JP2016149224A

JP2016149224A - 点灯装置及び照明装置

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Publication number: JP2016149224A
Application number: JP2015024737A
Authority: JP
Inventors: 伸一郎栗原; Shinichiro Kurihara
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2035-02-10
Also published as: CN105873317A; CN105873317B; JP6418450B2

Abstract

【課題】点灯時と消灯時とで近接センサの反応に対するユーザの使用感のばらつきを低減する。
【解決手段】点灯装置１５は、光源１２の点灯及び消灯を制御する装置であって、物体を検知する近接センサ１４と、（１）光源１２の消灯中に近接センサ１４により第１の時間Ｔ４連続して物体が検知された場合に光源１２を点灯し、（２）光源１２の点灯中に近接センサ１４により第２の時間Ｔ５連続して物体が検知された場合に光源１２を消灯する制御部１３とを備え、消灯中において近接センサにより前記物体が検知されてから第１の時間Ｔ４が経過して光源が点灯するまでの時間Ｔ０と、点灯中において近接センサ１４により物体が検知されてから第２の時間Ｔ５が経過して光源１２が消灯するまでの時間Ｔ０とはほぼ等しい。
【選択図】図４

Description

本発明は、近接センサを備える点灯装置及び照明装置に関する。

近年、人の手などが接近したことを検知する近接センサを備える照明装置が普及してきた。このような照明装置によれば、照明装置の電源スイッチに触れることなく照明装置を点灯及び消灯させることができるので、例えば、料理をしていて手に食材が付いているときでも、その手を照明装置に接近させるだけで照明装置を操作できるので便利である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３３８９３０号公報

ここで、一般に光源に点灯を指示してから実際に光源が点灯するまでの時間は、光源に消灯を指示してから実際に光源が消灯するまでの時間に比べて長い。これにより、従来の技術では、点灯時と消灯時とで、ユーザが近接センサに手を近付けてから照明装置が反応するまでの時間が異なることになる。このように、従来の技術では、点灯時と消灯時とでユーザの使用感についてばらつきがあるという問題がある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、点灯時と消灯時とで近接センサの反応に対するユーザの使用感のばらつきを低減できる点灯装置又は照明装置を提供することを目的する。

上記目的を達成するために、本発明に係る点灯装置の一態様は、光源の点灯及び消灯を制御する点灯装置であって、物体を検知するセンサと、（１）前記光源の消灯中に前記センサにより第１の時間連続して物体が検知された場合に前記光源を点灯し、（２）前記光源の点灯中に前記センサにより第２の時間連続して物体が検知された場合に前記光源を消灯する制御部とを備え、前記消灯中において前記センサにより前記物体が検知されてから前記第１の時間が経過して前記光源が点灯するまでの時間と、前記点灯中において前記センサにより前記物体が検知されてから前記第２の時間が経過して前記光源が消灯するまでの時間とはほぼ等しい。

本発明によれば、点灯時と消灯時とで近接センサの反応に対するユーザの使用感のばらつきを低減できる。

実施の形態に係る照明装置の外観を示す図である。実施の形態に係る照明装置の構成を示すブロック図である。実施の形態に係る電源の構成を示すブロック図である。実施の形態に係る照明装置の動作を示すタイミング図である。実施の形態の別の例に係る照明装置の動作を示すタイミング図である。実施の形態の別の例に係る照明装置の動作を示すタイミング図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程及び工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

［照明装置の構成］
図１は、本実施の形態における照明装置１０の外観を示す図である。図２は、図１に示された照明装置１０の構成を示すブロック図である。この照明装置１０は、商用交流電源２０からの電力供給の下で動作し、非接触で点灯及び消灯の操作をすることができる照明装置であり、点灯装置１５と、光源１２とを備える。

点灯装置１５は、光源１２の点灯及び消灯を制御する回路であり、電源１１と、制御部１３と、近接センサ１４とを備える。

電源１１は、商用交流電源２０からの交流電力を光源１２に適した形態の電力に変換し、変換した電力を、制御部１３からの制御の下で、光源１２に供給する回路であり、例えば、整流回路及びチョッパ回路などを含む。なお、この電源１１は、制御部１３及び近接センサ１４の動作用電圧も生成し、それぞれに供給している。

光源１２は、光を発する発光部であり、例えば、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｉｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子、蛍光灯、又は、白熱灯などである。

