JP5551965B2 - Lighting device and guide light - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置及び、当該照明装置を用いた誘導灯に関する。 The present invention relates to a lighting device and a guide lamp using the lighting device.
従来の照明装置を用いた誘導灯として、例えば、特許文献1や特許文献2に記載されているものがある。
As a guide light using the conventional illuminating device, there exist some which are described in
特許文献1,2に記載されている誘導灯は、発光ダイオードを光源とし、通常時は商用交流電源を利用して光源を点灯するとともに2次電池を充電し、商用交流電源の停電時には2次電池を利用して光源を点灯するものである。
The guide lights described in
ところで、発光ダイオードは蛍光ランプや白熱灯などと比較して長寿命という特徴を有しているが、それでも、累積点灯時間に応じて光量が低下することは避けられない。一方、誘導灯においては表示面の平均輝度が規格で定められているので、発光ダイオードの光量が低下して表示面の平均輝度が規格を外れる前に、光源(発光ダイオード)が寿命に達したことを検出して報知する必要がある。そのために従来の誘導灯には、光源(発光ダイオ
ード)の累積点灯時間を計時し、計時した累積点灯時間が所定のしきい値を超えたときに
光源が寿命に達したとみなして報知する機能が搭載されている。
By the way, although a light emitting diode has the characteristic that it is long-lived compared with a fluorescent lamp, an incandescent lamp, etc., it still cannot be avoided that the amount of light decreases according to the cumulative lighting time. On the other hand, since the average brightness of the display surface is defined by the standard for guide lights, the light source (light emitting diode) has reached the end of its life before the light intensity of the light emitting diode decreases and the average brightness of the display surface deviates from the standard. This needs to be detected and notified. For this reason, the conventional guide light measures the cumulative lighting time of the light source (light emitting diode), and notifies that the light source has reached the end of its life when the measured cumulative lighting time exceeds a predetermined threshold. Is installed.
ところで、発光ダイオードの寿命(例えば、光束が初期の70%以下に低下するまでの時間)は、図2に示すように発光ダイオードのジャンクション温度Tjが高くなるにつれて短く
なるという特性を有している。したがって、発光ダイオードの目標寿命を6万時間とした場合、ジャンクション温度Tjを90℃以下に抑える必要がある。一方、誘導灯の規格にはA級、B級、C級という3つの等級があり、それぞれの等級における表示面の平均輝度の規格値が異なっている。例えば、等級が異なる誘導灯に同じ誘導灯点灯装置(照明装置)を用いる場合、発光ダイオードに流す電流を増減することで平均輝度を変えている。ところが、発光ダイオードのジャンクション温度Tjは電流が増えるにつれて高くなるので、同じ誘導灯点灯装置であっても、どのような等級の誘導灯に搭載されるかによって発光ダイオードの寿命が異なってくる。
By the way, the lifetime of the light emitting diode (for example, the time until the luminous flux decreases to 70% or less of the initial value) has a characteristic that it becomes shorter as the junction temperature Tj of the light emitting diode becomes higher as shown in FIG. . Therefore, when the target lifetime of the light emitting diode is 60,000 hours, the junction temperature Tj must be suppressed to 90 ° C. or lower. On the other hand, there are three grades of guide light standards, class A, class B, and class C, and the standard values of the average luminance of the display surface in each class are different. For example, when the same guide lamp lighting device (illumination device) is used for guide lights of different grades, the average luminance is changed by increasing or decreasing the current passed through the light emitting diode. However, since the junction temperature Tj of the light emitting diode becomes higher as the current increases, the life of the light emitting diode varies depending on what kind of induction lamp is mounted even in the same induction lamp lighting device.
しかしながら、上述した従来例ではジャンクション温度Tjによる発光ダイオードの寿命の違いについて考慮されていないため、比較的に高めのジャンクション温度Tjを想定して発光ダイオードの目標寿命を決めていた。そのため、実際のジャンクション温度Tjが想定された温度よりも低い場合、現実には十分な寿命が残っているにも関わらず、目標寿命に達したと判断されてしまう虞があった。これに対して、誘導灯の等級毎に目標寿命を変更することが考えられるが、そうすると、誘導灯の各等級毎に累積点灯時間のしきい値が設定された専用の誘導灯点灯装置(照明装置)を用意しなければならない。 However, in the above-described conventional example, since the difference in the lifetime of the light emitting diode due to the junction temperature Tj is not taken into consideration, the target lifetime of the light emitting diode is determined on the assumption of a relatively high junction temperature Tj. For this reason, when the actual junction temperature Tj is lower than the assumed temperature, it may be determined that the target life has been reached even though a sufficient life actually remains. On the other hand, it is conceivable to change the target life for each grade of the guide light, but in that case, a dedicated guide light lighting device (lighting) with a threshold for the cumulative lighting time set for each grade of the guide light. Equipment) must be prepared.
