JP2013182811A

JP2013182811A - 照明制御装置及び照明システム

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Publication number: JP2013182811A
Application number: JP2012046776A
Authority: JP
Inventors: Junro Nanahara; 淳郎七原; Tetsuya Tanigawa; 哲也谷川; Shinji Matsuda; 真二松田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-09-12
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: JP5877372B2

Abstract

【課題】簡易な構成でコスト上昇を抑えつつ快適性及び省エネルギー化の向上を図る。
【解決手段】照明制御装置の制御部は、入出者４が存在すると判断されている照明領域Ａに隣接する他の照明領域Ｂ〜Ｆのうちで、移動方向の先にある他の照明領域Ｆを照明する照明装置に対して、光出力を第２のレベルとするための制御指令を生成する。さらに制御部は、生成した制御指令を、人の移動に先行して、信号伝送部から照明装置へ伝送させる。その結果、入出者４が照明領域Ａから照明領域Ｆに進入する前に、照明領域Ｆが待機状態よりも明るくなるため、従来例のように入出者４が照明領域Ｆに進入した後に明るくなる場合と比べて、簡易な構成でコスト上昇を抑えつつ快適性及び省エネルギー化の向上を図ることができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、複数の照明装置を制御する照明制御装置、及び照明制御装置と複数の照明装置からなる照明システムに関する。

従来、照明空間における人の存否を検出し、人の存否に応じて照明装置(照明器具)の光出力を調整することで省エネルギー化等を行う照明制御装置及び照明システムが種々提案されている。

例えば、特許文献１には、通路に沿って天井に設置される複数の照明器具と、照明器具の間に配置され、通路を通行する通行人の存否及び移動方向を検出する移動方向検出装置と、各照明器具を点滅させたり、調光比を調整する点灯制御装置とを有する照明システムが記載されている。

移動方向検出装置は、ドップラーセンサによって通行人の位置や移動方向を検出し、その検出結果を点灯制御装置に伝送する。点灯制御装置は、各移動方向検出装置から伝送されてくる通行人の位置及び移動方向に基づいて、各照明器具を点滅させたり、調光比を調整する。

特開２０１０−４４９８２号公報

しかしながら、特許文献１記載の従来例では、ドップラーセンサを用いているため、通路のように１方向(１次元)における人の移動方向しか検出できない。例えば、オフィスや教室、病室などのように人が複数方向に移動可能な照明空間に適用される場合、前記複数方向を各別に検出できるように複数の移動方向検出装置が適切な場所に設置されなければならない。このように特許文献１記載の従来例では、多様な照明空間に対応するためには構成が複雑になり、コストも上昇してしまうという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、従来例よりも簡易な構成でコスト上昇を抑えつつ快適性及び省エネルギー化の向上を図ることを目的とする。

本発明の照明制御装置は、それぞれの照明領域が縦横に隣接するように配置される複数の照明装置を制御する照明制御装置であって、前記照明領域を検知範囲に含む人検知手段と、前記人検知手段の検知結果に応じて、前記照明装置を制御するための制御指令を生成する制御手段と、前記制御指令を前記照明装置に伝送する伝送手段とを備え、前記人検知手段は、前記複数の照明装置の照明領域を全て含む範囲を撮像範囲とし、前記撮像範囲を周期的に撮像する撮像手段、および前記撮像手段で撮像される画像に対して画像処理を行うことにより、前記撮像範囲内における人の存否並びに人の存在位置を判断する判断手段を有し、前記制御手段は、人が存在すると判断される前記照明領域を照明する前記照明装置に対して、光出力を第１のレベルとするための前記制御指令を生成して前記伝送手段から前記照明装置へ伝送させ、さらに、人が存在すると判断されている前記照明領域に隣接する他の前記照明領域のうちで、人の存在位置の時間変化から推定した人の移動方向の先にある前記他の照明領域を照明する前記照明装置に対して、光出力を第２のレベルとするための前記制御指令を生成し、且つ生成した前記制御指令を、前記人の移動に先行して、前記伝送手段から伝送させることを特徴とする。

この照明制御装置において、前記第２のレベルは、前記第１のレベルよりも光出力が小さく設定されており、前記制御手段は、光出力を前記第２のレベルとした前記照明領域に人が存在すると判断されると、光出力を前記第２のレベルから前記第１のレベルへ増大させるための前記制御指令を生成して前記伝送手段から前記照明装置へ伝送させることが好ましい。

