TWI499356B

TWI499356B - 螢光燈型led照明裝置

Info

Publication number: TWI499356B
Application number: TW101107379A
Authority: TW
Inventors: Hirokazu Noguchi
Original assignee: Cybercoin Inc
Priority date: 2011-06-23
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2015-09-01
Also published as: TW201304606A

Description

螢光燈型LED照明裝置

本發明涉及一種可代替現有螢光燈使用的LED(發光二極管)光源的照明裝置。

室內或室外等照明裝置大多使用螢光燈，但在停電等緊急情况時螢光燈不亮，因此建築基準法中規定在商業設施或住宿設施等處設置避難誘引用應急燈。

然而，現有的應急燈與作為正常時照明裝置的螢光燈單獨設置，因此實際上其設置個數乃至設置場所受限，因此造成應急時在黑暗中只有設置在有限場所的少數應急燈為亮著的狀態。假設在例如地鐵或地下通道等發生由地震或火災引起的停電事故時，由於人在心理上有移動到明亮場所的願望，同時也產生群集心理，因此有可能產生該場所的所有人員湧向應急燈的亮燈場所從而導致意外事故的危險性。

近些年來，也提出了可代替現有螢光燈使用的LED照明裝置(下述專利文獻1,2等)，該LED照明裝置通過節約電力實現了節能、或通過减少CO₂實現了環保，同時還不含汞等有害物質，安全性優異，因此今後有望更加普及，但是到目前為止，該LED照明裝置幾乎從未考慮過該如何應對停電等緊急情况。

因此，本發明所要解决的問題是：對可代替現有螢光燈使用的LED光源照明裝置附加停電等緊急狀况時自動亮燈的功能，即使在地鐵或地下通道發生由地震或火災引起的停電事故，處於該場所的每個人還是可以安全且安心地避難從而防止意外事故的發生。本發明所要解决的另一問題是：提供一種根據交流電的供給情况準確控制螢光燈型LED照明裝置的亮燈、熄燈的方法。

申請專利範圍第2項涉及的本發明，其特徵在於，在申請專利範圍第1項所述的螢光燈型LED照明裝置中，開關控制器以在電池剩餘電量達到規定的上限閾值時從第一亮燈模式切換為第二亮燈模式，在電池剩餘電量達到下限閾值時從第二亮燈模式切換為第一亮燈模式的方式進行控制。

申請專利範圍第3項所述的本發明，其特徵在於，在申請專利範圍第2項所述的螢光燈型LED照明裝置中，開關控制器接收來自連續監視電池剩餘電量的充電控制器的信號，來判斷電池剩餘電量達到上限閾值或下限閾值。

申請專利範圍第4項涉及的本發明，其特徵在於，在申請專利範圍第3項所述的螢光燈型LED照明裝置中，充電控制器在第一亮燈模式下的動作中電池剩餘電量上升到接近上限閾值的值時，以在從正常電源亮燈時的亮度開始逐漸减光達到上限閾值被切換為第二亮燈模式時與電池亮燈時的亮度大致一致的方式進行依次减光控制，並且，在第二亮燈模式下的動作中電池剩餘電量下降到接近下限閾值的值時，以在從電池亮燈時的亮度開始逐漸增光達到下限閾值而被切換為正常電源的第二亮燈模式時與正常電源亮燈時的亮度大致一致的方式進行依次增光控制。

申請專利範圍第5項涉及的本發明，其特徵在於，在申請專利範圍第4項所述的螢光燈型LED照明裝置中，充電控制器通過在一定時間內增减電池的電壓或電流值從而進行依次减光控制或依次增光控制。

申請專利範圍第6項涉及的本發明螢光燈型LED照明裝置，可安裝在為螢光燈用而設置的一對插座之間，其特徵在於，包括：第一電源電路，利用將插座供給的交流電轉換、整流得到的直流電使LED發光；第二電源電路，利用內置電池使LED發光；判斷部，判斷是正常亮燈模式、正常熄燈模式、應急亮燈模式中的哪一種模式，該正常亮燈模式在照明開關ON時利用第一電源電路或第二電源電路使LED發光，該正常熄燈模式在照明開關OFF時熄滅LED，該應急亮燈模式在無交流電供給時利用第二電源電路使LED發光作為應急燈。

申請專利範圍第7項涉及的本發明，其特徵在於，在申請專利範圍第6項所述的螢光燈型LED照明裝置中，正常亮燈模式包括第一正常亮燈模式與第二正常亮燈模式，該第一正常亮燈模式在利用第一電源電路使LED發光的同時對電池充電，該第二正常亮燈模式利用第二電源電路使LED發光；所述判斷部判斷是第一正常亮燈模式/第二正常亮燈模式/正常熄燈模式/應急亮燈模式中的哪一種模式。

申請專利範圍第8項涉及的本發明，其特徵在於，在申請專利範圍第6項所述的螢光燈型LED照明裝置中，所述判斷部在LED照明裝置安裝在一對插座之間後，檢測第一通電狀態與第二通電狀態，並基於檢出到的第一及第二通電狀態判斷LED亮燈、熄燈模式，該第一通電狀態由兩根供給驅動第一電源電路所需的交流電的交流電線向裝置內通電，該第二通電狀態由與這兩根交流電線單獨設置的交流電線向裝置內通電。

申請專利範圍第9項涉及的本發明，其特徵在於，在申請專利範圍第8項所述的螢光燈型LED照明裝置中，所述判斷部在第一及第二通電狀態均為通電時判斷為第一正常亮燈模式，在第一通電狀態為非通電但第二通電狀態為通電時判斷為正常熄燈模式，在第一及第二通電狀態均為非通電時判斷為應急亮燈模式。

