(57)【要約】【課題】街路灯が隣に設置された場合には、照明器具灯で点灯した光により、照明器具付発電装置に設けた照度センサが照度を検出して誤検知をして夜間照明器具が点灯すべきときに消灯して誤作動を起こすこという課題があった。【課題手段】屋外照度の度合を照度センサで検出し、蓄電された電力により照明器具を点灯および消灯する照明器具付発電装置にあって、照度センサは地面から１ｍ以下の高さで、天空光を覆う庇を設けその下面に配設することにより、周囲に街路灯等がある場所に後で追加設置された場合においても誤動作しなく、またメンテの容易な照明器具付発電装置を提供できるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に太陽電池または風車と、下部にその発電エネルギーを蓄電する蓄電池と、前記蓄電池から供給された電力にて点灯する照明器具と、その下部に前記蓄電池および制御機器を収納した制御盤と、それらを保持する連結ポールとを備え、屋外照度の度合を照度センサで検出し、蓄電された電力により前記照明器具を点灯および消灯する照明付発電装置にあって、前記照度センサは地面から１ｍ以下の高さで、天空光を覆う庇を設け、その下面に配設したことを特徴とする照明器具付発電装置。
【請求項２】
前記照度センサは、前記庇の軒下面に設けたことを特徴とする請求項１記載の照明器具付発電装置。
【請求項３】
前記照度センサを透明の板でカバーすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の照明器具付発電装置。
【請求項４】
前記照度センサの対向面には、屋外の明かりを集める集光板を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の照明器具付発電装置。
【請求項５】
前記照度センサで屋外照度を検知する検知手段と、屋外の照度が点灯レベル設定値より低くなると照明器具を点灯する点灯手段と、前記点灯中に屋外の照度が消灯レベル設定値を連続して越えた時間を記憶する記憶手段と、その記憶時間が予め設定した所定時間を越えると照明器具を消灯する消灯手段を有したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の照明器具付発電装置。
【請求項６】
上部に太陽電池または風車と、下部にその発電エネルギーを蓄電する蓄電池と、前記蓄電池から供給された電力にて点灯する照明器具と、最下部に前記蓄電池および制御機器を収納した制御盤と、それらを保持する連結ポールとを備え、屋外照度の度合を照度センサで検出し、蓄電された電力により前記照明器具を点灯および消灯する照明付発電装置にあって、前記照明器具をタイマーの設定時間で点灯をおこなうタイマー点灯手段と、前記照明器具をタイマーの設定時間で消灯をおこなうタイマー消灯手段と、屋外照度を照度センサで検出して前記照明器具の点灯をおこなう照度点灯手段と、前記照明器具を消灯する照度消灯手段を有し、それぞれの点灯および消灯の手段を組み合わせて選択できる選択手段を有することを特徴とする照明器具付発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光または風力の自然エネルギーを利用して発電した電力を蓄電する照明器具付発電装置において、照度センサを用いて照明器具を点灯および消灯する制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の屋外の照度を検出して照明器具を自動点灯および自動消灯させる装置は、壁掛け式のハウジングの表面に、外部の照度を検出する光センサ（以下照度センサと呼ぶ）を設け、そのハウジングの周囲の照度を検知しその照度が所定の値以下のときに、ＬＥＤに駆動電流を供給して点灯するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の図７および図８では、照明器具の電源を太陽電池および風車で発電し、その電力を用い街路灯の形態に構成した照明器具ユニットが示されているが、照度センサ自体の取り付け構成については記載されていない。
【０００３】
