JP2016507129A - 部屋内のライトの光強度及び色温度を制御するための照明システム及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、部屋１内のライトの光強度及び色温度を制御する照明システム１０に関する。照明システムは、各々が複数の光強度レベルの間で調節可能であり、それぞれ第１の色温度及び第２の色温度を有する光を放射する、第１の光エミッタ１３及び第２の光エミッタ１４を含む、光を放射する光源１２を含む。光源１２は、第１の光エミッタ１３及び第２の光エミッタ１４それぞれの光強度レベルに関する情報を含む出力信号ＯＳを提供し、光センサ１６は、部屋内のライトの光強度及び色温度を測定し、測定された光強度及び色温度に関する情報を含む感知信号ＳＳを提供し、コントローラ１８は、光センサ１６によって提供される感知信号ＳＳ及び光源１２によって提供される出力信号ＯＳに基づいて、第１の光エミッタ１３及び第２の光エミッタ１４の光強度レベルを調節することによって、部屋１内のライトの色温度及び光強度を制御する。

Description

本発明は、照明システムの光源及び少なくとももう１つの追加的な光源から生じる部屋内のライトの光強度並びに色温度を制御するための照明システム及び方法に関する。

昼光の採取は、人工光を窓から部屋に入る昼光の量の関数として調光することによって、部屋内の所望の光強度レベルを一定に維持する、スマート照明システムのための省エネルギ解決策である。この目的を果たすための効率的な解決策は、調光可能な照明器具の照明出力のフィードバックループ制御を可能にする、光センサの利用である。しかしながら、この解決策は、例えば色温度といった光のスペクトル組成に関する特徴等の、照明の雰囲気についての他の特徴を考慮に入れていない。

色温度は、照明の知覚や非視覚的効果に影響を及ぼすことが知られるにつれ、照明シーンの重要な特徴として広く認識されている。実際、色彩可変照明は、美術館、展示会等の雰囲気が極めて重要なアプリケーションにおいて、パフォーマンスを高めるためにオフィス、学校等の作業環境において（いわゆる「タスク関連照明」）、及び、ユーザ体験が様々な雰囲気から恩恵を受け得る任意の他のアプリケーションにおいて、ますます利用されている。雰囲気の色度の制御における照明システムの有効性は、部屋の照明全体に対する昼光の寄与によって影響される。

国際特許公開第２００９／０４４３３０号公報において、色彩可変照明システムが開示される。色彩可変照明システムは、光源と、光源を制御するためのコントローラと、光センサとを含む。光センサは、光センサに入射する光のスペクトルの少なくとも２つの様々な部分を含むスペクトル情報を感知する。コントローラは、光センサからのスペクトル情報に依存して、光源によって放射される光のスペクトルを決定するために、感知信号を受信し、光源に供給される駆動信号を生成する。この手段の効果は、光センサに入射する光のスペクトル情報の感知により、コントローラが、光源によって放射される光の色温度を、知覚される色温度が意図される色温度とより厳密に一致するように調整するのを可能にすることである。しかしながら、国際特許公開第２００９／０４４３３０号公報に説明される方法により、光源によって放射される光の色温度を、知覚される色温度が意図される色温度とより厳密に一致するように調整することでは、部屋内のライトの光強度は、意図せずに変更される恐れがある。

本発明の目的は、部屋内のライトの色温度のより正確な制御を提供することである。

更に、本発明の目的は、所望の色温度を設定し、当該所望の色温度を経時的に保つための、色彩可変照明システムにおける色温度に対するロバストなフィードバック制御ループを提供することである。

更に、本発明の目的は、部屋内のライトの色温度及び光強度の両方の同時制御を提供することである。

本発明の第１の態様によると、この目的及び他の目的は、部屋内のライトの光強度及び色温度を制御する照明システムによって達成される。照明システムは、複数の光強度レベルの間で調節可能であり、第１の色温度を有する光を放射する第１の光エミッタと、複数の光強度レベルの間で調節可能であり、第１の色温度とは異なる第２の色温度を有する光を放射する第２の光エミッタとを含み、更に、第１の光エミッタ及び第２の光エミッタそれぞれの光強度レベルに関する情報を含む出力信号を提供する、光を放射する光源と、当該光源及び少なくとももう１つの追加的な光源の両方から生じる部屋内のライトの光強度及び色温度を測定し、測定された光強度及び色温度に関する情報を含む感知信号を提供する光センサと、光センサによって提供される感知信号及び光源によって提供される出力信号に基づいて、第１の光エミッタ及び第２の光エミッタの光強度レベルを調節することによって、部屋内のライトの色温度及び光強度を制御し、更に、第１の光エミッタの複数の光強度レベルと光センサによって測定される対応する光強度との間の対応関係、及び、第２の光エミッタの複数の光強度レベルと光センサによって測定される対応する光強度との間の対応関係を規定することによって、照明システムを較正し、これらの対応関係をメモリ内に記憶するコントローラとを含む。

