JP2008300066A - 非常用照明器具及び非常用照明制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】非常用照明器具からの照射光を可視光通信に利用することにより、受信領域が広く、設置空間においては、広い範囲で通信可能な非常用照明器具及び非常用照明制御システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、バッテリ７と、常時には商用電源２からの給電によって点灯されるとともに、非常時にはバッテリ７からの給電により設置空間を所定の照度で可視光照射するように点灯される光源９と、常時及び非常時に光源９からの可視光によって情報を発信するとともに、常時又は非常時に応じて前記情報内容が可変する情報発信手段とを備える非常用照明器具１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、可視光通信を適用した非常用照明器具及び非常用照明制御システムに関する。

従来、非常灯や誘導灯の照明光による光無線通信を利用して、携帯電話の位置情報を得る位置情報通信装置が知られている（特許文献１参照)。また、非常灯を含む可視光の発光装置において、非常時及び非常時以外にデータを光によって送信する可視光データ伝送システムが知られている（特許文献２参照）。
特開２００５−２１８０６６号公報 特開２００６−１１５５３９号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に示されたものは、形式的には、非常灯と記載されてはいるものの、あくまでも誘導灯の域を出ないものである。つまり、誘導灯は、避難の方向を示すシンボル（特許文献２、図２（Ｃ））であったり、非常口を示す文字（特許文献２、図２（Ａ））であったりするが、誘導灯は、これらシンボル、文字を避難誘導のために表示することを目的とするものである。特許文献１及び特許文献２に示されたものは、誘導灯、すなわち、視覚的に表示を目的とする対象物が開示されているにとどまる。

したがって、これら誘導灯は、設置空間全般を照明するものではないため、可視光通信における受信領域が非常に限られたものとなる。

そこで、本発明は、設置空間を所定の照度で可視光照射するという非常用照明器具の配光特性、設置条件等に着目し、非常用照明器具からの照射光を可視光通信に利用することにより、受信領域が広く、設置空間においては、広い範囲で通信可能な非常用照明器具及び非常用照明制御システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の非常用照明器具は、バッテリと、常時には商用電源からの給電によって点灯されるとともに、非常時にはバッテリからの給電により設置空間を所定の照度で可視光照射するように点灯される光源と、常時及び非常時に光源からの可視光によって情報を発信するとともに、常時又は非常時に応じて前記情報内容が可変する情報発信手段とを具備したことを特徴とする。

本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は次による。

設置空間を所定の照度で可視光照射する非常用照明器具は、建築基準法で定められた条件を充足することを前提としている。

バッテリは、非常用照明器具に内蔵されていてもよいし、また、別置形として構成してもよい。

非常時とは、停電により商用電源が遮断された場合、火災の発生により非常用照明器具に接続された非常検知手段が動作した場合等をいう。

光源は、ＬＥＤが適するが、蛍光ランプ、有機ＥＬ、ＨＩＤランプ等であってもよい。

「常時又は非常時に応じて前記情報内容が可変する」とは、常時又は非常時の各々において専用の情報内容であってもよいし、例えば、常時に発信する情報の一部のみ非常時に発信することも含むものである。

請求項２に記載の非常用照明器具は、請求項１に記載の非常用照明器具において、所定の照度は、設置空間の床面において１ルクス以上であることを特徴とする。

請求項３に記載の非常用照明器具は、請求項１又は請求項２に記載の非常用照明器具において、光源は、ＬＥＤであることを特徴とする。

ＬＥＤは、高速に点滅できるため可視光通信に適している。また、光源は、常に点灯させるものであるから、ＬＥＤは長寿命である点においても適する。

請求項４に記載の非常用照明器具は、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の非常用照明器具において、情報発信手段は、常時に、非常用照明器具の点検情報を光源から発信するようにしたことを特徴とする。

