JP2015158997A - Illumination control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、照明灯の点灯装置に関し、特に、これに限る意図ではないがLED照明灯の安定した点灯付勢を行う照明制御装置に関連するものであり、道路照明、外灯、防犯照明、トンネル内照明などを行うLEDランプの照明制御装置を製造、提供する分野は勿論のこと、その輸送、保管、組み立ておよび設置に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。 The present invention relates to a lighting device for lighting, and particularly relates to a lighting control device that performs stable lighting energization of an LED lighting, although it is not intended to be limited to this, and is used for road lighting, outdoor lighting, security lighting, tunnels. In addition to the field of manufacturing and providing LED lamp lighting control devices that perform internal lighting, etc., these materials and machines are provided from the field of providing and selling facilities and equipment necessary for their transportation, storage, assembly and installation. Fields that provide materials necessary for devices and parts, such as wood, stone, various fibers, plastics, various metal materials, etc., fields of electronic components incorporated in them, and control-related equipment that integrates them, various measurements General term for industrial machinery such as the field of equipment, the field of power equipment that moves the equipment and equipment, the field of electricity and energy that is the energy source, and the field of oil In addition to the fields that have been tested, researched and researched the fields, the fields related to their display, sales, import / export, general results, the results of their use, and the equipment and tools used to build them. There are no unrelated technical fields, such as the fields related to the collection and transportation of garbage waste generated by the operation of the system, the recycling field that efficiently recycles the waste refuse, and the new fields that cannot be envisaged at this time. It is about.
(着目点)
トンネル内照明は、ナトリウムランプ、水銀灯、メタルハライドランプまたはHIDランプなどの従来型のランプに代わり、LED照明が広く利用されるようになっているが、長寿命、低消費電力という利点をもつLED照明にも、様々な要因によって発光照度に変動を生じてしまうという欠点があり、その変動要因の代表的なものとしては、付勢電流値の変化、温度変化、経時劣化およびその他の原因をあげることができ、例えばLEDランプでは、LED抵抗値が温度変化によって変化し、これによってLED電流値が変化して発光照度が変化してしまうものであった。
(Points of interest)
In-tunnel lighting is widely used in place of conventional lamps such as sodium lamps, mercury lamps, metal halide lamps or HID lamps, but LED lighting has the advantage of long life and low power consumption. In addition, there is a drawback that the light emission illuminance fluctuates due to various factors. Typical examples of the fluctuating factors include changes in energizing current value, temperature changes, deterioration with time, and other causes. For example, in an LED lamp, the LED resistance value changes due to a temperature change, whereby the LED current value changes and the light emission illuminance changes.
(従来の技術)
こうした状況を反映し、その打開策となるような提案もこれまでに散見されない訳ではない。
例えば、下記の特許文献1(1)に提案されているものに代表されるように、LED電流を検出して、それが基準電流値に合致するようにLED付勢電流を調整するフィードバック制御技術や、次の特許文献1(2)に見られるような、LEDの発光照度を光センサで検出して基準値と比較し、発光照度が基準値になるようにLED付勢電流を調整するフィードバック制御技術、また、同特許文献1(3)に示されているもののように、経時劣化による照明光量の低下を補償するために、点灯積算時間対応の補正値をメモリから読み出して補正値分LED付勢電流を変更する技術などが散見される。
(Conventional technology)
Reflecting this situation, proposals that can be used to overcome this situation are not unheard of.
For example, as typified by the one proposed in Patent Document 1 (1) below, a feedback control technique that detects an LED current and adjusts the LED energizing current so that it matches a reference current value. Further, as shown in the following Patent Document 1 (2), the light emission illuminance of the LED is detected by an optical sensor, compared with a reference value, and feedback for adjusting the LED energizing current so that the light emission illuminance becomes the reference value In order to compensate for a decrease in the amount of illumination light due to deterioration over time, as shown in the control technique and the patent document 1 (3), a correction value corresponding to the lighting integration time is read from the memory and the correction value LED is displayed. There are some techniques to change the energizing current.
しかし、従前までに提案のある各種LEDランプなどの制御技術は、何れも付勢電流値の変化、光センサを利用したフィードバック制御、点灯積算時間に応じた補正値に基づきLED付勢電流を制御するものなど、様々な制御技術が既に開発済みとなっているが、照明灯の用途によっては信頼性の高いメンテナンスが必要となるものであり、特許文献1(4)に提案されているもののように、LED照明の机上面の反射光を検出し、反射光照度が閾値以下になると異常が発生したとみなす故障検出が提示されているが、例えば、道路や歩道、防犯照明、特に、トンネルなどに装備したLEDランプは、安全性の観点からLEDランプ自身の故障を待って取り替えるのではなく、故障する前に取り替えるのが望ましいと言える。
(発明の目的)
そこで、この発明は、照明灯の安定した点灯を維持し、照明灯自身が故障によって消灯してしまう前段階までに、「寿命切れ」、「取替え要」および「点検要」などの少なくとも何れかの警報を発して、より確実なメンテナンスを実現化し、安全性、経済性に秀れた新たな照明制御技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造の照明制御装置を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。
(Object of invention)
Therefore, the present invention maintains stable lighting of the illuminating lamp, and before the illuminating lamp itself is extinguished due to a failure, at least one of “expired life”, “replacement required”, “required inspection”, etc. , We started the development and research very quickly, judging whether it would be possible to develop a new lighting control technology with excellent safety and economy, realizing more reliable maintenance. As a result of repeated trial and error and many trial manufactures and experiments, we have finally succeeded in realizing a lighting control device with a novel structure. The configuration will be described in detail with an example.
(発明の構成)
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の照明制御装置は、基本的に次のような構成から成り立っている。即ち、
照明灯付勢信号が指示する値の電流を照明灯(61)に通電する駆動回路(58)、警報手段(78,77)、および、点灯設定情報と付勢信号生成機能に基づき照明灯付勢信号を生成して前記駆動回路(58)に与え、該照明灯付勢信号の生成過程で劣化判定機能により照明劣化かを判定し、照明劣化と判定すると前記警報手段(78,77)によって警報を発生する点灯指示手段(66,74,75)を備えてなるものとした構成を要旨とする照明制御装置である。
なお、構成の理解を容易にするため、括弧内には、図面に付して表示している後述する実施例の対応要素または相当要素の符号を、単に例示として参考までに付記したものであり、それらによってこの発明の構成内容に制限を受けるものでないことは言うまでものない。以下においても同様とする。
(Structure of the invention)
As clearly understood from the embodiments representing the present invention shown in the drawings, the lighting control device of the present invention basically comprises the following configuration. That is,
A drive circuit (58) for energizing the illuminating lamp (61) with a current value indicated by the illuminating lamp energizing signal, alarm means (78, 77), and an illuminating lamp based on the lighting setting information and the energizing signal generating function A warning signal is generated and applied to the drive circuit (58). In the process of generating the lighting lamp activation signal, it is determined whether the lighting is deteriorated by the deterioration determination function. It is an illumination control device having a gist of a configuration including lighting instruction means (66, 74, 75) for generating an alarm.
In addition, in order to facilitate understanding of the configuration, reference numerals of corresponding elements or equivalent elements of the embodiments described later shown in the parentheses are simply added as examples for reference. Needless to say, the contents of the present invention are not limited thereby. The same applies to the following.
以上のとおり、この発明の照明制御装置によれば、従前までのものとは違い、上記したとおりの固有の特徴ある構成から、照明灯を継続的に制御、利用しながら、劣化の程度を自動的に判断し、同照明灯の劣化や故障に起因する照度の変化を抑制可能とし、耐久寿命を延命化し、交換時期を迎えるまで略一定の輝度を保つよう制御可能とし、同照明灯の使用環境下における温度変化や、経時劣化およびその他の様々な要因によって使用開始から充分な期間利用し、耐久寿命を全うし終える直前の段階に自動的に警報を発するものとなるから、特に、道路照明、外灯、防犯照明、トンネル内照明などを行う照明灯の信頼性を高め、経済的且つ効率的に維持管理可能なものとすることができるという、秀でた特徴が得られるものである。 As described above, according to the illumination control device of the present invention, unlike the conventional one, the degree of deterioration is automatically controlled while continuously controlling and using the illumination lamp from the unique characteristic configuration as described above. Judgment can be made to suppress changes in illuminance due to deterioration or failure of the lamp, extend the life of the lamp, and control it to maintain a substantially constant brightness until the time for replacement is reached. It will be used for a sufficient period from the start of use due to temperature changes in the environment, deterioration over time, and various other factors, and it will automatically issue an alarm immediately before the end of the durable life. It is possible to improve the reliability of an illuminating lamp that performs outdoor lighting, crime prevention lighting, lighting in a tunnel, etc., and to make it possible to maintain and manage economically and efficiently.