一方、それ以外の従来技術として以下に道路の街路灯に用いられていた照度センサの取付け状態について図５を参照しながら説明する。図５に示すように、照明器具付発電装置１は、地面に土台２を築いて建てた２本で構成した連結ポール３に、上部から太陽のエネルギーを受けて電気エネルギーに変換する太陽電池４、それを支える太陽電池受け金具５、その下部に自然風を受けてそれを電気エネルギーに変換する風車６、その下部に照明器具７を取り付けている。そして、前記連結ポール３の最下部には、太陽電池４および風車６により生成した電力を充電する蓄電池８および制御機器を制御盤Ａ９に収納している。そして、前記太陽電池受け金具５の上面には、外部の照度を検出する照度センサ１０を配設している。それにより、太陽および風のエネルギーが発生した段階では、蓄電池８に電力を蓄積し、夜間に周囲照度が下がることを照度センサ１０で検出し、蓄電池８より電力を供給し照明器具７を点灯するものである。
【０００４】
ここで通常の使用状態は、車道等に間隔をあけて配置し、商用電源の代わりに自然エネルギーを用いて夜間の点灯をおこなうものとして使用されている。
【０００５】
ところが、公園や駅のロータリーおよび通学路等に、環境を身近に感じるもの、また環境取組みのシンボルおよび自然を感じる空間づくりとしてモニュメントに用いられる場合が生じてきた。そのため、前記公園および駅のロータリーで照明器具付発電装置１の近傍に、街路柱１０１に点滅器具１０２と照明器具灯１０３を取り付けた街路灯１０４が設置され、夜間に前記点滅器具１０２が点灯して使用されていた。
【特許文献１】特開２００２−２５１９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の照明器具付発電装置では、街路灯１０４が隣に設置された場合には、照明器具灯１０３で点灯した光により、照明器具付発電装置１に設けた照度センサ１０が照度を検出して誤検知をして夜間照明器具が点灯すべきときに消灯して誤作動を起こすこという課題があった。これは当初からの街づくりの段階で照明器具付発電装置１を計画されたならば問題はないが、既存の状況の中でモミュメントとして照明器具付発電装置１が後設置される場合が多く、その対応が要求されていた。
【０００７】
また、メンテ時においても、高い位置での照度センサ１０の点検および交換の機能確認における作業が高所であるがゆえに多くの安全設備および複数人での作業を要するという課題があった。
【０００８】
また、街路灯１０４対策のために照度センサ１０を連結ポール３の土台２から１ｍ以下の位置に配置することにより、自動車の通過時のライトによる誤検知が問題となってくる。
【０００９】
そこで本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、周囲に街路灯１０４等がある場所に後で追加設置された場合においても誤動作しなく、またメンテの容易な照明器具付発電装置１を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の本発明は、上部に太陽電池または風車と、下部にその発電エネルギーを蓄電する蓄電池と、前記蓄電池から供給された電力にて点灯する照明器具と、最下部に前記蓄電池および制御機器を収納した制御盤と、それらを保持する連結ポールとを備え、屋外照度の度合を照度センサで検出し、蓄電された電力により前記照明器具を点灯および消灯する照明器具付発電装置にあって、前記照度センサは地面から１ｍ以下の高さで、天空光を覆う庇を設け、その下面に配設したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の本発明は請求項１記載の照明器具付発電装置において、前記照度センサは、前記庇の軒下面に設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の本発明は請求項１または請求項２記載の照明器具付発電装置において、前記照度センサを透明の板でカバーすることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の本発明は請求項１から請求項３のいずれかに記載の照明器具付発電装置において、前記照度センサの対向面には、屋外の明かりを集める集光板を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の本発明は請求項１から請求項３のいずれかに記載の照明器具付発電装置において、前記照度センサで屋外照度を検知する検知手段と、屋外の照度が点灯レベル設定値より低くなると照明器具を点灯する点灯手段と、前記点灯中に屋外の照度が消灯レベル設定値を連続して越えた時間を記憶する記憶手段と、その記憶時間が予め設定した所定時間を越えると照明器具を消灯する消灯手段を有したことを