JP2008251278A - 照明制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】端末器の位置を精度よく特定する。
【解決手段】使用者に携帯されている端末器２では、端末器制御部２３が照度センサ２０の照度計測結果を取得し、赤外線送信部２１を制御して現在の照度計測結果及び目標照度値の情報を赤外線信号で送信する。各受信装置３は、受光センサ３０が端末器２からの赤外線信号を受光したときに、受信装置制御部３２の制御によって受信信号を照明制御装置４に送信する。照明制御装置４は各受信装置３から受信信号を受信すると、位置特定部４２が各受信装置３の位置情報と赤外線信号の大きさから端末器２の位置を特定し、調光部４３が端末器２の位置情報、照度計測結果及び目標照度値から調光制御パラメータを算出する。照明装置１は、上記調光制御パラメータを含む調光信号を照明制御装置４から受信すると、負荷制御部１２が調光信号の内容に基づいて照明負荷１０を調光する。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明制御システムに関するものである。

従来の照明制御システムとして、特許文献１には、照度センサを設けた携帯電話からの送信信号を複数の無線基地局のそれぞれが受信することによって、携帯電話の位置を特定し、特定した位置の照度を変更するものが開示されている。
特開２００６−１４７１８３号公報（段落００２０〜００３５及び図１）

しかしながら、上記従来の照明制御システムには、携帯電話が一般的に８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚの電波を用いているため、指向性が弱く、携帯電話の位置特定の精度を高めることが難しいという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的は、端末器の位置を精度よく特定することができる照明制御システムを提供することにある。

請求項１の発明は、室内に設置される照明負荷と、照度を計測する照度センサ、当該照度センサの照度計測結果を送信する照度結果送信手段及び指向性を有する光を送信する光送信手段を有する端末器と、前記照度計測結果を受信する照度結果受信手段と、それぞれが前記室内に設置され前記光を受信する複数の光受信手段と、前記各光受信手段で受信された前記光に基づいて前記端末器の位置を特定する位置特定手段と、前記端末器の位置及び前記照度結果受信手段で受信された前記照度計測結果に基づいて前記照明負荷を調光制御する調光手段とを備えることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記端末器が、前記光送信手段から送信される前記光の強度を制御する光強度制御手段を備えることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記端末器が、前記光送信手段から送信される前記光の送信パターンを制御する送信パターン制御手段を備え、前記各光受信手段が、前記送信パターンの異なる光を区別して受信することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、指向性を有する光を放射する光放射手段を備え、前記光送信手段が、前記光放射手段から放射された光を反射することによって当該光を送信することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、端末器の位置特定のために光を用いることによって、電波を用いる場合に比べて指向性を高めることができ、端末器の位置を精度よく特定することができる。これにより、端末器の位置での照度が目標照度に精度よく近づくように照明負荷を調光制御することができる。

請求項２の発明によれば、光受信手段が光送信手段からの光を受信することができなかった場合に、光の強度を高めることができるので、光受信手段の受信精度を高めることができる。

請求項３の発明によれば、複数種類の照明負荷を備える場合に、照明負荷の種類ごとに異なる送信パターンを対応させることができるので、照明負荷の種類ごとに照度を制御することができる。また、複数台の端末器を備える場合に、端末器ごとに異なる送信パターンを対応させることができるので、端末器ごとに位置を特定して照明負荷の照度を制御することができる。

請求項４の発明によれば、端末器が光放射手段を備える必要がないので、端末器の小型化及び軽量化を図ることができる。

（実施形態１）
まず、実施形態１の照明制御システムの構成について図１〜３を用いて説明する。この照明制御システムは、図２に示すように、室内に設置された複数の照明装置１，・・・と、使用者Ｐに携帯された状態で照度を計測する端末器２と、それぞれが室内に設置され端末器２から照度計測結果を受信する複数の受信装置３，・・・と、端末器２の位置を特定するとともに各照明装置１を調光制御する照明制御装置４とを備えている。なお、複数台の受信装置３，・・・のうち１台は照明制御装置４と一体に設けられるものであってもよい。

