JP6279775B2 - 発光ダイオード応急灯およびその操作方法 - Google Patents

Description

本発明は、発光ダイオード応急灯およびその操作方法に関する。

日常生活の照明は、応急の照明と正常な照明に分けられる。正常な照明では、固体発光方式（即ち、発光ダイオードの発光技術）が既に流行しつつある。チューブ式発光ダイオード灯は、固体発光方式の典型の一つである。応急の照明では、所要の電力を提供する貯電装置は、鉛蓄電池からリチウム蓄電池へ進化している。照明設備が、主に光源と駆動回路より構成されている。なお、照明設備は、応急の照明という機能を有するために、貯電装置（即ち、蓄電池）をさらに配置する必要がある。
なお、特許文献１は、発光ダイオードの非常照明に関するその他の文献である。

特開２００８−２７０２１２号公報

従来、応急灯は、火災などの緊急状況でのみ点灯する。応急灯は、明るさ（普通は、１００ルーメン（ｌｍ）以下となる）がやや低くなるので、ただガイド機能だけを提供することができるが、正常な照明機能を提供することができない。よって、従来の応急灯により、うまく大衆を非常口まで誘導することができない。なお、照明設備には、正常な照明に対応するシステムと、応急の照明に対応するシステムとは、互いに独立するシステムである。よって、従来の技術は、以下の欠点を有する。

１）応急の照明に対応するシステムで使用される電池は、体積が大きくコンデンサーが小さくなるので、一般的に着脱式になることがある（つまり、応急の照明に対応するシステムの応急灯が取り付けられることに適しない）。また、電池は、たとえ内蔵式になっても、スタンバイ電流が大きくなるので、長時間放置すると損壊しやすい、貯蔵期間が短く運送することに適しない、などの欠点がある。

２）応急の照明に対応するシステムは体積が大きいので、デパートや天井の低い場所などには設置に適するスペースがない。なお、応急の照明に対応するシステムには、給電のためのケーブルも必要となる。

３）応急の照明に対応するシステムは使用率が低いので（停電時しか点灯しない）、維持コストが高くなる。

４）よい照明器具の位置には正常な照明に対応するシステムが設置されるので、応急の照明に対応するシステムは照明の効果が低下する（即ち、応急の照明に対応するシステムは照明の効果が悪くなる）。

よって、従来の、応急の照明に対応するシステムは照明効果の良いシステムではない。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、運送モードを有する発光ダイオード応急灯およびその操作方法、特に運送モードにおいて消費電力が大変少なくなる発光ダイオード応急灯およびその操作方法を提供するものである。
よって、従来の技術において、正常な照明に対応するシステムと応急の照明に対応するシステムが互いに独立するものであるため、配線経路が複雑になる欠点、及び電池の運送可能期間や貯蔵可能期間が短いなどの問題の解決を図る。

本発明の一態様によれば、運送モードを有する発光ダイオード応急灯を提供する。発光ダイオード応急灯は、交流−直流発光ダイオード駆動回路と、光源と、応急モジュールと、複数の指示灯と、笠と、二つの灯ヘッドと、複数の銅針と、複数の固定用ネジと、アルミニウム製の放熱用カバーとを備えてなる。前記応急モジュールは電池を備えてなる。前記交流−直流発光ダイオード駆動回路は前記アルミニウム製の放熱用カバー内に設置される。前記光源は前記アルミニウム製の放熱用カバーの表面に固定され、前記複数の指示灯は前記笠の指示灯用孔に嵌め込まれる。前記笠は前記アルミニウム製の放熱用カバーと噛み合い、前記二つの灯ヘッドは前記複数の銅針とリベットプレスにより固定される。前記交流−直流発光ダイオード駆動回路及び前記応急モジュールは前記二つの灯ヘッド及び前記複数の銅針に連接され、且つ前記複数の固定用ネジにより前記アルミニウム製の放熱用カバーに固定される。前記交流−直流発光ダイオード駆動回路、前記光源、前記応急モジュール及び前記電池は、前記笠、前記二つの灯ヘッド及び前記アルミニウム製の放熱用カバーによって囲まれた空間に設置される。前記交流−直流発光ダイオード駆動回路は、前記光源の一端に接続し、前記応急モジュールは、前記光源の他端に接続している。前記応急モジュールが運送モード信号を生成した後、前記発光ダイオード応急灯は運送モードに入り、前記応急モジュールにおける、前記電池を用い前記光源を駆動し点灯させる供電回路が、前記運送モード信号に基づき切られて前記光源が消灯するとともに前記複数の指示灯が点灯する。

