JP2022152084A - 照明システム、照明装置および制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光源への負荷を抑制可能な照明システム、照明装置および制御方法を提供すること【解決手段】照明システムは、複数種類の発光色の光源を備える光源部と、複数種類の発光色の光源の組合せを含む複数の点灯条件を入力する入力部と、入力部に入力された点灯条件の順番を決定する処理部と、複数の点灯条件と処理部が決定した順番に基づいて光源部を点灯制御する制御部と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、照明システム、照明装置および制御方法に関する。
照明装置においては、装置出荷前などに、当該照明装置から照射される光の明るさや色などを測定する測定作業が行われる。近年、多種類の光源を備える照明装置が存在するが、そのような多種類の光源を備える照明装置において測定作業を行う場合、点灯パターンが多岐に渡ることから、測定作業を自動化する手法が開発されている。しかし、この自動測定作業においては、測定をこなすにつれて徐々に光源へ負荷が蓄積してしまい、照明装置から照射される光の明るさや色が変動してしまうという問題点があった。
本発明が解決しようとする課題は、光源への負荷を抑制可能な照明システム、照明装置および制御方法を提供することである。
実施形態の照明システムは、複数種類の発光色の光源を備える光源部と、複数種類の発光色の光源の組合せを含む複数の点灯条件を入力する入力部と、入力部に入力された点灯条件の順番を決定する処理部と、複数の点灯条件と処理部が決定した順番に基づいて光源部を点灯制御する制御部と、を備える。
実施形態によれば、光源への負荷を抑制可能な照明システム、照明装置および制御方法を提供することが期待できる。
以下、一実施形態を、図面を参照して説明する。
一実施形態の照明システム1の構成を示すブロック図を図1に示す。照明システム1は、操作部10と、測定部20と、制御部30と、発光部40と、を備えており、操作部10と測定部20、操作部10と制御部30、制御部30と発光部40、が有線通信もしくは無線通信で各種情報を送受信可能に接続されている。照明システム1では、発光部40の点灯条件を切り替えつつ、それぞれの点灯条件における光学特性を測定部20で測定する動作が行われる。その際、操作部10に、発光部40の点灯条件を含む点灯情報と、測定部20での測定条件を含む測定情報と、を入力する。操作部10に入力した点灯情報は、制御部30へ送信され、制御部30で制御信号に変換される。そして、その制御信号を発光部40へ送信することで、発光部40が点灯制御される。また、操作部10に入力した測定情報は、測定部20へ渡され、測定部20が測定制御される。
操作部10は、入力インターフェースの一例であり、コンピュータ等の処理装置を備えている。操作部10の処理装置は、プロセッサ又は集積回路、及び、メモリ等の記憶媒体を備える。プロセッサ又は集積回路は、CPU(Central Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、マイコン、FPGA(Field Programmable Gate Array)及び、DSP(Digital Signal processor)等のいずれかを含む。操作部10では、処理装置は、記憶媒体等に記憶されるプログラム等を実行することにより処理を行う。処理装置10は、例えば、コンピュータ端末や、タブレット端末である。
操作部10は、入力部11を備えている。入力部11は、例えば、ボタン、スイッチ、キーボード、ダイヤルである。入力部11を介して操作部10は、測定部20の測定条件を含む測定情報や、発光部40の点灯条件(制御部30での制御条件)を含むである点灯情報を受け取る。また、入力部11は、タッチパネルディスプレイであってもよい。
また、操作部10は、表示部12を備えていることが好ましい。表示部12は、所定の情報を表示可能に構成されており、例えばディスプレイ(7セグメントディスプレイを含む)である。なお、表示部12は、LEDなどの発光装置であってもよく、この場合、発光装置の点灯状態により、所定の情報を表示・表現する。ここでの点灯状態は、人間の目で判別可能な点灯状態であってもよいし、人間の目では判別不可能な点灯状態であってもよい。人間の目では判別不可能な点灯状態とは、例えば、可視光ではない光の照射、人間の目では認識不可能な速度で高速点滅等、人間が知覚できない態様で点灯することをいう。この場合、機械的に所定の情報を把握するか、人間が点灯状態確認装置を用いて所定の情報を把握する必要がある。なお、操作部10がタッチパネルディスプレイを備えている場合は、当タッチパネルディスプレイは、入力部11であり表示部12でもある。
