JP2006228530A - Illumination system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体リズムに合わせた照明を行う照明システムに関するものである。 The present invention relates to an illumination system that performs illumination in accordance with a biological rhythm.
生体リズム(サーカディアンリズム)に対応した照明システムが従来から提供されている(例えば、特許文献1)。 An illumination system corresponding to a biological rhythm (circadian rhythm) has been conventionally provided (for example, Patent Document 1).
この照明システムは、高照度光と中照度光と低照度光とを得ることができる照明器具と、照明器具の点灯制御を行う制御装置とからなり、制御装置は照明器具の点灯制御により、朝からほぼ夕刻までの第1時刻帯は高照度光を、夕刻から夜就寝するまでの第2時刻帯Bは第1時刻帯Aにおける照度の最大値よりも少なくとも時間軸上の平均照度が低い中照度光を、夜就寝後から朝までの第3時刻帯Cは第2時刻帯における照度の最大値よりも平均照度が低い低照度光を生じさせるようになっている。
上述の特許文献1に開示されている照明システムでは、照明器具の出力光によって所望の照度を得る構成であって、高照度環境を得るために非常に多くの照明器具を必要とし、高照度環境を得る際の消費エネルギーが大きいという問題があった。
The lighting system disclosed in
また、周辺外光に関して考慮されていないため、照明器具により中・低照度の環境照度を得る場合、周辺照度とのコントラストにより快適感が減少するという問題もあった。 In addition, since ambient light is not taken into consideration, there is a problem that when a medium or low illuminance environment illuminance is obtained by a lighting fixture, a feeling of comfort is reduced due to a contrast with the ambient illuminance.
本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは生体リズムにとって好ましい快適な照明環境を低コストで実現する照明システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an illumination system that realizes a comfortable illumination environment preferable for a biological rhythm at a low cost.
上述の目的を達成するために、請求項1の発明では、設置対象の部屋の窓部に設けられたブラインドと、設置対象の部屋に設けられた照明器具と、前記ブラインドの開閉を制御する制御手段と、前記部屋の環境照度を計測する照度計測手段とを備え、前記制御手段は、生体リズムに沿って朝方の所定時刻から正午近傍の時刻までの第1の時刻帯には前記部屋の環境照度が高照度となるように制御目標照度を設定し、日の入り前後の所定時刻から夜間の所定時刻までの第2の時刻帯には前記部屋の環境照度が低照度となるように制御目標照度を設定し、前記照度計測手段が計測する環境照度が制御目標照度となるように、前記ブラインドを開閉制御して前記部屋へ取り込む外光量を調整することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, in the invention of
請求項1の発明によれば、主にブラインドの開閉によって一日を通じて照度を適切な生体リズムとすることができ、結果覚醒度のアップを図るなど人間本来の生体リズムを良好に維持する照明環境を実現でき、特に高照度を得るための資源として外光を利用するため照明器具の数を減らすことができ、また照明器具での消費エネルギーを少なくすることができるので、省エネルギー化と省設備化によって低コストで快適な照明環境を実現でき、しかもブラインドを閉じることで周辺照度とのコントラストにより快適感が減少することなく低照度の環境照度を得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to make the illuminance appropriate for the entire day, mainly by opening and closing the blinds, and to improve the arousal level as a result. In particular, the use of external light as a resource for obtaining high illuminance can reduce the number of lighting fixtures and reduce the energy consumed by the lighting fixtures. Therefore, it is possible to realize a comfortable lighting environment at a low cost, and it is possible to obtain a low-light environment illuminance by closing the blind without reducing the comfort feeling due to the contrast with the ambient illuminance.
請求項2の発明では、請求項1の発明において、前記照明器具が調光可能な照明器具であって、前記制御手段は、前記ブラインドの羽板の開閉角度の制御により前記環境照度が制御目標照度にならない場合に、前記環境照度が制御目標照度となるように前記照明器具の光出力を制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the luminaire is a dimmable luminaire, wherein the control means controls the ambient illuminance by controlling the opening / closing angle of the blind slats. When the illuminance does not reach, the light output of the luminaire is controlled so that the environmental illuminance becomes the control target illuminance.
請求項2の発明によれば、曇天で外光による照度が足りない場合や、照度が変動した場合にも必要な環境照度を得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the necessary environmental illuminance can be obtained even when the illuminance due to outside light is insufficient due to cloudy weather or when the illuminance fluctuates.
請求項3の発明では、請求項1又は2の発明において、前記照明器具は出力光の色温度が制御可能な照明器具であって、前記制御手段は、前記照明器具の出力光の色温度が前記第1の時刻帯では高色温度に、前記第2の時刻帯では低色温度になるように前記照明器具を制御することを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, in the first or second aspect of the invention, the lighting fixture is a lighting fixture capable of controlling a color temperature of output light, and the control means has a color temperature of output light of the lighting fixture. The lighting apparatus is controlled so that a high color temperature is obtained in the first time zone and a low color temperature is obtained in the second time zone.
