JP2023130911A - 照明器具および照明制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】機器の遠隔操作が可能な照明器具および照明制御システムを得ることを目的とする。【解決手段】本開示に係る照明器具は、光源と、前記光源を点灯させる点灯回路と、無線通信部と、赤外線通信部と、前記無線通信部で受信した無線信号に対応する機器に、前記赤外線通信部から第1赤外線信号を送信して前記機器を制御する制御部と、を備える。【選択図】図1

Description

本開示は、照明器具および照明制御システムに関する。
特許文献1には学習リモコン装置が開示されている。この学習リモコン装置において、入力部は、ユーザーからの指令を受け付ける。赤外線受信部は赤外線信号を受信する。信号学習部は赤外線信号を解析してその信号パターンを学習する。信号記憶部は信号パターンを保持する。報知部は、予め定められた情報をユーザーに報知する。制御部は、入力部、赤外線受信部、信号学習部、信号記憶部および報知部を制御する。制御部は、入力部がリモコンの学習指令を受け付けたとき、赤外線受信部に周囲の赤外線信号の受信を試みさせ、赤外線受信部が赤外線信号を受信した場合、ユーザーに赤外線ノイズが存在することを報知部に報知させる。制御部は、赤外線受信部が赤外線信号を受信しなかった場合、赤外線受信部に向けて学習させたいリモコン信号をユーザーに送信するよう報知部に報知させる。
特許第6200822号公報
リモコンから複数の電化機器に信号を送りたい場合、壁または間仕切りなどの遮蔽物を考慮する必要があり、リモコンの設置場所が制限されることがある。特許文献1では、自走式掃除機に学習リモコンを搭載している。この場合も、壁または間仕切りなどの遮蔽物などで遮られている空間、複数の部屋を備える住宅およびオフィス等では、赤外線リモコン信号の送信範囲外となる領域が生じることが想定される。このように、リモコンによって、限られた空間の電化機器しか遠隔操作できない可能性がある。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、機器の遠隔操作が可能な照明器具および照明制御システムを得ることを目的とする。
本開示に係る照明器具は、光源と、前記光源を点灯させる点灯回路と、無線通信部と、赤外線通信部と、前記無線通信部で受信した無線信号に対応する機器に、前記赤外線通信部から第1赤外線信号を送信して前記機器を制御する制御部と、を備える。
本開示に係る照明器具では、無線通信部で受信した無線信号に対応する機器に、赤外線通信部から第1赤外線信号を送信して機器を制御する。従って、機器の遠隔操作が可能となる。
実施の形態1に係る照明制御システムを説明する図である。 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に係る照明器具の回路ブロック図である。 実施の形態1に係る照明制御システムの動作を示すフローチャートである。 実施の形態1に係る複数の照明器具と電化機器との同期の状態を説明する図である。 実施の形態2に係る照明器具の回路ブロック図である。 実施の形態2に係る焦電センサを搭載した照明器具の動作を示すフローチャートである。 実施の形態2に係るスケジュール制御を説明する図である。 実施の形態3に係る照度センサを搭載した照明器具の動作を示すフローチャートである。 実施の形態4に係る複数のセンサを用いた制御を説明する図である。
各実施の形態に係る照明器具および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100を説明する図である。照明制御システム100は、照明器具1aと、照明器具1bと、遠隔操作端末2と、赤外線リモコン7と、複数の電化機器を備える。電化機器は、例えばエアコン3、6、電動シャッター4およびテレビ5である。遠隔操作端末2は例えばタブレットである。赤外線リモコン7は例えば照明器具1bを制御するためのリモコンである。
照明器具1a、1bは、壁などの遮蔽物で遮られた別の部屋に設置される。例えば寝室71に照明器具1aが設置され、居室72に照明器具1bが設置される。赤外線リモコン7の赤外線信号は、壁などで遮られて居室72から寝室71には届かない。
図2は、実施の形態1に係る照明器具1の斜視図である。照明器具1a、1bの構成は照明器具1の構成と同様である。照明器具1は、光源20と、光源20を点灯させるための電源装置10と、赤外線信号および無線信号の送受信を行う通信ユニット30と、光源20を覆うカバー25を備える。照明器具1の構造は、図2に示される構造に限定されない。
