(57)【要約】【課題】二次電池の性能のばらつきや故障があっても非常時に光源を点灯させる。【解決手段】停電時、制御部１４はスイッチ１６をオフするとともに切換スイッチ１５を点灯回路１１側に切り換えて二次電池１２から供給される直流電力によって点灯回路１１が光源１０を点灯させる。また制御部１４は二次電池１２の残容量を算出し、点灯回路１１における電力消費量と二次電池１２の残容量とを比較して他の非常用照明装置１に二次電池１２の直流電力が供給可能であるか否かを判断し、供給可能であれば、制御素子１７を制御して二次電池１２の直流電力の一部を直流供給線路Ｗｄｃを通して他の非常用照明装置１に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の非常用照明装置と、これら複数の非常用照明装置を直流電力系統に共通に接続する直流供給線路とを有し、
非常用照明装置は、光源と、光源を点灯する点灯手段と、二次電池と、直流電力系統から直流電力が供給されているときは少なくとも当該直流電力で二次電池を充電し、直流電力系統による電力供給が中断しているときは二次電池から点灯手段に直流電力を供給させる制御手段とを備え、
制御手段は、直流電力系統による電力供給の中断時において、二次電池から供給される直流電力の一部を直流供給線路を通して他の非常用照明装置に供給することを特徴とする非常用照明システム。
【請求項２】
非常用照明装置の制御手段は、二次電池から点灯手段に供給する直流電力と、二次電池から直流供給線路を通して他の非常用照明装置に供給する直流電力との割合を予め決められた優先度に応じて調整することを特徴とする請求項１記載の非常用照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導灯や非常灯などの非常用照明装置からなる非常用照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の非常用照明システムは、交流電力系統（商用電力系統）から交流電力が供給される線路（電灯線）に誘導灯や非常灯などの複数の非常用照明装置が送り配線されてなり、交流電力系統の非停電時には交流電力系統から供給される交流電力で光源を点灯するとともに二次電池を充電し、交流電力系統の停電時には二次電池から供給する直流電力で光源を点灯するものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−５９１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、個々の非常用照明装置が備える二次電池の性能のばらつきに起因して、停電時に光源を点灯させることのできる時間（点灯継続時間）にもばらつきが生じることがある。また、二次電池が何らかの原因で故障した場合、停電時に光源を点灯させることができない虞がある。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、二次電池の性能のばらつきや故障があっても非常時に光源を点灯させることができる非常用照明システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、複数の非常用照明装置と、これら複数の非常用照明装置を直流電力系統に共通に接続する直流供給線路とを有し、非常用照明装置は、光源と、光源を点灯する点灯手段と、二次電池と、直流電力系統から直流電力が供給されているときは少なくとも当該直流電力で二次電池を充電し、直流電力系統による電力供給が中断しているときは二次電池から点灯手段に直流電力を供給させる制御手段とを備え、制御手段は、直流電力系統による電力供給の中断時において、二次電池から供給される直流電力の一部を直流供給線路を通して他の非常用照明装置に供給することを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、直流電力系統からの電力供給が中断している非常時（停電時）においては、複数の非常用照明装置同士が直流供給線路を通して二次電池の直流電力を互いに供給し合うので、個々の非常用照明装置が備える二次電池に性能のばらつきや故障があっても光源を点灯させることができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、非常用照明装置の制御手段は、二次電池から点灯手段に供給する直流電力と、二次電池から直流供給線路を通して他の非常用照明装置に供給する直流電力との割合を予め決められた優先度に応じて調整することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明によれば、個々の非常用照明装置が他の非常用照明装置に供給する二次電池の直流電力の割合を予め決められた優先度に応じて調整するので、例えば、非常口に誘導するための非常用照明装置（誘導灯）を、廊下などの避難経路を照明するための非常用照明装置（非常灯）よりも優先的に長い時間に渡って点灯させることで安全性を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、二次電池の性能のばらつきや故障があっても非常時に光源を点灯させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に説明する実施形態の非常用照明装置は停電時および非停電時の双方において点灯させる誘導灯を例示しているが、停電時にのみ点灯させる非常灯も含むものである。
