JP2021081218A - 照度測定装置および照度測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】照度測定作業を効率化し、照明工事における業務の負担を軽減する。【解決手段】無人で対象領域の照度を測定する照度測定装置１０は、対象領域内を走行可能な走行台車１３と、走行台車１３に搭載され照度を測定可能な照度計１４と、走行台車に搭載され水平方向を中心に電磁波を照射しその反射波を捉えることにより反射位置を測定する距離センサ１２と、走行台車１３に搭載され対象領域の地図の作成および対象領域において照度を測定する複数の測定点座標の決定のための演算を行う演算部１１０および演算結果を記憶する記憶部１２０とを有する演算制御処理部１００と、走行台車１３、照度計１４、距離センサ１２、および演算制御処理部１００の動作を統合的に制御する進行制御部１５０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、照度測定装置および照度測定方法に関する。

照明設備工事においては、照明機器の取り付け後に、ＪＩＳ等の基準に基づいて設計照度が確保されていることを実際の照度を測定して確認し、また、これにより施工品質が確保されていることを確認する。

具体的には、対象となる測定範囲に測定点を配置し、照度計で各測定点の照度を測定する。各測定点の測定値は、たとえば、平均値、最小値、および最大値の比率を算出して、設計値通りに照度が得られていることを確認する。

特開２０１９−３６２６号公報 特開２０１９−２１２２０号公報

図１７は、従来の照度測定方法の全体の手順の例を示すフロー図である。

まず、測定準備として、建屋図面および照明器具の配置情報に基づく測定ピッチの決定および現地記録用紙の作成（測定格子、測定点）を行う。次に、現場での測定として、巻尺等を用いての測定点の位置割り出し、照度の測定および照度の記録を行う。これにより得られたデータ整理として、測定データの転記／清書、平均照度等の算出を行う。最終的に、顧客提出資料の作成（測定データを添付）を行う。

照度測定は、外光の影響を受けないようにするため、その大半は、夜間の作業となる。照度の測定作業は、人間が行うため、大規模オフィスや大きな面積を有する工場等の照明設備の場合は、測定点が多くなり、作業負荷は大きくなる。

また、工程短縮の観点から、照明設備の工事終了後に速やかに事務所什器や工場設備を搬入したいという顧客からの要望によって、短時間で測定作業を完了させるために人員を緊急増員して対応するということが多くあった。

このため、照度測定作業の効率化により人員の緊急増員を緩和することが求められていた。

そこで、本発明は、照度測定作業を効率化し、照明工事における業務の負担を軽減することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明に係る照度測定装置は、無人で対象領域の照度を測定する照度測定装置であって、前記対象領域内を走行する走行台車と、前記走行台車に搭載され、照度を測定する照度計と、前記走行台車に搭載され、水平方向を中心に電磁波を照射しその反射波を捉えることにより反射位置を測定する距離センサと、前記走行台車に搭載され、前記対象領域の地図の作成、および前記対象領域において照度を測定する複数の測定点座標の決定のための演算を行う演算部と、前記演算の結果を記憶する記憶部と、を有する演算制御処理部と、前記走行台車、前記照度計、前記距離センサ、および前記演算制御処理部の動作を統合的に制御する進行制御部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る照度測定方法は、無人で対象領域の照度を測定する照度測定方法であって、前記演算部が、距離センサによる前記対象領域中の壁位置等の情報に基づいて前記対象領域の地図を作成し、地図情報記憶部が記憶する地図作成ステップと、演算部が、前記地図に基づいて複数の測定点座標を決定する測定点座標決定ステップと、走行台車が順次前記複数の測定点座標に移動し、照度計が照度測定を実施する照度測定ステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、照度測定作業を効率化し、照明工事における業務の負担を軽減することができる。

実施形態に係る照度測定装置の構成を示す斜視図である。 実施形態に係る照度測定装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る照度測定方法の全体の手順を示すフロー図である。 実施形態に係る照度測定方法における対象領域の地図の自動作成ステップの詳細な手順を示すフロー図である。 実施形態に係る照度測定方法における対象領域の地図の自動作成ステップにおける自律走行のルートの例を概念的に説明する配置図である。 実施形態に係る照度測定方法における自律走行の内容を示すフロー図である。 実施形態に係る照度測定方法における自律走行の変形例の内容を示すフロー図である。 実施形態に係る照度測定方法における自律走行の自動充電および充電後自動復帰ステップの詳細な手順を示すフロー図である。 実施形態に係る照度測定方法における自律走行および障害物回避ステップの詳細な手順を示すフロー図である。 実施形態に係る照度測定方法における測定点位置の決定、配置ステップの詳細な手順を示すフロー図である。 実施形態に係る照度測定方法における測定点位置の決定、配置ステップで得られた測定点位置の例を示す配置図である。 実施形態に係る照度測定方法における照度測定時の第１の走行パターンを示す配置図である。 実施形態に係る照度測定方法における照度測定時の第２の走行パターンを示す配置図である。 実施形態に係る照度測定方法における照度測定時の第３の走行パターンを示す配置図である。 実施形態に係る照度測定方法における各測定点での照度測定ステップの詳細な手順を示すフロー図である。 実施形態に係る照度測定方法における測定結果の例を示す表である。 従来の照度測定方法の全体の手順の例を示すフロー図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る照度測定装置および照度測定方法について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。

