JP4862364B2

JP4862364B2 - 照明制御装置

Info

Publication number: JP4862364B2
Application number: JP2005332073A
Authority: JP
Inventors: 裕史 ▲高▼松; 康行相田
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2025-11-16
Also published as: JP2007141581A

Description

本発明は、照明制御装置に係り、特に照明制御装置における省エネ技術に関する。

一般的に屋外で使用されている街路灯などの照明装置は、夕方暗くなると点灯させ、明け方明るくなると消灯させるように自動点滅装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
自動点滅装置は、街路灯などが設置された環境の照度を測定し、測定した照度に基づいて点滅制御を行うようにされている。
上記従来の自動点滅装置においては、誤動作を防止すべく、点灯と消灯の照度差を持たせなければならなかった。

例えば、昼間から夜にかけてだんだんと周囲が暗くなり、周囲の照度が１００ｌｘの時点で街路灯を点灯させ、夜になり明け方になるにつれてだんだんと周囲が明るくなり、周囲の照度が２００ｌｘとなると、街路灯を消灯させるようにしていた。
この場合において、点灯時の周囲の照度を１００ｌｘとし、消灯時の周囲の照度を２００ｌｘとしているのは、無用に点灯、消灯を繰り返し街路灯のランプの寿命が短くなるのを防止するためである。具体的には、点灯時の周囲の照度を１００ｌｘとし、消灯時の周囲の照度を１２０ｌｘとしていた場合、雲の動きの変化によっても、点灯、消灯を繰り返す可能性があり、街路灯のランプ寿命が短くなるおそれがあった。
特開昭６１−２７０９７号公報

これを解決すべく、一時的な照度変化による無用な動作を避けるため、動作切替に遅延時間を設けることが考えられるが、点灯や消灯が必要な照度になってもすぐには動作しないため違和感もあり適切な方法とは言い難かった。
そこで本発明の目的は、ユーザの感覚に合わせた適切なタイミングで点消灯を行えるとともに、省エネを図ることが可能な照明制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、屋外の照明装置を周囲の照度又は輝度に応じて自動的に点灯あるいは消灯させる照明制御装置において、現在時刻が日の入りを含む第１時間帯と、日の出を含む第２時間帯のいずれの時間帯に属するかを判別する時間帯判別部と、前記照明装置を点灯させる照度又は輝度の設定値である点灯設定、および、前記照明装置を消灯させる照度又は輝度の設定値である消灯設定の組合せを前記第１時間帯、及び前記第２時間帯ごとに記憶するメモリと、を備え、前記第１時間帯では点灯動作を目的とする点灯設定を設定し、前記第２時間帯では消灯動作を目的とする消灯設定を設定するとともに、前記第１時間帯では、前記消灯設定を、点灯、消灯の繰り返しを防止する照度差又は輝度差を持たせて前記点灯設定よりも高く設定し、前記第２時間帯では、前記点灯設定を、点灯、消灯の繰り返しを防止する照度差又は輝度差を持たせて前記消灯設定よりも低く設定したことを特徴とする。
これにおいて、前記第１時間帯、及び前記第２時間帯は、季節あるいは前記照明装置が設置された地域に基づいて設定されているようにしてもよい。

本発明によれば、ユーザの感覚に合わせた適切なタイミングで点消灯を行えるとともに、省エネを図れる。

次に本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の照明制御装置の概要構成ブロック図である。
自動点滅装置としての機能を有する照明制御装置１０は、大別すると、制御部本体１１と、制御対象の照明装置Ｌの周囲の照度を測定するための受光器１２と、を備えて構成されている。

図２は、実施形態の照明制御装置の詳細構成ブロック図である。
制御部本体１１は、マイクロコンピュータとして構成され、制御部本体１１全体を制御する制御部回路２１と、制御部回路２１の制御下で受光器１２との間の通信を行う通信回路２２と、通信回路２２に接続される通信コネクタ部２３と、複数のリレーを有し、制御部回路２１の制御下で接続された複数の照明装置の点滅制御を行うためのリレー出力端子回路２４と、リレー出力端子回路２４に複数の照明装置を接続するためのコネクタ端子が設けられた制御コネク部２５と、制御部回路２１の制御下でユーザに対し異常状態の告知を行うための異常検出信号を出力するための異常出力回路２６と、異常出力回路２６を外部の警報装置（スピーカ、ランプなど）に接続するための異常出力コネクタ部２７と、外部の商用電源（１００／２００Ｖ）から電源端子２８を介して電力供給を受けて制御部本体１１全体に電力を供給する主電源回路２９と、受光器１２を駆動するための電力を受光器電源コネクタ３１を介して受光器１２に供給する受光器用電源回路３２と、を備えている。また、制御部本体１１は、通信回路２２、リレー出力端子回路２４、異常出力回路２６、主電源回路２９および受光器用電源回路３２と、通信コネクタ部２３、制御コネクタ部２５、異常出力コネクタ部２７および受光器電源コネクタ３１との間に介挿され、サージ電流や各種信号のノイズを除去するサージ・ノイズ対策素子／回路３０を備えている。

