JPH0969391A - 照明点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屋内の適切な位置にて照度を検出し、照明負
荷の明るさを制御してエネルギーの消費を低減する照明
点灯装置を提供すること。 【解決手段】 照明負荷を点滅するスイッチ２と、所望
の照度を得るべく照明負荷の明るさの設定を行う明るさ
設定部５と、明るさ設定部の設定内容に応じて照明負荷
の明るさを制御する調光制御部７と、を具備する照明点
灯装置において、スイッチ近傍２にその照度を検出する
照度検出部４を付加するとともに、照度検出部４及び明
るさ設定部５の出力信号が入力され、両出力信号を比較
して一致しないとき、両出力信号が一致するよう調光制
御部７に修正信号を出力する演算部６を付加した構成と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明負荷を動作さ
せる照明点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】居室の明るさを得る窓などの設置が制約
される住宅、例えば長手方向に連接された集合住宅など
においては、日中の日射による室内の明るさは、一日の
間において大きく変化する。従って、必要な明るさを確
保するため、居室の照明器具は、日中においても連続し
て点灯されて使用されることが多い。そして結果的にエ
ネルギーが無駄に消費されることとなっていた。屋外
の、例えば道路照明などにおいては、照度を検知して周
囲の明るさにより照明器具を動作させる自動点滅器を用
い、適切な明るさにてスイッチを入切し、操作の省力化
と同時にエネルギーの無駄な消費を少なくしている。ま
た、室内の照明を所望の明るさに設定して点灯する調光
装置は、照明の明るさを手動にて適宜調節し、室内を適
切な明るさとすることによりエネルギーの消費を削減で
きる。

【０００３】特開平６−１４０１５９において、外光の
強度を検出する照度センサー装置と照明器具の明るさを
制御する調光制御装置を用いた、住宅あるいはビルなど
においてのエネルギーの消費を削減するための照明制御
システムが開示されている。また、照明器具において、
外光の照度を検出する照度検出センサー素子を器具に取
り付けて、明るさを検知して自動的に照明の明るさの制
御をおこない、エネルギーの消費を削減しようとするも
のがある。また、エネルギーの消費と直接関わりない
が、特開平６−１７６８７５において、照度の検知と調
光制御機能により、夜間に目が暗順応している状態で照
明を点灯した場合、視野内が急に明るくなる不快感や一
時的な視機能の低下をなくする照明器具が開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】屋内の照明器具は、一
般に手動にてスイッチの入切や明るさの調節の操作がさ
れるが、エネルギー消費の削減をするために、きめ細か
い操作が必要とされ、煩わしい問題とされている。ま
た、前述の照度検出センサー素子の取り付けられた、明
るさ制御機能付の照明器具においては、照明の点灯時、
直接照明からの光が照度検出センサー素子に入射して室
内の照度を的確に検出できないため、適切に照明の明る
さを制御できない場合があった。

【０００５】本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、屋内の適切な位置にて照
度を検出し、照明負荷の明るさを制御してエネルギーの
消費を低減する照明点灯装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の照明点灯装置は、照明負荷を点滅す
るスイッチと、所望の照度を得るべく照明負荷の明るさ
の設定を行う明るさ設定部と、明るさ設定部の設定内容
に応じて照明負荷の明るさを制御する調光制御部と、を
具備する照明点灯装置において、スイッチ近傍にその照
度を検出する照度検出部を付加するとともに、照度検出
部及び明るさ設定部の出力信号が入力され、両出力信号
を比較して一致しないとき、両出力信号が一致するよう
調光制御部に修正信号を出力する演算部を付加した構成
にしている。これにより、スイッチなどを手動にて操作
をすることなく、接続された照明負荷を周囲の明るさに
応じた明るさに制御できる。

【０００７】また、請求項２記載の照明点灯装置は、請
求項１記載の演算部を、その修正信号の値が所定時間の
経過途中において漸次増加するよう機能するものとして
いる。これにより、照明負荷を点灯したとき、周囲の明
るさに応じて照明負荷の明るさを漸次増加させて点灯さ
せることができる。

