JP2007280735A

JP2007280735A - 照明装置並びに照明システム

Info

Publication number: JP2007280735A
Application number: JP2006104628A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Nishimura; 唯史西村; Toshinari Matsui; 俊成松井; Kaoru Ibara; 薫茨
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2007-10-25

Abstract

【課題】光源色の心理的効果や生理的効果を活かしながら演色性を向上する。
【解決手段】照明装置は、検知エリア内に存在する人を検知する人感センサ１と、第１の光源色を有する第１の光源２と、概ね第１の光源色の補色となる第２の光源色を有する第２の光源３と、第１及び第２の光源２，３を点灯する点灯装置４と、人感センサ１が人を検知しているときにのみ点灯装置４に第２の光源３を点灯させる制御手段たるスイッチ５とを備えている。検知エリア内に人が居ないときは第１の光源２のみが点灯して第１の光源色（青色）による心理的効果や生理的効果（青色光による沈静効果）が得られ、検知エリア内に人が居るときには第１の光源２と第２の光源３の両方が点灯し演色性の高い白色光を照射して色の見え方を改善することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置並びに照明システムに関し、特に街路灯や防犯灯に使用するのに好適な照明装置並びに照明システムに関するものである。

従来から、防犯のために玄関等に配設される照明装置において、検知エリア内に存在する人を検知したときに光源を点灯させることによって人を威嚇するものが提供されている。

また、路上を照明するために屋外に配設される街路灯のような照明装置においては、人が検知されているときには光源を明るく点灯させる一方で、人が検知されていないときには光源の輝度を下げることにより消費電力の低減を図ることが提案されている（特許文献１参照）。

さらに、図８に示すように青色には人の気持ちを落ち着かせる心理的効果があることから（日本色彩学会、１９９８年発行の色彩科学ハンドブック、３８１頁参照）、科学的な検証は実施されていないものの、街路灯の光源色を青色とすることで犯罪件数が減少したという事例が海外（スコットランドのグラスゴー）で報告されており、我が国においてもいくつかの地方公共団体において青色の防犯灯が試験的に設置されている。

ところで、この他にも光の色には様々な効果があり、例えば、昆虫が紫外線や青色光に誘引されやすいことはよく知られている。図９は、Ｂｉｃｋｆｏｒｄ（Ｂｉｃｋｆｏｒｄ，Ｅ．Ｄ．：Ａｖｅｒａｇｅｉｎｓｅｃｔｖｉｓｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ，ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ＩＥＳｏｆＮｏｒｔｈＡｍｅｒｉｃａ，Ｎｏ．２，１９６４）が、一部の昆虫について分光視感効率を調べた例である。３６５ｎｍに最大ピークを有し、ピークの１／１０以上の範囲で考えると、２８０〜５２０ｎｍの波長域で分光視感効率が高い。正の走行性を示す昆虫は、この波長域の光に対して集まりやすいので、理想的にはこの波長域の放射エネルギを小さくすることが望ましい。高速道路の料金所や駅のプラットホーム、工場などでは、虫対策として上記波長域の放射エネルギが小さい黄色ランプが使用されている事例がある。

さらに、夜間照明の光が食物の花芽形成に影響を及ぼす場合があるが、これは照明光に含まれる黄色光や赤色光が原因であることが判っている。農作物に対する夜間照明影響研究調査委員会報告書（照明学会、１９８５）によると、植物の光周性には、フィトクロムという色素が関係していることが知られている。図１０は、Ｂｕｔｌｅｒら（Ｂｕｔｌｅｒ，Ｗ．Ｌ．：Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ．Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌ．３，ｐｐ．５２１−５２８，１９６４）が明らかにしたフィトクロムの吸収スペクトルである。Ｐｒ（赤色光吸収型）の吸収スペクトルは、６６０ｎｍ付近にピークを有し、ピークの１／１０以上の範囲で考えると、黄色光から赤色光の波長域５６０〜７００ｎｍの吸収率が高い。つまり、この波長域の光が、植物の花芽形成に強く影響していると考えられる。これを受けて、食物の花芽形成への影響を抑え、尚かつ無視を寄せ難くするために、緑色ランプを使用した照明装置が提案されている（特許文献２参照）。
特開２００５−２５１７２４公報特開２００４−１２１２１７公報

