JP4747606B2 - 照明装置および照明システム - Google Patents

Description

本発明は寿命検知機能を有する照明装置および照明システムに関するものである。

蛍光ランプ、ＨＩＤランプ等を使用した照明器具が使用されるようになって久しい。照明器具の使用中に、ランプが寿命になると、点灯しなくなる、点灯しにくくなる、或いは従来の明るさが出なくなるというように、使用者に寿命が来たことが容易に分かり、ランプを交換することになる。

一方、照明器具自体にも耐用年数、所謂寿命は存在する。それは、金属部品の疲労、酸化、プラスチック部品の劣化、変色、破損、安定器を構成する部品の劣化、絶縁抵抗の低下等によって現れる。にもかかわらず、ランプが正常に点灯している場合、一般的にユーザは照明器具の寿命に気づかず使用し続けることが多い。

寿命を越えて使用した場合の不都合点は、照明器具としての適正な性能が得られないばかりでなく、劣化した部位によっては、器具の破損、落下等の不安全状態を引き起こす危険性がある。

一般の電子機器、例えばテレビ等では種々の劣化によって、テレビの性能、例えば、画像の不鮮明さ、色変化、音の不調等によって、初期からの変化が比較的容易に分かり、機器が劣化してきていることが推測されやすい。

ところがこれに対し、照明器具は主とした機能が、ランプを適正に光らせ、対象物を照らすことであるので、照明器具の劣化度合いが分かりにくいという現状がある。このため、使用者には器具の劣化が非常に分かりにくく、耐用年数が例えば１０年の照明器具が１０年以上、場合によっては数十年以上使用され続けることがある。

そこで、特開２００１−１８５３７４号公報あるいは特開２００４−２５９５３３号公報に開示されているように、放電灯の点灯時間をカウントし、あらかじめ設定した時間を超えた場合には照明器具が寿命に達したものとして保護動作を行い、報知する手段を設けた放電灯点灯装置が提案されている。
特開２００１−１８５３７４号公報 特開２００４−２５９５３３号公報

しかしながら、特開２００１−１８５３７４号公報では放電灯の点灯時間をカウントする手段が明確でない。また、特開２００４−２５９５３３号公報では放電灯点灯装置への通電時間により放電灯の点灯時間をカウントしているが、昨今の放電灯点灯装置では、外部信号により放電灯の点灯／消灯制御を行えるものや人感センサにより点灯／消灯制御が可能なものが実用化され、必ずしも放電灯点灯装置への通電時間が放電灯の点灯時間と一致するものではない。

本発明はこのような状況に鑑み、簡単な構成で照明装置の寿命を告知する手段を提供するものである。

本発明の照明装置は、上記の課題を解決するために、図１に示すように、光源を点灯させる点灯装置１１と、点灯装置１１の出力を制御する点灯制御部１２と、点灯装置１１が寿命に達したことを検知する寿命検知手段１４と、点灯制御部１２への出力情報を外部のコントローラ２から受信する制御信号入力部１３とを有し、寿命検知手段１４による寿命検知時に制御信号入力部１３とコントローラ２との間の信号線を周期的に短絡することで外部のコントローラ２に情報を伝達する手段を設けた照明装置であって、ひとつのコントローラ２に複数の照明装置１が接続され、照明装置が所定の寿命に達した場合あるいは故障した場合に各照明装置が各々のアドレスに応じた短絡／短絡解除動作を行うことで、どの照明装置からの信号かを識別可能としたことを特徴とするものである。

本発明によれば、寿命検知手段による寿命検知時に制御信号入力部とコントローラとの間の信号線を周期的に短絡することで外部のコントローラに情報を伝達する手段を設けた照明装置がひとつのコントローラに複数接続されており、照明装置が所定の寿命に達した場合あるいは故障した場合に各照明装置が各々のアドレスに応じた短絡／短絡解除動作を行うことで、どの照明装置からの信号かを外部のコントローラにおいて識別することが可能となる。

