JP2014002904A

JP2014002904A - 蛍光灯型ｌｅｄ照明装置およびその点消灯モード切替方法

Info

Publication number: JP2014002904A
Application number: JP2012137038A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Noguchi; 宏和野口
Original assignee: CYBER COIN KK
Current assignee: CYBER COIN KK
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2014-01-09
Also published as: EP2866529B1; US9729005B2; EP2866529A1; KR101812293B1; CN104541579B; US20150155743A1; HK1206909A1; EP2866529A4; CN104541579A; WO2013191145A1; KR20150030241A

Abstract

【課題】蛍光灯型ＬＥＤ照明装置に非常灯としての機能を付加し、停電時の安全性を高める。
【解決手段】蛍光灯用に設けられた一対のソケット間に装着可能なＬＥＤ照明装置であって、ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力でＬＥＤを発光させる第一の電源回路と、内蔵するバッテリでＬＥＤを発光させる第二の電源回路とを備える。内蔵するＳＷコントローラは、照明装置に流れる電流値または電圧値が照明スイッチＯＮ時の所定値Ｖｏｎから実質的にゼロになる急低下が所定時間Ｔ内に生じたことを検知し、所定時間内に２回以上の急低下が生じたとき（図５）は通常の消灯操作が行われたと判断して消灯させ、所定時間内に１回のみの急低下が生じたとき（図６）は停電が発生したと判断して第二の電源回路でバッテリを非常灯として点灯させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、既存の蛍光灯に代替して使用可能なＬＥＤ（発光ダイオード）光源の照明装置およびその点消灯モード切替方法に関する。

室内や屋外などの照明装置として蛍光灯が多用されているが、停電などの非常時には蛍光灯が点灯しないので、商用施設や宿泊施設などにおいては避難路の照度を確保するために非常灯を設置することが建築基準法で定められている。

しかしながら、従来の非常灯は通常時の照明装置としての蛍光灯とは別個に設置されるため、実際上その設置個数ないし設置場所が限られ、したがって非常時は暗闇の中で限られた場所に設置されたわずかな数の非常灯が点灯しているにすぎない状態となる。たとえば地下鉄や地下街などで地震や火災による停電事故が発生した場合を想定すると、人間の心理として明るい場所に移動しようとするので、群集心理も働いて、その場所にいる全員が非常灯の点灯場所に殺到して思わぬ事故につながる危険性が懸念される。

近年では、既存の蛍光灯に代替して使用可能なＬＥＤ照明装置も提案されており（下記特許文献１，２など）、消費電力の削減などによる省エネや、ＣＯ２削減などによるエコ性、また水銀などの有害物質を含まないなどの安全性に優れていることから今後の更なる普及が期待されているが、このＬＥＤ照明装置について停電等非常時に対する対応はこれまでほとんど考慮されていなかった。

特開２００４−１９２８３３号公報特開２００４−３０３６１４号公報

したがって、本発明が解決しようとする課題は、既存の蛍光灯に代替して使用可能なＬＥＤ光源の照明装置に停電などの非常時に自動点灯させる機能を付加し、地下鉄や地下街などで地震や火災による停電事故が発生したような場合であってもそこにいる各人が安全に且つ安心して避難できるようにして不慮の事故を防止することである。本発明が解決しようとするもう一つの課題は、蛍光灯型ＬＥＤ照明装置における点消灯モードを適切に切替制御するための好適な手法を提供することである。

この課題を解決するため、請求項１に係る本発明は、蛍光灯用に設けられた一対のソケット間に装着可能な蛍光灯型ＬＥＤ照明装置であって、該ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力でＬＥＤを発光させる第一の電源回路と、内蔵するバッテリでＬＥＤを発光させる第二の電源回路と、照明スイッチＯＮのときに第一の電源回路または第二の電源回路でＬＥＤを発光させる通常点灯モードと、照明スイッチＯＦＦのときにＬＥＤを消灯させる通常消灯モードと、交流電力が供給されないときに非常灯として第二の電源回路でＬＥＤを発光させる非常点灯モードのいずれであるかを判別して、その判別結果に応じて照明装置を通常点灯モード、通常消灯モードおよび非常点灯モードのいずれかに切替制御する制御手段とを有し、該制御手段は、照明装置に流れる電流値または電圧値の所定時間内の変動を検知し、所定時間内に照明スイッチＯＮ時の所定値から実質的にゼロになる低下が１回のみ生じ且つその後に上昇しないときには停電によって交流電力が供給されなくなったと判断して通常点灯モードから非常点灯モードに切り替え、所定時間内に照明スイッチＯＮ時の所定値から実質的にゼロになる低下が１回生じた後に前記所定値に上昇したことを含む電流値または電圧値変動が生じたときには通常の消灯操作が行われたと判断して通常点灯モードから通常消灯モードに切り替えるように制御することを特徴とする。

請求項２に係る本発明は、請求項１記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、制御手段は、ＯＮ状態にある照明スイッチをＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとする一連の操作が前記所定時間内に行われたときに通常の消灯操作が行われたと判断して通常点灯モードから通常消灯モードに切り替えるように制御することを特徴とする。

請求項３に係る本発明は、請求項１または請求項２記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、制御手段は、ＯＮ状態にある照明スイッチをＯＦＦ→ＯＮとする一連の操作が前記所定時間内に行われたときに通常の消灯操作が行われたと判断して通常点灯モードから通電検知モードに切り替え、該通電検知モードにおいて通電の有無を常時モニターし、通電している間は通常消灯モードでＬＥＤを消灯させると共に、通電しなくなったときには直ちに非常点灯モードに切り替えてＬＥＤを非常灯として点灯させるように制御することを特徴とする。

