JP6156743B2 - Lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、近接センサを備える照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device including a proximity sensor.
近年、人の手などが接近したことを検知する近接センサを備える照明装置が普及してきた。このような照明装置によれば、照明装置の電源スイッチに触れることなく照明装置を点灯及び消灯させることができるので、例えば、料理をしていて手に食材が付いているときでも、その手を照明装置に接近させるだけで照明装置を操作できるので便利である。ところが、手などの接近を検知する近接センサは、赤外線を放射し、電力を消費するので、近接センサを備える照明装置では、省電力化の工夫が必要となる。 In recent years, lighting devices including a proximity sensor that detects that a human hand or the like has approached have become widespread. According to such an illuminating device, the illuminating device can be turned on and off without touching the power switch of the illuminating device. It is convenient because the lighting device can be operated simply by bringing it close to the lighting device. However, a proximity sensor that detects the approach of a hand or the like radiates infrared rays and consumes electric power. Therefore, an illuminating device including the proximity sensor needs to be devised for power saving.
そこで、従来、近接センサを備える照明装置の省電力化に関する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の技術では、近接センサが赤外線を放射して物体から反射してきた反射赤外線を検知する検知期間と、近接センサが赤外線の放射を止めて反射赤外線の検知を行わない非検知期間とを交互に繰り返す。そして、一つの検知期間とそれに続く非検知期間の合計を周期とした場合に、反射赤外線を検知したときには、反射赤外線を検知しないときよりも、周期を短くする。これにより、反射赤外線を検知しない待機時には反射赤外線を検知した検知時よりも周期が遅いことから、省電力化が図られる。
Therefore, conventionally, a technique related to power saving of a lighting device including a proximity sensor has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the technique of
しかしながら、上記特許文献1の技術では、検知期間が繰り返される周期が変動するので、周期の変動に応じて、近接センサの反応に対するユーザの使用感が変わるという問題がある。つまり、検知期間が繰り返される周期が短いときには手を近接センサに近付けてから照明装置が反応するまでの時間は確率的に短くなるが、検知期間が繰り返される周期が長いときには手を近接センサに近付けてから照明装置が反応するまでの時間は確率的に長くなる。そのために、特許文献1の技術では、ユーザは、近接センサに手を近付けてから照明装置が反応するまでの時間についてばらつきがあると感じ、照明装置に対する使用感が安定していないという問題がある。
However, the technique disclosed in
そこで、本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、近接センサの反応に対するユーザの使用感を変えることなく、省電力化を図った照明装置を提供することを目的する。 Therefore, the present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide an illuminating device that saves power without changing the user's feeling of use with respect to the response of the proximity sensor.
上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置の一形態は、光源と、電磁波を放射し、放射した電磁波が物体で反射した反射電磁波を検知し、前記反射電磁波の検知を示す検知信号を出力する近接センサと、前記検知信号に基づいて前記光源の点灯及び消灯を制御する制御部とを備え、前記制御部はさらに、前記近接センサが前記電磁波の放射及び前記反射電磁波の検知を行う期間を検知期間、前記近接センサが前記電磁波の放射を止めて前記反射電磁波の検知を行わない期間を非検知期間とした場合に、前記検知期間と前記非検知期間との合計を一定時間にしたうえで前記検知期間と前記非検知期間とが交互に繰り返され、かつ、前記近接センサによる前記検知に関する状態に応じて前記検知期間の長さが変化するように、前記近接センサを制御する。 In order to achieve the above object, an embodiment of an illumination device according to the present invention includes a light source, a detection signal that radiates an electromagnetic wave, detects a reflected electromagnetic wave reflected by an object, and indicates the detection of the reflected electromagnetic wave. And a control unit that controls lighting and extinction of the light source based on the detection signal, and the control unit further detects the electromagnetic wave emission and the reflected electromagnetic wave. When the period is the detection period, and the period when the proximity sensor stops emitting the electromagnetic wave and does not detect the reflected electromagnetic wave is set as the non-detection period, the total of the detection period and the non-detection period is set to a fixed time. In addition, the proximity period is repeated so that the detection period and the non-detection period are alternately repeated, and the length of the detection period changes according to the state related to the detection by the proximity sensor. To control the difference.
ここで、前記制御部は、前記近接センサが前記反射電磁波を検知してから前記検知信号を出力するまでの時間について起こり得る最大時間を最大応答時間とした場合に、前記近接センサから前記検知信号が出力されてこないときには前記検知期間が前記最大応答時間で終了するように、前記近接センサを制御してもよい。 Here, the control unit detects the detection signal from the proximity sensor when the maximum response time is a maximum time that can occur between the time when the proximity sensor detects the reflected electromagnetic wave and the time when the detection signal is output. The proximity sensor may be controlled so that the detection period ends with the maximum response time when no is output.
また、前記制御部は、前記検知期間が前記最大応答時間に達するまでに、前記近接センサから前記検知信号が出力され、出力された前記検知信号が予め定められた安定状態になったときには、前記検知期間が前記最大応答時間に達するのを待つことなく終了するように、前記近接センサを制御してもよい。 Further, the control unit outputs the detection signal from the proximity sensor before the detection period reaches the maximum response time, and when the output detection signal is in a predetermined stable state, The proximity sensor may be controlled so as to end without waiting for the detection period to reach the maximum response time.
