JP2010040266A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の照明装置は、人検知センサにより人を検知してから通常点灯に達したときに、人検知センサにより検知された人が照射エリアに存在しないことで、現状を確実に視認できないという問題があった。
【解決手段】発光ダイオード等からなる光源５と、検知エリアで人を検知する人検知センサ２と、上記人検知センサ２により人を検知すると、上記光源５の点灯出力を徐々に上げ、上記光源の照射エリア内に人が存在している間で通常の点灯状態となるべく制御する制御部４とを備えてなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、人検知センサにより人を検知すると、徐々に点灯出力を上げ（増加させ）通常の点灯状態（以下、通常点灯と記す。）になるべく制御することで、照射エリアで眩しさを感じず、かつ視認性を向上させた照明装置に関する。

従来のこの種の照明装置、例えば人検知センサと照度センサを備えた照明装置は、上記人検知センサにより人が検知されると、光源を通常の明るさより低い状態（以下、常夜点灯と記す。）を経て通常点灯となるよう制御する照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
上記特許文献１に記載の照明装置（以下、従来の照明装置と記す。）は、図５（ｄ）に示すように、時刻ｔ１で照度センサにより周囲が暗いと判断すると常夜点灯を始め（時刻ｔ１から時刻ｔ２間は常夜点灯。）、時刻ｔ２で上記人検知センサが人を検知すると、点灯出力を徐々に増加させ、一定時間経過した時刻ｔ３で通常点灯に達する制御を行う構成である。
特開２００１−２１０４７８号公報

上記従来の照明装置においては、上記照明装置を廊下等に取り付けて使用すると、人検知センサにより検知された人が照射エリア外にいる際に、通常点灯に達する場合がある。すなわち、上記照明装置が通常点灯に達したときに、上記人検知センサにより検知された人が照射エリアに存在しないことで、現状を確実に視認できないという問題がある。
本発明は、上記のような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、人検知センサにより人を検知すると、徐々に点灯させ通常点灯になるべく制御することで、照射エリアで眩しさを感じず、かつ視認性に優れた照明装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、発光ダイオード等からなる光源と、検知エリアで人を検知する人検知センサと、上記人検知センサにより人を検知すると、上記光源の点灯出力を徐々に上げ、上記光源の照射エリア内に人が存在している間で通常の点灯状態となるべく制御する制御部とを備えてなることを特徴とする。

上記本発明によれば、人検知センサにより検知された人が眩しさや一瞬消灯した後で点灯するように見えるちらつきを感じることなく、通常点灯させることが可能である。また、上記人検知センサにより検知された人が照射エリアにいる間に通常点灯に達するため、目前の現状を確実に視認することができる。

そして、本発明によれば、上記制御部は、上記人検知センサにより人を検知すると、検知してから上記光源に達するまでに通常の点灯状態となるべく制御することが可能である。

上記本発明によれば、少なくとも最初に人検知センサにより検知されてから照明装置の一端に到達するまでに通常点灯に達するため、進行方向に対して前方は明るい状態を確保することができ、視認性の向上が図れる。

また、本発明によれば、人検知センサにより人を検知してから上記光源が通常の点灯状態となるまでの時間を設定することが可能である。

上記本発明によれば、ユーザよって、眩しさやちらつきを感じる範囲が異なるため、通常点灯までの時間を設定することが可能とすることで、ユーザビリティのある照明装置となる。

また、本発明によれば、上記通常の点灯状態は、複数段階設定することが可能である。

上記本発明によれば、通常の点灯状態をユーザに合わせて設定することが可能であるため、希望する点灯状態に設定変更でき、ユーザビリティのある照明装置となる。

また、本発明によれば、上記制御部は、上記人検知センサが人を検知しない場合には、省エネの点灯状態となるべく制御する。

上記本発明によれば、上記人検知センサにより人を検知しないと、上記光源の点灯出力を下げることができるため、省エネ効果が期待できる。

また、本発明によれば、上記光源と照射面までの高さＨと、上記人検知センサにより最初に検知されてから上記光源の一端に達するまでの距離Ｌ１と、上記照明装置の幅Ｌ２と、人の歩行速度Ｍと、上記人検知センサの検知角の１／２の大きさであるθとすると、上記光源が通常の点灯状態となるための最大時間Ｔｍは、次式（１）
Ｔｍ＝（２・Ｌ１＋Ｌ２）／Ｍ （但し、Ｌ１＝Ｈ×tanθとする）…（１）
を満足することを特徴とする。

