特開 2025-6964 灯具制御システム、制御装置、および灯具

(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】P2025006964

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】灯具制御システム、制御装置、および灯具

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/185 20200101AFI20250109BHJP

【ＦＩ】

H05B47/185

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023108038

(22)【出願日】2023-06-30

(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

3K273QA29

3K273QA39

3K273RA16

3K273SA19

3K273SA36

3K273SA60

3K273TA15

3K273TA22

3K273TA52

3K273TA53

3K273TA66

3K273UA17

3K273UA27

(57)【要約】

【課題】各灯具の識別、すなわちＩＤの割り当てを容易に行うことが可能な灯具制御システム、制御装置、および灯具を提供する。
【解決手段】本発明の一形態に係る灯具制御システムは、制御装置と、灯具を具備する。上記制御装置は、灯具の各々を識別可能とする識別信号を出力する出力部と、上記灯具から上記識別信号に対する応答信号を受信する受信部とを有する。上記灯具は、上記応答信号を出力する応答部と、上記応答信号を出力したタイミングに基づいて、リレーを閉じるリレー操作部とを有する。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

灯具の各々を識別可能とする識別信号を出力する出力部と、
前記灯具から前記識別信号に対する応答信号を受信する受信部と
を有する制御装置と、
前記応答信号を出力する応答部と、
前記応答信号を出力したタイミングに基づいて、リレーを閉じるリレー操作部と
を有する灯具と
を具備する灯具制御システム。

【請求項2】

請求項１に記載の灯具制御システムであって、
前記識別信号は、前記灯具を識別可能とする固有の番号を含み、
前記応答部は、前記応答信号を出力した場合、前記固有の番号を前記灯具に設定する
灯具制御システム。

【請求項3】

請求項２に記載の灯具制御システムであって、
前記出力部は、前記固有の番号が設定された灯具を確認する確認信号を出力する
灯具制御システム。

【請求項4】

請求項３に記載の灯具制御システムであって、
前記応答部は、前記確認信号の確認する前記固有の番号と、前記灯具に設定された固有の番号とが一致する場合、前記確認信号に対する応答を行う
灯具制御システム。

【請求項5】

請求項４に記載の灯具制御システムであって、
前記出力部は、出力された前記確認信号に対する前記応答部からの応答が受信された場合、前記確認信号の確認する前記固有の番号とは異なる番号を確認する確認信号を出力する
灯具制御システム。

【請求項6】

請求項１に記載の灯具制御システムであって、
前記出力部は、前記識別信号を送信することを通知する通知信号を出力する
灯具制御システム。

【請求項7】

請求項６に記載の灯具制御システムであって、
前記リレー操作部は、前記通知信号が受信されたタイミングに基づいて、リレーを開く
灯具制御システム。

【請求項8】

請求項７に記載の灯具制御システムであって、
前記通知信号は、前記リレーを開くまでの時間を遅延させる遅延時間を含み、
前記リレー操作部は、前記通知信号が受信され、前記遅延時間を経過したタイミングで、リレーを開く
灯具制御システム。

【請求項9】

請求項８に記載の灯具制御システムであって、
前記出力部は、前記通知信号を複数回出力する
灯具制御システム。

【請求項10】

請求項９に記載の灯具制御システムであって、
前記出力部は、前記通知信号を所定の時間間隔で出力し、
前記遅延時間は、前記所定の時間間隔に基づいて、設定される
灯具制御システム

【請求項11】

請求項６に記載の灯具制御システムであって、
前記識別信号は、前記灯具を識別可能とする固有の番号を含み、
前記応答部は、前記応答信号を出力した場合、前記固有の番号を前記灯具に設定し、
前記通知信号は、前記灯具に設定された前記固有の番号の初期化を含む
灯具制御システム。

【請求項12】

請求項２に記載の灯具制御システムであって、
前記出力部は、出力された前記固有の番号を含む前記識別信号に対する応答信号が受信されない場合、前記固有の番号と同じ固有の番号を含む識別信号を所定の回数出力する
灯具制御システム。

【請求項13】

請求項１２に記載の灯具制御システムであって、
前記出力部は、前記所定の回数分出力された前記固有の番号と同じ固有の番号を含む識別信号に対する応答が行われない場合、前記識別信号の出力を停止する
灯具制御システム。

