JP2019079728A - 照明器具制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造面において複雑な加工などを行わなくても、人の存在有無の判定に関する設定を行うことができる照明器具制御装置を提供する。【解決手段】発明に係る照明器具制御装置は、赤外線を検出して出力信号を発する複数の焦電センサと、焦電センサから送られる出力信号を判定し、設定された判定基準に応じて照明器具を制御する制御回路とを備え、複数の焦電センサは、それぞれ独立した検出範囲を有し、制御回路は、それぞれの焦電センサからの出力信号を個別に処理し、人の存在の有無を判定するものである。【選択図】図１

Description

この発明は、照明器具を制御する照明器具制御装置に関するものである。特に、人の存在の有無に基づいて、照明器具を制御する装置に係るものである。

従来から、焦電センサを用いて、照明器具の点灯、消灯、調光状態などを制御する照明器具制御装置が提供されている。照明器具制御装置の主な構成は、焦電センサ、制御回路および電源回路である。照明器具制御装置で照明器具を制御することで、人の在または不在に応じて照明器具の状態を適切に制御することができる。このため、省エネルギー化をはかることができ、多くの住宅やオフィスなどに導入されている。

ここで、焦電センサは、焦電素子を複数個有している。焦電センサは、人などから放射される赤外線を焦電素子で受ける。赤外線を受けた焦電素子では、自発分極を起こし、起電力が発生する。制御回路は、焦電センサが発する起電力による電圧を監視する。そして、起電力が発生していると、人が存在していると判定する。また、起電力が発生していないと、人が不在であると判定する。制御回路は、人の存在有無に係る判定に基づいて、照明器具の点灯、消灯などを制御する。

ここで、照明器具制御装置の構成において、人の進入に対する検出精度を高める、赤外線入光量範囲を広げて人の検出範囲を広くするなどのために、複数の焦電センサに基づいて照明器具を制御する照明システムが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この照明システムでは、複数の焦電素子を有する焦電センサを複数個有し、複数の焦電センサの配置を指定することで、高精度な人の存在有無の判定をはかっている。

特開２０１３−２３１６６７号公報

しかしながら、複数の焦電センサを用いた場合、焦電センサの焦電素子の方向調整、焦電センサのレンズを加工して検出精度を調整したり、焦電センサ間に遮蔽板などを用いて検出範囲を調整するなど、装置の構造面などでの加工が必要となる。そして、特許文献１では、各焦電センサからの出力信号を個別に制御することはできない。このため、人の存在有無の判定に係る焦電センサに関する設定は、焦電センサの配置および周辺の構造により決定されるものであった。

この発明は、このような問題を解決するため、構造面において複雑な加工などを行わずに、人の存在有無の判定に関する設定を行うことができる照明器具制御装置を提供することを目的とするものである。

この発明に係る照明器具制御装置は、赤外線を検出して出力信号を発する複数の焦電センサと、焦電センサから送られる出力信号を判定し、設定された判定基準に応じて照明器具を制御する制御回路とを備え、複数の焦電センサは、それぞれ独立した検出範囲を有し、制御回路は、それぞれの焦電センサからの出力信号を個別に処理し、人の存在の有無を判定するものである。

この発明によれば、複数の焦電センサから送られる出力信号を、設定された判定基準に応じて、それぞれ個別に処理するようにしたので、各焦電センサの出力信号に応じて判定基準を設定することで、照明器具制御装置の構造を変更することなく、焦電センサの検出範囲、検出精度など、人の存在有無の判定に関する設定を行うことができる。

この発明の実施の形態１における照明器具制御装置１００を中心とする照明システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態１における複数の焦電センサ５における検出範囲について説明する図である。 この発明の実施の形態１における焦電センサ１〜４に発生する焦電センサ電圧１９と制御回路６に設定される閾値との関係の一例を表す図である。 この発明の実施の形態２における照明器具制御装置１００を中心とする照明システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態３における照明器具制御装置１００を中心とする照明システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態４における照明器具制御装置１００を中心とする照明システムの構成を示す図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における照明器具制御装置１００を中心とする照明システムの構成を示す図である。照明システムは、照明器具１０および照明器具制御装置１００を有している。照明器具制御装置１００は、複数の焦電センサ５、制御回路６、設定装置７および電源回路８を有している。

