JP2005340033A - 照明制御方法と照明システム及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明制御方法と照明システム及び照明装置において、構成簡単で低コストであり、設置上の制約もなく、音源を出力可能な照明器具とし、照明器具の光と音とを連動させることによって、人の生理的な状態を心地良く変化させる効果を高める。
【解決手段】光の明暗変化により、人の生理状態を第１の状態から第２の状態、例えば、就寝、リラックス、起床、覚醒に快適に移行させるための照明制御方法において、照明器具に音源出力部を設けて、この音源出力部から照明制御動作に連動させて非刺激音を発生させ、非刺激音の聴感高さを、自然音の聴感高さに近づけた。
【選択図】図１０

Description

本発明は、光量変化により人のリラクゼーションを図る照明制御方法と照明システム及び照明装置に関する。

近年、一般照明器具の中には、就寝者の起床時に光刺激により生理状態を深い眠りから浅い眠りに移行させ、起床を促す照明器具がある。また、照明装置光源の光量を周期的に変化させ、その変化に合わせて使用者が呼吸のリズムを整えることを促進し、リラックスすることを図る「調息リラクゼーション」照明制御方法が知られている。

この種の従来例としては、光刺激により就寝者を気持ち良く目覚めさせるための照明制御プログラムを内蔵した照明器具がある（例えば、特許文献１参照）。図１５にこの種の照明器具の構成を示す。この照明器具は、放電灯（例えば、環形蛍光灯、二重管形蛍光灯、直管蛍光灯等）４ａ、４ｂと、電球（例えば、白熱球、ハロゲン球、クリプトン球、等）７ａ、７ｂ、７ｃ（総称して７）と、交流電源１と、交流電圧を直流電圧に変換する整流平滑部２と、整流平滑部２の直流電圧出力を交流の高周波電圧に変換して放電灯４ａ、４ｂに供給するインバータ部３と、インバータ部３を制御するインバータ制御部５と、電球７ａ、７ｂ、７ｃの出力を制御する電球制御部６と、タイマ機能（時計）を有するリモコン送信器１０と、リモコン送信器１０からの送信信号（点灯、調光、消灯命令等）を受光する受光部９からの出力を受けてインバータ制御部５及び電球制御部６に制御信号を送信する制御部８から構成される。

図１５に示した照明器具の動作を図１６により説明する。就寝前などに、リモコン送信器１０のタイマで予め起床時刻などセットしておく。起床時刻の一定時間前（例えば３０分前）に、リモコン信号Ａがリモコン送信器１０より受光部９に送信される。受光部９が受信すると、先ず、電球７が点灯を開始する。この際、電球７の照度は、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、低照度から高照度へと時間の経過と共に徐々に高くなっていく。このような照度変化により、就寝者は、深い睡眠状態から浅い睡眠状態へと導かれる。そして起床時刻になると、電球７は消灯し、放電灯４が点灯する。放電灯４が点灯することにより、電球７に比べて省エネとなる。

このように動作することにより、光刺激によって就寝者を目覚めさせることが可能で、かつ、ランプ効率の向上が可能となる。また、リモコン送信器１０には、目覚まし時計の機能も付加することにより、音刺激、光刺激により就寝者を目覚めさせることが可能となる。

上記のような就寝者の起床を促す照明制御方法を実施する目覚まし装置がある（例えば、特許文献２参照）。この装置においては、図１７に示したように、設定された起床希望時刻に応じて光源の光の照度を低照度、中照度、高照度の順に変化させるとともに、低照度から中照度への照度変化を緩やかに、中照度から高照度への照度変化を急速に行なうことで、就寝者の睡眠を深い状態から浅い状態に導くとともに、就寝者の生態リズムを活動期に向かわせるものである。

また、リラックスを目的とする照明制御装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。その装置の回路構成を図１８に示し、その動作を図１９に示す。照明装置１は、光源１０と、光源１０の発光面の輝度が周期的に変化するように光源１０を制御する、調光信号生成部２２及び調光点灯装置２４から成る制御部２０とを備える。制御部２０は、導入期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が一定の値Ｃ１に実質的に等しくなるように制御する。また、制御部２０は、導入期間より時間的に後のリラックス期間において、一周期あたりの最小輝度Ｌｍｉｎに対する最大輝度Ｌｍａｘの輝度比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）が一定の値Ｃ１より小さい一定の値Ｃ２に実質的に等しくなるように光源１０を制御する。本装置においては、照明光の光量の変化に合わせて使用者が呼吸のリズムを整えることを容易にすると共に、使用者がリラックスすることを容易にする。

