(実施形態)
以下、実施形態に係る点灯装置、照明器具及びプログラムについて、図面を用いて説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、本発明の様々な実施形態の一部に過ぎない。下記の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
本実施形態の照明器具10は、図1に示すように、点灯装置1と、器具本体8(図2参照)と、を備えている。点灯装置1は、光源7を更に備えている。点灯装置1は、光電変換部2と、制御部3と、フィルタ回路4と、整流回路5と、電源部6と、を備えている。照明器具10は、いわゆる防犯灯であり、例えば、地面に立てられる支柱50(電力柱又は鋼管ポール:図2参照)に取り付けられる。ただし、照明器具10は防犯灯に限定されず、防犯灯以外の照明器具、例えば、道路灯又は街路灯等であってもよい。また、照明器具10は、建物の外壁等に取り付けられてもよい。
照明器具10は、光電変換部2により照明器具10の周囲の明るさを検出し、周囲が明るいときは光源7を消灯させ、周囲が暗いときは光源7を点灯させるように構成されている。
フィルタ回路4は、外部電源20(電源:例えば、商用電源)より入力された交流電力からノイズ等の不要な周波数成分を除去する。
整流回路5は、フィルタ回路4を介して入力された交流電圧を全波整流して生成した直流電圧を、電源部6に出力する。整流回路5は、例えば、ダイオードブリッジで構成されている。なお、整流回路5は、交流電圧を半波整流する回路であってもよい。
電源部6は、外部電源20から、フィルタ回路4及び整流回路5を介して供給される電力を、制御部3の指示に従って光源7に供給する。電源部6は、例えば、降圧チョッパ回路と、電源制御回路とを有している。なお、電源部6は、降圧チョッパ回路に代えて昇降圧チョッパ回路を有していてもよいし、降圧チョッパ回路に加えて昇圧チョッパ回路を更に有していてもよい。
電源部6の降圧チョッパ回路は、整流回路5から入力される直流電圧を、光源7の定格電圧以下の直流電圧に降圧し、光源7に出力する。降圧チョッパ回路が光源7に直流電圧を印加することで、光源7が点灯する。電源制御回路は、制御部3から入力される調光信号Sig1が示す指示に従って、降圧チョッパ回路が有する半導体スイッチング素子をスイッチング制御することにより、降圧チョッパ回路から光源7に流れる電流を定電流化する。なお、電源部6は、降圧チョッパ回路のようなスイッチングレギュレータに代えて、シリーズレギュレータにより、降圧チョッパ回路から光源7に流れる電流を定電流化又は定電圧化してもよい。
光源7は、複数(8個。図1では3個のみを図示)のLED(Light Emitting Diode)素子70の直列回路を有している。ただし、光源7を構成するLED素子70の個数は8個に限定されず、1〜7個又は9個以上であってもよい。また、複数のLED素子70は、並列又は直並列に接続されていてもよい。また、光源7は、LED素子70に代えて、有機エレクトロルミネッセンス素子又はレーザーダイオード、あるいは蛍光ランプ等の放電ランプを有していてもよい。
光電変換部2は、例えば、フォトダイオード21と、抵抗22とを有している。フォトダイオード21は、照明器具10の外部からの光を受光し、光を検出する。フォトダイオード21のカソードは、電源部6に電気的に接続されている。フォトダイオード21は、電源部6により電圧を印加されている。抵抗22の一端はフォトダイオード21のアノードに電気的に接続されており、抵抗22の他端は接地されている。フォトダイオード21と抵抗22との間には、制御部3の入力端子301が電気的に接続されている。
フォトダイオード21は、受光量が大きいほど大きい直流電流を抵抗22に流す。これにより、抵抗22の両端電圧である直流電圧(電圧V1:図4参照)は、受光量が大きいほど大きくなる。つまり、光電変換部2は、受光量が大きいほど大きい電圧V1(電気量)を生じ、電圧V1を有する検出信号Sig2を、制御部3に出力する。言い換えると、光電変換部2から制御部3に出力される検出信号Sig2の電圧はV1である。なお、光電変換部2は、フォトダイオード21に代えて、例えば、フォトトランジスタ又はフォトレジスタ(photoregistor)を有していてもよい。
制御部3は、コンピュータ(マイクロコンピュータ)により構成されている。制御部3は、プロセッサ31と、メモリ32と、通信部33と、A/Dコンバータ34と、を含む。また、制御部3は、入力端子301と、電源端子302と、出力端子303と、を更に含む。制御部3には、電源端子302を介して、電源部6から電圧が印加される。出力端子303は、電源部6の電源制御回路に電気的に接続されている。
