(57)【要約】【課題】異なるリップル周期を有する種々の照明負荷に対して安定した調光を実現することができ、且つコスト削減を図ることができること。【解決手段】照明制御システム１は照明負荷２０、点灯回路部２１、演算部２３、平滑回路部２４、記憶部２５及び制御部２６を備えた照明装置２と、明るさセンサ３とから構成される。平滑回路部２４は時定数が異なる積分回路２４ａ〜２４ｅを有し明るさセンサ３の電圧値を平滑する。制御部２６は照明負荷２０を点灯させるように制御する通常モードと前記電圧値のリップル周期を測定する測定モードを有する。記憶部２５はリップル周期情報とリップル周期に各々対応する積分回路２４ａ〜２４ｅの時定数情報を表したテーブルを記憶する。制御部２６は測定されたリップル周期がテーブル内のどのリップル周期に該当するか判定し対応する時定数の積分回路を選択し通常モード時に当該積分回路で前記電圧値を平滑するように制御する。【選択図】図１
2011086587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１乃至複数の照明装置と、照明空間内の照度を検出しその結果を電圧値として照明装置
へ出力する明るさセンサとから構成された照明制御システムであって、
照明装置は、照明負荷と、照明負荷を点灯させる点灯回路部と、時定数が各々異なる複
数の積分回路を有して明るさセンサから入力される電圧値を平滑する平滑回路部と、平滑
回路部で平滑された電圧値に応じた調光率を演算する演算部と、前記調光率で照明負荷を
点灯させるように点灯回路部を制御する通常モード、又は明るさセンサから入力される電
圧値のリップル周期を測定する測定モードで動作する制御部と、複数のリップル周期の情
報と当該リップル周期に各々対応する前記積分回路の時定数の情報とを表したテーブルを
記憶する記憶部と、を備え、
制御部は、測定モード時に記憶部のテーブルを参照して測定されたリップル周期がテー
ブル内のどのリップル周期に該当するか判定して当該リップル周期と対応する時定数の積
分回路を選択し、通常モード時には選択された積分回路で明るさセンサから入力される電
圧値を平滑するように平滑回路部を制御することを特徴とする照明制御システム。
【請求項２】
制御部は、測定モード時に記憶部のテーブルを参照して測定されたリップル周期がテー
ブル内の２つのリップル周期の境目近傍にある場合、当該２つのリップル周期と対応する
２つの積分回路のうち時定数の小さい方の積分回路を選択することを特徴とする請求項１
記載の照明制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１乃至複数の照明装置を点灯制御する照明制御システムに関するものである
。
【背景技術】
【０００２】
従来より、オフィスビル内や公共施設内などの天井面に設置される１乃至複数の照明装
置と、照明空間内の照度を検出しその結果を電圧値として照明装置へ出力する明るさセン
サとから構成された照明制御システムが提供されている（例えば、特許文献１参照）。照
明装置は、照明負荷と、照明負荷を点灯させる点灯回路部と、明るさセンサから入力され
る電圧値に応じた調光率を演算する演算部と、前記調光率で照明負荷を点灯させるように
点灯回路部を制御する制御部とを備える。
【０００３】
この様な照明制御システムは、初期設定として照明空間内の昼光を遮断した状態で机上
面が所望の照度になるように調光率を変更し、そのときの明るさセンサから入力される電
圧値（基準値）を照明装置内に記憶させる必要がある。これにより制御部は、現在の照度
に対して明るさセンサから入力される電圧値が基準値より大きい場合には現在の調光率を
下げるように制御し、基準値より小さい場合には現在の調光率を上げるように制御する。
従って、昼光の入射により照度が高くなり易い窓側付近に設置される照明装置は、効果的
に調光率が下げられて省エネルギ化を図ることができる。
【０００４】
ところで、上述の照明負荷が例えば蛍光灯であれば、当該蛍光灯にはインバータ回路を
主な構成要素とする点灯回路部で生成された高周波電圧が印加される。従って、高周波（
例えば４０ｋＨｚ）で点灯する照明負荷に対して明るさセンサがどのタイミングで照明空
間内の照度を検出しても、明るさセンサより出力される電圧値は、図８に示すようにバラ
つきが生じることはなく略一定となり、演算される調光率も安定なものとなる。
