CN111989987A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种照明装置，通过简单的结构，在紧急时能够容易地确保车辆整体所需的亮度，能够在不导致成本上升的情况下进一步提高避难时的安全性。照明装置具备：配置成在铁路车辆(1)的客室内遍及车辆前后方向的整体地进行照射的状态的室内灯(11)；向室内灯(11)供给电力的车身电源(20)；以及由来自车身电源(20)的电流进行充电的电池(30)。室内灯(11)包括普通灯光源(12)和以比其低的照度点亮的备用灯光源(13)，从车身电源(20)不经由电池(30)向普通灯光源(12)供给电力，另一方面，从车身电源(20)经由电池(30)向备用灯光源(13)供给电力。在紧急时，从电池(30)仅向备用灯光源(13)供给电力，该备用灯光源(13)原样地以较低的照度点亮。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及搭载于车辆并用于照亮客室内的照明装置，尤其涉及适用于铁路车辆的照明装置。

背景技术

以往，在铁路车辆的照明装置中，作为照射客室内的多个室内灯，在对车辆的供电中断的紧急时，与熄灭的普通灯不同，还具备驱动切换为车载的蓄电池而点亮的备用灯。备用灯起到照亮避难路径的作用。

如图4的(a)所示，备用灯通常仅设置在车门附近，如该图(b)所示，在新干线等特快车中仅在车端的客室出入口附近设置。因此，在安全性上具有改善的余地，如图5的(a)所示，在特快车辆的紧急时，车端附近明亮，但除此以外的地方黑暗，在有备用灯的场所和其他场所，照度差较大，暗的场所的乘客在避难时无法看到脚下等。

因此，本申请的申请人为了解决上述的问题，已经提出了以下系统：不同电气系统的2个室内灯(普通灯和备用灯)的每一个中具备至少一个电池，在紧急时将所有的室内灯切换成各电池的驱动而使其点亮。例如，参照专利文献1。根据该系统，通过增加紧急时的室内的亮度，能够降低乘客的不安感。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-203879号公报

发明内容

然而，在上述专利文献1所记载的现有技术中，2个系统的每个室内灯分别具备电池，并且还额外需要连接各个电池的配线。因此，在有限的车室内的配线空间增多，导致重量增加，并且成本也有可能增加，因此期望进一步的改善策略。

另外，2个系统的每个室内灯，在紧急时也需要将电力的供给从主电源切换为各电池这样的动作或其控制。而且，在紧急时来自电池的供电容量有限，如果故障持续时间长的话，有可能无法维持各室内灯的点亮。因此，要求各室内灯尽量节省电力。

因此，对于在紧急时利用电池点亮的普通灯，也考虑了以比通常时的点亮状态(100％)低的点亮水平(例如70％～80％)进行驱动的控制(参考段落0100等)。但除了紧急时的判断外，基于该判断结果，切换为低点亮水平的动作或其控制也是额外需要的，这有可能导致成本的进一步增加。

本发明就是着眼于以上现有技术所具有的问题点而完成的，其目的在于提供一种照明装置，能够通过简单的结构而在紧急时容易地确保车辆整体所需的亮度，能够在不导致成本上升的情况下进一步提高避难时的安全性。

