JP7459653B2

JP7459653B2 - 照明器具

Info

Publication number: JP7459653B2
Application number: JP2020089903A
Authority: JP
Inventors: 克磨伊藤; 孝元木所
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2020-05-22
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2024-04-02
Anticipated expiration: 2040-05-22
Also published as: JP2021184375A

Description

本開示は、照明器具に関する。

特許文献１には、点灯装置と、光源と、点灯装置と通信する制御ユニットと、を備えた照明器具が開示されている。点灯装置は光源を点灯させる。制御ユニットは、例えば人感センサである。制御ユニットは、人検知情報に基づいた信号を、点灯装置に無線通信する。この無線信号に応じて、点灯装置は光源を明るくまたは暗くする。

特開２０１９－８７３４０号公報

特許文献１のような照明器具において、点灯装置と光源が互いに通信しない場合、点灯装置は光源の状態を監視できない。このため、例えば光源のばらつきによって想定した明るさと実際の明るさが違うのにも関わらず、点灯装置は一定の制御をし続けるおそれがある。また、光源に適した制御を行うために、光源側に抵抗、温度センサなどの検出回路を搭載し、検出回路の検出結果を点灯装置にフィードバックすることが考えられる。しかし、抵抗、温度センサだけではフィードバックできる情報には限りがある。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、光源を適切に制御できる照明器具を得ることを目的とする。

本開示に係る照明器具は、光源と、該光源の点灯状態を制御するための予め定められた設定値を保持する光源制御部と、を有する光源部と、該光源を点灯させる点灯回路と、電源制御部と、を有する電源装置と、を備え、該光源制御部は、該設定値を該電源制御部に送信し、該電源制御部は、該設定値に応じて該点灯回路を制御し、該設定値は、該点灯回路が該光源に供給する電流値と、センサからの検出情報に対応する該電流値を含む。

本開示に係る照明器具では、光源部が光源の点灯状態を制御するための設定値を保持し、設定値を電源装置に送信する。このため、電源装置は光源を適切に制御できる。

実施の形態１に係る照明器具の斜視図である。実施の形態１に係る照明器具の回路ブロック図である。設定値の例を示す図である。テーブルの例を示す図である。実施の形態１に係る照明器具の動作を示すフローチャートである。実施の形態１の変形例に係る照明器具の動作を示すフローチャートである。センサからの情報を含むテーブルの例を示す図である。実施の形態２に係る照明器具の動作を示すフローチャートである。

各実施の形態に係る照明器具について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る照明器具１の斜視図である。照明器具１は、光源部３と、光源部３を点灯させるための電源装置２を備える。照明器具１において、電源装置２は筐体１１の上側に取り付けられ、光源部３は筐体１１の下側に取り付けられている。光源部３と電源装置２はそれぞれケースに収納されている。照明器具１は、図１に示される構造に限定されない。

図２は、実施の形態１に係る照明器具１の回路ブロック図である。光源部３は光源６を有する。電源装置２は、外部電源ＡＣから電力を供給されて光源６を点灯させる点灯回路４と、点灯回路４を制御する電源制御回路５とを有する。電源制御回路５は光源部３に予め定められた電流を供給するように、点灯回路４を制御する。

光源部３は複数の光源６を有する。光源６は例えばＬＥＤ等の発光素子である。複数の光源６は直列に接続される。複数の光源６は並列または直並列に接続されても良い。光源部３は、光源制御回路７を有する。光源制御回路７は、電源制御回路５との通信手段を有する。また、光源部３は、光源部３に電流が供給されたことを検出し、光源制御回路７に電源を供給する光源検出回路８を有する。このように、光源制御回路７は、電源装置２から電源を供給され動作する。

光源部３にはセンサ９が取り付けられていても良い。また、光源部３は、外部から後述する設定値を受信する受信回路１０を有しても良い。

電源制御回路５と光源制御回路７は、例えばマイコンを有する。電源制御回路５と光源制御回路７は、記憶部を有する。記憶部は例えば不揮発性メモリである。電源制御回路５と光源制御回路７は、書き込まれたデータを保存する機能を有する。また、電源制御回路５と光源制御回路７は、保存したデータを書き換える機能を有する。

電源制御回路５は、予め書き込まれたデータに基づき、光源部３へ電流を供給するように点灯回路４を制御する。

光源制御回路７は、光源６の点灯状態を制御するための予め定められた設定値を保持する。光源部３に電源装置２から電流が供給されると、光源制御回路７は予め書き込まれた設定値を電源制御回路５に送信する。これにより、電源制御回路５は自己が保持するデータを、受信した設定値に書き換える。

光源制御回路７が保持する設定値は、例えば光源６の点灯に必要な電流値である。電源制御回路５は、受信した設定値に応じて、点灯回路４を制御する。これにより、光源６に設定値に応じた電流が供給される。

