JP4747529B2 - lighting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、照度センサを具備した照明器具に関するものである。 The present invention relates to a lighting fixture including an illuminance sensor.
従来、照度センサを用いて、被照射面の照度を一定にするように光源の光出力比を制御する制御部を備えた照明器具があった。例えば、照度センサは、検知した被照射面の照度に比例する電圧を出力し、制御部は、被照射面が目的の照度となる照度センサのセンサ電圧を記憶しておき、センサ電圧が記憶した電圧となるように光源の光出力比を制御していた。(例えば、特許文献1参照)
通常、照度を調整するセンサ電圧の目標センサ電圧(目標値)設定は、照明器具の設置後に行われている。そして目標センサ電圧の設定が行われた後、レイアウト変更等により被照射面の反射率が変わった場合、目標センサ電圧の設定を変更する必要がある。 Usually, the target sensor voltage (target value) setting of the sensor voltage for adjusting the illuminance is performed after the installation of the lighting fixture. After the target sensor voltage is set, when the reflectance of the irradiated surface is changed due to a layout change or the like, it is necessary to change the target sensor voltage setting.
図14は、レイアウト変更前後の被照射面照度に対するセンサ電圧の関係を示す。例えば、レイアウト変更前においては直線Y10に示すように、被照射面の設定照度を700lx、その照度になる目標センサ電圧を3.5Vとする。仮にレイアウト変更によって被照射面の反射率が10%上昇した場合、目標センサ電圧の設定の根拠となる被照射面の照度に対するセンサ電圧の関係が直線Y11に変わり、反射率の上昇は、直線Y10よりも傾きが大きい直線Y11への変化として現れる。そして反射率が10%上昇した結果、天井に取り付けられた照度センサは、同一の被照射面照度でレイアウト変更前よりも10%大きい入力を得て、センサ電圧も約10%大きい値(3.5V×1.1=3.85V)を出力することになる。しかし、目標センサ電圧の設定変更が行われていないので、レイアウト変更前の目標センサ電圧(3.5V)となるように光源の出力を変化させることになり、被照射面の照度は約10%低下して暗くなる(700lx/1.1=636lx)ように制御されてしまう。この場合であれば、目標センサ電圧を3.85Vに再設定する必要がある。逆に、反射率が10%低下したときに目標センサ電圧の設定変更を行わなかった場合は、約10%明るくなるように制御されてしまう。なお、実環境では、床、壁、天井等の反射率の影響を相互に受けるため、上記のような単純な計算で求められるものではないが、環境が変化する度に目標センサ電圧の設定変更を行わなければ、上記のように被照射面照度が適正な明るさに制御されない。 FIG. 14 shows the relationship of the sensor voltage with respect to the illuminated surface illumination before and after the layout change. For example, before the layout change, as indicated by the straight line Y10, the set illuminance of the irradiated surface is set to 700 lx, and the target sensor voltage at which the illuminance is set is 3.5V. If the reflectance of the irradiated surface increases by 10% due to the layout change, the relationship of the sensor voltage to the illuminance of the irradiated surface, which is the basis for setting the target sensor voltage, is changed to a straight line Y11, and the increase in reflectance is a straight line Y10. It appears as a change to a straight line Y11 having a larger slope than that. As a result of the increase in reflectance by 10%, the illuminance sensor attached to the ceiling obtains an input that is 10% larger than before the layout change at the same illuminated surface illuminance, and the sensor voltage is also about 10% larger (3. 5V × 1.1 = 3.85V) is output. However, since the target sensor voltage setting has not been changed, the output of the light source is changed so as to be the target sensor voltage (3.5 V) before the layout change, and the illumination intensity of the irradiated surface is about 10%. It is controlled so as to decrease and darken (700 lx / 1.1 = 636 lx). In this case, it is necessary to reset the target sensor voltage to 3.85V. On the other hand, if the target sensor voltage setting is not changed when the reflectance is reduced by 10%, the brightness is controlled to be about 10% brighter. In the actual environment, the influence of the reflectance of floors, walls, ceilings, etc. is mutually affected, so this is not required by the simple calculation as described above, but the target sensor voltage setting changes each time the environment changes. If not performed, the illuminated surface illuminance is not controlled to an appropriate brightness as described above.
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、レイアウト変更等による被照射面の反射率の変化が生じても、被照射面の明るさを一定に制御可能な照明器具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and the purpose thereof is a lighting fixture that can control the brightness of the irradiated surface to a constant level even when the reflectance of the irradiated surface changes due to a layout change or the like. Is to provide.
請求項1の発明は、光源と、光源により照明される被照射面の照度を反射光により測定する照度センサと、照度センサの出力値に基づいて被照射面の照度が一定になるように光源の光出力を制御する制御部とを備え、制御部は、昼光のない夜間を特定する夜間特定部と、夜間特定部によって特定された夜間における光源の光出力比と該光出力比に対応する照度センサの出力値とを測定する第1の測定部と、第1の測定部で測定した光源の光出力比と照度センサの出力値とから夜間に所定の光出力比としたときの照度センサの出力値を演算して該演算結果を目標値に設定する演算部とを具備して、少なくとも昼間においては照度センサの出力値が目標値となるように光源の光出力を制御することを特徴とする。
The invention according to
この発明によれば、光源の光出力を制御する際に用いる照度センサ出力の目標値を自動的に設定することができ、さらに被照射面の反射率の変更に適宜対応することができるので、レイアウト変更等による被照射面の反射率の変化が生じても、被照射面の明るさを一定に制御できる。 According to this invention, it is possible to automatically set the target value of the illuminance sensor output used when controlling the light output of the light source, and moreover, it is possible to appropriately cope with the change in the reflectance of the irradiated surface. Even if the reflectance of the irradiated surface changes due to a layout change or the like, the brightness of the irradiated surface can be controlled to be constant.
請求項2の発明は、請求項1において、前記制御部は、夜間においては前記所定の光出力比に固定して前記光源を点灯させ、このときの前記照度センサの出力値を前記目標値とすることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the control unit turns on the light source with the predetermined light output ratio fixed at night, and the output value of the illuminance sensor at this time is set as the target value. It is characterized by doing.
