WO2012115173A1 - 蛍光灯型ｌｅｄ照明装置 - Google Patents

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WO2012115173A1
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野口宏和
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サイバーコイン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an illumination device for an LED (light emitting diode) light source that can be used in place of an existing fluorescent lamp.
  • Fluorescent lamps are frequently used as lighting devices for indoors and outdoors, but in emergency situations such as power outages, fluorescent lamps do not turn on, so it is necessary to install emergency lights for evacuation guidance in commercial facilities and accommodation facilities. It is prescribed by law.
  • Patent Documents 1 and 2 LED lighting devices that can be used in place of existing fluorescent lamps have also been proposed (Patent Documents 1 and 2 below), energy savings by reducing power consumption, eco-friendliness by reducing CO2, etc., and mercury Although it is expected to be further spread in the future because it is excellent in safety, such as not containing harmful substances such as, the response to an emergency such as a power outage has not been considered so far.
  • the problem to be solved by the present invention is to add an LED light source lighting device that can be used in place of an existing fluorescent lamp to automatically turn on in the event of an emergency such as a power failure. Even if a power outage accident due to the accident occurs, it is possible to prevent accidents by allowing each person there to evacuate safely and safely.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a method for accurately controlling turning on / off of a fluorescent lamp type LED lighting device according to the supply status of AC power.
  • the present invention is an illumination device that can be mounted between a pair of sockets provided for a fluorescent lamp, and converts and rectifies AC power supplied from the sockets.
  • LED power is emitted from the first power supply circuit that emits the LED with the DC power obtained, the second power supply circuit that causes the LED to emit light with the built-in battery, and the first power supply circuit to emit light when the illumination switch is normally turned on. Control that switches between the first lighting mode for charging the battery and the second lighting mode for causing the LED to emit light by the second power supply circuit under a predetermined condition, and the AC power is not supplied.
  • a fluorescent lamp type LED lighting device characterized by having a switch controller that controls the LED to emit light sometimes with a second power supply circuit.
  • the switch controller when the remaining amount of the battery reaches a predetermined upper limit threshold, switches from the first lighting mode to the second lighting mode. And switching to the first lighting mode from the second lighting mode when the remaining battery level reaches the lower limit threshold value.
  • the switch controller receives a signal from a charge controller that constantly monitors the remaining battery level, and the remaining battery level is an upper limit threshold or a lower limit threshold. It is characterized by judging that it reached
  • the charge controller increases to a value near the upper limit threshold value during operation in the first lighting mode, The light intensity is gradually reduced from the illuminance when the power is turned on, and when the upper threshold is reached and switched to the second lighting mode, the light intensity is controlled so that it substantially matches the illuminance when the battery is turned on.
  • the light increase control is sequentially performed so as to substantially match the illuminance when the normal power supply is turned on.
  • the charge controller performs the dimming control or the sequential dimming control sequentially by increasing or decreasing the voltage or current value of the battery within a predetermined time. It is characterized by performing.
  • the present invention according to claim 6 is an illuminating device that can be mounted between a pair of sockets provided for a fluorescent lamp, and is an LED that uses DC power obtained by converting and rectifying AC power supplied from the socket.
  • the first power supply circuit that emits light, the second power supply circuit that emits LED with the built-in battery, and the normal lighting mode that causes the first power supply circuit or the second power supply circuit to emit light when the lighting switch is ON A discriminating means for discriminating between a normal extinguishing mode in which the LED is extinguished when the illumination switch is OFF and an emergency lighting mode in which the LED is caused to emit light by the second power supply circuit as an emergency light when AC power is not supplied
  • a fluorescent lamp type LED lighting device for discriminating between a normal extinguishing mode in which the LED is extinguished when the illumination switch is OFF and an emergency lighting mode in which the LED is caused to emit light by the second power supply circuit as an emergency light when AC power is not supplied.
  • the normal lighting mode includes a first normal lighting mode in which the LED is made to emit light by the first power supply circuit and the battery is charged.
  • the second power supply circuit has a second normal lighting mode for causing the LED to emit light, and the determination means is any one of a first normal lighting mode / second normal lighting mode / normal light extinction mode / emergency lighting mode. It is characterized by distinguishing.
  • the determination means is necessary for driving the first power supply circuit when mounted between the pair of sockets.
  • a first energization state in which the apparatus is energized from two AC power lines supplying AC power
  • a second energization state in which the apparatus is energized from an AC power line provided separately from these two AC power lines. Detecting and determining the LED on / off mode based on the detected first and second energized states.
  • the determination means is configured to perform the first normal lighting mode when both the first and second energization states are energized. Yes, when the first energized state is not energized, but when the second energized state is energized, it is normally off mode, and when both the first and second energized states are not energized, the emergency lighting mode It is characterized by distinguishing.
  • the LED lighting device in the event of an emergency such as a power failure, when the supply of power from the first power supply circuit is stopped regardless of the normal operation of the extinguishing switch, the LED lighting device is incorporated. Since it is controlled to drive the battery to emit the LEDs, only a part of the power outage place is not lit as in the case of a conventional emergency light, but a plurality of LED lighting devices installed in the power outage place Can be turned on. Therefore, even if a power outage accident due to an earthquake or fire occurs in a subway or an underground mall, there is an effect that each person there can evacuate safely and safely. In addition, even if it is suddenly turned off due to a power failure during business hours or during business hours in stores or offices, all LED lighting devices can be turned on instantly by switching to battery operation. None come.
  • the LED during normal lighting in which the LED is caused to emit light by the first power supply circuit, surplus power is supplied to the battery to charge the battery, and when the battery reaches a predetermined upper limit threshold, the battery is charged. Since the LED is turned on by switching to driving, the power consumption during illumination lighting can be made zero in the second lighting mode. For example, in a control cycle in which lighting for 1 hour and battery charging are performed in the first lighting mode and lighting for 3 hours in the second lighting mode is performed, it is assumed that the lighting is continuously performed 24 hours a day.
  • the power is consumed only for 6 hours when the first lighting mode is operating, and the power consumption of the LED lighting itself is small (for example, the existing fluorescent lamp is 51 W while the LED is less than half of 22 W) Power consumption can be suppressed to about 1/10 or less, and the power saving effect is extremely large.
  • the switch controller since the charge controller that constantly monitors the remaining amount of the battery is provided, the switch controller receives the signal from the charge controller and the remaining amount of the battery reaches the upper limit threshold or the lower limit threshold. This can be determined instantaneously and accurately, and the switching control between the first lighting mode and the second lighting mode can be performed smoothly.
  • the dimming control is sequentially performed so as not to cause a sudden decrease in illuminance when the first lighting mode by the normal power source is switched to the second lighting mode by the battery power source,
  • the light increase control is sequentially performed so as not to cause a sudden increase in illuminance, so that the people who are present do not feel uncomfortable.
  • the sequential dimming control or sequential dimming control can be easily performed through the increase / decrease control of the battery voltage or current by the charge controller.
  • the determining means automatically determines whether the LED lighting device should be operated in the normal lighting mode / normal lighting mode / emergency lighting mode. It can be accurately controlled accordingly. For example, in the event of an emergency such as a power failure, when the supply of power from the first power supply circuit is stopped without the normal operation of the switch off, the determination means automatically determines that it is in the emergency lighting mode, and the LED lighting device Because it controls to drive the battery built in the LED to emit light, only a small part in the power outage place is not lit like a conventional emergency light, but a plurality of All LED lighting devices can be turned on.
  • the determination means in the normal lighting mode, is the first normal lighting mode in which the LED is caused to emit light and the battery is charged by the first power circuit, or the second power circuit. Since it determines whether it is the 2nd normal lighting mode which makes LED light-emit, when it is in the 1st normal lighting mode, it makes LED light-emit with a 1st power circuit, and it charges a battery, and in the 2nd normal lighting mode Since power consumption during lighting can be reduced to zero, a large power saving effect can be obtained.
  • the eighth and ninth aspects of the present invention it is possible to accurately determine the LED on / off mode by detecting an energized state in which the LED lighting device is energized through the three AC power lines.
  • the battery In the normal light-off mode, the battery can be charged using the current from the AC power line that is energized in the second energized state, and this is done at night time when electricity charges are reduced. Furthermore, the power saving effect can be enhanced.
  • FIG. 12 is a diagram showing each energized state when the LED lighting device is in a normal lighting mode in the embodiment of FIG. 11 (a), in a normal lighting mode (b), and in an emergency lighting mode (c). It is a flowchart which shows the control flow at the time of normal light extinction mode.
  • the LED lighting device 10 can be used in place of an existing fluorescent lamp, and its size and shape are substantially the same as those of an existing fluorescent lamp, and between a pair of sockets provided for the existing fluorescent lamp. It can be installed.
  • an LED mounting board (not shown) is housed and fixed inside a cover 11 having a substantially cylindrical cross section, and light emitted from the LED 22 is transmitted or diffused through the cover 11 to illuminate.
  • the cover 11 is divided into two parts approximately half a circumference, that is, a cover member formed of a plastic material having light transmission, light semitransmission or light diffusibility such as polycarbonate, and heat dissipation of aluminum or the like.
  • a heat sink formed of a material, an LED mounting board is built in the cover member, and a battery and other power supply circuits described later are built in the heat sink.
  • the LED lighting device 10 is supplied with AC power supplied from a socket for an existing fluorescent lamp (not shown) via a base 12.
  • the power supply circuit (first power supply circuit 13) for supplying the direct current power obtained by converting and rectifying the LED to the LED drive circuit 15 and causing the LEDs 22 on the substrate to emit light is provided.
  • the first power supply circuit 13 includes an AC-DC converter 24 (see FIG. 2, not shown in FIG. 1) that converts AC power into DC power, a rectifier 16 that rectifies DC power output from the AC-DC converter 24, It includes a voltage transformer 17 that converts the DC power into a predetermined voltage, an electrolytic capacitor 18 that functions as a buffer for temporarily storing electricity and stabilizing the power supply (see FIG.
  • the LED lighting device 10 further has a second power supply circuit 20 that causes the LED 22 to emit light by the battery 19.
  • the battery 19 is small enough to be accommodated in the lighting cover 11 but has as large a battery capacity as possible, and at present, the use of a lithium ion battery is optimal.
  • the switch controller 14 controls the switching of the power supply circuits 13 and 20 used for lighting the LED 22 by controlling the opening and closing of the IC switch 25 provided in the first power supply circuit 13 under a preset condition. I do.
  • the charge controller 21 constantly monitors the remaining battery level by detecting the voltage and current in the battery 19, and gives a signal to that effect to the switch controller 14 when the remaining battery level reaches the upper limit threshold or the lower limit threshold.
  • the upper limit threshold and the lower limit threshold of the remaining battery level are stored in the internal IC switch 25 as product specifications or user set values, and the upper limit threshold / lower limit threshold is reached in response to a battery remaining amount detection signal from the charge controller 21.
  • the lithium ion battery needs to strictly control the voltage at the time of charging / discharging, so the charge controller 21 is controlled to maintain a voltage of, for example, 4.2V during charging and 3.0V during discharging. To do.
  • Specific control by these switch controller 14 and charge controller 21 (which constitutes “control means” of the present invention) will be described in detail below.
  • an ammeter and / or a voltmeter is connected to an AC power line that supplies AC power to all or a part of a group of LED lighting devices 10 that are arbitrarily partitioned in the facility, and a current value flowing through the AC power line and This can be done by constantly monitoring the voltage value.
