JP2016091655A - 照明制御方法およびそれを利用した照明制御システム、照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】任意のタイミングで、人の存在の検知と明るさの検知とを実行する技術を提供する。【解決手段】第１種照明制御装置１２は、照明器具１０に接続可能であり、照明器具１０によって照明される照明空間における人の存在を検知する。第２種照明制御装置１４は、第１種照明制御装置１２に接続され、照明空間における明るさを検知する。第２種照明制御装置１４は、検知した明るさをもとに調光の程度を導出し、調光の程度を第１種照明制御装置１２に通知する。第１種照明制御装置１２は、人の存在を検知した場合、第２種照明制御装置１４から通知された調光の程度に応じて、照明器具１０を調光制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、照明制御技術に関し、特に照明機器の照明を制御する照明制御方法およびそれを利用した照明制御システム、照明システムに関する。

画像センサによって撮像された撮像画像を用いて、照明空間に人が存在すると判断されたときに照明器具を点灯させるように構成された照明制御システムが知られている。照明制御システムに含まれる照明制御装置は、画像センサを用いて照明空間の人の存否を検知する第１のモードと、画像センサを用いて照明空間の明るさを検知する第２のモードとを交互に切り替える。そのため、照明制御装置は、第１のモードにおいて人の存在を検知すると照明器具の点灯状態を変化させ、第２のモードにおいて撮像画像の平均輝度値が目標範囲に含まれるように照明器具を調光制御する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１０２９０９号公報

照明制御装置は、画像センサを使用しながら、人の存在の検知と明るさの検知のいずれも実行しているが、それぞれの場合において、画像センサの設定が異なる。人の存在を検知する場合は、撮像画像を最適な明るさにするために、増幅率を適応的に制御しているが、明るさを検知する場合は、撮像画像の明るさ自体を検出するために、増幅率を固定している。そのため、人の存在の検知と明るさの検知は、同時に実行されない。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、任意のタイミングで、人の存在の検知と明るさの検知とを実行する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の照明制御システムは、照明器具に接続可能であり、照明器具によって照明される照明空間における人の存在を検知する第１種の照明制御装置と、第１種の照明制御装置に接続され、照明空間における明るさを検知する第２種の照明制御装置とを備える。第２種の照明制御装置は、検知した明るさをもとに調光の程度を導出し、調光の程度を第１種の照明制御装置に通知し、第１種の照明制御装置は、人の存在を検知した場合、第２種の照明制御装置から通知された調光の程度に応じて、照明器具を調光制御する。

本発明の別の態様は、照明システムである。この照明システムは、照明器具と、照明器具に接続可能であり、照明器具によって照明される照明空間における人の存在を検知する第１種の照明制御装置と、第１種の照明制御装置に接続され、照明空間における明るさを検知する第２種の照明制御装置とを備える。第２種の照明制御装置は、検知した明るさをもとに調光の程度を導出し、調光の程度を第１種の照明制御装置に通知し、第１種の照明制御装置は、人の存在を検知した場合、第２種の照明制御装置から通知された調光の程度に応じて、照明器具を調光制御する。

本発明のさらに別の態様は、照明制御方法である。この方法は、照明器具に接続可能である第１種の照明制御装置と、第１種の照明制御装置に接続される第２種の照明制御装置とを備える照明制御システムにおける照明制御方法であって、第２種の照明制御装置において、照明器具によって照明される照明空間における明るさを検知するとともに、検知した明るさをもとに調光の程度を導出するステップと、第２種の照明制御装置において、導出した調光の程度を第１種の照明制御装置に通知するステップと、第１種の照明制御装置において、照明空間における人の存在を検知した場合、第２種の照明制御装置から通知された調光の程度に応じて、照明器具を調光制御するステップと、を特徴とする。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、任意のタイミングで、人の存在の検知と明るさの検知とを実行できる。

本発明の実施例１に係る照明システムの構成を示す図である。 本発明の実施例１に係る照明システムの別の構成を示す図である。 図１の照明機器の構成を示す図である。 図１の第１種照明制御装置の構成を示す図である。 図１の第２種照明制御装置の構成を示す図である。 図１、２の照明システムにおける準備処理の手順を示すシーケンス図である。 図１、２の照明システムにおける制御処理の手順を示すシーケンス図である。 図４の第１種照明制御装置による調光制御の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例２に係る照明制御装置の構成を示す図である。

（実施例１）
本発明の実施例１を具体的に説明する前に、基礎となった知見を説明する。本発明の実施例１は、人が存在しているか否かと、周囲の明るさに応じて、複数の照明器具の照明を制御する照明システムに関する。この照明システムは、例えば、オフィスに使用されており、複数の照明器具は天井に取り付けられた天井照明である。なお、照明システムの用途はこれに限定されない。前述のごとく、人の存在の検知、明るさの検知は、画像センサによって撮像された撮像画像をもとになされている。一方、人の存在を検知するための撮像画像と、明るさを検知するための撮像画像とは、画像センサの設定を変えながら撮像される。そのため、所定のタイミングにおいては、いずれか一方のための撮像画像しか撮像できず、人の存在の検知、明るさの検知のそれぞれを同時に実行できない。これは、これらの処理を任意のタイミングで実行できないことに相当する。

しかしながら、実際の環境に適するように、照明システムを制御するためには、人の存在の検知、明るさの検知を任意のタイミングで実行する方が好ましい。それを実現するために、実施例１では、人の存在を検知するための照明制御装置と、明るさを検知するための照明制御装置とが別々に構成される。各照明制御装置は、単一の処理を実行するので、構成の複雑化が抑制されながら、任意のタイミングでの処理が実行される。

