JP6118550B2 - Lighting device and lighting system - Google Patents

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Description

本発明は、照明装置、及び照明システムに関する。   The present invention relates to a lighting device and a lighting system.
蛍光ランプから省電力で長寿命なLED(Light Emitting Diode)ランプへの置き換えが進んでいる。特許文献1には、従来の蛍光灯具にそのまま取り付け可能な直管形LEDランプが開示されている。   Replacement of fluorescent lamps with power-saving and long-life LED (Light Emitting Diode) lamps is progressing. Patent Document 1 discloses a straight tube LED lamp that can be attached to a conventional fluorescent lamp as it is.
特開2012−146468号公報JP 2012-146468 A
緊急時に備え、列車には非常灯が設けられる。非常灯は、架線からの電力供給が停止しても発光し続けられるように、バッテリに接続される。非常灯の光源には、通常、蛍光ランプが使用されるが、蛍光ランプはバッテリの消費によって(すなわち、バッテリの出力電圧の低下によって)、照度が低下したり点灯が不安定になったりする。そのため、乗客は、例え停電が長引いたとしても、非常灯の消灯タイミングを事前に察知することができる。   In case of an emergency, the train is equipped with emergency lights. The emergency light is connected to the battery so that it can continue to emit light even if the power supply from the overhead line is stopped. A fluorescent lamp is usually used as a light source for an emergency light. However, the fluorescent lamp has a low illuminance or unstable lighting due to battery consumption (that is, due to a decrease in the output voltage of the battery). Therefore, even if the power outage is prolonged, the passenger can detect the extinguishing timing of the emergency light in advance.
しかしながら、LEDには、印加電圧が一定レベル(順方向電圧)に達したところで突如電流が流れ始めるという特性、言い換えると、印加電圧が一定レベルを下回ったところで、突然、発光を停止するという特性がある。そのため、非常灯の光源にLEDランプを使用した場合、乗客は、非常灯の消灯タイミングを察知することができない。   However, the LED has a characteristic that current suddenly starts flowing when the applied voltage reaches a certain level (forward voltage), in other words, suddenly stops light emission when the applied voltage falls below the certain level. is there. Therefore, when an LED lamp is used as the light source of the emergency light, the passenger cannot detect the extinguishing timing of the emergency light.
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、ユーザに消灯タイミングを察知させることが可能な照明装置、及び照明システムを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a problem, and it aims at providing the illuminating device and lighting system which can make a user sense a light extinction timing.
本発明の第1の観点に係る照明装置は、
バッテリを内蔵可能に構成された、若しくはバッテリからの電力を受給可能に構成された照明装置であって、
複数組のLEDと、
前記バッテリから供給される電力の電圧レベルを計測する電圧レベル計測部と、
前記複数組のLEDのうち少なくとも2組以上のLEDの点灯中に、一定時間間隔で、前記電圧レベル計測部で計測された電圧レベルと所定の閾値とを比較して、前記電圧レベル計測部で計測された電圧レベルが前記閾値を下回った場合に、前記複数組のLEDの少なくとも1組を残して他の組のLEDを消灯させるLED点灯回路と、を備える、
ことを特徴とする。
The lighting device according to the first aspect of the present invention is:
A lighting device configured to be able to incorporate a battery or to be able to receive power from the battery,
Multiple sets of LEDs;
A voltage level measuring unit for measuring a voltage level of power supplied from the battery;
During lighting of at least two or more sets of the plurality of LEDs, the voltage level measured by the voltage level measurement unit is compared with a predetermined threshold at regular time intervals, and the voltage level measurement unit If the measured voltage level falls below the threshold value comprises a LED lighting circuit for turning off the other pair of LED leaving at least one set of said plurality of sets of LED, a,
It is characterized by that.
前記LED点灯回路は、前記複数組のLEDに流れる電流を制御する制御部、を備え、
前記制御部は、前記電圧レベル計測部で計測した電圧レベルに追従して前記複数組のLEDに流れる電流を低下させてもよい。
The LED lighting circuit includes a control unit that controls a current flowing through the plurality of sets of LEDs,
The control unit may reduce the current flowing through the plurality of sets of LEDs following the voltage level measured by the voltage level measurement unit.
直管形もしくは丸管形の透光管、を備え、
前記複数組のLEDそれぞれの組は、3個以上のLED素子から構成され、
前記複数組のLED各組のLED素子は、前記透光管の内部に長手方向に沿ってもしくは周方向に沿って一列に配置されていてもよい。
It has a straight tube type or round tube type translucent tube,
Each set of the plurality of LEDs is composed of three or more LED elements,
The LED elements of each set of the plurality of sets of LEDs may be arranged in a line along the longitudinal direction or along the circumferential direction inside the light-transmitting tube.
前記複数組のLEDは3組以上のLEDから構成され、
前記LED点灯回路は、前記電圧レベルが低下していくに従って前記複数組のLEDを1組ずつ順次消灯させてもよい。
The plurality of sets of LEDs are composed of three or more sets of LEDs,
The LED lighting circuit may sequentially turn off the plurality of sets of LEDs one by one as the voltage level decreases.
直管形の透光管、を備え、
前記複数組のLEDそれぞれの組は、3個以上のLED素子から構成され、
前記複数組のLED各組のLED素子は、前記透光管の内部に長手方向に沿って一列に平行配置されており、
前記LED点灯回路は、内側に位置する組のLEDほど遅く消灯するように、端に位置する組のLEDから順次消灯させてもよい。
A straight tube-shaped translucent tube,
Each set of the plurality of LEDs is composed of three or more LED elements,
The LED elements of each of the plurality of sets of LEDs are arranged in parallel in a line along the longitudinal direction inside the light-transmitting tube,
The LED lighting circuit may be sequentially turned off from the LED at the end so that the LED at the inner LED is turned off later.
前記照明装置は、外部電力が途絶えてもバッテリで動作することが可能な非常灯、若しくは前記非常灯に使用されるLEDランプであってもよい。   The lighting device may be an emergency light that can be operated by a battery even when external power is interrupted, or an LED lamp used for the emergency light.
本発明の第2の観点に係る照明システムは、
輸送機器または建物に設置される照明システムであって、
室内を照射する照明装置と、
外部電力を蓄えるバッテリと、
前記バッテリと電力線を介して接続され、外部電力を前記照明装置に供給するとともに、外部電力が途絶えたときに前記照明装置に供給する電力を前記バッテリからの電力に切り替える電源切替装置と、を備え、
前記照明装置は、
複数組のLEDと、
前記電源切替装置を介して前記バッテリから供給される電力の電圧レベルを計測する電圧レベル計測部と、
前記複数組のLEDのうち少なくとも2組以上のLEDの点灯中に、一定時間間隔で、前記電圧レベル計測部で計測された電圧レベルと所定の閾値とを比較して、前記電圧レベル計測部で計測された電圧レベルが前記閾値を下回った場合に、前記複数組のLEDの少なくとも1組を残して他の組のLEDを消灯させるLED点灯回路と、を備える、
ことを特徴とする。
An illumination system according to a second aspect of the present invention is:
A lighting system installed in transport equipment or buildings,
A lighting device for illuminating the room;
A battery for storing external power;
A power supply switching device that is connected to the battery via a power line, supplies external power to the lighting device, and switches power supplied to the lighting device to power from the battery when external power is interrupted. ,
The lighting device includes:
Multiple sets of LEDs;
A voltage level measuring unit that measures a voltage level of power supplied from the battery via the power supply switching device;
During lighting of at least two or more sets of the plurality of LEDs, the voltage level measured by the voltage level measurement unit is compared with a predetermined threshold at regular time intervals, and the voltage level measurement unit If the measured voltage level falls below the threshold value comprises a LED lighting circuit for turning off the other pair of LED leaving at least one set of said plurality of sets of LED, a,
It is characterized by that.
本発明によれば、ユーザに消灯タイミングを察知させることが可能な照明装置、及び照明システムを提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the illuminating device and lighting system which can make a user sense a light extinction timing can be provided.