この発明によれば、夜間に、隣接する回路分けされた照明器具の点滅や、人の動き等による明るさの変動に反応する照明制御を行わないので、微妙なちらつきによる不快感を在室者に与えることがない。 According to the present invention, the lighting control that reacts to the fluctuation of the brightness due to the blinking of the adjacent circuit-divided lighting fixtures or the movement of the person is not performed at night. Never give to.
請求項3の発明は、請求項1において、前記夜間特定部は、前記光源の光出力比と該光出力比に対応する前記照度センサの出力値とを1日に複数回測定する第2の測定部と、第2の測定部で測定した照度センサの出力値を光源の光出力比で除した値が複数回の測定結果のうちで最も低いときを夜間に特定することを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the second aspect of the first aspect, wherein the nighttime specifying unit measures the light output ratio of the light source and the output value of the illuminance sensor corresponding to the light output ratio a plurality of times a day. It is characterized in that the time when the value obtained by dividing the output value of the illuminance sensor measured by the measurement unit and the second measurement unit by the light output ratio of the light source is the lowest among a plurality of measurement results is specified at night.
この発明によれば、夜間特定部にタイマーを用いることなく、安価に構成することができる。 According to this invention, it can be configured at low cost without using a timer in the night specific part.
請求項4の発明は、請求項1乃至3いずれかにおいて、前記所定の光出力比は、前記光源の累積点灯時間に基づく光束減退率に対応した値であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the predetermined light output ratio is a value corresponding to a luminous flux decay rate based on a cumulative lighting time of the light source.
この発明によれば、、光源の累積点灯時間による明るさ低下を防止して、光源の寿命を通じて被照射面の照度を一定に維持することができる。 According to this invention, it is possible to prevent a decrease in brightness due to the cumulative lighting time of the light source, and to maintain the illuminance of the irradiated surface constant throughout the life of the light source.
以上説明したように、本発明では、光源の光出力比と照度センサの出力値とから夜間に所定の光出力比としたときの照度センサの出力値を演算して該演算結果を目標値に設定し、少なくとも昼間においては照度センサの出力値が目標値となるように光源の光出力を制御するので、レイアウト変更等による被照射面の反射率の変化が生じても、被照射面の明るさを一定に制御可能な照明器具を提供できるという効果がある。 As described above, in the present invention, the output value of the illuminance sensor at the predetermined light output ratio at night is calculated from the light output ratio of the light source and the output value of the illuminance sensor, and the calculation result is set as the target value. Because the light output of the light source is controlled so that the output value of the illuminance sensor becomes the target value at least during the daytime, the brightness of the irradiated surface can be improved even if the reflectance of the irradiated surface changes due to layout changes, etc. There is an effect that it is possible to provide a lighting apparatus capable of controlling the thickness to a certain level.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
本実施形態の照明器具Aは、照度センサ12を一体に備え、図2に示すようにオフィスなどの天井Bに取り付けられるものであって、照度センサ12は照明器具Aの直下の床面などの被照射面Fからの反射光の光量に対応した電圧値(アナログ信号)をセンサ電圧として出力するものである。ここにおいて、照度センサ12には、照明器具Aから出力された光の被照射面Fでの反射光以外に、オフィスの窓を通して入り込む昼光などの外光の被照射面Fでの反射光も入射される。
(Embodiment 1)
The lighting fixture A of the present embodiment is integrally provided with an
照明器具Aは、被照射面を照明する光源11と、被照射面の照度を反射光により検出する上述の照度センサ12と、照度センサ12のセンサ電圧に基づいて被照射面の照度が略一定となるように光源11の光出力比を制御する制御部13とからなる。
In the luminaire A, the illuminance of the irradiated surface is substantially constant based on the
制御部13は、照度センサ12からのセンサ電圧を増幅する増幅回路14と、タイマー等で時刻を認識することで昼光のない夜間を特定する夜間特定部15と、夜間特定部15により特定された夜間における光源11の光出力比と増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧とを測定する測定部16と、照明制御の目標値となる照度センサ12の出力電圧(目標センサ電圧)を計算する演算部17と、測定部16および演算部17からの電気信号、設定値を記憶するメモリ18と、光源11に調光制御信号を出力する調光信号出力部19とから構成される。
The
以下、本実施形態の照明器具Aの動作について説明する。まず、調光信号出力部19は通常、昼夜を問わず、増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧が演算部17で計算された目標センサ電圧となるように光源11の光出力比を制御する。この目標センサ電圧を決定するためには、昼光のない状態で、所定の光出力比で光源11を点灯させたときの照度センサ12のセンサ電圧を把握する必要がある。これは、昼光のない状態であれば、光源11の光出力比と照度センサ12のセンサ電圧とが比例関係になるからである。
Hereinafter, operation | movement of the lighting fixture A of this embodiment is demonstrated. First, the dimming
ここで、照明器具Aはその寿命末期において室内の照度を維持できるように配置設計されており、この配置設計時には光源11の寿命末期での光束低下を考慮した補正係数が設定されている。そして、上記所定の光出力比とはこの保守率であり、一般に屋内照明に用いられる露出型白熱灯器具の場合、保守率は0.88であるので、所定の光出力比も0.88(88%)に設定する。
Here, the luminaire A is arranged and designed so that the illuminance in the room can be maintained at the end of its lifetime, and a correction coefficient is set in consideration of a decrease in luminous flux at the end of the lifetime of the
夜間特定部15は時刻のみを把握できる1日タイマーを用いることで、年間を通じて各地毎に最も遅い日の入り時刻から最も早い日の出時刻までの時間帯を夜間として特定し、昼光のない状態を把握している。また、日付けおよび時刻を把握できる年間タイマーを用いれば、各地毎に最も遅い日の入り時刻から最も早い日の出時刻までの時間帯を季節毎に特定できる。
By using a one-day timer that can determine only the time, the
そして測定部16は、夜間における光源11の光出力比と増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧とを測定し、測定結果をメモリ18に格納する。
