説明

センサ付照明装置並びにセンサ付照明器具

【課題】センサ手段の検出範囲を調整する調整作業を軽減する。
【解決手段】センサ手段3を含むセンサ付照明装置1を天井S(あるいは傾斜天井S’)に取り付けた場合、本体部30の重心が下側にあるため、重力の作用によって本体部30が第1可動軸並びに第2可動軸の回りに回動し、第1可動軸並びに第2可動軸と本体部30の重心とをそれぞれ結ぶ線が鉛直方向に一致する姿勢で静止する。つまり、センサ手段3の本体部30に作用する重力を利用することで検出範囲調整手段(収納体32の第1軸部32a,32a、支持体34の第1軸受け部35,35並びに第2軸部34a,34a、外郭46の第2軸受け部37,37)が自動的に検出範囲を調整するので、センサ手段3の検出範囲を調整する調整作業が不要である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、人感センサや照度センサなどのセンサを備えたセンサ付照明装置並びにセンサ付照明器具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、検出範囲内の人の存否を検出する人感センサや検出範囲内の明るさ(照度)を検出する照度センサなどを搭載し、検出範囲内に人が存在しないときは光源を調光点灯若しくは消灯するとともに、検出範囲内に人が存在するときに光源を全点灯(定格点灯)させることで省エネルギ化を図ったセンサ付照明装置(あるいはセンサ付照明装置を器具本体に搭載したセンサ付照明器具)が提供されている(例えば、特許文献1参照)。また特許文献1に記載されている従来例では、異なる物理量(熱線や照度<可視光線>など)を検出する複数種類のセンサブロック102が器具本体101に着脱自在に装着可能となっており、一つの器具本体101に対してセンサブロック102を付け替えることで互いに異なるセンサ機能を持ったセンサ付照明器具100を実現することができる(図10(a)参照)。
【特許文献1】特開2002−110376号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、センサ手段(センサブロック)は、物理量を検出するセンサ素子(人感センサの場合は焦電素子、照度センサの場合は光電変換素子)と、当該センサ素子を内部に収納するとともにセンサ素子が物理量を検出する検出範囲を規定する本体部(ハウジング)とを具備している。すなわち、本体部に設けられた窓孔を通して熱線や可視光線がセンサ素子に入射するものであるから、検出範囲を所望の範囲とするために本体部の向き(前記窓孔の向き)を所望の方向に向ける必要がある。ここで、センサブロック102が照明装置本体に固定されている場合、照明装置本体の設置場所が検出範囲に対して制限されてしまう。さらに、照明装置が器具本体101に搭載されている場合であれば、器具本体101には設置向きに制約が無くても、センサブロック102の向き(本体部の向き)に制約があるために器具本体101の設置向きも制約を受けてしまうことになる。例えば、図10(b)に示すように器具本体101は傾斜天井S’に設置可能であるとしても、センサブロック102の検出範囲や検出性能を確保するためには傾斜天井S’に設置することができない。
【0004】
このような問題を解決する方法として、器具本体101に対するセンサブロック102の姿勢(向き)を可変とすることが考えられる。しかしながら、このような方法では器具本体101を傾斜天井S’に設置した後にセンサブロック102の姿勢(向き)を調整する作業が必要となり、調整に手間がかかるだけでなく、高所での作業となるために作業の安全性を確保しなければならないという問題がある。
【0005】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、センサ手段の検出範囲を調整する調整作業を軽減することができるセンサ付照明装置並びにセンサ付照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、照明空間に光を照射する光源を点灯する点灯手段と、照明空間の状況を検出するセンサ手段と、センサ手段の検出結果に応じて点灯手段を制御することにより光源から照明空間に照射される光を調整する制御手段とを備え、センサ手段は、物理量を検出するセンサ素子と、当該センサ素子を内部に収納するとともにセンサ素子が物理量を検出する検出範囲を規定する本体部とを具備したセンサ付照明装置であって、センサ手段の本体部に作用する重力により当該本体部の姿勢又は位置の少なくとも何れか一方を変化させることで前記検出範囲を可変とする検出範囲調整手段を備えたことを特徴とする。
