JP2004192866A - 照明器具及び照明制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】トンネル内環境に影響されることなく、照明照度を検知して所定の照度照明を維持する照明器具及び照明制御システムが求められている。
【解決手段】照明ランプ１５を密閉保持する外装筐体２１に、ランプの点灯電力生成インバータ回路１４、ランプ照明光の照度を検知する照度センサー１６、照度センサー１６の検知照度の基で、照明ランプ所定照度となるようにインバータ回路１４を駆動制御する周波数制御回路１８とを筐体に内蔵させた照明器具と、その照明器具からの検知照度の基で、駆動制御されるインバータ回路、ランプ、及び周波数制御回路を内蔵した子照明器具を駆動制御する照明制御システム。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路やトンネル内で用いる照明器具及び照明制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の道路面照明において、特にトンネル内の道路面照明は、交通の安全性から照度管理が厳しく行われている。
【０００３】
一方、道路の自然環境は多様で、特に温度変化に対して所定の照度が保たれることが求められている。
【０００４】
また、照明ランプは、点灯電力が一定の場合、温度により照度が変化する。例えば、蛍光ランプは、−１０°Ｃの温度における照度は、常温時の照度の１０％ぐらい低下する。
【０００５】
このため一般的には、道路面、又は道路面近傍の照度検知を行い、その検知された照度に応じて、照明ランプの点灯電力量を調節制御して、規定の照度が得られるように制御されている。
【０００６】
また、トンネルの入口と出口照明は、トンネル内外の明るさの違いによる運転者の目の順応遅れを補うために、トンネルの坑口付近の野外照度や輝度、及び温度を検知して、出入口の照明の点灯制御を行うトンネル照明自動調光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−３２３２８６号公報。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の道路照明は、道路面の照明照度を検知して、その検知した照度に応じて、照明ランプの点灯電力調節を行い、常時所定の照度の照明となるように制御されている。
【０００９】
しかし、路面における照度検知は、特にトンネル照明では、トンネル内環境、例えば、交通量によって検知される照度が変動する。また、安定した照度を得るためには、複数の場所で照度検知する必要があり、多数の照度検知装置を配置する必要があり、照明設備のコスト高騰や保守点検作業が煩雑となる。
【００１０】
また、前記特許文献１に提案されているトンネル照明自動調光装置は、トンネル坑口付近の野外照度や輝度、及び温度を検知する受光器で検知した照度又は輝度、及び温度から照明ランプの点灯電力を制御するもので、照明ランプの照明照度を検知して、照明ランプの点灯制御するものではない。
【００１１】
仮にこのトンネル照明自動調光装置の照度や輝度、及び温度を検知する受光器をトンネル内の照明ランプからの照明光の照度を検知するようにトンネル内に受光器を設けた場合は、前述の路面照度検知と同様に、トンネル内環境によりその検知照度などが変動するために、安定した照度の照明を得るためには、複数の受光器の設定を要し、照明設備のコスト高騰や保守点検作業が繁雑となる。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、トンネル内の環境に影響されることなく、照明照度を検知して所定の照度照明への制御が可能で、照明設備のコスト低減と保守点検作業が安易な照明器具及び照明制御システムを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の照明器具は、照明ランプを密閉保持する筐体手段と；この筐体手段に内蔵され、前記照明ランプの点灯電力の生成と点消灯制御を行う点灯制御手段と；前記筐体手段に内蔵され、前記照明ランプから投射された照明光照度を検知し、その照度に応じた照度信号を生成出力する照度センサー手段と；前記筐体手段に内蔵され、前記照度センサー手段からの照度信号の基で、前記照明ランプから投射される照明光を所定照度となるように前記点灯制御手段を駆動制御する照度制御手段と；を具備したことを特徴とする。
【００１４】
本発明及び以下の発明において、用語の定義及び技術的意味は次による。
【００１５】
照明ランプは、ＨＩＤランプ、電球、蛍光ランプ等の光源を示すが、特に外気温により効率変動する蛍光ランプの放電ランプに特に適用できる。
【００１６】