【０００５】
一方、照明負荷が発光ダイオード（ＬＥＤ）であれば、当該ＬＥＤには整流回路やコン
バータ回路を主な構成要素とする点灯回路部で生成された直流電圧が印加される。ここで
ＬＥＤの調光点灯は、所定周波数（例えば５０Ｈｚ）で点灯するオン期間と消灯するオフ
期間とを繰り返すようにして行われる。そして、調光率の変更の際には、オン期間とオフ
期間との電圧比率を調節することで行われるので、調光点灯時の照明負荷の光出力は例え
ば２０ｍｓという比較的長い周期で変動することになる。従って、明るさセンサがどのタ
イミングで照明空間内の照度を検出するかによって、出力される電圧値は、図９に示すよ
うに周期的なバラつき（リップル）を有して、その結果演算される調光率が不安定なもの
になる恐れがあった。
【０００６】
これに対して、従来より制御部にて明るさセンサより出力される電圧値を一定周期でサ
ンプリングして平均値を求めて、演算部にてその平均値に応じた調光率を演算することで
安定した調光を実現する照明制御システムが提供されている。
【０００７】
尚、上記所定周波数は、照明負荷の品種により異なるものであり、同じ品種の照明負荷
同士であれば、たとえオン期間とオフ期間との電圧比率を調節して調光率が変化しても図
９中のリップルの周期（以下、リップル周期と称する）は一定に保たれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−７１７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の照明制御システムは、照明負荷の品種が変われば調光点灯時の前
記所定周波数も異なるので、明るさセンサより出力される電圧値のリップル周期も異なっ
たものとなり、制御部が限られたリップル周期を有する照明負荷にしか対応出来ず、異な
るリップル周期を有する照明負荷には当該リップル周期に対応する別の制御部を用意する
必要があり、同一部材の使い回しが出来ないことからコスト高になるという問題があった
。
【００１０】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、異なるリップル周期を有
する種々の照明負荷に対して安定した調光を実現することができ、且つコスト削減を図る
ことができる照明制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、１乃至複数の照明装置と、照明空間内
の照度を検出しその結果を電圧値として照明装置へ出力する明るさセンサとから構成され
た照明制御システムであって、照明装置は、照明負荷と、照明負荷を点灯させる点灯回路
部と、時定数が各々異なる複数の積分回路を有して明るさセンサから入力される電圧値を
平滑する平滑回路部と、平滑回路部で平滑された電圧値に応じた調光率を演算する演算部
と、前記調光率で照明負荷を点灯させるように点灯回路部を制御する通常モード、又は明
るさセンサから入力される電圧値のリップル周期を測定する測定モードで動作する制御部
と、複数のリップル周期の情報と当該リップル周期に各々対応する前記積分回路の時定数
の情報とを表したテーブルを記憶する記憶部と、を備え、制御部は、測定モード時に記憶
部のテーブルを参照して測定されたリップル周期がテーブル内のどのリップル周期に該当
するか判定して当該リップル周期と対応する時定数の積分回路を選択し、通常モード時に
は選択された積分回路で明るさセンサから入力される電圧値を平滑するように平滑回路部
を制御することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、測定モード時に複数ある積分回路の中から測定されたリップル周期
と対応する時定数の積分回路を選択して、通常モード時には選択された積分回路で明るさ
センサから入力される電圧値を平滑するように平滑回路部を制御するので、異なるリップ
ル周期を有する種々の照明負荷に対して安定した調光を実現することができ、且つコスト
削減を図ることができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御部は、測定モード時に記憶部のテー
ブルを参照して測定されたリップル周期がテーブル内の２つのリップル周期の境目近傍に
ある場合、当該２つのリップル周期と対応する２つの積分回路のうち時定数の小さい方の
