JP2014232634A - 照明機器制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は視作業者の視認性を確保しつつ照明機器の消費電力を低減した照明機器制御装置の提供を目的とする。【解決手段】照明機器制御装置２００は、視作業者の存在有無を表すセンサ信号を取得する視作業者有無取得部２０１と、記憶部２１１とを備え、記憶部２１１には作業机の各々から画像表示装置の各々を見たときの輝度を表す画像表示装置輝度データが、画像表示装置の輝度設定ごとに記憶され、また作業机上の照度を表す机上照度データ２０５が、照明機器の明るさの設定ごとに記憶されており、画像表示装置輝度データ２０４に基づいて作業机上の推奨される照度を算出する推奨照度算出部２０６と、センサ信号、机上照度データ２０５および推奨される照度に基づいて照明機器の各々について明るさの設定を導出する照明機器制御パターン導出部２０７と、明るさの設定を照明機器調整部２０９に出力する照明機器制御パターン出力部２０８とをさらに備える。【選択図】図２

Description

本発明は、照明機器制御装置に関し、特に、１つ以上の画像表示装置と、画像表示装置正面側に設けられた１つ以上の作業机と、作業机上を照らす１つ以上の照明機器とが設置された空間において、１つ以上の照明機器の明るさを制御する照明機器制御装置に関する。

本明細書において、視作業とは画像表示装置を見て情報を得ることと、作業机上の書類等を見る作業を交互に行なっている作業状態をいう。

画像表示装置（例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ブラウン管ディスプレイ、ＤＬＰ（登録商標）方式のリアプロジェクションディスプレイなど）を見る場合、観視角に応じて視作業者から見た画像表示装置の輝度が変化する。ここで観視角とは、画像表示装置の画面と、画面を見る視作業者の視線とのなす角度である。また、複数の視作業者が存在する場合、各視作業者の位置に応じて観視角が異なるため、各視作業者から見た画像表示装置の輝度は異なる。

例えばリアプロジェクションディスプレイの場合、視作業者から見た輝度は、光学エンジンから出射された映像光が投影されるスクリーンの観視角特性に大きく依存する。スクリーンの観視角特性とは、スクリーンに対する視作業者の観視角によってスクリーンの透過光の明るさが変化する特性である。一般的なリアプロジェクションディスプレイ用スクリーンの場合には、スクリーンに対する観視角が大きくなるほどスクリーンの透過光の明るさは低下する。

ＪＩＳ規格（ＪＩＳＺ８５１３）において、視作業者の視認性確保のため、視作業者から見る画像表示装置の輝度の推奨される最低値が定められている。視作業者が１人でなく、複数である場合は、前述の様に、視作業者から見た画像表示装置の輝度は視作業者によって異なる。この場合、全ての視作業者から見た画像表示装置の輝度が、推奨される輝度を下回らないようにする必要がある。

例えば、電力監視業務においては、大画面の画像表示装置に対して複数の視作業者が存在する。一般的には、電力監視システムの納入時において、各視作業者から見た画像表示装置の輝度が、前述した推奨される最低輝度を下回らないように画像表示装置の輝度調整が行われる。

視作業者は、画像表示装置と、作業机上の書類とを交互に見るなどの作業を行なっている。視認性の確保のために、視作業者から見た画像表示装置の輝度と、作業机上の輝度との比率は１：１であることが望ましい。しかし、現実には輝度の比率を常に１：１とすることは困難である。ＪＩＳ規格（ＪＩＳＺ９１１０）によれば、輝度の比率は、１０：１の範囲に収まっていることが良いとされている。

なお、画像表示装置と作業机上を交互に見るという作業状態でなくとも、作業を行う作業領域又は活動領域ごとに推奨照度の範囲がＪＩＳ規格（ＪＩＳＺ９１１０）にて規定されている。そこで、マルチ大画面システムにおいては複数の視作業者全員の机上の照度が作業領域又は活動領域の推奨照度の範囲を逸脱しないように室内照明が設計される。

照明機器は前述した望ましい照度範囲を保つように常に調整されることが好ましい。しかし、例えば、上述した電力監視業務において照明機器の明るさが調整されることは稀であり、例え調整される場合であってもシステム納入時や年１回程度のメンテナンス時に行われる程度である。消費電力の低減を行うためには、前記調整時に、作業机の机上の照度が視認性を確保できる必要最低限の照度となる明るさで照明機器を点灯させることが望ましい。ただし、通常、全ての照明機器の明るさの設定は一律に調整されることが多い。

従来、画像表示装置の周りの明るさに合わせて画像表示装置の輝度を調整するのみでは、例えば暗い画像を多く含むコンテンツであるにも関わらず、画像表示装置の周りの明るさに合わせて画像表示装置の輝度を上げた場合には、黒浮きが生じるなどの問題があった。

そこで、特許文献１では、画像表示装置と画像表示装置の周りの明るさの両方を調整することで上述した問題を解決している。加えて、特許文献１では消費電力の低減を行うために、人感センサを用いて人の存在有無を検知し、画像表示装置の電源のオン／オフを行なっている。

特開２００３−３２３１６９号公報

前述した電力監視システムにおいては照明機器の明るさの調整が行われる場合であっても、その頻度が納入時と年１回のメンテナンス時に行われる程度であり、視作業者の人数増減や画像表示装置の輝度変更に即座に対応できなかった。そのため、実際には視作業者が作業位置にいないにも関わらず、必要以上の明るさで照明機器が点灯しており電力を無駄に消費する問題があった。

また、照明機器の明るさの調整に関して、全ての照明機器の明るさの設定は一律に調整されることが多いため、実際には視作業者が作業位置にいないにも関わらず、必要のない明るさで照明機器が点灯していることがあった。

さらに、視作業者が退席する際に、手動で照明機器の明るさの設定値を下げた場合、他の作業者が作業する机上の照度が十分に確保されない問題があった。また、視作業者が着席する際も退席する際と同様に手動で照明機器の明るさの設定を行うと、視認性を確保するために必要な机上の照度が確保されないことや、逆に不必要に明るくしすぎて無駄に電力が消費される場合があった。