測定部20は、光学特性を測定可能であり、例えば、分光照度計などで構成される。測定部20は、発光部40が照射する光を受光可能な位置に配設され、発光部40が照射する光の、演色評価数、相関色温度、色度(座標)、照度、暗所視照度、三刺激値、主波長刺激純度、ピーク波長、分光放射照度値を測定する。そのため測定部20は、発光部40が照射する光の直接光を受光可能な位置に配設されることが好ましい。なお測定部20は、発光部40の光束、光度、輝度、色偏差、を測定してもよい。測定部20で測定(取得)された情報は測定結果として操作部10へ送られる。
制御部30は、操作部10から点灯情報を受け取り、その点灯情報に則った制御信号を生成し、その制御信号を発光部40へ送信することで発光部40を点灯制御する。なお制御部30は、操作部10を構成する筐体内に配設されていてもよいし、後述する発光部40とともに照明装置に配設されていてもよいし、操作部10や発光部40とは独立して配設されていてもよい。
発光部40は、色が異なる複数種類の光源を備えている。これら複数種類の光源は個別に点灯可能に構成されており、DMX512規格などの任意の通信規格で送信された制御信号を受けて点灯制御される。また、ここでの色が異なるとは、光源が照射する光の分光スペクトルにおいて、分光スペクトルの形状が異なる(例えば、分光スペクトルにおける最も高いピーク強度を示す波長が1nm以上異なる、分光スペクトルにおける最も高いピーク強度と、2番目に高いピーク強度と、の比率が異なる、など)また、発光部40は、色が異なる6種類以上の光源を備えていることが好ましい。例えば、発光部40は、赤色LEDと、緑色LEDと、青色LEDと、白色LEDと、アンバー色LEDと、シアン色LEDと、を備えている。なお、同系統の色が2つ存在していてもよい。例えば、発光部40は、ピーク波長が620nmの赤色LEDと、ピーク波長が630nmの赤色LEDと、緑色LEDと、青色LEDと、白色LEDと、アンバー色LEDと、を備えていてもよい。
操作部10、測定部20、制御部30、発光部40、それぞれの接続と、それぞれの接続間でやり取りされる情報について以下で説明する。なお、図1には省略するが、操作部10と、測定部20と、制御部30と、発光部40と、はいずれも通信部を備えており、それぞれの通信部を介して有線通信もしくは無線通信で接続される。それぞれが有線通信で接続する場合は、通信部は、例えば、接点であったり、コネクタなどの通信インターフェースであったりする。それぞれが無線通信で接続する場合は、通信部は、例えば、受信機ないし送信機である。なお以下では、操作部10、測定部20、制御部30、発光部40のお互いで情報をやり取りする際、または操作部10、測定部20、制御部30、発光部40のそれぞれが外部と情報をやり取りする際は、この通信部を介して行われる。
操作部10と、測定部20と、は任意の通信規格で接続される。例えば、USBケーブルを介してUSB規格で接続されたり、イーサネット(登録商標)などの所定のネットワーク規格で接続されたりする。
そして、操作部10から測定部20へは、測定部20での測定条件を示す測定情報が送信される。測定情報は、例えば、操作部10の入力部11を介して操作部10へ入力されたり、上述した操作部10の通信部を介して、外部から情報通信により操作部10へ入力されたりする。測定情報には、点灯回数情報や、点灯と点灯の時間的間隔を示す点灯間隔情報が含まれる。また、測定情報には、測定部20でゼロ校正を行うかどうか示すゼロ校正情報が含まれていてもよい。そして、これらの測定情報は、個別に、もしくは複数の測定情報をまとめて、操作部10から測定部20へ送信される。測定情報を受け取った測定部20は、その測定情報に則って測定制御される。
また、測定部20から操作部10へは、測定部20での測定結果が送信される。ここでの測定結果とは、発光部40が照射する光の明るさ情報や色情報である。これらの測定結果は、1回測定を行うごとに、もしくは複数回の測定結果をまとめて、測定部20から操作部10へ送信される。測定結果を受け取った操作部10は、表示部12に、その測定結果を表示する。なお、操作部10や、測定部20から、外部装置に測定結果を送信してもよい。
操作部10と、制御部30と、は任意の通信規格で接続される。例えば、USBケーブルを介してUSB規格で接続されたり、イーサネット(登録商標)などの所定のネットワーク規格で接続されたりする。
そして、操作部10から制御部30へは、発光部40での点灯条件を含む点灯情報が送信される。点灯情報は、例えば、操作部10の入力部11を介して操作部10へ入力されたり、上述した操作部10の通信部を介して、外部から情報通信により操作部10へ入力されたりする。制御部30は、操作部10から送信された点灯情報を受け取って、その点灯情報に基づき発光部40への制御信号を生成し、発光部40へその制御信号を送信する。