上述のように、照明装置の光源色によって様々な心理的効果や生理的効果があるが、反面、街路灯や防犯灯に応用した場合に、演色性がよくないために人の服装や車の色が見分け難くなったり、人の顔が病的に見えるなどの欠点があった。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、光源色の心理的効果や生理的効果を活かしながら演色性を向上した照明装置並びに照明システムを提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、検知エリア内に存在する人を検知する人感センサと、第１の光源色を有する第１の光源と、概ね第１の光源色の補色となる第２の光源色を有する第２の光源と、第１及び第２の光源を点灯する点灯装置と、人感センサが人を検知しているときにのみ点灯装置に第２の光源を点灯させる制御手段とを備え、第１の光源と第２の光源の混色光は平均演色評価数が４０以上の白色となることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、第１の光源と第２の光源の混色光は平均演色評価数が６５以上の白色となることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、第１の光源色を青色とし第２の光源色を黄色としたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において、第１の光源色を黄色とし第２の光源色を青色としたことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１又は２の発明において、第１の光源色を緑色とし第２の光源色を赤色としたことを特徴とする。

請求項６の発明は、上記目的を達成するために、請求項１〜５の何れかの照明装置を街路において複数連続して設置し、互いに隣り合う照明装置の検知エリアを街路長手方向において接するか若しくは重複させ、重複部分の街路長手方向の長さを照明装置の設置間隔以下とし、且つ第２の光源を点灯させたときに一定照度以上得られる照射範囲の照明装置の設置位置から街路長手方向の長さを、前記設置間隔から前記重複部分の長さを減算した値の２分の１の値と１０メートルとを加算した値以上とすることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６の発明において、制御手段は、人感センサが人を検知しなくなってから所定の点灯保持時間が経過するまでは点灯装置に第２の光源を点灯させてなり、且つ当該点灯保持時間を１５秒以上とすることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、検知エリア内に人が居ないときは第１の光源色による心理的効果や生理的効果が得られるとともに、検知エリア内に人が居るときには演色性の高い白色光を照射して色の見え方を改善することができる。

請求項２の発明によれば、人の眼で見た色の見え方が改善されるだけでなく、防犯カメラ等で撮像される映像についても良好な色再現性が得られる。

請求項３の発明によれば、人が居ないときは青色光による沈静効果を発揮させながら、人が居るときには演色性の高い白色光によって色の見え方が改善できる。

請求項４の発明によれば、人が居ないときは黄色光で昆虫の飛来を抑えながら、人が居るときには演色性の高い白色光によって色の見え方が改善できる。

請求項５の発明によれば、人が居ないときは緑色光で食物の花芽形成への影響を抑えながら、人が居るときには演色性の高い白色光によって色の見え方が改善できる。

請求項６の発明によれば、隣り合う照明装置の検知エリアが接するか重複しており、街路上に検知エリアの抜けがなく、人が検知されない場所がなく、その結果、人が歩行する際に常に最も近い照明装置から白色光が照射されることになり、さらに、第２の光源を点灯させたときに一定照度以上得られる照射範囲の照明装置の設置位置から街路長手方向の長さを、前記設置間隔から前記重複部分の長さを減算した値の２分の１の値と１０メートルとを加算した値以上としたので、前方の照明装置が白色光を照射する前でも歩行者の少なくとも１０メートル先までは歩行者のすぐ近くの照明装置で照明されるため、１０メートル先の視認性を確保することができ、そのため余裕を持って危険回避することができる。