Then, the
演算部17は、夜間特定部15によって夜間が特定されてから電源が遮断されるまでの間にメモリ18に格納された光源11の光出力比と照度センサ12のセンサ電圧とから、夜間における光源11の平均光出力比と照度センサ12の平均センサ電圧とを求め、さらに所定の光出力比(=88%)における目標センサ電圧(翌日設定分)を次式で求めて、目標センサ電圧をメモリ18に格納する。
目標センサ電圧=(夜間の平均センサ電圧×目標とする所定の光出力比(88%))/夜間の平均光出力比
調光信号出力部19は、次の電源投入時にメモリ18から目標センサ電圧を読み出し、増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧が目標センサ電圧となるように調光制御を行う。
The calculating
Target sensor voltage = (average sensor voltage at night × predetermined target light output ratio (88%)) / average light output ratio at night The dimming
また、上記夜間の平均光出力比は、調光信号出力部19が出力する調光制御信号から測定部16が光出力比を測定し、メモリ18に格納されたこの光出力比の測定結果から算出される。調光制御信号には、例えば図3(a)(b)に示すような振幅10V、周期Tc=1msであるPWM(Pulse Width Modulation)方式のパルス信号が用いられ、デューティ比(=1周期当たりのオン時間Ton/周期Tc×100(%))を変化させることで光源11の光出力比を変化させる。例えば図3(a)の調光制御信号は図3(b)の調光制御信号よりもデューティ比が大きく、光源11の光出力比も大きくなる。したがって、調光制御信号のデューティ比と光出力比との関係をメモリ18に格納しておくことで、測定部16は調光制御信号のデューティ比から光出力比を算出できる。
The average light output ratio at night is calculated from the measurement result of the light output ratio stored in the
次に上記照明器具Aの具体動作を図4に基づいて説明する。まず、照明器具設置時(1日目)には目標センサ電圧がメモリ18に格納されていないため、調光信号出力部19は、照度センサ12が出力するセンサ電圧による調光制御を行わず、昼夜を問わず固定光出力比88%で光源11を点灯させる。しかし、2日目の目標センサ電圧を決定するために、夜間特定部15により特定された夜間のみ、照度センサ12のセンサ電圧を測定部16で測定してメモリ18に格納する。そして、夜間特定部15によって夜間が特定されてから電源が遮断されるまでの間にメモリ18に格納されたセンサ電圧を演算部17が読み出して、夜間の平均センサ電圧を演算する。本実施形態では、1日目夜間の平均光出力比88%に対して夜間の平均センサ電圧が3.5Vであり、演算部17は、2日目の目標センサ電圧を、[1日目夜間の平均センサ電圧(3.5V)×目標とする所定の光出力比(88%)/1日目夜間の平均光出力比(88%)=3.5V]で演算し、その演算結果(3.5V)をメモリ18に格納する。そして2日目において、調光信号出力部19は、メモリ18に格納されている目標センサ電圧(1日目の夜間における演算結果:3.5V)を電源投入時に読み出し、2日目の目標センサ電圧として設定する。
Next, the specific operation of the lighting fixture A will be described with reference to FIG. First, since the target sensor voltage is not stored in the
2日目以降のN+1日目において調光信号出力部19は、通常、昼夜を問わず光源11の光出力比を変化させ、増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧が電源投入時に設定された目標センサ電圧となるように調光制御を行うが、N+2日目の目標センサ電圧を決定するために、夜間特定部15によって夜間であると特定された時間帯のみ、光源11の光出力比および照度センサ12のセンサ電圧を測定部16で測定してメモリ18に格納する。そして、夜間特定部15によって夜間が特定されてから電源が遮断されるまでの間にメモリ18に格納された光源11の光出力比および照度センサ12のセンサ電圧を演算部17が読み出して、夜間の平均光出力値および平均センサ電圧を求めて、N+2日目の目標センサ電圧を、[N+1日目夜間の平均センサ電圧×目標とする所定の光出力比(88%)/N+1日目夜間の平均光出力比]で演算し、その演算結果をメモリ18に格納する。N+2日目において調光信号出力部19は、メモリ18に格納されている目標センサ電圧(N+1日目の夜間における演算結果)を電源投入時に読み出し、N+2日目の目標センサ電圧として設定する。
On the (N + 1) th day after the second day, the dimming
図4では、2日目夜間の平均光出力比93%に対して夜間の平均センサ電圧が3.5Vであり、演算部17は、3日目の目標センサ電圧を、[2日目夜間の平均センサ電圧(3.5V)×目標とする所定の光出力比(88%)/2日目夜間の平均光出力比(93%)=3.3V]で演算し、その演算結果(3.3V)をメモリ18に格納して3日目の目標センサ電圧に設定する。
In FIG. 4, the nighttime average sensor voltage is 3.5 V with respect to the average light output ratio of 93% on the second day, and the
次に、N+1日目にレイアウト変更を行って被照射面の反射率がN日目に比べて上昇した場合について説明する。図5は、レイアウト変更前後の光出力比に対するセンサ電圧の関係を示しており、レイアウト変更前(N日目)の関係は直線Y1、レイアウト変更後(N+1日目)の関係は直線Y2に表され、被照射面の反射率の変化は、直線Y1,Y2の各傾きの違いに現れている。そして、レイアウト変更の結果、N+1日目において被照射面の反射率が上昇した場合は、調光信号出力部19がセンサ電圧を3.5V一定に保とうと制御するため、夜間の平均光出力比が前日の88%から60%に低下し、暗くなる方向に制御されてしまう。
Next, a case where the layout is changed on the (N + 1) th day and the reflectance of the irradiated surface is increased as compared with the Nth day will be described. FIG. 5 shows the relationship of the sensor voltage to the light output ratio before and after the layout change. The relationship before the layout change (Nth day) is represented by a straight line Y1, and the relationship after the layout change (N + 1 day) is represented by a straight line Y2. Then, the change in the reflectance of the irradiated surface appears in the difference in inclination between the straight lines Y1 and Y2. As a result of the layout change, when the reflectance of the irradiated surface increases on the (N + 1) th day, the dimming
しかし図4に示すように、N+1日目の夜間において、演算部17は、N+2日目の目標センサ電圧を、[N+1日目夜間の平均センサ電圧(3.5V)×目標とする所定の光出力比(88%)/N+1日目夜間の平均光出力比(60%)=5.1V]で演算し、その演算結果(5.1V)をメモリ18に格納し、N+2日目において調光信号出力部19は、メモリ18に格納されている目標センサ電圧(N+1日目の夜間における演算結果:5.1V)を電源投入時に読み出し、N+2日目の目標センサ電圧として設定しており、N+2日目においては、調光信号出力部19がセンサ電圧を5.1V一定に保とうと制御するので、光出力比が88%付近になるよう調光制御される。
However, as shown in FIG. 4, at night on the (N + 1) th day, the
上記のように、電源投入時に目標センサ電圧の設定動作を行うことで、通常のオフィスでは、目標センサ電圧の設定変更がほぼ毎日行われる。したがって、ほぼ毎日、目標となる明るさを一定に保つようにオフィス等の室内の明るさを制御でき、レイアウト変更等による被照射面の反射率の変化が生じても、被照射面の明るさを一定に制御できる。 As described above, the target sensor voltage setting operation is performed almost every day in a normal office by performing the target sensor voltage setting operation when the power is turned on. Therefore, it is possible to control the brightness of the room such as the office so that the target brightness remains constant almost every day, and the brightness of the illuminated surface even if the reflectance of the illuminated surface changes due to layout changes, etc. Can be controlled constant.
