JP2015079694A - 照明制御装置及び照明制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施の形態に係るコントローラ10の正面図である。図2は、コントローラ10の底面図である。
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
本実施の形態に係るコントローラ10の構成は、図1に示した実施の形態1のものと同様である。
以下において、指定された色温度を目標色温度とし、指定された明るさを目標出力として説明する。
また、白色LEDと電球色LEDとは、同一出力時の光束が異なるものとする。例えば、100%出力時(最大出力時)の白色LEDの光束は2940lm、100%出力時の電球色LEDの光束は2380lmとする。以下において、100%出力時の光束を最大光束とする。
また、利用者が指定できる目標出力の範囲は、0%〜100%とする。ただし、目標出力の範囲は、上記範囲に限られず、例えば、10%〜90%まで、あるいは、その他の範囲でも構わない。
パラメータ記憶部1521には、色温度を変化させる制御処理(色温度可変制御処理)に必要なパラメータが設定される。
図11に示すように、パラメータ記憶部1521には、(1)白色LEDの色温度K1(第1色温度)、(2)電球色LEDの色温度K2(第2色温度)、(3)目標色温度K3(実現する色温度)、(4)白色LEDの最大光束L1(第1最大光束)、(5)電球色LEDの最大光束L2(第2最大光束)、(6)器具最大光束値L3、(7)目標出力D3、(8)白色LEDの調光率D1(第一調光率)、(9)電球色LEDの調光率D2(第2調光率)が設定される。
ここでは、白色LEDの色温度K1は5000K、電球色LEDの色温度K2は3000Kと設定されたものとする。
接続される照明器具60が異なれば、白色LED、電球色LEDの色温度が異なる場合がある。このため、(1)白色LEDの色温度K1及び(2)電球色LEDの色温度K2は、外部から設定することができる構成とする。
ここでは、白色LEDの最大光束L1は2940lm、電球色LEDの最大光束L2は2380lmと設定されたものとする。
LEDの光束は、実力値であるため、100%出力時でもLEDの明るさはそれぞれ異なる。したがって、接続される照明器具、LEDが異なれば、白色LED、電球色LEDの最大光束も異なるので、接続される照明器具に応じた最大光束を外部から設定する。
利用者により、外部から遠隔制御装置80あるいは携帯端末71を用いて、(1)白色LEDの色温度K1、(2)電球色LEDの色温度K2に値を設定する要求である色温度値設定要求が送信される。
遠隔制御装置80を用いた場合、無線送受信回路800は、遠隔制御装置80(リモートコントローラなど)からの色温度値設定要求を受信し、照明制御装置100に送信する。
携帯端末71を用いた場合、有線送受信回路700は、携帯端末71からの色温度値設定要求を無線LANアダプタ70経由で受信し、照明制御装置100に送信する。
照明制御装置100の入力部110は、色温度値設定要求を入力し、記憶部150に出力する。
記憶部150は、入力部110から入力された色温度値設定要求に基づいて、(1)白色LEDの色温度K1、あるいは(2)電球色LEDの色温度K2に値を設定する。
無線送受信回路800は、遠隔制御装置80からの光束値設定要求を受信し、照明制御装置100に送信する。
有線送受信回路700は、携帯端末71からの光束値設定要求を無線LANアダプタ70経由で受信し、照明制御装置100に送信する。
照明制御装置100の入力部110は、光束値設定要求を入力し、記憶部150に出力する。
記憶部150は、入力部110から入力された光束値設定要求に基づいて、(4)白色LEDの最大光束L1、(5)電球色LEDの最大光束L2に値を設定する。
指定できる目標出力の範囲は、0%〜100%であり、ここでは、50%と指定されたものとする。ただし、目標出力の範囲は、上記範囲に限られない。
照明制御装置100の計算部120は、パラメータ記憶部1521に設定された(1)〜(7)の値を用いて、白色LEDの調光率D1及び電球色LEDの調光率D2を処理装置により算出し、算出した値を(8)白色LEDの調光率D1、(9)電球色LEDの調光率D2に設定する。