根據申請專利範圍第1項所述的本發明，在停電等緊急情况時，由於以在不依賴正常的熄燈開關操作而停止供給來自第一電源電路的電力時，驅動內置在LED裝置內的電池使LED發光的方式控制，因此可以全部點亮設置在停電場所的多個LED照明裝置，而不是像現有的應急燈在停電場所只有一部分被點亮。因此，有以下效果：即使在地鐵或地下通道等發生由地震或火災引起的停電事故，那裏的每個人也可以安全且安心地避難。並且，即使商店或辦公室等在營業或業務時間內由於停電而突然熄燈時，也可以瞬時切換為電池驅動從而點亮所有LED照明裝置，因此不會妨礙正常業務。

根據申請專利範圍第2項所述的發明，在利用第一電源電路使LED發光的正常亮燈時，剩餘電量同時對電池充電，當電池達到規定的上限閾值時切換為電池驅動點亮LED，因此，在第二亮燈模式時照明亮燈的用電量為零。例如，在第一亮燈模式下進行1小時的亮燈並同時對電池充電，然後第二亮燈模式亮燈3小時，以此為周期進行控制，則即使1天24小時連續亮燈，電力消耗也僅相當於第一亮燈模式運轉6小時，再加上LED照明本身的耗電量較少(例如相對於現有螢光燈為51W，LED是其一半以下，約22W)，完全可以將電耗抑制到1/10或其以下，並且節電效果極大。

根據申請專利範圍第3項所述的本發明，由於設有連續監視電池剩餘電量的充電控制器，因此開關控制器可以接收來自該充電控制器的信號瞬時且準確判斷電池剩餘電量達到上限閾值或下限閾值，從而順利地進行第一亮燈模式與第二亮燈模式的切換控制。

根據申請專利範圍第4項所述的本發明，為避免燈光從正常電源的第一亮燈模式切換為電池電源的第二亮燈模式時發生亮度驟降而進行依次减光控制，為避免燈光從第二亮燈模式切換為第一亮燈模式時發生亮度驟增而進行依次增光控制，因此不會讓人產生反差過大的感覺。

根據申請專利範圍第5項所述的本發明，可以經由充電控制器對電池電壓或電流的增减控制，容易地進行依次减光控制或依次增光控制。

根據申請專利範圍第6項所述的本發明，由於判斷部自動判斷LED照明裝置應按正常亮燈模式/正常熄燈模式/應急亮燈模式中的哪種模式工作，因此可以根據情况準確控制LED亮燈、熄燈。例如，在停電等緊急情况時，由於在不依賴正常熄燈開關操作而停止供給來自第一電源電路的電力時，判斷部自動判斷為應急亮燈模式，並以驅動內置在LED照明裝置內的電池使LED發光的方式控制，因此可以全部點亮停電場所內設置的多個LED照明裝置，而不是像現有的應急燈那樣在停電場所只有一部分被點亮。因此，具有以下效果：即使在地鐵或地下通道等發生由地震或火災引起的停電事故，每個人也可以安全且安心地避難。並且，即使在商店或辦公室等在營業中或業務時間內由於停電等導致突然熄燈時，也可以瞬時切換至電池驅動點亮所有LED照明裝置，因此不會給正常業務帶來障礙。

根據申請專利範圍第7項所述的本發明，由於判斷部針對正常亮燈模式判斷是在利用第一電源電路使LED發光的同時對電池充電的第一正常亮燈模式，還是利用第二電源電路使LED發光的第二正常亮燈模式，因此可以在第一正常亮燈模式時利用第一電源電路使LED發光的同時對電池充電，在第二正常亮燈模式時使照明亮燈時的耗電量為零，因此可以得到大幅節電的效果。

根據申請專利範圍第8項、9所述的本發明，可以檢測通過三根交流電線使LED照明裝置通電的通電狀態並準確判斷LED亮燈、熄燈模式。在正常熄燈模式時，可以使用來自在第二通電狀態下通電的交流電線的電流對電池充電，並且可以通過在電費低廉的夜間時間段內進行電池充電以進一步提高節電效果。

為了解决這些問題，申請專利範圍第1項涉及的本發明的螢光燈型LED照明裝置，可安裝在為螢光燈用而設置的一對插座之間，其特徵在於，包括：第一電源電路，利用將插座供給的交流電轉換、整流得到的直流電使LED發光；第二電源電路，利用內置電池使LED發光；開關控制器，在通過照明開關ON亮燈的正常狀態下，按規定的條件切換第一亮燈模式與第二亮燈模式，同時在無交流電供給的緊急情况時，控制第二電源電路使LED發光，該第一模式在利用第一電源電路使LED發光的同時對電池充電，該第二亮燈模式利用第二電源電路使LED發光。

根據申請專利範圍第2項所述的發明，在利用第一電源電路使LED發光的正常亮燈時，剩餘電量同時對電池充電，當電池達到規定的上限閾值時切換為電池驅動點亮LED因此，在第二亮燈模式時照明亮燈的用電量為零。例如，在第一亮燈模式下進行1小時的亮燈並同時對電池充電，然後第二亮燈模式亮燈3小時，以此為周期進行控制，則即使1天24小時連續亮燈，電力消耗也僅相當於第一亮燈模式運轉6小時，再加上LED照明本身的耗電量較少(例如相對於現有螢光燈為51W，LED是其一半以下，約22W)，完全可以將電耗抑制到1/10或其以下，並且節電效果極大。

根據申請專利範圍第4項所述的本發明，為避免燈光從正常電源的第一亮燈模式切換為電池電源的第二亮燈模式時發生亮度驟降而進行依次减光控制，為避免燈光從第二亮燈模式切換為第一亮燈模式時發生亮度驟增而進行依次增光控制，因此不會讓人產生反差過大的感覺。根據申請專利範圍第5項所述的本發明，可以經由充電控制器對電池電壓或電流的增减控制，容易地進行依次减光控制或依次增光控制。

