JP2018106931A

JP2018106931A - センサ装置及び照明システム

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Publication number: JP2018106931A
Application number: JP2016252403A
Authority: JP
Inventors: 正志元村; Masashi Motomura; 小西　洋史; Yoji Konishi; 洋史小西
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2018-07-05
Anticipated expiration: 2036-12-27
Also published as: CN108243543A; CN108243543B; JP6771198B2

Abstract

【課題】直流電源を用いた照明システムにおいて、センサ装置の検知情報を伝送する無線機及び信号線を用いることなく、当該検知情報に基づいて照明器具を制御する。【解決手段】実施形態の一例であるセンサ装置３０は、直流電圧が印加されると共に、信号送信装置１６及び照明器具２０が接続される照明システム１０の電源線に対して、信号送信装置１６の出力側に接続される。センサ装置３０は、対象物を検知して検知信号を出力する感知部３１と、感知部３１の検知信号に対応して設定された所定のオンオフ動作により、当該検知信号を直流電圧に重畳して信号送信装置１６に送信するスイッチ３２とを備える。【選択図】図１

Description

本開示は、センサ装置及び当該センサ装置を用いた照明システムに関する。

特許文献１には、照明器具等に商用の交流電源から交流電力を供給するシステムであって、外部操作手段の操作信号及び人感センサの検知信号に基づいて照明器具を制御する照明システムが開示されている。また、人感センサ等のセンサ装置が組み込まれた照明システムにおいて、照明器具及びセンサ装置に対し、商用の交流電源から電力を供給するのではなく、直流電源から電力を供給するシステムも知られている。

特開２００５−２８５５４２号公報

ところで、直流電源を用いた照明システムにセンサ装置を組み込む場合、照明器具を制御する親機に対し、無線機又は信号線を用いてセンサ装置の検知信号を伝えるという仕組みが考えられる。しかし、このようなシステムでは、例えば無線機を用いることによるコストアップ、或いは信号線を用いることによる施工負担の増加といった課題がある。

本開示の一態様であるセンサ装置は、直流電圧が印加されると共に、照明器具及び前記照明器具に制御信号を出力する信号送信装置が接続される照明システムの電源線に対して、前記信号送信装置の出力側に接続されるセンサ装置であって、対象物を検知して検知信号を出力する感知部と、前記感知部の前記検知信号に対応して設定された所定のオンオフ動作により、当該検知信号を前記直流電圧に重畳して前記信号送信装置に送信するスイッチとを備えることを特徴とする。

本開示の一態様である照明システムは、直流電圧を出力する直流電源装置と、前記直流電圧が印加される電源線と、前記電源線に接続された照明器具と、前記照明器具を操作するための操作部と、前記電源線において前記照明器具よりも前記直流電源装置側に接続され、前記操作部の操作信号に基づく第１制御信号を前記照明器具に送信する信号送信装置と、前記電源線において前記信号送信装置の出力側に接続された上記センサ装置とを備え、前記センサ装置は、前記スイッチの所定のオンオフ動作により、前記感知部の前記検知信号を前記直流電圧に重畳して前記信号送信装置に送信し、前記信号送信装置は、前記センサ装置の前記検知信号に基づく第２制御信号を前記照明器具に送信することを特徴とする。

本開示の一態様であるセンサ装置によれば、直流電源を用いた照明システムにおいて、センサ装置の検知情報を伝送するための無線機及び信号線を用いることなく、当該検知情報に基づいて照明器具を制御することが可能である。本開示の一態様であるセンサ装置を用いることで、上記無線機及び信号線が不要となり、低コストで施工性の良い照明システムを構築することができる。

実施形態の一例である照明システムのブロック図である。信号送信装置の出力電圧の一例を示す図である。図１に示す照明システムを構成する照明器具のブロック図である。実施形態の一例であるセンサ装置の回路図である。実施形態の他の一例である照明システムのブロック図である。図５に示す照明システムを構成する照明器具のブロック図である。信号送信装置の出力電圧の他の一例を示す図である。実施形態の他の一例である照明システムのブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本開示のセンサ装置及び照明システムの実施形態について詳細に説明する。但し、本開示のセンサ装置及び照明システムは、以下で説明する実施形態に限定されない。また、以下で説明する複数の実施形態の各構成要素を選択的に組み合わせることは当初から想定されている。

図１は、実施形態の一例である照明システム１０の構成を示すブロック図である。以下では、図１を参照しながら照明システム１０の構成について詳説するが、適宜、図２〜図４を参照する。図２は、信号送信装置１６の出力電圧Ｖ２の一例を示す図である。図３は照明器具２０のブロック図、図４はセンサ装置３０の回路図である。