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の本発明は、上部に太陽電池または風車と、下部にその発電エネルギーを蓄電する蓄電池と、前記蓄電池から供給された電力にて点灯する照明器具と、最下部に前記蓄電池および制御機器を収納した制御盤と、それらを保持する連結ポールとを備え、屋外照度の度合を照度センサで検出し、蓄電された電力により前記照明器具を点灯および消灯する照明器具付発電装置にあって、前記照明器具をタイマーの設定時間で点灯をおこなうタイマー点灯手段と、前記照明器具をタイマーの設定時間で消灯をおこなうタイマー消灯手段と、屋外照度を照度センサで検出して前記照明器具の点灯をおこなう照度点灯手段と、前記照明器具を消灯する照度消灯手段を有し、それぞれの点灯および消灯の手段を組み合わせて選択できる選択手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、照度センサは連結ポールの土台から１ｍ以下の高さで、天空光を覆う庇を設けその下面に配設することにより、周囲に街路灯等がある場所に後で追加設置された場合においても誤動作しなく、またメンテの容易な照明器具付発電装置を提供できるものである。
【００１７】
また、照度センサを下部に配置した場合に、従来と異なる車等の外乱が生じても対応できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の第１の実施の形態は、上部に太陽電池または風車と、下部にその発電エネルギーを蓄電する蓄電池と、前記蓄電池から供給された電力にて点灯する照明器具と、最下部に前記蓄電池および制御機器を収納した制御盤と、それらを保持する連結ポールとを備え、屋外照度の度合を照度センサで検出し、蓄電された電力により前記照明器具を点灯および消灯する照明付発電装置にあって、前記照度センサは連結ポールの土台から１ｍ以下の高さで、天空光を覆う庇を設け、その下面に配設して構成されたものである。それにより、照明器具付発電装置の近くに街路灯が点灯し、その光が天空方向から照射しても、その光は方向性がありかつ距離減衰し、太陽光のような周囲全体に均等な光を与えないため誤検出しない。
【００１９】
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による照明器具付発電装置において、前記照度センサは、前記庇の軒下面に設けた構成をしている。それにより、照度センサが外部から容易に見つけられないため、いたずらで破損されることもなく、かつメンテ時には容易に作業ができる。
【００２０】
本発明の第３の実施の形態は、第１または第２の実施の形態における照明器具付発電装置において、前記照度センサを透明の板でカバーする構成にしている。それにより、照度センサは庇内袋にあり容易に触ることができないけれども、更なるガード構成をとり悪戯防止を図ったものである。
【００２１】
本発明の第４の実施の形態は、第１から第３のいずれかの実施の形態における照明器具付発電装置において、照度センサの対向面には、屋外の明かりを集める集光板を設けた構成をしている。それにより、照度センサに集まる光量を増幅し、きめ細かな照度計測が行える。
【００２２】
本発明の第５の実施の形態は、第１から第３のいずれかの実施の形態における照明器具付発電装置において、前記照度センサで屋外照度を検知する検知手段と、屋外の照度が点灯レベル設定値より低くなると照明器具を点灯する点灯手段と、前記点灯中に屋外の照度が消灯レベル設定値を連続して越えた時間を記憶する記憶手段と、その記憶時間が予め設定した所定時間を越えると照明器具を消灯する消灯手段を設けている。これにより、夜間に自動車等がライトを点灯して照明器具付発電装置に近づいてくる場合には、ライトの高さは低く照明器具センサは明るく照度センサは照度を検出できる状態になる。そこで屋外照度の変化を常時検出し、所定の時間そのレベル値の変化状態を監視して、車の通過の一時的な状態か否かを判断して一時的な外乱を防いでいる。
【００２３】
