JP2009231071A - 照明制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】照明エリア全体を所定の照度に一定に調光制御できるとともに、特定のエリアを適正な照度に一定に調光制御でき、また、省エネ効果が期待できる照明制御システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、固定照度センサ３及び無線照度センサ４の各照度目標値に対応する調光制御信号を各制御対象とする照明器具３に出力するとともに、固定照度センサ３及び無線照度センサ４の双方の照度の検出に基づく調光制御が行われる場合、固定照度センサ３に対し、無線照度センサ４の照度の検出に基づく調光制御を優先して実行する制御手段５を備える照明制御システム１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、照度センサを用いて照明エリアの照明制御を行う照明制御システムに関する。

従来、照度センサを用いて机上面や床面等の被照射面の照度を一定に制御することが行われている。例えば、天井面に設置された照度センサにより床面や壁面で反射した反射光を検出して照度を一定に制御している。しかしながら、反射光を検出しているので実際の机上面や作業面における目標照度と異なり、目標照度が得にくい不都合があった。このような不都合を解決する一手段として、照明エリアの実際の照度と照度センサによる測定照度とが一致するように照度センサによる測定照度を操作して補正することが試みられている（特許文献１参照）。
特開２００２−７５６６４号公報

しかしながら、特許文献１に示されたものは、照明エリア全体の照度にかかわるものであり、また、システムの施工時やメンテナンス時に作業者の人為的な補正作業が伴うので作業効率が悪いという問題が生じる。一方、机上面や作業面における目標照度を得るため、机上面や作業面に載置することが可能な無線式の照度センサを用いることが考えられるが、机上面や作業面上のポイントで照度を検出するため、照明エリア全体の照度を適正に制御することが困難となる。加えて、照度センサの上に障害物が置かれた場合などにおいて、誤検出してしまう問題が生じる。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、固定照度センサと無線照度センサとを併用することにより、照明エリア全体を所定の照度に一定に調光制御できるとともに、特定のエリアを適正な照度に一定に調光制御でき、また、省エネ効果が期待できる照明制御システムを提供することを目的とする。

請求項１記載の照明制御システムは、複数の照明器具と；この複数の照明器具を制御対象とし、複数の照明器具の照明エリアの照度を検出する固定照度センサと；前記複数の照明器具の内、特定の照明器具を制御対象とし、前記照明エリア内の特定のエリアの照度を検出する無線照度センサと；固定照度センサ及び無線照度センサの各照度目標値に対応する調光制御信号を各制御対象とする照明器具に出力するとともに、固定照度センサ及び無線照度センサの双方の照度の検出に基づく調光制御が行われる場合、固定照度センサに対し、無線照度センサの照度の検出に基づく調光制御を優先して実行する制御手段と；を具備することを特徴とする。固定照度センサ及び無線照度センサの各照度目標値は、同一の値に設定しても、異なる値に設定してもよい。

請求項２記載の照明制御システムは、請求項１記載の照明制御システムにおいて、固定照度センサ及び無線照度センサの照度目標値は、固定センサの照度目標値に対し、無線照度センサの照度目標値が高く設定されていることを特徴とする。

請求項３記載の照明制御システムは、請求項２記載の照明制御システムにおいて、制御手段は、固定照度センサの初期の照度目標値を無線照度センサの照度目標値に近づけるように変更することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、固定照度センサと無線照度センサとを併用することにより、照明エリア全体を所定の照度に一定に調光制御できるとともに、特定のエリアを適正な照度に一定に調光制御できる効果を奏する。

請求項２記載の発明によれば、照明エリア全体を所定の照度で一定に調光制御できるとともに、特定のエリアにおいては適正な照度で調光制御でき、照明エリア全体は所定の照度を確保しつつ、必要な場所には、必要な照度を確保して調光制御することが可能となり、省エネ効果も期待することができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明に加え、照度差による違和感や不快感を解消することが可能な照明制御システムを提供できる。

