(57)【要約】【課題】室内の壁、床に沿って通信線を引き回すことなく、照明制御システム上で情報ネットワークを構築する。【解決手段】照明モジュールと、通信モジュールと、センサとを有する照明機器であって、前記照明モジュールは、自照明モジュールのＩＤ番号と設置位置情報を有し、互いに隣接する複数の照明機器で構成される少なくても１個のグループと、無線通信範囲の限定空間セルとが関係付けられており、前記通信モジュールは、無線通信ユニットを有し、前記通信モジュールは、無線通信ユニットを使用して、前記限定空間セル内の端末との間で無線通信を行う。前記限定空間セルに対応付けられたルータあるいはハブを有し、前記通信モジュールは、前記ルータあるいはハブを介して、前記限定空間セル内の端末との間で通信を行う。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明モジュールと、
通信モジュールと、
センサとを有する照明機器であって、
前記照明モジュールは、自照明モジュールのＩＤ番号と設置位置情報を有し、
互いに隣接する複数の照明機器で構成される１個のグループと、無線通信範囲の限定空間セルとが関係付けられており、
前記通信モジュールは、無線通信ユニットを有し、
前記通信モジュールは、無線通信ユニットを使用して、前記限定空間セル内の端末との間で無線通信を行うことを特徴とする照明機器。
【請求項２】
前記限定空間セルに対応付けられたルータあるいはハブを有し、
前記通信モジュールは、前記ルータあるいはハブを介して、前記限定空間セル内の端末との間で通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の照明機器。
【請求項３】
前記端末は、前記限定空間セル内の他の照明機器の通信モジュール、センサ、設備機器、あるいはコンピュータ端末であり、
前記他の照明機器の通信モジュール、センサ、設備機器、あるいはコンピュータ端末も、前記ルータあるいはハブ配下の子機端末として機能し、有線または無線で通信することを特徴とする請求項２に記載の照明機器。
【請求項４】
前記照明機器は、スポットライトを有し、
前記スポットライトの照射範囲により、前記限定空間セルの放射電波範囲が明示可能であることを特徴とする請求項１に記載の照明機器。
【請求項５】
前記通信モジュールは、前記限定空間セル内の端末との間で、無線通信のチャンネルを限定して通信し、
前記チャンネルの電波が到達可能以遠の領域でのみ、前記チャンネルが重複して使用可能であることを特徴とする請求項１に記載の照明機器。
【請求項６】
前記通信モジュールは、前記限定空間セル内の端末との間の無線通信に、特定のチャンネルを割り付けて通信し、
前記特定のチャンネルを使用できない場合には、使用可能なチャンネルを探し通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の照明機器。
【請求項７】
各グループが、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の照明機器を有する複数個のグループの照明機器が配置されて構成されるエリア毎に、サーバ機能を持つ通信モジュールが少なくても１台存在することを特徴とする請求項１に記載の照明機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明機器に係わり、特に、天井に設置され、通信モジュールが組み込まれた照明機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の照明制御システムにおいて、例えば、建物内の天井面に複数の照明機器を設置する場合に、照明機器毎に個別に付与された器具識別情報（所謂、ＩＤ番号）と設置位置とを対応付けて記入された施工図に基づいて、複数の照明機器を設置している。
これにより、従来の照明制御システムでは、例えば、建物内の天井面に配設された複数の照明機器のオン／オフを、個別に遠隔操作可能となる。
一方、照明給電コンセント装置を局地的な情報管理ターミナルとして扱い、小規模な情報ネットワークを構築する技術が、下記特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の特許文献１に記載された情報ネットワークでは、通信端末を接続するためには、照明給電コンセント装置の側面に形成された開口部に、通信線の端部コネクタを差し込み、端部コネクタをコネクタ接続部に接続する必要がある。
そのため、前述の特許文献１に記載された情報ネットワークでは、照明給電コンセント装置から通信端末まで、室内の壁、床に沿って通信線を引き回す必要があるという問題点がある。