実施の形態１における複数の焦電センサ５は、第一の焦電センサ１、第二の焦電センサ２、第三の焦電センサ３および第四の焦電センサ４で構成される。ここで、複数の焦電センサ５において、第一の焦電センサ１、第二の焦電センサ２、第三の焦電センサ３および第四の焦電センサ４を特定しない場合には、焦電センサ１〜４として説明する。焦電センサ１〜４は、焦電素子を有している。焦電センサ１〜４は、焦電素子に赤外線が入力されると自発分極を起こし、電圧を発生させる。発生した電圧は、出力信号として制御回路６に送られる。複数の焦電センサ５などについては、後でも説明する。

制御回路６は、複数の焦電センサ５からそれぞれ送られる出力信号により、人の存在の有無を判定して、照明器具１０を制御する処理を行う。また、設定装置７は、制御回路６と接続され、ユーザーから入力される設定事項に関する信号を制御回路６に送る。設定事項とは、焦電センサ５からの出力信号に基づき、人の存在の有無を判定する判定基準として設定される閾値、設定値などのデータである。電源回路８は、照明器具制御装置１００内の複数の焦電センサ５、制御回路６および設定装置７に電力を供給する。

図２は、この発明の実施の形態１における複数の焦電センサ５における検出範囲について説明する図である。前述したように、実施の形態１における複数の焦電センサ５は、第一の焦電センサ１、第二の焦電センサ２、第三の焦電センサ３および第四の焦電センサ４で構成される。そして、第一の焦電センサ１、第二の焦電センサ２、第三の焦電センサ３および第四の焦電センサ４は、それぞれ独立した検出範囲を有している。ここで、第一の焦電センサ１は、検出範囲１２の赤外線を検出することができる。また、第二の焦電センサ２は、検出範囲１３の赤外線を検出することができる。さらに第三の焦電センサ３は、検出範囲１４の赤外線を検出することができる。そして、第四の焦電センサ４は、検出範囲１５の赤外線を検出することができる。以上より、複数の焦電センサ５全体として、検出範囲１１の赤外線を検出することができる。

また、各焦電センサ１〜４が、それぞれ独立した検出範囲１２〜１５を有することで、複数の焦電センサ５は、全体として、広範囲において、赤外線を検出することができる。ここで、制御回路６は、焦電センサ１〜４からそれぞれ信号を受信することができる。このため、制御回路６は、検出範囲１１から検出範囲を選択して、人が存在するかどうかを判定する判定処理を行うことができる。たとえば、検出範囲１２および検出範囲１３について判定処理を行い、検出範囲１４および検出範囲１５については、判定処理を行わないようにする。ユーザーは、制御回路６が判定処理を行う検出範囲の設定を、設定装置７を介して行うことができる。

図３は、この発明の実施の形態１における焦電センサ１〜４に発生する焦電センサ電圧１９と制御回路６に設定される条件となる閾値との関係の一例を表す図である。焦電センサ１〜４の種類、構造などによって、発生する電圧のレベルは、様々である。ここで、焦電センサ１〜４において発生する電圧を焦電センサ電圧１９とする。たとえば、赤外線の検出量が多かった場合、焦電センサ電圧１９は、高電圧区間２１のように高電圧の信号となる。また、赤外線の検出量が少なかった場合、焦電センサ電圧１９は、低電圧区間２２のように低電圧の信号となる。そして、人がいないなどにより、赤外線が検出されない場合、焦電センサ電圧１９は、無検出区間２０のような電圧の信号となる。

実施の形態１の照明器具制御装置１００では、制御回路６が判定処理を行うときに、焦電センサ１〜４から送られる焦電センサ電圧１９の信号と比較する閾値を、焦電センサ１〜４に対応して、３つのレベルのいずれかのうちから設定する。ここでは、低いレベルから、第一の閾値１６、第二の閾値１７および第三の閾値１８とする。ユーザーは、閾値の設定を、設定装置７を介して行うことができる。たとえば、制御回路６の閾値として、第一の閾値１６が設定された場合、高電圧区間２１および低電圧区間２２の両方における焦電センサ電圧１９を検出することができる。また、制御回路６の閾値として、第二の閾値１７が設定された場合、高電圧区間２１における焦電センサ電圧１９を検出することができる。しかし、低電圧区間２２における焦電センサ電圧１９は検出することができない。