近接センサ１４は、物体が接近したことを検知するセンサであり、電磁波を放射し、放射した電磁波が物体で反射した反射電磁波を検知し、反射電磁波の検知を示す検知信号を出力する近接センサの一例である。本実施の形態では、近接センサ１４は、電磁波として、赤外線を放射し、反射電磁波として、反射赤外線を検知する。そのために、近接センサ１４は、赤外線を放射する発光素子、反射赤外線を検知する受光素子、制御部１３からの指示に従って発光素子を発光させ、受光素子からの信号を制御部１３に出力するための制御回路などを備える。

なお、近接センサ１４としては、赤外線を用いたセンサに限られず、電磁波を用いたセンサであってもよい。例えば、近接センサ１４は、マイクロ波等の無線を用いて距離を検知する測距センサであってもよい。なお、近接センサ１４は、非接触センサであればよく、電磁波を用いるセンサ以外であってもよい。また、近接センサ１４として、対象物の距離を検知する測距センサ（距離センサ）が用いられてもよい。

制御部１３は、近接センサ１４の制御、及び、近接センサ１４からの検知信号に基づいて電源１１を制御することで光源１２を点灯及び消灯させる制御を行う回路であり、例えば、プロセッサ等で構成される。このプロセッサは、制御プログラム及びタイマなどを内蔵する１チップマイクロコンピュータなどである。

具体的には、制御部１３は、光源１２が消灯されている時の第１の時間における近接センサ１４の検知結果に応じて物体を検知し、物体が検知された場合に光源１２を点灯する。また、制御部１３は、光源１２が点灯されている時の第２の時間における近接センサ１４の検知結果に応じて物体を検知し、物体が検知された場合に光源１２を消灯する。ここで、第２の時間は第１の時間より長い。より具体的には、制御部１３は、光源１２の消灯中に近接センサ１４により第１の時間連続して物体が検知された場合に光源１２を点灯する。また、制御部１３は、光源１２の点灯中に近接センサ１４により第２の時間連続して物体が検知された場合に光源１２を消灯する。また、制御部１３は、電源１１のオン／オフを制御するための電源制御信号を生成し、当該電源制御信号を電源１１に出力する。

図３は、電源１１の構成例を示す図である。図３に示すように、電源１１は、商用交流電源２０から供給された交流電力を直流電力に変更するＡＣ／ＤＣ変換器１６と、ＡＣ／ＤＣ変換器１６で生成された直流電力を変換し、変換により得られた電力を光源１２に供給するＤＣ／ＤＣ変換器１７と、ＡＣ／ＤＣ変換器１６の出力端子に接続されているコンデンサ１８と、ＤＣ／ＤＣ変換器１７の出力端子に接続されているコンデンサ１９とを含む。

［動作］
図４は、本実施の形態に係る照明装置１０の動作を示すタイミング図である。ここで、図４に示すように、点灯時において、電源制御信号がローレベル（電源オン）になってから、光源１２に電流（光源電流）が流れ始めるまでの時間Ｔ１は、消灯時において、電源制御信号がハイレベル（電源オフ）になってから、光源１２に電流が流れなくなるまでの時間Ｔ２より短い。

ここで、点灯時には、図３に示すコンデンサ１８が充電される必要がある。一方、消灯時には、図３に示すコンデンサ１９が放電される。コンデンサ１８の容量はコンデンサ１９の容量に比べて大きいので、点灯に要する時間Ｔ１は、消灯に要する時間Ｔ２よりも長くなる。例えば、時間Ｔ１は５００ｍ秒程度であり、時間Ｔ２は１０ｍ秒程度である。なお、ここで挙げた数値例は一例であり、本発明はこの数値例に限定されるものではない。これらは以下に挙げる数値例においても同様である。

このように、点灯に要する時間Ｔ１は、消灯に要する時間Ｔ２よりも十分に長くなる。これにより、ユーザが近接センサ１４に手を近づけてから電源制御信号が切り替わるまでの時間がほぼ等しい場合には、ユーザが近接センサ１４に手を近づけてから光源１２が点灯するまでの時間は、ユーザが近接センサ１４に手を近づけてから光源１２が消灯するまでの時間より、長くなってしまう。

