説明

LED照明装置

【課題】
LEDを点灯するLED点灯装置の部品点数を軽減でき、LED点灯装置の小型化及び点灯効率の改善が図ることができるLED照明装置を提供することである。
【解決手段】
LED照明装置29は、表示板30a、30bを有する照明器具本体28を有する。表示板30aを照明する第1LED光源部19a及び表示板30bを照明する第2LED光源部19は直列に接続される。LED点灯装置29は、常時電源回路14と、バッテリ21と、常時電源回路14からの直流電力でバッテリ21を充電する充電回路15と、商用電源が停電または疑似停電となった非常時にはバッテリ21からの直流電圧を昇圧してLED光源部19a、19bを点灯させるための非常用電源を供給する非常時電源回路25とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、商用電源またはバッテリ電源を用いてLEDを点灯するLED照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、避難通路等の案内表示を行うための照明装置としては誘導灯や非常灯があり、光源として蛍光ランプを用いたものからLEDを用いたものが採用されるようになっている。常時は商用電源からの電力で光源であるLEDを点灯し、商用電源の停電などの非常時にはバッテリからの電力で光源であるLEDを点灯するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
そして、所定期間(例えば半年)ごとに定期点検が実施され、商用電源の停電などの非常時に備えて、バッテリからの電力供給で光源であるLEDを所定時間(例えば、20分間)以上に亘って点灯継続できるかどうかを確認するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−286339号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、LEDを用いた照明装置の正面及び背面のそれぞれに第1LED光源部及び第2LED光源部を設けた場合は、LEDを点灯するLED点灯装置の部品点数増加や、LED点灯装置の大型化及び点灯効率の悪化の虞があった。
【0006】
本発明の目的は、LEDを用いた照明装置の正面及び背面のそれぞれに第1LED光源部及び第2LED光源部を設けた場合でも、LEDを点灯するLED点灯装置の部品点数を軽減でき、LED点灯装置の小型化及び点灯効率の改善が図ることができるLED照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1の発明に係わるLED照明装置は、正面及び背面のそれぞれに表示板を有する照明器具本体と;前記照明器具本体に収納されるとともに、正面側の表示板を照明する第1LED光源部及び背面側の表示板を照明する第2LED光源部を直列接続したLED光源部と;商用電源からの交流を直流に変換する常時電源回路と、バッテリと、前記常時電源回路からの直流電力で前記バッテリを充電する充電回路と、前記商用電源が停電または疑似停電となった非常時には前記バッテリからの直流電圧を昇圧して前記LED光源部点灯用の非常用電源を供給する非常時電源回路とを有するLED点灯装置と;を備えたことを特徴とする。
【0008】
本発明および以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は以下による。
【0009】
照明装置は、例えば避難通路等の案内表示を行うための照明装置である。
【0010】
照明装置本体とは案内表示を行うための表示板を有した筐体であり、LED光源部は表示板を照明する。表示板は照明装置本体の正面側及び背面側に設けられる。
【0011】
LED点灯装置は、商用電源またはバッテリ電源を用いて、光源としてLEDを用いた照明装置を点灯するものである。
【0012】
非常時電源回路は、フライバック式の回路、フォワード式の回路、昇圧チョッパ式の回路、レギュレータ電源方式等のいずれでもよい。非常時電源回路は、商用電源が停電である場合にバッテリに蓄電された直流電圧を昇圧してLED光源部に点灯用の電力として供給する回路である。
【0013】
請求項2の発明に係わるLED照明装置は、請求項1の発明において、常時には前記常時電源回路からの電源供給により動作するマイクロコンピュータと;を備え、前記バッテリは、前記マイクロコンピュータの動作電圧よりも満充電状態における電圧値が低く、前記非常時電源回路は、前記バッテリからの直流電圧を昇圧して前記マイクロコンピュータに動作用の電源を供給することを特徴とする。
【0014】
マイクロコンピュータは、LED点灯装置全体を監視制御するものであり、常時には常時電源回路からの常用電源を電源とする。
【0015】
マイクロコンピュータ動作電圧とはマイクロコンピュータが正常に動作する電圧値をいう。非常時電源回路は、商用電源が停電である場合にバッテリに蓄電された直流電圧を昇圧してマイクロコンピュータに動作電圧を供給する回路である。
【0016】
