(57)【要約】【課題】ランプの異常時に回路を保護しつつ、異常状態の誤検知による消灯が起こりにくい照明システムを提供することにある。【解決手段】照明システム１は、点灯回路３と、検知部４と、メモリ５と、回路保護部６と、タイマ７と、ＣＰＵ８とを備える。点灯回路３は放電灯２を点灯させる。検知部４は放電灯２の異常を検知する。メモリ５は検知部４が異常を検知した回数を記憶する。回路保護部６は、メモリ５に記憶された回数が所定回数に達すると、点灯回路３を停止する。タイマ７は放電灯２の点灯開始からの経過時間を計測する。ＣＰＵ８は、タイマ７が計測した点灯時間が所定時間に達すると、メモリ５に記憶された回数をリセットする。【選択図】図１
2014229449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプ負荷を点灯させる点灯回路と、
前記ランプ負荷の異常を検知する検知部と、
前記検知部が異常を検知した回数を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された回数が所定回数に達すると、前記点灯回路を停止する回路保護部と、
前記ランプ負荷の点灯開始からの経過時間を計測する計測部と、
前記計測部が計測した経過時間が所定時間に達すると、前記記憶部に記憶された回数をリセットする制御部と
を備えることを特徴とする照明システム。
【請求項２】
前記制御部及び前記計測部を有する制御装置と、
前記点灯回路、前記検知部、前記記憶部、及び前記回路保護部を有する照明装置と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記ランプ負荷の照明エリアにおける人の存否を検知する人検知部を備え、
前記制御部は、
前記人検知部が人を検知している場合には、第１の明るさレベルで前記ランプ負荷を点灯させ、
前記制御部は、
前記人検知部が人を検知していない場合には、前記第１の明るさレベルより暗い第２の明るさレベルで前記ランプ負荷を点灯させるか又は前記ランプ負荷を消灯させる
ことを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電灯における一方のフィラメントの両端間電圧及び放電灯の管電圧を測定し、放電灯が寿命末期であると判別した場合には、放電灯を消灯して点灯回路を保護する放電灯点灯装置があった（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９４１３６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
寿命末期の放電灯をそのまま点灯させ続けると、異常発熱が発生する。特許文献１の放電灯点灯装置は、放電灯の管電圧から寿命末期を検知すると、放電灯を消灯することで照明器具の保護を図っている。しかしながら、劣悪な設置環境（例えば、外来ノイズが多い環境や電源の電圧変動が大きい環境等）で照明器具が使用される場合、放電灯の異常を検知する回路が誤動作し、異常のない放電灯を消灯させてしまう可能性があった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、ランプ負荷の異常時に回路を保護しつつ、異常状態の誤検知による消灯が起こりにくい照明システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の照明システムは、ランプ負荷を点灯させる点灯回路と、前記ランプ負荷の異常を検知する検知部と、前記検知部が異常を検知した回数を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された回数が所定回数に達すると、前記点灯回路を停止する回路保護部と、前記ランプ負荷の点灯開始からの経過時間を計測する計測部と、前記計測部が計測した経過時間が所定時間に達すると、前記記憶部に記憶された回数をリセットする制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明において、前記制御部及び前記計測部を有する制御装置と、前記点灯回路、前記検知部、前記記憶部、及び前記回路保護部を有する照明装置とを備えることも好ましい。
【０００８】
