JP3890645B2

JP3890645B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP3890645B2
Application number: JP01436697A
Authority: JP
Inventors: 将直大川; 均石井
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: JPH10208885A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体検知センサと照度検知センサによって、制御範囲内の人の存在や照度に応じて、照明灯を点灯、消灯、あるいは調光点灯させる照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、人体検知センサと照度検知センサを備える照明装置として、特開平２−１５５９６号に開示されたものがある。この従来例１は、周囲が暗くなると照度検知部がこれを検知し、検知結果に応じて光源が点灯され、その所定時間経過後に光源が消灯されるものであり、また、消灯後も人体を検知する毎に光源を必要な時間だけ点灯させるものである。
【０００３】
さらに、調光点灯可能なものとして、特開平３−６７４９２号に開示されたものがある。この従来例２は、照明制御領域の照度が設定照度以下になると低照度比で点灯し、この低照度比での点灯状態にある領域に人が進入すると、高照度比の点灯に切り替えて、高照度比での点灯状態を所定時間にわたり維持するものである。
【０００４】
上述の従来例１では、日没後所定時間経過した後（人通りが少なくなってから）は消灯し、それ以降は人が存在したときにのみ必要な時間だけ点灯させることで、電力消費を削減するものである。また、従来例２に従来例１の手法を取り入れて、図６に示した構成のものとすることで、日没後所定の時間だけ低照度比で点灯し、それ以後は消灯させて、人が存在したときのみ点灯させるようにすることで、消費電力の削減が図られる。
【０００５】
この例の場合、人体検知手段１０は制御領域内で人の存在を検知すると、人体検知信号ＨＱを出力する。低照度検知部２０は周囲が暗くなり、設定された照度以下になるとコンパレータ２２より低照度検知信号ＬＰを出力する。タイマ部６は低照度検知信号ＬＰを受けて、動作を開始し、予め設定された時間、点灯信号Ｓを出力する。ＣＰＵ４４は点灯信号Ｓが入力されていれば、低照度比点灯信号ＳＬを出力し、人体検知信号ＨＱと低照度検知信号ＬＰが共に入力されているときは、点灯信号Ｓの有無によらず、高照度比点灯信号ＳＨを出力する。高照度比点灯信号ＳＨ、低照度比点灯信号ＳＬ、ＡＣ電源１の波形の一例を図７に示す。この信号に基づき、トライアック４３がオン／オフして、照明灯５０が調光点灯する。
【０００６】
しかしながら、上記のような方法では、照明灯を点灯させておくべき所定の期間を日没後からの一定の時間としか与えることができない。すなわち、天候や季節の影響による日没時刻のずれに対して照明灯を消灯させる時刻が同様にずれてしまうことになる。本来、照明灯を消灯させる時刻は、従来例１で示されているように人通りが少なくなる時刻であり、天候や季節による変動が少ないと考えられる。たとえば従来例では、夏場に人通りの減る時刻として午後１２時（午前０時）を想定して、その時間に消灯するような時間設定をした場合、冬場においては午後１０時前に消灯してしまう、といった不具合が考えられる。また、逆に消灯までの時間を長く設定していると、夏場においては照明灯が不必要な時刻まで点灯させてしまい、消費電力の無駄が生じる。
【０００７】
このような不具合を解決するために、日没後の経過時間ではなく、時計（或いは時刻を計るもの）を有することにより日没時刻の影響を受けず、同じ時刻に消灯させる方法も考えられる。