また、前記制御部は、前記検知期間が前記最大応答時間に達するまでに前記近接センサから前記検知信号が出力されてきた場合には、前記検知信号が予め定められた安定状態になるまで前記検知期間が継続するように前記近接センサを制御し、かつ、前記検知信号が前記安定状態になるまでに前記検知期間が前記最大応答時間に達したときには、前記検知期間が前記最大応答時間より長く継続するように前記近接センサを制御してもよい。 In addition, when the detection signal is output from the proximity sensor before the detection period reaches the maximum response time, the control unit detects the detection until the detection signal reaches a predetermined stable state. The proximity sensor is controlled so that the period continues, and when the detection period reaches the maximum response time until the detection signal becomes the stable state, the detection period continues longer than the maximum response time. The proximity sensor may be controlled to do so.
また、前記制御部は、繰り返される前記検知期間の一つを第1検知期間とした場合に、前記検知信号が前記第1検知期間において予め定められた第1閾値を超え、かつ、前記第1検知期間に続く第2検知期間において前記第1閾値よりも大きい第2閾値を超えたときに、前記近接センサが物体を検知したと判断し、前記光源の点灯及び消灯を制御してもよい。 In addition, when one of the repeated detection periods is set as the first detection period, the control unit exceeds the first threshold value predetermined in the first detection period, and the first It may be determined that the proximity sensor has detected an object when a second threshold value that is larger than the first threshold value is exceeded in a second detection period following the detection period, and the lighting and extinguishing of the light source may be controlled.
本発明に係る照明装置によれば、近接センサの反応に対するユーザの使用感を変えることなく、省電力化が図られる。 According to the lighting device according to the present invention, power saving can be achieved without changing the user's feeling of use for the response of the proximity sensor.
よって、非接触での点灯及び消灯の操作を可能にする近接センサを備える便利な照明装置が普及してきた今日において、本発明の実用的価値は極めて高い。 Therefore, the practical value of the present invention is extremely high nowadays when a convenient lighting device including a proximity sensor that enables non-contact lighting and extinguishing operations has become widespread.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connecting forms of the constituent elements, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements that constitute a more preferable embodiment.
図1は、本実施の形態における照明装置10の外観を示す図である。図2は、図1に示された照明装置10の構成を示すブロック図である。この照明装置10は、商用交流電源20からの電力供給の下で動作し、非接触で点灯及び消灯の操作をすることができる照明装置であり、電源11、光源12、制御部13、及び、近接センサ14を備える。
FIG. 1 is a diagram illustrating an appearance of a
電源11は、商用交流電源20からの交流電力を光源12に適した形態の電力に変換し、変換した電力を、制御部13からの制御の下で、光源12に供給する回路であり、例えば、整流回路、チョッパ回路などを含む。なお、この電源11は、制御部13及び近接センサ14の動作用電圧も生成し、それぞれに供給している。
The
光源12は、光を発する発光部であり、例えば、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro−Liminescence)素子、蛍光灯、又は、白熱灯などである。
The
近接センサ14は、物体が接近したことを検知するセンサであり、電磁波を放射し、放射した電磁波が物体で反射した反射電磁波を検知し、反射電磁波の検知を示す検知信号を出力する近接センサの一例である。本実施の形態では、近接センサ14は、電磁波として、赤外線を放射し、反射電磁波として、反射赤外線を検知する。そのために、近接センサ14は、赤外線を放射する発光素子、反射赤外線を検知する受光素子、制御部13からの指示に従って発光素子を発光させ、受光素子からの信号を制御部13に出力するための制御回路などを備える。検知信号は、例えば、図3に示されるような特性を有する信号である。図3は、近接センサ14の出力特性を示す図であり、ここでは、略0〜50cmの検知距離(物体から近接センサ14までの距離)に対して、略5〜1Vの波高の信号(パルス信号)が出力される例が示されている。
The
