Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DIMMER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/087844
Kind Code:
A1
Abstract:
A dimmer outputs an on voltage at which a switching unit (204) at a control section (200) switches an illumination unit (205) to a lighting state or an off voltage at which it is switched to an unlighting state as a control signal being generated based on repetition within a predetermined time, characterized in that the predetermined time is the time sum of an on voltage output time and an off voltage output time when the duty ratio of the illumination unit (205) is determined, and the time sum is a subset time where an on voltage output time or an off voltage output time is a unit time.

Inventors:
NISHIMIYA YUSAKU
Application Number:
PCT/JP2007/075092
Publication Date:
July 24, 2008
Filing Date:
December 27, 2007
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MATSUSHITA ELECTRIC IND CO LTD (JP)
NISHIMIYA YUSAKU
International Classes:
H05B41/392; H05B37/02
Foreign References:
JP2002062519A2002-02-28
JP2001155892A2001-06-08
Attorney, Agent or Firm:
IWAHASHI, Fumio et al. (1006, Oaza Kadom, Kadoma-shi Osaka 01, JP)
Download PDF:
Claims:
照明ユニットおよびこの照明ユニットと接続され、この照明ユニットを点灯状態または消灯状態に切り替える切り替えユニットを有する照明部と、
この照明部に接続され、前記切り替えユニットの動作を決定する制御信号を出力する制御部とを備え、
この制御部は、前記切り替えユニットが前記照明ユニットを点灯状態に切り替えるオン電圧、または消灯状態に切り替えるオフ電圧を所定の時間内での繰り返しに基づき作成される前記制御信号として出力し、
前記所定の時間は、前記照明ユニットのデューティー比を決定した場合の前記オン電圧の出力時間と、前記オフ電圧の出力時間との時間和であって、この時間和は、前記オン電圧の出力時間または前記オフ電圧の出力時間を単位時間とした小集合時間であることを特徴とする調光装置。
前記制御部に接続される記憶部をさらに備え、
この記憶部は、照明ユニットのデューティー比に関する照明設定情報を入力として、前記所定の時間の時間間隔に関する照明制御情報を前記制御部へ出力することを特徴とする請求項1に記載の調光装置。
前記記憶部は、前記照明制御情報を符号化した情報を前記制御部に出力することを特徴とする請求項2に記載の調光装置。
Description:
調光装置

 本発明は照明の制御、特に、調光装置に する。

 照明の明るさを調整する調光において、 灯と消灯とを繰り返す1周期における点灯時 間の割合をデューティー比とすると、このデ ューティー比を設定する方法として以下に挙 げる方法がある。

 すなわち、ハードウェアによって照明ユ ットの点灯および消灯を微小時間間隔で切 替える方法や、点灯および消灯の時間間隔 ソフトウェアによって記述し、このソフト ェアを内蔵したマイクロコンピュータ(以下 、「マイコン」とする)から制御信号を発生 せ、この制御信号と照明手段のON,OFFを制御 る素子、例えば、スイッチとを電気的に接 し、照明ユニットへの印加電圧を制御する 法などがある。そして、このソフトウェア よる方法では、ソフトウェアの割り込みを いて点灯および消灯を数百μ秒程度の短い時 間tで切り替える方法が一般的である。

 次に、このソフトウェアの割り込みを用 た従来技術について図9を用いて具体的に説 明する。

 図9は、デューティー比を50%としたときの 、ソフトウェアの割り込みによる調光処理の 処理フロー図である。

 図9において繰り返しの開始のステップ100 ののちの経過時間の判断のステップ101および ステップ103において、経過時間を判断するこ とにより照明の電圧印加処理(以下、「照明ON 処理」とする)のステップ102および照明の電 の非印加処理(以下、「照明OFF処理」とする) のステップ104が実施され、繰り返し終了のス テップ105により繰り返しは終了する。

 すなわち、ソフトウェアの割り込みを使 してステップ101およびステップ103において 散的に時間間隔tの経過を検知する。そして 、時間間隔tが経過するごとにステップ102に いて照明ユニットへ電圧印加を開始する。 して、ステップ104において照明ユニットへ 圧印加を完了する動作により、照明ユニッ の点灯および消灯を制御している。