根據申請專利範圍第8、9項所述的本發明，可以檢測通過三根交流電線使LED照明裝置通電的通電狀態並準確判斷LED亮燈、熄燈模式。在正常熄燈模式時，可以使用來自在第二通電狀態下通電的交流電線的電流對電池充電，並且可以通過在電費低廉的夜間時間段內進行電池充電以進一步提高節電效果。

參照圖1及圖2對本發明的實施方式進行詳述。LED照明裝置10可代替現有螢光燈使用，其尺寸及形狀與現有的螢光燈大致相同，可安裝在為現有螢光燈用而設置的一對插座之間。LED照明裝置10收納在具有截面大致為圓筒狀的燈罩11的內部並固定有LED安裝機板(未圖示)，使來自LED22的放射光透過燈罩11發散照明。在一實施方式中，燈罩11由大致半圈分割的2個部件、即由聚碳酸脂等具有透明、半透明或散光性的塑料材料形成的罩體與由鋁等散熱性材料形成的散熱器構成，罩體內置有LED安裝機板，散熱器內置有後述的電池及其他電源電路。

LED照明裝置10如專利文獻1、2等所公知的，具有電源電路(第一電源電路13)，該電源電路在經由燈口部12安裝在現有螢光燈用的插座(未圖示)上後，將該插座供給的交流電轉換、整流為直流電供給LED驅動電路15，使基板上的LED22發光。該第一電源電路13由將交流電轉換為直流電的AC-DC轉換器24(參照圖2，圖1中省略圖示)、對AC-DC轉換器24輸出的直流電整流的整流器16、將該直流電轉換為規定電壓的電壓變壓器17、作為用於臨時蓄電使供電穩定化的緩存器工作的電解電容器18(參照圖1，圖2中均省略圖示)等構成。如後面所述的，正常時，作為螢光燈照明設備，通過使設置在牆壁等上的外部開關27為ON，第一電源電路13向LED驅動電路15供給直流電使LED22發光以點亮LED照明裝置10，並通過使開關27OFF停止供電以熄滅LED裝置10。

LED照明裝置10還具有利用電池19使LED22發光的第二電源電路20。為了使電池19的LED亮燈時間最長，電池19最好採用可收納在照明燈罩11內的小型電池且具有盡可能大的電容，目前，使用鋰離子電池最合適。並且，開關控制器14按預先設定的條件，控制設於第一電源電路13內的IC開關25的開閉，從而進行LED22亮燈用的電源電路13、20的切換等控制。充電控制器21通過檢測電池19的電壓及電流從而連續監視電池剩餘電量，並在電池剩餘電量達到上限閾值或下限閾值時以信號方式通知開關控制器14。或者，也可以使內部IC開關25預先存儲電池剩餘量的上限閾值及下限閾值作為產品規格或用戶設定值，並接收來自充電控制器21的電池剩餘量檢測信號來判斷達到上限閾值/下限閾值。並且，特別是需要嚴格控制鋰離子電池充放電時的電壓，因此充電控制器21以諸如充電時保持4.2V的電壓，放電時保持3.0V的電壓的方式控制。下面針對這些開關控制器14及充電控制器21(構成本發明的“控制部”)的具體控制進行詳述。

首先，參照圖3所示的流程圖，對控制的示意流程進行說明。以進行用於點亮該設施內的全部或任意劃分的一部分LED照明裝置組的正常操作(後述的外部開關27：ON)為前提(S100)，在S101中，確認在設有多個LED照明裝置10的辦公室或店鋪等設施內是否通有所需的交流電。這一步驟例如可以通過在向該設施內的全部或任意劃分的一部分LED照明裝置10組供給交流電的交流電線上連接電流計及/或電壓計，連續監視交流電線內流動的電流值及/或電壓值來進行。

在確認通電時(S101：是)，在S102中確認僅電池19中是否剩餘有使LED開始亮燈的電量。即，針對利用電池19開始點亮LED所需的電池剩餘電量預先規定上限閾值，在低於該上限閾值時(S102：否)，控制為第一正常亮燈模式，該第一正常亮燈模式在使用經轉換、整流供給於各LED照明裝置10的交流電而得到的直流電驅動LED驅動電路15點亮LED的同時對電池19充電(S103)。作為一示例，此時的LED照明裝置10的總光通量為2500Lm，耗電量22~25W。第一正常亮燈模式下的動作中，在S104中，監視電池剩餘電量，繼續該第一正常亮燈模式下的動作，直到電池剩餘電量恢復到上限閾值以上(S104：是)為止。

另一方面，在電池剩餘電量在閾值以上時(S102：是)，控制為第二正常亮燈模式，該第二正常亮燈模式只利用電池19驅動LED驅動電路15使LED22發光(S105)。在第二正常亮燈模式下，作為一示例，LED照明裝置10的總光通量為1900Lm，此時，由於沒有使用交流電因此耗電量為零。第二正常亮燈模式下的動作中，在S106中，監視電池剩餘電量，只要電池剩餘電量在規定的下限閾值以上(S106：是)，就繼續該第二正常亮燈模式下的動作。

在第一正常亮燈模式下的動作中對電池19充電，其結果，電池剩餘電量恢復到上限閾值以上時(S104：是)，從第一正常亮燈模式切換為第二正常亮燈模式。並且，在第二正常亮燈模式下的動作中電池19放電使得電池剩餘電量低於下限閾值時(S106：否)，從第二正常亮燈模式切換為第一正常亮燈模式。

在S101中沒有確認到通電時(S101：否)，在S107中，判斷是由正常熄燈操作導致的非通電還是由應急時停電導致的非通電。針對該判斷的具體方法，後面進行詳述。如果判斷為不是由應急時停電導致的非通電時(S107：否)，則是由用於點亮該設施內的全部或任意劃分的一部分LED照明裝置10組的正常操作(後述的外部開關27：OFF)導致的非通電，因此作為正常熄燈模式熄滅LED照明裝置10(S111)。此時，只要不停電就向LED照明裝置10供給交流電從而對電池19充電(後述)。

