特開 2025-17721 照明監視システム

(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】P2025017721

(43)【公開日】2025-02-06

(54)【発明の名称】照明監視システム

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/185 20200101AFI20250130BHJP

   H05B 45/345 20200101ALI20250130BHJP

   H05B 45/10 20200101ALI20250130BHJP

   H05B 45/325 20200101ALI20250130BHJP

【ＦＩ】

H05B47/185

H05B45/345

H05B45/10

H05B45/325

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023120906

(22)【出願日】2023-07-25

(71)【出願人】

【識別番号】390010054

【氏名又は名称】コイト電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003339

【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】津ノ井 大輔

(72)【発明者】

【氏名】菅野 孝一

(72)【発明者】

【氏名】照井 敏生

(72)【発明者】

【氏名】矢吹 幸士

【テーマコード（参考）】

3K273

【Ｆターム（参考）】

3K273PA06

3K273QA24

3K273QA30

3K273QA38

3K273QA39

3K273RA02

3K273RA12

3K273RA13

3K273RA16

3K273RA17

3K273SA17

3K273SA23

3K273SA35

3K273SA50

3K273SA60

3K273TA03

3K273TA15

3K273TA22

3K273TA37

3K273TA53

3K273TA66

3K273TA70

3K273TA71

3K273TA72

3K273TA73

3K273UA17

3K273UA22

3K273UA27

(57)【要約】

【課題】灯具の監視にかかる時間およびコストの削減が可能な照明監視システムを提供する。
【解決手段】上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る照明監視システムは、制御装置と、灯具とを有する照明監視システムを具備する。上記制御装置は、灯具の状況に関する情報である監視情報を取得するための監視信号を出力する監視部を有する。上記灯具は、上記監視信号に対して、２値の応答信号を出力する応答部を有する。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

灯具の状況に関する情報である監視情報を取得するための監視信号を出力する監視部
を有する制御装置と、
前記監視信号に対して、２値の応答信号を出力する応答部
有する灯具と
を具備する照明監視システム。

【請求項2】

請求項１に記載の照明監視システムであって、
前記監視情報は、前記灯具の不点に関する情報、前記灯具の点灯時間に関する情報、前記灯具の稼働時間に関する情報、又は前記灯具の現在の調光率に関する情報のいずれか１つを含む
照明監視システム。

【請求項3】

請求項１に記載の照明監視システムであって、
前記２値の応答信号は、前記制御装置へ前記応答信号を出力すること、および前記前記制御装置へ前記応答信号を出力しないことである
照明監視システム。

【請求項4】

請求項２に記載の照明監視システムであって、
前記監視信号は、前記灯具が不点であるかを問い合わせる信号であり、
前記応答部は、前記灯具が不点である場合、前記監視信号に対する前記応答信号を出力し、前記灯具が不点でない場合、前記監視信号に対する前記応答信号を出力しない
照明監視システム。

【請求項5】

請求項４に記載の照明監視システムであって、
前記監視部は、前記監視信号に対する前記応答信号が出力された場合、前記灯具の電源基板に基づく複数のチャネルの各々が不点であるかを問い合わせる監視信号を出力する
照明監視システム。

【請求項6】

請求項２に記載の照明監視システムであって、
前記監視信号は、前記灯具の点灯時間が所定の時間以上であるかを問い合わせる信号であり、
前記応答部は、前記点灯時間が前記所定の時間以上である場合、前記監視信号に対する前記応答信号を出力し、前記点灯時間が前記所定の時間以上でない場合、前記監視信号に対する前記応答信号を出力しない
照明監視システム。

【請求項7】

請求項６に記載の照明監視システムであって、
前記監視部は、前記監視信号に対する前記応答信号が出力された場合、前記点灯時間が前記所定の時間を時間単位分増加させた増加時間以上であるかを問い合わせる監視信号を出力する
照明監視システム。

【請求項8】

請求項２に記載の照明監視システムであって、
前記監視信号は、前記灯具の稼働時間が所定の時間以上であるかを問い合わせる信号であり、
前記応答部は、前記稼働時間が前記所定の時間以上である場合、前記監視信号に対する前記応答信号を出力し、前記稼働時間が前記所定の時間以上でない場合、前記監視信号に対する前記応答信号を出力しない
照明監視システム。

【請求項9】

請求項８に記載の照明監視システムであって、
前記監視部は、前記監視信号に対する前記応答信号が出力された場合、前記稼働時間が前記所定の時間を時間単位分増加させた増加時間以上であるかを問い合わせる監視信号を出力する
照明監視システム。

【請求項10】

請求項２に記載の照明監視システムであって、
前記監視信号は、前記灯具の現在の調光率を問い合わせる信号であり、
前記応答部は、前記監視信号に問い合わされる調光率が前記灯具の現在の調光率と一致する場合、前記監視信号に対する前記応答信号を出力し、前記監視信号に問い合わされる調光率が前記灯具の現在の調光率と一致しない場合、前記監視信号に対する前記応答信号を出力しない
照明監視システム。

【請求項11】

請求項２に記載の照明監視システムであって、
前記監視信号は、前記灯具の現在の調光率が所定の数値以上であるかを問い合わせる信号であり、
前記応答部は、前記灯具の現在の調光率が前記所定の数値以上である場合、前記監視信号に対する前記応答信号を出力し、前記灯具の現在の調光率が前記所定の数値以上でない場合、前記監視信号に対する前記応答信号を出力しない
照明監視システム。

【請求項12】

請求項１に記載の照明監視システムであって、
前記制御装置は、さらに、前記監視情報を記憶する記憶部を有し、
前記記憶部は、前記監視情報を前記灯具ごとに記憶する
照明監視システム。

【請求項13】

請求項１２に記載の照明監視システムであって、
前記監視部は、前記記憶部に特定の灯具における前記監視情報が記憶されていない場合、前記特定の灯具に対して二分法により、前記監視信号を出力する
照明監視システム。