請求項４に係る本発明は、蛍光灯用に設けられた一対のソケット間に装着可能であって、該ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力でＬＥＤを発光させる第一の電源回路と、内蔵するバッテリでＬＥＤを発光させる第二の電源回路とを備え、照明スイッチＯＮのときに第一の電源回路または第二の電源回路でＬＥＤを発光させる通常点灯モードと、照明スイッチＯＦＦのときにＬＥＤを消灯させる通常消灯モードと、交流電力が供給されないときに非常灯として第二の電源回路でＬＥＤを発光させる非常点灯モードのいずれかで駆動制御される蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、その点消灯モードを切り替えるための方法であって、照明装置に流れる電流値または電圧値の所定時間内の変動を検知するステップと、所定時間内に照明スイッチＯＮ時の所定値から実質的にゼロになる低下が１回のみ生じ且つその後に上昇しないときには停電によって交流電力が供給されなくなったと判断して通常点灯モードから非常点灯モードに切り替えるステップと、所定時間内に照明スイッチＯＮ時の所定値から実質的にゼロになる低下が１回生じた後に前記所定値に上昇したことを含む電流値または電圧値変動が生じたときには通常の消灯操作が行われたと判断して通常点灯モードから通常消灯モードに切り替えるステップと、を有することを特徴とする。

請求項１記載の本発明によれば、ＬＥＤ照明装置を通常点灯モード／通常消灯モード／非常点灯モードのいずれで動作させるべきかを簡単な手法で自動判別することができ、ＬＥＤ点消灯を状況に応じて的確に制御することができる。たとえば、停電などの非常時において、通常の消灯スイッチ操作によらずに第一の電源回路からの電力が供給停止されたときには、判別手段が非常点灯モードであることを自動判別し、ＬＥＤ照明装置に内蔵されたバッテリを駆動してＬＥＤを発光させるように制御するので、従来の非常灯のように停電場所におけるごく一部のみが点灯されるのではなく、停電場所に設置されている複数のＬＥＤ照明装置をすべて点灯させることができる。したがって、地下鉄や地下街などで地震や火災による停電事故が発生したような場合であっても、そこにいる各人が安全に且つ安心して避難することができる効果がある。また、商店やオフィスなどで営業中や業務時間内に停電などのために突然消灯した場合も、瞬時にバッテリ駆動に切り替えてすべてのＬＥＤ照明装置を点灯させることができるので、通常業務に支障を来たすことがない。

請求項２記載の発明によれば、制御手段は、ＯＮ状態にある照明スイッチをＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとする一連の操作が所定時間内に行われたときに、通常の消灯操作が行われたと判断するので、電流値または電圧値の急低下が所定時間内に１回しか生じない停電時とは明らかに異なる状態を検知して的確な判断を行うことができる。このような通常消灯時の操作は、居室者が退室するときに一般的な通常消灯操作（一度のＯＦＦ）とは異なる手順による操作を要求することになるが、きわめて簡単で覚えやすい操作要領であるので、実際上の不便はほとんど生じない。また、誤って一般的な通常消灯操作を行ってしまったときには短時間（所定時間）経過後に非常点灯モードに切り替わって室内の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置の全部または一部が非常灯として点灯することになるので、退室直後に誤操作に気付き、部屋に戻って一度ＯＮにした後に改めて所定手順に則った消灯操作を行うことができる。

請求項３記載の発明によれば、制御手段は、ＯＮ状態にある照明スイッチをＯＦＦ→ＯＮとする一連の操作が所定時間内に行われたときに、通常の消灯操作が行われたと判断するので、電流値または電圧値の急低下が所定時間内に１回しか生じない停電時とは明らかに異なる状態を検知して的確な判断を行うことができる。このような通常消灯時の操作は、居室者が退室するときに一般的な通常消灯操作（一度のＯＮ→ＯＦＦ）とは異なる手順による操作を要求することになるが、きわめて簡単で覚えやすい操作要領であるので、実際上の不便はほとんど生じない。また、誤って一般的な通常消灯操作を行ってしまったときには短時間（所定時間）経過後に非常点灯モードに切り替わって室内の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置の全部または一部が非常灯として点灯することになるので、退室直後に誤操作に気付き、部屋に戻って一度ＯＮにした後に改めて所定手順に則った消灯操作を行うことができる。

また、この場合には、通常消灯の状態においても常時通電状態をチェックするので、退室後に停電が生じた場合であっても室内のＬＥＤを非常灯として点灯させることができる。したがって、停電後に復旧作業などのために入室しようとする際にも安全な作業環境を確保し、また、停電していることを知らずに入室しようとするスタッフなどにも違和感を与えることがない。

さらには、ＯＮ状態にある照明スイッチをＯＦＦ→ＯＮとする一連の操作が所定時間内に行われた場合には通電検知モードに移行して通常消灯させると共に停電時には直ちに非常点灯モードに移行して室内ＬＥＤ照明装置を非常灯として点灯させるようにスタンバイしておくと共に、ＯＮ状態にある照明スイッチをＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとする一連の操作が行われた場合には通常消灯モードに移行して消灯させることができ、ユーザの操作に応じてユーザが希望する消灯モードを選択的に設定することが可能となる。

請求項４記載の発明によれば、ＬＥＤ照明装置を通常点灯モード／通常消灯モード／非常点灯モードのいずれで動作させるべきかを簡単な手法で自動判別することができ、ＬＥＤ点消灯を状況に応じて的確に制御することができる。