为达到上述目的的本发明的要点存在于以下各项发明。

[1]一种照明装置，搭载于车辆并用于照亮客室内，其特征在于，具备：

配置成在客室内遍及车辆前后方向的整体地进行照射的状态的灯具；

向所述灯具供给电力的电源；以及

由来自所述电源的电流进行充电的蓄电池，

所述灯具包括第一光源和以比该第一光源低的照度点亮的第二光源，

从所述电源不经由所述蓄电池向所述第一光源供给电力，另一方面，从所述电源经由所述蓄电池向所述第二光源供给电力，

在来自所述电源的供电停止的紧急时，从所述蓄电池仅向所述第二光源供给电力，该第二光源直接维持所述低照度的点亮。

[2]根据所述[1]所述的照明装置，其特征在于，

在所述灯具中，所述第一光源作为主照明，照射方向被确定为预定方向，所述第二光源作为辅助照明，照射方向被确定为与所述第一光源不同的方向。

[3]根据所述[1]或[2]所述的照明装置，其特征在于，

所述电源将从车辆的外部得到的电力供给包括所述灯具的负载。

[4]根据所述[1]、[2]或[3]所述的照明装置，其特征在于，

具备转换来自所述电源的交流电力并输出直流电流的转换电路，

所述蓄电池由来自所述转换电路的直流电流进行充电，

所述第二光源由来自所述蓄电池的直流电流点亮。

[5]根据所述[1]、[2]、[3]或[4]所述的照明装置，其特征在于，

所述灯具是沿长度方向延伸的形状，在客室内的天花板侧与车辆的前后方向平行地配置成多个所述灯具相连而延伸的状态，

在所述灯具中，在沿其长度方向延伸的一侧配设有所述第一光源，在另一侧配设有所述第二光源。

以下，对其作用进行说明。

根据所述[1]所述的照明装置，照亮客室内的灯具配置成遍及车辆前后方向的整体地进行照射的状态。灯具包括第一光源和以比该第一光源低的照度点亮的第二光源，来自各光源的照射如以往的普通灯那样在客室内遍及车辆的前后方向的整体，不是像以往的备用灯那样局部地照亮客室内。

在灯具中，从电源不经由蓄电池向第一光源供给电力，另一方面，从电源经由蓄电池向第二光源供给电力。根据这样的灯具的电路/配线，在来自电源的供电停止的紧急时，向第一光源的电力的供给中断，第一光源熄灭。另一方面，从蓄电池向第二光源供给电力，第二光源维持原样的低照度的点亮。

这样，即使由于某种原因导致来自电源的供电停止，第二光源也能够在不进行特别的切换动作或控制的情况下持续点亮。在此，第二光源作为在客室内遍及车辆前后方向的整体进行照射的备用灯而发挥作用，因此不管乘客位于客室内的哪个位置，也能够安全地避难。第二光源从通常时就以低的照度点亮，比第一光源省电，即使在蓄电池的预定容量范围内，也能够尽可能长时间进行点亮。

另外，从电源到第一光源供给电力的配线和从电源到第二光源供给电力的配线能够将到蓄电池的配线部分一体化而共用。特别是，第一光源和第二光源包含在相同的灯具中，如果它们的距离短，则能够相应地减少配线，能够在不导致重量增加的情况下降低成本。

根据所述[2]所述的照明装置，在灯具中，第一光源作为主照明，照射方向被确定为预定方向，第二光源作为辅助照明，照射方向被确定为与所述第一光源不同的方向。各光源的照射方向只要是在客室内遍及车辆前后方向的整体进行照射的方向即可，没有特别限定，通过使各自的照射方向不同，即使在一个灯具中，也能够实现用途不同的照明。

根据所述[3]所述的照明装置，电源将从车辆的外部得到的电力供给包括灯具的负载。根据这样的电源，能够在不特别考虑容量的情况下持续稳定地供给预定量的电力，并且能够始终持续地对蓄电池进行充电，另外，也能够广泛地发挥作为灯具以外的负载的电源的作用。

根据所述[4]所述的照明装置，具备转换电路，该转换电路对来自电源的交流电力进行转换并输出直流电流，蓄电池由来自所述转换电路的直流电流进行充电。而且，第二光源由来自蓄电池的直流电流点亮。由此，即使来自电源的电流为交流，也能够容易地应对由直流电流进行充电的充电器。

根据所述[5]所述的照明装置，灯具是沿长度方向延伸的形状，在客室内的天花板侧与车辆的前后方向平行地配置成多个灯具相连而延伸的状态。由此，能够以简易的结构容易地将灯具配置成遍及车辆前后方向的整体进行照射的状态。

另外，在灯具中，在沿其长度方向延伸的一侧配设有第一光源，在另一侧配设有第二光源。由此，在一个灯具中，能够容易地以遍及车辆前后方向的整体且成为不同照射方向的方式对第一光源和第二光源进行配置。

