JP6325731B1 - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人の存在を検知した際に点灯すると共に音声を発生する機能を有し、部品点数の増加及び装置の大型化を抑制することができ、且つ設置作業が容易な照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置は、生体の存在を検知して検知信号を出力する人感センサモジュールと、人感センサモジュールから出力された検知信号に応じて光を発生する光源部と、音声データを記憶するメモリと、音声データに基づいて音声を発生する音声発生部とを含み、人感センサモジュールから出力された検知信号に応じて音声信号を出力する音声モジュールと、音声モジュールから出力された音声信号に基づいて音声を発生するスピーカと、人感センサモジュール、光源部、音声モジュール、及びスピーカに電力を供給する電力供給手段と、電球型をなし、人感センサモジュール、光源部、音声モジュール、スピーカ、及び電力供給手段を内部に収容するハウジングと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、人などの生体の存在を検知して点灯する照明装置に関する。

従来、人などの生体の存在を検知して点灯する照明装置が知られている。例えば特許文献１には、人感センサ及び照度センサを有するセンサ手段と、補助光源と、人感センサの出力に応じて主光源の光出力を制御可能に主光源の電源線が接続され、照度センサの出力に応じて補助光源を点灯するように制御する制御手段と、少なくともセンサ手段、補助光源及び制御手段がユニット化するように配設され、主光源を備えた器具本体に取付け可能な装置本体とを具備するセンサ装置、並びに、このセンサ装置により点灯制御される主光源と、センサ装置及び主光源を配設する器具本体とを備える照明器具が開示されている。

また、近年では、音声を発生する機能が設けられた照明装置も開発されている。例えば特許文献２には、放電灯を点灯させる点灯回路を有する点灯ブロックと、放電灯の状態に応じた音声メッセージを出力する報知ブロックとを備える照明器具が開示されている。この特許文献２には、放電灯の状態を音声メッセージで報知するほか、放電灯の点灯や消灯を切り換える信号などを送信するリモコン装置に人感センサを設け、人感センサによって人体が検知された際に、威嚇用音声メッセージを出力する技術も記載されている。

特開２０１４−６７５５６号公報 特開２００５−２０３２７５号公報

人感センサにより人の存在が検知された場合に、その人の注意を喚起するという観点では、照明を点灯させるだけでなく、音声も発生させる方が効果的である。

しかしながら、特許文献２においては、音声出力機能を有する照明器具本体（点灯制御ユニットセンサ）とは別に、リモコン装置に人感センサに設けているため、部品点数が多くなってしまう。これに対し、特許文献１においては、主光源とセンサ装置とが器具本体によって一体化されている。しかしながら、特許文献１の場合、照明器具全体のサイズが主光源に対してかなり大型化してしまう。また、特許文献１、２のいずれにおいても、照明器具本体を天井等に設置する際には工事が必要となり、設置作業が面倒である。

本発明は、以上説明した事情を鑑みてなされたものであり、人の存在を検知した際に点灯すると共に音声を発生する機能を有し、部品点数の増加及び装置の大型化を抑制することができ、且つ設置作業が容易な照明装置を提供することを目的の一つとする。

本発明の一態様である照明装置は、生体の存在を検知して検知信号を出力する人感センサモジュールと、前記人感センサモジュールから出力された検知信号に応じて光を発生する光源部と、音声データを記憶するメモリと、前記音声データに基づいて音声を発生する音声発生部とを含み、前記人感センサモジュールから出力された検知信号に応じて音声信号を出力する音声モジュールと、前記音声モジュールから出力された音声信号に基づいて音声を発生するスピーカと、前記人感センサモジュール、前記光源部、前記音声モジュール、及び前記スピーカに電力を供給する電力供給手段と、電球型をなし、前記人感センサモジュール、前記光源部、前記音声モジュール、前記スピーカ、及び前記電力供給手段を内部に収容するハウジングと、を備えるものである。

上記照明装置において、前記ハウジングは、透光性を有する材料により形成され、少なくとも前記人感センサモジュール及び前記光源部を覆うカバーと、前記カバーと一体化されて内部に空間を形成する支持体と、を有しても良い。この場合において、上記照明装置は、前記電力供給手段と電気的に接続され、前記支持体の外側に露出した口金をさらに備えても良い。