本発明の実施の形態に係る照明システムの概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of the illumination system which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す照明システムのブロック図である。It is a block diagram of the illumination system shown in FIG. 図1に示す照明システムに配置される非常灯の斜視図である。It is a perspective view of the emergency light arrange | positioned at the illumination system shown in FIG. 図3に示す非常灯に装着されるLEDランプの構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the LED lamp with which the emergency light shown in FIG. 3 is mounted | worn. 図4に示すLEDランプに配置されるLED点灯回路の回路図である。It is a circuit diagram of the LED lighting circuit arrange | positioned at the LED lamp shown in FIG. 電源が外部電力からバッテリに切り替えられた様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the power supply was switched from the external electric power to the battery. バッテリの消費によって入力端子電圧が徐々に低下する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that an input terminal voltage falls gradually by consumption of a battery. 半点灯状態になったLEDランプを示す図である。It is a figure which shows the LED lamp used as the semi-lighting state. 長手方向の半分が消灯したLEDランプを示す図である。It is a figure which shows the LED lamp which the half of the longitudinal direction turned off. LEDランプの変形例を説明するための図であり、(A)は入力端子電圧の低下に追従して照度が低下する様子を説明するための図、(B)は入力端子電圧とLEDに流れる電流の大きさの対応関係を示す図である。It is a figure for demonstrating the modification of an LED lamp, (A) is a figure for demonstrating a mode that illumination intensity falls following the fall of an input terminal voltage, (B) flows into an input terminal voltage and LED. It is a figure which shows the correspondence of the magnitude | size of an electric current. LEDランプの変形例を説明するための図であり、(A)は3組のLEDが平行配置されたLEDランプの内部構造を示す図、(B)は3組のLEDの端の1組が消灯した様子を示す図、(C)は3組のLEDの端の2組が消灯した様子を示す図である。It is a figure for demonstrating the modification of an LED lamp, (A) is a figure which shows the internal structure of the LED lamp by which 3 sets of LED was arrange | positioned in parallel, (B) is 1 set of the end of 3 sets of LED. The figure which shows a mode that it turned off, (C) is a figure which shows a mode that 2 sets of the edge of 3 sets of LEDs were light-extinguished. LEDランプの変形例を説明するための図であり、(A)は断面が半円形の型材が透光管の内部に嵌挿されている様子を示す図、(B)は断面が扇形の型材が透光管の内部に嵌挿されている様子を示す図である。It is a figure for demonstrating the modification of an LED lamp, (A) is a figure which shows a mode that the cross-sectional semi-circle type | mold material is inserted by the inside of a translucent tube, (B) is a fan-shaped cross-section mold material It is a figure which shows a mode that is inserted in the inside of a translucent tube. LEDランプの変形例を説明するための図であり、丸管形のLEDランプの内部構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of an LED lamp, and is a figure for demonstrating the internal structure of a round tube-shaped LED lamp.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施の形態に係る照明装置を備えた照明システム1は、列車の室内を照射するためのシステムである。照明システム1は、図1に示すように、客室灯300と非常灯400とを備えている。外部電力が供給されている時(以下、「通常時」という。)、照明システム1は、客室灯300と非常灯400の両方を使って室内に光を供給する。また、照明システム1は、非常灯400に電力を供給するバッテリ100を備えていて、外部電力が途絶えた時(以下、「非常時」という。)には、バッテリ100に蓄えられた電力を使って非常灯400を動作させる。   The illumination system 1 provided with the illumination device according to the embodiment of the present invention is a system for illuminating the interior of a train. As shown in FIG. 1, the lighting system 1 includes a guest room lamp 300 and an emergency light 400. When external power is supplied (hereinafter referred to as “normal time”), the lighting system 1 supplies light into the room using both the cabin lamp 300 and the emergency lamp 400. The lighting system 1 includes a battery 100 that supplies power to the emergency light 400. When external power is interrupted (hereinafter referred to as "emergency"), the power stored in the battery 100 is used. The emergency light 400 is operated.
ここで「外部電力」とは、照明装置の設置対象となる設備(例えば、列車、自動車、自転車、船舶、飛行機、ヘリコプター等の輸送機器や、オフィスビル等の建物)の外部にある電力供給設備(例えば、発電所、変電所、発電機、蓄電設備等)から架線や電力ケーブル等の電線を介して供給される電力のことをいう。   Here, “external power” refers to power supply equipment that is outside the equipment (for example, transportation equipment such as trains, automobiles, bicycles, ships, airplanes, helicopters, and buildings such as office buildings) to which the lighting device is to be installed. It refers to electric power supplied from a power line (for example, a power plant, a substation, a generator, a power storage facility, etc.) via an electric wire such as an overhead wire or a power cable.
照明システム1は、図2に示すように、バッテリ100と、電源切替装置200と、客室灯300と、非常灯400とから構成される。なお、以下の説明では、一例として、照明装置は非常灯400に設置されるLEDランプ500であるものとする。   As shown in FIG. 2, the lighting system 1 includes a battery 100, a power supply switching device 200, a guest room lamp 300, and an emergency light 400. In the following description, it is assumed that the lighting device is an LED lamp 500 installed in the emergency light 400 as an example.
バッテリ100は、鉛電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池(蓄電池)から構成される。バッテリ100は、入力端子110と、出力端子120を備えている。入力端子110は、電力線601と接続されている。電力線601はパンタグラフ等の集電装置を介して架線に接続されていて、バッテリ100は、架線および電力線601を介して外部の電力供給設備から外部電力を受給する。また、出力端子120は、電力線602を介して電源切替装置200と接続されている。バッテリ100は、非常時に備え、通常時に外部電力を蓄える。   The battery 100 includes a secondary battery (storage battery) such as a lead battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, or a lithium ion battery. The battery 100 includes an input terminal 110 and an output terminal 120. The input terminal 110 is connected to the power line 601. The power line 601 is connected to an overhead line via a current collector such as a pantograph, and the battery 100 receives external power from an external power supply facility via the overhead line and the power line 601. The output terminal 120 is connected to the power supply switching device 200 via the power line 602. The battery 100 prepares for an emergency and stores external power during normal times.
電源切替装置200は、客室灯300および非常灯400に電力を供給するための装置である。電源切替装置200は、2つの入力端子(入力端子211と入力端子212)と2つの出力端子(出力端子221と出力端子222)を備えている。入力端子211には集電装置を介して架線と接続された電力線601が、入力端子212にはバッテリ100と接続された電力線602がそれぞれ接続されている。また、出力端子221には客室灯300と接続された電力線603が、出力端子222には非常灯400と接続された電力線604がそれぞれ接続されている。   The power supply switching device 200 is a device for supplying power to the cabin lamp 300 and the emergency light 400. The power supply switching apparatus 200 includes two input terminals (an input terminal 211 and an input terminal 212) and two output terminals (an output terminal 221 and an output terminal 222). A power line 601 connected to the overhead line via the current collector is connected to the input terminal 211, and a power line 602 connected to the battery 100 is connected to the input terminal 212. In addition, a power line 603 connected to the cabin lamp 300 is connected to the output terminal 221, and a power line 604 connected to the emergency light 400 is connected to the output terminal 222.
電源切替装置200の内部には、スイッチ231と、スイッチ232とが配置されている。入力端子211は出力端子221およびスイッチ231の一端に、出力端子221は入力端子211およびスイッチ231の一端に、それぞれ接続されている。また、入力端子212はスイッチ231の一端に、出力端子221はスイッチ231およびスイッチ232の他端に、それぞれ接続されている。電源切替装置200は、内部に不図示のプロセッサを有していて、そのプロセッサを使ってスイッチ231およびスイッチ231のON/OFFを自在に変更可能になっている。なお、電源切替装置200は、入力端子211に入力された交流電力を直流電力に変換して出力してもよいし、入力端子212に入力された直流電力を交流電力に変換して出力してもよい。客室灯300や非常灯400の仕様に合わせて、適宜、変更可能である。   A switch 231 and a switch 232 are disposed inside the power supply switching device 200. The input terminal 211 is connected to the output terminal 221 and one end of the switch 231, and the output terminal 221 is connected to the input terminal 211 and one end of the switch 231, respectively. The input terminal 212 is connected to one end of the switch 231, and the output terminal 221 is connected to the other ends of the switch 231 and the switch 232. The power supply switching device 200 has a processor (not shown) inside, and the switch 231 and the ON / OFF of the switch 231 can be freely changed using the processor. The power supply switching device 200 may convert the AC power input to the input terminal 211 to DC power and output the DC power, or convert the DC power input to the input terminal 212 to AC power and output it. Also good. It can be changed as appropriate according to the specifications of the guest room lamp 300 and the emergency light 400.
客室灯300は、車両の室内を照らすための室内灯である。客室灯300は、光源として、蛍光ランプもしくはLEDランプを備えている。   The room lamp 300 is a room lamp for illuminating the interior of the vehicle. The guest room lamp 300 includes a fluorescent lamp or an LED lamp as a light source.