筐体手段は、照明ランプが装着される照明ランプソケット、反射板、並びに後述する点灯制御手段、照度制御手段、及び／又は照度センサー手段等を内蔵する外装本体と、その外装本体内に装着された照明ランプから投射された照明光を透過する照明カバーとからなり、前記照明カバーによって前記外装本体内部は密閉封止された防雨形式である。
【００１７】
点灯制御手段は、照明ランプである放電ランプを高周波点灯形式で点灯始動及び点灯維持させる電源等からなる。
【００１８】
電源回路は、商用交流電源を直流電源に変換する整流平滑回路と、この整流平滑回路で生成された直流電源を高周波電源に変換するインバータ回路からなっている。
【００１９】
なお、この点灯制御手段は、前述の高周波点灯形式以外に、効率的な点灯始動と安定な点灯維持が可能な他の点灯形式も使用できる。
【００２０】
照明センサー手段は、照明ランプから投射された照明光量に応じた電流又は電圧を生成する光電変換素子等のセンサーと、そのセンサーで生成された照明光量を示す電流又は電圧に応じた照度信号であるパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調回路からなっている。
【００２１】
照度制御手段は、前記照度センサー手段のパルス幅変調回路から出力されたパルス幅変調信号を基に、前記点灯制御手段のインバータ回路での高周波電源に変換する際の変換周波数信号を制御する周波数制御回路からなっている。
【００２２】
つまり、前記照度センサー手段で検出生成した照明光照度に応じたパルス幅信号で前記点灯制御手段のインバータ回路の高周波変換周波数を制御して、所定の照度となるように点灯維持電力を制御するようになっている。
【００２３】
この発明により、密閉された筐体内に照明ランプである放電ランプと照明センサーとを取付支持しているために、照明ランプからの照明光照度は、特に道路の交通量や外光に左右されることなく検知することができ、その検知照度に応じて所定の照度の照明光が照明ランプから投射するように点灯制御手段から供給される点灯維持電力量を制御することが可能となる。
【００２４】
請求項２の発明の照明制御手段は、照明ランプと、この照明ランプの点灯電力生成及び点消灯制御を行う点灯制御器と、前記照明ランプの照明光照度を検知し、その照度に応じた照度信号を生成する照度センサーと、及びこの照度センサーからの照度信号の基で、前記点灯制御器を駆動制御する照度制御器とを密閉筐体内に有した親照明手段と；照明ランプと、この照明ランプの点灯電力生成及び点消灯制御を行う点灯制御器と、及びこの点灯制御器を駆動制御する照度制御器とを密閉筐体内に有した子照明手段と；前記親照明手段の照度制御器で生成された点灯制御器の駆動制御信号を前記子照明手段の点灯制御器に伝送する駆動制御信号伝送手段と；を具備したことを特徴とする。
【００２５】
親照明手段は、密閉筐体内に照明ランプ、点灯制御器、照度センサー、照度制御器を内蔵させており、照度センサーで検知した照度に応じた照度信号の基で、照度制御器から点灯制御器を駆動制御して、照明ランプの照度を制御する親照明器具である。
【００２６】
子照明手段は、密閉筐体内に照明ランプ、点灯制御器、照度制御器を内蔵させており、この照度制御器は、前記親照明手段の照度センサーで検知生成した照度信号の基で、点灯制御器を駆動制御して、照明ランプの照度を制御する子照明器具である。
【００２７】
駆動制御信号伝送手段は、前記親照明手段の照度センサーで検知生成した照度信号を前記子照明手段の照度制御器に伝送する為に、親照明手段に設けられた伝送機能と、子照明手段に設けられた受信機能と、それら伝送と受信機能間の伝送線路からなっている。
【００２８】
この駆動制御信号伝送手段は、特定の親照明手段から、複数の子照明手段に照度信号を供給出力可能となっている。
【００２９】
つまり、親照明手段に設けられ、親照明手段の照明ランプの照度を検知して照度センサー手段からの照度制御信号の基で、親照明手段の照明ランプの照度制御すると共に、親照明手段の照度センサー手段からの照度制御信号の基で、複数の子照明手段の照明ランプの照度制御を行うようになっている。
【００３０】
これにより、所定間隔で親照明手段を設置し、その親照明手段からの照度信号の基で照度制御される複数の子照明手段を設置することができ、照明ランプの照度が道路の交通量に影響なく検知でき、且つ、その検知した照度により数多くの子照明手段の照度調節が可能となり、照明設備の構成が簡略ができ、コスト低減と保守点検が容易となる照明器具制御システムが提供可能となった。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明に係る照明器具装置の構成を示すブロック図、図２は本発明に係る照明器具装置の外観構成を示す斜視図、図３は本発明に係る照明器具装置の内部構成を示す断面図である。