しかし、単純な時間計測のためのタイマに比べて高価になり、また、時刻合わせの必要も生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来のものでは日没後に照明灯を点灯させた後、消灯させる時刻が日没時刻によって、まちまちになってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、人体検知センサと照度検知センサを備え、制御範囲内の人の存在や照度に応じて、照明灯を点灯、消灯、あるいは調光点灯させる照明装置において、高価な時計機能を備えることなく、単純な時間計測のためのタイマと照度検知センサを利用することにより、日没後に点灯させた照明灯の消灯時刻あるいは減光時刻を日没時刻にかかわらず略一定の時刻となるように制御できるようにした照明装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明にあっては、上記の課題を解決するために、周囲の明るさを検知する照度検知部と、照明灯を点灯させる照明制御手段を有し、周囲の明るさが所定の照度以下になれば照明灯を点灯、あるいは調光点灯し、照明点灯開始から所定時間点灯を維持させるためのタイマ機能を有する照明装置において、照度検知部で検知される周囲の明るさが予め設定された照度値以上となる時間を計測することにより日照時間を計測し、年間平均日照時間と前記計測された日照時間の差に、所定の補正係数を乗じてタイマの補正時間を求めて、この補正時間を点灯維持時間に加えることで点灯維持タイマの終了時刻のばらつきが、照明点灯開始時刻のばらつきより小さくなるように前記照明灯の点灯維持時間を補正するタイマ時間補正手段を設け、年間平均日照時間が１０時間乃至１４時間の範囲内のとき、前記補正係数は０．２乃至１．０の範囲とし、当日より前の所定日数における日照時間の代表値と、計測された日照時間の差が、日々の日照時間の変化に比較して明らかに異なる場合は、計測された日照時間から得られる補正時間を破棄し、当日より前の日照時間の代表値を用いて補正時間を求めることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の第１の実施例の構成を示す。人体検知手段１０は、赤外線検出素子１１と、増幅器１２及びコンパレータ１３を有し、制御領域内で人の存在を検知すると、人体検知信号ＨＱを出力する。低照度検知部２０は周囲が暗くなり、光センサ２１で検知される照度が設定された照度以下になると、コンパレータ２２より低照度検知信号ＬＰを出力する。タイマ部６１は低照度検知信号ＬＰを受けて、動作を開始し、予め設定された時間、点灯信号Ｓを出力する。ＣＰＵ４４は点灯信号Ｓが入力されていれば、低照度比点灯信号ＳＬを出力し、人体検知信号ＨＱと低照度検知信号ＬＰが共に入力されているときは、点灯信号Ｓの有無によらず、高照度比点灯信号ＳＨを出力する。高照度比点灯信号ＳＨ、低照度比点灯信号ＳＬ、ＡＣ電源１の波形の一例を図７に示す。この信号に基づき、フォトトライアック４２を介してトライアック４３がオン／オフして、照明灯５０が調光点灯する。なお、照明制御手段４０のゼロクロス検出器４１は、トライアック４３の位相制御のためにゼロクロス検出信号をＣＰＵ４４に与えている。
【００１２】
タイマ補正手段６２は低照度検知信号ＬＰの前回出力停止した時刻から今回出力開始するまでの時間、すなわち周囲の照度が基準値より明るくなってから再度暗くなるまでの時間に基づいて、図２に示すような補正時間ｔｘをタイマ部６１に与える。タイマ部６１は予め設定されていた時間に補正時間ｔｘを加／減して、その間、点灯信号Ｓを出力するようにする。前述した周囲の照度が基準値より明るくなってから再度暗くなるまでの時間は、日の出によって周囲が明るくなり、日の入り後、周囲が暗くなるまでの時間、いわゆる日照時間と考えられるものである。本実施例の場合、１２時間を基準とし、日照時間が１２時間に対し２時間短くなった場合、日の入りによる低照度検知は１時間早まる、と考えられるので、点灯信号を出力する時間を１時間長くするように補正している。また逆に、日照時間が２時間長くなった場合は、低照度検知が１時間遅くなると考え、点灯信号出力を１時間短く出力するようにしている。すなわち補正式は次の通りである。
【００１３】
ｔｘ＝０．５×（１２時間−日照時間）
これにより、点灯信号Ｓの出力終了の時刻がおよそ一定となるようにしている。また、照明灯の点灯中には周囲照度が明るくなるため、低照度検知部２０においてコンパレータ２２が低照度検知信号ＬＰを送出しなくなる場合も考えられるが、その場合は図５に示すように、ＣＰＵ４４より点灯中信号ＳＳを出力し、低照度検知信号ＬＰとのＯＲ信号をとって信号ＬＰ’とし、これを低照度検知信号とすることもできる。また、点灯信号Ｓを出力する時間を計測するタイマ部６１によって、上記の日照時間を計測するようにすればよい。