S201において、入力部110は、目標色温度K3と目標出力D3とを入力し、パラメータ記憶部1521の目標色温度K3と目標出力D3とに設定する。
(式2)(L1/L3)×D1×(K3−K1)=(L2/L3)×D2×(K2−K3)
(式2)を変形すると、以下の式となる。
D1=(L2×D2×(K2−K3))/(L1×(K3−K1))=(L2/L1)×((D2×(K2−K3))/(K3−K1))
(式2)を変形すると、以下の式となる。
D1×(K3−K1)=(L2/L1)×D2×(K2−K3)
連立方程式(式1)(式2)に、図11の(1)〜(7)の値を代入すると、以下の連立方程式(式1)(式2)となる。
(式1)2940×D1+2380×D2=2940×0.5
(式2)(2940/2940)×D1×(4000−5000)=(2380/2940)×D2×(3000−4000)
連立方程式(式1)(式2)の解は、D1=0.25、D2=0.3となる。
計算部120は、算出したD1=0.25、D2=0.3を、パラメータ記憶部1521の(8)〜(9)に設定する。
つまり、計算部120により、白色LEDの調光率D1は25%、電球色LEDの調光率D2は30%と算出されたことになる。
以上で、照明制御装置100の色温度可変制御処理を終了する。
照明器具60の白色LEDは調光率D1(25%)に調光され、電球色LEDは調光率D2(30%)に調光される。その結果、照明器具60は、色温度が目標色温度K3(4000K)になるとともに、目標出力D3(50%)にしたがった明るさ(光束)(1470lm)になる。
(式2)2940×D1×(4000−5000)=2380×D2×(3000−4000)
ここで、目標出力D3が50%であるため、白色LEDの調光率D1を50%として、(式2)を用いてD2を算出する。
D2=2940×0.5×(4000−5000)/2380×(3000−4000)=0.618
目標色温度K3を4000Kに制御する場合、白色LEDの調光率D1を50%とすると、電球色LEDの調光率D2は、61.8%となる。
L’=L1×D1+L2×D2=2940×0.5+2380×0.618=2940(lm)
この値は、白色LEDのみを100%出力で点灯した場合の最大光束L3(2940lm)と同等となる。このように算出されるL’を、照明器具60を4000Kに制御した場合の器具最大光束値L3としてもよい。
本実施の形態について、主に実施の形態1,2との差異を説明する。
本実施の形態に係るコントローラ10の構成は、図1に示した実施の形態1のものと同様である。
本実施の形態では、照明制御装置100が実行するスケジュール制御方式について説明する。
スケジュールを設定するとは、照明器具60の状態及び動作、照度センサ300の状態及び動作、人感センサ400の状態及び動作を、予め定められたスケジュールにしたがって、設定及び実行させることである。「照明器具60の状態」との記載には、照明器具60の状態及び動作、照度センサ300の状態及び動作、人感センサ400の状態及び動作が含まれるものとする。
照明制御装置100は、照明器具60、照度センサ300、人感センサ400に対して設定されたスケジュールに基づいて、スケジュール制御処理を実行する。
スケジュールの設定方法には、例えば、各曜日にスケジュールを設定する週間スケジュール設定、1年間のうちの所定日にスケジュールを設定する年間スケジュール設定がある。
また、スケジュールには、時刻を指定して実行する時刻モードのスケジュール(以下、時刻スケジュールとする)と、経過時間を指定して実行するタイマモードのスケジュール(以下、タイマスケジュールとする)とがある。
照明制御装置100は、記憶部150に、時刻スケジュール設定部1531、シーン記憶部1532を備える。
図13は、本実施の形態に係る時刻スケジュール設定部1531の構成の一例を示す図である。図14は、本実施の形態に係るシーン記憶部1532の一例を示す図である。
例えば、時刻スケジュールJS1は、8:00からシーン2を実行し、10:00からシーン3を実行し、15:00からシーン3を実行し、18:00からシーン3を実行し、20:00からシーン2を実行し、23:00からシーン1を実行することを意味する。
