JP3718859B2 - 誘導灯 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、火災などの災害発生時に建物内から人を出口に安全に誘導するために用いられる誘導灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の誘導灯は建物内で非難口やその方向を示し、また非難経路に必要な照度を与えるように、建物の出口付近に設置することが義務づけられており、商用電源の通電・停電にかかわらず常時点灯するように構成されている。したがって、この種の誘導灯には、次の条件が要求される。すなわち、災害発生などの非常時によく目立って注意をひくこと（誘目性）、他のものとの区別して認識できること（視認性）、災害が発生していない通常時に反復して見ることによって非常口の位置を記憶させること（学習効果）が要求される。また、この種の誘導灯は商用電源の停電時には２次電池を電源として点灯するから、２次電池として寿命が長く信頼性の高いものが必要になる。とくに、災害発生時には、誘目性と視認性とが重要であって、一般には表示輝度を高めることで誘目性を向上させ、表示面の輝度分布のむらを少なくすることで視認性を向上させている。
【０００３】
なお、学習効果を高めるには、表示面積を大きくすることが考えられるが、表示面積を大きくした場合、誘目性の確保に必要な表示輝度を得るには光源の光出力を大きくしなければならず、消費電力が増加することになる。消費電力が大きくなると、小容量の２次電池を用いる場合には点灯時間が短くなり、点灯時間を確保するように大容量の２次電池を用いると大型化とともに重量が増加するという問題が生じる。しかも、表示面積の大きさは、設置場所の意匠を損なわないように制約を受けるから、表示面積を大きくすることは誘導灯としては望ましくないのである。
【０００４】
上述したように、誘目性、視認性、学習効果の要求を満たし、かつ消費電力を比較的小さくして２次電池を電源とした比較的長時間に亙る点灯を可能とする誘導灯として、図２０に示す外観を有し、図２１のような回路構成を有したものがあり、表示面の大きさや光源などの仕様としては表１に示すものがある。
【０００５】
【表１】
【０００６】
図２１に示した回路について簡単に説明する。光源としては蛍光ランプのような熱陰極ランプＬｈを用いており、商用電源ＡＣの通電時には安定器ＢＬを介して熱陰極ランプＬｈに商用電源ＡＣから給電し、同時に充電回路３′を通して２次電池Ｂを充電している。また、商用電源ＡＣの通電と停電とは、リレーＲｙへの通電の有無によって検出しており、停電時にはリレーＲｙの接点ｒ1 〜ｒ4 を図示状態である常開側（白丸）から常閉側（黒丸）に切り換えることによって、２次電池Ｂを電源としてインバータ回路２′を駆動し、インバータ回路２′から熱陰極ランプＬｈに高周波電力を供給するようになっている。
【０００７】
すなわち、商用電源ＡＣが通電されているときには、点検用スイッチＳＷ2 を介してリレーＲｙに通電されるから、リレーＲｙの各接点ｒ1 〜ｒ4 は常開側に接続され、消灯スイッチＳＷ1 と安定器ＢＬと点検用スイッチＳＷ2 とリレーＲｙの接点ｒ1 ，ｒ2 とを通して熱陰極ランプＬｈに商用電源ＡＣが供給される。また、リレーＲｙの接点ｒ3 を介してスタータＳが接続されていることによって、熱陰極ランプＬｈが商用電源ＡＣからの給電に伴って始動する。消灯スイッチＳＷ1 は、常時はオンであって建物内が無人であるときや外光が充分に入る場合などで誘導灯を消灯させてもよいときにオフにされる。また、点検用スイッチＳＷ2 は常時はオンであって、２次電池Ｂやインバータ回路２′の動作確認の際にオフにされる。
【０００８】
充電回路３′は、点検用スイッチＳＷ2 を介して商用電源ＡＣに接続され、商用電源ＡＣをトランスＴａで降圧した後にダイオードブリッジよりなる整流回路ＲＥで全波整流し、リレーＲｙの接点ｒ4 を通して２次電池Ｂを充電する。２次電池Ｂに充電電流が流れている期間にはトランジスタＱｃをオンにし、発光ダイオードＬＥＤｃを点灯させるようになっている。
【０００９】
一方、商用電源ＡＣが停電すると、リレーＲｙに通電されなくなるから、接点ｒ1 〜ｒ4 は常閉側に接続される。すなわち、インバータ回路２′に対して接点ｒ4 を通して２次電池Ｂから給電される。インバータ回路２′は、互いのエミッタを共通に接続した一対のトランジスタＱａ，Ｑｂを備え、各トランジスタＱａ，Ｑｂのコレクタは出力トランスＴｂの１次巻線ｎ1 の各端にそれぞれ接続され、各トランジスタＱａ，Ｑｂのベースは出力トランスＴｂの帰還巻線ｎ3 の各端にそれぞれ接続される。また、出力トランスＴｂの１次巻線ｎ1 はセンタタップを有し、２次電池Ｂは両トランジスタＱａ，Ｑｂのエミッタと出力トランスＴｂの１次巻線ｎ1 のセンタタップとの間に挿入される。この種の回路構成は、センタタップ方式と称する周知のものであって、両トランジスタＱａ，Ｑｂが交互にオンになることによって、２次電池Ｂの出力である直流を高周波に変換するのである。ここで、各トランジスタＱａ，Ｑｂが帰還巻線ｎ3 の誘起電力でオン・オフされる自励式の構成となっているから、コンデンサＣａ、チョークコイルＣＨａ、出力トランスＴｂの共振を利用して出力周波数が決定される。出力トランスＴｂの２次巻線ｎ2 は予熱巻線を備え、リレーＲｙの接点ｒ1 〜ｒ3 を介して熱陰極ランプＬｈに接続される。したがって、商用電源ＡＣの停電時には、２次電池Ｂを電源としてインバータ回路２′が駆動され、熱陰極ランプＬｈはインバータ回路２′からの昇圧された高周波電力で点灯するのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に誘導灯の表示面Ｐは、図２０に示すように、中央部と周部の輪郭線のみが白色であって、残りの大部分（斜線部）は無地の緑色に着色されている。すなわち、光源からの光の透過性は、白色部分では大きいが緑色部分では小さいものであるから、緑色部分の表示輝度を確保する場合に、緑色部分の面積が大きいと消費電力が大きくなるという問題が生じる。
【００１１】
光源を変えずにこの問題を解決するには、緑色部分の面積を小さくすることが考えられる。すなわち、光源に対して表示面を相対的に小さくすれば、表示輝度が向上して誘目性が向上し、また表示輝度のむらが減少して視認性が高くなると考えられる。
しかしながら、光源に対して表示面を相対的に小さくすると、次のような問題が生じる。すなわち、表示面を小さくすると誘導灯が全体として小型化されることになるが、安定器ＢＬとしては商用電源周波数に対応したチョークコイル型のものを用いているから、安定器ＢＬによって小型化に制約がある。また、光源として熱陰極ランプＬｈを用いているから、熱陰極ランプＬｈの発熱によって誘導灯の内部温度が上昇し、回路部分や２次電池Ｂへの悪影響が生じる。とくに、２次電池Ｂは高温で使用すると劣化を早めることになる。しかも、誘導灯内の温度上昇によって熱陰極ランプＬｈの最冷点温度が上昇するから、熱陰極ランプＬｈの発光効率が低下し、輝度の確保のために供給電力を大きくしなければならないという問題も生じる。
【００１２】
結局、誘目性および視認性を向上させるために表示面を光源に対して相対的に小型化しようとすると上述のような各種問題が生じるから、熱陰極ランプＬｈを光源に用いた誘導灯では、表示面の小型化ができないのである。
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであって、光源に対して表示面を相対的に小さくすることで誘目性や視認性を向上させ、かつ設置場所の意匠を損なわないようにしながらも、内部温度の上昇による２次電池の劣化や光源の発光効率の低下がなく、しかも低消費電力とした誘導灯を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、商用電源の通電時に充電される２次電池と、商用電源の通電時には商用電源から給電され商用電源の停電時には２次電池から給電される光源とを備え、光源として冷陰極ランプを用いた誘導灯において、点灯回路の無負荷状態を検出する無負荷検出手段と、商用電源の停電前における２次電池の充電時間が第１の所定時間以上であるときに充電条件が正常であると判定する充電判定手段と、商用電源の停電からの光源の点灯時間を計時する非常点灯計時手段と、充電判定手段により判断された充電条件が正常であり非常点灯計時手段により計時された停電から無負荷検出手段により点灯回路の無負荷が検出されるまでの時間が第２の所定時間内であるときに異常と判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、商用電源を整流し直流を出力する直流電源回路と、直流電源により高周波電力を出力して光源を高周波点灯させる点灯回路と、商用電源の通電時には直流電源回路から点灯回路に給電させ商用電源の停電時には２次電池から点灯回路に給電させる電源切換回路とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、光源の光出力を検出する光センサと、光センサにより検出される点灯中の光出力が所定値以下に低下すると報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１または請求項２の発明において、少なくとも商用電源の通電時における光源の点灯時間を累積計時する点灯計時手段と、点灯計時手段により累積計時された点灯時間が所定時間に達すると報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１または請求項２の発明において、少なくとも商用電源の通電時における光源の点灯時間を累積計時する点灯計時手段と、点灯計時手段により累積計時された点灯時間が所定時間に達するか無負荷検出手段により無負荷が検出されると報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記無負荷検出手段により点灯回路の無負荷が検出されると点灯回路の動作を停止させる動作停止手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、点灯回路の動作停止後に電源切換回路により点灯回路への給電源が切り換えられると点灯回路を再始動するリセット手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項１または請求項２の発明において、商用電源の通電時における光源の交換後からの通算の点灯時間と停電時における点灯時間とを各別に計時する点灯計時手段と、通電時における点灯時間が所定時間に達すると光源の交換時期を報知する第１の報知手段と、停電時における点灯時間の減少率が既定値を越えると２次電池の交換時期を報知する第２の報知手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項９の発明は、請求項１または請求項２の発明において、複数個の光源を有し、商用電源の停電時に点灯させる光源の個数を商用電源の通電時よりも減らすとともに、停電時に点灯させる光源を停電毎に循環的に切り換える選択手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
【作用】
請求項１の発明の構成によれば、光源として冷陰極ランプを用いていることによって、光源からの発熱量を抑制することができ、小型化した場合でも熱的影響による２次電池の特性劣化や光源自体の温度上昇による発光輝度の低下を防止することができる。しかも、冷陰極ランプは熱陰極ランプに比較して一般に管径が小さいから、熱的影響が少なくこととあいまって誘導灯の小型化が可能になるのである。また、商用電源の停電前における２次電池の充電時間が第１の所定時間以上であるときに充電条件が正常であると判定し、かつ充分な充電時間が確保されているにもかかわらず、停電から無負荷までの時間が第２の所定時間内であるときに異常と判定するから、２次電池や光源の異常を検出することができる。
【００２１】
請求項２の発明の構成によれば、直流電源より高周波電力を出力して光源を高周波点灯させる点灯回路を設け、商用電源の通電時には商用電源を整流し直流化した直流電源を点灯回路に供給し、商用電源の停電時には通電時に充電した２次電池から点灯回路に直流電源を供給する構成を採用したことによって、商用電源の通電時と停電時とにかかわらず光源を高周波点灯させるから、商用電源周波数用のチョークコイルよりなる大型の安定器が不要になり、全体として小型化が可能になる。
【００２２】
請求項３の発明の構成によれば、光源の光出力が所定値以下に低下すると報知するから、冷陰極ランプのようにランプ電圧やランプ電流の変化では寿命を判定するのが難しい場合でも交換時期を報知することができるのである。しかも、光源の点灯状態で交換時期を報知するから、非常時に光源が点灯しないという不都合が生じる前に事前にランプ交換を促すことができるとともに、発注から入手までに比較的時間のかかる冷陰極ランプを点灯しなくなる前に用意することができるのである。
【００２３】
請求項４の発明の構成によれば、少なくとも商用電源の通電時における光源の点灯時間を累積計時することで光源の寿命の目安を得ており、光源が寿命に至るまでに事前にランプ交換を促すことができる。すなわち、非常時に光源が点灯しないという不都合が生じないようにランプ交換を促すことができて信頼性が向上する。また、光源が寿命に近づくと寿命に至るまでに交換を促すから、あらかじめ予備の光源を在庫しておく必要がなく、在庫のためのスペースが不要であるとともに必要以上の光源を購入する必要もなく経済的である。
【００２４】
請求項５の発明の構成によれば、光源の点灯時間によって光源の寿命の目安を与えているから、請求項４の発明と同様の作用が得られ、さらに点灯回路の無負荷を検出した場合も報知するから、光源の破損などによる無負荷状態を報知してランプ交換を促すことができる。
請求項６の発明の構成によれば、点灯回路の無負荷が検出されると点灯回路の動作を停止させるから、点灯回路が無負荷になっても電極部分に高電圧が印加されず、点灯回路の構成部品へのストレスやランプ交換の際の感電事故などを防止することができる。
【００２６】
請求項７の発明の構成によれば、点灯回路の動作停止後に電源切換回路により点灯回路への給電源が切り換えられると点灯回路を再始動するから、光源の破損などに伴って点灯回路の動作が停止したときに、ランプ交換を行なった後に商用電源の入切による給電源の切り換えを行なうだけで点灯回路の停止状態を解除することができる。
【００２７】
請求項８の発明の構成によれば、商用電源の通電時における光源の点灯時間を計時することにより光源の寿命を報知し、また商用電源の停電時における光源の点灯時間を計時するとともに停電時における点灯時間の減少率が既定値を越えると２次電池の交換時期を報知するから、光源の交換時期の報知だけではなく、２次電池の経時変化による特性劣化を検出して報知することができる。すなわち、２次電池は充放電を繰り返すと放電時間がしだいに短くなるから、停電時における点灯時間の減少傾向を把握して２次電池の交換を促すことができるのである。
【００２８】
請求項９の発明の構成によれば、光源を複数個設けて商用電源の停電時には通電時よりも点灯灯数を減らす場合に、停電時に点灯させる光源を固定的に決めるのではなく停電毎に循環的に切り換えることで、非常点灯時における通算の点灯時間を各光源でほぼ均等化し、各光源の通算の点灯時間のばらつきを小さくすることができる。すなわち、通算の点灯時間がもっとも長い光源に合わせてランプ交換の時期を決める場合でも、各光源の通算の点灯時間に大幅なばらつきがないから、光源の寿命が充分に残っている状態で交換することによる無駄が少ないのである。
【００２９】
【実施例】
（実施例１）
本実施例は、基本的には図１に示すように、商用電源ＡＣを整流し直流を出力する直流電源回路１の出力と２次電池Ｂの出力との一方を、インバータ回路である点灯回路２の電源として電源切換回路４によって選択し、商用電源ＡＣの通電時と停電時とにかかわらず点灯回路２から出力される高周波電力を光源に供給するように構成され、商用電源ＡＣの通電時には充電回路３を通して２次電池Ｂに充電するようになっている。この構成によってチョークコイル型の安定器を不要とし、また光源として冷陰極ランプＬｃを用いることによって誘導灯の内部での発熱量を抑制している。
【００３０】
すなわち、冷陰極ランプＬｃを光源に用いるとフィラメントの加熱に伴う発熱がないから、熱陰極ランプに比較して光源からの発熱量を大幅に低減することができ、しかも光源の管径を小さくすることができる。また、図３に示すように、冷陰極ランプＬｃは熱陰極ランプ（水銀蒸気圧規制方式）に対して周囲温度の上昇に対する発光効率の低下が少ないという特徴がある（図３の破線は冷陰極ランプ、実線は熱陰極ランプを示す）。ただし、熱陰極ランプでもアマルガム方式の場合には高温領域での発光効率の低下を改善できるのであるが、調光点灯させたときにアマルガムが過冷却状態となって光出力がさらに低下し、光出力の非常に少ない状態で安定するという問題が生じる。冷陰極ランプＬｃではこの種の問題が生じないのであり、周囲温度が高いときや調光点灯をさせるときでも効率よく点灯させることができるのである。
【００３１】