また、特許文献１では、視作業者の位置に関して言及していない。そのため、画像表示装置を見る際に、観視角によって輝度が変わることを考慮して視認性を確保することができない。さらに、特許文献１では、複数の視作業者が存在する場合については言及していないため、複数の視作業者の視認性を同時に満足するように照明機器を制御することができない。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、視作業者の視認性を確保しつつ、照明機器の消費電力を低減した照明機器制御装置の提供を目的とする。

本発明に係る照明機器制御装置は、１つ以上の画像表示装置と、画像表示装置正面側に設けられた１つ以上の作業机と、作業机上を照らす１つ以上の照明機器とが設置された空間において、１つ以上の照明機器の明るさを制御する照明機器制御装置であって、作業机の各々に設けられた人感センサから、当該作業机における視作業者の存在有無を表すセンサ信号を取得する視作業者有無取得部と、記憶部と、を備え、記憶部には、作業机の各々から画像表示装置の各々を見たときの輝度を表す画像表示装置輝度データが、画像表示装置の輝度設定ごとに記憶されており、記憶部には、作業机上の照度を表す机上照度データが、照明機器の明るさの設定ごとに記憶されており、画像表示装置輝度データに基づいて、作業机上の推奨される照度を算出する推奨照度算出部と、センサ信号、机上照度データおよび推奨される照度に基づいて、照明機器の各々について明るさの設定を導出する照明機器制御パターン導出部と、照明機器制御パターン導出部が導出した明るさの設定を照明機器の明るさを調整する照明機器調整部に出力する照明機器制御パターン出力部と、をさらに備える。

本発明に係る照明機器制御装置によれば、視作業者の人数の増減に合わせて、視作業者が画像表示装置と作業机の上にある資料等を交互に見る際の視認性を確保できる明るさに照明機器を制御する。よって、視作業者の人数の増減に合わせて照明機器の明るさを制御するため、照明機器の消費電力を低減することが可能である。

実施の形態１に係る作業環境の模式図である。 実施の形態１に係る照明機器制御装置の機能ブロック図である。 画像表示装置の輝度設定および照明機器の明るさ設定を示す図である。 画像表示装置の輝度設定ごとの輝度データを示す図である。 照明機器の明るさ設定ごとの作業机上における照度データを示す図である。 第１の照明機器制御パターンの導出方法を示すフローチャートである。 第２の照明機器制御パターンの導出方法を示すフローチャートである。 第２の照明機器制御パターンの導出における照明機器のシミュレーションの順序を示す図である。 実施の形態２に係る照明機器制御装置の機能ブロック図である。

＜実施の形態１＞
＜構成＞
図１は、本実施の形態における第１、２の視作業者１２１，１２２の作業環境を示す模式図である。また、図２は、本実施の形態における照明機器制御装置２００の機能ブロック図である。

図１に示す様に、水平に並べられた第１、２の画像表示装置１０１，１０２によって大画面が構成されている。なお、大画面は、複数の画像表示装置を格子上に並べて構成されるものであり、本実施の形態では２つの画像表示装置を用いるが、画像表示装置の個数はこれに限定されない。

第１、２の画像表示装置１０１，１０２前方には、第１、２の作業机１３１，１３２が配置されている。第１、２の作業机１３１，１３２の各々には、第１、２の視作業者１２１，１２２が座って視作業を行う。つまり、第１の視作業者１２１は、第１の作業机１３１上と第１の画像表示装置１０１および第２の画像表示装置１０２とを交互に見て作業を行なう。同様に、第２の視作業者１２２は、第２の作業机１３２上と第１の画像表示装置１０１および第２の画像表示装置１０２とを交互に見て作業を行なう。

図１の複数の照明機器（即ち第１の照明機器１１１および第２の照明機器１１２）は、第１の作業机１３１上および第２の作業机１３２上を照らす。第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさが変化すると、第１、２の作業机１３１，１３２上の照度が変化する。

照明機器制御装置２００は第１、２の画像表示装置１０１，１０２の輝度設定および第１、２の視作業者１２１，１２２の有無に基づいて、第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさの設定を決定して、第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさを調整する、外部の照明機器調整部２０９に明るさの設定を出力する。なお、照明機器制御装置２００は、汎用コンピュータ又は専用のハードウェアである。

照明機器制御装置２００は、外部の第１、２の人感センサ２０２，２０３から視作業者の有無を取得する視作業者有無取得部２０１と、推奨照度算出部２０６とを備える。照明機器制御装置２００は、さらに、第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさ設定の組み合わせパターン（即ち照明機器制御パターン）を導出する照明機器制御パターン導出部２０７と、照明機器制御パターンを外部の照明機器調整部２０９に出力する照明機器制御パターン出力部２０８とを備える。

照明機器制御装置２００は、さらに記憶部２１１を備え、記憶部２１１には画像表示装置輝度データ２０４（以下、単に輝度データ２０４と記載する）および机上照度データ２０５が記憶されている。

第１、２の作業机１３１，１３２には、第１、２の人感センサ２０２，２０３がそれぞれ設置されている。視作業者有無取得部２０１は、第１、２の人感センサ２０２，２０３と接続されている。第１、２の人感センサ２０２，２０３は、例えば視作業者が作業机の位置につくと、その存在を検知する赤外線センサなどであり、センサ信号を有線送信機などで視作業者有無取得部２０１に送信する。なお、送信機は有線でなく無線でも良い。

視作業者有無取得部２０１は、照明機器制御パターン導出部２０７に第１、２の視作業者１２１，１２２の有無を伝達する。照明機器制御パターン導出部２０７は視作業者の有無に合わせて照明機器制御パターンを導出する。例えば、第１の視作業者１２１が第１の作業机１３１に存在し、第２の視作業者１２２が第２の作業机１３２に存在しない場合は、第１の作業机１３１の机上の照度についてのみ必要な照度以上を確保できるように、照明機器制御パターンを導出する。