積分回路を選択することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、測定モード時に測定されたリップル周期がテーブル内の２つのリッ
プル周期の境目近傍にある場合、当該２つのリップル周期と対応する２つの積分回路のう
ち時定数の小さい方の積分回路を選択するので、通常モード時に積分回路のコンデンサの
充放電時間が短くなり、調光率をより早く変更することができ応答性を向上させることが
できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、異なるリップル周期を有する種々の照明負荷に対して安定した調光を実現
することができ、且つコスト削減を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の照明装置のブロック図である。
【図２】同上における全体のブロック図である。
【図３】同上における要部のブロック図である。
【図４】同上における時間経過に対する印加電圧の変化を示す特性図である。
【図５】同上における時間経過に対する光出力の変化を示す特性図である。
【図６】同上におけるリップル周期を測定するときの説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は同上における調光率毎の時間経過に対する明るさセンサの電圧値の変化を示す特性図である。
【図８】従来の照明制御システムの一例で照明負荷が蛍光灯の場合の説明図である。
【図９】同上における照明負荷が発光ダイオードの場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態１について、図１〜図７を参照して説明する。本実施形態の照
明制御システム１は、図１及び図２に示すようにオフィスビル内や公共施設内などの天井
面に設置される複数の照明装置２（図１中では１つのみ図示）と明るさセンサ３とから構
成され、１系統の信号線４を通じて各々接続されている。尚、照明装置２には後述の各部
や明るさセンサ３を駆動させるための電力が、電源線（図示せず）を介して商用交流電源
より供給されている。
【００１８】
明るさセンサ３は、図１及び図２に示すように照明空間内の照度を検出してその結果を
電圧値として信号線４を通じて個々の照明装置２へ出力するもので、図示しない照度検知
部と制御部と通信部とを備えている。前記照度検知部は光電変換を行う受光素子を含む回
路で構成され、前記制御部はマイクロプロセッサ等から構成され、前記通信部はＲＳ４８
５等に準拠した２線式シリアル通信回路で構成される。尚、本実施形態の明るさセンサ３
は、天井面に直接設置されて信号線４を介して照明装置２と電気的に接続されるものであ
るが、この限りではなく例えば照明装置２の図示しない筐体に対して抜き差し自在に取付
けられて機械的及び電気的に接続されるプラグイン式のものであってもよい。
【００１９】
照明装置２は、図１に示すように照明負荷２０、照明負荷２０を点灯させる点灯回路部
２１、及び通信部２２を備える。照明負荷２０は、１乃至複数の発光ダイオード（ＬＥＤ
）で構成される。点灯回路部２１は、例えば商用交流電源から給電される電圧を整流する
整流回路や、整流された電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路を主な構成要素として
いる。通信部２２は、明るさセンサ３の図示しない通信部と同種の通信回路構成を有して
信号線４を通じて明るさセンサ３と通信する。また、信号線４にはこれらに合わせたシリ
アル通信用ケーブルが用いられる。尚、通信部２２は信号の衝突を回避する機能を備えた
制御方式（例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ等）を用いることが望ましい。
【００２０】
また、照明装置２は、図１及び図３に示すように上記に加えて演算部２３と、平滑回路
部２４と、記憶部２５と、制御部２６とを備える。演算部２３は、マイクロプロセッサ等
で構成され、調光率の演算をする。平滑回路部２４は、図３に示すように電路ａに対して
並列接続される５個の積分回路２４ａ〜２４ｅを備え、通信部２２を介して明るさセンサ
３から入力される電圧値を平滑する。ここで積分回路２４ａ〜２４ｅは、各々図示しない
