(57)【要約】【課題】回路構成の簡素化、小型化が可能な照明制御装置、センサ装置及び照明器具を提供する。【解決手段】照明制御装置１は、商用交流電源ＡＣから給電され、光源７としての発光素子に電力を供給する点灯回路３と、この点灯回路３に接続され、光源７としての発光素子を点灯制御する点灯制御ＩＣ３１と、この点灯制御ＩＣ３１に電力を供給する点灯制御ＩＣ用電源４と、この点灯制御ＩＣ用電源４から分岐されて設けられたセンサ用電源５とを備えている。【選択図】図１
2017016893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源から給電され、光源としての発光素子に電力を供給する点灯回路と、
この点灯回路に接続され、光源としての発光素子を点灯制御する点灯制御ＩＣと、
この点灯制御ＩＣに電力を供給する点灯制御ＩＣ用電源と、
この点灯制御ＩＣ用電源から分岐されて設けられたセンサ用電源と、
を具備することを特徴とする照明制御装置。
【請求項２】
前記センサ用電源には、センサが接続され、このセンサからの検出信号が前記点灯制御ＩＣに入力されることを特徴とする請求項１に記載の照明制御装置。
【請求項３】
前記センサ用電源の消費電流は、点灯制御ＩＣ用電源の消費電流の１／２以下の範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明制御装置。
【請求項４】
前記センサは、人感センサ及び／又は照度センサであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の照明制御装置。
【請求項５】
前記照明制御装置を構成する電子部品は、複数の基板に分割されて実装されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の照明制御装置。
【請求項６】
前記照明制御装置を構成する電子部品は、同一基板に実装されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の照明制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の照明制御装置は、前記センサ用電源に接続されるセンサが収容されるケース内に配設されていることを特徴とするセンサ装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の照明制御装置と、
この照明制御装置によって制御される光源としての発光素子と、
前記照明制御装置及び光源としての発光素子が配設される器具本体と、
を具備することを特徴とする照明器具。
【請求項９】
請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の照明制御装置は、器具本体又は、器具本体及び前記センサ用電源に接続されるセンサが収容されるケース内に配設されていることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、センサによって適切に照明を制御する照明制御装置、センサ装置及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、玄関の外壁面に取り付けられて使用される照明器具において、消費電力の低減、安全性及び防犯上の有用性を確保する観点から、照度センサや人感センサを設けて照明を制御することが知られている。照度センサにより周囲の照度を検出し、また、人感センサにより人体の存在を検出し、照明を適切に制御しようとするものである。
【０００３】
このような照明制御装置においては、商用交流電源から照明負荷（光源）へ給電され、また、商用交流電源から照度センサや人感センサへ給電されるようになっている。この場合、センサからの検知出力によってトライアックやリレーを動作させ、光源への供給電力を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１３４９６７号公報
【特許文献２】特開平８−６１８０９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような照明制御装置においては、商用交流電源から光源及び照度センサや人感センサへ給電されるようになっており、また、トライアックを動作させるには比較的大きな動作電流、例えば、数十ｍＡの電流を必要とするため、回路構成の簡素化、小型化が困難となる課題が生じる。
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、回路構成の簡素化、小型化が可能な照明制御装置、センサ装置及び照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の照明制御装置は、商用交流電源から給電され、光源としての発光素子に電力を供給する点灯回路と、この点灯回路に接続され、光源としての発光素子を点灯制御する点灯制御ＩＣと、この点灯制御ＩＣに電力を供給する点灯制御ＩＣ用電源と、この点灯制御ＩＣ用電源から分岐されて設けられたセンサ用電源と、を具備することを特徴とする。
