以下、本実施形態の非常用照明装置10について、図1を参照しながら説明する。
非常用照明装置10は、発光部4と、二次電池2と、二次電池2を電源として発光部4を点灯させる点灯回路3と、二次電池2を充電および放電可能な充放電回路1と、充放電回路1を制御する制御回路5とを備える。制御回路5は、二次電池2の両端電圧を監視する監視部7と、外部電源AC1からの電力供給が遮断されたのを検出する検出部6と、外部電源AC1からの電力供給が遮断された状態を擬似的に発生させ二次電池2の充電状態を点検する点検部11と、点検部11により点検された二次電池2の充電状態が正常状態であるか異常状態であるかを記憶する記憶部9とを有する。制御回路5は、記憶部9に予め記憶された二次電池2の上記充電状態を消去するとき、監視部7により監視された上記両端電圧が予め設定された規定電圧以上の場合、上記充電状態を消去し、上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電させ上記両端電圧が上記規定電圧に達した後、上記充電状態を消去する。上記規定電圧は、少なくとも制御回路5の動作電圧よりも大きく設定されている。
発光部4としては、例えば、発光ダイオードなどを用いることができる。発光ダイオードの個数は、複数個が好ましい。発光部4として複数個の発光ダイオードを用いる場合は、これら複数個の発光ダイオードの接続関係を、直列接続または並列接続としてもよいし、直列接続と並列接続とを組み合わせた接続としてもよい。なお、本実施形態では、発光部4として、発光ダイオードを用いているが、これを特に限定するものではない。
二次電池2としては、例えば、リチウムイオン電池を用いることができるが、これを特に限定するものではない。
点灯回路3は、二次電池2からの出力電圧(直流電圧)を所定電圧に変換する。また、点灯回路3は、変換した上記所定電圧を発光部4へ出力する。本実施形態では、点灯回路3として、例えば、DC/DCコンバータを用いている。
充放電回路1は、外部電源(例えば、商用電源)AC1からの交流電圧を電源として二次電池2を充電する。本実施形態では、充放電回路1と外部電源AC1との間の給電路に、第1スイッチ(図示せず)が設けられている。なお、本実施形態では、外部電源AC1を構成要件として含まない。
また、充放電回路1は、二次電池2に充電された充電電圧を放電させる。
制御回路5は、例えば、マイクロコンピュータに、適宜のプログラムを搭載することにより構成することができる。上記プログラムは、例えば、上述の記憶部9に記憶されている。
制御回路5は、充放電回路1により二次電池2が充電されるように充放電回路1を制御する。また、制御回路5は、充放電回路1により二次電池2が放電されるように充放電回路1を制御する。
監視部7は、例えば、制御回路5として用いる上記マイクロコンピュータに予め設けられた第1A/Dコンバータ(図示せず)およびサンプルホールド回路(図示せず)などを適宜組み合わせて構成することができる。これにより、監視部7は、二次電池2の両端電圧を監視することが可能となる。
検出部6は、例えば、上記マイクロコンピュータに予め設けられた第2A/Dコンバータ(図示せず)および第1コンパレータ(図示せず)などを適宜組み合わせて構成することができる。これにより、検出部6は、外部電源AC1からの電力供給が遮断されたのを検出することが可能となる。言い換えれば、検出部6は、例えば、外部電源AC1の停電時などの非常時を検出することが可能となる。
以下、非常用照明装置10において、外部電源AC1の非常時に発光部4を点灯させる動作を、簡単に説明する。
制御回路5は、検出部6により外部電源AC1の非常時を検出すると、充放電回路1により二次電池2を放電させる。これにより、点灯回路3は、例えば、外部電源AC1の停電時に、二次電池2を電源として発光部4を点灯させることが可能となる。
また、制御回路5は、監視部7により監視された二次電池2の上記両端電圧の大きさに従って二次電池2の接続状態を判定する第1判定部(図示せず)を有している。上記第1判定部としては、例えば、制御回路5として用いる上記マイクロコンピュータに予め設けられた第2コンパレータ(図示せず)などを用いることができる。本実施形態では、上記第1判定部が、例えば、監視部7により監視された上記両端電圧と予め設定された第1基準電圧とを比較して二次電池2が充放電回路1に接続されているか否かを判定する。また、本実施形態では、上記第1判定部の上記第1基準電圧を、例えば、3Vに設定している。
上記第1判定部は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記第1基準電圧未満である場合、二次電池2が充放電回路1に接続されていると判定する。一方、上記第1判定部は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記第1基準電圧以上である場合、二次電池2が充放電回路1に接続されていないと判定する。
制御回路5は、上記第1判定部により判定された二次電池2の接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを記憶部9に記憶する。具体的に説明すると、制御回路5は、上記第1判定部により二次電池2が充放電回路1に接続されていると判定されると、二次電池2の接続状態が正常状態であることを記憶部9に記憶する。一方、制御回路5は、上記第1判定部により二次電池2が充放電回路1に接続されていないと判定されると、二次電池2の接続状態が異常状態であることを記憶部9に記憶する。
