JP2015211007A - 照明システム、照明設備、及びコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成にするとともに電力のロスを抑えることができる照明システム、照明設備、及びコントローラを提供する。
【解決手段】電源装置３１が、交流の商用電力ＡＣ１をＬＥＤ駆動用の直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃを備え、コントローラ３４が、ＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃへの上記交流の商用電力ＡＣ１の入力のオン／オフを切り替える切替部４６と、商用電源の停電時にバッテリ電源４１の直流電力を、上記切替部４６を通じてＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃに入力する制御部４９とを備える。この構成の下、制御部４９は、太陽電池モジュール３６の出力に基づいて切替部４６を制御し、周囲の明るさが所定の明るさより暗い夜間の間、商用電源からの交流電力、又はバッテリ電源４１からの直流電力をＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃに入力する構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、交流電力及びバッテリの直流電力で点灯する照明システム、照明設備、及びコントローラに関する。

従来より、街路灯や防犯灯、道路灯等を実現する屋外用の照明システムに用いられる照明設備には、自動点滅器を備えたものがある。自動点滅器は、周囲の明るさを検出して、この明るさの変化に応じて照明器具の点灯、及び消灯を自動的に行うものであり、この自動点滅器としては、半導体スイッチ素子等の電子式スイッチを用いたものが広く知られている。

電子式スイッチを用いた自動点滅器としては、光起電力素子やカドミウム・セレンを照度センサとして用い、半導体による比較回路を用いて、トライアック（すなわち双方向サイリスタ）のゲートを制御するものが実用化されている（例えば、特許文献１参照）。

近年では、ＬＥＤの高出力化に伴い、ＬＥＤを光源に備えた屋外用の照明設備が実用化されている。この屋外用の照明設備は、一般に、商用電源の交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部を内蔵した電源装置を備え、この直流電力をＬＥＤに供給して点灯させている。また上記自動点滅器は、電源装置の交流電力入力側に設けられる（例えば、特許文献２参照）。

一方、例えば上記特許文献２に示されるように、商用電源の停電対策のために、バッテリを備えた屋外用の照明設備が知られている。
この種の屋外用の照明設備では、夜間停電時にバッテリでＬＥＤを点灯するために、夜間を検出する照度センサを自動点滅器とは別に備えている。
すなわち、トライアックを用いた自動点滅器に、バッテリの直流電力を入力した場合、トライアックが一旦オンすると、その出力を止めるためには別途に出力を遮断する機構が必要となる。このため、バッテリの直流電力によりＬＥＤを点灯する場合、自動点滅器による点滅を行うことができないことから、照度センサが自動点滅器とは別に設けられている。

特開２０００−１００５７９号公報 特開２０１０−２０５４７３号公報

しかしながら、商用電源の交流電力と、バッテリの直流電力のそれぞれごとに、照度センサ（自動点滅器）を設けると、自動点滅器と照度センサの補正（同期）が必要になり、また、部品点数も増大する、という問題がある。
そこで例えば、バッテリの出力段にＤＣ／ＡＣ変換部を設け、このＤＣ／ＡＣ変換部によってバッテリの直流電力を交流電力に変換すれば、バッテリの出力電力を自動点滅器に入力し、この自動点滅器によって点滅制御を行うことができる。
しかしながら、バッテリの直流電力をＤＣ／ＡＣ変換すると、その変換により電力の無駄が生じ、また夜間停電時の点灯時間が短くなる、という問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成にするとともに電力のロスを抑えることができる照明システム、照明設備、及びコントローラを提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の照明システムは、所定の直流電力で点灯する光源部と、交流電力を前記所定の直流電力に変換し前記光源部に出力し、直流電力が入力された場合でも前記所定の直流電力を出力するＡＣ／ＤＣ変換部と、前記ＡＣ／ＤＣ変換部への前記交流電力の入力のオン／オフを切り替える切替部と、前記交流電力の停電時にバッテリの直流電力を、前記切替部を通じて前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力する制御部と、周囲の明るさに応じた出力を前記制御部に入力するセンサ部と、を備え、前記制御部は、前記センサ部の出力に基づいて前記切替部を制御し、前記周囲の明るさが所定の明るさより暗い間、前記交流電力、又は前記バッテリの直流電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力することを特徴とする。

上述の構成において、少なくとも前記交流電力の停電時に前記光源部を減光調光する調光部と、前記調光部に入力する調光信号に前記バッテリの直流電力を変換する第１のＤＣ／ＤＣ変換部とを備えるようにしてもよい。
上述の構成において、前記交流電力の停電時に前記切替部を通じて前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力するバッテリの直流電力を、当該ＡＣ／ＤＣ変換部に合わせた直流電力に変換する第２のＤＣ／ＤＣ変換部を備えるようにしてもよい。
上述の構成において、前記センサ部は、太陽電池を備えるようにしてもよい。