上記の照明システムは、例えば昼光といった追加的な光源からの寄与が含まれる任意のアプリケーションにおいて用いられるのに適している。例は、美術館、展示会等の雰囲気が極めて重要なアプリケーション、パフォーマンスを高めるためのオフィス、学校等の作業環境（いわゆる「タスク関連照明」）等である。照明システムは、ユーザによって選択されたとおりの光強度及び色温度が一定に保たれることを可能にしながら、昼光採取システムの省エネルギを提供する。第１の光エミッタ及び第２の光エミッタそれぞれの複数の光強度レベルと、光センサによって測定される光強度との間の対応関係を見つけることにより照明システムを較正することによって、ライトの所望の光強度及び色温度が達成されるように照明システムを制御することが可能である。部屋内のライトの光強度及び色温度の両方を測定する光センサを用いることによって、また、上記によって照明システムを較正することによって、照明システムは、例えば昼光といった部屋内の追加的なライトの寄与に左右されずに、部屋内のライトの色温度及び光強度を、照明システムのユーザによって設定された色温度及び光強度にできるだけ近く保つために、光エミッタの出力を最適化することができる。

第１の色温度は２０００Ｋを下回り、第２の色温度は１００００Ｋを上回る。２０００Ｋを下回る色温度を有する第１の光エミッタ及び１００００Ｋを上回る色温度を有する第２の光エミッタを用いることにより、部屋内の色温度は最大限可能なレベルまで変更され得る。

光センサは、固定サンプリング周波数で光強度及び色温度を継続的に測定する。固定サンプリング周波数で光強度及び色温度を測定することにより、照明システムは継続的に制御され得る。

コントローラは、更に、光センサから部屋内のライトの測定された現在の光強度及び色温度を受信し、測定された現在の光強度及び色温度から、第１の光エミッタ及び第２の光エミッタそれぞれの光強度及び色温度の現在の寄与を差し引くことによって、少なくとももう１つの追加的な光源からの光強度及び色温度の寄与を決定し、部屋内のライトの所望の光強度及び色温度が達成され得るように、第１の光エミッタ及び第２の光エミッタそれぞれのための新たな光強度及び色温度の寄与を決定し、メモリ内に記憶された対応関係に基づいて、新たな光強度及び色温度の寄与に対応する、第１の光エミッタ及び第２の光エミッタの新たな光強度レベルを決定し、第１の光エミッタ及び第２の光エミッタの光強度レベルを、第１の光エミッタ及び第２の光エミッタの新たな光強度レベルに設定することによって、部屋内のライトの所望の光強度及び色温度を設定する。したがって、照明システムの較正により、部屋内のライトの所望の光強度と、同時に所望の色温度とを設定するための、単純かつロバストな方法が利用可能とされる。

コントローラは、更に、光センサから部屋内のライトの測定された現在の色温度を受信し、測定された現在の色温度を所定の色温度と比較し、測定された現在の色温度が所定の色温度を下回るか又は上回る場合、第１の光エミッタの光強度レベルを所定量で調節し、メモリ内に記憶された対応関係に基づいて、光強度レベルの前記調節に対応する第１の光エミッタの光強度の調節を決定し、光源の光強度が保たれるように第２の光エミッタの光強度の逆調節を決定し、メモリ内に記憶された対応関係に基づいて、光強度の逆調節に対応する第２の光エミッタの新たな光強度レベルを決定することによって、部屋内のライトの色温度を制御する。したがって、照明システムの較正により、部屋内のライトの所望の色温度を制御するための単純かつロバストな方法が利用可能とされる。

コントローラは、更に、光センサから部屋内のライトの測定された現在の光強度を受信し、測定された現在の光強度を所定の光強度と比較し、測定された現在の光強度が所定の光強度を下回るか又は上回る場合、第１の光エミッタ及び第２の光エミッタの両方の光強度レベルを、部屋内のライトの光強度が所定の光強度と一致するように調節することによって、部屋内のライトの光強度を制御する。

したがって、上記の照明システムは、光強度及び色温度の両方に関して、例えば昼光といった部屋内の追加的なライトの量に左右されずに所望のライトの結果を提供し得る。照明システムは、色温度に関してだけでなく、光強度に関しても追加的な光源からの寄与を補正するために、別々の光エミッタの光強度レベルを設定する。

本発明の第２の態様によると、部屋内のライトの光強度及び色温度を制御するための方法が提供される。方法は、複数の光強度レベルの間で調節可能であり、第１の色温度を有する光を放射する第１の光エミッタと、複数の光強度レベルの間で調節可能であり、第１の色温度とは異なる第２の色温度を有する光を放射する第２の光エミッタとを含む、光を放射する光源と、光強度及び色温度を測定する光センサとを含む照明システムを提供するステップと、光源から、第１の光エミッタ及び第２の光エミッタそれぞれの光強度レベルに関する情報を含む出力信号を出力するステップと、光センサから、測定された光強度及び色温度に関する情報を含む感知信号を出力するステップと、第１の光エミッタの複数の光強度レベルと光センサによって測定される対応する光強度との間の対応関係、及び、第２の光エミッタの複数の光強度レベルと光センサによって測定される対応する光強度との間の対応関係を規定することによって、照明システムを較正し、これらの対応関係をメモリ内に記憶するステップと、光センサによって提供される感知信号及び光源によって提供される出力信号に基づいて、第１の光エミッタ及び第２の光エミッタの光強度レベルを調節することによって、光源及び少なくとももう１つの追加的な光源の両方から生じる部屋内のライトの光強度及び色温度を制御するステップとを含む。

