JP7312984B2 - 充電装置、点灯装置及び非常用照明器具 - Google Patents

Description

本開示は、充電装置、点灯装置及び非常用照明器具に関する。より詳細には、本開示は、蓄電池を充電する充電装置、前記蓄電池を電源として光源を点灯させる点灯装置、及び前記蓄電池、前記点灯装置、前記光源を備える非常用照明器具に関する。

従来例として、特許文献１記載の非常用照明装置（非常用照明器具）を例示する。特許文献１記載の非常用照明装置（以下、従来例という。）は、常用ユニットと、非常用ユニット（点灯装置）と、ランプと、バッテリとを備える。非常用ユニットは、第一電圧を生成する第一電源回路及び第二電圧を生成する第二電源回路を有する変換部と、変換部の出力電圧に基づいてバッテリを充電する充電回路とを備える。非常用ユニットは、充電回路によって充電されるバッテリのバッテリ電圧を検出する電源切替回路と、電源切替回路によって検出されたバッテリ電圧の値に応じて、変換部の出力電圧を第一電圧と第二電圧の間で切り替えるフィードバック回路とを備える。非常用ユニットは、ランプと常用ユニットの接続を切り替えるリレーを更に備える。

従来例は、電源切替回路によってバッテリの開放を検出すると、フィードバック回路によって変換部の出力電圧が低下させられることにより、変換部の出力に発生するオーバーシュートを抑制している。

特開２０１５－６２１５６号公報

ところで、従来例では、バッテリが接続状態から開放状態になり出力電圧にオーバーシュートが発生する可能性がある。出力電圧にオーバーシュートが発生した場合、変換部の制御ＩＣが内蔵するＯＶＰ機能（Ｏｖｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｐｒｏｔｅｃｔ機能）によって、変換部が停止してしまうおそれがある。

そこで、従来例では、第二電源回路の第二電圧を定電圧化する第一定電圧回路を非常用ユニットに備えている。つまり、バッテリが接続状態から開放状態になり第一電圧にオーバーシュートが発生して制御ＩＣが内蔵するＯＶＰ機能によって停止し電圧が下がるような場合であっても、第一定電圧回路が所定電圧を維持するように機能する。よって、リレーには、安定した所定電圧を印加し続けることができる。

しかしながら、上記従来例では、バッテリ（蓄電池）の接続時に過大な充電電流が流れることによって、第一定電圧回路の出力電圧（制御電圧）が変動するおそれがある。

本開示の目的は、蓄電池の接続時における制御電圧の変動を抑制することができる充電装置、点灯装置及び非常用照明器具を提供することである。

本開示の一態様に係る充電装置は、制御電圧が入力される一対の入力端子と、前記一対の入力端子と電気的に接続されるとともに蓄電池が電気的かつ着脱可能に接続される一対の出力端子と、前記一対の出力端子に対する前記蓄電池の接続の有無を検出する検出回路とを備える。前記充電装置は、前記一対の出力端子から前記蓄電池に供給する充電電流を調整して前記充電電流を目標値に一致させる調整回路を備える。前記充電装置は、前記検出回路が前記蓄電池の接続の有ることを検出したときから所定の待機期間が経過するまでの間、前記調整回路の前記目標値を漸増させることによって前記制御電圧の変動を抑制する抑制回路を備える。前記検出回路は、前記蓄電池の接続の有ることを検出しているときに第１検出電圧を出力し、前記蓄電池の接続のないことを検出しているときに前記第１検出電圧よりも低い第２検出電圧を出力するように構成される。前記調整回路は、前記第１検出電圧及び前記第２検出電圧に対応した前記目標値に前記充電電流を一致させるように構成される。前記抑制回路は、前記検出回路が出力する電圧が前記第２検出電圧から前記第１検出電圧に変化した場合、前記調整回路に対する前記第１検出電圧の入力を遅延させる。
本開示の一態様に係る充電装置は、制御電圧が入力される一対の入力端子と、前記一対の入力端子と電気的に接続されるとともに蓄電池が電気的かつ着脱可能に接続される一対の出力端子と、前記一対の出力端子に対する前記蓄電池の接続の有無を検出する検出回路と、前記制御電圧を生成する電源回路と、前記検出回路が前記蓄電池の接続の有ることを検出したときから所定の待機期間が経過するまでの間、前記制御電圧の変動を抑制する抑制回路と、を備える。前記抑制回路は、前記待機期間において、前記検出回路が前記蓄電池の接続のないことを検出しているときの前記制御電圧に比べて前記制御電圧を高くするように前記電源回路を制御する。

本開示の一態様に係る点灯装置は、前記充電装置と、前記充電装置によって充電される前記蓄電池と、前記蓄電池から放電される電流によって光源を点灯させる点灯回路とを有する。

本開示の一態様に係る非常用照明器具は、点灯装置と、前記点灯装置によって点灯させられる前記光源と、前記点灯装置及び前記光源を保持する器具本体とを備える。

本開示の充電装置、点灯装置及び非常用照明器具は、蓄電池の接続時における制御電圧の変動を抑制することができるという効果がある。

図１は、本開示の実施形態に係る非常用照明器具の斜視図である。 図２は、同上の非常用照明器具の分解斜視図である。 図３は、本開示の実施形態に係る充電装置及び点灯装置の回路ブロック図である。 図４は、同上の充電装置の要部の回路図である。 図５は、同上の充電装置の変形例の要部の回路図である。

本開示の実施形態に係る充電装置、点灯装置及び非常用照明器具について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

まず、実施形態に係る非常用照明器具Ｘ１について、図１－図２を参照して説明する。実施形態に係る非常用照明器具Ｘ１（以下、照明器具Ｘ１と略す。）は、例えば、建物の避難経路となる階段の踊り場の壁に設置される、いわゆる階段通路誘導灯である。ただし、照明器具Ｘ１は階段通路誘導灯に限定されない。以下の説明では、特に断りのない限り、図１に矢印で示す向きにおいて照明器具Ｘ１の前後、上下、左右の各方向を規定する。すなわち、鉛直方向を照明器具Ｘ１の上下方向とし、壁の法線方向を照明器具Ｘ１の前後方向とし、壁に正対したときの左右方向を照明器具Ｘ１の左右方向とする。