非常灯400は、客室灯300と同様に、車両の室内を照らすための室内灯である。非常灯400は、1車両あたり例えば4つ程度設置されており、通常時および非常時に室内に光を供給する。非常灯400は、客室灯300と同様の形状をしていて、通常時には、客室灯300と同様に室内灯として機能する。外部電力が停止すると、非常灯400はバッテリ100からの電力で室内に光を供給する。非常灯400は、図3に示すように、照明器具410と、LEDランプ500とから構成される。   The emergency light 400 is an interior light for illuminating the interior of the vehicle, like the cabin light 300. For example, about four emergency lights 400 are installed per vehicle, and light is supplied into the room during normal and emergency situations. The emergency light 400 has the same shape as the cabin lamp 300, and normally functions as an interior lamp as with the cabin lamp 300. When the external power is stopped, the emergency light 400 supplies light into the room with the power from the battery 100. As shown in FIG. 3, the emergency light 400 includes a lighting fixture 410 and an LED lamp 500.
照明器具410は、LEDランプ500を装着するための灯具である。照明器具410は、例えば、AC−DCコンバータやDC−DCコンバータ等を内蔵していて、電源切替装置200から供給された電力を所定電圧の直流電力に変換してLEDランプ500に供給する。照明器具410は、直管形蛍光ランプを装着する蛍光灯具と同様の外見をしている。照明器具410は、蛍光灯具と同様に、直管形のランプを支持しLEDランプ500に電力を供給する2組の口金装着部(口金装着部411a、411b、口金装着部412a、412b)を有している。なお、照明器具410は、例えば、従来の蛍光灯具を改造する等により製作されてもよい。例えば、改造予定の蛍光灯具がインバータ式の灯具なのであれば、蛍光灯具に内蔵されている高周波発生回路(インバータ)を迂回する配線工事をする等により製作される。   The lighting fixture 410 is a lamp for mounting the LED lamp 500. The lighting fixture 410 includes, for example, an AC-DC converter, a DC-DC converter, and the like, converts the power supplied from the power supply switching device 200 into DC power having a predetermined voltage, and supplies the direct-current power to the LED lamp 500. The luminaire 410 has the same appearance as a fluorescent lamp equipped with a straight tube fluorescent lamp. The luminaire 410 has two sets of base mounting parts (base mounting parts 411a and 411b, base mounting parts 412a and 412b) that support a straight tube lamp and supply power to the LED lamp 500, similarly to fluorescent lamps. doing. Note that the lighting fixture 410 may be manufactured, for example, by modifying a conventional fluorescent lamp. For example, if the fluorescent lamp to be remodeled is an inverter type lamp, the fluorescent lamp is manufactured by wiring work that bypasses a high-frequency generation circuit (inverter) built in the fluorescent lamp.
LEDランプ500は、列車の室内を照射する照明である。LEDランプ500は、従来の直管形蛍光ランプと同じ形状をしていて、照明器具410の口金装着部に着脱可能に設置される。LEDランプ500は、図4に示すように、透光管510と、口金520と、LED530とを備えている。また、LEDランプ500は、透光管510の内部に、図5に示すようなLED点灯回路540を備えている。   The LED lamp 500 is illumination that illuminates the interior of the train. The LED lamp 500 has the same shape as a conventional straight tube fluorescent lamp, and is detachably installed on the base mounting portion of the lighting fixture 410. As shown in FIG. 4, the LED lamp 500 includes a translucent tube 510, a base 520, and an LED 530. Further, the LED lamp 500 includes an LED lighting circuit 540 as shown in FIG.
図4に戻り、透光管510は、透光性の直管形ガラス管である。透光管510は、LED素子から発せられた光を拡散できるように、例えば、ガラス中に屈折率の異なる結晶微粒子を懸濁させた乳白色の乳白ガラスから構成される。透光管510の外表面には、事故時にガラスの破片で乗客が怪我をしないように、全面に透明の薄膜状の飛散防止フィルム511が貼られている。   Returning to FIG. 4, the translucent tube 510 is a translucent straight tube glass tube. The translucent tube 510 is made of, for example, milky white milky glass in which crystal fine particles having different refractive indexes are suspended in glass so that light emitted from the LED element can be diffused. A transparent thin film-like anti-scattering film 511 is attached to the entire outer surface of the translucent tube 510 so that passengers are not injured by glass fragments in the event of an accident.
口金520は、従来の直管形蛍光ランプと同様の形状をした口金である。口金520は、照明器具410に着脱可能に固定されるとともに、照明器具410から電力を受け取ってLED点灯回路540に供給する。   The base 520 is a base having the same shape as a conventional straight tube fluorescent lamp. The base 520 is detachably fixed to the lighting fixture 410 and receives power from the lighting fixture 410 and supplies it to the LED lighting circuit 540.
LED530は、2組のLED(LED531、LED532)から構成される。LED531およびLED532は、それぞれ、LEDの消灯・点灯の単位としてグループ化された複数個のLED素子から構成される。LED531およびLED532は、それぞれ3個以上のLED素子から構成され、各組のLED素子は直列接続されている。LED531およびLED532それぞれのLED素子は、透光管510内部に配置されたLED設置用の基板(以下、「LED基板」という。)の上に透光管510の長手方向に沿って一列に配置されている。なお、LED531およびLED532は平行に配置されている。   The LED 530 includes two sets of LEDs (LED 531 and LED 532). The LED 531 and the LED 532 are each composed of a plurality of LED elements grouped as units for turning off / on the LEDs. The LED 531 and the LED 532 are each composed of three or more LED elements, and each set of LED elements is connected in series. The LED elements of the LED 531 and the LED 532 are arranged in a line along the longitudinal direction of the translucent tube 510 on an LED installation substrate (hereinafter referred to as “LED substrate”) disposed inside the translucent tube 510. ing. Note that the LED 531 and the LED 532 are arranged in parallel.
LED点灯回路540は、LED530を発光させるための点灯回路である。LED点灯回路540は、図5に示すように、電流制御回路541、電流制御回路542、制御部543と、電圧計544とから構成される。   The LED lighting circuit 540 is a lighting circuit for causing the LED 530 to emit light. As shown in FIG. 5, the LED lighting circuit 540 includes a current control circuit 541, a current control circuit 542, a control unit 543, and a voltmeter 544.
電流制御回路541は、2組のLEDの一方のLED531に流れる電流を制御する降圧チョッパ回路である。電流制御回路541の出力端子にはLED531が接続されており、照明器具410から口金520を介して供給された電圧(図5に示すVdd)を降圧してLED531に供給する。LED531を構成する複数個のLED素子は直列に接続されていて、両端の電圧(V1−V2間電圧)が所定電圧以上になると発光を開始する(以下、発光を開始する電圧を「順方向電圧Vz」という)。   The current control circuit 541 is a step-down chopper circuit that controls a current flowing through one LED 531 of two sets of LEDs. The LED 531 is connected to the output terminal of the current control circuit 541, and the voltage (Vdd shown in FIG. 5) supplied from the lighting fixture 410 via the base 520 is stepped down and supplied to the LED 531. A plurality of LED elements constituting the LED 531 are connected in series, and light emission starts when the voltage at both ends (voltage between V1 and V2) exceeds a predetermined voltage (hereinafter, the voltage for starting light emission is referred to as “forward voltage”). Vz ").
電流制御回路541は、スイッチング素子541aと、ダイオード541bと、コイル541cと、コンデンサ541dと、電流検出抵抗541eとから構成される。   The current control circuit 541 includes a switching element 541a, a diode 541b, a coil 541c, a capacitor 541d, and a current detection resistor 541e.
スイッチング素子541aは、Nチャネル型のMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)から構成される。スイッチング素子541aのゲート端子は、制御部543のGATE1端子に、ドレイン端子は照明器具410のVdd端子に、ソース端子はダイオード541bの一端およびコイル541cの一端に接続されている。スイッチング素子541aは、ゲート端子に所定電圧が印加されると、ドレイン−ソース間を接続(スイッチオン)して電流を通過させる。また、ゲート端子に0V電圧が印加されると、ドレイン−ソース間を切断(スイッチオフ)して電流を遮断する。   The switching element 541a is composed of an N-channel type MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). The switching element 541a has a gate terminal connected to the GATE1 terminal of the control unit 543, a drain terminal connected to the Vdd terminal of the lighting fixture 410, and a source terminal connected to one end of the diode 541b and one end of the coil 541c. When a predetermined voltage is applied to the gate terminal of the switching element 541a, the drain and the source are connected (switched on) to pass a current. When a voltage of 0 V is applied to the gate terminal, the drain and source are disconnected (switched off) to cut off the current.
