JP2005327565A - 温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度センサを取り付け、温度環境に応じてディミング範囲および最適温度を自動調整することにより、低温でのディミングによるランプ寿命短縮などの影響を減らすようにした、温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置を提供する。
【解決手段】 照明灯周辺の温度を感知するための温度センサと、その温度センサの温度値を検出し、プログラムによって予め設定されている温度に応じた最低出力値と比較して最低照度を定めてディミング制御信号を出力するコントローラと、そのコントローラと通信ラインで連結され、照明灯内に設置されてコントローラの出力制御値をデコードするデコーダと、そのデコーダのデコードされた信号に基づいて温度による最低照度値で照明灯の点灯を制御する安定器と、を含んで構成され、本発明の温度センサによる補償制御を前記コントローラの代わりにデコーダで行えるように設置構成しても良い。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明灯のディミング制御に係り、特に、温度センサを用いて温度環境をチェックし、これによりディミングの範囲と最低照度を温度によって自動調整することにより、正常な作動およびランプの寿命延長を可能とした、温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置に関する。

従来の照明灯の安定器は、鉄芯にコイルを巻いたチョークコイルで蛍光ランプと直列に連結して電流の増加を防止するように構成されているため、初期点灯時に多くの電力が消費されるので、近年は半導体を用いた様々な方式の電子式安定器が開発されている。

このような電子式安定器も、ＡＣ／ＤＣやＤＣ／ＨＦの変換過程において入力電源から流入するサージおよびインパルス電圧などのノイズは、フィルターなどを用いて実用上の問題はない程度に解決されているが、初期電灯時の電圧上昇による過電流は、温度を急に上昇させて半導体を破壊させるばかりでなく、ランプのフィラメントの黒化現象が急に起こってランプの寿命を短縮し、このためランプを頻繁に交換しなけばならないという不便さをもたらすことはもとより、照明灯の明るさ調整が困難で多くの電力を消費してしまうという問題点があった。

特に、小径の管を多く使用するに伴い、周辺温度環境によって非常に影響を受けるので、冬季に照明灯周辺の温度が極めて低温になった場合、初期起動時に電圧を非常に高めなければ点灯できないので、過電流などが原因で照明灯の寿命が極めて短縮してしまい、初期に安定した明るさ制御を行うのに難があるという問題点が発生した。

小径の管を使用した照明灯において、低温でのディミング時にはさらに深刻になり、 正常な作動およびランプの寿命が環境温度によって非常に影響を受けるという問題点がある。本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、温度センサを取り付け、温度環境に応じてディミング範囲および最低照度を自動調整することにより、低温でのディミングによるランプ寿命短縮などの影響を減らすようにした、温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置を提供することにある。

また、照明灯の周辺が低温である場合、ユーザが設定した照度値によって出力を制御すると、過出力が原因で黒化現象が急速に進行してしまうという問題点がある。本発明は、さらにかかる問題点を解決するためのもので、その目的は、温度検出値に基づいて出力照度を自動調整し、温度値の上昇に従ってユーザ設定の照度値に基づいてディミング制御を行わせることにより、周辺温度環境による影響を解決できるようにした、温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置は、照明灯周辺の温度を感知するための温度センサと、その温度センサの温度値を検出し、プログラムによって予め設定されている温度による最低出力値と比較して最低照度を定めてディミング制御信号を出力するコントローラと、そのコントローラと通信ラインで連結され、照明灯内に設置されてコントローラの出力制御値をデコードするデコーダと、そのデコーダのデコードされた信号に基づいて温度に応じた最低照度値で照明灯の点灯を制御する安定器と、を含んで構成されること特徴とする。

本発明は、照明灯のディミング制御において、照明灯周辺の温度を検出して温度に応じて最小照度出力に制御するため、照明灯の寿命を延ばすことができるという効果がある。また、本発明は、温度センサによる制御プログラムをコントローラまたはデコーダに設置して制御することができるという効果がある。

以下、本発明の実施例を添付図を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明に係るコントローラの設置型温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置の構成図である。

