(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＥＤ光源のセンサーに対する検知干渉を有効に避けることができ、検知精度が向上すると共に、もっとも適した調節効果を得ることができる自動感知照明調光灯具を提供する。【解決手段】ランプシェード１３に設けられた導光柱１４によって、外部の環境光をセンサー１２に誘導させ、台座１０に設ける処理装置１５を用いて複数のＬＥＤ光源の発光状態を自動的に調節する。処理装置はフィルター素子と、調節単元とをさらに含み、フィルター素子１５１がセンサーの検知信号の波形とＬＥＤ光源の駆動電圧の波形を受信し、駆動電圧の波形レベルが零時区間のとき、これに呼応する検知信号の波形に残光レベルと、環境光レベルとを有し、かつ残光レベルが環境光レベルより高位の時、フィルター素子は残光レベルを取り除いて環境光レベルのみを捕捉し、引き続き、調節単元によって、ＬＥＤ光源の発光状態の調節を行う。【選択図】図１
0003205326.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
台座と、複数のＬＥＤ光源と、センサーと、ランプシェードと、を含む、自動感知照明調光灯具であって、
前記それらのＬＥＤ光源と、前記センサーを前記台座に設け、前記ランプシェードは前記台座を被っていて、かつ台座の側面に組み付けられて、前記それらのＬＥＤ光源と前記センサーを封止し、
導光柱と、処理装置と、をさらに含み、
前記導光柱を前記ランプシェードに設け、前記導光柱を前記ランプシェードから前記台座に向かって延設し、前記導光柱の一端を前記センサーに当接させて、外部の環境光線を前記ランプシェードに案内して前記センサーの検知に備え、
前記処理装置を前記台座に設け、フィルター素子と、調節単元と、をさらに含み、
前記フィルター素子はそれぞれ前記センサーと前記それらのＬＥＤ光源と電気的に接続され、前記センサーによって検知した検知信号の波形と、前記それらのＬＥＤ光源の駆動電圧の波形を受信し、前記駆動電圧の波形のレベルが零時区間のとき、それに対応した検知信号の波形が残光レベルと、環境光線レベルとを有し、かつ残光レベルが環境光線レベルより高位であり、前記フィルター素子は残光レベルを取り除いて、環境光線レベルのみを捕捉し、
前記調節単元は前記フィルター素子と電気的に接続され、環境光線レベルの情報に基づき、前記それらのＬＥＤ光源の発光状態を自動的に調節することを特徴とする、
自動感知照明調光灯具。
【請求項２】
前記処理装置は前記それらのＬＥＤ光源にスイチング周波数を備え、前記スイチング周波数は１Ｋ〜４ＫＨｚであることを特徴とする、請求項１記載の自動感知照明調光灯具。
【請求項３】
前記それらのＬＥＤ光源の発光状態を自動的に調節する技術手段は、前記駆動電圧の波形のデューティサイクルを調節することによって、それに対応して異なる輝度の多段の検知光を出射させることを特徴とする、請求項２記載の自動感知照明調光灯具。
【請求項４】
前記導光柱は光入射面と光出射面とを有し、前記光入射面は前記ランプシェード外側の平面に位置し、前記光出射面は前記センサーに当接して接触されることを特徴とする、請求項３記載の自動感知照明調光灯具。
【請求項５】
前記導光柱の表面に阻止層を塗布することで、前記それらのＬＥＤ光源の出射光線が前記導光柱によってセンサー誘導されることを防げることを特徴とする、請求項４記載の自動感知照明調光灯具。
【請求項６】
前記導光柱は前記光入射面と前記光出射面とを有し、前記光入射面の面積は前記光出射面の面積より大きく設けることを特徴とする、請求項４または請求項５記載の自動感知照明調光灯具。
【請求項７】
前記センサーが前記台座表面の中央場所に位置し、前記それらのＬＥＤ光源が前記センサーを中心として、環状に前記台座の表面に配置されることを特徴とする、請求項１記載の自動感知照明調光灯具。
【請求項８】