図１は、実施形態に係る照度測定装置の構成を示す斜視図である。

照度測定装置１０は、自律走行式の測定装置である。照度測定装置１０は、入出力インターフェイス１１、少なくとも一つの距離センサ１２、走行台車１３、照度計１４、バッテリ１７、および演算制御処理部１００を備える。

入出力インターフェイス１１および距離センサ１２は、支持板１５に搭載されている。バッテリ１７は、走行台車１３上に搭載されている。演算制御処理部１００は、図１では走行台車１３上に搭載されている場合を例にとって示しているが、支持板１５等に搭載してもよい。また、机上照度測定用の照度計１４は、支持板１５から上方に延びた第１支持部１６ａにより支持され床面から所定の高さに、検出側を上方に向けて固定されている。

なお、走行台車１３には、床面から、たとえば１０ｃｍなど所定の高さの位置に、第２支持部１６ｂが着脱可能に設けられており、照度計１４を移し替えて床面近傍の高さ位置での床面照度を測定可能に構成されている。なお、第２支持部１６ｂは、常時取り付けられ上方とは別の照度計１４を常時取り付けて、照度計の信号を選択可能としてもよい。

入出力インターフェイス１１は、たとえばグラフィックタッチパネルであり、外部入力の入力操作を受け入れ可能で、かつ、画面表示など、外部への出力が可能に構成されている。

距離センサ１２は、支持板１５の上面の側方に取り付けられており、水平方向にたとえば中心角２７０度の範囲に広がる電磁波を照射可能である。距離センサとしては、たとえば、レーザレーダ、あるいは電波式レーダである。なお、水平方向に加えて、床面方向の落下防止センサをさらに設けてもよい。

なお、走行台車１３は、上方からみて、時計回りおよび反時計回りにそれぞれ回転可能に構成されている。

照度計１４は、有線または無線での通信機能を有するもので、ＪＩＳなどの規格・基準に規定する要件を満たすものである。通信機能としては、ワイヤード通信（ＵＳＢ）、ワイヤレス通信（ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））などがある。照度計１４からの情報は、後述する照度測定データ記憶部１２５に収納、記憶される。

走行台車１３は、進行方向に距離センサ１２が向くような状態で、水平方向の任意の方向に移動可能である。また、同一個所で、回転可能に構成されている。走行台車１３には、たとえば回転検出器など走行方向を検出する検出器と、走行距離を検出する距離メータが設けられており、走行方向と走行距離に関する情報が走行台車１３から演算制御装置１００に送られる。さらに、走行台車１３は、自力式であるがゆえに、バッテリ１７を内蔵しており、バッテリ１７の電圧値に関する情報が走行台車１３から演算制御装置１００に送られる。

図２は、実施形態に係る照度測定装置の構成を示すブロック図である。図２では、照度測定装置１０の全体構成とともに、演算制御処理部１００の構成を示している。

演算制御処理部１００は、演算部１１０と、記憶部１２０、入力部１３０、出力部１４０、および進行制御部１５０を有する。

入力部１３０は、入出力インターフェイス１１を介して、外部からの入力を受け入れる。外部入力としては、照度測定装置１０の設置後の最初の走行方向、測定ピッチ（Ｘ方向、Ｙ方向のそれぞれについて）、高さ位置の選択、測定点の壁等からの最小離隔距離、測定時の走行パターンの指定等がある。高さ位置は、照度計１４を、どの高さ位置にするか、たとえば、床面近傍か上方の位置かなどの指定などがある。

出力部１４０は、演算制御処理部１００での処理結果等を入出力インターフェイス１１に出力する。進行制御部１５０は、照度測定装置１０が、自動的にその機能を遂行するように、演算部１１０と、記憶部１２０、入力部１３０、出力部１４０の処理を、統合的に制御する。ここで、照度測定装置１０の機能とは、対象領域１（図５）の地図の作成、測定点の決定、各測定点での照度測定、およびその結果を報告書用データとして出力可能とすることであり、かつ、自律走行について、予知しない障害物の回避、および自動的な充電と元の位置への自動復帰を行う等がある。

演算部１１０は、自己位置演算部１１１、走行演算部１１２、地図作成部１１３、測定点座標決定部１１４、目標位置到達判定部１１５、および、充電要否判定部１１６を有する。

自己位置演算部１１１は、走行台車１３から送られる走行方向と走行距離に関する情報と、距離センサ１２から送られる直視可能な領域に存在する壁等の距離情報に基づいて、自己位置を、演算する。演算結果は、ＸＹの２次元座標系に基づいて、走行経路の実績として記憶部１２０が収納する。

走行演算部１１２は、現在位置から目標位置に至る走行路を演算する、走行路上に事前に検知しなかった障害物が出現した場合には障害物を回避する新たな走行路を演算する、実際の現在位置から走行路上を移動していることを確認し目標位置への到達の有無を判定する、等を行う。

