JP2004259585A - 照明制御装置及びその照明制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】人に不快感や違和感を与えずに照明環境の明るさを常に目標値に一致させる。
【解決手段】照明制御装置１は、明るさセンサ２と、制御部３と、制御部３で作成された調光データに基づく調光信号を発生させて調光信号線１２に送出する調光信号発生部５とを備える。制御部３における検出期間（待機期間ｔｗ）を、調光信号による調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間に設定し、照明環境の変化に対する調光制御の遅れを最小限に抑えるとともに調光制御による照明環境の明るさの振動を抑制することができるようにして、人に不快感や違和感を与えずに照明環境の明るさを常に目標値に一致させる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１乃至複数の照明負荷に調光信号を出力して調光する照明制御装置及びその照明制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の照明制御装置として、照明負荷によって照明される屋内の照明環境の明るさを検出する明るさ検出手段と、所定の検出期間内に明るさ検出手段により所定のサンプリング周期で検出される複数の検出値の中から検出期間の検出値を代表する代表値を求めるとともに代表値を目標値に一致させるための調光信号を作成して照明負荷を調光する制御手段とを備えたものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。この従来装置では、明るさ検出手段の検出値に対してリアルタイムで調光制御を行うのではなく、所定の検出期間における検出値の代表値（例えば、検出期間内に得られる検出値の平均値）に応じて調光制御を行うことにより、窓から差し込む光（昼光）の変化等の外乱要因に対して誤動作しにくくなっており、安定した照明状態が維持できるという利点を有している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−９８５８８号公報（第２頁、第４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の照明制御装置並びにその制御方法においては、照明環境の変化に対して検出期間の時間分だけ調光制御に遅れが生じてしまう。例えば、雲の状態や窓に設置されたブラインドの開閉等によって昼光が減少し、なおかつその状態がある程度継続した場合、上記従来例では検出期間中には調光制御が行われないため、照明環境の明るさが不十分な状態が続いてその場にいる人に不快感を与えてしまう虞がある。これに対して検出期間を短くすると調光制御によって明るさが振動してしまう場合がある。例えば、昼光の入る窓がないときや夜間において、人の出入り等による反射率の変化に対して調光制御により照明環境の明るさが振動して人に違和感を与える虞がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、人に不快感や違和感を与えずに照明環境の明るさを常に目標値に一致させることができる照明制御装置及びその照明制御方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、１乃至複数の照明負荷に調光信号を出力して調光する照明制御装置であって、前記照明負荷によって照明される屋内の照明環境の明るさを検出する明るさ検出手段と、所定の検出期間内に前記明るさ検出手段により所定のサンプリング周期で検出される複数の検出値の中から当該検出期間の検出値を代表する代表値を求めるとともに該代表値を目標値に一致させるための調光信号を作成して前記照明負荷を調光する制御手段とを備え、該制御手段は、前記検出期間を、前記調光信号による調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間としたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、前記調光信号による調光制御前の前記代表値に対する当該調光制御前後における前記代表値の差の絶対値の比率を、全点灯時を１００％としたときの光出力で表される調光率が相対的に低いときには小さくするとともに前記調光率が相対的に高いときには大きくすることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記制御手段は、前記比率を調光制御に要する時間で除した調光速度が調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ速い速度としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記制御手段は、調光制御の前後において明るさを増す増光時と調光制御の前後において明るさを減らす減光時とで前記調光速度を変更することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項３又は４の発明において、前記制御手段は、調光制御前の代表値と目標値との差が所定の上限値を超える場合には調光制御の途中で所定時間だけ調光を停止する１乃至複数の待機期間を設けることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記制御手段は、前記待機期間を、調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記制御手段は、前記待機期間を前記検出期間としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、上記目的を達成するために、１乃至複数の照明負荷によって照明される屋内の照明環境の明るさを検出する明るさ検出手段と、所定の検出期間内に前記明るさ検出手段により所定のサンプリング周期で検出される複数の検出値の中から当該検出期間の検出値を代表する代表値を求めるとともに該代表値を目標値に一致させるための調光信号を作成して前記照明負荷を調光する制御手段とを備えた照明制御装置の照明制御方法であって、該制御手段の前記検出期間を、前記調光信号による調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記調光信号による調光制御前の前記代表値に対する当該調光制御前後における前記代表値の差の絶対値の比率を、全点灯時を１００％としたときの光出力で表される調光率が相対的に低いときには小さくするとともに前記調光率が相対的に高いときには大きくすることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、前記比率を調光制御に要する時間で除した調光速度が調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ速い速度としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、調光制御の前後において明るさを増す増光時と調光制御の前後において明るさを減らす減光時とで前記調光速度を変更することを特徴とする。
【００１７】
請求項１２の発明は、請求項１０又は１１の発明において、調光制御前の代表値と目標値との差が所定の上限値を超える場合には調光制御の途中で所定時間だけ調光を停止する１乃至複数の待機期間を設けることを特徴とする。
【００１８】
請求項１３の発明は、請求項１２の発明において、前記待機期間を、調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間としたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１４の発明は、請求項１３の発明において、前記待機期間を前記検出期間としたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本実施形態の照明制御装置１を用いて複数の照明負荷を調光制御する場合のシステム構成を示している。
【００２１】
照明負荷は、図示しない蛍光ランプとインバータを有する調光形安定器とを具備する照明器具１０からなり、各照明器具１０は電源線１１によって商用交流電源ＡＣに並列接続されるとともに、調光信号線１２によって照明制御装置１に接続されている。そして、調光信号線１２を介して照明制御装置１から与えられる調光信号により調光形安定器から蛍光ランプに供給するランプ電力が制御（調光制御）される。なお、このような調光形安定器については従来周知であるから詳細な構成についての図示並びに説明は省略する。
【００２２】
一方、照明制御装置１は、ＣｄＳのような光電変換素子を有する明るさセンサ２と、ＣＰＵや明るさセンサ２の検出出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路等を具備する制御部３と、明るさセンサ２の検出出力のデータや明るさの目標値等を記憶するためのメモリ部４と、制御部３で作成された調光データに基づく調光信号を発生させて調光信号線１２に送出する調光信号発生部５とを備える。制御部３では、明るさセンサ２の検出出力を一定のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換して得られるデジタルの明るさデータをメモリ部４に記憶し、所定の検出期間内にメモリ部４に記憶された複数の明るさデータの代表値（例えば、算術平均値）を演算するとともに、その代表値と明るさの目標値との差に応じて実際の明るさを目標値に一致させるための調光データを作成する。そして、制御部３で作成された調光データが調光信号発生部５で調光信号に変換されて調光信号線１２を介して各照明器具１０に伝送され、照明器具１０の調光形安定器が調光信号に応じてランプ電力を調整することで蛍光ランプの光出力が調光制御されて実際の明るさを目標値に近づけることになる。なお、明るさセンサ２の検出領域は、例えば作業者が作業をする机の机上面を含む領域に設定される。
