JP2002203688A - 照明制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照度センサを使用して床面からの反射光を検
出し、この照度センサによる検出値に基づいて照明器具
に対し照度一定制御を行うように構成した照明制御装置
において、照明器具の光束による床面の反射率ないし反
射係数が大幅に変動した場合においても、照度センサの
検出値に基づく照明器具の調光度の設定変更を容易かつ
簡便に行い、床面に対する照度一定制御を適正に達成す
ることができる照明制御装置を提供する。 【解決手段】 周囲の照度を検出する照度センサ１６、
照明器具の出力を調整する調光手段、目標照度値を記憶
する第１の記憶手段２２および前記目標照度値と前記照
度センサが検出した照度値とが一致するように前記調光
手段を制御する制御手段２４を設けてなる照明制御装置
において、前記制御手段による照明制御中の任意の調光
度を記憶する第２の記憶手段２６を設け、前記調光手段
が前記第２の記憶手段に記憶した調光度で照明器具の出
力を制御するように切換える切換手段２８を設けた構成
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、床面の明るさすな
わち照度を、照度センサを使用して床面からの反射光に
より検出し、この照度センサによる検出値に基づいて照
明器具に対し照度一定制御を行うように構成した照明制
御装置において、床面の反射率が大きく変動したような
場合に、照明器具の調光度の設定変更を容易かつ簡便に
行って、床面に対する照度の一定制御を適正に維持する
ことができる照明制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来において、床面の照度を照度センサ
を使用して床面からの反射光により検出し、この照度セ
ンサによる検出値に基づいて照明器具に対し照度一定制
御を行うように構成した照明制御装置は周知である。図
４は、照明制御装置の設定状態の構成例を示す説明図で
あり、床面１０に対し、所定距離離間した上方に、前記
床面１０とほぼ平行な天井１２が設けられている。ま
た、天井１２には、蛍光ランプ等からなる照明器具１４
およびこの照明器具１４の照射領域の明るさを検出する
照度センサ１６とが配設されている。そして、前記照度
センサ１６には照明制御装置２０が接続されると共に、
この照明制御装置２０に照明器具１４が接続されてい
る。

【０００３】しかるに、一般に、照度センサ１６で検出
される天井１２の近傍における明るさすなわち照度値
は、照明器具１４以外からの光束が無い場合には、照明
器具１４から発する光束Φが床面１０に到達し、この床
面１０から反射係数κで反射した光束が天井１２に到達
した単位面積当りの光束で求められる。

【０００４】従って、天井１２に照度センサ１６を配置
した場合、測定しようとする床面１０の明るさすなわち
照度値は、反射係数κによって変化する。このため、照
度センサ１６とは別個の照度計を使用して床面１０の照
度値を検出し、前記照度計と照度センサ１６との照度値
の相違から床面１０の反射係数κを算出し、この反射係
数κを用いて照明器具１４の照度すなわち明るさを設定
することができる。

【０００５】また、前述したように床面１０の反射係数
κを計算により算出しない場合には、照度計を使用し
て、照度センサ１６をスケーリングすることにより反射
係数κを求めて、照明器具１４の照度すなわち明るさを
設定することができる。

【０００６】しかしながら、前述した照明制御装置２０
の設定に際しては、予め照度計を使用して照度センサで
検出された照度値を、実際の照度値として校正しなけれ
ばならず、設定作業が煩雑となる難点がある。

【０００７】このような観点から、本出願人は、先に、
光源を有する照明器具と、この照明器具が照射する被照
射領域の照度値を検出する照度センサと、設計時に予め
決定した被照射領域の照度値と照度センサが検出した実
際の検出値を対応づけることにより目標照度値を得る設
定手段と、前記目標照度値に従い照明器具の光源の明る
さを調光する制御手段とを具備する照明制御装置２０の
構成を提案した（図４参照）。

【０００８】しかるに、前記構成からなる照明制御装置
２０において、照明器具を取り付ける際には、予め設定
状況についてのシミュレーションを設定して目標照度値
を計算により設計することが多いため、照度センサで検
出されている照射領域の照度値を、予め設定されている
照射領域の目標照度値であるとしても大きく数値が異な
ることがなく、設計時に予め決定した被照射領域の設計
照度値と照度センサが検出した実際の検出照度値を対応
付けることによって、照明制御装置の設置に際して別個
に照度計を使用すること無く、簡単に設定することがで
きることを突き止めた。