点検部11には、二次電池2の充電状態を点検するための第2スイッチ(図示せず)が設けられている。点検部11は、例えば点検作業者などにより上記第2スイッチがオンされると、上記第1スイッチをオン状態からオフ状態にする。これにより、点検部11は、外部電源AC1からの電力供給が遮断された状態(外部電源AC1の停電状態)を擬似的に発生させることが可能となる。
非常用照明装置10では、点検部11により外部電源AC1の停電状態を擬似的に発生させると、制御回路5が、充放電回路1により二次電池2を規定時間(例えば、30分間)放電させる。また、非常用照明装置10では、点検部11により外部電源AC1の停電状態を擬似的に発生させると、点灯回路3が、二次電池2を電源として発光部4を、上記規定時間点灯させる。なお、上記規定時間は、例えば、社団法人日本照明器具工業会規格「非常用照明器具技術基準(JIL5501−2009改正)」において有効点灯時間として規定された時間が好ましい。
点検部11は、充放電回路1により二次電池2を上記規定時間放電させた後に、監視部7により監視された二次電池2の上記両端電圧の大きさに従って二次電池2の充電状態を点検する。
点検部11には、監視部7により監視された上記両端電圧の大きさに従って二次電池2が正常状態であるか異常状態であるかを判定する第2判定部(図示せず)が設けられている。上記第2判定部としては、例えば、制御回路5として用いる上記マイクロコンピュータに予め設けられた第3コンパレータ(図示せず)などを用いることができる。
上記第2判定部は、監視部7により監視された上記両端電圧が予め設定された第2基準電圧以上である場合、二次電池2が正常状態であると判定する。一方、上記第2判定部は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記第2基準電圧未満である場合、二次電池2が異常状態であると判定する。本実施形態では、上記第2判定部の上記第2基準電圧を、例えば、1Vに設定している。
制御回路5は、上記第2判定部により判定された二次電池2の充電状態が正常状態であるか異常状態であるかを記憶部9に記憶する。言い換えれば、制御回路5は、点検部11により点検された二次電池2の充電状態が正常状態であるか異常状態であるかを記憶部9に記憶する。
本実施形態では、記憶部9に、点検部11により点検された二次電池2の充電状態を記憶する第1記憶領域と、上記第1判定部により判定された二次電池2の接続状態を記憶する第2記憶領域とが設けられている。本実施形態では、記憶部9の記憶領域を、例えば、1024ビットとし、1024ビットのうちの1ビットを上記第1記憶領域、他の1ビットを上記第2記憶領域としてある。
ところで、制御回路5は、記憶部9(具体的には、上記第1記憶領域)に予め記憶された二次電池2の充電状態を消去するとき、監視部7により監視された二次電池2の上記両端電圧が予め設定された規定電圧以上の場合、二次電池2の充電状態を消去する。上記規定電圧は、例えば、制御回路5の動作電圧よりも大きく、且つ、制御回路5が二次電池2の充電状態を記憶部9から削除するのに十分な電圧(例えば、0.8V)であればよい。
したがって、本実施形態の非常用照明装置10では、制御回路5が、記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態を消去する場合、二次電池2の上記両端電圧が上記規定電圧以上であるときに、二次電池2の充電状態を消去する。これにより、本実施形態の非常用照明装置10では、制御回路5が記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態を消去する途中で、仮に、外部電源AC1からの電力供給が遮断されたとしても、制御回路5が、二次電池2から電力供給されることによって、二次電池2の充電状態を、より確実に消去することが可能となる。よって、非常用照明装置10では、外部電源AC1からの電力供給が再開されたときに、記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態が消去されたか否かが不明となることを抑制することが可能となる。
また、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電させ上記両端電圧が上記規定電圧に達した後、二次電池2の充電状態を消去する。これにより、本実施形態の非常用照明装置10では、制御回路5が記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態を消去する途中で、二次電池2の両端電圧が制御回路5の動作電圧未満になるのを抑制することが可能となり、二次電池2の充電状態を、より確実に消去することが可能となる。
また、制御回路5は、記憶部9に予め記憶された二次電池2の接続状態を消去するとき、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧以上の場合、二次電池2の接続状態を消去してもよい。これにより、本実施形態の非常用照明装置10では、制御回路5が記憶部9に予め記憶された二次電池2の接続状態を消去する途中で、仮に、外部電源AC1からの電力供給が遮断されたとしても、制御回路5が、二次電池2から電力供給されることによって、二次電池2の接続状態を、より確実に消去することが可能となる。よって、非常用照明装置10では、外部電源AC1からの電力供給が再開されたときに、記憶部9に予め記憶された二次電池2の接続状態が消去されたか否かが不明となることを抑制することが可能となる。