より具体的には、この発明の照明制御装置によれば、照明灯付勢信号の生成過程で劣化判定機能により照明劣化かを判定するので、該劣化判定機能により、照明灯(61)が故障してしまうまでに照明劣化と判定して警報を発生することができ、照明管理人は、この警報に基づき、照明灯が実際に故障するまでに照明灯を取り替えることができるので、照明灯の安全と信頼性とをより高めたメンテナンスが実現化できる。 More specifically, according to the illumination control device of the present invention, the deterioration determination function determines whether the illumination has deteriorated in the generation process of the illumination lamp energization signal. It is possible to determine that the lighting has deteriorated before generating the alarm, and the lighting manager can replace the lighting lamp until the lighting lamp actually breaks down based on this warning. Maintenance with higher safety and reliability can be realized.
加えて、照明灯の発光照度を検出する光センサを備え、前記付勢信号生成機能は、前記光センサが検出する発光照度を設定値に合わせるように前記照明灯付勢信号を補正し、前記劣化判定機能は、補正後の照明灯付勢信号が駆動上限値以上になるときは、前記照明灯付勢信号を駆動上限値以下に変更し前記警報手段によって警報を発生するものとしてなる、この発明の照明制御装置は、照明灯の実際の発光照度を光センサによって検知し、その検出値に基づき、フィードバック制御するから、設定したとおりの発光照度が得られるよう、より正確に照明灯付勢信号に補正を加えることができ、一段と信頼性を高めたものとすることができ、さらに、補正後の照明灯付勢信号が駆動上限値以上に達するときには、自動的に警報を発して照明灯の交換時期を知らせるから、故障する前段階の中に、安全に新しい照明灯に交換することができるものとなる。 In addition, an optical sensor for detecting the illuminance of the illuminating lamp is provided, and the urging signal generation function corrects the illuminating lamp urging signal so that the illuminance of illuminance detected by the optical sensor matches a set value. When the corrected illumination lamp energizing signal is equal to or higher than the drive upper limit value, the deterioration determination function is to change the illumination lamp energizing signal to be equal to or lower than the drive upper limit value and generate an alarm by the alarm means. The lighting control device of the invention detects the actual light emission illuminance of the illuminating lamp with a light sensor and performs feedback control based on the detected value, so that the illuminating lamp energizing can be performed more accurately so that the light emission illuminance as set can be obtained. The signal can be corrected and the reliability can be further improved. Further, when the corrected illumination lamp energizing signal exceeds the drive upper limit value, an alarm is automatically issued and the illumination lamp is of Since inform-over period, in the stage before the failure, and that can be exchanged safely new lamp.
また、付勢信号生成機能は、点灯時間を積算し、その積算時間に対応するセンサ劣化補正値をメモリから読み出して更新し、読み出したセンサ劣化補正値を用いて前記光センサが検出した発光照度を補正して前記照明灯付勢信号の補正に用いるものとし、前記劣化判定機能は、前記積算時間が積算上限値以上になるときに、前記センサ劣化補正値の更新を止めて前記警報手段によって警報を発生するものとしてなる、この発明の照明制御装置は、点灯時間を加味したセンサ劣化補正値を採用するから、より正確な発光照度の補正を実現化することができる上、積算時間が積算上限値以上になるときには自動的に警報を発し、照明灯の交換時期を知らせるから、故障する前段階の中に、安全に新しい照明灯に交換することができるものとなる。 Further, the activation signal generation function integrates the lighting time, reads and updates the sensor deterioration correction value corresponding to the integration time from the memory, and uses the read sensor deterioration correction value to detect the light emission illuminance detected by the optical sensor. Is used for correcting the illumination lamp energizing signal, and the deterioration determination function stops the update of the sensor deterioration correction value when the integration time exceeds the integration upper limit value, and the alarm means Since the illumination control device of the present invention that generates an alarm employs a sensor deterioration correction value that takes into account the lighting time, it is possible to realize more accurate correction of light emission illuminance and to integrate the accumulated time. When it exceeds the upper limit value, an alarm is automatically issued to notify the time for replacement of the illuminating lamp, so that it can be safely replaced with a new illuminating lamp before the failure.
付勢信号生成機能は、点灯時間を積算し、その積算時間に対応する照明灯付勢情報をメモリから読み出して前記照明灯付勢信号を該照明灯付勢情報対応値に更新して前記駆動回路に与え、前記劣化判定機能は、前記積算時間が積算上限値以上になるときに、前記照明灯付勢信号の更新を止めて前記警報手段によって警報を発生するものとしてなる、この発明の照明制御装置は、点灯時間を加味した照明灯付勢情報を採用するから、より正確な発光照度の補正を実現化することができる上、積算時間が積算上限値以上になるときに自動的に警報を発し、照明灯の交換時期を知らせるから、故障する前段階の中に、安全に新しい照明灯に交換することができるものとなる。 The activation signal generation function integrates the lighting time, reads the illumination lamp activation information corresponding to the accumulated time from the memory, updates the illumination lamp activation signal to the corresponding value of the illumination lamp activation information, and drives the drive The deterioration determining function is provided to a circuit, and when the integration time exceeds an integration upper limit value, the update of the illumination lamp energizing signal is stopped and an alarm is generated by the alarm means. The control device adopts lighting lamp activation information that takes lighting time into account, so it can realize more accurate correction of light emission illuminance and automatically warns when the accumulated time exceeds the accumulated upper limit value. Is issued, and the time for replacement of the illuminating lamp is notified, so that it can be safely replaced with a new illuminating lamp during the stage before failure.
さらに、照明灯の発光照度を検出する光センサを備え、前記付勢信号生成機能は、前記光センサが検出する発光照度を設定値に合わせるように前記照明灯付勢信号を補正し、前記劣化判定機能は、前記光センサの発光照度検出の異常を判定すると前記警報手段によって警報を発生し、前記付勢信号生成機能は、該異常が判定されると点灯積算時間に対応する照明灯付勢情報をメモリから読み出して前記照明灯付勢信号を該照明灯付勢情報対応値に更新して前記駆動回路に与えるものとしてなる、この発明の照明制御装置は、光センサの発光照度検出の異常を検知したときに自動的に警報を発し、照明灯の交換時期を知らせるものとなることから、故障する前段階の中に、安全且つ効率的にメンテナンスすることができる。 Furthermore, an optical sensor that detects the illuminance of the illuminating lamp is provided, and the urging signal generation function corrects the illuminating lamp urging signal so that the illuminance of illuminance detected by the optical sensor matches a set value, and the deterioration The determination function generates an alarm by the alarm means when determining an abnormality in the detection of light emission illuminance of the optical sensor, and the energizing signal generation function activates the illumination lamp corresponding to the integrated lighting time when the abnormality is determined. The information is read from the memory, the illumination lamp energizing signal is updated to the value corresponding to the illumination lamp energizing information, and is given to the drive circuit. When an error is detected, an alarm is automatically issued to notify the time for replacement of the illuminating lamp. Therefore, safe and efficient maintenance can be performed during the stage before failure.
付勢信号生成機能が、前記照明灯の発光照度を検出する光センサがあって有効であると、前記光センサが検出する発光照度を設定値に合わせるように前記照明灯付勢信号を補正し、前記劣化判定機能は、補正後の照明灯付勢信号が駆動上限値以上になるときは、前記照明灯付勢信号を駆動上限値以下に変更して前記警報手段によって警報を発生し、前記付勢信号生成機能が、前記光センサが無いまたは無効であると、点灯時間を積算し、その積算時間に対応する照明灯付勢情報をメモリから読み出して前記照明灯付勢信号を該照明灯付勢情報対応値に更新して前記駆動回路に与え、前記劣化判定機能は、前記積算時間が積算上限値以上になると、前記照明灯付勢信号の更新を止めて前記警報手段によって警報を発生するものとなるようにしてなる、この発明の照明制御装置は、前記照明灯の発光照度を検出する光センサの有無や有効、無効に拘わらず、各条件下において、より安全を確保可能且つ効率的な制御、および照明灯の交換時期を警報することができることとなる。 If the activation signal generation function is effective when there is an optical sensor that detects the illuminance of the illuminating lamp, the illuminance illuminance detected by the optical sensor is corrected so as to match the set value. The deterioration determining function, when the corrected illuminating lamp energizing signal is equal to or higher than the driving upper limit value, changes the illuminating lamp energizing signal below the driving upper limit value to generate an alarm by the alarm means, When the activation signal generation function is absent or invalid, the lighting time is integrated, the illumination lamp activation information corresponding to the integration time is read from the memory, and the illumination lamp activation signal is transmitted to the illumination lamp. The activation information corresponding value is updated and applied to the drive circuit, and the deterioration determination function stops updating the illumination lamp activation signal and generates an alarm by the alarm means when the integration time exceeds the integration upper limit value. To be The illumination control device according to the present invention is capable of ensuring safer and more efficient control under each condition regardless of the presence, absence, validity, or invalidity of a light sensor that detects the illuminance of the illumination lamp. It will be possible to warn of the replacement time.
