JP2011113745A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】商用電源設備のない場所において使用可能であり、優れた誘導機能及び耐久性を発揮する照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１０は、ＬＥＤ１１ａを光源とする第一発光部１１と、無電極灯１２ａを光源とする第二発光部１２と、第一発光部１２及び第二発光部１２に給電する蓄電池１３と、蓄電池１３を充電するための太陽電池１４ａを内蔵するソーラーパネル１４と、第一発光部１１のＬＥＤ１１ａの点灯時間を設定する第一制御部２１と、移動体の接近を検知したセンサ１５からの信号を受信して第二発光部１２の無電極灯１２ａを点灯させるとともにセンサ１５の検知範囲から移動体が離隔したことを検知したセンサ１５からの信号を受信した後、所定時間経過すると無電極灯１２ａを消灯する第二制御部２２と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、道路や公園などの公共設備の街路灯あるいは一般住宅の庭園や住宅内の夜間照明手段などとして使用する照明装置に関する。

街路灯や夜間照明については、従来、様々な方式のものが提案されているが、本願発明に関連する先行技術として、特許文献１に記載された「独立電源照明装置」、特許文献２に記載された「防犯照明設備」あるいは特許文献３に記載された「防犯灯」などがある。

特許文献１記載の「独立電源照明装置」は、太陽光パネルと、風車と、これらの自然エネルギで得られる電力を蓄積する蓄電池と、蓄電池から供給される電力で点灯する無電極蛍光灯を備えている。

特許文献２記載の「防犯照明設備」は、光を照射する光源と、人体の存在を検知する人体検知手段と、この人体検知手段で人体の存在が検知されないときは光源を低照度に点灯させ、人体の存在が検知されたときは光源を高照度に点灯させる点灯制御手段と、を備えている。

特許文献３記載の「防犯灯」は、光源を有する灯具本体と、人感センサにより人体の接近を検出し光源を自動的に点灯させる人体検出手段と、紫外線炎センサにより炎の発生を検出して警報を鳴動させる火災検出手段と、を備えている。

特開２００７−２８０６６０号公報 特開２００６−９２９４４号公報 特開２００６−２８６２７６号公報

特許文献１記載の「独立電源照明装置」は、太陽光や風力などの自然エネルギで得られる電力を蓄積する蓄電池を備えているため、外部からの給電なしで無電極蛍光灯を点灯させることができる。しかしながら、無電極蛍光灯の点灯時間は蓄電池の容量で決まるので、蓄電池の充電容量が不足している場合は、夜が明ける前に無電極蛍光灯が消えてしまうことがある。

特許文献２記載の「防犯照明設備」は、人体検知手段が検知した人体の存在の有無に応じて光源の明るさを高照度、低照度に切り換えて点灯する機能を有しているため、節電効果を得ることができるが、発電手段を有していないので、商用電源などの給電設備を必要とする。

特許文献３記載の「防犯灯」は、人感センサが人体の接近を検出すると光源が自動的に点灯するので、防犯機能を発揮するが、平常時は光源が点灯していないので、照明機能は有していない。また、発電手段を有していないので、商用電源があるところでないと使用することができない。

本発明が解決しようとする第一の課題は、商用電源設備のない場所において使用可能であり、優れた誘導機能及び耐久性を発揮する照明器具を提供することにあり、第二の課題は、商用電源設備のある場所において優れた誘導機能を発揮し、節電性及び耐久性にも優れた照明器具を提供することにある。

本発明の照明器具は、ＬＥＤを光源とする第一発光部と、無電極灯を光源とする第二発光部と、前記第一発光部及び前記第二発光部に給電する蓄電池と、前記蓄電池を充電する太陽電池と、前記第一発光部の点灯時間を設定する第一制御部と、少なくとも移動体の接近を検知して前記第二発光部を所定時間だけ点灯させる第二制御部と、を備えたことを特徴とする。ここで、ＬＥＤとは、Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅの略称であり、順方向に電圧を加えた時に発光する半導体素子である発光ダイオードを意味する。また、無電極灯とは、外部からの電磁誘導により内部のガスを放電させて発光させる無電極放電の原理を用いた電灯を意味する。