図3は、実施の形態1に係る照明器具1の回路ブロック図である。光源20には、LEDなどの発光素子21が搭載される。電源装置10は、外部電源ACをDCに平滑する平滑回路11、光源20を点灯させる点灯回路12、点灯回路12を制御する電源制御部13、電源制御部13に電力を供給する給電回路14を備える。電源制御部13は例えばマイコンである。点灯回路12は例えばスイッチング電源回路である。スイッチング電源回路は、昇圧チョッパ回路およびバックコンバータ回路などで構成される。
通信ユニット30は、無線通信部31、赤外線通信部32および信号制御部33を備える。無線通信部31は、外部の端末器である遠隔操作端末2と通信を行う。無線通信部31と遠隔操作端末2との無線通信は、壁等の遮蔽物に遮られない通信であると良い。無線通信の通信方式は、例えばWi-Fi(登録商標)またはBluetooth(登録商標)である。赤外線通信部32は、電化機器の赤外線信号を受信する。また、赤外線通信部32は赤外線信号を外部に送信する。赤外線通信部32は、一般的な照明制御用の赤外線リモコン信号および電化機器の赤外線リモコン信号を受信できる。信号制御部33は、受信した赤外線信号についての情報を記憶し、無線通信部31および赤外線通信部32を制御する。
通信ユニット30は、電源装置10の給電回路14から給電される。通信ユニット30は、電源装置10から配線で給電される別置型でも良い。また、通信ユニット30は、電源装置10と同じ基板に搭載された電源一体型であっても良い。
赤外線リモコン7からの赤外線信号により調光指令があった場合、赤外線通信部32が調光信号を受信する。遠隔操作端末2からの無線信号により調光指令があった場合、無線通信部31が調光信号を受信する。信号制御部33は、調光信号に応じて電源制御部13に信号を送信して点灯回路12を制御する。これにより、光源20を調光制御できる。
また、通信ユニット30は、遠隔操作端末2からの無線信号に応じて、あらかじめ登録された電化機器に赤外線信号を送信し、電化機器を制御する。図1の例では、照明器具1aは、遠隔操作端末2からの無線信号91に従って、エアコン6等の予め記録されている電化機器に第1赤外線信号81を送信できる。照明器具1bは、遠隔操作端末2からの無線信号91に従って、エアコン3、電動シャッター4、テレビ5等の予め記録されている電化機器に第1赤外線信号81を送信できる。なお、照明器具1は、遠隔操作端末2からの無線信号91に限らず、赤外線リモコン7からの第2赤外線信号82に応じて、電化機器に第1赤外線信号81を送信することができる。
赤外線通信部32が電化機器を制御可能な赤外線信号を受信すると、信号制御部33は受信した赤外線信号と無線信号との割当てを行う。信号制御部33は赤外線信号と無線信号との対応関係を示す割当て情報を記憶する。遠隔操作端末2が送信した無線信号を無線通信部31が受信すると、信号制御部33は割当て情報を参照して、無線信号に割り当てられた赤外線信号である第1赤外線信号を赤外線通信部32から送信する。これにより、信号制御部33は、無線通信部31で受信した無線信号に対応する電化機器を制御することができる。
無線通信部31は、他の照明器具が送信した無線信号を、遠隔操作端末2を介して受信しても良い。図1の例では、照明器具1bは、赤外線リモコン7から第2赤外線信号82を受信し、第2赤外線信号82に応じて無線信号91を送信する。この無線信号91は、遠隔操作端末2を介して照明器具1aに送信される。照明器具1aは、無線信号91に対応する電化機器であるエアコン6に第1赤外線信号81を送信し、エアコン6を制御する。これにより、赤外線リモコン7で居室72の照明器具1bに指令することで、寝室71のエアコン6を制御することができる。つまり、使用者は例えば最も近い照明器具1に赤外線信号を送信することで、無線信号を介して電化機器を制御することができる。
図4は、実施の形態1に係る照明制御システム100の動作を示すフローチャートである。照明器具1は起動後、ステップ1において点灯する。赤外線信号の照明器具1への登録時、つまり、赤外線信号と無線信号との割当て時において、通信ユニット30は給電されている必要がある。このため、赤外線信号の登録は、電源装置10に電力が供給されている点灯中に行うと良い。