請求項７の発明によれば、歩行者の後方から照射される光が白色となるから、歩行者の前方における色の見え方が良くなる。

（実施形態１）
本実施形態の照明装置は、図１に示すように検知エリア内に存在する人を検知する人感センサ１と、第１の光源色を有する第１の光源２と、概ね第１の光源色の補色となる第２の光源色を有する第２の光源３と、第１及び第２の光源２，３を点灯する点灯装置４と、人感センサ１が人を検知しているときにのみ点灯装置４に第２の光源３を点灯させる制御手段たるスイッチ５とを備えている。

第１の光源２は光源色が青色である蛍光ランプからなり、第２の光源は光源色が黄色である蛍光ランプからなる。点灯装置４は銅鉄安定器や蛍光灯電子安定器からなり、図示しない電源（商用交流電源や電池など）から供給される電力を適切な電力に変換並びに調節し第１及び第２の光源２，３に供給して点灯する。また、点灯装置４から第２の光源３への給電路にスイッチ５が挿入されており、スイッチ５が開成（オフ）しているときは点灯装置４からの給電が停止して第２の光源３が消灯し、スイッチ５が閉成（オン）しているときだけ点灯装置４からの給電が行われて第２の光源３が点灯する。但し、かかる点灯装置４の構成は従来周知であるから詳細な構成についての図示並びに説明を省略する。

人感センサ１は、例えば焦電素子により人体から放射される熱線を検出することで検知エリア内に存在する人を検知するとともに、検知エリア内に人を検知したときに人体検知信号を出力してスイッチ５をオンする。また、人感センサ１はタイマ機能を有しており、検知エリア内に人を検知した時点から所定の点灯保持時間の計時を開始し、点灯保持時間の計時中は検知エリア内で人を検知しなくなっても人体検知信号を出力し続けるようになっている。

図２に本実施形態の照明装置を搭載した照明器具１０の外観図を示す。この照明器具１０は、街路灯や防犯灯として電柱などの高所に配設されるものであって、本実施形態の照明装置を収納した器具本体１１と、器具本体１１の下面側に設けられて直管形の蛍光ランプからなる第１及び第２の光源２，３が着脱自在に装着されるソケット（図示せず）と、透光性材料からなり器具本体１１の下面側に取り付けられてソケット並びに第１及び第２の光源２，３を覆うランプカバー１２と、器具本体１１を電柱等に取り付けるための取付金具１３とを備えている。

而して、第１の光源２の光源色である青色と第２の光源３の光源色である黄色とは概ね互いの補色であるから、第１の光源２が放射する光と第２の光源３が放射する光を混合した光（混色光）は白色となる。例えば、第１の光源２の分光放射特性、第２の光源３の分光放射特性、第１及び第２の光源２，３の混色光の分光放射特性がそれぞれ図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような特性であるとすると、混色光の平均演色評価数Ｒａは、日本工業規格で規定された光源の演色性評価方法（ＪＩＳＺ８７６２−１９９０参照）に基づいて計算するとＲａ＝７７となる。ここで、現在、街路照明で一般的に使用され、色の見え方で特に問題になっていない蛍光水銀ランプの平均演色評価数Ｒａが４０であることから、混色光の平均演色評価数Ｒａとして４０以上が望ましい。ちなみに、蛍光水銀ランプの他によく使用される高圧ナトリウムランプでは、その平均演色性評価数Ｒａ＝２５であって全ての色が黄色っぽく見えてしまい、色の区別が困難である。さらに、ＣＩＥ（国際照明委員会）でテレビカメラのための照明要件として平均演色評価数Ｒａ＝６５以上が推奨されていることから（CIE No.83 Guide for the Lighting of Sports Events for Colour Television and Film Systems, 1989参照）、混色光の平均演色評価数Ｒａを６５以上とすることで防犯カメラ等で撮像される映像についても良好な色再現性が得られるようになる。