在判斷為應急時停電時(S107：是)，在S108中，作為以應急亮燈模式控制LED照明裝置10。此時的LED照明裝置10起用應急燈的作用，因此總光通量為400~500Lm，足以滿足實用，由於只利用電池19驅動LED驅動電路15使LED22發光，因此耗電量為零。當在該應急亮燈模式下點亮LED照明裝置10時電池19逐漸放電，因此在S109中，確認電池剩餘充電量是否足够只利用電池19繼續點亮LED 作為應急燈。即，針對繼續進行作為應急燈的點亮所需的電池剩餘電量預先規定下限閾值，並以在超過該下限閾值時(S109：是)，繼續作為應急燈的點亮，在低於該下限閾值時(S109：否)强制熄滅LED照明裝置10的方式進行控制(S110)。由此，可以防止電池19完全放電。

另外，在S102、S104、S106及S109(及後述的圖12中的S112、S113及圖13中的S112、S113、S115)中進行電池剩餘量檢查，可以通過連續或以一定的間隔監視電池19的電壓值及/或電流值來進行，也可以使用單個傳感器來實施。例如，可以發送大於或小於上限閾值(例如滿電90%的電壓值)的信號，並基於該信號進行S102及S104中的判斷，發送大於或小於下限閾值(例如滿電20%的電壓值)的信號，並基於該信號進行S106中的判斷，發送大於或小於下限閾值(例如滿電10%的電壓值)的信號，並基於該信號進行S109中的判斷。S106及S109中的判斷用的下限閾值也可以相同，但如上述例示的將S109中使用的下限閾值設定為比較低的值，優選設定為防止電池19完全放電的同時更長時間地保持作為應急燈的功能。

針對使外部開關27為ON時的控制、即圖3流程圖中的正常亮燈模式時的控制S103~S106，參照圖3、圖4進行說明，該外部開關27為了點亮、熄滅該照明裝置10而被設置在設施內的牆壁等處。此時，開關控制器14根據電池19的充電狀態(在圖3：S102中被判斷)，通過控制內部IC 開關25開閉來切換第一亮燈模式(圖3：S103、圖4(a))與第二正常亮燈模式(圖3：S105、圖4(b))，其中該第一正常亮燈模式在使用經轉換、整流從設施內分電盤26供給至各LED照明裝置的交流電而得到的直流電驅動LED驅動電路15點亮LED22的同時對電池19充電，該第二正常亮燈模式在電池19處於充滿電的狀態時，不消耗交流電而只利用電池19驅動LED驅動電路15點亮LED22。

更具體而言，在來自設施內分電盤26的通電正常進行的狀態下(S101：是)外部開關27為ON時，在第一正常亮燈模式下點亮LED22的期間內逐漸為電池19充電，在從充電控制器21中接收到告知電池剩餘電量達到規定的上限閾值的檢測信號時(S104：是)，開關控制器14使內部IC開關25為OFF並從第一正常亮燈模式切換為第二正常亮燈模式。然後，在第二正常亮燈模式下點亮LED22的期間內電池19逐漸消耗，在從充電控制器21中接收到告知電池剩餘電量達到下限閾值的檢測信號時(S106：否)，開關控制器14使內部IC開關25為ON並從第二正常亮燈模式切換為第一正常亮燈模式。或者，也可以預先設定在第一正常亮燈模式及第二正常亮燈模式下點亮LED22的時間間隔(例如，重複在第一正常亮燈模式下點亮LED一小時後，在第二正常亮燈模式下點亮LED三小時的周期)，以該時間間隔切換第一正常亮燈模式與第二正常亮燈模式。此時，優選地並用電池剩餘電量的控制，在第二正常亮燈模式下點亮的期間內電池剩餘電量達到規定的下限閾值時，即使在該設定的時間內也强制切換為第一正常亮燈模式以防止電池19過度放電。

當從上述正常亮燈時開始使外部開關27為OFF時，供給於照明裝置10的電力瞬時停止，因此開關控制器14在檢測到這一情况時(S101：否)，使LED驅動電路15為OFF並熄滅LED22。這樣，只要來自主電源的交流電供給正常，就聯動外部開關27的ON/OFF點亮/熄滅LED22，並進行正常時的亮燈/熄燈。

本發明螢光燈型LED照明裝置10，在停電等導致主電源的交流電供給中斷時，假設在第一電源電路13的正常亮燈模式(第一正常亮燈模式)下點亮LED22，也將其强制性地切換為第二電源電路20，並利用電池19點亮LED22使其起應急燈的作用。建築基準法規定商業設施或工業設施、住宿設施等必須設置應急燈，應急燈是在停電時照亮室內或走廊的避難引導用照明裝置。基於該法律上的設置義務，應急燈不管外部開關27是否ON/OFF，在停電時都必須在一定亮度(例如地板表面亮度為1勒克司)下保持亮燈狀態數十分鐘~數小時，因此，與正常亮燈用兩根交流電線(其中1根電線與應急燈並用)單獨地架設應急燈用第三根電線。

然而，認為在非上述公共設施的普通商店或辦公室等，在外部開關27為ON狀態正常亮燈(基於第一正常亮燈模式或第二正常亮燈模式)時突然停電熄燈時，點亮LED22則實際上充分有效地起應急燈的作用。並且，根據設置對象設施的地板面積或層數的不同還存在無法架設應急燈用電線的情况，在這種情况下，起簡便應急燈作用的系統結構仍然有效。從這些觀點來看，本發明的一實施方式被構成為通過開關控制器14使微弱電路流入電路來判斷停電，從而被賦予簡便應急燈的功能。以下，針對該實施方式的結構及作用，除了圖1~圖3還參照圖5及圖6進行說明。

