(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された調光信号の調光度合いを算出する調光度合い算出手段と；
算出した調光度合いを調光信号に変換して送出する調光信号発生手段と；
異なる複数種の通信規約から１つを選択し、選択した通信規約で調光信号を送出するように調光信号発生手段を制御する送信モード設定部と；
を具備したことを特徴とする調光信号変換装置。
【請求項２】
異なる複数種の通信規約から１つを選択し、選択した通信規約で調光信号の調光度合いを算出するように調光度合い算出手段を制御する受信モード設定部
を具備したことを特徴とする請求項１記載の調光信号変換装置。
【請求項３】
調光度合い算出手段によって算出された調光度合いに所定の値を乗じた調光度合いを出力する変換手段を具備した
ことを特徴とする請求項１または２記載の調光信号変換装置。
【請求項４】
調光信号を送出する調光装置と；
調光装置の調光信号が入力される複数の照明器具と；
少なくとも１個の照明器具と調光装置との間に配置される請求項１ないし３いずれか一記載の調光信号変換装置と；
を具備したことを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明器具を調光信号で調光する調光信号変換装置及び照明システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来の照明システムを示す説明図である。
【０００３】
従来、例えば、図８に示す照明システムが知られている。この照明システムは、例えば部屋の天井に取り付けられた複数の照明器具１と、調光信号（調光制御信号）を発生する調光装置２とを備えている。そして、この調光装置２から発信した調光信号を受信した照明器具１は、発生する光束量を調整し、室内を任意の明るさに調整し、あるいは、外光の進入度合いに応じて室内の明るさを一定に保つようになっている。また、調光装置２は、手動により操作され、あるいは、明るさを測定するセンサからの信号によりセンサが検出する範囲の明るさが一定になるようにフィードバック制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、照明器具のメーカーにより、調光信号はまちまちであり、多くはパルスの幅により調光度合いを表しているが、基準の周波数や電圧が異なり、互換性がない問題を有している。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、複数の照明器具を適切に調光制御できる調光信号変換装置及び照明システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の調光信号変換装置は、入力された調光信号の調光度合いを算出する調光度合い算出手段と；算出した調光度合いを調光信号に変換して送出する調光信号発生手段と；異なる複数種の通信規約から１つを選択し、選択した通信規約で調光信号を送出するように調光信号発生手段を制御する送信モード設定部と；を具備したものである。
【０００７】
そして、この構成では、通信規約の異なる複数種の照明器具に接続することが可能になり、調光信号変換装置の汎用性が向上する。
【０００８】
請求項２記載の調光信号変換装置は、請求項１記載の調光信号変換装置において、異なる複数種の通信規約から１つを選択し、選択した通信規約で調光信号の調光度合いを算出するように調光度合い算出手段を制御する受信モード設定部を具備したものである。
そして、この構成では、通信規約の異なる複数種の調光装置に接続することが可能になり、調光信号変換装置の汎用性が向上する。
【０００９】
請求項３記載の調光信号変換装置は、請求項１または２記載の調光信号変換装置において、調光度合い算出手段によって算出された調光度合いに所定の値を乗じた調光度合いを出力する変換手段を具備したものである。
【００１０】
そして、この構成では、調光装置から送られてきた調光信号を異なる調光度合いの調光信号に変換して照明器具に送出することにより、この調光信号変換装置に接続された照明器具は、調光装置に接続された他の照明器具の光束に対して異なる光束を発生する。そこで、複数の照明器具を調光装置で調光する際に、必要十分な照明による省電力が可能になり、あるいは、照明効果の向上が可能になる。さらに、変換手段は、入力された調光度合いに所定の値を乗じた調光度合いを出力するので、調光信号変換装置を接続した照明器具の光束が、他の照明器具に対して一定の割合で調光される。