このように、制御回路６が判定処理に用いる閾値を、ユーザーが設定することができる。複数の焦電センサ５による、人の検出精度を自由に変更することができる。ここで、制御回路６の閾値として、第三の閾値１８が設定された場合、高電圧区間２１および低電圧区間２２の両方における焦電センサ電圧１９を検出することができない。したがって、複数の焦電センサ５による人の在または不在を判定する機能を無効とすることができる。また、焦電センサ１〜４から送られる焦電センサ電圧１９のそれぞれの信号に対して、閾値を設定することにより、前述した判定処理を行うか否かの設定以外でも、ユーザーは、検出範囲の設定を設定装置７を介して行うことができる。ここで、実施の形態１の照明器具制御装置１００では、３つのレベルの閾値を設定できるものとして説明したが、これに限定するものではない。閾値は、電圧レベル、個数などを問わず、自由に設定することができる。

たとえば、図２に示されている第一の焦電センサ１の検出範囲１２において、人が存在する場合、第一の焦電センサ１は、人が放出する赤外線を検出して、図３に示される焦電センサ電圧１９を信号として制御回路６に送る。制御回路６は、第一の焦電センサ１から送られた信号の焦電センサ電圧１９が、設定された閾値（たとえば、図３の第一の閾値１６）より高いと判定すると、第一の焦電センサ１の検出範囲１２の中に、人が存在していると判定する。そして、制御回路６は、たとえば、照明器具１０を明るく点灯させる制御を行う。第二の焦電センサ２の検出範囲１３に人が存在する場合、第三の焦電センサ３の検出範囲１４に人が存在する場合、第四の焦電センサ４の検出範囲１５に人が存在する場合についても、制御回路６は、同様の制御を行う。

一方、制御回路６は、図２の複数の焦電センサ５の検出範囲１１に人が存在しないまたは複数の焦電センサ５の焦電センサ電圧１９が、設定された閾値（たとえば、図３の第一の閾値１６）より低いと判定すると、検出範囲１１の中に人が存在しないと判定する。そして、制御回路６は、照明器具１０を消灯させるなどの制御を行う。したがって、複数の焦電センサ５の赤外線検出に係る焦電センサ電圧１９のうち、１つでも閾値より高い場合は、人が存在すると判定する。また、複数の焦電センサ５のすべてに係る焦電センサ電圧１９が、閾値より低い場合は人が不在であると判定する。これにより、広範囲での人の検出を行うことができる。

以上のように、実施の形態１の照明器具制御装置１００によれば、それぞれ独立した検出範囲を有する焦電センサ１〜４を設置して、制御回路６が、複数の焦電センサ５から送られる出力信号を、設定された判定基準に応じて、それぞれ個別に処理する。これにより、各焦電センサ１〜４の出力信号に応じて判定基準を設定することで、照明器具制御装置１００の構造を変更することなく、各焦電センサ１〜４の検出範囲、検出精度など、人の存在有無の判定に関する設定を行うことができる。

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２における照明器具制御装置１００を中心とする照明システムの構成を示す図である。図４において、図１と同じ符号を付している機器などについては、実施の形態１において説明したことと同様の動作などを行う。実施の形態２における照明器具制御装置１００は、実施の形態１において説明した設定装置７として、受光素子２３Ａを有する受光装置２３を備えるものである。受光装置２３は、受光素子２３Ａが光信号を受信し、受信した光信号を制御回路６が処理可能な信号に変換する受信装置である。特に、実施の形態２では、受光装置２３は、外部装置である遠隔設定装置２４から送られる光信号を変換し、制御回路６に信号を送る。ここでは、受光装置２３は、光を受信する装置であるが、他の電波などの無線信号を受信する受信装置であってもよい。

