JP2001281054A - 照度検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広範囲の照度を細かく正確に検出し、その結
果に基づいて対象とする空間全体の照度を均一に保つこ
とにより、消費電力を削減し、快適性を向上させるよう
な照明装置を自動で制御するための、照度検知装置を得
る。 【解決手段】 所定空間に配置され、魚眼レンズ５と画
像センサ６を備えた照度検知装置において、魚眼レンズ
５を介して得られた広範囲の画像から、画像センサ６に
より細かいエリアごとの輝度を検出する輝度検知手段
３、 検出された輝度を照度に変換することにより、細
かいエリアごとの照度を推定する照度変換手段４を備
え、輝度検出手段３と照度変換手段４により、細かいエ
リアごとに検知された照度に基づいて、対象とする空間
全体の照度が均一に保たれるように照明器の出力を全て
自動で制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対象とする空間全
体の照度が一定に保たれるように照明装置を自動で制御
するために、広範囲の照度を細かく正確に検出する照度
検知装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】照明器に求められている主な要求として
は、省エネルギ運転、すなわち消費電力の削減と、快適
性の向上がある。これらの要求に答えるためには、まず
照明対象となる空間の照度を検知する必要がある。つま
り、照度を検出することにより、昼光の入り込む明るい
空間では照明器の出力を落として省エネルギ運転を行う
ことができ、一方、暗い空間では照明器の出力のみを上
げ、空間全体の照度をなるべく一定に制御することによ
り、快適性の向上につながる。

【０００３】以上のような観点から、これまでに照度検
知手段に関する発明が数多くなされ、照度検知手段とし
てのセンサの種類についてもフォトダイオードからＣＣ
Ｄカメラのような画像を用いるものまで多岐にわたって
いる。

【０００４】照度を検知して照明を制御する従来の照明
装置について説明する。図７は特開平７−１２２３６９
号公報に示された第１の従来の照明装置の構成図であ
り、図において、天井に取り付けられている照明器具本
体２０は、光検知部である照度計１ａ、光源２１、制御
部２２、点灯装置２３を備えている。

【０００５】光源２１は、器具本体２０の下方側の被照
射面である床面１３ａを照明するように構成され、器具
本体２０に収容された点灯装置２３を介して商用電源に
接続され、この商用電源からの電力により点灯される。
照度計１ａは、器具本体２０の下面側に設けられ、床面
１３ａの反射光を計測する。制御部２２は、この照度計
１ａと点灯装置２３に接続され、照度計１ａの出力によ
り点灯装置２３を制御して光源２１の出力を調整し、床
面１３ａの照度をほぼ一定に制御する。

【０００６】従って、外光などが入射して床面１３ａの
照度が上昇した場合には、照度計１ａが床面１３ａから
の反射光の増加を検知し、制御部２２が光源２１の出力
を低下させるように制御することにより、床面１３ａの
照度はほとんど変化することなくほぼ一定に保たれる。

【０００７】次に、図８および図９は特開平８−１９５
２８２号公報に示された第２の従来の照明装置の光検知
部の受光素子の検知範囲の説明図である。図において、
上記従来例と同一または相当部分には同一符号を付け、
説明を省略する。この照明装置では、光検知部１にフォ
トダイオード等の複数の受光素子を用い、被照射面であ
る床面１３ａを複数の領域１３ｄに分割して各領域の照
度を検出し、その複数の領域１３ｄの照度値から最大値
と最小値を削除し、残りの平均値を平均照度値とし、こ
の平均照度値に応じて光源の出力を調整し、床面１３ａ
の照度が一定に保たれるように制御する。

【０００８】次に、図１０は特開平１０−３３５０７２
号公報に示された第３の従来の照明装置の光検知部の受
光素子の検知範囲の説明図である。図において、上記従
来例と同一または相当部分には同一符号を付け、説明を
省略する。この照明装置では、光検知部が、被照射面１
３を所定数の小領域１３ｂに分割した各小領域の輝度を
検知できるＣＣＤ素子１ｂで構成され、制御部により、
各小領域１３ｂの輝度に基づいて被照射面１３全体の輝
度分布を求めると共に、この輝度分布から所定輝度範囲
ごとの被照射面１３の面積を求めて、最も広い面積とな
る所定輝度範囲の中心値を被照射面１３の平均輝度と
し、この値に応じて光源の出力を調整し、被照射面１３
の照度が一定に保たれるように制御する。

