説明

照明機器

【課題】 使用状態に合わせて、発光状態を変更可能であり、バッテリーの駆動時間が長い照明機器を提供する。
【解決手段】 本体3は、略6面体の形状を有する。本体3の上面には太陽光発電パネル5が設けられる。太陽光発電パネル5は、太陽光などの光によって起電力を生じ、内部に搭載された充電池に生じた電力を蓄電可能である。本体3の4つの側面は、それぞれ発光面7a、7b、7c、7dとなる。すなわち、照明機器1は、4つの異なる方向に向けて光を照射することができる。操作部9は、発光面7aの下部に設けられる。操作部9は、発光させる発光面を切り替えることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、用途や使用条件に応じて発光状態を変更できるとともに、バッテリーの使用可能時間を長くすることが可能な照明機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば、電気等の配備が進んでいない地域においては、夜間の明かりを得るために、バッテリーを装備した照明機器が使用される。あらかじめバッテリーを充電しておくことで、コンセントなどの電源がない地域や野外においても使用することができる。
【0003】
このような照明機器としては、例えば、バッテリーを内蔵したケースに、発光部およびインバータや切り替えスイッチ類、充電端子、コンセント類、安全装置等の電源装置を格納し、持ち運び時用の取手を備え、発光部には蛍光管を備え、スライドアームにより発光部の高さを変えることが可能なバッテリー付ランタンがある。(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平10−228801号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このような照明機器は、その設置場所や使用状態に応じて、要求される光量等も異なる。例えば、一人が読書をするための光量および照射範囲と、多数の者が食事を行う場合とでは、必要な光量も、光で照らされる必要な範囲も異なる。また、常夜灯のような使用であれば、大きな光量は不要であるが、長時間の連続点灯が望まれる。
【0006】
また、使用中にバッテリーの残量が低下すると、通常、照明機器は急激に暗くなり、消灯してしまう。このため、作業中や特に明かりの必要な状況で、急にバッテリー切れを起こす恐れがある。
【0007】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、使用状態に合わせて、発光状態を変更可能であり、バッテリーの駆動時間が長い照明機器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】
【0008】
前述した目的を達成するため、本発明は、複数の発光面を有する本体と、前記発光面にそれぞれ設けられる光源と、前記光源を駆動するバッテリーと、前記光源の駆動を制御する制御部と、を具備し、前記光源が駆動する1または複数の発光面を選択可能であることを特徴とする照明機器である。
【0009】
前記バッテリーは、太陽光発電により発電された電力を蓄電する充電池であり、前記光源は、複数の発光ダイオードであることが望ましい。複数の前記発光面は、前記本体の側面全周に渡って形成され、前記本体の側面における前記光源の照射方向を切り替え可能であることが望ましい。
【0010】
前記バッテリーの端子電圧を検出する検出部をさらに具備し、前記制御部は、あらかじめ記憶された、前記光源の駆動状態に応じたそれぞれの消費電力と、あらかじめ記憶された前記バッテリーの端子電圧と電池残量との関係から、現在の光源の使用状態に応じた残使用可能時間を算出し、前記残使用可能時間が所定時間を下回ったと判断すると、前記光源の駆動電力を低減することが望ましい。
【0011】
前記光源を駆動させる発光面と、前記光源を駆動する駆動電流を、それぞれ選択する操作部を有してもよい。
【0012】
前記本体のそれぞれの前記発光面には、センサが設けられ、前記センサによって物体を検知した発光面の前記光源のみを駆動させてもよい。
【0013】
本発明によれば、複数の発光面を有し、それぞれの発光面を発光させるための光源が設けられるため、複数の方向に対して明かりを照射することができる。また、発光させる発光面を選択可能であるため、使用状態に応じて、照射範囲を適宜変更することができる。
【0014】
また、太陽光発電パネルが設けられるため、電気のない地域であっても、昼間に太陽光によって発電した電力を充電池に蓄電し、夜間に蓄電された電力を使用することができる。また、光源が発光ダイオードであれば、極めて小さな消費電力で光源を発光させることができる。
【0015】
また、通常、バッテリーは、残電力量に応じて、緩やかに電圧が低下する。この際、バッテリーの端子電圧を検出し、光源の駆動状態に応じたそれぞれの消費電力と、バッテリーの端子電圧と電池残量との関係を用いることで、現在の光源の使用状態に応じた残使用可能時間を算出することができる。また、バッテリーの残使用可能時間が所定時間を下回ったと判断した場合に、光源の駆動電力を低減することで、急激なバッテリー切れを防止でき、使用者に、残りの使用時間の注意を発するとともに、消費電力を抑え、長時間の使用を可能とする。
