JP2012146569A - 照明システム及び該照明システムに使用される照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】 通信を行うことなく滞在時動作から不在時動作への移行を行うことができる照明システム及び該照明システムに用いられる照明器具を提供する。
【解決手段】 複数個の照明器具からなる照明システムにおいて、各照明器具１ａ，１ｂは、それぞれ、電気的な光源を点灯させる光源装置と、所定の撮像範囲５ａ，５ｂを撮像するとともに撮像された画像から画像処理により得られた情報に基いて光源装置を制御する制御装置とを備える。制御装置は、滞在時動作として光源を点灯させている期間中の画像処理で、人体が検出されておらず且つ他の照明器具における光源の消灯が検出されたとき、又は、人体が検出されなくなる直前の画像において検出されていた全ての人体がいずれの撮像範囲５ａ，５ｂでもない領域へ退出したと判定されたときに、不在時動作として光源を消灯させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明システム及び該照明システムに使用される照明器具に関するものである。

従来から、所定の検出範囲内の人体を検出するとともに検出結果に応じて光源の点灯状態を変化させる照明器具が提供されている。

具体的には、人体が検出されてから人体が検出されなくなった後に所定の制御遅れ時間が経過するまでの期間には、光源を例えば定格電力で点灯させる滞在時動作が行われる。また、人体が最初に検出されるまでの期間や、人体が検出されない状態が上記の制御遅れ時間だけ経過した後に次に人体が検出されるまでの期間には、光源の光出力を滞在時動作よりも低くする（例えば光源を消灯させる）不在時動作が行われる。

上記のように人体の検出結果に応じた制御が行われる場合には、常に滞在時動作が行われる場合に比べて消費電力が抑えられ、また、滞在時動作と不在時動作との間で動作を変化させるための操作を使用者が行う必要がない。

さらに、上記のような照明器具を複数個用いた照明システムにおいて、各照明器具が、それぞれ、他の照明器具の光源による照度を検出する照度センサを備え、他の照明器具における滞在時動作の開始を照度センサにより検出したときに自身も滞在時動作を開始させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この構成によれば、例えば同じ部屋に配置された複数個の照明器具が、互いに通信を行うことなく連動して滞在時動作を開始させることができる。

特開平１０−１６２９６９号公報

しかしながら、上記のように照度センサを用いて各照明器具をそれぞれ他の照明器具の滞在時動作に連動させる場合、いったん全ての照明器具が滞在時動作を開始すると、その後にいずれの照明器具の検出範囲内にも人体が存在しない状態となっても、全ての照明器具が互いに連動して滞在時動作を継続することになったので、結局、いずれの照明器具も滞在時動作から不在時動作への移行を行うことができなかった。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、通信を行うことなく滞在時動作から不在時動作への移行を行うことができる照明システム及び該照明システムに用いられる照明器具を提供することにある。

本発明の照明システムは、それぞれ１個の制御装置と該制御装置によって制御されて電気的な光源を点灯させる少なくとも１個の光源装置とを備える制御ブロックを複数個含む照明システムであって、前記制御装置は、制御ブロック毎に異なる撮像範囲を定期的に撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像を画像処理するとともに画像処理の結果に応じて同じ前記制御ブロックの前記光源装置を制御する制御部とを備え、前記各制御ブロックは、それぞれ、前記撮像範囲の一部に他のいずれかの前記制御ブロックの光源からの光が入射するように配置されていて、前記制御部は、前記撮像部が撮像した画像中の人体を画像処理により検出するとともに、前記画像において他の前記制御ブロックの前記光源からの光が入射する領域として予め定められた領域である境界領域での画素値の変化に基いて他の前記制御ブロックにおける制御部の動作を検出し、人体の検出結果と動作の検出結果とに応じて、前記光源を点灯させるように同じ前記制御ブロックの前記光源装置を制御する滞在時動作と、前記滞在時動作よりも前記光源の光出力を低くさせるように同じ前記制御ブロックの前記光源装置を制御する不在時動作との間で動作を切り替えるものであって、前記制御部は、前記不在時動作中に、人体が検出されたとき、又は、他の前記制御ブロックにおける前記滞在時動作が検出されたときに、前記滞在時動作に移行し、前記滞在時動作中に、人体が検出されておらず且つ他の前記制御ブロックにおける前記不在時動作が検出されたとき、又は、人体が検出されなくなる直前の画像において検出されていた全ての人体がいずれの前記制御ブロックの前記撮像範囲でもない領域へ退出したと判定されたときに、前記不在時動作に移行することを特徴とする。