発光素子としては、ＬＥＤが好ましいが、ＬＥＤに限らず、有機ＥＬ等の固体発光素子を適用することができる。
【０００７】
請求項２に記載の照明制御装置は、請求項１に記載の照明制御装置において、前記センサ用電源には、センサが接続され、このセンサからの検出信号が前記点灯制御ＩＣに入力されることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の照明制御装置は、請求項１又は請求項２に記載の照明制御装置において、前記センサ用電源の消費電流は、点灯制御ＩＣ用電源の消費電流の１／２以下の範囲であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の照明制御装置は、請求項２又は請求項３に記載の照明制御装置において、前記センサは、人感センサ及び／又は照度センサであることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の照明制御装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の照明制御装置において、前記照明制御装置を構成する電子部品は、複数の基板に分割されて実装されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の照明制御装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の照明制御装置において、前記照明制御装置を構成する電子部品は、同一基板に実装されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載のセンサ装置は、請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の照明制御装置が前記センサ用電源に接続されるセンサが収容されるケース内に配設されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の照明器具は、請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の照明制御装置と、この照明制御装置によって制御される光源としての発光素子と、前記照明制御装置及び光源としての発光素子が配設される器具本体と、を具備することを特徴とする。
照明器具としては、格別特定のものに限定されず、屋内及び屋外で使用される各種照明器具に適用することができる。
【００１４】
請求項９に記載の照明器具は、請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の照明制御装置が器具本体又は、器具本体及び前記センサ用電源に接続されるセンサが収容されるケース内に配設されていることを特徴とする照明器具。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の実施形態によれば、回路構成の簡素化、小型化が可能な照明制御装置、センサ装置及び照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る照明制御装置を示すブロック構成図である。
【図２】同照明制御装置を示す回路構成図である。
【図３】同照明器具を示す斜視図である。
【図４】同センサ装置を分解して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る照明制御装置、センサ装置及び照明器具について図１乃至図４を参照して説明する。
【００１８】
図１は、照明制御装置のブロック構成図を示し、図２は、照明制御装置の回路構成を示している。また、図３は、照明器具を示し、図４は、センサ装置を示している。なお、各図において同一部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１９】
図１に示すように、照明制御装置１は、商用交流電源ＡＣに接続された主電源２と、点灯回路３と、この点灯回路３に設けられた点灯制御手段としての点灯制御ＩＣ３１と、点灯制御ＩＣ用電源４と、センサ用電源５と、人感センサ回路６とを備えている。また、点灯回路３には照明負荷である光源７が接続されている。
【００２０】
光源７は、発光素子であるＬＥＤが基板に実装されたＬＥＤモジュールであり、ＬＥＤは、表面実装型（ＳＭＤ）のＬＥＤパッケージである。なお、ＬＥＤの実装は、基板にＬＥＤを直接的に実装するＣＯＢ（ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｂｏａｒｄ）型であってもよく、実装方式が格別限定されるものではない。