抵抗器とコンデンサとから構成されるローパスフィルタであり、個々の時定数が異なるよ
うに設定される。また、平滑回路部２４には、制御部２６よりオン／オフ制御されること
で積分回路２４ａ〜２４ｅの各両端間を導通／非導通させる５つのスイッチ（図示せず）
が各々設けられている。
【００２１】
記憶部２５は、例えばＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等から構成され、複数のリップ
ル周期の情報と当該リップル周期に各々対応する積分回路２４ａ〜２４ｅの時定数の情報
とを表したテーブルを記憶する。尚、ここで言うリップル周期とは、従来技術で述べた通
り明るさセンサ３から照明装置２へ出力される電圧値が有しているリップルの周期である
。また、本実施形態の前記テーブル中のリップル周期は５つの範囲に分けて記憶される。
すなわち、第１の周期（１０μｓ以下）、第２の周期（１０μｓ〜１ｍｓ）、第３の周期
（１ｍｓ〜１０ｍｓ）、第４の周期（１０ｍｓ〜１００ｍｓ）、第５の周期（１００ｍｓ
以上）の５つの範囲であり、これらは積分回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ
の時定数とそれぞれ順に対応付けされる。尚、時定数は、積分回路２４ａが最も小さく２
４ｂ，２４ｃ，・・・の順に従って大きくなるように設定されている。記憶部２５は、上
述のテーブル以外にも従来技術で説明した調光率を演算する際の基準値となる電圧値も記
憶する。
【００２２】
制御部２６は、マイクロプロセッサなどで構成され、通常モードと測定モードの２つの
動作モードを有している。通常モードとは平滑回路部２４を通じて平滑された電圧値を演
算部２３へ出力し、演算された調光率で照明負荷２０を点灯させるように点灯回路部２１
を制御するモードである。一方、測定モードとは明るさセンサ３から入力される電圧値が
有しているリップルの周期を測定するモードである。尚、リップル周期の測定方法につい
ての詳細な説明は後述する。
【００２３】
ここで本実施形態の制御部２６は、測定モード時に記憶部２５のテーブルを参照して、
測定されたリップル周期がテーブル内の第１の周期〜第５の周期のうち何れの周期に該当
するか判定し、積分回路２４ａ〜２４ｅの中から前記周期と対応する時定数の積分回路を
選択する。そして、制御部２６は、通常モード時には選択された当該積分回路で明るさセ
ンサ３から入力される電圧値を平滑するように平滑回路部２４を制御する。尚、本実施形
態の動作モードは、照明制御システム１の稼動開始と同時に測定モードとなり、その後自
動的に通常モードへと切り替わるものとして以下の説明を行うが、この限りではなく例え
ば動作モードの切り替えを行うための操作入力を受け付ける操作入力部（図示せず）を照
明装置２に設けて、当該操作入力部を介して手動で行われるものであってもよい。また、
図示しないリモコンの釦操作によって送信される無線信号を受信するための無線用通信部
（図示せず）を照明装置２に設けて、前記無線信号がトリガー信号となって動作モードの
切り替えが行われるものであってもよい。
【００２４】
以下、本実施形態の照明制御システム１の動作について説明する。先ず、例えば壁面に
設置される図示しないスイッチのオン／オフ操作を通じて照明制御システム１の稼動を開
始すると、制御部２６は強制的に照明負荷２０を調光率７５％で調光点灯するように点灯
回路部２１を制御するとともに測定モードを開始する。ここで従来技術でも述べた通りＬ
ＥＤの調光点灯は、所定周波数（例えば５０Ｈｚ）で点灯するオン期間と消灯するオフ期
間とを繰り返すようにして行われる。そして、調光率の変更の際には、オン期間とオフ期
間との電圧比率を調節することで行われるので、照明負荷２０の印加電圧は比較的長い周
期（例えば２０ｍｓ）を持って変動している。尚、元々矩形波であった照明負荷２０の印
加電圧は、図４に示すように点灯回路部２１内のコンデンサ等によって平滑されたものと
なっている。これに伴い照明負荷２０の光出力も図５に示すように比較的長い周期のリッ
プルを有している。従って、明るさセンサ３から照明装置２へ出力される電圧値について
も同様の周期のリップルを有している。
【００２５】
これに対して制御部２６は、測定モードで動作しているので明るさセンサ３から入力さ
