JP2014524122A - Ｌｅｄ照明装置およびｌｅｄ照明装置の寿命検証方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ＬＥＤ照明装置およびＬＥＤ照明装置の寿命検証方法を開示している。ＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤランプ内にコントローラ、計時チップおよび給電用の低圧ＤＣ電源が設けられている。コントローラは、さらに表示端末に直接または間接的に接続される。本発明は、ＬＥＤ照明装置内に計時チップを組み入れたことによって、ＬＥＤ照明装置の稼働時間をリアルタイムに記録して表示端末に伝送して表示させる。同時に、照度データを取得する光センサーを発光エリア内に組み入れたことによって、光束維持率をリアルタイムに測定し、測定した光束維持率が所定の臨界寿命光束維持率の値よりも低くなると、そのときのＬＥＤ照明装置が記録する稼働時間が、該ＬＥＤ照明装置の寿命となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ照明技術分野に係り、特に時間または寿命管理機能を有するＬＥＤ照明装置およびその寿命検証方法に係る。

近年、新型の省エネ照明製品技術の発展につれて、特にＬＥＤ照明製品は、光効率が高いのみならず、寿命も非常に長い。白熱電球に比較すると、光効率は５〜１０倍向上し、寿命は３０〜５０倍向上する。したがって、従来の各種の照明に対する省エネへの改造は、業者と利用者から認められ、特にＥＭＣ（合同能源管理）方式はますます注目されている。

ＬＥＤなど新型の省エネ型製品の理論上の寿命（なお、製品寿命とは、製品の光束量が７０％に減衰するまでの使用時間である）は非常に長い。しかし、その寿命を検証する確実的に実行可能な老化加速測定方法がないため、現在、一般的に通常老化６０００時間またはそれ以上の時間の光束維持率を採用してその寿命を判断する。ＬＥＤなど新型の省エネ型照明の技術は発展が速いため、往々にして、一つの製品につき、寿命検証を得たばかりか充分に得ていないうちに、その技術が既に遅れている可能性がある。したがって、ＬＥＤの生産企業に時間と金銭の二重の浪費をもたらす。利用者にとって、製品が短期間で効果を失うことを除き、照明製品の実際稼働時間を正確に把握できないため、照明製品の寿命を検証することが難しく、その合法的な権利が損なわれる可能性がある。例えば、２５０００時間と称する製品の場合、製品が２００００時間になって効果を失ったときに、利用者は、立証または権利を守ることが難しい。

したがって、ＬＥＤなど新型の省エネ型照明製品の寿命評価および検証は、生産業者と利用者を困らせる重要な難題となる。

本発明は、上記従来技術において存在する不備を鑑み、製品の使用時間を適時に把握し、製品の寿命を表すことができるＬＥＤ照明装置およびその寿命検証方法を提供する。

本発明の技術案は、下記のように実現される。

時間管理機能を有するＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤランプ内にコントローラ、計時チップおよび給電用の低圧ＤＣ電源が設けられている。コントローラは、さらに表示端末に直接または間接的に接続される。

好ましくは、低圧ＤＣ電源はコントローラに接続され、コントローラは計時チップに接続される。低圧ＤＣ電源はコントローラと計時チップに給電する。

好ましくは、上記コントローラは、マイクロコントローラまたはデジタル集積回路コントローラである。

好ましくは、コントローラが表示端末に直接的に接続されることは、表示端末がＬＥＤ照明装置に設けられており、コントローラが、取得したデータを表示端末に記録または表示することである。上記表示端末は、ＬＥＤ表示パネルである。

好ましくは、コントローラが表示端末に間接的に接続されることは、表示端末がＬＥＤ照明装置と別個に設けられており、表示端末に有線または無線で接続することである。上記表示端末は、携帯電話、ＰＣなどのデバイスである。