また、本発明の照明設備は、所定の直流電力で点灯する光源部、及び、交流電力を前記所定の直流電力に変換し前記光源部に出力し、直流電力が入力された場合でも前記所定の直流電力を出力するＡＣ／ＤＣ変換部を有した照明器具と、前記照明器具を支持する支柱と、を備え、前記支柱は、前記ＡＣ／ＤＣ変換部への前記交流電力の入力のオン／オフを切り替える切替部と、前記交流電力の停電時にバッテリの直流電力を、前記切替部を通じて前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力する制御部と、周囲の明るさに応じた出力を前記制御部に入力するセンサ部と、を備え、前記制御部は、前記センサ部の出力に基づいて前記切替部を制御し、前記周囲の明るさが所定の明るさより暗い間、前記交流電力、又は前記バッテリの直流電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力することを特徴とする。

上述の構成において、前記支柱にはメンテナンス開口と、当該メンテナンス開口を塞ぐ蓋体とが設けられ、前記センサ部を、前記蓋体に設けるようにしてもよい。
上述の構成において、前記支柱には複数の前記メンテナンス開口が上下に設けられ、少なくとも前記制御部を、下側の前記メンテナンス開口に臨む位置に設け、前記センサ部を、上側の前記メンテナンス開口を覆う蓋体に設けるようにしてもよい。

また、本発明は、所定の直流電力で点灯する光源部と、交流電力を前記所定の直流電力に変換し前記光源部に出力し、直流電力が入力された場合でも前記所定の直流電力を出力するＡＣ／ＤＣ変換部と、を有した照明器具のコントローラにおいて、前記ＡＣ／ＤＣ変換部への前記交流電力の入力のオン／オフを切り替える切替部と、前記交流電力の停電時にバッテリの直流電力を、前記切替部を通じて前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力する制御部と、周囲の明るさに応じた出力を前記制御部に入力するセンサ部と、を備え、前記制御部は、前記センサ部の出力に基づいて前記切替部を制御し、前記周囲の明るさが所定の明るさより暗い間、前記交流電力、又は前記バッテリの直流電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力することを特徴とする。

本発明では、交流電力を、光源部を点灯させる所定の直流電力に変換し前記光源部に出力し、直流電力が入力された場合でも前記所定の直流電力を出力するＡＣ／ＤＣ変換部と、前記交流電力の停電時にバッテリの直流電力を、前記ＡＣ／ＤＣ変換部への前記交流電力の入力のオン／オフを切り替える切替部を通じて前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力する制御部とを備え、前記制御部は、センサ部からの周囲の明るさに応じた出力に基づいて、前記切替部を制御し、前記周囲の明るさが所定の明るさより暗い間、前記交流電力、又は前記バッテリの直流電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力するので、トライアックを用いた自動点滅器を用いることなく、夜間になると交流電力、又はバッテリにより光源を点灯する制御が可能となる。このため、自動点滅器と別に設ける必要がある照度センサの補正（同期）をとる必要がなく、簡易な構成にでき、また、バッテリの直流電力をＤＣ／ＡＣ変換せずにＡＣ／ＤＣ変換部に入力するので、ＤＣ／ＡＣ変換しない分、電力のロスを抑えることができる。

本実施形態に係る道路灯の設置態様を示した図である。 （Ａ）は道路灯の支柱の下部を正面から見た図、（Ｂ）は（Ａ）を左側から見た図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面を示す図である。 道路灯に係る照明システムを示すブロック図である。 （Ａ）は外付けボックスの一例を支柱と共に示した図、（Ｂ）は、（Ａ）を外付けボックスの側面側から見た図、（Ｃ）は外付けボックスを正面側から見た図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る屋外用の照明設備の一例たる道路灯１の設置態様を示した図である。
この道路灯１は、路肩等の道路脇の地面に立設する支柱２と、支柱２の先端部３に設けられる器具本体４を有する照明器具５（後述する図３）とを備えている。図１中、符号１１は十字路の交差点を示し、交差点１１の４つの隅部１２のいずれかに道路灯１が設置され、器具本体４に設けられた後述するＬＥＤ光源６により交差点１１、及び交差点１１周囲が照明される。
また、図１中、符号１３は引込線を示し、この引込線１３を介して商用電源から交流電力が道路灯１に供給される。

支柱２は、地面から鉛直方向に直線状に延びるポール（ストレートポールとも呼ばれる）に形成され、その上端部を構成する先端部３に器具本体４が取り付けられる。この支柱２の高さは、例えば８ｍ、１０ｍ、１２ｍに設定される。
より具体的には、支柱２は、内部に空洞を有する断面円形の柱に形成されており、地面から数ｍの範囲（本実施形態では地面から２〜３ｍ）に相当する下部が、最も大径で、且つ、一定の外径を有する大径部２Ａに形成され、この大径部２Ａよりも上方部分が、上方に行くに徐々に従って徐々に細くなるテーパ形状の柱部２Ｂに形成されている。

