JP2023141925A - 照明器具および照明制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】生体リズムを整えることができる照明器具および照明制御システムを得ることを目的とする。【解決手段】本開示に係る照明器具は、光源部と、予め設定された地域での当日の日の出時刻に応じて、光源部の明るさを上昇させる制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、照明器具および照明制御システムに関する。

特許文献１には、利用者へのメラトニン作用度を高め、利用者の生体リズムを整えることを目的とした照明制御方法が開示されている。この照明制御方法は、５時から１４時までの第一の時間帯におけるメラトニン作用量と時間との積算値が１０μＷ・ｈ／ｃｍ^２以上となるように、照明装置が発する光の所定空間における照度および色温度の一方を制御する第一制御ステップを含む。

特開２０２０－５３３０５号公報

近年、睡眠の質への関心が高まっている。これについて、例えば個人に合った睡眠周期で眠り、自然に起きることが好ましい。一般に、レム睡眠のタイミングで起きることができれば、爽快な目覚めが得られるとされている。また、人間は従来、日の出とともに活動を開始し、日没とともに休むというサイクルで生活していた。人間は日光を浴びる事で一日の時間の移り変わりを感じ取り、体内時計が夜の就寝モードから日中の活動モードに切り替わる。これに関連して特許文献１では、光により生体リズムを整える技術が考案されている。

現代社会においては、一年を通して画一的に規則正しいリズムで生活が廻っていることが多い。しかし、健康志向の高まり、働き方の変化等により、画一的な生活ではなく、より健康的で自然の原理に近い生活様式が求められることがある。特に日本では四季があるため、夏と冬では日の出、日の入り時刻が大きく異なる。特許文献１では、季節に応じた太陽の動きが考慮されておらず、人間の生体リズムに好ましい光環境が得られない可能性がある。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、生体リズムを整えることができる照明器具および照明制御システムを得ることを目的とする。

本開示に係る照明器具は、光源部と、予め設定された地域での当日の日の出時刻に応じて、光源部の明るさを上昇させる制御部と、を備える。

本開示に係る照明制御システムは、照明器具と、予め設定された地域での当日の日の出時刻に応じて、前記照明器具の明るさを上昇させる照明制御装置と、を備える。

本開示に係る照明器具および照明制御システムでは、当日の日の出時刻に応じて光源部の明るさが上昇する。このため、生体リズムを整えることができる。

実施の形態１に係る照明器具が設けられる空間を示す図である。 実施の形態１に係る照明制御システムを説明する図である。 実施の形態１に係る照明制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る照明器具からカバーを取り外した状態を示す図である。 実施の形態１に係る照明器具の制御部の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係るユーザインターフェース装置の初期設定画面を示す図である。 実施の形態１に係るユーザインターフェース装置のタイマー設定画面を示す図である。 実施の形態１に係るユーザインターフェース装置のオフセット設定画面を示す図である。 年間の日の出、日の入り時刻の例を示す図である。 外光の明るさの例を示す図である。 実施の形態１に係る照明器具によるオフセットなしの場合の明るさの時間変化を示す図である。 実施の形態１に係る照明器具によるオフセットありの場合の明るさの時間変化を示す図である。 実施の形態２に係る照明器具の斜視図である。 実施の形態２に係る照明器具の断面図である。 実施の形態２に係る照明器具による明るさの時間変化を示す図である。 実施の形態２の変形例に係る照明器具による明るさの時間変化を示す図である。 図１６の拡大図である。

各実施の形態に係る照明器具および照明制御システムについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。各図面が示す部材の大きさ、位置関係等は、説明を明確にするために誇張されていることがある。また、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、ＪＩＳＺ８１１０に従う。

実施の形態１．
まず、照明が人体に与える影響について説明する。人のサーカディアンリズムは１日より長く約２５時間である。これを２４時間周期に合わせなければ、リズム周期が１日とずれる。リズム周期を２４時間に合わせるための同調因子として、光が重要な役割を果たしている。太陽の光を浴びることで人の体内時計を２４時間に調整することができる。これにより、人は朝起きて夜寝るといった１日のリズムの中で生活している。

つまり、人間の体内には、２４時間周期で生活するために、光を利用した同調機能が備わっている。具体的には、脳の視床下部に視交叉上核という非常に小さい領域がある。これがサーカディアンリズムを統率する体内時計の役割を担っている。また、この視交叉上核に光信号を与える細胞として、網膜上の内因性光感受性網膜神経節細胞（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃａｌｌｙ ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｒｅｔｉｎａｌ Ｇａｎｇｌｉｏｎ Ｃｅｌｌ）がある。内因性光感受性網膜神経節細胞を以下ではｉｐＲＧＣと呼ぶ。

ｉｐＲＧＣはメラノプシンという光受容タンパク質を含む。メラノプシンはサーカディアンリズムの光同調に関与することが明らかにされている。メラノプシンは、光の波長に応じた吸収特性を有しており、そのピークは４８０ｎｍ～４９０ｎｍ付近にある。

また、メラノプシンは睡眠促進ホルモンであるメラトニンの分泌または抑制にも関与すると考えられている。例えばｉｐＲＧＣへの刺激量が増えることによって、メラトニンの分泌が抑制されると考えられている。通常、体内のメラトニンの分泌ピークは夜間に訪れ、メラトニンが分泌されることで睡眠が促進される。従って、日中はメラトニンの分泌は抑制されている。

図１は、実施の形態１に係る照明器具４０が設けられる空間８０を示す図である。本実施の形態の照明制御システム１００は、住宅の寝室など空間８０において、照明を行うシステムである。なお、空間８０は、老人福祉施設または病院などであっても良い。