この照明制御装置において、前記制御手段は、１つの前記照明領域に人が存在している時間が所定時間を超えた場合に前記照明領域に前記人が滞在しているとみなし、人が滞在しているとみなした前記照明領域を照明する前記照明装置に対して、光出力を前記第１のレベルよりも大きい第３の所定範囲へ増大させるための前記制御指令を生成して前記伝送手段から前記照明装置へ伝送させることが好ましい。

この照明制御装置において、前記制御手段は、前記照明領域内の任意の位置を２次元直交座標系の座標で表し、人の移動方向を前記２次元直交座標系のＸ軸方向又はＹ軸方向に近似して判断することが好ましい。

本発明の照明制御システムは、前記何れかの照明制御装置と、それぞれの照明領域が縦横に隣接するように配置される複数の照明装置とを有することを特徴とする。

本発明の照明制御装置及び照明制御システムは、制御手段が、人が存在すると判断されている前記照明領域に隣接する他の前記照明領域のうちで、人の存在位置の時間変化から推定した人の移動方向の先にある前記他の照明領域を照明する前記照明装置に対して、光出力を第２のレベルとするための前記制御指令を生成し、且つ生成した前記制御指令を、前記人の移動に先行して、前記伝送手段から伝送させるので、従来例よりも簡易な構成でコスト上昇を抑えつつ快適性及び省エネルギー化の向上を図ることができるという効果がある。

本発明に係る照明制御装置のブロック図並びに本発明に係る照明システムのシステム構成図である。同上が設置された執務室を俯瞰した平面図である。 (ａ)〜(ｃ)は同上において用いられる差分画像を説明するための説明図である。同上において入室者の位置を検出する動作を説明するための説明図である。 (ａ)〜(ｆ)は同上の照明領域認識モードを説明するための説明図である (ａ)(ｂ)は同上の動作を説明するための説明図である。 (ａ)(ｂ)は同上の動作を説明するための別の説明図である。 (ａ)(ｂ)は同上における移動方向の判断方法の説明図である。 (ａ)〜(ｄ)は同上における移動方向の判断結果に基づく照明制御の説明図である。 (ａ)〜(ｄ)は同上における移動方向の判断結果に基づく照明制御の説明図である。 (ａ)〜(ｅ)は同上における移動方向の判断結果に基づく照明制御の説明図である。 (ａ)〜(ｃ)は同上における移動方向の判断方法の説明図である。

以下、本発明に係る照明制御装置及び照明システムの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態の照明制御装置１は、オフィスや教室、病室などの空間(照明空間)を照明する複数台の照明装置(照明器具)２を制御するものである。そして、本実施形態の照明システムは、図１及び図２に示すように照明制御装置１と複数台の照明装置２が信号線３で接続されて構成される。

照明制御装置１は、図１に示すように制御部10、人検知部11、記憶部12、信号伝送部13などを備える。人検知部11は、画像センサ110と、動き判断部111と、位置判断部112とを有する。画像センサ110は、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサなどの撮像素子、レンズを含む光学系、撮像素子の出力信号(アナログの画像信号)を信号処理する信号処理回路などを有している。信号処理回路は、撮像素子の出力信号(アナログの画像信号)からディジタルの画像信号(画像データ)を生成し、動き判断部111に出力する。ただし、本実施形態における画像センサ110は、30フレーム毎秒の周期(フレーム周期)で撮像領域を撮像し、各フレームの画像データ(フレーム画像データ)を順次動き判断部111に出力している。

動き判断部111と位置判断部112は、ＤＳＰ(ディジタル・シグナル・プロセッサ)とＤＳＰで実行されるソフトウェアとで実現される。動き判断部111は、画像センサ110で取得されるフレーム画像データに基づき、照明空間Ｒ内における人４の動き(存否)を判断して、その判断結果を制御部10に渡す。また位置判断部112は、動き判断部111で動きがある(人４が存在する)と判断されるフレーム画像から人４の存在位置を判断し、その判断結果(位置座標)を制御部10に渡す。ただし、動き判断部111及び位置判断部112の詳細な動作については後述する。