また、時刻スケジュール毎に、時刻及びシーンを10個設定できるものとし、10個以上設定しようとした場合には受け付けないとしてもよい。時刻スケジュール毎に設定できる時刻及びシーンの数は、10個以上でも10個以下でもよい。
シーン記憶部1532には、各シーン毎に、実現する照明器具60の状態(照度、色温度、調光率、動作など)、人感センサ400、照度センサ300の状態等が定義される。
図14に示すように、各シーン毎に、例えば、目標調光率、目標照度、照度センサ、上限調光率、下限調光率、不在調光率、フェードイン時間、フェードアウト時間、人感センサモード、人感センサ保持時間、不在フェード時間、OFFディレー時間、色温度の項目を有する。
図14では、シーン記憶部1532の各項目に設定される具体的な値の一例を示している。
照明制御装置100は、記憶部150に、週間スケジュール1533、年間スケジュール1534を備える。
図15は、本実施の形態に係る週間スケジュール1533の一例を示す図である。図16は、本実施の形態に係る年間スケジュール1534の一例を示す図である。
週間スケジュール1533は、例えば、遠隔制御装置80あるいは携帯端末71等を用いて、利用者により設定される。
曜日に、「JS−」を割当てるとその曜日はNULLになる。
モニタ要求は曜日の要求に対しスケジュールパターン(JS1〜JS4およびJS−)を返す。
スケジュール曜日割当てリセット要求(曜日表示時リセット受信)があった場合、対象となる曜日のスケジュールパターンが削除(NULL)される。
スケジュールパターンが設定されていないスケジュールを割当てても、割当てた当日分はスケジュールを実行しないものとする。前日のスケジュールを継続する。
年間スケジュール1534は、例えば、遠隔制御装置80あるいは携帯端末71等を用いて、利用者により設定される。
時刻スケジュール運転の概要について以下に説明する。
照明制御装置100は、時刻スケジュール実行指示を受信した場合、タイマ部140を用いて時刻スケジュール運転する。
デフォルト、すなわち、時刻スケジュール実行指示を受信していない場合は、時刻スケジュール運転はしない。
照明制御装置100は、時刻スケジュール解除指示を受信した場合、時刻スケジュール運転を解除し、現在実行しているモード(制御状態)を継続する。
照明制御装置100は、時刻スケジュール実行指示を入力すると、記憶部150に記憶されている週間スケジュール1533、年間スケジュール1534にしたがって、時刻スケジュール運転を実行する。
(1)接点入力、調光器操作、マニュアル操作が優先されるものとする。時刻スケジュール運転中に設定を行ったら設定モードに移行する。設定モードでタイムアウトした場合は、時刻スケジュール運転に移行する。
(2)時刻スケジュールが入力されていない曜日(NULL)があった場合、0:00を境に時刻スケジュール運転は解除される。時刻スケジュール運転が解除されると、時刻スケジュール運転前の動作(通常運転かシーン運転)になる。また、時刻スケジュールが入力されている曜日になれば、時刻スケジュール運転が実行される。このとき、時刻スケジュールに設定されている時刻がきた時に実行される。
(3)時刻スケジュール運転実行中で停電復帰する際は、停電終了後の最新の時刻スケジュールを実行する。
(4)時刻スケジュール運転の起動コマンド(時刻スケジュール実行指示)を受け、人感センサ連動設定の場合は、人感センサの「在」で時刻スケジュール運転を実行し、「不在」で時刻スケジュール運転を停止する。時刻スケジュール運転の起動中に、その他のリモコン操作(マニュアル、自動、シーン、消灯)の操作があると、時刻スケジュール運転は停止状態とし、操作に従い動作する。
(8)利用者からの指定により、特定日スケジュールが実行される場合は、年間スケジュールの一番早い月日に設定された時刻スケジュールを実行する。
まず、タイマスケジュールの設定方式について説明する。
照明制御装置100は、記憶部150に、タイマスケジュール設定部1535(タイマスケジュール)を備える。
図17は、本実施の形態に係るタイマスケジュール設定部1535の構成の一例を示す図である。
タイマスケジュールでは、絶対時間(時刻)を設定するのではなく、相対時間を設定する。
タイマスケジュールの開始時刻から設定された経過時間が経過するまで、シーンが実行される。入力する時間は、秒単位とし00分01秒から23分59秒とする。