【００３２】
本発明の照明器具１１は、図１に示すように、電源入力端子１２から供給された商用交流電源を整流平滑処理して直流電源を生成する整流平滑回路１３と、この整流平滑回路１３で生成された直流電源を所定の周波数の高周波交流電源に変換し、照明ランプである放電ランプ１５（ここでは蛍光ランプを例に説明する）を点灯させる点灯高周波電源を供給するインバータ回路１４と、前記蛍光ランプ１５からの投射照明光の照度を検知する照度センサー１６と、この照度センサー１６で検知した照度に応じた照度信号からパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調回路（以下、ＰＷＭ回路と称する）１７と、このＰＷＭ回路１７で生成されたパルス幅変調信号の基で、前記インバータ回路１４の高周波交流電源への変換周波数を制御する周波数制御回路１８からなっている。
【００３３】
また、この照明器具１１の前記ＰＷＭ回路１７のパルス幅変調信号は、出力端子１９から後述する他の照明器具に供給されるようになっている。
【００３４】
このような構成の照明器具１１は、図２及び図３に示すように、略矩形状で一面が開口している断面略コの字状の外装筐体２１の内部に、２本の直管型の蛍光ランプ１６ａ，１６ｂが併設されるようにソケット２３ａ，２３ｂが設けられている。
【００３５】
この外装筐体２１のそれぞれのソケット２３ａ，２３ｂの間には、蛍光ランプ１５ａ，１５ｂから投射された照明光を開口側に反射させる反射板２２が設けられている。
【００３６】
この反射板２２と前記外装筐体２１の底面との間には、前記整流平滑回路１３、及びインバータ回路１４とを配置した基板が設けられ、さらに、ＰＷＭ回路１７と周波数制御回路１８とを配置した基板が設けられている。
【００３７】
また、前記反射板２２には、蛍光ランプ１５ａ，１５ｂいずれかの照明光を透過させる透過孔２２ａが設けられ、その透過孔２２ａには、照度センサー１６が配置されて、透過孔２２ａを透過した蛍光ランプ１５の照明光の照度を照度センサー１６で検知されるようになっている。
【００３８】
前記外装筐体２１と反射板２２との間に配置された前記整流平滑回路１３、及びインバータ回路１４からなる点灯制御手段と、照度センサー１６及びＰＷＭ回路１７からなる照度センサー手段と、並びに、周波数制御回路１８の照度制御手段は、それぞれ信号線で接続されると共に、前記整流平滑回路１３からは、外装筐体２１の外部へと商用交流電源に接続される電源コード２４が延出されている。
【００３９】
このように外装筐体２１の内部に蛍光ランプ１５と、この蛍光ランプ１５を点灯制御する点灯制御手段、照度センサー手段、及び照度制御手段を配置後、前記外装筐体２１の開口は、照明光を透過させる部材で生成された照明カバー２５で防雨形式に密閉されている。
【００４０】
このような照明器具装置１１をトンネル内に設置して道路面を照明する場合の点灯制御動作について説明する。
【００４１】
電源入力端子１２に商用交流電源が供給されると、整流平滑回路１３で直流電源に整流平滑される。この整流平滑回路１３で生成された直流電源は、インバータ回路１４で高周波交流電源に変換されて、蛍光ランプ１５を点灯させる点灯高周波電源を供給印加する。
【００４２】
このようにして点灯した蛍光ランプ１５の照度が照度センサー１６で検知される。この検知された照度が、例えば、蛍光ランプ１５の外気状態が−１０゜Ｃであったとすると、その状態の照度は常温時に比して約１０％照度低下される。つまり、照度センサー１６で検知した常温時照度よりも１０％低い照度信号に応じたパルス幅変調信号がＰＷＭ回路１７で生成され、このパルス幅変調信号の基で、周波数制御回路１８で、インバータ回路１４で直流電源を高周波交流電源に変換される変換周波数を制御して、インバータ回路１４から蛍光ランプ１５に供給される点灯高周波電源を上昇させて投射されている照明光の照度を所定照度となるようにする。
【００４３】
即ち、蛍光ランプ１５から投射される照明光の照度が所定の照度に点灯維持されるように、外装筐体２１内に設けた照度センサー１６で蛍光ランプ１５からの直接照明光を検知した照度信号の基で、インバータ回路１４の駆動を制御して、蛍光ランプ１５への点灯高周波電源を調節制御して、所定照度の照明光が投射されるようにしている。
【００４４】
この照度センサー１６は、照明器具１１の外装筐体２１内に設けたことで、照明器具１１の外部環境である交通量に影響することなく、照度検知ができ、その検知照度の基で蛍光ランプ１５の点灯状態を制御して、常時所定照度の照明が可能となる。
【００４５】