【請求項14】

請求項２に記載の灯具制御システムであって、
前記応答部は、前記灯具に前記固有の番号が設定された場合、前記応答信号の出力を停止する
灯具制御システム。

【請求項15】

請求項１に記載の灯具制御システムであって、
前記識別信号は、アドレスおよびデータを含み、
前記応答部は、前記アドレスと前記アドレスの反転、および、前記データと前記データの反転との照合が一致する場合、前記応答信号を出力する
灯具制御システム。

【請求項16】

灯具の各々を識別可能とする識別信号を出力する出力部と、
前記灯具から前記識別信号に対する応答信号を受信する受信部と
を有する制御装置。

【請求項17】

灯具の各々を識別可能とする識別信号に対する応答信号を出力する応答部と、
前記応答信号を出力したタイミングに基づいて、リレーを閉じるリレー操作部と
を有する灯具。

【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制御する灯具制御システム、制御装置、および灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、トンネル等に配置される複数の灯具の制御を行う際、各々の灯具を識別するための番号が割り当てられる。

【0003】

例えば、特許文献１には、トンネルの入口付近に配置される入口照明と、トンネル内部に一定の間隔で配置される基本照明とを備えるトンネルにおけるトンネル照明システムが記載される。このトンネル照明システムでは、トンネルコントローラによってアドレス設定指示が、先頭の照明器具から順次下流側の照明器具に送られ、自動的にアドレスが設定されることについて記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－１８４６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１では、トンネルコントローラの側から順にアドレスが単調に増加または減少するように各照明器具が自動的に設定され、またアドレス設定指示を受信した照明器具が上流側の照明器具に対して受信応答が送信される。すなわち、全ての照明器具のアドレス設定が完了した場合にアドレスが正常に設定されたかが判定されるため、照明器具が膨大である場合、時間がかかってしまう。また上流から下流の照明器具の中で照明器具が故障した場合に、再度アドレスの設定を行う必要がある。

【0006】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、各灯具の識別、すなわちＩＤの割り当てを容易に行うことが可能な灯具制御システム、制御装置、および灯具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灯具制御システムは、制御装置と、灯具を具備する。
上記制御装置は、灯具の各々を識別可能とする識別信号を出力する出力部と、上記灯具から上記識別信号に対する応答信号を受信する受信部とを有する。
上記灯具は、上記応答信号を出力する応答部と、上記応答信号を出力したタイミングに基づいて、リレーを閉じるリレー操作部とを有する。

【0008】

上記灯具制御システムにおいて、灯具の各々を識別可能とする識別信号を出力する出力部と、灯具から識別信号に対する応答信号を受信する受信部とを有する制御装置と、応答信号を出力する応答部と、応答信号を出力したタイミングに基づいて、リレーを閉じるリレー操作部とを有する。これにより、ＩＤの割り当てを容易に行うことができる。

【0009】

上記識別信号は、上記灯具を識別可能とする固有の番号を含み、
その場合、上記応答部は、上記応答信号を出力した場合、上記固有の番号を上記灯具に設定してもよい。

【0010】

上記出力部は、上記固有の番号が設定された灯具を確認する確認信号を出力してもよい。

【0011】

上記応答部は、上記確認信号の確認する上記固有の番号と、上記灯具に設定された固有の番号とが一致する場合、上記確認信号に対する応答を行ってもよい。

【0012】

上記出力部は、出力された上記確認信号に対する上記応答部からの応答が受信された場合、上記確認信号の確認する上記固有の番号とは異なる番号を確認する確認信号を出力してもよい。

【0013】

上記出力部は、上記識別信号を送信することを通知する通知信号を出力してもよい。

【0014】

上記リレー操作部は、上記通知信号が受信されたタイミングに基づいて、リレーを開いてもよい。

【0015】

上記通知信号は、上記リレーを開くまでの時間を遅延させる遅延時間を含み、
その場合、上記リレー操作部は、上記通知信号が受信され、上記遅延時間を経過したタイミングで、リレーを開いてもよい。