【請求項14】

請求項１２に記載の照明監視システムであって、
前記監視部は、前記記憶部に特定の灯具における前記監視情報が記憶されている場合、前記特定の灯具に対して前記記憶された監視情報と一致するかを問い合わせる監視信号を出力する
照明監視システム。

【請求項15】

請求項１４に記載の照明監視システムであって、
前記監視部は、前記記憶された監視情報と一致するかを問い合わせる監視信号に対する応答信号が出力されなかった場合、前記特定の灯具に対して二分法により、前記監視信号を出力する
照明監視システム。

【請求項16】

請求項１に記載の照明監視システムであって、さらに、
前記制御装置を操作可能なユーザデバイスを有し、
前記ユーザデバイスは、前記監視情報を表示可能である
照明監視システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばトンネル等に配置される複数の灯具を監視する照明監視システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、トンネル等に配置される膨大な数の灯具が故障しているか等を監視する際、人によるパトロールでは回数や、時間およびコストがかかる。そのため、灯具等を集中的に制御する装置が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、アドレスを設定した多数の照明器具をトンネルコントローラで制御する道路照明システムが記載される。この道路照明システムでは、照明装置に設けられた不点検知部により灯具の不点が検知され、不点の灯具のアドレスを含む通信履歴データがトンネルコントローラに設けられた状態検知部により検知される。これにより、保守点検作業が容易となることが図られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－１８４６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このように、トンネル等に配置される照明器具の監視において、灯具の種々の状況を監視することが可能な技術が求められている。またトンネルや高速道路等に設けられる灯具は膨大な数になるため、灯具の１つ１つにかかる監視の時間をより短くすることが望ましい。

【0006】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、灯具の監視にかかる時間およびコストの削減が可能な照明監視システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る照明監視システムは、制御装置と、灯具とを有する。
上記制御装置は、灯具の状況に関する情報である監視情報を取得するための監視信号を出力する監視部を有する。
上記灯具は、上記監視信号に対して、２値の応答信号を出力する応答部を有する。

【0008】

上記照明監視システムにおいて、灯具の状況に関する情報である監視情報を取得するための監視信号を出力する監視部を有する制御装置と、上記監視信号に対して、２値の応答信号を出力する応答部有する灯具とを有している。これにより、灯具の監視にかかる時間およびコストの削減ができる。

【0009】

上記監視情報は、上記灯具の不点に関する情報、上記灯具の点灯時間に関する情報、上記灯具の稼働時間に関する情報、又は上記灯具の現在の調光率に関する情報のいずれか１つを含んでもよい。

【0010】

上記２値の応答信号は、上記制御装置へ上記応答信号を出力すること、および上記制御装置へ上記応答信号を出力しないことであってもよい。

【0011】

上記監視信号は、上記灯具が不点であるかを問い合わせる信号であってもよい。この場合、上記応答部は、上記灯具が不点である場合、上記監視信号に対する上記応答信号を出力し、上記灯具が不点でない場合、上記監視信号に対する上記応答信号を出力しなくてもよい。

【0012】

上記監視部は、上記監視信号に対する上記応答信号が出力された場合、上記灯具の電源基板に基づく複数のチャネルの各々が不点であるかを問い合わせる監視信号を出力してもよい。

【0013】

上記監視信号は、上記灯具の点灯時間が所定の時間以上であるかを問い合わせる信号であってもよい。この場合、上記応答部は、上記点灯時間が上記所定の時間以上である場合、上記監視信号に対する上記応答信号を出力し、上記点灯時間が上記所定の時間以上でない場合、上記監視信号に対する上記応答信号を出力しなくてもよい。

【0014】

上記監視部は、上記監視信号に対する上記応答信号が出力された場合、上記点灯時間が上記所定の時間を時間単位分増加させた増加時間以上であるかを問い合わせる監視信号を出力してもよい。

【0015】

上記監視信号は、上記灯具の稼働時間が所定の時間以上であるかを問い合わせる信号であってもよい。この場合、上記応答部は、上記稼働時間が上記所定の時間以上である場合、上記監視信号に対する上記応答信号を出力し、上記稼働時間が上記所定の時間以上でない場合、上記監視信号に対する上記応答信号を出力しなくてもよい。

【0016】

上記監視部は、上記監視信号に対する上記応答信号が出力された場合、上記稼働時間が上記所定の時間を時間単位分増加させた増加時間以上であるかを問い合わせる監視信号を出力してもよい。

【0017】

上記監視信号は、上記灯具の現在の調光率を問い合わせる信号であってもよい。この場合、上記応答部は、上記監視信号に問い合わされる調光率が上記灯具の現在の調光率と一致する場合、上記監視信号に対する上記応答信号を出力し、上記監視信号に問い合わされる調光率が上記灯具の現在の調光率と一致しない場合、上記監視信号に対する上記応答信号を出力しなくてもよい。

【0018】

上記監視信号は、上記灯具の現在の調光率が所定の数値以上であるかを問い合わせる信号であってもよい。この場合、上記応答部は、上記灯具の現在の調光率が上記所定の数値以上である場合、上記監視信号に対する上記応答信号を出力し、上記灯具の現在の調光率が上記所定の数値以上でない場合、上記監視信号に対する上記応答信号を出力しなくてもよい。

【0019】

上記制御装置は、さらに、上記監視情報を記憶する記憶部を有してもよい。この場合、上記記憶部は、上記監視情報を上記灯具ごとに記憶してもよい。

【0020】

上記監視部は、上記記憶部に特定の灯具における上記監視情報が記憶されていない場合、上記特定の灯具に対して二分法により、上記監視信号を出力してもよい。

【0021】

上記監視部は、上記記憶部に特定の灯具における上記監視情報が記憶されている場合、上記特定の灯具に対して上記記憶された監視情報と一致するかを問い合わせる監視信号を出力してもよい。