このような構成とすれば、昼間のうちに太陽電池によって充電された蓄電池を電源として、第一発光部のＬＥＤ及び第二発光部の無電極灯を点灯させることが可能となるので、商用電源設備のない場所において使用可能である。また、第一制御部にて、第一発光部を夜間のみに点灯させるように設定し、第二制御部にて、移動体が接近したときから所定時間だけ第二発光部を点灯させるように設定することができるため、優れた誘導機能を発揮する。さらに、ＬＥＤ及び無電極灯は長寿命であるため、長期間に亘って優れた耐久性を発揮する。

次に、本発明の照明装置は、ＬＥＤを光源とする第一発光部と、無電極灯を光源とする第二発光部と、前記第一発光部及び前記第二発光部に商用電源から給電する受電部と、前記第一発光部の点灯時間を設定する第一制御部と、少なくとも移動体の接近を検知して前記第二発光部を所定時間だけ点灯させる第二制御部と、を備えたことを特徴とする。

このような構成とすれば、商用電源を電源として、第一制御部により第一発光部を夜間のみに点灯させるように設定し、第二制御部により第二発光部を移動体が接近したときから所定時間だけ点灯させるように設定することができるため、商用電源設備のある場所において優れた誘導機能を発揮する。また、ＬＥＤ及び無電極灯は長寿命であるため、長期間に亘って優れた耐久性を発揮する。

ここで、前記受電部に、商用電源設備に設けられた汎用給電部へ接続可能な汎用接続具を設けることが望ましい。ここで、汎用給電部とは、差し込みプラグを接続可能な電源コンセント、白熱電球を装着可能な電球ソケット、蛍光灯を接続可能な蛍光灯ソケットなど、各種電気製品に給電するため、建築物の壁面、天井あるいは床面などに一般的に設けられている電力供給用の導電接続器具をいう。

このような構成とすれば、給電部を構成する汎用接続具を既存の汎用給電部に接続することにより、電源工事無しで、本発明に係る照明装置を使用可能となるので、利便性が向上する。

本発明により、商用電源設備のない場所において使用可能であり、優れた誘導機能及び耐久性を発揮する照明器具、及び、商用電源設備のある場所において優れた誘導機能を発揮し、節電性及び耐久性にも優れた照明器具を提供することができる。

本発明の第一実施形態である照明装置を示す正面図である。 図１に示す照明装置の側面図である。 図１に示す照明装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第二実施形態である照明器具を示す図である。 本発明の第三実施形態である照明器具を示す図である。 本発明の第四実施形態である照明器具を示す図である。

図１〜図３に基づいて本発明の第一実施形態である照明装置１０について説明する。図１，図２に示すように、照明装置１０においては、ベース板２０ｂを介して地面Ｇ上に垂直に立設された四角筒形状の支柱２０の上端部２０ａにソーラーパネル１４及び照明部１６が配置され、支柱２０のベース板２０ｂ寄りの部分に電源ボックス１８が配置されている。後述するように、照明部１６は第一発光部１１及び第二発光部１２などを備え、照明部１６の正面にはポリカーボネート製のスクリーン１６ａが装着されている。また、電源ボックス１８には蓄電池１３及び充放電コントローラ１７などが収納されている。

支柱２０の上端部２０ａ寄りの左右両側面には、上下方向に沿って複数の青色ＬＥＤ２５が配置されている。ソーラーパネル１４の背面側への傾斜角度１４ｂは鉛直方向Ｖを基準にして約２０度であり、照明部１６の正面側への傾斜角度１６ｂは約６０度であるが、これらに限定するものではない。

図３に示すように、電源ボックス１８内に収納された充放電コントローラ１７は、ソーラーパネル１４から蓄電池１３への過充電を防止する機能、及び、ＬＥＤ１１ａや無電極灯１２ａの点灯による蓄電池１３の過放電を防止する機能を備えている。充放電コントローラ１７と、照明部１６内の端子台１９とは、支柱２０（図２参照）内に配線されたケーブル２６ａ，２６ｂによって接続されている。

照明部１６には、第一発光部１１を構成するＬＥＤ１１ａと、第二発光部１２を構成する無電極灯１２ａと、移動体の接近・離隔及び周囲の明るさを検知するセンサ１５と、ＬＥＤ１１ａ及び無電極灯の点灯・消灯を制御する動作制御ユニット２７と、ＬＥＤ１１ａへの電流を制御する電流制御部２４と、無電極灯１２ａへの電流を安定化する安定器２３などが設けられている。動作制御ユニット２７には、後述する第一制御部２１及び第二制御部２２などが内蔵され、動作制御ユニット２７、安定器２３及び電流制御部２４は端子台１９を介して電気的に接続されている。

