JP2014127291A - Illuminance calculation device, illumination control device and illumination control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明機器の照度を算出する照度算出装置、照明機器の明るさを制御する照明制御装置および照明制御方法に関するものである。 The present invention relates to an illuminance calculation device that calculates the illuminance of an illumination device, an illumination control device that controls the brightness of the illumination device, and an illumination control method.
従来、ビルのオフィス内などの照明制御には、設置されている照明機器をスイッチでオン、オフする点灯制御以外に、周辺照度に合わせて最適な明るさに自動調光する照明制御装置がある。照明制御装置は、オフィス内の複数個所に設置した照度センサ（照度計）から得られた照度に基づき、求めた光度を該当位置の照明機器に出力して、照明機器を制御する。しかし、オフィスなどの広いスペースで、照明を制御するには、多くの照度センサを配置する必要がある。 Conventionally, for lighting control in a building office, etc., there is a lighting control device that automatically adjusts the brightness to the optimum brightness according to the ambient illuminance, in addition to lighting control that turns on and off the installed lighting equipment with a switch . The lighting control device controls the lighting device by outputting the obtained luminous intensity to the lighting device at the corresponding position based on the illuminance obtained from the illuminance sensors (illuminance meters) installed at a plurality of locations in the office. However, in order to control lighting in a wide space such as an office, it is necessary to arrange many illuminance sensors.
このような問題点を解決する技術として、カメラで撮像した画像の輝度から照度を求め、求めた照度に基づいて、照明制御を行う照明制御装置がある（例えば、特許文献１、２）。カメラで撮像した画像から照度を算出するためには、予め画像の輝度に対する照度のサンプルデータをもつ必要がある。そして、このサンプルデータを用いて、輝度と照度との相関関係（例えば、近似式やマッピングテーブルなど）から、輝度に対する照度を算出している。
As a technique for solving such a problem, there is an illumination control device that obtains illuminance from the luminance of an image captured by a camera and performs illumination control based on the obtained illuminance (for example,
しかし、このサンプルデータを作成するためには、照度計や照度センサなどの計測器による実測値が必要となる。そして、照度計や照度センサにより照度を測定するためには、受光素子に入射する光の量で照度を測定するため、受光素子に入射する光の量の角度を調整するなど、照度計や照度センサで計測をするための調整を行う作業が必要となる。
照明制御装置が広いスペースの照明機器を制御する場合、広いスペースの、複数の領域の、画像の輝度に対して、照度のサンプルデータが必要となる。そのため、照度を計測するための調整を行う作業の負荷が大きくなるという問題があった。
However, in order to create this sample data, an actual measurement value by a measuring instrument such as an illuminometer or an illuminance sensor is required. In order to measure illuminance with an illuminance meter or illuminance sensor, the illuminance meter or illuminance can be adjusted by adjusting the angle of the amount of light incident on the light receiving element in order to measure the illuminance by the amount of light incident on the light receiving element. Work to make adjustments to measure with the sensor is required.
When the lighting control device controls a lighting device in a wide space, sample data of illuminance is required with respect to the luminance of the image in a plurality of regions in a wide space. Therefore, there has been a problem that the load of the work for performing adjustment for measuring illuminance increases.
この発明に係る照度算出装置は、照明機器を制御する光度が入力される光度入力手段、該光度入力手段で入力された光度と、記憶された前記照明機器の設置情報と、前記照明機器の配光曲線に基づいて、照度を算出する照度算出手段、該照度算出手段によって算出された照度を出力する照度出力手段を備えたものである。 An illuminance calculation apparatus according to the present invention includes a light intensity input means for inputting a light intensity for controlling a lighting device, a light intensity input by the light intensity input device, stored installation information of the lighting device, and a distribution of the lighting device. An illuminance calculating means for calculating the illuminance based on the light curve and an illuminance output means for outputting the illuminance calculated by the illuminance calculating means are provided.
また、この発明に係る照明制御装置は、照明機器を制御する光度と、記憶された前記照明機器の設置情報と前記照明機器の配光曲線に基づいて、照度を算出する照度算出手段、撮像機器で撮影された画像が入力される画像入力手段、該画像入力部で入力された画像に対する輝度を算出する輝度算出手段、予め設定された光度で前記照明機器を制御し、前記撮像機器で撮影された画像に対して、前記輝度算出手段で算出された輝度と、前記予め設定された光度に対する照度から、輝度と照度とのサンプルデータを作成するサンプルデータ作成手段を備え、該サンプルデータ作成手段で求めた輝度と照度とのサンプルデータを用いて、前記照明機器を制御するものである。
In addition, the illumination control device according to the present invention includes an illuminance calculating unit that calculates illuminance based on the luminous intensity for controlling the illuminating device, the stored installation information of the illuminating device, and the light distribution curve of the illuminating device, and an imaging device An image input means for inputting an image taken in
この発明は、照明機器を制御する光度、照明機器の設置情報、および照明機器の配光曲線に基づいて、照度を算出して、照明機器を制御する光度に対する照度を求めるので、照明機器の照度を照度計で計測する作業の負荷を軽減することができる。
また、撮像機器で撮影された画像の輝度と、照明機器を制御するために、予め設定された光度に対する照度を算出し、輝度と照度とのサンプルデータを作成して、作成したサンプルデータを用いて照明機器を制御するので、照明機器の照度を照度計で計測する作業の負荷を軽減して、照明機器を制御することができる。
This invention calculates the illuminance based on the light intensity for controlling the lighting equipment, the installation information of the lighting equipment, and the light distribution curve of the lighting equipment, and obtains the illuminance for the light intensity for controlling the lighting equipment. It is possible to reduce the work load of measuring with a luminometer.
Also, in order to control the brightness of the image captured by the imaging device and the illumination device, the illuminance for the preset light intensity is calculated, sample data of brightness and illuminance is created, and the created sample data is used. Since the lighting device is controlled, the load of the work of measuring the illuminance of the lighting device with the illuminometer can be reduced and the lighting device can be controlled.
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における照明制御装置１の構成図である。
図１の照明制御装置１は、例えば、蛍光灯やダウンライトなどの室内空間を照らす照明機器２に接続または内蔵され、照明機器２が照らす室内空間を撮影するカメラ３に、接続されている。
カメラ３は、空調機器を制御するために組込まれているものや、照明機器２が照らす室内や領域を監視する監視カメラであってもよい。
FIG. 1 is a configuration diagram of an
The
The
カメラ３と照明制御装置１は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブル、同軸ケーブル、ＵＳＢケーブル等で接続されており、照明機器２と照明制御装置１もＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルや専用コネクタケーブルで接続されている。
尚、ここでは、照明機器２と照明制御装置１、カメラ３と照明制御装置１がＬＡＮケーブル等の有線で接続されているとして説明するが、無線（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＩＰｓｅｃ（Security Architecture for Internet Protocol））で接続されてもよい。
The
Here, the lighting device 2 and the
照明制御装置１は、最適な明るさに照明機器２を制御する。
例えば、照明制御装置１は、ビル省エネ制御システムの管理サーバ、または管理端末に、その機能がソフトウェアモジュールとして組込まれていてもよく、照明機器２に内蔵の制御基盤であってもよい。
The
For example, the
照明制御装置１は、照度算出装置４、画像入力手段５、輝度算出手段６、相関情報算出手段７、サンプルデータ記憶手段８、相関情報記憶手段９、照度推定手段１０、目標照度算出手段１１、光度算出手段１２、光度出力手段１３から構成されている。
相関情報算出手段７には、サンプルデータ作成手段の機能が含まれている。
照度算出装置４は、光度入力手段１４、照度算出手段１５、機器情報記憶手段１６、照度出力手段１７から構成されている。
この照度算出装置４もビル省エネ制御システムの管理サーバ、または管理端末に、その機能がソフトウェアモジュールとして組込まれていてもよく、照明機器２に内蔵の制御基盤であってもよい。
The
The correlation information calculation means 7 includes the function of sample data creation means.
The illuminance calculation device 4 includes a luminous
This illuminance calculation device 4 may also be incorporated as a software module in the management server or management terminal of the building energy saving control system, or may be a control base built in the lighting device 2.
ここでは、光度入力手段１４、照度算出手段１５、照度出力手段１６、画像入力手段５、輝度算出手段６、相関情報算出手段７、照度推定手段１０、目標照度算出手段１１、光度算出手段１２、光度出力手段１３は、照明制御装置１上で起動するソフトウェアモジュールであるとして説明する。
また、機器情報記憶手段１７、サンプルデータ記憶手段８、相関情報記憶手段９は、メモリやハードディスクなどの記録媒体であるとして説明する。
Here, luminous intensity input means 14, illuminance calculation means 15, illuminance output means 16, image input means 5, luminance calculation means 6, correlation information calculation means 7, illuminance estimation means 10, target illuminance calculation means 11, luminous intensity calculation means 12, The light intensity output means 13 will be described as a software module activated on the
The apparatus
照明制御装置１の各構成について説明する。
照度算出装置４は、照明機器２を制御するために予め設定された光度が、相関情報算出手段７から入力される。または、照度算出装置４は、照明機器２から出力された光度が、照明機器２から入力される。そして、その光度に対する照度を、例えば逐点法によって算出して、算出した照度を照度算出装置４の外部に出力する。
Each structure of the
The illuminance calculation device 4 receives a light intensity set in advance for controlling the illumination device 2 from the correlation information calculation means 7. Alternatively, the illuminance calculation device 4 receives the light intensity output from the lighting device 2 from the lighting device 2. Then, the illuminance with respect to the luminous intensity is calculated by, for example, the point method, and the calculated illuminance is output to the outside of the illuminance calculation device 4.
