JP2010108630A

JP2010108630A - 照明装置、照明器具

Info

Publication number: JP2010108630A
Application number: JP2008276817A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Hamana; 哲也濱名
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2010-05-13
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: JP5624274B2

Abstract

【課題】センサ装置１と制御装置２を接続するリード線の本数を削減することにより、リード線のコストダウン、制御装置側の入力端子の削減、接続作業の軽減を可能にした照明装置を提供する。
【解決手段】人体の検知状態を表す電圧を出力するセンサ１１と、複数の状態を設定することができるスイッチ１２とを備えるセンサ装置１と、前記センサ１１の検知状態と、前記スイッチ１２の設定状態を検出して、光源４の光出力を調節する制御装置２とを備え、前記センサ１１の検知状態と前記スイッチ１２の設定状態を同じ信号線ＬＮＳで伝達する。
【選択図】図１

Description

本発明は、人体の検知状態によって光源の光出力を調節する、センサ付きの照明装置及び照明器具に関する。

従来より、人体を検知するセンサを備え、センサが人を検知すると、光源を自動的に点灯、あるいはその光出力を上げ、センサが人を検知しなくなってから所定時間（点灯保持時間と呼ぶ）はその状態を継続し、その後、自動的に光源を消灯、あるいはその光出力を下げる、センサ付き照明器具が広く知られている。

このようなセンサ付き照明器具の構成例として、特許文献１（特開２００１−３４５０１４号公報）、特許文献２（特開２００１−２９１４２０号公報）が示されている。特許文献１の図６、特許文献２では、センサを備えるセンサ装置と、センサ装置からの出力を受けて光源の点灯、消灯を制御する制御装置とが分離されている例が示されている。このような場合、特許文献１の００２５では、３本のリード線を介して接続している。これらは電源、グランド、センサ信号の３線である。

さらに、実際の商品では、点灯保持時間を設定するスイッチもセンサ装置に具備されており、センサおよびスイッチともに、照明器具から露出させる構造とすることで、使用者が点灯保持時間を自由に設定、変更できるようになっている。例えば、パナソニック電工株式会社の施設・屋外照明カタログ記載のシルセルコンシリーズの照明器具がこれに該当し、その一例が品番ＦＳＳ４１０００Ｃの照明器具である。点灯保持時間は、３分、６分、１０分の中から選択できるようになっている。このような照明器具では、センサ装置と制御装置は、４本のリード線で接続されている。各々は電源、グランド、センサ信号、スイッチ信号を伝達している。

このような点灯保持機能を備える照明装置は、図８のブロック図に示すように構成されている。照明装置Ｓは、センサ装置１、制御装置２、点灯装置３を備える。光源４は照明装置Ｓによって点灯、消灯される。センサ装置１は、人体を検知するセンサ１１と点灯保持時間を設定するスイッチ１２により構成される。制御装置２は、電源回路２１、制御回路２２、タイマ回路２３により構成される。制御装置２の電源回路２１は、商用電源ＡＣの交流電圧を制御回路２２およびセンサ装置１が動作する直流へ変換して供給する。センサ装置１と制御装置２は、ＬＶ、ＬＧ、ＬＮ、ＬＳの４本のリード線で接続されており、各々は電源、グランド、センサ信号、スイッチ信号を伝達している。

制御装置２、点灯装置３は、外部の商用電源ＡＣより電力を供給される。点灯装置３は、制御装置２からの信号に基づき、光源４を点灯あるいは消灯する。

センサ１１は焦電型赤外線センサを用い、人体から発せられる赤外線量の変化を検出することで、人体検知とみなしている。制御回路２２は、センサ信号ＬＮを常時モニタし、人体の検知時には、光源４を点灯するよう点灯装置３へ信号を出力する。人体の非検知時は、スイッチ信号ＬＳによって設定されている点灯保持時間をタイマ回路２３によって計時する。タイマ回路２３が計時を完了すれば、光源４を消灯するよう点灯装置３へ信号を出力する。タイマ回路２３が計時中に、再度人体を検知した場合には、光源４を点灯するよう点灯装置３へ信号を出力し、タイマ回路２３の計時をリセットする。

