(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置と、
太陽電池からなる第１電源と、
前記第１の電源と並列に接続された直流の第２電源と、を備え、
前記第１電源を用いて前記太陽電池の出力に連動して前記照明装置の照度が変化する自然光追従型駆動と、
前記第２電源を用いて前記照明装置の照度が一定となる安定照度型駆動と、
を行うことができ、
前記太陽電池の出力を基にして、前記安定照度型駆動の始動と停止の判定を行う動作判定部と、
前記動作判定部の判定により前記安定照度型駆動の始動と停止を切り替える動作切替部と、を備える照明システムであって、
前記自然光追従型駆動から前記安定照度型駆動への切り替えによる前記安定照度型駆動の始動時は、前記第２電源による出力を所定時間で徐々に増加させることにより前記一定の照度にすることを特徴とする照明システム。
【請求項２】
照明装置と、
太陽電池からなる第１電源と、
前記第１の電源と並列に接続された直流の第２電源と、を備え、
前記第１電源を用いて前記太陽電池の出力に連動して前記照明装置の照度が変化する自然光追従型駆動と、
前記第２電源を用いて前記照明装置の照度が一定となる安定照度型駆動と、
を行うことができ、
前記太陽電池の出力を基にして、前記安定照度型駆動の始動と停止の判定を行う動作判定部と、
前記動作判定部の判定により前記安定照度型駆動の始動と停止を切り替える動作切替部と、を備える照明システムであって、
前記安定照度型駆動から前記自然光追従型駆動への切り替えによる前記安定照度型駆動の停止時は、前記第２電源による出力を所定時間で徐々に減少させて前記自然光追従型駆動を行うことを特徴とする照明システム。
【請求項３】
照明装置と、
太陽電池からなる第１電源と、
前記第１の電源と並列に接続された直流の第２電源と、を備え、
前記第１電源を用いて前記太陽電池の出力に連動して前記照明装置の照度が変化する自然光追従型駆動と、
前記第２電源を用いて前記照明装置の照度が一定となる安定照度型駆動と、
を行うことができ、
前記太陽電池の出力を基にして、前記安定照度型駆動の始動と停止の判定を行う動作判定部と、
前記動作判定部の判定により前記安定照度型駆動の始動と停止を切り替える動作切替部と、を備える照明システムであって、
前記自然光追従型駆動から前記安定照度型駆動への切り替えによる前記安定照度型駆動の始動時は、前記第２電源による出力を所定時間で徐々に増加させることにより前記一定の照度にし、
前記安定照度型駆動から前記自然光追従型駆動への切り替えによる前記安定照度型駆動の停止時は、前記第２電源による出力を所定時間で徐々に減少させて前記自然光追従型駆動を行うことを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
照明装置の電源として太陽電池を用いる照明システムに関し、特に、太陽電池からなる第１電源を用いて太陽電池の出力に連動して照明装置の照度が変化する自然光追従型駆動と、第２電源を用いて照明装置の照度が一定となる安定照度型駆動とを行うことができる照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の普及に伴って、太陽電池を利用した室内用の照明システムとして、例えば、特許文献１に記載されている自然光追従型ＬＥＤ照明装置が知られている。
【０００３】
この自然光追従型ＬＥＤ照明装置は、太陽電池により発電された電力をそのまま電源として用いることで、屋外の自然光の照度によって変動する出力に連動してその照度が変化するというものである。また、この自然光追従型ＬＥＤ照明装置は、太陽電池だけでなく交流電源にもＡＣアダプタを介して接続されており、交流電源を電源として用いて通常の照明装置として利用できるようになっている。
【０００４】
交流電源を電源として用いる場合として、太陽電池による発電のない夜間だけでなく、例えば屋外で雨が降ってきた場合のように、日中、太陽電池による電力では照度不足が生じてしまう場合等が考えられる。
【０００５】
そのため、ユーザは日中照度不足を感じると交流電源側での駆動に切替える必要があるが、照度不足を感じる度に設定変更していたのでは、ユーザにとって非常に煩わしい。特に会社や公共施設のような多くの人間がいる場所で特許文献１のような照明システムを用いると、誰が設定を変更するのか等の問題も生じる。
【０００６】
そこで、特許文献２に記載されている照明システムが知られている。特許文献２に記載されている照明システムは、照明装置と、太陽電池からなる第１電源と、第１電源と並列に接続された第２電源と、を備えており、第１電源を用いて太陽電池の出力に連動して照明装置の照度が変化する自然光追従型駆動と、第２の電源を用いて照明装置の照度が一定となる安定照度型駆動と、を行うことのできる照明システムであって、太陽電池の出力を基にして、安定照度型駆動の始動と停止の判定を行う動作判定部と、動作判定部の判定により、安定照度型駆動の始動と停止を切替える動作切替部と、を備える構成になっている。
【０００７】
したがって、特許文献２の照明システムは、自然光追従型駆動での照度不足が生じた際に、ユーザ自らが安定照度型駆動への切替えを行う必要がない。つまり、この照明システムでは、自動的に自然光追従型駆動と安定照度型駆動の切替えが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１０８４９４号公報