図１は、本発明の実施例１に係る照明システム１００の構成を示す。照明システム１００は、照明器具１０と総称される第１照明器具１０ａ、第２照明器具１０ｂ、第３照明器具１０ｃ、第４照明器具１０ｄ、第５照明器具１０ｅ、第６照明器具１０ｆ、第７照明器具１０ｇ、第８照明器具１０ｈ、第１種照明制御装置１２、第２種照明制御装置１４、第３種照明制御装置１６を含む。また、第１照明器具１０ａ、第２照明器具１０ｂ、第３照明器具１０ｃ、第４照明器具１０ｄ、第１種照明制御装置１２、第２種照明制御装置１４によって第１小グループ１８ａが形成される。第５照明器具１０ｅ、第６照明器具１０ｆ、第７照明器具１０ｇ、第８照明器具１０ｈ、第３種照明制御装置１６によって第２小グループ１８ｂが形成される。ここで、第１小グループ１８ａ、第２小グループ１８ｂは、小グループ１８と総称される。さらに、第１小グループ１８ａ、第２小グループ１８ｂによって大グループ２０が形成される。

照明器具１０は、前述の天井照明に相当し、照明空間を照明する。１つの小グループ１８に含まれた複数の照明器具１０、例えば、第１照明器具１０ａから第４照明器具１０ｄは、調光信号線によってデイジーチェーン接続される。照明空間は、１つの照明器具１０によって照明される空間を示す場合があれば、１つの小グループ１８に含まれた複数の照明器具１０の組合せによって照明される空間を示す場合もある。以下では、どちらの場合であるかを明示せずに、「照明空間」という用語を使用する。

第１種照明制御装置１２は、照明器具１０に接続可能である。ここでは、１つの照明器具１０、例えば、第２照明器具１０ｂに第１種照明制御装置１２が接続される。照明器具１０と第１種照明制御装置１２との間の接続にも、調光信号線が使用される。第１種照明制御装置１２は、照明空間における人の存在を検知するとともに、デイジーチェーン接続された複数の照明器具１０の調光を制御する。人の存在の検知、調光の制御については、後述する。

第２種照明制御装置１４は、制御信号を介して第１種照明制御装置１２に接続される。なお、第２種照明制御装置１４には、調光信号線が接続されないので、第２種照明制御装置１４は、照明器具１０に接続されない。また、第２種照明制御装置１４は、第１種照明制御装置１２の近くに設置されており、第１種照明制御装置１２とペアリングされている。ペアリングは、例えば、リモコンでペアを組みたいアドレスを送信することによってなされたり、近距離無線通信システムを使用して互いに情報を交換することによってなされたりする。第２種照明制御装置１４は、照明空間における明るさを検知する。ここでの照明空間は、第１種照明制御装置１２での検知対象となる照明空間とほぼ一致している。以下では、説明を容易にするために、両者の検知対象となる照明空間は一致しているものとする。第２種照明制御装置１４は、検知した明るさ、例えば外光量をもとに照明空間の照度が略一定になるように補正量を決定し、補正量を第１種照明制御装置１２に伝送する。この処理については、後述する。

第３種照明制御装置１６は、第１種照明制御装置１２が接続可能な照明器具１０とは別の照明器具１０に接続可能である。ここでは、第６照明器具１０ｆに第３種照明制御装置１６が接続される。第３種照明制御装置１６は、第２小グループ１８ｂにおいて、第１種照明制御装置１２と同様の処理を実行し、第２小グループ１８ｂに含まれる複数の別の照明器具１０によって照明される別の照明空間における人の存在を検知する。第３種照明制御装置１６は、第１種照明制御装置１２と異なって、第２種照明制御装置１４との間のペアリングがなされていないが、制御信号線を介して第２種照明制御装置１４に接続されている。そのため、第３種照明制御装置１６は、第２種照明制御装置１４からの補正量を受けつけ、デイジーチェーン接続された複数の別の照明器具１０の調光を制御する。なお、照明システム１００のうち、第１種照明制御装置１２、第２種照明制御装置１４、あるいは第１種照明制御装置１２、第２種照明制御装置１４、第３種照明制御装置１６は、照明制御システムと呼ばれてもよい。

図２は、本発明の実施例１に係る照明システム１００の別の構成を示す。これは、図１に示した照明システム１００を実際のオフィスに展開した場合に相当し、天井面から見た配置を示す。図の上部に外光窓２２が配置されているので、外光は、図の上から下の方向に外光が入射されている。そのため、外光窓２２からの距離に応じて、つまり外光量の影響度合に応じて、第１大グループ２０ａと第２大グループ２０ｂとが設定される。具体的には、第１大グループ２０ａの方が、第２大グループ２０ｂよりも外光量が多い傾向にある。第１大グループ２０ａと第２大グループ２０ｂとのそれぞれは、図１の大グループ２０に相当する。第１大グループ２０ａには、第１−１小グループ１８ａａ、第１−２小グループ１８ａｂ、第１−３小グループ１８ａｃ、第１−４小グループ１８ａｄ、第１−５小グループ１８ａｅ、第１−６小グループ１８ａｆが含まれる。また、第２大グループ２０ｂには、第２−１小グループ１８ｂａ、第２−２小グループ１８ｂｂ、第２−３小グループ１８ｂｃ、第２−４小グループ１８ｂｄ、第２−５小グループ１８ｂｅ、第２−６小グループ１８ｂｆが含まれる。