図９はセンサ装置１の内部構成を示す回路図である。センサ装置１のセンサ１１には、制御装置２から電源ＶＣを供給される。センサ１１は、図１０のような等価回路で表される。センサ１１が人体を検知した時は電流ＩＳを出力するが、非検知時は電流ＩＳは出力されない。センサ１１の出力にプルダウン抵抗ＲＮを付けることで、検知時はＶＣ、非検知時はＶＧの電圧信号に変換できる。スイッチ信号ＬＳは、電源ＶＣを抵抗Ｒ０〜Ｒ３で分圧したアナログ電圧信号である。スイッチ１２のポジションによって、アナログ電圧値が異なるように設計され、その違いを制御装置２で判別することで、所定の点灯保持時間に設定できる。
特開２００１−３４５０１４号公報特開２００１−２９１４２０号公報

従来技術で示した例のように、点灯保持時間を設定できるセンサ付き照明器具で、センサ装置と制御装置が分離している場合、４本のリード線を必要とする。また、センサ信号とスイッチ信号の両方を制御装置でモニタする必要があるため、各々の入力端子を必要とする。

本発明では、センサ装置と制御装置を接続するリード線の本数を削減することにより、リード線のコストダウン、制御装置側の入力端子の削減、接続作業の軽減を可能にした照明装置を提供することを課題とする。

請求項１の照明装置は、上記の課題を解決するために、図１に示すように、人体の検知状態を表す電圧を出力するセンサ１１と、複数の状態を設定することができるスイッチ１２とを備えるセンサ装置１と、前記センサ１１の検知状態と、前記スイッチ１２の設定状態を検出して、光源４の光出力を調節する制御装置２とを備え、前記センサ１１の検知状態と前記スイッチ１２の設定状態を同じ信号線ＬＮＳで伝達することを特徴とするものである。

請求項２の照明器具は、図７に示すように、照明器具本体ＫＧと、照明器具本体ＫＧに配設された請求項１記載の照明装置ＩＮＶと、照明器具本体ＫＧに配設され、前記照明装置ＩＮＶにより付勢される光源４と、を具備していることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、センサ装置と制御装置を接続するリード線の本数を削減することができるので、リード線のコストダウン、制御装置側の入力端子の削減、接続作業の軽減を可能にすることができる。

請求項２の発明によれは、請求項１の効果を有する照明器具を提供することができる。

（実施形態１）
本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態における照明装置のブロック図を図１に示す。図８と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。本実施形態では、リード線ＬＮＳは、センサ信号の情報とスイッチ信号の情報を併せ持つ信号を伝達する。

図２は本実施形態におけるセンサ装置１の内部構成を示す回路図である。センサ装置１のセンサ１１には、制御装置２から電源ＶＣを供給される。センサ１１は、従来技術で示した図１０と同じである。センサ出力は、スイッチ１２を介して抵抗Ｒ０でプルダウンする。

図２に示した回路によれば、プルダウン抵抗Ｒ０の両端電圧は、センサ装置１の人体検知時には、スイッチ１２のポジションによって、Ｖ１＝ＶＣ×Ｒ０／（Ｒ０＋Ｒ１）、Ｖ２＝ＶＣ×Ｒ０／（Ｒ０＋Ｒ２）、Ｖ３＝ＶＣ×Ｒ０／（Ｒ０＋Ｒ３）の何れかになる。非検知時には、スイッチ１２のポジションによらずＶＧになる。

制御装置２の制御回路２２では、プルダウン抵抗Ｒ０の両端電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、およびＶＧの違いを読み取ることで、センサ１１による人体検知情報と、スイッチ１２による点灯保持時間の設定情報を併せて読み取ることができる。

スイッチ１２を３ステートのスイッチとして、各々を点灯保持時間３分、６分、１０分と割り付け、各々のステートでの検知時の信号電圧をＶ１、Ｖ２、Ｖ３とすれば、従来技術で示した内容と同じことを実現することができる。

