JPH0945102A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設定場所の選択と設置が容易であり、しかも
設置環境に応じて作動レベルが調整できて誤動作の少な
い照明装置を提供する。 【解決手段】 振動を検出する加速度センサ１５０を直
交する空間軸方向のそれぞれの軸方向の振動を検出する
ように配設し、加速度センサ１５０からの出力電圧と比
較する電圧を設定する基準電圧発生回路２３と、加速度
センサ１５０からの出力電圧と設定された電圧との比較
から振動レベルを検出する比較回路２２とを設け、その
結果に基づきシステムの制御をする。二次電池を代替用
電源とする。システムを制御をする手段は、二次電池の
充電を行う充電回路と、非常時において照明装置のラン
プ点灯電圧を低下させる回路と、ランプの点灯を開始す
ると共に設定時間経過後に消灯するタイマー２５と、主
電源ラインの停電を検知する停電検出回路２４と、停電
を検知した後、ランプを点灯する回路を含んで構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非常灯に関し、更に
詳しくは加速度センサーを用いて地震等による揺れを検
出し作動する照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、地震等による振動を検知し
て、その振動レベルが一定値以上の場合にランプを点灯
する非常灯が実用に供されてきた。これら非常灯には振
動を検知するセンサとして水銀スイッチを用いたものが
一般的であったが、このため非常灯の設置角度等に制限
が生じ、また、使用環境に応じて振動の検出レベルを任
意に調整することは困難であった。また、水銀は環境衛
生上、その使用は現在では禁止されていて、その代替と
なる適当なセンサがないのが現状である。

【０００３】また、非常灯は人的操作により動作が停止
されるまで一定の明るさで点灯を続けるものであり、代
替用電源となるバッテリーの容量が少ない場合は実用上
の問題があった。また、自然放電によるバッテリー容量
の減少を常時点検する必要があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、設定場所を自由に選定して容易に設置でき、また、
設置環境に応じて振動レベルの検出基準を調整すること
を可能にすると共に、代替用電源となるバッテリーが常
に完全充電されている状態を維持して、誤動作の少ない
照明装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】従って本発明はかかる課
題に鑑み案出されたものであって、加速度センサと、加
速度センサの検出出力から振動レベルを検出する検出手
段と、検出手段の検出結果に基づき装置の制御をする制
御手段とを具備して構成する。

【０００６】前記加速度センサはエレクトレット型の加
速度センサを用い、３つの直行する空間軸の中の任意の
２つの空間軸方向の振動を検出するように配設する。ま
たは３つの直行する空間軸方向のそれぞれの振動を検出
するように配設する。

【０００７】照明用光源の電源として電池を具備する。
また、前記電池を二次電池とし、前記二次電池が照明装
置の本体に着脱容易に収納される構造を有する。

【０００８】前記制御手段は、二次電池を充電する機能
と、非常時において光源の点灯電圧を低下させる機能
と、非常時において光源の点灯を開始すると共に、一定
時間経過後に消灯する機能と、更に主電源ラインの停電
を検知する手段と停電の検知後に光源を点灯する機能と
を有する。

【０００９】更に、前記検出手段は、手動により基準電
圧を設定する手段と、加速度センサの検出出力と前記基
準電圧とを比較する比較手段を有する。基準電圧と加速
度センサ出力の比較によって振動レベルを判断し、加速
度センサ出力が基準電圧より大きければ照明装置を作動
させる構成にして上記課題を解決する。

【００１０】本発明の構成によれば、加速度センサによ
り振動レベルを検出し、その検出結果に応じて光源の点
灯を自動的に制御する。振動レベルはその比較基準とな
る電圧を外部より任意に設定して使用環境に適応させる
ことで、誤動作が防止される。

【００１１】制御手段により光源の動作電圧、動作時間
等を制御して長時間の使用を可能とする。また、主電源
の電圧を監視して停電を検知した場合もランプの点灯を
する。また、代替用電源として二次電池を用いた場合、
常時充電をしているため、電池切れの事故が防止され
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
ないし図７を参照して説明する。

【００１３】図１は本発明の第一の実施形態例である照
明装置１００の斜視図であって、筐体１、照明用のラン
プ２、前記筐体１に設けられた電池収納部４と前記電池
収納部４に収納される二次電池３、前記二次電池３を着
脱するための着脱キー５、二次電池３の充電状態を含め
た照明装置のシステム状態を表示する表示装置６、照明
装置のシステム制御入力手段である制御スイッチ７およ
びリセットスイッチ８、振動レベル設定装置９および主
電源に接続するプラグ１０を、更に、その内部に振動を
検出する加速度センサを具備して構成している。ここで
二次電池とは充電が可能である電池を総称する。