上述のように本実施形態によれば、検知エリア内に人が居ないときは第１の光源２のみが点灯して第１の光源色（青色）による心理的効果や生理的効果（例えば、青色光による沈静効果）が得られるとともに、検知エリア内に人が居るときには第１の光源２と第２の光源３の両方が点灯し演色性の高い白色光を照射して色の見え方を改善することができ、特に防犯効果と演色性の両立が要望される住宅街などでの使用に適している。但し、第１の光源色を黄色とし、第２の光源色を青色とすれば、人が居ないときは黄色光で昆虫の飛来を抑えることができ、特に昆虫が多く発生しやすい場所（例えば、湖や河川の周辺や山間地域など）で使用するのに適している。なお、昆虫の飛来抑制効果がより高い赤色ではなく黄色を第１の光源色に設定するのは、赤色が心理的に人を興奮させる効果があることから、防犯上適切でないと考えられるからである。

ところで、第１の光源２の光源色を緑色とし、第２の光源３の光源色を青色としても構わない。例えば、第１の光源２の分光放射特性（緑色）、第２の光源３の分光放射特性（青色）、第１及び第２の光源２，３の混色光の分光放射特性（白色）がそれぞれ図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような特性であるとすると、混色光の平均演色評価数Ｒａは、Ｒａ＝５８となる。このように第１の光源色を緑色とし、第２の光源色を青色とすれば、検知エリア内に人が居ないときは緑色光で植物の花芽形成への影響を抑えながら、人が居るときは演色性の高い白色光を照射して色の見え方を改善することができ、特に植物の花芽形成への影響が懸念される農道や公園などでの使用に適している。

ここで、第１並びに第２の光源２，３は蛍光ランプなどの放電灯に限定されるものではなく、例えば、発光ダイオードでも構わない。発光ダイオードからなる第１又は第２の光源２，３の光源色を青色とするには青色発光ダイオードを用いればよいし、黄色とするには緑色発光ダイオードと赤色発光ダイオードを用いればよい。例えば、青色発光ダイオードからなる第１の光源２の分光放射特性、第２の光源３を構成する緑色発光ダイオードの分光放射特性、同じく第２の光源３を構成する赤色発光ダイオードの分光放射特性、第１及び第２の光源２，３の混色光（但し、青色、緑色、赤色の各発光ダイオードの光束比を５：８０：１５とする。）の分光放射特性がそれぞれ図５（ａ）〜（ｄ）に示すような特性であるとすれば、混色光の平均演色評価数Ｒａは、Ｒａ＝６６となる。同様に、赤色発光ダイオードと緑色発光ダイオードとで第１の光源２を構成するとともに青色発光ダイオードで第２の光源３を構成した場合、さらに緑色発光ダイオードで第１の光源２を構成するとともに赤色発光ダイオードと青色発光ダイオードとで第２の光源３を構成した場合の何れにおいても混色光の平均演色評価数ＲａがＲａ＝６６となり、検知エリア内に人が居ないときは第１の光源色による心理的効果や生理的効果を発揮しつつ、検知エリア内に人が居るときは演色性の高い白色光を照射して色の見え方を改善することができる。

（実施形態２）
本実施形態は実施形態１の照明装置（照明器具Ｘ）を複数備えた照明システムであって、図６並びに図７に示すように街路３０の片側端に設けられた電柱３１に共架しているか独立柱に取り付けた照明器具Ｘを街路３０に沿って連続的に設置することで構成される防犯用の照明システムである。

ここで本実施形態の照明システムでは道路の片側に設けられた設置間隔Ｓの電柱３１に高さ位置が道路面から４ｍ乃至６ｍ（通常は４．５ｍ）となるように照明器具Ｘ₁…を取り付け、且つ各照明器具Ｘ₁…の全体の照射範囲Ａを短軸の一端位置が設置位置となる略楕円形状とするとともに照射範囲Ａの長軸を道路の中央の軸方向に設定し、隣接する照明器具Ｘ₁…の照射範囲Ａ同士を互いに重複させている。

