特開 2024-90380 電源装置、照明器具および照明制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024090380

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】電源装置、照明器具および照明制御システム

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/185 20200101AFI20240627BHJP

   H05B 47/105 20200101ALI20240627BHJP

   H05B 47/17 20200101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

H05B47/185

H05B47/105

H05B47/17

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022206254

(22)【出願日】2022-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】390014546

【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】落合 睦

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 克磨

【テーマコード（参考）】

3K273

【Ｆターム（参考）】

3K273PA10

3K273QA24

3K273QA28

3K273QA29

3K273RA02

3K273RA13

3K273SA08

3K273SA23

3K273SA32

3K273SA46

3K273TA03

3K273TA08

3K273TA15

3K273TA22

3K273TA28

3K273TA40

3K273TA53

3K273TA62

3K273UA19

3K273UA22

(57)【要約】

【課題】プルレス操作による制御の自由度を向上できる電源装置、照明器具および照明制御システムを得ることを目的とする。
【解決手段】本開示に係る電源装置は、外部電源からスイッチを介して電力を供給されて光源を点灯させる点灯回路と、前記点灯回路を制御し、前記スイッチで予め定められた移行操作が行われると、ビット通信モードに移行する制御回路と、を備え、前記ビット通信モードのとき前記制御回路は、予め定められた期間での前記スイッチのプルレス操作の有無に対応する２値で構成されるデータを取り込み、前記データに応じた制御を行う。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部電源からスイッチを介して電力を供給されて光源を点灯させる点灯回路と、
前記点灯回路を制御し、前記スイッチで予め定められた移行操作が行われると、ビット通信モードに移行する制御回路と、
を備え、
前記ビット通信モードのとき前記制御回路は、予め定められた期間での前記スイッチのプルレス操作の有無に対応する２値で構成されるデータを取り込み、前記データに応じた制御を行うことを特徴とする電源装置。

【請求項2】

前記ビット通信モードのとき前記制御回路は、予め定められた連続回数だけ連続した前記期間の各々で、前記プルレス操作の有無を検出することで、前記データを取り込むことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。

【請求項3】

前記データは、前記連続回数に対応するビット数を有することを特徴とする請求項２に記載の電源装置。

【請求項4】

前記制御回路は、前記データを取り込むと、前記データと制御内容とを紐づけたテーブルを参照して、前記データに応じた制御を行うことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電源装置。

【請求項5】

前記制御回路は、前記データに応じて前記光源の調光率を制御することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電源装置。

【請求項6】

前記移行操作は、前記プルレス操作を予め定められた繰り返し回数だけ連続して行う操作であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電源装置。

【請求項7】

前記制御回路は、前記スイッチで予め定められた確認操作が行われると、予め定められた期間での前記光源の明滅の有無に対応する２値で構成される送信データを送信することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電源装置。

【請求項8】

請求項１から３の何れか１項に記載の電源装置と、
前記光源と、
を備えることを特徴とする照明器具。

【請求項9】

請求項２または３に記載の電源装置と、
前記光源と、
プルレス用装置と、
を備え、
前記プルレス用装置は、
前記連続回数に対応する数だけ設けられ、各々に前記２値の何れかを設定可能な複数の入力部と、
前記複数の入力部の設定値に応じた前記データを前記制御回路に送信するように、前記スイッチを操作するスイッチ制御部と、
を備えることを特徴とする照明制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電源装置、照明器具および照明制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ＡＣ電源オン状態から電源を短時間オフし、再度電源を通電した際に、ＬＥＤ照明器具の明るさ、色等の点灯状態を、電源オフ操作前の状態から別の点灯状態へ切り替えることができるＬＥＤ照明器具が開示されている。このＬＥＤ照明器具は、上記操作を連続操作して１サイクルすると、再度オフ、オン操作する前の点灯状態に戻るプルレス操作機能を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－２０８２３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、照明器具の調光率等を変更する際にはリモコンを使用することが多い。一方、特許文献１のように壁スイッチを用いて点灯状態を変更できる技術がある。このような技術では、壁スイッチがＯＮ状態においてプルレス操作をする事で、全光、段調光等の調光ができる。しかし、例えばプルレス操作で調光率を変更する場合、プルレス回数が非常に多くなるおそれがある。例えば、プルレス操作１回で調光率が１％変化する場合、調光率を０％から１００％に変化させるにはプルレス操作を１００回行う必要がある。このように、プルレス操作により調光率を制御するのは困難である場合があり、現実的に制御できる内容は限定される可能性がある。

