JP2009252728A - パーソナル照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】移動中の人の周囲及び前方を効率的に照明することが可能な照明システムを提案する。
【解決手段】照明領域内に分散させて設置した複数の照明器具と、少なくとも照明領域内を通行する個人の位置を検出することが可能な人検知部と、人検知部の出力に応じて個人の周囲にパーソナル照明を行うように照明器具の点消灯又は調光を制御することが可能な制御部とを備えた照明システムにおいて、照明領域は、個人の位置を認定するための複数のエリアからなり、制御部は、照明領域内の任意の基点から移動する個人の移動先を、その当人の現在又は過去の位置情報に基づいてエリア単位で予測する位置予測手段を有し、上記基点を含む基点エリアと移動経路として連なる連続エリアを個人が移動するときに、基点エリアを離れる時点で移動先として予想される連続エリアにある照明器具を作動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、パーソナル照明システムに関する。ここでパーソナル照明とは、人の周囲に行う局所的な照明をいうものとする。

照明システムにおいて省エネルギーを達成するため、一定の空間のうち作業場所を重点的に照明するタスク・アンビアント照明は広く行われている（特許文献１）。しかしこの方法では、作業場所から人が移動したときに自動的に対応できない。

これに対して、人の移動に追従する照明システムであって、利用者の存在を自動的に検知して利用者の付近に比較的狭い範囲を適切に点灯するものが提案されている（特許文献２、特許文献３）。

この機能を達成するために、照明器具に搭載した受信機と、通行人が携帯する発信機とを用いて、これら送受信機の間で通信を行う間は、照明器具の点灯（調光を含む）をする。調光の一態様としては、例えば利用者が比較的近い場所にある場合にはフル点灯し、遠い位置にある場合には輝度を落とすことができる（特許文献２の段落００４４）。
特開平１１−１６２２１６ 特開２００５−２５９４２９ 特開２００５−２４２４３０

特許文献１のシステムでは、人が作業場所から離れるときにスイッチをオフにしなければならないので手間がかかる。また常時人がいない場所にも照明器具が点灯していてエネルギーが無駄となっていると考えられることがある。

特許文献２及び特許文献３のシステムは、単純に人が照明器具から所定の規準距離以内に近づくとこの照明器具が点灯し、さらに照度が増大するものである。この場合には、その規準距離の設定が難しく、規準距離が小さすぎると歩行中に照明が消えて真っ暗になってしまうおそれがあるし、規準距離が大きすぎると、その人が行く積もりのない場所であっても、その付近を通っただけで点灯してしまう可能性がある。また、人の進行方向も考慮しないので、移動確率の低い場所にある照明器具でも、距離的に近い場所にあれば点灯してしまうおそれがある。

本発明は、とくに移動中の人の周囲及び前方を効率的に照明するため、個人の移動先を予測して予め移動先に照明することが可能なパーソナル照明システムを提案する。

第１の手段は、
照明領域内に分散させて設置した複数の照明器具と、
少なくとも照明領域内を通行する個人の位置を検出することが可能な人検知部と、
人検知部の出力に応じて個人の周囲にパーソナル照明を行うように照明器具の点消灯又は調光を制御することが可能な制御部とを備えた照明システムにおいて、
照明領域は、個人の位置を認定するための複数のエリアからなり、
制御部は、照明領域内の任意の基点から移動する個人の移動先を、その当人の現在又は過去の位置情報に基づいてエリア単位で予測する位置予測手段を有し、
上記基点を含む基点エリアと移動経路として連なる連続エリアを個人が移動するときに、基点エリアを離れる時点で移動先として予想される連続エリアにある照明器具を作動させることとし、
少なくとも上記個人の周囲と行く先との２箇所で照明器具がその個人の移動中常に点灯しているように照明器具を配置したことを特徴としている。