【０００８】また、請求項３記載の照明点灯装置は、照
明負荷を点滅するスイッチと、光によるスイッチの位置
表示部と、を具備する照明点灯装置において、スイッチ
近傍にその照度を検出する照度検出部を付加するととも
に、照度検出部の出力により前記位置表示部の明るさを
照度が高いときは明るく照度が低いときは暗くする表示
制御部を付加した構成としている。これにより、照明負
荷の消灯時にスイッチの位置表示部の明るさを周囲の明
るさに応じて自動的に制御できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態を
図１及び図２に基づいて説明する。この照明点灯装置１
は、スイッチ２と、電源回路部３と、照度検出部４と、
明るさ設定部５と、演算部６と、調光制御部７とを主要
構成部位とする。

【００１０】スイッチ２は、例えばタンブラスイッチ
で、入切操作されるハンドル部２ａを露出して照明点灯
装置１に内蔵される。このスイッチ２のハンドル部２ａ
の入操作により、動作させる照明負荷を介して接続され
た交流電源の電圧は、後述する調光制御部６及び調光制
御部６に調光信号を出力するための後述する各回路部へ
印加される。

【００１１】電源回路部３は、交流電圧を直流化し、電
圧値の安定した直流電圧を出力する電源回路で、例えば
整流用ダイオードと、分圧抵抗と、平滑用コンデンサ
と、定電圧化用のツェナーダイオードとで構成される。
この電源回路部３により、照明点灯装置１に印加される
交流電圧は、直流電圧に変換されて、調光信号を出力す
るための後述する各回路部へ印加される。

【００１２】照度検出部４は、例えばＣｄＳ素子にて構
成されるもので、透過窓４ａの近傍の照度の変化を、電
圧値信号に変換して後述の演算部６へ出力する。このＣ
ｄＳ素子は、透過窓４ａを介して検知面に入射する光の
強さを抵抗値に変換するもので、この抵抗値の変化は、
スイッチ２の入操作の直後より、電源回路より印加され
る直流電圧により直流の電圧値の変化に変換される。そ
して照明点灯装置１の取り付けられた近傍の照度の信号
として、後述の演算部６へ出力される。

【００１３】明るさ設定部５は、可変抵抗器で、照明点
灯装置１の表面に露出するつまみ５ａの操作によりその
抵抗値が設定され、接続された照明負荷にて所望の照度
を得るべくその明るさの設定を行うものである。この設
定された抵抗値は、電源回路より印加される直流電圧に
より、直流の電圧値に変換され、所望の照度を得られる
照明負荷の明るさ設定の信号として、後述の演算部６へ
出力される。

【００１４】演算部６は、比較器を含む演算回路で、照
度検出部４及び明るさ設定部５の出力信号が入力され、
両出力信号を比較する。そして、両出力信号が一致しな
いとき、具体的には、明るさ設定部５より照度検出部４
の入力が小さく、取り付けられた近傍の照度が所望の照
明の照度に満たないときは照明の明るさを明るく、ま
た、明るさ設定部５より照度検出部４の入力が大きく、
取り付けられた近傍の照度が所望の照明の照度を越える
ときは照明の明るさを暗くして、両出力信号が一致する
ように調光制御部に修正信号を出力する。

【００１５】調光制御部７は、例えば、照明点灯装置に
接続される照明負荷が白熱灯の場合には位相制御回路で
あり、具体的には、ゲート・トリガ回路と、スイッチン
グ回路よりなり、位相角の制御された交流電圧を白熱灯
照明負荷に印加して、照明負荷の明るさを制御する機能
を有する。ゲート・トリガ回路は、前段の演算部６から
の明るさを修正する修正信号が入力され、後段のスイッ
チング素子のゲート入力へ入力する制御信号に変換して
出力する。スイッチング回路は、例えばトライアック
で、ゲート・トリガ回路からの制御信号入力により、連
続的で且つ導通する位相角の制御された交流電圧を、こ
のスイッチング回路を介して、照明点灯装置１に接続さ
れた照明負荷に印加する。