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、使用される条件に関わらず、発光ダイオードからなる光源の寿命を適切に報知することができる照明装置及び誘導灯を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an illumination device and a guide lamp that can appropriately notify the life of a light source composed of a light emitting diode regardless of the conditions used. And
本発明の照明装置は、1乃至複数個の発光ダイオードを光源とする照明装置であって、外部電源から電源供給を受けて前記光源を点灯する第1の点灯手段と、2次電池と、前記外部電源の電源供給が停止しているときに前記2次電池から電源供給を受けて前記光源を点灯する第2の点灯手段と、前記外部電源から電源供給を受けて前記2次電池を充電する充電手段と、前記光源の累積点灯時間を計時する計時手段と、前記光源の温度を検出する温度検出手段と、前記計時手段で計時される累積点灯時間が所定のしきい値を超えた場合に前記光源が寿命に達したことを報知する報知手段とを備え、当該報知手段は、前記温度検出手段が検出する前記光源の温度に応じて前記しきい値を決定し、前記温度検出手段は、所定時間内に複数回検出した検出値の平均値を前記光源の温度とすることを特徴とする。 The illuminating device of the present invention is an illuminating device using one or more light emitting diodes as a light source, the first lighting means for lighting the light source by receiving power supply from an external power source, the secondary battery, A second lighting means for lighting the light source by receiving power supply from the secondary battery when the power supply of the external power supply is stopped; and charging the secondary battery by receiving power supply from the external power supply When the charging means, the time measuring means for measuring the cumulative lighting time of the light source, the temperature detecting means for detecting the temperature of the light source, and the cumulative lighting time measured by the time measuring means exceed a predetermined threshold value An informing means for informing that the light source has reached the end of its life, the informing means determines the threshold according to the temperature of the light source detected by the temperature detecting means, and the temperature detecting means comprises: Detected multiple times within a given time Characterized in that the average value of the detection value and the temperature of the light source.
この照明装置において、前記報知手段は、前記光源の温度が所定値である場合の前記しきい値を基準値とし、前記光源の温度が前記所定値よりも高い場合は前記しきい値を前記基準値よりも短くし、前記光源の温度が前記所定値よりも低い場合は前記しきい値を前記基準値よりも長くすることが好ましい。 In this illumination device, the notification means uses the threshold value when the temperature of the light source is a predetermined value as a reference value, and sets the threshold value as the reference value when the temperature of the light source is higher than the predetermined value. If the temperature of the light source is lower than the predetermined value, the threshold value is preferably longer than the reference value.
この照明装置において、前記第1の点灯手段を制御して前記光源に流す電流を前記累積点灯時間に応じて増加させる制御手段を備え、前記報知手段は、前記制御手段が電流を増加させた場合に前記温度検出手段で検出される前記光源の温度に応じて前記しきい値を補正することが好ましい。 The lighting device includes a control unit that controls the first lighting unit to increase a current flowing through the light source according to the cumulative lighting time, and the notification unit is configured to increase the current when the control unit increases the current. Preferably, the threshold value is corrected according to the temperature of the light source detected by the temperature detecting means.
この照明装置において、前記第2の点灯手段を制御して前記光源に流す電流を前記累積点灯時間に応じて増加させる制御手段を備えることが好ましい。 The lighting device preferably includes control means for controlling the second lighting means to increase a current flowing through the light source in accordance with the cumulative lighting time.
本発明の誘導灯は、照明装置と、1乃至複数個の発光ダイオードからなる光源と、当該光源が発する光で照明される表示パネルと、前記照明装置、前記光源、前記表示パネルを保持する誘導灯本体とを備えたことを特徴とする。 The guide lamp of the present invention includes an illumination device, a light source including one or more light emitting diodes, a display panel illuminated with light emitted from the light source, the illumination device, the light source, and a guide that holds the display panel. And a lamp body.
本発明の照明装置及び誘導灯は、使用される条件に関わらず、発光ダイオードからなる光源の寿命を適切に報知することができるという効果がある。 The illuminating device and the guide lamp of the present invention have an effect that it is possible to appropriately notify the lifetime of a light source composed of a light emitting diode regardless of the conditions under which it is used.
以下、本発明に係る照明装置の技術思想を、誘導灯点灯装置に適用した実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the technical idea of the lighting device according to the present invention is applied to a guide lamp lighting device will be described.