請求項3の発明に係わるLED照明装置は、請求項2の発明において、前記マイクロコンピュータは、前記マイクロコンピュータ動作電圧よりも低く設定された所定電圧値以上供給されている状態であれば記憶情報を保持し続けることができる記憶手段を有し、前記バッテリの電圧値は、前記記憶手段の前記所定電圧値よりは高く設定されており、前記常時電源回路から前記非常時電源回路への電源切替の瞬時は、前記バッテリから前記マイクロコンピュータに電力を供給し、その後に前記非常時電源回路から前記マイクロコンピュータに電力を供給することを特徴とする。
【0017】
電源切替の瞬時とは、常時電源回路から非常時電源回路への電源切替の際に、非常時電源回路によるバッテリ電圧の昇圧動作が完了するまでの時間である。
【0018】
請求項4の発明に係わるLED照明装置は、請求項2の発明において、前記マイクロコンピュータは、前記マイクロコンピュータ動作電圧よりも低く設定された所定電圧値以上供給されている状態であれば記憶情報を保持し続けることができる記憶手段を有し、前記常時電源回路から前記非常時電源回路への電源切替の瞬時は、前記常時電源回路で前記記憶手段の所定電圧値よりは高くなるように蓄えられている補助電源を前記マイクロコンピュータに供給し、その後に前記非常時電源回路から前記マイクロコンピュータに電力を供給することを特徴とする。
【0019】
常時電源回路の補助電源とは、例えば、常時電源回路を構成する平滑コンデンサに蓄えられた電荷を言い、電源切替の際に平滑コンデンサから放電される電荷を用いるものである。このように常時電源回路で用いる平滑コンデンサを電源切替時にも用いることで、新たな部材を追加することなくマイクロコンピュータの状態を適正に保つことができる。
【発明の効果】
【0020】
請求項1の発明によれば、LEDを用いた照明装置の正面及び背面のそれぞれに第1LED光源部及び第2LED光源部を設けた場合でも、LEDを点灯するLED点灯装置の部品点数を軽減でき、LED点灯装置の小型化及び点灯効率の改善が図ることができる。
【0021】
請求項2の発明によれば、商用電源が停電となった非常時には、バッテリからの直流電圧を昇圧して得られたLED光源部点灯用の非常用電源をマイクロコンピュータ電源とするので、バッテリ電圧がマイクロコンピュータの電源より低いものであってもマイクロコンピュータの動作または機能に不具合を生じさせることを抑制できる。さらには、バッテリのセル数の削減も可能となりバッテリの小型化も図れる。
【0022】
請求項3の発明によれば、常時電源回路から非常時電源回路への電源切替の際には、非常時電源回路によるバッテリ電圧の昇圧が完了するまではバッテリからマイクロコンピュータに電力を供給するので、常時電源回路から非常時電源回路への電源切替の際にマイクロコンピュータの記憶手段の情報がリセットされることがない。
【0023】
請求項4の発明によれば、常時電源回路から非常時電源回路への電源切替の際には、非常時電源回路によるバッテリ電圧の昇圧が完了するまでは常時電源回路に蓄えられた電荷をマイクロコンピュータに供給するので、常時電源回路から非常時電源回路への電源切替の際に電圧変動が生じてもマイクロコンピュータの記憶手段の情報がリセットされることがない。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の実施の形態に係わるLED点灯装置の回路構成図。
【図2】本発明の実施の形態におけるマイクロコンピュータ電源の電圧の説明図。
【図3】本発明の実施の形態に係わる照明装置の説明図。
【図4】本発明の実施の形態に係わる2表示用の照明装置の側面図。
【図5】図4に示した2表示用の照明装置のLED光源部の接続状態の説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
図1は本発明の実施の形態に係わるLED点灯装置の回路構成図である。商用電源11からの交流は整流回路12に入力され直流に変換される。整流回路12で得られた直流は電源監視回路13に入力されるとともに、平滑コンデンサC1で平滑されて常時電源回路14に入力される。常時電源回路14は整流回路12で得られた直流電圧を降圧して常用電源を得るものであり、トランスTr1、ダイオードD1、平滑コンデンサC2を介して充電回路15に常用電源を供給するとともに、トランスTr1、ダイオードD2、平滑コンデンサC3を介して常時LED点灯回路16に常用電源を供給する。また、常時電源回路14の電源回路18は、常時LED点灯回路16から負荷であるLED光源部19に供給する点灯用電流を定電流フィードバック回路20を介してフィードバックし、LED光源部19に供給する点灯用電流を制御する。
【0026】
このように、交流電源11が正常である常時においては、充電回路15は常時電源回路14のトランスTr1、ダイオードD1、平滑コンデンサC2を介して得られる常用電源でバッテリ21に非常用電源を蓄積する。一方、常時LED点灯回路16は、常時電源回路14のトランスTr2、ダイオードD2、平滑コンデンサC3を介して得られる常用電源で、ダイオードD3を通して点灯制御回路22を介してLED光源部19に点灯用電流を供給する。また、マイクロコンピュータ23には充電回路15を介して常時電源回路14からの電力が電源として入力される。マイクロコンピュータ23には点検スイッチ24が設けられており、この点検スイッチ24は、擬似的に交流電源11が停電したと同等の状態とするためのスイッチである。