ダイオード541b、コイル541c、及びコンデンサ541dは、一般的な降圧チョッパ回路と同様に、ループ状に配置されている。ダイオード541bのカソード側はコイル541cの一端および、スイッチング素子541aのソース端子に、アノード側は照明器具410のGND端子に接続されている。また、コイル541cの一端はダイオード541bのカソード側およびスイッチング素子541aのソース端子に、他端はコンデンサ541dの一端およびLED531のアノード側に接続されている。また、コンデンサ541dの一端はコンデンサ541dの一端およびLED531のアノード側に、他端は電流検出抵抗541eの一端に接続されている。   The diode 541b, the coil 541c, and the capacitor 541d are arranged in a loop like a general step-down chopper circuit. The cathode side of the diode 541b is connected to one end of the coil 541c and the source terminal of the switching element 541a, and the anode side is connected to the GND terminal of the lighting fixture 410. One end of the coil 541c is connected to the cathode side of the diode 541b and the source terminal of the switching element 541a, and the other end is connected to one end of the capacitor 541d and the anode side of the LED 531. One end of the capacitor 541d is connected to one end of the capacitor 541d and the anode side of the LED 531, and the other end is connected to one end of the current detection resistor 541e.
電流検出抵抗541eは、LED531に流れる電流の大きさを検出するための抵抗であり、その一端はLED531のカソード側に、他端は照明器具410のGND端子に接続されている。また、電流検出抵抗541eの一端(LED531のカソードに接続されている側)は、制御部543のFB1端子に接続されている。   The current detection resistor 541e is a resistor for detecting the magnitude of the current flowing through the LED 531, and one end thereof is connected to the cathode side of the LED 531 and the other end is connected to the GND terminal of the lighting fixture 410. One end of the current detection resistor 541e (the side connected to the cathode of the LED 531) is connected to the FB1 terminal of the control unit 543.
電流制御回路542は、2組のLEDのもう一方のLED532に流れる電流を制御する降圧チョッパ回路である。電流制御回路541の出力端子にはLED532が接続されており、照明器具410から供給された電圧を降圧してLED532に供給する。LED532を構成する複数個のLED素子は直列に接続されていて、両端の電圧(V3−V4間電圧)が所定電圧以上になると発光を開始する(以下、発光を開始する電圧を電流制御回路541のときと同様に「順方向電圧Vz」という)。   The current control circuit 542 is a step-down chopper circuit that controls the current flowing through the other LED 532 of the two sets of LEDs. The LED 532 is connected to the output terminal of the current control circuit 541, and the voltage supplied from the lighting fixture 410 is stepped down and supplied to the LED 532. The plurality of LED elements constituting the LED 532 are connected in series, and start light emission when the voltage at both ends (voltage between V3 and V4) exceeds a predetermined voltage (hereinafter, the voltage for starting light emission is referred to as a current control circuit 541). As in the case of (referred to as “forward voltage Vz”).
電流制御回路542は、スイッチング素子542aと、ダイオード542bと、コイル542cと、コンデンサ542dと、電流検出抵抗542eとから構成される。   The current control circuit 542 includes a switching element 542a, a diode 542b, a coil 542c, a capacitor 542d, and a current detection resistor 542e.
スイッチング素子542aは、Nチャネル型のMOSFETから構成される。スイッチング素子542aのゲート端子は、制御部543のGATE2端子に、ドレイン端子は照明器具410のVdd端子に、ソース端子はダイオード542bの一端およびコイル542cの一端に接続されている。   The switching element 542a is composed of an N-channel type MOSFET. The switching element 542a has a gate terminal connected to the GATE2 terminal of the control unit 543, a drain terminal connected to the Vdd terminal of the lighting fixture 410, and a source terminal connected to one end of the diode 542b and one end of the coil 542c.
ダイオード542b、コイル542c、及びコンデンサ542dは、一般的な降圧チョッパ回路と同様に、ループ状に配置されている。ダイオード542bのカソード側はコイル542cの一端およびスイッチング素子542aのソース端子に、アノード側は照明器具410のGND端子に接続されている。また、コイル542cの一端はダイオード542bのカソード側およびスイッチング素子542aのソース端子に、他端はコンデンサ542dの一端およびLED532のアノード側に接続されている。また、コンデンサ542dの一端はコンデンサ542dの一端およびLED532のアノード側に、他端は電流検出抵抗542eの一端に接続されている。   The diode 542b, the coil 542c, and the capacitor 542d are arranged in a loop like a general step-down chopper circuit. The cathode side of the diode 542b is connected to one end of the coil 542c and the source terminal of the switching element 542a, and the anode side is connected to the GND terminal of the lighting fixture 410. One end of the coil 542c is connected to the cathode side of the diode 542b and the source terminal of the switching element 542a, and the other end is connected to one end of the capacitor 542d and the anode side of the LED 532. One end of the capacitor 542d is connected to one end of the capacitor 542d and the anode side of the LED 532, and the other end is connected to one end of the current detection resistor 542e.
電流検出抵抗542eは、LED532に流れる電流の大きさを検出するための抵抗であり、その一端はLED532のカソード側に、他端は照明器具410のGND端子に接続されている。また、電流検出抵抗542eの一端(LED532のカソードに接続されている側)は、制御部543のFB2端子に接続されている。   The current detection resistor 542e is a resistor for detecting the magnitude of the current flowing through the LED 532, and one end thereof is connected to the cathode side of the LED 532 and the other end is connected to the GND terminal of the lighting fixture 410. One end (the side connected to the cathode of the LED 532) of the current detection resistor 542e is connected to the FB2 terminal of the control unit 543.
制御部543は、プロセッサ等の処理装置から構成される。制御部543は、電流検出抵抗542eの両端電圧(GND−V2間電圧)と、不図示のメモリに予め記憶しておいた電流検出抵抗541eの抵抗値とに基づいてLED531に流れる電流を算出する。また、制御部543は、電流検出抵抗542eの両端電圧(GND−V4間電圧)と、不図示の内部のメモリに予め記憶しておいた電流検出抵抗542eの抵抗値とに基づいてLED532に流れる電流を算出する。   The control unit 543 includes a processing device such as a processor. The control unit 543 calculates the current flowing through the LED 531 based on the voltage across the current detection resistor 542e (voltage between GND and V2) and the resistance value of the current detection resistor 541e stored in advance in a memory (not shown). . Further, the control unit 543 flows to the LED 532 based on the voltage across the current detection resistor 542e (the voltage between GND and V4) and the resistance value of the current detection resistor 542e stored in advance in an internal memory (not shown). Calculate the current.
制御部543は、スイッチング素子541aを制御するためのポート出力端子であるGATE1端子を備えており、LED531に流れる電流が所望の電流値となるように、スイッチング素子541aのゲート端子を、例えば、PWM(Pulse Width Modulation)方式でスイッチング制御する。また、制御部543は、スイッチング素子542aを制御するためのポート出力端子であるGATE2端子を備えており、算出したLED532に流れる電流が所望の電流値となるように、スイッチング素子542aのゲート端子を、例えば、PWM方式でスイッチング制御する。   The control unit 543 includes a GATE1 terminal that is a port output terminal for controlling the switching element 541a. The gate terminal of the switching element 541a is set to, for example, PWM so that the current flowing through the LED 531 has a desired current value. Switching control is performed using the (Pulse Width Modulation) method. In addition, the control unit 543 includes a GATE2 terminal that is a port output terminal for controlling the switching element 542a, and the gate terminal of the switching element 542a is set so that the calculated current flowing in the LED 532 becomes a desired current value. For example, switching control is performed by a PWM method.
電圧計544は、電圧レベル計測部として機能する部分である。電圧計544は、MON端子と接続されている。LED点灯回路540の入力端子の電圧(照明器具410の入力電圧)を計測し、その計測結果を、MON端子を介して制御部543に出力する。   The voltmeter 544 is a part that functions as a voltage level measurement unit. The voltmeter 544 is connected to the MON terminal. The voltage of the input terminal of the LED lighting circuit 540 (the input voltage of the lighting fixture 410) is measured, and the measurement result is output to the control unit 543 via the MON terminal.
次に、このような構成を有する照明システム1の動作について説明する。   Next, operation | movement of the illumination system 1 which has such a structure is demonstrated.
電源切替装置200は、通常時、図2に示すように、スイッチ231をON、スイッチ232をOFFして、客室灯300および非常灯400の両方に対し、架線からの外部電力を供給している。電源切替装置200は、不図示の電圧計や電流計等で、常時、入力端子211から入力される電力をモニタしていて、外部電力が途絶えたら、図6に示すように、スイッチ231をOFF、スイッチ232をONして、非常灯400に供給される電力をバッテリ100からの電力に切り替える。   As shown in FIG. 2, the power supply switching device 200 normally supplies the external power from the overhead line to both the guest room lamp 300 and the emergency light 400 by turning on the switch 231 and turning off the switch 232 as shown in FIG. 2. . The power supply switching device 200 constantly monitors the power input from the input terminal 211 with a voltmeter or ammeter (not shown). When the external power is interrupted, the switch 231 is turned off as shown in FIG. The switch 232 is turned on to switch the power supplied to the emergency light 400 to the power from the battery 100.