ステップ2において、信号制御部33は遠隔操作端末2と接続可能かを判別する。遠隔操作端末2と接続が可能な場合、ステップ3において信号制御部33は、電化機器の赤外線信号を受信したかを判別する。赤外線信号を受信した場合、ステップ4に移行する。ステップ4において、遠隔操作端末2において赤外線信号と遠隔操作端末2のコマンドとの割当て処理が行われる。ステップ5において、割当て処理で得られた割当て情報が、信号制御部33に記録される。なお、割当て処理は信号制御部33で行われても良い。
割当て情報の登録完了後、ステップ6において照明器具1が遠隔操作端末2から無線信号を受信したとする。ステップ7として信号制御部33は、割当て情報に従って無線信号に対応する赤外線信号を電化機器に送信する。
図5は、実施の形態1に係る複数の照明器具1と電化機器との同期の状態を説明する図である。ここでは、照明制御システム100は、照明器具1として照明器具1a、1b、1cを備えるものとする。同期前では、例えば照明器具1aとエアコンが同期されている。つまり、エアコンの電源オン、電源オフを行う赤外線信号と無線信号との割当て情報が照明器具1aに登録され、照明器具1b、1cには登録されていない。
照明器具1aの信号制御部33は、この割当て情報を他の照明器具1b、1cと共有する。照明器具1aは、サンプリングタイムあるいはユーザーが指定するコマンドの受信時に、同期を実行し、割当て情報を共有する。この結果、同期後には、割当て情報が照明器具1b、1cに登録され、照明器具1b、1cは赤外線信号によりエアコンを制御できるようになる。
同様に、図5の例では、同期前に照明器具1bと電動シャッターおよびテレビが同期されている。照明器具1bの信号制御部33は、電動シャッターの開閉およびテレビの電源オンオフを行う赤外線信号と、無線信号との割当て情報を、他の照明器具1a、1cと共有する。この結果、同期後には、照明器具1a、1cは赤外線信号により電動シャッターおよびテレビを制御できるようになる。
次に、本実施の形態の効果を説明する。住宅またはオフィスでの使用電力の削減を目的として、ホームエネルギーマネジメントシステム(Home Energy Management System、HEMS)または赤外線学習リモコンが使用されることがある。HEMSでは、電化機器または電気設備における電気の使用量をモニター画面で可視化しつつ、電化機器を自動制御する。赤外線学習リモコンには、エアコン、照明器具といった赤外線信号に対応した電化機器が登録される。学習リモコンを、ネットワークを通してタブレット等で操作することで、電化機器を遠隔操作できる。
しかしながらHEMSを新規で導入する場合、スマートメータなど専用機器の設置が必要となる。また、電化機器をHEMSに対応したものに変更する必要があり、導入コストが大きくなるおそれがある。また、学習リモコンから複数の電化機器に信号を送りたい場合、壁または間仕切りなどの遮蔽物を考慮する必要がある。このため、学習リモコンの設置場所が制限されることが想定される。また、1つの学習リモコンからでは全ての電化機器に赤外線信号が届かない場合、複数の学習リモコンを設置する必要が生じるおそれがある。このとき、リモコンへの配線等により景観を損ねるおそれがある。
これに対し、本実施の形態の照明器具1は、無線通信部31で受信した無線信号に対応する機器に、赤外線通信部32から第1赤外線信号を送信して、機器を制御する。これにより、壁などで遮られている空間またはオフィスなどの赤外線信号が全体に届かない広い空間等においても、無線信号を介して電化機器に赤外線信号を送信できる。従って、電化機器の遠隔操作が可能となる。
また、照明器具は天井に設置されることが多い。特に、住宅用の照明器具は、各部屋の天井の中央に設置されることが多い。このため、照明器具1が発する赤外線信号を用いることで、机などの遮蔽物の影響を受けることなく、電化機器に赤外線信号を受光させることができる。
また、本実施の形態では、複数の学習リモコンを設置することによる、景観の悪化および複数の学習リモコンへの赤外線信号の登録作業を抑制できる。また、割当て情報の同期機能によれば、使用者は1つの照明器具1に割当て情報を登録すれば良く、登録作業を簡略化できる。
照明制御システム100が備える照明器具1の台数は限定されない。また、照明器具1が制御する電化機器の種類は図1に示されるものに限定されず、赤外線信号に対応していれば良い。
本実施の形態の割当て処理時において、赤外線通信部32が電化機器を制御可能な赤外線信号を受信すると、信号制御部33は赤外線信号と無線信号との割当てを行う。この電化機器を制御可能な赤外線信号は、電化機器から送信されても良いし、電化機器を制御するリモコンから送信されても良い。電化機器を制御可能な赤外線信号は、例えば電化機器の赤外線通信のチャネルと同じチャネルの赤外線信号である。
