JP7848616B2 - Dimming controllers, lighting fixtures, and lighting control systems - Google Patents
Dimming controllers, lighting fixtures, and lighting control systemsInfo
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Description
本開示は、照明器具の色温度を制御する調光コントローラ、照明器具、及び照明制御システムに関する。 This disclosure relates to a dimming controller for controlling the color temperature of a lighting fixture, a lighting fixture, and a lighting control system.
特許文献1には、照明器具の明るさ及び色温度を同時に制御する調光制御システムが開示されている。そこでは、同一信号線を介して送受信されるPWM(パルス幅変調)信号が用いられる。PWM信号のデューティ比が第一の負荷の調光率を示し、周波数が第二の負荷の調光率を示す。 Patent Document 1 discloses a dimming control system that simultaneously controls the brightness and color temperature of a lighting fixture. This system utilizes PWM (pulse width modulation) signals transmitted and received via the same signal line. The duty cycle of the PWM signal indicates the dimming rate of the first load, and the frequency indicates the dimming rate of the second load.
特許文献1の調光制御システムにおいて、照明器具は色温度の異なる二つの負荷の調光率を制御して、混色した色温度を表現する。ここで、照明器具の調光率が低い場合、表現できる色温度が少ないという問題があった。照明器具の調光率は、二つの負荷の調光率の合計であらわされる。例えば、PWM信号のデューティ比及び周期の分解能が100ステップである場合、すなわち二つの負荷の調光率を1%単位で制御できる場合に、照明器具の調光率を10%とするための、二つの負荷の調光率の組み合わせを考える。この組み合わせは、(0%,10%),(1%,9%),(2%,8%),・・・(8%,2%),(9%,1%),(10%,0%)の11通りである。このように、特許文献1では、調光率が低いほど、二つの負荷の調光率の組み合わせの数が減り、より少ない色温度しか表現することができなかった。この問題に対し、例えばPWM信号のデューティ比及び周期の分解能を200ステップに上げ、二つの負荷の調光率を0.5%単位で制御するなどして、色温度の組み合わせを増やすことはできる。しかし、その場合は性能の良い電子部品または信号線を使用する必要があるため、照明制御機器または照明器具のコストアップになるという問題がある。 In the dimming control system of Patent Document 1, the lighting fixture controls the dimming rates of two loads with different color temperatures to express a mixed color temperature. However, there was a problem that when the dimming rate of the lighting fixture was low, the number of color temperatures that could be expressed was limited. The dimming rate of the lighting fixture is expressed as the sum of the dimming rates of the two loads. For example, if the duty cycle and period resolution of the PWM signal is 100 steps, that is, if the dimming rates of the two loads can be controlled in 1% increments, consider the combinations of dimming rates of the two loads to make the dimming rate of the lighting fixture 10%. There are 11 such combinations: (0%, 10%), (1%, 9%), (2%, 8%), ... (8%, 2%), (9%, 1%), (10%, 0%). Thus, in Patent Document 1, the lower the dimming rate, the fewer combinations of dimming rates of the two loads there are, and therefore only a limited number of color temperatures could be expressed. To address this problem, it's possible to increase the number of color temperature combinations by, for example, raising the duty cycle and period resolution of the PWM signal to 200 steps and controlling the dimming rate of the two loads in 0.5% increments. However, this requires the use of high-performance electronic components or signal lines, which leads to increased costs for lighting control equipment or lighting fixtures.
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、照明器具の調光率が低い場合であっても、PWM信号の分解能を増やすことなく、より多くの色温度を表現することのできる、調光コントローラおよび照明器具を提供することである。 This disclosure was made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a dimming controller and lighting fixture that can express a wider range of color temperatures without increasing the resolution of the PWM signal, even when the dimming rate of the lighting fixture is low.
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、照明器具の調光率が低い場合であっても、PWM信号の分解能を増やすことなく、より多くの色温度を表現することのできる、照明制御システムを提供することである。 This disclosure was made to solve the problems described above, and its purpose is to provide a lighting control system that can express a wider range of color temperatures without increasing the resolution of the PWM signal, even when the dimming rate of the lighting fixture is low.
本開示の第一の態様は、上記の目的を達成するため、異なる色温度を有する二個の負荷を備える照明器具と用いる調光コントローラであって、
実現すべき調光率の閾値に対する大小を判別する処理と、
前記調光率が前記閾値以下の場合に、
前記調光率にオフセットを加えた値と、実現すべき第一負荷の色比率とを用いて、第一仮電力を計算する第一仮電力計算処理と、
前記調光率に前記オフセットを加えた値と、実現すべき第二負荷の色比率とを用いて、第二仮電力を計算する第二仮電力計算処理と、
前記第一仮電力と前記第二仮電力の情報を備えた信号を送信する第1信号送信処理と、
を実行する処理と、
前記調光率が前記閾値より大きい場合に、
前記調光率から前記オフセットを差し引いた値と、前記第一負荷の色比率とを用いて、前記第一仮電力を計算する第三仮電力計算処理と、
前記調光率から前記オフセットを差し引いた値と、前記第二負荷の色比率とを用いて、前記第二仮電力を計算する第四仮電力計算処理と、
前記第三仮電力計算処理から計算される前記第一仮電力と、前記第四仮電力計算処理から計算される前記第二仮電力の情報を備えた信号を送信する第2信号送信処理と、
を実行する処理と、
を実行するように構成されることが望ましい。
A first aspect of this disclosure is a dimming controller for use with a lighting fixture having two loads having different color temperatures, in order to achieve the above objective,
A process to determine whether the dimming rate to be achieved is greater than or equal to the threshold,
When the dimming rate is less than or equal to the TH threshold,
A first temporary power calculation process that calculates the first temporary power using the value obtained by adding an offset to the dimming rate and the color ratio of the first load to be realized,
A second temporary power calculation process that calculates the second temporary power using the value obtained by adding the offset to the dimming rate and the color ratio of the second load to be realized,
A first signal transmission process that transmits a signal containing information on the first temporary power and the second temporary power,
The process that executes,
If the dimming rate is greater than the threshold,
A third temporary power calculation process calculates the first temporary power using the value obtained by subtracting the offset from the dimming rate and the color ratio of the first load,
A fourth temporary power calculation process calculates the second temporary power using the value obtained by subtracting the offset from the dimming rate and the color ratio of the second load,
A second signal transmission process transmits a signal containing information of the first temporary power calculated from the third temporary power calculation process and the second temporary power calculated from the fourth temporary power calculation process.
The process that executes,
It is desirable to configure it to perform this action .
また、本開示の第二の態様は、異なる色温度を有する二個の負荷を備える照明器具であって、
調光コントローラから送信された信号を受信する信号受信処理と、
前記信号から第一仮電力および第二仮電力を復元し、復元第一仮電力と復元第二仮電力を求める復元処理と、
前記復元第一仮電力と前記復元第二仮電力の和から、オフセットを除去することにより調光率を再現する調光率再現処理と、
前記復元第一仮電力および前記復元第二仮電力に基づいて、第一負荷の色比率を再現する第一色比率再現処理と、
前記復元第一仮電力および前記復元第二仮電力に基づいて、第二負荷の色比率を再現する第二色比率再現処理と、
前記調光率再現処理により再現された前記調光率と、前記第一色比率再現処理により再現された前記第一負荷の色比率から、第一負荷の調光率を計算する第一調光率計算処理と、
前記調光率再現処理により再現された前記調光率と、前記第二色比率再現処理により再現された前記第二負荷の色比率から、第二負荷の調光率を計算する第二調光率計算処理と、
前記第一負荷の調光率により第一負荷の駆動電力を更新し、
前記第二負荷の調光率により第二負荷の駆動電力を更新する駆動電力更新処理と、
を実行するように構成されることが望ましい。
Furthermore, a second aspect of this disclosure is a lighting fixture comprising two loads having different color temperatures,
The signal transmitted from the dimming controller is received and the signal reception processing is performed.
A restoration process to reconstruct the first and second temporary powers from the aforementioned signals and to determine the restored first temporary power and restored second temporary power,
A dimming rate reproduction process that reproduces the dimming rate by removing the offset from the sum of the restored first temporary power and the restored second temporary power,
Based on the restored first temporary power and the restored second temporary power, a first color ratio reproduction process is performed to reproduce the color ratio of the first load,
Based on the restored first temporary power and the restored second temporary power, a second color ratio reproduction process is performed to reproduce the color ratio of the second load,
A first dimming rate calculation process calculates the dimming rate of the first load from the dimming rate reproduced by the dimming rate reproduction process and the color ratio of the first load reproduced by the first color ratio reproduction process.