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、後述の実施形態５が本発明の構成に対応しており、その他の実施形態は前提となる構成または付加的な構成として説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の基本構成を示したものである。本実施形態の照明装置１は、光源としてのランプ３を点灯させる点灯装置１１と、点灯装置１１の出力を制御する点灯制御部１２と、点灯装置１１が寿命に達したことを検知する寿命検知手段１４と、点灯制御部１２への出力情報を外部のコントローラ２から受信する制御信号入力部１３を有し、寿命検知時はコントローラ２の操作部２１を操作不能とすることを特徴とする。より具体的には、制御信号入力部１３とコントローラ２との間の信号線を短絡または開放する手段１５を備え、寿命検知手段１４による寿命検知時は信号線を短絡または開放することによりコントローラ２の操作部２１を操作不能とするものである。なお、照明装置１とランプ３は照明器具に組み込まれて天井などに設置されており、コントローラ２は壁面などに設置されている。

光出力の調節が可能な調光型の照明器具の場合、照明器具とは別に光出力を調節するためのコントローラ２が必要である。コントローラ２には、スイッチの切替等により光出力を段階的に調節したり、またはツマミを操作することで光出力を連続的に調節したりするタイプなどがある。これらのコントローラ２は、照明器具と信号線で接続され、万が一、信号線が短絡された時にコントローラ２の制御信号出力部２２を保護するため、一般的に短絡保護機能を有している。具体的には、信号線が短絡された場合には信号出力を停止させるものが多い。

この機能を利用し、点灯装置１１が寿命に達したことを寿命検知手段１４が検知した場合に、例えばスイッチ手段１５により信号線を意図的に短絡するような機能を照明装置１に付加することで、コントローラ２側で寿命検知されたことを認識することが可能となる。つまり、本来、コントローラ２のスイッチやツマミなどの操作部２１を操作すれば、照明装置１の光出力を変化させることができるが、寿命到達時に信号線が短絡されることで、コントローラ２側のスイッチやツマミなどの操作部２１を操作しても照明装置１の光出力が変化せず、操作不能となるので、照明装置１の不具合を認識することが可能となる。

なお、コントローラ２からの信号出力が停止した場合、一般的な照明装置では光出力が最大となるので、必要な照度が得られない不快感をユーザーに与えること無く、照明装置１の寿命を告知することが可能である。

また、信号線を短絡する以外に、開放することによっても同様の効果が得られる。

また、このコントローラ２には、図２に示すように、寿命到達をユーザーへ告知する告知手段２３を追加しても良い。具体的には、例えばＬＥＤなどのモニターを付加し、寿命到達前は照明装置１への信号出力有無にあわせて点灯もしくは消灯し、寿命到達時には点滅させるなど他の点灯状態へ移行させれば良い。告知手段２３はＬＥＤに限定されるものではなく、例えば液晶パネル等の表示装置であっても良い。

なお、従来例（特開２００４−２５９５３３号）では、放電灯点灯装置の寿命時間を、ネットワークを通じて照明装置の外部へ報知する例が開示されているが、具体的な実施形態は開示されていない。本実施形態は、点灯装置１１の点灯状態を外部のコントローラ２から制御する照明装置１において、信号線の短絡あるいは開放によってコントローラ２側へ点灯装置１１の寿命到達を告知する点に特徴がある。

実施形態１では、点灯制御用の信号線を短絡あるいは開放させることにより、既存のコントローラ２をそのまま活用して、点灯装置１１や照明器具の寿命を告知させることが可能となる。また、コントローラ２へ告知手段２３を追加することにより、操作部２１の操作をしなくてもユーザーへ確実に告知させることが可能となる。

（実施形態２）
図３は本発明の実施形態２の基本構成を示したものである。本実施形態は、点灯装置１１の点灯状態を外部のコントローラ２から制御する照明装置１において、双方向通信が可能な通信部１６，２４によってコントローラ２側へ点灯装置１１の寿命到達を告知する例である。

光出力の調節が可能な調光型の照明器具の場合、照明器具とは別に光出力を調節するためのコントローラ２が必要である。コントローラ２は、スイッチの切替等により光出力を段階的に調節したり、またはツマミを操作することで光出力を連続的に調節したりするタイプなどがある。一般的にはコントローラ２から照明装置１へ点灯制御信号を出力するのみであるが、本実施形態では、点灯装置１１が寿命に到達した時には、通信部１６，２４を介して照明装置１からコントローラ２へ信号出力することで、コントローラ２側で点灯装置１１の寿命到達を認識することが可能となる。