【００１６】なお、この調光制御部７は、照明点灯装置
１に接続される照明負荷が蛍光灯の場合には、出力周波
数の変化により明るさを制御する周波数変換回路とし、
その出力は、直接照明負荷に接続されてその明るさを変
化するものとする。そして、負荷の種類に応じて適宜選
択されて採用されるものとする。

【００１７】上記の部位にて構成される照明点灯装置１
は、例えば住宅の居室にて、照度検出部４にて外光によ
る光と接続された照明の光が同時に検出される状態、す
なわち照明点灯装置１が照明負荷と同一の場所に取り付
けて使用される。そしてこの照明負荷を、図３の調光出
力特性線に基づいて、室内の照度が明るさ設定部５にて
設定された所望の照度とすべく制御する。すなわちこの
室内は、照明負荷が、周囲が明るいときは調光出力を小
さくし、暗いときは調光出力を大きくして制御されて点
灯され、所望の照度となる。

【００１８】図３は、明るさ設定部５による室内の明る
さの設定の条件と、外光による室内照度と、調光制御出
力の調光出力の比率との関係を示すグラフである。この
グラフは、明るさ設定（単位はｌｘ）をパラメータとし
て一定とし、横軸を外光による室内照度（単位はｌ
ｘ）、縦軸を調光出力の比率（単位は％）としてそれぞ
れの関係を示す。例えば、所望する室内の照度が８００
ｌｘの場合、外光により得られる室内照度が８００ｌｘ
の場合においては調光出力は零％、外光により得られる
室内照度が５００ｌｘの場合は調光出力は約３０％、外
光により室内照度が得られない場合は全点灯すなわち調
光出力は１００％となる。また、室内の明るさは、明る
さ設定部５により適宜変更して制御をすることができ
る。すなわち、この照明点灯装置１に接続された照明負
荷は、スイッチ２を連続して入状態とすることにより、
昼間においては外光の明るさにより消灯かわずかな明る
さの点灯となり、エネルギーの消費が低減でき、夕方か
ら夜間においては外光が無くなることにより自動的に全
点灯となる。従って、前述の照明制御システムのように
複雑な工事をすることなく、簡単な施工によりエネルギ
ーの消費が低減できる。

【００１９】次に、本発明の第２の実施形態を図４に基
づいて説明する。このものは、第１の実施形態の演算部
６を、その出力する修正信号の値が所定時間の経過途中
において漸次増加するような機能としたものである。こ
の機能は、演算部６に付加された、立ち上がり制御信号
を発生する立ち上がり制御回路に基づき実現される。こ
の立ち上がり制御回路は、例えばコンデンサとその充電
回路によりなり、このコンデンサは、例えば電解コンデ
ンサを用い、充電時間を制御する抵抗は、その一部を明
るさ設定部５の可変抵抗器にて兼用するものとする。ス
イッチ２の点灯操作時より、前記のコンデンサには電源
回路３おいて直流化された電圧が明るさ設定部５の可変
抵抗器を介して印加されて、コンデンサの両端の電圧は
漸次増加する。

【００２０】調光出力を所望の明るさにて点灯するまで
の点灯時間は、充電により変化するコンデンサの両端の
電圧にて決めるものとする。この点灯時間は、夜間に目
が暗順応している状態で照明を点灯した場合、視野内が
急に明るくなることによる不快感を感じない最短の時間
で、確認実験の結果から、通常、全点灯すなわち調光出
力が１００％の場合の室内照度を１０００ｌｘとしたと
き、約５秒程度が最適という結果を得ている。従って、
前記のコンデンサの容量は、明るさ設定部５の可変抵抗
器の最大抵抗値（最も明るいときの抵抗値）との組み合
わせにおいて、充電時間を最長として約５秒とする。な
お、この充電の最長時間については、照明の明るさなど
の条件により、適宜決められるもので何ら限定されるも
のではない。

