JP2023090289A - Luminance sensor and detection range adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、輝度センサおよび検出範囲調整装置に関する。 The present invention relates to a luminance sensor and a detection range adjustment device.
従来の照明制御手法は、空間内の一部の面(机上面)の照度が設計照度を満たしているかどうかを基準に制御するものであった。その為、例えば明るさセンサは、天井面に設置され、センサ直下の机上面、床面の照度を検出する目的で使用される。天井高さが大きく異ならないので、明るさセンサは検出範囲を調整する機能をもたない。
また、近年では空間の明るさによる照明制御手法も開発が進められている。その一つとして、空間内において人が感じる明るさの感覚を考慮した制御を行うものがある。室内の明るさの感覚には、窓面の輝度が影響しており、窓面の輝度のセンシングによる室内の明るさの感覚に基づいた制御が考案されている。これに関連する技術として、窓面の輝度を検出する方法が提案されている(特許文献1参照)。
A conventional lighting control method is based on whether or not the illuminance of a part of the surface (the surface of the desk) in the space satisfies the design illuminance. Therefore, for example, the brightness sensor is installed on the ceiling surface and used for the purpose of detecting the illuminance of the desk surface and the floor surface directly under the sensor. Since the ceiling heights do not differ greatly, the brightness sensor does not have the ability to adjust the detection range.
Also, in recent years, a lighting control method based on the brightness of the space has been developed. As one of them, there is a control that takes into consideration the sense of brightness that people feel in a space. The brightness of the window surface affects the sense of brightness in the room, and control based on the sense of brightness in the room by sensing the brightness of the window surface has been devised. As a technique related to this, a method for detecting the brightness of a window surface has been proposed (see Patent Document 1).
上記した特許文献1に記載される技術では、カメラで取得した画像情報から窓面部分のみをトリミングし、窓面輝度分布に変換する演算装置が必要となる。しかし、カメラや演算装置が高価であること、窓面輝度分布に変換する情報演算処理が煩雑であることなどの課題があった。
なお、カメラを用いずに一般的な照明制御で用いられる明るさセンサによって窓面の輝度のセンシングを行うことは、その発想自体が検討されていなかったか、あったとしても実用的でないといえる。窓面の大きさおよび窓面からセンサまでの距離は、建物・居室ごと(つまり、建築計画ごと)に異なるので、一般的な照明制御で用いられる明るさセンサによって適切な窓面の輝度を検出するためには、センサの検出範囲を調整する必要がある。しかし、センサの検出範囲を調整する技術は提案されておらず、一般的な照明制御で用いられる明るさセンサを用いて窓面の輝度のセンシングを行うことができなかった。
このような観点から、本発明は、窓面の大きさに応じて検出範囲を調整することが可能な輝度センサおよび検出範囲調整装置を提供する。
The technique described in Patent Literature 1 above requires an arithmetic device that trims only the window surface portion from the image information acquired by the camera and converts it into a window surface luminance distribution. However, there are problems such as that the camera and the arithmetic device are expensive, and that the information arithmetic processing for conversion into the window surface luminance distribution is complicated.
It should be noted that the idea of sensing the brightness of the window surface by means of a brightness sensor that is used in general lighting control without using a camera has not been considered, or even if it is, it is not practical. Since the size of the window surface and the distance from the window surface to the sensor differ for each building/room (that is, for each building plan), a brightness sensor used in general lighting control detects the appropriate brightness of the window surface. In order to do so, it is necessary to adjust the detection range of the sensor. However, no technique for adjusting the detection range of the sensor has been proposed, and it has not been possible to sense the brightness of the window surface using a brightness sensor used in general lighting control.
From such a point of view, the present invention provides a luminance sensor and a detection range adjustment device capable of adjusting the detection range according to the size of the window surface.
本発明に係る輝度センサは、窓面の輝度または当該輝度に相関する光の量を検出する輝度センサである。この輝度センサは、センサ素子と、前記センサ素子に取り付けられ、当該センサ素子の検出範囲を調整可能な検出範囲調整装置とを備える。
前記検出範囲調整装置は、角筒状を呈し、前記センサ素子を内部に収納する筒状部と、前記筒状部が有する各々の内壁に設置され、当該筒状部の軸心方向に移動可能な移動部と、を有する。各々の前記移動部は、前記筒状部内に取り込まれる光の一部を遮る遮蔽部を備える。
本発明に係る輝度センサでは、窓面の大きさに応じて検出範囲を調整することが可能である。その結果、一般的な照明制御の明るさセンサで用いられている安価なセンサ素子を用いながら、窓面の輝度を適切に検出することができる。
前記遮蔽部は、前記窓面が有する辺に平行な平行部を有するものであるのが好ましい。前記平行部は、前記センサ素子と前記窓面が有する辺とを結ぶ線上に位置するように調整される。このようにすると、検出範囲の調整が比較的容易である。
前記遮蔽部は、例えば前記窓面側から見た形状が長方形状または台形状を呈し、前記遮蔽部の端部が前記平行部を形成するものであってよい。
A luminance sensor according to the present invention is a luminance sensor that detects the luminance of a window surface or the amount of light correlated with the luminance. The luminance sensor includes a sensor element and a detection range adjustment device attached to the sensor element and capable of adjusting a detection range of the sensor element.