主電源２は、商用交流電源ＡＣを整流して所定の直流電圧を照明制御装置１に給電する電源である。
【００２１】
点灯回路３は、定電流電源として機能する回路であり、点灯制御ＩＣ３１を備えていて、この点灯制御ＩＣ３１からの出力により光源7が定電流で点灯制御されるようになっている。
【００２２】
点灯制御ＩＣ用電源４は、点灯制御ＩＣ３１に接続されており、例えば、１２Ｖの規定の電源電圧を確保し、点灯制御ＩＣ３１に電源電圧を供給するものである。
【００２３】
センサ用電源５は、前記点灯制御ＩＣ用電源４から分岐されて設けられていて、例えば、５Ｖの規定の電源電圧を確保し、人感センサ回路６に電源電圧を供給するものである。
【００２４】
人感センサ回路６は、人感センサＳ１を有し、人体からの赤外線を検出することによって人体の存在を検出する回路である。人感センサＳ１として焦電素子を備えており、人体から発せられる赤外線が集光レンズ等によって焦電素子に集光されると、焦電素子から検出信号が出力される。この出力は、点灯制御ＩＣ３１に入力され、この入力信号に基づいて点灯制御ＩＣ３１から信号が出力されて光源7が点灯制御される。
【００２５】
なお、後述するように前記センサ用電源５には、照度センサ回路８を接続し、照度センサ回路８に電源電圧を供給するようにしてもよい。つまり、センサとして人感センサＳ１及び／又は照度センサＳ２を設けることができる（図２参照）。
【００２６】
照度センサ回路８は、ＣｄＳ、フォトダイオードやフォトトランジスタ等の照度センサＳ２を有し、周囲の明るさを測定して検出信号を出力する回路であり、この検出信号が点灯制御ＩＣ３１に入力され、この入力信号に基づいて点灯制御ＩＣ３１から信号が出力されて光源７が点灯制御される。周囲が明るく照度が高い場合には、光源４は消灯状態となり、周囲が暗く照度が低い場合には、光源４は点灯状態となる。
【００２７】
次に、上記構成の照明制御装置１について図２を参照して詳細な回路構成を説明する。図２に示すように、商用交流電源ＡＣにヒューズＦ１を介してサージ電圧吸収用のバリスタＺ１が接続され、このバリスタＺ１の両端にノイズフィルターＬ１が接続されている。そして、このノイズフィルターＬ１は、主電源２に接続されている。
【００２８】
主電源２は、ノイズフィルターＬ１に接続された全波整流器ＤＢ１と、この全波整流器ＤＢ１の両端に接続されたコイルＬ２及び平滑用コンデンサＣ２とを備えている。また、全波整流器ＤＢ１の出力端にはコンデンサＣ１が接続されている。前記コイルＬ２及びコンデンサＣ１はノイズ防止の機能を有している。この主電源２では、１４０Ｖの電源電圧が生成される。
【００２９】
点灯回路３は、スイッチング素子としての電界効果トランジスタ（ＭＯＳ  ＦＥＴ）Ｑ２、抵抗Ｒ５及びフライホイールダイオードＤ１が接続された直列回路を備えている。電界効果トランジスタＱ２のゲート端子とソース端子との間には、点灯制御ＩＣ３１（Ｕ３）が接続されている。点灯制御ＩＣ３１（Ｕ３）は、電源端子ａ、ＯＮ／ＯＦＦ制御用入力端子ｂ、駆動用信号出力端子ｃ、グランド端子ｄ及び電流検出用端子ｅを備えている。
【００３０】
また、フライホイールダイオードＤ１の両端には、平滑用コンデンサＣ７、抵抗Ｒ６が並列に接続されている。さらに、フライホイールダイオードＤ１と平滑用コンデンサＣ７との間にはコイルＬ３が接続されている。
前記抵抗Ｒ６の両端には光源７であるＬＥＤモジュールが接続され、ＬＥＤが定電流で点灯するようになっている。
【００３１】
点灯制御ＩＣ用電源４は、主電源２の両端に抵抗Ｒ４を介して接続されたコンデンサＣ６、このコンデンサＣ６の両端に接続された定電圧ダイオードＺＤ１を備えている。点灯制御ＩＣ用電源４は、１２Ｖの電源電圧を生成するようになっており、この電源電圧を点灯制御ＩＣ３１（Ｕ３）に、その電源端子ａを介して供給する。
【００３２】
センサ用電源５は、点灯制御ＩＣ用電源４から分岐されて接続され設けられている。具体的には、点灯制御ＩＣ用電源４におけるコンデンサＣ６と抵抗Ｒ４との中間接続点から抵抗Ｒ３を介してＩＣである３端子レギュレータＵ２の入力端子ＩＮに接続されている。また、３端子レギュレータＵ２の出力端子ＯＵＴ及びグランド端子ＧＮＤには、それぞれコンデンサＣ４及びＣ５が接続されている。この３端子レギュレータＵ２により点灯制御ＩＣ用電源４の１２Ｖから５Ｖの安定化した電源電圧が生成される。つまり、点灯制御ＩＣ用電源４を利用してセンサ用電源５を確保するようになっている。
なお、主電源２、点灯制御ＩＣ用電源４、センサ用電源５の電源電圧の高さの関係は、主電源２＞点灯制御ＩＣ用電源４＞センサ用電源５の関係となっている。
【００３３】