A second dimming rate calculation process calculates the dimming rate of the second load from the dimming rate reproduced by the dimming rate reproduction process and the color ratio of the second load reproduced by the second color ratio reproduction process,
The driving power of the first load is updated according to the dimming rate of the first load.
A drive power update process that updates the drive power of the second load based on the dimming ratio of the second load,
It is desirable to configure it to perform this action.
また、本開示の第三の態様は、第一の態様に記載の調光コントローラと、第二の態様に記載の照明器具とを備える照明制御システムであることが望ましい。 Furthermore, a third aspect of this disclosure is preferably a lighting control system comprising the dimming controller described in the first aspect and the lighting fixture described in the second aspect.
第一または第二の態様によれば、照明器具の調光率が低い場合であっても、PWM信号の分解能を増やすことなく、より多くの色温度を表現することのできる、調光コントローラおよび照明器具を提供することが可能となる。 According to the first or second embodiment, it is possible to provide a dimming controller and lighting fixture that can express a wider range of color temperatures without increasing the resolution of the PWM signal, even when the dimming rate of the lighting fixture is low.
第三の態様によれば、照明器具の調光率が低い場合であっても、PWM信号の分解能を増やすことなく、より多くの色温度を表現することのできる、照明制御システムを提供することが可能となる。 According to the third embodiment, it is possible to provide a lighting control system that can express a wider range of color temperatures without increasing the resolution of the PWM signal, even when the dimming rate of the lighting fixture is low.
本開示の実施の形態に係る照明制御システムについて図面を参照して説明する。同じ又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。 A lighting control system according to an embodiment of this disclosure will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and repetition of the description may be omitted.
実施の形態1
図1は、照明制御システム100のブロック図である。この照明制御システム100は、調光コントローラ10、照明器具20、及び設定器30を備えている。設定器30は、作業者が調光コントローラ10の操作または設定をするために用いられる。設定器30は調光コントローラ10と赤外線通信50を行う。調光コントローラ10は信号線40により、照明器具20と通信する。
Embodiment 1
Figure 1 is a block diagram of a lighting control system 100. This lighting control system 100 comprises a dimming controller 10, lighting fixtures 20, and a setting device 30. The setting device 30 is used by an operator to operate or set the dimming controller 10. The setting device 30 communicates with the dimming controller 10 using infrared communication 50. The dimming controller 10 communicates with the lighting fixtures 20 via a signal line 40.
図2は、調光コントローラ10の構成を示すブロック図である。調光コントローラ10は、制御部11、通信出力部12、赤外線通信部13、人検知センサ部14、明るさセンサ部15、LED状態表示部16、電源部17を有する。制御部11は、調光コントローラ10の機能を実現するための演算、および照明器具20の制御に必要な演算を実施する。 Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the dimming controller 10. The dimming controller 10 includes a control unit 11, a communication output unit 12, an infrared communication unit 13, a human detection sensor unit 14, a brightness sensor unit 15, an LED status display unit 16, and a power supply unit 17. The control unit 11 performs calculations necessary to realize the functions of the dimming controller 10 and calculations necessary for controlling the lighting fixture 20.
通信出力部12は信号線40を介してPWM信号の送信を行う。ここで、通信出力部12は複数の信号線40を介して、複数の異なるPWM信号を出力しても良い。赤外線通信部13は、設定器30との間で赤外線通信50を行う。 The communication output unit 12 transmits PWM signals via the signal line 40. Here, the communication output unit 12 may output multiple different PWM signals via multiple signal lines 40. The infrared communication unit 13 performs infrared communication 50 with the setting device 30.
人検知センサ部14は人の存在の有無を検出して、検出した情報を制御部11に送信する。明るさセンサ部15は、明るさを検出して、検出した情報を制御部11に送信する。制御部11は、赤外線通信部13、人検知センサ部14、明るさセンサ部15から受信した情報に基づき、通信出力部12を介して照明器具20を制御する。 The human detection sensor unit 14 detects the presence or absence of a person and transmits the detected information to the control unit 11. The brightness sensor unit 15 detects the brightness and transmits the detected information to the control unit 11. Based on the information received from the infrared communication unit 13, the human detection sensor unit 14, and the brightness sensor unit 15, the control unit 11 controls the lighting fixture 20 via the communication output unit 12.
LED状態表示部16は、例えば調光コントローラ10の状態をLEDで表示する。制御部11は、LED状態表示部16を制御する。 The LED status display unit 16 displays the status of, for example, the dimming controller 10 using LEDs. The control unit 11 controls the LED status display unit 16.
電源部17は、調光コントローラ10の各部の電源である。 The power supply unit 17 provides power to each part of the dimming controller 10.
図3は、照明器具20の構成を示すブロック図である。照明器具20は、制御部21、通信入力部22、第一負荷光源部23、第二負荷光源部24、光源制御部25、電源部26を有する。制御部21は、照明器具20の機能を実現するための演算を行う。また制御部21は、第一負荷光源部23及び第二負荷光源部24を制御するのに必要な情報を光源制御部25に提供する。 Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the lighting fixture 20. The lighting fixture 20 includes a control unit 21, a communication input unit 22, a first load light source unit 23, a second load light source unit 24, a light source control unit 25, and a power supply unit 26. The control unit 21 performs calculations to realize the functions of the lighting fixture 20. The control unit 21 also provides the light source control unit 25 with the information necessary to control the first load light source unit 23 and the second load light source unit 24.
通信入力部22は、調光コントローラ10から信号線40を介して送信されたPWM信号を受信する。制御部21は、通信入力部22が受信したPWM信号に応じて照明器具20の各部を制御する。 The communication input unit 22 receives a PWM signal transmitted from the dimming controller 10 via the signal line 40. The control unit 21 controls each part of the lighting fixture 20 according to the PWM signal received by the communication input unit 22.
光源制御部25は第一負荷光源部23及び第二負荷光源部24を制御する。光源制御部25は、例えば制御部21からの制御信号に応じて、第一負荷光源部23及び第二負荷光源部24に供給する電力を制御する。第一負荷光源部23及び第二負荷光源部24は、それぞれ異なる色温度の光源を有する。光源は、例えばLED等の発光素子である。電源部26は、照明器具20の各部の電源である。 The light source control unit 25 controls the first load light source unit 23 and the second load light source unit 24. The light source control unit 25 controls the power supplied to the first load light source unit 23 and the second load light source unit 24, for example, in response to a control signal from the control unit 21. The first load light source unit 23 and the second load light source unit 24 each have light sources with different color temperatures. The light sources are, for example, light-emitting elements such as LEDs. The power supply unit 26 provides power to each part of the lighting fixture 20.
図4は、信号線40で送受信されるPWM信号の波形図である。ThはPWM信号の1周期内において、電圧VTがHiレベルにある時間幅である。PWM信号のデューティ比(%)は、周期T及びThを用いてTh/Tとして計算される。デューティ比が100%または0%である場合、受信側は周期Tを認識できない。また、周期が0である場合はデューティ比を認識できない。したがって0%<デューティ比<100%、0<周期、であるデューティ比と周期の範囲においてPWM信号を使用する。 Figure 4 shows the waveform of the PWM signal transmitted and received on signal line 40. Th is the time duration during which the voltage VT is at a high level within one cycle of the PWM signal. The duty cycle (%) of the PWM signal is calculated as Th/T using the period T and Th. If the duty cycle is 100% or 0%, the receiving side cannot recognize the period T. Similarly, if the period is 0, the duty cycle cannot be recognized. Therefore, the PWM signal should be used within the duty cycle and period ranges where 0% < duty cycle < 100% and 0 < period.
図5は、調光コントローラ10に対して調光率と色温度を変更するように指示がされた場合に、調光コントローラ10がPWM信号を送信するまでの動作を示すフローチャートである。これ以降において、第一負荷光源部23を単に第一負荷23、第二負荷光源部24を単に第二負荷24と記述する。 Figure 5 is a flowchart showing the operation from when the dimming controller 10 is instructed to change the dimming rate and color temperature until it transmits a PWM signal. Hereafter, the first load light source unit 23 will be simply referred to as the first load 23, and the second load light source unit 24 will be simply referred to as the second load 24.