点検情報とは、定期点検時期の告知、点検結果の告知、器具の部品の異常の告知等をいう。

請求項５に記載の非常用照明器具は、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の非常用照明器具において、情報発信手段は、非常時に、避難情報を光源から発信するようにしたことを特徴とする。

請求項６に記載の非常用照明制御システムは、請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の非常用照明器具と、光源からの可視光によって発信される情報を受信する受信手段とを備えていることを特徴とする。

受信手段は、携帯電話機等の移動端末が適するが、固定端末でもよく、受信結果を表示するものでも、音声で知らせるものでもよい。

本発明は、非常用照明器具からの照射光を可視光通信に利用することにより、受信領域が広く、設置空間においては、広い範囲で通信可能な非常用照明器具及び非常用照明制御システムを提供することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
まず、本発明の前提となる非常用照明器具について説明する。
非常用照明器具の構造、施設基準等については建築基準法に基づき、具体的には、社団法人日本照明器具工業会発行の「非常用照明器具技術基準（ＪＩＬ５５０１）」に定められている。この非常用照明器具技術基準を引用して説明する。

非常用照明器具技術基準には、原則的条件として「非常用照明器具は完全充電した非常灯電池などの予備電源により、非常時に３０分間点灯を継続し、必要箇所に直接照明で継続して床面で１ｌｘ以上の照度（蛍光灯の場合は、常温において２ｌｘ以上）を維持する目的に適したものであること。」と示されている。

また、設置基準の配置例として、図４及び図５に示すような配置方式が示されている。この概略を説明すると、まず、図４において、非常用照明器具が天井面に設置されている。ここで床面の照射範囲Ａ１は、半径Ａ１の範囲が、１ｌｘ（蛍光灯の場合は２ｌｘ）以上確保できる範囲を示している。これを居室に適用し平面的にみると、図５に示すような配光となる。略正方形の居室において、非常用照明器具を天井面中心に配置した場合、Ａ１を半径とする円の範囲内は、１ｌｘ以上の照度を確保する必要がある。居室の四隅の緩和部分は１ｍ以下が条件とされている。

この配置例は、居室において全般照明を求めていることを意味し、詳細な説明は省略するが、非常用照明器具を複数台設置する広い居室、避難通路においても基本的に同様な条件が課されている。

すなわち、基本的要求事項は、非常時の安全で円滑な避難行動を可能とするため、居室及び避難通路の全般照明を確保することである。

本発明は、以上のような建築基準法に基づく要求事項を充足することを前提としている。次に、このような前提に立脚して本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の非常用照明器具及び非常用照明制御システムの第１の実施形態を示す機能ブロック図である。まず、基本的な事項について説明すると、非常用照明器具は、設置空間の例えば、天井面に設置される。また、一般に、非常用照明器具としては、商用電源の停電時等非常時のみにランプを点灯させる専用形と、非常時と常時の両者でランプを点灯する併用形があるが、本発明では、常に点灯させる併用形を選択している。

そして、図に示すように非常用照明器具１は、商用電源２に、電源遮断検出回路３、充電回路４及び常用点灯回路５を接続している。

電源遮断検出回路３は、商用電源２の電圧が所定時間所定値以下であることを検出したときに、停電が発生したとして電源遮断検出信号を切替回路６に送信するものである。

充電回路４は、商用電源２の交流を所定電圧の直流に変換してバッテリ７に給電し、充電するものである。バッテリ７には非常用点灯回路８が接続されている。

非常用点灯回路８は、商用電源２の停電の非常時に、バッテリ７を電源として光源９であるＬＥＤを規定照度（１ｌｘ以上）で規定時間（３０分以上）点灯させる回路である。

常用点灯回路５は、商用電源２が正常に給電されている常時に、商用電源２の交流を所定電圧の直流に変換して非常点灯時よりも低い点灯レベルでＬＥＤを点灯させる回路である。すなわち、常用点灯回路５は、非常用点灯回路８によりＬＥＤが点灯されるときの点灯レベルを１００％としたときに、５０％程度でＬＥＤを点灯させるものである。