このように、照明装置１０は、ＬＥＤ１１ａを光源とする第一発光部１１と、無電極灯１２ａを光源とする第二発光部１２と、第一発光部１２及び第二発光部１２に給電する蓄電池１３と、蓄電池１３を充電するための太陽電池１４ａを内蔵するソーラーパネル１４と、第一発光部１１のＬＥＤ１１ａの点灯時間を設定する第一制御部２１と、移動体の接近を検知したセンサ１５からの信号を受信して第二発光部１２の無電極灯１２ａを点灯させるとともにセンサ１５の検知範囲から移動体が離隔したことを検知したセンサ１５からの信号を受信した後、所定時間経過すると無電極灯１２ａを消灯する第二制御部２２と、を備えている。

ここで、図１〜図３を参照しながら照明装置１０の機能について説明する。電源ボックス１８内の蓄電池１３は、昼間の太陽光で発電するソーラーパネル１４内の太陽電池１４ａによって充電され、夜間の第一発光部１１のＬＥＤ１１ａ、第二発光部１２の無電極灯１２ａ及び青色ＬＥＤ２５などの電源となる。

太陽が出ている昼間のうちは第一発光部１１のＬＥＤ１１ａ、第二発光部１２の無電極灯１２ａ及び青色ＬＥＤ２５は全て消灯しているが、日没により照明装置１０の周囲が暗くなるとセンサ１５がそれを検知して、動作制御ユニット２７へ検知信号を送り、第一発光部１１のＬＥＤ１１ａ及び青色ＬＥＤ２５が点灯する。一旦点灯した後の第一発光部１１のＬＥＤ１１ａ及び青色ＬＥＤ２５の消灯時期は第一制御部２１によって制御される。

この場合の制御方式としては、点灯から所定時間経過後（例えば、１０時間経過後）に消灯する時間制御方式、あるいは、日の出により照明装置１０の周囲が明るくなったことをセンサ１５が検知したときに消灯する明度制御方式などを採用することができる。

第一発光部１１のＬＥＤ１１ａから出た光は直進性に優れ、支柱２０を支えるベース板２０ｂ前方の比較的狭い領域に集中的に照射されるので、人通りのない状況下で必要最小限領域のみを効率的に照らすことができる。なお、第一発光部１１のＬＥＤ１１ａ及び青色ＬＥＤ２５の点灯から消灯までの時間は前述の事例に限定しないので、第一制御部２１において任意に設定することができる。

第一発光部１１のＬＥＤ１１ａ及び青色ＬＥＤ２５が点灯している状況において、周囲を歩行する人間や動物などの移動体（図示せず）が照明装置１０から所定範囲内（例えば、５ｍ範囲内）に接近すると、センサ１５がそれを検知して、動作制御ユニット２７へ検知信号を送り、第二発光部１２の無電極灯１２ａが点灯して、第一発光部１１のＬＥＤ１１ａによる照射領域より広い領域にさらに明るい光が照射される。従って、照明装置１０付近を歩行する人間などに対して優れた誘導機能を発揮する。

人間などの接近により一旦点灯した後の第二発光部１２の無電極灯１２ａは、第二制御部２２に予め設定された所定時間（例えば、センサ１５がその検知範囲から移動体が離隔したことを検知して３０〜４０秒経過後）に消灯し、その後は、第一発光部１１のＬＥＤ１１ａ及び青色ＬＥＤ２５の点灯が継続される。なお、第二発光部１２の無電極灯１２ａの点灯から消灯までの時間も前述の事例に限定しないので、第二制御部２２において任意に設定することができる。

照明装置１０においては、昼間のうちにソーラーパネル１４の太陽電池１４ａによって充電された蓄電池１３を電源として、夜間は第一発光部１１のＬＥＤ１１ａ及び第二発光部１２の無電極灯１２ａを点灯させることができるので、商用電源設備のない場所において使用可能である。また、第一制御部２１により第一発光部１１を夜間のみに点灯させるように設定し、第二制御部２２により、第二発光部１２を移動体が接近したときに点灯させ、センサ１５の検知範囲から移動体が離隔したときから所定時間経過すると消灯するように設定することができるため、優れた誘導機能を発揮する。さらに、ＬＥＤ１１ａ及び無電極灯１２ａは長寿命であるため、長期間に亘って優れた耐久性を発揮する。