図２（Ａ）は支柱２の下部を正面から見た図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）を左側から見た図であり、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＣ−Ｃ断面を示す図である。
支柱２の下端には、支柱２の径方向外側に張り出すフランジ部２０が設けられ、このフランジ部２０は地面に埋め込まれ、支柱２が立設する。この支柱２の大径部２Ａには、上下に間隔を空けて複数（本実施形態では２つ）のメンテナンス開口２Ｃ、２Ｄが設けられ、これらメンテナンス開口２Ｃ、２Ｄは着脱自在な蓋体２１、２２によってそれぞれ独立して閉塞される。以下、上側のメンテナンス開口２Ｃを上側メンテナンス開口２Ｃと表記し、下側のメンテナンス開口２Ｄを下側メンテナンス開口２Ｄと表記する。

なお、支柱２の正面はメンテナンス開口２Ｃ、２Ｄの開口側、つまり、作業員がメンテナンス開口２Ｃ、２Ｄを介して各種作業を行う側としている。また、本実施形態では、図１に示すように、メンテナンス開口２Ｃ、２Ｄが道路側に開口し、道路脇から作業員がメンテナンス開口２Ｃ、２Ｄにアクセスする場合の構成を示しているが、これに限らず、メンテナンス開口２Ｃ、２Ｄを道路の反対側（例えば、歩道側）に設けるようにしても良く、またその組み合わせでも良い。
また、図１では器具本体４をポール型の支柱２に取り付ける場合を示したが、アーム型の支柱２に取り付けても良い。アーム型の支柱２は、支柱２の途中から曲がって先端部３が水平、或いは、水平方向に対して所定角度傾いた柱である。

図２（Ａ）、図２（Ｂ）、及び図２（Ｃ）に示すように、支柱２の大径部２Ａには、道路灯１の電気部品が配置される。より具体的には、大径部２Ａ内には、上方から順に、電源装置３１、端子台３２（ジョイントボックスとも称する）、第１バッテリユニット３３、コントローラ３４、及び、第２バッテリユニット３５が間隔を空けて配置される。なお、各メンテナンス開口２Ｃ、２Ｄの幅及び上下長は、これら電気部品の幅及び上下長よりも長く形成され、各電気部品を出し入れ自在な開口形状に形成されている。

電源装置３１の上部には、引っ掛け具３１Ａが設けられ、この引っ掛け具３１Ａを、支柱２の内面に設けられた不図示の突起部に引っ掛けることにより、電源装置３１を支柱２に吊り下げることができる。引っ掛け具３１Ａは、上側メンテナンス開口２Ｃよりも上方位置に引っ掛けられ、電源装置３１を吊り下げた状態で、上側メンテナンス開口２Ｃを介して作業員が容易にアクセス可能である。
これにより、上側メンテナンス開口２Ｃよりも上方の支柱内部空間を利用して電源装置３１を配置でき、また、電源装置３１の着脱作業を容易に行うことができる。

端子台３２は、上側メンテナンス開口２Ｃの上下略中央の位置に、締結ボルト等の不図示の締結部材を用いて固定される。この端子台３２には、商用電源の電源ケーブルや、道路灯１の各部品に接続される電源や配線用のケーブル等が接続される。この端子台３２は、上側メンテナンス開口２Ｃに臨む位置に設けられるため、作業員が容易にアクセスでき、ケーブル着脱作業を容易に行うことができる。

図２（Ａ）、及び図２（Ｂ）に示すように、上側メンテナンス開口２Ｃを覆う蓋体２１の外部に露出する面には、太陽電池モジュール３６が取り付けられる。このため、太陽が出ている日中の場合、太陽電池モジュール３６が発電する。この太陽電池モジュール３６は、コントローラ３４にケーブル接続され、発電電力に応じた直流電圧をコントローラ３４に出力する。この太陽電池モジュール３６とコントローラ３４とをつなぐ不図示のケーブルの少なくとも一端は、太陽電池モジュール３６、又はコントローラ３４から容易に着脱自在にコネクタ接続される。これにより、蓋体２１を取り外す際でも、太陽電池モジュール３６とコントローラ３４とをつなぐ不図示のケーブルは、必要最小限の長さとすることができる。なお、コネクタは防水タイプを使用してもよい。
また、前記ケーブルによるコネクタ接続以外に接点等を用いる接続方法としても良い。

第１バッテリユニット３３は、上下のメンテナンス開口２Ｃ、２Ｄ間を跨ぐように支柱２に配置される。第１バッテリユニット３３の上部には、支柱２に固定するための上側締結部３３Ａが設けられ、この上側締結部３３Ａが、上側メンテナンス開口２Ｃに臨む位置に設けられ、締結ボルト等の不図示の締結部材を用いて支柱２に固定される。
また、第１バッテリユニット３３の下部には、支柱２に固定するための下側締結部３３Ｂが設けられ、この下側締結部３３Ｂが、下側メンテナンス開口２Ｄに臨む位置に設けられ、外部から締結ボルト等の不図示の締結部材を用いて支柱２に固定される。このようにして、上下のメンテナンス開口２Ｃ、２Ｄ間のスペースを有効利用して第１バッテリユニット３３を配置することができ、第１バッテリユニット３３の大容量化を図り易くなる。