より詳しくは、この近接センサ14は、図4に示される動作をする。図4は、近接センサ14の動作タイミングを示す図である。近接センサ14は、制御部13から、赤外線を放射し反射赤外線の検知を行うことを指示する信号(図4の(a)における「検知指示信号」)を受信すると、パルス的(間欠的)に赤外線を放射することを繰り返す(図4の(b))。たとえば、検知指示信号がHighの期間に、近接センサ14は、500Hzの繰り返し周波数(周期2ms)で、約17%のオンデューティ比で、赤外線を放射し、反射赤外線を検知する。そして、物体を検知した場合には、近接センサ14は、図4の(c)に示されるように、最大応答時間(ここでは、40ms)以内に、検知信号を生成し、制御部13に出力する。ここで、「最大応答時間」とは、近接センサ14が反射電磁波(ここでは、反射赤外線)を検知してから制御部13に検知信号を出力するまでの時間(応答時間)について起こり得る最大時間である。近接センサ14は、反射赤外線を受光した受光素子からの信号を内部のタイミング回路に同期して積分することによって検知信号を生成するために、応答時間として、幅(20〜40ms)を有する。
More specifically, the
なお、近接センサ14としては、赤外線を用いたセンサに限られず、電磁波を用いたセンサであってもよい。たとえば、近接センサ14は、マイクロ波等の無線を用いて距離を検知する測距センサであってもよい。
The
制御部13は、近接センサ14の制御、及び、近接センサ14からの検知信号に基づいて電源11を制御することで光源を点灯及び消灯させる制御を行う回路であり、プロセッサ13a、D/A変換器13b、及び、比較器13cを有する。D/A変換器13bは、プロセッサ13aからの指示(デジタル信号)に応じたアナログ電圧を発生するデジタル・アナログ変換器である。比較器13cは、D/A変換器13bからのアナログ電圧を閾値として、近接センサ14からの検知信号が閾値を超えたかどうかを判断し、その結果をプロセッサ13aに出力するコンパレータである。プロセッサ13aは、制御プログラム及びタイマなどを内蔵する1チップマイクロコンピュータなどであり、比較器13cからの信号に基づいて近接センサ14及び電源11を制御したり、D/A変換器13bを制御したりする。
The
この制御部13は、次のような特徴的な動作をする。図5は、制御部13による特徴的な制御を説明するタイミング図である。ここで、図5に示されるように、近接センサ14が赤外線の放射及び反射赤外線の検知を行う期間を検知期間と呼び、近接センサ14が赤外線の放射を止めて反射赤外線の検知を行わない期間を非検知期間と呼ぶ。図5には、近接センサ14が反射赤外線を検知しないとき(図5の(a))、及び、近接センサ14が反射赤外線を検知したとき(図5の(b)及び(c))におけるタイミング図が示されている。図5の(b)は、近接センサ14が通常の検知期間(最大応答時間)よりも十分に早いタイミングで反射赤外線を検知したときのタイミング図である。図5の(c)は、近接センサ14が通常の検知期間(最大応答時間)が終了する直前で反射赤外線を検知したときのタイミング図である。図5の(a)〜(c)において、上側に配置されたタイミング図は、制御部13から近接センサ14に送信される検知指示信号のタイミングを示し、下側に配置されたタイミング図は、近接センサ14から制御部13に出力される検知信号の波形を示している。
The
第一の特徴として、制御部13は、検知期間と非検知期間との合計(周期)を一定時間にしたうえで検知期間と非検知期間とが交互に繰り返され、かつ、近接センサ14による検知に関する状態に応じて検知期間の長さが変化するように、近接センサ14を制御する。図5の(a)〜(c)に示されるように、検知期間と非検知期間とは交互に繰り返され、一つの検知期間とそれに続く非検知期間とからなる区間(一つの検知サイクル)の時間(周期)は常に一定(ここでは、250ms)である。ただし、近接センサ14による検知の状態に応じて、一つの検知サイクルにおける検知期間の長さが変動する。このような特徴により、検知期間と非検知期間とが交互に繰り返されるので、検知期間だけが継続するケースに比べ、省電力化が図られる。また、近接センサ14による物体の検知の有無に拘わらず、検知期間が繰り返される周期が一定となるので、ユーザが近接センサ14に手などの物体を近付けてから照明装置10が反応するまでの時間についてのばらつきが抑制される。つまり、どんな状態(近接センサ14の検知状態)であっても、近接センサ14の反応に対するユーザの使用感が変わることが回避される。
As a first feature, the
第二の特徴として、図5の(a)に示されるように、制御部13は、近接センサ14から検知信号が出力されてこないときには検知期間が最大応答時間で終了するように、近接センサ14を制御する。つまり、通常(待機時)の検知期間は、最大応答時間に設定されている。このような特徴により、物体が近接センサ14に接近したかどうかが、一周期ごとに、確実に判定される。
As a second feature, as shown in FIG. 5A, the
第三の特徴は、図5の(b)に示される動作である。制御部13は、検知期間が最大応答時間に達するまでに、近接センサ14から検知信号が出力されてその検知信号が予め定められた安定状態になったときには、検知期間が最大応答時間に達するのを待つことなく終了するように、近接センサ14を制御する。図5の(b)では、図5の(a)に比べ、検知期間がより短い期間で終了している。このような特徴により、一つの検知サイクルにおいて、近接センサ14が反射赤外線を検知したにも拘わらず無駄な赤外線の放射が継続されてしまうことが回避され、さらなる省電力化が図られる。なお、「予め定められた安定状態」とは、近接センサ14が確実に物体を検知したことを示す検知信号の状態であり、言い換えると、近接センサ14から有効な検知信号が出力された状態である。ここでは、検知信号の波高が予め定められた閾値(電圧)を超えた場合に、検知信号が「予め定められた安定状態」になったと判断される。
The third feature is the operation shown in FIG. When the detection signal is output from the
第四の特徴は、図5の(c)に示される動作である。制御部13は、検知期間が最大応答時間に達するまでに近接センサ14から検知信号が出力されてきた場合には、検知信号が予め定められた安定状態になるまで検知期間が継続するように近接センサ14を制御する。つまり、制御部13は、近接センサ14からの検知信号が立ち上がったが、その検知信号が安定状態になるまでに検知期間が最大応答時間に達したときには、検知期間が最大応答時間より長く継続するように近接センサ14を制御する。図5の(c)では、図5の(a)に比べ、検知期間がより長く継続している。これにより、通常の検知期間の終了直前で反射赤外線が検知された場合であっても完全な検知信号が生成されるまで検知期間が延長されるので、制御部13での検知処理が次の周期に回されてしまうことが回避され、より早い反応(検知処理)が実現される。
The fourth feature is the operation shown in FIG. When the detection signal is output from the
次に、以上のように構成された本実施の形態における照明装置10の動作について説明する。図6は、本実施の形態における照明装置10の動作を示すフローチャートである。
Next, operation | movement of the illuminating