信号伝送部13は、信号線３を介して各照明装置２の信号伝送部21との間で信号伝送を行う。ただし、信号伝送部13の伝送方式は有線伝送に限定されず、電波や光信号を用いた無線伝送であっても構わない。

記憶部12は、フラッシュメモリなどの電気的に書換可能な不揮発性半導体メモリからなり、複数台の照明装置２に個別に割り当てられている固有のアドレスと、各照明装置２で照明される領域(照明領域)d1〜d6(図５(ｆ)参照)とを対応させたデータテーブルを記憶している。

制御部10は、マイクロコントローラ又はＤＳＰと、マイクロコントローラ又はＤＳＰで実行されるソフトウェアとで実現される。制御部10は、位置判断部112から受け取る位置座標を、記憶部12に記憶されているデータテーブルと照合し、この位置座標と対応付けられている照明領域di(i=1,2,…,6)に対応付けられた照明装置２のアドレスを求める。そして、制御部10は、求めたアドレスを宛先アドレスとし、当該アドレスが割り当てられている照明装置２を調光制御するための制御指令と上記アドレスとを含む伝送信号を生成して信号伝送部13に渡す。そして、信号伝送部13は、制御部10から受け取った伝送信号を信号線３を通して伝送する。

照明装置２は、調光信号生成部20、信号伝送部21、光源22、照明点灯部23、アドレス記憶部24などを備える。光源22は、例えば、直列又は直並列接続された複数個の発光ダイオード(ＬＥＤ)からなる。照明点灯部23は、図示しない電源(商用交流電源)から供給される交流電力を直流電力に変換して光源22に供給し、且つ調光信号生成部20から受け取る調光信号に応じて光源22への給電量(直流電力量)を増減することで光源22の光出力を可変とする。なお、このような照明点灯部23は、例えば、従来周知の降圧チョッパ回路などで実現可能である。

信号伝送部21は、信号線３を介して照明制御装置１の信号伝送部13との間で信号伝送を行う。ただし、信号伝送部21の伝送方式は有線伝送に限定されず、電波や光信号を用いた無線伝送であっても構わない。

アドレス記憶部24は、フラッシュメモリなどの電気的に書換可能な不揮発性半導体メモリからなり、それぞれの照明装置２に割り当てられている固有のアドレスを記憶する。

調光信号生成部20は、マイクロコントローラ又はＤＳＰと、マイクロコントローラ又はＤＳＰで実行されるソフトウェアとで実現され、信号伝送部21で受信する伝送信号から制御指令を取得し、制御指令に基づいて生成した調光信号を照明点灯部23に出力する。また、調光信号生成部20は、信号伝送部21で受信する伝送信号の宛先アドレスが自己のアドレスと一致したときに当該伝送信号に含まれる制御指令を取得し、宛先アドレスが自己のアドレスに一致しなければ当該伝送信号を破棄する。

本実施形態の照明システムは、例えば、図２に示すようにオフィスの執務室Ｒを照明する場合、執務室Ｒの天井中央に照明制御装置１が設置され、複数台(図示例では６台)の照明装置２(2A〜2F)が執務室Ｒの天井に縦横に並べて設置される。ただし、執務室Ｒ内で照明されない領域が生じないようにするため、隣り合う２台の照明装置２の照明領域が互いに重なるように各照明装置２の設置間隔が決められている。

次に、照明制御装置１の人検知部11を構成する動き判断部111の動作を、図３を参照して詳細に説明する。動き判断部111は、画像センサ110から周期的に受け取るフレーム画像データのなかから、ある時点でのフレーム画像データを背景画像データとして記憶部(図示せず)に記憶させる。そして、動き判断部111は、画像センサ110から周期的に受け取るフレーム画像データを背景画像データと比較することにより、執務室Ｒ内への人(以下、入出者と呼ぶ。)４の入室(存否)を判断している。図３(ｂ)はある時点(入室者４が入室する前の時点)での背景画像であり、この背景画像中には机などに対応した画素群P1，P2が含まれている。また、図３(ａ)は画像センサ110から取得される現在のフレーム画像であり、このフレーム画像中には机などに対応した画素群P1，P2と、入出者４に対応した画素群P3とが含まれている。そして、現在のフレーム画像データと背景画像データの画素ごとの差分を２値化することで、現在のフレーム画像データと背景画像データにおいて変化の無い画素(画素群P1，P2を含む)については輝度信号値がゼロとなる。一方、入出者４により変化のあった画素群P3については一定の輝度信号値を持つことになる。動き判断部111は、画素群P3に含まれる画素数や画素群P3の大きさが予め設定された閾値を超えている場合、画素群P3が入出者４であると判断する。