上記照明装置において、前記電力供給手段は、前記人感センサモジュールに電力を供給する第１の電源部と、前記音声モジュールに電力を供給する第２の電源部と、を有しても良い。この場合において、前記電力供給手段は、外部から供給された電力を前記第１及び第２の電源部に分岐して供給しても良い。

上記照明装置において、前記音声モジュールは、音声データを記憶するメモリを有し、該メモリに記憶された音声データに基づいて前記音声信号を出力しても良い。この場合において、前記メモリは、複数種類の音声信号に対応する音声データを記憶し、前記音声モジュールから出力される音声信号の種類を切り替えるためのスイッチ手段をさらに備えても良い。

本発明によれば、人感センサモジュール、光源部、音声モジュール、及びスピーカの全てを、電球型をなすハウジングの内部に収容するので、人の存在を検知した際に点灯すると共に音声を発生する機能を有し、部品点数の増加及び装置の大型化が抑制され、且つ、設置作業が簡単な照明装置を実現することができる。

本発明の実施形態に係る照明装置の内部構成を例示する模式図である。 本発明の実施形態に係る照明装置の外観を例示する模式図である。 本発明の実施形態に係る照明装置の構成を例示するブロック図である。 図３に示す照明装置の構成と等価の回路図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明において参照する図面は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示しているに過ぎない。即ち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る照明装置の内部構成を例示する模式図である。図２は、同照明装置の外観を例示する模式図である。図３は、同照明装置の構成を例示するブロック図である。図１〜図３に示すように、本実施形態に係る照明装置１は、ハウジング１０と、該ハウジング１０内に収容される人感センサモジュール２１、光源部２２、音声モジュール２３、スピーカ２４、及びこれらの各部に電力を供給する電力供給手段２５等の電子部品とを備える。また、ハウジング１０には、音声モジュール２３から出力される音声信号を切り替えるためのスイッチ（例えばボタンスイッチ）２６が取り付けられている。

ハウジング１０は、ドーム状のカバー１１と、該カバー１１と一体化されて内部に空間を形成する支持体１２とを有する。カバー１１及び支持体１２により形成される空間に、上述した各種電子部品が収容される。カバー１１の先端部分には開口１１ａが形成されており、この開口１１ａから、人感センサモジュール２１の一部が露出する（図２参照）。ハウジング１０の詳細な構成については後述する。

人感センサモジュール２１は、人などの生体の存在を検知して検知信号を出力する。詳細には、人感センサモジュール２１は、例えば、生体から放射される赤外線を検出する赤外線センサを含み、照明装置１の周囲の所定のエリア内における温度分布の変化を検知する。また、人感センサモジュール２１はタイマー機能を有し、生体の存在を検知すると検知信号をオンにして所定時間（例えば６０秒間）この状態を維持し、その後、生体の動きを検知したり新たに生体の存在を検知したりすることがなければ検知信号をオフにする。このタイマー機能は、例えば、赤外線センサを構成するＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）の機能によって実現される。

人感センサモジュール２１が搭載された回路基板２０１は、支持柱２０２により、後述する照明基板２０３の上方に保持されている。これにより、カバー１１を被せた際に、人感センサモジュール２１のレンズ部分（赤外線を集光する部分）がカバー１１に設けられた開口１１ａから露出した状態となり、照明装置１の近傍を通過する人などの存在を、より感度良く検知できるようになる。

光源部２２は、例えば少なくとも１つのＬＥＤ素子を含み、人感センサモジュール２１から出力された検知信号に応じて光を発生する。つまり、光源部２２は、検知信号がオンである間点灯し、検知信号がオフになると消灯する。本実施形態において、光源部２２は、照明基板２０３に配置された複数のＬＥＤ素子２２１と、これらのＬＥＤ素子２２１を駆動させる駆動回路とを含む。照明基板２０３は、放熱性を高めるため、好ましくはアルミニウム等の金属によって形成すると良い。

音声モジュール２３は、音声データを記憶するメモリと、該メモリに記憶された音声データに基づいて音声信号（電気信号）を出力する音声信号出力部と、音声信号を増幅するアンプとを含み、人感センサモジュール２１から出力された検知信号に応じて音声信号を出力する。詳細には、音声モジュール２３は、検知信号がオンになったことをトリガーとして、予め設定された一連の音声信号を出力する。

