JP4313955B2 - 照明システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明照明環境を損なわず省エネを図る照明システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、省エネを目的として照度を制御する照明システムがある。これら照明システムは、複数の照明器具を連動して照明器具からの明るさを自動コントロールする。このことにより、窓などから入射する太陽光、いわゆる昼光がある場合に人工光である蛍光灯器具からの余分な明るさをカットするものである。
即ち、昼光と人工光の加算された光量を一定にすることで、昼光量が大きい場合に人工光の出力を減少させ、照明環境を損なわず省エネを図る照明システムである。
【０００３】
複数の照明器具を連動させる照明システムとしては、従来から様々な技術がある。
図１２〜１５は特開平１１−２１４１７９号公報に記載の従来の照明システムを示す。
図１２は従来の照明システムを構成する蛍光灯器具を示す外観図、図１３は同照明システムの床から鉛直方向に天井を見た複数の蛍光灯器具の配置図、図１４は同照明システムの天井に複数の蛍光灯器具を備えた部屋の断面図、図１５は同照明システムの照明コントローラ５５の内部構成を示すブロック図であり、照明コントローラ５６，５７も同様の構成となる。
図１２において、１は蛍光灯器具本体（以下、単に蛍光灯器具と称す）、２は蛍光灯であり、通常、蛍光灯器具１には蛍光灯２が２灯搭載される。３は蛍光灯器具１に取り付けられた反射板、４は点灯装置であり反射板３の内側に搭載されている。
【０００４】
図１３において、３８は照明エリアである部屋、３９は窓を示す。
４０〜５４はそれぞれ図１２に示す蛍光灯器具１と同等のもので、部屋３８に３×５列の計１５台設置した例を示している。５５〜５７は照明コントローラ、５８〜６０は信号線である。
蛍光灯器具４０〜５４は、窓３９側から窓３９との距離で３つのグループに分割される。これは昼光入射の度合い、即ち昼光利用量が異なり、部屋３８全体の蛍光灯器具４０〜５４を同一に制御することが困難となるためである。
蛍光灯器具４０〜４４はグループ（１）６１に分割され、グループ（１）６１には蛍光灯器具４０〜４４と照明コントローラ５５が信号線５８によって接続されている。また、グループ（２）６２には蛍光灯器具４５〜４９と照明コントローラ５６が信号線５９で接続されている。さらに、グループ（３）６３には蛍光灯器具５０〜５４と照明コントローラ５７が信号線６０で接続されている。
【０００５】
図１４において、図１３と同一符号は同一部分を示す。６４は天井、６５は床面、蛍光灯器具４０〜４４から床面６５に向かって描かれた矢印６６は蛍光灯器具４０〜４４のそれぞれから出力される光を模擬するものである。また、矢印６７は光６６が床面６５で反射され照明コントローラ５５に向う反射光を図示したものである。
図１５において、５５は照明コントローラ、７０は照度センサ、７１は照度設定回路、７２は照度センサ７０と照度設定回路７１の２つの出力を入力する比較回路、７３は比較回路７２に接続され、信号線５８に調光信号を出力する出力回路である。この照明コントローラ５５は照度センサ７０〜出力回路７３とから構成され、照明コントローラ５６，５７も５６と同様に照度センサ７０〜出力回路７３とから構成されている。
なお、照度センサ７２は光電変換素子であるフォトダイオードからなり、視感度補正フィルタを付けて人間の目と同じ明るさを検知するよう構成されている。
【０００６】
次に、従来の照明システムについてグループ（１）６１を代表に動作を説明する。
グループ（１）６１内の照明コントローラ５５に信号線５８で蛍光灯器具４０〜４４が並列接続され、照明コントローラ５５から出力される制御信号が蛍光灯器具４０〜４４の全てに同時に伝わるようになっている。
そして、点灯装置４からの点灯信号に基づいて蛍光灯器具４０〜４４が点灯すると、それぞれの蛍光灯２から床面６５に光出力６６が放射される。床面６５に放射された光出力６６は床面６５によって反射され、反射された一部の反射光６７が照明コントローラ５５内の照度センサ７０に到達する。照度センサ７０は光入力を電気信号に変換して比較回路７２に送出する。
【０００７】
一方、照度設定回路７１には要求される照度、例えば７００ [ｌｘ］の照度相当の電気信号が生成される。比較回路７２は照度センサ７０の出力と照度設定回路７１の出力を比較し、照度センサ７０の出力が照度設定回路７１の出力より小さければ出力回路７３に調光度アップ指令を出力し、逆に大きければ調光度ダウン指令を出力する。ここで調光度とは、図１２に示される蛍光灯器具１の明るさの指標を示すもので、調光度が大きい程光出力が大きいことを表すものである。
この光出力は、蛍光灯器具１内の点灯回路４により蛍光灯２の電力を制御することで可変される。
【０００８】
比較回路７２から調光度アップ、又は調光度ダウン指令を受けた出力回路７３は信号線５８に調光度に対応した信号を各点灯装置４に出力し、蛍光灯器具４０〜４４が同時に同出力となるように制御される。
したがって、グループ（１）６１の照明エリアが一定の照度に制御されることになる。グループ（２）６２、グループ（３）６３も同様に制御され、一定照度が保たれるが、窓３９からの昼光の入射度合いが異なるため、グループ毎に調光度は異なることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２〜１５に示した従来の照明システムでは、照明コントローラ５５、５６、５７と蛍光灯器具４０〜５４は信号線５８、５９、６０で接続する必要があり、照明コントローラ５５、５６、５７の施工にコストがかかるという問題点があった。
また、既存の蛍光灯器具の点灯装置が照明コントローラ５５、５６、５７からの制御信号を受け取れるようにする変更に手間がかかるという問題点もあった。
【００１０】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、各照明器具への信号線の配線作業を不要とし、しかもシステム収容の照明器具が同期して光出力が変化し、安定した照度を実現できる照明システムを得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の発明は、隣接配置した複数の蛍光灯を有する照明器具群から構成され、予め割り付けられた赤外線の送信順序で隣接する照明器具に調光制御情報を送信し、前記照明器具群を複数に分割したグループで照明器具の蛍光ランプが調光制御される照明システムにおいて、前記各グループの各々の照明器具のうち、１つを除いた他の照明器具は、調光制御情報を有する赤外線を受信する赤外線受信器と、調光制御情報を有する赤外線を送信する赤外線送信器と、赤外線受信器が受信した赤外線の調光制御情報に基づく調光制御情報送信指令を赤外線送信器に出力すると共にタイマ時間の完了時に調光信号を出力する制御回路と、制御回路からの調光信号に基づき蛍光灯を調光制御するインバータとを有する点灯装置を備え、前記各グループの各々の照明器具のうち、１つの照明器具は、調光制御情報を有する赤外線を受信する赤外線受信器と、調光制御情報を有する赤外線を送信する赤外線送信器と、照度を検出する照度センサと、照度センサの検出値と設定された照度値とを比較して得られた自身のグループの調光制御情報を赤外線受信機が受信した赤外線の調光制御情報に加えた調光制御情報送信指令を赤外線送信器に出力すると共にタイマ時間の完了時に調光信号を出力する制御回路と、制御回路からの調光信号に基づき蛍光灯を調光制御するインバータとを有する点灯装置を備え、前記照明器具群を複数に分割したグループ内の１つのグループの照度センサを有する照明器具の赤外線送信器から自身のグループの調光制御情報を有する赤外線を最初に送信し、その送信時から他の各グループの照度センサを有する照明器具によって各グループの調光制御情報が加えられ、全ての照明器具に該当グループの調光制御情報が追加されるまでの所定の時間の間は、隣接する照明器具は赤外線受信器が受信した調光制御情報の赤外線を赤外線送信器が送信し、次々と隣接する照明器具に調光制御情報を中継して行き、前記１つのグループの照度センサを有する照明器具で生成された調光制御情報を前記他の各グループの照度センサを有する照明器具の赤外線受信器が受信した場合は、自身の調光制御情報を前記受信した自身以外の調光制御情報に追加して送信し、前記所定時間の経過後に各制御回路のタイマ時間が完了し、各グループ毎に共通したそれぞれの調光制御情報に基づいて各グループに対応した調光信号をそれぞれのインバータに同時に出力して、前記照明器具群の照明器具を連動して調光制御を行うように構成したものである。