【０００９】次に、図１１は特開平１０−３３５０７１
号公報に示された第４の従来の照明装置の構成図であ
る。図において、上記従来例と同一または相当部分には
同一符号を付け、説明を省略する。この照明装置では、
第３の従来例の図１０と同様に光検知部がＣＣＤ素子１
ｂで構成されているが、制御部２２に記憶部２４が接続
されており、初期データとして、あらかじめ施工当初等
の初期設定時に、 被照射面１３である床面で目標照度
が得られる状態での、床面上に載置された基準部２５で
ある基準物の輝度である初期設定輝度値と、そのときの
初期設定調光レベル、及び基準物の形状等が記憶され
る。

【００１０】そして床面に什器等が設置された実際の状
態では、まず初期設定調光レベルで光源２１を点灯さ
せ、制御部２２で各小領域１３ｂの輝度値をもとに被照
射面１３である検知エリア全体の輝度分布を求めると共
に、この輝度分布から画像処理により基準部である基準
物を識別させる。次に検出されたこの基準物の輝度値に
応じて、記憶部２４に記憶されているデータをもとに、
被照射面１３である床面の照度が目標照度に保たれるよ
うに、光源２１の出力を制御している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、被照射
面の照度を一定に保つように様々な発明がなされている
が、それぞれに課題がある。第１の従来例では、光検知
部である照度計１ａは１つであり、検知範囲全体の照度
を１つの照度値として出力してしまうため、例えば被照
射面である床面１３ａに日射や鏡面などの不当な高輝度
面が存在する場合、出力される照度はそれら不当な高輝
度面に大きく依存した値となり、その照度値に応じて光
源２１を制御しても、実際の床面１３ａの照度は一定に
保たれないという問題点があった。

【００１２】第２の従来例では、光検知部１としてフォ
トダイオード等の複数の受光素子を用い、被照射面であ
る床面１３ａを複数の領域１３ｄに分割して各領域の照
度を検出させ、その複数の照度値から最大値と最小値を
削除し、残りの平均値を平均照度値としてこの値に応じ
て光源の出力を調整しているが、これでも不当な高輝度
面は除去しきれず、例えば、不当な高輝度面１６が、床
面１３ａを分割した複数の領域１３ｄのうち１つの領域
のみに存在した場合には、最大値を削除することにより
除去できるが、図９のように複数の領域にまたがって存
在する場合には、全ての不当な高輝度面を除去すること
はできなくなるため、平均照度値はこれらに大きく依存
した値となり、第１の従来例と同様に、その照度値に応
じて光源２１を制御しても、実際の床面１３ａの照度は
一定に保たれないという問題点があった。

【００１３】第３の従来例では、光検知部が被照射面１
３を所定数の小領域１３ｂに分割した各小領域の輝度を
検知できるＣＣＤ素子１ｂで構成され、制御部により各
小領域１３ｂの輝度に基づいて被照射面１３全体の輝度
分布を求めると共に、この輝度分布から所定輝度範囲ご
との被照射面１３の面積を求めて、最も広い面積となる
所定輝度範囲の中心値を被照射面１３の平均輝度とし、
この値に応じて光源の出力を調整しているが、例えば、
被照射面１３のほとんどが不当な高輝度面である日射面
で覆われるような場合には、最も広い面積となるのも日
射面となるので、被照射面１３の平均輝度はやはり不当
な高輝度面に大きく依存した値となってしまい、実際の
被照射面１３の照度は一定に保たれないという問題点が
あった。

【００１４】第４の従来例では、制御部２２に接続され
ている記憶部２４に記憶された、施工当初等の初期設定
時における、 被照射面１３である床面で目標照度が得
られる状態での、床面上に載置された基準部である基準
物の輝度である初期設定輝度値と、そのときの初期設定
調光レベル、及び基準物の形状等の初期データと、床面
に什器等が設置された実際の状態で検出された基準物の
輝度値に応じて、被照射面１３である床面の照度が目標
照度に保たれるように光源２１を制御しているため、不
当な高輝度面の影響は除去できるようになった。

【００１５】しかしながら、基準部である基準物のみの
輝度に応じて制御しているので、実際には照度値が必要
な、床面のその他の小領域１３ｂも除去してしまうこと
になる。また出力される輝度値は基準物によるもの１つ
だけなので、その輝度値に応じて光源２１を調整して
も、実際には昼光などの存在によりムラのある、被照射
面１３である床面の照度を一定に保つのは不可能であ
る。