一部分與上述說明重複，但在主電源(交流電)連接有具有圖2所示的結構的多個LED照明裝置10的系統中，針對聯動外部開關27的ON/OFF點亮/熄滅LED22的正常亮燈/熄燈模式時的控制再次說明。此時，設施內分電盤26為ON。並且，開關控制器14在外部開關27為ON時，基於電池剩餘電量控制內部IC開關25ON/OFF，並在規定的控制條件下切換第一正常亮燈模式下的正常亮燈(圖3：S103、圖4(a))與第二正常亮燈模式下的正常亮燈(圖3：S105、圖4(b))，該第一正常亮燈模式利用轉換交流電得到的直流電(正常電源)經由第一電源電路13點亮LED，該第二正常亮燈模式利用電池19內蓄積的直流電(電池電源)經由第二電源電路20點亮LED(圖5：狀態A-1)。

當根據該狀態使外部開關27為OFF時，開關控制器14檢測瞬時停止的供給照明裝置10的電力(S11)，並使微弱電流流入主電源的交流電電路(S12)，但由於外部開關27為OFF，因此檢測是電路斷路狀態(流來的微弱電流沒有返回)(S13)。此時，開關控制器14判斷是由外部開關27的OFF操作引起的正常熄燈，即使是任何一種正常亮燈模式(即不管是第一正常亮燈模式下的亮燈時還是第二正常亮燈模式下的亮燈時)，都使LED驅動電路15為OFF並熄滅LED22(圖5：狀態A-2)。另外，瞬時停電的檢測可以通過開關控制器14連續監視電壓，並檢測瞬時的急劇的電壓下降來進行(以下相同)。

針對在正常亮燈狀態(A-1)下發生停電時的控制，參照圖5進行說明。該控制在圖3流程圖中S107及其之後的步驟中執行。此時，開關控制器14仍然檢測瞬時停止向照明裝置10供電(S14)，因此使微弱電流流入主電源的交流電電路(S15)，但即使假設向設施內分電盤26的供電中斷，外部開關27為仍為ON，因此電路本身成立，因此檢測不是電路斷路狀態(流來的微弱電流通過電路返回)(S16)。此時，開關控制器14判斷發生停電，並且只要外部開關27為ON，不管IC開關25是否ON/OFF(換而言之，不管是第一正常亮燈模式下的亮燈時還是第二正常亮燈模式下的亮燈時)，都將驅動LED驅動電路15。即使內部IC開關25為ON/OFF中的任一個，第二電源電路20作為閉電路仍成立，因此可以將電池19作為電源點亮LED22使其起應急燈的作用(圖6：狀態A-3)。

在該實施方式中，即使在外部開關27為OFF時(圖5：狀態A-2)發生停電，由於本來就是沒有向照明裝置10供電的狀態，因此開關控制器14內沒有輸入瞬時停電的檢測信號(S14)。因此，在該實施方式中，即使在外部開關27為OFF時發生停電，也無法點亮LED22使其起應急燈的作用。

接著，針對具有正規應急燈功能的實施方式的結構及作用，參照圖7~圖9進行說明。根據該實施方式的照明系統的結構(圖7)與根據上述實施方式的照明系統的結構(圖2)大致相同，但並不是檢測向照明裝置10內的AC-DC轉換器24通電的電線29、30的電流，而是通過檢測來自另一根電線31的電流，從而連接檢測設施內分電盤26是否處於通電狀態的斷路傳感器28，並將其檢測信號輸入開關控制器14。

針對在該系統中多個LED照明裝置10連接在主電源(主交流電)上時的、聯動外部開關27的ON/OFF點亮/熄滅LED22的正常亮燈/熄燈模式時的控制進行說明。此時，設施內分電盤26為ON。然後，開關控制器14在外部開關27為ON時基於電池剩餘電量控制內部IC開關25ON/OFF，並在規定的條件下切換正常電源的第一正常亮燈模式下的正常亮燈(圖3：S103、圖4(a))與電池電源的第二正常亮燈模式下的正常亮燈(圖3：S105、圖4(b))(圖8：狀態B-1)。

當根據該狀態使外部開關27為OFF時，開關控制器14在檢測瞬時停止向照明裝置10供電(S21)的同時，根據來自斷路傳感器28的信號確認由第三根電線31照常供電(S22)。此時，開關控制器14判斷為由外部開關27的OFF操作引起的正常熄燈，即使是任何一種亮燈模式也使LED驅動電路15為OFF熄滅LED22(圖8：狀態B-2)。此時的控制實質上與針對上述實施方式參照圖5進行說明的正常亮燈/熄燈模式時的控制相同。

針對在正常亮燈狀態(B-1)或正常熄燈狀態(B-2)下發生停電時的控制，參照圖9進行說明。此時，開關控制器14不管是否輸入有瞬時停電的檢測信號(S23)(換而言之不管外部開關27是否ON/OFF)，都根據來自斷路傳感器28的信號(S24)確認來自第三根電線31的供電中斷。此時，開關控制器14可以在判斷發生停電後驅動LED驅動電路15，並將電池19作為電源點亮LED22使其起應急燈作用(圖9：狀態B-3)。

根據該實施方式，即使是由外部開關ON生成的正常亮燈狀態(B-1)(即，不管內部IC開關25是否ON/OFF，換而言之不管是第一正常亮燈模式的正常亮燈還是第二正常亮燈模式的正常亮燈)，並且即使是由外部開關27OFF生成的正常熄燈狀態(B-2)，由於斷路傳感器28檢測到發生停電，因此也可以將電池19作為電源點亮LED照明裝置10作為應急燈。