前述の特許文献２のシステムが人の動きに追従するものであるのに対して、本手段の発明は、一歩進んで人の動きを予測し、人の移動先に先回りをするように照明を行うシステムに関する。照明エネルギーを人の近くに効率よく分配するとともに通行人である個人が安心して移動できるようにするためである。
「エリア」は、個人の位置の認定及び予測の単位である。一括して制御可能な照明ゾーンを１つ又は２つ以上のエリアに区画してもよい。位置認定用のエリアの面積は、一般には、床面のうち一人の人間が床面に占める部分及びその近傍に相当する広さがあれば十分である。
「パーソナル照明」とは、本明細書において人の周辺又は人の移動先に対する局部的な照明であって、人の移動により位置と範囲を変更可能なものをいう。
「照明器具」は、各エリア毎に設置することが好ましいが、例えば１エリアごとに間欠的に設置してもよい。また照明器具は少なくともオン・オフの２値制御できるものであれば足りるが、光量を調整できる調光式のものも好適である。
「移動経路」は、照明領域内で人が通行できる任意の道筋である。例えば図１に矢示する如くであり、“道”として他の場所から区画されていることを要しない。
「基点」は、人が移動するときの出発点又は移動中の任意の通過点である。図１に示す如く特定の人Ａが座標３−Ｃにある自分のディスクのある場所（最初の基点）から近隣のエリアへ移動したときには、その移動先を次の基点と考える。「基点エリア」とは、基点を含むエリアである。例えば図１に示す如く特定人Ａが自分のディスクから移動するときには、そのディスクがあるエリア（３−ｃ）が最初の基点エリアとなる。
「連続エリア」は、移動経路として基点エリアと連なるエリアである。扉で隔てた部屋と廊下とは、扉を開けば通行可能であるから、連続エリアとなりうる。他方、例えば天井側で連なる２つの隣接エリアであっても、仕切り板などで通行不能に遮断されていれば連続エリアではない。本明細書において「連続」とは広い概念であり、基点エリア（或いは他の連続エリア）と非照明ゾーンをはさんで連なっていてもよい。例えば一つの建物から開放型の渡り廊下を通って別の建物に入るような移動経路を構成する場合には、渡り廊下での人の移動状態に応じて後の建物の入口付近のパーソナル照明を予め行う実行するように設計することができる。
「制御部」は、少なくともパーソナル照明の移動を制御するものとし、アンビアント照明を併用するときには、これら２種類の照明を制御する。また、制御部は、移動経路として連なる一連の連続エリアの照明器具を進路方向に沿って順番に作動させるように構成している。このようにすることで、移動経路から外れたエリアに対してパーソナル照明を行う無駄を省くことができる。予想可能な移動経路は予めシステムに記録しておくことが望ましい。そのためには、システムの管理者が、照明領域のレイアウトから通行可能な道順を予想しかつ記録しておくこともできる。しかし過去の本人又は他人の行動パターンを蓄積し、コンピュータが出現頻度の高い道筋を自動的に移動経路として採用するようにすると、より信頼度の高い予測が可能となる。
「位置予測手段」は、一連の連続エリアのうちから移動先を予測する手段である。特に移動可能な道筋である移動経路の中から移動先を予測できることが望ましい。「移動先」とは、比較的短い時間を経過した後の移動先である。一般に人の歩行速度2〜3m/sとし、これに制御の更新周期である数秒〜10秒を乗じると、数メートルから二十数メートル先の予測ができれば足りる。
予測の仕組みは、図６に示す如く特定人の現在の位置情報を含む２種以上の情報から、移動先を予測するデータベースを構築することである。縦軸及び横軸の一方に位置情報（現在所在するエリア）を、他方にこれと異なる種類の情報ｉ、ii…を割り振り、これら２種類の情報の組み合わせに対して、予想される移動先を示唆する情報を対応づけてデータベース化すればよい。最も推奨される方法の一つは、現在位置と進路とを過去の行動パターンに当て嵌めることである。例えば図１の例では、エリア２ｃ→２ｄという進路をとったら、移動記録のある場所のうちその進路の延長線上にあるもの（コピー機、資料室、ＦＡＸなど）を移動先として予測する。進路の代わりに現時点での速度ベクトルの方向を用いてもよい。また現在の位置情報と速度ベクトルの情報とを、照明領域のレイアウトに当て嵌めて移動先を予測してもよい。
第２の手段は、第１の手段を有し、かつ
少なくとも上記個人の周囲と行く先との２箇所で照明器具がその個人の移動中常に点灯しているように照明器具を配置している。
本手段では、照明器具は、少なくとも個人の周囲及び行く先の少なくとも２箇所で常時点灯しているように配置する。そうすることで安心して通行することができるからである。「点灯」とは、明かりがついていれば足り、出力が１００％ではない状態（調光状態）を含む。

第３の手段は、第１の手段又は第２の手段を有し、かつ
上記連続エリアは、予想される移動先の方へ連なる２以上の一連のエリアを含み、
少なくとも個人の移動中には、これら一連のエリアの照明器具がそれぞれ照明するように設計している。
本手段は、２つ以上の一連のエリアの照明器具が点灯することで安心して通行できる照明システムを提案している。照明器具の明かりが光の道のように連続するので、これを辿るようにして移動することができる。屋内や屋外であって昼間よく行く場所であっても、夜間に訪れると周囲が暗いので方向を見失うことがある。予想される移動先の向きに照明を連続させることで、そうした不都合を解消できる。また照明が連続するので、行く先への見通しがよくなり、安心感が高まる。
「一連のエリア」の数であるが、予めシステムの制御部にその上限を設定しておくことが望ましい。例えば移動先に複数の候補があり、従って例えば図７に示す如く行く先の通路が複数本に分岐しているようなときに、図８（Ａ）などに示すように何れの分岐路に対しても人のいるエリア(◎)から所定数先のエリアまで照明をオン（○）とするようにしてもよい。この制御方法であると、自分が普段通る道筋が良くわかるので夜道でも道に迷うことなく、安心感が高い。また、全体として照明オンのエリアに上限を課したり、或いは照明量で上限を課したりすることもできる。これについては後述する。
連続エリアは、相互に隣接していることが望ましく、また基点エリアは連続エリアの一つと連続していることが望ましい。「隣接」というのは、各エリアの一辺又は一点で連続していればよい。
第４の手段は、第１の手段から第３の手段のいずれかを有し、かつ
上記個人の移動ルートをエリア単位で記憶する記憶手段を有し、
その個人が通過した各エリアの照明器具が、この個人の通過後の一定時間或いは個人が規定のエリア数を離れる間の時間だけ点灯を維持するように構成している。
本手段では、移動者が通過した後も通過したルートをしばらくの間照明するようにしている。人通りの少ない時間帯に道を歩く個人には、不審者が後ろからつけてくる、泥棒に遭遇するなどの不安感があり、背後に全く明かりがないと、そうした不安感を増幅してしまうからである。後方の照明の制御方法については、当該エリアを個人が通過してから一定時間後に消灯するようにしてもよいし、個人が一定のエリア数（例えば２エリア数）離れたときに消灯するようにしても構わない。時間の経過とともに、あるいは距離を離れるに応じて徐々に照度を減少するように調光することもできる。
第５の手段は、第１の手段から第４の手段のいずれかを有し、かつ
上記人検知部は、各個人を識別して当該個人の位置情報を制御部に対して出力するように設計され、
この制御部は、個人が任意の基点エリアから離れるときの進路毎に、その過去の行き先のデータを蓄積したデータベースを含む記憶手段を有し、
上記位置予測手段は、
人検知部で検知した位置情報から、基点エリアを離れるときの進路を認定する進路認定セクションと、
認定した進路に基づいて記憶手段から一つ又は複数の移動先の候補を抽出する情報抽出セクションと、
この移動先の頻度から各移動先への移動確率を演算する演算セクションと、
計算した移動確率が規定値を超えるものを移動先として判定する判定セクションと、
を有することを特徴とする。