したがって、光源に対して表示面を相対的に小さくし誘導灯を全体として小型化しても、２次電池Ｂへの熱的な影響が少なく、また光出力の低下も生じないのである。すなわち、誘導灯の小型化による弊害を生じさせることなく表示面積を小さくすることができ、相対的に表示輝度を高めて誘目性を向上させることができるのである。また、冷陰極ランプＬｃを用いることで管径を小さくすることができるから、誘導灯の内部に光源を配置する構成の場合に表示面と光源との相対距離を広げることになって表示面での輝度むらを抑制することができ、また、導光板の周面に対向させて光源を配置し導光板の表裏面を表示面とする構成の場合にも光源の管径が小さいことによって導光板に効率よく光を導入することができて表示輝度の向上につながるとともに光源の表面の多箇所から導光板に光が導入されることで表示面での輝度むらを抑制することができる。
【００３２】
次に回路構成について具体的に説明する。図２に示すように、商用電源ＡＣは、点検用スイッチＳＷ2 およびノイズフィルタＮＦを介してダイオードブリッジよりなる整流回路ＲＥで全波整流され、さらに平滑用のコンデンサＣ1 により平滑された後に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０に入力される。すなわち、整流回路ＲＥ、コンデンサＣ1 、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０により直流電源回路１が構成される。
【００３３】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０はフォワード方式であり、トランスＴ1 の１次巻線ｎ11にＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｑ1 を直列接続し、このスイッチング素子Ｑ1 を集積回路よりなる制御回路１１を用いて数十ｋＨｚ以上の高周波でスイッチングする。スイッチング素子Ｑ1 がスイッチングされると、トランスＴ1 の２次巻線ｎ21に誘起電力が生じるから、この誘起電力をダイオードＤ1 ，Ｄ2 により整流し、チョークコイルＣＨ1 および平滑用のコンデンサＣ2 によって平滑することで直流出力が得られるのである。ここに、スイッチング素子Ｑ1 を高周波でスイッチングしているから、商用電源ＡＣをトランスで降圧する場合よりもトランスＴ1 を小型化することができる。ダイオードＤ2 は還流用であり、トランスＴ1 の２次巻線ｎ21に残っているエネルギを出力に送る。コンデンサＣ2 の両端電圧は抵抗Ｒ1 〜Ｒ4 とコンデンサＣ3 とシャントレギュレータＲＧ1 とにより検出され、コンデンサＣ2 の両端電圧が所定値以上になるとフォトカプラの発光素子ＰＴ1 を点灯させる。このフォトカプラの受光素子ＰＲ1 は制御回路１１に接続され、コンデンサＣ2 の両端電圧が所定値以上になると、スイッチング素子Ｑ1 のオン期間を減少させてコンデンサＣ2 の両端電圧を下げるようにフィードバック制御する。すなわち、直流電源回路１の出力電圧は所定値以下に保たれる。ここに、制御回路１１の電源はトランスＴ1 の巻線ｎ31への誘起電力をダイオードＤ4 で整流し、コンデンサＣ4 で平滑することにより得ている。
【００３４】
コンデンサＣ2 の両端電圧は、センタタップ方式の自励式インバータ回路である点灯回路２に印加される。点灯回路２は、トランジスタよりなる一対のスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を備え、両スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 はエミッタ同士が共通接続されるとともにコンデンサＣ2 の負極に接続され、コレクタ同士の間には出力トランスＴ2 の１次巻線ｎ12が接続される。出力トランスＴ2 は、帰還巻線ｎ32を備え、帰還巻線ｎ32の各端が各スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のベースにそれぞれ接続される。また、両スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のベースはトランジスタＱ4 を介してコンデンサＣ2 の正極に接続される。さらに、コンデンサＣ2 の正極はチョークコイルＣＨ2 を介して出力トランスＴ2 の１次巻線ｎ21のセンタタップに接続される。出力トランスＴ2 の１次巻線ｎ12の両端間にはコンデンサＣ5 が接続され、出力トランスＴ2 、チョークコイルＣＨ2 、コンデンサＣ5 などによる共振回路が構成される。
【００３５】
トランジスタＱ4 がオンであるときに、一方のトランジスタＱ2 がオンであるとすると、チョークコイルＣＨ2 −１次巻線ｎ12−トランジスタＱ2 を通る経路で電流が流れ、帰還巻線ｎ32にはトランジスタＱ2 に対する順バイアス電流が誘起される。チョークコイルＣＨ2 、出力トランスＴ2 、コンデンサＣ5 は上述のように共振回路を構成しているから、共振電流によってトランジスタＱ2 がオフになる。トランジスタＱ2 がオフになると、帰還巻線ｎ32に誘起される電流の向きが反転してトランジスタＱ3 がオンになる。その後、トランジスタＱ3 もトランジスタＱ2 と同様に共振電流によってオフになり、以後、トランジスタＱ2 ，Ｑ3 が交互にオン・オフするから出力トランスＴ2 の２次巻線ｎ22に数十ｋＨｚの高電圧の高周波出力が発生するのである。この高周波出力は、限流用のコンデンサＣ6 を介して冷陰極ランプＬｃに供給される。
【００３６】
ところで、点灯回路２に給電するには、上述のようにトランジスタＱ4 をオンにする必要がある。このトランジスタＱ4 のベースは、トランジスタＱ5 のエミッタ−コレクタに直列接続された一対の抵抗Ｒ5 ，Ｒ6 の接続点に接続されており、トランジスタＱ5 と抵抗Ｒ5 ，Ｒ6 との直列回路はコンデンサＣ2 の両端間に接続されている。また、トランジスタＱ5 のベースは、抵抗Ｒ7 とダイオードＤ5 とフォトカプラの受光素子ＰＲ2 とを介してコンデンサＣ2 の正極に接続され、さらにトランジスタＱ5 のベースは抵抗Ｒ8 を介してコンデンサＣ2 の負極に接続される。したがって、受光素子ＰＲ2 がオンになれば、トランジスタＱ5 がオンになり、これによってトランジスタＱ4 をオンにすることができる。フォトカプラの発光素子ＰＴ2 は、商用電源ＡＣに消灯スイッチＳＷ1 を介して接続された消灯検出回路１２に設けられている。
【００３７】
消灯検出回路１２は、商用電源ＡＣを整流するダイオードＤ6 および平滑用のコンデンサＣ7 を備え、フォトカプラの発光素子ＰＴ2 はこのコンデンサＣ7 に並列接続されている。したがって、消灯スイッチＳＷ1 がオンであって商用電源ＡＣが通電されていれば、発光素子ＰＴ2 が連続的に点灯し、点灯回路２にコンデンサＣ2 から給電することができるのである。一方、商用電源ＡＣが停電したり消灯スイッチＳＷ1 をオフにすれば、フォトカプラの発光素子ＰＴ2 が消灯することによって、コンデンサＣ2 から点灯回路２への給電が停止する。
【００３８】
上述したトランスＴ1 には、さらに別の巻線ｎ41も設けられ、スイッチング素子Ｑ1 のスイッチングによる巻線ｎ41への誘起電力は、ダイオードＤ7 ，Ｄ8 により整流され、チョークコイルＣＨ3 および平滑用のコンデンサＣ9 によって平滑されることによって直流出力を発生する。この直流出力は充電回路３を通して２次電池Ｂに供給される。充電回路３は、コンデンサＣ9 の正極と２次電池Ｂの正極との間に挿入された抵抗Ｒ9 および逆流阻止用のダイオードＤ9 と、２次電池Ｂの正極にベースが接続されたトランジスタＱ6 と、トランジスタＱ6 のエミッタ−コレクタ間に直列接続された発光ダイオードＬＥＤ1 とを備え、トランジスタＱ6 と発光ダイオードＬＥＤ1 との直列回路はコンデンサＣ9 に並列接続される。したがって、商用電源ＡＣが通電中であって、２次電池Ｂに充電電流が流れている間には、抵抗Ｒ9 による電圧降下でトランジスタＱ6 がオンになり、発光ダイオードＬＥＤ1 が点灯して充電中であることを表示する。
【００３９】
ここにおいて、２次電池Ｂは非常用電源回路１３に対して電源として接続されている。非常用電源回路１３は、コンデンサＣ9 の正極にダイオードＤ10を介してベースが接続されたトランジスタＱ7 を備え、このトランジスタＱ7 のエミッタ−コレクタを介して２次電池Ｂに接続された昇圧型のチョッパ回路を備える。昇圧型のチョッパ回路は、周知のようにチョークコイルＣＨ4 とダイオードＤ11とコンデンサＣ11との直列回路と、ダイオードＤ11とコンデンサＣ11との直列回路に並列接続されたＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｑ11とを備えた構成を有する。このスイッチング素子Ｑ11とチョークコイルＣＨ4 との直列回路に対して、トランジスタＱ7 のエミッタ−コレクタ間を介して２次電池Ｂが接続されるのである。また、コンデンサＣ11はコンデンサＣ2 と逆流阻止用のダイオードＤ12との直列回路に対して並列接続され、点灯回路２に対する電源として機能する。さらに、トランジスタＱ7 とチョークコイルＣＨ4 との接続点は、ダイオードＤ3 を介してダイオードＤ5 と抵抗Ｒ7 との接続点に接続される。
【００４０】
したがって、商用電源ＡＣの通電時には、コンデンサＣ9 の両端電圧は２次電池Ｂの両端電圧よりも高くダイオードＤ9 を通して電流が流れるから、トランジスタＱ7 は逆バイアスされてオフに保たれる。すなわち、チョッパ回路は動作しない。一方、商用電源ＡＣの停電時には直流電源回路１のスイッチング素子Ｑ1 のスイッチング動作が停止するから、コンデンサＣ9 の両端電圧が低下する。その結果、ダイオードＤ9 に電流が流れなくなってトランジスタＱ7 がオンになり、チョッパ回路に給電されることになる。すなわち、２次電池Ｂの両端電圧を昇圧したコンデンサＣ11の両端電圧を点灯回路２に印加することができる。また同時に、ダイオードＤ12を通してトランジスタＱ5 をオンにして点灯回路２を動作可能にする。すなわち、商用電源ＡＣが通電状態から停電状態に移行したとき点灯回路２は動作可能な状態に保たれ、かつコンデンサＣ2 からではなくコンデンサＣ11から給電されることになる。上記動作から明らかなように、電源切換回路４は、ダイオードＤ11，Ｄ12、トランジスタＱ7 などで構成される。
【００４１】
非常用電源回路１３のスイッチング素子Ｑ11のオン・オフは、集積回路よりなる制御回路１４によって制御される。この制御回路１４は冷陰極ランプＬｃのランプ電流に応じてスイッチング素子Ｑ11のオンデューティを制御するように構成されている。すなわち、冷陰極ランプＬｃと出力トランスＴ2 の２次巻線ｎ22との間に挿入された抵抗Ｒ12の両端電圧を検出することによってランプ電流を検出し、この電圧をダイオードＤ15で整流した後に抵抗Ｒ13，Ｒ14、コンデンサＣ13などで積分し、この積分値でスイッチング素子Ｑ11のオンデューティを制御している。したがって、ランプ電流の変動を抑制するようにコンデンサＣ11の両端電圧を制御することができ、結果的に光出力の変動を抑制することができる。
【００４２】
上記構成によって、商用電源ＡＣの停電時にも商用電源ＡＣの通電時と同様に点灯回路２を動作させて冷陰極ランプＬｃを点灯させることができる。ところで、商用電源ＡＣの停電時における冷陰極ランプＬｃの点灯輝度は、商用電源ＡＣの通電時に比較して低下させてもよい。これは、商用電源ＡＣの停電時には周辺の照明が消灯するから、誘導灯の表示輝度が通電時よりも低下したとしても誘目性や視認性を損なうことがないからである。そこで、本実施例では商用電源ＡＣの停電時には、冷陰極ランプＬｃの始動の際にのみ点灯回路２の電源となるコンデンサＣ11の両端電圧を高く設定して冷陰極ランプＬｃを容易に始動できるようにし、冷陰極ランプＬｃの点灯後には、点灯状態を維持しながらコンデンサＣ11の両端電圧を引き下げるようにしてある。具体的には、冷陰極ランプＬｃの点灯前にはランプ電流は流れないから、このときにはスイッチング素子Ｑ11のオンデューティを大きくしてコンデンサＣ11の両端電圧を高くし、点灯後にはランプ電流が流れるから、スイッチング素子Ｑ11のオンデューティを小さくしてコンデンサＣ11の両端電圧を引き下げるのである。このように、商用電源ＡＣの停電時には、始動時以外は出力を低減させることによって、出力エネルギが限られている２次電池Ｂを用いながらも比較的長時間に亙って冷陰極ランプＬｃを点灯させることができるのである。
【００４３】
上述したように、冷陰極ランプＬｃを光源として用いているから、熱陰極ランプを用いる場合に比較して発熱量を大幅に低減することができ、熱的な影響による電池寿命の短縮や表示輝度の低下を防止することができ、誘導灯を小型化することが可能になるのである。しかも、商用電源ＡＣの通電時と停電時とにおいてともに高周波電力で点灯させているから、構成部品に小型のものを用いることができ、このことによっても小型化が可能になる。さらには、上述したように、商用電源ＡＣの通電時には直流電源回路１の出力を安定化し、商用電源ＡＣの停電時にはランプ電流の安定化によって光出力を安定化するから、常時、非常時のいずれについても、必要な表示輝度が安定的に得られるように制御することができる。しかも、非常時には冷陰極ランプＬｃの始動時にのみ点灯回路２に高電圧を与え、以後は点灯回路２に比較的低電圧を与えるから、誘目性、視認性を損なうことなく２次電池Ｂを有効に利用することができるのである。
【００４４】
（実施例２）
実施例１では、冷陰極ランプＬｃを光源に用いたことによって熱陰極ランプのようにフィラメントが存在しない分、光源の寿命が長いのであるが、それでも蛍光体の劣化などによって光束が徐々に低下するから、誘目性や視認性を保つために表示輝度を所定範囲に保つ必要がある。とくに、冷陰極ランプＬｃでは、熱陰極ランプのように寿命末期におけるランプ電流の減少やランプ電圧の上昇が見られず、急激に寿命末期に至って点灯しなくなるから、ランプ電流やランプ電圧での寿命末期の判定は行なえないものである。また、冷陰極ランプＬｃは熱陰極ランプに比較すると普及率が低く、発注から入手までに時間がかかるのが現状であるから、寿命に至る兆候が検出された時点で発注するのが望ましい。そこで、本実施例では、図４に示すように、実施例１の構成に対して寿命に至る前に光束が低下するとランプ交換を促すための表示を行なう表示回路５を付加しているのである。
【００４５】
表示回路５は、商用電源ＡＣの通電時に動作し、コンデンサＣ2 の両端電圧を電源として３端子レギュレータＲＧ2 により定電圧を得ている。表示回路５は、冷陰極ランプＬｃの近傍に配置されて冷陰極ランプＬｃの光出力を検出する光センサとしてのフォトトランジスタＰＨ1 を備え、このフォトトランジスタＰＨ1 と抵抗Ｒ15との直列回路により３端子レギュレータＲＧ2 の出力電圧を分圧し、３端子レギュレータＲＧ2 の出力電圧を一対の抵抗Ｒ16，Ｒ17で分圧した基準電圧とコンパレータＣＰ1 により比較する。コンパレータＣＰ1 は冷陰極ランプＬｃの光出力が低下してフォトトランジスタＰＨ1 と抵抗Ｒ15との接続点の電位が基準電圧よりも低下すると、出力をＨレベルにしトランジスタＱ15をオンにする。トランジスタＱ15のエミッタ−コレクタには発光ダイオードＬＥＤ2 が直列接続され、トランジスタＱ15のオンによって発光ダイオードＬＥＤ2 が点灯する。すなわち、冷陰極ランプＬｃの光出力が所定値以下になると、発光ダイオードＬＥＤ2 が点灯してランプ交換を促すのである。他の構成および動作については、実施例１と同様であるから説明を省略する。
【００４６】
上述のようにして、冷陰極ランプＬｃが点灯しなくなる前に、ランプの輝度が低下してくると交換を促すから、商用電源ＡＣの通電中に冷陰極ランプＬｃを交換しておくことで、停電時に冷陰極ランプＬｃの寿命によって点灯しなくなるのを防止することができ、非常時には誘導灯を確実に点灯させて安全性を確保することができるのである。
【００４７】
（実施例３）
本実施例は、実施例２における表示回路５について周囲温度に応じて基準電圧を変化させるようにしたものである。すなわち、図３に示したように、冷陰極ランプＬｃは周囲温度の低下によって光出力が低下するから、周囲温度が低いときに、ランプ交換の時期ではないにもかかわらず光出力の低下によって発光ダイオードＬＥＤ2 が点灯してしまうことがある。また、始動直後に比較すれば定常点灯時には出力光束が増加するから、始動直後に発光ダイオードＬＥＤ2 が誤点灯することがある。そこで、本実施例では周囲温度に応じて基準電圧、すなわち交換時期と判断するための光出力の基準値を変更することで、この種の誤動作を防止しているのである。
【００４８】
この目的を達成するために、図５に示すように、周囲温度を検出するサーミスタＴＨ1 を設け、サーミスタＴＨ1 と抵抗Ｒ18との直列回路と、抵抗Ｒ19，Ｒ20の直列回路とでそれぞれ３端子レギュレータＲＧ2 の出力電圧を分圧し、分圧した両電圧を演算増幅器ＯＰ1 よりなる加算器により加算して基準電圧を得ている。この構成では、周囲温度が低下すると、サーミスタＴＨ1 の抵抗が増加して演算増幅器ＯＰ1 に入力される電圧が低下し、基準電圧が低下することになる。したがって、周囲温度が低下すれば、低出力光束でも発光ダイオードＬＥＤ2 は点灯しなくなる。一方、周囲温度が上昇すれば基準電圧も上昇する。ここで、周囲温度による基準電圧の変化特性は、冷陰極ランプＬｃの出力光束の温度特性に合わせて設定されることは言うまでもない。他の構成および動作は実施例２と同様である。