これに対して、本実施の形態では、図４に示すように、点灯時においてユーザが近接センサ１４に手を近づけてから電源制御信号が切り替わるまでの時間Ｔ４を、消灯時においてユーザが近接センサ１４に手を近づけてから電源制御信号が切り替わるまでの時間Ｔ５よりも短くする。これにより、消灯中において近接センサ１４により物体が検知されてから時間Ｔ４及び時間Ｔ１が経過して光源１２が点灯するまでの反応時間（Ｔ０）と、点灯中において近接センサ１４により物体が検知されてから時間Ｔ５及び時間Ｔ２が経過して光源１２が消灯するまでの反応時間（Ｔ０）とはほぼ等しくなる。

ここで、ほぼ等しいとは、ユーザが時間差を感じない程度に時間差が小さいことを意味する。例えば、ほぼ等しいとは、時間差が２００ｍ秒以下であること意味し、好ましくは時間差が１００ｍ秒以下であることを意味する。

また、光源１２が点灯するとは、光源１２の光量が予め定められた第１閾値より大きくなることである。例えば、この第１閾値は、ユーザが光源１２が点灯したと認識できる程度の光量である。また、光源１２が消灯するとは、光源１２の光量が予め定められた第２閾値より小さくになることである。例えば、この第２閾値は、ユーザが光源１２が消灯したと認識する程度の光量である。

具体的には、図４に示すように、近接センサ１４は、予め定められた周期Ｔ３で電磁波である発光パルスを放出し、各周期Ｔ３の反射電磁波を検知することで、各周期において物体を検知する。例えば、この周期Ｔ３は１２５ｍ秒程度である。制御部１３は、光源１２の消灯中に、近接センサ１４により４周期連続して物体が検知された場合に、光源１２を点灯する。また、制御部１３は、光源１２の点灯中に、近接センサ１４により５周期連続して物体が検知された場合に、光源１２を消灯する。

具体的には、制御部１３は、検知信号の電圧レベルと、予め定められた閾値電圧Ｖｔとを比較する比較器を有する。制御部１３は、各周期Ｔ３において、検知信号の電圧レベルが閾値電圧Ｖｔより大きくなった場合に、当該周期Ｔ３において物体が検知されたと判断する。

ここで、判定に用いる発光パルスの数が多くなるほど検知の精度が向上し、誤検知を抑制できる。一方で、判定に用いる発光パルスの数を増加させることは、ユーザが近接センサ１４に手を近づけてから光源１２が点灯又は消灯されるまでの時間の増加につながるため好ましくはない。このように、判定に用いる発光パルスの数を増加させることはトレードオフの関係にある。

これに対して、本実施の形態では、上記のように、消灯時及び点灯時の反応時間Ｔ０を等しくするために発生した余剰な時間帯を検知用に割り当てる。これにより、実質的に反応時間Ｔ０が増加されることなく、消灯時に検知精度を向上できる。さらに、誤って消灯動作が行われた場合には、ユーザが周囲の状況を確認できなくなる可能性があるので、消灯時の検知精度は、点灯時の検知精度よりも重要である。本実施の形態では、余剰な時間帯が消灯時の検知用に割り当てられるので、このように重要度の高い消灯時の検知精度を向上できるという効果を有する。

なお、上記説明では、点灯時に用いられる発光パルスの数が４回であり、消灯時に用いられる発光パルスの数が５回である例を述べたが、点灯時に用いられる発光パルスの数は、消灯時に用いられる発光パルスの数より少なければよく、任意の回数であればよい。つまり、制御部１３は、光源１２の消灯中に、近接センサ１４によりＮ１周期（Ｎ１は１以上の自然数）連続して物体が検知された場合に光源１２を点灯する。また、制御部１３は、光源１２の点灯中に、近接センサ１４によりＮ２周期（Ｎ２はＮ１より大きい自然数）連続して物体が検知された場合に光源１２を消灯する。

また、上記説明では、消灯時及び点灯時の反応時間Ｔ０がほぼ等しい例を述べたが、必ずしもほぼ等しい必要はない。上述したように、点灯時に用いられる発光パルスの数を、消灯時に用いられる発光パルスの数より少なくすることで、消灯時の反応時間と点灯時の反応時間との差は少なくなる。これにより、少なくともユーザが感じる反応時間の差を低減できるという効果を実現できる。

