JP2021106141A - Lighting device and lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、電池を備えた照明装置、およびこの照明装置を用いた照明システムに関する。 An embodiment of the present invention relates to a lighting device including a battery and a lighting system using the lighting device.
従来、電池を備えた照明装置として非常用照明装置などがある。この照明装置では、外部電源の供給時に外部電源の電力により光源を点灯し、外部電源の遮断時に停電と判断して電池の電力により光源を点灯する。 Conventionally, there is an emergency lighting device as a lighting device equipped with a battery. In this lighting device, the light source is turned on by the electric power of the external power source when the external power source is supplied, and the light source is turned on by the electric power of the battery when the power failure is determined when the external power source is cut off.
また、外部電源と照明装置との間に壁スイッチを介在する場合がある。この場合、壁スイッチのオフにより、照明装置は停電と判断してしまう。そこで、壁スイッチのオフによる外部電源の遮断時、別途設けた停電を検知する外部装置と通信し、この外部装置からの停電信号により、電池の電力により光源を点灯する照明装置がある。 In addition, a wall switch may be interposed between the external power supply and the lighting device. In this case, the lighting device determines that there is a power failure due to the wall switch being turned off. Therefore, there is a lighting device that communicates with a separately provided external device that detects a power failure when the external power supply is cut off by turning off the wall switch, and turns on the light source by the power of the battery by the power failure signal from the external device.
このような照明装置では、外部電源の遮断時、電池の電力により外部装置と通信し、電池の電力を消費するため、外部電源の遮断時間が長い場合などには、電池に蓄えられている電力量が減少し、光源の点灯に必要な電池の容量を確保できないことがある。 In such a lighting device, when the external power supply is cut off, the power of the battery communicates with the external device and consumes the power of the battery. Therefore, when the cutoff time of the external power supply is long, the power stored in the battery is used. The amount may decrease and the battery capacity required to light the light source may not be secured.
本発明は、光源の点灯に必要な電池の容量を確保できる照明装置および照明システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a lighting device and a lighting system capable of securing a battery capacity required for lighting a light source.
実施形態の照明装置は、光源と、電力を蓄える電池と、外部装置と通信する通信部と、制御部とを備える。制御部は、外部電源の供給時には外部電源の電力により光源を点灯するとともに通信部を駆動し、外部電源の遮断時には電池の総容量のうち所定の容量分の電力を用いて通信部を駆動する。 The lighting device of the embodiment includes a light source, a battery for storing electric power, a communication unit for communicating with an external device, and a control unit. When the external power supply is supplied, the control unit lights the light source and drives the communication unit by the power of the external power supply, and when the external power supply is cut off, the control unit drives the communication unit using the power of a predetermined capacity of the total capacity of the battery. ..
実施形態の照明装置によれば、光源の点灯に必要な電池の容量を確保することが期待できる。 According to the lighting device of the embodiment, it can be expected that the capacity of the battery required for lighting the light source is secured.
以下、一実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the drawings.
図1に照明システム10を示す。照明システム10は、例えばオフィスや事務所あるいは一般住宅などの照明環境に用いられる。 FIG. 1 shows the lighting system 10. The lighting system 10 is used in a lighting environment such as an office, an office, or a general house.