図１に例示するように、照明システム１０は、直流電圧を出力する直流電源装置１１と、当該直流電圧が印加される電源線と、当該電源線に接続された照明器具２０と、照明器具２０を操作するための操作部１７とを備える。また、照明システム１０は、直流電圧が印加される電源線において照明器具２０よりも直流電源装置１１側に接続され、操作部１７の操作信号に基づく制御信号ＳＣ１（第１制御信号）を照明器具２０に送信する信号送信装置１６と、センサ装置３０とを備える。センサ装置３０は、上記電源線において信号送信装置１６の出力側に接続されている。

詳しくは後述するが、センサ装置３０は、感知部３１及びスイッチ３２を備え、スイッチ３２の所定のオンオフ動作により、感知部３１の検知信号を直流電圧に重畳して信号送信装置１６に送信する。そして、信号送信装置１６はセンサ装置３０の検知信号に基づく制御信号ＳＣ２（第２制御信号）を照明器具２０に送信する。

照明システム１０は、直流電源装置１１から延びる主電源線１２を備える。信号送信装置１６、照明器具２０、及びセンサ装置３０は、主電源線１２に接続される。本実施形態では、照明器具２０がそれぞれ分岐配線１５を介して主電源線１２に複数接続されている。主電源線１２は、信号送信装置１６、照明器具２０、及びセンサ装置３０を含む複数の機器が接続された電源線であって、複数の機器に電力を供給するための給電路である点で、１つの照明器具２０と主電源線１２とを接続する電源線である分岐配線１５と異なる。

照明システム１０は、例えば１つの信号送信装置１６と、２つの照明器具２０と、１つのセンサ装置３０とを備える。図１に示す例では、主電源線１２に対して、直流電源装置１１側から、信号送信装置１６、照明器具２０、センサ装置３０、及び照明器具２０の順で接続されている。照明器具２０とセンサ装置３０は、主電源線１２において信号送信装置１６の出力側に接続されていればよく、これらの接続の順序は特に限定されない。センサ装置３０から送信される検知信号のＳ／Ｎの観点からは、照明器具２０よりも信号送信装置１６側にセンサ装置３０を接続することが有利である。

なお、照明システム１０を構成する照明器具２０の数は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、信号送信装置１６及びセンサ装置３０を複数用いてもよいが、本実施形態では１つずつ用いるものとする。

照明システム１０を構成する照明器具２０及びセンサ装置３０は、例えば住居、オフィス、商業施設、工場などの屋内に設置される。本実施形態では、信号送信装置１６、操作部１７、照明器具２０、及びセンサ装置３０が同じ部屋、同じ廊下など、同じエリア内に設置されるものとする。直流電源装置１１は、照明器具２０等と同じ場所に設置されてもよいし、別の場所に設置されてもよい。

照明システム１０には、操作部１７の操作信号を信号送信装置１６に伝送するための信号線が設けられていてもよい。操作部１７の一例は、照明器具２０及びセンサ装置３０が設置される部屋の壁面等に取り付けられる、いわゆる壁スイッチである。この場合、信号送信装置１６は壁スイッチに内蔵されていてもよい。操作部１７の他の一例は、リモートコントローラである。この場合、無線機によって操作信号（無線信号）が信号送信装置１６に送信される。また、照明システム１０は操作部１７として壁スイッチ及びリモートコントローラの両方を有していてもよい。

操作部１７がリモートコントローラである場合、無線信号の受信部は、例えば信号送信装置１６に設けられてもよく、センサ装置３０のスイッチ制御部３３に設けられてもよい。操作部１７の受信部がセンサ装置３０に設けられる場合、感知部３１の検知信号を信号送信装置１６に送信するときと同様に、スイッチ３２のオンオフ操作により操作部１７の操作信号が信号送信装置１６に送信される。

図１に示す例では、照明器具２０を調光するための調光操作ボタン１８と、表示部１９とが、操作部１７に設けられている。調光操作ボタン１８は、調光レベルを上げるためのボタン１８Ａと、調光レベルを下げるためのボタン１８Ｂとで構成されている。表示部１９は、例えば調光レベルの設定を表示するレベルメータである。なお、操作部１７の構成は特に限定されず、操作部１７には、例えば照明器具２０の色温度を変更するための調色操作ボタンが設けられていてもよく、調光操作ボタンと調色操作ボタンの両方が設けられていてもよい。