本発明の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置の概略構造図である。このＬＥＤ照明装置を用いたシステム構成図である。実施例１におけるＬＥＤ照明装置の点灯制御を概略的に示すフローチャートである。実施例１における通常点灯時の電源切替制御を説明する図である。実施例１において通常消灯のための所定手順に従って一連の外部スイッチＯＮ／ＯＦＦ操作が行われたときにＳＷコントローラに流れる電気信号の変動状態を示す図である。実施例１において停電が生じたときにＳＷコントローラに流れる電気信号の変動状態を示す図である。実施例２におけるＬＥＤ照明装置の点灯制御を概略的に示すフローチャートである。実施例２において通常消灯のための所定手順に従って一連の外部スイッチＯＮ／ＯＦＦ操作が行われたときにＳＷコントローラに流れる電気信号の変動状態を示す図である。実施例４において点灯モードを設定するための所定手順に従って一連の外部スイッチＯＮ／ＯＦＦ操作が行われたときにＳＷコントローラに流れる電気信号の変動状態を示す図である。実施例４における点灯モード設定の一例を示すフローチャートである。

以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。

図１および図２を参照して本発明の実施形態について詳述する。ＬＥＤ照明装置１０は、既存の蛍光灯に代替して使用可能であり、その寸法および形状は既存の蛍光灯と略同一であって、既存の蛍光灯用に設けられている一対のソケット間に装着可能である。ＬＥＤ照明装置１０は、断面略円筒形を有するカバー１１の内部にＬＥＤ実装基板（図示せず）が収容固定されており、ＬＥＤ２２からの射出光をカバー１１に透過または拡散させて照明する。一実施形態において、カバー１１は、略半周で分割された２部材、すなわち、ポリカーボネートなどの光透過、光半透過または光拡散性を有するプラスチック材料で形成されるカバー部材と、アルミニウムなどの放熱性材料で形成されるヒートシンクとで構成され、カバー部材にＬＥＤ実装基板が内蔵され、ヒートシンクに後述するバッテリその他の電源回路が内蔵される。

ＬＥＤ照明装置１０は、特許文献１，２などに公知のように、口金部１２を介して既存蛍光灯用のソケット（図示せず）に装着されたときに、該ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力をＬＥＤ駆動回路１５に供給して、基板上のＬＥＤ２２を発光させる電源回路（第一の電源回路１３）を有する。この第一の電源回路１３は、交流電力を直流電力変換するＡＣ−ＤＣコンバータ２４（図２参照、図１では図示省略）、ＡＣ−ＤＣコンバータ２４から出力される直流電力を整流する整流器１６、該直流電力を所定電圧に変換する電圧トランス１７、一時的に蓄電して電力供給を安定化させるためのバッファとして働く電解コンデンサ１８（図１参照，図２ではいずれも図示省略）などを含んで構成される。後述するように、通常時は、既存蛍光灯照明設備として壁などに設けられている外部スイッチ２７がＯＮとされるにより、第一の電源回路１３から直流電力がＬＥＤ駆動回路１５に供給されてＬＥＤ２２を発光させることによってＬＥＤ照明装置１０が点灯し、スイッチ２７のＯＦＦによって電力供給が停止することによって消灯する。

ＬＥＤ照明装置１０は、さらに、バッテリ１９でＬＥＤ２２を発光させる第二の電源回路２０を有する。バッテリ１９によるＬＥＤ点灯時間を最大化させるために、バッテリ１９は照明カバー１１内に収容可能な小型でありながらできるだけ大きな電池容量を有するものが好ましく、現時点ではリチウムイオンバッテリの使用が最適である。そして、スイッチコントローラ１４は、第一の電源回路１３に設けられたＩＣスイッチ２５をあらかじめ設定された条件の下で開閉制御することにより、ＬＥＤ２２の点灯に用いる電源回路１３，２０の切替などの制御を行う。チャージコントローラ２１は、バッテリ１９内の電圧および電流を検知することによりバッテリ残量を常時モニターし、バッテリ残量が上限閾値または下限閾値に達したときにはその旨を知らせる信号をスイッチコントローラ１４に与える。あるいは、内部ＩＣスイッチ２５に製品仕様またはユーザによる設定値としてバッテリ残量の上限閾値および下限閾値を記憶させておき、チャージコントローラ２１からのバッテリ残量検知信号を受けて上限閾値／下限閾値に達したことを判断しても良い。また、特にリチウムイオンバッテリは充放電時の電圧を厳密に制御する必要があるので、チャージコントローラ２１は、たとえば、充電時は４．２Ｖ、放電時は３．０Ｖの電圧を維持するようにコントロールする。これらスイッチコントローラ１４およびチャージコントローラ２１（本発明の「制御手段」を構成する）による具体的な制御について以下に詳述する。

まず、図３に示すフローチャートを参照して、制御の概略的な流れを説明する。当該施設内の全部または任意区画された一部のＬＥＤ照明装置１０群を点灯させるための通常の操作（後述する外部スイッチ２７：ＯＮ）が行われたことを前提として（Ｓ１００）、Ｓ１０１で、複数のＬＥＤ照明装置１０が設置されたオフィスや店舗などの施設内において所要の交流電力が通電しているか否かを確認する。これは、たとえば、当該施設内の全部または任意区画された一部のＬＥＤ照明装置１０群に交流電力を供給する交流電力線に電流計および／または電圧計を接続し、交流電力線に流れる電流値および／または電圧値を常時モニターすることによって行うことができる。

