JP3864448B2 - 照明方法および照明器具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、深夜時に好適な照明方法および照明器具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の照明は、活動時(日中および夜間活動時)に対応することだけが考えられており、調光照明器具としてもその時の心身の状態を考慮したものだけにすぎなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、高齢者は睡眠が浅くなりトイレも近くなるなど、身体の老化現象の一つに深夜行動を行なうことが近年の研究調査により明らかにされている。今後ますます高齢化が進む状況を考慮すると、深夜照明の必要性は高まっていることが明らかであるが、そのときの心身の状態(完全に心身が活動していない覚醒度の低い状態)に適した照明は現在行なわれていない。現実に深夜に適した明るさを出さなかったため、点灯すると眩し過ぎてその後寝付きにくくなるといった問題も発生する。またそうなることを避けるため照明を点灯せずに物が識別しにくいままで行動をし、けがなどの危険にさらされる可能性もあり得る状況を自ら作ってしまうことにもなる。これら全て、照明が活動時のみのものと考えられてきたことによる。
【0004】
具体的には、例えば調光技術は発達しているが、雰囲気演出など全て活動時における使用を目的としたものであり、深夜に適したものとは言えない。またフェードをかけて急激な立ち上がりを抑えた照明器具もあるが、これらの器具も最終的には100%の光出力量に達してしまうので、完全に覚醒しきっていない深夜の行動時に明るさとしての絶対量が多過ぎて、心身に与えるストレスの面でも省エネルギーの上でも適していない。
【0005】
また段調光のできる照明器具は多数存在しているが、消灯から点灯の時は主光源が先に点灯してしまうため、深夜に適した明るさを出すことができない。
白熱等の照明器具で調光操作部などで調光して消灯しておくと点灯時の目的とする明るさを深夜に出すことは可能だが、毎夜設定できるのもではなく、また活動時には元に戻しておかなければならない煩わしさが毎回発生する。
【0006】
高齢者としての深夜の行動に最も深く関わってくる廊下やトイレなどの照明は、現時点では100%点灯か、完全に消灯するかのON−OFF機能しかもたなかったため、人間の心身の状態に合わせた明るさを与えるものではなかった。前述のフェードをかけて急激な立上りを抑えたものもあるが同様の理由で深夜に適しているとは言えない。
【0007】
さらに深夜常夜灯として足元灯などがあるが、必ずしも安全に通路部を照らすものではなく、サインの意味合いが強いものであった。また常に点灯しておかなければならないため省エネルギーの面からも適しているとは言えなかった。
したがって、この発明の目的は、深夜の照明に適した照明方法および照明器具を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1記載の照明方法は、深夜時における点灯直後のランプの光出力量を、人の顔面周辺の照度=0.72×(床面中央照度)+0.13で与えられる関係式により、前記床面中央照度より換算した前記人の顔面周辺の照度にして、1〜5ルックスとし、その後のランプの光出力量を前記人の顔面周辺の照度にして3〜8ルックスとすることを特徴とするものである。
【0011】
請求項1記載の照明方法によれば、深夜時の点灯直後に人の顔面周辺の照度を1〜5ルックス程度にすることで明るさが変化したときに感じる不快感を抑え、その後の人の顔面周辺の照度を3〜8ルックス程度にすることで歩行などの軽動作が安全に行なえ、深夜の視認性のある照明環境を提供することができる。
請求項2記載の照明方法は、点灯直後のランプの光出力量を、活動時には通常の100%出力ないし調光出力にし、深夜時には、人の顔面周辺の照度=0.72×(床面中央照度)+0.13で与えられる関係式により、前記床面中央照度より換算した前記人の顔面周辺の照度にして、1〜5ルックスとすることを特徴とするものである。
【0012】
請求項2記載の照明方法によれば、活動時と深夜時の切り替えを行なうことで、活動時には100%点灯状態や雰囲気を楽しむ等の目的をもった調光状態にし、深夜時には顔面周辺の照度を1〜5ルックス程度にすることにより、時間帯に応じた適切な照明環境を楽に提供することができる。また活動時と深夜時に対して単一の器具で解決することができる。