【特許文献２】特開２０１４−８２１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２の照明システムは、自動的に自然光追従型駆動と安定照度型駆動の切替えが行われることになるが、安定照度型駆動から自然光追従型駆動へ切替わるタイミングと、自然光追従型駆動から安定照度型駆動へ切替わるタイミングで、照度に大きな変化が生じてしまう。そのため、特許文献２の照明システムでは、安定照度型駆動と自然光追従型駆動との切替えのタイミングでユーザが急激な照度の変化を感じてしまうという問題がある。
【００１０】
特に、特許文献２の照明システムで生じる急激な照度の変化は、古くなった蛍光管で放電が不安定になることにより生じるちらつきのような連続的なものではなく、単発的なものである。そのため、特許文献２の照明システムは、自然光追従型駆動と安定照度型駆動との切替わるタイミングをユーザがはっきりと認識できてしまう。
【００１１】
特許文献２の照明システムで生じる急激な照度変化の理由について、もう少し具体的に説明する。図６は、特許文献２の照明システムにおいて、一日の時間経過に伴って変化する各出力の特性を概念的に示したものである。図６の最上段には、一日における天候の変化等を示しており、期間Ａは夜の時間帯、期間Ｂは朝の時間帯、期間Ｃは晴れの時間帯、期間Ｄは曇りの時間帯、期間Ｅは雨の時間帯、期間Ｆは曇りの時間帯、期間Ｇは快晴の時間帯、期間Ｈは夕方の時間帯、期間Ｉは夜の時間帯、を示している。
【００１２】
図６のＶＳＰは、期間Ａ〜Ｉにおいて、太陽電池での発電により生じた電圧（電流）の出力変化を示している。期間Ｂにおいて日の出に伴いＶＳＰは徐々に増加していく。そして、天候が悪化する期間Ｄの曇りから期間Ｅの雨に向かってＶＳＰは徐々に減少していく。そして、天候が回復する期間Ｆの曇りから期間Ｇの快晴に向かってＶＳＰはまた増加していく。そして、期間Ｈにおいて夕方、日の沈みに伴いＶＳＰは徐々に減少し、期間Ｉの夜には、ＶＳＰは０となる。
【００１３】
図６のＱは、特許文献２の照明システムが備える動作判定部からの出力変化を示している。太陽電池からの出力を基にして、安定照度型駆動の始動と停止を判定する動作判定部は、太陽電池からの出力が不十分であれば、安定照度型駆動を行うために出力ＱとしてＬｏｗレベルを出力する。また、動作判定部は、太陽電池からの出力が十分であれば、自然光追従型駆動を行うために出力ＱとしてＨｉｇｈレベルを出力する。
【００１４】
図６のＮＣは、特許文献２の照明システムが備える動作切替部のリレー接点の接続状態を示している。動作判定部の出力ＱがＬｏｗレベルであればリレー接点はｏｎ側に接続され安定照度型駆動が行われ、動作判定部の出力ＱがＨｉｇｈレベルであればリレー接点はｏｆｆ側に接続され自然光追従型駆動が行われる。
【００１５】
図６のＩＤＣは、特許文献２の照明システムが備える第２電源を構成するＡＣ−ＤＣコンバータからの出力電流を示している。リレー接点がｏｎ側に接続されていると、ＡＣ−ＤＣコンバータからＬＥＤ管へ電流が安定的に供給され、安定照度型駆動が行われる。また、リレー接点がｏｆｆ側に接続されていると、ＡＣ−ＤＣコンバータからＬＥＤ管へ電流は供給されておらず、自然光追従型駆動が行われる。
【００１６】
図６のＥは、特許文献２の照明システムが備えるＬＥＤ管の照度を明暗として概念的に表している。安定照度型駆動が行われている時にはＬＥＤ管の照度が明るい状態で一定となっており、自然光追従型駆動が行われている時にはＬＥＤ管の照度が太陽電池の出力に追従して変化する。
【００１７】
ここで、動作判定部の出力ＱがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへ切替わる際、リレー接点ＮＣも同時にｏｎ側からｏｆｆ側へと切替わる。そして、同時にＡＣ−ＤＣコンバータからＬＥＤ管への電流供給が停止する。したがって、ＬＥＤ管の照度Ｅは、安定照度型駆動による一定の明るさから、自然光追従型駆動による所定の明るさへと突然変化する（図６のＰＤ）。
【００１８】
同様に、動作判定部の出力ＱがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへ切替わる際、リレー接点ＮＣも同時にｏｆｆ側からｏｎ側へと切替わる。そして、同時にＡＣ−ＤＣコンバーからＬＥＤ管への電流供給が開始される。したがって、ＬＥＤ管の照度は、自然光追従型駆動による所定の明るさから、安定照度型駆動による一定の明るさへと突然変化する（図６のＰＵ）。
【００１９】
このような、安定照度型駆動と自然光追従型駆動とが切替わるタイミングで、大きな照度の変化が突然生じることになる。
【００２０】
特に特許文献２に記載されているように、動作判定部での判定において安定照度型駆動の始動と停止とを異なる基準値で判定する構成の場合、始動時と停止時のどちらか一方で照度の変化がより一層大きくなるため、照度の変化も増大してしまう。なお、図６では、ＰＵで示している安定照度型駆動を開始する際に照度の変化が大きくなっている。
【００２１】
そこで、本発明は、照明装置と、太陽電池からなる第１電源と、第１の電源と並列に接続された直流の第２電源と、を備え、第１電源を用いて太陽電池の出力に連動して照明装置の照度が変化する自然光追従型駆動と、第２電源を用いて照明装置の照度が一定となる安定照度型駆動と、を行うことができ、太陽電池の出力を基にして、安定照度型駆動の始動と停止の判定を行う動作判定部と、動作判定部の判定により安定照度型駆動の始動と停止を切り替える動作切替部と、を備える照明システムにおいて、安定照度型駆動の始動と停止の際に生じる急激な照度の変化を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明における照明システムは、照明装置と、太陽電池からなる第１電源と、前記第１の電源と並列に接続された直流の第２電源と、を備え、前記第１電源を用いて前記太陽電池の出力に連動して前記照明装置の照度が変化する自然光追従型駆動と、前記第２電源を用いて前記照明装置の照度が一定となる安定照度型駆動と、