この場合において、制御コネクタ部は、３系統の照明装置Ｌの点滅制御をそれぞれ行うための点滅制御端子ＴLA〜ＴLCと、一または複数系統の照明装置Ｌの調光制御を行うための調光制御端子ＴCNと、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCおよび調光制御端子ＴCNのコモン電極端子として機能するコモン端子ＴCMと、を備えている。
受光器１２は、制御対象の照明装置Ｌの周囲の照度を検出するための照度センサとして構成される受光素子４１と、受光素子４１の出力したセンサ出力信号をアナログ／ディジタル変換してセンサ出力データとして通信コネクタ部４２および通信ラインＬCを介して制御部本体に出力する通信回路４３と、受光器電源コネクタ３１、電源供給ラインＬPおよび電源端子４４を介して受光器用電源回路３２から供給された電力に基づいて動作用電源を受光器１２全体に供給する電源回路４５と、を備えて構成されている。さらに、受光器１２は、通信回路４３および電源回路４５と、通信コネクタ部４２および電源端子４４との間に介挿され、サージ電流や各種信号のノイズを除去するサージ・ノイズ対策素子／回路４６を備えている。

ここで、本発明の原理について説明する。
まず、人間の目の暗順応と明順応について説明する。
暗順応とは、明るいところから暗いところに入った場合に、最初は周りがあまりよく見えないのにしばらくするとだんだんと見えてくるように、暗い中で目が徐々に慣れることをいう。逆に明順応とは、暗いところから明るいところに入った場合に、最初は周りがあまりよく見えないのにしばらくするとだんだんと見えてくるように、明るい中で目が徐々に慣れることをいう。また、暗順応は明順応よりも目が慣れるのに時間がかかる。

ところで、日の入りの場合は、明るかったのが暗くなるので暗順応であり、目がすぐには慣れないため、早めに照明装置を点灯させるのが適切である。
これに対し、日の出の場合は、暗かったのが明るくなるので明順応であり、明るくなり始めたら早めに消灯しても問題はあまりない。
そこで、本実施形態においては、時間帯（日の入りを含む時間帯および日の出を含む時間帯）に応じて点灯照度設定と消灯照度設定との組合せである点消灯照度設定を異ならせることにより人間の生理に近い点消灯制御を行えるようにしているのである。

次に具体的な動作について説明する。
以下の説明においては、日の入りを含む時間帯（以下、第１時間帯という。）として、２４時間制で１２時〜２４時とし、日の出を含む時間帯（以下、第２時間帯という。）として、０時〜１２時としている。
図３は、第１具体例の説明図である。
第１具体例においては、第１時間帯は、点灯動作を目的とする点灯設定を優先的に設定する時間帯であり、例えば、点灯設定として受光器１１における照度が１００ｌｘになると点灯するようにし、消灯設定として受光器１１における照度が１００ｌｘの倍の２００ｌｘになると消灯するように設定する。
一方、第２時間帯は、消灯動作を目的とする消灯設定を優先的に設定する時間帯であり、例えば、消灯設定として受光器１１における照度が１２０ｌｘになると消灯するようにし、点灯設定として受光器１１における照度が１２０ｌｘの半分の６０ｌｘになると点灯するように設定する。

具体的には、制御部回路２１の図示しない不揮発性のメモリに各時間帯毎の点消灯照度設定を点消灯照度データとして予め記憶させておくこととなる。
この状態において、受光器１２の電源回路４５は、受光器電源コネクタ３１、電源供給ラインＬPおよび電源端子４４を介して受光器用電源回路３２から供給された電力に基づいて動作用電源を受光器１２全体に供給する。
この結果、受光素子４１は、照明装置Ｌの周囲の照度を検出し、センサ出力信号を通信回路４３に出力する。
通信回路４３は、センサ出力信号をアナログ／ディジタル変換してセンサ出力データとして通信コネクタ部４２および通信ラインＬCを介して制御部本体１１の通信回路２２に出力する。