また、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電させ上記両端電圧が上記規定電圧に達した後、二次電池2の接続状態を消去してもよい。これにより、本実施形態の非常用照明装置10では、制御回路5が記憶部9に予め記憶された二次電池2の接続状態を消去する途中で、二次電池2の両端電圧が制御回路5の動作電圧未満になるのを抑制することが可能となり、二次電池2の接続状態を、より確実に消去することが可能となる。
以下、本実施形態の非常用照明装置10において、制御回路5が二次電池2の上記充電状態および上記接続状態を記憶部9に記憶する動作例について、下記の表1に基づいて説明する。
非常用照明装置10は、例えば、二次電池2が正常状態、且つ、二次電池2が充放電回路1に接続された状態で、外部電源AC1から電力供給される。ここにおいて、上記第1記憶領域および上記第2記憶領域の各々には、二次電池2が正常状態であることを示す正常データが予め記憶されている。なお、表1では、正常データを、単に「正常」と表している。また、本実施形態では、正常データとして、2進数の「0」を用いているが、これに限らず、例えば、16進数の「00」などを用いてもよい。
制御回路5は、点検部11により二次電池2の充電状態が点検され、上記第2判定部により二次電池2が異常状態であると判定されると、上記第1記憶領域に、二次電池2が異常状態であることを示す異常データを記憶する。このとき、本実施形態では、例えば、二次電池2が異常状態であることを表示する表示灯(図示せず)が点滅する。なお、表1では、異常データを、単に「異常」と表している。また、本実施形態では、異常データとして、2進数の「1」を用いているが、これに限らず、例えば、16進数の「FF」などを用いてもよい。
また、非常用照明装置10では、二次電池2を交換するために二次電池2が取り外されると、制御回路5が、上記第2記憶領域に、二次電池2が充放電回路1に接続されていない状態であることを示す異常データを記憶する。そして、非常用照明装置10では、新品の二次電池2が充放電回路1に接続されると、制御回路5が、監視部7により二次電池2の上記両端電圧を監視する。
制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電する。また、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧に達したとき、上記第1記憶領域および上記第2記憶領域それぞれに予め記憶された異常データを消去する。ここにおいて、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電しているが、上記両端電圧が上記規定電圧以上の場合、直ちに、上記第1記憶領域および上記第2記憶領域それぞれに予め記憶された異常データを消去する。また、本実施形態では、記憶部9に予め記憶された異常データが消去された状態を正常状態と定義している。また、本実施形態では、記憶部9に異常データ以外が記憶された状態を正常状態と定義している。
以下、本実施形態の非常用照明装置10において、制御回路5が二次電池2の上記充電状態および上記接続状態を記憶部9に記憶する他の形態の動作例について、下記の表2に基づいて説明する。
非常用照明装置10は、例えば、二次電池2が正常状態、且つ、二次電池2が充放電回路1に接続された状態で、外部電源AC1から電力供給される。ここにおいて、上記第1記憶領域および上記第2記憶領域の各々には、正常データが予め記憶されている。なお、表2では、正常データを、単に「正常」と表している。
制御回路5は、上記第1判定部により二次電池2が充放電回路1に接続されていないと判定されると、上記第2記憶領域に、二次電池2が充放電回路1に接続されていない状態であることを示す異常データを記憶する。このとき、本実施形態では、例えば、上記表示灯が消灯状態となる。なお、表2では、異常データを、単に「異常」と表している。
また、非常用照明装置10では、二次電池2が充放電回路1に接続されると、制御回路5が、監視部7により二次電池2の上記両端電圧を監視する。
制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電する。また、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧に達したとき、上記第2記憶領域に予め記憶された異常データを消去する。ここにおいて、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電しているが、上記両端電圧が上記規定電圧以上の場合、直ちに、上記第2記憶領域に予め記憶された異常データを消去してもよい。
以下、本実施形態の非常用照明装置10において、制御回路5が二次電池2の上記充電状態および上記接続状態を記憶部9に記憶するさらに他の形態の動作例について、下記の表3に基づいて説明する。