信号制御部33は例えばプロセッサとメモリから構成される。プロセッサは信号制御部33の機能を実現するための各種演算を行う。メモリには、割当て情報および信号制御部33における制御に必要な情報が格納されている。信号制御部33はマイコンであっても良い。また、電源制御部13と通信ユニット30が1つの制御回路であっても良い。
本実施の形態では、使用者が遠隔操作端末2を操作することで、照明器具1に赤外線信号を送信させ、電化機器を制御することができる。遠隔操作端末2は、タブレットに限らず、スマートフォンまたはPCであっても良い。また、遠隔操作端末2は使用者が操作する端末器に限らず、照明器具1が送信した無線信号を他の照明器具1に中継するための端末器であっても良い。この場合、遠隔操作端末2は、サーバーであっても良い。また、照明器具1は、他の照明器具1が送信した無線信号を、遠隔操作端末2を介さずに直接受信しても良い。
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器具および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.
図6は、実施の形態2に係る照明器具1の回路ブロック図である。本実施の形態の照明器具1は、センサ35とセンサ35を制御するセンサ制御部34を備える点が、実施の形態1の照明器具1と異なる。他の構成は、実施の形態1の構成と同様である。センサ35の応答は、センサ制御部34より信号制御部33に送信される。信号制御部33は、センサ制御部34からの信号に応じて、赤外線信号の送信を制御する。センサ35は、焦電センサ、照度センサ、温度センサ、音響センサなどである。センサ35として、複数のセンサを搭載することもできる。
信号制御部33は、センサ35の検出情報に基づいて、人の行動パターンおよび環境変化を把握する学習機能を有する。信号制御部33は、学習データに基づき電化機器を遠隔操作する。例えば、人の不在を検出したとき、または、隣の部屋に人の存在を検出したときは、信号制御部33は赤外線信号を送信して音響機器のボリュームを下げても良い。また、信号制御部33は、人の動きから睡眠を検出し、テレビなどの電化機器の電源を切っても良い。さらに信号制御部33は、温度、湿度情報と人の行動パターンとに基づいて、エアコンの温度設定の変更および照明器具1の調光、調色をしても良い。
図7は、実施の形態2に係る焦電センサを搭載した照明器具1の動作を示すフローチャートである。ステップ21として、照明器具1は点灯中であるとする。ステップ22として、信号制御部33は焦電センサの設定が有効かを判別する。焦電センサの設定が無効であるとき、信号制御部33はステップ25として、不在時のスケジュール制御を実行する。焦電センサの設定が有効であるとき、ステップ23として信号制御部33は、1時間以内に焦電センサに応答があったかを判別する。応答なしの場合、ステップ25に移行する。応答ありの場合、信号制御部33はステップ24として、在室時のスケジュール制御を実行する。
このように信号制御部33は、焦電センサの応答に応じて人の在室、不在を判別することで、スケジュール制御を変化させる。ステップ23における焦電センサの応答時間は1時間に限らず、使用者が自由に設定できる。
図8は、実施の形態2に係るスケジュール制御を説明する図である。在室時のスケジュール制御では、朝であれば信号制御部33は、例えばエアコンの電源をオンし、電動シャッターを開け、テレビの電源をオンするように、赤外線信号を送信する。夜であれば信号制御部33は、例えば電動シャッターを閉め、テレビの電源をオフするように、赤外線信号を送信する。不在時のスケジュール制御では、例えば時間帯を問わず、信号制御部33はエアコンの電源をオフし、電動シャッターを閉め、テレビの電源をオフするように、赤外線信号を送信する。
学習リモコンによるスケジュール制御ではタイマー機能で制御を行うことが多い。このため、例えば朝にエアコンの電源をオンする設定を行うと、使用者が不在であってもエアコンは電源オン状態になり、無駄な消費電力が生じるおそれがある。これに対し本実施の形態では、在室時の朝はエアコンの電源をオンし、不在時には一日を通して電源オフとなるように、自動で赤外線信号を送信できる。このように本実施の形態では、人の行動パターンに応じて電化機器の制御することができる。
実施の形態3.