照度算出装置４の光度入力手段１４には、照度算出装置４は、照明機器２を制御するために予め設定された光度が、相関情報算出手段７から入力される。または、照度算出装置４は、照明機器２から出力された光度が、照明機器２から入力される。そして、入力された光度を照度算出手段１５に出力する。光度入力手段１４に入力される照明機器２から出力された光度は、照明機器２から出力された電力を変換した光度が入力されてもよい。
The light
照度算出装置４の照度算出手段１５は、光度入力手段１４から入力された光度に対して、機器情報記憶手段１７の機器情報を用いて、例えば逐点法（詳細は後述する）により所定の領域のブロックの照度を算出する。例えば、所定の領域とは、照明機器２が照らす領域の範囲であり、ブロックは領域の一部である（領域は複数のブロックから成る）として以下説明する。
照度算出手段１５は、算出した光度に対する照度を照度出力手段１６に出力する。
The illuminance calculation means 15 of the illuminance calculation device 4 uses the device information stored in the device information storage means 17 for the light intensity input from the light intensity input means 14, for example, a predetermined area by a point-by-point method (details will be described later). The illuminance of the block is calculated. For example, the predetermined area is a range of an area illuminated by the lighting device 2, and a block is described as a part of the area (the area is composed of a plurality of blocks).
The illuminance calculation means 15 outputs the illuminance for the calculated luminous intensity to the illuminance output means 16.
照度算出装置４の機器情報記憶手段１７には、照明機器２の設置位置などの設置情報、照明機器２の配光曲線を含む配光仕様、照明機器２が照らす領域の位置情報、カメラ３の設置位置などの設置情報、を含む機器情報が記憶されている。機器情報は、機器情報記憶手段１７に予め記憶されていてもよく、照度算出装置４を含む照明制御装置１が設置される時、または、設置された後に入力されて記憶してもよい。
照度算出装置４の照度出力手段１６は、照度算出手段４から入力された光度に対する照度を照度算出装置４の外部に出力する。本実施の形態では、照度出力手段１６は、相関情報算出手段７、または目標照度算出手段１１に、算出した照度を出力する。
In the device
The
画像入力手段５は、照明機器２が照らす室内空間をカメラ３で撮影した画像が、カメラ３から入力され、その画像を輝度算出手段５に出力する。
輝度算出手段６は、画像入力手段５から入力された画像に対する輝度を算出し、算出した輝度を相関情報算出手段７に出力する。
The image input unit 5 receives an image obtained by photographing the indoor space illuminated by the lighting device 2 with the
The
相関情報算出手段７は、例えば、照明機器制御装置１が設置された時に１度（夜間など外光の影響がなく、動体がない状態の時に）、照明機器２を制御するために予め設定された、複数の光度を光度出力手段１３に出力して、複数の光度で照明機器２を制御する。
この時、複数の光度で制御された照明機器２によって、照らされた室内空間をカメラ３が撮影する。そして、その撮影された画像が、カメラ３から画像入力手段５に入力される。そして、画像入力手段５に入力された画像の、ある領域のブロック単位の輝度が、輝度算出手段６で算出される。そして、輝度算出手段６で算出されたブロック単位の輝度が、輝度算出手段６から相関情報算出手段７に入力される。
また、相関情報算出手段７は、照明機器２を制御するために予め設定された複数の光度を照度算出手段４に出力する。そして、照度算出手段４で算出された光度に対する照度が、照度算出手段４から相関情報算出手段７に入力される。
The correlation information calculation means 7 is set in advance to control the lighting device 2 once when the lighting
At this time, the
Further, the correlation
また、相関情報算出手段７は、輝度算出手段６から入力されたブロック単位の輝度と、照度算出装置４から入力された、予め設定された複数の光度に対する照度から、輝度と照度のサンプルデータを作成する。そして、この輝度と照度のサンプルデータをサンプルデータ記憶手段８に記憶する。そして、このサンプルデータ記憶手段８に記憶されたサンプルデータを用いて、輝度と照度との相関関係（例えば相関関数、詳細は後述する）を算出し、相関情報として相関情報記憶手段９に記憶する。 Further, the correlation information calculation means 7 obtains sample data of luminance and illuminance from the luminance of the block unit input from the luminance calculation means 6 and the illuminance for a plurality of preset light intensity values input from the illuminance calculation device 4. create. Then, the sample data of luminance and illuminance is stored in the sample data storage unit 8. Then, using the sample data stored in the sample data storage unit 8, a correlation between luminance and illuminance (for example, a correlation function, details will be described later) is calculated and stored as correlation information in the correlation information storage unit 9. .
サンプルデータ記憶手段８には、輝度算出手段６で算出された、ブロック単位の輝度と、照度算出装置４で算出された照度から作成された、輝度と照度のサンプルデータが、相関情報算出手段７から入力され、記憶されている。そして、相関情報算出手段７が相関情報を算出する際に、記憶されている輝度と照度とのサンプルデータが、相関情報算出手段７から参照される。
In the sample data storage unit 8, sample data of luminance and illuminance created from the luminance in block units calculated by the
相関情報記憶手段９には、相関情報算出手段７で算出された輝度と照度との相関情報が、相関情報算出手段７から入力され、記憶されている。そして、照度推定手段１０が推定照度を算出する際に、記憶されている相関情報が、照度推定手段１０から参照される。
In the correlation information storage unit 9, the correlation information between the luminance and the illuminance calculated by the correlation
照度推定手段１０は、相関情報記憶手段９に記憶された、輝度と照度との相関情報を用いて、カメラ３から照明制御装置１に入力された画像の輝度から、照明機器２が照らしていると推定する照度（推定照度）を求める。そして、求めた推定照度を目標照度算出手段１１に出力する。
The
目標照度算出手段１１は、照度推定手段１０から入力された推定照度、予め記憶され、照明機器２に設定する照度（例えば規格で最適とされる最適照度）、および照度算出装置４から入力された照度（照明機器２から出力された光度に対する照明照度）、を用いて照明機器２を制御する目標照度を算出し、光度算出手段１２に出力する。
目標照度は、例えば、外光の影響などがある場合に、照明機器２によって照らされる室内空間を最適な照度にするために、最終的に照明機器２が照らす必要のある照度である。
The target illuminance calculation means 11 is the estimated illuminance input from the illuminance estimation means 10, the illuminance stored in advance and set in the lighting device 2 (for example, the optimal illuminance optimized by the standard), and the illuminance calculation device 4 The target illuminance for controlling the illumination device 2 is calculated using the illuminance (the illumination illuminance with respect to the light intensity output from the illumination device 2), and is output to the light intensity calculation means 12.
The target illuminance is, for example, the illuminance that the lighting device 2 needs to finally illuminate in order to make the indoor space illuminated by the lighting device 2 optimal illuminance when there is an influence of external light or the like.
光度算出手段１２は、照度算出装置４の機器情報記憶手段１７に記憶された機器情報を用いて、例えば逐点法により、目標照度算出手段１１から入力された目標照度に対する光度を算出し、光度出力手段１３に出力する。 The light intensity calculation means 12 calculates the light intensity with respect to the target illuminance input from the target illuminance calculation means 11 by using, for example, the point-by-point method using the device information stored in the device information storage means 17 of the illuminance calculation device 4. Output to the output means 13.
光度出力手段１３は、光度算出手段１２から入力された光度を照明機器２に出力し、照明機器２の明るさを制御する。光度出力手段１３から出力される光度は、電力に変換して照明機器２に出力されてもよい。
以上が、照明制御装置１の各構成の説明である。
The luminous intensity output means 13 outputs the luminous intensity input from the luminous intensity calculation means 12 to the lighting device 2 and controls the brightness of the lighting device 2. The luminous intensity output from the luminous intensity output means 13 may be converted into electric power and output to the lighting device 2.
The above is the description of each configuration of the
例えば、本発明の照明制御装置１によって、昼間、室内空間に外光が入射していて、照明制御装置１が、カメラ３の画像の輝度から推定した推定照度が１０００ルクスであったとする。その場合、室内空間を設定照度（例えば規格で最適とされる照度）７００ルクスにするために、３００ルクス分の照度に相当する光度を照明機器２から削減する場合について説明する。
照明機器２から照明制御装置１に入力する光度が３０００カンデラであったとする。
すると、照度算出装置４により、その光度３０００カンデラがもたらす照度が７５０ルクスと算出される。
For example, it is assumed that outside light is incident on the indoor space during the daytime by the
It is assumed that the light intensity input from the lighting device 2 to the
Then, the illuminance calculation device 4 calculates the illuminance caused by the light intensity of 3000 candela as 750 lux.