【0016】
また、発光させる発光面を選択可能な操作部を設けることで、容易に使用状態に応じた発光状態を選択することができる。また、センサによって発光させる発光面を選択することで、不要な消費電力を抑えることができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、使用状態に合わせて、発光状態を変更可能であり、バッテリーの駆動時間が長い照明機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】照明機器1を示す斜視図。
【図2】照明機器1の構成を示すブロック図。
【図3】照明機器1の発光状態の変化を示す図。
【図4】照明機器1の使用状態と、バッテリーの電圧および駆動時間の関係を示す図。
【図5】光源の駆動電力を低減する制御を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は照明機器1を示す斜視図(一部透視図)である。照明機器1は、主に、本体3、太陽光発電パネル5、発光面7a、7b、(7c、7d)、操作部9、光源17a(17b、17c、17d)等から構成される。
【0020】
本体3は、略6面体の形状を有する。本体3の上面には太陽光発電パネル5が設けられる。太陽光発電パネル5は、太陽光などの光によって起電力を生じ、図示を省略した(内部に搭載された充電池)に生じた電力を蓄電可能である。なお、本体3と太陽光発電パネル5を別体としてもよい。この場合には、太陽光発電パネル5で生じた起電力を、ケーブル等を介して充電池に蓄電すればよい。
【0021】
本体3の4つの側面は、それぞれ発光面7a、7b、7c、7dとなる。すなわち、照明機器1は、4つの異なる方向に向けて光を照射することができる。したがって、本体3の側面において、全方向(全周)に渡って照射することが可能である。なお、発光面7a、7b、7c、7dには、例えば透明または半透明の樹脂またはガラス製のパネルが設けられる。以下の説明においては、特に記載をしない限り、発光面7aを例にして説明するが、他の発光面についても同様の構成である。
【0022】
発光面7aの内部には、光源17aが設けられる。光源17aとしては、例えば、複数の発光ダイオードであることが望ましい。光源17aは発光面7aの略中央に設けられ、周囲には反射板19が設けられる。反射板19は、金属色または白色の板であり、発光面7aの面方向に光を集光することが可能である。すなわち、それぞれの発光面7a、7b、7c、7dは、本体3の内部において、反射板19によって区切られており、それぞれ区切られた空間ごとに光源が配置される。なお、本体3の(側面の)全方向に照射させるためには、反射板19は、本体3の中心から各発光面方向に放射状に形成されることが望ましい。
【0023】
操作部9は、発光面7aの下部に設けられる。操作部9は、ボタンやつまみ等によって照明機器1の各種操作を行う部位である。例えば、操作部9は、電源のオン・オフや、光源17a、17b、17c、17dの発光状態の選択等を行うことができる。また、例えば、それぞれの光源17a、17b、17c、17dの照度(駆動電流)を調整することも可能である。さらに、操作部9の操作によって、タイマー設定や、後述する充電池の残量に伴う省エネモードの設定等を行うことができる。
【0024】
図2は、照明機器1の構成を示すブロック図であり、図3は、照明機器1の各種の発光状態を示す図である。なお、図3において、点灯している光源は、白抜きで示し、消灯している光源を黒塗りで示す。また、図3においては、制御部や回路等は図示を省略する。前述の通り、太陽光発電パネル5で生じた起電力は本体に内部に設けられる充電池11に蓄電される。充電池11は、制御部13を介して光源A〜光源D(光源17a〜17d)と接続され、それぞれの光源を発光させることができる。なお、各光源が発光ダイオード(LED)である場合には、図示を省略したLED駆動回路がそれぞれの光源に対して設けられる。
【0025】
MPU(マイクロプロセッサ)等の制御部13は、操作部9からの情報に基づいて光源A〜光源Dを駆動する。制御部13は、操作部9によって電源が投入されると、それぞれの光源A〜光源Dを発光させる。また、操作部9によって発光状態の切り替えが行われると、それぞれの発光状態となるように、各光源への電力の供給を制御する。
【0026】
例えば、図3(a)は、本体3の側面の全方向の発光面7a、7b、7c、7dを発光させた状態を示す図である。この場合、制御部13は、それぞれの発光面に対応する光源17a、17b、17c、17dに電力を供給する。すなわち、充電池11からの電力は、各光源A〜光源Dに均一に供給され、全ての光源を発光させる。このようにすることで、例えば、多数の人間がテーブル等に集まるような場合でも、どの方向にも均等に光を照射させることができる。
【0027】
