JP5491779B2 - Lighting fixture and lighting system - Google Patents
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Description
本発明は、照明器具および照明システムに関するものである。 The present invention relates to a lighting fixture and a lighting system.
従来、放電灯のような調光可能な光源を点灯させる照明器具として、外光が存在する場合には光源の光出力を定格出力より低下させるとともに、外光が存在しない場合には光源の光出力を定格出力とするように制御することで、省電力を図ったものがある(例えば、特許文献1参照)。この照明器具では、外光の明るさに応じて光源の光出力を調整するために、明るさセンサにより被照射面の照度を検出した結果に基づいて、被照射面の照度を一定に保つように光源の光出力を調整可能な点灯装置を内蔵している。 Conventionally, as a lighting fixture for lighting a dimmable light source such as a discharge lamp, the light output of the light source is reduced below the rated output when there is external light, and the light from the light source when there is no external light. Some have achieved power saving by controlling the output to be a rated output (see, for example, Patent Document 1). In this luminaire, in order to adjust the light output of the light source according to the brightness of outside light, the illuminance of the irradiated surface is kept constant based on the result of detecting the illuminance of the irradiated surface by the brightness sensor. Built-in lighting device that can adjust the light output of the light source.
ここで、従来の照明器具を図24(a)(b)に基づいて説明する。図24(a)は従来の照明器具の概略構成図、同図(b)は照明器具の回路構成を示すブロック図である。 Here, a conventional lighting fixture will be described with reference to FIGS. FIG. 24A is a schematic configuration diagram of a conventional lighting fixture, and FIG. 24B is a block diagram showing a circuit configuration of the lighting fixture.
建物の部屋100の天井101には、放電灯のような光源4と光源4を点灯させる点灯装置2を備えた照明器具1が設置され、この照明器具1の近傍には明るさセンサ3が設置されている。
On the
明るさセンサ3は、照明器具1の照明光が照射される被照射面(例えば床面102や机の天板など)の明るさを検出するものであり、被照射面からの反射光の光量に応じた電圧値を出力する。
The
点灯装置2は、被照射面の目標照度を予め記憶させた目標照度記憶部12と、明るさセンサ3によって検出された照度が目標照度に一致するように光出力を制御する調光信号を出力する明るさ制御部11と、明るさ制御部11からの調光信号に基づいて放電灯のような光源4の光出力を決定する指令値を出力する出力制御部13と、出力制御部13からの指令値に応じた点灯電力を光源4に供給する点灯回路部14とを備えている。
The
ここにおいて、目標照度記憶部12に設定される目標照度は以下のような方法で決定される。照明器具1の施工時に施工者が照度計などを用いて被照射面の照度を計測しながら、リモコン送信機7を操作して照明器具1の光出力を変化させ、被照射面の照度を所望の照度とする。そして、被照射面の照度が所望の照度に調整された状態で、被照射面による反射光の光量を明るさセンサ3に検出させて、この時のセンサ信号を点灯装置2に入力させ、点灯装置2では、入力されたセンサ信号をもとに所定の幅をもったセンサ信号レベルを目標照度として目標照度記憶部12に記憶させている。目標照度が一旦設定されると、点灯装置2は、明るさセンサ3のセンサ出力が目標照度を上回れば調光比を下げ、センサ出力が目標照度を下回れば調光比を上げるというように、センサ出力が目標照度に一致するよう調光比がフィードバック制御されるので、このようなフィードバック制御によって被照射面の照度が一定に保たれるのである。
Here, the target illuminance set in the target
また上述の点灯装置2に、被照射面の反射率を検出する反射率検出手段と、目標照度設定手段とを設け、レイアウト変更などによって被照射面の反射率が変化した場合に目標照度を再設定できるようにしたものもある(例えば、特許文献2参照)。反射率検出手段は、電源の投入中に明るさセンサ3のセンサ信号をモニタし、光源4の光出力レベルとセンサ信号をもとに被照射面の反射率を検出する。そして、被照射面の反射率が変化したことを反射率検出手段が検出すると、目標照度設定手段は、光源4の光出力レベルとセンサ信号をもとに適切な目標照度を演算し、目標照度記憶部12に記憶された目標照度を更新するので、施工時に目標照度を設定した後にレイアウト変更などによって被照射面の反射率が変更された場合でも、ユーザが施工時と同様に、リモコン送信機7を操作して目標照度を再設定する作業を行わなくても、レイアウト変更の前後で被照射面の照度を一定に保つことができる。
The
上述した従来の照明器具では、電源が投入される毎に被照射面の反射率を検出することによって、レイアウト変更などで被照射面の反射率が変化した場合でも、目標照度を設定し直して、被照射面の照度を一定に保つようにしているが、例えば外光の存在する昼間にのみ、使用される照明器具では、目標照度の設定が正しく行われない場合がある。 In the conventional lighting fixtures described above, the target illuminance is reset by detecting the reflectivity of the irradiated surface every time the power is turned on, even if the reflectivity of the irradiated surface changes due to a layout change or the like. Although the illuminance of the irradiated surface is kept constant, there is a case where the target illuminance is not set correctly in a lighting fixture that is used only in the daytime when external light exists.
すなわち、昼間の時間帯のみ電源が投入される照明器具では、光源からの照明光が被照射面で反射された反射光に加えて、外光が被照射面で反射された反射光が存在するため、外光光量が増加すると、光源の光出力に対する明るさセンサ3のセンサ信号は大きくなる。光出力が一定にもかかわらず明るさセンサ3のセンサ信号が増加した場合、これが外光による反射光量の増加によって生じたものか、被照射面の反射率が変化して生じたものか判断がつかず、目標照度を正しく設定できないという問題があった。例えば外光光量の増加により明るさセンサ3のセンサ信号が増加したにも関わらず、被照射面の反射率が高くなったためにセンサ信号が増加したと判定された場合、目標照度はより高い値に変更されるため、光源の光出力が必要以上の大きくなって、省電力を図ることができなくなる。
That is, in a lighting fixture that is turned on only during the daytime, there is reflected light in which external light is reflected on the irradiated surface in addition to reflected light reflected on the irradiated surface from the light source. Therefore, when the amount of external light increases, the sensor signal of the
つまり、電源投入時あるいは電源投入中に目標照度を設定する場合、適切な目標照度を設定するためには、外光がない状態で目標照度を再設定する必要があり、目標照度の設定が正しく行えない環境で目標照度が更新されると、省電力を図りつつ、被照射面の照度を一定に制御することができなくなるという問題があった。 In other words, when setting the target illuminance at power-on or during power-on, in order to set an appropriate target illuminance, it is necessary to reset the target illuminance in the absence of external light, and the target illuminance setting is correct. When the target illuminance is updated in an environment where it cannot be performed, there is a problem that the illuminance on the irradiated surface cannot be controlled uniformly while saving power.
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、目標照度の設定が正しく行えない環境では目標照度の設定を停止させることで、省電力を図りつつ、被照射面の照度を一定に制御できる照明器具および照明システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to stop the setting of the target illuminance in an environment where the setting of the target illuminance cannot be performed correctly, thereby reducing power consumption. An object of the present invention is to provide a lighting apparatus and a lighting system capable of controlling the illuminance of an irradiation surface to be constant.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、光源に点灯電力を供給する点灯装置を具備し、当該点灯装置は、調光信号に応じた光出力で光源を調光点灯させる調光点灯部と、被照射面の明るさの目標レベルを記憶する目標レベル記憶部と、明るさセンサによって検出された被照射面の明るさレベルが目標レベルに一致するように、調光レベルを制御するための調光信号を調光点灯部に出力する明るさ制御部と、明るさセンサの検出した明るさレベルと調光信号に基づいて目標レベルを決定して目標レベル記憶部に設定する目標レベル設定部と、明るさセンサの検出した明るさレベルと調光信号との対応関係を点灯パターンとして記憶する点灯パターン記憶部とを備え、目標レベル設定部には、目標レベルの設定を停止する機能が設けられ、目標レベル設定部は、点灯パターン記憶部に記憶された点灯パターンの履歴をもとに、点灯パターンが変化した後に同じ点灯パターンが所定回数連続すれば、目標レベルの設定を行わせ、同じ点灯パターンが所定回数連続しなければ、目標レベルの設定を停止することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、光源に点灯電力を供給する点灯装置を具備し、点灯装置は、調光信号に応じた光出力で光源を調光点灯させる調光点灯部と、被照射面の明るさの目標レベルを記憶する目標レベル記憶部と、明るさセンサによって検出された被照射面の明るさレベルが目標レベルに一致するように、調光レベルを制御するための調光信号を調光点灯部に出力する明るさ制御部と、明るさセンサの検出した明るさレベルと調光信号に基づいて目標レベルを決定して目標レベル記憶部に設定する目標レベル設定部とを備え、目標レベル設定部には、目標レベルの設定を停止する機能が設けられ、目標レベル設定部には、明るさセンサによって検出された、被照射面の明るさレベルに応じた第1のセンサ信号が入力され、明るさ制御部には、第1のセンサ信号を平滑して得た第2のセンサ信号が入力されており、目標レベル設定部は、光出力を高周波で変化させた際の第1のセンサ信号に基づいて、被照射面の反射率が変化したことを検知しなければ、目標レベルの設定を停止することを特徴とする。
The invention of
請求項3の発明は、請求項1又は2の何れかの発明において、目標レベル設定部が目標レベルを設定すると、明るさ制御部から出力される調光信号を所定のパターンで変化させることによって、目標レベルの設定が行われたことを報知する手段を備えたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, when the target level setting unit sets the target level, the dimming signal output from the brightness control unit is changed in a predetermined pattern. And a means for notifying that the target level has been set .
