor terminal 2] After 0.5 seconds, the brightness measurement value is sampled once, and if the value satisfies the following conditions, a dimming stop signal S2 is transmitted to the luminaire.
明るさ計測値 ≧ 明るさ目標下限値 (1)
(D)〔照明器具1〕調光停止信号S2を受信すれば−方向フェードを停止する。
(E)〔照明器具1〕調光停止信号S2を受信しなければ、前回の調光レベル変化から1秒後に再度−1%変化させる。
(F)C〜Eを繰り返し行い、所定回数処理を行ったら、照明器具1は補正後に自立的にフェードを停止する。
(4)(1)に戻って、上記(1)〜(3)の手順を繰り返す。
Brightness measurement value ≥ Brightness target lower limit (1)
(D) [Lighting fixture 1] When the dimming stop signal S2 is received, the -direction fade is stopped.
(E) [Lighting fixture 1] If the dimming stop signal S2 is not received, it is changed again by -1% one second after the previous dimming level change.
(F) When C to E are repeated and the process is performed a predetermined number of times, the
(4) Returning to (1), the above procedures (1) to (3) are repeated.
このように、本実施形態においては、明るさセンサ端末2は調光制御信号として調光開始信号S1を送信し、照明器具1が同調光開始信号S1を受信してフェード調光により光源の光出力制御を行い、明るさセンサ端末2で、予め設定された調光レベルに達したことが検知されたときに調光停止信号S2を送り照明器具がその調光停止信号S2を受けて光源の光出力制御の停止を行うこととするので、明るさセンサ21によるフィードバック調光制御を、調光開始信号S1と調光停止信号S2の二つの信号のみにて行うことができ、電力線4における通信トラフィックを効果的に抑制できる結果、より信頼性の高い大規模な照明システムを構築し得ることとなる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、フェードのリミッタ回数を設定しているため、通信誤りによって照明器具1が明るさセンサ端末2からの調光停止信号S2を受信できない場合であっても、リミッタ制御がかかることとなり、使用者に不快感を与えない。尚、ここでは、フェードするステップ数を照明器具1の調光を自立的に停止する閾値として使用しているが、調光を自立的に停止する際に使用し得る閾値としては、これのみに限定するものではなく、例えば、例えばフェードの調光レベル差やフェード時間等を閾値として使用することもでき、照明器具1が光源の光出力調節にあたって、予め記憶された光源の光出力制御を行う調光モードに対応させた、かかる閾値テーブルを参照し制御の停止を行うことにより実現し得るものである。
Further, in the present embodiment, since the number of fade limiters is set, the limiter control is applied even when the
このように、本実施形態では、照明器具1が光源の光出力調節にあたって、予め記憶された光源の光出力制御を行う調光モードに対応させた閾値テーブルを参照し制御の停止を行い得るので、例えば、閾値テーブルの値をフェードの調光レベル差やフェード時間、あるいはフェードするステップ数などとすることにより、通信誤りによって照明器具1が明るさセンサ端末2からの調光停止信号S2を受信できない場合であっても、リミッタ制御をかけることができることとなる。
As described above, in this embodiment, when the
さらに、本実施形態では、調光制御信号を受けて光源であるランプ11からの光出力を調節可能とした照明器具1と、照明器具1による照明領域からの反射光を検出し明るさ検知を行う明るさセンサ21を有する明るさセンサ端末2とを電力線4である商用電源に接続し、明るさセンサ端末2から調光制御信号を電力線搬送信号として出力し、照明器具1の調光制御を行うようにするので、照明空間の多様なレイアウト変更に容易に対応し得ることとなる。
Furthermore, in this embodiment, the
[第2の実施形態]
本実施形態の照明システムは、上記第1の実施形態と同様に、図1に示すような基本システム構成を具備するものである。上記第1の実施形態との差異は、調光開始信号S1(+)、調光開始信号S1(−)、調光停止信号S2を送信する際に、同時に、明るさセンサ端末2の内部で持っている調光レベルの情報を、併せて送る点にある。すなわち、その際、その調光レベル情報と、照明器具の保有する調光レベル情報が異なる場合には、照明器具1は正常な補正時のフェードより高速のフェードで、送られた調光レベルを目標に補正するというものである。
[Second Embodiment]
As in the first embodiment, the illumination system of the present embodiment has a basic system configuration as shown in FIG. The difference from the first embodiment is that when the dimming start signal S1 (+), the dimming start signal S1 (−), and the dimming stop signal S2 are transmitted, at the same time, inside the