 このような従来技術に関する先行技術文 情報としては、例えば、特許文献1および2 どが知られている。

 しかしながら、このようなソフトウェアの り込みを使うと処理が複雑化する。このた に、調光装置の信頼性の低下や、複雑なソ トウェアの処理における検証項目が増加し 調光装置の開発時間が増加して調光装置の コスト化が難しいなどの問題があった。

特開2004-186085号公報

実開平5-25529号公報

 本発明は、上記問題点を解決し、ソフト ェアの割り込みを使用せずに調光を実現す 調光装置を提供する。

 すなわち、本発明の調光装置は、照明ユ ットおよびこの照明ユニットと接続され、 の照明ユニットを点灯状態または消灯状態 切り替える切り替えユニットを有する照明 と、この照明部に接続され、前記切り替え ニットの動作を決定する制御信号を出力す 制御部とを備えている。そして、この制御 は、前記切り替えユニットが前記照明ユニ トを点灯状態に切り替えるオン電圧、また 消灯状態に切り替えるオフ電圧を所定の時 内での繰り返しに基づき作成される前記制 信号として出力する。そして、前記所定の 間は、前記照明ユニットのデューティー比 決定した場合の前記オン電圧の出力時間と 記オフ電圧の出力時間との時間和であって この時間和は、前記オン電圧の出力時間、 たは前記オフ電圧の出力時間を単位時間と た小集合時間であるとして構成されている

 このような構成とすることにより、ソフ ウェアの割り込みを使用せずに、照明の調 制御を実施することができる調光装置を実 することができる。したがって、開発時間 増加することなく低コストの信頼性の高い 光装置を実現することができる。

図1は、本発明の実施の形態1における 光装置の構成図である。 図2Aは、本発明の実施の形態1における 照明の調光制御の処理フロー図である。 図2Bは、同じく制御信号の出力状態を す概念図である。 図3Aは、本発明の実施の形態1における 照明の調光制御の処理フロー図である。 図3Bは、同じく制御信号の出力状態を す概念図である。 図4Aは、本発明の実施の形態1における 照明の調光制御の処理フロー図である。 図4Bは、同じく制御信号の出力状態を す概念図である。 図5は、本発明の実施の形態2および実 の形態3における調光装置の構成図である。 図6Aは、本発明の実施の形態2における 照明制御情報の内容を示す図である。 図6Bは、本発明の実施の形態2における 照明制御情報の内容を示す図である。 図7Aは、本発明の実施の形態3における 符号化照明制御情報の内容を示す図である。 図7Bは、本発明の実施の形態3における 符号化照明制御情報の内容を示す図である。 図8Aは、本発明の実施の形態3における 符号化照明制御情報の内容を解釈する方法を 示す対応図である。 図8Bは、本発明の実施の形態3における 符号化照明制御情報の内容を解釈する方法を 示す対応図である。 図9は、従来技術における調光制御の処 理フロー図である。

符号の説明

200  制御部
201  照明部
202,601  接続線路
203  電源
204  切り替えユニット
205  照明ユニット
300,400,500  開始処理のステップ
301,402,403,502  オン信号出力処理のステップ
302,303,401,501  オフ信号出力処理のステップ
304,404,503  終了処理のステップ
600  記憶部

 以下、本発明の一実施の形態について、 面を用いて説明する。以下の図面において 、同じ要素については同じ符号を付してい ので説明を省略する場合がある。

 (実施の形態1)
 以下、本発明における実施の形態1について 、図1から図4を用いて説明する。

 図1は本発明の実施の形態1における調光 置の構成図である。

 図1において、制御部200により、搭載され たソフトウェアの処理に基づき接続線路202を 通じて制御信号が出力されている。また、照 明部201は切り替えユニット204および照明ユニ ット205からなり、この照明部201に電源203とが 接続されている。ここで、電源203は照明ユニ ット205に電力を供給している。また、切り替 えユニット204は、照明ユニット205を点灯状態 または消灯状態に変更する役割をしている。 ここで、切り替えユニット204は、具体的には 、例えばスイッチであり、照明ユニット205は 、例えば発光ダイオード(以下、「LED」とす )である。