この照明システムにおいて、前記制御部は、前記境界領域の画素値の変化と、前記画像の全体での画素値の変化との対比に基いて、他の前記制御ブロックにおける動作の変化を検出することが望ましい。

この照明システムにおいて、前記制御部は、人体が検出されなくなる直前の画像において検出されていた全ての人体が前記境界領域の外に存在していた場合に、全ての人体がいずれの前記制御ブロックの前記撮像範囲でもない領域へ退出したと判定するものであってもよい。

本発明の照明器具は、上記いずれかの照明システムに用いられる照明器具であって、前記制御装置と前記光源装置とを備え１個の前記制御ブロックを構成することを特徴とする。

本発明によれば、人体が検出されておらず且つ他の制御ブロックでの不在時動作が検出されたときだけでなく、人体が検出されなくなる直前の画像において検出されていた全ての人体がいずれの制御ブロックの撮像範囲でもない領域へ退出したと判定されたときにも不在時動作を開始するので、制御ブロック間で通信を行うことなく滞在時動作から不在時動作への移行を行うことができる。

本発明の実施形態において、２個の照明器具について、床面上への照明器具の正射影と、床面上での照明範囲と、床面上での撮像範囲との位置関係の一例を示す説明図である。 同上を示すブロック図である。 同上の照明器具の使用形態を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ同上における人体を検出する手段の一例を示す説明図であり、（ａ）は撮像部に撮像された画像の一例を示し、（ｂ）は基準画像の一例を示し、（ｃ）は（ｂ）の基準画像を用いて（ａ）の画像から人体として抽出される領域の一例を示す。 同上の変更例の光源装置と制御装置との使用形態を示す説明図である。 図５の変更例において１個の制御ブロックを構成する制御装置と光源装置との配置の一例を示す説明図である。 図５の変更例における１個の制御ブロックの構成を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態の照明システムは、図１に示すように、それぞれ１個ずつの制御ブロックを構成する複数個（図１では２個）の照明器具１ａ，１ｂからなる。

各照明器具１ａ，１ｂは、それぞれ、図２に示すように、電気的な光源２１を点灯させる光源装置２と、光源装置２を制御する制御装置３とを備える。なお、図２では１個の照明器具１ａのみを示しているが、他の照明器具１ｂの構成も同様である。

光源装置２は、照明器具１ａ，１ｂ毎の所定の照明範囲４ａ，４ｂに光を照射する電気的な光源２１と、光源２１を点灯させる電力を生成する光源駆動部２２とを有する。光源２１としては例えば蛍光灯や発光ダイオードなどの周知の光源を用いることができる。そして、例えば光源２１として蛍光灯が用いられる場合には光源駆動部２２としては周知の電子安定器を用いることができ、光源２１として発光ダイオードが用いられる場合には光源駆動部２２としては周知の直流電源回路を用いることができる。

また、制御装置３は、照明器具１ａ，１ｂ毎に所定の撮像範囲５ａ，５ｂを撮像する撮像部３１と、撮像部３１によって撮像された画像から得られた情報に基いて光源駆動部２２を制御する制御部３２とを有する。

撮像部３１は、周知のイメージセンサを用いた撮像により、画像を示す電気信号である画像信号を定期的（例えば１／３０秒毎）に生成して制御部３２に入力するものである。上記のイメージセンサとしてはＣＣＤを用いたものやＣＭＯＳを用いたものなどがある。上記のような撮像部３１は周知技術で実現可能であるので詳細な図示並びに説明は省略する。

制御部３２は、撮像部３１から画像信号を入力され、この画像信号に示された画像に画像処理を施すことで、動作に必要な情報を得る。そして、得られた情報に応じて、光源２１を点灯させるように光源駆動部２２を制御する滞在時動作と、この滞在時動作よりも光源２１の光出力を低くさせるように光源駆動部２２を制御する不在時動作との間で動作を切り替える。より具体的には、不在時動作は、光源２１を消灯させる（すなわち光出力を０にする）ものであってもよいし、滞在時動作よりも低い光出力で光源２１の点灯を継続させるものであってもよい。光源２１の光出力の低下は、人の目に点滅が認識されない程度に十分に高い周波数で光源２１を間欠点灯させるという方法や、光源駆動部２２から光源２１への出力電力を低下させるという方法など、光源２１の種別に応じた適宜の方法で実現することができる。上記のような制御部３２は、例えばデジタルシグナルプロセッサのような適宜の論理回路（プロセッサ）と、この論理回路が動作に用いるデータが適宜格納されるＤＤＲＡＭのようなメモリとを用いて、周知技術で実現可能である。