本発明の別の態様によれば、運送モードを有する発光ダイオード応急灯の操作方法を提供する。発光ダイオード応急灯は、アルミニウム製の放熱用カバーと、前記アルミニウム製の放熱用カバー内に設置された交流−直流発光ダイオード駆動回路と、前記アルミニウム製の放熱用カバーの表面に固定された光源と、前記アルミニウム製の放熱用カバーと噛み合った笠と、前記笠の指示灯用孔に嵌め込まれた複数の指示灯と、複数の銅針と、前記複数の銅針とリベットプレスにより固定された二つの灯ヘッドと、複数の固定用ネジと、応急モジュールとを備えてなり、前記応急モジュールは電池を備えてなる。前記交流−直流発光ダイオード駆動回路及び前記応急モジュールは前記二つの灯ヘッド及び前記複数の銅針に連接され、且つ前記複数の固定用ネジにより前記アルミニウム製の放熱用カバーに固定されている。前記交流−直流発光ダイオード駆動回路、前記光源、前記応急モジュール及び前記電池は、前記笠、前記二つの灯ヘッド及び前記アルミニウム製の放熱用カバーによって囲まれた空間に設置されている。
前記操作方法は、予定交流電圧により前記応急モジュールへ少なくとも１回通電し、且つ通電ごとに後の予定時間以内に前記予定交流電圧を中止するステップと、前記応急モジュールが前記予定交流電圧をサンプリングし、高レベル電圧信号を生成するステップと、前記応急モジュールが前記高レベル電圧信号に基づき、運送モード信号を生成するステップと、前記応急モジュールが前記運送モード信号を生成した後、前記発光ダイオード応急灯が運送モードに入り、且つ前記応急モジュールにおける、前記電池を用い前記光源を駆動し点灯させる供電回路が、前記運送モード信号に基づき切られることにより前記光源が消灯するとともに前記複数の指示灯が点灯するステップと、を含む。

本発明によれば、運送モードを有する発光ダイオード応急灯およびその操作方法を提供する。前記発光ダイオード応急灯は、正常な（省エネルギー）照明機能（前記発光ダイオード応急灯の正常モードに対応する）と、応急の照明機能（前記発光ダイオード応急灯の応急モードに対応する）とを有するので、使用率を向上し、別の応急灯システムをさらに買うコストを削減することができる。
よって、従来の技術に比べて、前記発光ダイオード応急灯は、前記応急灯システムを設置することに適しない場所にも巨大なメリットをもたらすのみならず、応急灯システムだけを設置する苦労や、給電するためのケーブルを設置する煩わしさなどを避けることができる。
また、前記発光ダイオード応急灯が前記応急モードに入る時、前記発光ダイオード応急灯およびその操作方法によって、運送過程における発光ダイオード応急灯の消費電力がμＡレベルになるようにすることができるので、本発明は、発光ダイオード応急灯内の電池の消耗が短時間で早すぎることがないという効果を確保できる。

本発明の第１の実施形態に係る、運送モードを有する発光ダイオード応急灯の外観を示す図。 発光ダイオード応急灯の構成を示す分解斜視図。 発光ダイオード応急灯が給電に電気接続している構成を示す図。 応急モードの構成を示す図。 コンデンサーが充電過程において形成した立ち上がりエッジ波形と、運送モード信号との関係を示す図。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