【００１２】
本願の請求項２の発明は、前記照度センサを有する照明器具が生成する調光制御情報は、グループ情報と調光情報と送信番号とからなり、各々の照明器具は送信番号に割り付けられた送信時間で調光制御情報を送信するようにしたものである。
【００１４】
本願の請求項１の発明においては、照明器具群を複数に分割したグループ内の１つのグループの照度センサを有する照明器具の赤外線送信器から自身のグループの調光制御情報を有する赤外線を最初に送信し、その送信時から他の各グループの照度センサを有する照明器具によって各グループの調光制御情報が加えられ、全ての照明器具に該当グループの調光制御情報が追加されるまでの所定の時間の間は、隣接する照明器具は赤外線受信器が受信した調光制御情報の赤外線を赤外線送信器が送信し、次々と隣接する照明器具に調光制御情報を中継して行き、前記１つのグループの照度センサを有する照明器具で生成された調光制御情報を前記他の各グループの照度センサを有する照明器具の赤外線受信器が受信した場合は、自身の調光制御情報を前記受信した自身以外の調光制御情報に追加して送信し、前記所定時間の経過後に各制御回路のタイマ時間が完了し、各グループ毎に共通したそれぞれの調光制御情報に基づいて各グループに対応した調光信号をそれぞれのインバータに同時に出力して、前記照明器具群の照明器具を連動して調光制御を行うようにしたので、１つのグループの照度センサを有する点灯装置を備えた照明器具の赤外線送信器から調光制御情報を有する赤外線の最初の送信時から他のグループの照度センサを有する照明器具によって各グループの調光制御情報が加えられ、全ての照明器具に該当グループの調光制御情報が追加されるまでの所定時間の経過後に各制御回路のタイマ時間が完了した後に各グループ毎に同時に各グループの全て照明器具の調光制御が行われることになり、全ての照明器具が同時に調光変化、即ち光出力が変化するように動作するため、照度制御時において安定した照度を実現することができる。
また、照度制御時に隣接する照明器具は赤外線受信器が受信した調光制御情報の赤外線を赤外線送信器が送信し、次々と隣接する照明器具に調光制御情報を赤外線により中継して行くので、各照明器具への信号線の配線作業が不要である。
【００１５】
本願の請求項２の発明においては、照度センサを有する照明器具が生成する調光制御情報は、グループ情報と調光情報と送信番号とからなり、各々の照明器具は送信番号に割り付けられた送信時間で調光制御情報を送信するようにしたので、蛍光灯器具に割り付けられた送信順序を規制する送信番号の情報を同時に送ることで、各グループとの赤外線の衝突を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の照明システムを構成する蛍光灯器具を示す外観図、図２は同照明システムを構成する別の蛍光灯器具を示す外観図、図３は同照明システムを構成する蛍光灯器具内の点灯装置のブロック図、図４は同照明システムを構成する別の蛍光灯器具内の点灯装置のブロック図、図５は同照明システムの床から鉛直方向に天井を見た複数の蛍光灯器具の配置図、図６は同照明システムの天井に複数の蛍光灯器具を備えた部屋の断面図、図７は同照明システムの運用を示す模式図、図８は同照明システムの制御信号の伝送に用いる赤外線信号の構成図、図９は同照明システムの制御回路の制御状況を示すフローチャート、図１０は同照明システムの別の制御回路部の制御状況を示すフローチャート、図１１は同照明システムの赤外線信号の伝送状況を示すタイムチャート図である。
【００１８】
本発明の実施の形態１は、従来の照明システムと同様に、省エネを目的として窓から入射される昼光を利用するもので、昼光と蛍光灯器具からの光で得られた照度を一定に保つものである。ここでは、照明エリアに３×５列の計１５台設置した例について説明する。
本発明の実施の形態１の蛍光灯器具は２種類あり、大きな違いは照度センサを搭載するか否かである。
図１は一方の蛍光灯器具を示し、１は蛍光灯器具本体（以下、単に蛍光灯器具と称す）、２は蛍光灯、３は蛍光灯器具１に取り付けられた反射板、４ａは点灯装置で、点灯装置４ａは反射板３の内側に設置されるが、点灯装置４ａの一部に設けられた赤外線受光器５および赤外線送信器６は反射板３に切り抜かれた孔から飛び出した構造となっている。
【００１９】
図２は他方の蛍光灯器具を示し、１は蛍光灯器具、２は蛍光灯、３は蛍光灯器具１に取り付けられた反射板、４ｂは点灯装置である。点灯装置４ｂは反射板３の内側に設置されるが、点灯装置４ｂの一部に設けられた赤外線受信器５及び赤外線送信器６は反射板３に切り抜かれた孔から飛び出した構造となっている。
７は照度センサで、赤外線受信器５及び赤外線送信器６と同様に点灯装置４ｂに搭載され、反射板３に切り抜かれた孔から飛び出した構造となっている。なお、照度センサ７は従来例で説明したものと同様の構成のものである。
【００２０】
図３は点灯装置４ａの内部構成を示す。この点灯装置４ａは赤外線受信器５と、赤外線送信器６と、赤外線受信器５の信号を受け取ると共に赤外線送信器６に信号を送り、内部にタイマー９を備えた制御回路８ａと、制御回路８ａからの指令により蛍光灯２に与える高周波の電力を可変し、蛍光灯２を調光するインバータ１０とで構成されている。
図４は点灯装置４ｂの内部構成を示す。この点灯装置４ｂは赤外線受信器５と、赤外線送信器６と、照度センサ７と、赤外線受信器５及び照度センサ７の信号を受け取ると共に赤外線送信器６に信号を送り、内部にタイマー９と照度設定回路７１と比較回路７２を備えた制御回路８ｂと、制御回路８ｂからの指令により蛍光灯２に与える高周波の電力を可変し、蛍光灯２を調光するインバータ１０とで構成されている。
【００２１】
図３、４において、赤外線送信器６は搬送波（３８ＫＨｚ）で振幅変調された赤外光をデータコードでパルス変調し、制御信号を送信する。制御信号は蛍光灯２の明るさを示す調光信号などの情報を１つのフレームで構成される。赤外線受信器５は制御信号を載せた赤外光を受光し、電気信号に変換する。即ち、制御信号のデータコードによってパルス変調された赤外線の復調を行う。
制御回路８ａ、８ｂは赤外線受信器５によって受信した制御信号を解読し、調光信号としてインバータ９に送り、インバータ９の点灯電力によって蛍光灯２を調光する。また、制御回路８ａ、８ｂは送信信号を組み立て赤外線送信器６に送るよう動作する。
図４において、照度センサ７の出力は、比較回路７２によって照度設定回路７２の出力とで大小比較が行われ、照度センサ７の出力が大きい場合は、制御回路８ｂからインバータ１０に対し調光度ダウン指令を出力し、逆に小さい場合は調光度アップ指令を出力する。
【００２２】
図５において、３８は事務所など１つに区切られた照明エリアである部屋、３９は部屋３８に設けられた窓であり、窓３９の外から昼光が入射することを前提する。
１１〜２５はそれぞれ図１及び図２に示す蛍光灯器具１又は２であり、蛍光灯器具１３、１８及び２３は図２に示す照度センサ７が搭載された蛍光灯器具２であり、それ以外は図１に示す蛍光灯器具１と同様のものである。
蛍光灯器具１１〜２５は窓３９からの距離により３つのグループに分割される。グループ（１）６１は蛍光灯器具１１〜１５、グループ（２）６２は蛍光灯器具１６〜２０、グループ（３）は蛍光灯器具２１〜２５のグループ分けである。
各グループに１台、グループ中央の位置に照度センサ７搭載の蛍光灯器具１３、１８、２３が配置される。
【００２３】
図５において、蛍光灯器具１１〜２５の上部に書かれた送信番号は、各蛍光灯器具に割り付けられた赤外線の送信順序を示す番号であり、各蛍光灯器具から発信される赤外線の衝突防止を目的として、蛍光灯器具からの赤外線発信時間を規制するものである。例えば、蛍光灯器具１３は送信番号＝１に割り付けられているため、最初に赤外線送信を可能とし、次に送信番号＝２である蛍光灯器具１４、送信番号＝３である蛍光灯器具１５という具合に順番に赤外線を送信する。
この送信番号の割り付けは、照度センサ７を搭載した蛍光灯器具の何れかを“１”として、送信番号＝１の蛍光灯器具に隣接する蛍光灯器具を“２”、更に送信番号＝２に隣接する器具を“３”と、次々に設定され、最後の送信番号に割り付けられる蛍光灯器具と送信番号＝１の蛍光灯器具同士も隣接するようにしている。これは、全ての蛍光灯器具が赤外線の中継を行うためである。
【００２４】
図６において、図５と同一符号は同一部分を示する。６４は天井、６５は床面、蛍光灯器具１１〜１５から床面６５に向かって描かれた矢印６６は蛍光灯器具１１〜１５のそれぞれから出力される光を模擬するものである。また、矢印６７は光６６が床面６５で反射され蛍光灯器具１３内の照度センサ７に向う反射光を図示したものである。