また、夜明けを人工的に作ることで、快適に起床できる目覚まし装置がある（例えば、特許文献４参照）。この装置においては、壁面に音声発生装置と映像装置とを設置し、映像装置に窓外の映像が映し出されるようにして映像装置が恰も窓のように見せるようにしている。
特開２０００−３４８８７５号公報 特開平７−３１８６７０号公報 特開２００２−２３７３９１号公報 実開平５−３８５９５号公報

ところで、上記特許文献１，２に示される従来技術は、光を主として使用者の生理的な状態を心地よく変化させるものであるが、光以外に人の生理的な状態を心地良く変化させる手段として音は使用していない。また、上記特許文献３に関しては、使用者へ呼吸を光に合わせてもらうという動作を求めるため、その使用方法を説明する必要がある。説明書にて使用方法を説明するだけでは、説明書を読んでもらうということで使用者に負担をかけることになり、また、説明書を無くした場合にその使用方法がよく分からなくなってしまう。また、上記特許文献４に関しては、装置構成が大掛かりでコスト高となり、また、照明装置と映像装置と音声発生装置とが別々にあり、設置上の制約も大きい。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、音源を出力可能な照明器具とし、照明器具の光と音とを連動させることによって、人の生理的な状態を心地良く変化させる効果を高めることができ、装置構成は簡単で低コストであり、設置上の制約もない照明制御方法と照明システム及び照明装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、請求項１の発明は、光の明暗変化により、人の生理状態を第１の状態から第２の状態に快適に移行させるための照明制御方法において、照明器具に音源出力部を設けて、この音源出力部から照明制御動作に連動させて非刺激音を発生させ、前記非刺激音の聴感高さを、自然音の聴感高さに近づけたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の照明制御方法において、非刺激音は、光の明暗変化に連動して変化することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の照明制御方法において、非刺激音の音量は、５０ｄＢ以下であることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１記載の照明制御方法において、照明光源の光量を周期的変化させて、使用者がその周期的変化に合わせて呼吸のリズムを整え、リラックス状態となることを促進する調息リラクゼーション照明動作を行い、この動作の前後に、調息リラクゼーションについて説明する音声、及び／又は、誘導音を発生させることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１記載の照明制御方法において、覚醒設定時刻の一定時刻前に照明光源の光出力を低出力から高出力へと徐々に変化させ、覚醒設定時刻に光刺激により使用者の覚醒度を向上させる覚醒向上照明動作を行い、かつ、覚醒設定時刻に覚醒音を発生させること特徴とする。

請求項６の発明は、照明光源と、この照明光源の光量を明暗変化させる照明制御手段と、を備え、光の明暗変化により、人の生理状態を第１の状態から第２の状態に快適に移行させるための照明制御システムにおいて、光源を持つ照明器具と、前記照明器具に設けられた音源出力部と、を備え、前記照明制御手段による照明制御動作に連動させて前記音源出力部から非刺激音を発生させ、この非刺激音の聴感高さを、自然音の聴感高さに近づけることを特徴とする。

請求項７の発明は、光の明暗変化により、人の生理状態を第１の状態から第２の状態に快適に移行させるための照明装置において、音源出力部と、照明光源の光量を明暗変化させる照明制御手段と、を備え、前記照明制御手段による照明制御動作に連動させて前記音源出力部から非刺激音を発生させ、この非刺激音の聴感高さを、自然音の聴感高さに近づけることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、照明器具の光の明暗制御と自然な音に近い非刺激音とを連動させることで、人の生理的な状態を心地よく一つの状態から他の状態（就寝、リラックス、起床、覚醒）に変化させる効果を高めることができる。また、音声により照明制御の使用方法を分かりやすく説明することも可能となる。さらには、照明器具に音源出力部を設けたので、構成は簡単で設置も制約を受けることがない。

請求項２の発明によれば、光量の変化を音量によっても認識可能となり、照明制御の効果をより高めることが可能となる。

請求項３の発明によれば、心地よい音量と連動した照明制御を提供できる。

請求項４の発明によれば、動作誘導音声を発生させることにより、リラクゼーション照明制御を音声にて補助し、より効果の大きい照明制御を提供できる。

請求項５の発明によれば、起床音を発生させることにより、覚醒向上照明制御を補助することができる。
請求項６の発明によれば、請求項１乃至５の発明の効果が得られる照明制御システムを提供できる。

