JPH11214179A - 自動照度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明制御装置の目標照度の設定が適確かつ自
動的に行われ、余分な人手を要することなく部屋の視環
境の向上を達成し得る自動照度制御装置を得る。 【解決手段】 コントローラはマイクロコンピュータの
プログラムを使用し、照度センサーの測定値の差から外
光と人工光を測定して、ゲイン切換回路を調整するハー
ドウェアゲイン調整と、ソフトウェアゲイン調整を自動
的に行う調整モードを設けて、自動的に目標照度の設定
を行うように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、照明の制御シス
テムならびに照度センサを使用した調光制御に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、照度センサを利用して被照射面の
照度を一定とするように照明器具の出力を制御するもの
として、図１５に示す特開昭５８−５３１８７号公報の
ような自動調光装置があった。すなわち、制御装置３０
に照度検出器３１から送られてくる照度のゲインと、手
動にてボリュームなどを回して調整する調整操作回路３
２を基に作成される基準信号の大小を比較回路３３にて
判断し、その比較回路３３の比較結果に基づき、制御信
号発生回路３４が位相制御回路３５を制御し、その結果
ランプ点灯装置３６を調光することにより、被照射面で
の照度を一定になるように制御を行っていた。また、図
１６に示すように照度センサからの入力信号を、最適値
に自動的に調整するものとして、本発明者らが先に出願
した特公平８−２５６４８８号の明細書に記載の照明制
御装置があった。すなわち、コントローラ４１は照度セ
ンサ４２のゲインの調整を行う場合は、コントローラ４
１にてプッシュスイッチなどを押して電源切替部４３を
操作して調整モードに切り替え、照明器具（図示せず）
９に対して所定の調光信号の出力を行うとともに、照度
センサ４２に調整モードの通報を行っている。照度セン
サ４２は、調整モードの通報を受信すると、センサ出力
が一定の値になるように、自己の増幅率を変化させるこ
とで、照度センサ４２のゲインを最適化している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の照明制御装置は
上記のように構成されており、照度センサによる自動調
光が可能になっている。しかし、部屋の床面の反射率が
設置場所により大きく異なるために、照明器具の出力に
対するセンサ入力のレベルが部屋毎に大きく異なるため
に、制御装置を設置時に、手動にてボリュームなどを回
して調整操作回路を調整する必要があった。また従来の
異なる照明制御装置は、プッシュスイッチなどを押すだ
けで自動的に調整できるが、外光の影響が入るため、夜
間やブラインドなどを下げて、外光の影響を少なくして
調整を行う必要があった。

【０００４】また、複数のエリアに設置して、利用者が
ボリュームを回して調整する場合、エリア間の照度のバ
ラツキを押さえるのが難しく、照度計などの測定器を使
用する必要があった。本発明の目的は、上記従来例のも
のにおける問題点に鑑み、照明システムにおいて、適正
な自動設定が適正な照度の設定が適格かつ自動的に行わ
れ、余分な人手を要することなく部屋の視環境の向上が
達成できるようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る照明制御
システムは、照明器具と、その照明器具の照射空間の照
度を測定する照度センサを接続し、前記照度センサの測
定値に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるよう
に照明器具に対して調光制御信号を出力するコントロー
ラから構成され、コントローラはマイクロコンピュータ
のプログラムを使用して実現するとともに、照明器具の
出力変化に対する照度センサの電圧を測定し、センサの
測定値の差から照射空間における外光と照明器具の最大
出力時の照度を計算し、さらに人工光最大出力時の照度
センサの電圧が、マイクロコンピュータの測定可能な測
定限界値近くの電圧にゲイン切換回路を調整するハード
ウェアゲイン調整と、このハードウェアゲイン調整後の
電圧をマイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換回路で処理し
プログラムにより処理する最大値になるようにソフトウ
ェアゲイン調整を行う、調整モードを設け自動的にゲイ
ン調整と目標照度の設定を行うものである。

【０００６】また、通常初期照明は径年変化を考慮し、
約１０００ｌｘで照明設計されており、コントローラは
ゲイン調整後、照明器具の光出力が照度計測により測定
された照度センサの電圧の約７０％の７００ｌｘになる
ように目標照度を設定する調整モードを設けたものであ
る。

【０００７】また、この発明に係る別のコントローラ
は、調整モードの際に、調光制御信号出力の最大時と最
小時を変化させて照度値を計算し、照度センサの出力電
圧が前記Ａ／Ｄ変換回路の測定限界値を超過する場合は
調光制御信号出力を下げて、測定範囲内に測定ポイント
を設定するように構成したものである。

【０００８】また、この発明に係る別のコントローラ
は、遠方からの通信手段によりコントローラに照射空間
の照度が一定となる目標照度を複数設定できるとともに
各々の目標照度に対し下限値を設定して、設定照度を再
現するようにしたものである。

【０００９】また、この発明に係る別のコントローラ
は、コントローラに自動的に照射空間の照度が一定とな
るように照明器具を制御する自動制御モードと通信手段
や外部入力手段により調光制御出力を外部よりＵＰ／Ｄ
ＯＷＮや調光出力指示できるマニュアルモードを備えた
ものである。

【００１０】また、この発明に係る別のコントローラ
は、運転状態表示用のＬＥＤを設け、ハードウェアゲイ
ン調整が行えない場合、ゲイン調整エラーの表示を行
い、予めマイクロコンピュータに記憶された設定データ
に従い自動的に照射空間の照度が一定となるように照明
器具を制御するようにしたものである。

【００１１】さらに、この発明に係る別のコントローラ
は、調光制御信号出力と照度センサを各々３つ備え、太
陽などからの自然光が室内に入射する窓を有する部屋に
おいて、自然光が一定と見なせる範囲を基に照明器具の
制御単位を３つに決定し、前記コントローラの調光制御
信号出力と照度センサを、これらの制御単位に割り当て
るとともに、各調光制御信号出力が予め設定された調光
制御信号出力の差以上にならないように制御し、なおか
つ窓側から内側に位置する程、調光制御信号出力を明る
く制御するようにしたものである。