請求項4の発明は照明システムであって、電源スイッチと、当該電源スイッチを介して電源が供給される請求項1乃至3の何れか1項に記載された複数台の照明器具とを備え、複数台の照明器具で1つの明るさセンサを共用したことを特徴とする。
The invention of
請求項1の発明によれば、目標レベルの設定が正しく行えないような環境下では、目標レベル設定部が目標レベルの設定を停止することで、目標レベルの設定が正しく行われなくなるのを防ぐことができる。例えば昼間のみ使用されるような照明器具においても、外光がない状態で目標照度を設定させ、外光が存在する場合には目標照度の設定を行わないようにすることで、好ましい環境下で設定された目標照度が変更されるのを防ぐことができる。したがって、昼間のみ使用されるような照明器具においても、外光を利用した明るさ一定制御ができ、省電力を図ることができる。
しかも、昼間のみ使用される環境においても、点灯パターンが変化した後に同じ点灯パターンが所定回数連続するか否かで、点灯パターンの変化が、外光量の変化によるものか、被照射面の反射率が変化したことによるものかを判定できる。外光量が変化した場合は点灯パターンの変化は一時的で、同じ点灯パターンが所定回数連続することはないので、目標レベル設定部が目標レベルの設定を停止することで、目標レベルの設定が正しく行われなくなるのを防ぐことができる。また、点灯パターンの変化が被照射面の反射率が変化したことによるものと判定された場合は、目標レベルの設定が行われるので、レイアウト変更などによって被照射面の反射率が変化する前後で被照射面の照度を一定に保つように目標レベルを設定でき、省電力を図りつつ、外光を利用した明るさ一定制御を行うことができる。
According to the first aspect of the invention, in an environment where the target level cannot be set correctly, the target level setting unit stops setting the target level, thereby preventing the target level from being set correctly. be able to. For example, even in a lighting fixture that is used only in the daytime, by setting the target illuminance in the absence of external light and not setting the target illuminance when there is external light, It is possible to prevent the set target illuminance from being changed. Therefore, even in a lighting fixture that is used only in the daytime, it is possible to perform constant brightness control using outside light and to save power.
Moreover, even in an environment that is used only in the daytime, whether or not the same lighting pattern continues for a predetermined number of times after the lighting pattern changes, whether the lighting pattern change is due to a change in external light quantity, or the reflectance of the irradiated surface It can be determined whether the change is due to the change. When the amount of external light changes, the lighting pattern changes temporarily, and the same lighting pattern does not continue for a predetermined number of times, so the target level setting unit stops setting the target level and the target level is set correctly. It can be prevented from being done. In addition, if it is determined that the change in the lighting pattern is due to a change in the reflectance of the irradiated surface, the target level is set, so before and after the reflectance of the irradiated surface changes due to a layout change or the like. The target level can be set so as to keep the illuminance of the irradiated surface constant, and brightness constant control using outside light can be performed while saving power.
請求項2の発明によれば、目標レベルの設定が正しく行えないような環境下では、目標レベル設定部が目標レベルの設定を停止することで、目標レベルの設定が正しく行われなくなるのを防ぐことができる。例えば昼間のみ使用されるような照明器具においても、外光がない状態で目標照度を設定させ、外光が存在する場合には目標照度の設定を行わないようにすることで、好ましい環境下で設定された目標照度が変更されるのを防ぐことができる。したがって、昼間のみ使用されるような照明器具においても、外光を利用した明るさ一定制御ができ、省電力を図ることができる。
しかも、光出力を高周波で変化させた場合の第1のセンサ信号の変化分は、外光量の変化によっては変動しないが、被照射面の反射率が変化すると変動するので、昼間のみ使用される環境においても、光出力を高周波で変化させた際の第1のセンサ信号に基づいて被照射面の反射率が変化したか否かを判定できる。そして、被照射面の反射率が変化したことを検知しなければ、目標レベル設定部は目標レベルの設定を停止するので、目標レベルの設定が正しく行われなくなるのを防ぐことができる。また、被照射面の反射率が変化したことを検知すれば、目標レベルの設定が行われるので、レイアウト変更などによって被照射面の反射率が変化する前後で被照射面の照度を一定に保つように目標レベルを設定でき、省電力を図りつつ、外光を利用した明るさ一定制御を行うことができる。また反射率の変化を検出する際には光源の光出力を高周波で変化させているので、人間の眼に照度の変化を感じさせることなく、反射率の変化を検出することができる。
According to the invention of
In addition, the change in the first sensor signal when the light output is changed at a high frequency does not change depending on the change in the external light amount, but changes when the reflectance of the irradiated surface changes. Even in the environment, it is possible to determine whether or not the reflectance of the irradiated surface has changed based on the first sensor signal when the light output is changed at a high frequency. If the target level setting unit does not detect that the reflectance of the irradiated surface has changed, the target level setting unit stops setting the target level, thereby preventing the target level from being set correctly. In addition, if it detects that the reflectance of the irradiated surface has changed, the target level is set, so that the illuminance of the irradiated surface is kept constant before and after the reflectance of the irradiated surface changes due to a layout change or the like. The target level can be set as described above, and constant brightness control using outside light can be performed while saving power. In addition, since the light output of the light source is changed at a high frequency when detecting the change in reflectance, the change in reflectance can be detected without making the human eye feel the change in illuminance.