コントローラ３４は、停電時に電源切替を行う停電電源切替回路としての機能を有する装置であり、下側メンテナンス開口２Ｄの上下略中央の位置に、締結ボルト等の不図示の締結部材を用いて固定される。第２バッテリユニット３５の上部には、支柱２に固定するための上側締結部３５Ａが設けられ、この上側締結部３５Ａが、下側メンテナンス開口２Ｄに臨む位置に設けられ、締結ボルト等の不図示の締結部材を用いて支柱２に固定される。この第２バッテリユニット３５は、下側メンテナンス開口２Ｄよりも下方に延在し、支柱２の最下部のスペースを利用して配置される。

本実施形態では、道路灯１の電気部品の中でも重量を有する第１及び第２バッテリユニット３３、３５を下方に配置するので、バッテリユニット３３、３５の着脱時に上げ下げする高さを低くすることができ、作業性が向上する。また、これら電気部品３１〜３６全体の重心位置を下げることができる。
また、下側メンテナンス開口２Ｄに臨む位置にコントローラ３４を配置するので、コントローラ３４へのアクセスが容易であり、点検等の各種メンテナンス作業を容易に行うことができる。また、コントローラ３４の上下に第１及び第２バッテリユニット３３、３５を振り分け配置するので、各バッテリユニット３３、３５とコントローラ３４との間の配線長の短縮化や均等化に有利である。

図３は、この道路灯１に係る照明システム１００を示すブロック図である。
この照明システム１００は、道路灯１の各電気部品と太陽電池モジュール３６とを用いることによって、停電補償機能付きＬＥＤ道路灯を実現するシステムである。つまり、照明システム１００は、通常時(非停電時)は商用電源の交流電力により夜間に点灯し、道路灯の規格を満足する明るさで照らす機能、第１及び第２バッテリユニット３３、３５からなるバッテリ電源４１を商用電源の交流電力により充電する機能、及び、停電時はバッテリ電源４１により通常時（非停電時）の夜間点灯時に比べて、少なくとも停電時に望まれる明るさで道路を道路灯１が照明する。

図３に示すように、コントローラ３４は、入出力端子として、商用電源から交流の商用電力ＡＣ１（本実施形態ではＡＣ２００Ｖ）を入力する交流電力入力端子Ｔ１と、バッテリ電源４１に接続されるバッテリ接続端子Ｔ２と、太陽電池モジュール３６と接続される太陽電池接続端子Ｔ３と、ＬＥＤ照明用の電力ＰＴ（以下、照明用電力ＰＴと言う）を出力する電力出力端子Ｔ４と、ＬＥＤ調光用の信号ＳＣ（以下、調光信号ＳＣと言う）を出力する信号出力端子Ｔ５とを備えている。

さらに、コントローラ３４は、停電検出部４３と、交流電力入力端子Ｔ１に入力された商用電力ＡＣ１をＡＣ／ＤＣ変換するＡＣ／ＤＣ変換部４４と、ＡＣ／ＤＣ変換部４４の出力電力に基づきバッテリ電源４１を充電する充電部４５と、電力出力端子Ｔ４に出力する照明用電力ＰＴを、商用電力ＡＣ１と以下に説明する直流の照明用電力ＤＣ１との間で切り替える切替部４６と、バッテリ電源４１の電力から直流の照明用電力ＤＣ１を生成する照明用電力生成部４７と、バッテリ電源４１からの電力から調光信号を生成する調光信号生成部４８と、コントローラ３４の各部の制御を行う制御部４９とを備えている。これらの停電検出部４３、ＡＣ／ＤＣ変換部４４、充電部４５、切替部４６、照明用電力生成部４７、及び制御部４９は、同一基板上の回路によって形成されているが、複数の基板に形成した回路によって形成してもよい。

停電検出部４３は、交流電力入力端子Ｔ１から商用電力ＡＣ１が入力されていない場合に停電と検出する。この停電検出部４３の検出結果は、制御部４９に出力される。
ＡＣ／ＤＣ変換部４４は、商用電力ＡＣ１をバッテリ充電に適した直流電力に変換する電力変換部である。充電部４５は、制御部４９の制御の下、ＡＣ／ＤＣ変換部４４から出力される直流電力によりバッテリ電源４１を充電する。

切替部４６は、交流電力入力端子Ｔ１に接続される第１端子４６Ａと、照明用電力生成部４７の出力側に接続される第２端子４６Ｂと、電力出力端子Ｔ４に接続される第３端子４６Ｃと、第３端子４６Ｃを第１端子４６Ａ又は第２端子４６Ｂのいずれかに接続する可動片４６Ｄとを備え、制御部４９の制御の下、接続先を切り替える切替スイッチである。この切替部４６には電磁リレーが使用される。