これら常用点灯回路５と非常用点灯回路８は切替回路６を介してＬＥＤにそれぞれ接続されている。切替回路６は、商用電源２が正常な常時には、ＬＥＤを常用点灯回路５に接続している一方、商用電源２の停電等非常時に、その電源遮断を検出する電源遮断検出回路３からの電源遮断検出信号を受けて、ＬＥＤを常用点灯回路５から非常用点灯回路８に切り替えて接続するものである。

また、点検回路１0は、点検ボタン１１が押し込まれる等ＯＮ操作されたときに、停電擬似信号を電源遮断検出回路３に与え、電源遮断検出回路３から電源遮断検出信号を切替回路６に送信し、この切替回路６によりＬＥＤを常用点灯回路５から非常用点灯回路８へ切り替えてバッテリ７を電源として規定時間接続することにより、ＬＥＤが非常時に点灯するか否かを点検するものである。つまり、バッテリ７の寿命を点検するものである。この点検時は、照明器具は非常時の動作をなす。

次に、非常用照明器具１の図示しない壁スイッチ等のメインスイッチをＯＮ操作すると、商用電源２が正常時には、充電回路４を介してバッテリ７が常時充電される一方、切替回路６によりＬＥＤを常用点灯回路５に接続しているので、ＬＥＤは常用点灯回路５により低い点灯レベルで点灯される。

そして、商用電源２が停電すると、その停電が電源遮断検出回路３により検出され、電源遮断検出信号が切替回路６に与えられる。このために、切替回路６は、ＬＥＤを常用点灯回路５から非常用点灯回路８に切替接続し、その接続状態を保持する。

これにより、非常用点灯回路８は、バッテリ７を電源としてＬＥＤを通常点灯よりも高い点灯レベルで点灯させる。これにより、非常用照明器具１として要求される規定照度（１ｌｘ以上）で全般照明を得ることができる。

さて、基本的に以上のように構成された非常用照明器具１の可視光通信の部分について説明する。前述の切替回路６と光源９であるＬＥＤとの間には、制御部１２及び変調部１３が接続されており、また、制御部１２には記憶部１４が接続されている。

制御部１２は、切替回路６からの切替状態転送信号によって、常用点灯回路５の接続状態か非常用点灯回路８の接続状態か、すなわち、常時か非常時かを判断し、その状態に応じて、記憶部１４からデータを取り出し、変調部１３へ送出する。

記憶部１４には、常時及び非常時に対応するデータが格納されている。例えば、常時としては、位置情報、すなわち、照明器具が設置されている場所を示す情報が格納されている。なお、定期点検時期の告知、点検結果の告知、器具の部品の異常の告知等の点検情報を格納してもよい。一方、非常時としては、避難経路を示す情報が格納されている。

変調部１３は、制御部１２から送出されてきたデータを給電電力に重畳させる形で振幅や周波数、位相等を変調し、この出力を光源９に入力する。この変調された光源９への入力は、光源９であるＬＥＤを数ＫＨｚ〜数ＭＨｚで高速に点滅させるものである。そして、光源９からの光出力を変調して情報を発信する。

以上のように、可視光通信を実行するため、本実施形態では、制御部１２、変調部１３、光源９等で情報発信手段を構成している。

次に、光源９からの可視光を受信する受信手段１５について説明する。受信手段１５としては、例えば、携帯端末であり、この携帯端末は、受光部１６、復調部１７及び表示部１８を有する。携帯端末としては、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）や携帯電話機を用いることができる。