【0022】

上記監視部は、上記記憶された監視情報と一致するかを問い合わせる監視信号に対する応答信号が出力されなかった場合、上記特定の灯具に対して二分法により、上記監視信号を出力してもよい。

【0023】

上記照明監視システムであって、さらに、上記制御装置を操作可能なユーザデバイスを有してもよい。この場合、上記ユーザデバイスは、上記監視情報を表示可能であってもよい。

【発明の効果】

【0024】

以上のように、本発明によれば、灯具の監視にかかる時間およびコストの削減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】照明監視システムを模式的に示す図である。

【図2】制御装置と灯具群との通信方式を模式的に示す図である。

【図3】伝送フォーマットの構成を模式的に示す図である。

【図4】伝送フォーマットの構成を模式的に示す図である。

【図5】灯具の構成を模式的に示す図である。

【図6】照明監視システムの構成例を示す図である。

【図7】灯具の配線パターンを示す図である。

【図8】灯具の受信処理における状態遷移図である。

【図9】灯具の応答出力を示すフローチャートである。

【図10】灯具の調光率の監視を示すシーケンス図である。

【図11】２回目以降の監視シーケンスを示す図である。

【図12】不点故障の監視シーケンスを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

【0027】

図１は、本発明の一実施形態に係る照明監視システムを模式的に示す図である。図１Ａは、照明監視システムの機能的な構成を示すブロック図である。図１Ｂは、制御装置と灯具群との構成例を示す図である。

【0028】

図１に示すように、照明監視システム１００は、商用電源１０、ユーザデバイス１５、制御装置２０、及び灯具群３０を有する。

【0029】

商用電源１０は、制御装置２０へと交流電圧を出力する。例えば、商用電源１０は、電圧が２００Ｖ、周波数が５０または６０Ｈｚの電源である。本実施形態では、商用電源１０からの電圧が通信変換部２３へと供給される。

【0030】

ユーザデバイス１５は、ＰＣやタブレット等のユーザにより操作される端末である。例えば、ユーザは、ユーザデバイス１５を介して、遠隔でトンネルに配置された灯具群３０の監視を行うことができる。監視とは、不点故障、累積点灯時間、累積稼働時間、又は現在の調光率等の灯具群３０における各灯具の状況を把握（各灯具の状況に関する情報を取得）することである。またユーザデバイス１５には、故障しているか否か、累積稼働時間が所定の時間を超えているか否か、現在の調光率はいくつか、等の灯具の現在の状況（後述する監視情報）が表示されてもよい。

【0031】

なお、ユーザデバイス１５は限定されず、照明監視システム１００に関するアプリケーションをダウンロードすることで種々の端末がユーザデバイス１５として機能し、灯具の監視を行えてもよい。また例えば、灯具の監視を行うことが可能なスイッチ等を有する専用の端末でもよい。

【0032】

制御装置２０は、操作部２１、制御部２２、通信変換部２３、及び記憶部２４を有する。本実施形態では、制御装置２０は、後述する灯具群３０の監視を行う。例えば、制御装置２０は、灯具の０％から１００％までの現在の調光率を監視することができる。

【0033】

操作部２１は、ユーザ等の操作が入力されることで、各灯具への監視を行うことができる。本実施形態では、操作部２１は、ユーザデバイス１５による遠隔操作により入力された、不点の灯具がないか（不点故障）や、灯具の点灯時間の累計がいくらか（累積点灯時間）を監視する旨の信号を制御部２２に出力する。

【0034】

制御部２２は、灯具の状況に関する情報である監視情報を取得するための監視信号を出力する。本実施形態では、監視信号は、通信変換部２３により、以下に記載の通信方式に基づき変換される。

【0035】

監視情報は、灯具の不点に関する情報、灯具の点灯時間に関する情報、灯具の稼働時間に関する情報、又は灯具の現在の調光率に関する情報のいずれか１つを含む。例えば、不点故障を起こしているか、累積点灯時間は所定の時間以上か、累積稼働時間は所定の時間以上か、現在の調光率は何％か等が監視情報として扱われる。本実施形態では、監視情報は、灯具に設定される各灯具を識別するための番号（ＩＤ）と紐づけられる。例えば、ＩＤ＝５と設定された灯具と、その灯具の現在の調光率とが紐づけられる。

【0036】

なお灯具に設定されるＩＤは、制御部２２（または照明監視システム１００）の起動時に自動的にＩＤ割り当てが行われてもよいし、ユーザデバイス１５から入力されるユーザ操作によって手動または自動で各灯具のＩＤ割り当てが行われてもよい。

【0037】

通信変換部２３は、制御部２２から出力された監視信号を電文に変換する。本実施形態では、通信変換部２３は、商用電源１０に同期して、電文を灯具群３０へと出力する。本実施形態では、電文は、「１」と「０」で構成される。また電文は、灯具の最大接続台数１００台を想定した８ｂｉｔのアドレスと、電文に要求する機能の数や固有データサイズに基づく１２ｂｉｔのデータで構成される。具体的な電文の例は図２～図４を用いて説明する。

【0038】

記憶部２４は、灯具群３０における各灯具の状況を記憶する。本実施形態では、記憶部２４は、監視信号に対する応答により取得される監視情報を記憶する。

【0039】

なお監視情報の記憶方法は、限定されない。例えば、監視信号に対する応答が取得されるたびに、その監視情報が更新されてもよいし、特定の灯具が過去に何回不点故障を起こしたか等の過去の監視情報が蓄積されてもよい。