図４は、実施形態の制御回路部の処理フローチャートである。
一方、制御部本体１１の制御回路部２１は、通信回路２２を介してセンサ出力データを受信すると、現在時刻が第１時間帯あるいは第２時間帯のいずれに属しているかを判別する（ステップＳ１１）。
ステップＳ１１の判別において、現在時刻が第１時間帯に属している場合には（ステップＳ１１；現在時刻＝１２時〜２４時）、点灯照度Ｂ＝１００ｌｘが適用され（ステップＳ１２）、点灯照度１００ｌｘおよび消灯照度２００ｌｘ（＝２・Ｂ）を採用することとなる（ステップＳ１３）。
続いて制御回路部２１は、現在の明るさ（照度）を判別する（ステップＳ１６）。
ステップＳ１６の判別において現在の明るさが点灯照度Ｂ＝１００ｌｘ以下である場合には、制御回路部２１は、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCから電力を供給し、各点滅制御端子ＴLA〜ＴLCに接続されている照明装置Ｌを点灯し（ステップＳ１７）、処理を再びステップＳ１１に移行し、以下同様の処理を繰り返す。

ステップＳ１６の判別において、現在の明るさが点灯照度Ｂより高く、消灯照度＝２００ｌｘ未満である場合には、制御回路部２１は、現状を維持する（ステップＳ１８）。すなわち、照明装置Ｌが点灯中である場合には点灯状態を維持し、照明装置Ｌが消灯中である場合には消灯状態を維持し（ステップＳ１８）、処理を再びステップＳ１１に移行し、以下同様の処理を繰り返すこととなる。
ステップＳ１６の判別において、現在の明るさが消灯照度＝２００ｌｘ以上である場合には、制御回路部２１は、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCからの電力供給を停止し、各点滅制御端子ＴLA〜ＴLCに接続されている照明装置Ｌを消灯し（ステップＳ１９）、処理を再びステップＳ１１に移行し、以下同様の処理を繰り返すこととなる。

より具体的には、図３の場合、現在時刻が１８時の時点では、第１時間帯であり、受光器１２で検出した照明装置Ｌ周囲の照度が１００ｌｘ以下となるので、制御回路部２１は、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCから電力を供給し、各点滅制御端子ＴLA〜ＴLCに接続されている照明装置Ｌを点灯することとなる。なお、以上の説明は全ての点滅制御端子ＴLA〜ＴLCを一括設定するものとして説明したが、実際には個別に点消灯制御が行えるようになっている。
ステップＳ１１の判別において、現在時刻が第２時間帯に属している場合には（ステップＳ１１；現在時刻＝０時〜１２時）、消灯照度Ａ＝１２０ｌｘが適用され（ステップＳ１４）、点灯照度６０ｌｘ（＝０．５・Ａ）および消灯照度１２０ｌｘが採用される（ステップＳ１５）。

続いて制御回路部２１は、現在の明るさ（照度）を判別する（ステップＳ１６）。
ステップＳ１６の判別において現在の明るさが点灯照度＝６０ｌｘ以下である場合には、制御回路部２１は、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCから電力を供給し、各点滅制御端子ＴLA〜ＴLCに接続されている照明装置Ｌを点灯し（ステップＳ１７）、処理を再びステップＳ１１に移行し、以下同様の処理を繰り返す。
ステップＳ１６の判別において、現在の明るさが点灯照度＝６０ｌｘより高く、消灯照度Ａ＝１２０ｌｘ未満である場合には、制御回路部２１は、現状を維持する（ステップＳ１８）。すなわち、照明装置Ｌが点灯中である場合には点灯状態を維持し、照明装置Ｌが消灯中である場合には消灯状態を維持し（ステップＳ１８）、処理を再びステップＳ１１に移行し、以下同様の処理を繰り返すこととなる。

ステップＳ１６の判別において、現在の明るさが消灯照度Ａ＝１２０ｌｘ以上である場合には、制御回路部２１は、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCからの電力供給を停止し、各点滅制御端子ＴLA〜ＴLCに接続されている照明装置Ｌを消灯し（ステップＳ１９）、処理を再びステップＳ１１に移行し、以下同様の処理を繰り返すこととなる。
より具体的には、図３において、現在時刻が５時の時点では、第２時間帯であり、受光器１２で検出した照明装置Ｌ周囲の照度が消灯照度Ａ＝１２０ｌｘ以上となるので、制御回路部２１は、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCからの電力供給を停止し、各点滅制御端子ＴLA〜ＴLCに接続されている照明装置Ｌを消灯することとなる。

