JP2010231994A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高機能かつ快適な照明装置を提供する。
【解決手段】電子バラスト１２，１３，１４が交流電源１１に接続され、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８に接続されて構成される。マイコン２５は、制御部２３の設定および状態検知を行う。マイコン２５内には、装置アドレス２７に装置のアドレス番号が記憶されている。通信タイミング決定手段２６は、交流電源位相検出手段２４の位相検出信号と装置アドレス２７の値を入力、タイミング信号を通信コントローラ２９へ送る。通信データ２８は、非同期通信線１９へ送信するデータや受信したデータを保持する。送信時は、マイコン２５の内部設定値や、制御部２３の動作状態を検知した結果やＡ／Ｄ変換値が設定される。受信時はアドレス値とデータおよび命令を保持する。その命令に応じてマイコン２５は動作を変更したりする。通信コントローラ２９は、非同期通信線１９の通信データの取得および送信を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置に係り、特に照明制御に関するものである。

照明のネットワーク制御の通信プロトコルにＤＡＬＩ（digital addressable lighting interface）という方式が存在する。この照明ネットワーク制御技術を適用すれば、個々の照明装置でアドレス制御が出来るため、住空間やオフィスのレイアウト変更でも容易に照明の設定変更が出来る。

しかしＤＡＬＩは通信規格であるため、基本的に規格外の動作を設定できない。また情報量についても、６４台分のアドレス、８ビットデータと少ない。そのため、照明制御の高機能化は難しい。

たしかに照明装置は単純な機能しか持たないため、これらのデータで十分と解釈することも出来るが、実際には人間の視環境を快適にするために必要な情報量をまかなえないのである。

とくに、下位の照明装置へのデータを上位装置へ送る場合、８ビットデータに限定されており、センサーデータの分解能が低い。そのため、照度センサー装置のデータを送受信するのは困難である。

そこで従来からＤＡＬＩの機能拡張を行う技術が考案されている。この従来技術は、ＤＡＬＩデータのストップビットを変更することにより拡張機能モードへ移行する。拡張機能では通常２バイトのＤＡＬＩデータを３バイトへ拡大する。その結果、アドレス値やデータ量を大きく出来るという技術である（例えば、特許文献１参照）。

また、ＤＡＬＩのような非同期通信とは異なり定期的にデータを送信する同期通信が存在する。この従来技術は、交流電源のゼロクロスを検出し、装置アドレスに応じた時間で通信線に生じているデータを読み込み、装置を動作させるという技術である（例えば、特許文献２参照）。

特表２００８−５２３５７６号公報 特開平５−１２２７６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来技術を適用するとデータ送信時間が長くなる問題がある。ＤＡＬＩは双方向通信であるから、上位装置からの要求データに応じて下位装置がデータを送信する。拡張機能では、３バイトのコマンド送信の後、２または３バイトのデータが返信されてくる。

この時点で、通常のＤＡＬＩより２倍の送受信時間が必要となる。さらに拡張されたアドレスも含んで送受信するとデータ通信線の情報量が大幅に増加して、通信容量を超えてしまうことが有る。よって、単なるデータ拡張では高機能を実現するのは困難である。

また、特許文献２に記載された技術では、装置は簡単に構成可能であるが、双方向通信できない。

本発明は、このような従来技術の課題を解決すべくなされたものであり、高機能かつ快適な点灯制御の可能な照明装置を提供することを目的とする。

本発明の照明装置は、周期的な電気信号もしくは光信号を受信する同期信号検出手段と、予め設定された装置アドレスを有する装置アドレス手段と、装置内に生ずる数値データを検出し保持するデータ検出手段と、複数装置間で非同期通信を行うための非同期通信手段と、前記同期信号検出手段の出力信号と前記装置アドレスを入力し、前記非同期通信手段の通信のタイミングを決定する通信タイミング決定手段とを備え、前記通信タイミング決定手段のタイミングに応じてデータ検出手段のデータを、非同期通信を介して送受信することを特徴とする。すなわちこの照明装置は、非同期通信と同期通信機能の両方を備え、これらの機能を利用した点灯制御機能を行うものである。

上記構成によれば、非同期通信と同期通信を両立させたシステムを容易に構築でき、通信効率を高くすることができる。したがって、高機能の照明装置に有用である。ここで「装置間」における装置とは、照明装置に限定されることなく照明装置以外の周辺装置でもよい。従って「複数装置間で非同期通信を行うための非同期通信手段」の複数装置は照明装置以外の周囲装置をも含むものとする。

また、本発明の照明装置は、交流電源に接続され、交流電源の電圧信号を前記同期信号検出手段に入力することを特徴とする。

上記構成によれば、特別な同期信号を必要としないので低コストにシステムを構築できる。

また、本発明の照明装置は、非同期通信線には上位および下位装置が複数接続され、装置アドレスの値において、自己のアドレスの値以外のすべての値から決定される通信のタイミングでは送信を行わないことを特徴とする。

上記構成によれば、非同期通信と同期通信の衝突によるエラーを正確に回避できる。

また、本発明の照明装置は、非同期通信線を介して前記通信タイミング決定手段の動作が変更されることを特徴とする。

上記構成によれば、同期通信の情報量を柔軟に変更することができる。

また、本発明の照明装置において、前記通信タイミング決定手段の動作は、装置の種類によって設定されることを特徴とする。

上記構成によれば、特に通信量を必要とする機器で効率的な通信が可能である。

また、本発明の照明装置は、前記通信タイミング決定手段が出力するタイミングにおいて、送信の衝突を検知したときには前記通信タイミング決定手段の動作を変更することを特徴とする。

上記構成によれば、同期通信でデータ衝突が起こった場合の回復が行える。

また、本発明の照明装置は、前記通信タイミング決定手段が出力するタイミングにおいて、送信の途中から衝突を検知したときには次回からの通信タイミングを早め、送信の最初から衝突を検知したときには次回からの通信タイミングを遅くすることを特徴とする。

上記構成によれば、同期通信でデータ衝突が起こったときの回復が直ちに行える。

また、本発明の照明装置は、前記通信タイミング決定手段が出力するタイミングを周期的に変化させることを特徴とする。

上記構成によれば、完全にデータ衝突する問題を回避することができ、システムの回復が可能となる。

また、本発明の照明装置において、前記通信タイミング決定手段のタイミングに応じてデータ検出手段のデータを、非同期通信を介して送受信する信号が、非同期通信と異なる信号であることを特徴とする。

上記構成によれば、通信情報量を増加させることができる。

また、本発明の照明装置において、前記通信タイミング決定手段のタイミングに応じてデータ検出手段のデータを非同期通信を介して送受信する信号が、複数のデータに分けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、通信情報量を増加させつつ通信データのエラーを低減できる。

また、本発明の照明装置は、前記交流電源に通信信号が重畳された電力線搬送信号を受信する電力線信号受信手段を備え、前記電力線信号受信手段が検知する情報に応じて、前記通信タイミング決定手段の動作または装置アドレスまたは非同期通信手段の動作を変更することを特徴とする。

上記構成よれば、配線を追加することなく通信容量を拡大できる。

また、本発明の照明装置は、前記通信タイミング決定手段の動作を交流電源の電圧に応じて変更することを特徴とする。

上記構成によれば、通信方式の設定の手間が省ける。

また、本発明の照明装置は、下位または上位装置の通信タイミング決定手段のタイミングに応じて送信される信号を検知し、動作を変更することを特徴とする。

上記構成によれば、協調制御が可能となり、上位システムの処理を軽減できる。

また、本発明の照明装置は、交流電源の位相角と関係付けられたデジタルデータを送受信することを特徴とする。

上記構成によれば、通信速度を変えることなく情報量を増加することができる。

また、本発明の照明装置は、位相データ手段を備え、送信のときは、前記通信タイミング決定手段のタイミングは前記位相データ手段の値に応じて、特定の交流電源の位相角でデータ検出手段のデータを、非同期通信を介して送信し、受信のときは、受信信号のタイミングでの同期信号検出手段の位相データを前記位相データ手段に設定することを特徴とする。