照明器具Ｘ１は、図１及び図２に示すように、器具本体１、カバー２、常用光源ユニット３、非常用光源ユニット４、センサ装置５、回路ブロック６、非常用電源７及びスイッチブロック８を備える。以下、それぞれの構成要素について詳細に説明する。

常用光源ユニット３は、二つの第１ＬＥＤモジュール３０、二つのレンズブロック３１、取付板３２、常用点灯装置及び二つの引掛金具を有する（図２参照）。二つの第１ＬＥＤモジュール３０はそれぞれ、長尺の長方形状に形成されている基板と、基板の表面（前面）に実装されている複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）とを有する。二つのレンズブロック３１はそれぞれ、ベース部と、複数のレンズを有している。

取付板３２は、二つの第１ＬＥＤモジュール３０及び二つのレンズブロック３１がそれぞれ取り付けられる取付部３２０と、カバー２が固定される一対の固定片３２１とを有する（図２参照）。取付部３２０は、長方形の平板状に形成されている。取付部３２０の長手方向の中央に、四角形状の窓孔３２２が設けられている。窓孔３２２は、取付部３２０を厚み方向（前後方向）に貫通している。一対の固定片３２１はそれぞれ、長方形の平板状に形成されている。各固定片３２１は、取付部３２０の上端縁と下端縁から一つずつ後方に向かって突出している。各固定片３２１の長手方向（左右方向）の中央及び両端のそれぞれにねじ孔３２３が一つずつ設けられている。なお、取付部３２０と一対の固定片３２１は、一枚の金属板が打ち抜き加工及び曲げ加工されることによって一体に形成されることが好ましい。

常用点灯装置は、系統電源などの常用電源ＰＳ（図３参照）から供給される交流電力を直流電力に電力変換し、当該直流電力を第１ＬＥＤモジュール３０に供給して第１ＬＥＤモジュール３０を点灯させるように構成される。常用点灯装置は、金属製のケースを有する。ケースにはプリント回路が収容されている。プリント回路は、電力変換を行う電力変換回路、第１ＬＥＤモジュール３０に供給する直流電流を定電流化する定電流回路などを構成している。二つの引掛金具はそれぞれ、帯状の金属板が曲げ加工されることでＪ字状に形成されている。

二つの第１ＬＥＤモジュール３０及び二つのレンズブロック３１はそれぞれ、取付板３２の取付部３２０の前面に取り付けられる。レンズブロック３１のベース部に設けられた複数の穴にそれぞれ固定ねじが挿通される。これら複数本の固定ねじのそれぞれが、ベース部に設けられている複数のねじ孔に一本ずつねじ込まれることにより、レンズブロック３１が取付部３２０に固定される。一方、第１ＬＥＤモジュール３０は、レンズブロック３１が取付部３２０に固定される際、取付部３２０とレンズブロック３１のベース部に挟まれることで取付部３２０に取り付けられる。

ここで、第１ＬＥＤモジュール３０の複数のＬＥＤの各々は、前方からみて、レンズブロック３１の複数のレンズの各々と一つずつ重なっている。つまり、個々のＬＥＤから放射される照明光の配光特性は、個々のレンズによって制御される。

常用点灯装置は、取付部３２０の後面にケースがねじ止めされることで取付板３２に取り付けられる。二つの引掛金具はそれぞれ、取付部３２０の後面に取り付けられる。

また、取付板３２にはカバー２が取り付けられる。カバー２は、カバー本体２０と一対の突壁２１を有する（図２参照）。カバー本体２０は、後面が開口した長尺の箱状に形成されている。一対の突壁２１はそれぞれ、四角形状に形成されている。一方の突壁２１は、カバー本体２０の左側壁２０３の後端から後方に突出している。他方の突壁２１は、カバー本体２０の右側壁２０４の後端から後方に突出している。カバー２が取付板３２に取り付けられた状態では、カバー本体２０の後面が取付板３２で塞がれる。そして、二つの第１ＬＥＤモジュール３０から放射される照明光は、カバー本体２０を透過して空間（階段室の踊り場及び階段など）に照射される。

器具本体１は、背板１０、上側板１１及び下側板１２を有して角とい状に形成されている。背板１０、上側板１１及び下側板１２はそれぞれ、互いに長さの等しい長尺の長方形状に形成されている。上側板１１は、背板１０の長手方向に沿った一方の端（上端）から前方へ突出し、下側板１２は、背板１０の長手方向に沿った他方の端（下端）から前方へ突出している。ただし、背板１０、上側板１１及び下側板１２は、一枚の金属板が曲げ加工されることで一体に形成されることが好ましい。

背板１０の前面に二つの受け金具１３が設けられている（図２参照）。二つの受け金具１３はそれぞれ、四角形状の枠部１３０と、枠部１３０の上端及び下端のそれぞれから後方に突き出た一対の脚部１３１とを有している。なお、枠部１３０と一対の脚部１３１は、一枚の金属板が曲げ加工されることで一体に形成されている。受け金具１３は、一対の脚部１３１の後端が背板１０の前面に接合されることにより、枠部１３０が背板１０から離れた状態で背板１０に固定されている。

下側板１２の長手方向の中央に第１窓１２１が設けられ、下側板１２の左端に第２窓１２２が設けられている。第１窓１２１及び第２窓１２２はそれぞれ、長手方向を下側板１２の長手方向（左右方向）に一致させた長尺の角穴状に形成されている。

背板１０の前面における中央付近に複数の端子台１４、１５が取り付けられている。右側の端子台１４の一次側の端子に、常用電源ＰＳから給電するための電源線が電気的に接続される。左側の端子台１５の一次側の端子は、端子台１４の一次側の端子から送り配線されることで電源線と電気的に接続される。右側の端子台１４の二次側の端子は、常用点灯装置の入力端子と電気的に接続される。左側の端子台１５の二次側の端子は、回路ブロック６の入力端子と電気的に接続される。