具体的には、実施形態１と同様、図３に示すように、コントローラ２の操作部２１が操作不能となったり、図４に示すように、表示装置（ＬＥＤやＬＣＤ等）や音声出力装置のような告知手段２３により寿命到達を告知させたりすれば良い。また、双方向通信が可能であるので、寿命到達以外にも様々な情報を、照明装置１からコントローラ２へ出力することが可能となる。

なお、本実施形態において、通信手段は有線であっても無線であっても構わない。例えば、無線の具体例としては、家庭用照明器具で一般的に使われている赤外線リモコン等があるが、照明装置へ点灯制御信号を送信するだけでなく、照明装置からリモコンへ寿命到達信号を出力することで、ユーザーは容易に照明装置の寿命を認識することができる。また、無線の場合は、例えば既設の照明装置を新しい照明装置へ交換する際、照明装置とコントローラのみ交換すれば良く、通信線の配線工事が不要なので、容易に施工することができる。

また、寿命を告知するタイミングとしては例えばリモコン信号を送信した時のみ、あるいは照明装置の電源を投入した時のみというようにすれば、照明装置の基本性能を損ねることなく、使用者に寿命を告知することが可能となる。

図５は、本実施形態の他の変形例を示したものである。この例では、図４の構成に対して、寿命告知制御手段１７を追加して、照明装置１の告知手段１８またはコントローラ２の告知手段２３に適宜のタイミングで照明装置１の寿命到達を告知するものである。ここでも、告知手段１８または２３としては、上述のように表示装置（ＬＥＤやＬＣＤ等）に表示する場合のほかに、照明装置１またはコントローラ２に設けた音声出力装置による方法も考えられる。

なお、コントローラ１台に対して複数の照明装置が制御されている場合には、照明装置毎にランプの点灯状態を変えることにより、すなわち点灯パターンを変えることにより寿命を告知することも可能である。

実施形態２では、照明装置１とコントローラ２の双方に通信部を有するので、双方向通信機能により、コントローラ２への寿命告知を確実に行うことが可能となる。また、通信手段が無線であれば、配線工事が不要なので、容易に施工することが可能となる。

（実施形態３）
図６は本発明の実施形態３の基本構成を示したものである。本実施形態は、実施形態２の図４に対して、照明装置１の寿命到達を告知する寿命告知装置４を付加し、寿命告知装置４とコントローラ２との間で双方向の通信を行うものである。コントローラ２３の告知手段２３により寿命告知のための表示あるいは音声出力がされると、その情報が通信部２５により寿命告知装置４に伝送される。寿命告知装置４では、通信部４１により受信された情報を告知手段４２により告知する。

具体的な寿命告知装置４としては、携帯電話やパソコンなどの情報端末装置などがある。近年の情報技術の発展により、例えば携帯電話を使って自宅の照明器具の電源をオンオフすることなどが可能となっている。このような技術を応用し、例えば照明装置１が寿命到達した場合には、コントローラ２等への告知とあわせ、コントローラ２から携帯電話やパソコンなどの端末へ寿命到達を告知させればよい。また、ユーザーが直接操作する情報端末ではなく、サーバー等の情報処理装置へ寿命を告知して一括管理し、ユーザーはこのサーバーヘアクセスすることによって寿命到達の情報を得ても良い。

実施形態３では、情報端末や情報処理装置へ寿命を告知することで、遠隔地から寿命到達を確認することができるので、現場での確認が不要であり、寿命診断の大幅な省力化が可能となる。

（実施形態４）
本実施形態は、点灯装置や照明器具の製造時期情報を読みとることにより、交換時期を判断する例である。近年の情報技術の発達により、例えば数ミリ程度の小さなＩＣタグ等に商品情報を記憶させることが可能となっている。この技術を応用し、例えば点灯装置や照明器具の製造時期を書き込んだＩＣタグを、点灯装置や照明器具へ取り付け、このタグの情報を読み取り装置で取得することによって、点灯装置の交換時期を判断する。具体的には例えば読み取り装置側で交換時期のレベル設定をし、製造時期から１５年以上経過している照明器具のＩＣタグを読みとった時には、寿命に到達していることを、音や光、画面表示などによって告知する。