照明機器２から得た光度に対応する照度が７５０ルクスであるため、削減しようとしている３００ルクス分を減らすと４５０（＝７５０−３００）ルクスとなる。そして、この４５０ルクスに対応する光度を光度算出手段１２が算出し、その光度が１８００カンデラであった場合、１８００カンデラの光度を照明制御装置１が照明機器２に出力して、明るさを制御する。このように制御することで、室内空間を最適とされる照度７００ルクスに制御しながら照明機器２の光度を抑制することができ、電力を削減することができる。
Since the illuminance corresponding to the luminous intensity obtained from the lighting device 2 is 750 lux, if 300 lux to be reduced is reduced, it becomes 450 (= 750−300) lux. Then, the light intensity calculation means 12 calculates the light intensity corresponding to 450 lux, and when the light intensity is 1800 candela, the
次に、照明制御装置１の動作について説明する。
図２は、この発明の実施の形態１における、照明制御装置１の動作を示すフローチャートである。
まず、照明機器２と照明制御装置１が設置され、例えば、夜間で、外光の影響がなく、人などの動体がない状態の時に、照明機器２を制御するために予め設定された、複数の光度が、相関情報算出手段７から照度算出装置４と光度出力手段１３に出力される（ステップ（以下Ｓ）１）。
Next, operation | movement of the
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the
First, the lighting device 2 and the
そして、照度算出手段４は、相関情報算出手段７から入力された、予め設定された複数の光度と、機器情報記憶手段１７に記憶されている照明機器の設置情報、照明機器の配光曲線、および照明機器２が照らす領域の位置情報（光度に対する照度を算出する領域の位置情報）を用いて、予め設定された複数の光度に対応する照度を算出する（Ｓ２）。照度算出装置４の動作の詳細は後述する。 Then, the illuminance calculation means 4 includes a plurality of preset light intensity values input from the correlation information calculation means 7, the installation information of the lighting equipment stored in the equipment information storage means 17, the light distribution curve of the lighting equipment, And the illuminance corresponding to a plurality of preset luminous intensity is calculated using the positional information of the area illuminated by the lighting device 2 (positional information of the area for calculating the illuminance with respect to the luminous intensity) (S2). Details of the operation of the illuminance calculation device 4 will be described later.
ここでは、相関情報算出手段７が、照明機器２を制御するために、予め設定された複数の光度を照明算出装置４に出力して、照度算出装置４が、その光度に対する照度を算出するとして説明するが、相関情報算出手段７が、予め設定された複数の光度を光度出力手段１３に出力して、照明機器２を制御し、照明機器２から出力された光度が、照度算出装置４に入力され、照明機器２から出力された光度に対する照度を、照度算出装置４が算出してもよい。 Here, it is assumed that the correlation information calculation means 7 outputs a plurality of preset light intensity levels to the illumination calculation apparatus 4 in order to control the illumination device 2, and the illuminance calculation apparatus 4 calculates illuminance for the light intensity. As will be described, the correlation information calculation means 7 outputs a plurality of preset light intensity values to the light intensity output means 13 to control the illumination device 2, and the light intensity output from the illumination device 2 is transmitted to the illuminance calculation device 4. The illuminance calculation device 4 may calculate the illuminance with respect to the light intensity input and output from the lighting device 2.
そして、この予め設定された複数の光度で、照明機器２により照らされた室内空間をカメラ３が撮影する。そして、カメラ３で撮影された画像が、画像入力手段５から入力される。そして、画像入力手段５から入力された画像（複数の光度で照明機器２を制御した時に、カメラ３で撮影された画像）が輝度算出手段６に入力される。
And the
そして、輝度算出手段６が、画像入力手段５から入力された画像の、所定の領域の、ブロック毎の画像の輝度を算出する（Ｓ３）。例えば画像入力手段５から入力された画像に対して、輝度算出手段６は、画像の所定の領域（照明機器２が照らすある領域）をｍ×ｎ個のブロックに分割し、各ブロック内の平均輝度を算出する。以降、このブロック毎の平均輝度をブロック毎の輝度として説明する。
そして、輝度算出手段６は、算出した輝度を相関情報算出手段７に出力する。
Then, the
Then, the
そして、相関情報算出手段７は、輝度算出手段６から入力された、ブロック毎の輝度と、各ブロックの位置に対応する、照度算出装置４から入力された照度を、輝度と照度のサンプルデータとしてサンプルデータ記憶手段８に記憶する（Ｓ４）。
また、相関情報算出手段７は、サンプルデータ記憶手段８に記憶されている、ブロック毎の輝度と照度のサンプルデータから、ブロック毎の輝度と照度との相関情報（例えば相関関数）を算出し（Ｓ５）、算出した相関情報を相関情報記憶手段９に記憶する。相関情報算出手段７の動作の詳細は後述する。
ここまでが、例えば、夜間で人などの動体がない状態の時に、ブロック毎のサンプルデータを取得し、ブロック毎の照度と輝度との相関関係を算出する動作の説明となる。
Then, the correlation
Further, the correlation information calculation means 7 calculates correlation information (for example, a correlation function) between the luminance and illuminance for each block from the sample data of luminance and illuminance for each block stored in the sample data storage means 8 ( S5), the calculated correlation information is stored in the correlation information storage means 9. Details of the operation of the correlation information calculation means 7 will be described later.
Thus far, for example, when there is no moving object such as a person at night, sample data for each block is acquired and the correlation between the illuminance and the luminance for each block is calculated.
ここから以降は、常時、照明機器２により照らされた室内空間を、カメラ３で撮影された画像が、カメラ３から画像入力手段５に入力されているとして説明する。また、照明機器２からも、常時、照度算出装置４に光度が入力されているとして説明する。
照明機器２から電力が出力される場合は、電力を光度に変換して、変換された光度が照明制御装置１に入力される。
From here on, the indoor space illuminated by the lighting device 2 will always be described as an image taken by the
When power is output from the lighting device 2, the power is converted into light intensity, and the converted light intensity is input to the
カメラ３で常時撮影している画像が、カメラ３から画像入力手段５に入力され、カメラ３で撮影された画像が、画像入力手段５から輝度算出手段６に入力される。
そして、輝度算出手段６が、画像入力手段５から入力された画像の、所定の領域の、ブロック毎の、画像の輝度を算出し、算出した輝度を照度推定手段１０に出力する。
照度推定手段１０は、相関情報記憶手段９に記憶された、ブロック毎の画像の輝度と照度との相関情報を用いて、常時、カメラ３で撮影された画像の輝度から、照明機器２が照らしていると推定する推定照度を求める（Ｓ６）。そして、照度推定手段１０は、求めた推定照度を目標照度算出手段１１に出力する。照度推定手段１０の動作の詳細は後述する。
An image that is always captured by the
Then, the
The
そして、目標照度算出手段１１は、照度推定手段１０で求めたブロック毎の推定照度、予め設定された照度（例えば規格などで定められている最適とされる照度）、および照度算出装置４で算出した光度に対する照度（照明機器２から入力された光度に対する照度）、を用いて、照明機器２を制御する目標照度を算出する（Ｓ７）。そして、目標照度算出手段１１は、算出した目標照度を光度算出手段１２に出力する。目標照度算出手段１１の動作の詳細は後述する。
Then, the target illuminance calculation means 11 is calculated by the estimated illuminance for each block obtained by the illuminance estimation means 10, preset illuminance (for example, optimum illuminance determined by standards, etc.), and the illuminance calculation device 4. The target illuminance for controlling the lighting device 2 is calculated using the illuminance with respect to the luminous intensity (illuminance with respect to the luminous intensity input from the lighting device 2) (S7). Then, the target illuminance calculation unit 11 outputs the calculated target illuminance to the luminous
そして、光度算出手段１２は、機器情報記憶手段１７の機器情報を用いて、目標照度算出手段１１から入力された目標照度に対する光度を、例えば逐点法により算出する（Ｓ８）。そして、光度算出手段１２は、算出した目標照度に対する光度を光度出力手段１３に出力する。光度算出手段１２の動作の詳細は後述する。
そして、光度出力手段１３は、光度算出手段１２から入力された目標照度に対する光度を、算出した目標照度のブロックに対応する照明機器２に出力して、照明機器２を制御する（Ｓ９）。照明機器２を電力で制御する必要がある場合は、照明制御装置１の光度出力手段１２から出力した光度を電力に変換して、照明機器２を制御する。
以上が照明制御装置１の動作の説明である。
Then, the light
And the luminous intensity output means 13 outputs the luminous intensity with respect to the target illumination intensity input from the luminous intensity calculation means 12 to the illumination apparatus 2 corresponding to the block of the calculated target illumination intensity, and controls the illumination apparatus 2 (S9). When it is necessary to control the illumination device 2 with electric power, the light intensity output from the light intensity output means 12 of the
The above is description of operation | movement of the
次に、照度算出装置４の動作の詳細について説明する。
照度算出装置４の光度入力手段１４には、相関情報算出手段７から、照明機器２を制御するために、予め設定された複数の光度が入力される。または、照度算出装置４の光度入力手段１４には、照明機器２から出力され、照明機器制御装置１の照度算出装置４に入力された光度と、目標照度算出手段１１から目標照度を算出する領域のブロックの位置情報が入力される。
そして、光度入力手段１４は、入力された光度を照度算出手段１５に出力する。
Next, details of the operation of the illuminance calculation device 4 will be described.