図５は、第２具体例の説明図である。
第２具体例においても、第１時間帯は、点灯動作を目的とする点灯設定を優先的に設定する時間帯であり、例えば、点灯設定として受光器１１における照度が１００ｌｘ以下になると点灯するようにし、消灯設定として受光器１１における照度が１００ｌｘの倍の２００ｌｘ以上になると消灯するように設定する。
一方、第２時間帯は、消灯動作を目的とする消灯設定を優先的に設定する時間帯であり、例えば、消灯設定として受光器１１における照度が６０ｌｘ以上になると消灯するようにし、点灯設定として受光器１１における照度が６０ｌｘの半分の３０ｌｘ以下になると点灯するように設定している。

この状態において、受光器１２の電源回路４５は、受光器電源コネクタ３１、電源供給ラインＬPおよび電源端子４４を介して受光器用電源回路３２から供給された電力に基づいて動作用電源を受光器１２全体に供給する。
この結果、受光素子４１は、照明装置Ｌの周囲の照度を検出し、センサ出力信号を通信回路４３に出力する。
通信回路４３は、センサ出力信号をアナログ／ディジタル変換してセンサ出力データとして通信コネクタ部４２および通信ラインＬCを介して制御部本体１１の通信回路２２に出力する。

一方、制御部本体１１の制御回路部２１は、通信回路２２を介してセンサ出力データを受信すると、現在時刻が第１時間帯あるいは第２時間帯のいずれに属しているかを判別する（ステップＳ１１）。
ステップＳ１１の判別において、現在時刻が第１時間帯に属している場合には（ステップＳ１１；現在時刻＝１２時〜２４時）、点灯照度Ｂ＝１００ｌｘが適用され（ステップＳ１２）、点灯照度１００ｌｘおよび消灯照度２００ｌｘ（＝２・Ｂ）を採用することとなる（ステップＳ１３）。
続いて制御回路部２１は、現在の明るさ（照度）を判別する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６の判別において現在の明るさが点灯照度Ｂ＝１００ｌｘ以下である場合には、制御回路部２１は、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCから電力を供給し、各点滅制御端子ＴLA〜ＴLCに接続されている照明装置Ｌを点灯し（ステップＳ１７）、処理を再びステップＳ１１に移行し、以下同様の処理を繰り返す。
ステップＳ１６の判別において、現在の明るさが点灯照度Ｂより高く、消灯照度＝２００ｌｘ未満である場合には、制御回路部２１は、現状を維持する（ステップＳ１８）。すなわち、照明装置Ｌが点灯中である場合には点灯状態を維持し、照明装置Ｌが消灯中である場合には消灯状態を維持し（ステップＳ１８）、処理を再びステップＳ１１に移行し、以下同様の処理を繰り返すこととなる。
ステップＳ１６の判別において、現在の明るさが消灯照度＝２００ｌｘ以上である場合には、制御回路部２１は、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCからの電力供給を停止し、各点滅制御端子ＴLA〜ＴLCに接続されている照明装置Ｌを消灯し（ステップＳ１９）、処理を再びステップＳ１１に移行し、以下同様の処理を繰り返すこととなる。

より具体的には、図５の場合、現在時刻が１８時の時点では、第１時間帯であり、受光器１２で検出した照明装置Ｌ周囲の照度が１００ｌｘ以下となるので、制御回路部２１は、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCから電力を供給し、各点滅制御端子ＴLA〜ＴLCに接続されている照明装置Ｌを点灯することとなる。
ステップＳ１１の判別において、現在時刻が第２時間帯に属している場合には（ステップＳ１１；現在時刻＝０時〜１２時）、消灯照度Ａ＝６０ｌｘが適用され（ステップＳ１４）、点灯照度３０ｌｘ（＝０．５・Ａ）および消灯照度６０ｌｘが採用することとなる（ステップＳ１５）。
続いて制御回路部２１は、現在の明るさ（照度）を判別する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６の判別において現在の明るさが点灯照度Ｂ＝３０ｌｘ以下である場合には、制御回路部２１は、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCから電力を供給し、各点滅制御端子ＴLA〜ＴLCに接続されている照明装置Ｌを点灯し（ステップＳ１７）、処理を再びステップＳ１１に移行し、以下同様の処理を繰り返す。
ステップＳ１６の判別において、現在の明るさが点灯照度Ｂより高く、消灯照度＝６０ｌｘ未満である場合には、制御回路部２１は、現状を維持する（ステップＳ１８）。すなわち、照明装置Ｌが点灯中である場合には点灯状態を維持し、照明装置Ｌが消灯中である場合には消灯状態を維持し（ステップＳ１８）、処理を再びステップＳ１１に移行し、以下同様の処理を繰り返すこととなる。
ステップＳ１６の判別において、現在の明るさが消灯照度＝６０ｌｘ以上である場合には、制御回路部２１は、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCからの電力供給を停止し、各点滅制御端子ＴLA〜ＴLCに接続されている照明装置Ｌを消灯し（ステップＳ１９）、処理を再びステップＳ１１に移行し、以下同様の処理を繰り返すこととなる。