【００１４】まず、本発明による照明装置に用いる振動
検出器について図６および図７を参照して説明する。

【００１５】図６の加速度センサ１５０は本件発明者等
が、発明した加速度センサ（特公平７−１１４４７）で
あって、エレクトレット素子を用いたものである。加速
度センサ１５０の構成は上面が開口した円形のケース３
０の底面の周縁部にダイヤフラムリング３２ａが固設さ
れ、その上部にケース３０の側壁より僅かに離れて振動
板を構成するエレクトレット膜３１が、更にその上部に
ダイヤフラムリング３２ｂが設けられている。また、前
記ダイヤフラムリング３２ｂの上部にケース３０の側壁
より僅かに離れてバックプレート３３が配置されてい
て、その上面中心部よりリード線３４が引き出されてい
る。バックプレート３３とエレクトレット膜３１との間
隔はダイヤフラムリング３２ｂの厚みによって規定され
ている。更にエレクトレット膜３１とバックプレート３
３の所定の位置に孔３５、３６が設けられている。

【００１６】上述した構造の加速度センサ１５０はエレ
クトレット膜３１とバックプレート３３との間に、その
間隙、即ちダイヤフラムリング３２ｂの厚みに応じた電
荷の容量を有する。このためケース３０を取り付けた物
体が振動すると、間隙が変化し、従って電荷の容量が変
化し、この電荷の容量の変化はリード線３４から物体の
加速度信号として取り出される。また、孔３５、３６は
音圧による振動を除去するためにあけられるものであ
る。

【００１７】また、加速度センサとしては従来より歪み
を電気抵抗の変化として検出する抵抗線歪計や、磁石と
可動コイルとで構成し、その間の相対運動を検出するも
のがある。例えば図７は圧電体を用いた加速度センサ１
６０を示していて、筐体４０中に、板バネ４１の一端が
固定され、他の一端にはおもり４２が固着されている。
板バネ４１の中央部に圧電体４３が貼着されていて、矢
印Ｌで示す方向のおもり４２の運動により板バネ４１が
湾曲し、従って圧電体４３も歪み、その歪み量に対応し
た電圧が生じるものである。尚、筐体４０の内部は、板
バネ４１およびおもり４２の制動のためにシリコーン油
４４が充填されている。

【００１８】つぎに図４および図５を参照して照明装置
１００の動作について述べる。図４は照明装置１００の
システム構成を示すブロック図であり、主電源ライン
（図示せず）からプラグ１０を介して照明装置１００に
電源か供給される。供給された電源は変圧器１１で電圧
を変換し、更に整流回路１２で直流に変換され、更に充
電回路１３に供給され二次電池３を充電する。この場
合、二次電池３がリチウムイオン系であれば充電回路１
３は定電圧回路で構成し、また、ニッケルカドミウム系
であれば定電流回路で構成する。符号６は二次電池３を
含めた照明装置１００の状態を表示装置である。

【００１９】符号１５はセンサ・タイマー部であって、
後に詳述するように照明装置１００の作動状態を制御す
るものである。即ち、振動を検出し、または主電源ライ
ンの停電を検知し、更には時間を計測してランプ２の点
灯、点灯の明るさ、または消灯を指示するものである。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は制御スイッチ７、或いはセ
ンサ・タイマー部１５の指示に従ってランプ駆動電圧を
変化し、または遮断してランプ２の明るさ、点灯時間を
決定する。

【００２０】図４は図３に示すセンサ・タイマー部１５
の詳細な構成ブロック図である。加速度センサの出力は
検出信号処理回路２０で信号検出、増幅等の信号処理が
なされた後、ローパスフィルター２１により信号に含ま
れる高周波成分が除去される。この高周波成分を除去し
た信号は比較回路２２に入力され、基準電圧発生回路２
３により設定された電圧と比較され、この比較結果によ
ってランプ２を点灯するか否かを決定する。図１に示し
た振動レベル設定装置９は基準電圧発生回路２３に連動
していて、振動レベル設定装置９を調整することによっ
て基準電圧が設定される。

【００２１】ローパスフィルター２１からの出力が設定
された基準電圧を越えるとフリップフロップ２６をセッ
トしランプ２を点灯すると同時にタイマー２５を起動す
る。この状態でセットされた時間が経過するとフリップ
フロップ２６はリセットされランプ２は消灯する。ま
た、リセットスイッチ８はフリップフロップ２６を強制
的にリセットするものであり、リセットスイッチ８が操
作されたときもランプ２は消灯する。

【００２２】更に、主電源ラインの停電のときは停電検
出回路２４により停電が検知され、その後は上述したよ
うに振動レベルが設定基準値以上であった場合と同じ動
作を行うものである。

【００２３】つぎに、本発明による照明装置の第二の実
施形態について図２を参照して説明する。本実施形態の
照明装置１１０は建物の壁面に組み込む形態のものであ
って、前面パネルの部分にランプ２、表示装置６、制御
スイッチ７、リセットスイッチ８および振動レベル設定
装置９等が配設されていて、その他の電池収納部４等は
壁内部に収納される構成になっている。尚、本例に用い
られる加速度センサおよび制御の回路構成は第一の実施
形態例で用いたものと同一であって、ここでの説明は省
略する。