【0005】

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、プルレス操作による制御の自由度を向上できる電源装置、照明器具および照明制御システムを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る電源装置は、外部電源からスイッチを介して電力を供給されて光源を点灯させる点灯回路と、前記点灯回路を制御し、前記スイッチで予め定められた移行操作が行われると、ビット通信モードに移行する制御回路と、を備え、前記ビット通信モードのとき前記制御回路は、予め定められた期間での前記スイッチのプルレス操作の有無に対応する２値で構成されるデータを取り込み、前記データに応じた制御を行う。

【発明の効果】

【0007】

本開示に係る電源装置では、制御回路は、予め定められた期間でのスイッチのプルレス操作の有無に対応する２値で構成されるデータに応じて制御を行う。従って、プルレス操作による制御の自由度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る照明制御システムのブロック図である。

【図2】実施の形態１に係るプルレス制御のフローチャートである。

【図3】実施の形態１に係るプルレス操作で送信するデータを説明する図である。

【図4】実施の形態１に係るプルレス操作で送信されたデータと制御内容とを紐づけたテーブルを示す図である。

【図5】実施の形態２に係るプルレス用装置の構成を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

各実施の形態に係る電源装置、照明器具および照明制御システムについて図面を参照して説明する。同じまたは対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

【0010】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る照明制御システム１００のブロック図である。照明制御システム１００は照明器具５０とスイッチ４を備える。照明器具５０は、電源装置１と光源２を備える。光源２は、例えば複数のＬＥＤを有するＬＥＤモジュールである。光源２は交流電源３では光らない。このため、直流電源装置である電源装置１で交流電源３を直流電源に変換して、光源２に供給する。

【0011】

スイッチ４は例えば壁に設けられた一般的な壁スイッチである。スイッチ４は電源装置１と交流電源３との間に設けられる。スイッチ４のオン／オフ操作に応じて、交流電源３から後述する点灯回路への電力の供給のオンオフが切り替わる。スイッチ４は光源２を点灯、消灯またはプルレス制御する際に使用する。本実施の形態では、主にこのスイッチ４を短時間にオン／オフする操作を繰り返して行う、いわゆるプルレス操作による制御方法について説明する。プルレス操作は、例えば１秒～２秒以内にスイッチ４をオン状態からオフ状態に切り替えて、再度オン状態に戻す操作を示す。

【0012】

電源装置１は、整流回路５、ＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路６、降圧回路７、制御回路８、入力電圧検出回路９および出力電流調整回路１０を備える。整流回路５は交流電源３からの交流電圧を直流電圧へ変換する。ＰＦＣ回路６は交流から直流に変換する際の力率を改善するための回路である。降圧回路７は、ＰＦＣ回路６の出力電圧を指定の電圧に降圧するための回路である。整流回路５、ＰＦＣ回路６および降圧回路７は、外部電源である交流電源３からスイッチ４を介して電力を供給されて光源２を点灯させる点灯回路に該当する。

【0013】

入力電圧検出回路９は交流電源３の電圧を検出する。入力電圧検出回路９は例えば２つの抵抗による分圧回路で構成され、２つの抵抗の接続点は制御回路８に接続される。出力電流調整回路１０は、ＬＥＤモジュールへの電流を調整する回路である。出力電流調整回路１０で検出された電流値は、制御回路８に入力される。

【0014】

制御回路８は例えばマイコンで構成される。制御回路８は例えばプロセッサ等である演算部８ａと、不揮発性メモリ等であるメモリ８ｂを有する。演算部８ａは、メモリ８ｂに記憶されたプログラム、情報等に基づき、点灯回路を制御するための各種演算を行い、点灯回路を制御する。制御回路８は、例えば出力電流調整回路１０で検出された電流値に基づき、光源２を流れる電流が予め定められた値になるように、点灯回路が有するスイッチング素子のオンオフを制御する。

【0015】

次に、図２～４を用いて、本実施の形態のプルレス操作に応じた調光制御方法について説明する。図２は、実施の形態１に係るプルレス制御のフローチャートである。まず、スイッチ４をＯＮにすることで照明制御システム１００の動作を開始する（ステップ１、２）。これにより、電源装置１が動作を開始し、点灯状態に推移する。次に、光源２が点灯して定常状態となる（ステップ３）。