また各照明器具Ｘ₁…の全体の人感センサ１の検知エリアＢは略角丸四角形状であって、当該照明器具Ｘから見て長手方向の片側方向の長さを検知エリアＢの長さＬｓとしており、その検知エリアＢが隣り合う検知エリアＢと重複する部分（街路１の長手方向）の長さをＯＬとした場合、重複部分の長さＯＬ（ｍ）が０≦ＯＬ≦Ｓを満足している場合、重複部分の長さＯＬと、設置間隔Ｓと、楕円形状の照射範囲Ａの長軸方向の１／２の長さ、つまり照明器具Ｘの位置から街路１に沿った照射範囲Ａの片側方向の長さＬｉとの関係が次式の通りとなるように設置間隔Ｓ、照射範囲Ａの長手方向の１／２の長さＬｉ、重複部分の長さＯＬを設定している。設置間隔Ｓは実際的には０ｍよりも大きな間隔であるのは言うまでもない。

Ｌｉ≧［（Ｓ−ＯＬ）／２＋１０］
さて図６（ａ）に示すように隣接する人感センサ１の検知エリアＢが重複する場合において、歩行者Ｍが左から右方向へ移動して最も手前の照明器具Ｘ₁の検知エリアＢ内に入ると、当該照明器具Ｘ₁の人感センサ１が歩行者Ｍを検知し、この検知により第１の光源２だけでなく第２の光源３が一緒に点灯される。そして歩行者Ｍが当該照明器具Ｘ₁の位置を通り過ぎて次の照明器具Ｘ₂の人感センサ１の検知エリアＢ内に入る位置Ｙまで移動してくると、当該照明器具Ｘ₂では人感センサ１が歩行者Ｍを検知し、この検知により上述と同様に第１の光源２だけでなく第２の光源３が一緒に点灯される。このとき歩行者Ｍが位置Ｙへ移動する直前では、照射範囲の長さＬｉは歩行者Ｍの位置から前方に１０ｍ以上あることになり、歩行者Ｍにとって前方１０ｍ以上の視認性が確保されることになる。更に位置Ｙを過ぎた後は照明器具Ｘ₂ による照射範囲Ａに入るため、常に１０ｍ以上の視認性が確保されることになる。つまり、前方の照明器具Ｘが白色光を照射する前でも歩行者Ｍの少なくとも１０ｍ先までは歩行者Ｍのすぐ近くの照明器具Ｘから白色光が照射されて照明されるため、１０ｍ先の視認性を確保すると同時に演色性を改善することができ、そのため余裕をもって危険回避することができる。

尚図６（ａ）は隣り合う検知エリアＢが重複し且つその重複部分の長さＯＬが検知エリアＢの１／２の長さＬｓよりも小さい場合であったが、図６（ｂ）に示すように重複部分の長さＯＬが０，つまり重複せず検知エリアＢ同士が接する場合や、図６（ｃ）に示すように検知エリアＢの重複部分の長さＯＬが設置間隔Ｓと同じ場合でも上述のようにその人間の行動が或る程度予測できる範囲の視認性が確保できるため、歩行者Ｍにとって犯罪に対する安全性が確保されることとなる。

