JP2005259555A - 照度センサを有する照明設備および照明設備の照度最適化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 人が作業する位置の照度を最適な照度に簡易に設定し、また、省エネを効率的に達成する。
【解決手段】 光源（１２）を有する照明装置（１４）と、照度を測定する照度センサ（１６）を備えた持ち運び可能なリモコン送信機（１８）と、該リモコン送信機からの信号を受信する受信機（２２）の出力に基づいて照明装置の光出力を制御する制御装置（２４）と、からなり、前記リモコン送信機は、照度センサによって測定した照度を受信機に送信し、前記制御装置は、照度センサで受信する照度が予め設定しておいた照度になるように照明装置の光出力を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、公共施設や会社、学校、一般家庭など、照明を必要とするあらゆる場所で効率的な照度調整を行うことができる照度センサを有する照明設備および照明設備の照度最適化方法に関するものである。

一般に家庭用照明等ではスイッチにより照明装置ごとにそのＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行ったり、または、ボリュームスライドの操作によって照度調整を行い、照明設備の省エネ化を図っている。また、オフィス用照明や公共施設等では昼間に窓からの外光入射がある際には、窓際の照明器具の照度を下げ、夜間などに窓からの外光入射が少ない場合には、窓際の照明器具の照度を上げて、室内のどの場所でも照度が一日中ほぼ一定になるような制御が行われることもある。

照明の照度を調整する発明としては、ユーザのニーズに応じた明るさを提供することを目的として、光源の光出力を複数段階で調整する特許文献１の「照明器具」が提案されている。また、この発明はリモコン送信機を操作することによって光源の光出力を調整する技術も提案している。

また照明の照度を制御する発明としては、特許文献２に、店外の照度および店外の照度を照度センサによって検出し、店外の照度に応じて店内の照度を制御する「店舗用照明制御装置」が提案されている。
特開２００２−７５６６７号公報 特開２０００−４０５９５号公報

しかしながら、光源の光出力を単に複数段階で調整する場合、その調整は一時的な人間の感覚によるものであり、最適な照明照度への切り替えが困難であった。すなわち、人の目はその場所が暗いときには瞳孔を開き、明るいときには瞳孔を閉じることによって眼球内に取り入れる光の量を調整してその場所の明るさに対応しようとするため、いわゆる「慣れ」によって明暗の感覚が次第に薄れてしまい照明設備を最適な照度に設定することは困難であった。不適切な照明照度での長時間の作業は目にかかる負担を大きくし、眼精疲労や視力低下の原因となるという問題があった。また仮に照明の照度を最適な照度に設定できるとしても照明装置の手動調整には面倒を伴っていた。

上述の照度センサを用いて照度調整を行う発明では、特定の場所に固定された照度センサにより照度の検出を行うため、室内で作業を行う人の場所に関係なく照度調整が行われ、また、一般に室内全体として照度が一定となるようにするため、室内での人の位置に対応した細かな照度調整が不可能で、また、効率的な省エネが達成できないという問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、人が作業する位置の照度を人間の一時的な感覚によることなく最適な照度に簡易に設定することができ、照明の下で作業を行う者の目にかかる負担を軽減するとともに、不要な照明設備を効率的に停止することで、省エネを達成することができる照度センサを有する照明設備および照明設備の照度最適化方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１に記載の照度センサを有する照明設備は、光源（１２）を有する照明装置（１４）と、照度を測定する照度センサ（１６）を備えた持ち運び可能なリモコン送信機（１８）と、該リモコン送信機からの信号を受信する受信機（２２）の出力に基づいて照明装置の光出力を制御する制御装置（２４）と、からなり、前記リモコン送信機は、照度センサによって測定した照度を受信機に送信し、前記制御装置は、照度センサで受信する照度が予め設定しておいた照度になるように照明装置の光出力を制御する、ことを特徴とする。

請求項２に記載の照度センサを有する照明設備は、前記制御装置（２４）は複数の照明装置（１４）の制御を行い、照度センサ（１６）で測定される位置の照度が所望の照度になるように一以上の光源（１２）のＯＮ／ＯＦＦ操作を行う、ことも好ましい。

請求項３に記載の照度センサを有する照明設備は、複数の場所に設置したリモコン送信機（１８）が、各設置位置を特定するための位置情報および照度を前記受信機（２２）に送信し、前記制御装置（２４）は、各リモコン送信機が設置された位置の照度が所望の照度になるように照明装置（１４）の光出力を制御する、ことを特徴とする。