以下、本発明の照明制御システムの第１の実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。図１は、照明制御システムの概略構成図、図２は、照明器具及び照度センサの配置図、図３は、照明制御システムのブロック図、図４は、動作を示すフローチャートである。

図１に示すように、照明制御システム１は、複数の照明器具２、固定照度センサ３、無線照度センサ４、制御手段としての中央制御装置５とを有して構成されている。照明器具２は、蛍光ランプ２ａ及び点灯装置２ｂを備え、天井面１０に配設されている。そして、照明器具２は、各照明エリアＡを照明する。

また、天井面１０には、固定照度センサ３が設置されている。固定照度センサ３は、フォトトランジスタやフォトダイオード等からなる光電変換素子であり、蛍光ランプ２ａから照射された光の光量に応じた電流又は電圧を生成する機能を有し、制御部及びメモリ等を備えて構成されている。固定照度センサ３は、複数の照明器具２を制御対象として対応付けられており、照明器具２が照明する照明エリアＡ内の床面や机上面からの反射光により当該照明エリアＡ全体の照度を間接的に検出し、その検出信号を中央制御装置５に送出するように構成されている。また、固定照度センサ３の目標照度は、リモコン設定器によって設定されるようになっている。なお、この目標照度は、中央制御装置５に設定するようにしてもよい。

無線照度センサ４は、移動可能であり、固定照度センサ３と同様に光電変換素子であるとともに、操作部、ワイヤレス送信部、表示部、制御部、メモリ及び電池を備えて構成されている。無線照度センサ４は、床面１１に配置された机１２上の所定の位置に置かれており、机１２は、照明器具２の照明エリアＡ内に配置されている。したがって、無線照度センサ４は、複数の照明器具２の内、特定の照明器具２を制御対象として対応付けられており、照明エリアＡ内の特定のエリア、すなわち、机１２上面の実際の照度を直接検出するようになっている。そして、その検出信号を中央制御装置５に無線で送出する。なお、無線照度センサ４と照明器具２との対応付けは、照明器具２の照射光を利用して、可視光通信により照明器具２のＩＤを無線照度センサ４に送信し、これを無線照度センサ４が受信、記憶することにより行われる。勿論、この無線照度センサ４と照明器具２との対応付けを無線照度センサ４の操作部から手動によって入力することにより行ってもよい。

操作部には、電源スイッチ、目標照度の入力スイッチ等が設けられている。ワイヤレス送信部は、検出された照度、制御対象とする照明器具２のＩＤ及び目標照度を送信可能に構成されている。表示部及びメモリは、これら検出された照度、照明器具２のＩＤ及び目標照度を表示し、記憶する。

中央制御装置５は、システム全体の信号処理を行う機能を有し、信号線６を介して固定照度センサ３及び照明器具２に接続されている。そして、中央制御装置５は、図示しない表示部や操作部等が設けられている表面側が壁面に露出するようにして、その本体が壁内に埋設されて設置されている。

次に、図２において、オフィスにおける照明器具及び照度センサの配置例を説明する。机１２が２列に配置され、一側に４個のキャビネット１３が配置されている。複数の照明エリアＡ１〜Ａ４に区分されており（実際の照明エリアは、図示上の区分線より広がりがある）、各照明エリアＡ１〜Ａ４には、複数の照明器具２が配設されているとともに、照明エリアの照度を検出して、その区分内の照明器具２を制御対象とする固定照度センサ３が設置されている。そして、複数の照明器具２には、それぞれＩＤが付与されている。また、照明エリアＡ１及びＡ３には、その照明エリアＡ１及びＡ３内の特定の照明エリアＢ１及びＢ３、すなわち、机１２上面の実際の照度を検出する無線照度センサ４が配置されている。さらに、無線照度センサ４は、照明エリアＡ１及びＡ３内にあって、その区分内の照明エリアＢ１及びＢ３内の特定の照明器具２を制御対象としている。