【００４９】
なお、始動直後における低光束時に発光ダイオードＬＥＤ2 を誤点灯させないようにするために、始動直後から安定に点灯するまでの時間程度は発光ダイオードＬＥＤ2 の点灯を禁止するようにタイマ回路を付加してもよい。
（実施例４）
本実施例では、光源として用いる冷陰極ランプＬｃの交換時期の報知に加えて、冷陰極ランプＬｃが装着されていない場合や冷陰極ランプＬｃが割れた場合などにおいて点灯回路２が無負荷状態になって電極に高電圧が印加されることによる感電事故や点灯回路２の構成部品へのストレスなどを防止した誘導灯を開示する。すなわち、冷陰極ランプＬｃは管径が小さいから、熱陰極ランプに比較すると割れ易く、冷陰極ランプＬｃが割れると、両電極間が高電圧になるから感電などの事故が発生しやすくなる。そこで、本実施例では、この種の問題を解決できる構成を開示する。
【００５０】
実施例２、実施例３では、ランプ交換時期を光出力の減少によって決定していたが、本実施例では、冷陰極ランプＬｃの通算の点灯時間によって交換時期を決めている。また、点灯回路２の無負荷状態をランプ電流が流れなくなることによって検出し、無負荷状態では点灯回路２の動作を停止させるように構成している。すなわち、図６に示すように、ランプ電流検出回路６でランプ電流が流れていることが検出されているときには冷陰極ランプＬｃが点灯していると判断し、冷陰極ランプＬｃの点灯時間を制御回路７で累積する。この累積時間が規定した時間に達すると、表示回路５を駆動してランプ交換時期を報知する。また、制御回路７ではランプ電流検出回路６でランプ電流が検出されなくなったときには、点灯回路２が無負荷状態であると判断し、点灯回路２の動作を停止させる。
【００５１】
具体回路を図７に示す。直流電源回路１、点灯回路２、充電回路３は、実施例１と同様の構成を有し、図２に示した回路と同符号を付した部材は同様に機能する。なお、整流回路ＲＥの出力側の平滑用のコンデンサＣ1 は省略してある。電源切換回路４は、ダイオードＤ21と抵抗Ｒ21とを直列し、この直列回路をコンデンサＣ9 の両端間に接続し、さらにダイオードＤ21のカソードと抵抗Ｒ21との接続点にカソードを接続したダイオードＤ22のアノードをトランジスタＱ21のベースに接続してある。このトランジスタＱ21は、２次電池Ｂの正極と点灯回路２の入力端との間に接続されており、トランジスタＱ21がオフであるときには直流電源回路１から点灯回路２に給電され、トランジスタＱ21がオンになると２次電池ＢからトランジスタＱ21を通して点灯回路２に給電されるようになっている。
すなわち、商用電源ＡＣが通電中であればコンデンサＣ9 の両端電圧は比較的高く、ダイオードＤ21および抵抗Ｒ21を通して電流が流れるから、抵抗Ｒ21の両端電圧は高くダイオードＤ22はオフになっている。このとき、トランジスタＱ21はオフであって、ダイオードＤ9 を通して２次電池Ｂへの充電がなされる。一方、トランジスタＱ21がオンになるのは、商用電源ＡＣの停電によってコンデンサＣ9 の両端電圧が低下したときであって、コンデンサＣ9 の両端電圧が低下してダイオードＤ21がオフになると、ダイオードＤ22を通る経路でトランジスタＱ21に２次電池Ｂの出力による順バイアス電流が流れ、トランジスタＱ21がオンになるのである。トランジスタＱ21がオンになれば、２次電池Ｂから点灯回路２への給電路が導通し、このとき商用電源ＡＣは停電しているから、直流電源回路１の出力も停止している。なお、本実施例では、２次電池Ｂの出力は点灯回路２に対してチョッパ回路を通すことなく直接給電されている。
【００５２】
ところで、ランプ電流は、実施例２と同様にして、出力トランスＴ2 の２次巻線ｎ22と冷陰極ランプＬｃとの間に挿入された抵抗Ｒ12の両端電圧として検出される。抵抗Ｒ12の両端電圧は、ダイオードＤ15で整流された後、抵抗Ｒ13，Ｒ14およびコンデンサＣ13よりなる積分回路で平均化され、積分回路の出力でトランジスタＱ12をオンオフするように構成されている。トランジスタＱ12のコレクタには抵抗Ｒ23が接続され、トランジスタＱ12のエミッタ−コレクタと抵抗Ｒ23との直列回路は点灯回路２の入力端間に接続される。さらに、トランジスタＱ12のコレクタは、制御回路７の主構成要素であるプロセッサ１５においてランプ電流の有無が入力される７番端子に接続される。
【００５３】
したがって、ランプ電流が流れている期間には、トランジスタＱ12がオンになってプロセッサ１５の７番端子への入力はＬレベルであるから、プロセッサ１５では７番端子がＬレベルである時間を検出して内蔵したタイマカウンタにより累積する。すなわち、冷陰極ランプＬｃの点灯時間を累積する。この時間が規定時間（たとえば、２００００時間）に達すると、プロセッサ１５の１６番端子をＨレベルにしてトランジスタＱ16をオンにし、発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させ、冷陰極ランプＬｃが寿命に近づいたことを報知するのである。
【００５４】
一方、ランプ電流検出回路６によりランプ電流が検出されなくなると、７番端子への入力はＨレベルになる。プロセッサ１５の１１番端子の出力は通常はＨレベルであるが、７番端子への入力がＨレベルになるとＬレベルになってトランジスタＱ17をオフにする。このトランジスタＱ17のコレクタは、点灯回路２の入力端の正極に抵抗Ｒ24を介して接続されるとともに、点灯回路２の動作を制御するトランジスタＱ18のベースに接続されている。トランジスタＱ18のコレクタ−エミッタは、点灯回路２を構成するスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のエミッタに接続されたチョークコイルＣＨ5 と、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のベースとの間に挿入されている。したがって、プロセッサ１５の１１番端子の出力がＬレベルになってトランジスタＱ17がオフになると、トランジスタＱ18がオンになってスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のベース電位を引下げ、結果的にスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 をオフにするのである。その結果、点灯回路２は動作を停止し、冷陰極ランプＬｃへの給電が停止する。
【００５５】
上述のようにして、冷陰極ランプＬｃの破損やリークがあると、ランプ電流が流れなくなることによって点灯回路２の無負荷状態と判断し、点灯回路２の動作を停止させるのである。また、このときプロセッサ１５の１６番端子をＨレベルにして発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させ、ランプ交換を促すようにしてある。プロセッサ１５についての上記動作をまとめると、図８のようになる。まず、電源を投入すると（Ｓ１）、最初の１０秒間はランプ電流検出回路６の動作を受け付けないようにする（Ｓ２，Ｓ３）。これは、冷陰極ランプＬｃの点灯するまでの間に点灯回路２の動作が停止すると不都合だからである。電源の投入から１０秒以内に冷陰極ランプＬｃが点灯すると、その後は、ランプ電流の有無を判断し（Ｓ４）、ランプ電流が流れている期間にはプロセッサ１５に内蔵したタイマカウンタによりランプ電流の流れている時間を累積する（Ｓ５）。累積時間が２００００時間に達すると（Ｓ６）、冷陰極ランプＬｃの寿命に近いものとして発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させランプを交換させるように異常表示を行なう（Ｓ７）。また、ステップＳ４において電源投入から１０秒が経過しないか、累積時間が２００００時間に到達していない状態で、ランプ電流が流れないときには、点灯回路２の動作を停止させるとともに（Ｓ８）、発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させて異常表示を行なう（Ｓ７）。発光ダイオードＬＥＤ3 が点灯すれば、冷陰極ランプＬｃの寿命または故障であるから、ランプ交換を行なえばよいのである。
【００５６】
なお、プロセッサ１５において１番端子および２番端子は水晶振動子等の振動子を接続する端子であり、１４番端子は接地端子、２８番端子は正極側電源端子（たとえば、５Ｖ）である。また、プロセッサ１５の内部クロックは４００ｋＨｚに設定してある。他の構成および動作は実施例１と同様である。
（実施例５）
本実施例は、２次電池Ｂの充電時間を検出することによって、２次電池Ｂの充電不足を検出し、商用電源ＡＣの停電時に冷陰極ランプＬｃが点灯しない場合に、２次電池Ｂの充電不足によるのか他の原因によるのかを判断して、２次電池Ｂの充電不足であるときには異常表示を行なわないようにした構成を開示する。２次電池Ｂが充電中か否かは、図９に示すように、充電回路３と２次電池Ｂとの間に挿入された充電検出回路８により検出される。充電検出回路８で充電が検出されている期間は制御回路７により累積計時され、制御回路７では充電時間の長短に応じて表示回路５に異常表示を行なうか否かを判断する。
【００５７】
具体的には、図１０に示すように、電源切換回路４におけるダイオードＤ9 に代えてフォトカプラの発光素子としての発光ダイオードＰＴ3 を用いているのであって、フォトカプラの受光素子であるフォトトランジスタＰＲ3 は抵抗Ｒ25と直列接続され、抵抗Ｒ25とフォトトランジスタＰＲ3 との直列回路は、点灯回路２の入力端間に接続される。また、抵抗Ｒ25とフォトトランジスタＰＲ3 との接続点はプロセッサ１５の１０番端子に接続される。
【００５８】
２次電池Ｂへの充電電流が流れていれば、発光ダイオードＰＴ3 は点灯し、フォトトランジスタＰＲ3 はオンになるから、プロセッサ１５の１０番端子はＬレベルになる。また、商用電源ＡＣの停電時には発光ダイオードＰＴ3 は消灯するからプロセッサ１５の１０番端子はＨレベルになる。そこで、プロセッサ１５では１０番端子がＨレベルになるまでＬレベルである期間を計時し、１０番端子がＨレベルになった時点からランプ電流検出回路６によりランプ電流が検出されている時間を計時する。すなわち、商用電源ＡＣの停電後に冷陰極ランプＬｃが点灯している時間を計時するのである。この時間が、所定時間（たとえば２５分）以内であるときに、１０番端子がＬレベルであった期間が２次電池Ｂの満充電に要する時間（たとえば２４時間）以上継続していたか否かを判定し、１０番端子がＨレベルになる前に連続してＬレベルであった期間が上記時間を越えているときには、冷陰極ランプＬｃの異常（無負荷等）によって点灯しないものとして１６番端子をＨレベルにし、発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させるのである。一方、商用電源ＡＣの停電からランプ電流が流れていた期間が上記所定時間に満たない場合でも、１０番端子がＬレベルであった期間が満充電に要する時間よりも短かったときには、冷陰極ランプＬｃは正常であるが２次電池Ｂの充電が不足していたものとして発光ダイオードＬＥＤ3 は点灯させないようにする。商用電源ＡＣの停電からランプ電流が流れる期間が上記所定時間を越えているときには、冷陰極ランプＬｃは正常であると判断して発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させないのはもちろんのことである。
【００５９】
プロセッサ１５の上記動作をまとめると、図１１のようになる。図１１における右半分について図８に示した実施例４と同符号を付した処理は同じである。本実施例では、上述したように、２次電池Ｂの充電時間を計時し（Ｓ９）、また充電電流の停止によって商用電源ＡＣの停電を検出する（Ｓ１０）。停電を検出するとランプ電流を検出できる時間を計測し、この時間が２５分以内であるときには（Ｓ１１）、２次電池Ｂの充電時間が２４時間を越えているか否かを判定する（Ｓ１２）。両条件が満たされたときには、冷陰極ランプＬｃの異常とみなして表示回路５により異常表示を行なう。また、ステップＳ１１，Ｓ１２のいずれかの条件が満たされなければ、冷陰極ランプＬｃは正常であるものと判断して、異常表示は行なわないようにする（Ｓ１３）。図１１ではランプ電流についての処理と、充電時間についての処理とを並列的に記述しているが、実際には交互に処理を行なうなどの方法で逐次的に両処理を行なうことが可能である。他の構成および動作は実施例４と同様であるから説明を省略する。
【００６０】
（実施例６）
本実施例は、実施例２の構成においてプロセッサ１５の動作を変更したものである。すなわち、プロセッサ１５は図１２に示すように動作することによって、ランプ交換後に電源を再投入したときに点灯回路２を確実に始動して冷陰極ランプＬｃを点灯させ、またランプ電流の通電の累積時間をリセットして、新たな冷陰極ランプＬｃについて点灯時間を計時するようにし、また同時に表示回路５に対して発光ダイオードＬＥＤ3 を消灯させるように指示を与えるのである。
【００６１】
このような一連の処理を行なうために、図８に示した処理に対して、ステップＳ９〜Ｓ１１の動作をプロセッサ１５の動作として付加している。すなわち、点灯回路２の動作停止の後に、商用電源ＡＣを切って（消灯スイッチＳＷ1 を操作する）冷陰極ランプＬｃを交換し、次に商用電源ＡＣを再投入すると、プロセッサ１５の１０番端子は、短時間だけＨレベルになった後に、充電検出回路８の発光ダイオードＰＴ3 に電流が流れることによってＬレベルになる。このようなモード変化を検出すると（Ｓ９）、プロセッサ１５は１１番端子をＨレベルにして点灯回路２の動作を再開させる（Ｓ１０）。また、ランプ電流の通電時間に関する累積計時をリセットし、交換した冷陰極ランプＬｃについての通電時間の計時を開始し、同時に、１６番端子をＬレベルにして発光ダイオードＬＥＤ3 を消灯させる（Ｓ１１）。
【００６２】
以上のようにして、ランプ交換の際に新しい冷陰極ランプＬｃを確実に始動させ、通電時間をリセットするとともに、異常表示をリセットする一連の処理を行なうことができるのである。他の処理については実施例５と同様であるから説明を省略する。
（実施例７）
本実施例では、２次電池Ｂの交換時期を報知するようにした例を示す。すなわち、２次電池Ｂを電源として点灯させたときに、点灯開始から一定時間後の電池電圧に基づいて２次電池Ｂの経時変化を検出することで、２次電池Ｂの放電時間の短縮を報知し、商用電源ＡＣの停電時における点灯時間が短くなる前に２次電池Ｂの交換を促すのである。
【００６３】
本実施例は、実施例５の構成について、図１３に示すように、電池電圧検出回路９を付加し、電池電圧検出回路９の出力に基づいてプロセッサ１５が表示回路５の表示状態を切り換えるようにしてある。電池電圧検出回路９はプロセッサ１５に内蔵され、図１４に示すように、プロセッサ１５の９番端子に印加された２次電池Ｂの電圧を検出する。すなわち、プロセッサ１５に内蔵された電池電圧検出回路９は、２次電池Ｂを電源として点灯回路２が動作を開始してから一定時間後の９番端子への印加電圧を記憶し、この電圧を基準値（たとえば、上記一定時間経過前の電圧）と比較し、その差が所定のしきい値を越えているときには２次電池Ｂの特性が劣化したと判断するのである。また、表示回路５では２次電池Ｂの異常については、冷陰極ランプＬｃの表示とは別の発光ダイオードＬＥＤ4 を用いて表示する。この発光ダイオードＬＥＤ4 は、プロセッサ１５の１８番端子がＨレベルになるとトランジスタＱ19を介して点灯するように制御される。他の構成は、実施例５と同様である。
【００６４】
次に、本実施例のプロセッサ１５の動作を図１５に基づいて説明する。プロセッサ１５は、電源が投入されると（Ｓ１）、ランプ電流検出回路６から７番端子への入力によってランプ電流の有無を判定し（Ｓ２）、ランプ電流が流れているときに充電検出回路８から１０番端子への入力によって停電が検出されなければ（Ｓ３）、ランプ電流が流れている期間をプロセッサ１５に内蔵したタイマカウンタにより正常点灯状態での点灯時間を累積経時する（Ｓ４）。この累積時間が２００００時間に達すると（Ｓ５）、冷陰極ランプＬｃの寿命に近いものとして１６番端子をＨレベルにし発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させてランプを交換させるように異常表示を行なう（Ｓ６）。一方、ステップＳ２においてランプ電流が検出されないときには、点灯回路２が無負荷であると判断して発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させて異常表示を行なう（Ｓ６）。要するに、発光ダイオードＬＥＤ3 が点灯すれば、冷陰極ランプＬｃの交換が促されることになる。
【００６５】