【００１６】例として図１２に示すような、被照射面の
一部に窓側から昼光が入りこみ、照度にムラがある場合
を考える。図１２は窓側と奥側の照度変化を示す図であ
り、照明の制御としては、（ａ）のように昼光と人工光
（照明）を合わせて目標照度Ｉｔになるのが理想であ
る。しかし、（ｂ）のように、基準部である基準物２５
ａが昼光のない領域に載置された場合、昼光のない領域
の輝度値に応じて光源２１を調整するので、昼光のある
領域では昼光の分だけ目標照度Ｉｔより大きくなってし
まう。逆に（ｃ）のように、基準部である基準物２５ａ
が昼光のある領域に載置された場合では、その地点にお
ける昼光を含めて検出された輝度値に応じて調整される
ので、昼光のない領域では基準物２５ａの載置された地
点の昼光の分だけ目標照度Ｉｔより小さくなってしまう
のである。

【００１７】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、広範囲の照度を細かく正確に検
出し、その結果に基づいて対象とする空間全体の照度を
一定に保つことにより、消費電力を削減し、快適性を向
上させるような照明装置を自動で制御するための、照度
検知装置を得るものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る照度検知
装置においては、所定空間に配置された広角レンズおよ
び画像センサと、前記広角レンズおよび画像センサを介
して得られた広範囲の画像を複数のエリア毎に分割する
エリア分割部と、このエリア分割部により分割された複
数のエリア毎の輝度を検出する輝度検知手段と、この輝
度検知手段により検出された輝度を照度に変換し、複数
のエリア毎の照度を推定する照度変換手段とを備えたも
のである。

【００１９】また、前記エリア分割部による複数のエリ
アの分割は、その分割数及び分割範囲を変更させ、前記
分割数は１エリアから複数のエリアまで変更させ、前記
分割範囲は前記広角レンズの視野全体から照明制御の最
小制御範囲または最小制御範囲以下の大きさまで変更さ
せるものである。

【００２０】さらに、前記輝度検出手段は、実測データ
に基づいた、蓄積時間とそのとき得られる画像の明るさ
の相関に関するデータベースを備え、前記データベース
に基づいて、輝度を検出するのに適した明るさの画像を
得るように、視野全体もしくは個々のエリアに相当する
画素範囲の前記蓄積時間を自動的に変更するものであ
る。

【００２１】また、前記輝度検出手段は実測データに基
づいた蓄積時間とそのとき得られる画像の明るさの相関
に関するデータベースを備え、前記データベースに基づ
いて、前記蓄積時間を低めに設定し、輝度が前記画像セ
ンサの上限値で頭打ちになる高輝度面と、上限値には到
達しない被照度検知面とに分離し、前記被照度検知面に
ついてのみ輝度を算出するものである。

【００２２】また、前記照度変換手段は実測データに基
づいた各蓄積時間毎の輝度と照度の相関近似曲線のデー
タベースを備え、前記相関近似曲線のデータベースに基
づいて輝度を照度に変換し、前記相関近似曲線のデータ
ベースは前記広角レンズの周辺減光量に基づき前記分割
した複数のエリアごとに用意するものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示す照度検知装置の基本構成図、図２は
この照度検知装置の光検知部の検知エリアを示す概念図
であり、（ａ）は照明器のモジュールに対応させたも
の、（ｂ）は画像センサの画素に対応させたものである
である。図において、全体的な構成として、１は対象と
する広範囲の空間の光を画像として取りこむ光検出部、
２は光検出部１で取りこまれた画像を１つ、もしくは複
数のエリアに分割するエリア分割部、３はエリア分割部
２で分割されたエリアごとに輝度を算出する輝度検知手
段、４は輝度検知手段３で算出された輝度を照度に変換
する照度変換手段である。

【００２４】光検知部１は、対象とする広範囲の空間の
光を透過する魚眼レンズ５と、その光を画像として結ば
せる画像センサ６で構成される。なお、魚眼レンズ５は
広角レンズを示す。輝度検知手段３は、光検知部１で取
りこまれ、エリア分割部２で分割された画像が、それぞ
れ輝度を検出するのに適した明るさの画像であるか判断
する適正画像判定部７、適正画像判定部７の判定を行う
上で必要な、蓄積時間とそのとき得られる画像の明るさ
の相関に関するデータが記憶されている画像関連データ
ベース８、日射面や鏡面などの不当な高輝度面と被照度
検知面とに分離する被照度検知面抽出部９、及びエリア
分割部２で分割されたそれぞれのエリアに対して、被照
度検知面抽出部９で抽出された被照度検知面の輝度を算
出する輝度算出部１０で構成される。照度変換手段４
は、輝度算出部１０で算出されたそれぞれのエリアの輝
度を照度に変換する照度変換部１１と、照度変換に必要
な、各蓄積時間ごとの輝度と照度の相関近似曲線のデー
タが記憶されている照度関連データベース１２で構成さ
れる。

