(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト端末に１又は複数の親機を有線または無線で接続し、前記親機に対して１又は複数の子機を有線または無線で接続してなり、
前記親機は、
ランプを点灯動作する点灯回路と、前記ホスト端末及び子機と通信を行う通信手段と、前記ランプが全点灯、調光、または消灯するように前記点灯回路を制御し、前記通信手段が前記ホスト端末から信号を受信すると、その信号を解読して信号内容を判定し、この判定結果に基づいて前記点灯回路の全点灯、調光、または消灯の制御内容を更新し、その点灯回路の点灯動作を継続させる制御手段と、前記子機を制御する信号フォーマットを設定した設定手段と、前記制御手段の判定結果を子機に送信するために前記設定手段に設定した信号フォーマットと前記ホスト端末から受信した信号とに従って全点灯、調光、または消灯を指示する信号を作成する信号作成手段と、この信号作成手段が作成した信号を子機に送信する送信手段を備えた点灯装置によって構成し、
前記子機は、
ランプを点灯動作する点灯回路と、前記親機と通信を行う通信手段と、前記ランプが全点灯、調光、または消灯するように前記点灯回路を制御し、前記通信手段が前記親機から信号を受信すると、その信号を解読して信号内容を判定し、この判定結果に基づいて前記親機の前記ランプの点灯状態と同一となるように前記点灯回路の全点灯、調光、または消灯の制御内容を更新し、その点灯回路の点灯動作を継続させる制御手段を備えた点灯装置によって構成したことを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯装置及びこの放電灯点灯装置を使用した照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリアル信号を各放電灯点灯装置に送信しこれを制御するＤＡＬＩと呼ばれる照明制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−５９６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような照明制御システムではシリアル信号受信用のマイクロコンピュータを搭載した点灯装置が必要となるため、例えば、システムのバージョンアップによって信号フォーマットの変更を行ったときには、全ての点灯装置も交換しなければならず、経済性が悪く、また、交換に要する手間もかかるという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するために為されたもので、システムの変更によって信号フォーマットの変更が行われた場合に、容易に対処できるとともに経済性を向上できる照明システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
また、本発明は、ホスト端末に１又は複数の親機を有線または無線で接続し、親機に対して１又は複数の子機を有線または無線で接続してなり、親機は、ランプを点灯動作する点灯回路と、ホスト端末及び子機と通信を行う通信手段と、ランプが全点灯、調光、または消灯するように点灯回路を制御し、通信手段がホスト端末から信号を受信すると、その信号を解読して信号内容を判定し、この判定結果に基づいて点灯回路の全点灯、調光、または消灯の制御内容を更新し、その点灯回路の点灯動作を継続させる制御手段と、子機を制御する信号フォーマットを設定した設定手段と、制御手段の判定結果を子機に送信するために設定手段に設定した信号フォーマットとホスト端末から受信した信号とに従って全点灯、調光、または消灯を指示する信号を作成する信号作成手段と、この信号作成手段が作成した信号を子機に送信する送信手段を備えた点灯装置によって構成し、子機は、ランプを点灯動作する点灯回路と、親機と通信を行う通信手段と、ランプが全点灯、調光、または消灯するように点灯回路を制御し、通信手段が親機から信号を受信すると、その信号を解読して信号内容を判定し、この判定結果に基づいて親機のランプの点灯状態と同一となるように点灯回路の全点灯、調光、または消灯の制御内容を更新し、その点灯回路の点灯動作を継続させる制御手段を備えた点灯装置によって構成した照明システムにある。
【０００７】