通電が確認されたとき（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）は、Ｓ１０２で、ＬＥＤをバッテリ１９のみで点灯開始するに十分なバッテリ充電が残っているか否かを確認する。すなわち、バッテリ１９によるＬＥＤ点灯開始に必要なバッテリ残量について上限閾値を定めておき、この上限閾値を下回っているとき（Ｓ１０２：Ｎｏ）は、各ＬＥＤ照明装置１０に供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力を用いてＬＥＤ駆動回路１５を駆動してＬＥＤ２２を点灯させると共にバッテリ１９を充電させる第一の通常点灯モードに制御する（Ｓ１０３）。一例として、このときのＬＥＤ照明装置１０の全光束は２５００Ｌｍであり、消費電力は２２〜２５Ｗ程度である。第一の通常点灯モードでの作動中、Ｓ１０４で、バッテリ残量をモニターし、バッテリ残量が上限閾値以上に復活する（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）まで、この第一の通常点灯モードでの作動が継続される。

一方、バッテリ残量が閾値以上であるとき（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）は、バッテリ１９のみでＬＥＤ駆動回路１５を駆動してＬＥＤ２２を発光させる第二の通常点灯モードに制御する（Ｓ１０５）。第二の通常点灯モードにおいては、一例として、ＬＥＤ照明装置１０の全光束は１９００Ｌｍであり、このときは交流電力を使用しないので消費電力はゼロである。第二の通常点灯モードでの作動中、Ｓ１０６で、バッテリ残量をモニターし、バッテリ残量が所定の下限閾値以上である限り（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、この第二の通常点灯モードでの作動が継続される。

第一の通常点灯モードでの動作中にバッテリ１９が充電された結果バッテリ残量が上限閾値以上に復活したとき（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）は、第一の通常点灯モードから第二の通常点灯モードに切り替える。また、第二の通常点灯モードでの動作中にバッテリ１９が放電していってバッテリ残量が下限閾値を下回ったとき（Ｓ１０６：Ｎｏ）は、第二の通常点灯モードから第一の通常点灯モードに切り替える。

Ｓ１０１で通電が確認されないとき（Ｓ１０１：Ｎｏ）は、Ｓ１０７で、通常の消灯操作による非通電であるのか、非常時停電によるのかを判別する。この判別の具体的手法については後に詳述する。ここで非常時停電によるものではないと判断されたとき（Ｓ１０７：Ｎｏ）は、当該施設内の全部または任意区画された一部のＬＥＤ照明装置１０群を消灯させるための通常の操作（後述する外部スイッチ２７：ＯＦＦ）によるものであるので、通常消灯モードとしてＬＥＤ照明装置１０を消灯する（Ｓ１１１）。停電でない限りはＬＥＤ照明装置１０に交流電力を供給してバッテリ１９を充電する（後述）。

非常時停電であると判断されたとき（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）は、Ｓ１０８で、非常点灯モードとしてＬＥＤ照明装置１０を制御する。このときのＬＥＤ照明装置１０は非常灯として機能するものであるから、全光束は４００〜５００Ｌｍ程度で実用上十分であり、バッテリ１９のみでＬＥＤ駆動回路１５を駆動してＬＥＤ２２を発光させるので消費電力はゼロである。この非常点灯モードでＬＥＤ照明装置１０を点灯させているとバッテリ１９が徐々に放電していくので、Ｓ１０９で、ＬＥＤをバッテリ１９のみで非常灯として点灯を継続するに十分なバッテリ充電が残っているか否かを確認する。すなわち、非常灯としての点灯を継続して行うために必要なバッテリ残量について下限閾値を定めておき、この下限閾値を上回っている（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）間は非常灯としての点灯を継続するが、これを下回ったとき（Ｓ１０９：Ｎｏ）にはＬＥＤ照明装置１０を強制消灯するように制御する（Ｓ１１０）。これによってバッテリ１９の完全放電を防ぐことができる。

なお、Ｓ１０２，Ｓ１０４，Ｓ１０６およびＳ１０９で行うバッテリ残量チェックは、バッテリ１９の電圧値および／または電流値を常時または一定のインタバルでモニターすることによって行うことができ、単一のセンサを用いて実施可能である。たとえば、上限閾値（たとえば満充電に対して９０％の電圧値）以上または未満であることを知らせる信号を送出してこれに基づいてＳ１０２およびＳ１０４での判別を行い、下限閾値（たとえば満充電に対して２０％の電圧値）以上または未満であることを知らせる信号を送出してこれに基づいてＳ１０６での判別を行い、下限閾値（たとえば満充電に対して１０％の電圧値）以上または未満であることを知らせる信号を送出してこれに基づいてＳ１０９での判別を行うようにすることができる。Ｓ１０６およびＳ１０９での判別に用いる下限閾値は同一であっても良いが、上記例示のようにＳ１０９で用いる下限閾値の方をより低い値に設定して、バッテリ１９の完全放電を防止しながら、非常灯としての機能をより長時間確保するような設定とすることが好ましい。

この照明装置１０の点消灯のために施設内の壁などに設置されている外部スイッチ２７がＯＮとされているときの制御、すなわち、図３のフローチャートにおける通常点灯モード時の制御Ｓ１０３〜Ｓ１０６について、図３と共に図４を参照して説明する。このとき、スイッチコントローラ１４は、バッテリ１９の充電状態（図３：Ｓ１０２で判別される）に応じて、施設内分電盤２６から各ＬＥＤ照明装置１０に供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力を用いてＬＥＤ駆動回路１５を駆動してＬＥＤ２２を点灯させると共にバッテリ１９を充電させる第一の通常点灯モード（図３：Ｓ１０３，図４（ａ））と、バッテリ１９が十分に充電されている状態のときに交流電力を消費せずにバッテリ１９のみでＬＥＤ駆動回路１５を駆動してＬＥＤ２２を点灯させる第二の通常点灯モード（図３：Ｓ１０５，図３（ｂ））とを、内部ＩＣスイッチ２５を開閉制御することによって切り替える。