【００２５】次に、動作について説明する。まず対象と
する広範囲の空間の光が、魚眼レンズ５を介して画像セ
ンサ６に画像として取り込まれ、同時にエリア分割部２
で１つ、あるいは複数のエリアに分割されて保存され
る。ここで、魚眼レンズ５は特に形状・仕様を特定する
ものではないが、例えば図２（ａ）のように下方の光を
取りこめるように天井に設置され、検知対象面１３を照
明器のモジュール１４（１モジュールは３．２×３．２
［ｍ］）に対応させ、天井から２［ｍ］下方の机上面１
３ａにおいて、最低９モジュールの範囲（９．６×９．
６［ｍ］）の光を検出できるだけの視野角を有するもの
とする。このとき図２（ｂ）のように画像センサ６の画
素数を１２８×１２８とすれば、検知対象面１３である
机上面１３ａは最大で１２８×１２８個の小エリア１３
ｂに分割され、１つの小領域の大きさは平均で７．５×
７．５［ｃｍ］程度となり、非常に細かい検知が可能と
なる。

【００２６】次に、画像関連データベース８の蓄積時間
とそのとき得られる画像の明るさの相関に関するデータ
を基に、エリア分割部２で分割された画像が、それぞれ
輝度を検出するのに適した明るさの画像であるかを適正
画像判定部７で判定し、適正であると判断されたら、被
照度検知面抽出部９で日射面や鏡面などの不当な高輝度
面を除去し、残りの被照度検知面に対して、輝度算出部
１０でエリア分割部２で分割されたエリアごとの輝度を
算出する。

【００２７】そして最後に、輝度算出部１０で算出され
た輝度を、照度関連データベース１２に記憶されてい
る、各蓄積時間ごとの輝度と照度の相関近似曲線を用い
て、照度変換部１１で照度に変換することにより、エリ
ア分割部２で分割されたエリアごとの照度を検知する。

【００２８】以上のように、魚眼レンズを介して得られ
た広範囲の画像を、画像センサを用いて分割可能とする
ことにより、画素ピッチまで細かいエリアごとの輝度を
検知し、さらにその輝度を照度に変換することによっ
て、広範囲で、且つ細かいエリアごとの照度検知が可能
になる。

【００２９】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２を示す照度検知装置のエリア分割部による細かいエ
リアの分割方法の概念図であり、（ａ）は一般的な分割
方法、（ｂ）は検知対象エリア内に日射や鏡面等の照度
検知に不適当な高輝度面が存在するときの分割方法であ
る。なお、照度検知装置の基本構成は、図１と同様であ
る。図において、上記実施の形態と同一または相当部分
には同一符号を付け、説明を省略する。１は魚眼レンズ
５と画像センサ６で構成される光検知部であり、検知対
象面である机上面１３ａが、画像センサ６の画素数によ
り最大で小エリア１３ｂに分割されていることを示して
いる。また１５はエリア分割の境界線で、この境界線に
より、制御エリア１３ｃに分割される。

【００３０】次に、この細かいエリアの分割方法の一例
を説明する。まず細かいエリアの分割数は、最大で画像
センサ６の画素数と等しくなる。従って実施の形態１と
同様図２（ａ）のように、天井に設置された魚眼レンズ
５が２［ｍ］下方の机上面１３ａにおいて、照明の９モ
ジュールの範囲の光を検出できるだけの視野角を有する
ものとし、画像センサ６の画素数を１２８×１２８とす
れば、図２（ｂ）及び図３の、検知対象面である机上面
１３ａは最大で１２８×１２８個の小エリア１３ｂに分
割され、１つの小領域の大きさは平均で７．５×７．５
［ｃｍ］程度となり、非常に細かい検知が可能となる。

【００３１】また画像センサ６として画像処理機能を有
するもの、例えば人工網膜チップを用いることにより、
いくつか任意の画素に対応する画像をまとめて取りこむ
ことが可能となる。従って、図３（ａ）のようにエリア
分割の境界線１５を自由に引くことができるため、どん
なに複雑なエリア分割も可能となり、その分割数も１〜
１２８×１２８の範囲で変更することができる。