図７において、蛍光灯器具１３から発せられる赤外線が隣接の蛍光灯器具１２、１４に伝わる様子を表している。３０は赤外線を示すものである。また、図７では図示されていないが、蛍光灯器具１３からの赤外線３０は隣接する周りの蛍光灯器具１２、１４、１７，１８及び１９に伝わり、図示以外の蛍光灯器具１７、１８、１９にも到達する。
【００２５】
次に、本発明の実施の形態１の照明システムの動作を図８〜図１１を併用して説明する。
図８は赤外線信号の構成を示すもので、３１は送信番号で、各蛍光灯器具に割り付けられた送信の番号であり、赤外線を送信する蛍光灯器具の送信番号情報となるものである。３２は制御情報数で、次に続く制御情報の数を示すものである。３３〜３６は制御情報である。
例えば、伝送する制御情報信号が制御情報（１）３３のみであれば制御情報数＝１となり、制御情報（１）と制御情報（２）であれば制御情報数＝２、制御情報信号がｎ個あれば制御情報数＝ｎとなる。
【００２６】
このように、赤外線信号は送信する情報量によって可変長となる。また、制御情報（１）はグループ情報３７ａと調光度３８に細分化され、グループ内を同じ調光度に設定するコマンドが入力される。制御情報（２）３４、制御情報（３）３５、制御情報（ｎ）３６も同様となる。
実施の形態１では３つのグループ分けとなっているため制御情報数は“３”となり、制御情報（１）、制御情報（２）および制御情報（３）が使われる。
【００２７】
図９の制御フローチャートは照度センサ７を搭載した蛍光灯器具１３、１８、１５内の制御回路８ｂの動作を示すものであり、図１０の制御フローチャートは照度センサ７を搭載しない蛍光灯器具１１、１２、１４、１５、１６、１７、１９、２０、２１、２２、２４および２５内の制御回路８ａの動作を示すものである。
図１１において、縦軸に蛍光灯器具を示し、横軸に送信番号に割り付けられた送信時間を示している。図中、黒で塗りつぶされたブロック３種類は赤外線送信信号を示し、同送信時間帯で白抜きされたブロックはその赤外線信号を受信した信号を示すものである。
【００２８】
まず、図９のフローチャートに沿って照度センサ７を搭載した蛍光灯器具１３、１８，２３の動作を説明する。
本発明の実施の形態１の照明システムに電源が投入されると、制御回路８ｂ内あるメモリ（図示省略）に記憶されている点灯プログラムの指令に基づいてすべての蛍光灯器具が所定の調光度、仮に７０％の調光度で点灯したものとする。
図９において、ステップ１では蛍光灯器具１３、１８、２３にあるそれぞれの制御回路８ｂではその内部にある比較回路７２の比較結果から調光度を設定する。これは、比較回路７２が照度センサ７の出力と照度設定回路７１の出力の大小比較を行い、前者が後者より大きい場合に調光度を所定数減少させ、小さい場合に所定数増加させる。
例えば、照度センサ７の出力が大きければ、設定照度に対し明るすぎるため調光度を６９％にし、逆に小さければ暗すぎるので調光度を７１％にするよう設定される。ここでは、蛍光灯器具１３は６９％、蛍光灯器具１８は７０％、蛍光灯器具２３は７１％に調光度が設定されるものとする。
【００２９】
次にステップ２において、送信番号の値を判断する。蛍光灯器具１３は送信番号が“１”に割り付けられているため、ステップ３に進み、蛍光灯器具１８と蛍光灯器具２３は送信番号が“１”でないためステップ６に進む。蛍光灯器具１３は、ステップ３、ステップ４及びステップ５を順次実行する。
蛍光灯器具１３はステップ３においてタイマー９の設定を行う。タイマー９の設定時間は、図８に示す１フレームの赤外線信号を送信するために設定された時間をＴとして、蛍光灯器具の全台数ｎの２倍から送信番号Ｎを引いた結果にＴを乗算した値に設定される。
式で表すと、（２ｎ−Ｎ）×Ｔとなる。
したがって、蛍光灯器具の全台数＝１５、送信番号＝１であるので、タイマー９の設定時間は（２×１５−１）Ｔとなり、その結果２９Ｔ時間に設定される。このタイマー９の設定時間は全ての蛍光灯器具が送信し終える時間として設定される。
【００３０】
次に、ステップ４において、蛍光灯器具１３の制御回路８ｂが赤外線で送るための送信フレームを組み立てる。送信フレームは図８に示すもので、蛍光灯器具１３の情報が入力される。
従って、送信番号３１は“１”、制御情報数３２は“１”、制御情報（１）３２内のグループ情報３７ａは“１”、調光度３７ｂは“６９”で送信フレームが組み立てられる。
次にステップ５において、搬送波で振幅変調された赤外光を、組み立てられた送信フレームでパルス変調し、蛍光灯器具１３の点灯装置４ｂの赤外線送信器６から赤外線出力として送信する。 図１１の［１］で示す黒塗りのブロックが赤外線送信信号を示す。また、この時間帯が送信番号＝１となり、送信順番の始点となる。そして、ステップ６に進む。
【００３１】
蛍光灯器具１３、１８，２３は、ステップ６において赤外線受信器５を用い、それぞれ他の蛍光灯器具から発せられる赤外線信号を受信する。赤外線の受信が無い場合は、ステップ７で送信時間であるかを判断するが、蛍光灯器具１３はすでに送信済みであるため、次のステップ８のタイマー完了かを判断する。
先ほど設定したタイマー９は２９Ｔ時間経過しなければ完了とならないため、ステップ６に戻ることになる。
ステップ６において赤外線受信が有る場合は、ステップ９のタイマー設定完了かを判断する。蛍光灯器具１３は既にステップ３でタイマー９の設定を行っているため、ステップ１１に進む。それ以外の蛍光灯器具１８，２３はステップ１０に進み、ステップ３と同様にタイマー９を設定する。
【００３２】
蛍光灯器具１８は図１１の［２］で示す赤外線受信信号に相当し、蛍光灯器具１３から送信された赤外線信号となる。蛍光灯器具２３は［３］で示す赤外線信号に相当し、蛍光灯器具２４から送信された赤外線信号である。
次に、ステップ１１で受信した赤外線信号が既に受信済みの制御情報かを判断する。初めて受信する制御情報であればステップ１２に進み、ステップ１２では受信した送信番号から送信時間を算出する。
【００３３】
蛍光灯器具１８では［２］の赤外線信号であるため、受信の送信番号は“１”であり、この送信番号を基準に自身の送信番号８の送信時間を算出することになる。即ち、７Ｔ時間後が送信時間となる。また、蛍光灯器具２３では受信の送信番号６を基準に自身の送信番号９の送信時間である２Ｔ時間後を算出する。
ステップ１１において、同じ制御情報を受信した例としては、蛍光灯器具１３では［４］、蛍光灯１８では［５］、蛍光灯器具２３では［６］に代表されるように灰色に塗りつぶされたブロックがそれに相当する。
【００３４】
ステップ７において、送信時間と判断した場合はステップ１３に進み、制御情報の送信完了かを判断する。蛍光灯器具１８では自グループ内の制御情報を送信していないため、ステップ１４に進み送信フレームを組み立てる。この時、既にグループ（１）６１の制御情報（１）を受けているので制御情報数を“２”とし、制御情報（１）３３に続きに制御情報（２）を加える。
制御情報(２)は“２”、調光度３７ｂはステップ１で設定された調光度７０が入力される。同様に、蛍光灯器具２３は既にグループ（１）６１の制御情報（１）と既にグループ（２）６２の制御情報（１）を受けているので、制御情報数を“３”にし、グループ情報３７ａ＝３と調光度３７ｂ＝７１からなる制御情報（３）を加えて送信フレームを組み立てる。
【００３５】
そして、ステップ１５において赤外線信号を送出する。蛍光灯器具１８では図１１の［７］、蛍光灯器具２３では［８］に示すものである。ステップ１３で制御情報の送信が完了した判断した場合は、ステップ１４を飛び越してステップ１５に進み、受信した制御情報数と制御情報の内容は変えずに送信番号を自身の送信番号に書き換えて赤外線信号の送信を行う。この場合は、蛍光灯器具１３においては［９］、蛍光灯器具１８では［１０］に相当する。
ステップ８においてタイマー９が完了すると、ステップ１で生成した調光度をインバータ１０に送り、インバータ１０は蛍光灯２の調光制御を行うことになる。この調光度を変化させるタイミングは、タイマー９の動作により照度センサ７を搭載した蛍光灯器具１３、１８及び２３で同期する。
【００３６】
また、次に説明する照度センサなしの蛍光灯器具においても、タイマー９が同様の動作となるため、全ての蛍光灯器具が同期して調光度が設定されることになる。
ステップ１６が完了すると、再びステップ１に戻り、照度比較入力から調光度設定を行う。この時、設定照度に達していない場合は何度も、ステップ１を繰り返すことになる。
即ち、設定照度より明るい場合は１％づつ調光度を減少して設定調光度を送信し、逆に暗い場合は１％増加して設定調光度を送信することになる。
【００３７】
続いて、図１０のフローチャートに沿って照度センサ７を搭載しない蛍光灯器具１１及びその他の蛍光灯器具の動作を説明する。