を行うことができ、前記太陽電池の出力を基にして、前記安定照度型駆動の始動と停止の判定を行う動作判定部と、前記動作判定部の判定により前記安定照度型駆動の始動と停止を切り替える動作切替部と、を備える照明システムであって、前記安定照度型駆動の始動時は、前記第２電源による出力を所定時間で徐々に増加させることにより前記一定の照度にする。また、照明システムは、前記安定照度型駆動の停止時は、前記第２電源による出力を所定時間で徐々に減少させて前記自然光追従型駆動を行う。
【００２３】
このような照明システムによれば、安定照度型駆動と自然光追従型駆動とが切り替わる際に照度が緩やかに変化することになり、ユーザが急激な照度変化を感じ難くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態１に係る照明システムのブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る照明システムの動作切替部の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る照明システムにおける出力特性の概念図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る照明システムのブロック図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る照明システムにおける出力特性の概念図である。
【図６】従来の照明システムにおける出力特性の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための照明システムを例示するものであって、本発明をこれらに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも均しく適応し得るものである。
【００２６】
［第１実施形態］
図１は本発明の実施形態１に係る照明システム１のブロック図である。照明システム１は、特許文献２の照明システムと同様に、照明装置と、太陽電池１１からなる第１電源と、第１電源と並列に接続された第２電源と、を備え、第１電源を用いて太陽電池１１の出力に連動して照明装置の照度が変化する自然光追従型駆動と、第２の電源を用いて照明装置の照度が一定となる安定照度型駆動と、を行うことができるとともに、太陽電池１１の出力を基にして、安定照度型駆動の始動と停止の判定を行う動作判定部１９と、動作判定部１９の判定により、安定照度型駆動の始動と停止を切替える動作切替部２０と、を備えている。また、照明システム１は、特許文献２の照明システムと同様に、安定照度型駆動が始動したかどうかを検出するための動作検出部であるＡＣ−ＤＣ動作検出部１５と、照明装置と太陽電池との電気的接続を行うスイッチ部１６と、を備えている。
【００２７】
ＬＥＤ管１０は、照明装置の一例であり、ガラス製や樹脂製等、透過性のある材料からなる円筒状の部材の内部に、複数のＬＥＤが直列に接続された蛍光管タイプのＬＥＤ照明装置である。なお、照明装置としては、ＬＥＤ管１０の他に、電球タイプのＬＥＤ照明装置や、有機発光ダイオードと呼ばれる有機ＥＬ照明装置等、直流電圧によって駆動される照明装置を用いることができる。
【００２８】
第１の電源が太陽電池１１である。太陽電池１１は、一般的によく知られているため詳細な説明は省略するが、光起電力効果を利用して、太陽光の光エネルギーを直接電力に変換するものである。また、太陽電池１１にも材質等によって様々なものがあるが、何れの太陽電池を用いても構わない。
【００２９】
そして、照明システム１は、第１の電源として太陽電池１１を用い、この太陽電池１１から出力された直流電圧を、昇圧装置や定電圧装置等を介さず、ＬＥＤ管１０の発光に用いることで、変動する太陽電池１１の出力に連動してＬＥＤ管１０の照度が変化する自然光追従型駆動を行えるようになっている。
【００３０】
照明システム１を用いて自然光追従型駆動を行うことにより、太陽光の入射が少ない部屋（例えば周囲に高層建築物が存在する家）や、太陽光の入射がない部屋（例えば地下室等）において、屋外の天気や、時間の移り変わりによる太陽光の照度の変化を感じることができる。また、照明システム１を用いて自然光追従型駆動を行っても、商用電源からの電力を必要としないため、照明のための余計な電力消費もない。したがって、誰も居ない場所や、不特定の時間に使用されるような場所（例えば家の廊下や公共施設）で使用しても電気代も不要になる。
【００３１】
一方、第２の電源は、本実施形態において、図示しない商用電源である交流電源と、この交流電源のコンセントへ差し込むためのプラグ１３と、交流電圧を直流電圧に変換する変換部であるＡＣ−ＤＣコンバータ１２からなる、直流電源である。
【００３２】