これにより、例えば子機がＰＷＭ信号で調光や消灯、点灯制御されるシステムにおいて、システム変更によって信号フォーマットがＰＷＭ信号からシリアル信号に変更されることがあっても、親機の点灯装置を使用することで、シリアル信号をＰＷＭ信号に変換して子機の点灯装置を制御することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、システムの変更によって信号フォーマットの変更が行われた場合に、容易に対処できるとともに経済性を向上できる照明システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。  
図１は放電灯点灯装置の構成を示すもので、交流電源１にダイオードブリッジからなる全波整流回路２の入力端子を接続し、この全波整流回路２の出力端子に第１のインダクタ３を介して第１のＭＯＳ型ＦＥＴ（電界効果形トランジスタ）４を接続し、この第１のＦＥＴ４にダイオード５を順極性に介して平滑コンデンサ６を並列に接続して、昇圧チョッパ形の直流電源７を形成している。
【００１０】
そして、前記直流電源７にハーフブリッジ形のインバータ回路８を接続している。前記インバータ回路８は、前記直流電源７の出力端子、すなわち、平滑コンデンサ６の両端間に、第２のＭＯＳ型ＦＥＴ９と第３のＭＯＳ型ＦＥＴ１０との直列回路を並列に接続している。
【００１１】
前記第３のＦＥＴ１０に、コンデンサ１１及び第２のインダクタ１２を直列に介して放電ランプ１３の各フィラメント電極１３ａ，１３ｂの一端を接続している。そして、前記放電ランプ１３の各フィラメント電極１３ａ，１３ｂの他端間に共振用コンデンサ１４を並列に接続している。
【００１２】
前記各ＦＥＴ４，９，１０を駆動回路１５によってスイッチング駆動し、第１のＦＥＴ４のスイッチング駆動によって平滑コンデンサ６の両端間に所望の高電圧を発生させ、第２、第３のＦＥＴ９，１０のスイッチング駆動によって前記放電ランプ１３に高周波電力を供給するようになっている。
【００１３】
前記直流電源７、インバータ回路８、コンデンサ１１、第２のインダクタ１２、共振用コンデンサ１４、駆動回路１５からなる回路は、前記放電ランプ１４を点灯動作する点灯回路を形成している。
【００１４】
前記駆動回路１５は、ＣＰＵ（中央処理ユニット）１６により制御されて前記各ＦＥＴ４，９，１０を駆動制御する。前記ＣＰＵ１６はデータバスや信号バスからなるバスライン１７に接続している。前記バスライン１７には、さらに、前記ＣＰＵ１６が各部を制御するためのプログラムデータを格納したプログラムメモリ１８、不揮発性メモリ１９、データ処理や演算等に使用するＲＡＭからなるメインメモリ２０、Ａ／Ｄ変換器２１及びインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２２が接続されている。
【００１５】
前記Ａ／Ｄ変換器２１は、全波整流回路２の出力端子からの電源電圧を取り込んでデジタル変換し、また、直流電源７からの直流電圧を取り込んでデジタル変換し、また、放電ランプ１３に発生するランプ電圧を取り込んでデジタル変換し、また、放電ランプ１３に流れるランプ電流を取り込んでデジタル変換している。そして、それぞれデジタル変換した値を、バスライン１７を介して前記ＣＰＵ１６に送出するようになっている。前記インターフェース回路２２は通信手段を構成し、外部から受信した信号をＣＰＵ２１が処理できるフォーマットに変換する。
【００１６】
前記ＣＰＵ１６は制御手段を構成し、プログラムメモリ１８に記述されたプログラムに従って各ＦＥＴ４，９，１０を駆動する駆動信号を生成し、駆動回路１５を介して各ＦＥＴ４，９，１０をスイッチング駆動制御する。そして、インバータ回路８の各ＦＥＴ９，１０に対しては、例えば、負荷である放電ランプ１３への供給電力が所定値となるように駆動周波数やオンデューティなどをフィードバック制御する。
【００１７】
このような構成の放電灯点灯装置を使用して図２に示す照明システムを構成する。すなわち、照明システムは、ホスト端末３０にＬＡＮ回線３１を介して複数の親機を構成する放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…をシリアルに接続し、前記各放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…にそれぞれ信号ライン３３-1，３３-2，…を介して複数の子機を構成する放電灯点灯装置３４-1，３４-2，…，３４-N1、３５-1，３５-2，…，３５-N2、…をシリアルに接続して構築されている。
【００１８】