本発明は、前述の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、室内の壁、床に沿って通信線を引き回すことなく、照明制御システム上で情報ネットワークを構築することが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）照明モジュールと、通信モジュールと、センサとを有する照明機器であって、前記照明モジュールは、自照明モジュールのＩＤ番号と設置位置情報を有し、互いに隣接する複数の照明機器で構成される１個のグループと、無線通信範囲の限定空間セルとが関係付けられており、前記通信モジュールは、無線通信ユニットを有し、前記通信モジュールは、無線通信ユニットを使用して、前記限定空間セル内の端末との間で無線通信を行う。
（２）（１）において、前記限定空間セルに対応付けられたルータあるいはハブを有し、前記通信モジュールは、前記ルータあるいはハブを介して、前記限定空間セル内の端末との間で通信を行う。
（３）（２）において、前記端末は、前記限定空間セル内の他の照明機器の通信モジュール、センサ・設備機器、あるいはコンピュータ端末であり、前記他の照明機器の通信モジュール、センサ・設備機器、あるいはコンピュータ端末も、前記ルータあるいはハブ配下の子機端末として機能し、有線または無線で通信する。
【０００６】
（４）（１）において、前記照明機器は、スポットライトを有し、前記スポットライトの照射範囲により、前記限定空間セルの放射電波範囲が明示可能である。
（５）（１）において、前記通信モジュールは、前記限定空間セル内の端末との間で、無線通信のチャンネルを限定して通信し、前記チャンネルの無線が到達可能以遠の領域でのみ、前記チャンネルが重複して使用可能である。
（６）（１）において、前記通信モジュールは、前記限定空間セル内の端末との間の無線通信に、特定チャンネルを割り付けて通信し、前記特定チャンネルを使用できない場合に、使用可能なチャンネルを探し通信を行う。
（７）各グループが、（１）ないし（６）の何れかに記載の照明機器を有する複数個のグループの照明機器が配置されて構成されるエリア毎に、サーバ機能を持つ通信モジュールが１台存在する。
【発明の効果】
【０００７】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、室内の壁、床に沿って通信線を引き回すことなく、照明制御システム上で情報ネットワークを構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例の照明機器の形状を説明する図である。
【図２】本発明の実施例の照明機器に組み込まれる通信モジュールＡの概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例の照明機器に組み込まれる通信モジュールＢの概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例の照明機器に組み込まれる通信モジュールＣの概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例の照明機器を適用した天井照明の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施例は、本発明の特許請求の範囲の解釈を限定するためのものではない。
図１は、本発明の実施例の照明機器の形状を説明する図である。
図１において、１は照明機器であり、照明機器１は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明装置等の照明モジュールが配置される領域２と、照明機器１に組み込まれる通信モジュールが配置される領域３と、送風ダクト、スピーカ、センサなどが設置される領域４とから構成される。
なお、図１では、通信モジュールは、上下２箇所の領域に配置しているが、通信モジュールは、図１の上下１箇所に配置するようにしてもよい。
本実施例の照明機器１において、内部に組み込まれる通信モジュールは、通信モジュールＡ（２０）、通信モジュールＢ（２１）、通信モジュールＣ（２２）の３タイプが存在する。
以下、３つのタイプの通信モジュールについて説明する。
【００１０】
図２は、本発明の実施例の照明機器に組み込まれる通信モジュールＡ（２０）の概略構成を示すブロック図である。
図２において、１は照明機器であり、照明機器１は、照明モジュール用電源部１０と、通信モジュール２０と、照明モジュール３０とから構成される。
なお、照明モジュール３０は、例えば、蛍光灯、あるいは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明装置で構成される。