設定された時間が経過するまで、設定されたシーンを実施する。
照明制御装置100は、タイマスケジュール実行指示を入力した場合に、タイマスケジュール運転を実行する。
入力部110は、タイマスケジュールに沿った照明器具60の制御の実行を指示するタイマスケジュール実行指示を入力する。タイマスケジュール実行指示には、タイマスケジュールを開始する開始時点に関する情報である開始時点関連情報が含まれる。
制御部130は、入力部110によりタイマスケジュール実行指示が入力されると、タイマスケジュールに沿って照明器具60を制御する制御命令を出力する。また、入力部110によりタイマスケジュール実行指示が入力されると、制御部130は、タイマスケジュール実行指示に含まれる開始時点関連情報に基づいて、タイマスケジュールの開始時点を算出し、タイマ部140に出力する。
PWM増幅回路600(調光回路)は、制御部130から制御命令を入力し、入力した制御命令に基づいて照明器具60を制御するPWM信号(照明制御信号)を生成し、照明器具60に出力する。
このとき、入力部110は、開閉信号を入力した時点を開始時点関連情報として、タイマスケジュール実行指示に付加して、制御部130に出力する。
あるいは、入力した接点のON/OFFの状態がタイマスケジュールTS2の実行を解除するものと設定されている場合、接点のON/OFFの状態を示す信号はタイマスケジュール解除指示となる。
入力部110は、タイマスケジュール実行指示を入力すると、入力したタイマスケジュール実行指示を制御部130に出力する。
制御部130は、入力部110からタイマスケジュール実行指示を入力すると、入力したタイマスケジュール実行指示に対応するタイマスケジュールを記憶部150のタイマスケジュール設定部1535から抽出し、抽出したタイマスケジュールを実行する。
図18では、具体例を用いて、タイマスケジュール運転について説明する。
ここでは、照明制御装置100は、人感センサ400の在検知信号をタイマスケジュール実行指示として入力し、タイマスケジュールTS2(図17)を実行するものとする。また、照明制御装置100は、人感センサ400の不在検知信号をタイマスケジュール解除指示として入力し、タイマスケジュールTS2の実行を解除するものとする。
入力部110は、T1で人感センサ400の在検知信号をタイマスケジュール実行指示として入力する。
入力部110がタイマスケジュール実行指示を入力すると、タイマ部140がカウントを開始する。T1時点を開始時点とする。タイマ部140がカウントを開始するとともに、制御部130がタイマスケジュールTS2の実行を開始する。
(b)照明制御装置100は、T2〜T3までの12秒間、シーン1を実行する。
(c)照明制御装置100は、T3〜T4までの8秒間、シーン3を実行する。
(d)照明制御装置100は、T4からシーン4を開始し、T5で人感センサ400が不在検知信号をスケジュール解除指示として入力するまでの5秒間、シーン4を実行する。
照明制御装置100は、T5でタイマスケジュール解除指示を入力すると、タイマスケジュール運転(タイマモード)を解除し、照明器具をタイマスケジュール運転が開始される前の状態に戻す。
(b1)その後、5000Kの色温度のまま出力100%の明るさが12秒間継続する(シーン1)。
(c1)次に、8秒間かけて明るさが徐々に出力50%まで低下し、色温度も徐々に電球色に変化する(シーン3)。
(d1)その後、明るさは出力50%に維持され、色温度は徐々に低下し、さらに電球色に近づく(シーン4)。
図18のタイムチャートでは、シーン4の開始から5秒後にタイマスケジュール解除指示(即ち、不在検知信号)を入力するので、タイマスケジュール運転を解除して照明器具を消灯する。
コントローラ10は、2つのポート510,520を備え、制御信号により入力・出力を切替えて使用する。接点入出力回路500は、2つのポート510,520を介して外部の接点1及び接点2に接続される。2つのポート510,520の入力出力の切替は、遠隔制御装置80あるいは携帯端末71より設定する。入力出力は、ポート毎に設定可能とし、組合せ設定の場合は2つのポート同時に使用する。例えば、接点入力において、アクティブになると接点連動を実行し、非アクティブになるとアクティブ前の制御状態に移行するように設定する。
