KR20140023901A

KR20140023901A - 형광등형 led 조명 장치

Info

Publication number: KR20140023901A
Application number: KR1020137024637A
Authority: KR
Inventors: 히로카즈 노구치
Original assignee: 가부시키가이샤 사이버코인
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2014-02-27
Also published as: JP2012190775A; US9485834B2; US20130328402A1; CN103262658B; EP2680673A4; KR101829359B1; EP2680673A1; CN103262658A; HK1188669A1; JP5679197B2; WO2012115173A1

Abstract

형광등용으로 설치된 한 쌍의 소켓(32, 32) 사이에 장착 가능한 LED 조명 장치(10)로서, 소켓으로부터 공급되는 교류 전력을 변환·정류하여 얻어지는 직류 전력으로 LED를 발광시키는 제1 전원 회로와, 내장하는 배터리로 LED를 발광시키는 제2 전원 회로를 구비한다. 조명 장치가 내장하는 IC칩(33)은 한 쌍의 소켓 사이에 장착되었을 때에, 제1 전원 회로를 구동하기 위해서 필요한 교류 전력을 공급하는 2개의 교류 전력선(29, 31)으로부터의 제1 통전 상태와, 다른 1개의 교류 전력선(31)으로부터의 제2 통전 상태의 검지에 기초하여, 이들이 모두 통전일 때는 통상 점등 모드(a)이며, 제1 통전 상태가 비통전이지만 제2 통전 상태가 통전일 때에 통상 소등 모드(b)이며, 이들이 모두 비통전일 때에 비상 점등 모드(c)라고 판별하고, 그 판별 결과에 의한 점소등 모드로 LED 조명 장치를 제어한다. 비상 점등 모드일 때는 제2 전원 회로에서 LED를 발광시켜 LED 조명 장치를 비상등으로서 기능시킨다.

Description

형광등형 LED 조명 장치{LED ILLUMINATION DEVICE FOR FLUORESCENT LIGHT FIXTURE}

본 발명은 기존의 형광등에 대체하여 사용 가능한 LED(발광 다이오드) 광원의 조명 장치에 관한 것이다.

실내나 옥외 등의 조명 장치로서 형광등이 다용되고 있는데, 정전 등의 비상시에는 형광등이 점등하지 않으므로, 상용 시설이나 숙박 시설 등에 있어서는 피난 유도용으로 비상등을 설치하는 것이 건축기준법에 정해져 있다.

그러나, 종래의 비상등은 통상시의 조명 장치로서의 형광등과는 별개로 설치되기 때문에, 실제상 그 설치 개수 내지 설치 장소가 한정되어, 따라서 비상시는 어둠속에서 한정된 장소에 설치된 약간의 수의 비상등이 점등하고 있는 것에 지나지 않는 상태가 된다. 예를 들면 지하철이나 지하상가 등에서 지진이나 화재에 의한 정전 사고가 발생한 경우를 상정하면, 인간의 심리는 밝은 장소로 이동하고자 하므로, 군집심리도 작용하여 그 장소에 있는 전원이 비상등의 점등 장소로 쇄도하여 생각치 않은 사고로 연결되는 위험성이 우려된다.

최근에는, 기존의 형광등에 대체하여 사용 가능한 LED 조명 장치도 제안되어 있고(하기 특허문헌 1, 2 등), 소비 전력의 삭감 등에 의한 에너지 절약이나, CO2 삭감 등에 의한 에코성, 또 수은 등의 유해 물질을 포함하지 않는 등의 안전성이 우수한 점에서 앞으로 추가적인 보급이 기대되고 있지만, 이 LED 조명 장치에 대해서 정전 등 비상시에 대한 대응은 지금까지 대부분 고려되고 있지 않았다.

일본 공개특허공보 2004-192833호 일본 공개특허공보 2004-303614호

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기존의 형광등에 대체하여 사용 가능한 LED 광원의 조명 장치에 정전 등의 비상시에 자동 점등시키는 기능을 부가하여, 지하철이나 지하상가 등에서 지진이나 화재에 의한 정전 사고가 발생한 것 같은 경우에도 그곳에 있는 각 사람이 안전하고 또한 안심하고 피난할 수 있도록 하여 불의의 사고를 방지하는 것이다. 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 형광등형 LED 조명 장치의 점소등을 교류 전력의 공급 상황에 따라 정확하게 제어하는 수법을 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1에 따른 본 발명은 형광등용으로 설치된 한 쌍의 소켓 사이에 장착 가능한 조명 장치로서, 이 소켓으로부터 공급되는 교류 전력을 변환·정류하여 얻어지는 직류 전력으로 LED를 발광시키는 제1 전원 회로와, 내장하는 배터리로 LED를 발광시키는 제2 전원 회로와, 조명 스위치 ON에 의한 통상 점등시는 제1 전원 회로에서 LED를 발광시킴과 아울러 배터리를 충전하는 제1 점등 모드와, 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키는 제2 점등 모드를 소정의 조건하에서 전환하는 제어를 행함과 아울러, 교류 전력이 공급되지 않게 된 비상시에는 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키도록 제어하는 스위치 컨트롤러를 가지고 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광등형 LED 조명 장치이다.

청구항 2에 따른 본 발명은 청구항 1에 기재된 형광등형 LED 조명 장치에 있어서, 스위치 컨트롤러는 배터리 잔량이 소정의 상한 역치에 이르렀을 때에 제1 점등 모드로부터 제2 점등 모드로 전환하고, 배터리 잔량이 하한 역치에 이르렀을 때에 제2 점등 모드로부터 제1 점등 모드로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 따른 본 발명은 청구항 2에 기재된 형광등형 LED 조명 장치에 있어서, 스위치 컨트롤러는 배터리 잔량을 상시 모니터하는 충전 컨트롤러(charge controller)로부터의 신호를 받아 배터리 잔량이 상한 역치 또는 하한 역치에 이른 것을 판단하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 따른 본 발명은 청구항 3에 기재된 형광등형 LED 조명 장치에 있어서, 충전 컨트롤러는 제1 점등 모드에서의 동작중에 배터리 잔량이 상한 역치 가까이의 값까지 상승했을 때에는 통상 전원 점등시의 조도로부터 서서히 감광시켜 가 상한 역치에 이르러 제2 점등 모드로 전환되었을 때에 배터리 점등시의 조도와 대략 일치하도록 순차 감광 제어하고, 또, 제2 점등 모드에서의 동작중에 배터리 잔량이 하한 역치 가까이의 값까지 저하했을 때에는 배터리 점등시의 조도로부터 서서히 증광시켜 가 하한 역치에 이르러 통상 전원에 의한 제2 점등 모드로 전환되었을 때에 통상 전원 점등시의 조도와 대략 일치하도록 순차 증광 제어하는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 따른 본 발명은 청구항 4에 기재된 형광등형 LED 조명 장치에 있어서, 충전 컨트롤러는 배터리의 전압 또는 전류값을 일정 시간 내에서 증감시킴으로써 순차 감광 제어 또는 순차 증광 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 따른 본 발명은 형광등용으로 설치된 한 쌍의 소켓 사이에 장착 가능한 조명 장치로서, 이 소켓으로부터 공급되는 교류 전력을 변환·정류하여 얻어지는 직류 전력으로 LED를 발광시키는 제1 전원 회로와, 내장하는 배터리로 LED를 발광시키는 제2 전원 회로와, 조명 스위치 ON일 때에 제1 전원 회로 또는 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키는 통상 점등 모드와, 조명 스위치 OFF일 때에 LED를 소등시키는 통상 소등 모드와, 교류 전력이 공급되지 않을 때에 비상등으로서 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키는 비상 점등 모드의 어느 것인지를 판별하는 판별 수단을 가지고 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광등형 LED 조명 장치이다.

청구항 7에 따른 본 발명은 청구항 6에 기재된 형광등형 LED 조명 장치에 있어서, 통상 점등 모드는 제1 전원 회로에서 LED를 발광시킴과 아울러 배터리를 충전하는 제1 통상 점등 모드와, 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키는 제2 통상 점등 모드를 가지고, 상기 판별 수단은 제1 통상 점등 모드/제2 통상 점등 모드/통상 소등 모드/비상 점등 모드의 어느 것인지를 판별하는 것을 특징으로 한다.

청구항 8에 따른 본 발명은 청구항 6에 기재된 형광등형 LED 조명 장치에 있어서, 상기 판별 수단은 한 쌍의 소켓 사이에 장착되었을 때에, 제1 전원 회로를 구동하기 위해서 필요한 교류 전력을 공급하는 2개의 교류 전력선으로부터 장치 내에 통전되는 제1 통전 상태와, 이들 2개의 교류 전력선과는 별도로 설치되는 교류 전력선으로부터 장치 내에 통전되는 제2 통전 상태를 검지하여, 검지한 제1 및 제2 통전 상태에 기초하여 LED 점소등 모드를 판별하는 것을 특징으로 한다.