地図作成部１１３は、距離センサ１２により測定された壁位置等のデータに基づいて、測定対象の平面的な地図を作成する。

測定点座標決定部１１４は、地図作成部１１３により作成された地図を用いて、後述する入力部が受け入れた外部入力としての測定点ピッチに関するデータに基づいて、測定点の座標を決定する。座標は、互いに直交するＸ座標とＹ座標の２次元平面における座標とする。測定点ピッチは、Ｘ座標でのピッチΔＸと、Ｙ座標でのピッチΔＹとは、互いに同一でもよいし、あるいは互いに異なっていてもよい。

目標位置到達判定部１１５は、走行演算部１１２に対して、目標位置が次の測定点である旨を出力し、走行演算部１１２が、目標位置に到達したと判定した場合に、次の測定点に到達したと判定する。

充電要否判定部１１６は、走行台車１３からの電圧信号が、所定の電圧値まで低下したか否かをチェックし、所定の電圧値まで低下したと判定した場合には、走行演算部１１２に、目標位置を充電場所に変更するよう指示を出力する。また、充電場所に到達した後は、元の位置に復帰するよう、再度目標位置を切り替えるよう、走行演算部１１２に、指示を出力する。

記憶部１２０は、測定条件記憶部１２１、自己位置データ記憶部１２２、壁位置等測定データ記憶部１２３、地図情報記憶部１２４、照度測定データ記憶部１２５、および報告書用データ収納部１２６を有する
測定条件記憶部１２１は、外部から入力部１３０が受け入れた外部入力である測定条件に関するデータ等を記憶する。

自己位置データ記憶部１２２は、自己位置演算部１１１の演算結果により自己位置データを記憶する。なお、自己位置データは、例えば、ＸＹ座標系における２次元データ形式である。

壁位置等測定データ記憶部１２３は、距離センサ１２により測定された壁位置等のデータを記憶する。データは、たとえば、２次元座標で指定される。

地図情報記憶部１２４は、地図作成部１１２により作成された地図データを記憶する。また、自己位置演算部１１１がその都度演算した経路を経路の実績として記憶する。

照度測定データ記憶部１２５は、測定点座標決定部１１４により決定された各測定点において照度計１４により測定された照度データを記憶する。すなわち、照度計１４から、ワイヤード通信（ＵＳＢ）、ワイヤレス通信（ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））などの通信手段により送られた情報を受け入れて記憶する。これらの情報は、さらに、出力部１４０を介して、外部に取り出し可能である。

報告書用データ収納部１２６は、地図情報記憶部１２４に記憶された地図データを、たとえばＪＰＥＧなどの画像情報、あるいは描画線や点群データなど、所定の画像または図形情報形式で、また、各測定点において照度計１４により測定された照度データを、たとえばＣＳＶなどのテキストデータによる所定の表形式で、それぞれ記憶する。

以上、照度測定装置１０について説明したが、以上のように構成された本実施形態の照度測定装置１０は、対象領域１に搬入、設置されて以降、自動的に対象領域１の地図を作製し、その地図に基づいて測定点を決定し、それぞれの測定点にアクセスして照度を測定し、報告書用のデータを作成するまでを、自ら、自動的に実施することができる。

以下に、本実施形態の照度測定装置１０の作用を、全体のフローおよびそれぞれの詳細フローを用いて順次説明する。

図３は、実施形態に係る照度測定方法の全体の手順を示すフロー図である。

まず、エリア準備、照度測定装置１０の搬入、設置を行う（ステップＳ１０）。エリア準備としては、対象領域１で、たとえば開口で出入り可能になっているような箇所のように、その外部との境界に壁等が存在しない箇所に、仮設の閉止板等を設置する。また、対象領域１内の床に壁のない孔が存在する場合、あるいは、下階への階段でドアが無い場合には、同様に仮の蓋等を設置する。なお、落下防止センサを有する場合は、床面の対応は必ずしも必要はない。

次に、基本条件の設定を行う（ステップＳ２０）。基本条件の設定は、一つは、演算制御処理部１００への外部入力として行う。

次に、対象領域１の地図の作成を行う（ステップＳ３０）。

図４は、実施形態に係る照度測定方法における対象領域の地図の自動作成ステップの詳細な手順を示すフロー図である。また、図５は、実施形態に係る照度測定方法における対象領域１の地図の自動作成ステップにおける自律走行のルートの例を概念的に説明する配置図である。図４および図５を参照しながら、地図の作成のステップの詳細を説明する。

図５に示すように、対象領域１は、壁２に囲まれている。対象領域１内には、たとえば階段室３が設けられており、周囲を壁またはドアで囲まれている。対象領域１の一つの角部に、充電設備５が設置されており、この場所で、走行台車１３への充電が可能である。照度測定装置１０は、位置Ｐ１に設置されている。