点灯情報は、例えば、図2に示すような点灯条件ごとの各チャンネルへの入力値を規定する数値データを含む。各チャンネルは、発光部40が備える光源に対応しており、例えば、チャンネル1は、発光部40の赤色LEDに対応し、チャンネル2は、発光部40の緑色LEDに対応する。つまり、点灯情報は、発光部40の光源への入力値を規定する情報を含んでいる。なお、1つのチャンネルに複数の光源を対応させてもよい。例えば、チャンネル10として、発光部40の赤色LEDと、緑色LEDと、を対応させてもよい。例えば、発光部40が6種類の光源を備えている場合、まずそれぞれの光源単体でチャンネルに割り当てる(チャンネル数:6)。そして、任意の2つの光源の組合せをチャンネルに割り当てる(チャンネル数:15)。そして、任意の3つの光源の組合せをチャンネルに割り当てる(チャンネル数:20)。そして、任意の4つの光源の組合せをチャンネルに割り当てる(チャンネル数:15)。そして、任意の5つの光源の組合せをチャンネルに割り当てる(チャンネル数:6)。そして、全ての光源の組合せをチャンネルに割り当てる(チャンネル数:1)。トータルで63のチャンネルを用いてもよい。もちろんこの場合においても、不要な組み合わせを削除して、チャンネル数を6以下としてもよい。
点灯条件は、任意の条件分入力される。例えば、図2に示すように256個の点灯条件が入力される。なお、256個の点灯条件の中に、重複する点灯条件が存在していてもよいし、全て異なる点灯条件であってもよい。また、図2において点灯条件は1からの連番が振られているが、この連番は点灯条件の順番(点灯順番)を示すものであってもよいし、点灯順番とは関係ない番号(例えば、ラベル付けのための番号)であってもよい。なお、図2に示す点灯条件の連番がラベル付けのために存在する場合は、点灯条件の数字は連番でなくてもよいし、点灯条件としてのラベルは記号や文字で表されてもよい。
各チャンネルへの入力値は、相対値であっても、絶対値であってもよい。例えば、各チャンネルへの入力値が0~255の256段階の相対値だとすると、入力値0は、最小調光値(消灯状態を含む最も暗い値)となる入力でチャンネル(光源)が動作し、入力値255は、最大調光値(最も明るい値)となる入力でチャンネル(光源)が動作し、入力値100は、最大調光時に比べて100/255の入力でチャンネル(光源)が動作することを意図した点灯条件である。また、各チャンネルへの入力値が絶対値(電流値)だとすると、入力値0は、0mAの入力でチャンネル(光源)が動作(消灯を意味する)し、入力値100は、100mAの入力でチャンネル(光源)が動作することを意図した点灯条件である。
図2に示す点灯条件は、256個の点灯条件を備えており、点灯条件1では、チャンネル1への入力は255であり、チャンネル2への入力は40であり、チャンネル3~20への入力は0であることを示す。この点灯条件1を受けた制御部30は、チャンネル1へ255を入力する制御信号、チャンネル2へ40を入力する制御信号、チャンネル3~20へ0を入力する制御信号を生成し、発光部40へ送信する。なお、0を入力する制御信号は生成、送信されなくてもよい。また、制御信号はチャンネルごとに生成されず、複数のチャンネルの制御をまとめた制御信号を生成してもよい。
また、制御部30から操作部10へは、制御部30での制御結果が送信されてもよい。ここでの制御結果とは、例えば、制御部30が発光部40を点灯制御した電流値である。この場合、点灯条件に示す値が絶対値(電流値)の場合は、点灯条件通りの絶対値(電流値)が制御結果として送信されるが、点灯条件に示す値が相対値の場合は、相対値に基づいて実際に発光部40を点灯制御した電流値が制御結果として送信される。これらの制御結果は、チャンネルもしくは点灯条件ごとに、もしくは複数のチャンネルや点灯条件での制御結果をまとめて、制御部30から操作部10へ送信される。制御結果を受け取った操作部10は、表示部12に、その制御結果を表示する。なお、操作部10や、制御部30から、外部装置に制御結果を送信してもよい。
制御部30と、発光部40と、は任意の通信規格で接続される。例えば、DMX512通信規格で接続されたり、USBケーブルを介してUSB規格で接続されたり、イーサネット(登録商標)などの所定のネットワーク規格で接続されたりする。なお、制御部30と発光部40とを接続する通信規格は、操作部10と制御部30とを接続する通信規格と同じであってもよいし、異なっていてもよい。2つの接続の通信規格が異なる場合は、例えば、操作部10と接続部30とはUSB規格で接続され、制御部30と発光部40とはDMX512規格で接続される。この場合制御部30は、受け取った点灯情報を異なる形態(通信規格)の制御信号に変換するインターフェースの役割を担う。
そして、制御部30から発光部40へは、発光部40の制御信号が送信される。先述した通り、制御信号は、制御部30で点灯情報を元に生成される信号である。発光部40は、その制御信号を受け取って、それぞれの光源を点灯制御する(点灯制御される)。
また、発光部40から制御部30からへは、発光部40での制御結果が送信されてもよい。ここでの制御結果とは、例えば、発光部40のそれぞれの光源に流れた電流値である。制御結果は、光源もしくは点灯条件ごとに、もしくは複数の光源や点灯条件での制御結果をまとめて送信される。制御結果は、発光部40から制御部30を経由して操作部10が受け取り、操作部10の表示部12に、その制御結果を表示する。なお、発光部40や、制御部30や、操作部10から、外部装置へ制御結果を送信してもよい。