付勢信号生成機能が、前記照明灯の発光照度を検出する光センサがあって有効であると、点灯時間を積算し、その積算時間に対応するセンサ劣化補正値をメモリから読み出して更新し、読み出したセンサ劣化補正値を用いて前記光センサが検出した発光照度を補正して前記照明灯付勢信号の補正に用い、前記劣化判定機能は、前記積算時間が積算上限値以上になるときに、前記センサ劣化補正値の更新を止めて前記警報手段によって警報を発生するようにしてなる、この発明の照明制御装置は、照明灯の発光照度を検出する光センサの劣化度合いに応じて照明灯付勢信号をより正確に補正可能なものとし、該光センサが耐用時間を超えたときには、光センサを利用した照明灯付勢信号の補正を自動的に停止してしまい、照明灯付勢信号の補正に誤りが生じるのを未然に防止し、より安全性に秀でた照明を実現化できる。 When the activation signal generation function is effective when there is an optical sensor for detecting the illuminance of the illuminating lamp, the lighting time is integrated, the sensor deterioration correction value corresponding to the integrated time is read from the memory and updated, The read sensor deterioration correction value is used to correct the illuminance detected by the optical sensor and used to correct the illuminating lamp energizing signal. The deterioration determination function is used when the integration time exceeds the integration upper limit value. The illumination control device according to the present invention is configured to stop the update of the sensor deterioration correction value and generate an alarm by the alarm means. The illumination control device according to the present invention provides an illumination lamp according to the degree of degradation of the optical sensor that detects the illuminance of the illumination lamp. It is assumed that the energization signal can be corrected more accurately, and when the light sensor exceeds the service life, the correction of the illumination light activation signal using the optical sensor is automatically stopped, and the illumination light activation signal Correction Was prevented from an error occurs, it can be realized the illumination excels in the safety.
付勢信号生成機能が、前記駆動回路に与える前記照明灯付勢信号を更新するとき、更新直前の照明灯付勢信号から更新後の照明灯付勢信号まで、前記照明灯付勢信号を設定速度で変更するものとしてなる、この発明の照明制御装置は、使用する複数種の照明灯の各耐久寿命に応じた設定速度に基づき、より正確な制御を実現化することができるものとなる。 When the illuminating signal generation function updates the illuminating lamp activating signal to be given to the drive circuit, the illuminating lamp activating signal is set from the illuminating lamp activating signal immediately before the update to the updated illuminating lamp activating signal. The illumination control device according to the present invention, which is to be changed at a speed, can realize more accurate control based on a set speed corresponding to each durable life of a plurality of types of illumination lamps to be used.
そして、点灯設定情報を表示するディスプレイを備えるものとした、この発明の照明制御装置は、ディスプレイを介して点灯設定情報を視覚的に明確に把握することができ、各種設定入力や設定状態の確認および再設定をより正確に行えるものとし、設定ミスをより確実に防ぎ、格段に安全性を高めたものとすることができ、さらにワイヤレスディスプレイを有するものは、遠隔的に同様の利用が可能となり、走行車両内などからも自在に、点灯設定情報を入力および確認することができる。 The lighting control device of the present invention, which is provided with a display for displaying the lighting setting information, can clearly understand the lighting setting information via the display, and can confirm various setting inputs and setting states. It is possible to re-configure more accurately, to prevent setting mistakes more reliably, and to greatly improve safety, and those with a wireless display can be used remotely as well. The lighting setting information can be input and confirmed freely from within the traveling vehicle.
外部コンピュータとデータを送、受信する無線通信機を備えるものとした、この発明の照明制御装置は、通信用の配線およびそのメンテナンスを一切不要とし、大幅な経費節減を達成すると共に、メンテナンス作業性を高め、特に高速道路やトンネルなどの照明灯を制御する場合には、走行中の車内などに搭載した外部コンピュータから、簡単且つ迅速にデータを送、受信することができ、メンテナンスコストを大幅削減できて好都合のものとなる。 The lighting control device of the present invention, which is equipped with a wireless communication device that transmits and receives data to and from an external computer, eliminates the need for communication wiring and maintenance thereof, achieves significant cost savings, and maintenance workability In particular, when controlling lights such as highways and tunnels, data can be sent and received easily and quickly from an external computer installed in a running car, greatly reducing maintenance costs. Can be convenient.
上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
照明灯は、対象範囲を照明可能とする機能を担っており、例えば、道路照明、外灯、防犯照明、トンネル内照明などに用いるものとすることができ、より具体的には、LED(Light Emitting Diode)ランプなどのであり、砲弾型、表面実装型(SMD:Surface Mount Device)、チップオンボード(Chip On Board)など、今後開発されるものを含め、様々なタイプのLEDを設けたものとすることが可能である外、LED以外の照明機器に置き換えることができる。
In implementing the present invention having the above-described configuration, the best or desirable mode will be described.
The illuminating lamp has a function of illuminating the target range, and can be used for, for example, road lighting, outdoor lighting, crime prevention lighting, tunnel lighting, and more specifically, LED (Light Emitting). Diode lamps and other types of LEDs, including those that will be developed in the future, such as bullet-type, surface-mount type (SMD), and chip-on-board. In addition, it is possible to replace lighting devices other than LEDs.
駆動回路は、照明灯付勢信号が指示する値の電流を照明灯に通電する機能を担い、照明灯の点灯に必要且つ安全な値に制御した電流を供給可能とし、照明灯付勢信号に基づく値の電流を正確に出力可能なものとしなければならず、外部からの電力供給を受け、出力電流を制御するものとしたり、バッテリーなどを有し、その、出力電流を制御するものとしたり、または、外部からの電力供給を受け、且つ、バッテリーなどを有し、各種条件に応じて各電力を使い分けるものとしたりすることができる。 The drive circuit has a function of energizing the illuminating lamp with the current of the value indicated by the illuminating lamp energizing signal, and can supply a current controlled to a safe and necessary value for lighting the illuminating lamp. It must be capable of accurately outputting the current of the value based on it, receiving power from the outside and controlling the output current, or having a battery or the like to control the output current Alternatively, it is possible to receive power from the outside, have a battery, etc., and use each power properly according to various conditions.
点灯設定情報は、組み込む照明灯の型式や機種ごとなどに設定を要する定数や、照明灯の点灯条件を設置場所や時間などの各種条件に応じて設定可能とする情報であって、遠隔的または直接的、有線通信または無線通信などによって入力設定可能なものとすることができ、より具体的には、調光入力情報、段階的および無段階的の少なくとも何れか一方の出力制御値、照度の入力閾値、出力制御の制御係数など、より正確な照明制御に必要となる各種設定情報とすることができ、より具体的には、例えば、照明灯のランプ構成、仕様、特性、照度センサの感度変換係数、調光基準数値、劣化補正テーブルなどの機種設定データとすることができる。 Lighting setting information is information that makes it possible to set constants that need to be set for each type of lighting lamp and model to be installed, and lighting conditions for lighting lamps according to various conditions such as installation location and time. It can be set to be directly input by wired communication or wireless communication, and more specifically, dimming input information, at least one of stepwise and stepless output control values, illuminance Various setting information required for more accurate lighting control such as input threshold and output control coefficient can be set. More specifically, for example, lamp configuration, specifications, characteristics, illuminance sensor sensitivity, etc. Model setting data such as conversion coefficients, dimming reference numerical values, deterioration correction tables, and the like can be used.
付勢信号生成機能は、照明灯に通電する電流の駆動上限値以下の付勢信号を生成する機能を担うもので、各照明灯の劣化状態や、周辺環境などの各種条件に基づき、過不足のない付勢信号を生成可能なものとしなければならず、各種センサの検出値、演算値、メモリの記憶など、各種情報に基づき補正を加えた付勢信号を生成可能としたものとするのが望ましく、例えば、後述する実施例に示すように、光センサが検出する発光照度を設定値に合わせるように補正した照明灯付勢信号を生成したり、点灯時間を積算し、その積算時間に対応するセンサ劣化補正値(照度ゲイン)をメモリから読み出して更新し、読み出したセンサ劣化補正値を用いて前記光センサが検出した発光照度を補正し、これに基づき、補正した照明灯付勢信号を生成したりするものとすることができる。 The energizing signal generation function is responsible for generating an energizing signal that is less than or equal to the drive upper limit value of the current flowing to the lamp, and is based on various conditions such as the deterioration status of each lamp and the surrounding environment. It is necessary to be able to generate an urging signal with no correction, and it is possible to generate an urging signal with corrections based on various information such as detection values of various sensors, calculation values, memory storage, etc. Desirable, for example, as shown in the examples described later, generating an illumination lamp energizing signal corrected so that the illuminance detected by the optical sensor matches the set value, or integrating the lighting time, The corresponding sensor deterioration correction value (illuminance gain) is read from the memory and updated, and the light emission illuminance detected by the photosensor is corrected using the read sensor deterioration correction value. Based on this, the corrected illumination lamp activation signal is corrected. Produces It can be a benefit thing.
照明灯付勢信号は、付勢信号生成機能が生成する信号であって、駆動回路が、この信号に基づく値の電流を照明灯に供給するものとなり、点灯設定情報を加味し、付勢信号生成機能が生成する信号とすべきであり、各種センサの検出値、演算値、メモリの記憶などといった各種情報に基づき、付勢信号生成機能が生成する信号となるようにすることが可能である。 The illumination lamp energizing signal is a signal generated by the energizing signal generation function, and the drive circuit supplies a current having a value based on this signal to the illumination lamp. It should be a signal generated by the generation function, and can be a signal generated by the activation signal generation function based on various types of information such as detection values of various sensors, calculation values, memory storage, and the like. .