本発明は、請求項に記載される特徴の可能な組合せの全てに関することが留意される。

本発明のこれらの態様及び他の態様は、本発明の実施形態を示す添付の図面を参照して、より詳細に説明される。

本発明による照明システムの概略図を示す。図１は、単に概略であり、縮尺通りに描かれていない。特に、明瞭化のために、一部の寸法は強く誇張されている。 図１における照明システムの較正方法のフローチャートである。 図１における照明システムのシーン設定アルゴリズムのフローチャートである。 図１における照明システムの光強度フィードバックループのフローチャートである。 図１における照明システムの色温度フィードバックループのフローチャートである。 図１における照明システムの代替的な色温度フィードバックループのフローチャートである。

本発明の現在好ましい実施形態が示される添付の図面を参照して、本発明は以下に更に充分に説明される。しかしながら、本発明は多くの様々な形式で具体化されることができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、当業者に対し徹底かつ完全性のために提供され、本発明の範囲を充分に伝える。

図１において、本発明による照明システム１０の実施形態が概略的に示される。照明システム１０は、色彩可変照明システムである。つまり、照明システム１０の色彩は、所望の色温度に変更され得る。照明システム１０は、例えば家の居間、又は例えばオフィスビル内のオフィスといった、部屋１の内部に配置される。照明システム１０は、光源１２と、光センサ１６と、コントローラ１８とを含む。

光源１２は、受信される駆動信号ＤＳに依存して、光源１２によって放射される光の色彩を変更する。光源１２は、第１の光エミッタ１３と第２の光エミッタ１４とを含む。光エミッタ１３、１４は、複数の光強度レベルの間で調節可能である。光エミッタは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、蛍光管、又は他のタイプの適切な光エミッタである。第１の光エミッタ１３は、第１の色温度を有する白色光を放射する。非限定的な実施例として、第１の色温度は２０００Ｋを下回る。第２の光エミッタ１４は、第２の色温度を有する白色光を放射する。非限定的な実施例として、第２の色温度は１００００Ｋを上回る。単純化のために、以下の説明では、第１の光エミッタはウォーム（ｗａｒｍ）光エミッタとして呼ばれ、第２の光エミッタはクール（ｃｏｏｌ）光エミッタとして呼ばれる。しかしながら、当業者は、第１の光エミッタが代わりにクール光エミッタであってよく、第２の光エミッタが代わりにウォーム光エミッタであってもよいことを理解する。２０００Ｋを下回る色温度を有するウォーム光エミッタ及び１００００Ｋを上回る色温度を有するクール光エミッタを用いることによって、部屋１内の色温度は、最大限可能なレベルまで変更され得る。更に、部屋内の可能な色温度の範囲は、利用可能な追加的なライトの量に依存する（追加的なライトが昼光である場合、部屋内の可能な色温度の範囲は、窓の大きさ、一日のうちの時間帯、一年のうちの時期等に依存する）。更に、光源１２は出力信号ＯＳを提供する。出力信号ＯＳは、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４それぞれの現在の光強度レベルに関する情報を含む。

好ましくは、光源１２は、光源１２によって放射される光が実質的に均質かつ一様であるように、別々の光エミッタ１３、１４の寄与を混合するための光混合要素（示されていない）を含む。

光センサ１６は、光センサ１６に入射する光の光強度及び色温度を測定し、感知信号ＳＳを提供する。感知信号ＳＳは、測定された光強度及び色温度に関する情報を含む。光センサ１６は、固定サンプリング周波数で部屋１内のライトの光強度及び色温度を継続的に測定する。サンプリング周波数は、ちらつきが回避されるように設定される。通常、光センサに入射する光は、光源１２及び少なくとももう１つの追加的な光源２０の両方から生じる。図１における概略的なアレンジメントから分かるように、光センサ１６に入射する光は、光源１２からの光だけでなく、この場合においては部屋１の窓を通過して光センサ１６に入射する太陽２０（すなわち昼光）である、追加的な光源２０によって放射される光の寄与も含む。また、光センサ１６によって感知される光は、部屋１の任意の壁から反射される光、又は部屋１の内部の任意の物体から反射される光も含み得る。この反射される光は、典型的には、物体又は壁から光が反射された当該物体又は壁が白色でないときに、色彩を変化させる。この寄与は、光センサ１６によって感知される光の色温度が、光源１２によって放射される光の色温度と異なる原因となる。