請求項７の発明によれば、請求項１乃至５の発明の効果が得られる照明装置を提供できる。

以下、本発明の照明制御方法を実施するための照明システムについて図面を参照して説明する。図１は照明システムの機器構成を示す。照明システムは、ランプ５０（照明装置光源）と、ランプ５０を点灯させる点灯回路４０と、ランプ５０の点灯状態を制御する制御部３０（照明制御手段）と、音源を出力する音源出力部６０と、任意の照明制御方法（プログラム）を動作させる情報を送信するリモコン送信器１０と、リモコン送信器１０からの情報を受信し制御部３０に情報伝達するリモコン受光部２０とを備える。なお、この照明システムのうち、ランプ５０、点灯回路４０、制御部３０、音源出力部６０、リモコン受光部２０は、一体に構成して照明器具１としている。

図２は同システムの制御部３０の構成を示す。制御部３０は、照明制御方法（プログラム）を格納する記憶部３２、点灯回路制御部３３を有する。リモコン送信器１０より送信され命令コードをリモコン受光部２０にて受信し、受信した命令コードにより記憶部３２に記憶されている照明制御方法（プログラム）が動作し、それに連動して、音源出力部６０より所望の音源を出力する。制御部３０は、点灯回路制御部３３によりランプ５０の点灯状態を制御し、かつ、リモコン受光部２０にて受信した送信信号（点灯、調光、消灯命令など）によりランプ５０の点灯状態を制御する。

図３は点灯回路４０の一具体回路構成を、図４はその動作を示す。点灯回路４０は、白熱電球、クリプトン電球、ハロゲン電球等のランプ５０を点灯させる。この点灯回路４０は、商用電源ＡＣとランプ５０とトライアックＴＲの直列回路構成である。図４に示すように、商用電源のゼロレベルからトライアックＴＲをオンさせるまでのタイミングの位相Θを、点灯回路制御部３３により制御することにより、商用電源ＡＣとランプ５０が接続される期間を制御することができ、これによりランプ５０の調光レベルを制御することができる。よって、Θの期間が短いほど、ランプ出力は大きくなる。

図５は点灯回路４０の他の具体回路構成を示し、図６はその動作を示す。点灯回路４０は、蛍光灯等のランプ５０を点灯させるもので、大きく力率改善回路を目的とするチョッパー回路４１と、放電灯５０を高周波点灯させるインバータ回路４２とより構成される。

点灯回路制御部３３により、力率改善回路４１のスイッチング素子Ｑ１とインバータ回路のスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３の周波数を変化させることにより、ランプ電流を制御する。例えば、図６ａ）〜ｃ）のスイッチング素子のスイッチング周波数に対し、図６ｅ）〜ｇ）のスイッチング素子のスイッチング周波数を高周波にすることにより、ランプ電流は、図６ｄ）から図６ｈ）と小さくなる。よって、点灯回路制御部３３より上記スイッチング素子のスイッチング周波数を変化させることにより、ランプ出力を変化させることができる。

図７は、リモコン送信部１０の構成を示す。リモコン送信部１０において、プログラム開始時間設定部１２は、任意の照明制御方法（プログラム）を任意の開始時間に行なうことを設定し、プログラム設定部１３は、起動する照明制御方法（プログラム）を設定する。プログラム開始時間設定部１２とプログラム設定部１３にて設定されたデータは、タイマ部１４にてカウントした時刻が照明制御方法（プログラム）の設定開始時刻になると、データ送信部１１を介して照明器具のリモコン受光部２０に送信されるとともに、記憶部１５に送信される。記憶部１５に送信された情報により、記憶部１５に記憶されている音源を音源出力部１６にて出力することが可能とされている。データ送信部１１は、照明器具の点灯状態（点灯、調光、消灯命令など）を送信信号としてリモコン受光部２０に送信し、ランプの点灯状態を制御することが可能となっている。また、スヌーズ設定部１７にスヌーズ設定スイッチを設け、このスヌーズ設定スイッチをＯＮすることによりスヌーズ動作を行う。

図８は、照明器具内の音源出力部６０、又は、リモコン送信器１０内の音源出力部１６の構成を示す。音源出力部６０（１６）に音源データが入力されると、アンプ６１を介してスピーカ６２にて音源データを出力する。

図９は、音出力のタイミング例を示す。以下に、音出力タイミングを説明する。照明制御が開始される一定時間前の時刻をｔ１とし、照明制御が開始される時刻をｔ２とする。ｔ２はリモコン送信器１０のプログラム開始時間設定部１２にて設定する。リモコン送信器１０のタイマ部１４のカウントが時刻ｔ１になると、データ送信部１１、記憶部１５に命令コードを送信する。データ送信部１１に伝達された命令コードは、例えば赤外線又は無線により、照明器具１のリモコン受光部２０にて受信され、照明器具１の制御部３０内の記憶部３２に送信され、記憶部３２に記憶されている音源データが照明器具１の音源出力部６０より出力される。また、リモコン送信器１０の記憶部１５に送信された命令コードにより、記憶部１５に記憶されている音源データがリモコン送信器１０の音源出力部１６より出力される。また、リモコン送信器１０のタイマ部１４のカウントが時刻ｔ２以降になった場合も制御するプログラムによっては音を前記と同じ流れで出力する。