【００１２】さらに、この発明に係る別の自動照度制御
装置は、コントローラに運転状態表示用のＬＥＤを設
け、コントローラの起動時と設定変更時にメモリ内のゲ
イン調整データ等のチェックを行い、設定データが異常
な場合はメモリ異常の表示を行い、予めマイクロコンピ
ュータに記憶された設定データにより自動的に照射空間
の照度が一定となるように照明器具を制御するようにし
たものである。

【００１３】さらに、この発明に係る別の自動照度制御
装置は、コントローラに運転状態表示用のＬＥＤと終了
報知用のブザーを設け、照射空間における昼光等の外光
と照明器具の光出力最大時における照射空間の照度の測
定中に表示を行い、さらにゲイン調整終了時にブザーを
鳴らし、自動的に照射空間の照度が一定となるように照
明器具を制御するようにしたものである。

【００１４】さらに、この発明に係る別の自動照度制御
装置は、コントローラに出力エラー表示用のＬＥＤを設
け、照度センサの入力電圧が予め決められた値より小さ
い場合は、照度センサ未接続と判断し、出力エラー表示
を中止し、また調光信号出力が短絡している場合は、出
力短絡の異常表示を行い、照明器具の光出力最大時の照
度センサの出力電圧が予め決められた値より小さい場合
は、出力不足エラーの異常表示を行うようにしたもので
ある。

【００１５】さらに、この発明に係る別の自動照度制御
装置は、コントローラに自己がゲイン調整中である旨を
他のコントローラに通報する機能を設けるとともに、予
めゲイン調整を行う範囲を設定し、他のコントローラか
らゲイン調整中の情報を受信し、ゲイン調整範囲内の場
合は、ゲイン調整を同期して行うようにしたものであ
る。

【００１６】さらに、この発明に係る別の自動照度制御
装置は、コントローラにマイクロコンピュータのＡ／Ｄ
変換回路、Ｄ／Ａ変換回路とプログラムを使用して実現
するとともに、外光を取り除いた照明器具の光出力最大
時における照度センサの出力電圧をＡ／Ｄ変換回路の基
準電圧とするようにＤ／Ａ変換回路を制御するようにし
たものである。

【００１７】さらに、この発明に係る別の自動照度制御
装置は、コントローラと照度計にて計測される照度デー
タを送信する機能を設けたワイヤレスリモコンを使用し
て実現するとともに、前記コントローラのゲイン調整時
にワイヤレスリモコンからの照度データを受信し、照度
センサの出力電圧と対応させて照度の補正を行い目標照
度に制御するようにしたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態１．図１および
図２はこの発明の実施例１による自動照度制御装置の構
成を示すブロック図であり、図３は、図１と図２で示し
た自動照度制御装置の中央処理装置２における基本動作
を示すフローチャートである。これらの図において、１
はコントローラであり、照度センサ６からのセンサ信号
に基づいて、照明器具９に調光信号を送ることで照射空
間の照度が一定となるように制御を行っている。

【００１９】照度センサ６は、照明器具９や太陽１４な
どの人工光からの光を電気信号に変換する受光回路８
と、受光回路８からの電気信号を増幅する増幅回路７か
ら構成されている。この増幅されたセンサ６からのセン
サ信号は、コントローラ１に送られ、コントローラ１内
の増幅回路４にて所定のレベルに増幅されてマイクロコ
ンピュータ等にて構成された中央処理装置２に送られ
る。

【００２０】中央処理装置２では、増幅されたセンサ信
号と、メモリ３にあらかじめ設定された目標レベルとを
比較し、その比較結果に基づきセンサ信号が少ない場合
は、照明器具９を明るくするために、制御信号のレベル
を明るくする。また、逆に比較結果からセンサ信号が大
きい場合は、照明器具９を暗くするために、制御信号の
レベルを暗くする。中央処理装置２からの制御信号を受
信した調光信号出力部５は、制御信号を照明器具９を制
御するために所定の信号レベルに変換して、調光信号を
出力する。

【００２１】このように構成した自動照度制御装置にお
いて、電源の投入などにより、コントローラが動作を開
始すると、中央処理装置２はメモリ３に保存された設定
データの読み込みを行う（ステップ１）。さらにメモリ
３のチェックサムをチェックする（ステップ２）。メモ
リ３内の増幅回路４に対するゲイン切替信号のデータが
正常な場合は、ゲイン設定起動のチェックをする（ステ
ップ５）。ゲイン切替信号のデータが異常な場合は、メ
モリ異常として運転状態ＬＥＤ１２の表示を行い使用者
に再設定を促し（ステップ３）、ゲイン切替信号のデー
タのデフォルト値をセットし（ステップ４）、自動運転
を行う（ステップ１０）。

【００２２】次にゲイン設定起動の要求があると（ステ
ップ５）、運転状態表示ＬＥＤ１２をスローフリッカ
し、ゲイン調整中であることを報知し（ステップ６）、
ゲイン調整処理を行う（ステップ７）。

【００２３】次に、中央処理装置２がゲイン調整処理が
終了すると、運転状態表示ＬＥＤ１２のスローフリッカ
を消灯し（ステップ８）、さらにブザーを鳴らしゲイン
調整終了であることを報知する（ステップ９）。つぎに
マニュアル操作要求状態をチェックし（ステップ１
２）、マニュアル操作要求があると運転状態表示ＬＥＤ
１２をファーストフリッカしマニュアル運転中であるこ
とを報知し（ステップ１３）、マニュアルモードを実行
する（ステップ１４）。