スケジュール起動連動は、接点の入力状況(接点入力、ポートの開閉信号に相当する)に応じてタイマスケジュール運転を実行/停止する。あるいは、接点組合せとタイマスケジュールとを対応付けて設定し、接点組合せでタイマスケジュールの選択をすることができる。
図20は、ポート組合せでのスケジュール起動設定の一例を示す図である。
図19〜図20の設定データは、例えば、遠隔制御装置80あるいは携帯端末71を用いて設定することができる。遠隔制御装置80あるいは携帯端末71を用いて入力された図19〜図20の設定データは、入力部110が入力し、記憶部150に記憶される。
ここでは、アクティブ「L」で信号を処理する正論理を用いているが、出力論理は、アクティブ「H」で信号を処理する負論理で設定しても良い。
以下の説明において、接点あるいはポートの状態として、「L」と「閉」と「ON」とが対応し、「H」と「開」と「OFF」とが対応する。
図19に示すように、例えば、接点2が閉のときタイマスケジュールTS2を実行し、接点2が閉のときタイマスケジュールTS1を実行する設定としても良い。
接点入力とシーンの実行とが連動する場合(接点入力シーン連動)について説明する。
接点入力シーン連動は、機能が接点入力となっている場合のみ有効とする。
接点入力シーン連動は、接点の入力状況に応じてシーンを実行する。接点組合せの場合、デマンド制御として使用することができる。
図22は、ポート組合せでのシーン実行設定一例を示す図である。
図23は、接点に対する優先順位の一例を示す図である。
図21〜図23の設定データは、例えば、遠隔制御装置80あるいは携帯端末71を用いて設定することができる。遠隔制御装置80あるいは携帯端末71を用いて入力された図21〜図23の設定データは、入力部110が入力し、記憶部150に記憶される。
出力論理は、正論理でも負論理でも構わない。
(ア)接点1が「H」(OFF)(開)のとき、通常運転(残置モード、不在時調光率10%)
(イ)接点1が「L」(ON)(閉)のとき、シーン1実行(省エネモード、不在時調光率10%、OFFディレー時間60秒)
次に、照明制御システム900の状態に合わせて、接点を開閉する出力連動機能の具体例について簡単に説明する。
シーン実行状態に応じて対応する接点を開閉する。シーン実行状態出力は、コントローラ10において接点出力機能が選択されている場合にのみ有効とする。
図24は、ポート単位でのシーン実行状態出力の一例を示す図である。
図25は、ポート組合せでのシーン実行状態出力の一例を示す図である。
図24〜図25の設定データは、例えば、遠隔制御装置80あるいは携帯端末71を用いて設定することができる。遠隔制御装置80あるいは携帯端末71を用いて入力された図24〜図25の設定データは、入力部110が入力し、記憶部150に記憶される。
出力論理は、正論理でも負論理でも設定可能とする。
点灯消灯状態出力は、PWM調光信号の状態に応じて対応する接点を開閉する。出力ポート単位のみの動作である。PWM調光信号の動作状態で接点1または接点2を開閉する。
点灯消灯状態出力は、例えば、以下のように運用する。
(ア)PWM出力1は接点1に対応。「自動」のとき「閉」、「消灯」のとき「開」。
(イ)PWM出力2は接点2に対応。「自動」のとき「閉」、「消灯」のとき「開」。
出力論理は、正論理でも負論理でも設定可能とする。
人感センサ400の在/不在状態に応じて、接点1または接点2を開閉する。出力ポート単位のみの動作である。
人感センサ状態出力は、例えば、以下のように運用する。
(ア)人感センサ「在」のとき、接点1または接点2は「閉」
(イ)人感センサ「不在」のとき、接点1または接点2は「開」
出力論理は、正論理でも負論理でも設定可能とする。
照度センサ300の明/暗状態に応じて、対応する接点を開閉する。出力ポート単位のみの動作である。照度センサ300の明/暗状態(目標照度を基準とし)で接点1または接点2を開閉する。
照度センサ状態出力は、例えば、以下のように運用する。
(ア)照度センサ「明」のとき、接点1または接点2は「閉」
(イ)照度センサ「暗」のとき、接点1または接点2は「開」
出力論理は、正論理でも負論理でも設定可能とする。
換気扇連動出力は、人感センサ状態出力の拡張機能である。人感センサ400の不在の場合、設定されたディレー時間後に対応する接点を開閉する。また、接点出力と同時に、PWM出力2もディレー時間後に制御する。
