(57)【要約】    【課題】  大型化及び高コスト化を招来することなく、監視機能の停止トラブルを少なくした監視カメラ制御機能付きＬＥＤ照明装置用の独立電源を提供する。    【解決手段】  監視カメラを灯具外に設置し、夜間照明用可視光ＬＥＤモジュール、監視カメラを作動させるモーションセンサーモジュール及び監視領域を照明する赤外ＬＥＤモジュールを灯具内に搭載する。蓄電池（１０１）の電力を電源とし、監視カメラ（２３）、モーションセンサーモジュール（２２）及び赤外ＬＥＤモジュール（２１）を蓄電池の下限電圧まで駆動し、下限電圧未満で監視カメラ、モーションセンサーモジュール及び赤外ＬＥＤモジュールを停止させる。可視光ＬＥＤモジュール（２０）を蓄電池の満充電電圧以下の第１の設定電圧に達するまでの間は明るく、第１の設定電圧から第２の設定電圧までの間は最低限の明るさになるように駆動し、第２の設定電圧未満で停止させる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視カメラを灯具外に設置する一方、夜間照明を行う可視光ＬＥＤモジュール、監視領域内にて動く物体を検知して監視カメラを作動させるモーションセンサーモジュール及び監視領域を赤外線で照明する赤外ＬＥＤモジュールを灯具内に搭載するようにした監視カメラ制御機能付きＬＥＤ照明装置であって、
太陽光を受光して発電するソーラーパネル（１００）と、
該ソーラーパネルの電力を充電する蓄電池（１０１）と、
該蓄電池（１０１）の電力を電源とし、上記監視カメラ（１１０）、モーションセンサーモジュール（１０９）及び赤外ＬＥＤモジュール（１０８）を上記蓄電池（１０１）の下限電圧に達するまで駆動し下限電圧未満で上記監視カメラ（１１０）、モーションセンサーモジュール（１０９）及び赤外ＬＥＤモジュール（１０８）を停止させ、上記可視光ＬＥＤモジュール（１０７）を蓄電池（１０１）の満充電電圧以下の第１の設定電圧に達するまでの間は明るく第１の設定電圧から第１の設定電圧未満で蓄電池の下限電圧以上の第２の設定電圧までの間は最低限の明るさになるように駆動し第２の設定電圧未満で上記可視光ＬＥＤモジュール（１０７）の動作を停止させる電源制御装置（１０６）と、を備えたことを特徴とする監視カメラ制御機能付きＬＥＤ照明装置用の独立電源。
【請求項２】
上記モーションセンサーモジュール（１０７９）及び赤外ＬＥＤモジュール（１０８）を搭載する副灯具（１２）は相互に直交する２軸の廻りに回転可能に設けられ、赤外線の照射範囲を任意に設定できるようになっている請求項１記載の監視カメラ制御機能付きＬＥＤ照明装置用の独立電源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は監視カメラ制御機能付きＬＥＤ照明装置用の独立電源に関し、特に大型化及び高コスト化を招来することなく、監視機能の停止トラブルを少なくするようにした独立電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、盗難や傷害が増加し社会問題になる傾向にあり、例えばＬＥＤ照明によって夜間照明を行ったり、監視カメラによって侵入者や不審者を昼夜監視する、いわゆるセキュリティシステムが注目されている。
【０００３】
ところで、ＬＥＤ照明については昼間にソーラーパネルで発電して蓄電池に充電し、夜間に蓄電池の電力によってＬＥＤを点灯させることが行われている（特許文献１）。他方、監視カメラについては電力消費の関係で、商用電源が使用されることが多い（特許文献２、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８９３２号公報
【特許文献２】特開平０６−４４４７号公報
【特許文献３】特開平０５−２５８１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のセキュリティシステムを設置する場合、商用電源を引き込み難い場所ではＬＥＤ照明装置だけではなく、監視カメラについてもソーラーパネルによる発電を電源として作動させることができる。