ステップ２０において赤外線の受信が無い場合はステップ２１に進み、ステップ２１で送信時間かの判断を行う。送信時間でない場合はステップ２２を実行する。
ステップ２２はタイマー完了を判断し、タイマー完了でなければステップ２０に戻る。この流れは図９で説明したものと同様となる。
ステップ２０において、赤外線信号の受信がある場合はステップ２３、ステップ２４、ステップ２５、ステップ２６と進み、この一連の動作については図９におけるステップ９からステップ１２と同様の動作となる。
【００３８】
蛍光灯器具１１では図１１の［１１］、蛍光灯器具１２では［１２］、蛍光灯器具１３では［１３］などの白抜きのブロックが赤外線受信信号である。これらの赤外線を受けた場合は、ステップ２５において、同制御情報の受信でないと判断してステップ２６を実行する。
例えば、［１４］で示す白抜きの赤外線受信信号は、［１２］を送信する以前に制御信号が追加された赤外線信号を受信したため、［１２］の受信信号を取り消し、［１４］の受信信号を送信するよう準備する。
ステップ２１で送信時間がくればステップ２７で受信した制御情報を赤外線信号として送信する。この時、受信した制御情報数と制御情報の内容は変えずに送信番号を自身の送信番号に書き換えて赤外線信号の送信を行う。
ステップ２２で、タイマー９のタイマー時間が完了した判断した場合は、ステップ２８を実行する。ステップ２８はインバータ１０を介して蛍光灯２を調光制御することになる。
【００３９】
以上説明した各蛍光灯器具の動作をまとめると、照度センサ７を搭載した蛍光灯器具は照度センサ７の出力と設定照度との比較結果に基づき調光度の設定を行う。
設定された調光度はグループ情報と一緒に制御情報として赤外線を媒体に送信される。この時、蛍光灯器具に割り付けられた送信順序を規制する送信番号情報を同時に送ることで赤外線の衝突を防止する。
赤外線信号を受信した蛍光灯器具は、隣接する他の蛍光灯器具に制御情報を中継する目的で、受信した制御情報を赤外線を用い転送する。但し、照度センサ７を搭載する器具においては、自グループの制御情報を受信制御情報に追加して赤外線送信を行う。
【００４０】
また、各蛍光灯器具が赤外線送信を行っているため、何度も同じ制御情報を受信することになり、この場合は最初に受けた制御情報のみの送信を行う動作する。しかし、既に受信された制御情報と異なった構成の制御情報を受信した場合は最新の受信制御情報のみの送信を行う。
また、蛍光灯器具内の制御回路には、タイマーを備え、受信した送信番号でタイマー時間を設定し、タイマー時間完了後に蛍光灯の調光制御を行うことで全ての蛍光灯器具が同時に調光変化、即ち光出力が変化するよう動作する。
このことにより、システム収容の蛍光灯器具が同期して光出力を変化させるため、安定した照度下で照度比較を行うことができる
【００４１】
本発明の実施の形態１で蛍光灯器具を３グループで分割しているが、グループ数はいくらでも良く、制御情報はグループ数追加されることになる。
また、この実施の形態１では、照度センサと設定調光度の比較結果によって設定調光度を１％増減しているが、この限りでなく、例えば両者の差が大きければ１％以上の増減を行っても良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１の照明システムによれば、照明器具群を複数に分割したグループ内の１つのグループの照度センサを有する照明器具の赤外線送信器から調光制御情報を有する赤外線を最初に送信し、その送信時から他の各グループの照度センサを有する照明器具によって互いの調光制御情報の全てが追加されるまでの所定時間の間は、隣接する照明器具は赤外線受信器が受信した調光制御情報の赤外線を赤外線送信器が送信し、次々と隣接する照明器具に調光制御情報を中継して行き、前記１つのグループの照度センサを有する照明器具で生成された調光制御情報を前記他の各グループの照度センサを有する照明器具の赤外線受信器が受信した場合は、自身の調光制御情報を前記受信した自身以外の調光制御情報に追加して送信し、前記所定時間の経過後に各グループ毎に共通したそれぞれの調光制御情報に基づいて各グループに対応した調光信号をそれぞれのインバータに同時に出力して、前記照明器具群の照明器具を連動して調光制御を行うようにしたので、１つのグループの照度センサを有する点灯装置を備えた照明器具の赤外線送信器から調光制御情報を有する赤外線の最初の送信時から各グループの照明器具に互いの調光制御情報の全てが追加されるまでの所定時間完了後に各グループ毎に同時に各グループの全て照明器具の調光制御が行われることになり、全ての照明器具が同時に調光変化、即ち光出力が変化するように動作するため、照度制御時において安定した照度を実現することができるという効果がある。
また、照度制御時に隣接する照明器具は赤外線受信器が受信した調光制御情報の赤外線を赤外線送信器が送信し、次々と隣接する照明器具に調光制御情報を赤外線により中継して行くので、各照明器具への信号線の配線作業が不要であるという効果もある。
【００４３】
本発明の請求項２の照明システムによれば、照度センサを有する照明器具が生成する調光制御情報は、グループ情報と調光情報と送信番号とからなり、各々の照明器具は送信番号に割り付けられた送信時間で調光制御情報を送信するようにしたので、蛍光灯器具に割り付けられた送信順序を規制する送信番号の情報を同時に送ることで、各グループとの赤外線の衝突を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の照明システムを構成する蛍光灯器具を示す外観図である。
【図２】 同照明システムを構成する別の蛍光灯器具を示す外観図である。
【図３】 同照明システムを構成する蛍光灯器具内の点灯装置のブロック図である。
【図４】 同照明システムを構成する別の蛍光灯器具内の点灯装置のブロック図である。
【図５】 同照明システムの床から鉛直方向に天井を見た複数の蛍光灯器具の配置図である。
【図６】 同照明システムの天井に複数の蛍光灯器具を備えた部屋の断面図である。
【図７】 同照明システムの運用を示す模式図である。
【図８】 同照明システムの制御信号の伝送に用いる赤外線信号の構成図である。
【図９】 同照明システムの制御回路の制御状況を示すフローチャートである。
【図１０】 同照明システムの別の制御回路部の制御状況を示すフローチャートである。
【図１１】 同照明システムの赤外線信号の伝送状況を示すタイムチャート図である。
【図１２】 従来の照明システムを構成する蛍光灯器具を示す外観図である。
【図１３】 同照明システムの床から鉛直方向に天井を見た複数の蛍光灯器具の配置図である。
【図１４】 同照明システムの天井に複数の蛍光灯器具を備えた部屋の断面図である。
【図１５】 同照明システムの照明コントローラの内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 蛍光灯器具、２ 蛍光灯、４ａ 点灯装置、４ｂ 点灯装置、５ 赤外線受光器、６ 赤外線送信器、７ 照度センサ、８ａ 制御回路、８ｂ 制御回路、９ タイマー、１０ インバータ、１１〜２５ 蛍光灯器具、３０ 赤外線信号、６１ グループ（１）、６２ グループ（２）、６３ グループ（３）、７０ 照度センサ、７１ 照度設定回路、７２ 比較回路。
【発明の属する技術分野】
本発明照明環境を損なわず省エネを図る照明システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、省エネを目的として照度を制御する照明システムがある。これら照明システムは、複数の照明器具を連動して照明器具からの明るさを自動コントロールする。このことにより、窓などから入射する太陽光、いわゆる昼光がある場合に人工光である蛍光灯器具からの余分な明るさをカットするものである。
即ち、昼光と人工光の加算された光量を一定にすることで、昼光量が大きい場合に人工光の出力を減少させ、照明環境を損なわず省エネを図る照明システムである。
【０００３】
複数の照明器具を連動させる照明システムとしては、従来から様々な技術がある。
図１２〜１５は特開平１１−２１４１７９号公報に記載の従来の照明システムを示す。
図１２は従来の照明システムを構成する蛍光灯器具を示す外観図、図１３は同照明システムの床から鉛直方向に天井を見た複数の蛍光灯器具の配置図、図１４は同照明システムの天井に複数の蛍光灯器具を備えた部屋の断面図、図１５は同照明システムの照明コントローラ５５の内部構成を示すブロック図であり、照明コントローラ５６，５７も同様の構成となる。