図9は、実施の形態3に係る照度センサを搭載した照明器具1の動作を示すフローチャートである。本実施の形態では、センサ35として照度センサを照明器具1に搭載した例を説明する。照明器具1の構成は、センサ35の種類以外は実施の形態2の照明器具1の構成と同様である。
ステップ31として目標照度を設定する。目標照度は例えば500~1000lxである。目標照度は、例えば遠隔操作端末2または赤外線リモコン7より信号制御部33に設定される。ステップ32として、信号制御部33はセンサ35から照度を取得する。ステップ33として、信号制御部33は照度が1000lx以上かを判別する。照度が1000lx以上である場合、ステップ34として信号制御部33は光源20が点灯中であるかを判別する。点灯中である場合、ステップ35として照度が1000lxになるまで光源20を調光する。ステップ36として、信号制御部33は照度が目標照度となったかを判別する。目標照度となった場合、ステップ42として信号制御部33は現在の調光状態を保持する。
ステップ36で目標照度ではない場合は、外光が原因で、調光しても目標照度の範囲に収まらないことを意味する。この場合、信号制御部33はステップ37として、赤外線信号を送信して電動シャッターを閉める。その後、信号制御部33は、再びステップ35の調光を行う。ステップ34で点灯中ではない場合も、信号制御部33はステップ37として、赤外線信号を送信して電動シャッターを閉める。その後、信号制御部33は、ステップ35の調光を行う。
ステップ33で照度が1000lx未満の場合、ステップ38として信号制御部33は照度が500lx以上かを判別する。照度が500lx以上のとき、照度が目標照度の範囲内であるため、ステップ42として信号制御部33は現在の調光状態を保持する。ステップ38で照度が500lx未満の時、ステップ39として信号制御部33は、現在の時間が夜かを判別する。夜である場合、ステップ40として信号制御部33は、電動シャッターを閉め、ステップ35の調光に移行する。夜ではない場合、ステップ41として信号制御部33は電動シャッターを開け、ステップ35の調光に移行する。
本実施の形態では、照度センサと電動シャッターの赤外線信号による開閉とを組み合わせることで、外光と照明器具1の光を利用して目標照度を得ることができる。従って、省電力な照明器具1を実現できる。また照明器具1がタイマー機能を備えることで、時間に応じて、電動シャッターを利用した外光の利用と、照明器具1による調光とを切り分けることができる。タイマー機能は、例えば信号制御部33に設けられる。
実施の形態4.