【００２１】上記の構成による照明点灯装置１は、スイ
ッチ２の入操作の直後において、演算部６により、室内
の照度が明るさ設定部５にて設定された所望の照度にな
るように漸次増加して制御される。すなわちこの演算部
６は、具体的には、照明点灯装置１に接続された照明負
荷を、取り付け場所の周囲が明るいときは調光出力を小
さくして点灯時間を短く、暗いときは調光出力を大きく
して点灯時間を長くして修正信号を調光制御部６に出力
し、照明を点灯して所望の照度とする。

【００２２】図４は、明るさ設定部５による室内の明る
さ設定の条件と、スイッチ２の入操作の直後からの経過
時間と、調光制御出力の調光出力の比率との関係を示す
グラフで、明るさ設定を（ａ）は８００ｌｘ、（ｂ）は
２００ｌｘとしたときを示す。このグラフは、それぞれ
の明るさ設定において、外光による室内照度の条件をパ
ラメータとし、横軸をスイッチ２の入操作の直後より点
灯時間（単位は秒）、縦軸を調光出力の比率（単位は
％）として入操作の直後からの調光出力の変化を示す。
このグラフに示すように、照明負荷は、外光により周囲
が明るいときは、調光出力を小さくし点灯時間を短く、
暗いときは、点灯時間を長くして調光出力を大きくして
点灯されて、所望の照度となる。またこの点灯時間は、
調光出力が同じでも明るさ設定部の設定値が低い図４
（ｂ）の場合は、設定値が高い図４（ａ）の場合と比べ
て点灯時間は短くなる。すなわちこの照明点灯装置１に
接続された照明負荷は、演算部６により、スイッチ２の
点灯操作において、夕方から夜間の暗いときにスイッチ
の入操作をした場合においても、急激に明るくなること
はなくなり、スイッチ操作時に視野内が急に明るくなる
ことによる不快感は解消されることとなる。そして、明
るさ設定部の設定値により点灯時間を適宜設定できるの
で、スイッチ２の操作において、照明負荷の使用状態に
合わせた明るさ変化の演出効果が得られるものとなる。
なお、明るさ変化をさせる点灯時間を決める立ち上がり
制御信号は、コンデンサの充電による電圧変化の条件を
用いたが、その変化の条件についは、特に限定するもの
ではない。

【００２３】次に、本発明の第３の実施形態を図５及び
図６に基づいて説明する。この照明点灯装置２０は、ス
イッチ２と、照度検出部４と、トランス８と、電源回路
部９と、表示制御部１０と、表示部１１とを主要構成部
位とし、スイッチ２と、照度検出部３とは第１の実施形
態と同様のものとする。

【００２４】トランス８は、スイッチ２の交流電源側
に、スイッチ２と並列に接続される。このトランス８
は、スイッチ２の入切の状態に関わりなく、後述する電
源回路部９へ低電圧化された交流電圧を印加して、表示
制御部１０と表示部１１への電源を供給する。

【００２５】電源回路部９は、前述の電源回路部３から
分圧抵抗を削除したもので、トランス８から入力される
低電圧化された交流電圧を、電圧値の安定した直流電圧
に変換して出力するものである。

【００２６】表示制御部１０は、反転増幅器で、照度検
出部４からの出力電圧を入力し、この電圧を反転増幅し
て出力し、後述の表示部１１を点灯させる。この出力電
圧は、照明点灯装置２０の取り付けられた近傍の照度に
て変化し、室内照度が高い場合は低く、室内照度が低い
場合は高く出力される。

【００２７】表示部１１は、例えばＥＬ素子（エレクト
ロルミネセンス素子）で、例えばスイッチの入切操作さ
れるハンドル部２ａを取り囲むように設けられる。この
ＥＬ素子は、印加される電圧にて発光の明るさが変化
し、電圧の高いときは明るく、低いときは暗く点灯され
る。