上記本発明によれば、検知エリアに最初に検知されてから照明装置の一端に到達するまでの間の最大時間を導き出せるため、通常点灯に達する点灯時間を知らない場合であっても、照明装置との距離から通常点灯までの時間を推測することが可能となり、照射エリア内で通常点灯に達するため、上記人検知センサにより検知された人が眩しさを感じることなく、かつ視認性の優れた照明装置となる。

また、本発明によれば、上記制御部は、上記人検知センサにより人を検知すると、０．２秒から０．７秒の間で上記光源が通常の点灯状態となるべく制御する。
上記本発明によれば、０．２秒から０．７秒の間で通常点灯に達するため、上記人検知センサにより検知された人が眩しさを感じることなく、また、一瞬消灯してから点灯するというようなちらつきを防止することが可能であり、視認性の向上させた照明装置となる。

本発明によれば、上記のような構成であるため、人検知センサにより検知された人が眩しさや一瞬消灯した後で点灯するように見えるちらつきを感じることなく、通常点灯させることが可能である。また、上記人検知センサにより検知された人が照射エリアにいる間に通常点灯に達するため、目前の現状を確実に視認することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の人検知センサを備えた照明装置の実施の形態について図１から図４に基づいて説明する。
図１は、本実施の形態１の人検知センサを備えた照明装置の概略ブロック図である。また、図２は、本実施の形態１の人検知センサを備えた照明装置の動作を説明する動作フロー図である。そして、図３は、本実施の形態１の人検知センサを備えた照明装置の要部分解斜視図である。さらに、図４は、図１の通常点灯を行うまでの点灯制御時間の算出のための説明図である。

まず、図１を用いて、本発明の本実施の形態に係る照明装置の構成について説明する。
本実施の形態における照明装置１は、発光ダイオードや有機ＥＬ等からなる光源５と、赤外線の変化を感知することで温度分布の変化を検出し、人の動きを判断する人検知センサ２と、上記光源５を点灯制御する制御部４と、リモコンにより遠隔操作で設定された点灯モードに関する赤外線信号を上記制御部４へ送信する赤外線センサ部（リモコン信号受信部）３とから構成される。

上記人検知センサ２は、検知エリアの赤外線の変化を感知し、人の有無を判断する人検知判断部２０と、該人検知判断部２０からの検知信号を後述する制御部４へ送信する人検知センサ信号送信部２１とにより構成される。本実施の形態では、上記人検知センサ２として、人の動きを検知するモーションセンサを使用しているが、これに限られるものではない。

上記制御部４は、上記人検知センサ２からの検知結果をもとに各部へ出力決定する出力決定部４１と、上記人検知センサ２により人が検知されると、上記出力決定部４１より所定の時間を計時するタイマー部４０と、複数の点灯モードを記憶する記憶部４２と、上記出力決定部４１から送信される信号により光源５の点灯制御を行う出力制御部４３とにより構成される。

また、上記赤外線センサ部３は、リモコンにより設定された点灯モードに関する赤外線信号を受信する赤外線受信部３０と、該赤外線受信部３０により受信された赤外線信号を上記制御部４へ送信する赤外線信号送信部３１とにより構成される。

次に、本実施の形態における照明装置１の動作について図２及び図３に基づいて説明する。なお、上記照明装置１は廊下等に設置している場合を前提に説明する。

まず、図２に示すように、ステップＳ０で電源を入れると、ステップＳ１に移行し、通常点灯する。そして、上記タイマー部４０により時間を計時するため、ステップＳ２へ移行する。