【００２４】またマニュアル操作要求で無い場合は、運
転状態表示ＬＥＤ１２のファーストフリッカを消灯しマ
ニュアル操作終了であることを報知する（ステップ１
５）。また設定モード起動状態をチェックし（ステップ
１６）、設定モード起動要求があると運転状態表示ＬＥ
Ｄ１２をフリッカし設定中であることを報知し（ステッ
プ１７）、設定モードを実行する（ステップ１８）。

【００２５】次に、設定モードが起動状態でない場合
は、運転状態表示ＬＥＤ１２のフリッカを消灯し設定モ
ード終了であることを報知する（ステップ１９）。な
お、マニュアル操作実行後もしくは設定モード実行後は
自動運転は行わず出力エラーチェックを行う（ステップ
１１）。

【００２６】さらにゲイン調整の詳細な動作説明を図４
のグラフと図５のフローチャートを用いて説明する。ま
ずゲイン調整処理にはいると、中央処理装置２は、１０
０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出
力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信
号を出力する（ステップ１）。このとき中央処理装置２
は、増幅回路４のゲインを１にし、照度センサ２の電圧
を読み込み、照度センサ６の入力電圧が安定する５秒後
に、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする（ス
テップ２）。図４のグラフでは外光と調光出力１００％
時の照度を合わせた照度電圧のＡ点になる。

【００２７】次に中央処理装置２は、照度電圧のＡ点が
中央処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値（本実施
例では５Ｖ）か判断する（ステップ３）。判定が測定限
界値以内であれば次に中央処理装置２は２５％調光出力
に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明
器具９に対して２５％調光出力の調光信号を出力する
（ステップ４）。このとき中央処理装置２は、増幅回路
４のゲインを１にし、照度センサ６の電圧を読み込み、
照度センサ６の入力電圧が安定する５秒後に、これを調
光出力２５％時のセンサ信号とする（ステップ５）。図
４のグラフではＢ点になる。中央処理装置２は、図４の
外光Ｃ点を求める演算 Ｃ＝（４Ｂ−Ａ）／３ を行い
外光を求める（ステップ６）。

【００２８】この求められた図４の外光Ｃ点と外光と調
光出力１００％時の照度を合わせた照度電圧のＡ点から
調光出力１００％時の照度Ｅ点 Ｅ＝Ａ−Ｃ を計算す
る（ステップ７）。調光出力１００％時の照度は図４に
示されるように、調光信号の変化に対するセンサ信号の
変化の計算で求めることができる。このように、昼光の
影響があっても、調光出力１００％時の照度を求めるこ
とが可能になる。

【００２９】次に、仮に調光出力１００％時の照度が１
０００Ｌｘ、反射率が低く照度センサ６の電圧が０．５
Ｖの場合、中央処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界
値５Ｖであるためにマイクロコンピュータの１／８ビッ
トのデータに対し約４０Ｌｘになり精度が低下する。ち
なみに照度センサの電圧が５Ｖの場合マイクロコンピュ
ータの１／８ビットのデータに対し約４Ｌｘになる。こ
の低反射による精度の低下を改善する対策として、増幅
回路４のハードウェアゲインを切り替え中央処理装置２
のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値近くまで引き上げ（ステ
ップ１７，１８，１９）、さらにマイクロコンピュータ
の８ビットの解像度までソフトウェアのゲインをかける
（ステップ２０）。

【００３０】次に、ハードウェアゲインとソフトウェア
ゲインデータをメモリ３に記憶し（ステップ２１）、さ
らにチェックサムを計算しメモリ内のチェックサムを更
新する（ステップ２２）。さらに、先に述べたように通
常机上面の照度は径年変化を考慮して明るめの約１００
０Ｌｘに設計されているために、ゲインの調整が終了す
ると、７００Ｌｘになるように調光出力１００％時の照
度センサ３の電圧の７０％の電圧を目標照度として自動
運転になる（ステップ２３）。

【００３１】次に、増幅回路４を介した照度センサ２の
電圧のＡ点が中央処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限
界値の判断で（ステップ３）、測定限界値以上であれ
ば、中央処理装置２は、５０％調光出力に対応した制御
信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して
５０％調光出力の調光信号を出力する（ステップ８）。
これにより中央処理装置２のＡ／Ｄ入力が飽和すること
を防止することができる。このとき中央処理装置２は、
増幅回路４をゲイン１で照度センサ６の電圧を読み込
み、照度センサ６の入力電圧が安定する５秒後に、これ
を調光出力５０％時のセンサ信号とする（ステップ
９）。

【００３２】さらに中央処理装置２は、照度電圧が中央
処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値か判断する
（ステップ１０）。判定が測定限界値以内であれば次に
中央処理装置２は２５％調光出力に対応した制御信号を
出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して２５％
調光出力の調光信号を出力する（ステップ１１）。この
とき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号
を読み込み、増幅回路４をゲイン１で照度センサ６の入
力電圧が安定する５秒後に、これを調光出力２５％時の
センサ信号とする（ステップ１２）。中央処理装置２
は、外光Ｃ点を求める演算 Ｃ＝２Ｂ−Ａ を行い外光
をもとめる（ステップ１３）。

【００３３】この求められた外光Ｃ点と外光と調光出力
１００％時の照度を合わせた増幅回路４をゲイン１で照
度センサ６の電圧Ａから調光出力１００％時の照度Ｅ点
Ｅ＝Ａ−Ｃ を計算する（ステップ１４）。このよう
に、昼光により照度センサ６の入力が飽和しても、調光
出力１００％時の照度を求めることが可能になる。ステ
ップ１０における判定が測定限界値以上であれば中央処
理装置２は運転状態表示ＬＥＤ１２にゲイン調整エラー
の表示を行う（ステップ１５）。なお、中央処理装置２
は暫定的にもっとも少ないゲイン１をデフォルト値とし
て、目標照度７０％をメモリより読み込み自動運転に切
り替わる（ステップ１０）。