請求項3の発明によれば、生体リズムにとって、より好ましい照明環境を提供することができる。
According to the invention of
本発明は、主にブラインドの開閉によって一日を通じて照度を適切な生体リズムとすることができ、結果覚醒度のアップを図るなど人間本来の生体リズムを良好に維持する照明環境を実現でき、特に高照度を得るための資源として外光を利用するため照明器具の数を減らすことができ、また照明器具での消費エネルギーを少なくすることができるので、省エネルギー化と省設備化によって低コストで快適な照明環境を実現でき、しかもブラインドを閉じることで周辺照度とのコントラストにより快適感が減少することなく低照度の環境照度を得ることができるという効果がある。 The present invention can realize an illumination environment that can maintain the natural biological rhythm of human beings, such as improving the arousal level, by making the illuminance appropriate throughout the day mainly by opening and closing the blind. The use of external light as a resource for obtaining high illuminance can reduce the number of lighting fixtures and reduce the energy consumption of the lighting fixtures. It is possible to realize a simple illumination environment, and it is possible to obtain a low illuminance environment illuminance without reducing the comfort due to the contrast with the ambient illuminance by closing the blind.
以下本発明を一実施形態により説明する。 The present invention will be described below with reference to an embodiment.
本実施形態の照明システムは、図1に示すように例えばオフィスのような部屋Hの天井部に配置した周囲用の照明器具1…と、机Dの上等に配置する作業用の照明器具2…と、部屋Hの窓部Wに配設され窓部Wから部屋Hに入光する外光量を調整する電動ブラインド3と、部屋H内の環境照度を計測する照度計4と、システムの制御処理を行う制御手段たるコントローラ6とで構成される。
As shown in FIG. 1, the lighting system of the present embodiment includes, for example,
照明器具1,2は外部からの制御信号により光出力が可変される調光機能と、出力光の色温度が変更される機能を備えたものが使用される。色温度の切替は具体的には例えば高色温度光(太陽光に近い5000K)を出す昼白色光源(図示せず)と、低色温度光(電球色に近い3000K)を出す電球色光源(図示せず)とを備え、コントローラ2の制御の下で光源が切り換えられ出力光の色温度を変化させることができるようなっている。
The
コントローラ5は図2に示すように赤外光或いは無線電波等を用いたワイヤレス信号によって制御信号を照明器具2に送信するワイヤレス信号送信部50と、照度計4から同様なワイヤレス信号で送られてくる照度計測データを受信するワイヤレス信号受信部51と、照明器具1及び電動ブラインド3に信号線6を通じて有線で制御信号を送信する有線信号送信部52と、後述する時刻帯に合わせて制御目標照度を切替設定し、この制御目標照度に対して照度計4で計測する環境照度が一致するように照明器具1,2及び電動ブラインド3の開閉を制御し、また時刻帯に対応した色温度となるよう照明器具1,2の出力光の色温度を切替制御する制御処理部53と、時刻帯設定用の時計部54と、記憶部55とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
電動ブラインド3は羽板部3aの開閉角度を電動により可変できるようになっており、その開閉角度はコントローラ5の制御信号により連続的に制御される。
The electric blind 3 is configured such that the opening / closing angle of the wing plate portion 3 a can be changed electrically, and the opening / closing angle is continuously controlled by a control signal of the
尚照明器具2には制御信号を受信復調する受信部を、また照度計4には照度計測データを送信する送信部を夫々備えているものとする。
It is assumed that the
次に本実施形態の動作を図3のフローチャートに基づいて説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
まずコントローラ5はシステムの待機時において制御処理部53によって時計部54の計時時刻をチェックし(ステップS1)、朝方の所定時刻(例えば8時30分)になるとシステムを起動させ(ステップS1)、この起動後、制御処理部53は記憶部55に格納している制御ロジック<表1>を参照して制御方法及び制御目標照度の決定を行い(ステップS2)、電動ブラインド3又は/及び照明器具1,2の制御を開始する。この制御は時計部54の計時時刻を基に定期的(例えば数分乃至1時間程度)に制御ロジックを参照しながら行うことになる。
First, the
ここでシステムが起動する8時30分時から昼過ぎの12時30分までが第1の時刻帯として設定されており、この第1の時刻帯では、高照度光の付加で人間の生体リズムを整える効果を得るために、制御目標照度を1000lx以上とし、また色温度を生理的覚醒作用がある高色温度(5000K)としている。 Here, the first time zone is set from 8:30 when the system starts up to 12:30 in the afternoon, and in this first time zone, the biological rhythm of human beings is added by the addition of high illuminance light. In order to obtain the effect of adjusting, the control target illuminance is set to 1000 lx or more, and the color temperature is set to a high color temperature (5000 K) having a physiological awakening action.