地図の作成ステップＳ３０として、まず、レーザによる壁位置の測定を行う（ステップＳ３１）。具体的には、照度測定装置１０が設置された位置において、走行台車１３が必要に応じて回転して距離センサ１２が、照射方向を向くようにし、距離センサ照射を行い、壁２の位置を測定する。地図作成部１１３は、それぞれの壁２の位置を、方向角度と距離とから、ＸＹ座標に変換する。

次に、壁位置等測定データ記憶部１２３が、ＸＹ座標に変換された壁２の位置データを記憶する（ステップＳ３２）。この結果、位置Ｐ１からは、図５の斜線部で表示した部分以外の壁２について、それらの位置座標を得ることができる。

次に、地図作成部１１３は、全ての壁位置を測定したか否かを判定する（ステップＳ３３）。全ての壁位置を測定したと判定された場合（ステップＳ３３ ＹＥＳ）には、地図の作成ステップＳ３０を終了し、後述する次のステップＳ４０に移行する。

図５に示す場合は、Ｗ１ないしＷ７、階段室のＷ１１、Ｗ１２の位置が得られていない。また、この段階では、これらに係る部分の形状等が把握されていない。したがって、全ての壁位置を測定したとは判定されない（ステップＳ３３ ＮＯ）。

次に、地図作成部１１３が、次の移動先位置を決定する（ステップＳ３４）。図５に示す場合では、地図作成部１１３が、壁２の残りの部分の位置の測定のために、次の移動先位置Ｐ２を決定する。この位置の決定は、壁２のうち形状が把握されていない部分のうち、最も近い位置を選択する。図５に示す場合は、Ｗ１が最も近いため、Ｗ１の最も手前の位置の近傍の位置Ｐ２を選択する。

次に、走行台車１３は、次の移動先位置まで自律走行する（ステップＳ３５）。図５では、次の移動先は、位置Ｐ２である。自己位置演算部１１１は、次の移動先に到達したか否かを判定する（ステップＳ３６）。次の移動先に到達したと判定されなかった場合（ステップＳ３６ ＮＯ）は、ステップＳ３５以下を繰り返す。

次の移動先に到達したと判定された場合（ステップＳ３６ ＹＥＳ）には、ステップＳ３１に戻り、再び、レーザによる壁位置の測定を行う。図５では、位置Ｐ２から、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４およびＷ１１の位置が測定される。

このようにして、全ての壁位置が測定されたと判定されるまで、繰り返される。

なお、目標位置に到達する前に、必要な壁位置の情報が得られた場合に、目標位置への進行状態を切り替えて、壁２のうち形状が把握されていない部分のうち次の最も近い位置を目標位置として、改めて選択する、すなわち、目標位置を切り替える方式でもよい。

すべての部分について測定を終了した場合（ステップＳ３３ ＹＥＳ）は、走行台車１３は、当初位置に復帰する。図５の場合は、位置Ｐ１に戻る。

図６は、実施形態に係る照度測定方法における自律走行の内容を示すフロー図である。測定範囲の地図の自動作成ステップＳ３０における自律走行ステップＳ３５は、図６に示すように、自律走行の自動充電および充電後自動復帰ステップＳ３４１と、自律走行の走行および障害物回避ステップＳ３４２を有する。なお、この自律走行ステップＳ３５の詳細なステップは、後述する各測定点での照度測定ステップＳ５０における自律走行についても同様である。

図７は、実施形態に係る照度測定方法における自律走行の変形例の内容を示すフロー図である。この変形例においては、自律走行ステップＳ３５は、自律走行の自動充電および充電後自動復帰ステップＳ３４１と、自律走行の走行および障害物回避ステップＳ３４２を有する点は、図６に示す場合と同様であるが、図７に示すように、自律走行の自動充電および充電後自動復帰ステップＳ３４１と、自律走行の走行および障害物回避ステップＳ３４２が、並列に処理される。すなわち、自律走行の自動充電および充電後自動復帰ステップＳ３４１の途中で障害物が出現した場合、あるいは、自律走行の走行および障害物回避ステップＳ３４２の途中でバッテリ１７の電圧低下が生じた場合には、他方のステップに移行する。このように、自律走行の自動充電および充電後自動復帰ステップＳ３４１と、自律走行の走行および障害物回避ステップＳ３４２が、互いに他方のステップに移行する場合には、移行前のステップの進行は停止し、他方のステップの必要性が解消し、再度、移行前のステップに自動復帰した後に、移行前のステップの進行が再開する。

なお、次の図８および図９では、説明の便宜上、図６で示した場合に基づいて表示している。

図８は、自律走行の自動充電および充電後自動復帰ステップＳ３４１の詳細な手順を示すフロー図である。

まず、充電要否判定部１１６は、充電の要否を判定する（ステップＳ３４１ａ）。詳細には、充電要否判定部１１６が、走行台車１３からの電圧信号が、所定の電圧値まで低下したか否かをチェックし判定する。充電要と判定されなかった場合（ステップＳ３４１ａ ＮＯ）には、自動充電および充電後自動復帰ステップＳ３４１から走行および障害物回避
ステップＳ３４２に移行する。

