JP4776181B2 - 照明制御装置、照明装置、照明制御システム及び照明システム - Google Patents
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Description
上記した従来の照明制御装置では、省エネルギー化を図ることについては何ら考慮されていない。
図1は、本発明の実施の形態1における照明装置を示すものである。この例の照明装置は、照明制御装置1と、人感センサ2と、照度センサ3と、照明器具41〜4n(nは自然数)と、照明リモコン5と、調光信号線6とから構成されている。照明制御装置1は、人感センサ2の人体検出信号SH、照度センサ3の検出値DL、外部から供給される各種外部信号、照明リモコン5からのコマンド信号SCIに基づいて、照明器具41〜4nの点灯、消灯及び明るさ等を制御する。また、照明制御装置1は、人感センサ2の人体検出信号SH、照度センサ3の検出値DL、あるいは後述するPWM(Pulse Wide Modulation)の調光信号SCL等を出力する。
外部入出力部11は、1個の入出力端子16あたり、図2に示すように、電流制限抵抗21〜23と、入力バッファ24と、出力バッファ25とから構成されている。電流制限抵抗21は、制御部12の入力ポートと入力バッファ24との間に介挿され、上記入力ポートと入力バッファ24との間に流れる電流量を制限する。電流制限抵抗22は、制御部12の出力ポートと出力バッファ25との間に介挿され、上記出力ポートと出力バッファ25との間に流れる電流量を制限する。電流制限抵抗23は、入出力端子16と入力バッファ24及び出力バッファ25との間に介挿され、上記入出力端子16と入力バッファ24及び出力バッファ25との間に流れる電流量を制限する。入力バッファ24は、例えば、発光ダイオードとフォトトランジスタとからなるフォトカプラ等により構成され、入力信号の雑音除去や波形整形を行う。出力バッファ25は、上記フォトカプラ等により構成され、出力信号の雑音除去や波形整形を行う。
(i)出力動作モード1
この出力動作モード1は、人体検知状態であることを示す値(例えば、"H"レベル)又は、この人体検知状態であることを示す値を保持時間TK分だけ延長した値として、値SHOを外部に出力する動作モードである。ここで、人体検知状態であることを示す値とは、当該照明制御装置1に接続された人感センサ2からの人体検出信号SHそのものの値の他、後述する入力動作モード2において外部信号によって強制的に人体検知状態であることを示すように設定された値をいう。ここで、保持時間TKについて説明する。人感センサ2が一般的に検知エリアに人がいるにもかかわらず動かないために不在であると認識して、照明制御装置1に対し、人体非検知状態であることを示す値(例えば、"L"レベル)の人体検出信号SHを供給してしまう。そこで、このような誤動作を防止するために、照明制御装置1は、人感センサ2から人体非検知状態であることを示す値(例えば、"L"レベル)の人体検出信号SHが供給された場合であっても、その認識時から所定時間は強制的に人体検知状態であると設定するのである。上記所定時間を保持時間TKと呼ぶ。
この出力動作モード2は、人体検知状態であることを示す値(例えば、"H"レベル)をディレイ時間TD分だけ延長した値又は、この人体検知状態であることを示す値を上記ディレイ時間TD及び上記保持時間TK分だけ延長した値を外部に出力する動作モードである。ここで、ディレイ時間TDとは、人体検知状態から人体非検知状態に変化した時から人体検知状態を遅延させるために予め設定された時間をいう。
(iii)出力動作モード3
この出力動作モード3は、調光信号出力部13から出力されるPWMの調光信号SCLについて、予め第1のしきい値STH1を設定し、現在の調光信号SCLが第1のしきい値STH1より高い場合には第1の値(例えば、"H"レベル)を、現在の調光信号SCLが第1のしきい値STH1より低い場合には第2の値(例えば、"L"レベル)を外部に出力する動作モードである。
この出力動作モード4は、照度センサ3から供給される検出値DL(0〜5V)について、予め第2のしきい値STH2を設定し、現在の検出値DLが第2のしきい値STH2より高い場合には第1の値(例えば、"H"レベル)を、現在の検出値DLが第2のしきい値STH2より低い場合には第2の値(例えば、"L"レベル)を外部に出力する動作モードである。