LEDランプ500の制御部543は、FB1端子に入力された電圧値と電流検出抵抗541eの抵抗値とを基に、随時、LED531に流れている電流の大きさを算出している。また、制御部543は、FB2端子に入力された電圧値と電流検出抵抗542eの抵抗値とを基に、随時、LED532に流れている電流の大きさを算出している。制御部543は、LED531およびLED532に流れる電流が一定になるように、ゲート端子に印加するパルス波のデューティー比を適宜変更しながら、スイッチング素子541aおよびスイッチング素子542aをスイッチング制御する。   The control unit 543 of the LED lamp 500 calculates the magnitude of the current flowing through the LED 531 at any time based on the voltage value input to the FB1 terminal and the resistance value of the current detection resistor 541e. Further, the control unit 543 calculates the magnitude of the current flowing through the LED 532 at any time based on the voltage value input to the FB2 terminal and the resistance value of the current detection resistor 542e. The control unit 543 performs switching control of the switching element 541a and the switching element 542a while appropriately changing the duty ratio of the pulse wave applied to the gate terminal so that the current flowing through the LED 531 and the LED 532 becomes constant.
また、制御部543は、MON端子に入力された入力端子電圧Vddの値を随時取得している。外部電力が停止し、バッテリ100から電力供給が開始されると、バッテリ100の消費に伴い、入力端子電圧Vddは、図7に示すように、徐々に低下する。   The control unit 543 acquires the value of the input terminal voltage Vdd input to the MON terminal as needed. When the external power is stopped and power supply is started from the battery 100, the input terminal voltage Vdd gradually decreases as the battery 100 is consumed, as shown in FIG.
制御部543は、一定時間間隔(例えば、0.1秒間隔)で、電圧計544で計測した入力端子電圧Vddが予め設定された閾値電圧Vth以下になったか判別する。例えば、バッテリ100が満充電のときの入力端子電圧(以下、「満充電電圧Vmax」という。)が100Vなのであれば、入力端子電圧が例えば満充電電圧Vmaxの60%である60V以下か判別する。   The control unit 543 determines whether the input terminal voltage Vdd measured by the voltmeter 544 is equal to or lower than a preset threshold voltage Vth at a constant time interval (for example, 0.1 second interval). For example, if the input terminal voltage when the battery 100 is fully charged (hereinafter referred to as “full charge voltage Vmax”) is 100 V, it is determined whether the input terminal voltage is 60 V or less, which is 60% of the full charge voltage Vmax, for example. .
入力端子電圧Vddが閾値電圧Vth以下となった場合、制御部543は、2組のLED(LED531、LED532)のいずれか一方を、例えば図8に示すように消灯する。制御部543は、例えば、スイッチング素子541aおよびスイッチング素子542aの一方をOFFする等して(例えば、ゲート端子へのパルス波を停止する等して)、2組のLEDの一方を消灯してもよい。なお、閾値電圧Vthは、満充電電圧Vmaxの60%電圧に限定されず、任意の電圧値を設定可能である。なお、以下の説明では、理解を容易にするため、2組のLEDの一方が点灯している状態を「半点灯」という。   When the input terminal voltage Vdd becomes equal to or lower than the threshold voltage Vth, the control unit 543 turns off one of the two sets of LEDs (LED 531 and LED 532), for example, as shown in FIG. For example, the control unit 543 may turn off one of the two sets of LEDs by turning off one of the switching element 541a and the switching element 542a (for example, by stopping the pulse wave to the gate terminal). Good. The threshold voltage Vth is not limited to 60% of the full charge voltage Vmax, and an arbitrary voltage value can be set. In the following description, for easy understanding, a state where one of the two sets of LEDs is lit is referred to as “half-lit”.
さらにバッテリ100が消費され、入力端子電圧VddがLEDの順方向電圧Vz(例えば、40V)以下に低下すると、残りの1組のLEDも消灯し、LEDランプ500は完全に消灯する。   When the battery 100 is further consumed and the input terminal voltage Vdd is lowered to the LED forward voltage Vz (for example, 40 V) or less, the remaining one set of LEDs are also turned off, and the LED lamp 500 is completely turned off.
本実施の形態によれば、LEDランプ500は、入力端子電圧が所定の閾値を下回ったところで半点灯状態になるので、乗客に消灯タイミングを察知させることができる。そのため、乗客は全消灯前に心の準備をすることができ、その結果、LEDランプ500は、乗客の不安を軽減することができる。   According to the present embodiment, the LED lamp 500 is in a semi-lighted state when the input terminal voltage falls below a predetermined threshold value, so that the passenger can detect the turn-off timing. Therefore, the passenger can make preparations before turning off all the lights, and as a result, the LED lamp 500 can reduce the passenger's anxiety.
また、半点灯状態のときの電力消費量は全点灯状態のときの電力消費量の半分となるので、バッテリ100の消費が抑制され、LEDランプ500は、より長時間点灯し続けることができる。そのため、停電が長引いたとしても、LEDランプ500は、より長時間、乗客に光を供給し続けることができ、結果、乗客の不安を軽減することができる。   In addition, since the power consumption in the half-lit state is half of the power consumption in the fully-lit state, consumption of the battery 100 is suppressed, and the LED lamp 500 can continue to be lit for a longer time. Therefore, even if the power failure is prolonged, the LED lamp 500 can continue to supply light to the passenger for a longer time, and as a result, the passenger's anxiety can be reduced.
また、各組のLED素子は、それぞれ透光管の内部に長手方向に沿って一列に配置されているので、半点灯状態になっても、例えば図9に示すように長手方向の一方が偏って暗くなるのではなく、例えば図8に示すように長手方向に均等に暗くなる。そのため、LEDランプ500は、半点灯状態であっても広範囲を照射した状態を維持でき、その結果、室内のより多くの乗客に光を提供することができる。   In addition, since each set of LED elements is arranged in a line along the longitudinal direction inside the light-transmitting tube, even if it is in a semi-lighted state, for example, one side in the longitudinal direction is biased as shown in FIG. For example, as shown in FIG. 8, it becomes darker in the longitudinal direction. Therefore, even if the LED lamp 500 is a semi-lighting state, it can maintain the state which irradiated the wide range, As a result, it can provide light to more passengers in a room.
なお、上述の実施の形態は一例であり、種々の変更及び応用が可能である。   The above-described embodiment is an example, and various changes and applications are possible.
例えば、上述の実施の形態では、制御部543は、LED530に流れる電流が一定になるように、スイッチング素子541aおよびスイッチング素子542aをスイッチング制御したが、LED530の照度が、例えば図10(A)に示すように、入力端子電圧Vddの低下に追従して低下するように、LED530に流れる電流を徐々に減少させていってもよい。例えば、LEDランプ500に、入力端子電圧Vddの「計測値」と、LED531やLED532に流す電流の「目標値」と、の対応関係を示すデータを格納した、例えば、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等から構成される記憶部を設置する。そして、制御部543は、電圧計544で計測した計測値(電圧値)を取得するたびに、取得した計測値に対応する目標値(電流値)を記憶部から取得する。さらに、制御部543は、LED531およびLED532に流れる電流が取得した目標値と一致するように、ゲート端子に印加するパルス波のデューティー比を適宜変更しながら、スイッチング素子541aおよびスイッチング素子542aをスイッチング制御する。なお、記憶部に格納するデータ(計測値と目標値の対応関係)の内容は、従来の蛍光灯と同様の照度低下となるように調整されたデータ内容であってもよい。   For example, in the above-described embodiment, the control unit 543 performs switching control of the switching element 541a and the switching element 542a so that the current flowing through the LED 530 is constant. However, the illuminance of the LED 530 is, for example, as illustrated in FIG. As shown, the current flowing through the LED 530 may be gradually decreased so as to follow the decrease in the input terminal voltage Vdd. For example, the LED lamp 500 stores data indicating the correspondence between the “measured value” of the input terminal voltage Vdd and the “target value” of the current that flows to the LED 531 or the LED 532, such as a ROM (Read Only Memory), A storage unit including a RAM (Random Access Memory) or the like is installed. And whenever the control part 543 acquires the measured value (voltage value) measured with the voltmeter 544, it acquires the target value (current value) corresponding to the acquired measured value from a memory | storage part. Further, the control unit 543 performs switching control on the switching element 541a and the switching element 542a while appropriately changing the duty ratio of the pulse wave applied to the gate terminal so that the current flowing through the LED 531 and the LED 532 matches the acquired target value. To do. In addition, the content of the data (correspondence relationship between the measurement value and the target value) stored in the storage unit may be the data content adjusted so as to reduce the illuminance as in the conventional fluorescent lamp.