プロセッサ31は、例えば、CPU(Central Processing Unit)である。メモリ32には、プログラムが記憶されている。メモリ32に記憶されたプログラムをプロセッサ31が実行することにより、制御部3としての機能が実現される。また、メモリ32には、後述の点灯閾値TL1、消灯閾値TE1、及び、時間T1〜T8が記憶されている。通信部33は、外部からの信号の入力を受け付ける。A/Dコンバータ34は、入力端子301から入力された検出信号Sig2が有する電圧V1をデジタル量に変換する。
制御部3は、外部電源20から光源7に供給される電力を制御することにより、光源7の明るさを制御する。より詳細には、制御部3は、光源7に流すべき目標電流値を指示する調光信号Sig1を、電源部6の電源制御回路に入力する。電源制御回路は、調光信号Sig1に基づいて、降圧チョッパ回路をPWM(Pulse Width Modulation)制御することにより、光源7に流す電流を目標電流値にする。これにより、光源7は、目標電流値に応じた所定の明るさに調光される。光源7の明るさは、例えば、光源7から放射された光が通るグローブ81(図2参照)の表面の照度により定義される。
制御部3は、このように外部電源20から光源7に供給される電力を制御することにより、光源7を点灯させたり、光源7を消灯させたりする。制御部3は、光源7を点灯させた後、さらに光源7に流す電流値を変化させて、光源7の明るさを変化させる(調光する)こともできる。
制御部3は、動作モードとして、通常モードと、強制点灯モードと、判定モードと、を有する。制御部3は、これら3つの動作モードを切り替えて動作する。制御部3は、動作モードが通常モードのとき、光電変換部2で検出された電圧V1に基づいて、光源7を点灯させたり、消灯させたりする。すなわち、電圧V1が点灯閾値TL1(図4参照)を下回ったときに、制御部3は、光源7を点灯させる。電圧V1が消灯閾値TE1(図4参照)を上回ったときに、制御部3は、光源7を消灯させる。消灯閾値TE1は、点灯閾値TL1より大きい値である。制御部3は、動作モードが強制点灯モードに切り替わると、時間T7の間、電圧V1の大きさに関係なく光源7を点灯させ続ける。制御部3は、動作モードが判定モードに切り替わると、動作モードを強制点灯モードに切り替えるか否かを電圧V1に基づいて判定する。
電圧V1を有する検出信号Sig2は、連続して又は間欠的に制御部3に入力されている。制御部3は、光源7を点灯又は消灯させる制御等の電圧V1に基づく制御を、直近に入力された検出信号Sig2の電圧V1に基づいて行う。
上述した通り、制御部3は、コンピュータにより構成されている。プロセッサ31で実行されるプログラムは、メモリ32に予め記録されていてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよいし、コンピュータで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ(磁気ディスク)等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。プロセッサ31は、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1乃至複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。
また、制御部3は、プログラムを含む信号を通信部33で受信してもよい。例えば、通信部33は、外部機器と赤外線通信を行うことにより、プログラムを含む信号を受信する。通信部33が受信する信号は、プログラムに加えて又はプログラムに代えて、制御部3の動作に係るパラメータ(例えば、点灯閾値TL1及び消灯閾値TE1)を含んでいてもよい。
通信部33と外部機器との通信方法は、赤外線通信に限定されず、例えば、電波等を利用した無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。また、通信部33は、制御部3とは別体に設けられていてもよい。例えば、照明器具10が電力柱等の支柱50(図2参照)に取り付けられる場合に、地上付近に通信部33が設けられていれば、有線通信のために通信部33と外部機器とを接続することが容易である。
次に、図2を参照して、照明器具10の構造について説明する。
照明器具10は、点灯装置1(図1参照)と、光源7と、器具本体8と、に加えて、アーム82と、筐体30と、を更に備えている。器具本体8は、本体部80と、グローブ81と、を含む。
本体部80は、合成樹脂により、前面が開口した長尺の矩形箱状に形成されている。なお、本体部80は、アルミニウム又はアルミニウム合金を材料として、ダイカストにより形成されていてもよい。