【０００６】
しかし、ソーラーパネルの発電した電力によって夜間にＬＥＤ照明および昼夜作動すべき監視カメラを作動させようとすると、天候状況によっては電源電圧が不足している場合、ＬＥＤの照明機能以上に機能維持を必要とする監視カメラが機能を停止してしまう、いわゆる監視機能停止のトラブルが発生するおそれがある。勿論、ソーラーパネルや蓄電池を大型化すれば監視機能の停止トラブルを少なくできるが、装置の大型化及び高コスト化を招来する。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑み、大型化及び高コスト化を招来することなく、監視機能の停止トラブルを少なくするようにした監視カメラ制御機能付きＬＥＤ照明装置用の独立電源を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る監視カメラ制御機能付きＬＥＤ照明装置用の独立電源は、監視カメラを灯具外に設置する一方、夜間照明を行う可視光ＬＥＤモジュール、監視領域内にて動く物体を検知するモーションセンサーモジュールと夜間の監視カメラの視認性を確保する赤外ＬＥＤモジュールと灯具内に搭載するようにした監視カメラ制御機能付きＬＥＤ照明装置であって、太陽光を受光して発電するソーラーパネルと、該ソーラーパネルの電力を充電する蓄電池と、該蓄電池の電力を電源とし、上記監視カメラ、モーションセンサーモジュール及び赤外ＬＥＤモジュールを上記蓄電池の下限電圧に達するまで駆動し下限電圧未満で上記監視カメラ、モーションセンサーモジュール及び赤外ＬＥＤモジュールを停止させ、上記可視光ＬＥＤモジュールを蓄電池の満充電電圧以下の第１の設定電圧に達するまでの間は明るく第１の設定電圧から第１の設定電圧未満で蓄電池の下限電圧以上の第２の設定電圧までの間は最低限の明るさになるように駆動し第２の設定電圧未満で上記可視光ＬＥＤモジュールの動作を停止させる電源制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の特徴の１つは監視カメラ機能のみを蓄電池の下限電圧まで作動させるようにした点にある。これにより、監視の必要なときに監視機能の停止トラブルを少なくして監視機能の動作を保証することができる。
【００１０】
本発明の第２の特徴は可視光ＬＥＤモジュールを満充電以下の第１の設定電圧に達するまでの間は明るく、第１の設定電圧から第２の設定電圧までの間は最低限の明るさになるように駆動し、第２の設定電圧以下で上記可視光ＬＥＤモジュールの動作を停止させるようにした点にある。これにより、蓄電池の電圧に応じて効率よく、しかも少なくとも最低限の明るさでもって夜間照明を行うことができ、蓄電池の電力消費を可能な限り少なくできる。
【００１１】
本発明によれば、蓄電池の下限電圧以下になったときには監視カメラ機能も停止することになり、これにより、蓄電池の枯渇故障を防ぐことができる。
【００１２】
監視カメラによる監視領域は状況に応じて適宜設定されるのが望ましい。そこで、モーションセンサーモジュール及び赤外ＬＥＤモジュールは可視光ＬＥＤモジュールを搭載する灯具とは、別体の灯具（副灯具）に搭載し、この別体の灯具は赤外線の照射範囲を任意に設定できるようにするのがよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る独立電源の好ましい実施形態を備えた監視カメラ制御機能付きＬＥＤ照明装置の１例を示す図である。
【図２】上記実施形態を示す概略斜視図である。
【図３】上記実施形態を説明するための機能ブロックを示す図である。