この照明システムに使用する各放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…、３４-1，３４-2，…，３４-N1、３５-1，３５-2，…，３５-N2、…は、基本的には図１に示す放電灯点灯装置と同様の構成になっている。
【００１９】
親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…と子機の放電灯点灯装置３４-1，３４-2，…，３４-N1、３５-1，３５-2，…，３５-N2、…とで異なる点は、通信相手である。すなわち、親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…のインターフェース回路２２は、ＬＡＮ回線３１を介してホスト端末３０及び他の親機の放電灯点灯装置に接続するとともにそれぞれ信号ライン３３-1，３３-2，…を介して自己の制御する子機の放電灯点灯装置に接続している。すなわち、親機の放電灯点灯装置３２-1のインターフェース回路２２は、ＬＡＮ回線３１を介してホスト端末３０及び他の親機の放電灯点灯装置３２-2，…に接続するとともに信号ライン３３-1を介して自己の制御する子機の放電灯点灯装置３４-1，３４-2，…，３４-N1に接続している。前記子機の放電灯点灯装置３４-1，３４-2，…，３４-N1のインターフェース回路２２は、信号ライン３３-1を介して親機の放電灯点灯装置３２-1にのみ接続している。
【００２０】
前記親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…においては、前記ホスト端末３０からＬＡＮ回線３１を介して送信されるユーザからの要求信号をインターフェース回路２２で受信して適切な信号レベルに変換し、バスライン１７を介して前記ＣＰＵ１６に送出する。ユーザからの要求信号としては、例えば、「調光」、「点灯」、「消灯」などがある。
【００２１】
前記ＣＰＵ１６は、受信信号の内容を判定し、対応した制御を行うよう各ＦＥＴ９，１０を駆動する制御信号を生成する。前記プログラムメモリ１８には、子機の放電灯点灯装置３４-1，３４-2，…，３４-N1、３５-1，３５-2，…，３５-N2、…を制御する信号フォーマットを作成するプログラムが格納されている。すなわち、信号フォーマットが間接的に設定されることになる（設定手段）。
【００２２】
また、前記ＣＰＵ１６は、前記ホスト端末３０から与えられた要求信号の内容を、プログラムメモリ１８に設定されている、子機の放電灯点灯装置３４-1，３４-2，…，３４-N1、３５-1，３５-2，…，３５-N2、…を制御する信号フォーマットを作成するプログラムに従って信号を作成する（信号作成手段）。
【００２３】
なお、ここでは子機の放電灯点灯装置を制御する信号フォーマットを、プログラムを使用して作成したがこれに限定するものではなく、信号フォーマットをデータとして前記不揮発性メモリ１９に予め設定し、この信号フォーマットに情報を書き込んで作成してもよい。
【００２４】
そして、前記ＣＰＵ１６は信号フォーマットのプログラムに従って作成した信号をインターフェース回路２２から信号ライン３３-1，３３-2，…を介して自己の制御する子機の放電灯点灯装置３４-1，３４-2，…，３４-N1、３５-1，３５-2，…，３５-N2、…に送信する（送信手段）。
【００２５】
例えば、子機の放電灯点灯装置３４-1，３４-2，…，３４-N1、３５-1，３５-2，…，３５-N2、…が既存の点灯装置で、これらの制御を図４に示すような周期がＴxで一定で、図中矢印で示すようにオン期間を増減してパルス幅変調するＰＷＭ信号で行うようになっている。子機におけるＣＰＵ１６はＰＷＭ信号を受信するとそのオンデューティ比に従った直流電圧に変換し、駆動回路１５はこの直流電圧の電圧値に従ってインバータ回路８のＦＥＴ９，１０をスイッチング駆動して調光制御を行う。
【００２６】
これに対し、システムの制御を変更するために新たに配置したホスト端末３０からの制御信号が図３に示すようなパルス列信号で、例えば、Ｈｉｇｈ期間＋Ｌｏｗ期間の長さに情報を持たし、Ｈｉｇｈ期間ｔ1＋Ｌｏｗ期間ｔ2を「１」とし、Ｈｉｇｈ期間ｔ3＋Ｌｏｗ期間ｔ4を「０」とする信号であったとする。図３のパルス列信号は「１１００…」というデータを示しているが、このような信号ではホスト端末３０は子機の放電灯点灯装置３４-1，３４-2，…，３４-N1、３５-1，３５-2，…，３５-N2、…を直接制御することは出来ない。
【００２７】