グローブ81は、透光性を有する合成樹脂(例えば、アクリル樹脂)により、半円筒状に形成されている。グローブ81は、長手方向の第一端部(図2における上端部)に一対のヒンジ部810を有している。一対のヒンジ部810は、一対の軸に引っ掛けられている。一対の軸は、半円筒状に形成されており、本体部80の長手方向の一端部(図2における上端部)に設けられている。つまり、グローブ81は、本体部80の前面開口を塞ぐ閉位置(図2に示す位置)と、本体部80の前面開口を開放する開位置との間で回転可能に、本体部80に取り付けられている。グローブ81は、グローブ81の長手方向における一対のヒンジ部810側の第一端部とは反対側の第二端部(図2における下端部)において、本体部80にねじ止めされている。これにより、グローブ81は、閉位置にある状態が維持されるように本体部80に固定されている。
器具本体8は、点灯装置1(図1参照)と、点灯装置1を収容する筐体30と、複数(図2では8つ)のLED素子70と、複数のLED素子70を実装した基板71と、を収容している。点灯装置1は、筐体30に収容された状態で、器具本体8内の長手方向の先端(上端)付近に配置されている。また、フォトダイオード21は、筐体30の内部に収容され、筐体30の上端付近に配置されている。筐体30のうち、フォトダイオード21の受光面210と向かい合う面には、開口部が設けられている。基板71は、器具本体8内の下端付近に配置され、器具本体8に保持されている。すなわち、フォトダイオード21と光源7とは、筐体30により隔てられており、フォトダイオード21は、光源7から離れて設けられている。また、フォトダイオード21の受光面210は、基板71の厚み方向に沿っており、基板71側とは反対側を向いている。このように、フォトダイオード21は、光源7から放射される光を受光しにくいように配置されている。光源7から放射される光は、グローブ81を透過して照明器具10の外部に取り出される。
アーム82は、固定部821を有している。固定部821は、長尺の矩形平板状に形成されている固定板8210と、固定板8210の長手方向に沿った両端縁から固定板8210の厚み方向に立ち上がる一対(図2では1つのみを図示)の側壁8211と、を有している。
固定板8210は、だるま孔(長円状の孔と、長円状の孔の長手方向に繋がった円状の孔とで構成される孔)からなる第一ねじ挿通孔8212と、丸孔からなる第二ねじ挿通孔と、半円状のねじ挿通溝とを有している。また、固定部821の一対の側壁8211には、矩形の挿通孔8215がそれぞれ設けられている。
アーム82の固定部821は、取付金具9を介して支柱50に固定される。取付金具9は、鋼板等の板材により形成されている。取付金具9は、矩形平板状の取付板90と、取付板90の長手方向に沿った両端縁から取付板90の厚み方向に立ち上がる一対の側板91とを有する角樋状に形成されている。取付板90には、3つのねじ孔が設けられている。また、一対の側板91には、矩形の取付孔910がそれぞれ設けられている。
続いて、照明器具10の施工手順を説明する。まず、施工作業を行う作業者は、取付金具9の各側板91の取付孔910に通した取付バンド92を支柱50に巻くことで、取付金具9を支柱50に固定する。続いて、作業者は、取付金具9に、支柱50側とは反対側からアーム82の固定部821を被せる。それから、作業者は、3本のねじ93、94、95を、固定部821の第一ねじ挿通孔8212、第二ねじ挿通孔、ねじ挿通溝に通し、さらに、取付金具9の取付板90の3つのねじ孔にねじ込む。このように、照明器具10は、取付金具9を介して支柱50に取り付けられる。ただし、作業者は、取付金具9を用いずに、アーム82の固定部821に設けられている挿通孔8215に取付バンド92を通し、固定部821を直接、支柱50に固定することにより、照明器具10を支柱50に取り付けることもできる。
次に、図3を参照して、点灯装置1の動作について説明する。
点灯装置1の電源スイッチをオンすると(ステップS1)、外部電源20から電源部6を介して制御部3及び光電変換部2に電圧が印加される。これにより、制御部3が起動し、光電変換部2は、受光量に応じた電圧V1を有する検出信号Sig2を制御部3に出力する。まず、制御部3は、動作モードを通常モードにする(ステップS2)。電源スイッチをオンした時点では、制御部3は、光源7を消灯させている(ステップS3)。制御部3は、光電変換部2で検出された電圧V1と、点灯閾値TL1とを比較する(ステップS4)。電圧V1が点灯閾値TL1を上回っている間は、制御部3は、光源7を消灯させ続ける。電圧V1が点灯閾値TL1以下になると、制御部3は、光源7を点灯させる(ステップS5)。
ステップS5の後、制御部3は、時間T1(既定の時間)の間、光源7を点灯させ続ける(ステップS6)。時間T1は、例えば、3秒間である。時間T1が経過すると、制御部3は、電圧V1と消灯閾値TE1とを比較する(ステップS7)。電圧V1が消灯閾値TE1を上回る場合は、制御部3は、通常モードから判定モードに切り替える(ステップS8)。電圧V1が消灯閾値TE1以下の場合は、制御部3は、通常モードを継続する。