次に、音源、音の質、種類、音量について説明する。照明器具１の音源出力部６０から出力される音源は使用者に快適な心地を提供する音質（以下、快適音と記す）のものである。音源出力部６０から出力される音の種類は、その音が我々の生活している環境において自然に聞こえてくる音源の高さ位置（以下、聴感高さと記す）と近いものである。例えば、照明器具１が天井に設置される場合の音源としては、小鳥のさえずり、風の音、木の葉の揺れる音などである。快適音の音量は、少なくとも就寝者の耳の位置にて、５０ｄＢ以下となることが好ましい。

リモコン送信器１０の音源出力部１６から出力される音源は、使用者に快適な心地を提供する音質のものである。また、制御するプログラムの使用説明音声である。例えば、上記リラクゼーションを目的とする照明制御方法（プログラム）の使用を音声にて説明する。なお、照明制御方法（プログラム）の使用説明音声は、照明器具１内の音源出力部６０より発生しても構わない。リモコン送信器１０から出力される音の種類は、その音が使用者の生活している環境において自然に聞こえてくる聴感高さと近いものである。リモコン送信器１０が、例えば、ベットサイドのテーブルに設置される場合の音源としては、例えば川のせせらぎ音、波の音、草が風に揺れる音などである。リモコン送信器１０から出力される快適音、説明音声の音量は、少なくとも就寝者の耳の位置にて、５０ｄＢ以下となることが好ましい。

次に、快適な起床を促す照明制御プログラムと音出力の連動例について図１０を参照して説明する。図１０（ａ）は本件出願人の提案に係る特開平７−３１８６７０号に開示したような、快適な起床を促す覚醒向上照明制御プログラム（以下、ＡＳＳＡプログラムと記す）に基づいて調光した照明器具の光の明るさ変化を示し、図１０（ｂ）は光の明るさ変化に連動して発生させた音（活動音）を示す。この例では、照明器具が、急激に明るくなる調光制御開始時刻ｔ３から起床設定時刻ｔ４まで、人の覚醒レベルを上げるような活動音を出力する。なお、起床設定時刻ｔ４以降も活動音が出力されてもよい。

また、図１１に示すように、活動音の音量は照明器具の明るさの漸増に合わせて増加させてもよい。この場合、活動音の初期出力時の音量を抑えることで、就寝者を起床設定時刻ｔ４より早い時刻に起こす可能性が低くなり、かつ音量を光の漸増と合わせて増加させることで、就寝者の覚醒レベルをより十分に目覚め方向に誘導させることが可能となる。

図１２にスヌーズ時のＡＳＳＡプログラムと音の連動方法を示す。同図において、（ａ）は光の変化、（ｂ）は活動音の変化、（ｃ）は起床時刻を知らせる起床音の変化を示す。漸増光に連動して時刻ｔ３で活動音が出力され、時刻ｔ４の起床設定時刻以降のスヌーズ時には、光は間欠的に漸増光出力され、活動音は就寝者がプログラムを停止するまで継続して出力される。また、起床音は光が間欠的に１００％点灯した時に連動して一定期間出力される。

次に、リラクゼーションを促す照明制御方法と音出力の連動例について図１３を参照して説明する。図１３（ａ）は本件出願人が提案している特開２００２−２３７３９１号に開示したような、呼吸を整え人をリラックスさせる照明制御プログラム（以下、調息調光プログラム）に基づいて明暗変化させた光の変化を示し、図１３（ｂ）は光の変化に連動させたリラクゼーション音の変化を示す。照明器具が調息調光プログラムで制御されている時に、光の点滅の中心輝度は徐々に低下する。その中心輝度の低下に合わせて、人をリラックスさせるリラクゼーション音の音量を低下させる。こうすることで、人を睡眠方向にゆっくりと誘導することが可能となる。