청구항 9에 따른 본 발명은 청구항 8에 기재된 형광등형 LED 조명 장치에 있어서, 상기 판별 수단은 제1 및 제2 통전 상태가 모두 통전일 때에 제1 통상 점등 모드이며, 제1 통전 상태가 비통전이지만 제2 통전 상태가 통전일 때에 통상 소등 모드이며, 제1 및 제2 통전 상태가 모두 비통전일 때에 비상 점등 모드라고 판별하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 기재된 본 발명에 의하면, 정전 등의 비상시에 있어서, 통상의 소등 스위치 조작에 따르지 않고 제1 전원 회로로부터의 전력이 공급 정지되었을 때에, LED 조명 장치에 내장된 배터리를 구동하여 LED를 발광시키도록 제어되므로, 종래의 비상등과 같이 정전 장소에 있어서의 극히 일부만이 점등되는 것이 아니라, 정전 장소에 설치되어 있는 복수의 LED 조명 장치를 모두 점등시킬 수 있다. 따라서, 지하철이나 지하상가 등에서 지진이나 화재에 의한 정전 사고가 발생한 것 같은 경우에도, 그곳에 있는 각 사람이 안전하고 또한 안심하고 피난할 수 있는 효과가 있다. 또, 상점이나 오피스 등에서 영업중이나 업무 시간 내에 정전 등 때문에 돌연 소등한 경우에도 순식간에 배터리 구동으로 전환하여 모든 LED 조명 장치를 점등시킬 수 있으므로, 통상 업무에 지장을 초래하는 일이 없다.

청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 제1 전원 회로에서 LED를 발광시키는 통상 점등시에 있어서 잉여의 전력을 배터리에 공급하여 배터리를 충전함과 아울러, 배터리가 소정의 상한 역치에 이르렀을 때에는 배터리 구동으로 전환하여 LED를 점등시키므로, 제2 점등 모드일 때에는 조명 점등시의 소비 전력을 제로로 할 수 있다. 예를 들면, 제1 점등 모드로 1시간의 점등 및 배터리 충전이 행해짐과 아울러, 제2 점등 모드로 3시간 배터리에 의한 점등이 행해지는 것 같은 제어 사이클이면, 1일 24시간 연속 점등했다고 해도, 전력을 소비하는 것은 제1 점등 모드가 가동하고 있는 6시간만이 되어, LED 조명 그 자체의 소비 전력이 적은(예를 들면 기존 형광등이 51W인 것에 대해 LED는 절반 이하인 22W정도) 것과도 더불어, 10분의 1 정도 또는 그 이하로 전력 소비를 억제할 수 있어, 절전 효과가 매우 크다.

청구항 3에 기재된 본 발명에 의하면, 배터리 잔량을 상시 모니터하는 충전 컨트롤러가 설치되므로, 스위치 컨트롤러는 이 충전 컨트롤러로부터의 신호를 받아 배터리 잔량이 상한 역치 또는 하한 역치에 이른 것을 순식간에 또한 정확하게 판단하여, 제1 점등 모드와 제2 점등 모드의 전환 제어를 원활하게 행할 수 있다.

청구항 4에 기재된 본 발명에 의하면, 통상 전원에 의한 제1 점등 모드로부터 배터리 전원에 의한 제2 점등 모드로 전환되었을 때에 돌연한 조도 저하가 생기지 않도록 순차 감광 제어를 행하고, 제2 점등 모드로부터 제1 점등 모드로 전환되었을 때에는 돌연한 조도 증대가 생기지 않도록 순차 증광 제어를 행하므로, 그 장소에 있는 사람들에게 위화감을 줄 일이 없다.

청구항 5에 기재된 본 발명에 의하면, 충전 컨트롤러에 의한 배터리 전압 또는 전류의 증감 제어를 통하여, 순차 감광 제어 또는 순차 증광 제어를 용이하게 행할 수 있다.

청구항 6에 기재된 본 발명에 의하면, LED 조명 장치를 통상 점등 모드/통상 소등 모드/비상 점등 모드의 어느 것으로 동작시켜야 할지를 판별 수단이 자동적으로 판별하므로, LED 점소등을 상황에 따라 정확하게 제어할 수 있다. 예를 들면, 정전 등의 비상시에 있어서, 통상의 소등 스위치 조작에 따르지 않고 제1 전원 회로로부터의 전력이 공급 정지되었을 때에는, 판별 수단이 비상 점등 모드인 것을 자동 판별하고, LED 조명 장치에 내장된 배터리를 구동하여 LED를 발광시키도록 제어하므로, 종래의 비상등과 같이 정전 장소에 있어서의 극히 일부만이 점등되는 것이 아니라, 정전 장소에 설치되어 있는 복수의 LED 조명 장치를 모두 점등시킬 수 있다. 따라서, 지하철이나 지하상가 등에서 지진이나 화재에 의한 정전 사고가 발생한 것 같은 경우에도, 그곳에 있는 각 사람이 안전하고 또한 안심하고 피난할 수 있는 효과가 있다. 또, 상점이나 오피스 등에서 영업중이나 업무 시간 내에 정전 등 때문에 돌연 소등한 경우에도, 순식간에 배터리 구동으로 전환하여 모든 LED 조명 장치를 점등시킬 수 있으므로, 통상 업무에 지장을 초래할 일이 없다.

청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 판별 수단은 통상 점등 모드에 대해서, 제1 전원 회로에서 LED를 발광시킴과 아울러 배터리를 충전하는 제1 통상 점등 모드인지, 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키는 제2 통상 점등 모드인지를 판별하므로, 제1 통상 점등 모드일 때에는 제1 전원 회로에서 LED를 발광시킴과 아울러 배터리를 충전하고, 제2 통상 점등 모드일 때에는 조명 점등시의 소비 전력을 제로로 할 수 있으므로, 큰 절전 효과를 얻을 수 있다.

청구항 8, 9에 기재된 본 발명에 의하면, 3개 교류 전력선을 통하여 LED 조명 장치에 통전되는 통전 상태를 검지하여 LED 점소등 모드를 정확하게 판별할 수 있다. 통상 소등 모드일 때에는 제2 통전 상태에 있어서 통전하고 있는 교류 전력선으로부터의 전류를 사용하여 배터리를 충전할 수 있고, 이것을 전기 요금이 싸지는 야간 시간대에 행하게 함으로써 더욱 절전 효과를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 형광등형 LED 조명 장치의 개략 구조도이다.
도 2는 본 LED 조명 장치를 사용한 시스템 구성도이다.
도 3은 본 LED 조명 장치에 있어서의 통상 점등시의 제어를 개략적으로 나타내는 플로우차트이다.
도 4는 본 LED 조명 장치에 있어서의 통상 점등시의 제어를 설명하는 도면이다.
도 5는 정전시에 미약 전류를 흘려 간편한 비상등으로서의 기능을 갖게 한 실시형태에 있어서의 통상 점등/소등 모드시의 제어 차트이다.
도 6은 본 실시형태에 있어서의 비상 점등 모드시의 제어 차트이다.
도 7은 브레이커 센서를 설치하여 정식적인 비상등으로서의 기능을 갖게 한 실시형태의 제어 회로도이다.
도 8은 본 실시형태에 있어서의 통상 점등/소등 모드시의 제어 차트이다.
도 9는 본 실시형태에 있어서의 비상 점등 모드시의 제어 차트이다.
도 10은 통상 전원에 의한 점등 모드와 배터리 전원에 의한 점등 모드의 전환시에 있어서의 감광/증광 제어를 설명하는 그래프이다.
도 11은 다른 실시형태에 의한 LED 조명 장치의 소켓 장착 상태를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 실시형태에 있어서 LED 조명 장치가 통상 점등 모드에 있을 때 (a), 통상 소등 모드에 있을 때 (b) 및 비상 점등 모드에 있을 때 (c)의 각 통전 상태를 나타내는 도면이다.
도 13은 통상 소등 모드시의 제어 플로우를 나타내는 플로우차트이다.
도 14는 야간 시간대에 배터리 충전을 행하도록 한 통상 소등 모드시의 제어 플로우를 나타내는 플로우차트이다.
도 15는 본 발명의 형광등형 LED 조명 장치의 커버 구조 및 내부 구조의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 상세히 서술한다. LED 조명 장치(10)는 기존의 형광등에 대체하여 사용 가능하며, 그 치수 및 형상은 기존의 형광등과 대략 동일하며, 기존의 형광등용으로 설치되어 있는 한 쌍의 소켓 사이에 장착 가능하다. LED 조명 장치(10)는 단면 대략 원통형을 가지는 커버(11)의 내부에 LED 실장 기판(도시하지 않음)이 수용 고정되어 있고, LED(22)로부터의 사출광을 커버(11)에 투과 또는 확산시켜 조명한다. 일 실시형태에 있어서, 커버(11)는 대략 둘레 절반으로 분할된 2부재, 즉, 폴리카보네이트 등의 광투과, 광반투과 또는 광확산성을 가지는 플라스틱 재료로 형성되는 커버 부재와, 알루미늄 등의 방열성 재료로 형성되는 히트 싱크로 구성되고, 커버 부재에 LED 실장 기판이 내장되고, 히트 싱크에 후술하는 배터리 그 밖의 전원 회로가 내장된다.