図３に示すように、各照明器具１ａ，１ｂ（図３には１個のみ図示）はそれぞれ天井７１に固定され、照明範囲４ａ，４ｂと撮像範囲５ａ，５ｂとはそれぞれ照明器具１の下方に形成され、制御部３２は撮像範囲５ａ，５ｂ内で床面７２上を移動する人体６を検出する。

また、各照明器具１ａ，１ｂについて、それぞれ、撮像範囲５ａ，５ｂは、他の少なくとも１個の照明器具１ａ，１ｂの照明範囲４ａ，４ｂの一部を含む。

以下、図１における左側の照明器具１ａについて、制御部３２の動作を説明する。なお、図１における右側の照明器具１ｂでも動作は同様である。

制御部３２は、撮像部３１が撮像した画像中の人体６を画像処理により検出するとともに、上記の画像において他の照明器具１ｂの光源２１からの光が入射する領域として予め定められた領域である境界領域での画素値の変化に基いて他の照明器具１ｂにおける動作の変化を検出する。また、制御部３２は、人体６の検出結果と、動作の変化の検出結果とに応じて、滞在時動作と不在時動作との間で動作を切り替える。

まず、制御部３２が人体６を検出する方法について説明する。制御部３２が有するメモリには、人体６が存在しない状態の画像である基準画像が予め格納されている。制御部３２は、撮像部３１から画像信号が入力される毎に、その画像信号に示された画像（以下、「最新画像」と呼ぶ。）から、基準画像の対応する画素との間での画素値の差が所定の抽出閾値以上である画素（以下、「差分画素」と呼ぶ。）からなる連結領域を抽出する。そして、制御部３２は、上記のようにして抽出された連結領域の中に、人体６として認められるような所定の条件（例えば画素数の範囲）を満たした連結領域があれば、その連結領域を人体６として検出する。例えば、最新画像が図４（ａ）のようなものであり、基準画像が図４（ｂ）のようなものであった場合、人体６として検出される連結領域は図４（ｃ）に黒色で示されるような領域となる。また、制御部３２は、上記の基準画像を適宜のタイミングで更新する。

次に、制御部３２が他の照明器具１ｂにおける動作の変化を検出する方法について説明する。制御部３２が有するメモリには、他の照明器具１ｂの光源２１からの光が入射する領域として予め設定された境界領域の範囲が格納されている。境界領域は、例えば、自身の撮像範囲５ａと他の照明器具１ｂの照明範囲４ｂとの重なりの範囲とされる。なお、境界領域は、上記のような重なりの範囲に完全に一致している必要はないが、他の照明器具１ｂの照明範囲４ｂに含まれる画素のみで構成された領域であることが望ましい。

そして、制御部３２は、撮像部３１から画像信号が入力される毎に、境界領域の画素値の変化と、最新画像全体での画素値の変化との対比に基いて、他の照明器具１ｂにおける動作の変化を検出する。ここでいう画素値は画像を構成する画素毎の輝度を示すものであり、画素値が高いほど輝度が高いことを示す。具体的には、境界領域において差分画素が占める割合を、最新画像において差分画素が占める割合で除した値を演算し、得られた値を所定の変化閾値と比較して、上記演算で得られた値が変化閾値以上であれば他の照明器具１ｂで動作が変化したと判定する。ここで、単純に、最新画像全体と境界領域との一方についてのみ差分画素が占める割合を閾値と比較することで他の照明器具１ｂにおける動作の変化を検出する場合、例えば太陽光のようにいずれの照明器具１ａ，１ｂにも由来しない光（以下、「外光」と呼ぶ。）の変化による誤検出が発生しやすい。これに対し、上記のように、画像全体の画素値の変化と境界領域の画素値の変化との対比に基いて、隣接する制御ブロック（照明器具１ｂ）での動作状態を検出すれば、外光の変化による誤検出が比較的に発生しにくい。

さらに、制御部３２は、不在時動作中に、人体６が検出されたとき、又は、他の照明器具１ｂにおける滞在時動作が検出されたときに、滞在時動作に移行する。

また、制御部３２は、滞在時動作中に、人体６が検出されておらず且つ他の照明器具１ｂにおける不在時動作が検出されたときには不在時動作に移行する。

さらに、制御部３２は、滞在時動作中に、人体６が検出されなくなる直前の画像において検出されていた全ての人体６がいずれの撮像範囲５ａ，５ｂでもない領域へ退出したと判定されたときにも、不在時動作に移行する。具体的には例えば、制御部３２は、人体６が検出されなくなる直前の画像において、最後に検出されていた全ての人体６が境界領域以外に存在していたときに、人体６がいずれの撮像範囲５ａ，５ｂでもない領域へ退出したと判定する。