【００３４】図６はこの発明のコントローラのマニュア
ルモード実行プログラムの動作を示すフローチャートで
ある。図において、中央処理装置２はワイヤレスリモコ
ン１５から通信インタフェース１０を介しマニュアル実
行の要求があると、外部入力１７からの要求が判断する
（ステップ１）。まず中央処理装置２は、外部入力１６
の信号Ａ／Ｄ変換を行い入力電圧が０．５Ｖ以上である
と外部モードと判断する（ステップ２）。さらに、中央
処理装置２はＡ／Ｄ変換された入力電圧に対応した制御
信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して
調光信号を出力する（ステップ３）。またステップ１に
おいて入力電圧が０．５Ｖ以下であると外部入力なしと
判断し、通信インタフェース１０を調べ遠隔操作の内容
をチェックする（ステップ４）。

【００３５】遠隔操作コマンドがＵＰコマンドならば中
央処理装置２は現在の調光制御信号から１％出力を上
げ、調光信号出力部５が照明器具９に対して調光信号を
出力する（ステップ５）。遠隔操作コマンドがＤＯＷＮ
コマンドならば中央処理装置２は現在の調光制御信号か
ら１％出力を下げ、調光信号出力部５が照明器具９に対
して調光信号を出力する（ステップ６）。また、遠隔操
作コマンドが調光率指示コマンドならば中央処理装置２
は現在の調光制御信号から絶対値の調光出力値を調光信
号出力部５が照明器具９に対して調光信号を出力する
（ステップ７）。

【００３６】図７はこの発明のコントローラの設定モー
ドプログラムの動作を示すフローチャートである。図に
おいて、中央処理装置２は、ワイヤレスリモコン１５か
ら通信インタフェース１０を介し設定の要求があると、
目標照度設定コマンドの内容を判断する（ステップ
１）。設定要求コマンドが目標照度設定コマンドである
と中央処理装置２は増幅回路４を介した照度センサ６の
電圧が目標照度の電圧になるように調光信号出力部５が
照明器具９に対して調光信号を出力する（ステップ
２）。次に設定要求コマンドが下限設定コマンドか判断
する（ステップ３）。下限設定コマンドであると中央処
理装置２は増幅回路４を介した照度センサ６の電圧が下
限照度の電圧になるように調光信号出力部５が照明器具
９に対して調光信号を出力する（ステップ４）。次に設
定要求コマンドが登録コマンドか判断する（ステップ
５）。設定要求コマンドが登録コマンドであると中央処
理装置２は目標照度値と下限値をメモリに書き込む（ス
テップ６）。さらに、メモリ内の設定データのチェック
サムを計算しメモリにチェックサムを書き込む（ステッ
プ７）。

【００３７】図８はこの発明のコントローラの照度セン
サ６と調光制御信号出力の異常状態をチェックする出力
エラーチェックプログラムの動作を示すフローチャート
である。図において、中央処理装置２は、照度センサ６
の有無を調べるために増幅回路４からの電圧が０．１Ｖ
以下か調べる（ステップ１）。増幅回路４からの電圧が
０．１Ｖ以下の場合は他の出力エラー表示は行わず通常
の動作にもどる。次に調光制御信号が短絡状態か調べる
（ステップ２）。調光制御信号が短絡状態の場合は調光
出力を１秒間停止し出力エラー表示ＬＥＤ１１に出力短
絡の点灯表示を行う（ステップ３）。さらに調光制御信
号が最大出力か判断する（ステップ４）。調光制御信号
が最大出力の場合は、増幅回路を介した照度センサ６の
電圧が目標照度の半分以下か判断する（ステップ５）。
目標照度の半分以下の場合は、出力エラー表示ＬＥＤ１
１に出力不足の点灯表示を行う（ステップ６）。

【００３８】発明の実施の形態２．図９はこの発明の実
施例２による自動照度制御装置の配置図、図１０は自動
照度制御装置の構成を示すブロック図である。図９にお
いては、自動照度制御装置を３つの調光制御信号出力５
と、３つの照度センサ６ａ，６ｂ，６ｃと、窓１３を有
するとともに、窓１３からの太陽１４などからの自然光
が入射する部屋において、自然光による照度が略一定と
見なせる範囲を基に照明の制御単位を決定するととも
に、照明の制御単位毎にコントローラ１ａ，１ｂにて制
御する場合の配置を示す。

【００３９】図においては、３．２ｍ×３．２ｍに照明
器具２台が配置され、窓１３に平行になるように５台ず
つ８列に配置されている。これを、自然光による照度を
考慮して、窓側から２列・２列・４列の３つの制御単位
に分けている。この各々の制御単位毎にコントローラ１
ａ，１ｂと、外付け照度センサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６
ｄ，６ｅ，６ｆを各制御単位の中心と見なせる位置に設
置している。このように、各制御単位毎にコントローラ
１ａまたは１ｂが同時に３つの調光出力を切り替え自動
的にゲインの調整を行うため、隣の制御範囲の照明器具
９の照度は図４のグラフに示す外光Ｃ点に含まれてない
ために外光を取り除いた照明器具の光出力最大時におけ
る照度Ｅが小さくならず目標照度が暗めに調整されなく
なる。

【００４０】図１０において、コントローラ１は通信イ
ンタフェース１０を有しており、自己のゲイン調整中に
関する情報を送信するとともに、他のコントローラから
送られたゲイン調整中の情報を受信する機能を有してい
る。また予め自己のゲイン調整の対象となる他のコント
ローラのグループ分けのゲイン調整開始番号の情報がメ
モリ３内に記憶されている。また図１１は、図１０で示
した自動照度制御装置の中央処理装置２における調整モ
ードの動作を示すフローチャートである。