出力ポート単位のみの動作である。
換気扇連動出力は、例えば、以下のように運用する。
(ア)人感センサ「在」のとき、接点1または接点2は「閉」、人感センサ「不在」のとき、接点1または接点2はディレー時間後に「開」
(イ)人感センサ「在」のとき、PWM出力2は「自動」、人感センサ「不在」のとき、PWM出力2はディレー時間後に「消灯」
出力論理は、正論理でも負論理でも設定可能とする。
また、タイマスケジュール運転は、人感センサの在/不在、接点のON/OFF、利用者からの要求信号等をトリガとして起動するように設定できるので、演出性と省エネ効果との両方を兼ね備えた複雑なスケジュール運転を実現することができる。
Claims (5)
- 最大出力時の光束が第1最大光束L1である第1光源と、最大出力時の光束が前記第1最大光束L1とは異なる値の第2最大光束L2である第2光源とを有する照明器具を制御する照明制御装置であって、
前記第1最大光束L1と、前記第2最大光束L2と、前記第1光源の色温度である第1色温度K1と、前記第2光源の色温度である第2色温度K2とを記憶する記憶部と、
前記照明器具の目標色温度K3と、前記照明器具の目標出力D3とを入力する入力部と、
前記第1最大光束L1と前記第2最大光束L2との比と、前記目標色温度K3と、前記目標出力D3と、前記第1色温度K1と、前記第2色温度K2とに基づいて、前記第1光源の第1調光率と前記第2光源の第2調光率とを算出する計算部と、
前記計算部により算出された前記第1調光率と前記第2調光率とに基づいて、前記照明器具を調光する制御部と
を備えることを特徴とする照明制御装置。 - 記憶部は、さらに、
前記目標出力D3が最大の場合の前記照明器具の光束を器具最大光束値L3として記憶し、
前記計算部は、
(式1)L1×D1+L2×D2=L3×D3と、(式2)D1×(K3−K1)=(L2/L1)×D2×(K2−K3)とからなる連立方程式を満たす前記第1光源の調光率D1と前記第2光源の調光率D2とを算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の照明制御装置。 - 前記入力部は、
外部の装置から、前記第1最大光束L1、あるいは、前記第2最大光束L2に値を設定する光束値設定要求を入力し、
前記記憶部は、
前記入力部が入力した光束値設定要求にしたがって、前記第1最大光束L1、あるいは、前記第2最大光束L2に値を設定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の照明制御装置。 - 前記入力部は、
外部の装置から、前記第1色温度K1、あるいは、前記第2色温度K2に値を設定する色温度値設定要求を入力し、
前記記憶部は、
前記入力部が入力した色温度値設定要求にしたがって前記第1色温度K1、あるいは、前記第2色温度K2に値を設定する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の照明制御装置。 - 最大出力時の光束が第1最大光束L1である第1光源と、最大出力時の光束が前記第1最大光束L1とは異なる値の第2最大光束L2である第2光源とを有する照明器具を制御する照明制御システムにおいて、
前記第1最大光束L1と、前記第2最大光束L2と、前記第1光源の色温度である第1色温度K1と、前記第2光源の色温度である第2色温度K2とを記憶する記憶部と、
前記照明器具の目標色温度K3と、前記照明器具の目標出力D3とを入力する入力部と、
前記第1最大光束L1と前記第2最大光束L2との比と、前記目標色温度K3と、前記目標出力D3と、前記第1色温度K1と、前記第2色温度K2とに基づいて、前記第1光源の第1調光率と前記第2光源の第2調光率とを算出する計算部と、
前記計算部により算出された前記第1調光率と前記第2調光率とに基づいて、前記照明器具を調光する制御信号を出力する制御部と
を備える照明制御装置と、
前記制御部から出力された前記制御信号を入力し、入力した前記制御信号に基づいて、前記照明器具に対して調光信号を出力する調光回路と
を備えることを特徴とする照明制御システム。
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