請求項3の発明によれば、光源の光出力を所定のパターンで変化させることによって、目標レベルが設定できたかどうかをユーザが確認することができ、目標レベルの誤設定や、やり直しを防止することができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、請求項1乃至3の何れかに記載された照明器具を複数台備えた照明システムを提供でき、複数台の照明器具で1つの明るさセンサを共用しているので、明るさセンサの個数を削減することができる。
According to invention of
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施形態1)
本発明の実施形態1を図1〜図9に基づいて説明する。
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1(a)は照明器具1の概略構成図であり、この照明器具1は例えばオフィスビルのような建物内の部屋100の天井101に取り付けられて使用される。
FIG. 1A is a schematic configuration diagram of a
照明器具1は、図1(b)のブロック図に示すように、点灯装置2と照度センサ3とモード切替スイッチ5とを主要な構成として備える。
As shown in the block diagram of FIG. 1B, the
点灯装置2は、壁スイッチのような電源スイッチSWおよび電源線L1を介して商用電源ACに接続され、商用電源ACから電源供給を受けて、蛍光ランプのような放電灯からなる光源4を調光点灯させる点灯回路部14と、調光信号に応じて点灯回路部14の出力を変化させることで光源4の光出力(調光比)を制御する出力制御部13と、例えばEEPROMやフラッシュメモリなどの不揮発性の半導体記憶装置からなり、被照射面の目標照度(目標レベル)を記憶する目標照度記憶部(目標レベル記憶部)12と、照度センサ3が検出した被照射面の明るさレベル(照度)に基づいて、被照射面の明るさが目標照度で一定となるように調光比を制御するための調光信号を出力制御部13に出力する明るさ制御部11と、照度センサ3の検出した照度とその時の調光信号に基づいて目標照度を決定して目標照度記憶部12に設定する目標照度設定部(目標レベル設定部)15とを備えている。
The
モード切替スイッチ5は、目標照度設定部15による目標照度の設定を電源が投入される毎に行わせる動作モードと、目標照度の設定を1回だけ行わせる動作モードとに切り替えるためのスイッチであり、ユーザの切替操作に応じた電圧値のアナログ電圧信号S3が目標照度設定部15に与えられ、目標照度設定部15による目標照度の設定モードが所望の動作モードに切り替えられる。
The
照度センサ(明るさセンサ)3は、照明器具1の照明光が照射される被照射面、すなわち部屋100の床面102や机(図示せず)の天板の照度(明るさレベル)を検出するものであり、被照射面からの反射光の光量に応じた電圧信号からなるセンサ信号を出力する。ここにおいて、照度センサ3には、照明器具1からの照明光C1が床面102で反射された反射光に加えて、窓103を通して部屋100内に入射した外光C2が床面102で反射された反射光も入射する。
The illuminance sensor (brightness sensor) 3 detects the illuminance (brightness level) of the surface to be irradiated with the illumination light of the
この照度センサ3は、図1(a)に示すように、点灯装置2及び光源4を収納する器具本体20の下側面に配置されている。図2(a)(b)は照度センサ3の取付位置の具体例を示し、図2(a)に示すように山形の反射板20aの内側に点灯装置2が配置され、反射板20aの両側に直管形の蛍光ランプからなる光源4が配置された2灯タイプの照明器具1では、山形の反射板20aの頂部(最下部)に照度センサ3及びモード切替スイッチ5が配置されている。また図2(b)に示すように、山形の反射板20aの頂部(最下部)に、直管形の蛍光ランプからなる光源4が配置された1灯タイプの照明器具1では、反射板20aの何れか一方の面に照度センサ3及びモード切替スイッチ5が配置されている。
As shown in FIG. 1A, the
ここで、照度センサ3と点灯装置2の間の電気的接続は、図3(a)(b)に示すように、点灯装置2の基板21において電源線用端子台22の近傍に設けられたソケットコネクタ23bに、照度センサ3側のプラグコネクタ23aを接続することによって行われる。
Here, the electrical connection between the
照度センサ3を半田などで基板21に直付けする場合、照度センサ3と点灯装置2とを一緒に梱包する必要があるが、本実施形態では照度センサ3が点灯装置2に対してコネクタ接続されているので、点灯装置2と照度センサ3とを別々に梱包することができ、梱包しやすいという利点がある。また基板側のソケットコネクタ23bは、基板21において電源線用端子台22の近傍に設けられているから、電源線L1を電源線用端子台22に結線する作業を行う際に、照度センサ3からのケーブルに設けたプラグコネクタ23aを基板側のソケットコネクタ23bに接続する作業を一緒に行うことができ、作業性が向上するという利点がある。尚、図3(b)中の24は、光源4の口金を保持するランプソケットからの電線を接続するランプ線接続端子である。
When the
ところで、コネクタ接続の場合は、振動が加わってコネクタ23(プラグコネクタ23a及びソケットコネクタ23bからなる)a,23bの端子部のメッキが剥がれると、その部分に酸化膜が形成されて導通不良を起こす可能性があるが、例えば図4に示すようにコネクタ23a,23bに、照度センサ3の信号出力のための端子P2とは別に、電圧ラインVccに接続される端子P1と、グランドラインに接続される端子P3とを設け、端子P1−P2間に抵抗R1を、端子P2−P3間に抵抗R2をそれぞれ接続することで、コネクタ23a,23bの端子間に数mA〜数十mAの電流を常時流すようにすれば、メッキの剥がれなどで酸化膜が形成された場合でも酸化膜による導通不良を防止して、照度センサ3のセンサ信号を点灯装置2側に出力させることができる。
By the way, in the case of the connector connection, when vibration is applied and the plating of the terminal portions of the connectors 23 (consisting of the
次に照明器具1の動作について説明する。先ず明るさ制御部11による明るさ一定制御動作について図5(a)(b)を参照して説明する。尚、図5(a)は照度センサ3のセンサ信号S1、同図(b)は明るさ制御部11から出力される調光信号S2である。
Next, operation | movement of the
電源スイッチSWがオンになり、照明器具1に電源が投入されると、点灯装置2の明るさ制御部11が、目標照度記憶部12から目標照度を読み込む。尚、目標照度の設定動作については後述する。目標照度の読み込みを終えると、明るさ制御部11は、照度センサ3からセンサ信号S1を取り込み、照度センサ3によって検出された被照射面の照度が目標照度に一致するように調光比を制御するための調光信号を出力制御部13に出力する。
When the power switch SW is turned on and the
ここで、図5の時刻t0〜t1、時刻t2〜t3、時刻t7〜t8の各期間では、照度センサ3の検出した照度S1が目標照度の範囲内(照度下限値Lmin≦S1≦照度上限値Lmax)となっているので、明るさ制御部11は調光信号の信号レベルを現状の値で保持している。
Here, in each period of time t0 to t1, time t2 to t3, and time t7 to t8 in FIG. 5, the illuminance S1 detected by the
一方、時刻t1〜t2、時刻t3〜t5において、外光などの影響で被照射面からの反射光の光量が増加したために、照度センサ3の検出照度S1が目標照度の上限値Lmaxを超えると(S1>Lmax)、明るさ制御部11では、調光比を徐々に下げるように出力制御部13に出力する調光信号を徐々に低下させる。調光比を下げると、それに応じて光源4の光出力が低下し、被照射面からの反射光の光量も小さくなるので、センサ電圧値が低下する。なお、時刻t4において明るさ制御部11から出力される調光信号が調光下限値まで低下するが、時刻t4〜t5においても検出照度S1が調光上限値Lmaxを超えているので、この期間では調光信号が調光下限値で保持される。また時刻t5〜t6では検出照度S1が目標照度の範囲内に収まっているので、この期間でも調光信号が調光下限値で保持される。
On the other hand, when the detected illuminance S1 of the
上述とは逆に、時刻t6〜t7、時刻t8〜t10の各期間では、照度センサ3の検出照度S1が目標照度の下限値Lminよりも暗くなっているので(S1<Lmin)、明るさ制御部11では、調光比を徐々に上げるように、出力制御部13に出力する調光信号を徐々に高めている。調光比を上げると、それに応じて光源4の光出力が増加し、被照射面からの反射光の光量も大きくなるので、センサ電圧値が低下する。なお、時刻t9において明るさ制御部11から出力される調光信号は調光上限値まで増加しているが、時刻t9〜t10でも検出照度S1が調光下限値Lminより暗くなっているから、この期間では調光信号が調光上限値で保持される。また、時刻t10以降では明るさレベルS1が目標照度の範囲内に収まっているので、この期間でも調光信号が調光上限値で保持される。
Contrary to the above, since the detected illuminance S1 of the
明るさ制御部11は、以上のような明るさ一定制御を行っており、外光などの影響で明るさ制御部11から出力される調光信号が上限値又は下限値で飽和したとしても、照度センサ3のセンサ信号S1が一時的に目標照度の範囲内に収まりきらない場合を除けば、被照射面の明るさレベルが目標照度の範囲内に保たれることになる。したがって、外光がある場合には光出力を低下させることで、省電力を図りつつ、明るさを一定に制御することができる。
The
