デジタルアドレス指定可能な照明インターフェース

デジタル アドレス指定可能照明インターフェース( DALI ) は、照明を制御するネットワーク ベースの製品の商標です。基礎となるテクノロジは、1 ～ 10 V/ 0 ～ 10 V照明制御システムの後継として、またいくつかの独自プロトコルに代わるオープンスタンダードとして、照明機器メーカーのコンソーシアムによって確立されました。DALI、DALI-2、および D4i の商標は、照明業界アライアンス DiiA (Digital Illumination Interface Alliance) が所有しています。

DALI は、 IEC 62386の一連の技術標準によって規定されています。標準への準拠により、異なるメーカーの機器の相互運用性が確保されます。DALI 商標は、DiiA のテストおよび認証要件に準拠し、DiiA の Web サイトに登録済み (DALI バージョン 1) または認証済み (DALI-2) としてリストされているデバイスで使用できます。DALI-2 の拡張である D4i 認証は、2019 年 11 月に DiiA によって追加されました。

AG DALIのメンバーは、DALIワーキングパーティが2017年3月30日に解散するまでDALI商標を使用することが許可され、その後商標の使用はDiiAメンバーに移管されました。2017年6月9日以降、Digital Illumination Interface Alliance (DiiA)がDALI製品を認証しています。^{[1] DiiAは}IEEE-ISTOのパートナープログラムです。

DALIネットワークは、少なくとも1つのアプリケーションコントローラとバス電源（どの製品にも内蔵されている場合があります）のほか、DALIインターフェースを備えた入力デバイス（センサーや押しボタンなど）、制御装置（電気バラスト、LEDドライバー、調光器など）で構成されます。アプリケーションコントローラは、双方向データ交換によって各デバイスを制御、構成、または照会できます。DMXとは異なり、複数のコントローラがバス上に共存できます。DALIプロトコルでは、デバイスを個別、グループ、またはブロードキャストでアドレス指定できます。^[2] シーンをデバイスに保存して、個別、グループ、またはブロードキャストベースで呼び出すことができます。グループとシーンは、レベル変更の同時実行を保証するために使用されます。これは、各パケットで約25ミリ秒（64アドレスすべてのレベルを変更する場合は1.5秒）が必要になるためです。

各デバイスには 0 から 63 までの一意の短いアドレスが割り当てられ、基本システムでは最大 64 台のデバイスが可能になります。アドレスの割り当ては、DALI コントローラに組み込まれた「コミッショニング」プロトコルを使用してバス上で実行されます。通常は、すべてのハードウェアがインストールされた後、またはデバイスが追加されるたびに実行されます。デバイス アドレスは、通常、同じレベルを共有する 1 つまたは複数の LED を持つ LED ドライバです。DT6 ドライバは単一の色温度アプリケーション用で、DT8 ドライバは CCT 色調整、または RGBWW マルチカラー アプリケーション (すべての「ピクセル」が同じ色であるストリップなど) に使用されます。

データは、 1200ビット/秒の固定データ転送速度で 2 線式バスを介して非同期、半二重、シリアル プロトコルによってデバイス間で転送されます。衝突検出を使用して、バス上で複数の送信機を許可します。

DALI ネットワーク上の通信に使用されるバスは、1 組のワイヤで構成されます。ネットワークは、バストポロジまたはスター トポロジ、あるいはこれらの組み合わせで配置できます。DALI ネットワーク上の各デバイスは、DSI や 0～10V デバイスとは異なり、個別にアドレス指定できます。そのため、DALI ネットワークでは通常、DSI や 0～10V システムよりもワイヤの数が少なくなります。

バスは信号とバス電源の両方に使用されます。電源は、通常 16 V DC で最大 250 mA の電流制限ソースを提供します。バス電源が供給されていない場合、各デバイスは最大 2 mA を消費する可能性があります。^{[3] : 20,35} 多くのデバイスは主電源 (ライン電源) で動作しますが、モーション検出器などの低電力デバイスは DALI バスから直接電力を供給できます。各デバイスの入力にはブリッジ整流器があるため、極性は影響を受けません。バスはワイヤード AND構成で、信号はバスを低電圧レベルに短時間短絡することで送信されます (電源はこれに耐える必要があり、電流を 250 mA に制限します)。