根据本发明的照明装置，通过简单的结构，在紧急时能够容易地确保车辆整体所需的亮度，能够在不导致成本上升的情况下进一步提高避难时的安全性。

附图说明

图1是概略地示出本发明的实施方式所涉及的照明装置的一例的框图。

图2是概略地示出本发明的实施方式所涉及的铁路车辆的客室内的上部的纵剖视图。

图3是概略地示出本发明的实施方式所涉及的铁路车辆的客室内的座位、门以及天花板侧的照明装置的配置的示意图。

图4是概略地示出以往的铁路车辆的客室内的座位、门、以及天花板侧的照明装置的配置的示意图。

图5是示出本发明的实施方式所涉及的照明装置与以往的照明装置的紧急时的铁路车辆的客室内的照度分布的曲线图。

具体实施方式

以下，根据附图说明代表本发明的实施方式。

本实施方式所涉及的照明装置10搭载于车辆并照亮客室内。在此，所谓车辆，除了例如在轨道上行驶的铁路车辆、单轨以外，还包括公共汽车等各种车辆，以下，仅以在铁路车辆1上搭载照明装置10的情况为例进行说明。

图1是概略地示出搭载于铁路车辆1的照明装置10的一例的框图。铁路车辆1通常是多节车辆，由具有乘务员室的车头车辆和中间车辆构成，但仅以搭载于一节车辆的照明装置10为代表进行说明。图2是概略地示出铁路车辆1的客室内的上部的纵剖视图。图3是概略地示出铁路车辆1的客室内的座位、门以及天花板2侧的照明装置10的配置的示意图。

如图2所示，照明装置10配置在铁路车辆1的客室内的天花板2侧，作为灯具具备多个室内灯11。如图3所示，各室内灯11是后述的沿长度方向延伸的形状，在天花板2侧与车辆的前后方向平行地直线状延伸，从天花板2侧的一端配置到另一端。由此，室内灯11配置成了在客室内遍及车辆的前后方向的整体进行照射的状态。

如图3所示，铁路车辆1的客室内的座位等的配置如在现有技术中说明的那样，例如在通勤车和特快车中不同。在任意类型的铁路车辆1中，各室内灯11配置成以在车辆前后方向上延伸的中心线为中间，分别在左右靠近天花板2侧的侧壁3的位置排列成2列。由此，室内灯11配置成在客室内即便在车辆的左右方向上也都能够确保所需的照度的状态。

如图1所示，照明装置10除了配置成在客室内遍及车辆前后方向的整体照射的状态的多个室内灯11以外，还具备向各室内灯11供给电力的车身电源(电源)20、和由来自车身电源20的电流进行充电的电池(蓄电池)30等。在此，在铁路车辆1由多节车辆构成的情况下，在各车辆，对室内灯11和蓄电池30进行同样配置，但车身电源20只要设置在车头车辆一个车辆即可。

在构成各个灯具的一个单元中，室内灯11包括：作为第一光源的普通灯光源12；以及作为以比该普通灯光源12低的照度点亮的第二光源的备用灯光源13。在图1中，为了方便起见，对室内灯11中的普通灯光源12和备用灯光源13进行了图示，但这些各光源12、13按各室内灯11的每个单元进行统一组装。

如图2、图3所示，室内灯11具备沿长度方向延伸的形状的外壳11a，如上所述，各室内灯11在天花板2侧以与车辆的前后方向平行的方式配置成多个室内灯11相连而延伸的状态。在室内灯11中，在相比于该外壳11a的中心线更靠近客室内沿长度方向延伸的一侧配设有一列普通灯光源12，另一方面，在相比于外壳11a的中心线靠近客室外沿长度方向延伸的另一侧，也同样配设有一列备用灯光源13。

根据该结构的室内灯11，普通灯光源12的照射方向被确定为天花板2的中央侧(预定方向)。另外，备用灯光源13的照射方向被确定为与上述普通灯光源12不同的方向即侧壁3的下侧。由此，普通灯光源12作为主照明，通过间接光从天花板2侧照亮整个客室内。另外，备用灯光源13作为辅助照明，通过直接光照亮设置在侧壁3的上部的行李架4的内侧。