【００１４】
以上のような構成にすることで、精密な時計等を用いることなく、時刻合わせの必要もない簡単なタイマ回路で、点灯信号の出力終了時刻を略一定にすることができ、日の入り時刻のずれにかかわらず、低照度比点灯の終了時刻を略同一の時刻とすることができる。
【００１５】
図３に本発明の第２の実施例におけるタイマ補正手段６２の補正時間設定値を示す。回路構成は図１に示した第１の実施例と同様である。本実施例では、第１の実施例に示した日照時間のかわりに、夜間の時間を計測し、これによりタイマ時間を補正するものである。夜間が２時間長いということは日の出が１時間遅く、日の入りが１時間早いと考え、タイマ時間を１時間延長し、点灯信号の送出終了を１時間遅くすることにより、消灯時刻を略一定にしている。
【００１６】
図４には本発明の第３の実施例におけるタイマ補正手段６２の補正時間設定値を示す。回路構成は図１に示した第１の実施例と同様である。本実施例では、第１の実施例と同様に日照時間に基づいてタイマ時間を補正するものであるが、日照時間がＴａより長い場合は補正時間をｔａで一定とし、日照時間がＴｂより短い場合には補正時間をｔｂで一定とし、さらに日照時間がＴｃより短い場合には補正をかけないようにしていることが特徴である。これは、本発明による照明装置が特定の範囲の地域で使用される場合を想定し、一年における日照時間の差違が最も大きくなる地域において、タイマ時間の補正が有効であるように設定するものである。たとえば、日本国内での使用を考えた場合、一年のうちの日照時間の差違がもっとも大きい地域は、北海道にあり、およそ６〜７時間である。したがって、これを冬の日照時間Ｔａから夏の日照時間Ｔｂとして設定しておくことで、補正が可能となる。また、所定の値（この場合Ｔｃ）より短い日照時間が測定された場合は、照明装置の取り付け工事などにより、昼間より日照時間がタイマによりカウントされ始めたものと考え、その場合はタイマ補正手段による時間の延長等を行わないようにしている。
【００１７】
また、天候の変化により日照時間が変化した場合の実施例を次に示す。
まず、本発明の第４の実施例を説明する。当日より前の日照時間の代表値として前日の日照時間をＲＡＭなどに記録しておき、当日の日照時間がこれと大きく異なった場合、すなわち日々の日照時間の変化およびタイマ回路の誤差範囲よりも大きな差があった場合には、前日と当日で気象の変化によって日照時間（ここでは所定値より明るくなってから暗くなるまでの時間）が変化したものと捉える。このとき、前日の点灯開始時刻からおおよそ２４時間後に（日々の日照時間の変化およびタイマの誤差範囲内で）当日も点灯開始していれば、天候による日照時間のずれは朝の照度が所定値以上となる時刻のずれで生じたものと考えられる。そこで、当日の日照時間によるタイマ時間の補正を行わず、前日の日照時間から導き出される補正時間によってタイマ時間を補正し、前日の日照時間を当日の日照時間として記録する。
【００１８】
次に、本発明の第５の実施例を説明する。上述の第４の実施例と同様に、当日より前の日照時間の代表値として前日の日照時間をＲＡＭなどに記録しておき、当日の日照時間がこれと大きく異なった場合、すなわち日々の日照時間の変化およびタイマ回路の誤差範囲よりも大きな差があった場合には、前日と当日で気象の変化によって日照時間（ここでは所定値より明るくなってから暗くなるまでの時間）が変化したものと捉える。このとき、前日と当日の日照時間の差が、前日の点灯開始時刻から当日の点灯開始までの時間と２４時間との差と、日々の日照時間の変化およびタイマの誤差範囲内で略一致していた場合は、天候による日照時間のずれは夕方の照度が所定値以下となる時刻のずれで生じたものと考えられる。そこで、前日の日照時間から導き出される補正時間に、｛２４時間−（前日の点灯開始時刻から当日の点灯開始時刻迄の時間）｝を加えてタイマ時間を補正する。すなわち、日々の日照時間の変化範囲内で、
｛（日照時間代表値）−（計測日照時間）｝
≒｛２４時間−（前日の点灯開始時刻から当日の点灯開始までの時間）｝
と考えて、このときの補正時間を次式で導き出す。
【００１９】

さらに、この当日の点灯開始時刻を前日の点灯開始時刻から２４時間後とし、翌日の点灯開始時刻までの時間測定の開始時刻とし、また前日の日照時間を当日の日照時間として記録するものである。