制御部3は、通常モードから判定モードに切り替わると、光源7の明るさを変化させる明るさ制御を行う(ステップS9〜S18)。明るさ制御において、制御部3は、光源7の消灯と点灯とを交互に行うことにより、光源7の明るさを消灯時の明るさ(第二の明るさ)と点灯時の明るさ(第一の明るさ)とに交互に切り替える。以下の説明において、時間T2〜T6は、例えば、500ミリ秒である。判定モードにおいて、制御部3は、光源7を消灯させているときは電圧V1と点灯閾値TL1とを比較し、光源7を点灯させているときは電圧V1と消灯閾値TE1とを比較する。これにより、制御部3は、電圧V1の変化が明るさ制御に追随しているか否かを判定する。
明るさ制御において、制御部3は、まず、光源7を消灯させ、時間T2の間、光源7を消灯させ続ける(ステップS9:判定モードでの1回目の消灯)。
時間T2が経過すると、制御部3は、電圧V1と点灯閾値TL1とを比較する(ステップS10)。このとき、光源7は消灯しているので、光源7の明るさは消灯時の明るさ(第二の明るさ)である。電圧V1が点灯閾値TL1以上の場合は、制御部3は、判定モードから通常モードに切り替える(ステップS2)。つまり、制御部3は、光源7を消灯させているにも関わらず電圧V1が点灯閾値TL1以上であるとき、電圧V1が明るさ制御に追随していないと判定し、判定モードから通常モードに切り替える。電圧V1が点灯閾値TL1を下回る場合は、制御部3は、光源7を点灯させ、時間T3の間、光源7を点灯させ続ける(ステップS11:判定モードでの1回目の点灯)。
時間T3が経過すると、制御部3は、電圧V1と消灯閾値TE1とを比較する(ステップS12)。このとき、光源7は点灯しているので、光源7の明るさは点灯時の明るさ(第一の明るさ)である。電圧V1が消灯閾値TE1以下の場合は、制御部3は、判定モードから通常モードに切り替える(ステップS2)。つまり、制御部3は、光源7を点灯させているにも関わらず電圧V1が消灯閾値TE1以下であるとき、電圧V1が明るさ制御に追随していないと判定し、判定モードから通常モードに切り替える。電圧V1が消灯閾値TE1を上回る場合は、制御部3は、光源7を消灯させ、時間T4の間、光源7を消灯させ続ける(ステップS13:判定モードでの2回目の消灯)。
時間T4が経過すると、制御部3は、電圧V1と点灯閾値TL1とを比較する(ステップS14)。電圧V1が点灯閾値TL1以上の場合は、制御部3は、判定モードから通常モードに切り替える(ステップS2)。電圧V1が点灯閾値TL1を下回る場合は、制御部3は、光源7を点灯させ、時間T5の間、光源7を点灯させ続ける(ステップS15:判定モードでの2回目の点灯)。
時間T5が経過すると、制御部3は、電圧V1と消灯閾値TE1とを比較する(ステップS16)。電圧V1が消灯閾値TE1以下の場合は、制御部3は、判定モードから通常モードに切り替える(ステップS2)。電圧V1が消灯閾値TE1を上回る場合は、制御部3は、光源7を消灯させ、時間T6の間、光源7を消灯させ続ける(ステップS17:判定モードでの3回目の消灯)。
時間T6が経過すると、制御部3は、電圧V1と点灯閾値TL1とを比較する(ステップS18)。電圧V1が点灯閾値TL1以上の場合は、制御部3は、判定モードから通常モードに切り替える(ステップS2)。電圧V1が点灯閾値TL1を下回る場合は、制御部3は、判定モードから強制点灯モードに切り替える(ステップS19)。つまり、この場合に制御部3は、ステップS10、S12、S14、S16、S18で電圧V1と点灯閾値TL1及び消灯閾値TE1とを比較した結果に基づいて、電圧V1の変化が明るさ制御に追随していると判定し、判定モードから強制点灯モードに切り替える。
制御部3は、強制点灯モードの開始時に光源7を点灯させる(ステップS20)。強制点灯モードにおいて、制御部3は、時間T7の間、光源7を点灯させ続ける(ステップS21)。時間T7は、例えば、日没から日の出までの間の時間よりも長い時間である。したがって、日没時に判定モードから強制点灯モードに切り替わった場合でも、制御部3は、日の出まで光源7を点灯させ続けることができる。時間T7は、例えば、15時間である。時間T7が経過すると、制御部3は、強制点灯モードから通常モードに切り替える(ステップS2)。
また、通常モードにおけるステップS7において、電圧V1が消灯閾値TE1以下の場合は、制御部3は、通常モードを継続し、電圧V1が消灯閾値TE1を上回るまで、電圧V1と消灯閾値TE1とを繰り返し比較する(ステップS22)。電圧V1が消灯閾値TE1を上回ると、制御部3は、時間T8の間、光源7を点灯させたまま待機する(ステップS23)。時間T8が経過すると、制御部3は、光源7を消灯させる(ステップS3)。時間T8は、例えば、15秒である。
