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照明研究室コミュのDALIを知ってるかたは、どのくらいいますか?

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去年からいろいろとDALIについて研究しています。
みなさんは、どのくらいご存知ですか?

DALIとは、Degital Addressable Lighting Interfaceの略です。これは、照明器具をデジタル制御する規格のことです。

この規格は、ヨーロッパの主だったバラストメーカーが中心となって作られた、電子バラストの標準規格の一部であります。
DALIは、IEC60929規格の中で定義されています。

簡単にいうとPWMの次の世代の調光制御方式です。
DMXの一般照明版に近いかもしれません。

http://www.dali-ag.org/

これが、日本ではやってくれると照明制御の世界がすごく変化します。照明デザインの手法から工事方法まで大きく変わる
と思います。

照明制御についてみなさんのご意見をお聞かせください。
(別件で話題になったのでトピ作ってみました。)

コメント(11)

・・・X10やPLC的な物?・・・と思って色々調べてみました。

因みにX10は米国などでかなり普及してるHomeAutomation/Security
の規格であり(日本では一部の個人使用以外では、許認可の関係で
殆ど使われてないと思います>電灯線通信なので)、又PLC(電力線
搬送通信)は今後電源事情(各種高調波ノイズや波形歪)を益々悪化
させる技術です・・・。
http://ja.wikipedia.org/wiki/X10_(%E5%B7%A5%E6%A5%AD%E8%A6%8F%E6%A0%BC)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%8A%9B%E7%B7%9A%E6%90%AC%E9%80%81%E9%80%9A%E4%BF%A1
(↑PLC関係者のフィルター入ってる様です
 >wikipediaは玉石混合なので、そう言うバイアス差し引いて下さい)

 ・・・電源事情悪化とは、例えばこういう事です:
 http://mixi.jp/view_bbs.pl?id=20341824


本家には技術情報殆ど無い様なので、半導体メーカーの該当素子/
評価回路を元に記します。

本家に有るのはこういう情報のみ:
http://www.dali-ag.org/b_tz0.htm
http://www.dali-ag.org/b_tz1.htm
http://www.dali-ag.org/b_tz2.htm

概要的な事:
http://www.st.com/stonline/products/literature/an/10252.pdf
DALI I/O評価回路:
http://www.st.com/stonline/products/literature/um/10393.pdf


類似した規格に関して比較すると:
(間違いが有ればご指摘下さいませ
>mixi後からの修正できないですが)

X10は、日本では染みが全く無いので省略します。

DMX
・デイジーチェーン接続(Out→In→Out→Inの数珠繋ぎ)
 (但し基本的にOut側はInのアイソレート/バッファ出力であり、
  途中の機器でのデータ加工は行わないMaster-Slave接続)
・RS485規格準拠
・フォトカプラー・アイソレート
 (Master側とSlave側機器は基本的に電気的絶縁)
・512アドレス
 (複数のSlave系統に対して、Master側での”Universe”設定は可能)
・最大32Unit迄の制限(最大Slave数)
・512アドレスの、個々のUnit間での割り振りは任意
 (DMXの”Unit”は、MIDIの”チャンネル”とは概念が異なる)
・250 kHz
・データストリーム(1パケット)は513 bytes
・データ長は8bit
・MIDIの様な明確なデータの定義は無い
 (推奨設定などは有るのかも)
・XLR5又はXLR3コネクタ接続
・H/Lの電圧シフトは+/-5V(+12V以下/-7V以上)
・終端抵抗を要する(通常120Ω)
・ツイストペア+シールド(Out側のみGndに接続)
・ケーブルインピーダンス120Ω(110Ωも一応使える)
・最大ケーブル長の推奨値は不明
 >長ければSplitter(Buffer)やDMX over Lan/WirelessLan
  等使われるので・・・
  (但しDMX<>LANのI/O故障ではかなり大変な事に成ります
  >全面的にDMX Over Lanのシステムが導入されていた
  某施設で経験した事有りますが、某機器が本番中故障して
  一切コントロール不能に成ってました)
・その他RS485規格に基づく

