JP2020053210A

JP2020053210A - 照明装置

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Publication number: JP2020053210A
Application number: JP2018180181A
Authority: JP
Inventors: 渚紗古賀; Nagisa Koga
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2018-09-26
Filing date: 2018-09-26
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2038-09-26
Also published as: JP7206748B2

Abstract

【課題】有害物質の濃度の把握を容易化すること。【解決手段】実施形態に係る照明装置は、光源部と、取得部と、変更部とを具備する。光源部は、照射態様を変更可能な光源を有する。取得部は、有害物質の濃度に関する濃度情報を取得する。変更部は、取得部によって取得された濃度情報が所定の条件を満たす場合に、照射態様を変更する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、照明装置に関する。

従来、人体に影響を与える有害物質に対する種々の技術が提案されている。この種の技術として、人の健康や快適性に与える影響を考慮した建築物の認証システム、いわゆるＷＥＬＬ認証が提案されており、かかるＷＥＬＬ認証では、有害物質の一種であるＰＭ２．５の建物内における濃度が規定されている。

"ＷＥＬＬ"、［onlibe］、［平成３０年９月２５日検索］、インターネット（https://v2.wellcertified.com/v2.1/en/overview）

ところで、有害物質の一種であるＰＭ２．５等の微粒子状物質は、一般に、人が視認することは困難であるため、例えば、室内において有害物質の濃度を把握することは容易ではない。

本発明が解決しようとする課題は、有害物質の濃度の把握を容易化することができる照明装置を提供することである。

実施形態に係る照明装置は、光源部と、取得部と、変更部とを備える。前記光源部は、照射態様を変更可能な光源を有する。前記取得部は、有害物質の濃度に関する濃度情報を取得する。前記変更部は、前記取得部によって取得された前記濃度情報が所定の条件を満たす場合に、照射態様を変更する。

本発明によれば、有害物質の濃度の把握を容易化することができる。

図１は、実施形態に係る照明装置の制御方法の概要を示す図である。図２は、実施形態に係る照明装置の構成を示すブロック図である。図３は、実施形態に係る変更部の処理内容を示す図である。図４は、実施形態に係る照明装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。

以下で説明する実施形態に係る照明装置１は、光源部５０と、取得部３１と、変更部３２とを具備する。光源部５０は、照射態様を変更可能な光源を有する。取得部３１は、有害物質の濃度に関する濃度情報を取得する。変更部３２は、取得部３１によって取得された濃度情報が所定の条件を満たす場合に、照射態様を変更する。

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置１は、有害物質の濃度を検出するセンサＳｃを具備し、取得部３１は、センサＳｃから濃度情報を取得する。

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置１において、変更部３２は、有害物質の濃度が所定の閾値以上である場合に照射態様を変更する。

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置１において、変更部３２は、有害物質の濃度に応じて照射態様の強度を変更する。

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置１において、取得部３１は、ＰＭ２．５の濃度に関する濃度情報を取得する。

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置１は、通知部３３を具備する。通知部３３は、変更部３２によって照射態様が変更されたことを示す変更情報を外部装置へ通知する。

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置１において、光源部５０は、所定の配列で複数配置される。取得部３１は、複数の光源部５０それぞれに対応する位置毎の濃度情報を取得する。変更部３２は、複数の光源部５０のうち、濃度情報が所定の条件を満たす位置に対応する光源部５０の照射態様を変更する。

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置１において、光源部５０は、複数の光源を有する。変更部３２は、濃度情報が所定の条件を満たさない場合は複数の光源のうち一部の光源を点灯させ、所定の条件を満たす場合は残りの光源を点灯させることで、照射態様を変更する。

以下、図面を参照して、実施形態に係る照明装置１について説明する。実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

（実施形態）
まず、図１を用いて実施形態に係る照明装置１の制御方法の概要について説明する。図１では、室内に複数の光源部５０が配置されており、実施形態に係る照明装置１が備える制御部３０が照明装置１の制御方法を実行することで、これらの光源部５０を制御する。具体的には、実施形態に係る照明装置１の制御方法では、有害物質の濃度が所定の条件を満たす場合に、光源部５０の照射態様を変更する。