The detection range adjustment device has a rectangular tubular shape, is installed on a tubular portion that houses the sensor element inside, and is installed on each inner wall of the tubular portion, and is movable in the axial direction of the tubular portion. and a moving part. Each of the moving parts has a shielding part that blocks part of the light taken into the tubular part.
In the brightness sensor according to the present invention, it is possible to adjust the detection range according to the size of the window surface. As a result, it is possible to appropriately detect the brightness of the window surface while using an inexpensive sensor element that is used in a brightness sensor for general lighting control.
It is preferable that the shielding portion has a parallel portion parallel to the side of the window surface. The parallel portion is adjusted so as to be positioned on a line connecting the sensor element and the side of the window surface. By doing so, it is relatively easy to adjust the detection range.
The shielding portion may have, for example, a rectangular shape or a trapezoidal shape when viewed from the window surface side, and an end portion of the shielding portion may form the parallel portion.
前記移動部は、板状を呈する板状部を有し、前記筒状部の内側には、前記板状部が嵌め込まれることによって前記移動部の移動方向を軸心方向に規制するレール部が形成されているのが好ましい。このようにすると、移動部の位置調整が比較的容易である。
本発明に係る検出範囲調整装置は、窓面の輝度または当該輝度に相関する光の量を検出するセンサ素子に装着する検出範囲調整装置である。
この検出範囲調整装置は、角筒状を呈し、前記センサ素子を内部に収納する筒状部と、前記筒状部が有する各々の内壁に設置され、当該筒状部の軸心方向に移動可能な移動部と、を有する。各々の前記移動部は、前記筒状部内に取り込まれる光の一部を遮る遮蔽部を備える。
本発明に係る検出範囲調整装置では、窓面の大きさに応じてセンサの検出範囲を調整することが可能である。その結果、一般的な照明制御の明るさセンサで用いられている安価なセンサ素子を用いながら、窓面の輝度を適切に検出することができる。
The moving portion has a plate-like portion, and a rail portion is provided inside the cylindrical portion to regulate the moving direction of the moving portion in the axial direction by fitting the plate-like portion. preferably formed. By doing so, the position adjustment of the moving part is relatively easy.
A detection range adjustment device according to the present invention is a detection range adjustment device attached to a sensor element that detects the brightness of a window surface or the amount of light correlated to the brightness.
The detection range adjusting device has a rectangular tubular shape, is installed on a tubular portion that houses the sensor element inside, and is installed on each inner wall of the tubular portion, and is movable in the axial direction of the tubular portion. and a moving part. Each of the moving parts has a shielding part that blocks part of the light taken into the tubular part.
In the detection range adjusting device according to the present invention, it is possible to adjust the detection range of the sensor according to the size of the window surface. As a result, it is possible to appropriately detect the brightness of the window surface while using an inexpensive sensor element that is used in a brightness sensor for general lighting control.
本発明によれば、窓面の大きさに応じて検出範囲を調整することが可能である。 According to the present invention, it is possible to adjust the detection range according to the size of the window surface.
以下、本発明の実施をするための形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。なお、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
<第1実施形態に係る照明制御システムの構成について>
図1を参照して、第1実施形態に係る照明制御システム1について説明する。図1は、照明制御システム1の全体構成図である。人の感じる空間の明るさは、室内空間の各表面の輝度、すなわち天井面、窓面などの輝度の影響を受ける。照明制御システム1では、主に窓面の輝度を検出し、検出した輝度に基づいて室内の照明制御を行う。なお、ここでの「窓面」は、窓の領域を意図している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with appropriate reference to the drawings. Each figure is merely a schematic representation to the extent that the present invention can be fully understood. Accordingly, the present invention is not limited to the illustrated examples only. In addition, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected about a common component and a similar component, and those overlapping description is abbreviate|omitted.