直流電圧を出力する直流電源装置１１は、商用の交流電源ＡＣと接続され、交流電源ＡＣの交流電圧を直流電圧に変換する装置である。交流電源ＡＣは、一般的にブレーカを含む分電盤（図示せず）を介して直流電源装置１１に接続される。直流電源装置１１は、例えばＡＣ／ＤＣコンバータと、このコンバータを制御する制御回路とを有する。なお、直流電源装置１１として、二次電池等の蓄電装置、或いは直流電力を生成する太陽電池、燃料電池等が併用されてもよい。

直流電源装置１１から出力される直流電圧Ｖ１は、例えば３６Ｖである。主電源線１２により直流電源装置１１から供給される直流電力は、信号送信装置１６を介して、照明器具２０及びセンサ装置３０に供給される。操作部１７には直流電源装置１１から直流電力が供給されてもよいし、電池等の他の電源から電力が供給されてもよい。

本実施形態では、直流電源装置１１から延びる主電源線１２が、高電位側電源線１２Ａと低電位側電源線１２Ｂの２本で構成されている。低電位側電源線１２Ｂは、接地されていることが好ましい。また、直流電源装置１１とセンサ装置３０（入力部）とを接続する２本の主電源線１３と、センサ装置３０の出力部に接続される２本の主電源線１４と、後述する２本の主電源線３６とで、２本の主電源線１２が構成されている。

信号送信装置１６は、上述のように、主電源線１２において照明器具２０及びセンサ装置３０よりも直流電源装置１１側に接続され、操作部１７の操作信号を受信して当該操作信号に基づく制御信号ＳＣ１を照明器具２０に送信する機能を有する。また、信号送信装置１６は、センサ装置３０の検知信号を受信して当該検知信号に基づく制御信号ＳＣ２を照明器具２０に送信する機能を有する。制御信号ＳＣ１，ＳＣ２は、照明器具２０を調光又は調色するための信号、或いは点灯、消灯、又は点滅させるための信号である。

信号送信装置１６は、例えば降圧型コンバータ等の電圧変換回路と、この電圧変換回路を制御する制御回路とで構成されている。信号送信装置１６は、直流電源装置１１から出力される直流電圧Ｖ１を入力として、直流電圧Ｖ２を主電源線１２に出力する。なお、信号送信装置１６が後述する定常状態である場合、直流電圧Ｖ１，Ｖ２は実質的に同一である。また、信号送信装置１６は、例えばセンサ装置３０の検知信号を受信して制御回路に伝達する受信回路を有する。

信号送信装置１６の受信回路は、センサ装置３０のスイッチ３２のオンオフによる主電源線１２の電流電圧の変化を検出する手段を有し、当該変化を検出することで直流電圧に重畳されたセンサ装置３０の検知信号を読み取る。操作部１７の操作信号は、例えば制御回路に直接入力されるが、上述のようにセンサ装置３０を介して操作信号が送信される場合は受信回路によって読み取られる。そして、制御回路が操作部１７の操作信号及びセンサ装置３０の検知信号に基づいて電圧変換回路を制御し、後述の電圧波形を有する制御信号ＳＣ１，ＳＣ２を出力する。

図２に例示するように、信号送信装置１６は、定常状態と通信状態の２つの状態をとる。通信状態とは制御信号ＳＣ１，ＳＣ２を出力する状態であり、定常状態とは制御信号ＳＣ１，ＳＣ２を出力しない状態である。信号送信装置１６は、操作部１７の操作信号及びセンサ装置３０の検知信号を受けて通信状態となり、通信状態に移行した後、一定時間を経過すると定常状態に戻る。例えば、センサ装置３０の検知信号が一定の周期で送信される場合、定常状態と通信状態が一定の周期で繰り返されてもよい。

図２（ａ）に示す定常状態において、信号送信装置１６は、出力電圧Ｖ２として、一定の電圧Ｖ２１を出力する。電圧Ｖ２１は、例えば直流電源装置１１の出力電圧Ｖ１と実質的に同一である。他方、図２（ｂ）に示す通信状態では、例えば出力電圧Ｖ２を一定の間隔でＶ２１からＶ２２に下げて、出力電圧Ｖ２がＶ２１とＶ２２の間で規則的に変化する電圧波形を生成する。

信号送信装置１６は、出力電圧Ｖ２が規則的に変化する上記電圧波形を、制御信号ＳＣ１，ＳＣ２として照明器具２０に送信する。制御信号ＳＣ１，ＳＣ２の電圧波形は、操作部１７の操作信号及びセンサ装置３０の検知信号に基づいて予め設定されている。制御信号ＳＣ１，ＳＣ２には、同じ電圧波形の信号を用いることもできる。図２に示す例では、Ｖ２２がＶ２１よりも小さいが、Ｖ２２はＶ２１より大きな値であってもよい。

