JP2014211961A - 照明制御システム及び照明制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】事前情報を用いずに照度を測定する測定装置の位置を特定可能とする照明制御システム及び照明制御方法を提供する。【解決手段】照明空調集中コントローラ３００は、照度設定値を用いて照明装置１００〜１３０の発光を制御し、環境センサ４００は、照度測定値を無線通信により照明空調集中コントローラ３００へ送信する。照明空調集中コントローラ３００は、照度測定値を受信すると、照度測定値の変化と、照度測定値の受信時におけるＲＳＳＩの変化とに基づいて、照明装置１００〜１３０からの光の環境センサ４００に対する影響度を取得し、その影響度に基づいて未知又は不定である環境センサ４００の位置を取得する。【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置の制御を行う技術に関する。

ビル内の照明・空調制御システムにおいては、ビル内各所に設置された照度センサや温湿度センサなどの測定装置による測定値を用いて、省エネルギーや居住者の快適性などを考慮して最適な制御を行うことが重要となっている。現在、温湿度センサは、壁面などに設置し、壁内に通信線を這わせ、有線通信によって制御部などに温湿度測定値を送信するものが使用されている。しかし、有線通信を利用したセンサは、通信線の配線などの作業が煩雑であるため、設置コストが高くなる。また、センサの移設も容易ではない。

このため、照度センサや温湿度センサなどを搭載したセンサ（以下、環境センサ）による測定値を無線通信により制御部などへ送信することが提案されている。環境センサを無線化することで、配線などが不要になり、設置が容易になる。また、環境センサの設置場所が柔軟に選択できることや設置後の移設などが容易であるという利点もある。

一方で、無線通信による環境センサは、設置場所の管理が煩雑になる。特に、環境センサの設置後に移設が頻繁に発生する場合、設置場所の更新が必要になり煩雑である。このため、環境センサの位置検出が行われている。

例えば、特許文献１では、基地局と無線機の通信に要する時間などから基地局と無線機間の距離を算出し、複数の基地局からの距離を用いて無線機の位置を特定する。また、特許文献２では、照明機器と無線通信が可能な照度センサを用いたシステムにおいて、照明機器の発光光度を制御し、発光光度の変化量と照度センサの測定照度の変化量に基づき演算される回帰係数により、照明機器の照度測定装置に対する影響度を求め、照度センサにおける測定照度を目標照度とする制御を行う。更に、特許文献３では、影響度が既知である場合に、照明センサの位置における外光を含めた全照度から外光の推定式を算出する。

国際公開第２００９／０３４７２０号 特開２００８−２４３３８９号公報 特開２０１２−１７４６１８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、無線機の位置を特定するために、基地局を設置する必要があり、設置コストが増大してしまう。また、特許文献２に開示された技術では、照明機器の発光光度の変化量と照度センサの測定照度の変化量を取得する際に、外光や人影といったノイズが考慮されていなかった。また、特許文献３に開示された技術では、照度センサの位置が既知である必要がある。

本発明は、上述の事情の下になされたもので、事前情報を用いずに照度を測定する測定装置の位置を特定可能とする照明制御システム及び照明制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る照明制御システムは、
設置位置が既知の照明装置と、前記照明装置を制御する制御装置と、設置位置が未知又は不定であって前記照明装置からの光の照度を測定する測定装置とを含む照明制御システムであって、
前記測定装置は、
前記照度の測定値を無線通信により前記制御装置へ送信する送信手段を備え、
前記制御装置は、
前記測定装置からの前記照度の測定値を受信する受信手段と、
前記照度の測定値の変化と、前記受信手段による前記照度の測定値の受信時における受信信号強度の変化とに基づいて、前記測定装置の位置の取得に影響を与えるノイズ成分を取得し、前記ノイズ成分に応じて前記照明装置からの光の前記測定装置に対する影響度を取得し、前記影響度に基づいて前記測定装置の位置を取得する位置取得手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、事前情報を用いずに照度を測定する測定装置の位置を特定可能とすることができる。

本発明の一実施形態に係る照明空調制御システムの構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る照明装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る照明空調集中コントローラの構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る環境センサの構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る照明空調集中コントローラの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るノイズ判定基準の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る照度設定パターンＡの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る照度設定パターンＡと照度測定値との対応の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る外光の照度の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る外光の照度の周波数解析結果の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る照度設定パターンＢの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る照度設定パターンＢの場合の照度測定値の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る照度設定パターンＢの場合の照度測定値の周波数解析結果の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る照明制御システムとしての照明空調制御システム１の構成を示す図である。照明空調制御システム１は、太陽光等の外光を取り入れる窓５００が設けられたオフィス等の所定の空間に設置されている。照明空調システム１は、４台の照明装置１００、１１０、１２０、１３０と、３台の空調装置２００、２１０、２２０と、照明空調集中コントローラ３００と、４台の環境センサ４００、４１０、４２０、４３０で構成される。照明装置１００、１１０、１２０、１３０は、例えば天井に取り付けられるＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明である。空調装置２００、２１０、２２０は、例えば天井取り付け型の業務用エアコンであり、温度や風向を調整可能である。

