JP2005276445A

JP2005276445A - 照明制御装置および照明システム

Info

Publication number: JP2005276445A
Application number: JP2004083441A
Authority: JP
Inventors: Hirokuni Azuma; 洋邦東
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】本発明では、ＡＧＣ機能を備えた撮像手段を利用してもエリアの照度をほぼ正確に推定することができる照明制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】請求項１に記載の発明は、照明器具の光源によって照明されるエリアを画像データとして取り込むオートゲインコントロール（ＡＧＣ）機能を備えた撮像手段１と；ＡＧＣ機能が動作して形成された画像データの明るさの変化量に基づいて実際のエリアの明るさを算出するデータ処理手段２と；を具備していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像センサとしての一般のカメラを使用して光源を制御する照明制御装置に関する。

現在、照明装置については省エネルギが求められ、執務場所等により異なるが照明器具からの照射エリアを所定の照度になるように照明器具に配設された光源の照射光を調光している。すなわち、被照射エリアの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光源の調光度合いを大きくして光源の出力を絞っている。そして、被照射エリアの照度を検出するには、照度センサや固体撮像素子（ＣＣＤ）を有するカメラ等を利用している。

例えば、魚眼レンズを備えた画像センサとしてのＣＣＤカメラを有する装置は、特開２００１−２８１０５４号公報（特許文献１）に記載されている。すなわち、魚眼レンズおよび画像センサを備えた照度検知装置は、魚眼レンズを介して得られた広範囲の画像から、画像センサにより細かい照射エリアごとの輝度を検出し、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ことができるものである。

そうすると、細かいエリアごとに検知された照度に基づいて、制御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具の光源の光出力を制御できるというものである。なお、取り込んだ画像データの分割したエリアの中に高輝度高反射のものがあればそのエリアはノイズとして除去される。
特開２００１−２８１０５４号公報（第４頁、図１）

特許文献１の照度検出装置は、画像センサで取り込んだ画像データから高輝度高反射のものを排除し、ノイズに依存しない照明制御を実現しようとしているが、画像センサで照明制御をする上で重要な画像センサの露光をどのように設定しているのか、記載されていないので、どのようにしてエリアの明るさを正確に検出しているかどうかわからない。

本発明では、ＡＧＣ機能を備えた撮像手段を利用してもエリアの照度をほぼ正確に推定することができる照明制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、照明器具の光源によって照明されるエリアを画像データとして取り込むオートゲインコントロール（ＡＧＣ）機能を備えた撮像手段と；ＡＧＣ機能が動作して形成された画像データの明るさの変化量に基づいて実際のエリアの明るさを算出するデータ処理手段と；を具備していることを特徴とする。

既存のイメージセンサカメラにはほぼ標準的にＡＧＣ機能が搭載されている。このＡＧＣ機能がカメラから出力される画像データの明るさに大きく関わっている。

すなわち、ＡＧＣ機能は、図５ＡおよびＢに示すように周囲の明るさが変わっても、画像データとしては常に同じ明るさを保つように制御するため、周囲の明るさ変化を検出して照明制御する場合にはこのようなイメージセンサカメラには不向きである。

そこで、この種のＡＧＣ機能を持つ場合おいてはデータ処理手段を設け、ＡＧＣ機能が動作して形成された画像データの明るさの変化量に基づいて実際のエリアの明るさを算出するようにしたものである。

請求項２に記載の発明は、複数の照明器具と；請求項１記載の照明制御装置と；を具備していることを特徴とする。

請求項１に記載の発明よると、データ処理手段は、ＡＧＣ機能が動作して形成された画像データの明るさの変化量に基づいて実際のエリアの明るさを算出するので、ＡＧＣ機能を有する汎用のカメラを使用して照明制御することができるようなる。

請求項２に記載の発明よると、請求項１に記載の発明の照明制御装置を有するので、複数の照明器具の照明制御を正確に実行することができる。

以下、本発明の一実施の形態の照明制御装置を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す照明制御装置のデータ処理手段のフローチャートを示す図、図２は同じく照明制御装置の概略構成図、図３はイメージセンサカメラのＡＧＣ機能が動作している場合における単位時間当りの明るさの変化を示す拡大図、図４はデータ処理手段で求められた現在の明るさを示す図である。