複数の照明器具２０は、上述のように、それぞれ分岐配線１５を介して主電源線１２に接続されており、信号送信装置１６から出力される制御信号ＳＣ１，ＳＣ２によって制御される。照明器具２０は、一般的に光源２１と、光源２１を安定に点灯させるための点灯装置２２とを有する。照明器具２０の例としては、白熱電球、蛍光灯、ＬＥＤ（light emitting diode）などが挙げられるが、照明システム１０に特に好適なものはＬＥＤである。ＬＥＤは、無機ＬＥＤに限定されず、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）であってもよい。複数の照明器具２０は、互いに種類が異なる器具であってもよいが、本実施形態では同じ器具を用いるものとする。

図３に例示するように、照明器具２０がＬＥＤである場合、点灯装置２２は光源２１に流れる電流を一定に保つための定電流回路２３を有することが好ましい。照明器具２０は、定電流回路２３の出力部に光源２１が接続され、定電流回路２３によって光源２１に流れる電流が制御されるように構成されている。照明器具２０（光源２１）は、例えば定電流回路２３の電流制御により調光又は調色し、また点灯、消灯、点滅してもよい。また、点灯装置２２は受信回路２４を有する。受信回路２４は、例えば直流電圧Ｖ２の検出手段を有し、直流電圧に重畳された信号送信装置１６の制御信号ＳＣ１，ＳＣ２を読み取る。

照明器具２０では、受信回路２４が制御信号ＳＣ１，ＳＣ２を読み取って定電流回路２３に伝達し、定電流回路２３が制御信号ＳＣ１，ＳＣ２に基づいて光源２１に流れる電流を制御する。制御信号ＳＣ１，ＳＣ２には、照明器具２０の各々を識別するための固有情報（アドレス情報）が含まれていてもよい。この場合、各照明器具２０の受信回路２４がその器具に対応する固有の制御信号ＳＣ１，ＳＣ２のみを取得する。これにより、特定の照明器具２０のみを調光又は調色することができ、或いは特定の照明器具２０のみを点灯、消灯、点滅させることもできる。

センサ装置３０は、検知エリアにおける対象物の存在を検知すると共に、信号送信装置１６に検知信号を送信する機能を有する。検知エリアは、センサ装置３０の種類、設定、設置場所等により適宜変更できる。検知エリアは、センサ装置３０が設置されたエリア全体としてもよいし、当該エリアの一部としてもよい。センサ装置３０による検知対象は、照明器具２０の点灯のトリガーとなるものであればよく、例えば人、照度、火災等の異常などが挙げられる。照明器具２０はセンサ装置３０の検知情報に基づいて制御されるが、その制御態様は点灯に限定されず、点滅状態とされてもよく、点灯状態から消灯されてもよい。照明器具２０の制御態様の詳細については後述する。

センサ装置３０の例としては、人感センサ装置、照度センサ装置、異常感知センサ装置などが挙げられる。人感センサ装置は、例えば人体から放射される赤外線を検知することで、検知エリアにおける人の存在を検知する。照度センサ装置は、例えば検知エリア内の床面等からの反射光を取得して、検知エリアの明るさを検知する。異常感知センサ装置は、例えば火災による温度上昇、煙、炎、又は二酸化炭素等のガスを検知することで、検知エリア又はその近くで火災等の異常が発生したことを検知する。

センサ装置３０は、上述の通り、直流電圧が印加されると共に、信号送信装置１６及び照明器具２０が接続される電源線である主電源線１２に対して、信号送信装置１６の出力側に接続されている。センサ装置３０は、入力側端子である第１端子３４と、出力側端子である第２端子３５とを備える。本実施形態では、主電源線１３が第１端子３４に、主電源線１４が第２端子３５にそれぞれ接続されている。センサ装置３０には、装置内部で第１端子３４と第２端子３５とを接続し、主電源線１３，１４と共に主電源線１２を構成する主電源線３６が設けられている。

センサ装置３０は、対象物を検知して検知信号を出力する感知部３１と、感知部３１の検知信号に対応して設定された所定のオンオフ動作により、当該検知信号を直流電圧に重畳して信号送信装置１６に送信するスイッチ３２とを備える。本実施形態では、主電源線１２を構成する主電源線３６にスイッチ３２が設置されている。スイッチ３２は、主電源線３６を構成する２本の電源線の一方に設置されていればよく、図１に示す例では高電位側電源線１２Ａに設置されている。なお、高電位側電源線１２Ａと低電位側電源線１２Ｂの間にスイッチ３２を設置することもできる。この場合、スイッチ３２をオンすることで当該２本の電源線が短絡する。