照明システム１は、第２の電源として商用電源を用いた直流電圧をＬＥＤ管１０の発光に用いることで、ＬＥＤ管１０の照度が常に一定となる安定照度型駆動を行えるようになっている。この照明システム１を用いて安定照度型駆動を行うことにより、例えば、日中の読書や仕事の際に、自然光追従型駆動によるＬＥＤ管１０の照度では暗過ぎる場合に、ＬＥＤ管１０を用いたより明るい照度を得ることができるようになる。また、夜中のような太陽電池１１で発電が行われない場合であれば、安定照度型駆動を行うことで、ＬＥＤ管１０を通常の室内照明として用いることができる。
【００３３】
ＡＣ−ＤＣ動作検出部１５は、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２からＬＥＤ管１０へ電力供給が開始されたことを検出するためのものであり、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２から電力供給が開始されたことによって、照明システム１において安定照度型駆動が始動したことを検出する。照明システム１は、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２から電力供給が開始されたことをＡＣ−ＤＣ動作検出部１５で検出すると、スイッチ部１６を介して、ＬＥＤ管１０と太陽電池１１との電気的接続を断ち、太陽電池１１で発電された電力がＬＥＤ管１０へ供給できないようになっている。なお、ＡＣ−ＤＣ動作検出部１５と、スイッチ部１６に関しては、具体的には特許文献２と同様の構成とすることができる。
【００３４】
ＡＣ−ＤＣ動作検出部１５とスイッチ部１６の具体的な動作を説明する。まず、照明システム１で自然光追従型駆動が行われている場合（安定照度型駆動は停止しておりＡＣ−ＤＣコンバータ１２からの電力供給はない場合）、太陽電池１１の発電による電流ＩＳはＬＥＤ管１０へと流れる。この電流ＩＳは、太陽電池１１の発電量に応じて変化することになり、太陽電池１１を電源とするＬＥＤ管１０は、変化する電流ＩＳの変動に伴ってその照度を変化させることになる。
【００３５】
一方、照明システム１で安定照度型駆動が始動した場合、ＬＥＤ管１０にはＡＣ−ＤＣコンバータ１２から電流ＩＤＣが供給される。この時、照明システム１は、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２からの電力供給によりＬＥＤ管１０へ電力供給が開始されたことをＡＣ−ＤＣ動作検出部１５で検出し、スイッチ部１６を介してＬＥＤ管１０と太陽電池１１との電気的接続を断つ。したがって照明システム１では、この時太陽電池１１で発電された電力がＬＥＤ管１０へ供給できないようになっている。そのため、照明システム１は、安定照度型駆動の際にＬＥＤ管１０へ太陽電池１１からの電流ＩＳが流れ込み、過電流によってＬＥＤ管１０が故障や破損してしまうことを防止することができる。
【００３６】
一方、照明システム１で安定照度型駆動が停止すると、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２からの電力供給が停止し、再び太陽電池１１からＬＥＤ管１０への電力供給が開始され電流ＩＳが流れることになる。
【００３７】
なお、照明システム１には、太陽電池１１側からの電流ＩＳがＡＣ−ＤＣコンバータ１２側へ流れることを防止する逆流防止のためのダイオード１４ａがＬＥＤ管１０とＡＣ−ＤＣコンバータ１２との間に接続されている。また、ＬＥＤ管１０とスイッチ部１６との間にはダイオード１４ｃが接続されており、このダイオード１４ｃはＡＣ−ＤＣコンバータ１２側からの電流ＩＤＣからスイッチ部１６を保護するためのものである。
【００３８】
ところで、照明システム１は、安定照度型駆動の始動と停止の自動切替を、太陽電池１１の出力を基にして安定照度型駆動の始動と停止の判定を行う動作判定部１９と、この動作判定部１９の判定により安定照度型駆動の始動と停止を切替える動作切替部２０と、により行っている。この動作判定部１９と、動作切替部２０の詳細について説明する。なお、図２は動作切替部２０の概略構成図である。
【００３９】
まず、動作切替部２０には、プラグ１３の電圧線側とつながる端子ａ１と、中性線側とつながる端子ａ２が設けられている。そして、端子ａ１から伸びる電圧線ｖ１が、リレー２４を介して端子ｂ１へと接続し、端子ｂ１からＡＣ−ＤＣコンバータ１２へとつながっている。端子ａ２から伸びる中性線は、動作切替部２０の端子ｂ２からＡＣ−ＤＣコンバータ１２へとつながっている。
【００４０】
動作切替部２０において、リレー２４のリレー接点ＮＣのｏｎとｏｆｆの接続状態によって、交流電源とＡＣ−ＤＣコンバータ１２との接続（リレー接点ＮＣがｏｎ）、非接続（リレー接点ＮＣがｏｆｆ）が切り替ることになる。つまり、交流電源とＡＣ−ＤＣコンバータ１２とが接続状態になると、照明システム１では安定照度型駆動が始動する。また、交流電源とＡＣ−ＤＣコンバータ１２とが非接続状態になると照明システム１では安定照度型駆動が停止する。
【００４１】
この動作切替部２０におけるリレー接点ＮＣのｏｎとｏｆｆの切り替えは、動作判定部１９の判定に基づいて行われる。そして、動作判定部１９では、太陽電池１１の出力を基にして、安定照度型駆動の始動と停止の判定が行われる。
【００４２】
つまり、天候が晴天で太陽電池１１の出力が大きい状況であれば、太陽電池１１を電源とするＬＥＤ管１０の照度も十分高いので、照明システム１はＬＥＤ管１０を第２の電源を用いて駆動する必要はない。しかし、天候が晴天からくもりや雨に変わり、太陽電池１１の出力が減少してくると、太陽電池１１の出力の変動に連動するＬＥＤ管１０の照度も下がり、室内の照度不足が発生するおそれがある。したがって、動作判定部１９は、太陽電池１１の出力の減少時において、出力が所定の基準より低下した場合には、室内の照度不足を防ぐため、安定照度型駆動の始動を判定する。
