照明装置
【課題】電力消費を抑制しつつ路線図や時刻表を見やすく照明する照明装置を提供する。
【解決手段】太陽電池２と、太陽電池の電力で充電される蓄電池３と、蓄電池３の電力により発光するＬＥＤ４と、周辺にいる人の存在を検出する人感センサ６と、太陽電池２から蓄電池３への給電を制御する充電制御回路７と、蓄電池３からＬＥＤ４への給電を制御し、ＬＥＤ４を複数通りの明るさで発光させることが可能な調光回路８と、太陽電池２の電圧、蓄電池３の電圧、及び人感センサ６の人体検出信号に基き充電制御回路７及び調光回路８を制御する制御部とを備え、夜間においては、人感センサ６が人を検出しないときは待機モードでＬＥＤ４を発光させ、人感センサ６が人を検出したときは待機モードよりも明るい照明モードでＬＥＤ４を発光させる照明装置。
【解決手段】太陽電池２と、太陽電池の電力で充電される蓄電池３と、蓄電池３の電力により発光するＬＥＤ４と、周辺にいる人の存在を検出する人感センサ６と、太陽電池２から蓄電池３への給電を制御する充電制御回路７と、蓄電池３からＬＥＤ４への給電を制御し、ＬＥＤ４を複数通りの明るさで発光させることが可能な調光回路８と、太陽電池２の電圧、蓄電池３の電圧、及び人感センサ６の人体検出信号に基き充電制御回路７及び調光回路８を制御する制御部とを備え、夜間においては、人感センサ６が人を検出しないときは待機モードでＬＥＤ４を発光させ、人感センサ６が人を検出したときは待機モードよりも明るい照明モードでＬＥＤ４を発光させる照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バス停留所の時刻表等に取り付けられて使用される照明装置であって、太陽電池で充電された二次電池の供給する電力により光源を発光させる照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地方のバス路線のバス停留所では、停留所に電源を備えておらず、周囲に外灯も無い場所に設けられていることがあり、そうしたバス停留所では時刻表や路線図が夜間になると見づらくなるという問題があった。さらに、バス停留所自体が離れた場所からでは視認しづらくなるため、バス利用に不案内な利用客にとって非常に不便なものとなっていた。
【０００３】
これに対し、夜間の時刻表や路線図の視認性を高めるためにバス停留所に設けられる照明装置がある（特許文献１）。特許文献１に開示された照明装置によれば、昼間に太陽電池によって給電して二次電池を充電し、夜間に当該二次電池から光源に給電して光源を点灯させ、時刻表を照明する。これにより、電源の無いバス停留所においても時刻表や路線図を照明して夜間の時刻表の視認性を改善する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９３１３７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、特許文献１の照明装置によれば、日中の太陽電池の発電による充電量だけでは夜間に長時間にわたって照明装置を点灯しておくための電力を確保することが困難であった。夜間に電池切れが発生すると照明装置が消灯してしまうため、利用客には時刻表や路線図が見えなくなってしまい、バス停留所の位置すらわからなくなってしまう虞があった。
【０００６】
上記の実情を鑑み、本発明は、夜間において時刻表及び路線図を見やすく照明するとともに、外部電源を利用することなく長時間にわたって利用可能な照明装置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】
【０００７】
本発明の照明装置は、「太陽電池と、筐体に収容されており、前記太陽電池の電力で充電される蓄電池と、前記筐体に設けられ、前記蓄電池の電力により発光する光源と、前記筐体に設けられ、周辺にいる人の存在を検出する人感センサと、前記太陽電池から前記蓄電池への給電を制御する充電制御手段と、前記蓄電池から前記光源への給電を制御し、前記光源を複数通りの明るさで発光させることが可能な調光手段とを具備し、前記調光手段は、前記蓄電池から放電中は、前記人感センサが人を検出しないときは第一の発光状態で前記光源を発光させ、前記人感センサの人の存在の検出に基き、前記第一の発光状態よりも明るい第二の発光状態で前記光源を発光させる」ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の照明装置によれば、夜間、人感センサが人の存在を検出しない時には調光手段は光源を第一の発光状態で発光させ、人感センサが人の存在を検出した時には第一の発光状態よりも明るい第二の発光状態に切り替えて光源を発光させる。換言すると、人感センサが人の存在を検出しない時は光源の輝度を低下させておき、人の存在を検出したら輝度を高めるように制御することで、利用客がいない間の無駄な電力消費による蓄電池の消耗を抑制する。また、利用客がいない間であっても照明装置が第一の発光状態で発光することで、離れた場所からバス停留所の存在を視認しやすくする。
【０００９】
調光回路は、構成を特に限定するものではなく、段階的に輝度を変化させるものであってもよいし、漸減・漸増的に輝度を変化させるものであってもよい。
【００１０】
また、本発明は、「前記蓄電池から放電中であって前記蓄電池の電圧が所定の給電電圧未満の時、
前記人感センサが人を検出しない場合には、前記調光手段は、前記第一の発光状態よりも暗い第一の省電力発光状態で前記光源を発光させ、前記人感センサの人の存在の検出に基き、前記第一の省電力発光状態より明るく前記第二の発光状態よりも暗い第二の省電力発光状態で前記光源を発光させる」ものとしてもよい。
【００１１】
本構成によれば、蓄電池の電圧が低下し所定の給電電圧に満たなくなった時に、調光手段が、通常の発光状態よりも暗い第一の省電力発光状態及び第二の省電力発光状態に調光することにより、電力消費を抑制して電池切れを防ぐ。
【００１２】
また、本発明は、「前記光源が前記第二の発光状態で発光する時に、前記制御部または前記調光回路は、所定の時間が経過した後に前記光源の発光状態を第二の発光状態から第一の発光状態へと変更する」ものとしてもよい。
【００１３】
本構成によれば、調光手段の制御により、光源の発光状態を時間経過に基いて第二の発光状態からより光度の低い第一の発光状態に変更することができる。これにより、光源の輝度を低下させる際に人の操作による切り替えを要さず、電力消費の抑制を確実に行う。
【００１４】
また、本発明は、「太陽電池と、筐体に収容されており、前記太陽電池の電力で充電される蓄電池と、前記筐体に設けられ、前記蓄電池の電力により発光する光源と、前記筐体に設けられ、周辺にいる人の存在を検出する人感センサと、前記太陽電池から前記蓄電池への給電を制御する充電制御手段、前記蓄電池から前記光源への給電を制御し、前記光源を複数通りの明るさで発光させることが可能な調光手段及び時間を計測する点滅制御用タイマを備える制御部とを具備し、前記制御部は、前記光源を点灯するとき、前記点滅制御用タイマで時間計測を開始し、前記点滅制御用タイマの計測時間が第一所定時間に達すると、前記光源を消灯するとともに、前記点滅制御用タイマの計測時間が、前記第一所定時間よりも長い第二所定時間に達するまでは前記光源の消灯を継続し、前記点滅制御用タイマの計測時間が前記第二所定時間に達すると、前記点滅制御用タイマの計測時間を初期化するとともに、前記光源を点灯可能とし、前記光源が点灯可能かつ前記太陽電池の電圧が所定値以下であって、前記人感センサが人を検出しないときは、前記制御部は、第一の発光状態で前記光源を発光させ、前記人感センサの人の存在の検出に基き、前記第一の発光状態よりも明るい第二の発光状態で前記光源を発光させる」ものとしてもよい。
【００１５】
本構成によれば、人感センサの検出に基づく出力制御に加えて、太陽電池の電圧及び点滅制御用タイマの計測時間に応じて光源の点灯及び消灯を制御する。これによれば、点滅制御用タイマの計測時間が第一所定時間を超えると、光源が消灯されて蓄電池の放電を抑制する。また、計測時間が第一所定時間を超えて光源が消灯された後は、次に第二所定時間を超えるまでは光源が点灯不能となる。従って、第一所定時間まで光源を点灯させた後は消灯して蓄電池の放電を抑制するとともに、天候等の影響で早い時間から光源が点灯開始して早期に電池を消耗してしまう虞を防ぐ。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の照明装置によれば、人感センサによる人の存在の検出に基いて調光手段が光源の輝度を変更することにより、利用者がいる時には時刻表及び路線図を見やすく照明するとともに、利用者がいない時には電力消費を抑制することで、外部電源を利用することなく長時間にわたって利用可能な照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一実施形態である照明装置の斜視図。
【図２】照明装置の平面図。
【図３】照明装置の底面図。
【図４】図２のＡ−Ａ’線間における断面を示す説明図。
【図５】照明装置の回路構成の概略を示すブロック図。
【図６】照明装置の制御の流れを示すフローチャート。
【図７】照明装置の制御の流れを説明するタイミングチャート。
【図８】本発明の第二実施形態である照明装置を右上斜め前から示した斜視図。
【図９】第二実施形態の照明装置を右下斜め後から示した斜視図。
【図１０】第二実施形態の照明装置の制御の流れを示すフローチャート。
【図１１】第二実施形態の照明装置の六面図。
【図１２】第二実施形態の照明装置の構成を説明する参考図。
【図１３】第二実施形態の照明装置の構成を説明する参考斜視図。
【図１４】第三実施形態の照明装置のＬＥＤ点灯時刻を説明する模式図。
【図１５】第三実施形態の照明装置の回路構成の概略を示すブロック図。
【図１６】第三実施形態の照明装置のメイン制御の流れを示すフローチャート。
【図１７】第三実施形態の照明装置の点灯モード制御の流れを示すフローチャート。
【図１８】第三実施形態の照明装置の省電力モード制御の流れを示すフローチャート。
【図１９】第三実施形態の照明装置の充電モード制御の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態である照明装置１について、図１〜図７に基き説明する。図１は、照明装置を左上斜め前から示した斜視図であり、図２は、照明装置の平面図であり、図３は、照明装置の底面図であり、図４は、図２におけるＡ−Ａ’線間の断面図である。図５は、照明装置の回路構成の概略を示すブロック図であり、図６は、照明装置の制御の流れを示すフローチャートであり、図７は、照明装置の制御を説明するタイムチャートである。
【００１９】