まず、制御部13は、近接センサ14に検知指示信号(Highレベル)を送信することで、近接センサ14による赤外線の放射及び反射赤外線の検知をオンする(S10)。これにより、検知期間が開始される。
First, the
続いて、制御部13は、近接センサ14から出力されてくる検知信号が立ち上がったか否かを判断する(S11)。具体的には、制御部13は、近接センサ14から出力されてくる検知信号が予め定められた閾値を超えたか否かを判断する。ここで、「予め定められた閾値」は、検知信号が立ち上がったことを検知するための閾値であり、例えば、検知信号のノイズレベルよりもわずかに高い電圧であって、上述した「予め定められた安定状態」を判定するための閾値と同じか、低い電圧に設定されている。このステップでは、より詳しくは、制御部13において、プロセッサ13aから予め定められた閾値の指示(デジタル値)を受けたD/A変換器13bは、そのデジタル値をアナログ電圧に変換し、比較器13cに出力する。比較器13cは、そのアナログ電圧と近接センサ14から出力されてくる検知信号とを比較し、検知信号がアナログ電圧を超えた場合に、そのことを示す信号をプロセッサ13aに出力する。これにより、プロセッサ13aは、検知信号が予め定められた閾値を超えているか否かを判断する。
Subsequently, the
その結果、検知信号が立ち上がっていないと判断した場合には(S11でNo)、制御部13は、近接センサ14をオン(S10)してからの経過時間(つまり、検知期間)が最大応答時間に達したか否かを判断する(S12)。具体的には、制御部13において、プロセッサ13aは、近接センサ14をオンしたときにスタートさせた内蔵のタイマの値が最大応答時間を超えた(例えば、45ms以上になった)か否かを判断する。その結果、検知期間が最大応答時間に達していない場合には(S12でNo)、制御部13は、再び検知信号の立ち上がりを判断する(S11)。一方、検知期間が最大応答時間に達している場合には(S12でYes)、制御部13は、近接センサ14をオフする(S15)。これにより、近接センサ14から検知信号が出力されてこないとき(待機時)には、検知期間が最大応答時間で終了する(図5の(a)参照)。
As a result, when it is determined that the detection signal has not risen (No in S11), the
一方、検知信号が立ち上がったと判断した場合には(S11でYes)、制御部13は、立ち上がった検知信号が予め定められた安定状態になったか否かを確認する(S13)。具体的には、制御部13は、検知信号が、予め定められた安定状態になったことを確認するための予め定められた閾値(≧上記立ち上がりの判定のための閾値)を超えたか否かを判断する。より詳しくは、予め定められた安定状態になったことを確認するための予め定められた閾値に相当する指示(デジタル値)がプロセッサ13aからD/A変換器13bに出力され、D/A変換器13bで変換されたアナログ電圧が比較器13cに出力される。そして、比較器13cで、そのアナログ電圧と検知信号とが比較され、その比較結果がプロセッサ13aに出力される。これにより、プロセッサ13aは、検知信号が予め定められた閾値を超えているか否かを判断することで、検知信号が予め定められた安定状態になったか否かを判断する。
On the other hand, when it is determined that the detection signal has risen (Yes in S11), the
その結果、検知信号が予め定められた安定状態にならなかったと判断した場合には(S13でNo)、制御部13は、その検知信号が有効な検知信号でないと判断し、元の処理に戻り、検知期間の判断を行う(S12)。一方、検知信号が予め定められた安定状態になったと判断した場合には(S13でYes)、制御部13は、電源11を制御することで、光源12を点灯/消灯(光源12が消灯していた場合には点灯し、点灯していた場合には消灯)する(S14)。
As a result, when it is determined that the detection signal has not reached a predetermined stable state (No in S13), the
続いて、制御部13は、近接センサ14に出力していた検知指示信号(High)を終了する(Lowレベルにする)することで、近接センサ14による赤外線の放射を止めて反射赤外線の検知をオフする(S15)。これにより、検知期間が終了し、非検知期間が開始される。
Subsequently, the
このように、立ち上がった検知信号が予め定められた安定状態になった場合には(S13)、光源12の点灯/消灯した後に(S14)、経過時間に依存することなく、検知期間が終了する(S15)。よって、このようなケースでは、検知信号が立ち上がるタイミングに依存して、検知期間が最大応答時間に達するまでに終了することもあるし(図5の(b)参照)、検知期間が最大応答時間を超えて終了することもある(図5の(c)参照)。これにより、検知期間が最大応答時間に達するまでに終了した場合には、省電力化が図られ、一方、検知期間が最大応答時間を超えて終了した場合には、制御部13での検知処理が次の周期に回されることが回避され、より早い反応(検知処理)が実現される。
As described above, when the detection signal that has risen becomes a predetermined stable state (S13), after the
最後に、制御部13は、近接センサ14をオン(S10)してからの経過時間(つまり、検知期間と非検知期間との合計)が予め定められた一定の周期に達したか否かを判断する(S16)。具体的には、制御部13において、プロセッサ13aは、近接センサ14をオンしたときにスタートさせた内蔵のタイマの値が一定の周期に達した(例えば、250ms以上になった)か否かを判断する。その結果、制御部13は、経過時間が一定の周期に達していない場合には(S16でNo)、その判断を繰り返し(S16)、経過時間が一定の周期に達した場合には(S16でYes)、再び、上記一連の処理を繰り返す(S11〜S16)。
Finally, the
図7は、本実施の形態における照明装置10を構成する構成要素間での通信のやり取りの一例を示す通信シーケンス図である。
FIG. 7 is a communication sequence diagram illustrating an example of communication exchange between the components constituting the
制御部13からの検知指示信号(High)により(S20)、近接センサ14において赤外線の放射がオン(検知期間が開始)される(S21)。そして、ここでは、この検知期間の開始後、最大応答時間が経過するまでに近接センサ14から検知信号が出力されなかったので、最大応答時間が経過した時点で、制御部13からの近接センサ14に検知指示信号(Low)が入力される(S22)。これにより、近接センサ14において、赤外線の放射がオフ(検知期間が終了、つまり、非検知期間が開始)する(S23)。なお、検知指示信号(High)が入力されてから赤外線の放射がオンされるまで間の時間、及び、検知指示信号(Low)が入力されてから赤外線の放射がオフされるまで間の時間は、検知期間及び非検知期間に比べて無視できる程度に短い。よって、検知指示信号(High)の入力と赤外線の放射がオンされるタイミング、及び、検知指示信号(Low)の入力と赤外線の放射がオフされるタイミングは、同時と見なせる。