【００４３】
一方、天候が回復し、太陽電池１１の出力が増加してくると、太陽電池１１の出力によってＬＥＤ管１０を点灯させたとしても、室内の照度不足は解消される。したがって、動作判定部１９は、太陽電池１１の出力の増加時において、出力が所定の基準を超えた場合には、安定照度型駆動を行う必要がないため、安定照度型駆動の停止を判定する。
【００４４】
動作判定部１９は、具体的には図１のブロック図に示すように、明暗レベル検出部２５、切替判定部２６、図示しない電源部を含んで構成されている。なお、この電源部は、太陽電池１１の出力電圧ＶＳＰを降圧して、定電圧を生成し、明暗レベル検出部２５等の電源電圧として供給する。この時電源部は、商用電源等を用いることなく、太陽電池１１の出力によって駆動するため、商用電源等からの余計な電力消費を抑えることができる。
【００４５】
明暗レベル検出部２５、切替判定部２６については、具体的には特許文献２と同様の構成とすることができる。
【００４６】
明暗レベル検出部２５では、太陽電池１１での出力が増加する過程で、安定照度型駆動を停止する基準となる明基準値ＢＨよりも出力が高くなったタイミングを検出し出力するとともに、太陽電池１１での出力が減少する過程で、安定照度型駆動を開始する基準となる暗基準値ＢＬよりも出力が低くなったタイミングを検出し出力する。
【００４７】
切替判定部２６では、明暗レベル検出部２５からの出力をもとにして、切替判定部２６で安定照度型駆動の始動と停止の判定を行う。具体的には、切替判定部２６は、明暗レベル検出部２５から安定照度型駆動を停止する出力があると、Ｈｉｇｈレベルの出力Ｑを行う。また、切替判定部２６は、明暗レベル検出部２５から安定照度型駆動を開始するタイミングの出力があると、Ｌｏｗレベルの出力Ｑを行う。
【００４８】
照明システム１では、この動作判定部１９を構成する切替判定部２６の出力Ｑをもとにして、動作切替部２０において安定照度型駆動の始動と停止を切り替える構成となっている。しかしながら、特許文献２の照明システムのように、安定照度型駆動と自然光追従型駆動とが切り替わるタイミングで、突然急激な照度の変化が生じるとユーザがこの照度の変化を感じてしまうことになる。このため照明システム１では、安定照度型駆動と自然光追従型駆動とが切り替わる際にユーザが急激な照度の変化を感じ難くするため、照度の変化が緩やかに行われる。
【００４９】
具体的には、安定照度型駆動の始動時である自然光追従型駆動から安定照度型駆動への切り替わりの際、照度の変化が緩やかに行われるようにするため、照明システム１は、第２電源による出力であるダイオード１４ａのアノード側へ出力される電流ＩＤＣを所定時間で徐々に増加させながら出力し、ＬＥＤ管１０の照度を本来の一定照度にまでもっていく。従って、安定照度型駆動の始動時に、自然光追従型駆動の時のＬＥＤ管１０の暗い照度から、安定照度型駆動の時のＬＥＤ管１０の一定照度へ突然変化するのではなく、安定照度型駆動の際の一定照度になるように徐々に明るくなって変化していくため、ユーザが切り替わる際の照度変化を感じ難くなる。
【００５０】
また、安定照度型駆動の停止時である安定照度型駆動から自然光追従型駆動への切り替わりの際、照度の変化が緩やかに行われるようにするため、照明システム１は、第２電源による出力であるダイオード１４ａのアノード側へ出力される電流ＩＤＣを所定時間で徐々に減少させた後、自然光追従型駆動を行っている。従って、安定照度型駆動の停止時に、安定照度型駆動の時のＬＥＤ管１０の一定照度から、自然光追従型駆動の時のＬＥＤ管１０の暗い照度へ突然変化するのではなく、安定照度型駆動の際の一定照度から徐々に暗くなって自然光追従型駆動の照度へ変わっていくことになり、ユーザが切り替わる際の照度変化を感じ難くなる。
【００５１】
より具体的には、例えば、照明システム１は、図１に示すように、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２の出力側にコンデンサ３０を接続している。このコンデンサ３０を接続しておくことにより、安定照度型駆動の始動時には、コンデンサ３０に充電されながら電流ＩＤＣが出力されるため、ＬＥＤ管１０は、一定照度へ突然変化するのではなく、安定照度型駆動の際の一定照度へと徐々に明るくなっていく。
【００５２】
また、コンデンサ３０を接続しておくことにより、安定照度型駆動の停止時には、コンデンサ３０に蓄えられている電荷が放電されることにより、ＬＥＤ管１０は、一定照度から自然光追従型駆動の時のＬＥＤ管１０の暗い照度へ突然変化するのではなく、一定照度から徐々に暗くなっていき、電流ＩＤＣがスイッチ部１６の動作する値にまで下がりスイッチ部１６が作動すると、自然光追従型駆動へと切り替わって自然光追従型駆動の照度へと変わる。
【００５３】
なお、電流ＩＤＣを徐々に増加させながら出力する時間や、電流ＩＤＣを徐々に減少させながら出力する時間としては、３〜１０秒程度であればユーザが急激な照度の変化を感じ難くなる。したがって、コンデンサ３０を用いる場合には、充放電の時間としてこのような時間を実現可能なコンデンサ３０が用いられる。
【００５４】
以上の点に関して、図３の出力特性の概念図を用いて説明する。図３は、照明システム１における一日の時間経過に伴って変化する各出力の特性を概念的に示したものである。図３の最上段には、一日における天候の変化等を示しており、期間Ａは夜の時間帯、期間Ｂは朝の時間帯、期間Ｃは晴れの時間帯、期間Ｄは曇りの時間帯、期間Ｅは雨の時間帯、期間Ｆは曇りの時間帯、期間Ｇは快晴の時間帯、期間Ｈは夕方の時間帯、期間Ｉは夜の時間帯、を示している。