照明モジュール用電源部１０は、雷サージ・ノイズ除去機能を有するＡＣ−ＤＣコンバータ１０１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０２と、調光制御部１０３とで構成される。なお、本実施例において、ＡＣ−ＤＣコンバータ１０１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０２とを一体に形成してもよい。
通信モジュールＡ（２０）は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０１と、ローカルサーバ２０２と、メディアコンバータ２０３と、ルータ２０４と、アンテナ２０５を有する無線通信ユニット２０６と、空間管理制御ユニット２０７とで構成される。
ＤＣ−ＤＣコンバータ２０１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０２からの直流電圧が入力され、ローカルサーバ２０２、メディアコンバータ２０３、ルータ２０４、無線通信ユニット２０６、および、空間管理制御ユニット２０７に電源電圧を供給する。
【００１１】
ローカルサーバ２０２は、単位エリア（例えば、ビルの各フロア）毎に、単位エリアの照明制御の優先制御を実行するために設けられる。
ローカルサーバ２０２は、ルータ２０４に接続され、ルータ２０４は、ＬＡＮケーブル（ＥＴＮ）が接続されるとともに、メディアコンバータ２０３を介して光ファイバー（ＦＩＢ）が接続されている。ここで、光ファイバー（ＦＩＢ）とＬＡＮケーブル（ＥＴＮ）は天井裏に設置される。
また、ルータ２０４は、自配下の子機端末として、無線通信ユニット２０６と、空間制御ユニット２０７、センサ４０、照明機器１が設置されたエリア内で登録されているパソコン等が登録されている。したがって、ルータ２０４の自配下の子機端末として、後述する他の照明機器１の通信モジュールＢ（２１）、あるいは通信モジュールＣ（２２）も登録される。
無線通信ユニット２０６は、アンテナ２０５を介して、照明機器１が設置されたエリア内のパソコン等と無線通信を行い、当該パソコン等は、アンテナ２０５を有する無線通信ユニット２０６、およびルータ２０４を介して、光ファイバー（ＦＩＢ）により、外部ネットワーク（例えば、インターネット）に接続される。
無線通信ユニット２０６は、IEEE802.11a、IEEE802.11g、およびIEEE802.11nなどの無線ＬＡＮ規格、ミリ波の無線ＬＡＮ規格、Wi-Fiの無線ＬＡＮ規格、あるいは、デジタル機器用の近距離無線通信規格のブルートゥースに従って、照明機器１が設置されたエリア内のパソコン等と無線通信を行う。
センサ４０は、ビルのフロアの温度、湿度さらには人の有無や明るさ等を検出する。また、５０は、後述する通信モジュールＢ（２１）、あるいは、通信モジュールＣ（２２）が接続される端子である。
空調管理制御ユニット２０７は、センサ４０からの情報と、ローカルサーバ２０２からの指示に基づき、ビルのフロアの温熱環境（例えば、温度、湿度）を制御する。
この空間管理制御ユニット２０７には、自照明機器１のＩＤ番号、位置情報が予め格納されている。
空間管理制御ユニット２０７に格納された、自照明機器１のＩＤ番号、位置情報に基づき、ローカルサーバ２０２は、特定のエリアの温熱環境を制御することができる。
【００１２】
図３は、本発明の実施例の照明機器に組み込まれる通信モジュールＢ（２１）の概略構成を示すブロック図である。
図３に示すように、通信モジュールＢ（２１）は、ルータ２０４に代えてＨＵＢ／ルータ２１４を設け、ローカルサーバ２０２、および、メディアコンバータ２０３を省略した点で、図２に示す通信モジュールＡ（２０）と相違するが、その他の構成は、図２に示す通信モジュールＡ（２０）と同じであるので再度の説明は省略する。通信モジュールＢ（２１）は、ＬＡＮケーブル（ＥＴＮ）により、通信モジュールＡ（２０）に接続される。
図４は、本発明の実施例の照明機器に組み込まれる通信モジュールＣ（２２）の概略構成を示すブロック図である。
図４に示すように、通信モジュールＣ（２２）は、ローカルサーバ２０２と、メディアコンバータ２０３と、ルータ２０４と、無線通信ユニット２０６、および、アンテナ２０５を省略した点で、図２に示す通信モジュールＡ（２０）と相違するが、その他の構成は、図２に示す通信モジュールＡ（２０）と同じであるので再度の説明は省略する。
通信モジュールＣ（２２）は、通信モジュールＣ（２２）の端子５０と、通信モジュールＡ（２０）の端子５０、あるいは、通信モジュールＢ（２１）の端子５０との間に接続されるＬＡＮケーブル（ＥＴＮ）により、通信モジュールＡ（２０）、あるいは、通信モジュールＢ（２１）と接続される。