ここで、第１−３小グループ１８ａｃ、第２−３小グループ１８ｂｃには、第１種照明制御装置１２、第２種照明制御装置１４が含まれており、図１の第１小グループ１８ａに相当する。また、他の小グループ１８には、第３種照明制御装置１６が含まれており、図１の第２小グループ１８ｂに相当する。各小グループ１８内に含まれた４つの照明器具１０と、第１種照明制御装置１２あるいは第３種照明制御装置１６とは、点線で示された調光信号線によって接続されている。また、第３種照明制御装置１６、第２種照明制御装置１４、第３種照明制御装置１６は、実線で示された制御信号線によって接続されている。なお、第１大グループ２０ａと第２大グループ２０ｂとの間も制御信号線によって接続されているが、本実施例では、この部分に有意な情報は伝送されない。つまり、第１大グループ２０ａ内と、第２大グループ２０ｂ内とにおいて独立した処理が実行されている。

図３は、照明器具１０の構成を示す。照明器具１０は、光源３０、点灯制御部３２、記憶部３４、通信部３６を含む。光源３０は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、蛍光灯などであり、照明器具１０と一体に設けられていてもよいし、照明器具１０とは別に設けられていてもよい。また、各照明器具１０は、図示しない筐体を複数有し、各筐体に光源３０が設けられた一群の照明器具から構成されていてもよい。

点灯制御部３２は、光源３０の点灯状態を制御する。点灯制御部３２は、第１種照明制御装置１２あるいは第３種照明制御装置１６から後述の通信部３６が取得する制御信号にしたがって、光源３０の点灯・消灯の切替制御、指示された調光率での調光制御などを実行する。つまり、点灯制御部３２は、第１種照明制御装置１２あるいは第３種照明制御装置１６からの制御信号に含まれる調光率で、光源３０を調光点灯させる。調光率は、全点灯を１００％として全点灯に対する明るさの割合を表す値であり、例えば５〜１００％の範囲で調節可能である。記憶部３４は、固有のアドレスを記憶する。通信部３６は、調光信号線に接続されており、第１種照明制御装置１２あるいは第３種照明制御装置１６との間で通信を実行する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図４は、第１種照明制御装置１２の構成を示す。第１種照明制御装置１２は、画像センサ４０、画像処理部４２、記憶部４４、制御部４６、通信部５０を含み、通信部５０は、第１通信部５２、第２通信部５４を含む。なお、第３種照明制御装置１６も、第１種照明制御装置１２と同様に構成されているので、ここでは説明を省略する。

画像センサ４０は、複数の受光素子が二次元配列された固体撮像素子、各受光素子の出力値をアナログデータからデジタルデータに変換する変換部と、変換されたデジタル値を増幅する増幅部とを有する。固定撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）である。各受光素子が撮像画像の各画素に対応するので、各受光素子の出力値が撮像画像の画素値となる。そのため、受光素子での受光量が大きくなるほど対応する画素の画素値は大きくなる。

さらに、画像センサ４０は、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路を有する。ＡＧＣ回路は、増幅部の入力が変動する場合においても増幅部から一定の出力が得られるように、増幅部の増幅率を自動的に調整する。増幅率は、全受光素子の出力値の平均値に対する増幅部の全出力値の平均値の比率である。そのため、照明空間が比較的暗い場合でも、ＡＧＣ回路が増幅率を増加させるので、画像センサ４０は、撮像画像の適切な明るさを確保できる。このように、画像センサ４０は、固体撮像素子にて照明空間の撮像画像を生成し、この撮像画像を変換部にて変換し、増幅部にて増幅してから、撮像画像の画像データとして画像処理部４２に出力する。

画像処理部４２は、画像センサ４０からの撮像画像に対して画像処理、具体的には人の存在を検知するための画像処理を実行する。なお、画像処理に先だって、画像センサ４０が、照明空間に人が存在しない状態で照明空間の画像（以下、「背景画像」という）を撮像し、記憶部４４は、撮像された背景画像を記憶している。画像処理部４２は、新たに撮像された撮像画像と背景画像との間で画素値の差分を画素ごとに計算することによって、差分画像を生成する。照明空間に人が存在している場合の差分画像の画素値の合計は、照明空間に人が存在していない場合の差分画像の画素値の合計よりも大きくなる。そこで、画像処理部４２は、予めしきい値を保持しており、差分画像の画素値の合計がしきい値よりも大きければ、照明空間に人が存在していると判定する。一方、画像処理部４２は、差分画像の画素値の合計がしきい値以下であれば、照明空間に人が存在していないと判定する。なお、しきい値との比較対象となる差分画像の画素値の合計は、差分画像全体の画素値の合計であってもよく、差分画像の一部の領域の画素値の合計であってもよい。

第１通信部５２は、制御信号線に接続されており、第２種照明制御装置１４との間で通信を実行する。第２種照明制御装置１４との通信は、直接なされてもよく、他の第１種照明制御装置１２、第３種照明制御装置１６を介して間接的になされてもよい。第２通信部５４は、調光信号線に接続されており、照明器具１０との間で通信を実行する。なお、第２通信部５４は、各照明器具１０に固有に付与されたアドレスを保持しており、アドレスによって通信対象となる照明器具１０を指定する。

制御部４６は、第１種照明制御装置１２の動作、特に調光処理を制御する。調光処理では、第２種照明制御装置１４との通信を第１通信部５２に実行させたり、第２通信部５４から照明器具１０に制御信号を送信することによって複数の照明器具１０を制御したりする。このように、制御部４６は、制御信号を送信することによって、照明器具１０の点灯・消灯の切替制御や、指示した調光率での調光制御などを実行する。