一般に、ＬＥＤは省電力で局所照明に向いている強い光だが、拡散性が乏しいので、大きいサイズの照明器具には不向きであり、無電極灯は拡散性に優れているが、サイズが小さくなると効率が悪くなるので、小サイズの照明器具には不向きである。

そこで、照明装置１０においては、周囲に移動体が無いときの光源として、小さくて効率的なＬＥＤ１１ａを点灯させ、人間などが５ｍ範囲内に近づいたときはセンサ１５で検知して無電極灯１２ａを点灯させ、周りを明るく照らすようにしている。

照明装置１０は、人間などの移動体がセンサ１５の検知範囲から離隔して３０〜４０秒後には、無電極灯１２ａが消灯してＬＥＤ１１ａに切り替わって省電力モードとなるので、電気使用量をセーブしながら、必要なときに必要なだけ明るい光を提供することができる。

太陽電池のみを用いた照明装置であっても二酸化炭素削減に貢献することができるが、大きくて明るい照明を設けようとすれば、大出力の太陽電池と大容量の蓄電池が必要となり、環境負荷も大きくなる。そこで、照明装置１０においては、光源として、ＬＥＤ１１ａと無電極灯１２ａとからなる、所謂、ハイブリッドシステムを採用することにより、蓄電池１５及び太陽電池１４ａの大型化を回避するとともに、環境負荷の増大を防止している。

また、照明装置１０においては、照明部１６の正面に装着されたポリカーボネード製のスクリーン１６ａは曲面使いにしているため、照明部１６の本体部分との間に防水パッキン（図示せず）を挟むようにしてスクリーン１６ａを押し付けることにより、比較的少ない固定ネジ及びフレーム（図示せず）にて緊密に装着することができる。

次に、図４〜図６に基づいて、本発明の第２〜第４実施形態である照明器具３０，４０，５０について説明する。

図４に示す照明器具３０は、ＬＥＤ（図示せず）を光源とする第一発光部３１と、無電極灯（図示せず）を光源とする第二発光部３２と、第一発光部３１及び第二発光部３２に商用電源ＡＣから給電する受電部３３と、第一発光部３１の点灯時間を設定する第一制御部３４と、照明器具３０に対する移動体の接近・離隔及び周囲の明るさを検知するセンサ３６と、センサ３６からの接近信号により第二発光部３２を点灯するとともにセンサ３６からの離隔信号を受信後、所定時間経過すると第二発光部３２を消灯する第二制御部３５と、を備えている。また、受電部３３には、商用電源ＡＣの汎用給電部である電球ソケット３７に設けられた雌ネジ部（図示せず）へ接続可能な雄ネジ状の汎用接続具３３ａが設けられている。

図４に示すように、照明装置３０は、従来の白熱電灯（図示せず）が取り付けられていた既存の電球ソケット３７に取り付けて使用することができる。日没などにより、照明器具３０の周囲が暗くなるとセンサ３６からの検知信号に基づいて第一制御部３４が作動して第一発光部３１が点灯し、日の出などにより周囲が明るくなるとセンサ３６からの検知信号に基づいて第一制御部３４が作動して第一発光部３１が消灯する。

照明装置３０の周囲が暗く、第一発光部３１が点灯している状態において、人間などの移動体（図示せず）がセンサ３６の検知範囲内に入ると、センサ３６からの検知信号に基づいて第二制御部３５が作動して第一発光部３１よりも明るい第二発光部３２が点灯し、照明器具３０の周辺を明るく照らす。この後、人間などの移動体（図示せず）がセンサ３６の検知範囲内から離隔すると、それを検知したセンサ３６からの信号に基づいて第二制御部３５が作動して第二発光部３２が消灯する。

照明装置３０においては、商用電源ＡＣを電源として、第一制御部３４により第一発光部３１を夜間のみに点灯させるように設定し、第二制御部３５により第二発光部３２を移動体が接近して離隔したときから所定時間だけ点灯させるように設定することができる。従って、戸建て住宅や集合住宅などの商用電源ＡＣ設備のある場所に居住する住人などに対して優れた誘導機能を発揮する。また、第一発光部３１を構成するＬＥＤ（図示せず）及び第二発光部３２を構成する無電極灯（図示せず）はいずれも長寿命であるため、長期間に亘って優れた耐久性を発揮する。

また、受電部３３には、商用電源ＡＣの汎用給電部である電球ソケット３７へ接続可能な汎用接続具３３ａが設けられているため、既設の電球ソケット３７へ汎用接続具３３ａをねじ込むことにより、電源工事無しで、照明装置３０が使用可能となるので、利便性にも優れている