【0040】

灯具群３０は、複数の灯具から構成され、信号変換部から出力される電文に基づいて、全てまたは一部の灯具の調光が行われる。

【0041】

例えば、灯具群３０は、一般道や高速道路のトンネル等の複数の灯具が配置される箇所に設けられる。灯具群３０がトンネルに設けられる場合、図１Ｂに示すように、トンネル入口付近に設けられる灯具を入口照明５、トンネル内部に設けられる基本照明６と分類することができる。この際、暗順応や明順応等の問題から入口照明５のみの調光制御を行う等の、入口照明５と基本照明６とで異なる調光率で調光制御が行われることが望ましい。

【0042】

照明監視システム１００では、ケーブルの芯数が、信号線１が１本、電源線２が２本（Live、Neutral）、接地線（図示せず）が１本である。各灯具は、信号線１を介し、制御装置２０から出力された共通の電文を取得することで灯具の調光を行う。具体的な監視の例については、図１０～１２で説明する。

【0043】

なお灯具群３０における入口照明および基本照明の分類は限定されず、任意に調光制御が行われてもよい。典型的には、明るさ等のトンネル外部の環境により影響が与えられる箇所に配置される灯具を入口照明とする。以下、灯具群３０に含まれる各灯具に対して、同様の符号を付与することがある。

【0044】

このような照明監視システムにおける、制御装置２０と灯具群３０との通信方式について、以下図２～図４を用いて説明する。

【0045】

［通信方式］
図２は、制御装置２０と灯具群３０との通信方式を模式的に示す図である。

【0046】

図２に示すように、本通信方式では、商用電源１０の交流電圧の周波数に同期して通信が行われる。送信側である制御装置２０は、交流電圧の負の半波に同期してデータパルス２５を出力する。また受信側である灯具３０は、同期を行っている間のデータパルス２５を有効なデータとする。

【0047】

本実施形態では、受信側が同期を行うために、灯具３０に供給される電文内に開始符号（例えば「１」および「０」、以下「１０」と記載）が用いられる。また、無通信状態における信号の状態は「０」とするため、受信側は、電文内の開始符号「１０」が追加されることにより「０」から「１」の変化を電文の開始として検出することで、同期を開始する。

【0048】

なお本実施形態における電文の構造は、固定長であり、アドレス（正論理、８ｂｉｔ）、アドレス反転（負論理、８ｂｉｔ）、データ（正論理、１２ｂｉｔ）、データ反転（負論理、１２ｂｉｔ）で構成される。ここでアドレス反転とは、アドレスの各ｂｉｔを反転した値である。データ反転とは、データの各ｂｉｔを反転した値である。

【0049】

また本実施形態では、アドレスは、各灯具を識別するための番号を含む。例えば、灯具が１００台配置される場合、１００台の灯具の各々に番号が振り分けられる。またこれ以外にも、グループアドレスやブロードキャスト等がアドレスに含まれてもよい。

【0050】

また本実施形態では、データは、４ｂｉｔの機能コードと、機能コードに対応する８ｂｉｔの固有データで構成される。例えば、機能コードには、灯具のＩＤ割り当て、調光制御、灯具の状態の監視等が含まれる。本実施形態では、機能コードとして、チャネル１の不点故障の問い合わせ、チャネル２の不点故障の問い合わせ、累積稼働時間の問い合わせ、チャネル１の累積点灯時間の問い合わせ、チャネル２の累積点灯時間の問い合わせ、又は調光率の問い合わせのいずれかが電文に含まれる。すなわち、アドレスにより特定の灯具が指定され、データにより特定の灯具に対して監視が行われる。もちろん、要求される機能の種類や固有データのサイズに応じて任意のビット数が設定され、機能の種類及び固有データのサイズを足したデータのビット数が設定されてもよい。

【0051】

また本実施形態では、電文中の「０」から「１」の変化を開始符号と誤検知する可能性を排除するために、電文と電文との間に２１ｂｉｔ以上の無通信期間が設けられる。

【0052】

例えば、アドレスが「１１１１１１１１」、アドレス反転が「００００００００」、データが「００００００００００００」、データ反転が「１１１１１１１１１１１１」とする。このように電文に含まれる中で、最も「０」が連続する可能性がある期間（例えばアドレス反転とデータとの間）は、２０ｂｉｔが限度である。すなわち、２０ｂｉｔを超えて「０」が連続した後の「１０」を開始符号とすることで、誤検知を排除することができる。

【0053】

また受信側である灯具３０は、アドレスおよびアドレス反転と、データおよびデータ反転とを比較照合して、データに誤りがないかを確認する。また灯具は、負の半波に同期してアンサーバックを出力する。

【0054】

ここで上記の通信方式における伝送データのフォーマット構成を図３および図４を用いて説明する。

【0055】

図３は、伝送フォーマットの構成を模式的に示す図である。図４は、伝送フォーマットの構成を模式的に示す図である。

【0056】

図３および図４における伝送される電文のフォーマットは、開始符号、アドレス（Ａ０～Ａ７）、アドレス反転、データ（Ｄ０～Ｄ１１）、データ反転、休止サイクル（２ｂｉｔ）、アンサーバック（２ｂｉｔ）、および休止サイクル（２ｂｉｔ）である。すなわち、電文の長さは、４８ｂｉｔであり、開始符号を除けば４６ｂｉｔとなる。

【0057】

図３に示すように、データ伝送の商用電源１０は、ＡＣ２００Ｖ、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの電源である。また図３に示すように、信号２６は、商用電源１０と同期を取る。１ｂｉｔは、電源サイクルの１サイクルの負の半波に同期して送受信される。またアドレスは、１６ｂｉｔ固定で下位から順次出力される。またデータは、２４ｂｉｔ固定で下位から順次出力される。また休止２７は、６ｂｉｔ固定で、３ｂｉｔ目および４ｂｉｔ目の電源の負の半波に同期させてアンサーバック３５が出力される。

【0058】

本実施形態では、灯具３０がアンサーバック３５を制御装置２０に返すことで要求に対するＹＥＳを表す。また灯具３０がアンサーバック３５を制御装置２０に返さないことで要求に対するＮＯを表す。すなわち、制御装置２０による要求（例えば、現在の調光率が何％か等の電文の出力）に対して応答するか応答しないかの２値の応答を行う。