【0013】
請求項3記載の照明器具は、点灯直後のランプの光出力量を通常の100%出力ないし調光出力にする第1の点灯手段と、点灯直後のランプの光出力量を、人の顔面周辺の照度=0.72×(床面中央照度)+0.13で与えられる関係式により、前記床面中央照度より換算した前記人の顔面周辺の照度にして、1〜5ルックスとする第2の点灯手段と、活動時には前記第1の点灯手段を選択し深夜時には前記第2の点灯手段を選択する切り替え手段とを備えたものである。
【0014】
請求項3記載の照明器具によれば、切り替え照明方式を単一の器具で行なうことにより、施工容易になり、時間帯に応じた適切な照明環境を提供することができる。
請求項4記載の照明器具は、点灯直後の光出力量を通常の100%出力ないし調光出力が可能な活動時用ランプを有する第1の点灯手段と、点灯直後の光出力量を、人の顔面周辺の照度=0.72×(床面中央照度)+0.13で与えられる関係式により、前記床面中央照度より換算した前記人の顔面周辺の照度にして、1〜5ルックスとすることが可能な深夜用ランプを有する第2の点灯手段と、前記第1の点灯手段および前記第2の点灯手段を切り替えるものであって深夜時には前記深夜用ランプが先に点灯するように前記第2の手段を選択する切り替え手段とを備えたものである。
【0015】
請求項4記載の照明器具によれば、深夜時に小丸電球など深夜用ランプを先に点灯するように回路等を切り替えることによって、現行の照明器具で早急に深夜用照明が実現できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
この発明の第1の実施の形態を図1ないし図5により説明する。図1は、照明器具の構成を示し、操作部1と、タイマ2と、制御部3と、調光器4と、複数のランプ5とを有する。
操作部1は、活動時と深夜時とを切り替える切り替え手段を有し、この手段により制御部3を制御するものである。深夜時は、たとえば就寝から起床までの時間帯のように、高齢になるほどトイレなどへ行動することが増加する時間帯である。その時の行動時の心身は睡眠の合間の中途覚醒すなわち覚醒度の低い状態である。また活動時はたとえば日中および夜間就寝までの行動を指し、心身は覚醒度が高い状態である。
【0017】
タイマ2は、たとえば0時から5時までの5時間の間において、操作部1の切り替え手段を深夜モードに切り替えるものである。この時間帯は各生活形態に応じて設定することができ、変更も容易である。
制御部3は、関数演算回路3aと調光演算回路3bからなり、これらの回路により調光器4を制御し、ランプ5の点灯数と明るさの制御とをつぎのように行なう。すなわち、深夜時には、点灯直後の人の顔面周辺の照度が1〜5ルックス程度になるように、ランプ5の全体の光出力量を設定する。一方活動時には、ランプ5を通常の100%点灯ないし調光点灯にする。
【0018】
調光器4は、制御部3の制御にしたがって活動時にはランプ5の一部または全部をフルまたは調光点灯させ、さらに深夜時には顔面周辺の照度が1〜5ルックスとなる程度の発光量で点灯する。したがって、この調光器は活動時の点灯手段および深夜時の点灯手段を有する。
すなわち、この実施の形態の照明方法は、点灯直後のランプの光出力量を、活動時には通常の100%出力ないし調光出力にし、深夜時には顔面周辺の照度にして1〜5ルックス程度とするものである。
【0019】
また照明器具は、点灯直後のランプの光出力量を通常の100%出力ないし調光出力にする第1の点灯手段と、点灯直後のランプの光出力量を顔面周辺の照度にして1〜5ルックス程度とする第2の点灯手段と、活動時には第1の点灯手段を選択し深夜時には第2の点灯手段を選択する切り替え手段とを備えたものである。
【0020】
図2は、消灯から点灯への立ち上げ時Tにおける、活動時と深夜時の照度を示している。活動時にはランプ5を通常の100%点灯ないし約50〜100%調光点灯の明るさL1 にする通常点灯である。また深夜時は点灯直後の人の顔面周辺の照度が1〜5ルックス程度の明るさL2 になるようにランプ5の光出力量を制限している。この深夜時において、とくに65歳程度以上の高齢者では点灯直後の人の顔面周辺の照度が3〜5ルックス程度になるように、ランプ5の光出力量を設定する。
【0021】
以上より、深夜に適した明るさを出力できる照明方法は、日中〜夜間の活動時(図中の実線)では通常モードとなり、点灯時にはその照明器具の出力値でたとえば100%の光が出る。このときの制御はOn(点灯)−Off(消灯)のみでよい。また深夜時(図中の破線)では深夜モードとなり、顔面照度にして1〜5ルックスを達成するような光出力量(約1〜5%)であり、Off(消灯)からこの光出力量まで瞬時に立ち上がる。