【００４１】このように構成した自動照度制御装置は、
図１１のフローチャートに示すように光ワイヤレスリモ
コンから調整モード操作をすると、中央処理装置２は調
整モード操作要求ありと判断し、調整モードに切り替え
る（ステップ１）。すると、中央処理装置２はゲイン調
整開始番号を通信インタフェース１０を開始、他のコン
トローラに送信し（ステップ２）、同時にゲイン調整モ
ードを起動する（ステップ３）。自己のゲイン調整が終
了すると、次に中央処理装置２はゲイン調整終了番号を
通信インタフェース１０を介し、他のコントローラに送
信を行うことで、他のコントローラにゲイン調整終了で
ある旨の通報を行う（ステップ４）。

【００４２】また、調整モード操作受信でない場合は、
ゲイン調整開始番号を受信したか判断し（ステップ
５）、自己に登録されたゲイン調整開始番号を受信した
場合は自己のゲイン調整モードを起動する（ステップ
６）。しかし、ゲイン調整開始番号でない場合はゲイン
調整を中断し通常モードになる（ステップ７）。

【００４３】発明の実施の形態３．図１２はこの発明の
実施例３による自動照度制御装置の構成を示すブロック
図である。図において２はマイクロコンピュータからな
り、Ａ／Ｄ変換回路およびＤ／Ａ変換回路を備えた中央
処理装置であり、照度センサ６が接続されている。また
Ａ／Ｄ変換の基準電圧はＤ／Ａ変換回路と接続され、Ａ
／Ｄ変換の基準電圧を変更できる構成になっている。図
１３は、図１２で示した照明制御システムの中央処理装
置２におけるゲイン調整モードの動作を示すフローチャ
ートである。

【００４４】この図１３のフローチャートに示すよう
に、まずゲイン調整処理に入ると、中央処理装置２は、
１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信
号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調
光信号を出力する（ステップ１）。このとき中央処理装
置２は、Ａ／Ｄ基準電圧を５Ｖに設定し、照度センサ６
の電圧を読み込み、照度センサ６の入力電圧が安定する
５秒後に、これを調光出力１００％時のセンサ信号とす
る。次に中央処理装置２は、照度電圧が中央処理装置２
のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値（本実施例では５Ｖ）か
判断する（ステップ３）。

【００４５】判定が測定限界値以内であれば次に中央処
理装置２は２５％調光出力に対応した制御信号を出力
し、調光信号出力部５が照明器具９に対して２５％調光
出力の調光信号を出力する（ステップ４）。このとき中
央処理装置２は、照度センサ６の電圧を読み込み、照度
センサ６の入力電圧が安定する５秒後に、これを調光出
力２５％時のセンサ信号とする（ステップ５）。中央処
理装置２は、図４のグラフの外光を求める演算 Ｃ＝
（４Ｂ−Ａ）／３ を行い外光を求める（ステップ
６）。この求められた外光Ｃと外光と調光出力１００％
時の照度を合わせた照度電圧から調光出力１００％時の
みの照度Ｅ Ｅ＝Ａ−Ｃ を計算する（ステップ７）。

【００４６】次に調光出力１００％時のみの照度センサ
６の電圧を中央処理装置２Ｄ／Ａ変換回路からＡ／Ｄ変
換回路の基準電圧に与える（ステップ８）。さらにこの
Ｄ／Ａ変換データをメモリ３に書き込み（ステップ
９）、メモリ内のチェックサムを計算しチェックサムを
メモリ３に書き込む（ステップ１０）。このように、増
幅回路がなくとも照度センサ６の精度の維持が可能にな
る。さらに、通常机上面の照度は径年変化を考慮して明
るめの約１０００Ｌｘに設計されているために、ゲイン
の調整が終了すると、７００Ｌｘになるように調光出力
１００％時の照度センサ６の電圧の７０％の電圧を目標
照度として自動運転になる（ステップ１１）。

【００４７】次に、照度センサ６の電圧が中央処理装置
２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値の判断で（ステップ
３）、判定が測定限界値以上であれば、中央処理装置２
は、５０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光
信号出力部５が照明器具９に対して５０％調光出力の調
光信号を出力する（ステップ１２）。これにより中央処
理装置２のＡ／Ｄ入力が飽和することを防止することが
できる。このとき中央処理装置２は、照度センサ６の電
圧を読み込み、照度センサ６の入力電圧が安定する５秒
後に、これを調光出力５０％時のセンサ信号とする（ス
テップ１３）。

【００４８】さらに中央処理装置２は、照度電圧が中央
処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値か判断する
（ステップ１４）。判定が測定限界値以内であれば次に
中央処理装置２は２５％調光出力に対応した制御信号を
出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して２５％
調光出力の調光信号を出力する（ステップ１５）。この
とき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号
を読み込み、照度センサ６の入力電圧が安定する５秒後
に、これを調光出力２５％時のセンサ信号とする（ステ
ップ１６）。

【００４９】中央処理装置２は、図４の外光Ｃ点を求め
る演算 Ｃ＝２Ｂ−Ａ を行い外光をもとめ、この求め
られた外光Ｃと外光と調光出力１００％時の照度を合わ
せた増幅回路４を介した照度センサ２の電圧Ａから調光
出力１００％時の照度Ｅ Ｅ＝Ａ−Ｃ を計算する（ス
テップ１７）。ステップ１４における判定が測定限界値
以上であれば中央処理装置２は運転状態表示ＬＥＤ１２
にゲイン調整エラーの表示を行う（ステップ１８）。な
お、中央処理装置２は暫定的に５ＶをＤ／Ａ変換回路の
データとし、さらに目標照度７０％をメモリより読み込
み自動運転に切り替わる（ステップ１９）。