前記処理装置によって、所定時間の複数の検知データを収集し、かつ前記検知データに検知信号波形を含み、前記所定時間は３〜１５秒であり、前記処理装置が同時に前記検知データに基づき、平均の調節データを算出し、前記平均の調節データに基づいて、前記ＬＥＤ光源の発光状態を調節することを特徴とする、請求項１記載の自動感知照明調光灯具。
【請求項９】
前記検知データは、外部の環境光線の輝度数値及び／または色温度数値をさらに含むことを特徴とする、請求項８記載の自動感知照明調光灯具。
【請求項１０】
前記自動感知照明調光灯具は、ダウンライトまたは灯球であることを特徴とする、請求項１記載の自動感知照明調光灯具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は照明灯具に関し、特に外部の光線に従って照明状態を調節すると共に、干渉光を有効に取り除き、検知精度を向上できる自動感知照明調光灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の生活において、灯具はもはや不可欠な電子用品である。さらに、技術の完成度につれて、環境に対する意識が高まりつつあることと、照明ニーズの変化とあいまって、灯具の種類は以前の白熱灯から次第に発光ダイオード（ＬＥＤ）を灯源とする灯具に変わっている。
【０００３】
前述した灯具の変遷要因とニーズのほかに、省電力も現在の灯具設計の重要な配慮要素である。ＬＥＤは従来の白熱灯に比べてすでに省電力であるが、長時間使用すればかなりのエネルギーが消費される。特に日照の強いまたは光線が充分な区域において、ＬＥＤ灯の輝度は一般に日照輝度より高いか、または日照輝度より低いことがある。よって、ＬＥＤ灯を点灯させると、逆にエネルギーが浪費される。
このようなニーズに応えるため、業者はすでに調光式のＬＥＤ灯を開発しており、使用者はタイマー方式により、設定された時間にＬＥＤ灯の輝度を自動的に調節できる。一例として、真昼の日照がもっとも強いときや、午後の日差しの時間帯には、ＬＥＤ灯を自動的に消灯するか、または減光させるなどして、省電力と省エネ効果を達成できる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、日照の強さは時間帯だけによるものではなく、天候要素もＬＥＤ灯の架設区域が取り込む日照量に影響を与える。よって、時間帯のみを調光の条件にすることは、一部の省エネ目的は達成できるが、使用者が取り入れた照明輝度は日照量のばらつきによって、明るすぎるかまたは暗すぎる状況が起きてしまい、実用上望ましくない。
一方、そのつどの環境光線に従って灯具を調節するとなると、使用者は灯具の輝度調節を頻繁に行わなければならない。灯具の設置場所が遠近に拘らず、使用者が絶えず調節する必要がある方法は必然的に使用上の不便をきたす。
【０００５】
ＬＥＤ灯具が環境光線に従ってその輝度を自動的に調節し、使用者に便利と快適な照明効果を提供するために、ＬＥＤ灯具の内部にセンサーを設けて、灯具が外部からの光線を検知し、検出結果に基づきＬＥＤの出射輝度を調節させる。
センサーを使用すれば、使用者自らが灯具の輝度調節操作を省くことができると共に、自動制御で灯具の輝度を調節して、使用の利便性を向上できる。しかし、センサーが外部環境の光線を検出するときには、ＬＥＤから出射する光線の影響を受けるため、実際の環境光線の強さを把握して、検出結果に基づきＬＥＤの輝度を調節することはできず、使用者に最適な照明効果を提供することが出来ない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために、本考案人は自動感知照明調光灯具を考案し、センサーを利用し環境の光線を自動的に感知すると共に、不要な干渉光を取り除くことで、灯具を外部の輝度に従ってより精確、自動的に最適な照明状態に調節する。
【０００７】
本考案の一目的は、外部の環境光線に従って輝度を自動的に調節し、使用者に相応しい照明光線を提供すると共に、省エネ効果を達成できる自動感知照明調光灯具を提供することである。