<Regarding the configuration of the lighting control system according to the first embodiment>
A lighting control system 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a lighting control system 1. As shown in FIG. The brightness of a space perceived by humans is affected by the brightness of each surface in the indoor space, that is, the brightness of the ceiling surface, window surface, and the like. The lighting control system 1 mainly detects the brightness of the window surface, and performs indoor lighting control based on the detected brightness. It should be noted that the term “window surface” used here means the region of the window.
照明制御システム1における室の用途や形状は特に限定されず、様々な室の照明制御に照明制御システム1を適用できる。室は、例えばビルや家屋などの建築物(建築物の一部である部屋も含む)であってよい。本実施形態では、室の形状として下面を床、上面を天井、側面を複数の壁で覆われた空間を想定する。図1に示すように、室の壁には窓が形成されており、自然光が窓から室内に入射する。
照明制御システム1は、照明器具2と、輝度センサ群3と、制御装置4とを備える。照明器具2、輝度センサ群3は室内に設置され、制御装置4の設置場所は特に限定されない。本実施形態では、照明器具2、輝度センサ群3が天井に設置され、制御装置4は室外(例えば、ビルの制御室)に設置される。
照明器具2は、光で室内を照らす器具であり、例えばアンビエント照明である。室内に設置される照明器具2の数に限定はなく、単数または複数であってよい。照明器具2は、調光が可能であり、照射する光の量を段階的に変更できる。照明器具2は、制御装置5から調光率の信号を受信し、出力する光の量を調整する。
The application and shape of the room in the lighting control system 1 are not particularly limited, and the lighting control system 1 can be applied to lighting control of various rooms. A room may be a building (including a room that is part of a building) such as a building or a house, for example. In this embodiment, the shape of the room is assumed to be a space with a floor on the bottom, a ceiling on the top, and a plurality of walls on the sides. As shown in FIG. 1, windows are formed in the walls of the room, and natural light enters the room through the windows.
A lighting control system 1 includes a
The
輝度センサ群3は、光の強度を検出するセンサの集合であり、室内空間の各表面(例えば壁や天井)の輝度を計測する。輝度センサ群3によって光の強度を検出する場所は、室内空間の全ての表面である必要はない。輝度センサ群3を構成するセンサの数に限定はなく、単数または複数であってよい。本実施形態での輝度センサ群3は、窓面の輝度を検出する窓面輝度センサ3Aと、天井面の輝度を検出する天井面輝度センサ3Bとを含む。窓面輝度センサ3Aおよび天井面輝度センサ3Bは、一般的な照明制御システムで用いられている比較的安価なセンサ素子(たとえばフォトダイオードやフォトトランジスタなど)を有する(つまり、カメラが備える撮像素子(たとえばCCDやCMOSなど)のように高価なものではない)。輝度センサ群3から出力される信号は、有線または無線を通じて制御装置4に送出される。
The
図2を参照して、窓面輝度センサ3Aの構成を説明する。図2は、窓面輝度センサ3Aの外観図である。ここで、窓面輝度センサ3Aの説明における「上下」は、図2の矢印に従う。当該方向は、説明の便宜上定めるものであり、本発明を限定するものではない。
窓面輝度センサ3Aは、略円柱状を呈するハウジング11と、略直方体状を呈しておりハウジング11に固定されるセンサ部12とを備える。窓面輝度センサ3Aは、例えば窓面から「5m~10m」程度離れた位置の天井面に設置される。