LED 조명 장치(10)는 특허문헌 1, 2 등에 공지와 같이, 구금부(12)를 통하여 기존 형광등용의 소켓(도시하지 않음)에 장착되었을 때에, 이 소켓으로부터 공급되는 교류 전력을 변환·정류하여 얻어지는 직류 전력을 LED 구동 회로(15)에 공급하여, 기판 상의 LED(22)를 발광시키는 전원 회로(제1 전원 회로(13))를 가진다. 이 제1 전원 회로(13)는 교류 전력을 직류 전력 변환하는 AC-DC 컨버터(24)(도 2 참조, 도 1에서는 도시 생략), AC-DC 컨버터(24)로부터 출력되는 직류 전력을 정류하는 정류기(16), 이 직류 전력을 소정 전압으로 변환하는 전압 트랜스(17), 일시적으로 축전하여 전력 공급을 안정화시키기 위한 버퍼로서 기능하는 전해 콘덴서(18)(도 1 참조, 도 2에서는 모두 도시 생략) 등을 포함하여 구성된다. 후술하는 바와 같이, 통상시는 기존 형광등 조명 설비로서 벽 등에 설치되어 있는 외부 스위치(27)가 ON이 됨으로써, 제1 전원 회로(13)로부터 직류 전력이 LED 구동 회로(15)에 공급되어 LED(22)를 발광시킴으로써 LED 조명 장치(10)가 점등하고, 스위치(27)의 OFF에 의해 전력 공급이 정지함으로써 소등한다.

LED 조명 장치(10)는 또한 배터리(19)로 LED(22)를 발광시키는 제2 전원 회로(20)를 가진다. 배터리(19)에 의한 LED 점등 시간을 최대화시키기 위해서, 배터리(19)는 조명 커버(11) 내에 수용 가능한 소형이면서 가능한 한 큰 전지 용량을 가지는 것이 바람직하고, 현시점에서는 리튬 이온 배터리의 사용이 최적이다. 그리고, 스위치 컨트롤러(14)는 제1 전원 회로(13)에 설치된 IC 스위치(25)를 미리 설정된 조건하에서 개폐 제어함으로써, LED(22)의 점등에 사용하는 전원 회로(13, 20)의 전환 등의 제어를 행한다. 충전 컨트롤러(21)는 배터리(19) 내의 전압 및 전류를 검지함으로써 배터리 잔량을 상시 모니터하고, 배터리 잔량이 상한 역치 또는 하한 역치에 이르렀을 때에는 그 취지를 알리는 신호를 스위치 컨트롤러(14)에 부여한다. 또는, 내부 IC 스위치(25)에 제품 사양 또는 유저에 의한 설정값으로서 배터리 잔량의 상한 역치 및 하한 역치를 기억시켜 두고, 충전 컨트롤러(21)로부터의 배터리 잔량 검지 신호를 받아 상한 역치/하한 역치에 이른 것을 판단해도 된다. 또, 특히 리튬 이온 배터리는 충방전시의 전압을 엄밀하게 제어할 필요가 있으므로, 충전 컨트롤러(21)는 예를 들면 충전시는 4.2V, 방전시는 3.0V의 전압을 유지하도록 컨트롤한다. 이들 스위치 컨트롤러(14) 및 충전 컨트롤러(21)(본 발명의 「제어 수단」을 구성함)에 의한 구체적인 제어에 대해서 이하에 상세히 서술한다.

우선, 도 3에 나타내는 플로우차트를 참조하여, 제어의 개략적인 흐름을 설명한다. 당해 시설 내의 전부 또는 임의 구획된 일부의 LED 조명 장치(10)군을 점등시키기 위한 통상의 조작(후술하는 외부 스위치(27):ON)이 행해진 것을 전제로 하여(S100), S101에서 복수의 LED 조명 장치(10)가 설치된 오피스나 점포 등의 시설 내에 있어서 소요의 교류 전력이 통전하고 있는지 여부를 확인한다. 이것은 예를 들면 당해 시설 내의 전부 또는 임의 구획된 일부의 LED 조명 장치(10)군에 교류 전력을 공급하는 교류 전력선에 전류계 및/또는 전압계를 접속하고, 교류 전력선에 흐르는 전류값 및/또는 전압값을 상시 모니터함으로써 행할 수 있다.

통전이 확인되었을 때(S101:Yes)는 S102에서 LED를 배터리(19)만으로 점등 개시하는 것에 충분한 배터리 충전이 남아있는지 여부를 확인한다. 즉, 배터리(19)에 의한 LED 점등 개시에 필요한 배터리 잔량에 대해서 상한 역치를 정해 두고, 이 상한 역치를 밑돌고 있을 때(S102:No)는 각 LED 조명 장치(10)에 공급되는 교류 전력을 변환·정류하여 얻어지는 직류 전력을 사용하여 LED 구동 회로(15)를 구동하여 LED(22)를 점등시킴과 아울러 배터리(19)를 충전시키는 제1 통상 점등 모드로 제어한다(S103). 일례로서 이 때의 LED 조명 장치(10)의 전체 광속은 2500Lm이며, 소비 전력은 22~25W 정도이다. 제1 통상 점등 모드에서의 작동중, S104에서 배터리 잔량을 모니터하고, 배터리 잔량이 상한 역치 이상으로 부활할 때(S104:Yes)까지, 이 제1 통상 점등 모드에서의 작동이 계속된다.

한편, 배터리 잔량이 역치 이상일 때(S102:Yes)는 배터리(19)만으로 LED 구동 회로(15)를 구동하여 LED(22)를 발광시키는 제2 통상 점등 모드로 제어한다(S105). 제2 통상 점등 모드에 있어서는, 일례로서 LED 조명 장치(10)의 전체 광속은 1900Lm이며, 이 때는 교류 전력을 사용하지 않으므로 소비 전력은 제로이다. 제2 통상 점등 모드에서의 작동중, S106에서 배터리 잔량을 모니터하고, 배터리 잔량이 소정의 하한 역치 이상인 한(S106:Yes), 이 제2 통상 점등 모드에서의 작동이 계속된다.

제1 통상 점등 모드에서의 동작중에 배터리(19)가 충전된 결과 배터리 잔량이 상한 역치 이상으로 부활했을 때(S104:Yes)는 제1 통상 점등 모드로부터 제2 통상 점등 모드로 전환한다. 또, 제2 통상 점등 모드에서의 동작중에 배터리(19)가 방전되어 가 배터리 잔량이 하한 역치를 밑돌았을 때(S106:No)는 제2 통상 점등 모드로부터 제1 통상 점등 모드로 전환한다.

S101에서 통전이 확인되지 않을 때(S101:No)는 S107에서 통상의 소등 조작에 의한 비통전인지 비상시 정전에 의한 것인지를 판별한다. 이 판별의 구체적 수법에 대해서는 나중에 상세히 서술한다. 여기서 비상시 정전에 의한 것이 아니라고 판단되었을 때(S107:No)는, 당해 시설 내의 전부 또는 임의 구획된 일부의 LED 조명 장치(10)군을 소등시키기 위한 통상의 조작(후술하는 외부 스위치(27):OFF)에 의한 것이므로, 통상 소등 모드로서 LED 조명 장치(10)를 소등한다(S111). 이 때에도 정전이 아닌 한 LED 조명 장치(10)에 교류 전력을 공급하여 배터리(19)를 충전한다(후술).

비상시 정전이라고 판단되었을 때(S107:Yes)는 S108에서 비상 점등 모드로서 LED 조명 장치(10)를 제어한다. 이 때의 LED 조명 장치(10)는 비상등으로서 기능하는 것이므로, 전체 광속은 400~500Lm정도로 실용상 충분하며, 배터리(19)만으로 LED 구동 회로(15)를 구동하여 LED(22)를 발광시키므로 소비 전력은 제로이다. 이 비상 점등 모드로 LED 조명 장치(10)를 점등시키고 있으면 배터리(19)가 서서히 방전되어 가므로, S109에서 LED를 배터리(19)만으로 비상등으로서 점등을 계속하는 것에 충분한 배터리 충전이 남아있는지 여부를 확인한다. 즉, 비상등으로서의 점등을 계속해서 행하기 위해서 필요한 배터리 잔량에 대해서 하한 역치를 정해 두고, 이 하한 역치를 웃돌고 있는(S109:Yes) 동안은 비상등으로서의 점등을 계속하지만, 이것을 밑돌았을 때(S109:No)에는 LED 조명 장치(10)를 강제 소등하도록 제어한다(S110). 이것에 의해 배터리(19)의 완전 방전을 막을 수 있다.