図１４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、調息調光プログラムによる光出力と音源出力（照明器具とリモコン送信機）の出力タイミング及び出力信号の関係を示す。リモコン送信器１０のプログラム開始時間設定部１２にて設定した時刻ｔ２に照明制御が開始される。時刻ｔ２の一定時間前ｔ１にリモコン送信器１０の音源出力部１６にて、調息調光プログラムの使用方法を説明する説明音が出力される。時刻ｔ２になると照明器具１の音源出力部６０とリモコン送信器１０の音源出力部１６よりリラクゼーション音が出力される。照明器具の音源出力部６０からは、例えば木の葉の揺れる音が流れ、リモコン送信器１０の音源出力部１６からは、例えば川のせせらぎ音が流れる。また、時刻ｔ１からリラクゼーション音を出力してもよい。時刻ｔ２以降の照明制御に合わせて、呼吸をするタイミングをリモコン送信器１０の音源出力部１６からのガイド音で行う。なお、照明器具１の音源出力部６０から説明音やガイド音が出力されてもよい。

なお、本発明は、上記実施例の構成に限られることなく、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、図１０、図１１、図１２では、起床時の制御方法として説明したが、覚醒時の制御方法として適用してもよい。また、図１３ではリラクゼーションを促す制御を、図１４では調息調光プログラムによる制御を示したが、これらは、就寝時の制御方法としても適用可能である。

本発明の実施形態に係る照明装置の基本構成図。 同照明装置の制御部の構成図。 同照明装置の点灯回路例１の回路図。 同上の点灯回路例１の動作説明図。 同照明装置の点灯回路例２の回路図。 同上の点灯回路例２の動作説明図。 同照明装置のリモコン送信器の構成図。 同照明装置の音源出力部の構成図。 同上のリモコン送信器の出力タイミング説明図。 本発明の一実施形態に係る照明制御と音の連動方法を示す図。 本発明の一実施形態に係る照明制御と音の連動方法を示す図。 本発明の一実施形態に係る照明制御と音の連動方法を示す図。 本発明の一実施形態に係る照明制御と音の連動方法を示す図。 本発明の一実施形態に係る照明制御と音の連動方法を示す図。 従来の照明器具の構成図。 従来の照明器具の動作を示す図。 従来の動作例を示す図。 従来の照明器具の構成図。 従来の照明器具の動作を示す図。

符号の説明

１０ リモコン送信器
２０ リモコン受光部
３０ 制御部（照明制御手段）
３２ 照明制御方法（プログラム）を格納する記憶部
３３ 点灯回路制御部
４０ 点灯回路
５０ ランプ（照明装置光源）
６０ 音源出力部

Claims (7)

1. 光の明暗変化により、人の生理状態を第１の状態から第２の状態に快適に移行させるための照明制御方法において、
   照明器具に音源出力部を設けて、この音源出力部から照明制御動作に連動させて非刺激音を発生させ、
   前記非刺激音の聴感高さを、自然音の聴感高さに近づけたことを特徴とする照明制御方法。
2. 前記非刺激音は、光の明暗変化に連動して変化することを特徴とする請求項１記載の照明制御方法。
3. 前記非刺激音の音量は、５０ｄＢ以下であることを特徴とする請求項１記載の照明制御方法。
4. 照明光源の光量を周期的変化させて、使用者がその周期的変化に合わせて呼吸のリズムを整え、リラックス状態となることを促進する調息リラクゼーション照明動作を行い、この動作の前後に、調息リラクゼーションについて説明する音声、及び／又は、誘導音を発生させることを特徴とする請求項１記載の照明制御方法。
5. 覚醒設定時刻の一定時刻前に照明光源の光出力を低出力から高出力へと徐々に変化させ、覚醒設定時刻に光刺激により使用者の覚醒度を向上させる覚醒向上照明動作を行い、かつ、覚醒設定時刻に覚醒音を発生させること特徴とする請求項１記載の照明制御方法。
6. 照明光源と、この照明光源の光量を明暗変化させる照明制御手段と、を備え、光の明暗変化により、人の生理状態を第１の状態から第２の状態に快適に移行させるための照明制御システムにおいて、
   光源を持つ照明器具と、
   前記照明器具に設けられた音源出力部と、を備え、
   前記照明制御手段による照明制御動作に連動させて前記音源出力部から非刺激音を発生させ、この非刺激音の聴感高さを、自然音の聴感高さに近づけることを特徴とする照明制御システム。
7. 光の明暗変化により、人の生理状態を第１の状態から第２の状態に快適に移行させるための照明装置において、
   音源出力部と、
   照明光源の光量を明暗変化させる照明制御手段と、を備え、
   前記照明制御手段による照明制御動作に連動させて前記音源出力部から非刺激音を発生させ、この非刺激音の聴感高さを、自然音の聴感高さに近づけることを特徴とする照明装置。

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