【００５５】
図３のＶＳＰには、期間Ａ〜Ｉにおいて、太陽電池１１での発電により生じた電圧の出力変化を示している。期間Ｂにおいて日の出に伴いＶＳＰは徐々に増加していく。そして、天候が悪化する期間Ｄの曇りから期間Ｅの雨に向かってＶＳＰは徐々に減少していく。そして、天候が回復する期間Ｆの曇りから期間Ｇの快晴に向かってＶＳＰはまた増加していく。そして、期間Ｈにおいて夕方、日の沈みに伴いＶＳＰは徐々に減少し、期間Ｉの夜には、ＶＳＰは０となる。
【００５６】
Ｑは、動作判定部１９での出力であり、太陽電池１１での発電量に基づき出力される安定照度型駆動を停止するＨｉｇｈレベルの信号と、安定照度型駆動を開始するＬｏｗレベルの信号からなる。
【００５７】
ＮＣは、動作切替部２０のリレー接点２４の接続状態を示している。動作判定部１９の出力ＱがＬｏｗレベルであればリレー接点２４はｏｎ側に接続され安定照度型駆動が行われ、出力ＱがＨｉｇｈレベルであればリレー接点２４はｏｆｆ側に接続され自然光追従型駆動が行われる。
【００５８】
電流ＩＤＣは、ダイオード１４ａのアノード側へ出力される出力電流である。照明システム１は、コンデンサ３０による充放電により、安定照度型駆動を停止する際には電流ＩＤＣを所定時間徐々に減少させながら出力し、安定照度型駆動を開始する際には電流ＩＤＣを所定時間徐々に増加させながら出力する。
【００５９】
Ｅは、ＬＥＤ管１０の照度を明暗として概念的に表している。安定照度型駆動が停止する際、ＬＥＤ管１０の照度Ｅは、安定照度型駆動による一定の明るさから自然光追従型駆動による所定の明るさへと突然変化するのではなく、安定照度型駆動による一定の明るさから所定時間をかけて徐々に暗くなっていき、自然光追従型駆動による所定の明るさへと変化する（図３のＰＤ）。したがって、照度Ｅの急激な変化を防止でき、ユーザが急激な照度の変化を感じ難くなる。
【００６０】
また、安定照度型駆動を開始する際に、ＬＥＤ管１０の照度Ｅは、自然光追従型駆動による所定の明るさから安定照度型駆動による一定の明るさへと突然変化するのではなく、自然光追従型駆動による所定の明るさから所定時間をかけて安定照度型駆動による一定の明るさへ向かって徐々に明るくなっていく（図３のＰＵ）。したがって、照度Ｅの急激な変化を防止でき、ユーザが急激な照度の変化を感じ難くなる。
【００６１】
［第２実施形態］
次に実施形態２の照明システム１Ａについて説明する。図４は本発明の実施形態２に係る照明システム１Ａのブロック図である。なお、実施形態１の照明システム１と同一の構成部分に関しては同一の符号を付与するととともに、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
照明システム１Ａは、照明システム１と同様に、安定照度型駆動の始動と停止の自動切替を、太陽電池１１の出力を基にして安定照度型駆動の始動と停止の判定を行う動作判定部１９と、この動作判定部１９の判定により安定照度型駆動の始動と停止を切替える動作切替部２０と、により行っている。
【００６３】
そして、照明システム１Ａでも、この動作判定部１９を構成する切替判定部２６の出力Ｑをもとにして、動作切替部２０において安定照度型駆動の始動と停止を切り替える構成となっている。また、照明システム１と同様、照明システム１Ａでは、安定照度型駆動と自然光追従型駆動とが切り替わる際にユーザが急激な照度の変化を感じ難くするため、照度の変化が緩やかに行われる。
【００６４】
具体的には、まず安定照度型駆動の始動時である自然光追従型駆動から安定照度型駆動への切り替わりの際、照度の変化が緩やかに行われるようにするため、照明システム１Ａは、第２電源による出力であるＡＣ−ＤＣコンバータ１２からの電流を所定時間で徐々に増加させながらＬＥＤ管１０へ供給し、ＬＥＤ管１０の照度を本来の一定照度にまでもっていく。従って、安定照度型駆動の始動時に、自然光追従型駆動の時のＬＥＤ管１０の暗い照度から、安定照度型駆動の時のＬＥＤ管１０の一定照度へ突然変化するのではなく、安定照度型駆動の際の一定照度になるように徐々に明るくなって変化していくため、ユーザが切り替わる際の照度の変化を感じ難くなる。
【００６５】
より具体的には、照明システム１Ａは、図４に示すように、動作判定部１９からの出力線を途中で分岐し、電流制御信号線ＣＣとして調整部４０へ接続する。そして、電流制御信号線ＣＣから出力Ｑが入力される調整部４０は、出力ＱがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへ切り替わるタイミングを検出すると、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２から供給される電流を所定時間で徐々に増加させながら電流ＩＤＣとして出力する。なお、電流ＩＤＣを徐々に増加させながら出力する所定時間は、３〜１０秒程度であればよい。この程度の時間で照度を変化させておくことで、ユーザは照度の変化を感じ難くなる。
【００６６】
一方、安定照度型駆動の停止時である安定照度型駆動から自然光追従型駆動への切り替わりの際、照度の変化が緩やかに行われるようにするため、照明システム１Ａは、第２電源による出力であるＡＣ−ＤＣコンバータ１２からの電流を所定時間で徐々に減少させてＬＥＤ管１０へ供給した後、自然光追従型駆動を行っている。従って、安定照度型駆動の停止時に、安定照度型駆動の時のＬＥＤ管１０の一定照度から、自然光追従型駆動の時のＬＥＤ管１０の暗い照度へ突然変化するのではなく、安定照度型駆動の際の一定照度から徐々に暗くなって自然光追従型駆動の照度へ変わっていくことになり、ユーザが切り替わる際の照度の変化を感じ難くなる。