照明用電力生成部４７は、ＤＣ／ＤＣ変換部を備え、制御部４９の制御の下、バッテリ電源４１からの直流電力（本実施形態ではＤＣ１００Ｖ未満の電圧）を、ＬＥＤ照明用の直流電力ＤＣ１（本実施形態ではＤＣ１００Ｖ）に変換する。なお、何Ｖの直流電圧にするか否かは電源装置３１の仕様に合わせて設定すれば良い。
調光信号生成部４８は、ＤＣ／ＤＣ変換部を備え、制御部４９の制御の下、バッテリ電源４１からの直流電力を、器具本体４に設けられたＬＥＤ光源６を減光調光する調光信号ＳＣ（本実施形態ではＤＣ２００Ｖの信号）に変換し、コントローラ３４の信号出力端子Ｔ５に出力する。

この調光信号ＳＣは、少なくとも停電時に望まれる最低の明るさを満たすように設定された後述する調光部３１Ｄを制御する信号である。その場合の調光率は電池容量と有効点灯時間との関係を考慮して設定される。本実施形態では、ＬＥＤ光源６が有する全てのＬＥＤの光量を下げることで、商用電源使用時の明るさを１００％とした場合に、省エネ運転である最大光束の１０〜２０％の程度に減光する調光信号とされる。また、調光率は適宜に設定変更可能としても良い。
なお、ＬＥＤ光源６が有する全てのＬＥＤの光量を下げる方法に代えて、一部のＬＥＤを消灯させる方法、或いは、一部のＬＥＤの光量を下げる方法によって減光させるようにしても良い。

制御部４９は、停電検出部４３により停電していないと検出された場合、非停電時の処理、つまり、商用電源により夜間点灯し、また、バッテリ電源４１を充電する処理を行う。一方、制御部４９は、停電していると検出された場合、停電時の処理、つまり、バッテリ電源４１により夜間点灯する処理を行う。
また、制御部４９は、太陽電池モジュール３６の出力電圧を予め定めた閾値と比較することで太陽がでていない夜間か否かを判定する。すなわち、本実施形態では、太陽電池モジュール３６を日没・日昇を判定するセンサ部として使用している。なお、この太陽電池モジュール３６に広く流通する太陽電池を使用することで、必要な耐久性を満たすとともに部品コストを抑えやすくなる。

また、制御部４９は、バッテリ電源４１の電圧又は電流等を監視し、バッテリ電源４１の過充電等を防止するバッテリ保護部としても機能し、また、バッテリ電源４１からの直流電力を、照明用電力生成部４７、及び調光信号生成部４８に出力するか否かを制御する出力制御部としても機能する。
なお、制御部４９を含むコントローラ３４の各部は、停電時でも動作できるようにバッテリ電源４１からの電力で動作するように構成されている。

図３に示すように、照明器具５は、ＬＥＤ光源６を有する器具本体４と電源装置３１とによって構成される。電源装置３１は、コントローラ３４の電力出力端子Ｔ４から出力される照明用電力ＰＴを入力するＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃを備える。照明用電力ＰＴとして、商用電力ＡＣ１が出力された場合、交流の商用電力ＡＣ１は、ＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃで直流に変換された後に、所定のＬＥＤ駆動用の直流電力に変換され、ＬＥＤ光源６を点灯させる。
このように電源装置３１は、商用電力ＡＣ１をＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃで直流に変換し、その後、ＬＥＤ駆動用の直流電力に変換するため、耐圧等の問題がなければ直流電源でも使用可能である。

本実施形態では、照明用電力生成部４７により、電源装置３１に供給する照明用電力ＰＴとして、ＤＣ１００Ｖの照明用電力ＤＣ１を生成し、この照明用電力ＤＣ１を、切替部４６及び電力出力端子Ｔ４を介して、電源装置３１に出力することができる。このため、電源装置３１によりＤＣ１００Ｖの照明用電力ＤＣ１を所定のＬＥＤ駆動用の直流電力に変換し、ＬＥＤ光源６を点灯させることができる。なお、電源装置３１のＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃは、ＡＣ２００Ｖの商用電力ＡＣ１に対応するものであるから、ＤＣ１００Ｖにも十分に対応可能である。

また、電源装置３１は、ＬＥＤ光源６を調光する調光部３１Ｄを更に備える。調光部３１Ｄは、コントローラ３４の信号出力端子Ｔ５から出力される調光信号ＳＣを入力し、調光信号ＳＣに応じてＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃから出力される直流電力を可変し、ＬＥＤ光源６の点灯量を調整する。本実施形態では、商用電力ＡＣ１が供給される場合は調光信号ＳＣが生成されず、道路照明に適した光量でＬＥＤ光源６が点灯する。調光信号ＳＣは、商用電力ＡＣ１供給時よりも減光する信号とされ、直流の照明用電力ＤＣ１供給時に生成・出力され、ＬＥＤ光源６の減光点灯が可能になる。