各照明装置１は、図１に示すように、調光可能な照明負荷１０と、照明制御装置４から後述の調光信号を受信する調光信号受信部１１と、調光信号に基づいて照明負荷１０の輝度を制御する負荷制御部１２とを備えている。

端末器２は、照度を計測する照度センサ２０と、照度センサ２０の照度計測結果を含み指向性を有する光信号として送信する赤外線送信部２１と、照明制御装置４との間で無線通信を行うための伝送部２２と、端末器全体を制御する端末器制御部２３と、各部２０〜２３を内蔵する筐体２４（図３参照）とを備えている。ここで、光信号として用いられる光は赤外線や可視光、紫外線であり、本実施形態では赤外線が用いられている。以下、上記光信号を赤外線信号として説明する。

ここで、筐体２４は、図３に示すように照度センサ２０の受光面及び赤外線送信部２１の発光面が露出するように、照度センサ２０及び赤外線送信部２１を内蔵している。

図１に示す赤外線送信部２１には赤外線発光部（図示せず）が設けられ、この赤外線発光部から赤外線が放射することによって、赤外線信号が送信される。

端末器制御部２３は、伝送部２２が後述の照度情報取得リクエスト信号を照明制御装置４から受信すると、照度センサ２０で計測された現在の照度計測結果を取得し、赤外線送信部２１に対して、取得した照度計測結果と目標照度値の情報を含む赤外線信号を送信するように制御する。また、端末器制御部２３は、電源がオンになったときに伝送部２２が照明制御装置４から後述の情報取得リクエスト信号を受信すると、伝送部２２に対して、端末器２のＩＤ及びセンサの種別（「照度センサ」）の情報を含む種別信号を照明制御装置４に返信するように制御する。

各受信装置３は、端末器２からの赤外線信号を受光する受光センサ３０と、照明制御装置４との間で無線通信を行うための伝送部３１と、受信装置全体を制御する受信装置制御部３２とを備えている。

受信装置制御部３２は、受光センサ３０で受光された赤外線信号に含まれている照度計測結果及び目標照度値、並びに赤外線信号の大きさを取得したときに、これらの情報、自己のＩＤ及び位置情報を含む受信信号を送信するように伝送部３１を制御する。また、受信装置制御部３２は、電源がオンになったときに伝送部３１が照明制御装置４から後述の情報取得リクエスト信号を受信すると、伝送部３１に対して、受信装置３のＩＤ及びセンサの種別（「受光センサ」）の情報を含む種別信号を照明制御装置４に返信するように制御する。

照明制御装置４は、各照明装置１の位置情報が記憶されている記憶部４０と、端末器２及び各受信装置３との間で無線通信を行うための伝送部４１と、各受信装置３で受信された赤外線信号に基づいて端末器２の位置を特定する位置特定部４２と、端末器２の位置及び照度計測結果に基づいて各照明装置１の照明負荷１０を調光制御する調光部４３と、照明装置１に調光信号を送信する調光信号送信部４４とを備えている。

記憶部４０には、端末器２及び各受信装置３のＩＤ並びに角度データが記憶されている。

上記構成の照明制御装置４は、電源がオンになると、伝送部４１から端末器２及び各受信装置３に対して、送信先のＩＤと情報取得リクエストである旨の情報を含む情報取得リクエスト信号を順番に送信する。また、情報取得リクエスト信号を送信し、端末器２及び各受信装置３から種別信号を受信した後、端末器２に対して、送信先のＩＤと照度情報取得リクエストである旨の情報を含む照度情報取得リクエスト信号を送信する。

位置特定部４２は、全ての受信装置３のうち、受光した赤外線信号が大きかった受信装置３を２個抽出し、抽出した２個の受信装置３ごとに、受光した赤外線信号の大きさと、記憶部４０に記憶されている角度データとを用いて、受信装置３を中心として天井面と端末器２とでなす角度を求める。そして、各受信装置３で求めた２つの角度と各受信装置３の位置情報とを用いて三角測量によって端末器２の位置を特定する。