图2所示的室内灯11只不过是灯具的一例，但无论哪种结构的灯具，都配置成在客室内遍及车辆的前后方向的整体进行照射的状态。在此，“遍及车辆的前后方向的整体”并不一定需要多个室内灯11一体相连地配置，即使各室内灯11隔开预定间隔地配置，只要是来自各室内灯11的光在车辆的前后方向上大致均匀地连续照射的状态即可。

室内灯11的具体的数量是根据各个单元的大小和车辆的大小而确定的设计事项。在图1中，为了方便，将普通灯光源12和备用灯光源13一一示出，但如上所述，实际上，合适确定的多个室内灯11按照各车辆同样地配置。此外，在室内灯11中，虽然省略了图示，但控制装置以能够收发各种信号的方式连接。控制装置执行各光源12、13的调光等的点亮控制。

备用灯光源13的照度只要是比普通灯光源12低的照度即可，只要是在紧急时从备用灯光源13到达地板的光能够确认乘客脚下的程度即可。这样的备用灯13不是像以往普通的备用灯那样仅设置在门附近，在紧急时仅局部地明亮地照射门附近，而是即使较暗也能够在客室内遍及车辆的前后方向的整体进行照射。例如，若将普通灯光源12的通常时的照度设为100％，则备用灯光源13的照度设定为10～20％左右即可。

作为普通灯光源12以及备用灯光源13，LED是合适的。LED不仅容易控制调光、调色等，而且具有小型且耗电少、寿命长等优点。具体而言，各光源12、13例如通过在窄宽度状的基板上等间隔地安装多个LED而构成。LED以其光轴为中心在预定角度的照射范围内射出光，由光轴的朝向来确定照射方向。另外，各光源12、13不限定于LED，除此之外，例如也可以采用小型灯泡等。

车身电源20向所述室内灯11供给电力，通常搭载于前头车辆等的一节车辆，向各车辆供给电力的配线延伸。车身电源20构成为，从外部例如从架线经由受电弓(pantograph)等供给电力，不限于上述室内灯11，也向其他负载供给电力。在此，所谓室内灯11以外的负载，例如包括门开闭装置、信息显示器(监视器)等。

车身电源20向包含室内灯11的负载供给交流，在与照明装置10相关的配线中，向普通灯光源12直接供给交流，经由电池30，向备用灯光源13供给由后述的AC/DC转换电路21转换为直流后的直流。此外，在车身电源20供给直流电流的情况下，图1所示的结构根据该直流电流的供给而变更。

电池30例如是将多个电池单元串联连接而成的蓄电池，附设有AC/DC转换电路21。电池30对由AC/DC转换电路21转换后的低压的直流电流进行输入输出。在此，AC/DC转换电路21是将从车身电源20供给的交流转换为用于对电池30进行充电的低压的直流电流并进行输出的电路。另外，针对各车辆，蓄电池30例如配置于地板下方。

如图1所示，在照明装置10中，以从车身电源20不经由电池30向室内灯11的普通灯光源12供给电力，另一方面，从车身电源20经由电池30向备用灯光源13供给电力的方式构成了室内灯11的电路/配线。在此，不特别设置对来自电池30的供电进行切换的开关、对各光源12、13进行调光控制的电路等。

根据这样的室内灯11的电路/配线，在来自车身电源20的供电停止的紧急时，从电池30仅向备用灯光源13供给电力，该备用灯光源13构成为直接维持通常时的较低的照度下的点亮。另外，例如由于架线的切断、受电弓的故障等而产生来自车身电源20的供电停止。

接着，对本实施方式所涉及的照明装置10的作用进行说明。

在本照明装置10中，照亮铁路车辆1的客室内的室内灯11配置成遍及车辆的前后方向的整体进行照射的状态。各室内灯11通过将沿长度方向延伸的外壳11a连接成直线状，能够适当地延伸到所希望的长度，在天花板2侧与车辆的前后方向平行地从一端配置到另一端。由此，室内灯11能够在客室内遍及车辆的前后方向的整体进行照射。另外，各室内灯11以天花板2侧的中心线为中心，以左右对称排列的方式配置成2列，能够从左右两侧均衡良好地大范围照亮客室内。