 また、切り替えユニット204は導通状態と 放状態の2つの状態をもつ。導通状態では電 源203から照明ユニット205へ電力が供給される ため照明ユニット205は点灯状態になり、一方 、開放状態では照明ユニット205は、導通状態 の場合とは逆に照明ユニット205へ電力が供給 されないため消灯状態になる。

 ここで、制御部200は接続線路202を通じて 御信号を出力している。この制御信号は、 り替えユニット204の状態を決定する命令で り、例えば、切り替えユニット204を導通状 とする場合には制御部200の内部駆動電圧を+ 5V(以下、「オン電圧」とする)として出力し いる。一方、開放状態とする場合には接地 圧を0V(以下、「オフ電圧」とする)として出 している。すなわち、制御部200は、切り替 ユニット204が照明ユニット205を点灯状態に り替えるオン電圧、または消灯状態に切り えるオフ電圧を所定の時間内での繰り返し 基づき作成される制御信号として出力して る。

 図2Aは、本実施の形態1において、照明ユ ット205のデューティー比を1%以上、50%未満 した場合に、制御部200に搭載するソフトウ アの単位処理のフロー図を示す。また、図2B は、制御部200から出力される制御信号の出力 状態を示す図である。なお、ここではデュー ティー比を、例えば、その範囲の中間値であ る25%とした場合について説明する。

 このソフトウェアの単位処理(以下、「単 位処理」とする)は、制御部200が接続線路202 通じてオン電圧を出力する処理(以下、「オ 信号出力処理」とする)、または、オフ電圧 を出力する処理(以下、「オフ信号出力処理 とする)を逐次的に実行する処理である。

 すなわち、図2Aに示す単位処理は、単位 理の開始処理のステップ300、オン信号出力 理のステップ301、オフ信号出力処理のステ プ302、303、および単位処理の終了処理のス ップ304などのステップを含んで構成されて る。

 ここで、図2Aに示す単位処理において、 頭からm番目の処理をPmとすれば、Pmは式(1)で 表される。

 また、この単位処理において、オン信号 力処理およびオフ信号出力処理のステップ 回数をそれぞれNon[回]およびNoff[回]とすれ 、Non、Noffは式(2)で表される。

 また、(1)式および(2)式において

としている。また、照明ユニット205のデュ ーティー比をD[%]とおけば、

である。ここで、

が成り立つ。

 以下、図2Aおよび図2Bを用いて、照明ユニ ット205のデューティー比を1%以上、50%未満と た場合の動作を詳細に説明する。

 ここで、所定の時間は、照明ユニット205 デューティー比を決定した場合のオン電圧 出力時間と、オフ電圧の出力時間との時間 である。また、この時間和は、オン電圧の 力時間またはオフ電圧の出力時間を単位時 とした小集合時間である。なお、オン電圧 出力時間またはオフ電圧の出力時間のいず かが単位時間であり、オン電圧の出力時間 よびオフ電圧の出力時間のうちの他方はそ 単位時間のN倍(Nは2以上の整数)としている

 まず、繰り返しの開始処理のステップ300 ら単位処理を開始する。

 次に、オン信号出力処理のステップ301に いて、図1に示す制御部200は接続線路202を通 じてオン電圧を出力する。そうすると切り替 えユニット204は、オン電圧を入力して導通状 態となり、その結果、照明ユニット205が点灯 状態となる。

 続いて、オフ信号出力処理のステップ302 よびオフ信号出力処理ステップ303において 制御部200は接続線路202を通じてオフ電圧を 力する。そうすると、切り替えユニット204 、オフ電圧を入力して開放状態となり、そ 結果、照明ユニット205が消灯状態となる。

 そして、繰り返しの終了処理のステップ3 04にて単位処理を終了し、繰り返しの開始処 のステップ300から上記で述べたステップをn 回繰り返して実行している。

 ここで、オン信号出力処理のステップ301ま はオフ信号出力処理のステップ302、303に要 る時間をそれぞれ同じ単位時間δtとする。 た、単位処理に要する時間を小集合時間t n とおけば、t n はk n を用いて、

である。

 この繰り返し回数n[回]は、上記Mを用いてn=M [回]であるから、本実施の形態1において調光 の制御処理に要する一周期時間を所定の時間 Tとおけば、Tはt n の時間の和であるから、