In order to control the lighting device 2 from the correlation information calculation means 7, a plurality of preset light intensity values are input to the light intensity input means 14 of the illuminance calculation device 4. Alternatively, the light
Then, the light
そして、照度算出手段１５は、機器情報記憶手段１７に記憶されている照明機器２の設置位置、照明機器２の配光曲線、および光度に対する照度を算出する位置情報を用いて、光度入力手段１４から入力された光度に対して照度を算出する。
以下、照度算出手段１５が、例えば逐点法により、光度に対する照度を算出する方法について説明する。
Then, the illuminance calculation means 15 uses the position information for calculating the illuminance with respect to the installation position of the lighting equipment 2, the light distribution curve of the lighting equipment 2, and the luminosity stored in the equipment information storage means 17. Illuminance is calculated with respect to the light intensity input from.
Hereinafter, a method in which the illuminance calculation unit 15 calculates the illuminance with respect to the light intensity by, for example, the point method will be described.
図３および図４は、光度に対する照度を算出する方法を図解したものである。
図３は、照度算出装置４で、逐点法により、床面の照度を算出する方法についての図である。
また、図４は、照度算出装置４で、逐点法により、壁面の照度を算出する方法についての図である。
尚、カメラ３は、どこに設置されていても照度の算出は可能であるが、本実施の形態では、カメラ３は、照明機器２と同じ天井に設置されていることを前提とする。
3 and 4 illustrate a method for calculating the illuminance with respect to the luminous intensity.
FIG. 3 is a diagram of a method for calculating the illuminance of the floor surface by the point-by-point method in the illuminance calculation device 4.
Moreover, FIG. 4 is a figure about the method of calculating the illuminance of the wall surface by the illuminance calculating device 4 by the point method.
Illumination can be calculated wherever the
ここでは、相関情報算出手段７から、予め設定された複数の光度が入力され、機器情報記憶手段１７に記憶されている、照明機器２が照らす領域の位置情報から、照度を算出するための領域Ａの、ブロックα、ブロックβの位置情報がわかる、として説明する。
まず、図３に示す様に、逐点法により、床面の照度を算出する方法では、次の様なパラメータが設定される。
Ｅｎ：法線照度（ｌｘ）、Ｅｈ：水平面照度（ｌｘ）、Ｉ：光度（ｃｄ）、θ：配光角度、ｈ：天井から床面までの距離（ｍ）、ｌα：照明機器２から照度を算出する領域Ａのブロックαまでの水平方向の距離（ｍ）。
Here, a region for calculating the illuminance from the positional information of the region illuminated by the illumination device 2, which is inputted with a plurality of preset light intensity values from the correlation
First, as shown in FIG. 3, in the method of calculating the illuminance on the floor surface by the point method, the following parameters are set.
En: Normal illuminance (lx), Eh: Horizontal plane illuminance (lx), I: Luminous intensity (cd), θ: Light distribution angle, h: Distance from ceiling to floor (m), lα: Illuminance from lighting device 2 The distance (m) in the horizontal direction to the block α in the area A in which is calculated.
床面の照度は、例えば、逐点法により、図３の法線照度（Ｅｎ）を以下の数式１から算出することができる。
また、逐点法により、図３の水平面照度（Ｅｈ）を以下の数式２から算出することができる。
即ち、水平面照度（Ｅｈ）は、光度（Ｉ）と、照明機器２と領域Ａのブロックαとの配光角度（θ）と、照明機器２の配光曲線（配光仕様）と、天井面から床面までの距離（ｈ）が分かれば算出できる。
同様に、領域Ａのブロックβでの水平面照度（Ｅｈ）は、光度（Ｉ）と、照明機器２とブロックβとの配光角度（θ´）と、照明機器２の配光曲線（配光仕様）と、天井面から床面までの距離（ｈ）が分かれば算出できる。
天井から床面までの距離（ｈ）は、照明機器２が天井に設置されていることから、照明機器２の設置位置（照明機器２の設置情報）により算出できる。
例えば、照明機器２の設置情報は、ビルやオフィスの設計情報から入手できる不変で既知な情報である。
That is, the horizontal plane illuminance (Eh) includes the luminous intensity (I), the light distribution angle (θ) between the lighting device 2 and the block α in the area A, the light distribution curve (light distribution specification) of the lighting device 2, and the ceiling surface. Can be calculated if the distance (h) from to the floor is known.
Similarly, the horizontal plane illuminance (Eh) in the block β of the area A is the luminous intensity (I), the light distribution angle (θ ′) between the lighting device 2 and the block β, and the light distribution curve (light distribution) of the lighting device 2. It can be calculated if the specification) and the distance (h) from the ceiling surface to the floor surface are known.
The distance (h) from the ceiling to the floor can be calculated from the installation position of the illumination device 2 (installation information of the illumination device 2) because the illumination device 2 is installed on the ceiling.
For example, the installation information of the lighting device 2 is invariable and known information that can be obtained from design information of buildings and offices.
光度（Ｉ）には、相関情報算出手段６から入力される、照明機器２を制御するために、予め設定された光度を当てはめる。
照明機器２は、すべての方向に同じ光度で出力するわけではなく、配光角度（θ）によって光度が異なる。配光角度（θ）への光度（Ｉ（θ））は、照明機器の配光曲線によって決められており、ほとんどの照明機器２は、製品仕様に配光曲線が記されている。
図５は、この発明の実施の形態における照明機器２の製品仕様（配光曲線）である。
例えば、照明機器２の配光曲線は、図５のように、照明機器２の製品仕様書に記されている不変で既知な情報である。
In order to control the illumination device 2 input from the correlation information calculation means 6, the light intensity set in advance is applied to the light intensity (I).
The lighting device 2 does not output with the same luminous intensity in all directions, and the luminous intensity varies depending on the light distribution angle (θ). The luminous intensity (I (θ)) to the light distribution angle (θ) is determined by the light distribution curve of the lighting device, and most of the lighting devices 2 have a light distribution curve in the product specification.
FIG. 5 is a product specification (light distribution curve) of the lighting device 2 according to the embodiment of the present invention.
For example, the light distribution curve of the lighting device 2 is invariable and known information written in the product specification of the lighting device 2 as shown in FIG.
照明機器２と領域Ａのブロックαとの配光角度（θ）は、照明機器２と領域Ａのブロックαとの水平方向の距離をｌαとすると、以下の数式３から算出することができる。距離ｌαは、照度を算出したい領域Ａのブロックαの位置情報からわかる。領域Ａのブロックαの位置情報は、機器情報記憶手段１７に記憶された、照明機器２が照らす領域の位置情報の１つである。
図３の、照明機器２と領域Ａのブロックβとの配光角度（θ´）も同様に算出することができる。
照明機器２と領域Ａのブロックβとの配光角度（θ´）は、照明機器２と領域Ａのブロックβとの水平方向の距離をｌβとすると、数式３から算出することができる。距離ｌβも、機器情報記憶手段１７に記憶された、照明機器２が照らす領域の位置情報からわかる。
The light distribution angle (θ ′) between the lighting device 2 and the block β in the area A in FIG. 3 can be calculated in the same manner.
The light distribution angle (θ ′) between the lighting device 2 and the block β in the region A can be calculated from
従って、照明機器２を制御するために、予め設定された複数の光度が、相関情報算出手段６から光度算出装置４に入力されると、その予め設定された複数の光度に対する水平面照度（Ｅｈ）は、機器情報記憶装置１７に予め記憶された、照明機器２の設置情報、照明機器２の配光曲線、および照明機器２が照らす領域の位置情報を用いて算出することができる。
Therefore, when a plurality of preset light intensity values are input from the correlation information calculation means 6 to the light intensity calculation device 4 in order to control the lighting device 2, the horizontal illuminance (Eh) for the plurality of light intensity values set in advance. Can be calculated using the installation information of the lighting device 2, the light distribution curve of the lighting device 2, and the position information of the area illuminated by the lighting device 2, which are stored in advance in the device
ここでは、照明機器２の設置位置（設置情報）、照明機器２の配光曲線などの機器情報が、予め機器情報記憶手段１７に記憶されているものとして説明するが、機器情報記憶手段１７に記憶されている機器情報は、照明制御装置１の外部から機器情報入力手段（図示せず）によって入力され、記憶されてもよい。
Here, description will be made assuming that device information such as the installation position (installation information) of the lighting device 2 and the light distribution curve of the lighting device 2 is stored in the device
また、ここでは、照度算出装置４で光度に対する照度を算出する領域の位置情報が、機器情報記憶手段１７に記憶されている、照明機器２が照らす領域の位置情報からわかる、として説明しているが、相関情報算出手段７から照度算出装置４に、予め設定された複数の光度が入力される時に、光度に対する照度を算出する領域の位置情報も入力されるとしてもよい。
In addition, here, it is assumed that the position information of the area where the illuminance calculation device 4 calculates the illuminance with respect to the luminous intensity can be found from the position information of the area illuminated by the illumination device 2 stored in the device
また、図４に示す様に、逐点法により、壁面の照度を算出する方法では、次の様なパラメータが設定される。
Ｅｎ：法線照度（ｌｘ）、Ｅｖ：垂直面照度（ｌｘ）、Ｉ：光度（ｃｄ）、θ：配光角度、ｌγ：照明機器２から照度を算出する領域Ｃのブロックγまでの水平方向の距離（ｍ）。
Further, as shown in FIG. 4, in the method of calculating the illuminance of the wall surface by the point method, the following parameters are set.
En: Normal illuminance (lx), Ev: Vertical surface illuminance (lx), I: Luminous intensity (cd), θ: Light distribution angle, lγ: Horizontal direction from lighting device 2 to block γ in area C where illuminance is calculated Distance (m).