まず調光コントローラ10が起動する(図5のステップ120)。さらに、調光コントローラ10は、調光率と色温度を、現在の設定値から、別の所望の値に変更するように指示がされたか否かを判別する(ステップ122)。変更の指示が認められた場合、調光コントローラは、その所望の色温度を色比率に変換する(ステップ124)。色比率とは、互いに異なる色温度を有する第一負荷23と第二負荷24の光源を用いて、ある混色した色温度を表現するのに用いられる、第一負荷23と第二負荷24それぞれの色温度の比率である。色比率の計算には以下の(式1)および(式2)が用いられる。 First, the dimming controller 10 is activated (step 120 in Figure 5). Furthermore, the dimming controller 10 determines whether or not an instruction has been given to change the dimming rate and color temperature from the current set values to a different, desired value (step 122). If an instruction for change is received, the dimming controller converts the desired color temperature into a color ratio (step 124). The color ratio is the ratio of the color temperatures of the first load 23 and the second load 24, which have different color temperatures, used to represent a certain mixed color temperature. The following equations (Equation 1) and (Equation 2) are used to calculate the color ratio.
第一負荷23の色比率(%)=100-(色温度-第一負荷23の色温度)/(第二負荷24の色温度-第一負荷23の色温度)* 100 (式1)
第二負荷24の色比率(%)=(色温度-第一負荷23の色温度)/(第二負荷24の色温度-第一負荷23の色温度)* 100 (式2)
Color ratio (%) of the first load 23 = 100 - (color temperature - color temperature of the first load 23) / (color temperature of the second load 24 - color temperature of the first load 23) * 100 (Equation 1)
Color ratio (%) of the second load 24 = (Color temperature - Color temperature of the first load 23) / (Color temperature of the second load 24 - Color temperature of the first load 23) * 100 (Equation 2)
ただし、第一負荷23の色温度≦色温度≦第二負荷24の色温度、であるとする。また、(式1)および(式2)から以下の関係がある。 However, assume that the color temperature of the first load 23 ≤ color temperature ≤ color temperature of the second load 24. Furthermore, the following relationships are obtained from (Equation 1) and (Equation 2).
第一負荷23の色比率+第二負荷24の色比率=100%(式3) Color ratio of the first load (23) + Color ratio of the second load (24) = 100% (Equation 3)
例えば、第一負荷23の色温度が3000K、第二負荷24の色温度が5000Kであって、調光コントローラ10に対し色温度を3200Kに変更するよう指示があった場合を例に挙げる。この場合、(式1)から第一負荷23の色比率は90%であり、(式2)から第二負荷24の色比率は10%と求められる。 For example, consider a case where the color temperature of the first load 23 is 3000K, the color temperature of the second load 24 is 5000K, and the dimming controller 10 is instructed to change the color temperature to 3200K. In this case, from (Equation 1), the color ratio of the first load 23 is 90%, and from (Equation 2), the color ratio of the second load 24 is 10%.
図6(a)は、第一負荷23の色比率と色温度との関係を示すグラフである。また図6(b)は、第二負荷24の色比率と色温度との関係を示すグラフである。ただし、図6(a)および(b)において、第一負荷23の色温度≦色温度≦第二負荷24の色温度、である。 Figure 6(a) is a graph showing the relationship between the color ratio and color temperature of the first load 23. Figure 6(b) is a graph showing the relationship between the color ratio and color temperature of the second load 24. However, in Figures 6(a) and (b), the color temperature of the first load 23 ≤ color temperature ≤ color temperature of the second load 24.
次に調光コントローラ10は、所望値として与えられた調光率、及びステップ124により求めた色比率を、デューティ比のステップS_DUTY及び周期のステップS_CYCLEに変換する(図5のステップ126)。そこでは調光率のオフセットが使用される。閾値=(100%-オフセット)を境界にして、以下の式によりS_DUTY及びS_CYCLEを計算する。 Next, the dimming controller 10 converts the dimming rate given as the desired value and the color ratio obtained in step 124 into a duty cycle step S_DUTY and a period step S_CYCLE (step 126 in Figure 5). A dimming rate offset is used here. Using a threshold = (100% - offset) as the boundary, S_DUTY and S_CYCLE are calculated using the following formulas.
0%≦調光率≦(100%―オフセット)の場合、
S_DUTY = 第二負荷24の色比率 / 100 * (調光率 + オフセット) (式4)
S_CYCLE = 第一負荷23の色比率 / 100 * (調光率 + オフセット) (式5)
If 0% ≤ dimming rate ≤ (100% - offset),
S_DUTY = Color ratio of the second load 24 / 100 * (Dimming rate + Offset) (Equation 4)
S_CYCLE = Color ratio of the first load 23 / 100 * (Dimming rate + Offset) (Equation 5)
(100%―オフセット)<調光率≦100%の場合、
S_DUTY = 100 - 第一負荷23の色比率 / 100 * (200 - 調光率 - オフセット) (式6)
S_CYCLE = 100 - 第二負荷24の色比率 / 100 * (200 - 調光率 - オフセット) (式7)
(100% - Offset) < Dimming Rate ≤ 100%,
S_DUTY = 100 - Color ratio of the first load 23 / 100 * (200 - Dimming rate - Offset) (Equation 6)
S_CYCLE = 100 - Color ratio of the second load 24 / 100 * (200 - Dimming rate - Offset) (Equation 7)
例えば、調光率のオフセットを50%とした場合、S_DUTYとS_CYCLEは閾値50%を境界にして、以下の式で計算される。 For example, if the dimming offset is set to 50%, S_DUTY and S_CYCLE are calculated using the following formula, with a threshold of 50% as the boundary.
0%≦調光率≦50%の場合、
S_DUTY = 第二負荷24の色比率 / 100 * (調光率 + 50) (式8)
S_CYCLE = 第一負荷23の色比率 / 100 * (調光率 + 50) (式9)
If 0% ≤ dimming rate ≤ 50%,
S_DUTY = Color ratio of the second load 24 / 100 * (Dimming rate + 50) (Equation 8)
S_CYCLE = Color ratio of the first load 23 / 100 * (Dimming rate + 50) (Equation 9)
50%<調光率≦100%の場合、
S_DUTY = 100 - 第一負荷23の色比率 / 100 * (200 - 調光率 - 50) (式10)
S_CYCLE = 100 - 第二負荷24の色比率 / 100 * (200 - 調光率 - 50) (式11)
If 50% < dimming rate ≤ 100%,
S_DUTY = 100 - Color ratio of the first load 23 / 100 * (200 - Dimming rate - 50) (Equation 10)
S_CYCLE = 100 - Color ratio of second load 24 / 100 * (200 - Dimming rate - 50) (Equation 11)
(式4)と(式5)の関係から、S_DUTYとS_CYCLEの和は、調光率及び色比率を用いて、以下の関係であらわされる。 From the relationship between (Equation 4) and (Equation 5), the sum of S_DUTY and S_CYCLE can be expressed using the dimming rate and color ratio by the following relationship:
0%≦調光率≦(100%―オフセット)の場合、
S_DUTY+S_CYCLE=調光率+オフセット (式12)
If 0% ≤ dimming rate ≤ (100% - offset),
S_DUTY + S_CYCLE = Dimming Rate + Offset (Equation 12)
同様に、(式6)と(式7)の関係から、以下の関係式が得られる。 Similarly, from the relationship between (Equation 6) and (Equation 7), the following relationship can be obtained.
(100%―オフセット)<調光率≦100%の場合、
S_DUTY+S_CYCLE=調光率+オフセット (式13)
(100% - Offset) < Dimming Rate ≤ 100%,
S_DUTY + S_CYCLE = Dimming Rate + Offset (Equation 13)
また、(式4)と(式5)からは以下の関係式が得られる。
0%≦調光率≦(100%―オフセット)の場合、
S_DUTY:S_CYCLE=第二負荷24の色比率:第一負荷23の色比率 (式14)
Furthermore, the following relationship can be obtained from (Equation 4) and (Equation 5).
If 0% ≤ dimming rate ≤ (100% - offset),
S_DUTY : S_CYCLE = Color ratio of second load 24 : Color ratio of first load 23 (Equation 14)
一方、(式6)と(式7)からは以下の関係式が得られる。
(100%―オフセット)<調光率≦100%の場合、
(100 - S_DUTY):(100 - S_CYCLE)=第一負荷23の色比率:第二負荷24の色比率 (式15)
On the other hand, the following relationship can be obtained from (Equation 6) and (Equation 7).