である。

 次に、図3Aは、本実施の形態1において照 ユニット205のデューティー比を50%以上、100% 未満とした場合の制御部200に搭載する単位処 理のフロー図を示す。また、図3Bは、制御部2 00から出力される制御信号の出力状態を示す である。なお、ここではデューティー比を 例えば、その範囲の中間値である75%とした 合について説明する。

 すなわち、図3Aに示す単位処理は、単位 理の開始処理のステップ400、オフ信号出力 理のステップ401、オン信号出力処理のステ プ402、403、および単位処理の終了処理のス ップ404などのステップを含んで構成されて る。

 ここで、図3Aに示す単位処理において、 頭からm番目の処理をPmとすれば、Pmは式(3)で 表される。

 また、この単位処理において、オン信号 力処理およびオフ信号出力処理のステップ 回数をそれぞれ、Non[回]およびNoff[回]とす ば、Non、Noffは式(4)で表される。

 また、式(3)および式(4)において

としている。また、照明ユニット205のデュ ーティー比をD[%]とおけば、

である。ここで、

が成り立つ。

 以下、図3Aおよびず3Bを用いて、照明ユニ ット205のデューティー比を50%以上、100%未満 した場合の動作を詳細に説明する。

 まず、繰り返しの開始処理のステップ400 ら単位処理を開始する。

 次に、オフ信号出力処理のステップ401に いて、図1に示す制御部200は接続線路202を通 じてオフ電圧を出力する。そうすると切り替 えユニット204は、オフ電圧を入力して開放状 態となり、その結果、照明ユニット205が消灯 状態となる。

 続いて、オン信号出力処理のステップ402 よびオン信号出力処理のステップ403におい 、制御部200は接続線路202を通じてオン電圧 出力する。そうすると、切り替えユニット2 04はオン電圧を入力して導通状態となり、そ 結果、照明ユニット205が点灯状態となる。

 そして、繰り返しの終了処理のステップ4 04にて単位処理を終了し、繰り返しの開始処 のステップ400から上記で述べたステップをn 回繰り返して実行している。

 ここで、オフ信号出力処理のステップ401ま はオン信号出力処理のステップ402、403に要 る時間をそれぞれ同じ単位時間δtとする。 た、単位処理に要する時間を小集合時間t n とおけば、t n はk n を用いて、

である。

 この繰り返し回数n[回]は、上記Mを用いてn=M [回]であるから、本実施の形態1において調光 の制御処理に要する一周期時間を所定の時間 Tとおけば、Tはt n の時間の和であるから、

である。

 次に、図4Aは、本実施の形態1において照 ユニット205のデューティー比を50%とした場 の制御部200に搭載する単位処理のフロー図 示す。また、図4Bは、制御部200から出力さ る制御信号の出力状態を示す図である。

 すなわち、図4Aに示す単位処理は、単位 理の開始処理のステップ500、オフ信号出力 理のステップ501、オン信号出力処理のステ プ502および単位処理の終了処理のステップ50 3のステップを含んで構成されている。

 ここで、図4Aに示す単位処理において、 頭からm番目の処理をPmとすれば、Pmは式(5)で 表される。

 また、この単位処理において、オン信号 力処理およびオフ信号出力処理の回数をそ ぞれNon[回]およびNoff[回]とすれば、Non、Noff 式(6)で表される。

 以下、図4Aおよび図4Bを用いて、照明ユニ ット205のデューティー比を50%とした場合の動 作を詳細に説明する。

 まず、繰り返しの開始処理のステップ500 ら単位処理を開始する。

 次に、オフ信号出力処理のステップ501に いて、図1に示す制御部200は接続線路202を通 じてオフ電圧を出力する。そうすると、切り 替えユニット204は、オフ電圧を入力して開放 状態となり、その結果、照明ユニット205が消 灯状態となる。

 続いて、オン信号出力処理のステップ502 おいて、制御部200は接続線路202を通じてオ 電圧を出力する。そうすると、切り替えユ ット204は、オン電圧を入力して導通状態と り、その結果、照明ユニット205が点灯状態 なる。

 そして、繰り返しの終了処理のステップ5 04にて単位処理を終了し、繰り返しの開始処 のステップ500から上記で述べたステップをn 回繰り返して実行している。

 ここで、オフ信号出力処理のステップ501ま はオン信号出力処理のステップ502に要する 間をそれぞれ同じ単位時間δtとする。また 単位処理に要する時間を小集合時間t n とおけば、t n は、