また、従来の照明器具は、目標となる明るさを設定する際に、オフィス等の現場で机上面照度を測定しながら光源の光出力比を調整し、照度センサ1つ毎に目標センサ電圧の設定を行わなければならず、さらに内装、机の仕様、レイアウト等が変更された場合、目標センサ電圧の設定を再度行う必要があったが、本実施形態では、目標センサ電圧を自動で設定することができ、従来に比べて設定に要する労力が低減している。 Further, when setting the target brightness, the conventional lighting fixture adjusts the light output ratio of the light source while measuring the illuminance on the desk surface in the office or the like, and sets the target sensor voltage for each illuminance sensor. If the interior, desk specifications, layout, etc. are changed, the target sensor voltage must be set again. In this embodiment, the target sensor voltage is automatically set. Therefore, labor required for setting is reduced as compared with the conventional case.
なお、本実施形態では、目標センサ電圧の設定を毎夜行っているが、これは適宜でよく、2日に1回、あるいは週1回程度であっても、制御結果に大きな変化を与えることはない。また、平均センサ電圧および平均光出力比から目標センサ電圧を求めているが、センサ電圧および光出力比の中央値あるいは最低値であってもよい。 In this embodiment, the target sensor voltage is set every night. However, this may be appropriate, and even if it is once every two days or once a week, it does not give a great change to the control result. Absent. Further, although the target sensor voltage is obtained from the average sensor voltage and the average light output ratio, it may be the median value or the minimum value of the sensor voltage and the light output ratio.
また、メモリ18が、夜間開始〜電源遮断の間に測定された光出力比とセンサ電圧とを全て格納可能な容量を具備していない場合、新しい測定結果を格納する度に古い測定結果を消去することで、格納可能な最新の測定結果のみを用いて目標センサ電圧の演算を行っても、上記と同等の演算を行うことができる。
In addition, when the
(実施形態2)
本実施形態の照明器具Aの構成は、実施形態1と同様に図1、図2に示され、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
(Embodiment 2)
The structure of the lighting fixture A of this embodiment is shown by FIG. 1, FIG. 2 similarly to
以下、本実施形態の照明器具Aの動作について説明する。まず、調光信号出力部19は、夜間特定部15によって夜間であると特定されていない昼間は増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧が演算部17で計算された目標センサ電圧となるように光源11の光出力比を制御し、夜間特定部15によって特定された夜間は所定の光出力比(88%)で光源11を点灯させる。すなわち、夜間に、隣接する回路分けされた照明器具の点滅や、人の動き等による明るさの変動に反応する照明制御を行わないことで、微妙なちらつきによる不快感を在室者に与えることを防止している。
Hereinafter, operation | movement of the lighting fixture A of this embodiment is demonstrated. First, in the dimming
そして測定部16は、夜間において所定の光出力比(88%)で光源11を点灯させているときに、増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧を測定し、測定結果をメモリ18に格納する。演算部17は、夜間特定部15によって夜間が特定されてから電源が遮断されるまでの間にメモリ18に格納された照度センサ12のセンサ電圧から、夜間における照度センサ12の平均センサ電圧を求め、この平均センサ電圧を目標センサ電圧としてメモリ18に格納する。
The
調光信号出力部19は、次の昼間の電源投入時にメモリ18から目標センサ電圧を読み出し、増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧が目標センサ電圧となるように調光制御を行う。
The dimming
次に上記照明器具Aの具体動作を図6に基づいて説明する。まず、照明器具設置時(1日目)には目標センサ電圧がメモリ18に格納されていないため、調光信号出力部19は、照度センサ12が出力するセンサ電圧による調光制御を行わず、昼夜を問わず固定光出力比88%で光源11を点灯させる。しかし、2日目の目標センサ電圧を決定するために、夜間特定部15により特定された夜間のみ、照度センサ12のセンサ電圧を測定部16で測定してメモリ18に格納する。そして、夜間特定部15によって夜間が特定されてから電源が遮断されるまでの間にメモリ18に格納された夜間のセンサ電圧を演算部17がメモリ18から読み出して、夜間の平均センサ電圧を演算し、その演算結果(3.4V)を目標センサ電圧としてメモリ18に格納する。そして2日目において、調光信号出力部19は、メモリ18に格納されている目標センサ電圧(1日目の夜間における演算結果:3.4V)を電源投入時に読み出し、2日目の目標センサ電圧として設定する。
Next, the specific operation of the lighting fixture A will be described with reference to FIG. First, since the target sensor voltage is not stored in the
2日目以降のN+1日目において調光信号出力部19は、昼間は光源11の光出力比を変化させ、増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧が電源投入時に設定された目標センサ電圧となるように調光制御を行うが、N+2日目の目標センサ電圧を決定するために、夜間特定部15によって夜間であると特定された時間帯のみ、照度センサ12のセンサ電圧を測定部16で測定してメモリ18に格納する。そして、夜間特定部15によって夜間が特定されてから電源が遮断されるまでの間にメモリ18に格納された照度センサ12のセンサ電圧を演算部17が読み出して、平均センサ電圧を演算し、その演算結果を目標センサ電圧としてメモリ18に格納する。N+2日目において調光信号出力部19は、メモリ18に格納されている目標センサ電圧(N+1日目の夜間における演算結果)を電源投入時に読み出し、N+2日目の目標センサ電圧として設定する。
On the N + 1 day after the second day, the dimming
図6では、2日目の夜間の平均センサ電圧3.7Vであるので、その演算結果(3.7V)をメモリ18に格納して3日目の目標センサ電圧に設定する。
In FIG. 6, since the average sensor voltage at night on the second day is 3.7 V, the calculation result (3.7 V) is stored in the