図１〜図３に示すように、照明装置１は、筐体５に太陽電池２、光源であるＬＥＤ４、人感センサ６が設けられて構成されている。筐体５は、押し出し成形でアルミニウムを素材とした断面略Ｃ字状の長尺部材として形成されており、図４に示すように内部が空洞であって収容空間１８が形成されている。収容空間１８には、蓄電池３、ＬＥＤ基板２２、人感センサ基板２６及び制御基板１２（図５参照）が収容されている。筐体５の底面側には、筐体内側に窪んだ形状であって奥に開口部１９が設けられた光源ピット１７が形成されている。開口部１９には反射板１５が装着され、光源ピット１７は、下向きに開口した凹部となっている。反射板１５には、ＬＥＤ基板２２に搭載された４個のＬＥＤ４に対応する位置に夫々小孔２３が形成されている。ＬＥＤ４は小孔２３を通して光源ピット１７内に突出しており、筐体５の下方に向けて光を放射可能である。光源ピット１７には透明プラスチックで形成された曲面板状の光源カバー１４が装着されており、ＬＥＤ４の光を透過しつつＬＥＤ４が直接外部に露出しないように保護する。ここで、ＬＥＤ４が、本発明の光源に相当する。
【００２０】
筐体５の両側方は側面板１３が装着されて塞がれている。側面板１３はネジ（図示しない）で固定されており着脱可能である。照明装置１の組立時やメンテナンス時には側面板１３を取り外して筐体５の側方を開放し、収容空間１８内の蓄電池３、ＬＥＤ基板２２及び制御基板１２を着脱することができる。筐体５の背面側には、ボルトや金具等の接合具を用いて照明装置１を柱や壁などに取着するための取付部２９が設けられている。なお、側面板１３を固定するネジをはじめ、照明装置１の外部に露出するその他のネジ等の結合具は、盗難やいたずらの虞を防ぐため、いずれも一般工具による着脱が困難な形状のものが使用される。
【００２１】
筐体５は、図４に示すように下向きに開口した断面略Ｃ字状であって、上面１０は太陽電池２が装着される中央部が窪んでおり、前面２０は滑らかな曲面を呈している。筐体５に光源カバー１４が装着された照明装置１の下面１１は、前面２０から光源カバー１４、後下面２４へと視覚的に連続した曲面を呈する。また、前面２０には、複数の横溝２１が略均等間隔で設けられている。
【００２２】
太陽電池２は、上面が湾曲して盛り上がった箱状を呈する透明プラスチック製のカバー部材の中にシリコン製の太陽電池モジュールが収容されて構成されており、筐体５の上面１０に螺子２５で固定される。本例の太陽電池２の最大出力電圧は、１．３Ｗである。太陽電池２の太陽電池モジュールはカバー部材の中に密閉されており対候性に優れている。
【００２３】
蓄電池３は、ニッケル水素電池であり、制御基板１２の充電制御回路７（図５参照）を介して太陽電池２と接続されている。本例の蓄電池３の容量は１６００ｍＡであり電圧は４．８Ｖである。ＬＥＤ基板２２は、収容空間１８の下部に装着されており、先述のように小孔２３を通してＬＥＤ４が光源ピット１７内に突出する。収容空間１８の下部には、人感センサ６を備える人感センサ基板２６も装着されており、透孔１６，２７を通して人感センサ６が下方に延び、人感センサ６の先端部分が外部に露出するように配設される。
【００２４】
図５に示すように、制御基板１２は、ＣＰＵ９、充電制御回路７、調光回路８、ＲＯＭ２７、タイマ２８等を備えている。ＣＰＵ９は、太陽電池２の電圧、蓄電池３の電圧、人感センサ６の人体検出信号に基き、充電制御回路７及び調光回路８を制御する。ＣＰＵ９は、調光等の制御のために参照する時間情報等をＲＯＭ２７及びタイマ２８から得る。充電制御回路７は、太陽電池２及び蓄電池３に対して接続されており、ＣＰＵ９から送られる充電制御信号に基き、太陽電池２から蓄電池３への給電を制御する。調光回路８は、漸減・漸増的にＬＥＤ４の輝度を変化させることが可能である。ＣＰＵ９は、ＲＯＭ２７に格納されたＬＥＤ４の発光状態に関する情報から選択した情報に基いて、調光回路８に調光制御信号を送り、蓄電池３からＬＥＤ基板２２への給電を制御させる。ここで、充電制御回路７及びＣＰＵ９を組み合わせたものが、本発明の充電制御手段に相当し、調光回路８、ＣＰＵ９、ＲＯＭ２７及びタイマ２８を組み合わせたものが、本発明の調光手段に相当する。
【００２５】
以下、図５〜図７に基き、照明装置１の動作について詳細に説明する。図６に示すように、照明装置１は、太陽電池２の電圧を検出し、充電を行う閾値である所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ１）。太陽電池２の電圧が所定値を超えている場合には、ＣＰＵ９は、充電制御回路７に充電を行うように充電制御信号を送り、太陽電池２から蓄電池３に給電させて蓄電池３を充電する（Ｓ２）。ＣＰＵ９は、調光回路の作動を停止させたままとするので、ＬＥＤ４は消灯状態を続ける。一方、太陽電池２の電圧が所定値に満たない場合には、ＣＰＵ９は充電制御回路７に対して充電を停止するように充電制御信号を送るとともに、調光回路８に対して調光制御信号を送る。調光制御信号に基き、調光回路８は、ＬＥＤ基板２２に対して給電し、待機モードでＬＥＤ４を発光させる（Ｓ３）。この待機モードＳ３では、ＬＥＤ４には定格の２．５％の電流が流れる。換言すると、日中に蓄電池３に充電した後、日没等で太陽電池２の発電量が所定値未満に低下すると、照明装置１は、待機モードＳ３としてＬＥＤ４を微弱な出力で連続的に点灯させる。待機モードＳ３中のＬＥＤ４の光量は、時刻表等を見やすく照明するには不十分であるが、バス停留所の存在を離れた場所からでも視認可能とする。
【００２６】
照明装置１が待機モードＳ３でＬＥＤ４を点灯している際に、バスの利用客など人が照明装置１に接近し、人感センサ６によって人体の存在が検出されると、人感センサ６は人体検出信号をＣＰＵ９に送る（Ｓ４）。人体検出信号を受けたＣＰＵ９は、調光回路８に調光制御信号を送り、照明モードでＬＥＤ４を発光させる（Ｓ５）。照明モードＳ５では、ＬＥＤ４には定格の１００％の電流が流れる。すなわち、人の接近にともない、照明装置１は照明モードＳ５となりＬＥＤ４を高輝度で点灯させて、照明装置１の下方にある路線図や時刻表等を照明する。照明モードＳ５中に所定時間（例えば１０秒）にわたって人体の存在や動きが検出されないままになると、調光回路８はＬＥＤ４の輝度を徐々に低下させ、ＬＥＤ４の発光状態を待機モードＳ３相当へと移行させる（Ｓ６，Ｓ７）。待機モードＳ３に変わる前に人感センサ６が人体の存在または動きを検出して人体検出信号をＣＰＵ９に送ると、照明モードとして１００％の出力による照明を再開する（Ｓ５，Ｓ６）。図７に示すように、人感センサ６によって人体検出信号が発せられた直後の所定時間のみＬＥＤ４の輝度を増すことによってＬＥＤ４が高出力で発光する時間を大幅に低減させる。これにより、常時一定出力で点灯する場合よりも省電力化し、蓄電池の持続時間を長くする。
【００２７】
朝になり、日照が得られるようになって太陽電池の電圧が所定値以上に上昇すると、ＬＥＤ４は消灯され、蓄電池３に対する充電が開始される（Ｓ１，Ｓ２）。太陽電池の電圧が所定値以上に上昇する前に蓄電池３の電圧がＬＥＤ４の必要電圧未満に低下した場合には、ＬＥＤ４は電圧不足により消灯する。そして、太陽電池の電圧が所定値以上に上昇すると、ＬＥＤ４は消灯したままで蓄電池３への充電が開始される（Ｓ１，Ｓ２）。
【００２８】
以上のように、本発明の実施形態である照明装置１によれば、夜間であって人感センサ６が人の存在を検出しない時にはＬＥＤ４が待機モードＳ３で発光し、人感センサ６が人の存在を検出した時には待機モードＳ３よりも明るい照明モードＳ５に切り替えて光源を発光させる。これにより、バス停留所付近に利用客がいない間に蓄電池の電力を無駄に消費することを防ぐ。
【００２９】
ところで、電力消費を抑制するために、単に光源の輝度を抑えたり、周期的に点滅させたりする方法も考えられる。しかし、光源の輝度を抑えたりＬＥＤを点滅させたりすると路線図や時刻表の視認性を著しく損なう。これに対し、照明装置１によれば、利用客がバス停留所に接近し、人感センサ６によって人の存在が検出されたことを契機としてＬＥＤ４の光度を高めるので、需要に応じて必要な明るさを提供することができる。
【００３０】
また、照明装置１によれば、利用客がバス停留所付近にいない間であっても待機モードでＬＥＤ４を発光させることで、夜間でもバス停留所から離れた場所からバス停留所の存在を視認しやすくする。
【００３１】
また、照明装置１によれば、調光回路８の制御によって、ＲＯＭ２７及びタイマ２８を参照し、人感センサ６の人体検出を起点として時間経過に基いて照明モードから待機モードへと、ＬＥＤ４の発光状態を漸次的に変更することができる。これにより、人手でスイッチを切り替える場合とは異なり切り替え忘れが生じることがないので、無人の間は待機モードを保つことができ、電力消費の抑制を確実に行うことができる。また、漸次的にＬＥＤ４の光度を変化させることにより、突然消灯することで利用客を驚かせたり不便を感じさせる虞を防ぐ。
【００３２】
また、照明装置１によれば、前面２０を流下する雨水を横溝２１によって停滞させるので、わずかな降雨時には前面２０側から雨水が滴り落ちにくくなる。これにより、照明装置１の前方への雨水の滴下のために利用客が不快感を覚える虞を防ぐ。
【００３３】
（第二実施形態）
次に、図８〜図１３に基いて、蓄電池３の残存容量に応じてＬＥＤ４の発光状態を調節する調光機能を備えた本発明の第二実施形態について説明する。図８は、本発明の第二の実施形態である照明装置１０１を右上斜め前から示した斜視図であり、図９は、照明装置１０１を右下斜め下から示した斜視図であり、図１０は、照明装置１０１の制御の流れを示すフローチャートである。なお、図８〜図１０中において、第一の実施形態である照明装置１と実質的に共通する構成については第一実施形態と同じ符号を用いて示す。また、内部構造についての詳細な説明は省略する。
【００３４】
図１１は、照明装置１０１の六面図である。図１２は、照明装置１０１の構成を説明するための参考図であり、透明部分を示す参考底面図、透明部分を透過して内部を示す参考底面図、Ｄ−Ｄ間及びＥ−Ｅ間における参考拡大断面図及び各部の名称を示す参考断面図を含む。図１３は、照明装置１０１の構成を説明するための参考斜視図である。
【００３５】
図８及び図９に示すように、照明装置１０１は、照明装置１よりも簡素な構成を有しており、筐体１０５の上面に太陽電池１０２が装着され、断面略Ｃ字状であって内部に収容空間（図示しない）を有する筐体１０５の内部に蓄電池、ＬＥＤ基板、制御基板、及び人感センサ基板（いずれも図示は省略する）が収容されて構成されている。太陽電池１０２は、平板状の外観を呈している。筐体１０５の上面１１０も平坦に形成されており、照明装置１０１は上面に大きな起伏のない外観を呈する。照明装置１０１の底面側には、ＬＥＤの光を透過しつつＬＥＤを保護する保護カバー１１４が設けられている。また、人感センサ６の先端部が露出している。照明装置１０１は、壁や板などに直接取り付け可能なように背面１３１が平坦に形成され、ボルト等の締結具を受ける取付部１２９が２箇所設けられている。
【００３６】
図１１〜図１３に示すように、照明装置１０１は、本体の上面側に太陽光発電部が設けられ、底面側に光源のＬＥＤが設けられた屋外用照明器具であり、日照のある時に前記太陽光発電部で発電して内蔵する二次電池に充電し、日没後に二次電池から電力を供給してＬＥＤを点灯して照明を行う。本物品の底面側には、ＬＥＤを覆う透明なカバーが設けられる。また、本物品に設けられた人感センサーによって、人の存在を検知してＬＥＤの点灯・調光の制御を行う。
【００３７】