【０００９】図５は、前述した図４に示すように設定さ
れた照明制御装置５の制御動作を示すフローチャートで
ある。すなわち、図５において、例えば照度センサの出
力電圧に基づいて、それぞれ照度値を制御する場合につ
いて説明する。まず、照明制御装置２０において、設定
しようとする照射領域の目標照度値Ｌ1 を読み込み（Ｓ
ＴＥＰ−１）、この目標照度値Ｌ1 を床面１０の目標照
度値Ｌ1 と照度センサ１６で検出される照度値との関係
を示す校正用の係数ｍで除して、照度センサ１６の出力
電圧となる目標値Ｅp を算出し（ＳＴＥＰ−２）、照度
センサ１６の出力電圧である床面１０の実際の照度値Ｅ
n を読み取る（ＳＴＥＰ−３）。

【００１０】そして、前記照度センサ１６の目標値Ｅp
が実際の照度値Ｅn より高いか否かを判断し（ＳＴＥＰ
−４）、高い場合（Ｅp ＞Ｅn ）には、照明制御装置５
により照明器具１４の出力を増加して光束を増加させる
調光を行い（ＳＴＥＰ−５）、目標照度値Ｌ1 の読み込
み（ＳＴＥＰ−１）を行うスタート位置に戻る。また、
前記目標値Ｅp と実際の照度値Ｅn との判断（ＳＴＥＰ
−４）において、照度センサ１６の目標値Ｅp が実際の
照度値Ｅn より高くないと判断されると、目標値Ｅp が
実際の照度値Ｅn より低いか否かを判断し（ＳＴＥＰ−
６）、低い場合（Ｅp ＜Ｅn ）には、照明制御装置２０
により照明器具１４の出力を減少して光束を減少させる
調光を行い（ＳＴＥＰ−７）、目標照度値Ｌ1 の読み込
み（ＳＴＥＰ−１）を行うスタート位置に戻る。

【００１１】なお、前記床面１の目標照度値Ｌ1 と照度
センサ１６との関係を示す校正用の係数ｍについては、
次のようにして算出することができる。まず、照明制御
装置２０において、設計により求められた目標照度値Ｌ
1 を読み込む。一方、外光あるいは図示しない他の照明
器具からの照明によりオフセットが生じていることがあ
るので、照明器具１４の蛍光ランプを消灯し、この蛍光
ランプが消灯している場合の照度センサ１６の出力電圧
の照度値Ｅ0 を初期値として読み込む。

【００１２】次いで、一般に蛍光ランプの寿命末期の光
束すなわち光束維持率は、初期光束の０．７ないし０．
７５程度であるので、目標照度値Ｌ1 の設定可変手段で
は、蛍光ランプの寿命末期時にも目標照度値Ｌ1 を確保
できるように、蛍光ランプを７０％程度の出力で点灯さ
せ、蛍光ランプの点灯時の照度値Ｅ1 を読み込む。そし
て、蛍光ランプが点灯したことによる照度値の増加Ｅd
を、照度値Ｅ1 から照度値Ｅ0 を減じて求めることによ
り（Ｅd ＝Ｅ1 −Ｅ0 ）、蛍光ランプが点灯したことに
よる照度値Ｅ1 の設計時に予め決定した設計照度値Ｌ0
に対する係数ｍを求めることができる（ｍ＝Ｌ0 ／Ｅd
）。

【００１３】このようにして求めた係数ｍを、前記照度
センサ１６の出力電圧となる目標値Ｅp の算出に際して
（ＳＴＥＰ−２）適用する。例えば、床面１０の設計照
度値である目標照度値Ｌ1 が、１０００ｌｘであったと
すると、実際の照度値Ｅn が１０００ｌｘでなかったと
しても、１０００ｌｘと見做して制御することにより、
実際に測定することなく、実際の照度値Ｅn を目標照度
値Ｌ1 に対応する目標値Ｅp として蛍光ランプを調光す
ることができ、従来のような別個の照度計は不要であ
り、照明制御装置の設置作業が容易となる。