ステップＳ３において充電検出回路８からの１０番端子への入力によって停電が検出されたときには、非常点灯状態での点灯時間をプロセッサ１５に内蔵された別のタイマカウンタにより計時する（Ｓ７）。また、停電検出から一定時間（２５分よりも短い時間であって、２次電池Ｂにより冷陰極ランプＬｃが始動するのに要する程度の時間）後における９番端子への印加電圧を検出して記憶する（Ｓ８）。冷陰極ランプＬｃの点灯時間を計時しているタイマカウンタの計時時間が２５分に満たずに冷陰極ランプＬｃが消灯した場合には（Ｓ９）、冷陰極ランプＬｃの異常と判断して発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させる（Ｓ６）。タイマカウンタの計時時間が２５分を越えたときには、停電検出から２５分後の９番端子への印加電圧を検出し（Ｓ１０）、先に記憶している電圧との差を求めて、この差が所定のしきい値以内か否かを判断する（Ｓ１１）。ここで、両電圧の差が小さいときには２次電池Ｂの特性劣化はないものとし、両電圧の差がしきい値よりも大きいときには２次電池Ｂの特性が劣化したものとして、１８番端子をＨレベルにして発光ダイオードＬＥＤ4 を点灯させ、２次電池Ｂが寿命であることを報知するのである（Ｓ１２）。
【００６６】
上述したように、冷陰極ランプＬｃが割れたりリークが生じたりすると無負荷状態を検出して異常を報知し、また冷陰極ランプＬｃの点灯時間を累積して冷陰極ランプＬｃの寿命前に報知することによって、冷陰極ランプＬｃの交換時期を報知することができるのである。さらに、２次電池Ｂの放電時における電圧変化に基づいて２次電池Ｂの寿命を検出して報知することにより２次電池Ｂの交換を促すことができ、２次電池Ｂの劣化による表示輝度の低下や非常点灯時間の低減を防止し、誘導灯の動作の信頼性を向上させることができる。
【００６７】
なお、本実施例では、商用電源ＡＣからの給電による正常点灯状態での冷陰極ランプＬｃの点灯時間のみを累積して冷陰極ランプＬｃの寿命の目安としているが、２次電池Ｂによる非常点灯状態は正常点灯状態に比較して充分に短いから、冷陰極ランプＬｃの寿命判断を行なう際に非常点灯状態での点灯時間を省略しても大きな誤差は生じない。また、本実施例では、異常時における点灯回路２の動作を停止させる処理を省略しているが、発光ダイオードＬＥＤ2 の点灯とともに点灯回路２の動作を停止させるようにしてもよい。他の構成および動作は実施例５と同様である。さらに、本実施例では、２次電池Ｂの特性劣化による放電時間の短縮を検知して２次電池Ｂの交換時期を報知するために、非常点灯の開始から一定時間後の２次電池Ｂの電圧と基準値との差を用いていたが、非常点灯の際の点灯時間を非常点灯のたびに計時して記憶し、非常点灯の際の点灯時間同士を比較することによって、２次電池Ｂの交換時期を判断するようにしてもよい。
【００６８】
（実施例８）
本実施例は、図１６に示すように、複数本の冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを用いる例を示す。複数本の冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを用いる場合、商用電源ＡＣが通電時には周囲が明るいからすべての冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを点灯させて表示輝度を高め、商用電源ＡＣの停電時には周囲が暗いから冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂの点灯灯数を低減させて表示輝度を下げるという動作が一般的である。いま、２本の冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂをそれぞれ個別の点灯回路２ａ，２ｂで点灯させるものとすると、図１９に示すように、一方の点灯回路２ａは上述した各実施例と同様に商用電源ＡＣの通電時には直流電源回路１から給電され停電時には２次電池Ｂから給電されるようにし、他方の点灯回路２ｂは商用電源ＡＣの通電時に直流電源回路１から給電され停電時には動作を停止するように構成することが考えられる。しかしながら、このような構成を採用すると、冷陰極ランプＬｃａは商用電源ＡＣの通電時と停電時との両方で点灯するのに対して、冷陰極ランプＬｃｂは商用電源ＡＣの通電時にのみ点灯するから、両冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂが同じであっても冷陰極ランプＬｃａのほうが交換時期が早くなる。ここで、冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂの点灯時間を個別に計時すると回路構成が複雑になり、また両冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂの交換時期が異なると交換に手間がかかるから、寿命の短いほうに合わせてランプ交換時期を報知することが考えられるのであるが、他方は寿命が残されているから、上記報知に従って一括してすべての冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを交換すると不経済になるという問題が生じる。
【００６９】
そこで、本実施例では、図１６に示すように、非常点灯時にどちらの冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを点灯させるかを制御回路７で選択し（すなわち、動作させる点灯回路２ａ，２ｂを選択する）、非常点灯のたびに各冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを交互に点灯させるのである。具体回路を図１７に示す。直流電源回路１、充電回路３、電源切換回路４については実施例４と同様に構成され、各点灯回路２ａ，２ｂは実施例４の点灯回路２とそれぞれ同様に構成されている（図７に示した部材と同機能の部材には同符号に加えてａ，ｂを添字として付してある）。図１７ではランプ電流の通電時間を累積計時する構成は省略してあるが、実際には実施例４と同様の制御回路７を用いて点灯時間を計時し、ランプ交換時期を報知するようになっている。
【００７０】
制御回路７には、コンデンサＣ2 の両端電圧に基づいて正常点灯と非常点灯とを識別し、非常点灯のたびに各点灯回路２ａ，２ｂの一方の動作を交互に停止させる選択回路１６を付加してある。選択回路１６は、直流電源回路１の出力端に設けたコンデンサＣ2 の両端電圧を分圧する一対の抵抗Ｒ26，Ｒ27と、分圧された電圧が既定値以下になるとオフになるツェナーダイオードＺＤ1 と、ツェナーダイオードＺＤ1 がオフになると出力をＨレベルに立ち上げる反転回路ＮＯＴ1 と、コンデンサＣ28および抵抗Ｒ28よりなる微分回路とを備え、商用電源ＡＣの停電に伴ってコンデンサＣ2 の両端電圧が低下するたびに、微分回路によってフリップフロップＦＦ1 へのトリガが入力されるようになっている。したがって、商用電源ＡＣの停電毎にフリップフロップＦＦ1 の出力は交互に反転することになる。そこで、このフリップフロップＦＦ1 の非反転出力および反転出力とコンデンサＣ2 の正極電位との論理和をそれぞれオア回路ＯＲａ，ＯＲｂから出力し、各オア回路ＯＲａ，ＯＲｂの出力を反転回路ＮＯＴａ，ＮＯＴｂで反転させて各点灯回路２ａ，２ｂのトランジスタＱ18ａ，Ｑ18ｂのベースに入力することで、商用電源ＡＣの停電時にはいずれか一方の点灯回路２ａ，２ｂのみを動作させ、かつ停電毎に動作する点灯回路２ａ，２ｂを交互に入れ替えることができるのである。
【００７１】
図１８を用いてさらに詳しく動作を説明すると、図１８（ａ）のように商用電源ＡＣの通電時には図１８（ｂ）のようにコンデンサＣ2 の正極電位は各オア回路ＯＲａ，ＯＲｂに対してＨレベルになるから、各反転回路ＮＯＴａ，ＮＯＴｂへの入力はＨレベルであって（図１８（ｆ）（ｉ））、図１８（ｇ）（ｊ）のように各点灯回路２ａ，２ｂのトランジスタＱ18ａ, Ｑ18ｂはオフになる。したがって、両点灯回路２ａ，２ｂが動作して両冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂが点灯する（図１８（ｇ）（ｊ）のオン期間に、対応する点灯回路２ａ，２ｂは停止する）。一方、商用電源ＡＣの停電時には（図１８（ａ））、コンデンサＣ2 の正極電位はオア回路ＯＲａ，ＯＲｂに対してＬレベルになるが（図１８（ｂ））、図１８（ｃ）のように反転回路ＮＯＴａの出力が立ち上がり、図１８（ｄ）のように微分回路からトリガが出力される。フリップフロップＦＦ1 の非反転出力（図１８（ｅ））と反転出力（図１８（ｈ））との一方はＨレベルであるから、Ｈレベルに対応したほうの点灯回路２ａ，２ｂが動作して一方の冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂが点灯する。その後、商用電源ＡＣが通電され、再び停電すると、フリップフロップＦＦ1 にトリガが入力されて非反転出力と反転出力とのレベルが反転するから、前回に動作していた点灯回路２ａ，２ｂとは異なる点灯回路２ａ，２ｂが動作する（前回は点灯回路２ａが動作したとすれば、今回は点灯回路２ｂが動作する）。このようにして、商用電源ＡＣの停電毎に動作する点灯回路２ａ，２ｂが交互に入れ替わるのである。
【００７２】
上述したように、非常点灯時には一方の冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂしか点灯しないのであるが、非常点灯毎に点灯する冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを入れ替えるから、両冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂの通算の点灯時間に大きな差が生じることがなく、ランプ交換時期の報知時に両冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを同時に交換しても両冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを同程度の寿命で交換することができ、一方の冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂに充分な寿命を残した状態で交換するという不都合が生じないのである。他の構成および動作は実施例４と同様である。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１の発明は、光源として冷陰極ランプを用いているので、光源からの発熱量を抑制することができ、小型化した場合でも熱的影響による２次電池の特性劣化や光源自体の温度上昇による発光輝度の低下を防止することができるという利点がある。しかも、冷陰極ランプは熱陰極ランプに比較して一般に管径が小さいから、熱的影響が少なくこととあいまって誘導灯の小型化が可能になるという利点を有する。また、商用電源の停電前における２次電池の充電時間が第１の所定時間以上であるときに充電条件が正常であると判定し、かつ充分な充電時間が確保されているにもかかわらず、停電から無負荷までの時間が第２の所定時間内であるときに異常と判定するから、２次電池や光源の異常を検出することができるという利点がある。
【００７４】
請求項２の発明は、直流電源より高周波電力を出力して光源を高周波点灯させる点灯回路を設け、商用電源の通電時には商用電源を整流し直流化した直流電源を点灯回路に供給し、商用電源の停電時には通電時に充電した２次電池から点灯回路に直流電源を供給する構成を採用し、商用電源の通電時と停電時とにかかわらず光源を高周波点灯させるから、チョークコイルよりなる大型の安定器が不要になり、全体として小型化が可能になるという利点がある。
【００７５】
請求項３の発明は、光源の光出力が所定値以下に低下すると報知するから、冷陰極ランプのようにランプ電圧やランプ電流の変化では寿命を判定するのが難しい場合でも交換時期を報知することができるという利点を有する。しかも、光源の点灯状態で交換時期を報知するから、非常時に光源が点灯しないという不都合が生じないようにランプ交換を促すことができるとともに、発注から入手までに比較的時間のかかる冷陰極ランプを点灯しなくなる前に用意することができるという効果がある。
【００７６】
請求項４の発明は、少なくとも商用電源の通電時における光源の点灯時間を累積計時することで光源の寿命の目安を得ており、光源が寿命に至るまでに事前にランプ交換を促すことができるから、非常時に光源が点灯しないという不都合が生じないようにランプ交換を促すことができて信頼性が向上するという利点がある。また、光源が寿命に近づくと寿命に至るまでに交換を促すから、あらかじめ予備の光源を在庫しておく必要がなく、在庫のためのスペースが不要であるとともに必要以上の光源を購入する必要もなく経済的であるという効果もある。
【００７７】
請求項５の発明は、光源の点灯時間によって光源の寿命の目安を与えているから、請求項４の発明と同様の効果に加えて、点灯回路の無負荷を検出した場合も報知することで光源の破損などによる無負荷状態を報知してランプ交換を促すことができるという利点がある。
請求項６の発明は、点灯回路の無負荷が検出されると点灯回路の動作を停止させるから、点灯回路が無負荷になっても電極部分に高電圧が印加されず、点灯回路の構成部品へのストレスやランプ交換の際の感電事故などを防止することができるという利点がある。
【００７９】
請求項７の発明は、点灯回路の動作停止後に電源切換回路により点灯回路への給電源が切り換えられると点灯回路を再始動するから、光源の破損などに伴って点灯回路の動作が停止したときに、ランプ交換を行なった後に商用電源の入切による給電源の切り換えを行なうだけで点灯回路の停止状態を容易に解除することができるという利点がある。
【００８０】
請求項８の発明は、商用電源の通電時における光源の点灯時間を計時することにより光源の寿命を報知し、また商用電源の停電時における光源の点灯時間を計時するとともに停電時における点灯時間の減少率が既定値を越えると２次電池の交換時期を報知するから、光源の交換時期の報知だけではなく、２次電池の経時変化による特性劣化を検出して報知することができるという効果がある。すなわち、２次電池は充放電を繰り返すと放電時間がしだいに短くなるから、停電時における点灯時間の減少傾向を把握して２次電池の交換を促すことができるという利点を有する。
【００８１】
請求項９の発明は、光源を複数個設けて商用電源の停電時には通電時よりも点灯灯数を減らす場合に、停電時に点灯させる光源を固定的に決めるのではなく停電毎に循環的に切り換えることで、非常点灯時における通算の点灯時間を各光源でほぼ均等化し、各光源の通算の点灯時間のばらつきを小さくすることができるという利点がある。すなわち、通算の点灯時間がもっとも長い光源に合わせてランプ交換の時期を決める場合でも、各光源の通算の点灯時間に大幅なばらつきがないから、光源の寿命が充分に残っている状態で交換することによる無駄が少ないという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のブロック図である。
【図２】実施例１の回路図である。
【図３】冷陰極ランプと熱陰極ランプとの温度特性を示す動作説明図である。
【図４】実施例２の回路図である。
【図５】実施例３の回路図である。
【図６】実施例４のブロック図である。
【図７】実施例４の回路図である。
【図８】実施例４の動作説明図である。
【図９】実施例５のブロック図である。
【図１０】実施例５の回路図である。
【図１１】実施例５の動作説明図である。
【図１２】実施例６の動作説明図である。
【図１３】実施例７のブロック図である。
【図１４】実施例７の回路図である。
【図１５】実施例７の動作説明図である。
【図１６】実施例８のブロック図である。
【図１７】実施例８の回路図である。
【図１８】実施例８の動作説明図である。
【図１９】実施例８に対する比較例を示すブロック図である。
【図２０】誘導灯の外観斜視図である。
【図２１】従来例の回路図である。
【符号の説明】
１ 直流電源回路
２ 点灯回路
２ａ 点灯回路
２ｂ 点灯回路
３ 充電回路
４ 電源切換回路
５ 表示回路
６ ランプ電流検出回路
７ 制御回路
８ 充電検出回路
９ 電池電圧検出回路
１６ 選択回路
ＡＣ 商用電源
Ｂ ２次電池
Ｌｃ 冷陰極ランプ
【産業上の利用分野】
本発明は、火災などの災害発生時に建物内から人を出口に安全に誘導するために用いられる誘導灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の誘導灯は建物内で非難口やその方向を示し、また非難経路に必要な照度を与えるように、建物の出口付近に設置することが義務づけられており、商用電源の通電・停電にかかわらず常時点灯するように構成されている。したがって、この種の誘導灯には、次の条件が要求される。すなわち、災害発生などの非常時によく目立って注意をひくこと（誘目性）、他のものとの区別して認識できること（視認性）、災害が発生していない通常時に反復して見ることによって非常口の位置を記憶させること（学習効果）が要求される。また、この種の誘導灯は商用電源の停電時には２次電池を電源として点灯するから、２次電池として寿命が長く信頼性の高いものが必要になる。とくに、災害発生時には、誘目性と視認性とが重要であって、一般には表示輝度を高めることで誘目性を向上させ、表示面の輝度分布のむらを少なくすることで視認性を向上させている。
【０００３】
なお、学習効果を高めるには、表示面積を大きくすることが考えられるが、表示面積を大きくした場合、誘目性の確保に必要な表示輝度を得るには光源の光出力を大きくしなければならず、消費電力が増加することになる。消費電力が大きくなると、小容量の２次電池を用いる場合には点灯時間が短くなり、点灯時間を確保するように大容量の２次電池を用いると大型化とともに重量が増加するという問題が生じる。しかも、表示面積の大きさは、設置場所の意匠を損なわないように制約を受けるから、表示面積を大きくすることは誘導灯としては望ましくないのである。