【０００８】
本考案のもう一つの目的は、実際の環境光線でない干渉光を取り除き、検知の精度と、発光状態の調節精度を向上できる自動感知照明調光灯具を提供することである。
【０００９】
前述目的を達成するための、本考案の自動感知照明調光灯具は、台座と、複数のＬＥＤ光源と、一つのセンサーと、ランプシェードと、を含む。
ＬＥＤ光源と、一つのセンサーは台座に設けられ、ランプシェードを台座に被せると共に台座の側面に組み付けて、それらのＬＥＤ光源と、一つのセンサーとを封止して置く。本考案の自動感知照明調光灯具は、導光柱と処理装置と、をさらに含む。係る導光柱はランプシェードから台座に延設していて、その一端をセンサーに当接して外部の環境光線ランプシェードを誘導させ、センサーの検知に用いる。処理装置はフィルター素子と、調節単元と、をさらに含む。係る処理装置は台座に設けていて、フィルター素子を有し、それぞれセンサーとそれらのＬＥＤ光源と電気信号接続して、センサーによって検知された検知信号の波形と、それらのＬＥＤ光源の駆動電圧の波形を受信する。そのうち、駆動電圧の波形レベルが零時区間にあるとき、それに呼応する検知信号の波形は、残光レベルと、環境光線レベルを有しており、かつ残光レベルは環境光線レベルより高位である。フィルター素子によって残光レベルを取り除き、環境光線レベルのみが捕捉される。係る調節単元はフィルター素子と電気信号接続して、環境光線レベルの情報に基づき、自動調節すると共に、それらのＬＥＤ光源の発光状態を駆動することができる。
【００１０】
そのうち、処理装置はそれらのＬＥＤ光源に対して、スイッチング周波数を設定しており、係るスイッチング周波は１Ｋ〜４ＫＨｚであり、このスイッチング周波数によれば、自動感知照明調光灯具は使用者にもっとも低い残光効果を有し、ストロボ現象を避けられる。
【００１１】
さらに、本考案でいう環境光線レベルの情報に基づき自動に調節及びそれらのＬＥＤ光源の発光状態を駆動する技術手段は、駆動電圧の波形デューティサイクルを利用し、これに合わせて異なる輝度の多段の検知光を出力させる方式によって、本考案の自動感知照明調光灯具に多様な照明態様を提供することができる。
【００１２】
このほか、導光柱に光入射面と、光出射面を設け、係る光入射面はランプシェード外側の平面に位置し、係る光出射面はセンサーに当接し接触されており、好ましくは光入射面の面積を光出射面の面積より大きく設ける。これにより、光入射面が誘導する光線の量を増大すると共に、センサーの検知効果を向上できる。さらに、導光柱の表面に阻止層を塗布し、それらのＬＥＤ光源から出射する光線が導光柱によって、センサーに誘導されることを防げる。
【００１３】
外部の環境光線は短時間に大きく変化しないことから、本考案の自動感知照明調光灯具の照明周期を有効に自動調節できるように、処理装置より所定時間に複数の検知データを収集し、係る検知データは検知信号の波形データを含み、設定時間を３〜１５秒間とし、係る処理装置によって、それらの検知データに対して、平均の調節データを算出した上、係る調節データの平均に基づき、それらのＬＥＤ光源の発光状態を調節する。このほか、係る検知データは外部の環境光線の輝度数値及び／または色温度数値をさらに含み、これにより、本考案は環境に対応して、より効率的に調光することができる。
【００１４】
本考案による自動感知照明調光灯具は、ダウンライトまたは灯球に適用できる。センサーを台座表面の中央場所に配置し、それらのＬＥＤ光源がセンサーを中心として、環状に台座の表面に配置する。
【００１５】