次に、照明装置１０１の制御の流れについて図１０に基き説明する。照明装置１０１は、照明装置１とは異なり、夜間にＬＥＤを点灯する場合（Ｓ１にてＹｅｓの場合）に、蓄電池の電圧が所定値以上であるか否かを判定し、判定結果に応じて動作を決定する制御を行う。蓄電池の電圧が所定値以上、すなわち十分に充電された状態にある場合には、上述の照明装置１の制御の流れについての説明と同様に、Ｓ３以下、待機モード及び照明モードを切り替えて動作する。
【００３８】
日中の充電量が不足した場合や、ＬＥＤ点灯によって蓄電池の残存容量が低下した場合に、蓄電池の電圧が所定値未満に低下すると（Ｓ１１でＮｏ）、省電力待機モードＳ１３に移行する。省電力待機モードでは、デューティー比制御によりＬＥＤは通常の待機モードＳ３の５０％に相当する、定格の１．２５％の出力で点灯される。省電力待機モードＳ１３で人の存在が検出されると（Ｓ１４）、省電力照明モードＳ１５に移行してＬＥＤは通常の照明モードＳ５の５０％に相当する、定格の５０％の出力で点灯される。省電力照明モードＳ１５から人の存在が検出されない状態が続くと（Ｓ１６でＮｏ）、減光して（Ｓ１７）初期状態に戻るが、蓄電池の電圧が低下しているので、再び省電力待機モードＳ１３での動作が継続される。
【００３９】
照明装置１０１によれば、蓄電池の電圧が低下し所定の給電電圧に満たなくなった時に、通常の発光状態よりも暗く調光することにより、電力消費を抑制して電池切れを防ぐ。蓄電池の電圧が所定電圧以上である場合には、調光回路によって、待機モードでは２．５％、照明モードでは１００％の出力でＬＥＤを点灯させ、蓄電池３の電圧が所定電圧未満である場合には、デューティ比を５０％として、省電力待機モードでは１．２５％、省電力照明モードでは５０％の出力でＬＥＤを点灯させる。これにより、通常の発光状態に対して待機モード及び照明モードにおける電力消費を夫々定格の約５０％として、残る電池の持続時間を約２倍に延ばす。このように、人感センサ６の人体検出信号に基く調光制御に加えて、蓄電池の残存容量に応じてＬＥＤの出力、すなわち輝度の制御を行うことで、さらにきめ細かく電力消費を抑制することができ、例えば、日中の日照が不足した場合等、蓄電池の容量が早く低下してしまった場合でも、夜間の電池の持続時間を延ばし、バス停留所の利便性を高めることができる。
【００４０】
（第三実施形態）
次に、図１４〜図１９に基づいて、本発明の第三実施形態について詳細に説明する。図１４は、第三実施形態の照明装置のＬＥＤ点灯時刻を説明する模式図であり、図１５は、回路構成の概略を示すブロック図であり、図１６は、メイン制御の流れを示すフローチャートであり、図１７は、点灯モード制御の流れを示すフローチャートであり、図１８は、省電力モード制御の流れを示すフローチャートであり、図１９は、充電モード制御の流れを示すフローチャートである。
【００４１】
本発明の第一、第二実施形態においては、太陽電池の電圧を検出し、その検出した電圧が、充電を実施する閾値としての所定電圧に満たない場合（日没であると判定）にはＬＥＤ４を点灯し、その検出した電圧が、所定電圧以上である場合（日出であると判定）にはＬＥＤ４を消灯する。この場合、バスの運行が終了した後の深夜でも、翌朝まで点灯し続け、必要な時間以外にも動作し続けるために電力の損失が大きいという問題があった（図１４（ａ）参照）。
【００４２】
そこで、本実施形態においては、図１５に示すように、第一実施形態または第二実施形態の構成に加えて、待機モード又は照明モードでの消灯及び点灯を開始するための時間を検出するＬＥＤのＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０を制御基板１２に備える。即ち、太陽電池の電圧を検出し、その検出した電圧が、所定電圧に満たない場合（日没であると判定）にはＬＥＤ４を点灯するとともに、前記ＯＮ−ＯＦＦ用タイマによって時間計測を開始し、例えば８時間（＝Ｔ１）を計測した時点でＬＥＤを消灯させる（図１６のＳ１０１〜Ｓ１０３，Ｓ１５０を参照）。このようにすれば、バスの運行時間を超える深夜（例えば２４時以降）において、ＬＥＤを消灯することができ、無駄な電力を消費することを防ぐことができる（図１４（ｂ）参照）。ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０は、第一実施形態におけるタイマ２８がＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０としての機能を兼ねる構成であってもよい。ここで、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０が、本発明の点滅制御用タイマに相当し、Ｔ１が、本発明の第一所定時間に相当する。
【００４３】
さらに、前記ＯＮ−ＯＦＦ用タイマの計測時間が、例えば１２時間（＝Ｔ２）を超えた時点において、太陽電池の電圧を検出し、その検出した電圧が所定電圧に満たない場合にはＬＥＤ４を点灯する（図１６のＳ１０１〜Ｓ１０４を参照）。従来、例えば冬季の早朝のように、バスの運行が開始された時刻であっても、空は薄暗く、バス停に掲示されている運行表が見づらいという問題があった。しかし、このようにすれば、冬季の早朝のように、空が薄暗くバス停の運行表が見えにくい場合であってもＬＥＤが点灯するため、バスの運行表を読むことができる十分な明かりを提供することができる。その後、太陽電池の電圧が所定電圧以上を検出した場合には、ＬＥＤを消灯する。あるいは、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマでさらに時間を計測し、前記ＬＥＤが点灯してから例えば３時間（＝Ｔ３）後にＬＥＤを消灯するようにしてもよい（図１４（ｃ）参照）。ここで、Ｔ２が、本発明の第二所定時間に相当する。
【００４４】
なお、前記ＯＮ−ＯＦＦ用タイマの計測時間が、例えば１２時間を超えた時点において、太陽電池の電圧を検出し、その検出した電圧が所定電圧以上である場合には、ＬＥＤを点灯する必要はない。バスの運行表を読むための十分な周囲の照度があるからである。
【００４５】
次に、第三実施形態において、太陽電池の出力電圧と蓄電池の出力電圧に基づいて行われるＬＥＤ及び蓄電池の制御について説明する。ＲＯＭ２７には、蓄電池の出力電圧に関する所定の基準値として、通常電圧、作動電圧及び下限電圧の３通りの所定電圧が記憶されており、これらは通常電圧＞作動電圧＞下限電圧の関係にある。詳しくは後述するが、蓄電池３の出力電圧が通常電圧以上の場合は、点灯モード制御の出力でＬＥＤ４を発光させ、下限電圧以上通常電圧未満の場合は、点灯モード制御よりも輝度の低い省電力モード制御でＬＥＤ４を発光させる。蓄電池３を充電中は、蓄電池３の出力電圧が下限電圧以上であっても作動電圧未満の場合には充電を継続する。
【００４６】
以下、メイン制御、点灯モード制御、省電力モード制御及び充電モード制御について制御の流れを説明する。メイン制御（図１６）で、蓄電池３の出力電圧が通常電圧以上に充電された状態において、太陽電池が受光する日照が弱まって太陽電池２の電圧が所定値未満に低下したとき（Ｓ１０１でＹｅｓ）、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０の計測時間は、最後に計測時間がリセットされてから１２時間以上が経過しているのでＴ２以上となっており（Ｓ１０２でＮｏかつＳ１０３でＹｅｓ）、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０の計測時間がリセットされる（Ｓ１０４）。計測時間がリセットされてＴ１未満となったので（Ｓ１０２でＮｏ）、点灯モード制御を行う（Ｓ１０５〜Ｓ１０６）。
【００４７】
図１７に示すように、点灯モード制御においては、ＬＥＤ４を定格の２．５％の出力で点灯する待機モード点灯を開始する（Ｓ２０１）。人感センサ６が人体の存在を検出すると（Ｓ２０２でＹｅｓ）、ＬＥＤ４を定格の１００％で点灯する照明モード点灯を開始する（Ｓ２０３）。人感センサ６が人体を継続的に検出している間は（Ｓ２０４でＹｅｓ）、照明モード点灯を継続する。人感センサ６によって人体検出がなされなくなると（Ｓ２０４でＮｏ）、制御基板１２は、漸減的にＬＥＤ４の出力を低下させて減光させる（Ｓ２０５）。減光を開始した後に人感センサ６が人体を検出すると（Ｓ２０６でＹｅｓ）、照明モード点灯を行う。ＬＥＤ４の出力が２．５％まで低下したら（Ｓ２０７でＹｅｓ）、メイン制御に戻る。
【００４８】
ＬＥＤ４の点灯により蓄電池３の放電が進み、蓄電池３の電圧が通常電圧未満となった場合（Ｓ１０５でＮｏかつＳ１０７でＹｅｓ）、照明装置１００は、省電力モード制御Ｓ１０８を行う。図１８に示すように、省電力モード制御においては、ＬＥＤ４の出力を定格の１．２５％の出力で点灯する省電力待機モード点灯を開始する（Ｓ３０１）。人感センサ６が人体の存在を検出すると（Ｓ３０２でＹｅｓ）、ＬＥＤ４を定格の５０％で点灯する照明モード点灯を開始する（Ｓ３０３）。人感センサ６が人体を継続的に検出している間は（Ｓ３０４でＹｅｓ）、照明モード点灯を継続する。点灯モード制御の場合と同様に、人感センサ６によって人体検出がなされなくなると（Ｓ３０４でＮｏ）、制御基板１２は、漸減的にＬＥＤの出力を低下させて減光させる（Ｓ３０５）。減光を開始した後に人感センサ６が人体を検出すると（Ｓ３０６でＹｅｓ）、照明モード点灯を行う。ＬＥＤ４の出力が１．２５％まで低下したら（Ｓ３０７でＹｅｓ）、メイン制御に戻る。
【００４９】
蓄電池の電圧がさらに低下して下限電圧未満になると（Ｓ１０７でＮｏ）、充電モード制御Ｓ１０９に移行し、図１９に示すように、ＬＥＤ４を消灯して蓄電池３の充電を開始する（Ｓ１５０〜Ｓ１５１）。蓄電池３の充電中は、蓄電池３の電圧が作動電圧以上に充電されるまではＬＥＤ４は点灯されず蓄電池３の充電が継続される（Ｓ１５２〜Ｓ１５３）。作動電圧以上に充電された後も、太陽電池２の出力電圧が所定値以上である場合（Ｓ１０１でＮｏ）、すなわち日照がある間は引き続き充電が行われる。太陽電池２の出力電圧が所定値未満、すなわち日照が乏しい状況であって充電が進行しない場合においては、ＬＥＤ４を消灯したままで太陽電池２の出力電圧が高まるまで待機を続ける（Ｓ１５２〜Ｓ１５３）。
【００５０】
以上のように、蓄電池３の電圧が通常電圧以上であった場合には、ＬＥＤ出力２．５％の待機モード点灯を継続し、人感センサ６が人体を検出するとＬＥＤ出力１００％で点灯する。蓄電池３の電圧が通常電圧未満かつ下限電圧以上であった場合には、ＬＥＤ出力１．２５％の省電力待機モード点灯を継続し、人感センサ６が人体を検出するとＬＥＤ出力５０％で点灯する。蓄電池３の電圧が下限電圧未満であった場合には、ＬＥＤ４を消灯して充電を開始する。
【００５１】
上記実施形態によれば、太陽電池２の電圧及びＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０の計測時間に応じて蓄電池３の充電を行うモードとＬＥＤ４を点灯するモードとを切換えて蓄電池を動作させることができる。ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０の計測時間がＴ１を超えると、ＬＥＤ４が消灯されて蓄電池３の放電を抑制する。また、計測時間がＴ１を超えたことによってＬＥＤ４が消灯された後は、計測時間がＴ２を越えるまではＬＥＤ４が点灯されないので、季節や天候等の影響で日照が低下したときに早い時間からＬＥＤ４が点灯開始することを抑制する。これにより、蓄電池３の放電が早期に進行して、夜間に想定よりも早く消灯してしまう虞を防ぐ。