【0016】

上記出力部は、上記通知信号を複数回出力してもよい。

【0017】

上記出力部は、上記通知信号を所定の時間間隔で出力し、
その場合、上記遅延時間は、上記所定の時間間隔に基づいて、設定されてもよい。

【0018】

上記識別信号は、上記灯具を識別可能とする固有の番号を含み、
その場合、上記応答部は、上記応答信号を出力した場合、上記固有の番号を上記灯具に設定し、
その場合、上記通知信号は、上記灯具に設定された上記固有の番号の初期化を含んでもよい。

【0019】

上記出力部は、出力された上記固有の番号を含む上記識別信号に対する応答信号が受信されない場合、上記固有の番号と同じ固有の番号を含む識別信号を所定の回数出力してもよい。

【0020】

上記出力部は、上記所定の回数分出力された上記固有の番号と同じ固有の番号を含む識別信号に対する応答が行われない場合、上記識別信号の出力を停止してもよい。
灯具制御システム。

【0021】

上記応答部は、上記灯具に上記固有の番号が設定された場合、上記応答信号の出力を停止してもよい。

【0022】

上記識別信号は、アドレスおよびデータを含み、
その場合、上記応答部は、上記アドレスと上記アドレスの反転、および、上記データと上記データの反転との照合が一致する場合、上記応答信号を出力してもよい。

【0023】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る制御装置は、出力部と、受信部とを具備する。
上記出力部は、灯具の各々を識別可能とする識別信号を出力する。
上記受信部は、上記灯具から上記識別信号に対する応答信号を受信する。

【0024】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る灯具は、応答部と、リレー操作部とを具備する。
上記応答部は、灯具の各々を識別可能とする識別信号に対する応答信号を出力する。
上記リレー操作部は、上記応答信号を出力したタイミングに基づいて、リレーを閉じる。

【発明の効果】

【0025】

以上のように、本発明によれば、ＩＤの割り当てを容易に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】灯具制御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】灯具制御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】各灯具へのＩＤ割り当てを示すシーケンス図である。

【図11】灯具１台が再起動した場合のＩＤ割り当てを示すシーケンス図である。

【図12】灯具２台が再起動した場合のＩＤ割り当てを示すシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

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。

【0028】

図１は、本発明の一実施形態に係る灯具制御システムを模式的に示す図である。図１Ａは、灯具制御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。

【0029】

図１に示すように、灯具制御システム１００は、商用電源１０、制御装置２０、及び灯具群３０を有する。

【0030】

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。

【0031】

制御装置２０は、操作部２１、制御部２２、及び通信変換部２３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の各々を識別するための番号（ＩＤ）を割り当てる。例えば、１台目の灯具を灯具１、１台目の灯具に連なる２台目の灯具を灯具２というように各灯具に対してＩＤを割り当てる。

【0032】

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ＩＤ割り当て等の制御を行うことができる。本実施形態では、操作部２１は、ユーザのＰＣ等による遠隔操作により入力された、ＩＤ割り当てを実施する旨の制御信号等を制御部２２に出力する。例えば、ユーザがＩＤ割り当てを実行するコマンドの入力を行うことで、操作部２１は、上記制御信号を制御部２２に出力し、自動的に灯具にＩＤが割り当てられる。これに限定されず、例えば、操作部２１は、「ＩＤ割り当て開始」等の所定のスイッチを押下することで自動的にＩＤ割り当てが行われてもよい。また例えば、操作部２１は、タッチパネル等であり、ユーザは該タッチパネルを介して、各灯具に対して手動（一つ一つ手作業）でＩＤを設定できてもよい。これ以外にも、操作部２１は、各灯具のＩＤの確認、ＩＤ（灯具）の総数、ＩＤの割り当てが行われていない灯具がいないか等の種々の灯具のＩＤ割り当てに関する状況が表示されるディスプレイでもよい。またＩＤの割り当てにユーザの操作が入力されなくてもよい。例えば、制御部２２（または灯具制御システム１００）の起動時に自動的にＩＤ割り当てが行われてもよい。

【0033】

制御部２２は、灯具のＩＤ割り当てを行う。本実施形態では、制御部２２は、灯具の各々を識別可能とする識別信号を出力する。例えば、制御部２２は、ＩＤ＝１を割り当てる旨の識別信号を灯具へと出力し、その識別信号を受信した灯具はＩＤ＝１が割り当てられた灯具となる。なお灯具に割り当てられるＩＤは、連番に限定されず、空き番号があってもよい。