次に、N+1日目にレイアウト変更を行って被照射面の反射率がN日目に比べて上昇した場合について説明する。図7は、レイアウト変更前後の光出力比に対するセンサ電圧の関係を示しており、レイアウト変更前(N日目)の関係は直線Y3、レイアウト変更後(N+1日目)の関係は直線Y4に表され、被照射面の反射率の変化は、直線Y3,Y4の各傾きの違いに現れている。そして、レイアウト変更の結果、N+1日目において被照射面の反射率が上昇した場合は、夜間の平均センサ電圧が前日の3.4Vから5.1Vに増加している。 Next, a case where the layout is changed on the (N + 1) th day and the reflectance of the irradiated surface is increased as compared with the Nth day will be described. FIG. 7 shows the relationship of the sensor voltage to the light output ratio before and after the layout change. The relationship before the layout change (Nth day) is represented by a straight line Y3, and the relationship after the layout change (N + 1 day) is represented by a straight line Y4. Then, the change in the reflectance of the irradiated surface appears in the difference in inclination between the straight lines Y3 and Y4. As a result of the layout change, when the reflectivity of the irradiated surface increases on the (N + 1) th day, the average sensor voltage at night increases from 3.4 V to 5.1 V on the previous day.
そこで、その平均センサ電圧(5.1V)を目標センサ電圧としてメモリ18に格納し、N+2日目において調光信号出力部19は、メモリ18に格納されている目標センサ電圧(5.1V)を電源投入時に読み出し、N+2日目の目標センサ電圧として設定することで、N+2日目においては、調光信号出力部19がセンサ電圧を5.1V一定に保とうと制御するので、光出力比が88%付近になるよう調光制御される。
Therefore, the average sensor voltage (5.1V) is stored in the
上記のように、電源投入時に目標センサ電圧の設定動作を行うことで、通常のオフィスでは、目標センサ電圧の設定変更がほぼ毎日行われる。したがって、ほぼ毎日、目標となる明るさを一定に保つようにオフィス等の室内の明るさを制御でき、レイアウト変更等による被照射面の反射率の変化が生じても、被照射面の明るさを一定に制御できる。 As described above, the target sensor voltage setting operation is performed almost every day in a normal office by performing the target sensor voltage setting operation when the power is turned on. Therefore, it is possible to control the brightness of the room such as the office so that the target brightness remains constant almost every day, and the brightness of the illuminated surface even if the reflectance of the illuminated surface changes due to layout changes, etc. Can be controlled constant.
また、従来の照明器具は、目標となる明るさを設定する際に、オフィス等の現場で机上面照度を測定しながら光源の光出力比を調整し、照度センサ1つ毎に目標センサ電圧の設定を行わなければならず、さらに内装、机の仕様、レイアウト等が変更された場合、目標センサ電圧の設定を再度行う必要があったが、本実施形態では、目標センサ電圧を自動で設定することができ、従来に比べて設定に要する労力が低減している。 Further, when setting the target brightness, the conventional lighting fixture adjusts the light output ratio of the light source while measuring the illuminance on the desk surface in the office or the like, and sets the target sensor voltage for each illuminance sensor. If the interior, desk specifications, layout, etc. are changed, the target sensor voltage must be set again. In this embodiment, the target sensor voltage is automatically set. Therefore, labor required for setting is reduced as compared with the conventional case.
なお、本実施形態では、目標センサ電圧の設定を毎夜行っているが、これは適宜でよく、2日に1回、あるいは週1回程度であっても、制御結果に大きな変化を与えることはない。また、平均センサ電圧から目標センサ電圧を求めているが、センサ電圧の中央値あるいは最低値であってもよい。 In this embodiment, the target sensor voltage is set every night. However, this may be appropriate, and even if it is once every two days or once a week, it does not give a great change to the control result. Absent. Moreover, although the target sensor voltage is calculated | required from the average sensor voltage, the median value or minimum value of a sensor voltage may be sufficient.
また、メモリ18が、夜間開始〜電源遮断の間に測定された光出力比とセンサ電圧とを全て格納可能な容量を具備していない場合、新しい測定結果を格納する度に古い測定結果を消去することで、格納可能な最新の測定結果のみを用いて目標センサ電圧の演算を行っても、上記と同等の演算を行うことができる。
In addition, when the
(実施形態3)
本実施形態の照明器具Aの構成は、実施形態1,2と同様に図1、図2に示され、実施形態1,2と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
(Embodiment 3)
The configuration of the lighting fixture A of the present embodiment is shown in FIGS. 1 and 2 as in the first and second embodiments. The same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. .