図１、図２を参照する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る、運送モードを有する発光ダイオード（light emitting diode, ＬＥＤ）応急灯１００の外観を示す図である。図２は、発光ダイオード応急灯１００の構成を示す分解斜視図である。
図２に示すように、発光ダイオード応急灯１００は、二つの指示灯１と、笠２と、交流−直流（ＡＣ−ＤＣ）発光ダイオード駆動回路３と、二つの灯ヘッド４と、四つの固定用ネジ５と、四つの銅針６と、アルミニウム製の放熱用カバー７と、光源８と、応急モジュール９と、を備えてなる。光源８は、プリント基板に設置されるものであり、発光ダイオード光源でもよい。電池１０はリン酸鉄リチウム蓄電池であり、応急モジュール９は電池１０を含む。電池１０はリン酸鉄リチウム蓄電池であるため、−２０℃〜７０℃の９０℃の温度範囲以内で操作されてもよい。しかし本発明は、電池１０がリン酸鉄リチウム蓄電池に限らず、高機能の他のリチウム蓄電池になってもよい。
なお、本発明は、発光ダイオード応急灯１００がただ二つの指示灯１だけを含む形態に限らない。本発明は、発光ダイオード応急灯１００がただ四つの固定用ネジ５及び四つの銅針６だけを含む形態に限らない。

図２に示すように、交流−直流発光ダイオード駆動回路３はアルミニウム製の放熱用カバー７の内部に設置され、光源８はアルミニウム製の放熱用カバー７の内部表面に設置される。交流−直流発光ダイオード駆動回路３は出力端により光源８の一端に接続し、応急モジュール９は出力端により光源８の他端に接続している。

図２に示すように、指示灯１は笠２の指示灯用孔に嵌め込まれ、笠２はアルミニウム製の放熱用カバー７と噛み合い、灯ヘッド４は銅針６とリベットプレスにより固定され、交流−直流発光ダイオード駆動回路３は入力端により、リベットプレスされた灯ヘッド４に接続され、銅針６は固定用ネジ５を通してアルミニウム製の放熱用カバー７の一端に固定される。また、図２に示すように、応急モジュール９は入力端により、リベットプレスされた灯ヘッド４に接続され、銅針６は固定用ネジ５を通してアルミニウム製の放熱用カバー７の他端に固定される。図１に示すように、発光ダイオード応急灯１００の外観から見ると、交流−直流発光ダイオード駆動回路３と、光源８と、応急モジュール９と電池１０とは、笠２、灯ヘッド４及びアルミニウム製の放熱用カバー７によって囲まれた空間に設置されている。

図３を参照する。図３は、発光ダイオード応急灯１００が交流電源ＡＣに電気接続している構成を示す図である。図３に示すように、発光ダイオード応急灯１００と交流電源ＡＣとは、テストスイッチＴＳ及びスイッチＫに接続しなければならない。テストスイッチＴＳは、発光ダイオード応急灯１００が実際に使用される時、発光ダイオード応急灯１００の全ての機能をテストするためのものであり、スイッチＫは、発光ダイオード応急灯１００の正常モードに用いられるものである。
図３に示すように、交流−直流発光ダイオード駆動回路３の入力端Ｎ０と、応急モジュール９の入力端Ｎ１とは、交流電源ＡＣのニュートラル線Ｎに接続されており、交流−直流発光ダイオード駆動回路３の入力端Ｌ０は、スイッチＫの一端に直列に接続されており、スイッチＫの他端と、応急モジュール９の入力端Ｌ１とは、テストスイッチＴＳの一端に直列に接続されており、テストスイッチＴＳの他端は交流電源ＡＣの活線Ｌに接続されている。
発光ダイオード応急灯１００が正常モード又は応急モードに入る時、テストスイッチＴＳは長く閉じられた状態になる。よって、スイッチＫが開かれ、且つ交流電源ＡＣが正常に電力を提供（給電）する時（この時、発光ダイオード応急灯１００が正常モードに入った）、交流−直流発光ダイオード駆動回路３は交流電源ＡＣにより光源８を駆動し点灯させることができる。また、交流電源ＡＣが正常に電力を提供する時、交流電源ＡＣはテストスイッチＴＳを通してさらに応急モジュール９の電池１０に電力を提供でき、それにおいて応急モジュール９は、交流電源ＡＣが正常に電力を提供することを感知する時、作動しなくなる状態を持つ（つまり、応急モジュール９は、交流電源ＡＣが正常に電力を提供することを感知する時、発光ダイオード応急灯１００は応急モードに入らない。発光ダイオード応急灯１００が応急モードに入る時、交流電源ＡＣは電力を提供することを停止させる。）。
なお、スイッチＫが閉じた時、交流電源ＡＣが正常に電力を提供するが、交流−直流発光ダイオード駆動回路３は交流電源ＡＣにより光源８を駆動し点灯させることができない。そのうえ、交流−直流発光ダイオード駆動回路３は、当業者の周知したフライバック・コンバータ（flyback converter）駆動電源であってもよいが、当業者の周知した別の絶縁型駆動電源であってもよい。