【0034】

また制御部２２は、灯具に対して、割り当てられたＩＤを確認する確認信号を出力する。例えば、ＩＤ＝１と割り当てられた灯具に対して、その灯具がＩＤ＝１であるかを確認する確認信号が出力される。

【0035】

また制御部２２は、識別信号を送信することを通知する通知信号を出力する。本実施形態では、通知信号は、所定の時間間隔で３回送信される。本実施形態では、識別信号、確認信号および通知信号は、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。

【0036】

通信変換部２３は、制御部２２から出力された識別信号、確認信号および通知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。

【0037】

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、灯具のＩＤ割り当てが行われる。

【0038】

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。

【0039】

灯具制御システム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。信号線１を介し、制御装置２０から出力された電文を取得することで各灯具のＩＤ割り当てが行われる。具体的なＩＤ割り当ての例については、図１０～１２で説明する。

【0040】

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ない。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。

【0041】

このような灯具制御システムにおける、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。

【0042】

［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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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（ＩＤ）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。

【0047】

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。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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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、灯具のＩＤの確認等の電文の出力）に対して応答するか応答しないかの２値の応答を行う。

【0056】

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。

【0057】

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）。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

また通信基板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。

【0064】

また通信基板３１は、電文に基づいて、灯具のリレー回路の開閉制御を行う。例えば、通信基板３１は、通知信号を受信することで、リレー回路を開く。また例えば、通信基板３１は、識別信号を受信し、その識別信号に対して応答をした場合、リレー回路を閉じる。

【0065】

また通信基板３１は、識別信号に対して応答をした場合、通信基板３１を有する灯具のＩＤを識別信号に含まれるＩＤに設定する。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

ＬＥＤ基板３３は、電源３２からの電流により発光する。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

図６は、灯具制御システム１００の構成例を示す図である。図６Ａは、灯具制御システム１００の構成の一例を示す図である。図６Ｂは、灯具制御システム１００の構成の一例を示す図である。図６Ｃは、灯具制御システム１００の構成の一例を示す図である。

【0073】

なお、図６では、灯具群３０は、１００個の灯具で構成される。

【0074】

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ＩＤの割り当てが行われる。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

信号を示す配線５２は、制御装置からの識別信号、確認信号および通知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（識別信号）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。

【0079】

また図７Ａでは、通信基板３１（図示せず）は、信号に応じて、リレー回路の開閉制御を行う。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る。例えば、全ての灯具の回路が開いている場合、１番目の灯具にＩＤ＝１を割り当てる旨の電文が送信され、１番目の灯具のリレー回路が閉じる。続けて、２番目の灯具にＩＤ＝２を割り当てる旨の電文が送信され、２番目の灯具のリレー回路が閉じる。この動作を順次繰り返すことで、全ての灯具にＩＤが割り当てられる。

【0080】

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。

【0081】

図８は、灯具３０の受信処理における状態遷移図である。

【0082】

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。

【0083】

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）。

【0084】

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）。

【0085】

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）。

【0086】

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）。

【0087】

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。

【0088】

図９は、灯具３０の応答出力を示すフローチャートである。

【0089】

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）。

【0090】

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）。

【0091】

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、ＩＤ＝１を割り当てる旨の識別信号が出力された場合、１番目の灯具（例えば、制御装置２０に最も近い灯具）がその識別信号に対して応答を行う（ステップ２０４のＹＥＳ、ステップ２０５）。

【0092】

また例えば、全ての灯具へ、ＩＤ＝３であるかを確認する確認信号が出力された場合、ＩＤ＝３の灯具がその確認信号に対して応答を行い（ステップ２０４のＹＥＳ、ステップ２０５）、またＩＤ＝３ではない灯具は、その確認信号に対して応答を行わない（ステップ２０４のＮＯ、ステップ２０６）。

【0093】

また例えば、通知信号が出力された場合、全ての灯具はその電文に対して応答を行わない（ステップ２０４のＮＯ、ステップ２０６）。

【0094】

ステップ２０５では、灯具から制御装置２０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２０に送信する。

【0095】

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）。

【0096】

ここで図１０～１２を用いて、ＩＤ割り当ての具体例を説明する。

【0097】

図１０は、各灯具へのＩＤ割り当てを示すシーケンス図である。図１０では、説明のため３台の灯具のみ図示しており、識別のために灯具群３０の各灯具に灯具Ａ、灯具Ｂ、灯具Ｃと記載する。また図１０は、システム起動直後のＩＤ割り当てのシーケンスであり、起動した直後の各灯具のリレー回路は、開いている状態とする。