【００５２】
また、上記実施形態では、Ｔ１＝８時間、Ｔ２＝１２時間、Ｔ３＝１５時間としているが、これに限定する必要はなく、その地域、季節や、バスの運行時間などとの関係を考慮し決定すればよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマを備えて、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を所定値としたが、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマに替えて、例えばカレンダー機能付きのＩＣを備え、乗客に必要のない深夜に点灯しないように、点灯・消灯の日時などを決定して実行させてもよい。このようにしても第三実施形態と同様に効果を得ることができる。
【００５４】
また、始発バス、終発バスから発する信号を受信して、ＬＥＤの点灯・消灯を制御するようにしてもよい。この場合、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマに替えて、バスから発信される信号を受信する信号受信手段を備える必要がある。このようにしても第三実施形態と同様に効果を得ることができる。
【００５５】
（応用例等）
なお、本発明の実施形態は上記の２通りの構成に限定されるものではなく、以下に示すように種々に変更することができる。
【００５６】
すなわち、上記の実施形態では、ＣＰＵ９の制御により、ＬＥＤ４の発光状態を選択して調光回路に命令を出して制御を行うものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば調光回路にＰＷＭモジュールを備え、ＰＷＭ制御で調光を行うようにしてもよい。ＰＷＭによるデューティー比制御で調光を行うようにすることで簡素な構成とすることができる。
【００５７】
また、ＲＯＭ２７及びタイマ２８は、必ずしもＣＰＵ９とは別に基板に設ける必要がなく、ＣＰＵ９にＲＯＭ２７やタイマ２８を内蔵するものであってもよい。これにより、制御基板のプリントパターンを簡略化することができる。
【００５８】
さらに、上記の実施形態では充電制御回路７及び調光回路８は制御基板１２に別々に設けられたものを示したが、これに限定されるものではなく、充電制御回路７及び調光回路８を包含するように構成された集積回路であってもよい。また、充電制御回路７及び調光回路８がＣＰＵ９と一体に構成されていてもよい。
【００５９】
また、制御基板１２、ＬＥＤ基板２２及び人感センサ基板２６は、各々が別々の基板として設けられているものに限定されるものではなく、共通した基板上に回路が設けられて構成されたものであってもよく、例えば、制御基板１２、ＬＥＤ基板２２及び人感センサ基板２６の各回路が１枚の基板上に設けられていてもよい。これにより、構造を簡素化することができる。
【００６０】
また、上記の実施形態では、人感センサ６による人の存在の検出に基いて待機モードＳ３と照明モードＳ５の２段階で切り替えて調光するものを示したが、これに限定されるものではなく、３段階以上の調光を行うようにしてもよい。例えば、待機モードＳ３及び照明モードＳ５に加えて、夕方や明け方などのやや暗い状況では定格の５０％程度の明るさでＬＥＤ４を発光させるモードを有するようにしてもよい。太陽電池の電圧に基いて周囲の明るさを判定することで、このような中間的な段階を設けて照明装置１の動作を制御することも可能である。また、段階を設けずに無段階で連続的に輝度が変化する調光を行うものであってもよい。
【００６１】
また、上記の実施形態では、太陽電池２として、上面が湾曲して盛り上がった形状を呈する透明プラスチック製カバーに太陽電池モジュールが収容されたものを太陽電池の例として示したが、これに限定されるものではなく、例えば、太陽電池は平板状のより簡素なものとしてもよいし、可撓性を有するシート状のものであってもよく、種々の形態のものを利用することができる。
【００６２】
また、上記の実施形態では特に示さなかったが、充電制御回路７は、蓄電池３の過充電を防ぐ保護機能を備えたものとしてもよい。
【００６３】
実施形態の構造と制御とは不可分な組み合わせではなく、第一実施形態の照明装置１の構造に対して図１０に示した第二実施形態の制御を組み合わせてもよいし、逆に第二実施形態の照明装置１０１の構造に対して図６に示した第一実施形態の制御を組み合わせてもよい。この他にも、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の構成をとることができる。
【００６４】
また、上記の実施形態では、省電力モード制御において点灯モード制御と比較してＬＥＤ４の出力を約半分に低下させるものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば、省電力モード制御では個々のＬＥＤ４の出力は維持したままで一部のＬＥＤ４を消灯させて点灯数を減少させるように制御するものであってもよい。これにより、調光回路８の構成を簡素化することができる。
【００６５】
また、上記の実施形態では、蓄電池３としてニッケル水素電池を用いるものを示したが、繰り返し充放電可能な二次電池であればニッケル水素電池に限定されないことは言うまでもない。他の利用可能な二次電池の例としては、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池を挙げることができる。
【００６６】
ところで、上記の実施形態では、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０は、ＬＥＤ４の点灯にともなって計測開始するものを示したが、これに限定されるものではなく、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０は、予め定められた時刻になると計測時間がリセットされるようになっていてもよい。例えば、毎日夜２時になるとリセットされ、その時点を基準としてＴ１〜Ｔ３が設定されるものであってもよい。これによれば、ＬＥＤ４が点灯開始した時刻とは関係無く、定刻（例えば、夜１０時）になると所定のＴ１が経過することでＬＥＤ４が消灯される。同様に、所定のＴ２が経過して定刻（例えば、朝６時）になると、消灯されていたＬＥＤ４が点灯可能となる。これにより、季節や天候による日照の変動に関わらずバスの運行時間帯にあわせて照明装置の点滅を制御することができる。上記の構成によれば、朝の暗いうちにＬＥＤ４が点灯したときや、日中に太陽電池２が何かの陰になって太陽電池２の出力電圧が低下したときなど、早い時間にＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０の計測時間がリセットされてバスの運行時間中にＴ１が経過して充電モード制御に移行してしまう虞を防ぐ。
【００６７】
なお、上記実施形態では、バスの停留所に設置される照明装置を例として示したが、設置場所や設置形態はこれに限定されるものではなく、この他にも種々の応用形態をとり得る。例えば、鉄道駅のプラットホームにおいて、ホーム端部や待合所に本発明の照明装置を取り付けてもよい。これにより、当該設置箇所へ給電する交流電源を省略し、配線などの電気設備を簡素化することができる。また、消火栓などの非常用設備や、農機具小屋、自転車置き場などの建物・工作物においても、交流電源を設けることなく夜間の照明を行うことができる。この場合、ＬＥＤを備えた発光部と太陽電池とを分離して、発光部を室内や軒下などに設置し、太陽電池を屋根などの日照を得やすい場所に設置し、両者を配線でつなぐようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１ 照明装置
２ 太陽電池
３ 蓄電池
４ ＬＥＤ
５ 筐体
６ 人感センサ
７ 充電制御回路 （充電制御手段）
８ 調光回路 （調光手段）
９ ＣＰＵ （充電制御手段、調光手段、制御部）
１２ 制御基板 （制御部）
２７ ＲＯＭ （調光手段）
２８ タイマ （調光手段）
３０ ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ （点滅制御用タイマ）
Ｓ３ 待機モード （第一の発光状態）
Ｓ５ 照明モード （第二の発光状態）
Ｓ１３ 省電力待機モード （第一の省電力発光状態）
Ｓ１５ 省電力照明モード （第二の省電力発光状態）
Ｔ１ 第一所定時間
Ｔ２ 第二所定時間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バス停留所の時刻表等に取り付けられて使用される照明装置であって、太陽電池で充電された二次電池の供給する電力により光源を発光させる照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地方のバス路線のバス停留所では、停留所に電源を備えておらず、周囲に外灯も無い場所に設けられていることがあり、そうしたバス停留所では時刻表や路線図が夜間になると見づらくなるという問題があった。さらに、バス停留所自体が離れた場所からでは視認しづらくなるため、バス利用に不案内な利用客にとって非常に不便なものとなっていた。
【０００３】
これに対し、夜間の時刻表や路線図の視認性を高めるためにバス停留所に設けられる照明装置がある（特許文献１）。特許文献１に開示された照明装置によれば、昼間に太陽電池によって給電して二次電池を充電し、夜間に当該二次電池から光源に給電して光源を点灯させ、時刻表を照明する。これにより、電源の無いバス停留所においても時刻表や路線図を照明して夜間の時刻表の視認性を改善する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９３１３７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、特許文献１の照明装置によれば、日中の太陽電池の発電による充電量だけでは夜間に長時間にわたって照明装置を点灯しておくための電力を確保することが困難であった。夜間に電池切れが発生すると照明装置が消灯してしまうため、利用客には時刻表や路線図が見えなくなってしまい、バス停留所の位置すらわからなくなってしまう虞があった。
【０００６】
上記の実情を鑑み、本発明は、夜間において時刻表及び路線図を見やすく照明するとともに、外部電源を利用することなく長時間にわたって利用可能な照明装置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】
【０００７】