(100% - Offset) < Dimming Rate ≤ 100%,
(100 - S_DUTY) : (100 - S_CYCLE) = Color ratio of first load 23 : Color ratio of second load 24 (Equation 15)
ここではまず、比較例としてオフセットがない場合について説明する。図7は、調光率の所望値が10%であって、オフセットが0である場合の、S_DUTYとS_CYCLE、およびこれらの組み合わせの数を説明する図である。本比較例においては、0%≦調光率≦(100%―オフセット)であるから、(式14)が適用され、S_DUTYとS_CYCLEの比は、第二負荷24の色比率と第一負荷23の色比率の比に等しい。また、オフセットが0であるため、(式12)から、S_DUTYとS_CYCLEの和は調光率に等しい。すなわち、S_DUTYとS_CYCLEは、それぞれ、調光率に占める第二負荷24と第一負荷23の色比率である。ここで、PWM信号のデューティ比及び周期の分解能が100ステップである場合、S_DUTYとS_CYCLEは1%の単位で制御可能である。したがってS_DUTYとS_CYCLEの値の組み合わせは、(0%,10%),(1%,9%),(2%,8%)・・・(8%,2%),(9%,1%),(10%,0%)の11通りである。 Here, we will first explain the case where there is no offset as a comparative example. Figure 7 is a diagram illustrating the number of S_DUTY and S_CYCLE values and their combinations when the desired dimming rate is 10% and the offset is 0. In this comparative example, since 0% ≤ dimming rate ≤ (100% - offset), (Equation 14) is applied, and the ratio of S_DUTY to S_CYCLE is equal to the ratio of the color ratio of the second load 24 to the color ratio of the first load 23. Also, since the offset is 0, from (Equation 12), the sum of S_DUTY and S_CYCLE is equal to the dimming rate. That is, S_DUTY and S_CYCLE are the color ratios of the second load 24 and the first load 23 in relation to the dimming rate, respectively. Here, if the duty cycle and period resolution of the PWM signal are 100 steps, S_DUTY and S_CYCLE can be controlled in units of 1%. Therefore, there are 11 possible combinations of S_DUTY and S_CYCLE values: (0%, 10%), (1%, 9%), (2%, 8%)... (8%, 2%), (9%, 1%), (10%, 0%).
次に、本実施形態で用いられるオフセットの効果を説明する。図8は、調光率の所望値が10%であって、オフセットが50%である場合の、S_DUTYとS_CYCLE、およびこれらの組み合わせの数を説明する図である。この場合も、比較例の場合と同様、0%≦調光率≦(100%―オフセット)である。ただし、(式12)から、S_DUTYとS_CYCLEの和は、調光率にオフセットが足された量に等しい。したがって、S_DUTYとS_CYCLEは、(調光率+オフセット)に占める第二負荷24と第一負荷23の色比率である。ここでも、前記比較例と同じ分解能であるとすると、S_DUTYとS_CYCLEの値の組み合わせは、(0%,60%),(1%,59%),(2%,58%)・・・(58%,2%),(59%,1%),(60%,0%)の61通りである。 Next, the effect of the offset used in this embodiment will be explained. Figure 8 illustrates the number of S_DUTY, S_CYCLE, and their combinations when the desired dimming rate is 10% and the offset is 50%. In this case, as with the comparative example, 0% ≤ dimming rate ≤ (100% - offset). However, from (Equation 12), the sum of S_DUTY and S_CYCLE is equal to the dimming rate plus the offset. Therefore, S_DUTY and S_CYCLE represent the color ratio of the second load 24 and the first load 23 in (dimming rate + offset). Here again, assuming the same resolution as the comparative example, the combinations of S_DUTY and S_CYCLE values are (0%, 60%), (1%, 59%), (2%, 58%)...(58%, 2%), (59%, 1%), (60%, 0%), totaling 61 combinations.
照明器具20の混色した色温度は、S_DUTYとS_CYCLEの組み合わせを用いて表現される。本実施形態では、前記比較例と分解能は同じであるが、オフセットを導入することで、より多くのS_DUTYとS_CYCLEの組み合わせを生成することができる。すなわち、本実施形態のほうが、より多くの色温度の選択肢を提供することができる。 The mixed color temperature of the lighting fixture 20 is expressed using a combination of S_DUTY and S_CYCLE. In this embodiment, although the resolution is the same as in the comparative example, the introduction of an offset allows for the generation of more S_DUTY and S_CYCLE combinations. That is, this embodiment provides a wider range of color temperature options.
次に調光コントローラ10は、ステップ126により求めたS_DUTY及びS_CYCLEを、PWM信号のデューティ比及び周期に変換する(図5のステップ128)。図9(a)はPWM信号のデューティ比とS_DUTYとの関係を示すグラフである。また図9(b)はPWM信号の周期とS_CYCLEとの関係を示すグラフである。図9(a)に示すように、デューティ比が5%から90%の範囲おいて、S_DUTYとデューティ比とは、一次式の関係にあるため、互いを一対一に対応させることができる。図9(b)に示すように、周期が10msから1msの範囲において、S_CYCLEと周期も、やはり一次式の関係にある。したがって、例えば、ステップ126により求めたS_DUTYがYaであり、S_CYCLEがYbであった場合、デューティ比Xa、周期Xbを備えるPWM信号に対応させることができる。 Next, the dimming controller 10 converts S_DUTY and S_CYCLE, obtained in step 126, into the duty cycle and period of the PWM signal (step 128 in Figure 5). Figure 9(a) is a graph showing the relationship between the duty cycle and S_DUTY of the PWM signal. Figure 9(b) is a graph showing the relationship between the period and S_CYCLE of the PWM signal. As shown in Figure 9(a), in the duty cycle range of 5% to 90%, S_DUTY and the duty cycle have a linear relationship, allowing for a one-to-one correspondence. As shown in Figure 9(b), in the period range of 10ms to 1ms, S_CYCLE and the period also have a linear relationship. Therefore, for example, if S_DUTY obtained in step 126 is Ya and S_CYCLE is Yb, it can be associated with a PWM signal having a duty cycle of Xa and a period of Xb.
図9(a)に示すように、S_DUTYとデューティ比の一対一の対応関係は、デューティ比が5%から90%の範囲おいて定められている。また、図9(b)に示すように、S_CYCLEと周期の一対一の対応関係は、周期が10msから1msの範囲おいて定められている。したがってS_DUTYまたはS_CYCLEが100を超えてしまうと、設定された範囲のデューティ比および周期だけでは、一対一に対応させることができない。 As shown in Figure 9(a), the one-to-one correspondence between S_DUTY and the duty cycle is defined for duty cycles ranging from 5% to 90%. Similarly, as shown in Figure 9(b), the one-to-one correspondence between S_CYCLE and the period is defined for periods ranging from 10ms to 1ms. Therefore, if S_DUTY or S_CYCLE exceeds 100, a one-to-one correspondence cannot be achieved using only the defined duty cycle and period ranges.
ここで、調光率が閾値=(100%-オフセット)と等しい場合に、S_DUTYとS_CYCLEは、最大値100をとり得る。そのことは、調光率が閾値に等しいと仮定して、(式4)と(式5)を用いてS_DUTYとS_CYCLEをそれぞれ求めれば明らかである。また、調光率がさらに大きくなり閾値を超えた場合に、(式4)と(式5)を用いると、S_DUTYとS_CYCLEの最大値は、100を超えてしまう。 Here, when the dimming rate is equal to the threshold = (100% - offset), S_DUTY and S_CYCLE can take a maximum value of 100. This is evident when we assume the dimming rate is equal to the threshold and calculate S_DUTY and S_CYCLE using (Equation 4) and (Equation 5), respectively. Furthermore, when the dimming rate becomes even larger and exceeds the threshold, using (Equation 4) and (Equation 5), the maximum values of S_DUTY and S_CYCLE will exceed 100.
そのため本実施形態では、調光率が閾値より大きい場合は、S_DUTYとS_CYCLEを、(式6)と(式7)を用いてそれぞれ求めている。(式6)と(式7)において、S_DUTYとS_CYCLEは100を超えることがないように計算式が設定されている。このように場合分けを行うことで、調光率が閾値より大きい場合であっても、PWM信号のデューティ比と周期の使用範囲を広げる必要がなくなる。 Therefore, in this embodiment, when the dimming rate is greater than the threshold, S_DUTY and S_CYCLE are calculated using (Equation 6) and (Equation 7), respectively. In (Equation 6) and (Equation 7), the calculation formulas are set so that S_DUTY and S_CYCLE do not exceed 100. By performing this case distinction, even when the dimming rate is greater than the threshold, it becomes unnecessary to widen the usable range of the duty cycle and period of the PWM signal.