非常用光源ユニット４は、図２に示すように、二つの第２ＬＥＤモジュール、二つのＬＥＤホルダ、導光体４３、二つの放熱板４４、反射体４５及びパネル４６を有する。

二つの第２ＬＥＤモジュールはそれぞれ、チップ・オン・ボード（Chip on Board）型の照明用白色ＬＥＤである。二つの第２ＬＥＤモジュールはそれぞれ、ＬＥＤホルダに保持されて放熱板４４に取り付けられる。二つの放熱板４４のそれぞれに、ＬＥＤホルダに保持された第２ＬＥＤモジュールが一つずつ取り付けられる。放熱板４４はそれぞれ、アルミ板のような熱の良導体で形成され、第２ＬＥＤモジュールが発する熱を効率的に放熱する。

導光体４３は、例えば、石英ガラス又はケイ酸塩ガラスなどの無機ガラスによって角柱状に形成されている。あるいは、導光体４３は、ポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂などの透光性を有する合成樹脂材料で形成されても構わない。

反射体４５は、三つの反射板を有して角とい状に形成されている。反射体４５は、三つの反射板に囲まれた空間に導光体４３を収容する。

パネル４６は、透光性を有する不燃材料、例えば、石英ガラス又はケイ酸塩ガラスなどの無機ガラスによって長方形の平板状に形成されている。パネル４６は、第１窓１２１を覆うように下側板１２の上面における長手方向（左右方向）の中央に配置される。

非常用光源ユニット４は、パネル４６を介して第１窓１２１に導光体４３を対向させるようにして器具本体１の長手方向の中央に収容される。非常用光源ユニット４は、二つの第２ＬＥＤモジュールから放射される照明光を導光体４３の二つの底面から導光体４３に入射させる。導光体４３に入射した照明光は、導光体４３内を進行しつつ導光体４３の側面から出射する。導光体４３から出射する照明光の一部は、反射体４５で反射せずにパネル４６及び第１窓１２１を通して器具本体１の下方に照射される。また、導光体４３から出射する照明光の残りは、反射体４５で反射して器具本体１の下方に照射される。

センサ装置５は、ドップラー効果を利用した電波式センサである。センサ装置５は、送信アンテナからマイクロ波帯（２４ＧＨｚ帯）の無変調連続波の電波（送信波）を送信し、物体に反射した電波（反射波）を受信アンテナで受信する。送信波が移動体で反射した場合、ドップラー効果によって送信波と反射波の間に移動体の移動速度に応じた周波数差が生じる。センサ装置５は、前記周波数差に基づいて移動体（主に階段を昇降する人であるが、人によって開閉される階段室の扉も含まれる。）の存在を検出する。センサ装置５は、移動体の存在を検出しているときに制御装置に検出信号を出力する。

センサ装置５は、送信アンテナ、受信アンテナ及び信号処理回路を含むセンサ回路と、センサ回路を収容する外郭５０とを有する。センサ回路は、送信アンテナ、受信アンテナ及び信号処理回路が１枚のプリント配線板に実装されたプリント回路で構成される。外郭５０は、例えばポリスチレン（polystyrene）、ポリプロピレン（polypropylene）、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）等の合成樹脂材料によって直方体状に形成されている。センサ回路は、送信アンテナ及び受信アンテナを外郭５０の前面に対向させるように外郭５０内に収容されている。つまり、送信アンテナから送信される電波は、外郭５０の前面を通して放射される。同様に、物体に反射した電波（反射波）は、外郭５０の前面を通して受信アンテナに受信される。

センサ装置５は、器具本体１の長手方向（左右方向）の中央に収容される。そして、センサ装置５の前端部分が常用光源ユニット３の取付板３２の窓孔３２２を通して取付部３２０の前方へ突出する。つまり、センサ装置５は、金属製の取付板３２に遮られることなく、カバー２を通して電波を送受信することができる。

非常用電源７は、例えば、複数本の蓄電池７１と、これら複数本の蓄電池７１を収容した電池ケース７０を有する（図２及び図３参照）。複数本の蓄電池はそれぞれ、例えば、乾電池型のニッケル水素蓄電池である。電池ケース７０は、合成樹脂などの電気絶縁性を有する材料で筒状に形成されている。非常用電源７は、例えば、器具本体１の左端に収容される（図２参照）。

スイッチブロック８は、合成樹脂製のハウジング８０内に回路基板を収容して構成されている（図２参照）。当該回路基板には、二つの押しボタンスイッチ、モニタランプ、赤外線受光素子などが実装されている。モニタランプは、例えば、緑色光を放射するＬＥＤチップを有している。赤外線受光素子は、赤外線を通信媒体とする制御信号を受信（受光）し、受信した制御信号から送信フレームを復調するように構成されている。この制御信号は、定期点検の作業を行う作業者に操作されるリモートコントローラから送信される。

ハウジング８０は、合成樹脂材料によって箱状に形成されている。ハウジング８０の下面に四つの孔が開口している。これら四つの孔のうちの二つの孔に操作部材８１が一つずつはめ込まれている。これら二つの操作部材８１は、ハウジング８０の下面に対して押し込み可能となるようにハウジング８０に支持されている。したがって、一方の操作部材８１が押し込まれると一方の押しボタンスイッチがオンされ、他方の操作部材８１が押し込まれると他方の押しボタンスイッチがオンされる。また、残り二つの孔に、モニタランプと赤外線受光素子がそれぞれ一対一で対向している。つまり、モニタランプから放射される緑色光が一方の孔を通してハウジング８０の外に出射される。また、リモートコントローラから送信される制御信号が他方の孔を通して赤外線受光素子で受信（受光）される。

スイッチブロック８は、器具本体１内において非常用電源７の右隣に収容される。ただし、スイッチブロック８は、下側板１２の第２窓１２２からハウジング８０の下面（二つの操作部材８１及び二つの孔）を器具本体１の外に露出させる（図１及び図２参照）。