室内灯11包括普通灯光源12和以低于该普通灯光源12的照度点亮的备用灯光源13。不仅来自普通灯光源12，来自备用灯光源13的照射也像以往的普通灯那样在客室内遍及车辆前后方向的整体，都不像以往的备用灯那样局部地仅照亮客室内的门附近。备用灯光源13的照度例如为普通灯光源12的照度的10-20％左右，只要是在紧急时从备用灯光源13到达地板的光能够确认乘客的脚下的程度即可。

在普通灯光源12中，其照射方向被确定为天花板2的中央侧(预定方向)，在通常时，作为主照明，通过间接光从天花板2侧照亮整个客室内。另一方面，备用灯光源13的照射方向与普通灯光源12不同，被确定为侧壁3的下侧，作为辅助照明通过直接光照亮设置在侧壁3的上部的行李架4的内侧。这样，通过使各光源12、13的照射方向不同，即使在一个室内灯11中，也能够实现用途不同的照明。

如图1所示，在室内灯11中，从车身电源20不经由电池30向普通灯光源12供给电力。另一方面，从车身电源20经由电池30向备用灯光源13供给电力。根据这样的室内灯11的电路/配线，在来自车身电源20的供电停止的紧急时，向普通灯光源12的电力供给中断，普通灯光源12熄灭。另一方面，从电池30向备用灯光源13供给电力，备用灯光源13维持原样的低照度下的点亮。

这样，在紧急时，不进行以下动作或控制：通过开关动作或其控制来切换向普通灯光源12、备用灯光源13供给电力的路径、或者仅选择一部分的普通灯光源12、备用灯光源13来使其点亮。如果是来自车身电源20的供电停止的状态，则有可能连用于进行这样的特别的动作或控制的电力都无法供给。与此相对，根据所述备用灯光源13，能够在不进行基于控制装置的特别的切换动作或控制的情况下直接持续点亮。

如图4的(b)所示，在以往的特快车中的室内灯的配置中，备用灯仅设置在车端。因此，如图5的(a)所示，紧急时的客室内的前后方向(轨道方向车辆剖面)上的照度分布是，只有车端的客室出入口附近明亮，与车端以外的其他场所的照度差较大，特别是车辆中心部较暗。这样，具有备用灯的车端附近与远离备用灯的车辆中心部的照度差较大，在暗的场所的乘客避难时难以看清脚下，避难时的安全性存在改善的余地。

根据本照明装置10，如图3的(a)、(b)所示，在任一车辆的所有的室内灯11中，其中所包含的备用灯光源13作为即使是较低的照度也在紧急时在客室内遍及车辆的前后方向的整体进行照射的备用灯而发挥作用。由此，如图5的(b)所示，与以往相比，紧急时的客室内的照度的均匀性得到改善，能够在车辆的前后方向的整体确保乘客退避所需的最低限度的照度，乘客不管在客室内的哪个位置都能够安全地避难。

但是，在备用灯光源13中，在紧急时从电池30供电，因此容量有限，在来自车身电源20的供电停止持续长时间的情况下，有可能无法维持备用灯光源13的点亮。因此，在本照明装置10中，将备用灯光源13设置成从通常时便以低照度点亮的省电光源，即使在电池30的预定容量范围内，也能够尽量维持长时间的点亮。例如，在以100％点亮2个普通灯光源12的情况和以10％点亮20个备用灯光源13的情况下，认为消耗的电力相同。

关于电池30的容量与备用灯光源13的照度的关系，即使突然停止了来自车身电源20的供电，由于在通常时电池30始终处于充电100％的状态，因此，可以设定为在该状态下能够将备用灯光源13的点亮维持在例如30分钟。即使在紧急时，从电池30向备用灯光源13的供电状态也不会发生任何变化或切换。另外，例如，如果不进行基于控制装置的特别的控制而仅通过电路自身的结构就能实现，则可以在紧急时自动切换为更低的照度。