【0022】
図3は、深夜時における点灯直後の人の顔面周辺の照度が1〜5ルックス程度になるようにランプ5の光出力量を設定し、その後人の顔面周辺の照度が3〜8ルックス程度になるようにランプ5の光出力量を設定したときの照度の変化を示している。この場合も、高齢者には点灯時の人の顔面周辺の照度が3〜5ルックス程度になるように、ランプの光出力量を設定する。点灯直後から照度が3〜8ルックスに変化するまでの時間はたとえは約1〜2秒程度である。すなわち、深夜時の軽動作に対する照明方法は、点灯直後は前記のとおりであるが、フェード時間(t=1〜2秒)後、光出力量が関数y′=f(x′)の変化をしながら顔面照度にして3〜8ルックス(床面平均照度なら1〜10ルックス)まで上昇する。L3 は活動時および深夜時の消灯を示す。
【0023】
図4は、深夜時の消灯から点灯時すなわち暗順応時の立ち上がり光出力量の実験結果を示す。横軸は顔面照度(ルックス)であり、縦軸は主観評価値である。また黒丸は高齢者(約65歳以上)であり、白丸は若齢者(20代)を示している。すなわち、眼が暗順応して脳が完全に覚醒仕切っていない状態において、どの程度の明るさが不快でなく眩しくないかを、心理評価実験によって求めた。被験者は20代の若齢者および65歳以上の高齢者各4名であり、繰り返しを3回行なった。実験はできるだけ睡眠状態と同じ状態にするため20分間暗順応させて、その後ある照度レベル(顔面照度)に設定しておいた照明をつけたときの不快感および眩しさの度合いを評価させた。
【0024】
実験は、図5ないし図8に示すように幅1m,長さ2m,高さ2.4mの木造の暗室20で行なわれた。21は前室である。暗室20の床,壁および天井は無彩色にし、安楽椅子22は黒色のカバーを施して、色の影響をなくした。照明器具23,24はシーリングダウンライト2台を用い、図7の位置の天井に設置した。ランプはミニクリプトン電球60Wを用いた。25は被験者28が自ら点灯させるための点灯スイッチ、26は実験者側が点滅および調光可能な調光器である。照度計27は実験室20の幅方向中央位置で被験者28の前方の図6の距離の床面に設置され、床面中央照度を測定する。顔面周辺照度は、
顔面周辺照度=0.72×(床面中央照度)+0.13
の関係式で換算される。
【0025】
実験条件は、室温20〜24℃、被験者28の視点を正面壁とし、安楽椅子22に座った状態で頭を固定させ天井の照明器具23,24を直接見ないように指示した。結果は図4に示す通りである。この結果から、顔面照度が1〜5ルックスの範囲では、若齢者および高齢者ともに主観評価値が「不快でない」から「すこし不快」の範囲内にあり、その範囲よりも下では高齢者が「すこし不快」を超えることとなり、また前記範囲を超えると主に若齢者が「不快」ないし「非常に不快」となることがわかる。よって、眼が暗順応している深夜の状態では、顔面照度にして1〜5ルックス(lx)になるような照明の光出力量であれば、深夜時の照明方法や照明器具として有効であることがわかった。また年齢に応じて光出力量に対する主観評価が異なり、高齢者ではより高い側の顔面照度3〜5クックスが好ましいことがわかった。
【0026】
図8は、深夜、トイレ等への歩行時すなわち軽動作時の光出力量の実験結果である。横軸は顔面照度(x)、縦軸は主観評価値(y)であり、各特性のうち、y1 は眩しさ、y2 は視認性、y3 は安心感をそれぞれ示し、各々の関係式はつぎのとおりである。
y1 =−1.78log(x)+1.51 R=0.996
y2 =1.69log(x)+0.38 R=0.977
y3 =1.55log(x)+0.30 R=0.995
すなわち、眼が暗順応して脳が完全に覚醒仕切っていない状態において、歩行などの軽動作をするとき、どの程度の明るさが眩しくなく、視認性があり、安心感があるかを、心理評価実験によって求めた。被験者は20代の若齢者および65歳以上の高齢者各10名である。実験は20分間暗順応させて、その後ある照度レベル(顔面照度)に設定しておいた明るさの廊下を見て眩しさの度合いを評価させ、さらにその廊下を歩かせて視認性の良さ・安心感の度合いを評価させた。実験室の環境等は図5ないし図7に準じる。結果は図8に示す通りである。この結果から、顔面照度が約3〜8の範囲では眩しくなく、見やすく、安心できることがわかる。よって、眼が暗順応している深夜の状態では、歩行のような軽動作については照度値で3〜8ルックスになるような照明の光出力量であれば良いことがわかった。なおこのときの床面平均照度は1〜10ルックスであり、視認性や安心感を考慮する時の参考値となる。したがって、このような照明器具は、通路部の使用に適する。