MIDI
・デイジーチェーン接続(Out→In→Out→Inの数珠繋ぎ)
 (途中の機器でデータの処理/マージ等を行う必要が無い場合、
 通常は遅延の少ないバッファ出力であるThru出力側を使用)
・(I/OとしてはRS422やRS232対応も存在する
 >MIDI over USBやMIDI over Lan 、IEEE-1394等各種も)
・フォトカプラー・アイソレート
 (Master側とSlave側機器は基本的に電気的絶縁)
・16チャンネル
 (複数のSlave系統に対して、Master側でのバンク設定は可能)
・データの各種定義有り(Status/Note/Control他)
・各種プロトコル規格有り
 (MIDI Show Control他 
  参考迄:http://www.richmondsounddesign.com/txt/mscspec.txt)
・31.25kHz
・Stat bit+Data(8bit)+Stop bitの10bit分が一つのパケット単位
・データ長は1st(StatusByte)8bit+2nd(1st DataByte)8bit
 +3rd(2nd Data Byte)8bitの24bit
 (但し1stのみ、1st+2nd、1st+2nd+3rdのデータ長任意
  でのフレキシブルな処理が行われる)
・個々のデータ自体は7bit(一部14bit)
・Din5P接続
・ツイストペア+シールド(Out/ThruのみGndに接続)
・ケーブルインピーダンスの定義は特に無かったと思います
 (例えばBelden1192Aは40Ω等の、LoImpの物が使われます)
・規格制定当時(1985)の部品として、6N138/PC900等のフォトカプ
 ラーの部品指定が存在してました
・終端抵抗などは要さない
・ケーブル長は標準では最大15m程度迄を推奨
 (MIDI over Lan のI/O一応有るけど滅多に使われてません)
・幻のMIDI2.0(62.5kHz)や幻化してるm-Lan(MIDI Over IEEE-1394)、
 計画中のHD-MIDI等有り
DALI
・パラレル(Maste→複数Slave接続)
・Bi-Phase信号
 (待機時DC16Vが基準での、電圧増減でのData H/L送信)
・フォトカプラー・アイソレート
 (Master側とSlave側機器は電気的絶縁?
  >先のDALI評価回路ではフォトカプラ部が絶縁してません)
・64アドレス
 (ニュアンスはMIDIの”チャンネル”と同様)
・データストリーム(1パケット)はTX(forward)側19bit
 RX(backward)側11bit
 (RX側は調光回路等のStatusモニタリング用途等に使われる様)
・1200Hz!
・2線接続(TXのみの場合)又は4線接続(TX+RXの場合)
・最大250mA負荷制限(1回路辺り最大4mA*64)
 (野蛮な強制パラ接続なので、Slave数増減でのフォトカプラー
  のLED駆動電流変化が生じてしまうかも)
・最大延長距離300m又は2Vの電圧降下が生じる迄の制限


先のDALI I/O評価回路に関して:
(評価回路なので、一部実際とは異なる部分が有ります)

DALI規格対応の各種機器では任意の制御が行われてるのかも
知れませんが、この評価回路では、DALIのデジタル信号を
0-10Vの、昔ながらの調光制御電圧に変換して出力してます。
(0-10V制御に対応した任意機器のコントロール可能です)


DALIのメリットと思える点:
・恐らくDMX対応機器よりも安価に手軽にシステムが組めそう
・ボーレート低い事と個々のSlave機器に対しては〜4mA程度
 の電流値なので、高周波/高調波成分での電磁波(EMI)
 /電波障害(RFI)が生じにくいと思われる
 (但し信号線の側では恐らくAM放送はモロに影響を受けます)
・Maste→Slaveのみで有れば2線で接続出来る事
・意識せずに最大64台までパラ接続出来る事
・データH/Lは電圧シフトだけど、フォトカプラのLED駆動の
 為の電流駆動なので、仕様の通りかなり延長できる事
・Backwardでの、個々のSlave機器のモニタリングが可能