照明システム10は、例えば商用交流電源などの外部電源11に接続される電源スイッチである壁スイッチ12、この壁スイッチ12を介して外部電源11に接続される照明装置13、この照明装置13を遠隔操作するリモコン14、および壁スイッチ12を介さずに外部電源11に接続される外部装置15を備えている。
The lighting system 10 remotely controls a
壁スイッチ12は、例えば部屋などの壁面に設置される。壁スイッチ12は、オンオフ操作可能とし、オン操作およびオフ操作に応じて外部電源11と照明装置13の間の接続を閉成および開成し、外部電源11の電力を照明装置13に対して供給および遮断する。
The
また、照明装置13は、例えば天井面などに設置されている。なお、図1には、壁スイッチ12に1台の照明装置13が接続されている例を示すが、壁スイッチ12に複数台の照明装置13が接続されていてもよい。
Further, the
照明装置13は、光源20、電力を蓄える電池21、外部電源11または電池21の電力により光源20を点灯させる電源回路22、リモコン14や外部装置15と通信する通信部23、報知をする報知部24、および照明装置13を制御する制御部25を備えている。
The
光源20は、外部電源11の供給時である通常時の点灯に用いる通常用光源と、停電による外部電源11の遮断時である非常時の点灯に用いる非常用光源とをそれぞれ備えていてもよいし、通常用と非常用が共通であってもよい。光源20は、例えばLEDや有機ELなどの発光素子が用いられる。
The
電池21は、例えばニカド電池、ニッケル水素電池、あるいはリチウムイオン電池などの充放電可能な二次電池が用いられている。
As the
電源回路22は、壁スイッチ12に接続されている。電源回路22は、壁スイッチ12のオン時に供給される外部電源11の電力により光源20を点灯するとともに電池21を充電し、外部電源11の停電時に電池21に蓄えられた電力により光源20を点灯可能とする。
The
通信部23は、電波や赤外線などを無線媒体とする無線信号を用いてリモコン14や外部装置15と無線通信する無線通信部である。例えば、リモコン14との無線通信に赤外線などの光信号が用いられ、外部装置15との無線通信に電波信号が用いられる。通信部23は、光信号を受信(送受信)可能なように照明装置13の下面側に配置されている。通信部23は、制御部25により外部電源11の電力または電池21の電力の供給を受けて駆動する。通信部23は、外部装置15とは相互に通信するが、リモコン14とは相互に通信してもよいし受信のみしてもよい。
The
報知部24は、例えばモニタランプであり、照明装置13の外部から見える場所に設けられている。報知部24は、例えば通信部23が備えていてもよい。
The
制御部25は、電源回路22による光源20の点灯制御、電池21の充放電の制御、通信部23の駆動制御、および報知部24による報知制御をする。制御部25は、例えば電源回路22に設けられている。
The
そして、図2(a)(b)には照明装置13の例を示す。図2(a)はベースライトであり、このベースライトは、器具本体26、光源20として通常用光源20aと非常用光源20bを備えている。また、図2(b)はシーリングライトであり、このシーリングライトは、器具本体27、この器具本体27に配置される光源20を覆うグローブ28を備えている。シーリングライトの光源20にも通常用光源20aと非常用光源20bを備えていてもよい。
Then, FIGS. 2 (a) and 2 (b) show an example of the
また、リモコン14は、壁スイッチ12のオン時に、照明装置13の点灯、消灯、さらに調光や調色などを操作する。リモコン14は、例えば赤外線などの光信号を用いて照明装置13の通信部23と無線通信する。なお、リモコン14は、電波信号を用いて照明装置13の通信部23と無線通信してもよい。
Further, when the
また、外部装置15は、外部電源11の停電を検知する停電検知装置である。外部装置15は、例えば照明装置13が設置される部屋などのコンセントに接続され、壁スイッチ12を介さないことで、壁スイッチ12の切り換え状態にかかわらず、外部電源11の停電を検知可能とする。
Further, the
外部装置15は、照明装置13の通信部23と通信する外部通信部である通信部30、電力を蓄える電池31、外部電源回路である電源回路32、外部報知部33、および外部装置15を制御する外部制御部である制御部34を備えている。
The
通信部30は、例えば電波信号を用いて照明装置13の通信部23と相互に無線通信する無線通信部である。
The
電池31は、例えばニカド電池、ニッケル水素電池、あるいはリチウムイオン電池などの充放電可能な二次電池が用いられている。
As the
電源回路32は、外部電源11の供給時に外部電源11の電力を所定の電力に変換して外部装置15の各構成に供給し、外部電源11の停電時に電池31に蓄えられた電力を所定の電力に変換して外部装置15の各構成に供給可能とする。
The
外部報知部33は、例えばモニタランプであり、外部装置15の外部から見える場所に設けられている。
The
制御部34は、電池31の充放電の制御、通信部30の駆動制御などをする。制御部34は、外部電源11の供給時に外部電源11の電力により電池31を充電するとともに通信部30を駆動し、外部電源11の停電時に電池31の電力により通信部30を駆動する。
The control unit 34 controls the charging / discharging of the
そして、照明装置13と外部装置15とは、一定の周期で相互に通信し、相互に状態を確認して同期する。
Then, the
次に、照明システム10の動作を説明する。なお、図3には照明装置13の動作状況の表を示す。
Next, the operation of the lighting system 10 will be described. Note that FIG. 3 shows a table of operating conditions of the