照明機器制御パターン出力部２０８は、外部の照明機器調節部２０９を介して、照明機器１１１，１１２と接続されている。

図３に示す様に、第１、２の画像表示装置１０１，１０２の輝度設定は「（ａ）明るい」、「（ｂ）普通」、「（ｃ）暗い」の３段階のいずれかに設定されている。また、第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさの設定は「（ｄ）明るい」、「（ｅ）普通」、「（ｆ）暗い」の３段階で変更可能である。

図４に示す輝度データ２０４について説明する。輝度データ２０４は、第１、２の視作業者１２１，１２２が、第１の画像表示装置１０１および第２の画像表示装置１０２のそれぞれを見たときの輝度である。なお、輝度は、第１、２の画像表示装置１０１，１０２の輝度設定（ａ，ｂ，ｃ）ごとに測定される。

輝度データ２０４は、運用開始前に予め測定され、記憶部２１１に記憶されている。輝度データ２０４の測定は第１、２の画像表示装置１０１，１０２の出力を全白にした状態で行う。第１、２の画像表示装置１０１、１０２それぞれの輝度設定を一段階ずつ変更し、第１の視作業者１２１および第２の視作業者１２２が第１、２の画像表示装置１０１、１０２それぞれを見た際の輝度を輝度計で測定する。この際、輝度計を配置するのは第１の視作業者１２１、第２の視作業者１２２それぞれの目の位置であり、目の位置から第１、２の画像表示装置１０１、１０２それぞれの中心点に照準を合わせる。

測定された輝度データ２０４は図４のデータテーブルのように整理され、照明機器制御装置２００で保持される。図４の見方として、例えば、第１、２の画像表示装置１０１，１０２の輝度設定が「（ａ）明るい」の場合、第１の視作業者１２１から第１の画像表示装置１０１を見たときの輝度は９００(ｃｄ／ｍ^２)である。

図５に示す机上照度データ２０５について説明する。机上照度データ２０５は、第１、２の作業机１２１，１２２の各々の机上における照度である。机上照度データ２０５は、第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさ設定（ｄ，ｅ，ｆ）ごとに測定される。

照度データ２０５は、運用開始前に予め測定され、記憶部に記憶されている。なお、第１、２の作業机１３１，１３２上において照度を測定する位置は、第１、２の視作業者１２１，１２２がそれぞれよく見る任意の箇所で良い。

測定した机上照度データ２０５は図５のデータテーブルのように照明機器制御装置２００上に保存される。例えば、第１の照明機器１１１の明るさ設定が「（ｄ）明るい」の場合、第１の作業机１３１上の照度は４００ｌｘとなる。

＜動作＞
推奨照度算出部２０６の動作について説明する。推奨照度算出部２０６は、輝度データ２０４を用いて作業机１３１，１３２上の推奨される照度（以下、推奨照度と記載）を算出する。推奨照度算出部２０６には、画像表示装置１０１，１０２の輝度設定が予め記憶されている。また、本実施の形態において、画像表示装置１０１、１０２それぞれの輝度設定はａ，ｂ，ｃのいずれかで一定とし、変更がないものとする。

まず、推奨照度算出部２０６は、輝度データ２０４を参照して、所定の輝度設定において、視作業者１２１と視作業者１２２が画像表示装置１０１、１０２のそれぞれを見たときの輝度を取得する。

続いて、第１、２視作業者１２１，１２２ごとに代表輝度を導く。例えば、第１の視作業者１２１における代表輝度とは、第１の視作業者１２１が第１、２の画像表示装置１０１、１０２のそれぞれを見たときの輝度のうち、最高の輝度である。

例えば、第１、２の画像表示装置１０１，１０２の輝度設定が「（ａ）明るい」の場合に、第１の視作業者１２１における代表輝度を考える。図４を参照すると、輝度設定が「（ａ）明るい」の場合、第１の視作業者１２１が第１の画像表示装置１０１を見たときの輝度は９００(ｃｄ／ｍ^２)であり、第２の画像表示装置１０２を見たときの輝度は８７０(ｃｄ／ｍ^２)である。この２つの輝度のうち、最も大きな輝度を代表輝度とするため、第１の視作業者１２１における代表輝度は９００(ｃｄ／ｍ^２)となる。

次に、代表輝度と机上の輝度の推奨比率範囲（以下、輝度の推奨比率範囲と呼ぶ）を用いて、第１、２の作業机１３１，１３２の机上の推奨輝度を導く。ここで、輝度の推奨比率範囲とは、画像表示装置の画像と机上の作業範囲を交互に見る作業を行う際に推奨される輝度の比率の範囲である。具体的な輝度の比率の範囲は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＺ９１１０）に記載されている様に、１０：１以下となることが好ましい。

例えば、図１のように、第１の視作業者１２１が第１、２の画像表示装置１０１、１０２を見ている。第１の視作業者１２１から見た画像表示装置の輝度の代表値に対して、推奨比率１０：１の範囲内に入る値が第１の作業机１３１の机上の輝度の推奨範囲となる。第２の作業机１３２の机上の輝度の推奨範囲に関しても同様である。

上述の輝度の推奨範囲内で、最も低い机上の輝度を推奨輝度とする。この場合、輝度の推奨比率範囲は１０：１以内であるから、机上の推奨輝度は以下の式で算出される。

推奨輝度＝輝度の代表値÷１０…（１）
例えば、第１の視作業者１２１における代表輝度を９００(ｃｄ／ｍ^２)とすると、式（１）から、第１の作業机１３１の机上の推奨輝度は９０(ｃｄ／ｍ^２)と算出される。第２の作業机１３２の机上の推奨輝度に関しても同様に算出される。