【0059】

また図３に示すように、信号ビット構成２８は、商用電源１０の負の半波側に同期させてデータビットが送られる。正論理ビットアドレスを８ｂｉｔ送出後、正論理の補数をとった負論理ビットアドレスが８ｂｉｔ送出される。また正論理ビットデータを１２ｂｉｔ送出後、正論理の補数をとった負論理ビットデータが１２ｂｉｔ送出される。

【0060】

受信側は、送信側から送られたデータビットから、アドレスを正論理と負論理とに分け、データも正論理と負論理とに分ける。分けられた各信号は、それぞれ全ての正論理ビットに対し、反転負論理ビットで構成されているかが照合される（図３の信号照合３６を参照）。

【0061】

信号照合が取れた場合、正論理データを正規のデータとする。図３では、アドレスＡ０～Ａ７である「１１０１０１００」と、データ「１１１００１００１１０１」とが正規のデータ３７となる。

【0062】

また図４に示すように、電文の終了から次の電文の始まりまで最低２１ｂｉｔの待ち時間が設けられる。電文が始まる前は電源の負の半波に同期させて、「１０」の順番で受信した場合、その後が電文の始まりとなる。

【0063】

図５は、灯具３０の構成を模式的に示す図である。図５Ａは、灯具３０の機能的な構成を示すブロック図である。図５Ｂは、灯具３０の構造を模式的に示す図である。

【0064】

図５Ａに示すように、灯具３０は、通信基板３１、電源３２、及びＬＥＤ基板３３を有する。

【0065】

通信基板３１は、制御装置２０と灯具３０との通信を行う。本実施形態では、通信基板３１は、信号変換部２３により出力された電文を取得する。また本実施形態では、通信基板３１は、電文に対する応答（アンサーバック）を信号変換部２３へと出力する。

【0066】

また通信基板３１は、電文が調光制御の開始を示す開始条件を含むか否かを判定する。すなわち、通信基板３１は、電文内に開始符号「１０」、及び電文と電文との間に２１ｂｉｔ以上の無通信期間が含まれているかを判定する。具体的な灯具の状態遷移については図８を用いて説明する。

【0067】

また通信基板３１は、電文に基づいて、電源３２のＰＷＭのデューティ比を決定する。例えば、通信基板３１は、調光率０％や調光率１００％に対応するＰＷＭのデューティ比を決定する変換テーブルを有してもよい。

【0068】

また通信基板３１は、現在の灯具の状況を記憶することができる。例えば、ＬＥＤ基板３３が不点であるか否か、累積点灯時間は所定の時間以上か、累積稼働時間は所定の時間以上か、現在の調光率は何％か等が記憶される。

【0069】

なお、不点を検知する方法、累積点灯時間、累積稼働時間、および現在の調光率を計測する方法は限定されない。例えば、灯具３０がタイマを有することで稼働時間が計測されてもよい。

【0070】

電源３２は、通信基板３１から出力されたデューティ比に基づいて、灯具３０の調光制御を行う。例えば、電源３２は、ＬＥＤ基板３３を定電流制御にて調光する。

【0071】

ＬＥＤ基板３３は、電源３２からの電流により発光する。

【0072】

また図５Ｂに示すように、灯具３０には、ケーブル３８、およびケーブル３８と灯具３０とを繋げるコネクタ３９が接続される。なお図５Ｂでは、図１Ｂと同様に、ケーブルの芯数が、信号線１が１本、電源線２が２本である。また接地線（図示せず）も設けられる。

【0073】

なお信号線１および電源線２は、一体の配線構造、または別々の配線構造でもよい。

【0074】

また図５Ｂでは、電源３２（電源基板）の電源入力が通信基板３１を経由して配線されるが、これに限らず、灯具３０に入った電源線２を通信基板３１と電源３２とに分岐して配線されてもよい。

【0075】

図６は、照明監視システム１００の構成例を示す図である。図６Ａは、照明監視システム１００の構成の一例を示す図である。図６Ｂは、照明監視システム１００の構成の一例を示す図である。図６Ｃは、照明監視システム１００の構成の一例を示す図である。

【0076】

なお、図６では、灯具群３０は、１００個の灯具で構成される。

【0077】

図６Ａに示すように、電圧が２００Ｖ、周波数が５０または６０Ｈｚの電源である商用電源１０からの電力線４２は、単相２線であり、照明分電盤４０を介し、制御装置２０、および灯具群３０の各々に電力を供給する。また制御装置２０から各灯具３０へと通信線４１が接続されており、この通信線４１から各灯具３０の監視が行われる。

【0078】

もちろん図６Ａの例に限定されない。例えば、図６Ｂに示すように、照明分電盤４０から各灯具３０へと電力線４２が結ばれず、照明分電盤４０からの電源が制御装置２０に入力され制御装置２０から灯具３０へと分配されるような構成でもよい。また、図６Ｃに示すように、照明分電盤４０の内部に制御装置２０が内蔵され、照明分電盤４０の内部で電力が分配され、各灯具３０へと供給されてもよい。

【0079】

図７は、灯具３０の配線パターンを示す図である。図７Ａは、灯具３０の配線パターンの一例を示す図である。図７Ｂは、灯具３０の配線パターンの一例を示す図である。図７Ｃは、灯具３０の配線パターンの一例を示す図である。

【0080】

図７Ａでは、灯具３０に、ＡＣ－Ｌ、ＡＣ－Ｎ、および信号を示す配線が接続される。ＡＣ－Ｌの配線５０、およびＡＣ－Ｎの配線５１は、図７Ａに示す灯具３０（Ｎ番目）と該灯具３０に連なる図示しない灯具（Ｎ＋１番目）へと繋がっており、各灯具において分岐している。