DALIのデメリットと思われる点:
・Masterコントローラー1台辺りSlave64台と言う制限
・基本的にMaster→Slaveと言う制御のみ
 (Backwardはモニタリング用途しか想定されてない様)
・通線(電気工事・配線工事)上の問題(後述の通り)
・コントロール機能の詳細仕様不明ですが、コントロール
 出来る範囲の制限がかなり有る様
 (例えばFade操作が連続では無く段階的にしか出来ない等)
・データレート非常に遅いので、リアルタイムに複数機器の同時
 演出には向かない事(主にシーンなどのプリセット切り換え
 目的に使われるのだと思いますが)



DC12V等低電圧ならさておき、日本では、商用電源(AC100V等)と
制御線が同じ被覆内に入ってるケーブルなど電安法上絶対許可され
ないでしょう。
(以下の8ページの様なケーブルなど)
 http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/10132.pdf

・・・工事業者に取っては、DALI制御線の工事は面倒な事かも。
(既にHomeAutomation/Security/通信系の工事を請け負う、電気
工事+通信双方の対応を行う業者の領分かも知れません)
照明の制御としては、Lon Works、DALI、DMXがあるようですが、施設照明としてはDALIが一番メジャーなのかな?

私も未知の分野です。
さすがですね。よく短時間でここまで調べられましたね。

信号系やプログラム系は、私は、あまり詳しくないのでそちらについては、おまかせします。
現在、私は、相棒と研究開発・商品化をおこなっていますが、
相棒のハードをいじってるものとプログラマーならもっと細かい説明ができると思いますので今度聞いておきます。

私は、電気設備設計屋なのでどちらかといえば使う側の設計です。

まず、DALIは、もともと、調光インバーターの制御方式ですので出力系の規格です。
入力系については、規格がなく自由にアプリケーションを組むことができます。
DALIをコントロールできるアプリケーションは、出力系のDALIデバイスをどのメーカーのものでも認識してコントロールできることになります。
そして、出力系のDALIデバイスについては、IEEの規格書の中に全て書かれています。ですから、優秀なハード設計とプログラマーがいれば簡単にDALIデバイスを作ることができます。
その為、本家のページには、技術情報がほとんど書かれていません。

私たちも3ヵ月後には、ある程度動くデバイスを作ることが出来ました。
現在、日本では、エルコ HELVER(Digidim)で実際にDALIを体験できます。
そして、研究開発したDALIデバイスが数種類、実際に市場で動作しています。
いつでも私どもの工房では、DALIのデバイスを見ることができます。

MASTER1台で64台の問題は、入力系のアプリケーションには、制限がないためにDALIを入れ子構造にしていくことにより簡単に拡張ができます。
たとえば、スイッチ系のDALIに対して出力系のDALIを接続すれば、1つの親DALIに子DALIを繋げば64(入力系の信号のやり取りに使うので実際は、60以下になる。)×64 など簡単に増設できます。
また、入力系にEthnetなどを利用すれば、無制限に拡張できるでしょう。
これは、入力系に制限がないので可能です。

現在、DALIデバイスは、私どもが研究開発中の出力系デバイス DALI調光器
DALI−PWM変換 DALI−0-10V変換 DALI−接点変換 12VDALI電子トランス T5管DALI調光インバーター とHELVERの入力・出力系デバイスエルコの入力系デバイスで展開できるところまできました。

工事や信号配線の問題ですがこれについては、まったく問題ありません。別に一本のケーブルで施工する必要ないからです。
現在も調光インバーター器具(PWM制御)の配線は、電源線と信号線の2本の配線を布設しています。もともと、PWM制御の次の規格なのでそのまま、対応できるようになっています。

蛍光灯の調光制御は、0-10V PWM制御 そして DALIに移り変わります。
よって、保守を考慮しても配線や工事方法を変更しないで器具とコントローラーを交換すればPWM制御からDALIに変更できます。
照明設計としてDALIを考えると一般的に説明されているのは、ベースライトにDALIインバーターを採用したとしましょう。
DALIは、ひとつひとつのDALIインバーターにアドレスを振ります。
これは、ベースライトを1台ずつ任意にコントロールできることになります。