回路ブロック６は、図３に示すように、本開示の実施形態に係る点灯装置である非常用点灯装置６２、及び制御装置６０を備える。また、非常用点灯装置６２は、本開示の実施形態に係る充電装置６１を備えている。

充電装置６１は、常用電源ＰＳから供給される常用電力（交流電力）を直流電力に電力変換し、電力変換した直流電力で非常用電源７を充電する。非常用点灯装置６２は、制御装置６０からの指示に従い、充電装置６１を介して非常用電源７から供給される非常用電力（直流電力）で非常用光源ユニット４を点灯させる。

制御装置６０は、例えば、マイクロコントローラを有している。制御装置６０は、常用点灯装置３３に入力する電圧を検出することによって常用電源ＰＳが停電しているか否かを判断する。制御装置６０は、常用電源ＰＳが停電していないと判断すれば、充電装置６１に非常用電源７を充電させ、かつ、常用点灯装置３３に常用光源ユニット３の二つの第１ＬＥＤモジュール３０を点灯させる。また、制御装置６０は、充電装置６１に非常用電源７を充電させている間、スイッチブロック８のモニタランプを点灯させる。一方、制御装置６０は、常用電源ＰＳが停電していると判断すれば、充電装置６１に非常用電源７の充電を中止させ、かつ、非常用点灯装置６２に非常用光源ユニット４を点灯させる。

また、制御装置６０は、センサ装置５から検出信号が入力されていない場合、常用点灯装置３３を制御して二つの第１ＬＥＤモジュール３０に供給する電流を定格値の約半分とする。一方、制御装置６０は、センサ装置５から検出信号が入力されている場合、常用点灯装置３３を制御して二つの第１ＬＥＤモジュール３０に供給する電流を定格値とする。なお、制御装置６０は、センサ装置５から検出信号が入力されなくなった時点から所定時間が経過するまでは常用点灯装置３３を制御して二つの第１ＬＥＤモジュール３０に供給する電流を定格値に維持することが好ましい。

さらに、制御装置６０は、スイッチブロック８の二つの押しボタンスイッチのいずれかがオンしたとき、充電装置６１に非常用電源７の充電を中止させ、かつ、非常用点灯装置６２に非常用光源ユニット４を点灯させる。ただし、制御装置６０は、一方の押しボタンスイッチがオンしている間だけ非常用点灯装置６２に非常用光源ユニット４を点灯させる。制御装置６０は、他方の押しボタンスイッチがオンされると自己点検を開始し、所定時間（３０分又は６０分）が経過するまで非常用点灯装置６２に非常用光源ユニット４を点灯させる。なお、制御装置６０は、スイッチブロック８の赤外線受光素子が制御信号を受信した場合も前記自己点検を開始する。

回路ブロック６は、金属製のケース６３を有する（図２参照）。ケース６３内にプリント回路板が収容されている。プリント回路板は、制御装置６０及び非常用点灯装置６２を構成している。回路ブロック６は、器具本体１内における非常用光源ユニット４の左隣に収容される（図２参照）。

非常用点灯装置６２は、整流回路６２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１、コンバータ制御回路６２２、非常用点灯回路６２３及び充電装置６１を備える（図３参照）。整流回路６２０は、常用電源ＰＳから供給される交流電圧を全波整流する。なお、整流回路６２０の出力端にはコンデンサＣ１が電気的に接続されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１は、コンデンサＣ１の両端電圧（第１直流電圧Ｖ１）を降圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１は、例えば、フライバックコンバータである。ただし、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１は、降圧チョッパ回路などであっても構わない。ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１の出力端に平滑用のコンデンサＣ２が電気的に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１から出力されてコンデンサＣ２で平滑された直流電圧（第２直流電圧Ｖ２）が充電装置６１と制御装置６０の双方に供給される。つまり、第２直流電圧Ｖ２は、制御装置６０のマイクロコントローラ等を動作させるための制御電圧である。ただし、第２直流電圧Ｖ２は、センサ装置５及びスイッチブロック８に対しても制御電圧として供給されることが好ましい。

コンバータ制御回路６２２は、第２直流電圧Ｖ２を目標電圧に一致させるようにＤＣ／ＤＣコンバータ６２１を制御する。

充電装置６１は、充電回路６１０、充電制御回路６１１、検出回路６１２、制御回路６１３、一対の入力端子Ｔ１１、Ｔ１２及び一対の出力端子Ｔ２１、Ｔ２２を備える（図３参照）。入力端子Ｔ１１にコンデンサＣ２の高電位側の端子が電気的に接続され、入力端子Ｔ１２にコンデンサＣ２の低電位側の端子が電気的に接続されている。

充電回路６１０は、二つのバイポーラトランジスタ（第１トランジスタＱ１及び第２トランジスタＱ２）を有する（図４参照）。第１トランジスタＱ１のコレクタと第２トランジスタＱ２のコレクタが電気的に接続され、第１トランジスタＱ１のベースと第２トランジスタＱ２のエミッタが電気的に接続されている。つまり、第１トランジスタＱ１と第２トランジスタＱ２がダーリントン接続されて、いわゆるダーリントントランジスタを構成している。充電回路６１０は、コンデンサＣ１１、抵抗器Ｒ１１及び抵抗器Ｒ１２を更に有している。コンデンサＣ１１と抵抗器Ｒ１１は、第１トランジスタＱ１のエミッタと第２トランジスタＱ２のベースに互いに電気的に並列接続されている。抵抗器Ｒ１２の第１端が、第２トランジスタＱ２のベースに電気的に接続されている。なお、第１トランジスタＱ１及び第２トランジスタＱ２のコレクタは、高電位側の入力端子Ｔ１１と電気的に接続されている。

充電制御回路６１１は、カレントミラー回路ＣＭ、二つのオペアンプＯＰ１、ＯＰ２、バイポーラトランジスタＱ３、三つの抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３を有する。