最後に、調光コントローラ10は、ステップ128により求めたデューティ比及び周期を備える波形へと更新したPWM信号を送信する処理を行う(図5ステップ130)。 Finally, the dimming controller 10 performs a process to transmit the updated PWM signal, which has a waveform with the duty cycle and period determined in step 128 (Figure 5, step 130).
図10は、オフセットが50%である場合の、PWM信号のデューティ比及び周期と、調光率及び色比率の関係を表すグラフである。破線部140は第二負荷24の色比率が100%の部分である。一方、点線部142は第一負荷23の色比率が100%の部分である。また実線部144は第一負荷23の色比率と第二負荷24の色比率がともに50%である部分である。一点鎖線部146は調光率が0%の部分であり、一点鎖線部148は調光率が50%の部分であり、一点鎖線部150は調光率が100%の部分である。 Figure 10 is a graph showing the relationship between the duty cycle and period of the PWM signal, and the dimming rate and color ratio when the offset is 50%. The dashed line 140 represents the portion where the color ratio of the second load 24 is 100%. The dotted line 142 represents the portion where the color ratio of the first load 23 is 100%. The solid line 144 represents the portion where both the color ratio of the first load 23 and the color ratio of the second load 24 are 50%. The dashed-dotted line 146 represents the portion with a dimming rate of 0%, the dashed-dotted line 148 represents the portion with a dimming rate of 50%, and the dashed-dotted line 150 represents the portion with a dimming rate of 100%.
図11は、照明器具20がPWM信号を受信してから、第一負荷23の駆動電力及び第二負荷24の駆動電力を更新するまでの動作を示すフローチャートである。 Figure 11 is a flowchart showing the operation from the time the lighting fixture 20 receives a PWM signal until the drive power of the first load 23 and the drive power of the second load 24 are updated.
まず照明器具20が起動する(図11のステップ160)。次に、照明器具20がPWM信号を受信する(ステップ162)。すると、照明器具20は、受信したPWM信号から、電圧がHiである時間Thと周期Tを読み取り、デューティ比及び周期を算出する(ステップ164)。 First, the lighting fixture 20 is activated (step 160 in Figure 11). Next, the lighting fixture 20 receives a PWM signal (step 162). Then, the lighting fixture 20 reads the time Th and period T for when the voltage is High from the received PWM signal, and calculates the duty cycle and period (step 164).
さらに、照明器具20は、ステップ164により求めたデューティ比及び周期からS_DUTYおよびS_CYCLEを復元する(図11のステップ166)。そこでは図9(a)と図9(b)が使用される。例えば、受信したPWM信号のデューティ比がXaであり周期がXbであった場合、S_DUTYはYaであり、S_CYCLEはYbであると復元できる。 Furthermore, the lighting fixture 20 reconstructs S_DUTY and S_CYCLE from the duty cycle and period obtained in step 164 (step 166 in Figure 11). Figures 9(a) and 9(b) are used here. For example, if the duty cycle of the received PWM signal is Xa and the period is Xb, then S_DUTY can be reconstructed as Ya and S_CYCLE as Yb.
次に、照明器具20は、ステップ166により復元したS_DUTYおよびS_CYCLEから、調光率を再現する(図11のステップ168)。そこでは、調光コントローラ10が、S_DUTY及びS_CYCLEを計算するのに使用したオフセットの値を用いて、以下の式を計算する。 Next, the lighting fixture 20 reproduces the dimming rate from S_DUTY and S_CYCLE restored in step 166 (step 168 in Figure 11). There, the dimming controller 10 calculates the following formula using the offset values used to calculate S_DUTY and S_CYCLE.
オフセット≦(S_DUTY+S_CYCLE)≦100%の場合
調光率=(S_DUTY+S_CYCLE - オフセット) (式16)
When Offset ≤ (S_DUTY + S_CYCLE) ≤ 100%, the dimming rate = (S_DUTY + S_CYCLE - Offset) (Equation 16)
100%<(S_DUTY+S_CYCLE)≦(100%+オフセット)の場合
調光率=(S_DUTY+S_CYCLE - オフセット) (式17)
If 100% < (S_DUTY + S_CYCLE) ≤ (100% + offset), then the dimming rate = (S_DUTY + S_CYCLE - offset) (Equation 17)
S_DUTYおよびS_CYCLEにはオフセットの値が含まれているため、(式16)または(式17)において、オフセットを除去している。それにより、本来の調光率の所望値を再現することができる。 Since S_DUTY and S_CYCLE contain offset values, the offset is removed in (Equation 16) or (Equation 17). This allows the desired value of the original dimming rate to be reproduced.
ここで、調光コントローラ10におけるS_DUTYおよびS_CYCLEの計算式には二つの場合分けが存在した。すなわち、0%≦調光率≦(100%―オフセット)の場合と、(100%―オフセット)<調光率≦100%の場合、である。照明器具20がS_DUTYおよびS_CYCLEからオフセットを取り除くには、照明器具20は、これらがどちらの場合に基づいて計算された値であるかを判別する必要がある。その判別のために用いられるのが、S_DUTYとS_CYCLEの和に基づく条件式である。 Here, the calculation formulas for S_DUTY and S_CYCLE in the dimming controller 10 had two distinct cases: 0% ≤ dimming rate ≤ (100% - offset) and (100% - offset) < dimming rate ≤ 100%. For the lighting fixture 20 to remove the offset from S_DUTY and S_CYCLE, the lighting fixture 20 needs to determine which case the values were calculated under. The conditional expression used for this determination is based on the sum of S_DUTY and S_CYCLE.
オフセット≦(S_DUTY+S_CYCLE)≦100%、であれば、調光コントローラ10が、0%≦調光率≦(100%―オフセット)の場合、に基づいてS_DUTYとS_CYCLEを計算したと特定される。すなわち(式4)及び(式5)を用いてS_DUTYとS_CYCLEを計算したと特定される。一方、100%<(S_DUTY+S_CYCLE)≦(100%+オフセット)であれば、調光コントローラ10が、100%―オフセット)<調光率≦100%の場合、に基づいてS_DUTYとS_CYCLEを計算したと特定される。すなわち(式6)及び(式7)を用いてS_DUTYとS_CYCLEを計算したと特定される。このように調光コントローラ10内での場合分けを特定することができ、照明器具20はそれぞれの場合に応じた適切な方法でオフセットを取り除くことができる。 If offset ≤ (S_DUTY + S_CYCLE) ≤ 100%, it is determined that the dimming controller 10 calculated S_DUTY and S_CYCLE based on the case where 0% ≤ dimming rate ≤ (100% - offset). That is, it is determined that S_DUTY and S_CYCLE were calculated using (Equation 4) and (Equation 5). On the other hand, if 100% < (S_DUTY + S_CYCLE) ≤ (100% + offset), it is determined that the dimming controller 10 calculated S_DUTY and S_CYCLE based on the case where (100% - offset) < dimming rate ≤ 100%. That is, it is determined that S_DUTY and S_CYCLE were calculated using (Equation 6) and (Equation 7). In this way, the case distinctions within the dimming controller 10 can be identified, and the lighting fixture 20 can remove the offset in an appropriate manner according to each case.