또한, S102, S104, S106 및 S109 (및 후술하는 도 12의 S112, S113 및 도 13의 S112, S113, S115)에서 행하는 배터리 잔량 체크는 배터리(19)의 전압값 및/또는 전류값을 상시 또는 일정한 인터벌로 모니터함으로써 행할 수 있고, 단일의 센서를 사용하여 실시 가능하다. 예를 들면, 상한 역치(예를 들면 만충전에 대하여 90%의 전압값) 이상 또는 미만인 것을 알리는 신호를 송출하여 이것에 기초하여 S102 및 S104에서의 판별을 행하고, 하한 역치(예를 들면 만충전에 대하여 20%의 전압값) 이상 또는 미만인 것을 알리는 신호를 송출하여 이것에 기초하여 S106에서의 판별을 행하고, 하한 역치(예를 들면 만충전에 대하여 10%의 전압값) 이상 또는 미만인 것을 알리는 신호를 송출하여 이것에 기초하여 S109에서의 판별을 행하도록 할 수 있다. S106 및 S109에서의 판별에 사용하는 하한 역치는 동일해도 되지만, 상기 예시와 같이 S109에서 사용하는 하한 역치 쪽을 보다 낮은 값으로 설정하여, 배터리(19)의 완전 방전을 방지하면서, 비상등으로서의 기능을 보다 장시간 확보하는 것 같은 설정으로 하는 것이 바람직하다.

이 조명 장치(10)의 점소등을 위해서 시설 내의 벽 등에 설치되어 있는 외부 스위치(27)가 ON으로 되어 있을 때의 제어, 즉, 도 3의 플로우차트에 있어서의 통상 점등 모드시의 제어 S103~S106에 대해서, 도 3과 함께 도 4를 참조하여 설명한다. 이 때, 스위치 컨트롤러(14)는 배터리(19)의 충전 상태에 따라(도 3:S102에서 판별됨), 시설 내 분전반(26)으로부터 각 LED 조명 장치(10)에 공급되는 교류 전력을 변환·정류하여 얻어지는 직류 전력을 사용하여 LED 구동 회로(15)를 구동하여 LED(22)를 점등시킴과 아울러 배터리(19)를 충전시키는 제1 통상 점등 모드(도 3:S103, 도 4(a))와, 배터리(19)가 충분히 충전되어 있는 상태일 때에 교류 전력을 소비하지 않고 배터리(19)만으로 LED 구동 회로(15)를 구동하여 LED(22)를 점등시키는 제2 통상 점등 모드(도 3:S105, 도 4(b))를 내부 IC 스위치(25)를 개폐 제어함으로써 전환한다.

보다 구체적으로는 시설 내 분전반(26)으로부터의 통전이 정상적으로 행해지고 있는 상태(S101:Yes)에 있어서 외부 스위치(27)가 ON일 때는, 제1 통상 점등 모드로 LED(22)를 점등시키고 있는 동안에 배터리(19)가 서서히 충전되고, 배터리 잔량이 소정의 상한 역치에 이른 것을 알리는 검지 신호를 충전 컨트롤러(21)로부터 받았을 때(S104:Yes)에, 스위치 컨트롤러(14)는 내부 IC 스위치(25)를 OFF로 하여 제1 통상 점등 모드로부터 제2 통상 점등 모드로 전환한다. 그리고, 제2 통상 점등 모드로 LED(22)를 점등시키고 있는 동안에 배터리(19)는 서서히 소모해 가, 배터리 잔량이 하한 역치에 이른 것을 알리는 검지 신호를 충전 컨트롤러(21)로부터 받았을 때(S106:No)에, 스위치 컨트롤러(14)는 내부 IC 스위치(25)를 ON으로 하여 제2 통상 점등 모드로부터 제1 통상 점등 모드로 전환한다. 또는, 제1 통상 점등 모드 및 제2 통상 점등 모드로 LED(22)를 점등시키는 시간 인터벌(예를 들면, 제1 통상 점등 모드로 1시간 LED 점등시킨 후, 제2 통상 점등 모드로 3시간 LED 점등시키는 사이클을 반복함)을 설정해 두고, 이 시간 인터벌로 제1 통상 점등 모드와 제2 통상 점등 모드를 전환해도 된다. 이 경우는, 배터리 잔량에 의한 제어를 병용하고, 제2 통상 점등 모드로 점등하고 있는 동안에 배터리 잔량이 소정의 하한 역치에 이르렀을 때에는 그 설정 시간 내여도 제1 통상 점등 모드로 강제적으로 전환하여 배터리(19)의 과방전을 막도록 하는 것이 바람직하다.

상기 통상 점등시로부터 외부 스위치(27)가 OFF가 되면, 조명 장치(10)에 공급되는 전력이 순식간에 정지하므로, 스위치 컨트롤러(14)는 이것을 검지했을 때(S101:No)에, LED 구동 회로(15)를 OFF로 하여 LED(22)를 소등시킨다. 이와 같이, 주전원으로부터의 교류 전력 공급이 정상적으로 행해지고 있는 한, 외부 스위치(27)의 ON/OFF에 연동하여 LED(22)가 점등/소등하고, 통상시의 점등/소등이 행해진다.

본 발명의 형광등형 LED 조명 장치(10)는 정전시 등 주전원으로부터의 교류 전력 공급이 끊어졌을 때에는, 그 시점에서는 만약 제1 전원 회로(13)에 의한 통상 점등 모드(제1 통상 점등 모드)로 LED(22)를 점등시키고 있었다고 해도, 이것을 강제적으로 제2 전원 회로(20)로 전환하여 배터리(19)로 LED(22)를 점등시켜 비상등으로서 기능시킨다. 비상등은 상용 시설이나 공업 시설, 숙박 시설 등에 있어서 건축기준법 상 설치가 의무화되어 있고, 정전시에 실내나 복도를 비추는 피난 유도용의 조명 장치이다. 이 법률 상의 설치 의무에 기초하여 비상등은 외부 스위치(27)의 ON/OFF에 관계없이 정전시에는 일정한 조도(예를 들면 바닥면에서 1럭스 이상)를 수십분에서 수시간정도 점등 상태를 유지해야 하고, 이 때문에 통상 점등용의 교류 전력선 2선(그 중 1선은 비상등용과 겸용)과는 별도로 비상등용으로 3선째의 전력선을 가설하고 있다.

그러나, 상기 서술한 바와 같은 공공 시설이 아닌 일반의 상점이나 오피스 등에서는 외부 스위치(27)가 ON 상태로서 통상 점등(제1 통상 점등 모드 또는 제2 통상 점등 모드에 따름)하고 있을 때에 돌연 정전에 의해 소등한 경우에, 비상등으로서 LED(22)를 점등시키면 실제상 충분히 유효하게 기능한다고 생각된다. 또, 설치 대상 시설의 바닥 면적이나 플로어수에 따라서는 비상등용의 전력선 자체가 가설되어 있지 않은 경우도 있고, 이러한 경우에도 간편한 비상등으로서 기능시키는 시스템 구성이 유효하다. 이러한 관점에서, 본 발명의 일 실시형태에 있어서는, 스위치 컨트롤러(14)가 미약 전류를 회로에 흘림으로써 정전을 판단하는 것으로, 간편한 비상등으로서의 기능을 부여하도록 구성되어 있다. 이하, 이 실시형태의 구성 및 작용에 대해서, 도 1~도 3에 더하여 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.

이미 서술한 설명과 일부 중복되지만, 도 2에 나타내는 구성을 가지는 복수개의 LED 조명 장치(10)가 주전원(교류 전력)에 접속되어 있는 시스템에 있어서, 외부 스위치(27)의 ON/OFF에 연동하여 LED(22)를 점등/소등시키는 통상 점등/소등 모드시의 제어에 대해서 다시 설명한다. 이 때, 시설 내 분전반(26)은 ON이다. 그리고 스위치 컨트롤러(14)는 외부 스위치(27)가 ON일 때는 배터리 잔량에 기초하여 내부 IC 스위치(25)를 ON/OFF 제어하고, 교류 전력을 변환하여 얻은 직류 전력(통상 전원)에 의해 제1 전원 회로(13)를 통하여 LED 점등하는 제1 통상 점등 모드에서의 통상 점등(도 3:S103, 도 4(a))과, 배터리(19)에 축전된 직류 전력(배터리 전원)에 의해 제2 전원 회로(20)를 통하여 LED 점등하는 제2 통상 점등 모드에서의 통상 점등(도 3:S105, 도 4(b))을 소정의 제어 조건하에서 전환한다(도 5:상태 A-1).