ハウジング11は、内部に回路基板を収納する。ハウジング11の下面11bには、センサ部12を取り付けるための穴11cが形成されており、この穴11cを用いてセンサ部12を固定する構造になっている。なお、ハウジング11によるセンサ部12の固定手段は、特に限定されない。
センサ部12は、取込口12aから取り込まれた光の強度を検出する。センサ部12は、斜め下方向を向いており、取込口12aが窓面に対向するように設置される。センサ部12は、主に、センサ素子20と、センサ素子20の検出範囲を調整可能な検出範囲調整装置30とを備える。検出範囲調整装置30は、取込口12aの位置や形を変えることによって取り込む光の範囲を窓の領域に調整する。
The configuration of the window
The window
The
The
図3ないし図5Bを参照して、窓面輝度センサ3Aが備えるセンサ部12の構成を説明する。図3は、センサ部12の外観図である。図4は、センサ部12の分解斜視図である。図5Aは、図3のV-Vに対応する断面図である。図5Bは、センサ部12の正面図である。ここで、センサ部12の説明における「上下」、「前後」、「左右」は、図3の矢印に従う。当該方向は、説明の便宜上定めるものであり、本発明を限定するものではない。図3での左右は、窓面を向いた状態での方向に対応している。
図3に示すように、検出範囲調整装置30は、主に、センサ素子20を固定する土台部31と、センサ素子20を固定した土台部31を内部に収納する筒状部32と、筒状部32内を移動可能な複数(図3では四つ)の移動部33(33A,33B,33C,33D)とを備える。筒状部32および移動部33は、例えば黒色であるのがよい。
The configuration of the
As shown in FIG. 3, the detection
土台部31は、筒状部32に収納可能な形状および大きさであればよい。本実施形態では、土台部31は直方体状を呈し、前側(取込口12aが形成される側)の端面にセンサ素子20が設置されている。
筒状部32は、角筒状を呈し、前後方向(軸心方向)に長尺である。図5Aに示すように、筒状部32の内側には、移動部33の移動方向を前後方向(軸心方向)に規制するレール部32dが形成されている。レール部32dは、上下左右に合計で四つ形成されている。各々のレール部32dは、筒状部32の内壁32bおよび内側の四隅に形成される凸条の突起32aの側面32cとで主に構成され、溝形状を呈する。レール部32dの断面形状は、台形であり、レール部32dの幅は、内壁32bから離れるにつれて(筒状部32の軸心に近づくにつれて)狭くなっている。各々の突起32aの先端は土台部31の角部に当接し、例えば接着剤などの固定手段によって土台部31と筒状部32とは固定されている。これにより、図5Aに示すように、レール部32dと土台部31との間には、移動部33に対応する空間が形成されており、この空間に移動部33が嵌め込まれる。土台部31の前後方向の長さは、例えば筒状部32の前後方向の長さの約半分であり、土台部31は筒状部32の後側に配置されている。レール部32dが形成される範囲および土台部31が設置される場所は、移動部33の前後方向(軸心方向)の移動を妨げないものであればよく、図示したものはあくまで例示である。
The
The
図3に示す移動部33は、レール部32d(図5A参照)に嵌め込まれて配置され、筒状部32内を前後方向(筒状部32の軸心方向)に移動可能である。本実施形態では、全ての移動部33の形状および大きさは同じであるが、移動部33の形状や大きさは必ずしも同じである必要はない。図4に示すように、各々の移動部33は、平板状の板状部33sと、板状部33sの前側に形成される遮蔽部33tとを備える。
板状部33sは、筒状部32の内壁32b(図5A参照)に沿って配置される部材である。板状部33sの前後方向の長さは筒状部32の前後方向の長さと同じであり、後側半分がレール部32d(図5A参照)に嵌め込まれる。図5Aに示すように、板状部33sの断面形状は、レール部32dに対応した台形状を呈する。
遮蔽部33tは、筒状部32内に取り込まれる光の一部を遮り、センサ素子20の検出範囲を限定させる。本実施形態での遮蔽部33tは、板状部33sの前端を筒状部32の軸心方向に直交する方向に折り曲げたものである。図5Bに示すように、遮蔽部33tは、窓面側から見た形状が台形状を呈し、筒状部32内に組み付けられた状態(移動部33A,33B,33C,33Dの軸心方向の位置が揃っている状態)で隣り合う遮蔽部33tは当接し隙間はない。遮蔽部33tは、台形以外の他の形状(例えば、長方形など)であってもよいが、設置された状態で窓面が有する辺に平行な平行部33uを有するのが望ましい。平行部33uは、遮蔽部33tの端部である。上側の遮蔽部33Atの平行部33uは、窓面の上端9A(図1参照)に平行であり、下側の遮蔽部33Btの平行部33uは、窓面の下端9B(図1参照)に平行であり、右側の遮蔽部33Ctの平行部33uは、窓面の右端9C(図1参照)に平行であり、左側の遮蔽部33Dtの平行部33uは、窓面の左端9D(図1参照)に平行である。
The moving
The plate-
The shielding