充電要、すなわち所定の電圧値まで低下したと判定された場合（ステップＳ３４１ａ ＹＥＳ）には、まず、現在の自己位置を復帰位置として、自己位置データ記憶部１２２が収納、記憶する（ステップＳ３４１ｂ）。

次に、目標位置を充電設備５位置に変更する（ステップＳ３４１ｃ）。具体的には、走行演算部１１２は、充電設備５を目標位置として、進行経路を演算し決定する。進行経路は、たとえば、最短距離となる経路を演算する。

次に、充電設備５の位置に移動する（ステップＳ３４１ｄ）。具体的には、走行台車１３が、走行演算部１１２が決定した経路に沿って、充電設備５の位置まで進行する
次に、充電設備５により、充電する（ステップＳ３４１ｅ）。充電要否判定部１１６は、走行台車１３が装備するバッテリ１７の電圧値が、充電時の所定の電圧に到達したことを確認する。

充電が終了したら、復帰位置を目標位置に変更する（ステップＳ３４１ｆ）。走行演算部１１２は、目標位置を、自己位置データ記憶部１２２が記憶した復帰位置に変更して、進行経路を演算し決定する。

次に、復帰位置に復帰する（ステップＳ３４１ｇ）。すなわち、走行台車１３が、走行演算部１１２が決定した経路に沿って、目標位置である復帰位置まで進行する。この結果、充電を行い、元に位置に復帰したことになる。

次に、走行および障害物回避ステップＳ３４２が実行される。図９は、自律走行および障害物回避ステップの詳細な手順を示すフロー図である。

まず、走行台車１３に駆動指令が出される（ステップＳ３４２ａ）。具体的には、走行演算部１１２の演算結果１１２にしたがって、走行台車１３が走行する。

次に目標位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ３４２ｂ）。すなわち、目標位置到達判定部１１５が、目標位置に到達したか否かを判定する。目標位置に到達したと判定された場合（ステップＳ３４２ｂ ＹＥＳ）には、走行および障害物回避ステップＳ３４２を終了し、ステップＳ３７に移行する。

目標位置に到達したと判定されなかった場合（ステップＳ３４２ｂ ＮＯ）には、次の、障害物の有無の判定を行う（ステップＳ３４２ｃ）。障害物の有無は、距離センサ１２により検知される。障害物が有りとは判定されなかった場合（ステップＳ３４２ｃ ＮＯ）、ステップＳ３４２ａ以降を繰り返す。

障害物が有りと判定された場合（ステップＳ３４２ｃ ＹＥＳ）には、自己位置演算部１１１が自己位置を演算し、自己位置データ記憶部１２２が記憶する（ステップＳ３４２ｄ）。

次に、走行演算部１１２が、迂回ルートを決定し（ステップＳ３４２ｅ）、引き続き、ステップＳ３４２ａの走行台車１３への駆動指令以降を繰り返す。

次は、測定点座標を決定する（ステップＳ４０）。

図１０は、実施形態に係る照度測定方法における測定点位置の決定、配置ステップの詳細な手順を示すフロー図である。

まず、対象領域内の出発点位置を決定する（ステップＳ４１）。すなわち、測定点座標決定部１１４が、測定を開始する際の照度測定装置１０の位置を決定する。出発点位置として、たとえば、照度測定装置１０の現在位置に最も近いコーナー部において、２つの壁からそれぞれ、入力部１３０が外部から受け入れた最小離隔距離あるいはそれに余裕を持った距離だけ離れた位置を選んでもよい。

次に、対象領域１内のＸ、Ｙ方向の座標範囲の算出を行う（ステップＳ４２）。この際、たとえば、壁の位置で、最もマイナスＸ方向に配された壁のＸ座標、および最もマイナスＹ方向に配された壁のＹ座標を、それぞれ、Ｘ１＝０，Ｙ１＝０として、２次元座標の原点位置を決定する（図１１参照）。

あるいは、図１１において、最も過度の位置にある点（Ｘ９、Ｙ１３）を、Ｘ９＝０、Ｙ１３＝０のように原点とし、Ｘ軸はＸ９からＸ１に向かう方向、Ｙ軸はＹ１３からＹ１に向かう方向をそれぞれ、正の方向としてもよい。このような原点のとり方をすれば、Ｘ軸、Ｙ軸方向の値が必ず正の値となる。

次に、Ｘ方向測定位置線およびＹ方向測定位置線を決定する（ステップＳ４３）。ここで、Ｘ方向測定点位置線とは、Ｘ方向に１列に並ぶ測定点の位置を結んだものであり、Ｘ方向の測定点は、Ｘ方向測定点位置線上にある。互いに隣接するＸ方向測定点位置線同士の間隔は、Ｙ方向の測定ピッチとなる。同様に、互いに隣接するＹ方向測定点位置線同士の間隔は、Ｘ方向の測定ピッチとなる。

次に、障害物との干渉点を除外する（ステップＳ４４）。具体的には、Ｘ方向測定点位置線とＹ方向測定点位置線との交点のうち、対象領域１内にある障害物の範囲にあるもの、および障害物との間の距離が、最小離隔距離あるいはそれに余裕を持った距離より小さなものがある場合は、除外する。また、障害物、たとえば階段室３内に配置される点は、測定点より除外する。