本発明の照明装置は、「太陽電池と、筐体に収容されており、前記太陽電池の電力で充電される蓄電池と、前記筐体に設けられ、前記蓄電池の電力により発光する光源と、前記筐体に設けられ、周辺にいる人の存在を検出する人感センサと、前記太陽電池から前記蓄電池への給電を制御する充電制御手段と、前記蓄電池から前記光源への給電を制御し、前記光源を複数通りの明るさで発光させることが可能な調光手段とを具備し、前記調光手段は、前記蓄電池から放電中は、前記人感センサが人を検出しないときは第一の発光状態で前記光源を発光させ、前記人感センサの人の存在の検出に基き、前記第一の発光状態よりも明るい第二の発光状態で前記光源を発光させる」ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の照明装置によれば、夜間、人感センサが人の存在を検出しない時には調光手段は光源を第一の発光状態で発光させ、人感センサが人の存在を検出した時には第一の発光状態よりも明るい第二の発光状態に切り替えて光源を発光させる。換言すると、人感センサが人の存在を検出しない時は光源の輝度を低下させておき、人の存在を検出したら輝度を高めるように制御することで、利用客がいない間の無駄な電力消費による蓄電池の消耗を抑制する。また、利用客がいない間であっても照明装置が第一の発光状態で発光することで、離れた場所からバス停留所の存在を視認しやすくする。
【０００９】
調光回路は、構成を特に限定するものではなく、段階的に輝度を変化させるものであってもよいし、漸減・漸増的に輝度を変化させるものであってもよい。
【００１０】
また、本発明は、「前記蓄電池から放電中であって前記蓄電池の電圧が所定の給電電圧未満の時、
前記人感センサが人を検出しない場合には、前記調光手段は、前記第一の発光状態よりも暗い第一の省電力発光状態で前記光源を発光させ、前記人感センサの人の存在の検出に基き、前記第一の省電力発光状態より明るく前記第二の発光状態よりも暗い第二の省電力発光状態で前記光源を発光させる」ものとしてもよい。
【００１１】
本構成によれば、蓄電池の電圧が低下し所定の給電電圧に満たなくなった時に、調光手段が、通常の発光状態よりも暗い第一の省電力発光状態及び第二の省電力発光状態に調光することにより、電力消費を抑制して電池切れを防ぐ。
【００１２】
また、本発明は、「前記光源が前記第二の発光状態で発光する時に、前記制御部または前記調光回路は、所定の時間が経過した後に前記光源の発光状態を第二の発光状態から第一の発光状態へと変更する」ものとしてもよい。
【００１３】
本構成によれば、調光手段の制御により、光源の発光状態を時間経過に基いて第二の発光状態からより光度の低い第一の発光状態に変更することができる。これにより、光源の輝度を低下させる際に人の操作による切り替えを要さず、電力消費の抑制を確実に行う。
【００１４】
また、本発明は、「太陽電池と、筐体に収容されており、前記太陽電池の電力で充電される蓄電池と、前記筐体に設けられ、前記蓄電池の電力により発光する光源と、前記筐体に設けられ、周辺にいる人の存在を検出する人感センサと、前記太陽電池から前記蓄電池への給電を制御する充電制御手段、前記蓄電池から前記光源への給電を制御し、前記光源を複数通りの明るさで発光させることが可能な調光手段及び時間を計測する点滅制御用タイマを備える制御部とを具備し、前記制御部は、前記光源を点灯するとき、前記点滅制御用タイマで時間計測を開始し、前記点滅制御用タイマの計測時間が第一所定時間に達すると、前記光源を消灯するとともに、前記点滅制御用タイマの計測時間が、前記第一所定時間よりも長い第二所定時間に達するまでは前記光源の消灯を継続し、前記点滅制御用タイマの計測時間が前記第二所定時間に達すると、前記点滅制御用タイマの計測時間を初期化するとともに、前記光源を点灯可能とし、前記光源が点灯可能かつ前記太陽電池の電圧が所定値以下であって、前記人感センサが人を検出しないときは、前記制御部は、第一の発光状態で前記光源を発光させ、前記人感センサの人の存在の検出に基き、前記第一の発光状態よりも明るい第二の発光状態で前記光源を発光させる」ものとしてもよい。
【００１５】
本構成によれば、人感センサの検出に基づく出力制御に加えて、太陽電池の電圧及び点滅制御用タイマの計測時間に応じて光源の点灯及び消灯を制御する。これによれば、点滅制御用タイマの計測時間が第一所定時間を超えると、光源が消灯されて蓄電池の放電を抑制する。また、計測時間が第一所定時間を超えて光源が消灯された後は、次に第二所定時間を超えるまでは光源が点灯不能となる。従って、第一所定時間まで光源を点灯させた後は消灯して蓄電池の放電を抑制するとともに、天候等の影響で早い時間から光源が点灯開始して早期に電池を消耗してしまう虞を防ぐ。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の照明装置によれば、人感センサによる人の存在の検出に基いて調光手段が光源の輝度を変更することにより、利用者がいる時には時刻表及び路線図を見やすく照明するとともに、利用者がいない時には電力消費を抑制することで、外部電源を利用することなく長時間にわたって利用可能な照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一実施形態である照明装置の斜視図。
【図２】照明装置の平面図。
【図３】照明装置の底面図。
【図４】図２のＡ−Ａ’線間における断面を示す説明図。
【図５】照明装置の回路構成の概略を示すブロック図。
【図６】照明装置の制御の流れを示すフローチャート。
【図７】照明装置の制御の流れを説明するタイミングチャート。
【図８】本発明の第二実施形態である照明装置を右上斜め前から示した斜視図。
【図９】第二実施形態の照明装置を右下斜め後から示した斜視図。
【図１０】第二実施形態の照明装置の制御の流れを示すフローチャート。
【図１１】第二実施形態の照明装置の六面図。
【図１２】第二実施形態の照明装置の構成を説明する参考図。
【図１３】第二実施形態の照明装置の構成を説明する参考斜視図。
【図１４】第三実施形態の照明装置のＬＥＤ点灯時刻を説明する模式図。
【図１５】第三実施形態の照明装置の回路構成の概略を示すブロック図。
【図１６】第三実施形態の照明装置のメイン制御の流れを示すフローチャート。
【図１７】第三実施形態の照明装置の点灯モード制御の流れを示すフローチャート。
【図１８】第三実施形態の照明装置の省電力モード制御の流れを示すフローチャート。
【図１９】第三実施形態の照明装置の充電モード制御の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態である照明装置１について、図１〜図７に基き説明する。図１は、照明装置を左上斜め前から示した斜視図であり、図２は、照明装置の平面図であり、図３は、照明装置の底面図であり、図４は、図２におけるＡ−Ａ’線間の断面図である。図５は、照明装置の回路構成の概略を示すブロック図であり、図６は、照明装置の制御の流れを示すフローチャートであり、図７は、照明装置の制御を説明するタイムチャートである。
【００１９】
図１〜図３に示すように、照明装置１は、筐体５に太陽電池２、光源であるＬＥＤ４、人感センサ６が設けられて構成されている。筐体５は、押し出し成形でアルミニウムを素材とした断面略Ｃ字状の長尺部材として形成されており、図４に示すように内部が空洞であって収容空間１８が形成されている。収容空間１８には、蓄電池３、ＬＥＤ基板２２、人感センサ基板２６及び制御基板１２（図５参照）が収容されている。筐体５の底面側には、筐体内側に窪んだ形状であって奥に開口部１９が設けられた光源ピット１７が形成されている。開口部１９には反射板１５が装着され、光源ピット１７は、下向きに開口した凹部となっている。反射板１５には、ＬＥＤ基板２２に搭載された４個のＬＥＤ４に対応する位置に夫々小孔２３が形成されている。ＬＥＤ４は小孔２３を通して光源ピット１７内に突出しており、筐体５の下方に向けて光を放射可能である。光源ピット１７には透明プラスチックで形成された曲面板状の光源カバー１４が装着されており、ＬＥＤ４の光を透過しつつＬＥＤ４が直接外部に露出しないように保護する。ここで、ＬＥＤ４が、本発明の光源に相当する。
【００２０】
筐体５の両側方は側面板１３が装着されて塞がれている。側面板１３はネジ（図示しない）で固定されており着脱可能である。照明装置１の組立時やメンテナンス時には側面板１３を取り外して筐体５の側方を開放し、収容空間１８内の蓄電池３、ＬＥＤ基板２２及び制御基板１２を着脱することができる。筐体５の背面側には、ボルトや金具等の接合具を用いて照明装置１を柱や壁などに取着するための取付部２９が設けられている。なお、側面板１３を固定するネジをはじめ、照明装置１の外部に露出するその他のネジ等の結合具は、盗難やいたずらの虞を防ぐため、いずれも一般工具による着脱が困難な形状のものが使用される。
【００２１】
筐体５は、図４に示すように下向きに開口した断面略Ｃ字状であって、上面１０は太陽電池２が装着される中央部が窪んでおり、前面２０は滑らかな曲面を呈している。筐体５に光源カバー１４が装着された照明装置１の下面１１は、前面２０から光源カバー１４、後下面２４へと視覚的に連続した曲面を呈する。また、前面２０には、複数の横溝２１が略均等間隔で設けられている。
【００２２】
太陽電池２は、上面が湾曲して盛り上がった箱状を呈する透明プラスチック製のカバー部材の中にシリコン製の太陽電池モジュールが収容されて構成されており、筐体５の上面１０に螺子２５で固定される。本例の太陽電池２の最大出力電圧は、１．３Ｗである。太陽電池２の太陽電池モジュールはカバー部材の中に密閉されており対候性に優れている。
【００２３】
蓄電池３は、ニッケル水素電池であり、制御基板１２の充電制御回路７（図５参照）を介して太陽電池２と接続されている。本例の蓄電池３の容量は１６００ｍＡであり電圧は４．８Ｖである。ＬＥＤ基板２２は、収容空間１８の下部に装着されており、先述のように小孔２３を通してＬＥＤ４が光源ピット１７内に突出する。収容空間１８の下部には、人感センサ６を備える人感センサ基板２６も装着されており、透孔１６，２７を通して人感センサ６が下方に延び、人感センサ６の先端部分が外部に露出するように配設される。
【００２４】
図５に示すように、制御基板１２は、ＣＰＵ９、充電制御回路７、調光回路８、ＲＯＭ２７、タイマ２８等を備えている。ＣＰＵ９は、太陽電池２の電圧、蓄電池３の電圧、人感センサ６の人体検出信号に基き、充電制御回路７及び調光回路８を制御する。ＣＰＵ９は、調光等の制御のために参照する時間情報等をＲＯＭ２７及びタイマ２８から得る。充電制御回路７は、太陽電池２及び蓄電池３に対して接続されており、ＣＰＵ９から送られる充電制御信号に基き、太陽電池２から蓄電池３への給電を制御する。調光回路８は、漸減・漸増的にＬＥＤ４の輝度を変化させることが可能である。ＣＰＵ９は、ＲＯＭ２７に格納されたＬＥＤ４の発光状態に関する情報から選択した情報に基いて、調光回路８に調光制御信号を送り、蓄電池３からＬＥＤ基板２２への給電を制御させる。ここで、充電制御回路７及びＣＰＵ９を組み合わせたものが、本発明の充電制御手段に相当し、調光回路８、ＣＰＵ９、ＲＯＭ２７及びタイマ２８を組み合わせたものが、本発明の調光手段に相当する。
【００２５】