(実施形態1)
本実施形態の照明装置(誘導灯点灯装置)1は多数の発光ダイオードLDの直列回路からなる光源2を点灯するものであって、図1に示すように常用点灯回路10、2次電池11、非常
用点灯回路12、充電回路13、表示部14、温度検出部15、制御部16を備えている。
(Embodiment 1)
A lighting device (guide light lighting device) 1 of this embodiment lights a light source 2 composed of a series circuit of a number of light emitting diodes LD. As shown in FIG. 1, a
第1の点灯手段に相当する常用点灯回路10は、外部電源たる商用交流電源ACから電源供給を受けて光源2を点灯するものであって、例えば、従来周知のAC/DCコンバータ(降圧チョッパ回路)で構成されている。第2の点灯手段に相当する非常用点灯回路12は、2次電
池11から電源供給を受けて光源2を点灯するものであって、例えば、従来周知のDC/DCコ
ンバータ(スイッチングレギュレータ)などで構成されている。
The
充電回路13は商用交流電源ACから電源供給を受けて2次電池を充電する。また、表示部14は発光ダイオードからなる表示素子(図示せず)と、表示素子を駆動する駆動回路(図示
せず)とを有している。
The
温度検出部15は、常用点灯回路10の出力端間に接続されたサーミスタTHと抵抗R1の抵抗分圧回路からなり、光源2の温度に応じた分圧電圧(検出電圧)を制御部16に出力している。なお、サーミスタTHは発光ダイオードLDのジャンクション温度Tjと高い相関を示す温度(例えば、発光ダイオードLDの近傍の雰囲気温度)が検出できる場所に設置される。
The
制御部16はタイマ及びメモリを有するマイクロコントローラからなる。この制御部16は、商用交流電源ACが停電していない時(非停電時)には非常用点灯回路12を停止させるとともに常用点灯回路10を動作させて光源2を点灯させ、商用交流電源ACが停電した時(停電
時)には常用点灯回路10を停止させるとともに非常用点灯回路12を動作させて光源2を点
灯させる。さらに、制御部16は常用点灯回路10及び非常用点灯回路12で光源2を点灯させた累積点灯時間をタイマで計時するとともに、計時した累積点灯時間をメモリに格納している。メモリには累積点灯時間のしきい値も格納されており、制御部16は、累積点灯時間がしきい値を超えた場合に表示部14の表示素子を発光させて光源2が寿命に達したことを報知する。すなわち、本実施形態においては制御部16が計時手段に相当し、制御部16と表示部14が報知手段に相当する。
The
ここで、従来技術でも説明したように、発光ダイオードLDの寿命(光束が初期の70%以下に低下するまでの時間)は発光ダイオードLDのジャンクション温度Tjが高くなるにつれて
短くなるという特性を有している(図2参照)。したがって、ジャンクション温度Tjが70℃であれば、発光ダイオードLDの寿命は10万時間となるが、ジャンクション温度Tjが90℃になると、発光ダイオードLDの寿命は6万時間に短縮してしまう。
Here, as described in the prior art, the lifetime of the light emitting diode LD (the time until the luminous flux decreases to 70% or less of the initial value) has a characteristic that it becomes shorter as the junction temperature Tj of the light emitting diode LD becomes higher. (See FIG. 2). Therefore, if the junction temperature Tj is 70 ° C., the lifetime of the light emitting diode LD is 100,000 hours, but if the junction temperature Tj is 90 ° C., the lifetime of the light emitting diode LD is shortened to 60,000 hours.
そこで本実施形態では、制御部16が温度検出部15で検出する光源2の温度に基づいて発光ダイオードLDのジャンクション温度Tjを推定し、推定したジャンクション温度Tjに対応した寿命時間を前記しきい値に設定している。例えば、温度検出部15の検出温度から推定されるジャンクション温度Tjが70℃ならば、制御部16はしきい値を10万時間に設定する。あるいは、温度検出部15の検出温度から推定されるジャンクション温度Tjが90℃ならば、制御部16はしきい値を6万時間に設定する。なお、制御部16が温度検出部15の検出温度から発光ダイオードLDのジャンクション温度Tjを推定するには、例えば、温度検出部15以外の手段で計測した実際の発光ダイオードLDのジャンクション温度Tjと、温度検出部15で検出する検出温度との対応関係を予め実測し、その対応関係をデータテーブルとして制御部16のメモリに格納しておき、当該データテーブルを参照して温度検出部15の検出温度からジャンクション温度Tjを推定すればよい。
Therefore, in this embodiment, the
ここで、制御部16が何時の時点における温度検出部15の検出温度からジャンクション温度Tjを推定して寿命時間のしきい値を設定するかという問題がある。例えば、誘導灯(照
明装置1)が施工されて通電開始された直後に一度だけ検出した場合、その時点が昼間か
夜間かによって周囲温度の影響が大きく異なるために好ましくない。したがって、最低で
も通電開始から24時間が経過するまで温度検出部15で温度を検出し、24時間の検出温度の平均値からジャンクション温度Tjを推定することが望ましい。但し、1時間毎に温度
検出部15で温度を検出し、24回分の検出温度の平均値からジャンクション温度Tjを推定してもよい。また、寿命時間をより正確に予測するには、照明装置1の周囲温度(誘導灯
の内部温度)が安定してから光源2の温度を検出することが望ましいので、施工後の通電
開始から1日程度経過した後に温度検出部15による温度検出を開始してもよい。また、平均値を算出するための期間は24時間に限定されるものではなく、例えば、2日間(48
時間)でも7日間(1週間)でもよい。さらに、季節によって周囲温度(雰囲気温度)が大き
く変化するので、例えば、数ヶ月に一度の割合で光源2の温度を再度検出して寿命時間のしきい値を変更(補正)してもよい。
Here, there is a problem that the
Time) or 7 days (1 week). Furthermore, since the ambient temperature (atmosphere temperature) varies greatly depending on the season, for example, the temperature of the light source 2 may be detected again at a rate of once every several months to change (correct) the lifetime threshold.