如上所述，在充電控制器21監視的電池剩餘電量達到規定的上限閾值或下限閾值時，進行正常亮燈時的第一亮燈模式與第二亮燈模式的切換控制，但在正常電源的第一亮燈模式與電池電源的第二亮燈模式下，存在由於點亮LED22的電源的電壓值的差，導致後者亮度稍微下降的情况。因此，為避免亮燈模式從前者切換為後者時亮度突然下降，反之，亮燈模式從後者切換為前者時亮度突然增强，給人造成反差太大的感覺，可以通過在亮燈模式切換時以依次减光/依次增光的方式控制亮度，使第二正常亮燈模式下抑制電池耗電量、延長亮燈時間的節能性與感覺不到亮度變化的舒適感並存。

參照圖10，例如，在將亮燈模式切換的定時設定為上限閾值=80%、下限閾值=20%的情况下，以在正常電源(第一電源電路13)的第一正常亮燈模式下的動作中電池剩餘電量上升到接近上限閾值的值Ld(例如60%)時(P4)，從正常電源亮燈時的亮度開始逐漸减光，達到上限閾值80%被切換為電池19的第二正常亮燈模式時，與電池亮燈時的亮度大致一致的方式控制。並且，以在電池的第二正常亮燈模式下的動作中電池剩餘電量下降至下限閾值(20%)時(P1)，切換為正常電源的第一亮燈模式，並從電池亮燈時的亮度下的LED亮燈開始逐漸增光，以與正常電源亮燈時的亮度大致一致的方式控制。即，在圖10中，在P1~P4期間內，在正常電源的第一正常亮燈模式下點亮LED22，但在P1~P2進行依次增光，在P2~P3保持正常電源亮燈時的一定亮度，在P3~P4進行依次减光。依次减光/增光可通過在一定時間內逐漸增减電池19的電壓或電流值來實現，例如每隔1分鐘增减電壓十分之幾伏V(0.1V、0.2V等)，每隔一分鐘增减電流數mA。達到依次减光/增光的開始定時的電池剩餘電量的閾值(本例中的减光開始定時：60%、增光開始定時：20%)由充電控制器21保持為產品規格或用戶設定值。

圖10所示的依次减光/增光控制為一個例子，只要以最遲在從第一正常亮燈模式切換為第二正常亮燈模式時，與電池亮燈時的亮度大致一致的方式進行依次增光控制，同時以從第二正常亮燈模式切換為第一正常亮燈模式的時刻開始，迅速與正常電源亮燈時的亮度大致一致的方式進行依次增光控制，則可以採用任何一種具體的控制方式。另外，對於依次增光控制，如上所述，在其開始時刻從第二正常亮燈模式切換為第一正常亮燈模式，並在第一正常亮燈模式下進行依次增光控制，但從將電池19的消耗抑制到最小與簡化電池19的控制這2個觀點來看比較合適。

另外，充電控制器21在停電時利用電池19點亮LED22作為應急燈時(應急亮燈模式：圖6的狀態A-3、圖9的狀態B-3)，利用預存在內部IC開關25中的應急燈用電壓及電流值(產品規格或用戶設定，例如正常電源亮燈時的30%)將其點亮，從而可以緩和電池19的消耗，並將其作為應急燈長時間點亮。應急亮燈模式時的亮度只要是在消防法上對於各設置頂板高度達到2勒克司以上的亮度及配置即可，在滿足該亮度基準範圍內將應急亮燈用電壓/電流設定為較低值，從而可以保持亮燈狀態最多24小時。

另外，即使在應急亮燈模式時電池剩餘電量也逐漸下降，但此時，優選控制為只要不引起過度放電即使低於上述下限閾值也繼續應急亮燈。即，將圖3：S109中的下限閾值設定為比以正常亮燈模式切換時的下限閾值(S106)較低的值，可以長時間繼續應急亮燈。

圖11及圖12示出了用於判斷發生停電(圖3：S107)的另一實施方式。即使在該實施方式中，也與圖7~圖9所示的實施方式相同，在向LED照明裝置10內的AC-DC轉換器24通電的所述第一正常亮燈模式下，和點亮LED照明裝置10的同時，對電池19充電的來自電線29、30的電流不同的來自另一根電線31的電流，分別被設置在螢光燈設置用器件的長度方向左右兩端的插座32、32的插口32a、32b中的任一插口(圖11、圖12為插口32a)。因此，只要進行來自設施內分電盤26的交流電供給(換而言之非停電狀態)，在LED照明裝置10安裝在兩端的插座32、32之間時(即，各插座32的插口32a、32b內分別插有LED照明裝置10的各燈口部12的插脚12a、12b時)，經由插口32a及插脚12a，來自電線31的電流就流通至LED照明裝置10內。在該實施方式中，內置在LED控制裝置10內的IC芯片33基於三根電線29、30、31的通電狀態判斷有無停電。該IC芯片構成本發明的“控制部”，並對應於上述實施方式中的開關控制器14。內置在LED照明裝置10內的其他部件或要素在圖11及圖12中被省略圖示。另外，在上述說明中，使來自電線31的電流流通至兩端的插座32、32其中一個的插口32a內，但也可以使該電流流通至兩端的插座32、32的兩個插口32a、32b內，也可以是該電流流通至一端的插座32的一個或兩個插口32a、32b內。

在外部開關27為ON從設施內分電盤26向各LED照明裝置10供給交流電時，由於3條電線均為通電狀態，因此此時進行正常亮燈模式下的控制(圖12a)，如上所述主要根據電池剩餘電量在規定的控制條件下切換第一正常亮燈模式(圖3：S103、圖4(a))與第二正常亮燈模式(圖3：S105、圖4(b))，該第一正常亮燈模式經由第一電源電路13點亮LED，該第二正常亮燈模式利用電池電源經由第二電源電路20點亮LED。