使用者が点灯保持時間３分になるようスイッチ１２で設定している時は、信号電圧はＶ１、ＶＧである。制御回路２２は信号を常時モニタし、信号電圧がＶＧの時を非検知、Ｖ１の時を点灯保持時間３分での検知として読み取る。ＶＧからＶ１に変わると、光源４を点灯するよう点灯装置３へ信号を出力する。この時、タイマ回路２３の点灯保持時間を３分に設定する。Ｖ１からＶＧに変わると、タイマ回路２３で点灯保持時間である３分の計時を開始し、計時が完了すると、光源４を消灯するよう点灯装置３へ信号を出力する。計時中に、信号電圧がＶＧからＶ１に再び変われば、タイマ回路２３の計時をリセットする。信号電圧がＶ１からＶＧに再び変われば、タイマ回路２３の計時を開始する。

ある時、使用者が点灯保持時間１０分に設定を切り替えると、信号電圧はＶ３、ＶＧとなり、制御回路２２は信号電圧がＶＧの時を非検知、Ｖ３の時を点灯保持時間１０分での検知として読み取る。ＶＧからＶ３に変わると、光源４を点灯するよう点灯装置３へ信号を出力する。この時、制御回路２２は、タイマ回路２３の点灯保持時間を１０分に設定する。

ところで、制御回路２２とタイマ回路２３を、マイクロコンピュータで実現することも可能である。マイクロコンピュータに必要な機能は、Ａ／Ｄコンバータとタイマ機能である。Ａ／Ｄコンバータに直結した入力ポートを用いれば、アナログ電圧をディジタル値として扱うことができるので、センサ信号を当該ポートに入力するように制御装置２およびマイクロコンピュータのプログラムを設計すればよい。また、点灯保持時間の計時は、マイクロコンピュータの動作クロックを基準に計時するタイマ機能によって、容易に実現することができる。このようにすることで、制御装置２の設計を簡単にすることができる。

（実施形態２）
本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態で示した図２のセンサ装置は、図３に示す回路図のように構成してもよい。図２と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。ＢＪＴはトランジスタ、ＲＢはそのベースバイアス抵抗である。この場合、人体検知時には、センサ１１の出力電流ＩＳによって、トランジスタＢＪＴをオンするために、リード線ＬＮＳの電圧は、スイッチ１２のポジションによって、Ｖ１’＝ＶＣ×Ｒ１／（Ｒ０＋Ｒ１）、Ｖ２’＝ＶＣ×Ｒ２／（Ｒ０＋Ｒ２）、Ｖ３’＝ＶＣ×Ｒ３／（Ｒ０＋Ｒ３）の何れかになる。非検知時には、トランジスタＢＪＴがオフするために、リード線ＬＮＳの電圧は、抵抗Ｒ０によりプルアップされて、スイッチ１２のポジションによらずＶＣになる。

よって、非検知時の電圧がＶＧに代えてＶＣとなる以外は、第１の実施形態と同様の動作になり、同様の効果を与えることができる。

制御装置２の制御回路２２では、リード線ＬＮＳの電圧Ｖ１’、Ｖ２’、Ｖ３’、およびＶＣの違いを読み取ることで、センサ１１による人体検知情報と、スイッチ１２による点灯保持時間の設定情報を併せて読み取ることができる。

（実施形態３）
本発明の第３の実施形態について説明する。第１の実施形態で示した図２のセンサ装置１のプルダウン抵抗Ｒ０は、図４に示すように、制御装置２側で備えるようにしてもよい。その場合、リード線ＬＮＳにはプルダウン抵抗Ｒ０への電流が流れるので、プルダウン抵抗Ｒ０をセンサ装置１側で備えるより、リード線へのノイズ重畳を軽減できる。

（実施形態４）
本発明の第４の実施形態について説明する。図５は、第１の実施形態で示した図２のセンサ装置１において、センサ装置１への電源供給を制御装置２から行わない場合の構成を示す、一部ブロック図を含む回路図である。図２と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。

センサ装置１は、制御装置２から電源供給を受けず、内部に備える電源回路１３によって、センサ１１を動作させる。電源回路１３の供給電圧を、第１の実施形態と同じＶＣとすれば、第１の実施形態と同様の作用と効果を得られる。さらに、電源を供給するためのリード線ＬＶが不要になり、より一層のコストダウン、制御装置側の入力端子の削減、接続作業の軽減を可能にすることができる。

（実施形態５）
本発明の第５の実施形態について説明する。図６は、第１の実施形態で示した照明装置を備える、放電灯点灯装置の一部回路図を含むブロック図である。図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。