この発明において、前記ランプ負荷の照明エリアにおける人の存否を検知する人検知部を備え、前記制御部は、前記人検知部が人を検知している場合には、第１の明るさレベルで前記ランプ負荷を点灯させ、前記制御部は、前記人検知部が人を検知していない場合には、前記第１の明るさレベルより暗い第２の明るさレベルで前記ランプ負荷を点灯させるか又は前記ランプ負荷を消灯させることも好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、単発的に発生する外来ノイズや電源変動等によって検知部が誤動作しても、回路保護部は、検知部が検知した異常の回数が所定回数に達していなければ、点灯回路を停止させない。しかも、ランプ負荷の点灯開始からの経過時間が所定時間に達すると、制御部は、記憶部に記憶された回数をリセットするので、検知部の誤動作によって記憶部に記憶される回数が累積されにくくなる。これにより、検知部の誤検知によって記憶部に記憶された回数が所定回数に達しにくくなり、検知部の誤検知によるランプ負荷の消灯が起こりにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１の照明システムのブロック図である。
【図２】実施形態２の照明システムのブロック図である。
【図３】同上の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の技術思想を、放電灯を用いた照明システムに適用した実施形態について図面を参照して説明する。尚、ランプ負荷は放電灯に限定されず、ハロゲンランプやＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプ等であってもよい。
【００１２】
（実施形態１）
照明システムの実施形態１を図１に基づいて説明する。
【００１３】
本実施形態の照明システム１は、点灯回路３と、検知部４と、回路保護部６とを備える。
【００１４】
点灯回路３は、制御回路３１及びインバータ回路３２を有する。インバータ回路３２は、電源電圧をスイッチング素子（図示せず）でスイッチングすることによって、高周波の交流電圧を発生させて放電灯２（ランプ負荷）を点灯させる。制御回路３１は、回路保護部６からの制御信号を入力するための入力端子を備える。制御回路３１は、回路保護部６から放電灯２を点灯させる制御信号が入力されるとインバータ回路３２を動作させ、回路保護部６から放電灯２を消灯させる制御信号が入力されるとインバータ回路３２を停止させる。
【００１５】
回路保護部６は、ワンチップのマイクロコンピュータであり、メモリ５（記憶部）と、タイマ７（計測部）と、ＣＰＵ８（制御部）と、ＩＯ端子６１と、クロック６２とを備えている。ＩＯ端子６１は、点灯信号を出力するための出力端子と、後述する負荷異常信号を入力するための入力端子とを備える。ＣＰＵ８は、回路保護部６を制御する中央演算処理装置であり、ＩＯ端子６１の出力端子から点灯回路３に制御信号を出力して、点灯回路３により放電灯２を点灯又は消灯させる。クロック６２は、一定周期のパルス信号を発生する。タイマ７は、クロック６２の発生したパルス信号をカウントすることによって、放電灯２の点灯開始からの経過時間を計測する。メモリ５は、後述する負荷異常信号の入力回数を記憶する。ＣＰＵ８は、タイマ７が計測した点灯時間が所定時間に達すると、メモリ５に記憶された負荷異常信号の入力回数を０にリセットする。尚、回路保護部６はマイクロコンピュータで構成されることに限定されず、上述した動作を実現できる適宜の構成であってよい。また、タイマ７が放電灯２の点灯開始からの経過時間を計測する方法は、パルス信号のカウントアップに限定されず、予め設定された所定時間からカウントダウンしてもよい。
【００１６】
検知部４は、放電灯２の寿命末期を異常として検知すると、回路保護部６に負荷異常信号を出力する。照明システム１は、ランプ負荷として放電灯２を採用しているが、放電灯２の寿命末期にはフィラメントの電子放出物質が消耗するエミレス現象が発生する。放電灯２が片側エミレス状態になると、片方のフィラメントにおいて放電が起こらない半波放電の状態となり、放電灯２の電圧及び電流が非対称状態となる。放電灯２の電圧及び電流が非対称状態になると、放電灯２の電圧及び電流に直流成分が発生する。一方、放電灯２が両側エミレス状態になると、放電灯２が無放電状態となり、放電灯２が高インピーダンス状態となるので、放電灯２の管電圧が正常時に比べて大きくなる。
【００１７】
検知部４は、両側エミレス状態を検知するための管電圧検知部４２と、片側エミレス状態を検知するための非対称成分検知部４３と、判断部４１とを備える。管電圧検知部４２は、放電灯２の管電圧を測定し、放電灯２の管電圧が所定電圧以上になると、判断部４１に検知信号を出力する。非対称成分検知部４３は、放電灯２の電圧の直流成分を検出することによって、片側エミレス時に放電灯２の電圧が非対称状態になっていることを検知する。非対称成分検知部４３は、放電灯２の電圧の直流成分が基準値を超えると、判断部４１に検知信号を出力する。判断部４１は、例えばＯＲ回路で構成され、判断部４１の出力端子は、回路保護部６の入力端子に接続する。管電圧検知部４２又は非対称成分検知部４３のうち少なくとも一方が検知信号を判断部４１の入力端子に出力すると、判断部４１は回路保護部６に負荷異常信号を出力する。一方、管電圧検知部４２及び非対称成分検知部４３の両方が検知信号を出力していない場合は、判断部４１は回路保護部６に負荷異常信号を出力しない。尚、非対称成分検知部４３は、放電灯２の電流の直流成分を検出して、放電灯２の電流の直流成分が基準値を超えると、判断部４１に検知信号を出力するものであってもよい。