本実施形態では、調光信号出力部19が光源11の累積点灯時間に基づく光束減退率に対応する光出力比で光源11を点灯させる点が、実施形態1,2とは異なる。
The present embodiment is different from the first and second embodiments in that the dimming
ここで図8は、蛍光灯を光源とした場合の一般照明器具の光源寿命と明るさの変化を表す関係図であり、通常の照明器具は消費電力Pを初期から100%に維持している。しかし、経年変化によって光束は光束減退曲線S1にしたがって低下することが知られており、寿命末期では消費電力100%に対して光束は70%程度に低下する。通常、寿命末期の照度を設計照度として照明器具配置設計を行うので、初期では過剰な明るさとなってしまう。 Here, FIG. 8 is a relational diagram showing the change in light source life and brightness of a general lighting fixture when a fluorescent lamp is used as a light source, and a normal lighting fixture maintains power consumption P at 100% from the beginning. . However, it is known that the luminous flux decreases according to the aging change according to the luminous flux decay curve S1, and at the end of the life, the luminous flux decreases to about 70% with respect to 100% of the power consumption. Usually, since the lighting fixture arrangement design is performed with the illuminance at the end of the life as the design illuminance, the brightness is excessive in the initial stage.
さらに図9は、点灯初期および累積点灯時間2000時間後の光出力比と被照射面照度の関係を各々示しており、点灯初期においては直線Y5に示すように、光出力比100%時に被照射面照度1000lxであり、目標となる明るさを、例えば光出力比70%、被照射面照度700lx(=1000lx×0.7)とする。そして、直線Y6に示すように累積点灯時間2000時間後の光束減退率が10%であるとした場合、累積点灯時間2000時間後における光出力比100%時の被照射面照度は900lx(=1000lx×0.9)に低下することになる。ここで、目標となる明るさを点灯初期と同様に光出力比70%とした場合、累積点灯時間2000時間後の被照射面照度は630lx(=900lx×0.7)となり、点灯初期に設定した目標となる明るさよりも10%低下してしまう。 Further, FIG. 9 shows the relationship between the light output ratio and the illuminated surface illuminance at the beginning of lighting and after 2000 hours of cumulative lighting time, and at the beginning of lighting, as shown by the straight line Y5, the light is irradiated when the light output ratio is 100%. The surface illuminance is 1000 lx, and the target brightness is, for example, a light output ratio of 70% and an illuminated surface illuminance of 700 lx (= 1000 lx × 0.7). If the luminous flux reduction rate after 2000 hours of cumulative lighting time is 10% as indicated by the straight line Y6, the illuminated surface illuminance at the light output ratio of 100% after 2000 hours of cumulative lighting time is 900 lx (= 1000 lx). × 0.9). Here, when the target brightness is 70% as in the lighting initial stage, the illuminated surface illuminance after the cumulative lighting time of 2000 hours is 630 lx (= 900 lx × 0.7), and is set to the lighting initial stage. 10% lower than the target brightness.
例えば、所定の光出力比となるように目標となる明るさを設定する場合に、前回の設定変更から1日程度で設定変更を行うと、最大光出力時の明るさは低下していないため、設定変更前後の明るさには差はない。しかし、蛍光灯を光源として使用し、前回の設定変更から累積点灯時間が数千時間経過して設定変更を行った場合、点灯初期に比べて光束が大きく低下しているので、所定の光出力比となるように目標となる明るさを設定しても、実際の明るさは点灯初期より暗くなってしまう。図9において、累積点灯時間2000時間後に被照射面照度を点灯初期と同じ700lxにするためには、光出力比を78%(=700lx/900lx)にする必要がある。
For example, when setting the target brightness so as to achieve a predetermined light output ratio, if the setting is changed in about one day from the previous setting change, the brightness at the maximum light output does not decrease. There is no difference in brightness before and after the setting change. However, if a fluorescent lamp is used as the light source and the setting is changed after a cumulative lighting time of several thousand hours has passed since the previous setting change, the luminous flux is greatly reduced compared to the initial lighting state. Even if the target brightness is set so that the ratio is the same, the actual brightness becomes darker than the initial lighting. In FIG. 9, the light output ratio needs to be 78% (= 700 lx / 900 lx) in order to make the
すなわち、光源の寿命を通じて照度を一定に維持しようとすれば、図10に示すように、光源の累積点灯時間が増加するにつれて、光出力比も曲線S2のようにそのときの光束減退率に対応するように増加させればよい。 That is, if the illuminance is to be kept constant throughout the life of the light source, as shown in FIG. 10, as the cumulative lighting time of the light source increases, the light output ratio also corresponds to the luminous flux reduction rate at that time as shown by the curve S2. It is sufficient to increase it.
そこで本実施形態では、実施形態1の目標とする所定の光出力比(実施形態1では88%一定)を、設置時当初は88%に設定し、以後は光源11の累積点灯時間に基づく光束減退率に対応する値に増加させることで、光源の累積点灯時間による明るさ低下を防止して、光源の寿命を通じて被照射面の照度を一定に維持することができる。