次に、廊下等を人が通過し、上記人検知センサ２が人の動きを検知する（ステップＳ３）と、人を検知してからの時間を再度計時するためにステップＳ２へ移行する。そして、上記人検知センサ２により人の動きを検知しない状態が一定時間継続するまでは、常に人の動きを検知する（ステップＳ３）。検知されれば、その度に上記タイマー部４０の計時された時間をリセットし、最初から計時し始める（ステップＳ４）。

次に、上記人検知センサ２が人の動きを検知しなくなり、一定時間が経過する（ステップＳ４）と、省エネ点灯１を行うためステップＳ５へ移行する。上記省エネ点灯１とは、光源５の点灯出力が通常点灯に対して５％の常夜点灯を指す。また、ステップＳ１における通常点灯から常夜点灯へ点灯出力を下げていく際には、徐々に暗くなるよう設定してもよい。そのように点灯制御を行うことで、照射エリアにいる人が、突然の視認性の低化を感じることなく、また、次の行動をとるための準備を行う時間も確保される。

そして、ステップＳ５で省エネ点灯１を開始すると、ステップＳ６へ移行し、タイマー部４０により時間を計時する。
また、ステップＳ６において一定時間を計時するが、その間に上記人検知センサ２により人の動きを検知する（ステップＳ７）と、ステップＳ１に移行し、省エネ点灯１の状態から通常点灯を行う。また、ステップＳ７で人を検知しない状態が、一定時間経過するまで（ステップＳ８）人の検知を行い、検知されれば、その度に上記タイマー部４０の計時された時間をリセットする（ステップＳ２）。

この際、検知された人が眩しさやちらつき等を感じることのないようにするため、上記人検知センサにより人を検知すると、光源５の点灯出力を徐々に上げる（増加させる）と共に、検知された人が照射エリアに存在している間に、上記制御部により通常点灯に達するべく制御を行う。よって、検知された人が突然の点灯により眩しさや驚きを感じることがなくなる。また、目前の現状を確実に視認することも可能となる。

また、一定時間経過しても人の動きを検知しない場合は、ステップＳ９へ移行し、省エネ点灯２を行う。ステップＳ９における省エネ点灯２とは、ステップＳ５における省エネ点灯１よりも低い点灯出力で上記光源が点灯している状態を指す。なお、省エネ点灯１から省エネ点灯２に点灯状態が移る際も、一度に点灯出力を下げるのではなく、徐々に下げても構わない。

次に、省エネ点灯２の状態で上記人検知センサ２により人を検知する（ステップＳ１０）と、ステップＳ１へ移行し通常点灯を行う。この場合も、ステップＳ７と同様に、検知された人が眩しさやちらつき等を感じないようにするために、上記人検知センサにより人を検知すると、光源５の点灯出力を徐々に上げる（増加させる）と共に、検知された人が照射エリアに存在している間に、上記制御部により通常点灯に達するよう制御を行う。よって、検知された人が突然の点灯により眩しさや驚きを感じることなく、また、目前の現状を確実に視認することが可能となる。
また、ステップＳ１０により人を検知しない場合は、省エネ点灯２を維持する。

以上、説明したように本実施の形態おいて、点灯モードとして通常点灯と省エネ点灯１及び省エネ点灯２の３段階を使用して説明した。しかし、上記照明装置１は、複数の点灯段階を有しており、例えば、１００％点灯している状態を「モード１」、７０％点灯している状態を「モード２」、５０％点灯している状態を「モード３」、３０％点灯している状態を「モード４」、１０％点灯している状態を「モード５」、５％点灯している状態を「省エネモード１」、３％点灯している状態を「省エネモード２」の７段階の調光が可能である。そして、通常点灯を上記「モード１」とするのか、「モード２」とするのかは、ユーザの好みに合わせて調整可能である。また、上記モードの変更は、照明装置１をリモート制御するリモコンにより遠隔操作可能であれば、ユーザは手間を掛けることなく、好みの明るさに調整可能であるため、ユーザビリティの優れた照明装置１となる。