【0098】

図１０に示すように、制御装置２０は、灯具全体に対して通知信号を出力する。本実施形態では、制御装置２０は、通知信号を３秒間隔で合計３回送信する（ステップ３０１～ステップ３０３）。なお、全ての灯具のリレー回路が開いているため、通知信号が灯具Ａのみに届く。またリレー回路が閉じている場合は、通信基板３１は、通知信号を受信することでリレー回路を開く。

【0099】

また本実施形態では、通知信号は、リレー回路の開閉制御を行うまでの遅延時間を格納する。図１０に示すように、１回目に送信された通知信号（以下、第１の通知信号と記載）は、遅延時間が６．１秒に設定される。すなわち、灯具Ａは、第１の通知信号を受信した後、６．１秒後にリレー回路を開く。なお、灯具のリレー回路が既に開いている場合は開の状態を維持する（何もしない）。

【0100】

同様に２回目に送信された通知信号（以下、第２の通知信号と記載）は、遅延時間が３．１秒に設定される。また３回目に送信された通知信号（以下、第３の通知信号と記載）は、遅延時間が０．１秒に設定される。

【0101】

上記のように、第１、第２、第３の通知信号に設定される遅延時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３の条件で送信される。このように遅延時間は、通知信号の送信周期（例えば、３秒）の単位でカウントダウンする値に設定される。またこれらの通知信号が１回でも受信されることで、全灯具がほぼ同時にリレー回路を開く。

【0102】

また通知信号には、既に割り当てられた灯具のＩＤを初期化（クリア）する信号を含んでもよい。なお通知信号の送信周期や送信回数は任意に設定されてよい。ただし、送信周期は、制御装置２０と灯具との送信の衝突を回避するため、通信速度および電文の長さに基づく最低送信間隔以上とする。

【0103】

制御装置２０から、ＩＤ＝１を割り当てる旨の識別信号が送信される（ステップ３０４）。具体的には、アドレスがグループアドレス（ブロードキャストのみ）であり、機能コードがＩＤ割り当ての電文が送信される。本実施形態では、灯具Ａのリレー回路が開いているため、この識別信号は、灯具Ａのみに受信される。

【0104】

灯具Ａは、電文に対する応答をし、リレー回路を閉じる（ステップ３０５）。これにより、灯具Ａは、ＩＤ＝１の灯具となる。

【0105】

制御装置２０は、ＩＤ＝１の識別信号に対する応答を受信した場合、同様に、制御装置２０から、ＩＤ＝２を割り当てる旨の識別信号が送信される（ステップ３０６）。ステップ３０５により、灯具Ａのリレー回路が閉じたため、識別信号が灯具Ｂに受信される。なお、この識別信号（ＩＤ＝２要求）に対して既にＩＤを割り当てられた灯具Ａはこの識別信号を無視する。もしＩＤ＝１の識別信号が再度送られたとしても、既にＩＤを割り当てられた灯具Ａは応答をしない。

【0106】

灯具Ｂは、電文に対する応答をし、リレー回路を閉じる（ステップ３０７）。これにより、灯具Ｂは、ＩＤ＝２の灯具となる。

【0107】

同様に制御装置２０から、ＩＤ＝３を割り当てる旨の識別信号が送信され（ステップ３０８）、灯具Ｃにより電文の応答、およびリレー回路が閉じる（ステップ３０９）。これにより、灯具Ｃは、ＩＤ＝３の灯具となる。

【0108】

これらのステップを繰り返し、識別信号に対する応答が返ってこなくなるまで、ＩＤをインクリメントしながら、識別信号が送信される。

【0109】

制御装置２０は、ＩＤ＝４を割り当てる旨の識別信号を送信する（ステップ３１０）。本実施形態では、灯具が３台のため、ステップ３０９の時点でＩＤの割り当てが完了している。すなわち、ＩＤ＝４を割り当てる旨の識別信号に対する応答が返ってこない。