【００６７】
具体的には、電流制御信号線ＣＣが接続された調整部４０は、電流制御信号線ＣＣを介して入力される出力ＱがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへ切り替わるタイミングを検出すると、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２から供給される電流を所定時間で徐々に減少させながら電流ＩＤＣとして出力する。そして、照明システム１Ａは、調整部４０からの電流ＩＤＣがスイッチ部１６の動作する値にまで下がると、スイッチ部１６が作動し自然光追従型駆動へと切り替わる。
【００６８】
この時、特許文献２の照明システムと同様のままでは、動作判定部１９の出力ＱがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへ切り替わると同時に、動作切替部２０において、リレー接点ＮＣがｏｆｆ側へ切り替わり、交流電源とＡＣ−ＤＣコンバータ１２とが非接続となってしまう。したがって、交流電源とＡＣ−ＤＣコンバータ１２とが非接続の状態では、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２から電流が供給されなくなる調整部４０は、電流ＩＤＣを徐々に減少させながら出力することができなくなってしまう。
【００６９】
したがって、照明システム１Ａは、図４に示すように、動作判定部１９と動作切替部２０との間に停止延長部５０を備えている。
【００７０】
停止延長部５０は、動作判定部１９からの出力ＱがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへ切り替わるタイミングを検出すると、このタイミングを遅らせてリレー２４へ入力する。具体的には、停止延長部５０は、信号延長部５１と、その出力Ｐが入力となる論理否定回路５２と、論理否定回路５２の反転出力が入力となる論理積回路５３からなる。また、動作判定部１９からの出力Ｑは、信号延長部５１へ入力されるとともに、論理積回路５３へ入力される。また、論理積回路５３での出力Ｒは、動作切替部２０におけるリレー２４のリレー接点ＮＣを切り替える信号となる。なお、実施形態１の動作切替部２０を示す図２の出力Ｑは、実施形態２において出力Ｒとなる。
【００７１】
信号延長部５１では、動作判定部１９からＨｉｇｈレベルの出力Ｑが入力されると一定時間のパルス幅のパルス信号Ｐが出力される。このため、論理積回路５３では、動作判定部１９からＨｉｇｈレベルが出力されると、信号延長部５１で出力されるパルス信号Ｐのパルス幅の時間だけ遅れてＨｉｇｈレベルの出力Ｒが出力される。
【００７２】
そして、動作切替部２０におけるリレー２４のリレー接点ＮＣは、倫理積回路５３からの出力Ｒに基づいて駆動される。具体的には、論理積回路５３から出力ＲがＨｉｇｈレベルだとリレー接点ＮＣをｏｆｆ側に接続し、出力ＲがＬｏｗレベルだとリレー接点ＮＣをｏｎ側に接続する。
【００７３】
したがって、動作判定部１９からの出力ＱがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへ切り替わると、そのタイミングに連動してリレー接点ＮＣがｏｆｆ側に切り替わるのでなく、リレー接点ＮＣは信号延長部５１で出力されるパルス信号Ｐのパルス幅の時間だけ遅れてｏｆｆ側に切り替わることになる。
【００７４】
電流制御信号線ＣＣを介して入力される出力ＱがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへ切り替わるタイミングを調整部４０で検出した際、ＡＣ−ＤＣコンバータ１２ではこのパルス信号Ｐのパルス幅の時間だけ交流電源との接続状態が維持されている。そのため、調整部４０ではＡＣ−ＤＣコンバータ１２からパルス幅の時間だけ電流が供給されることになる。したがって、調整部４０は、パルス幅の時間内で設定された所定時間で徐々に減少させながら電流ＩＤＣを出力することができる。そして、照明システム１Ａは、調整部４０からの電流ＩＤＣがスイッチ部１６の動作する値まで下がると、スイッチ部１６が作動し自然光追従型駆動へと切り替わる。なお、電流ＩＤＣを徐々に減少させながら出力する所定時間は、３〜１０秒程度であればよい。この程度の時間で照度を変化させておくことで、ユーザは照度の変化を感じ難くなる。また、電流ＩＤＣを徐々に減少させる時と、先に説明した電流ＩＤＣを徐々に増加させる時の時間は同じ時間である必要はなく、異なる時間であっても構わない。
【００７５】
なお、電流制御信号線ＣＣからの出力Ｑの入力により、調整部４０はＡＣ−ＤＣコンバータ１２から供給される電流を所定時間で徐々に増加させたり、所定時間で徐々に減少させたりしながら電流ＩＤＣを出力している。このような出力に関する具体的な制御方法については既に知られており、例えば、特開２００６−５４３６２号公報、特開２００６−３３９４５８号公報に記載されているような方法や、ＣＲの時定数による変化を利用して行う方法等を用いることができる。
【００７６】
以上の点に関して、図５の出力特性の概念図を用いて説明する。図５は、照明システム１Ａにおける一日の時間経過に伴って変化する各出力の特性を概念的に示したものである。また、図３と同様な点については、同一の符号を付与するととともにその詳細な説明は適宜省略する。