図１に示すように、照明灯周辺の温度を感知するための温度センサ１０と、その温度センサ１０の温度値を検出し、プログラムによって予め設定されている温度に応じた最低出力値と比較して最低照度を定めてディミング制御信号を出力するコントローラ２０と、そのコントローラ２０と通信ラインで連結され、照明灯内に設置されてコントローラ２０の出力値をデコードするデコーダ３０と、そのデコーダ３０のデコードされた信号に基づいて温度に応じた最低照度値でランプ５０の点灯を制御する安定器４０と、を含んで構成される。

図２は本発明に係るコントローラのブロック図である。

図２に示すように、ユーザによって照明灯のオン／オフおよび明るさ制御入力を行うためのキーボード２１と、ユーザの入力状態および動作状態をＬＥＤなどを通じてディスプレイするためのディスプレイ２２と、前記照明灯の温度を検出する温度センサ１０および前記キーボード２１の入力を受けて前記ディスプレイ２２を制御するとともに、温度検出による補償によって照明灯の点灯および明るさを制御するマイコン２３と、そのマイコン２３の制御動作のためのプログラムと前記温度検出による温度対比最低照度に対する出力データなどとを予め格納しておくためのメモリ２４と、前記マイコン２３の制御による照明灯の制御信号を通信ラインを通して照明灯内のデコーダ３０に出力する通信部２５と、そのコントローラ２０の動作電源を供給するための電源部２６と、を含んで構成される。

図３は本発明に係るマイコンの内部プログラム機能のブロック図である。

図３に示すように、照明灯のオン／オフおよびディミング制御のためのシステム制御部２３ａと、前記キーボード２１をスキャンしてキー信号の入力を受けるキーボードスキャニング部２３ｂと、前記ディスプレイ２２の表示制御のためのディスプレイ制御部２３ｃと、前記メモリ２４に情報を格納および読出可能な情報格納部２３ｄと、マイコン２３の照明灯制御信号をデコーダ３０に転送する通信部２３ｃと、前記温度センサ１０の温度検出値を比較するための最低出力値とその最低出力値に基づく最小照度値などとを制御するように温度補償制御を行う温度補償部２３ｆと、を含んで構成される。ここで各部はマイコン２３の内部プログラムであって、メモリ２４に予め格納されてマイコン２３で行われるようになっている。

このように構成される本発明は、温度センサ１０を照明灯周辺の温度を検出できるように設置する。ユーザがキーボード２１を用いて照明灯の点灯および明るさ調整の入力を行うと、コントローラ２０は前記温度センサ１０の温度値を検出する。その温度センサ１０の温度値はコントローラ２０に入力され、コントローラ２０はメモリ２４に格納されている温度補償制御プログラムに基づいて最低出力値と比較し、最低照度を定めて照明灯制御信号を発生させる。

前記コントローラ２０の照明灯制御信号は通信ラインを通して照明灯内のデコーダ３０に転送され、デコーダ３０はコントローラ２０のランプ制御信号の入力を受けてそれをデコードし、ＰＷＭまたはＤ／Ｃ制御信号に変更して安定器４０に出力し、安定器４０は前記コントローラ２０の制御によってランプ５０の点灯および照度を調整する。

本発明に係る温度補償について説明する。検出した照明灯周辺の温度に応じて、メモリ２４に格納された温度補償情報およびユーザがキーボード２１を通じてセットした照度の２つを比較して高い方の照度データをデコーダ３０に出力する。

温度補償方法の例によれば、検出された照明灯周辺の温度が＋２０℃以上である場合、正常方式で最低照度は最高照度の５％の出力を指示する。検出温度が０℃以下である場合、最低照度は最高照度の１００％の出力を指示する。すなわち、ディミング機能がなくなる。

検出された照明灯周辺の温度が＋２０℃〜０℃である場合、温度に基づいて予め格納された一定の比率に応じて最低照度の出力を指示する。

このような方法は、図４に示す温度補償による最低照度出力の特性図に示されている。

ユーザがたとえ最低照度を下げてセットしておいても、図４に示すように温度が＋２０℃よりも低い状況では、最低照度を高めてデコーダ３０に命令を下すことにより、低温でのランプ寿命の短縮を防止することができる。

また、０℃ではユーザが５％出力を操作しても、コントローラ２０は１００％出力を指示する。したがって、＋２０℃以下では最低照度が、図４のグラフのように検出温度に半比例する照度で自動出力される。