【００１１】
本実施形態の非常用照明システムは、図１に示すように複数の非常用照明装置１と、これら複数の非常用照明装置１を直流電力系統（図示せず）に送り配線で共通に接続する直流供給線路Ｗｄｃとを有している。尚、直流電力系統は、例えば商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換することで実現される。
【００１２】
複数の非常用照明装置１は何れも共通の構成を有し、図１（ｂ）（ｃ）に示すようにハロゲンランプ若しくは発光ダイオードからなる光源１０と、光源１０を点灯する点灯回路１１と、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池からなる二次電池１２と、直流電力系統から直流電力が供給されているときは当該直流電力を点灯回路１１に供給するとともに二次電池１２を充電し、直流電力系統による電力供給が中断しているとき（例えば、商用電力系統の停電時）は二次電池１２から点灯回路１１に直流電力を供給させる制御手段とを備えている。
【００１３】
制御手段は、直流供給線路Ｗｄｃを通して直流電力系統から供給される直流電力によって二次電池１２を充電する充電回路１３と、直流供給線路Ｗｄｃから充電回路１３への給電路を開閉するスイッチ１６と、共通端子が二次電池１２の正極に接続されるとともに一方の切換端子がダイオードＤを介して充電回路１３の出力側に接続され且つ他方の切換端子が点灯回路１１の入力側と接続された切換スイッチ１５と、後述するように二次電池１２から直流供給線路Ｗｄｃに流れ出る直流電流の電流量を増減する制御素子１７と、切換スイッチ１５，スイッチ１６，制御素子１７を制御する制御部１４とを有している。
【００１４】
制御部１４はマイクロコンピュータを主構成要素とする電気回路からなり、直流供給線路Ｗｄｃに印加される直流電圧を監視して直流電力系統からの電力供給状況（停電か否か）を判断し、非停電時にはスイッチ１６をオンするとともに切換スイッチ１５を充電回路１３側に切り換え、停電時にはスイッチ１６をオフするとともに切換スイッチ１５を点灯回路１１側に切り換えるとともに制御素子１７を通過する電流量を増減する制御を行う。
【００１５】
まず、直流電力系統から直流供給線路Ｗｄｃを通して直流電力が供給されているとき（非停電時）の動作について説明する。非停電時には、上述したように制御部１４がスイッチ１６をオンするとともに切換スイッチ１５を充電回路１３側に切り換えているから（図１（ｂ）参照）、直流供給線路Ｗｄｃから供給される直流電力によって充電回路１３が二次電池１２を充電し、同じく直流供給線路Ｗｄｃから供給される直流電力によって点灯回路１１が光源１０を点灯させる。
【００１６】
次に、直流電力系統からの電力供給が中断されているとき（停電時）の動作について説明する。停電時には、上述したように制御部１４がスイッチ１６をオフするとともに切換スイッチ１５を点灯回路１１側に切り換えているから（図１（ｃ）参照）、二次電池１２から供給される直流電力によって点灯回路１１が光源１０を点灯させる。ここで、制御部１４では二次電池１２の電池電圧と放電電流を検出することで二次電池１２の残容量を算出し、さらに、点灯回路１１における電力消費量と二次電池１２の残容量とを比較して他の非常用照明装置１に二次電池１２の直流電力が供給可能であるか否かを判断し、供給可能であれば、制御素子１７を制御して二次電池１２の直流電力の一部を直流供給線路Ｗｄｃを通して他の非常用照明装置１に供給し、供給不可能であれば、制御素子１７を制御して二次電池１２の直流電力が直流供給線路Ｗｄｃに送出されないようにしている。
【００１７】
而して、本実施形態によれば、性能のばらつきや故障によって二次電池１２から供給される直流電力のみでは点灯回路１１が光源１０を必要な継続時間以上に点灯させることができない非常用照明装置１が存在する場合、他の正常な非常用照明装置１の二次電池１２から直流供給線路Ｗｄｃを通して供給される直流電力を利用して点灯回路１１に光源１０を点灯させることができる。
【００１８】
ここで、複数の非常用照明装置１のうちには、その設置場所等に応じて他の非常用照明装置１よりも長時間に渡って光源を点灯させることが望ましいものが存在するので、そのような非常用照明装置１の優先度を他の非常用照明装置１の優先度よりも高く設定し、停電時において、優先度が相対的に高い非常用照明装置１では直流供給線路Ｗｄｃを通して二次電池１２から他の非常用照明装置１に供給する直流電力量（電流量）の割合を少なくし、優先度が相対的に低い非常用照明装置１では直流供給線路Ｗｄｃを通して二次電池１２から他の非常用照明装置１に供給する直流電力量（電流量）の割合を多くするように制御部１４が制御素子１７を制御すればよい。例えば、非常口に誘導するための非常用照明装置（誘導灯）を、廊下などの避難経路を照明するための非常用照明装置（非常灯）よりも優先的に長い時間に渡って点灯させることで安全性を高めることができる。尚、上記優先度については制御部１４が具備する不揮発性メモリ（図示せず）に予め記憶させておけばよい。