請求項４に記載の照度センサを有する照明設備は、前記光源（１２）は蛍光灯である、ことを特徴とする。

請求項５に記載の照度センサを有する照明設備は、前記リモコン送信機（１８）には表示部（２６）が備えられ、該表示部には測定時における照度が表示される、ことを特徴とする。

請求項６に記載の照度センサを有する照明設備は、前記リモコン送信機（１８）は照度センサ（１６）により定期的に照度を自動測定して、測定した照度を受信機（２２）に送信する、ことを特徴とする。

請求項７に記載の照度センサを有する照明設備は、前記照明装置（１４）には反射板となる可動式のルーバー（２８）が設けられ、前記制御装置（２４）は受信機（２２）の出力を受けてルーバーを稼動してリモコン送信機（１８）のある場所に光源の光を集光する、ことを特徴とする。

さらに請求項８に記載の照明設備の照度最適化方法は、光源（１２）を有する照明装置（１４）と、照度を測定する照度センサ（１６）及び該照度センサで測定した照度を表示する表示部（２６）を備えたリモコン送信機（１８）と、該リモコン送信機からの信号を受信する受信機（２２）の出力に基づいて照明装置の光出力を制御する制御装置（２４）と、からなる照明設備（１０）を用い、前記表示部に表示された照度を参照し、リモコン送信機を操作することにより測定位置の照度が所望の照度になるように照明装置の光出力を変更する、ことを特徴とする。

請求項９に記載の照明設備の照度最適化方法は、前記リモコン送信機（１８）には照度センサ（１６）を備えた携帯電話を用いる、ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、持ち運びが可能なリモコン送信機に照度センサを備え、実際に作業を行う場所で照度を測定し、測定した照度に基づいて制御装置が照明装置の光出力を調整するため、リモコン送信機の位置を予め設定しておいた最適な照度に正確に設定することができる。すなわち例えば、通常では作業を行う人の背後から照明があたり、頭部の影が手元にできてしまうような場合にでも、手元にリモコン送信機を据えて照度調整を行うことにより、手元部分の照度を必要な明るさに設定することができる。また、照度センサを用いるので、個人の感覚によらずに目に最適な照度を設定することも可能となる。さらに、照度調整を自動的に行うことが可能であるため、手動調整の煩雑さを解消することもできる。

照度を調整する方法には、各光源の光出力を増減する方法もあるが、学校や展示場など多くの照明装置が取り付けられた場所では、請求項２に記載の発明のように、光源のＯＮ／ＯＦＦ操作により照度を調整する。光源のＯＮ／ＯＦＦ操作によれば、各光源の光出力を増減する場合と比べて、全体的な電力の消費量を低減させることができ、省エネに貢献することができる。また、明かりを必要としない位置を照らす不要な照明装置を停止することで、より一層の省エネを達成することが可能となる。

請求項３に記載の発明のように、リモコン送信機を複数個用い、これを明かりを必要とする各位置に設置して照度を測定し、各設置位置の位置の情報および照度をリモコン送信機から受信機に送信し、制御装置がリモコン送信機が設置された位置および照度を把握することで、各リモコン送信機の位置の照度が最適になるように光源の光出力を調整することが可能となる。またリモコン送信機は持ち運びが可能であるため、例えば机の配置換えをしたような場合にでも、各リモコン送信機の位置情報を再入力してやることにより、新たな配置に対応した照度調整を行うことができる。

蛍光灯は白熱灯と比べ消費電力が少ない一方、一定以上の電圧がかかっていないと点灯しないためその照度調整が難しい。そこで請求項４に記載の発明のように、蛍光灯を光源として用いる場合には、複数の照明装置を有する施設を対象とし、一部の蛍光灯を点灯又は消灯させることで照度の調整を行うものとする。

請求項５に記載の発明によれば、リモコン送信機にその位置における照度を表示することで、リモコン操作をする者はその位置が実際に暗いのか明るいのかを明確に判断することができ、明るすぎる場合には照明装置を調整して照度を下げることで省エネを図り、暗すぎるときには明るさを増すことで目にかかる負担を軽減することができる。

請求項６に記載の発明によれば、例えば窓から外光が入射する部屋の場合、時々刻々と照度が変化するため、室内の照度変化に追従して照明照度を自動的に変更してやることができ、常に最適な照度を維持することができる。

請求項７に記載の発明によれば、可動式のルーバーを用いて光源の光を集光することで、少ない照明装置の点灯により明かりが必要な場所の照度を確保することができ、照明無駄をなくして効率的に省エネを達成することができる。