次に、目標照度設定部15による目標照度の設定動作を図6に基づいて説明する。昼間の時刻t0に電源スイッチSWがオンされて照明器具1に電源が投入され、夜になって外光がなくなった時刻t4に電源スイッチSWがオフされる場合に、時刻t0〜t1の期間では外光光量の増加に応じて、明るさ制御部11が調光信号S2を低下させることで、被照射面の明るさを一定に制御している。一方、時刻t1において調光信号S2が調光下限値で飽和すると、光源4の光出力をそれ以上低下させることができないので、時刻t1〜t2の期間では外光光量の増加に応じて被照射面の明るさが増し、外光光量が増加した分だけ、照度センサ3の検出照度が目標照度を上回ることになる。その後、夜が近付くにつれて外光光量が低下し、時刻t2において明るさ制御部11から出力される調光信号S2が調光下限値を上回ると、明るさ制御部11による明るさ一定制御が行われて、照度センサ3の検出照度が、所定の目標照度に制御されることになる。尚、時刻t3において外光光量が略ゼロになると、明るさ制御部11から出力される調光信号は調光信号上限値となり、光源4の照明光のみで被照射面の照度が所定の目標照度に制御される。
Next, the target illuminance setting operation by the target
ここで、点灯装置2の目標照度設定部15では、点灯装置2に電源が投入されている間中、照度センサ3から出力されるセンサ信号S1と、明るさ制御部11から出力される調光信号S2とをモニタしており、所定時間毎に、センサ信号S1を調光信号S2で除した値(S1/S2)のサンプル値を取得し、図示しないメモリに記憶させておく。尚、センサ信号S1を調光信号S2で除した値(S1/S2)のサンプル値を取得する際は、カーテンが揺れた時や照度センサ3の下方で物体が動いた時のセンサ信号S1を用いてサンプル値を取得すると、外乱の影響を受けて目標照度が意図しない値となる可能性があるので、例えば1秒毎に取得した(S1/S2)の値の1分間分を平均化処理し、平均化処理した値をサンプル値としても良く、外乱の影響を低減することができる。
Here, in the target
そして、目標照度設定部15では、電源投入中に取得したサンプル値(S1/S2)から最小値を求め、この最小値に調光信号の上限値を乗算した値を基準(中央値)とする所定の電圧範囲(目標照度の上限値および下限値)を、新たな目標照度の範囲として、目標照度記憶部12に記憶させる。尚、本実施形態では目標照度記憶部12に目標照度の上限値および下限値を記憶させているが、目標照度記憶部12には目標照度の下限値のみを記憶させ、目標照度の上限値は、明るさ制御部11が下限値に所定の変化幅を加えることで算出してもよいし、目標照度記憶部12には目標照度の上限値のみを記憶させ、目標照度の下限値は、明るさ制御部11が上限値から所定の変化幅を減算することで算出してもよい。
Then, the target
図6の例では、期間D1に求めた値が(S1/S2)の最小値であり、外光がない状態で調光信号S2が上限値となった時の照度センサ3のセンサ信号S1が、目標照度の中央値となる。すなわち、電源投入中に一度でも外光が存在しない状況で使用される場合は、照度センサ3のセンサ信号S1を調光信号S2で除した値(S1/S2)の最小値を取得し、上述の演算を行うことで目標照度を求めれば、今回求めた目標照度を用いて次回電源投入時に明るさ一定制御を行うことで、光出力が最大(調光信号最大値)で、且つ、外光が存在しないときの被照射面の明るさレベル(図6の期間D1における明るさレベル)で明るさ一定制御を行うことができる。
In the example of FIG. 6, the value obtained in the period D1 is the minimum value of (S1 / S2), and the sensor signal S1 of the
次に、レイアウト変更などで被照射面の反射率が変化した場合の動作を図7に基づいて説明する。ここでは、電源投入中の期間D2において、被照射面を反射率の高いものに変更、例えばグレーの机から白の机に変更した場合を例にして説明を行う。被照射面の反射率を高いものに変更したことで、光源からの照明光に対する被照射面の反射光が増加するため、光出力が一定でも、反射率が変更される前後で照度センサ3のセンサ信号が異なってくる。そのため、前回の電源投入時に設定された目標照度(すなわちレイアウト変更前の目標照度)を用いて明るさ一定制御が行われると、夜になり外光がない状態になっても、被照射面の反射率が高くなっているために、調光信号の上限値以下の光出力で、照度センサ3のセンサ信号が目標照度に一致してしまい、調光信号の上限値の光出力が得られなくなる。ここで、照度センサ3のセンサ信号S1を調光信号S2で除した値(S1/S2)は、外光がなくなった期間D3で最小値となり、目標照度設定部15では、期間D3における(S1/S2)の値に調光信号S2の上限値を乗算した値を基準(中央値)とする所定の電圧範囲を、新たな目標照度の範囲として、目標照度記憶部12に記憶させるので、光出力が最大(調光信号最大値)で、且つ、外光が存在しないときの被照射面の明るさレベルで明るさ一定制御を行わせることができる。
Next, an operation when the reflectance of the irradiated surface is changed due to a layout change or the like will be described with reference to FIG. Here, a description will be given by taking as an example a case where the irradiated surface is changed to one having a high reflectance in the period D2 during power-on, for example, from a gray desk to a white desk. By changing the reflectance of the illuminated surface to a high one, the reflected light of the illuminated surface with respect to the illumination light from the light source increases, so even if the light output is constant, the
上述のようにレイアウト変更がなく被照射面の反射率が変化していない場合(図6参照)には、照度センサ3のセンサ信号S1を調光信号S2で除した値(S1/S2)が最小値となるのは、調光信号S2が上限値になる時であるから、(S1/S2)の値に調光信号S2の上限値を乗算することで、光出力が最大で且つ外光が存在しない時の被照射面の照度(明るさ)を目標照度として求めることができ、したがって光出力が最大で且つ外光が存在しない時の被照射面の明るさレベルで、明るさ一定制御を行うことができる。また、電源投入中にレイアウト変更などで被照射面の反射率が変化した場合も同様で(図7参照)、照度センサ3のセンサ信号S1を調光信号S2で除した値(S1/S2)の最小値を求めた後、この最小値に調光信号S2の上限値を乗算することにより、光出力が最大で且つ外光が存在しない時の被照射面の明るさレベルで明るさ一定制御が行えるように、目標照度を変更することができる。したがって、レイアウト変更などによって被照射面の反射率が変更された場合でも、目標照度を適切な値に変更することができ、被照射面の明るさを一定に保ちつつ、省電力を図ることができる。
As described above, when there is no layout change and the reflectance of the irradiated surface does not change (see FIG. 6), a value (S1 / S2) obtained by dividing the sensor signal S1 of the
ここで、上述した目標照度の設定動作において、目標照度設定部15は、照度センサ3のセンサ信号S1と明るさ制御部11の調光信号S2を逐次モニタして、目標照度を設定する処理を行うのであるが、目標照度設定部15は、センサ信号S1及び調光信号S2をモニタするとともに、モード切替スイッチ5からのモード切替信号S3を読み込み、モード切替信号S3に応じて目標照度の設定を停止する機能を備えている。モード切替スイッチ5は、目標照度設定部15による目標照度の設定モードを、目標照度の設定を自動的に行う自動設定モード、及び、目標照度の設定を1回だけ行い以後は目標照度を固定とする目標固定モードの何れかに切り替えるためのものである。
Here, in the target illuminance setting operation described above, the target
そして、モード切替スイッチ5を用いて設定モードが自動設定モードに切り替えられると、目標照度設定部15は、モード切替信号S3の設定内容に応じて目標照度を設定する処理を自動的に行い、順次自動更新される目標照度を用いて明るさ一定制御が行われる。
When the setting mode is switched to the automatic setting mode using the
一方、モード切替スイッチ5を用いて設定モードが目標固定モードに切り替えられると、目標照度設定部15は、モード切替信号S3の設定内容に応じて目標照度を設定する処理を1回だけ行い、それ以後は目標照度の設定動作を停止し、同じ目標照度で明るさ一定制御を行っている。したがって、モード切替スイッチ5を用いて目標固定モードに設定された場合、初回の電源投入時に外光がない状態でユーザが電源スイッチSWをオンして、点灯装置2に電源を供給させると、この時点で目標照度設定部15により目標照度が設定され、以後は目標照度の設定が停止されるから、外光がない状態で且つ光出力が最大のときの被照射面の明るさを目標照度とした明るさ一定制御を行うことができる。
On the other hand, when the setting mode is switched to the target fixed mode using the