次に、照明器具20は、ステップ166により復元したS_DUTYおよびS_CYCLEから、第一負荷23の色比率および第二負荷24の色比率を再現する(図11のステップ170)。そこでは、以下の式を計算する。 Next, the lighting fixture 20 reproduces the color ratios of the first load 23 and the second load 24 from the S_DUTY and S_CYCLE restored in step 166 (step 170 in Figure 11). At this stage, the following formula is calculated:
オフセット≦(S_DUTY+S_CYCLE)≦100%の場合
第一負荷23の色比率=S_CYCLE / (S_DUTY + S_CYCLE) (式18)
第二負荷24の色比率=S_DUTY / (S_DUTY + S_CYCLE) (式19)
When offset ≤ (S_DUTY + S_CYCLE) ≤ 100%, the color ratio of the first load 23 = S_CYCLE / (S_DUTY + S_CYCLE) (Equation 18)
Color ratio of second load 24 = S_DUTY / (S_DUTY + S_CYCLE) (Formula 19)
100%<(S_DUTY+S_CYCLE)≦(100%+オフセット)の場合
第一負荷23の色比率= (100 - S_DUTY) / ((100 - S_DUTY) + (100 - S_CYCLE)) (式20)
第二負荷24の色比率=(100 - S_CYCLE) / ((100 - S_DUTY) + (100 - S_CYCLE)) (式21)
When 100% < (S_DUTY + S_CYCLE) ≤ (100% + offset), the color ratio of the first load 23 = (100 - S_DUTY) / ((100 - S_DUTY) + (100 - S_CYCLE)) (Equation 20)
Color ratio of the second load 24 = (100 - S_CYCLE) / ((100 - S_DUTY) + (100 - S_CYCLE)) (Equation 21)
次に、照明器具20は、第一負荷23の調光率および第二負荷24の調光率を計算する(図11のステップ172)。そこでは、ステップ168により再現した調光率、およびステップ170により再現した第一負荷23の色比率および第二負荷24の色比率を用いて、以下の式を計算する。 Next, the lighting fixture 20 calculates the dimming rates of the first load 23 and the second load 24 (step 172 in Figure 11). Here, using the dimming rates reproduced in step 168 and the color ratios of the first load 23 and second load 24 reproduced in step 170, the following formula is calculated.
オフセット≦(S_DUTY+S_CYCLE)≦100%の場合
第一負荷23の調光率=調光率* 第一負荷23の色比率
=(S_DUTY+S_CYCLE - オフセット) * S_CYCLE / (S_DUTY + S_CYCLE) (式22)
第二負荷24の調光率=調光率* 第二負荷24の色比率
=(S_DUTY+S_CYCLE - オフセット) * S_DUTY / (S_DUTY + S_CYCLE) (式23)
When offset ≤ (S_DUTY + S_CYCLE) ≤ 100%, the dimming rate of the first load 23 = dimming rate * color ratio of the first load 23 = (S_DUTY + S_CYCLE - offset) * S_CYCLE / (S_DUTY + S_CYCLE) (Equation 22)
Dimming rate of the second load 24 = Dimming rate * Color ratio of the second load 24 = (S_DUTY + S_CYCLE - Offset) * S_DUTY / (S_DUTY + S_CYCLE) (Equation 23)
100%<(S_DUTY+S_CYCLE)≦(100%+オフセット)の場合
第一負荷23の調光率=調光率* 第一負荷23の色比率
=(S_DUTY+S_CYCLE - オフセット) * (100 - S_DUTY) / ((100 - S_DUTY) + (100 - S_CYCLE)) (式24)
第二負荷24の調光率=調光率* 第二負荷24の色比率
=(S_DUTY+S_CYCLE- オフセット) * (100 - S_CYCLE) / ((100 - S_DUTY) + (100 - S_CYCLE)) (式25)
If 100% < (S_DUTY + S_CYCLE) ≤ (100% + offset), then the dimming rate of the first load 23 = dimming rate * the color ratio of the first load 23 = (S_DUTY + S_CYCLE - offset) * (100 - S_DUTY) / ((100 - S_DUTY) + (100 - S_CYCLE)) (Equation 24)
Dimming rate of the second load 24 = Dimming rate * Color ratio of the second load 24 = (S_DUTY + S_CYCLE - Offset) * (100 - S_CYCLE) / ((100 - S_DUTY) + (100 - S_CYCLE)) (Equation 25)
例えば、調光率のオフセットが50%の場合、第一負荷23の調光率と第二負荷24の調光率は以下の式であらわされる。 For example, if the dimming offset is 50%, the dimming rates of the first load 23 and the second load 24 are expressed by the following formulas.
50%≦(S_DUTY+S_CYCLE)≦100%の場合
第一負荷23の調光率=(S_DUTY+S_CYCLE - 50%) * S_CYCLE / (S_DUTY + S_CYCLE) (式26)
第二負荷24の調光率=(S_DUTY+S_CYCLE - 50%) * S_DUTY / (S_DUTY + S_CYCLE) (式27)
When 50% ≤ (S_DUTY + S_CYCLE) ≤ 100%, the dimming rate of the first load 23 = (S_DUTY + S_CYCLE - 50%) * S_CYCLE / (S_DUTY + S_CYCLE) (Equation 26)
Dimming rate of second load 24 = (S_DUTY + S_CYCLE - 50%) * S_DUTY / (S_DUTY + S_CYCLE) (Formula 27)
100%<(S_DUTY+S_CYCLE)≦150%の場合
第一負荷23の調光率=(S_DUTY+S_CYCLE - 50%) * (100 - S_DUTY) / ((100 - S_DUTY) + (100 - S_CYCLE)) (式28)
第二負荷24の調光率=(S_DUTY+S_CYCLE- 50%) * (100 - S_CYCLE) / ((100 - S_DUTY) + (100 - S_CYCLE)) (式29)
When 100% < (S_DUTY + S_CYCLE) ≤ 150%, the dimming rate of the first load 23 = (S_DUTY + S_CYCLE - 50%) * (100 - S_DUTY) / ((100 - S_DUTY) + (100 - S_CYCLE)) (Equation 28)
Dimming ratio of the second load 24 = (S_DUTY + S_CYCLE - 50%) * (100 - S_CYCLE) / ((100 - S_DUTY) + (100 - S_CYCLE)) (Equation 29)
(式22)及び(式23)、または(式24)及び(式25)から計算される、第一負荷23の調光率及び第二負荷24の調光率の組み合わせは、S_DUTYおよびS_CYCLEの組み合わせの数だけ存在する。前述のとおり、本実施例では、オフセットを用いることにより、従来技術に比べより多くのS_DUTYおよびS_CYCLEの組み合わせを生み出すことができる。結果として、従来技術よりも色温度の分解能を改善することができる。 The combinations of dimming rates for the first load 23 and the second load 24, calculated from (Equations 22) and (23), or (Equations 24) and (25), are as numerous as the number of combinations of S_DUTY and S_CYCLE. As described above, in this embodiment, by using an offset, it is possible to generate more combinations of S_DUTY and S_CYCLE compared to the conventional technique. As a result, the color temperature resolution can be improved compared to the conventional technique.
最後に、照明器具20はステップ172により求めた第一負荷23の調光率及び第二負荷24の調光率に応じて、第一負荷23及び第二負荷24を駆動する電力を更新する(図11のステップ174)。 Finally, the lighting fixture 20 updates the power driving the first load 23 and the second load 24 according to the dimming rates of the first load 23 and the second load 24 determined in step 172 (step 174 in Figure 11).
[請求項で使用する用語との対応関係の説明]
本実施形態において説明された、調光コントローラ10が第一負荷23の色比率をもとに計算する、周期またはデューティ比のステップを、第一仮電力とする。すなわち、(式5)により計算されるS_CYCLEと、(式6)により計算されるS_DUTYを、第一仮電力とする。
[Explanation of correspondence with terms used in claims]
In this embodiment, the period or duty cycle step calculated by the dimming controller 10 based on the color ratio of the first load 23 is defined as the first temporary power. That is, S_CYCLE calculated by (Equation 5) and S_DUTY calculated by (Equation 6) are defined as the first temporary power.
同様に、調光コントローラ10が第二負荷24の色比率をもとに計算する、周期またはデューティ比のステップを、第二仮電力とする。すなわち、(式4)により計算されるS_DUTYと、(式7)により計算されるS_CYCLEを第二仮電力とする。 Similarly, the period or duty cycle step calculated by the dimming controller 10 based on the color ratio of the second load 24 is defined as the second temporary power. That is, S_DUTY calculated by (Equation 4) and S_CYCLE calculated by (Equation 7) are defined as the second temporary power.
さらに、(式5)による第一仮電力の算出処理を、第一仮電力計算処理とし、(式4)による第二仮電力の算出処理を、第二仮電力計算処理とする。また、(式6)による第一仮電力の算出処理を、第三仮電力計算処理とし、(式7)による第二仮電力の算出処理を、第四仮電力計算処理とする。 Furthermore, the calculation process for the first temporary power using (Equation 5) is designated as the first temporary power calculation process, and the calculation process for the second temporary power using (Equation 4) is designated as the second temporary power calculation process. Also, the calculation process for the first temporary power using (Equation 6) is designated as the third temporary power calculation process, and the calculation process for the second temporary power using (Equation 7) is designated as the fourth temporary power calculation process.