【００５０】発明の実施の形態４．図１４は、ワイヤレ
スリモコン１５に照度計機能を備えた実施例４のゲイン
調整モードの動作を示すフローチャートである。まず、
ワイヤレスリモコン１５は、ゲイン調整操作を行うとゲ
イン調整処理に入り、ゲイン調整終了かの判断を行う
（ステップ１）。次にゲイン調整終了でない場合は、照
度を１秒間隔でサンプリングし８回ごとに平均照度をと
る（ステップ２）。次に平均照度が１０Ｌｘ以上か判断
する（ステップ３）。平均照度の変化量が１０Ｌｘ以上
の場合は、照度データをコントローラ１に送信する（ス
テップ４）。一方、中央処理装置２は、ゲイン調整が終
了すると定期的にワイヤレスリモコン１５から送信され
る照度データと照度センサ６の電圧を増幅回路４を介し
Ａ／Ｄ変換した電圧データを対象付け、目標照度の補正
を行いゲイン調整モードを終了する。

【００５１】なお、実施の形態２において、コントロー
ラ１６のゲイン調整中の通報は、コントローラ１６間で
直接行う場合で説明を行ったが、このものに限定される
のではなく、他の管理装置などを設けるとともに管理装
置を経由して通報しても同等の効果が得られることはい
うまでもない。

【００５２】なお、実施の形態１において、コントロー
ラ１６の通信は、ワイヤレスリモコン１５を使用して行
う場合で説明を行ったが、このものに限定されるのでは
なく、電波などのワイヤレスや電力線搬送通信による通
信方式を使用して通報しても同等の効果が得られること
はいうまでもない。

【００５３】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、コントローラが、照明器具の出力変化に対する照度
センサの電圧を測定し、照度センサの測定値の差から照
射空間における人工光と自然光を計測して、照明器具の
調光制御信号出力１００％時の照度センサの電圧がマイ
クロコンピュータの測定可能な測定限界値近くの電圧値
にゲイン切換回路を調整するハードウェアゲイン調整
と、このハードウェアゲイン調整後の電圧をマイクロコ
ンピュータのＡ／Ｄ変換回路で処理し、プログラムによ
り処理する最大値になるようにソフトウェアゲイン調整
の調整を行いＡ／Ｄ変換回路の最大能力で動作するとと
もに、通常初期照明は経年変化を考慮し約１０００ｌｘ
で照明設計されており、このコントローラはゲイン調整
後、器具の照射空間の照度が照度計測により測定された
照度センサの電圧の約７０％の７００ｌｘになるように
目標照度を設定する調整モードを設けることにより、外
光の影響があっても、設置時に手動にてボリューム等を
回して照度の調整をする必要がなくなるという効果があ
る。

【００５４】また、この発明に係る別のコントローラ
は、調整モードの際に、照射空間における昼光等の外光
とコントローラの調光制御信号出力の最大時の照明器具
の照射空間の照度の測定において、調光制御信号出力の
２ポイントの照度値を計測するとともに調光制御信号出
力に対する前記Ａ／Ｄ変換回路の測定限界値を超過する
場合、調光制御信号出力を下げ測定範囲内に測定ポイン
トを設定することにより、昼光の影響が大きい場合で
も、自動的にゲインの調整を行うことができるという効
果がある。

【００５５】また、この発明に係る別のコントローラ
は、コントローラに運転状態表示用のＬＥＤを設け、コ
ントローラの起動時と設定変更時にメモリ内のゲイン調
整データ等の設定データのチェックを行い、設定データ
が異常な場合はメモリ異常の表示を行い、予めマイクロ
コンピュータに記憶された設定データにより自動的に照
射空間の照度一定となるように照明器具の照度の制御を
行うことができるという効果がある。

【００５６】また、この発明に係る別のコントローラ
は、運転状態表示用のＬＥＤを設け、照射空間における
昼光等の外光と、コントローラの調光制御信号出力の最
大時の照明器具の照射空間の照度の測定が行えない場合
にゲイン調整エラーの表示を行い、予めマイクロコンピ
ュータに記憶された設定データにより自動的に照射空間
の照度一定となるように照明器具を制御することによ
り、正しく動かない場合の原因を利用者がわかりやすい
機器を提供できるという効果がある。

【００５７】また、この発明に係る別のコントローラ
は、照射空間の照度一定となる目標照度を複数設定で
き、さらに各々の目標照度に対し下限値を設定でき、遠
方からの通信手段により目標照度および下限設定を変更
でき、設定時の照度を再現することにより瞬時に目標照
度を確認できるとともに、利用者の利便性を高めるとい
う効果がある。

【００５８】また、この発明に係る別のコントローラ
は、自動的に照射空間の照度一定となるように照明器具
を制御する自動制御モードと通信手段や外部入力手段に
より調光制御出力を外部より制御できるマニュアルモー
ドを備えたことにより、会議室におけるプレゼンテーシ
ョン等の光の演出を行えるなど利用者の利便性を高める
という効果がある。

【００５９】また、この発明に係る別のコントローラ
は、運転状態表示用のＬＥＤを設け、照射空間における
昼光等の外光とコントローラの調光制御信号出力の最大
時の照明器具の照射空間の照度の測定が行えない場合に
ゲイン調整エラーの表示を行い、原因が利用者にわかり
やすい機器を提供でき、また予めマイクロコンピュータ
に記憶された設定データにより自動的に照射空間の照度
一定となるように照明器具を制御し、異常動作を防ぐな
ど利用者の利便性を高めるという効果がある。

【００６０】さらに、この発明に係る別のコントローラ
は、運転状態表示用のＬＥＤと終了報知用のブザーを設
け、照射空間における昼光等の外光とコントローラの調
光制御信号出力の最大時の照明器具の照射空間の照度の
測定中に表示を行い、終了時にブザーを鳴らし、自動的
に照射空間の照度一定となるように照明器具を制御し利
用者の利便性を高めるという効果がある。