さらにＬＥＤの寿命をより正確に測定するために、好ましくは、ＬＥＤ照明装置の発光エリア内に光センサーも設けられており、上記光センサーはコントローラに接続され、コントローラは照度を取得して光束量と光束維持率に変換し記録または表示端末に送信する。

取り付けを便利にするために、好ましくは、上記光センサーは、固定ＬＥＤ光源の基板上に設けられている。

さらに照度データを取得するために、好ましくは、上記光センサーは、基板の中心位置に設けられている。

可能性のある外来強光の影響を避けるために、好ましくは、光センサーの外部にカップが設けられている。

光センサーが灯具内部の光照射のみを受信しデータの正確性を保証するために、好ましくは、光センサーの上方のＬＥＤ照明装置のランプシェードに、遮光片が設けられている。

ＬＥＤ照明装置の寿命検証方法において、ＬＥＤ照明装置内にコントローラ、計時チップおよび給電用の低圧ＤＣ電源が設けられており、電源から給電されると、ＬＥＤ照明装置が照明を開始し、計時チップも同時に計時作業を開始し、時間データがコントローラに伝送されて表示端末に記録または表示され、計時チップは断電保護現場時間機能を有し、次回に給電されると、引き続いて計時を開始し、ＬＥＤ照明装置が点灯不可となった時点で表示される時間が、本ＬＥＤ照明装置の寿命となる。

好ましくは、ＬＥＤランプの発光エリア内に光センサーが設けられており、ＬＥＤ照明装置が最初に稼働を開始してから２０〜６０分のウォームアップ後に数値を読み取り、該読取数値を照度の初期値とし、同時に、照度データがコントローラに伝送され、その後２０〜３０分ごとに数値を読み取り、コントローラは、リアルタイムに読み取った照度値と照度初期値とを内蔵プログラムに基づいて比較し、光束量と光束維持率に変換して表示端末に送信して表示させ、測定した光束維持率が所定の臨界寿命光束維持率の値よりも低くなった時点で、ＬＥＤ照明装置が記録した稼働時間が、本ＬＥＤ照明装置の寿命となる。

照度初期値をさらに正確に取得するために、好ましくは、ＬＥＤ照明装置が最初に稼働を開始してから２０〜６０分のウォームアップ後に一回目の数値を読み取り、その後２０〜３０分ごとに数値を読み取り、連続して３〜５回読み取り、一回目よりも後の読取数値を一回目の読取数値と比較し、変化率が１０％以内であると、コントローラは、そのうちのいずれかの読取数値、または平均値を照度の初期値とし、変化率が１０％を超えると、コントローラは、該読取数値を廃棄する。このようにして、ＬＥＤ照明装置の稼働が安定してから、取得した照度初期値は、より正確なものとなる。

ＬＥＤ照明装置がある種の故障の原因でデータを紛失することを避けるために、好ましくは、ＬＥＤ照明装置が各種の故障の発生によって正常に稼働できない場合、外部から低圧ＤＣ電源を提供し、コントローラは、記録または表示したデータを提供することができる。コントローラに標準となる給電及びデータ伝送インタフェース、例えばＵＳＢインタフェースを保留する。ＬＥＤ照明装置が故障して正常に稼働できない場合、インタフェースを介して外部の低圧ＤＣ電源を入力し、コントローラは、引き続いて稼働し、関連データを記録または読み取ることができる。

上記技術案を採用した本発明の設計思想および有益な効果は、以下である。

本発明は、ＬＥＤ照明装置内に計時チップを組み入れたことによって、ＬＥＤ照明装置の稼働時間をリアルタイムに記録して表示端末に伝送して表示させる。同時に、照度データを取得する光センサーを発光エリア内に組み入れたことによって、光束維持率をリアルタイムで測定し、測定した光束維持率が所定の臨界寿命光束維持率の値よりも低くなったときのＬＥＤ照明装置が記録する稼働時間が、本ＬＥＤ照明装置の寿命となる。

