JP2015135794A - 点灯装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】調光制御線に誘導電圧等が発生しても、光源が不所望に調光点灯することが防止される点灯装置およびこの点灯装置を備える照明装置を提供する。【解決手段】点灯装置１は、第１の交流電源１０ａを入力し、第１の交流電源１０ａを調光信号に応じて所定の電力に変換して照明負荷７に供給する点灯回路２と、第１の交流電源１０ａまたは第１の交流電源１０ａと異なる第２の交流電源１０ｂを入力し、第１または第２の交流電源１０ａ，１０ｂの交流電圧が所定値以上のときに調光信号を点灯回路２に出力する調光回路３と、第１または第２の交流電源１０ａ，１０ｂと調光回路３との間に接続され、第１または第２の交流電源１０ａ，１０ｂの交流電圧が基準値以上のときに第１または第２の交流電源１０ａ，１０ｂを導通させて調光回路３に入力する電圧値判定回路４と、を具備している。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、光源を調光点灯する点灯装置およびこの点灯装置により点灯される光源を有する照明装置に関する。

照明装置としての道路灯は、夜間やトンネルなどの暗い場所で点灯されている。また、道路灯には、交通量の少ない時間帯例えば真夜中では調光点灯されて、省電力が図られているものがある。当該道路灯の調光点灯は、点灯装置の調光回路や調光器（調光装置）に調光制御信号を送出して行われており、調光制御信号の送出手段としてタイマーや移動体の検知装置などが用いられている（例えば特許文献１，２参照。）。

そして、高速道路等の道路灯においては、調光制御線に調光制御信号として交流電圧を印加しているものがある（例えば特許文献３参照。）。当該交流電圧は、道路灯において所定電圧に変換されている。光源は、当該所定電圧に応じて調光点灯例えば５０％点灯されている。そして、調光制御線に印加される交流電圧は、比較的低い電圧値となっている。

特開２００３−１６８５７５号公報（第２頁、第１図） 特開２０１２−２２６９９３号公報（第４−５頁、第１図） 特開２０１１−２２８９０８号公報（第４頁、第２図）

調光制御線は、点灯装置に交流電源を供給する電源線と一束され、あるいは電源線に隣接して配線されている。このため、調光制御線に電源線に印加している交流電圧の誘導電圧が発生することがある。この誘導電圧は、調光制御線に交流電圧が印加されていないときに、すなわち光源を調光点灯させないときに、光源を不所望に調光点灯させることがあった。

また、誘導電圧の発生によって光源が不所望に調光点灯しないように、調光制御線に印加される交流電圧の設定値を大きくすると、調光制御線での交流電圧の電圧変動、点灯装置を形成する電子部品の特性ばらつきや温度特性などによっては、光源を調光点灯するように調光制御線に交流電圧を印加しても、光源が調光点灯しない場合があった。

本発明の実施形態は、調光制御線に誘導電圧等が発生しても、光源が不所望に調光点灯することが防止される点灯装置およびこの点灯装置を備える照明装置を提供することを目的とする。

本実施形態の点灯装置は、点灯回路、調光回路および電圧値判定回路を有して構成される。点灯回路は、第１の交流電源を入力し、調光回路は、第１の交流電源または第１の交流電源と異なる第２の交流電源を入力する。

そして、点灯回路は、第１の交流電源を調光信号に応じて所定の電力に変換して照明負荷に供給するように形成される。また、調光回路は、入力した第１または第２の交流電源の交流電圧が所定値以上のときに調光信号を点灯回路に出力するように形成される。

電圧値判定回路は、第１または第２の交流電源と調光回路との間に接続される。そして、第１または第２の交流電源の交流電圧が基準値以上のときに第１または第２の交流電源を導通させて調光回路に入力するように形成されている。

本実施形態の点灯装置によれば、電圧値判定回路は、入力電圧が基準値以上のときに導通するので、第１の交流電源による基準値を下回る誘導電圧が調光回路に入力することがなくなり、これにより、調光回路が誤動作をして照明負荷が不所望に調光点灯されることを防止できることが期待できる。