이 상태로부터 외부 스위치(27)가 OFF가 되면, 스위치 컨트롤러(14)는 조명 장치(10)로의 전력 공급이 순식간에 정지한 것을 검지하고(S11), 미약 전류를 주전원의 교류 전력 회로에 흘리지만(S12), 외부 스위치(27)가 OFF이므로 서킷 브레이크 상태인(흘린 미약 전류가 돌아오지 않는) 것을 검지한다(S13). 이 경우, 스위치 컨트롤러(14)는 외부 스위치(27)의 OFF 조작에 의한 통상 소등이라고 판단하고, 어느 쪽의 통상 점등 모드여도(즉 제1 통상 점등 모드에서의 점등시인지 제2 통상 점등 모드에서의 점등시인지에 관계없이), LED 구동 회로(15)를 OFF로 하여 LED(22)를 소등시킨다(도 5:상태 A-2). 또한, 순식간에 전력 정지한 것의 검지는 스위치 컨트롤러(14)가 전압을 상시 모니터하고, 순식간의 급격한 전압 저하를 검지함으로써 행할 수 있다(이하에 있어서도 동일함).

통상 점등 상태(A-1)에 있어서 정전이 발생했을 때의 제어에 대해서, 도 5를 참조하여 설명한다. 이 제어가 도 3의 플로우차트에 있어서 S107 및 그 이후의 스텝에서 실행된다. 이 경우도 스위치 컨트롤러(14)는 조명 장치(10)로의 전력 공급이 순식간에 정지한 것을 검지하므로(S14), 미약 전류를 주전원의 교류 전력 회로에 흘리지만(S15), 시설 내 분전반(26)으로의 전원 공급이 끊어져 있다고 해도 외부 스위치(27)는 ON으로서 회로 그 자체는 성립하고 있으므로 서킷 브레이크 상태가 아닌(흘린 미약 전류가 회로를 통하여 돌아온) 것을 검지한다(S16). 이 경우, 스위치 컨트롤러(14)는 정전이 발생했다고 판단하고, 외부 스위치(27)가 ON인 한 내부 IC 스위치(25)의 ON/OFF에 관계없이(바꾸어 말하면 제1 통상 점등 모드에서의 점등시인지 제2 통상 점등 모드에서의 점등시인지에 관계없이), LED 구동 회로(15)를 구동시킨다. 내부 IC 스위치(25)가 ON/OFF 어느 쪽이어도 제2 전원 회로(20)는 닫힌 회로로서 성립하고 있으므로, 배터리(19)를 전원으로 하여 LED(22)를 점등시켜 비상등으로서 기능시킬 수 있다(도 6:상태 A-3).

이 실시형태에 있어서, 외부 스위치(27)가 OFF일 때(도 5:상태 A-2)에 정전이 발생해도, 애초부터 조명 장치(10)로의 전력 공급이 행해지지 않고 있는 상태이므로, 스위치 컨트롤러(14)에는 순간 전력 정지의 검지 신호(S14)가 입력되지 않는다. 이 때문에, 이 실시형태에서는 외부 스위치(27)가 OFF일 때에 정전이 발생해도, LED(22)를 점등시켜 비상등으로서 기능시킬 수는 없다.

다음에, 정식적인 비상등으로서의 기능을 갖게 한 실시형태의 구성 및 작용에 대해서, 도 7~도 9를 참조하여 설명한다. 이 실시형태에 의한 조명 시스템의 구성(도 7)은 상기 서술한 실시형태에 의한 조명 시스템의 구성(도 2)과 대략 동일하지만, 조명 장치(10) 내의 AC-DC 컨버터(24)에 통전되는 전력선(29, 30)으로부터의 전류와는 별도로 또 1개의 전력선(31)으로부터의 전류를 검지함으로써, 시설 내 분전반(26)이 통전 상태에 있는지 여부를 검지하는 브레이커 센서(28)가 접속되고, 그 검지 신호가 스위치 컨트롤러(14)에 입력되도록 구성되어 있다.

이 시스템에 있어서 복수개의 LED 조명 장치(10)가 주전원(교류 전력)에 접속되어 있을 때의, 외부 스위치(27)의 ON/OFF에 연동하여 LED(22)를 점등/소등시키는 통상 점등/소등 모드시의 제어에 대해서 설명한다. 이 때, 시설 내 분전반(26)은 ON이다. 그리고, 스위치 컨트롤러(14)는 외부 스위치(27)가 ON일 때는 배터리 잔량에 기초하여 내부 IC 스위치(25)를 ON/OFF 제어하고, 통상 전원에 의한 제1 통상 점등 모드에서의 통상 점등(도 3:S103, 도 4(a))과, 배터리 전원에 의한 제2 통상 점등 모드에서의 통상 점등(도 3:S105, 도 4(b))을 소정의 제어 조건하에서 전환한다(도 8:상태 B-1).

이 상태로부터 외부 스위치(27)가 OFF가 되면, 스위치 컨트롤러(14)는 조명 장치(10)로의 전력 공급이 순식간에 정지한 것을 검지함과(S21) 아울러, 3선째의 전력선(31)으로부터 통상대로 전력이 공급되고 있는 것을 브레이커 센서(28)로부터의 신호(S22)에 의해 확인한다. 이 경우, 스위치 컨트롤러(14)는 외부 스위치(27)의 OFF 조작에 의한 통상 소등이라고 판단하고, 어느 쪽의 점등 모드여도 LED 구동 회로(15)를 OFF로 하여 LED(22)를 소등시킨다(도 8:상태 B-2). 이 때의 제어는 앞서 서술한 실시형태에 대해서 도 5를 참조하여 설명한 통상 점등/소등 모드시의 제어와 실질적으로 동일하다.

통상 점등 상태 (B-1) 또는 통상 소등 상태 (B-2)에 있어서 정전이 발생했을 때의 제어에 대해서, 도 9를 참조하여 설명한다. 이 경우, 스위치 컨트롤러(14)는 순간 전력 정지의 검지 신호(S23)의 입력 유무에 관계없이(바꾸어 말하면 외부 스위치(27)의 ON/OFF에 관계없이), 3선째의 전력선(31)으로부터의 전력 공급이 끊어진 것을 브레이커 센서(28)로부터의 신호(S24)에 의해 확인한다. 이 경우, 스위치 컨트롤러(14)는 정전이 발생했다고 판단하여 LED 구동 회로(15)를 구동시키고, 배터리(19)를 전원으로 하여 LED(22)를 점등시켜 비상등으로서 기능시킬 수 있다(도 9:상태 B-3).

이 실시형태에 의하면, 외부 스위치 ON에 의한 통상 점등 상태 (B-1)여도(즉, 내부 IC 스위치(25)의 ON/OFF에 관계없이, 바꾸어 말하면 제1 통상 점등 모드에 의한 통상 점등인지 제2 통상 점등 모드에 의한 통상 점등인지에 관계없이), 또 외부 스위치(27) OFF에 의한 통상 소등 상태 (B-2)여도, 정전이 발생한 것을 브레이커 센서(28)가 검지하므로, 배터리(19)를 전원으로 하여 LED 조명 장치(10)를 비상등으로서 점등시킬 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 충전 컨트롤러(21)가 모니터하는 배터리 잔량이 소정의 상한 역치 또는 하한 역치에 이르렀을 때에, 통상 점등시에 있어서의 제1 점등 모드와 제2 점등 모드의 전환 제어가 행해지지만, 통상 전원에 의한 제1 점등 모드와 배터리 전원에 의한 제2 점등 모드에서는 LED(22)를 점등시키는 전원의 전압값의 차이에 의해, 후자 쪽이 약간 조도가 저하되는 경우가 있다. 이 때문에, 전자로부터 후자로 점등 모드가 전환되었을 때에는 돌연 조도가 저하되고, 반대로 후자로부터 전자로 점등 모드가 전환되었을 때에는 돌연 조도가 증대하게 되어, 그장소에 있는 사람들에게 위화감을 줄 우려가 있다. 이것을 피하기 위해서, 점등 모드 전환시에 순차 감광/순차 증광이 되도록 조도를 제어함으로써, 배터리에 의한 제2 통상 점등 모드에서의 소비 전력을 억제하고, 점등 시간을 길게 하는 에너지 절약성과, 조도 변화를 느끼게 하지 않는 쾌적성을 양립시킬 수 있다.

도 10을 참조하여, 예를 들면, 점등 모드 전환의 타이밍을 상한 역치=80%, 하한 역치=20%로 설정한 경우에 있어서, 통상 전원(제1 전원 회로(13))에 의한 제1 통상 점등 모드에서의 동작중에 배터리 잔량이 상한 역치 가까이의 값(Ld)(예를 들면 60%)까지 상승했을 때(P4)에, 통상 전원 점등시의 조도로부터 서서히 감광시켜 가고, 상한 역치(80%)에 이르러 배터리(19)에 의한 제2 통상 점등 모드로 전환되었을 때에, 배터리 점등시의 조도와 대략 일치하도록 제어한다. 또, 배터리에 의한 제2 통상 점등 모드에서의 동작중에 배터리 잔량이 하한 역치(20%)까지 저하했을 때(P1)에, 통상 전원에 의한 제1 통상 점등 모드로 전환하여 배터리 점등시의 조도에서의 LED 점등으로부터 서서히 증광시켜 가 통상 전원 점등시의 조도와 대략 일치시키도록 제어한다. 즉, 도 10에 있어서, P1~P4 사이는 통상 전원에 의한 제1 통상 점등 모드로 LED(22)가 점등되지만, P1~P2에서 순차 증광이 행해지고, P2~P3에서는 통상 전원 점등시의 일정한 조도가 유지되며, P3~P4에서 순차 감광이 행해진다. 순차 감광/증광은 배터리(19)의 전압 또는 전류값을 일정시간 내에서 서서히 증감시킴으로써 실현 가능하며, 예를 들면 전압이면 1분간에 10분의 수V(0.1V, 0.2V 등), 전류이면 1분간에 수mA씩 증감시킬 수 있다. 순차 감광/증광의 개시 타이밍이 되는 배터리 잔량의 역치(본 예에 있어서의 감광 개시 타이밍:60%, 증광 개시 타이밍:20%)는 제품 사양 또는 유저에 의한 설정값으로서 충전 컨트롤러(21)가 유지한다.