人感センサ回路６は、センサ用電源５に接続され、５Ｖの電源電圧が供給される。人感センサＳ１の電源端子Ｖｃｃとグランド端子ＧＮＤとの間には、１ＭΩの抵抗Ｒ１と電界効果トランジスタＱ１との直列回路が接続されている。また、人感センサＳ１の出力端子ＯＵＴは電界効果トランジスタＱ１のゲート端子に接続されている。さらに、電界効果トランジスタＱ１の両端には４７μＦのコンデンサＣ３が接続されている。
【００３４】
前記抵抗Ｒ１と電界効果トランジスタＱ１との中間接続点には、シュミットトリガインバータＵ１が接続されている。シュミットトリガインバータＵ１は入力端子及び出力端子を有し、出力端子は抵抗Ｒ２を介して点灯制御ＩＣ３１（Ｕ３）のＯＮ／ＯＦＦ制御用入力端子ｂに接続されている。
【００３５】
なお、照度センサ回路８を設ける場合には、詳細は省略するが、図２に示すように抵抗Ｒ２と点灯制御ＩＣ３１（Ｕ３）のＯＮ／ＯＦＦ制御用入力端子ｂとの中間点と、グランドラインとの間に接続するようにすればよい。これにより、センサ用電源５から５Ｖの電源電圧が供給されて照度センサ回路８が所定の動作を実行するようになる。
【００３６】
また、人感センサ回路６、照度センサ回路８は、マイコンを用いて構成するようにしてもよく、さらに、人感センサとしては超音波センサや可視光センサ等を用いることができる。
【００３７】
次に、図１及び図２を参照して上記のように構成された照明制御装置１の動作を説明する。照明制御装置１は、基本的には周囲が暗く照度が低い場合であって、人感センサＳ１によって人体の存在が検出されると光源７を点灯するように動作する。
【００３８】
人感センサＳ１によって人体の存在が検出された場合、人感センサＳ１の出力端子ＯＵＴから電界効果トランジスタＱ１のゲート端子に検出信号が出力される。これにより電界効果トランジスタＱ１はＯＮとなり、コンデンサＣ３が急速に放電する。このため、シュミットトリガインバータＵ１の入力端子が「Ｌ」となり、出力端子が「Ｈ」となって、検出信号が点灯制御ＩＣ３１（Ｕ３）のＯＮ／ＯＦＦ制御用入力端子ｂに入力され、ＯＮ／ＯＦＦ制御用入力端子ｂが「Ｈ」になる。
【００３９】
したがって、点灯制御ＩＣ３１（Ｕ３）の駆動用信号出力端子ｃが「Ｈ」となり、この信号が電界効果トランジスタＱ２のゲート端子にスイッチング信号として入力され、電界効果トランジスタＱ２がスイッチング動作を行って光源７に定電流が供給され、光源７が点灯状態となる。
【００４０】
人感センサＳ１によって人体の存在が検出されなくなった場合には、光源７は消灯状態となるが、すぐには消灯しない。人感センサＳ１の出力端子ＯＵＴから電界効果トランジスタＱ１のゲート端子に検出信号が出力されなくなると、電界効果トランジスタＱ１はＯＦＦとなる。この場合、コンデンサＣ３は抵抗Ｒ１を介して緩やかに充電される。１ＭΩの抵抗Ｒ１と４７μＦのコンデンサＣ３の時定数で約３０秒であり、人体の存在が検出されなくなってから３０秒間は光源７の点灯状態が継続される。その後、コンデンサＣ３の充電電圧がシュミットトリガインバータＵ１の入力閾値を超えると、シュミットトリガインバータＵ１の入力端子が「Ｈ」となり、出力端子が「Ｌ」となって、点灯制御ＩＣ３１（Ｕ３）のＯＮ／ＯＦＦ制御用入力端子ｂが「Ｌ」になる。
したがって、点灯制御ＩＣ３１（Ｕ３）の駆動用信号出力端子ｃが「Ｌ」となり、電界効果トランジスタＱ２が連続ＯＦＦとなって光源７が消灯状態となる。
【００４１】
なお、コイルＬ３には、電界効果トランジスタＱ２がＯＮのときに電磁エネルギーが蓄積され、電界効果トランジスタＱ２がＯＦＦのときに蓄積された電磁エネルギーがフライホイールダイオードＤ１を介して放出される。これにより回生電流を発生するようになっている。
【００４２】
また、１２Ｖの点灯制御ＩＣ用電源４によって駆動される点灯制御ＩＣ３１（Ｕ３）の消費電流は１〜２ｍＡであり、５Ｖのセンサ用電源５で駆動される人感センサ回路６の消費電流は２００μＡ以下となっている。したがって、センサ用電源５の消費電流は、点灯制御ＩＣ用電源４の消費電流の１／５〜１／１０以下である。このため、センサ用電源５の消費電流は少なく、点灯制御ＩＣ用電源４に影響を及ぼすのを抑制することが可能となっている。
【００４３】
このような構成から、点灯制御ＩＣ用電源４とセンサ用電源５との相対的な関係を考慮すると、センサ用電源５の消費電流が点灯制御ＩＣ用電源４に影響を及ぼすことがない好ましい電流値は、センサ用電源５の消費電流が点灯制御ＩＣ用電源４の消費電流の１／２〜１／１０以下の範囲であると想定できる。つまり、１／２以下の範囲であれば、センサ用電源５の消費電流が点灯制御ＩＣ用電源４に影響を及ぼすのを抑制することが期待できる。
【００４４】
以上のように構成された照明制御装置１によれば、センサ用電源５は、点灯制御ＩＣ用電源４から分岐されて設けられており、点灯制御ＩＣ用電源４を利用しているので、回路構成を簡素化することができるとともに点灯制御ＩＣ用電源４を利用して、低消費電流の設計とすることができる。