市松模様にON/OFFしたり、グループを好きなように作り
営業部の照明だけOFF 設計部は、暗めにとか好きなように
スイッチにシーンとして割り付けることができます。
照度センサーと接続して窓際だけ暗くするとか人感センサーと連動して人のいない机の上の照明だけOFFなど好きなようにコントロール可能です。

これは、制御について詳しい人ならフル2線リモコンで可能だということがわかります。
フル2線リモコンでできることは、DALIで全てできます。
フル2線は、ON/OFFベースですがDALIは、調光ベースです。照明を仕事にしている人ならどちらが細かいことができるかわかると思います。

DALIのインターフェースには、制限がありません。DALIでリモコンリレーも駆動できるでしょう。

ホテルなどのパブリックエリアなどは、今までは、調光盤の系統とリモコン盤の系統と2つの系統が必要でした。
DALIならひとつのインターフェースで調光もリモコンリレーも制御可能です。



私前職でMIDIの成り立ちに関わってたのと(主担当は上司でした
が、海外製品のMIDI互換性/インプリメンテーションを代理店とし
てRoland他日本のMIDI協議会と摺り合わせる役目など>専用のMIDI
テストソフトなど日常的に使ってました)、又MIDIベースの今日の
マルチメディアやShowAutomationの初期システムの紹介など行っ
てた側なので、未だに各種プロトコル/デジタル規格に対してはMIDI
の仕様や概念をベースとして捉えてしまいます。
(因みにDTM等も前職の造語です)

・・・以下度々MIDIとの比較で語る事に成ります(笑)。


照明含めた演出システムには色々関わって来てますが、施設の常設
照明(簡易な演出的な事含めて)的な部分には殆ど関わってないので、
現在どういうシステムが主流なのかの具体的な事は存じません。
(蛍光灯は今日インバーター/PWM点灯が主流?なので、遠隔操作に
PWMが容易に組み合わせ可能な事は解りますが、それがかなり施設
照明に普及している状況なども、そうなんだ?!・・・と言う感じ
です)

DALIの接続やシステム構築の容易さ等は、カラキネの手軽さ等をイ
メージしました(DMXのローカライズ版的な物としてかなりの成功
例だと思います>最早フォロワーだらけですが、その先駆性は未だ
に次々と新しい、より普及しやすそうな物を開発し続けてますし
・・・カラキネの国内大規模使用第一号は、私の知る範囲ではパシ
フィコ横浜での最初のRobot関係のイベントRobodex?だったと思
いますが、その際既にここまで出来る様に成ってるんだ!!!
・・・等と思いました・・・そう言う感動は、昔MissSaigonの初
演/帝国劇場の改装に一部関わった際、当時の英国発のシアターテ
クノロジーの凄さに接した時以来です)


MIDIの様な妙な方言でぐちゃぐちゃに成ってるよりも(MIDIを媒介
として余りにも色んな事が出来てしまうので、次々に機能が追加さ
れて凄く使いにくいアプリケーションの様な事に成ってしまってま
す・・・データ転送速度含めて、今日ShowAutomationではMIDIよ
りもDMX制御が主流だと思われますが)、DALIはDMXの様な(DMXの
アドレスと言う概念は、MIDIの様に特定データが特定コマンドに対
応するガチガチの制約とは対極的な、実にシンプルでフレキシブル
な仕様かも知れません)シンプルさで互換性もかなり高い様ですね。

DALIのネスティング(と表現するでしょうか?>入れ子構造)で
実際どういうデータ処理に成るのかは未だ良く解りませんが、概念
としてはマルチプレックス<>デ・マルチプレックス的な事なのだろ
うな・・・等と何となくは解ります。
(これもMIDIの様なガチガチの規格では無い部分で、凄く柔軟なシ
ステムが組めるのだと思われます)