【００３２】これにより、どのような形及び大きさの制
御エリア１３ｃに対しても、それぞれのエリアごとの検
知・出力等が可能となる。従って、図３（ｂ）のよう
に、照明器のモジュール１４に制御エリア１３ｃを対応
させ、それぞれのエリアごとに照度を検出し照明器を制
御することができ、また例えば図３（ｂ）のように、検
知対象面１３の中に日射や鏡面等の照度検知に不適当な
高輝度面１６が存在するような場合でも、その高輝度面
１６に制御エリア１３ｃを対応させ、そのエリアを除去
する等の対処が可能となる。これらと同等の制御を従来
のセンサで行おうとした場合、制御エリア１３ｃと同じ
数だけのセンサが必要となるため、本発明はコスト的に
も非常に有効であると言える。

【００３３】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３を示す照度検知装置の輝度検出手段の適正画像判定
部７の制御方法を示す図であり、（ａ）は基本的な制御
アルゴリズム、（ｂ）は画像関連データベースの概要を
示す。なお、照度検知装置の基本構成は、図１と同様で
ある。図において、横軸に蓄積時間の変化量、縦軸にそ
の蓄積時間の変化に対する画像の明るさの変化量をとっ
ており、１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、それぞれ蓄積時間
が大きいとき、中くらいのとき、小さいときの相関を示
している。

【００３４】次に、この適正画像判定部７の制御動作の
一例を説明する。まず光検知部１で取りこまれ、エリア
分割部２で分割された画像を、それぞれの制御エリア１
３ｃごとに平均輝度値Ｌを算出する。ここであらかじめ
設定された、画像を取りこむのに適した平均輝度値Ｌ０
との差を算出し、この差が許容値ＬＡ以下であれば平均
輝度値Ｌを適正値と認め輝度算出部１０に進む。しかし
ＬとＬ０の差がＬＡ以上の場合には、蓄積時間の設定を
変更し、あらためて光検知部１で画像を取りこむことに
なる。以上のような制御をＬとＬ０の差がＬＡ以下にな
るまで繰り返し行い、適正な明るさの画像を得ることが
できる。なお、例えば画像センサ６として２５６階調の
ものを用いるとすると、画像を取りこむのに適した平均
輝度値Ｌ０は１５０から１７０程度であると考えられ
る。

【００３５】ここで、蓄積時間の設定を変更するのに、
図４（ｂ）に示した前記画像関連データベース８を用い
るが、蓄積時間の変化量と画像の明るさの変化量の相関
は、蓄積時間の大きさによって異なる。つまり蓄積時間
が小さいときには、蓄積時間を少し変化させただけで画
像の明るさは大きく変化するが、一方蓄積時間が大きい
ときにはほとんど変化しないため、蓄積時間の大きさに
よって、使用する相関曲線を区別する必要がある。そこ
で図４（ｂ）に示したように、蓄積時間の大きさに応じ
て、例えば蓄積時間が５０［ｍｓｅｃ］以下のときは１
７ｃ、５０より大きく１００［ｍｓｅｃ］以下のときは
１７ｂ、１００［ｍｓｅｃ］以上のときは１７ａの相関
曲線を用いて蓄積時間の設定を変更することにより、よ
り短時間で適正な明るさの画像を得ることができる。

【００３６】実施の形態４．図５はこの発明の実施の形
態４を示す照度検知装置の輝度検出手段の被照度検知面
抽出部９の制御内容の概念図であり、（ａ）は平均輝度
値が画像を取りこむのに適した値のとき、（ｂ）は平均
輝度値が照度を検知するのに適した値のときを示す。な
お、照度検知装置の基本構成は、図１と同様である。図
において、２つの図はどちらも横軸に輝度値、縦軸にそ
の輝度値となっている画素数をとっており、輝度値に対
するヒストグラムを示している。