調光部４３は、伝送部４１から照度計測結果及び目標照度値を取得し、位置特定部４２から端末器２の位置情報を取得すると、端末器２の位置での照度が目標照度値となるように調光制御パラメータを算出し、この調光制御パラメータを含む調光信号を照明装置１に送信するように調光信号送信部４４を制御する。

次に、実施形態１の動作について図４を用いて説明する。まず、実施形態１の照明制御システムの電源がオンになると（ステップＳ１）、照明制御装置４の伝送部４１は端末器２及び各受信装置３に対して順番に情報取得リクエスト信号を送信する（ステップＳ２）。端末器２では、伝送部２２が照明制御装置４から情報取得リクエスト信号を受信すると、端末器制御部２３の制御によって種別信号を照明制御装置４に返信する。同様に、各受信装置３では、伝送部３１が照明制御装置４から情報取得リクエスト信号を受信すると、受信装置制御部３２の制御によって種別信号を照明制御装置４に返信する（ステップＳ３）。照明制御装置４が端末器２及び各受信装置３から種別信号を受信した後、センサの種別が「照度センサ」である端末器２に対して照度情報取得リクエスト信号を送信する（ステップＳ４）。

端末器２では、伝送部２２が照度情報取得リクエスト信号を受信すると、端末器制御部２３が照度センサ２０の照度計測結果を取得し、赤外線送信部２１を制御して現在の照度計測結果及び目標照度値の情報を赤外線信号で送信する（ステップＳ５）。各受信装置３では、受光センサ３０が端末器２からの赤外線信号を受光すると、受信装置制御部３２が伝送部３１を制御して受信信号を照明制御装置４に送信する（ステップＳ６）。

照明制御装置４では、伝送部４１が各受信装置３から受信信号を受信すると、位置特定部４２が各受信装置３の位置情報と赤外線信号の大きさから端末器２の位置を特定し、調光部４３が端末器２の位置情報、照度計測結果及び目標照度値から調光制御パラメータを算出する。その後、調光部４３の制御によって、調光信号送信部４４は上記調光制御パラメータを含む調光信号を照明装置１に送信する（ステップＳ７）。

照明装置１では、調光信号受信部１１が調光信号を受信すると、負荷制御部１２が調光信号の内容に基づいて照明負荷１０の輝度を調整する（ステップＳ８）。このような動作を照明制御システムの電源がオフなるまで続ける（ステップＳ９）。

以上、実施形態１によれば、端末器２の位置特定のために赤外線信号を用いることによって、電波を用いる場合に比べて指向性を高めることができ、端末器２の位置を精度よく特定することができる。これにより、端末器２の位置での照度が目標照度に精度よく近づくように各照明装置１の照明負荷１０を調光制御することができる。

（実施形態２）
実施形態２の照明制御システムは、図１に示す端末器２の端末器制御部２３が、赤外線送信部２１から送信される赤外線信号の強度を制御する信号強度制御機能を有する点で、実施形態１と相違している。なお、実施形態１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態の照明制御装置４の調光部４３は、赤外線信号が小さくて全ての受信装置３が受光できなかったことにより、受信信号を受信することができなかった場合、赤外線信号の強度を高めることを要求するコマンドを端末器２に送信させるように伝送部４１を制御する。

一方、端末器２の端末器制御部２３は、伝送部２２が照明制御装置４から上記コマンドを受信すると、赤外線信号の強度をこれまでよりも高めて送信するように赤外線送信部２１を制御する。

以上、実施形態２によれば、全ての受信装置３の受光センサ３０が端末器２の赤外線送信部２１からの赤外線信号を受信することができなかった場合に、赤外線信号の強度を高めることができるので、受光センサ３０の受信精度を高めることができる。

（実施形態３）
実施形態３の照明制御システムは、図２に示すように複数種類の照明装置１ａ，１ｂ，１ｃを備え、図１に示す端末器２の端末器制御部２３が、赤外線送信部２１から送信される赤外線信号の送信パターンを制御する送信パターン制御機能を有し、各受信装置３の受信装置制御部３２が、受光センサ３０で受光された赤外線信号を送信パターンごとに区別する点で、実施形態１と相違している。照明装置１ａ，１ｂ，１ｃの種類ごとに異なる送信パターンが割り当てられている。なお、実施形態１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