劣化判定機能は、照明灯および当該照明制御装置の、照明制御に必要となる各部の少なくとも何れか1つの劣化状態を判定可能とし、照明灯機種毎の設定データなどのような点灯設定情報、および、各種センサの検出値、演算値、メモリの記憶などの各種情報に基づき、より正確に劣化判定可能なものとすべきであり、照明灯が劣化したと判定した場合に、点灯指示手段に信号出力可能とすることができ、後述する実施例にも示してあるように、光センサが検出する発光照度、照明灯点灯時間の積算値、予めメモリに記憶した積算時間に対応するセンサ劣化補正値(照度ゲイン)などに基づき、照明灯の劣化を判断可能とするものとするのが望ましいと言える。 The deterioration determination function makes it possible to determine the deterioration state of at least one of each part necessary for lighting control of the lighting lamp and the lighting control device, lighting setting information such as setting data for each lighting lamp model, and It should be possible to determine deterioration more accurately based on various information such as detection values, calculation values, and memory storage of various sensors. When it is determined that the illuminating lamp has deteriorated, a signal is sent to the lighting instruction means. As shown in the examples described later, the light emission illuminance detected by the optical sensor, the integrated value of the illumination lamp lighting time, and the sensor deterioration correction value corresponding to the integrated time previously stored in the memory It can be said that it is desirable to be able to determine the deterioration of the illumination lamp based on (illuminance gain) or the like.
点灯指示手段は、劣化判定機能が発した信号を受信し、警報手段の警報を発生可能とする機能を担っていて、劣化判定機能と警報手段とを繋ぐ電機回路、リレー回路などとすることができる外、後述する実施例に示すように、制御用ソフトウェアを搭載したマイコンなどとすることが可能である。 The lighting instruction means receives a signal issued by the deterioration determination function, and has a function that enables the alarm means to generate an alarm, and may be an electric circuit, a relay circuit, or the like that connects the deterioration determination function and the alarm means. In addition, as shown in the embodiments described later, it is possible to use a microcomputer equipped with control software.
警報手段は、点灯指示手段からの信号を受けた場合や、所定の条件下となった場合に警報を発生する機能を担い、照明灯の管理者などに明確に対象の照明灯の交換を報知可能とするものとしなければならず、警報用ランプなどの発光、スピーカーなどの音声発生、各種ディスプレイ上の警報表示などすることが可能であり、ランプの点滅制御や、音声の出力制御、画面表示制御などを行う制御部やソフトウェアなどを伴うものとすることができる。 The alarm means has a function to generate an alarm when it receives a signal from the lighting instruction means or when a predetermined condition is met, and clearly notifies the lighting lamp manager of the replacement of the target lighting lamp. It is possible to emit light from alarm lamps, generate sound from speakers, etc., display alarms on various displays, etc., and control lamp blinking, audio output control, screen display It can be accompanied by a control unit or software for performing control or the like.
光センサは、照明灯の発光照度を検出し、その検出値を付勢信号生成機能に出力可能とする機能を担うものであって、換言すれば照度センサということができ、アナログ出力、デジタル出力の何れのものも選択可能であって、例えば、フォト・IC、フォト・トランジスタ、フォト・ダイオード、フォト・ダイオードに電流増幅回路を追加したものなどとすることができ、その他のセンサや、今後開発されるセンサ、または、各種受光回路、撮像素子、電子スチルカメラ、電子スチル・ビデオカメラなど同等の機能を達成可能な部品などに置き換えることが可能である。 The optical sensor has the function of detecting the illuminance of the illuminating lamp and enabling the detected value to be output to the activation signal generation function. In other words, it can be called an illuminance sensor, analog output, digital output Any of these can be selected, for example, photo IC, photo transistor, photo diode, photo diode with a current amplification circuit added, other sensors, and future development It is possible to replace the sensor or a part capable of achieving an equivalent function, such as various light receiving circuits, an image sensor, an electronic still camera, and an electronic still / video camera.
センサ劣化補正値(照度ゲイン)は、照明灯付勢信号の補正値をより正確なものとするのに用い、光センサの劣化状態を加味した補正を可能とする情報であり、採用する光センサの機種毎、仕様毎の特性に基づき、予め実験および演算処理などの少なくとも何れかによって取得した経時的劣化に応じた補正値とするのが望ましく、複数設置した各照明灯の点灯積算時間に対応するセンサ劣化補正値を、1個のメモリに記憶し、または、遠隔地のデータベースに集約的に記憶し、有線または無線通信によって通信可能な情報とすることができる外、光センサの劣化状態を感知およびその検出値を出力可能な劣化センサ、または劣化検知回路などの出力値に置き換えることが可能である。 The sensor deterioration correction value (illuminance gain) is information used to make the correction value of the illuminating lamp energizing signal more accurate and enables correction taking into account the deterioration state of the optical sensor. Based on the characteristics of each model and specification, it is desirable to set a correction value according to the deterioration over time acquired by at least one of experiments and arithmetic processing in advance. The sensor deterioration correction value to be stored in a single memory or stored in a remote database in a centralized manner can be used as information that can be communicated by wired or wireless communication. It is possible to replace the detection value and its detection value with an output value such as a deterioration sensor capable of outputting or a deterioration detection circuit.
この発明の照明制御装置は、照明灯の発光照度を検出する光センサを備え、前記付勢信号生成機能は前記光センサが検出する発光照度を設定値に合わせるように前記照明灯付勢信号を補正し、前記劣化判定機能は補正後の照明灯付勢信号が駆動上限値以上になるときは、前記照明灯付勢信号を駆動上限値以下に変更し、前記警報手段によって警報を発生するものとした照明制御装置とすることができる。 The illumination control device according to the present invention includes a light sensor that detects a light emission illuminance of the illuminating lamp, and the activation signal generation function outputs the illumination light activation signal so that the light emission illuminance detected by the light sensor matches a set value. When the corrected illumination lamp energizing signal is equal to or higher than the driving upper limit value, the deterioration determining function changes the illumination lamp energizing signal below the driving upper limit value and generates an alarm by the alarm means. It can be set as the illumination control apparatus.
また、この発明の照明制御装置は、前記付勢信号生成機能は点灯時間を積算し、その積算時間に対応するセンサ劣化補正値をメモリから読み出して更新し、読み出したセンサ劣化補正値を用いて前記光センサが検出した発光照度を補正して前記照明灯付勢信号の補正に用い、前記劣化判定機能は前記積算時間が積算上限値以上になるときには、前記センサ劣化補正値の更新を止めて前記警報手段によって警報を発生するものとした照明制御装置とすることができる。 In the illumination control device of the present invention, the energization signal generation function integrates the lighting time, reads and updates the sensor deterioration correction value corresponding to the integration time, and uses the read sensor deterioration correction value. The illumination illuminance detected by the photosensor is corrected and used to correct the illumination lamp energizing signal. When the integration time exceeds the integration upper limit value, the degradation determination function stops updating the sensor degradation correction value. It can be set as the illumination control apparatus which shall generate | occur | produce an alarm by the said alarm means.
前記付勢信号生成機能は、点灯時間を積算し(47,48)、積算時間に対応する照明灯付勢情報をメモリから読み出し、前記照明灯付勢信号を該照明灯付勢情報対応値に更新して前記駆動回路(58)に与え(54)、前記劣化判定機能は前記積算時間が積算上限値以上になるときに、前記照明灯付勢信号の更新を止めて前記警報手段(78,77)によって警報を発生する(49〜52)ようにしてなる照明制御装置とすることが可能である。 The activation signal generation function integrates the lighting time (47, 48), reads the illumination lamp activation information corresponding to the integration time from the memory, and sets the illumination lamp activation signal to the illumination lamp activation information corresponding value. An update is given to the drive circuit (58) (54), and the deterioration determination function stops the update of the illumination lamp energizing signal and stops the alarm means (78, 78) when the integration time exceeds the integration upper limit value. 77), it is possible to provide an illumination control device that generates an alarm (49-52).
この発明の照明制御装置は、さらに、前記照明灯の発光照度を検出する光センサ(72,73)を備え、前記付勢信号生成機能は、前記光センサ(72,73)が検出する発光照度を設定値に合わせるように前記照明灯付勢信号を補正し(27〜29)、前記劣化判定機能は、前記光センサ(72,73)の発光照度検出の異常を判定すると、前記警報手段(78,77)によって警報を発生し(14,26,35,36)、前記付勢信号生成機能は、該異常か判定されると、点灯積算時間に対応する照明灯付勢情報をメモリから読み出し(56)、前記照明灯付勢信号を該照明灯付勢情報対応値に更新して前記駆動回路(58)に与える(46)ものとしてなる照明制御装置照明制御装置(図3、図4)とすることができる。 The illumination control device of the present invention further includes an optical sensor (72, 73) for detecting the illuminance of the illuminating lamp, and the urging signal generation function is an illuminance of illuminance detected by the optical sensor (72, 73). The illumination lamp energizing signal is corrected so as to match the set value (27 to 29), and the deterioration determining function determines that the alarm means (72, 73) has detected the light emission illuminance detection abnormality. 78, 77) generates an alarm (14, 26, 35, 36), and when the activation signal generation function determines that the abnormality is present, the illumination lamp activation information corresponding to the integrated lighting time is read from the memory. (56) The illumination control device illumination control device (FIGS. 3 and 4) which is configured to update the illumination lamp energization signal to the value corresponding to the illumination lamp energization information and give it to the drive circuit (58) (46) It can be.
