JP7386400B2 - 照明制御装置、照明制御システム、及び照明制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1におけるスポットライトシステム5の概要の一例を示す図である。スポットライトシステム5は、照明器具10と制御端末60とを含む構成を有する。照明器具10は、室内の天井200に設置される。制御端末60は、ユーザhm1が操作可能なスマートフォン等の携帯端末である。なお、制御端末60は、携帯端末に限らず、専用のリモコンであってもよい。照明器具10は、球体の外装10z(図2参照)を有する。外装10zの内側には、外装10zの外側に光を照射可能な複数のLED(light emitting diode)20(図3参照)が配置される。照明器具10は、複数のLED20を選択的に点灯させることで任意の方向にスポットライトを照射可能である。ユーザhm1は、制御端末60を操作し、照明器具10をスポットライトとして機能させた場合のライティング方向を指定する。制御端末60は、指定されたライティング方向を含む情報(光源照射情報)を照明器具10に送信する。照明器具10は、指定されたライティング方向に照明可能なLED20を選択して点灯する。点灯は、単純に発光すること、点滅等の様々な発光パターン(照明パターン)で発光すること、を含んでよい。
図2は、第1例の照明器具10の外観を示す図である。照明器具10は、例えば球状に形成された外装10zを有する。外装10zの表面には、外装10zの内部からの光を透過させる、複数の透光性部材13が嵌め込まれている。透光性部材13は、透光性を有する樹脂やガラス等の材料で成形される。なお、透光性部材13は、外装10zの内部からの光を拡散可能なレンズに成形されてもよい。複数の透光性部材13は、例えば正五角形の各頂点及び正六角形の各頂点の近傍に配置される。また、複数の透光性部材13は、外装10zの内側に配置された、LED20の照射方向に光軸が一致するように配置される。これにより、外装10zの内側で発せられたLED20の照射光は、透光性部材13を通して外装10zの外側に効率良く照射される。
図4は、第2例の照明器具10Eの外観を示す図である。照明器具10Eの外形は、第1例の照明器具10と略同様である。照明器具10Eの外装10zの頂部には、前記第1例で示した筒状の取付部材16の代わりに、口金116が設けられる。口金116は例えば、JISC8280やIEC60061で規格化されるものであってもよい。口金116のサイズは、例えば口金サイズE26である。照明器具10Eの口金116は、天井に取り付けられたソケットに時計回りにねじ込まれることで、照明器具10Eを吊り下げた状態で支持する。また、照明器具10Eの口金116は、反時計回りに緩められることで、ソケットから開放される。また、口金116は、金属板で成形されており、ソケットと電気的に接続される。ソケットに接続された商用電源は、口金116がソケットに接続された状態で、照明器具10Eの内部の電源36(図6参照)を通電する。このように、外装10zに口金116が設けられたことで、照明器具10Eは、取り扱い易くなる。また、外装10zの口金116の近傍には、USB(Universal Serial Bus)ポート118(例えばメンテナンス用のUSBポート)が設けられる。
a・b≧α ……(1)
ここで、
a・b:ベクトルaとベクトルbの内積
α:閾値
ベクトルaは、球状である外装10zの中心から外装10zの表面近傍の内側に配置されたLED20に向かうベクトルである。ベクトルbは、ユーザによって指定されたライティング方向である。実施形態1では、ライティング方向は、ユーザによって座標(θ,φ)で指定される。閾値αは、スポットライトの照射範囲を決定する閾値、つまり、ライティング方向を中心に点灯するLEDを決めるための閾値である。閾値αは、照明器具10ごとの固定値であってもよいし、ユーザが制御端末60を使用して設定してもよい。閾値αを大きな値にすると、ベクトルbの方向に近い方向のベクトルaを持つLED20だけが点灯するので、スポットライトの照射範囲は狭くなる。一方、閾値αを小さな値にすると、ベクトルbの方向から少し離れた方向のベクトルaを持つLED20も点灯するので、スポットライトの照射範囲は広くなる。