そして、もし１０℃でユーザが６０％出力を操作すると、コントローラは６０％出力を指示し、４５％出力を操作すると、自動的に４７．５％出力を指示するようになっている。

したがって、本発明によれば、照明灯周辺の温度を温度センサ１０によって検出すると、コントローラ２０が出力照度を温度に応じて自動的に補償出力するようになっているが、０％以下ではユーザがセットした照度出力値と関係なく最高照度の１００％を出力し、０〜２０℃では温度によって半比例的に最低照度出力で制御しながらユーザがセットした照度に自動ディミングするようになる。

一方、本発明の他の実施例は、コントローラで温度補償制御を行わず、デコーダで温度補償制御を行えるように構成したもので、温度センサを直接デコーダに連結した構成を例示している。

図５は本発明の他の実施例を示したものである。図５に示すように、照明灯周辺の温度を検出するための温度センサ１０と、ユーザによってランプの電灯および明るさを制御し、使用状態などを表示するコントローラ２０と、そのコントローラと通信ラインで連結され、コントローラ２０の制御信号をデコードしてランプの点灯および明るさ制御のための信号を発生するが、前記温度センサ１０の検出温度に応じて、最低出力による最小照度で出力を制御するデコーダ３０と、そのデコーダ３０のランプ制御信号によってランプ５０を点灯させて制御する安定器４０と、を含んで構成される。ここで、図面の符号はコントローラとデコーダとの機能が一実施例と異なっているが、同一の符号を付した。

このような本発明の他の実施例は、一実施例と比較すると、温度センサ１０の温度検出に基づく温度補償を用いた出力制御を、コントローラではなくデコーダで直接行えるように構成していることに違いがある。

前記デコーダ３０は、図６に示すように、コントローラ２０と通信する通信部３１と、コントローラ２０のランプ制御信号をデコードしてランプ制御信号を出力するが、温度センサ１０の温度検出値に基づいて最小出力値と比較して最低照度出力で温度補償を行うマイコン３２と、そのマイコン３２のデコードおよび制御のための情報と温度補償のための比較情報とを格納するメモリ３３と、マイコン３２の温度補償によるランプ制御出力信号を安定器４０で処理するための所定の信号（例：ＰＷＭ信号）を安定器４０に出力するＰＷＭ出力部３４と、デコーダの動作電源を供給する電源部３５と、を含んで構成される。

このように構成されるデコーダ３０は、コントローラ２０から通信部２１を通してランプ制御情報の受信を受けてデコードし、ランプの各種状態情報をメモリ３３に格納するかそのメモリ３３から読み出してランプ制御信号を発生させる。

メモリ３３には現在のランプの情報を格納するが、温度による最低照度情報を格納し、コントローラ２０の制御情報と現在温度に基づいた判断を経て対応されるＰＷＭまたはＤ／Ｃ信号としてディミング信号を生成する。

温度補償はチェックした温度と、メモリされた温度補償情報と、コントローラからの指示値とを比較して、高い出力値でランプ最低照度を調整する。

例えば、一実施例と同様に、検出された照明灯周辺の温度が２０℃以上である場合、最低照度は最高照度の５％を出力する。検出温度が０℃以下である場合、最低照度は最高照度の１００％を出力してディミング機能なしにする。そして、０℃〜２０℃である場合、温度に基づいて比率に応じて出力する。これは図４と同様である。

すなわち、コントローラ２０から極めて低い最低照度の出力の指示を受けても、デコーダが位置した周辺温度（照明灯周辺の温度）によって図４のように最低照度を高めることにおり、低温でのランプ寿命の短縮を防止することができる。

本発明は、温度補償による制御をコントローラまたはデコーダに設けることができ、温度センサをコントローラに連結して制御する場合、照明制御だけではなく、冷暖房制御にも活用することができる。

本発明に係る温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置の構成図である。 本発明に係る温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置のコントローラの構成図である。 本発明に係る温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置のマイコンの内部プログラムの構成図である。 本発明に係る温度補償による照度制御値の特性図である。 本発明に係る他の実施例による温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置の構成図である。 本発明に係る他の実施例による温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置のデコーダの構成図である。