本発明の第６の実施の形態は、上部に太陽電池または風車と、下部にその発電エネルギーを蓄電する蓄電池と、前記蓄電池から供給された電力にて点灯する照明器具と、最下部に前記蓄電池および制御機器を収納した制御盤と、それらを保持する連結ポールとを備え、屋外照度の度合を照度センサで検出し、蓄電された電力により前記照明器具を点灯および消灯する照明付発電装置にあって、前記照明器具をタイマーの設定時間で点灯をおこなうタイマー点灯手段と、前記照明器具をタイマーの設定時間で消灯をおこなうタイマー消灯手段と、屋外照度を照度センサで検出して前記照明器具の点灯をおこなう照度点灯手段と、前記照明器具を消灯する照度消灯手段を有し、それぞれの点灯および消灯の手段を組み合わせて選択できる選択手段を設けている。それにより、周囲環境および使用状態に応じて自由に照明器具の点灯消灯を選別できるユーザの多使用性に対応している。
【００２４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００２５】
（実施例１）
以下、本発明の一実施例による照明器具付発電装置について図１、図２に基づいて説明する。図１は本発明の実施例１による照明器具付発電装置の全体概要図、図２は図１の矢印Ｚ部分の拡大詳細図を示している。ここで、従来例と同じものについては同一の番号を記し詳細な説明は省略する。図１および図２に示すように、照明器具付発電装置１の制御機器を収納する制御盤Ｂ１１は、その前面に内部点検をするための点検扉１２を有し、その点検扉１２の上部に制御盤Ｂ１１を延長した庇１３を設けた構造となっている。そして、前記庇１３の軒下面１４には、前記点検扉１２の上面との間に形成した庇内袋１５の空間を有している。そして、照度センサ１０は、制御盤Ｂ１１の内部から照度検知部１６を凸状に屋外に突き出した形状にして配設している。さらに、前記照度センサ１０の取り付け高さは、地面１７から１ｍ以下の高さに設けた構成としている。
【００２６】
上記構成により、夜間に前記制御盤Ｂ１１の周囲が暗くなると、照度センサ１０が周囲の照度を捉えて照明が必要な状態を判断し、照明を点灯する。ここで、他の街路灯が近傍で点灯した場合、照度センサ１０を制御盤Ｂ１１の庇内に設けているため、上部からの天空光による照度の影響を受けず誤動作することがなくなる。
【００２７】
また、照度センサ１０は人の手の届く位置に設置されているため、修理交換などのメンテがしやすくなる。
【００２８】
また、地面１７近くに照度センサ１０を設けても、その存在を容易に見つけられない構成のため、容易に子供等により視角的に発見されることもない。また、庇内袋１５の空間は、幅１０ｍｍ程度あればよい。ここで地面１７から１ｍ以下としたは、人の届く位置に照度センサ１０を設置した場合にいたずらで破損される可能性があるが、小学生の目線は１ｍより高く、容易に見つけられない位置にあるためである。
【００２９】
また、外部から庇内袋１５の中に配設した照度センサ１０に、引掛け棒等を入れて破損等をされないように、前記庇内袋１５の周囲に透明板のカバーを設けてガードをおこなう。これにより、屋外の照度は検出できるが悪戯はされない構成とすることができる。
【００３０】
また、点検扉１２の上部には集光板１８が設けられている。集光板１８は鏡やアルミホイールなどの光を反射する素材のものが用いられ、集光板１８を設けたことにより周囲の光を反射集光し、周囲の光量を増幅できるので明暗をきめ細かく感知することができる。
【００３１】
なお、照度センサ１０の取り付けは、制御盤Ｂ１１に配設しているが、外乱光の発するところを避けた位置に庇を設けて配設してもよく、地中配線で接続することにより連結可能である。
【００３２】
（実施例２）
また、図３は本発明の第２の実施例による外乱防止手段のブロック図である。実施例１と同じ物は同一の番号を記し詳細な説明は省略する。図３に示すように、照明器具付発電装置は、照度センサ１０にて計測された屋外照度を照度計測値信号に変換する検知手段２１で屋外照度値として検知し、その信号は点灯手段２２および記憶手段２３に入力される。点灯手段２２は検知手段２１からの信号を受け照明器具７に信号を送り、記憶手段２３は検知手段２１からの信号を受け消灯手段２４に信号を送り、消灯手段２４は記憶手段２３からの信号を受け照明器具７に信号を送る構成となっている。
【００３３】
上記構成においてその動作は、周囲が暗くなると、点灯手段２２は検知手段２１にて検知された屋外照度値が点灯レベル設定値より低くなるため照明器具7に点灯信号を送り、照明器具7はその信号を受け点灯する。
【００３４】
また記憶手段２３は、照度センサ１０の周囲が明るくなり検知手段２１にて検知された屋外照度値が消灯レベル設定値を越えている場合はその時間をカウントアップする。ここで消灯レベル設定値は前記点灯レベル設定値よりも高くセットされている。そして逆に、周囲が暗くなり消灯レベル設定値を下回った場合はその時間をゼロクリアして記憶する。