次いで、制御部４９の非停電時の処理を具体的に説明する。なお、非停電時の処理は、停電検出部４３により非停電中と検出されている場合に実行される処理である。
制御部４９は、太陽電池モジュール３６の出力レベルに基づき昼間と判定すると、切替部４６の第２端子４９Ｂと第３端子４６Ｃとを接続した状態に保持し、商用電力ＡＣ１を電力出力端子Ｔ４から出力させないようにする。なお、この場合、制御部４９は、バッテリ電源４１からの直流電力を照明用電力生成部４７、及び調光信号生成部４８に出力しない。これによって、ＬＥＤ光源６を消灯状態に保持する。

一方、制御部４９は、太陽電池モジュール３６の出力電圧レベルに基づき夜間と判定すると、切替部４６の第１端子４６Ａと第３端子４６Ｃとを接続し、交流電力入力端子Ｔ１に入力される商用電力ＡＣ１を切替部４６を介して電力出力端子Ｔ４に出力する。これにより、ＬＥＤ光源６を、道路照明に適した明るさで点灯させる。
また、制御部４９は、夜間、及び昼間のいずれの場合であっても、充電部４５によりバッテリ電源４１を充電させ、また、バッテリ電源４１の電圧又は電流等に基づいて過充電とならないように充電を制御する。これにより、バッテリ電源４１を充電した状態に保持する。
その後、太陽電池モジュール３６の出力電圧レベルに基づき昼間と判定すると、制御部４９は、切替部４６を切り替えて第２端子４６Ｂと第３端子４６Ｃとを接続し、ＬＥＤ光源６を消灯状態に切り替える。以上が非停電時の処理である。

続いて、制御部４９の停電時の処理を具体的に説明する。なお、停電時の処理は、停電検出部４３により停電中と検出されている場合に実行される処理である。
制御部４９は、太陽電池モジュール３６の出力電圧レベルに基づき昼間と判定すると、非停電時の処理の場合と同様に、ＬＥＤ光源６を消灯状態に保持する。なお、停電の場合、商用電力ＡＣ１が供給されないので、充電部４５によるバッテリ電源４１の充電は行われない。

一方、制御部４９は、太陽電池モジュール３６の出力電圧レベルに基づき夜間と判定すると、バッテリ電源４１からの直流電力を照明用電力生成部４７、及び調光信号生成部４８に出力し、また、切替部４６の第２端子４６Ｂと第３端子４６Ｃとを接続する。
このため、照明用電力生成部４７によりバッテリ電源４１からの直流電力がＤＣ／ＤＣ変換され、ＬＥＤ照明用の直流の照明用電力ＤＣ（ＤＣ１００Ｖ）が生成され、切替部４６を介して電力出力端子Ｔ４から出力される。また、調光信号生成部４８により、バッテリ電源４１からの直流電力がＤＣ／ＤＣ変換され、ＬＥＤ光源６を減光調光する調光信号ＳＣが生成され、切替器４６を介して信号出力端子Ｔ５から出力される。これにより、ＬＥＤ光源６が減光点灯される。

その後、太陽電池モジュール３６の出力電圧レベルに基づき昼間と判定すると、制御部４９は、照明用電力生成部４７、及び調光信号生成部４８へのバッテリ電源４１からの電力供給を遮断する。これにより、ＬＥＤ光源６を消灯状態に保持する。以上が停電時の処理である。

以上説明したように、本実施の照明システム１００では、電源装置３１が、交流の商用電力ＡＣ１をＬＥＤ駆動用の直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃを備え、コントローラ３４が、ＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃへの上記交流の商用電力ＡＣ１の入力のオン／オフを切り替える切替部４６と、商用電源の停電時にバッテリ電源４１の直流電力を、上記切替部４６を通じてＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃに入力する制御部４９とを備えている。この構成の下、制御部４９は、周囲の明るさに応じた出力を制御部４９に入力するセンサ部として機能する太陽電池モジュール３６の出力に基づいて切替部４６を制御し、周囲の明るさが所定の明るさより暗い夜間の間、商用電源からの交流電力、又はバッテリ電源４１からの直流電力をＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃに入力する。

この構成によれば、トライアックを用いた自動点滅器を用いることなく、夜間になると商用電源、又はバッテリ電源４１によりＬＥＤ光源６（光源部）を点灯する制御が可能となる。このため、バッテリ電源４１の直流電力によりＬＥＤ光源６を点灯する場合、自動点滅器による点滅を行うことができないことから照度センサが自動点滅器とは別に設ける必要がある従来の構成と比べて、一つのセンサ部（太陽電池モジュール３６）により点灯制御することができる。従って、自動点滅器と照度センサの補正（同期）をとる必要がなく、取り扱いが容易になる。また、照度センサが一つで済むので、部品点数を削減することができる。

しかも、バッテリ電源４１の直流電力をＤＣ／ＡＣ変換せずにＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃに入力するので、バッテリ電源４１の直流電力をＤＣ／ＡＣ変換した後にＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃに入力する場合と比べて、ＤＣ／ＡＣ変換しない分、電力のロスを抑えることができる。従って、バッテリ電源４１の電力消費を節約することができる。これらにより、照明器具１を簡易な構成にするとともに電力のロスを抑えることが可能になる。