もともと、照明器具や点灯装置には製造ロットの表示をしているが、経年劣化によって表示が消えてしまったり、判読できないほど汚れてしまう場合が多い。従って、ＩＣタグのような手段を使うことで、製造時期を確実に読みとることができ、適切な交換時期をユーザーへ告知させることが可能となる。

実施形態４では、点灯装置や照明器具が劣化しても、製造時期を確実に知ることができ、適切な交換時期を確実に把握することが可能となる。

（実施形態５）
図７は図２に示した実施形態１の構成例を用いた新たな実施形態５の説明図である。信号線を周期的に短絡することにより照明装置の状態をコントローラに伝えることが可能となる。

現在一般的に普及している照明制御信号は２線式で、図８に示すような信号波形のＤｕｔｙを可変することにより照明装置の調光制御が行われている。ここで、信号の周波数をｆ０とし、周期をＴ０（＝１／ｆ０）とする。

照明調光制御用コントローラは信号線が短絡された場合、過電流防止のために信号の出力を停止する。また信号線の短絡が解除された場合に自動的に制御が復帰できるように一定時間後に信号の出力を再開する機能を併せ持った機器もある。ここで短絡検知後のコントローラの信号出力停止時間をＴ３とする。

照明装置が図７（ａ−１）のように信号線を短絡（Ｔ１）／短絡解除（Ｔ２）を繰り返すものとする。ここではＴ１＋Ｔ２を１周期として４周期繰り返されている。Ｔ１＜Ｔ３，Ｔ１＋Ｔ２＞Ｔ３とすれば、コントローラの短絡検知機能によりコントローラからの出力信号は同図（ａ−２）のようになる。

また、照明装置が同図（ｂ−１）のような短絡／短絡解除を繰り返した場合には、コントローラの出力信号は同図（ｂ−２）のようになる。すなわち、このように信号線を周期的に短絡するパターンを変更することによって複数の情報を照明装置からコントローラに伝えることが可能となる。

例えば、複数の照明装置がひとつのコントローラに接続されており、照明装置が所定の寿命に達した場合あるいは故障した場合に各照明装置が各々のアドレスに応じた短絡／短絡解除動作を行えば、どの照明装置からの信号かを識別することが可能となる。ここで、Ｔ０≪Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３とすれば、調光制御の基本機能を損なうことはない。

実施形態５では、従来の調光信号線を用いて照明装置からコントローラに情報を伝達することが可能となる。

本発明の実施形態１の基本構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１の一変形例を示すブロック図である。 本発明の実施形態２の基本構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態２の一変形例を示すブロック図である。 本発明の実施形態２の他の変形例を示すブロック図である。 本発明の実施形態３の基本構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態５の動作説明図である。 本発明の実施形態５に用いる調光信号の波形図である。

符号の説明

１ 照明装置
２ コントローラ
３ ランプ
１１ 点灯装置
１２ 点灯制御部
１３ 制御信号入力部
１４ 寿命検知手段
１５ スイッチ手段
２１ 操作部
２２ 制御信号出力部

Claims (3)

1. 光源を点灯させる点灯装置と、点灯装置の出力を制御する点灯制御部と、点灯装置が寿命に達したことを検知する寿命検知手段と、点灯制御部への出力情報を外部のコントローラから受信する制御信号入力部とを有し、寿命検知手段による寿命検知時に制御信号入力部とコントローラとの間の信号線を周期的に短絡することで外部のコントローラに情報を伝達する手段を設けた照明装置であって、ひとつのコントローラに複数の照明装置が接続され、照明装置が所定の寿命に達した場合あるいは故障した場合に各照明装置が各々のアドレスに応じた短絡／短絡解除動作を行うことで、どの照明装置からの信号かを識別可能としたことを特徴とする照明装置。
2. 請求項１記載の照明装置において、寿命検知時はコントローラの告知手段へ寿命検知結果を告知することを特徴とする照明装置。
3. 請求項１記載の照明装置と外部のコントローラから構成され、前記コントローラは、外部の寿命告知装置へ寿命検知結果を送信する通信部を有することを特徴とする照明システム。

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