以下、図５〜図７に基き、照明装置１の動作について詳細に説明する。図６に示すように、照明装置１は、太陽電池２の電圧を検出し、充電を行う閾値である所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ１）。太陽電池２の電圧が所定値を超えている場合には、ＣＰＵ９は、充電制御回路７に充電を行うように充電制御信号を送り、太陽電池２から蓄電池３に給電させて蓄電池３を充電する（Ｓ２）。ＣＰＵ９は、調光回路の作動を停止させたままとするので、ＬＥＤ４は消灯状態を続ける。一方、太陽電池２の電圧が所定値に満たない場合には、ＣＰＵ９は充電制御回路７に対して充電を停止するように充電制御信号を送るとともに、調光回路８に対して調光制御信号を送る。調光制御信号に基き、調光回路８は、ＬＥＤ基板２２に対して給電し、待機モードでＬＥＤ４を発光させる（Ｓ３）。この待機モードＳ３では、ＬＥＤ４には定格の２．５％の電流が流れる。換言すると、日中に蓄電池３に充電した後、日没等で太陽電池２の発電量が所定値未満に低下すると、照明装置１は、待機モードＳ３としてＬＥＤ４を微弱な出力で連続的に点灯させる。待機モードＳ３中のＬＥＤ４の光量は、時刻表等を見やすく照明するには不十分であるが、バス停留所の存在を離れた場所からでも視認可能とする。
【００２６】
照明装置１が待機モードＳ３でＬＥＤ４を点灯している際に、バスの利用客など人が照明装置１に接近し、人感センサ６によって人体の存在が検出されると、人感センサ６は人体検出信号をＣＰＵ９に送る（Ｓ４）。人体検出信号を受けたＣＰＵ９は、調光回路８に調光制御信号を送り、照明モードでＬＥＤ４を発光させる（Ｓ５）。照明モードＳ５では、ＬＥＤ４には定格の１００％の電流が流れる。すなわち、人の接近にともない、照明装置１は照明モードＳ５となりＬＥＤ４を高輝度で点灯させて、照明装置１の下方にある路線図や時刻表等を照明する。照明モードＳ５中に所定時間（例えば１０秒）にわたって人体の存在や動きが検出されないままになると、調光回路８はＬＥＤ４の輝度を徐々に低下させ、ＬＥＤ４の発光状態を待機モードＳ３相当へと移行させる（Ｓ６，Ｓ７）。待機モードＳ３に変わる前に人感センサ６が人体の存在または動きを検出して人体検出信号をＣＰＵ９に送ると、照明モードとして１００％の出力による照明を再開する（Ｓ５，Ｓ６）。図７に示すように、人感センサ６によって人体検出信号が発せられた直後の所定時間のみＬＥＤ４の輝度を増すことによってＬＥＤ４が高出力で発光する時間を大幅に低減させる。これにより、常時一定出力で点灯する場合よりも省電力化し、蓄電池の持続時間を長くする。
【００２７】
朝になり、日照が得られるようになって太陽電池の電圧が所定値以上に上昇すると、ＬＥＤ４は消灯され、蓄電池３に対する充電が開始される（Ｓ１，Ｓ２）。太陽電池の電圧が所定値以上に上昇する前に蓄電池３の電圧がＬＥＤ４の必要電圧未満に低下した場合には、ＬＥＤ４は電圧不足により消灯する。そして、太陽電池の電圧が所定値以上に上昇すると、ＬＥＤ４は消灯したままで蓄電池３への充電が開始される（Ｓ１，Ｓ２）。
【００２８】
以上のように、本発明の実施形態である照明装置１によれば、夜間であって人感センサ６が人の存在を検出しない時にはＬＥＤ４が待機モードＳ３で発光し、人感センサ６が人の存在を検出した時には待機モードＳ３よりも明るい照明モードＳ５に切り替えて光源を発光させる。これにより、バス停留所付近に利用客がいない間に蓄電池の電力を無駄に消費することを防ぐ。
【００２９】
ところで、電力消費を抑制するために、単に光源の輝度を抑えたり、周期的に点滅させたりする方法も考えられる。しかし、光源の輝度を抑えたりＬＥＤを点滅させたりすると路線図や時刻表の視認性を著しく損なう。これに対し、照明装置１によれば、利用客がバス停留所に接近し、人感センサ６によって人の存在が検出されたことを契機としてＬＥＤ４の光度を高めるので、需要に応じて必要な明るさを提供することができる。
【００３０】
また、照明装置１によれば、利用客がバス停留所付近にいない間であっても待機モードでＬＥＤ４を発光させることで、夜間でもバス停留所から離れた場所からバス停留所の存在を視認しやすくする。
【００３１】
また、照明装置１によれば、調光回路８の制御によって、ＲＯＭ２７及びタイマ２８を参照し、人感センサ６の人体検出を起点として時間経過に基いて照明モードから待機モードへと、ＬＥＤ４の発光状態を漸次的に変更することができる。これにより、人手でスイッチを切り替える場合とは異なり切り替え忘れが生じることがないので、無人の間は待機モードを保つことができ、電力消費の抑制を確実に行うことができる。また、漸次的にＬＥＤ４の光度を変化させることにより、突然消灯することで利用客を驚かせたり不便を感じさせる虞を防ぐ。
【００３２】
また、照明装置１によれば、前面２０を流下する雨水を横溝２１によって停滞させるので、わずかな降雨時には前面２０側から雨水が滴り落ちにくくなる。これにより、照明装置１の前方への雨水の滴下のために利用客が不快感を覚える虞を防ぐ。
【００３３】
（第二実施形態）
次に、図８〜図１３に基いて、蓄電池３の残存容量に応じてＬＥＤ４の発光状態を調節する調光機能を備えた本発明の第二実施形態について説明する。図８は、本発明の第二の実施形態である照明装置１０１を右上斜め前から示した斜視図であり、図９は、照明装置１０１を右下斜め下から示した斜視図であり、図１０は、照明装置１０１の制御の流れを示すフローチャートである。なお、図８〜図１０中において、第一の実施形態である照明装置１と実質的に共通する構成については第一実施形態と同じ符号を用いて示す。また、内部構造についての詳細な説明は省略する。
【００３４】
図１１は、照明装置１０１の六面図である。図１２は、照明装置１０１の構成を説明するための参考図であり、透明部分を示す参考底面図、透明部分を透過して内部を示す参考底面図、Ｄ−Ｄ間及びＥ−Ｅ間における参考拡大断面図及び各部の名称を示す参考断面図を含む。図１３は、照明装置１０１の構成を説明するための参考斜視図である。
【００３５】
図８及び図９に示すように、照明装置１０１は、照明装置１よりも簡素な構成を有しており、筐体１０５の上面に太陽電池１０２が装着され、断面略Ｃ字状であって内部に収容空間（図示しない）を有する筐体１０５の内部に蓄電池、ＬＥＤ基板、制御基板、及び人感センサ基板（いずれも図示は省略する）が収容されて構成されている。太陽電池１０２は、平板状の外観を呈している。筐体１０５の上面１１０も平坦に形成されており、照明装置１０１は上面に大きな起伏のない外観を呈する。照明装置１０１の底面側には、ＬＥＤの光を透過しつつＬＥＤを保護する保護カバー１１４が設けられている。また、人感センサ６の先端部が露出している。照明装置１０１は、壁や板などに直接取り付け可能なように背面１３１が平坦に形成され、ボルト等の締結具を受ける取付部１２９が２箇所設けられている。
【００３６】
図１１〜図１３に示すように、照明装置１０１は、本体の上面側に太陽光発電部が設けられ、底面側に光源のＬＥＤが設けられた屋外用照明器具であり、日照のある時に前記太陽光発電部で発電して内蔵する二次電池に充電し、日没後に二次電池から電力を供給してＬＥＤを点灯して照明を行う。本物品の底面側には、ＬＥＤを覆う透明なカバーが設けられる。また、本物品に設けられた人感センサーによって、人の存在を検知してＬＥＤの点灯・調光の制御を行う。
【００３７】
次に、照明装置１０１の制御の流れについて図１０に基き説明する。照明装置１０１は、照明装置１とは異なり、夜間にＬＥＤを点灯する場合（Ｓ１にてＹｅｓの場合）に、蓄電池の電圧が所定値以上であるか否かを判定し、判定結果に応じて動作を決定する制御を行う。蓄電池の電圧が所定値以上、すなわち十分に充電された状態にある場合には、上述の照明装置１の制御の流れについての説明と同様に、Ｓ３以下、待機モード及び照明モードを切り替えて動作する。
【００３８】
日中の充電量が不足した場合や、ＬＥＤ点灯によって蓄電池の残存容量が低下した場合に、蓄電池の電圧が所定値未満に低下すると（Ｓ１１でＮｏ）、省電力待機モードＳ１３に移行する。省電力待機モードでは、デューティー比制御によりＬＥＤは通常の待機モードＳ３の５０％に相当する、定格の１．２５％の出力で点灯される。省電力待機モードＳ１３で人の存在が検出されると（Ｓ１４）、省電力照明モードＳ１５に移行してＬＥＤは通常の照明モードＳ５の５０％に相当する、定格の５０％の出力で点灯される。省電力照明モードＳ１５から人の存在が検出されない状態が続くと（Ｓ１６でＮｏ）、減光して（Ｓ１７）初期状態に戻るが、蓄電池の電圧が低下しているので、再び省電力待機モードＳ１３での動作が継続される。
【００３９】
照明装置１０１によれば、蓄電池の電圧が低下し所定の給電電圧に満たなくなった時に、通常の発光状態よりも暗く調光することにより、電力消費を抑制して電池切れを防ぐ。蓄電池の電圧が所定電圧以上である場合には、調光回路によって、待機モードでは２．５％、照明モードでは１００％の出力でＬＥＤを点灯させ、蓄電池３の電圧が所定電圧未満である場合には、デューティ比を５０％として、省電力待機モードでは１．２５％、省電力照明モードでは５０％の出力でＬＥＤを点灯させる。これにより、通常の発光状態に対して待機モード及び照明モードにおける電力消費を夫々定格の約５０％として、残る電池の持続時間を約２倍に延ばす。このように、人感センサ６の人体検出信号に基く調光制御に加えて、蓄電池の残存容量に応じてＬＥＤの出力、すなわち輝度の制御を行うことで、さらにきめ細かく電力消費を抑制することができ、例えば、日中の日照が不足した場合等、蓄電池の容量が早く低下してしまった場合でも、夜間の電池の持続時間を延ばし、バス停留所の利便性を高めることができる。
【００４０】
（第三実施形態）
次に、図１４〜図１９に基づいて、本発明の第三実施形態について詳細に説明する。図１４は、第三実施形態の照明装置のＬＥＤ点灯時刻を説明する模式図であり、図１５は、回路構成の概略を示すブロック図であり、図１６は、メイン制御の流れを示すフローチャートであり、図１７は、点灯モード制御の流れを示すフローチャートであり、図１８は、省電力モード制御の流れを示すフローチャートであり、図１９は、充電モード制御の流れを示すフローチャートである。
【００４１】
本発明の第一、第二実施形態においては、太陽電池の電圧を検出し、その検出した電圧が、充電を実施する閾値としての所定電圧に満たない場合（日没であると判定）にはＬＥＤ４を点灯し、その検出した電圧が、所定電圧以上である場合（日出であると判定）にはＬＥＤ４を消灯する。この場合、バスの運行が終了した後の深夜でも、翌朝まで点灯し続け、必要な時間以外にも動作し続けるために電力の損失が大きいという問題があった（図１４（ａ）参照）。
【００４２】
そこで、本実施形態においては、図１５に示すように、第一実施形態または第二実施形態の構成に加えて、待機モード又は照明モードでの消灯及び点灯を開始するための時間を検出するＬＥＤのＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０を制御基板１２に備える。即ち、太陽電池の電圧を検出し、その検出した電圧が、所定電圧に満たない場合（日没であると判定）にはＬＥＤ４を点灯するとともに、前記ＯＮ−ＯＦＦ用タイマによって時間計測を開始し、例えば８時間（＝Ｔ１）を計測した時点でＬＥＤを消灯させる（図１６のＳ１０１〜Ｓ１０３，Ｓ１５０を参照）。このようにすれば、バスの運行時間を超える深夜（例えば２４時以降）において、ＬＥＤを消灯することができ、無駄な電力を消費することを防ぐことができる（図１４（ｂ）参照）。ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０は、第一実施形態におけるタイマ２８がＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０としての機能を兼ねる構成であってもよい。ここで、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０が、本発明の点滅制御用タイマに相当し、Ｔ１が、本発明の第一所定時間に相当する。
