JP2016134279A - 直管形led照明ランプ及び直管形led照明ランプ遠隔操作システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも出射側が半透明の樹脂からなる円筒状の筐体内に複数のLEDを配列した直管形のLED照明ランプにおいて、筐体の両端に設けられた口金のいずれか一方もしくは両方に設けられ、室内の温度分布を検知する温度分布検知手段と、口金に設けられ温度分布検知手段により検知した温度分布のデータを外部の受信手段へ送信する送信手段と、を備える。
【選択図】図1
Description
空間内の照明等の機器を制御し、省エネルギーを図った装置として、特許文献1に記載の発明が知られている。
特許文献1に記載の装置では、家庭で用いられる円形の灯器具側にセンサユニットを備えた構成である。
また、消費電力の削減を目的として上記のようなオフィスでは備えられた灯器具を工事し、蛍光灯用の安定器を介さず電源を二つあるソケットの片方に集結し、それに対応した直管形LED(Light-Emitting Diode)照明ランプを取り付けるのが主流である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の直管形LED照明ランプ遠隔操作システムの実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る全体構成図である。
直管形LED照明ランプ遠隔操作システムは、制御サーバ装置200、複数のLED照明機器500、複数のタップ600、複数の無線親機800、送信機700、人感センサ250、照度センサ300、温湿度センサ350、及び電流センサ400を有する。またユーザの操作によりPC100から制御サーバ200にネットワークを介してアクセスして直管形LED照明ランプのオンオフ操作等ができる構成となっている。
送信機700は、例えば、AD(Analog Digital)変換回路、水晶発振回路、逓倍回路、変調回路、及びアンテナを有する装置であり、水晶発振回路の代わりにLC発振回路を用いたり、PLL(Phase Locked Loop)回路を用いたりしても良い。アンテナはロッドアンテナでもダイポールアンテナでもよい。
人感センサ250は、人体から発せられる熱を検知することにより部屋内の人の有無を検出するサーモパイル型のセンサである。人感センサ250は、送信機700に接続されており、無線親機800を介して制御サーバ装置200に接続されており、検出された人の有無データは、制御サーバ装置200に送信される。
制御サーバ装置200と、複数のLED照明機器500、複数のタップ600、及び電気機器とは、例えば、Wi-Fi等の無線通信ネットワークで接続されている。但し通信方式は、Wi-Fiに限定されるものではなく、その他の無線通信方式を利用しても良い。Ethernet(登録商標)ケーブルやPLC(Power Line Communications)等の有線通信方式を利用することもできる。人感センサ250、照度センサ300、温湿度センサ350、及び電流センサ400の接続も同様である。
複数のLED照明機器500、複数のタップ600は、制御対象エリアである室内に設置されている。
図2(a)、(b)は、LED照明機器500、及びタップ600の設置状態の一例を示す図である。
図2(a)、(b)に示すように、室内には、6個の机で一つのグループが形成され、三つのグループが設けられている。電流センサ400が3つのグループのうちの両側の二つのグループに対して設けられている。LED照明機器500とタップ600は、一つの机に対してそれぞれ一つが設けられている。
尚、このような電流センサ400、LED照明機器500、タップ600、の配置は一例であり、図2に示す例に限定されるものではない。
室内では、例えば18名のユーザが特定の業務活動を実施しており、室外への出入りは、2つの扉で行われる。本実施形態では、レイアウトや機器類やユーザ数等を限定しているが、より多種多様なレイアウト並びに機器類へ適用することもできる。さらに、空間規模やユーザ数のスケーラビリティにおける任意性や、個人単位もしくは集団単位で見た場合のユーザ属性や携わる業務種のバリエーションにおける任意性に対しても、幅広く拡張して適用することができる。また、図2に示すような屋内空間に限らず、屋外等で本実施の形態を適用してもよい。
尚、本実施形態の制御サーバ装置200は、室の外部に設置されており、制御サーバ装置200を、制御対象エリアの室内に設け、電力制御の対象とすることも可能である。