In response to the detection instruction signal (High) from the control unit 13 (S20), the
続いて、直前の検知期間が開始(S21)してから一定の周期が経過した時点で、再び、制御部13からの検知指示信号(High)により(S24)、近接センサ14において検知期間が開始される(S25)。その後、この検知期間の開始後、最大応答時間が経過するまでに、手などの物体が近接センサ14に接近し、近接センサ14からの検知信号が立ち上がる(S26)。そして、制御部13において、この検知信号が予め定められた安定状態になったと判断され、制御部13によって電源11が制御され(S27)、その結果、光源12が点灯/消灯される(S28)。続いて、制御部13から近接センサ14に送信されていた検知指示信号がLowとなり(S29)、検知期間が終了(非検知期間が開始)する(S30)。
Subsequently, when a certain period has elapsed since the immediately preceding detection period started (S21), the detection period is started in the
その後、直前の検知期間が開始(S25)してから一定の周期が経過した時点で、再び、制御部13からの検知指示信号(High)により(S31)、近接センサ14において検知期間が開始される(S32)。
Thereafter, when a certain period has elapsed since the immediately preceding detection period started (S25), the detection period is started in the
以上のように、本実施の形態の照明装置10によれば、制御部13からの検知指示信号による制御によって、近接センサ14での検知期間と非検知期間との合計(周期)を一定時間にしたうえで検知期間と非検知期間とが交互に繰り返される。これにより、検知期間だけが継続するケースに比べ、省電力化が図られる。そして、近接センサ14による検知に関する状態に応じて検知期間の長さは変化するが、検知期間が繰り返される周期は一定である。よって、ユーザが近接センサ14に手などの物体を近付けてから照明装置10が反応するまでの時間についてのばらつきが抑制され、どんな状態(近接センサ14の検知状態)であっても、近接センサ14の反応に対するユーザの使用感が変わることがない。つまり、近接センサ14の反応速度は常に一定となる。
As described above, according to the
また、近接センサ14から検知信号が出力されてこないとき(待機時)には、検知期間が最大応答時間で終了するので、物体が近接センサ14に接近したかどうかが、一周期ごとに、確実に判定される。
Further, when the detection signal is not output from the proximity sensor 14 (standby), the detection period ends with the maximum response time, so whether or not the object has approached the
また、検知期間が最大応答時間に達するまでに、近接センサ14から検知信号が出力され、出力された検知信号が予め定められた安定状態になったときには、検知期間が最大応答時間に達するのを待つことなく終了する。これにより、一つの検知サイクルにおいて、近接センサ14が反射赤外線を検知したにも拘わらず無駄な赤外線の放射が継続されてしまうことが回避され、さらなる省電力化が図られる。つまり、本発明を使用しない場合、検知期間は最大応答時間と安定時間(検知信号が出力されてから安定状態になるまでの時間)との合計になるが、本発明によれば、検知期間はより短い時間となり、省電力化が図られる。同時に、近接センサ14にとっては、無駄な赤外線の放射が抑制され、赤外線を放射する発光素子が長寿命化される。
In addition, when the detection signal is output from the
また、検知期間が最大応答時間に達するまでに近接センサ14から検知信号が出力されてきた場合には、検知信号が予め定められた安定状態になるまで検知期間が継続するように近接センサ14が制御される。つまり、近接センサ14からの検知信号が立ち上がり、安定状態になるまでに検知期間が最大応答時間に達したときには、検知期間が最大応答時間より長く継続するように延長される。これにより、通常の検知期間の終了直前で反射赤外線が検知された場合であっても完全な検知信号が生成されるまで検知期間が延長されるので、制御部13での検知処理が次の周期に回されてしまうことが回避され、より早い反応(検知処理)が実現される。
Further, when the detection signal is output from the
なお、上記実施の形態では、検知信号が有効に出力されたか否かの判断に用いられる閾値、つまり、検知信号が予め定められた安定状態になったことを確認するための閾値は、検知サイクルに依存することなく一定であった。しかしながら、この閾値は、検知サイクルに依存して変化させてもよい。以下、検知信号が有効に出力されたか否かの判断に用いられる閾値を変更する形態について、上記実施の形態の変形例として、説明する。なお、本変形例は、基本的には、上記実施の形態と同じ構成要素によって実現される。ただし、照明装置10が備える制御部13(厳密には、プロセッサ13a)の機能が上記実施の形態と本変形例とで異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
In the above embodiment, the threshold used for determining whether or not the detection signal is output effectively, that is, the threshold for confirming that the detection signal is in a predetermined stable state is the detection cycle. It was constant without depending on. However, this threshold may be varied depending on the detection cycle. Hereinafter, an embodiment in which the threshold value used for determining whether or not the detection signal is output effectively will be described as a modification of the above embodiment. Note that this modification is basically realized by the same components as those in the above embodiment. However, the function of the control unit 13 (strictly speaking, the