視作業者から各画像表示装置それぞれを見たときの輝度の中で、最高の輝度を輝度の代表値として用いた理由を説明する。例えば、視作業者から見た全画像表示装置の輝度の平均値や、輝度の最低値を輝度の代表値として用いて机上の推奨輝度を算出した場合について考える。この場合、推奨輝度との比率が１０：１を超えてしまう画像表示装置が存在する可能性がある。推奨比率範囲からの逸脱を防ぐため、机上の推奨輝度を算出する際は、視作業者ごとの最高の輝度を代表輝度とする。

一般的に机上の明るさは輝度では無く照度で表されるため、机上の推奨輝度を照度に変換して推奨照度とする。輝度は、輝度を計測した際の条件を加味すれば照度へと変換できる。変換式は次式で表される。

Ｅ＝Ｌ・π／ρ…（２）
ここで、Ｅ，Ｌ，ρは、それぞれ照度、輝度、机上の反射率である。式（２）を利用して、画像表示装置と机上の作業位置を交互に見る場合において推奨される机上の照度（推奨照度）を導くことができる。

例えば、作業机１３１の推奨輝度が９０(ｃｄ／ｍ^２)の場合、反射率を０．８として式（２）に従って輝度を照度に変換すると、推奨照度は３５３．４３ｌｘとなる。第２の作業机１３２上の推奨輝度も同様に算出される。

なお、作業机が存在する空間の照度は、視作業者の視認性を確保するために、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＺ９１１０）に規定されている作業領域又は活動領域の推奨照度範囲の下限値（例えばマルチ大画面が存在する事務所の集中観視室・制御室であれば３００ｌｘ）以上であることが好ましい。そのため、数２にて求めた推奨照度が、ＪＩＳ規格の推奨照度範囲の下限値を下回っている場合は、ＪＩＳ規格の推奨照度範囲の下限値を推奨照度とする。ＪＩＳ規格における推奨照度の下限値は、マルチ大画面のある作業領域又は活動領域に合わせて、予め推奨照度算出部２０６に記憶される。

例えば、作業机１３１上の推奨輝度を照度に変換した値である３５３．４３ｌｘと、ＪＩＳ規格において規定される、作業机の存在する集中観視室・制御室における推奨照度の範囲の下限値である３００ｌｘとを比較して、より大きい値である３５３．４３ｌｘを作業机１３１上の推奨照度とする。作業机１３２の机上の推奨照度に関しても同様に導くことができる。

次に、照明機器制御パターン導出部２０７の動作について説明する。照明機器制御パターン導出部２０７は、視作業者が存在する作業机の机上の照度が推奨照度以上になるように照明機器制御パターンを導出する。

照明機器制御パターン導出部２０７は、以下で説明する第１、第２の照明機器制御パターンを導出して比較し、最も消費電力の少ない照明機器制御パターンを照明機器制御パターン出力部２０８へと伝達し、照明機器調節部２０９を介して第１、２の照明機器１１１，１１２の制御を行う。照明機器調整部２０９は、一般的な照明機器制御装置である。照明機器調整部２０９は、照明機器制御パターン出力部２０８と通信し、照明機器制御パターン出力部２０８からの指示に従って第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさの設定変更を行う。また、第１、２の照明機器１１１，１１２の電源のオン／オフも行う。

＜第１の照明機器制御パターンの導出＞
まず、第１の照明機器制御パターンの導出方法について、図６のフローチャートを用いて説明する。図６のフローチャートの処理は、照明機器制御パターン導出部２０７で行われるシミュレーションである。

第１の照明機器制御パターンを導出するシミュレーションでは、最初に全ての照明機器（第１、２の照明機器１１１，１１２）の明るさをオフ状態から段階的に一律に上げていき、視作業者の存在する全ての作業机の机上の照度が推奨照度を満たしたあとに、個々の照明機器の明るさを下げて全照明機器の最適な明るさの設定を導く。

初期状態では第１、２の照明機器１１１，１１２はオフ状態とする。ステップＳ７０１において、全照明機器の明るさの設定を一律に一段階上げる。次に、ステップＳ７０２において、視作業者が存在する全ての作業机の机上の照度が推奨照度以上であるか否かを判断する。

例えば、ステップＳ７０２において第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさの設定がｆであるとすると、図５から、第１の作業机１３１上の照度は、第１の照明機器１１１による照度２００ｌｘに第２の照明機器１１２による照度１５０ｌｘを加算した３５０ｌｘとなる。第１の作業机１３１の推奨照度が３５３．４３ｌｘであるとすると、第１の作業机１３１の照度は推奨照度を下回っていると判断される。第２の作業机１３２についても同様に照度を計算して判断を行う。なお、例えば第２の作業机１３２に第２の視作業者１２２が存在しない場合は、第２の作業机１３２は判断対象から除外する。

ステップＳ７０２にて視作業者の存在する全ての作業机上の照度が推奨照度以上に達している場合は、ステップＳ７０４に進む。一方、視作業者の存在する作業机のうち、照度が推奨照度以上に達していない作業机が存在する場合は、ステップＳ７０３にて全照明機器の明るさ設定が最も明るい設定であるか否かを判断する。全照明機器の明るさ設定が最も明るい設定である場合はステップＳ７０４に進む。一方、全照明機器の明るさ設定が最も明るい設定でない場合は、ステップＳ７０１へ戻り、全照明機器の明るさの設定を一律に一段階上げる。

ステップＳ７０４以降のステップでは、第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさの設定を個々に下げることにより、明るさを最適に設定する。

ステップＳ７０４にてｎ＝１として、第ｎの照明機器（即ち第１の照明機器１１１）の明るさの設定を開始する。まず、ステップＳ７０５にて第１の照明機器１１１が消灯しているか否かを判断する。第１の照明機器１１１が消灯している場合、ステップＳ７０９に進む。

ステップＳ７０５において第１の照明機器１１１が消灯していない場合、照明機器１１１の明るさの設定を１段階下げる（ステップＳ７０６）。

次に、ステップＳ７０７において、視作業者が存在する全作業机の机上の照度が推奨照度以上であるか否かを判断する。ステップＳ７０７における判断の方法は、ステップＳ７０２における判断の方法と同様である。ステップＳ７０７にて、視作業者が存在する全作業机の机上の照度が推奨照度以上であればＳ７０５に戻る。