在來自設施內分電盤26的交流電線通電但外部開關27為OFF時，由於只有電線31為通電狀態，因此此時進行正常熄燈模式下的控制(圖12(b))，熄滅LED照明裝置10(S111)，同時利用電線31供給的交流電對電池19充電。

在電線29、30、31均為非通電時(圖12(c))，即使外部開關27為ON/OFF中的任一個，由於顯示來自設施內分電盤26的交流電線本身不通電，因此此時仍判斷為應急停電(S107：是)，並進行S108之後的控制。此時，只要電池19的剩餘電量不低於下限閾值(S109：是)，LED照明裝置10就利用電池電源繼續亮燈作為應急燈。此時，並用計時器，在作為應急燈的亮燈開始後經過了規定時間(例如30分鐘)時，即使電池剩餘電量在下限閾值以上也可以控制為自動熄燈。

另外，在該實施方式中，IC芯片33檢測三根交流電線29、30、31的通電狀態，並基於該檢測結果判斷有無停電，因此同時執行圖3流程圖中的步驟S101與S107。

如以上出示幾個實施方式所說明的，在開關控制器14的控制下，不依賴正常熄燈開關操作熄燈時，由於利用電池19點亮LED22，因此可以使其起應急燈的作用。由於現有的應急燈一部分與正常照明即螢光燈單獨設置，因此在停電場所只有該應急燈亮燈，但根據本發明，由於可以點亮連接在發生停電的交流電源電路上的所有LED照明裝置10作為應急燈，因此特別是在地鐵或地下通道等發生由地震或火災引起的停電事故的那種情况下，也可以順利地引導避難而無需恐慌。並且，即使在普通的辦公室等也可以構築為有用的照明系統。

圖13為表示在非停電的正常非通電時(S107：否)外部開關27為OFF時執行的正常亮燈模式(圖3：S111)的控制流程的流程圖。首先，在S112中，確認電池剩餘電量。在確認為規定的下限閾值(例如滿電20%的電壓值)以下時(S112：否)，使用交流電線31供給的交流電對電池19充電(S113)。由此，在使電池剩餘電量恢復到規定的上限閾值(例如完全放電90%的電壓值)時(S114：是)，返回至S112，在低於下限閾值時(S112：否)再開始電池充電(S113)。

進行這樣在外部開關27為OFF時利用交流電對電池19充電的控制的實施方式的情况下，優選地在夜間等電費低廉的時間段內進行電池充電以降低成本。例如，以東京電力為例，下午10點至上午8點為夜間時間電費低廉，因此在該夜間時間段內進行電池充電，由此，使用實質上充滿電的電池19在夜間時間段以外(白天)點亮LED照明裝置10(第二正常亮燈模式)，可以最大限度地削减電費。

例如，根據圖11及圖12所示的實施方式，在外部開關27為ON時，當然，即使在外部開關27為OFF時，也可以使用交流電線31對電池19充電，因此通過有效利用IC芯片33的時鐘功能，可以具有利用夜間電力對電池19充電的功能。此時只有電線31為通電狀態(圖12(b))，因此檢測該狀態，開始正常熄燈模式(S111)下的控制。此時的控制流程所示於圖14中。該控制流程與圖12所示的控制流程近似，但追加步驟S115，該步驟S115在進入正常熄燈模式時(S111)，判斷現在時刻是否是夜間時間段。在S115中判斷為夜間時間段時(S115：是)，轉移至上述電池剩餘電量檢查步驟S112，進行用於電池充電的控制，但在非夜間時間段時(S115：否)，一直待機到進入夜間時間段為止。

上述控制為一個例子，在設定電費昂貴的時間段(白天時間段等)與電費低廉的時間段(夜間時間段等)的情况下，如果是在夜間時間段對電池19充電，在白天時間段開始之前將電池19充滿電的控制，則可以採用任何控制方法。例如，也可以基於根據電流值或電壓值等把握的電池剩餘電量與白天時間段開始時刻之前的剩餘時間，調整充電時的電力以便在夜間時間段結束之前充滿電。例如，如果在上午6點開始充電處理，並基於電池19的電流值及/或電壓值等調整充電電力，同時在夜間時間段結束之前將電池19充滿電，則可以進行最有效的充電控制。並且，可以結合設置了LED照明裝置10設施的電力公司的契約體系任意變更時間設定。

該LED照明裝置10內置有通信控制芯片23(參照圖1、圖2)。由於通信控制芯片23為各LED照明裝置10賦予固有的IP地址，因此，連接的可經網絡等發送接收數據的管理服務器(未圖示)可以在接收到從特定的LED照明裝置 10經由其通信芯片23發送來的數據後，通過參照其固有的IP地址來特定發送源的LED照明裝置10。另外，還可以從管理服務器向特定的LED照明裝置10發送控制用數據。因此，管理服務器可以對所有LED照明裝置10統一設定變更由其管理下的LED照明裝置10執行的控制內容(例如各種控制用的設定值)、或以固有的IP地址為基礎，只對特定的LED照明裝置進行設定變更、或以固有的IP地址為基礎，將各LED照明裝置10單獨的進行設定變更。

更具體而言，也可以按照例如店鋪內的各照明設置場所對LED照明裝置10統一進行遠程管理。即，日本南北東西都較長，各地的日出、日落時間都不同，日照時間也都不同，因此根據地域或時間段的不同，店內所需的光量也不相同。並且，根據店鋪的設置環境、或門等開口部的朝向、季節、當天的天氣等的不同，店內所需的光量千差萬別且時時變化。對於這種實時變化，在內置在各個LED照明裝置10內的控制程序的控制下大多情况無法完全對應，全國開設很多店鋪的連鎖店等整體上會產生不可無視的浪費。為了對應該實施變化，對各LED照明裝置10預先設定識別符ID，該識別符ID將店鋪的位置信息(緯度經度)與其位置的日照數據、開口部的朝向、照明設置位置、季節、當天的天氣預報數據等各種信息與各LED照明裝置10單獨地對應在一起。由此，可以由管理服務器統一管理各店鋪內的各個設置位置的LED照明裝置10，無需依賴內置在各LED照明裝置10內的控制程序。設定在各LED照明裝置10內的識別符ID中存儲的各種信息可以通過管理服務器的遠程操作隨時變更。