図４は、応急モードの構成を示す図である。図４に示すように、応急モジュール９は、給電サンプリング及び交流−直流降圧回路９２と、直流−直流発光ダイオード駆動回路９４と、電池管理回路９６と、運送モード感知回路９８と、をさらに含む。
図４に示すように、交流電源ＡＣが電力を応急モジュール９に提供する時、交流電源ＡＣの出力した交流電圧信号ＶＡＣは、給電サンプリング及び交流−直流降圧回路９２により降圧され、その後、給電サンプリング及び交流−直流降圧回路９２は給電電圧ＤＣ＋を、電池管理回路９６と運送モード感知回路９８に提供する。図４に示した符号ＧＮＤは、アースを示すものである。また、給電サンプリング及び交流−直流降圧回路９２は、交流電源ＡＣにより出力された交流電圧信号ＶＡＣをサンプリングすることも同時にできる。
なお、給電サンプリング及び交流−直流降圧回路９２と、直流−直流発光ダイオード駆動回路９４と、電池管理回路９６とは、当業者の周知した回路であるので、ここで詳細に述べる必要はない。

発光ダイオード応急灯１００が製造されて、目的地へ運送される必要があると、発光ダイオード応急灯１００は運送モードに入る。発光ダイオード応急灯１００が入る運送モードの手順は下記に示す。
ステップ（１）：予定交流電圧（交流電源ＡＣの電圧でもよい）により応急モジュール９へ１回通電し、且つ予定時間ＰＴ（例えば：３秒）以内に予定交流電圧を中止する。その時、給電サンプリング及び交流−直流降圧回路９２は、予定交流電圧の給電をサンプリングし、高レベル電圧信号ＶＨを生成する。
ステップ（２）：高レベル電圧信号ＶＨは、運送モード感知回路９８に含まれたコンデンサー（図４に示しない）へ充電でき、其の中、運送モード感知回路９８は、コンデンサーが充電過程において形成した立ち上がりエッジ波形ＲＥＷ（図５に示す）に基づき、運送モード信号ＴＭＳを生成し、直流−直流発光ダイオード駆動回路９４へ出力する。
ステップ（３）：直流−直流発光ダイオード駆動回路９４内の給電回路（図４に示しない）は、運送モード信号ＴＭＳに基づき切られる。直流−直流発光ダイオード駆動回路９４内の給電回路が切られるので、直流−直流発光ダイオード駆動回路９４は待機電力がμＡレベルになる。ゆえに、発光ダイオード応急灯１００が運送モードに入る時、直流−直流発光ダイオード駆動回路９４は待機電力が０μＡに近くなるので、電池１０の消耗が短時間で早すぎることがないという効果を確保できる。
なお、本発明は、運送モード感知回路９８が、コンデンサーが充電過程において形成した立ち上がりエッジ波形に基づき、運送モード信号ＴＭＳを生成することに限らない。つまり、運送モード感知回路９８が、コンデンサーが充電過程において形成した少なくとも一つの立ち上がりエッジ波形に基づき、運送モード信号ＴＭＳを生成することも、本発明の特許請求の範囲を逸脱しない。さらに、運送モード信号ＴＭＳは指示灯１に発送され、指示灯１は運送モード信号ＴＭＳ基づき点灯する。