LED照明機器500は、照明範囲と照度とが、制御サーバ装置200により遠隔制御される。より具体的には、LED照明機器500は、個別に遠隔制御可能なオン/オフスイッチが設置されており、オン/オフ制御はWi-Fiによる無線制御方式で制御サーバ装置200により行われる。LED照明機器500は、低消費電力性を考慮して調光機能付きのLED灯を利用し、且つ調光機能に関してもWi-Fi経由での遠隔制御が可能である。
タップ600は、複数のタップ口を備えたものであり、各タップ口は電源供給のオンオフが制御サーバ装置200により遠隔制御される。タップ600は、タップ口単位に個別に遠隔制御可能なオン/オフスイッチが設けられている。オン/オフ制御はWi-Fiによる無線制御方式で制御サーバ装置200により行われる。一つのタップ600に含まれるタップ口は任意の数とすることができるが、一例として4口のタップ口で一つのタップを構成したものを用いることができる。
尚、デスクトップ型PC本体やプリンタ装置をタップ600に接続した場合、装置の構成上、制御サーバ装置200によって、タップ口へ供給する電力のオン/オフによる制御ができない。このため、デスクトップ型PC本体に関しては、ネットワーク経由で省電力モードもしくはシャットダウンに移行できるような制御ソフトウェアをインストールしておくことにより、省電力への制御を行い、省電力モードあるいはシャットダウン状態からの復帰はユーザ自身によるマニュアル操作となる。
充電器類や充電時のノートブック型PCをタップ600に接続する場合には、利便性を考慮して常時オンとする。タップ600のタップ口に接続する機器については、これらに限定されるものではない。
次に、図3にて制御サーバ装置200の詳細について説明する。
制御サーバ装置200は、制御対象エリアである室内のセンサ情報(人の有無、温湿度、照度)に基づいて、室内に設置された複数のLED照明機器500、複数のタップ600のそれぞれを、ネットワークを介して遠隔制御する。
本実施形態の制御サーバ装置200は、図3に示すように、通信部201と、消費電力管理部202と、機器制御部210と、記憶部220とを備えている。
記憶部220は、HDDやメモリ等の記憶媒体であり、制御対象エリアである室のレイアウトデータを記憶している。
通信部201は、複数のLED照明機器500、複数のタップ600に接続された電気機器からの消費電力のデータを受信する。また、通信部201は、複数のLED照明機器500、複数のタップ600に対して電力制御を行うための制御信号を送信する。
消費電力管理部202は、複数のLED照明機器500、複数のタップ600に接続された電気機器、及び複数の電気機器から受信した消費電力のデータを管理する。
機器制御部210は、照明機器制御部211、及びコンセント制御部213を有する。
照明機器制御部211は、人感検知データ、照度センサデータに基づいてLED照明機器500を制御する。
照明機器制御部211は、人感検知データ及び照度センサデータを取得したエリアに配置されたLED照明機器500に対し、人の不存在を検知すれば、所定範囲の照度を所定の閾値より低く設定する制御信号を、通信部201を介して送信する。この結果、本システムによれば、人の居ない場所の照明消費電量を落とすことで省エネを実現することができる。
次に図1のサーモパイル型のセンサである人感センサ200の構成について説明する。
サーモパイル型センサは、物体が発する放射エネルギーをサーモパイル素子で受け、特定エリア内の温度分布を検出する。エリア内に人がいれば、体温を有する人体は周囲とは異なる放射エネルギーを発するので、検出した温度分布データに基づき、人の有無を判断することができる。
一般に用いられる焦電型人感センサは、発熱体の動きを検知して人感検知する為、人が静止していると検知ができない。それに対し、サーモパイル型センサは人が静止していても検知が可能である。
図4は、天井に備え付けられた4×4素子(画素)を有するサーモパイル型センサにより、16分割したエリア毎での人の有無や人の位置を検出する例を示したものである。
エリア毎での温度を検知し、人がいる場合は画素を有効(「1」)とし、人がいない場合は画素を無効(「0」)として、人の有無を表す簡素化したデータを無線親機に転送する。データは無線親機から制御サーバ200に転送される。制御サーバ200は、物品及び構造物に対する発熱体の相対位置情報を取得する発熱体相対位置情報取得部を有し、制御サーバ200に保存された室内レイアウトデータと照合し、室内のどの場所に発熱体、すなわち人がいるかを特定する。室内がオフィスであることを想定し、レイアウトデータに室内内のどの位置にどのワーカーの席があるかを決めておくと、人の有無データとレイアウトデータとの照合により、各ワーカーの在不在の状況を把握することができる。