Therefore, in the present embodiment, the predetermined light output ratio (88% constant in the first embodiment) set as the target of the first embodiment is set to 88% at the time of installation, and thereafter the luminous flux based on the cumulative lighting time of the
また、実施形態2においては、夜間に光源11を点灯させるときの所定の光出力比(実施形態2では88%一定)を、設置時当初は88%に設定し、以後は光源11の累積点灯時間に基づく光束減退率に対応する値に増加させればよい。
In the second embodiment, a predetermined light output ratio when lighting the
(実施形態4)
本実施形態の照明器具Aは、図11に示すように制御部13の構成が実施形態1で示した図1と異なるもので、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
(Embodiment 4)
As shown in FIG. 11, the lighting fixture A of the present embodiment is different from the configuration of the
制御部13は、照度センサ12からのセンサ電圧を増幅する増幅回路14と、昼光のない夜間を特定する夜間特定部15と、夜間特定部15により特定された夜間における光源11の光出力比と増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧とを測定する測定部(第1の測定部)16と、照明制御の目標値となる照度センサ12の出力電圧(目標センサ電圧)を計算する演算部17と、演算部17からの電気信号、設定値を記憶するメモリ18と、光源11に調光制御信号を出力する調光信号出力部19とから構成される。
The
そして、調光信号出力部19は通常、昼夜を問わず、増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧が演算部17で計算された目標センサ電圧となるように光源11の光出力比を制御する。
The dimming
次に夜間特定部15は、光源11の光出力比と該光出力比のときの照度センサ12のセンサ電圧とを測定部16を介して1日に複数回測定する測定部(第2の測定部)15aと、測定部15aで測定された光出力比とセンサ電圧とに基づいてセンサ電圧を光出力比で除する演算を行い、1日に複数回行われた演算の各結果のうち最も低い値となったときを特定する特定部15bと、特定部15bからの電気信号および設定値を格納するメモリ15cとから構成される。
Next, the
本実施形態の夜間特定部15はタイマーを用いずに夜間を特定することで安価に構成されたもので、光源11の光出力と照度センサ12のセンサ電圧との関係から、昼光のない夜間を類推している。以下、本実施形態の夜間特定部15の動作について説明する。図12は10時〜22時までの照度センサ12のセンサ電圧、光源11の光出力比、昼光量の関係を示しており、昼間は昼光があるので、目標センサ電圧3.5Vに制御するためには光出力比を下げる必要があるが、光出力比が下限30%まで下がりきった場合、センサ電圧は目標センサ電圧3.5Vを超えて上昇する。夜間は昼光がないので、光出力比とセンサ電圧とは略一定に推移する。この光出力比とセンサ電圧とから光出力比100%時のセンサ電圧(=測定されたセンサ電圧/測定された光出力比)を算出した場合、昼間はその演算結果に昼光分が含まれるため、夜間に比べて算出値が高くなる。したがって、光出力比100%時のセンサ電圧を求め、1日の中でその算出値が最も低い値となるときが昼光のない夜間であると特定できる。
The
そこで測定部15aは、電源投入時から電源遮断時までの間、光源11の光出力比と該光出力比のときの照度センサ12のセンサ電圧とを1日に複数回測定し、特定部15bは測定した各センサ電圧を測定した光出力比で除した光出力比100%時のセンサ電圧を求め、1日に複数回行われた上記演算の各結果のうち最低値をメモリ15cに格納する。すなわち、この最低値を記録したときを夜間として特定し、メモリ15cに格納した最低値を測定部15aから測定部16を介して演算部17に出力する。
Therefore, the
次に演算部17は、光出力比100%時のセンサ電圧の最低値に所定の光出力比(88%)を乗じた値を目標センサ電圧としてメモリ18に格納する。すなわち、目標センサ電圧は次式で求められる。
目標センサ電圧=光出力比100%時のセンサ電圧の最低値×目標とする所定の光出力比(88%)
そして調光信号出力部19は、次の電源投入時にメモリ18から目標センサ電圧を読み出し、増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧が目標センサ電圧となるように調光制御を行う。
Next, the
Target sensor voltage = minimum value of sensor voltage when the light output ratio is 100% × target predetermined light output ratio (88%)
The dimming
例えば図12においては、時間t1:10時頃,時間t2:13時頃,時間t3:18時30分頃の3回に光源11の光出力比と照度センサ12のセンサ電圧とを各々測定しており、時間t1:10時頃にはセンサ電圧3.5V、光出力比50%で、光出力比100%時のセンサ電圧=3.5V/0.5=7.0Vとなる。時間t2:13時頃にはセンサ電圧4.0V、光出力比30%で、光出力比100%時のセンサ電圧=4.0V/0.3=13.3Vとなる。時間t3:18時30分頃にはセンサ電圧3.5V、光出力比70%で、光出力比100%時のセンサ電圧=3.5V/0.7=5.0Vとなる。したがって、光出力比100%時のセンサ電圧が最も低い値となるのは時間t3:18時30分頃であり、時間t3:18時30分頃を夜間であると特定する。
For example, in FIG. 12, the light output ratio of the
また測定部15aは、調光信号出力部19が出力する調光制御信号から測定部16を介して光出力比を測定しており、例えば調光制御信号のデューティ比と光出力比との関係をメモリ15cに格納しておくことで、調光制御信号のデューティ比から光出力比を算出できる。
The measuring
次に上記照明器具Aの具体動作を図13に基づいて説明する。まず、照明器具設置時(1日目)には目標センサ電圧がメモリ18に格納されていないため、調光信号出力部19は、照度センサ12が出力するセンサ電圧による調光制御を行わず、固定光出力比88%で光源11を点灯させる。しかし、2日目の目標センサ電圧を決定するために、照度センサ12のセンサ電圧を測定部16で測定し、演算部17を介してメモリ18に格納する。そして、電源が遮断されるまでの間にメモリ18に格納されたセンサ電圧を演算部17が読み出して、平均センサ電圧を演算する。本実施形態では、1日目の平均光出力比88%に対して平均センサ電圧が3.5Vであり、演算部17は、2日目の目標センサ電圧を、[1日目夜間の平均センサ電圧(3.5V)×目標とする所定の光出力比(88%)/1日目夜間の平均光出力比(88%)=3.5V]で演算し、その演算結果(3.5V)をメモリ18に格納する。そして2日目において、調光信号出力部19は、メモリ18に格納されている目標センサ電圧(1日目の夜間における演算結果:3.5V)を電源投入時に読み出し、2日目の目標センサ電圧として設定する。
Next, the specific operation of the lighting fixture A will be described with reference to FIG. First, since the target sensor voltage is not stored in the
2日目以降のN+1日目において調光信号出力部19は、通常、光源11の光出力比を変化させ、増幅回路14を介した照度センサ12のセンサ電圧が電源投入時に設定された目標センサ電圧となるように調光制御を行うが、N+2日目の目標センサ電圧を決定するために、測定部15aは、測定部16を介して光源11の光出力比および照度センサ12のセンサ電圧を測定し、特定部15bは、測定部15aで測定された光出力比とセンサ電圧とに基づいてセンサ電圧を光出力比で除して、光出力比100%時のセンサ電圧(=N+1日目に測定されたセンサ電圧/N+1日目に測定された光出力比)を求める。そして、1日に複数回行われた演算の各結果のうち最も低い光出力比100%時のセンサ電圧をメモリ15cに格納する。
The dimming
次に演算部17は、メモリ15cから光出力比100%時のセンサ電圧の最低値を読み出して、N+2日目の目標センサ電圧を、[N+1日目の光出力比100%時のセンサ電圧の最低値×目標とする所定の光出力比(88%)]で演算し、その演算結果をメモリ18に格納する。N+2日目において調光信号出力部19は、メモリ18に格納されている目標センサ電圧を電源投入時に読み出し、N+2日目の目標センサ電圧として設定する。
Next, the