上述した通り、制御部3は、電圧V1の変化が明るさ制御に追随しているか否かを判定するので、光を検出し電圧V1を出力する光電変換部2のほかに、点灯装置1にセンサを設ける必要がないという利点がある。
ところで、光電変換部2で生じる電圧V1は、点灯装置1の周囲の状況によって変化することがある。例えば、点灯装置1及び光源7を収容する器具本体8に雪が付着すると、点灯した光源7からの光の一部が乱反射して光電変換部2で受光されることがある。これにより、光電変換部2で生じる電圧V1が、器具本体8に雪が付着していない場合よりも増加することがある。また、虫又は鳥等が光電変換部2の前を横切ったり、光源7が点灯するかどうか試すために作業者が光電変換部2を手等で覆ったりすることにより、光電変換部2に入射する光が遮られることがある。これにより、光電変換部2で生じる電圧V1が低下することがある。以下では、点灯装置1の周囲の状況に応じた点灯装置1の動作例を、図4〜7を参照して説明する。
図4〜7の横軸は時刻を表す。図4〜7の各々において、上から順に、照明器具10の周囲の明るさ、電圧V1、光源7が点灯しているか消灯しているかの状態、及び、制御部3における図3のフローチャートに対応する動作を表す。図4〜7で示す照明器具10の周囲の明るさには、光源7からの光による明るさは含まれない。照明器具10の周囲の明るさを検出することは必須ではないが、照明器具10の周囲の明るさは、例えば、照明器具10の周囲であって光源7からの光が入射しない位置に設けられたフォトダイオード等により検出することができる。図4〜7で示す各ステップ(ステップS4等)は、図3で示す各ステップと同じである。
図4は、器具本体8に雪が付着したり、光電変換部2に入射する光が遮られたりしない場合の点灯装置1の動作例を示している。
光電変換部2で生じる電圧V1は、日が沈み、光電変換部2の受光量が低下するにつれて低下する。この間、制御部3は、ステップS4において電圧V1と点灯閾値TL1とを比較している。電圧V1が点灯閾値TL1以下になると、制御部3は、光源7を点灯させる(ステップS5)。
制御部3は、光源7を点灯させてから時間T1が経過すると、電圧V1と消灯閾値TE1とを比較する(ステップS7)。電圧V1は消灯閾値TE1よりも小さい。したがって、制御部3は、通常モードを継続し、電圧V1と消灯閾値TE1とを比較し続ける(ステップS22)。
日が昇り、光電変換部2の受光量が増加するにつれて、電圧V1が増加し、やがて電圧V1が消灯閾値TE1を上回る(ステップS22:Yes)。したがって、時間T8経過後に、制御部3は、光源7を消灯させる(ステップS3)。
次に、図5は、器具本体8に雪が付着している場合の点灯装置1の動作例を示している。ステップS5までの点灯装置1の動作例は、図4の場合と同じである。
ステップS5で光源7が点灯すると、光源7から放射される光の一部は、器具本体8に付着した雪で乱反射して、光電変換部2で受光される。したがって、ステップS5で光源7が点灯すると、電圧V1が増加する。光源7が点灯すると、図5の動作例のように、電圧V1が消灯閾値TE1を上回ることがある。
光源7が点灯する前後で、光電変換部2で生じる電圧V1は変化して、制御部3が光源7を点灯させてから時間T1が経過することにより、電圧V1の大きさが安定化する。制御部3は、光源7を点灯させてから時間T1が経過すると、電圧V1と消灯閾値TE1とを比較する(ステップS7)。電圧V1は消灯閾値TE1を上回っているので、制御部3は、通常モードから判定モードに切り替える(ステップS8)。判定モードにおいて、制御部3は、明るさ制御を行う。すなわち、制御部3は、まず、光源7を消灯させる(ステップS9)。
上述の通り、光源7が点灯しているときは、光源7から放射される光の一部が光電変換部2で受光されるので、電圧V1が消灯閾値TE1を上回る。一方で、光源7が消灯しているときは、光源7から光が放射されないので、電圧V1は器具本体8の周囲の明るさに応じた値となる。したがって、夜間において、光源7が消灯しているときは、電圧V1は点灯閾値TL1を下回る。したがって、判定モードのステップS10、S12、S14、S16、S18のいずれでも、制御部3は、判定モードから通常モードに切り替えない。言い換えると、ステップS10、S12、S14、S16、S18のいずれの条件分岐でも、条件は”Yes”である(図3参照)。
したがって、制御部3は、判定モードから強制点灯モードに切り替える(ステップS19)。制御部3は、光源7を時間T7の間点灯させ続ける(ステップS21)。時間T7が経過すると、制御部3は、強制点灯モードから通常モードに切り替え(ステップS2)、光源7を消灯させる(ステップS3)。
ステップS2で強制点灯モードから通常モードに切り替わった後も器具本体8に雪が付着している場合等には、ステップS3の後、直ちに、制御部3の動作モードが通常モードから強制点灯モードに切り替わることもある。図5の動作例では、器具本体8に付着していた雪がステップS3の時点で無くなっているので、以後、制御部3は、通常モードで動作する。