光源部５０は、例えば、室内の天井に設置される室内灯であり、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を備える。図１では、光源部５０は、床から天井を見上げた平面視で略矩形状のバータイプの光源部５０を一例として示しているが、例えば、平面視で円形や正方形等の他の形状であってもよい。また、光源部５０は、天井に埋め込まれた埋め込み型や、天井から突出した突出型等の任意の設置形態を採用可能である。また、光源部５０は、室内灯に限定されず、屋外灯であってもよい。また、光源部５０は、天井に設置されるものに限定されず、床面や側方の壁面に設置される光源部、間接照明として機能する光源部、可搬性の光源部等であってもよい。

また、図１では、複数の光源部５０は、天井に２次元配列で配置される場合を示してるが、２次元配列は、並列配列や、千鳥配列等の任意の配列であってもよく、隣接する光源部５０との間隔も略同じであってもよく、異なってもよい。また、光源部５０は、複数に限定されず、１つであってもよい。

また、光源部５０は、照射態様を変更可能な光源を有する。具体的には、光源部５０は、照射光の色、照度、点滅間隔、照射位置および照射範囲の少なくとも１つを変更可能な光源を有する。

また、図１では、有害物質は、例えば、ＰＭ２．５等の微粒状物質であるが、これ以外にも、チリや、埃、花粉、微生物（ダニ、カビ、細菌等）、糞、煙、ガス（一酸化炭素や、窒素酸化物、揮発性有機化合物等）等であってもよい。

また、照明装置１は、複数の光源部５０それぞれに対応する位置に有害物質の濃度を検出するセンサＳｃ（図２参照）を備えており、かかるセンサＳｃは、例えば、各光源部５０が照射可能な範囲の有害物質の濃度を検出可能である。

ところで、上記したＰＭ２．５等の微粒子状物質や、他の有害物質は、一般に、人が視認することは困難であるため、例えば、室内において有害物質の濃度を把握することは容易ではない。

そこで、実施形態に係る照明装置１は、有害物質の濃度に関する濃度情報を取得し、濃度情報が所定の条件を満たす場合に、光源部５０の照射態様を変更する。図１に示すように、例えば、室内の所定の位置においてＰＭ２．５の濃度（センサＳｃの検出値）が所定の閾値以上まで高まったとする。

かかる場合、実施形態に係る照明装置１は、ＰＭ２．５の濃度が閾値以上となった位置を照射する光源部５０の照射態様を変更する。具体的には、図１の下段に示すように、照明装置１は、ＰＭ２．５の濃度が高い位置にある光源部５０の照射光の色を変更する。

これにより、例えば、室内にいる人がＰＭ２．５の濃度が高いことを容易に把握できる。例えば、スピーカ等を介して、在室者に対して、ＰＭ２．５の濃度が高い位置を避けたり、かかる位置の近くの窓を開けたり、空気清浄器をかかる位置に運んできて空気清浄する等の指示をすることで、ＰＭ２．５の人体への影響を最小限に抑えることができる。

あるいは、照明装置１は、照射態様を変更したことを示す変更情報を換気制御システム１００（図２参照）へ通知し、換気制御システム１００がＰＭ２．５の濃度が高い位置を局所的に換気する対応をとることもできる。

また、例えば、照射態様を変更するための、濃度の閾値をＷＥＬＬ認証で規定された閾値（よりもさらに低い値が好ましい）とすることで、ＷＥＬＬ認証による濃度規定の順守を容易化できる。

また、かかるＷＥＬＬ認証では、建物内の使用者の健康意識向上等にも重きを置いている。そして、実施形態に係る照明装置１の制御方法により、ＰＭ２．５の濃度上昇を在室者に対して知らせることで、在室者の健康増進への意識を高めることもできる。