コントローラ１８は、光源１２の色温度を調節することによって、部屋１内のライトの色温度及び光強度を制御する。光源１２の色温度は、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４それぞれの光強度レベルを調節することによって調節される。ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４それぞれの光強度レベルは、光センサによって提供される感知信号ＳＳ及び光源によって提供される出力信号ＯＳに基づいて設定され、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４それぞれの光強度レベルがどのように制御されるかに関する更なる詳細は、以下を参照されたい。ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４それぞれの調節された光強度レベルは、駆動信号ＤＳを介して光源１２に通信される。したがって、コントローラ１８は駆動信号ＤＳを生成する。駆動信号ＤＳは、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４それぞれの光強度レベルに関する情報を含む。

好ましくは、コントローラは、光センサ１６に入射する光の色温度及び／又は光強度が一様のままであるように駆動信号ＤＳを変更する。図１を参照すると、太陽２０が雲２２によって部分的に覆われるとき、窓を通って入る昼光の寄与は変化し、当該変化は光センサ１６によって感知される。コントローラ１８は、光センサ１６の感知信号ＳＳを介して現在の色温度及び光強度を受信し、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４それぞれの光強度レベルを、光センサ１６に入射する光の色温度及び／又は光強度が略一定のままであるように制御することによって、光源１２によって放射される光の色温度及び／又は光強度を調節する。

導入後、照明システム１０は、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４それぞれの光強度レベルと、光センサ１６によって測定される光強度の量との間の対応関係を規定するために較正されなければならない。これらの対応関係は、ルックアップテーブルの形式でメモリ１９内に記憶される。メモリ１９は、コントローラ１８内に設置される。しかしながら、メモリは他の場所に設置されてもよいことが理解される。ルックアップテーブルのデータ点は、コントローラ１８上で実施される自動ルーチンを用いて、導入後に収集されてもよい。ルックアップテーブルは、光強度レベルを光強度寄与に変換するために用いられ、逆も同じである。したがって、コントローラ１８は、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４それぞれの複数の光強度レベルと、光センサ１６によって測定される対応する光強度との間の対応関係を規定することによって、照明システム１０を較正する。

照明システム１０の較正は、図２に示され、以下のステップを含む。ウォーム光エミッタ１３の複数の光強度レベルと、光センサ１６によって測定される対応する光強度との間の対応関係を規定するステップ２０１。クール光エミッタ１４の複数の光強度レベルと、光センサ１６によって測定される対応する光強度との間の対応関係を規定するステップ２０２。対応関係をメモリ１９内に記憶するステップ２０３。

感知信号ＳＳ、出力信号ＯＳ、及び駆動信号ＤＳは、有線又は無線（示されていない）を介して送信される信号である。感知信号ＳＳ、出力信号ＯＳ、及び駆動信号ＤＳは、（例えばＤＡＬＩといった）標準プロトコルを介して通信される。

部屋１内のライトの所望の光強度及び色温度は、（例えば赤外線通信を介してといった）コントローラを用いて通信し得る遠隔制御（示されていない）を用いて設定されてよい。遠隔制御は、ユーザが、プリセットシーンのグループの間で選択するか、又は（例えば「より明るい光」、「よりクール光」等の）関連コマンドを用いて、ユーザのニーズに従って人工光の寄与を修正することを可能にする。プリセットシーンのために、コントローラのメモリ１９内に光強度及び色温度の目標値（セットポイント）が記憶される。関連コマンドが用いられるときは、ユーザのアクションの後の最初の光強度及び色温度の測定値が、所望の光強度及び色温度の目標値とみなされる。

ユーザがプリセットシーンのうちの１つを設定する、すなわち、部屋１内のライトの所望の光強度及び色温度を設定するとき、部屋１内のライトの所望の光強度及び色温度が達成されるための、光源１２の光エミッタ１３、１４の所望の光強度及び色温度を決定することができるためには、追加的な光源２０からの光強度及び色温度の寄与が分からなければならない。以下の計算のために、ＣＩＥ１９３１のＸＹＺ色空間が用いられることを前提とする。光エミッタのＸＹＺ色度成分が互いに比例するものであることを考慮すると、Ｘ成分及びＺ成分は、Ｙ成分（Ｙ成分は光強度である）に一定の係数を乗算したものとして表され、これは較正段階の間に収集されたデータを用いてコントローラによって容易に計算され得る。したがって、少なくとももう１つの追加的な光源からの寄与は、以下の式
によって導き出され、ここでＸ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}、Ｙ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}、及びＺ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}は、センサ１６によって測定され、コントローラ１８によって計算される、現在測定されたＸＹＺ値に該当し、Ｘ_{ｐｗａｒｍ}、Ｙ_{ｐｗａｒｍ}、及びＺ_{ｐｗａｒｍ}は、ウォーム光エミッタの光強度レベルのための照明システムの較正から既知であるウォーム光エミッタからの現在の寄与に該当し、Ｘ_{ｐｃｏｏｌ}、Ｙ_{ｐｃｏｏｌ}、及びＺ_{ｐｃｏｏｌ}は、クール光エミッタの光強度レベルのための照明システムの較正から既知であるクール光エミッタからの現在の寄与に該当し、Ｘ_{ａｄｄｌｉｇｈｔ}、Ｙ_{ａｄｄｌｉｇｈｔ}、及びＺ_{ａｄｄｌｉｇｈｔ}は、追加的な光源からの現在の寄与に該当する。