である。

 この繰り返し回数n[回]は、上記Mを用いてn=M [回]であることから、本実施の形態1において 調光の制御処理に要する一周期時間を所定の 時間Tとおけば、Tはt n の時間の和であるから、

である。

 このような構成によれば、制御部200と照 部201とを備える調光装置において、照明の 灯状態および消灯状態を時間的に連続して 行することができるから、ソフトウェアの り込みを使用せずに調光を実行することが きる。

 したがって、調光装置を動作させるため 処理が簡素化できるので、開発時間が増加 ることなく低コストの信頼性の高い調光装 を実現することができる。

 (実施の形態2)
 次に、本発明の実施の形態2について、図5 図6Aおよび図6Bを用いて説明する。

 以降、前述の実施の形態1と同様の構成に ついては、同一符号を用いてその説明を省略 し、また、同一の動作については特記せず相 違点についてのみ詳述する。

 図5は、本実施の形態2における調光装置 構成図である。本実施の形態2と実施の形態1 との相違点は、記憶部600およびこの記憶部600 と制御部200とを接続する接続線路601が追加さ れている点である。

 記憶部600は、照明ユニット205に対する所 のディーティー比Dに関する情報(以下、「 明設定情報」とする)を入力することにより 単位処理における、オン信号出力処理の回 Nonおよびオフ信号出力処理の回数Noffに関す る情報(以下、「照明制御情報」)を出力して る。

 接続線路601は、制御部200と記憶部600との で、照明設定情報および照明制御情報を伝 している。

 すなわち、記憶部600は、照明ユニット205 デューティー比に関する照明設定情報を入 として、所定の時間の時間間隔に関する照 制御情報を制御部200に出力している。

 図6Aおよび図6Bは、入力となる照明設定情 報に対して出力となる照明制御情報の内容を 示している。なすわち、照明設定情報である デューティー比Dに対応し、単位処理におけ オン信号出力処理の回数Non[回]およびオフ信 号出力処理の回数Noff[回]を示している。

 例えば、照明設定情報が

の場合は図6Aより、NonおよびNoffは単位処理 の繰り返しの順番をnとおいて、

である。

 以下、本実施の形態2の動作を詳細に説明 する。

 まず、制御部200はあらかじめ与えられた 明設定情報を、接続線路601を通じて記憶部6 00に伝達する。例えば、前述の様に、照明ユ ット205のデューティー比Dを25%とするときは 「25」などと伝達する。

 次に、記憶部600は伝達された照明設定情 を参照して、伝達された照明設定情報に対 した照明制御情報が接続線路601を通じて制 部200へ伝達される。前述の例であれば、「1 ,3」、「1,3」、・・・、「1,3」などと「1,3」 繰り返し25回伝達する。

 続いて、制御部200は伝達された照明制御 報を参照して、単位処理におけるオン信号 力処理の回数Nonおよびオフ信号出力処理の 数Noffを決定する。そして、この決定に基づ いてオン電圧およびオフ電圧が、制御信号と して切り替えユニット204へ出力される。前述 の例であれば、制御信号の出力電圧としてオ ン電圧を1回、オフ電圧を3回連続で出力し、 れを25回繰り返すことになる。

 この結果、切り替えユニット204は、制御 号の電圧を入力として導通状態または開放 態となり、これと対応して照明ユニット205 点灯状態または消灯状態となる。

 このような構成によれば、制御部200は特 な処理を必要とせず、制御信号のオン電圧 たはオフ電圧の出力状態を決定できるため 制御部200に搭載するソフトウェアの処理量 削減することができる。

 したがって、調光装置を動作させるため 処理が簡素化できるので、開発時間が増加 ることなく低コストの信頼性の高い調光装 を実現することができる。

 (実施の形態3)
 次に、本発明の実施の形態3について、図7A 図7B、図8Aおよび図8Bを用いて説明する。

 本実施の形態3における調光装置の構成は 、実施の形態2と同様に図5に示されている。 実施の形態3と実施の形態2との相違点は、 明制御情報が符号化されている点である。 の符号化された照明制御情報は以下、「符 化照明制御情報」とする。