図3は、この場合のタイムチャートを示したものである。すなわち、明るさセンサ端末2は、明るさセンサ電圧が目標範囲内にはいった時点で、調光停止信号S2を送信する。その際、図3(c)に示すように、その信号を照明器具1が受信できなかったとき、照明器具1は所定のリミッタ回数までフェードを続ける。その後、明るさセンサ端末2はサンプリングを行うが、このとき、明るさセンサ電圧平均値が目標範囲に入っていないため、調光開始信号S1を送ることとなる。その際、この調光開始信号S1とともに明るさセンサ端末2が保有する調光レベル情報を送信するというものである。上記したように電力線搬送では、信号の衝突を回避するために一定時間送信しない時間(キャリアセンス時間)を設けることが、技術的にも、法律(電波法)上の要請からも必要とされる。また信号を送る場合は送信したいデータだけでなく送信元アドレス、受信先アドレスなどヘッダーが付加される。このシステムでは、送信するデータは調光開始信号S1や調光停止信号S2のトリガーとなる信号と調光レベル(0〜100%)でありデータそのものはヘッダーと比較して短いデータである。かかる理由から、調光開始信号S1あるいは調光停止信号S2と同時に調光レベル信号を送った方が信号トラフィック面で有利である。
FIG. 3 shows a time chart in this case. That is, the
このように、本実施形態では、明るさセンサ端末2は調光制御信号として調光レベル情報を送信し、照明器具1がその調光レベル情報を受けて、その調光レベル情報と自らの保有する調光レベル情報とを比較して、所定の値以上の差があったときに、光源の光出力制御の条件補正を行うので、通信誤りによって明るさセンサ端末2の保有する調光レベルと照明器具1の保有する調光レベルに違いが生じた場合であっても、補正されることとなり、より高い信頼性を確保し得ることとなる。
Thus, in this embodiment, the
[第3の実施形態]
本実施形態の照明システムは、上記第1及び第2の実施形態と同様に、図1に示すような基本システム構成を具備するものである。上記の実施形態との差異は、調光開始信号S1にフェードステップ数の情報を付加する点にある。すなわち、現在の調光レベル(現在の照度)と目標調光レベルとの差(実際は明るさセンサ出力電圧差)に応じて、フェードステップ数(照明器具1の側のフェード傾き)を可変とするというものである。例えば電圧差が大きい場合はフェードを早く、差が小さい場合はフェードを遅くすることにより、通信誤りによって明るさセンサ端末2からの調光停止信号S2を照明器具1が受信できない場合であっても、補正時の急速な調光レベル(照度)の変化によって使用者が感じる違和感や不快感を軽減することができることとなる。図4は、この場合のタイムチャートを示したものである。また、かかる場合、明るさセンサ2の保有する調光レベル絶対値に応じて、補正のレベルを可変としても良い。すなわち、調光レベル絶対値に応じてフェード傾きを可変とすることにより、一般に調光レベルの差が目立つ低調光レベルの場合はフェードを遅くして、複数台の照明器具1の中で、通信誤りによって調光開始信号S1や調光停止信号S2を受信できないものがあっても、補正時の急速な調光レベル(照度)の変化によって使用者が感じる違和感や不快感を軽減することができることとなる。
[Third Embodiment]
As in the first and second embodiments, the illumination system of the present embodiment has a basic system configuration as shown in FIG. The difference from the above embodiment is that information on the number of fade steps is added to the dimming start signal S1. That is, the number of fade steps (a fade slope on the side of the lighting fixture 1) is variable according to the difference between the current dimming level (current illuminance) and the target dimming level (actually the brightness sensor output voltage difference). That's it. For example, when the voltage difference is large, the fading is accelerated, and when the difference is small, the fading is delayed, so that the
このように、本実施形態では、調光レベルに対応させたフェード調光制御のための光源の光出力制御条件が予め記憶されており、光源の光出力調節にあたって同光出力制御条件に基づいて行うので、通信誤りによって、照明器具が明るさセンサ端末からの調光停止信号を受信できない場合等においても、補正時の急速な調光レベル(照度)の変化によって使用者が感じる違和感や不快感を軽減し得ることとなる。 As described above, in this embodiment, the light output control condition of the light source for fade dimming control corresponding to the dimming level is stored in advance, and the light output control condition of the light source is adjusted based on the light output control condition. Therefore, even when the lighting fixture cannot receive the dimming stop signal from the brightness sensor terminal due to a communication error, the user feels uncomfortable or uncomfortable due to a rapid change in the dimming level (illuminance) at the time of correction. Can be reduced.