【００１８】
ＣＰＵ８は、所定のサンプリング間隔でＩＯ端子６１の入力端子をモニタしており、負荷異常信号の入力を検出する毎に、負荷異常信号が入力された回数をメモリ５に記憶させる。ＣＰＵ８は、メモリ５に記憶された回数が所定回数に達すると、ＩＯ端子６１の出力端子から放電灯２を消灯させる制御信号を制御回路３１に出力して、点灯回路３を停止させており、異常検知時に放電灯２が消灯される。
【００１９】
ここで、判断部４１から負荷異常信号が入力されたときの回路保護部６の動作について説明する。
【００２０】
放電灯２が寿命末期になると、管電圧検知部４２又は非対称成分検知部４３が放電灯２の異常を検知する毎に、判断部４１が回路保護部６に負荷異常信号を出力する。そのため、放電灯２が寿命末期に近づくと、判断部４１が回路保護部６に負荷異常信号を出力し続ける状態となる。回路保護部６は、ＩＯ端子６１の入力端子に入力された負荷異常信号の入力回数をカウントしてメモリ５に記憶させており、放電灯２の寿命末期には負荷異常信号の回数が所定回数に達するので、点灯回路３を停止させて放電灯２を消灯させる。
【００２１】
一方、管電圧検知部４２又は非対称成分検知部４３が、例えば単発的なノイズ等によって誤動作すると、ノイズ等の発生タイミングに応じて判断部４１は単発的に負荷異常信号を出力する。例えば所定回数が３回に設定されている場合、回路保護部６は、管電圧検知部４２又は非対称成分検知部４３がノイズ等の影響によって誤動作しても、メモリ５に記憶された回数が３回に達していなければ、回路保護部６は制御回路３１を停止させない。管電圧検知部４２又は非対称成分検知部４３の誤動作した回数が、メモリ５に記憶されて累積していくと、メモリ５に記憶された回数が所定回数に達して、回路保護部６は放電灯２を誤って消灯する。そこで回路保護部６を制御するＣＰＵ８は、タイマ７が計測した経過時間が所定時間に達すると、メモリ５に記憶された回数を０にリセットしており、誤検知の回数が累積されて所定回数に達する事態が起こりにくくなっている。
【００２２】
尚、所定時間とは、外来ノイズや電源変動等で発生する検知部４の誤検知の回数が、所定回数に達しない範囲で、できるだけ長い時間に設定されており、例えば２４時間に設定されている。上記の所定回数は、３回に限定されず、ノイズ環境や電源変動などの使用環境に応じて所定時間内に誤検知が発生する頻度が変化するので、使用環境に応じて適宜の回数を設定すればよい。また、所定時間は２４時間に限定されず、照明システム１が設置されるノイズ環境に応じて適宜の時間を設定してもよい。更に、所定時間の設定については、例えば回路保護部６にディップスイッチを接続し、ディップスイッチの設定で所定時間を１時間、６時間、２４時間、４８時間等に設定したり、変更したりすることができる。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態の照明システム１は、点灯回路３と、検知部４と、回路保護部６とを備える。回路保護部６は、メモリ５、タイマ７、及びＣＰＵ８を有する。点灯回路３は放電灯２を点灯させる。検知部４は放電灯２の異常を検知する。メモリ５は検知部４が異常を検知した回数を記憶する。回路保護部６は、メモリ５に記憶された回数が所定回数に達すると、点灯回路３を停止する。タイマ７は放電灯２の点灯開始からの経過時間を計測する。ＣＰＵ８は、タイマ７が計測した点灯時間が所定時間に達すると、メモリ５に記憶された回数をリセットする。
【００２４】
これにより、回路保護部６は、単発的に発生する外来ノイズや電源変動等によって検知部４が誤動作しても、回路保護部６は、検知部４が検知した異常の回数が所定回数に達していなければ、点灯回路３を停止させない。しかも、放電灯２の点灯開始からの経過時間が所定時間に達すると、ＣＰＵ８は、メモリ５に記憶された回数をリセットするので、検知部４の誤動作によってメモリ５に記憶される回数が累積されにくくなる。これにより、検知部４の誤検知によってメモリ５に記憶された回数が所定回数に達しにくくなり、検知部４の誤検知による放電灯２の消灯が起こりにくくなる。