以上をまとめると、本考案の自動感知照明調光灯具は環境光線を検知して、発光状態を自動的に調節し、使用者にもっとも相応しい照明効果を提供できる。さらにフィルター素子によって、環境光線以外の光線の影響を取り除き、センサー検知の精度を向上するとともに、検出結果の間違いを軽減することができる。そのほか、本考案は導光柱を外部の環境光線を補足する装置として用いるため、公知のセンサー付きの灯具に比べて、センサーがＬＥＤ光源から出射する余分な光線を吸収することによって、検出結果に影響することを防げる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案の好ましい実施例の立体分解図である。
【図２】本考案の好ましい実施例による立体の組立態様図である。
【図３】本考案の好ましい実施例によるセンサー、ＬＥＤ光源と処理装置によるブロック態様図である。
【図４】本考案の好ましい実施例による検知信号の波形と駆動電圧の波形との比較態様図である。
【図５】本考案の好ましい実施例による応用断面態様図（その１）である。
【図６】本考案の好ましい実施例による応用断面態様図（その２）である。
【図７】本考案の好ましい実施例のもう一つの実施態様による組立断面態様図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
本考案の内容のさらなる理解を図るため、図を参照しながら以下説明する。
【実施例】
【００１８】
図１〜６の、本考案の好ましい実施例による立体分解図、立体の組立態様図、センサー、ＬＥＤ光源と処理装置によるブロック態様図、検知信号の波形と駆動電圧の波形の比較態様図、それぞれの応用断面態様図を合わせて参照する。
本考案による自動感知照明調光灯具１は、台座１０と、複数のＬＥＤ光源１１と、一つのセンサー１２と、ランプシェード１３と、を含む。それらのＬＥＤ光源１１と、センサー１２は台座１０に設けられ、ランプシェード１３は台座１０を被い、かつ台座１０の側面に組み付けて、それらのＬＥＤ光源１１と、センサー１２を封止する。自動感知照明調光灯具１は、導光柱１４と、処理装置１５と、をさらに含む。
【００１９】
導光柱１４をランプシェード１３に設け、導光柱１４をランプシェード１３から台座１０に向かって延設し、導光柱１４の一端をセンサー１２に当接させ、外部の環境光線をランプシェード１３に案内してセンサー１２の検知に備える。
そのうち、導光柱１４は光入射面１４１と、光出射面１４２とを有し、係る光入射面１４１はランプシェード１３外側の平面に位置し、係る光出射面１４２をセンサー１２と当接し接触することによって、光線を光入射面１４１から導光柱１４に入射させ、導光柱１４の誘導によって、光出射面１４２からセンサー１２に投射させる。これによって、精確かつ完全に外部の環境光線を誘導することができる。
【００２０】
係る処理装置１５は台座１０に設けられていて、かつフィルター素子１５１と、調節単元１５２と、を含む。係るフィルター素子１５１はそれぞれセンサー１２と、それらのＬＥＤ光源１１と電気的に接続され、センサー１２が検知した検知信号の波形Ａと、それらのＬＥＤ光源１１による駆動電圧の波形Ｂの受信に用いる。そのうち、駆動電圧の波形Ｂのレベルが零時区間のとき、それに対応した検知信号の波形Ａが残光レベルＣと、環境光線レベルＤとを有し、かつ残光レベルＣが環境光線レベルＤより高位であり、フィルター素子１５１は残光レベルＣを取り除いて、環境光線レベルＤのみを捕捉する。
係る調節単元１５２はフィルター素子１５１に電気信号を接続し、環境光線レベルＤの情報に基づき、自動的に調節すると共に、それらのＬＥＤ光源１１の発光状態を駆動する。係る処理装置１５によって残光レベルＣを取り除き、自動感知照明調光灯具１が有効にそれらのＬＥＤ光源１１の光線がセンサー１２に与える誤判断を防ぎ、自動感知照明調光灯具１の検知精度をさらに向上し、それらのＬＥＤ光源１１を完全に外部の環境光線に従って調光することができる。
【００２１】
図４の、検知信号の波形Ａと駆動電圧の波形Ｂの比較態様図を参照する。前述したとおり、駆動電圧の波形Ａレベルが零時区間のとき、これに呼応して検知信号の波形Ｂに残光レベルＣと、環境光線レベルＤを有する。このとき、フィルター素子１５１によって、残光レベルを取り除き、それらのＬＥＤ光源の調節判断の情報対象としないことによって、それらのＬＥＤ光源１１の残光が検出結果に影響して、それらのＬＥＤ光源１１の調節精度が劣ることを防げる。