なお、照明装置、空調装置及び環境センサの台数は図１に限定されず、最低１台ずつあればよく、それぞれの台数が異なっていてもよい。また、照明空調集中コントローラは複数箇所に設置されていてもよい。また、図１では、照明装置及び空調装置が一直線上に交互に配置されているが、配置はこれに限定されない。例えば、空調装置と空調装置の間に照明装置が２つ設置されていたり、その逆であったり、空調装置と照明装置とが格子状に配置されていたりしてもよい。本実施形態において、照明装置４台の照明装置１００、１１０、１２０、１３０と、３台の空調装置２００、２１０、２２０との設置位置は既知とする。環境センサ４００、４１０、４２０、４３０の設置位置は未知又は不定である。

図２は、照明装置１００の構成を示す図である。なお、照明装置１１０、１２０、１３０も照明装置１００と同様の構成である。図２に示す照明装置１００は、光源１０１、調光部１０２、有線通信部１０３からなる。

調光部１０２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成される。有線通信部１０３は、照明空調集中コントローラ３００との間で有線通信を行うことができ、照明空調集中コントローラ３００からの照度設定値を受信し、調光部１０２へ出力する。調光部１０２は、照度設定値に応じて、光源１０１の照度を調整する。照度の調整は様々な手法が用いられる。例えば、調光部１０２は、照度を０〜１００％まで５％刻みで設定可能でもよいし、光源１０１のオン・オフのみでもよいし、０〜１００％まで連続的に設定可能でもよい。

図３は、照明空調集中コントローラ３００の構成を示す図である。図３に示す照明空調集中コントローラ３００は、通信部３０１、集中コントローラ制御部３０２、照明・空調位置データベース３０３、環境センサ位置取得部３０４からなる。

通信部３０１は、照明装置１００〜１３０及び空調装置２００〜２２０との間で有線通信を行うことができる。また、通信部３０１は、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity）、ＺｉｇＢｅｅ等の無線通信の機能を有しており、環境センサ４００〜４３０との間で無線通信を行うことができる。

集中コントローラ制御部３０２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムが記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）等により構成される。集中コントローラ制御部３０２は、照明装置１００〜１３０及び空調装置２００〜２２０の制御、環境センサ４００〜４３０から照度や温湿度等の測定値の取得等を行う。

照明・空調位置データベース３０３は、例えばＲＯＭ等により構成される。照明・空調位置データベース３０３は、照明装置１００〜１３０及び空調装置２００〜２２０の設置位置の情報を記憶している。

環境センサ位置取得部３０４は、例えばＲＯＭ等により構成される。環境センサ位置取得部３０４は、環境センサ４００〜４３０の位置取得プログラム３０５を記憶するとともに、照度センサ値データベース３０６を構成している。照度センサ値データベース３０６は、照明装置１００〜１３０の照度設定値と、当該照度設定値で照明装置１００〜１３０が発光した際の環境センサ４００〜４３０による照度測定値とを記憶している。

図４は、環境センサ４００の構成を示す図である。なお、環境センサ４１０、４２０、４３０も環境センサ４００と同様の構成である。図４に示す環境センサ４００は、無線通信部４０１、照度センサ４０２、温度センサ４０３、湿度センサ４０４、環境センサ制御部４０５からなる。

無線通信部４０１は、ＷｉＦｉ、ＺｉｇＢｅｅ等の無線通信の機能を有しており、照明空調集中コントローラ３００との間で無線通信を行うことができる。

照度センサ４０２、温度センサ４０３、湿度センサ４０４は、環境センサ４００の設置位置における環境情報を計測するためのセンサである。照度センサ４０２は、例えばフォトダイオードを含んで構成され、環境センサ４００の設置位置における照度を測定する。温度センサ４０３は、例えば熱電対やサーミスタを含んで構成され、環境センサ４００の設置位置における温度を測定する。湿度センサ４０４は、例えば酸化アルミニウムを用いた静電容量式であり、環境センサ４００の設置位置における湿度を測定する。照度センサ４０２、温度センサ４０３、湿度センサ４０４の測定値は、環境センサ制御部４０５へ出力される。なお、他のセンサ、例えば、人感センサ、二酸化炭素を測定するセンサ等が更に設けられていてもよい。