【０００４】
上述したように、誘目性、視認性、学習効果の要求を満たし、かつ消費電力を比較的小さくして２次電池を電源とした比較的長時間に亙る点灯を可能とする誘導灯として、図２０に示す外観を有し、図２１のような回路構成を有したものがあり、表示面の大きさや光源などの仕様としては表１に示すものがある。
【０００５】
【表１】
図２１に示した回路について簡単に説明する。光源としては蛍光ランプのような熱陰極ランプＬｈを用いており、商用電源ＡＣの通電時には安定器ＢＬを介して熱陰極ランプＬｈに商用電源ＡＣから給電し、同時に充電回路３′を通して２次電池Ｂを充電している。また、商用電源ＡＣの通電と停電とは、リレーＲｙへの通電の有無によって検出しており、停電時にはリレーＲｙの接点ｒ1 〜ｒ4 を図示状態である常開側（白丸）から常閉側（黒丸）に切り換えることによって、２次電池Ｂを電源としてインバータ回路２′を駆動し、インバータ回路２′から熱陰極ランプＬｈに高周波電力を供給するようになっている。
【０００７】
すなわち、商用電源ＡＣが通電されているときには、点検用スイッチＳＷ2 を介してリレーＲｙに通電されるから、リレーＲｙの各接点ｒ1 〜ｒ4 は常開側に接続され、消灯スイッチＳＷ1 と安定器ＢＬと点検用スイッチＳＷ2 とリレーＲｙの接点ｒ1 ，ｒ2 とを通して熱陰極ランプＬｈに商用電源ＡＣが供給される。また、リレーＲｙの接点ｒ3 を介してスタータＳが接続されていることによって、熱陰極ランプＬｈが商用電源ＡＣからの給電に伴って始動する。消灯スイッチＳＷ1 は、常時はオンであって建物内が無人であるときや外光が充分に入る場合などで誘導灯を消灯させてもよいときにオフにされる。また、点検用スイッチＳＷ2 は常時はオンであって、２次電池Ｂやインバータ回路２′の動作確認の際にオフにされる。
【０００８】
充電回路３′は、点検用スイッチＳＷ2 を介して商用電源ＡＣに接続され、商用電源ＡＣをトランスＴａで降圧した後にダイオードブリッジよりなる整流回路ＲＥで全波整流し、リレーＲｙの接点ｒ4 を通して２次電池Ｂを充電する。２次電池Ｂに充電電流が流れている期間にはトランジスタＱｃをオンにし、発光ダイオードＬＥＤｃを点灯させるようになっている。
【０００９】
一方、商用電源ＡＣが停電すると、リレーＲｙに通電されなくなるから、接点ｒ1 〜ｒ4 は常閉側に接続される。すなわち、インバータ回路２′に対して接点ｒ4 を通して２次電池Ｂから給電される。インバータ回路２′は、互いのエミッタを共通に接続した一対のトランジスタＱａ，Ｑｂを備え、各トランジスタＱａ，Ｑｂのコレクタは出力トランスＴｂの１次巻線ｎ1 の各端にそれぞれ接続され、各トランジスタＱａ，Ｑｂのベースは出力トランスＴｂの帰還巻線ｎ3 の各端にそれぞれ接続される。また、出力トランスＴｂの１次巻線ｎ1 はセンタタップを有し、２次電池Ｂは両トランジスタＱａ，Ｑｂのエミッタと出力トランスＴｂの１次巻線ｎ1 のセンタタップとの間に挿入される。この種の回路構成は、センタタップ方式と称する周知のものであって、両トランジスタＱａ，Ｑｂが交互にオンになることによって、２次電池Ｂの出力である直流を高周波に変換するのである。ここで、各トランジスタＱａ，Ｑｂが帰還巻線ｎ3 の誘起電力でオン・オフされる自励式の構成となっているから、コンデンサＣａ、チョークコイルＣＨａ、出力トランスＴｂの共振を利用して出力周波数が決定される。出力トランスＴｂの２次巻線ｎ2 は予熱巻線を備え、リレーＲｙの接点ｒ1 〜ｒ3 を介して熱陰極ランプＬｈに接続される。したがって、商用電源ＡＣの停電時には、２次電池Ｂを電源としてインバータ回路２′が駆動され、熱陰極ランプＬｈはインバータ回路２′からの昇圧された高周波電力で点灯するのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に誘導灯の表示面Ｐは、図２０に示すように、中央部と周部の輪郭線のみが白色であって、残りの大部分（斜線部）は無地の緑色に着色されている。すなわち、光源からの光の透過性は、白色部分では大きいが緑色部分では小さいものであるから、緑色部分の表示輝度を確保する場合に、緑色部分の面積が大きいと消費電力が大きくなるという問題が生じる。
【００１１】
光源を変えずにこの問題を解決するには、緑色部分の面積を小さくすることが考えられる。すなわち、光源に対して表示面を相対的に小さくすれば、表示輝度が向上して誘目性が向上し、また表示輝度のむらが減少して視認性が高くなると考えられる。
しかしながら、光源に対して表示面を相対的に小さくすると、次のような問題が生じる。すなわち、表示面を小さくすると誘導灯が全体として小型化されることになるが、安定器ＢＬとしては商用電源周波数に対応したチョークコイル型のものを用いているから、安定器ＢＬによって小型化に制約がある。また、光源として熱陰極ランプＬｈを用いているから、熱陰極ランプＬｈの発熱によって誘導灯の内部温度が上昇し、回路部分や２次電池Ｂへの悪影響が生じる。とくに、２次電池Ｂは高温で使用すると劣化を早めることになる。しかも、誘導灯内の温度上昇によって熱陰極ランプＬｈの最冷点温度が上昇するから、熱陰極ランプＬｈの発光効率が低下し、輝度の確保のために供給電力を大きくしなければならないという問題も生じる。
【００１２】
結局、誘目性および視認性を向上させるために表示面を光源に対して相対的に小型化しようとすると上述のような各種問題が生じるから、熱陰極ランプＬｈを光源に用いた誘導灯では、表示面の小型化ができないのである。
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであって、光源に対して表示面を相対的に小さくすることで誘目性や視認性を向上させ、かつ設置場所の意匠を損なわないようにしながらも、内部温度の上昇による２次電池の劣化や光源の発光効率の低下がなく、しかも低消費電力とした誘導灯を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、商用電源の通電時に充電される２次電池と、商用電源の通電時には商用電源から給電され商用電源の停電時には２次電池から給電される光源とを備え、光源として冷陰極ランプを用いた誘導灯において、点灯回路の無負荷状態を検出する無負荷検出手段と、商用電源の停電前における２次電池の充電時間が第１の所定時間以上であるときに充電条件が正常であると判定する充電判定手段と、商用電源の停電からの光源の点灯時間を計時する非常点灯計時手段と、充電判定手段により判断された充電条件が正常であり非常点灯計時手段により計時された停電から無負荷検出手段により点灯回路の無負荷が検出されるまでの時間が第２の所定時間内であるときに異常と判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、商用電源を整流し直流を出力する直流電源回路と、直流電源により高周波電力を出力して光源を高周波点灯させる点灯回路と、商用電源の通電時には直流電源回路から点灯回路に給電させ商用電源の停電時には２次電池から点灯回路に給電させる電源切換回路とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、光源の光出力を検出する光センサと、光センサにより検出される点灯中の光出力が所定値以下に低下すると報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１または請求項２の発明において、少なくとも商用電源の通電時における光源の点灯時間を累積計時する点灯計時手段と、点灯計時手段により累積計時された点灯時間が所定時間に達すると報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１または請求項２の発明において、少なくとも商用電源の通電時における光源の点灯時間を累積計時する点灯計時手段と、点灯計時手段により累積計時された点灯時間が所定時間に達するか無負荷検出手段により無負荷が検出されると報知する報知手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記無負荷検出手段により点灯回路の無負荷が検出されると点灯回路の動作を停止させる動作停止手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、点灯回路の動作停止後に電源切換回路により点灯回路への給電源が切り換えられると点灯回路を再始動するリセット手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項１または請求項２の発明において、商用電源の通電時における光源の交換後からの通算の点灯時間と停電時における点灯時間とを各別に計時する点灯計時手段と、通電時における点灯時間が所定時間に達すると光源の交換時期を報知する第１の報知手段と、停電時における点灯時間の減少率が既定値を越えると２次電池の交換時期を報知する第２の報知手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項９の発明は、請求項１または請求項２の発明において、複数個の光源を有し、商用電源の停電時に点灯させる光源の個数を商用電源の通電時よりも減らすとともに、停電時に点灯させる光源を停電毎に循環的に切り換える選択手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
【作用】
請求項１の発明の構成によれば、光源として冷陰極ランプを用いていることによって、光源からの発熱量を抑制することができ、小型化した場合でも熱的影響による２次電池の特性劣化や光源自体の温度上昇による発光輝度の低下を防止することができる。しかも、冷陰極ランプは熱陰極ランプに比較して一般に管径が小さいから、熱的影響が少なくこととあいまって誘導灯の小型化が可能になるのである。また、商用電源の停電前における２次電池の充電時間が第１の所定時間以上であるときに充電条件が正常であると判定し、かつ充分な充電時間が確保されているにもかかわらず、停電から無負荷までの時間が第２の所定時間内であるときに異常と判定するから、２次電池や光源の異常を検出することができる。
【００２１】
請求項２の発明の構成によれば、直流電源より高周波電力を出力して光源を高周波点灯させる点灯回路を設け、商用電源の通電時には商用電源を整流し直流化した直流電源を点灯回路に供給し、商用電源の停電時には通電時に充電した２次電池から点灯回路に直流電源を供給する構成を採用したことによって、商用電源の通電時と停電時とにかかわらず光源を高周波点灯させるから、商用電源周波数用のチョークコイルよりなる大型の安定器が不要になり、全体として小型化が可能になる。
【００２２】
請求項３の発明の構成によれば、光源の光出力が所定値以下に低下すると報知するから、冷陰極ランプのようにランプ電圧やランプ電流の変化では寿命を判定するのが難しい場合でも交換時期を報知することができるのである。しかも、光源の点灯状態で交換時期を報知するから、非常時に光源が点灯しないという不都合が生じる前に事前にランプ交換を促すことができるとともに、発注から入手までに比較的時間のかかる冷陰極ランプを点灯しなくなる前に用意することができるのである。
【００２３】
請求項４の発明の構成によれば、少なくとも商用電源の通電時における光源の点灯時間を累積計時することで光源の寿命の目安を得ており、光源が寿命に至るまでに事前にランプ交換を促すことができる。すなわち、非常時に光源が点灯しないという不都合が生じないようにランプ交換を促すことができて信頼性が向上する。また、光源が寿命に近づくと寿命に至るまでに交換を促すから、あらかじめ予備の光源を在庫しておく必要がなく、在庫のためのスペースが不要であるとともに必要以上の光源を購入する必要もなく経済的である。
【００２４】
請求項５の発明の構成によれば、光源の点灯時間によって光源の寿命の目安を与えているから、請求項４の発明と同様の作用が得られ、さらに点灯回路の無負荷を検出した場合も報知するから、光源の破損などによる無負荷状態を報知してランプ交換を促すことができる。
請求項６の発明の構成によれば、点灯回路の無負荷が検出されると点灯回路の動作を停止させるから、点灯回路が無負荷になっても電極部分に高電圧が印加されず、点灯回路の構成部品へのストレスやランプ交換の際の感電事故などを防止することができる。
【００２６】
請求項７の発明の構成によれば、点灯回路の動作停止後に電源切換回路により点灯回路への給電源が切り換えられると点灯回路を再始動するから、光源の破損などに伴って点灯回路の動作が停止したときに、ランプ交換を行なった後に商用電源の入切による給電源の切り換えを行なうだけで点灯回路の停止状態を解除することができる。
【００２７】
請求項８の発明の構成によれば、商用電源の通電時における光源の点灯時間を計時することにより光源の寿命を報知し、また商用電源の停電時における光源の点灯時間を計時するとともに停電時における点灯時間の減少率が既定値を越えると２次電池の交換時期を報知するから、光源の交換時期の報知だけではなく、２次電池の経時変化による特性劣化を検出して報知することができる。すなわち、２次電池は充放電を繰り返すと放電時間がしだいに短くなるから、停電時における点灯時間の減少傾向を把握して２次電池の交換を促すことができるのである。
【００２８】
請求項９の発明の構成によれば、光源を複数個設けて商用電源の停電時には通電時よりも点灯灯数を減らす場合に、停電時に点灯させる光源を固定的に決めるのではなく停電毎に循環的に切り換えることで、非常点灯時における通算の点灯時間を各光源でほぼ均等化し、各光源の通算の点灯時間のばらつきを小さくすることができる。すなわち、通算の点灯時間がもっとも長い光源に合わせてランプ交換の時期を決める場合でも、各光源の通算の点灯時間に大幅なばらつきがないから、光源の寿命が充分に残っている状態で交換することによる無駄が少ないのである。
【００２９】
【実施例】
（実施例１）
本実施例は、基本的には図１に示すように、商用電源ＡＣを整流し直流を出力する直流電源回路１の出力と２次電池Ｂの出力との一方を、インバータ回路である点灯回路２の電源として電源切換回路４によって選択し、商用電源ＡＣの通電時と停電時とにかかわらず点灯回路２から出力される高周波電力を光源に供給するように構成され、商用電源ＡＣの通電時には充電回路３を通して２次電池Ｂに充電するようになっている。この構成によってチョークコイル型の安定器を不要とし、また光源として冷陰極ランプＬｃを用いることによって誘導灯の内部での発熱量を抑制している。
【００３０】
すなわち、冷陰極ランプＬｃを光源に用いるとフィラメントの加熱に伴う発熱がないから、熱陰極ランプに比較して光源からの発熱量を大幅に低減することができ、しかも光源の管径を小さくすることができる。また、図３に示すように、冷陰極ランプＬｃは熱陰極ランプ（水銀蒸気圧規制方式）に対して周囲温度の上昇に対する発光効率の低下が少ないという特徴がある（図３の破線は冷陰極ランプ、実線は熱陰極ランプを示す）。ただし、熱陰極ランプでもアマルガム方式の場合には高温領域での発光効率の低下を改善できるのであるが、調光点灯させたときにアマルガムが過冷却状態となって光出力がさらに低下し、光出力の非常に少ない状態で安定するという問題が生じる。冷陰極ランプＬｃではこの種の問題が生じないのであり、周囲温度が高いときや調光点灯をさせるときでも効率よく点灯させることができるのである。
【００３１】
したがって、光源に対して表示面を相対的に小さくし誘導灯を全体として小型化しても、２次電池Ｂへの熱的な影響が少なく、また光出力の低下も生じないのである。すなわち、誘導灯の小型化による弊害を生じさせることなく表示面積を小さくすることができ、相対的に表示輝度を高めて誘目性を向上させることができるのである。また、冷陰極ランプＬｃを用いることで管径を小さくすることができるから、誘導灯の内部に光源を配置する構成の場合に表示面と光源との相対距離を広げることになって表示面での輝度むらを抑制することができ、また、導光板の周面に対向させて光源を配置し導光板の表裏面を表示面とする構成の場合にも光源の管径が小さいことによって導光板に効率よく光を導入することができて表示輝度の向上につながるとともに光源の表面の多箇所から導光板に光が導入されることで表示面での輝度むらを抑制することができる。
【００３２】
次に回路構成について具体的に説明する。図２に示すように、商用電源ＡＣは、点検用スイッチＳＷ2 およびノイズフィルタＮＦを介してダイオードブリッジよりなる整流回路ＲＥで全波整流され、さらに平滑用のコンデンサＣ1 により平滑された後に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０に入力される。すなわち、整流回路ＲＥ、コンデンサＣ1 、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０により直流電源回路１が構成される。