［変形例］
図４では、周期的に発光パルスが放出される例を述べたが、マイクロ波等の無線が用いられる場合には、図５に示すように、連続的に無線信号が出力されてもよい。この場合、制御部１３は、図５に示すように検知信号が時間Ｔ４の間、連続して閾値電圧Ｖｔを超えた場合に光源１２を点灯し、検知信号が時間Ｔ５の間、連続して閾値電圧Ｖｔを超えた場合に、光源１２を消灯する。

また、図６に示すように、点灯時及び消灯時において、用いられる発光パルスの数が同じであってもよい。この場合、制御部１３は、消灯時には、所定の回数（図６では４回）、連続して物体があると判定された後、予め定められた待機時間Ｔ６を経過してから、電圧制御信号をハイレベル（電源オフ）に切り替える。

また、図４等では、点灯時と消灯時とにおいて、発光パルスのデューティー比は同じであるが、異なってもよい。また、各周期における発光パルスのデューティー比が異なってもよい。例えば、制御部１３は、検知信号の電圧レベルが閾値電圧Ｖｔを超えたことを検知したタイミングで、発光パルスの出力を停止してもよい。これにより、省電力化を実現できる。

また、上記説明では、近接センサ１４は、検知信号として、アナログ電圧を出力したが、アナログ電圧の出力と共に、又は、それに代えて、デジタル値を出力してもよい。この場合には、制御部１３が備えるプロセッサにおいて当該デジタル値を用いて検知信号と各種閾値との比較が行われる。

以上、本発明の実施の形態に係る照明装置及び点灯装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

また、上記実施の形態に係る照明装置又は点灯装置に含まれる複数の処理部の少なくとも一部は、集積回路であるＬＳＩとして実現されてもよい。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

また、上記各実施の形態において、複数の構成要素の一部又は全ては、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

１０照明装置
１２光源
１３制御部
１４近接センサ
１５点灯装置

Claims

光源の点灯及び消灯を制御する点灯装置であって、
物体を検知するセンサと、
（１）前記光源の消灯中に前記センサにより第１の時間連続して物体が検知された場合に前記光源を点灯し、（２）前記光源の点灯中に前記センサにより第２の時間連続して物体が検知された場合に前記光源を消灯する制御部とを備え、
前記消灯中において前記センサにより前記物体が検知されてから前記第１の時間が経過して前記光源が点灯するまでの時間と、前記点灯中において前記センサにより前記物体が検知されてから前記第２の時間が経過して前記光源が消灯するまでの時間とはほぼ等しい
点灯装置。
前記第１の時間は、前記第２の時間より短い
請求項１記載の点灯装置。
前記センサは、予め定められた周期で電磁波を放出し、各周期において前記電磁波が前記物体で反射した反射電磁波を検知することで、各周期において前記物体を検知し、
前記制御部は、
前記光源の消灯中に、前記センサによりＮ１周期（Ｎ１は１以上の自然数）連続して物体が検知された場合に、前記第１の時間連続して物体が検知されたとして前記光源を点灯し、
前記光源の点灯中に、前記センサによりＮ２周期（Ｎ２はＮ１より大きい自然数）連続して物体が検知された場合に、前記第２の時間連続して物体が検知されたとして前記光源を消灯する
請求項２記載の点灯装置。
光源の点灯及び消灯を制御する点灯装置であって、
物体を検知するセンサと、
（１）前記光源の消灯中に前記センサにより第１の時間連続して物体が検知された場合に前記光源を点灯し、（２）前記光源の点灯中に前記センサにより、前記第１の時間より長い第２の時間連続して物体が検知された場合に前記光源を消灯する制御部とを備える
点灯装置。
前記センサは、予め定められた周期で電磁波を放出し、各周期において前記電磁波が前記物体で反射した反射電磁波を検知することで、各周期において前記物体を検知し、
前記制御部は、
前記光源の消灯中に、前記センサによりＮ１周期（Ｎ１は１以上の自然数）連続して物体が検知された場合に、前記第１の時間連続して物体が検知されたとして前記光源を点灯し、
前記光源の点灯中に、前記センサによりＮ２周期（Ｎ２はＮ１より大きい自然数）連続して物体が検知された場合に、前記第２の時間連続して物体が検知されたとして前記光源を消灯する
請求項４記載の点灯装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の点灯装置と、
前記光源とを備える
照明装置。