【００２３】
ここで、従来技術で説明したように検出期間が長すぎると照明環境の変化に対して調光制御の遅れが生じてしまい、反対に検出期間が短すぎると調光制御により明るさ（照度）が振動してしまうことになるから、照明環境の変化に対する調光制御の遅れを最小限に抑えるとともに調光制御による照明環境の明るさの振動を抑制することができる検出期間を設定する必要がある。また、調光時の明るさの変化する速度が速すぎたり、明るさの変化量が大きすぎると照明環境の変動が人に知覚され易くなり、不快感や違和感を持たせてしまう場合があるから、調光制御に伴う明るさの変化は可能な限り人に知覚されないレベルに抑える必要がある。
【００２４】
そこで本発明者は、上述のような条件を満たす最適な検出期間等を決定するために以下のような実験を行った。
【００２５】
（実験１）
最初の実験は、調光信号による調光制御前の代表値に対する調光制御前後における代表値の差の絶対値の比率（以下、「ステップ変化比率」と呼ぶ）、並びにステップ変化比率を調光制御に要する時間で除して求められる調光速度と知覚率との関係を求めるものである。ここで、「知覚率」とは、後述する複数の被験者のうちで明るさの変化に「気付いた」人の割合［％］を表している。
【００２６】
図２に示すように一つの壁面に開口する窓を暗幕３０で覆い、他の壁面をカーテン３１で覆うとともに直管形の蛍光ランプ（例えば、ＦＨＦ３２など）が１本だけ装着される天井埋込型の照明器具３２を各列に６台ずつで４列に配設し、床の中央に作業机３３を設置した空間（実験室）を昼光の入らない夜間のオフィスにみたて、カーテン３１で覆われた一の壁面（図２における上側の壁面）に注視点Ｑを設定し、この壁面と対向する壁際に５〜６名の被験者３４を一列に整列させて実験を行った。各列の照明器具３２の間隔は１．８ｍ、暗幕３０で覆われた壁面と照明器具３２との距離は１．０ｍ、天井高は２．７ｍ、注視点Ｑの床面からの高さは１．２ｍ、机３３の机上面の高さは０．７ｍであった。また、天井面、床面、机上面、カーテン３１、壁面、暗幕３０の反射率はそれぞれ７７．８％、１３．９％、３７．４％、４４．２％、４６．９％、２．４％であった。
【００２７】
照明器具３２は調光信号線に接続されており、調光信号線を通して伝送される調光信号により調光形安定器が蛍光ランプの光出力を変化（調光）するものである。図３は本実験において調光信号により照明器具３２に与えられる光出力の変化を示しており、机上面のほぼ中央部Ｃ（図２参照）における照度の初期値ＥｉをＪＩＳ（Ｚ ９１１０ 照度基準）に規定された一般事務室の下限値である３００［ｌｘ］とその上限値である７５０［ｌｘ］とし、全点灯時（定格ランプ電力供給時）を１００％としたときの光出力で表される調光率φ［％］を±１、±３、±５、±７、±１０でそれぞれ変化させ、その変化に要する時間（変化時間）ｔ［ｓ］を０（ステップ変化）、０．５、１、５としている。
【００２８】
実験は、照明関係の仕事に従事する２０歳代から５０歳代までの正常な視覚を有する男女、合計３８名の被験者に対して、５〜６名ずつ椅子に座った状態で正面の壁（実際にはカーテン３１）の中央に設けた注視点Ｑを注視するように教示し、その状態で照明器具３２を調光したときにその変化に「気付いた」か「気付かなかった」かの官能評価を行って知覚率［％］を求めた。
【００２９】
上述の条件で行った評価実験の結果より、調光速度が遅ければ遅いほど知覚されない明るさの変化幅が大きくなる傾向があり、同一の照度変化においては初期値Ｅｉが３００［ｌｘ］及び７５０［ｌｘ］の何れの場合でも増光時には減光時よりも知覚され難い傾向があることが判った。また、図４は評価実験の結果からステップ変化比率ｘ［％］と知覚率ｙ１［％］の関係を表したグラフ、図５は調光率φを上昇させた時（増光時）の調光速度ｓ［％／ｓ］と知覚率ｙ２［％］の関係を表したグラフ、図６は調光率φを下降させた時（減光時）の調光速度ｓ［％／ｓ］と知覚率ｙ３［％］の関係を表したグラフをそれぞれ示している。ここで、図４〜図６からステップ変化比率ｘ並びに調光速度ｓと知覚率ｙ１〜ｙ３との相関関数を求めると下記の式（１）〜式（３）が得られた。
【００３０】
ｙ１＝−７×１０^−５ｘ^５＋０．００６４ｘ^４−０．１９７３ｘ^３＋２．１８４１ｘ^２＋０．２０５３ｘ …（１）