請求項８に記載の発明によれば、手元においたリモコン送信機に表示される照度を参照しながらリモコン送信機を操作して照度調整を行うことで、正確な照度を把握しつつ測定位置の照度を最適化することができる。一方、明るさを必要としない位置を照らすための照明装置を停止または減光することで、省エネを効率的に達成することができる。

請求項９に記載の発明によれば、携帯電話に照度計を備え、携帯電話をリモコン送信機として代用し、かつ、その通信機能を用いて受信機に無線信号を送信することで、照明設備の操作専用のリモコン送信機を不要とするのみならず、近年ほとんどの者が所有する携帯電話により各人が照明設備の照度調整を行うことができるようになる。なおここで通信機能とは、電話や電子メール送受信のための電波のみならず、赤外線通信等の無線信号を利用するものも含むものである。

以下、本発明の照度センサを有する照明設備の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本実施例の照明設備の構成を示した概念図、図２は複数の照明装置を備えた空間の平面図である。

本実施例では、学校の大教室やオフィスのように広い室内空間を照明する照明設備を想定している。この室内空間は窓からの外光入射によって位置ごとに照度が異なっており、また、日照の変化に伴って室内の照度も時々刻々と変化する。室内空間の天井面には、複数の照明装置が列状にほぼ等間隔に配置されており、夜間など外光の入射がない状態で全ての照明装置の蛍光灯を点灯すると、空間内全体がほぼ均一の明るさになるようになっている。

本実施形態の照明設備は図１に示すように、リモコン送信機１８と、天井面１１に取り付けられる複数の照明装置本体１３と、照明装置本体１３に保持される蛍光灯１５と、リモコン送信機１８から送信される無線信号（例えば赤外線信号）を受信する屋内空間のほぼ中央部天井面に取り付けられた受信機２２と、受信機２２の出力に基づいて蛍光灯１５に供給する電力等を制御する制御装置２４等から構成されている。
電源１７からは、照明設備１０全体へ電力の投入・切断を行う主スイッチ１９を経て、制御装置２４に電力が供給される。制御装置２４は各蛍光灯１５への電力の供給・遮断を行うことで、蛍光灯1本ごとに点灯・消灯を行うことができる。

各照明装置本体１３には図１に示すように、光源として２本の直線状の蛍光灯１５が平行に取り付けられており、蛍光灯１５の側方近接にはその傾斜角度を変更可能な反射板であるルーバー２８が設けられている。ルーバー２８は図示しないモータの動力によって駆動され、その傾斜角度を変更することで特定の方向に蛍光灯１５の光を集光する。なお、例えばパソコンでの作業中の画面への照明の映り込み等を避けるために、あえて照明装置の光を集光しないようにルーバーを駆動することも勿論可能である。制御装置２４はモータに供給する電力を制御することによりルーバー２８の傾斜角度の調整も行う。ここで照明装置１４とは、照明装置本体１３、蛍光灯１５、ルーバー２８およびモータ等（図示しない蛍光灯を点灯させるためのグローランプ等を含む。）が一体となったものを指す。

リモコン送信機１８は、簡単に持ち運ぶことができる大きさで、かつ、扁平形状を有し、その上面には、照度を測定する照度センサ１６、操作ガイドや照度センサにより測定した照度をルクス単位で液晶表示する表示部２６、蛍光灯１５を点灯・消灯させるために押操作される点灯スイッチ３２、照度調整を手動調整するための調光スイッチ３４、後述するリモコン送信機の位置を特定するための位置入力スイッチ３６、無線信号送信を実行する送信スイッチ３８、送信無線信号を送信する送信部４２が設けられている。

このリモコン送信機１８は、リモコン送信機の置かれた場所の照度を測定し、その照度およびその位置を無線信号で受信機２２に送信する。信号を受信した受信機２２はその情報を制御装置２４に伝え、制御装置２４はこの情報を元に各蛍光灯１５に供給する電力を制御し、リモコン送信機１８の照度センサ１６で測定される照度が最適な照度となるように特定の蛍光灯のみを点灯する。ここでリモコン送信機１８は時々刻々と変化する室内照度に対応するため、定期的（例えば５分おき）に自動的に照度を測定し、測定した照度を受信機２２に自動送信するように設定することもできる。