上述のように本実施形態の照明装置1では、制御部16が温度検出部15で検出する光源2の温度に基づいて発光ダイオードLDのジャンクション温度Tjを推定し、推定したジャンクション温度Tjに対応した寿命時間を前記しきい値に設定しているので、使用される条件に関わらず(例えば、搭載される誘導灯の等級に関わらず)、発光ダイオードLDからなる光源2の寿命を適切に報知することができる。
As described above, in the
(実施形態2)
発光ダイオードの光束は、一般に、図3(a)に示すように電流が一定であれば累積点灯時間に応じて低下する。そこで、図3(b)に示すように累積点灯時間に応じて電流を増加すれば、寿命期間内における発光ダイオードの光束をほぼ一定に保つことができる。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 3A, the luminous flux of the light emitting diode generally decreases according to the cumulative lighting time if the current is constant. Therefore, if the current is increased in accordance with the cumulative lighting time as shown in FIG. 3B, the luminous flux of the light emitting diode can be kept almost constant during the lifetime.
本実施形態の照明装置1では、制御部16が常用点灯回路10及び非常用点灯回路12を制御して光源2に流す電流を累積点灯時間に応じて増加させることにより、寿命期間内における光源2の光束(明るさ)をほぼ一定に保つようにしている。しかしながら、累積点灯時間に応じて光源2に流す電流を増加させると発光ダイオードLDのジャンクション温度Tjも上昇してしまう。そこで、本実施形態においては、制御部16が電流を増加させた場合に温度検出部15で検出される光源2の温度に応じて寿命時間のしきい値を補正するようにしている。その結果、寿命期間内における光源2の光束をほぼ一定に保ちつつ、寿命時間のしきい値を適切に設定することができる。ただし、本実施形態の照明装置1の構成は実施形態1と共通であるから図示並びに詳細な説明は省略する。
In the
なお、常用点灯回路10が光源2に流す電流の大きさと、非常用点灯回路12が光源2に流す電流の大きさとが異なっている場合においては、非停電時と停電時とで光源2に流す電流の調整量を予め決めておく必要がある。
When the magnitude of the current that the
(実施形態3)
本発明に係る誘導灯の実施形態を図4に示す。誘導灯本体3は前面が開口した矩形箱状に形成されている。そして、2次電池11と、2次電池11を除く各部が金属製の筐体4に収納された照明装置(誘導灯点灯装置)1と、照明装置1を商用交流電源ACに接続するための端子台5とが誘導灯本体3内に収納されている。光源2は直方体状のケース6に収納されて誘導灯本体3の前面上部を覆う位置に取り付けられる。そして、平板状の表示パネル7が誘導灯本体3の前面下部を覆う位置に取り付けられ、光源2と表示パネル7とで誘導灯本体3の前面が閉塞される。なお、表示部14の表示素子が発する光は、誘導灯本体3の下側面に設けられている透孔3aを通して誘導灯本体3の外部に照射される。
(Embodiment 3)
An embodiment of the guide light according to the present invention is shown in FIG. The guide light main body 3 is formed in a rectangular box shape with an open front surface. The
1 照明装置
2 光源
10 常用点灯回路(第1の点灯手段)
11 2次電池
12 非常用点灯回路(第2の点灯手段)
13 充電回路(充電手段)
14 表示部(報知手段)
15 温度検出部(温度検出手段)
16 制御部(計時手段,報知手段)
1 Illumination device 2 Light source
10 Regular lighting circuit (first lighting means)
11 Secondary battery
12 Emergency lighting circuit (second lighting means)
13 Charging circuit (charging means)
14 Display (notification means)
15 Temperature detector (temperature detection means)
16 Control unit (time measuring means, notification means)
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