本発明の実施形態を示す点灯装置の概略回路図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。 本実施形態の点灯装置１は、図１に示すように、点灯回路２、調光回路３および電圧値判定回路４を有して構成される。そして、本実施形態では、点灯回路２および調光回路３が点灯ユニット５に設けられ、電圧値判定回路４が判定ユニット６に設けられている。点灯ユニット５および判定ユニット６は、別置されて電気的に接続されている。点灯装置１は、照明負荷７を調光点灯する。照明負荷７は、光源としての例えばＬＥＤ（発光ダイオード）からなり、不図示の基板に複数個が実装されて直列接続または直並列接続されている。照明負荷７は、装置本体８に配設されている。そして、点灯装置１、照明負荷７および装置本体８により、照明装置９が構成されている。

点灯装置１は、点灯回路２に第１の交流電源１０ａが入力され、電圧値判定回路４に第２の交流電源１０ｂが入力される。調光回路３は、電圧値判定回路４が導通することによって、第２の交流電源１０ｂが入力される。

点灯回路２は、入力端子１１ａ，１１ｂが電磁開閉器１２を介して第１の交流電源１０ａに接続され、出力端子１３ａ，１３ｂが照明負荷７に接続されている。入力端子１１ａ，１１ｂは、電源線１４ａ，１４ｂにより電磁開閉器１２に接続され、出力端子１３ａ，１３ｂは、出力線１５ａ，１５ｂにより照明負荷７に接続されている。第１の交流電源１０ａの交流電圧は、１００Ｖないし２４２Ｖであり、本実施形態では１００Ｖ又は２００Ｖである。点灯回路２は、ＡＣ−ＤＣ変換回路１６、制御回路であるマイコン１７、調光信号入力回路１８およびＤＣ−ＤＣ変換回路１９を有して形成されている。

ＡＣ−ＤＣ変換回路１６は、整流器２０およびコンデンサＣ１を有してなり、入力端子１１ａ，１１ｂに入力した第１の交流電源１０ａの交流電圧を全波整流電圧に変換し、コンデンサＣ１の両端間に発生させる。マイコン１７は、コンデンサＣ１の両端間電圧を駆動電源として入力している。そして、マイコン１７は、不図示のＣＰＵ等を有してなり、調光信号入力回路１８から入力する調光信号に応じてＤＣ−ＤＣ変換回路１９を制御するように形成されている。

調光信号入力回路１８は、例えばＤＣ５Ｖの定電圧源２１、この定電圧源２１と整流器２０の負極出力端子との間に直列接続された抵抗Ｒ１およびフォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタＰＴｒ１を有して形成されていると共に、定電圧源２１の定電圧が抵抗Ｒ１を介してマイコン１７に入力できるように形成されている。フォトトランジスタＰＴｒ１は、調光回路３からの調光信号の有無に応じてオンオフされる。定電圧源２１の定電圧は、フォトトランジスタＰＴｒ１がオフしているときにマイコン１７に入力され、フォトトランジスタＰＴｒ１がオンするとマイコン１７に入力されない。マイコン１７は、定電圧源２１の定電圧が入力されているときに、調光信号を１００％とし、定電圧源２１の定電圧が入力されないときに、調光信号を５０％として、ＤＣ−ＤＣ変換回路１９を制御するように形成されている。

ＤＣ−ＤＣ変換回路１９は、例えば降圧チョッパ回路に形成されている。すなわち、ＡＣ−ＤＣ変換回路１６のコンデンサＣ１の両端間に接続された電界効果トランジスタＱ１およびダイオードＤ１の直列回路と、ダイオードＤ１の両端間に接続されたインダクタＬ１および平滑用コンデンサＣ２の直列回路とを有して形成されている。平滑用コンデンサＣ２の両端は、出力端子１３ａ，１３ｂに接続されている。

マイコン１７は、電界効果トランジスタＱ１をオンオフすると共に、定電圧源２１の定電圧の入力の有無に応じて、すなわち調光信号に応じて、電界効果トランジスタＱ１のオンデューティを変化させる。これにより、平滑用コンデンサＣ２の両端間に調光信号に応じた直流電圧が発生する。この直流電圧は、出力端子１３ａ，１３ｂに出力線１５ａ，１５ｂを介して接続されている照明負荷７に印加される。照明負荷７には、調光信号に応じた所定の電流が流れる。照明負荷７は、点灯して、例えば白色光を放射する。