壁面の照度は、図４の垂直面照度（Ｅｖ）を求めることになる。
照度を算出したい領域Ｃのブロックγの位置情報も、機器情報記憶手段１７に記憶されている、照明機器２が照らす領域の位置情報からわかるとする。そのため、この照度を算出したい領域Ｃのブロックγの位置情報から距離ｌγを求めることができる。
また、領域Ｃのブロックγの位置情報から、領域Ｃのブロックγと天井との垂直方向の距離（高さ）ｈ´を求めることができる。そのため、照明機器２と領域Ｃのブロックγとの配光角度（θ）は、数式３のｌαをｌγに置き換えて算出することができる。
As the illuminance on the wall surface, the vertical illuminance (Ev) in FIG. 4 is obtained.
It is assumed that the position information of the block γ in the area C where the illuminance is to be calculated is also known from the position information of the area illuminated by the lighting device 2 stored in the device
Further, the vertical distance (height) h ′ between the block γ of the region C and the ceiling can be obtained from the position information of the block γ of the region C. Therefore, the light distribution angle (θ) between the lighting device 2 and the block γ in the region C can be calculated by replacing lα in
そして、垂直面照度（Ｅｖ）は、水平面照度（Ｅｈ）と同様に、逐点法により、以下の数式（４）から算出することができる。
従って、相関情報算出手段６から入力される、予め設定された複数の光度に対する垂直面照度（Ｅｖ）は、機器情報記憶装置９に予め記憶された照明機器２の設置情報、照明機器２の配光曲線、および照度を算出しようとする領域のブロックの位置情報、から算出することができる。
Therefore, the vertical plane illuminance (Ev) for a plurality of preset light intensity values input from the correlation
照度算出装置４の光度入力手段１４に、照明機器２から入力された光度と、目標照度算出手段１１から入力された、光度に対する照度を算出する領域（目標照度を算出する領域）のブロックの位置情報が入力された場合には、目標照度算出手段１１から入力された領域のブロックの位置情報から、距離ｌα、またはｌβ、またはｌγを求める。そして、これらを数式３に当てはめて配光角度を（θ）を求める。そして、光度（Ｉ）に、照明機器２から入力された光度を当てはめ、照明機器２の配光曲線から、配光角度（θ）への光度（Ｉ（θ））を求める。そして、この配光角度（θ）への光度（Ｉ（θ））を数式２に当てはめて、光度に対応する照度を算出する。
The position of the block of the area (area for calculating the target illuminance) for calculating the illuminance with respect to the luminosity input from the illumination device 2 and the illuminance input to the intensity input means 14 of the illuminance calculation device 4 and the target illuminance calculation means 11 When the information is input, the distance lα, lβ, or lγ is obtained from the position information of the block in the area input from the target illuminance calculation means 11. Then, these are applied to
このように、照明機器２の設置情報と照明機器２の配光曲線のような、容易に得ることができる情報に基づいて、予め設定した複数の光度で照明機器２を制御した時の、所定の領域の、ブロックの画像の照度を照度算出装置４で算出して求めるので、照度計や照度センサを調整して照度を計測する必要がなくなり、照度を計測する作業の負荷を削減することができる。
以上が照度算出装置４の動作の詳細な説明である。
In this way, a predetermined value when the lighting device 2 is controlled at a plurality of preset light intensity levels based on information that can be easily obtained, such as installation information of the lighting device 2 and a light distribution curve of the lighting device 2. Since the illuminance of the block image in the area is calculated and calculated by the illuminance calculation device 4, it is not necessary to adjust the illuminance meter or the illuminance sensor to measure the illuminance, thereby reducing the work load for measuring the illuminance. it can.
The above is the detailed description of the operation of the illuminance calculation device 4.
次に、相関情報算出手段７の動作の詳細について説明する。
相関情報算出手段７で算出する、照度と輝度の相関情報（相関関数）は、照度と輝度のサンプルデータから統計学的な解析によって算出する。
輝度と照度のサンプルデータは、例えば、照明制御装置１が設置された時に、室内空間に外光が入らずに、人などの動体がない時間帯（例えば夜中）に作成する。
Next, details of the operation of the correlation information calculation means 7 will be described.
The correlation information (correlation function) between the illuminance and the brightness calculated by the correlation information calculation means 7 is calculated by statistical analysis from the sample data of the illuminance and the brightness.
For example, when the
相関情報算出手段７は、サンプルデータを作成するために、予め設定された複数の光度を、光度出力手段１３を介して照明機器２に出力することで、照明機器２を制御する。
また、相関情報算出手段７は、照明機器２に出力した、予め設定された複数の光度を照度算出手段４に出力する。そして、照度算出手段４で算出された、光度に対する照度が、照度算出手段４から相関情報算出手段７に入力される。
そして、予め設定された複数の光度で照明機器２を制御したときに、カメラ３で撮影された画像が、画像入力手段５を介して輝度算出手段６に入力される。そして、カメラ３で撮影された画像の輝度が、輝度算出手段６から相関情報算出手段７に入力される。
そこで、相関情報算出手段７は、この輝度算出手段６から入力された輝度と、照度算出装置４から入力された照度を、輝度と照度のサンプルデータとして作成し、このサンプルデータをサンプルデータ記憶手段８に記憶する。
The correlation
In addition, the correlation
Then, when the lighting device 2 is controlled with a plurality of preset light intensities, an image captured by the
Therefore, the correlation
図６は、相関情報算出手段７の動作を示すフローチャートである。
相関情報算出手段７は、例えば、予め設定されたｋ個の光度（I１、I２、・・・Iｋ）を順番に光度出力手段１３に出力することにより、出力した光度で照明機器２を制御する。ｋ個の光度（I１、I２、・・・Iｋ）で照明機器２が制御されることにより、照明機器２で照らされる室内空間の明るさも変化していく。
まず、相関情報算出手段７が、変数ｉにｉ＝１を設定する（Ｓ２１）。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the correlation information calculation means 7.
The correlation information calculation means 7 outputs, for example, k light intensity values (I 1 , I 2 ,... I k ) set in advance to the light intensity output means 13 in order to output the illumination device 2 with the output light intensity. To control. By controlling the lighting device 2 with k luminous intensity (I 1 , I 2 ,... I k ), the brightness of the indoor space illuminated by the lighting device 2 also changes.
First, the correlation information calculation means 7 sets i = 1 to the variable i (S21).
そして、相関情報算出手段７は、光度I１を光度出力手段１３に出力し、照明機器２を制御する（Ｓ２２）。
そして、照明機器２が光度I１で照らしている領域を、カメラ３が撮影し、カメラ３で撮影された画像が、カメラ３から画像入力手段５を介して輝度算出手段６に入力される。そして、カメラ３で撮影された画像の、所定の領域の、ブロックの輝度が、輝度算出手段６から相関情報算出手段７に入力される（Ｓ２３）。
そして、相関情報算出手段７が、照明機器２を制御した光度I１を照度算出手段４に出力し、光度I１に対する照度が、照度算出装置４から相関情報算出手段７に入力される（Ｓ２４）。
Then, the correlation information calculation means 7 outputs the light intensity I 1 to the light intensity output means 13 and controls the illumination device 2 (S22).
Then, the
Then, the correlation information calculation means 7 outputs the light intensity I 1 that controls the lighting device 2 to the illuminance calculation means 4, and the illuminance for the light intensity I 1 is input from the illuminance calculation apparatus 4 to the correlation information calculation means 7 (S24). ).
この時、照度算出装置４は、機器情報記憶手段１７に記憶された照明機器の設置情報と配光曲線、照明機器２が照らす領域の位置情報に基づいて、逐点法を用いて、光度I１に対する照度を算出している。
そして、輝度算出手段６から入力される画像の、所定の領域の、ブロックの輝度と、そのブロックの位置情報に対応する、照度算出装置４から入力された、光度I１に対する照度を、輝度と照度のサンプルデータとして、サンプルデータ記憶手段８に記憶する（Ｓ２５）。
At this time, the illuminance calculation device 4 uses the point-of-point method based on the installation information and the light distribution curve of the illumination device stored in the device
Then, the luminance of the block of a predetermined area of the image input from the luminance calculating means 6 and the illuminance with respect to the luminous intensity I 1 input from the illuminance calculating device 4 corresponding to the position information of the block are expressed as luminance. The sample data of illuminance is stored in the sample data storage unit 8 (S25).
そして、ｉをｉ＝ｉ＋１とする（Ｓ２６）。
そして、ｉ＞Ｋであるか否かを判定する（Ｓ２７）。ｉ＞Ｋでなければ、Ｓ２２に戻り、光度I２を光度出力手段１３に出力し、照明機器２を制御して同様に処理する。
ｉ≧Ｋであれば、サンプルデータ記憶手段８に記憶されたｋ個のサンプルデータを用いて、統計的な解析により、輝度と照度の相関関数（相関情報）を求める（Ｓ２８）。
Then, i is set to i = i + 1 (S26).
Then, it is determined whether i> K (S27). If i> K is not satisfied, the process returns to S22, the light intensity I 2 is output to the light intensity output means 13, and the lighting apparatus 2 is controlled to perform the same processing.
If i ≧ K, a correlation function (correlation information) between luminance and illuminance is obtained by statistical analysis using k pieces of sample data stored in the sample data storage unit 8 (S28).