前記実施形態1では、スポットライトとして照明する複数のLEDを単に点灯又は消灯しており、個々のLEDの明るさの調整を考慮していない。実施形態1の変形例1では、これら複数のLEDの明るさを個々に変化させる場合を示す。スポットライトに使用される各LEDの輝度を増減することで、照射されたスポットライトの光量を変更可能である。
μ:定数(例えば値0)
σ:変数
変数σを小さな値に変化させると、yの値は大きくなり、ガウス関数で表されるグラフの形状は、急峻な山の形状となる。一方、変数σを大きな値に変化させると、yの値は小さくなり、ガウス関数で表されるグラフの形状は、なだらかな山の形状となる。
実施形態1の変形例2では、個々のLEDからの光の拡散範囲を考慮して照明装置に照明させる場合を示す。スポットライトシステムのハードウェア構成は、図6に示す実施形態1のスポットライトシステム5と同様である。
照明器具が例えば電源コードで吊り下げるように天井に設置される場合、照明器具の上下方向は固定されるが、水平方向の基準方向は固定されない。実施形態1では、ユーザが水平方向の基準方向を任意に設定し、ライティング方向を基準方向に対する角度φで表していた。例えば、ユーザは、照明器具に付されたマークに合わせるように基準方向を設定することも可能である。実施形態2では、カメラで照明器具を撮像し、撮像画像を基に照明器具の水平方向における基準方向を設定する場合を示す。この場合、ユーザが基準方向を設定する手間を省くことができる。
なお、高さhは、床面(照射位置の一例)に対する照明器具10の高さを示しているが、床面以外の高さにある位置(例えばユーザが所持する制御端末60Aの高さ)に対する照明器具10の高さを示してもよい。つまり、高さhは、例えば照射位置に対する照明器具10の相対的な高さであってよい。
実施形態2では、ユーザがUIに表示された部屋の図面をタッチ操作することで、ライティング方向を指定していた。実施形態2の変形例1では、カメラで撮像された画像をUIに表示し、ユーザが撮像画像上の任意の位置をタッチ操作することでライティング方向を指定する場合を示す。
図18は、ライティング方向の第1の指定例を説明する図である。制御部61は、360度カメラ80で撮像された360度画像のうち、部屋にいる人物が見た場合の視野角に近い視野画像GZ1をUI63に表示させる。図18では、部屋のドアと窓の一部を含む視野画像GZ1が表示される。ユーザがUI63に表示された視野画像GZ1に対しドラッグ操作すると、UI63に表示される視野画像GZ1に映る部屋は、ドラッグ方向とは逆方向に連続的に変化する。ユーザが指hp2でUI63にタッチ操作すると、制御部61は、タッチ箇所fp2がスポットライトの中心位置になるように、ライティング方向を指定する。照明器具10は、タッチ箇所fp2に向けてスポットライトsp2を照射する。ユーザがUI63の周縁でタッチ操作を行った場合、スポットライトsp2の照射範囲は、UI63の画面上からはみ出ることもある。また、ユーザがUI63の画面上でピンチイン操作を行った場合、制御部61は、スポットライトの径(大きさ)を絞る動作を行う。つまり、制御部61は、式(1)で示される閾値αを大きくする。一方、ユーザがUI63の画面上でピンチアウト操作を行った場合、制御部61は、スポットライトの径を拡げる動作を行う。つまり、制御部61は、式(1)で示される閾値αを小さくする。これにより、ユーザがスポットライトのライティング方向や照射範囲を簡単に指定できる。したがって、ユーザの操作性が向上する。
図19は、ライティング方向の第2の指定例を説明する図である。制御部61は、360度カメラ80で撮像された360度画像を2次元画像(パノラマ画像)GZ2に展開し、撮像画像の全領域をUI63に表示する。パノラマ画像GZ2の角部では、画像が多少歪む。ユーザがUI63に表示されたパノラマ画像GZ2に対しドラッグ操作すると、UI63に表示されるパノラマ画像GZ2の中心がドラッグ操作量に応じて変化する。これにより、例えば、図19では床面が歪んだ形状となっているが、床面がUI63の表示の中心にくるように表示可能である。これにより、ユーザは、歪の少ない床面の画像を用いて、床面の特定の位置を照射位置に指定できる。なお、ドラッグ操作では、制御部61は、UI63の中心位置に表示されるパノラマ画像GZ2を単に移動させたが、スポットライトがUI63の中心位置になるようにパノラマ画像GZ2を移動させてもよい。