また、LED530は2組のLEDから構成されていたが、LEDの組数は3組以上であってもよい。この場合、制御部543は、電圧計544で計測した入力端子電圧Vddが低下していくに従って複数組のLEDを1組ずつ順次消灯させていってもよい。例えば、LEDランプ500が、図11(A)に示すように、長手方向に沿って一列に平行配置されたLED531、LED532、LED533の3組のLEDを備えるのであれば、例えば、異なった2つの閾値電圧(閾値電圧Vz1、閾値電圧Vz2。ただし、Vz1>Vz2。)を設け、制御部543は、入力端子電圧Vddが閾値電圧Vz1を下回ったら、LED531、LED532、LED533のうちの1組のLEDを消灯し、さらに入力端子電圧Vddが閾値電圧Vz2を下回ったら、残った2組のうちの1組のLEDを消灯する。乗客にさらに詳細に消灯タイミングを察知させることができる。   Moreover, although LED530 was comprised from 2 sets of LED, the number of sets of LED may be 3 or more sets. In this case, the control unit 543 may sequentially turn off the plurality of sets of LEDs one by one as the input terminal voltage Vdd measured by the voltmeter 544 decreases. For example, if the LED lamp 500 includes three sets of LEDs 531, LED 532, and LED 533 arranged in a line along the longitudinal direction, as shown in FIG. When a threshold voltage (threshold voltage Vz1, threshold voltage Vz2, Vz1> Vz2) is provided, and the input terminal voltage Vdd falls below the threshold voltage Vz1, the control unit 543 sets a set of LEDs among the LED 531, LED 532, and LED 533. When the input terminal voltage Vdd falls below the threshold voltage Vz2, one of the remaining two sets is turned off. It is possible to make the passenger detect the turn-off timing in more detail.
なお、順次、LEDを消灯させる場合、制御部543は、LEDランプ500を挟んで一方に暗さが大きく偏らないように(つまり、図11(A)の例であれば、LEDランプ500を挟んで図面上下で暗さが偏らないように)、短手方向で端に近い位置の組のLEDから順番に消灯していってもよい。例えば、図11(A)の例であれば、閾値電圧Vz1を下回ったら、図11(B)に示すように、図面で一番下側の列のLED533を消灯し、閾値電圧Vz2を下回ったら、図11(C)に示すように、図面で一番上側の列のLED531を消灯する。そして、中央の列のLED532は入力端子電圧Vddが順方向電圧Vzを下回るまで点灯し続ける。LEDが4組以上の場合も同様に、中央に近いLEDほど遅く消灯されるように、順次、端のLEDから消灯する。   When sequentially turning off the LEDs, the control unit 543 sandwiches the LED lamp 500 so that the darkness is not greatly biased to one side of the LED lamp 500 (that is, in the example of FIG. 11A). In order to avoid darkness in the upper and lower parts of the drawing), the LED may be turned off in order from the LED in the position close to the end in the short direction. For example, in the example of FIG. 11A, when the voltage falls below the threshold voltage Vz1, as shown in FIG. 11B, the LED 533 in the lowermost column in the drawing is turned off and the voltage falls below the threshold voltage Vz2. As shown in FIG. 11C, the LEDs 531 in the uppermost row in the drawing are turned off. The LEDs 532 in the center row continue to be lit until the input terminal voltage Vdd falls below the forward voltage Vz. Similarly, when there are four or more sets of LEDs, the LEDs at the end are sequentially turned off so that the LEDs closer to the center are turned off later.
また、LEDを設置するLED基板は、図12(A)に示すように、例えば、断面が半円状の型材550の平面部分に設置されていてもよい。型材550は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属製押出成形品から構成され、LED530から発せられた熱を吸収・放熱する機能を有していてもよい。なお、型材550の形状は、半円形に限定されず、例えば、図12(B)に示すように、扇形であってもよい。   Moreover, the LED board which installs LED may be installed in the plane part of the type | mold material 550 whose cross section is semicircular as shown to FIG. 12 (A), for example. The mold member 550 is made of an extruded product made of metal such as aluminum having a high thermal conductivity, and may have a function of absorbing and radiating heat generated from the LED 530. Note that the shape of the mold member 550 is not limited to a semicircular shape, and may be, for example, a sector shape as illustrated in FIG.
なお、図12(A)および図12(B)の例の場合も図11(A)〜図11(C)の例の場合と同様に、中央に近いLEDほど遅く消灯されるように、順次、端のLEDから消灯していってもよい。図12(A)の例であれば、例えば、LED531→LED535→LED532→LED534の順に消灯していってもよい。また、図12(B)の例であれば、例えば、LED531→LED536→LED532→LED535→LED533の順に消灯していってもよい。   In the case of the examples in FIGS. 12A and 12B, as in the case of the examples in FIGS. 11A to 11C, the LEDs closer to the center are sequentially turned off more slowly. The LED at the end may be turned off. In the example of FIG. 12A, for example, the LEDs 531 → LED535 → LED532 → LED534 may be turned off in this order. In the example of FIG. 12B, for example, the LEDs 531 → LED536 → LED532 → LED535 → LED533 may be turned off in this order.
また、上述の実施の形態では、LEDランプ500は直管形であるものとして説明したが、LEDランプ500の形状は直管形に限定されない。例えば、LEDランプ500の形状は丸管形や電球形であってもよい。また、LEDランプ500は、従来の直管蛍光ランプや丸管蛍光ランプと同じ形状・サイズをした直管蛍光型や丸管蛍光型のLEDランプであってもよいし、日本電球工業会が制定したJEL801やJEL802に準拠した形状のLEDランプであってもよい。また、メーカー独自の形状をしたLEDランプであってもよい。その他、LEDランプ500は、面発光LED灯、ダウンライトLED灯、丸型LED灯、ハロゲンLED灯であってもよい。   In the above-described embodiment, the LED lamp 500 is described as having a straight tube shape, but the shape of the LED lamp 500 is not limited to a straight tube shape. For example, the shape of the LED lamp 500 may be a round tube shape or a light bulb shape. The LED lamp 500 may be a straight tube fluorescent type or a round tube fluorescent type LED lamp having the same shape and size as a conventional straight tube fluorescent lamp or a round tube fluorescent lamp. The LED lamp may have a shape conforming to JEL801 or JEL802. Further, it may be an LED lamp having a shape unique to the manufacturer. In addition, the LED lamp 500 may be a surface emitting LED lamp, a downlight LED lamp, a round LED lamp, or a halogen LED lamp.
なお、LEDランプ500の形状を丸管形とする場合、LED素子は周方向に沿って一列に平行配置されていてもよい。例えば、LEDランプ500がLED531〜533の3組のLEDを備えるのであれば、例えば図13に示すように、各組のLED素子は、透光管510内部に配置されたLED基板上に周方向に沿って一列に配置されていてもよい。さらに各組のLEDは径方向に平行に配置されていてもよい。複数組のLEDの1組が消灯しても、周方向に均等に暗くなるので、広範囲を照射した状態を維持でき、結果、室内のより多くの乗客に光を提供し続けることができる。   When the LED lamp 500 has a round tube shape, the LED elements may be arranged in parallel in the circumferential direction. For example, if the LED lamp 500 includes three sets of LEDs 531 to 533, as shown in FIG. 13, for example, each set of LED elements is arranged in a circumferential direction on an LED substrate disposed inside the light-transmitting tube 510. May be arranged in a line along the line. Furthermore, each set of LEDs may be arranged parallel to the radial direction. Even if one set of a plurality of sets of LEDs is extinguished, it is uniformly darkened in the circumferential direction, so that a state in which a wide range is irradiated can be maintained, and as a result, it is possible to continue providing light to more passengers in the room.
なお、LEDランプ500の形状が丸管形である場合も、直管形のLEDランプ500同様に、3組以上のLEDを備え、バッテリ100が低下していくに従って複数組のLEDを1組ずつ順次消灯させていってもよい。乗客に、さらに詳細に消灯タイミングを察知させることができる。   Even when the shape of the LED lamp 500 is a round tube shape, like the straight tube type LED lamp 500, three or more sets of LEDs are provided, and a plurality of sets of LEDs are set one by one as the battery 100 decreases. It may be turned off sequentially. It is possible to make the passenger detect the turn-off timing in more detail.