調光処理に関して、第１種照明制御装置１２に加えて、第２種照明制御装置１４、第３種照明制御装置１６でも、２段階の処理が規定されている。第１段階は、準備処理であり、調光制御を実行するための前処理に相当する。第２段階は、制御処理であり、実際に調光を制御するための処理に相当する。制御部４６は、準備処理において、第１通信部５２を介して第２種照明制御装置１４からの消灯指示、点灯指示とを受けつける。消灯指示を受けつけた場合、制御部４６は、第２通信部５４を介して照明器具１０へ、消灯を指示するための制御信号を送信する。一方、点灯指示を受けつけた場合、制御部４６は、第２通信部５４を介して照明器具１０へ、点灯を指示するための制御信号を送信する。また、点灯指示を受けつけた場合、制御部４６は、第１通信部５２を介して第２種照明制御装置１４へ、点灯させた照明器具１０の調光率の値を返信する。ここで、第１種照明制御装置１２によって複数の照明器具１０が制御されているので、複数の照明器具１０のそれぞれの調光率の平均値（以下、「平均調光率」という）が返信される。

制御処理において、制御部４６は、第１通信部５２を介して第２種照明制御装置１４からの補正量を受けつける。なお、補正量は、後述の第２種照明制御装置１４において導出されており、現在の明るさレベルを、目標とする明るさレベルに近づけるために調節すべき量であり、輝度値によって示されている。一方、制御部４６は、画像処理部４２に対して、判定結果、つまり人が検知されたか否かを確認する。

制御部４６は、人の存在を検知した場合、受けつけた補正量から、照明器具１０の調光率を導出する。例えば、制御部４６は、補正量の単位を輝度値から調光率に変換し、調光率に変換された補正量によって、それまでの調光率を増減する。なお、制御部４６は、輝度値と調光率との関係が示されたテーブルを予め保持しており、このテーブルを変換に使用する。導出した調光率は、第１種照明制御装置１２に接続された複数の照明器具１０に適用させるので、「平均調光率」ともいえる。制御部４６は、第２通信部５４に対して、平均調光率が含まれた制御信号を複数の照明器具１０へ一斉に送信させる。これにより、制御部４６は、人が存在する場合に、第２種照明制御装置１４からの補正量に近づくように、複数の照明器具１０の調光率を一斉に制御する。なお、制御部４６は、第１通信部５２に対して、平均調光率を第２種照明制御装置１４へも送信させる。一方、制御部４６は、人の存在を検知しなかった場合、第２通信部５４に対して、消灯指示が含まれた制御信号を複数の照明器具１０へ一斉に送信させる。これにより、制御部４６は、人が存在しない場合に、複数の照明器具１０を一括して消灯させる。なお、制御部４６は、第１通信部５２に対して、消灯に相当する「０％」の平均調光率を第２種照明制御装置１４へ送信させる。なお、第２種照明制御装置１４への平均調光率の送信は、適宜なされてもよい。

前述のごとく、第３種照明制御装置１６も、第１種照明制御装置１２と同様の動作を実行するが、第３種照明制御装置１６は、第２種照明制御装置１４とペアリングされていないので、第２種照明制御装置１４へ信号を送信する処理が省略されてもよい。

図５は、第２種照明制御装置１４の構成を示す。第２種照明制御装置１４は、画像センサ６０、画像処理部６２、記憶部６４、制御部６６、通信部６８を含む。画像処理部６２は、準備用取得部７０、準備用導出部７２、算出部７４、第１取得部７６、第１導出部７８を含み、制御部６６は、第２取得部８０、第２導出部８２、第３導出部８４を含む。

画像センサ６０は、前述の画像センサ４０と同様に構成される。しかしながら、画像センサ６０は、後述の画像処理部６２において、照明空間の明るさを検知するために使用されるので、前述のＡＧＣ回路における増幅率の自動調整はなされずに、増幅部の増幅率は固定値にされる。これは、ＡＧＣ回路によって撮像画像の明るさが調整されてしまうと、撮像画像から照明空間の明るさを検知できないからである。そのため、画像センサ６０にＡＧＣ回路が含まれていなくてもよく、ＡＧＣ回路の機能がオフにされていてもよい。

通信部６８は、制御信号線に接続されており、第１種照明制御装置１２との間で通信を実行する。また、通信部６８は、制御信号線を使用して第３種照明制御装置１６へ信号を送信する。

以下では、画像処理部６２、記憶部６４、制御部６６を説明するが、説明を明瞭にするために、前述の準備処理と制御処理とに分けて説明する。まずは、準備処理を説明する。準備処理は、夜間など外光がない状態でなされる。制御部６６は、通信部６８に対して、第１種照明制御装置１２への消灯指示を送信させ、第３種照明制御装置１６への点灯指示を送信させる。これによって、制御部６６は、第１種照明制御装置１２によって調光制御されている照明器具１０を消灯させ、第３種照明制御装置１６によって調光制御されている別の照明器具１０を点灯させる。これは、第２種照明制御装置１４が含まれた小グループ１８の照明器具１０だけが消灯し、他の照明器具１０が点灯している状況といえる。

このような状況下において、画像センサ６０は、照明空間の撮像画像を生成し、撮像画像を準備用取得部７０に出力する。準備用取得部７０は、画像センサ６０から撮像画像を取得する。準備用導出部７２は、準備用取得部７０において取得した撮像画像における各画素の画素値の平均値を計算する。平均値は、周囲の照明器具１０による人工光成分に相当し、輝度値の単位を有する。準備用導出部７２は、周囲の人工光成分「Ａ」を記憶部６４に記憶する。