【００２５】
尚、検知部４は、放電灯２の異常として寿命末期を検知しているが、過電流や過負荷電圧などの異常を検知してもよい。
【００２６】
（実施形態２）
照明システムの実施形態２を図２〜図３に基づいて説明する。
【００２７】
実施形態１では、照明システムが１つの装置で実現されているが、本実施形態の照明システム１は、制御装置９と照明装置１０の２つの装置を備えている。また、本実施形態の照明システム１は、人検知部１１を更に備えている。
【００２８】
制御装置９は、制御部９１及び調光信号出力部９２を有する。制御部９１は、ワンチップのマイクロコンピュータであり、クロック（図示せず）とタイマ９３（計測部）とを備えている。タイマ９３は、クロックの発生したパルス信号をカウントすることによって、放電灯２の点灯開始からの経過時間を計測する。制御部９１は、調光信号出力部９２からＰＷＭ（Pulse Width Modulation）波形の調光信号を調光信号入力部１０１に出力させて、放電灯２を点灯又は消灯させる。制御部９１は、タイマ９３が計測した経過時間が所定時間に達すると、放電灯２を一定時間消灯させた後、再び放電灯２を点灯させ、タイマ９３に、放電灯２の点灯開始からの経過時間を計測させる動作をリスタートさせる。人検知部１１は、放電灯２の照明エリアにおける人の存否を検知して、検知信号を制御部９１に出力する。制御部９１は、人検知部１１の検知結果に応じて調光信号出力部９２から出力するＰＷＭ信号のデューティー比を変化させて、放電灯２の明るさレベルを変化させる。尚、制御部９１はマイクロコンピュータで構成されることに限定されず、上記の動作を実現できる適宜の構成であってよい。また、タイマ９３が放電灯２の点灯開始からの経過時間を計測する方法は、パルス信号のカウントアップに限定されず、予め設定された所定時間からカウントダウンしてもよい。
【００２９】
照明装置１０は、点灯回路３、検知部４、回路保護部６、及び調光信号入力部１０１を有する。点灯回路３、及び検知部４は、実施形態１と同様の機能を有しており、その説明は省略する。調光信号入力部１０１は、調光信号出力部９２から調光信号が入力されると、ＰＷＭ波形の調光信号をアナログ電圧信号に変換して、点灯回路３に出力する。点灯回路３は、制御回路３１及びインバータ回路３２を有し、調光信号入力部１０１が出力したアナログ電圧信号に応じて、放電灯２を点灯又は消灯させる。回路保護部６は、ワンチップのマイクロコンピュータであり、メモリ５（記憶部）と、ＣＰＵ（図示せず）と、ＩＯ端子（図示せず）とを備える。回路保護部６は、制御部９１によって放電灯２が消灯されるとメモリ５をリセットする機能を持つ。回路保護部６は、実施形態１と同様の機能も有しており、実施形態１と共通する機能の説明は省略する。尚、回路保護部６はマイクロコンピュータで構成されることに限定されず、上記の動作を実現できる適宜の構成であってよい。
【００３０】
ここで、図３を参照して、制御部９１の動作について説明する。制御部９１は、起動後に制御部９１のメモリや出力端子等の初期化を行う（ステップＳ１）。制御部９１は、起動時の初期化動作の後、放電灯２を点灯させる調光信号を調光信号出力部９２から調光信号入力部１０１に出力させ、タイマ９３を動作させて経過時間を測定させる（ステップＳ２）。制御部９１は、所定時間（例えば２４時間）が経過したか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００３１】
所定時間が経過するまでは、制御装置９は照明装置１０に通常の点灯動作を行わせる。通常点灯時に人検知部１１が、放電灯２の照明エリアに人が存在することを検知すると、制御装置９は、放電灯２を第１の明るさレベル（例えば調光上限の明るさレベル）で点灯させる。人検知部１１が、放電灯２の照明エリアに人が存在していないことを検知すると、制御装置９は、放電灯２を第１の明るさレベルより暗い第２の明るさレベル（例えば調光下限の明るさレベル）で点灯させる。第２の明るさレベルは、第１の明るさレベルよりも暗いので、放電灯２の照明エリアに人がいる場合は放電灯２を明るく点灯させ、放電灯２の照明エリアに人がいない場合は放電灯２を調光下限の明るさレベルに減光して点灯させることで節電が図れる。尚、放電灯２の照明エリアに人がいる場合は、所定の調光レベルで放電灯２を点灯させ、放電灯２の照明エリアに人がいない場合は、放電灯２を消灯させるように制御装置９を設定してもよい。また、放電灯２の第１、第２の明るさレベルは使用用途に応じて適宜設定してよい。
【００３２】
照明装置１０の通常の点灯動作中に、放電灯２に発生した異常の回数が所定回数に達すると、照明装置１０は放電灯２を消灯させて点灯回路３を保護する。尚、検知部４は、放電灯２の異常として寿命末期を検知しているが、過電流や過負荷電圧などの異常を検知してもよい。