ｙ２＝７．１８２５ｓ−０．６４７７ …（２）
ｙ３＝８．７２６４ｓ＋１．２５０８ …（３）
（実験２）
次の実験は、調光制御の途中で所定時間だけ調光を停止する期間（待機期間）ｔｗがある場合に、この待機期間ｔｗと知覚率並びに許容率との関係を求めるものである。ここで「許容率」とは、明るさの変化に気付いた被験者のうちでその変化が「許容できる」とした人の割合［％］を表している。
【００３１】
図７に示すように縦８０００［ｍｍ］×横６３００［ｍｍ］×天井高２５５０［ｍｍ］の立方体状の部屋において、縦の壁面の一方をカーテン４０、他方を暗幕４１でそれぞれ覆い、直管形の蛍光ランプ（例えば、ＦＨＦ３２など）が２本装着される天井埋込型の照明器具４２を各列に３台ずつで２列に配設し、床のほぼ中央に作業机４３を設置した空間（実験室）を昼間のオフィスにみたて、カーテン４０又は暗幕４１で覆われていない一の壁面（図７における上側の壁面）に視線を固定するために掲示物４４を掲示し、この壁面と対向する壁際に４名の被験者４５を一列に整列させるとともに作業机４３に４名の被験者４５を着席させて実験を行った。各列の照明器具４２の間隔は２０００［ｍｍ］、カーテン４０で覆われた壁面と照明器具４２との距離は１４００［ｍｍ］、作業机４３の机上面の高さは７００［ｍｍ］であった。また、天井面、床面、机上面、カーテン４０、壁面、暗幕４１の反射率はそれぞれ７８％、９％、６３％、４３％、６５％、３％であった。
【００３２】
照明器具４２は図示しない調光信号線により調光制御装置（パーソナルコンピュータ）ＰＣに接続されており、調光信号線を通して調光制御装置ＰＣから伝送される調光信号により調光形安定器が蛍光ランプの光出力を変化（調光）するものである。図８は本実験において調光信号により照明器具４２に与えられる光出力の変化を示しており、同図（ａ）では待機期間ｔｗを挟んで２段階の照度Ｅ０，Ｅ１を周期的に繰り返し、同図（ｂ）では待機期間ｔｗを挟んで３段階の照度Ｅ０，Ｅ１，Ｅ２を周期的に繰り返し、照度Ｅ０〜Ｅ２間のステップ変化比率を４．５［％］、６．５［％］、８．５［％］とし、待機期間ｔｗを１［ｓ］〜１８［ｓ］の範囲で変化させる。
【００３３】
実験は、照明関係の仕事に従事する２０歳代から５０歳代までの正常な視覚を有する男女、合計２１名の被験者に対して、壁際の椅子に座った状態で正面の掲示物４４を注視する第１の状況と、作業机４３に着席して机上の書類を読んでいる第２の状況とにおいて照明器具４２を上述の条件で調光したときにその変化に「気付かなかった」、「気付いたが許容できる」、「気付いて許容できない」の３段階の官能評価を行って知覚率［％］並びに許容率ｐ［％］を求めた。なお、「許容できる」とは、それぞれの状況において継続的に照度が変化した場合に作業に支障がないことを意味する。
【００３４】
上述の条件で行った評価実験の結果より、待機期間ｔｗと知覚率ｙ［％］との関係において下記の（イ）〜（ホ）のことが判った。
【００３５】
（イ）照度を周期的に変化させた場合には待機期間ｔｗが長いほど知覚率ｙが低下する。
【００３６】
（ロ）ステップ変化比率が８．５［％］程度になると知覚率ｙが９０［％］を超え、待機期間ｔｗを長くしても知覚率ｙは変化しない。
【００３７】
（ハ）照度の変化ステップ数を１（Ｅ０→Ｅ１→Ｅ０）から２（Ｅ０→Ｅ１→Ｅ２→Ｅ１→Ｅ０）に増やすと知覚率ｙが高くなる。
【００３８】
（ニ）第２の状況の方が第１の状況に比較して知覚率ｙが高い傾向にある。
【００３９】
（ホ）１ステップの照度変化よりも増光と減光を繰り返す周期的な照度変化の方が知覚率ｙが高くなる。
【００４０】
また評価実験の結果より、待機期間ｔｗと許容率ｐとの関係において下記の（ヘ）及び（ト）のことが判った。
【００４１】
（ヘ）照度を周期的に変化させた場合には待機期間ｔｗが長いほど許容率ｐが高くなる。
【００４２】
（ト）第１の状況と第２の状況について許容率ｐの差は顕著ではない。
また、図９は評価実験の結果から照度変化のステップ数が１の場合の待機期間ｔｗ［ｓ］と知覚率ｙ４［％］の関係を表したグラフ、図１０は照度変化のステップ数が２の場合の待機期間ｔｗ［ｓ］と知覚率ｙ５［％］の関係を表したグラフ、図１１は照度変化のステップ数が１の場合の待機期間ｔｗ［ｓ］と許容率ｐ１［％］の関係を表したグラフ、図１２は照度変化のステップ数が２の場合の待機期間ｔｗ［ｓ］と許容率ｐ２［％］の関係を表したグラフをそれぞれ示している。ここで、図９〜図１２からステップ変化比率が４．５［％］，６．５［％］，８．５［％］の各場合において待機期間ｔｗと知覚率ｙ４，ｙ５並びに許容率ｐ１，ｐ２との相関関数を求めると下記の式（４）〜式（１５）が得られた。但し、Ｌｎは常用対数を表す。
【００４３】