より具体的には、施設内分電盤２６からの通電が正常に行われている状態（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）において外部スイッチ２７がＯＮであるときは、第一の通常点灯モードでＬＥＤ２２を点灯させている間にバッテリ１９が徐々に充填され、バッテリ残量が所定の上限閾値に達したことを知らせる検知信号をチャージコントローラ２１から受けたとき(Ｓ１０４：Ｙｅｓ)に、スイッチコントローラ１４は、内部ＩＣスイッチ２５をＯＦＦにして第一の通常点灯モードから第二の通常点灯モードに切り替える。そして、第二の通常点灯モードでＬＥＤ２２を点灯させている間にバッテリ１９は徐々に消耗していき、バッテリ残量が下限閾値に達したことを知らせる検知信号をチャージコントローラ２１から受けたとき（Ｓ１０６：Ｎｏ）に、スイッチコントローラ１４は、内部ＩＣスイッチ２５をＯＮにして第二の通常点灯モードから第一の通常点灯モードに切り替える。あるいは、第一の通常点灯モードおよび第二の通常点灯モードでＬＥＤ２２を点灯させる時間インタバル（たとえば、第一の通常点灯モードで３時間ＬＥＤ点灯させた後、第二の通常点灯モードで２時間ＬＥＤ点灯させるサイクルを繰り返す）を設定しておいて、この時間インタバルで第一の通常点灯モードと第二の通常点灯モードを切り替えても良い。この場合は、バッテリ残量による制御を併用し、第二の通常点灯モードで点灯している間にバッテリ残量が所定の下限閾値に達したときにはその設定時間内であっても第一の通常点灯モードに強制的に切り替えてバッテリ１９の過放電を防ぐようにすることが好ましい。

上記通常点灯時から外部スイッチ２７がＯＦＦにされると、照明装置１０に供給される電力が瞬時に停止するので、スイッチコントローラ１４はこれを検知したとき（Ｓ１０１：Ｎｏ）に、ＬＥＤ駆動回路１５をＯＦＦにしてＬＥＤ２２を消灯させる。このように、主電源からの交流電力供給が正常に行われている限り、外部スイッチ２７のＯＮ／ＯＦＦに連動してＬＥＤ２２が点灯／消灯し、通常時の点灯／消灯が行われる。

本発明の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置１０は、停電時など主電源からの交流電力供給が途絶えたときには、その時点では仮に第一の電源回路１３による通常点灯モード（第一の通常点灯モード）でＬＥＤ２２を点灯させていたとしても、これを強制的に第二の電源回路２０に切り替えてバッテリ１９でＬＥＤ２２を点灯させて非常灯として機能させる。非常灯は、商用施設や工業施設、宿泊施設などにおいて建築基準法上設置が義務付けられており、停電時に室内や廊下などの避難路の照度を確保するための照明装置である。この法律上の設置義務に基づいて非常灯は、外部スイッチ２７のＯＮ／ＯＦＦにかかわらず、停電時には一定の照度（たとえば床面で１ルクス以上）を数十分から数時間程度点灯状態を維持しなければならず、このために通常点灯用の交流電力線２線とは別に停電検知用に３線目の電力線を引いている。このようにすれば、外部スイッチ２７をＯＦＦにして通常消灯した後であっても、停電検知用の電力線に通電していないことを検知して停電の発生を知り、室内のＬＥＤ照明装置１０を非常灯として点灯させることができる。

しかしながら、一般の商店やオフィスなどでは、外部スイッチ２７がＯＮ状態であって通常点灯（第一の通常点灯モードまたは第二の通常点灯モードによる）しているときに突如停電により消灯した場合（すなわち室内にスタッフや客がいるときに停電が発生した場合）に、非常灯としてＬＥＤ２２を点灯させれば実際上十分に有効に機能すると考えられる。また、設置対象施設の床面積やフロア数によっては非常灯用の電力線自体が引かれていない場合もあり、このような場合にも簡便な非常灯として機能させるシステム構成が有効である。

これらの観点から、本発明では、図３を参照して既述した制御において、通電が確認されないとき（Ｓ１０１：Ｎｏ）に、通常の消灯操作による非通電であるのか非常時停電による非通電であるのかを判別する（Ｓ１０７）ための新規且つ有用な具体的手法を提供する。以下、この制御手法について、図５および図６を参照して詳述する。この制御は、各ＬＥＤ照明装置１０に内蔵されるＳＷコントローラ１４が行う。スイッチコントローラ１４は時間計測機能を備えており、たとえばパルス回路を発生してそのパルスをカウントすることにより時間計測を行うカウンタＩＣチップとして構成される。

この判別手法を採用する前提として、通常の消灯を行うには、ＯＮ状態にある外部スイッチ（壁スイッチ）２７をＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとする一連の操作を所定時間内に行うものとする。この消灯操作は、一般の消灯操作がＯＮ状態にある外部スイッチをＯＦＦにする一回の操作で行われるのに対して特例的な消灯操作をユーザに課すことになるので、外部スイッチ２７の近くに消灯時の操作手順を表示しておくことが好ましい。また、消灯させるために上記一連の操作を行う所定時間は、誤操作を行った退室者が室内のＬＥＤ照明装置１０が点灯したことに気付くことができる範囲に止まることを考慮して、数秒〜１０秒程度に設定知ることが好ましい。これについては後にさらに詳しく説明する。