[第4の実施形態]
本実施形態の照明システムは、図5に示すような基本システム構成を具備するものである。上記第1乃至第3の実施形態との差異は、明るさセンサ端末2の他に、照明領域内の人体検知を行う人体検知センサ端末3を付設した点にある。人体検知センサ端末3は、図5に示すように、人間の存在を検知する人検知センサ31と、目標調光レベル切替手段32と、電力線4である商用電源に高周波信号を重畳して通信を行う通信手段である通信モジュール33とを具備する。
[Fourth Embodiment]
The illumination system of the present embodiment has a basic system configuration as shown in FIG. The difference from the first to third embodiments is that, in addition to the
すなわち、本実施形態は、人体検知センサ端末3に人体検知センサ31を具備し、照明領域内での人体検知を行い、そのセンサ出力に応じて、明るさセンサの目標調光レベルを切替える目標調光レベル切替手段32を有する結果、人体検知センサ31の検知の有無にそれぞれ対応した調光モード(この場合、目標調光レベル)で照明器具1を調光制御するというものである。
That is, in the present embodiment, the human body
人検知センサ31は人体の体温変化を検知する焦電素子(タンタル酸リチウム等)等から構成する。人がその検知エリア内に存在するときの明るさセンサ出力電圧を目標調光レベル1、人が不在のときの明るさセンサ出力電圧を目標調光レベル2とすると、照度と出力電圧の大小関係が同じセンサであれば目標調光レベル1>目標調光レベル2の関係に設定する。本実施形態では、目標調光レベル2をゼロと設定しないため、人検知センサ31の検知エリア内に人が不在のときは、人が存在するときと比較して低い調光レベルで点灯する調光モードとしたが、検知エリア内に人が不在のとき、前記目標調光レベル2をゼロと設定し、不在時消灯する調光モードとする実施形態も可能である。
The
図6は、本実施形態のタイムチャートを示したもので、(a)は、照明器具1のランプ出力の経時変化を示す図、(b)は、明るさセンサ端末2の調光制御信号出力、及び、調光レベルの経時変化を示す図、(c)は、人検知センサ端末3の人検知センサ31の検知出力、人体確認モード保持タイマの出力、及び、目標調光レベル切替手段32の切り替え信号出力の経時変化の相互関係を示す図である。すなわち、人検知センサ31が人の存在を検知すると出力がHIGHになる。その出力を受信した目標調光レベル切替手段32の人体確認モード保持タイマ(図示せず)をスタートする。
6A and 6B show a time chart of the present embodiment, where FIG. 6A is a diagram showing a change over time in lamp output of the
人検知センサ31が温度変化を検知するタイプであるため、例えば、椅子に座ってほぼ静止状態になると検知できないので、一度検知してから数分間検知がなくても、その点灯状態を保持するために人体確認モード保持タイマを設けるというものである。したがって、人検知センサ31が検知するたびに人体確認モード保持タイマをリスタートすることとなる。目標調光レベル切替手段32は人体確認モード保持タイマが計時を開始するときと、計時を終了するときに目標調光レベル切替信号を人検知センサ端末3の通信モジュール33から電力線4を経由して明るさセンサ端末2に送信する。
Since the
明るさセンサ端末2に送信された目標調光レベル切替信号は、通信モジュール24を経由して、目標調光レベル比較判断手段22に出力される。目標調光レベル比較判断手段22は上記目標調光レベル1と目標調光レベル2を切替える。その結果、上記第1乃至第3の実施形態の場合と同様に、明るさセンサ端末2が、それぞれの目標調光レベルに対する調光開始信号S1と調光停止信号S2を照明器具1に送信して、照明器具1は明るさ一定制御を受けることとなる。
The target dimming level switching signal transmitted to the
このように、明るさセンサ端末2が送信する信号は、センシングした照度が目標調光レベルに入っているか否かの情報(補正の要否)と補正の方向(UP、或いはDOWN)の情報の信号だけで、人の在/不在状態に応じて一定制御する明るさレベルを切替えることができ、通信トラフィックを効果的に減らすことができることとなる。更に、本実施形態では、明るさセンサ端末2と人検知センサ端末3を物理的に独立した構成としたので、それぞれのセンサが検知するのに最適な位置に設置できることとなる。
As described above, the signal transmitted by the
このように、本実施形態では、照明領域内の人体検知を行う人体検知センサ31を具備し、この人体検知センサ31の検知の有無にそれぞれ対応した調光モードである目標調光レベルで調光制御するので、電力線4における通信トラフィックの抑制、及び、高い通信信頼性を確保しつつ、照明領域内の人の存在の有無に対応した効率的な調光制御ができることとなる。
As described above, in the present embodiment, the human