【００１４】なお、前述したように実際の照度値Ｅn を
目標照度値Ｌ1 に対する目標値Ｅpとして設定しても、
目標照度値Ｌ1 は実際には照明器具１４の形式、配置お
よび数量等は予めわかっており、シミュレーションで正
確に算出することができ、しかも設計照度値Ｌ0 として
求めることができるため、実際の使用に際しても大きな
差が生じることなく取り扱うことができ、目標値Ｅp と
しても問題はない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の照明制御装置において、照度センサの設置に際
しては、床面ではなく、天井面に取り付ける場合が多
く、従って前記照度センサによって得られる照明器具の
制御信号によれば、床面の照度と天井面の照度との相関
係数を乗じた床面の照度を制御していることになる。こ
のように、従来の照明制御装置では、照度センサによっ
て得られる制御信号には、相関係数が含まれているた
め、相関係数が変化してしまうと、一定に制御される床
面照度が目標照度に対して狂ってしまい、適正な照明制
御を維持することができなくなる難点がある。

【００１６】すなわち、このように床面照度が目標照度
に対して狂いを生じる原因は、床面の照度と天井面の照
度との相関係数の変化である。例えば、以前に目標照度
を設定した際には、照度センサの直下に什器が置かれて
いたのに対し、その後什器を移動すること等によって、
床面の反射係数が大幅に変化するような場合等が考えら
れる。

【００１７】この場合、床面照度は、照明器具の光束の
単位面積当りの量であるから、照明器具の光束が同じで
あれば、床面の照度と天井面の照度との相関係数に関係
なく、照度は同じである。従って、以前において照度が
正しく制御されていた時の調光度と同じ調光度で、照明
器具を点灯すれば、前記相関係数に関係なく、以前と同
じ照度を得ることができる。そして、この時に、照度セ
ンサの検出値を読み取り、この検出値を新たな目標値と
すれば、床面の照度と天井面の照度との相関係数が変更
されたのと同等の効果が得られ、目標値の変更後は適正
な照明制御を達成することが可能である。

【００１８】従って、本発明の目的は、照度センサを使
用して床面からの反射光を検出し、この照度センサによ
る検出値に基づいて照明器具に対し照度一定制御を行う
ように構成した照明制御装置において、照明器具の光束
による床面の反射率ないし反射係数が大幅に変動した場
合においても、照度センサの検出値に基づく照明器具の
調光度の設定変更を容易かつ簡便に行い、床面に対する
照度一定制御を適正に達成することができる照明制御装
置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る照明制御装置は、周囲の照度を検出す
る照度センサ、照明器具の出力を調整する調光手段、目
標照度値を記憶する第１の記憶手段および前記目標照度
値と前記照度センサが検出した照度値とが一致するよう
に前記調光手段を制御する制御手段を設けてなる照明制
御装置において、前記制御手段による照明制御中の任意
の調光度を記憶する第２の記憶手段を設け、前記調光手
段が前記第２の記憶手段に記憶した調光度で照明器具の
出力を制御するように切換える切換手段を設けたことを
特徴とする。

【００２０】この場合、前記切換手段は、第２の記憶手
段に記憶した調光度で照明器具の出力を調整した時に、
照度センサで検出した照度値を第１の記憶手段に更新記
憶するように構成することができる。

【００２１】また、前記切換手段は、前記第１の記憶手
段の目標照度値の時に、前記第１の記憶手段における前
回の目標照度値の記憶時から更新記憶までの経過時間に
応じて、前記第２の記憶手段に記憶した調光度に一定係
数を乗じた値に換算し、その換算値を前記第１の記憶手
段に更新記憶するように構成することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る照明制御装置
の実施例につき、添付図面を参照しながら、以下詳細に
説明する。

【００２３】図１は、本発明に係る照明制御装置のシス
テム構成の一実施例を示す概略ブロック結線図である。
すなわち、本実施例における照明制御装置は、周囲の明
るさを感知してその照度を検出する照度センサ１６を設
けると共に、この照度センサ１６によって検出された照
度値に基づいて照明器具１４の出力を調整するよう構成
され、周囲の明るさとしての目標照度値を記憶する第１
の記憶手段２２を設け、前記第１の記憶手段２２に記憶
された目標照度値と、前記照度センサ４の検出する照度
値とを比較して、それらの照度値が一致するように前記
照明器具１４の調光手段を制御する制御手段２４および
調光信号生成手段２５を設けた構成からなる。これらの
構成は、前述した従来の照明制御装置の構成と基本的に
同じである。従って、このような基本構成からなる照明
制御装置は、前述した図５に示す制御プログラムによる
動作が行われる。