ｙ４_{ｘ＝４．５}＝−１２．４８７Ｌｎ（ｔｗ）＋４７．７８７ …（４）
ｙ４_{ｘ＝６．５}＝−１２．０１９Ｌｎ（ｔｗ）＋８７．５１２ …（５）
ｙ４_{ｘ＝８．５}＝−１．０９６２Ｌｎ（ｔｗ）＋１００．１７ …（６）
ｙ５_{ｘ＝４．５}＝−１２．３８６Ｌｎ（ｔｗ）＋６１．９１１ …（７）
ｙ５_{ｘ＝６．５}＝−６．４２２９Ｌｎ（ｔｗ）＋９１．２４４ …（８）
ｙ５_{ｘ＝８．５}＝−０．４４４５Ｌｎ（ｔｗ）＋９３．７３２ …（９）
ｐ１_{ｘ＝４．５}＝２５．５４８Ｌｎ（ｔｗ）＋３７．８８６ …（１０）
ｐ１_{ｘ＝６．５}＝２３．０１６Ｌｎ（ｔｗ）＋２５．５５１ …（１１）
ｐ１_{ｘ＝８．５}＝２１．６５２Ｌｎ（ｔｗ）＋１２．２９ …（１２）
ｐ２_{ｘ＝４．５}＝１９．８５９Ｌｎ（ｔｗ）＋５６．１７４ …（１３）
ｐ２_{ｘ＝６．５}＝２０．１０１Ｌｎ（ｔｗ）＋３３．７４１ …（１４）
ｐ２_{ｘ＝８．５}＝１１．０３Ｌｎ（ｔｗ）＋１８．０５２ …（１５）
本実施形態の照明制御装置では、上述の２つの実験１，２による実験結果に基づいて、制御部３における検出期間（待機期間ｔｗ）を、調光信号による調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間に設定し、照明環境の変化に対する調光制御の遅れを最小限に抑えるとともに調光制御による照明環境の明るさの振動を抑制することができるようにして、人に不快感や違和感を与えずに照明環境の明るさを常に目標値に一致させることを可能とする。ここで、実験１の結果からステップ変化比率ｘが４．５［％］以下となるように調光制御前後の変化量を設定すれば知覚率ｙ１を３０［％］以下に抑えることができ（図４及び式（１）参照）、また検出期間ｔｗとして１２［ｓ］を採用すれば、知覚率ｙ４_{ｘ＝４．５}が２０［％］弱となり（図９及び式（４）参照）、気付く人も存在するが、許容率ｐ１_{ｘ＝４．５}を１００［％］とすることができる（図１１及び式（１０）参照）。また、制御部３における明るさセンサ２の検出出力のサンプリング周期は１．０［ｓ］以下であれば昼光をほぼ確実にとらえることができることが別の実験で確かめられたために１．０［ｓ］を採用すればよい。
【００４４】
次に、図１３のフローチャートを参照して照明制御装置の制御部３における調光制御動作について説明する。
【００４５】
制御部３は電源投入後の定常時に以下のような処理を行っている。すなわち、サンプリング回数ｎに初期値（＝１）を代入した後（ステップ１）、明るさセンサ２の検出出力を取り込み（ステップ２）、サンプリング回数ｎをインクリメントするとともに（ステップ３）、サンプリング回数ｎが規定数（＝１２）に達したか否かを判断して（ステップ４）、規定数に達するまで（検出期間ｔｗが経過するまで）、上記ステップ２〜ステップ４の処理を繰り返し、検出期間ｔｗ内に得られた複数（本実施形態では１２個）の明るさデータの代表値（例えば、算術平均値）を求める（ステップ５）。そして、当該検出期間ｔｗにおける代表値を目標値の上限と比較し（ステップ６）、代表値が目標値の上限以下であればさらに目標値の下限と比較し（ステップ７）、目標値の下限以上であれば、照明環境の明るさが目標とする照度範囲内に収まっていると判断して調光率を変更せずに明るさの測定に戻る（ステップ１）。
【００４６】
一方、代表値が目標値の上限を超えている場合、調光制御回数ｍに初期値（＝１）を代入し（ステップ８）、現在の調光率から所定の減少値ｄを差し引いた値を新たな調光率に設定して照明器具１０に調光信号を出力する（ステップ９）。
このとき、調光率を減少させる減少値ｄは調光前の調光率（すなわち、現在の調光率）の関数であって、ステップ変化比率が４．５［％］以下となる値に設定すればよい。
【００４７】
調光信号の出力後、明るさセンサ２の検出出力を取り込み（ステップ１０）、その検出値（瞬時値）を目標値の上限と比較し（ステップ１１）、検出値が目標値の上限以下であれば調光率を変更する調光制御を終了して明るさの測定に戻る（ステップ１）。また、検出値がまだ目標値の上限を超えている場合、調光制御回数ｍをインクリメントした後（ステップ１２）、その調光制御回数ｍを増光時における調光制御回数の上限値ｍｕｐと比較し（ステップ１３）、調光制御回数ｍが上限値ｍｕｐを超えていなければステップ９に戻ってさらに調光率を下げる処理を行い、調光制御回数ｍが上限値ｍｕｐを超えていれば、ステップ１に戻って検出期間を開始する。なお、調光制御回数ｍの上限値ｍｕｐは上記調光前の調光率の関数であって、ステップ変化比率が４．５［％］以下となる値に設定すればよい。
【００４８】