【0110】

制御装置２０により、再度ＩＤ＝４を割り当てる旨の識別信号が送信される（ステップ３１１）。また制御装置２０により、３回目のＩＤ＝４を割り当てる旨の識別信号が送信される（ステップ３１２）。上記のように本実施形態では、制御装置２０は、識別信号の応答が来ない場合、その識別信号を３回繰り返して送信する（ステップ３１０～３１２）。３回目の識別信号に対して応答が来ない場合、ＩＤ割り当てが終了となる。

【0111】

なお、制御装置２０は、灯具の最大数（例えば、１００台）に対応するＩＤ（＝１００）を割り当てる旨の識別信号を送信し、その識別信号に対して応答が行われた場合、ＩＤ＝１０１以降の識別信号を送信しない。すなわち、その時点でシーケンスが終了となる。

【0112】

図１１は、灯具１台が再起動した場合のＩＤ割り当てを示すシーケンス図である。図１１では、説明のため３台の灯具のみ図示しており、識別のために灯具群３０の各灯具に灯具Ａ、灯具Ｂ、灯具Ｃと記載する。

【0113】

また図１１では、灯具Ｂが再起動し、リレー回路が開いた状態とする。すなわち、灯具Ａおよび灯具Ｃのリレー回路は閉じた状態で、かつ既にＩＤが割り当てられている。図１１では、灯具ＡはＩＤ＝１、灯具ＣはＩＤ＝３と割り当てられている。

【0114】

図１１に示すように、制御装置２０は、灯具全体に対して通知信号を３秒間隔で合計３回送信する（ステップ４０１～ステップ４０３）。本実施形態では、灯具Ａのリレー回路が閉じているため、灯具Ｂまで通知信号が届く。また通知信号を受信した灯具Ａの通信基板３１は、自身のＩＤ（＝１）をクリアし、遅延時間に従ってリレー回路を開く。

【0115】

制御装置２０から、ＩＤ＝１を割り当てる旨の識別信号が送信される（ステップ４０４）。灯具Ａは、この識別信号に対して応答を行い、リレー回路を閉じる（ステップ４０５）。

【0116】

また制御装置２０から、ＩＤ＝２を割り当てる旨の識別信号が送信される（ステップ４０６）。灯具Ｂは、この識別信号に対して応答を行い、リレー回路を閉じる（ステップ４０７）。

【0117】

また灯具Ｃは既にＩＤ＝３が割り当てられているため、応答が行われない。よって、制御装置２０は、ＩＤ＝３を割り当てる旨の識別信号を３回送信し（ステップ４０８～４１０）、３回目の識別信号に対して応答が来ない場合、ＩＤ割り当てを終了とする。

【0118】

なお、図１１の例では、ＩＤ＝３の識別信号の応答がないため、制御装置２０が灯具の台数を２台と誤認する可能性がある。この場合、制御装置２０は、灯具が何台接続されているかを記憶する記憶部を有してもよい。また規定のタイミング等の条件に基づいて、ＩＤ割り当てが再実行されてもよい。この場合、時間はかかるが最終的に接続されている灯具の台数を把握することができる。

【0119】

図１２は、灯具２台が再起動した場合のＩＤ割り当てを示すシーケンス図である。図１２では、説明のため４台の灯具のみ図示しており、識別のために灯具群３０の各灯具に灯具Ａ、灯具Ｂ、灯具Ｃ、灯具Ｄと記載する。

【0120】

また図１２では、灯具Ｂおよび灯具Ｄが再起動し、リレー回路が開いた状態とする。すなわち、灯具Ａおよび灯具Ｃのリレー回路は閉じた状態で、かつ既にＩＤが割り当てられている。図１１では、灯具ＡはＩＤ＝１、灯具ＣはＩＤ＝３と割り当てられている。

【0121】

この場合、図１０や図１１のシーケンスだと、同じＩＤ（例えば、ＩＤ＝３）の灯具ができてしまい、出力が衝突する可能性がある。よって、図１２では、制御装置２０から確認信号が出力される。

【0122】

なお図１２では、図１１におけるステップ４０１～４０３の通知信号、およびステップ４０８～４１０の３回繰り返される識別信号の記載を省略している。

【0123】

図１１のステップ４０１～４０３と同様に、制御装置２０は、灯具全体に対して通知信号を３秒間隔で合計３回送信する。本実施形態では、灯具Ａのリレー回路が閉じているため、灯具Ｂまで通知信号が届く。また灯具Ａの通信基板３１は、通知信号を受信した後に遅延時間に従い、自身のＩＤ（＝１）をクリアし、リレー回路を開く。