この状態から、操作部9が操作されると、例えば、図3(b)に示すように、一方の発光面7cのみを消灯し、3方向へ光を照射することができる。例えば、照射機器1を壁際に設置するような場合に、壁に面する発光面7cを消灯させることで、無駄な電力消費を抑えることができる。この場合には、制御部9は、光源17cへの電力の供給を遮断する。
【0028】
同様に、図3(c)に示すように、前後の発光面7a、7cを消灯させ、対向する2方向にのみ光を照射することもできる。この場合には、光源17a、17cへの電力の供給を遮断し、光源17b、17dのみを点灯させればよい。
【0029】
さらに、図3(d)に示すように、隣接する2方向の発光面7a、7dのみを発光させることもできる。また、図3(e)に示すように、1方向の発光面7aのみ発光させることも可能である。いずれにしても、制御部13は、発光させる発光面に対応する光源のみを駆動して、種々の発光状態を制御することができる。
【0030】
なお、制御部13は、内部または外部に記憶部を有しており、電源が切られる前の状態の発光状態を記憶することができる。したがって、次に電源を入れた際には、電源を切る最後の発光状態で電源が投入される。また、制御部13は、各光源への供給電力量を制御することもできる。例えば、操作部9によって、最大照度から常夜灯のようにわずかな照度までを無段階または段階的に切り替えることも可能である。したがって、必要な方向に必要な照度の光を照射することができる。なお、このような制御を発光面ごとに行うことを可能とすれば、複数面の発光面を発光させた状態で、それぞれの発光面の照度を変えることも可能である。
【0031】
照明機器1は、本体内部に電圧検知部15が設けられる。電圧検知部15は、充電池11の端子間電圧を常に検知することができる。電圧検知部15で検知された電圧情報は、制御部13に送られる。制御部13では、あらかじめ設定された電圧と駆動時間との関係とから残駆動時間を算出する。
【0032】
図4は駆動時間に対する電圧変化を示す概念図である。図4において、電圧変化曲線21aは、例えば、4面の発光面を発光させた状態での駆動時間と電圧変化を示す曲線である。また、電圧変化曲線21bは、例えば、2面の発光面のみを発光させた状態での駆動時間と電圧変化を示す曲線である。
【0033】
充電池が完全に充電された状態をAとすると、通常、充電池の電圧は、駆動時間の経過に伴いわずかに減少する。電圧変化曲線21aでは、完全に充電された状態から駆動時間Bが経過すると、完全に電力の供給が終了して、照明機器を発光させることができなくなる。同様に、電圧変化曲線21bでは、駆動時間Dが経過すると、完全に電力の供給が終了して、照明機器を発光させることができなくなる。すなわち、使用可能な時間は、発光状態(発光させる光源の選択と、選択された光源への供給電力(明るさ))によって変化する。
【0034】
ここで、電力が急激に低下して照明機器の使用ができなくなると、例えば作業中の作業等を中断せざるを得ずに問題となる。したがって、残使用時間がどの程度であるかを知ることが可能であることが望ましい。例えば、消灯までの時間が1時間(例えば図中T)を切ると、その旨を使用者に知らせ、使用者は必要最低限の発光状態に変更することも可能である。
【0035】
本発明では、あらかじめ、種々の発光状態ごとに、電圧変化曲線が記憶部に記憶されており、制御部13は、現状の発光状態に応じて、所定時間(T)前の基準電圧と、電圧検知部15で検知された電圧情報とを比較する。例えば、電圧変化曲線21aにおいては、制御部13は、電圧情報が基準電圧Cよりも低くなると、残時間が所定時間以下となったと判断する。同様に、電圧変化曲線21bにおいては、制御部13は、電圧情報が基準電圧Eよりも低くなると、残時間が所定時間以下となったと判断する。
【0036】
図5は、省エネモードへの移行を示す図である。なお、図5においては、電圧変化曲線21aを例に説明する。前述の通り、電圧変化曲線21aに対応する発光状態では、電圧検知部15で検知された電圧情報が電圧Cよりも低くなると残使用時間が所定時間(T)以下となると判断する。このように判断されると、制御部13は、現在発光している全ての光源の供給電力を低減させる。例えば、光源への供給電力を20%〜30%低下させる。したがって、使用者は、急に照度が低下するため、残使用時間が少なくなったことを知ることができる。
【0037】
また、省エネモードが切り替えられるG点以降では、消費電力が抑えられるため、残使用時間をHだけ伸ばすことができ、通常であれば駆動時間が図中Bであったのに対し、駆動時間を図中Fまで伸ばすことができる。また、使用者は、残使用時間が少なくなったことを知ることができるため、最低限の発光面のみを発光させるように発光状態を変えることもでき、発光状態が変わることで、省エネモードから通常モードに戻すことも可能である。
【0038】
なお、操作部9の操作によって、省エネモード中であっても強制的に最大照度で駆動させることができてもよい。また、省エネモード中には、駆動時間が所定時間(例えば15分)以下となるような操作を強制的に行えないようにしてもよい。例えば、残使用時間が20分の状態で、1面のみを発光させた状態から、2面を発光させようとしても、その操作によって残使用時間が15分を切ると判断する場合には、そのような操作を制限するように制御してもよい。この場合には、一定時間(例えば1分)のみ、当該操作を有効として、一定時間後に元の発光状態に戻るように制御してもよい。