上記構成によれば、通信速度を変えることなく送信及び送受の情報量を増加することが出来る。

また、本発明の照明装置は、交流電源の位相角と装置アドレスが関係付けられたことを特徴とする。

上記構成によれば、装置アドレスを拡張できる。

また、本発明の照明装置は、交流電源の位相角と装置の上位と下位の関係が付けられたことを特徴とする。

上記構成によれば、制御の優先順位を容易に設定できる。

また、本発明の照明装置は、交流電源の位相角と装置の種類が関係付けられたことを特徴とする。

上記構成によれば、装置種別の識別が容易に出来る。

また、本発明の照明装置は、交流電源の位相角と制御命令が関係付けられたことを特徴とする。

上記構成によれば、機能の拡張を容易に出来る。

また、本発明の照明装置は、交流電源の位相角と時刻が関係付けられたことを特徴とする。

上記構成によれば、複数の機器に一度に正確な時刻を与えることが出来る。

また、本発明の照明装置は、非同期通信信号の終わりのタイミングについて、交流電源の特定の位相角範囲とならないように制御することを特徴とする。

上記構成によれば、受信タイミングに関する通信エラーを回避できる。

また、本発明の照明装置は、非同期通信線に接続された装置の数などに応じて交流電源の位相角とデジタルデータの関係が設定されることを特徴とする。

上記構成によれば、通信の設定を適切に変更できるので、通信システムの安定性が向上する。

また、本発明の照明装置は、交流電源の位相角と送信および受信の関係が付けられたことを特徴とする。

上記構成によれば、通信速度を変えることなく送受信切替が円滑に行えるようになる。

また、本発明の照明装置は、交流電源位相に同期して装置の動作を行うことを特徴とする。

上記構成によれば、装置の動作タイミングを適切に設定できるので、不快のない照明環境を提供できる。

また、本発明の照明装置は、交流電源の位相と非同期通信線の信号遅れを計測するテストモードを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、設置条件によらず通信状態を調整できるので、通信システムの安定性が向上する。

また、本発明の照明装置は、交流電源の異常が生じた場合に、前記通信タイミング決定手段の動作を変更することを特徴とする。

上記構成によれば、装置の電源異常が起こった場合でも通信システムを安定に動作させることが出来る。

また、本発明の照明制御システムは、上記の照明装置を備え、下位装置の通信タイミング決定手段のタイミングに応じて送信される信号を検知し、信号の有無により下位装置の状態を監視することを特徴とする。

上記構成によれば、装置の異常を早く検知でき、システムの保全性を向上できる。

以上説明したように、本発明にかかる照明装置によれば、交流電源のサイクル数を基準としてデータ送信タイミングを設定するので、各装置のマイコン動作クロックバラツキなどによるタイミング変化を無くすことができる。よって多数の装置を接続してもデータの衝突が起こることがない。

さらに各装置から送られてくる送信データ長が１バイト〜２バイト程度であるので通信の占有時間が少なく出来る。つまり上位装置からの命令が無くともデータを送信するので命令の通信時間が不要である。よって多数の装置を接続しても非同期通信を行う時間を確保することが可能である。

本発明の実施の形態にかかる照明装置および照明制御システムを説明するための基本構成図 本発明の実施例１にかかる照明装置のタイミングチャート 本発明の実施例２にかかる照明装置を説明するための概略構成を示す図 本発明の実施例２にかかる照明装置のタイミングチャート 本発明の実施例３にかかる照明装置のタイミングチャート 本発明の実施例４かかる照明装置のタイミングチャート 本発明の実施例５にかかる照明装置のタイミングチャート 本発明の実施例６にかかる照明装置のタイミングチャート 本発明の実施例７にかかる照明装置のタイミングチャート（１） 本発明の実施例８にかかる照明装置のタイミングチャート 本発明の実施例９にかかる照明装置のタイミングチャート（１） 本発明の実施例９にかかる照明装置のタイミングチャート（２） 本発明の実施例９にかかる照明装置のタイミングチャート（３） 本発明の実施例９にかかる照明装置のタイミングチャート（４） 本発明の実施例９にかかる照明装置のタイミングチャート（５） 本発明の実施例９にかかる照明装置のタイミングチャート（６） 本発明の実施例７にかかる照明装置のタイミングチャート（２） 本発明の実施例１０にかかる照明装置のタイミングチャート（１） 本発明の実施例１０にかかる照明装置のタイミングチャート（２） 本発明の実施例１０にかかる照明装置のタイミングチャート（３） 本発明の実施例１１にかかる照明装置のタイミングチャート 本発明の実施例１２にかかる蛍光灯照明装置として蛍光灯Ｌａを負荷とする誘導灯装置を示す図 本発明の実施例１３にかかるＬＥＤ点灯装置を説明するための概略構成を示す図 本発明の実施例１４にかかる有機ＥＬ点灯装置を説明するための図 本発明の実施例１５にかかる照度センサーを説明するための図

本発明の実施の形態にかかる照明装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる照明装置およびこれを用いた照明制御システムを説明するための基本構成を示す。

本実施の形態の照明制御システムは、３つの照明装置と、交流電源（ＡＣ＿Ｌｉｎｅ）１１と、上位制御装置（Ｍａｓｔｅｒ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１８と、この上位制御装置１８に接続される非同期通信線（Ｄａｔａ＿Ｂｕｓ）１９とで構成される。そしてこれらの照明装置は、それぞれ照明器具としての蛍光ランプＬａ１，Ｌａ２，Ｌａ３（１５，１６，１７）を点灯させる電子バラスト（ＳＵ１，２，３）１２，１３，１４が交流電源（ＡＣ＿Ｌｉｎｅ）１１に接続され、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８に接続されて構成される。電子バラスト（ＳＵ１，２，３）１２，１３，１４は同様の構成であるため、以下では電子バラスト（ＳＵ１）１２について説明する。ここで各照明装置は、蛍光ランプなどの照明器具と、同期通信機能と非同期通信機能の両方を具備しこの機能を用いた点灯制御回路である電子バラストなどを合わせたものをいうものとする。

電子バラストＳＵ１（１２）は、交流電力を直流電力に全波整流する全波整流回路（ＤＢ）２1と、全波整流回路（ＤＢ）２1から供給される直流電力を蛍光ランプ（Ｌａ１）１５に適した交流電力に変換するインバータ回路（ＩＮＶ）２２と、インバータ回路（ＩＮＶ）２２に点灯消灯および調光などの制御信号を供給する制御部（ＣＴＲＬ）２３と、交流電源（ＡＣ＿Ｌｉｎｅ）１１から周期的な電気信号である同期信号を検知する同期信号検出手段としての交流位相検出手段（ＰＤ）２４と、制御部（ＣＴＲＬ）２３の設定および状態検知を行うとともに、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８と通信するマイコン（ＭＰＵ）２５とを有する。