  • an upper limit threshold is set for the remaining battery level required for starting the LED lighting by the battery 19, and the AC power supplied to each LED lighting device 10 is converted when the upper limit threshold is not reached (S102: No).
  • Control is performed in the first normal lighting mode in which the LED drive circuit 15 is driven using the DC power obtained by rectification to light the LED 22 and charge the battery 19 (S103).
  • the total luminous flux of the LED lighting device 10 at this time is 2500 Lm, and the power consumption is about 22 to 25 W.
  • the remaining battery level is monitored in S104, and the operation in the first normal lighting mode continues until the remaining battery level is restored to the upper limit threshold or higher (S104: Yes). Is done.
  • the second normal lighting mode in which the LED drive circuit 15 is driven only by the battery 19 to cause the LED 22 to emit light is controlled (S105).
  • the total luminous flux of the LED lighting device 10 is 1900 Lm.
  • the AC power is not used, so the power consumption is zero.
  • the remaining battery level is monitored in S106, and as long as the remaining battery level is equal to or higher than a predetermined lower threshold (S106: Yes), the operation in the second normal lighting mode is not performed. Will continue.
  • the first normal lighting mode is switched to the second normal lighting mode. Switch.
  • the battery 19 is discharged during operation in the second normal lighting mode and the remaining battery level falls below the lower limit threshold (S106: No)
  • the first normal lighting is performed from the second normal lighting mode. Switch to mode.
  • S107 When energization is not confirmed in S101 (S101: No), it is determined in S107 whether it is non-energization due to a normal extinguishing operation or due to an emergency power failure. A specific method for this determination will be described in detail later.
  • S107: No When it is determined that the power failure is not caused by an emergency power outage (S107: No), a normal operation (to be described later) for turning off all or a part of a group of LED lighting devices 10 arbitrarily divided in the facility. Therefore, the LED lighting device 10 is turned off in the normal light-off mode (S111). Also at this time, unless it is a power failure, AC power is supplied to the LED lighting device 10 to charge the battery 19 (described later).
  • the LED lighting device 10 When it is determined that there is an emergency power failure (S107: Yes), the LED lighting device 10 is controlled as an emergency lighting mode in S108. Since the LED lighting device 10 at this time functions as an emergency light, a total luminous flux of about 400 to 500 Lm is sufficient for practical use, and the LED drive circuit 15 is driven only by the battery 19 to cause the LED 22 to emit light. The power is zero. When the LED lighting device 10 is lit in this emergency lighting mode, the battery 19 is gradually discharged. Therefore, in S109, sufficient battery charge remains to continue lighting with the LED as the emergency light only by the battery 19. Check if it exists.
  • a lower limit threshold is set for the remaining battery level required to continue lighting as an emergency light, and lighting as an emergency light is continued while the lower limit threshold is exceeded (S109: Yes).
  • S109: No the LED lighting device 10 is controlled to be forcibly turned off (S110). Thereby, complete discharge of the battery 19 can be prevented.
  • the battery remaining amount check performed in S102, S104, S106, and S109 is performed by constantly changing the voltage value and / or current value of the battery 19 or This can be done by monitoring at a constant interval and can be implemented using a single sensor. For example, a signal notifying that the upper limit threshold (for example, 90% of the voltage value with respect to full charge) is equal to or greater than or less than the upper limit threshold (for example, full charge) is determined.
  • the upper limit threshold for example, 90% of the voltage value with respect to full charge
  • the upper limit threshold for example, full charge
  • a signal indicating that the voltage value is 20% or more) or less is sent, and based on this, the determination in S106 is performed, and the lower threshold (for example, 10% voltage value for full charge) is more or less. It is possible to send a signal notifying that this is the case, and to perform the determination in S109 based on this signal. While the lower threshold used for the determination in S106 and S109 may be the same, the lower threshold used in S109 is set to a lower value as illustrated above, while preventing the battery 19 from being completely discharged, It is preferable to set so as to ensure the function as an emergency light for a longer time.
  • control S103 to S106 in the normal lighting mode in the flowchart of FIG. Referring to FIG. 4 together with FIG.
  • the switch controller 14 converts and rectifies the AC power supplied from the in-facility distribution board 26 to each LED lighting device 10 according to the charge state of the battery 19 (determined in S102).
  • the first normal lighting mode (FIG. 3: S103, FIG. 4 (a)) in which the LED drive circuit 15 is driven using the DC power obtained in this way to light the LED 22 and the battery 19 is charged, and the battery 19 is sufficient.
  • the second normal lighting mode in which the LED drive circuit 15 is driven only by the battery 19 and the LED 22 is turned on without consuming alternating-current power when the battery is charged (FIG. 3: S105, FIG. 4 (b)). Are switched by controlling the internal IC switch 25 to open and close.
  • the LED 22 is turned on in the first normal lighting mode.
  • the switch controller 14 receives a detection signal from the charge controller 21 informing that the remaining battery level has reached the predetermined upper limit threshold value (S104: Yes)
  • the switch controller 14 The switch 25 is turned off to switch from the first normal lighting mode to the second normal lighting mode.
  • the switch controller 14 turns on the internal IC switch 25 to switch from the second normal lighting mode to the first normal lighting mode.
  • a time interval in which the LED 22 is turned on in the first normal lighting mode and the second normal lighting mode (for example, after the LED is turned on for 1 hour in the first normal lighting mode, the LED is turned on for 3 hours in the second normal lighting mode) It is also possible to switch between the first normal lighting mode and the second normal lighting mode at this time interval.
  • the control based on the remaining battery level is also used, and when the remaining battery level reaches the predetermined lower limit threshold while the second normal lighting mode is lit, the first normal It is preferable to forcibly switch to the lighting mode to prevent overdischarge of the battery 19.
  • the switch controller 14 detects this (S101: No), the LED drive circuit 15 To turn off the LED 22.
  • the LED 22 is turned on / off in conjunction with the ON / OFF of the external switch 27, and is normally turned on / off.
  • the fluorescent lamp type LED lighting device 10 of the present invention is temporarily in a normal lighting mode (first normal lighting mode) by the first power supply circuit 13 at that time. Even if the LED 22 is lit, this is forcibly switched to the second power supply circuit 20, and the LED 22 is lit by the battery 19 to function as an emergency light.
  • Emergency lights are required to be installed under commercial building standards, industrial facilities, lodging facilities, etc. under the Building Standards Act, and are evacuation guidance lighting devices that illuminate rooms and corridors during power outages. Based on this legal installation obligation, the emergency lights remain on for a few tens of minutes to several hours at a power failure, regardless of whether the external switch 27 is on or off. For this reason, the third power line is drawn for the emergency light separately from the two AC power lines for normal lighting (one of them is also used for the emergency light).
  • the switch controller 14 is configured to give a function as a simple emergency light by determining a power failure by flowing a weak current through the circuit. .
  • the external switch 27 is linked to ON / OFF.
  • the control in the normal lighting / extinguishing mode for turning on / off the LED 22 will be described again.
  • the in-facility distribution board 26 is ON.
  • the switch controller 14 controls the internal IC switch 25 on / off based on the remaining battery level, and the first DC power (normal power supply) obtained by converting the AC power is the first.
  • the second power source is driven by the normal lighting in the first normal lighting mode in which the LEDs are lit through the power supply circuit 13 (FIG.
  • the switch controller 14 detects that the power supply to the lighting device 10 has stopped instantaneously (S11), and allows a weak current to flow through the AC power circuit of the main power supply (S12). However, since the external switch 27 is OFF, it is detected that the circuit is in a break state (the weak current that has flown does not return) (S13). In this case, the switch controller 14 determines that the external switch 27 is normally turned off by the OFF operation, and in any normal lighting mode (that is, whether the lighting is in the first normal lighting mode or the second lighting mode). The LED drive circuit 15 is turned off and the LED 22 is extinguished (regardless of whether the light is in the normal lighting mode) (FIG. 5: state A-2). It should be noted that it is possible to detect that the power has been stopped instantaneously by the switch controller 14 constantly monitoring the voltage and detecting a sudden voltage drop instantaneously (the same applies hereinafter).
  • the switch controller 14 determines that a power failure has occurred, and as long as the external switch 27 is ON, regardless of whether the internal IC switch 25 is ON or OFF (in other words, when lighting in the first normal lighting mode).
  • LED driving circuit 15 is driven (regardless of whether it is lighting in the second normal lighting mode). Since the second power supply circuit 20 is formed as a closed circuit regardless of whether the internal IC switch 25 is ON / OFF, the LED 22 can be turned on using the battery 19 as a power source to function as an emergency light (see FIG. 6: State A-3).
  • FIG. 7 The configuration of the illumination system according to this embodiment (FIG. 7) is substantially the same as the configuration of the illumination system according to the above-described embodiment (FIG. 2), but the power lines 29 and 30 that are energized to the AC-DC converter 24 in the illumination device 10.
  • a breaker sensor 28 for detecting whether the distribution board 26 in the facility is energized or not is detected by detecting the current from the other power line 31 separately from the current from It is configured to be input to the controller 14.
  • the switch controller 14 detects that the power supply to the lighting device 10 has stopped instantaneously (S21), and the power from the third power line 31 is normal. Is confirmed by a signal (S22) from the breaker sensor 28. In this case, the switch controller 14 determines that the external switch 27 is normally turned off by the OFF operation, and turns off the LED 22 by turning off the LED drive circuit 15 in any lighting mode (FIG. 8: state B- 2). The control at this time is substantially the same as the control in the normal lighting / extinguishing mode described with reference to FIG.
  • the switch controller 14 stops supplying power from the third power line 31 regardless of whether or not the instantaneous power stop detection signal (S23) is input (in other words, regardless of whether the external switch 27 is ON / OFF). This is confirmed by a signal (S24) from the breaker sensor 28. In this case, the switch controller 14 determines that a power failure has occurred and drives the LED drive circuit 15 to turn on the LED 22 using the battery 19 as a power source to function as an emergency light (FIG. 9: state B-3). ).
  • the breaker sensor 28 detects that a power failure has occurred even in the normal extinguishing state (B-2) due to the external switch 27 OFF), regardless of whether it is normal lighting in the second normal lighting mode.
  • the LED lighting device 10 can be turned on as an emergency light using the battery 19 as a power source.
  • the illuminance of the latter may be slightly reduced due to the difference in the voltage value of the power source that lights the LED 22. For this reason, when the lighting mode is switched from the former to the latter, the illuminance suddenly decreases, and conversely, when the lighting mode is switched from the latter to the former, the illuminance suddenly increases, which may cause discomfort to the people who are present There is.
  • the illuminance is controlled so that the light is gradually dimmed / slowly lighted when the lighting mode is switched, thereby reducing the power consumption in the second normal lighting mode by the battery and saving the lighting time. And comfort that does not make the illuminance change feel.
  • the first normal lighting mode with the normal power source is switched to Control is performed so that the light intensity is gradually increased from the lighting of the LED at the illuminance, and substantially matches the illuminance at the time of the normal power supply lighting. That is, in FIG. 10, the LED 22 is turned on in the first normal lighting mode with the normal power source between P1 and P4, but the light is sequentially increased in P1 to P2, and in P2 to P3, the constant power when the normal power source is turned on. The illuminance is maintained, and the light is sequentially reduced at P3 to P4.
  • Sequential dimming / brightening can be realized by gradually increasing or decreasing the voltage or current value of the battery 19 within a predetermined time. For example, in the case of a voltage, the voltage is a few tenths of a minute (0.1 V, 0. 2V), current can be increased or decreased by several mA per minute.