遠隔設定装置２４は、受光装置２３を介して、照明器具制御装置１００の制御回路６と無線通信を行うことができる、リモートコントローラなどの装置である。ユーザーは、遠隔設定装置２４に設定入力を行うことにより、実施の形態１において説明した検出範囲、検出精度など、人の存在有無の判定に関する判定基準のデータの設定を行うことができる。

ここで、実施の形態２の照明器具制御装置１００は、遠隔設定装置２４からの受信に対する応答を、ユーザーに通知する機能を有しているものとする。たとえば、遠隔設定装置２４は、ユーザーの設定に係る設定値のデータを光信号に含めて送信する。受光装置２３は、受光素子２３Ａが受信した光信号を変換した信号を制御回路６に送る。制御回路６は、信号受信したことをユーザーに通知するため、照明器具１０を点滅させる制御を行う。ここで、第一の点滅に関する照明器具１０の点滅回数、点滅時間、明るさなどは、自由に設定することができる。照明器具１０を点滅（第一の点滅）させることにより、設定が変更できたことを、ユーザーに通知することができる。

また、実施の形態２の照明器具制御装置１００は、現設定値を、ユーザーに通知する機能を有しているものとする。たとえば、遠隔設定装置２４は、ユーザーの設定に係る設定値のデータを光信号に含めて送信する。受光装置２３は、受信した光信号を変換した信号を制御回路６に送る。制御回路６は、送られた設定値が現在設定されている設置値と同じであるかどうかを判定する。制御回路６は、送られた設定値が現在設定されている設置値と同じであると判定すると、照明器具１０を点滅（第二の点滅）させることにより、現設置値であることおよび設定変更がなされていないことを、ユーザーに通知することができる。ここで、第二の点滅は、たとえば、照明器具１０の点滅回数、点滅時間、明るさなどが、第一の点滅とは異なるようにする。そして、第二の点滅に関する照明器具１０の点滅回数、点滅時間、明るさなどは、自由に設定することができる。

ここで、照明器具１０において、第一の点滅および第二の点滅が行われている間、制御回路６は、新たな光信号に基づく処理を受け付けないようにする。このため、第一の点滅および第二の点滅が混同するなど、通知が紛らわしくなることを防ぐことができる。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３における照明器具制御装置１００を中心とする照明システムの構成を示す図である。図５において、図１などと同じ符号を付している機器などについては、実施の形態１などにおいて説明したことと同様の動作などを行う。実施の形態３における照明器具制御装置１００は、実施の形態１において説明した設定装置７として、操作スイッチ２５を備えている。実施の形態３の照明器具制御装置１００において、操作スイッチ２５内には、焦電センサ１〜４による赤外線の検出範囲を設定するための検出範囲設定スイッチ２６および検出精度を設定するための検出精度設定スイッチ２７が設置されている。ユーザーは、操作スイッチ２５の検出範囲設定スイッチ２６および検出精度設定スイッチ２７のスイッチをそれぞれオンの位置またはオフの位置に切り替えることで、外部から設定を行うことができる。検出範囲設定スイッチ２６の数量、検出精度設定スイッチ２７の数量などは、自由に設置することができる。

実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４における照明器具制御装置１００を中心とする照明システムの構成を示す図である。図６において、図１などと同じ符号を付している機器などについては、実施の形態１などにおいて説明したことと同様の動作などを行う。実施の形態４の照明器具制御装置１００は、複数の焦電センサ５と電源回路８との間に電源切替スイッチ２８を備えている。電源切替スイッチ２８は、焦電センサ１〜４に電力供給を行うかどうかを切り替えるスイッチである。電源切替スイッチ２８は、焦電センサ１〜４に対して、個別に電力供給を切り替えることができる。

ユーザーは、設定装置７を介して、焦電センサ１〜４のうち、電力供給を行うセンサを自由に設定することができる。そして、制御回路６が、設定に基づいて、電源切替スイッチ２８の切替を制御する。電力供給が行われない焦電センサでは検出が行われないので、電力供給を行うセンサを設定することで、検出範囲を設定することができる。