また、少なくとも商用電源の停電時にＬＥＤ光源６を減光調光する調光部３１Ｄと、調光部３１Ｄに入力する調光信号ＳＣにバッテリ電源４１の直流電力を変換する調光信号生成部４８（第１のＤＣ／ＤＣ変換部）とを備えるので、バッテリ使用時の消費電力を抑えることができ、点灯持続可能時間を長くすることができる。
また、商用電源の停電時に切替部４６を通じてＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃに入力するバッテリ電源４１の直流電力を、当該ＡＣ／ＤＣ変換部３１Ｃに合わせた直流の照明用電力ＤＣ１に変換する照明用電力生成部４７（第２のＤＣ／ＤＣ変換部）を備えるので、一般にＤＣ／ＡＣ変換部よりも電力変換ロスが少ないＤＣ／ＤＣ変換部を用いる分、バッテリ使用時の消費電力を効率良く抑えることができる。しかも、ＤＣ／ＤＣ変換部の方が回路構成も簡易であり、コスト低減等にも有利である。

また、センサ部として、太陽電池モジュール３６（太陽電池）を備えるので、周囲の明るさに対応して日没・日昇設定が容易にでき、また、広く流通する太陽電池を使用することで、必要な性能を満足しつつ部品コストを抑え易くなる。
また、本実施の道路灯１では、照明器具５を支持する支柱２に、切替部４６や制御部４９等を有するコントローラ３４、及び太陽電池モジュール３６を設けているので、これら部品の配置スペースを別途設ける必要がなく、構成を簡易にでき、コスト低減に有利である。
また、支柱２にはメンテナンス開口２Ｃ、２Ｄと、当該メンテナンス開口２Ｃ、２Ｄを塞ぐ蓋体２１、２２とが設けられ、太陽電池モジュール３６を蓋体２１に設けたので、メンテナンス開口２Ｃを塞ぐ蓋体２１を利用して太陽電池モジュール３６を取り付けることができる。また、蓋体２１を取り外すことによって、太陽電池モジュール３６の点検等の各種作業を容易に行うことができる。

さらに、支柱２には複数のメンテナンス開口２Ｃ、２Ｄが上下に設けられ、少なくとも制御部４９を、下側メンテナンス開口２Ｄに臨む位置に設け、太陽電池モジュール３６を、上側メンテナンス開口２Ｃを覆う蓋体２１に設けたので、制御部４９へ作業員がアクセスし易くなるとともに、太陽電池モジュール３６を作業員や歩行者等に邪魔になり難い位置に配置し易くなる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、支柱２に、電源装置３１、端子台３２、第１バッテリユニット３３、コントローラ３４、第２バッテリユニット３５、及び太陽電池モジュール３６を設ける場合を説明したが、支柱２に外付けしたボックス５１（外付けボックス５１と言う）に、上記部品の少なくとも一つ以上を設けるようにしても良い。

図４（Ａ）は外付けボックス５１の一例を支柱２と共に示した図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）を外付けボックス５１の側面側から見た図である。また、図４（Ｃ）は外付けボックス５１を正面側から見た図である。
これらの図に示すように、外付けボックス５１は、支柱２に設けられた単一のメンテナンス開口２Ｅ、及びメンテナンス開口２Ｅを覆う蓋体２３よりも上方に設けられ、例えば、外付けボックス５１の下面が地面から２．５ｍの高さとなるように配置される。これにより、外付けボックス５１が歩行者等の邪魔にならず、また、歩行者等の手が届かない位置に配置される。

この外付けボックス５１には、底板５１Ａの上に、バッテリ電源４１を構成する第１及び第２バッテリユニット３３、３５が横並びに配置され、バッテリ電源４１よりも上方であって、左右の側板５１Ｌ、５１Ｒ、背面板５１Ｂ、前板５１Ｃ、及び天板５１Ｄ、及びに囲まれる領域に、電源装置３１とコントローラ３４とが配置される。つまり、バッテリ電源４１、電源装置３１、及びコントローラ３４が外付けボックス５１に収納される。また、左右の側板５１Ｌ、５１Ｒのいずれか一方の外に露出する面には、太陽電池モジュール３６が配置される。
このように、外付けボックス５１を取り付け、この外付けボックス５１に、バッテリ電源４１、電源装置３１、コントローラ３４、及び太陽電池モジュール３６を取り付けるので、支柱２側に、上記電気部品の配置スペースを確保できない場合でも、上記電気部品を取り付けることができる。このため、既設の支柱２を本発明の照明器具１へ変更する場合に有利な構成である。
また、作業員は外付けボックス５１にアクセスすれば、上記電気部品をまとめて点検等ができるため、メンテナンス等を行い易い、というメリットも得られる。

上述した実施形態では、バッテリ電源４１によりＬＥＤ光源６を点灯する場合にＬＥＤ光源６を減光する場合を説明したが、バッテリ電源４１が大容量である等の理由により十分な点灯時間を確保できる場合には、減光しないようにしても良い。減光しない場合は、調光信号生成部４８を省略しても良い。
また、本発明の照明設備は、道路灯１に限らず、街路灯や防犯灯等の地面を照らす様々な屋外用の灯具、及び照明装置に広く適用が可能である。