(v)出力動作モード5
この出力動作モード5は、調光信号出力部13から出力されるPWMの調光信号SCLをアナログの電圧値(例えば、0〜10V)に変換して、その電圧値を外部に出力する動作モードである。
この出力動作モード6は、照度センサ3から供給される検出値DL(0〜5V)をアナログの電圧値(例えば、0〜10V)に変換して、その電圧値を外部に出力する動作モードである。
(vii)出力動作モード7
この出力動作モード7は、ある入出力端子16から供給された外部信号をそのまま又は増幅や波形整形等の信号を施した後に他の入出力端子16から外部に出力する動作モードである。
(i)入力動作モード1
この入力動作モード1は、外部から供給される外部信号の状態(第1の値(例えば、"H"レベル)又は第2の値(例えば、"L"レベル))に基づいて、調光信号出力部13を制御して、調光率0%(消灯状態)を示す調光信号SCL又は調光率100%(点灯状態)を示す調光信号SCLのいずれかを出力させる動作モードである。なお、この入力動作モード1は、例えば、火災発生等の緊急時に、省エネルギー化及び照明の調光に対する人の感覚(快適性)を考慮することなく、直ちに調光率100%で蛍光ランプを点灯する場合などに用いられるが、周知の技術であるので、この実施の形態及び他の実施の形態では特に説明しない。
この入力動作モード2は、外部から供給される外部信号の状態(第1の値(例えば、"H"レベル)又は第2の値(例えば、"L"レベル))に基づいて、自己に接続されている人感センサ2aからの人体検出信号SHbの値にかかわらず、上記人体検出信号SHbの値を、強制的に、人体検知状態であることを示す値(例えば、"H"レベル)又は人体非検知状態であることを示す値(例えば、"L"レベル)に設定する動作モードをいう。
この入力動作モード3は、外部から供給される外部信号の状態(第1の値(例えば、"H"レベル)又は第2の値(例えば、"L"レベル))に基づいて、強制的に、人感センサ2からの人体検出信号SHの値やそれに関連した値を有効又は無効に設定する動作モードである。
この入力動作モード4は、外部から供給される外部信号の状態(第1の値(例えば、"H"レベル)又は第2の値(例えば、"L"レベル))に基づいて、強制的に、照度センサ3からの検出値DL(0〜5V)を有効又は無効に設定する動作モードである。
以上説明した一連の動作の結果、廊下エリアブロック31aに設けられた照明器具4は調光率70%に対応した光量で点灯し、他の廊下エリアブロック31b〜31dに設けられた照明器具4は調光率50%に対応した光量で点灯する。
以上説明した一連の動作の結果、廊下エリアブロック31a及び31bに設けられた照明器具4は調光率70%に対応した光量で点灯し、他の廊下エリアブロック31c及び31dに設けられた照明器具4は調光率50%に対応した光量で点灯する。
以上説明した一連の動作の結果、廊下エリアブロック31b及び31cに設けられた照明器具4は調光率70%に対応した光量で点灯し、他の廊下エリアブロック31a及び31dに設けられた照明器具4は調光率50%に対応した光量で点灯する。以上の動作は、時刻t4以降においても同様である。
図6は本発明の実施の形態2における照明装置が適用されたトイレの天井の概略平面図、図7は上記トイレの床の概略平面図、図8は上記トイレの側面図である。トイレの天井には、図6に示すように、略中央に形成された略円形の埋め込み穴に、略円筒状のハウジングに収容された照明制御装置1が埋め込まれている。ハウジングには、略中央に照度センサ3が取り付けられているとともに、照度センサ3の近傍に人感センサ2が取り付けられている。また、トイレの天井には、2個の照明器具41及び42が天井の略対称となる位置に取り付けられている。図6に示す各照明器具41及び42は、2本の直管20w形の蛍光ランプ42や図示せぬインバータ回路等を有している。なお、照明制御装置1、人感センサ2、照度センサ3、照明器具41及び42との接続状態は、図1の場合と同様である。