外部電源11の供給時である通常時、壁スイッチ12をオフ状態からオン状態に切り換えると、外部電源11の電力が照明装置13に供給される。
When the
照明装置13の制御部25は、供給される外部電源11の電力により、電源回路22を制御し、光源20を点灯するとともに電池21を充電し、さらに通信部23を駆動する。この場合、通信部23は、常時駆動し、リモコン14から送信される信号を受信したり、外部装置15と相互に通信する。なお、通信部23は、外部装置15と一定の周期で相互に通信する。
The
外部装置15では外部電源11が供給されていることを示す情報である外部電源供給信号を送信し、この外部電源供給信号を受信した照明装置13の制御部25は通常モードで動作し、光源20の点灯制御、および電池21の充放電制御を行う。
The
照明装置13がリモコン14からの消灯信号を受信すると、制御部25は、電源回路22を制御して光源20を消灯するが、電池21の充電および通信部23の駆動は継続する。
When the
また、壁スイッチ12をオン状態からオフ状態に切り換えると、照明装置13への外部電源11の電力の供給が遮断され、光源20を消灯するとともに電池21の充電を停止する。
When the
照明装置13への外部電源11の電力の供給が遮断されることにより、電池21からの電力の供給に切り換えられ、この電池21の電力により制御部25が動作する。
When the power supply of the external power source 11 to the
制御部25は、電池21の電力により、所定の周期で通信部23を駆動する。なお、通信部23は、リモコン14とは通信せず、リモコン14との光信号の受信または送受信の機能は停止状態とする。
The
制御部25により、通信部23は、停止状態と、駆動状態(待機状態)とを所定の周期で繰り返す。通信部23の駆動時に、外部装置15と相互に通信する。このように通信部23を所定の周期で駆動することにより、常時、駆動状態(待機状態)とする場合よりも、電池21の電力の消費を低減することができる。
By the
通信部23の駆動状態(待機状態)となる周期は、外部装置15が信号を送信する周期よりも短い関係にある。さらに、通信部23の駆動状態(待機状態)の時間は、外部装置15が信号を送信する時間よりも長い関係にある。これらの関係により、照明装置13では、通信部23を所定の周期で駆動していても、外部装置15からの信号の受信漏れを防ぐことができる。
The cycle in which the
照明装置13は、外部装置15と一定の周期で相互に通信し、相互に状態を確認して同期する。同期は、例えば外部電源11の供給状態、停電状態などの情報が含まれる。そして、照明装置13と外部装置15とで相互に状態を確認することにより、非常時に照明装置13が正しく動作することができる。
The
照明装置13と外部装置15とで相互に状態を確認するタイミングは、照明装置13に外部電源11の電力が投入されたとき、照明装置13に対する外部電源11の電力が遮断されたときなどが含まれる。このように照明装置13に対する外部電源11の供給、遮断のタイミングで相互に状態を確認することにより、照明装置13の状態の変化に応じて照明装置13と外部装置15との相互の状態を迅速に確認でき、非常時に照明装置13が正しく動作することができる。
The timing for mutually confirming the status between the
制御部25は、通信部23による外部装置15との通信が所定の期間ない場合には報知部24で報知する。報知部24が例えばモニタランプであれば点灯して報知する。この場合、例えば一時的な通信不良などであれば、壁スイッチ12をオンオフ操作したり、外部装置15をコンセントに対して抜き差しすることにより、通信状態を復帰させることが可能となる。
When the
そして、制御部25は、外部電源11の電力が遮断されているが、外部装置15から外部電源供給信号が入力されている場合、電池21の電力により、待機モードで動作し、上述した通信部23の駆動制御を行う。
Then, the
また、制御部25は、壁スイッチ12のオフによる外部電源11の遮断時である待機モード時に、電池21の総容量のうち所定の容量分の電力を用いて通信部23を駆動する。通信部23の駆動に用いる所定の容量は、電池21に蓄えられる電力の総容量から、非常時に光源20を所定時間点灯させるのに必要な容量を差し引いた容量に相当する。なお、電池21の容量は、例えば充電時間や充電電流の積算などから検出してもよい。
Further, the
図4に電池21の容量の模式図を示す。例えば、電池21に蓄えられる電力の総容量を100%とした場合、非常時に光源20を所定時間点灯させるのに必要な容量を50%とすると、50%を超える範囲の容量分が待機モード時の通信部23の駆動に割り当てられる。なお、非常時に光源20を所定時間点灯させるのに必要な容量は、50%としたが、電池21の総容量や非常時の光源20の点灯時間などに応じて50%よりも多くても少なく設定してもよい。
FIG. 4 shows a schematic diagram of the capacity of the
例えば休日や留守などで壁スイッチ12のオフ状態の時間が長かった場合や、電池21の充電量が不足していた場合などで、通信部23の駆動による電力消費によって電池21に蓄えられている電力量が減少し、非常時に光源20を所定時間点灯させるのに必要な容量に近い所定の残容量になったら、充電不足であることを報知部24で報知してもよい。この報知により、電池21の充電不足を確認することができる。この場合、壁スイッチ12をオンし、外部電源11の電力により電池21が所定の残容量以上に充電されることにより、報知部24での報知が停止される。
For example, when the