【００３７】Ｌは光検知部１で取りこまれ、エリア分割
部２で分割された画像の、それぞれの制御エリア１３ｃ
ごとの平均輝度値を示し、Ｌ０は画像を取りこむのに適
した平均輝度値、Ｌ１は照度を検知するのに適した平均
輝度値で、どちらもあらかじめ設定された値で、Ｌ１は
Ｌ０より小さい。またＬＭは画像センサ６の出力上限輝
度値で、たとえ実際に取りこまれる画像の輝度値がこの
値以上であっても、出力される値はＬＭとなる。ＬＨ
０、ＬＨ１はそれぞれ平均輝度値がＬ０、Ｌ１であると
きの不当な高輝度面に相当する画素数で、上限輝度値Ｌ
Ｍでデータが頭打ちとなって圧縮されるため、データと
しての信頼性は低いものとなっている。同様にＬＩは被
照度検知面に相当する画素数を示しており、こちらのデ
ータとしての信頼性は高い。

【００３８】次に、この被照度検知面抽出部９の制御動
作の一例を説明する。実施の形態３のように、画像を取
りこむのに適した平均輝度値Ｌ０を目標として蓄積時間
を変更していくと、輝度値に対するヒストグラムは、図
５（ａ）のように高輝度側に偏った分布となり、また上
限輝度値ＬＭで多くの画素が頭打ちされている。このと
き不当な高輝度面の画素ＬＨ０には、日射面や鏡面など
はもちろんのこと、実際には照度を検知するのに必要な
被照度検知面も含まれることになるため、照度を検知す
るには適していない。なお、例えば画像センサ６として
２５６階調のものを用いるとすると、上限輝度値は２５
５、不当な高輝度面としては２５０程度以上のものがそ
れに相当する。

【００３９】そこで、平均輝度値Ｌの目標を、低めに設
定されている照度を検知するのに適した平均輝度値Ｌ１
として蓄積時間を変更していくと、輝度値に対するヒス
トグラムは、図５（ｂ）のように図５（ａ）よりも低輝
度側に偏った分布となり、上限輝度値ＬＭで頭打ちされ
る画素数も減少する。このときＬ１を適正な値に設定す
ることにより、日射面や鏡面など照度検知に適さない面
の画素のみを不当な高輝度面の画素ＬＨ１として残すこ
とができ、被照度検知面の画素ＬＩと分離することがで
きる。そして分離された被照度検知面の画素ＬＩに対し
てのみ、輝度算出部１０において輝度を算出することに
より、より正確な輝度を検知することができるのであ
る。なお、例えば画像センサ６として２５６階調のもの
を用いるとすると、照度を検知するのに適した平均輝度
値Ｌ１は１２０から１３０程度と考えられる。

【００４０】実施の形態５。図６はこの発明の実施の形
態５を示す照度検知装置の照度変換手段の照度関連デー
タベース１２の概要を示す図であり、（ａ）は制御エリ
ア１３ｃが検知対象面１３である机上面１３ａのうち中
心領域にある場合、（ｂ）は制御エリア１３ｃが周辺領
域にある場合を示す。なお、照度検知装置の基本構成
は、図１と同様である。図において、どちらの図も横軸
に輝度、縦軸に照度をとっている。１８ａ、１８ｂ、１
８ｃは、中心領域における各蓄積時間の輝度と照度の相
関曲線で、１８ａが最も蓄積時間が小さいときの曲線で
ある。同様に１９ｂ、１９ｃ、１９ｄは、周辺領域にお
ける各蓄積時間の輝度と照度の相関曲線で、１９ｂが最
も蓄積時間が小さいときの曲線であり、また１８ｂと１
９ｂは同じ蓄積時間のときの曲線を意味している。

【００４１】次に、動作について説明する。まず光検知
部１で取りこまれ、エリア分割部２で分割されたそれぞ
れの制御エリア１３ｃが中心領域に含まれるか周辺領域
に含まれるかを判定する。さらにそのときの蓄積時間に
よって、輝度を照度に変換するときに使用する相関曲線
を選択する。例えば、中心領域においては１８ａが５０
［ｍｓｅｃ］、１８ｂが１００［ｍｓｅｃ］、１８ｃが
１５０［ｍｓｅｃ］における相関曲線、周辺領域におい
ては１９ｂが１００［ｍｓｅｃ］、１９ｃが１５０［ｍ
ｓｅｃ］ １９ｄが２００［ｍｓｅｃ］における相関曲
線であるとする。

【００４２】今仮に、中心領域に含まれるある制御エリ
ア１３ｃの、輝度算出部１０で算出された平均輝度値が
ＬＥで、このときの蓄積時間が１５０［ｍｓｅｃ］であ
ったとする。この場合、照度は図６（ａ）の１８ｃで示
される相関曲線により、照度はＩＥ１と算出される。同
様に、周辺領域に含まれるある制御エリア１３ｃにおい
て、同じ平均輝度値ＬＥが、同じ蓄積時間１５０［ｍｓ
ｅｃ］で検出されたとすると、この場合は図６（ｂ）の
１９ｃで示される相関曲線により、照度はＩＥ２と算出
される。