メモリの記憶容量は、少なくとも、例えば「いらっしゃいませ」といった短い（単文の）メッセージを日本語、英語、中国語、韓国語等の複数の言語で発生させるための音声データを記憶できる容量があると良い。また、メモリに複数種類の音声データを記憶させ、所定の操作に応じて、音声モジュール２３から出力される音声信号の種類（即ち、照明装置１から発する音声の種類）を適宜切り換えても良い。例えば、「いらっしゃいませ」「ありがとうございました」「禁煙です」などといった複数のメッセージの各々を複数の言語で発生させるための音声データをメモリに記憶させても良いし、これに加えて、非常用のサイレンや警告音などの音声データをメモリに記憶させても良い。本実施形態においては、スイッチ２６を押すたびに、メッセージの内容やサイレンなどが順次切り替えられるようにしている。

メモリに記憶させる音声データは、ユーザ自身が録音したものであっても良いし、合成音声であっても良い。また、メモリとして可搬型の記憶媒体（例えばマイクロＳＤカード）を用い、記憶媒体を差し替えることにより、音声モジュール２３から出力される音声信号の種類を変更することとしても良い。或いは、音声モジュール２３に通信機能を設け、スマートフォン等を用いて遠隔操作によりメモリに記憶された音声データを書き換えられるようにしても良い。

スピーカ２４は、音声モジュール２３から出力された音声信号に基づいて音声を発生する。スピーカ２４としては、ハウジング１０内の温度上昇による音質の低下を抑制するため、振動部がゴムで形成された所謂ラバースピーカよりも、振動部が紙や金属で形成されたコーン型のスピーカを用いることが好ましい。

スピーカ２４のスペックは、照明装置１のサイズや用途に応じて適宜選択すれば良い。例えば、照明装置１を一般的な家屋の天井に取り付け、その下を通過する人に音声を聞かせる場合には、出力が１Ｗ程度のスピーカを用いれば良い。

ここで、照明装置１から発生する音声のボリュームを上げるためには、出力の大きいスピーカ２４を用いれば良いが、その一方で、スピーカ２４からの放熱量が増え、熱の影響により音声モジュール２３の動作が不安定になるおそれがある。そのため、１つ以上の熱対策を施すことが好ましい。具体的には、音声モジュール２３の周囲に断熱材のテープを貼ることにより、音声モジュール２３への熱伝導を抑制する、音声モジュール２３として、例えば８０℃程度の熱に耐え得る耐熱性のモジュールを採用する、音声モジュール２３とスピーカ２４とをできるだけ離して配置する、などといった対策が挙げられる。

電力供給手段２５は、人感センサモジュール２１及び光源部２２を含む系統（以下、センサ系統ともいう）に電力を供給する定電流電源２５１と、音声モジュール２３及びスピーカ２４を含む系統（以下、音声系統ともいう）に電力を供給する電源２５２とを含む。ここで、本出願の発明者らが音声を発する機能を有する照明装置の試作を行ったところ、１つの電源からセンサ系統及び音声系統の両方に電力を供給すると、人感センサモジュール２１と音声モジュール２３との間で干渉が発生してしまうことが判明した。そこで、本実施形態においては、外部から供給される電力を分岐し、２つの電源部（定電流電源２５１、電源２５２）からセンサ系統と音声系統とにそれぞれ電力を供給することにより、干渉を抑制している。

電力供給手段２５の具体的な構成は、センサ系統専用の電源と音声系統専用の電源とを設けることができれば、特に限定されない。一例として、本実施形態においては、定電流電源２５１及び電源２５２の各々をＡＣ−ＤＣ変換器によって構成し、外部から供給される交流の電力を分岐してこれらの電源に供給している。

人感センサモジュール２１と音声モジュール２３との間の干渉を抑制するための処理として、さらに、定電流電源２５１及び電源２５２の各々に対し、電磁波の遮蔽処理を施すことが好ましい。具体的には、定電流電源２５１及び電源２５２の各々に絶縁テープを巻き付け、その外側から電磁波の遮蔽機能を有する部材を巻き付けて覆う。電磁波の遮蔽機能を有する部材としては、例えばアルミニウム箔などの金属箔が挙げられる。

また、電力供給手段２５において、センサ系統専用の電源と音声系統専用の電源とを分けることで、スピーカ２４に流れる電流の大きさを抑制することができる。具体的には、センサ系統と音声系統とに１つの電源から電力を供給する場合と比較して、音声系統専用の電源からスピーカ２４に電力を供給する場合には、スピーカ２４に流れる電流の大きさを約半分にすることができるので、スピーカ２４からの放熱量を低減することが可能となる。