本手段では、個人が任意の基点エリアから離脱するときの進路と過去の行動パターンとから移動先を予測することを提案している。記憶手段には、例えば図１に示す個人Ａが自分のディスクがあるエリア３ｃ→エリア２ｃへ移動したときの行き先、さらに２ｃ→２ｂへ移動したときの行き先、２ｃ→２ｄへ移動したときの行き先という如く進路毎の行き先の情報が蓄積されている。例えば２ｃ→２ｂへ進んだときには、さらに２ａ→３ａという向きに進むことが高い確率で予測できるので２ａ、３ａの照明器具を予め作動させればよい。移動確率が基準値に達しないときには照明器具を作動させなければよい。
「進路」というのは、移動中の人の進行方向が大よそ判る程度の長さ、例えば２エリア分の道順の記録であれば足りる。例えば図１の個人Ａがエリア２ａに居る場合でも、自分のディスクを離れるときと、自分のディスクに戻るときとでは次の移動先は全く異なる。しかし応接室から戻るときとオフィスの外から戻るときとでは移動先に違いがないことが多く、従って短い進路で十分である。

第６の手段は、第５の手段を有し、かつ
上記人検知部は、個人が携帯する発信機と、照明領域の各エリアの適所に設置された受信機とによって、各エリア内への個人の出入りを検知するようにし、
上記進路を、個人がある時点で退場した一つのエリアからその次に入場したエリアへの順序としてエリア単位で認定している。

本手段では、単に人の接近を検知する比較的簡易な検知手段を用いて進路を認定することを提案している。使用する装置としてもＲＦタグのような安価なものでよく、また蓄積するデータもエリア単位の経路の情報だけであり、後述のようにＧＰＳを用いて時刻とともに軌跡を記録するのに比べれば情報量も少なくてすむ。多数の人に対して比較的廉価にシステムを適用することができるというメリットがある。
第７の手段は、第５の手段を有し、かつ
上記人検知部は、時刻ごとに個人の位置情報を出力するように構成し、
上記進路認定セクションは、上記時刻ごとの個人の位置情報から速度ベクトルを計算して、その速度ベクトルの方向を進路として出力するように形成している。

本手段では、個人の位置情報から、速度ベクトルを計算し、進路とすることを提案している。こうすることで精度の高い予測を可能としている。すなわち、進路で情報を分類したときには、図１の例で個人Ａがエリア３ｃ→２ｃへ移動しても次に２ｂへ移動するのか、２ｄへ移動するのかは判らない。しかし進行方向で判断すれば、エリア３ｃから２ｂ寄りの向きで２ｃに進入したのか、２ｄ寄りの向きで２ｃに進入したのかで次の移動先を予想することができる。移動先の予測のアルゴリズムについては後述する。なお、本明細書で「速度ベクトル」というときには、前後の文脈に反しない限り、速度ベクトル相当量を含むものとする。後で述べる如く、一定時間内に進行するｘ方向、ｙ方向の距離を、速度の代わりとしても同じことだからである。

第８の手段は、第５の手段から第７の手段のいずれかを有し、かつ
上記移動確率に対応して、移動確率が高いほど明るくなるように移動先として予測した各エリアの照明器具の出力を調整するようにしている。