【００４５】
つまり、点灯制御ＩＣ３１（Ｕ３）は、数十μＡの小電流の制御信号で光源７（ＬＥＤ）への出力電流をＯＮ／ＯＦＦ制御できる。また、人感センサ回路６も２００μＡ以下の小電流で動作させることができる。したがって、点灯制御ＩＣ３１（Ｕ３）を動作させる点灯制御ＩＣ用電源４（消費電流１〜２ｍＡ）からセンサ用電源５を分岐して設けることができ、回路構成を簡素化、小型化することが可能となる。
続いて、図３及び図４を参照して上記照明制御装置１を備えた照明器具について説明する。
【００４６】
図３において、照明器具１０は、玄関等の壁面に取り付けられて使用されるブラケットタイプの照明器具であり、器具本体２０、センサ装置３０、照明負荷である光源７及びグローブ４０を備えている。
【００４７】
器具本体２０は、アルミダイカスト加工によって形成された短円筒状の本体部材２１と、箱状に形成されたフランジ部材２２とから構成されている。本体部材２１内には、光源７としてＬＥＤモジュールや配線が配設され、フランジ部材２２には、センサ装置３０、電源端子台や配線が配設されている。また、このフランジ部材２２が壁面等に固定されて照明器具１０が設置される。
グローブ４０は、透光性を有する軟質ガラス材料等でボール状に形成されており、光源７を覆うように本体部材２１にねじ嵌合されて取り付けられている。
センサ装置３０は、ケース３２内に人体の存在を検出する人感センサＳ１と周囲の照度を検出する照度センサＳ２とを備えてユニット化されている。
【００４８】
具体的には、図４に示すようにセンサ装置３０のケース３２内には、電子部品３３が実装された基板３４が配設されている。この基板３４は両面実装タイプの基板であり、この１枚の基板３４の両面にわたって照明制御装置１を構成する電子部品３３が実装されている。つまり、主電源２や点灯回路３等の光源７を点灯する電源回路と、センサ電源５、人感センサ回路６や照度センサ回路８等のセンサ関連回路との双方の回路が同一基板に実装されている。また、これら人感センサＳ１及び照度センサＳ２は、フランジ部材２２から外方に突出する焦光レンズ３５によってカバーされている。
【００４９】
既述のように光源７を点灯する電源回路とセンサ関連回路とで構成される照明制御装置１が小型化できるので、双方の回路を同一基板に実装することが可能となり、しかも、この基板３４をセンサ装置３０のケース３２内に配設して収容することができる。したがって、構成が簡単となり、小型化できるとともに製作が容易となることが期待できる。
【００５０】
なお、本実施形態においては、光源７を点灯する電源回路とセンサ関連回路とで構成される照明制御装置１を同一の基板に実装し、これをセンサ装置３０のケース３２内に配設した場合について説明したが、格別この構成に限定されるものではない。
【００５１】
照明制御装置１を構成する電子部品を複数の基板に分割して実装するようにしてもよい。例えば、光源７を点灯する電源回路とセンサ関連回路とを別基板に実装するようにしてもよい。また、この複数の基板をセンサ装置３０のケース３２内に配設してもよいし、照明器具の器具本体２０内に配設してもよい。さらに、複数の基板を、センサ装置３０のケース３２内と器具本体２０内との双方にわたって配設するようにしてもよい。つまり、照明器具の器具本体２０又は、器具本体２０及びセンサ装置３０のケース３２内に配設することを許容する。
【００５２】
本発明は、上記実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、上記実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５３】
例えば、発光素子は、ＬＥＤに限らず、有機ＥＬ等の固体発光素子を適用することができる。また、照明器具は、玄関等に使用される照明器具に限らない。屋内及び屋外で使用される各種照明器具に適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・照明制御装置
２・・・主電源
３・・・点灯回路
４・・・点灯制御ＩＣ用電源
５・・・センサ用電源
６・・・人感センサ回路
７・・・光源
８・・・照度センサ回路
１０・・・照明器具
２０・・・器具本体
２１・・・本体部材
２２・・・フランジ部材
３０・・・センサ装置
３１・・・点灯制御ＩＣ
３２・・・ケース
３３・・・電子部品
３４・・・基板
３５・・・焦光レンズ
４０・・・グローブ
Ｓ１・・・人感センサ
Ｓ２・・・照度センサ
【図１】
2017016893.tif 000003
【図２】
2017016893.tif 000004
【図３】
2017016893.tif 000005
【図４】
2017016893.tif 000006