なお、それぞれの接続間でエラー情報が送受信されてもよい。例えば、測定部20から測定部10へは、両者の接続が確立されていないことを示す接続エラー情報が送信されたり、測定部20での測定エラーを示す測定エラー情報が送信されたりする。測定エラー情報は、測定部20で測定された値の少なくとも1つが適切でない値であることを示す。また、制御部30から測定部10へは、両者の接続が確立されていないことを示す接続エラー情報が送信されたり、制御部30での制御エラーを示す制御エラー情報が送信されたりする。制御エラー情報は、制御部30へ入力された点灯情報が適切ではないことを示す。例えば、点灯情報にマイナスの値が含まれていたり、点灯条件に発光部40での絶対最大定格を超える電流値が指定されていたり、各チャンネルへの入力値が0~255の256段階の相対値の場合に、点灯条件に256以上の値が指定されていたりすると、制御エラー情報が送信される。なお、この制御エラー情報については、操作部10に点灯情報が入力された段階で、操作部で検知(判断)してもよい。
次に、図3、図4を参照して照明システム1での動作の概要について説明する。図3は、照明システム1で行われる動作を示すフローチャートである。図4は、照明システム1で行われる動作を示すシーケンス図である。照明システム1では、大きく分けてステップS1~S4の動作が行われる。
まずステップS1では、接続確認が行われる。具体的には、図1に示す、操作部10と測定部20との間の接続が確立されているかどうか、また、操作部10と制御部30との間の接続が確立されているかどうかを確認する。ここでの接続確認は、例えば、操作部10に配設された、入力部11の1つである接続確認ボタンを押すことで、操作部10と測定部20との間、また操作部10と制御部30との間で接続確認のためのデータ(接続確認データ)のやり取りが行われることで実現される。接続確認ボタンは、タッチパネルディスプレイに表示されるボタンで実現されてもよい。また、ステップS1では、制御部30と発光部40との間の接続が確立されているかどうかを確認してもよい
接続確認動作の一例を示す。操作部10の接続確認ボタンを押すことで、操作部10から、測定部20や制御部30へ接続確認データの送信指令が出される。その送信指令を受け取った測定部20や制御部30は、操作部10へ接続確認データを送信する。そして、接続確認データを受け取った操作部10で、その接続確認データを適切に受信できているかの確認を行い、適切に受信できている場合は接続確認が完了する。なお、適切に受信できていない場合(例えば、接続確認データの少なくとも一部が欠損した状態で受信した場合)は、操作部10の表示部12にエラー表示をしたり、もう一度接続確認データの送信指令を送信したりしてもよい。。
接続確認動作の一例を示す。操作部10の接続確認ボタンを押すことで、操作部10から、測定部20や制御部30へ接続確認データの送信指令が出される。その送信指令を受け取った測定部20や制御部30は、操作部10へ接続確認データを送信する。そして、接続確認データを受け取った操作部10で、その接続確認データを適切に受信できているかの確認を行い、適切に受信できている場合は接続確認が完了する。なお、適切に受信できていない場合(例えば、接続確認データの少なくとも一部が欠損した状態で受信した場合)は、操作部10の表示部12にエラー表示をしたり、もう一度接続確認データの送信指令を送信したりしてもよい。。
なお、このステップS1においては、接続確認を行った後に、測定部20のゼロ校正を行ってもよい。ゼロ校正では、測定部20の基準点を適切な値であるかを確認、調整する。ゼロ校正は、操作部10と測定部20の接続が確立されている場合に自動で行われてもよいし、操作部10に配設された、入力部11の1つであるゼロ校正ボタンを押すことで行われてもよい。なお、このゼロ校正ボタンは、タッチパネルディスプレイに表示されるボタンであってもよい。
次に、ステップS2で、操作部10に測定情報、点灯情報を入力する。ここでの点灯情報とは、図2に示した点灯条件や、点灯回数、点灯間隔を含む。点灯回数は、点灯条件に示した一連の条件で何回ずつ点灯するかを示す。点灯間隔は、点灯条件に複数条件が含まれる際に、N回目の点灯を行って消灯した後、N+1回目の点灯を行うまでの待ち時間を示す(N:自然数)。つまり、点灯間隔は、発光部40の消灯時間を表す。測定情報や点灯情報は、操作部10の入力部11を用いて直接入力されてもよいし、予め外部装置(例えば、外部コンピュータ、外部タブレット端末など)で作成して保存しておき、その保存された測定情報や点灯情報を、操作部10の通信部を介して操作部10へ入力(読込み)してもよい。入力された測定情報や点灯情報は、操作部10が備える記憶部に保存されてもよい。なお、点灯情報のうち、点灯回数と点灯間隔は、操作部10の入力部11を用いて入力され、点灯条件は、外部装置から操作部10の通信部を介して操作部10へ入力(読込み)される構成であってもよい。また、点灯情報として、点灯条件ごとの点灯時間を示す点灯時間が入力されてもよい。この点灯時間は、点灯条件1つずつ個別に設定されていてもよいし、全ての点灯条件に対して1つの点灯時間が設定されてもよい