【図４】上記実施形態における回路構成の１例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図４は本発明に係る監視カメラ制御機能付きＬＥＤ照明装置の独立電源の好ましい実施形態を示す。図１及び図２において、支柱１０の上端にはソーラーパネル１１が取付けられ、支柱１０の上端部には主灯具１２及び副灯具１３、監視カメラ２３及び電源ボックス２４が取付けられ、主灯具には可視光ＬＥＤモジュール２０が搭載され、副灯具１３には赤外ＬＥＤモジュール２１及びモーションセンサーモジュール２２が搭載され、副灯具１３は相互に直交する２軸の廻りに回転可能に設けられ、赤外ＬＥＤモジュール２１の赤外線照射領域及びモーションセンサーモジュール２２の検知領域を任意に設定できるようになっている。
【００１５】
可視光ＬＥＤモジュール２０はＬＥＤの光によって夜間照明を行うものであり、モーションセンサーモジュール２２は人間などの動きを検知して赤外ＬＥＤモジュール２１及び監視カメラ２３を駆動させ、赤外ＬＥＤモジュール２１は監視カメラの撮像領域に赤外線を照射するようになっている。
【００１６】
図３において、１００は太陽光を受光して発電するソーラーパネル、１０１はソーラーパネル１００の電力を充電する蓄電池、１０２はソーラーパネル１００から蓄電池１０１に充電させる機能と、蓄電池１０１が下限電圧に達すると蓄電池１０１の放電出力を停止させる機能を有する充放電コントローラ、１０３は蓄電池１０１の電圧を検知する蓄電池の電圧を検知する検知部、１０４は蓄電池１０１の電圧と基準電圧とを比較し比較結果をＡ／Ｄ変換する比較器・Ａ／Ｄ変換部、１０５はＡ／Ｄ変換された電流制御信号、１０６は電源制御部で、１０６Ａは蓄電池１０１の電圧に応じて可視光ＬＥＤモジュール１０７への電流値を制御する可視光ＬＥＤの電源部、１０６Ｂは蓄電池１０１の下限電圧までの間は赤外ＬＥＤモジュール１０８及びモーションセンサーモジュール１０９を駆動し蓄電池１０１の下限電圧以下で赤外ＬＥＤモジュール１０８及びモーションセンサーモジュール１０９を停止させる赤外ＬＥＤモジュールの電源部、１０６Ｃは監視カメラ及びデータロガー１１０を昼夜作動可能な状態にするカメラ駆動電源部である。
【００１７】
図４において、１００はソーラーパネル、１０１は蓄電池、１５０は充電と放電をコントロールする充放電コントローラ、ＣＭＰ１〜３は蓄電池１５０の電圧と蓄電池１０１の下限電圧及び第２、第１の設定値（下限電圧＜第２設定値＜第１設定値）とを比較する第１〜第３の比較器、１５１は第２の比較器ＣＭＰ２の出力信号とソーラーパネル１００の出力のＮＯＴ信号を２入力とするＮＡＮＤ回路、１５２は第３の比較器ＣＭＰ３の出力信号とソーラーパネル１００の出力のＮＯＴ信号を２入力とするＡＮＤ回路、１５３はＮＡＮＤ回路１５１の出力がゲートに接続されたＮ型ＭＯＳＦＥＴ、１５４はゲートに第３の比較器ＣＭＰ３の出力が接続され、可視光ＬＥＤのカソード側の抵抗とグラウンド間にソース・ドレインが接続されたＮ型ＭＯＳＦＥＴ、ＬＭ５００１は可視光ＬＥＤを点灯させる昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ用ＩＣである。
【００１８】
そして、上述の充放電コントローラ１５０、第１〜第３の比較器ＣＭＰ１〜ＣＭＰ３、ＮＡＮＤ回路１５１、ＡＮＤ回路１５１、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１５３によって電源制御装置１６０が構成され、電源制御装置１６０は蓄電池１０１の電力を電源とし、監視カメラ２３、モーションセンサーモジュール２２及び赤外ＬＥＤモジュール２１を蓄電池１０１の下限電圧に達するまで駆動し、下限電圧以下で監視カメラ２３、モーションセンサーモジュール２２及び赤外ＬＥＤモジュール２１を停止させ、可視光ＬＥＤモジュール２０を蓄電池１０１の満充電電圧以下の第１の設定電圧に達するまでの間は明るく、第１の設定電圧から第１の設定電圧未満で蓄電池の下限電圧以上の第２の設定電圧までの間は最低限の明るさになるように駆動し、第２の設定電圧未満で可視光ＬＥＤモジュール２０の動作を停止させるようになっている。
【００１９】
次に動作について説明する。昼間には充放電コントローラ１５０によってソーラーパネル１００と蓄電池１０１との間で接続され、ソーラーパネル１００は太陽光を受光して発電し、その電力は蓄電池１０１に充電されている。