部屋１内のライトの所望の光強度及び色温度を設定するために、解決されるべき問題は、以下の式
を満たす、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４それぞれのための新たな光強度レベルを決定することであり、ここでＸ_{ａｄｄｌｉｇｈｔ}、Ｙ_{ａｄｄｌｉｇｈｔ}、及びＺ_{ａｄｄｌｉｇｈｔ}は、式（１）により決定された追加的な光源からの現在の寄与に該当し、Ｘ_{ｓｅｔｐｏｉｎｔ}、Ｙ_{ｓｅｔｐｏｉｎｔ}、及びＺ_{ｓｅｔｐｏｉｎｔ}は、部屋１内のライトの所望の光強度及び色温度に該当し、Ｘ_{ｎｗａｒｍ}、Ｙ_{ｎｗａｒｍ}、及びＺ_{ｎｗａｒｍ}は、決定されるべきウォーム光エミッタからの新たな光強度の寄与に該当し、Ｘ_{ｎｃｏｏｌ}、Ｙ_{ｎｃｏｏｌ}、及びＺ_{ｎｃｏｏｌ}は、決定されるべきクール光エミッタからの新たな光強度の寄与に該当する。この段階では、１つは所望の光強度（すなわちＸＹＺ空間のＹ成分）に関する条件、及び１つは（ＭｃＣａｍｙの式を介した）色温度に関する条件である２つの条件は、２つの変数Ｙ_{ｎｗａｒｍ}及びＹ_{ｎｃｏｏｌ}の関数として記される。これは、３つの候補の解（色度の関数としての色温度のためのＭｃＣａｍｙの式は３次多項式である）をもたらし、コントローラは、これら３つの候補の解の中から、解が２つの対の正の実数の光強度レベルＹ_{ｎｗａｒｍ}及びＹ_{ｎｃｏｏｌ}でなければならないことを考慮することによって最善の解を決定する。更に、新たな光強度レベルＹ_{ｎｗａｒｍ}及びＹ_{ｎｃｏｏｌ}は、解が有効であるために、導入された光エミッタ１３、１４を用いて達成可能でなければならない。

有効な解が達成可能でない場合、コントローラ１８は、所望の色温度にできるだけ近い色温度を得るために、例えば、外の光源からの光強度とは関係なく達成可能な最大／最小の色温度を推定すること、外の光源からの光強度の許容差範囲を考慮して達成可能な最大／最小の色温度を推定すること、又はこれらの推定をエネルギ考察と比較することによって、どの新たなウォーム光強度レベルＹ_{ｎｗａｒｍ}及びクール光強度レベルＹ_{ｎｃｏｏｌ}を設定すべきかを決定する。例えば、コントローラ１８は、地球規模の光出力（すなわちエネルギ消費）を２０％増加させることによって所望の強度及び色温度の設定を達成することができるということに到達し、エネルギ消費ポリシーに基づいて、これを実施するかどうかを決定する。

したがって、部屋１内のライトの所望の光強度及び色温度の設定は、以下により達成され、図３も参照されたい。部屋１内のライトの現在の光強度及び色温度を測定するステップ３０１。測定された現在の光強度及び色温度から、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４それぞれの既知の現在の光強度及び色温度寄与を差し引くことによって、少なくとももう１つの追加的な光源２０からの光強度及び色温度の寄与を決定するステップ３０２。部屋１内のライトの所望の光強度及び色温度が達成され得るように、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４それぞれのための新たな光強度及び色温度の寄与を決定するステップ３０３。メモリ１９内に記憶された対応関係に基づいて、新たな光強度及び色温度の寄与に対応するウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４の新たな光強度レベルを決定するステップ３０４。ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４の光強度レベルを、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４の新たな光強度レベルに設定するステップ３０５。

プリセットシーンのうちの１つを設定することによるか、又は関連コマンドを用いるかのいずれかでシーンが設定されるとき、コントローラ１８は、部屋１内のライトの所望の色温度及び光強度を経時的に保つためのフィードバック制御ループを実行する。コントローラ１８は、色彩可変照明システム１０のユーザによってシーンが変えられるまで、所望の色温度及び光強度を経時的に保つためのフィードバック制御ループを実行する。所望の色温度及び光強度を経時的に保つためのフィードバック制御ループは、１つは光強度のためであり、１つは色温度のためである、２つのフィードバックループからなる。各ループは、当該ループ自体の目標値、許容差、及び許容差範囲（すなわち、目標値±許容差）を有する。コントローラ１８は、２つのループを独立して実行する。光強度フィードバックループ及び色温度フィードバックループの両方のために、以下の戦略が用いられる。
１ 対象のパラメータ（光強度又は色温度）を測定する。
２ 測定値を目標値と比較する。
３ 測定値が許容差範囲内である場合、ステップ１に行く。
４ 測定値が許容差範囲内でない場合、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４の光強度レベルを変える。
５ ステップ１に行く。

ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４の光強度レベルは、２つのフィードバックループのために別々に変えられる。

光強度フィードバックループのために、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４の光強度レベルは、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４の両方の光強度レベルを、部屋内のライトの光強度が設定された光強度と一致するように調節することによって修正される。

したがって、部屋１内のライトの光強度の制御は、以下により達成され、図４も参照されたい。部屋内のライトの光強度を測定するステップ４０１。測定された光強度を所定の光強度と比較するステップ４０２。測定された光強度が所定の光強度を下回るか又は上回る場合、第１の光エミッタ１３及び第２の光エミッタ１４の両方の光強度レベルを、部屋内のライトの光強度が所定の光強度と一致するように調節するステップ４０３。

色温度フィードバックループのために、ウォーム光エミッタ１３及びクール光エミッタ１４の光強度レベルは、以下の戦略のうちの任意の１つによって修正される。
１ａ 色温度が高すぎる場合、ウォーム光エミッタ１３の光強度レベルを所定量で増加させる。
２ａ メモリ１９内に記憶されたルックアップテーブルを介して、対応する光強度の増加（ΔＬＩ）を決定する。
３ａ 現在の光強度からΔＬＩを差し引くことによって、新たなクール光強度を計算する。
４ａ メモリ１９内に記憶されたルックアップテーブルを介して、クール光エミッタ１４の新たな光強度レベルを決定する。
５ａ クール光エミッタ１４の光強度レベルをステップ４ａで決定された光強度レベルに設定する。
６ａ ステップ１に行く。

１ｂ 色温度が低すぎる場合、クール光エミッタ１４の光強度レベルを所定量で増加させる。
２ｂ メモリ１９内に記憶されたルックアップテーブルを介して、対応する光強度の増加（ΔＬＩ）を決定する。
３ｂ 現在の光強度からΔＬＩを差し引くことによって、新たなウォーム光強度を計算する。
４ｂ メモリ１９内に記憶されたルックアップテーブルを介して、ウォーム光エミッタ１３の新たな光強度レベルを決定する。
５ｂ ウォーム光エミッタ１３の光強度レベルをステップ４ｂで決定された光強度レベルに設定する。
６ｂ ステップ１に行く。

１ｃ 色温度が高すぎる場合、クール光エミッタ１４の光強度レベルを所定量で減少させる。
２ｃ メモリ１９内に記憶されたルックアップテーブルを介して、対応する光強度の減少（ΔＬＩ）を決定する。
３ｃ 現在の光強度にΔＬＩを加えることによって、新たなウォーム光強度を計算する。
４ｃ メモリ１９内に記憶されたルックアップテーブルを介して、ウォーム光エミッタ１３の新たな光強度レベルを決定する。
５ｃ ウォーム光エミッタ１３の光強度レベルをステップ４ｃで決定された光強度レベルに設定する。
６ｃ ステップ１に行く。

１ｄ 色温度が低すぎる場合、ウォーム光エミッタ１３の光強度レベルを所定量で減少させる。
２ｄ メモリ１９内に記憶されたルックアップテーブルを介して、対応する光強度の減少（ΔＬＩ）を決定する。
３ｄ 現在の光強度にΔＬＩを加えることによって、新たなクール光強度を計算する。
４ｄ メモリ１９内に記憶されたルックアップテーブルを介して、クール光エミッタ１４の新たな光強度レベルを決定する。
５ｄ クール光エミッタ１４の光強度レベルをステップ４ｄで決定された光強度レベルに設定する。
６ｄ ステップ１に行く。

色温度フィードバックループのための上記のどの戦略も、色温度を変え、かつ部屋１内で用いられる人工光の総量を保ち、したがって、当該戦略は総光強度に影響しない。この結果、色温度フィードバックループと光強度フィードバックループとは、したがって互いに独立している。

したがって、部屋１内のライトの色温度の制御は、以下により達成される。図５ａ及び図５ｂを参照されたい。部屋１内のライトの色温度を測定するステップ５０１ａ、５０１ｂ。測定された色温度を所定の色温度と比較するステップ５０２ａ、５０２ｂ。測定された色温度が所定の色温度を下回るか又は上回る場合、ウォーム光エミッタ１３の（代替的にクール光エミッタ１４の）光強度レベルを、所定量で調節するステップ５０３ａ、５０３ｂ。メモリ１９内に記憶された対応関係に基づいて、光強度レベルの当該調節に対応するウォーム光エミッタ１３（代替的にクール光エミッタ１４）の光強度の調節を決定するステップ５０４ａ、５０４ｂ。光源１２の光強度が保たれるように、クール光エミッタ１４（代替的にウォーム光エミッタ１３）の光強度の逆調節を決定するステップ５０５ａ、５０５ｂ。メモリ１９内に記憶された対応関係に基づいて、光強度の当該逆調節に対応するクール光エミッタ１４（代替的にウォーム光エミッタ１３）の新たな光強度レベルを決定するステップ５０６ａ、５０６ｂ。