環境センサ制御部４０５は、例えばＣＰＵ、制御プログラムが記録されたＲＯＭ等により構成される。環境センサ制御部４０５は、照度センサ４０２、温度センサ４０３、湿度センサ４０４の測定値を、無線通信部４０１を介して、照明空調集中コントローラ３００へ送信する。

次に、照明空調制御システム１の動作を説明する。図５は、照明空調制御システム１内の照明空調集中コントローラ３００による環境センサ４００の位置取得時の動作を示すフローチャートである。なお、図５では照明空調集中コントローラ３００が環境センサ４００の位置を取得する動作を示すが、同様にして他の環境センサ４１０〜４３０の位置を取得することもできる。

図５に示す動作に先立ち、照明空調集中コントローラ３００内の集中コントローラ制御部３０２は、位置取得プログラム３０５を実行して、固定の照度設定値（例えば最大照度の５０％）を、通信部３０１を介して照明装置１００〜１３０へ送信する。なお、図５のステップＳ１０１の動作が終了するまでは、照度設定値は変更されない。

照明装置１００〜１３０内の調光部１０２は、有線通信部１０３を介して照度設定値を受信し、当該照度設定値に応じて、光源１０１の照度を調整する。これにより、照明装置１００〜１３０が発光状態になる。環境センサ４００内の照度センサ４０２は、環境センサ４００の設置位置における照度を測定し、照度測定値を環境センサ制御部４０５へ出力する。環境センサ制御部４０５は、照度測定値を、無線通信部４０１を介して照明空調集中コントローラ３００へ無線通信により送信する。ここで、照明装置１００〜１３０は発光を継続しており、照度センサ４０２は連続的に照度を測定し、環境センサ制御部４０５は連続的に照度測定値を送信する。

照明空調集中コントローラ３００内の集中コントローラ制御部３０２は、所定期間、通信部３０１を介して、環境センサ４００からの照度測定値を受信するとともに、その照度測定値を受信した際の受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）を測定する。更に、集中コントローラ制御部３０２は、所定期間内に取得した照度測定値とＲＳＳＩの値とに基づいて、外光と人間等の移動体の影（以下、人影）によるノイズの有無を判定する（ステップＳ１０１）。

具体的には、集中コントローラ制御部３０２は、図６に示す判定基準に従い、ノイズの有無を判定する。図６において、照度測定値の安定とは所定期間内に取得した照度測定値の変動が予め設定された照度の閾値以下であることを示し、照度測定値の不安定とは所定期間内に取得した照度測定値の変動が照度の閾値を超えることを示す。また、ＲＳＳＩの安定とは所定期間内に取得したＲＳＳＩの変動が予め設定されたＲＳＳＩの閾値以下であることを示し、ＲＳＳＩの不安定とは所定期間内に取得したＲＳＳＩの変動がＲＳＳＩの閾値を超えることを示す。例えば、照度の閾値は５［ｌｘ］、ＲＳＳＩの閾値は５［ｄＢ］である。

照明設定値が一定である場合に所定期間内の照度測定値が不安定となる要因としては、外光による影響と人影による影響が考えられる。また、所定期間内のＲＳＳＩが不安定となる要因としては、環境センサ４００と照明空調集中コントローラ３００の付近に人間等がいる可能性が考えられる。従って、照度測定値、ＲＳＳＩがともに安定している場合は外光、人影によるノイズはないと見なされる。また、照度測定値が不安定、ＲＳＳＩが安定である場合、外光によるノイズがあり、人影によるノイズはないと見なされる。また、照度測定値が安定、ＲＳＳＩが不安定である場合、人間等が周囲にいる可能性があるため、人影によるノイズがあると見なされる。更に、照度測定値、ＲＳＳＩがともに不安定である場合、外光、人影によるノイズがあると見なされる。

ステップＳ１０１のノイズ有無の判定において、ノイズなしと判定された場合はステップＳ１０２へ進み、外光によるノイズありと判定された場合はステップＳ１０４へ進み、人影によるノイズありと判定された場合はステップＳ１０６へ進み、外光及び人影によるノイズありと判定され場合はステップＳ１０８へ進む。

ステップＳ１０１のノイズ有無の判定において、ノイズなしと判定された場合、照明装置１００〜１３０毎の照度設定値の１つの組み合わせ（以下、照度設定パターン情報）に従って照明装置１００〜１３０が発光すると、環境センサ４００における照度測定値は一定の値となる。本実施形態では、４台の照明装置１００〜１３０が設けられているため、少なくとも一次独立である５つの照度設定パターン情報で照明装置１００〜１３０の発光が制御され、照度設定パターン情報毎に環境センサ４００における照度測定値が取得されることにより、照明装置１００〜１３０のそれぞれからの光の環境センサ４００に対する影響度を取得することができ、更に、その影響度に基づいて環境センサ４００の位置を取得することができる。