また、ステップ７において代表値が目標値の下限を下回っている場合、調光制御回数ｍに初期値（＝１）を代入し（ステップ１４）、現在の調光率に所定の増加値ｕを加えた値を新たな調光率に設定して照明器具１０に調光信号を出力する（ステップ１５）。このとき、調光率を増加させる増加値ｕは調光前の調光率（すなわち、現在の調光率）の関数であって、実験によって求められたステップ変化比率並びに調光速度から人が気付き難いレベル（例えば、知覚率ｙ１，ｙ３が３０［％］以下となるレベル）に設定すればよい。
【００４９】
調光信号の出力後、明るさセンサ２の検出出力を取り込み（ステップ１６）、その検出値（瞬時値）を目標値の下限と比較し（ステップ１７）、検出値が目標値の下限以上であれば調光率を変更する調光制御を終了して明るさの測定に戻る（ステップ１）。また、検出値がまだ目標値の下限を下回っている場合、調光制御回数ｍをインクリメントした後（ステップ１８）、その調光制御回数ｍを減光時における調光制御回数の上限値ｍｄｏｗｎと比較し（ステップ１９）、調光制御回数ｍが上限値ｍｄｏｗｎを超えていなければステップ１５に戻ってさらに調光率を上げる処理を行い、調光制御回数ｍが上限値ｍｄｏｗｎを超えていれば、ステップ１に戻って検出期間を開始する。なお、調光制御回数ｍの上限値ｍｄｏｗｎは上記調光前の調光率の関数であって、図６及び式（３）の実験結果において知覚率ｙ３が常に３０［％］を下回る値に設定すればよい。
【００５０】
而して本実施形態においては、調光制御回数ｍが上限値ｍｕｐ又はｍｄｏｗｎを超えても明るさセンサ２の検出値が目標値の範囲内に収まらない場合、すなわち、明るさセンサ３の検出値（代表値）と目標値との差が所定の上限値を超えている場合には、調光制御の途中で所定時間だけ調光を停止する待機期間を設け、調光制御を間欠的に行うことによって、調光率の変化幅が大きい場合でも調光による明るさの変化が人に気付かれ難くなるものである。但し、本実施形態の場合には明るさセンサ２の検出出力の代表値を求めるための検出期間を上記待機期間とすることで調光制御が効率よく行えるようにしている。
【００５１】
図１４は従来例（曲線イ）と本実施形態（曲線ロ）の調光制御による調光率変化の推移を比較した結果を示しており、従来例では調光率に関係なく調光の幅や調光速度が一定であったのに対し、本実施形態では調光率に応じて調光の幅並びに調光速度を変えることで調光による明るさの変化に気付き難くできる。また、図１５は本実施形態の調光制御の様子を表しており、増光時と減光時並びに調光率に応じて調光速度を変えることでも明るさの変化に気付き難くしている。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、１乃至複数の照明負荷に調光信号を出力して調光する照明制御装置であって、前記照明負荷によって照明される屋内の照明環境の明るさを検出する明るさ検出手段と、所定の検出期間内に前記明るさ検出手段により所定のサンプリング周期で検出される複数の検出値の中から当該検出期間の検出値を代表する代表値を求めるとともに該代表値を目標値に一致させるための調光信号を作成して前記照明負荷を調光する制御手段とを備え、該制御手段は、前記検出期間を、前記調光信号による調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間としたことを特徴とし、照明環境の変化に対する調光制御の遅れを最小限に抑えるとともに調光制御による照明環境の明るさの振動を抑制することができ、人に不快感や違和感を与えずに照明環境の明るさを常に目標値に一致させることができる。
【００５３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、前記調光信号による調光制御前の前記代表値に対する当該調光制御前後における前記代表値の差の絶対値の比率を、全点灯時を１００％としたときの光出力で表される調光率が相対的に低いときには小さくするとともに前記調光率が相対的に高いときには大きくすることを特徴とし、調光制御の前後における明るさの変化が人に気付かれ難くなり、不快感や違和感をさらに抑えることができる。
【００５４】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記制御手段は、前記比率を調光制御に要する時間で除した調光速度が調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ速い速度としたことを特徴とし、照明環境の明るさの変化が人に気付かれ難くなり、不快感や違和感をさらに抑えることができる。
【００５５】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記制御手段は、調光制御の前後において明るさを増す増光時と調光制御の前後において明るさを減らす減光時とで前記調光速度を変更することを特徴とし、照明環境の明るさの変化がさらに人に気付かれ難くなる。
【００５６】