このように、目標レベルの設定が正しく行えないような環境下では、目標レベル設定部15が目標レベルの設定を停止することで、目標レベルの設定が正しく行われなくなるのを防ぐことができる。例えば昼間のみ使用されるような照明器具においても、外光がない状態で目標照度を設定させ、外光が存在する場合には目標照度の設定を行わないようにすることで、好ましい環境下で設定された目標照度が変更されるのを防ぐことができる。したがって、昼間のみ使用されるような照明器具においても、外光を利用した明るさ一定制御ができ、省電力を図ることができる。さらに目標照度設定部15は操作に応じて出力が切り替わるモード切替スイッチ5からの出力信号に応じて、目標レベルの設定を停止又は許可しているので、目標レベルの設定の停止をユーザの意図するタイミングで行うことができる。
Thus, in an environment where the target level cannot be set correctly, the target
尚、初回電源投入時には目標照度が設定されていないため、明るさ制御部11では明るさ一定制御を行わず、調光信号の上限値で光源4を点灯させるようにすれば、この時の照度センサ3のセンサ信号S1に基づいて、目標照度を適切に設定することができる。また電源投入時間が短く、(S1/S2)の値のサンプル数が所定の数よりも少ない場合には、目標照度設定部15が目標照度の設定処理を行わないようにしてもよい。
Since the target illuminance is not set when the power is turned on for the first time, the
また、ユーザがモード切替スイッチ5を用いて設定モードを目標固定モードに切り替えた場合の動作は、図8(a)に示すように時刻t1でモード切替スイッチ5の切替操作が行われた後、次回の電源投入時(時刻t2)に目標照度設定部15が目標固定モードで設定動作を開始してもよいし、図8(b)に示すように、モード切替スイッチ5の切替操作が行われた時刻t1で、目標照度設定部15が目標固定モードで設定動作を開始してもよい。
The operation when the user switches the setting mode to the target fixed mode using the
尚、本実施形態では照度センサ3及びモード切替スイッチ5を照明器具1の器具本体20に備えているが、図9に示すように器具本体20と別体に設けられたセンサ本体30に照度センサ3及びモード切替スイッチ5が設けられてもよい。
In the present embodiment, the
(実施形態2)
本発明の実施形態2を図10に基づいて説明する。本実施形態の照明器具1は、実施形態1で説明した照明器具に、目標照度が設定された際に設定完了をユーザに報知する報知機能を付加したものである。尚、本実施形態の照明器具1は、実施形態1で説明した照明器具1と同様の構成を有しているので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。また、明るさ一定制御や目標照度を設定する動作も実施形態1と同様であるので、これらの動作については説明を省略する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
図10(a)〜(c)は目標照度の設定動作が完了した時の調光信号を示しており、時刻t0でユーザが電源スイッチSWをオンして、点灯装置2に電源が投入されると、目標照度設定部15は、照度センサ3のセンサ信号S1と調光信号S2とをモニタして、所定時間毎に、センサ信号S1を調光信号S2で除した値(S1/S2)のサンプル値を取得し、図示しないメモリに記憶させる。その後、時刻t1において取得したサンプルの数が所定数に達すると、目標照度設定部15は目標照度の設定が完了したと判断して、明るさ制御部11に設定完了を示す信号を出力し、この信号を受けて明るさ制御部11が調光信号S2を瞬間的に低下させており、光源4の光出力を瞬間的に低下させることで、目標照度の設定が完了したことをユーザに報知することができる。
10A to 10C show the dimming signal when the setting operation of the target illuminance is completed. At time t0, the user turns on the power switch SW, and the
このように、明るさ制御部11では、目標照度の設定が完了したと判断すると、光源4の光出力を所定のパターンで変化させているので、ユーザは、光源4の明るさの変化から目標照度の設定が完了したか否かを確認することができる。したがって、目標照度の設定時に電源投入時間が不足して、照度センサ3のセンサ信号S1を調光信号S2で除した値(S1/S2)のサンプル数が所定数に達しなかったために、目標照度の設定が行えず、その後、もう一度同じ作業を繰り返して目標照度を設定し直すような事態をなくすことができる。
As described above, when the
尚、明るさ制御部11では、光源4の光出力を瞬間的に低下させることでて報知動作を行っているが、図10(b)に示すように明暗を所定回数繰り返すように調光信号S2を変化させてもよいし、図10(c)に示すように調光信号を一旦低下させた後、元の信号レベルまでフェードさせるように調光信号S2を変化させることで、報知動作を行ってもよく、上述と同様、目標レベルが設定できたかどうかをユーザが確認することができ、目標レベルの誤設定や、やり直しを防止することができる。
The
また、後述する他の実施形態においても、本実施形態と同様、目標照度の設定が完了した際に、明るさ制御部11が光源4の光出力を所定のパターンで変化させることで、目標照度の設定が完了したことを報知するようにしてもよい。
Also in other embodiments described later, as in the present embodiment, when the setting of the target illuminance is completed, the
(実施形態3)
本発明の実施形態3について図面を参照して説明する。図11は本実施形態の照明器具1のブロック図である。本実施形態ではモード切替スイッチ5の代わりに、点灯装置2への給電の有無を検出する電源検出部6を備えており、目標照度設定部15では、電源検出部6が検出した給電のオン/オフのパターンをもとに、電源スイッチSWが所定の操作手順でオン/オフ操作されない場合は目標照度の設定を停止し、所定の操作手順でオン/オフ操作が行われた場合のみ目標照度の設定を行っている。尚、電源検出部6以外の構成は実施形態1又は2で説明した照明器具1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。また、明るさ一定制御や目標照度を設定する動作も実施形態1と同様であるので、これらの動作については説明を省略する。
(Embodiment 3)
本実施形態の照明器具1が、目標照度の設定を開始する際の動作を図12に基づいて説明する。電源検出部6は給電のオン/オフをモニタしており、給電のオン状態を示す信号を目標照度設定部15に出力する。目標照度設定部15は、電源検出部6の検出結果をもとに、電源スイッチSWをオン/オフさせる間の電源ON時間Tonが所定範囲内(T1以上且つT2以下)であれば、目標照度の設定を開始するための電源オン条件が成立したと判断し、電源ON回数に1を加算して、目標照度記憶部12に記憶させる。尚、電源ON回数の初期値はゼロに設定されている。
The operation | movement at the time of the
その後、電源スイッチSWがオフされてから、再びオンされると、目標照度設定部15は、電源検出部6の検出結果をもとに、目標照度記憶部12に記憶させた電源ON回数を読み出し、電源ON時間Tonが所定範囲内となるような電源スイッチSWのオン/オフ操作が連続して検出された場合は、電源ON回数の値を1回→2回→3回…とインクリメントする。そして、電源ON時間Tonが所定範囲内となるような電源スイッチSWのオン/オフ操作が例えば6回連続で検出され、電源ON回数が6回になると、目標照度設定部15は、目標照度の設定条件が成立したと判定し、次回電源スイッチSWがオンされた時刻t1に目標照度の設定を1回だけ行う。
Thereafter, when the power switch SW is turned off and then turned on again, the target
そして、目標照度設定部15は、電源ON時間Tonが所定範囲内となるような電源ON回数が所定回数に達して目標照度を設定する処理を実行するか、或いは、電源ON時間Tonが所定範囲内となるようなオン/オフ操作が連続して所定回数行われなければ、電源ON回数をゼロにリセットする。
Then, the target
ここで、図13に示すように時刻t1において電源ON時間Tonが所定範囲よりも長くなると(Ton>T2)、目標照度設定部15では、所定のオン/オフ操作が行われなかったと判断して、電源ON回数をゼロにリセットしており、その後、電源ON時間Tonが所定時間内となるオン/オフ操作を検知した場合は、電源オン回数を1からインクリメントする。
Here, as shown in FIG. 13, when the power ON time Ton becomes longer than the predetermined range at time t1 (Ton> T2), the target
なお、図14に示すように時刻t1,t2において電源ON時間Tonが所定範囲よりも短くなる場合(Ton<T1)、目標照度設定部15では、電源ON回数をインクリメントせず、また電源ON回数のリセットも行っておらず、電源ON回数のカウント値を保持し、その後、所定の時間幅の電源ON時間がTonが検出されれば、電源ON回数を再びインクリメントする。
As shown in FIG. 14, when the power ON time Ton becomes shorter than the predetermined range at times t1 and t2 (Ton <T1), the target
上述のように目標照度設定部15は、電源検出部6の検出結果に基づいて電源スイッチSWが所定の操作手順で操作されない場合は、目標照度の設定を停止するとともに、電源スイッチSWが所定の操作手順で操作された場合は、目標照度の設定動作を実行しているので、目標照度の設定動作の停止をユーザの意図するタイミングで行うことができる。したがって、目標照度の設定が正しく行えないような環境下では、目標照度設定部15が目標レベルの設定を停止することで、目標レベルの設定が正しく行われなくなるのを防ぐことができ、例えば昼間のみ使用されるような照明器具においても、外光がない状態で目標照度を設定させ、外光が存在する場合には目標照度の設定を行わないようにすることで、好ましい環境下で設定された目標照度が変更されるのを防ぐことができる。したがって、昼間のみ使用されるような照明器具においても、外光を利用した明るさ一定制御ができ、省電力を図ることができる。また、電源スイッチSWの操作手順によって目標照度の設定が停止されるので、目標照度の設定を停止させるために新たな部品を追加する必要がないという利点もある。