符号の説明

１０ 温度センサ
２０ コントローラ
２１ キーボード
２２ ディスプレイ
２３ マイコン
２４ メモリ
２５ 通信部
２６ 電源部
３０ デコーダ
３１ 通信部
３２ マイコン
３３ メモリ
３４ ＰＷＭ出力部
３５ 電源部
４０ 安定器
５０ 照明灯

Claims (5)

1. ユーザによる明るさ調整に基づいてコントローラが制御信号を発生し、その制御信号に基づいて照明灯の安定器でディミング制御を行い、照明灯の点灯および明るさ制御を行う照明灯制御装置において、
   前記照明灯周辺の温度を感知するための温度センサ（１０）と、
   前記温度センサ（１０）の温度値を検出し、プログラムによって予め設定されている温度による最低出力値と比較して最低調度を定めてディミング制御信号を出力するコントローラ（２０）と、
   前記コントローラ（２０）と通信ラインで連結され、照明灯内に設置され、コントローラ（２０）の出力値をデコードして照明灯を制御するための信号を出力するデコーダ（３０）と、
   前記デコーダ（３０）の出力信号に基づいてランプ（５０）の点灯および明るさを制御する安定器（４０）と、を含んで構成されることを特徴とする温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置。
2. 前記コントローラ（２０）は、
   ユーザによって照明灯のオン／オフおよび明るさ制御入力を行うためのキーボード（２１）と、
   ユーザによる入力状態および動作状態をＬＥＤなどを通じてディスプレイするためのディスプレイ（２２）と、
   前記照明灯の温度を検出する温度センサ（１０）および前記キーボード（２１）の入力を受けて前記ディスプレイ（２２）を制御するとともに、温度検出による補償によって照明灯の点灯および明るさを制御するマイコン（２３）と、
   前記マイコン（２３）の制御動作のためのプログラムと前記温度検出による温度対比最低照度に対する出力データなどとを予め格納しておくためのメモリ（２４）と、
   前記マイコン（２３）の制御による照明灯の制御信号を通信ラインを通して照明灯内のデコーダ（３０）に出力する通信部（２５）と、
   前記コントローラ（２０）の動作電源を供給するための電源部（２６）と、を含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置。
3. 前記コントローラ（２０）は、
   ユーザが入力した明るさ制御と検出温度とに基づいて制御するが、
   検出された照明灯周辺の温度が＋２０℃以上である場合、正常方式で最低照度は最高照度の５％を出力し、
   検出温度が０℃以下である場合、最低照度は最高照度の１００％を出力し、
   検出された照明灯周辺の温度が＋２０℃〜０℃である場合、温度に基づいて予め格納された一定の比率に応じて最低照度を出力することを特徴とする請求項２記載の温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置。
4. ユーザによる明るさ調整に基づいてコントローラが制御信号を発生し、その制御信号に基づいて照明灯の安定器でディミング制御を行い、照明灯の点灯および明るさを制御する照明灯制御装置において、
   前記照明灯周辺の温度を検出するための温度センサ（１０）と、
   ユーザによってランプの点灯および明るさを制御し、使用状態などを表示するコントローラ（２０）と、
   前記コントローラ（２０）と通信ラインで連結され、コントローラ（２０）の制御信号をデコードしてランプの点灯および明るさ制御のための信号を発生するが、前記温度センサ（１０）の検出温度によって、最低出力による最小照度で出力を制御するデコーダ（３０）と、
   前記デコーダ（３０）のランプ制御信号によってランプ（５０）を点灯させて制御する安定器（４０）と、で構成されることを特徴とする請求項２記載の温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置。
5. 前記デコーダ（３０）は、
   ユーザが入力した明るさ制御値によるコントローラの明るさ制御信号と検出温度とに基づいて制御するが、
   検出された照明灯周辺の温度が＋２０℃以上である場合、正常方式で最低照度は最高照度の５％を出力し、
   検出温度が０℃以下である場合、最低照度は最高照度の１００％を出力し、
   検出された照明灯周辺の温度が＋２０℃〜０℃である場合、温度に基づいて予め格納された一定の比率に応じて最低照度値を出力することを特徴とする請求項４記載の温度補償を用いた照明灯のディミング制御装置。

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