このようにして得られた測定点マップを収納する（ステップＳ４５）。具体的には、照度測定データ記憶部１２５に収納する。

図１１は、実施形態に係る照度測定方法における測定点位置の決定、配置ステップで得られた測定点位置の例を示す配置図である。白塗りのマル印は測定点を、また、黒塗りのマル印は、壁からの距離が所定の値より小さいために除外された交点を示す。２次元ＸＹ平面の原点は、Ｘ＝Ｘ１のＸ方向測定点位置線の延長線と、Ｙ＝Ｙ１のＹ方向測定点位置線の延長線との交点である。階段室と干渉する交点は、測定点から除外されている。

この図は、たとえば、ＪＰＥＧ等の画像データで、報告書用データ収納部１２６に収納される。

次に、測定順序を決定する（ステップＳ４６）。具体的には、外部入力された測定時の走行パターンの指定に基づいて、測定順序を決定する。なお、走行パターンを外部からの指定に寄らず、走行演算部１１２が、各走行パターンのそれぞれについての合計の走行距離を算出し、たとえば、最小の走行距離となる走行パターンを自動的に選択してもよい。

図１２は、実施形態に係る照度測定方法における照度測定時の第１の走行パターンを示す配置図である。第１の走行パターンは、Ｘ方向あるいはマイナスＸ方向に沿って測定してゆき、それ以上Ｘ方向あるいはマイナスＸ方向に測定点が無いときに、Ｙ方向にずれて、隣のＸ方向測定点位置線に移り、それまでと同じ方向に測定点がある場合は、測定してゆくパターンである。ただし、既に測定を終えた測定点は素通りする。

図１３は、照度測定時の第２の走行パターンを示す配置図である。第２の走行パターンでは、たとえば、Ｘ方向に測定してゆき、それ以上測定点が無い時に、隣のＸ方向測定点位置線に移る点は、第１の測定パターンと同様である。ただし、隣のＸ方向測定点位置線に移った場合は、それまでとは逆の方向について、測定なしに端点まで移動する。したがって、それぞれのＸ方向測定点位置線上では、必ず、端点から端点まで、連続して測定を行うことになる。

図１４は、照度測定時の第３の走行パターンを示す配置図である。第３の走行パターンにおいては、同じ測定点に複数回アクセスすることのないように、当初Ｘ方向またはマイナスＸ方向に移動していた状態から、Ｙ方向またはマイナスＹ方向に移動する状態への変化、あるいは、この逆の変化を有するパターンである。

次に、各測定点での照度測定を行う（ステップＳ５０）。すなわち、走行演算部１１２は、測定点座標決定部１１５が決定した測定点および測定順序に従って、各測定点に順次アクセスするように走行台車１３の走行ルートを算出し、目標位置到達判定部１１５が、各測定点への到達を確認する。各到達点に到達すると、照度測定装置１０の走行台車１３は停止する。当該の測定点において、照度計は１４、規格基準に従って、たとえば、数秒程度の所定の時間の後に測定を実施する。

各測定位置における照度測定結果は、照度測定データ記憶部１２５に送られ、収納、記憶される。また、この際、平均照度等は、自動的に算出され、併せて記憶される。この結果は、報告書用データ収納部１２６に送られる。

図１５は、実施形態に係る照度測定方法における各測定点での照度測定ステップの詳細な手順を示すフロー図である。

まず、測定点を目標位置として設定する（ステップＳ５１）。照度測定装置１０の最初の設置位置が最初の測定点であれば、ステップＳ５４に移行し、その位置で照度測定を行う。

次に、目標位置に自動走行する（ステップＳ５２）。この自動走行ステップＳ５２は、自動充電および充電後自動復帰ステップＳ５２１と、走行および障害物回避ステップＳ５２２を有する。この自動充電および充電後自動復帰ステップＳ５２１ならびに走行および障害物回避ステップＳ５２２の詳細なステップは、前述のように、測定範囲の地図の自動作成ステップＳ３０の自律走行ステップＳ３５において、それぞれ図８および図９で示す自動充電および充電後自動復帰ステップＳ３４１ならびに走行および障害物回避ステップＳ３４２のそれぞれの詳細なステップと同様である。また、自動充電および充電後自動復帰ステップＳ５２１ならびに走行および障害物回避ステップＳ５２２は、測定範囲の地図の自動作成ステップＳ３０の自律走行ステップＳ３５について図７で示した変形例と同様に、両ステップを互いに並列に処理してもよい。

走行演算部１１２が、目標位置に到達したか否かを判定し（ステップＳ５３）、到達したと判定されなければ（ステップＳ５３ ＮＯ）、ステップＳ５２以降を繰り返す。

目標位置に到達した場合（ステップＳ５３ ＹＥＳ）には、目標位置である測定点に停止した状態で照度測定を実施する（ステップＳ５４）。

次に、進行制御部１５０は、全測定点での測定が完了したか否かを判定する（ステップＳ５５）。全測定点での測定が完了したと判定されなかった場合（ステップＳ５５ ＮＯ）には、ステップＳ５１以降を繰り返す。