上記構成によれば、人体６が検出されておらず且つ他の照明器具１ａ，１ｂでの消灯が検出されたときだけでなく、人体６が検出されなくなる直前の画像において検出されていた全ての人体６がいずれの撮像範囲５ａ，５ｂでもない領域へ退出したと判定されたときにも不在時動作を開始するので、照明器具１ａ，１ｂ間での通信を行うことなく滞在時動作から不在時動作への移行を行うことができる。

なお、光源装置２と制御装置３とを１個の照明器具１に一体に（つまり共通の１個のハウジング内に）構成する代わりに、図５〜図７に示すように、光源装置２と制御装置３とを別体に（つまり個別のハウジング内に）構成してもよい。また、１個の制御装置３によって制御される光源装置２は複数個であってもよい。図５〜図７はそれぞれ１個の制御ブロックを示すものであり、このような制御ブロックが複数個、各制御ブロックについてそれぞれ制御装置３の撮像範囲に他の制御ブロックの照明範囲の一部が含まれるように配置されることで、照明システムが構成される。図６の例では１個の制御装置３に対して８個の光源装置２がデイジーチェーン接続されている。さらに、制御装置３と各光源装置２とは、それぞれ、相互の通信を行うための通信部３３，２３を有する。各通信部２３，３３としては、それぞれ例えばフィルタ回路と増幅回路とで構成されたものを用いることができる。ここで、制御装置３の通信部３３が、光源装置２への信号線と定電圧源との間に接続されたスイッチング素子を有し、このスイッチング素子を制御部３２がオンオフ駆動することで信号が送信される場合、上記のスイッチング素子としてはＦＥＴやトランジスタなどの周知の半導体スイッチを用いることができる。上記構成であっても、制御ブロック間での通信を行うことなく、複数個の制御ブロックを互いに連動させることができる。

１ａ，１ｂ 照明器具（制御ブロック）
２ 光源装置
３ 制御装置
２１ 光源
３１ 撮像部
３２ 制御部
５ａ，５ｂ 撮像範囲

Claims (4)

1. それぞれ１個の制御装置と該制御装置によって制御されて電気的な光源を点灯させる少なくとも１個の光源装置とを備える制御ブロックを複数個含む照明システムであって、
   前記制御装置は、制御ブロック毎に異なる撮像範囲を定期的に撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像を画像処理するとともに画像処理の結果に応じて同じ前記制御ブロックの前記光源装置を制御する制御部とを備え、
   前記各制御ブロックは、それぞれ、前記撮像範囲の一部に他のいずれかの前記制御ブロックの光源からの光が入射するように配置されていて、
   前記制御部は、前記撮像部が撮像した画像中の人体を画像処理により検出するとともに、前記画像において他の前記制御ブロックの前記光源からの光が入射する領域として予め定められた領域である境界領域での画素値の変化に基いて他の前記制御ブロックにおける制御部の動作を検出し、人体の検出結果と動作の検出結果とに応じて、前記光源を点灯させるように同じ前記制御ブロックの前記光源装置を制御する滞在時動作と、前記滞在時動作よりも前記光源の光出力を低くさせるように同じ前記制御ブロックの前記光源装置を制御する不在時動作との間で動作を切り替えるものであって、
   前記制御部は、前記不在時動作中に、人体が検出されたとき、又は、他の前記制御ブロックにおける前記滞在時動作が検出されたときに、前記滞在時動作に移行し、
   前記滞在時動作中に、人体が検出されておらず且つ他の前記制御ブロックにおける前記不在時動作が検出されたとき、又は、人体が検出されなくなる直前の画像において検出されていた全ての人体がいずれの前記制御ブロックの前記撮像範囲でもない領域へ退出したと判定されたときに、前記不在時動作に移行することを特徴とする照明システム。
2. 前記制御部は、前記境界領域の画素値の変化と、前記画像の全体での画素値の変化との対比に基いて、他の前記制御ブロックにおける動作の変化を検出することを特徴とする請求項１記載の照明システム。
3. 前記制御部は、人体が検出されなくなる直前の画像において検出されていた全ての人体が前記境界領域の外に存在していた場合に、全ての人体がいずれの前記制御ブロックの前記撮像範囲でもない領域へ退出したと判定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の照明システム。
4. 請求項１〜３のいずれかの照明システムに用いられる照明器具であって、
   前記制御装置と前記光源装置とを備え１個の前記制御ブロックを構成することを特徴とする照明器具。

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