図５は、上記の手順に則してＯＮ状態にある外部スイッチ２７をＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとする一連の操作を行った場合にＳＷコントローラ１４に流れる電気信号の変動状態を示す図である。最初の（ＯＮ→）ＯＦＦ操作でＳＷコントローラ１４に流れる電流値または電圧値がＯＮ時の値Ｖｏｎから実質的にゼロになり、次の（ＯＦＦ→）ＯＮ操作で再びＶｏｎに上昇し、さらに（ＯＮ→）ＯＦＦ操作で再度実質的にゼロになる。この一連の操作が所定時間Ｔ内に行われたとき、言い換えれば最初の（ＯＮ→）ＯＦＦ操作が行われてから次の（ＯＦＦ→）ＯＮ操作を経て所定時間Ｔ内に再度の（ＯＮ→）ＯＦＦ操作が行われたときに、消灯を意図した通常の操作であると判断して（Ｓ１０７：Ｎｏ）、室内のＬＥＤ照明装置１０をすべて消灯させる（Ｓ１１１）。この場合は、該室内のＬＥＤ照明装置１０は、次に通常の点灯操作（ＯＦＦ→）ＯＮが行われるまで消灯状態を維持し、非常灯として点灯されることはない。

図６は、停電による非常時消灯の場合にＳＷコントローラ１４に流れる電気信号の変動状態を示す図である。この場合は、停電によってＳＷコントローラ１４に流れる電流値または電圧値が瞬時にＯＮ時の値Ｖｏｎから実質的にゼロになり、その後も停電状態が続く限り所定時間Ｔが経過しても通電量はゼロのままである。この場合、ＳＷコントローラ１４は停電が発生したと判断して（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、所定時間Ｔ経過直後に、室内のＬＥＤ照明装置１０の全部または一部を非常灯として点灯させる（Ｓ１０８）。

通常の消灯を行おうとした退室者が、所定時間内に上記一連の操作を行うことを失念して、一般的な消灯操作として（ＯＮ→）ＯＦＦのみを行った場合も、図５と同じ状態になるので、ＳＷコントローラ１４は停電が発生したと判断して（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、室内のＬＥＤ照明装置１０の全部または一部が非常灯として点灯することになる（Ｓ１０８）。しかしながら、前述したように所定時間Ｔは数秒〜１０秒程度のごく短い時間であるので、退室者がまだ室内からそれほど離れていないときに室内のＬＥＤ照明装置１０が非常灯として点灯する。非常灯が点灯したことに気付いた退室者は、前記手順に従った消灯操作を行わなかったことに思い至り、戻って外部スイッチ２７をＯＦＦ→ＯＮにした後に、改めて前記手順に従った消灯操作を行うことができる。

上述の実施例１によると、所定手順に基づく一連のＯＮ／ＯＦＦ操作が所定時間内に行われたときに、ＳＷコントローラ１４は消灯を意図した通常の操作であると判断して（Ｓ１０７：Ｎｏ）、室内のＬＥＤ照明装置１０をすべて消灯させる（Ｓ１１１）ので、この状態で停電が発生しても、室内のＬＥＤ照明装置１０は非常灯として点灯することはない。したがって、停電後に復旧作業などのために入室しようとする際に不便を来し、安全な作業環境が確保されないことになる。また、停電していることを知らずに入室しようとするスタッフなどにも違和感を与える。このような事態を招くことのないように配慮した実施形態について、図７および図８を参照して説明する。

図７はこの実施例におけるＬＥＤ照明装置１０の点灯制御を概略的に示すフローチャートであり、実施例１における点灯制御フローチャートである図３と相違するフロー部分のみが示されている。後述するようにしてＳ１０７で停電ではないと判断されたとき（Ｓ１０７：Ｎｏ）、この実施例では通電検知モードに移行して、ＳＷコントローラ１４に内蔵または接続した通電検知手段（図示せず）で通電状態を常時モニターする（Ｓ１１２）。通電検知手段としては通電検知回路などを用いることができるが、通電のために流す電気は微量で済むので、無駄な電力消費はほぼゼロに抑えることができる。通電している間はＬＥＤ照明装置１０を通常消灯させる（Ｓ１１３）が、その後に停電が発生して通電しなくなると、直ちに非常点灯モードに移行して、室内ＬＥＤ照明装置１０を非常灯として点灯させる。非常点灯モードについては既述した通りであるので詳細説明を割愛する。

図８はこの実施例において通常消灯のための所定手順に従って一連の外部スイッチＯＮ／ＯＦＦ操作が行われたときにＳＷコントローラ１４に流れる電気信号の変動状態を示す図である。すなわち、この実施例では、ＯＮ状態にある外部スイッチ２７をＯＦＦ→ＯＮとする一連の操作が所定時間Ｔ内に行われたときに、言い換えれば最初の（ＯＮ→）ＯＦＦ操作が行われてから所定時間Ｔ内に（ＯＦＦ→）ＯＮ操作が行われたときに、消灯を意図した通常の操作であると判断して（Ｓ１０７：Ｎｏ）、上述した通電検知モードに移行する。実施例１において既述したように、この消灯操作は、一般の消灯操作がＯＮ状態にある外部スイッチをＯＦＦにする一回の操作で行われるのに対して特例的な消灯操作をユーザに課すことになるので、外部スイッチ２７の近くに消灯時の操作手順を表示しておくことが好ましい。また、消灯させるために上記一連の操作を行う所定時間は、誤操作を行った退室者が室内のＬＥＤ照明装置１０が点灯したことに気付くことができる範囲に止まることを考慮して、数秒〜１０秒程度に設定知ることが好ましい。これについては実施例１で既述したと同様であるので、詳細説明を割愛する。