なお、図４に示すように、電池管理回路９６は、交流−直流降圧回路９２と電池１０の間に接続されており、給電電圧ＤＣ＋に基づき電池１０を充電するものである。また、図４に示すように、発光ダイオード応急灯１００が応急モードに入る時、交流電源ＡＣからの給電が中止するので、直流−直流発光ダイオード駆動回路９４は、電池１０により提供された電池電圧ＶＢに基づき、ＬＥＤに対し光源８を駆動し点灯させる。

本発明によれば、運送モードを有する発光ダイオード応急灯およびその操作方法を提供する。前記発光ダイオード応急灯は、正常な（省エネルギー）照明機能（前記発光ダイオード応急灯の正常モードに対応する）と、応急の照明機能（前記発光ダイオード応急灯の応急モードに対応する）とを有するので、使用率を向上し、別の応急灯システムをさらに買うコストを削減することができる。
よって、従来の技術に比べて、前記発光ダイオード応急灯は、前記応急灯システムを設置することに適しない場所にも巨大なメリットをもたらすのみならず、応急灯システムだけを設置する苦労や、給電するためのケーブルを設置する煩わしさなどを避けることができる。
また、前記発光ダイオード応急灯が前記応急モードに入る時、前記発光ダイオード応急灯およびその操作方法によって、運送過程における発光ダイオード応急灯の消費電力がμＡレベルになるようにすることができるので、本発明は、発光ダイオード応急灯内の電池の消耗が短時間で早すぎることがないという効果を確保できる。

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態には限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１００ 発光ダイオード応急灯
１ 指示灯
２ 笠
３ 交流−直流発光ダイオード駆動回路
４ 灯ヘッド
５ 固定用ネジ
６ 銅針
７ アルミニウム製の放熱用カバー
８ 光源
９ 応急モジュール
１０ 電池
９２ 給電サンプリング及び交流−直流降圧回路
９４ 直流−直流発光ダイオード駆動回路
９６ 電池管理回路
９８ 運送モード感知回路
ＡＣ 交流電源
ＤＣ＋ 給電電圧
ＧＮＤ アース
Ｋ スイッチ
Ｌ０，Ｌ１，Ｎ０，Ｎ１ 入力端
Ｌ 活線
Ｎ ニュートラル線
ＰＴ 予定時間
ＲＥＷ 立ち上がりエッジ波形
ＴＭＳ 運送モード信号
ＴＳ テストスイッチ
ＶＡＣ 交流電圧信号
ＶＢ 電池電圧
ＶＨ 高レベル電圧信号

Claims (7)