実施の形態５．
前述した実施の形態２においては、受光装置２３を設定装置７とした。また、実施の形態３においては、操作スイッチ２５を設定装置７とした。ここで、受光装置２３および操作スイッチ２５の両方を、設定装置７として有するようにし、受光装置２３および操作スイッチ２５から、制御回路６に設定に係るデータを送ることができる装置を選択できるようにしてもよい。

また、前述した実施の形態１〜実施の形態４においては、焦電センサ１〜４を用いて、人を検出する検出装置としたが、これに限定するものではない。赤外線センサなど、他の人感センサなどを利用して、人を検出するようにしてもよい。

また、実施の形態１〜実施の形態４の照明器具制御装置１００は、体育館などのような、天井の高さが高い場所に取り付けられた照明器具に用いられたとしても、焦電センサ１〜４が、それぞれ検出範囲１２〜１５を有することで、検出精度を下げずに検出を行うことができる。

１ 第一の焦電センサ、２ 第二の焦電センサ、３ 第三の焦電センサ、４ 第四の焦電センサ、５ 複数の焦電センサ、６ 制御回路、７ 設定装置、８ 電源回路、１０ 照明器具、１１ 複数の焦電センサ５の検出範囲、１２ 第一の焦電センサ１の検出範囲、１３ 第二の焦電センサ２の検出範囲、１４ 第三の焦電センサ３の検出範囲、１５ 第四の焦電センサ４の検出範囲、１６ 第一の閾値、１７ 第二の閾値、１８ 第三の閾値、１９ 焦電センサ電圧、２０ 無検出区間、２１ 高電圧区間、２２ 低電圧区間、２３ 受光装置、２３Ａ 受光素子、２４ 遠隔設定装置、２５ 操作スイッチ、２６ 検出範囲設定スイッチ、２７ 検出精度設定スイッチ、２８ 電源切替スイッチ、１００ 照明器具制御装置。

Claims (10)

1. 赤外線を検出して出力信号を発する複数の焦電センサと、
   前記焦電センサから送られる前記出力信号を判定し、設定された判定基準に応じて照明器具を制御する制御回路とを備え、
   複数の前記焦電センサは、それぞれ独立した検出範囲を有し、
   前記制御回路は、それぞれの前記焦電センサからの前記出力信号を個別に処理し、人の存在の有無を判定する照明器具制御装置。
2. 前記制御回路は、
   複数の前記焦電センサからのそれぞれの前記出力信号に対応して設定された閾値を、前記判定基準のデータとして有し、
   前記閾値に基づく条件の信号が1つ以上あると、人がいると判定し、すべての信号が前記閾値に基づく条件を満たしていないと、前記人がいないと判定する請求項１に記載の照明器具制御装置。
3. 前記制御回路に接続され、入力された前記設定に係るデータを、前記制御回路に設定する設定装置をさらに備える請求項１または請求項２に記載の照明器具制御装置。
4. 前記設定装置は、外部から送られる前記設定に係るデータを含む信号を、無線で受信して、前記制御回路に送る受信装置である請求項３に記載の照明器具制御装置。
5. 前記制御回路は、前記設定に係るデータを含む信号を受信すると、信号受信の旨を、前記照明器具に通知させる請求項４に記載の照明器具制御装置。
6. 前記制御回路は、受信して得られた前記設定に係るデータと有している前記設定のデータとが同じであると判定すると、設定変更しない旨を、前記照明器具に通知させる請求項４または請求項５に記載の照明器具制御装置。
7. 前記制御回路は、前記照明器具が通知している間、受信した信号を受け付けないようにする請求項５または請求項６に記載の照明器具制御装置。
8. 前記設定装置は、切替によって、前記設定に係るデータが設定される設定スイッチである請求項３に記載の照明器具制御装置。
9. 複数の前記設定装置を備え、
   選択された前記設定装置が、前記制御回路に前記設定に係るデータを設定する請求項３〜請求項８のいずれか一項に記載の照明器具制御装置。
10. 複数の前記焦電センサの検出に係る電力を供給する電源回路をさらに備え、
    前記制御回路は、前記電源回路からそれぞれの前記焦電センサへの電力供給を制御する請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の照明器具制御装置。

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