ここで、背景画像データを取得する方法として、現在のフレーム画像データを逐一背景画像として時系列で更新する方法がある。あるいは、入出者４が確実にいない環境でのフレーム画像データをあるタイミングで取得しておき、このフレーム画像データを背景画像データとして常時使用する方法などもある。しかしながら、後者の方法では、人以外の静止物が執務室Ｒ内に入った場合でも人を誤検出するため、入出者４がいないにもかかわらず、照明装置２を継続して点灯させてしまう。したがって、時系列で背景画像データを更新し、人以外の静止物については、背景として差分画像から排除することが好ましい。

次に、照明制御装置１の人検知部11を構成する位置判断部112の動作を、図４を参照して詳細に説明する。動き判断部111により入室者４が検出されると、位置判断部112は動き判断部111からの差分画像に含まれる画素群P3の２次元直交座標(ｘ，ｙ)を求め、記憶部(図示せず)に記憶させる。例えば画像センサ110による撮像画像がＶＧＡ画像である場合、上記２次元直交座標(以下、座標と略す。)は(０，０)〜(６３９，４７９)の画素に対応した値に定義付けることができる。なお、画素群P3の座標としては画素群P3の中心座標を用いることが好ましい。

図４に示す例では、入室者４が移動し始めた座標を(ｘ０，ｙ０)とすると、机５に向かって(ｘ１，ｙ１)、(ｘ２，ｙ２)、(ｘ３，ｙ３)、…、(ｘｎ−１，ｙｎ−１)の順番に進んでいき、机５に到着したときの座標が(ｘｎ，ｙｎ)となる。ここで、入出者４の動き(移動距離)が大きい場合には座標の変化率が大きくなり、動きが小さくなるほど座標の変化率が小さくなる。したがって、位置判断部112は、予め設定された一定時間におけるフレーム画像間の座標の変化率が一定値以下である場合に入室者４が静止していると判断し、この座標を位置座標として記憶する。

ところで、本実施形態の照明制御装置１は、撮像画像における各照明装置2A〜2Fの照明領域を自動的に認識する照明領域認識モードを有している。なお、この照明領域認識モードは、執務室Ｒ内に入室者４が存在せず、且つ、外光が入射しないようにして行うのが望ましく、例えば夜間に行うことが望ましい。以下、照明領域認識モードについて具体的に説明する。

照明制御装置１の制御部10は、例えば、外部から与えられるコマンドをトリガとして照明領域認識モードに移行し、全ての照明装置2A〜2Fを同じ動作状態に制御する。例えば照明制御装置１の制御部10は、全ての照明装置2A〜2Fに対して消灯の制御指令を送信して消灯させ、このとき画像センサ110で撮像される画像(図５(ａ)参照)を基準画像として記憶部12に一次的に記憶させる。

次に、照明制御装置１の制御部10は各照明装置2A〜2Fを１台ずつ順番に異なる動作状態に制御し、このとき画像センサ110で撮像される画像を比較画像として取得する。まず最初に、照明装置2Aを、例えば最も高い光出力で点灯させて比較画像を取得した後、上記の基準画像と比較し、予め設定された一定以上の差分がある画素群を照明装置2Aのアドレスと対応付ける形で記憶部12に記憶させる(図５(ｂ)参照)。なお、図５(ｂ)中のd1は撮像画像における照明装置2Aの照明領域である。

続けて、照明装置2Aを消灯させるとともに照明装置2Bを点灯させて比較画像を取得し、同様に上記の基準画像と比較して得られた画素群を照明装置2Bのアドレスと対応付ける形で記憶部12に記憶させる。なお、図５(ｃ)中のd2は撮像画像における照明装置2Bの照明領域である。以下同様にして、残りの照明装置2C〜2Fに対して同様の処理を行うことで、図５(ｆ)に示すような領域画像を取得することができる。なお、図５(ｄ)中のd3、d4、d5、d6は、それぞれ撮像画像における照明装置2C、2D、2E、2Fの照明領域である。そして照明制御装置１の制御部10は、全ての照明装置2A〜2Fの照明領域d1〜d6を記憶部12に記憶させると、照明領域認識モードを終了して通常モードに復帰する。