これに続いて、制御部６６は、通信部６８に対して、第１種照明制御装置１２への点灯指示を送信させ、第３種照明制御装置１６への消灯指示を送信させる。これによって、制御部６６は、第１種照明制御装置１２によって調光制御されている照明器具１０を点灯させ、第３種照明制御装置１６によって調光制御されている別の照明器具１０を消灯させる。これは、第２種照明制御装置１４が含まれた小グループ１８の照明器具１０だけが点灯し、他の照明器具１０が消灯している状況といえる。さらに、第１種照明制御装置１２への点灯指示の応答として、制御部６６は、通信部６８を介して、第１種照明制御装置１２からの平均調光率を受けつける。制御部６６は、平均調光率を算出部７４に出力する。

このような状況下において、画像センサ６０は、照明空間の撮像画像を生成し、撮像画像を算出部７４に出力する。算出部７４は、画像センサ６０から撮像画像を取得し、取得した撮像画像における各画素の画素値の平均値を計算する。平均値は、平均輝度値といえる。一方、算出部７４は、制御部６６から平均調光率を受けつける。算出部７４は、平均輝度値を平均調光率で除算することによって、照明器具１０の調光率を１％変化させた場合の輝度値の変化量（以下、「輝度変化量」という）を導出する。例えば、平均輝度値が「２００」であり、平均調光率が「１００％」である場合、輝度変化量「Ｂ」は、「２」になる。算出部７４は、導出した輝度変化量「Ｂ」を記憶部６４に記憶する。

制御処理は、準備処理がなされた後、外光がある状態でなされる。画像センサ６０は、照明空間の撮像画像を生成し、撮像画像を第１取得部７６に出力する。第１取得部７６は、画像センサ６０から撮像画像を取得する。第１導出部７８は、第１取得部７６において取得した撮像画像における各画素の画素値の平均値を計算する。平均値は、照明空間における明るさに相当し、輝度値の単位を有する。第１導出部７８は、照明空間における明るさ「Ｃ」を第２導出部８２に出力する。

第２取得部８０は、通信部６８を介して、第１種照明制御装置１２からの平均調光率を受けつける。これは、第１種照明制御装置１２によって調光制御されている複数の照明器具１０の調光率の平均値である。第２取得部８０は、平均調光率「Ｄ」を第２導出部８２に出力する。第２導出部８２は、第２取得部８０から平均調光率「Ｄ」を受けつけるとともに、第１導出部７８から照明空間における明るさ「Ｃ」を受けつける。さらに、第２導出部８２は、記憶部６４から、周囲の人工光成分「Ａ」と輝度変化量「Ｂ」とを抽出する。第２導出部８２は、輝度変化量「Ｂ」と平均調光率「Ｄ」を乗算し、照明空間における明るさ「Ｃ」から乗算結果および周囲の人工光成分「Ａ」を減算することによって、外光成分「Ｅ」を導出する。つまり、第２導出部８２は、次の処理を実行する。
Ｅ＝Ｃ−Ｂ×Ｄ−Ａ
ここで、外光成分「Ｅ」は、輝度値の単位を有する。第２導出部８２は、外光成分「Ｅ」を第３導出部８４に出力する。

第３導出部８４は、第２導出部８２からの外光成分「Ｅ」が目標値「Ｆ」に近づくように、次のように補正量「Ｇ」を導出する。
Ｇ＝Ｆ−Ｅ
このような補正量「Ｇ」によって、外光成分「Ｅ」が目標値「Ｆ」よりも低い場合には、複数の照明器具１０の調光率が大きくされ、外光成分「Ｅ」が目標値「Ｆ」よりも高い場合には、複数の照明器具１０の調光率が小さくされる。

制御部６６は、通信部６８を介して、補正量を第１種照明制御装置１２、第３種照明制御装置１６に送信する。なお、補正量の送信対象となる第１種照明制御装置１２、第３種照明制御装置１６が特定されている場合、制御部６６は、特定された装置に固有に付与されたアドレスを使用することによって、当該装置だけに補正量を送信してもよい。

以上の構成による照明システム１００の動作を説明する。図６は、照明システム１００における準備処理の手順を示すシーケンス図である。第２種照明制御装置１４は、第１種照明制御装置１２に消灯指示を送信し（Ｓ１０）、第３種照明制御装置１６に点灯指示を送信する（Ｓ１２）。第１種照明制御装置１２は、照明器具１０を消灯させ（Ｓ１４）、第３種照明制御装置１６は、別の照明器具１０を点灯させる（Ｓ１６）。第２種照明制御装置１４は、周囲の人工光成分（輝度値）を導出し（Ｓ１８）、導出した人工光成分を記憶する（Ｓ２０）。

第２種照明制御装置１４は、第１種照明制御装置１２に点灯指示を送信し（Ｓ２２）、第３種照明制御装置１６に消灯指示を送信する（Ｓ２４）。第１種照明制御装置１２は、照明器具１０を点灯させ（Ｓ２６）、第３種照明制御装置１６は、別の照明器具１０を消灯させる（Ｓ２８）。第１種照明制御装置１２は、第２種照明制御装置１４に平均調光率を返信する（Ｓ３０）。第２種照明制御装置１４は、輝度変化量を算出し（Ｓ３２）、算出した輝度変化量を記憶する（Ｓ３４）。

図７は、照明システム１００における制御処理の手順を示すシーケンス図である。第２種照明制御装置１４は、周囲の明るさを導出する（Ｓ５０）。第１種照明制御装置１２は、第２種照明制御装置１４に平均調光率を送信し（Ｓ５２）、第２種照明制御装置１４は、平均調光率を取得する（Ｓ５４）。第２種照明制御装置１４は、外光成分（輝度値）を導出する（Ｓ５６）。第２種照明制御装置１４は、補正量を導出する（Ｓ５８）。第２種照明制御装置１４は、第１種照明制御装置１２に補正量を送信し（Ｓ６０）、第３種照明制御装置１６に補正量を送信する（Ｓ６２）。