  • the charge controller 21 holds the threshold value of the remaining battery level (the dimming start timing: 60% and the dimming start timing: 20% in this example) as the start timing of dimming / dimming sequentially as a product specification or a set value by the user. .
  • the sequential dimming / dimming control shown in FIG. 10 is an example, and at the time of switching from the first normal lighting mode to the second normal lighting mode at the latest, it is almost the same as the illuminance at the time of battery lighting. Any lighting control is performed as long as the light intensity is controlled so that the illuminance at the time of normal power supply lighting is approximately the same as that at the time of switching from the second normal lighting mode to the first normal lighting mode. Even a specific control mode can be adopted.
  • the sequential brightening control is performed by switching from the second normal lighting mode to the first normal lighting mode at the start time and sequentially performing the brightening control in the first normal lighting mode. It is preferable from two viewpoints of minimizing the consumption of 19 and simplifying the control of the battery 19.
  • the charge controller 21 stores in advance in the internal IC switch 25 when the battery 19 lights the LED 22 as an emergency light at the time of a power failure (emergency lighting mode: state A-3 in FIG. 6 and state B-3 in FIG. 9).
  • emergency lighting mode state A-3 in FIG. 6 and state B-3 in FIG. 9.
  • the illuminance in the emergency lighting mode may be any illuminance and arrangement that is 2 lux or more with respect to each installed ceiling height under the Fire Service Act, and the emergency lighting voltage / current should be set to a low value as long as this illuminance standard is satisfied.
  • the lighting state can be maintained for a maximum of about 24 hours.
  • the lower threshold in S109 is set to a value lower than the lower threshold (S106) when switching the normal lighting mode so that emergency lighting can be continued for a long time.
  • FIGS. 11 and 12 show another embodiment for determining the occurrence of a power failure (FIG. 3: S107).
  • the AC-DC converter 24 in the LED lighting device 10 is energized to turn on the LED lighting device 10 in the first normal lighting mode.
  • two currents from the other power line 31 are respectively supplied to the sockets 32 and 32 at the left and right ends in the longitudinal direction of the fluorescent lamp installation tool.
  • One of the provided base insertion ports 32a and 32b (the base insertion port 32a in FIGS. 11 and 12) is energized.
  • the LED lighting device 10 is mounted between the sockets 32, 32 at both ends (that is, each socket).
  • the base pins 12a and 12b of the base portions 12 of the LED lighting device 10 are inserted into the base cap insertion openings 32a and 32b, respectively, from the power line 31 via the base insertion port 32a and the base pin 12a.
  • the IC chip 33 built in the LED control device 10 determines the presence or absence of a power failure based on the energization states of the three power lines 29, 30 and 31.
  • This IC chip constitutes the “control means” of the present invention and corresponds to the switch controller 14 in the above-described embodiment.
  • Other members and elements incorporated in the LED lighting device 10 are not shown in FIGS. 11 and 12.
  • the current from the power line 31 is energized to one of the cap insertion ports 32a of the sockets 32, 32 at both ends.
  • both of the cap insertion ports 32a, 32b of the sockets 32, 32 at both ends are used. May be energized, or one or both of the sockets 32a and 32b of the socket 32 on one side may be energized.
  • a timer may be used in combination so that when a predetermined time (for example, 30 minutes) elapses after the start of lighting as an emergency light, even if the remaining battery level is equal to or greater than the lower limit threshold, it is controlled to turn off automatically.
  • a predetermined time for example, 30 minutes
  • the LED 22 is turned on by the battery 19 when it is turned off under the control of the switch controller 14 without being operated by a normal turn-off switch.
  • a conventional emergency light is installed in a small part separately from a fluorescent lamp which is a normal illumination, so that only the emergency light is lit at a power outage location. Since all the LED lighting devices 10 connected to the power circuit can be turned on as emergency lights, a panic occurs even when a power outage accident due to an earthquake or fire occurs especially in a subway or underground mall There is a merit that can evacuate smoothly without any problems. Moreover, it can be constructed as a useful lighting system in a general office.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a control flow of the normal light-off mode (FIG. 3: S111) executed when the external switch 27 is turned OFF during normal non-energization that is not a power failure (S107: No).
  • S112 the remaining battery level is confirmed.
  • a predetermined lower threshold for example, a voltage value of 20% with respect to full charge
  • the battery 19 is charged with AC power when the external switch 27 is OFF as described above, it is preferable to reduce the cost by charging the battery at a time when the electricity rate is low, such as at night. .
  • a time when the electricity rate is low such as at night.
  • the electricity charge is reduced at night time. Therefore, the battery 19 is charged during this night time, and the battery 19 that is substantially fully charged is thereby charged. If the LED lighting device 10 is turned on (second normal lighting mode) other than the night time zone (daytime), the electricity bill can be reduced to the maximum.
  • the battery 19 can be charged using the AC power line 31 not only when the external switch 27 is ON but also when the external switch 27 is OFF. Therefore, by utilizing the clock function of the IC chip 33, it is possible to have a function of charging the battery 19 using nighttime power.
  • this state is detected and control in the normal light-off mode (S111) is started.
  • the control flow in this case is shown in FIG.
  • This control flow is similar to the control flow shown in FIG. 12, but step S115 for determining whether or not the current time is in the night time zone when the normal turn-off mode (S111) is entered is added. .
  • step S115 When it is determined in S115 that it is a night time zone (S115: Yes), the process proceeds to step S112 for checking the remaining battery level and the control for charging the battery is executed. However, when it is not the night time zone (S115). : No) wait until it enters the night time zone.
  • the above-described control is an example, and when a high time period (such as a daytime period) and a low time period (such as a nighttime period) are set, the battery 19 is charged during the nighttime period. Any control method may be adopted as long as the battery 19 is fully charged before the daytime period starts. For example, based on the remaining battery level determined from the current value and voltage value, and the remaining time until the start time of the daytime period, the power at the time of charging is set so that the battery is fully charged immediately before the end of the nighttime period. It is also possible to adjust.
  • time setting can be arbitrarily changed according to the contract system with the electric power company of the LED lighting apparatus 10 installation facility.
  • the LED illumination device 10 includes a communication control chip 23 (see FIGS. 1 and 2). Since a unique IP address is assigned to each LED lighting device 10 to the communication control chip 23, a management server (not shown) connected so as to be able to transmit and receive data via a network such as the Internet is a specific LED lighting device. When the data transmitted from 10 through the communication control chip 23 is received, the LED lighting device 10 as the transmission source can be specified by referring to the unique IP address. Moreover, it is also possible to transmit control data from the management server to the specific LED lighting device 10. Therefore, the management server can centrally change the settings of the control content (for example, setting values used for various controls) executed by the LED lighting device 10 under the management of all the LED lighting devices 10 or have a unique IP. It is possible to change the setting of only a specific LED lighting device 10 based on the address, or to change the setting of each LED lighting device 10 independently based on a unique IP address.
  • the control content for example, setting values used for various controls
  • Japan has a long north-south and east-west, the sunrise and sunset times vary from place to place, and the sunshine hours vary, so the amount of light required in the store may vary depending on the region and time zone.
  • the amount of light required in the store varies from hour to hour depending on the installation environment of the store, the direction of the opening such as the door, the season, the weather of the day, and the like.
  • Such real-time changes often cannot be handled by the control by the control program built into each LED lighting device 10, and are ignored as a whole by chain stores that have many stores nationwide. It will cause waste that cannot be done.
  • the system configuration described above is merely an example of the application of the present invention. Since the LED lighting device 10 to which a unique IP address or ID is assigned and the management server are connected so as to be able to transmit and receive data via the Internet or the like, a control signal is transmitted from the management server to a specific or arbitrary LED lighting device 10
  • the LED lighting devices 10 can be turned on / off individually or uniformly, or can be remotely controlled to operate other devices incorporated in or associated with the LED lighting device 10.
  • the management server that has received the transmission data from 10 can effectively use the LED lighting device 10 as the transmission source for automatic maintenance inspection and crime prevention after instantaneously specifying the transmission source LED lighting device 10.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a preferred example of the cover structure and internal structure of the fluorescent lamp type LED lighting device 10 according to the present invention.
  • the power supply unit including the first power supply circuit 13, the battery 19, the second power supply circuit 20, and the like is accommodated in the space of the aluminum heat sink 34 having a substantially semi-cylindrical cross section.
  • An LED mounting substrate 37 on which a large number of LEDs 22 are mounted is fixed on a flat plate portion 35 of the heat sink 34 via a highly reflective sheet 36.
  • the LED cover 38 made of translucent polycarbonate is formed in a substantially semi-cylindrical cross section, and the locking pieces 39, 39 at both ends thereof are locked to the locking portions 40, 40 at both ends of the heat sink 34 as a whole.
  • the cross section forms a perfect circular fluorescent lamp shape.
  • the outer shape of the LED lighting device 10 of the present invention should not exceed 32.5 mm in order to be mounted on the existing fluorescent lamp installation tool. It is preferable.
  • a high-capacity lithium ion battery suitably used as the battery 19 is about 15 mm in diameter even at the smallest size manufactured at present, so that the heat sink 34 and the LED cover 38 are both semicircular ( If the shape is divided by 180 degrees, the battery 19 may not be accommodated in the heat sink 34.
  • the heat sink 34 has a shape exceeding the semicircle, the LED cover 38 becomes relatively small, and it becomes difficult to diffuse light emitted from the LED 22 at a wide angle.
  • the flat plate portion 35 of the heat sink 34 is displaced to the LED cover 38 over the semicircle while the heat sink 34 and the LED cover 38 are connected in a semicircle on the outer periphery.
  • a structure in which the accommodation space for the battery 19 is made larger by being provided is employed. Since the LED cover 38 secures a semicircular region on the outer periphery, the light from the LED 22 is efficiently diffused and reflected in combination with the reflection by the high reflection sheet 36, so that light can be emitted at a wide angle of up to 270 °. Can be diffused. Moreover, since both the heat sink 34 and the LED cover 38 appear to have a semi-cylindrical shape in appearance, there is no uncomfortable appearance.