また、上記点灯モードは、上記７段階に限定されるものではなく、省エネモードとして、１０％点灯や２０％点灯を設定したり、省エネモードを１段階に限定したりすることも可能である。すなわち、２段階の省エネ点灯を実施するのではなく、１段階にした場合には、上記フローのステップＳ５において、人を検知するまでは省エネ点灯１の状態を維持し、人を検知すればステップＳ１へ移行するものとする。

よって、複数段階の点灯モードを備えた照明装置１であるため、ユーザに合わせた点灯モードの設定が可能であり、また、人を検知しない場合は省エネ点灯を行うことで、省エネ効果が図られた照明装置１となる。

そして、本実施の形態における照明装置１は、ステップＳ７からステップＳ１及びステップＳ１０からステップＳ１へ移行する時間、すなわち省エネ点灯１若しくは省エネ点灯２の状態から通常点灯までの時間を設定することが可能である。さらに、光源５として、発光ダイオード等を用いた場合は、これまでの蛍光灯と比べ点灯までの時間が早く、細かな点灯制御を行うことが可能である。よって、ユーザに合わせた仕様が可能となり、眩しさやちらつきを感じる等の問題を解消することが可能となる。

さらに、検知された人が照射エリアで通常点灯に達するよう設定されていれば、眩しさやちらつきを感じることはないが、本実施の形態のように、一方から他方に向かって照明装置１下を通過する場合を想定すると、少なくとも照明装置１の一端に到達するまでに通常点灯に達していることが好ましい。よって、目前の現状をより確実に視認することが可能な照明装置１となる。

また、上記照射エリアとは、光源５からの照射光を照射する照射面における範囲を言い、上記人検知センサ２により検知エリアと上記照射エリアとの関係は、一致していても、一方が他方より広くても構わない。なお、本実施の形態では、上記人検知センサ２により検知されると、上記照射エリアに入ったことを前提に説明している。

さらに、上記照明装置１の一端とは、進行方向に対して最初に照明装置１に到達する位置を言う。
なお、上記照明装置１は、青色発光ダイオードに黄色の蛍光体を塗布して、白色発光する光源５を使用しているが、照明装置１の拡散板を異ならせたり、異なる色の発光ダイオードを使用したり、異なる色の発光ダイオードを複数配置して使用しても構わない。上記のように、様々な色で発光する照明装置１とすることが可能である。

また、上述の通り、本実施の形態では人検知センサ２を１つ用いた照明装置１を説明したが、これに限定されるものではなく、複数の人検知センサ２を用いてもよい。例えば、上記照明装置１の両端に人検知センサ２を装着した場合、一方の上記人検知センサ２から人が近づいてきた際は、上記照明装置１の光源５を、人を検知し近づいてきた方向である一方から他方に向かって光源５の点灯出力を徐々に上げる（増加する）よう制御を行うことも可能となる。よって、通過する人の進行方向に向かって照明装置１が順次点灯することで、より視認性の優れた照明装置１となる。

また、上記省エネ点灯１及び省エネ点灯２の状態から通常点灯に達するまでの時間について、実験結果を示して説明する。
実験では、上記通常点灯に到達するまでの時間を０．３秒、０．２秒、０．１秒に設定し、点灯制御の確認を行った。条件としては、歩行速度、歩行時の目線等、通常通りの歩行を想定した上で、照明装置１下を通過するようにした。

上述した条件でシミュレーションを行った結果、通常点灯までの時間が０．３秒では、不自然さは感じられないが、照明装置１の発光面が視界から外れた後、通常点灯に達する場合があった。よって、点灯制御時間が長いのではないかと判断した。
また、通常点灯までの時間を０．１秒とすると、瞬間的な点灯ではないが、点灯速度が速く感じられ、ちらつきを感じる場合があった。
さらに、通常点灯までの時間を０．２秒とすると、０．３秒や０．１秒に設定した場合と比較して、自然な点灯を感じることができ、眩しさやちらつきを感じることもなかった。
よって、通常点灯に達するまでの最小時間としては、少なくとも０．２秒を要する結果を得た。