【００２４】すなわち、前記第１の記憶手段２２には、
従来と同様に照度センサ１６によって検出される照度値
の目標照度値Ｌ1 が記憶される。そして、制御手段２４
においては、前記第１の記憶手段２２に記憶した目標照
度値Ｌ1 を読み込み、照度センサ１６によって検出され
る照度値と比較し、照度センサ１６の検出照度値が目標
照度値Ｌ1 より低い場合は、調光信号生成手段２５に対
し照明器具１４の出力が増大するような信号を出力する
ように設定される。また、照度センサ１６の検出照度値
が目標照度値Ｌ1 より高い場合は、調光信号生成手段２
５に対し照明器具１４の出力が増大するような信号を出
力するように設定される。そして、調光信号生成手段２
５においては、前記制御手段２４からの出力信号に基づ
いて照明器具１４の調光手段をそれぞれ制御する調光信
号（調光度）Ｓc を出力するように構成される。

【００２５】しかるに、本実施例においては、前記調光
信号生成手段２５から出力される現在の調光信号（調光
度）Ｓc を記憶するための第２の記憶手段２６と、その
操作を、例えばスイッチ操作やリモコン操作等の人為的
操作により行うための切換操作手段２８とが設けられ
る。

【００２６】そこで、前記第２の記憶手段２６と、その
切換操作手段２８の動作について説明する。図３は、照
度センサ１６による検出照度特性〔図３の（ａ）参照〕
と、これに対応する照度一定制御のための調光信号生成
手段２５による調光信号（調光度）Ｓc の出力特性〔図
３の（ｂ）参照〕との一例を示すものである。そして、
図３に示すような照明制御装置の運転状態において、例
えば什器の移動等により、床面から照度センサ１６への
反射率が大きく変化した時、照度センサ１６に対するラ
ンプ光束の入射量が変化するため、第１の記憶手段２２
に記憶した照度値を目標照度値とする制御では、調光信
号Ｓc が変化してしまい、照明器具１４の出力すなわち
照度が変化する。

【００２７】このような場合、前記切換操作手段２８を
操作して、照明制御装置の調光制御を中断し、図２に示
すように、第２の記憶手段２６に対し、既に記憶されて
いる調光度としての調光信号Ｓc を、調光信号生成手段
２５に対して出力する。そして、前記調光信号生成手段
２５の調光信号Ｓc により照明器具１４を点灯する。次
いで、照度センサ１６によって検出される照度値を読み
込み、この検出照度値を第１の記憶手段２２に更新記憶
する。このようにして、前記第２の記憶手段２６におい
て、以前に（前回）記憶した調光度としての調光信号Ｓ
c で、照明器具１４を点灯すれば、外光等ランプ以外の
光の変化が無ければ、照度は単位面積当りに入射した光
束の量であることから、床面の照度は以前に調光制御し
ていた時と同じとなる。

【００２８】その後、制御手段２４は、照度センサ１６
によって検出される照度値が、第１の記憶手段２２に更
新記憶された照度値になるように、調光信号生成手段２
５に信号を出力する。このようにして、第１の記憶手段
２２に更新記憶された照度値を、目標照度値とすること
により、床面から照度センサ１６への反射率が変化した
後においても、前回の照度と同じ照度が維持できるよう
に照明制御することができる。なお、制御手段２４とし
てマイクロコンピュータを使用し、第１および第２の記
憶手段２２、２６として不揮発性記憶素子等を使用する
ことにより、本実施例に係る照明制御装置は容易に実現
することが可能である。

【００２９】また、本発明に係る照明制御装置におい
て、照明器具の光出力は、ランプの特性や汚れ等により
経時的に低下することがある。このような場合、第２の
記憶手段２６の以前に記憶した調光信号Ｓc では、前述
したように第１の記憶手段２２において目標照度値を変
更すると、調光度を再現した時と同じ光出力が得られな
くなることがある。そこで、前記第２の記憶手段２６の
以前に調光信号Ｓc を記憶した時から、前述したような
第１の記憶手段２２での更新記憶を行う時までの経過時
間に基づき、減じたランプの光出力を補うように、調光
信号Ｓc の出力を増大することによって、より正確に目
標となる照度を得ることができる照明制御を達成するこ
とができる。