図8は、本変形例における照明装置10の制御部13による特徴的な制御を説明するタイミング図であり、上記実施の形態における図5に対応する。この図8には、近接センサ14が反射赤外線を検知しないとき(図8の(a))、及び、近接センサ14が反射赤外線を検知したとき(図8(b))におけるタイミング図が示されている。図8の(a)及び(b)において、上側に配置されたタイミング図は、制御部13から近接センサ14に送信される検知指示信号のタイミングを示し、下側に配置されたタイミング図は、近接センサ14から制御部13に出力される検知信号の波形を示している。
FIG. 8 is a timing diagram illustrating characteristic control by the
ここでは、制御部13は、検知信号が予め定められた安定状態になったことを確認するための閾値の初期値(待機時における閾値)として、低い値(例えば、ユーザが設定した値より低い値)を用いる。つまり、制御部13は、待機時においては、低い値に設定した閾値を用いて、近接センサ14から有効な検知信号が出力されたか否かを高感度で監視する(図8の(a))。そして、そのような低い値を超える検知信号を検出したときには、制御部13は、次の検知期間では、閾値をより高い値(例えば、ユーザが設定した値)に変更する。そして、制御部は、変更後の閾値(高い値に設定した閾値)を用いて(通常感度で)、近接センサ14から有効な検知信号が出力されたか否かを監視する(図8の(b)における後の検知期間)。検知信号が低い閾値と高い閾値とを連続で(連続する検知サイクルで)超えた場合に、制御部13は、有効な検知信号が出力されたと判断し、光源12を点灯/消灯する。
Here, the
このように、制御部13は、繰り返される検知期間の一つを第1検知期間とした場合に、検知信号が第1検知期間において予め定められた第1閾値を超え、かつ、第1検知期間に続く第2検知期間において第1閾値よりも大きい第2閾値を超えたときに、近接センサ14が物体を検知したと判断し、光源12の点灯及び消灯を制御する。これにより、高感度な検知信号の検出が可能となり、かつ、検知信号の検出におけるチャタリングが防止される。また、検出信号の最初の検出に用いられる閾値は、通常の設定値よりも低い値であるので、通常の検知よりも早いタイミングで有効な検知信号が検出される可能性が高い。よって、その分だけ、検知期間が短く終了する可能性があり(図5の(b)参照)、省電力化が図られる。同時に、近接センサ14にとっては、検知期間が短くなった分だけ赤外線の放射が抑制され、赤外線を放射する発光素子が長寿命化される。
As described above, when one of the repeated detection periods is set as the first detection period, the
図9Aは、本変形例における照明装置10の動作を示すフローチャートである。
FIG. 9A is a flowchart showing the operation of the
まず、制御部13は、高感度で検知信号を検知すべき状態(Flag=0)であるか、通常感度で検知信号を検知すべき状態(Flag=1)であるかを管理するためのフラグFlagを初期化(フラグFlagを「0」にセット)する(S40)。なお、フラグFlagは、プロセッサ13aの内部メモリに一時的に記憶される変数である。
First, the
続いて、制御部13は、フラグFlagの値が「1」にセットされているか否かを判断する(S41)。その結果、フラグFlagの値が「1」でない場合には(S41でNo)、制御部13は、高感度で、近接センサ14からの検知信号が有効に出力されてきたか否かを監視する(S42)。
Subsequently, the
ステップS42(高感度での検知信号の監視)の詳細は、図9Bに示されるフローチャートの通りである。図9Bのフローチャートは、図6のフローチャートに対して、ステップS13の直前にステップS50が挿入されている点、ステップS14に代えてステップS51が実行される点、及び、ステップS16からステップS10へ戻る流れがない点だけが異なる。図6と同じステップには、図6と同じ符号が付されている。ここでは、制御部13は、検知信号の立ち上がりを検出すると(S11でYes)、検知信号が予め定められた安定状態になったことを確認するための閾値を低い値(例えば、ユーザが設定した値より低い値)に設定する(S50)。そして、制御部13は、低い値に設定した閾値を用いて、検知信号が予め定められた安定状態になったか否か、つまり、近接センサ14から有効な検知信号が出力されたか否かを高感度で監視する(S13)。検知信号が予め定められた安定状態になったと判断した場合には(S13でYes)、制御部13は、フラグFlagを「1」にセットする(S14)。他の処理は、図6のフローチャートと同様である。このように、高感度での検出信号の監視においては(S42、図9B)、有効な検知信号が検知された場合にはフラグFlagが「1」にセットされ、そうでない場合にはフラグFlagが「0」のまま維持される。
The details of step S42 (monitoring of the detection signal with high sensitivity) are as shown in the flowchart of FIG. 9B. The flowchart in FIG. 9B is different from the flowchart in FIG. 6 in that step S50 is inserted immediately before step S13, step S51 is executed instead of step S14, and the process returns from step S16 to step S10. The only difference is that there is no flow. The same steps as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Here, when detecting the rising edge of the detection signal (Yes in S11), the