図５に示す照明装置４０は、ＬＥＤ（図示せず）を光源とする第一発光部４１と、無電極灯（図示せず）を光源とする第二発光部４２と、第一発光部４１及び第二発光部４２に商用電源ＡＣから給電する受電部４３と、第一発光部４１の点灯時間を設定する第一制御部４４と、照明器具４０に対する移動体の接近・離隔及び周囲の明るさを検知するセンサ４６と、センサ４６からの接近信号により第二発光部４２を点灯するとともにセンサ４６からの離隔信号を受信後、所定時間経過すると第二発光部４２を消灯する第二制御部４５と、を備えている。また、受電部４３は、商用電源ＡＣの汎用給電部である既設の給電ソケット４７に接続可能である。

照明装置４０は、室内の天井などに設置されている既設の照明器具のリングタイプ蛍光灯と取り替えて使用することが可能であり、前述した照明装置３０と同様の機能を発揮する。なお、照明装置４０と同様の機能を有する、直管タイプ蛍光灯と取り替え可能な照明器具を構成することもできる。

図６に示す照明装置５０は、ＬＥＤ（図示せず）を光源とする第一発光部５１と、無電極灯（図示せず）を光源とする第二発光部５２と、第一発光部５１及び第二発光部５２に商用電源から給電する受電部５３と、第一発光部５１の点灯時間を設定する第一制御部５４と、照明装置５０に対する移動体の接近・離隔及び周囲の明るさを検知するセンサ５６と、センサ５６からの接近信号により第二発光部５２を点灯するとともにセンサ５６からの離隔信号を受信後、所定時間経過すると第二発光部５２を消灯する第二制御部５５と、を備えている。また、受電部５３は一般の差し込みプラグと同じ形状であるため、商用電源の汎用給電部である電源コンセント（図示せず）に接続可能である。

照明装置５０は、建築物の壁面などに設置されている既設の電源コンセントに受電部５３を差し込めば作動可能となるので、電源コンセント付近の任意の場所に載置して使用することができ、前述した照明装置３０，４０と同様の機能を発揮する。また、照明装置５０は移動可能であるため、必要なときに、必要な場所に運んで使用することができ、利便性に優れている。

本発明に照明装置は、道路や公園などの公共設備の街路灯あるいは一般住宅の庭園や住宅内の夜間照明手段などとして広く利用することができる。

１０，３０，４０，５０ 照明装置
１１，３１，４１，５１ 第一発光部
１１ａ ＬＥＤ
１２，３２，４２，５２ 第二発光部
１２ａ 無電極灯
１３ 蓄電池
１４ ソーラーパネル
１４ａ 太陽電池
１４ｂ，１６ｂ 傾斜角度
１５，３６，４６，５６ センサ
１６ 照明部
１６ａ スクリーン
１７ 充放電コントローラ
１８ 電源ボックス
１９ 端子台
２０ 支柱
２０ａ 上端部
２０ｂ ベース板
２１，３４，４４，５４ 第一制御部
２２，３５，４５，５５ 第二制御部
２３ 安定器
２４ 電流制御部
２５ 青色ダイオード
２６ａ，２６ｂ ケーブル
２７ 動作制御ユニット
３３，４３，５３ 受電部
３３ａ 汎用接続具
３７ 電球ソケット
４７ 給電ソケット
ＡＣ 商用電源
Ｖ 鉛直方向

Claims (3)

1. ＬＥＤを光源とする第一発光部と、無電極灯を光源とする第二発光部と、前記第一発光部及び前記第二発光部に給電する蓄電池と、前記蓄電池を充電する太陽電池と、前記第一発光部の点灯時間を設定する第一制御部と、少なくとも移動体の接近を検知して前記第二発光部を所定時間だけ点灯させる第二制御部と、を備えたことを特徴とする照明装置。
2. ＬＥＤを光源とする第一発光部と、無電極灯を光源とする第二発光部と、前記第一発光部及び前記第二発光部に商用電源から給電する受電部と、前記第一発光部の点灯時間を設定する第一制御部と、少なくとも移動体の接近を検知して前記第二発光部を所定時間だけ点灯させる第二制御部と、を備えたことを特徴とする照明装置。
3. 前記受電部に、商用電源設備に設けられた汎用給電部へ接続可能な汎用接続具を設けたことを特徴とする請求項２記載の照明装置。

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