図１２において、１は蛍光灯器具本体（以下、単に蛍光灯器具と称す）、２は蛍光灯であり、通常、蛍光灯器具１には蛍光灯２が２灯搭載される。３は蛍光灯器具１に取り付けられた反射板、４は点灯装置であり反射板３の内側に搭載されている。
【０００４】
図１３において、３８は照明エリアである部屋、３９は窓を示す。
４０〜５４はそれぞれ図１２に示す蛍光灯器具１と同等のもので、部屋３８に３×５列の計１５台設置した例を示している。５５〜５７は照明コントローラ、５８〜６０は信号線である。
蛍光灯器具４０〜５４は、窓３９側から窓３９との距離で３つのグループに分割される。これは昼光入射の度合い、即ち昼光利用量が異なり、部屋３８全体の蛍光灯器具４０〜５４を同一に制御することが困難となるためである。
蛍光灯器具４０〜４４はグループ（１）６１に分割され、グループ（１）６１には蛍光灯器具４０〜４４と照明コントローラ５５が信号線５８によって接続されている。また、グループ（２）６２には蛍光灯器具４５〜４９と照明コントローラ５６が信号線５９で接続されている。さらに、グループ（３）６３には蛍光灯器具５０〜５４と照明コントローラ５７が信号線６０で接続されている。
【０００５】
図１４において、図１３と同一符号は同一部分を示す。６４は天井、６５は床面、蛍光灯器具４０〜４４から床面６５に向かって描かれた矢印６６は蛍光灯器具４０〜４４のそれぞれから出力される光を模擬するものである。また、矢印６７は光６６が床面６５で反射され照明コントローラ５５に向う反射光を図示したものである。
図１５において、５５は照明コントローラ、７０は照度センサ、７１は照度設定回路、７２は照度センサ７０と照度設定回路７１の２つの出力を入力する比較回路、７３は比較回路７２に接続され、信号線５８に調光信号を出力する出力回路である。この照明コントローラ５５は照度センサ７０〜出力回路７３とから構成され、照明コントローラ５６，５７も５６と同様に照度センサ７０〜出力回路７３とから構成されている。
なお、照度センサ７２は光電変換素子であるフォトダイオードからなり、視感度補正フィルタを付けて人間の目と同じ明るさを検知するよう構成されている。
【０００６】
次に、従来の照明システムについてグループ（１）６１を代表に動作を説明する。
グループ（１）６１内の照明コントローラ５５に信号線５８で蛍光灯器具４０〜４４が並列接続され、照明コントローラ５５から出力される制御信号が蛍光灯器具４０〜４４の全てに同時に伝わるようになっている。
そして、点灯装置４からの点灯信号に基づいて蛍光灯器具４０〜４４が点灯すると、それぞれの蛍光灯２から床面６５に光出力６６が放射される。床面６５に放射された光出力６６は床面６５によって反射され、反射された一部の反射光６７が照明コントローラ５５内の照度センサ７０に到達する。照度センサ７０は光入力を電気信号に変換して比較回路７２に送出する。
【０００７】
一方、照度設定回路７１には要求される照度、例えば７００ [ｌｘ］の照度相当の電気信号が生成される。比較回路７２は照度センサ７０の出力と照度設定回路７１の出力を比較し、照度センサ７０の出力が照度設定回路７１の出力より小さければ出力回路７３に調光度アップ指令を出力し、逆に大きければ調光度ダウン指令を出力する。ここで調光度とは、図１２に示される蛍光灯器具１の明るさの指標を示すもので、調光度が大きい程光出力が大きいことを表すものである。
この光出力は、蛍光灯器具１内の点灯回路４により蛍光灯２の電力を制御することで可変される。
【０００８】
比較回路７２から調光度アップ、又は調光度ダウン指令を受けた出力回路７３は信号線５８に調光度に対応した信号を各点灯装置４に出力し、蛍光灯器具４０〜４４が同時に同出力となるように制御される。
したがって、グループ（１）６１の照明エリアが一定の照度に制御されることになる。グループ（２）６２、グループ（３）６３も同様に制御され、一定照度が保たれるが、窓３９からの昼光の入射度合いが異なるため、グループ毎に調光度は異なることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２〜１５に示した従来の照明システムでは、照明コントローラ５５、５６、５７と蛍光灯器具４０〜５４は信号線５８、５９、６０で接続する必要があり、照明コントローラ５５、５６、５７の施工にコストがかかるという問題点があった。
また、既存の蛍光灯器具の点灯装置が照明コントローラ５５、５６、５７からの制御信号を受け取れるようにする変更に手間がかかるという問題点もあった。
【００１０】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、各照明器具への信号線の配線作業を不要とし、しかもシステム収容の照明器具が同期して光出力が変化し、安定した照度を実現できる照明システムを得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の発明は、隣接配置した複数の蛍光灯を有する照明器具群から構成され、予め割り付けられた赤外線の送信順序で隣接する照明器具に調光制御情報を送信し、前記照明器具群を複数に分割したグループで照明器具の蛍光ランプが調光制御される照明システムにおいて、前記各グループの各々の照明器具のうち、１つを除いた他の照明器具は、調光制御情報を有する赤外線を受信する赤外線受信器と、調光制御情報を有する赤外線を送信する赤外線送信器と、赤外線受信器が受信した赤外線の調光制御情報に基づく調光制御情報送信指令を赤外線送信器に出力すると共にタイマ時間の完了時に調光信号を出力する制御回路と、制御回路からの調光信号に基づき蛍光灯を調光制御するインバータとを有する点灯装置を備え、前記各グループの各々の照明器具のうち、１つの照明器具は、調光制御情報を有する赤外線を受信する赤外線受信器と、調光制御情報を有する赤外線を送信する赤外線送信器と、照度を検出する照度センサと、照度センサの検出値と設定された照度値とを比較して得られた自身のグループの調光制御情報を赤外線受信機が受信した赤外線の調光制御情報に加えた調光制御情報送信指令を赤外線送信器に出力すると共にタイマ時間の完了時に調光信号を出力する制御回路と、制御回路からの調光信号に基づき蛍光灯を調光制御するインバータとを有する点灯装置を備え、前記照明器具群を複数に分割したグループ内の１つのグループの照度センサを有する照明器具の赤外線送信器から自身のグループの調光制御情報を有する赤外線を最初に送信し、その送信時から他の各グループの照度センサを有する照明器具によって各グループの調光制御情報が加えられ、全ての照明器具に該当グループの調光制御情報が追加されるまでの所定の時間の間は、隣接する照明器具は赤外線受信器が受信した調光制御情報の赤外線を赤外線送信器が送信し、次々と隣接する照明器具に調光制御情報を中継して行き、前記１つのグループの照度センサを有する照明器具で生成された調光制御情報を前記他の各グループの照度センサを有する照明器具の赤外線受信器が受信した場合は、自身の調光制御情報を前記受信した自身以外の調光制御情報に追加して送信し、前記所定時間の経過後に各制御回路のタイマ時間が完了し、各グループ毎に共通したそれぞれの調光制御情報に基づいて各グループに対応した調光信号をそれぞれのインバータに同時に出力して、前記照明器具群の照明器具を連動して調光制御を行うように構成したものである。
【００１２】
本願の請求項２の発明は、前記照度センサを有する照明器具が生成する調光制御情報は、グループ情報と調光情報と送信番号とからなり、各々の照明器具は送信番号に割り付けられた送信時間で調光制御情報を送信するようにしたものである。
【００１４】
本願の請求項１の発明においては、照明器具群を複数に分割したグループ内の１つのグループの照度センサを有する照明器具の赤外線送信器から自身のグループの調光制御情報を有する赤外線を最初に送信し、その送信時から他の各グループの照度センサを有する照明器具によって各グループの調光制御情報が加えられ、全ての照明器具に該当グループの調光制御情報が追加されるまでの所定の時間の間は、隣接する照明器具は赤外線受信器が受信した調光制御情報の赤外線を赤外線送信器が送信し、次々と隣接する照明器具に調光制御情報を中継して行き、前記１つのグループの照度センサを有する照明器具で生成された調光制御情報を前記他の各グループの照度センサを有する照明器具の赤外線受信器が受信した場合は、自身の調光制御情報を前記受信した自身以外の調光制御情報に追加して送信し、前記所定時間の経過後に各制御回路のタイマ時間が完了し、各グループ毎に共通したそれぞれの調光制御情報に基づいて各グループに対応した調光信号をそれぞれのインバータに同時に出力して、前記照明器具群の照明器具を連動して調光制御を行うようにしたので、１つのグループの照度センサを有する点灯装置を備えた照明器具の赤外線送信器から調光制御情報を有する赤外線の最初の送信時から他のグループの照度センサを有する照明器具によって各グループの調光制御情報が加えられ、全ての照明器具に該当グループの調光制御情報が追加されるまでの所定時間の経過後に各制御回路のタイマ時間が完了した後に各グループ毎に同時に各グループの全て照明器具の調光制御が行われることになり、全ての照明器具が同時に調光変化、即ち光出力が変化するように動作するため、照度制御時において安定した照度を実現することができる。