図13では、2日目に演算した光出力比100%時のセンサ電圧の最低値は(3.5V/0.93)であり、演算部17は、3日目の目標センサ電圧を、[2日目光出力比100%時のセンサ電圧の最低値(3.5V/0.93)×目標とする所定の光出力比(88%)]で演算し、その演算結果(3.3V)をメモリ18に格納して3日目の目標センサ電圧に設定する。
In FIG. 13, the minimum value of the sensor voltage at the time of the light output ratio of 100% calculated on the second day is (3.5V / 0.93), and the
次に、レイアウト変更の結果、N+1日目において被照射面の反射率が上昇した場合は、実施形態1と同様に図5に示すように、調光信号出力部19がセンサ電圧を3.5V一定に保とうと制御するため、夜間の平均光出力比が前日の88%から60%に低下し、暗くなる方向に制御されてしまう。
Next, as a result of the layout change, when the reflectance of the irradiated surface increases on the (N + 1) th day, the dimming
しかし図13に示すように、N+1日目において、演算部17は、N+2日目の目標センサ電圧を、[N+1日目光出力比100%時のセンサ電圧の最低値(3.5V/0.6)×目標とする所定の光出力比(88%)]で演算し、その演算結果(5.1V)をメモリ18に格納し、N+2日目において調光信号出力部19は、メモリ18に格納されている目標センサ電圧(5.1V)を電源投入時に読み出し、N+2日目の目標センサ電圧として設定しており、N+2日目においては、調光信号出力部19がセンサ電圧を5.1V一定に保とうと制御するので、光出力比が88%付近になるよう調光制御される。
However, as shown in FIG. 13, on the (N + 1) th day, the
上記のように、電源投入時に目標センサ電圧の設定動作を行うことで、通常のオフィスでは、目標センサ電圧の設定変更がほぼ毎日行われる。したがって、ほぼ毎日、目標となる明るさを一定に保つようにオフィス等の室内の明るさを制御でき、レイアウト変更等による被照射面の反射率の変化が生じても、被照射面の明るさを一定に制御できる。 As described above, the target sensor voltage setting operation is performed almost every day in a normal office by performing the target sensor voltage setting operation when the power is turned on. Therefore, it is possible to control the brightness of the room such as the office so that the target brightness remains constant almost every day, and the brightness of the illuminated surface even if the reflectance of the illuminated surface changes due to layout changes, etc. Can be controlled constant.
また、従来の照明器具は、目標となる明るさを設定する際に、オフィス等の現場で机上面照度を測定しながら光源の光出力比を調整し、照度センサ1つ毎に目標センサ電圧の設定を行わなければならず、さらに内装、机の仕様、レイアウト等が変更された場合、目標センサ電圧の設定を再度行う必要があったが、本実施形態では、目標センサ電圧を自動で設定することができ、従来に比べて設定に要する労力が低減している。 Further, when setting the target brightness, the conventional lighting fixture adjusts the light output ratio of the light source while measuring the illuminance on the desk surface in the office or the like, and sets the target sensor voltage for each illuminance sensor. If the interior, desk specifications, layout, etc. are changed, the target sensor voltage must be set again. In this embodiment, the target sensor voltage is automatically set. Therefore, labor required for setting is reduced as compared with the conventional case.
なお、本実施形態では、目標センサ電圧の設定を毎夜行っているが、これは適宜でよく、2日に1回、あるいは週1回程度であっても、制御結果に大きな変化を与えることはない。また、平均センサ電圧および平均光出力比から目標センサ電圧を求めているが、センサ電圧および光出力比の中央値あるいは最低値であってもよい。 In this embodiment, the target sensor voltage is set every night. However, this may be appropriate, and even if it is once every two days or once a week, it does not give a great change to the control result. Absent. Further, although the target sensor voltage is obtained from the average sensor voltage and the average light output ratio, it may be the median value or the minimum value of the sensor voltage and the light output ratio.
また、メモリ18が、夜間開始〜電源遮断の間に測定された光出力比とセンサ電圧とを全て格納可能な容量を具備していない場合、新しい測定結果を格納する度に古い測定結果を消去することで、格納可能な最新の測定結果のみを用いて目標センサ電圧の演算を行っても、上記と同等の演算を行うことができる。
In addition, when the
(実施形態5)
本実施形態の照明器具Aの構成は、実施形態4と同様に図2、図11に示され、実施形態4と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
(Embodiment 5)
The structure of the lighting fixture A of this embodiment is shown by FIG. 2, FIG. 11 similarly to Embodiment 4, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to Embodiment 4, and description is abbreviate | omitted.
本実施形態では、調光信号出力部19が光源11の累積点灯時間に基づく光束減退率に対応する光出力比で光源11を点灯させる点が、実施形態4とは異なる。すなわち、実施形態3で説明したように、光源の寿命を通じて照度を一定に維持するために、図10に示すように、光源の累積点灯時間が増加するにつれて、光出力比も曲線S2のようにそのときの光束減退率に対応するように増加させるのである。
The present embodiment is different from the fourth embodiment in that the dimming
したがって本実施形態では、実施形態4の目標とする所定の光出力比(実施形態4では88%一定)を、設置時当初は88%に設定し、以後は光源11の累積点灯時間に基づく光束減退率に対応する値に増加させることで、光源の累積点灯時間による明るさ低下を防止して、光源の寿命を通じて被照射面の照度を一定に維持することができる。
Therefore, in this embodiment, the predetermined light output ratio (88% constant in the fourth embodiment) set as the target of the fourth embodiment is set to 88% at the time of installation, and thereafter the light flux based on the cumulative lighting time of the
A 照明器具
11 光源
12 照度センサ
13 制御部
14 増幅回路
15 夜間特定部
16 測定部
17 演算部
18 メモリ
19 調光信号出力部
A
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