【0007】
請求項1の発明によれば、センサ手段の本体部に作用する重力を利用することで検出範囲調整手段が自動的に検出範囲を調整するので、センサ手段の検出範囲を調整する調整作業を軽減可能なセンサ付照明装置が提供できる。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、センサ手段の本体部の姿勢又は位置を固定する固定手段を備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項2の発明によれば、固定手段で固定することにより、センサ手段の検出範囲が揺らいだり、ずれたりすることを防止できる。
【0010】
請求項3の発明は、上記目的を達成するために、請求項1又は2のセンサ付照明装置と、当該センサ付照明装置を支持して造営物に取り付けられる器具本体とを備えたことを特徴とする。
【0011】
請求項3の発明によれば、センサ手段の本体部に作用する重力を利用することで検出範囲調整手段が自動的に検出範囲を調整するので、センサ手段の検出範囲を調整する調整作業を軽減可能なセンサ付照明器具が提供できる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、センサ手段の本体部に作用する重力を利用することで検出範囲調整手段が自動的に検出範囲を調整するので、センサ手段の検出範囲を調整する調整作業を軽減可能なセンサ付照明装置並びにセンサ付照明器具が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
(実施形態1)
本実施形態のセンサ付照明装置1は、図2に示すように照明空間に光を照射する光源Lを点灯する点灯手段2と、照明空間の状況を検出するセンサ手段3と、センサ手段3の検出結果に応じて点灯手段2を制御することにより光源Lから照明空間に照射される光を調整する制御手段4とを備えている。尚、本実施形態では光源Lとして蛍光ランプを例示するが、蛍光ランプに限定する趣旨ではなく、白熱灯や発光ダイオードなどを光源としても構わない。
【0014】
点灯手段2は従来周知の蛍光灯電子安定器であって、商用交流電源から供給される低周波(50ヘルツ又は60ヘルツ)の交流電力を数十キロヘルツ程度の高周波電力に変換して光源(蛍光ランプ)Lを点灯するとともに、高周波電力を増減することで光源Lを調光点灯するものである。
【0015】
センサ手段3は、人体から放射される熱線を感知することで検出範囲内の人の存在を検出する人感センサや床面などに反射する光(可視光線)を受光して検出範囲内の明るさ(照度)を検出する照度センサなどで構成されている。例えば、人感センサは熱線を感知するセンサ素子(焦電素子)、焦電素子の出力を増幅する増幅器、増幅されたセンサ出力を信号処理することで検出範囲内に人が存在すると判断したときに人体検出信号を出力する信号処理回路などで構成される。また、照度センサはフォトダイオードや太陽電池などのセンサ素子、センサ素子の出力を増幅する増幅器、増幅された照度検出信号(アナログ信号)を出力する出力回路などで構成される。但し、このような人感センサや照度センサは従来周知であるから詳細な構成の図示並びに説明は省略する。
【0016】
制御手段4はマイクロコンピュータを主構成要素とし、点灯手段2を制御して光源Lの点滅(点灯・消灯)と調光を行うものである。ここで、制御手段4から点灯手段2へは周期が一定でオンデューティ比が調光レベルによって異なる調光信号が出力され、当該調光信号のオンデューティ比に基づいて点灯手段2が光源Lへの給電量を増減している。例えば、調光比100%(定格点灯)のときはオンデューティ比が5%、調光比が50%のときはオンデューティ比が50%、調光比が0%(消灯)のときはオンデューティ比が100%というように調光比と対応して調光信号のオンデューティ比が調整される。但し、調光比とオンデューティ比との対応関係は一例であってこれに限定する趣旨ではない。また、調光信号の信号形態もこれに限定されるものではなく、例えば、調光比に対応した電圧レベルを有する直流電圧信号を調光信号としても構わない。
【0017】