また、マイコン（ＭＰＵ）２５は、予め設定された装置アドレスを有する装置アドレス（ＡＤＲ）２７と、装置内に生ずる数値データを検出し保持するデータ検出手段（ＣＤＣ）２８と、複数の装置の間で非同期通信を行うための非同期通信手段である通信コントローラ（ＣＣ１）２９と、交流位相検出手段ＰＤ２４の出力信号と装置アドレス２７を入力し、通信コントローラ２９の通信のタイミングを決定する通信タイミング決定手段（ＤＣＴ）２６とを備える。通信コントローラ２９は、通信タイミング決定手段２６のタイミングに応じてデータ検出手段（ＣＤＣ）２８のデータを、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８と送受信する。

本実施の形態にかかる照明制御システムによれば、非同期通信と同期通信を両立させたシステムを容易に構築でき、通信効率を高くできる。したがって、高機能の照明装置に有用である。ここで同期信号検出手段として交流位相検出手段を用いたが、同期信号としては電気信号に限定されることなく、光信号であってもよく、光信号検出手段を用いてもよい。

本発明の実施例にかかる照明装置について図１を参照して説明する。本実施例では、この構成によりデータ送信禁止区間およびデータ送信間隔を設定する。ＡＣ＿Ｌｉｎｅは、１００V〜２４２V＿５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電源１１であり、上位制御装置と同じ交流電源に接続される。

１２，１３，１４は、電子バラストＳＵ１，２，３であり６４台まで接続される。１５，１６，１７は、蛍光ランプＬａ１，２，３（である。１９は非同期通信線Ｄａｔａ＿Ｂｕｓであり、２線式のＤＡＬＩ準拠の配線でもよい。１８は、上位制御装置Ｍａｓｔｅｒ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒであり、通常単一であるが、制御の優先順位を設定すれば複数接続することが出来る。

電子バラスト１２は、全波整流回路２１、インバータ回路２２、負荷ランプ（Ｌａ１）１５からなる放電灯点灯装置を含み、インバータ回路２２は制御部ＣＴＲＬ２３で点灯・消灯や調光などが制御される。

交流電源位相検出手段２４は、交流電源１１の位相を検知する。図１では正弦波位相を検知するが、全波整流回路２１の出力から位相を検知しても良い。交流電源位相検出手段２４の出力は、電源電圧の特定の位相角でパルスを出力する。ゼロクロス（０°と１８０°）でパルスを出力することも考えられる。

マイコン２５は、制御部２３の設定および状態検知を行う。例えばインバータ回路２２の調光レベルをマイコン２５から制御部２３へＤ／Ａ出力する。また、制御部２３での電気量（例えばランプ電流）をマイコン２５がＡ／Ｄ変換しデジタル値として記憶することも出来る。マイコン２５内には、装置アドレス２７に装置のアドレス番号が記憶されている。例えば０〜６３であり、スイッチ設定や不揮発性メモリなどで設定される。

通信タイミング決定手段２６は、交流電源位相検出手段２４の位相検出信号と装置アドレス２７の値を入力、タイミング信号を通信コントローラ（ＣＣ１）２９へ送る。

通信データ（ＣＤＣ）２８は、非同期通信線１９へ送信するデータや受信したデータを保持する。送信時は、マイコン２５の内部設定値や、制御部２３の動作状態を検知した結果やＡ／Ｄ変換値が設定される。受信時はアドレス値とデータおよび命令を保持する。その命令に応じてマイコン２５は動作を変更したりする。通信コントローラ２９は、非同期通信線１９の通信データの取得や送信を行う。

図２は、本発明の実施例にかかる照明装置のタイミングチャートを示す。時間ｔ０で上位制御装置から通信開始の命令ＭＣ１が発信される。その命令ＭＣ１は各電子バラストへ伝えられる。

たとえば命令の詳細は、「積算電力値を交流電源位相４４８サイクル周期で送信する」という内容が送信される。送信するデータ内容は、積算電力以外にランプ電圧や電流、電力などが指定される。

データ送信周期（Ｔｋ１）に関しては、予めデータテーブルなどが用意され、数秒間隔から数時間間隔まで決められる。各装置ではコマンドに応じて送信タイミングが設定される。６４台接続可能なシステム構築した場合では、次のようにＤＴＣは送信タイミングが求められる。
アドレス０設定：（ＡＤＲ値＋１）×４４８／６４＝７
つまり交流電源の７サイクルごと（時間Ｔｋ２）にデータ送信が順番に行われる。

ＳＵ１にはアドレス０、ＳＵ２にはアドレス１、ＳＵ３にはアドレス２が設定されている。ＳＵ１は、命令ＭＣ１後にＴｋ２経過でデータＳＤ１−０をデータバスに送信する。

また、ＳＵ２は命令ＭＣ１後のＴｋ２の２倍経過後にデータＳＤ２−０をデータバスに送信する。さらに、ＳＵ３は命令ＭＣ１後のＴｋ２の３倍経過後にデータＳＤ３−０をデータバスに送信する。

ＳＵ１のデータ送信タイミングで上位制御装置はデータ送信禁止区間ＤＳ１−１を設け、データ送信をしない。データ送信禁止区間はデータ通信に必要な時間より長く設定される。

ＳＵ２，３についても同様にデータ送信禁止区間ＤＳ１−２,１−３を設けている。そのデータ禁止区間以外ではＭＣ２およびＭＣ３のようなタイミングでデータを送信する。命令ＭＣ１発信後に時間Ｔｋ１経過するとＳＵ１は再びデータＳＤ１−１を送信する。

本発明は、交流電源のサイクル数を基準としてデータ送信タイミングを設定するので、各装置のマイコン動作クロックバラツキなどによるタイミング変化を無くすことができる。よって多数の装置を接続してもデータの衝突が起こることがない。

さらに各装置から送られてくる送信データ長が１バイト〜２バイト程度であるので通信の占有時間が少なく出来る。つまり上位装置からの命令が無くともデータを送信するので命令の通信時間が不要である。よって多数の装置を接続しても非同期通信を行う時間を確保することが可能である。

なお本実施例はマイコンを電子バラスト内部に備えた例であるが、電子バラストの外に配して構成してもよい。例えば、複数の電子バラストを１つのマイコンで制御する多灯照明器具では電子バラストの外にマイコンを含む制御装置を備えることで、様々な器具形態に対応しやすくすることが出来る。

本実施例は交流電源に接続された電子バラストの例であるが、直流電源に接続された場合でも交流電源に相当する信号を与えれば問題は無い。たとえば、同期専用の信号線を各装置に供給しても良い。この場合信号線は１線で十分である。すなわち直流電源の電位を基準として同期信号を供給すればよいのである。

また、非同期通信線に同期信号を重畳することも可能である。例えば非同期通信線に弱いレベルの交流信号を重畳しても良い。この場合、上位制御装置から供給しても良いし、全く別の装置から供給しても良い。

図３は、本発明の実施例にかかる照明装置を説明するための構成を示す。この構成により機器別にデータタイミングを変える。交流電源１１は、実施例１と同じである。

３１は、センサーユニットＳＳＵ１であり、光や温度、人などを検知するセンサーを備える。１２，１３は電子バラストＳＵ１，２（、１５，１６は蛍光ランプＬａ１，２、１９は非同期通信線Ｄａｔａ＿Ｂｕｓ、１８は上位制御装置Ｍａｓｔｅｒ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒである。

センサーユニット３１について説明する。センサー（Ｓ１）３２は物理量などを検出する。検出回路（ＤＥＴ）３３は、センサー（Ｓ１）３２の信号を増幅したり、センサー（Ｓ１）３２を制御する。交流電源位相検出手段２４は、交流電源１１の位相を検知する。