図6を参照して(適宜、図1ないし図5Bを参照)、検出範囲調整装置30による検出範囲の調整の仕組みについて説明する。図6は、検出範囲調整装置30による検出範囲の調整の仕組みを簡略化したイメージ図であり、(a)はセンサ素子20から移動部33を遠ざけた状態であり、(b)はセンサ素子20に移動部33を近づけた状態である。
ここまで説明した通り、検出範囲調整装置30は、上側の移動部33A、下側の移動部33B、左側の移動部33Cおよび右側の移動部33Dの位置を前後方向(筒状部32の軸心方向)にそれぞれ移動させることができる。これによって、センサ素子20と遮蔽部33tとの前後方向(筒状部32の軸心方向)の距離を調節することができ、この距離を調整することによって、図6に示すようにセンサ素子20が検出する輝度の範囲を調整することができる。なお、図6では、センサ素子20と上下の移動部33A,33Bとの位置関係を示しているが、センサ素子20と左右の移動部33C,33Dとの位置関係についても同様である。図6(a)に示すように、センサ素子20から移動部33を遠ざけることで狭い検出範囲にすることができ、また、図6(b)に示すように、センサ素子20に移動部33を近づけることで広い検出範囲にすることができる。センサ素子20の検出範囲の最大範囲は、筒状部32の内径によって決まる。
A mechanism for adjusting the detection range by the detection
As described above, the detection
次に、図7および図8を参照して(適宜、図1ないし図6を参照)、窓のサイズと移動部33の位置との関係を具体的に説明する。なお、図8では、移動部33の位置を把握しやすいように筒状部32を仮想線で示している。
図7は、検出対象である窓の大きさのパターン例であり、(a)は「横幅2m×縦幅2m」のサイズの窓を示しており、(b)は「横幅1m×縦幅1m」のサイズの窓を示しており、(c)は「横幅2m×縦幅1m」のサイズの窓を示しており、(d)は「横幅1m×縦幅2m」のサイズの窓を示しており、(e)は「横幅2m×縦幅1.5m」のサイズの窓を示している。
図8は、図7に示す窓の大きさに対応させた移動部33の配置例であり、窓の大きさに応じた検出範囲になるように、移動部33の位置を調節してある。
図8(a)は、図7(a)の「横幅2m×縦幅2m」の窓に対応させた配置であり、上下右左の移動部33A~33Dをセンサ素子20に近づけている。
図8(b)は、図7(b)の「横幅1m×縦幅1m」の窓に対応させた配置であり、上下右左の移動部33A~33Dをセンサ素子20から遠ざけている。
図8(c)は、図7(c)の「横幅2m×縦幅1m」の窓に対応させた配置であり、右左の移動部33C,33Dをセンサ素子20に近づけ、上下の移動部33A,33Bをセンサ素子20から遠ざけている。
図8(d)は、図7(d)の「横幅1m×縦幅2m」の窓に対応させた配置であり、右左の移動部33C,33Dをセンサ素子20から遠ざけ、上下の移動部33A,33Bをセンサ素子20に近づけている。
図8(e)は、図7(e)の「横幅2m×縦幅1.5m」の窓に対応させた配置であり、窓面の下端位置が高いので、下の移動部33Bのみをセンサ素子20から遠ざけている。
以上のような仕組みにより、窓面の大きさ、および窓面からセンサ素子20までの距離に応じて、センサの検出範囲を調整することで、適切に窓面の輝度を検出することができる。
Next, with reference to FIGS. 7 and 8 (see FIGS. 1 to 6 as appropriate), the relationship between the size of the window and the position of the moving
Fig. 7 shows examples of window size patterns to be detected. ”, (c) shows a window of size “2m wide × 1m long”, and (d) shows a window of size “1m wide × 2m long”. (e) shows a window with a size of "2m wide x 1.5m long".
FIG. 8 shows an arrangement example of the moving
FIG. 8(a) shows an arrangement corresponding to the window of “2 m width×2 m height” in FIG.
FIG. 8B shows an arrangement corresponding to the window of “1 m width×1 m height” in FIG.
FIG. 8(c) shows an arrangement corresponding to the window of "2 m width×1 m height" in FIG. , 33 B away from the
FIG. 8(d) shows an arrangement corresponding to the window of "
FIG. 8(e) shows an arrangement corresponding to the window of "2 m wide×1.5 m long" in FIG. 7(e). Staying away from 20.