另一方面，還存在以下情况：如果現場發生了突然的天氣變化或鄰近的建築物內的緊急工程等當初的設定中並未設想的狀况時，管理服務器側很難準確把握這些情况，並且以管理服務器的設定來控制未必合適。為了應對這一情况，對於通信控制芯片23，通過在來自管理服務器的信號與LED照明裝置10本身具有的信息之間以規定條件預先設定優先級，從而可以進行可對應突然的狀况變化的照明控制。

上述系統結構只是本發明的應用的例示。由於賦有固有的IP地址或ID的LED照明裝置10與管理服務器按可收發數據的方式進行網絡連接，因此可以以通過從管理服務器向特定或任意LED照明裝置10發送控制信號來單獨或統一點亮、熄滅其LED照明裝置10、或使內置於其他LED照明裝置10的或與其他LED照明裝置關聯在一起的器械等動作的方式遠程控制，並且，接收到來自LED照明裝置10的發送數據的管理服務器可以在瞬時特定其發送源LED照明裝置10後有效用於自動維護與檢查或防護等。

圖15為表示根據本發明的螢光燈型LED照明裝置10的燈罩構造及內部構造的較佳示例的剖面示意圖。根據該實施方式，在形成為剖面大致圓筒狀的鋁制散射散熱器34的空間內收納有電源部，該電源部包含有第一電源電路13、電池19、第二電源電路20等，在該散熱器34的平板部35上經由高反射片36固定有LED安裝機板37，該LED安裝機板37安裝有多個LED22。並且，半透明聚碳酸脂制的 LED燈罩38形成的剖面為大致圓筒狀，通過將其兩端的鎖定片39、39鎖定在散熱器34兩端的鎖定部40、40，從而整體形成剖面為正圓的螢光燈形狀。

由於現有螢光燈的平均外徑為32.5mm，因此為了安裝在現有的螢光燈設置用器件上，本發明LED照明裝置10的外形也最好不要超過32.5mm。然而，另一方面，作為電池19優選使用的大容量鋰離子電池，由於目前製造的最小型電池其直徑為約15mm，因此當設為對散熱器34與LED燈罩38均以半圓(180度)方式分割了的形狀時，散熱器34可能無法完全收納電池19。另一方面，當散熱器34設為超過半圓的形狀時，LED燈罩38相對變小，因此很難廣角擴散LED22發出的光。因此，在圖14所示的較佳的燈罩構造中，採用以下構造：在外周以半圓的方式連接散熱器34與LED燈罩38，同時使散熱器34的平板部35超過半圓地位移至LED燈罩38並設置從而使電池19用的收納空間更大。由於在外周LED燈罩38確保半圓區域，再加上高反射片36的反射，因此可以通過有效擴散、反射來自LED22的發光以使光擴散到最大270°的廣角。並且，由於在外觀上可看到散熱片34與LED燈罩38均具有半圓筒形狀，因此不存在外觀不協調感。

10‧‧‧螢光燈型LED照明裝置

11‧‧‧燈罩

12‧‧‧燈口部

12a、12b‧‧‧插脚

13‧‧‧第一電源電路

14‧‧‧開關控制器(控制部)

15‧‧‧LED驅動電路

16‧‧‧整流器

17‧‧‧電壓變壓器

18‧‧‧電解電容器

19‧‧‧電池

20‧‧‧第二電源電路

21‧‧‧充電控制器(控制部)

22‧‧‧LED

23‧‧‧通信控制芯片

24‧‧‧AC-DC轉換器

25‧‧‧內部IC開關(控制部)

26‧‧‧設施內配電盤

27‧‧‧外部開關

28‧‧‧斷路傳感器

29、30‧‧‧正常亮燈用交流電線

31‧‧‧應急燈及充電用交流電線

32‧‧‧插座

32a、32b‧‧‧插口

33‧‧‧IC芯片(判斷部及控制部)

34‧‧‧散熱器

35‧‧‧平板部

36‧‧‧高反射片

37‧‧‧LED安裝機板

38‧‧‧LED燈罩

39‧‧‧鎖定片

40‧‧‧鎖定部

圖1為本發明螢光燈型LED照明裝置的結構示意圖；圖2為使用該LED照明裝置的系統結構圖；圖3為顯示該LED照明裝置的正常亮燈時的控制的流程示意圖；圖4為說明該LED照明裝置的正常亮燈時的控制圖；圖5為停電時有微弱電流流過且具有簡便應急燈的功能的實施方式的正常亮燈/熄燈模式時的控制圖；圖6為該實施方式的應急亮燈模式時的控制圖；圖7為設置斷路傳感器具有正規應急燈的功能的實施方式的控制電路圖；圖8為該實施方式的正常亮燈/熄燈模式時的控制圖；圖9為該實施方式的應急亮燈模式時的控制圖；圖10為說明正常電源亮燈模式與電池電源亮燈模式切換時的减光/增光控制的圖表；圖11為表示根據其他實施方式的LED照明裝置的插座安裝狀態的圖；圖12為表示在圖11的實施方式中LED照明裝置處於正常亮燈模式(a)時、處於正常熄燈模式(b)時及處於應急亮燈模式(c)時的各通電狀態的圖；圖13為表示正常熄燈模式時的控制流程的流程圖；圖14為表示在夜間時間段進行電池充電的正常熄燈模式時的控制流程的流程圖；圖15為表示本發明螢光燈型LED照明裝置的燈罩構造及內部構造的一例的剖面示意圖。