而して、人感センサからなるセンサ手段3が人体検出信号を出力していないとき、あるいは照度センサからなるセンサ手段3が出力する照度検出信号が所定のしきい値を超えているとき(照度がしきい値に対応したレベルよりも高いとき)、制御手段4は調光比が0%の調光信号を出力することで点灯手段2に光源Lを消灯させたり、あるいは調光比が相対的に低い(例えば、50%)調光信号を出力することで点灯手段2に光源Lを調光点灯させる。一方、人感センサからなるセンサ手段3が人体検出信号を出力しているとき、あるいは照度センサからなるセンサ手段3が出力する照度検出信号が所定のしきい値以下のとき(照度がしきい値に対応したレベル以下のとき)、制御手段4は調光比が100%の調光信号を出力することで点灯手段2に光源Lを定格点灯させたり、あるいは調光比が相対的に高い(例えば、80%)調光信号を出力することで点灯手段2に光源Lを調光点灯させる。尚、点灯手段2が光源Lを調光する(給電量を増減する)具体的な方法並びに構成に付いては従来周知であるから詳細な説明は省略する。
【0018】
センサ手段3は、図1に示すように球形状の合成樹脂成形品からなる本体部30内にセンサ素子(焦電素子や光電変換素子、太陽電池など)31や増幅器などの回路が収納されて構成されている。また本体部30は、平面視円形の窓孔が下面に開口した略半球形状の収納体32と、収納体32の窓孔を塞ぐドーム形状のカバー33とで構成されている。ここで、熱線や可視光線を受光する受光面が収納体32の窓孔とほぼ平行になるようにセンサ素子31が収納体32の中に収納され、センサ素子31の受光面を覆うように収納体32にカバー33が結合されている。また、収納体32の外周面において、収納体32の直径を含み且つ窓孔と平行な平面と交わる箇所に略円錐形状の第1軸部32a,32aが突設されている(図1(a)参照)。尚、本体部30の重心は、球体の中心よりもセンサ素子31が収納されている下側に変位している。
【0019】
本体部30は、収納体32を内部に収納する略半球形状の支持体34内に収納される。ここで、支持体34の内周面には収納体32の外周面に突設されている一対の第1軸部32a,32aを枢支する第1軸受け部35,35が設けられている。従って、本体部30は収納体32の第1軸部32a,32aを結ぶ直線(第1可動軸)の回りに回動自在(あるいは揺動自在)となっている。さらに、支持体34の外周面において、開口面と平行な平面と交わり且つ第1軸受け部35,35を結ぶ直線と直交する直線が交わる箇所に略円錐形状の第2軸部34a,34aが突設されている。
【0020】
さらに本体部30を回動自在に支持している支持体34は、下面が開口した箱形の外郭36内に収納される。外郭36の内壁面には支持体34の外周面に突設されている一対の第2軸部34a,34aを枢支する第2軸受け部37,37が設けられている(図1(b)参照)。従って、支持体34は外郭36の第2軸部34a,34aを結ぶ直線(第2可動軸)の回りに回動自在(あるいは揺動自在)となっている。故に、本体部30は互いに直交する第1可動軸並びに第2可動軸の回りに回動自在となる。但し、本実施形態では2つの可動軸(第1及び第2可動軸)の回りに本体部30を回動自在としているが、3軸以上の可動軸の回りに回動自在としても構わない。
【0021】
而して、センサ手段3を含むセンサ付照明装置1を天井S(あるいは傾斜天井S’)に取り付けた場合、本体部30の重心が下側にあるため、重力の作用によって本体部30が第1可動軸並びに第2可動軸の回りに回動し、第1可動軸並びに第2可動軸と本体部30の重心とをそれぞれ結ぶ線が鉛直方向に一致する姿勢で静止する。つまり、本実施形態のセンサ付照明装置1においては、センサ手段3の本体部30に作用する重力を利用することで検出範囲調整手段(収納体32の第1軸部32a,32a、支持体34の第1軸受け部35,35並びに第2軸部34a,34a、外郭46の第2軸受け部37,37)が自動的に検出範囲を調整するので、センサ手段3の検出範囲を調整する調整作業が不要である。但し、本体部30に作用する重力が第1軸部32aと第1軸受け部35の間の摩擦力並びに第2軸部34aと第2軸受け部37の間の摩擦力よりも小さいあるいは同程度であると本体部30がスムーズに回動しないので、図3に示すように本体部30の下側(例えば、窓孔の周囲)に重り38を配置しても構わない。ここで、本体部30内における重り38の配置に応じてセンサ手段3の検出範囲を鉛直下方以外の向きに自動的に調整することも可能である。例えば、図4に示すように本体部30の重心位置がセンサ素子31の位置から90度回転した位置となるように重り38を配置すれば、センサ付照明装置1を壁に取り付けたときに壁と垂直な向きに検出範囲を設定することができる。