而してコントローラ5の制御処理部53は第1の時刻帯の制御ロジックを参照して制御処理を開始すると、ステップS3で照度計4の計測データから得られる環境照度を取得し、ステップS4でまず電動ブラインド3の制御を開始する。そしてステップS5で環境照度と制御目標照度とを比較して環境照度が制御目標照度と一致しなければ、羽板部3aが開く方向に電動ブラインド3を制御する処理を繰り返す。
Thus, when the
そして電動ブラインド3の開成によって外光が部屋Hに入り込み、電動ブラインド3の羽板部3aの開角度が大きくなるにつれて環境照度が上昇することになる。やがて制御目標照度(1000lx)に環境照度が一致すると、制御処理部53はその時点で電動ブランド3の制御を止め、その時点での羽板部3aの開角度を維持し、ステップS6での第2の時刻帯終了判定の処理後、ステップS2に戻る。太陽光は凡そ色温度が5000Kであるので、所望の色温度の外光により部屋H内を照明できることになる。
As the electric blind 3 is opened, ambient light enters the room H, and the ambient illuminance increases as the opening angle of the blade 3a of the
曇天や雨などにより外光量が少なく、電動ブラインド3を全開状態としても環境照度が制御目標照度に達しない場合には、制御処理部53は照明器具1,2を点灯させて環境照度が制御目標照度となるまで各照明器具1,2の光出力を制御する。このとき第1の時刻帯での色温度を5000Kとするために、照明器具1,2を制御して使用する光源を昼白色光源とする。このようにして第1の時刻帯では電動ブラインド3を開いて外光を部屋Hに取り込み、外光主体の照明を行う。以後第1の時刻帯が終了するまで制御処理部53は、定期的に第1の時刻帯の制御ロジックを参照してその制御ロジックにより電動ブラインド3の制御と照明器具1,2の制御を行う。
When the ambient light intensity does not reach the control target illuminance even when the electric blind 3 is fully opened due to cloudy weather, rain, or the like, the
ところで時刻がたつにつれて太陽が上昇するため部屋H内に入る外光量も増加し、照度計4が計測する環境照度も1000lxを越えることになるが、第1の時刻帯での制御目標照度が1000lx以上であるため、計測される環境照度は制御目標照度を満足しており、それにより制御処理部53は電動ブラインド3の開閉制御は行わない。
By the way, since the sun rises with time, the amount of external light entering the room H also increases, and the environmental illuminance measured by the
一方天候変化や雲量の増加により外光量が減った場合には、制御処理部53は電動ブラインド3の羽板部3aの開角度が大きくなるように制御して環境照度を制御目標照度の1000lxに維持させる。勿論電動ブラインド3が既に全開状態の場合には、制御処理部53は環境照度が制御目標照度となるように照明器具1,2の光出力を制御する。
On the other hand, when the amount of external light decreases due to weather changes or an increase in cloud cover, the
次いで時計部54の計時時刻が12時30分になると、制御処理部53は制御ロジックとして第3の時刻帯(12時30分〜17時00分)の制御ロジックを参照し、この制御ロジックによる制御を開始する。この第3の時刻帯の制御ロジックはオフィスの照明環境に準ずるもので、制御目標照度を700lxに設定し、また色温度として第1の時刻帯と同じ5000Kを設定するようになっている。
Next, when the clock time of the
この第3の時刻帯は外光量が増加する午後の時刻帯であるため、第1の時刻帯において環境照度が制御目標照度となっている電動ブラインド3の羽板部3aの開き角度では外光量が多くなって、環境照度が第3の時刻帯の制御目標照度より高くなる。そこで制御処理部53は電動ブラインド3の羽板部3aの開角度が小さくなるように電動ブラインド3を閉じる方向に制御して部屋Hに入り込む外光量を減じ、環境照度が制御目標照度となった時点で制御を停止する。勿論曇天等外光量が十分でなく、外光だけでは環境照度が制御目標照度にならないと判断される場合には、電動ブラインド3を閉じずに、照明器具1,2の光出力を制御して、環境照度が制御目標照度となるように制御する。この場合も色温度が5000Kとなるように照明器具1,2の光源として昼白色光源を用いる。
Since the third time zone is an afternoon time zone in which the external light amount increases, the external light amount is obtained at the opening angle of the wing plate portion 3a of the electric blind 3 in which the environmental illuminance is the control target illuminance in the first time zone. Increases, and the ambient illuminance becomes higher than the control target illuminance in the third time zone. Therefore, the