具体的には、ステップＳ１０１のノイズ有無の判定において、ノイズなしと判定された場合、集中コントローラ制御部３０２は、例えば図７に示す５つの照度設定パターン情報を含んだ照度設定パターンＡに従って照明装置１００〜１３０を制御するとともに、５つの照度設定パターン情報毎に環境センサ４００によって測定された照度測定値を取得する（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２において、集中コントローラ制御部３０２は、図７に示す照度設定パターンＡを環境センサ位置取得部３０４内の照度センサ値データベースから読み出し、照度設定パターンＡ内の照度設定パターン情報を１つずつ選択する。更に、集中コントローラ制御部３０２は、選択した照度設定パターン情報内の照明装置１００〜１３０毎の照度設定値を、通信部３０１を介して対応する照明装置１００〜１３０へ送信する。次に、集中コントローラ制御部３０２は、送信した照度設定値に応じて照明装置１００〜１３０が発光している際に、環境センサ４００によって測定されて送信された照度測定値を、通信部３０１を介して受信する。更に、集中コントローラ制御部３０２は、図８に示すように、受信した照度測定値を、対応する照度設定パターン情報に付加する。上述の処理は、照度設定パターン情報が選択される毎に繰り返され、５つの照度設定パターン情報の全てに照度測定値が付加される。

次に、集中コントローラ制御部３０２は、照明装置１００〜１３０毎の照度設定値と環境センサ４００による照度測定値とに基づいて、照明装置１００〜１３０のそれぞれからの光の環境センサ４００に対する影響度を算出する（ステップＳ１０３）。

具体的には、以下の手法により影響度が算出される。照明装置Ｘの照明設定値をｆｘ、その照明設定値に対応する照度測定値をＬ、オフセットをＮとすると、照度設定パターンＡ内の１つの照度設定パターン情報に対応する照明装置Ｘの影響度αｘは以下のように定義される。ここでオフセットＮは、照明装置１００〜１３０以外の照明装置等による光の影響を示し、一定値である。

図８に示すように、照度設定パターンＡ内の５つの照度設定パターン情報と照度測定値とが対応付けられているため、５つの照度設定パターン情報毎に数１が定められることにより、以下の数２が成り立つ。

ここで、５つの照度設定パターン情報は一次独立であるため、数２の左の行列は正則であり、逆行列が必ず存在する。したがって、照明装置Ｘの影響度αｘは算出可能であり、数３の通りとなる。

また、ステップＳ１０１のノイズ有無の判定において、外光によるノイズありと判定された場合、１つの照度設定パターン情報に従って照明装置１００〜１３０が発光しても、環境センサ４００における照度測定値は一定の値にならない。そこで、本実施形態では、各照明装置１００〜１３０が照明装置固有の周波数成分を有する照度設定値のシーケンスで制御される。更に、照度測定値の時系列データから固有の周波数成分が抽出されることにより、照明装置１００〜１３０のそれぞれからの光の環境センサ４００に対する影響度を取得することができ、更に、その影響度に基づいて環境センサ４００の位置を取得することができる。

図９は、実際のオフィス等において、外光による照度を測定した結果である。図９の測定結果について、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）により周波数成分が抽出されると、図１０に示す結果となる。外光による照度変化は、０．００４［Ｈｚ］未満の周波数成分がほとんどであるため、０．００４［Ｈｚ］以上の周波数成分を含む照度設定値のシーケンスで照明装置１００〜１３０が制御されることで、照明装置１００〜１３０の照度設定値の変化による環境センサ４００における照度測定値の変化と、外光の変動による環境センサ４００における照度測定値の変化とを分離することができる。

具体的には、ステップＳ１０１のノイズ有無の判定において、外光によるノイズありと判定された場合、集中コントローラ制御部３０２は、例えば図１１に示す照度設定パターンＢに従って照明装置１００〜１３０を制御するとともに、環境センサ４００によって測定された照度測定値を取得する（ステップＳ１０４）。