カレントミラー回路ＣＭは、二つの電流経路（入力側の電流経路と出力側の電流経路）を有し、それぞれの電流経路に等しい電流を流すように構成されている。入力側の電流経路とグランド（低電位側の入力端子Ｔ１２）の間にＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＱ３と抵抗器Ｒ２１が電気的に直列接続されている。バイポーラトランジスタＱ３のコレクタは、カレントミラー回路ＣＭの入力側の電流経路と電気的に接続されている。バイポーラトランジスタＱ３のエミッタは、抵抗器Ｒ２１の第１端及びオペアンプＯＰ１の反転入力端子（マイナス端子）とそれぞれ電気的に接続されている。なお、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子（プラス端子）は、制御回路６１３と電気的に接続されている。

カレントミラー回路ＣＭの出力側の電流経路は、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子と抵抗器Ｒ２２の第１端に電気的に接続されている。オペアンプＯＰ２の出力端子は、充電回路６１０の抵抗器Ｒ１２を介してトランジスタＱ２のベースと電気的に接続されている。また、オペアンプＯＰ２の反転入力端子は、抵抗器Ｒ２３の第１端と電気的に接続されている。抵抗器Ｒ２３の第２端は、高電位側の出力端子Ｔ２１及び抵抗器Ｒ２２の第２端と電気的に接続されている。なお、抵抗器Ｒ２３の第１端は、充電回路６１０のトランジスタＱ２のエミッタと電気的に接続されている。

オペアンプＯＰ１は、抵抗器Ｒ２１における電圧降下を、オペアンプＯＰの非反転入力端子に入力する電圧に等しくするにようにバイポーラトランジスタＱ３のコレクタ電流（カレントミラー回路ＣＭの入力側の電流経路に流れる電流）を調整する。

オペアンプＯＰ２は、カレントミラー回路ＣＭの出力側の電流経路に流れる電流（バイポーラトランジスタＱ３のコレクタ電流と等しい電流）と抵抗器Ｒ２３に流れる電流（充電電流Ｉｃ）の差分に応じた電圧を出力する。

充電回路６１０の第２トランジスタＱ２のベース電流は、抵抗器Ｒ２１に印加されるオペアンプＯＰ２の出力電圧によって調整される。つまり、充電制御回路６１１は、制御回路６１３からオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力する電圧に対応した目標値に充電電流Ｉｃを一致させるように充電回路６１０を制御する。

検出回路６１２は、一対の出力端子Ｔ２１、Ｔ２２と蓄電池７１が電気的に接続されているか否かを検出する。検出回路６１２は、四つの抵抗器Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３及びＲ３４とコンパレータＣＰを有している。コンパレータＣＰの非反転入力端子（プラス端子）は、抵抗器Ｒ３１の第２端及び抵抗器Ｒ３２の第１端と電気的に接続されている。抵抗器Ｒ３１の第１端は、定電圧源と電気的に接続されている。抵抗器Ｒ３２の第２端は、グランドと電気的に接続されている。つまり、二つの抵抗器Ｒ３１、Ｒ３２は、定電圧源から印加される定電圧Ｖｋ（例えば、２．５Ｖの直流電圧）を分圧した基準電圧ＶｒをコンパレータＣＰの非反転入力端子に入力する。

コンパレータＣＰの反転入力端子（マイナス端子）は、抵抗器Ｒ３３の第２端及び抵抗器Ｒ３４の第１端と電気的に接続されている。抵抗器Ｒ３３の第１端は、高電位側の出力端子Ｔ２１と電気的に接続されている。抵抗器Ｒ３４の第２端は、グランド（低電位側の出力端子Ｔ２２）と電気的に接続されている。つまり、二つの抵抗器Ｒ３３、Ｒ３４は、一対の出力端子Ｔ２１、Ｔ２２間に印加される電圧（例えば、蓄電池７１の電池電圧）をコンパレータＣＰの反転入力端子に入力する。

しかして、一対の出力端子Ｔ２１、Ｔ２２に蓄電池７１が電気的に接続されていない場合、出力端子Ｔ２１の電位は、高電位側の入力端子Ｔ１１の電位に等しくなる。入力端子Ｔ１１、Ｔ１２には第２直流電圧Ｖ２が印加されているので、コンパレータＣＰの反転入力端子に入力される電圧は、第２直流電圧Ｖ２を二つの抵抗器Ｒ３３、Ｒ３４で分圧した電圧となる。一方、一対の出力端子Ｔ２１、Ｔ２２に蓄電池７１が電気的に接続されている場合、出力端子Ｔ２１の電位は、蓄電池７１の電池電圧に等しくなる。ゆえに、コンパレータＣＰの反転入力端子に入力される電圧は、蓄電池７１の電池電圧を二つの抵抗器Ｒ３３、Ｒ３４で分圧した電圧となる。ここで、基準電圧Ｖｒは、満充電状態の蓄電池７１の電池電圧を分圧した電圧よりも高く、かつ、第２直流電圧Ｖ２を分圧した電圧よりも低い電圧に設定されている。

したがって、検出回路６１２の出力電圧（検出電圧Ｖｘ）は、一対の出力端子Ｔ２１、Ｔ２２に蓄電池７１が電気的に接続されていないときにローレベルとなり、一対の出力端子Ｔ２１、Ｔ２２に蓄電池７１が電気的に接続されているときにハイレベルとなる。

制御回路６１３は、二つの抵抗器Ｒ４１、Ｒ４２とコンデンサＣ４１を有している。抵抗器Ｒ４１の第２端と抵抗器Ｒ４２の第１端は、充電制御回路６１１のオペアンプＯＰ１の非反転入力端子及び検出回路６１２のコンパレータＣＰの出力端子と電気的に接続されている。抵抗器Ｒ４２の第２端は、コンデンサＣ４１の第１端と電気的に接続されている。コンデンサＣ４１の第２端は、グランドと電気的に接続されている。そして、抵抗器Ｒ４１の第１端とグランドの間に定電圧Ｖｍ（例えば、５Ｖの直流電圧）が印加されている。