【0016】

次に、制御回路８をビット通信モードに移行させるための移行操作を行う。本実施の形態では、スイッチ４で予め定められた移行操作が行われると、制御回路８はビット通信モードに移行する。移行操作は、例えばプルレス操作を予め定められた繰り返し回数だけ連続して行う操作である。ここでは、プルレス操作８回でビット通信モードに移行する例について説明する。なお、１回のプルレス操作は、スイッチ４の状態がＯＮ状態からＯＦＦ状態となり再度ＯＮ状態に戻る操作を示す。つまり、光源２の点灯状態を点灯→消灯→点灯と変化させる操作である。なお、１回のプルレス操作は、スイッチ４の状態がＯＦＦ状態からＯＮ状態となり再度ＯＦＦ状態に戻る操作であっても良い。

【0017】

制御回路８は、プルレス操作が８回行われると（ステップ４）、ビット通信モードに移行する（ステップ５）。このとき、光源２が８回明滅することとなる。制御回路８はプルレス操作の回数を入力電圧検出回路９の検出電圧から検出しても良い。

【0018】

次に、ビット通信モードにおけるデータＤ１の送信方法を説明する。図３は、実施の形態１に係るプルレス操作で送信するデータＤ１を説明する図である。ビット通信モードのとき制御回路８は、予め定められた期間Ｔ１でのプルレス操作の有無に対応する２値で構成されるデータＤ１を取り込み、取り込んだデータＤ１に応じた制御を行う。制御回路８は、予め定められた連続回数だけ連続した期間Ｔ１の各々で、プルレス操作の有無を検出することで、データＤ１を取り込む。つまり、データＤ１は、当該連続回数に対応するビット数を有する。

【0019】

ここでは、期間Ｔ１が２秒であり、予め定められた連続回数が８回である例について説明する。つまり、データＤ１は８ｂｉｔとなる。制御回路８は、期間Ｔ１毎にプルレス操作の有無に応じたビットフラグを検出して、データＤ１を取り込む。ビットフラグは０または１の２値であり、プルレス操作があった場合は１となり、プルレス操作が無い場合は０となる。

【0020】

データＤ１の入力を行う場合、図２のフローチャートに示されるように、ユーザはビット通信モードに移行した後、任意のタイミングで１回のプルレス操作を行う。この１回目のプルレス操作が終わったタイミングから、制御回路８はＴ１＝２秒毎にビットフラグの検出を開始する（ステップ６）。つまり、１回目のプルレス操作は開始フラグである。ユーザは、送信するデータＤ１の１ｂｉｔ目に応じて、２回目のプルレス操作を行うか否かを決定する（ステップ７）。ユーザは、データＤ１の１ｂｉｔ目が０の場合、１回目のプルレス操作から２秒以内にプルレス操作を行わない（ステップ７－１）。ユーザは、データＤ１の１ｂｉｔ目が１の場合、１回目のプルレス操作から２秒以内にプルレス操作を行う（ステップ７－２）。

【0021】

次にユーザは、送信するデータＤ１の２ｂｉｔ目に応じて、１回目のプルレス操作の終了から２秒経過した後、２秒以内に、３回目のプルレス操作を行うか否かを決定する（ステップ８）。ユーザは、データＤ１の２ｂｉｔ目が０の場合、プルレス操作を行わない（ステップ８－１）。ユーザは、データＤ１の２ｂｉｔ目が１の場合、プルレス操作を行う（ステップ８－２）。

【0022】

４～８回目のプルレス操作の有無も、データＤ１の３～７ｂｉｔ目に応じて決定される（ステップ９）。次にユーザは、送信するデータＤ１の８ｂｉｔ目に応じて、１回目のプルレス終了後から１４秒経過した後、２秒以内に、９回目のプルレス操作を行うか否かを決定する（ステップ１０）。ユーザは、データＤ１の８ｂｉｔ目が０の場合、プルレス操作を行わない（ステップ１０－１）。ユーザは、データＤ１の８ｂｉｔ目が１の場合、プルレス操作を行う（ステップ１０－２）。

【0023】

１回目のプルレス終了後から１６秒が経過すると、つまり、期間Ｔ１が８回経過すると、８ｂｉｔのデータＤ１の取得が完了する（ステップ１１）。図３では一例として、Ｄ１＝００１００１１１の場合が示されている。