一方、ステップＳ７０７にて視作業者が存在する作業机のうち、照度が推奨照度以上でない作業机が存在する場合、第１の照明機器１１１の明るさの設定を一段階上げて第１の照明機器１１１の明るさの設定の調整を終了する（ステップＳ７０８）。次に、ｎが全照明機器数（即ち２）に達しているか否かの判断を行う（ステップＳ７０９）。現時点ではｎ＝１であるため、ステップＳ７１０においてｎに１を加算して、第２の照明機器１１２の明るさの設定ついて同様の調整を行う。

ステップＳ７０９において、ｎが全照明機器数と等しい場合は、導出した照明機器制御パターン（即ち、第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさの設定）に基づいて、電力消費量の合計を計算する。つまり、図５を参照して、各照明機器の明るさの設定に対応する消費電力を取得し、それらを合計して消費電力量の合計を得る。算出された消費電力量の合計は、照明機器制御パターン導出部２０７に記憶される。以上で、第１の照明機器制御パターンと、その制御パターンで各照明機器を点灯した場合の消費電力量の合計が求まった。

＜第２の照明機器制御パターンの導出＞
続いて、第２の照明機器制御パターンの導出方法について、図７のフローチャートを用いて説明する。図７のフローチャートの処理は、照明機器制御パターン導出部２０７で行われるシミュレーションである。

第２の照明機器制御パターンを導出するシミュレーションでは、照明機器を順番に１つずつ明るくしていき、視作業者が存在する全作業机の机上の照度が推奨照度以上となるように照明機器ごとの明るさの設定を決定する。照明機器を調整する順番は、照明機器全ての順列とする。

照明機器がｎ個存在する場合、ｎの階乗通りの照明機器制御パターンを導出する。本実施の形態では、照明機器制御パターンの番号をｈとして、第２−ｈの照明機器制御パターンと呼ぶ。例えば、本実施の形態では照明機器が２つ存在するので、２の階乗通り（即ち２通り）の照明機器制御パターンを導出する。つまり、図８に示す様に、第１の照明機器１１１、第２の照明機器１１２の順に明るさの調整を行う、第２−１の照明機器制御パターンと、第２の照明機器１１２、第１の照明機器１１１の順に明るさの調整を行う、第２−２の照明機器制御パターンを導出する。

また、図８においてｋは調整を行う照明機器の順番を示す。第２−１の照明機器制御パターン（ｈ＝１）の場合、ｋ＝１であれば第１の照明機器１１１を示し、ｋ＝２であれば第２の照明機器１１２を示す。また、第２−１の照明機器制御パターン（ｈ＝２）の場合、ｋ＝１であれば第２の照明機器１１２を示し、ｋ＝２であれば第１の照明機器１１１を示す。

まず、第２−１の照明機器制御パターンの導出を行う。第１の照明機器１１１の明るさの設定をオフ状態から上げていき、視作業者が存在する全ての作業机の机上の照度が推奨照度を満たさなければ、続いて、視作業者が存在する全ての作業机の照度が推奨照度以上になるまで第２の照明機器１１２の明るさの設定を上げていく。

次に、第２−２の照明機器制御パターンの導出を行う。一旦すべての照明機器をオフ状態としてから、同様に、第２の照明機器１１２の明るさの設定を上げていき、続いて、第１の照明機器１１１の明るさの設定を上げていく。以上のようにして、２通りの照明機器制御パターンの導出を行う。

図７を用いて、第２の照明機器制御パターンの導出方法を詳細に説明する。まず、ステップＳ８０１にて、ｈ＝１として第２−１の照明機器制御パターンの導出を開始する。初期状態では、第１、２の照明機器１１１，１１２はオフ状態である。まず、ｋ＝１として（ステップＳ８０２）、第１の照明機器１１１の明るさの設定を一段階上げる（ステップＳ８０３）。

次に、ステップＳ８０４において、視作業者が存在する全ての作業机の机上の照度が推奨照度以上であるか否かを判断する。判断の方法は、図６におけるステップＳ７０２と同様の方法である。ただし、現時点では第２の照明機器１１２はオフ状態であるため、第２の照明機器１１２からの照度はゼロである。

ステップＳ８０４において、視作業者が存在する全ての作業机の机上の照度が推奨照度以上である場合は、第２−１の照明機器制御パターンの導出を終了して、ステップＳ８０８において、導出した制御パターンにおける消費電力の合計を算出する。算出方法は図６におけるステップＳ７１１と同じである。算出された消費電力の合計は、照明機器制御パターン導出部２０７に記憶される。

一方、ステップＳ８０４において視作業者が存在する作業机うち、机上の照度が推奨照度以上でない作業机が存在する場合は、ステップＳ８０５において第１の照明機器１１１が最も明るい設定か否かを判断する。第１の照明機器１１１が最も明るい設定で無ければステップＳ８０３に戻る。第１の照明機器１１１が最も明るい設定である場合は、ステップＳ８０６に進む。

ステップＳ８０６において、ｋが全照明機器数（即ち２）に達しているか否かの判断を行う。現時点ではｋ＝１であるため、ステップＳ８０７においてｋに１を加算してｋ＝２として、第２の照明機器１１２についてステップＳ８０３〜Ｓ８０５を同様に行う。

ステップＳ８０６においてｋが全照明機器数（即ち２）に達している場合は、全照明機器（第１、２の照明機器１１１，１１２）の明るさの設定が完了したことを意味するため、ステップＳ８０８に進む。ステップＳ８０８の処理については前述の通りである。