図８は、第１種照明制御装置１２による調光制御の手順を示すフローチャートである。制御部４６は、第１通信部５２を介して補正量を取得する（Ｓ１００）。画像処理部４２において人を検知していれば（Ｓ１０２のＹ）、制御部４６は、補正量を反映した調光率で照明器具１０を調光制御を実行する（Ｓ１０４）。画像処理部４２において人を検知していなければ（Ｓ１０２のＮ）、制御部４６は、照明器具１０を消灯する（Ｓ１０６）。

本発明の実施例によれば、人検知のための照明制御装置と、明るさ検知のための照明制御装置とを別に構成したので、任意のタイミングで、人の存在の検知と明るさの検知とを実行できる。また、任意のタイミングで、人の存在の検知と明るさの検知とが実行されるので、調光を細かく制御できる。また、調光が細かく制御されるので、快適性と省エネルギー性を向上できる。また、ペアリングがなされた装置間の処理によって補正値が決定されるので、２つの装置が含まれる場合であっても、処理の複雑化を抑制できる。また、第２種照明制御装置とのペアリングがなされていない第３種照明制御装置は、第２種照明制御装置からの補正値を受けつけて、調光を制御するだけなので、処理を簡易にできる。

また、準備処理において取得した周囲の人工光成分を減算することによって、外光成分を導出するので、第２種照明制御装置とのペアリングがなされていない第３種照明制御装置に対しても適した補正値を導出できる。また、準備処理の場合と比較して自然光および周囲の照明器具からの外光量が多い場合には大グループを一括して調光制御するが、人が存在すると判断された小グループの照明器具のみに対して、明るさレベルを補正するので、快適性および省エネ性を向上できる。

一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の照明制御システムは、
照明器具１０に接続可能であり、照明器具１０によって照明される照明空間における人の存在を検知する第１種照明制御装置１２と、
第１種照明制御装置１２に接続され、照明空間における明るさを検知する第２種照明制御装置１４とを備える。
第２種照明制御装置１４は、検知した明るさをもとに調光の程度を導出し、調光の程度を第１種照明制御装置１２に通知し、
第１種照明制御装置１２は、人の存在を検知した場合、第２種照明制御装置１４から通知された調光の程度に応じて、照明器具１０を調光制御する。

第１種照明制御装置１２が接続可能な照明器具１０とは別の照明器具１０に接続可能であり、別の照明器具１０によって照明される別の照明空間における人の存在を検知する第３種照明制御装置１６をさらに備えてもよい。
第２種照明制御装置１４は、調光の程度を第３種照明制御装置１６に通知し、
第３種照明制御装置１６は、人の存在を検知した場合、第２種照明制御装置１４から通知された調光の程度に応じて、別の照明器具１０を調光制御してもよい。

第２種照明制御装置１４は、
照明空間を撮像する画像センサ６０から撮像画像を取得する第１取得部７６と、
第１取得部７６において取得した撮像画像から、照明空間における明るさとして、輝度値を導出する第１導出部７８と、
第１種照明制御装置１２によって調光制御されている照明器具１０の調光率を取得する第２取得部８０と、
第１種照明制御装置１２によって調光制御されている照明器具１０の調光率を変化させた場合の輝度変化量を記憶する記憶部６４と、
記憶部６４に記憶した輝度変化量と、第２取得部８０において取得した調光率を乗算し、第１導出部７８において導出した輝度値から乗算結果を減算することによって、外光成分を導出する第２導出部８２と、
第２導出部８２において導出した外光成分をもとに、調光の程度を導出する第３導出部８４と、
を備えてもよい。

第２種照明制御装置１４は、
第１種照明制御装置１２によって調光制御されている照明器具１０を消灯させ、第３種照明制御装置１６によって調光制御されている別の照明器具１０を点灯させている場合において、照明空間を撮像する画像センサ６０から撮像画像を取得する準備用取得部７０と、
準備用取得部７０において取得した撮像画像から、周囲の人工光成分を導出する準備用導出部７２と、
画像センサ６０から撮像画像を取得する第１取得部７６と、
第１取得部７６において取得した撮像画像から、照明空間における明るさとして、輝度値を導出する第１導出部７８と、
第１種照明制御装置１２によって調光制御されている照明器具１０の調光率を取得する第２取得部８０と、
第１種照明制御装置１２によって調光制御されている照明器具１０の調光率を変化させた場合の輝度変化量と、準備用導出部７２において導出した周囲の人工光成分とを記憶する記憶部６４と、
記憶部６４に記憶した輝度変化量と、第２取得部８０において取得した調光率を乗算し、第１導出部７８において導出した輝度値から乗算結果および記憶部６４に記憶した周囲の人工光成分を減算することによって、外光成分を導出する第２導出部８２と、
第２導出部８２において導出した外光成分をもとに、調光の程度を導出する第３導出部８４と、
を備えてもよい。

本発明の別の態様は、照明システム１００である。この照明システムは、
照明器具１０と、
照明器具１０に接続可能であり、照明器具１０によって照明される照明空間における人の存在を検知する第１種照明制御装置１２と、
第１種照明制御装置１２に接続され、照明空間における明るさを検知する第２種照明制御装置１４とを備える。
第２種照明制御装置１４は、検知した明るさをもとに調光の程度を導出し、調光の程度を第１種照明制御装置１２に通知し、
第１種照明制御装置１２は、人の存在を検知した場合、第２種照明制御装置１４から通知された調光の程度に応じて、照明器具１０を調光制御する。