【0024】

図４は、実施の形態１に係るプルレス操作で送信されたデータＤ１と制御内容とを紐づけたテーブルを示す図である。制御回路８は、データＤ１を取り込むと、データＤ１と制御内容とを紐づけたテーブルを参照して（ステップ１２）、データＤ１に応じた制御を行う。テーブルは、例えばメモリ８ｂに予め記憶されている。テーブルは例えば８ｂｉｔ方式であり、８ｂｉｔの数値と制御内容とが対応付けられている。データＤ１が８ｂｉｔの場合、２の８乗＝２５６通りの制御が可能となる。図４の例では、データＤ１は調光率を示し、調光率１％毎にデータＤ１の値が対応付けられている。制御回路８は、テーブルから取得した調光率で光源２を調光する（ステップ１３）。

【0025】

比較例に係る照明器具において、プルレス操作毎に制御内容が切り替わる場合を考える。この場合、２５６種類の調光機能があると最大で２５６回のプルレス操作が必要となる。このため、プルレス操作によって、現実的に制御できる内容が限定される可能性があった。

【0026】

これに対し、本実施の形態の照明制御システム１００では、２５６種類の調光機能がある場合でも最大８回のプルレスで制御内容を選択できる。従って、プルレス操作によって制御可能な内容が広がり、プルレス操作による制御の自由度を向上できる。例えば、１％刻みの調光率の制御がプルレス操作によって現実的に可能となる。また、このような連調は、一般に照明器具にユニット、リモコン等のオプションを付加して実現される。この場合、通信線、無線モジュールなどの追加が必要となる。本実施の形態では、電源線２本以外の通信線を用いずに、連調が可能となる。

【0027】

本実施の形態では、制御回路８が、データＤ１に応じて光源２の調光率を制御する例について説明した。これに限らず、制御回路８はデータＤ１に応じて調光率以外の制御を行っても良い。例えば、制御回路８はデータＤ１に応じて光源２の色温度を制御しても良い。制御回路８はデータＤ１に応じて調光調色以外の制御を行っても良い。例えばユーザはデータＤ１として、点灯時間の確認等の電源装置１の状態を確認するための信号を制御回路８に送付しても良い。この場合、制御回路８はテーブルを参照して、データＤ１に応じて電源装置１の状態を応答する。このように本実施の形態では、スイッチ４のみの制御、つまり２本の電源線以外の通信線を用いずに、様々な制御が可能となる。

【0028】

本実施の形態では、プルレス操作を人から照明への信号の送信手段として使用した。これに限らず、照明の明滅で、照明から人への信号を送る事も可能である。制御回路８は、例えばスイッチ４で予め定められた確認操作が行われると、予め定められた期間での光源２の明滅の有無に対応する２値で構成される送信データを送信しても良い。このとき、例えば光源２の明滅ありが１で、光源２が消灯した状態が０に対応する。図３に示されるデータＤ１の送信方法と同様に、ユーザは、予め定められた連続回数だけ連続した期間の各々で、光源２の明滅の有無に基づき送信データの値を読み取る。これにより、ユーザは、当該連続回数に対応するビット数の送信データを受信できる。

【0029】

上述の確認操作は、調光率の確認コマンドであり、制御回路８は、送信データとして光源２の調光率をユーザに通知しても良い。８回の期間において光源２が明滅または消灯することで、８ｂｉｔの送信データを送信できる。ユーザはテーブルを参照して、受信した送信データに応じた調光率を、例えば１％単位で確認することができる。制御回路８は、確認操作の種類に応じて、ユーザに通知する送信データを調光率以外に変更しても良い。

【0030】

データＤ１は８ｂｉｔ以外でも良い。これにより、制御時間の短縮または最大機能数を増やすことができる。データＤ１が８ｂｉｔの場合、プルレス時間はＴ１×８＝１６秒であり、最大機能数は２５６モードとなる。データＤ１が４ｂｉｔの場合、プルレス時間はＴ１×４＝８秒であり、最大機能数は１６モードとなる。データＤ１が１６ビットの場合、プルレス時間はＴ１×１６＝３２秒であり、最大機能数は６５，５３６モードとなる。

【0031】

これらの変形は、以下の実施の形態に係る電源装置、照明器具および照明制御システムについて適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る電源装置、照明器具および照明制御システムについては実施の形態１との共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

【0032】

実施の形態２．
図５は、実施の形態２に係るプルレス用装置２０の構成を説明する図である。プルレス用装置２０は、実施の形態１で説明したプルレス操作を自動で実施するための装置である。プルレス用装置２０は、例えばスイッチ４の上に被せて使用される。照明制御システム１００は、このようなプルレス用装置２０をさらに備えても良い。