As described above, the target
尚、本実施形態において、電源検出部6と共に実施形態1で説明したモード切替スイッチ5を備え、電源検出部6の検出結果をもとに電源スイッチSWの所定のオン/オフ操作を検出した場合、又は、モード切替スイッチ5を操作した場合、或いは、その両方で目標照度の設定を開始するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
(実施形態4)
本発明の実施形態4を図面に基づいて説明する。
(Embodiment 4)
図15に本実施形態の照明器具1のブロック図を示す。上述した実施形態1、2の照明器具ではモード切替スイッチ5を用いて目標照度設定部15による目標照度の設定を停止又は許可しているのに対して、本実施形態では、点灯パターンを検出する点灯パターン検出部16を備え、点灯パターンの変化に基づいて被照射面の反射率が変化したか否かを判断し、被照射面の反射率が変化した場合のみ目標照度の設定を1回だけ行うようにしてある。尚、点灯パターン検出部16以外の構成は実施形態1、2の照明器具と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。また照明器具1の明るさ一定制御動作や目標レベルの設定動作は実施形態1で説明したのと同様であるから、その説明は省略する。
FIG. 15 shows a block diagram of the
図16は、点灯装置2に電源が投入された時刻t1から電源が停止される時刻t4まで常に外光がある環境下で点灯装置2が使用された場合の外光量、調光信号S2、照度センサ3のセンサ信号S1、センサ信号S1を調光信号S2で除した値(S1/S2)の変化をそれぞれ示している。
FIG. 16 shows the amount of external light, dimming signal S2, and illuminance when the
点灯パターン検出部16は、電源が投入されている期間中、照度センサ3からのセンサ信号S1と、明るさ制御部11から出力される調光信号S2とをモニタし、センサ信号S1の最大値および最小値、調光信号S2の最大値および最小値といったパラメータを目標照度記憶部12に記憶させる。また次回電源が投入されると、点灯パターン検出部16は、上述と同様にセンサ信号S1と調光信号S2をモニタして、センサ信号S1の最大値および最小値と、調光信号S2の最大値および最小値を取得し、これらのパラメータ(センサ信号S1の最大値および最小値、調光信号S2の最大値および最小値)の値を目標照度記憶部12に記憶させる。そして、目標照度設定部12は、点灯パターン検出部16が今回検出した各パラメータの値を、目標照度記憶部12に記憶された各パラメータの過去の値と比較することで、点灯パターンが変化したか否かを判定する。ここにおいて、本実施形態では目標照度記憶部15が、点灯パターンを記憶する点灯パターン記憶部を兼用している。
The lighting
目標照度設定部15が、各パラメータの値を比較した結果、何れかのパラメータが変化していれば、外的要因の変化によって点灯パターンが変化したと判断する。ここで、外的要因の変化としては、レイアウト変更によって被照射面の反射率が変化した場合や、カーテンを所定時間閉めた場合や、天候が曇ったために外光量が低下した場合などがある。
As a result of comparing the values of each parameter, the target
パラメータの変化から外的要因の変化によって点灯パターンが変化したと判断された後も、点灯パターン検出部16は、電源が投入される毎にセンサ信号S1、調光信号S2を逐次モニタして、各パラメータの値を取得する。そして、所定の電源投入回数、全てのパラメータが同じになると、目標照度設定部15は、点灯パターンが変化した後に同じ点灯パターンが連続したことから、被照射面の反射率が変化したものと判断し、次回電源が投入された際に目標照度の設定を1回だけ実行する。一方、目標照度設定部15は、点灯パターンが変化しても、その後同じ点灯パターンが所定回数連続しなければ、外光の変化によって点灯パターンが一時的に変化したものと判断して、目標照度の設定を停止する。
Even after it is determined that the lighting pattern has changed due to a change in the external factor from the change in the parameter, the lighting
例えば図17に示すように、点灯装置2に1日に1回電源が投入される環境では、所定の電源投入回数を3回に設定しておけば、何れかのパラメータが変化した後、変化後のパラメータが3日連続で続けば、4日目に目標照度が再設定されることになる。図17に示す例では、1回目から5回目までは点灯パターンに変化が生じているが、5回目からは同じパラメータが3日連続しているので、7回目の終了時に反射率が変化したと判定され、次回電源投入時に目標照度が再設定される。これによって、点灯パターンの変化が、外光量の変化による一過性のものか、レイアウト変更に伴う被照射面の反射率変化によって発生したものかを判別でき、被照射面の反射率変化と判定された場合のみ目標照度の再設定が行われる。
For example, as shown in FIG. 17, in an environment where the
上述のように、昼間のみ使用される環境においても、点灯パターンが変化した後に同じ点灯パターンが所定回数連続するか否かで、点灯パターンの変化が、外光量の変化によるものか、被照射面の反射率が変化したことによるものかを確実に判定できる。外光量が変化した場合は点灯パターンの変化は一時的で、同じ点灯パターンが所定回数連続することはないので、その場合は目標照度設定部15が目標照度の設定を停止することで、目標照度の設定が正しく行われなくなるのを防ぐことができる。また、点灯パターンの変化が被照射面の反射率が変化したことによるものと判定された場合は、目標照度設定部15が目標照度の設定を行っているので、レイアウト変更などによって被照射面の反射率が変化する前後で被照射面の照度を一定に保つように目標照度を設定でき、省電力を図りつつ、外光を利用した明るさ一定制御を行うことができる。
As described above, even in an environment that is used only in the daytime, whether or not the same lighting pattern continues for a predetermined number of times after the lighting pattern changes, whether the lighting pattern change is due to a change in external light amount, or the irradiated surface It is possible to reliably determine whether the reflectance is changed. When the external light quantity changes, the lighting pattern changes temporarily, and the same lighting pattern does not continue for a predetermined number of times. In this case, the target
(実施形態5)
本発明の実施形態5を図18〜図22に基づいて説明する。実施形態1の照明器具では、モード切替スイッチ5を用いて目標照度設定部15による目標照度の設定を停止又は許可しているのに対して、本実施形態では、人の目には感じない程度の周波数で光出力を変化させたときの調光信号と照度センサ3のセンサ信号とをもとに、被照射面の反射率が変化したか否かを判定し、反射率が変化したと判定された場合のみ目標照度の設定を1度だけ行うようにしている。尚、照度センサ3以外の構成は実施形態1,2で説明した照明器具1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。また照明器具1による明るさ一定制御も実施形態1,2で説明した照明器具と同様であるので、その説明は省略する。
(Embodiment 5)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the luminaire of the first embodiment, the setting of the target illuminance by the target
図18は本実施形態の照明器具1の概略構成図であり、照度センサ3が、受光した光量に応じたアナログ電圧(第1のセンサ信号S4)を出力する受光素子3aと、例えばRCフィルタ回路からなり、受光素子3aから出力されるセンサ信号S4を平滑して得た第2のセンサ信号S5を出力するフィルタ回路3bとで構成されている。そして、目標照度設定部15は、受光素子3aから出力される第1のセンサ信号S4と、明るさ制御部11から出力される調光信号S2とをもとに目標照度を設定する。また、明るさ制御部11では、フィルタ回路3bから出力される第2のセンサ信号S5をもとに、センサ信号S5が示す被照射面の明るさ(照度)が、目標照度記憶部12に記憶された目標照度に一致するように調光信号S2を出力する。
FIG. 18 is a schematic configuration diagram of the
ここで、レイアウト変更などを起因とする被照射面の反射率の変化を検出する方法について、図19を参照して説明する。 Here, a method for detecting a change in reflectance of the irradiated surface due to a layout change or the like will be described with reference to FIG.