【0022】
(実施形態2)
本実施形態のセンサ付照明装置は、検出範囲調整手段の構成以外の基本構成が実施形態1と共通であるから、共通の構成要素に同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【0023】
本実施形態における検出範囲調整手段は、図5に示すように本体部30の頂点(センサ素子31の受光面の中心と本体部30の中心とを結ぶ直線が本体部30の周面と交わる点)に一端が固定され、他端が外郭36の天面中央に固定された紐体(例えば、金属製のワイヤ)39からなる。すなわち、本体部36が紐体39によって外郭36の天面から吊り下げられているため、重力の作用により紐体39の上端(外郭36に固定された点)を支点として本体部30が揺動し、紐体39が鉛直方向に一致する位置で静止する。尚、実施形態1と同様に本体部30の下側に重り38を配置しても構わない。
【0024】
(実施形態3)
本実施形態のセンサ付照明装置は、センサ手段3の本体部30並びに検出範囲調整手段以外の基本構成が実施形態1と共通であるから、共通の構成要素に同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【0025】
本実施形態における本体部30は、図6に示すように下面が開口した略立方体形状の箱体からなる収納部32と、収納部32内における下部に収納されるセンサ素子31と、収納部32の開口面を塞ぐカバー33とで構成されている。
【0026】
一方、本実施形態における検出範囲調整手段は、収納部32の天板中央から上方へ立設された支持棒40と、両端が略円錐形状に形成され長手方向中央部分で支持棒40の先端(上端)に連結された棒状の軸体41と、下面並びに両側面が開放された箱形の外郭36と、外郭36の両側壁36a,36aにおける内側面上部に設けられて軸体41の端部がそれぞれ枢支される一対の軸受け部42,42とで構成されている。故に、本体部30は軸受け部42,42に枢支された軸体41とともに外郭36に対して回動自在となる。尚、実施形態1と同様に本体部30の下側に重りを配置しても構わない。
【0027】
而して本実施形態においても、センサ手段3を含むセンサ付照明装置1を天井S(あるいは傾斜天井S’)に取り付けた場合、本体部30の重心が下側にあるため、重力の作用によって本体部30が軸体41とともに回動し、支持棒40と本体部30の重心とを結ぶ線が鉛直方向に一致する位置で静止する。つまり、本実施形態のセンサ付照明装置1においては、センサ手段3の本体部30に作用する重力を利用することで検出範囲調整手段が自動的に検出範囲を調整するので、センサ手段3の検出範囲を調整する調整作業が不要である。
【0028】
ここで、実施形態1〜3のセンサ付照明装置1を器具本体101に組み込んだセンサ付照明器具を図7に示す。器具本体101は天井に埋込配設されるものであって、下面中央にセンサ付照明装置1のセンサ手段3が配設されている。この場合、器具本体101が傾斜天井S’に取り付けられても、センサ手段3の本体部30に作用する重力により、検出範囲調整手段が自動的に本体部30の姿勢を変化させて検出範囲を調整することができ、センサ手段3の検出範囲を調整する調整作業が不要となる。
【0029】
(実施形態4)
本実施形態のセンサ付照明装置は、センサ手段3の本体部30の姿勢(又は位置)を固定する固定手段を備えた点に特徴があり、その他の構成については基本的に実施形態1と共通である。よって、実施形態1と共通の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【0030】
固定手段は、図8(b),(c)に示すように長さ寸法が外郭36の縦寸法よりも長い棒状であって、外郭36の開口面及び天面の角部に配設された縦リンク50と、縦リンク50の上端部に一端部が回動自在に連結された横リンク51と、外郭36の天面に設けられて横リンク51をシーソー動自在に支持するリンク支持部52と、横リンク51の他端部に上端部が回動自在に連結され、下端部が本体部30の頂点と離接自在に当接する押さえ部53とで構成されている。但し、本実施形態においては、支持体34の上部が開放されて本体部30の頂点を含む上部が支持体34の外に露出している。
【0031】