この実施例では、ＯＮ状態にある外部スイッチ２７をＯＦＦ→ＯＮとする一連の操作が所定時間Ｔ内に行われたときに、ＳＷコントローラ１４の制御によって室内のＬＥＤ照明装置１０を消灯させるが、外部スイッチ２７はＯＮになっているので、通電検知回路に検知用の電気が流れ、分電盤２６からの交流電力がＬＥＤ照明装置１０に通じているか否かを常時モニターするので、停電が生じたときには瞬時に検知して、非常点灯モードでＬＥＤ照明装置１０をバッテリ１９で非常点灯させることができる。

停電による非常時消灯の場合には、実施例１において図６を参照して説明したと同様である。すなわち、この場合は、停電によってＳＷコントローラ１４に流れる電流値または電圧値が瞬時にＯＮ時の値Ｖｏｎから実質的にゼロになり、その後も停電状態が続く限り所定時間Ｔが経過しても通電量はゼロのままである（図６）。このように、通常消灯時に電力変動状態（図８）とは明らかに異なる電力変動状態を検知・判別することにより、ＳＷコントローラ１４は停電が発生したと判断して（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、所定時間Ｔ経過直後に、室内のＬＥＤ照明装置１０の全部または一部を非常灯として点灯させる（Ｓ１０８）。

実施例１と実施例２を別々に説明したが、これらを組み合わせた実施例として構築しても良い。すなわち、安全や便宜を考えると実施例２のように通常消灯時に通電検知モードを設定しておくことが好ましいが、ＬＥＤ照明装置１０を設置する建物や部屋などによっては不在時に停電が生じても非常灯点灯させる必要がなく、完全消灯させることを望む場合もあり得る。このような場合には、ＯＮ状態にある外部スイッチ２７をＯＦＦ→ＯＮとする一連の操作が所定時間Ｔ内に行われたときには、実施例２と同様に、通電検知モードに移行して通電状態にある限り（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）通常消灯（Ｓ１１３）を維持すると共にその間に停電が生じた場合には直ちに非常点灯モードに移行して室内ＬＥＤ照明装置１０を非常灯として点灯させるようにスタンバイさせておくと共に、ＯＮ状態にある外部スイッチ２７をＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとする一連の操作が所定時間Ｔ内に行われたときには、実施例１と同様に、室内ＬＥＤ照明装置１０を通常消灯させる（Ｓ１１１）ような実施形態を採用することができる。

既述した実施例による制御手法の応用として、通常点灯モード時や非常点灯モードにおける各種設定を行うようにすることができる。たとえば、図９に示すように、ＯＮ状態にある外部スイッチ２７をＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮとする一連の操作が所定時間Ｔ内に行われたときに、ＳＷコントローラ１４は設定モードに移行したと判断する。一例として、設定モードに移行したときに、室内のＬＥＤ照明装置１０を数種類のパターンで点滅させ、いずれかの点滅パターンでの点滅時間内に外部スイッチ２７が操作されたときに、当該点滅パターンに対応したモードが選択されたものとして、該モードに設定する。

このようなモード設定の一例が図１０に示されている。図９に示すようにＯＮ状態にある外部スイッチ２７をＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮとする一連の操作が所定時間Ｔ内に行われると、最初に、通常点灯モード時（図３：Ｓ１０３〜Ｓ１０６）の条件設定モードに移行して、室内のＬＥＤ照明装置１０が、所定時間ごとに異なる複数の点滅パターンでの点滅を数回繰り返す。たとえば、最初に、１秒につき点滅１回を３回繰り返す点滅パターンＡで３秒間点滅させた後、次に、１秒につき点滅２回を３回繰り返す点滅パターンＢで３秒間点滅させた後、さらに、１秒につき点滅３回を３回繰り返す点滅パターンＣで３秒間点滅させ、これを決定信号の入力（後述）があるまで最大１０回ループして最長９０秒間待ち、この間に決定信号の入力がないときは、モード設定を終了して、通常モードに戻る（または次の非常点灯モード時の条件設定モードに移行する）。決定信号の入力は、たとえば、外部スイッチ２７をＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮにしたときに得られるものとする。点滅パターンＡ〜Ｃにはあらかじめ所定の通常点灯モード時の条件（照度の設定、第一の通常点灯モードと第二の通常点灯モードとを切り替えるバッテリ残量の上限／下限閾値の設定（図３：Ｓ１０４，Ｓ１０６）などが一意に対応付けられており、いずれかの点滅パターンＡ〜ＣでＬＥＤ照明装置１０が点滅している時間内に外部スイッチＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮの操作を行うことにより、該点滅パターンに対応した通常点灯モード設定を行うことができる。

以上のようにして通常点灯モード設定が完了すると、次に、非常点灯モード時（図３：Ｓ１０８〜Ｓ１１０）の条件設定モードに移行して、所定時間ごとに異なる複数の点滅パターンでの点滅を数回繰り返す。このときの点滅パターンは任意であり、通常点灯モード時の条件設定モードにおける点滅パターンＡ〜Ｃとは異なる点滅パターンを採用しても良いが、図６の例では、同様に、最初に、１秒につき点滅１回を３回繰り返す点滅パターンａで３秒間点滅させた後、次に、１秒につき点滅２回を３回繰り返す点滅パターンｂで３秒間点滅させた後、さらに、１秒につき点滅３回を３回繰り返す点滅パターンｃで３秒間点滅させ、これを決定信号の入力（後述）があるまで最大１０回ループして最長９０秒間待ち、この間に決定信号の入力がないときは、モード設定を終了して、通常モードに戻る。決定信号の入力は、たとえば、外部スイッチ２７をＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮにしたときに得られるものとする。点滅パターンａ〜ｃにはあらかじめ所定の非常点灯モード時の条件（非常灯として点灯させるＬＥＤ照明装置１０の選択、バッテリの過放電を防ぐための残量下限閾値の設定（図３：Ｓ１０４，Ｓ１０６）などが一意に対応付けられており、いずれかの点滅パターンａ〜ｃでＬＥＤ照明装置１０が点滅している時間内に外部スイッチＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮの操作を行うことにより、該点滅パターンに対応した非常点灯モード設定を行うことができる。