【００２２】
このほか、係る処理装置１５は、それらのＬＥＤ光源１１に対して、スイチング周波数をさらに設けており、係るスイチング周波数は１Ｋ〜４ＫＨｚである。これによって、省エネ効果が達成される。スイチング周波数の範囲において、使用者の肉眼による残光効果を最小に抑えて、自動感知照明調光灯具１のストロボ現象が照明効果への影響を防げる。さらに、本考案でいう環境光線レベルＤ情報に基づき、自動的に調節すると共に、それらのＬＥＤ光源１１の発光状態を駆動する技術手段は、駆動電圧の波形Ｂのデューティサイクルを調節することによって、それに対応して異なる輝度の多段の検知光を出射させる。
すなわち、本考案の調光方式は、駆動電圧の波形Ｂのデューティサイクルを調節することによって、自動感知照明調光灯具１によって有効により多元化の光線出射態様を提供することができる。
【００２３】
自動感知照明調光灯具１は例えば、ダウンライトまたは灯球に適用することができる。本実施例において、自動感知照明調光灯具１をダウンライトに適用した例を説明しているが、本考案はこれに限られない。
本考案は様々な照明ニーズに従って、それらのＬＥＤ光源１１の設置数を調節することができる。好ましくは、センサー１２を台座１０表面の中央場所に取り付け、かつそれらのＬＥＤ光源１１がセンサー１２を中心として、台座１０の表面に環状に配置することが良い。
【００２４】
この他、本考案の処理装置１５によって、所定時間の複数の検知データを収集し、それらの検知データは検知信号波形Ａを含み、係る所定時間は３〜１５秒であり、係る処理装置１５が同時にそれらの検知データに基づき、平均の調節データを算出し、係る平均の調節データに基づいて、それらのＬＥＤ光源１１の発光状態を調節することができる。これにより、係る自動感知照明調光灯具１によって、それらのＬＥＤ光源１１に対する調節周波数をさらに限定する。すなわち、係る処理装置１５に一定量の検知データを収集させた後に、分析と演算を行わせる。それらの検知データに含む検知信号の波形Ａデータと、駆動電圧の波形Ｂデータに主に統計と演算を行うことによって、係る調節データの平均を算出した上、係る平均調節データに基づき、それらのＬＥＤ光源１１の発光状態の調節が行われる。
一般に、外部の環境光線は短い時間に大きい変化は起きない。よって、センサー１２の検知周波数を高くし、すなわち、検知間隔を密集させると、処理装置１５が頻繁にそれらのＬＥＤ光源１１を調節することになり、無意味な調光動作になりかねない。このほか、係る検知データは外部の環境光線の輝度数値及び／または色温度数値をさらに含み、処理装置１５でそれらのＬＥＤ光源１１を調節するときに、より多くの参考情報を与えて、より精確に外部の環境光線に従って、それらのＬＥＤ光源１１の発光状態を調節することができる。
【００２５】
自動感知照明調光灯具１を適用した場合、係る導光柱１４が光入射面１４１より外部の環境光線をランプシェード１３内部に誘導し、図５に示すように、光出射面１４２からセンサー１２に搬送する。このとき、センサー１２は外部の環境光線に基づき、係る検知データと、係る検知データに含む様々な内容を獲得できる。一例として、前述知信号の波形Ａデータ、輝度数値及び／または色温度数値である。
係る処理装置１５によって、係る検知データを受信した後、フィルター素子１５１によって環境光線レベルＤを捕捉すると共に、係る調節単元１５２がもっぱら環境光線Ｄのレベル情報に基づき、それらのＬＥＤ光源１１の調節を行う。同時に、係る処理装置１５は外部の環境光線の輝度数値、色温度数値等の情報に基づき、環境光線レベルＤ情報に合わせて、それらのＬＥＤ光源１１の調節態様を決める。仮に、センサー１２によって検知された結果が外部の環境光線が強く、それらのＬＥＤ光源１１の輝度を調節する必要があることを認めたときは、図６に示すように、自動感知照明調光灯具１自らがそれらのＬＥＤ光源１１発光状態を比較的弱い照明光線に調節して、省エネと環境輝度に適した照明効果を提供する。