このように、本実施形態の照明制御装置１では、各照明装置2A〜2Fと、撮像画像における照明領域d1〜d6の関係を示すデータテーブルを、設置環境に合わせて自動的に作成することができる。

次に、図６を参照して照明制御装置１の動作を詳しく説明する。なお、上述の照明領域d1〜d6は、それぞれ図６(ａ)(ｂ)中の照明領域Ａ〜Ｆに対応しているものとして説明する。まず、執務室Ｒ内に入室者４がいない状態では、全ての照明装置2A〜2Fが待機状態(消灯状態若しくは低出力点灯状態)にある。照明制御装置１の人検知部11により入室者４が検出されるとともにその位置が判断されると、制御部10は上記位置情報と記憶部12に記憶された上記データテーブルとに基づいて、対応する照明装置２のアドレスを求める。さらに制御部10は、この照明装置２を調光制御するための制御指令を生成し、生成した制御指令を含み且つ求めたアドレスを宛先アドレスとする伝送信号を生成する。例えば図６(ｂ)に示す例では、入室者４は照明領域Ａ(図５(ｆ)では照明領域d1)に存在するので、上記伝送信号の宛先アドレスが照明装置2Aのアドレスとなる。そして制御部10は、上記伝送信号を信号伝送部13から信号線３を介して伝送させる。

一方、各照明装置2A〜2Fでは、信号伝送部21が上記伝送信号を受信すると、調光信号生成部20が上記伝送信号の宛先アドレスと自己のアドレスとを比較する。その結果、両アドレスが一致する場合、調光信号生成部20は上記伝送信号に含まれる制御指令を取得し、この制御指令に対応する調光信号を生成する。そして、調光信号生成部20が生成した調光信号を照明点灯部23に出力すると、照明点灯部23が調光信号に従って光源22を所定の調光レベルで点灯させる。また、両アドレスが一致しない場合、調光信号生成部20は上記伝送信号を破棄し、光源22を待機状態に維持する。例えば、図６(ｂ)に示す例では、照明装置2Aのみが光源22を所定の調光レベルで点灯させ、照明装置2B〜2Fでは光源22が待機状態に維持される。

次に、入室者４が執務室Ｒから退室した場合、入室者４は何れの照明領域Ａ〜Ｆでも検出されなくなるため、制御部10は、照明装置2Aを待機状態に戻す制御指令を照明器具2Aのアドレス宛てに送信する。そして照明装置2Aでは、上記制御指令を含む伝送信号を受信すると、調光信号生成部20が上記制御指令に従って光源22を待機状態に戻すための調光信号を生成し、この調光信号に従って光源22が待機状態に戻される。

また、図７(ａ)(ｂ)に示すように、隣接する照明装置2A，2Bの照明領域d1，d2が重複する領域については、上述した照明領域Ａ〜Ｆとは異なる照明領域として設定することが好ましい。図７(ａ)(ｂ)に示す例では、照明装置2Aのみで照明される照明領域をＡ、照明装置2Bのみで照明される照明領域をＣ、照明装置2A，2Bの両方で照明される照明領域をＢと設定している。そして入室者４が照明領域Ｂにいる場合には、照明制御装置１の制御部10は、上記伝送信号の宛先アドレスとして照明装置2A，2Bのアドレスを選択し、光源22を調光点灯させるための制御指令を含む伝送信号を信号伝送部13から伝送させる。

一方、照明制御装置１から送信される伝送信号の宛先アドレスに照明装置2A，2Bのアドレスが設定されているため、照明装置2C〜2Fでは伝送信号が破棄され、光源22が待機状態に維持される。また照明装置2A，2Bでは、伝送信号に含まれる制御指令に従って光源22が所定の調光レベルで点灯する。なお図７(ａ)(ｂ)では、２台の照明装置2A，2Bによる照明領域d1，d2の重複領域(図７(ａ)(ｂ)中の照明領域Ｂ)について説明したが、実際には６台の照明装置2A〜2Fが設置されており、各照明装置2A〜2Fによる照明領域d1〜d6の重複領域については同様に照明領域Ａ〜Ｆとは異なる照明領域として設定される。