天井に取付けられた照度センサを用いて、照度センサの下側の空間の照度データを取得する。取得したデータを定期的もしくは、データの変化点を検知して例えば無線を通じて無線親機に送信し制御サーバ200へ送信して蓄積され、照明制御に用いられる。
図6(a)は、直管形LED照明機器500の構成の一例を示した図であり、図6(b)は、図6(a)に示した口金の楕円A内の拡大斜視図である。
オフィスビル等では直管形蛍光灯に対応した安定器を備えた灯器具501が予め備えられたオフィスが数多く存在する。消費電力を削減する為にそのような灯器具501を工事して、蛍光灯用の安定器を介さずに片側のソケット503を給電用、他方のソケット502を非給電に改造して直管形LEDランプ504を取り付けて使用するのが一般的である。
本発明では直管形LEDランプ504の片方もしくは両方の口金に空間の温度分布を検知する温度検知手段を設けた構成である。
図7(a)〜(d)を参照して温度検知手段の配置構成について述べる。
図7(a)は、直管形LEDランプ504の外観斜視図の一部であり、図7(b)は、図7(a)の楕円B内の拡大断面図であり、図7(c)は、図7(a)の部分側面図であり、図7(d)は、図7(c)のVIId−VIId線断面図である。
温度検知手段はサーモパイル型センサ250である。本実施形態では検知範囲45°のサーモパイル型センサ250をセンシング方向に対してそれぞれ22.5°傾けて配置することにより、センシング方向に対して90°の範囲で温度分布を検出することが出来る構成である。
また、人感センサであるサーモパイル型センサ250配置の図7(d)に図示したセンシング方向は天井に配置した際、真下であることが望ましいが、直管形LEDランプ504の照射方向は真下とは限らないためである。
図8(a)〜(h)を参照してセンシング方向について述べる。
図(a)〜(h)は、直管形LEDランプ504のセンシング方向についての説明図である。
図8(a)は、直管形LEDランプ504の外観斜視図であり、図8(b)は、図8(a)に示した直管形LEDランプ504を灯具に固定した場合の口金の端子側から見た図である。図8(c)は、図8(a)に示した直管形LEDランプ504のセンサユニットの指向性が直管形LEDランプ504の照射方向に対して仰角+30°の方向であることを示す図であり、図8(d)は、図8(c)の縦断面図である。図8(e)は、図8(a)に示した直管形LEDランプ504のセンサユニットの指向性が直管形LEDランプ504の照射方向と同一の方向であることを示す図であり、図8(f)は、図8(e)の縦断面図である。図8(g)は、図8(a)に示した直管形LEDランプ504のセンサユニットの指向性が直管形LEDランプ504の照射方向に対して俯角−30°の方向であることを示す図であり、図8(h)は、図8(g)の縦断面図である。
図9(a)〜(c)を参照してセンサユニットについて述べる。
図9(a)は、直管形LEDランプの口金部分の拡大斜視断面図であり、図9(b)は、図9(a)に示したセンサPCB(Print Circuit Board:配線回路基板)の平面図であり、図9(c)は、図9(a)に示した直管形LEDランプの口金部分の正面図である。
このような構成を用いて空間の照度を検知することによって人の有無だけでなく、空間の明るさに応じて照明機器を制御することができる。
図10を参照してLED照明ランプを天井に取り付けた状態について述べる。
図10は、LED照明ランプを天井に取り付けた状態を示す図である。
図10に示すように本実施形態のLED照明ランプは各種検知手段(人感センサ250、照度センサ300、温湿度センサ350)を非給電側の口金部505に備えた構成である。
上記構成によって、レイアウトに余裕のある非給電側の口金に各種センサの配置を集中させることになり、全体的に外観上のデザイン性に優れた設計を行うことができる。
複数ある灯器具の決まった側(非給電部)にセンサユニットが配置されオフィス全体の眺望にも統一感を与えることができる。
例えば、図10に示すように3灯並んだ灯器具の場合はどれか一つをセンサユニット505a付きの直管形LEDランプ504にすれば良く、非給電側の口金505に各種センサを備えているので、両隣の通常の口金とも違和感なくデザイン上の眺望も損なうことなく配置することができる。