【００２４】更に、本発明による照明装置の第三の実施
形態について図３を参照して説明する。本実施形態の照
明装置１２０は携帯可能なものであって、ランプ２、電
池収納部４、着脱キー５、表示装置６、制御スイッチ
７、リセットスイッチ８および振動レベル設定装置９等
が一体として可搬型に形成されている。また、プラグ１
０も装置内に収納可能に設けられていて、充電時におい
てはプラグ１０を装置から出して電源コンセントに差し
込み、二次電池の充電および制御回路の電源を得、装置
の使用に際してはプラグ１０を電源コンセントから引き
抜き、装置内に収納して装置を帯行するものである。
尚、本例においても加速度センサおよび制御の回路構成
は第一の実施形態例で用いたものと同一であって、ここ
での説明は省略する。

【００２５】尚、上述した各実施形態において、ランプ
は白熱電球を用いてもよいし、小型インバータを備えた
蛍光灯を用いてもよい。

【００２６】また、ランプの明るさの切り換えを必要と
しない構成の場合は、図４のＤＣ／ＤＣコンバータ１４
は不要であり、より安価で簡潔なシステムにすることが
できる。

【００２７】更に、加速度センサは地震等の振動を確実
に検出するために、２箇所以上に設置することが望まれ
るが、それらの出力は図５の検出信号処理回路２０にお
いて加算される構成にし、それ以降は上述したものと同
一とすることで、更に誤動作の少ない照明装置を構成す
ることができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、振動の検出レベルの設
定を容易に行うことができ、ランプの動作条件を使用環
境に応じて最適に定めることができる。

【００２９】ランプと制御回路および二次電池を一体構
成にすることによって、照明装置の設置場所を自由に決
定することができる

【００３０】照明装置の電源として二次電池を用い、常
に充電されているため、他の電池を用いたときに生じる
電池切れの虞れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による照明装置の第一の実施の形態を
示す外観斜視図である。

【図２】 本発明による照明装置の第二の実施の形態を
示す外観斜視図である。

【図３】 本発明による照明装置の第三の実施の形態を
示す外観斜視図である。

【図４】 本発明による照明装置のシステム構成を示す
ブロック図である。

【図５】 図４に示す加速度センサ・タイマー部の詳細
な構成ブロック図である。

【図６】 本発明に用いる加速度センサの例を示す図で
ある。

【図７】 本発明に用いる加速度センサの他の例を示す
図である。

【符号の説明】

１、４０ 筐体 ２ ランプ ３ 二次電池 ４ 電池収納部 ５ 着脱キー ６ 表示装置 ７ 制御スイッチ ８ リセットスイッチ ９ 振動レベル設定装置 １０ 接続端子 ３０ ケース ３１ エレクトレット膜 ３２ａ、３２ｂ ダイヤフラムリング ３３ バックプレート ３４ リード線 ３５、３６ 孔 ４１ 板バネ ４２ おもり ４３ 圧電体 ４４ シリコーン油

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加速度センサと、 前記加速度センサの検出出力から振動レベルを検出する
   検出手段と、 前記検出手段の検出結果に基づき装置の制御をする制御
   手段と、 を具備してなることを特徴とする照明装置。
2. 【請求項２】 前記加速度センサはエレクトレット型の
   加速度センサで構成したこと、 を特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
3. 【請求項３】 前記加速度センサは３つの直行する空間
   軸の中の任意の２つの空間軸方向の振動を検出するよう
   に配設されていること、 を特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
4. 【請求項４】 前記加速度センサは３つの直行する空間
   軸方向のそれぞれの振動を検出するように配設されてい
   ること、 を特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
5. 【請求項５】 照明用光源の電源として電池を具備して
   いることを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
6. 【請求項６】 照明用光源の電源の電池を二次電池とし
   たことを特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
7. 【請求項７】 前記照明装置は、 前記二次電池が照明装置の本体に着脱容易である構造を
   有していること、 を特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、 前記二次電池を充電する機能を具備していること、 を特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、 非常時において光源の点灯電圧を低下させる機能を具備
   していること、 を特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
10. 【請求項１０】 前記制御手段は、 非常時において光源の点灯を開始すると共に、一定時間
    経過後に消灯する機能を具備していること、 を特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
11. 【請求項１１】 前記制御手段は、 主電源ラインの停電を検知する手段と、 停電の検知後に光源を点灯する機能とを具備しているこ
    と、 を特徴とする、請求項１に記載の照明装置。
12. 【請求項１２】 前記検出手段は、 手動により基準電圧を設定する手段と、 前記加速度センサの検出出力と前記基準電圧を比較する
    比較手段とを有し、 前記加速度センサの検出出力と前記基準電圧との比較に
    よって振動レベルを判定すること、 を特徴とする、請求項１に記載の照明装置。