【００２０】
充放電コントローラ１５０の出力は昼夜出力状態にあり、抵抗Ｒ６、Ｒ７によって分圧された蓄電池１０１の電圧が第１〜第３の比較器ＣＭＰ１〜ＣＭＰ３に与えられる。第１〜第３の比較器ＣＭＰ１〜ＣＭＰ３には電源電圧Ｖｄｄを抵抗Ｒ４〜Ｒ１によって分圧した電圧が基準電圧として与えられている。
【００２１】
蓄電池１０１の電圧が下限電圧以上のときには、第１の比較器ＣＭＰ１の出力が“Ｈ”となり、監視カメラ２３には動作許可信号（Camera  Enable）が出力され、監視カメラ２３は動作可能な状態に維持されるので、監視カメラ２３は蓄電池１０１の電圧が下限電圧以上のときには昼夜をとわず動作可能な状態に維持される。他方、ＮＡＮＤ回路１５１、ＡＮＤ回路１５２にはソーラーパネル１００の出力のＮＯＴ信号が入力されているので、可視光ＬＥＤモジュール２０、モーションセンサーモジュール２２及び赤外ＬＥＤモジュール２１は動作を停止している。
【００２２】
夜間になると、放電コントローラ１５０はソーラーパネル１００と蓄電池１０１の間の経路を遮断する。
【００２３】
蓄電池１０１の電圧が満充電電圧以下の第１の設定電圧（第１の設定値）のときには、第１、第２、第３の比較器ＣＭＰ１〜ＣＭＰ３の出力は全て“Ｈ”である。夜間においては、監視カメラ２３は動作可能な状態を維持されている一方、ＡＮＤ回路１５２には第１の比較器ＣＭＰ１の“Ｈ”信号と、ソーラーパネル１０１のＮＯＴ信号である“Ｈ”信号が入力され、ＡＮＤ回路１５２からモーションセンサーモジュール２２及び赤外ＬＥＤモジュール２１に動作許可信号（IR-LED/Motion-sensor Enable)が与えられるので、モーションセンサーモジュール２２が人間などから発せられる赤外線を検知すると、赤外ＬＥＤモジュール２１が監視領域に赤外線を照射するので、不審者や侵入者の映像が監視カメラ２３で撮像される。
【００２４】
また、ＮＡＮＤ回路１５１には第２の比較器ＣＭＰ２の“Ｈ”信号と、ソーラーパネル１０１のＮＯＴ信号である“Ｈ”信号が入力され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１５１のゲートには“Ｌ”信号が入力されてＮ型ＭＯＳＦＥＴ１５１はＯＦＦとなり、昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ用ＩＣ・ＬＭ５００１のＶｉｎ端子には主電源の電圧が入力されて昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ用ＩＣ・ＬＭ５００１のＳＷ端子にはＲＴ端子とグラウンド間の抵抗によって決まる周波数のＯＮ・ＯＦＦ信号が出力され、インダクタＬに高電圧が誘起されて可視光ＬＥＤに与えられる。
【００２５】
他方、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１５４のゲートには第３の比較器ＣＭＰ３の“Ｈ”信号が与えられてＮ型ＭＯＳＦＥＴ１５４はＯＮとなっており、可視光ＬＥＤのカソードとグラウンド間の抵抗の大きさは相互に並列に接続された抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の合成抵抗値となり、可視光ＬＥＤは明るく発光して照明を行うこととなる。
【００２６】
蓄電池１０１の電圧が第１の設定値と第２の設定値（下限電圧＜第２の設定値＜第１の設定値）の間の電圧まで低下すると、今度はＮ型ＭＯＳＦＥＴ１５４のゲートには第３の比較器ＣＭＰ３の“Ｌ”信号が与えられてＮ型ＭＯＳＦＥＴ１５４はＯＦＦとなり、可視光ＬＥＤのカソードとグラウンド間の抵抗の大きさは抵抗Ｒ５の抵抗値となり、可視光ＬＥＤは最低限の明るさで発光して照明を行う。
【００２７】
このとき、監視カメラ２３、モーションセンサーモジュール２２及び赤外ＬＥＤモジュール２１は動作可能な状態に維持されている。
【００２８】