【0027】
非常時電源回路25は、商用電源11が停電となった非常時に起動し、バッテリ21からの直流電圧を昇圧してLED光源部点灯用の非常用電源を点灯制御回路22を介してLED光源部19に供給するとともに、マイクロコンピュータ23に電源を供給するものである。商用電源11が停電となったことは電源監視回路13で検出される。
【0028】
電源監視回路13は商用電源11が停電となったことを検出すると、マイクロコンピュータ23に通知し、マイクロコンピュータ23は非常時電源回路25のIC26を起動する。IC26は起動が掛けられるとスイッチ素子27をオンオフ制御してバッテリ21の出力電圧を昇圧し、昇圧した電圧を、トランスTr2、ダイオードD4、平滑コンデンサC4を介して点灯制御回路22に非常用電源を供給するとともに、トランスTr2、ダイオードD5、平滑コンデンサC5を介してマイクロコンピュータ23に電源を供給する。
【0029】
図2はマイクロコンピュータ電源の電圧の説明図である。マイクロコンピュータ動作電圧VDDはマイクロコンピュータ23が正常に動作するに必要な電圧、FLASH動作維持電圧Vaはマイクロコンピュータ23のフラッシュメモリ領域のデータに対する通常動作のために必要な電圧、RAMデータ保持電圧Vbはマイクロコンピュータ23のRAM領域のデータが消去されないように保持するために必要な電圧である。
【0030】
本発明の実施の形態では、非常時には非常時電源回路25でバッテリ電圧を昇圧して得られた非常用電源をマイクロコンピュータ電源として供給するので、非常時電源回路25のトランスTr2、ダイオードD5、平滑コンデンサC5で得られた非常用電源の電圧がマイクロコンピュータ動作電圧VDD以上となるように設定する。これにより、非常時においてもマイクロコンピュータ23が正常に動作することを確保できる。
【0031】
ここで、常時電源回路14から非常時電源回路25への電源切替の際には、電圧が不安定になる領域がある。すなわち、商用電源の停電から非常時電源回路25によるバッテリ電圧の昇圧が完了するまでは、非常時電源回路25の出力である非常用電源が不安定になることがある。
【0032】
そこで、バッテリ21の出力電圧を、RAMデータ保持電圧Vb以上(RAM領域のデータが消える電圧以上)に設定しておき、常時電源回路14から非常時電源回路25への電源切替の瞬時は、バッテリ21から直接的にマイクロコンピュータ23に電力を供給し、その後に非常時電源回路25からマイクロコンピュータ23に電力を供給するようにする。これにより、RAM領域のデータを維持できる。また、FLASH動作維持電圧Va以上に設定しておくと。フラッシュメモリの通常動作も維持できる。
【0033】
これは、一時的にマイクロコンピュータ電源がマイクロコンピュータ動作電圧VDDを下回っても、RAMデータ保持電圧Vb以上であればRAM領域のデータが消えることがなく、また、FLASH動作維持電圧Va以上であれば、フラッシュメモリの通常動作を維持できるとともに、RAM領域のデータも維持でき、マイクロコンピュータ電源がマイクロコンピュータ動作電圧VDDを回復したときはマイクロコンピュータ23は正常に動作を継続できるからである。
【0034】
以上の説明では、常時電源回路14から非常時電源回路15への電源切替の瞬時は、バッテリ21から直接的にマイクロコンピュータ23に電力を供給するようにしたが、常時電源回路14の平滑コンデンサC2に蓄えられた電荷をマイクロコンピュータ23に供給し、その後に非常時電源回路25から非常用電源をマイクロコンピュータ23に電力を供給するようにしてもよい。この場合、平滑コンデンサC2に蓄えられた電荷によるマイクロコンピュータ23に供給される電圧は、FLASH動作維持電圧Va以上となるように設定することは言うまでもない。
【0035】
このように、常時電源回路14から非常時電源回路25への切替時の非常用電源の不安定な領域に関して、非常時電源回路25が昇圧動作を完了するまでの間はバッテリ21または常時電源回路14の平滑コンデンサC2に蓄えた電荷を基にマイクロコンピュータ電源を供給する。これにより、一時的にマイクロコンピュータ電源がマイクロコンピュータ動作電圧VDDを下回ってもRAM領域のデータが消える電圧以上にマイクロコンピュータ電源を維持すれば、非常時電源回路25が昇圧動作を完了した後は非常時電源回路25から安定した非常用電源を供給することができるので、マイクロコンピュータ23の内部メモリのデータを破壊することを防止できる。
【0036】
図3は本発明の実施の形態に係わる照明装置の説明図であり、図3(a)は外観斜視図、図3(b)は一部切り欠き正面図である。照明器具本体28の上部にはランプカバー29が設けられ、このランプカバー29の内部にLED光源19が収納されている。また、照明器具本体28の中央部には、図1に示したLED点灯装置29の本体が収納され、底部にはバッテリ21及び点検スイッチ24が配置されている。そして、照明器具本体28の正面には、避難通路等の案内表示を行うための表示板30が配置されている。
【0037】