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Abstract

蛍光灯用に設けられた一対のソケット３２，３２間に装着可能なＬＥＤ照明装置１０であって、ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力でＬＥＤを発光させる第一の電源回路と、内蔵するバッテリでＬＥＤを発光させる第二の電源回路とを備える。照明装置が内蔵するＩＣチップ３３は、一対のソケット間に装着されたときに、第一の電源回路を駆動するために必要な交流電力を供給する２本の交流電力線２９，３１からの第一の通電状態と、もう１本の交流電力線３１からの第二の通電状態の検知に基づいて、これらがいずれも通電であるときは通常点灯モード（ａ）であり、第一の通電状態が非通電であるが第二の通電状態が通電であるときに通常消灯モード（ｂ）であり、これらがいずれも非通電であるきに非常点灯モード（ｃ）であると判別し、その判別結果による点消灯モードでＬＥＤ照明装置を制御する。非常点灯モードのときは、第二の電源回路でＬＥＤを発光させてＬＥＤ照明装置を非常灯として機能させる。

Description

蛍光灯型ＬＥＤ照明装置
本発明は、既存の蛍光灯に代替して使用可能なＬＥＤ（発光ダイオード）光源の照明装置に関する。
室内や屋外などの照明装置として蛍光灯が多用されているが、停電などの非常時には蛍光灯が点灯しないので、商用施設や宿泊施設などにおいては避難誘導用に非常灯を設置することが建築基準法で定められている。
しかしながら、従来の非常灯は通常時の照明装置としての蛍光灯とは別個に設置されるため、実際上その設置個数ないし設置場所が限られ、したがって非常時は暗闇の中で限られた場所に設置されたわずかな数の非常灯が点灯しているにすぎない状態となる。たとえば地下鉄や地下街などで地震や火災による停電事故が発生した場合を想定すると、人間の心理として明るい場所に移動しようとするので、群集心理も働いて、その場所にいる全員が非常灯の点灯場所に殺到して思わぬ事故につながる危険性が懸念される。
近年では、既存の蛍光灯に代替して使用可能なＬＥＤ照明装置も提案されており（下記特許文献１，２など）、消費電力の削減などによる省エネや、ＣＯ２削減などによるエコ性、また水銀などの有害物質を含まないなどの安全性に優れていることから今後の更なる普及が期待されているが、このＬＥＤ照明装置について停電等非常時に対する対応はこれまでほとんど考慮されていなかった。
特開２００４－１９２８３３号公報 特開２００４－３０３６１４号公報
したがって、本発明が解決しようとする課題は、既存の蛍光灯に代替して使用可能なＬＥＤ光源の照明装置に停電などの非常時に自動点灯させる機能を付加し、地下鉄や地下街などで地震や火災による停電事故が発生したような場合であってもそこにいる各人が安全に且つ安心して避難できるようにして不慮の事故を防止することである。本発明が解決しようとするの別の課題は、蛍光灯型ＬＥＤ照明装置の点消灯を交流電力の供給状況に応じて的確に制御する手法を提供することである。
これらの課題を解決するため、請求項１に係る本発明は、蛍光灯用に設けられた一対のソケット間に装着可能な照明装置であって、該ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力でＬＥＤを発光させる第一の電源回路と、内蔵するバッテリでＬＥＤを発光させる第二の電源回路と、照明スイッチＯＮによる通常点灯時は第一の電源回路でＬＥＤを発光させると共にバッテリを充電する第一の点灯モードと、第二の電源回路でＬＥＤを発光させる第二の点灯モードとを所定の条件の下で切り替える制御を行うと共に、交流電力が供給されなくなった非常時には第二の電源回路でＬＥＤを発光させるように制御するスイッチコントローラと、を有してなることを特徴とする蛍光灯型ＬＥＤ照明装置である。
請求項２に係る本発明は、請求項１記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、スイッチコントローラは、バッテリ残量が所定の上限閾値に達したときに第一の点灯モードから第二の点灯モードに切り替え、バッテリ残量が下限閾値に達したときに第二の点灯モードから第一の点灯モードに切り替えるように制御することを特徴とする。
請求項３に係る本発明は、請求項２記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、スイッチコントローラは、バッテリ残量を常時モニターするチャージコントローラからの信号を受けてバッテリ残量が上限閾値または下限閾値に達したことを判断することを特徴とする。
請求項４に係る本発明は、請求項３記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、チャージコントローラは、第一の点灯モードでの動作中にバッテリ残量が上限閾値近くの値まで上昇したときには通常電源点灯時の照度から徐々に減光させていって上限閾値に達して第二の点灯モードに切り替えられたときにバッテリ点灯時の照度と略一致するように順次減光制御し、また、第二の点灯モードでの動作中にバッテリ残量が下限閾値近くの値まで低下したときにはバッテリ点灯時の照度から徐々に増光させていって下限閾値に達して通常電源による第二の点灯モードに切り替えられたときに通常電源点灯時の照度と略一致するように順次増光制御することを特徴とする。
請求項５に係る本発明は、請求項４記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、チャージコントローラは、バッテリの電圧または電流値を一定時間内で増減させることにより順次減光制御または順次増光制御を行うことを特徴とする。
請求項６に係る本発明は、蛍光灯用に設けられた一対のソケット間に装着可能な照明装置であって、該ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力でＬＥＤを発光させる第一の電源回路と、内蔵するバッテリでＬＥＤを発光させる第二の電源回路と、照明スイッチＯＮのときに第一の電源回路または第二の電源回路でＬＥＤを発光させる通常点灯モードと、照明スイッチＯＦＦのときにＬＥＤを消灯させる通常消灯モードと、交流電力が供給されないときに非常灯として第二の電源回路でＬＥＤを発光させる非常点灯モードのいずれであるかを判別する判別手段と、を有してなることを特徴とする蛍光灯型ＬＥＤ照明装置である。
請求項７に係る本発明は、請求項６記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、通常点灯モードは、第一の電源回路でＬＥＤを発光させると共にバッテリを充電する第一の通常点灯モードと、第二の電源回路でＬＥＤを発光させる第二の通常点灯モードを有し、前記判別手段は、第一の通常点灯モード／第二の通常点灯モード／通常消灯モード／非常点灯モードのいずれであるかを判別することを特徴とする。
請求項８に係る本発明は、請求項６記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、前記判別手段は、一対のソケット間に装着されたときに、第一の電源回路を駆動するために必要な交流電力を供給する２本の交流電力線から装置内に通電される第一の通電状態と、これら２本の交流電力線とは別に設けられる交流電力線から装置内に通電される第二の通電状態を検知し、検知した第一および第二の通電状態に基づいてＬＥＤ点消灯モードを判別することを特徴とする。
請求項９に係る本発明は、請求項８記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、前記判別手段は、第一および第二の通電状態がいずれも通電であるときに第一の通常点灯モードであり、第一の通電状態が非通電であるが第二の通電状態が通電であるときに通常消灯モードであり、第一および第二の通電状態がいずれも非通電であるときに非常点灯モードであると判別することを特徴とする。
請求項１記載の本発明によれば、停電などの非常時において、通常の消灯スイッチ操作によらずに第一の電源回路からの電力が供給停止されたときに、ＬＥＤ照明装置に内蔵されたバッテリを駆動してＬＥＤを発光させるように制御されるので、従来の非常灯のように停電場所におけるごく一部のみが点灯されるのではなく、停電場所に設置されている複数のＬＥＤ照明装置をすべて点灯させることができる。したがって、地下鉄や地下街などで地震や火災による停電事故が発生したような場合であっても、そこにいる各人が安全に且つ安心して避難することができる効果がある。また、商店やオフィスなどで営業中や業務時間内に停電などのために突然消灯した場合も、瞬時にバッテリ駆動に切り替えてすべてのＬＥＤ照明装置を点灯させることができるので、通常業務に支障を来たすことがない。
請求項２記載の発明によれば、第一の電源回路でＬＥＤを発光させる通常点灯時において余剰の電力をバッテリに供給してバッテリを充電すると共に、バッテリが所定の上限閾値に達したときにはバッテリ駆動に切り替えてＬＥＤを点灯させるので、第二の点灯モードのときには照明点灯の際の消費電力をゼロにすることができる。たとえば、第一の点灯モードで１時間の点灯およびバッテリ充電が行われると共に、第二の点灯モードで３時間バッテリによる点灯が行われるような制御サイクルであれば、１日２４時間連続点灯したとしても、電力を消費するのは第一の点灯モードが稼動している６時間のみとなり、ＬＥＤ照明そのものの消費電力が少ない（たとえば既存蛍光灯が５１Ｗであるのに対してＬＥＤは半分以下の２２Ｗ程度）こととも相まって、１０分の１程度あるいはそれ以下に電力消費を抑えることができ、節電効果がきわめて大きい。
請求項３記載の本発明によれば、バッテリ残量を常時モニターするチャージコントローラが設けられるので、スイッチコントローラは、このチャージコントローラからの信号を受けてバッテリ残量が上限閾値または下限閾値に達したことを瞬時に且つ的確に判断して、第一の点灯モードと第二の点灯モードの切替制御を円滑に行うことができる。
請求項４記載の本発明によれば、通常電源による第一の点灯モードからバッテリ電源による第二の点灯モードに切り替えられたときに突然の照度低下が生じないように順次減光制御を行い、第二の点灯モードから第一の点灯モードに切り替えられたときには突然の照度増大が生じないように順次増光制御を行うので、その場に居る人々に違和感を与えることがない。
請求項５記載の本発明によれば、チャージコントローラによるバッテリ電圧または電流の増減制御を介して、順次減光制御または順次増光制御を容易に行うことができる。
請求項６記載の本発明によれば、ＬＥＤ照明装置を通常点灯モード／通常消灯モード／非常点灯モードのいずれで動作させるべきかを判別手段が自動的に判別するので、ＬＥＤ点消灯を状況に応じて的確に制御することができる。たとえば、停電などの非常時において、通常の消灯スイッチ操作によらずに第一の電源回路からの電力が供給停止されたときには、判別手段が非常点灯モードであることを自動判別し、ＬＥＤ照明装置に内蔵されたバッテリを駆動してＬＥＤを発光させるように制御するので、従来の非常灯のように停電場所におけるごく一部のみが点灯されるのではなく、停電場所に設置されている複数のＬＥＤ照明装置をすべて点灯させることができる。したがって、地下鉄や地下街などで地震や火災による停電事故が発生したような場合であっても、そこにいる各人が安全に且つ安心して避難することができる効果がある。また、商店やオフィスなどで営業中や業務時間内に停電などのために突然消灯した場合も、瞬時にバッテリ駆動に切り替えてすべてのＬＥＤ照明装置を点灯させることができるので、通常業務に支障を来たすことがない。