非常用照明装置10は、例えば、二次電池2が異常状態、且つ、二次電池2が充放電回路1に接続された状態で、外部電源AC1から電力供給される。このとき、本実施形態では、例えば、上記表示灯が点滅する。ここにおいて、上記第1記憶領域には、異常データが予め記憶されている。また、上記第2記憶領域には、正常データが予め記憶されている。
また、非常用照明装置10では、二次電池2を交換するために二次電池2が取り外されると、制御回路5が、上記第2記憶領域に、異常データを記憶する。そして、非常用照明装置10では、新品の二次電池2が充放電回路1に接続されると、制御回路5が、監視部7により二次電池2の上記両端電圧を監視する。
制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電する。また、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧に達したとき、上記第1記憶領域および上記第2記憶領域それぞれに予め記憶された異常データを消去する。ここにおいて、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電しているが、上記両端電圧が上記規定電圧以上の場合、直ちに、上記第1記憶領域および上記第2記憶領域それぞれに予め記憶された異常データを消去する。
以下、本実施形態の非常用照明装置10において、制御回路5が二次電池2の上記充電状態および上記接続状態を記憶部9に記憶する別の形態の動作例について、下記の表4に基づいて説明する。
非常用照明装置10は、例えば、二次電池2が正常状態、且つ、二次電池2が充放電回路1に接続されていない状態で、外部電源AC1から電力供給される。このとき、本実施形態では、例えば、上記表示灯が消灯状態となる。ここにおいて、上記第1記憶領域には、正常データが予め記憶されている。また、上記第2記憶領域には、異常データが予め記憶されている。
また、非常用照明装置10では、二次電池2が充放電回路1に接続されると、制御回路5が、監視部7により二次電池2の上記両端電圧を監視する。
制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電する。また、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧に達したとき、上記第2記憶領域に予め記憶された異常データを消去する。ここにおいて、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電しているが、上記両端電圧が上記規定電圧以上の場合、直ちに、上記第2記憶領域に予め記憶された異常データを消去してもよい。
以下、本実施形態の非常用照明装置10において、制御回路5が二次電池2の上記充電状態および上記接続状態を記憶部9に記憶するさらに別の形態の動作例について、下記の表5に基づいて説明する。
非常用照明装置10は、例えば、二次電池2が異常状態、且つ、二次電池2が充放電回路1に接続されていない状態で、外部電源AC1から電力供給される。このとき、本実施形態では、例えば、上記表示灯が消灯状態となる。ここにおいて、上記第1記憶領域および上記第2記憶領域の各々には、異常データが予め記憶されている。
また、非常用照明装置10では、新品の二次電池2が充放電回路1に接続されると、制御回路5が、監視部7により二次電池2の上記両端電圧を監視する。
制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電する。また、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧に達したとき、上記第1記憶領域および上記第2記憶領域それぞれに予め記憶された異常データを消去する。ここにおいて、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電しているが、上記両端電圧が上記規定電圧以上の場合、直ちに、上記第1記憶領域および上記第2記憶領域それぞれに予め記憶された異常データを消去する。
本実施形態の非常用照明装置10では、制御回路5が、監視部7により監視された二次電池2の上記両端電圧が上記規定電圧以上の場合、記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態を消去する。また、非常用照明装置10では、制御回路5が、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電させ上記両端電圧が上記規定電圧に達した後、記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態を消去する。これにより、本実施形態の非常用照明装置10では、制御回路5が記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態を消去する途中で、二次電池2の上記両端電圧が制御回路5の動作電圧未満になるのを抑制することが可能となり、二次電池2の充電状態を、より確実に消去することが可能となる。また、非常用照明装置10では、制御回路5が記憶部9に予め記憶された二次電池2の上記充電状態を消去する途中で、仮に、外部電源AC1からの電力供給が遮断されたとしても、制御回路5が、二次電池2から電力供給されることによって、二次電池2の充電状態を、より確実に消去することが可能となる。よって、非常用照明装置10では、外部電源AC1からの電力供給が再開されたときに、記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態が消去されたか否かが不明となることを抑制することが可能となる。