マイコン２５は、検出回路３３の設定および検知を行う。例えばセンサー感度をマイコン２５から検出回路３３へＤ／Ａ出力する。また、検出回路３３が検出したセンサーデータをＡ／Ｄ変換してデジタル値として取り込む。

マイコン２５内において、装置アドレス（ＡＤＲ）２７に装置のアドレス番号が記憶されている。例えば０〜６３であり、スイッチ設定や不揮発性メモリなどで設定される。通信タイミング決定手段ＤＴＣ２６は、交流電源位相検出手段２４の位相検出信号とアドレス２７の値が入力され、タイミング信号を通信コントローラ（ＣＣ１）２９へ送る。

通信データ（ＣＤＣ）２８は、非同期通信線１９へ送信するデータや受信したデータを保持する。送信時は、マイコン２５の内部設定値や、検出回路３３のセンサーデータが設定される。受信時はアドレス値とデータおよび命令を保持する。その命令に応じてマイコン２５は動作を変更したりする。通信コントローラ２９は、非同期通信線１９の通信データの取得や送信を行う。

図４は、本発明の実施例にかかる照明装置のタイミングチャートを示す。時間ｔ０で上位制御装置から通信開始の命令ＭＣ１が発信される。その命令ＭＣ１は各装置へ伝えられる。

ＭＣ１は、例えば「電子バラストは周期Ｔｋ１でデータを送信」「センサーは周期Ｔｋ２でデータ送信」という内容である。ＳＳＵ１にはアドレス０、ＳＵ１にはアドレス１、ＳＵ２にはアドレス２が設定されている。

ＳＳＵ１は、命令ＭＣ１後にＴｋ３経過でデータＳＳＤ１−０をデータバスに送信する。また、ＳＵ１は命令ＭＣ１後のＴｋ３の２倍経過後にデータＳＤ１−０をデータバスに送信する。さらに、ＳＵ２は命令ＭＣ１後のＴｋ３の３倍経過後にデータＳＤ２−０をデータバスに送信する。

ＳＳＵ１のデータ送信タイミングで上位制御装置はデータ送信禁止区間ＤＳ１−１−１を設け、データ送信をしない。ＳＵ１，２についても同様にデータ送信禁止区間ＤＳ１−１−２,１−１−３を設けている。

ＳＳＵ１がデータＳＳＤ１−０送信後に時間Ｔｋ２経過するとＳＳＵ１はデータＳＳＤ１−１を送信する。ＳＵ１がデータＳＤ１−０送信後に時間Ｔｋ１経過するとＳＵ１はデータＳＤ１−１を送信する。

この装置によれば、センサー装置と電子バラストを同一の通信線に接続して使用することが出来る。センサー装置のデータ出力を多くすることにより、違和感の無い制御を行うことが出来る。

すなわち、ＳＳＵ１から送信されるデータビットを多くすることで、分解能を向上することが容易である。さらにセンサーデータの間隔を短くすることでシステムの制御応答を早くすることが出来る。

図５は、本発明の実施例にかかる照明装置を説明するためのタイミングチャートを示す。本実施例では、データ衝突（コリジョン）発生時の動作を規定する。ＳＵ１とＳＵ２は同一アドレスに設定されていたりしてデータ衝突が発生している。

時間ｔ０で上位制御装置は一定期間だけ送信禁止区間に入る。時間ｔ１でＳＵ１はデータを送信開始する。時間ｔ１〜ｔ２の間はデータ衝突していない。時間ｔ２となるとＳＵ２がデータを送信開始する。時間ｔ２以降はデータ衝突が発生する。

ＳＵ１はデータ送信途中からデータ衝突を検知するので、送信間隔時間Ｔｋ１経過後のデータ送信タイミングを早め、時間ｔ４からデータ送信する。ＳＵ２はデータ送信初期からデータ衝突を検知し、途中から衝突を検知しなくなるので、送信間隔時間Ｔｋ１経過後のデータ送信タイミングを遅くし、時間ｔ５からデータを送信する。

その結果、上位装置のデータ送信禁止区間内でデータ衝突を回避することが出来る。またデータ送信禁止区間はこのようなデータ衝突を考慮して広く設定される。なお、ＳＵ１とＳＵ２が完全に同一のタイミングで送信を開始することを考慮するために予め各装置は送信タイミングをランダムに変化させることも有効である。

図６は、本発明の実施例にかかる照明装置のタイミングチャートであり、あるデータ送信禁止区間の動作の拡大図を示す。本実施例では、非同期通信とプロトコルが異なる例について説明する。

時間ｔ０でＳＵ１の通信タイミング決定手段ＤＴＣは通信開始のタイミング信号を発生させ、ＳＵ１は通信可能状態になる。時間ｔ１で上位制御装置が下位装置に対して命令ＭＣ１を送信する。

このとき電子バラストＳＵ１は通信可能状態にあるので、命令ＭＣ１データ内に電子バラストＳＵ１のアドレス指定無しでも良い。すなわち、命令データのみで送信できるので通信時間は通常の非同期通信より短く出来る。

この上位からの命令に呼応してＳＵ１は、データＳＤ１−Ａ，ＳＤ１−Ｂ，ＳＤ１−Ｃを送信する。それぞれのデータは交流電源の位相タイミングを揃えて送信するとよい。

そうすれば、ＳＵ１のマイコンクロックのバラツキなどによる通信タイミングのズレの通信エラーを無くすことができる。さらには、通信タイミング決定手段ＤＴＣによる送信であることが明確となるので、他の機器が混在した環境でも通信が可能となる。

この例では、ＳＵ１は３つのデータを一度に送信する動作をしている。このように通常の非同期通信と違うプロトコルを用いて通信させることが可能となり、下位装置から上位装置へ転送するデータの量を一時的に増加させることが出来る。

図７は、本発明の実施例にかかる照明装置のタイミングチャートであり、他の機器のデータを見て動作を変える場合を示す。すなわち、上位制御装置（Ｍａｓｔｅｒ）、電子バラストＳＵ１〜３、センサー装置ＳＳＵ１〜２が通信線上に接続された例である。

上位制御装置１８がデータ送信コマンド（命令）ＭＣ１を送信すると、各装置はそれぞれのアドレス値によって決まる通信タイミングでデータ送信を行う。センサーユニットＳＳＵ１とＳＳＵ２はデータ送信コマンドＭＣ1発生後それぞれ時間Ｔｋ２、Ｔｋ２の２倍の時間経過でデータを送信する。

その後から電子バラストＳＵ１、ＳＵ２、ＳＵ３がデータを送信する。電子バラストＳＵ１〜３は予めアドレス０と１がセンサーであることを認知している。そして電子バラストＳＵ１は時間ｔ２とｔ３で発生しているデータを取得する。この取得データを元に調光動作を行うことが出来る。

このように電子バラストはセンサーユニットのデータを観測しつつ動作することができ、自動的に周囲に環境に合わせた制御がなされる。上位制御装置がセンサーデータを取得し、その結果で電子バラストを制御するシステムと比べて、本例ではデータ量を少なくして同等の制御を行える。

図８は、本発明の実施例にかかる照明装置のタイミングチャートであり、あるデータ送信禁止区間の動作の拡大図を示す。これは位相に応じて送受信を変える場合である。

時間ｔ０でＳＵ１の通信タイミング決定手段ＤＴＣは通信開始のタイミング信号を発生させ、ＳＵ１は通信可能状態になる。時間ｔ１で上位制御装置が下位装置に対して命令ＭＣ１を送信する。

上位制御装置の命令ＭＣ１の送信タイミングは電源周期の正のサイクルで行われる。この上位からの命令に呼応してＳＵ１は、データＳＤ１を電源周期の負のサイクルで送信する。