また、照度制御時に隣接する照明器具は赤外線受信器が受信した調光制御情報の赤外線を赤外線送信器が送信し、次々と隣接する照明器具に調光制御情報を赤外線により中継して行くので、各照明器具への信号線の配線作業が不要である。
【００１５】
本願の請求項２の発明においては、照度センサを有する照明器具が生成する調光制御情報は、グループ情報と調光情報と送信番号とからなり、各々の照明器具は送信番号に割り付けられた送信時間で調光制御情報を送信するようにしたので、蛍光灯器具に割り付けられた送信順序を規制する送信番号の情報を同時に送ることで、各グループとの赤外線の衝突を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の照明システムを構成する蛍光灯器具を示す外観図、図２は同照明システムを構成する別の蛍光灯器具を示す外観図、図３は同照明システムを構成する蛍光灯器具内の点灯装置のブロック図、図４は同照明システムを構成する別の蛍光灯器具内の点灯装置のブロック図、図５は同照明システムの床から鉛直方向に天井を見た複数の蛍光灯器具の配置図、図６は同照明システムの天井に複数の蛍光灯器具を備えた部屋の断面図、図７は同照明システムの運用を示す模式図、図８は同照明システムの制御信号の伝送に用いる赤外線信号の構成図、図９は同照明システムの制御回路の制御状況を示すフローチャート、図１０は同照明システムの別の制御回路部の制御状況を示すフローチャート、図１１は同照明システムの赤外線信号の伝送状況を示すタイムチャート図である。
【００１８】
本発明の実施の形態１は、従来の照明システムと同様に、省エネを目的として窓から入射される昼光を利用するもので、昼光と蛍光灯器具からの光で得られた照度を一定に保つものである。ここでは、照明エリアに３×５列の計１５台設置した例について説明する。
本発明の実施の形態１の蛍光灯器具は２種類あり、大きな違いは照度センサを搭載するか否かである。
図１は一方の蛍光灯器具を示し、１は蛍光灯器具本体（以下、単に蛍光灯器具と称す）、２は蛍光灯、３は蛍光灯器具１に取り付けられた反射板、４ａは点灯装置で、点灯装置４ａは反射板３の内側に設置されるが、点灯装置４ａの一部に設けられた赤外線受光器５および赤外線送信器６は反射板３に切り抜かれた孔から飛び出した構造となっている。
【００１９】
図２は他方の蛍光灯器具を示し、１は蛍光灯器具、２は蛍光灯、３は蛍光灯器具１に取り付けられた反射板、４ｂは点灯装置である。点灯装置４ｂは反射板３の内側に設置されるが、点灯装置４ｂの一部に設けられた赤外線受信器５及び赤外線送信器６は反射板３に切り抜かれた孔から飛び出した構造となっている。
７は照度センサで、赤外線受信器５及び赤外線送信器６と同様に点灯装置４ｂに搭載され、反射板３に切り抜かれた孔から飛び出した構造となっている。なお、照度センサ７は従来例で説明したものと同様の構成のものである。
【００２０】
図３は点灯装置４ａの内部構成を示す。この点灯装置４ａは赤外線受信器５と、赤外線送信器６と、赤外線受信器５の信号を受け取ると共に赤外線送信器６に信号を送り、内部にタイマー９を備えた制御回路８ａと、制御回路８ａからの指令により蛍光灯２に与える高周波の電力を可変し、蛍光灯２を調光するインバータ１０とで構成されている。
図４は点灯装置４ｂの内部構成を示す。この点灯装置４ｂは赤外線受信器５と、赤外線送信器６と、照度センサ７と、赤外線受信器５及び照度センサ７の信号を受け取ると共に赤外線送信器６に信号を送り、内部にタイマー９と照度設定回路７１と比較回路７２を備えた制御回路８ｂと、制御回路８ｂからの指令により蛍光灯２に与える高周波の電力を可変し、蛍光灯２を調光するインバータ１０とで構成されている。
【００２１】
図３、４において、赤外線送信器６は搬送波（３８ＫＨｚ）で振幅変調された赤外光をデータコードでパルス変調し、制御信号を送信する。制御信号は蛍光灯２の明るさを示す調光信号などの情報を１つのフレームで構成される。赤外線受信器５は制御信号を載せた赤外光を受光し、電気信号に変換する。即ち、制御信号のデータコードによってパルス変調された赤外線の復調を行う。
制御回路８ａ、８ｂは赤外線受信器５によって受信した制御信号を解読し、調光信号としてインバータ９に送り、インバータ９の点灯電力によって蛍光灯２を調光する。また、制御回路８ａ、８ｂは送信信号を組み立て赤外線送信器６に送るよう動作する。
図４において、照度センサ７の出力は、比較回路７２によって照度設定回路７２の出力とで大小比較が行われ、照度センサ７の出力が大きい場合は、制御回路８ｂからインバータ１０に対し調光度ダウン指令を出力し、逆に小さい場合は調光度アップ指令を出力する。
【００２２】
図５において、３８は事務所など１つに区切られた照明エリアである部屋、３９は部屋３８に設けられた窓であり、窓３９の外から昼光が入射することを前提する。
１１〜２５はそれぞれ図１及び図２に示す蛍光灯器具１又は２であり、蛍光灯器具１３、１８及び２３は図２に示す照度センサ７が搭載された蛍光灯器具２であり、それ以外は図１に示す蛍光灯器具１と同様のものである。
蛍光灯器具１１〜２５は窓３９からの距離により３つのグループに分割される。グループ（１）６１は蛍光灯器具１１〜１５、グループ（２）６２は蛍光灯器具１６〜２０、グループ（３）は蛍光灯器具２１〜２５のグループ分けである。
各グループに１台、グループ中央の位置に照度センサ７搭載の蛍光灯器具１３、１８、２３が配置される。
【００２３】
図５において、蛍光灯器具１１〜２５の上部に書かれた送信番号は、各蛍光灯器具に割り付けられた赤外線の送信順序を示す番号であり、各蛍光灯器具から発信される赤外線の衝突防止を目的として、蛍光灯器具からの赤外線発信時間を規制するものである。例えば、蛍光灯器具１３は送信番号＝１に割り付けられているため、最初に赤外線送信を可能とし、次に送信番号＝２である蛍光灯器具１４、送信番号＝３である蛍光灯器具１５という具合に順番に赤外線を送信する。
この送信番号の割り付けは、照度センサ７を搭載した蛍光灯器具の何れかを“１”として、送信番号＝１の蛍光灯器具に隣接する蛍光灯器具を“２”、更に送信番号＝２に隣接する器具を“３”と、次々に設定され、最後の送信番号に割り付けられる蛍光灯器具と送信番号＝１の蛍光灯器具同士も隣接するようにしている。これは、全ての蛍光灯器具が赤外線の中継を行うためである。
【００２４】
図６において、図５と同一符号は同一部分を示する。６４は天井、６５は床面、蛍光灯器具１１〜１５から床面６５に向かって描かれた矢印６６は蛍光灯器具１１〜１５のそれぞれから出力される光を模擬するものである。また、矢印６７は光６６が床面６５で反射され蛍光灯器具１３内の照度センサ７に向う反射光を図示したものである。
図７において、蛍光灯器具１３から発せられる赤外線が隣接の蛍光灯器具１２、１４に伝わる様子を表している。３０は赤外線を示すものである。また、図７では図示されていないが、蛍光灯器具１３からの赤外線３０は隣接する周りの蛍光灯器具１２、１４、１７，１８及び１９に伝わり、図示以外の蛍光灯器具１７、１８、１９にも到達する。
【００２５】
次に、本発明の実施の形態１の照明システムの動作を図８〜図１１を併用して説明する。
図８は赤外線信号の構成を示すもので、３１は送信番号で、各蛍光灯器具に割り付けられた送信の番号であり、赤外線を送信する蛍光灯器具の送信番号情報となるものである。３２は制御情報数で、次に続く制御情報の数を示すものである。３３〜３６は制御情報である。
例えば、伝送する制御情報信号が制御情報（１）３３のみであれば制御情報数＝１となり、制御情報（１）と制御情報（２）であれば制御情報数＝２、制御情報信号がｎ個あれば制御情報数＝ｎとなる。
【００２６】
このように、赤外線信号は送信する情報量によって可変長となる。また、制御情報（１）はグループ情報３７ａと調光度３８に細分化され、グループ内を同じ調光度に設定するコマンドが入力される。制御情報（２）３４、制御情報（３）３５、制御情報（ｎ）３６も同様となる。
実施の形態１では３つのグループ分けとなっているため制御情報数は“３”となり、制御情報（１）、制御情報（２）および制御情報（３）が使われる。
【００２７】