【００１３】
図５は、本発明の実施例の照明機器を適用した天井照明の一例を示す図である。
なお、図５において、Ａは通信モジュールＡ（２０）が組み込まれた照明機器を、Ｂは通信モジュールＢ（２１）が組み込まれた照明機器を、Ｃは通信モジュールＣ（２２）が組み込まれた照明機器を示している。
図５に示す例では、２行３列目の照明機器１に、通信モジュールＡ（２０）が組み込まれ、２行目と３行目の照明機器１の中で、通信モジュールＡ（２０）が組み込まれた以外の照明機器１に、通信モジュールＢ（２１）が組み込まれ、残りの１行目と４行目の照明機器１に通信モジュールＣ（２２）が組み込まれている。
図５に示す例では、天井照明を通信配線の核にして簡単に建物の天井裏に大容量通信配線を整備するため、照明機器１に通信モジュールＡ（２０）、あるいは、通信モジュールＢ（２１）を組込み、当該照明機器１を通信配線の中継ネットワークとしている。
そして、中継ネットワークを介し、光ファイバー（ＦＩＢ）の有線通信配線により大容量の通信供給環境を構築するとともに、あらゆる空間に必要とされる通信を天井から無線ＬＡＮで床方向に電波を供給する。これにより照明下の空間に大容量の通信を自在に提供することができる。
また、ルータ２０４には、自配下の子機端末として、センサ４０も登録し、かつ、空間管理制御ユニット２０７に自照明機器１のＩＤ番号、位置情報を格納しているので、ローカルサーバ２０２により、任意の照明機器１の調光制御、あるいは、空間温熱環境の精密な制御を行うことが可能となる。
【００１４】
なお、図５において、ＥＲＡは無線通信範囲の限定空間セルである。限定空間セルとは、通信モジュールから放射される電波をあらかじめ決められた範囲内へのみ、通信可能とした範囲のことを示している。これは、電波を送受信するアンテナの特性の最適化や、送受信に使用される無線電波のチャンネルを限定させることで、実現することが出来る。これらの無線通信範囲の限定空間セル（ＥＲＡ）は、互いに隣接する照明機器１で構成されるグループと関係（あるいは、対応）づけられている。
例えば、図５では、ＥＲＡに示す限定空間セルは、通信モジュールＢ（２１）が組み込まれている照明機器（１ｂ）と通信モジュールＣ（２２）が組み込まれている照明機器（１ｃ）のグループと関係付けられている。
また、図５のＥＲＡに示す限定空間セルでは、照明機器（１ｂ）に組み込まれている通信モジュールＢ（２１）のルータ／ハブ２１４に、限定空間セル固有のアドレスが付与されている。これにより、通信モジュールＢ（２１）との間で無線通信を行う端末の大まかな位置を特定することが可能である。
また、例えば、図５のＥＲＡに示す限定空間セルでは、限定空間セル内の端末（センサ、コンピュータ等）は、無線電波のチャンネルを限定して無線通信し、当該チャンネルの電波の到達可能以遠の領域でのみ、当該チャンネルの無線電波を使用するようにすることにより、位置を限定した無線電波のチャンネルの有効活用を図ることができる。
【００１５】
また、無線ＬＡＮとして、２．４ＧＨｚ帯、あるいは、５ＧＨｚ帯の電波を使用する場合は、通信モジュールＡ（２０）の内部のルータ２０４、あるいは、通信モジュールＢ（２１）の内部のＨＵＢ／ルータ２１４が、限定空間セル（図５のＥＲＡ）、または限定空間セル内の端末（センサ、ＰＣ等）に、特定チャンネルを割り付け、妨害電波により電波干渉し特定チャンネルが使用できない場合に、使用可能なチャンネルを探し制御するようにしてもよい。
さらに、一般に、限定空間セルが大きい場合、ミリ波等直進性の強い電波は、限定空間内の必要方向に指向性をもって放射されるので、電波の放射範囲を、スポットライトを照射することにより、明示することが可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００１６】
１，１ｂ，１ｃ  照明機器
２，３，４  領域
１０  照明モジュール用電源部
２０，２１，２２  通信モジュール
３０  照明モジュール
４０  センサ
５０  端子
１０１  ＡＣ−ＤＣコンバータ
１０２，２０１  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１０３  調光制御部
２０２  ローカルサーバ
２０３  メディアコンバータ
２０４  ルータ
２０５  アンテナ
２０６  無線通信ユニット
２０７  空間管理制御ユニット
２１４  ＨＵＢ／ルータ
ＬＡＣ  電源線
ＦＩＢ  光ファイバー
ＥＴＮ  ＬＡＮケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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