【００３３】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０はフォワード方式であり、トランスＴ1 の１次巻線ｎ11にＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｑ1 を直列接続し、このスイッチング素子Ｑ1 を集積回路よりなる制御回路１１を用いて数十ｋＨｚ以上の高周波でスイッチングする。スイッチング素子Ｑ1 がスイッチングされると、トランスＴ1 の２次巻線ｎ21に誘起電力が生じるから、この誘起電力をダイオードＤ1 ，Ｄ2 により整流し、チョークコイルＣＨ1 および平滑用のコンデンサＣ2 によって平滑することで直流出力が得られるのである。ここに、スイッチング素子Ｑ1 を高周波でスイッチングしているから、商用電源ＡＣをトランスで降圧する場合よりもトランスＴ1 を小型化することができる。ダイオードＤ2 は還流用であり、トランスＴ1 の２次巻線ｎ21に残っているエネルギを出力に送る。コンデンサＣ2 の両端電圧は抵抗Ｒ1 〜Ｒ4 とコンデンサＣ3 とシャントレギュレータＲＧ1 とにより検出され、コンデンサＣ2 の両端電圧が所定値以上になるとフォトカプラの発光素子ＰＴ1 を点灯させる。このフォトカプラの受光素子ＰＲ1 は制御回路１１に接続され、コンデンサＣ2 の両端電圧が所定値以上になると、スイッチング素子Ｑ1 のオン期間を減少させてコンデンサＣ2 の両端電圧を下げるようにフィードバック制御する。すなわち、直流電源回路１の出力電圧は所定値以下に保たれる。ここに、制御回路１１の電源はトランスＴ1 の巻線ｎ31への誘起電力をダイオードＤ4 で整流し、コンデンサＣ4 で平滑することにより得ている。
【００３４】
コンデンサＣ2 の両端電圧は、センタタップ方式の自励式インバータ回路である点灯回路２に印加される。点灯回路２は、トランジスタよりなる一対のスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を備え、両スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 はエミッタ同士が共通接続されるとともにコンデンサＣ2 の負極に接続され、コレクタ同士の間には出力トランスＴ2 の１次巻線ｎ12が接続される。出力トランスＴ2 は、帰還巻線ｎ32を備え、帰還巻線ｎ32の各端が各スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のベースにそれぞれ接続される。また、両スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のベースはトランジスタＱ4 を介してコンデンサＣ2 の正極に接続される。さらに、コンデンサＣ2 の正極はチョークコイルＣＨ2 を介して出力トランスＴ2 の１次巻線ｎ21のセンタタップに接続される。出力トランスＴ2 の１次巻線ｎ12の両端間にはコンデンサＣ5 が接続され、出力トランスＴ2 、チョークコイルＣＨ2 、コンデンサＣ5 などによる共振回路が構成される。
【００３５】
トランジスタＱ4 がオンであるときに、一方のトランジスタＱ2 がオンであるとすると、チョークコイルＣＨ2 −１次巻線ｎ12−トランジスタＱ2 を通る経路で電流が流れ、帰還巻線ｎ32にはトランジスタＱ2 に対する順バイアス電流が誘起される。チョークコイルＣＨ2 、出力トランスＴ2 、コンデンサＣ5 は上述のように共振回路を構成しているから、共振電流によってトランジスタＱ2 がオフになる。トランジスタＱ2 がオフになると、帰還巻線ｎ32に誘起される電流の向きが反転してトランジスタＱ3 がオンになる。その後、トランジスタＱ3 もトランジスタＱ2 と同様に共振電流によってオフになり、以後、トランジスタＱ2 ，Ｑ3 が交互にオン・オフするから出力トランスＴ2 の２次巻線ｎ22に数十ｋＨｚの高電圧の高周波出力が発生するのである。この高周波出力は、限流用のコンデンサＣ6 を介して冷陰極ランプＬｃに供給される。
【００３６】
ところで、点灯回路２に給電するには、上述のようにトランジスタＱ4 をオンにする必要がある。このトランジスタＱ4 のベースは、トランジスタＱ5 のエミッタ−コレクタに直列接続された一対の抵抗Ｒ5 ，Ｒ6 の接続点に接続されており、トランジスタＱ5 と抵抗Ｒ5 ，Ｒ6 との直列回路はコンデンサＣ2 の両端間に接続されている。また、トランジスタＱ5 のベースは、抵抗Ｒ7 とダイオードＤ5 とフォトカプラの受光素子ＰＲ2 とを介してコンデンサＣ2 の正極に接続され、さらにトランジスタＱ5 のベースは抵抗Ｒ8 を介してコンデンサＣ2 の負極に接続される。したがって、受光素子ＰＲ2 がオンになれば、トランジスタＱ5 がオンになり、これによってトランジスタＱ4 をオンにすることができる。フォトカプラの発光素子ＰＴ2 は、商用電源ＡＣに消灯スイッチＳＷ1 を介して接続された消灯検出回路１２に設けられている。
【００３７】
消灯検出回路１２は、商用電源ＡＣを整流するダイオードＤ6 および平滑用のコンデンサＣ7 を備え、フォトカプラの発光素子ＰＴ2 はこのコンデンサＣ7 に並列接続されている。したがって、消灯スイッチＳＷ1 がオンであって商用電源ＡＣが通電されていれば、発光素子ＰＴ2 が連続的に点灯し、点灯回路２にコンデンサＣ2 から給電することができるのである。一方、商用電源ＡＣが停電したり消灯スイッチＳＷ1 をオフにすれば、フォトカプラの発光素子ＰＴ2 が消灯することによって、コンデンサＣ2 から点灯回路２への給電が停止する。
【００３８】
上述したトランスＴ1 には、さらに別の巻線ｎ41も設けられ、スイッチング素子Ｑ1 のスイッチングによる巻線ｎ41への誘起電力は、ダイオードＤ7 ，Ｄ8 により整流され、チョークコイルＣＨ3 および平滑用のコンデンサＣ9 によって平滑されることによって直流出力を発生する。この直流出力は充電回路３を通して２次電池Ｂに供給される。充電回路３は、コンデンサＣ9 の正極と２次電池Ｂの正極との間に挿入された抵抗Ｒ9 および逆流阻止用のダイオードＤ9 と、２次電池Ｂの正極にベースが接続されたトランジスタＱ6 と、トランジスタＱ6 のエミッタ−コレクタ間に直列接続された発光ダイオードＬＥＤ1 とを備え、トランジスタＱ6 と発光ダイオードＬＥＤ1 との直列回路はコンデンサＣ9 に並列接続される。したがって、商用電源ＡＣが通電中であって、２次電池Ｂに充電電流が流れている間には、抵抗Ｒ9 による電圧降下でトランジスタＱ6 がオンになり、発光ダイオードＬＥＤ1 が点灯して充電中であることを表示する。
【００３９】
ここにおいて、２次電池Ｂは非常用電源回路１３に対して電源として接続されている。非常用電源回路１３は、コンデンサＣ9 の正極にダイオードＤ10を介してベースが接続されたトランジスタＱ7 を備え、このトランジスタＱ7 のエミッタ−コレクタを介して２次電池Ｂに接続された昇圧型のチョッパ回路を備える。昇圧型のチョッパ回路は、周知のようにチョークコイルＣＨ4 とダイオードＤ11とコンデンサＣ11との直列回路と、ダイオードＤ11とコンデンサＣ11との直列回路に並列接続されたＦＥＴよりなるスイッチング素子Ｑ11とを備えた構成を有する。このスイッチング素子Ｑ11とチョークコイルＣＨ4 との直列回路に対して、トランジスタＱ7 のエミッタ−コレクタ間を介して２次電池Ｂが接続されるのである。また、コンデンサＣ11はコンデンサＣ2 と逆流阻止用のダイオードＤ12との直列回路に対して並列接続され、点灯回路２に対する電源として機能する。さらに、トランジスタＱ7 とチョークコイルＣＨ4 との接続点は、ダイオードＤ3 を介してダイオードＤ5 と抵抗Ｒ7 との接続点に接続される。
【００４０】
したがって、商用電源ＡＣの通電時には、コンデンサＣ9 の両端電圧は２次電池Ｂの両端電圧よりも高くダイオードＤ9 を通して電流が流れるから、トランジスタＱ7 は逆バイアスされてオフに保たれる。すなわち、チョッパ回路は動作しない。一方、商用電源ＡＣの停電時には直流電源回路１のスイッチング素子Ｑ1 のスイッチング動作が停止するから、コンデンサＣ9 の両端電圧が低下する。その結果、ダイオードＤ9 に電流が流れなくなってトランジスタＱ7 がオンになり、チョッパ回路に給電されることになる。すなわち、２次電池Ｂの両端電圧を昇圧したコンデンサＣ11の両端電圧を点灯回路２に印加することができる。また同時に、ダイオードＤ12を通してトランジスタＱ5 をオンにして点灯回路２を動作可能にする。すなわち、商用電源ＡＣが通電状態から停電状態に移行したとき点灯回路２は動作可能な状態に保たれ、かつコンデンサＣ2 からではなくコンデンサＣ11から給電されることになる。上記動作から明らかなように、電源切換回路４は、ダイオードＤ11，Ｄ12、トランジスタＱ7 などで構成される。
【００４１】
非常用電源回路１３のスイッチング素子Ｑ11のオン・オフは、集積回路よりなる制御回路１４によって制御される。この制御回路１４は冷陰極ランプＬｃのランプ電流に応じてスイッチング素子Ｑ11のオンデューティを制御するように構成されている。すなわち、冷陰極ランプＬｃと出力トランスＴ2 の２次巻線ｎ22との間に挿入された抵抗Ｒ12の両端電圧を検出することによってランプ電流を検出し、この電圧をダイオードＤ15で整流した後に抵抗Ｒ13，Ｒ14、コンデンサＣ13などで積分し、この積分値でスイッチング素子Ｑ11のオンデューティを制御している。したがって、ランプ電流の変動を抑制するようにコンデンサＣ11の両端電圧を制御することができ、結果的に光出力の変動を抑制することができる。
【００４２】
上記構成によって、商用電源ＡＣの停電時にも商用電源ＡＣの通電時と同様に点灯回路２を動作させて冷陰極ランプＬｃを点灯させることができる。ところで、商用電源ＡＣの停電時における冷陰極ランプＬｃの点灯輝度は、商用電源ＡＣの通電時に比較して低下させてもよい。これは、商用電源ＡＣの停電時には周辺の照明が消灯するから、誘導灯の表示輝度が通電時よりも低下したとしても誘目性や視認性を損なうことがないからである。そこで、本実施例では商用電源ＡＣの停電時には、冷陰極ランプＬｃの始動の際にのみ点灯回路２の電源となるコンデンサＣ11の両端電圧を高く設定して冷陰極ランプＬｃを容易に始動できるようにし、冷陰極ランプＬｃの点灯後には、点灯状態を維持しながらコンデンサＣ11の両端電圧を引き下げるようにしてある。具体的には、冷陰極ランプＬｃの点灯前にはランプ電流は流れないから、このときにはスイッチング素子Ｑ11のオンデューティを大きくしてコンデンサＣ11の両端電圧を高くし、点灯後にはランプ電流が流れるから、スイッチング素子Ｑ11のオンデューティを小さくしてコンデンサＣ11の両端電圧を引き下げるのである。このように、商用電源ＡＣの停電時には、始動時以外は出力を低減させることによって、出力エネルギが限られている２次電池Ｂを用いながらも比較的長時間に亙って冷陰極ランプＬｃを点灯させることができるのである。
【００４３】
上述したように、冷陰極ランプＬｃを光源として用いているから、熱陰極ランプを用いる場合に比較して発熱量を大幅に低減することができ、熱的な影響による電池寿命の短縮や表示輝度の低下を防止することができ、誘導灯を小型化することが可能になるのである。しかも、商用電源ＡＣの通電時と停電時とにおいてともに高周波電力で点灯させているから、構成部品に小型のものを用いることができ、このことによっても小型化が可能になる。さらには、上述したように、商用電源ＡＣの通電時には直流電源回路１の出力を安定化し、商用電源ＡＣの停電時にはランプ電流の安定化によって光出力を安定化するから、常時、非常時のいずれについても、必要な表示輝度が安定的に得られるように制御することができる。しかも、非常時には冷陰極ランプＬｃの始動時にのみ点灯回路２に高電圧を与え、以後は点灯回路２に比較的低電圧を与えるから、誘目性、視認性を損なうことなく２次電池Ｂを有効に利用することができるのである。
【００４４】
（実施例２）
実施例１では、冷陰極ランプＬｃを光源に用いたことによって熱陰極ランプのようにフィラメントが存在しない分、光源の寿命が長いのであるが、それでも蛍光体の劣化などによって光束が徐々に低下するから、誘目性や視認性を保つために表示輝度を所定範囲に保つ必要がある。とくに、冷陰極ランプＬｃでは、熱陰極ランプのように寿命末期におけるランプ電流の減少やランプ電圧の上昇が見られず、急激に寿命末期に至って点灯しなくなるから、ランプ電流やランプ電圧での寿命末期の判定は行なえないものである。また、冷陰極ランプＬｃは熱陰極ランプに比較すると普及率が低く、発注から入手までに時間がかかるのが現状であるから、寿命に至る兆候が検出された時点で発注するのが望ましい。そこで、本実施例では、図４に示すように、実施例１の構成に対して寿命に至る前に光束が低下するとランプ交換を促すための表示を行なう表示回路５を付加しているのである。
【００４５】
表示回路５は、商用電源ＡＣの通電時に動作し、コンデンサＣ2 の両端電圧を電源として３端子レギュレータＲＧ2 により定電圧を得ている。表示回路５は、冷陰極ランプＬｃの近傍に配置されて冷陰極ランプＬｃの光出力を検出する光センサとしてのフォトトランジスタＰＨ1 を備え、このフォトトランジスタＰＨ1 と抵抗Ｒ15との直列回路により３端子レギュレータＲＧ2 の出力電圧を分圧し、３端子レギュレータＲＧ2 の出力電圧を一対の抵抗Ｒ16，Ｒ17で分圧した基準電圧とコンパレータＣＰ1 により比較する。コンパレータＣＰ1 は冷陰極ランプＬｃの光出力が低下してフォトトランジスタＰＨ1 と抵抗Ｒ15との接続点の電位が基準電圧よりも低下すると、出力をＨレベルにしトランジスタＱ15をオンにする。トランジスタＱ15のエミッタ−コレクタには発光ダイオードＬＥＤ2 が直列接続され、トランジスタＱ15のオンによって発光ダイオードＬＥＤ2 が点灯する。すなわち、冷陰極ランプＬｃの光出力が所定値以下になると、発光ダイオードＬＥＤ2 が点灯してランプ交換を促すのである。他の構成および動作については、実施例１と同様であるから説明を省略する。
【００４６】
上述のようにして、冷陰極ランプＬｃが点灯しなくなる前に、ランプの輝度が低下してくると交換を促すから、商用電源ＡＣの通電中に冷陰極ランプＬｃを交換しておくことで、停電時に冷陰極ランプＬｃの寿命によって点灯しなくなるのを防止することができ、非常時には誘導灯を確実に点灯させて安全性を確保することができるのである。
【００４７】
（実施例３）
本実施例は、実施例２における表示回路５について周囲温度に応じて基準電圧を変化させるようにしたものである。すなわち、図３に示したように、冷陰極ランプＬｃは周囲温度の低下によって光出力が低下するから、周囲温度が低いときに、ランプ交換の時期ではないにもかかわらず光出力の低下によって発光ダイオードＬＥＤ2 が点灯してしまうことがある。また、始動直後に比較すれば定常点灯時には出力光束が増加するから、始動直後に発光ダイオードＬＥＤ2 が誤点灯することがある。そこで、本実施例では周囲温度に応じて基準電圧、すなわち交換時期と判断するための光出力の基準値を変更することで、この種の誤動作を防止しているのである。
【００４８】
この目的を達成するために、図５に示すように、周囲温度を検出するサーミスタＴＨ1 を設け、サーミスタＴＨ1 と抵抗Ｒ18との直列回路と、抵抗Ｒ19，Ｒ20の直列回路とでそれぞれ３端子レギュレータＲＧ2 の出力電圧を分圧し、分圧した両電圧を演算増幅器ＯＰ1 よりなる加算器により加算して基準電圧を得ている。この構成では、周囲温度が低下すると、サーミスタＴＨ1 の抵抗が増加して演算増幅器ＯＰ1 に入力される電圧が低下し、基準電圧が低下することになる。したがって、周囲温度が低下すれば、低出力光束でも発光ダイオードＬＥＤ2 は点灯しなくなる。一方、周囲温度が上昇すれば基準電圧も上昇する。ここで、周囲温度による基準電圧の変化特性は、冷陰極ランプＬｃの出力光束の温度特性に合わせて設定されることは言うまでもない。他の構成および動作は実施例２と同様である。
【００４９】
なお、始動直後における低光束時に発光ダイオードＬＥＤ2 を誤点灯させないようにするために、始動直後から安定に点灯するまでの時間程度は発光ダイオードＬＥＤ2 の点灯を禁止するようにタイマ回路を付加してもよい。
（実施例４）
本実施例では、光源として用いる冷陰極ランプＬｃの交換時期の報知に加えて、冷陰極ランプＬｃが装着されていない場合や冷陰極ランプＬｃが割れた場合などにおいて点灯回路２が無負荷状態になって電極に高電圧が印加されることによる感電事故や点灯回路２の構成部品へのストレスなどを防止した誘導灯を開示する。すなわち、冷陰極ランプＬｃは管径が小さいから、熱陰極ランプに比較すると割れ易く、冷陰極ランプＬｃが割れると、両電極間が高電圧になるから感電などの事故が発生しやすくなる。そこで、本実施例では、この種の問題を解決できる構成を開示する。
【００５０】
実施例２、実施例３では、ランプ交換時期を光出力の減少によって決定していたが、本実施例では、冷陰極ランプＬｃの通算の点灯時間によって交換時期を決めている。また、点灯回路２の無負荷状態をランプ電流が流れなくなることによって検出し、無負荷状態では点灯回路２の動作を停止させるように構成している。すなわち、図６に示すように、ランプ電流検出回路６でランプ電流が流れていることが検出されているときには冷陰極ランプＬｃが点灯していると判断し、冷陰極ランプＬｃの点灯時間を制御回路７で累積する。この累積時間が規定した時間に達すると、表示回路５を駆動してランプ交換時期を報知する。また、制御回路７ではランプ電流検出回路６でランプ電流が検出されなくなったときには、点灯回路２が無負荷状態であると判断し、点灯回路２の動作を停止させる。