すなわち、制御回路６１３は、検出回路６１２から充電制御回路６１１に出力される検出電圧Ｖｘがローレベルからハイレベルに変化する際、検出電圧Ｖｘをローレベルからハイレベルに漸増させている。ここで、検出回路６１２の検出電圧Ｖｘが制御回路６１３を介さずに充電制御回路６１１に直接入力された場合、充電電流Ｉｃが急激に増加することによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１の出力電圧（第２直流電圧Ｖ２）が急激に低下する可能性がある。第２直流電圧Ｖ２が急激に低下した場合、制御装置６０及びセンサ装置５に供給される制御電圧（第２直流電圧Ｖ２）も急激に低下するため、制御装置６０及びセンサ装置５が停止してしまう可能性がある。これに対して、制御回路６１３が検出電圧Ｖｘ（充電電流Ｉｃの目標値）を緩やかに立上げることにより、蓄電池７１の接続時における制御電圧（第２直流電圧Ｖ２）の変動を抑制することができる。言い換えると、抑制回路に相当する制御回路６１３が、検出回路６１２が接続の有ることを検出したときから所定の待機期間が経過するまでの間、制御電圧（第２直流電圧Ｖ２）の変動を抑制している。なお、所定の待機時間は、制御回路６１３を構成する抵抗器Ｒ４１、Ｒ４２及びコンデンサＣ４１の時定数によって決まる。

次に、本開示の実施形態に係る充電装置６１の変形例について、図５を参照して詳細に説明する。ただし、変形例の充電装置６１の基本的な回路構成は、実施形態に係る充電装置６１の回路構成と共通している。したがって、変形例の充電装置６１の回路構成において、実施形態に係る充電装置６１の回路構成と共通する部分については、同一の符号を付して適宜図示及び説明を省略する。

変形例の充電装置６１は、実施形態に係る充電装置６１の制御回路６１３に代えて抑制回路６１４を備えている。また、変形例の充電装置６１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１とコンバータ制御回路６２２を構成要素としている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１は、トランスＴ１、スイッチング素子Ｑ７、抵抗器Ｒ７１、Ｒ７２、コンデンサＣ７１～Ｃ７３、ダイオードＤ７１などを有する。スイッチング素子Ｑ７は、例えば、ＩＰＤ（Intelligent Power Device）が好ましい。

トランスＴ１の１次巻線Ｎ１の第１端がコンデンサＣ１の第１端（高電位側の入力端子Ｔ１１）と電気的に接続されている。トランスＴ１の１次巻線Ｎ１の第２端とグランド（低電位側の入力端子Ｔ１２）の間にスイッチング素子Ｑ７が電気的に接続されている。トランスＴ１の２次巻線Ｎ２の第１端にダイオードＤ７１のアノードが電気的に接続されている。トランスＴ１の２次巻線Ｎ２の第２端にコンデンサＣ２の第２端が電気的に接続されている。ダイオードＤ７１のカソードとコンデンサＣ２の第１端が電気的に接続されている。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１は、絶縁型のフライバックコンバータとして構成されている。スイッチング素子Ｑ７がオンしているときにトランスＴ１の１次巻線Ｎ１に電流が流れてトランスＴ１にエネルギーが蓄積される。そして、トランスＴ１に蓄積されたエネルギーは、スイッチング素子Ｑ７がオフしたときに２次巻線Ｎ２からダイオードＤ７１を介してコンデンサＣ２（出力端子Ｔ２１、Ｔ２２）に出力される。

なお、トランスＴ１の補助巻線Ｎ３、ダイオードＤ７２、抵抗器Ｒ７２及びコンデンサＣ７３によって、スイッチング素子Ｑ７を動作させるための直流電源が作成されている。

スイッチング素子Ｑ７のフィードバック端子とグランドの間に、コンデンサＣ７１が電気的に接続されている。また、抵抗器Ｒ７１の第１端がスイッチング素子Ｑ７のフィードバック端子と電気的に接続され、抵抗器Ｒ７１の第２端がコンデンサＣ７２の第１端と電気的に接続されている。コンデンサＣ７２の第２端は、グランドと電気的に接続されている。

スイッチング素子Ｑ７のフィードバック端子は、フォトトランジスタ６２６のエミッタと電気的に接続されている。フォトトランジスタ６２６のコレクタは、コンデンサＣ７３の第１端と電気的に接続されている。

スイッチング素子Ｑ７は、フィードバック端子に入力する電圧（フィードバック電圧）がしきい値を超えるとオフし、フィードバック電圧がしきい値を下回るとオンする。なお、スイッチング素子Ｑ７の１回当たりのオン期間は、コンデンサＣ７２の充電速度（フォトトランジスタ６２６を通して流れるコンデンサＣ７２の充電電流の大きさ）によって決まる。つまり、コンデンサＣ７２の充電電流が小さくなるほど、スイッチング素子Ｑ７のオン期間が長くなり、スイッチング素子Ｑ７のオン期間が長くなるにつれて、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１の出力電圧（第２直流電圧Ｖ２）が上昇する。

コンバータ制御回路６２２は、ＬＥＤ６２５とフォトトランジスタ６２６からなるフォトカプラと、フォトカプラを駆動するための駆動回路とを有している。駆動回路は、シャントレギュレータ６２４と、五つの抵抗器Ｒ６１～Ｒ６５と、一つのコンデンサＣ６１とを有している。シャントレギュレータ６２４のアノードがグランド（低電位側の出力端子Ｔ２２）と電気的に接続されている。シャントレギュレータ６２４のカソードは、抵抗器Ｒ６２の第２端とＬＥＤ６２５のカソードと電気的に接続されている。シャントレギュレータ６２４のリファレンス端子は、抵抗器Ｒ６４の第２端と抵抗器Ｒ６５の第１端に電気的に接続されている。抵抗器Ｒ６４の第１端は高電位側の出力端子Ｔ２１と電気的に接続されている。抵抗器Ｒ６５の第２端は、シャントレギュレータ６２４のアノードと電気的に接続されている。ＬＥＤ６２５のアノードと抵抗器Ｒ６２の第１端は抵抗器Ｒ６１を介してコンデンサＣ２の高電位側の一端（高電位側の出力端子Ｔ２１）と電気的に接続されている。抵抗器Ｒ６３の第１端が抵抗器Ｒ６４の第２端及び抵抗器Ｒ６５の第１端と電気的に接続されている。抵抗器Ｒ６３の第２端は、コンデンサＣ６１を介してシャントレギュレータ６２４のカソードと電気的に接続されている。