図１１（Ａ）に示すように、照明装置１００の照度設定値のシーケンスは周期２００［ｓｅｃ］（周波数０．００５［Ｈｚ］）の周波数成分を有する。図１１（Ｂ）に示すように照明装置１１０の照度設定値のシーケンスは周期１５０［ｓｅｃ］（周波数０．００６７［Ｈｚ］）の周波数成分を有する。図１１（Ｃ）に示すように照明装置１２０の照度設定値のシーケンスは周期１２０［ｓｅｃ］（周波数０．００８３［Ｈｚ］）の周波数成分を有する。図１１（Ｄ）に示すように照明装置１３０の照度設定値のシーケンスは周期８０［ｓｅｃ］（周波数０．０１２５［Ｈｚ］）の周波数成分を有する。なお、図１１では、１周期分の照度設定値のシーケンスのみ示しているが、各照明装置１００〜１３０は、照度設定値のシーケンスを一定時間繰り返すものとする。

本実施形態では、環境センサ４００の位置取得を実施していない場合には、全ての照明装置１００〜１３０の照度設定値が固定の値、例えば最大照度の５０％に制御され、環境センサ４００の位置取得を実施する場合に、図１１に示す照度設定パターンＢの照度設定値に制御されるものとする。

図１２に、照度設定パターンＢの場合の環境センサ４００による照度測定値の一例を示す図である。図１２では、時間が３００００〜３３１００［ｓｅｃ］の間に照度設定パターンＢに基づいて照度設定値が制御されて、環境センサ４００の位置が取得される。一方、３００００〜３３１００［ｓｅｃ］以外の時間では、各照明装置の照度設定値が最大照度の５０％に制御される。

次に、集中コントローラ制御部３０２は、環境センサ４００による照度測定値の時系列データを周波数解析し、照明装置１００〜１３０のそれぞれからの光の環境センサ４００に対する影響度を算出する（ステップＳ１０５）。

具体的には、集中コントローラ制御部３０２は、照度測定値の時系列データからＦＦＴにより周波数成分を抽出する。例えば、図１２に示すように、時間が３００００〜３３１００［ｓｅｃ］の間に照度設定パターンＢに基づいて照度設定値が制御される場合、当該時間内における照度測定値の時系列データに対してＦＦＴ変換を行った結果は図１３に示すものとなる。更に、集中コントローラ制御部３０２は、以下の手法により影響度を算出する。

外光によるノイズがある場合、照明装置Ｘの影響度αｘは、当該照明装置Ｘの照度設定値のシーケンスが示す周波数成分の振幅の比として定義される。例えば、照度設定値のシーケンスが図１１に示す物である場合、照明装置１００は周波数０．００５［Ｈｚ］の周波数成分を含む照度設定値のシーケンスで制御されたため、振幅は約７３００００である。照明装置１１０は周波数０．００６７［Ｈｚ］の周波数成分を含む照度設定値のシーケンスで制御されたため、振幅は約６７０００である。照明装置１２０は周波数０．００８３［Ｈｚ］の周波数成分を含む照度設定値のシーケンスで制御されたため、振幅は約１６６７である。照明装置１３０は周波数０．０１２５［Ｈｚ］の周波数成分を含む照度設定値のシーケンスで制御されたため、振幅は約２６５である。振幅の比は７３００００：６７０００：１６６７：２６５＝１０．９：１：０．０２５：０．００４であるので、照明装置Ｘの影響度αｘは数４の通りとなる。

ここで、照明装置１２０及び１３０の影響度は照明装置１００及び１１０に対して十分に小さいため、無視することができる。

また、ステップＳ１０１のノイズ有無の判定において、人影によるノイズありと判定された場合、例えば、人間が環境センサ４００の近傍を通り過ぎたといったことが想定される。人間が環境センサ４００の近傍を通り過ぎた場合には、環境センサ４００と照明装置１００等との間に人間が存在する比較的短い時間（１〜数秒）のみノイズが発生する。このような場合、１つの照度設定パターン情報で比較的長い時間（数十秒〜数分）、照明装置１００〜１３０の照度設定値を制御し、その間に環境センサ４００によって取得される複数の照度測定値のうちの最頻値を、その照度設定パターン情報に対応する照度測定値とする。

具体的には、ステップＳ１０１のノイズ有無の判定において、人影によるノイズありと判定された場合、集中コントローラ制御部３０２は、例えば図７に示す５つの照度設定パターン情報を含んだ照度設定パターンＡに従って照明装置１００〜１３０を制御する。更に、集中コントローラ制御部３０２は、照度設定パターンＡ１の照度設定パターン情報に対して複数の照度測定値を取得し、これら複数の照度測定値の最頻値を算出して、当該照度設定パターン情報に対する照度測定値に設定する（ステップＳ１０６）。