도 10에 나타내는 순차 감광/증광 제어는 일례이며, 늦어도 제1 통상 점등 모드로부터 제2 통상 점등 모드로 전환된 시점에서는 이미 배터리 점등시의 조도와 대략 일치하고 있도록 순차 감광 제어함과 아울러, 제2 통상 점등 모드로부터 제1 통상 점등 모드로 전환된 시점으로부터 신속하게 통상 전원 점등시의 조도에 대략 일치하도록 순차 증광 제어하는 것이면, 어떠한 구체적 제어 태양이어도 채용 가능하다. 또, 순차 증광 제어에 대해서는, 상기 서술한 바와 같이, 그 개시 시점에서 제2 통상 점등 모드로부터 제1 통상 점등 모드로 전환하여, 제1 통상 점등 모드에 있어서 순차 증광 제어를 행하는 것이 배터리(19)의 소모를 최소한으로 억제하는 것과 배터리(19)의 제어를 간소화한다는 2개의 관점에서 바람직하다.

또, 충전 컨트롤러(21)는 정전시에 배터리(19)로 LED(22)를 비상등으로서 점등시킬 때(비상 점등 모드:도 6의 상태 A-3, 도 9의 상태 B-3)는 미리 내부 IC 스위치(25)에 기억시켜 둔 비상 점등용의 전압 및 전류값(제품 사양 또는 유저 설정, 예를 들면 통상 전원 점등시의 30%)으로 점등시킴으로써, 배터리(19)의 소모를 완화하고, 비상등으로서 장시간 점등시키도록 할 수 있다. 비상 점등 모드시의 조도는 소방법에서는 각 설치 천정 높이에 대하여 2럭스 이상이 되는 조도 및 배치이면 되고, 이 조도 기준을 만족하는 한 비상 점등용 전압/전류를 낮은 값으로 설정함으로써, 최대 24시간 정도 점등 상태를 유지하는 것이 가능해진다.

또한, 비상 점등 모드시에 있어서도 배터리 잔량이 서서히 저하되어 가는데, 이 경우에는 과방전을 일으키지 않는 한 상기 서술한 하한 역치를 밑돌아도 비상 점등을 계속하도록 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 도 3:S109에 있어서의 하한 역치를 통상의 점등 모드 전환시의 하한 역치(S106)보다 낮은 값으로 설정하고, 비상 점등을 장시간 계속할 수 있도록 한다.

도 11 및 도 12에 정전의 발생을 판별하기(도 3:S107) 위한 다른 실시형태가 나타나 있다. 이 실시형태에 있어서도, 도 7~도 9에 나타내는 실시형태와 마찬가지로, LED 조명 장치(10) 내의 AC-DC 컨버터(24)에 통전되어 상기 서술한 제1 통상 점등 모드에 있어서 LED 조명 장치(10)를 점등시킴과 아울러 배터리(19)를 충전하기 위한 전력선(29, 30)으로부터의 전류와는 별도로, 다른 1개의 전력선(31)으로부터의 전류가 형광등 설치용 기구의 길이 방향 좌우 양단에 있는 소켓(32, 32)에 각각 2개 설치되어 있는 구금 삽입구(32a, 32b) 중 어느 한쪽(도 11, 도 12에서는 구금 삽입구(32a))에 통전하고 있다. 따라서, 시설 내 분전반(26)으로부터의 교류 전력 공급이 행해지고 있는(바꾸어 말하면 정전 상태가 아닌) 한, 양단의 소켓(32, 32) 사이에 LED 조명 장치(10)가 장착되었을 때(즉, 각 소켓(32)의 구금 삽입구(32a, 32b)에 각각 LED 조명 장치(10)의 각 구금부(12)의 구금 핀(12a, 12b)이 삽입되었을 때)에, 구금 삽입구(32a) 및 구금 핀(12a)을 통하여, 전력선(31)으로부터의 전류가 LED 조명 장치(10) 내에 통전한다. 이 실시형태에서는 LED 제어 장치(10)에 내장된 IC칩(33)이 3개의 전력선(29, 30, 31)의 통전 상태에 기초하여 정전의 유무를 판별한다. 이 IC칩은 본 발명의 「제어 수단」을 구성하고, 앞서 서술한 실시형태에 있어서의 스위치 컨트롤러(14)에 대응하는 것이다. LED 조명 장치(10)에 내장되는 다른 부재나 요소는 도 11 및 도 12에서는 도시 생략되어 있다. 또한, 상기 설명에서는 전력선(31)으로부터의 전류를 양단의 소켓(32, 32)의 한쪽의 구금 삽입구(32a)에 통전시키는 것으로 했지만, 양단의 소켓(32, 32)의 구금 삽입구(32a, 32b)의 양쪽에 통전시켜도 되고, 편측의 소켓(32)의 한쪽 또는 양쪽의 구금 삽입구(32a, 32b)에 통전시켜도 된다.

외부 스위치(27)가 ON으로서 시설 내 분전반(26)으로부터 각 LED 조명 장치(10)에 교류 전력이 공급되고 있을 때는, 3선 모두가 통전 상태이므로, 이 때는 통상 점등 모드에서의 제어를 행하고(도 12(a)), 이미 서술한 바와 같이 주로 배터리 잔량에 따라, 제1 전원 회로(13)를 통하여 LED 점등하는 제1 통상 점등 모드(도 3:S103, 도 4(a))와, 배터리 전원에 의해 제2 전원 회로(20)를 통하여 LED 점등하는 제2 통상 점등 모드(도 3:S105, 도 4(b))를 소정의 제어 조건하에서 전환한다.

시설 내 분전반(26)으로부터의 교류 전력선은 통전하고 있지만 외부 스위치(27)가 OFF일 때는 전력선(31)만이 통전 상태이므로, 이 때는 통상 소등 모드에서의 제어를 행하고(도 12(b)), LED 조명 장치(10)를 소등함과(S111) 아울러, 전력선(31)으로부터 공급되는 교류 전력으로 배터리(19)를 충전한다.

전력선(29, 30, 31)의 모두가 비통전일 때(도 12(c))는 외부 스위치(27)가 ON/OFF 어느 쪽이어도 시설 내 분전반(26)으로부터의 교류 전력선 자체가 통전하지 않고 있는 것을 나타내고 있으므로, 이 때는 비상시 정전(S107:Yes)이라고 판별하고, S108 이후의 제어를 행한다. 이 때, LED 조명 장치(10)는 배터리(19)의 잔량이 하한 역치를 밑돌지 않는 한(S109:Yes), 배터리 전원에 의해 비상등으로서 점등을 계속한다. 이 때, 타이머를 병용하여, 비상등으로서의 점등 개시 후 소정 시간(예를 들면 30분)을 경과했을 때에, 배터리 잔량이 하한 역치 이상이어도 자동 소등시키도록 제어해도 된다.

또한, 이 실시형태에서는 IC칩(33)이 3개의 교류 전력선(29, 30, 31)의 통전 상태를 검지하고, 그 검지 결과를 기초로 하여 정전의 유무를 판별하므로, 도 3의 플로우차트에 있어서의 S101과 S107의 스텝을 동시에 실행하고 있다.

이상에서 몇가지의 실시형태를 제시하여 설명한 바와 같이, 스위치 컨트롤러(14)에 의한 제어하에서, 통상의 소등 스위치 조작에 따르지 않고 소등했을 때에는, LED(22)를 배터리(19)로 점등시키므로, 비상등으로서 기능시킬 수 있다. 종래의 비상등은 통상 조명인 형광등과는 별개로 극히 일부에 설치되므로, 정전 장소에 있어서 그 비상등만이 점등하는 것에 지나지 않지만, 본 발명에 의하면, 정전이 발생한 교류 전원 회로에 접속된 모든 LED 조명 장치(10)를 비상등으로서 점등시킬 수 있으므로, 특히 지하철이나 지하상가 등에서 지진이나 화재에 의한 정전 사고가 발생한 것 같은 경우에도, 패닉을 발생시키지 않고 원활하게 피난 유도할 수 있다는 메리트가 있다. 또, 일반적인 오피스 등에서도 유용한 조명 시스템으로서 구축할 수 있다.