次に、ステップS3で、点灯順番を決定する処理が行われる。具体的には、ステップS2で入力された点灯条件に点灯順番を示す番号を(再)付与するステップである。この点灯順番を決定する処理は、操作部10が備える処理部で行われる。処理部は、操作部10の入力11から測定条件を入手し、その点灯順番を示す番号を(再)付与する。なお、処理部は、操作部10の記憶部から測定条件を入手してもよい。点灯順番を示す番号を(再)付与した測定条件は、測定部10の記憶部に記憶される。なお、ここで(再)付与と記載しているのは、上述したように点灯条件には点灯順番を示す情報が含まれている場合と、点灯順番を示す情報が含まれていない場合と、が存在するためである。点灯条件に点灯順番を示す情報が含まれている場合は、その点灯順番が適切かどうか判断し、適切でない場合は点灯順番を調整する(入替える)。点灯条件には点灯順番を示す情報が含まれていない場合は、点灯順番を付与する。ステップS3の詳細は後述する。
次に、ステップS3で、点灯順番を決定する処理が行われる。具体的には、ステップS2で入力された点灯条件に点灯順番を示す番号を(再)付与するステップである。この点灯順番を決定する処理は、操作部10が備える処理部で行われる。処理部は、操作部10の入力11から測定条件を入手し、その点灯順番を示す番号を(再)付与する。なお、処理部は、操作部10の記憶部から測定条件を入手してもよい。点灯順番を示す番号を(再)付与した測定条件は、測定部10の記憶部に記憶される。なお、ここで(再)付与と記載しているのは、上述したように点灯条件には点灯順番を示す情報が含まれている場合と、点灯順番を示す情報が含まれていない場合と、が存在するためである。点灯条件に点灯順番を示す情報が含まれている場合は、その点灯順番が適切かどうか判断し、適切でない場合は点灯順番を調整する(入替える)。点灯条件には点灯順番を示す情報が含まれていない場合は、点灯順番を付与する。ステップS3の詳細は後述する。
そして、次にステップS4で測定が行われる。この測定は、ステップS3で判断された点灯順番に基づいて行われる。ステップS4の測定は、細かくはステップS4-1~S4-5のステップを含む。
ステップS4-1は、測定部20を測定待機させるステップである。例えば、操作部10から測定部20へ測定待機信号を送信することで実現される。測定待機とは、測定部20をデータ測定可能な状態で待機しておくことであり、測定待機状態の測定部20に対して何らかの光が照射された場合に、測定部20は測定を行い、データ(測定結果)を取得する。測定待機信号は、例えば、制限時間を設けず測定待機させる信号や、任意の時間だけ測定待機させる信号である。なお、ステップS4-1は、後述するステップS4-2と同時に実行されてもよいし、ステップS4-2よりも後に実行されてもよい。
ステップS4-2は、ステップS3で点灯順番を決定した測定条件を、操作部10から制御部30へ送信するステップである。このとき、点灯順番どおりに測定条件を1つずつ送信してもよいし、複数の測定条件をまとめて送信してもよい。なお、測定条件を1つずつ送信する場合は、ステップS2で入力された点灯間隔の時間を開けて点灯条件が送信される。例えば、点灯間隔として1秒が入力されている場合、点灯順番がN番目の点灯条件を送信した後、1秒の間隔を開けて、点灯順番がN+1番目の点灯条件を送信する。また、点灯条件を1つずつ送信する場合は、ステップS2で入力された点灯回数の分だけ、それぞれの点灯条件が送信される。例えば、点灯回数として3回が入力されている場合、ステップS2で入力されたすべての点灯条件を送信(1巡目の送信)した後、再度、点灯順番1番目から最終順番まで、それぞれの点灯条件の送信が行われる(2巡目の送信)。2巡目の送信が完了した後は、同様に3巡目の送信が行われ、各点灯条件において3回ずつ送信が行われる。
ステップS4-3は、点灯情報を受け取った制御部30が、その点灯情報に基づいて発光部40を制御するステップである。具体的には、ステップS2で入力された点灯情報である、点灯条件、点灯回数、点灯間隔に基づいて、制御部30が発光部40を制御する。ステップS4-2で、操作部10が点灯条件を1つずつ送信する場合は、制御部30は受け取った点灯条件に基づいて発光部40を受動的に制御する。つまり、受け取った点灯条件を、何も処理することなく制御に用いるだけである。