【００１１】
請求項４記載の照明システムは、調光信号を送出する調光装置と；調光装置の調光信号が入力される複数の照明器具と；少なくとも１個の照明器具と調光装置との間に配置される請求項１ないし３いずれか一記載の調光信号変換装置と；を具備したものである。
【００１２】
そして、この構成では、請求項１ないし３いずれか一記載の調光信号変換装置を備えたので、汎用性が向上し、あるいは、調光装置から送られてきた調光信号を異なる調光度合いの調光信号に変換して照明器具に送出することにより、この調光信号変換装置に接続された照明器具は、調光装置に接続された他の照明器具の光束に対して異なる光束を発生する。そこで、複数の照明器具を調光装置で調光する際に、必要十分な照明による省電力が可能になり、あるいは、照明効果の向上が可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の調光信号変換装置及び照明システムの一実施の形態及び前提となる実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の照明システムの一実施の形態を示す説明図である。
【００１５】
図１において、10は照明システムで、この照明システム10は、部屋の天井に取り付けられた複数、例えば４台の照明器具11を備えている。そして、各照明器具11は、互いに同一の構成で、１００％の出力時には同一の輝度で点灯するとともに、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）の調光信号（調光制御信号）を受信して、出力を変化させ調光可能になっている。また、４台の照明器具11のうち、２台は部屋の中央付近に設置され、２台は壁面14の近傍に設置されている。
【００１６】
また、15は調光装置で、この調光装置15は、調光信号を送信して各照明器具11の発生する光束量を調整し、すなわち輝度を変化させ、室内を任意の明るさに調整し、あるいは、外光の進入度合いに応じて室内の明るさを一定に保つようになっている。また、調光装置15は、手動により操作され、あるいは、明るさを測定するセンサからの信号によりセンサが検出する範囲の明るさが一定になるようにフィードバック制御している。
【００１７】
そして、この調光装置15から送信された調光信号は、部屋の中央付近に設置された２台の照明器具11には直接入力され、また、壁面14の近傍に設置された２台の照明器具11には、調光信号変換装置20を介して異なる調光度合いに変換された調光信号が入力されている。
【００１８】
すなわち、この実施の形態では、調光信号変換装置20により、光束量が低下するように調光信号が変換され、この調光信号変換装置20に接続された壁面14近傍の２台の照明器具11は、他の照明器具11に対して相対的に光束すなわち輝度が低下するように調整される。
【００１９】
次に、調光信号変換装置20の構成を説明する。
【００２０】
図２は本発明の調光信号変換装置の前提となる一実施の形態を示すブロック図である。図３は同上図２の調光信号変換装置の一構成を示すブロック図である。
【００２１】
図２に示すように、調光信号変換装置（調光信号変換器）20は、調光度合い算出手段としての調光度合い算出部21、定数記憶部22、変換手段としての演算部23、調光信号発生手段としての調光信号発生部24を備えている。そして、調光装置15から送信された調光信号は、調光度合い算出部21に入力され、送られてきた調光信号から、例えば０％〜１００％の調光度合いを算出する。そして、調光度合いは、演算部23に入力され、演算部23は、定数記憶部22に予め記憶された定数を調光度合いに乗じる。この演算の結果の新調光度合いは、調光信号発生部24に入力され、調光信号発生部24は、新調光度合いに基づき、新調光信号を合成して送出する。そして、この新調光信号が、所定の照明器具11に入力される。
【００２２】
例えば、調光装置15により、８０％の調光度合いを示す調光信号が送信され、定数記憶部22に予め記憶された定数を０．８とすると、この調光信号が直接入力される２台の照明器具11は８０％の出力で点灯するが、調光信号変換装置20に接続された壁面14近傍の２台の照明器具11は、６４％の出力で点灯するようになっている。
【００２３】
次に、調光信号が、調光度合いをパルスのオンの時間とオフの時間の比（以下、デューティー比と呼ぶ）として送られてくるパルス幅変調（ＰＷＭ）である場合のより詳しい構成を図３を参照して説明する。