次に、図４を用いて上記人検知センサ２により最初に検知されてから、通常点灯に達するまでの最大点灯時間の算出に関する説明を行う。
条件としては、検知される人の進行方向前方に照明装置１が設置されており、上記照明装置１下を検知された人が通過する場合を想定するものとする。

まず、検知される人が、Ｍ（ｍ／ｓｅｃ）で照明装置１に向かって歩いていたとする。上記照明装置１に装着されている人検知センサ２に最初に検知された位置から進行方向に対して最も離れた上記照明装置１までの距離をＬ１（ｍ）とする。さらに、進行方向に対する上記照明装置１の幅をＬ２（ｍ）とすると、上記人検知センサ２により検知されてから通常点灯に達するまでの最大時間Ｔｍは、Ｔｍ＝（２・Ｌ１＋Ｌ２）／Ｍで表すことができる。但し、Ｌ１は、上記人検知センサ２の検知角と床面から照明装置１が設置されている高さを考慮して算出した。すなわち、上記人検知センサ２による検知角の１／２の大きさをθ（度）とし、床面からＨ（ｍ）の高さの位置に照明装置１が設置されていた場合、上記Ｌ１は、Ｌ１＝Ｈ・ｔａｎθで表すことが可能となる。

また、上記方法によりＴｍを算出した場合は、人検知センサ２により検知される検知エリアと照射エリアが異なる場合を考慮して算出している。
よって、検知される人が上記人検知センサ２により検知されてから照明装置１の一端に到達するまでの最大時間を算出することができ、上記算出結果に基づいて、通常点灯までの時間を設定することで、検知された人が眩しさやちらつきを感じることなく、目前の現状を確実に視認することが可能な照明装置１となる。

さらに、上記Ｔｍの算出に基づき、通常点灯までの最適時間Ｔｍ１は、Ｔｍ１＝（Ｌ１−Ｌ２）／Ｍによる関係式によって表される。上記Ｔｍ１により算出される時間で通常点灯に達することができれば、上記人検知センサ２により検知されてから進行方向の前方は通常点灯に達しているため、より視認性の向上した照明装置１となる。

より具体的に説明すると、人が通常の速度である４（ｋｍ／ｈ）（約１．２（ｍ／ｓｅｃ））で歩いており、照明装置が床面から２．６（ｍ）の位置に設置され、検知角が１００（度）、照明装置の幅が１．２（ｍ）であった場合、Ｔｍ１＝（Ｌ１−Ｌ２）／Ｍ＝（（２．６・ｔａｎ５０）−１．２）／１．２＝０．６９２３の関係式が成立する。つまり、上記人検知センサにより検知されてから、上記光源が約０．７秒で通常点灯に達するよう制御すれば、検知された人が照明装置の一端に到達した時点で通常点灯となる照明装置となる。
以上から、通常点灯までの最適時間は、０．２秒から上記Ｔｍ１、すなわち０．７秒の範囲内であることが好ましく、通常点灯までの最大時間は、上記Ｔｍを満たしていることが好ましい。

（実施の形態２）
本実施の形態における人検知センサ１０は、実施の形態１の人検知センサ２とは異なる方法で人を検知する人検知センサ１０を採用しており、照明装置１の他の構成については実施の形態１と同一であるので、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

本実施の形態における上記人検知センサ１０は、焦電特性を利用して様々な物体から放出される赤外線を検出するセンサであり、検知エリア（照射エリアを含む。）を設定するために赤外線を放出し、その赤外線の跳ね返りを検知することで、人を検知するセンサ（以下、焦電センサと記す。）である。また、人検知センサとしては、これに限らず、その他の方法により人を検知するセンサを使用しても構わない。例えば、赤外線センサ、温度センサなどにより人を検知しても構わない。そして、本実施の形態においては、上記焦電センサ１０を使用することで、検知される人が検知エリア（照射エリアを含む。）に存在する限りは、常に通常点灯が保たれる。