このように、本実施の形態では、光源部３が光源６の点灯状態を制御するための設定値を保持し、この設定値を電源装置２に送信する。これにより、電源装置２は、光源部３を制御するための適切な情報を受信できる。電源装置２は受信した設定値に応じて、光源６の点灯状態を制御する。このため、電源装置２は光源６を適切に制御できる。

また、光源部３は、受信回路１０によって新たな設定値を取得しても良い。光源制御回路７は、取得した設定値を保存する。受信回路１０は、例えば赤外線通信などの無線通信により、新たな設定値を取得する。また、受信回路１０は、有線または無線で外部から調光信号を受信しても良い。光源制御回路７は、受信回路１０が受信した調光信号を電源制御回路５に送信する。これにより、電源制御回路５は光源部３から受信した調光信号に応じて点灯回路４を制御する。

このように、本実施の形態では光源部３から電源装置２に設定値を送信することで、光源６の明るさを自由に変更できる。このため、光源部３の特性のばらつきまたは仕様の違いに応じて、専用電源を準備することなく、１つの電源装置２で複数の光源部３に合わせた制御が可能となる。本実施の形態では、例えば出力の仕様が複数存在する照明器具に対して、電流を安定して供給できる。

以上では設定値が、点灯回路４が光源６に供給する電流値である例を説明した。これに限らず、設定値として光源６の点灯状態を制御するためのあらゆるデータを採用できる。図３は、設定値の例を示す図である。

図３に示されるように、光源制御回路７が有するマイコンのアドレスに、複数の設定値が保存されていても良い。図３において、全光電流は、調光率１００％での点灯時の点灯回路４の出力電流値である。下限電流は、下限調光時の点灯回路４の出力電流値である。調光率は、調光率の範囲等の調光の仕様を示す。入力電圧は、例えば点灯回路４への入力電圧である。周波数は、例えば点灯回路４への入力周波数である。

また、設定値は、光源６を保護するための条件を含んでも良い。図３において、過電圧保護は、光源６への電流供給を止めるＬＥＤ電圧である。過電流保護は、光源６への電圧供給を止めるＬＥＤ電圧である。電源制御回路５は、光源６への出力電圧または出力電流が設定値以上となると、点灯回路４を停止させる。

図３において、段調光機能は、段調光機能の有無を示す情報である。フェードイン時間は、点灯までの時間を示す。フェードアウト時間は、消灯までの時間を示す。スケジュール機能は、光源６へ電流を供給する時刻等の情報である。

設定値は、センサ９からの検出情報に対応する点灯回路４の出力電流値を含んでも良い。図３において、人感センサは、人感センサ搭載機である照明器具１における、人感センサの出力に応じた光源６に供給する電流値の情報である。照度センサは、照度センサ搭載機種である照明器具１における、照度に応じた光源６に供給する電流値の情報である。

図３において、寿命補正機能は、点灯時間に応じた光源６に供給する電流値である。点灯時間のカウントは、電源制御回路５または光源制御回路７が行う。温度センサは、温度に応じた光源６に供給する電流値の情報である。雷保護機能は、光源６に印加されるサージを検出し保護するための情報である。

複数の設定値を光源制御回路７に保持させることで、電源装置２に様々な機能を持たせることができる。これにより、光源部３の仕様または特性に合わせて、光源部３をさらに適切に制御できる。図３に示される項目は一例であり、設定値は自由に設定ができる。

図４は、テーブルの例を示す図である。光源制御回路７が保持する設定値は、光源６の点灯状態を制御するための複数の情報を関連付けたテーブルを含んでも良い。図４の例では、光源制御回路７が有するマイコンのアドレスに、設定値がテーブルとして保持されている。図４に示される例では、テーブルは、全光電流、下限電流、調光率、入力電圧、周波数、過電圧保護、過電流保護、段調光機能についての情報を含む。

光源制御回路７がテーブルを電源制御回路５に送信することで、電源制御回路５に複数の情報を一度に設定することができる。図４の例では、段調光機能の切り替えおよび段調光機能の有無に対応する電流値等が一度に設定できる。

また、光源部３にセンサ９を搭載することで、センサ９からの応答に紐づけて点灯回路４の出力電流を切り替えできる。例えば、照度センサを搭載し、光束が２００００ｌｍ、出力電流が３００ｍＡの照明器具１の場合、電源制御回路５は、通常時は図４に示されるテーブル２を使用する。照度センサの応答から光源寿命等により光束が通常時よりも低下したことが検出された場合、電源制御回路５は使用するテーブルをテーブル１に切り替える。これにより、出力電流を大きくすることができる。