【００２４】
なお、以下の各調光信号変換装置20の構成は、基板上に部品を実装して構成することもできるが、ＣＰＵを備えたマイクロコンピュータによっても容易に実現される。
【００２５】
そして、この図３の構成では、調光度合い算出部21は、カウンタ31と割り込みカウンタ32とを備え、定数記憶部22は、ＲＯＭなどのメモリ33を備え、演算部23は、乗算ユニット34を備え、調光信号発生部24は、第１カウンタ35と第２カウンタ36とを備えている。また、調光度合い算出部21と演算部23との間には、ＲＡＭなどの記憶手段37が備えられている。また、調光度合い算出部21と調光信号発生部24とには、カウントソース38からのクロック信号が入力される。さらに、調光信号発生部24の出力側には、ドライバ39が備えられている。なお、演算部23と定数記憶部22とを合わせて、パルス幅演算部として表している。
【００２６】
そして、この構成では、調光信号のハイレベルをゲートとするカウンタ31によりオン時間を測定し、調光信号の立ち上がりにより動作する割り込みカウンタ（割り込み回路）32により割り込み間隔を測定して、調光信号の周期を測定して記憶手段37に記憶する。そして、オン時間に一定比率を乗じたデューティー比を出力する場合、先に記憶手段37に記憶したオン時間に予めメモリ33に記憶しておいた定数（値）を乗算ユニット34で乗じ、これを第１カウンタ35にセットし、第２カウンタ36には、上記の調光信号の周期をセットする。そして、これらカウンタ35，36の値はカウントソース38からのクロック信号により減じられ、第１カウンタ35がゼロでないときはドライバ39にハイレベルを出力し、ゼロ以下になったら出力をローレベルに落とす。この後、第２カウンタ36がゼロになったら、第１カウンタ35と第２カウンタ36とを初期値に戻す。このようにして、調光信号変換装置20に入力された調光信号のデューティー比は、定数倍してドライバ39から出力される。
【００２７】
そして、本実施の形態の照明システム10および調光信号変換装置20すなわち照明器具の調光制御装置によれば、複数の照明器具11を外部からの調光信号により明るさを制御する照明システムにおいて、調光信号変換装置20を用いることにより、特定の照明器具11の光束を他の照明器具11の光束に対して相対的に変化させ、部屋の条件によって生じる照度のばらつきを抑制でき、例えば図８の従来例に示すような壁面４付近の反射による照度の増大を抑制して必要十分で均一な照度を得ることができ、省電力を実現できる。
【００２８】
また、同一の調光信号から一定の演算を施し調光度合いを変換した調光信号によって調光制御される照明器具11と、元の調光信号によって調光される照明器具とを合わせて制御でき、照明システム10を簡略化でき、調光操作も容易にできる。
【００２９】
そして、調光装置15および照明器具11は既存の一般的な構成が利用可能であり、調光信号変換装置20のみを加えれば良いため、汎用性が高く、設置コストを低減できる。
【００３０】
また、本実施の形態によれば、特定の照明器具11の光束を他の照明器具11の光束に対して相対的に変化させ、積極的に照度を変化させ、種々の照明効果を実現できる。
【００３１】
次に、調光信号が、調光度合いをデューティー比として送られてくる場合の図２を実現する他の構成を図４を参照して説明する。
【００３２】
図４は同上図２の調光信号変換装置の他の構成を示すブロック図である。
【００３３】
この図４の構成では、調光度合い算出部21は、積分器41を備え、定数記憶部22は、抵抗器などのゲイン調整手段42を備え、演算部23は、増幅器43を備え、調光信号発生部24は、比較器44と発信器45とを備えている。また、比較器44の出力側には、ドライバ46が備えられている。そして、調光度合いをデューティー比として表す信号は、積分器41で積分して直流電圧に変換すれば、この電圧は調光度合いを表す。そこで、この直流電圧をゲインａの増幅器（直流増幅器）43に入力すると、直流増幅器の出力は調光度合いがａ倍されたものとなる。そして、この増幅された直流電圧と、発振器（三角波発振器）45により発生した三角波とを比較器44で比較することにより、直流電圧によりデューティー比が変化した出力が得られる。
【００３４】
次に、調光信号変換装置20の他の実施の形態を図５を参照して説明する。
【００３５】
図５は本発明の調光信号変換装置の前提となる他の実施の形態を示すブロック図である。
【００３６】