【0039】
本発明によれば、太陽光パネル5によって発電させるため、電気のない地域でも使用することができる。また、使用状態に応じて発光させる面や発光面ごとの照度等を切り替えることができるため、無駄な電力を消費することがなく、連続駆動時間を長くすることができる。
【0040】
また、電池残量を算出し、電池残量に応じて光源の駆動電流を低減させるため、電力消費を抑えることで駆動時間を延ばすことができる。また、使用者は、電池残量が減ったことを確実に知ることができる。このため、使用者は、無駄な光源の発光を停止し、必要最低限の使用状態とすることができる。したがって、いざという時に電池切れを起こすなどの問題を防止することができる。
【0041】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0042】
例えば、照明機器1としては、4面の発光面を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、多角形断面形状の本体として、発光面をもっと増やしてもよく、または2面、3面のみであってもよい。また、発光面は平坦面のみでなく曲面であってもよい。例えば、円筒状の本体の内部を複数に区分し、それぞれの区分された空間にそれぞれ光源を設けてもよい。この場合には、発光面は外観上連続しており、それぞれの発光面を明確に区別することが困難であるが、この場合であっても、それぞれ区切られた発光面ごとに光源を発光させることができる。すなわち、本発明では、このような複数の発光面が連続するような局面であってもよい。また、照明機器1に、ラジオの機能を付与することもできる。また、太陽光発電に代えて、または太陽光発電に加え、手動の発電器を設けてもよい。
【符号の説明】
【0043】
1………照明機器
3………本体
5………太陽光パネル
7a、7b、7c、7d………発光面
9………操作部
11………充電池
13………制御部
15………電圧検知部
17a、17b、17c、17d………光源(A〜D)
19………反射板
21a、21b………電圧変化曲線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の異なる方向に発光面を有する本体と、
前記発光面にそれぞれ設けられる光源と、
前記光源を駆動するバッテリーと、
前記光源の駆動を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部により、前記光源が駆動する1または複数の発光面を選択可能であることを特徴とする照明機器。
【請求項2】
前記本体には、太陽光発電パネルが設けられ、
前記バッテリーは、前記太陽光発電パネルにより発電された電力を蓄電する充電池であり、前記光源は、複数の発光ダイオードであることを特徴とする請求項1記載の照明機器。
【請求項3】
複数の前記発光面は、前記本体の側面全周に渡って形成され、
前記本体の側面における前記光源の照射方向を切り替え可能であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の照明機器。
【請求項4】
前記バッテリーの端子電圧を検出する検出部をさらに具備し、
前記制御部は、あらかじめ記憶された、前記光源の駆動状態に応じたそれぞれの消費電力と、あらかじめ記憶された前記バッテリーの端子電圧と電池残量との関係から、現在の光源の使用状態に応じた残使用可能時間を算出し、
前記残使用可能時間が所定時間を下回ったと判断すると、前記光源の駆動電力を低減する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機器。
【請求項5】
前記光源を駆動させる発光面と、前記光源を駆動する駆動電流を、それぞれ選択する操作部を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の照明機器。
【請求項6】
前記本体のそれぞれの前記発光面には、センサが設けられ、
前記センサによって物体を検知した方向の発光面の前記光源のみを駆動させることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の照明機器。

【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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【公開番号】特開2012−124045(P2012−124045A)
【公開日】平成24年6月28日(2012.6.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−274400(P2010−274400)
【出願日】平成22年12月9日(2010.12.9)
【出願人】(508287611)
【Fターム(参考)】