By adjusting the detection range of the sensor according to the size of the window surface and the distance from the window surface to the
図1に示す天井面輝度センサ3Bは、天井面の輝度を検出する。天井面輝度センサ3Bは、天井面の輝度を検出することが可能であればよく、手段は限定されない。天井面輝度センサ3Bは、例えば天井に一般的に設置される照度センサに対して付属品を取り付けるなどすることで、天井面の輝度を算出できるようにしたものであってよい。
The ceiling
図1に示す制御装置4は、照明器具2を制御して室内の快適な光環境を実現する装置である。制御装置4は、例えば大型の商業ビルや病院・工場などに設置されるサーバである。制御装置4は、複数の装置(例えば、エリアコントローラとフロアコントローラなど)で構成されていてもよい。
制御装置4は、記憶部と制御部とを備える。記憶部は、例えばRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成される。記憶部には、照明の制御に必要な情報が格納されている。制御部は、CPU(Central Processing Unit)によるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。制御部がプログラム実行処理により実現する場合、制御装置4は、照明制御を実現するために必要なプログラム(照明制御プログラム)を有する。制御部は、記憶部に代えてまたは記憶部に加えて、例えばネットワークを介して照明の制御に必要な情報を取得してもよい。
制御装置4は、照明器具2および輝度センサ群3と、データを送受信可能に接続されている。接続形態は、有線、無線の何れであってもよい。
The
The
The
制御装置4は、輝度センサ群3からの輝度値を入力し、入力された輝度値に基づいて照明器具2への調光率を出力する。制御装置4は、例えば、室内を構成する各表面の輝度値を、室内空間の各表面の輝度と人の感じる空間の明るさの関係式に代入して、人の感じる空間の明るさを算出する。制御装置4は、算出された人の感じる空間の明るさの現在値と、予め設定された人の感じる空間の明るさの設定値に差異がある場合に、照明器具2の出力を調整するように調光信号(単位%)を送出する。
室内空間の各表面の輝度と人の感じる空間の明るさの関係式は、例えば次の式(1)ある。式(1)中の「BR」は空間の明るさの感覚値、「L」は輝度、「ω」は立体角、「a」「b」は定数である。また、添え字の「w」は「窓面」を表し、「c」は天井面を表している。
・BR=a_w×log(L_w×ω_w)+a_c×log(L_c×ω_c)+b ・・・式(1)
The
The relational expression between the luminance of each surface in the indoor space and the brightness of the space perceived by humans is, for example, the following expression (1). In the formula (1), "BR" is the perceived value of the brightness of the space, "L" is the luminance, "ω" is the solid angle, and "a" and "b" are constants. The subscript "w" represents "window surface" and "c" represents the ceiling surface.
・BR=a_w×log(L_w×ω_w)+a_c×log(L_c×ω_c)+b Expression (1)
<第1実施形態に係る窓面輝度センサが有する検出範囲調整装置の調整方法>
図9および図10を参照して(適宜、図1ないし図8を参照)、窓面輝度センサ3Aが有する検出範囲調整装置30の調整方法について説明する。この調整は、例えば照明制御システム1の構築時に行われる。
図9は、検出範囲調整装置30の調整方法を説明するための図であり、(a)は室内空間を横から見た模式図であり、(b)は窓面輝度センサ3A周辺の拡大図であり、(c)は位置関係を説明するための図である。図10は、検出範囲調整装置30の調整方法を説明するための図であり、(a)は室内空間を上から見た模式図であり、(b)は窓面輝度センサ3A周辺の拡大図であり、(c)は位置関係を説明するための図である。
まず、検出対象とする窓面の長方形の範囲を決定する。これにより検出する窓面の上端9A、下端9B、右端9C、左端9D(図1参照)が決定される。
<Method for Adjusting Detection Range Adjusting Device of Window Surface Brightness Sensor According to First Embodiment>
With reference to FIGS. 9 and 10 (see FIGS. 1 to 8 as appropriate), a method of adjusting the detection
9A and 9B are diagrams for explaining the adjustment method of the detection
First, the rectangular range of the window surface to be detected is determined. Thereby, the
(上側の遮蔽部33Atおよび下側の遮蔽部33Btの調整について)
次に、天井面に設置された窓面輝度センサ3A内部のセンサ素子20と、検出する窓面の上端9Aおよび下端9Bとからなる三角形E1を描く(図9(a)参照)。つまり、三角形E1は、センサ素子20を頂点とし、窓面を対向する辺とする三角形である。また、センサ素子20と、上の遮蔽部33Atおよび下の遮蔽部33Btとからなる視野範囲の三角形E2(図9(b)参照)が、前述の三角形E1と相似形となるように、上の遮蔽部33Atおよび下の遮蔽部33Btの位置を調整する。つまり、上の遮蔽部33Atの平行部33uを、センサ素子20と窓面の上端9Aとを結ぶ線上に位置させ、また、下の遮蔽部33Btの平行部33uを、センサ素子20と窓面の下端9Bとを結ぶ線上に位置させる。
(Adjustment of upper shielding portion 33At and lower shielding portion 33Bt)
Next, a triangle E1 formed by the