本発明は、ＬＥＤ照明装置の稼働時間および対応する光束維持率を記録することができ、ＬＥＤ照明装置等、高光効率・長寿命な照明製品の実際の寿命の特徴を正確に反映することができ、各種の商業方式におけるＬＥＤ等の高光効率な照明製品の寿命評価の解決のために正確な情報を提供する。

図１は、実施例に係るＬＥＤ照明装置の構造を示す図面である。 図２は、実施例に係るＭＣＵコントローラのもう一つの給電方式の構造を示す図面である。 図３は、実施例に係るＬＥＤ照明装置の各モジュールの回路制御原理図である。

本発明の具体的な実施形態は、以下である。

実施例
時間管理機能を有するＬＥＤ照明装置は、図１に示すように、ＬＥＤ照明装置の上側に基板１とランプシェード２が設けられており、基板１に複数のＬＥＤ光源３が固定されており、ＬＥＤ照明装置内にコントローラ４、計時チップ５および給電用の低圧ＤＣ電源６が設けられている。上記のコントローラ４は、ＭＣＵコントローラである。図１、図３に示すように、低圧ＤＣ電源６は、コントローラ４に接続され、コントローラ４は、計時チップ５に接続される。コントローラ４は、表示端末７に直接的に接続される。この表示端末７は、ＬＥＤ照明装置の側面に設けられているＬＥＤ表示パネルである。

ＬＥＤ照明装置の発光エリア内に光センサー８も設けられている。この光センサー８は、コントローラ４に接続される。コントローラ４は、照度を取得して光束維持率に変換して表示端末７に送信する。この光センサー８は、基板１の中心位置に設けられている。光センサー８の外部にカップ９が設けられている。光センサー８の上方のランプシェードに遮光片１０が設けられている。

コントローラ４、計時チップ５などのモジュールに低圧ＤＣ電源の入力が必要であるため、通常の状況において、ＬＥＤ駆動電源は、低圧ＤＣを出力できるので、低圧ＤＣ電源６から直接的にコントローラに給電することができる。他のタイプの駆動電源方式であるときには、図２に示すように、ＡＣ−ＤＣモジュール、ＤＣ−ＤＣモジュールによって電圧変換を行うことが必要である。

電源から給電されると、ＬＥＤ照明装置は、照明を開始する。計時チップも、同時に計時作業を開始する。時間データは、コントローラに伝送されて直ちに表示端末に表示される。計時チップは断電保護現場時間機能を有し、電源が中断しても時間の記憶が可能であることが保証され、次回に給電されると、引き続いて計時を開始する。ＬＥＤ照明装置が点灯不可となった時点で表示される時間が、本ＬＥＤ照明装置の寿命となる。

さらに、ＬＥＤ照明装置が最初に稼働を開始してから３０分のウォームアップの後に、光センサーは、一回目の数値を読み取り、それから３０分ごとに数値を読み取り、連続的に３回読み取り、一回目よりも後の読取数値を一回目の読取数値と比較する。変化率が１０％以内であると、コントローラは、平均値をとって照度初期値とする。同時に、照度データがＭＣＵコントローラに伝送される。その後３０分ごとに数値を読み取り、同時に光センサーは、電源が切れる瞬間の光照射低下に反応しない。コントローラは、リアルタイムで読み取った照度値と照度初期値とを内蔵プログラムに基づいて比較し、光束量と光束維持率に変換して表示端末に送信して表示させる。測定した光束維持率が所定の臨界寿命光束維持率の値よりも低くなった時点で、ＬＥＤ照明装置が記録した稼働時間が、本ＬＥＤ照明装置の寿命となる。臨界寿命光束維持率は、実際の状況に応じて任意に設定可能であり、例えば一般的に７０％にセットされる。

Claims (14)