図９の制御フローチャートは照度センサ７を搭載した蛍光灯器具１３、１８、１５内の制御回路８ｂの動作を示すものであり、図１０の制御フローチャートは照度センサ７を搭載しない蛍光灯器具１１、１２、１４、１５、１６、１７、１９、２０、２１、２２、２４および２５内の制御回路８ａの動作を示すものである。
図１１において、縦軸に蛍光灯器具を示し、横軸に送信番号に割り付けられた送信時間を示している。図中、黒で塗りつぶされたブロック３種類は赤外線送信信号を示し、同送信時間帯で白抜きされたブロックはその赤外線信号を受信した信号を示すものである。
【００２８】
まず、図９のフローチャートに沿って照度センサ７を搭載した蛍光灯器具１３、１８，２３の動作を説明する。
本発明の実施の形態１の照明システムに電源が投入されると、制御回路８ｂ内あるメモリ（図示省略）に記憶されている点灯プログラムの指令に基づいてすべての蛍光灯器具が所定の調光度、仮に７０％の調光度で点灯したものとする。
図９において、ステップ１では蛍光灯器具１３、１８、２３にあるそれぞれの制御回路８ｂではその内部にある比較回路７２の比較結果から調光度を設定する。これは、比較回路７２が照度センサ７の出力と照度設定回路７１の出力の大小比較を行い、前者が後者より大きい場合に調光度を所定数減少させ、小さい場合に所定数増加させる。
例えば、照度センサ７の出力が大きければ、設定照度に対し明るすぎるため調光度を６９％にし、逆に小さければ暗すぎるので調光度を７１％にするよう設定される。ここでは、蛍光灯器具１３は６９％、蛍光灯器具１８は７０％、蛍光灯器具２３は７１％に調光度が設定されるものとする。
【００２９】
次にステップ２において、送信番号の値を判断する。蛍光灯器具１３は送信番号が“１”に割り付けられているため、ステップ３に進み、蛍光灯器具１８と蛍光灯器具２３は送信番号が“１”でないためステップ６に進む。蛍光灯器具１３は、ステップ３、ステップ４及びステップ５を順次実行する。
蛍光灯器具１３はステップ３においてタイマー９の設定を行う。タイマー９の設定時間は、図８に示す１フレームの赤外線信号を送信するために設定された時間をＴとして、蛍光灯器具の全台数ｎの２倍から送信番号Ｎを引いた結果にＴを乗算した値に設定される。
式で表すと、（２ｎ−Ｎ）×Ｔとなる。
したがって、蛍光灯器具の全台数＝１５、送信番号＝１であるので、タイマー９の設定時間は（２×１５−１）Ｔとなり、その結果２９Ｔ時間に設定される。このタイマー９の設定時間は全ての蛍光灯器具が送信し終える時間として設定される。
【００３０】
次に、ステップ４において、蛍光灯器具１３の制御回路８ｂが赤外線で送るための送信フレームを組み立てる。送信フレームは図８に示すもので、蛍光灯器具１３の情報が入力される。
従って、送信番号３１は“１”、制御情報数３２は“１”、制御情報（１）３２内のグループ情報３７ａは“１”、調光度３７ｂは“６９”で送信フレームが組み立てられる。
次にステップ５において、搬送波で振幅変調された赤外光を、組み立てられた送信フレームでパルス変調し、蛍光灯器具１３の点灯装置４ｂの赤外線送信器６から赤外線出力として送信する。 図１１の［１］で示す黒塗りのブロックが赤外線送信信号を示す。また、この時間帯が送信番号＝１となり、送信順番の始点となる。そして、ステップ６に進む。
【００３１】
蛍光灯器具１３、１８，２３は、ステップ６において赤外線受信器５を用い、それぞれ他の蛍光灯器具から発せられる赤外線信号を受信する。赤外線の受信が無い場合は、ステップ７で送信時間であるかを判断するが、蛍光灯器具１３はすでに送信済みであるため、次のステップ８のタイマー完了かを判断する。
先ほど設定したタイマー９は２９Ｔ時間経過しなければ完了とならないため、ステップ６に戻ることになる。
ステップ６において赤外線受信が有る場合は、ステップ９のタイマー設定完了かを判断する。蛍光灯器具１３は既にステップ３でタイマー９の設定を行っているため、ステップ１１に進む。それ以外の蛍光灯器具１８，２３はステップ１０に進み、ステップ３と同様にタイマー９を設定する。
【００３２】
蛍光灯器具１８は図１１の［２］で示す赤外線受信信号に相当し、蛍光灯器具１３から送信された赤外線信号となる。蛍光灯器具２３は［３］で示す赤外線信号に相当し、蛍光灯器具２４から送信された赤外線信号である。
次に、ステップ１１で受信した赤外線信号が既に受信済みの制御情報かを判断する。初めて受信する制御情報であればステップ１２に進み、ステップ１２では受信した送信番号から送信時間を算出する。
【００３３】
蛍光灯器具１８では［２］の赤外線信号であるため、受信の送信番号は“１”であり、この送信番号を基準に自身の送信番号８の送信時間を算出することになる。即ち、７Ｔ時間後が送信時間となる。また、蛍光灯器具２３では受信の送信番号６を基準に自身の送信番号９の送信時間である２Ｔ時間後を算出する。
ステップ１１において、同じ制御情報を受信した例としては、蛍光灯器具１３では［４］、蛍光灯１８では［５］、蛍光灯器具２３では［６］に代表されるように灰色に塗りつぶされたブロックがそれに相当する。
【００３４】
ステップ７において、送信時間と判断した場合はステップ１３に進み、制御情報の送信完了かを判断する。蛍光灯器具１８では自グループ内の制御情報を送信していないため、ステップ１４に進み送信フレームを組み立てる。この時、既にグループ（１）６１の制御情報（１）を受けているので制御情報数を“２”とし、制御情報（１）３３に続きに制御情報（２）を加える。
制御情報(２)は“２”、調光度３７ｂはステップ１で設定された調光度７０が入力される。同様に、蛍光灯器具２３は既にグループ（１）６１の制御情報（１）と既にグループ（２）６２の制御情報（１）を受けているので、制御情報数を“３”にし、グループ情報３７ａ＝３と調光度３７ｂ＝７１からなる制御情報（３）を加えて送信フレームを組み立てる。
【００３５】
そして、ステップ１５において赤外線信号を送出する。蛍光灯器具１８では図１１の［７］、蛍光灯器具２３では［８］に示すものである。ステップ１３で制御情報の送信が完了した判断した場合は、ステップ１４を飛び越してステップ１５に進み、受信した制御情報数と制御情報の内容は変えずに送信番号を自身の送信番号に書き換えて赤外線信号の送信を行う。この場合は、蛍光灯器具１３においては［９］、蛍光灯器具１８では［１０］に相当する。
ステップ８においてタイマー９が完了すると、ステップ１で生成した調光度をインバータ１０に送り、インバータ１０は蛍光灯２の調光制御を行うことになる。この調光度を変化させるタイミングは、タイマー９の動作により照度センサ７を搭載した蛍光灯器具１３、１８及び２３で同期する。
【００３６】
また、次に説明する照度センサなしの蛍光灯器具においても、タイマー９が同様の動作となるため、全ての蛍光灯器具が同期して調光度が設定されることになる。
ステップ１６が完了すると、再びステップ１に戻り、照度比較入力から調光度設定を行う。この時、設定照度に達していない場合は何度も、ステップ１を繰り返すことになる。
即ち、設定照度より明るい場合は１％づつ調光度を減少して設定調光度を送信し、逆に暗い場合は１％増加して設定調光度を送信することになる。
【００３７】
続いて、図１０のフローチャートに沿って照度センサ７を搭載しない蛍光灯器具１１及びその他の蛍光灯器具の動作を説明する。
ステップ２０において赤外線の受信が無い場合はステップ２１に進み、ステップ２１で送信時間かの判断を行う。送信時間でない場合はステップ２２を実行する。
ステップ２２はタイマー完了を判断し、タイマー完了でなければステップ２０に戻る。この流れは図９で説明したものと同様となる。
ステップ２０において、赤外線信号の受信がある場合はステップ２３、ステップ２４、ステップ２５、ステップ２６と進み、この一連の動作については図９におけるステップ９からステップ１２と同様の動作となる。
【００３８】
蛍光灯器具１１では図１１の［１１］、蛍光灯器具１２では［１２］、蛍光灯器具１３では［１３］などの白抜きのブロックが赤外線受信信号である。これらの赤外線を受けた場合は、ステップ２５において、同制御情報の受信でないと判断してステップ２６を実行する。
例えば、［１４］で示す白抜きの赤外線受信信号は、［１２］を送信する以前に制御信号が追加された赤外線信号を受信したため、［１２］の受信信号を取り消し、［１４］の受信信号を送信するよう準備する。
ステップ２１で送信時間がくればステップ２７で受信した制御情報を赤外線信号として送信する。この時、受信した制御情報数と制御情報の内容は変えずに送信番号を自身の送信番号に書き換えて赤外線信号の送信を行う。
ステップ２２で、タイマー９のタイマー時間が完了した判断した場合は、ステップ２８を実行する。ステップ２８はインバータ１０を介して蛍光灯２を調光制御することになる。