具体的には、例えば、照明エリアＡ３においては、照明器具２-1〜２-6（蛍光ランプ１〜６）が配設されており、固定照度センサ３は、これら照明器具２-1〜２-6（蛍光ランプ１〜６）を制御対象としている。また、照明エリアＢ３の机１２上面には無線照度センサ４が配置されており、無線照度センサ４は、照明器具２-1、２-2（ランプ１、２）を制御対象としている。

図３において、中央制御装置５は、主制御部７、照度センサ受信部５ａ、５ｂ、記憶部５ｃ、表示部５ｄ及び調光制御信号出力部５ｅを有して構成されている。そして、中央制御装置５には、固定照度センサ３及び照明器具２が信号線で接続されており、また、無線照度センサ４がワイヤレス接続されている。

固定照度センサ３から照度検出信号及び目標照度信号が送信されると、照度センサ受信部５ａで受信され、主制御部７に入力される。主制御部７では、照度検出信号と目標照度信号とを比較演算し、目標照度に一致するように調光制御信号、例えば、ＰＷＭ調光信号を生成して、記憶部５ｃに記憶されている照明器具２のＩＤとともに調光制御信号出力部５ｅに送信する。続いて、調光制御信号出力部５ｅから照明器具２の点灯装置２ｂへ調光制御信号を送信し、照明器具２を一定の目標照度に制御する。

一方、無線照度センサ４のワイヤレス送信部から照度検出信号、制御対象とする照明器具２のＩＤ及び目標照度信号が送信されると、照度センサ受信部５ｂで受信され、主制御部７に入力される。同様に主制御部７では、照度検出信号と目標照度信号とを比較演算し、目標照度に一致するように、ＰＷＭ調光信号を生成して、照明器具２のＩＤとともに調光制御信号出力部５ｅに送信し、調光制御信号出力部５ｅから特定の照明器具２の点灯装置２ｂへ調光制御信号を送信し、照明器具２を一定の目標照度に制御する。

ここでは、固定照度センサ３と無線照度センサ４の目標照度は同一とするが、制御手段７は、無線照度センサ４の照度検出に基づく調光信号の処理を優先して実行するように構成されており、作業面である机１２上面の照度を適正に調光制御することが可能となる。なお、表示部５ｄは、照明器具２の点灯状態等を表示するようになっている。また、固定照度センサ３と無線照度センサ４は、照度の検出と、その検出した照度信号を中央制御装置５に送信する機能のみを有し、照明器具２のＩＤや目標照度等の各種データ処理は、全て中央制御装置５に負担させるように構成してもよい。

次に、図４のフローチャートに基づき、照明エリアＡ３（図２参照）を代表として動作を説明する。電源を投入すると、照明器具２-1〜２-6の蛍光ランプ１〜６が設定された目標照度で点灯する（Ｓ１）。次に、無線照度センサ４が机１２上面等に置かれているか否か、つまり、無線照度センサ４の照度検出出力の有無を判断する（Ｓ２）。無線照度センサ４の照度検出出力がない場合は、固定照度センサ３の照度検出出力によって蛍光ランプ１〜６が調光制御される（Ｓ３）。したがって、固定照度センサ３の照度検出に基づく、照明エリア全体の調光制御が行われる。続いて、固定照度センサ３の照度検出出力値と記憶されていた目標照度値、すなわち、調光目標値とを比較演算し（Ｓ４）、比較演算結果（差）を調光目標値に加え、結果的には、比較演算結果（差）を調光目標値のＰＷＭ調光信号に加えて補正し（Ｓ５）、補正された調光制御信号を生成し（Ｓ６）、この信号を照明器具２-1〜２-6に送出し、ランプ１〜６を一定の目標照度に調光制御する。