このように交流電源の位相にあわせて上位制御装置の送信と受信を明確にすることで、他の機器が接続された場合でも情報監視することが容易となり、システムの保全性を高めることが出来る。また、実施例５のように他の機器の情報を参照して動作する場合も、データ部分を識別することが容易となる。

図９は、本発明の実施例にかかる照明装置のタイミングチャートであり、点灯のタイミングを一致させる場合を示す。演出調光では同時に点灯や消灯することが要求される。そのタイミングをあわせるために電源位相を利用する例である。

Ｍａｓｔｅｒから始動を含む命令ＭＣ１が時間ｔ１で電子バラストＳＵ１〜３へ送信される。その時間ＭＣ１命令はゼロクロスポイントｔ２より早く終わる。時間ｔ２から電源周期１サイクル分後の時間ｔ３で電子バラストＳＵ１〜３は同時に始動制御を開始する。

時間ｔ２〜ｔ３は各電子バラストのデータ処理の余裕を考慮して設定される。たとえば電子バラストが待機状態でマイコン処理速度を落としたりスリープモードへ移行させている場合は、さらに時間を長く設定してマイコンの起動を開始させる。

ここで図１７を参照する。タイミングの同期には上位制御装置の命令のタイミングが重要である。命令のタイミングが通信タイミング決定手段ＤＴＣの結果にバラツキを生じないように設計する。

すなわち、通信タイミング決定手段ＤＴＣは交流電源のゼロクロスを基準にタイミングを決定するが、上位制御装置の命令終わりがこのゼロクロス付近にならないように時間余裕ΔＴｇを設定すれば解決できる。

時間ΔＴｇは装置のプロセッサの処理時間にあわせて設定される。ＤＴＣのタイミング基準がゼロクロスでない場合は、その基準に応じて時間余裕ΔＴｇのポイントも変更される。

図１０は、本発明の実施例にかかる照明装置のタイミングチャートであり、起動のタイミングをずらす場合を示す。複数の装置（照明装置）を一度に起動させる場合、起動時の突入電流が問題となる。本例は起動時の突入電流を分散させる例である。

電子バラストＳＵ１〜３にはそれぞれアドレス０〜２が設定されている。Ｍａｓｔｅｒから起動を含む命令ＭＣ１が送信されると、各電子バラストはそれぞれアドレス値に応じた遅延時間を設定し、設定時間後に起動する。

図１１は、本発明の実施例にかかる照明装置のタイミングチャートであり、位相でアドレスなど表現する場合を示す。この場合、交流電源の位相に応じてアドレスを設定する。図では、８つの装置（照明装置）のアドレスが表現されている。

すなわち正弦波の０°がアドレス０、４５°がアドレス１というように、４５°毎にアドレス値を設定する。このアドレス値は送受信データの開始タイミングで決定される。

すなわち上位装置が下位装置に命令を送信するときに、４５°位相で送信すると位相アドレス１への命令となる。逆に下位装置が上位装置にデータを送信するときは、送信タイミングが９０°なら位相アドレス２からのデータであることが識別できる。

この位相アドレスを通常のアドレスと組み合わせることで接続装置数を増やすことも可能である。本例は８つの装置の例であるが、各装置の位相検知分解能が高く出来ればさらにアドレス数を増やすことも可能である。さらに装置によって位相アドレスを製造時に初期設定しておけば、設置時のアドレス設定が容易となる。

また、図１２に示すように、アドレスと同様にグループという単位での設定も同様に可能である。図のように交流電源の９０°毎にグループを設定することで、接続装置を増やすことが出来る。

また、図１３に示すように、優先順位を設定しても良い。０°位相でのデータは上位、それ以降は下位とすることで設定することも考えられる。本例の特徴は時間で優先度を表現できるので優先度の高い処理を設定することが可能な点である。

また、図１４に示すように、装置の種類に応じて位相を設定しても良い。０°〜９０°が上位装置、９０〜１８０°で壁スイッチなどのサブコントローラ、１８０〜２７０°でセンサー装置、２７０〜３６０°が電子バラストという設定の例である。優先順位も同時に設定できるので多数の装置を接続する場合に有用である。

また、図１５に示すように、位相でコマンド種別を識別しても良い。図のように０°〜９０°と１８０〜２７０°でＤＡＬＩコマンド、９０〜１８０°で特殊コマンド１、２７０〜３６０°が特殊コマンド２という設定の例である。このように設定すれば、機能拡張による特殊コマンドと通常のコマンドを切替命令無しで実行できる。

また、図１６に示すように、時刻に応じて設定することも可能である。時刻によって動作を変更する装置において、非同期通信のプロトコルを変更することなく簡単な構成で動作変更が可能となる。図は１日であるが、１年での設定も容易である。

図１８は、本発明の実施例の照明装置におけるテストモードのタイミングチャートを示す。これは装置間に生じる誤差を補正する例である。交流電源位相検出手段ＰＤは電源位相から時間に変換するが、検出回路のバラツキが大きい。そこで、非同期通信手段を用いて交流電源位相検出手段のバラツキを補正する。

図には交流電源電圧と上位制御装置の送信データ、交流電源位相検出手段ＰＤの出力が示されている。交流電源のゼロクロスを基準に上位制御装置はデータを送信する。装置内の交流電源位相検出手段ＰＤのパルス信号と上位制御装置のデータタイミングが比較され、ＭＰＵはＰＤのズレを検知、補正値を演算して格納する。

この補正操作を行うことで、実施例９のような位相を用いたデータ表現の確度が飛躍的に向上する。また、この補正方法を応用すれば、各装置のマイコンのタイミングを揃えることも出来る。

図１９は、接続機器の状況を短時間にテストする例である。図は６４台の装置（照明装置）の接続確認を約１秒で行う。上位制御装置は装置の接続状態を確認する命令ＭＣ１を送信する。その後、電子バラストＳＵ１〜６４はそれぞれアドレスに対応する電源サイクル後に確認データを送信する。

電源周波数が６０Hzであれば約１秒で６４台分のデータが送信される。非同期通信で接続確認する場合各装置に確認コマンドを送信する必要があるが、本例では１回でよい。したがって短時間に確認できる。

図２０は、接続機器の通信速度のテストをする例である。照明装置などの通信線は長く引き回され、通信速度が高く出来ない。しかし配線状況によっては通信速度が良いこともある。よって配線の状態に応じて通信の速度を最適に設定することが望ましい。

本例は短時間に通信テストを行う例である。上位制御装置の通信テストを含む命令ＭＣ１が送信されると、ＳＵ１は通常の通信速度のＳＤ１Ａをｔ２で送信し、次に通常より通信速度の速いＳＤ１Ｂをｔ３で送信し、さらに時間ｔ４で最も通信速度の速いＳＤ１Ｃを送信する。

その後、時間ｔ５で上位制御装置は通信速度を設定するコマンドＭＣ２をＳＵ１へ送信する。このように設定することで上位制御装置は、各機器に最適な通信速度を設定できる。その結果、データ送信禁止区間を短くすることが可能となるので通信線の利用率を高くすることが出来る。

図２１は、本発明の実施例の照明装置において機器の状態を監視するタイミングチャートを示す。これは、各装置（照明装置）の送信するデータの有無で装置異常を検知する例である。

時間ｔ０で上位制御装置は定期送信開始の命令を含むＭＣ１を送信する。各装置はこの命令を受け定期的にデータを送信する。ＳＵ１〜３にはそれぞれアドレス値０〜２が設定されている。