【００２８】上記の部位にて構成される照明点灯装置２
０は、例えば住宅の寝室などに取り付けられて使用され
る。そしてこの照明点灯装置２０の表示部１１は、照度
検出部４にて検出された室内の照度に応じて、表示制御
部１０にて、図７に示す様にその明るさが制御されてこ
のものの位置を明示する。図７は、横軸を室内照度（単
位はｌｘ）、縦軸を表示部の調光出力の比率（単位は
％）として、室内照度と表示部の調光出力との関係を示
すグラフである。このグラフに示す通り、表示部１１
は、取り付け場所の周囲が明るいときは照度を明るくし
て点灯され、暗いときは照度を暗くして点灯されて位置
を表示するものとなる。その結果、この照明点灯装置２
０は、昼間の明るいときは表示は消灯されてエネルギー
の消費が軽減されるとともに、夕方の薄明るいときは明
るく点灯されてスイッチの位置が明示され、その操作は
し易いものとなる。また、さらに夜間の暗いときにおい
ては低い照度の点灯による表示により、就寝に際して目
障りとならないものとなる。

【００２９】なお、本発明において、照度検出部はＣｄ
Ｓ素子を用いたが、適宜フォトダイオードあるいはフォ
トトランジスタを用い、照度の変化を直接に電圧の変化
としても良い。また、照明点灯装置の近傍の光を入射し
て検知する透過窓は、照明点灯装置の取り付け状態に合
わせ、入射する光を加減する調節機構を設けても良い。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の照明点灯装置は、スイッ
チなどを手動にて操作をすることなく、接続された照明
負荷を周囲の明るさに応じた明るさに制御できるので、
照明負荷によるエネルギーの消費を低減できる。

【００３１】また、請求項２記載の照明点灯装置は、請
求項１記載の効果に加え、照明負荷を点灯したとき、周
囲の明るさに応じて照明負荷の明るさを漸次増加させて
点灯させることができるので、スイッチ操作時に急激に
明るくなることによる不快感が解消される。

【００３２】また、請求項３記載の照明点灯装置は、照
明負荷の消灯時にスイッチの位置表示部の明るさを周囲
の明るさに応じて自動的に制御できるので、スイッチを
見つけやすく且つ夜間の就寝時において目障りとならな
いものにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のブロック図である。

【図２】その正面図である。

【図３】その動作設定と室内照度と調光出力との関係を
示す図である。

【図４】その動作設定と点灯時間と調光出力との関係を
示す図である。

【図５】本発明の第３の実施形態のブロック図である。

【図６】その正面図である。

【図７】その周囲照度と表示部の表示部調光出力との関
係を示す図である。

【符号の説明】

２ スイッチ ３ 電源回路部 ４ 照度検出部 ５ 明るさ設定部 ６ 演算部 ７ 調光制御部 ８ トランス ９ 電源回路部 １０ 表示制御部 １１ 表示部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明負荷を点滅するスイッチと、所望の
   照度を得るべく照明負荷の明るさの設定を行う明るさ設
   定部と、明るさ設定部の設定内容に応じて照明負荷の明
   るさを制御する調光制御部と、を具備する照明点灯装置
   において、 スイッチ近傍にその照度を検出する照度検出部を付加す
   るとともに、照度検出部及び明るさ設定部の出力信号が
   入力され、両出力信号を比較して一致しないとき、両出
   力信号が一致するよう調光制御部に修正信号を出力する
   演算部を付加したことを特徴とする照明点灯装置。
2. 【請求項２】 前記演算部は、その修正信号の値が所定
   時間の経過途中において漸次増加するよう機能するもの
   である請求項１記載の照明点灯装置。
3. 【請求項３】 照明負荷を点滅するスイッチと、光によ
   るスイッチの位置表示部と、を具備する照明点灯装置に
   おいて、 スイッチ近傍にその照度を検出する照度検出部を付加す
   るとともに、照度検出部の出力により前記位置表示部の
   明るさを照度が高いときは明るく照度が低いときは暗く
   する表示制御部とを付加したことを特徴とする照明点灯
   装置。