前述したように、バッテリ21はバッテリ電圧がマイクロコンピュータ動作電圧よりも低いものが採用され、非常時のマイクロコンピュータ電源の供給はバッテリ電圧を昇圧させて供給するので、バッテリ21は小型化が図れている。
【0038】
図4は照明器具本体28の正面及び背面のそれぞれに表示板30a、30bを有した2表示用の照明装置の側面図である。図4に示すように、照明器具本体28の正面及び背面のそれぞれに表示板30a、30bを設け、照明器具本体28の上部のランプカバー29には、正面側の表示板30aを照明する第1LED光源部19a及び背面側の表示板30bを照明する第2LED光源部19bがそれぞれ設けられている。そして、第1LED光源部19a、第2LED光源部19bは直列接続される。
【0039】
図5は、図4に示した2表示用の照明装置の第1LED光源部19a、第2LED光源部19bの接続状態の説明図である。図5に示すように、第1LED光源部19a、第2LED光源部19bを直列に接続し、一つのLED点灯装置29から電源を供給する。すなわち、第1LED光源部19a、第2LED光源部19bと一つのLED点灯装置29とで一つの閉回路を形成する。これにより、第1LED光源部19a、第2LED光源部19bには、点灯用電流が共通に供給される。
【0040】
これにより、第1LED光源部19a、第2LED光源部19bを一つのLED点灯装置29で照明できるので、複数個のLED点灯装置29を用意する必要がなくなる。従って、部品点数を軽減でき、LED点灯装置29の小型化及び点灯効率の改善が図れる。
【符号の説明】
【0041】
11…商用電源、12…整流回路、13…電源監視回路、14…常時電源回路、15…充電回路、16…LED点灯回路、17…、18…電源回路、19…LED、20…定電流フィードバック回路、21…バッテリ、22…点灯制御回路、23…マイクロコンピュータ、24…点検スイッチ、25…非常時電源回路、26…IC、27…スイッチ素子、28…照明器具本体、29…ランプカバー、30…表示板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
正面及び背面のそれぞれに表示板を有する照明器具本体と;
前記照明器具本体に収納されるとともに、正面側の表示板を照明する第1LED光源部及び背面側の表示板を照明する第2LED光源部を直列接続したLED光源部と;
商用電源からの交流を直流に変換する常時電源回路と、
バッテリと、
前記常時電源回路からの直流電力で前記バッテリを充電する充電回路と、
前記商用電源が停電または疑似停電となった非常時には前記バッテリからの直流電圧を昇圧して前記LED光源部点灯用の非常用電源を供給する非常時電源回路とを有するLED点灯装置と;
を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項2】
常時には前記常時電源回路からの電源供給により動作するマイクロコンピュータと;を備え、
前記バッテリは、前記マイクロコンピュータの動作電圧よりも満充電状態における電圧値が低く、前記非常時電源回路は、前記バッテリからの直流電圧を昇圧して前記マイクロコンピュータに動作用の電源を供給することを特徴とする請求項1記載のLED照明装置。
【請求項3】
前記マイクロコンピュータは、前記マイクロコンピュータ動作電圧よりも低く設定された所定電圧値以上供給されている状態であれば記憶情報を保持し続けることができる記憶手段を有し、
前記バッテリの電圧値は、前記記憶手段の前記所定電圧値よりは高く設定されており、
前記常時電源回路から前記非常時電源回路への電源切替の瞬時は、前記バッテリから前記マイクロコンピュータに電力を供給し、その後に前記非常時電源回路から前記マイクロコンピュータに電力を供給することを特徴とする請求項2記載のLED照明装置。
【請求項4】
前記マイクロコンピュータは、前記マイクロコンピュータ動作電圧よりも低く設定された所定電圧値以上供給されている状態であれば記憶情報を保持し続けることができる記憶手段を有し、
前記常時電源回路から前記非常時電源回路への電源切替の瞬時は、前記常時電源回路で前記記憶手段の所定電圧値よりは高くなるように蓄えられている電力を前記マイクロコンピュータに供給し、その後に前記非常時電源回路から前記マイクロコンピュータに電力を供給することを特徴とする請求項2記載のLED照明装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−230911(P2012−230911A)
【公開日】平成24年11月22日(2012.11.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−163423(P2012−163423)
【出願日】平成24年7月24日(2012.7.24)
【分割の表示】特願2010−235550(P2010−235550)の分割
【原出願日】平成19年8月29日(2007.8.29)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.FLASH
【出願人】(000003757)東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Fターム(参考)】