ステップＳ１０６において、集中コントローラ制御部３０２は、集中コントローラ制御部３０２は、照度設定パターンＡ内の照度設定パターン情報を１つずつ選択する。更に、集中コントローラ制御部３０２は、選択した照度設定パターン情報内の照明装置１００〜１３０毎の照度設定値を、通信部３０１を介して対応する照明装置１００〜１３０へ送信する。次に、集中コントローラ制御部３０２は、送信した照度設定値に応じて照明装置１００〜１３０が発光している際に、環境センサ４００によって測定されて送信された照度測定値を、通信部３０１を介して受信する。

その後、集中コントローラ制御部３０２は、受信した照度測定値が所定数（例えば５０）に達するまで待機する。ここで所定数は環境センサと照明装置１００等との間に人間が存在すると推定される時間（１〜数秒）よりも十分に長い時間（数十秒〜数分）に、環境センサ４００によって取得、送信され、照明空調集中コントローラ３００によって受信される照度測定値の数となるように設定される。受信した照度測定値が所定数に達すると、集中コントローラ制御部３０２は、その所定数の照度測定値のうちの最頻値を特定し、その最頻値を照度測定値として、対応する照度設定パターン情報に付加する。上述の処理は、照度設定パターン情報が選択される毎に繰り返され、５つの照度設定パターン情報の全てに照度測定値が付加される。

次に、集中コントローラ制御部３０２は、照明装置１００〜１３０毎の照度設定値と環境センサ４００による照度測定値とに基づいて、照明装置１００〜１３０のそれぞれからの光の環境センサ４００に対する影響度を算出する（ステップＳ１０７）。具体的な動作は、ステップＳ１０３と同様である。

また、ステップＳ１０１のノイズ有無の判定において、外光及び人影によるノイズありと判定された場合、これらのノイズと、照明装置１００〜１３０の照度設定値を変更したことによる環境センサ４００における照度測定値の変化とを容易に分離できない。このため、外光及び人影によるノイズの少なくとも一方がなくなることまで待機すべく、集中コントローラ制御部３０２は、環境センサ４００の位置取得を行わず、所定時間（例えば１時間）待機する（ステップＳ１０８）。その後、ステップＳ１０１以降の動作が繰り返される。

一方、ステップＳ１０３、ステップＳ１０５、ステップＳ１０７の何れかにおいて、照明装置１００〜１３０のそれぞれからの光の環境センサ４００に対する影響度が算出された後、集中コントローラ制御部３０２は、照明装置１００〜１３０の位置と、影響度とに基づいて、環境センサ４００の位置を導出する（ステップＳ１０９）。

具体的には、集中コントローラ制御部３０２は、照明・空調位置データベース３０３に記憶された照明装置１００〜１３０の位置を読み出す。次に、例えば、集中コントローラ制御部３０２は、照明装置１００〜１３０の位置と、照明装置１００〜１３０のそれぞれからの光の環境センサ４００に対する影響度とに基づいて、環境センサ４００から照明装置１００〜１３０の距離が、照明装置１００〜１３０に対応する影響度と反比例するように、環境センサ４００の位置を導出する。例えば、照明装置１００、１１０、１２０、１３０に対応する影響度の比が、４：３：２：１である場合、照明装置１００、１１０、１２０、１３０まで距離の比が１：２：３：４となる位置が環境センサ４００の位置となる。

また、例えば、図８に示すように照度測定値が取得され、照明装置１００に対応する影響度が最大となる場合には、集中コントローラ制御部３０２は、環境センサ４００が、照明装置１００の真下等、照明装置１００〜１３０のうち、照明装置１００に最も近い位置に存在すると見なす。なお、後述するステップＳ１１０において、環境センサ４００より取得、送信された照度測定値及び温湿度測定値に基づいて、照明装置１００〜１３０と、空調装置２００〜２２０とが制御される場合には、環境センサ４００の位置取得の精度は、照明装置１００〜１３０の設置間隔（例えば２ｍ）程度でよい。

また、例えば、集中コントローラ制御部３０２は、影響度を重みとして、照明装置１００〜１３０の位置を加重平均することにより、環境センサ４００の位置を取得してもよい。例えば、ステップＳ１０３で数３に示すように影響度が算出された場合、照明装置１００と照明装置１１０の影響度は６と２である。ここで、照明装置１００の平面位置を（ｘ₁₀₀，ｙ₁₀₀）、照明装置１１０の平面位置を（ｘ₁₁₀，ｙ₁₁₀）とすると、環境センサ４００の位置（ｘ，ｙ）は以下の通りとなる。

また、照明装置１００〜１３０のサイズや光度などの特性が既知である場合、位置（ｘ,ｙ）における照明装置１００〜１３０による照度を計算し、当該計算値が実測の影響度と等しくなる位置（ｘ,ｙ）を環境センサ４００の位置としてもよい。