明るさ制御部11は、図19(b)に示すように、光源4の光出力が目標値Lcとなるような調光信号Ocの例えば±20%の値となる調光信号Ou(=Oc×1.2),Od(=Oc×0.8)を、所定の時間間隔T(例えば0.1ms)で交互に出力する(図19(b)参照)。この時、光源4の光出力は、図19(a)に示すように、光出力がLuとなる期間と、光出力がLdとなる期間が、所定の時間間隔T(0.1ms)で交互に繰り返されるのであるが、人間の眼では10kHzの高周波で変化する明るさの変化を感知できないため、人間の眼に感知される照度は、図19(c)に示すようにLuとLdを平滑したLcとなる。ここで、受光素子3aの出力電圧(センサ信号S4)は、外光および光源4の光出力Lu,Ldによる反射光に応じたVu,Vdを、間隔Tで繰り返した値となり、フィルタ回路3bの出力電圧(センサ信号S5)は、電圧Vu,Vdを平滑した電圧Vcとなる。尚、光源4の光出力を変化させる周波数は、人間の眼では光の変化を感知できない程度の高い周波数に設定されている。またフィルタ回路3bは、光出力を高周波で変化させたことによる受光素子3aの出力電圧の変化を一定電圧に平滑可能なようなフィルタ特性を有している。
As shown in FIG. 19B, the
図20は調光信号S2と受光素子3aの出力電圧S4との関係を示しており、調光信号がOu,Odのときの受光素子3aの出力電圧Vu,Vdは、外光を反射した反射光による照度をVg、被照射面の反射率を含む係数をkとすると、以下の式(1)、式(2)で表される。
FIG. 20 shows the relationship between the dimming signal S2 and the output voltage S4 of the
Vu=k×Ou+Vg …(1)
Vd=k×Od+Vg …(2)
また図21(a)(b)は、レイアウト変更の前後で被照射面の反射率がk1からk2(k1<k2)に変化した場合の調光信号S2と受光素子3aの出力電圧S4との関係を示す図であり、同図(a)はレイアウト変更前、同図(b)はレイアウト変更後の図である。また図22(a)(b)は、外光を反射した反射光による照度が外光量の変化によってVg1からVg2に変化した場合の調光信号S2と出力電圧S4との関係を示した図であり、同図(a)は外光が変化する前、同図(b)は外光が変化した後の図である。
Vu = k × Ou + Vg (1)
Vd = k × Od + Vg (2)
21A and 21B show the dimming signal S2 and the output voltage S4 of the
このように、明るさ制御部11から出力される調光信号S2をOu,Odの2点で変化させる場合、外光の反射光による照度Vg,Vg1,Vg2は、調光信号に比例して大きくなることはないから、目標照度設定部15では、調光信号をOu,Odの2点で変化させたときの受光素子3aの検出電圧Vu,Vdを検出すれば、反射率や外光の反射光による照度を求めることができ、被照射面の反射率が変化したか否かを検出することができる。なお、外光量の変化と被照射面の反射率の変化が両方同時に変化した場合でも同じことが言え、外的要因による照度や反射率が変化した後に、調光信号をOu,Odの2点で変化させたときの受光素子3aの検出電圧Vu,Vdを検出すれば、反射率の変化を検出することができる。
Thus, when the dimming signal S2 output from the
なお、照明器具1による明るさ一定制御の基本動作は、実施形態1で説明した照明器具1と同様であるが、実施形態1の照明器具1では、照度センサ3のセンサ電圧S4が目標照度の下限値以上且つ上限値以下となるように(目標照度の下限値≦センサ電圧S4≦目標照度の上限値)、調光信号を制御する時の調光信号はOcであり、照度センサ3のセンサ出力はフィルタ回路3bの出力電圧S5である。これは、受光素子3aの出力電圧を明るさ制御部11に入力すると、調光信号がOu,Odの時の受光素子3aの出力電圧S4が目標照度の範囲内に収まらない場合、明るさ制御部11から出力される調光信号Ocがその都度上下し、所望の反射率検出動作が行えないから、本実施形態では受光素子3aのセンサ出力S4をフィルタ回路3bが平滑して得たセンサ信号S5を明るさ制御部11に入力している。尚、本実施形態ではOu,Odの値を、人間の感知照度がLcとなるような調光信号Ocの±20%の値としているが、検知感度の良好な受光素子3aを用い、目標照度の範囲内に収まるように調光信号Ou,Odを決定すれば、フィルタ回路3bをなくすこともできる。
In addition, although the basic operation | movement of brightness fixed control by the
また、目標照度を設定する動作は、実施形態1に記載された照明器具1とは異なり、目標照度設定部15が、上述の方法で反射率の変化を検出した場合、変化後の反射率、外的要因による照度を求めることができるから、反射率が変化する前後で明るさが一定となるように目標照度を設定している。
In addition, the operation for setting the target illuminance is different from the
ここで、反射率が変化する前の目標照度をVt、被照射面の反射率をk、外光による照度をVg、反射率が変化した後の被照射面の反射率をk’、外光による照度をVg’とすると、反射率が変化した後の目標照度Vt’は次式で表される。 Here, the target illuminance before the change of the reflectance is Vt, the reflectance of the irradiated surface is k, the illuminance by the external light is Vg, the reflectance of the irradiated surface after the reflectance is changed is k ′, the external light If the illuminance by Vg ′ is Vg ′, the target illuminance Vt ′ after the change in reflectance is expressed by the following equation.
Vt’=(Vt−Vg)×k’/k+Vm’ …(3)
このように、レイアウト変更などによって被照射面の反射率が変化した場合でも、目標照度設定部15が上記の式(3)にしたがって目標照度を設定することにより、反射率が変化する前後で被照射面の照度を一定に保つように目標照度を設定できる。また、目標照度設定部15では、反射率の変化を検出できない場合は目標照度の設定を停止している。
Vt ′ = (Vt−Vg) × k ′ / k + Vm ′ (3)
As described above, even when the reflectance of the irradiated surface changes due to a layout change or the like, the target
上述のように、光出力を高周波で変化させた場合の第1のセンサ信号S4の変化分は、外光量の変化によっては変動しないが、被照射面の反射率が変化すると変動するので、昼間のみ使用される環境においても、目標照度設定部15では、光出力を高周波で変化させた際の第1のセンサ信号S4に基づいて被照射面の反射率が変化したか否かを判定できる。そして、目標照度設定部15は、被照射面の反射率が変化したことを検知しなければ、目標レベルの設定を停止するので、目標レベルの設定が正しく行われなくなるのを防ぐことができる。また、目標照度設定部15は、被照射面の反射率が変化したことを検知すれば、目標レベルの設定を行うので、レイアウト変更などによって被照射面の反射率が変化する前後で被照射面の照度を一定に保つように目標レベルを設定でき、省電力を図りつつ、外光を利用した明るさ一定制御を行うことができる。また本実施形態では反射率の変化を検出する際に光源4の光出力を高周波で変化させているので、人間の眼に照度の変化を感じさせることなく、反射率の変化を検出することができる。
As described above, the amount of change in the first sensor signal S4 when the light output is changed at a high frequency does not change depending on the change in the external light amount, but changes when the reflectance of the irradiated surface changes. Even in an environment where only light is used, the target
尚、本実施形態では照度センサ3の内部にフィルタ回路3bを備えているが、フィルタ回路3bを照度センサ3の外部回路として備えても良く、また明るさ制御部11に、平均化処理などのフィルタ処理を行うソフトウェアを組み込むことにより、照度センサ3のセンサ信号を平滑して得た第2のセンサ信号を用いて、調光信号を作成するようにしてもよい。
In this embodiment, the
また、本実施形態では明るさ制御部11が、調光信号Ocを所定の割合で増減させた調光信号Ou,Odを所定時間交互に出力することで、光源4の光出力を高周波で変化させているが、例えば調光信号の最大値Omaxと最小値Ominのように、互いに異なる2つの調光信号O1,O2を設定し、2つの調光信号O1,O2を交互に出力する時間割合を制御(PWM制御)することで、平均値がOcとなるように制御してもよい。
In the present embodiment, the
(実施形態6)
以下では、実施形態1〜5の何れかで説明した照明器具1を複数台備えた照明システムの実施形態を図23に基づいて説明する。尚、照明器具1の構成及び動作は実施形態1〜5で説明した通りであるから、その説明は省略する。
(Embodiment 6)
Below, embodiment of the illumination system provided with two or
図23に示す照明システムは2台の照明器具1A,1Bで構成され、2台の照明器具1A,1Bによって1つの照度センサ3が共用されており、各照明器具1A,1Bでは、1つの照度センサ3の検出照度を用いて明るさ一定制御を行っている。
The lighting system shown in FIG. 23 includes two
照度センサ3は受光角θ1が決まっており、照度の検知範囲Eには制限があるので、複数の照明器具1A,1Bで1つの照度センサ3を共用する場合は、照度センサ3の検知範囲Eの上方に照明器具1A,1Bを設置する必要がある。
Since the
したがって、照度センサ3の検知範囲Eの上方に複数台の照明器具1A,1Bが存在するように、天井101に隣り合って配置される照明器具1A,1Bの間に照度センサ3を設置すれば、照明器具1台につき照度センサ3を1つ設ける必要がなく、1つのフロアに複数台の照明器具を設置する場合などに照度センサ3の台数を削減することができる。
Therefore, if the
尚、本システムでは2台の照明器具1A,1Bで1つの照度センサ3を共用しているが、照度センサ3の検知範囲Eの上方に照明器具が入れば、3台以上の照明器具で1つの照度センサを共用するようにしてもよい。
照明器具は、光源に点灯電力を供給する点灯装置を具備し、当該点灯装置は、調光信号に応じた光出力で光源を調光点灯させる調光点灯部と、被照射面の明るさの目標レベルを記憶する目標レベル記憶部と、明るさセンサによって検出された被照射面の明るさレベルが目標レベルに一致するように、調光レベルを制御するための調光信号を調光点灯部に出力する明るさ制御部と、明るさセンサの検出した明るさレベルと調光信号に基づいて前記目標レベルを決定して目標レベル記憶部に設定する目標レベル設定部とを備え、目標レベル設定部には、目標レベルの設定を停止する機能が設けられたことを特徴とする。
これにより、目標レベルの設定が正しく行えないような環境下では、目標レベル設定部が目標レベルの設定を停止することで、目標レベルの設定が正しく行われなくなるのを防ぐことができる。例えば昼間のみ使用されるような照明器具においても、外光がない状態で目標照度を設定させ、外光が存在する場合には目標照度の設定を行わないようにすることで、好ましい環境下で設定された目標照度が変更されるのを防ぐことができる。したがって、昼間のみ使用されるような照明器具においても、外光を利用した明るさ一定制御ができ、省電力を図ることができる。
上記の照明器具において、目標レベル設定部は、操作に応じて出力が切り替わるスイッチからの出力信号に応じて、目標レベルの設定を停止又は許可することを特徴とする。
これにより、スイッチの切替操作によって目標レベルの設定を停止させることができるので、目標レベルの設定の停止をユーザの意図するタイミングで行うことができる。
上記の照明器具において、目標レベル設定部は、点灯装置への電源供給を入切する電源スイッチが所定の操作手順で操作されない場合は、目標レベルの設定を停止することを特徴とする。
これにより、電源スイッチが所定の操作手順で操作されない場合は、目標レベル設定部が目標レベルの設定を停止しているので、目標レベルの設定の停止をユーザの意図するタイミングで行うことができる。また、電源スイッチの操作手順によって目標レベルの設定が停止されるので、目標レベルの設定を停止させるために新たな部品を追加する必要がないという利点もある。
In this system, two