ところで、歩行者Ｍから見て対向者の服装など色の見え方を良くするには、歩行者Ｍの後方から照射される光が白色である必要がある。歩行者Ｍが、一つの照明器具Ｘの下を通過してから人感センサ１の検知エリアＢを外れるまでの間は、常に後方から白色光が照射されるために問題はないが、検知エリアＢを外れてから次の照明器具Ｘを通過するまでの間を補償する必要がある。例えば、防犯灯は既設の電柱に設置されることが多いが、この場合の設置間隔は概ね２０ｍ〜４０ｍである。ここで設置間隔Ｓを長い方の４０ｍと考え、人感センサ１の検知エリアＢを設置間隔Ｓの２分の１の片側２０ｍとした場合、補償しなければならない範囲は２０ｍとなる。さらに歩行者Ｍの標準的な歩行速度を１．３ｍ／ｓと考えると、２０ｍを歩行するのに１５秒かかることになる。つまり、人感センサ１が人を検知しなくなってから人体検知信号の出力を停止して第２の光源３を消灯するまでの点灯保持時間を１５秒以上とすることによって、常に後方から白色光が照射されることになるので、対向者の色の見え方を良好に保つことができる。

実施形態１の照明装置を示すブロック図である。同上を搭載した照明器具を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は正面図である。（ａ）は第１の光源の光源色（青色）の分光放射特性、（ｂ）は第２の光源の光源色（黄色）の分光放射特性、（ｃ）は第１及び第２の光源の混色光の分光放射特性を示すグラフである。（ａ）は第１の光源の光源色（緑色）の分光放射特性、（ｂ）は第２の光源の光源色（青色）の分光放射特性、（ｃ）は第１及び第２の光源の混色光の分光放射特性を示すグラフである。（ａ）は青色発光ダイオードからなる第１の光源の分光放射特性、（ｂ）は第２の光源を構成する緑色発光ダイオードの分光放射特性、（ｃ）は第２の光源を構成する赤色発光ダイオードの分光放射特性、（ｄ）は第１及び第２の光源の混色光の分光放射特性を示すグラフである。実施形態２の照明システムにおいて、街路を上部から見たときの照明器具の設置状態、照射範囲、人感センサの検知エリアの関係を示す模式図であって、（ａ）は隣り合う検知エリアが重複している場合を、（ｂ）は隣り合う検知エリアが重複せず接している場合を、（ｃ）は検知エリアの重複部分の長さが照明器具の設置間隔と同じ場合を夫々示す。同上の照明器具の概略設置構成図である。色の心理的効果並びに生理的効果を説明する説明図である。従来例における昆虫の分光視感効率を示したグラフである。従来例におけるフィトクロムの吸収スペクトル（Ｐｒ：赤色光吸収型、Ｐｆｒ：遠赤色光吸収型）を示したグラフである。

符号の説明

１人感センサ
２第１の光源
３第２の光源
４点灯装置
５スイッチ（制御手段）

Claims

検知エリア内に存在する人を検知する人感センサと、第１の光源色を有する第１の光源と、概ね第１の光源色の補色となる第２の光源色を有する第２の光源と、第１及び第２の光源を点灯する点灯装置と、人感センサが人を検知しているときにのみ点灯装置に第２の光源を点灯させる制御手段とを備え、第１の光源と第２の光源の混色光は平均演色評価数が４０以上の白色となることを特徴とする照明装置。
第１の光源と第２の光源の混色光は平均演色評価数が６５以上の白色となることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
第１の光源色を青色とし第２の光源色を黄色としたことを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
第１の光源色を黄色とし第２の光源色を青色としたことを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
第１の光源色を緑色とし第２の光源色を赤色としたことを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。
請求項１〜５の何れかの照明装置を街路において複数連続して設置し、互いに隣り合う照明装置の検知エリアを街路長手方向において接するか若しくは重複させ、重複部分の街路長手方向の長さを照明装置の設置間隔以下とし、且つ第２の光源を点灯させたときに一定照度以上得られる照射範囲の照明装置の設置位置から街路長手方向の長さを、前記設置間隔から前記重複部分の長さを減算した値の２分の１の値と１０メートルとを加算した値以上とすることを特徴とする照明システム。
制御手段は、人感センサが人を検知しなくなってから所定の点灯保持時間が経過するまでは点灯装置に第２の光源を点灯させてなり、且つ当該点灯保持時間を１５秒以上とすることを特徴とする請求項６記載の照明システム。