蓄電池１０１の電圧が第２の設定値と蓄電地１０１の下限電圧の間の電圧の大きさに低下すると、ＮＡＮＤ回路１５１には第２の比較器ＣＭＰ２の“Ｌ”信号が入力されてＮＡＮＤ回路１５１の信号は“Ｈ”となり、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ１５３がＯＮとなって昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ用ＩＣ・ＬＭ５００１のＶｉｎ端子の入力電圧は設定値以下となり、昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ用ＩＣ・ＬＭ５００１は動作を停止するので、可視光ＬＥＤは動作を停止する。このとき、監視カメラ２３、モーションセンサーモジュール２２及び赤外ＬＥＤモジュール２１は動作可能な状態に維持されている。
【００２９】
蓄電池１０１の電圧が蓄電地１０１の下限電圧未満に低下すると、ＡＮＤ回路１５２には第１の比較器ＣＭＰ１の“Ｌ”信号と、ソーラーパネル１０１のＮＯＴ信号である“Ｈ”信号が入力され、ＡＮＤ回路１５２の信号は“Ｌ”となるので、モーションセンサーモジュール２２及び赤外ＬＥＤモジュール２１は動作を停止し、可視光ＬＥＤも動作を停止しているので、蓄電池１０１の枯渇故障を防止できる。
【００３０】
例えば、蓄電池に１２Ｖ定格品を採用した場合、満充電電圧の大きさは約１４Ｖであり、１２．６Ｖまでは残存量が十分と言える。蓄電池の電力消費が進み、１１．５Ｖ未満になると、残存量が少ない（充電不足）状態と言うことになり、１１Ｖ未満で放電を停止することが好ましい。
【００３１】
そこで、第１の比較器ＣＭＰ１の基準電圧は１１Ｖ（蓄電池の下限電圧）、第２の比較器ＣＭＰ２の基準電圧は１１．５Ｖ（第２の設定値）、第３の比較器ＣＭＰ３の基準電圧は１２．６Ｖ（第１の設定値）に設定した場合、昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ用ＩＣ・ＬＭ５００１のＦＢ端子電圧は１．２６Ｖにクランプされており、抵抗Ｒ４＝１Ω、抵抗Ｒ５＝１０Ωとした場合、蓄電池の電圧値が十分なとき、可視光ＬＥＤの電流は、１．２６Ｖ／０．９０９Ω＝１．４Ａ、電圧が第２の設定電圧未満になると、可視光ＬＥＤの電流は、１．２６Ｖ／１０Ω＝０．１２６Ａとなる。
【００３２】
一般的に、防犯機能を有する屋外照明では、最低照度を１〜３ルクス程度確保すれば機能は満足できる。一方、夜間照明において快適な明るさは、数十ルクス必要であるので、通常は、数十ルクス確保することが望ましい。
本発明においては、電池電圧が十分なとき、照明は明るく、電池電圧の消耗が著しいときのみ照明の明るさを防犯可能な最低限に確保することになる。
【００３３】
また、蓄電池の電圧が満充電電圧〜１２．６Ｖまでの間は、可視光ＬＥＤの電流は１．４Ａで、かつ監視カメラ機能が作動可能である。
蓄電池の電圧が１２．６Ｖ〜１１．５Ｖまでの間は、可視光ＬＥＤの電流は０．１２６Ａで、かつ監視カメラ機能が作動可能である。
蓄電池の電圧が１１．５Ｖ〜下限値までの間は、可視光ＬＥＤは動作を停止し、かつ監視カメラ機能が作動可能である。
蓄電池の電圧が下限値未満のときには、可視光ＬＥＤ及び監視カメラ機能はともに停止する。
【符号の説明】
【００３４】
１１        ソーラーパネル
１２        主灯具
１３        副灯具
２０        可視光ＬＥＤモジュール
２１        モーションセンサーモジュール
２２        赤外ＬＥＤモジュール
２３        監視カメラ
１００      ソーラーパネル
１０１      蓄電池
１０６      電源制御装置
１０７      可視光ＬＥＤモジュール
１０８      赤外ＬＥＤモジュール
１０９      モーションセンサーモジュール
１６０      電源制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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