その後、再び図9Aを参照して、再びフラグFlagの判定が行われる(S41)。ここで、もし、直前の検知期間における高感度での検知信号の監視(S42)において有効な検知信号が検出されていた場合には、フラグFlagが「1」にセットされるので、制御部13は、フラグFlagの値が「1」であると判断する(S41でYes)。その結果、制御部13は、続く検知期間では、通常感度で、近接センサ14からの検知信号が有効に出力されてきたか否かを監視する(S43)。
Thereafter, referring to FIG. 9A again, the flag Flag is determined again (S41). Here, if a valid detection signal is detected in the monitoring of the detection signal with high sensitivity in the immediately preceding detection period (S42), the flag Flag is set to “1”. Determines that the value of the flag Flag is “1” (Yes in S41). As a result, in the subsequent detection period, the
ステップS43の詳細は、図9Cに示されるフローチャートの通りである。図9Cのフローチャートは、図6のフローチャートに対して、ステップS13の直前にステップS55が挿入されている点、ステップS16からステップS10へ戻る流れがない点、及び、ステップS16の後にステップS56が挿入されている点だけが異なる。図6と同じステップには、図6と同じ符号が付されている。ここでは、制御部13は、検知信号の立ち上がりを検出すると(S11でYes)、検知信号が予め定められた安定状態になったことを確認するための閾値をより高い値(例えば、ユーザが設定した値より低い値)に変更する(S55)。そして、制御部13は、高い値に設定した閾値を用いて、検知信号が予め定められた安定状態になったか否か、つまり、近接センサ14から有効な検知信号が出力されたか否かを通常感度で監視する(S13)。検知信号が予め定められた安定状態になったと判断した場合には(S13でYes)、制御部13は、電源11を制御することで、光源12を点灯/消灯(光源12が消灯していた場合には点灯し、点灯していた場合には消灯)する(S14)。そして、ここでの最後の処理として(ステップS16の後に)、制御部13は、フラグFlagを「0」に戻す(S56)。他の処理は、図6のフローチャートと同様である。このように、この検知期間における通常感度での検出信号の監視においては(S43、図9C)、有効な検知信号が検知された場合にだけ光源12が点灯/消灯される(S14)。そして、最後に、有効な検知信号が検知されたか否かに拘わらず、必ずフラグFlagが「0」に戻される(S56)。
Details of step S43 are as shown in the flowchart of FIG. 9C. The flowchart of FIG. 9C is different from the flowchart of FIG. 6 in that step S55 is inserted immediately before step S13, there is no flow from step S16 to step S10, and step S56 is inserted after step S16. Only the differences are different. The same steps as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Here, when the rising of the detection signal is detected (Yes in S11), the
その後、再び図9Aを参照して、再びフラグFlagの判定(S41)と、その結果に応じた処理(S42/S43)とが繰り返される。このような流れにより、低い閾値で検知信号が検出され、かつ、その検知期間に続く検知期間においてより高い閾値で検出信号が検出された場合にだけ、近接センサ14から有効な検知信号が出力されたと判断され、光源12が点灯/消灯される。
Thereafter, referring to FIG. 9A again, the determination of flag Flag (S41) and the processing (S42 / S43) corresponding to the result are repeated. Due to such a flow, an effective detection signal is output from the
このように、制御部13は、繰り返される検知期間の一つを第1検知期間とした場合に、検知信号が第1検知期間において予め定められた第1閾値を超え、かつ、第1検知期間に続く第2検知期間において第1閾値よりも大きい第2閾値を超えたときに、近接センサ14が物体を検知したと判断し、光源12の点灯及び消灯を制御する。これにより、高感度な検知信号の検出が可能となり、かつ、検知信号の検出におけるチャタリングが防止される。また、検出信号の最初の検出に用いられる閾値は、通常の設定値よりも低い値であるので、通常の検知よりも早いタイミングで有効な検知信号が検出される可能性が高い。よって、その分だけ、検知期間が短く終了する可能性があり(図5の(b)参照)、省電力化が図られる。
As described above, when one of the repeated detection periods is set as the first detection period, the
以上、本発明に係る照明装置について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態及び変形例に施したものや、実施の形態及び変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明に含まれてもよい。 The lighting device according to the present invention has been described based on the embodiments and the modifications. However, the present invention is not limited to these embodiments and modifications. As long as it does not deviate from the gist of the present invention, various modifications conceived by those skilled in the art are applied to the present embodiment and modifications, and forms constructed by combining components in the embodiments and modifications are also included in the present invention. May be included.