このように、設定値としてテーブルを使用することで、点灯回路４の出力電流値だけでなく、照明器具１の状態および照明器具１の取り付け環境等の情報も電源装置２にフィードバックできる。照明器具１の状態は例えば照明器具１の照度であり、取り付け環境は例えば光源６の温度である。このため、照明器具１の状態および環境に応じて、適切な制御を行うように、電源制御回路５の制御を変更できる。従って、光源部３への電源の安定した供給が可能となる。さらに、照明器具１の消費電力の低減および安全性の向上といった品質の向上も期待できる。

本実施の形態の比較例として、設定値またはテーブルを用いずに、検出抵抗、温度センサなどの検出回路からの検出結果を電源装置２にフィードバックすることが考えられる。この場合、電源装置２に検出回路に対応した回路が必要になる可能性がある。このため、電源装置２が複雑化するおそれがある。また、検出抵抗で消費する電力の影響により、電力の損失が大きくなるおそれがある。

これに対し、本実施の形態では、光源部３が自己の制御に適した情報を保持し、その情報を複数の設定値またはテーブルとして電源装置２に送信する。これにより、光源部３の仕様、状態、環境等に応じた多様な制御を容易に行うことができる。従って、電源装置２が複雑化することを抑制できる。また、照明器具１の電力の損失を抑制できる。

図５は、実施の形態１に係る照明器具１の動作を示すフローチャートである。まず、ステップ１として、電源制御回路５、光源制御回路７、点灯回路４が起動する。次に、ステップ２として、電源制御回路５は自己の記憶部に設定値があるかを判別する。次に、ステップ３として、電源制御回路５は光源検出回路８に電流を供給する。

起動時の制御の一例として、電源制御回路５は点灯回路４の出力電流を予め定められた値まで上昇させ、規定時間待機しても良い。予め定められた値は例えば１０ｍＡであり、規定時間は例えば３０ｍｓである。この間に、電源制御回路５は自己の記憶部に設定値があるかを判別し、光源検出回路８に電流を供給する。

次に、ステップ４として、電源制御回路５は光源制御回路７に設定値があるかを判別する。この際、電源制御回路５は、光源制御回路７からの設定値の受信を規定時間だけ待機して、設定値の有無を判別しても良い。また、光源制御回路７が自己の記憶部に設定値があるかを判別し、電源制御回路５に通知しても良い。

設定値がある場合、ステップ５として、光源制御回路７は電源制御回路５に設定値の書き込みを行う。次に、ステップ６として、電源制御回路５は、光源制御回路７から書き込まれた設定値に従って、光源６を点灯させる。この設定値は例えば１０００ｍＡである。

ステップ４において設定値がない場合、ステップ７として、電源制御回路５は自己が保有する設定値を優先するかを判別する。電源制御回路５の設定値を優先する場合、ステップ８として、電源制御回路５は、予め書き込まれた設定値に従って光源６を点灯させる。電源制御回路５が保持する設定値は、例えば７００ｍＡである。

電源装置２の設定値を優先しない場合、ステップ９として電源制御回路５は光源６の順電圧を取得する。次に、ステップ１０として、電源制御回路５は、順電圧に対応した順電流を光源６に供給して、光源６を点灯させる。

このように、電源制御回路５は光源制御回路７から設定値を受信できないとき、予め定められた判定基準に応じて動作しても良い。ステップ７における電源制御回路５の設定値を優先するかの判別と、ステップ９における順電圧の取得は、光源制御回路７が実施しても良い。

図６は、実施の形態１の変形例に係る照明器具１の動作を示すフローチャートである。変形例では、ステップ１１が追加された点が実施の形態１のフローチャートと異なる。変形例では、ステップ２で電源制御回路５に設定値がない場合、ステップ１１として電源制御回路５は光源６を消灯させる。

これにより、電源制御回路５に設定値が保存されていないことで、電源制御回路５が異常な動作を行うことを防止できる。

これらの変形は、以下の実施の形態に係る照明器具について適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る照明器具については実施の形態１との共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

実施の形態２．
図７は、センサ９からの情報を含むテーブルの例を示す図である。テーブルは、センサ９からの情報と、点灯回路４が光源６に供給する電流値とを関連付けている。図７に示される例では、照度センサの検出値と、全光電流、入力電圧および過電圧保護の電圧値が関連付けられている。

図８は、実施の形態２に係る照明器具１の動作を示すフローチャートである。以下では、便宜上、光源制御回路７が保持するテーブルを光源テーブルと呼ぶ。また、電源制御回路５が保持するテーブルを電源テーブルと呼ぶ。

まず、ステップ２１として、電源制御回路５、光源制御回路７、点灯回路４が起動する。次に、ステップ２２として、電源制御回路５は電源テーブルに設定値があるかを判別する。設定値がない場合、ステップ３５として電源制御回路５は光源６を消灯させる。設定値がある場合、ステップ２３に示されるように、電源制御回路５は光源６をフェードイン点灯させる。