ステップＳ８０８において、第２−１の照明機器制御パターンにおける消費電力の合計を計算した後、ステップＳ８０９においてｈが照明機器制御パターン数と等しいか否かの判断を行う。本実施の形態では、照明機器制御パターン数は２であり、現時点ではｈ＝１であるため、ステップＳ８１０に進む。ステップＳ８１０においてｈに１を加算して、ステップＳ８０２に戻り、第２−２の照明機器制御パターンの導出を行う。

ステップＳ８０９においてｈが照明機器制御パターン数と等しい場合は、全ての照明機器制御パターンの導出が完了したことを意味するため、第２の照明機器制御パターンを導出するシミュレーションを終了する。

照明機器制御パターン導出部２０７は、導出した第１の照明機器制御パターンと、複数の第２の照明機器制御パターン（即ち第２−１、第２−２の照明機器制御パターン）の中から、最も消費電力の合計が少ない照明機器制御パターンを選択する。

照明機器制御パターン導出部２０７は、選択した照明機器制御パターンを照明機器制御パターン出力部２０８へ伝達する。照明機器制御パターン出力部２０８は、照明機器調節部２０９へ照明機器制御パターンを出力し、照明機器調節部２０９は、照明機器制御パターンに基づいて第１、２の照明機器１１１、１１２の制御を行う。

なお、第１の照明機器制御パターンの導出において、図６のステップＳ７０５〜Ｓ７１１のシミュレーションを１通りのみ実行しているが、照明機器の全ての順列パターンに対してシミュレーションを実行してもよい。このようにして、複数の第１の照明機器制御パターンを導出することで、より消費電力の少ない第１の照明機器制御パターンを得ることが可能である。

また、第２の照明機器制御パターンの導出において、シミュレーションの演算量は照明機器の個数の階乗で決まる。つまり、照明機器の個数が多くなるにつれて演算量が爆発的に増大する。一方、第１の照明機器制御パターンの導出においては、演算量は照明機器の個数に比例する。従って、第１の照明機器制御パターンの導出は、より少ない演算量で実現できる。このため、照明機器の個数が多い場合は、第１の照明機器制御パターンのみを導出するようにしてもよい。

以下で、第１の照明機器制御パターンの導出方法の特徴を説明する。第１の照明機器制御パターンは、室内の比較的広い作業エリアに視作業者が点在する場合に有効である可能性が高い。この場合、１つまたは少数の照明機器で視作業者が存在する全作業机の推奨される机上の照度を満足できる可能性が低い。よって、必要な照度を確保できるように全ての照明機器の明るさを均等に上げた後、推奨照度を満たす範囲で各照明機器の明るさを個別に下げる調整を行うことで、消費電力を低く押さえられることが期待できる。

続いて、第１の照明機器制御パターンが有効である例を挙げる。まず、第１の作業机１３１の推奨照度を３５０ｌｘとし、第２の作業机１３２の推奨照度を４００ｌｘとする。

第１の照明機器制御パターンの導出においては、まず、視作業者が存在する全作業机の照度が推奨照度以上となるよう全照明機器の明るさの設定を上げる。その後、推奨照度を満たす範囲で第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさを順に低くしていく。

図５の照度データ２０５を用いて具体的に説明する。第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさの設定をｅまで上げた後、第１の照明機器１１１の明るさをｆに下げた場合、第１の作業机１３１の机上の照度は４００ｌｘ（２００ｌｘ＋２００ｌｘ）、第２の作業机の机上の照度は６００ｌｘ（１５０ｌｘ＋４５０ｌｘ）となり、各作業机は推奨照度を満たしている。この第１の照明機器制御パターンでの合計消費電力は、７５Ｗ（４５Ｗ＋３０Ｗ）となる。

一方、第２の照明機器制御パターンの導出においては、視作業者が存在する全作業机の照度が推奨照度以上となるよう照明機器を１つずつ上限の明るさの設定まで上げていく。図５の照度データ２０５を用いて具体的に説明する。まず、第２の照明機器がオフの状態で、第１の照明機器１１１の明るさの設定をｄまで上げる。この状態では、第２の作業机１３２の照度が推奨照度に満たないため、第２の照明機器１１２の明るさの設定をｆにする。ここで、第１の作業机１３１の照度は６９０ｌｘ（４００ｌｘ＋２９０ｌｘ）、第２の作業机１３２の照度は６００ｌｘ（２５０ｌｘ＋３５０ｌｘ）となり、第１、２の作業机１３１，１３２の照度は推奨照度を満足する。この第２の照明機器制御パターンでの合計消費電力は９０Ｗ（６０Ｗ＋３０Ｗ）となる。

以上より、第１の照明機器制御パターンの合計消費電力（７５Ｗ）と第２の照明機器制御パターンの合計消費電力（９０Ｗ）を比較すると、第１の照明機器制御パターンの方が、消費電力が少ない。

一方、第２の照明機器制御パターンは、室内にあるすべての作業机の中で、複数の視作業者が比較的密集して存在している場合に有効である。なぜなら、この場合は少数の照明機器で視作業者が存在する全作業机の机上の照度を推奨照度を満足できる可能性が高く、不要な照明機器を消灯することができるため、照明機器の合計消費電力を低く抑えることが期待できるからである。

続いて、第２の照明機器制御パターンが有効である例を挙げる。なお、第１の作業机１３１の推奨照度を３６０ｌｘ、第２の作業机１３２の推奨照度を２５０ｌｘとする。

第２の照明機器制御パターンの導出においては、視作業者が存在する全作業机の照度が推奨照度以上となるよう照明機器を１つずつ上限の明るさの設定まで上げていく。図５の照度データ２０５を用いて具体的に説明する。まず、第２の照明機器がオフの状態で、第１の照明機器１１１の明るさの設定をｄまで上げる。この状態で、第１の作業机１３１の照度は４００ｌｘ、第２の作業机１３２の照度は２５０ｌｘとなり、第１、２の作業机１３１，１３２の照度は推奨照度を満足する。この第２の照明機器制御パターンでの合計消費電力は６０Ｗとなる。