より具体的には、図５の場合、現在時刻が５時の時点では、第２時間帯であり、受光器１２で検出した照明装置Ｌ周囲の照度が６０ｌｘ以上となるので、制御回路部２１は、点滅制御端子ＴLA〜ＴLCからの電力供給を停止し、各点滅制御端子ＴLA〜ＴLCに接続されている照明装置Ｌを消灯することとなる。
以上の説明のように、本実施形態によれば、より人間の生理的な感覚に近づけて照明装置の点灯／消灯を制御できるとともに、点灯照度を優先する時間帯と消灯照度を優先する時間帯とで別個に点消灯照度設定を設定できるので、実効的な点灯時間を短縮して省エネを図ることが可能となる。

以上の説明においては、照明装置の点滅制御を照明装置の周囲の照度に基づいて行っていたが、照明装置の点滅制御を照明装置の周囲の輝度（単位ｃｄ／ｍ2）に基づいて行うようにすることも可能である。この場合においても、より人間の生理的な感覚に近づけて照明装置の点灯／消灯を制御できるとともに、点灯輝度を優先する時間帯と消灯輝度を優先する時間帯とで別個に点消灯輝度設定を設定できるので、実効的な点灯時間を短縮して省エネを図ることが可能となる。
以上の説明においては、第１時間帯を２４時間制で１２時〜２４時とし、第２時間帯を０時〜１２時としていたが、照明装置が設置されている場所の緯度あるいは季節（例えば、春分、夏至、秋分、冬至を基準とする）などによって点消灯照度設定の内容を異ならせるようにすることも可能である。これにより、より人間の目で見た感覚に近い点消灯制御を行うことが可能となる。
以上の説明においては、時間帯を第１時間帯と第２時間帯の二つとしていたが、三つ以上の時間帯に分けるようにすることも可能である。

実施形態の照明制御装置の概要構成ブロック図である。実施形態の照明制御装置の詳細構成ブロック図である。第１具体例の説明図である。実施形態の制御回路部の処理フローチャートである。第２具体例の説明図である。

符号の説明

１０照明制御装置
１１制御部本体
１２受光器
２１制御部回路
２２通信回路
２４リレー出力端子回路
２９主電源回路
３２受光器用電源回路
Ｌ照明装置
ＴLA〜ＴLC 点滅制御端子
ＴCN 調光制御端子
ＴCM コモン端子

Claims

屋外の照明装置を周囲の照度又は輝度に応じて自動的に点灯あるいは消灯させる照明制御装置において、
現在時刻が日の入りを含む第１時間帯と、日の出を含む第２時間帯のいずれの時間帯に属するかを判別する時間帯判別部と、
前記照明装置を点灯させる照度又は輝度の設定値である点灯設定、および、前記照明装置を消灯させる照度又は輝度の設定値である消灯設定の組合せを前記第１時間帯、及び前記第２時間帯ごとに記憶するメモリと、を備え、
前記第１時間帯では点灯動作を目的とする点灯設定を設定し、前記第２時間帯では消灯動作を目的とする消灯設定を設定するとともに、
前記第１時間帯では、前記消灯設定を、点灯、消灯の繰り返しを防止する照度差又は輝度差を持たせて前記点灯設定よりも高く設定し、
前記第２時間帯では、前記点灯設定を、点灯、消灯の繰り返しを防止する照度差又は輝度差を持たせて前記消灯設定よりも低く設定した
ことを特徴とする照明制御装置。
請求項１記載の照明制御装置において、
前記第１時間帯、及び前記第２時間帯は、季節あるいは前記照明装置が設置された地域に基づいて設定されていることを特徴とする照明制御装置。