端末器２の端末器制御部２３は、単位時間あたりのパルス数を変更することで複数の送信パターンを赤外線送信部２１に生成させることができる。例えば単位時間あたりに４つのパルスを有するもの、２つのパルスを有するもの、１つのパルスを有するものなどによって、複数の送信パターンを生成させることができる。

また、本実施形態の端末器２には、使用者Ｐが送信パターンを切り替えるために、筐体２４（図３参照）の表面に露出させた操作部を有する切替スイッチ（図示せず）が設けられている。使用者Ｐは切替スイッチの操作部を操作することによって、照度を調整したい照明装置１ａ，１ｂ，１ｃに対応する送信パターンに切り替えることができる。

各受信装置３の受信装置制御部３２は、受光センサ３０で受光された赤外線信号を送信パターンごとに区別し、伝送部３１に対して、送信パターン情報を追加した受信信号を照明制御装置４に送信するように制御する。

照明制御装置４の記憶部４０には、赤外線信号の送信パターン情報と照明装置１ａ，１ｂ，１ｃの対応関係が記憶されている。伝送部４１が各受信装置３から受信信号を受信すると、調光部４３は、受信信号に含まれている送信パターン情報と、記憶部４０に記憶されている対応関係とから調光信号の送信先の照明装置１ａ（１ｂ，１ｃ）を決定する。その後、調光部４３の制御によって、調光信号送信部４４は上記決定した照明装置１ａ（１ｂ，１ｃ）に調光信号を送信する。

図２に示す各照明装置１ａ，１ｂ，１ｃは、それぞれ異なる種類の照明負荷１０（図１参照）を備えている。各照明装置１ａ，１ｂ，１ｃでは、自己の送信パターンに関する調光信号を調光信号受信部１１（図１参照）が受信すると、負荷制御部１２（図１参照）が調光信号に基づいて照明負荷１０を調光する。

以上、本実施形態によれば、複数種類の照明装置１ａ，１ｂ，１ｃを備える場合に、照明装置１ａ，１ｂ，１ｃの種類ごとに異なる送信パターンを対応させることができるので、照明装置１ａ，１ｂ，１ｃの種類ごとに照度を制御することができる。

（実施形態４）
実施形態４の照明制御システムは、図５に示すように複数台の端末器２を備え、各端末器２の端末器制御部２３が、他の端末器２から送信される赤外線信号と区別するために、赤外線送信部２１から送信される赤外線信号の送信パターンを制御する送信パターン制御機能を有し、各受信装置３の受信装置制御部３２が、受光センサ３０で受光された赤外線信号を送信パターンごとに区別する点で、実施形態１と相違している。なお、実施形態１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態の各端末器２では、図１に示す端末器制御部２３が、単位時間あたりのパルス数を変更することで複数の送信パターンを赤外線送信部２１に生成させることができる。例えば単位時間あたりに４つのパルスを有するもの、２つのパルスを有するもの、１つのパルスを有するものなどによって、複数の送信パターンを生成させることができる。

また、本実施形態の端末器２には、使用者Ｐが送信パターンを切り替えるために、筐体２４（図３参照）の表面に露出させた操作部を有する切替スイッチ（図示せず）が設けられている。使用者Ｐは切替スイッチの操作部を操作することによって、端末器２ごとに異なる送信パターンに切り替えることができる。

各受信装置３の受信装置制御部３２は、受光センサ３０で受光された赤外線信号を送信パターンごとに区別し、伝送部３１に対して、送信パターン情報を追加した受信信号を照明制御装置４に送信するように制御する。

照明制御装置４の位置特定部４２は、伝送部４１が各受信装置３から受信信号を受信すると、受信信号に含まれている送信パターン情報ごとに、実施形態１と同様の動作を行い、各端末器２の位置を特定する。

以上、本実施形態によれば、複数台の端末器２，・・・を備える場合に、端末器２ごとに異なる送信パターンを対応させることができるので、端末器２ごとに位置を特定して各照明装置１の照明負荷１０の照度を制御することができる。

