JP4956252B2

JP4956252B2 - 照明システム

Info

Publication number: JP4956252B2
Application number: JP2007080680A
Authority: JP
Inventors: 伸介西岡; 直山中
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: JP2008243508A

Description

本発明は、照明システムに関するものである。

従来から、複数のランプを備える照明システムが提供されている（例えば、特許文献１参照）。

従来、照明システムにおいては、いずれかのランプが寿命末期となる度に、寿命末期となったランプを交換していた。
特開２００３−１７２７８号公報

しかし、常駐している管理者が存在しない場合は、ランプの交換の度に管理者の移動のためのコストや人件費が必要となる。従って、上記のようにランプが寿命末期となる度に交換作業を行うよりも、ランプの寿命よりもやや短い程度の間隔でランプの一斉交換を行うことが望ましいが、ランプの寿命は使用環境や使用形態によっても変動し、ランプ毎のばらつきもあるため、交換時期の判断が難しいという問題があった。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、ランプの一斉交換を行う時期の目安を与えることができる照明システムを提供することにある。

請求項１の発明は、それぞれランプとランプを点灯させる点灯手段とを有し少なくとも１個のグループを構成しグループ毎に一斉にオンオフされランプの累積点灯時間がグループ毎に共通となる複数個の照明器具と、照明器具のグループ毎に設けられて該グループに属する各照明器具のランプの累積点灯時間を計時する計時手段と、照明器具のグループ毎に設けられて該グループに属する各照明器具のランプがそれぞれオンオフされた回数を計数するオンオフ計数手段と、各照明器具がそれぞれ設置された環境の温度を検出する温度センサと、各照明器具がそれぞれ設置された環境の湿度を検出する湿度センサと、高いほどランプの一斉交換の意義があることを示す数値である寿命率を照明器具のグループ毎に演算する寿命率演算手段と、寿命率演算手段によって演算された寿命率に基づいて、ランプを一斉交換すべき時期の目安となる情報を表示する表示手段とを備え、寿命率演算手段は、計時手段から得られた累積点灯時間を、累積点灯時間に対する単調増加関数である寿命関数に代入することによって寿命率を得るものであって、オンオフ計数手段によって計数された回数が多いほど、温度センサによって検出された温度が所定の範囲を外れている期間や湿度センサによって検出された湿度が所定の範囲を外れている期間に各照明器具のランプがそれぞれオンオフされた回数が多いほど、温度センサによって検出された温度が所定の範囲を外れている期間や湿度センサによって検出された湿度が所定の範囲を外れている期間に各照明器具のランプがそれぞれ点灯された時間が長いほど、それぞれ寿命率が高くなるように、寿命関数の係数を照明器具のグループ毎に随時変更することを特徴とする。

この発明によれば、表示手段に表示される情報により、ランプを交換すべき時期の目安が与えられる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、温度センサ及び湿度センサは照明器具のグループ毎に設けられてそれぞれ対応するグループの各照明器具がそれぞれ設置された環境の温度又は湿度を検出し、寿命率演算手段は、いずれかのグループの寿命関数の係数の変更に当っては該グループに対応する温度センサ及び湿度センサの出力を用いることを特徴とする。

この発明によれば、温度センサや湿度センサを全てのグループで共通とする場合に比べ、温度や湿度としてより適切な値を用いることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、グループ毎にランプの光出力を制御する調光手段を備え、寿命率演算手段は、いずれかのグループの寿命関数の係数を変更するに当っては該グループの調光手段による光出力が低いほど寿命率を低くするように寿命関数の係数を変更することを特徴とする。

この発明によれば、光出力を寿命率に反映させることができる。

請求項１の発明は、高いほどランプの一斉交換の意義があることを示す数値である寿命率を照明器具のグループ毎に演算する寿命率演算手段と、寿命率演算手段によって演算された寿命率に基づいて、ランプを一斉交換すべき時期の目安となる情報を表示する表示手段とを備えるので、表示手段に表示される情報により、ランプを交換すべき時期の目安が与えられる。

請求項２の発明は、温度センサ及び湿度センサは照明器具のグループ毎に設けられ、寿命率演算手段は、いずれかのグループの寿命関数の係数の変更に当っては該グループに対応する温度センサ及び湿度センサの出力を用いるので、温度センサや湿度センサを全てのグループで共通とする場合に比べ、温度や湿度としてより適切な値を用いることができる。