無線照度センサ４の照度検出出力がある場合は、無線照度センサ４が机１２上面等に置かれ、その特定のエリアの作業面を適正な照度で調光制御する場合である。この場合、固定照度センサ３と無線照度センサ４の制御対象とする特定の照明器具２-1、２-2（蛍光ランプ１、２）が重複するが、主制御部７によって、無線照度センサ４の制御対象とする照明器具２-1、２-2（蛍光ランプ１、２）の調光制御が優先して行われるようになっている。まず、蛍光ランプ１、２が無線照度センサ４の目標照度で点灯する（Ｓ７）。無線照度センサ４の照度検出出力によって蛍光ランプ１、２が調光制御される（Ｓ８）。続いて、無線照度センサ４の照度検出出力値と記憶されていた目標照度値、すなわち、調光目標値とを比較演算し（Ｓ９）、比較演算結果（差）を調光目標値に加え、結果的には、比較演算結果（差）を調光目標値のＰＷＭ調光信号に加えて補正し（Ｓ１０）、補正された調光制御信号を生成し（Ｓ１１）、この信号を照明器具２-1、２-2に送出し、ランプ１、２を一定の目標照度に調光制御する。

一方、照明器具２-3〜２-6（蛍光ランプ３〜６）については、蛍光ランプ３〜６が固定照度センサ３の目標照度で点灯し（Ｓ１５）、以降上記と同様なステップで目標照度と一致するように調光制御される（Ｓ１６〜Ｓ１９）。

以上のように本実施形態によれば、照明エリア全体を所定の照度で一定に調光制御できるとともに、机１２上面等の特定のエリアにおいては適正な照度で調光制御できる。つまり、照明エリア全体は所定の照度を確保しつつ、適正な照度を必要とする場所には、無線照度センサ４を載置し、適正な照度を確保して調光制御することが可能となる。

次に、本発明の照明制御システムの第２の実施形態について図５を参照して説明する。図５は、照明エリアＡ３を代表として、動作を示すフローチャートである。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付しその詳細な説明は省略する。第1の実施形態では、固定照度センサ３と無線照度センサ４の目標照度を同一に設定する場合を説明したが、本実施形態では、各目標照度を異なる値に設定する場合について説明する。

例えば、固定照度センサ３の目標照度を無線照度センサ４の目標照度より低く設定すると、照明エリア全体を低照度（例えば、３００ルクス）に抑えつつ、机１２上面等の作業面のみ必要照度（例えば、７５０ルクス）を確保することができ、省エネ効果が期待できる。この場合、無線照度センサ４を起動させたときに、無線照度センサ４の制御対象となる照明器具２-1、２-2が明るく制御されるため、固定照度センサ３の照度検出値が目標照度値よりも高くなり（３００ルクス制御中に５５０ルクスと検出してしまう等）、照明器具２-3〜２-6を減光制御してしまう可能性がある。これを回避するため、無線照度センサ４で特定のエリアを明るく調光制御した場合は、その後、固定照度センサ３で検出した照度値を固定照度センサ３の新たな目標照度値として設定することにより、無線照度センサ４の影響で照明器具２-3〜２-6を減光制御してしまうことを排除することができる。つまり、固定照度センサ３と無線照度センサ４の併用による相互の影響を排除することが可能となる。

図５において、第1の実施形態（図４）とは、無線照度センサ４の照度検出出力がある場合の照明器具２-3〜２-6（蛍光ランプ３〜６）の調光制御が異なる。まず、蛍光ランプ３〜６が固定照度センサ３の目標照度で点灯する（Ｓ１２）。固定照度センサ３の照度検出出力が送出される（Ｓ１３）。この照度検出出力に基づいて目標照度値、すなわち、調光目標値が設定され、初期の調光目標値が変更される（Ｓ１４）。以降この変更された新調光目標値にしたがって調光制御される（Ｓ１５〜Ｓ１９）。

以上のように本実施形態によれば、照明エリア全体を所定の照度で一定に調光制御できるとともに、特定のエリアにおいては適正な照度で調光制御でき、照明エリア全体は所定の照度を確保しつつ、必要な場所には、必要な照度を確保して調光制御することが可能となる。したがって、省エネ効果を期待することができ、また、固定照度センサ３と無線照度センサ４の併用による相互の影響を排除することが可能である。