【００３５】
そして、周囲が明るくなると、消灯手段２４は記憶手段２３に記憶された時間が予め設定した所定時間を越えると照明器具7に消灯信号を送り照明器具7はその信号を受け消灯する。このように、屋外の照度変化を常時監視して照明器具の点灯および消灯動作をおこなっている。
【００３６】
ここで、夜間照明が点灯している際、自動車等のヘッドライトの一時的な外乱光の通過により照度センサ１０の周囲が一時的に明るくなるが、前記消灯手段２４では消灯レベル設定値以上の状態が一定時間継続していることを判断して消灯するため、外乱光により生じる誤認識を防止できる。
【００３７】
（実施例３）
また、図４は本発明の第３の実施例による点灯消灯選択手段のブロック図である。実施例２と同じ物は同一の番号を記し詳細な説明は省略する。図４に示すように、照明器具付発電装置における照度点灯手段２５および照度消灯手段２６は検知手段２１から信号を受け取り選択手段２７に信号を送る。一方、スケジュール点灯手段２８およびスケジュール消灯手段２９は時計３０から現在時刻を受け取り選択手段２７に信号を送る。選択手段２７は照度点灯手段２５、照度消灯手段２６、スケジュール点灯手段２８およびスケジュール消灯手段２９から信号を受け取り照明器具７に信号を送る構成となっている。
【００３８】
上記構成におけるその操作は、照度点灯手段２５は検知手段２１にて検知された照度が点灯レベル設定値より低くなると選択手段２７に点灯信号を送り、照度消灯手段２６は検知手段２１にて検知された照度が消灯レベル設定値より高くなると選択手段２７に消灯信号を送る。
【００３９】
一方、スケジュール点灯手段２８は時計３０の現在時刻が、予めセットした点灯時刻に達したら選択手段２７に点灯信号を送る。また、スケジュール消灯手段２９は時計３０の現在時刻が、予めセットした消灯時刻に達したら選択手段２７に消灯信号を送る。
【００４０】
選択手段２７には、照明器具７の点灯を照度でおこなうかスケジュールでおこなうかの設定および照明器具７の消灯を照度でおこなうかスケジュールでおこなうかの設定がなされており、その設定に基づいて照明器具7に点灯信号あるいは消灯信号を送る。
【００４１】
照明器具7は選択手段２７から点灯信号を受けた場合は点灯し、消灯信号を受けた場合は消灯する。
【００４２】
たとえば、選択手段２７で点灯を照度でおこない、消灯をスケジュールでおこなう設定がなされている場合は、選択手段２７は照度点灯手段２５からの点灯信号を受けた場合のみ照明器具７に点灯信号を送り、スケジュール消灯手段２９からの消灯信号を受けた場合のみ照明器具７に消灯信号を送ることとなる。
【００４３】
それにより、照明器具７の点灯および消灯の方法を照度と時間を組み合わせて選択できるできるようになるから照明器具７は「暗くなったら照明を点灯し、夜の１０時で消灯したい」とか「夜の８時に照明を点灯し、明るくなったら消灯したい」といった様々な状況に応じた点灯および消灯をおこなうことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、照明器具以外のＬＥＤの点滅によるイルミネーションの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例１による照明器具付発電装置の全体概要図
【図２】同照明器具付発電装置の図１の矢印Ｚ部分の拡大詳細図
【図３】本発明の第２の実施例による外乱防止手段のブロック図
【図４】本発明の第３の実施例による点灯消灯選択手段のブロック図
【図５】従来の照明器具付発電装置の構成図
【符号の説明】
【００４６】
１    照明器具付発電装置
２    土台
３    連結ポール
４    太陽電池
５    太陽電池受け金具
６    風車
７    照明器具
８    蓄電池
９    制御盤Ａ
１０  照度センサ
１１  制御盤Ｂ
１２  点検扉
１３  庇
１４  軒下面
１５  庇内袋
１６  照度検知部
１７  地面
１８  集光板
２１  検知手段
２２  点灯手段
２３  記憶手段
２４  消灯手段
２５  照度点灯手段
２６  照度消灯手段
２７  選択手段
２８  スケジュール点灯手段
２９  スケジュール消灯手段
３０  時計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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