具体的には、まずセンサ素子20を頂点として、検出する窓面の上端9Aおよび下端9Bのなす角度(θ1)を求める(図9(a)参照)。次に、上側の遮蔽部33Atおよび下側の遮蔽部33Btの離間距離を「w1」とし、センサ素子20と上側の遮蔽部33At(または下側の遮蔽部33Bt)との距離を「d1」とした場合に、離間距離w1に対する距離d1を「tan(θ1/2)=(w1/2)/d1」となるように調整する(図9(c)参照)。これにより、センサ素子20を頂点とする上の遮蔽部33Atと下の遮蔽部33Btとがなす角度を「θ1」とすることができ、窓面の上端9Aおよび下端9Bを視野範囲として輝度を検出する構造とすることができる。
なお、図5Aに示すように、レール部32dの内寸と移動部33の板状部33sの外寸とが合致しているので、移動部33の位置を摩擦で固定することができる構造となっている。この遮蔽部33tの位置調整は、例えば、窓面輝度センサ3Aの取付位置と窓面範囲の図面とに基づき、現地への出荷前に調整をしておくことができる。または、窓面輝度センサ3Aの取付位置が現地で決定される場合には、現地で遮蔽部33tの位置の調整をすることも可能である。
Specifically, first, with the
As shown in FIG. 5A, the inner dimension of the
(右側の遮蔽部33Ctおよび左側の遮蔽部33Dtの調整)
上記と同様に、センサ素子20と、検出する窓面の右端9Cおよび左端9Dとからなる三角形F1を求めておき(図10(a)参照)、センサ素子20と、右側の遮蔽部33Ctおよび左側の遮蔽部33Dtからなる視野範囲の三角形F2(図10(b)参照)が、前述の三角形F1と相似形となるように、センサ素子20に対する、右側の遮蔽部33Ctおよび左側の遮蔽部33Dtの位置を調整する。
具体的には、まずセンサ素子20を頂点として、検出する窓面の右端9Cおよび左端9Dのなす角度(θ2)を求め(図10(a)参照)、右側の遮蔽部33Ctと左側の遮蔽部33Dtとの離間距離「w2」に対するセンサ素子20と右側の遮蔽部33Ct(または左側の遮蔽部33Dt)との距離「d2」を「tan(θ2/2)=(w2/2)/d2」となるように調整する(図10(c)参照)。これにより、センサ素子20を頂点とする左の遮蔽部33Ctと右の遮蔽部33Dtとがなす角度を「θ2」とすることができ、窓面の右端9Cおよび左端9Dを視野範囲として輝度を検出する構造とすることができる。
(Adjustment of Right Shielding Part 33Ct and Left Shielding Part 33Dt)
Similarly to the above, a triangle F1 formed by the
Specifically, first, with the
以上のように、第1実施形態に係る窓面輝度センサ3Aおよび窓面輝度センサ3Aを用いた照明制御システム1によれば、窓面の大きさに応じて輝度の検出範囲を調整することが可能である。その結果、一般的な照明制御の明るさセンサで用いられている安価なセンサ素子を用いながら、窓面の輝度を適切に検出することができる。
また、窓面輝度センサ3Aによれば、検出範囲を制御するための演算処理を必要とせず、窓面輝度センサ3Aの取付位置と窓面位置との関係、および窓面範囲に基づいて、製造工場や現地での簡易な手作業によって検出範囲を適切に調整することが可能である。
As described above, according to the window
Further, according to the window
[第2実施形態]
第1実施形態では、移動部33が有する遮蔽部33tは、窓面側から見た形状が台形状を呈していた。第2実施形態では、窓面側から見た形状が長方形状を呈する。
図11および図12を参照して(適宜、図1ないし図10を参照)、第2実施形態における窓面輝度センサ3Aが備えるセンサ部112の構成を説明する。図11は、センサ部112の外観図である。図12は、センサ部112の分解斜視図である。ここで、センサ部112の説明における「上下」、「前後」、「左右」は、図11の矢印に従う。当該方向は、説明の便宜上定めるものであり、本発明を限定するものではない。図11での左右は、窓面を向いた状態での方向に対応している。
図11に示すように、検出範囲調整装置130は、主に、センサ素子20を固定する土台部31と、センサ素子20を固定した土台部31を内部に収納する筒状部32と、筒状部32内を移動可能な複数(図3では四つ)の移動部133(133A,133B,133C,133D)とを備える。筒状部32および移動部33は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
[Second embodiment]
In the first embodiment, the shielding
With reference to FIGS. 11 and 12 (see FIGS. 1 to 10 as appropriate), the configuration of the
As shown in FIG. 11, the detection
移動部133は、レール部32dに嵌め込まれて配置され、筒状部32内を前後方向(筒状部32の軸心方向)に移動可能である。本実施形態では、全ての移動部133の形状および大きさは同じであるが、移動部133の形状および大きさは必ずしも同じである必要はない。図12に示すように、各々の移動部133は、平板状の板状部133sと、板状部133sの前側に形成される遮蔽部133tとを備える。
板状部133sは、筒状部32の内壁32bに沿って配置される部材である。板状部133sの前後方向の長さは筒状部32の前後方向の長さと同じであり、後側半分がレール部32d(図5参照)に嵌め込まれる。板状部133sの断面形状は、レール部32dに対応した台形状を呈する。
遮蔽部133tは、筒状部32内に取り込まれる光の一部を遮り、センサ素子20の検出範囲を限定させる。本実施形態での遮蔽部133tは、板状部133sの前端を筒状部32の軸心方向に直交する方向に折り曲げたものである。本実施形態での遮蔽部133tは、窓面側から見た形状が長方形状を呈する。図11に示すように、筒状部21に組み上げられた状態で、遮蔽部133tの両端は、隣り合う移動部133の遮蔽部133tに重なっている。
以上説明した第2実施形態に係る窓面輝度センサ3Aによっても、第1実施形態と略同等の効果を奏することができる。
The moving
The plate-
The shielding
The window
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を変えない範囲で実施することができる。
各実施形態では、図2に示すように、ハウジング11の下面11bにセンサ部12を取り付けるための穴11cが形成されており、この穴11cを用いてセンサ部12を固定する構造になっていた。しかしながら、ハウジング11によるセンサ部12の固定手段は、実施形態で説明したものに限定されない。センサ部12は、例えばハウジング11に回動可能に軸支する構造になっていてもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and can be implemented within the scope of the claims.