また、本発明で用いる光源は、直流電力で駆動可能であればＬＥＤ光源に限らず、他の発光素子を光源とするものでも良い。
また、本発明で用いる切替部４６は、メカニカル方式や半導体方式等の公知の切替部を広く適用可能であるが、雷に対する信頼性、及び部品コストの低減等を考慮すると、電磁式のメカニカルリレー、つまり、電磁リレーが好ましい。
また、本発明で用いるセンサ部は、太陽電池モジュール３６に限らず、フォトダイオード、フォトトランジスタ、ＣＤＳ光導電セル等の光電変換素子を有するものを広く適用可能である。

１ 道路灯（照明設備）
２ 支柱
２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ メンテナンス開口
４ 器具本体
５ 照明器具
６ ＬＥＤ光源（光源部）
２１、２２、２３ 蓋体
３１ 電源装置
３１Ｃ ＡＣ／ＤＣ変換部
３１Ｄ 調光部
３２ 端子台
３４ コントローラ
３６ 太陽電池モジュール（センサ部）
４１ バッテリ電源
４６ 切替部
４８ 照明用電力生成部（第２のＤＣ／ＤＣ変換部）
４８ 調光信号生成部（第１のＤＣ／ＤＣ変換部）
４９ 制御部
１００ 照明システム
ＡＣ１ 商用電力（交流電力）

Claims (8)

1. 所定の直流電力で点灯する光源部と、
   交流電力を前記所定の直流電力に変換し前記光源部に出力し、直流電力が入力された場合でも前記所定の直流電力を出力するＡＣ／ＤＣ変換部と、
   前記ＡＣ／ＤＣ変換部への前記交流電力の入力のオン／オフを切り替える切替部と、
   前記交流電力の停電時にバッテリの直流電力を、前記切替部を通じて前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力する制御部と、
   周囲の明るさに応じた出力を前記制御部に入力するセンサ部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記センサ部の出力に基づいて前記切替部を制御し、前記周囲の明るさが所定の明るさより暗い間、前記交流電力、又は前記バッテリの直流電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力する
   ことを特徴とする照明システム。
2. 少なくとも前記交流電力の停電時に前記光源部を減光調光する調光部と、
   前記調光部に入力する調光信号に前記バッテリの直流電力を変換する第１のＤＣ／ＤＣ変換部と
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
3. 前記交流電力の停電時に前記切替部を通じて前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力するバッテリの直流電力を、当該ＡＣ／ＤＣ変換部に合わせた直流電力に変換する第２のＤＣ／ＤＣ変換部を備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明システム。
4. 前記センサ部は、太陽電池を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の照明システム。
5. 所定の直流電力で点灯する光源部、及び、交流電力を前記所定の直流電力に変換し前記光源部に出力し、直流電力が入力された場合でも前記所定の直流電力を出力するＡＣ／ＤＣ変換部を有した照明器具と、
   前記照明器具を支持する支柱と、を備え、
   前記支柱は、
   前記ＡＣ／ＤＣ変換部への前記交流電力の入力のオン／オフを切り替える切替部と、
   前記交流電力の停電時にバッテリの直流電力を、前記切替部を通じて前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力する制御部と、
   周囲の明るさに応じた出力を前記制御部に入力するセンサ部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記センサ部の出力に基づいて前記切替部を制御し、前記周囲の明るさが所定の明るさより暗い間、前記交流電力、又は前記バッテリの直流電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力する
   ことを特徴とする照明設備。
6. 前記支柱にはメンテナンス開口と、当該メンテナンス開口を塞ぐ蓋体とが設けられ、
   前記センサ部を、前記蓋体に設けた
   ことを特徴とする請求項５に記載の照明設備。
7. 前記支柱には複数の前記メンテナンス開口が上下に設けられ、
   少なくとも前記制御部を、下側の前記メンテナンス開口に臨む位置に設け、
   前記センサ部を、上側の前記メンテナンス開口を覆う蓋体に設けた
   ことを特徴とする請求項６に記載の照明設備。
8. 所定の直流電力で点灯する光源部と、
   交流電力を前記所定の直流電力に変換し前記光源部に出力し、直流電力が入力された場合でも前記所定の直流電力を出力するＡＣ／ＤＣ変換部と、
   を有した照明器具のコントローラにおいて、
   前記ＡＣ／ＤＣ変換部への前記交流電力の入力のオン／オフを切り替える切替部と、
   前記交流電力の停電時にバッテリの直流電力を、前記切替部を通じて前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力する制御部と、
   周囲の明るさに応じた出力を前記制御部に入力するセンサ部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記センサ部の出力に基づいて前記切替部を制御し、前記周囲の明るさが所定の明るさより暗い間、前記交流電力、又は前記バッテリの直流電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換部に入力する
   ことを特徴とするコントローラ。

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