【００３９】
以上説明した各蛍光灯器具の動作をまとめると、照度センサ７を搭載した蛍光灯器具は照度センサ７の出力と設定照度との比較結果に基づき調光度の設定を行う。
設定された調光度はグループ情報と一緒に制御情報として赤外線を媒体に送信される。この時、蛍光灯器具に割り付けられた送信順序を規制する送信番号情報を同時に送ることで赤外線の衝突を防止する。
赤外線信号を受信した蛍光灯器具は、隣接する他の蛍光灯器具に制御情報を中継する目的で、受信した制御情報を赤外線を用い転送する。但し、照度センサ７を搭載する器具においては、自グループの制御情報を受信制御情報に追加して赤外線送信を行う。
【００４０】
また、各蛍光灯器具が赤外線送信を行っているため、何度も同じ制御情報を受信することになり、この場合は最初に受けた制御情報のみの送信を行う動作する。しかし、既に受信された制御情報と異なった構成の制御情報を受信した場合は最新の受信制御情報のみの送信を行う。
また、蛍光灯器具内の制御回路には、タイマーを備え、受信した送信番号でタイマー時間を設定し、タイマー時間完了後に蛍光灯の調光制御を行うことで全ての蛍光灯器具が同時に調光変化、即ち光出力が変化するよう動作する。
このことにより、システム収容の蛍光灯器具が同期して光出力を変化させるため、安定した照度下で照度比較を行うことができる
【００４１】
本発明の実施の形態１で蛍光灯器具を３グループで分割しているが、グループ数はいくらでも良く、制御情報はグループ数追加されることになる。
また、この実施の形態１では、照度センサと設定調光度の比較結果によって設定調光度を１％増減しているが、この限りでなく、例えば両者の差が大きければ１％以上の増減を行っても良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１の照明システムによれば、照明器具群を複数に分割したグループ内の１つのグループの照度センサを有する照明器具の赤外線送信器から調光制御情報を有する赤外線を最初に送信し、その送信時から他の各グループの照度センサを有する照明器具によって互いの調光制御情報の全てが追加されるまでの所定時間の間は、隣接する照明器具は赤外線受信器が受信した調光制御情報の赤外線を赤外線送信器が送信し、次々と隣接する照明器具に調光制御情報を中継して行き、前記１つのグループの照度センサを有する照明器具で生成された調光制御情報を前記他の各グループの照度センサを有する照明器具の赤外線受信器が受信した場合は、自身の調光制御情報を前記受信した自身以外の調光制御情報に追加して送信し、前記所定時間の経過後に各グループ毎に共通したそれぞれの調光制御情報に基づいて各グループに対応した調光信号をそれぞれのインバータに同時に出力して、前記照明器具群の照明器具を連動して調光制御を行うようにしたので、１つのグループの照度センサを有する点灯装置を備えた照明器具の赤外線送信器から調光制御情報を有する赤外線の最初の送信時から各グループの照明器具に互いの調光制御情報の全てが追加されるまでの所定時間完了後に各グループ毎に同時に各グループの全て照明器具の調光制御が行われることになり、全ての照明器具が同時に調光変化、即ち光出力が変化するように動作するため、照度制御時において安定した照度を実現することができるという効果がある。
また、照度制御時に隣接する照明器具は赤外線受信器が受信した調光制御情報の赤外線を赤外線送信器が送信し、次々と隣接する照明器具に調光制御情報を赤外線により中継して行くので、各照明器具への信号線の配線作業が不要であるという効果もある。
【００４３】
本発明の請求項２の照明システムによれば、照度センサを有する照明器具が生成する調光制御情報は、グループ情報と調光情報と送信番号とからなり、各々の照明器具は送信番号に割り付けられた送信時間で調光制御情報を送信するようにしたので、蛍光灯器具に割り付けられた送信順序を規制する送信番号の情報を同時に送ることで、各グループとの赤外線の衝突を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の照明システムを構成する蛍光灯器具を示す外観図である。
【図２】 同照明システムを構成する別の蛍光灯器具を示す外観図である。
【図３】 同照明システムを構成する蛍光灯器具内の点灯装置のブロック図である。
【図４】 同照明システムを構成する別の蛍光灯器具内の点灯装置のブロック図である。
【図５】 同照明システムの床から鉛直方向に天井を見た複数の蛍光灯器具の配置図である。
【図６】 同照明システムの天井に複数の蛍光灯器具を備えた部屋の断面図である。
【図７】 同照明システムの運用を示す模式図である。
【図８】 同照明システムの制御信号の伝送に用いる赤外線信号の構成図である。
【図９】 同照明システムの制御回路の制御状況を示すフローチャートである。
【図１０】 同照明システムの別の制御回路部の制御状況を示すフローチャートである。
【図１１】 同照明システムの赤外線信号の伝送状況を示すタイムチャート図である。
【図１２】 従来の照明システムを構成する蛍光灯器具を示す外観図である。
【図１３】 同照明システムの床から鉛直方向に天井を見た複数の蛍光灯器具の配置図である。
【図１４】 同照明システムの天井に複数の蛍光灯器具を備えた部屋の断面図である。
【図１５】 同照明システムの照明コントローラの内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 蛍光灯器具、２ 蛍光灯、４ａ 点灯装置、４ｂ 点灯装置、５ 赤外線受光器、６ 赤外線送信器、７ 照度センサ、８ａ 制御回路、８ｂ 制御回路、９ タイマー、１０ インバータ、１１〜２５ 蛍光灯器具、３０ 赤外線信号、６１ グループ（１）、６２ グループ（２）、６３ グループ（３）、７０ 照度センサ、７１ 照度設定回路、７２ 比較回路。
Claims (2)
- 隣接配置した複数の蛍光灯を有する照明器具群から構成され、予め割り付けられた赤外線の送信順序で隣接する照明器具に調光制御情報を送信し、前記照明器具群を複数に分割したグループで照明器具の蛍光ランプが調光制御される照明システムにおいて、
前記各グループの各々の照明器具のうち、１つを除いた他の照明器具は、調光制御情報を有する赤外線を受信する赤外線受信器と、調光制御情報を有する赤外線を送信する赤外線送信器と、赤外線受信器が受信した赤外線の調光制御情報に基づく調光制御情報送信指令を赤外線送信器に出力すると共にタイマ時間の完了時に調光信号を出力する制御回路と、制御回路からの調光信号に基づき蛍光灯を調光制御するインバータとを有する点灯装置を備え、
前記各グループの各々の照明器具のうち、１つの照明器具は、調光制御情報を有する赤外線を受信する赤外線受信器と、調光制御情報を有する赤外線を送信する赤外線送信器と、照度を検出する照度センサと、照度センサの検出値と設定された照度値とを比較して得られた自身のグループの調光制御情報を赤外線受信機が受信した赤外線の調光制御情報に加えた調光制御情報送信指令を赤外線送信器に出力すると共にタイマ時間の完了時に調光信号を出力する制御回路と、制御回路からの調光信号に基づき蛍光灯を調光制御するインバータとを有する点灯装置を備え、
前記照明器具群を複数に分割したグループ内の１つのグループの照度センサを有する照明器具の赤外線送信器から自身のグループの調光制御情報を有する赤外線を最初に送信し、その送信時から他の各グループの照度センサを有する照明器具によって各グループの調光制御情報が加えられ、全ての照明器具に該当グループの調光制御情報が追加されるまでの所定の時間の間は、隣接する照明器具は赤外線受信器が受信した調光制御情報の赤外線を赤外線送信器が送信し、次々と隣接する照明器具に調光制御情報を中継して行き、前記１つのグループの照度センサを有する照明器具で生成された調光制御情報を前記他の各グループの照度センサを有する照明器具の赤外線受信器が受信した場合は、自身の調光制御情報を前記受信した自身以外の調光制御情報に追加して送信し、前記所定時間の経過後に各制御回路のタイマ時間が完了し、各グループ毎に共通したそれぞれの調光制御情報に基づいて各グループに対応した調光信号をそれぞれのインバータに同時に出力して、前記照明器具群の照明器具を連動して調光制御を行うことを特徴とする照明システム。 - 前記照度センサを有する照明器具が生成する調光制御情報は、グループ情報と調光情報と送信番号からなり、各々の照明器具は送信番号に割り付けられた送信時間で調光制御情報を送信することを特徴とする請求項１記載の照明システム。
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