【００１９】
ところで、本実施形態の非常用照明システムは、図２に示すような直流配電システムに組み込んで用いられる。以下に説明する直流配電システムは、戸建て住宅の家屋を想定して説明するが、集合住宅に適用することを妨げるものではない。家屋Ｈには、図２に示すように、直流電力を出力する直流電力供給部１０１と、直流電力により駆動される負荷としての直流機器１０２と、複数の非常用照明装置１とが設けられ、直流電力供給部１０１の出力端部に接続した直流供給線路Ｗｄｃを通して直流機器１０２並びに非常用照明装置１に直流電力が供給される。直流電力供給部１０１と直流機器１０２並びに非常用照明装置１との間には、直流供給線路Ｗｄｃに流れる電流を監視し、異常を検知したときに直流供給線路Ｗｄｃ上で直流電力供給部１０１から直流機器１０２並びに非常用照明装置１への給電を制限ないし遮断する直流ブレーカ１１４が設けられる。
【００２０】
直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力の給電路であるとともに通信路としても兼用されており、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号を直流電圧に重畳することにより直流供給線路Ｗｄｃに接続された機器間での通信を可能にしている。この技術は、交流電力を供給する電力線において交流電圧に通信信号を重畳させる電力線搬送技術と類似した技術である。
【００２１】
直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力供給部１０１を介して宅内サーバ１１６に接続される。宅内サーバ１１６は、宅内の通信網（以下、「宅内網」という）を構築する主装置であり、宅内網において直流機器１０２が構築するサブシステムなどと通信を行う。
【００２２】
図示例では、サブシステムとして、パーソナルコンピュータ、無線アクセスポイント、ルータ、ＩＰ電話機のような情報系の直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１、照明器具のような照明系の直流機器１０２からなる照明システムＫ１０２，Ｋ１０５、来客対応や侵入者の監視などを行う直流機器１０２からなるインターホンシステムＫ１０３、火災感知器のような警報系の直流機器１０２からなる住警器システムＫ１０４などがある。各サブシステムは、自立分散システムを構成しており、サブシステム単独でも動作が可能になっている。尚、詳しい説明は省略するが、非常用照明装置１に通信機能を持たせることで本実施形態の非常用照明システムをサブシステムとし、各非常用照明装置１の点検を遠隔から自動的に行うことも可能である。
【００２３】
上述した直流ブレーカ１１４は、サブシステムに関連付けて設けられており、図示例では、本実施形態の非常用照明システム、情報機器システムＫ１０１、照明システムＫ１０２およびインターホンシステムＫ１０３、住警器システムＫ１０４、照明システムＫ１０５に関連付けて５個の直流ブレーカ１１４を設けている。１台の直流ブレーカ１１４に複数個のサブシステムを関連付ける場合には、サブシステムごとに直流供給線路Ｗｄｃの系統を分割する接続ボックス１２１が設けられる。図示例においては、照明システムＫ１０２とインターホンシステムＫ１０３との間に接続ボックス１２１が設けられている。
【００２４】
情報機器システムＫ１０１としては、壁コンセントあるいは床コンセントの形態で家屋Ｈに先行配置（家屋Ｈの建築時に施工）される直流コンセント１３１に接続される直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１が設けられる。
【００２５】
照明システムＫ１０２、Ｋ１０５としては、家屋Ｈに先行配置される照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０２と、天井に先行配置される引掛シーリング１３２に接続する照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０５とが設けられる。引掛シーリング１３２には、家屋Ｈの内装施工時に施工業者が照明器具を取り付けるか、または家人自身が照明器具を取り付ける。
【００２６】
照明システムＫ１０２を構成する直流機器１０２である照明器具に対する制御の指示は、赤外線リモコン装置を用いて与えるほか、直流供給線路Ｗｄｃに接続されたスイッチ１４１から通信信号を用いて与えることができる。すなわち、スイッチ１４１は直流機器１０２とともに通信の機能を有している。また、スイッチ１４１の操作によらず、宅内網の別の直流機器１０２あるいは宅内サーバ１１６から通信信号により制御の指示がなされることもある。照明器具への指示には、点灯、消灯、調光、点滅点灯などがある。
【００２７】
上述した直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２には、任意の直流機器１０２を接続することができ、接続された直流機器１０２に直流電力を出力するから、以下では直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２を区別する必要がない場合には「直流アウトレット」と呼ぶ。