次に、図２を用いて照明装置１の構成例について説明する。図２は、照明装置１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、照明装置１は、換気制御システム１００に接続される。また、図２に示すように、照明装置１は、センサＳｃと、通信部１０と、操作部２０と、制御部３０と、記憶部４０と、複数の光源部５０とを具備する。

換気制御システム１００は、照明装置１から上記した変更情報を取得し、変更情報に基づいて室内の換気状態を制御する。換気制御システム１００は、いわゆる２４時間換気システムを採用してもよく、あるいは、変更情報の取得タイミングや、在室者の操作に応じて稼働するシステムが採用されてもよい。

換気制御システム１００が取得する変更情報には、例えば、有害物質の種類や濃度、室内における検出位置等の情報が含まれ、これらの情報に基づいて、換気の強度や、範囲等を指定する。

センサＳｃは、室内に飛散する有害物質の濃度を検出するセンサである。センサＳｃは、１つのセンサにより有害物質の総濃度を検出してもよく、あるいは、複数のセンサにより有害物質の種類毎に濃度を検出してもよい。なお、以下では、センサＳｃの計測結果をセンサ値と記載する場合がある。このように、センサＳｃを用いることで、後述の変更部３２による照射態様の変更をより迅速に、かつ、正確に行うことができる。

通信部１０は、インターネットやＷｉＦｉ（登録商標）等のネットワークを介して各種機器と通信を行う通信モジュールである。通信部１０は、外部サーバやスマートフォン、タブレット端末と通信を行うことが可能である。本実施形態において、通信部１０は、有線または無線の少なくとも一方の通信方式を用いて、換気制御システム１００と相互に通知することができる。

操作部２０は、利用者が照明装置１を操作するためのユーザインターフェースである。操作部２０は、利用者のユーザ操作に応じた制御信号を制御部３０へ入力する。制御信号には、光源部５０のオンオフ制御や、照射態様の指定等に関する情報が含まれる。

記憶部４０は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等の記憶装置である。記憶部４０には、制御部３０を動作させるプログラム等が格納されている。

制御部３０は、照明装置１の各部を制御するコントローラである。制御部３０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサであってもよいし、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の集積回路であってもよい。制御部３０は、取得部３１と、変更部３２と、通知部３３とを備える。

取得部３１は、有害物質の濃度に関する濃度情報を取得する。例えば、取得部３１は、センサＳｃのセンサ値を濃度情報として取得する。また、取得部３１は、例えば、有害物質の濃度を予測する予測サーバ（例えば、天気予報サーバ）から受信した予測情報を濃度情報として取得してもよい。あるいは、取得部３１は、過去の濃度情報を学習した学習結果に基づいて現在の濃度情報を予測してもよい。例えば、取得部３１は、過去の所定日の濃度情報を目的変数とし、かかる所定日の前日の濃度情報、所定日の気温、所定日の天気等を説明変数とする回帰モデルにより、現在の濃度情報を予測してもよい。

そして、取得部３１は、複数の光源部５０それぞれに対応する位置毎の濃度情報を取得し、変更部３２へ出力する。

変更部３２は、取得部３１によって取得された濃度情報が所定の条件を満たす場合に、照射態様を変更する。例えば、変更部３２は、濃度情報における有害物質の濃度が所定の閾値以上となった場合、照射態様を変更する。具体的には、変更部３２は、通常時の照射態様の設定のうち、照射光の色、強度、点滅間隔、照射位置および照射範囲の少なくとも１つのパラメータを変更する。

照射光の色の変更とは、例えば、赤・青・緑の３原色のバランスを変更することであり、照度の変更とは、照度の強弱を変更することであり、点滅間隔の変更とは、点灯および非点灯の間隔を変更することであり、照射位置の変更とは、照射範囲の中心位置を所定のパターンに沿って移動して変更することであり、照射範囲の変更とは、照射範囲を拡大および縮小して変更することである。