駆動回路は、二つの抵抗器Ｒ６４、Ｒ６５で分圧されてシャントレギュレータ６２４のリファレンス端子に入力する電圧が、シャントレギュレータ６２４の基準電圧を超えたときにＬＥＤ６２５に電流を流すように構成されている。駆動回路がフォトカプラのＬＥＤ６２５を駆動することにより、フォトトランジスタ６２６が導通してスイッチング素子Ｑ７がオフする。

抑制回路６１４は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタからなるスイッチング素子Ｑ４と、二つの抵抗器Ｒ５１、Ｒ５２と、コンデンサＣ５１とを有している。スイッチング素子Ｑ４のコレクタは、コンバータ制御回路６２２におけるＬＥＤ６２５のアノードと電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ４のエミッタは、グランド（低電位側の出力端子Ｔ２２）及び抵抗器Ｒ５２の第２端と電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ４のベースは、抵抗器Ｒ５１の第２端及び抵抗器Ｒ５２の第１端と電気的に接続されている。抵抗器Ｒ５１の第１端は、コンデンサＣ５１の第１端と電気的に接続されている。コンデンサＣ５１の第２端は、検出回路６１２の出力端子（コンパレータＣＰの出力端子）と電気的に接続されている。なお、検出回路６１２におけるコンパレータＣＰの出力端子は、抵抗器Ｒ３５を介して定電圧Ｖｍにプルアップされている。

しかして、検出回路６１２の検出電圧Ｖｘがローレベルのとき、抑制回路６１４のコンデンサＣ５１、抵抗器Ｒ５１、Ｒ５２に電流が流れないので、スイッチング素子Ｑ４はオフしている。スイッチング素子Ｑ４がオフしている場合、抑制回路６１４は、コンバータ制御回路６２２に影響を及ぼさない。

一方、検出回路６１２の検出電圧Ｖｘがハイレベルになると、抑制回路６１４のコンデンサＣ５１、抵抗器Ｒ５１、Ｒ５２に電流が流れるので、スイッチング素子Ｑ４がオンする。スイッチング素子Ｑ４がオンすると、コンバータ制御回路６２２のＬＥＤ６２５に流れる電流が減少するため、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１のスイッチング素子Ｑ７のオン期間が長くなる。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１の出力電圧（第２直流電圧Ｖ２）は、スイッチング素子Ｑ７のオン期間が長くなることによって上昇する。その結果、一対の出力端子Ｔ２１、Ｔ２２に蓄電池７１が電気的に接続されることで第２直流電圧Ｖ２が低下しようとしても、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１の出力電圧を上昇させることで第２直流電圧Ｖ２の低下（変動）を抑制することができる。

また、抑制回路６１４では、検出電圧Ｖｘがローレベルからハイレベルに変化した時点から、コンデンサＣ５１の静電容量と抵抗器Ｒ５１、Ｒ５２の抵抗値で決まる時定数に応じた待機期間が経過すると、スイッチング素子Ｑ４がオフする。つまり、抑制回路６１４は、待機期間が経過した後はコンバータ制御回路６２２に影響を及ぼさない。

上述のように変形例の充電装置６１は、実施形態に係る充電装置６１と同様に、一対の出力端子Ｔ２１、Ｔ２２に蓄電池７１が電気的に接続されたとき、制御電圧（第２直流電圧Ｖ２）の変動を抑制することができる。

しかも、実施形態及び変形例の充電装置６１は、制御電圧の変動を抑制したことにより、制御電圧を安定化するための回路（３端子レギュレーターなど）を必要としない。その結果、実施形態及び変形例の充電装置６１は、制御電圧を安定化する回路を備える場合に比べて、回路構成の簡素化による製造コストの削減等を図ることができる。

ところで、制御電圧（第２直流電圧Ｖ２）は、一対の出力端子Ｔ２１、Ｔ２２と蓄電池７１の電気的な接続が解除された場合にも急激に変動（減少）する可能性がある。そこで、蓄電池７１が取り外された場合の制御電圧の変動を抑制するため、例えば、検出回路６１２の検出電圧Ｖｘがハイレベルからローレベルに切り替わってから所定時間が経過するまで、ダミーの負荷に充電電流Ｉｃを流すことが好ましい。あるいは、検出回路６１２の検出電圧Ｖｘがハイレベルからローレベルに切り替わってから所定時間が経過するまで、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１の出力電圧を減少させることが好ましい。

上述のように第１の態様に係る充電装置（６１）は、制御電圧（第２直流電圧Ｖ２）が入力される一対の入力端子（Ｔ１１、Ｔ１２）と、蓄電池（７１）が電気的かつ着脱可能に接続される一対の出力端子（Ｔ２１、Ｔ２２）とを備える。第１の態様に係る充電装置（６１）は、一対の出力端子（Ｔ２１、Ｔ２２）に対する蓄電池（７１）の接続の有無を検出する検出回路（６１２）を備える。第１の態様に係る充電装置（６１）は、検出回路（６１２）が接続の有ることを検出したときから所定の待機期間が経過するまでの間、制御電圧（第２直流電圧Ｖ２）の変動を抑制する抑制回路（制御回路６１３；抑制回路６１４）を備える。