ここでリモコン送信機１８の照度センサ１６による照度の測定に先立って、リモコン送信機が設置される位置を特定しなければならない。リモコン送信機１８の置かれた位置の特定は、天井面１１に取り付けられた照明装置１４に予め番号をふっておきこれを制御装置２４に記憶させ、リモコン送信機１８の位置とリモコン送信機の上方にある照明装置１４との関係を入力することにより行われる。
すなわち図２を用いて説明すると、リモコン送信機１８の位置の特定は、例えば、リモコン送信機１８が照明Ａの真下に設置されて照度の測定が行われる場合には、リモコンの位置入力スイッチ３６の「Ａ」を押した後に送信スイッチ３８を押操作し、リモコン送信機１８が照明Ａと照明Ｅとの間の下方に設置された場合には、位置入力スイッチの「Ａ」および「Ｅ」を押した後に送信スイッチ３８を押操作し、リモコン送信機１８が照明Ａ、照明Ｄ、照明Ｅの間の下方に設置された場合には、位置入力スイッチの「Ａ」、「Ｄ」および「Ｅ」を押した後に送信スイッチ３８を押操作することによって行われる。なお、かかる位置入力スイッチ３６による入力にかえて指向性の受信機を用いれば、リモコン送信機１８による設置位置特定のための入力作業をなくすこともできる。

制御装置２４は受信機２２が受信したリモコン送信機１８からの照度および位置の情報に基づいて、リモコン送信機１８の置かれている照度及び位置を把握し、リモコン送信機で測定される照度が、人が作業する上で目に最も負担をかけない照度（この照度は予め設定しておく。）になるように、照明装置１４の蛍光灯１５の点灯・消灯およびルーバー２８の傾斜角の調整を行う。例えば、外光入射がある窓際の席の上方にある照明装置１４は全ての蛍光灯１５を消灯し、窓際から離れた席の上方の照明装置１４は全ての蛍光灯１５を点灯させる。また、その中間の席の上方にある各照明装置は２本の蛍光灯のうち、１本だけを点灯させる。さらに室内空間の人がまばらに点在する場合には、人がいない位置、すなわちリモコン送信機１８からの送信がない位置を照明するための照明装置１４は停止する。このように持ち運びが可能なリモコン送信機により実際に作業を行う場所の照度を測定して照度調整を行うことにより、人がいる場所を最適な照度に正確に設定することができるとともに、不要な照明装置を停止することで、省エネも達成することができる。

次に本発明の照度センサを有する照明設備によって、いかに本実施形態の室内空間を最適に照明するかについて説明する。なお、人が読書や作業をする際に、最も目に負担をかけず、かつ、省エネを達成することができる必要十分な照度は昼夜を問わず通常５００〜６００ルクス程度であるため最適照度を予めこの明るさに設定しておく。

図２に示すようにこの室内空間には実線で示した４人掛けのいすと机（Ａ〜Ｔ）が平行に四列五段に並べられ、各机の上方の天井面にも同様に破線で示した四列五段の照明装置（ａ〜ｔ）が取り付けられている。晴れた日の日中には窓側の席には側方から多くの外光が入射する一方、壁側の席（窓際から遠い席）では照明を点灯しない場合には日中でも薄暗い状態となっている。また日没後には同然に室内空間に外光が入射することはない。制御装置は、各机を利用する者の少なくとも一人のリモコン送信機の操作に基づき、リモコン送信機で測定される照度が最適なものになるように照明装置への電力の供給・停止を制御する。

［外光が室内空間に入射する場合であって、室内空間の前方にのみ人がいる場合］
例えば机ＡからＤにのみに人が着席する場合（図２に示した状態。●は着席した人を表している。）には、制御装置は照明装置ａの２本の蛍光灯を点灯し、照明装置ｂ、ｃの１本の蛍光灯を点灯し、その他全ての照明装置は消灯する。
［曇りの日で外光の入射量が少なく、室内空間の中段にのみ人がいる場合］
例えば机ＩからＬにのみに人が着席する場合には、制御装置は照明装置ｉ、ｊの２本の蛍光灯を点灯し、照明装置ｋ、ｌの１本の蛍光灯を点灯し、その他全ての照明装置は消灯する。
［日没後、室内空間の後方にのみ人がいる場合］
例えば机ＱからＴにのみに人が着席する場合には、制御装置は照明装置ｑからｔの２本の蛍光灯を点灯し、その他の照明装置は消灯する。