【0027】
第1の実施の形態によれば、深夜時にランプ5を消灯から点灯へ立ち上げる際、光出力量を人の顔面周辺の照度にして1〜5ルックス程度に設定することにより、眩しさや不快感を軽減でき、覚醒度の低い心身にストレスを与えることなく行動させることができる。したがって、深夜の照明に好適であり、高齢社会を迎えて深夜の行動を行なう人口が増える状況に有効に対応可能となる。
【0028】
また、深夜時における点灯直後のランプ5の光出力量を、人の顔面周辺の照度にして3〜5ルックス程度とするため、高齢者に適した明るさを提供することができる。
さらに、深夜時における点灯直後のランプの光出力量を人の顔面周辺の照度にして1〜5ルックス程度とし、その後のランプの光出力量を人の顔面周辺の照度にして3〜8ルックス程度とするため、深夜時の点灯直後に人の顔面周辺の照度を1〜5ルックス程度にすることで明るさが変化したときに感じる不快感を抑え、その後の人の顔面周辺の照度を3〜8ルックス程度にすることで歩行などの軽動作が安全に行なえ、深夜の視認性のある照明環境を提供することができる。
【0029】
この発明の第2の実施の形態を図9に示す。すなわち、この照明方法および照明器具は、第1の実施の形態のタイマ2を除去し、切り替え手段として切り替えスイッチ2′を操作部1に設けたものである。操作部1は活動時検出回路1aおよび深夜時検出回路1bを有し、切り替えスイッチ2′により就寝前に深夜時検出回路1bを動作させ、活動時検出回路1aを停止するように、深夜モードに自動設定ないし任意設定する。その他は、第1の実施の形態と同様である。
【0030】
この発明の第3の実施の形態を図10に示す。図10において、タイマ2および操作部1は第1の実施の形態と同様であり、0時から5時までの5時間を深夜モードに切り替えるように設定する。制御部3は、関数演算回路3aおよび第1点灯選別回路3cを有し、関数演算回路3aの出力信号で第1点灯選別回路3cより選別信号を選別させ、点灯回路4′で深夜用ランプ5aまたは活動時用ランプ5bを点灯させる。この場合、深夜時に深夜用ランプ5aが先に点灯するように選別させ、深夜モードでは主光源よりも先に小丸電球などが点灯し、深夜時の光出力量に相当する値を達成させる。
【0031】
したがって、この実施の形態の照明器具は、点灯直後の光出力量を通常の100%出力ないし調光出力が可能な蛍光灯などの活動時用ランプ5bを有する第1の点灯手段と、点灯直後の光出力量を顔面周辺の照度にして1〜5ルックス程度とすることが可能な小丸電球や豆球等の深夜用ランプ5aを有する第2の点灯手段と、第1の点灯手段および第2の点灯手段を切り替えるものであって深夜時には深夜用ランプ5aが先に点灯するように第2の手段を選択する切り替え手段とを備えた構成である。
【0032】
この実施の形態によれば、深夜時に小丸電球など深夜用ランプ5aを先に点灯するように回路等を切り替えることによって、現行の照明器具で早急に深夜用照明が実現できる。
この発明の第4の実施の形態を図11に示す。図11は第3の実施の形態において、タイマ2を除去し、切り替え手段として就寝前に深夜モードに自動設定ないし任意設定可能な切り替えスイッチ2′を設けたものであり、その操作部1の構成は第2の実施の形態と同様であり、その他の構成は第3の実施の形態と同様であり、深夜モードでは主光源よりも先に小丸電球などが点灯し、深夜時の光出力量に相当する値を達成することが可能である。
【0033】
他の実施の形態として、この照明方法ないし照明器具は、深夜時における点灯直後のランプの光出力量を、人の顔面周辺の照度にして1〜5ルックス程度とするように構成したもので、深夜用の照明のみに適用するものでもよい。このように構成すると、深夜照明方式を単一の器具で達成することにより安価に施工できる。
【0034】
またその他の変形例として、照明器具にセンサ機能を設けて人体を感知し、この感知動作で深夜時に顔面照度が1〜5ルックスになるように点灯したり、活動時と深夜時を周囲の明るさを検知することにより判断したり、タイマ内蔵により状況に適したたとえば廊下灯などの明るさを提供したり、活動時と深夜時の切り替えができるアダプタがあるスイッチを設けたり、活動時と深夜時の切り替えができる照明制御盤を提供したり、活動時と深夜時の切り替えができるコンセント接続部を有するスタンドなどのコンセントに接続して用いる照明器具にも深夜切り替えを行なうことができる。さらに、活動時には上下に光が照射されているが、深夜時になると下方の光が遮光されて上方のみの間接光的な明るさが得られる照明器具に適用できる。