スイッチ３２は、感知部３１の検知信号に基づいて予め設定されたパターンでオンオフし、検知信号に基づく伝送用の信号を生成する。詳しくは後述するが、スイッチ３２のオンオフ制御はスイッチ制御部３３により実行される。図１に示すように、センサ装置３０の出力側に照明器具２０が接続される場合は、この照明器具２０の点灯状態に大きな影響を与えないようにスイッチ３２を高速でオンオフすることが好ましい。

照明システム１０では、スイッチ３２が主電源線１２の入力側と出力側の接続、切断を高速で繰り返すことにより、検知信号に基づく伝送用の信号が主電源線１２の直流電圧に重畳される。そして、信号送信装置１６が主電源線１２の電流電圧の変化を読み取ることで、感知部３１の検知信号が信号送信装置１６に伝わる。つまり、センサ装置３０の検知情報はスイッチ３２のオンオフ動作により主電源線１２を介して信号送信装置１６に伝送されるので、センサ装置３０の検知情報を無線機又は信号線を用いて信号送信装置１６に伝送する必要がない。

スイッチ３２は、例えば感知部３１の検知信号が出力されている間、検知信号に対応して設定された所定のオンオフ動作を一定の周期で継続する。スイッチ３２は、感知部３１の検知信号が出力されている間、検知信号に基づく所定のオンオフ状態である通信状態と、オン状態である定常状態とを一定の周期で繰り返してもよい。なお、スイッチ３２の定常状態はオフの状態であってもよい。

センサ装置３０は、信号送信装置１６から操作部１７の操作信号に基づく制御信号ＳＣ１が出力されていないときに、スイッチ３２の上記所定のオンオフ動作により検知信号を送信することが好ましい。制御信号ＳＣ１が出力されていないときにセンサ装置３０から検知信号を送信することで、双方向通信による信号の衝突を防止することができる。センサ装置３０は、例えば制御信号ＳＣ１を受信してスイッチ制御部３３に伝達する受信回路を有する。そして、スイッチ制御部３３は制御信号ＳＣ１が出力されないタイミングで、スイッチ３２をオンオフさせて検知信号を信号送信装置１６に送信する。なお、照明システム１０は、制御信号ＳＣ１と検知信号とが重なった場合に、当該信号を再送するように構成されてもよい。

感知部３１、スイッチ３２、及びスイッチ制御部３３は、センサ装置３０を構成する同じケース（図示せず）に内蔵され一体化されていることが好ましい。これらを一体化することで、センサ装置３０の施工性が向上する。但し、スイッチ３２を別体化して、例えば主電源線１３に設置することは可能である。

ここで、図４を参照しながら、センサ装置３０の構成について更に詳説する。図４は、センサ装置３０の回路構成の一例を示す。

図４に例示するように、センサ装置３０の感知部３１は、センサ素子を含むセンサ部４０と、スイッチ３２のオンオフを制御するための信号を出力する制御判断部４１とを有する。センサ装置３０のスイッチ制御部３３は、制御電源部４２と、スイッチ駆動部４３とを有する。図４に示す例では、スイッチ駆動部４３に搭載されたフォトＭＯＳリレー（ＩＣ１）が、主電源線３６の高電位側電源線１２Ａに設置されており、スイッチ３２を構成している。

スイッチ制御部３３には、更に、主電源線３６の高電位側電源線１２Ａと制御電源部４２を接続するダイオード（Ｄ１，Ｄ２）が設けられている。高電位側電源線１２Ａにおいて、ダイオード（Ｄ１）は第１端子３４とスイッチ３２の間に、ダイオード（Ｄ２）はスイッチ３２と第２端子３５の間にそれぞれ接続されている。図４では、主電源線１３が接続された入力側端子（入力部）を第１端子３４、主電源線１４が接続された出力側端子（出力部）を第２端子３５としているが、第１端子３４を出力部とし、第２端子３５を入力部としてもよい。図４に例示するセンサ装置３０は接続の方向性を持たないため、この装置を用いることで更に良好な施工性が得られる。