請求項７記載の発明によれば、判別手段は、通常点灯モードについて、第一の電源回路でＬＥＤを発光させると共にバッテリを充電する第一の通常点灯モードであるか、第二の電源回路でＬＥＤを発光させる第二の通常点灯モードであるかを判別するので、第一の通常点灯モードのときには第一の電源回路でＬＥＤを発光させると共にバッテリを充電し、第二の通常点灯モードのときには照明点灯の際の消費電力をゼロにすることができるので、大きな節電効果を得ることができる。
請求項８，９記載の本発明によれば、３本交流電力線を通じてＬＥＤ照明装置に通電される通電状態を検知してＬＥＤ点消灯モードを的確に判別することができる。通常消灯モードのときは、第二の通電状態において通電している交流電力線からの電流を用いてバッテリを充電することができ、これを電気料金が安くなる夜間時間帯で行うようにすることによってさらに節電効果を高めることができる。
本発明の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置の概略構造図である。 このＬＥＤ照明装置を用いたシステム構成図である。 このＬＥＤ照明装置における通常点灯時の制御を概略的に示すフローチャートである。 このＬＥＤ照明装置における通常点灯時の制御を説明する図である。 停電時に微弱電流を流して簡便な非常灯としての機能を持たせた実施形態における通常点灯／消灯モード時の制御チャートである。 この実施形態における非常点灯モード時の制御チャートである。 ブレーカーセンサを設けて正式な非常灯としての機能を持たせた実施形態の制御回路図である。 この実施形態における通常点灯／消灯モード時の制御チャートである。 この実施形態における非常点灯モード時の制御チャートである。 通常電源による点灯モードとバッテリ電源による点灯モードとの切替時における減光／増光制御を説明するグラフである。 他の実施形態によるＬＥＤ照明装置のソケット装着状態を示す図である。 図１１の実施形態においてＬＥＤ照明装置が通常点灯モードにあるとき（ａ）、通常消灯モードにあるとき（ｂ）および非常点灯モードにあるとき（ｃ）の各通電状態を示す図である。 通常消灯モード時の制御フローを示すフローチャートである。 夜間時間帯にバッテリ充電を行うようにした通常消灯モード時の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置のカバー構造および内部構造の一例を示す概略断面図である。
図１および図２を参照して本発明の実施形態について詳述する。ＬＥＤ照明装置１０は、既存の蛍光灯に代替して使用可能であり、その寸法および形状は既存の蛍光灯と略同一であって、既存の蛍光灯用に設けられている一対のソケット間に装着可能である。ＬＥＤ照明装置１０は、断面略円筒形を有するカバー１１の内部にＬＥＤ実装基板（図示せず）が収容固定されており、ＬＥＤ２２からの射出光をカバー１１に透過または拡散させて照明する。一実施形態において、カバー１１は、略半周で分割された２部材、すなわち、ポリカーボネートなどの光透過、光半透過または光拡散性を有するプラスチック材料で形成されるカバー部材と、アルミニウムなどの放熱性材料で形成されるヒートシンクとで構成され、カバー部材にＬＥＤ実装基板が内蔵され、ヒートシンクに後述するバッテリその他の電源回路が内蔵される。
ＬＥＤ照明装置１０は、特許文献１，２などに公知のように、口金部１２を介して既存蛍光灯用のソケット（図示せず）に装着されたときに、該ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力をＬＥＤ駆動回路１５に供給して、基板上のＬＥＤ２２を発光させる電源回路（第一の電源回路１３）を有する。この第一の電源回路１３は、交流電力を直流電力変換するＡＣ－ＤＣコンバータ２４（図２参照、図１では図示省略）、ＡＣ－ＤＣコンバータ２４から出力される直流電力を整流する整流器１６、該直流電力を所定電圧に変換する電圧トランス１７、一時的に蓄電して電力供給を安定化させるためのバッファとして働く電解コンデンサ１８（図１参照，図２ではいずれも図示省略）などを含んで構成される。後述するように、通常時は、既存蛍光灯照明設備として壁などに設けられている外部スイッチ２７がＯＮとされるにより、第一の電源回路１３から直流電力がＬＥＤ駆動回路１５に供給されてＬＥＤ２２を発光させることによってＬＥＤ照明装置１０が点灯し、スイッチ２７のＯＦＦによって電力供給が停止することによって消灯する。
ＬＥＤ照明装置１０は、さらに、バッテリ１９でＬＥＤ２２を発光させる第二の電源回路２０を有する。バッテリ１９によるＬＥＤ点灯時間を最大化させるために、バッテリ１９は照明カバー１１内に収容可能な小型でありながらできるだけ大きな電池容量を有するものが好ましく、現時点ではリチウムイオンバッテリの使用が最適である。そして、スイッチコントローラ１４は、第一の電源回路１３に設けられたＩＣスイッチ２５をあらかじめ設定された条件の下で開閉制御することにより、ＬＥＤ２２の点灯に用いる電源回路１３，２０の切替などの制御を行う。チャージコントローラ２１は、バッテリ１９内の電圧および電流を検知することによりバッテリ残量を常時モニターし、バッテリ残量が上限閾値または下限閾値に達したときにはその旨を知らせる信号をスイッチコントローラ１４に与える。あるいは、内部ＩＣスイッチ２５に製品仕様またはユーザによる設定値としてバッテリ残量の上限閾値および下限閾値を記憶させておき、チャージコントローラ２１からのバッテリ残量検知信号を受けて上限閾値／下限閾値に達したことを判断しても良い。また、特にリチウムイオンバッテリは充放電時の電圧を厳密に制御する必要があるので、チャージコントローラ２１は、たとえば、充電時は４．２Ｖ、放電時は３．０Ｖの電圧を維持するようにコントロールする。これらスイッチコントローラ１４およびチャージコントローラ２１（本発明の「制御手段」を構成する）による具体的な制御について以下に詳述する。
まず、図３に示すフローチャートを参照して、制御の概略的な流れを説明する。当該施設内の全部または任意区画された一部のＬＥＤ照明装置１０群を点灯させるための通常の操作（後述する外部スイッチ２７：ＯＮ）が行われたことを前提として（Ｓ１００）、Ｓ１０１で、複数のＬＥＤ照明装置１０が設置されたオフィスや店舗などの施設内において所要の交流電力が通電しているか否かを確認する。これは、たとえば、当該施設内の全部または任意区画された一部のＬＥＤ照明装置１０群に交流電力を供給する交流電力線に電流計および／または電圧計を接続し、交流電力線に流れる電流値および／または電圧値を常時モニターすることによって行うことができる。
通電が確認されたとき（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）は、Ｓ１０２で、ＬＥＤをバッテリ１９のみで点灯開始するに十分なバッテリ充電が残っているか否かを確認する。すなわち、バッテリ１９によるＬＥＤ点灯開始に必要なバッテリ残量について上限閾値を定めておき、この上限閾値を下回っているとき（Ｓ１０２：Ｎｏ）は、各ＬＥＤ照明装置１０に供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力を用いてＬＥＤ駆動回路１５を駆動してＬＥＤ２２を点灯させると共にバッテリ１９を充電させる第一の通常点灯モードに制御する（Ｓ１０３）。一例として、このときのＬＥＤ照明装置１０の全光束は２５００Ｌｍであり、消費電力は２２～２５Ｗ程度である。第一の通常点灯モードでの作動中、Ｓ１０４で、バッテリ残量をモニターし、バッテリ残量が上限閾値以上に復活する（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）まで、この第一の通常点灯モードでの作動が継続される。
一方、バッテリ残量が閾値以上であるとき（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）は、バッテリ１９のみでＬＥＤ駆動回路１５を駆動してＬＥＤ２２を発光させる第二の通常点灯モードに制御する（Ｓ１０５）。第二の通常点灯モードにおいては、一例として、ＬＥＤ照明装置１０の全光束は１９００Ｌｍであり、このときは交流電力を使用しないので消費電力はゼロである。第二の通常点灯モードでの作動中、Ｓ１０６で、バッテリ残量をモニターし、バッテリ残量が所定の下限閾値以上である限り（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、この第二の通常点灯モードでの作動が継続される。
第一の通常点灯モードでの動作中にバッテリ１９が充電された結果バッテリ残量が上限閾値以上に復活したとき（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）は、第一の通常点灯モードから第二の通常点灯モードに切り替える。また、第二の通常点灯モードでの動作中にバッテリ１９が放電していってバッテリ残量が下限閾値を下回ったとき（Ｓ１０６：Ｎｏ）は、第二の通常点灯モードから第一の通常点灯モードに切り替える。
Ｓ１０１で通電が確認されないとき（Ｓ１０１：Ｎｏ）は、Ｓ１０７で、通常の消灯操作による非通電であるのか、非常時停電によるのかを判別する。この判別の具体的手法については後に詳述する。ここで非常時停電によるものではないと判断されたとき（Ｓ１０７：Ｎｏ）は、当該施設内の全部または任意区画された一部のＬＥＤ照明装置１０群を消灯させるための通常の操作（後述する外部スイッチ２７：ＯＦＦ）によるものであるので、通常消灯モードとしてＬＥＤ照明装置１０を消灯する（Ｓ１１１）。このときも、停電でない限りはＬＥＤ照明装置１０に交流電力を供給してバッテリ１９を充電する（後述）。
非常時停電であると判断されたとき（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）は、Ｓ１０８で、非常点灯モードとしてＬＥＤ照明装置１０を制御する。このときのＬＥＤ照明装置１０は非常灯として機能するものであるから、全光束は４００～５００Ｌｍ程度で実用上十分であり、バッテリ１９のみでＬＥＤ駆動回路１５を駆動してＬＥＤ２２を発光させるので消費電力はゼロである。この非常点灯モードでＬＥＤ照明装置１０を点灯させているとバッテリ１９が徐々に放電していくので、Ｓ１０９で、ＬＥＤをバッテリ１９のみで非常灯として点灯を継続するに十分なバッテリ充電が残っているか否かを確認する。すなわち、非常灯としての点灯を継続して行うために必要なバッテリ残量について下限閾値を定めておき、この下限閾値を上回っている（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）間は非常灯としての点灯を継続するが、これを下回ったとき（Ｓ１０９：Ｎｏ）にはＬＥＤ照明装置１０を強制消灯するように制御する（Ｓ１１０）。これによってバッテリ１９の完全放電を防ぐことができる。
なお、Ｓ１０２，Ｓ１０４，Ｓ１０６およびＳ１０９（および後述する図１２のＳ１１２，Ｓ１１３および図１３のＳ１１２，Ｓ１１３，Ｓ１１５）で行うバッテリ残量チェックは、バッテリ１９の電圧値および／または電流値を常時または一定のインタバルでモニターすることによって行うことができ、単一のセンサを用いて実施可能である。たとえば、上限閾値（たとえば満充電に対して９０％の電圧値）以上または未満であることを知らせる信号を送出してこれに基づいてＳ１０２およびＳ１０４での判別を行い、下限閾値（たとえば満充電に対して２０％の電圧値）以上または未満であることを知らせる信号を送出してこれに基づいてＳ１０６での判別を行い、下限閾値（たとえば満充電に対して１０％の電圧値）以上または未満であることを知らせる信号を送出してこれに基づいてＳ１０９での判別を行うようにすることができる。Ｓ１０６およびＳ１０９での判別に用いる下限閾値は同一であっても良いが、上記例示のようにＳ１０９で用いる下限閾値の方をより低い値に設定して、バッテリ１９の完全放電を防止しながら、非常灯としての機能をより長時間確保するような設定とすることが好ましい。