図10は、実施の形態4に係る複数のセンサを用いた制御を説明する図である。本実施の形態では、センサ35として焦電センサ、照度センサおよび温度センサを照明器具1に搭載した例を説明する。照明器具1の構成は、センサ35の種類以外は実施の形態2の照明器具1の構成と同様である。本実施の形態の照明器具1は、センサ35の検出情報に応じて無線信号を送信する。他の照明器具1はこの無線信号を受信し、無線信号に対応する電化機器に赤外線信号を送信して、電化機器を制御する。
例えば起床時のパターン1として、朝の居室が暗く、温度が低く、寝室で焦電センサの検出があったとする。このとき、居室のエアコンを暖房に設定し、電動シャッターを開けるように、居室の照明器具1は赤外線信号を自動で送信する。また、居室の照明器具1は光源20を点灯させる。このとき、寝室の照明器具1は、焦電センサの検出情報に応じて無線信号を送信する。居室の照明器具1はこの無線信号を受信し、無線信号に対応する電化機器であるエアコン、電動シャッターに赤外線信号を送信して制御を行う。また、居室の照明器具1は無線信号を受信し、自身を点灯制御する。なお、各種センサで検出を行う時間は、使用者が設定できる。
使用者が居室に移動した場合のパターン2として、朝の居室で焦電センサの検出があったとする。このとき、寝室のエアコンを電源オフに設定し、電動シャッターを閉めるように、寝室の照明器具1は赤外線信号を自動で送信する。また、寝室の照明器具1は、光源20を消灯させる。このとき、居室の照明器具1は、焦電センサの検出情報に応じて無線信号を送信する。寝室の照明器具1はこの無線信号を受信し、無線信号に対応する電化機器であるエアコン、電動シャッターに赤外線信号を送信して制御を行う。また、寝室の照明器具1は無線信号を受信し、自身を消灯制御する。
本実施の形態では、複数の部屋に設置されている複数の照明器具1のセンサの応答を活用することで、照明制御システム100の消費電力を低減できる。また、人の行動パターンおよび環境に応じて、電化機器を遠隔操作できる。
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良い。
1、1a、1b 照明器具、2 遠隔操作端末、3 エアコン、4 電動シャッター、5 テレビ、6 エアコン、7 赤外線リモコン、10 電源装置、11 平滑回路、12 点灯回路、13 電源制御部、14 給電回路、20 光源、21 発光素子、25 カバー、30 通信ユニット、31 無線通信部、32 赤外線通信部、33 信号制御部、34 センサ制御部、35 センサ、71 寝室、72 居室、81 第1赤外線信号、82 第2赤外線信号、91 無線信号、100 照明制御システム、AC 外部電源

Claims (11)

  1. 光源と、
    前記光源を点灯させる点灯回路と、
    無線通信部と、
    赤外線通信部と、
    前記無線通信部で受信した無線信号に対応する機器に、前記赤外線通信部から第1赤外線信号を送信して前記機器を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする照明器具。
  2. 前記無線通信部は、外部の端末器が送信した前記無線信号を受信することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。
  3. 前記無線通信部は、他の照明器具が送信した前記無線信号を受信することを特徴とする請求項1に記載の照明器具。
  4. 前記無線通信部は、他の照明器具が送信した前記無線信号を、端末器を介して受信することを特徴とする請求項3に記載の照明器具。
  5. 前記赤外線通信部が赤外線信号を受信すると、前記制御部は前記赤外線信号と前記無線信号との割当てを行い、
    前記無線通信部が前記無線信号を受信すると、前記制御部は、前記無線信号に割り当てられた前記赤外線信号である前記第1赤外線信号を前記赤外線通信部から送信して、前記機器を制御することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の照明器具。
  6. 前記制御部は、前記赤外線信号と前記無線信号との割当ての情報を、他の照明器具と共有することを特徴とする請求項5に記載の照明器具。
  7. 請求項1から6の何れか1項に記載の照明器具を複数備えることを特徴とする照明制御システム。
  8. 前記複数の照明器具は、第1照明器具と、第2照明器具と、を含み、
    前記第2照明器具は、前記第1照明器具が送信した前記無線信号を受信し、前記無線信号に対応する前記機器に前記第1赤外線信号を送信して前記機器を制御することを特徴とする請求項7に記載の照明制御システム。
  9. 前記第1照明器具と前記第2照明器具は別の部屋に設置されることを特徴とする請求項8に記載の照明制御システム。
  10. 前記第1照明器具は、赤外線リモコンから第2赤外線信号を受信し、前記第2赤外線信号に応じて前記無線信号を送信することを特徴とする請求項8または9に記載の照明制御システム。
  11. 前記第1照明器具はセンサを備え、前記センサの検出情報に応じて前記無線信号を送信することを特徴とする請求項8から10の何れか1項に記載の照明制御システム。
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