請求項５の発明は、請求項３又は４の発明において、前記制御手段は、調光制御前の代表値と目標値との差が所定の上限値を超える場合には調光制御の途中で所定時間だけ調光を停止する１乃至複数の待機期間を設けることを特徴とし、待機期間を設けて調光制御を間欠的に行うことにより、調光制御前の代表値と目標値との差が所定の上限値を超える場合でも明るさの変化が人に気付かれ難くなる。
【００５７】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記制御手段は、前記待機期間を、調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間としたことを特徴とし、調光制御前の代表値と目標値との差が所定の上限値を超える場合でも人に違和感を与えずに調光できる。
【００５８】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記制御手段は、前記待機期間を前記検出期間としたことを特徴とし、調光制御が効率よく行える。
【００５９】
請求項８の発明は、１乃至複数の照明負荷によって照明される屋内の照明環境の明るさを検出する明るさ検出手段と、所定の検出期間内に前記明るさ検出手段により所定のサンプリング周期で検出される複数の検出値の中から当該検出期間の検出値を代表する代表値を求めるとともに該代表値を目標値に一致させるための調光信号を作成して前記照明負荷を調光する制御手段とを備えた照明制御装置の照明制御方法であって、該制御手段の前記検出期間を、前記調光信号による調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間としたことを特徴とし、照明環境の変化に対する調光制御の遅れを最小限に抑えるとともに調光制御による照明環境の明るさの振動を抑制することができ、人に不快感や違和感を与えずに照明環境の明るさを常に目標値に一致させることができる。
【００６０】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記調光信号による調光制御前の前記代表値に対する当該調光制御前後における前記代表値の差の絶対値の比率を、全点灯時を１００％としたときの光出力で表される調光率が相対的に低いときには小さくするとともに前記調光率が相対的に高いときには大きくすることを特徴とし、調光制御の前後における明るさの変化が人に気付かれ難くなり、不快感や違和感をさらに抑えることができる。
【００６１】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、前記比率を調光制御に要する時間で除した調光速度が調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ速い速度としたことを特徴とし、照明環境の明るさの変化が人に気付かれ難くなり、不快感や違和感をさらに抑えることができる。
【００６２】
請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、調光制御の前後において明るさを増す増光時と調光制御の前後において明るさを減らす減光時とで前記調光速度を変更することを特徴とし、照明環境の明るさの変化がさらに人に気付かれ難くなる。
【００６３】
請求項１２の発明は、請求項１０又は１１の発明において、調光制御前の代表値と目標値との差が所定の上限値を超える場合には調光制御の途中で所定時間だけ調光を停止する１乃至複数の待機期間を設けることを特徴とし、待機期間を設けて調光制御を間欠的に行うことにより、調光制御前の代表値と目標値との差が所定の上限値を超える場合でも明るさの変化が人に気付かれ難くなる。
【００６４】
請求項１３の発明は、請求項１２の発明において、前記待機期間を、調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間としたことを特徴とし、調光制御前の代表値と目標値との差が所定の上限値を超える場合でも人に違和感を与えずに調光できる。
【００６５】
請求項１４の発明は、請求項１３の発明において、前記待機期間を前記検出期間としたことを特徴とし、調光制御が効率よく行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明のための実験１を行った実験設備の説明図である。
【図３】同上の実験１の説明図である。
【図４】同上の実験１の結果を示し、ステップ変化比率と知覚率の関係を表した図である。
【図５】同上の実験１の結果を示し、増光時における調光速度と知覚率の関係を表した図である。
【図６】同上の実験１の結果を示し、減光時における調光速度と知覚率の関係を表した図である。
【図７】本発明のための実験２を行った実験設備の説明図である。