そして第3の時刻帯が終了するまで、制御処理部53は定期的に第3の時刻帯の制御ロジックを参照して、電動ブラインド3の制御と照明器具1,2の制御を行う。時刻帯の途中で外光量が変動して、環境照度が制御目標照度の7001xを越えたり、以下となる場合には電動ブラインド3の開閉制御を行って環境照度を制御目標照度の700lxとする。勿論天候変化や雲量の増加により外光が減り、外光だけで環境照度が700lxにならない場合には制御処理部53は照明器具1,2の光出力を制御して外光を補う。
And until the 3rd time slot | zone is complete | finished, the
さて時計部54の計時時刻が17時00分になると、制御処理部53は制御ロジックとして第2の時刻帯(17時00分〜22時00分)の制御ロジックを参照し、この制御ロジックによる制御を開始する。この第3の時刻帯は生体リズムが狂うような刺激的な光を抑制する必要な時刻帯であるため、この時刻帯の制御ロジックは制御目標照度を450lxとし、色温度も生理的覚醒作用が少ない3000Kという低色温度とする。
When the time measured by the
従って、この第2の時刻帯では制御処理部53は電動ブラインド3を全閉して周辺外光が部屋Hに入り込むのを抑制した上で、環境照度が制御目標照度の450lxとなるように照明器具1,2の光出力を制御する。このとき色温度が3000Kとなるように照明器具1,2を制御して使用光源を電球色光源とする。そして第2の時刻帯では電動ブラインド3を日の入り時刻までは開いて外光を取り込み、日の入り時刻時刻経過後は全閉することで外光の影響を受けないようにし、、制御処理部53は照度計4の計測照度、つまり環境照度が制御目標照度となるように専ら照明器具1,2の光出力の制御を行うことになる。さてステップS6の判定において、時計部54の計時時刻が22時00分を越えると、つまり第2の時刻帯を終了するとシステムは次の朝方の起動まで待機状態に入ることになり、この時点で点灯している照明器具1,2があれば制御処理部53の制御の下で消灯させる。
Accordingly, in this second time zone, the
以上のようにして本実施形態ではコントローラ5の制御処理部53が時計部54の計時時刻に応じた時刻帯に対応する制御ロジックを参照して電動ブラインド3及び照明器具1,2を制御し、生活リズムに適切な照度と色温度とからなる照明環境を提供するのである。
As described above, in this embodiment, the
尚時刻帯を推移する際には、電動ブラインド3の開閉状態、照明器具1,2の光出力状態を、次の時刻帯の制御目標照度に環境照度がなるように、10分〜1時間程度かけて漸減するように電動ブランド3の開閉制御や照明器具1,2の光出力状態を制御することが望ましい。
When the time zone is changed, the open / close state of the
表1で示した制御ロジックは一例であって、特にこれに限定されるものではなく、例えば第1の時刻帯の制御目標照度としては750lx以上であれば良く、また第2の時刻帯の制御目標照度としては10lx〜1000lx程度であれば良い。更に第3の時刻帯では一般的なオフィス照明環境に準ずれば良いが、覚醒効果を望む場合には第1の時刻帯のように高照度としても良い。 The control logic shown in Table 1 is an example, and is not particularly limited. For example, the control target illuminance in the first time zone may be 750 lx or more, and the control in the second time zone. The target illuminance may be about 10 lx to 1000 lx. Furthermore, in the third time zone, it suffices to follow a general office lighting environment, but when the awakening effect is desired, the illuminance may be high as in the first time zone.
更に表1の制御ロジックの例では、同一時刻帯の制御目標照度は均一であるが、上述した範囲内であれば、制御目標照度を変動させてもかまわない。また第1の時刻帯は上述の例では4時間であるが、0.5時間〜4時間程度であれば良く、上述の例には限定されない。また電動ブラインド3の羽板3aを下向きに開く場合には直接照明的な効果が得られるが、上向きに開くと、天井部が外光により照らされ間接照明的な効果が得られ、何れの方向に開くかは利用者によって選定することができるようにしても良い。
Furthermore, in the example of the control logic of Table 1, the control target illuminance at the same time zone is uniform, but the control target illuminance may be varied within the above-described range. The first time zone is 4 hours in the above example, but it may be about 0.5 to 4 hours, and is not limited to the above example. Further, when the wing plate 3a of the
1,2 照明器具
3 電動ブラインド
3a 羽板部
4 照度計
5 コントローラ
H 部屋
D 机
W 窓部
DESCRIPTION OF
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JP2005039697A JP2006228530A (en) | 2005-02-16 | 2005-02-16 | Illumination system |
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2005
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