 図7Aおよび図7Bは、前述の図6Aおよび図6B 示される照明制御情報が符号化された内容 示している。すなわち、単位処理における ン信号出力処理の回数Non[回]およびオフ信号 出力処理の回数Noff[回]の情報を符号化した内 容である。

 この符号化照明制御情報は、図7Aおよび 7Bに示すようにオンオフ回数情報とフラグ情 報とから構成される。このオンオフ回数情報 は、オン信号出力処理の回数Non[回]およびオ 信号出力処理の回数Noff[回]の内容に対応し 情報である。例えば、照明設定情報である ューティー比Dを「9」とした場合には、図7A よりオンオフ回数情報は、「N,4」「M,1」「N,4 」である。

 また、図7Aおよび図7Bにおけるフラグ情報 は、オンオフ回数情報の解釈方法を示す内容 である。デューティー比Dが「1」から「50」 ではフラグ情報が「+」、Dが「51」から「99 まではフラグ情報が「-」と示される。前述 例の場合は、Dが「9」なので「+」と示され 。

 したがって、符号化照明制御情報は、オ オフ回数情報とフラグ情報とを合わせた内 で構成され、Dが「9」の場合は、「+」「N,4 「M,1」「N,4」などと示す。

 図8Aおよび図8Bは、符号化照明制御情報を 基にオン信号出力処理の回数Non[回]およびオ 信号出力処理の回数Noff[回]を導出するため 対応を示している。例えば、前述のように 号化照明制御情報を「+」「N,4」「M,1」「N,4 」と示した場合は、図8Bを参照して、この場 のフラグ情報は「+」であることから、記号 「N」はNon=1,Noff=10の意であり、実施の形態2の 場合と対応させると「1,10」となる。また、 号「M」はNon=1,Noff=11の意であり、同様に「1,1 1」となる。

 さらに、「N,4」「M,1」「N,4」はNを4回繰 返したのち、Mを1回実施し、続いて、Nを4回 り返すと解釈して、前述の対応に習って「1 ,10」「1,10」「1,10」「1,10」「1,11」「1,10」「1 ,10」「1,10」「1,10」と理解してこれを伝達す こととなる。

 このことにより、制御部200は制御信号の 力としてオン電圧を1回、オフ電圧を10回連 で出力する一連の動作を4回繰り返したのち に、オン電圧を1回、オフ電圧を11回連続で出 力する。そして、続いてオン電圧を1回、オ 電圧を10回連続で出力する一連の動作を4回 り返す、と解釈する。

 これは、図6Aにおいて照明設定情報を「9 とした場合のオン電圧およびオフ電圧の出 の方法と等しいことになる。

 また、符号化照明制御情報を「-」「N,4」 「M,1」「N,4」と示した場合は、フラグ情報が 「-」であることに注意して前述の解釈を行 。このようにすると、オフ電圧を1回、オン 圧を10回連続で出力する一連の動作を4回繰 返したのちに、オフ電圧を1回、オン電圧を 11回連続で出力する。そして、続いてオフ電 を1回、オン電圧を10回連続で出力する一連 動作を4回繰り返す、と解釈する。これは、 図6Bにおいて照明設定情報を「91」とした場 のオン電圧およびオフ電圧の出力の方法と しいことになる。

 このような構成によれば、実施の形態2と 比べて、記憶部600に記憶する情報の量が少な くて済むため、記憶部600の記憶領域をさらに 削減することができる。このようにして、記 憶部600は、照明制御情報を符号化した情報を 制御部200に出力している。

 したがって、調光装置を動作させるため 処理が簡素化できるので、開発時間が増加 ることなく低コストの信頼性の高い調光装 を実現することができる。

 なお、本発明の実施の形態1から3におけ 接続線路202、601は、調光装置の中で情報の 達が適切に実施されるのであれば、電気的 接続された有線や無線などの通信ができる 路であればよく、その他いかなる方法を用 ても、例えば光を用いた無線通信やファイ 通信であってもよい。

 本発明の調光装置は、ソフトウェアによ て照明の調光制御を実施する場合に、ソフ ウェアの割り込みを使用することなく時間 に連続して照明の点灯および消灯の調光を 御する調光装置として有用であり、照明ラ プを始め各種電子機器、電気機器および自 車などの車両に適用することができる。