放電灯点灯装置ＩＮＶは、商用電源ＡＣが入力であり、放電灯である光源４への電力供給が出力である。整流平滑回路５は、商用電源ＡＣの交流電圧を整流平滑して直流電圧に変換する。昇圧チョッパ回路６は、整流平滑回路５により変換された直流電圧を昇圧し、昇圧された直流電圧は、点灯装置３によって高周波電圧に変換される。点灯装置３はインバータ回路であり、電界効果トランジスタＱ１，Ｑ２を用いてハーフブリッジ形に形成された回路で構成されており、電界効果トランジスタＱ１，Ｑ２のそれぞれのゲートに接続される駆動回路３１によって、電界効果トランジスタＱ１，Ｑ２を交互にスイッチング動作させることで、所定の周波数の電圧を出力する。点灯装置３のハーフブリッジ回路の出力は、限流および共振用のインダクタＬ、直流成分カット用のコンデンサＣ１、始動および共振用コンデンサＣ２により構成される共振回路によって、放電灯点灯装置１の出力端子Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２に接続される光源４に交流電力を供給する。駆動回路３１は、制御装置２の制御回路２２によって、放電灯である光源４の予熱時、始動時、点灯時にそれぞれ所定の周波数で電界効果トランジスタＱ１，Ｑ２を交互にスイッチング動作させ、共振回路により決まる所定の電力を供給する。

制御回路２２は、センサ装置１からのリード線ＬＮＳによって伝達される信号によって、第１の実施形態のように作用する。この時、センサ装置１が人体を検知し、消灯状態から点灯状態へ移る際には、上述のように、予熱、始動、点灯のシーケンスで電界効果トランジスタＱ１，Ｑ２のスイッチング周波数を変化するよう、制御回路２２は、駆動回路３１に対して作用する。

（実施形態６）
本発明の第６の実施形態について説明する。本実施形態は、実施形態５で示した放電灯点灯装置および、センサ装置を具備する照明器具である。図７に示すように、放電灯点灯装置ＩＮＶは、照明器具に具備される。図７において、照明器具本体ＫＧは、反射面を有するカバーＣＶが配設され、その両端に一対のランプソケットＳ１、Ｓ２が設けられている。照明器具本体ＫＧは、カバーＣＶ内に前述の放電灯点灯装置ＩＮＶを配設している。ランプソケットＳ１、Ｓ２は、放電灯点灯装置ＩＮＶの出力端子に接続される。放電灯である光源４はランプソケットＳ１，Ｓ２に装着することで、放電灯点灯装置ＩＮＶの出力端子と接続される。センサ装置１と放電灯点灯装置ＩＮＶは、３本のリード線ＬＶ、ＬＧ、ＬＮＳによって接続される。センサ装置１は、センサ１１が光源４が発する赤外線によって誤検出することを防ぐことを考慮し、光源４より下方にセンサ１１が配置されるような位置で、カバーＣＶを貫通して、照明器具本体ＫＧに固定される。

本発明の実施形態１の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態１におけるセンサ装置の回路図である。本発明の実施形態２におけるセンサ装置の回路図である。本発明の実施形態３の構成を示す一部ブロック図を含む回路図である。本発明の実施形態４におけるセンサ装置の一部ブロック図を含む回路図である。本発明の実施形態５の放電灯点灯装置の一部ブロック図を含む回路図である。本発明の実施形態６の照明器具の概略構成図である。従来例の構成を示すブロック図である。従来例におけるセンサ装置の回路図である。従来例におけるセンサの等価回路図である。

符号の説明

Ｓ照明装置
１センサ装置
１１センサ
１２スイッチ
２制御装置
２１電源回路
２２制御回路
２３タイマ回路
３点灯装置
４光源

Claims

人体の検知状態を表す電圧を出力するセンサと、複数の状態を設定することができるスイッチとを備えるセンサ装置と、
前記センサの検知状態と、前記スイッチの設定状態を検出して、光源の光出力を調節する制御装置とを備え、
前記センサの検知状態と前記スイッチの設定状態を同じ信号線で伝達することを特徴とする照明装置。
照明器具本体と、照明器具本体に配設された請求項１記載の照明装置と、照明器具本体に配設され、前記照明装置により付勢される光源と、を具備していることを特徴とする照明器具。