本発明のさらに別の態様は、照明制御方法である。この方法は、
照明器具１０に接続可能である第１種照明制御装置１２と、第１種照明制御装置１２に接続される第２種照明制御装置１４とを備える照明制御システムにおける照明制御方法であって、
第２種照明制御装置１４において、照明器具１０によって照明される照明空間における明るさを検知するとともに、検知した明るさをもとに調光の程度を導出するステップと、
第２種照明制御装置１４において、導出した調光の程度を第１種照明制御装置１２に通知するステップと、
第１種照明制御装置１２において、照明空間における人の存在を検知した場合、第２種照明制御装置１４から通知された調光の程度に応じて、照明器具１０を調光制御するステップと、
を特徴とする。

（実施例２）
実施例２は、実施例１と同様に、複数の照明器具の照明を制御する照明システムに関する。実施例１では、第１種照明制御装置と第２種照明制御装置は、それぞれ別の機能を有した装置として構成されている。実施例２は、これらの機能をすべて備えた照明制御装置として構成される。この照明制御装置は、照明器具に接続された場合、第１種照明制御装置として動作し、照明器具に接続されない場合、第２種照明制御装置として動作する。実施例２に係る照明システム１００、照明器具１０は、図１から図３と同様のタイプである。ここでは、実施例１との差異を中心に説明する。

図９は、本発明の実施例２に係る照明制御装置２００の構成を示す。照明制御装置２００は、通信部２１０、判定部２１２、処理部２１４を含む。また、通信部２１０は、第１通信部２１６、第２通信部２１８を含み、処理部２１４は、第１種照明制御処理部２２０、第２種照明制御処理部２２２、第３種照明制御処理部２２４を含む。

第１通信部２１６は、図４の第１通信部５２、図５の通信部６８に相当し、第２通信部２１８は、図４の第２通信部５４に相当する。第１種照明制御処理部２２０、第３種照明制御処理部２２４は、図４の画像センサ４０、画像処理部４２、記憶部４４、制御部４６に相当する。第２種照明制御処理部２２２は、図５の画像センサ６０、画像処理部６２、記憶部６４、制御部６６に相当する。なお、第１種照明制御処理部２２０から第３種照明制御処理部２２４に含まれた構成要素のうち、共通化できるものは共通してもよい。例えば、画像センサ４０および画像センサ６０に含まれた固体撮像素子等である。このように、少なくとも第１種照明制御装置１２の機能と第２種照明制御装置１４の機能とが、１つの照明制御装置２００に実装される。

判定部２１２は、通信部２１０の接続状態を確認し、接続状態に応じて、第１種照明制御処理部２２０から第３種照明制御処理部２２４のいずれか１つの動作を選択する。第１通信部２１６が制御信号線に接続されているが、第２通信部２１８が調光信号線に接続されていない場合、判定部２１２は、第２種照明制御処理部２２２の動作を選択する。第１通信部２１６が制御信号線に接続され、第２通信部２１８が調光信号線に接続されている場合であって、かつ第２種照明制御装置１４とのペアリングが確立している場合、判定部２１２は、第１種照明制御処理部２２０の動作を選択する。第１通信部２１６が制御信号線に接続され、第２通信部２１８が調光信号線に接続されている場合であって、かつ第２種照明制御装置１４とのペアリングが確立していない場合、判定部２１２は、第３種照明制御処理部２２４の動作を選択する。このように、照明制御装置２００は、照明器具１０に接続されている場合に第１種照明制御装置１２あるいは第３種照明制御装置１６の機能を実行し、照明器具１０に未接続である場合に第２種照明制御装置１４の機能を実行する。

本発明の実施例によれば、複数種類の照明制御装置の機能を１つの照明制御装置に収容するので、１種類だけの照明制御装置を製造することを可能にする。また、１種類だけの照明制御装置が製造されるので、製造効率を向上できる。また、接続形態に応じて、実行すべき機能を自動的に選択するので、設置を容易にできる。

一態様の概要は、次の通りである。第１種照明制御装置１２の機能と第２種照明制御装置１４の機能とは、１つの照明制御装置２００に実装され、
当該１つの照明制御装置２００は、照明器具１０に接続されている場合に第１種照明制御装置１２の機能を実行し、照明器具１０に未接続である場合に第２種照明制御装置１４の機能を実行してもよい。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例１、２における小グループ１８において、第１種照明制御装置１２あるいは第３種照明制御装置１６から一列に複数の照明器具１０が配置されるデイジーチェーン接続がなされている。しかしながらこれに限らず例えば、第１種照明制御装置１２あるいは第３種照明制御装置１６を中心にして複数の照明器具１０が配置されるスター接続であってもよい。本変形例によれば、接続形態の自由度を向上できる。

本実施例１、２において、調光信号線および制御信号線が使用されることによって、照明システム１００において有線通信が実行されている。しかしながらこれに限らず例えば、調光信号線および制御信号線、あるいはいずれか一方に対して無線通信が使用されてもよい。本変形例によれば、照明システム１００の構成の自由度を向上できる。

本実施例１、２において、第２種照明制御装置１４は、補正値、つまり現在の値からの相対値を出力する。しかしながらこれに限らず例えば、第２種照明制御装置１４は、調光率あるいは輝度値の絶対値を出力してもよい。そのため、このような絶対値、補正値は、調光の程度といえる。本変形例によれば、照明システム１００の構成の自由度を向上できる。

本実施例１、２において、第２導出部８２は、外光成分を導出する際に、周囲の人工光成分を使用している。しかしながらこれに限らず例えば、第２導出部８２は、外光成分を導出する際に、周囲の人工光成分を使用しなくてもよい。本実施例によれば、処理を簡易にできる。