ダイオード（Ｄ１，Ｄ２）を介して高電位側電源線１２Ａに接続された制御電源部４２は、例えばツェナーダイオード（ＺＤ１）、ＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Ｑ２）、コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）、及び抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）で構成される。制御電源部４２は、例えば３６Ｖの直流電圧Ｖ１から、スイッチ駆動部４３で使用される５Ｖの直流電圧を生成する。また、当該５Ｖの直流電圧は感知部３１にも供給される。なお、制御電源部４２は、３端子レギュレータ、電源用ＩＣなどで構成されてもよい。

制御電源部４２から電力が供給されるスイッチ駆動部４３は、例えばスイッチ３２を構成するフォトＭＯＳリレー（ＩＣ１）、ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ３）、及び抵抗（Ｒ１１）で構成される。フォトＭＯＳリレー（ＩＣ１）は、一般的にＬＥＤ、フォトダイオードアレイ、及びＭＯＳＦＥＴを内蔵する。後述するように、ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ３）は感知部３１の検知信号（信号Ｓ１）により駆動するが、このとき、フォトＭＯＳリレー（ＩＣ１）のＬＥＤに電流が流れてＬＥＤが発光する。そして、その光をフォトダイオードアレイが受光して電圧を生成し、当該電圧がゲート電圧となってＭＯＳＦＥＴが駆動する、即ちスイッチ３２がオン状態となる。

対象物（人）を検知し、制御電源部４２に検知信号を出力する感知部３１は、上述の通り、センサ部４０と、制御判断部４１とを有する。図４に示す例では、人感検知用のセンサ素子として、人体から放射される赤外線を検知する焦電素子（ＰＩＲ１）が設けられている。人感検知用のセンサ素子には、焦電素子（ＰＩＲ１）の他に、電波式ドップラーセンサ素子、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の画像センサ素子などを用いてもよい。センサ素子は、検知対象物に応じて適宜選択される。

焦電素子（ＰＩＲ１）は、一般的に焦電体、抵抗（Ｒ４）、及び接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ：Ｑ４）を内蔵する。ＪＦＥＴ（Ｑ４）は、ドレイン端子が電源に接続され、ゲート端子が焦電体に接続されている。赤外線が焦電体に入射すると、焦電体から微弱信号が出力され、ＪＦＥＴ（Ｑ４）のゲート電圧が変化する。その結果、ソース端子から流出する電流量が変化し、ソース端子の近傍に接続された抵抗（Ｒ５）の両端電位差が変化することで、人の動きに起因する赤外線の変動が検知される。

センサ部４０は、例えば上記焦電素子（ＰＩＲ１）、上記抵抗（Ｒ５）、オペアンプ（ＩＣ３）、コンパレータ（ＩＣ４）、抵抗（Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９）、及びコンデンサ（Ｃ４，Ｃ５）で構成される。センサ部４０では、焦電素子（ＰＩＲ１）から電圧として出力された検知信号をオペアンプ（ＩＣ３）で増幅し、増幅した検知信号をコンパレータ（ＩＣ４）で任意の閾値と比較する。そして、検知信号が閾値以上であれば、コンパレータ（ＩＣ４）から制御判断部４１に信号Ｓが出力される。

センサ部４０から信号Ｓが入力される制御判断部４１は、例えばマイコン（ＩＣ２）で構成される。マイコン（ＩＣ２）は、入力された信号Ｓに基づいてスイッチ３２をオンさせる信号Ｓ１をスイッチ駆動部４３のＭＯＳＦＥＴ（Ｑ３）に出力する。マイコン（ＩＣ２）は、スイッチ３２を高速でオンオフさせるために、信号Ｓに対応する信号Ｓ１を断続的に出力する。例えば、信号Ｓが出力されている間、信号Ｓ１の断続的な出力と、信号Ｓ１の連続的な出力とが一定の周期で繰り返される。そして、マイコン（ＩＣ２）から出力される信号Ｓ１によりＭＯＳＦＥＴ（Ｑ３）が駆動し、スイッチ３２を構成するフォトＭＯＳリレー（ＩＣ１）が高速でオンオフする。

照明システム１０を構成するセンサ装置３０としては、上述のように、人感センサ装置、照度センサ装置、異常感知センサ装置などが例示できる。センサ装置３０が人感センサ装置である場合、感知部３１のセンサ部４０によって検知エリア内に人がいることが検知されると、スイッチ３２のオンオフにより検知信号が信号送信装置１６に伝送される。そして、信号送信装置１６からセンサ装置３０の検知信号に基づく制御信号ＳＣ２が出力され、照明器具２０が点灯する。