実施形態2の変形例2では、照明器具に搭載されているカメラを用いてライティング方向を指定する場合を示す。図21は、実施形態2の変形例2におけるスポットライトシステム5Bのハードウェア構成を示す図である。前記実施形態2と同一の構成要素については、同一の符号を付すことで、その説明を省略する。
実施形態3のスポットライトシステムは前記実施形態2とほぼ同一の構成を有する。前記実施形態2と同一の構成要素については同一の符号を用いることで、その説明を省略する。実施形態3では、制御端末60Aの制御部61は、実施形態2と同様の方法で照明器具10の基準方向を設定した後、この基準方向を基に、絶対方向(東西南北の方位)における各LED20の発光を制御する。
実施形態3では、制御部61が取得する日時情報や太陽の色情報に応じて各LED20の色情報を設定した。実施の形態3の変形例として、画像信号を取得して、それに応じて各LED20の色を設定することもできる。
実施形態2では、照明器具が特定パターンを発光し、その特定パターンを撮像することにより照明器具の基準方向を設定する場合を示したが、実施形態4では、照明器具が有するセンサにより照明器具の基準方向を設定する場合を示す。図22は、実施形態4におけるスポットライトシステム5Cのハードウェア構成を示す図である。実施形態4におけるスポットライトシステム5Cは、照明器具10Cが計測部39を有する点で、実施形態1のスポットライトシステム5と異なる。実施形態1と同一の構成要素については、同一の符号を付すことで、その説明を省略する。
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
10,10A,10C,10E 照明器具
10z 外装
11,11A,11B 基板
11y 雄ネジ
11z 孔部
13 透光性部材
14 通気孔
16 取付部材
20 LED
21 駆動回路
31 制御部
32 記憶部
34 通信部
35 ファン
36 電源
38 撮像部
39 計測部
60,60A 制御端末
61 制御部
62 記憶部
63 UI
64 通信部
66 撮像部
67 位置・方向センサ
80 360度カメラ
111 基板
116 口金
118 USBポート
200 天井
c1~c9 アイコン
d1 ライティング方向
d2 LED照射方向
DR1 図面
fp1,fp2 タッチ箇所
GM1,GM2 操作画面
GZ0 撮像画像
GZ1 視野画像
GZ2 パノラマ画像
hp2 指
sp1,sp2 スポットライト
TL1 LED照射方向テーブル
Claims (28)
- 複数の光源により照明可能な照明装置による照明を制御する照明制御装置であって、
前記照明の制御に関する処理を行う処理部を備え、
前記処理部は、
前記照明装置による照明方向を指定するための方向指定情報を取得し、
前記複数の光源のそれぞれの照射方向である光源照射方向を示す光源情報を取得し、
前記方向指定情報に基づいて、前記照明装置による照明方向の範囲を決定し、
前記方向指定情報で指定された前記照明方向である指定照明方向と複数の前記光源照射方向とに基づいて、前記複数の光源のうち、前記照明方向の範囲に含まれる各光源照射方向を照明する一部の光源に照明させ、
前記一部の光源の輝度は、前記指定照明方向と近い前記光源照射方向である程、大きい、
照明制御装置。 - 前記方向指定情報は、前記照明装置の基準方向に対する前記指定照明方向の角度を指定するための情報を含む、
請求項1に記載の照明制御装置。 - 前記処理部は、
前記照明方向の範囲の大きさを指定するためのサイズ指定情報を取得し、
前記方向指定情報と前記サイズ指定情報とに基づいて、前記照明方向の範囲を決定する、
請求項1または2に記載の照明制御装置。 - 前記処理部は、
前記複数の光源のそれぞれの照明の光の拡散範囲の情報を取得し、
前記照明装置から被照明部までの距離である光路長の情報を取得し、
前記被照明部における照明領域を取得し、
前記照明の光の拡散範囲の情報と、前記光路長の情報と、前記照明領域に基づいて、前記照明方向の範囲を決定する、