ステップS4-2で、操作部10が複数の点灯条件をまとめて点灯情報として送信する場合は、制御部30は受け取った点灯条件に基づいて発光部40を能動的に制御する。例えば、制御部30は、受け取った点灯情報に含まれる点灯間隔に示された時間分の間隔を開けて、それぞれの点灯条件に基づき発光部40を制御する。具体的には、点灯間隔として1秒が入力されている場合は、点灯順番がN番目の点灯条件に基づいて発光部40を制御した後、1秒の間隔を開けて、点灯順番がN+1番目の点灯条件に基づいて発光部40を制御する(N:自然数)。また例えば、制御部30は、受け取った点灯情報に含まれる点灯回数に示された回数分、それぞれの点灯条件に基づき発光部40を制御する。具体的には、点灯回数として3回が入力されている場合は、まずは操作部10から受け取ったすべての点灯条件に基づいて発光部40を制御(1巡目の制御)した後、再度、点灯順番1番目から最終順番まで、それぞれの点灯条件に基づいて発光部40を制御する(2巡目の制御)。2巡目の制御が完了した後は、同様に3巡目の制御が行われ、各点灯条件において3回ずつ点灯制御が行われる。
ステップS4-3は、ステップS4-1で測定待機が完了したよりも後の時間に実行されることが望ましい。測定部20が待機状態になっていない段階で発光部40の点灯制御が実行されると、測定部20で適切な測定が行われない虞があるためである。
ステップS4-4は、測定部20で、ステップS4-3により点灯制御された発光部40から照射された光のデータを取得するステップである。この取得された光のデータが測定結果であり、上述した、測定部20で測定可能なパラメータが測定結果となりうる。測定部20は記憶部を備えており、測定結果を記憶してもよい。
ステップS4-5は、測定部20から操作部10へ、測定結果を送信するプロセスである。測定部20は、1回測定を行うたびに、その測定結果を1つずつ操作部10へ送信してもよいし、複数回の測定結果をまとめて操作部10へ送信してもよい。測定結果を受け取った操作部10は、表示部12にその測定結果を表示したり、外部装置に測定結果を送信したりする。
ステップS4においては、ステップS4-2で測定条件が1つずつ送信される場合や、ステップS4-5で測定結果が1つずつ送信される場合は、ステップS4-1からS4-5の動作がループするように構成されていてもよい。また、このとき、ステップS4-1の測定待機は最初に一度だけ行われ、ステップS4-2からS4-5の動作がループするように構成されてもよい。
次に、図5を用いてステップS3の点灯順番決定について説明する。先述したように、ステップS3では、操作部10が備える処理部にて、ステップS2で入力された点灯条件に点灯順番を示す番号を(再)付与する処理が行われる。なお以下では、具体例として、ステップS2では図6に示す順番で点灯条件が入力されたとする。そして、ステップS3では、図6に示す点灯条件に点灯順番を決定する処理が行われるとし、その処理内容を説明する。
まず、処理部では、ステップS3-1にて、ステップS2で入力された全ての点灯条件における、チャンネルごとの温度上昇係数を導出する。温度上昇係数は、各点灯条件において、それぞれのチャンネル(光源)でどの程度温度が上昇するかを示す係数である。一般的に、光源での温度上昇は光源に入力される電流値に比例するため、処理部は、各チャンネルへの入力値をそのまま温度上昇係数として導出してもよい。また、光源での温度上昇は、光源の点灯時間に比例するため、処理部は、各チャンネルへの入力値と、各チャンネルの点灯時間と、を用いて温度上昇係数を導出してもよい。この場合、処理部は、例えば、例えばステップS2で入力された点灯時間を参照して、温度上昇係数を導出する。
チャンネルごとの温度上昇係数を導出した結果の一例を図7に示す。図7では、全ての点灯条件において、入力値を10分の1した値を温度上昇係数として導出している。もちろん個々のチャンネルでの点灯時間が異なる場合は、導出される温度上昇係数はバラバラとなる。
次に、処理部では、ステップS3-2にて、負荷軽減係数の算出が行われる。ここでの負荷とは温度負荷であり、負荷軽減係数は、発光部40が消灯時に、発光部40の温度がどの程度低下するかを示す係数である。本実施形態においては、発光部40の消灯時間は、ステップS2で入力された点灯間隔時間(発光部40の全体が消灯)、もしくは点灯条件で入力値が0の場合の点灯時間(発光部40の一部が消灯)である。一度発光部40が点灯して発光部40の温度が上昇した後に、消灯時間で単位時間あたりに発光部40の温度が何度低下するか示す値が負荷軽減係数である。この負荷軽減係数は、発光部40の全てのチャンネル(光源)で共通の値が用いられてもよいし、チャンネルごとに異なる値が用いられてもよい。
例えば、操作部10の記憶部に、放熱系の種類(例えば、放熱フィンの種類やサイズ、自然空冷or強制空冷、など)ごとに負荷軽減係数が記憶されており、処理部は、記憶部を参照して、負荷軽減係数を導出(入手)する。その際、操作部10の入力部11を介して放熱系の種類を特定する放熱系情報が入力され、処理部が、入力された放熱系情報を参照して、どの負荷軽減係数を導出(入手)するか特定してもよい。処理部は、導出(入手)した負荷軽減係数と、消灯時間(点灯間隔、点灯時間)と、を用いて実際の消灯時間での温度低下量を導出してもよい。