例えば連休や比較的長期の旅行などで壁スイッチ12のオフ状態の時間がさらに長く、電池21に蓄えられている電力量が非常時に光源20を所定時間点灯させるのに必要な容量(例えば50%)に達するか、少なくなると、通信部23の駆動を停止し、さらに制御部25の動作も停止してもよい。
For example, during consecutive holidays or a relatively long trip, the
この場合、外部装置15は、照明装置13との通信が途絶えるため、照明装置13の異常と判断し、外部装置15に設けられた例えばモニタランプなどの外部報知部33で報知するようにしてもよい。この報知により、照明装置13との通信不良を確認でき、照明装置13の電池21の充電不足が原因であることを推測できる。この場合、壁スイッチ12をオンし、外部電源11の電力により通信部23を駆動することにより、外部装置15との通信が復帰し、外部装置15の外部報知部33での報知が停止される。
In this case, since the
そして、制御部25の待機モードにおいて、電池21に蓄えられている電力量が非常時に光源20を所定時間点灯させるのに必要な容量(例えば50%)に達するか、少なくなると、通信部23の駆動を停止し、さらに制御部25の動作も停止することにより、非常時に必要な電力量を電池21に確保しておき、その後の壁スイッチ12のオン時に直ぐに停電があった場合にも、光源20を所定時間点灯させることができる。
Then, in the standby mode of the
なお、制御部25の待機モード時における電池21の電力消費量の計測は、電池21から放電される電流量を検知することで計測してもよいし、通信部23の駆動時間を換算することで計測してもよい。
The power consumption of the
また、外部電源11の停電時には、壁スイッチ12がオンしている場合、照明装置13では、電池21からの電力の供給に切り換えられ、この電池21の電力により制御部25が待機モードで動作し、通信部23を所定の周期で駆動して外部装置15と相互に通信し、相互の状態を確認する。なお、壁スイッチ12がオフしている場合には、外部電源11が停電したタイミングでは変化がなく、電池21の電力により制御部25が待機モードで動作し、通信部23を所定の周期で駆動して外部装置15と相互に通信し、相互の状態を確認している。
Further, when the
外部装置15では、外部電源11の停電時に、電池31からの電力の供給に切り換えられ、この電池31の電力により制御部34が動作し、外部電源11の停電を示す情報である停電信号を通信部30から送信する。
In the
照明装置13では、外部装置15からの停電信号を受信すると、制御部25は、非常モードに移行し、電池21の電源により光源20を点灯させる。制御部25は、非常モード時にも、通信部23を所定の周期で駆動して外部装置15と相互に通信し、相互の状態を確認する。
When the
外部電源11が復帰して電力の供給が再開されると、外部装置15は、外部電源11の電力により動作し、外部電源11が供給されている情報を示す外部電源供給信号を送信する。
When the external power supply 11 is restored and the power supply is resumed, the
外部電源11が復帰して電力の供給が再開されたときに、壁スイッチ12がオン状態にある場合、照明装置13は、外部装置15からの外部電源供給信号を受信すると、光源20を消灯し、上述した通常モードに移行する。
If the
外部電源11が復帰して電力の供給が再開されたときに、壁スイッチ12がオフ状態にある場合、照明装置13は、外部装置15からの外部電源供給信号を受信すると、光源20を消灯し、上述した待機モードに移行する。
If the
また、外部装置15やその付近を掃除するために外部装置15をコンセントから外したり、あるいは外部装置15を別のコンセントに移すためにコンセントから外す場合、単に外したので、外部電源11から外れた外部装置15が停電信号を発信するため、停電信号を受信した照明装置13は電池21の電力により光源20を点灯させる非常モードに移行してしまう。そこで、外部装置15をコンセントから外す場合には、例えば外部装置15に設けられたスイッチのボタンを押しながら外すことで停電信号を発信しないように構成してもよい。例えば外部装置15のコンセントプラグと同じ方向にボタンが突出しており、ボタンが突出した状態で外部装置15をコンセントから取り外すと、停電信号を送信しない構造でもよい。この構造の場合、例えばボタンはコンセントプラグよりも短く、外部装置15をコンセントに装着した状態ではボタンも押された状態となる。一方、ユーザが外部装置15を外す場合、コンセントプラグよりもボタンが短いため、コンセントプラグがコンセントから完全に抜け切る前にボタンが突出した状態となる。そのため、ユーザが外部装置15を外す場合は停止信号が送信されない構造となる。一方、ボタンが押された状態で停電となった場合は停電信号が送信される。
Also, when removing the
このように構成された照明装置13によれば、電池21の総容量のうち所定の容量分の電力を用いて通信部23を駆動し、つまり通信部23の駆動に使用する電池21の電力量を制限することにより、光源20の点灯に必要な電池21の容量を確保できる。
According to the
この通信部23の駆動に用いる所定の容量は、電池21に蓄えられる電力の総容量から、非常時に光源20を所定時間点灯させるのに必要な容量を差し引いた容量とすることにより、非常時に光源20を所定時間点灯させることができる。
The predetermined capacity used for driving the
また、照明装置13の通信部23は、外部装置15と所定の周期で通信することにより、電池21の電力の消費を低減することができ、外部電源11の遮断時でも長い時間動作を継続できる。