【0124】

また図１２に示すように、制御装置２０は、灯具全体に対して、ＩＤ＝１が割り当てられた灯具であるかを確認する確認信号を出力する（ステップ５０１）。通知信号により灯具Ａのリレー回路が開いているため、この確認信号は灯具Ａのみに届く。

【0125】

灯具Ａは、ステップ５０１で出力された確認信号に対して、応答を行わない。制御装置２０は、灯具からの応答が受信されないことで、ＩＤ＝１の灯具が存在しないと判定する。

【0126】

制御装置２０から、ＩＤ＝１を割り当てる旨の識別信号が送信される（ステップ５０２）。灯具Ａは、この識別信号に対して応答を行い、リレー回路を閉じる（ステップ５０３）。

【0127】

同様に制御装置２０から、ＩＤ＝２が割り当てられた灯具であるかを確認する確認信号を出力する（ステップ５０４）。この確認信号に対して、灯具Ａおよび灯具Ｂは、ＩＤ＝２ではないため、応答を行わない。

【0128】

制御装置２０から、ＩＤ＝２を割り当てる旨の識別信号が送信される（ステップ５０５）。灯具Ｂは、この識別信号に対して応答を行い、リレー回路を閉じる（ステップ５０６）。

【0129】

また制御装置２０から、ＩＤ＝３が割り当てられた灯具であるかを確認する確認信号を出力する（ステップ５０７）。本実施形態では、灯具ＣにＩＤ＝３が割り当てられているため、灯具Ｃから確認信号に対する応答が行われる（ステップ５０８）。

【0130】

制御装置２０は、ＩＤ＝３が割り当てられた灯具であるかを確認する確認信号の応答があったため、既にＩＤ＝３が割り当てられていると判定し、ＩＤ＝３の識別信号を送信しない。このため、制御装置２０から、ＩＤ＝４が割り当てられた灯具であるかを確認する確認信号を出力する（ステップ５０９）。

【0131】

ＩＤ＝４の灯具が存在しないため、各灯具は確認信号に対して応答を行わない。よって、制御装置２０から、ＩＤ＝４を割り当てる旨の識別信号が送信される（ステップ５１０）。灯具Ｄは、この識別信号に対して応答を行い、リレー回路を閉じる（ステップ５１１）。

【0132】

このように、ＩＤを割り当てる識別信号を送信する前に、該当するＩＤを持つ灯具が存在しないかを確認信号により確認することで、ＩＤの重複を回避することができる。

【0133】

以上のように、制御装置と灯具群とが上記通信方式に従い、各灯具を精確に識別できるため、ＩＤの重複や重複による出力の衝突を防ぐことができる。

【0134】

また各灯具へのＩＤ割り当てを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でＩＤを割り当てる必要がない。このため、人員によるコストや時間の削減ができる。

【0135】

また確認信号により、既にＩＤが割り当てられている灯具に対して、再度識別信号を出力する必要がないためＩＤの重複を防ぐことができる。

【0136】

また本実施形態では、識別信号により灯具のＩＤが設定されたが、これに限らない。例えば、識別信号には、入口照明または基本照明かを示す灯具の種別が設定されてもよい。この識別信号を灯具が受信することで、灯具のＩＤおよび灯具が入口照明または基本照明のどちらかに設定されてもよい。

【0137】

また本実施形態では、通知信号により灯具のＩＤがクリアされたが、これに限らない。例えば、通知信号には、入口照明または基本照明かを示す灯具の種別がクリアにされてもよい。

【0138】

また本実施形態では、通知信号により灯具のリレー回路が開くように設定されたが、これに限らない。例えば、通信基板３１が既にリレー回路を閉じるまでのタイマが動作している場合、後に通知信号が受信された時間で遅延時間に基づくタイマが動作してもよい。

【0139】

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灯具制御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に対してＩＤ割り当てを行う場合に本灯具制御システムが用いられてもよい。

【符号の説明】

【0140】

１０…商用電源
２０…制御装置
２２…制御部
２３…通信変換部
３０…灯具群
３１…通信基板
１００…灯具制御システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】