また、上述の実施の形態では、LED点灯回路540の回路構成を、一例として、図5に示すような構成としたが、LED点灯回路540の回路構成は図5に示すような構成に限定されない。例えば、図5の例では、LED1組ごとに電流制御回路(図5の例では電流制御回路541および電流制御回路542)を設ける構成としたが、1つの電流制御回路に複数組のLEDが接続される構成としてもよい。この場合には、各組のLEDの前段にスイッチを設け、制御部543がそのスイッチを制御することによって、各組のLEDの点灯/消灯を制御してもよい。   In the above-described embodiment, the circuit configuration of the LED lighting circuit 540 is as shown in FIG. 5 as an example. However, the circuit configuration of the LED lighting circuit 540 is not limited to the configuration shown in FIG. . For example, in the example of FIG. 5, a current control circuit (current control circuit 541 and current control circuit 542 in the example of FIG. 5) is provided for each set of LEDs, but a plurality of sets of LEDs are connected to one current control circuit. It is good also as a structure to be made. In this case, a switch may be provided in front of each group of LEDs, and the controller 543 may control the switch to control lighting / extinction of each group of LEDs.
また、図5の例では、複数の電流制御回路に1つの制御部を設けたが、電流制御回路ごとに制御部を設ける構成としてもよい。また、図5の例では、スイッチング素子541aおよびスイッチング素子542aとして、Nチャネル型のMOSFETを使用したが、スイッチング素子はNチャネル型のMOSFETに限定されず、例えば、Pチャネル型のMOSFET、JFET(Junction FET)等、他の種類の半導体スイッチとすることも可能である。   In the example of FIG. 5, one control unit is provided for a plurality of current control circuits. However, a configuration may be employed in which a control unit is provided for each current control circuit. In the example of FIG. 5, N-channel MOSFETs are used as the switching elements 541a and 542a. However, the switching elements are not limited to N-channel MOSFETs. For example, P-channel MOSFETs, JFETs ( Other types of semiconductor switches such as junction FETs) are also possible.
また、図5の例では、電流制御回路541および電流制御回路542の構成が降圧チョッパ回路であるものとして説明したが、電流制御回路541および電流制御回路542の構成は降圧チョッパ回路に限定されず、例えば、昇圧チョッパ回路、フライバックコンバータ、フォワードコンバータ等の他のスイッチング制御型のDC−DCコンバータであってもよい。また、DC−DCコンバータの前段に整流平滑回路を設け、LEDランプ500に交流電力を直接入力できるようにしてもよい。また、LEDランプ500に高周波発生回路(インバータ)で発生した高周波をキャンセルするフィルタを設け、LEDランプ500をインバータ式の蛍光灯具に直接装着できるようにしてもよい。   In the example of FIG. 5, the configuration of the current control circuit 541 and the current control circuit 542 is described as a step-down chopper circuit. However, the configuration of the current control circuit 541 and the current control circuit 542 is not limited to the step-down chopper circuit. For example, other switching control type DC-DC converters such as a step-up chopper circuit, a flyback converter, and a forward converter may be used. Further, a rectifying / smoothing circuit may be provided in the previous stage of the DC-DC converter so that AC power can be directly input to the LED lamp 500. Further, the LED lamp 500 may be provided with a filter for canceling the high frequency generated by the high frequency generation circuit (inverter) so that the LED lamp 500 can be directly mounted on the inverter type fluorescent lamp.
また、図5の例では、電圧レベル計測部として機能する電圧計544を設けたが、制御部543を電圧レベル計測部として機能させることも可能である。例えば、制御部543の入力端子とVdd端子を導線で接続し、制御部543に入力されたVdd電圧をA/D変換して入力端子電圧の電圧値を取得してもよい。   In the example of FIG. 5, the voltmeter 544 that functions as a voltage level measurement unit is provided. However, the control unit 543 can also function as a voltage level measurement unit. For example, the input terminal of the control unit 543 and the Vdd terminal may be connected by a conductive wire, and the Vdd voltage input to the control unit 543 may be A / D converted to obtain the voltage value of the input terminal voltage.
また、上述の実施の形態では、各組のLED素子が直列接続されている例を示したが、各組のLED素子は必ずしも直列接続されている必要はない。例えば、各組のLED素子は並列接続されていてもよいし、直列接続と並列接続を組み合わせて接続されていてもよい。   Moreover, although the above-mentioned embodiment showed the example in which each set of LED elements were connected in series, each set of LED elements does not necessarily need to be connected in series. For example, each set of LED elements may be connected in parallel, or may be connected in combination of series connection and parallel connection.
なお、LEDランプ500および照明システム1を設置する「列車」は、電車や気動車等、軌道上を走行する車両のこという。なお、列車には、路面を走行する路面電車、1本のレール上を走行するモノレール、軌道上をゴムタイヤで走行するタイヤ走行車、軌道上を浮上して走るリニアモーターカー等も含まれ、さらに、1両編成の単行列車も含まれる。   The “train” on which the LED lamp 500 and the illumination system 1 are installed refers to a vehicle that travels on a track such as a train or a train. Trains include a tram that runs on the road, a monorail that runs on one rail, a tire running vehicle that runs with rubber tires on the track, a linear motor car that runs on the track, and so on. Single-car trains with single cars are also included.
なお、照明装置および照明システム1を設置する設備は「列車」に限定されず、例えば、「建物」(例えば、オフィスビル)であってもよいし、自動車、自転車、船舶、飛行機、ヘリコプター等の「輸送機器」であってもよい。なお、建物は、非常時に照明装置に電力を供給するための蓄電設備を内部に備えていてもよいし、また、外部の蓄電設備から電力を需給可能に構成され、非常時にその蓄電設備から照明装置に電力を供給可能に構成されていてもよい。また、建物は、電線等を介して外部電力を受給可能に構成され、その外部電力で照明装置を動作させるよう構成されていてもよい。また、輸送機器も同様に、照明装置に電力を供給するためのバッテリが搭載されていてもよいし、また、外部電力を受給するためのケーブルが着脱可能に構成され、その外部電力でバッテリを充電するよう構成されていてもよい。   The equipment for installing the lighting device and the lighting system 1 is not limited to a “train”, and may be, for example, a “building” (for example, an office building), an automobile, a bicycle, a ship, an airplane, a helicopter, etc. It may be “transport equipment”. Note that the building may include a power storage facility for supplying power to the lighting device in an emergency, and is configured to be able to supply and demand power from an external power storage facility. You may be comprised so that electric power can be supplied to an apparatus. Further, the building may be configured to be able to receive external power via an electric wire or the like, and may be configured to operate the lighting device with the external power. Similarly, the transport equipment may be equipped with a battery for supplying power to the lighting device, and a cable for receiving external power is detachable, and the battery is supplied with the external power. It may be configured to charge.
なお、非常灯400は列車の室内灯に限定されず、例えば、建物の非常口等に設置される避難口誘導灯であってもよい。また、非常灯400は列車内に設置される非難口誘導灯であってもよい。なお、上述の実施の形態では、非常灯400は非常時と通常時の両方で発光されるよう構成されていたが、非常時のみ発光するよう構成することも可能である。なお、非常灯には非難口誘導灯、通路誘導灯、客室誘導灯等の誘導灯も含まれる。   The emergency light 400 is not limited to a train room light, and may be, for example, an escape exit guide light installed at an emergency exit of a building. Further, the emergency light 400 may be a blunt exit guide light installed in a train. In the above-described embodiment, the emergency light 400 is configured to emit light both in an emergency and in a normal time. However, the emergency light 400 may be configured to emit light only in an emergency. The emergency lights include guide lights such as blunt exit guide lights, passage guide lights, and guest room guide lights.
また、上述の実施の形態では、非常灯400は電源切替装置200に接続され、非常時のみバッテリ100に接続されるよう構成されていたが、電源切替装置200を使用せず、常時、バッテリ100に接続されるよう構成されていてもよい。車両の仕様に合わせてさまざまな変形が可能である。   In the above-described embodiment, the emergency light 400 is connected to the power supply switching device 200 and connected to the battery 100 only in an emergency. However, the battery 100 is always used without using the power supply switching device 200. You may be comprised so that it may be connected to. Various modifications are possible according to vehicle specifications.
また、上述の実施の形態では、照明装置はLEDランプ500であるものとして説明したが、照明装置はLEDランプ500に限定されず、例えば、非常灯400のように、LEDランプ500を備えた照明機器とすることも可能である。この場合には、LED点灯回路はLEDランプ側に設置することも可能であるし、照明器具側に設置することも可能である。また、照明装置は、非常灯400のようにLEDランプが着脱可能に装着できる照明機器に限定されず、例えば、LEDが着脱不能に固定された照明機器とすることも可能である。また、照明装置は、列車や建物等に固定されて使用される機器に限定されず、例えば、懐中電灯等の携帯式の照明機器であってもよい。   In the above-described embodiment, the lighting device is described as the LED lamp 500. However, the lighting device is not limited to the LED lamp 500, and for example, an illumination including the LED lamp 500, such as an emergency light 400. It can also be a device. In this case, the LED lighting circuit can be installed on the LED lamp side or on the lighting fixture side. Further, the lighting device is not limited to a lighting device in which the LED lamp can be detachably mounted like the emergency light 400, and for example, a lighting device in which the LED is fixed so as not to be detachable can be used. Further, the lighting device is not limited to a device that is used by being fixed to a train, a building, or the like, and may be a portable lighting device such as a flashlight.