【００５１】
具体回路を図７に示す。直流電源回路１、点灯回路２、充電回路３は、実施例１と同様の構成を有し、図２に示した回路と同符号を付した部材は同様に機能する。なお、整流回路ＲＥの出力側の平滑用のコンデンサＣ1 は省略してある。電源切換回路４は、ダイオードＤ21と抵抗Ｒ21とを直列し、この直列回路をコンデンサＣ9 の両端間に接続し、さらにダイオードＤ21のカソードと抵抗Ｒ21との接続点にカソードを接続したダイオードＤ22のアノードをトランジスタＱ21のベースに接続してある。このトランジスタＱ21は、２次電池Ｂの正極と点灯回路２の入力端との間に接続されており、トランジスタＱ21がオフであるときには直流電源回路１から点灯回路２に給電され、トランジスタＱ21がオンになると２次電池ＢからトランジスタＱ21を通して点灯回路２に給電されるようになっている。
すなわち、商用電源ＡＣが通電中であればコンデンサＣ9 の両端電圧は比較的高く、ダイオードＤ21および抵抗Ｒ21を通して電流が流れるから、抵抗Ｒ21の両端電圧は高くダイオードＤ22はオフになっている。このとき、トランジスタＱ21はオフであって、ダイオードＤ9 を通して２次電池Ｂへの充電がなされる。一方、トランジスタＱ21がオンになるのは、商用電源ＡＣの停電によってコンデンサＣ9 の両端電圧が低下したときであって、コンデンサＣ9 の両端電圧が低下してダイオードＤ21がオフになると、ダイオードＤ22を通る経路でトランジスタＱ21に２次電池Ｂの出力による順バイアス電流が流れ、トランジスタＱ21がオンになるのである。トランジスタＱ21がオンになれば、２次電池Ｂから点灯回路２への給電路が導通し、このとき商用電源ＡＣは停電しているから、直流電源回路１の出力も停止している。なお、本実施例では、２次電池Ｂの出力は点灯回路２に対してチョッパ回路を通すことなく直接給電されている。
【００５２】
ところで、ランプ電流は、実施例２と同様にして、出力トランスＴ2 の２次巻線ｎ22と冷陰極ランプＬｃとの間に挿入された抵抗Ｒ12の両端電圧として検出される。抵抗Ｒ12の両端電圧は、ダイオードＤ15で整流された後、抵抗Ｒ13，Ｒ14およびコンデンサＣ13よりなる積分回路で平均化され、積分回路の出力でトランジスタＱ12をオンオフするように構成されている。トランジスタＱ12のコレクタには抵抗Ｒ23が接続され、トランジスタＱ12のエミッタ−コレクタと抵抗Ｒ23との直列回路は点灯回路２の入力端間に接続される。さらに、トランジスタＱ12のコレクタは、制御回路７の主構成要素であるプロセッサ１５においてランプ電流の有無が入力される７番端子に接続される。
【００５３】
したがって、ランプ電流が流れている期間には、トランジスタＱ12がオンになってプロセッサ１５の７番端子への入力はＬレベルであるから、プロセッサ１５では７番端子がＬレベルである時間を検出して内蔵したタイマカウンタにより累積する。すなわち、冷陰極ランプＬｃの点灯時間を累積する。この時間が規定時間（たとえば、２００００時間）に達すると、プロセッサ１５の１６番端子をＨレベルにしてトランジスタＱ16をオンにし、発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させ、冷陰極ランプＬｃが寿命に近づいたことを報知するのである。
【００５４】
一方、ランプ電流検出回路６によりランプ電流が検出されなくなると、７番端子への入力はＨレベルになる。プロセッサ１５の１１番端子の出力は通常はＨレベルであるが、７番端子への入力がＨレベルになるとＬレベルになってトランジスタＱ17をオフにする。このトランジスタＱ17のコレクタは、点灯回路２の入力端の正極に抵抗Ｒ24を介して接続されるとともに、点灯回路２の動作を制御するトランジスタＱ18のベースに接続されている。トランジスタＱ18のコレクタ−エミッタは、点灯回路２を構成するスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のエミッタに接続されたチョークコイルＣＨ5 と、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のベースとの間に挿入されている。したがって、プロセッサ１５の１１番端子の出力がＬレベルになってトランジスタＱ17がオフになると、トランジスタＱ18がオンになってスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 のベース電位を引下げ、結果的にスイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 をオフにするのである。その結果、点灯回路２は動作を停止し、冷陰極ランプＬｃへの給電が停止する。
【００５５】
上述のようにして、冷陰極ランプＬｃの破損やリークがあると、ランプ電流が流れなくなることによって点灯回路２の無負荷状態と判断し、点灯回路２の動作を停止させるのである。また、このときプロセッサ１５の１６番端子をＨレベルにして発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させ、ランプ交換を促すようにしてある。プロセッサ１５についての上記動作をまとめると、図８のようになる。まず、電源を投入すると（Ｓ１）、最初の１０秒間はランプ電流検出回路６の動作を受け付けないようにする（Ｓ２，Ｓ３）。これは、冷陰極ランプＬｃの点灯するまでの間に点灯回路２の動作が停止すると不都合だからである。電源の投入から１０秒以内に冷陰極ランプＬｃが点灯すると、その後は、ランプ電流の有無を判断し（Ｓ４）、ランプ電流が流れている期間にはプロセッサ１５に内蔵したタイマカウンタによりランプ電流の流れている時間を累積する（Ｓ５）。累積時間が２００００時間に達すると（Ｓ６）、冷陰極ランプＬｃの寿命に近いものとして発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させランプを交換させるように異常表示を行なう（Ｓ７）。また、ステップＳ４において電源投入から１０秒が経過しないか、累積時間が２００００時間に到達していない状態で、ランプ電流が流れないときには、点灯回路２の動作を停止させるとともに（Ｓ８）、発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させて異常表示を行なう（Ｓ７）。発光ダイオードＬＥＤ3 が点灯すれば、冷陰極ランプＬｃの寿命または故障であるから、ランプ交換を行なえばよいのである。
【００５６】
なお、プロセッサ１５において１番端子および２番端子は水晶振動子等の振動子を接続する端子であり、１４番端子は接地端子、２８番端子は正極側電源端子（たとえば、５Ｖ）である。また、プロセッサ１５の内部クロックは４００ｋＨｚに設定してある。他の構成および動作は実施例１と同様である。
（実施例５）
本実施例は、２次電池Ｂの充電時間を検出することによって、２次電池Ｂの充電不足を検出し、商用電源ＡＣの停電時に冷陰極ランプＬｃが点灯しない場合に、２次電池Ｂの充電不足によるのか他の原因によるのかを判断して、２次電池Ｂの充電不足であるときには異常表示を行なわないようにした構成を開示する。２次電池Ｂが充電中か否かは、図９に示すように、充電回路３と２次電池Ｂとの間に挿入された充電検出回路８により検出される。充電検出回路８で充電が検出されている期間は制御回路７により累積計時され、制御回路７では充電時間の長短に応じて表示回路５に異常表示を行なうか否かを判断する。
【００５７】
具体的には、図１０に示すように、電源切換回路４におけるダイオードＤ9 に代えてフォトカプラの発光素子としての発光ダイオードＰＴ3 を用いているのであって、フォトカプラの受光素子であるフォトトランジスタＰＲ3 は抵抗Ｒ25と直列接続され、抵抗Ｒ25とフォトトランジスタＰＲ3 との直列回路は、点灯回路２の入力端間に接続される。また、抵抗Ｒ25とフォトトランジスタＰＲ3 との接続点はプロセッサ１５の１０番端子に接続される。
【００５８】
２次電池Ｂへの充電電流が流れていれば、発光ダイオードＰＴ3 は点灯し、フォトトランジスタＰＲ3 はオンになるから、プロセッサ１５の１０番端子はＬレベルになる。また、商用電源ＡＣの停電時には発光ダイオードＰＴ3 は消灯するからプロセッサ１５の１０番端子はＨレベルになる。そこで、プロセッサ１５では１０番端子がＨレベルになるまでＬレベルである期間を計時し、１０番端子がＨレベルになった時点からランプ電流検出回路６によりランプ電流が検出されている時間を計時する。すなわち、商用電源ＡＣの停電後に冷陰極ランプＬｃが点灯している時間を計時するのである。この時間が、所定時間（たとえば２５分）以内であるときに、１０番端子がＬレベルであった期間が２次電池Ｂの満充電に要する時間（たとえば２４時間）以上継続していたか否かを判定し、１０番端子がＨレベルになる前に連続してＬレベルであった期間が上記時間を越えているときには、冷陰極ランプＬｃの異常（無負荷等）によって点灯しないものとして１６番端子をＨレベルにし、発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させるのである。一方、商用電源ＡＣの停電からランプ電流が流れていた期間が上記所定時間に満たない場合でも、１０番端子がＬレベルであった期間が満充電に要する時間よりも短かったときには、冷陰極ランプＬｃは正常であるが２次電池Ｂの充電が不足していたものとして発光ダイオードＬＥＤ3 は点灯させないようにする。商用電源ＡＣの停電からランプ電流が流れる期間が上記所定時間を越えているときには、冷陰極ランプＬｃは正常であると判断して発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させないのはもちろんのことである。
【００５９】
プロセッサ１５の上記動作をまとめると、図１１のようになる。図１１における右半分について図８に示した実施例４と同符号を付した処理は同じである。本実施例では、上述したように、２次電池Ｂの充電時間を計時し（Ｓ９）、また充電電流の停止によって商用電源ＡＣの停電を検出する（Ｓ１０）。停電を検出するとランプ電流を検出できる時間を計測し、この時間が２５分以内であるときには（Ｓ１１）、２次電池Ｂの充電時間が２４時間を越えているか否かを判定する（Ｓ１２）。両条件が満たされたときには、冷陰極ランプＬｃの異常とみなして表示回路５により異常表示を行なう。また、ステップＳ１１，Ｓ１２のいずれかの条件が満たされなければ、冷陰極ランプＬｃは正常であるものと判断して、異常表示は行なわないようにする（Ｓ１３）。図１１ではランプ電流についての処理と、充電時間についての処理とを並列的に記述しているが、実際には交互に処理を行なうなどの方法で逐次的に両処理を行なうことが可能である。他の構成および動作は実施例４と同様であるから説明を省略する。
【００６０】
（実施例６）
本実施例は、実施例２の構成においてプロセッサ１５の動作を変更したものである。すなわち、プロセッサ１５は図１２に示すように動作することによって、ランプ交換後に電源を再投入したときに点灯回路２を確実に始動して冷陰極ランプＬｃを点灯させ、またランプ電流の通電の累積時間をリセットして、新たな冷陰極ランプＬｃについて点灯時間を計時するようにし、また同時に表示回路５に対して発光ダイオードＬＥＤ3 を消灯させるように指示を与えるのである。
【００６１】
このような一連の処理を行なうために、図８に示した処理に対して、ステップＳ９〜Ｓ１１の動作をプロセッサ１５の動作として付加している。すなわち、点灯回路２の動作停止の後に、商用電源ＡＣを切って（消灯スイッチＳＷ1 を操作する）冷陰極ランプＬｃを交換し、次に商用電源ＡＣを再投入すると、プロセッサ１５の１０番端子は、短時間だけＨレベルになった後に、充電検出回路８の発光ダイオードＰＴ3 に電流が流れることによってＬレベルになる。このようなモード変化を検出すると（Ｓ９）、プロセッサ１５は１１番端子をＨレベルにして点灯回路２の動作を再開させる（Ｓ１０）。また、ランプ電流の通電時間に関する累積計時をリセットし、交換した冷陰極ランプＬｃについての通電時間の計時を開始し、同時に、１６番端子をＬレベルにして発光ダイオードＬＥＤ3 を消灯させる（Ｓ１１）。
【００６２】
以上のようにして、ランプ交換の際に新しい冷陰極ランプＬｃを確実に始動させ、通電時間をリセットするとともに、異常表示をリセットする一連の処理を行なうことができるのである。他の処理については実施例５と同様であるから説明を省略する。
（実施例７）
本実施例では、２次電池Ｂの交換時期を報知するようにした例を示す。すなわち、２次電池Ｂを電源として点灯させたときに、点灯開始から一定時間後の電池電圧に基づいて２次電池Ｂの経時変化を検出することで、２次電池Ｂの放電時間の短縮を報知し、商用電源ＡＣの停電時における点灯時間が短くなる前に２次電池Ｂの交換を促すのである。
【００６３】
本実施例は、実施例５の構成について、図１３に示すように、電池電圧検出回路９を付加し、電池電圧検出回路９の出力に基づいてプロセッサ１５が表示回路５の表示状態を切り換えるようにしてある。電池電圧検出回路９はプロセッサ１５に内蔵され、図１４に示すように、プロセッサ１５の９番端子に印加された２次電池Ｂの電圧を検出する。すなわち、プロセッサ１５に内蔵された電池電圧検出回路９は、２次電池Ｂを電源として点灯回路２が動作を開始してから一定時間後の９番端子への印加電圧を記憶し、この電圧を基準値（たとえば、上記一定時間経過前の電圧）と比較し、その差が所定のしきい値を越えているときには２次電池Ｂの特性が劣化したと判断するのである。また、表示回路５では２次電池Ｂの異常については、冷陰極ランプＬｃの表示とは別の発光ダイオードＬＥＤ4 を用いて表示する。この発光ダイオードＬＥＤ4 は、プロセッサ１５の１８番端子がＨレベルになるとトランジスタＱ19を介して点灯するように制御される。他の構成は、実施例５と同様である。
【００６４】
次に、本実施例のプロセッサ１５の動作を図１５に基づいて説明する。プロセッサ１５は、電源が投入されると（Ｓ１）、ランプ電流検出回路６から７番端子への入力によってランプ電流の有無を判定し（Ｓ２）、ランプ電流が流れているときに充電検出回路８から１０番端子への入力によって停電が検出されなければ（Ｓ３）、ランプ電流が流れている期間をプロセッサ１５に内蔵したタイマカウンタにより正常点灯状態での点灯時間を累積経時する（Ｓ４）。この累積時間が２００００時間に達すると（Ｓ５）、冷陰極ランプＬｃの寿命に近いものとして１６番端子をＨレベルにし発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させてランプを交換させるように異常表示を行なう（Ｓ６）。一方、ステップＳ２においてランプ電流が検出されないときには、点灯回路２が無負荷であると判断して発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させて異常表示を行なう（Ｓ６）。要するに、発光ダイオードＬＥＤ3 が点灯すれば、冷陰極ランプＬｃの交換が促されることになる。
【００６５】
ステップＳ３において充電検出回路８からの１０番端子への入力によって停電が検出されたときには、非常点灯状態での点灯時間をプロセッサ１５に内蔵された別のタイマカウンタにより計時する（Ｓ７）。また、停電検出から一定時間（２５分よりも短い時間であって、２次電池Ｂにより冷陰極ランプＬｃが始動するのに要する程度の時間）後における９番端子への印加電圧を検出して記憶する（Ｓ８）。冷陰極ランプＬｃの点灯時間を計時しているタイマカウンタの計時時間が２５分に満たずに冷陰極ランプＬｃが消灯した場合には（Ｓ９）、冷陰極ランプＬｃの異常と判断して発光ダイオードＬＥＤ3 を点灯させる（Ｓ６）。タイマカウンタの計時時間が２５分を越えたときには、停電検出から２５分後の９番端子への印加電圧を検出し（Ｓ１０）、先に記憶している電圧との差を求めて、この差が所定のしきい値以内か否かを判断する（Ｓ１１）。ここで、両電圧の差が小さいときには２次電池Ｂの特性劣化はないものとし、両電圧の差がしきい値よりも大きいときには２次電池Ｂの特性が劣化したものとして、１８番端子をＨレベルにして発光ダイオードＬＥＤ4 を点灯させ、２次電池Ｂが寿命であることを報知するのである（Ｓ１２）。
【００６６】
上述したように、冷陰極ランプＬｃが割れたりリークが生じたりすると無負荷状態を検出して異常を報知し、また冷陰極ランプＬｃの点灯時間を累積して冷陰極ランプＬｃの寿命前に報知することによって、冷陰極ランプＬｃの交換時期を報知することができるのである。さらに、２次電池Ｂの放電時における電圧変化に基づいて２次電池Ｂの寿命を検出して報知することにより２次電池Ｂの交換を促すことができ、２次電池Ｂの劣化による表示輝度の低下や非常点灯時間の低減を防止し、誘導灯の動作の信頼性を向上させることができる。
【００６７】
なお、本実施例では、商用電源ＡＣからの給電による正常点灯状態での冷陰極ランプＬｃの点灯時間のみを累積して冷陰極ランプＬｃの寿命の目安としているが、２次電池Ｂによる非常点灯状態は正常点灯状態に比較して充分に短いから、冷陰極ランプＬｃの寿命判断を行なう際に非常点灯状態での点灯時間を省略しても大きな誤差は生じない。また、本実施例では、異常時における点灯回路２の動作を停止させる処理を省略しているが、発光ダイオードＬＥＤ2 の点灯とともに点灯回路２の動作を停止させるようにしてもよい。他の構成および動作は実施例５と同様である。さらに、本実施例では、２次電池Ｂの特性劣化による放電時間の短縮を検知して２次電池Ｂの交換時期を報知するために、非常点灯の開始から一定時間後の２次電池Ｂの電圧と基準値との差を用いていたが、非常点灯の際の点灯時間を非常点灯のたびに計時して記憶し、非常点灯の際の点灯時間同士を比較することによって、２次電池Ｂの交換時期を判断するようにしてもよい。