また、変更部３２は、有害物質の濃度に応じて照射態様の強度を変更してもよい。具体的には、変更部３２は、有害物質の濃度が高いほど、照射光の色を濃く（あるいは薄く）したり、照度を高くしたり、点滅間隔を短く（あるいは長く）したりする。

このように、変更部３２は、有害物質の濃度に応じて照射態様を変更することで、在室者に対して濃度が徐々に高くなっていることを視覚的に把握させることができるため、濃度が高くなる前に在室者が所定の対応（避難や換気等）をとることで、人体への影響を最小限に抑えることができる。

ここで、図３を用いて、変更部３２による光源部５０の照射態様の変更方法についてより具体的に説明する。図３は、変更部３２による光源部５０の照射態様の変更方法を示す図である。図３では、光源部５０は、第１光源５１および第２光源５２を備える場合について説明するが、光源部５０が有する光源の数は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。また、第１光源５１および第２光源５２は、互いに光の色や照度が異なる光源であってもよく、同じ光源であってもよい。

また、図３の上段は、通常時、すなわち、濃度情報が所定の条件を満たさない場合の照射態様を示し、下段は、ＰＭ２．５が高濃度、すなわち、濃度情報が所定条件を満たす場合の照射態様を示す。

図３の上段に示すように、変更部３２は、濃度情報が所定の条件を満たさない場合は複数の光源のうち一部の光源（第１光源５１）を点灯させ、残りの光源（第２光源５２）を点灯させない。

そして、図３の下段に示すように、変更部３２は、濃度情報が所定の条件を満たす場合は第１光源５１を点灯させた状態で、第２光源５２を点灯させることで、照射態様を変更する。

つまり、変更部３２は、通常時には、第１光源５１のみの照射光をし、ＰＭ２．５の高濃度時には、第１光源５１および第２光源５２の照射光を混合した照射光とする。このように変更部３２は、複数の光源のオンオフ制御のみを行うことで、複雑な制御を必要しないため、処理負荷の軽減や、照射態様の変更のための設計コストの低減を実現できる。

なお、図３では、ＰＭ２．５が高濃度時において、第１光源５１および第２光源５２を点灯させる場合を示したが、例えば、通常時には、第１光源５１のみを点灯させ、高濃度時には、第２光源５２のみを点灯させてもよい。

あるいは、変更部３２は、高濃度時には、第１光源５１を点灯させ続けた状態で、第２光源５２の照射光の色、強度、点滅間隔、照射位置および照射範囲の少なくとも１つのパラメータを変更してもよい。

なお、変更部３２は、複数の光源部５０を制御する場合、複数の光源部５０のうち、濃度情報が所定の条件を満たす位置（センサＳｃ）の位置に対応する光源部５０の照射態様を変更する。これにより、在室者に対して有害物質の濃度が上昇した位置を詳細に伝えることができるため、例えば、局所的な換気等の対応を容易化できる。

また、変更部３２は、複数の光源部５０のうち、少なくとも１つ（あるいは所定数以上）の位置の濃度情報が所定の条件を満たした場合に、すべての光源部５０の照射態様を変更してもよい。

また、例えば、赤外線センサやカメラ等により在室者がいる場合や、在室者が高濃度の位置の近くにいる場合に限って、変更部３２による照射態様の変更を行ってもよい。これにより、在室者がいない場合や、室内でも比較的離れた場所にいる場合等のような照射態様の変更が不要な場合には、照射態様の変更を禁止することで、不要な制御による電力消費を抑えることができる。なお、かかる場合、後述の通知部３３による換気制御システム１００への通知のみ行ってもよい。

通知部３３は、変更部３２によって照射態様が変更されたことを示す変更情報を外部装置へ通知する。例えば、通知部３３は、換気制御システム１００へ変更情報を通知する。例えば、変更情報には、有害物質の濃度や、種類、高濃度となった位置（所定の条件を満たした位置）等の情報が含まれる。