このようにすることで、利用者にとっては普段良く通る経路がよく判る。例えば暗い道などでは普段曲る角をうっかり通り過ぎてしまうことがなくなり、安心して通行することができる。それとともによく通る経路を優先的に明るくするので経済的でもある。
第９の手段は、第３の手段を有し、かつ
上記人検知部は、時刻ごとに個人の位置情報を出力するように構成し、
制御部は、少なくとも個人の位置情報及び照明領域内の通行できない箇所のレイアウト情報を記憶したデータベースを含む記憶手段を有し、
上記位置予測手段は、
現在の位置情報から速度ベクトルを計算する演算セクションと、
その速度ベクトルから算出された速さが基準値以上である場合にその速度ベクトルの方向とレイアウト情報とから人の移動先を予測する判定セクションとを有し、
この判定セクションは、上記速度ベクトルの向きに位置する直接エリア、及び直接エリアに隣接する間接エリアを、移動先として予測するように構成している。
本手段では、現在の位置情報及び位置情報を照明領域のレイアウトにあてはめて移動先を予測することを提案している。例えば移動経路が一本道のところでは道なりに移動先を予測し、分岐箇所ではその分岐部分に入る直前の速度ベクトルにより分岐路を予測すればよい。
また好適な一例として、上記記憶手段には、照明領域のうち照明領域の各エリア毎に、一のエリアと隣接する他のエリアであって、一のエリアから他のエリアへ人が移動することに障害があるものを禁止エリアとして記録しておくとよい。そして判定セクションは、基点エリア内での人の速度ベクトルの方向が、基点エリアと隣接する禁止エリアに向かうときに、当該禁止エリアを移動先から除外するように構成する。これにより、照明エネルギーが無駄に使われることを防止している。
第１０の手段は、第１の手段から第９の手段のいずれかを有し、かつ
上記人検知部は、各個人を識別して当該個人の位置情報を制御部に対して出力するように設計され、
上記予め記憶手段に記録した個人の好みの照明条件に従ってパーソナル照明を行うことを特徴としている。

本手段では、移動型のパーソナル照明に個人の好みを反映するようにしている。

第１の手段に係る発明によれば人の移動先を予測する位置予測手段１８を有するから、移動する人の先回りをして快適なパーソナル照明を実現することができる。
第２の手段に係る発明によれば、少なくとも上記個人の周囲と行く先との２箇所で照明器具がその個人の移動中常に点灯しているように照明器具を配置したから、通行する個人の足元と行き先とをともに明るくすることがで、通行の安全を確保できる。
第３の手段に係る発明によれば、現在の場所から２エリア以上先まで照明器具を作動させるから、進行方向の状況がよくわかり、安心して通行することができる。
第４の手段に係る発明によれば、既に通過したエリアの照明も一定期間維持するのでさらに安心である。

第５の手段に係る発明によれば、過去の行動パターンを蓄積することで、信頼性の高い移動先の予測を簡単に行うことができる。
第６の手段に係る発明によれば、人検知部８は人の接近を検知するだけの簡易なものでよいから、廉価にシステムを構成することができる。
第７の手段に係る発明によれば、速度ベクトルと過去の行動パターンのデータとを組み合わせるから、さらに移動先の予測精度を高めることができる。
第８の手段に係る発明によれば、各エリアでの調光出力を移動確率に比例させたから、快適なパーソナル照明を高効率で実現することができる。
第９の手段に係る発明によれば、速度ベクトルとレイアウトの情報とだけでパーソナル照明の移動先を制御しており、後述の如く過去の行動パターンに頼らないから、過去の行動データのない外来者に対しても適用できる。
第１０の手段に係る発明によれば、個人の好みに合わせたパーソナル照明を人の移動に先回りして行うので、歩いている途中であっても歩行者にとって最適の照明環境を実現できる。

図１から図１０は本発明の第１の実施形態に係るパーソナル照明システムを示している。図１は、この照明システムが適用される照明領域の平面図であり、図２はその照明領域の断面図である。

最初に照明領域１００に関して説明をする。照明領域の中央部にはディスク１０４を配置した広い空間１０２があり、図面左側には資料室１０６と、照明などのスイッチ１０８とが、図面右側には応接室１１０と、管理職用の個室１１２とがある。この照明領域は、人の位置を認定するための複数のエリアに区画されている。図示例では、照明領域を行・列に分割し、各行をａ、ｂ、ｃ…で、列を１，２，３…で表している。またこれらエリアのうち、移動経路の基点を基点エリアといい、この基点エリアに対して移動経路として連なっているエリアを連続エリアというものとする。例えば図１に矢示する如く３ｃ→２ｃ→２ｄ…、３ｃ→２ｃ→２ｂ…という移動において、３ｃを基点エリアとすると、２ｃ、２ｂ、２ｄ…が連続エリアである。オフィスや工場の照明領域の一部であって吹き抜けの空間を設けたり、大きな機械を設置したエリアは、連続エリアではない。図１の例では、任意の一のエリアから全てのエリアへ移動できるので、基点エリア以外のエリアは全て連続エリアである。
本発明の照明システムは、照明器具２と、人検知部８と、制御部１４とを具備している。

照明器具２は、照明領域の各エリア毎に設置されている。図示例では天井１２２に照明器具を設置しているが、床１２４に設置してもよい。各照明器具の光量は、後述の制御部により調整することができる。これら照明器具には、それぞれＩＰアドレスを付与して後述の制御部が各照明器具を特定できるようにする。