請求項３の発明は、グループ毎にランプの光出力を制御する調光手段を備え、寿命率演算手段は、いずれかのグループの寿命関数の係数を変更するに当っては該グループの調光手段による光出力が低いほど寿命率を低くするように寿命関数の係数を変更するので、光出力を寿命率に反映させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施形態１）
本実施形態はビルにおいて用いられる照明システムであって、図２に示すように、商用電源ＡＣから分電盤Ｂで分配された電力が供給される複数個の照明器具１を備える。各照明器具１は、それぞれ光源としてのランプ（図示せず）とランプを点灯する点灯装置（図示せず）とを有する。また、照明器具１は、分電盤Ｂにおいて階毎に分岐された電力が供給される。各階では１個の照明器具１のみが分電盤Ｂに直接接続され、他の照明器具１は送り配線によって電力を供給される。本実施形態においては、全ての照明器具１は図示しないスイッチによって一斉にオンオフされてランプの累積点灯時間が共通となっている。分電盤Ｂと商用電源ＡＣとの間には、通電量を検出する通電検出装置２が接続されている。また、通電検出装置２は調光手段を兼ねており、分電盤Ｂを介して各照明器具１に供給する電力を制御して照明器具１の定格電力よりも低くすることにより、定格点灯時の光出力に対する光出力の比（以下、「調光比」と呼ぶ。）を全ての照明器具１で一括して変更（以下、「調光制御」と呼ぶ。）することが可能となっている。すなわち、本実施形態では、全ての照明器具１が共通のグループに属する。

また、本実施形態の照明システムは、図１に示すように、高いほど各照明器具１のランプの一斉交換の意義があることを示す数値である寿命率を算出する寿命率演算装置３と、寿命率演算装置３によって算出された寿命率に基づいてランプ交換時期の目安となる情報を表示する表示装置４とを備える。寿命率演算装置３や表示装置４は、照明器具１や通電検出装置２から離れた遠隔地に配置されていてもよい。

表示装置４は、例えば寿命率を表示するディスプレイであってもよいし、寿命率が所定の閾値を上回ったときにランプの交換を要求する表示灯を点灯させるものであってもよい。または、表示装置４として使用者が所持する携帯電話やパーソナルコンピュータなどの端末器を用い、使用者からの要請に応じて公衆網を通じて上記端末器に寿命率の通知がなされるようにしたり、寿命率が所定の閾値を上回ったときに公衆網を通じて上記端末器にランプの一斉交換の要求がなされるようにしてもよい。

以下、本発明の主要部である寿命率演算装置３について具体的に説明する。寿命率演算装置３は不揮発性メモリからなる記憶部（図示せず）を有し、記憶部には累積点灯時間と寿命率との関係を示す寿命関数が予め格納されている。本実施形態における寿命関数は、多数のランプについてそれぞれ連続して定格点灯させた場合における寿命末期に至るまでの累積点灯時間を計測することによって得られたデータを、累積点灯時間を横軸にとり、その累積点灯時間までに寿命末期となるランプの数の全体に占める割合を縦軸に取ったグラフに表し、これを適当な関数にフィッティングして得られるものであって、図３に曲線Ｌ１で示すような、累積点灯時間に対する単調増加関数である。

寿命率演算装置３は、通電検出装置２によって検出された通電量に基づいて各照明器具１のランプがオフからオンに切り替わったことを検出してその回数（以下、「点滅回数」と呼ぶ。）を計数するとともに、各照明器具１のランプの累積点灯時間を計時しており、この累積点灯時間を寿命関数に代入することによって寿命率を得る。すなわち、本実施形態における寿命率演算装置３は、オンオフ計数手段でも計時手段でもある。また、本実施形態における寿命率は、ランプのうち寿命末期であるものが占める割合のおおよその期待値である。つまり、寿命率が高いほど寿命末期のランプが多いことを意味し、すなわちランプの一斉交換の意義があるということになる。