既存の敷設がそのまま利用できると言う事は、かなり大きなアドバ
ンテージかも知れませんね。
(制御システムの変更で一々通線し直す等現実的では有りませんし
>通線作業の経験有るので実感として凄くそう思います・笑)


プライベートな制御システムで有れば、なかちょんさん記されてた
LonWorks(名称だけは存じてますが、詳細は存じません)や、他に
日本に代理店が有る物としてはAMXのシステム他各種存在してます
が、昔で有れば独自開発のシステム(昔の施設演出システムは独自
開発のパラレル・シリアル制御が主流でしたが>照明だけでなく例
えば電動スクリーンやブラインドや、映像・音響システム制御も含
めて)での、システム設計・開発費用が取れていた部分が、今日
様々な既製品でシステムが簡単?に組めてしまうので、独自システ
ムと言う部分での旨みが消えてる反面、既製品であると手離れも良
く後々保守面の負担が減るので、汎用性の高い既製品が増える程に
利益率(というか見えない損失を無くせる)と言う点ではメリット
かなり有るのかも知れません。

・・・等とリアル/Deep過ぎでしょうか?(笑)
2トラックの配線ダクト(ショップライン)

日本には、DALI用の配線ダクトは、まだ、販売されていませんがEUでは、DALIダクトが販売されています。
日本で利用する場合は、エルコさんあたりが向こうで販売しているものが商品化されれば、すぐにでも実現するでしょう。

このDALIダクトとDALI仕様の器具を利用すればひとつの配線ダクトで複数の照明回路を構成することができます。
簡単にいうとベース照明と演出照明をひとつの配線ダクトで実現できます。
照明演出を考えると細かい演出が可能です。
また、ショップの照明をDALIダクトで構成すれば、内装や什器配列を変更しても器具の移設と演出プログラムの変更で対応できます。
電気屋さんの出番がなくなってしまいますけどね(笑)

ショーウインドウなどの演出に利用すれば、陳列変更のときに
大幅なコストダウンができます。

DALIなら自動調光も点滅もいろいろな演出が可能です。

いままでは、2回路用の配線ダクトで2回線までの回路を作れました。DALIダクトを使用すれば、無数の回路を構成することができます。

仕様は、2回路配線ダクトと同じです。1回路に電源を残りの回路にDALIの通信信号になっています。

まだまだ、DALIによる照明演出ができます。
想像してみると楽しいです。そして、実現するともっと面白くなるでしょう。
DALIについて興味が出た方は、こちらに問い合わせしてみてください。

http://www.erco.com/contact/maps/erco_38_japan.pdf
http://moes.co.jp/main/
http://www.solx.co.jp/

すでにDALI調光器の現場納品の実績があります。

今回、茨城県の袋田の滝の連絡トンネルの照明のリニュアルの設計から
受注することができました。

LEDの特注照明とDALIを使ったLED調光分散制御とDMXを
利用したイルミネーションの演出を混合した自動制御を作りました。

ちょうど紅葉の季節ですので一度興味のある方は、遊びに行ってみてください。
ライティングフェアー開催中ですが。
コンテンツのLED体験コーナーは、DALIで制御しています。
PWMのLED調光をお手伝いしている関係で
DALIの制御システムを一式貸し出しました。

DALIデバイスや配線状態は、見れないので何がDALIかは
わからないと思いますけど。
スイッチへの割付やシーンの登録は、触ってみることができます。
制御システムって裏方ですからわかりにくいかもしれないですね。

明日、あさっては、会場に行っていますのでコンテンツのブースで
この制御システム作った人に会いたいと言えば、携帯で連絡つくと思います。
電設工業展のWAGOのブースにてDALIを使ったビルディングオートメーションシステムを展示します。

国内でDALIの展示は、今回が初めてになります。
調光盤やLED照明 リモコンリレーの制御やタッチパネルによるコントロールイーサーネットによるビルディングオートメーションをわかりやすく展示しています。

ご関心のある方は、ぜひ覗いて見てください。

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