この様に、予め設定されたｋ個の光度で照明機器２を制御し、ｋ個の光度で制御された照明機器２によって、室内空間の明るさが変化した時に、カメラ３で撮影された画像の輝度が、輝度算出手段３で算出される。そして、カメラ３で撮影された画像の輝度が、輝度算出手段３から相関情報算出手段７に入力される。
As described above, when the lighting device 2 is controlled with k pieces of light intensity set in advance, and the brightness of the indoor space is changed by the lighting device 2 controlled with the k pieces of light intensity, an image photographed by the
また、相関情報算出手段７は、予め設定されたｋ個の光度で照明機器２を制御すると同時に、予め設定されたｋ個の光度を照度算出装置４に出力する。そして、照度算出装置４で、照明機器２を制御するために、予め設定された光度に対する照度が算出され、ｋ個の光度に対する照度が、照度算出手段４から相関情報算出手段７に入力される。
In addition, the correlation
そこで、相関情報算出手段７は、輝度算出手段６から入力される、カメラ３で撮影した画像に対する輝度と、照度算出装置４から入力される、照明機器２を制御した光度に対する照度とを対応付けて、ブロック単位のｋ個のサンプルデータをサンプルデータ記憶手段８に記憶する。
そして、相関情報算出手段７は、ブロック単位のｋ個のサンプルデータから、統計的な解析により、ブロック単位に輝度と照度の相関関数を算出する。
Therefore, the correlation
Then, the correlation information calculation means 7 calculates a correlation function between luminance and illuminance for each block from k sample data for each block by statistical analysis.
例えば、ここでは、輝度ｙと照度ｆの相関関数を以下の数式５のような２次多項式に近似するとする。
ここでは、２次多項式で近似するとして説明するが、照度ｆは輝度ｙを加算する式であれば他の関係式でもよい。
相関情報算出手段７は、数式５の係数ａ，ｂ，ｃを求めることで相関関数ｆを算出することができる。例えば、重回帰分析などの統計的な方法により係数ａ，ｂ，ｃを求める。つまり、照度算出装置４で算出した領域Ａのブロックα、ブロックβ毎に、相関関数の係数ａ，ｂ，ｃを求める。
Here, the description will be made assuming that the approximation is performed by a quadratic polynomial, but the illuminance f may be another relational expression as long as it is an expression for adding the luminance y.
The correlation
この様に、相関情報算出手段７は、例えば、輝度と照度とのサンプルデータを用いて、数式５の係数ａ，ｂ，ｃを求めることにより、輝度と照度との相関関数を生成する。
そして、領域Ａのブロックα、ブロックβ毎に生成した相関関数の相関情報を相関情報記憶手段９に記憶する（Ｓ２９）。相関情報とは、例えば相関関数（数式５）の係数ａ，ｂ，ｃである。
壁面を撮影した画像の輝度と照度についても、図４に示す領域Ｃのブロックγについて、カメラ３で撮影された画像の、輝度に対する照度を求めることにより、同様に、相関関数ｆを算出することができる。
以上が相関情報算出手段７の動作の詳細な説明である。
In this way, the correlation
Then, the correlation information of the correlation function generated for each block α and block β in the area A is stored in the correlation information storage means 9 (S29). The correlation information is, for example, coefficients a, b, and c of the correlation function (Formula 5).
Similarly, for the luminance and illuminance of the image taken of the wall surface, by calculating the illuminance with respect to the luminance of the image taken by the
The above is the detailed description of the operation of the correlation
次に、照度推定手段１０の動作の詳細について説明する。
照度推定手段１０は、照明制御装置１の動作の説明のＳ６で説明したように、常時、カメラ３が室内空間を撮影した画像に対して、例えば、図３の領域Ａのブロックα、ブロックβの画像の輝度から、推定照度を算出する。
詳細には、相関情報記憶手段９に記憶されている領域Ａのブロックα、ブロックβ毎に算出された相関関数ｆを用いて、図３に示す床面の領域Ａのブロックα、ブロックβの、画像の輝度から、照度推定手段１０が推定照度を求める。
Next, details of the operation of the illuminance estimating means 10 will be described.
As described in S6 in the description of the operation of the
Specifically, using the correlation function f calculated for each block α and block β in the area A stored in the correlation information storage means 9, the blocks α and β in the area A on the floor shown in FIG. From the luminance of the image, the illuminance estimation means 10 calculates the estimated illuminance.
そして、照度推定手段１０は、推定照度を求めたブロックα、ブロックβの位置情報を算出する。
図３では、照明機器２と領域Ａのブロックαとの水平方向の距離をｌα、照明機器２と領域Ａのブロックβとの水平方向の距離をｌβ、カメラ３と領域Ａのブロックαとの水平方向の距離をｌφ、領域Ａのブロックβはカメラ３の真下の位置とする。
距離lβは、照明機器２の設置位置と、カメラ３の設置位置から算出することができる。
また、カメラ３が領域Ａのブロックαを撮影した画像から、例えば、カメラ３の設置位置、角度、ズーム値が固定であれば、撮影角度（φ）を算出することができる。
そして、距離ｌφは、算出した撮影角度（φ）と距離（ｈ）（ｈは、照明機器２の設置位置からわかる）から算出することができる。
Then, the illuminance estimation means 10 calculates the position information of the block α and the block β for which the estimated illuminance is obtained.
In FIG. 3, the horizontal distance between the lighting device 2 and the block α in the area A is lα, the horizontal distance between the lighting device 2 and the block β in the area A is lβ, and the
The distance lβ can be calculated from the installation position of the lighting device 2 and the installation position of the
In addition, from the image obtained by the
The distance lφ can be calculated from the calculated shooting angle (φ) and the distance (h) (h is known from the installation position of the lighting device 2).
従って、ブロックαの位置情報であるｌα（＝ｌβ−ｌφ）は、照明機器２の設置位置、カメラ３の設置位置、およびカメラ３の画像の撮影角度（φ）を用いて算出することができる。
そして、照度推定手段１０は、求めた推定照度と、推定照度を求めた領域のブロックの位置情報を目標照度算出手段１１に出力する。
Therefore, lα (= lβ−lφ), which is the position information of the block α, can be calculated using the installation position of the illumination device 2, the installation position of the
Then, the
また、図４に示す壁面の領域Ｃのブロックγの、画像の輝度に対して、推定照度を算出する場合について説明する。
領域Ｃのブロックγの画像の輝度についても、同様に、相関情報記憶手段９に記憶されている算出された相関関数ｆを用いて、壁面の領域Ｃのブロックγの画像の輝度から、推定照度を算出する。
そして、照度推定手段１０は、推定照度を求めたブロックγの位置情報を算出する。 領域Ｃのブロックγから天井面への高さ（領域Ｃのブロックγと天井面との垂直方向の距離）ｈ´は、カメラ３と壁面との距離ｌｗと、カメラ３とカメラ３から領域Ｃのブロックγへの撮影角度（φ）から算出することができる。
A case will be described in which the estimated illuminance is calculated with respect to the luminance of the image of the block γ in the wall area C shown in FIG.
Similarly, with respect to the luminance of the image of the block γ in the area C, the estimated illuminance is calculated from the luminance of the image of the block γ in the wall area C using the calculated correlation function f stored in the correlation information storage unit 9. Is calculated.
Then, the illuminance estimation means 10 calculates the position information of the block γ from which the estimated illuminance is obtained. The height from the block γ of the region C to the ceiling surface (distance in the vertical direction between the block γ of the region C and the ceiling surface) h ′ is the distance lw between the
即ち、照度推定手段１０は、相関情報記憶手段９に記憶された輝度と照度との相関情報を用いて、カメラ３で撮影された画像の、所定の領域の、ブロックの輝度から推定照度を求める。また、照度推定手段１０は、機器情報記憶手段１７に記憶された照明機器２の設置位置、カメラ３の設置位置、およびカメラ３の画像の撮影角度を用いて、推定照度を求めた領域のブロックの位置情報を算出する。そして、照度推定手段１０は、求めた推定照度と、推定照度を求めた領域のブロックの位置情報を目標照度算出手段１１に出力する。
以上が照度推定手段１０の動作の詳細な説明である。
That is, the
The above is a detailed description of the operation of the illuminance estimation means 10.
次に、目標照度算出手段１１の動作の詳細について説明する。
まず、照明機器２が照らしている領域のブロックｊの画像の輝度から、照度推定手段１０が求めた推定照度をｆｊとする。
目標照度算出手段１１には、ブロックｊの画像の輝度から求めた推定照度ｆｊと、推定照度ｆｊを求めたブロックｊの位置情報（カメラ３の画像の輝度を算出した位置情報）が、照度推定手段１０から入力される。
Next, details of the operation of the target illuminance calculation means 11 will be described.
First, the estimated illuminance obtained by the illuminance estimating means 10 from the luminance of the image of the block j in the area illuminated by the lighting device 2 is defined as fj.
In the target illuminance calculation means 11, the estimated illuminance fj obtained from the luminance of the image of the block j and the position information of the block j from which the estimated illuminance fj was obtained (position information obtained by calculating the luminance of the image of the camera 3) are estimated. Input from means 10.