受光部１６は、光源９からの可視光を受けて、この光出力を電気信号に換えるものである。

復調部１７は、受光部１６からの電気信号を受け、この電気信号からデータを抽出、復調し、表示部１８へ信号を送出するものである。

表示部１８は、復調部１７からの信号に応じて、位置情報や避難経路を示す情報を表示する。なお、表示部１８に代えスピーカを設けて音声によって情報を出力してもよい。

続いて、本実施形態の動作を説明する。まず、常用点灯回路５が接続されている常時にあっては、制御部１２は、記憶部１４から位置情報を読み出し、変調部１３に転送する。変調部１３では、位置情報を変調し、光源９へ出力する。すると光源９から変調入力に応じた可視光が照射される。

そして、受信手段１５が、光源９からの可視光を受光し、この信号が復調部１７、表示部１８へ転送されると、表示部１８では、位置情報が表示されることとなる。この位置情報としては、例えば、館内の階数や現在地を文字で表示したり、地図で表示したりすることが可能である。

次に、非常点灯回路８が接続されている非常時にあっては、制御部１２は、記憶部１４から避難経路を示す情報を読み出し、変調部１３に転送する。以降、常時と同様に、表示部１８へ信号が転送されると、表示部１８では、避難経路を示す情報が表示されることとなる。この避難経路を示す情報としては、例えば、避難経路を文字で表示したり、地図で表示したりすることが可能である。

上述の構成においては、常時は常用点灯回路により、光源を非常時よりも低いレベルで点灯させるものについて説明したが、これは、本発明にとって必須の要件ではない。常時、非常時ともに同じレベルで点灯させてもよい。

次に、図示は省略するが、非常用照明器具１の制御部１２に自己点検機能を付加してもよい。したがって、この場合、非常用照明器具１は、常時、バッテリ７、その他の部品の状態を自動的に監視するように構成されている。例えば、バッテリ７が寿命と判断され場合には、点検結果の告知情報として、その旨光源９から可視光により発信する。

この構成によれば、常時、部品の状態等を点検し、異常の告知情報を発信できるので、器具の信頼性が向上する利点がある。

なお、常時と非常時との光源９の光色を変えるようにしてもよい。例えば、常時は、白色とし、非常時は、緑色とする。これにより非常時であるという事態が視覚的に即座に認識でき、また、その認識の下、避難情報の受信が可能となり、円滑な避難が可能となる。

さらに、本発明は、病院等に適用した場合に効果的である。可視光は、病院の医療機器や心臓ペースメーカ、精密機器に悪影響を与えることがないからである。病院においては、常時、順番待ち情報、呼び出し情報を病院内の広い範囲で受信できるようにすることが可能となる。

また、デパート等において適用した場合には、例えば、常時、携帯電話機でイベント情報、特売情報など館内の情報を受信することが可能となる。

以上のように本実施形態によれば、法律で設置が義務付けられ、かつ所定の照度の全般照明が要求される非常用照明器具にあって、常に光源を点灯させる併用形を選択している。

したがって、表示やスポット照明のような光の照射範囲が狭いものではなく、本実施形態のように非常用照明器具に可視光通信を適用した場合、前記のように法律的義務も伴っているので、信頼性が高く、可視光通信における受信領域が広く、設置空間においては、広い範囲で通信可能で、また、常時又は非常時に応じて可変する情報が発信でき、有効な可視光通信が期待できる非常用照明器具及び非常用照明制御システムを提供することができる。

次に、本発明の第２の実施形態を図２を参照して説明する。図２は、非常用照明器具及び非常用照明制御システムを示す機能ブロック図である。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

まず、商用電源２には、データ受信部２０が接続されており、このデータ受信部２０には複数台の非常用照明器具１が接続されている。また、データ受信部２０は、モデムの機能をなすもので、商用電源２を介して情報管理サーバ２１が接続されている。データ受信部２０は、情報管理サーバ２１から送信され、商用電源２の電力線に高周波信号として重畳したデータを分離し、取り出して、照明器具１へ配信する。