全測定点での測定が完了したと判定された場合（ステップＳ５５ ＹＥＳ）には、測定開始時の位置に復帰する（ステップＳ５６）。すなわち、目標位置を、照度測定装置１０の最初の設置位置に切り替えて、自動走行して照度測定装置１０の最初の設置位置に復帰する。

図１６は、実施形態に係る照度測定方法における測定結果の例を示す表である。各列は、Ｘ１ないしＸ９まで、各行は、Ｙ１ないしＹ１３までの行列で、測定点のある個所に、その箇所での照度測定結果が収納されている。

この表は、たとえば、ＣＳＶ等のテキスト形式など所定のデータ形式で、報告書用データ収納部１２６に収納される。

次に、以上により得られたデータに基づいて、顧客提出用資料の作成がなされる。この際、報告書用データ収納部１２６に収納されているデータ、すなわち、ＪＰＥＧ等の画像データあるいは図形データで収納された測定点位置の配置図、表形式を含むＣＳＶ等のテキストデータ形式で収納された照度測定結果等が、使用される。

以上のように、本実施形態によれば、ステップＳ１０のエリア準備、照度測定装置１０および充電器５の設置と、ステップＳ２０の基本条件の設定を行えば、ステップＳ３０の対象領域１地図の作成以降のステップが、無人で実施される。このように照度測定装置１０が、照度測定作業を全て自動的に遂行することにより、作業が効率化され、照明工事における業務の負担を軽減することができる。

［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態を説明したが、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。さらに、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。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…対象領域、２…壁、３…階段室、５…充電設備、１０…照度測定装置、１１…入出力インターフェイス、１２…距離センサ、１３…走行台車、１４…照度計、１５…支持板、１６ａ…第１支持部、１６ｂ…第２支持部、１７…バッテリ、１００…演算制御処理部、１１０…演算部、１１１…自己位置演算部、１１２…走行演算部、１１３…地図作成部、１１４…測定点座標決定部、１１５…目標位置到達判定部、１１６…充電要否判定部、１２０…記憶部、１２１…測定条件記憶部、１２２…自己位置データ記憶部、１２３…壁位置等測定データ記憶部、１２４…地図情報記憶部、１２５…照度測定データ記憶部、１２６…報告書用データ収納部、１３０…入力部、１４０…出力部、１５０…進行制御部

上述の目的を達成するため、本発明に係る照度測定装置は、無人で対象領域の照度を測定する照度測定装置であって、前記対象領域内を走行する走行台車と、前記走行台車に搭載され、前記対象領域内の走行時に前記照度を測定し照度データを出力する照度計と、前記走行台車に搭載され、前記照度を測定するための走行に先立って前記対象領域内に水平方向を中心に電磁波を照射しその反射波を捉えることにより反射位置を測定する距離センサと、前記走行台車に搭載され、前記距離センサの反射位置測定データに基づいて前記対象領域の地図の作成、および前記対象領域において前記照度を測定する複数の測定点座標の決定のための演算を行う演算部と、前記演算の結果を記憶する記憶部と、を有する演算制御処理部と、前記走行台車、前記照度計、前記距離センサ、および前記演算制御処理部の動作を統合的に制御する進行制御部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る照度測定方法は、無人で対象領域の照度を測定する照度測定方法であって、演算部が、前記対象領域内に水平方向を中心に電磁波を照射しその反射波を捉えることにより反射位置を測定する距離センサからの前記反射位置測定データに基づいて前記対象領域の地図を作成し、地図情報記憶部が記憶する地図作成ステップと、前記演算部が、前記地図に基づいて複数の測定点座標を決定する測定点座標決定ステップと、前記地図および前記複数の測定点座標に基づいて、走行台車が順次前記複数の測定点座標に移動し、照度計が照度測定を実施する照度測定ステップと、を有することを特徴とする。

走行台車１３は、進行方向に距離センサ１２が向くような状態で、水平方向の任意の方向に移動可能である。また、同一個所で、回転可能に構成されている。走行台車１３には、たとえば回転検出器など走行方向を検出する検出器と、走行距離を検出する距離メータが設けられており、走行方向と走行距離に関する情報が走行台車１３から演算制御処理部１００に送られる。さらに、走行台車１３は、自力式であるがゆえに、バッテリ１７を内蔵しており、バッテリ１７の電圧値に関する情報が走行台車１３から演算制御処理部１００に送られる。

次に、復帰位置に復帰する（ステップＳ３４１ｇ）。すなわち、走行台車１３が、走行演算部１１２が決定した経路に沿って、目標位置である復帰位置まで進行する。この結果、充電を行い、元の位置に復帰したことになる。

まず、走行台車１３に駆動指令が出される（ステップＳ３４２ａ）。具体的には、走行演算部１１２の演算結果にしたがって、走行台車１３が走行する。

次に目標位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ３４２ｂ）。すなわち、目標位置到達判定部１１５が、目標位置に到達したか否かを判定する。目標位置に到達したと判定された場合（ステップＳ３４２ｂ ＹＥＳ）には、走行および障害物回避ステップＳ３４２を終了し、ステップＳ３６に移行する。