【００２８】
これらの直流アウトレットは、直流機器１０２に直接設けた接触子（図示せず）または接続線を介して設けた接触子（図示せず）が差し込まれる差込式の接続口が器体に開口し、接続口に差し込まれた接触子に直接接触する接触子受けが器体に保持された構造を有している。すなわち、直流アウトレットは接触式で給電を行う。直流アウトレットに接続された直流機器１０２が通信機能を有する場合には、直流供給線路Ｗｄｃを通して通信信号を伝送することが可能になる。直流機器１０２だけではなく直流アウトレットにも通信機能が設けられている。
【００２９】
宅内サーバ１１６は、宅内網に接続されるだけではなく、インターネットを構築する広域網ＮＴに接続される接続口を有している。宅内サーバ１１６が広域網ＮＴに接続されている場合には、広域網ＮＴに接続されたコンピュータサーバであるセンタサーバ２００によるサービスを享受することができる。
【００３０】
センタサーバ２００が提供するサービスには、広域網ＮＴを通して宅内網に接続された機器（主として直流機器１０２であるが通信機能を有した他の機器も含む）の監視や制御を可能にするサービスがある。このサービスにより、パーソナルコンピュータ、インターネットＴＶ、移動体電話機などのブラウザ機能を備える通信端末（図示せず）を用いて宅内網に接続された機器の監視や制御が可能になる。
【００３１】
宅内サーバ１１６は、広域網ＮＴに接続されたセンタサーバ２００との間の通信と、宅内網に接続された機器との間の通信との両方の機能を備え、宅内網の機器に関する識別情報（ここでは、ＩＰアドレスを用いるものとする）の取得の機能を備える。
【００３２】
宅内サーバ１１６は、センタサーバ２００との通信機能を用いることにより、広域網ＮＴに接続された通信端末からセンタサーバ２００を通して宅内の機器の監視や制御を可能にする。センタサーバ２００は、宅内の機器と広域網ＮＴ上の通信端末とを仲介する。
【００３３】
通信端末から宅内の機器の監視や制御を行う場合は、監視や制御の要求をセンタサーバ２００に記憶させ、宅内の機器は定期的に片方向のポーリング通信を行うことにより、通信端末からの監視や制御の要求を受信する。この動作により、通信端末から宅内の機器の監視や制御が可能になる。
【００３４】
また、宅内の機器において火災検知など通信端末に通知すべきイベントが生じたときには、宅内の機器からセンタサーバ２００に通知し、センタサーバ２００から通信端末に対して電子メールによる通知を行う。
【００３５】
宅内サーバ１１６における宅内網との通信機能のうち重要な機能は、宅内網を構成する機器の検出と管理である。宅内サーバ１１６では、ＵＰｎＰ（Universal Plug and Play）を応用して宅内網に接続された機器を自動的に検出する。宅内サーバ１１６はブラウザ機能を有する表示器１１７を備え、検出した機器の一覧を表示器１１７に表示する。この表示器１１７はタッチパネル式もしくは操作部が付設された構成を有し、表示器１１７の画面に表示された選択肢から所望の内容を選択する操作が可能になっている。したがって、宅内サーバ１１６の利用者（施工業者あるいは家人）は、表示器１１７の画面上で機器の監視ないし制御が可能になる。表示器１１７は宅内サーバ１１６とは分離して設けてもよい。
【００３６】
宅内サーバ１１６では、機器の接続に関する情報を管理しており、宅内網に接続された機器の種類や機能とアドレスとを把握する。したがって、宅内網の機器を連動動作させることができる。機器の接続に関する情報は上述のように自動的に検出されるが、機器を連動動作させるには、機器自身が保有する属性により自動的に関係付けを行うほか、宅内サーバ１１６にパーソナルコンピュータのような情報端末を接続し、情報端末のブラウザ機能を利用して機器の関係付けを行うこともできる。
【００３７】
機器の連動動作の関係は各機器がそれぞれ保持する。したがって、機器は宅内サーバ１１６を通すことなく連動動作することができる。各機器について、連動動作の関係付けを行うことにより、たとえば、機器であるスイッチの操作により、機器である照明器具の点灯あるいは消灯の動作を行うことが可能になる。また、連動動作の関係付けはサブシステム内で行うことが多いが、サブシステムを超える関係付けも可能である。
【００３８】
ところで、直流電力供給部１０１は、基本的には、商用電源のように宅外から供給される交流電源ＡＣの電力変換により直流電力を生成する。図示する構成では、交流電源ＡＣは、分電盤１１０に内器として取り付けられた主幹ブレーカ１１１を通して、スイッチング電源を含むＡＣ／ＤＣコンバータ１１２に入力される。ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２から出力される直流電力は、協調制御部１１３を通して各直流ブレーカ１１４に接続される。
【００３９】
直流電力供給部１０１には、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間（たとえば、商用電源ＡＣの停電期間）に備えて二次電池１６２が設けられている。また、直流電力を生成する太陽電池１６１や燃料電池１６３を併用することも可能になっている。交流電源ＡＣから直流電力を生成するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を備える主電源に対して、太陽電池１６１や二次電池１６２や燃料電池１６３は分散電源になる。なお、図示例において、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３は出力電圧を制御する回路部を含み、二次電池１６２は放電だけではなく充電を制御する回路部も含んでいる。