照明制御装置は、撮像手段としてのイメージセンサカメラ１とデータ処理手段２を含んで構成されている。イメージセンサカメラ１は、オートゲインコントロール（ＡＧＣ）機能を備え、照明器具の光源によって照明されるエリアを画像データとして取り込むものである。また、データ処理手段２は、ＡＧＣ機能が動作して形成された画像データの明るさの変化量に基づいて実際のエリアの明るさを算出するものである。

すなわち、光源の照明の明るさを制御する場合について、イメージセンサカメラ１で取得したＡＧＣ機能が動作して形成された画像データは、基本的にはイメージセンサカメラ１からデータ処理手段２が構築されているコンピュータ（マイコン）に渡され、コンピュータ内のデータ処理手段２で処理され、処理終了後、照明器具に配設された光源としての蛍光ランプを点灯する電子安定器に対して調光信号として出力される。そうして、安定器においては、調光信号のデューティに応じて蛍光ランプに対する出力を変化させて調光するものである。

ＡＧＣ機能は、データを常に同じ明るさにする機能であるが、実際には図３に示すように基準（破線で示す。）を有しておりこの基準の明るさになるように制御している。

そこで、本実施の形態では、図３中における単位時間当りの明るさの変化量であるΔｘ（明るさＡ−明るさＢ）に基づいてコンピュータのデータ処理手段２が当該画像データを処理する際に利用する。

図１はデータ処理手段２における実際の明るさを検出するフローチャートであり、この考えを基に作成したコンピュータのデータ処理手段２での画像データ処理方法をこのフローチャートにより説明する。

まず、イメージセンサカメラ１起動時にセンサ出力と明るさの校正をする。画像データの変化量から現在の実際の明るさを算出するためである。校正が終了したらイメージセンサカメラ１から画像データを取得する。上述したようにこの画像データはＡＧＣ処理されているものである。この画像データから明るさの平均値を算出する。そして、算出した現在の明るさをＲとした場合の平均値をｉ番目のデータとして記憶する。次に、このｉ番目のデータとｉ−１番目のデータを比較する。ある値としての所定値以上の差があるか否か判断する。差がなければ最初に戻って画像データを取得する。

一方、差があれば変化量Ｖを算出する。変化量Ｖがプラス（＋）である場合には現在の明るさに変化量Ｖを加え、変化量Ｖがマイナス（−）である場合には現在の明るさから変化量Ｖを引く。そうすると、その変化量をプラス又はマイナスしたものが現在の明るさとなる。以後、この処理を繰り返すことにより、図４に示すように、実際の明るさの変化を算出して推定することができる。

したがって、コンピュータのデータ処理手段２で求められた現在の明るさデータに基づいて、エリアの明るさを算出し推定できる。そして、この算出データに基づいて調光信号として安定器に出力し、安定器では調光信号のデューティに応じて蛍光ランプへの出力を変化させて調光することができる。

本発明の一実施の形態を示す照明制御装置のデータ処理手段のフローチャートを示す図。同じく、照明制御装置の概略構成図。イメージセンサカメラのＡＧＣ機能が動作している場合における単位時間当りの明るさの変化を示す拡大図。データ処理手段で求められた現在の明るさを示す図。ＡはＡＧＣ機能が動作している場合における単位時間当りの明るさの変化を示す面であり、Ｂは単位時間当りの実際の明るさの変化を示す図。

符号の説明

１…撮像手段としてのイメージセンサカメラ、２…データ処理手段。

Claims

照明器具の光源によって照明されるエリアを画像データとして取り込むオートゲインコントロール（ＡＧＣ）機能を備えた撮像手段と；
ＡＧＣ機能が動作して形成された画像データの明るさの変化量に基づいて実際のエリアの明るさを算出するデータ処理手段と；
を具備していることを特徴とする照明制御装置。
複数の照明器具と；
請求項１記載の照明制御装置と；
を具備していることを特徴とする照明システム。