あるいは、図１１において、最も遠い角の位置にある点（Ｘ９、Ｙ１３）を、Ｘ９＝０、Ｙ１３＝０のように原点とし、Ｘ軸はＸ９からＸ１に向かう方向、Ｙ軸はＹ１３からＹ１に向かう方向をそれぞれ、正の方向としてもよい。このような原点のとり方をすれば、Ｘ軸、Ｙ軸方向の値が必ず正の値となる。

Claims (14)

1. 無人で対象領域の照度を測定する照度測定装置であって、
   前記対象領域内を走行する走行台車と、
   前記走行台車に搭載され、照度を測定する照度計と、
   前記走行台車に搭載され、水平方向を中心に電磁波を照射しその反射波を捉えることにより反射位置を測定する距離センサと、
   前記走行台車に搭載され、前記対象領域の地図の作成、および前記対象領域において照度を測定する複数の測定点座標の決定のための演算を行う演算部と、前記演算の結果を記憶する記憶部と、を有する演算制御処理部と、
   前記走行台車、前記照度計、前記距離センサ、および前記演算制御処理部の動作を統合的に制御する進行制御部と、
   を備えることを特徴とする照度測定装置。
2. 前記演算部は、
   前記距離センサによる前記対象領域中の壁位置等の情報に基づいて前記地図を作成する地図作成部と、
   前記地図に基づいて前記複数の測定点座標を決定する測定点座標決定部と、
   を有し、
   前記記憶部は、
   前記距離センサによる前記対象領域中の壁位置等の情報を記憶する壁位置等測定データ記憶部と、
   前記地図作成部が作成した前記地図、および前記測定点座標決定部が決定した前記複数の測定点座標を記憶する地図情報記憶部と、
   前記照度計により測定された照度データを記憶する照度測定データ記憶部と、
   を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の照度測定装置。
3. 前記記憶部は、前記地図情報記憶部に収納された前記地図および前記複数の測定点座標、ならびに前記照度測定データ記憶部に収納された前記照度データに基づいて報告書用データの形式で収納する報告書用データ収納部を有することを特徴とする請求項２に記載の照度測定装置。
4. 前記報告書用データは、前記地図については画像情報形式または図形情報形式で、また、前記照度データについては表形式を含むテキスト形式であることを特徴とする請求項３に記載の照度測定装置。
5. 前記演算部は、前記走行台車からの情報に基づいて、前記走行台車の充電の要否を判定する充電要否判定部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の照度測定装置。
6. 外部からの入力を可能とし、前記記憶部に収納されたデータを出力可能な入出力インターフェイスをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の照度測定装置。
7. 前記複数の測定点座標は、互いに直交するＸ座標とＹ座標の２次元座標系により規定され、前記複数の測定点座標のＸ座標での間隔とＹ座標での測定点ピッチは、それぞれ前記外部からの入力に含まれることを特徴とする請求項６に記載の照度測定装置。
8. 前記演算部は現在位置から目標位置に至る走行路を演算する走行演算部を有し、
   前記走行演算部は、前記走行路上に事前に検知しなかった障害物が出現した場合には、前記障害物を回避する新たな走行路を演算することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の照度測定装置。
9. 前記走行演算部は、さらに、前記走行路上の現在位置から前記走行路上を移動していることを確認し、前記目標位置への到達の有無を判定することを特徴とする請求項８に記載の照度測定装置。
10. 前記照度計により測定された前記照度データは、オフライン通信、ワイヤード通信、またはワイヤレス通信のいずれかの通信手段により、大部に取り出し可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の照度測定装置。
11. 無人で対象領域の照度を測定する照度測定方法であって、
    前記演算部が、距離センサによる前記対象領域中の壁位置等の情報に基づいて前記対象領域の地図を作成し、地図情報記憶部が記憶する地図作成ステップと、
    演算部が、前記地図に基づいて複数の測定点座標を決定する測定点座標決定ステップと、
    走行台車が順次前記複数の測定点座標に移動し、照度計が照度測定を実施する照度測定ステップと、
    を有することを特徴とする照度測定方法。
12. 前記走行台車の移動は、
    走行演算部が、走行路上に事前に検知しなかった障害物が出現した場合には、前記障害物を回避する新たな走行路を演算する走行路演算ステップを有することを特徴とする請求項１１に記載の照度測定方法。
13. 前記走行台車の移動は、
    充電要否判定部が、充電の要否を判定する充電要否判定ステップと、
    充電要と判定された場合は、前記走行演算部が、充電設備までの走行路と現在位置へ復帰するための走行路を演算する充電移動演算ステップと、
    を有することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の照度測定方法。
14. 前記照度測定ステップは、前記照度測定の完了の後に、初期位置に戻るステップを有することを特徴とする請求項１１ないし請求項１３のいずれか一項に記載の照度測定方法。

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