れる電圧値のリップル周期を測定する。すなわち、制御部２６は、平滑回路部２４の図示
しない５つのスイッチを全てオフ制御して、図５に示すように明るさセンサ３から入力さ
れる平滑されていない電圧値を例えば１０μｓの間隔で連続的にサンプリングする（図中
の矢印参照）。そして、制御部２６は、サンプリングした電圧値の中から最大値と最小値
とを抽出し、その最大値から最小値までの経過時間を２倍することでリップル周期が算出
される。尚、上述の説明では平滑回路部２４の５つのスイッチを全てオフ制御しているが
、例えば電圧値のリップルの振幅が大きく、最大値が許容の電圧値を超えていてリップル
周期を測定出来ない場合には、前記５つのスイッチの何れかをオン制御して平滑してから
電圧値をサンプリングしてもよい。
【００２６】
ここで測定されたリップル周期が例えば８ｍｓとすると、制御部２６は、記憶部２５の
テーブルを参照してリップル周期が第３の周期（１ｍｓ〜１０ｍｓ）に該当すると判定し
、第３の周期と対応する時定数の積分回路２４ｃを選択する。次に制御部２６は、積分回
路２４ｃを選択したという情報を記憶部２５に記憶すると同時に、動作モードを測定モー
ドから通常モードへと自動的に切り替える。
【００２７】
制御部２６は、通常モードで動作を開始すると積分回路２４ｃが選択されたという情報
を記憶部２５から取得して、積分回路２４ｃの両端間のみを導通するようにスイッチをオ
ン制御して、その他４つの積分回路２４ａ，２４ｂ，２４ｄ，２４ｅの各両端間を非導通
するように４つのスイッチをオフ制御する。すなわち、制御部２６は、積分回路２４ｃで
明るさセンサ３から入力される電圧値を平滑するように平滑回路部２４を制御する。そし
て、制御部２６は、積分回路２４ｃを通じて平滑された電圧値と記憶部２５に記憶される
先述の基準値とを演算部２３へ出力し、演算された調光率で照明負荷２０を点灯させるよ
うに点灯回路部２１を制御する。
【００２８】
以上述べた様に本実施形態の照明制御システム１は、測定モード時にリップル周期を測
定して積分回路２４ａ〜２４ｅの中から当該リップル周期に応じた時定数を有する積分回
路を選択し、通常モード時には当該積分回路を用いて平滑するので、異なるリップル周期
を有する種々の照明負荷２０に対して安定した調光を実現することができ、且つコスト削
減を図ることができる。
【００２９】
尚、上述の説明では測定されたリップル周期を８ｍｓとしていたが、測定されたリップ
ル周期が例えば第３の周期と第４の周期の境目近傍の１０ｍｓとなった場合に、制御部２
６が第３の周期及び第４の周期と対応する積分回路２４ｃ，２４ｄのうち時定数の小さい
方の積分回路２４ｃを選択するように設定すれば、通常モード時における平滑回路部２４
のコンデンサの充放電時間が短くなり、調光率をより早く変更することができ応答性を向
上させることができる。
【００３０】
ところで、図７は、照明負荷２０の調光率毎の時間経過に対する明るさセンサ３の電圧
値の変化を示す特性図で、図７（ａ）が調光率１００％で図７（ｂ）が調光率７５％で図
７（ｃ）が調光率５０％である。図７から分かるようにリップルの振幅は、照明負荷２０
の調光率の違いにより大きさが異なり、調光率１００％のときのリップルの振幅は限りな
くゼロに近く、調光率が下がるほどリップルの振幅が大きくなっている。従って、制御部
２６は、照明負荷２０が調光率１００％の状態で測定モードを開始するよりも、調光率７
５％や５０％で開始した方がよりリップル周期を正確に測定することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  照明制御システム
２  照明装置
３  明るさセンサ
２０  照明負荷
２１  点灯回路部
２３  演算部
２４  平滑回路部
２５  記憶部
２６  制御部
【図１】
2011086587.tif 000003
【図２】
2011086587.tif 000004
【図３】
2011086587.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011086587.tif 000007
【図６】
2011086587.tif 000008
【図７】
2011086587.tif 000009
【図８】
2011086587.tif 000010
【図９】
2011086587.tif 000011