【００６８】
（実施例８）
本実施例は、図１６に示すように、複数本の冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを用いる例を示す。複数本の冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを用いる場合、商用電源ＡＣが通電時には周囲が明るいからすべての冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを点灯させて表示輝度を高め、商用電源ＡＣの停電時には周囲が暗いから冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂの点灯灯数を低減させて表示輝度を下げるという動作が一般的である。いま、２本の冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂをそれぞれ個別の点灯回路２ａ，２ｂで点灯させるものとすると、図１９に示すように、一方の点灯回路２ａは上述した各実施例と同様に商用電源ＡＣの通電時には直流電源回路１から給電され停電時には２次電池Ｂから給電されるようにし、他方の点灯回路２ｂは商用電源ＡＣの通電時に直流電源回路１から給電され停電時には動作を停止するように構成することが考えられる。しかしながら、このような構成を採用すると、冷陰極ランプＬｃａは商用電源ＡＣの通電時と停電時との両方で点灯するのに対して、冷陰極ランプＬｃｂは商用電源ＡＣの通電時にのみ点灯するから、両冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂが同じであっても冷陰極ランプＬｃａのほうが交換時期が早くなる。ここで、冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂの点灯時間を個別に計時すると回路構成が複雑になり、また両冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂの交換時期が異なると交換に手間がかかるから、寿命の短いほうに合わせてランプ交換時期を報知することが考えられるのであるが、他方は寿命が残されているから、上記報知に従って一括してすべての冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを交換すると不経済になるという問題が生じる。
【００６９】
そこで、本実施例では、図１６に示すように、非常点灯時にどちらの冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを点灯させるかを制御回路７で選択し（すなわち、動作させる点灯回路２ａ，２ｂを選択する）、非常点灯のたびに各冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを交互に点灯させるのである。具体回路を図１７に示す。直流電源回路１、充電回路３、電源切換回路４については実施例４と同様に構成され、各点灯回路２ａ，２ｂは実施例４の点灯回路２とそれぞれ同様に構成されている（図７に示した部材と同機能の部材には同符号に加えてａ，ｂを添字として付してある）。図１７ではランプ電流の通電時間を累積計時する構成は省略してあるが、実際には実施例４と同様の制御回路７を用いて点灯時間を計時し、ランプ交換時期を報知するようになっている。
【００７０】
制御回路７には、コンデンサＣ2 の両端電圧に基づいて正常点灯と非常点灯とを識別し、非常点灯のたびに各点灯回路２ａ，２ｂの一方の動作を交互に停止させる選択回路１６を付加してある。選択回路１６は、直流電源回路１の出力端に設けたコンデンサＣ2 の両端電圧を分圧する一対の抵抗Ｒ26，Ｒ27と、分圧された電圧が既定値以下になるとオフになるツェナーダイオードＺＤ1 と、ツェナーダイオードＺＤ1 がオフになると出力をＨレベルに立ち上げる反転回路ＮＯＴ1 と、コンデンサＣ28および抵抗Ｒ28よりなる微分回路とを備え、商用電源ＡＣの停電に伴ってコンデンサＣ2 の両端電圧が低下するたびに、微分回路によってフリップフロップＦＦ1 へのトリガが入力されるようになっている。したがって、商用電源ＡＣの停電毎にフリップフロップＦＦ1 の出力は交互に反転することになる。そこで、このフリップフロップＦＦ1 の非反転出力および反転出力とコンデンサＣ2 の正極電位との論理和をそれぞれオア回路ＯＲａ，ＯＲｂから出力し、各オア回路ＯＲａ，ＯＲｂの出力を反転回路ＮＯＴａ，ＮＯＴｂで反転させて各点灯回路２ａ，２ｂのトランジスタＱ18ａ，Ｑ18ｂのベースに入力することで、商用電源ＡＣの停電時にはいずれか一方の点灯回路２ａ，２ｂのみを動作させ、かつ停電毎に動作する点灯回路２ａ，２ｂを交互に入れ替えることができるのである。
【００７１】
図１８を用いてさらに詳しく動作を説明すると、図１８（ａ）のように商用電源ＡＣの通電時には図１８（ｂ）のようにコンデンサＣ2 の正極電位は各オア回路ＯＲａ，ＯＲｂに対してＨレベルになるから、各反転回路ＮＯＴａ，ＮＯＴｂへの入力はＨレベルであって（図１８（ｆ）（ｉ））、図１８（ｇ）（ｊ）のように各点灯回路２ａ，２ｂのトランジスタＱ18ａ, Ｑ18ｂはオフになる。したがって、両点灯回路２ａ，２ｂが動作して両冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂが点灯する（図１８（ｇ）（ｊ）のオン期間に、対応する点灯回路２ａ，２ｂは停止する）。一方、商用電源ＡＣの停電時には（図１８（ａ））、コンデンサＣ2 の正極電位はオア回路ＯＲａ，ＯＲｂに対してＬレベルになるが（図１８（ｂ））、図１８（ｃ）のように反転回路ＮＯＴａの出力が立ち上がり、図１８（ｄ）のように微分回路からトリガが出力される。フリップフロップＦＦ1 の非反転出力（図１８（ｅ））と反転出力（図１８（ｈ））との一方はＨレベルであるから、Ｈレベルに対応したほうの点灯回路２ａ，２ｂが動作して一方の冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂが点灯する。その後、商用電源ＡＣが通電され、再び停電すると、フリップフロップＦＦ1 にトリガが入力されて非反転出力と反転出力とのレベルが反転するから、前回に動作していた点灯回路２ａ，２ｂとは異なる点灯回路２ａ，２ｂが動作する（前回は点灯回路２ａが動作したとすれば、今回は点灯回路２ｂが動作する）。このようにして、商用電源ＡＣの停電毎に動作する点灯回路２ａ，２ｂが交互に入れ替わるのである。
【００７２】
上述したように、非常点灯時には一方の冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂしか点灯しないのであるが、非常点灯毎に点灯する冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを入れ替えるから、両冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂの通算の点灯時間に大きな差が生じることがなく、ランプ交換時期の報知時に両冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを同時に交換しても両冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂを同程度の寿命で交換することができ、一方の冷陰極ランプＬｃａ，Ｌｃｂに充分な寿命を残した状態で交換するという不都合が生じないのである。他の構成および動作は実施例４と同様である。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１の発明は、光源として冷陰極ランプを用いているので、光源からの発熱量を抑制することができ、小型化した場合でも熱的影響による２次電池の特性劣化や光源自体の温度上昇による発光輝度の低下を防止することができるという利点がある。しかも、冷陰極ランプは熱陰極ランプに比較して一般に管径が小さいから、熱的影響が少なくこととあいまって誘導灯の小型化が可能になるという利点を有する。また、商用電源の停電前における２次電池の充電時間が第１の所定時間以上であるときに充電条件が正常であると判定し、かつ充分な充電時間が確保されているにもかかわらず、停電から無負荷までの時間が第２の所定時間内であるときに異常と判定するから、２次電池や光源の異常を検出することができるという利点がある。
【００７４】
請求項２の発明は、直流電源より高周波電力を出力して光源を高周波点灯させる点灯回路を設け、商用電源の通電時には商用電源を整流し直流化した直流電源を点灯回路に供給し、商用電源の停電時には通電時に充電した２次電池から点灯回路に直流電源を供給する構成を採用し、商用電源の通電時と停電時とにかかわらず光源を高周波点灯させるから、チョークコイルよりなる大型の安定器が不要になり、全体として小型化が可能になるという利点がある。
【００７５】
請求項３の発明は、光源の光出力が所定値以下に低下すると報知するから、冷陰極ランプのようにランプ電圧やランプ電流の変化では寿命を判定するのが難しい場合でも交換時期を報知することができるという利点を有する。しかも、光源の点灯状態で交換時期を報知するから、非常時に光源が点灯しないという不都合が生じないようにランプ交換を促すことができるとともに、発注から入手までに比較的時間のかかる冷陰極ランプを点灯しなくなる前に用意することができるという効果がある。
【００７６】
請求項４の発明は、少なくとも商用電源の通電時における光源の点灯時間を累積計時することで光源の寿命の目安を得ており、光源が寿命に至るまでに事前にランプ交換を促すことができるから、非常時に光源が点灯しないという不都合が生じないようにランプ交換を促すことができて信頼性が向上するという利点がある。また、光源が寿命に近づくと寿命に至るまでに交換を促すから、あらかじめ予備の光源を在庫しておく必要がなく、在庫のためのスペースが不要であるとともに必要以上の光源を購入する必要もなく経済的であるという効果もある。
【００７７】
請求項５の発明は、光源の点灯時間によって光源の寿命の目安を与えているから、請求項４の発明と同様の効果に加えて、点灯回路の無負荷を検出した場合も報知することで光源の破損などによる無負荷状態を報知してランプ交換を促すことができるという利点がある。
請求項６の発明は、点灯回路の無負荷が検出されると点灯回路の動作を停止させるから、点灯回路が無負荷になっても電極部分に高電圧が印加されず、点灯回路の構成部品へのストレスやランプ交換の際の感電事故などを防止することができるという利点がある。
【００７９】
請求項７の発明は、点灯回路の動作停止後に電源切換回路により点灯回路への給電源が切り換えられると点灯回路を再始動するから、光源の破損などに伴って点灯回路の動作が停止したときに、ランプ交換を行なった後に商用電源の入切による給電源の切り換えを行なうだけで点灯回路の停止状態を容易に解除することができるという利点がある。
【００８０】
請求項８の発明は、商用電源の通電時における光源の点灯時間を計時することにより光源の寿命を報知し、また商用電源の停電時における光源の点灯時間を計時するとともに停電時における点灯時間の減少率が既定値を越えると２次電池の交換時期を報知するから、光源の交換時期の報知だけではなく、２次電池の経時変化による特性劣化を検出して報知することができるという効果がある。すなわち、２次電池は充放電を繰り返すと放電時間がしだいに短くなるから、停電時における点灯時間の減少傾向を把握して２次電池の交換を促すことができるという利点を有する。
【００８１】
請求項９の発明は、光源を複数個設けて商用電源の停電時には通電時よりも点灯灯数を減らす場合に、停電時に点灯させる光源を固定的に決めるのではなく停電毎に循環的に切り換えることで、非常点灯時における通算の点灯時間を各光源でほぼ均等化し、各光源の通算の点灯時間のばらつきを小さくすることができるという利点がある。すなわち、通算の点灯時間がもっとも長い光源に合わせてランプ交換の時期を決める場合でも、各光源の通算の点灯時間に大幅なばらつきがないから、光源の寿命が充分に残っている状態で交換することによる無駄が少ないという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のブロック図である。
【図２】実施例１の回路図である。
【図３】冷陰極ランプと熱陰極ランプとの温度特性を示す動作説明図である。
【図４】実施例２の回路図である。
【図５】実施例３の回路図である。
【図６】実施例４のブロック図である。
【図７】実施例４の回路図である。
【図８】実施例４の動作説明図である。
【図９】実施例５のブロック図である。
【図１０】実施例５の回路図である。
【図１１】実施例５の動作説明図である。
【図１２】実施例６の動作説明図である。
【図１３】実施例７のブロック図である。
【図１４】実施例７の回路図である。
【図１５】実施例７の動作説明図である。
【図１６】実施例８のブロック図である。
【図１７】実施例８の回路図である。
【図１８】実施例８の動作説明図である。
【図１９】実施例８に対する比較例を示すブロック図である。
【図２０】誘導灯の外観斜視図である。
【図２１】従来例の回路図である。
【符号の説明】
１ 直流電源回路
２ 点灯回路
２ａ 点灯回路
２ｂ 点灯回路
３ 充電回路
４ 電源切換回路
５ 表示回路
６ ランプ電流検出回路
７ 制御回路
８ 充電検出回路
９ 電池電圧検出回路
１６ 選択回路
ＡＣ 商用電源
Ｂ ２次電池
Ｌｃ 冷陰極ランプ
Claims (9)
- 商用電源の通電時に充電される２次電池と、商用電源の通電時には商用電源から給電され商用電源の停電時には２次電池から給電される光源とを備え、光源として冷陰極ランプを用いた誘導灯において、点灯回路の無負荷状態を検出する無負荷検出手段と、商用電源の停電前における２次電池の充電時間が第１の所定時間以上であるときに充電条件が正常であると判定する充電判定手段と、商用電源の停電からの光源の点灯時間を計時する非常点灯計時手段と、充電判定手段により判断された充電条件が正常であり非常点灯計時手段により計時された停電から無負荷検出手段により点灯回路の無負荷が検出されるまでの時間が第２の所定時間内であるときに異常と判定する判定手段とを備えることを特徴とする誘導灯。
- 商用電源を整流し直流を出力する直流電源回路と、直流電源により高周波電力を出力して光源を高周波点灯させる点灯回路と、商用電源の通電時には直流電源回路から点灯回路に給電させ商用電源の停電時には２次電池から点灯回路に給電させる電源切換回路とを備えることを特徴とする請求項１記載の誘導灯。
- 光源の光出力を検出する光センサと、光センサにより検出される点灯中の光出力が所定値以下に低下すると報知する報知手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の誘導灯。
- 少なくとも商用電源の通電時における光源の点灯時間を累積計時する点灯計時手段と、点灯計時手段により累積計時された点灯時間が所定時間に達すると報知する報知手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の誘導灯。
- 少なくとも商用電源の通電時における光源の点灯時間を累積計時する点灯計時手段と、点灯計時手段により累積計時された点灯時間が所定時間に達するか前記無負荷検出手段により無負荷が検出されると報知する報知手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の誘導灯。
- 前記無負荷検出手段により点灯回路の無負荷が検出されると点灯回路の動作を停止させる動作停止手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項５記載の誘導灯。
- 点灯回路の動作停止後に電源切換回路により点灯回路への給電源が切り換えられると点灯回路を再始動するリセット手段を備えることを特徴とする請求項６記載の誘導灯。
- 商用電源の通電時における光源の交換後からの通算の点灯時間と停電時における点灯時間とを各別に計時する点灯計時手段と、通電時における点灯時間が所定時間に達すると光源の交換時期を報知する第１の報知手段と、停電時における点灯時間の減少率が既定値を越えると２次電池の交換時期を報知する第２の報知手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の誘導灯。
- 複数個の光源を有し、商用電源の停電時に点灯させる光源の個数を商用電源の通電時よりも減らすとともに、停電時に点灯させる光源を停電毎に循環的に切り換える選択手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の誘導灯。
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