【００６１】さらに、この発明に係る別のコントローラ
は、運転状態表示用のＬＥＤを設け、コントローラの起
動時と設定変更時にメモリ内のゲイン調整データ等の設
定データのチェックを行い、設定データが異常な場合は
メモリ異常の表示を行い、予めマイクロコンピュータに
記憶された設定データにより自動的に照射空間の照度一
定となるように照明器具を制御し、異常動作を防ぐ効果
がある。

【００６２】さらに、この発明に係る別のコントローラ
は、出力エラー表示用のＬＥＤを設け、照度センサの入
力電圧が予め決められた値より小さい場合は照度センサ
無しと判断し出力エラー表示を行わず、また調光信号出
力が短絡している場合は異常として出力短絡の表示を行
い、調光制御信号出力最大時の照度センサの入力電圧が
予め決められた値より小さい場合は出力不足として出力
不足エラーの表示を行い異常を報知することにより利用
者が不具合の原因を容易に判断できるという効果があ
る。

【００６３】さらに、この発明に係る別の自動照度制御
装置は、コントローラに調光制御信号出力と照度センサ
を各々３つ備え、太陽などからの自然光が室内に入射す
る窓を有する部屋において、自然光が一定と見なせる範
囲を基に照明器具の制御単位を３つに決定し、前記コン
トローラの調光制御信号出力と照度センサを割り当てる
とともに、各調光制御信号出力が予め設定された調光制
御信号出力の差以上にならないように制御し、なおかつ
窓側から内側に位置する程、調光制御信号出力を明るく
制御するため、エリア毎にボリュームなどにより調整を
行う必要がなくなり、使用者の利便性を高めるという効
果がある。また、予め設定された複数のエリアが自動的
に調整を行われるため、利用者がボリュームを調整する
場合と異なり、照度計などの機器を使用しなくても機器
間のバラツキが少なくできるという効果がある。

【００６４】さらに、この発明に係る別の自動照度制御
装置は、コントローラに自己がゲイン調整中である旨を
他のコントローラに通報する機能を設けるとともに、予
めゲイン調整を行う範囲を設定し、他のコントローラか
らゲイン調整中の情報を受信すると、受信した側のコン
トローラはゲイン調整を同期して行うように構成したこ
とにより、ゲインの調整時に、他のエリアの影響をなし
で調整の精度を高めるという効果がある。

【００６５】さらに、この発明に係る別の自動照度制御
装置は、コントローラと照度計にて計測される照度デー
タを送信する機能を設けたワイヤレスリモコンを使用し
て実現するとともに、前記コントローラのゲイン調整時
にワイヤレスリモコンからの照度データを受信して照度
センサの電圧と対応させ照度の補正を行い目標照度の精
度を上げるとともにユーザーが照度値にて設定でき利便
性を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す自動照度制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 実施の形態１における自動照度制御装置の構
成の詳細を示すブロック図である。