なお、照明センサー１６は、蛍光ランプ１５の照明光を反射させる反射板２２に透過孔２２ａを設け、この透過孔２２ａが開口された位置で、外装筐体２１の内部底面と反射板２２との間に設置したが、反射板２２の反射面に設けたり、又は保護ガラス２５の蛍光ランプ１５側の面に設けたり、蛍光ランプ１５からの照明光を直接検知できる外装筐体２１の内面のいかなる位置でも良い。
【００４６】
次に、前述した本発明の照明器具を用いた照明制御システムについて図４を用いて説明する。
【００４７】
この照明制御システムは、前述した本発明の照明器具１１を親照明器具１１’とし、この親照明器具１１’に内蔵されている照度センサ１６で検知し、その検知照度に応じてＰＷＭ回路１７で生成されたパルス幅変調信号を出力端子１９から複数の子照明器具１１ａ、１１ｂ、…、に供給して、それら子照明器具１１ａ、１１ｂ、…、を点灯制御するものである。
【００４８】
つまり、子照明器具装置１１ａ、１１ｂ、…、は、整流平滑回路１３ａ、１３ｂ、…、インバータ回路１４ａ、１４ｂ、…、蛍光ランプ１５ａ、１５ｂ、…、及び周波数制御回路１８ａ、１８ｂ、…、からなっており、周波数制御回路１８ａ、１８ｂ、…、は、前記親照明器具１１’の照明センサー１６で検知しＰＷＭ回路１７で生成された照度に応じたパルス幅変調信号でそれぞれのインバータ回路１３ａ、１３ｂ、…、を駆動制御するようになっている。
【００４９】
即ち、親照明器具１１’は、トンネル内の１カ所に設け、他は全て子照明器具１１ａ、１１ｂ、…、としたり、あるいは、出入口付近と中間付近の３カ所に親照明器具１１’を設置し、その３カ所に設置された親照明器具１１’毎に複数の子照明器具１１ａ、１１ｂ、…、を接続配置させることで、親照明器具１１’と子照明器具１１ａ、１１ｂ、…、の照度制御が可能となり、トンネル内の照明器具全体のコスト低減と、保守点検の煩雑性の解消が可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の請求項１の発明の照明器具は、照明ランプからの照明光の照度を周囲環境に影響することなく、照明ランプから投射された照明光を直接照度センサーで検知でき、その検知照度に応じて、照明ランプを所定照度で点灯維持可能となり、トンネル用や道路用の照明器具のコストの低減ができ、保守点検も容易となる効果を有している。
【００５１】
本発明の請求項２の発明の照明制御システムは、照度センサーとその照度センサーで検知した照度に応じて照明ランプの点灯状態を制御する機能を有する親照明器具と、この親照明器具からの検知照度に応じた照明ランプの点灯状態制御機能を有する複数の子照明器具を配置することができ、照明制御システムのコスト低減と保守点検の効率が向上する効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る照明器具の構成を示すブロック図。
【図２】本発明に係る照明器具の外観構成を示す斜視図。
【図３】本発明に係る照明器具の内部構成を示す断面図。
【図４】本発明の係る照明制御システムの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…照明器具、１２…電源入力端子、１３…整流平滑回路、１４…インバータ回路、１５…照明ランプ、１６…照度センサー、１７…パルス幅変調回路（ＰＷＭ回路）、１８…周波数制御回路、１９…出力端子。

Claims (2)

1. 照明ランプを密閉保持する筐体手段と；
   この筐体手段に内蔵され、前記照明ランプの点灯電力の生成と点消灯制御を行う点灯制御手段と；
   前記筐体手段に内蔵され、前記照明ランプから投射された照明光照度を検知し、その照度に応じた照度信号を生成出力する照度センサー手段と；
   前記筐体手段に内蔵され、前記照度センサー手段からの照度信号の基で、前記照明ランプから投射される照明光を所定照度となるように前記点灯制御手段を駆動制御する照度制御手段と；
   を具備したことを特徴とする照明器具。
2. 照明ランプと、この照明ランプの点灯電力生成及び点消灯制御を行う点灯制御器と、前記照明ランプの照明光照度を検知し、その照度に応じた照度信号を生成する照度センサーと、及びこの照度センサーからの照度信号の基で、前記点灯制御器を駆動制御する照度制御器とを密閉筐体内に有した親照明手段と；
   照明ランプと、この照明ランプの点灯電力生成及び点消灯制御を行う点灯制御器と、及びこの点灯制御器を駆動制御する照度制御器とを密閉筐体内に有した子照明手段と；
   前記親照明手段の照度制御器で生成された点灯制御器の駆動制御信号を前記子照明手段の点灯制御器に伝送する駆動制御信号伝送手段と；
   を具備したことを特徴とする照明制御システム。

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