【００２０】
以上の第４及び第５の実施例においては、当日より前の日照時間の代表値として前日の日照時間を記録しているが、当日より前の所定日数について日照時間を記録し、これらがすべて略一致した場合において、前日の日照時間を代表値として採用してもよい。この略一致の条件を満たさない場合は、上記第４及び第５の実施例には従わず、当日の日照時間にのみ従って補正時間を設定する。これにより電源投入直後で前日の日照時間や点灯開始時刻の記録が無い場合の誤動作を防止する。
【００２１】
これまでに挙げたすべての実施例において、タイマ回路を内蔵したマイコン等を用いてタイマ補正手段とタイマ部をＣＰＵ内に包括する構成も可能である。また、低照度検知部のコンパレータ部、さらにＯＲ回路をＣＰＵ内に包括する構成としてもよい。さらに、すべての実施例において、照明灯を白熱灯とし、トライアックで調光制御しているが、照明灯は蛍光灯でもよく、調光手段は一般の蛍光灯の調光制御手段でもよい。また、タイマ補正手段の補正時間の設定値についても図に示したような連続的な値でなく、離散的な、たとえば階段状の値でもよい。
【００２２】
また、すべての実施例において、周囲の照度が所定値よりも低くなったことを検知するにあたり、所定の時間、所定の周期でコンパレータ２２の出力をサンプリングし、確実に周囲照度が暗くなったことを確認するような条件付きで低照度検知信号ＬＰを送出することで、一時的な照度の低下に対して誤動作することを防止できる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、日没時刻が季節によって異なった場合でも、照明灯を消灯させる時刻をおよそ一定に保つことができる。したがって、無駄に長く点灯させることも、まだ照明灯が必要な時間であるにもかかわらず、消灯してしまうこともない。また、精密な時計などを用いることなく、簡単なタイマ回路とタイマ時間補正手段を用いることで、照明灯を必要とする時刻まで点灯させることが可能であり、時刻合わせの必要もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の構成を示すブロック回路図である。
【図２】本発明の第１実施例の動作を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施例の動作を示す説明図である。
【図４】本発明の第３実施例の動作を示す説明図である。
【図５】本発明の第１実施例の一変形例を示すブロック回路図である。
【図６】従来例の構成を示すブロック回路図である。
【図７】従来例の動作波形図である。
【符号の説明】
１０人体検知手段
２０低照度検知部
４０照明制御手段
５０照明灯
６１タイマ部
６２タイマ補正手段

Claims

周囲の明るさを検知する照度検知部と、照明灯を点灯させる照明制御手段を有し、周囲の明るさが所定の照度以下になれば照明灯を点灯、あるいは調光点灯し、照明点灯開始から所定時間点灯を維持させるためのタイマ機能を有する照明装置において、照度検知部で検知される周囲の明るさが予め設定された照度値以上となる時間を計測することにより日照時間を計測し、年間平均日照時間と前記計測された日照時間の差に、所定の補正係数を乗じてタイマの補正時間を求めて、この補正時間を点灯維持時間に加えることで点灯維持タイマの終了時刻のばらつきが、照明点灯開始時刻のばらつきより小さくなるように前記照明灯の点灯維持時間を補正するタイマ時間補正手段を設け、年間平均日照時間が１０時間乃至１４時間の範囲内のとき、前記補正係数は０．２乃至１．０の範囲とし、当日より前の所定日数における日照時間の代表値と、計測された日照時間の差が、日々の日照時間の変化に比較して明らかに異なる場合は、計測された日照時間から得られる補正時間を破棄し、当日より前の日照時間の代表値を用いて補正時間を求めることを特徴とする照明装置。