図11に直管形LEDランプ504の組立構成図を示す。
人感センサ250、照度センサ300、及び温湿度センサ350等の各種検知手段を有する口金505は、灯器具のソケット502に嵌合するソケット嵌合部材505bと、各種検知手段を備えたセンサユニット部505aと、直管形LED照明ランプ504の本体LED照明部507と軸方向に嵌合するように構成されている。ソケット嵌合部材505bは、本体LED照明部507に対してネジ510で位置関係が固定状態でネジ締結されるように構成されている。ソケット嵌合部材505bは、ソケット嵌合部材505bと本体LED照明部507に対して回転自在にセンサユニット505aが取り付けられ、ストッパ部材509をネジ510で取り付けることによって回転方向を固定する構成である。
直管形LEDランプ504は、上記構成により取り付け時に複数あるLED照明ランプ504のセンサユニット部505aを決まった位置に固定しておくことが可能な構成であり、任意の所定方向に設定可能な効果がある。直管形LEDランプ504は、オフィスの天井にある灯器具501に設置していくことにより、所望の配置及びセンシング方向にセンサユニット505aを取り付けることができる。その為正確な人の位置情報を検知できるので快適な環境制御が可能になる効果がある。
図12(a)〜(c)を参照してストッパ部材509の取付け部について述べる。
図12(a)は、直管形LEDランプの口金部の拡大外観斜視図であり、図12(b)は、図12(a)の楕円Cの拡大図であり、図12(c)は、図12(a)の楕円Dの拡大図である。
以上より、本実施の形態によれば、直管形LEDランプを使用するオフィスの天井部に空間温度分布検知手段を容易に取り付け可能になり、人を感知することが可能になる。また、直管形LEDランプの照射方向は灯器具によっては真下ではないこともあるが、上記構成ではセンサの検知方向はLED照明の照射方向とは独立して変更可能である。このため、灯器具の種類によらず任意の所定方向に設定可能な効果があり、その為正確な人の位置情報を検知できるので快適な環境制御が可能になる効果がある。
200 制御サーバ装置
201 通信部
202 消費電力管理部
210 機器制御部
211 照明機器制御部
213 コンセント制御部
220 記憶部
250 人感センサ
300 照度センサ
350 温湿度センサ
400 電流センサ
500 LED照明機器
600 タップ
700 送信機
800 無線親機
Claims (6)
- 少なくとも出射側が半透明の樹脂からなる円筒状の筐体内に複数のLEDを配列した直管形LED照明ランプにおいて、
前記筐体の両端に設けられた口金のいずれか一方もしくは両方に設けられ、室内の温度分布を検知する温度分布検知手段と、
前記口金に設けられ前記温度分布検知手段により検知した温度分布のデータを外部の受信手段へ送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする直管形LED照明ランプ。 - 前記口金に設けられ前記室内の照度を検知する照度検知手段を備え、検知した照度のデータを前記送信手段により前記受信手段へ送信することを特徴とする請求項1記載の直管形LED照明ランプ。
- 前記LEDの照射方向及び前記温度分布検知手段の検知方向を前記口金の周面に沿って移動自在な移動部に設けたことを特徴とする請求項1記載の直管形LED照明ランプ。
- 前記移動部は、前記口金の周方向に形成された凹凸部に嵌合する凹凸部を内側に有し、前記口金に固定する固定手段を有することを特徴とする請求項3記載の直管形LED照明ランプ。
- 各種検知手段を備えた口金は非給電側の口金であり、給電側の口金側で給電を行うようにしたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の直管形LED照明ランプ。
- 請求項1から5のいずれか一項記載の直管形LED照明ランプと、
前記直管形LED照明ランプ内に設けられた各種検知手段からのデータを受信する受信手段と、
前記受信手段に接続され、前記直管形LED照明ランプの送信手段から送信されるデータに基づいて前記直管形LED照明ランプのオンオフ制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする直管形LED照明ランプ遠隔操作システム。
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