この照明装置１０の点消灯のために施設内の壁などに設置されている外部スイッチ２７がＯＮとされているときの制御、すなわち、図３のフローチャートにおける通常点灯モード時の制御Ｓ１０３～Ｓ１０６について、図３と共に図４を参照して説明する。このとき、スイッチコントローラ１４は、バッテリ１９の充電状態に応じて（図３：Ｓ１０２で判別される）、施設内分電盤２６から各ＬＥＤ照明装置１０に供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力を用いてＬＥＤ駆動回路１５を駆動してＬＥＤ２２を点灯させると共にバッテリ１９を充電させる第一の通常点灯モード（図３：Ｓ１０３，図４（ａ））と、バッテリ１９が十分に充電されている状態のときに交流電力を消費せずにバッテリ１９のみでＬＥＤ駆動回路１５を駆動してＬＥＤ２２を点灯させる第二の通常点灯モード（図３：Ｓ１０５，図４（ｂ））とを、内部ＩＣスイッチ２５を開閉制御することによって切り替える。
より具体的には、施設内分電盤２６からの通電が正常に行われている状態（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）において外部スイッチ２７がＯＮであるときは、第一の通常点灯モードでＬＥＤ２２を点灯させている間にバッテリ１９が徐々に充填され、バッテリ残量が所定の上限閾値に達したことを知らせる検知信号をチャージコントローラ２１から受けたとき(Ｓ１０４：Ｙｅｓ)に、スイッチコントローラ１４は、内部ＩＣスイッチ２５をＯＦＦにして第一の通常点灯モードから第二の通常点灯モードに切り替える。そして、第二の通常点灯モードでＬＥＤ２２を点灯させている間にバッテリ１９は徐々に消耗していき、バッテリ残量が下限閾値に達したことを知らせる検知信号をチャージコントローラ２１から受けたとき（Ｓ１０６：Ｎｏ）に、スイッチコントローラ１４は、内部ＩＣスイッチ２５をＯＮにして第二の通常点灯モードから第一の通常点灯モードに切り替える。あるいは、第一の通常点灯モードおよび第二の通常点灯モードでＬＥＤ２２を点灯させる時間インタバル（たとえば、第一の通常点灯モードで１時間ＬＥＤ点灯させた後、第二の通常点灯モードで３時間ＬＥＤ点灯させるサイクルを繰り返す）を設定しておいて、この時間インタバルで第一の通常点灯モードと第二の通常点灯モードを切り替えても良い。この場合は、バッテリ残量による制御を併用し、第二の通常点灯モードで点灯している間にバッテリ残量が所定の下限閾値に達したときにはその設定時間内であっても第一の通常点灯モードに強制的に切り替えてバッテリ１９の過放電を防ぐようにすることが好ましい。
上記通常点灯時から外部スイッチ２７がＯＦＦにされると、照明装置１０に供給される電力が瞬時に停止するので、スイッチコントローラ１４はこれを検知したとき（Ｓ１０１：Ｎｏ）に、ＬＥＤ駆動回路１５をＯＦＦにしてＬＥＤ２２を消灯させる。このように、主電源からの交流電力供給が正常に行われている限り、外部スイッチ２７のＯＮ／ＯＦＦに連動してＬＥＤ２２が点灯／消灯し、通常時の点灯／消灯が行われる。
本発明の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置１０は、停電時など主電源からの交流電力供給が途絶えたときには、その時点では仮に第一の電源回路１３による通常点灯モード（第一の通常点灯モード）でＬＥＤ２２を点灯させていたとしても、これを強制的に第二の電源回路２０に切り替えてバッテリ１９でＬＥＤ２２を点灯させて非常灯として機能させる。非常灯は、商用施設や工業施設、宿泊施設などにおいて建築基準法上設置が義務付けられており、停電時に室内や廊下を照らす避難誘導用の照明装置である。この法律上の設置義務に基づいて非常灯は、外部スイッチ２７のＯＮ／ＯＦＦにかかわらず、停電時には一定の照度（たとえば床面で１ルクス以上）を数十分から数時間程度点灯状態を維持しなければならず、このために通常点灯用の交流電力線２線（うち１線は非常灯用と兼用）とは別に非常灯用に３線目の電力線を引いている。
しかしながら、上述のような公共施設ではない一般の商店やオフィスなどでは、外部スイッチ２７がＯＮ状態であって通常点灯（第一の通常点灯モードまたは第二の通常点灯モードによる）しているときに突如停電により消灯した場合に、非常灯としてＬＥＤ２２を点灯させれば実際上十分に有効に機能すると考えられる。また、設置対象施設の床面積やフロア数によっては非常灯用の電力線自体が引かれていない場合もあり、このような場合にも簡便な非常灯として機能させるシステム構成が有効である。これらの観点から、本発明の一実施形態にあっては、スイッチコントローラ１４が微弱電流を回路に流すことにより停電を判断することで、簡便な非常灯としての機能を与えるように構成されている。以下、この実施形態の構成および作用について、図１～図３に加えて図５および図６を参照して説明する。
既述した説明と一部重複するが、図２に示す構成を有する複数個のＬＥＤ照明装置１０が主電源（交流電力）に接続されているシステムにおいて、外部スイッチ２７のＯＮ／ＯＦＦに連動してＬＥＤ２２を点灯／消灯させる通常点灯／消灯モード時の制御について再度説明する。このとき、施設内分電盤２６はＯＮである。そして、スイッチコントローラ１４は、外部スイッチ２７がＯＮのときはバッテリ残量に基づいて内部ＩＣスイッチ２５をＯＮ／ＯＦＦ制御し、交流電力を変換して得た直流電力（通常電源）により第一の電源回路１３を介してＬＥＤ点灯する第一の通常点灯モードでの通常点灯（図３：Ｓ１０３，図４（ａ））と、バッテリ１９に蓄電された直流電力（バッテリ電源）により第二の電源回路２０を介してＬＥＤ点灯する第二の通常点灯モードでの通常点灯（図３：Ｓ１０５，図４（ｂ））とを所定の制御条件の下で切り替える（図５：状態Ａ－１）。
この状態から外部スイッチ２７がＯＦＦになると、スイッチコントローラ１４は、照明装置１０への電力供給が瞬時に停止したことを検知し（Ｓ１１）、微弱電流を主電源の交流電力回路に流す（Ｓ１２）が、外部スイッチ２７がＯＦＦであるのでサーキットブレーク状態である（流した微弱電流が帰ってこない）ことを検知する（Ｓ１３）。この場合、スイッチコントローラ１４は、外部スイッチ２７のＯＦＦ操作による通常消灯であると判断し、いずれの通常点灯モードであっても（すなわち第一の通常点灯モードでの点灯時であるか第二の通常点灯モードでの点灯時であるかにかかわらず）、ＬＥＤ駆動回路１５をＯＦＦにしてＬＥＤ２２を消灯させる（図５：状態Ａ－２）。なお、瞬時に電力停止したことの検知は、スイッチコントローラ１４が電圧を常時モニターし、瞬時の急激な電圧低下を検知することで行うことができる（以下においても同じ）。
通常点灯状態（Ａ－１）において停電が発生したときの制御について、図５を参照して説明する。この制御が、図３のフローチャートにおいてＳ１０７およびそれ以降のステップで実行される。この場合も、スイッチコントローラ１４は、照明装置１０への電力供給が瞬時に停止したことを検知する（Ｓ１４）ので、微弱電流を主電源の交流電力回路に流す（Ｓ１５）が、施設内分電盤２６への電源供給が途絶えているとしても外部スイッチ２７はＯＮであって回路そのものは成立しているのでサーキットブレーク状態ではない（流した微弱電流が回路を通じて帰ってくる）ことを検知する（Ｓ１６）。この場合、スイッチコントローラ１４は、停電が発生したと判断し、外部スイッチ２７がＯＮである限り、内部ＩＣスイッチ２５のＯＮ／ＯＦＦにかかわらず（言い換えれば第一の通常点灯モードでの点灯時であるか第二の通常点灯モードでの点灯時であるかにかかわらず）、ＬＥＤ駆動回路１５を駆動させる。内部ＩＣスイッチ２５がＯＮ／ＯＦＦいずれであっても第二の電源回路２０は閉じた回路として成立しているので、バッテリ１９を電源としてＬＥＤ２２を点灯させて非常灯として機能させることができる（図６：状態Ａ－３）。
この実施形態において、外部スイッチ２７がＯＦＦであるとき（図５：状態Ａ－２）に停電が生じても、そもそも照明装置１０への電力供給が行われていない状態であるので、スイッチコントローラ１４には瞬時電力停止の検知信号（Ｓ１４）が入力されない。このため、この実施形態では、外部スイッチ２７がＯＦＦであるときに停電が生じても、ＬＥＤ２２を点灯させて非常灯として機能させることはできない。
次に、正式な非常灯としての機能を持たせた実施形態の構成および作用について、図７～図９を参照して説明する。この実施形態による照明システムの構成（図７）は上述実施形態による照明システムの構成（図２）とほぼ同様であるが、照明装置１０内のＡＣ－ＤＣコンバータ２４に通電される電力線２９，３０からの電流とは別にもう一本の電力線３１からの電流を検知することで、施設内分電盤２６が通電状態にあるか否かを検知するブレーカーセンサ２８が接続され、その検知信号がスイッチコントローラ１４に入力されるように構成されている。
このシステムにおいて複数個のＬＥＤ照明装置１０が主電源（交流電力）に接続されているときの、外部スイッチ２７のＯＮ／ＯＦＦに連動してＬＥＤ２２を点灯／消灯させる通常点灯／消灯モード時の制御について説明する。このとき、施設内分電盤２６はＯＮである。そして、スイッチコントローラ１４は、外部スイッチ２７がＯＮのときはバッテリ残量に基づいて内部ＩＣスイッチ２５をＯＮ／ＯＦＦ制御し、通常電源による第一の通常点灯モードでの通常点灯（図３：Ｓ１０３，図４（ａ））と、バッテリ電源による第二の通常点灯モードでの通常点灯（図３：Ｓ１０５，図４（ｂ））とを所定の制御条件の下で切り替える（図８：状態Ｂ－１）。
この状態から外部スイッチ２７がＯＦＦにされると、スイッチコントローラ１４は、照明装置１０への電力供給が瞬時に停止したことを検知する（Ｓ２１）と共に、３線目の電力線３１から通常通りに電力が供給されていることをブレーカーセンサ２８からの信号（Ｓ２２）によって確認する。この場合、スイッチコントローラ１４は、外部スイッチ２７のＯＦＦ操作による通常消灯であると判断し、いずれの点灯モードであってもＬＥＤ駆動回路１５をＯＦＦにしてＬＥＤ２２を消灯させる（図８：状態Ｂ－２）。このときの制御は、先述の実施形態について図５を参照して説明した通常点灯／消灯モード時の制御と実質的に同じである。
通常点灯状態（Ｂ－１）または通常消灯状態（Ｂ－２）において停電が発生したときの制御について、図９を参照して説明する。この場合、スイッチコントローラ１４は、瞬時電力停止の検知信号（Ｓ２３）の入力有無にかかわらず（言い換えれば外部スイッチ２７のＯＮ／ＯＦＦにかかわらず）、３線目の電力線３１からの電力供給が途絶えたことをブレーカーセンサ２８からの信号（Ｓ２４）によって確認する。この場合、スイッチコントローラ１４は、停電が発生したと判断してＬＥＤ駆動回路１５を駆動させ、バッテリ１９を電源としてＬＥＤ２２を点灯させて非常灯として機能させることができる（図９：状態Ｂ－３）。
この実施形態によれば、外部スイッチＯＮによる通常点灯状態（Ｂ－１）であっても（すなわち、内部ＩＣスイッチ２５のＯＮ／ＯＦＦにかかわらず、言い換えれば第一の通常点灯モードによる通常点灯であるか第二の通常点灯モードによる通常点灯であるかにかかわらず）、また外部スイッチ２７ＯＦＦによる通常消灯状態（Ｂ－２）であっても、停電が発生したことをブレーカーセンサ２８が検知するので、バッテリ１９を電源としてＬＥＤ照明装置１０を非常灯として点灯させることができる。
前述したように、チャージコントローラ２１がモニターするバッテリ残量が所定の上限閾値または下限閾値に達したときに、通常点灯時における第一の点灯モードと第二の点灯モードの切替制御が行われるが、通常電源による第一の点灯モードとバッテリ電源による第二の点灯モードとでは、ＬＥＤ２２を点灯させる電源の電圧値の違いにより、後者の方が若干照度が低下する場合がある。このため、前者から後者に点灯モードが切り替わったときには突然照度が低下し、逆に後者から前者に点灯モードが切り替わったときには突然照度が増大することになり、その場に居る人々に違和感を与える恐れがある。これを避けるために、点灯モード切替の際に順次減光／順次増光となるように照度を制御することで、バッテリによる第二の通常点灯モードでの消費電力を抑え、点灯時間を長くさせる省エネ性と、照度変化を感じさせない快適性とを両立させることができる。