周囲の明るさを検知する照度検知部と、照明灯を点灯させる照明制御手段を有し、周囲の明るさが所定の照度以下になれば照明灯を点灯、あるいは調光点灯し、照明点灯開始から所定時間点灯を維持させるためのタイマ機能を有する照明装置において、照度検知部で検知される周囲の明るさが予め設定された照度値以上となる時間を計測することにより日照時間を計測し、年間平均日照時間と前記計測された日照時間の差に、所定の補正係数を乗じてタイマの補正時間を求めて、この補正時間を点灯維持時間に加えることで点灯維持タイマの終了時刻のばらつきが、照明点灯開始時刻のばらつきより小さくなるように前記照明灯の点灯維持時間を補正するタイマ時間補正手段を設け、当日より前の所定日数における日照時間の代表値と、計測された日照時間の差が、日々の日照時間の変化に比較して明らかに異なる場合は、計測された日照時間から得られる補正時間を破棄し、時間補正を行わないことを特徴とする照明装置。
所定の制御領域内に人が存在していることを検知する人体検知手段をさらに備え、前記照明制御手段は、前記人体検知手段により人の存在が検知され、且つ、前記照度検知部により周囲の明るさが所定の照度以下であることが検知されると照明灯を点灯させることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
周囲の明るさを検知する照度検知部と、照明灯を点灯させる照明制御手段を有し、周囲の明るさが所定の照度以下になれば照明灯を点灯、あるいは調光点灯し、照明点灯開始から所定時間点灯を維持させるためのタイマ機能を有する照明装置において、照度検知部で検知される周囲の明るさが予め設定された照度値以上となる時間を計測することにより日照時間を計測し、年間平均日照時間と前記計測された日照時間の差に、所定の補正係数を乗じてタイマの補正時間を求めて、この補正時間を点灯維持時間に加えることで点灯維持タイマの終了時刻のばらつきが、照明点灯開始時刻のばらつきより小さくなるように前記照明灯の点灯維持時間を補正するタイマ時間補正手段を設け、当日より前の所定日数における日照時間の代表値と、計測された日照時間の差が、日々の日照時間の変化に比較して明らかに異なる場合に、前日の点灯開始時刻から当日の点灯開始までの時間が日々の日照時間の変化の範囲内で２４時間に一致するときは、計測された日照時間から得られる補正時間を破棄し、当日より前の日照時間の代表値を用いて補正時間を求めることを特徴とする照明装置。
周囲の明るさを検知する照度検知部と、照明灯を点灯させる照明制御手段を有し、周囲の明るさが所定の照度以下になれば照明灯を点灯、あるいは調光点灯し、照明点灯開始から所定時間点灯を維持させるためのタイマ機能を有する照明装置において、照度検知部で検知される周囲の明るさが予め設定された照度値以上となる時間を計測することにより日照時間を計測し、年間平均日照時間と前記計測された日照時間の差に、所定の補正係数を乗じてタイマの補正時間を求めて、この補正時間を点灯維持時間に加えることで点灯維持タイマの終了時刻のばらつきが、照明点灯開始時刻のばらつきより小さくなるように前記照明灯の点灯維持時間を補正するタイマ時間補正手段を設け、当日より前の所定日数における日照時間の代表値と、計測された日照時間の差が、日々の日照時間の変化に比較して明らかに異なる場合に、この日照時間の代表値と計測日照時間の差と、前日の点灯開始時刻から当日の点灯開始までの時間と２４時間との差が日々の日照時間の変化の範囲内で一致するときは、計測された日照時間から得られる補正時間を破棄し、当日より前の日照時間の代表値を用いた補正時間に前記日照時間の代表値と計測日照時間の差を加えて補正時間とし、前日の点灯開始時刻を当日の点灯開始時刻として記録することを特徴とする照明装置。
請求項１乃至５のいずれかにおいて、日照時間の計測値が冬期の日照時間である７時間乃至１１時間よりも短いときには、前記所定の補正係数を乗じて求めた補正時間よりも小さい値を補正時間とすることを特徴とする照明装置。
請求項１乃至５のいずれかにおいて、日照時間の計測値が夏期の日照時間である１４時間乃至１８時間よりも長いときには、前記所定の補正係数を乗じて求めた補正時間よりも小さい値を補正時間とすることを特徴とする照明装置。
請求項１乃至７のいずれかにおいて、当日より前の所定日数における日照時間の代表値を前日の日照時間とし、計測された日照時間の差が、日々の日照時間の変化に比較して大きく異なるときには、計測された日照時間から得られる補正時間を破棄し、前日の日照値を当日の日照値として記録することを特徴とする照明装置。
日照時間が所定値以下であるときには補正時間を破棄することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の照明装置。