また、外部装置は、換気制御システム１００に限定されるものではなく、例えば、予め登録された在室者のユーザ（屋外にいるユーザ等も含む）の端末装置（スマートフォンや、タブレット、パソコン等）であってよい。あるいは、外部装置は、建物に設置された館内放送可能なスピーカであってもよい。つまり、通知部３３は、換気制御システム１００の稼働により在室者を保護するとともに、建物内にいるユーザに対しては音によって変更情報を通知することで、在外者を保護することもできる。

次に、図４を用いて実施形態に係る照明装置１が実行する処理手順について説明する。図４は、実施形態に係る照明装置１が実行する処理手順を示すフローチャートである。なお、かかる処理手順は、制御部３０によって繰り返し実行される。また、図４では、光源部５０が第１光源５１および第２光源５２を有することとする。

図４に示すように、照明装置１は、光源部５０の第２光源５２をオフした状態で、第１光源５１をオンする（ステップＳ１０１）。つづいて、照明装置１は、例えば、センサＳｃから濃度情報を取得する（ステップＳ１０２）。つづいて、照明装置１は、取得した濃度情報における有害物質の濃度が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

照明装置１は、有害物質の濃度が閾値以上である場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、第１光源５１をオンした状態で、第２光源５２をオンすることで、照射態様を変更する（ステップＳ１０４）。つづいて、照明装置１は、照射態様を変更したことを示す変更情報を換気制御システム１００へ通知し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。

一方、ステップＳ１０３において、照明装置１は、有害物質の濃度が閾値未満である場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０２を実行する。

上述したように、実施形態に係る照明装置１は、光源部５０と、取得部３１と、変更部３２とを具備する。光源部５０は、照射態様を変更可能な光源を有する。取得部３１は、有害物質の濃度に関する濃度情報を取得する。変更部３２は、取得部３１によって取得された濃度情報が所定の条件を満たす場合に、照射態様を変更する。これにより、例えば、有害物質の濃度の上昇を視覚的に認識させることができるため、有害物質の濃度の把握を容易化することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１照明装置
１０通信部
２０操作部
３１取得部
３２変更部
３３通知部
５０光源部
５１第１光源
５２第２光源
１００換気制御システム

Claims

照射態様を変更可能な光源を有する光源部と；
有害物質の濃度に関する濃度情報を取得する取得部と；
前記取得部によって取得された前記濃度情報が所定の条件を満たす場合に、前記照射態様を変更する変更部と；
を具備する照明装置。
前記有害物質の濃度を検出するセンサ；
を具備し、
前記取得部は、
前記センサから前記濃度情報を取得する
請求項１に記載の照明装置。
前記変更部は、
前記有害物質の濃度が所定の閾値以上である場合に前記照射態様を変更する
請求項１または２に記載の照明装置。
前記変更部は、
前記有害物質の濃度に応じて前記照射態様の強度を変更する
請求項１〜３のいずれか１つに記載の照明装置。
前記取得部は、
ＰＭ２．５の濃度に関する前記濃度情報を取得する
請求項１〜４のいずれか１つに記載の照明装置。
前記変更部によって前記照射態様が変更されたことを示す変更情報を外部装置へ通知する通知部；
を具備する請求項１〜５のいずれか１つに記載の照明装置。
前記光源部は、
所定の配列で複数配置され、
前記取得部は、
複数の前記光源部それぞれに対応する位置毎の前記濃度情報を取得し、
前記変更部は、
前記複数の光源部のうち、前記濃度情報が所定の条件を満たす前記位置に対応する前記光源部の前記照射態様を変更する
請求項１〜６のいずれか１つに記載の照明装置。
前記光源部は、
複数の前記光源を有し、
前記変更部は、
前記濃度情報が所定の条件を満たさない場合は前記複数の光源のうち一部の前記光源を点灯させ、前記所定の条件を満たす場合は残りの前記光源を点灯させることで、前記照射態様を変更する
請求項１〜７のいずれか１つに記載の照明装置。