これに対して、外部の環境光線が弱すぎることと判断された場合には、自動感知照明調光灯具１によって補光効果を達成する。そのうち、調光しているうちに、センサー１２を導光柱１４に外部の環境光線の誘導を継続させるか、または調光するときに、導光柱１４による外部の環境光線誘導機能を一時中止させることもできる。
【００２６】
引き続き、図７の本考案の好ましい実施例による組立断面態様図を参照する。この実施態様において、導光柱１４の光入射面１４１の面積を光出射面１４２の面積より大きく設けていて、かつ導光柱１４は図７に示すように、光入射面１４１から光出射面１４２に向かって次第に縮小する円柱体または円錐体等に形成されている。光入射面１４１の面積を増大させることによって、導光柱１４が補足する外部の環境光線の量を多くでき、導光柱１４に充分な検出光を誘導できる。
一方、光出射面１４２の面積は、センサー１２を全部被う程度で、センサー１２の検知効果を向上することができる。このほか、導光柱１４の表面に阻止層１４３を塗布しており、光線を阻止できる阻止層１４３によって、それらのＬＥＤ光源１１の光線が導光柱１４によって、センサー１２に誘導されて、検出結果に影響することを防ぐことができる。
【００２７】
本考案の自動感知照明調光灯具１は、外部の環境光線を検知し、それらのＬＥＤ光源１１の発光状態を調節することによって、自動的に検出結果に対応して、使用者にもっとも相応しい照明効果に調節すると同時に、省エネ効果を達成できる。
センサー１２が光線を検知するときは、それらのＬＥＤ光源１１の出射光線の影響を受けて誤判断し、それらのＬＥＤ光源１１が実際の環境光線の状態に調節されない恐れがある。この課題の有効な解決を図るために、本考案はフィルター素子１５１を利用して、それらのＬＥＤ光源１１の駆動電圧の波形Ｂにおいて、検知信号の波形Ａの残光レベルＣを取り除き、環境光線レベルＤのみを捕捉して、それらのＬＥＤ光源１１発光状態の調節根拠にすることで、精確に外部の環境光線に基づき、自動感知照明調光灯具１の照明効果を調節することができる。
さらに、係るセンサー１２は環境光線から検知信号の波形Ａを知り得るほか、外部の環境光線の輝度数値と色温度数値等の情報を獲得した上、所定時間におけるそれらの検知データの内容を演算処理し、平均の調節データを獲得し、本考案を所定時間に照明調節することができる。このほかに、本考案は導光柱１４を利用して、有効に外部の環境光線をランプシェード１３に誘導し、係るセンサー１２によって受信及び検知させ、導光柱１４はセンサー１２がそれらのＬＥＤ光源１１の影響度をさらに軽減し、より精確な検知と調節を達成することができる。
【００２８】
以上に説明したものは、本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案の実施範囲に制限を加えるものではない。当技術を熟知する者は、本考案の精神と範囲を逸脱されない、いかなる等効果変化と修飾とも、本考案の実用新案登録請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２９】
１      自動感知照明調光灯具
１０    台座
１１    ＬＥＤ光源
１２    センサー
１３    ランプシェード
１４    導光柱
１４１  光入射面
１４２  光出射面
１４３  阻止層
１５    処理装置
１５１  フィルター素子
１５２  調節単元
Ａ      検知信号の波形
Ｂ      駆動電圧の波形
Ｃ      残光レベル
Ｄ      環境光レベル
【図１】
0003205326.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003205326.tif 000009