図10は本発明の実施の形態3における照明システムを示すものである。この例の照明システムは、照明制御装置1a及び1bと、人感センサ2a及び2bと、照度センサ3a及び3bと、2組の照明器具41〜44と、照明リモコン5a及び5bと、調光信号線6a及び6bと、タイマ51とから構成されている。また、図11は、上記構成の照明システムが適用されたエレベータホール52及びエレベータエリア53の天井の概略平面図、図12は上記エレベータホール52の床、エレベータ54a及び54bの概略平面図である。
以上説明した一連の動作の結果、エレベータホールブロック52aに設けられた照明器具4は調光率70%に対応した光量で点灯し、エレベータホールブロック52bに設けられた照明器具4は調光率50%に対応した光量で点灯する。
以上説明した一連の動作の結果、エレベータホールブロック52a及び52bに設けられた照明器具4は調光率50%に対応した光量で点灯する。以上の動作は、就業時間後についても同様である。
図13は本発明の実施の形態4における照明システムが適用されたあるビルディングのあるフロアの一部である就業エリアの概略平面図、図14は上記就業エリアの側面図である。この就業エリアは、図13に示す5m×5mの正方形状の天井からなる12個の就業エリアブロック611〜6112に3行4列のマトリックス状に分割されているが、図では4個の就業エリアブロック611〜614と、これらに隣接する4個の就業エリアブロック615〜618の各一部だけを示している。また、このビルディングに西側にあたる各就業エリアブロック611、615及び619には、窓621〜623が設けられているが、図では窓621と、窓622の一部だけを示している。
上述した実施の形態1〜4では、蛍光ランプの調光率RCLを照明制御装置1から調光信号線を介して供給されるPWMの調光信号SCLに基づいて制御する例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。照明器具として、例えば、白熱灯を併用して、会議室等に設置しても良い。この場合、照明制御装置1の入出力端子161を出力動作モード3に設定し、調光信号出力部13から出力されるPWMの調光信号SCLについて、予め第1のしきい値STH1として、例えば、調光率50%を示す調光信号SCLを設定する。そして、現在の調光信号SCLが第1のしきい値STH1より高い場合には第1の値(例えば、"H"レベル)を、現在の調光信号SCLが第1のしきい値STH1より低い場合には第2の値(例えば、"L"レベル)を外部に出力すれば良い。そして、この出力信号を白熱灯に接続されたリレー増幅器に供給して白熱灯を点滅させれば良い。このように構成すれば、白熱灯をPWM調光方式の蛍光ランプと同様に照明制御装置1で制御することができ、汎用性が向上する。
上述した実施の形態1〜4では、蛍光ランプの調光率RCLを照明制御装置1から調光信号線を介して供給されるPWMの調光信号SCLに基づいて制御する例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。照明器具として、例えば、白熱灯を併用して、会議室等に設置しても良い。この場合、照明制御装置1の入出力端子161を出力動作モード4に設定し、照度センサ3から供給される検出値DL(0〜5V)について、予め第2のしきい値STH2として、例えば、3Vを設定する。そして、現在の検出値DLが第2のしきい値STH2より高い場合には第1の値(例えば、"H"レベル)を、現在の検出値DLが第2のしきい値STH2より低い場合には第2の値(例えば、"L"レベル)を外部に出力すれば良い。そして、この出力信号を白熱灯に接続されたリレー増幅器に供給して白熱灯を点滅させれば良い。このように構成すれば、白熱灯を照明制御装置1に接続された照度センサ3の検出値DLに基づいて制御することができ、汎用性が向上する。