ここで、ランプの寿命は使用状況によって異なる。具体的には、低い調光比で長時間点灯するほどランプの寿命は長くなり、逆に、点滅回数が多いほどランプの寿命は短くなる。さらに、極端に高い温度や極端に低い温度の環境下でのオンオフ並びに点灯を行うと、その点滅回数や点灯時間に応じてランプの寿命はより短くなる。そこで、本実施形態は、周囲の温度（気温）を検出する温度センサ５と、周囲の湿度を検出する湿度センサ６とを備える。温度センサ５と湿度センサ６とは、各照明器具１と温度や湿度の条件が揃えられるように、それぞれ例えば各照明器具１と同じ建物内など、各照明器具１の近くに配置することが望ましい。温度センサ５及び湿度センサ６はそれぞれ周知の技術で実現可能であるので、詳細な説明は省略する。

寿命率演算器３は、各照明器具１の点滅回数が多いほど、また、温度センサ５によって検出された温度が所定の範囲を外れている期間や湿度センサ６によって検出された湿度が所定の範囲を外れている期間内での点滅回数が多いほど、また、温度センサ５によって検出された温度が所定の範囲を外れている期間や湿度センサ６によって検出された湿度が所定の範囲を外れている期間に各照明器具１のランプがそれぞれ点灯された時間が長いほど、それぞれ図４に曲線Ｌ２や曲線Ｌ３で示すように寿命率を高くする方向に、寿命関数の係数を変更する。温度に関し、上記所定の範囲は例えば１５℃〜３５℃とする。

また、寿命率演算装置３は、各照明器具１がそれぞれ１００％未満の調光比で点灯（以下、「調光点灯」と呼ぶ。）されている期間について、調光比が低いほど、また調光点灯されている時間が長いほど、それぞれ図５に曲線Ｌ４で示すように寿命率を低くする方向に、寿命関数の係数を変更する。

寿命率が高くなるように寿命関数の係数を変更する具体的な方法としては、例えば、寿命関数全体に１より大きい定数を乗じる（つまり、全ての係数を定数倍する）ことや、寿命関数の定数項（つまり、０次の項の係数）を加算することが考えられる。逆に、寿命率が低くなるように寿命関数の係数を変更するには、寿命関数全体に１より小さい正の定数を乗じることが考えられる。寿命関数の係数を変更する各場合について、寿命関数の係数に乗じる数や加算する数と、点滅回数や点灯時間や調光比との適切な関係式は、照明器具１のランプの形態や点灯装置の回路構成等によって異なり、例えば実験によって求めればよい。

寿命率演算装置３が寿命関数の係数を変更するタイミングとしては、各照明器具１のランプのオンオフや調光比の変更といったトリガが与えられる度に寿命関数の係数を変更するようにしてもよいし、図６に示すような点滅回数や点灯条件（調光比や温度・湿度）や点灯・消灯の履歴を蓄積して所定の更新時間毎に定期的に寿命関数の係数を変更するようにしてもよい。寿命関数の係数の変更を更新時間毎に定期的に行う場合、温度や湿度として更新時間にわたる平均値を用いれば、電磁ノイズなど温度センサや湿度センサの出力の一時的な異常による影響が低減される。

また、トリガによる寿命関数の係数の変更の演算と、更新時間毎の寿命関数の係数の変更の演算とを互いに独立して行い、トリガによる寿命関数の係数の変更が、更新時間毎の寿命関数の係数の変更によって上書きされるようにしてもよい。さらに、複数通りの更新時間でそれぞれ定期的に寿命関数の係数の変更の演算を互いに独立して行い、より短い更新時間での寿命関数の係数の変更が、より長い更新時間での寿命関数の係数の変更によって上書きされるようにしてもよい。

上記構成によれば、表示装置４に表示される情報により、各照明器具１のランプを一斉交換すべき時期の目安が与えられる。

（実施形態２）
本実施形態の基本構成は実施形態１と共通であるので、共通する部分については同じ符号を付して図示並びに説明を省略する。

本実施形態では、図７に示すように、複数個の照明器具１が、例えば同じ部屋や同じ階など設置場所が互いに近いもの同士を同じグループＧ１〜Ｇ３として、複数個のグループＧ１〜Ｇ３に分けられている。

通電検出装置２は、商用電源ＡＣと分電盤Ｂとの間ではなく、グループＧ１〜Ｇ３毎に各照明器具１と分電盤Ｂとの間に設けられている。照明器具１のオンオフ制御や調光制御はグループＧ１〜Ｇ３毎に独立して行われる。言い換えると、照明器具１のオンオフ制御や調光制御は、互いに同じグループＧ１〜Ｇ３に属する全ての照明器具１で一斉に行われる。