そこで、親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…を配置する。親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…のＣＰＵ１６は、ランプ電力制御ルーチンに従って放電ランプ１３を点灯制御する。ランプ電力制御ルーチンはＣＰＵ１６内のタイマを使用して一定時間毎に実行する。
【００２８】
このランプ電力制御ルーチンは、図５に示すように、先ず、Ｓ１にて、Ａ／Ｄ変換器２１からランプ電流、ランプ電圧の値を読み込み、続いて、Ｓ２にて、ランプ電流値とランプ電圧値を乗算してランプ電力を求める。そして、Ｓ３にて、算出したランプ電力値と制御目標値との誤差を算出し、Ｓ４にて、誤差をゼロに近づけるように、インバータ回路８の駆動周波数を変更する。このような制御を行うことでランプ電力を一定に制御できる。このランプ電力制御ルーチンによる制御は、子機の放電灯点灯装置３４-1，３４-2，…，３４-N1、３５-1，３５-2，…，３５-N2、…についても同じである。
【００２９】
ところで、前記ホスト端末３０から親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…に送信されるパルス列信号の信号フォーマットは、例えば、図６に示すように、開始フレーム、親番号フレーム、子番号フレーム、命令本体フレーム、終了フレームからなり、親番号フレームには親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…に予め設定されている装置固有のユニークな番号を指定する親番号が格納され、子番号フレームには子機の放電灯点灯装置３４-1，３４-2，…，３４-N1、３５-1，３５-2，…，３５-N2、…に予め設定されている装置固有のユニークな番号を指定する子番号が格納される。また、命令本体フレームにはパルス列信号の本体が格納される。
【００３０】
前記親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…のＣＰＵ１６は、ホスト端末３０からのパルス列信号を受信するとそれを解読し信号内容を判定するが、その処理は通信信号処理ルーチンに従って行う。
【００３１】
この通信信号処理ルーチンは、図７に示すように、Ｓ１１にて、受信した信号フレームからパルス列信号を取り出し、その信号のＨｉｇｈ期間、Ｌｏｗ期間の読み込みを行う。これは、信号の立ち上り／立ち下がりのエッジを検出し、この期間をＣＰＵ内のクロックをカウンタでカウントすることで求めることが出来る。
【００３２】
続いて、Ｓ１２にて、受信した信号フレームから親番号を解読する。そして、Ｓ１３にて、自分の番号か否かを判断する。これは、設定されているユニークな番号と比較することで行う。もし、番号が一致しなければ処理を終了する。番号が一致していれば、続いて、Ｓ１４にて、受信した信号フレームから子番号を解読する。
【００３３】
続いて、Ｓ１５にて、読み込んだＨｉｇｈ期間、Ｌｏｗ期間からデータを解読し命令内容を判定する。例えば、解読したデータが「１１００」であれば調光５０％、「０００１」であれば消灯などと判定する。そして、Ｓ１６にて、判定した結果に従って自分自身を制御する（制御手段）。例えば、５０％調光と判定すると、例えば、今まで全点灯状態であれば、駆動回路１５を制御して全点灯から５０％調光状態に更新する。
【００３４】
続いて、ＣＰＵ１６は、Ｓ１７にて、命令に対応した子機信号を生成する。すなわち、ＣＰＵ１６は、プログラムメモリ１８に格納されている信号フォーマットのプログラムに従ってパルス列信号をＰＷＭ信号に変換する（信号作成手段）。これは、パルス列信号の内容を判定した後、この判定結果に基づいて子機の放電灯点灯装置を制御するためのＰＷＭ信号を信号フォーマットのプログラムにより作成する。そして、Ｓ１８にて、作成したＰＷＭ信号に解読した子機番号を付してインターフェース回路２２から親機が管理する子機の放電灯点灯装置に送信する（送信手段）。
【００３５】
子機の放電灯点灯装置３４-1，３４-2，…，３４-N1、３５-1，３５-2，…，３５-N2、…では、ＣＰＵ１６が設定されているユニークな番号と受信した信号の番号を比較し、一致していれば、ＰＷＭ信号に基づいて駆動回路１５を制御し、例えば、親機と同様に全点灯から５０％調光状態に更新する。こうして、親機を使用することでホスト端末３０から子機の放電灯点灯装置に対する制御が可能になる。
【００３６】