次に、図9を参照して固定手段による本体部30の固定方法について説明する。図9(a)に示すようにセンサ手段3が鉛直方向から傾けて設置された場合、既に実施形態1で説明したように、重力の作用によって本体部30が第1可動軸並びに第2可動軸の回りに回動し、第1可動軸並びに第2可動軸と本体部30の重心とをそれぞれ結ぶ線が鉛直方向に一致する姿勢で静止する(図9(b)参照)。しかしながら、この状態では振動などの影響で本体部30の姿勢が安定しない虞がある。
【0032】
そこで、図9(b)に示すように本体部30の姿勢が調整された後、縦リンク50の下端部を上向きに押し上げてリンク支持部52に支持された横リンク51をシーソー動させて押さえ部53を下向きに移動すれば、押さえ部53の下端部が本体部30の頂点に当接することで本体部30が固定される(図9(c)参照)。一方、この状態(固定状態)から縦リンク50の下端部を下向きに引き下げてリンク支持部52に支持された横リンク51を反対向きにシーソー動させて押さえ部53を上向きに移動すれば、押さえ部53の下端部が本体部30の頂点から離れることで本体部30の固定が解除される。
【0033】
而して本実施形態によれば、固定手段で本体部30を固定することによって本体部30の姿勢が安定し、その結果、センサ手段3の検出範囲が揺らいだり、ずれたりすることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】(a),(b)は本発明に係るセンサ付照明装置の実施形態1を示し、センサ手段並びに検出範囲調整手段の分解図である。
【図2】同上のブロック図である。
【図3】同上におけるセンサ手段の本体部を示し、(a)は正面図、(b)は下面図である。
【図4】同上におけるセンサ手段の本体部を示し、(a)は正面図、(b)は左側面図、(c)は下面図である。
【図5】本発明に係るセンサ付照明装置の実施形態2を示し、センサ手段並びに検出範囲調整手段の断面図である。
【図6】本発明に係るセンサ付照明装置の実施形態3を示し、(a)はセンサ手段並びに検出範囲調整手段の分解図、(b)はセンサ手段並びに検出範囲調整手段の正面図である。
【図7】本発明に係るセンサ付照明器具の実施形態を示す斜視図である。
【図8】本発明に係るセンサ付照明装置の実施形態4を示し、(a)は本体部と一部省略した検出範囲調整手段の分解図、(b)は本体部と検出範囲調整手段と固定手段の正面図、(c)は本体部と検出範囲調整手段と固定手段の上面図である。
【図9】(a)〜(c)は同上における固定手段の動作を説明するための正面図である。
【図10】従来例を示し、(a)は通常の天井に設置された状態の斜視図、(b)は傾斜天井に設置された状態の斜視図である。
【符号の説明】
【0035】
3 センサ手段
30 本体部
31 センサ素子
32a 第1軸部
34 支持体
34a 第2軸部
35 第1軸受け部
36 外郭
37 第2軸受け部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
照明空間に光を照射する光源を点灯する点灯手段と、照明空間の状況を検出するセンサ手段と、センサ手段の検出結果に応じて点灯手段を制御することにより光源から照明空間に照射される光を調整する制御手段とを備え、
センサ手段は、物理量を検出するセンサ素子と、当該センサ素子を内部に収納するとともにセンサ素子が物理量を検出する検出範囲を規定する本体部とを具備したセンサ付照明装置であって、
センサ手段の本体部に作用する重力により当該本体部の姿勢又は位置の少なくとも何れか一方を変化させることで前記検出範囲を可変とする検出範囲調整手段を備えたことを特徴とするセンサ付照明装置。
【請求項2】
センサ手段の本体部の姿勢又は位置を固定する固定手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のセンサ付照明装置。
【請求項3】
請求項1又は2のセンサ付照明装置と、当該センサ付照明装置を支持して造営物に取り付けられる器具本体とを備えたことを特徴とするセンサ付照明器具。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−140814(P2010−140814A)
【公開日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−317442(P2008−317442)
【出願日】平成20年12月12日(2008.12.12)
【出願人】(000005832)パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】