上述した実施の形態1〜4では、蛍光ランプの調光率RCLを照明制御装置1から調光信号線を介して供給されるPWMの調光信号SCLに基づいて制御する例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。照明器具として、例えば、白熱灯やハロゲン照明器具、あるいは、位相制御調光方式の蛍光ランプを併用して、会議室等に設置しても良い。この場合、照明制御装置1の入出力端子161を出力動作モード5に設定し、調光信号出力部13から出力されるPWMの調光信号SCL(0%〜100%)を、例えば、図15に示すように、アナログの電圧値(例えば、0〜10V)に変換して、その電圧値を外部に出力すれば良い。そして、この出力信号を白熱灯等に接続された位相制御端末器に供給して白熱灯等の調光制御を行わせれば良い。このように構成すれば、白熱灯等をPWM調光方式の蛍光ランプと同様に照明制御装置1で調光制御することができ、汎用性が向上する。また、上記アナログの電圧値(例えば、0〜10V)を他の設備のアナログ変換器に供給することにより、当該他の設備側で監視画面に調光率を表示することができる。
上述した各実施の形態では、照度センサ3の検出値DL(0〜5V)を出力しない例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、照明制御装置1の入出力端子161を出力動作モード6に設定し、照度センサ3の検出値DL(0〜5V)を、例えば、図16に示すように、アナログの電圧値(例えば、0〜10V)に変換して、その電圧値を外部に出力しても良い。そして、上記アナログの電圧値(例えば、0〜10V)を他の設備のアナログ変換器に供給することにより、当該他の設備側で監視画面に明るさの変化を表示することができる。
上述した各実施の形態では、照明制御装置1を構成する複数の入出力端子16の動作モードは、一度設定されると固定される例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、制御部12にスケジュール管理機能を付加しても良い。すなわち、ある照明制御装置1において、スケジュールに応じて、各入出力端子16ごとに動作モードを切り替えても良い。例えば、入出力端子161について、24時間を、就業開始時刻から昼休み開始時刻まで(例えば、入力動作モード4)、昼休み時間(例えば、入力動作モード3としてタイマからの信号に基づく調光率50%とする制御)、昼休み終了時刻から終業時刻まで(例えば、入力動作モード4)、終業時刻から翌日の就業開始時刻まで(例えば、入力動作モード1)、と分割し、各時間帯で動作モード等の切り替えを行う。また、1週間を、出勤日(例えば、月曜日から金曜日)と休日(例えば、土曜日及び日曜日)とに分割し、各時間帯で動作モード等の切り替えを行う。このように構成すれば、よりきめ細やかな照明制御を行うことができ、省エネルギーの効果も上げることができる。
上述した各実施の形態では、各入出力端子16ごとに動作モードや調光率RCLを照明リモコン5の操作者が1つ1つ設定する例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、各入出力端子16ごと及び各動作モードごとに、統計や顧客の要望に応じた推奨値を予め記憶部15のプリセット領域に記憶しておき、操作者が推奨値からの変更を希望する調光率RCL等のみを設定変更するように構成しても良い。
例えば、上述した各実施の形態では、動作モードや調光率RCLは、ワイヤレスの照明リモコン5により設定する例を示したが、これに限定されず、照明制御装置1と信号線を介して接続された設定器により設定しても良い。また、各照明制御装置1の間においても、多重有線通信や無線通信で各信号やデータを交換するように構成しても良い。
また、上述した実施の形態2以外の実施の形態では、調光率を変化させる際にフェード時間を設定しない例を示したが、これに限定されず、フェード時間を設定しても良い。これにより、一層照明の調光に対する人の快適性も向上させることができる。
また、外部信号としては、タイマからの時刻到達信号の他、火災感知器からの火災感知信号、施錠信号、窓に設置された防犯スイッチが当該窓が開いていることを検知して出力する窓開放検知信号、給湯エリアのガスレンジ近傍に設置されたガス漏れ検知器がガスレンジにおけるガス漏れを検知して出力するガス漏れ検知信号等であっても良い。なお、タイマからの信号は、所定時間の経過を示す時間経過信号でも良い。
また、上述の各実施の形態では、照明制御装置1は、出力動作モード1〜7及び入力動作モード1〜4のすべてを有する例を示したが、これに限定されず、いずれか1つを有する場合でも良く、また出力動作モードでは8つ以上、入力動作モードでは5つ以上有しても良い。さらに、動作モードの内容も上記出力動作モード1〜7及び入力動作モード1〜4に限定されることはない。