一方、第１の照明機器制御パターンの導出においては、まず、視作業者が存在する全作業机の照度が推奨照度以上となるよう全照明機器の明るさの設定を上げる。その後、推奨照度が確保できる範囲で第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさを順に低くしていく。図５の照度データ２０５を用いて具体的に説明する。第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさの設定をｅまで上げた後、第１の照明機器１１１の明るさをｆに下げた場合、第１の作業机１３１の机上の照度は４００ｌｘ（２００ｌｘ＋２００ｌｘ）、第２の作業机の机上の照度は６００ｌｘ（１５０ｌｘ＋４５０ｌｘ）となり、各作業机は推奨照度を満たしている。この第１の照明機器制御パターンでの合計消費電力は、７５Ｗ（４５Ｗ＋３０Ｗ）となる。

以上より、第１の照明機器制御パターンの合計消費電力（７５Ｗ）と第２の照明機器制御パターンの合計消費電力（６０Ｗ）を比較すると、第２の照明機器制御パターンの方が、消費電力が少ない。

なお、本実施の形態においては、画像表示装置、視作業者及び照明機器を複数としたが、これらの全て又は一部は複数でなくても本発明は有効である。さらに、第１、２の照明機器１１１，１１２の明るさの設定を変更するタイミングは任意の時間間隔で良い。

＜効果＞
本実施の形態における照明機器制御装置２００は、１つ以上の画像表示装置と、前記画像表示装置正面側に設けられた１つ以上の作業机と、作業机上を照らす１つ以上の照明機器とが設置された空間において、１つ以上の照明機器の明るさを制御する照明機器制御装置２００であって、作業机の各々に設けられた人感センサから、当該作業机における視作業者の存在有無を表すセンサ信号を取得する視作業者有無取得部２０１と、記憶部２１１と、を備え、記憶部２１１には、作業机の各々から画像表示装置の各々を見たときの輝度を表す画像表示装置輝度データが、画像表示装置の輝度設定ごとに記憶されており、記憶部２１１には、作業机上の照度を表す机上照度データ２０５が、照明機器の明るさの設定ごとに記憶されており、画像表示装置輝度データ２０４に基づいて、作業机上の推奨される照度を算出する推奨照度算出部２０６と、センサ信号、机上照度データ２０５および推奨される照度に基づいて、照明機器の各々について明るさの設定を導出する照明機器制御パターン導出部２０７と、照明機器制御パターン導出部２０７が導出した明るさの設定を照明機器の明るさを調整する照明機器調整部２０９に出力する照明機器制御パターン出力部２０８と、をさらに備える。

従って、照明機器制御装置２００によれば、視作業者の人数の増減に合わせて、視作業者が画像表示装置と作業机の上にある資料等を交互に見る際の視認性を確保できる明るさに照明機器を制御する。よって、視作業者の人数の増減に合わせて照明機器の明るさを制御するため、照明機器の消費電力を低減することが可能である。

例えば、視作業者の人数が減少した際には、視作業者が画像表示装置と作業机の上にある資料等を見る際の視認性を確保しつつ照明機器の明るさを落とす、又は照明機器の電源をオフにするなどして消費電力の低減を図る。これにより、全ての照明機器の明るさを一律に下げる、又は感覚的に設定を変更する場合に比べて、視作業者の視認性を適切に保つことが可能である。

また、人数が増えた場合にも、視作業者が画像表示装置と作業机の上にある資料等を見る際の視認性を確保しつつ、無駄に照明機器を明るくすること無く照明機器を制御して、消費電力の低減を図ることができる。これにより、全ての照明機器の明るさを一律に上げる、又は感覚的に設定を変更する場合に比べて、視作業者の視認性を適切に保つことが可能である。

また、本実施の形態における照明機器制御装置２００において、推奨照度算出部２０６は、作業机から画像表示装置の各々を見たときの輝度のうち、最も高い輝度に基づいて、当該作業机上の推奨される照度を算出することを特徴とする。

従って、作業机から画像表示装置の各々を見たときの輝度のうち、最も高い輝度に基づいて、当該作業机上の推奨される照度を算出することによって、推奨される照度が推奨比率範囲から外れて低く算出されることを防止することが可能である。

＜実施の形態２＞
図９は、本実施の形態における照明機器制御装置３００のブロック図である。本実施の形態における照明機器制御装置３００は、実施の形態１の照明機器制御装置２００（図１）に対して、第１、２の画像表示装置１０１，１０２の輝度設定を取得する輝度設定取得部２１０をさらに備える。その他の構成は図１と同じであるため、同じ部分については説明を省略する。

実施の形態１においては、第１、２の画像表示装置１０１，１０２の輝度設定は一定であり、変更がない前提で第１、２の作業机１３１，１３２上の推奨照度を算出していた。本実施の形態における照明機器制御装置３００は、第１、２の画像表示装置１０１，１０２の輝度の設定が変更された場合は、設定の変更に応じて第１、２の作業机１３１，１３２上の推奨照度を算出する。

第１、２の画像表示装置１０１，１０２の輝度設定は、例えばリモコン操作などによって変更される。輝度設定取得部２１０が取得した第１、２の画像表示装置１０１、１０２の輝度設定は、推奨照度算出部２０６へ伝達される。推奨照度算出部２０６は実施の形態１で述べた輝度データ２０４から、第１、２の画像表示装置１０１，１０２の輝度設定に対応する輝度データを参照して、実施の形態１と同様に第１、２の作業机１３１，１３２の机上の推奨照度を算出する。

＜効果＞
本実施の形態における照明機器制御装置３００は、画像表示装置の輝度設定を取得する輝度設定取得部２１０をさらに備え、推奨照度算出部２０６は、取得した輝度設定における輝度データに基づいて、作業机上の推奨される照度を算出することを特徴とする。

従って、本実施の形態における照明機器制御装置３００は、画像表示装置１０１、１０２の輝度設定を取得して、取得した輝度設定に対応する輝度データを参照して、作業机の机上の推奨照度を算出する。よって、視作業者の人数が増減した場合のみならず、画像表示装置の輝度設定が変更された場合であっても、視作業者の視認性を確保しつつ消費電力の低減を行うことが可能である。