調光コントローラ10が、第一仮電力を照明器具20にPWM信号として送信した場合に、照明器具20によってそのPWM信号の波形から復元された第一仮電力を、復元第一仮電力とする。 When the dimming controller 10 transmits the first temporary power as a PWM signal to the lighting fixture 20, the first temporary power restored by the lighting fixture 20 from the waveform of that PWM signal is designated as the restored first temporary power.
同様に、調光コントローラ10が、第二仮電力を照明器具20にPWM信号として送信した場合に、照明器具20によってそのPWM信号の波形から復元された第二仮電力を、復元第二仮電力とする。 Similarly, when the dimming controller 10 transmits the second temporary power as a PWM signal to the lighting fixture 20, the second temporary power reconstructed by the lighting fixture 20 from the waveform of that PWM signal is designated as the reconstructed second temporary power.
本実施形態において説明された、照明器具20が第一負荷23の色比率を再現する再現処理を第一色比率再現処理とする。すなわち、(式18)および式(20)による第一負荷23の色比率の算出処理を、第一色比率再現処理とする。 In this embodiment, the reproduction process by which the lighting fixture 20 reproduces the color ratio of the first load 23 is referred to as the first color ratio reproduction process. That is, the calculation process of the color ratio of the first load 23 using equations (18) and (20) is referred to as the first color ratio reproduction process.
同様に、照明器具20が第二負荷24の色比率を再現する再現処理を第二色比率再現処理とする。すなわち、(式19)および式(21)による第二負荷24の色比率の算出処理を、第二色比率再現処理とする。 Similarly, the reproduction process by which the lighting fixture 20 reproduces the color ratio of the second load 24 is defined as the second color ratio reproduction process. That is, the calculation process of the color ratio of the second load 24 using equations (19) and (21) is defined as the second color ratio reproduction process.
本実施形態において説明された、照明器具20が第一負荷23の調光率を算出する計算処理を第一調光率計算処理とする。すなわち、(式22)および式(24)による第一負荷23の調光率の算出処理を、第一調光率計算処理とする。 In this embodiment, the calculation process by which the lighting fixture 20 calculates the dimming rate of the first load 23 is referred to as the first dimming rate calculation process. That is, the calculation process of the dimming rate of the first load 23 using equations (22) and (24) is referred to as the first dimming rate calculation process.
同様に、照明器具20が第二負荷24の調光率を算出する計算処理を第二調光率計算処理とする。すなわち、(式23)および式(25)による第二負荷24の調光率の算出処理を、第二調光率計算処理とする。 Similarly, the calculation process by which the lighting fixture 20 calculates the dimming rate of the second load 24 is defined as the second dimming rate calculation process. That is, the calculation process of the dimming rate of the second load 24 using equations (23) and (25) is defined as the second dimming rate calculation process.
[実施の形態1の変形例]
ところで、実施の形態1では、S_DUTYをPWM信号のデューティ比に、S_CYCLEをPWM信号の周期にそれぞれ対応させている。しかしながら、この対応関係は逆であってもよい。すなわち、S_DUTYをPWM信号の周期に、S_CYCLEをPWM信号のデューティ比に対応させてもよい。
[Modified example of Embodiment 1]
By the way, in Embodiment 1, S_DUTY is associated with the duty cycle of the PWM signal, and S_CYCLE is associated with the period of the PWM signal. However, this relationship may be reversed. That is, S_DUTY may be associated with the period of the PWM signal, and S_CYCLE may be associated with the duty cycle of the PWM signal.
また、調光率が閾値=(100%-オフセット)以下の場合と閾値より大きい場合とで、この対応関係を入れ替えてもよい。すなわち、調光率が閾値以下の場合にはS_DUTYをPWM信号のデューティ比に、S_CYCLEをPWM信号の周期にそれぞれ対応させる。その一方で、調光率が閾値以下の場合には、S_DUTYをPWM信号の周期に、S_CYCLEをPWM信号のデューティ比に対応させてもよい。これは以下の実施の形態2においても同様である。 Furthermore, the correspondence between cases where the dimming rate is below the threshold (100% - offset) and cases where it is above the threshold may be reversed. That is, when the dimming rate is below the threshold, S_DUTY is associated with the duty cycle of the PWM signal, and S_CYCLE is associated with the period of the PWM signal. On the other hand, when the dimming rate is below the threshold, S_DUTY may be associated with the period of the PWM signal, and S_CYCLE may be associated with the duty cycle of the PWM signal. This is also the case in the following Embodiment 2.
実施の形態2
図12は、調光コントローラ10と照明器具20の間に変換ユニット70を入れた照明制御システム200のブロック図である。この照明制御システム200は、調光コントローラ10、照明器具20、設定器30、及び変換ユニット70を備えている。図12では、変換ユニット70を照明器具20とは別の機器として記載しているが、照明器具20の内部に変換ユニット70があってもよい。
Embodiment 2
Figure 12 is a block diagram of a lighting control system 200 in which a conversion unit 70 is placed between a dimming controller 10 and a lighting fixture 20. This lighting control system 200 comprises a dimming controller 10, a lighting fixture 20, a setting device 30, and a conversion unit 70. In Figure 12, the conversion unit 70 is shown as a separate device from the lighting fixture 20, but the conversion unit 70 may be located inside the lighting fixture 20.
調光コントローラ10は、調光率と色温度を、前記PWM信号のデューティ比と周期に変換し、PWM信号として変換ユニット70に送信する。変換ユニット70は、PWM信号を受信し、そのデューティ比と周期から、第一負荷23の調光率及び第二負荷24の調光率を算出する。また、変換ユニット70は、第一負荷23の調光率及び第二負荷24の調光率の情報を、デジタル信号により、信号線60を介して、照明器具20に送信する。 The dimming controller 10 converts the dimming rate and color temperature into the duty cycle and period of the PWM signal and transmits it as a PWM signal to the conversion unit 70. The conversion unit 70 receives the PWM signal and calculates the dimming rates of the first load 23 and the second load 24 from its duty cycle and period. The conversion unit 70 also transmits the information of the dimming rates of the first load 23 and the second load 24 as a digital signal to the lighting fixture 20 via the signal line 60.
照明器具20は、受信したデジタル信号をもとに、第一負荷23の調光率及び第二負荷24の調光率を制御する。 The lighting fixture 20 controls the dimming rate of the first load 23 and the second load 24 based on the received digital signal.
図13は、変換ユニット70の構成を示すブロック図である。変換ユニット70は、制御部71、通信入力部72、通信出力部73、電源部74を有する。制御部71は、通信入力部72に入力されたPWM信号をもとに、第一負荷23の調光率及び第二負荷24の調光率を算出し、通信出力部73に提供する。 Figure 13 is a block diagram showing the configuration of the conversion unit 70. The conversion unit 70 includes a control unit 71, a communication input unit 72, a communication output unit 73, and a power supply unit 74. The control unit 71 calculates the dimming rates of the first load 23 and the second load 24 based on the PWM signal input to the communication input unit 72, and provides these values to the communication output unit 73.
通信入力部72は信号線40を介して調光コントローラ10から送信されたPWM信号を受信する。通信出力部73は、第一負荷23の調光率及び第二負荷24の調光率に関するデジタル信号を、信号線60を介して照明器具20に出力する。電源部74は、変換ユニット70の各部の電源である。 The communication input unit 72 receives the PWM signal transmitted from the dimming controller 10 via the signal line 40. The communication output unit 73 outputs digital signals related to the dimming rates of the first load 23 and the second load 24 to the lighting fixture 20 via the signal line 60. The power supply unit 74 provides power to each part of the conversion unit 70.