具体的には、センサ部４０によって検知エリア内の人が検知されると、センサ部４０から信号Ｓが出力され、制御判断部４１が信号Ｓに基づいて信号Ｓ１を断続的に出力する。これにより、スイッチ３２を構成するフォトＭＯＳリレー（ＩＣ１）が高速にオンオフし、主電源線１２の直流電圧に重畳された検知信号が信号送信装置１６に送信される。そして、信号送信装置１６は当該検知信号に基づく制御信号ＳＣ２を照明器具２０に送信する。制御信号ＳＣ２は点灯装置２２の受信回路２４で読み取られて定電流回路２３に伝達され、定電流回路２３が制御信号ＳＣ２に基づいて照明器具２０の点灯状態を制御する。

照明器具２０は、センサ部４０から信号Ｓが一度出力されると、ある一定の時間、点灯状態を継続してもよい。つまり、信号Ｓの出力開始から照明器具２０の点灯が継続する最短の時間である最短動作時間ｔ１を設定してもよい。また、照明器具２０は、信号Ｓが一度出力されると、その後、信号Ｓの出力が停止した場合でも、ある一定の時間、点灯状態を継続してもよい。つまり、信号Ｓの出力が停止された後、照明器具２０の点灯を継続する最短の時間である検知遅延時間ｔ２を設定してもよい。時間ｔ１，ｔ２は、例えば数十秒〜数分程度に設定される。

センサ素子として一般的な焦電素子を使用した場合、人の動きが小さければ検知エリアに人がいても不検知となり信号Ｓの出力が停止することがあるが、時間ｔ１，ｔ２を設定することで、人がいるときに照明器具２０が消灯することを抑制できる。

また、センサ装置３０が照度センサ装置、又は異常感知センサ装置である場合も、人感センサ装置の場合と同様に、感知部３１の検知信号に基づくスイッチ３２の所定のオンオフ動作によって当該検知信号を信号送信装置１６に送信する。センサ装置３０が照度センサ装置である場合、信号送信装置１６が検知信号に基づく制御信号ＳＣ２を出力し、検知された照度レベルに応じて適切な明るさに照明器具２０を調光する。

異常感知センサ装置の場合は、感知部３１により火災等の異常が検知されている間、照明器具２０を点滅させることが好ましい。照明器具２０の点滅は、人が認識可能な間隔で実行される。かかる照明器具２０の点滅により、その場所にいる人は火災等の異常事態が発生したことを瞬時に認識することができ、迅速に避難することが可能となる。照明器具２０の点滅は、感知部３１により異常が検知されている間、連続的に行われてもよいが、避難時の安全性等を考慮すると、点滅状態と点灯状態を繰り返すことが好ましい。

以上のように、センサ装置３０を備えた照明システム１０によれば、感知部３１の検知信号（センサ部４０の信号Ｓ）に基づくスイッチ３２の所定のオンオフ動作により、当該検知信号を主電源線１２の直流電圧に重畳して信号送信装置１６に送信できる。したがって、センサ装置３０の検知情報を信号送信装置１６に伝送するための無線機又は信号線が不要である。このため、照明システム１０は安価で施工性の良いシステムとなり得る。

上述の実施形態は本開示の目的を損なわない範囲で適宜設計変更できる。図５〜図８に実施形態の他の一例である照明システム５０，７０を示す。図５及び図８は図１に対応するシステム全体のブロック図、図６は図３に対応する照明器具のブロック図である。図７は、信号送信装置１６から出力される制御信号ＳＣ１の電圧波形の一例を示す。以下では、上述の実施形態と同様の構成要素には同じ符号を用いて重複する説明を省略する。

図５に例示する照明システム５０は、信号送信装置１６から照明器具６０に制御信号ＳＣ１（第１制御信号）を伝送するための信号線５１を備える点で、照明システム１０と異なる。照明器具６０は、信号線５１を介して制御信号ＳＣ１を受信する点灯装置６２を有する点を除き、照明器具２０と同様の構成を有する。また、照明システム５０は、全ての照明器具２０が主電源線１２においてセンサ装置３０よりも直流電源装置１１側に接続されている点で、照明システム１０と異なる。

信号線５１は、信号送信装置１６の出力部から各照明器具６０の点灯装置６２につながっている。信号線５１は、主電源線１２と同様に、高電位側信号線５１Ａと低電位側信号線５１Ｂの２本で構成されている。図５に示す例では、信号線５１の低電位側配線が主電源線１２の低電位側配線と共通である。つまり、低電位側電源線１２Ｂと低電位側信号線５１Ｂが兼用されている。なお、信号線５１の高電位側配線が主電源線１２の高電位側配線と共通化されていてもよい。