図１０を参照して、たとえば、点灯モード切替のタイミングを上限閾値＝８０％、下限閾値＝２０％に設定した場合において、通常電源（第一の電源回路１３）による第一の通常点灯モードでの動作中にバッテリ残量が上限閾値近くの値Ｌｄ（たとえば６０％）まで上昇したとき（Ｐ４）に、通常電源点灯時の照度から徐々に減光させていき、上限閾値（８０％）に達してバッテリ１９による第二の通常点灯モードに切り替えられたときに、バッテリ点灯時の照度と略一致するように制御する。また、バッテリによる第二の通常点灯モードでの動作中にバッテリ残量が下限閾値（２０％）まで低下したとき（Ｐ１）に、通常電源による第一の通常点灯モードに切り替えてバッテリ点灯時の照度でのＬＥＤ点灯から徐々に増光させていって通常電源点灯時の照度と略一致させるように制御する。すなわち、図１０において、Ｐ１～Ｐ４の間は通常電源による第一の通常点灯モードでＬＥＤ２２が点灯されるが、Ｐ１～Ｐ２で順次増光が行われ、Ｐ２～Ｐ３では通常電源点灯時の一定の照度が維持され、Ｐ３～Ｐ４で順次減光が行われる。順次減光／増光は、バッテリ１９の電圧または電流値を一定時間内で徐々に増減させることによって実現可能であり、たとえば電圧であれば１分間に１０分の数Ｖ（０．１Ｖ，０．２Ｖなど）、電流であれば１分間に数ｍＡずつ増減させることができる。順次減光／増光の開始タイミングとなるバッテリ残量の閾値（本例における減光開始タイミング：６０％，増光開始タイミング：２０％）は、製品仕様またはユーザによる設定値としてチャージコントローラ２１が保持する。
図１０に示される順次減光／増光制御は一例であり、遅くとも第一の通常点灯モードから第二の通常点灯モードに切り替えられた時点では既にバッテリ点灯時の照度と略一致しているように順次減光制御すると共に、第二の通常点灯モードから第一の通常点灯モードに切り替えられた時点から速やかに通常電源点灯時の照度に略一致するように順次増光制御するものであれば、いかなる具体的制御態様であっても採用可能である。また、順次増光制御については、上述したように、その開始時点で第二の通常点灯モードから第一の通常点灯モードに切り替えて、第一の通常点灯モードにおいて順次増光制御を行うことが、バッテリ１９の消耗を最小限に抑えることとバッテリ１９の制御を簡素化するという２つの観点から好ましい。
また、チャージコントローラ２１は、停電時にバッテリ１９でＬＥＤ２２を非常灯として点灯させるとき（非常点灯モード：図６の状態Ａ－３，図９の状態Ｂ－３）は、あらかじめ内部ＩＣスイッチ２５に記憶させておいた非常点灯用の電圧および電流値（製品仕様またはユーザ設定，たとえば通常電源点灯時の３０％）で点灯させることにより、バッテリ１９の消耗を緩和し、非常灯として長時間点灯させるようにすることができる。非常点灯モード時の照度は消防法では各設置天井高に対して２ルクス以上となる照度および配置であれば良く、この照度基準を満たす限りにおいて非常点灯用電圧／電流を低い値に設定することにより、最大２４時間程度点灯状態を維持することが可能となる。
なお、非常点灯モード時においてもバッテリ残量が徐々に低下していくが、この場合には、過放電を起こさない限りにおいて前述の下限閾値を下回っても非常点灯を継続するように制御することが好ましい。すなわち、図３：Ｓ１０９における下限閾値を通常の点灯モード切替の際の下限閾値（Ｓ１０６）よりも低い値に設定し、非常点灯を長時間継続できるようにする。
図１１および図１２に、停電の発生を判別する（図３：Ｓ１０７）ための別の実施形態が示されている。この実施形態においても、図７～図９に示す実施形態と同様に、ＬＥＤ照明装置１０内のＡＣ－ＤＣコンバータ２４に通電されて前述の第一の通常点灯モードにおいてＬＥＤ照明装置１０を点灯させると共にバッテリ１９を充電するための電力線２９，３０からの電流とは別に、もう一本の電力線３１からの電流が、蛍光灯設置用器具の長手方向左右両端にあるソケット３２，３２にそれぞれ２つ設けられている口金差込口３２ａ，３２ｂのうちのいずれか一方（図１１，図１２では口金差込口３２ａ）に通電している。したがって、施設内分電盤２６からの交流電力供給が行われている（言い換えれば停電状態ではない）限り、両端のソケット３２，３２間にＬＥＤ照明装置１０が装着されたとき（すなわち、各ソケット３２の口金差込口３２ａ，３２ｂにそれぞれＬＥＤ照明装置１０の各口金部１２の口金ピン１２ａ，１２ｂが差し込まれたとき）に、口金差込口３２ａおよび口金ピン１２ａを介して、電力線３１からの電流がＬＥＤ照明装置１０内に通電する。この実施形態では、ＬＥＤ制御装置１０に内蔵されたＩＣチップ３３が３本の電力線２９,３０，３１の通電状態に基づいて停電の有無を判別する。このＩＣチップは本発明の「制御手段」を構成し、先述の実施形態におけるスイッチコントローラ１４に対応するものである。ＬＥＤ照明装置１０に内蔵される他の部材や要素は、図１１および図１２では図示省略されている。なお、上記説明では、電力線３１からの電流を両端のソケット３２，３２の一方の口金差込口３２ａに通電させるものとしたが、両端のソケット３２，３２の口金差込口３２ａ，３２ｂの両方に通電させても良いし、片側のソケット３２の一方または両方の口金差込口３２ａ，３２ｂに通電させても良い。
外部スイッチ２７がＯＮであって施設内分電盤２６から各ＬＥＤ照明装置１０に交流電力が供給されているときは、３線すべてが通電状態であるので、このときは通常点灯モードでの制御を行い（図１２（ａ））、既述したように主としてバッテリ残量に応じて、第一の電源回路１３を介してＬＥＤ点灯する第一の通常点灯モード（図３：Ｓ１０３，図４（ａ））と、バッテリ電源により第二の電源回路２０を介してＬＥＤ点灯する第二の通常点灯モード（図３：Ｓ１０５，図４（ｂ））とを所定の制御条件の下で切り替える。
施設内分電盤２６からの交流電力線は通電しているが外部スイッチ２７がＯＦＦであるときは、電力線３１のみが通電状態であるので、このときは通常消灯モードでの制御を行い（図１２（ｂ））、ＬＥＤ照明装置１０を消灯する（Ｓ１１１）と共に、電力線３１から供給される交流電力でバッテリ１９を充電する。
電力線２９，３０，３１のすべてが非通電であるとき（図１２（ｃ））は、外部スイッチ２７がＯＮ／ＯＦＦいずれであっても、施設内分電盤２６からの交流電力線自体が通電していないことを示しているので、このときは非常時停電である（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）と判別して、Ｓ１０８以降の制御を行う。このとき、ＬＥＤ照明装置１０は、バッテリ１９の残量が下限閾値を下回らない限り（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、バッテリ電源により非常灯として点灯を続ける。このとき、タイマーを併用して、非常灯としての点灯開始後所定時間（たとえば３０分）を経過したときに、バッテリ残量が下限閾値以上であっても自動消灯させるに制御しても良い。
なお、この実施形態では、ＩＣチップ３３が、３本の交流電力線２９，３０，３１の通電状態を検知し、その検知結果を基にして停電の有無を判別するので、図３のフローチャートにおけるＳ１０１とＳ１０７のステップを同時に実行している。
以上に幾つかの実施形態を提示して説明したように、スイッチコントローラ１４による制御の下で、通常の消灯スイッチ操作によらずに消灯したときには、ＬＥＤ２２をバッテリ１９で点灯させるので、非常灯として機能させることができる。従来の非常灯は通常照明である蛍光灯とは別個にごく一部に設置されるので、停電場所においてその非常灯のみが点灯するにすぎないが、本発明によれば、停電が発生した交流電源回路に接続されたすべてのＬＥＤ照明装置１０を非常灯として点灯させることができるので、特に地下鉄や地下街などで地震や火災による停電事故が発生したような場合であっても、パニックを生じさせることなく円滑に避難誘導できるメリットがある。また、一般のオフィスなどでも有用な照明システムとして構築することができる。
図１３は、停電ではない通常非通電時（Ｓ１０７：Ｎｏ）に外部スイッチ２７がＯＦＦされたときに実行される通常消灯モード（図３：Ｓ１１１）の制御フローを示すフローチャートである。まず、Ｓ１１２で、バッテリ残量を確認する。所定の下限閾値（たとえば満充電に対して２０％の電圧値）未満であることが確認されたとき（Ｓ１１２：Ｎｏ）は、交流電力線３１から供給される交流電力を用いてバッテリ１９を充電する（Ｓ１１３）。これによってバッテリ残量が所定の上限閾値（たとえば満放電に対して９０％の電圧値）まで復活したとき（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）は、Ｓ１１２に戻り、下限閾値を下回った（Ｓ１１２：Ｎｏ）ときにバッテリ充電（Ｓ１１３）を再開する。
このように外部スイッチ２７がＯＦＦのときに交流電力でバッテリ１９を充電する制御を行う実施形態の場合、夜間など電気料金が安い時間帯にバッテリ充電を行うようにしてコストダウンを図ることが好ましい。たとえば、東京電力の場合は午後１０時から午前８時までが夜間時間となって電気料金が安くなるので、この夜間時間帯にバッテリ充電を行い、これによって実質的に満充電されたバッテリ１９を用いて夜間時間帯以外（昼間）にＬＥＤ照明装置１０を点灯させる（第二の通常点灯モード）ようにすれば、電気料金を最大限に削減することが可能となる。
たとえば、図１１および図１２に示す実施形態によれば、外部スイッチ２７がＯＮの場合はもちろん、外部スイッチ２７がＯＦＦの場合であっても交流電力線３１を用いてバッテリ１９を充電することができるので、ＩＣチップ３３のクロック機能を活用することで、夜間電力を利用してバッテリ１９を充電する機能を持たせることができる。このときは電力線３１のみが通電状態となる（図１２（ｂ））から、この状態を検地して通常消灯モード（Ｓ１１１）での制御が開始される。この場合の制御フローが図１４に示されている。この制御フローは図１２に示す制御フローと近似しているが、通常消灯モード（Ｓ１１１）に入ったときに、現在時刻が夜間時間帯であるか否かを判別するステップＳ１１５が追加されている。Ｓ１１５で夜間時間帯であると判断したとき（Ｓ１１５：Ｙｅｓ）には、先述のバッテリ残量チェックのステップＳ１１２に移行してバッテリ充電のための制御を実行するが、夜間時間帯でないとき（Ｓ１１５：Ｎｏ）は夜間時間帯に入るまで待機する。
上述の制御は一例であり、電気料金の高い時間帯（昼間時間帯など）と安い時間帯（夜間時間帯など）とが設定されている場合において、夜間時間帯にバッテリ１９を充電して、昼間時間帯が始まるまでにバッテリ１９が満充電されるような制御であれば、いかなる制御手法を採用しても良い。たとえば、電流値や電圧値などから把握されるバッテリ残量と、昼間時間帯開始時刻までの残り時間とに基づいて、夜間時間帯が終了する直前で満充電となるように充電時の電力を調整することも可能である。たとえば、午前６時に充電処理を開始し、バッテリ１９の電流値および／または電圧値などに基づいて充電電力を調整しながら、夜間時間帯の終了直前にバッテリ１９が満充電されるようにすると、最も効率的な充電制御を行うことができる。また、ＬＥＤ照明装置１０設置施設の電力会社との契約体系に併せて時間設定を任意に変更することができる。