【００４３】
さらに、前記ＯＮ−ＯＦＦ用タイマの計測時間が、例えば１２時間（＝Ｔ２）を超えた時点において、太陽電池の電圧を検出し、その検出した電圧が所定電圧に満たない場合にはＬＥＤ４を点灯する（図１６のＳ１０１〜Ｓ１０４を参照）。従来、例えば冬季の早朝のように、バスの運行が開始された時刻であっても、空は薄暗く、バス停に掲示されている運行表が見づらいという問題があった。しかし、このようにすれば、冬季の早朝のように、空が薄暗くバス停の運行表が見えにくい場合であってもＬＥＤが点灯するため、バスの運行表を読むことができる十分な明かりを提供することができる。その後、太陽電池の電圧が所定電圧以上を検出した場合には、ＬＥＤを消灯する。あるいは、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマでさらに時間を計測し、前記ＬＥＤが点灯してから例えば３時間（＝Ｔ３）後にＬＥＤを消灯するようにしてもよい（図１４（ｃ）参照）。ここで、Ｔ２が、本発明の第二所定時間に相当する。
【００４４】
なお、前記ＯＮ−ＯＦＦ用タイマの計測時間が、例えば１２時間を超えた時点において、太陽電池の電圧を検出し、その検出した電圧が所定電圧以上である場合には、ＬＥＤを点灯する必要はない。バスの運行表を読むための十分な周囲の照度があるからである。
【００４５】
次に、第三実施形態において、太陽電池の出力電圧と蓄電池の出力電圧に基づいて行われるＬＥＤ及び蓄電池の制御について説明する。ＲＯＭ２７には、蓄電池の出力電圧に関する所定の基準値として、通常電圧、作動電圧及び下限電圧の３通りの所定電圧が記憶されており、これらは通常電圧＞作動電圧＞下限電圧の関係にある。詳しくは後述するが、蓄電池３の出力電圧が通常電圧以上の場合は、点灯モード制御の出力でＬＥＤ４を発光させ、下限電圧以上通常電圧未満の場合は、点灯モード制御よりも輝度の低い省電力モード制御でＬＥＤ４を発光させる。蓄電池３を充電中は、蓄電池３の出力電圧が下限電圧以上であっても作動電圧未満の場合には充電を継続する。
【００４６】
以下、メイン制御、点灯モード制御、省電力モード制御及び充電モード制御について制御の流れを説明する。メイン制御（図１６）で、蓄電池３の出力電圧が通常電圧以上に充電された状態において、太陽電池が受光する日照が弱まって太陽電池２の電圧が所定値未満に低下したとき（Ｓ１０１でＹｅｓ）、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０の計測時間は、最後に計測時間がリセットされてから１２時間以上が経過しているのでＴ２以上となっており（Ｓ１０２でＮｏかつＳ１０３でＹｅｓ）、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０の計測時間がリセットされる（Ｓ１０４）。計測時間がリセットされてＴ１未満となったので（Ｓ１０２でＮｏ）、点灯モード制御を行う（Ｓ１０５〜Ｓ１０６）。
【００４７】
図１７に示すように、点灯モード制御においては、ＬＥＤ４を定格の２．５％の出力で点灯する待機モード点灯を開始する（Ｓ２０１）。人感センサ６が人体の存在を検出すると（Ｓ２０２でＹｅｓ）、ＬＥＤ４を定格の１００％で点灯する照明モード点灯を開始する（Ｓ２０３）。人感センサ６が人体を継続的に検出している間は（Ｓ２０４でＹｅｓ）、照明モード点灯を継続する。人感センサ６によって人体検出がなされなくなると（Ｓ２０４でＮｏ）、制御基板１２は、漸減的にＬＥＤ４の出力を低下させて減光させる（Ｓ２０５）。減光を開始した後に人感センサ６が人体を検出すると（Ｓ２０６でＹｅｓ）、照明モード点灯を行う。ＬＥＤ４の出力が２．５％まで低下したら（Ｓ２０７でＹｅｓ）、メイン制御に戻る。
【００４８】
ＬＥＤ４の点灯により蓄電池３の放電が進み、蓄電池３の電圧が通常電圧未満となった場合（Ｓ１０５でＮｏかつＳ１０７でＹｅｓ）、照明装置１００は、省電力モード制御Ｓ１０８を行う。図１８に示すように、省電力モード制御においては、ＬＥＤ４の出力を定格の１．２５％の出力で点灯する省電力待機モード点灯を開始する（Ｓ３０１）。人感センサ６が人体の存在を検出すると（Ｓ３０２でＹｅｓ）、ＬＥＤ４を定格の５０％で点灯する照明モード点灯を開始する（Ｓ３０３）。人感センサ６が人体を継続的に検出している間は（Ｓ３０４でＹｅｓ）、照明モード点灯を継続する。点灯モード制御の場合と同様に、人感センサ６によって人体検出がなされなくなると（Ｓ３０４でＮｏ）、制御基板１２は、漸減的にＬＥＤの出力を低下させて減光させる（Ｓ３０５）。減光を開始した後に人感センサ６が人体を検出すると（Ｓ３０６でＹｅｓ）、照明モード点灯を行う。ＬＥＤ４の出力が１．２５％まで低下したら（Ｓ３０７でＹｅｓ）、メイン制御に戻る。
【００４９】
蓄電池の電圧がさらに低下して下限電圧未満になると（Ｓ１０７でＮｏ）、充電モード制御Ｓ１０９に移行し、図１９に示すように、ＬＥＤ４を消灯して蓄電池３の充電を開始する（Ｓ１５０〜Ｓ１５１）。蓄電池３の充電中は、蓄電池３の電圧が作動電圧以上に充電されるまではＬＥＤ４は点灯されず蓄電池３の充電が継続される（Ｓ１５２〜Ｓ１５３）。作動電圧以上に充電された後も、太陽電池２の出力電圧が所定値以上である場合（Ｓ１０１でＮｏ）、すなわち日照がある間は引き続き充電が行われる。太陽電池２の出力電圧が所定値未満、すなわち日照が乏しい状況であって充電が進行しない場合においては、ＬＥＤ４を消灯したままで太陽電池２の出力電圧が高まるまで待機を続ける（Ｓ１５２〜Ｓ１５３）。
【００５０】
以上のように、蓄電池３の電圧が通常電圧以上であった場合には、ＬＥＤ出力２．５％の待機モード点灯を継続し、人感センサ６が人体を検出するとＬＥＤ出力１００％で点灯する。蓄電池３の電圧が通常電圧未満かつ下限電圧以上であった場合には、ＬＥＤ出力１．２５％の省電力待機モード点灯を継続し、人感センサ６が人体を検出するとＬＥＤ出力５０％で点灯する。蓄電池３の電圧が下限電圧未満であった場合には、ＬＥＤ４を消灯して充電を開始する。
【００５１】
上記実施形態によれば、太陽電池２の電圧及びＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０の計測時間に応じて蓄電池３の充電を行うモードとＬＥＤ４を点灯するモードとを切換えて蓄電池を動作させることができる。ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０の計測時間がＴ１を超えると、ＬＥＤ４が消灯されて蓄電池３の放電を抑制する。また、計測時間がＴ１を超えたことによってＬＥＤ４が消灯された後は、計測時間がＴ２を越えるまではＬＥＤ４が点灯されないので、季節や天候等の影響で日照が低下したときに早い時間からＬＥＤ４が点灯開始することを抑制する。これにより、蓄電池３の放電が早期に進行して、夜間に想定よりも早く消灯してしまう虞を防ぐ。
【００５２】
また、上記実施形態では、Ｔ１＝８時間、Ｔ２＝１２時間、Ｔ３＝１５時間としているが、これに限定する必要はなく、その地域、季節や、バスの運行時間などとの関係を考慮し決定すればよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマを備えて、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を所定値としたが、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマに替えて、例えばカレンダー機能付きのＩＣを備え、乗客に必要のない深夜に点灯しないように、点灯・消灯の日時などを決定して実行させてもよい。このようにしても第三実施形態と同様に効果を得ることができる。
【００５４】
また、始発バス、終発バスから発する信号を受信して、ＬＥＤの点灯・消灯を制御するようにしてもよい。この場合、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマに替えて、バスから発信される信号を受信する信号受信手段を備える必要がある。このようにしても第三実施形態と同様に効果を得ることができる。
【００５５】
（応用例等）
なお、本発明の実施形態は上記の２通りの構成に限定されるものではなく、以下に示すように種々に変更することができる。
【００５６】
すなわち、上記の実施形態では、ＣＰＵ９の制御により、ＬＥＤ４の発光状態を選択して調光回路に命令を出して制御を行うものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば調光回路にＰＷＭモジュールを備え、ＰＷＭ制御で調光を行うようにしてもよい。ＰＷＭによるデューティー比制御で調光を行うようにすることで簡素な構成とすることができる。
【００５７】
また、ＲＯＭ２７及びタイマ２８は、必ずしもＣＰＵ９とは別に基板に設ける必要がなく、ＣＰＵ９にＲＯＭ２７やタイマ２８を内蔵するものであってもよい。これにより、制御基板のプリントパターンを簡略化することができる。
【００５８】
さらに、上記の実施形態では充電制御回路７及び調光回路８は制御基板１２に別々に設けられたものを示したが、これに限定されるものではなく、充電制御回路７及び調光回路８を包含するように構成された集積回路であってもよい。また、充電制御回路７及び調光回路８がＣＰＵ９と一体に構成されていてもよい。
【００５９】
また、制御基板１２、ＬＥＤ基板２２及び人感センサ基板２６は、各々が別々の基板として設けられているものに限定されるものではなく、共通した基板上に回路が設けられて構成されたものであってもよく、例えば、制御基板１２、ＬＥＤ基板２２及び人感センサ基板２６の各回路が１枚の基板上に設けられていてもよい。これにより、構造を簡素化することができる。
【００６０】
また、上記の実施形態では、人感センサ６による人の存在の検出に基いて待機モードＳ３と照明モードＳ５の２段階で切り替えて調光するものを示したが、これに限定されるものではなく、３段階以上の調光を行うようにしてもよい。例えば、待機モードＳ３及び照明モードＳ５に加えて、夕方や明け方などのやや暗い状況では定格の５０％程度の明るさでＬＥＤ４を発光させるモードを有するようにしてもよい。太陽電池の電圧に基いて周囲の明るさを判定することで、このような中間的な段階を設けて照明装置１の動作を制御することも可能である。また、段階を設けずに無段階で連続的に輝度が変化する調光を行うものであってもよい。
【００６１】
また、上記の実施形態では、太陽電池２として、上面が湾曲して盛り上がった形状を呈する透明プラスチック製カバーに太陽電池モジュールが収容されたものを太陽電池の例として示したが、これに限定されるものではなく、例えば、太陽電池は平板状のより簡素なものとしてもよいし、可撓性を有するシート状のものであってもよく、種々の形態のものを利用することができる。