【００３３】
制御部９１は、２４時間経過する毎に、照明装置１０を消灯させる調光信号を所望の時間（例えば１秒間）調光信号出力部９２から調光信号入力部１０１に出力させる（ステップＳ４）。照明装置１０の制御回路３１が、制御装置９からの制御信号を受けて放電灯２を消灯させると、回路保護部６はメモリ５をリセットするので、所定時間内にメモリ５に累積した検知部４の誤検知の回数がリセットされる。その後、制御部９１は、照明装置１０を点灯させる調光信号を調光信号出力部９２から調光信号入力部１０１に出力させ、タイマ９３に、放電灯２の点灯開始からの経過時間を計測させる動作をリスタートさせる（ステップＳ５）。尚、制御部９１が照明装置１０を消灯させる時間は１秒間に限定されず、回路保護部６がメモリ５をリセットするために必要な時間以上であればよい。ただし、それまで点灯していた照明装置１０が消灯することになるため、できるだけ短時間の消灯である方が望ましい。また、所定時間は２４時間に限定されず、ノイズ環境や電源変動などの使用環境に応じて誤検知が発生する頻度が変化するので、照明システム１が設置されるノイズ環境に応じて適宜の時間を設定してもよい。例えば、制御部９１にディップスイッチを接続し、ディップスイッチの設定で所定時間を１時間、６時間、２４時間、４８時間等に設定したり、変更したりすることができる。
【００３４】
尚、ステップＳ３において制御部９１は、人検知部１１が人を検知している場合は、メモリ５をリセットするために放電灯２を消灯させることなく点灯状態を維持させ、放電灯２の照明エリアから人がいなくなった後にメモリ５をリセットするために放電灯２を消灯させるように設定されていてもよい。この設定により、メモリ５をリセットするために、照明装置１０が一旦消灯する動作を人に気付かせにくくすることができる。特に複数の照明装置１０が一斉に短時間消灯する様子を人に気付かせにくくすることができることも好ましい。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態の照明システム１は、制御装置９と、照明装置１０とを備える。
【００３６】
制御装置９は、タイマ９３を備えた制御部９１を有する。照明装置１０は、点灯回路３、検知部４、及びメモリ５を備えた回路保護部６を有する。メモリ５に累積した誤検知の回数をリセットする制御装置９が、照明装置１０とは別に設けられているので、１つの制御装置９で複数の照明装置１０のメモリ５に記憶された回数を一括してリセットできる。制御装置９が、複数の照明装置１０を一括してリセットできるので、複数の照明装置１０がそれぞれ別々のタイミングでリセット動作（消灯及び再点灯）を行う場合に比べて、リセット動作を確認しやすい。
【００３７】
本実施形態の照明システムにおいて、人検知部１１は、放電灯２の照明エリアにおける人の存否を検知して、制御部９１に検知信号を出力する。人検知部１１が人の存否を検知して制御部９１に検知信号を出力することにより、制御部９１は、人の存否に応じて放電灯２の明るさを変化させることができる。このため、放電灯２の照明エリアに人がいる場合には第１の明るさレベルで放電灯２を点灯させ、放電灯２の照明エリアに人がいない場合には放電灯２を第１の明るさレベルよりも暗い第２の明るさレベルで点灯させるか又は消灯させることが可能である。
【００３８】
尚、人検知部１１の検知結果に応じて放電灯２を調光する機能を、実施形態１の照明システムに持たせることも可能である。人検知部１１が人の存否に応じて検知信号を回路保護部６に出力し、検知信号に応じてＣＰＵ８が第１、第２の明るさレベルで放電灯２を点灯させる制御信号を回路保護部６から制御回路３１に出力させることにより、放電灯２の調光機能を実現できる。
【符号の説明】
【００３９】
１      照明システム
２      放電灯（ランプ負荷）
３      点灯回路
３１    制御回路
３２    インバータ回路
４      検知部
４１    判断部
４２    管電圧検知部
４３    非対称成分検知部
５      メモリ（記憶部）
６      回路保護部
６１    ＩＯ端子
６２    クロック
７，９３  タイマ（計測部）
８      ＣＰＵ（制御部）
９      制御装置
９１    制御部
９２    調光信号出力部
１０    照明装置
１０１  調光信号入力部
１１    人検知部
【図１】
2014229449.tif 000003
【図２】
2014229449.tif 000004
【図３】
2014229449.tif 000005