また必要に応じて、リモコン送信機で測定される照度が最適な照度になるように、ルーバーを稼動してリモコン送信機を操作する人の手元に照明の光を集光する。さらに、蛍光灯だけでなく白熱灯を照明装置に設け、白熱灯による無段階の照度調整も利用すれば、より正確な照度調整が可能となる。また特別な事情により予め設定した最適照度と異なる照度が必要となる場合、例えば作業をする者が高齢者である場合などには、リモコン装置を手動操作することにより照度調整を行うこともできる。

なお本発明は、リモコン送信機に照度センサを設け、照度を測定しながら照度の調整を行うことで照度を最適化するとともに、不要な照明装置を停止することで省エネを図るものであれば上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

上述したように本発明によれば、手元に置いた持ち運び可能なリモコン送信機によってその場所の実際の照度を測定ながら照度調整を行うため、測定位置の照度を最適な照度に正確に設定することができる。また人がいなく照明を必要としない位置の照明を減光または消灯することにより、省エネを効率的に達成することができる。また、照度センサを用いるので個人の感覚によらずに目に最適な照度を設定することも可能となる。さらに、照度調整を自動的に行うことも可能であるため、手動調整の煩雑さを解消することもできる。

本発明の照明設備の構成を示した概念図である。 複数の照明装置を備えた空間の平面図である。

符号の説明

１０ 照明設備
１１ 天井面
１２ 光源
１３ 照明装置本体
１４ 照明装置
１５ 蛍光灯
１６ 照度センサ
１７ 電源
１８ リモコン送信機
１９ 主スイッチ
２２ 受信機
２４ 制御装置
２６ 表示部
２８ ルーバー
３２ 点灯スイッチ
３４ 調光スイッチ
３６ 位置入力スイッチ
３８ 送信スイッチ
４２ 送信部

Claims (9)

1. 光源（１２）を有する照明装置（１４）と、
   照度を測定する照度センサ（１６）を備えた持ち運び可能なリモコン送信機（１８）と、
   該リモコン送信機からの信号を受信する受信機（２２）の出力に基づいて照明装置の光出力を制御する制御装置（２４）と、からなり、
   前記リモコン送信機は、照度センサによって測定した照度を受信機に送信し、
   前記制御装置は、照度センサで受信する照度が予め設定しておいた照度になるように照明装置の光出力を制御する、ことを特徴とする照度センサを有する照明設備。
2. 前記制御装置（２４）は、複数の照明装置（１４）の制御を行い、照度センサ（１６）で測定される位置の照度が所望の照度になるように一以上の光源（１２）のＯＮ／ＯＦＦ操作を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の照度センサを有する照明設備。
3. 複数の場所に設置したリモコン送信機（１８）が、各設置位置を特定するための位置情報および照度を前記受信機（２２）に送信し、前記制御装置（２４）は、各リモコン送信機が設置された位置の照度が所望の照度になるように照明装置（１４）の光出力を制御する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の照度センサを有する照明設備。
4. 前記光源（１２）は蛍光灯である、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の照度センサを有する照明装置。
5. 前記リモコン送信機（１８）には表示部（２６）が備えられ、該表示部には測定時における照度が表示される、ことを特徴とする請求項１乃至４に記載の照度センサを有する照明設備。
6. 前記リモコン送信機（１８）は、照度センサ（１６）により定期的に照度を自動測定して、測定した照度を受信機（２２）に送信する、ことを特徴とする請求項１乃至５に記載の照度センサを有する照明設備。
7. 前記照明装置（１４）には、反射板となる可動式のルーバー（２８）が設けられ、前記制御装置（２４）は、受信機（２２）の出力を受けてルーバーを稼動してリモコン送信機（１８）のある場所に光源の光を集光する、ことを特徴とする請求項１乃至６に記載の照度センサを有する照明設備。
8. 光源（１２）を有する照明装置（１４）と、照度を測定する照度センサ（１６）及び該照度センサで測定した照度を表示する表示部（２６）を備えたリモコン送信機（１８）と、該リモコン送信機からの信号を受信する受信機（２２）の出力に基づいて照明装置の光出力を制御する制御装置（２４）と、からなる照明設備（１０）を用い、
   前記表示部に表示された照度を参照し、リモコン送信機を操作することにより測定位置の照度が所望の照度になるように照明装置の光出力を変更する、ことを特徴とする照明設備の照度最適化方法。
9. 前記リモコン送信機（１８）には、照度センサ（１６）を備えた携帯電話を用いる、ことを特徴とする請求項８に記載の照明設備の照度最適化方法。

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