1. 運送モードを有する発光ダイオード応急灯であって、
   交流−直流発光ダイオード駆動回路と、
   光源と、
   応急モジュールと、
   複数の指示灯と、
   笠と、
   二つの灯ヘッドと、
   複数の銅針と、
   複数の固定用ネジと、
   アルミニウム製の放熱用カバーと、
   を備えてなり、
   前記交流−直流発光ダイオード駆動回路は前記アルミニウム製の放熱用カバー内に設置され、
   前記光源は前記アルミニウム製の放熱用カバーの表面に固定され、
   前記複数の指示灯は前記笠の指示灯用孔に嵌め込まれ、
   前記笠は前記アルミニウム製の放熱用カバーと噛み合い、
   前記二つの灯ヘッドは前記複数の銅針とリベットプレスにより固定され、
   前記交流−直流発光ダイオード駆動回路及び前記応急モジュールは前記二つの灯ヘッド及び前記複数の銅針に連接され、且つ前記複数の固定用ネジにより前記アルミニウム製の放熱用カバーに固定され、
   前記交流−直流発光ダイオード駆動回路、前記光源、前記応急モジュール及び前記電池は、前記笠、前記二つの灯ヘッド及び前記アルミニウム製の放熱用カバーによって囲まれた空間に設置され、
   前記交流−直流発光ダイオード駆動回路は、前記光源の一端に接続し、前記応急モジュールは、前記光源の他端に接続しており、
   前記応急モジュールは、電池を備えてなり、
   運送モード信号を生成してから、前記発光ダイオード応急灯は運送モードに入り、前記応急モジュールにおける、前記電池を用い前記光源を駆動し点灯させる供電回路が、前記運送モード信号に基づき切られて前記光源が消灯するとともに前記複数の指示灯が点灯することを特徴とする発光ダイオード応急灯。
2. 前記電池はリン酸鉄リチウム蓄電池であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード応急灯。
3. 前記交流−直流発光ダイオード駆動回路は、前記発光ダイオード応急灯が正常モードに入る時、給電により前記光源を駆動し点灯させることに用いられるものであり、
   前記応急モジュールは、前記発光ダイオード応急灯が応急モードに入る時、前記電池により前記光源を駆動し点灯させることに用いられるものであり、
   前記発光ダイオード応急灯が前記応急モードに入る時、前記給電が中止することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード応急灯。
4. 前記応急モジュールは、当該応急モジュールに含まれたコンデンサーが充電過程において形成した少なくとも一つの立ち上がりエッジ波形に基づき、前記運送モード信号を生成し出力することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード応急灯。
5. 運送モードを有する発光ダイオード応急灯の操作方法であって、
   前記発光ダイオード応急灯は、アルミニウム製の放熱用カバーと、前記アルミニウム製の放熱用カバー内に設置された交流−直流発光ダイオード駆動回路と、前記アルミニウム製の放熱用カバーの表面に固定された光源と、前記アルミニウム製の放熱用カバーと噛み合った笠と、前記笠の指示灯用孔に嵌め込まれた複数の指示灯と、複数の銅針と、前記複数の銅針とリベットプレスにより固定された二つの灯ヘッドと、複数の固定用ネジと、応急モジュールと、を備えてなり、前記応急モジュールは電池を備えてなり、
   前記交流−直流発光ダイオード駆動回路及び前記応急モジュールは前記二つの灯ヘッド及び前記複数の銅針に連接され、且つ前記複数の固定用ネジにより前記アルミニウム製の放熱用カバーに固定されており、
   前記交流−直流発光ダイオード駆動回路、前記光源、前記応急モジュール及び前記電池は、前記笠、前記二つの灯ヘッド及び前記アルミニウム製の放熱用カバーによって囲まれた空間に設置されており、
   前記操作方法は、
   予定交流電圧により前記応急モジュールへ少なくとも１回通電し、且つ通電ごとに後の予定時間以内に前記予定交流電圧を中止するステップと、
   前記応急モジュールが前記予定交流電圧をサンプリングし、高レベル電圧信号を生成するステップと、
   前記応急モジュールが前記高レベル電圧信号に基づき運送モード信号を生成するステップと、
   前記応急モジュールが前記運送モード信号を生成した後、前記発光ダイオード応急灯が運送モードに入り、且つ前記応急モジュールにおける、前記電池を用い前記光源を駆動し点灯させる供電回路が、前記運送モード信号に基づき切られることにより前記光源が消灯するとともに前記複数の指示灯が点灯するステップと、
   を含むことを特徴とする発光ダイオード応急灯の操作方法。
6. 前記交流−直流発光ダイオード駆動回路が、前記発光ダイオード応急灯が正常モードに入る時、給電により前記光源を駆動し点灯させるステップと、
   前記発光ダイオード応急灯が応急モードに入る時、前記応急モジュールが前記電池により前記光源を駆動し点灯させるとともに、前記給電が中止するステップと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の発光ダイオード応急灯の操作方法。
7. 前記応急モジュールが前記高レベル電圧信号に基づき前記運送モード信号を生成するステップは、
   前記高レベル電圧信号に基づき、前記応急モジュールに含まれたコンデンサーに充電するステップと、
   前記応急モジュールが、前記コンデンサーが充電過程において形成した少なくとも一つの立ち上がりエッジ波形に基づき、前記運送モード信号を生成し出力するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項５に記載の発光ダイオード応急灯の操作方法。

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