【0081】

信号を示す配線５２は、制御装置からの監視信号に関する電文が送られ、灯具へと供給される。図７Ａでは、信号を示す配線は、灯具（Ｎ番目）を介して、灯具（Ｎ＋１番目）へと接続される。例えば、Ｎ番目の灯具にＩＤ＝Ｎを割り当てる旨の電文が送信され、続けて（Ｎ＋１）番目の灯具にＩＤ＝（Ｎ＋１）を割り当てる旨の電文が送信される。これにより、各灯具の識別が可能となり、電文のアドレスによって所定の灯具が指定され、その灯具の監視を行うことができる。

【0082】

なお図７Ａでは、通信基板３１（図示せず）は、信号に応じて、回路の開閉制御を行ってもよい。すなわち、図７Ａに示す配線パターンでは、灯具から次の灯具への信号をカット、または伝達することができてもよい。

【0083】

もちろん、図７Ａに示す例に限定されず、様々な配線パターンが設定されてもよい。例えば、図７Ｂでは、灯具３０から次の灯具への配線（ＡＣ－Ｌ５０、ＡＣ－Ｎ５１、および信号５２）を分岐させないことで、灯具３０と次の灯具とを繋ぐケーブルを順々に継ぎ足した配線でもよい。すなわち、図７Ｂの例は、分岐したケーブルを用いる必要がなく、施工性に優れる。

【0084】

また例えば、図７Ｃでは、ＡＣ－Ｌ５０、ＡＣ－Ｎ５１、および信号５２の各々が、各灯具において分岐している例である。図７Ｃの例では、各灯具に回路の開閉制御を行う必要がないため、図７Ａの例と比べて灯具３０への入線が４芯から３芯になるためケーブルコストを抑えることができる。さらに、通信基板３１の回路の開閉制御を行う必要がなくなるため、開閉制御の機能を削除することで基板コストを下げることができる。なお、図７Ｃでは、灯具の各々を識別可能なＩＤを自動的に割り当てることができず、手動で行う必要がある。

【0085】

図８は、灯具３０の受信処理における状態遷移図である。

【0086】

図８に示すように、ステップ１０１では、灯具３０（通信基板３１）は、データパルスの受信禁止状態である。この受信禁止状態は、電文内の「１」の受信、または「０」の受信かつ連続２１ｂｉｔ未満の電文が灯具へと出力されている間継続される（ステップ１０１からステップ１０１）。具体的な処理としては、「１」が受信された場合、受信カウンタがクリアされ、「０」が受信された場合、受信カウンタがインクリメントされる。

【0087】

また電文内の「０」を受信、かつ、受信された「０」が上記の受信カウンタが２０ｂｉｔまでカウントされていた場合、すなわち、連続で２１ｂｉｔの「０」が受信された場合、受信可能状態へと遷移する（ステップ１０１からステップ１０２）。

【0088】

ステップ１０２では、「１」が受信された場合、開始符号待ち状態へと遷移する（ステップ１０２からステップ１０３）。また「０」が受信された場合、受信可能状態を継続する（ステップ１０２からステップ１０２）。

【0089】

ステップ１０３では、既に「１」を受信しているため「０」を受信した場合、開始符号「１０」を検出したこととなり、受信中状態へと遷移する（ステップ１０３からステップ１０４）。また「１」が受信された場合、開始符号が検出されなかったため、受信禁止状態へと遷移する（ステップ１０３からステップ１０１）。

【0090】

ステップ１０４では、固定長４０ｂｉｔの電文（アドレス、アドレス反転、データ、およびデータ反転）の受信が行われる。４０ｂｉｔ受信された場合、応答出力状態へと遷移する（ステップ１０４からステップ１０５）。４０ｂｉｔ受信されていない場合、電文の全てを受信できていないため、受信中状態が継続される（ステップ１０４からステップ１０４）。

【0091】

ステップ１０５では、電文に応じた応答出力が行われる。応答出力の具体的な処理は、図９のフローを用いて説明する。

【0092】

図９は、灯具３０の応答出力を示すフローチャートである。

【0093】

通信基板３１により、図８のステップ１０４で受信された電文が、正常か異常かが判定される（ステップ２０１）。本実施形態では、通信基板３１は、正論理のアドレスおよび負論理のアドレス反転の照合と、正論理のデータおよび負論理のデータ反転との照合を行う。アドレスおよびデータの両方の照合が正しい場合、正常と判定される（ステップ２０１のＹＥＳ）。またアドレスおよびデータの両方の照合が正しくない場合、異常と判定され、応答出力が行われない（ステップ２０１のＮＯ、ステップ２０６）。

【0094】

正常と判定された正規の電文（アドレスおよびデータ）のうち、アドレスの判定が行われる（ステップ２０２）。本実施形態では、アドレスの示す灯具のＩＤが、そのアドレスを受信した灯具のＩＤと一致する場合、受信されたアドレスがその灯具宛てに送信されたと判定される（ステップ２０２のＹＥＳ）。またアドレスがブロードキャストの場合、受信されたアドレスがその灯具宛てに送信されたと判定される（ステップ２０２のＹＥＳ）。またアドレスの示す灯具のＩＤが、そのアドレスを受信した灯具のＩＤと一致しない場合、受信されたアドレスがその灯具宛てではないため、応答出力が行われない（ステップ２０２のＮＯ、ステップ２０６）。

【0095】

アドレス判定の結果、指定された灯具により、電文に応じた処理が実行される（ステップ２０３）。例えば、灯具に対して現在の調光率が６０％かを問い合わせる旨の監視信号が出力された場合、その灯具の現在の調光率が６０％の場合は応答が行われる（ステップ２０４のＹＥＳ、ステップ２０５）。またその灯具の現在の調光率が６０％ではない場合、応答が行われない（ステップ２０４のＮＯ、ステップ２０６）。