＜実施の形態３＞
本実施の形態における照明機器制御装置の機能ブロック図は、実施の形態１（図２）もしくは実施の形態２（図９）と同じため、説明を省略する。

実施の形態１および実施の形態２では、各視作業者（第１，２の視作業者１２１，１２２）は全ての画像表示装置（即ち第１、２の画像表示装置１０１，１０２）を見て作業を行うとした。一方、本実施の形態では、特定の視作業者は特定の画像表示装置のみを見て作業を行うとする。この様な状況下では、実施の形態１および実施の形態２に比べて更に消費電力の低減を図ることが可能である。

例えば、図１に示す第１の画像表示装置１０１と第２の画像表示装置１０２のうち、第２の視作業者１２２は第１の画像表示装置１０１しか見ないとする。この場合、第２の視作業者１２２にとっての輝度の代表値は、必然的に第１の画像表示装置１０１を見るときの輝度となる。

画像表示装置の明るさ設定が「（ａ）明るい」場合を考える。図４から、第２視作業者が第２の画像表示装置１０２を見るときの輝度が８９０ｃｄ／ｍ^２であるのに対して、第１の画像表示装置１０１を見るときの輝度は８３０ｃｄ／ｍ^２であり、より低い値となる。

この例のように、ある視作業者が見る画像表示装置を限定することにより、その視作業者における輝度の代表値が、実施の形態１の様に画像表示装置を限定しない場合よりも低くなることがある。輝度の代表値が低くなると、その視作業者が存在する作業机の机上の推奨照度も低くなる。推奨照度が低くなると、照明機器制御パターン導出部２０７によって導出される照明機器制御パターンの合計消費電力もより低くなることが期待される。

視作業者がどの画像表示装置を見るかの指定は、図４の輝度データ２０４を変更することによって行う。図２（図９）には示されていないが、照明機器制御装置２００，３００は、例えば外部機器との通信手段やキーボード等、輝度データ２０４を変更するための入力手段を有する。この入力手段により、例えば、視作業者が見ない画像表示装置に対して、視作業者がその画像表示装置を見るときの輝度をゼロに設定する。この簡単な変更により、輝度の代表値は、輝度がゼロに設定されていない画像表示装置の中から必然的に選択される。

＜効果＞
本実施の形態における照明機器制御装置において、推奨照度算出部２０６は、作業机から特定の画像表示装置を見たときの輝度に基づいて、当該作業机上の推奨される照度を算出することを特徴とする。

従って、本実施の形態によれば、画像表示装置輝度データ２０４に簡単な変更を加えることで、各視作業者が見る画像表示装置を指定することができる。視作業者が見る画像表示装置を指定することよって、視作業者がすべての画像表示装置を見る場合に比べて、各視作業者における推奨照度が低くなる可能性がある。推奨照度が低くなると、照明機器制御パターン導出部２０７によって導出される照明機器制御パターンの合計消費電力もより低くなることが期待される。よって、視作業者の視認性を確保しつつ、消費電力のさらなる低減を図ることが可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０１ 第１の画像表示装置、１０２ 第２の画像表示装置、１１１ 第１の照明機器、１１２ 第２の照明機器、１２１ 第１の視作業者、１２２ 第２の視作業者、１３１ 第１の作業机、１３２ 第２の作業机、２００，３００ 照明機器制御装置、２０１ 視作業者有無取得部、２０２ 第１の人感センサ、２０３ 第２の人感センサ、２０４ 画像表示装置輝度データ、２０５ 机上照度データ、２０６ 推奨照度算出部、２０７ 照明機器制御パターン導出部、２０８ 照明機器制御パターン出力部、２０９ 照明機器調整部、２１０ 輝度設定取得部、２１１ 記憶部。

Claims (4)

1. １つ以上の画像表示装置と、前記画像表示装置正面側に設けられた１つ以上の作業机と、前記作業机上を照らす１つ以上の照明機器とが設置された空間において、前記１つ以上の照明機器の明るさを制御する照明機器制御装置であって、
   前記作業机の各々に設けられた人感センサから、当該作業机における視作業者の存在有無を表すセンサ信号を取得する視作業者有無取得部と、
   記憶部と、
   を備え、
   前記記憶部には、前記作業机の各々から前記画像表示装置の各々を見たときの輝度を表す画像表示装置輝度データが、前記画像表示装置の輝度設定ごとに記憶されており、
   前記記憶部には、前記作業机上の照度を表す机上照度データが、前記照明機器の明るさの設定ごとに記憶されており、
   前記画像表示装置輝度データに基づいて、前記作業机上の推奨される照度を算出する推奨照度算出部と、
   前記センサ信号、前記机上照度データおよび前記推奨される照度に基づいて、前記照明機器の各々について明るさの設定を導出する照明機器制御パターン導出部と、
   前記照明機器制御パターン導出部が導出した明るさの設定を前記照明機器の明るさを調整する照明機器調整部に出力する照明機器制御パターン出力部と、
   をさらに備える、
   照明機器制御装置。
2. 前記画像表示装置の前記輝度設定を取得する輝度設定取得部をさらに備え、
   前記推奨照度算出部は、当該輝度設定における前記画像表示装置輝度データに基づいて、前記作業机上の推奨される照度を算出することを特徴とする、
   請求項１に記載の照明機器制御装置。
3. 前記推奨照度算出部は、前記作業机から前記画像表示装置の各々を見たときの輝度のうち、最も高い輝度に基づいて、当該作業机上の前記推奨される照度を算出することを特徴とする、
   請求項１または請求項２に記載の照明機器制御装置。
4. 前記推奨照度算出部は、前記作業机から特定の前記画像表示装置を見たときの輝度に基づいて、当該作業机上の前記推奨される照度を算出することを特徴とする、
   請求項１または請求項２に記載の照明機器制御装置。

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