たとえば、上記実施の形態及び変形例では、検知信号の波高が予め定められた閾値(電圧)を超えた場合に、検知信号が「予め定められた安定状態」になったと判断されたが、「予め定められた安定状態」の判定手法は、これに限られない。検知信号が立ち上がった後に、検知信号の波高が一定時間以上、変化しない状態が続いた場合に、検知信号が「予め定められた安定状態」になった(つまり、近接センサ14から有効な検知信号が出力された)と判断してもよい。 For example, in the above-described embodiment and modification, when the wave height of the detection signal exceeds a predetermined threshold value (voltage), it is determined that the detection signal has become a “predetermined stable state”. The determination method of “predetermined stable state” is not limited to this. After the detection signal rises, the detection signal becomes “predetermined stable state” when the wave height of the detection signal does not change for a certain time or longer (that is, the detection signal effective from the proximity sensor 14). May be determined).
また、上記実施の形態では、制御部13は、4つの特徴(第一〜第四の特徴)を有したが、4つの特徴の少なくとも一つを有していればよい。さらに、上記変形例では、上記4つの特徴を有する制御部13の変形動作を説明したが、この変形例においても、制御部13は、4つの特徴の少なくとも一つを有していればよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施の形態では、近接センサ14は、検知信号として、アナログ電圧を出力したが、アナログ電圧の出力と共に、あるいは、それに代えて、デジタル値を出力してもよい。この場合には、制御部13では、近接センサ14から出力されたデジタル値がプロセッサ13aに入力され、プロセッサ13aにおいて検知信号と各種閾値との比較が行われるので、D/A変換器13b及び比較器13cは不要となる。
In the above embodiment, the
10 照明装置
11 電源
12 光源
13 制御部
13a プロセッサ
13b D/A変換器
13c 比較器
14 近接センサ
20 商用交流電源
DESCRIPTION OF
Claims (5)
電磁波を放射し、放射した電磁波が物体で反射した反射電磁波を検知し、前記反射電磁波の検知を示す検知信号を出力する近接センサと、
前記検知信号に基づいて前記光源の点灯及び消灯を制御する制御部とを備え、
前記制御部はさらに、前記近接センサが前記電磁波の放射及び前記反射電磁波の検知を行う期間を検知期間、前記近接センサが前記電磁波の放射を止めて前記反射電磁波の検知を行わない期間を非検知期間とした場合に、前記検知期間と前記非検知期間との合計を一定時間にしたうえで前記検知期間と前記非検知期間とが交互に繰り返され、かつ、前記近接センサによる前記検知に関する状態に応じて前記検知期間の長さが変化するように、前記近接センサを制御する
照明装置。 A light source;
A proximity sensor that radiates electromagnetic waves, detects the reflected electromagnetic waves reflected by the object, and outputs a detection signal indicating detection of the reflected electromagnetic waves;
A control unit that controls turning on and off of the light source based on the detection signal,
The control unit further detects a period in which the proximity sensor detects the emission of the electromagnetic wave and the reflected electromagnetic wave, and does not detect a period in which the proximity sensor stops the emission of the electromagnetic wave and does not detect the reflected electromagnetic wave. When the period is set, the detection period and the non-detection period are alternately repeated after the total of the detection period and the non-detection period is set to a fixed time, and the state related to the detection by the proximity sensor The illumination device that controls the proximity sensor so that the length of the detection period changes accordingly.
請求項1記載の照明装置。 The control unit outputs the detection signal from the proximity sensor when a maximum response time is defined as a maximum time that can occur from the time when the proximity sensor detects the reflected electromagnetic wave to the time when the detection signal is output. The lighting device according to claim 1, wherein the proximity sensor is controlled so that the detection period ends with the maximum response time when the lever is not picked up.
請求項2記載の照明装置。 The control unit outputs the detection signal from the proximity sensor before the detection period reaches the maximum response time, and when the output detection signal is in a predetermined stable state, the detection period The lighting device according to claim 2, wherein the proximity sensor is controlled so as to end without waiting for the maximum response time to be reached.
請求項2又は3記載の照明装置。 In the case where the detection signal is output from the proximity sensor before the detection period reaches the maximum response time, the control unit determines that the detection period is increased until the detection signal becomes a predetermined stable state. The proximity sensor is controlled to continue, and when the detection period reaches the maximum response time until the detection signal becomes the stable state, the detection period continues longer than the maximum response time. The illumination device according to claim 2, wherein the proximity sensor is controlled.
請求項1記載の照明装置。 In the case where one of the repeated detection periods is set as a first detection period, the control unit exceeds a first threshold value predetermined in the first detection period, and the first detection period 2. The illumination according to claim 1, wherein the proximity sensor determines that an object has been detected when a second threshold value that is greater than the first threshold value is exceeded in a second detection period that follows, and controls lighting and extinction of the light source. apparatus.
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