ハウジング１０のうち、カバー１１は透光性を有する材料によって形成され、光源部２２が発生する光の少なくとも一部を透過させる。カバー１１は、万が一落下しても割れ難い樹脂材料によって形成することが好ましい。

支持体１２は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）のように、良好な耐熱性を有する樹脂材料によって形成される。支持体１２の内周面には段差１３が設けられており、この段差１３に照明基板２０３を配置し、カバー１１を支持体１２に嵌合することにより、ハウジング１０内において照明基板２０３が固定される。

支持体１２のうち、カバー１１と嵌合される側の反対側の端部には、電力供給手段２５と電気的に接続された口金１４が、支持体１２の外側に露出するように設けられている。この口金１４を一般的な電球用のソケットに捻じ込むことにより、照明装置１に電力を供給することが可能となる。

支持体１２の外周面には、通気用の複数のスリット１５が形成されている。これにより、スピーカ２４から発生する音声をハウジング１０の外部に伝搬させると共に、ハウジング１０内に収容された電子部品から発生する熱を効率良く外部に放熱することができる。なお、上述したように、照明基板２０３をアルミニウム等の金属によって形成することにより、照明基板２０３よりもカバー１１側に配置される電子部品から発生した熱を支持体１２側に逃がし、スリット１５から効率的に放熱することが可能となる。

図４は、図３に示す照明装置１の構成と等価の回路図である。図３に示す各機能は、例えば図４に示す回路により実現することができる。以下、図４を参照しながら、照明装置１の動作を説明する。

照明装置１に供給された電力は、センサ系統の電源（定電流電源２５１）としてのＡＣ−ＤＣコンバータ３１と、音声系統の電源（電源２５２）としてのＡＣ−ＤＣコンバータ３２とに分岐される。

赤外線センサ（ＰＩＲ）３３が生体の存在を検知すると、トランジスタ３４がオンとなり、複数のＬＥＤ素子３５に電力が供給される。これにより、各ＬＥＤ素子３５が発光する。

また、赤外線センサ３３が生体の存在を検知すると、スイッチとしてのフォトカプラ３６、及びトランジスタ３７がオンとなり、音声モジュール３８から音声信号が出力され、スピーカ３９から音声が発生する。ボタンスイッチ４０は、音声モジュール３８から出力される音声信号の種類を切り替えるために設けられており、ボタンスイッチ４０を押すたびに、音声信号の種類を切り替え、スピーカ３９から発生する音声メッセージなどを変更することができる。

このような照明装置１は、音声モジュールに記憶させる音声データを適宜設定することにより、様々な場面で使用することができる。例えば、「いらっしゃいませ」という音声メッセージを日本語、英語、中国語、韓国語など複数の言語で発するように設定した照明装置１を、店舗やホテルの入口に設置することにより、顧客の出迎え用として使用することができる。また、「禁煙です」という音声メッセージを複数の言語で発するように設定した照明装置１を、ホテルのロビーなどに設置することにより、顧客へのアナウンス用として使用することができる。ここで、顧客への注意や警告をスタッフが直接顧客に伝えるとトラブルになることがあるが、自動音声メッセージであればトラブルの発生を抑制できる効果が期待される。また、「トイレはこちらです」という音声メッセージを複数の言語で発するように設定した照明装置１を、交通機関や観光施設などに設置することにより、訪日外国人向けのアナウンス用として使用することができる。また、「立ち入り禁止です」という音声メッセージを複数の言語で発するように設定した照明装置１を、立入禁止箇所や危険箇所への通路などに設置することにより、侵入予防用として使用することができる。また、サイレンを発するように設定した照明装置１を、一般家庭の玄関に取り付けることにより、深夜に徘徊しようとする人を家人に知らせる警報として使用することができる。さらには、照明装置１を、アニメーション番組のキャラクターやタレントの音声を発するように設定することにより、エンターテインメント製品として利用することも可能である。

以上説明したように、本実施形態に係る照明装置によれば、人などの生体を検知すると照明が点灯すると共に音声が発生するので、人の注意を喚起し、必要なメッセージを効果的に伝えることが可能となる。