付勢信号生成機能は、前記照明灯の発光照度を検出する光センサ光センサ(72,73)があって有効であると、前記光センサ光センサ(72,73)が検出する発光照度を設定値に合わせるように前記照明灯付勢信号を補正し(27〜29)、前記劣化判定機能は、補正後の照明灯付勢信号が駆動上限値以上になるときは、前記照明灯付勢信号を駆動上限値以下に変更し、前記警報手段(78,77)によって警報を発生する(30−32〜34,図3)ものとしてなる照明制御装置(図3、図4)とすることが可能である。 The activation signal generation function sets the light emission illuminance detected by the light sensor light sensor (72, 73) when the light sensor light sensor (72, 73) for detecting the light emission illuminance of the illumination lamp is effective. The illumination lamp energizing signal is corrected so as to match the value (27 to 29), and the deterioration determination function determines that the illumination lamp energizing signal when the corrected illumination lamp energizing signal is equal to or higher than the drive upper limit value. Can be changed to below the drive upper limit value, and the lighting control device (FIGS. 3 and 4) can be configured to generate an alarm (30-32 to 34, FIG. 3) by the alarm means (78, 77). It is.
前記付勢信号生成機能は、前記光センサ光センサ(72,73)が無いか、または無効であると、点灯時間を積算し(47,48)、その積算時間に対応する照明灯付勢情報をメモリから読み出し、前記照明灯付勢信号を該照明灯付勢情報対応値に更新して前記駆動回路(58)に与え(54)、前記劣化判定機能は前記積算時間が積算上限値以上になるときには、前記照明灯付勢信号の更新を止めて前記警報手段(78,77)によって警報を発生する(49〜52,図4)ものとしてなる照明制御装置(図2)とすることができる。 If the photosensor light sensor (72, 73) is absent or invalid, the energization signal generation function integrates lighting times (47, 48), and illumination lamp energization information corresponding to the accumulated time. Is read from the memory, the illumination lamp activation signal is updated to the illumination lamp activation information corresponding value and applied to the drive circuit (58) (54), and the deterioration determination function causes the accumulated time to be equal to or greater than the accumulated upper limit value. When it becomes, it can be set as the illumination control apparatus (FIG. 2) which stops the update of the said illuminating lamp energizing signal and generates an alarm (49-52, FIG. 4) by the said alarm means (78, 77). .
付勢信号生成機能は、前記照明灯の発光照度を検出する光センサ光センサ(72,73)があって有効であると、点灯時間を積算し(19,20)、その積算時間に対応するセンサ劣化補正値(照度ゲイン)をメモリから読み出して更新し、読み出したセンサ劣化補正値を用いて前記光センサが検出してなる発光照度を補正して前記照明灯付勢信号の補正に用い(24〜29)、前記劣化判定機能は前記積算時間が積算上限値以上になるときに、前記センサ劣化補正値の更新を止めて前記警報手段(78,77)によって警報を発生する(21〜23−25)ようにしてなるものとした照明制御装置(図3)とすることができる。 The energizing signal generation function integrates the lighting time (19, 20) and corresponds to the integrated time when there is an optical sensor (72, 73) that detects the illuminance of the illuminating lamp and is effective. A sensor deterioration correction value (illuminance gain) is read from the memory and updated, and the light emission illuminance detected by the optical sensor is corrected using the read sensor deterioration correction value to be used for correcting the illumination lamp energizing signal ( 24 to 29), when the integration time exceeds the integration upper limit value, the deterioration determination function stops updating the sensor deterioration correction value and generates an alarm by the alarm means (78, 77) (21-23). -25) It can be set as the illumination control apparatus (FIG. 3) comprised as mentioned above.
付勢信号生成機能は、前記駆動回路(58)に与える前記照明灯付勢信号を更新するとき、更新直前の照明灯付勢信号から更新後の照明灯付勢信号まで、前記照明灯付勢信号を設定速度で変更する(18,46)ものとした照明制御装置(図3、図4)とすることが可能である。 The activation signal generation function updates the illumination lamp activation signal from the illumination lamp activation signal immediately before the update to the updated illumination lamp activation signal when the illumination lamp activation signal applied to the drive circuit (58) is updated. It is possible to provide an illumination control device (FIGS. 3 and 4) in which the signal is changed at a set speed (18, 46).
この発明の照明制御装置は、さらに、前記点灯設定情報を表示する(3)ディスプレイ(76)を備えてなるものとした照明制御装置(図1、図2)とすることができ、このディスプレイ(76)は、有線接続か、またはワイヤレス接続可能なものとすることができる。 The lighting control device according to the present invention can further be (3) a lighting control device (FIGS. 1 and 2) including a display (76) for displaying the lighting setting information. 76) can be wired or wirelessly connectable.
照明制御装置は、さらにまた、外部コンピュータ(85)とデータを送、受信する無線通信機(70)を備えてなるものとした図1に取り上げてある照明制御装置とすることもできる。
この発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の具体的な説明よって、より一層明らかになるようにする。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。
The lighting control device can also be the lighting control device illustrated in FIG. 1 that includes a wireless communication device (70) that sends and receives data to and from an external computer (85).
Other objects and features of the present invention will become more apparent from the following specific description of the embodiments with reference to the drawings.
In the following, the structure of the present invention will be described in detail together with an embodiment representative of the present invention shown in the drawings.
図面は、この発明の照明制御装置の技術的思想を具現化した代表的な幾つかの実施例を示すものである。
図1に、この発明を、一態様で実施するトンネル内LED照明制御装置のハードウエア概要を示している。
この制御装置は、車輌用トンネルに装備するLEDランプの3個61,62,63を同時に同一条件で点灯制御するもので、これらのLEDランプ61,62,63には、DC/DC降圧コンバータ64が直流電力を給電する。
DC/DC降圧コンバータ64には、AC/DCコンバータ65が、商用交流ACを整流し、平滑化して定電圧化した直流電力を供給する。このDC/DC降圧コンバータ64は、制御用元電圧(定電圧)を発生して制御系電源回路84に給電する。
FIG. 1 shows a hardware outline of an in-tunnel LED illumination control apparatus that implements the present invention in one aspect.