另外，从车身电源20到普通灯光源12供给电力的配线和从车身电源20到备用灯光源13供给电力的配线能够将到电池30的配线部分一体化而共用。特别是，普通灯光源12和备用灯光源13包含在同一室内灯11中，能够与它们的距离短的量相应地减少配线，能够在不导致重量增加的情况下降低成本。因此，在如以往那样制造铁路车辆1时，不需要在客室的天花板2背面配设备用灯专用的配线，因此天花板2背面的空间能够富余，能够降低重量及成本。

此外，根据本照明装置10，车身电源20将从车辆的外部得到的电力供给给包含室内灯11的负载。根据这样的车身电源20，能够在不特别考虑容量的情况下持续稳定地供给预定量的电力，并且能够始终持续地对电池30进行充电，也能够广泛地发挥用作室内灯11以外的负载的车身电源20的作用。

另外，在备用灯光源13的配线/电路中，具备对来自车身电源20的交流电力进行转换而输出直流电流的AC/DC转换电路21，电池30由来自AC/DC转换电路21的直流电流进行充电。并且，备用灯光源13由来自电池30的直流电流点亮。由此，即使来自车身电源20的电流是交流，也能够容易地应对通过直流电流进行充电的充电器。

以上根据附图对本发明的实施方式进行了说明，但具体的结构不限定于上述的实施方式，本发明也包括不脱离本发明的要旨的范围内的变更或追加。例如，对将照明装置10的室内灯11设置在铁路车辆1的客室内的天花板2侧的例子进行了说明，但也适用于单轨或公共汽车等其他车辆的客室内的照明。另外，室内灯11的具体形状也不限定于图示的例子。

产业上的可利用性

本发明能够广泛应用于搭载于以铁路车辆为代表的车辆，并用于照亮该车辆的客室内的照明装置。

附图标记说明

1：铁路车辆

2：天花板

3：侧壁

4：行李架

10：照明装置

11：室内灯(灯具)

11a：外壳

12：普通灯光源(第一光源)

13：备用灯光源(第二光源)

20：车身电源(电源)

21：AC/DC转换电路(转换电路)

30：电池(蓄电池)。

Claims (5)

1.一种照明装置(10)，其搭载于车辆并用于照亮客室内，其特征在于，具备：

灯具(11)，其配置成在客室内遍及车辆前后方向的整体地进行照射的状态；

电源(20)，其向所述灯具(11)供给电力；以及

蓄电池(30)，其由来自所述电源(20)的电流进行充电，

所述灯具(11)包括第一光源(12)和以比该第一光源(12)低的照度点亮的第二光源(13)，

从所述电源(20)不经由所述蓄电池(30)向所述第一光源(12)供给电力，另一方面，从所述电源(20)经由所述蓄电池(30)向所述第二光源(13)供给电力，

在来自所述电源(20)的供电停止的紧急时，从所述蓄电池(30)仅向所述第二光源(13)供给电力，该第二光源(13)直接维持所述低的照度的点亮。

2.根据权利要求1所述的照明装置(10)，其特征在于，

在所述灯具(11)中，所述第一光源(12)作为主照明，照射方向被确定为预定方向，所述第二光源(13)作为辅助照明，照射方向被确定为与所述第一光源(12)不同的方向。

3.根据权利要求1或2所述的照明装置(10)，其特征在于，

所述电源(20)将从车辆的外部得到的电力提供给包括所述灯具(11)的负载。

4.根据权利要求1、2或3所述的照明装置(10)，其特征在于，

具备转换来自所述电源(20)的交流电力并输出直流电流的转换电路(21)，

所述蓄电池(30)由来自所述转换电路(21)的直流电流进行充电，

所述第二光源(13)由来自所述蓄电池(30)的直流电流点亮。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的照明装置(10)，其特征在于，

所述灯具(11)是沿长度方向延伸的形状，在客室内的天花板侧与车辆的前后方向平行地配置成多个所述灯具相连而延伸的状态，

在所述灯具(11)中，在沿其长度方向延伸的一侧配设有所述第一光源(12)，在另一侧配设有所述第二光源(13)。

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