寿命演算装置３は、寿命率の演算や寿命関数の変更をグループＧ１〜Ｇ３単位で行う。グループＧ１〜Ｇ３毎の寿命率の演算や寿命関数の変更の方法は実施形態１と共通である。

表示装置４は、寿命率の報知やランプの一斉交換の要求をグループＧ１〜Ｇ３毎に行う。これにより、グループＧ１〜Ｇ３毎に、各照明器具１のランプを一斉交換すべき時期の目安が与えられる。なお、寿命率の平均値が所定の閾値を上回ったときに、表示装置４によって使用者にランプの一斉交換の要求がなされるようにし、全てのグループＧ１〜Ｇ３の照明器具１のランプを一斉交換すべき時期の目安を与えるようにしてもよい。

本実施形態においては、温度センサ５や湿度センサ６としては全てのグループＧ１〜Ｇ３で共通のものを用いることもできるが、グループＧ１〜Ｇ３毎にそれぞれ該グループＧ１〜Ｇ３の各照明器具１の近く（例えば同じ部屋や階）であって温度や湿度の条件が各照明器具１と揃う場所に温度センサ５や湿度センサ６を設けて、いずれかのグループＧ１〜Ｇ３の寿命関数の変更に当っては該グループと同じ部屋や階に設けられた温度センサ５や湿度センサ６を用いるようにしたほうが、より正確な温度や湿度を用いることができるから望ましい。

本発明の実施形態１における電気信号の授受を示すブロック図である。同上における電力供給の形態を示すブロック図である。寿命関数の一例を示す説明図である。同上の動作の一例を示す説明図である。同上の動作の別の例を示す説明図である。温度と消費電力と点滅回数と累積点灯時間との履歴の一例を示す説明図である。本発明の実施形態２における電気信号の授受を示すブロック図である。

符号の説明

１照明器具
２通電検出装置
３寿命率演算装置
４表示装置
５温度センサ
６湿度センサ

Claims

それぞれランプとランプを点灯させる点灯手段とを有し少なくとも１個のグループを構成しグループ毎に一斉にオンオフされランプの累積点灯時間がグループ毎に共通となる複数個の照明器具と、
照明器具のグループ毎に設けられて該グループに属する各照明器具のランプの累積点灯時間を計時する計時手段と、
照明器具のグループ毎に設けられて該グループに属する各照明器具のランプがそれぞれオンオフされた回数を計数するオンオフ計数手段と、
各照明器具がそれぞれ設置された環境の温度を検出する温度センサと、
各照明器具がそれぞれ設置された環境の湿度を検出する湿度センサと、
高いほどランプの一斉交換の意義があることを示す数値である寿命率を照明器具のグループ毎に演算する寿命率演算手段と、
寿命率演算手段によって演算された寿命率に基づいて、ランプを一斉交換すべき時期の目安となる情報を表示する表示手段とを備え、
寿命率演算手段は、計時手段から得られた累積点灯時間を、累積点灯時間に対する単調増加関数である寿命関数に代入することによって寿命率を得るものであって、
オンオフ計数手段によって計数された回数が多いほど、
温度センサによって検出された温度が所定の範囲を外れている期間や湿度センサによって検出された湿度が所定の範囲を外れている期間に各照明器具のランプがそれぞれオンオフされた回数が多いほど、
温度センサによって検出された温度が所定の範囲を外れている期間や湿度センサによって検出された湿度が所定の範囲を外れている期間に各照明器具のランプがそれぞれ点灯された時間が長いほど、
それぞれ寿命率が高くなるように、寿命関数の係数を照明器具のグループ毎に随時変更することを特徴とする照明システム。
温度センサ及び湿度センサは照明器具のグループ毎に設けられてそれぞれ対応するグループの各照明器具がそれぞれ設置された環境の温度又は湿度を検出し、
寿命率演算手段は、いずれかのグループの寿命関数の係数の変更に当っては該グループに対応する温度センサ及び湿度センサの出力を用いることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
グループ毎にランプの光出力を制御する調光手段を備え、
寿命率演算手段は、いずれかのグループの寿命関数の係数を変更するに当っては該グループの調光手段による光出力が低いほど寿命率を低くするように寿命関数の係数を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の照明システム。