도 13은 정전이 아닌 통상 비통전시(S107:No)에 외부 스위치(27)가 OFF되었을 때에 실행되는 통상 소등 모드(도 3:S111)의 제어 플로우를 나타내는 플로우차트이다. 우선, S112에서 배터리 잔량을 확인한다. 소정의 하한 역치(예를 들면 만충전에 대하여 20%의 전압값) 미만인 것이 확인되었을 때(S112:No)는 교류 전력선(31)으로부터 공급되는 교류 전력을 사용하여 배터리(19)를 충전한다(S113). 이것에 의해 배터리 잔량이 소정의 상한 역치(예를 들면 만방전에 대하여 90%의 전압값)까지 부활했을 때(S114:Yes)는 S112로 되돌아가고, 하한 역치를 밑돌았을(S112:No) 때에 배터리 충전(S113)을 재개한다.

이와 같이 외부 스위치(27)가 OFF일 때에 교류 전력으로 배터리(19)를 충전하는 제어를 행하는 실시형태의 경우, 야간 등 전기 요금이 싼 시간대에 배터리 충전을 행하도록 하여 비용 절감을 도모하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도쿄전력의 경우는 오후 10시부터 오전 8시까지가 야간 시간이 되어 전기 요금이 싸지므로, 이 야간 시간대에 배터리 충전을 행하고, 이것에 의해 실질적으로 만충전된 배터리(19)를 사용하여 야간 시간대 이외(주간)에 LED 조명 장치(10)를 점등시키(제2 통상 점등 모드)도록 하면, 전기 요금을 최대한으로 삭감하는 것이 가능해진다.

예를 들면, 도 11 및 도 12에 나타내는 실시형태에 의하면, 외부 스위치(27)가 ON인 경우는 물론 외부 스위치(27)가 OFF인 경우에도 교류 전력선(31)을 사용하여 배터리(19)를 충전할 수 있으므로, IC칩(33)의 클록 기능을 활용함으로써, 야간 전력을 이용하여 배터리(19)를 충전하는 기능을 갖게 할 수 있다. 이 때는 전력선(31)만이 통전 상태가 되므로(도 12(b)), 이 상태를 검지하여 통상 소등 모드(S111)에서의 제어가 개시된다. 이 경우의 제어 플로우가 도 14에 나타나 있다. 이 제어 플로우는 도 12에 나타내는 제어 플로우와 근사하고 있지만, 통상 소등 모드(S111)에 들어갔을 때에, 현재 시각이 야간 시간대인지 여부를 판별하는 스텝 S115가 추가되어 있다. S115에서 야간 시간대라고 판단했을 때(S115:Yes)에는, 앞서 서술한 배터리 잔량 체크의 스텝 S112로 이행하여 배터리 충전을 위한 제어를 실행하는데, 야간 시간대가 아닐 때(S115:No)는 야간 시간대에 들어갈 때까지 대기한다.

상기 서술한 제어는 일례이며, 전기 요금이 비싼 시간대(주간 시간대 등)와 싼 시간대(야간 시간대 등)가 설정되어 있는 경우에 있어서, 야간 시간대에 배터리(19)를 충전하고, 주간 시간대가 시작될 때까지 배터리(19)가 만충전되는 것 같은 제어이면, 어떠한 제어 수법을 채용해도 된다. 예를 들면, 전류값이나 전압값 등으로부터 파악되는 배터리 잔량과, 주간 시간대 개시 시각까지의 나머지 시간에 기초하여, 야간 시간대가 종료되기 직전에 만충전이 되도록 충전시의 전력을 조정하는 것도 가능하다. 예를 들면, 오전 6시에 충전 처리를 개시하고, 배터리(19)의 전류값 및/또는 전압값 등에 기초하여 충전 전력을 조정하면서, 야간 시간대의 종료 직전에 배터리(19)가 만충전되도록 하면, 가장 효율적인 충전 제어를 행할 수 있다. 또, LED 조명 장치(10) 설치 시설의 전력 회사와의 계약 체계에 맞추어 시간 설정을 임의로 변경할 수 있다.

그런데, 이 LED 조명 장치(10)에는 통신 제어 칩(23)이 내장되어 있다(도 1, 도 2 참조). 통신 제어 칩(23)에는 각 LED 조명 장치(10)에 고유의 IP 어드레스가 부여되어 있으므로, 인터넷 등의 네트워크로 데이터 송수신 가능하게 접속된 관리 서버(도시하지 않음)는 특정의 LED 조명 장치(10)로부터 그 통신 제어 칩(23)을 통하여 송신되어 온 데이터를 수신했을 때에, 그 고유의 IP 어드레스를 참조함으로써 발신원의 LED 조명 장치(10)를 특정할 수 있다. 또, 관리 서버로부터 특정의 LED 조명 장치(10)에 제어용의 데이터를 송신하는 것도 가능하다. 따라서, 관리 서버는 그 관리하에 있는 LED 조명 장치(10)에서 실행되는 제어 내용(예를 들면 각종 제어에 사용하는 설정값)을 모든 LED 조명 장치(10)에 대해서 일원적으로 설정 변경하거나, 고유의 IP 어드레스를 기초로 특정의 LED 조명 장치(10)만에 대해서 설정 변경하거나, 고유의 IP 어드레스를 기초로 각 LED 조명 장치(10)를 별개 독립적으로 설정 변경하는 것이 가능해진다.

보다 구체적으로는, 예를 들면 점포 내의 각 조명 설치 장소마다 LED 조명 장치(10)를 일원적으로 원격 관리하는 것도 가능하다. 즉, 일본은 남북으로도 동서로도 길어, 각지에 따라 일출·일몰의 시간이 상이하여, 일조 시간도 상이한 점에서 지역이나 시간대에 의해 가게 내에서 필요한 광량이 상이한 경우가 있다. 또, 점포의 설치 환경이나, 도어 등의 개구부의 방향, 계절, 그 날의 날씨 등에 따라서도 가게 내에서 필요하게 되는 광량은 천차만별이며 또한 시시각각 변화한다. 이러한 실시간의 변화에 대해서는 각각의 LED 조명 장치(10)에 내장되는 제어 프로그램에 의한 제어로는 전부 대응할 수 없는 경우가 많고, 다수의 점포를 전국적으로 전개하고 있는 체인점 등에서는 전체적으로 무시할 수 없는 낭비를 발생시키게 된다. 이것에 대응하기 위해서, 점포의 위치 정보(위도 경도)와 그 위치의 일조 데이터, 개구부의 방향, 조명 설치 위치, 계절, 그 날의 일기 예보 데이터 등의 각종 정보와 각 LED 조명 장치(10)를 한결같이 대응짓는 고체 식별 ID를 각 LED 조명 장치(10)에 설정해 둔다. 이렇게 함으로써, 각각의 LED 조명 장치(10)에 내장되는 제어 프로그램에 의존하지 않고, 각 점포 내의 각각의 설치 위치의 LED 조명 장치(10)를 관리 서버로 일괄 관리하는 것이 가능하게 된다. 각 LED 조명 장치(10)에 설정한 고체 식별 ID에 격납된 각종 정보는 관리 서버로부터의 원격 조작에 의해 수시 변경 가능하다.

한편, 돌연한 날씨 변화나 이웃 건물에서의 긴급 공사 등 당초의 설정에서는 상정하지 않고 있던 사정이 현지에서 발생한 경우, 관리 서버측에서는 이러한 상황을 정확하게 파악하는 것이 곤란하며, 관리 서버로부터의 설정으로 제어하는 것이 반드시 적절하지는 않은 경우도 있다. 이것에 대처하기 위해서, 통신 제어 칩(23)에 대하여, 관리 서버로부터의 신호와 LED 조명 장치(10) 자신이 가지는 정보 사이에 소정 조건으로 우선 순위를 설정해 둠으로써, 돌연한 상황 변화에도 대응할 수 있는 조명 제어를 행하는 것이 가능해진다.

이상에서 서술한 시스템 구성은 본 발명의 응용의 예시에 지나지 않는다. 고유의 IP 어드레스나 ID가 부여된 LED 조명 장치(10)와 관리 서버가 인터넷 등으로 데이터 송수신 가능하게 접속되어 있으므로, 관리 서버로부터 제어 신호를 특정 또는 임의의 LED 조명 장치(10)에 송신함으로써 그들 LED 조명 장치(10)를 개별 또는 일률적으로 점등·소등시키고, 또는 그 밖의 LED 조명 장치(10)에 내장 또는 관련지어진 기기 등을 작동시키도록 원격 제어하는 것이 가능하며, 또, LED 조명 장치(10)로부터의 송신 데이터를 수신한 관리 서버는 그 송신원의 LED 조명 장치(10)를 순식간에 특정한 다음 자동 보수 점검이나 방범 등에 유효 이용하는 것이 가능하다.