ところで、このＬＥＤ照明装置１０には通信制御チップ２３が内蔵されている（図１，図２参照）。通信制御チップ２３には、各ＬＥＤ照明装置１０に固有のＩＰアドレスが付与されているので、インターネットなどのネットワークでデータ送受信可能に接続された管理サーバ（図示せず）は、特定のＬＥＤ照明装置１０からその通信制御チップ２３を介して送信されてきたデータを受信したときに、その固有のＩＰアドレスを参照することによって発信元のＬＥＤ照明装置１０を特定することができる。また、管理サーバから特定のＬＥＤ照明装置１０に制御用のデータを送信することも可能である。したがって、管理サーバは、その管理下にあるＬＥＤ照明装置１０で実行される制御内容（たとえば各種制御に用いる設定値）を、すべてのＬＥＤ照明装置１０について一元的に設定変更したり、固有のＩＰアドレスを元に特定のＬＥＤ照明装置１０のみについて設定変更したり、固有のＩＰアドレスを元に各ＬＥＤ照明装置１０を別個独立的に設定変更することが可能となる。
より具体的には、たとえば店舗内の各照明設置場所ごとにＬＥＤ照明装置１０を一元的に遠隔管理することも可能である。すなわち、日本は南北にも東西にも長く、各地によって日の出・日の入りの時間が異なり、日照時間も異なることから、地域や時間帯によって店内で必要な光量が異なることがある。また、店舗の設置環境や、ドアなどの開口部の向き、季節、その日の天気などによっても店内で必要とされる光量は千差万別且つ時々刻々と変化する。このようなリアルタイムの変化に対しては、個々のＬＥＤ照明装置１０に内蔵される制御プログラムによる制御では対応しきれないことが多く、多数の店舗を全国展開しているチェーン店などでは全体として無視できない無駄を生ずることになる。これに対応するために、店舗の位置情報（緯度経度）とその位置の日照データ、開口部の向き、照明設置位置、季節、その日の天気予報データなどの各種情報と各ＬＥＤ照明装置１０とを一意に対応付ける固体識別ＩＤを各ＬＥＤ照明装置１０に設定しておく。このようにすることにより、個々のＬＥＤ照明装置１０に内蔵される制御プログラムに依存することなく、各店舗内のそれぞれの設置位置のＬＥＤ照明装置１０を管理サーバで一括管理することが可能になる。各ＬＥＤ照明装置１０に設定した固体識別ＩＤに格納された各種情報は、管理サーバからの遠隔操作によって随時変更可能である。
一方、突然の天候変化や近隣建物での緊急工事など当初の設定では想定していなかった事情が現地で発生した場合、管理サーバ側ではこれらの状況を正確に把握することが困難であり、管理サーバからの設定で制御することが必ずしも適切ではない場合もある。これに対処するため、通信制御チップ２３に対して、管理サーバからの信号とＬＥＤ照明装置１０自身が持つ情報との間に所定条件で優先順位を設定しておくことにより、突然の状況変化にも対応できる照明制御を行うことが可能となる。
以上に述べたシステム構成は本発明の応用の例示にすぎない。固有のＩＰアドレスやＩＤが付与されたＬＥＤ照明装置１０と管理サーバとがインターネットなどでデータ送受信可能に接続されているので、管理サーバから制御信号を特定または任意のＬＥＤ照明装置１０に送信することによってそれらＬＥＤ照明装置１０を個別または一律的に点灯・消灯させ、あるいはその他ＬＥＤ照明装置１０に内蔵または関連付けられた機器などを作動させるように遠隔制御することが可能であり、また、ＬＥＤ照明装置１０からの送信データを受信した管理サーバはその送信元のＬＥＤ照明装置１０を瞬時に特定した上で自動保守点検や防犯などに有効利用することが可能である。
図１５は、本発明による蛍光灯型ＬＥＤ照明装置１０のカバー構造および内部構造の好適な一例を示す概略断面図である。この実施形態によれば、断面略半円筒形に形成されたアルミニウム製ヒートシンク３４の空間内に第一の電源回路１３、バッテリ１９、第二の電源回路２０などを含む電源部が収容され、このヒートシンク３４の平板部３５上に高反射シート３６を介して、多数のＬＥＤ２２を実装したＬＥＤ実装基板３７が固定されている。また、半透明ポリカーボネート製のＬＥＤカバー３８が断面略半円筒形に形成され、その両端の係止片３９，３９をヒートシンク３４の両端の係止部４０，４０に係止することによって、全体として断面が真円の蛍光灯形状を形成している。
ところで、既存蛍光灯の平均外径は３２．５ｍｍであるので、既存の蛍光灯設置用器具に装着するためには、本発明のＬＥＤ照明装置１０の外形も３２．５ｍｍを超えないようにすることが好ましい。しかしながら、一方、バッテリ１９として好適に使用される高容量のリチウムイオンバッテリは、現時点で製造されている最も小型のものでも約１５ｍｍ径であるため、ヒートシンク３４とＬＥＤカバー３８をいずれも半円（１８０度）で分割した形状とすると、ヒートシンク３４にバッテリ１９を収容し切れなくなるおそれがある。一方、ヒートシンク３４が半円を超える形状とすると、ＬＥＤカバー３８が相対的に小さくなり、ＬＥＤ２２からの発光を広角度で拡散させることが困難になる。そこで、図１４に示す好適なカバー構造においては、外周においてはヒートシンク３４とＬＥＤカバー３８とを半円で接続しながら、ヒートシンク３４の平板部３５を半円を超えてＬＥＤカバー３８に変位させて設けることによってバッテリ１９のための収容空間をより大きくした構造が採用されている。外周ではＬＥＤカバー３８が半円領域を確保しているため、高反射シート３６による反射とも相俟って、ＬＥＤ２２からの発光を効率的に拡散・反射させることで最大２７０°の広角度に光を拡散させることが可能である。また、外観的にはヒートシンク３４とＬＥＤカバー３８がいずれも半円筒形状を有するように見えるので、見た目の違和感がない。
１０　蛍光灯型ＬＥＤ照明装置
１１　カバー
１２　口金部
１２ａ，１２ｂ　口金ピン
１３　第一の電源回路
１４　スイッチコントローラ（制御手段）
１５　ＬＥＤ駆動回路
１６　整流器
１７　電圧トランス
１８　電解コンデンサ
１９　バッテリ
２０　第二の電源回路
２１　チャージコントローラ（制御手段）
２２　ＬＥＤ
２３　通信制御チップ
２４　ＡＣ－ＤＣコンバータ
２５　内部ＩＣスイッチ（制御手段）
２６　施設内分電盤
２７　外部スイッチ
２８　ブレーカーセンサ
２９，３０　通常点灯用の交流電力線
３１　非常点灯および充電用の交流電力線
３２　ソケット
３２ａ，３２ｂ　口金差込口
３３　ＩＣチップ（判別手段および制御手段）
３４　ヒートシンク
３５　平板部
３６　高反射シート
３７　ＬＥＤ実装基板
３８　ＬＥＤカバー
３９　係止片
４０　係止部

Claims (9)

  1. 蛍光灯用に設けられた一対のソケット間に装着可能な照明装置であって、該ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力でＬＥＤを発光させる第一の電源回路と、内蔵するバッテリでＬＥＤを発光させる第二の電源回路と、照明スイッチＯＮによる通常点灯時は第一の電源回路でＬＥＤを発光させると共にバッテリを充電する第一の点灯モードと、第二の電源回路でＬＥＤを発光させる第二の点灯モードとを所定の条件の下で切り替える制御を行うと共に、交流電力が供給されなくなった非常時には第二の電源回路でＬＥＤを発光させるように制御するスイッチコントローラと、を有してなることを特徴とする蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
  2. スイッチコントローラは、バッテリ残量が所定の上限閾値に達したときに第一の点灯モードから第二の点灯モードに切り替え、バッテリ残量が下限閾値に達したときに第二の点灯モードから第一の点灯モードに切り替えるように制御することを特徴とする、請求項１記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
  3. スイッチコントローラは、バッテリ残量を常時モニターするチャージコントローラからの信号を受けてバッテリ残量が上限閾値または下限閾値に達したことを判断することを特徴とする、請求項２記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
  4. チャージコントローラは、第一の点灯モードでの動作中にバッテリ残量が上限閾値近くの値まで上昇したときには通常電源点灯時の照度から徐々に減光させていって上限閾値に達して第二の点灯モードに切り替えられたときにバッテリ点灯時の照度と略一致するように順次減光制御し、また、第二の点灯モードでの動作中にバッテリ残量が下限閾値近くの値まで低下したときにはバッテリ点灯時の照度から徐々に増光させていって下限閾値に達して通常電源による第二の点灯モードに切り替えられたときに通常電源点灯時の照度と略一致するように順次増光制御することを特徴とする、請求項３記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
  5. チャージコントローラは、バッテリの電圧または電流値を一定時間内で増減させることにより順次減光制御または順次増光制御を行うことを特徴とする、請求項４記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
  6. 蛍光灯用に設けられた一対のソケット間に装着可能な照明装置であって、該ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力でＬＥＤを発光させる第一の電源回路と、内蔵するバッテリでＬＥＤを発光させる第二の電源回路と、照明スイッチＯＮのときに第一の電源回路または第二の電源回路でＬＥＤを発光させる通常点灯モードと、照明スイッチＯＦＦのときにＬＥＤを消灯させる通常消灯モードと、交流電力が供給されないときに非常灯として第二の電源回路でＬＥＤを発光させる非常点灯モードのいずれであるかを判別する判別手段と、を有してなることを特徴とする蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
  7. 通常点灯モードは、第一の電源回路でＬＥＤを発光させると共にバッテリを充電する第一の通常点灯モードと、第二の電源回路でＬＥＤを発光させる第二の通常点灯モードを有し、前記判別手段は、第一の通常点灯モード／第二の通常点灯モード／通常消灯モード／非常点灯モードのいずれであるかを判別することを特徴とする、請求項６記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
  8. 前記判別手段は、一対のソケット間に装着されたときに、第一の電源回路を駆動するために必要な交流電力を供給する２本の交流電力線から装置内に通電される第一の通電状態と、これら２本の交流電力線とは別に設けられる交流電力線から装置内に通電される第二の通電状態を検知し、検知した第一および第二の通電状態に基づいてＬＥＤ点消灯モードを判別することを特徴とする、請求項６記載の蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
  9. 前記判別手段は、第一および第二の通電状態がいずれも通電であるときに第一の通常点灯モードであり、第一の通電状態が非通電であるが第二の通電状態が通電であるときに通常消灯モードであり、第一および第二の通電状態がいずれも非通電であるときに非常点灯モードであると判別することを特徴とする。蛍光灯用に設けられた一対のソケット間に装着可能な照明装置であって、該ソケットから供給される交流電力を変換・整流して得られる直流電力でＬＥＤを発光させる第一の電源回路と、内蔵するバッテリでＬＥＤを発光させる第二の電源回路と、照明スイッチＯＮのときに第一の電源回路または第二の電源回路でＬＥＤを発光させる通常点灯モードと、照明スイッチＯＦＦのときにＬＥＤを消灯させる通常消灯モードと、交流電力が供給されないときに非常灯として第二の電源回路でＬＥＤを発光させる非常点灯モードのいずれであるかを判別する判別手段と、を有してなることを特徴とする蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
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