This control device controls lighting of three
An AC /
制御系電源回路84は、制御用定電圧5Vを発生してマイコン66およびそれに接続された周辺回路に印加する。
即ち、マイコン66ならびに無線通信機70およびその他のマイコン周辺回路には、DC/DC降圧コンバータ64が調光モード対応のLED駆動電圧とは別に並行して発生するDC電圧を制御系電源回路84で定電圧に安定化した制御系DC電圧が印加される>
つまり、マイコン66,無線通信機70およびその他のマイコン周辺回路に給電する専用電源を持たず、LED点灯回路であるDC/DC降圧コンバータ64からDC電圧をもらって動作するようにする。
The control system
That is, the DC voltage generated by the DC / DC step-
That is, it does not have a dedicated power source for supplying power to the
該DC/DC降圧コンバータ64は、AC/DCコンバータ65の出力である安定した定電圧の、100%,85%,50%,25%および0%の各電圧を、マイコン66の出力電圧指示信号Vrefに応じて選択的に発生してLEDランプ61,62,63に印加する。この実施例では、調光入力回路68内の複数の指示スイッチの開閉の組み合わせにより、LEDランプ61〜63の調光モードが表される。調光モードには、DC/DC降圧コンバータ64に、100%の電圧出力を指示する試験(TEST)モード、85%の電圧出力を指示する定常モード、50%の電圧出力を指示する1/2調光モード、25%の電圧出力を指示する1/4モード、および、0%の電圧出力(消灯)を指示する停止モードがある。即ち、LEDランプを点灯する調光モードは、試験モード、定常モード、1/2調光モード、1/4調光モードおよび停止モードの5種である。
The DC / DC step-
マイコン66は、調光入力回路68が指定している調光モードを2桁のキャラクタディスプレイ76で表示する。
停止モード(0%)があるので、AC/DCコンバータ65の入力ACをスイッチオフ又はプラグ引抜きによって遮断しなくても、調光モードを停止モードを設定(指定)することによって、LEDランプ61〜63を消灯することができる。
The
Since there is a stop mode (0%), even if the input AC of the AC /
AC/DCコンバータ65には、AC入力側に雷サージの侵入を抑止するサージ吸収回路があり、点灯電力ラインの雷サージ対策が施されているが、調光入力回路68にも雷サージ対策が施されている。すなわち、調光入力回路68内の複数の調光モード指示スイッチは、それぞれAC220Vをオン/オフするスイッチであってそれぞれに、ノイズフィルタ・サージ保護回路を介して絶縁回路が接続されている。該絶縁回路には、調光モード指示スイッチに接続されたフォトカプラがある。フォトカプラのスイッチオン/オフ対応の光信号が絶縁回路内でDC低電圧L/H信号(調光モード指定データ)に変換されてマイコン66に与えられる。
The AC /
このマイコン66は、それ自身への電源オンによって点灯制御を開始するときに、調光入力回路68が指定している調光モードの点灯制御を実行するが、TEST指示スイッチが操作されると点灯制御を試験モードのものに切り換える。MODEスイッチ83が操作されるたびに指示モードを順番に低い%のものに切り換え、停止モードに切り換えた後には順番に高い%のものに切り換える。そして、切り換えた調光モードをディスプレイ76に切り換え表示する。
The
LEDランプ61〜63は、夫々同一機能の定電流駆動回路58〜60を内蔵している。定電流駆動回路58は、LEDアレイに直列に接続したトランジスタおよび電流検出抵抗を備え、さらに、該電流検出抵抗で検出したLED電流を、マイコン66が積分器74および電圧/電流変換器75を介して与える照明灯付勢信号(目標電流値のアナログ信号)と対比して、LED電流が目標電流値になるように上記トランジスタの通電を制御する比較器あるいは差動増幅器を含むフィードバック制御回路、即ち定電流制御回路を備えている。
The
マイコン66は、LEDランプ58〜60を点灯するための目標電流値を生成し、これをPWMパルスに変換して積分器74に与える。この積分器74は、PWMパルスのデューティ(目標電流値を表す)を電圧(目標電流値を表す電圧)に変換し、電圧/電流変換器75が目標電流値、即ち照明灯付勢信号に変換して定電流駆動回路58〜60に出力する。このときマイコン66は、PWMパルスのデューティを、直前の目標電流値を表すものから新たに生成した目標電流値を表すものまで、設定速度で順次に変更する。つまり緩やかに切り換えることとなる。
The
マイコン66は、同一構成および同一機能の3個1グループのLEDランプ61〜63に同時に同一の点灯指令(Vref,照明PWMパルス)を与えるが、これは、一個又は2個のLEDランプが故障により消灯しても、2個又は1個のLEDが点灯を継続し全不灯となるのを避けるためである。例えば、LEDランプ61〜63ではなく、それらのLEDの全部を内臓する1つのLEDランプを用いている場合には、該ランプが故障するとそこで照明が途絶えてしまうが、本実施例の複数LEDランプの、同時同一の点灯指令による点灯制御によれば、このような照明の途絶を生じない。
The
警報表示灯77は、この実施例では赤色LEDであり、LEDドライバ78がマイコン66の警報報知指示に応じて点灯駆動する。正常表示灯79は、青色LEDであり、LEDドライバ80がマイコン66の点灯指示に応じて点灯駆動する。
マイコン66は、ディスプレイ76、赤色LEDおよび青色LEDの消費電力を低減するための、設定デューティのPWMパルスを発生してPWMドライバ81に与える。
PWMドライバ81は、PWMパルスに同期した点灯駆動レベルの駆動パルスを発生してディスプレイ76およびLEDドライバ78,80に印加する。このLEDドライバ78,80は、マイコン66が点灯を指示していると、該駆動パルスでLED77,79を点灯付勢する。
The
The
The
クロック発生器69がクロックパルスを発生してマイコン66に与え、マイコン66は、該クロックパルスを分周して周期が長い内部クロックパルスを発生し、該内部クロックパルスをカウントして時間経過を計測する。外部コンピュータ85と無線データ通信を行う無線通信機70がマイコン66に接続されている。外部コンピュータ85から無線電波(または通信光)を受信すると、マイコン66は外部コンピュータ85とのデータ通信を開始し、外部コンピュータ85の指示に応じて、マイコン66および不揮発メモリ67が保持する状態情報、制御データの送信、マイコン66および不揮発メモリ67の設定情報、制御プログラムの更新等を行う。
外部コンピュータ85がリセット指示を発信すると、リセット回路71がリセット信号をマイコン66に与え、このリセット信号に応答してマイコン66は、停止モードに進む。その後は、TEST指示スイッチ82あるいはMODE切り換えスイッチ83の操作に応じて指定モードの点灯制御を開始する。
The
When the
不揮発メモリ67には、点灯制御にかかわる設定情報および状態情報を記憶する状態レジスタ(メモリ領域)、制御プログラム格納領域、点灯制御で参照する調光モード対応の初期照度値、時系列ゲインテーブル(照度ゲインデータ群)、時系列目標値テーブル(目標値データ群)などがある。状態レジスタには、指定があった調光モード、光センサ有効/無効(光センサ72使用の可否)、基準電流値、経過時間計測値、積算時間演算値、表示灯77,79の点灯/消灯情報などが記憶される。これら記憶情報は、MODEスイッチの操作によって調光モードが停止モードに切換わったときに、マイコン66が状態レジスタに書き込む、つまり更新されることとなる。
なお、マイコン66は、自身に動作電圧が加わった制御動作開始時に調光入力回路68が指示する調光モードに宛てられた点灯制御プログラムを不揮発メモリ67から読み出してマイコン66内部のプログラムメモリに書き込み、状態レジスタの光センサ有効/無効、基準電流値、経過時間計測値、積算時間演算値、表示灯77,79の点灯/消灯情報などを、マイコン66内部の状態レジスタに書き込んで、読み込んだ点灯制御プログラムと読み込んだ状態情報に基づいて点灯制御を開始する。
The
The
MODEスイッチの操作によって調光モードが切り換えられたときにはマイコン66は、状態レジスタの調光モードを切り換えられたものに更新して該調光モードの点灯制御プログラムを不揮発メモリ67から読み出して自身のプログラムメモリに書き込んで該点灯制御プログラムに基づいて点灯制御を開始する。
調光モード対応の初期照度値は、光センサ72が有効(マイコン66に接続されており光検出が正常)な場合の初期照度目標値であり、指定調光モード(試験モード、定常モード、1/2調光モードおよび1/4調光モード)夫々に宛てられた4種がある。該指定調光モードの点灯制御を開始するとき、マイコン66は、指定調光モード宛の初期照度目標値を目標値として、光センサ72が検出するLED発光照度が目標値になるように、定電流駆動回路58〜60に与える目標電流信号、即ち照明灯付勢信号を調整する。
When the dimming mode is switched by the operation of the MODE switch, the
The initial illuminance value corresponding to the dimming mode is an initial illuminance target value when the
時系列ゲインテーブルは、光センサ72が有効の場合に参照されるものであり、指定調光モード(試験モード、定常モード、1/2調光モードおよび1/4調光モード)夫々に宛てられる4種がある。各テーブルのデータは、各調光モードの点灯制御を開始してから1,000時間が経過するまで、光センサ72の照度検出値の補正に用いる初回照度ゲインから、1,000時間刻みで200,000時間まで切り換え使用する計200個の積算時間宛ての照度ゲイン群である。
これらの照度ゲインは、センサ劣化補正値であって、LEDランプの点灯制御開始から200,000時間経過までの、光センサ72および電流/電圧変換器73の汚れや劣化によるLED点灯照度検出の劣化を補償するものである。
The time series gain table is referred to when the
These illuminance gains are sensor deterioration correction values, and the deterioration of LED lighting illuminance detection due to contamination and deterioration of the
時系列目標値テーブルは、光センサ72が無効(光センサ72がマイコン66に非接続または接続があっても光検出が異常)な場合に使用するLED目標電流値であり、指定調光モード(試験モード、定常モード、1/2調光モードおよび1/4調光モード)夫々に宛てられた4種がある。各テーブルのデータは、各調光モードの点灯制御を開始してから1,000時間が経過するまでに光センサ72の光検出値の補正に用いる初期目標電流値から、1,000時間刻みで200,000時間まで切り換え使用する計200個の積算時間宛ての目標電流値群である。
これらの目標電流値は照明PWMパルスに変換されさらに積分器74および電圧電流変換器で照明灯付勢信号(目標電流信号)に変換されてLEDランプの定電流駆動回路58〜60に印加される。
The time series target value table is an LED target current value used when the
These target current values are converted into illumination PWM pulses, further converted into illumination lamp energizing signals (target current signals) by an
この実施例は、基本点灯制御である点灯制御Bと簡易点灯制御である点灯制御Aとを、選択的に行うことができる。
点灯制御B、即ち基本点灯制御は、光センサ72を用いてLED発光照度を検出し、これが目標照度値になるようにLED電流を調整する定照度制御(照度フィードバック制御)を行うものである。光センサ72および検出照度処理回路73の汚れおよび劣化による検出照度変動を補償するために、基本点灯制御では、時系列ゲインテーブルから積算時間宛ての照度ゲインを読み出して光センサ72の検出照度を補正する。
点灯制御A、即ち簡易点灯制御は、光センサを用いずに時系列目標値テーブルから積算時間宛ての目標電流値を読み出して、LED電流値が目標電流値になるようにLED電流を調整する定電流制御を行うものである。この実施例のマイコン66は、光センサ72が有効(接続されており、且つ正常)であると、点灯制御B、即ち基本点灯制御を実行して、光センサが無効(非接続又は照度検出が異常)であると、点灯制御A、即ち簡易点灯制御を実行する。
In this embodiment, the lighting control B that is the basic lighting control and the lighting control A that is the simple lighting control can be selectively performed.