そして、目標照度算出手段１１は、照度推定手段１０が求めたブロックｊの推定照度ｆｊ、予め設定された最適とされる照度（最適照度）Ｅｏ、および照度算出装置４でて算出された、ブロックｊを照らす照明機器２から出力された、光度に対する照度（照明照度）Ｅｃｊを用いて、目標照度を算出する。
予め設定された最適照度Ｅｏは、予め照明制御装置１に設定されてもよいし、照明制御装置１に後から入力して指定するようにしてもよい。最適照度Ｅｏは、例えば、規格で定められている最適な照度が設定される。
Then, the target illuminance calculation means 11 calculates the estimated illuminance fj of the block j obtained by the illuminance estimation means 10, the preset optimum illuminance (optimum illuminance) Eo, and the block calculated by the illuminance calculation device 4. The target illuminance is calculated using the illuminance (illumination illuminance) Ecj with respect to the luminous intensity, which is output from the illumination device 2 that illuminates j.
The preset optimum illuminance Eo may be set in advance in the
図７は、目標照度算出手段１１の動作を示すフローチャートである。
まず、目標照度算出手段１１は、カメラ３で撮影された画像のうち、ブロックｊにおいて推定した推定照度ｆｊと、予め設定される最適な照度Ｅｏから差分の照度Ｄｊ（＝ｆｊ−Ｅｏ）を算出する（Ｓ３１）。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the target illuminance calculation means 11.
First, the target illuminance calculation means 11 calculates a difference illuminance Dj (= fj−Eo) from the estimated illuminance fj estimated in the block j and the preset optimum illuminance Eo among the images taken by the
そして、目標照度算出手段１１は、照度算出装置４に、ブロックｊの位置情報を出力する。すると、照度算出装置４で、ブロックｊを照らす（に対応する）照明機器２から、入力される光度に対して、照度（照明照度）Ｅｃｊが算出され、算出された照明照度Ｅｃｊが、照度算出装置４から目標照度算出手段１１に入力される（Ｓ３２）。 Then, the target illuminance calculation means 11 outputs the position information of the block j to the illuminance calculation device 4. Then, the illuminance calculation device 4 calculates the illuminance (illumination illuminance) Ecj for the input light intensity from the illumination device 2 that illuminates (corresponds to) the block j, and the calculated illumination illuminance Ecj calculates the illuminance. Input from the device 4 to the target illuminance calculation means 11 (S32).
そして、目標照度算出手段１１は、ブロックｊについて、照度算出装置４で算出された照度Ｅｃｊと差分の照度Ｄｊとの差分の絶対値を求め、ブロックｊの目標照度Ｅｔｊ（＝｜Ｅｃｊ−Ｄｊ｜）を算出する（Ｓ３３）。 Then, the target illuminance calculation means 11 obtains the absolute value of the difference between the illuminance Ecj calculated by the illuminance calculation device 4 and the differential illuminance Dj for the block j, and the target illuminance Etj (= | Ecj−Dj | ) Is calculated (S33).
そして、目標照度算出手段１１は、各ブロックの目標照度Ｅｔの平均Ａｖｅ（Ｅｔ）を、照明機器２を制御するための最終的な目標照度Ｅｑとして算出する（Ｓ３４）。ここでは、目標照度の平均を求めたが、各ブロックの目標照度Ｅｔ最小値や最大値を最終的な目標照度Ｅｑとしてもよい。
そして、目標照度算出手段１１は、算出した最終的な目標照度Ｅｑと、目標照度Ｅｑを算出した位置情報（推定照度ｆｊを求めたブロックｊの位置情報）を光度算出手段１２に出力する。
以上が目標照度算出手段１１の動作の詳細な説明である。
Then, the target illuminance calculation means 11 calculates the average target illuminance Ave (Et) of the target illuminance Et of each block as the final target illuminance Eq for controlling the lighting device 2 (S34). Although the average of the target illuminance is obtained here, the target illuminance Et minimum value or maximum value of each block may be used as the final target illuminance Eq.
Then, the target illuminance calculation unit 11 outputs the calculated final target illuminance Eq and the position information (the position information of the block j from which the estimated illuminance fj is obtained) calculated the target illuminance Eq to the luminous
The above is the detailed description of the operation of the target illuminance calculation means 11.
次に、光度算出手段１２の動作について説明する。
光度算出手段１２は、照明機器２を制御するための最終的な目標照度Ｅｑと目標照度Ｅｑを算出した領域の位置情報が、目標照度算出手段１１から入力され、最終的な目標照度Ｅｑに対する光度を算出する。そして、光度算出手段１２は、算出した最終的な目標照度Ｅｑに対する光度を光度出力手段１３に出力する。
Next, the operation of the light intensity calculation means 12 will be described.
The luminous intensity calculating means 12 receives the final target illuminance Eq for controlling the lighting device 2 and the position information of the area where the target illuminance Eq is calculated from the target illuminance calculating means 11, and the luminous intensity with respect to the final target illuminance Eq. Is calculated. Then, the luminous
以下、算出方法について図３、図４を用いて説明する。
図３において、最終的な目標照度Ｅｑに対する光度（照明機器２に出力する光度）を算出するために、逐点法の数式１、数式２から、次の様なパラメータが必要となる。
Ｅｎ：法線照度（ｌｘ）、Ｅｈ：水平面照度（ｌｘ）、Ｉ：光度（ｃｄ）、θ：配光角度、ｈ：天井から床面までの距離（ｍ）、ｌα：照明機器２から照度を算出する領域Ａのブロックαまでの水平方向の距離（ｍ）。
Hereinafter, the calculation method will be described with reference to FIGS.
In FIG. 3, in order to calculate the light intensity with respect to the final target illuminance Eq (light intensity to be output to the illumination device 2), the following parameters are required from the
En: Normal illuminance (lx), Eh: Horizontal plane illuminance (lx), I: Luminous intensity (cd), θ: Light distribution angle, h: Distance from ceiling to floor (m), lα: Illuminance from lighting device 2 The distance (m) in the horizontal direction to the block α in the area A in which is calculated.
照度算出装置４で説明したように、配光角度（θ）は、数式３に距離ｌαと距離ｈを当てはめて求める。ｌαは、目標照度Ｅｑを算出した位置情報（推定照度ｆｊを求めたブロックｊの位置情報）からわかる。そして、数式２の水平面照度（Ｅｈ）に目標照度Ｅｑ、距離ｈを当てはめて、配光角度（θ）への光度（Ｉ（θ））を求める。そして、照明機器２の配光曲線を用いて、目標照度Ｅｑに対する光度Ｉｑを算出する。
そして、光度算出手段１２は、算出した光度Ｉｑを光度出力手段１３に出力する。
以上が光度算出手段１２の動作の説明である。
As described in the illuminance calculation device 4, the light distribution angle (θ) is obtained by applying the distance lα and the distance h to
Then, the luminous
The above is the description of the operation of the luminous intensity calculation means 12.
以上のように、ビルやオフィスの設計情報から、容易に得ることができるような情報（照明機器２の設置情報と配光曲線）に基づいて、予め設定した複数の光度に対する照度を算出して求めるので、照度計や照度センサを調整して照度を計測する必要がなく、照度を計測する作業の負荷を削減することができる。 As described above, based on information that can be easily obtained from design information of buildings and offices (installation information and light distribution curve of the lighting device 2), the illuminance for a plurality of preset light intensities is calculated. Therefore, there is no need to adjust the illuminance meter or the illuminance sensor to measure the illuminance, and the work load for measuring the illuminance can be reduced.
また、予め設定された複数の光度で、制御された照明機器２によって、照らされた室内空間をカメラ３が撮影する。そして、輝度算出手段６で算出された、カメラ３で撮影された画像の輝度と、照度算出装置４で算出された、予め設定された複数の光度に対する照度から、輝度と照度とのサンプルデータを作成して、このサンプルデータを用いて、照明機器２を制御するので、照度計や照度センサで照度を計測する作業負荷を軽減して、照明機器２の照度を精度よく制御することができる。
In addition, the
また、カメラ３で撮影された画像から、ブロック単位で輝度を求め、ブロック単位で輝度と照度の相関情報を生成する。そのため、画像の輝度から、ブロック単位で、照明機器２の照度を推定することができるので、撮影範囲に異なるオブジェクト（例えば、色が異なる床、壁、机など）が存在していても、照度を的確に推定することができる。また、照度の推定に有効なブロックを照明機器毎に決めておくことで、１台のカメラで複数の照明機器から出力される光度を制御することができる。
Also, the luminance is obtained in units of blocks from the image taken by the
また、輝度算出手段６から入力された画像の輝度と、照度算出手段４から入力された照度から、輝度と照度のサンプルデータを作成して、このサンプルデータを用いて、常時カメラ３で撮影される画像に対して、画像の輝度から推定照度を求めて、照明機器２を制御するので、照度計や照度センサで照度を計測する作業負荷を軽減して、カメラ３で撮影できる広範囲な領域の画像によって、照明機器２の照度を精度よく制御することができる。
Further, sample data of luminance and illuminance is created from the luminance of the image inputted from the luminance calculating means 6 and the illuminance inputted from the illuminance calculating means 4, and is always photographed by the
また、このようにして作成したサンプルデータから、輝度と照度との相関情報を算出し、常時、カメラ３で撮影された、画像の輝度から求めた推定照度と、照明機器２から入力される光度に対する照度と、予め設定された最適照度から、照明機器２を制御する最終的な目標照度を算出して、照明機器２を制御するので、照度計や照度センサで照度を計測する作業負荷を軽減して、照明機器２を最適な照度で制御することができる。
Further, correlation information between luminance and illuminance is calculated from the sample data created in this way, and the estimated illuminance obtained from the luminance of the image, which is always taken by the
また、照度の推定精度を悪化させる主な要因として、撮影範囲内の人や物などの動体の存在がある。カメラが動体を撮影した画像のブロックの輝度は、動体が存在しない時に、輝度と照度とのサンプルデータを作成した時の輝度と大きく異なってしまい、動体の存在時は間違った照度を算出してしまうことがある。しかし、ブロックの輝度が、輝度と照度とのサンプルデータを作成した時の輝度と大きく異なる現象は、動体の存在時だけではなく、太陽や他の照明機器などの外光が入射しているときにも発生する。したがって、照度を適切に算出するためには、本現象が動体存在によるものなのか、外光によるものなのかを認識する必要がる。 The main factor that deteriorates the estimation accuracy of illuminance is the presence of moving objects such as people and objects within the imaging range. The brightness of the block of the image taken by the camera is greatly different from the brightness when the sample data of brightness and illuminance is created when there is no moving object, and the wrong illuminance is calculated when the moving object exists. May end up. However, the phenomenon that the brightness of the block differs greatly from the brightness when the sample data of brightness and illuminance is created is not only when moving objects are present, but also when external light such as the sun or other lighting equipment is incident Also occurs. Therefore, in order to calculate the illuminance appropriately, it is necessary to recognize whether this phenomenon is due to the presence of a moving object or due to external light.