請求項1~3のいずれか1項に記載の照明制御装置。 - 前記処理部は、
前記照明方向の範囲の形状を指定するための形状指定情報を取得し、
前記方向指定情報と前記形状指定情報とに基づいて、前記照明方向の範囲を決定する、
請求項1~4のいずれか1項に記載の照明制御装置。 - 前記一部の光源の輝度は、一定である、
請求項1~5のいずれか1項に記載の照明制御装置。 - 前記一部の光源の輝度は、ガウス関数に従う、
請求項1~5のいずれか1項に記載の照明制御装置。 - 前記処理部は、
前記複数の光源を特定パターンが形成されるように照射させ、
前記特定パターンに基づき、前記照明方向を調整する、
請求項1~7のいずれか1項に記載の照明制御装置。 - 前記照明装置以外の通信装置と通信を行う通信部をさらに備え、
前記特定パターンは、前記通信部を介して、前記通信装置により入力される、
請求項8に記載の照明制御装置。 - 前記照明装置以外の撮像装置と通信を行う通信部をさらに備え、
前記処理部は、前記撮像装置が前記照明装置の前記特定パターンを撮像して生成した調整用撮像情報を前記通信部を介して取得し、前記調整用撮像情報に基づき、前記照明方向を調整する、
請求項8に記載の照明制御装置。 - 前記調整用撮像情報は、前記撮像装置により撮像された画像である、
請求項10に記載の照明制御装置。 - 前記照明装置は、前記照明装置の設置状態を検知する計測部を有し、
前記処理部は、前記計測部より取得した前記照明装置の設置状態を示すセンサ情報に基づき、前記照明方向を調整する、
請求項1~7のいずれか1項に記載の照明制御装置。 - 前記計測部は、地磁気センサを有する、
請求項12に記載の照明制御装置。 - 前記計測部は、さらにジャイロセンサを有する、
請求項13に記載の照明制御装置。 - 前記照明装置を撮像する撮像部と、
前記撮像部から前記照明装置に向かう撮像方向を計測する計測部と、を更に備え、
前記処理部は、
前記撮像部により撮像された撮像画像に基づいて、前記撮像部の撮像方向に対する前記照明装置の基準方向を導出し、
計測された前記撮像部の撮像方向と、導出された前記撮像部の撮像方向に対する前記照明装置の基準方向と、に基づいて、前記照明装置の基準方向を、実空間における方位で特定する、
請求項1~7のいずれか1項に記載の照明制御装置。 - 前記方向指定情報は、実空間における前記指定照明方向の方位を指定するための情報を含む、
請求項12または15に記載の照明制御装置。 - 前記処理部は、
方位の情報を有し、前記照明装置が設置される設置エリアの画像を取得し、
前記設置エリアの画像における方位と、特定された前記照明装置の基準方向と、を対応付ける、
請求項15または16に記載の照明制御装置。 - 前記処理部は、
前記設置エリアの画像における前記照明装置の設置位置の情報を取得し、
前記方向指定情報として、前記設置エリアの画像における位置を指定するための情報を取得し、
前記設置エリアの画像における前記照明装置の設置位置から前記設置エリアの画像における指定された位置である指定位置に向かう方向を、前記指定照明方向の水平方向成分として導出する、
請求項17に記載の照明制御装置。 - 前記処理部は、
前記設置エリアの画像における前記照明装置の設置位置と指定位置との距離を導出し、
前記照明装置の設置高さと前記指定位置の高さとの差分を導出し、
前記距離と前記差分とに基づいて、前記指定照明方向の重力方向成分を導出する、
請求項18に記載の照明制御装置。 - 前記処理部は、
前記照明装置により照明可能な照明方向を含む全方位画像を撮像する全方位撮像装置から、前記全方位画像を取得し、
前記方向指定情報として、前記全方位画像における位置を指定するための情報を取得し、
前記照明装置の設置位置から前記全方位画像における指定された位置である指定位置に向かう方向を、前記指定照明方向として導出する、
請求項1~19のいずれか1項に記載の照明制御装置。 - 前記処理部は、前記全方位撮像装置が撮像するための基準方向と前記照明装置が照明するための基準方向とを対応付ける、
請求項20に記載の照明制御装置。 - 前記処理部は、
前記全方位画像に対するピンチ操作の操作情報を取得し、
前記操作情報に基づいて、前記照明方向の範囲の大きさを制御する、
請求項20または21に記載の照明制御装置。 - 前記指定照明方向は、複数存在し、