本実施形態の非常用照明装置10では、点検部11により点検された二次電池2の充電状態が異常状態であるときだけ、制御回路5が、記憶部9(具体的には、上記第1記憶領域)に、異常データを書き込む。すなわち、非常用照明装置10では、二次電池2の上記充電状態が異常状態から正常状態になると、制御回路5が、記憶部9に予め記憶された異常データを消去することによって、記憶部9に記憶されたデータが正常データになる。
ところで、図2に示す構成を有する従来例の照明装置では、バッテリ52の点検結果が得られる毎に、上記点検結果を上記記憶部に蓄積する。これに対して、本実施形態の非常用照明装置10では、点検部11により点検された二次電池2の充電状態が異常状態から正常状態になると、記憶部9に予め記憶された異常データを消去する。よって、非常用照明装置10では、従来例の照明装置に比べて、メモリ容量を小さくすることが可能となる。また、非常用照明装置10では、記憶部9としてメモリ容量の小さなものを選定することが可能となり、低コスト化を図ることが可能となる。
また、本実施形態の非常用照明装置10では、二次電池2が充放電回路1に接続されていない状態であるときだけ、制御回路5が、記憶部9(具体的には、上記第2記憶領域)に、異常データを書き込むようにしてもよい。この場合は、二次電池2が充放電回路1に再び接続されたときに、制御回路5が、記憶部9に予め記憶された異常データを消去すればよい。
ところで、制御回路5は、充放電回路1により二次電池2を充電させる際の充電時間を計時する計時部8を有している。計時部8としては、例えば、制御回路5として用いる上記マイクロコンピュータに予め設けられたカウンタ(図示せず)などを用いることができる。
制御回路5は、監視部7により監視された二次電池2の両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電させ計時部8により計時された上記充電時間が予め設定された所定時間を経過したとき、記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態を消去することが好ましい。上記所定時間は、例えば、制御回路5が二次電池2の充電状態を記憶部9に記憶するのに十分な時間(例えば、5分など)であればよい。これにより、本実施形態の非常用照明装置10では、制御回路5が記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態を消去する途中で、二次電池2の上記両端電圧が制御回路5の動作電圧未満になるのを抑制することが可能となり、二次電池2の充電状態を、より確実に消去することが可能となる。
また、制御回路5は、監視部7により監視された上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電させ上記両端電圧が二次電池2の満充電電圧になったとき、記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態を消去することが好ましい。これにより、本実施形態の非常用照明装置10では、制御回路5が記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態を消去するとき、二次電池2が満充電となっているため、制御回路5が記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態を消去する途中で、二次電池2の上記両端電圧が制御回路5の動作電圧未満となるのをより抑制することが可能となり、二次電池2の充電状態を、より確実に消去することが可能となる。
ここにおいて、本実施形態の非常用照明装置10では、外部電源AC1の停電時などの非常時のみに発光部4を点灯させる、いわゆる、専用形の非常用照明装置を例示しているが、これに限らず、例えば、通常時および非常時に発光部4を点灯させる、いわゆる、併用形の非常用照明装置であってもよい。
以上説明した本実施形態の非常用照明装置10は、発光部4と、二次電池2と、二次電池2を電源として発光部4を点灯させる点灯回路3と、二次電池2を充電および放電可能な充放電回路1と、充放電回路1を制御する制御回路5とを備える。制御回路5は、二次電池2の両端電圧を監視する監視部7と、外部電源AC1からの電力供給が遮断されたのを検出する検出部6と、外部電源AC1からの電力供給が遮断された状態を擬似的に発生させ二次電池2の充電状態を点検する点検部11と、点検部11により点検された二次電池2の充電状態が正常状態であるか異常状態であるかを記憶する記憶部9とを有する。制御回路5は、記憶部9に予め記憶された二次電池2の上記充電状態を消去するとき、監視部7により監視された上記両端電圧が予め設定された規定電圧以上の場合、上記充電状態を消去し、上記両端電圧が上記規定電圧未満の場合、充放電回路1により二次電池2を充電させ上記両端電圧が上記規定電圧に達した後、上記充電状態を消去する。上記規定電圧は、少なくとも制御回路5の動作電圧よりも大きく設定されている。これにより、本実施形態の非常用照明装置10では、記憶部9に予め記憶された二次電池2の充電状態を、より確実に消去させることが可能となる。