図５に示す構成は、図２に示す構成に加え、記憶された定数を可変としたものであり、定数記憶部22に接続された選択手段としての定数設定部51を備えている。そして、定数設定部51は、例えばディップスイッチなどのスイッチを備え、このスイッチの操作に基づいて、定数を選択し、この定数を演算部23の演算定数としている。そして、この定数設定部51は、図３に示す構成では、メモリ33に複数の数値すなわち定数を記憶しておき、ディップスイッチの操作により、記憶した定数のいずれか１つを選択し、演算のための定数とする構成で実現される。また、この定数設定部51は、図４に示す構成では、ゲイン調整手段42として、増幅器43のゲインを決定する抵抗器を複数備え、ディップスイッチの操作により、抵抗器のいずれか１つを選択し、増幅の定数とする構成で実現される。
【００３７】
そして、この図５に示すように定数設定部51を備えた構成では、定数を適切に選択することにより、出力された調光信号が送られる照明器具11の光束量を他の照明器具11に対して相対的に変化させることができる。すなわち、調光信号変換装置20が接続された照明器具の発する光束量に応じて決定した調光信号を送出することが可能になり、同一の照明器具11を複数用いている場合には、特定の照明器具11の光束量を大きくあるいは小さくして照明効果を向上でき、また、同一の調光信号に対して光束量が他と異なる照明器具11については、他の照明器具11に光束量を合わせることが可能になる。
【００３８】
次に、本発明の調光信号変換装置20の一実施の形態を図６を参照して説明する。
【００３９】
図６は本発明の調光信号変換装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【００４０】
図６に示す構成は、調光信号を受信もしくは送信する時に、異なる通信規約に対応可能なものであり、図５に示す構成に加え、調光度合い算出部21を制御する受信モード設定部53および調光信号発生部24を制御する送信モード設定部54を備えている。
【００４１】
そして、この図６に示す構成では、受信モード設定部53に予め設定した通信規約に基づき、調光信号から調光度合いを算出し、送信モード設定部54に予め設定した通信規約に基づき、調光度合いから調光信号を生成して送信できるようにしたものである。すなわち、照明器具のメーカーにより、調光信号はまちまちであり、多くはパルスの幅により調光度合いを表しているが、基準の周波数や電圧が異なり、互換性はない。そこで、調光信号変換装置20を用い、通信規約の異なる調光信号を別の通信規約に変換して出力することにより、調光装置15と照明器具11との通信規約が異なる場合に対応でき、例えば異なるメーカーの調光装置15と照明器具11とを接続して調光でき、汎用性を向上できる。なお、受信側の調光信号の通信規約と、出力側の調光信号の通信規約とは異なるようにするほか、同一とすることもできる。また、この構成は、マイクロコンピュータを用いることにより、容易に実現可能である。
【００４２】
次に、調光信号が、調光度合いをデューティー比として送られてくる場合の図６を実現する構成を図７参照して説明する。
【００４３】
図７は同上図６の調光信号変換装置の一構成を示すブロック図である。
【００４４】
図７に示す構成は、調光信号が入力される調光度合い算出部21を構成する第０カウンタ61から、デューティー比記憶手段62、調光度合い算出手段63、演算部23を構成するパルスデューティー算出手段64、調光信号発生部24を構成する第１カウンタ65および第２カウンタ66を介し、ドライバ67から、調光信号が出力される。また、受信モード設定部53および送信モード設定部54を構成するものとして、調光度合い算出手段63を制御する第１テーブル選択手段71と、パルスデューティー算出手段64を制御する第２テーブル選択手段72とを備えている。さらに、第１テーブル選択手段71には、第１選択スイッチ73が接続され、第２テーブル選択手段72には、第２選択スイッチ74が接続されている。また、第１メモリ75、第２メモリ76、第３メモリ77が備えられ、それぞれ第１テーブル選択手段71および第２テーブル選択手段72の両者に接続されている。さらに、パルスデューティー算出手段64には、第４メモリ78が接続されている。
【００４５】