【図３】 図１および図２で示した自動照度制御装置の
基本動作のフローチャートである。

【図４】 図２の動作を補足するためのグラフである。

【図５】 この発明の実施の形態１による自動照度制御
装置のゲイン調整処理のフローチャートである。

【図６】 この発明の実施の形態１による自動照度制御
装置のマニュアルモード実行のフローチャートである。

【図７】 この発明の実施の形態１による自動照度制御
装置の設定モードのフローチャートである。

【図８】 この発明の実施の形態１による自動照度制御
装置の出力エラーチェックのフローチャートである。

【図９】 この発明の実施の形態２による自動照度制御
装置の配置図である。

【図１０】 この発明の実施の形態２による自動照度制
御装置のブロック図である。

【図１１】 この発明の実施の形態２による自動照度制
御装置のフローチャートである。

【図１２】 この発明の実施の形態３による自動照度制
御装置のブロック図である。

【図１３】 この発明の実施の形態３による自動照度制
御装置のフローチャートである。

【図１４】 この発明の実施の形態４による自動照度制
御装置のワイヤレスリモコンのフローチャートである。

【図１５】 特開昭５８−５３１８７号公報に示された
従来の自動調光装置を示すブロック図である。

【図１６】 この発明の先願である特願平８−２５６４
８８号の明細書に示された従来の照明制御装置を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ コントローラ、２ 中央処理装置、３ メモリ、４
増幅回路、５ 調光信号出力部、６ 照度センサ、７
増幅回路、８ 受光回路、９ 照明器具、１０ 通信
インタフェース、１１ エラー表示ＬＥＤ、１２ 運転
状態表示ＬＥＤ、１３ 窓、１４ 太陽、１５ ワイヤ
レスリモコン、１６ 外部入力、３０制御装置、３１
照度検出器、３２ 調整操作回路、３３ 比較回路、３
４ 制御信号発生回路、３５ 位相制御回路、３６ Ｌ
ＥＤ点灯装置、４１ コントローラ、４２ 照度セン
サ、４３ 電源切替部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 圭一 神奈川県鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱 電機照明株式会社内 (72)発明者 斎藤 耕一 神奈川県鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱 電機照明株式会社内 (72)発明者 七嵐 啓之 神奈川県鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱 電機照明株式会社内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明器具と、この照明器具の照射空間の
   照度を測定する照度センサを備え、前記照度センサの測
   定値に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるよう
   に照明器具に対して調光制御信号を出力するコントロー
   ラとから構成される自動照度制御装置において、前記コ
   ントローラは、照明器具の光出力を変化させ、照明器具
   の光出力の大きいときと小さいときの照度センサの測定
   値から、照射空間における昼光等の外光による照度と、
   照明器具の光出力最大時における照射空間の照度を計測
   することを特長とする自動照度制御装置。
2. 【請求項２】 前記コントローラに、照度センサのゲイ
   ンを調整するゲイン切換回路とマイクロコンピュータの
   Ａ／Ｄ変換回路とをプログラムを使用して実現するとと
   もに、照明器具の光出力最大時における照度センサの出
   力電圧がＡ／Ｄ変換回路の測定限界値近くになるように
   ゲイン切換回路を調整するハードウェアゲイン調整を行
   うことを特長とする請求項１に記載の自動照度制御装
   置。
3. 【請求項３】 コントローラは、前記ハードウェアゲイ
   ン調整された前記マイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換回
   路の計測値をプログラムにより処理する最大値なるよう
   にソフトウェアゲイン調整を行うことを特長とする請求
   項１または２の何れかに記載の自動照度制御装置。
4. 【請求項４】 照度計測により測定された照度センサの
   電圧を予め設定された割合になるように、照射空間の目
   標照度を決定し調光制御信号を出力するとともに、予め
   設定される割合を７０％にしたことを特長とする請求項
   １または２の何れかに記載の自動照度制御装置。
5. 【請求項５】 コントローラは、照射空間における昼光
   等の外光による照度と照明器具の光出力最大時における
   照度センサの出力電圧が前記Ａ／Ｄ変換回路の測定限界
   値を超過する場合、調光制御信号出力を下げ、測定範囲
   内に測定ポイントを設定するようにしたことを特長とす
   る請求項１または２の何れかに記載の自動照度制御装
   置。
6. 【請求項６】 コントローラは、遠方からの通信手段に
   より照射空間の照度が一定となる目標照度を複数設定で
   きるとともに、各々の目標照度に対して下限値を設定し
   て、設定照度を再現することができるようにしたことを
   特長とする請求項１または２の何れかに記載の自動照度
   制御装置。
7. 【請求項７】 コントローラに自動的に照射空間の照度
   が一定となるように照明器具を制御する自動制御モード
   と通信手段や外部入力手段により調光制御出力を外部よ
   り制御できるマニュアルモードを備えたことを特長とし
   た請求項１から６の何れかに記載の自動照度制御装置。
8. 【請求項８】 コントローラに運転状態表示用のＬＥＤ
   を設け、ハードウェアゲイン調整が行えない場合、ゲイ
   ン調整エラーの表示を行い、予めマイクロコンピュータ
   に記憶された設定データに従い自動制御モードを実行す
   るようにしたことを特長とする請求項１から６の何れか
   に記載の自動照度制御装置。
9. 【請求項９】 コントローラは調光制御信号出力と照度
   センサを各々３つ備え、太陽などからの自然光が室内に
   入射する窓を有する部屋において、自然光が一定と見な
   せる範囲を基に照明器具の制御単位を３つに決定し、前
   記コントローラの調光制御信号出力と照度センサをこれ
   らの制御単位に割り当てるとともに、各調光制御信号出
   力が予め設定された調光制御信号出力の差以上にならな
   いように制御し、なおかつ窓側から内側に位置する程、
   調光制御信号出力を明るく制御するようにしたことを特
   長とする請求項１または２の何れかに記載の自動照度制
   御装置。
10. 【請求項１０】 コントローラに運転状態表示用のＬＥ
    Ｄを設け、コントローラの起動時と設定変更時にメモリ
    チェックを行い、設定データが異常な場合はメモリ異常
    の表示を行い、予めマイクロコンピュータに記憶された
    設定データに従い自動制御モードを実行するようにした
    ことを特長とする請求項１から５の何れかに記載の自動
    照度制御装置。
11. 【請求項１１】 コントローラに運転状態表示用のＬＥ
    Ｄと終了報知用のブザーを設け、照射空間における昼光
    等の外光と照明器具の光出力最大時の照度測定中に表示
    を行い、さらにゲイン調整終了時にブザーを鳴らし、予
    めマイクロコンピュータに記憶された設定データに従い
    自動制御モードを実行するようにしたことを特長とする
    請求項１から５の何れかに記載の自動照度制御装置。
12. 【請求項１２】 コントローラに出力エラー表示用のＬ
    ＥＤを設け、照度センサの入力電圧が予め決められた値
    より小さい場合は照度センサ未接続と判断し、出力エラ
    ー表示を中止し、また調光信号出力が短絡している場合
    は、出力短絡の異常表示を行い、調光制御信号出力最大
    時の照度センサの入力電圧が予め決められた値より小さ
    い場合は、出力不足エラーの異常表示を行うようにした
    ことを特長とする請求項１から５の何れかに記載の自動
    照度制御装置。
13. 【請求項１３】 コントローラに自己がゲイン調整中で
    ある旨を他のコントローラに通報する機能を設けるとと
    もに、予めゲイン調整を行う範囲を設定し、他のコント
    ローラからゲイン調整中の情報を受信し、ゲイン調整範
    囲内の場合はゲイン調整を同期して行うようにしたこと
    を特長とする請求項１から５の何れかに記載の自動照度
    制御装置。
14. 【請求項１４】 コントローラにマイクロコンピュータ
    のＡ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路とプログラムを使用
    して実現するとともに、外光を取り除いた照明器具の光
    出力最大時における照度センサの出力電圧をＡ／Ｄ変換
    回路の基準電圧とするようにＤ／Ａ変換回路を制御する
    ようにしたことを特長とする請求項１に記載の自動照度
    制御装置。
15. 【請求項１５】 コントローラと照度計にて計測される
    照度データを送信する機能を備えたワイヤレスリモコン
    を使用して実現するとともに、前記コントローラのゲイ
    ン調整時にワイヤレスリモコンからの照度データを受信
    し、照度センサの出力電圧と対応させ、照度の補正を行
    い目標照度に制御するようにしたことを特長とする請求
    項１または２の何れかに記載の自動照度制御装置。