[第5の実施形態]
本実施形態の照明システムは、図7に示すような基本システム構成を具備するものである。上記第4の実施形態との差異は、第4の実施形態における2つのセンサ端末(すなわち、センサ端末2及びセンサ端末3)の機能を明るさセンサ端末2に統合した点にある。上記第4の実施形態の場合と同様に、人がその検知エリア内に存在するときの明るさセンサ出力電圧を目標調光レベル1、人が不在のときの明るさセンサ出力電圧を目標調光レベル2とすると、照度と出力電圧の大小関係が同じセンサであれば目標調光レベル1>目標調光レベル2の関係に設定するが、本実施形態では不在時消灯するので目標調光レベル2はゼロである。図8は、この場合のタイムチャートを示したもので、(a)は、照明器具1のランプ出力の経時変化を示す図、(b)は、明るさセンサ端末2の調光制御信号出力と、人検知センサ31の検知出力、人体確認モード保持タイマの出力、目標調光レベル切替手段32の切り替え信号出力の経時変化、及び、調光レベルの経時変化との相互関係を示す図である。
[Fifth Embodiment]
The illumination system of the present embodiment has a basic system configuration as shown in FIG. The difference from the fourth embodiment is that the functions of the two sensor terminals (that is, the
すなわち、人検知センサ25が人の存在を検知すると出力がHIGHになる。その出力を受信した目標調光レベル切替手段26の人体確認モード保持タイマ(図示せず)をスタートする。上記第4の実施形態の場合と同様に、人検知センサ25が検知する度に人体確認モード保持タイマをリスタートすることとなる。目標調光レベル切替手段26は人体確認モード保持タイマが計時を開始するときと、計時を終了するときに目標調光レベル切替信号を目標調光レベル比較判断手段22に出力する。目標調光レベル比較判断手段22は上記目標調光レベル1と目標調光レベル2を切替える。その結果、上記第1乃至第4の実施形態の場合と同様に、それぞれの目標調光レベルに対する調光開始信号S1と調光停止信号S2を照明器具1に送信して、照明器具1は明るさ一定制御を受けることとなる。
That is, when the
以上のように、本実施形態では、明るさセンサ端末2が送信する信号は、センシングした照度が目標調光レベルに入っているか否かの情報(補正の要否)と補正の方向(UP、或いはDOWN)の情報の信号だけで、人の在/不在状態に応じて一定制御する明るさレベルを切替えることができるので、電力線4における通信トラフィックを効果的に抑制でき、同時に高い通信信頼性を確保できることとなる。
As described above, in the present embodiment, the signal transmitted by the
また、照明領域内の人体検知を行う人体検知センサ25を明るさセンサ端末2内に内蔵せしめる構成とし、明るさセンサ端末2を人体検知センサ端末としても機能するようにした上で、目標調光レベル2をゼロとしたので、人体確認モード保持タイマが計時しているときのみ調光制御され、施工が容易でエネルギー効率の優れた照明システムが構築できることとなる。
In addition, a human
このように、照明領域内の人体検知を行う人体検知センサ25を具備せしめることにより、人体検知センサ25の検知の有無にそれぞれ対応した調光モードである目標調光レベルで調光制御することが可能であるが、特に、本実施形態では、人体検知センサ25の検知の無い場合に対応した調光モードが、調光制御を行わないことであるので、電力線4における通信トラフィックの抑制、及び、高い通信信頼性を確保しつつ、照明領域内の人の存在の有無に対応して、さらに効率的な調光制御ができることとなる。
In this way, by providing the human
1 照明器具
11 ランプ(光源)
12 調光制御手段(インバータ回路)
13 制御部
14 通信モジュール
15 点灯回路部
16 信号送信部
2 明るさセンサ端末
21 明るさセンサ
22 制御部
23 目標調光レベル設定部
24 通信モジュール
25 人検知センサ
26 目標調光レベル切替手段
27 記憶部
28 調光制御部
3 人体検知センサ端末
31 人検知センサ
32 目標調光レベル切替手段
33 通信モジュール
4 電力線
5 専用信号線
5a 信号用バスライン
6 バス電源装置
S1 調光開始信号
S2 調光停止信号
1
12 Light control means (inverter circuit)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
The lighting system according to claim 6, wherein a dimming mode corresponding to a case where the detection of the human body detection sensor is not performed is that no dimming control is performed.
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