【0033】

プルレス用装置２０は、複数の入力部２１とスイッチ制御部２２を有する。複数の入力部２１は、期間Ｔ１の連続回数、つまり、データＤ１のビット数に対応する数だけ設けられる。複数の入力部２１の各々には、０、１の２値の何れかを設定可能である。例えば複数の入力部２１は、０か１を設定可能な８つのダイヤルを有する機構である。ユーザは各入力部２１の値を０または１に任意に設定する。

【0034】

スイッチ制御部２２は、複数の入力部２１の設定値に応じたデータＤ１を制御回路８に送信するように、スイッチ４を操作する。プルレス用装置２０がスイッチ４に取付けられた状態でスイッチ制御部２２を動作させる事で、スイッチ制御部２２はプルレス操作を行い、データＤ１を送信する。スイッチ制御部２２は例えば物理的にスイッチ４をプルレス操作する。

【0035】

実施の形態１のプルレス操作を期間Ｔ１毎に人の手で行うのは手間がかかる場合がある。本実施の形態によれば、容易にデータＤ１を送信できる。

【0036】

プルレス用装置２０をスイッチ４に取付けることで、マイコンである制御回路８のソフトウェアの更新も可能となる。この方法について説明する。まず、実施の形態１で説明した通り、制御回路８をビット通信モードに移行させる。次に、プルレス操作により、特定のデータを制御回路８に送信して、制御回路８を書き込みが可能な状態に推移させる。その後、プルレス用装置２０を使用して制御回路８にソフトウェアのデータを送信して、制御回路８のソフトウェアを更新する。このように、プルレス操作によって低速だがソフトウェアを書き換える事ができる。

【0037】

本実施の形態では、スイッチ４が機械式スイッチである場合について説明したが、スイッチ４は半導体などを用いたスイッチ、または点灯・消灯のオン・オフ制御信号を電源装置１に送信するスイッチ等であっても良い。また、プルレス用装置２０とスイッチ４が一体化されていても良い。なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いても良い。

【0038】

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
（付記１）
外部電源からスイッチを介して電力を供給されて光源を点灯させる点灯回路と、
前記点灯回路を制御し、前記スイッチで予め定められた移行操作が行われると、ビット通信モードに移行する制御回路と、
を備え、
前記ビット通信モードのとき前記制御回路は、予め定められた期間での前記スイッチのプルレス操作の有無に対応する２値で構成されるデータを取り込み、前記データに応じた制御を行うことを特徴とする電源装置。
（付記２）
前記ビット通信モードのとき前記制御回路は、予め定められた連続回数だけ連続した前記期間の各々で、前記プルレス操作の有無を検出することで、前記データを取り込むことを特徴とする付記１に記載の電源装置。
（付記３）
前記データは、前記連続回数に対応するビット数を有することを特徴とする付記２に記載の電源装置。
（付記４）
前記制御回路は、前記データを取り込むと、前記データと制御内容とを紐づけたテーブルを参照して、前記データに応じた制御を行うことを特徴とする付記１から３の何れか１項に記載の電源装置。
（付記５）
前記制御回路は、前記データに応じて前記光源の調光率を制御することを特徴とする付記１から４の何れか１項に記載の電源装置。
（付記６）
前記移行操作は、前記プルレス操作を予め定められた繰り返し回数だけ連続して行う操作であることを特徴とする付記１から５の何れか１項に記載の電源装置。
（付記７）
前記制御回路は、前記スイッチで予め定められた確認操作が行われると、予め定められた期間での前記光源の明滅の有無に対応する２値で構成される送信データを送信することを特徴とする付記１から６の何れか１項に記載の電源装置。
（付記８）
付記１から７の何れか１項に記載の電源装置と、
前記光源と、
を備えることを特徴とする照明器具。
（付記９）
付記２または３に記載の電源装置と、
前記光源と、
プルレス用装置と、
を備え、
前記プルレス用装置は、
前記連続回数に対応する数だけ設けられ、各々に前記２値の何れかを設定可能な複数の入力部と、
前記複数の入力部の設定値に応じた前記データを前記制御回路に送信するように、前記スイッチを操作するスイッチ制御部と、
を備えることを特徴とする照明制御システム。

【符号の説明】

【0039】

１ 電源装置、２ 光源、３ 交流電源、４ スイッチ、５ 整流回路、６ ＰＦＣ回路、７ 降圧回路、８ 制御回路、８ａ 演算部、８ｂ メモリ、９ 入力電圧検出回路、１０ 出力電流調整回路、２０ プルレス用装置、２１ 入力部、２２ スイッチ制御部、５０ 照明器具、１００ 照明制御システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】