次に、本発明の要旨である、人(入出者４)の移動方向を判断して照明装置２を制御する動作について、図８〜図12を参照して詳しく説明する。

例えば、図８(ａ)に示すように入出者４に対応する画素群P3の座標(中心座標)が時間の経過に伴ってα(x1，y1)、β(x2，y2)、γ(x3，y3)と遷移する場合を想定する。この場合、入出者４の移動方向は、座標αから座標βに向かうベクトルV1(x2-x1，y2-y1)及び座標βから座標γに向かうベクトルV2(x3-x2，y3-y2)の向きに一致する。そこで、図８(ｂ)に示すように２つのベクトルV1，V2の差分ベクトルV2−V1(x3-2x2+x1，y3-2y2+y1)を定義し、差分ベクトルの大きさ｜V2−V1｜が所定のしきい値以下である場合、最新のベクトルV3の向きを入出者４の移動方向とみなすことができる。なお、これらのベクトルに関する演算は制御部10で実行される。

さらに制御部10は、隣接する照明領域との境界領域に入出者４が進入した場合、上述した方法で推定される入出者４の移動方向の先にある照明領域の照明装置２に対して、光出力(調光レベル)を大きくするための制御指令を生成して伝送させる。例えば、図９(ａ)〜(ｃ)に示すように照明領域Ａに居る入出者４が隣の照明領域Ｆに向かって移動していると仮定する。制御部10は、入出者４が境界領域Ａ’(図中でハッチングされた領域)以外の照明領域Ａ内に居る間(図９(ｄ)の時刻t0〜t1)、照明領域Ａの照明装置2Aの調光レベルをL1、入出者４が存在しない他の照明領域Ｂ〜Ｆの照明装置2B〜2Fの調光レベルをL0(＜L1)に各々制御する。そして、入出者４が境界領域Ａ’に進入した時点(時刻t1)で、制御部10は、入出者４が照明領域Ｆに進入する前に、移動方向の先にある照明領域Ｆの照明装置2Fの調光レベルをL2(L0＜L2＜L1)とするための制御指令を生成して信号伝送部13から伝送させる。さらに、入出者４が境界領域Ａ’を過ぎて照明領域Ｆに進入した時点(時刻t2)で、制御部10は、照明領域Ｆの照明装置2Fの調光レベルをL1にするための制御指令を生成して信号伝送部13から伝送させる。なお、制御指令を受け取った照明装置2Fでは、図９(ｄ)に示すように調光レベルをL0からL2、L2からL1へ徐々に高くすることで入出者４に違和感を与えないようにしている。

ただし、図10(ａ)〜(ｄ)に示すように、入出者４が境界領域Ａ’に進入した後、方向転換して照明領域Ｆに進入せずに境界領域Ａ’から退出した場合、制御部10は、退出時点(時刻t2)で照明領域Ｆの照明装置2Fの調光レベルをL2からL0に戻すための制御指令を生成して信号伝送部13から伝送させる。したがって、照明装置2Fでは、時刻t1〜t2の間は調光レベルがL2に維持されるが、時刻t2を過ぎると調光レベルがL2からL0に戻ることになる。

上述のように照明制御装置１の制御部10は、人(入出者４)が存在すると判断されている照明領域Ａに隣接する他の照明領域Ｂ〜Ｆのうちで、移動方向の先にある他の照明領域Ｆを照明する照明装置2Fに対して、光出力を第２のレベルL2とするための制御指令を生成する。さらに制御部10は、生成した制御指令を、人の移動に先行して、信号伝送部13から照明装置2Fへ伝送させる。その結果、入出者４が照明領域Ａから照明領域Ｆに進入する前に、照明領域Ｆが待機状態よりも明るくなるため、従来例のように入出者４が照明領域Ｆに進入した後に明るくなる場合と比べて、安全性や快適性の向上が図れる。しかも、入出者４の移動に先行して制御される調光レベルL2が、人が居る状態の調光レベルL1よりも小さい値に設定されているため、調光レベルL2が調光レベルL1に等しい又は大きい場合と比較して、省エネルギー化を図ることができる。故に、従来例よりも簡易な構成でコスト上昇を抑えつつ快適性及び省エネルギー化の向上を図ることができる。