【0096】

ステップ２０５では、灯具から制御装置へと処理を実行したことを示す応答の出力処理が行われる。本実施形態では、休止サイクルである６ｂｉｔの時間のうち、３ｂｉｔ目および４ｂｉｔ目に「１」をアンサーバックとして制御装置に送信する。

【0097】

ステップ２０５またはステップ２０６により応答出力が終了した場合、灯具は受信禁止状態へと遷移する（図８のステップ１０５からステップ１０１）。

【0098】

ここで図１０～１２を用いて、監視の具体例を説明する。

【0099】

図１０は、灯具の調光率の監視を示すシーケンス図である。図１０では、説明のため１台の灯具のみ図示しており、灯具３０の現在の調光率は７０％とする。また図１０は、制御装置２０の起動直後（初回）や、何かしらの要因により既に把握された調光率と灯具３０の調光率とが異なる場合に行われる場合の例である。

【0100】

図１０に示すように、制御装置２０は、灯具３０に対して調光率が５０％以上か否かを問い合わせる旨の電文を送信する（ステップ３０１）。具体的には、アドレスにより所定の灯具３０が指定され、データにより現在の調光率の問い合わせが指示される。

【0101】

灯具３０は、現在の調光率が７０％であるため、電文に対する応答を行う（ステップ３０２）。

【0102】

また制御装置２０は、灯具３０に対して調光率が７６％以上か否かを問い合わせる旨の電文を送信する（ステップ３０３）。灯具３０は、現在の調光率が７０％であるため、電文に対する応答を行わない（ステップ３０４）。

【0103】

このように、本実施形態では、二分法やバイナリサーチ等の手法が実行され、調光率０～１００％の範囲内を半分に絞りながら、確定するまで監視信号が出力される。また本実施形態では、調光率を２％単位で取得していく。

【0104】

すなわち、灯具３０の現在の調光率７０％を確定するまでに、調光率が６２％以上か否かの監視信号およびその応答（ステップ３０５、３０６）、調光率が６８％以上か否かの監視信号およびその応答（ステップ３０７、３０８）、調光率が７２％以上か否かの監視信号および応答なし（ステップ３０９、３１０）、調光率が７０％以上か否かの監視信号およびその応答（ステップ３１１、３１２）の処理が行われる。

【0105】

これにより、灯具３０の現在の調光率が７０％であることが分かる。なお、取得される調光率の単位は限定されず、１％単位で取得されてもよいし、４％単位で取得されてもよい。例えば、１％単位で行われる場合、上記の現在の調光率の問い合わせが７回行われることとなる。

【0106】

なお、図１０の監視シーケンスは、累積点灯時間や累積稼働時間でも同様に行われる。例えば、累積点灯時間の場合、０～２５５の探索範囲を１０００時間単位で行われる。なお、０～２５５の探索範囲は、機能コードに対応する固有データサイズが８ｂｉｔであるためである。またＬＥＤ光源の寿命を概ね数万時間であるため、余裕をとり２０万時間まで表現可能な（０～２５５）×１０００時間と設定される。もちろんこれに限定されず、固有データサイズが拡張されることでより細かく監視可能となってもよいが、累積点灯時間の監視は、ユーザに適切な交換時期を提案するためであるため、１時間単位で行わなくてもよい。

【0107】

図１１は、２回目以降の監視シーケンスを示す図である。図１１Ａは、調光率の監視シーケンスを示す図である。図１１Ｂは、累積時間の監視シーケンスを示す図である。

【0108】

なお図１１Ｂは、累積稼働時間の問い合わせ、チャネル１の累積点灯時間の問い合わせ、またはチャネル２の累積点灯時間の問い合わせのいずれでも用いることが可能なシーケンスである。

【0109】

図１１Ａでは、記憶部２４に灯具３０の現在の調光率が７０％であることが記憶されている。そのため、制御装置２０は、灯具３０に対して現在の調光率が７０％であるか否かを問い合わせる旨の電文を送信する（ステップ４０１）。

【0110】

通常であれば、記憶部２４により記憶される灯具３０の調光率と、灯具３０の現在の調光率とが一致するため、灯具３０により応答が行われる（ステップ４０２）。

【0111】

しかし、灯具３０が再起動して調光率が初期値（例えば、１００％）になる等の何らかの要因により、記憶された灯具３０の調光率と、灯具３０の現在の調光率とが一致しない場合、灯具３０による応答が行われない（ステップ４０３、ステップ４０４）。

【0112】

この場合、図１０に示す監視シーケンスを行うことで、灯具３０の新たな調光率が監視される。または、記憶部２４により記憶されていた灯具３０の調光率となるように、その灯具３０に対して調光制御を行う旨の電文が出力されてもよい。

【0113】

図１１Ｂでは、既に図１０の監視シーケンスにより、灯具３０の累積時間（累積稼働時間、チャネル１の累積点灯時間、またはチャネル２の累積点灯時間）が１０００時間以上であることが記憶部２４に記憶されているものとする。

【0114】

また図１１Ｂでは、ステップ５０１～５０４は、累積時間に変化がない場合の監視シーケンスである。ステップ５０５～５１０は、累積時間に変化がある場合の監視シーケンスである。

【0115】

ステップ５０１では、制御装置２０により、灯具３０の累積時間が１０００時間以上であるか否かを問い合わせる旨の電文が送信される。またステップ５０２では、灯具３０により、灯具３０の累積時間が１０００時間を超えていることを示す応答が行われる。

【0116】

ステップ５０３では、制御装置２０により、灯具３０の累積時間が２０００時間以上であるか否かを問い合わせる旨の電文が送信される。またステップ５０４では、灯具３０により、灯具３０の累積時間が２０００時間を超えていないため、応答が行われない。