The lighting fixture includes a lighting device that supplies lighting power to the light source. The lighting device includes a dimming lighting unit that dimms and lights the light source with a light output corresponding to the dimming signal, and brightness of the irradiated surface. A target level storage unit for storing the target level, and a dimming lighting unit for controlling the dimming level so that the brightness level of the irradiated surface detected by the brightness sensor matches the target level And a target level setting unit that determines the target level based on the brightness level detected by the brightness sensor and the dimming signal and sets the target level in the target level storage unit. The section is provided with a function of stopping the setting of the target level.
As a result, in an environment where the target level cannot be set correctly, the target level setting unit can stop the target level from being set correctly by stopping the target level setting. For example, even in a lighting fixture that is used only in the daytime, by setting the target illuminance in the absence of external light and not setting the target illuminance when there is external light, It is possible to prevent the set target illuminance from being changed. Therefore, even in a lighting fixture that is used only in the daytime, it is possible to perform constant brightness control using outside light and to save power.
In the above luminaire, the target level setting unit is characterized in that setting of the target level is stopped or permitted in accordance with an output signal from a switch whose output is switched according to an operation.
Thereby, the setting of the target level can be stopped by the switching operation of the switch, so that the setting of the target level can be stopped at the timing intended by the user.
In the above luminaire, the target level setting unit is characterized in that the setting of the target level is stopped when the power switch for turning on / off the power supply to the lighting device is not operated in a predetermined operation procedure.
Thereby, when the power switch is not operated in a predetermined operation procedure, the target level setting unit has stopped setting the target level, so that the setting of the target level can be stopped at the timing intended by the user. Further, since setting of the target level is stopped by the operation procedure of the power switch, there is an advantage that it is not necessary to add a new part to stop the setting of the target level.
1 照明器具
2 点灯装置
3 照度センサ(明るさセンサ)
4 光源
5 モード切替スイッチ
11 明るさ制御部
12 目標照度記憶部(目標レベル記憶部)
13 出力制御部(調光点灯部)
14 点灯回路部(調光点灯部)
15 目標照度設定部(目標レベル設定部)
DESCRIPTION OF
4
13 Output control unit (dimming lighting unit)
14 Lighting circuit (dimming lighting)
15 Target illuminance setting part (target level setting part)
Claims (4)
前記目標レベル設定部には、目標レベルの設定を停止する機能が設けられ、
前記目標レベル設定部は、前記点灯パターン記憶部に記憶された点灯パターンの履歴をもとに、点灯パターンが変化した後に同じ点灯パターンが所定回数連続すれば、目標レベルの設定を行わせ、同じ点灯パターンが所定回数連続しなければ、目標レベルの設定を停止することを特徴とする照明器具。 Comprising a lighting device for supplying lighting power to the light source, the lighting device includes a an optical output the light source dimming lighting is to dimming lighting unit in accordance with the dimming signal, the target level of brightness of the illuminated surface a target level storage unit for storing, as the brightness level of the surface to be irradiated, which is detected by the brightness sensor matches the target level, outputs a dimming signal for controlling the dimming level to the dimming lighting unit a brightness control unit that, the target level setting section for setting the target level storage section to determine the target level on the basis of the detected brightness level and the dimming signal of the brightness sensor, the detection of the brightness sensor A lighting pattern storage unit that stores a correspondence relationship between the brightness level and the dimming signal as a lighting pattern ,
The target level setting unit is provided with a function of stopping the setting of the target level ,
The target level setting unit, based on the lighting pattern history stored in the lighting pattern storage unit, sets the target level if the same lighting pattern continues for a predetermined number of times after the lighting pattern is changed, and the same If the lighting pattern does not continue for a predetermined number of times, the setting of the target level is stopped .
前記目標レベル設定部には、目標レベルの設定を停止する機能が設けられ、
前記目標レベル設定部には、前記明るさセンサによって検出された、被照射面の明るさレベルに応じた第1のセンサ信号が入力され、前記明るさ制御部には、第1のセンサ信号を平滑して得た第2のセンサ信号が入力されており、前記目標レベル設定部は、光出力を高周波で変化させた際の第1のセンサ信号に基づいて、被照射面の反射率が変化したことを検知しなければ、目標レベルの設定を停止することを特徴とする照明器具。 A lighting device that supplies lighting power to the light source, the lighting device having a dimming lighting unit for dimming and lighting the light source with a light output corresponding to the dimming signal, and a target level of brightness of the irradiated surface A dimming signal for controlling the dimming level is output to the dimming lighting unit so that the brightness level of the illuminated surface detected by the brightness sensor matches the target level. And a target level setting unit that determines a target level based on the brightness level detected by the brightness sensor and a dimming signal and sets the target level in the target level storage unit,
The target level setting unit is provided with a function of stopping the setting of the target level,
A first sensor signal corresponding to the brightness level of the irradiated surface detected by the brightness sensor is input to the target level setting unit, and the first sensor signal is input to the brightness control unit. The second sensor signal obtained by smoothing is input, and the target level setting unit changes the reflectance of the irradiated surface based on the first sensor signal when the optical output is changed at a high frequency. if it detected that the, luminaire you characterized by stopping the setting of the target level.
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