DALI 制御ケーブルはELV電位で動作しますが、 SELV (安全超低電圧)として分類されていないため、主電源から基本的な絶縁のみを備えているものとして扱う必要があります。これには、ネットワーク ケーブルが主電源定格である必要があるという欠点がありますが、主電源ケーブルの横に配線したり、主電源を含む多芯ケーブル内に配線したりできるという利点があります。また、主電源で動作するデバイス (LED ドライバーなど) は、主電源と DALI 制御線の間に 機能的な絶縁のみを提供する必要があります。

ネットワークケーブルは、ケーブルに沿って最大2ボルトの電圧降下を提供する必要があります。 ^{[3] : 19} 250mAの供給電流では、≤ 1本のワイヤあたり4Ω。これを実現するために必要なワイヤサイズはバスの長さに依存し、推奨最大値はバス電源の最大定格を使用する場合、300 m で 2.5  mm ^{2 。}

速度は低く抑えられているため終端抵抗は不要であり、^{[3] : 21}データは比較的高い電圧（0 ± 4.5 V（低電圧および低電圧）16 ± 6.5V（高電圧時） ^{[3] ：19}）により、大きな電気ノイズが存在する場合でも信頼性の高い通信が可能になります。（これにより、各スレーブのブリッジ整流器に十分な余裕が生まれます。）

各ビットはマンチェスター エンコーディングを使用して送信されます(「1」ビットはビット時間の前半は低く、後半は高く、一方「0」はその逆)。そのため、各ビットの半分に電力が供給されます。バスがアイドル状態のとき、電圧レベルは継続的に高くなります (データ ビットとは異なります)。フレームは「1」開始ビットで始まり、次に最上位ビットを先頭とする 8 ～ 32 のデータ ビットが続き (標準のRS-232では最下位ビットが先頭)、その後に最低 2.45 ミリ秒のアイドル状態が続きます。

LED ドライバーなどの DALI デバイスは、その短縮アドレスを介して個別に制御できます。さらに、各 DALI デバイスは、1 ～ 16 のグループのメンバーになるか、最大 16 のシーンのメンバーになることができます。グループ内のすべてのデバイスは、グループ宛てのコマンドに応答します。たとえば、4 つのバラストがある部屋は、次の 3 つの一般的な方法でオフからオンに切り替えることができます。

短縮アドレスを使用して、たとえば次の DALI メッセージを送信します。

• DALI 短縮アドレス 1 100% へ進む
• DALIショートアドレス2は100%
• DALIショートアドレス3は100%
• DALIショートアドレス4は100%

この方法の利点は、各バラストのグループとシーンの情報をプログラミングする必要がないことです。遷移のフェード時間は、オンザフライで選択できます。多数のデバイスを同時に変更する必要がある場合、1 秒あたり 40 コマンドしか実行できないことに注意してください。したがって、64 個の個別アドレスには 1.5 秒かかります。たとえば、すべての照明器具をオフにすると、最初のバラストと最後のバラストがオフになるまでに目に見える遅延が生じる可能性があります。この問題は、バラストの数が少ない部屋では通常問題になりません。グループとシーンがこれを解決します。

以前に室内のバラストに割り当てられた DALI グループを使用し、ショート アドレス 1、2、3、4 がグループ 1 のメンバーである場合、例:

• DALIグループアドレス1は100％になります

この方法の利点は、前述のように同期効果の影響を受けないことです。この方法の欠点は、各バラストを DALI マスターによって必要なグループ番号とシーン情報で 1 回プログラムする必要があることです。フェード時間は、必要に応じてオンザフライで設定できます。

DALI ブロードキャスト コマンドを使用すると、すべての制御装置がそのレベルに変更されます。例:

• DALIブロードキャストが50%に

デバイスは、16 のプログラム可能な出力レベルを「シーン」として保存します。個々のデバイス、グループ、またはすべてのデバイスは、グローバル シーン リコール コマンドに応答して、以前に構成されたレベル (観客の照明を暗くし、ステージの照明を明るくするなど) に変更できます。(プログラムされた明るさレベルが 255 の場合、デバイスは特定のシーンに応答しないため、シーン リコール コマンドから除外されます。)

「システム障害」レベルは、DALI バス上の電源喪失 (持続的な低レベル) によってトリガーされる可能性があり、制御が失われた場合に安全なフォールバックを提供するために、レベル 255 ではデバイスがこの機能から除外されます。