次に、図6は、日中に光電変換部2に入射する光が時間T1よりも短い時間、遮られる場合の点灯装置1の動作例を示している。
日中なので、電圧V1は消灯閾値TE1を上回っている。したがって、電圧V1は点灯閾値TL1を上回っており、ステップS4において、制御部3は光源7を消灯させたままにする。ある時点で光電変換部2に入射する光が遮られると、電圧V1が点灯閾値TL1以下となることがある。この場合、制御部3は、光源7を点灯させる(ステップS5)。
制御部3が光源7を点灯させてから時間T1が経過する前に、光電変換部2に入射する光が遮られた状態が終了し、電圧V1は点灯閾値TL1及び消灯閾値TE1を上回る。制御部3は、光源7を点灯させてから時間T1が経過すると、電圧V1と消灯閾値TE1とを比較する(ステップS7)。電圧V1は消灯閾値TE1を上回っているので、制御部3は、通常モードから判定モードに切り替える(ステップS8)。判定モードにおいて、制御部3は、明るさ制御を行う。すなわち、制御部3は、まず、光源7を消灯させる(ステップS9)。
ステップS10において、制御部3は、電圧V1と点灯閾値TL1とを比較する。電圧V1は点灯閾値TL1を上回っているので、制御部3は、判定モードから通常モードに切り替え、光源7を消灯させる(ステップS2、S3)。その後、ステップS4において、電圧V1は点灯閾値TL1を上回っているので、制御部3は、光源7を消灯させたままにする。
次に、図7は、日中に光電変換部2に入射する光が時間T1よりも長い時間、遮られる場合の点灯装置1の動作例を示している。ステップS5までの点灯装置1の動作例は、図6の場合と同じである。
ある時点で光電変換部2に入射する光が遮られると、電圧V1が点灯閾値TL1以下となることがある。この場合、制御部3は、光源7を点灯させる(ステップS5)。
制御部3が光源7を点灯させてから時間T1が経過すると、制御部3は、電圧V1と消灯閾値TE1とを比較する(ステップS7)。光電変換部2に入射する光は遮られたままであるから、電圧V1は点灯閾値TL1以下であり、すなわち、電圧V1は消灯閾値TE1以下である。したがって、制御部3は、通常モードを継続し、電圧V1が消灯閾値TE1を上回るまで、電圧V1と消灯閾値TE1とを繰り返し比較する(ステップS22)。
光電変換部2に入射する光が遮られた状態がある時点で終了すると、電圧V1が消灯閾値TE1を上回るので(ステップS22:Yes)、時間T8経過後に、制御部3は、光源7を消灯させる(ステップS3)。その後、ステップS4において、電圧V1は点灯閾値TL1を上回っているので、制御部3は、光源7を消灯させたままにする。
(変形例)
次に、本実施形態の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
制御部3の動作モードが判定モードのとき、明るさ制御において、制御部3は、光源7の点灯と消灯とを切り替えるのではなく、光源7を点灯させたまま、光源7の明るさを切り替えてもよい。例えば、ステップS9において、制御部3は、光源7の明るさを、判定モード開始時の光源7の明るさとは異なる明るさにすればよい。次のステップS11では、制御部3は、光源7の明るさを、ステップS9における光源7の明るさとは異なる明るさにすればよい。ステップS13、S15、S17でも、制御部3は、光源7の明るさを、その時点の光源7の明るさとは異なる明るさに切り替えればよい。
より具体的な例として、制御部3は、明るさ制御において、光源7の明るさを、第一の明るさと、第一の明るさよりも暗い第二の明るさとの間で切り替えてもよい。互いに異なる第一の明るさ及び第二の明るさは、いずれも、光源7が点灯しているときの明るさであってもよい。例えば、第一の明るさは光源7が全点灯しているときの明るさであって、第二の明るさは光源7が全点灯時の50%の光出力で点灯しているときの明るさであってもよい。全点灯とは、光源7の各LED素子70に各LED素子70の定格電流が流れて各LED素子70が点灯することである。第一の明るさが、光源7が点灯しているときの明るさであって、第二の明るさが、光源7が消灯しているときの明るさである場合は、先に述べた実施形態と同じである。
あるいは、制御部3は、明るさ制御において、光源7の明るさを、第一の明るさと第二の明るさとを含む3種類以上の明るさの間で切り替えてもよい。
また、制御部3は、明るさ制御において、光源7の明るさを少なくとも1回切り替えればよい。例えば、ステップS10において電圧V1が点灯閾値TL1を下回る場合に、ステップS10〜S18を省略して、制御部3は判定モードから強制点灯モードに切り替えてもよい。