このように構成においては、例えば、既存の複数の放電灯点灯装置をＰＷＭ信号によって調光制御するシステムに、新たな制御機器としてパルス列信号を使用したデータで制御するホスト端末３０を使用したいときには、親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…を使用する。
【００３７】
親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…は、ホスト端末３０からのパルス列信号を受信して解読し自己の放電ランプ１３の点灯、調光、消灯などの制御ができる。また、受信したパルス列信号を解読して既存の複数の放電灯点灯装置を制御するためのＰＷＭ信号に変換できる。従って、親機の放電灯点灯装置に対して既存の複数の放電灯点灯装置を子機として接続することで、ホスト端末３０は親機の放電灯点灯装置を制御できるとともに既存の複数の放電灯点灯装置を子機の放電灯点灯装置として制御できる。こうして、新たなシステム構築によって信号フォーマットの変更が行われても容易に対処できる。しかも、既存の複数の放電灯点灯装置を子機として使用することで継続使用が可能になり、経済性を向上できる。
【００３８】
そして、親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…を配置することで、ホスト端末３０が、例えば、親機の放電灯点灯装置３２-2及びこの親機に接続した子機の放電灯点灯装置３５-1，３５-2，…，３５-N2の調光内容を変更したいときには、親機の放電灯点灯装置３２-2及び子機の放電灯点灯装置３５-1，３５-2，…，３５-N2のユニークな番号をフレームに格納し、調光を指示するパルス信号列をフレームに格納した信号を親機の放電灯点灯装置３２-2に送信すればよい。これにより、親機の放電灯点灯装置３２-2は勿論、子機の放電灯点灯装置３５-1，３５-2，…，３５-N2も同様にホスト端末３０からの指示内容に従って調光内容が変更されることになる。この場合、子機の放電灯点灯装置のユニークな番号を個々に指定することで子機を選択的に制御することができる。
【００３９】
また、ホスト端末３０からのパルス列信号が示すデータを、特定な値、例えば「０」とすることで、全ての親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…がそのデータ内容を解読して、自己と自己が管理する子機の放電灯点灯装置全てを同じ内容で制御することもできる。
【００４０】
なお、この実施の形態はホスト端末３０と親機の放電灯点灯装置３２-1，３２-2，…を、ＬＡＮ回線３１を使用した有線によって通信を行うようにしたが必ずしもこれに限定するものではなく、図８に示すように、無線で通信を行う送受信回路２３を設け、ホスト端末３０との通信を無線で行い、また、子機の放電灯点灯装置３５-1，３５-2，…，３５-N2との通信はインターフェース回路２２及び信号ライン３３-1，３３-2，…を使用して有線で行うものであってもよい。さらには、親機の放電灯点灯装置と対応する子機の放電灯点灯装置との通信も無線で行ってよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成を示す一部ブロックを含む回路図。
【図２】図１の放電灯点灯装置を親機及び子機の放電灯点灯装置として使用した場合の照明システムの構成を示すブロック図。
【図３】同実施の形態においてホスト端末から親機に送信されるパルス列信号の構成を示す図。
【図４】同実施の形態における親機から子機に送信されるＰＷＭ信号の構成を示す図。
【図５】同実施の形態における親機のランプ電力制御ルーチンを示す流れ図。
【図６】同実施の形態においてホスト端末から親機に送信されるパルス列信号を格納した信号フレームを示す図。
【図７】同実施の形態における親機の通信信号処理ルーチンを示す流れ図。
【図８】本発明の、他の実施の形態に係る放電灯点灯装置の構成を示す一部ブロックを含む回路図。
【符号の説明】
【００４２】
７…直流電源、８…インバータ回路、１２…第２のインダクタ、１３…放電ランプ、１４…共振用コンデンサ、１５…駆動回路、１６…ＣＰＵ（中央処理ユニット）、１８…プログラムメモリ、２１…Ａ／Ｄ変換器。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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