Further, the
照明装置13は、外部装置15との通信が所定の期間ない場合に報知部24で報知することにより、外部装置15と所定の周期での通信による通信不良が生じたとしても、報知部24の報知で確認でき、適切な対処が可能となる。
The
また、照明装置13は、外部電源11の遮断時に、外部装置15から停電信号を受信した場合のみ、電池21の電力により光源20を点灯することにより、例えば壁スイッチ12によって外部電源11を遮断しただけでは、光源20は点灯せず、電池21の電力の不要な消費を防止できる。
Further, the
また、外部装置15は、外部報知部33を備え、照明装置13との通信が所定の期間ない場合に外部報知部33で報知することにより、例えば照明装置13の電池21の充電不足が原因とする通信不良が生じていることなどを確認でき、適切な対処が可能となる。
Further, the
なお、外部装置15は、火災報知機でもよく、火災検知時に火災信号を照明装置13に送信することにより、照明装置13が非常モードに切り換わるようにしてもよい。
The
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
10 照明システム
11 外部電源
13 照明装置
15 外部装置
20 光源
21 電池
23 通信部
24 報知部
25 制御部
33 外部報知部
10 Lighting system
11 External power supply
13 Lighting equipment
15 External device
20 light source
21 Battery
23 Communication Department
24 Notification unit
25 Control unit
33 External notification unit
Claims (4)
電力を蓄える電池と;
外部装置と通信する通信部と;
外部電源の供給時には前記外部電源の電力により前記光源を点灯するとともに前記通信部を駆動し、前記外部電源の遮断時には前記電池の総容量のうち所定の容量分の電力を用いて前記通信部を駆動する制御部と;
を備えることを特徴とする照明装置。 With a light source;
With a battery that stores electricity;
With a communication unit that communicates with an external device;
When the external power supply is supplied, the light source is turned on by the power of the external power source and the communication unit is driven, and when the external power supply is cut off, the communication unit is powered by a predetermined capacity of the total capacity of the battery. With the driving control unit;
A lighting device characterized by being provided with.
前記通信部は、前記外部装置と所定の周期で通信し、
前記制御部は、前記通信部による前記外部装置との通信が所定の期間ない場合に前記報知部で報知する
ことを特徴とする請求項1記載の照明装置。 Equipped with a notification unit
The communication unit communicates with the external device at a predetermined cycle, and communicates with the external device at a predetermined cycle.
The lighting device according to claim 1, wherein the control unit notifies the communication unit with the external device when the communication unit does not communicate with the external device for a predetermined period of time.
前記外部電源の停電を検知し、前記照明装置と通信する外部装置と;
を備えることを特徴とする照明システム。 With the lighting device according to claim 1 or 2.
With an external device that detects a power failure of the external power supply and communicates with the lighting device;
A lighting system characterized by being equipped with.
ことを特徴とする請求項3記載の照明システム。 The lighting system according to claim 3, wherein the external device includes an external notification unit, and the external notification unit notifies the external device when there is no communication with the lighting device for a predetermined period of time.
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