そして、この図７に示す構成では、デューティー比記憶手段62にて受信した調光信号のデューティー比を記憶し、調光度合い算出手段63でこのデューティー比から調光度合いのデータを算出する。このとき、デューティー比と調光度合いとの関係は、記憶素子に記憶された参照テーブルの値を参照して求める。この参照テーブルの値は第１ないし第３のメモリ75，76，77に複数種用意されており、第１選択スイッチ73により駆動される第１テーブル選択手段71によりいずれか１つが選択される。そして、例えば図３に示す構成と同様に、調光度合い算出手段63で算出された調光度合いは、第４メモリ78に記憶した補正比率に基づきパルスデューティー算出手段64で定数倍され、この値に基づき、第１カウンタ65、第２カウンタ66、およびドライバ67を介して、調光信号が出力される。このとき、調光度合いに対する出力信号の決定は、第１ないし第３のメモリ75，76，77に記憶された参照テーブルを逆に参照して、デューティー比を決定する。また、この参照テーブルの選択は、第２選択スイッチ74により駆動される第２テーブル選択手段72によって、いずれか１つが選択される。
【００４６】
なお、上記の各実施の形態の調光信号変換装置は、各照明器具に一体的に組み込み可能に構成することもできる。また、各調光信号変換装置は、調光装置に一体的に組み込み可能に構成することもできる。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１記載の調光信号変換装置によれば、調光信号発生手段は、通信規約の異なる複数の調光信号に選択的に調光度合いを変換するため、通信規約の異なる複数種の照明器具に接続でき、調光信号変換装置の汎用性を向上できる。
【００４８】
請求項２記載の調光信号変換装置によれば、請求項１記載の効果に加え、調光度合い算出手段は、通信規約の異なる複数の調光信号から調光度合いを算出するため、通信規約の異なる複数種の調光装置に接続でき、調光信号変換装置の汎用性を向上できる。
【００４９】
請求項３記載の調光信号変換装置によれば、請求項１または２記載の効果に加え、調光装置から送られてきた調光信号を異なる調光度合いの調光信号に変換して照明器具に送出することにより、この調光信号変換装置に接続された照明器具に、調光装置に接続された他の照明器具の光束に対して異なる光束を発生させることができる。そこで、複数の照明器具を調光装置で調光する際に、必要十分な照明による省電力を実現でき、あるいは、照明効果を向上できる。さらに、変換手段は、入力された調光度合いに所定の値を乗じた調光度合いを出力するため、調光信号変換装置を接続した照明器具の光束を、他の照明器具に対して一定の割合で調光できる。
【００５０】
請求項４記載の照明システムによれば、請求項１ないし３いずれか一記載の調光信号変換装置を備えたため、汎用性を向上でき、あるいは、調光装置から送られてきた調光信号を異なる調光度合いの調光信号に変換して照明器具に送出することにより、この調光信号変換装置に接続された照明器具に、調光装置に接続された他の照明器具の光束に対して異なる光束を発生させることができる。そこで、複数の照明器具を調光装置で調光する際に、必要十分な照明による省電力を実現でき、あるいは、照明効果を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の照明システムの一実施の形態を示す説明図である。
【図２】  本発明の調光信号変換装置の前提となる実施の形態を示すブロック図である。
【図３】  同上図２の調光信号変換装置の一構成を示すブロック図である。
【図４】  同上図２の調光信号変換装置の他の構成を示すブロック図である。
【図５】  本発明の調光信号変換装置の前提となる他の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】  本発明の調光信号変換装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図７】  同上図６の調光信号変換装置の一構成を示すブロック図である。
【図８】  従来の照明システムを示す説明図である。
【符号の説明】
10    照明システム
11    照明器具
15    調光装置
20    調光信号変換装置
21    調光度合い算出手段としての調光度合い算出部
23    変換手段としての演算部
24    調光信号発生手段としての調光信号発生部
51    選択手段としての定数設定部
53 受信モード設定部
54 送信モード設定部
【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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