In each embodiment, as shown in FIG. 2, a
1 照明制御システム
2 照明器具
3 輝度センサ群
3A 窓面輝度センサ
3B 天井面輝度センサ
4 制御装置
11 ハウジング
12 センサ部
20 センサ素子
30 検出範囲調整装置
31 土台部
32 筒状部
32d レール部
33,33A,33B,33C,33D 移動部
33s 板状部
33t 遮蔽部
112 センサ部
130 検出範囲調整装置
133,133A,133B,133C,133D 移動部
133s 板状部
133t 遮蔽部
Reference Signs List 1
Claims (5)
センサ素子と、
前記センサ素子に取り付けられ、当該センサ素子の検出範囲を調整可能な検出範囲調整装置と、を備え、
前記検出範囲調整装置は、
角筒状を呈し、前記センサ素子を内部に収納する筒状部と、
前記筒状部が有する各々の内壁に設置され、当該筒状部の軸心方向に移動可能な移動部と、を有し、
各々の前記移動部は、前記筒状部内に取り込まれる光の一部を遮る遮蔽部を備える、
ことを特徴とする輝度センサ。 A brightness sensor that detects the brightness of a window surface or the amount of light correlated to the brightness,
a sensor element;
a detection range adjustment device attached to the sensor element and capable of adjusting the detection range of the sensor element;
The detection range adjustment device is
a tubular portion having a square tubular shape and housing the sensor element therein;
a moving part installed on each inner wall of the tubular part and movable in the axial direction of the tubular part;
Each of the moving parts includes a shielding part that blocks part of the light taken into the cylindrical part,
A luminance sensor characterized by:
前記平行部は、前記センサ素子と前記窓面が有する辺とを結ぶ線上に位置する、
ことを特徴とする請求項1に記載の輝度センサ。 The shielding portion has a parallel portion parallel to the side of the window surface,
The parallel portion is located on a line connecting the sensor element and a side of the window surface,
The luminance sensor according to claim 1, characterized in that:
前記遮蔽部の端部が前記平行部を形成する、
ことを特徴とする請求項2に記載の輝度センサ。 The shielding part has a rectangular shape or a trapezoidal shape when viewed from the window surface side,
an end of the shielding portion forms the parallel portion;
3. The luminance sensor according to claim 2, characterized in that:
前記筒状部の内側には、前記板状部が嵌め込まれることによって前記移動部の移動方向を軸心方向に規制するレール部が形成されている、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の輝度センサ。 The moving part has a plate-like part having a plate-like shape,
A rail portion is formed inside the cylindrical portion to regulate the moving direction of the moving portion in the axial direction by fitting the plate-like portion.
4. The luminance sensor according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
角筒状を呈し、前記センサ素子を内部に収納する筒状部と、
前記筒状部が有する各々の内壁に設置され、当該筒状部の軸心方向に移動可能な移動部と、を有し、
各々の前記移動部は、前記筒状部内に取り込まれる光の一部を遮る遮蔽部を備える、
ことを特徴とする検出範囲調整装置。 A detection range adjustment device attached to a sensor element that detects the brightness of a window surface or the amount of light correlated to the brightness,
a tubular portion having a square tubular shape and housing the sensor element therein;
a moving part installed on each inner wall of the tubular part and movable in the axial direction of the tubular part;
Each of the moving parts includes a shielding part that blocks part of the light taken into the cylindrical part,
A detection range adjustment device characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021205189A JP2023090289A (en) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | Luminance sensor and detection range adjusting device |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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2021
- 2021-12-17 JP JP2021205189A patent/JP2023090289A/en active Pending
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