【００４３】ここでＩＥ２はＩＥ１より大きくなってお
り、このように同じ蓄積時間で、輝度算出部１０で算出
された輝度値が同じであっても、変換される照度値は制
御エリア１３ｃが周辺領域に含まれるときの方が大きく
出力されるようになっている。これは周辺領域は魚眼レ
ンズ５の周辺減光の影響を受け、光検知部１で取りこま
れる画像は実際よりも暗くなってしまうためである。つ
まり同じ蓄積時間、同じ平均輝度値であっても、実際の
照度は中心領域より周辺領域の方が高いため、周辺領域
の出力値の方が高くなるように、輝度と照度の相関曲線
も領域ごとに設定されているのである。

【００４４】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００４５】所定空間に配置された広角レンズおよび画
像センサと、前記広角レンズおよび画像センサを介して
得られた広範囲の画像を複数のエリア毎に分割するエリ
ア分割部と、このエリア分割部により分割された複数の
エリア毎の輝度を検出する輝度検知手段と、この輝度検
知手段により検出された輝度を照度に変換し、複数のエ
リア毎の照度を推定する照度変換手段とを備えたので、
従来のセンサで照度を検出する際、検知できるエリアが
狭く、検知対象面を広くしようとするとセンサが複数必
要となりコストがかかることがなく、細かいエリアごと
に輝度及び照度を検出できないために、検知対象面の照
度にムラがあるとき、あるいは日射面や鏡面など照度を
検知する上で障害となる高輝度面が複数存在するとき、
それらの影響を除去できないという課題を解決すること
ができ、検知対象面の照度を均一に保つために、より正
確な照明器の制御が可能となる。

【００４６】また、前記エリア分割部による複数のエリ
アの分割は、その分割数及び分割範囲を変更させ、前記
分割数は１エリアから複数のエリアまで変更させ、前記
分割範囲は前記広角レンズの視野全体から照明制御の最
小制御範囲または最小制御範囲以下の大きさまで変更さ
せるので、検知対象面の照度にムラがあるときの照度の
検知、また検知対象面の中に、日射面や鏡面など照度を
検知する上で障害となる高輝度面が様々な形でまた複数
存在する場合に、それらの影響を除去して照度を検知す
ることが可能となり、さらに以上の検知を１つのセンサ
で行うことができるため、コストの削減も可能となる。

【００４７】さらに、前記輝度検出手段は、実測データ
に基づいた、蓄積時間とそのとき得られる画像の明るさ
の相関に関するデータベースを備え、前記データベース
に基づいて、輝度を検出するのに適した明るさの画像を
得るように、視野全体もしくは個々のエリアに相当する
画素範囲の前記蓄積時間を自動的に変更するので、画像
センサで検知対象面の輝度を検出する際に、検知対象面
が暗すぎて画像として取りこめないという課題を解決で
き、検知対象面がどのような明るさであっても常に同等
の明るさの画像を取りこむことが可能となる。

【００４８】前記輝度検出手段は実測データに基づいた
蓄積時間とそのとき得られる画像の明るさの相関に関す
るデータベースを備え、前記データベースに基づいて、
前記蓄積時間を低めに設定し、輝度が前記画像センサの
上限値で頭打ちになる高輝度面と、上限値には到達しな
い被照度検知面とに分離し、前記被照度検知面について
のみ輝度を算出するので、同一制御エリア内に、日射面
や鏡面など照度を検知する上で障害となる高輝度面と、
照度を検知するのに必要な被照度検知面が混在する場
合、高輝度面と被照度検知面を分離し、高輝度面の影響
を取り除いて輝度を算出することが可能となる。

【００４９】また、前記照度変換手段は実測データに基
づいた各蓄積時間毎の輝度と照度の相関近似曲線のデー
タベースを備え、前記相関近似曲線のデータベースに基
づいて輝度を照度に変換し、前記相関近似曲線のデータ
ベースは前記広角レンズの周辺減光量に基づき前記分割
した複数のエリアごとに用意するので、従来の照度セン
サでは不可能であった輝度ではなく照度の検知、また、
中心領域と周辺領域でそれぞれに輝度と照度の相関関数
を設け、それぞれの領域で輝度を照度に変換することに
より、広角レンズを介して画像センサで照度を検知する
際の課題であった、レンズの周辺減光による誤差を取り
除いた照度の検知が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す照度検知装置
の基本構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１を示す照度検知装置
の光検知部の検知エリアを示す概念図である。