また、判定モードにおいて、電圧V1の変化が明るさ制御に追随しているか否かを制御部3が判定するための処理の内容は、電圧V1と消灯閾値TE1及び点灯閾値TL1とを比較することに限定されない。電圧V1の変化が明るさ制御に追随しているか否かを判定するために、制御部3は、電圧V1を、消灯閾値TE1及び点灯閾値TL1とは異なる閾値と比較してもよいし、電圧V1の時間的な変化の割合を所定の閾値と比較してもよい。
また、制御部3は、明るさ制御において、光源7の明るさを段階的に変化させてもよい。例えば、制御部3は、光源7の明るさを単調に増加させたり、単調に減少させたり、正弦波の絶対値又はのこぎり波のように変化させたりしてもよい。
また、制御部3は、コンピュータにより構成されていることに限定されない。制御部3は、複数のディスクリート部品の組み合わせにより構成されていてもよい。
また、光源7、アーム82及び筐体30は、照明器具10に必須の構成ではない。また、フィルタ回路4、整流回路5及び電源部6は、点灯装置1に必須の構成ではない。
また、光電変換部2から制御部3へ出力される電気量は、電圧V1に限定されない。例えば、電気量は、光電変換部2のフォトダイオード21が光を受光することにより生じる電流であってもよい。
(実施形態及び変形例のまとめ)
以上説明したように、第1の態様に係る点灯装置1は、制御部3と、光電変換部2と、を備える。制御部3は、電源(外部電源20)から光源7に供給される電力を制御することにより、光源7の明るさを制御する。光電変換部2は、外部からの光を受光し、受光量が大きいほど大きい電気量(電圧V1)を生じる。光電変換部2は、電気量を有する検出信号Sig2を制御部3に出力する。制御部3は、通常モードと、強制点灯モードと、判定モードと、を切り替えて動作する。制御部3は、通常モードでは、電気量が点灯閾値TL1を下回ったときに光源7を点灯させ、電気量が消灯閾値TE1を上回ったときに光源7を消灯させる。消灯閾値TE1は、点灯閾値TL1以上の値である。制御部3は、強制点灯モードでは、電気量の大きさに関係なく光源7を点灯させ続ける。制御部3は、通常モードでの動作中において、電気量が点灯閾値TL1を下回った場合に、消灯している光源7を点灯させた後、規定の時間(時間T1)が経過したときに電気量が消灯閾値TE1を上回る場合に、通常モードから判定モードに切り替える。制御部3は、通常モードから判定モードに切り替わると、光源7の明るさを変化させる明るさ制御を行い、電気量の変化が明るさ制御に追随していると判定すると、判定モードから強制点灯モードに切り替える。
点灯装置1及び光源7を収容又は保持する器具本体8に雪が付着した場合等には、点灯した光源7からの光の一部が雪で乱反射して光電変換部2で受光されることがある。これにより、光電変換部2で生じる電気量(電圧V1)が、光源7から放射される光量の変化に追随して変化することがある。上記の構成によれば、制御部3は、光源7を点灯させた後、規定の時間(時間T1)が経過したときに電気量が消灯閾値TE1を上回る場合に、通常モードから判定モードに切り替える。制御部3は明るさ制御を行い、電気量の変化が明るさ制御に追随していると判定すると、強制点灯モードにより光源7を点灯させ続ける。したがって、点灯装置1では、器具本体8に雪が付着した場合等であっても、光源7が点滅し続ける可能性を低減することができる。
ところで、虫又は鳥等が光電変換部2の前を横切ったり、光源7が点灯するかどうか試すために作業者が光電変換部2を手等で覆ったりすることにより、光電変換部2に入射する光が遮られることがある。光が遮られると、光電変換部2で生じる電気量は、光電変換部2の周囲の明るさに応じた値ではなくなるが、光が遮られる状態が終了すると、光電変換部2で生じる電気量は、再び光電変換部2の周囲の明るさに応じた値となる。したがって、このような場合は、強制点灯モードで光源7を点灯させる必要が無い。そこで、制御部3は、電気量の変化が明るさ制御に追随していると判定した場合にのみ判定モードから強制点灯モードに切り替える。光電変換部2に入射する光が遮られる場合は、電気量の変化は明るさ制御に追随しないので、判定モードから強制点灯モードに切り替わる可能性を低減できる。
また、第2の態様に係る点灯装置1では、第1の態様において、制御部3は、明るさ制御において、光源7の明るさを、第一の明るさと、第一の明るさよりも暗い第二の明るさと、の間で切り替える。
上記の構成によれば、制御部3は明るさ制御において光源7の明るさを切り替えるので、制御部3は、電気量(電圧V1)の変化が明るさ制御に追随しているか否かをより確実に判定することができる。
また、第3の態様に係る点灯装置1では、第2の態様において、制御部3は、明るさ制御において、光源7の明るさを、光源7が点灯しているときの第一の明るさと、光源7が消灯しているときの第二の明るさと、の間で切り替える。
上記の構成によれば、制御部3は明るさ制御において光源7の点灯と消灯とを切り替える。したがって、制御部3が光源7を消灯させずに明るさ制御を行う場合よりも、光源7が放射する光量の変化が大きいので、制御部3は、電気量(電圧V1)の変化が明るさ制御に追随しているか否かをより確実に判定することができる。