そして、マイコン１７は、定電圧源２１の定電圧を入力しているときに、すなわち調光信号１００％のときに、照明負荷７を全光（１００％）点灯し、定電圧源２１の定電圧を入力しないときに、すなわち調光信号５０％のときに、照明負荷７を調光（５０％）点灯するように制御する。こうして、点灯回路２は、入力端子１１ａ，１１ｂに第１の交流電源１０ａの交流電圧を入力し、この交流電圧を調光信号に応じて所定の電力に変換して照明負荷７に供給し、照明負荷７を点灯するように形成されている。

調光回路３は、その入力端子２２ａ，２２ｂが電圧値判定回路４を介して電磁開閉器２３に接続され、第２の交流電源１０ｂを入力する。第２の交流電源１０ｂの交流電圧は、１００Ｖないし２４２Ｖであり、ここではＡＣ１００Ｖである。そして、調光回路３は、ＡＣ−ＤＣ変換回路２４、電圧検出回路２５および調光信号出力回路２６を有して形成されている。

ＡＣ−ＤＣ変換回路２４は、整流器２７およびコンデンサＣ３を有してなり、入力端子２２ａ，２２ｂに入力した電圧を全波整流電圧に変換し、コンデンサＣ３の両端間に発生させる。電圧検出回路２５は、コンデンサＣ３の両端間電圧を検出することにより、第２の交流電源１０ｂの交流電圧を検出するものである。電圧検出回路２５は、コンデンサＣ３の両端間に接続された抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３の直列回路からなっている。そして、本実施形態では、抵抗Ｒ３の両端間電圧を第２の交流電源９ａの交流電圧の検出値としている。

コンデンサＣ３の両端には、調光信号出力回路２６を形成する抵抗Ｒ４、フォトカプラＰＣ１のフォトダイオードＰＤ１およびバイポーラトランジスタＴｒ１の直列回路が接続されている。そして、抵抗Ｒ３の両端に抵抗Ｒ５を介してトランジスタＴｒ１のベース、エミッタが接続されている。第２の交流電源１０ｂの交流電圧が所定値例えばＡＣ７０Ｖ以上であると、抵抗Ｒ３の両端間に発生する直流電圧により、トランジスタＴｒ１がオンするように設定されている。

トランジスタＴｒ１がオンすると、フォトカプラＰＣ１のフォトダイオードＰＤ１にコンデンサＣ３からの電流が流れて、フォトダイオードＰＤ１が発光する。これにより、点灯回路２のフォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタＰＴｒ１がオンして、定電圧源２１の定電圧がマイコン１７に入力されなくなる。こうして、調光回路３は、第２の交流電源１０ｂの交流電圧が所定値以上のときに、調光信号出力回路２６のトランジスタＴｒ１がオンすることにより、調光信号を点灯回路２に出力するように形成されている。

電圧値判定回路４は、その入力端子２８ａ，２８ｂが調光線２９ａ，２９ｂにより電磁開閉器２３に接続され、出力端子３０ａ，３０ｂが接続線３１ａ，３１ｂにより調光回路３の入力端子２２ａ，２２ｂに接続されている。すなわち、電圧値判定回路４は、電磁開閉器２３を介して第２の交流電源１０ｂと調光回路３との間に接続されている。電圧値判定回路４は、その入力端子２８ａ，２８ｂに入力する第２の交流電源１０ｂの交流電圧が基準値例えばＡＣ６０Ｖ以上のときに導通して、第２の交流電源１０ｂを調光回路３に入力させるものである。そして、電圧値判定回路４は、ＡＣ−ＤＣ変換回路３２、電圧検出回路３３およびサイリスタ３５を有して形成されている。

ＡＣ−ＤＣ変換回路３２は、整流器３４およびコンデンサＣ４を有してなり、入力端子２８ａ，２８ｂに入力した第２の交流電源１０ｂの交流電圧を全波整流電圧に変換し、コンデンサＣ４の両端間に発生させる。電圧検出回路３３は、コンデンサＣ４の両端間電圧に応じてサイリスタ３５を導通させるものであり、コンデンサＣ４の両端間に接続された抵抗Ｒ６および抵抗Ｒ７の直列回路からなっている。