人検知部８は、図４に示す如く人が携帯する発信機１０と各エリアに設置した受信機１２とで形成している。本実施形態の発信機１０は、ＲＦタグとしているが、後述の例の如くＧＰＳとしてもよい。ＲＦタグを用いるときには、受信機はＲＦタグに近い位置（図示例では床面）に設置することが普通である。もっとも性能次第では、天井面に設置してもよい。上記のＲＦタグは、例えば携帯電話などに組み込むことができる。また受信機１２は、床面又は天井面に設置すればよいが、本実施形態では床面に設置する。また受信機１２は、各エリアの境界線を人が乗り越えたことが判るようにエリアの適当な場所に設置する。ＲＦタグのように送信機と受信機とが一定距離以内に接近したことを検知するタイプの装置であれば、図５に示すように各エリアを正方形とし、受信機１２を各エリアへの中心に設置するとよい。そうすると、図５に矢示する如く直進しても、９０度に曲っても、または斜め前方に進んでも必ず、どこかのエリアの受信機で受信可能な円（以下受信円という）Ｃの中に入ることになる。この受信円は、受信機のアンテナを中心とし、このアンテナから受信可能距離Ｒの範囲内にある空間を、送信機１０がある水平面で切った断面である。アンテナは一定の広がりを有するので、上記の空間は球ではないが、簡単のためにここでは半径Ｒの球として扱う。そうして送信機を通る水平面上で受信円が重ならないように受信円ｒを計算し、そしてその幾何学的関係によりＲを決定すればよい。なお、受信可能距離は、送信機及び受信機の周波数と電磁場の強度を選択・設計することで調節できる。また、図５において各エリアの境界線上に受信機をおいても人の出入りを測定できるが、その構成では次のような不都合がある。すなわち、同図の例で前方へ向かう人の身体が多少左右にぶれただけで、左右の境界線上の受信機に検出されてしまうおそれがある。

制御部１４は、図３に示す如く、記憶手段１６と、位置予測手段１８と、コマンド形成手段２８とを含む。この制御部はマイクロコンピュータなどで構成することができる。

上記記憶手段１６は、少なくとも行動パターンの情報を含んでいる。この行動パターンの情報も、各利用者ごとにデータベース化されている。ここで図１のエリア３ｃにディスクを持つ人が表１に示すような行動パターンをとったとする。同表では、移動して最後に辿り着いた場所を目的地とし、目的地に移動した回数を頻度、その目的地に至るときに通ったエリアの順序を経路としている。

上記記憶手段１６は、一連の移動軌跡の情報を、各情報に固有の識別番号を付して記憶するとともに、各軌跡の最初又は途中のエリアを基点エリアとし、この基点エリアと、基点エリアに続く所定数の連続エリアとを行動パターンのユニットとして、同じ行動パターンのユニットが、各個人の全ての移動軌跡に亘って幾つ出現するかを随時カウントする。例えば移動先として３エリア先まで予測するときには、基点エリアに続く連続エリアの数は３となる。また本実施形態では、この行動パターンのうち最初の２つは基点エリアを離脱するときの人の進路と同じとなる。これら進路と行動パターンのユニットと各頻度とをデータベースとしてまとめると表２の左半のようになる。例えば３ｃ→２ｃの進路をとるときの、過去の行動パターンとしては、２エリア先までは３ｃ→２ｃ→２ｂ及び３ｃ→２ｃ→２ｄとの２つがあることがわかる。３エリア先までは３ｃ→２ｃ→２ｂ→２ａ、３ｃ→２ｃ→２ｄ（＝ｅｎｄ）、及び３ｃ→２ｃ→２ｄ→２eの３つである。なお、各ユニットの出現頻度は人の移動中順次更新されるものとする。何エリア先まで記憶するかは、外部からの指令の入力により自由に設定できるようにしておくとよい。なお、表２では、表１との関係をはっきりさせるために、便宜的に基点から３エリア先までの道順を行動パターンのユニットとして書き込んでいるが、実際にこの通りに記憶させる必要はない。各ユニットの最初の２つのエリアは進路と重複しており、重複データを省略して２エリア以降移動先までの一連のエリアの経路を記録すればよい。

上記位置予測手段１８は、個人の過去の行動パターンに基づいて次の移動先を予測するように構成されており、進路認定セクション２０と、情報抽出セクション２２と、演算セクション２４と、判定セクション２６とを有する。

上記進路認定セクション２０は、個人の現時点で所在する第１のエリアと、この個人が直前まで居た第２のエリアとを揮発性のメモリーとして記録しており、これらの情報の組として進路を認定する。人検知部８から新たな情報が入ったときには、それまで第１のエリアとして記録していたエリア名を、第２のエリアに上書きし、次に新たに入ったエリア名を第１のエリアに上書きする。また、演算セクションは、通行人である個人が一定時間あるエリアから移動しなくなったときには、このエリアよりも先の連続エリアへの移動確率を０％と置き換える。そのエリアが目的地である可能性があり、そうなると今までの進行方向のエリアへの照明が無駄になるからである。個人が一時的に停止していただけで、再び動き出したときには元の移動確率に戻す。

上記情報抽出セクション２２は、認定された進路に基づいて、該当する行動パターンのユニットと出現頻度とを記憶手段から取り出し、演算セクションへ出力する。発信機からは、位置を特定するための信号の他に、個人の識別コードが送られてくるのでこのコードに基づいて所要の記録を取り出せばよい。また、過去の行動パターンの蓄積のない外来者に関しては、他人の行動パターンを援用することができる。例えば応接室と出入り口との間、応接室と手洗い所との間の移動などは個人差が少ないものと考えられる。そこで制御部が一人又は数人の過去の行動パターンをサンプルとして採取し、外来者用に蓄積するように構成しておくとよい。