この文書では、例えば昼光といった部屋１内の追加的な光の量に左右されず、光強度及び色温度の両方に関し、所望のライトの結果を提供する照明システム１０が開示された。照明システム１０は、色温度に関してだけでなく、光強度に関しても、追加的な光源からの寄与を補正するために、別々の光エミッタ１３、１４の光強度レベルを設定する。更に、照明システム１０は、様々な追加的なライトの条件下で、ユーザによって設定された値からの色温度のずれを最小化するための役割を果たす。したがって、ユーザによって設定された照明の雰囲気は、部屋内の追加的なライトの変動に左右されず一定に保たれる。更に、部屋内の追加的なライトの量は照明システム１０がユーザの設定を満たすことを可能とするものでない場合、照明システム１０自体が、できるだけユーザの要求に近い雰囲気をもたらすために人工照明をどのように最適化するのかを決定し得る。結果は、色温度を一定に保つことによって得られる高い顧客満足と相まった、昼光の採取からの省エネルギである。

当業者は、本発明は上述の好ましい実施形態に決して限定されないことを理解する。むしろ、添付の請求項の範囲内で多くの改良及びバリエーションが可能である。例えば、センサ１６は、コントローラ１８の中に組み込まれてよい。

別の代替的な実施によると、コントローラ１８は、光源１２の中に含まれてよい。

更に、当業者によって、特許請求された発明を実施するにあたり、図面、明細書、及び添付の請求項の研究から、開示された実施形態のバリエーションが理解され達成されることができる。請求項で、「含む」の文言は他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数を除外するものではない。特定の手段が、相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に用いることができないことを意味するわけではない。

Claims (15)