また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用することができる。
Claims (11)
- 人体の有無を検出する人感センサからの人体検出信号と、検知エリア内の照度を検知する照度センサからの検出値とに基づいて、照明器具の点灯、消灯及び明るさを制御する照明制御装置において、
人体検知状態であることを示す値又は、前記人体検知状態であることを示す値を保持時間分だけ延長した値を出力する出力動作モード1と、
前記人体検知状態であることを示す値をディレイ時間だけ延長した値又は、前記人体検知状態であることを示す値を前記ディレイ時間及び前記保持時間分だけ延長した値を出力する出力動作モード2と、
出力すべき調光信号が予め設定された第1のしきい値より高い場合には第1の値を、前記第1のしきい値より低い場合には第2の値を出力する出力動作モード3と、
前記照度センサからの検出値が予め設定された第2のしきい値より高い場合には第1の値を、前記第2のしきい値より低い場合には第2の値を出力する出力動作モード4と、
出力すべき調光信号を変換したアナログの電圧値を出力する出力動作モード5と、
前記照度センサからの検出値を変換したアナログの電圧値を出力する出力動作モード6と、
外部信号をそのまま又は信号処理した後に出力する出力動作モード7とを有し、
前記動作モードが実行可能かつ選択可能に構成されていることを特徴とする照明制御装置。 - 前記人体検知状態であることを示す値は、前記人体検出信号そのものの値又は、前記外部信号によって強制的に人体検知状態であることを示すように設定された値であることを特徴とする請求項1記載の照明制御装置。
- 前記保持時間、前記ディレイ時間、前記第1のしきい値、前記第2のしきい値の少なくとも1つが設定可能に構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の照明制御装置。
- 前記外部信号に基づいて、消灯状態を示す調光信号又は点灯状態を示す調光信号のいずれかを出力させる入力動作モード1、
前記外部信号に基づいて、前記人体検出信号の値にかかわらず、前記人体検出信号の値を、強制的に、前記人体検知状態であることを示す値又は前記人体非検知状態であることを示す値に設定する入力動作モード2、
前記外部信号に基づいて、強制的に、前記人体検出信号の値又は前記人体検出信号の値に関連した値を有効又は無効に設定する入力動作モード3、
前記外部信号に基づいて、強制的に、前記照度センサからの検出値を有効又は無効に設定する入力動作モード4の少なくとも1つの動作モードが実行可能かつ選択可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の照明制御装置。 - 前記照明器具が設置されるエリアと前記動作モードとが予め対応付けられており、前記エリアの選択により対応した前記動作モードが選択可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の照明制御装置。
- スケジュールに応じて、前記動作モードの切り替えを行うことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の照明制御装置。
- 前記スケジュールは、24時間周期であることを特徴とする請求項6記載の照明制御装置。
- 前記スケジュールは、1週間周期であることを特徴とする請求項5又は6記載の照明制御装置。
- 少なくとも1つの照明器具と、請求項1乃至8のいずれかに記載の照明制御装置とを備えたことを特徴とする照明装置。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載の複数の照明制御装置が相互に信号又はデータが伝送可能に構成されていることを特徴とする照明制御システム。
- 少なくとも1つの照明器具と、相互に信号又はデータが伝送可能に構成された請求項1乃至8のいずれかに記載の複数の照明制御装置とを備えたことを特徴とする照明システム。
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