10 調光コントローラ
11 制御部
12 通信出力部
13 赤外線通信部
14 人検知センサ部
15 明るさセンサ部
16 LED状態表示部
17 電源部
20 照明器具
21 制御部
22 通信入力部
23 第一負荷光源部
24 第二負荷光源部
25 光源制御部
26 電源部
30 設定器
40 信号線
50 赤外線通信
60 信号線
70 変換ユニット
71 制御部
72 通信入力部
73 通信出力部
74 電源部
100、200 照明制御システム
10 Dimming controller 11 Control unit 12 Communication output unit 13 Infrared communication unit 14 Human detection sensor unit 15 Brightness sensor unit 16 LED status display unit 17 Power supply unit 20 Lighting fixture 21 Control unit 22 Communication input unit 23 First load light source unit 24 Second load light source unit 25 Light source control unit 26 Power supply unit 30 Setting device 40 Signal line 50 Infrared communication 60 Signal line 70 Conversion unit 71 Control unit 72 Communication input unit 73 Communication output unit 74 Power supply units 100, 200 Lighting control system
Claims (13)
実現すべき調光率の閾値に対する大小を判別する処理と、
前記調光率が前記閾値以下の場合に、
前記調光率にオフセットを加えた値と、実現すべき第一負荷の色比率とを用いて、第一仮電力を計算する第一仮電力計算処理と、
前記調光率に前記オフセットを加えた値と、実現すべき第二負荷の色比率とを用いて、第二仮電力を計算する第二仮電力計算処理と、
前記第一仮電力と前記第二仮電力の情報を備えた信号を送信する第1信号送信処理と、
を実行する処理と、
前記調光率が前記閾値より大きい場合に、
前記調光率から前記オフセットを差し引いた値と、前記第一負荷の色比率とを用いて、前記第一仮電力を計算する第三仮電力計算処理と、
前記調光率から前記オフセットを差し引いた値と、前記第二負荷の色比率とを用いて、前記第二仮電力を計算する第四仮電力計算処理と、
前記第三仮電力計算処理から計算される前記第一仮電力と、前記第四仮電力計算処理から計算される前記第二仮電力の情報を備えた信号を送信する第2信号送信処理と、
を実行する処理と、
を実行するように構成される調光コントローラ。 A dimming controller for use with a lighting fixture equipped with two loads having different color temperatures,
A process to determine whether the dimming rate to be achieved is greater than or equal to the threshold,
When the dimming rate is less than or equal to the TH threshold,
A first temporary power calculation process that calculates the first temporary power using the value obtained by adding an offset to the dimming rate and the color ratio of the first load to be realized,
A second temporary power calculation process that calculates the second temporary power using the value obtained by adding the offset to the dimming rate and the color ratio of the second load to be realized,
A first signal transmission process that transmits a signal containing information on the first temporary power and the second temporary power,
The process that executes,
If the dimming rate is greater than the threshold,
A third temporary power calculation process calculates the first temporary power using the value obtained by subtracting the offset from the dimming rate and the color ratio of the first load,
A fourth temporary power calculation process calculates the second temporary power using the value obtained by subtracting the offset from the dimming rate and the color ratio of the second load,
A second signal transmission process transmits a signal containing information of the first temporary power calculated from the third temporary power calculation process and the second temporary power calculated from the fourth temporary power calculation process.
The process that executes,
A dimming controller configured to perform the following actions .
調光コントローラから送信された信号を受信する信号受信処理と、
前記信号から第一仮電力および第二仮電力を復元し、復元第一仮電力と復元第二仮電力を求める復元処理と、
前記復元第一仮電力と前記復元第二仮電力の和から、オフセットを除去することにより調光率を再現する調光率再現処理と、
前記復元第一仮電力および前記復元第二仮電力に基づいて、第一負荷の色比率を再現する第一色比率再現処理と、
前記復元第一仮電力および前記復元第二仮電力に基づいて、第二負荷の色比率を再現する第二色比率再現処理と、
前記調光率再現処理により再現された前記調光率と、前記第一色比率再現処理により再現された前記第一負荷の色比率から、第一負荷の調光率を計算する第一調光率計算処理と、
前記調光率再現処理により再現された前記調光率と、前記第二色比率再現処理により再現された前記第二負荷の色比率から、第二負荷の調光率を計算する第二調光率計算処理と、
前記第一負荷の調光率により第一負荷の駆動電力を更新し、
前記第二負荷の調光率により第二負荷の駆動電力を更新する駆動電力更新処理と、
を実行するように構成される照明器具。 A lighting fixture having two loads with different color temperatures,
The signal transmitted from the dimming controller is received and the signal reception processing is performed.
A restoration process to reconstruct the first and second temporary powers from the aforementioned signals and to determine the restored first temporary power and restored second temporary power,
A dimming rate reproduction process that reproduces the dimming rate by removing the offset from the sum of the restored first temporary power and the restored second temporary power,
Based on the restored first temporary power and the restored second temporary power, a first color ratio reproduction process is performed to reproduce the color ratio of the first load,
Based on the restored first temporary power and the restored second temporary power, a second color ratio reproduction process is performed to reproduce the color ratio of the second load,
A first dimming rate calculation process calculates the dimming rate of the first load from the dimming rate reproduced by the dimming rate reproduction process and the color ratio of the first load reproduced by the first color ratio reproduction process.
A second dimming rate calculation process calculates the dimming rate of the second load from the dimming rate reproduced by the dimming rate reproduction process and the color ratio of the second load reproduced by the second color ratio reproduction process,
The driving power of the first load is updated according to the dimming rate of the first load.
A drive power update process that updates the drive power of the second load based on the dimming ratio of the second load,
A lighting fixture configured to perform the following actions.
第一仮電力 = 第一負荷の色比率 / 100 * (調光率 + オフセット)
第二仮電力 = 第二負荷の色比率 / 100 * (調光率 + オフセット) The dimming controller according to claim 1, wherein in the first temporary power calculation process, the first temporary power is calculated by the following formula, and in the second temporary power calculation process, the second temporary power is calculated by the following formula.
First temporary power = Color ratio of the first load / 100 * (dimming rate + offset)
Second temporary power = Color ratio of the second load / 100 * (dimming rate + offset)
第一負荷の調光率=(復元第一仮電力+復元第二仮電力 - オフセット) * 復元第一仮電力 / (復元第一仮電力 + 復元第二仮電力)
第二負荷の調光率=(復元第一仮電力+復元第二仮電力 - オフセット) * 復元第二仮電力 / (復元第一仮電力 + 復元第二仮電力) The lighting fixture according to claim 2, wherein the dimming rate of the first load and the dimming rate of the second load are calculated by the following formula.
Dimming ratio of the first load = (Restored first temporary power + Restored second temporary power - Offset) * Restored first temporary power / (Restored first temporary power + Restored second temporary power)
Dimming ratio of the second load = (Restored first temporary power + Restored second temporary power - Offset) * Restored second temporary power / (Restored first temporary power + Restored second temporary power)
第一仮電力 = 100 - 第一負荷の色比率 / 100 * (200 - 調光率 - オフセット)
第二仮電力 = 100 - 第二負荷の色比率 / 100 * (200 - 調光率 - オフセット) The dimming controller according to claim 1 , wherein in the third temporary power calculation process, the first temporary power is calculated by the following formula, and in the fourth temporary power calculation process, the second temporary power is calculated by the following formula.
First temporary power = 100 - Color ratio of the first load / 100 * (200 - Dimming rate - Offset)
Second temporary power = 100 - Color ratio of the second load / 100 * (200 - Dimming rate - Offset)
第一負荷の調光率=(復元第一仮電力+復元第二仮電力 - オフセット) * (100 - 復元第一仮電力) / ((100 - 復元第一仮電力) + (100 - 復元第二仮電力))
第二負荷の調光率=(復元第一仮電力+復元第二仮電力 - オフセット) * (100 - 復元第二仮電力) / ((100 - 復元第一仮電力) + (100 - 復元第二仮電力)) The lighting fixture according to claim 2, further comprising a process to determine whether the sum of the restored first temporary power and the restored second temporary power is greater than or equal to a threshold, and if the sum of the restored first temporary power and the restored second temporary power is greater than the threshold, the dimming rate of the first load and the dimming rate of the second load are calculated by the following formula.
Dimming ratio of the first load = (Restored first temporary power + Restored second temporary power - Offset) * (100 - Restored first temporary power) / ((100 - Restored first temporary power) + (100 - Restored second temporary power))
Dimming ratio of the second load = (Restored first temporary power + Restored second temporary power - Offset) * (100 - Restored second temporary power) / ((100 - Restored first temporary power) + (100 - Restored second temporary power))
閾値=100%-オフセット The dimming controller according to claim 1 , which calculates the threshold value using the dimming rate and the offset by the following formula.
Threshold = 100% - Offset
閾値=100% The lighting fixture according to claim 6 , wherein the threshold is expressed by the following formula.
Threshold = 100%
前記変換ユニットは、
前記調光コントローラから送信された信号をデジタル信号に変換する変換処理を実行するように構成される請求項11に記載の照明制御システム。 A lighting control system comprising a conversion unit inside the lighting fixture or between the dimming controller and the lighting fixture,
The aforementioned conversion unit is
The lighting control system according to claim 11 , configured to perform a conversion process that converts a signal transmitted from the dimming controller into a digital signal.
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