サイリスタ３５は、電圧検出回路３３よりも出力端子３０ａ，３０ｂ側において、アノードが整流器３４の正極出力端子側に接続され、カソードが出力端子３０ａ側に接続されている。そして、サイリスタ３５のゲートは、電圧検出回路３３の抵抗Ｒ６および抵抗Ｒ７の
中点３３ａに接続されている。サイリスタ３５は、第２の交流電源１０ｂの交流電圧が基準値（例えばＡＣ６０Ｖ）以上のときに、抵抗Ｒ７の両端間に発生する電圧がゲートに印加され、ゲートおよびカソードに電流が流れて、アノードおよびカソードが導通する。これにより、入力端子２８ａ，２８ｂに入力した第２の交流電源１０ｂの交流電圧は、全波整流電圧となって出力端子３０ａ，３０ｂから接続線３１ａ，３１ｂに出力され、調光回路３の入力端子２２ａ，２２ｂに入力される。

そして、電磁開閉器１２，２３は、電源制御装置３６によりオンオフされる。電源制御装置３６は、手動操作、センサ−やタイマーなどのいずれかによって、電磁開閉器１２，２３をオンオフするように形成されている。電磁開閉器１２がオンされると、点灯回路２に第１の交流電源１０ａの交流電圧が入力する。また、電磁開閉器２３がオンされると、電圧値判定回路４に第２の交流電源１０ｂの交流電圧が入力し、電圧値判定回路４が導通することによって、全波整流電圧が調光回路３に入力する。

次に、本発明の実施形態の作用について述べる。

例えば夕方など、周囲が薄暗くなると、電源制御装置３６により電磁開閉器１２がオンされる。電磁開閉器１２がオンすると、第１の交流電源１０ａの交流電圧が点灯回路２に入力され、点灯回路２が動作する。マイコン１７は、ＤＣ−ＤＣ変換回路１９の電界効果トランジスタＱ１を所定のオンデューティ比でオンオフ制御する。これにより、点灯回路２から照明負荷７に所定の電力が供給される。照明負荷７は、全光点灯し、例えば白色光を放射する。白色光は、装置本体８から外部空間に放射されて、路面等を照明する。

そして、真夜中など、道路の交通量が少なくなると、電源制御装置３６により電磁開閉器２３がオンされる。電磁開閉器２３がオンすると、第２の交流電源１０ｂの交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）が電圧値判定回路４の入力端子２８ａ，２８ｂに入力される。電圧値判定回路４は、入力した交流電圧が基準値例えば６０Ｖ以上であるので、電圧検出回路３３の抵抗Ｒ７の両端に発生する電圧によりサイリスタ３５が導通する。これにより、第２の交流電源１０ｂの交流電圧をＡＣ−ＤＣ変換回路３２で全波整流した電圧が出力端子３０ａ，３０ｂから接続線３１ａ，３１ｂに出力されて、調光回路３の入力端子２２ａ，２２ｂに入力する。

調光回路３に入力した全波整流電圧は、ＡＣ−ＤＣ変換回路２４で全波整流された後、電圧検出回路２５の抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３により分圧される。ＡＣ−ＤＣ変換回路２４で全波整流された電圧は、第２の交流電源１０ｂの交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）の所定値（例えばＡＣ７０Ｖ）以上に相当するので、抵抗Ｒ３の両端間に発生する電圧は、調光信号出力回路２６のトランジスタＴｒ１をオンにさせる。調光信号出力回路２６のフォトカプラＰＣ１のフォトダイオードＰＤ１にコンデンサＣ３からの電流が流れてフォトダイオードＰＤ１が発光する。このフォトダイオードＰＤ１の発光は、調光回路３からの調光信号の出力となる。

フォトダイオードＰＤ１の発光により、点灯回路２の調光信号入力回路１８のフォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタＰＴｒ１がオンし、定電圧源２１の定電圧がマイコン１７に入力されなくなる。これにより、点灯回路２は、マイコン１７によるＤＣ−ＤＣ変換回路１９の制御により、照明負荷７を５０％の調光率で点灯させる。照明負荷７から放射される白色光は、ほぼ半減して路面等を照明する。

そして、電源制御装置３６により電磁開閉器２３がオフされると、調光回路３から調光信号が出力されなくなり、点灯回路２は、照明負荷７を全光点灯させる。また、電源制御装置３６により電磁開閉器１２がオフされると、照明負荷７は、消灯する。こうして、点灯装置１は、点灯回路２への第１の交流電源１０ａの交流電圧の入力および電圧値判定回路４への第２の交流電源１０ｂの交流電圧の入力に応じて、照明負荷７を全光（１００％）点灯または調光（５０％）点灯させる。