また、本実施形態に係る照明装置によれば、人感センサモジュール２１、光源部２２、音声モジュール２３、スピーカ２４、及び電力供給手段２５が、電球型をなすハウジング１０に収容されているので、非常にコンパクトであると共に、照明装置１を電球用ソケットに取り付けるだけで、簡単に使用を開始することができる。つまり、電気工事や複雑な設定など、面倒な設置作業を一切行う必要がない。また、延長コードを有する電球用ソケットを用いれば、どのような場所で照明装置１を使用することも可能である。

また、本実施形態に係る照明装置によれば、音声モジュール２３に複数種類の音声データを記憶させ、照明装置１から発生させる音声の種類をボタンなどのスイッチング操作により簡単に切り替えることができる。音声モジュールに記憶させる音声データは、記憶媒体の差し替えや遠隔操作などにより簡単に入れ替えることができるので、様々な場面での使用に対応させることも可能である。

また、本実施形態に係る照明装置によれば、センサ系統専用の電源と、音声系統専用の電源とを設けるので、人感センサモジュール２１と音声モジュール２３との間における干渉を抑制することができる。従って、センサの感度低下を招くことなく、音声を安定して発生させることができる。

次に、本実施形態に係る照明装置の変形例について説明する。上記実施形態においては、人感センサモジュールにより人の存在を検知することとしたが、人感センサモジュールを複数設け、人の移動方向を検知することとしても良い。この場合、人がある方向に移動するのを検知した際には音声モジュールに音声を発生させ、別の方向に移動するのを検知した際には音声モジュールに音声を発生させないという制御を行っても良い。或いは、人の移動方向に応じて、音声モジュールに発生させる音声の種類を変更することとしても良い。一例として、人が建物に入る方向に移動するのを検知した場合、「いらっしゃいませ」という音声を発生させ、人が建物から出る方向に移動するのを検知した場合「ありがとうございました」という音声を発生させても良い。

１…照明装置
１０…ハウジング
１１…カバー
１２…支持体
１３…段差
１４…口金
１５…スリット
２１…人感センサモジュール
２２…光源部
２３、３８…音声モジュール
２４、３９…スピーカ
２５…電力供給手段
２６…スイッチ
３１、３２…ＡＣ−ＤＣコンバータ
３３…赤外線センサ（ＰＩＲ）
３４、３７…トランジスタ
３５、２２１…ＬＥＤ素子
３６…フォトカプラ
４０…ボタンスイッチ
２０１…回路基板
２０２…支持柱
２０３…照明基板
２５１…定電流電源
２５２…電源

Claims (7)

1. 生体の存在を検知して検知信号を出力する人感センサモジュールと、
   前記人感センサモジュールから出力された検知信号に応じて光を発生する光源部と、
   前記人感センサモジュールから出力された検知信号に応じて音声信号を出力する音声モジュールと、
   前記音声モジュールから出力された音声信号に基づいて音声を発生するスピーカと、
   前記人感センサモジュール、前記光源部、前記音声モジュール、及び前記スピーカに電力を供給する電力供給手段と、
   電球型をなし、前記人感センサモジュール、前記光源部、前記音声モジュール、前記スピーカ、及び前記電力供給手段を内部に収容するハウジングと、を備え、
   前記電力供給手段は、
   前記人感センサモジュールに電力を供給する第１の電源部と、
   前記音声モジュールに電力を供給する第２の電源部と、を有する、
   照明装置。
2. 前記ハウジングは、
   透光性を有する材料により形成され、少なくとも前記人感センサモジュール及び前記光源部を覆うカバーと、
   前記カバーと一体化されて内部に空間を形成する支持体と、
   を有する、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記電力供給手段と電気的に接続され、前記支持体の外側に露出した口金をさらに備える、請求項２に記載の照明装置。
4. 前記電力供給手段は、外部から供給された電力を前記第１及び第２の電源部に分岐して供給する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記音声モジュールは、音声データを記憶するメモリを有し、該メモリに記憶された音声データに基づいて前記音声信号を出力する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記メモリは、複数種類の音声信号に対応する音声データを記憶し、
   前記音声モジュールから出力される音声信号の種類を切り替えるためのスイッチ手段をさらに備える、請求項５に記載の照明装置。
7. 前記支持体の外周面に、複数のスリットが形成されている、
   請求項２又は３に記載の照明装置。