以上のようにして非常点灯モード設定が完了すると、次に、設定モード確認のためにＬＥＤ点灯装置１０を点滅させる。これは、設定された通常点灯モードおよび非常点灯モードの各点滅パターンを順次に再現することによって行うことが好ましい。たとえば、点滅パターンＡに対応する通常点灯モードが設定されると共に、点滅パターンｂに対応する非常点灯モードが設定された場合は、最初に、点滅パターンＡと同じまたはこれに準じた点滅パターン（たとえば図８に示すように１秒間に点滅１回）で点滅させた後、次に、点滅パターンｂと同じまたはこれに準じた点滅パターン（たとえば図８に示すように１秒間に点滅２回）させることにより、通常点灯モードおよび非常点灯モードの設定を確認することができる。この確認モードが終了すると、一連のモード設定が完了し、設定されたモードでの通常点灯に戻る。

１０蛍光灯型ＬＥＤ照明装置
１１カバー
１２口金部
１２ａ，１２ｂ口金ピン
１３第一の電源回路
１４スイッチコントローラ（制御手段）
１５ＬＥＤ駆動回路
１６整流器
１７電圧トランス
１８電解コンデンサ
１９バッテリ
２０第二の電源回路
２１チャージコントローラ（制御手段）
２２ＬＥＤ
２３通信制御チップ
２４ＡＣ−ＤＣコンバータ
２５内部ＩＣスイッチ（制御手段）
２６施設内分電盤
２７外部スイッチ

Claims

蛍光灯用に設けられた一対のソケット間に装着可能な蛍光灯型ＬＥＤ照明装置であって、該ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力でＬＥＤを発光させる第一の電源回路と、内蔵するバッテリでＬＥＤを発光させる第二の電源回路と、照明スイッチＯＮのときに第一の電源回路または第二の電源回路でＬＥＤを発光させる通常点灯モードと、照明スイッチＯＦＦのときにＬＥＤを消灯させる通常消灯モードと、交流電力が供給されないときに非常灯として第二の電源回路でＬＥＤを発光させる非常点灯モードのいずれであるかを判別して、その判別結果に応じて照明装置を通常点灯モード、通常消灯モードおよび非常点灯モードのいずれかに切替制御する制御手段とを有し、該制御手段は、照明装置に流れる電流値または電圧値の所定時間内の変動を検知し、所定時間内に照明スイッチＯＮ時の所定値から実質的にゼロになる低下が１回のみ生じ且つその後に上昇しないときには停電によって交流電力が供給されなくなったと判断して通常点灯モードから非常点灯モードに切り替え、所定時間内に照明スイッチＯＮ時の所定値から実質的にゼロになる低下が１回生じた後に前記所定値に上昇したことを含む電流値または電圧値変動が生じたときには通常の消灯操作が行われたと判断して通常点灯モードから通常消灯モードに切り替えるように制御することを特徴とする蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
制御手段は、ＯＮ状態にある照明スイッチをＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとする一連の操作が前記所定時間内に行われたときに通常の消灯操作が行われたと判断して通常点灯モードから通常消灯モードに切り替えるように制御する、請求項１記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
制御手段は、ＯＮ状態にある照明スイッチをＯＦＦ→ＯＮとする一連の操作が前記所定時間内に行われたときに通常の消灯操作が行われたと判断して通常点灯モードから通電検知モードに切り替え、該通電検知モードにおいて通電の有無を常時モニターし、通電している間は通常消灯モードでＬＥＤを消灯させると共に、通電しなくなったときには直ちに非常点灯モードに切り替えてＬＥＤを非常灯として点灯させるように制御する、請求項１または請求項２記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
蛍光灯用に設けられた一対のソケット間に装着可能であって、該ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力でＬＥＤを発光させる第一の電源回路と、内蔵するバッテリでＬＥＤを発光させる第二の電源回路とを備え、照明スイッチＯＮのときに第一の電源回路または第二の電源回路でＬＥＤを発光させる通常点灯モードと、照明スイッチＯＦＦのときにＬＥＤを消灯させる通常消灯モードと、交流電力が供給されないときに非常灯として第二の電源回路でＬＥＤを発光させる非常点灯モードのいずれかで駆動制御される蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、その点消灯モードを切り替えるための方法であって、照明装置に流れる電流値または電圧値の所定時間内の変動を検知するステップと、所定時間内に照明スイッチＯＮ時の所定値から実質的にゼロになる低下が１回のみ生じ且つその後に上昇しないときには停電によって交流電力が供給されなくなったと判断して通常点灯モードから非常点灯モードに切り替えるステップと、所定時間内に照明スイッチＯＮ時の所定値から実質的にゼロになる低下が１回生じた後に前記所定値に上昇したことを含む電流値または電圧値変動が生じたときには通常の消灯操作が行われたと判断して通常点灯モードから通常消灯モードに切り替えるステップと、を有することを特徴とする、蛍光灯型ＬＥＤ照明装置の点消灯モード切替方法。