DALI照明レベルは8ビット値で指定され、0はオフ、1は最大輝度の0.1%、254は最大輝度を意味し、他の値は対数補間され、1ステップあたり2.77%の増加となります。つまり、（ゼロ以外の）制御バイトxは、 10 ^{3( x −254)/253}の電力レベルを表します。

(値 255 は、現在の照明レベルを変更せずに固定するために予約されています。)

これは人間の目の感度に合わせて設計されており、知覚される明るさの段階が均一になり、異なるメーカーのユニットでも対応する明るさレベルが確保されます。^{[3] : 21}

制御ギアに送信される転送フレームは 16 ビットの長さで、アドレス バイトとそれに続くオペコード バイトで構成されます。アドレス バイトは、ターゲット デバイスまたはすべてのデバイスに宛てられた特別なコマンドを指定します。

特別なコマンドを除き、デバイスをアドレス指定する場合、最上位 7 ビットはデバイス アドレスです。アドレス バイトの最下位ビットは、オペコード バイトの解釈を指定します。「0」はオペコードがライト レベル (ARC) であることを意味し、「1」はオペコードがコマンドであることを意味します。

マルチパケット コマンドは、RGB カラーの設定など、より複雑なタスクに使用されます。これらのコマンドは、3 つの「データ転送レジスタ」(DTR、DTR1、DTR2) を使用します。これらのレジスタは、後続のコマンドで読み取りおよび書き込みを行ったり、パラメータとして使用したりできます。たとえば、現在の ARC レベルを DTR にコピーし、DTR をシーンとして保存します。明らかに、DTR 値はデバイスによって異なる場合があります。

アドレスバイト（AB）形式：

• 0AAA AAAS: ターゲットデバイス 0 ≤ A < 64。
• 100A AAAS: 対象グループ 0 ≤ A < 16。各制御装置は、任意のグループまたはすべてのグループのメンバーになることができます。
• 1111 110S: 宛先不明放送
• 1111 111S： 放送
• 1010 0000 to 1100 1011: 特殊コマンド
• 1100 1100 to 1111 1011： 予約済み

共通制御装置コマンド: ^{[4] [5] [6]}

DALI-2 規格^[7]では、制御デバイスの標準化が追加されました。制御デバイスには、日光センサー、受動型赤外線室内占有センサー、手動照明コントロールなどの入力デバイスが含まれる場合もあれば、情報を使用して決定を下し、照明やその他のデバイスを制御する、システムの「頭脳」となるアプリケーション コントローラーである場合もあります。制御デバイスは、アプリケーション コントローラーと入力デバイスの機能を組み合わせることもできます。制御デバイスは、制御ギアによって無視される 24 ビットの転送フレームを使用するため、最大 64 台の制御デバイスが最大 64 台の制御ギアとバスを共有できます。

DiiA は 2018 年と 2019 年にいくつかの新しい仕様を公開し、特に照明器具内 DALI システム向けに、DALI-2 の機能を電力とデータで拡張しました。用途には、屋内および屋外の照明器具、小型 DALI システムなどがあります。認定製品には、これらの新機能が製品に含まれていることを示すために、D4i 商標が使用されています。

IEC 62386-209は色制御装置について説明しています。これはいくつかの色の種類、つまり色を制御する方法について説明しています。これらの中で最も人気のあるのはTc（調整可能な白）で、2020年1月にDALI-2認証に追加されました。^[8]

IEC 62386-202は自己完結型の非常照明について説明しています。機能テストと持続時間テストの自動トリガー、および結果の記録などの機能があります。これらのデバイスは現在DALIバージョン1の登録に含まれており、DALI-2認証のテストが開発中です。このようなDALIバージョン1製品は、同じシステム内でDALI-2製品と混在させることができ、問題は予想されません。^[9]

IEC 62386-104 ^{[10] では、}従来の有線 DALI バス システムに代わる無線および有線トランスポートのいくつかの代替案について説明しています。^[11] DiiA は、特定の基盤となる無線キャリア上で動作する DALI-2 製品の認証を可能にするために、他の業界団体と協力しています。DALI と選択した無線プロトコルを変換するアプリケーション ゲートウェイを介して、DALI と無線通信を組み合わせることもできます。このようなゲートウェイは標準化されていませんが、DiiA は、これを達成するために必要な仕様とテストを開発するために、他の業界団体と協力しています。DiiA: DALI と無線

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