【００４０】
分散電源のうち太陽電池１６１や燃料電池１６３は必ずしも設けなくてもよいが、二次電池１６２は設けるのが望ましい。二次電池１６２は主電源や他の分散電源により適時充電され、二次電池１６２の放電は、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間だけではなく必要に応じて適時に行われる。二次電池１６２の充放電や主電源と分散電源との協調は、協調制御部１１３により行われる。すなわち、協調制御部１１３は、直流電力供給部１０１を構成する主電源および分散電源から直流機器１０２への電力の配分を制御する直流電力制御部として機能する。なお、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３の出力を交流電力に変換し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の入力電力として用いる構成を採用してもよい。
【００４１】
直流機器１０２の駆動電圧は機器に応じた複数種類の電圧から選択されるから、協調制御部１１３にＤＣ／ＤＣコンバータを設け、主電源および分散電源から得られる直流電圧を必要な電圧に変換するのが望ましい。通常は、１系統のサブシステム（もしくは１台の直流ブレーカ１１４に接続された直流機器１０２）に対して１種類の電圧が供給されるが、１系統のサブシステムに対して３線以上を用いて複数種類の電圧を供給するように構成してもよい。あるいはまた、直流供給線路Ｗｄｃを２線式とし、線間に印加する電圧を時間経過に伴って変化させる構成を採用することも可能である。ＤＣ／ＤＣコンバータは、直流ブレーカと同様に複数に分散して設けてもよい。
【００４２】
上述の構成例では、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を１個だけ図示しているが、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を並設することが可能であり、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を設けるときには、負荷の大きさに応じて運転するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の台数を増減させるのが望ましい。
【００４３】
上述したＡＣ／ＤＣコンバータ１１２、協調制御部１１３、直流ブレーカ１１４、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３には通信機能が設けられており、主電源および分散電源や直流機器１０２を含む負荷の状態に対処する連携動作を行うことを可能にしている。この通信に用いる通信信号は、直流機器２に用いる通信信号と同様に直流電圧に重畳する形式で伝送する。
【００４４】
上述の例では主幹ブレーカ１１１から出力された交流電力をＡＣ／ＤＣコンバータ１１２により直流電力に変換するために、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を分電盤１１０内に配置しているが、主幹ブレーカ１１１の出力側において分電盤１１０内に設けた分岐ブレーカ（図示せず）で交流供給線路を複数系統に分岐し、各系統の交流供給線路にＡＣ／ＤＣコンバータを設けて系統ごとに直流電力に変換する構成を採用してもよい。
【００４５】
この場合、家屋Ｈの各階や各部屋を単位として直流電力供給部１０１を設けることができるから、直流電力供給部１０１を系統別に管理することができ、しかも、直流電力を利用する直流機器１０２との間の直流供給線路Ｗｄｃの距離が小さくなるから、直流供給線路Ｗｄｃでの電圧降下による電力損失を低減させることができる。また、主幹ブレーカ１１１および分岐ブレーカを分電盤１１０に収納し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２と協調制御部１１３と直流ブレーカ１１４と宅内サーバ１１６とを分電盤１１０とは別の盤に収納してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態を示し、（ａ）はシステム構成図、（ｂ）（ｃ）は各々非停電時と停電時における非常用照明装置のブロック図である。
【図２】本実施形態の非常用照明システムを組み込んだ直流配電システムのシステム構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  非常用照明装置
Ｗｄｃ  直流供給線路
１０  光源
１１  点灯回路
１２  二次電池
１３  充電回路
１４  制御部
１５  切換スイッチ
１６  スイッチ
【図１】
2009163962.tif 000003
【図２】
2009163962.tif 000004