【図８】同上の実験２の説明図である。
【図９】同上の実験２の結果を示し、待機期間と知覚率の関係を表した図である。
【図１０】同上の実験２の結果を示し、待機期間と知覚率の関係を表した図である。
【図１１】同上の実験２の結果を示し、待機期間と許容率の関係を表した図である。
【図１２】同上の実験２の結果を示し、待機期間と許容率の関係を表した図である。
【図１３】本実施形態の動作説明用のフローチャートである。
【図１４】同上の動作説明図である。
【図１５】同上の動作説明図である。
【符号の説明】
１ 調光制御装置
２ 明るさセンサ
３ 制御部
４ メモリ部
５ 調光信号発生部
１０ 照明器具

Claims (14)

1. １乃至複数の照明負荷に調光信号を出力して調光する照明制御装置であって、前記照明負荷によって照明される屋内の照明環境の明るさを検出する明るさ検出手段と、所定の検出期間内に前記明るさ検出手段により所定のサンプリング周期で検出される複数の検出値の中から当該検出期間の検出値を代表する代表値を求めるとともに該代表値を目標値に一致させるための調光信号を作成して前記照明負荷を調光する制御手段とを備え、該制御手段は、前記検出期間を、前記調光信号による調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間としたことを特徴とする照明制御装置。
2. 前記制御手段は、前記調光信号による調光制御前の前記代表値に対する当該調光制御前後における前記代表値の差の絶対値の比率を、全点灯時を１００％としたときの光出力で表される調光率が相対的に低いときには小さくするとともに前記調光率が相対的に高いときには大きくすることを特徴とする請求項１記載の照明制御装置。
3. 前記制御手段は、前記比率を調光制御に要する時間で除した調光速度が調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ速い速度としたことを特徴とする請求項２記載の照明制御装置。
4. 前記制御手段は、調光制御の前後において明るさを増す増光時と調光制御の前後において明るさを減らす減光時とで前記調光速度を変更することを特徴とする請求項３記載の照明制御装置。
5. 前記制御手段は、調光制御前の代表値と目標値との差が所定の上限値を超える場合には調光制御の途中で所定時間だけ調光を停止する１乃至複数の待機期間を設けることを特徴とする請求項３又は４記載の照明制御装置。
6. 前記制御手段は、前記待機期間を、調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間としたことを特徴とする請求項５記載の照明制御装置。
7. 前記制御手段は、前記待機期間を前記検出期間としたことを特徴とする請求項６記載の照明制御装置。
8. １乃至複数の照明負荷によって照明される屋内の照明環境の明るさを検出する明るさ検出手段と、所定の検出期間内に前記明るさ検出手段により所定のサンプリング周期で検出される複数の検出値の中から当該検出期間の検出値を代表する代表値を求めるとともに該代表値を目標値に一致させるための調光信号を作成して前記照明負荷を調光する制御手段とを備えた照明制御装置の照明制御方法であって、該制御手段の前記検出期間を、前記調光信号による調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間としたことを特徴とする照明制御方法。
9. 前記調光信号による調光制御前の前記代表値に対する当該調光制御前後における前記代表値の差の絶対値の比率を、全点灯時を１００％としたときの光出力で表される調光率が相対的に低いときには小さくするとともに前記調光率が相対的に高いときには大きくすることを特徴とする請求項８記載の照明制御方法。
10. 前記比率を調光制御に要する時間で除した調光速度が調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ速い速度としたことを特徴とする請求項９記載の照明制御方法。
11. 調光制御の前後において明るさを増す増光時と調光制御の前後において明るさを減らす減光時とで前記調光速度を変更することを特徴とする請求項１０記載の照明制御方法。
12. 調光制御前の代表値と目標値との差が所定の上限値を超える場合には調光制御の途中で所定時間だけ調光を停止する１乃至複数の待機期間を設けることを特徴とする請求項１０又は１１記載の照明制御方法。
13. 前記待機期間を、調光制御の前後において照明環境の明るさが変化したことを知覚しない人が知覚する人よりも多く且つ知覚した人に違和感を与えない程度でできるだけ短い期間としたことを特徴とする請求項１２記載の照明制御方法。
14. 前記待機期間を前記検出期間としたことを特徴とする請求項１３記載の照明制御方法。

Images