よって、実施の形態１と異なり、検知された人が何も動作しない状態で検知エリア（照射エリアを含む。）に存在していれば、省エネ点灯１や省エネ点灯２へ移行することなく、通常点灯を保つことが可能となる。よって、本実施の形態における照明装置１は、廊下等のように人通りのある場所ではなく、部屋等の一定時間人が存在する可能性のある場所に設置することが好ましい。よって、照明装置１を設置した部屋を出た際に、上記照明装置１の電源の消し忘れを防止することができ、省エネ効果が図られる。

（実施の形態３）
本実施の形態における上記人検知センサ１１は、上述した実施の形態１及び２とは異なる方法で人を検知する人検知センサ１１を採用しており、照明装置１の他の構成については実施の形態１と同一であるので、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

本実施の形態における上記人検知センサ１１は、超音波などによって対象となる反射物体までの距離を測るセンサである（以下、距離センサと記す。）。上記距離センサ１１を使用することで、検知される人と照明装置１との距離を測ることが可能であるため、点灯制御方法として、上記照明装置１に近づくにつれて点灯出力を徐々に上げる（増加する）よう設定したり、距離を計測する毎に点灯出力を徐々に上げる（増加する）よう設定したりすることが可能となる。よって、照明装置１下を通過するような廊下等に設置した場合には、上記照明装置１に近づくにつれて点灯出力を上げ（増加させ）、通過後、上記照明装置１から遠ざかるに従って点灯出力を下げる（減少させる）制御が可能となる。よって、上記ステップ２で計時したタイマーを使用することなく、省エネ効果が図られた照明装置１となる。

本発明の実施の形態１に係る照明装置の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る照明装置の動作を説明する動作フロー図である。 本発明の実施の形態１に係る照明装置のセンサの取り付け構造に関する要部分解斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る照明装置の通常点灯を行うまでの点灯制御時間の算出のための説明図である。 従来の照明装置の点灯制御に関するタイムチャート図である。

符号の説明

１ 照明装置
２、１０、１１ 人検知センサ
４ 制御部
４２ 記憶部
５ 光源

Claims (7)

1. 発光ダイオード等からなる光源と、
   検知エリアで人を検知する人検知センサと、
   上記人検知センサにより人を検知すると、上記光源の点灯出力を徐々に上げ、上記光源の照射エリア内に人が存在している間で通常の点灯状態となるべく制御する制御部とを備えてなることを特徴とする照明装置。
2. 上記制御部は、上記人検知センサにより人を検知すると、検知してから上記光源に達するまでに通常の点灯状態となるべく制御することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 上記人検知センサにより人を検知してから上記光源が通常の点灯状態となるまでの時間を設定することが可能な請求項１又は２記載の照明装置。
4. 上記通常の点灯状態は、複数段階設定することが可能としてなる請求項１から３の何れか一つに記載の照明装置。
5. 上記制御部は、上記人検知センサが人を検知しない場合には、省エネの点灯状態となるべく制御する請求項１から４の何れか一つに記載の照明装置。
6. 上記光源と照射面までの高さＨと、
   上記人検知センサにより最初に検知されてから上記光源の一端に達するまでの距離Ｌ１と、
   上記照明装置の幅Ｌ２と、
   人の歩行速度Ｍと、
   上記人検知センサの検知角の１／２の大きさであるθとすると、
   上記光源が通常の点灯状態となるための最大時間Ｔｍは、次式（１）
   Ｔｍ＝（２・Ｌ１＋Ｌ２）／Ｍ （但し、Ｌ１＝Ｈ×tanθとする）…（１）
   を満足することを特徴とする請求項１から５の何れか一つに記載の照明装置。
7. 上記制御部は、上記人検知センサにより人を検知すると、０．２秒から０．７秒の間で上記光源が通常の点灯状態となるべく制御することを特徴とする請求項１から６の何れか一つに記載の照明装置。

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