次に、集中コントローラ制御部３０２は、導出した環境センサ４００の位置と、環境センサ４００より取得、送信された照度測定値及び温湿度測定値とに基づいて、照明装置１００〜１３０と、空調装置２００〜２２０とを制御する（ステップＳ１１０）。例えば、窓５００からの外光があり、環境センサ４００の照度測定値が高く、環境センサ４００が照明装置１００〜１３０のうち、照明装置１００に最も近い位置に存在すると見なされる場合には、集中コントローラ制御部３０２は、照明装置１００の照度設定値を下げる。また、例えば、環境センサ４００による温度測定値が設定値より高い場合、集中コントローラ制御部３０２は、環境センサ４００の位置の温度が下がるように空調装置２００を制御する。

上述したように、本実施形態における照明空調制御システム１において、照明空調集中コントローラ３００は、照度設定値を用いて照明装置１００〜１３０の発光を制御し、環境センサ４００は、照度測定値を無線通信により照明空調集中コントローラ３００へ送信する。照明空調集中コントローラ３００は、照度測定値を受信すると、照度測定値の変化と、照度測定値の受信時におけるＲＳＳＩの変化とに基づいて、照明装置１００〜１３０からの光の環境センサ４００に対する影響度を取得し、その影響度に基づいて未知又は不定である環境センサ４００の位置を取得する。

このように、照度測定値の変化と、照度測定値の受信時におけるＲＳＳＩの変化とを考慮して、照明装置１００〜１３０からの光の環境センサ４００に対する影響度、更にはその影響度に基づく環境センサ４００の位置が取得されるため、従来のように影響度が既知でなく、環境センサ４００が移動することによる影響度の変化を反映させた正確な環境センサ４００の位置の取得が可能となる。

また、環境センサ４００の位置の取得に影響を与える外光や人影といったノイズ成分が取得され、そのノイズ成分に応じた適切なアルゴリズムで影響度が算出される。具体的には、ノイズがない場合には、照明空調集中コントローラ３００は、５つの照度設定パターン情報からなる照度設定パターンＡに従って照明装置１００〜１３０の照度設定値を制御し、照度設定パターン情報毎に環境センサ４００からの照度測定値を取得して影響度を算出する。また、ノイズが外光である場合、外光と照明装置１００〜１３０の光を区別するために、照明空調集中コントローラ３００は、各照明装置に固有の周波数成分を有する照度設定値のシーケンスである照明設定パターンＢに従って照明装置１００〜１３０の照度設定値を制御し、環境センサ４００からの照度測定値の時系列データを周波数解析することで影響度を算出する。また、ノイズが人影である場合、環境センサ４００と照明装置１００等との間に人間が存在することによる照度測定値の変化を除外するために、照明空調集中コントローラ３００は、５つの照度設定パターン情報からなる照度設定パターンＡに従って照明装置１００〜１３０の照度設定値を制御し、照度設定パターン情報毎に、環境センサ４００からの複数の照度測定値を取得して最頻値を算出し、その最頻値を用いて影響度を算出する。また、ノイズが外光及び人影である場合には所定時間待機後に再度ノイズの有無が判定される。このようにノイズ成分に応じた適切なアルゴリズムで影響度が算出され、環境センサ４００の位置が取得されるため、より正確な環境センサ４００の位置の取得が可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は実施形態によって限定されるものではない。本発明は、実施形態及び以下の変形例を適宜組み合わせたものも含み、また、それらと均等なものも含む。

例えば、上述した実施形態では、ノイズの有無に応じて図５のステップＳ１０２〜Ｓ１０８のアルゴリズムが適用されたが、これに限定されない。例えば、ノイズがない場合は、ノイズに弱いが高速あるいは簡易な計算で位置検出可能なアルゴリズムを適用し、外光によるノイズがある場合は、比較的低い周波数のノイズを除去するアルゴリズムを適用し、人影によるノイズがある場合は、比較的高い周波数のノイズを除去するアルゴリズムを適用するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、人影によるノイズありと判定された場合、例えば、環境センサ４００と照明装置１００等との間に人間が存在して比較的短い時間のみノイズが発生とした。しかし、人間が環境センサ４００付近に比較的長時間滞在する場合も考えられる。例えば、普段、人間がいない座席に環境センサ４００が設置されたが、ある１日だけ、その座席に人間が着席するような場合、人影によるノイズが長時間継続することが想定される。このような人影によるノイズが長時間継続することが想定される場合は、環境センサ４００の位置取得を行わない、すなわち、図５のステップＳ１０８に遷移するようにしてもよい。また、ＲＳＳＩの変動する時間やＲＳＳＩの変動幅等に基づいて、人間が通り過ぎることによるノイズが発生する環境か、人間が長時間滞在することによるノイズが発生する環境であるかを区別してもよい。