なお、実施形態３又は４の変形例として、実施形態２のように、端末器２の端末器制御部２３が、赤外線送信部２１から送信される赤外線信号の強度を制御する信号強度制御機能を有するものであってもよい。このような構成によれば、実施形態３又は４の効果を奏しながら、受光センサ３０の受信精度を高めることができる。

なお、実施形態１〜４の変形例として、端末器２が、照度計測結果を送信する照度結果送信手段を、赤外線を送信する機能と別に備えてもよい。つまり、端末器２は、位置特定のために赤外線を送信し、これとは別に、例えば電波などを用いて照度計測結果を送信するものであってもよい。

（実施形態５）
実施形態５の照明制御システムは、図６に示すように照明制御装置４ａに、指向性を有する赤外線を放射する赤外線放射部４５を備え、端末器２が赤外線放射部４５からの赤外線を反射することによって赤外線信号を送信する点で、実施形態１と相違している。なお、実施形態１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

照明制御装置４ａの赤外線放射部４５は、室内の全範囲を走査するように放射角度を変動させながら赤外線を放射する。また、位置特定部４２は、受信信号に含まれている受信装置３の位置情報と赤外線放射部４５の放射角度を用いて端末器２の位置を特定する。

一方、本実施形態において、端末器２の赤外線送信部２１は自ら赤外線を発光するのではなく、照明制御装置４ａの赤外線放射部４５から放射された赤外線を反射することによって赤外線信号を送信する。また、本実施形態では、照度センサ２０で計測された照度計測結果及び目標照度値の情報は、端末器制御部２３の制御によって伝送部２２から照明制御装置４ａに送信される。

以上、本実施形態によれば、端末器２が赤外線放射手段を備える必要がないので、端末器２の小型化及び軽量化を図ることができる。

なお、実施形態５の変形例として、赤外線放射部４５を照明制御装置４ａと一体に備えるのではなく、照明制御装置４ａとは別に備えてもよい。このような構成であっても、実施形態５と同様に端末器２の小型化及び軽量化を図ることができる。

また、実施形態１〜５の変形例として、端末器２から送信される光が赤外線信号ではなく、例えば可視光などの他の波長領域の光であってもよい。例えば可視光の場合、例えば半導体レーザなどの発光手段が設けられる。このような構成であっても、実施形態１〜５と同様の効果を奏する。

実施形態１〜４の構成を示すブロック図である。 実施形態１の設置図である。 同上の端末器の外観図である。 同上の動作を示すフローチャートである。 実施形態４の設置図である。 実施形態５の照明制御装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１（１ａ〜１ｃ） 照明装置
１０ 照明負荷
１２ 負荷制御部
２ 端末器
２０ 照度センサ
２１ 赤外線送信部
２３ 端末器制御部
３ 受信装置
３０受光センサ
３２ 受信装置制御部
４，４ａ 照明制御装置
４２ 位置特定部
４３ 調光部
４５ 赤外線放射部

Claims (4)

1. 室内に設置される照明負荷と、
   照度を計測する照度センサ、当該照度センサの照度計測結果を送信する照度結果送信手段及び指向性を有する光を送信する光送信手段を有する端末器と、
   前記照度計測結果を受信する照度結果受信手段と、
   それぞれが前記室内に設置され前記光を受信する複数の光受信手段と、
   前記各光受信手段で受信された前記光に基づいて前記端末器の位置を特定する位置特定手段と、
   前記端末器の位置及び前記照度結果受信手段で受信された前記照度計測結果に基づいて前記照明負荷を調光制御する調光手段と
   を備えることを特徴とする照明制御システム。
2. 前記端末器が、前記光送信手段から送信される前記光の強度を制御する光強度制御手段を備えることを特徴とする請求項１記載の照明制御システム。
3. 前記端末器が、前記光送信手段から送信される前記光の送信パターンを制御する送信パターン制御手段を備え、
   前記各光受信手段が、前記送信パターンの異なる光を区別して受信する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の照明制御システム。
4. 指向性を有する光を放射する光放射手段を備え、
   前記光送信手段が、前記光放射手段から放射された光を反射することによって当該光を送信する
   ことを特徴とする請求項１記載の照明制御システム。

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