前記指定照明方向を含む前記照明方向の範囲は、複数存在する、
請求項1~22のいずれか1項に記載の照明制御装置。 - 複数の光源により照明可能な照明装置と、前記照明装置による照明を制御する照明制御
装置と、を備えた照明制御システムであって、
前記照明制御装置は、
前記照明装置による照明方向を指定するための方向指定情報を取得し、
前記方向指定情報に基づいて、前記照明装置による照明方向の範囲を決定し、
前記複数の光源のそれぞれの照射方向である光源照射方向を示す光源情報を取得し、
前記方向指定情報で指定された前記照明方向である指定照明方向と複数の前記光源照射方向とに基づいて、前記複数の光源のうち、前記照明方向の範囲に含まれる各光源照射方向を照明する一部の光源に照明させ、
前記一部の光源の輝度は、前記指定照明方向と近い前記光源照射方向である程、大きい、
照明制御システム。 - 複数の光源により照明可能な照明装置による照明を制御する照明制御方法であって、
前記照明装置による照明方向を指定するための方向指定情報を取得し、
前記複数の光源のそれぞれの照射方向である光源照射方向を示す光源情報を取得し、
前記方向指定情報に基づいて、前記照明装置による照明方向の範囲を決定し、
前記方向指定情報で指定された前記照明方向である指定照明方向と複数の前記光源照射方向とに基づいて、前記複数の光源のうち、前記照明方向の範囲に含まれる各光源照射方向を照明する一部の光源に照明させ、
前記一部の光源の輝度は、前記指定照明方向と近い前記光源照射方向である程、大きい、
照明制御方法。 - 複数の光源により照明可能な照明装置による照明を制御する照明制御装置であって、
前記照明の制御に関する処理を行う処理部を備え、
前記処理部は、
前記照明装置による照明方向を指定するための方向指定情報を取得し、
前記複数の光源のそれぞれの照射方向である光源照射方向を示す光源情報を取得し、
前記照明方向の範囲の形状を指定するための形状指定情報を取得し、
前記方向指定情報と前記形状指定情報とに基づいて、前記照明装置による照明方向の範囲を決定し、
前記方向指定情報で指定された前記照明方向である指定照明方向と複数の前記光源照射方向とに基づいて、前記複数の光源のうち、前記照明方向の範囲に含まれる各光源照射方向を照明する一部の光源に照明させる、
照明制御装置。 - 複数の光源により照明可能な照明装置による照明を制御する照明制御装置であって、
前記照明の制御に関する処理を行う処理部と、
前記照明装置を撮像する撮像部と、
前記撮像部から前記照明装置に向かう撮像方向を計測する計測部と、を備え、
前記処理部は、
前記撮像部により撮像された撮像画像に基づいて、前記撮像部の撮像方向に対する前記照明装置の基準方向を導出し、
計測された前記撮像部の撮像方向と、導出された前記撮像部の撮像方向に対する前記照明装置の基準方向と、に基づいて、前記照明装置の基準方向を、実空間における方位で特定し、
前記照明装置による照明方向を指定するための方向指定情報を取得し、
前記複数の光源のそれぞれの照射方向である光源照射方向を示す光源情報を取得し、
前記方向指定情報で指定された前記照明方向である指定照明方向と複数の前記光源照射方向とに基づいて、前記複数の光源のうちの一部の光源に照明させる、
照明制御装置。 - 複数の光源により照明可能な照明装置による照明を制御する照明制御装置であって、
前記照明の制御に関する処理を行う処理部を備え、
前記処理部は、
前記照明装置により照明可能な照明方向を含む全方位画像を撮像する全方位撮像装置から、前記全方位画像を取得し、
前記照明装置による照明方向を指定するための方向指定情報として、前記全方位画像における位置を指定するための情報を取得し、
前記複数の光源のそれぞれの照射方向である光源照射方向を示す光源情報を取得し、
前記照明装置の設置位置から前記全方位画像における指定された位置である指定位置に向かう方向を、前記方向指定情報で指定された前記照明方向である指定照明方向として導出し、
前記指定照明方向と複数の前記光源照射方向とに基づいて、前記複数の光源のうちの一部の光源に照明させる、
照明制御装置。
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