ＭＣ１が送信された後、Ｔｋ２経過の時点でＳＵ１がデータを送信する。ＭＣ１が送信された後、Ｔｋ２の２倍の時点でＳＵ２がデータ送信すべきであるが、送信が無かったとする。

その場合、上位制御装置はＳＵ２へ確認コマンドＭＣ２を送信する。ＭＣ２送信後の応答が一定時間経過してもなかった場合、上位制御装置はＳＵ２の不具合を検知する。本例は、通常の非同期通信を行いながら動作監視する照明制御システムで特に有用である。

図２２は、本発明の実施例にかかる蛍光灯照明装置として蛍光灯Ｌａを負荷とする誘導灯装置を示す。この誘導灯装置は、光源たる蛍光灯Ｌａと、１００Ｖの商用電源ＡＣからの電源線が接続される電源端子部１０１と、電源端子部１０１を介して商用電源ＡＣが入力され、蛍光灯Ｌａを点灯させる点灯装置１０２と、非常用電源である蓄電池１０３とを備える。

点灯装置１０２は、電源端子部１０１を介して商用電源ＡＣからの入力を受ける入力部１０２ａと、入力部１０２ａで受けた商用電源ＡＣからの入力を整流する整流回路１０２ｂと、整流電圧を所望の直流電圧に降圧するフライバック方式のＤＣ／ＤＣコンバータ１０２ｃ（ここで、整流回路１０２ｂとＤＣ／ＤＣコンバータ１０２ｃとは、入力部１０２ａを介して受けた入力を所望の出力に変換する電力変換回路を構成する）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２ｃの出力から蓄電池１０３への充電電流を生成する充電回路１０２ｄと、蓄電池１０３の接続を充電回路１０２ｄまたは後述する点灯回路１０２ｆに切り換えるスイッチ１０２ｅと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２ｃの出力または蓄電池１０３の出力を蛍光灯Ｌａへ供給する点灯電力に変換する点灯回路１０２ｆと、蛍光灯Ｌａへ点灯電力を出力する出力部１０２ｇと、点灯回路１０２ｆの入力側から電源を得て、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２ｃ，充電回路１０２ｄ，スイッチ１０２ｅ，点灯回路１０２ｆの各動作を制御するマイコンを含む制御回路１０２ｈとを備えて構成される。制御回路１０２ｈは、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８に接続される。

制御回路１０２ｈは、商用電源ＡＣが通電している常時においては、スイッチ１０２ｅを充電回路１０２ｄ側へ切り換えて蓄電池１０３を充電するとともに、商用電源ＡＣを電源として点灯回路１０２ｆで変換した点灯電力を出力部１０２ｇを介して蛍光灯Ｌａに供給する。そして、商用電源ＡＣの通電状態を監視して商用電源ＡＣの停電を検知した非常時においては、スイッチ１０２ｅを点灯回路１０２ｆ側へ切り換えて蓄電池１０３を点灯回路１０２ｆに接続し、蓄電池１０３を電源として点灯回路１０２ｆで変換した点灯電力を出力部１０２ｇを介して蛍光灯Ｌａに供給する。

制御回路１０２ｈは、図１に示したマイコン２５と同様に機能し、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８と通信し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２ｃおよびスイッチ１０２ｅ等の設定および状態検知を行う。例えば蛍光灯Ｌａの調光レベルを点灯回路１０２ｆへＤ／Ａ出力する。また、点灯回路１０２ｆでの電気量（例えばランプ電流）をＡ／Ｄ変換しそのデジタル値を、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８に送信する。

図２３は、本発明の実施例にかかるＬＥＤ点灯装置を説明するための概略構成を示す。このＬＥＤ点灯装置は、交流電源ＡＣにスイッチＳＷ１を介して接続されたダイオードブリッジからなる整流回路ＤＢ１と、整流回路ＤＢ１の出力端間に接続され定電流を出力する電力供給回路２０１と、電力供給回路２０１の出力端間に直列接続された複数のＬＥＤ（発光ダイオード）２０２ａ〜２０２ｄと、後述の異常検出部２０３とを備えている。

電力供給回路２０１は、整流回路ＤＢ１の出力端子Ｔ３，Ｔ４間に接続され整流回路ＤＢ１で全波整流された脈流電源を平滑する平滑コンデンサＣ１と、平滑コンデンサＣ１の両端電圧を降圧する降圧チョッパ回路２０４とを含んでいる。降圧チョッパ回路２０４は、平滑コンデンサＣ１の両端間に接続されたスイッチング素子ＳＷ２を介して接続されたインダクタＬ１およびコンデンサＣ２の直列回路と、スイッチング素子ＳＷ２およびインダクタＬ１の接続点にカソードを接続し整流回路ＤＢ１の低電位側の出力端子Ｔ４にアノードを接続したダイオードＤ１と、コンデンサＣ２の両端電圧に基づいてスイッチング素子ＳＷ２をスイッチング周波数でオンオフ制御するチョッパ制御部２０５とを有する。チョッパ制御部２０５は、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８に接続される。

さらに電力供給回路２０１は、降圧チョッパ回路２０４の出力を定電流化するように、降圧チョッパ回路２０４の出力端間（コンデンサＣ２の両端間）に接続された抵抗Ｒ１およびツェナーダイオードＺＤ１の直列回路と、ツェナーダイオードＺＤ１の抵抗Ｒ１との接続点にベースを接続するとともにツェナーダイオードＺＤ１の他端に抵抗Ｒ２を介してエミッタを接続したトランジスタＱ１とからなる定電流回路２０６を有している。これにより、降圧チョッパ回路２０４の高電位側の出力端とトランジスタＱ１のコレクタとの間に接続されたＬＥＤ２０２ａ〜２０２ｄには、トランジスタＱ１のコレクタ電流で決まる定電流が流れることになる。

ところで、本実施の形態では、ＬＥＤ２０２ａ〜２０２ｄの放熱効率を向上させて温度上昇を抑制するために、ＬＥＤ２０２ａ〜２０２ｄを、金属板（たとえば銅板）２０７の一表面の全領域に絶縁性を有する絶縁層を形成した放熱基板２０９上に実装している。さらに、ＬＥＤ２０２ａ〜２０２ｄだけでなく、電力供給回路２０１の一部（定電流回路２０６）の構成部品（抵抗Ｒ１，Ｒ２とツェナーダイオードＺＤ１とトランジスタＱ１）に関しても放熱基板２０９上に実装されている。なお、ＬＥＤ点灯装置における上記以外の部品は放熱基板２０９ではない一般的な回路基板（たとえばガラスエポキシ基板など）に実装される。

放熱基板２０９は絶縁層上に上述した部品が実装されるものであって、放熱基板２０９における絶縁層側の表面には、導体パターンが形成され、ＬＥＤ２０２ａ〜２０２ｄを含む上記部品がはんだにより導体パターンに接続されている。また、金属板２０７にはリード線の一端が電気的に接続され、リード線の他端は異常検出部２０３を構成する検出用コンデンサＣ３に接続される。

放熱基板２０９の金属板２０７は、放熱基板２０９上に実装された部品や導体パターンからなる充電部と絶縁層を介して近接することになるので、これら部品や導体パターンに対して容量結合することになる。ここでは、図２３に示すように、ＬＥＤ２０２ａのアノードと金属板２０７との間の容量成分をＣ１１、ＬＥＤ２０２ｂのアノードと金属板２０７との間の容量成分をＣ１２、ＬＥＤ２０２ｃのアノードと金属板２０７との間の容量成分をＣ１３、ＬＥＤ２０２ｄのアノードと金属板２０７との間の容量成分をＣ１４、トランジスタＱ１のコレクタと金属板２０７との間の容量成分をＣ１５、トランジスタＱ１のベースと金属板２０７との間の容量成分をＣ１６、トランジスタＱ１のエミッタと金属板２０７との間の容量成分をＣ１７、整流回路ＤＢ１の低電位側の出力端子Ｔ４と金属板２０７との間の容量成分をＣ１８とする。