図６に例示するように、信号線５１は点灯装置６２の受信回路２４に接続されており、操作部１７の操作信号に基づく制御信号ＳＣ１は信号線５１を介して受信回路２４に送信される。照明システム１０では、センサ装置３０の検知信号及び制御信号ＳＣ１が主電源線１２を介して送信されるため、双方向通信による信号の衝突が発生し得るが、照明システム５０によれば、信号線５１によって、かかる信号の衝突が確実に防止される。受信回路２４は制御信号ＳＣ１を読み取って定電流回路２３に伝達し、定電流回路２３が制御信号ＳＣ１に基づいて光源２１に流れる電流を制御する。

図７に例示するように、信号送信装置１６は、操作部１７の操作信号に基づいて、出力電圧Ｖ３がＶ３１と０Ｖの間で規則的に変化する電圧波形の制御信号ＳＣ１を生成する。制御信号ＳＣ１は、例えば照明器具６０の調光レベルを制御するためのＰＷＭ信号である。図７に示す制御信号ＳＣ１の電圧波形は、出力電圧Ｖ３をＶ３１と０Ｖに切り替えて生成されるが、出力電圧Ｖ３を０Ｖまで落とさない電圧波形としてもよい。信号線５１に印加される直流電圧Ｖ３は、主電源線１２に印加される直流電圧Ｖ２より低くてもよい。

図８に例示する照明システム７０は、直流電源装置１１、信号送信装置１６、及び操作部１７が一体化されたコントローラ７１を備える点で、照明システム１０と異なる。コントローラ７１を構成する操作部１７は、例えば壁スイッチ装置であって、直流電源装置１１及び信号送信装置１６が当該装置に内蔵されている。なお、直流電源装置１１と信号送信装置１６のみが一体化され、操作部１７が一体化されない形態としてもよい。或いは、信号送信装置１６と操作部１７のみが一体化され、直流電源装置１１が一体化されない形態としてもよい。

１０，５０，７０照明システム、１１直流電源装置、１２，１３，１４，３６，６１主電源線、１２Ａ高電位側電源線、１２Ｂ低電位側電源線、１５分岐配線、１６信号送信装置、１７操作部、１８調光操作ボタン、１８Ａ，１８Ｂボタン、１９表示部、２０，６０照明器具、２１光源、２２，６２点灯装置、２３定電流回路、２４受信回路、３０センサ装置、３１感知部、３２スイッチ、３３スイッチ制御部、３４第１端子、３５第２端子、４０センサ部、４１制御判断部、４２制御電源部、４３スイッチ駆動部、５１信号線、５１Ａ高電位側信号線、５１Ｂ低電位側信号線、７１コントローラ

Claims

直流電圧が印加されると共に、照明器具及び前記照明器具に制御信号を出力する信号送信装置が接続される照明システムの電源線に対して、前記信号送信装置の出力側に接続されるセンサ装置であって、
対象物を検知して検知信号を出力する感知部と、
前記感知部の前記検知信号に対応して設定された所定のオンオフ動作により、当該検知信号を前記直流電圧に重畳して前記信号送信装置に送信するスイッチと、
を備える、センサ装置。
前記スイッチは、前記信号送信装置及び前記照明器具が接続された主電源線に設置される、請求項１に記載のセンサ装置。
直流電圧を出力する直流電源装置と、
前記直流電圧が印加される電源線と、
前記電源線に接続された照明器具と、
前記照明器具を操作するための操作部と、
前記電源線において前記照明器具よりも前記直流電源装置側に接続され、前記操作部の操作信号に基づく第１制御信号を前記照明器具に送信する信号送信装置と、
前記電源線において前記信号送信装置の出力側に接続された請求項１又は２に記載のセンサ装置と、
を備え、
前記センサ装置は、前記スイッチの所定のオンオフ動作により、前記感知部の前記検知信号を前記直流電圧に重畳して前記信号送信装置に送信し、
前記信号送信装置は、前記センサ装置の前記検知信号に基づく第２制御信号を前記照明器具に送信する、照明システム。
前記センサ装置の前記スイッチは、前記信号送信装置及び前記照明器具が接続された主電源線に設置されている、請求項３に記載の照明システム。
前記センサ装置は、前記信号送信装置から前記第１制御信号が出力されていないときに、前記スイッチの前記所定のオンオフ動作により前記検知信号を送信する、請求項３又は４に記載の照明システム。
前記信号送信装置から前記照明器具に前記第１制御信号を伝送するための信号線を備える、請求項３又は４に記載の照明システム。