１０ 照明器具、 １２ 第１種照明制御装置、 １４ 第２種照明制御装置、 １６ 第３種照明制御装置、 １８ 小グループ、 ２０ 大グループ、 ４０ 画像センサ、 ４２ 画像処理部、 ４４ 記憶部、 ４６ 制御部、 ５０ 通信部、 ５２ 第１通信部、 ５４ 第２通信部、 ６０ 画像センサ、 ６２ 画像処理部、 ６４ 記憶部、 ６６ 制御部、 ６８ 通信部、 ７０ 準備用取得部、 ７２ 準備用導出部、 ７４ 算出部、 ７６ 第１取得部、 ７８ 第１導出部、 ８０ 第２取得部、 ８２ 第２導出部、 ８４ 第３導出部、 １００ 照明システム。

Claims (7)

1. 照明器具に接続可能であり、前記照明器具によって照明される照明空間における人の存在を検知する第１種の照明制御装置と、
   前記第１種の照明制御装置に接続され、前記照明空間における明るさを検知する第２種の照明制御装置とを備え、
   前記第２種の照明制御装置は、検知した明るさをもとに調光の程度を導出し、調光の程度を前記第１種の照明制御装置に通知し、
   前記第１種の照明制御装置は、人の存在を検知した場合、前記第２種の照明制御装置から通知された調光の程度に応じて、前記照明器具を調光制御することを特徴とする照明制御システム。
2. 前記第１種の照明制御装置が接続可能な前記照明器具とは別の照明器具に接続可能であり、前記別の照明器具によって照明される別の照明空間における人の存在を検知する第３種の照明制御装置をさらに備え、
   前記第２種の照明制御装置は、調光の程度を前記第３種の照明制御装置に通知し、
   前記第３種の照明制御装置は、人の存在を検知した場合、前記第２種の照明制御装置から通知された調光の程度に応じて、前記別の照明器具を調光制御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. 前記第２種の照明制御装置は、
   前記照明空間を撮像する画像センサから撮像画像を取得する第１取得部と、
   前記第１取得部において取得した撮像画像から、前記照明空間における明るさとして、輝度値を導出する第１導出部と、
   前記第１種の照明制御装置によって調光制御されている前記照明器具の調光率を取得する第２取得部と、
   前記第１種の照明制御装置によって調光制御されている前記照明器具の調光率を変化させた場合の輝度変化量を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶した輝度変化量と、前記第２取得部において取得した調光率とを乗算し、前記第１導出部において導出した輝度値から乗算結果を減算することによって、外光成分を導出する第２導出部と、
   前記第２導出部において導出した外光成分をもとに、調光の程度を導出する第３導出部と、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の照明制御システム。
4. 前記第２種の照明制御装置は、
   前記第１種の照明制御装置によって調光制御されている前記照明器具を消灯させ、前記第３種の照明制御装置によって調光制御されている前記別の照明器具を点灯させている場合において、前記照明空間を撮像する画像センサから撮像画像を取得する準備用取得部と、
   前記準備用取得部において取得した撮像画像から、周囲の人工光成分を導出する準備用導出部と、
   前記画像センサから撮像画像を取得する第１取得部と、
   前記第１取得部において取得した撮像画像から、前記照明空間における明るさとして、輝度値を導出する第１導出部と、
   前記第１種の照明制御装置によって調光制御されている前記照明器具の調光率を取得する第２取得部と、
   前記第１種の照明制御装置によって調光制御されている前記照明器具の調光率を変化させた場合の輝度変化量と、前記準備用導出部において導出した周囲の人工光成分とを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶した輝度変化量と、前記第２取得部において取得した調光率とを乗算し、前記第１導出部において導出した輝度値から、乗算結果および前記記憶部に記憶した周囲の人工光成分を減算することによって、外光成分を導出する第２導出部と、
   前記第２導出部において導出した外光成分をもとに、調光の程度を導出する第３導出部と、
   を備え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。
5. 前記第１種の照明制御装置の機能と前記第２種の照明制御装置の機能とは、１つの照明制御装置に実装され、
   当該１つの照明制御装置は、前記照明器具に接続されている場合に前記第１種の照明制御装置の機能を実行し、前記照明器具に未接続である場合に前記第２種の照明制御装置の機能を実行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。
6. 照明器具と、
   前記照明器具に接続可能であり、前記照明器具によって照明される照明空間における人の存在を検知する第１種の照明制御装置と、
   前記第１種の照明制御装置に接続され、前記照明空間における明るさを検知する第２種の照明制御装置とを備え、
   前記第２種の照明制御装置は、検知した明るさをもとに調光の程度を導出し、調光の程度を前記第１種の照明制御装置に通知し、
   前記第１種の照明制御装置は、人の存在を検知した場合、前記第２種の照明制御装置から通知された調光の程度に応じて、前記照明器具を調光制御することを特徴とする照明システム。
7. 照明器具に接続可能である第１種の照明制御装置と、前記第１種の照明制御装置に接続される第２種の照明制御装置とを備える照明制御システムにおける照明制御方法であって、
   前記第２種の照明制御装置において、前記照明器具によって照明される照明空間における明るさを検知するとともに、検知した明るさをもとに調光の程度を導出するステップと、
   前記第２種の照明制御装置において、導出した調光の程度を前記第１種の照明制御装置に通知するステップと、
   前記第１種の照明制御装置において、前記照明空間における人の存在を検知した場合、前記第２種の照明制御装置から通知された調光の程度に応じて、前記照明器具を調光制御するステップと、
   を特徴とする照明制御方法。

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