異常検出部２０３の検出用コンデンサＣ３は、一方の端子が交流電源ＡＣの一方の出力端（つまり、整流回路ＤＢ１の一方の入力端子Ｔ２）に接続されている。ここで、異常検出部２０３は交流電源ＡＣの一方の出力端（以下、基準点Ｖｓという）の電位を基準電位（＝０〔Ｖ〕）として、基準電位に対する検出用コンデンサＣ３の他方の端子の電位（検出用コンデンサＣ３の両端電圧に相当）を閾値Ｖｒｅｆ１と比較するコンパレータＣＯＭＰ１を具備している。すなわち、異常検出部２０３のコンパレータＣＯＭＰ１は、放熱基板２０９における金属板２０７を検出導体とし、基準電位に対する検出導体の電位を検出して所定の閾値Ｖｒｅｆ１と比較するものである。本実施の形態では、閾値Ｖｒｅｆ１は基準点Ｖｓの基準電位（０〔Ｖ〕）に対してマイナス側に設定してある。コンパレータＣＯＭＰ１の出力は、スイッチＳＷ１のオンオフ制御を行うスイッチ制御部２１３に入力されている。スイッチ制御部２１３は、定常状態（コンパレータＣＯＭＰ１からの信号がＬレベルの状態）でスイッチＳＷ１をオンし、異常検出部２０３が異常と判断してコンパレータＣＯＭＰ１からの信号がＨレベルになるとスイッチＳＷ１をオフするように構成されている。

チョッパ制御部２０５は、図１に示したマイコン２５と同様に機能し、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８と通信し、スイッチング素子ＳＷ２の設定および状態検知を行い、例えばＬＥＤ２０２ａ〜２０２ｄの調光レベルを制御する。また、ＬＥＤ２０２ａ〜２０２ｄでの電気量（例えばランプ電流）をＡ／Ｄ変換しそのデジタル値を、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８に送信する。

図２４は、本発明の実施例にかかる有機ＥＬ点灯装置を説明するための図である。本実施の形態の有機ＥＬ点灯装置は、交流電源ＰＳに接続されて直流電圧を出力する整流器３５１と、整流器３５１の出力電圧を可変する降圧コンバータ３５２と、降圧コンバータ３５２に接続され、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４でフルブリッジを構成するフルブリッジインバータ３５３と、降圧コンバータ３５２の出力とフルブリッジインバータ３５３の間に接続されてフルブリッジインバータ３５３の電流を検出する抵抗Ｒを有する電流検出回路３５４と、フルブリッジインバータ３５３に制御信号Ｓ１〜Ｓ４を供給する制御回路３５５と、発光素子である有機ＥＬ素子（図示せず）とを備える。制御回路３５５は、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８に接続される。

また、降圧コンバータ３５２は、整流器３５１の出力により充電されるコンデンサＣ１と、コンデンサＣ１に充電された電圧をチョッピングするスイッチング素子Ｇ５と、ダイオードＤ１と、チョッピングされた電圧を平滑化するチョークコイルＬおよび平滑コンデンサＣ２とを備える。

本実施の形態の有機ＥＬ点灯装置では、フルブリッジインバータ３５３の電流を検出する抵抗Ｒを降圧コンバータ３５２とフルブリッジインバータ３５３の間に接続することにより、有機ＥＬ素子に印加する順方向電圧と逆方向電圧をほぼ等しくする。

制御回路３５５は、図１に示したマイコン２５と同様に機能し、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８と通信するとともに、フルブリッジインバータ３５３の設定および状態検知を行い、例えば有機ＥＬ素子の調光レベルを制御する。また、フルブリッジインバータ３５３での電気量（例えばランプ電流）をＡ／Ｄ変換しそのデジタル値を、非同期通信線１９を介して上位制御装置１８に送信する。

図２５は、本発明の実施例にかかる照明装置で使用される照度センサーについて説明するための図である。この照度センサーは、例えば図３に示したセンサーＳ１（３２）として使用される。図２５（ａ）は、照度センサー４０１の光入射側の面を示し、図２５（ｂ）は、図２５（ａ）のＢ−Ｂ線における照度センサー４０１の断面を示す。

照度センサー４０１は、可視光領域内の光（以下、可視光という）、及び可視光領域外の光のうちの長波長側の光（以下、長波長光という）に感度を有する光検出部４０３と、光検出部４０３に光が入射することにより光検出部４０３に発生する光検出信号に、増幅等の処理を行なって出力する信号処理回路４０４と、信号処理回路４０４からの信号を外部に出力するためのボンディングパッド４０６とを基板４０２の一方の面（以下、基板表面という）４２１に備え、他方の面（以下、基板裏面という）４１５に、長波長光を遮光するための光学フィルタ４０７を備えている。ボンディングパッド４０６上には、配線アルミ４０５が配せられ、フリップ実装用バンプ４１２を介して電極４１３と接続されている。

さらに、照度センサー４０１は、光学フィルタ４０７を通過していない入射光が光検出部４０３へ入射するのを遮光する遮光アルミ４１１を備えている。また、照度センサー４０１は、基板表面４２１、配線アルミ４０５、及び遮光アルミ４１１等を絶縁保護する１層目絶縁膜４０８、中間絶縁膜４０９、及び保護膜４１０を備え、透明又は光透過性のある封止樹脂４１６により包囲されている。

上述の各構成要素を説明する。光検出部４０３は、例えば、基板４０２に形成されたフオトダイオードであり、光を受光すると光検出信号を発生する。信号処理回路４０４は、例えば、基板４０２に形成されたトランジスタ等により、光検出部４０３に発生した光検出信号に増幅等の処理を行なう。

光学フィルタ４０７は、光検出部４０３に入射する長波長光を遮断するためのものであり、長波長光成分を反射若しくは吸収することにより長波長光の透過を阻止すると共に、可視光成分を透過させる多層膜干渉フィルタにより形成されている。多層膜干渉フィルタは、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて酸化シリコンや酸化チタンの薄膜を積層することにより形成されている。必要部分のみに光学フィルタ４０７を形成するため、薄膜作成時に成膜領域に対応する開口を有したマスクを用いてパターニングを行う。

遮光アルミ４１１は、光検出部４０３への基板側面等からの外乱光を遮断して、光学フィルタ４０７を通過した光のみが光検出部４０３に入射するように形成されている。遮光アルミ４１１は、例えば、アルミニウムの蒸着薄膜により形成されている。

１層目絶縁膜４０８は、基板４０２を配線アルミ４０５等と絶縁し、中間絶縁膜４０９は配線アルミ４０５を遮光アルミ４１１等と絶縁し、保護膜４１０は遮光アルミ４１１を保護する。１層目絶縁膜４０８、中間絶縁膜４０９、及び保護膜４１０は、例えば、シリコン熱酸化膜やシリコンＣＶＤ酸化膜によって形成される。

次に、上記のように構成された本実施例に係る照度センサー４０１の動作を説明する。入射光は、封止樹脂４１６を透過し、光学フィルタ４０７によって長波長光が除かれて可視光のみが光学フィルタ４０７を通過し、通過した可視光は、減衰しながら基板４０２を透過し、光検出部４０３に入る。光検出部４０３は、入射した可視光の光量に応じて電圧を発生させて光検出信号を発し、光検出信号は図示していない配線アルミを介して信号処理回路４０４へ伝達され、信号処理回路４０４において増幅等の処理が行なわれる。そして、光検知信号は、配線アルミ４０５、フリップ実装用バンプ４１２、電極４１３を経由して外部の機器へ伝達される。