The lighting control B, that is, the basic lighting control is to perform constant illuminance control (illuminance feedback control) in which the LED light emission illuminance is detected using the
In the lighting control A, that is, the simple lighting control, the target current value addressed to the integration time is read from the time series target value table without using the light sensor, and the LED current is adjusted so that the LED current value becomes the target current value. Current control is performed. When the
トンネル内照明に適用するこの実施例の照明制御装置は、トンネル入口を照明するLEDランプに適用するものでは光センサは非接続(点灯制御A)、トンネル内部を照明するLEDランプに適用するものには光センサ72が接続される(点灯制御B)。
つまり、トンネル入口を照明するLEDランプは、点灯制御A、即ち簡易点灯制御によって定電流制御され、トンネル内部を照明するLEDランプは、点灯制御B、即ち基本点灯制御によって定照度制御(照度フィードバック制御)されることとなるのである。
The illumination control device of this embodiment applied to the illumination in the tunnel is not applied to the LED lamp that illuminates the tunnel entrance, the optical sensor is not connected (lighting control A), and is applied to the LED lamp that illuminates the interior of the tunnel. Is connected to the light sensor 72 (lighting control B).
That is, the LED lamp that illuminates the tunnel entrance is controlled with constant current by lighting control A, that is, simple lighting control, and the LED lamp that illuminates the inside of the tunnel is controlled with constant illumination control (illuminance feedback control) by lighting control B, that is, basic lighting control. ).
しかし、点灯制御B(光センサ接続)では、光センサ72による照度検出の異常を判別(モニタ)し、異常と判断すると、状態データ群の中の光センサ有効/無効データを有効を表すものから無効を表すものに書き換え、そこからは点灯制御Aを実行する。つまりマイコン66の点灯制御が、定照度制御(基本点灯制御)から定電流制御(簡易点灯制御)に切り換わることとなる。これにより、光センサエラーによるLEDランプの発光異常が回避され、LEDランプの正常な点灯が継続する。
However, in the lighting control B (optical sensor connection), an abnormality in illuminance detection by the
なお、ここでの定電流制御(点灯制御A;簡易点灯制御)および定照度制御(点灯制御B;基本点灯制御)は、マイコン66によるLEDランプ61〜63に対する制御態様(外部制御)を表すものである。
LEDランプ61〜63内の定電流駆動回路58〜60は、ランプ内でLED電流値をマイコン66が与える点灯指令である目標電流値(照明灯付勢信号)に制御するものであって、マイコン66が点灯制御BおよびAのいずれを実行していても、定電流駆動回路58〜60は、LEDランプ内で常に定電流制御(内部制御)を行う。
Here, the constant current control (lighting control A; simple lighting control) and constant illuminance control (lighting control B; basic lighting control) represent control modes (external control) for the
The constant
図2に、マイコン66の点灯制御の概要を示す。商用交流ACがAC/DCコンバータ65に印加されてDC/DCコンバータ64および制御系電源回路84を介してマイコン66に動作電圧が加わると、マイコン66は、起動してマイコンの入出力ポートを待機時(消灯時)の入出力に設定し(図2上のステップ1)、不揮発メモリ67から状態レジスタの格納データ(状態データ群)を読み込み、調光入力回路68が指定する調光モード(指定調光モード)を読み込んでディスプレイ76に表示し(ステップ2,3)、該調光モード宛ての点灯制御プログラムを不揮発メモリ67から読み出してマイコン66内部のプログラムメモリに展開し、該点灯制御プログラムに基づいて点灯制御を開始する。
なお、以下の説明文には、図2〜3のフローチャートの該当箇所のステップNo.を括弧付きで付記し、括弧内では「ステップ」という表記を省略してある。
マイコン66は、状態データ群のなかの光センサ有効/無効データを参照して、「光センサ有効」であれば「フィードバック補正」(5)に、「光センサ無効」であれば「経時補正」(6)に進む。
FIG. 2 shows an outline of the lighting control of the
In the following explanation, the step No. corresponding to the corresponding part of the flowcharts of FIGS. Is appended with parentheses, and the notation “step” is omitted in the parentheses.
The
図3に、「フィードバック補正」(5)の内容(概要)を示す。ここに進むとマイコン66は、状態データ群のなかの初回/再開データを参照して(10)、それが初回を表すと時系列ゲインテーブルの積算時間0に宛てられた初回照度ゲインを読み出して照度ゲインに設定する(11)。そして指定調光モード対応の初期照度値(照度目標値)を状態レジスタから読み出し(12)、これを初期電流値(電流目標値)に変換して、積分器74にPWMパルスの出力を開始し、そのデーティを設定速度で初期電流値に対応する値まで順次に高くする(13)。
FIG. 3 shows the contents (outline) of “feedback correction” (5). When proceeding here, the
これにより、LEDランプ61〜63が発光を開始して照度が緩やかに上昇して初期電流値対応の照度で安定して点灯する。その後マイコン66は、光センサ72の検出照度に初回照度ゲインを乗じた照度データを設定周期で生成して1時間の間の照度データの平均値の97%を目標照度値とし、これを目標電流値に変換する(15)。ここで経過時間の計測を開始し(16)、初回/再開データを初回情報に更新する(17)。そして積分器74に出力するPWMパルスのデューティを設定速度で目標電流値対応値に変更する(18)。そしてデューティが目標電流値対応値のPWMパルス出力を継続し、ステップ16で開始した経過時間計測が1,000時間になるのを待つ(19)こととなる。
As a result, the
なお、図示には省略してあるが、マイコン66は、ステップ18で照明PWMのパルスデューティを目標電流値対応値まで変更する処理を終えた後で、モニタ機能によって、積分器74の出力電圧(目標電流指示信号:照明灯付勢信号)Fmをデジタル変換して読込み、これが目標電流値対応値と大きく異なっていると、出力電圧指令Vrefを試験モード(100%)出力を指示するものとしかつ照明PWMの出力パルスデューティを100%出力相当値に変更して、すなわちフル点灯駆動にして、LED赤を点灯し状態レジスタに調光出力異常(マイコンの動作異常)を書き込む。このフル点灯駆動は、調光器が故障した場合に、照明の安全を図るものである。
Although not shown in the drawing, the
経過時間計測が1,000時間になるのを待っている間は、光センサ72の検出照度に照度ゲインを乗算した照度データを設定周期で生成して1時間の間の照度データの平均値(平均照度)を算出し(25)、これをLEDランプの電流値(帰還電流値:フィードバック電流値)に変換してから(27)、この帰還電流値を目標電流値にするための補正値を算出して(28)、この補正値分の補正を目標電流値に加えた値に、目標電流値を変更し(30)、LED青79を点灯(正常報知)して(31)、変更した目標電流値対応のデューティまで、積分器74に出力するPWMパルスのデューティを設定速度で変更する(18)。
While waiting for the elapsed time measurement to reach 1,000 hours, illuminance data obtained by multiplying the illuminance detected by the
変更した目標電流値が上限値を超えるときには、目標電流値を上限値以下に設定し、LED赤77を点灯(異常報知)し(30−32,33)、状態レジスタにLED駆動エラーデータを書込み(34)、積分器74に出力するPWMパルスのデューティを設定速度で目標電流値対応値に変更する(18)。
When the changed target current value exceeds the upper limit value, the target current value is set to the upper limit value or less, LED red 77 is lit (abnormality notification) (30-32, 33), and LED drive error data is written to the status register. (34) The duty of the PWM pulse output to the
ステップ16で開始した経過時間計測が1,000時間以上になると経過時間計測値を0に初期化して新たに経過時間計測を開始し、積算時間を1,000時間増やした値に更新し(19,20)、指定調光モード対応の時系列ゲインテーブルから積算時間対応の照度ゲインを読み出し(24)、この値に、照度データ算出に用いる照度ゲインを更新して平均照度算出に用いる(25)。
When the elapsed time measurement started in
積算時間が、光センサ72およびLEDランプ61,〜63の想定寿命(管理限界)である200,000時間に達すると、マイコン66は、LED赤77を点灯(異常報知)し、状態レジスタにセンサエラーを書き込む(21〜23)。
なお、フィードバック補正(5)を実行している間マイコン66は、光センサ72によって検出して生成した照度データが異常であるかを検索し(14,26)、異常と判定するとLED赤77を点灯(異常報知)し、状態レジスタにセンサエラーを書込む(35,36)。そして、図4に示す点灯制御Aである「経時補正」(6)に進んで、指定調光モード対応の時系列目標値テーブルから、積算時間宛ての目標電流値を読み出して(56)、積分器74に出力するPWMパルスのデューティを設定速度で目標電流値対応値に変更し(46)、以後は「経時補正」(6)を継続する。
When the accumulated time reaches 200,000 hours, which is the expected life (control limit) of the
During execution of feedback correction (5), the
なお、「フィードバック補正」(5)に進んだときに初回/再開データが「再開」を表すものであったときには、マイコン66は、状態レジスタに保存している目標電流値対応デューティまで積分器74に出力するPWMパルスのデューティを設定速度で順次に変更し(18)、状態レジスタに保存している経過時間からの経過時間計測を再開する。
If the initial / restart data indicates “restart” when proceeding to “feedback correction” (5), the
図4に、「経時補正」(6)の内容(概要)を示す。ここに進むとマイコン66は、状態データ群のなかの初回/再開データを参照して(41)、それが初回を表すと指定調光モードに宛てられた時系列目標値テーブルの積算時間0(初回)宛ての目標電流値を読み出し(42)、経過時間計測を開始し(43)、初回/再開データを初回情報に更新し(44)、LED青79を点灯(正常を報知)し(45)、積分器74にPWMパルスの出力を開始し、そのデューティを設定速度で目標電流値に対応する値まで順次に高くする(46)。これにより、LEDランプ61〜63が発光を開始して照度が緩やかに上昇し、目標電流値対応の照度で安定して点灯する。その後、マイコン66は、ステップ43で開始した経過時間計測が1,000時間になるのを待つ(47)。そして、待っている間は、上記目標電流値に対応するデューティのPWMパルスの出力を継続する(55)。