1. 部屋内のライトの光強度及び色温度を制御する照明システムであって、
   複数の光強度レベルの間で調節可能であり、第１の色温度を有する光を放射する第１の光エミッタと、複数の光強度レベルの間で調節可能であり、前記第１の色温度とは異なる第２の色温度を有する光を放射する第２の光エミッタとを含み、更に、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタそれぞれの光強度レベルに関する情報を含む出力信号を提供する、光を放射する光源と、
   前記光源及び少なくとももう１つの追加的な光源の両方から生じる前記部屋内のライトの光強度及び色温度を測定し、測定された光強度及び色温度に関する情報を含む感知信号を提供する、光センサと、
   前記光センサによって提供される前記感知信号及び前記光源によって提供される前記出力信号に基づいて、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタの光強度レベルを調節することによって、前記部屋内のライトの色温度及び光強度を制御し、
   更に、前記第１の光エミッタの複数の光強度レベルと前記光センサによって測定される対応する光強度との間の対応関係、及び、前記第２の光エミッタの複数の光強度レベルと前記光センサによって測定される対応する光強度との間の対応関係を規定することによって、前記照明システムを較正し、これらの対応関係をメモリ内に記憶する、コントローラと、
   を含む、照明システム。
2. 前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタは、白色光を放射する、請求項１に記載の照明システム。
3. 前記第１の色温度は２０００Ｋを下回り、前記第２の色温度は１００００Ｋを上回る、請求項１又は２に記載の照明システム。
4. 前記光センサは、固定サンプリング周波数で光強度及び色温度を継続的に測定する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明システム。
5. 前記固定サンプリング周波数は、０．１Ｈｚ以上である、請求項４に記載の照明システム。
6. 前記コントローラは、更に、前記光センサから前記部屋内のライトの測定された現在の光強度及び色温度を受信し、前記測定された現在の光強度及び色温度から、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタそれぞれの光強度及び色温度の現在の寄与を差し引くことによって、前記少なくとももう１つの追加的な光源からの光強度及び色温度の寄与を決定し、前記部屋内のライトの所望の光強度及び色温度が達成され得るように、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタそれぞれのための新たな光強度及び色温度の寄与を決定し、前記メモリ内に記憶された前記対応関係に基づいて、前記新たな光強度及び色温度の寄与に対応する、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタの新たな光強度レベルを決定し、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタの光強度レベルを、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタの前記新たな光強度レベルに設定することによって、前記部屋内のライトの前記所望の光強度及び色温度を設定する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明システム。
7. 前記コントローラは、更に、前記光センサから前記部屋内のライトの測定された現在の色温度を受信し、前記測定された現在の色温度を所定の色温度と比較し、前記測定された現在の色温度が前記所定の色温度を下回るか又は上回る場合、前記第１の光エミッタの光強度レベルを所定量で調節し、前記メモリ内に記憶された前記対応関係に基づいて、光強度レベルの前記調節に対応する前記第１の光エミッタの光強度の調節を決定し、前記光源の光強度が保たれるように前記第２の光エミッタの光強度の逆調節を決定し、前記メモリ内に記憶された前記対応関係に基づいて、光強度の前記逆調節に対応する前記第２の光エミッタの新たな光強度レベルを決定することによって、前記部屋内のライトの色温度を制御する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の照明システム。
8. 前記コントローラは、更に、前記光センサから前記部屋内のライトの測定された現在の光強度を受信し、前記測定された現在の光強度を所定の光強度と比較し、前記測定された現在の光強度が前記所定の光強度を下回るか又は上回る場合、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタの両方の光強度レベルを、前記部屋内のライトの光強度が前記所定の光強度と一致するように調節することによって、前記部屋内のライトの光強度を制御する、請求項１乃至７の何れか一項に記載の照明システム。
9. 部屋内のライトの光強度及び色温度を制御するための方法であって、
   複数の光強度レベルの間で調節可能であり、第１の色温度を有する光を放射する第１の光エミッタと、複数の光強度レベルの間で調節可能であり、前記第１の色温度とは異なる第２の色温度を有する光を放射する第２の光エミッタとを含む、光を放射する光源と、光強度及び色温度を測定する光センサと、を含む照明システムを提供するステップと、
   前記光源から、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタそれぞれの光強度レベルに関する情報を含む出力信号を出力するステップと、
   前記光センサから、測定された光強度及び色温度に関する情報を含む感知信号を出力するステップと、
   前記第１の光エミッタの複数の光強度レベルと前記光センサによって測定される対応する光強度との間の対応関係、及び、前記第２の光エミッタの複数の光強度レベルと前記光センサによって測定される対応する光強度との間の対応関係を規定することによって、前記照明システムを較正し、これらの対応関係をメモリ内に記憶するステップと、
   前記光センサによって提供される前記感知信号及び前記光源によって提供される前記出力信号に基づいて、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタの光強度レベルを調節することによって、前記光源及び少なくとももう１つの追加的な光源の両方から生じる前記部屋内のライトの光強度及び色温度を制御するステップと、
   を含む、方法。
10. 前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタは、白色光を放射する、請求項９に記載の方法。
11. 前記第１の色温度は２０００Ｋを下回り、前記第２の色温度は１００００Ｋを上回る、請求項９又は１０に記載の方法。
12. 前記少なくとももう１つの追加的な光源は、昼光を含む、請求項９乃至１１の何れか一項に記載の方法。
13. 前記部屋内のライトの現在の光強度及び色温度を測定するステップと、
    測定された前記現在の光強度及び色温度から、前記較正の動作から既知である前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタそれぞれの光強度及び色温度の現在の寄与を差し引くことによって、前記少なくとももう１つの追加的な光源からの光強度及び色温度の寄与を決定するステップと、
    前記部屋内のライトの所望の光強度及び色温度が達成され得るように、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタそれぞれのための新たな光強度及び色温度の寄与を決定するステップと、
    前記メモリ内に記憶された前記対応関係に基づいて、前記新たな光強度及び色温度の寄与に対応する、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタの新たな光強度レベルを決定するステップと、
    前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタの光強度レベルを、前記第１の光エミッタ及び前記第２の光エミッタの前記新たな光強度レベルに設定するステップと、
    によって、提供される前記光源及び少なくとももう１つの追加的な光源の両方から生じる、前記部屋内のライトの前記所望の光強度及び色温度を設定するステップ、
    を更に含む、請求項９乃至１２の何れか一項に記載の方法。
14. 提供される前記光源及び少なくとももう１つの追加的な光源の両方から生じる、前記部屋内のライトの色温度を測定するステップと、
    測定された色温度を所定の色温度と比較するステップと、
    前記測定された色温度が前記所定の色温度を下回るか又は上回る場合、前記第１の光エミッタの光強度レベルを所定量で調節するステップと、
    前記メモリ内に記憶された前記対応関係に基づいて、光強度レベルの前記調節に対応する前記第１の光エミッタの光強度の調節を決定するステップと、
    前記光源の光強度が保たれるように前記第２の光エミッタの光強度の逆調節を決定するステップと、
    前記メモリ内に記憶された前記対応関係に基づいて、光強度の前記逆調節に対応する前記第２の光エミッタの新たな光強度レベルを決定するステップと、
    によって、前記部屋内のライトの色温度を制御するステップ、
    を更に含む、請求項９乃至１３の何れか一項に記載の方法。
15. 前記部屋内のライトの光強度を測定するステップと、
    測定された光強度を所定の光強度と比較するステップと、
    前記測定された光強度が前記所定の光強度を下回るか又は上回る場合、前記第１の光エミッタ及び第２の光エミッタの両方の光強度レベルを、前記部屋内のライトの光強度が前記所定の光強度と一致するように調節するステップと、
    を更に含む、請求項９乃至１４の何れか一項に記載の方法。