また、第4の態様に係る点灯装置1では、第2の態様において、制御部3は、明るさ制御において、光源7の明るさを、光源7が点灯しているときの第一の明るさと、光源7が点灯しているときの第二の明るさと、の間で切り替える。
上記の構成によれば、明るさ制御の間、制御部3は、光源7を点灯させた状態を維持するので、明るさ制御の間も光源7は周囲を照明することができる。
また、第5の態様に係る点灯装置1では、第2〜4の態様のいずれか1つにおいて、制御部3は、明るさ制御において、光源7の明るさを、第一の明るさと第二の明るさとを含む複数の明るさの間で、複数回切り替える。
上記の構成によれば、制御部3は、明るさ制御において光源7の明るさを複数回切り替え、電気量(電圧V1)の変化が明るさ制御に追随しているか否かを判定する。したがって、制御部3は、光源7の明るさを1回だけ切り替える場合よりも、電気量の変化が明るさ制御に追随しているか否かをより確実に判定することができる。
また、第6の態様に係る点灯装置1では、第3又は第4の態様において、制御部3は、判定モードでの動作中において、光源7が第一の明るさのときの電気量(電圧V1)が消灯閾値TE1よりも小さい場合に、判定モードから通常モードに切り替える。
判定モードでの動作中において、光源7の明るさが第一の明るさのときの電気量(電圧V1)が消灯閾値TE1よりも小さい場合は、電気量の変化が明るさ制御に追随していないので、判定モードから強制点灯モードに切り替える必要がない。この場合に、上記の構成によれば、制御部3は、判定モードから通常モードに切り替えるので、電気量に応じて光源7を点灯又は消灯させることができる。
また、第7の態様に係る点灯装置1では、第3の態様において、制御部3は、判定モードでの動作中において、光源7が第二の明るさのときの電気量(電圧V1)が点灯閾値TL1よりも大きい場合に、判定モードから通常モードに切り替える。
判定モードでの動作中において、光源7の明るさが第二の明るさ(消灯時の明るさ)のときの電気量(電圧V1)が点灯閾値TL1よりも大きい場合は、電気量の変化が明るさ制御に追随していないので、判定モードから強制点灯モードに切り替える必要がない。この場合に、上記の構成によれば、制御部3は、判定モードから通常モードに切り替えるので、電気量に応じて光源7を点灯又は消灯させることができる。
また、第8の態様に係る点灯装置1では、第1〜7の態様のいずれか1つにおいて、制御部3は、コンピュータを含む。コンピュータは、コンピュータを制御部3として機能させるためのプログラムを実行するプロセッサ31と、プログラムを記憶するメモリ32と、外部からの信号の入力を受け付ける通信部33と、を有する。
上記の構成によれば、作業者は、通信部33に信号を入力して、制御部3の動作に係るパラメータ(例えば、点灯閾値TL1及び消灯閾値TE1)を変更したり、プロセッサ31で実行されるプログラムを変更したりすることができる。すなわち、制御部3の動作を容易に変更することができる。
また、第9の態様に係る照明器具10は、第1〜8の態様のいずれか1つに係る点灯装置1と、点灯装置1を収容する器具本体8と、を備える。
上記の構成によれば、制御部3は、光源7を点灯させた後、規定の時間(時間T1)が経過したときに電気量(電圧V1)が消灯閾値TE1を上回る場合に、通常モードから判定モードに切り替える。制御部3は明るさ制御を行い、電気量の変化が明るさ制御に追随していると判定すると、強制点灯モードにより光源7を点灯させ続ける。したがって、点灯装置1では、器具本体8に雪が付着した場合等であっても、光源7が点滅し続ける可能性を低減することができる。また、光電変換部2に入射する光が遮られる場合は、電気量の変化は明るさ制御に追随しないので、判定モードから強制点灯モードに切り替わる可能性を低減できる。
また、第10の態様に係るプログラムは、コンピュータを第1〜8の態様のいずれか1つに係る制御部3として機能させる。
上記の構成によれば、制御部3は、光源7を点灯させた後、規定の時間(時間T1)が経過したときに電気量(電圧V1)が消灯閾値TE1を上回る場合に、通常モードから判定モードに切り替える。制御部3は明るさ制御を行い、電気量の変化が明るさ制御に追随していると判定すると、強制点灯モードにより光源7を点灯させ続ける。したがって、点灯装置1では、器具本体8に雪が付着した場合等であっても、光源7が点滅し続ける可能性を低減することができる。また、光電変換部2に入射する光が遮られる場合は、電気量の変化は明るさ制御に追随しないので、判定モードから強制点灯モードに切り替わる可能性を低減できる。
第2〜8の態様に係る構成については、点灯装置1に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。