次に、ステップ２４に示されるように、電源制御回路５は、光源テーブルに設定値があるかを判別する。設定値がない場合、ステップ２９のように、電源制御回路５は入力電圧が１００Ｖ～２５４Ｖであり、点灯回路４の出力電圧が６００Ｖ以下であるかを判別する。入力電圧、出力電圧がこの範囲にない場合、電源制御回路５は点灯回路４が異常状態であると判別し、ステップ３５に示されるように光源６を消灯させる。入力電圧、出力電圧がこの範囲内である場合、ステップ３０に示されるように、電源制御回路５は電源テーブル１に従って点灯回路４を制御する。

ステップ２４で設定値がある場合、ステップ２５に示されるように、光源制御回路７は電源制御回路５に設定値の書き込みを行う。このとき、光源テーブルで電源テーブルの一部を書き換えても良い。図８の例では、光源テーブル１－３で、電源テーブル２－４を上書きする。なお、図７は、書き換え後の電源テーブルの一例である。

ステップ２５において、光源制御回路７に設定値がない場合に使用される電源テーブルは書き換えられないものとしても良い。

次に、ステップ２６として電源制御回路５は入力電圧が１００Ｖ～２４２Ｖであり、点灯回路４の出力電圧が５００Ｖ以下であるかを判別する。入力電圧、出力電圧がこの範囲にない場合、電源制御回路５は点灯回路４が異常状態であると判別し、ステップ３５に示されるように光源６を消灯させる。

入力電圧、出力電圧が上記の範囲内のとき、電源制御回路５は照度センサの検出値に応じて、使用するテーブルを切り替える。ステップ２７、２８に示されるように、照度が２００００ｌｍより大きいとき、電源制御回路５は電源テーブル２を選択する。ステップ３１、３２に示されるように、照度が１９０００ｌｍより大きく２００００ｌｍより小さいとき、電源制御回路５は電源テーブル３を選択する。ステップ３３、３４に示されるように、照度が１９０００ｌｍより小さいとき、電源制御回路５は電源テーブル４を選択する。

これにより、図７に示されるように、現行照度に応じて点灯回路４に供給する電流値が切り替わる。具体的には、照度が低いほど電流値は大きくなる。これにより、照度に応じて光源６を適切に制御できる。

図７、８の例では、光束が２００００ｌｍの照明器具が想定されている。光束が２００００ｌｍより大きいときは、出力電流が７００ｍＡであるテーブル２を使用する。また、光源寿命等により光束が低下した場合、テーブル３、４に示されるように出力電流を８００ｍＡ、９００ｍＡ等に切り替えることができる。

光源制御回路７は、センサ９の検出情報に応じて電源制御回路５を制御する。光源制御回路７は、例えば電源テーブルの書き換え後に、電源制御回路５にセンサ９の検出情報を送信する。光源制御回路７は、定期的に電源制御回路５にセンサ９の検出情報を送信しても良い。

センサ９は照度センサに限らず、人感センサ、温度センサ等のあらゆるセンサであっても良い。光源部３がセンサ９からの検出情報に対応するテーブルを電源制御回路５に送信することで、センサ９からの検出情報に応じて点灯回路４の出力を適切に切り替えることができる。

本実施の形態ではセンサ９は光源部３に搭載されるものとした。これに限らず、センサ９は、電源装置２または筐体１１に設けられても良い。

なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。

１照明器具、２電源装置、３光源部、４点灯回路、５電源制御回路、６光源、７光源制御回路、８光源検出回路、９センサ、１０受信回路、１１筐体、ＡＣ外部電源

Claims

光源と、前記光源の点灯状態を制御するための予め定められた設定値を保持する光源制御部と、を有する光源部と、
前記光源を点灯させる点灯回路と、電源制御部と、を有する電源装置と、
を備え、
前記光源制御部は、前記設定値を前記電源制御部に送信し、
前記電源制御部は、前記設定値に応じて前記点灯回路を制御し、
前記設定値は、前記点灯回路が前記光源に供給する電流値と、センサからの検出情報に対応する前記電流値を含む
ことを特徴とする照明器具。
前記センサは前記光源部に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
前記設定値は、前記光源を保護するための条件を含むことを特徴とする請求項１から２の何れか１項に記載の照明器具。
前記設定値は、前記光源の点灯状態を制御するための複数の情報を関連付けたテーブルを含むことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の照明器具。
前記テーブルは、センサからの情報と、前記点灯回路が前記光源に供給する電流値とを関連付けることを特徴とする請求項４に記載の照明器具。
前記光源部は、外部から前記設定値を受信する受信部を有することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の照明器具。
前記光源制御部は、前記電源装置から電源を供給されることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の照明器具。