次に、処理部では、ステップS3-3にて、1番目の点灯条件を決定する。ここで決定される1番目の条件は、ステップS2で入力された複数の点灯条件のうちの任意の1つの点灯条件である。処理部は、例えば、ステップS2で点灯条件1に入力された点灯条件を1番目の条件として決定する。ステップS3-3で1番目として決定された点灯条件には、1番目の点灯条件であることを示す番号が付与される。
なお、ステップS3-1からS3-3までは順不同である。例えば、ステップS3-3が、ステップS3-1よりも前に実行されてもよい。
次に、処理部では、ステップS3-4にて、2番目以降の点灯条件を決定する。ステップS3-4では、ステップS3-1で導出された温度上昇係数と、ステップS3-2で導出された負荷軽減係数と、を用いて2番目以降の点灯条件の順番を決定する。なお、ステップS3-4は、必ずステップS3-1からS3-3までのステップよりも後に実行される。
具体的には、ステップS3-4にて処理部は、2番目以降の点灯条件を任意に入れ替えて、その時に一連の点灯条件を実施した際に各チャンネルへかかる負荷を、温度上昇係数と、負荷軽減係数と、を用いて推定する。そして、その各チャンネルの負荷が、所定の要件を満たす、もしくは所定の要件に最も近づくような2番目以降の点灯条件の順番を導出する。ここでの所定の要件とは、例えば、全てのチャンネルにおける最大負荷値が最小または規定値以下であるというものである。また、所定の要件としては、各チャンネルの最大負荷値の平均が最小または規定値以下であるというものであってもよい。またさらに、所定の要件としては、任意の1つのチャンネルの最大負荷値が最も小さくなるものであってもよい。
処理部は、各点灯条件において、温度上昇係数が0より大きい場合は、温度上昇係数値の分だけ負荷が増大すると推定する。温度上昇係数が0の場合は、入力値が0であるため、そのチャンネルは消灯し、消灯時間に該当するため、負荷軽減係数値(もしくは、負荷軽減係数×点灯時間)の分だけ負荷が減少すると推定する。また、各点灯条件の間の点灯間隔では、消灯時間に該当するため、負荷軽減係数値(もしくは、負荷軽減係数×点灯間隔時間)の分だけ負荷が減少すると推定する。このように、処理部は、各チャンネルにおいて、全ての点灯条件を実施した場合の負荷を推定する。
図6、図7に示した点灯条件の順番を変えずに、処理部にて負荷予測値を推定した結果を図8、図9に示す。なお、負荷軽減係数として6の値を用いている。図8は、各チャンネルの時系列ごとの負荷予測値の推移を示した表であり、図9は、各チャンネルの時系列ごとの負荷予測値の推移を示したグラフである。図9において、縦軸は処理部で推定される負荷予測値で、横軸は時系列であり測定条件と点灯間隔の繰り返しで表現されている。なお、図9に示すグラフにおいては、横軸を、点灯時間と消灯時間を用いて時間(sec)で表現してもよい。
チャンネル1は、1回目の点灯条件で温度上昇係数が25なので、まず負荷予測値が25上昇する。その後、点灯条件1と2の間の点灯間隔の時間により、負荷軽減係数の6の分だけ負荷予測値が低下し、19となる。次に、2回目の点灯条件により負荷予測値が25上昇し44となった後、点灯条件2と3の間の点灯間隔の時間により、負荷予測値が6低下し38となる。次に、3回目の点灯条件により負荷予測値が25上昇し63となった後、点灯条件3と4の間の点灯間隔の時間により、負荷予測値が6低下し57となる。次の4回目の点灯条件では、チャンネル1は点灯しないため負荷予測値は6低下し51となった後、点灯条件4と5の間の点灯間隔の時間により、負荷予測値が6低下し45となる。点灯条件5、6も同様に消灯するため、負荷予測値は低下し、点灯条件6と7の間の点灯間隔の時間によって、負荷予測値は21まで低下する。その後、7回目の点灯条件により負荷予測値が25上昇し46となった後、点灯条件7と8の間の点灯間隔の時間により、負荷予測値が6低下し40となる。最後に、8回目の点灯条件により負荷予測値が10上昇し50となった後、点灯条件8の後の点灯間隔の時間により、負荷予測値が6低下し44となる。このように、処理部はチャンネル1にかかる負荷を予測する。同様に処理部はチャンネル2、3も同様に負荷を予測する。なお、チャンネル2、3は最初に点灯するまでは、負荷予測値は0として推定され、負荷予測値はマイナスとはならない。
図8、図9に示す結果では、全てのチャンネルにおける最大負荷値は、チャンネル3の74である。また、各チャンネルの最大負荷値の平均は、チャンネル1の最大負荷値は63、チャンネル2の最大負荷値は62、チャンネル3の最大負荷値は74、であるため66.3である。