【００６２】
また、上記の実施形態では特に示さなかったが、充電制御回路７は、蓄電池３の過充電を防ぐ保護機能を備えたものとしてもよい。
【００６３】
実施形態の構造と制御とは不可分な組み合わせではなく、第一実施形態の照明装置１の構造に対して図１０に示した第二実施形態の制御を組み合わせてもよいし、逆に第二実施形態の照明装置１０１の構造に対して図６に示した第一実施形態の制御を組み合わせてもよい。この他にも、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の構成をとることができる。
【００６４】
また、上記の実施形態では、省電力モード制御において点灯モード制御と比較してＬＥＤ４の出力を約半分に低下させるものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば、省電力モード制御では個々のＬＥＤ４の出力は維持したままで一部のＬＥＤ４を消灯させて点灯数を減少させるように制御するものであってもよい。これにより、調光回路８の構成を簡素化することができる。
【００６５】
また、上記の実施形態では、蓄電池３としてニッケル水素電池を用いるものを示したが、繰り返し充放電可能な二次電池であればニッケル水素電池に限定されないことは言うまでもない。他の利用可能な二次電池の例としては、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池を挙げることができる。
【００６６】
ところで、上記の実施形態では、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０は、ＬＥＤ４の点灯にともなって計測開始するものを示したが、これに限定されるものではなく、ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０は、予め定められた時刻になると計測時間がリセットされるようになっていてもよい。例えば、毎日夜２時になるとリセットされ、その時点を基準としてＴ１〜Ｔ３が設定されるものであってもよい。これによれば、ＬＥＤ４が点灯開始した時刻とは関係無く、定刻（例えば、夜１０時）になると所定のＴ１が経過することでＬＥＤ４が消灯される。同様に、所定のＴ２が経過して定刻（例えば、朝６時）になると、消灯されていたＬＥＤ４が点灯可能となる。これにより、季節や天候による日照の変動に関わらずバスの運行時間帯にあわせて照明装置の点滅を制御することができる。上記の構成によれば、朝の暗いうちにＬＥＤ４が点灯したときや、日中に太陽電池２が何かの陰になって太陽電池２の出力電圧が低下したときなど、早い時間にＯＮ−ＯＦＦ用タイマ３０の計測時間がリセットされてバスの運行時間中にＴ１が経過して充電モード制御に移行してしまう虞を防ぐ。
【００６７】
なお、上記実施形態では、バスの停留所に設置される照明装置を例として示したが、設置場所や設置形態はこれに限定されるものではなく、この他にも種々の応用形態をとり得る。例えば、鉄道駅のプラットホームにおいて、ホーム端部や待合所に本発明の照明装置を取り付けてもよい。これにより、当該設置箇所へ給電する交流電源を省略し、配線などの電気設備を簡素化することができる。また、消火栓などの非常用設備や、農機具小屋、自転車置き場などの建物・工作物においても、交流電源を設けることなく夜間の照明を行うことができる。この場合、ＬＥＤを備えた発光部と太陽電池とを分離して、発光部を室内や軒下などに設置し、太陽電池を屋根などの日照を得やすい場所に設置し、両者を配線でつなぐようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１ 照明装置
２ 太陽電池
３ 蓄電池
４ ＬＥＤ
５ 筐体
６ 人感センサ
７ 充電制御回路 （充電制御手段）
８ 調光回路 （調光手段）
９ ＣＰＵ （充電制御手段、調光手段、制御部）
１２ 制御基板 （制御部）
２７ ＲＯＭ （調光手段）
２８ タイマ （調光手段）
３０ ＯＮ−ＯＦＦ用タイマ （点滅制御用タイマ）
Ｓ３ 待機モード （第一の発光状態）
Ｓ５ 照明モード （第二の発光状態）
Ｓ１３ 省電力待機モード （第一の省電力発光状態）
Ｓ１５ 省電力照明モード （第二の省電力発光状態）
Ｔ１ 第一所定時間
Ｔ２ 第二所定時間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、
筐体に収容されており、前記太陽電池の電力で充電される蓄電池と、
前記筐体に設けられ、前記蓄電池の電力により発光する光源と、
前記筐体に設けられ、周辺にいる人の存在を検出する人感センサと、
前記太陽電池から前記蓄電池への給電を制御する充電制御手段と、
前記蓄電池から前記光源への給電を制御し、前記光源を複数通りの明るさで発光させることが可能な調光手段と
を具備し、
前記調光手段は、前記蓄電池から放電中は、前記人感センサが人を検出しないときは第一の発光状態で前記光源を発光させ、前記人感センサの人の存在の検出に基き、前記第一の発光状態よりも明るい第二の発光状態で前記光源を発光させることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記蓄電池から放電中であって前記蓄電池の電圧が所定の給電電圧未満の時、
前記人感センサが人を検出しない場合には、前記調光手段は、前記第一の発光状態よりも暗い第一の省電力発光状態で前記光源を発光させ、前記人感センサの人の存在の検出に基き、前記第一の省電力発光状態より明るく前記第二の発光状態よりも暗い第二の省電力発光状態で前記光源を発光させることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光源が前記第二の発光状態で発光する時に、前記調光手段は、所定の時間が経過した後に前記光源の発光状態を第二の発光状態から第一の発光状態へと変更することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
太陽電池と、
筐体に収容されており、前記太陽電池の電力で充電される蓄電池と、
前記筐体に設けられ、前記蓄電池の電力により発光する光源と、
前記筐体に設けられ、周辺にいる人の存在を検出する人感センサと、
前記太陽電池から前記蓄電池への給電を制御する充電制御手段、
前記蓄電池から前記光源への給電を制御し、前記光源を複数通りの明るさで発光させることが可能な調光手段
及び時間を計測する点滅制御用タイマを備える制御部と
を具備し、
前記制御部は、前記光源を点灯するとき、前記点滅制御用タイマで時間計測を開始し、
前記点滅制御用タイマの計測時間が第一所定時間に達すると、前記光源を消灯するとともに、前記点滅制御用タイマの計測時間が、前記第一所定時間よりも長い第二所定時間に達するまでは前記光源の消灯を継続し、
前記点滅制御用タイマの計測時間が前記第二所定時間に達すると、前記点滅制御用タイマの計測時間を初期化するとともに、前記光源を点灯可能とし、
前記光源が点灯可能かつ前記太陽電池の電圧が所定値以下であって、前記人感センサが人を検出しないときは、前記制御部は、第一の発光状態で前記光源を発光させ、前記人感センサの人の存在の検出に基き、前記第一の発光状態よりも明るい第二の発光状態で前記光源を発光させる
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１】
太陽電池と、
筐体に収容されており、前記太陽電池の電力で充電される蓄電池と、
前記筐体に設けられ、前記蓄電池の電力により発光する光源と、
前記筐体に設けられ、周辺にいる人の存在を検出する人感センサと、
前記太陽電池から前記蓄電池への給電を制御する充電制御手段と、
前記蓄電池から前記光源への給電を制御し、前記光源を複数通りの明るさで発光させることが可能な調光手段と
を具備し、
前記調光手段は、前記蓄電池から放電中は、前記人感センサが人を検出しないときは第一の発光状態で前記光源を発光させ、前記人感センサの人の存在の検出に基き、前記第一の発光状態よりも明るい第二の発光状態で前記光源を発光させることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記蓄電池から放電中であって前記蓄電池の電圧が所定の給電電圧未満の時、
前記人感センサが人を検出しない場合には、前記調光手段は、前記第一の発光状態よりも暗い第一の省電力発光状態で前記光源を発光させ、前記人感センサの人の存在の検出に基き、前記第一の省電力発光状態より明るく前記第二の発光状態よりも暗い第二の省電力発光状態で前記光源を発光させることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光源が前記第二の発光状態で発光する時に、前記調光手段は、所定の時間が経過した後に前記光源の発光状態を第二の発光状態から第一の発光状態へと変更することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
太陽電池と、
筐体に収容されており、前記太陽電池の電力で充電される蓄電池と、
前記筐体に設けられ、前記蓄電池の電力により発光する光源と、
前記筐体に設けられ、周辺にいる人の存在を検出する人感センサと、
前記太陽電池から前記蓄電池への給電を制御する充電制御手段、
前記蓄電池から前記光源への給電を制御し、前記光源を複数通りの明るさで発光させることが可能な調光手段
及び時間を計測する点滅制御用タイマを備える制御部と
を具備し、
前記制御部は、前記光源を点灯するとき、前記点滅制御用タイマで時間計測を開始し、
前記点滅制御用タイマの計測時間が第一所定時間に達すると、前記光源を消灯するとともに、前記点滅制御用タイマの計測時間が、前記第一所定時間よりも長い第二所定時間に達するまでは前記光源の消灯を継続し、
前記点滅制御用タイマの計測時間が前記第二所定時間に達すると、前記点滅制御用タイマの計測時間を初期化するとともに、前記光源を点灯可能とし、
前記光源が点灯可能かつ前記太陽電池の電圧が所定値以下であって、前記人感センサが人を検出しないときは、前記制御部は、第一の発光状態で前記光源を発光させ、前記人感センサの人の存在の検出に基き、前記第一の発光状態よりも明るい第二の発光状態で前記光源を発光させる
ことを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−５９６９１（Ｐ２０１２−５９６９１Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０９１３０（Ｐ２０１１−１０９１３０）
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００１４４５４４）レシップホールディングス株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００１４４５４４）レシップホールディングス株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]