1. ＬＥＤランプ内にコントローラ、計時チップおよび給電用の低圧ＤＣ電源が設けられており、コントローラがさらに表示端末に直接または間接的に接続されることを特徴とする時間管理機能を有するＬＥＤ照明装置。
2. 低圧ＤＣ電源はコントローラに接続され、コントローラは計時チップに接続されることを特徴とする請求項１に記載の時間管理機能を有するＬＥＤ照明装置。
3. 上記コントローラは、マイクロコントローラまたはデジタル集積回路コントローラであることを特徴とする請求項１に記載の時間管理機能を有するＬＥＤ照明装置。
4. コントローラが表示端末に直接的に接続されることは、表示端末がＬＥＤ照明装置に設けられており、コントローラが、取得したデータを表示端末に記録または表示することであることを特徴とする請求項１に記載の時間管理機能を有するＬＥＤ照明装置。
5. コントローラが表示端末に間接的に接続されることは、表示端末がＬＥＤ照明装置と別個に設けられており、表示端末に有線または無線で接続することであることを特徴とする請求項１に記載の時間管理機能を有するＬＥＤ照明装置。
6. ＬＥＤ照明装置の発光エリア内に光センサーも設けられており、上記光センサーはコントローラに接続され、コントローラは照度を取得して光束量と光束維持率に変換して表示端末に記録または送信することを特徴とする請求項１に記載の時間管理機能を有するＬＥＤ照明装置。
7. 上記光センサーは、固定ＬＥＤ光源の基板上に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の時間管理機能を有するＬＥＤ照明装置。
8. 上記光センサーは、基板の中心位置に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の時間管理機能を有するＬＥＤ照明装置。
9. 光センサーの外部にカップが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の時間管理機能を有するＬＥＤ照明装置。
10. 光センサーの上方のＬＥＤ照明装置のランプシェードに、遮光片が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の時間管理機能を有するＬＥＤ照明装置。
11. ＬＥＤ照明装置内にコントローラ、計時チップおよび給電用の低圧ＤＣ電源が設けられており、電源から給電されると、ＬＥＤ照明装置が照明を開始し、計時チップも同時に計時作業を開始し、時間データがコントローラに伝送されて表示端末に記録または表示され、計時チップは断電保護現場時間機能を有し、次回に給電されると、引き続いて計時を開始し、ＬＥＤ照明装置が点灯不可となった時点で表示される時間が、該ＬＥＤ照明装置の寿命となることを特徴とするＬＥＤ照明装置の寿命検証方法。
12. ＬＥＤランプの発光エリア内に光センサーを組み入れ、ＬＥＤ照明装置が最初に稼働を開始してから２０〜６０分のウォームアップ後に数値を読み取り、該読み取った数値を照度の初期値とし、同時に、照度データがコントローラに伝送され、その後２０〜３０分ごとに数値を読み取り、コントローラは、リアルタイムに読み取った照度値と照度初期値とを内蔵プログラムに基づいて比較し、光束量と光束維持率に変換して表示端末に送信して表示させ、測定した光束維持率が所定の臨界寿命光束維持率の値よりも低くなった時点で、ＬＥＤ照明装置が記録した稼働時間が、該ＬＥＤ照明装置の寿命となることを特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤ照明装置の寿命検証方法。
13. ＬＥＤ照明装置が最初に稼働を開始してから２０〜６０分のウォームアップ後に一回目の数値を読み取り、その後２０〜３０分ごとに数値を読み取り、連続して３〜５回読み取り、一回目よりも後の読取数値を一回目の読取数値と比較し、変化率が１０％以内であると、コントローラは、そのうちのいずれかの読取数値、または平均値を照度の初期値とし、変化率が１０％を超えると、コントローラは、該読取数値を廃棄することを特徴とする請求項１２に記載のＬＥＤ照明装置の寿命検証方法。
14. ＬＥＤ照明装置が各種の故障の発生によって正常に稼働できない場合、外部から低圧ＤＣ電源を提供し、コントローラは、記録または表示したデータを提供することができることを特徴とする請求項１１に記載のＬＥＤ照明装置の寿命検証方法。

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