FIG. 4 shows the contents (outline) of “temporal correction” (6). When proceeding here, the
なお、図示は省略したがマイコン66は、ステップ55で、モニタ機能によって、積分器74の出力電圧(目標電流指示信号:照明灯付勢信号)Fmをデジタル変換して読込み、これが目標電流値対応値と大きく異なっていると、出力電圧指令Vrefを試験モード(100%)出力を指示するものとしかつ照明PWMの出力パルスデューティを100%出力相当値に変更して、すなわちフル点灯駆動にして、LED赤を点灯し状態レジスタに調光出力異常(マイコンの動作異常)を書き込む。このフル点灯駆動は、調光器が故障した場合に、照明の安全を図るものである。
Although not shown, the
ステップ43で開始した経過時間計測が1,000時間以上になると、経過時間計測値を0に初期化して新たに経過時間計測を開始し、積算時間を1,000時間増やした値に更新し(47,48)、指定調光モード対応の時系列目標値テーブルから積算時間対応の目標電流値を読み出して(54)、この値に、LEDを点灯付勢する目標電流値を更新し、積分器74に出力するPWMパルスのデューティを設定速度で目標電流値に対応する値まで順次に変更する(46)。
When the elapsed time measurement started in
積算時間が、LEDランプ61〜63の想定寿命(管理限界)である200,000時間に達すると、マイコン66は、LED青79を消灯し(50)、LED赤77を点灯(異常報知)し(51)、状態レジスタにLED駆動エラーを書き込む(52)。その後は、目標電流値を更新することなく、目標電流値に対応するデューティのPWMパルスの出力を継続する(53)。
When the accumulated time reaches 200,000 hours, which is the expected life (control limit) of the
なお、「経時補正」(6)に進んだときに初回/再開データが「初回情報」を表すものであったときには、マイコン66は、経過時間の計測を、状態レジスタにある経過時間(前回の計測値)から開始し(57)、指定調光モード宛ての時系列目標値テーブルから状態レジスタにある積算時間宛ての目標電流値を読み出して(56)、積分器74に出力するPWMパルスのデューティを設定速度で目標電流値に対応する値まで順次に高くしていく(46)。
If the initial / restart data indicates “initial information” when the process proceeds to “time correction” (6), the
(結 び)
叙述の如く、この発明の照明制御装置は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前からの照明灯用の制御装置技術に比較して格段に、安全性を高め、耐久寿命を延命化し、維持管理コストを大幅削減して遥かに経済的なものとすることができる上、メンテナンス作業性を大幅に改善し得るものとなることから、従前までは一定の耐久寿命を迎えるまでに充分に余裕をもった時期に、対象範囲に設置してある照明灯を一斉に交換するという保守管理が殆どであったが、個々の照明灯を、各々の耐久寿命を迎える直前まで安全、確実に使用することができる上、故障発生の直前段階に効率的にメンテナンスすることが可能となるから、より経済的で安全な照明技術が求められる照明灯機器製造業界はもとより、照明灯の管理を重視する道路管理業界および道路メンテナンス業界や、様々な場面で信頼性に秀れた照明灯を利用したいと希望する一般企業および一般家庭においても高く評価され、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。
(Conclusion)
As described above, the lighting control device of the present invention can achieve the intended purpose evenly by its novel configuration, and is easy to manufacture, compared with the conventional control device technology for lighting lamps. In addition to significantly improving safety, extending the durability life, greatly reducing maintenance costs and making it much more economical, it can greatly improve maintenance workability. Until now, most of the maintenance management was to replace all the lamps installed in the target area at a time when there was enough time to reach a certain endurance life. Because it can be used safely and reliably just before the end of its endurance life, and can be efficiently maintained immediately before the failure occurs, lighting that requires more economical and safe lighting technology Lighting equipment Not only in the manufacturing industry, but also in the road management industry and road maintenance industry that place emphasis on the management of lighting, as well as in general companies and households that want to use lighting with excellent reliability in various situations, It is expected to be used and spread widely.
58,59,60 定電流駆動回路
61,62,63 LEDランプ
64 DC/DC降圧コンバータ
65 AC/DCコンバータ
66 マイコン
67 不揮発メモリ
68 調光入力回路
69 クロック発生器
70 無線通信機
71 リセット回路
72 光センサ
73 電流/電圧変換器
74 積分器
75 電圧/電流変換器
76 ディスプレイ
77 警報表示灯
78 LEDドライバ
79 正常表示灯
80 LEDドライバ
81 PWMドライバ
82 TEST(試験モード)指示スイッチ
83 MODE(モード)切換スイッチ
84 制御系電源回路
58, 59, 60 Constant
付勢信号生成機能は、前記照明灯の発光照度を検出する光センサ(72,73)があって有効であると、前記光センサ(72,73)が検出する発光照度を設定値に合わせるように前記照明灯付勢信号を補正し(27〜29)、前記劣化判定機能は、補正後の照明灯付勢信号が駆動上限値以上になるときは、前記照明灯付勢信号を駆動上限値以下に変更し、前記警報手段(78,77)によって警報を発生する(30−32〜34,図3)ものとしてなる照明制御装置(図3、図4)とすることが可能である。 The energization signal generation function adjusts the light emission illuminance detected by the light sensor (72, 73) to a set value when the light sensor (72, 73) that detects the light emission illuminance of the illumination lamp is effective. The illumination lamp energizing signal is corrected (27 to 29), and the deterioration determining function determines that the illumination lamp energizing signal is the driving upper limit value when the corrected illumination lamp energizing signal is equal to or higher than the driving upper limit value. It is possible to change to the following and to set it as the illumination control apparatus (FIG. 3, FIG. 4) as what shall generate | occur | produce an alarm by the said alarm means (78, 77) (30-32-34, FIG. 3).
前記付勢信号生成機能は、前記光センサ(72,73)が無いか、または無効であると、点灯時間を積算し(47,48)、その積算時間に対応する照明灯付勢情報をメモリから読み出し、前記照明灯付勢信号を該照明灯付勢情報対応値に更新して前記駆動回路(58)に与え(54)、前記劣化判定機能は前記積算時間が積算上限値以上になるときには、前記照明灯付勢信号の更新を止めて前記警報手段(78,77)によって警報を発生する(49〜52,図4)ものとしてなる照明制御装置(図2)とすることができる。 When the light sensor (72, 73) is not present or invalid, the activation signal generation function integrates lighting times (47, 48), and stores lighting lamp activation information corresponding to the integration time. When the illuminating lamp energizing signal is updated to the illuminating lamp energizing information corresponding value and applied to the drive circuit (58) (54), and the deterioration determining function is used when the accumulated time exceeds the accumulated upper limit value. The lighting control device (FIG. 2) is configured to stop the update of the illuminating lamp energizing signal and generate an alarm (49 to 52, FIG. 4) by the alarm means (78, 77).
付勢信号生成機能は、前記照明灯の発光照度を検出する光センサ(72,73)があって有効であると、点灯時間を積算し(19,20)、その積算時間に対応するセンサ劣化補正値(照度ゲイン)をメモリから読み出して更新し、読み出したセンサ劣化補正値を用いて前記光センサが検出してなる発光照度を補正して前記照明灯付勢信号の補正に用い(24〜29)、前記劣化判定機能は前記積算時間が積算上限値以上になるときに、前記センサ劣化補正値の更新を止めて前記警報手段(78,77)によって警報を発生する(21〜23−25)ようにしてなるものとした照明制御装置(図3)とすることができる。 The activation signal generation function integrates lighting times (19, 20) when there is an optical sensor (72, 73) for detecting the illuminance of the illuminating lamp and is effective, and sensor degradation corresponding to the integration time. A correction value (illuminance gain) is read from the memory and updated, and the light emission illuminance detected by the photosensor is corrected using the read sensor deterioration correction value to be used for correcting the illumination lamp energizing signal (24-). 29) The deterioration determining function stops updating the sensor deterioration correction value and generates an alarm by the alarm means (78, 77) when the integration time exceeds the integration upper limit value (21-23-25). The illumination control device (FIG. 3) can be configured as described above.
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