【００７７】
図５のＶＳＰには、期間Ａ〜Ｉにおいて、太陽電池１１での発電により生じた電圧の出力変化を示している。
【００７８】
Ｑは、動作判定部１９での出力であり、太陽電池１１での発電量に基づき出力される安定照度型駆動を停止するＨｉｇｈレベルの信号と、安定照度型駆動を開始するＬｏｗレベルの信号からなる。
【００７９】
Ｐは信号延長部５１でのパルス信号の出力であり、Ｈｉｇｈレベルの出力Ｑが入力されると一定時間のパルス幅を持って出力される。
【００８０】
Ｒは、論理積回路５３での出力であり、リレー接点ＮＣのｏｎとｏｆｆを切り替える。そして、出力Ｒは、動作判定部１９からの出力ＱがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへ切り替わった時にだけ、信号延長部５１のパルス信号Ｐのパルス幅の時間だけ遅れてＨｉｇｈレベルの信号を出力する。
【００８１】
ＮＣは、動作切替部２０のリレー接点２４の接続状態を示している。論理積回路３３の出力ＲがＬｏｗレベルであればリレー接点２４はｏｎ側に接続され安定照度型駆動が行われ、出力ＲがＨｉｇｈレベルであればリレー接点２４はｏｆｆ側に接続され自然光追従型駆動が行われる。なお、図５の破線は、図６で示した従来のリレー接点ＮＣの接続状態を示している。
【００８２】
電流ＩＤＣは、調整部４０からダイオード１４ａのアノード側へ出力される出力電流である。照明システム１Ａは、信号延長部５１のパルス信号の時間だけ交流電源との接続状態が続くため、この時間を使い電流ＩＤＣを徐々に減少させながら出力している。また、照明システム１Ａは、安定照度型駆動を開始する際にも電流ＩＤＣを所定時間で徐々に増加させながら電流ＩＤＣを出力する。なお、図５の破線は、図６で示した従来のＡＣ−ＤＣコンバータでの出力電流を示している。また、図５では、電流ＩＤＣを徐々に減少させながら出力する所定時間と、パルス信号Ｐのパルス幅の時間が略同じ幅で示してあるが、実際には所定時間はパルス幅の時間よりも短くなっている。
【００８３】
Ｅは、ＬＥＤ管１０の照度を明暗として概念的に表している。安定照度型駆動が停止する際、ＬＥＤ管１０の照度Ｅは、安定照度型駆動による一定の明るさから自然光追従型駆動による所定の明るさへと突然変化するのではなく、安定照度型駆動による一定の明るさから所定時間をかけて徐々に暗くなっていき、自然光追従型駆動による所定の明るさへと変化する（図５のＰＤ）。したがって、照度Ｅの急激な変化を防止でき、ユーザが照度の変化を感じ難くなる。
【００８４】
また、安定照度型駆動を開始する際に、ＬＥＤ管１０の照度Ｅは、自然光追従型駆動による所定の明るさから安定照度型駆動による一定の明るさへと突然変化するのではなく、自然光追従型駆動による所定の明るさから所定時間をかけて安定照度型駆動による一定の明るさへ向かって徐々に明るくなっていく（図５のＰＵ）。したがって、照度Ｅの急激な変化を防止でき、ユーザが照度の変化を感じ難くなる。
【００８５】
また、実施形態１の照明システム１、実施形態２の照明システム１Ａは、明暗レベル検出部２５において、安定照度型駆動を停止する基準となる明基準値ＢＨと、安定照度型駆動を開始する基準となる暗基準値ＢＬとが異なる値となっている。したがって、太陽電池１１の出力が基準値を挟んで頻繁に変動するような時に、自然光追従型駆動と安定照度型駆動とが頻繁に切り替わることを防止することができる。しかしながら、このような構成とする場合に、特許文献２のような照明システムのままでは、安定照度型駆動の始動時と停止時のどちらか一方で、照度の変化が大きくなってしまう。
【００８６】
一方、このような構成とした場合においても、照明システム１、照明システム１Ａでは、照度の急激な変化を抑えることができるため、ユーザが照度の変化を感じ難くなる。なお、照明システム１、照明システム１Ａでは、明基準値ＢＨに比べ暗基準値ＢＬが低くなっているため、従来の構成のままでは安定照度型駆動の始動時に照度の変化が大きくなってしまう。
【００８７】
また、照明システム１、照明システム１Ａは、安定照度型駆動の始動と停止を自動切替によって行っているが、この自動切替モードだけでなく、特許文献２のように、常に自然光追従型駆動のみで駆動される追従型モードと、常に安定照度型駆動のみで駆動される安定型モードとの切り替えができる構成でも構わない。
【００８８】
また、第２の電源として、商用電源である交流電源と、プラグ１３と、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ−ＤＣコンバータ１２と、からなる直流電源を用いているが、第２の電源は、安定照度型駆動が行えるものであれば、他の構成であってもよく、例えば蓄電池からなるものでも構わない。
【符号の説明】
【００８９】
１、１Ａ    照明システム
１０    ＬＥＤ管
１１    太陽電池
１２    ＡＣ−ＤＣコンバータ
１５    ＡＣ−ＤＣ動作検出部
１６    スイッチ部
１９    動作判定部
２０    動作切替部
３０    コンデンサ
４０    調整部
５０    停止延長部
【図１】
0006348010.tif 000002
【図２】
0006348010.tif 000003
【図３】
0006348010.tif 000004
【図４】
0006348010.tif 000005
【図５】
0006348010.tif 000006
【図６】
0006348010.tif 000007