情報管理サーバ２１は、ＣＰＵ、記憶装置、ネットワークインターフェース等を備え、外部と情報をアクセスするコンピュータやワークステーション等の情報処理装置である。さらに、各非常用照明器具１の制御部１２には、非常検知手段２２としての炎検知センサ、煙検知センサ、ガス検知センサが接続されている。非常検知手段２２は、建物内の複数の出入り口等に設置されるものである。

本実施形態では、記憶部１４には、非常時に対応するデータが格納されている。例えば、避難経路を示す情報や火災発生箇所等を示す情報が格納されている。

本実施形態の動作を説明すると、常用点灯回路５が接続されている常時にあっては、情報管理サーバ２１から位置情報や照明器具の点検情報等が送信される。このデータは、データ受信部２０で受信され、制御部１２、変調部１３を経由し、光源９へ入力され、光源９から変調入力に応じた可視光が照射される。

そして、受信手段１５が、光源９からの可視光を受光し、この信号が復調部１７、表示部１８へ転送されると、表示部１８では、位置情報や照明器具の点検情報が表示されることとなる。

次に、非常点灯回路８が接続されている非常時にあっては、電源はバッテリ７に切り替わっているので、制御部１２は、記憶部１４から避難経路を示す情報を読み出し、変調部１３に転送する。以降、常時と同様に、表示部１８へ信号が転送されると、表示部１８では、避難経路を示す情報が表示されることとなる。

次に、制御手段が、非常検知手段２２から非常検知検出信号を受信すると、制御部１２は、その信号に応じて、例えば、記憶部１４から火災発生箇所を示す情報を読み出し、前記と同様に光源９から情報を発信する。

以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態の効果の加え、常時の情報を電力線を利用して、外部のサーバ等から受信することが可能である。したがって、電力線を有効活用でき、また、個々の非常用照明器具の記憶部の構成が簡素化される利点がある。さらに、広い居室等においても、複数台設置された非常用照明器具は居室全般を照明することになるので、有効な可視光通信が可能となる。さらにまた、非常用照明器具には、非常検知手段が接続されているので、これらの異常情報も発信でき、安全性の向上を図ることができる。

次に、本発明の第３の実施形態を図３を参照して説明する。上述の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

商用電源２が供給される調光制御装置３０に複数台の非常用照明器具１が調光信号線３１を介して接続されており、各非常用照明器具１には電源線を介して商用電源２が接続されている。

本実施形態では、常時において、光源の調光が可能な非常用照明システムを示したものである。調光信号の周波数より極めて高い周波数の情報信号を調光信号に重畳させて、情報を伝送するもので、調光信号線を利用して、可視光通信が可能となる。

本発明の非常用照明器具等の第１の実施形態を示す機能ブロック図である。 同第２の実施形態を示す機能ブロック図である。 同第３の実施形態を示すブロック図である。 本発明の非常用照明器具の前提を説明するための配置例を示す正面図である。 同平面図である。

符号の説明

１ 非常用照明器具
７ バッテリ
９ 光源
１２ 制御部
１３ 変調部
１４ 記憶部
１５ 受信手段

Claims (6)

1. バッテリと；
   常時には商用電源からの給電によって点灯されるとともに、非常時にはバッテリからの給電により設置空間を所定の照度で可視光照射するように点灯される光源と；
   常時及び非常時に光源からの可視光によって情報を発信するとともに、常時又は非常時に応じて前記情報内容が可変する情報発信手段と；
   を具備したことを特徴とする非常用照明器具。
2. 前記所定の照度は、設置空間の床面において１ルクス以上であることを特徴とする請求項１に記載の非常用照明器具。
3. 光源は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の非常用照明器具。
4. 情報発信手段は、常時に、非常用照明器具の点検情報を光源から発信するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の非常用照明器具。
5. 情報発信手段は、非常時に、避難情報を光源から発信するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の非常用照明器具。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の非常用照明器具と；
   光源からの可視光によって発信される情報を受信する受信手段と；
   を備えていることを特徴とする非常用照明制御システム。

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