上記演算セクション２４は、任意の基点エリアからこれと隣接する連続エリア（直接エリア）へ移動するときに、２つ先のエリア（間接エリア）への移動確率を計算する。ある進路をとるときの各移動先への移動確率ｆは、この進路をとった行動パターンのユニットの総数（事象数）ｎで、各移動先への移動数の出現頻度ｐを割ればよい。なお、ここで留意すべきことは、行動パターンのユニットの総数が移動するに従って減少しておくことである。例えば人が３ｃ→２ｃの進路をとるときの、過去の行動パターンの事象数は表１の例では１５である。しかし分岐点である２ｃを経過して、２ｃ→２ｄへ進むときの行動パターンの事象数は１０である。従ってエリア３ｃ→２ｃに向かう時点でコピー機を移動先とする確率は３／１５であるが、エリア２ｃ→２ｄに向かう時点でコピー機を移動先とする確率は３／１０である。

上記判定セクション２６は、観測された進路に係る移動先の候補の移動確率と、予め与えられた基準値とを比較し、基準値以上の候補を移動先として判定し、コマンド形成手段２４へ出力する。

上記コマンド形成手段２８は、位置予測手段１８が予測した移動先に基づいて、各エリアの照明器具４への指令（コマンド）を形成し、出力する。コマンド形成手段は、図７に示すように基点エリアから進行方向への連続エリアの照明器具へのコマンドと、進行方向と反対側の照明器具へのコマンドとを形成する。同図は図１のエリア３ｃからの矢示のルートを簡略化したものであり、人が居るエリアを二重丸で示している。また照明器具がオフのエリアは黒丸で、進行方向で照明が通常のオンのエリアは白丸で、さらに進行方向と反対側で光量を減らしたオンの状態は半白丸で示している。

進行方向に対しては、位置予測手段によって予測された一連のエリアの照明器具に対してコマンドを形成する。人が通ることができる場所（道）が大よそ決まっているときには、その道なりにデータが蓄積されているので、その道なりに照明器具が点灯する。また道が分岐している場合には、それら分岐路の両方への移動確率が基準値を超えているときには図８（Ａ）の２ｃ→２ｂ、２ｄのように両方の分岐路の照明器具が点灯し、一方への移動確率が基準値を超えているときには一方の分岐路の照明だけが点灯する。また進行方向と反対側に対しては、図８（Ｂ）に示すエリア３ｃの如く、通行人が通過してきたエリアの照明器具の点灯を、光量を減じて一時的に維持する。また上記のように分岐路の双方の照明器具を点灯して、通行人が進入しなかった方の路の照明器具も同様に点灯を維持することができる。図８（Ｂ）の例ではエリア２ｂ、２ａの照明器具を減光している。進行方向と反対側の照明器具は、図８（Ｃ），（Ｄ）に示すように通行人が所定数のエリア（図示例では２エリア）よりも遠く離れたときに消灯するように制御することができる。また、人が通過してから一定時間経過したときに消灯するように制御してもよい。
パーソナル照明用の出力は、移動確率が基準値を超えるエリアに対して一律としてもよく、また移動確率に応じて増加させてもよい。図９の例では移動確率が２０％以上であるエリアでは出力が１００％である。従って図右半において太枠で囲われた範囲では出力一定である。この例の利点は照明部の制御が簡単でよいことである。図１０の例では、移動確率が基準値（１０％）以下であるときには出力ゼロであり、基準値を超えるときには出力が移動確率に比例している。この例の利点はエネルギー効率がよいことである。

上記構成によれば、例えば特定の個人Ａが図１に太い矢印線で示す如く自分のディスクのあるエリア３ｃから離れると、そのときの進路（３ｃ→２ｃ）から、過去の行動パターンの多さに従って２ｂ又は２ｄのいずれかに一方又は対してパーソナル照明を行う。その後もその人の動きを先回りするようにパーソナル照明の位置を移動させていく。外から特定の個人Ｂが入ってきたときにも、照明領域に入ったときからパーソナル照明を開始し、最初の進路（外部→９ｄ）と過去の行動パターンとから、その人の移動先を予測して、パーソナル照明の対象エリアを移動する。
仮に単純に人の速度ベクトルで直近の移動先を予測するような場合には、例えば個人Ｂがエリア７ｄから６ｄ（自分のディスクのある場所）へ移動したときに、その進行方向の先にあるエリア５ｄまでパーソナル照明の対象を移動してしまう可能性が高い。図示の通りエリア６ｄ→５ｄという道筋はディスクの列が邪魔となって移動することができない。従ってエリア５ｄに対してパーソナル照明を行うことは無駄である。本発明の方式では、進路の方向であっても、移動の実績のないところにはパーソナル照明の対象とならないので、そうした無駄を生じない。