【0035】
なお、この発明の各点灯手段における光出力量の制御方式は、点灯手段を構成する点灯回路の調光信号や点灯ランプ数の選択によって実現するほか、ランプの前面に減光板やセードなどを配置することによって実現することもできる。
【0036】
【発明の効果】
【0037】
請求項1記載の照明方法によれば、深夜時の点灯直後に人の顔面周辺の照度を1〜5ルックス程度にすることで明るさが変化したときに感じる不快感を抑え、その後の人の顔面周辺の照度を3〜8ルックス程度にすることで歩行などの軽動作が安全に行なえ、深夜の視認性のある照明環境を提供することができる。
【0038】
請求項2記載の照明方法によれば、活動時と深夜時の切り替えを行なうことで、活動時には100%点灯状態や雰囲気を楽しむ等の目的をもった調光状態にし、深夜時には顔面周辺の照度を1〜5ルックス程度にすることにより、時間帯に応じた適切な照明環境を楽に提供することができる。また活動時と深夜時に対して単一の器具で解決することができる。
【0039】
請求項3記載の照明器具によれば、切り替え照明方式を単一の器具で行なうことにより、施工容易になり、時間帯に応じた適切な照明環境を提供することができる。
請求項4記載の照明器具によれば、深夜時に小丸電球など深夜用ランプを先に点灯するように回路等を切り替えることによって、現行の照明器具で早急に深夜用照明が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態のブロック説明図である。
【図2】活動時の通常点灯と深夜時の点灯を開始した点灯直後の照度を説明する説明図である。
【図3】活動時の通常点灯と深夜時の点灯の照度を説明する説明図である。
【図4】顔面照度に対する暗順応時の立ち上がりの光出力量すなわち不快に関する主感評価値を説明する説明図である。
【図5】実験室の平面略図である。
【図6】照度計と椅子との位置関係を説明する説明図である。
【図7】実験室の照明器具等の配置を説明する説明図である。
【図8】顔面照度に対する深夜歩行時の光出力量すなわち眩しさ,見やすさおよび安心に関する主感評価値を説明する説明図である。
【図9】第2の実施の形態のブロック説明図である。
【図10】第3の実施の形態のブロック説明図である。
【図11】第4の実施の形態のブロック説明図である。
【符号の説明】
4 調光器
5 ランプ
Claims (4)
- 深夜時における点灯直後のランプの光出力量を、人の顔面周辺の照度=0.72×(床面中央照度)+0.13で与えられる関係式により、前記床面中央照度より換算した前記人の顔面周辺の照度にして、1〜5ルックスとし、その後のランプの光出力量を前記人の顔面周辺の照度にして3〜8ルックスとすることを特徴とする照明方法。
- 点灯直後のランプの光出力量を、活動時には通常の100%出力ないし調光出力にし、深夜時には、人の顔面周辺の照度=0.72×(床面中央照度)+0.13で与えられる関係式により、前記床面中央照度より換算した前記人の顔面周辺の照度にして、1〜5ルックスとすることを特徴とする照明方法。
- 点灯直後のランプの光出力量を通常の100%出力ないし調光出力にする第1の点灯手段と、点灯直後のランプの光出力量を、人の顔面周辺の照度=0.72×(床面中央照度)+0.13で与えられる関係式により、前記床面中央照度より換算した前記人の顔面周辺の照度にして、1〜5ルックスとする第2の点灯手段と、活動時には前記第1の点灯手段を選択し深夜時には前記第2の点灯手段を選択する切り替え手段とを備えた照明器具。
- 点灯直後の光出力量を通常の100%出力ないし調光出力が可能な活動時用ランプを有する第1の点灯手段と、点灯直後の光出力量を、人の顔面周辺の照度=0.72×(床面中央照度)+0.13で与えられる関係式により、前記床面中央照度より換算した前記人の顔面周辺の照度にして、1〜5ルックスとすることが可能な深夜用ランプを有する第2の点灯手段と、前記第1の点灯手段および前記第2の点灯手段を切り替えるものであって深夜時には前記深夜用ランプが先に点灯するように前記第2の手段を選択する切り替え手段とを備えた照明器具。
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