そして、電磁開閉器１２がオンされ、電磁開閉器２３がオフされているときに、外部要因により、電圧値判定回路４の入力端子２８ａ，２８ｂに不所望の電圧が印加することがある。例えば、調光線２９ａ，２９ｂは、電源線１４ａ，１４ｂと一束され、あるいは接近して配線されているので、調光線２９ａ，２９ｂに第１の交流電源１０ａの交流電圧による誘導電圧が発生することがある。この誘導電圧は、入力端子２８ａ，２８ｂに入力して、電圧検出回路３３により検出される。

しかしながら、調光線２９ａ，２９ｂに発生する誘導電圧は、第１の交流電源１０ａの交流電圧がＡＣ１００Ｖであるときには、例えばＡＣ２０Ｖであり、同じくＡＣ２００Ｖであるときには、例えばＡＣ４０Ｖである。電圧値判定回路４は、入力端子２８ａ，２８ｂに入力する交流電圧が基準値（例えばＡＣ６０Ｖ）以上のときにサイリスタ３５が導通するので、例えばＡＣ４０Ｖの誘導電圧が入力されてもサイリスタ３５が導通しない。したがって、電磁開閉器２３がオフされているときに、すなわち照明負荷７を調光点灯しないときに、調光線２９ａ，２９ｂに発生する誘導電圧が調光回路３に入力することが防止され、調光回路３の誤動作による調光信号の出力が防止されることになり、照明負荷７が不所望に調光点灯されないものである。

本実施形態の点灯装置１によれば、電圧値判定回路４は、入力端子２８ａ，２８ｂに入力する交流電圧が基準値以上のときに導通するので、第１の交流電源１０ａによる基準値を下回る誘導電圧が調光回路３に入力することがなくなり、これにより、調光回路３が誤動作をして照明負荷７が不所望に調光点灯されることを防止できるという効果を有する。

また、点灯装置１は、点灯回路２および調光回路３が点灯ユニット５に設けられ、電圧値判定回路４が判定ユニット６に設けられているので、調光線２９ａ，２９ｂに発生する誘導電圧等によって照明負荷７が不所望に調光点灯されている既設の点灯ユニット５に対して判定ユニット６を接続して設けることにより、誘導電圧等によって照明負荷７が不所望に調光点灯することを容易にかつ安価に防止できるという効果を有する。

そして、本実施形態の点灯装置１を具備する照明装置９は、点灯装置１が第１の交流電源１０ａによる誘導電圧等によって不所望に照明負荷７を調光点灯することが防止できるので、照明に対する安全性が高く、信頼性が向上するという効果を有する。

なお、電圧値判定回路４に入力する第２の交流電源１０ｂは、第１の交流電源１０ａであってもよい。また、電圧値判定回路４は、サイリスタ３５に替えてスイッチ装置例えばリレーを用いて、第２の交流電源１０ｂの交流電圧が基準値以上のときにスイッチ装置をオンするように形成されてもよい。

また、本発明の上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…点灯装置、 ２…点灯回路、 ３…調光回路、 ４…電圧値判定回路、 ５…点灯ユニット、 ６…判定ユニット、 ７…照明負荷、 ８…装置本体、 ９…照明装置

Claims (3)

1. 第１の交流電源を入力し、この第１の交流電源を調光信号に応じて所定の電力に変換して照明負荷に供給する点灯回路と； 前記第１の交流電源または前記第１の交流電源と異なる第２の交流電源を入力し、前記第１または第２の交流電源の交流電圧が所定値以上のときに調光信号を前記点灯回路に出力する調光回路と； 前記第１または第２の交流電源と前記調光回路との間に接続され、前記第１または第２の交流電源の交流電圧が基準値以上のときに前記第１または第２の交流電源を導通させて前記調光回路に入力する電圧値判定回路と；を具備していることを特徴とする点灯装置。
2. 前記点灯回路および前記調光回路が点灯ユニットに設けられ、前記電圧値判定回路が判定ユニットに設けられ、前記点灯ユニットおよび前記判定ユニットが別置されて電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の点灯装置。
3. 請求項１または２記載の点灯装置と； この点灯装置により調光点灯される照明負荷と； この照明負荷を配設している装置本体と；を具備していることを特徴とする照明装置。

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