以下本発明の他の実施形態について説明する。これらの説明において、第１実施形態と同じ構成については解説を省略する。

図１１から図１３は第２の実施形態の照明システムの説明図である。本システムでは、基点エリアから離脱するときの個人の速度ベクトルの方向を進路として認定する。速度ベクトルの算出の位置検出手段としては、受信機を細かく配置すればＲＦタグを用いることもできるが、ここではＧＰＳを用いる。ＧＰＳ受信機は、物に当って故障したりしないように、天井面に設置することが望ましい。
まず本実施形態の発明のおおよその概念を図面で説明する。図１１は本発明を適用すべき照明領域を示している。エリア３ｃを、基点エリアとする。図中、１０４は地下鉄への入り口、１０６は百貨店、１０８はコンビニアンスストア、１１０は公衆トイレ、１１２は横断歩道、１１４はバス停、１１６は本屋である。図１２に基点エリア３ｃから離脱するときの移動軌跡（１）〜（２０）を点線で、また各軌跡の境界線上の速度ベクトルと実線でそれぞれ描いている。
これら各軌跡の速度ベクトルを求めるときには、人が基点エリアを離脱するときの座標（現在の座標という）と、現在からΔｔ秒前の座標を引いた変位量Δｘ、Δｙを計算する。なお、ｘ、ｙは照明領域に設定した水平な座標系である。

［数式１］Δｘ＝ｘ（ｔ）−ｘ（ｔ−Δｔ）、Δｙ＝ｙ（ｔ）−ｙ（ｔ−Δｔ）
ここでｙ軸からの時計周りの角度をθとすると、θ＝ｔａｎ^−１（Δｘ／Δｙ）となる。図１１に対応して、次の表３のような行動パターンの記録されたものとする。

さてある場所から比較的近い移動先へ移動するときには、この図１１に示す如く、速度ベクトルの基点がエリア３ｃの境界線のどこにあってもベクトルの方向がほぼ同方向であれば、移動先も大よそ同じとなる。そこで図示の速度ベクトルを基点と無関係に方位だけで整理すると、図１２のようになる。同図中のＩ〜ＸＩＩは３６０度を時計周りに分割した方位の区分である。
これを各方位区分ごとに、当該区分に属する移動軌跡の事象数、当該区分に属する移動先の頻度、当該区分内で各移動先へ移動する確率をまとめると表４のようになる。

この方位区分と、各区分ごとの移動先と頻度とを記憶手段に記録し、図３に示す構成により、進路を予測し、移動確率を計算し、移動先を予測すればよい。本実施形態の人検知部８は、例えばＧＰＳのように各時刻での通行人の位置を正確に特定できるものを用いることが望ましい。その位置は、照明領域に設定した水平なｘｙ座標系で特定する。以下、本発明の好適な実施例を説明する。
［実施例１］
上記の説明では、速度ベクトルの方位角θで行動パターンを分析しているが、実際には表３のΔｘ、Δｙを用いて分析をすることがより簡単で実用的である。本実施例において、進路認定セクション２０は、数式１を用いて上記ベクトル相当量（Δｘ、Δｙ）を計算する。Δｔが単位時間であるときにはこの量はベクトルとなる。

記憶手段１６は、図１３に示す如く、上記変位量の平面座標（Δｘ−Δｙ座標面）を一定間隔（δｘ、δｙ）で細分化する。この細分化した空間部分毎に、この空間に属する移動先及び移動先毎の移動確率を蓄積すればよい。この方法であると、Δｘ−Δｙ空間の原点から、Δｔ間の人の移動距離だけ離れた領域にデータが蓄積されることになる。

図１４は、本発明のシステムの作用のフローチャートである。図示のものは第２実施形態に対応しているが、最初の位置情報の取得及びベクトルの算出の行程を除けば第１実施形態も同じである。

次に本発明の第３の実施形態を説明する。この実施形態は、進路の予測方法として、第２実施形態の速度ベクトルと過去の行動パターンの情報とのうち、行動パターンを空間のレイアウト情報に置き換えるだけである。情報処理の手順が違うだけであって、システムの外観は同じなので、先の実施形態の平面図などを本実施形態の説明に転用する。例えば図１において、特定の個人Ｂが９ｄ→…７ｄ→６ｄへ移動したとき、６ｄから５ｄへ移動できないことは、この照明領域のレイアウトを見れば明らかである。ディスク１０４などの障害物を除くと、移動経路となり得るエリアは限られており、更に仕切り板１１４などで移動を制限されている箇所を除外すれば、更に移動経路の選択肢は限られる。そこで各エリア毎に人が移動できない禁止領域を記憶手段に記録しておく。そして通行人の速度ベクトルの方向にあるエリアのうち、禁止領域エリアの除いたものをパーソナル照明の対象とすればよい。そうして図１のエリア２ｄ−２e−２ｆのように移動経路が一本道の箇所では道なりにパーソナル照明の領域を移動すればよく、また同図２ｇのような分岐箇所では当該箇所に進入するときの速度ベクトルにより、その進行方向に近い方の分岐を移動先として予測すればよい。