この光学フィルタ４０７は基板裏面４１５に形成されており、基板裏面４１５には、ボンディングパッドが配されていないので、光学フィルタ４０７の位置ズレが発生しても、ボンディングパッドが汚染されてワイヤボンディング不良となることがなく、歩留まりが高くなる。また、基板裏面４１５にボンディングパッドが配されていないので、光学フィルタ４０７を覆う面積を広くすることができ、長波長光の除去を十分に行なうことができるので、可視光の検出不良が少なくなる。このように、本実施例の照度センサーを用いることにより、可視光の検出不良を低減し、信頼性の高い照度検出を実現することができ、信頼性の高い照明装置を実現することが可能となる。

以上説明してきたように、本発明によれば、非同期通信と同期通信を両立させたシステムを容易に構築でき、通信効率を高くでき、高機能の照明装置および照明制御システムとして利用可能である。

１１ ＡＣ＿Ｌｉｎｅ（交流電源）
１２，１３，１４ ＳＵ（電子バラスト）１，２，３
１５，１６，１７ 負荷ランプＬａ１，２，３
１８ Ｍａｓｔｅｒ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（上位制御装置）
１９ Ｄａｔａ＿Ｂｕｓ（非同期通信線）
２１ 全波整流回路ＤＢ
２２ インバータ回路ＩＮＶ
２３ 制御部ＣＴＲＬ
２４ 交流電源位相検出手段ＰＤ
２５ マイコンＭＰＵ
２６ 通信タイミング決定手段ＤＴＣ
２７ 装置アドレスＡＤＲ
２８ 通信データＣＤＣ
２９ 通信コントローラＣＣ１
３１ ＳＳＵ１（センサーユニット）
３２ センサーＳ１
３３ 検出回路ＤＥＴ
１０１ 電源端子部
１０２ 点灯装置
１０３ 蓄電池
１０２ａ 入力部
１０２ｂ 整流回路
１０２ｃ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０２ｄ 充電回路
１０２ｅ スイッチ
１０２ｆ 点灯回路
１０２ｇ 出力部
１０２ｈ 制御回路
２０１ 電力供給回路
２０２ａ〜２０２ｄ ＬＥＤ（発光ダイオード）
２０３ 異常検出部
２０４ 降圧チョッパ回路
２０５ チョッパ制御部
２０６ 定電流回路
２０７ 金属板
２０９ 放熱基板
２１３ スイッチ制御部
３５１ 整流器
３５２ 降圧コンバータ
３５３ フルブリッジインバータ
３５４ 電流検出回路
３５５ 制御回路
４０１ 照度センサー
４０２ 基板
４０３ 光検出部
４０４ 信号処理回路
４０５ 配線アルミ
４０６ ボンディングパッド
４０７ 光学フィルタ
４０８ １層目絶縁膜
４０９ 中間絶縁膜
４１０ 保護膜
４１１ 遮光アルミ
４１２ フリップ実装用バンプ
４１３ 電極
４１５ 基板裏面
４２１ 基板表面

Claims (21)

1. 周期的な電気信号もしくは光信号を受信する同期信号検出手段と、
   予め設定された装置アドレスを有する装置アドレス手段と、
   装置内に生ずる数値データを検出し保持するデータ検出手段と、
   複数の装置の間で非同期通信を行うための非同期通信手段と、
   前記同期信号検出手段の出力信号と前記装置アドレスを入力し、前記非同期通信手段の通信のタイミングを決定する通信タイミング決定手段とを備え、
   前記通信タイミング決定手段のタイミングに応じてデータ検出手段のデータを、非同期通信を介して送受信する照明装置。
2. 請求項１記載の照明装置であって、
   交流電源に接続され、交流電源の電圧信号を前記同期信号検出手段に入力する照明装置。
3. 請求項１記載の照明装置であって、
   非同期通信線には上位および下位装置が複数接続され、装置アドレスの値において、自己のアドレスの値以外のすべて値から決定される通信のタイミングでは、送信を行わないようにした照明装置。
4. 請求項１記載の照明装置であって、
   非同期通信線を介して前記通信タイミング決定手段の動作は変更される照明装置。
5. 請求項４記載の照明装置であって、
   前記通信タイミング決定手段の動作は、装置の種類によって設定される照明装置。
6. 請求項１記載の照明装置であって、
   前記通信タイミング決定手段が出力するタイミングにおいて、送信の衝突を検知したときには、前記通信タイミング決定手段の動作を変更する照明装置。
7. 請求項６記載の照明装置であって、
   前記通信タイミング決定手段が出力するタイミングにおいて、送信の途中から衝突を検知したときには次回からの通信タイミングを早め、送信の最初から衝突を検知したときには次回からの通信タイミングを遅くする照明装置。
8. 請求項６記載の照明装置であって、
   前記通信タイミング決定手段が出力するタイミングを周期的に変化させる照明装置。
9. 請求項１記載の照明装置であって、
   前記通信タイミング決定手段のタイミングに応じてデータ検出手段のデータを非同期通信を介して送受信する信号は、非同期通信と異なる信号である照明装置。
10. 請求項９記載の照明装置であって、
    前記通信タイミング決定手段のタイミングに応じてデータ検出手段のデータを非同期通信を介して送受信する信号は、複数のデータに分けられている照明装置。
11. 請求項２記載の照明装置であって、
    前記交流電源に通信信号が重畳された電力線搬送信号を受信する電力線信号受信手段を備え、
    前記電力線信号受信手段が検知する情報に応じて、前記通信タイミング決定手段の動作または装置アドレスまたは非同期通信手段の動作を変更する照明装置。
12. 請求項２記載の照明装置であって、
    前記通信タイミング決定手段の動作を交流電源の電圧に応じて変更する照明装置。
13. 請求項２記載の照明装置であって、
    下位または上位装置の通信タイミング決定手段のタイミングに応じて送信される信号を検知し、動作を変更する照明装置。
14. 請求項２記載の照明装置であって、
    交流電源の位相角と関係付けられたデジタルデータを送受信する照明装置。
15. 請求項１４記載の照明装置であって、
    位相データ手段を備え、
    送信のときは、前記通信タイミング決定手段のタイミングは前記位相データ手段の値に応じて、特定の交流電源の位相角でデータ検出手段のデータを非同期通信を介して送信し、
    受信のときは、受信信号のタイミングでの同期信号検出手段の位相データを前記位相データ手段に設定する照明装置。
16. 請求項１４記載の照明装置であって、
    非同期通信線に接続された装置の数などに応じて交流電源の位相角とデジタルデータの関係が設定される照明装置。
17. 請求項１４記載の照明装置であって、
    交流電源の位相角と送信の受信の関係が付けられる照明装置。
18. 請求項２記載の照明装置であって、
    交流電源位相に同期して装置の動作を行う照明装置。
19. 請求項２記載の照明装置であって、
    交流電源の位相と非同期通信線の信号遅れを計測するテストモードを備える照明装置。
20. 請求項２記載の照明装置であって、
    交流電源の異常が生じた場合に、前記通信タイミング決定手段の動作を変更する照明装置。
21. 請求項２記載の照明装置を備え、
    下位装置の通信タイミング決定手段のタイミングに応じて送信される信号を検知し、信号の有無により下位装置の状態を監視する機能を具備した照明装置。

Images