第１の態様に係る充電装置（６１）は、抑制回路により、蓄電池の接続時における制御電圧の変動を抑制することができる。

第２の態様に係る充電装置（６１）は、第１の態様との組合せにより実現され得る。第２の態様に係る充電装置（６１）は、一対の出力端子（Ｔ２１、Ｔ２２）から蓄電池（７１）に供給する充電電流（Ｉｃ）を調整して充電電流（Ｉｃ）を目標値に一致させる調整回路（充電制御回路６１１）を備えることが好ましい。抑制回路は、待機期間において、調整回路の目標値を漸増させることが好ましい。

第２の態様に係る充電装置（６１）は、例えば、遅延回路（積分回路）のような簡単な回路で抑制回路を構成することができる。

第３の態様に係る充電装置（６１）は、第２の態様との組合せにより実現され得る。第３の態様に係る充電装置（６１）において、検出回路（６１２）は、蓄電池（７１）の接続の有ることを検出しているときに第１検出電圧（ハイレベルの検出電圧Ｖｘ）を出力するように構成されることが好ましい。検出回路（６１２は、蓄電池（７１）の接続のないことを検出しているときに第２検出電圧（ローレベルの検出電圧Ｖｘ）を出力するように構成されることが好ましい。調整回路は、第１検出電圧に対応した目標値に充電電流（Ｉｃ）を一致させるように構成されることが好ましい。抑制回路は、検出回路（６１２）が出力する電圧が第２検出電圧から第１検出電圧に変化した場合、調整回路に対する第１検出電圧の入力を遅延させることが好ましい。

第３の態様に係る充電装置（６１）は、抑制回路の回路構成を更に簡素化することができる。

第４の態様に係る充電装置（６１）は、第１の態様との組合せにより実現され得る。第４の態様に係る充電装置（６１）は、制御電圧を生成する電源回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１）を更に備えることが好ましい。抑制回路（６１４）は、待機期間において、制御電圧を高くするように電源回路を制御することが好ましい。

第４の態様に係る充電装置（６１）は、蓄電池（７１）の接続時における制御電圧の変動を抑制することができる。

第５の態様に係る点灯装置（非常用点灯装置６２）は、第１～第４のいずれかの態様に係る充電装置（６１）と、充電装置（６１）によって充電される蓄電池（７１）とを有する。第５の態様に係る点灯装置は、蓄電池（７１）から放電される電流によって光源（非常用光源ユニット４）を点灯させる点灯回路（非常用点灯回路６２３）を有する。

第５の態様に係る点灯装置は、蓄電池の接続時における制御電圧の変動を抑制することができる。

第６の態様に係る非常用照明器具（Ｘ１）は、第５の態様に係る点灯装置（非常用点灯装置６２）と、点灯装置によって点灯させられる光源（非常用光源ユニット４）と、点灯装置及び光源を保持する器具本体（１）とを備える。

第６の態様に係る非常用照明器具（Ｘ１）は、蓄電池の接続時における制御電圧の変動を抑制することができる。

Ｘ１ 照明器具
１ 器具本体
４ 非常用光源ユニット（光源）
６１ 充電装置
６２ 非常用点灯装置（点灯装置）
７１ 蓄電池
６１１ 充電制御回路（調整回路）
６１２ 検出回路
６１３ 制御回路（抑制回路）
６１４ 抑制回路
６２１ ＤＣ／ＤＣコンバータ（電源回路）
６２３ 非常用点灯回路（点灯回路）
Ｖ２ 第２直流電圧（制御電圧）
Ｔ１１、Ｔ１２ 入力端子
Ｔ２１、Ｔ２２ 出力端子
Ｉｃ 充電電流
Ｖｘ 検出電圧（第１検出電圧、第２検出電圧）

Claims (4)

1. 制御電圧が入力される一対の入力端子と、
   前記一対の入力端子と電気的に接続されるとともに蓄電池が電気的かつ着脱可能に接続される一対の出力端子と、
   前記一対の出力端子に対する前記蓄電池の接続の有無を検出する検出回路と、
   前記一対の出力端子から前記蓄電池に供給する充電電流を調整して前記充電電流を目標値に一致させる調整回路と、
   前記検出回路が前記蓄電池の接続の有ることを検出したときから所定の待機期間が経過するまでの間、前記調整回路の前記目標値を漸増させることによって前記制御電圧の変動を抑制する抑制回路と、
   を備え、
   前記検出回路は、前記蓄電池の接続の有ることを検出しているときに第１検出電圧を出力し、前記蓄電池の接続のないことを検出しているときに前記第１検出電圧よりも低い第２検出電圧を出力するように構成され、
   前記調整回路は、前記第１検出電圧及び前記第２検出電圧に対応した前記目標値に前記充電電流を一致させるように構成され、
   前記抑制回路は、前記検出回路が出力する電圧が前記第２検出電圧から前記第１検出電圧に変化した場合、前記調整回路に対する前記第１検出電圧の入力を遅延させる、
   充電装置。
2. 制御電圧が入力される一対の入力端子と、
   前記一対の入力端子と電気的に接続されるとともに蓄電池が電気的かつ着脱可能に接続される一対の出力端子と、
   前記一対の出力端子に対する前記蓄電池の接続の有無を検出する検出回路と、
   前記制御電圧を生成する電源回路と、
   前記検出回路が前記蓄電池の接続の有ることを検出したときから所定の待機期間が経過するまでの間、前記制御電圧の変動を抑制する抑制回路と、
   を備え、
   前記抑制回路は、前記待機期間において、前記検出回路が前記蓄電池の接続のないことを検出しているときの前記制御電圧に比べて前記制御電圧を高くするように前記電源回路を制御する、
   充電装置。
3. 請求項１又は２の充電装置と、
   前記充電装置によって充電される前記蓄電池と、
   前記蓄電池から放電される電流によって光源を点灯させる点灯回路と、
   を有する、
   点灯装置。
4. 請求項３の点灯装置と、
   前記点灯装置によって点灯させられる前記光源と、
   前記点灯装置及び前記光源を保持する器具本体と、
   を備える、
   非常用照明器具。

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