【図３】 この発明の実施の形態２を示す照度検知装置
のエリア分割部による細かいエリアの分割方法の概念図
である。

【図４】 この発明の実施の形態３を示す照度検知装置
の輝度検出手段の適正画像判定部の制御方法を示す図で
ある。

【図５】 この発明の実施の形態４を示す照度検知装置
の輝度検出手段の被照度検知面抽出部の制御内容の概念
図である。

【図６】 この発明の実施の形態５を示す照度検知装置
の照度変換手段の照度関連データベース１の概要を示す
図である。

【図７】 従来の照明装置の構成図である。

【図８】 従来の照明装置の光検知部の受光素子の検知
範囲の説明図である。

【図９】 従来の照明装置の光検知部の受光素子の検知
範囲の説明図である。

【図１０】 従来の照明装置の光検知部の受光素子の検
知範囲の説明図である。

【図１１】 従来の照明装置の構成図である。

【図１２】 図１２は窓側と奥側の照度変化を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 光検知部、 ２ エリア分割部、 ３ 輝度検知
手段、 ４ 照度変換手段、 ５ 魚眼レンズ、 ６
画像センサ、 ７ 適正画像判定部、 ８画像関連
データベース、 ９ 被照度検知面抽出部、 １０ 輝
度算出部、１１ 照度変換部、 １２ 照度関連データ
ベース、 １３ 検知対象面、 １３ａ 机上面、 １
３ｂ 小エリア、 １３ｃ 制御エリア、 １４ モジ
ュール、 １５ 境界線、 １６ 高輝度面、 １７ａ
相関曲線、 １７ｂ 相関曲線、 １７ｃ 相関曲
線。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G065 AA03 AA08 AA10 AB04 BA05 BA06 BA34 BB06 BB46 BC33 BC35 DA20 3K073 AA03 AA11 AA83 AA85 BA29 CF13 CF14 CG06 CH21 CJ22

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定空間に配置された広角レンズおよび画
   像センサと、 前記広角レンズおよび画像センサを介して得られた広範
   囲の画像を複数のエリア毎に分割するエリア分割部と、 このエリア分割部により分割された複数のエリア毎の輝
   度を検出する輝度検知手段と、 この輝度検知手段により検出された輝度を照度に変換
   し、複数のエリア毎の照度を推定する照度変換手段とを
   備えたことを特徴とする照度検知装置。
2. 【請求項２】前記エリア分割部による複数のエリアの分
   割は、その分割数及び分割範囲を変更させ、前記分割数
   は１エリアから複数のエリアまで変更させ、前記分割範
   囲は前記広角レンズの視野全体から照明制御の最小制御
   範囲または最小制御範囲以下の大きさまで変更させるこ
   とを特徴とする請求項１記載の照度検知装置。
3. 【請求項３】前記輝度検出手段は、実測データに基づい
   た、蓄積時間とそのとき得られる画像の明るさの相関に
   関するデータベースを備え、 前記データベースに基づいて、輝度を検出するのに適し
   た明るさの画像を得るように、視野全体もしくは個々の
   エリアに相当する画素範囲の前記蓄積時間を自動的に変
   更することを特徴とする請求項１記載の照度検知装置。
4. 【請求項４】前記輝度検出手段は実測データに基づいた
   蓄積時間とそのとき得られる画像の明るさの相関に関す
   るデータベースを備え、 前記データベースに基づいて、前記蓄積時間を低めに設
   定し、輝度が前記画像センサの上限値で頭打ちになる高
   輝度面と、上限値には到達しない被照度検知面とに分離
   し、前記被照度検知面についてのみ輝度を算出すること
   を特徴とする請求項１記載の照度検知装置。
5. 【請求項５】前記照度変換手段は実測データに基づいた
   各蓄積時間毎の輝度と照度の相関近似曲線のデータベー
   スを備え、 前記相関近似曲線のデータベースに基づいて輝度を照度
   に変換し、前記相関近似曲線のデータベースは前記広角
   レンズの周辺減光量に基づき前記分割した複数のエリア
   ごとに用意することを特徴とする請求項１記載の照度検
   知装置。