【0117】

これにより、この灯具３０の累積時間が１０００時間以上２０００時間未満であることが記憶部２４に記憶される。

【0118】

また累積時間に変化があった場合、例えば、ステップ５０１～５０４の監視シーケンスが終了した時間から所定の時間が経過した場合等に、ステップ５０５が実行される。

【0119】

すなわち、灯具３０の累積時間が１０００時間以上であるか否かを問い合わせる旨の電文が送信され、その電文に対する応答が行われる（ステップ５０５、ステップ５０６）。また灯具３０の累積時間が２０００時間以上であるか否かを問い合わせる旨の電文が送信され、その電文に対する応答が行われる（ステップ５０７、ステップ５０８）。同様に、灯具３０の累積時間が３０００時間以上であるか否かを問い合わせる旨の電文が送信され（ステップ５０９）、灯具３０の累積時間が３０００時間を超えていないため応答が行われない（ステップ５１０）。

【0120】

このように、図１１Ｂでは、累積時間Ｔ（×時間単位）以上かどうかを問い合わせる監視信号が出力される。その監視信号に対して応答があった場合、累積時間（Ｔ＋１）以上かどうかを問い合わせる監視信号が出力される。

【0121】

累積時間（Ｔ＋１）の監視信号に対して応答があった場合、記憶部２４に記憶される現在の累積時間は（Ｔ＋１）となる。また累積時間（Ｔ＋１）の監視信号に対して応答がなかった場合、累積時間に変化なしとして、記憶部２４に記憶される現在の累積時間はＴとなる。

【0122】

すなわち、累積時間は増える方向にのみ変化し、累積時間の問い合わせの時間単位を１増加させることで、通常時（変化なし）の場合は２回の問い合わせ、変化ありの場合は３回の問い合わせが行われる。

【0123】

なお、累積時間Ｔの監視信号に対して応答がなかった場合、図１０の監視シーケンスにより再度、二分法による累積時間の絞り込みが行われる。

【0124】

このように、初回（図１０）を二分法で行うことで、総当たりで監視情報を取得するよりも安定して速く監視情報を取得することができる。また２回目以降（図１１）では、変化の有無に応じて監視方法を変更するため、二分法のような時間のかかる手順を省略することができる。

【0125】

図１２は、不点故障の監視シーケンスを示す図である。図１２Ａは、不点故障を起こしていない場合の監視シーケンスを示す図である。図１２Ｂは、不点故障を起こしている場合の監視シーケンスを示す図である。

【0126】

図１２Ａに示すように、制御装置２０は、灯具３０に対して、不点故障であるかを問い合わせる旨の電文を送信する（ステップ６０１）。灯具３０は、不点故障を起こしていないため、この電文に対して応答を行わない（ステップ６０２）。

【0127】

この監視シーケンスにより、この灯具３０が故障していないことが記憶部２４に記憶され、監視シーケンスが終了される。

【0128】

図１２Ｂに示すように、制御装置２０は、灯具３０に対して、不点故障であるかを問い合わせる旨の電文を送信する（ステップ７０１）。本実施形態では、灯具３０に搭載される２枚の電源基板（チャネル１およびチャネル２）のうちチャネル２が故障している。よって、灯具３０は、不点故障を起こしていることを示す応答を行う（ステップ７０２）。

【0129】

制御装置２０は、ステップ７０１に対する応答が行われたことにより、各チャネルが不点故障を起こしているかを確認するために監視信号を出力する。すなわち、灯具３０に対して、チャネル１が不点故障であるかを問い合わせる旨の電文が送信される（ステップ７０３）。チャネル１は故障していないため、応答が行われない（ステップ７０４）。

【0130】

続けて、制御装置２０は、灯具３０に対して、チャネル２が不点故障であるかを問い合わせる旨の電文を送信する（ステップ７０５）。灯具３０は、チャネル２が故障しているため、応答を行う（ステップ７０６）。

【0131】

以上のように、制御装置が上記通信方式に従い灯具を監視するため、灯具の監視にかかる時間およびコストの削減ができる。

【0132】

また各灯具の監視が遠隔で行うことができるため、灯具が設けられるトンネルを人が直接パトロールする回数を削減できる。また遠隔監視により灯具の異常を把握してから、目視確認を行うことができるため無駄が少ない。このため、監視にかかる人員のコストの削減および時間の削減ができる。

【0133】

また常に制御装置から送信し、それに対して灯具からの応答が２値で行われるため、灯具の構成を簡略化することができる。

【0134】

また本実施形態では、灯具３０の監視がユーザデバイス１５によって行われたが、これに限らず、ユーザの操作がなくても、すなわち、ユーザデバイス１５を介さずとも自動的に監視が行われてもよい。例えば、操作部２１により、所定の時間ごとに監視が行われ、その結果（監視情報）がユーザデバイス１５に送信されてもよい。また灯具の故障があった場合にユーザデバイス１５を操作するユーザの所有する携帯端末等に通知が送られてもよい。

【0135】

また本実施形態では、累積点灯時間や累積稼働時間の監視が１０００時間単位で行われたが、これに限らない。例えば、灯具の耐久年数や灯具が設置（稼働）されてからの時間等に基づいて、任意に設定されてもよい。

【0136】

また本実施形態では、照明監視システム１００は、一般道や高速道路のトンネルに配置される灯具について用いられたが、これに限らない。例えば、イルミネーション等の灯具が連なり、その各々の灯具の状態が監視される場合に本照明監視システム１００が用いられてもよい。

【0137】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論であり、各実施形態及び変形例の構成を組み合わせてもよい。例えば、本実施形態では、トンネル等の複数の灯具を一括に制御する照明監視システムについて説明したが、例えば、複数の照明が設けられた会場等の複数の灯具の各々の監視が行われる場所で本照明監視システムが用いられてもよい。

【符号の説明】

【0138】

１０…商用電源
２０…制御装置
２２…制御部
２３…通信変換部
２４…記憶部
３０…灯具群
３１…通信基板
１００…照明監視システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】