本発明の特徴は、画像のブロック単位で推定した照度と、照明機器から出力される現在の光度から算出した照度の差分を分析することである。これにより、前記の２つの要因を識別することができ、動体存在時の間違った照度推定を抑制することができる。
また、前記現象は、照明機器のランプ切れや劣化時にも発生するため、画像のブロック単位で推定した照度と、照明機器から出力される現在の光度から算出した照度の差分を分析することにより、照明機器のランプ切れや劣化も検知することができる。
また、例えば昼間の窓際など明かりが入りこむような領域において、照明機器２の照度を落としても最適な照度にすることができる。また、最適な照度にしながら電力を削減することができる。
The feature of the present invention is to analyze the difference between the illuminance estimated for each block of the image and the illuminance calculated from the current luminous intensity output from the lighting device. Thereby, the above two factors can be identified, and erroneous illuminance estimation when a moving object is present can be suppressed.
In addition, since the phenomenon occurs also when the lighting device is out of lamp or deteriorated, by analyzing the difference between the illuminance estimated in block units of the image and the illuminance calculated from the current luminous intensity output from the lighting device, It is also possible to detect lamp breaks and deterioration of lighting equipment.
Further, for example, in an area where light enters, such as near a window in the daytime, the illuminance can be made optimum even if the illuminance of the lighting device 2 is reduced. In addition, it is possible to reduce power while maintaining an optimum illuminance.
１ 照明制御装置、２ 照明機器、３ カメラ、４ 照度算出装置、５ 画像入力手段、６ 輝度算出手段、７ 相関情報算出手段、８ サンプルデータ記憶手段、９ 相関情報記憶手段、１０ 照度推定手段、１１ 目標照度算出手段、１２ 光度算出手段、１３ 光度出力手段、１４ 光度入力手段、１５ 照度算出手段、１６ 照度出力手段、１７ 機器情報記憶手段。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
該光度入力手段で入力された光度と、記憶された前記照明機器の設置情報と、前記照明機器の配光曲線に基づいて、照度を算出する照度算出手段、
該照度算出手段によって算出された照度を出力する照度出力手段
を備えたことを特徴とする照度算出装置。 Luminous intensity input means for inputting luminous intensity to control the lighting device,
Illuminance calculating means for calculating illuminance based on the light intensity input by the light intensity input means, the stored installation information of the lighting equipment, and the light distribution curve of the lighting equipment,
An illuminance calculation device comprising illuminance output means for outputting the illuminance calculated by the illuminance calculation means.
撮像機器で撮影された画像が入力される画像入力手段、
該画像入力部で入力された画像に対する輝度を算出する輝度算出手段、
予め設定された光度で前記照明機器を制御し、前記撮像機器で撮影された画像に対して、前記輝度算出手段で算出された輝度と、前記照度算手段で算出された、前記予め設定された光度に対する照度から、輝度と照度とのサンプルデータを作成するサンプルデータ作成手段を備え、
該サンプルデータ作成手段で求めた輝度と照度とのサンプルデータを用いて、前記照明機器を制御することを特徴とする照明制御装置。 Illuminance calculating means for calculating illuminance based on the light intensity for controlling the lighting device, the stored installation information of the lighting device and the light distribution curve of the lighting device,
An image input means for inputting an image taken by an imaging device;
Luminance calculation means for calculating the luminance of the image input by the image input unit;
The lighting device is controlled with a preset light intensity, and the luminance calculated by the luminance calculating unit and the preset value calculated by the illuminance calculating unit for the image photographed by the imaging device are set. Sample data creation means for creating sample data of brightness and illuminance from illuminance with respect to luminous intensity,
An illumination control apparatus that controls the illumination apparatus using sample data of luminance and illuminance obtained by the sample data creating means.
該相関情報算出手段で算出された相関情報を用いて、前記画像入力手段から入力される画像に対して、前記輝度算出手段で算出された輝度に対する推定照度を求める照度推定手段を更に備え、
該照度推定手段で求めた推定照度に基づいて、前記照明機器を制御する請求項２記載の照明制御装置。 Correlation information calculation means for calculating correlation information between brightness and illuminance using sample data of brightness and illuminance created by the sample data creation means,
Illuminance estimation means for obtaining an estimated illuminance for the luminance calculated by the luminance calculation means for the image input from the image input means using the correlation information calculated by the correlation information calculation means,
The lighting control device according to claim 2, wherein the lighting device is controlled based on the estimated illuminance obtained by the illuminance estimating means.
前記照度推定手段で求めた推定照度と、推定照度を求めた領域の位置情報と、前記照度算出手段で算出された前記照明機器から入力される光度に対する照度と、設定された照度とに基づいて、目標照度を算出する目標照度算出手段を更に備え、
該目的照度算出手段で算出された目標照度に基づいて、前記照明機器を制御する請求項２または請求項３記載の照明制御装置。 The illuminance calculation means further calculates the illuminance with respect to the light intensity input from the lighting equipment based on the light intensity input from the lighting equipment, the installation information of the lighting equipment, and the light distribution curve of the lighting equipment. ,
Based on the estimated illuminance obtained by the illuminance estimating means, the position information of the area for which the estimated illuminance was obtained, the illuminance for the light intensity input from the lighting device calculated by the illuminance calculating means, and the set illuminance And a target illuminance calculating means for calculating the target illuminance,
The lighting control device according to claim 2 or 3, wherein the lighting device is controlled based on the target illuminance calculated by the target illuminance calculating means.
該光度算出手段で算出された光度を前記照明機器に出力する光度出力手段を更に備えたことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の照明制御装置。 Luminous intensity calculating means for calculating the luminous intensity with respect to the target illuminance calculated by the target illuminance calculating means using the installation information of the imaging apparatus, the installation information of the lighting apparatus, and the light distribution curve of the lighting apparatus,
The illumination control device according to claim 2, further comprising a luminous intensity output unit that outputs the luminous intensity calculated by the luminous intensity calculation unit to the lighting device.
照明機器を制御する光度が入力される光度入力ステップ、
該光度入力ステップで入力された光度と、記憶された前記照明機器の設置情報と、前記照明機器の配光曲線に基づいて、照度を算出する照度算出ステップ、
該照度算出ステップによって算出された照度を出力する照度出力ステップ
を備えたことを特徴とする照度算出方法。 In the calculation method of the illuminance with respect to the luminous intensity by the illuminance calculating device,
Luminous intensity input step in which luminous intensity to control the lighting equipment is input,
An illuminance calculation step of calculating illuminance based on the light intensity input in the light intensity input step, the stored installation information of the lighting device, and the light distribution curve of the lighting device,
An illuminance calculation method comprising an illuminance output step for outputting the illuminance calculated by the illuminance calculation step.
予め設定された光度で前記照明機器を制御し、前記撮像機器で撮影された画像に対して、前記輝度算出手段で算出された輝度と、前記照度算手段で算出された前記照明機器を制御した光度に対する照度から、輝度と照度とのサンプルデータを作成するサンプルデータ作成ステップと、
該サンプルデータ作成手段で求めた輝度と照度とのサンプルデータを用いて、前記照明機器を制御する制御ステップを備えたことを特徴とする照明制御方法。 Illuminance calculating means for calculating illuminance based on the light intensity for controlling the lighting device, the stored installation information of the lighting device, and the light distribution curve of the lighting device, and an image input with an image taken by the imaging device In an illumination control method for controlling illumination by an illumination control device including an input unit and a luminance calculation unit that calculates luminance for an image input by the image input unit,
The lighting device is controlled at a preset light intensity, and the luminance calculated by the luminance calculating unit and the lighting device calculated by the illuminance calculating unit are controlled for an image captured by the imaging device. Sample data creation step for creating sample data of luminance and illuminance from illuminance with respect to luminous intensity,
A lighting control method comprising a control step of controlling the lighting device using sample data of luminance and illuminance obtained by the sample data creating means.
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