１ 照明空調制御システム、１００、１１０、１２０、１３０ 照明装置、１０１ 光源、１０２ 調光部、１０３ 有線通信部、２００、２１０、２２０ 空調装置、３００ 照明空調集中コントローラ、３０１ 通信部、３０２ 集中コントローラ制御部、３０３ 照明・空調位置データベース、３０４ 環境センサ位置取得部、３０５ 位置取得プログラム、３０６ 照度センサ値データベース、４００、４１０、４２０、４３０ 環境センサ、４０１ 無線通信部、４０２ 照度センサ、４０３ 温度センサ、４０４ 湿度センサ、４０５ 環境センサ制御部、５００ 窓

Claims (6)

1. 設置位置が既知の照明装置と、前記照明装置を制御する制御装置と、設置位置が未知又は不定であって前記照明装置からの光の照度を測定する測定装置とを含む照明制御システムであって、
   前記測定装置は、
   前記照度の測定値を無線通信により前記制御装置へ送信する送信手段を備え、
   前記制御装置は、
   前記測定装置からの前記照度の測定値を受信する受信手段と、
   前記照度の測定値の変化と、前記受信手段による前記照度の測定値の受信時における受信信号強度の変化とに基づいて、前記測定装置の位置の取得に影響を与えるノイズ成分を取得し、前記ノイズ成分に応じて前記照明装置からの光の前記測定装置に対する影響度を取得し、前記影響度に基づいて前記測定装置の位置を取得する位置取得手段と、
   を備えることを特徴とする照明制御システム。
2. 前記位置取得手段は、前記ノイズ成分に応じて異なるアルゴリズムにより前記測定装置の位置を取得することを特徴とする請求項１に記載の照明制御システム。
3. 前記位置取得手段は、前記照明装置からの光以外の外光と、移動体による影とを前記ノイズ成分として取得することを特徴とする請求項２に記載の照明制御システム。
4. 前記位置取得手段は、
   前記照度の測定値の変化が第１の閾値以下であり、且つ、前記受信手段による前記照度の測定値の受信時における受信信号強度の変化が第２の閾値以下である場合に、前記外光及び前記影がないと判定し、
   前記照度の測定値の変化が第１の閾値を超え、且つ、前記受信手段による前記照度の測定値の受信時における受信信号強度の変化が第２の閾値以下である場合に、前記外光があり、前記影がないと判定し、
   前記照度の測定値の変化が第１の閾値以下であり、且つ、前記受信手段による前記照度の測定値の受信時における受信信号強度の変化が第２の閾値を超える場合に、前記外光がなく、前記影があると判定し、
   前記照度の測定値の変化が第１の閾値を超え、且つ、前記受信手段による前記照度の測定値の受信時における受信信号強度の変化が第２の閾値を超える場合に、前記外光及び前記影があると判定することを特徴とする請求項３に記載の照明制御システム。
5. 前記位置取得手段は、
   前記外光及び前記影がないと判定した場合に、前記照度の設定値と前記照度の測定値との組み合わせを複数取得するとともに、前記影響度を取得し、
   前記外光があり、前記影がないと判定した場合に、前記照明装置が所定の周波数成分を含む光を発するように制御し、前記照度の測定値に基づいて、所定の周波数成分を特定するとともに、前記影響度を取得し、
   前記外光がなく、前記影があると判定した場合に、前記照度の設定値と前記照度の測定値の最頻値との組み合わせを複数取得するとともに、前記影響度を取得し、
   前記外光及び前記影があると判定した場合に、所定時間経過後に再度前記ノイズ成分の取得を行うことを特徴とする請求項４に記載の照明制御システム。
6. 設置位置が既知の照明装置と、前記照明装置を制御する制御装置と、設置位置が未知又は不定であって前記照明装置からの光の照度を測定する測定装置とを含む照明制御システムにおける照明制御方法であって、
   前記測定装置が、前記照度の測定値を無線通信により前記制御装置へ送信し、
   前記制御装置が、前記測定装置からの前記照度の測定値を受信し、
   前記制御装置が、前記照度の測定値の変化と、前記照度の測定値の受信時における受信信号強度の変化とに基づいて、前記測定装置の位置の取得に影響を与えるノイズ成分を取得し、前記ノイズ成分に応じて前記照明装置からの光の前記測定装置に対する影響度を取得し、前記影響度に基づいて前記測定装置の位置を取得する
   ことを特徴とする照明制御方法。

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