ここで、照明領域Ａから照明領域Ｆに移動した入出者４が、照明領域Ｆに滞在せずに別の照明領域(例えば、照明領域Ｅ)に移動する場合が考えられる。この場合、通過時の明るさを滞在時の明るさ(調光レベルL1)に等しくすることは、無駄な電力消費が増えるために好ましくない。

そこで本実施形態では、図11(ａ)〜(ｅ)に示すように入出者４が境界領域Ａ'から照明領域Ｆに進入した場合、制御部10は、照明領域Ｆの照明装置2Fに対して、第３の調光レベルL3(L2＜L3＜L1)とするための制御指令を生成して信号伝送部13から伝送させる。さらに、制御部10は、入出者４が机５の近くに静止(滞在)していると判断すれば(時刻t3)、照明領域Ｆの照明装置2Fの調光レベルをL1にするための制御指令を生成して信号伝送部13から伝送させる。その結果、照明装置2Fでは、図11(ｅ)に示すように入出者４が照明領域Ｆに進入してから机５の前に移動して静止するまでの間(時刻t2〜t3)、滞在時の調光レベルL1よりも低い調光レベルL3で調光点灯するため、図９に示す場合と比較して省エネルギー化を図ることができる。なお、制御部10は、入出者４が照明領域Ｆに滞在している判断した時点(時刻t3)で、照明領域Ａの照明装置2Aに対して、調光レベルをL0にするための制御指令を生成して信号伝送部13から伝送させる。なお、照明装置2Aでは、照明制御装置１から制御指令を受け取ると、調光レベルをL1からL0へ徐々に低くすることで入出者４に違和感を与えないようにしている(図11(ｅ)参照)。

ところで、画像センサ111が有する光学系では、レンズの収差やシェーディング(周辺の光量低下)などが生じるため、特に画像の周辺における入出者４の移動方向の判断が困難になる場合がある。これに対して、照明領域Ａ内の境界領域Ａ'に入出者４が進入した場合、照明領域Ａに隣接する全ての照明領域Ｂ，Ｅ，Ｆの照明装置2B，2E，2Fの調光レベルを待機時の調光レベルL0から第２の調光レベルL2に変更することが考えられる。しかしながら、このような制御が行われると、無駄な電力消費が増えてしまうという不具合が生じる。

そこで、制御部10が、入出者４の移動方向をＸ軸方向又はＹ軸方向に近似して判断することが好ましい。例えば、図12(ａ)に示すように入出者４が照明領域Ａから照明領域Ｅに向かって移動している場合を想定する。制御部10は、差分ベクトルV3のｘ成分とｙ成分を比較し、値の大きい方の成分の軸方向を入出者４の移動方向とみなす。例えば、図12(ｂ)に示すように入出者４の移動方向を示す方向ベクトルVnが(xn，yn)と表され、ｘ成分xnとｙ成分ynとの大小関係がxn＜ynであると仮定すると、制御部10は、ｙ成分ynの方がｘ成分xnよりも大きいことから、入出者４の移動方向をＹ軸の正方向に近似する(図12(ｃ)参照)。そして、制御部10は、入出者４が境界領域Ａ’に進入した時点で照明領域ＡのＹ軸正方向に隣接する照明領域Ｆの照明装置2Fを第２の調光レベルL2に制御する。その後、入出者４が境界領域Ａ’から照明領域Ｅに進入したら、制御部10は、照明領域Ｅの照明装置2Eを第２の調光レベルL2に制御する。この場合、照明領域Ｆの照明装置2Fが余分に点灯することになるが、照明領域Ａに隣接する全ての照明領域Ｂ，Ｅ，Ｆの照明装置2B，2E，2Fを第２の調光レベルL2に制御する場合と比較して、１台の照明装置2Bの分だけ省エネルギー化を図ることができる。ただし、ｙ成分ynとｘ成分xnが等しい場合は何れの軸方向にも近似できないので、制御部10は、照明領域Ａに隣接する全ての照明領域Ｂ，Ｅ，Ｆの照明装置2B，2E，2Fを第２の調光レベルL2に制御することになる。