また、上述の実施の形態では、バッテリ100は照明装置の外部に設置されていたが、バッテリ100は照明装置の内部に設置されていてもよい。また、上述の実施の形態では、バッテリ100は充電可能な二次電池であるものとして説明したが、バッテリ100はマンガン乾電池、アルカリ乾電池、ニッケル乾電池、リチウム一次電池、酸化銀電池、空気亜鉛電池等の一次電池であってもよい。   In the above-described embodiment, the battery 100 is installed outside the lighting device, but the battery 100 may be installed inside the lighting device. In the above embodiment, the battery 100 is described as a rechargeable secondary battery. However, the battery 100 is a manganese dry battery, an alkaline dry battery, a nickel dry battery, a lithium primary battery, a silver oxide battery, an air zinc battery, or the like. Primary battery.
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。   Various embodiments and modifications can be made to the present invention without departing from the broad spirit and scope of the present invention. The above-described embodiments are for explaining the present invention and do not limit the scope of the present invention. In other words, the scope of the present invention is shown not by the embodiments but by the claims. Various modifications within the scope of the claims and within the scope of the equivalent invention are considered to be within the scope of the present invention.
1 照明システム
100 バッテリ
110、211、212 入力端子
120、221、222 出力端子
200 電源切替装置
231、232 スイッチ
300 客室灯
400 非常灯
410 照明器具
411a、411b 口金装着部
412a、412b 口金装着部
500 LEDランプ
510 透光管
511 飛散防止フィルム
520 口金
530、531〜536 LED
540 LED点灯回路
541、542 電流制御回路
541a、542a スイッチング素子
541b、542b ダイオード
541c、542c コイル
541d、542d コンデンサ
541e、542e 電流検出抵抗
543 制御部
544 電圧計
550 型材
601〜604 電力線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lighting system 100 Battery 110, 211, 212 Input terminal 120, 221, 222 Output terminal 200 Power supply switching device 231, 232 Switch 300 Room light 400 Emergency light 410 Lighting fixture 411a, 411b Base mounting part 412a, 412b Base mounting part 500 LED Lamp 510 Light-transmitting tube 511 Anti-scattering film 520 Base 530, 531-536 LED
540 LED lighting circuit 541, 542 Current control circuit 541a, 542a Switching element 541b, 542b Diode 541c, 542c Coil 541d, 542d Capacitors 541e, 542e Current detection resistor 543 Control unit 544 Voltmeter 550 Mold material 601-604 Power line

Claims (7)

  1. バッテリを内蔵可能に構成された、若しくはバッテリからの電力を受給可能に構成された照明装置であって、
    複数組のLEDと、
    前記バッテリから供給される電力の電圧レベルを計測する電圧レベル計測部と、
    前記複数組のLEDのうち少なくとも2組以上のLEDの点灯中に、一定時間間隔で、前記電圧レベル計測部で計測された電圧レベルと所定の閾値とを比較して、前記電圧レベル計測部で計測された電圧レベルが前記閾値を下回った場合に、前記複数組のLEDの少なくとも1組を残して他の組のLEDを消灯させるLED点灯回路と、を備える、
    ことを特徴とする照明装置。
    A lighting device configured to be able to incorporate a battery or to be able to receive power from the battery,
    Multiple sets of LEDs;
    A voltage level measuring unit for measuring a voltage level of power supplied from the battery;
    During lighting of at least two or more sets of the plurality of LEDs, the voltage level measured by the voltage level measurement unit is compared with a predetermined threshold at regular time intervals, and the voltage level measurement unit If the measured voltage level falls below the threshold value comprises a LED lighting circuit for turning off the other pair of LED leaving at least one set of said plurality of sets of LED, a,
    A lighting device characterized by that.
  2. 前記LED点灯回路は、前記複数組のLEDに流れる電流を制御する制御部、を備え、
    前記制御部は、前記電圧レベル計測部で計測した電圧レベルに追従して前記複数組のLEDに流れる電流を低下させる、
    ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
    The LED lighting circuit includes a control unit that controls a current flowing through the plurality of sets of LEDs,
    The controller follows the voltage level measured by the voltage level measuring unit to reduce the current flowing through the plurality of sets of LEDs;
    The lighting device according to claim 1.
  3. 直管形もしくは丸管形の透光管、を備え、
    前記複数組のLEDそれぞれの組は、3個以上のLED素子から構成され、
    前記複数組のLED各組のLED素子は、前記透光管の内部に長手方向に沿ってもしくは周方向に沿って一列に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の照明装置。
    It has a straight tube type or round tube type translucent tube,
    Each set of the plurality of LEDs is composed of three or more LED elements,
    The LED elements of each set of the plurality of sets of LEDs are arranged in a line along the longitudinal direction or along the circumferential direction inside the light-transmitting tube.
    The illumination device according to claim 1, wherein
  4. 前記複数組のLEDは3組以上のLEDから構成され、
    前記LED点灯回路は、前記電圧レベルが低下していくに従って前記複数組のLEDを1組ずつ順次消灯させる、
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の照明装置。
    The plurality of sets of LEDs are composed of three or more sets of LEDs,
    The LED lighting circuit sequentially turns off the plurality of sets of LEDs one by one as the voltage level decreases.
    The lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein
  5. 直管形の透光管、を備え、
    前記複数組のLEDそれぞれの組は、3個以上のLED素子から構成され、
    前記複数組のLED各組のLED素子は、前記透光管の内部に長手方向に沿って一列に平行配置されており、
    前記LED点灯回路は、内側に位置する組のLEDほど遅く消灯するように、端に位置する組のLEDから順次消灯させる、
    ことを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
    A straight tube-shaped translucent tube,
    Each set of the plurality of LEDs is composed of three or more LED elements,
    The LED elements of each of the plurality of sets of LEDs are arranged in parallel in a line along the longitudinal direction inside the light-transmitting tube,
    The LED lighting circuit sequentially turns off the LED in the set located at the end so that the LED in the set located on the inside turns off later.
    The lighting device according to claim 4.
  6. 前記照明装置は、外部電力が途絶えてもバッテリで動作することが可能な非常灯、若しくは前記非常灯に使用されるLEDランプである、
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の照明装置。
    The lighting device is an emergency light that can be operated by a battery even when external power is interrupted, or an LED lamp used for the emergency light.
    The lighting device according to any one of claims 1 to 5, wherein
  7. 輸送機器または建物に設置される照明システムであって、
    室内を照射する照明装置と、
    外部電力を蓄えるバッテリと、
    前記バッテリと電力線を介して接続され、外部電力を前記照明装置に供給するとともに、外部電力が途絶えたときに前記照明装置に供給する電力を前記バッテリからの電力に切り替える電源切替装置と、を備え、
    前記照明装置は、
    複数組のLEDと、
    前記電源切替装置を介して前記バッテリから供給される電力の電圧レベルを計測する電圧レベル計測部と、
    前記複数組のLEDのうち少なくとも2組以上のLEDの点灯中に、一定時間間隔で、前記電圧レベル計測部で計測された電圧レベルと所定の閾値とを比較して、前記電圧レベル計測部で計測された電圧レベルが前記閾値を下回った場合に、前記複数組のLEDの少なくとも1組を残して他の組のLEDを消灯させるLED点灯回路と、を備える、
    ことを特徴とする照明システム。
    A lighting system installed in transport equipment or buildings,
    A lighting device for illuminating the room;
    A battery for storing external power;
    A power supply switching device that is connected to the battery via a power line, supplies external power to the lighting device, and switches power supplied to the lighting device to power from the battery when external power is interrupted. ,
    The lighting device includes:
    Multiple sets of LEDs;
    A voltage level measuring unit that measures a voltage level of power supplied from the battery via the power supply switching device;
    During lighting of at least two or more sets of the plurality of LEDs, the voltage level measured by the voltage level measurement unit is compared with a predetermined threshold at regular time intervals, and the voltage level measurement unit If the measured voltage level falls below the threshold value comprises a LED lighting circuit for turning off the other pair of LED leaving at least one set of said plurality of sets of LED, a,
    A lighting system characterized by that.
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