次に、図6に示した順番とは異なる点灯条件の順番で負荷予測を行った結果を図10~dに示す。今回は図10に示す点灯条件の順番で負荷予測を行うとする。図6に示した順番と対比すると、図6の点灯条件7が図10の点灯条件1であり、図6の点灯条件6が図10の点灯条件2であり、図6の点灯条件2が図10の点灯条件3であり、図6の点灯条件4が図10の点灯条件4であり、図6の点灯条件1が図10の点灯条件5であり、図6の点灯条件3が図10の点灯条件6であり、図6の点灯条件5が図10の点灯条件7であり、図6の点灯条件8が図10の点灯条件8である。そして、図10に示す点灯条件から、図11に示す温度上昇係数が導出される。
そして、図12、図13に示す結果では、全てのチャンネルにおける最大負荷値は、チャンネル1、3の58である。また、各チャンネルの最大負荷値の平均値は、チャンネル1の最大負荷値は58、チャンネル2の最大負荷値は51、チャンネル3の最大負荷値は58、であるため55.7である。そのため、図10に示す点灯順番は、図6に示す点灯順番よりも、全てのチャンネルにおける最大負荷値の観点で、また、各チャンネルの最大負荷値の平均値の観点で、また、チャンネル1~3それぞれの最大負荷の観点で、図6に示す点灯順番と比べて、負荷が小さくなる点灯順番である。このように、処理部では、点灯順番を変更しつつ、所定の要件を満たす、もしくは所定の要件に最も近づくような2番目以降の点灯条件の順番を決定する。
処理部は、2番目以降の点灯順番を決定するにあたって処理部では、全ての点灯順番の組合せを検討し最適な点灯順番を導出してもよいし、任意のアルゴリズムを適用して点灯順番を導出してもよい。
このようにして、ステップS3の点灯順番決定が行われる。なお、ステップS2で入力される点灯回数が2以上の値である場合は、処理部は、点灯回数1回分の測定順番のみを決定し、あとの測定回はその測定順番を適用してもよいし、測定条件×点灯回数分の測定条件から、測定順番を決定してもよい。測定条件×点灯回数分の測定条件から測定順番を決定とは、図6の点灯条件において、点灯回数が3回だとすると、8種類の点灯条件×3回=24個の点灯条件が存在することとなるが、その24個の点灯条件で順番を決定する。この場合、同じ点灯条件が連続することになっても差し支えない。
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
1 照明システム
10 操作部
11 入力部
12 表示部
20 測定部
30 制御部
40 発光部
10 操作部
11 入力部
12 表示部
20 測定部
30 制御部
40 発光部
Claims (6)
- 複数種類の発光色の光源を備える光源部と;
前記複数種類の発光色の光源の組合せを含む複数の点灯条件を入力する入力部と;
前記入力部に入力された点灯条件の順番を決定する処理部と;
前記複数の点灯条件と前記処理部が決定した順番に基づいて前記光源部を点灯制御する制御部と;
を備える照明システム。
- 前記処理部は、前記複数の点灯条件のそれぞれにおける前記光源部の温度負荷に基づいて点灯条件の順番を決定することを特徴とする請求項1に記載の照明システム。
- 前記処理部は、前記複数の点灯条件を実行したときに、前記光源へ累積される温度負荷に基づいて点灯条件の順番を決定することを特徴とする請求項1または2に記載の照明システム。
- 前記点灯条件は、前記光源への入力情報と、点灯間隔情報が含まれており、
前記処理部は、前記入力情報を用いて導出された温度上昇係数と、前記点灯間隔を用いて導出された負荷軽減係数と、を用いて前記温度負荷を推定することを特徴とする請求項2または3記載の照明システム。
- 複数種類の発光色の光源を備える光源部と;
入力された点灯条件の順番を決定する処理部と;
前記点灯条件と前記処理部が決定した順番に基づいて前記光源部を点灯制御する制御部と;
を備える照明装置。
- 複数種類の発光色の光源を備えた発光部の制御方法であって、
前記複数種類の発光色の光源の組合せを含む複数の点灯条件を入力するステップと;
前記入力された点灯条件の順番を決定するステップと;
前記点灯条件と前記順番に基づいて前記光源部を点灯制御するステップと;
を具備したことを特徴とする発光部の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021054720A JP2022152084A (ja) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | 照明システム、照明装置および制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2021054720A Pending JP2022152084A (ja) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | 照明システム、照明装置および制御方法 |
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- 2021-03-29 JP JP2021054720A patent/JP2022152084A/ja active Pending
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