ここで、本実施形態の照明システムにおいて、複数台の照明制御装置１が互いに通信線で接続され、それぞれの照明制御装置１による人の存否や移動方向の判断結果を通信線を介して相互に通知し合うようにしても構わない。このようにすれば、一方の照明制御装置１の管轄下にある照明領域から、他方の照明制御装置１の管轄下にある照明領域に人が移動した場合でも、上述したように照明装置２の調光レベルを制御して、快適性及び省エネルギー化の向上を図ることができる。

また、各照明装置２にフォトダイオードなどで構成される明るさセンサが搭載され、調光信号生成部20が、明るさセンサで検出される明るさが照明制御装置１から指示される調光レベルと一致するように照明点灯部23に出力する調光信号を調整してもよい。すなわち、執務室Ｒに設けられている窓から外光が差し込む場合、外光と光源22の光を合わせた明るさが照明領域の明るさとなるので、外光の分だけ照明装置２の光出力(調光レベル)を下げることができて省エネルギー化を図ることができる。

ところで、各照明装置２の光源22に、発光色(色温度)が異なる複数種類の発光ダイオードを用い、照明制御装置１からの制御指令に応じて、調光だけでなく調色を行うようにしても構わない。例えば、待機状態又は人の通過時には、相対的に低い色温度(例えば、電球色)に調色されることで人に安心感を与えることができる。一方、滞在時には、相対的に高い色温度(例えば、昼光色)に調色されることで視認性及び発光効率の向上を図ることができる。

１照明制御装置
２照明装置
10 制御部(制御手段)
11 人検知部(人検知手段)
13 信号伝送部(伝送手段)
111 動き判断部(判断手段)
112 位置判断部(判断手段)

Claims

それぞれの照明領域が縦横に隣接するように配置される複数の照明装置を制御する照明制御装置であって、前記照明領域を検知範囲に含む人検知手段と、前記人検知手段の検知結果に応じて、前記照明装置を制御するための制御指令を生成する制御手段と、前記制御指令を前記照明装置に伝送する伝送手段とを備え、前記人検知手段は、前記複数の照明装置の照明領域を全て含む範囲を撮像範囲とし、前記撮像範囲を周期的に撮像する撮像手段、および前記撮像手段で撮像される画像に対して画像処理を行うことにより、前記撮像範囲内における人の存否並びに人の存在位置を判断する判断手段を有し、前記制御手段は、人が存在すると判断される前記照明領域を照明する前記照明装置に対して、光出力を第１のレベルとするための前記制御指令を生成して前記伝送手段から前記照明装置へ伝送させ、さらに、人が存在すると判断されている前記照明領域に隣接する他の前記照明領域のうちで、人の存在位置の時間変化から推定した人の移動方向の先にある前記他の照明領域を照明する前記照明装置に対して、光出力を第２のレベルとするための前記制御指令を生成し、且つ生成した前記制御指令を、前記人の移動に先行して、前記伝送手段から前記照明装置へ伝送させることを特徴とする照明制御装置。
前記第２のレベルは、前記第１のレベルよりも光出力が小さく設定されており、前記制御手段は、光出力を前記第２のレベルとした前記照明領域に人が存在すると判断されると、光出力を前記第２のレベルから前記第１のレベルへ増大させるための前記制御指令を生成して前記伝送手段から伝送させることを特徴とする請求項１記載の照明制御装置。
前記制御手段は、１つの前記照明領域に人が存在している時間が所定時間を超えた場合に前記照明領域に前記人が滞在しているとみなし、人が滞在しているとみなした前記照明領域を照明する前記照明装置に対して、光出力を前記第１のレベルよりも大きい第３の所定範囲へ増大させるための前記制御指令を生成して前記伝送手段から前記照明装置へ伝送させることを特徴とする請求項２記載の照明制御装置。
前記制御手段は、前記照明領域内の任意の位置を２次元直交座標系の座標で表し、人の移動方向を前記２次元直交座標系のＸ軸方向又はＹ軸方向に近似して判断することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の照明制御装置。
請求項１〜４の何れかの照明制御装置と、それぞれの照明領域が縦横に隣接するように配置される複数の照明装置とを有することを特徴とする照明システム。