도 15는 본 발명에 의한 형광등형 LED 조명 장치(10)의 커버 구조 및 내부 구조의 적합한 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 이 실시형태에 의하면, 단면 대략 반원통형으로 형성된 알루미늄제 히트 싱크(34)의 공간 내에 제1 전원 회로(13), 배터리(19), 제2 전원 회로(20) 등을 포함하는 전원부가 수용되고, 이 히트 싱크(34)의 평판부(35) 상에 고반사 시트(36)를 통하여, 다수의 LED(22)를 실장한 LED 실장 기판(37)이 고정되어 있다. 또, 반투명 폴리카보네이트제의 LED 커버(38)가 단면 대략 반원통형으로 형성되고, 그 양단의 걸음편(39, 39)을 히트 싱크(34)의 양단의 걸음부(40, 40)에 거는 것에 의해, 전체적으로 단면이 진원의 형광등 형상을 형성하고 있다.

그런데, 기존 형광등의 평균 외경은 32.5mm이므로, 기존의 형광등 설치용 기구에 장착하기 위해서는, 본 발명의 LED 조명 장치(10)의 외형도 32.5mm를 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 한편, 배터리(19)로서 적합하게 사용되는 고용량의 리튬 이온 배터리는 현시점에서 제조되고 있는 가장 소형의 것이라도 약15mm 직경이기 때문에, 히트 싱크(34)와 LED 커버(38)를 모두 반원(180도)으로 분할한 형상으로 하면, 히트 싱크(34)에 배터리(19)를 전부 수용할 수 없게 될 우려가 있다. 한편, 히트 싱크(34)가 반원을 넘는 형상으로 하면, LED 커버(38)가 상대적으로 작아져, LED(22)로부터의 발광을 광각도로 확산시키는 것이 곤란해진다. 그래서, 도 14에 나타내는 적합한 커버 구조에 있어서는, 외주에 있어서는 히트 싱크(34)와 LED 커버(38)를 반원에서 접속하면서, 히트 싱크(34)의 평판부(35)를 반원을 넘어서 LED 커버(38)에 변위시켜 설치함으로써 배터리(19)를 위한 수용 공간을 보다 크게 한 구조가 채용되어 있다. 외주에서는 LED 커버(38)가 반원 영역을 확보하고 있기 때문에, 고반사 시트(36)에 의한 반사와도 더불어, LED(22)로부터의 발광을 효율적으로 확산·반사시킴으로써 최대 270°의 광각도로 광을 확산시키는 것이 가능하다. 또, 외관적으로는 히트 싱크(34)와 LED 커버(38)가 모두 반원통 형상을 가지는 것처럼 보이므로 외견의 위화감이 없다.

10…형광등형 LED 조명 장치
11…커버
12…구금부
12a, 12b…구금 핀
13…제1 전원 회로
14…스위치 컨트롤러(제어 수단)
15…LED 구동 회로
16…정류기
17…전압 트랜스
18…전해 콘덴서
19…배터리
20…제2 전원 회로
21…충전 컨트롤러(제어 수단)
22…LED
23…통신 제어 칩
24…AC-DC 컨버터
25…내부 IC 스위치(제어 수단)
26…시설 내 분전반
27…외부 스위치
28…브레이커 센서
29, 30…통상 점등용의 교류 전력선
31…비상 점등 및 충전용의 교류 전력선
32…소켓
32a, 32b…구금 삽입구
33…IC칩(판별 수단 및 제어 수단)
34…히트 싱크
35…평판부
36…고반사 시트
37…LED 실장 기판
38…LED 커버
39…걸음편
40…걸음부

Claims

형광등용으로 설치된 한 쌍의 소켓 사이에 장착 가능한 조명 장치로서, 이 소켓으로부터 공급되는 교류 전력을 변환·정류하여 얻어지는 직류 전력으로 LED를 발광시키는 제1 전원 회로와, 내장하는 배터리로 LED를 발광시키는 제2 전원 회로와, 조명 스위치 ON에 의한 통상 점등시는 제1 전원 회로에서 LED를 발광시킴과 아울러 배터리를 충전하는 제1 점등 모드와, 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키는 제2 점등 모드를 소정의 조건하에서 전환하는 제어를 행함과 아울러, 교류 전력이 공급되지 않게 된 비상시에는 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키도록 제어하는 스위치 컨트롤러를 가지고 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광등형 LED 조명 장치.
제 1 항에 있어서, 스위치 컨트롤러는 배터리 잔량이 소정의 상한 역치에 이르렀을 때에 제1 점등 모드로부터 제2 점등 모드로 전환하고, 배터리 잔량이 하한 역치에 이르렀을 때에 제2 점등 모드로부터 제1 점등 모드로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 형광등형 LED 조명 장치.
제 2 항에 있어서, 스위치 컨트롤러는 배터리 잔량을 상시 모니터하는 충전 컨트롤러로부터의 신호를 받아 배터리 잔량이 상한 역치 또는 하한 역치에 이른 것을 판단하는 것을 특징으로 하는 형광등형 LED 조명 장치.
제 3 항에 있어서, 충전 컨트롤러는 제1 점등 모드에서의 동작중에 배터리 잔량이 상한 역치 가까이의 값까지 상승했을 때에는 통상 전원 점등시의 조도로부터 서서히 감광시켜 가 상한 역치에 이르러 제2 점등 모드로 전환되었을 때에 배터리 점등시의 조도와 대략 일치하도록 순차 감광 제어하고, 또, 제2 점등 모드에서의 동작중에 배터리 잔량이 하한 역치 가까이의 값까지 저하했을 때에는 배터리 점등시의 조도로부터 서서히 증광시켜서 하한 역치에 도달하여 통상 전원에 의한 제2 점등 모드로 전환되었을 때에 통상 전원 점등시의 조도와 대략 일치하도록 순차 증광 제어하는 것을 특징으로 하는 형광등형 LED 조명 장치.
제 4 항에 있어서, 충전 컨트롤러는 배터리의 전압 또는 전류값을 일정 시간 내에서 증감시킴으로써 순차 감광 제어 또는 순차 증광 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 형광등형 LED 조명 장치.
형광등용으로 설치된 한 쌍의 소켓 사이에 장착 가능한 조명 장치로서, 이 소켓으로부터 공급되는 교류 전력을 변환·정류하여 얻어지는 직류 전력으로 LED를 발광시키는 제1 전원 회로와, 내장하는 배터리로 LED를 발광시키는 제2 전원 회로와, 조명 스위치 ON일 때에 제1 전원 회로 또는 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키는 통상 점등 모드와, 조명 스위치 OFF일 때에 LED를 소등시키는 통상 소등 모드와, 교류 전력이 공급되지 않을 때에 비상등으로서 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키는 비상 점등 모드의 어느 것인지를 판별하는 판별 수단을 가지고 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광등형 LED 조명 장치.
제 6 항에 있어서, 통상 점등 모드는 제1 전원 회로에서 LED를 발광시킴과 아울러 배터리를 충전하는 제1 통상 점등 모드와, 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키는 제2 통상 점등 모드를 가지고, 상기 판별 수단은 제1 통상 점등 모드/제2 통상 점등 모드/통상 소등 모드/비상 점등 모드의 어느 것인지를 판별하는 것을 특징으로 하는 형광등형 LED 조명 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 판별 수단은 한 쌍의 소켓 사이에 장착되었을 때에, 제1 전원 회로를 구동하기 위해서 필요한 교류 전력을 공급하는 2개의 교류 전력선으로부터 장치 내에 통전되는 제1 통전 상태와, 이들 2개의 교류 전력선과는 별도로 설치되는 교류 전력선으로부터 장치 내에 통전되는 제2 통전 상태를 검지하고, 검지한 제1 및 제2 통전 상태에 기초하여 LED 점소등 모드를 판별하는 것을 특징으로 하는 형광등형 LED 조명 장치.
상기 판별 수단은 제1 및 제2 통전 상태가 모두 통전일 때에 제1 통상 점등 모드이며, 제1 통전 상태가 비통전이지만 제2 통전 상태가 통전일 때에 통상 소등 모드이며, 제1 및 제2 통전 상태가 모두 비통전일 때에 비상 점등 모드라고 판별하는 것을 특징으로 한다. 형광등용으로 설치된 한 쌍의 소켓 사이에 장착 가능한 조명 장치로서, 이 소켓으로부터 공급되는 교류 전력을 변환·정류하여 얻어지는 직류 전력으로 LED를 발광시키는 제1 전원 회로와, 내장하는 배터리로 LED를 발광시키는 제2 전원 회로와, 조명 스위치 ON일 때에 제1 전원 회로 또는 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키는 통상 점등 모드와, 조명 스위치 OFF일 때에 LED를 소등시키는 통상 소등 모드와, 교류 전력이 공급되지 않을 때에 비상등으로서 제2 전원 회로에서 LED를 발광시키는 비상 점등 모드의 어느 것인지를 판별하는 판별 수단을 가지고 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광등형 LED 조명 장치.