本発明の第１の実施形態に係るパーソナル照明範囲移動式の照明システムが適用される照明領域の平面図である。 図１のシステムが適用される照明領域の一部省略縦断面図である。 図１のシステムの概念図である。 図１のシステムの人検知部の機能を説明するための側面図である。 図４の人検知部の機能を説明するための平面図である。 図１のシステムの原理図である。 図１の移動経路の一例を説明のために簡略化した図である。 図７を用いて照明器具の制御の一例を説明する図である。 図１のシステムでの調光の一実施例を示す図である。 図１のシステムでの調光の他の実施例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るパーソナル照明範囲移動式の照明システムが適用される照明領域の平面図である。 図１１のシステムの原理説明図である。 図１１のシステムの記憶手段の概念説明図である。 本発明のシステムの作用のフローチャートである。

符号の説明

２…照明器具 ８…人検知部 １０…受信機 １２…発信機
１４…制御部 １６…記憶手段 １８…位置予測手段 ２０…進路認定セクション
２２…情報抽出セクション ２４…演算セクション ２６…判定セクション
２８…コマンド形成手段
１００…照明領域 １０２…空間 １０４…ディスク １０６…資料室
１０８…スイッチ １１０…応接室 １１２…個室 １１４…仕切り板
１１６…出入り口 １１８…窓 １２０…本棚 １２２…天井 １２４…床

Claims (10)

1. 照明領域内に分散させて設置した複数の照明器具と、
   少なくとも照明領域内を通行する個人の位置を検出することが可能な人検知部と、
   人検知部の出力に応じて個人の周囲にパーソナル照明を行うように照明器具の点消灯又は調光を制御することが可能な制御部とを備えた照明システムにおいて、
   照明領域は、個人の位置を認定するための複数のエリアからなり、
   制御部は、照明領域内の任意の基点から移動する個人の移動先を、その当人の現在又は過去の位置情報に基づいてエリア単位で予測する位置予測手段を有し、
   上記基点を含む基点エリアと移動経路として連なる連続エリアを個人が移動するときに、基点エリアを離れる時点で移動先として予想される連続エリアにある照明器具を作動させることとしたことを特徴とする、請求項１記載のパーソナル照明システム。
2. 少なくとも上記個人の周囲と行く先との２箇所で照明器具がその個人の移動中常に点灯しているように照明器具を配置したことを特徴とする、パーソナル照明システム。
3. 上記連続エリアは、予想される移動先の方へ連なる２以上の一連のエリアを含み、
   少なくとも個人の移動中には、これら一連のエリアの照明器具がそれぞれ照明するように設計したことを特徴とする、請求項１又は請求項２記載のパーソナル照明システム。
4. 上記個人の移動ルートをエリア単位で記憶する記憶手段を有し、
   その個人が通過した各エリアの照明器具が、この個人の通過後の一定時間或いは個人が規定のエリア数を離れる間の時間だけ点灯を維持するように構成したことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載のパーソナル照明システム。
5. 上記人検知部は、各個人を識別して当該個人の位置情報を制御部に対して出力するように設計され、
   この制御部は、個人が任意の基点エリアから離れるときの進路毎に、その過去の行き先のデータを蓄積したデータベースを含む記憶手段を有し、
   上記位置予測手段は、
   人検知部で検知した位置情報から、基点エリアを離れるときの進路を認定する進路認定セクションと、
   認定した進路に基づいて記憶手段から一つ又は複数の移動先の候補を抽出する情報抽出セクションと、
   この移動先の頻度から各移動先への移動確率を演算する演算セクションと、
   計算した移動確率が規定値を超えるものを移動先として判定する判定セクションと、
   を有することを特徴とする、
   請求項１から請求項４のいずれかに記載のパーソナル照明システム。
6. 上記人検知部は、個人が携帯する発信機と、照明領域の各エリアの適所に設置された受信機とによって、各エリア内への個人の出入りを検知するようにし、
   上記進路を、個人がある時点で退場した一つのエリアからその次に入場したエリアへの順序としてエリア単位で認定したことを特徴とする、請求項５のパーソナル照明システム。
7. 上記人検知部は、時刻ごとに個人の位置情報を出力するように構成し、
   上記進路認定セクションは、上記時刻ごとの個人の位置情報から速度ベクトルを計算して、その速度ベクトルの方向を進路として出力するように形成したことを特徴とする、請求項５に記載のパーソナル照明システム。
8. 上記移動確率に対応して、移動確率が高いほど明るくなるように移動先として予測した各エリアの照明器具の出力を調整することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載のパーソナル照明システム。
9. 上記人検知部は、時刻ごとに個人の位置情報を出力するように構成し、
   制御部は、少なくとも個人の位置情報及び照明領域内の通行できない箇所のレイアウト情報を記憶したデータベースを含む記憶手段を有し、
   上記位置予測手段は、
   現在の位置情報から速度ベクトルを計算する演算セクションと、
   その速度ベクトルから算出された速さが基準値以上である場合にその速度ベクトルの方向とレイアウト情報とから人の移動先を予測する判定セクションとを有し、
   この判定セクションは、上記速度ベクトルの向きに位置する直接エリア、及び直接エリアに隣接する間接エリアを、移動先として予測するように構成したことを特徴とする、請求項３記載のパーソナル照明システム。
10. 上記人検知部は、各個人を識別して当該個人の位置情報を制御部に対して出力するように設計され、
    上記予め記憶手段に記録した個人の好みの照明条件に従ってパーソナル照明を行うことを特徴とする、請求項１から請求項９の何れかに記載のパーソナル照明システム。
    

Images