【００３０】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内において、種々の設計変
更を行うことができる。

【００３１】

【発明の効果】前述した実施例から明らかな通り、本発
明に係る照明制御によれば、周囲の照度を検出する照度
センサ、照明器具の出力を調整する調光手段、目標照度
値を記憶する第１の記憶手段および前記目標照度値と前
記照度センサが検出した照度値とが一致するように前記
調光手段を制御する制御手段を設けてなる照明制御装置
において、前記制御手段による照明制御中の任意の調光
度を記憶する第２の記憶手段を設け、前記調光手段が前
記第２の記憶手段に記憶した調光度で照明器具の出力を
制御するように切換える切換手段を設けた構成とするこ
とにより、照明器具の光束による床面の反射率ないし反
射係数が大幅に変動した場合においても、照度センサの
検出値に基づく照明器具の調光度の設定変更を容易かつ
簡便に行い、床面に対する照度一定制御を適正に達成す
ることができる。

【００３２】また、前記切換手段は、第２の記憶手段に
記憶した調光度で照明器具の出力を調整した時に、照度
センサで検出した照度値を第１の記憶手段に更新記憶す
るように構成したり、さらには前記第１の記憶手段の目
標照度値の時に、前記第１の記憶手段における前回の目
標照度値の記憶時から更新記憶までの経過時間に応じ
て、前記第２の記憶手段に記憶した調光度に一定係数を
乗じた値に換算し、その換算値を前記第１の記憶手段に
更新記憶する構成とすることにより、例えば照明器具が
ランプの特性や汚れ等により経時的に光出力の低下を生
じた場合においても、減じたランプの光出力を補うよう
に調光信号の出力を増大することによって、より正確に
目標となる照度を得ることができる等の優れた利点が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る照明制御装置のシステム構成の一
実施例を示す概略ブロック結線図である。

【図２】本発明に係る照明制御装置の第２の記憶手段と
第１の記憶手段の動作プログラムの概略を示すフローチ
ャート図である。

【図３】照度センサによる経時的な検出照度値（光束）
の変化とこれに対する照度一定制御のための調光信号出
力の変化との関係を示すものであって、（ａ）は照度セ
ンサによる検出照度値（光束）の経時的変化を示す波形
図であり、（ｂ）は照明制御装置による照度一定制御の
ための照明器具の発光出力と調光信号生成手段の調光信
号出力との経時的変化を示す波形図である。

【図４】照明制御装置のシステム構成例を示す概略構成
配置図である。

【図５】図４に示す照明制御装置による制御プログラム
の一実施例を示す概略フローチャート図である。

【符号の説明】

１０ 床面 １２ 天井面 １４ 照明器具 １６ 照度センサ ２０ 照明制御装置 ２２ 第１の記憶手段 ２４ 制御手段 ２５ 調光信号生成手段 ２６ 第２の記憶手段 ２８ 切換操作手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 和穂 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東芝 ライテック株式会社内 Ｆターム(参考） 3K073 AA67 AA75 AB04 BA28 CF13 CF18 CG02 CG06 CH21 CJ11 CJ22

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周囲の照度を検出する照度センサ、照明
   器具の出力を調整する調光手段、目標照度値を記憶する
   第１の記憶手段および前記目標照度値と前記照度センサ
   が検出した照度値とが一致するように前記調光手段を制
   御する制御手段を設けてなる照明制御装置において、 前記制御手段による照明制御中の任意の調光度を記憶す
   る第２の記憶手段を設け、前記調光手段が前記第２の記
   憶手段に記憶した調光度で照明器具の出力を制御するよ
   うに切換える切換手段を設けたことを特徴とする照明制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記切換手段は、第２の記憶手段に記憶
   した調光度で照明器具の出力を調整した時に、照度セン
   サで検出した照度値を第１の記憶手段に更新記憶するこ
   とを特徴とする請求項１記載の照明制御装置。
3. 【請求項３】 前記切換手段は、前記第１の記憶手段の
   目標照度値の時に、前記第１の記憶手段における前回の
   目標照度値の記憶時から更新記憶までの経過時間に応じ
   て、前記第２の記憶手段に記憶した調光度に一定係数を
   乗じた値に換算し、その換算値を前記第１の記憶手段に
   更新記憶することを特徴とする請求項１または２記載の
   照明制御装置。