次に、本発明の照明制御システムの第３の実施形態について図６を参照して説明する。図６は、照明エリアＡ３を代表として、動作を示すフローチャートである。なお、第２の実施形態と同一又は相当部分には、同一符号を付しその詳細な説明は省略する。

第２の実施形態において、照明エリア全体を低照度に抑え、作業面のみ必要照度に設定するため、固定照度センサ３の目標照度を低く設定し、無線照度センサ４の目標照度をそれよりも高く設定すると、無線照度センサ４が配置された場所と周囲の空間との照度差が大きくなり、視覚的に不自然で違和感や不快感をもたらすという問題がある。この問題を解決するため、無線照度センサ４が使用される場合は、不快感をもたらさない程度の照度差となるように、無線照度センサ４の制御対象となる照明器具２-1、２-2を含む照明エリアを制御する固定照度センサ３の目標照度を無線照度センサ４の目標照度に近づけるように変更する。

図６において、第２の実施形態（図５）とは、無線照度センサ４の照度検出出力がある場合の照明器具２-3〜２-6（蛍光ランプ３〜６）の調光制御が異なる。まず、蛍光ランプ３〜６が固定照度センサ３の目標照度で点灯する（Ｓ２０）。固定照度センサ３と無線照度センサ４の目標照度、すなわち、調光目標値を比較する（Ｓ２１）。各調光目標値の差が大であるか否かを判断する（Ｓ２２）。差が大である場合には、初期の調光目標値を無線照度センサ４の目標値に近づけるように変更する。つまり、不快感をもたらさない程度に照度差を埋める（Ｓ２３）。以降この変更された新調光目標値にしたがって調光制御される（Ｓ２４〜Ｓ２８）。

一方、各調光目標値の差が大であるか否かの判断において（Ｓ２２）、差が大ではないと判断された場合には、蛍光ランプ３〜６が固定照度センサ３の目標照度で点灯し（Ｓ２９）、以降初期の目標照度と一致するように調光制御される（Ｓ３０〜Ｓ３３）。

なお、図２に示すように、仮に、無線照度センサ４の制御対象となる照明器具２-1、２-2と隣接する照明器具２-7、２-8が、無線照度センサ４の制御対象となる照明器具２-1、２-2が含まれる固定照度センサ４-3とは別の固定照度センサ４-1の照明エリアＡ−１に含まれる場合は、別の固定照度センサ４-1の目標照度も変更することにより、より自然に周囲との照度差を抑制することが可能である。

以上のように本実施形態によれば、第２の実施形態が奏する効果と同様な効果に加え、照度差による違和感や不快感を解消することが可能となる。

本発明の照明制御システムの第１の実施形態の概略構成図ある。 同照明器具及び照度センサの配置図である。 同照明制御システムのブロック図である。 同動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

２・・・照明器具、３・・・固定照度センサ、４・・・無線照度センサ、
５・・・制御手段（中央制御装置）

Claims (3)

1. 複数の照明器具と；
   この複数の照明器具を制御対象とし、複数の照明器具の照明エリアの照度を検出する固定照度センサと；
   前記複数の照明器具の内、特定の照明器具を制御対象とし、前記照明エリア内の特定のエリアの照度を検出する無線照度センサと；
   固定照度センサ及び無線照度センサの各照度目標値に対応する調光制御信号を各制御対象とする照明器具に出力するとともに、固定照度センサ及び無線照度センサの双方の照度の検出に基づく調光制御が行われる場合、固定照度センサに対し、無線照度センサの照度の検出に基づく調光制御を優先して実行する制御手段と；
   を具備することを特徴とする照明制御システム。
2. 固定照度センサ及び無線照度センサの照度目標値は、固定センサの照度目標値に対し、無線照度センサの照度目標値が高く設定されていることを特徴とする請求項１記載の照明制御システム。
3. 制御手段は、固定照度センサの初期の照度目標値を無線照度センサの照度目標値に近づけるように変更することを特徴とする請求項２記載の照明制御システム。

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