図２は、実施の形態１に係る照明制御システム１００を説明する図である。照明制御システム１００は、ユーザインターフェース装置１０と、照明器具４０を備える。照明制御システム１００が備える照明器具４０は１つ以上であれば良い。後述するように、ユーザインターフェース装置１０は、サーバ５０と通信して日の出時刻を取得し、照明器具４０に送信する。

図３は、実施の形態１に係る照明制御システム１００の構成を示すブロック図である。まず、ユーザインターフェース装置１０について説明する。ユーザインターフェース装置１０は、例えば電池駆動のタブレットである。ユーザインターフェース装置１０は、スマートフォンまたはタブレット端末などの汎用装置に専用のアプリケーションがインストールされることで実現されても良い。ユーザインターフェース装置１０は、居室の利用者などが照明器具４０を制御するために操作する装置であっても良い。ユーザインターフェース装置１０は、照明制御システム１００に対する専用装置であっても良い。この場合、ユーザインターフェース装置１０は例えば空間８０内に設置される。ユーザインターフェース装置１０は、空間８０以外の場所に設置されても良い。

ユーザインターフェース装置１０は、操作受付部１１、制御部１２、通信部１３、通信部１４、記憶部１５、表示部１６および位置特定部１７を備える。操作受付部１１は、後述するスケジュール設定のための設定操作などの操作を受け付ける。操作受付部１１は、タッチパネルまたはハードウェアボタンなどによって実現される。

制御部１２は、操作受付部１１によって受け付けられた設定操作に基づいて、スケジュール設定情報を記憶部１５に記憶する。スケジュール設定情報は、通信部１３により照明器具４０の制御部２０に送信される。スケジュール設定情報に基づき、制御部２０は照明器具４０の点灯状態を制御する。

制御部１２は、操作受付部１１によって開始操作が受け付けられると、通信部１３に開始指示信号を送信させる。これにより、照明器具４０はスケジュール動作を開始する。また、制御部１２は、操作受付部１１によって停止操作が受け付けられると、通信部１３に停止指示信号を送信させる。これにより照明器具４０はスケジュール動作を停止する。制御部１２は、例えばマイクロコンピュータまたはプロセッサによって実現される。

通信部１３は、制御部１２の指示に基づいて、スケジュール設定情報、開始指示信号および停止指示信号を照明器具４０に送信する。通信部１３は、具体的には、ユーザインターフェース装置１０が照明器具４０と通信を行うための通信回路または通信モジュールである。通信部１３によって行われる通信は、有線通信であっても良いし、無線通信であっても良い。通信に用いられる通信規格についても特に限定されない。また、ユーザインターフェース装置１０と照明器具４０との間にサーバが介在しても良い。

ユーザインターフェース装置１０と照明器具４０は常に通信し続けていなくても良い。通信部１３が一度照明器具４０にスケジュール設定情報、開始指示信号または停止指示信号等の制御指令を送ると、照明器具４０は制御指令を記憶して、その後は制御指令に従って照明器具４０を制御する。

通信部１４は、サーバ５０と通信して、例えばスケジュール設定に用いられる情報を取得する。通信部１４は、具体的には、ユーザインターフェース装置１０がサーバ５０と通信を行うための通信回路または通信モジュールである。

記憶部１５は、制御部１２によってスケジュール設定情報が記憶される。記憶部１５には、制御部１２が実行する制御プログラムも記憶される。また、ユーザインターフェース装置１０がスマートフォンまたはタブレット端末等の汎用の情報端末によって実現される場合、記憶部１５には情報端末をユーザインターフェース装置１０として動作させるための専用のアプリケーションがインストールされる。記憶部１５は、例えば不揮発性メモリ等の半導体メモリである。

表示部１６は、制御部１２の制御に基づいて、設定者がスケジュール設定を行うために視認する表示画面を表示する。表示部１６は、例えば、液晶パネルまたは有機ＥＬパネルなどによって実現される。

位置特定部１７は、照明器具４０の位置を特定する。位置特定部１７の機能は、例えば携帯電話、スマートフォン等の位置特定機能を用いて実現する。位置特定部１７の機能は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて実現しても良い。また、位置特定部１７の機能は、アプリケーションにより実現されても良い。

次に、照明器具４０について説明する。照明器具４０は、制御部２０、点灯回路３０、アラーム３５および光源部４５を備える。照明器具４０は、例えば空間８０の天井に取り付けられて空間８０を照明するベースライトである。図２に示されるように、照明器具４０は例えば平面視で円形であるが、平面視で矩形であっても良い。照明器具４０は、シーリングライト、ダウンライトまたはスポットライトであっても良い。

図４は、実施の形態１に係る照明器具４０からカバーを取り外した状態を示す図である。光源部４５は、色温度が異なる複数の光源４５ａ、４５ｂを有する。図３、４では２種の光源４５ａ、４５ｂが示されているが、光源部４５は色温度が異なる３つ以上の光源を有しても良い。光源４５ａ、４５ｂの各々は、例えば発光素子としてＬＥＤを用いたＳＭＤ（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＤｅｖｉｃｅ）型の発光モジュールである。光源４５ａ、４５ｂの各々は、ＣＯＢ（ＣｈｉｐＯｎＢｏａｒｄ）型の発光モジュールであっても良い。

点灯回路３０は、光源部４５が有する複数の光源４５ａ、４５ｂを点灯させる。点灯回路３０は、光源部４５を点灯させる電力を供給する電源回路である。点灯回路４２は例えばスイッチング回路である。

アラーム３５は、スケジュール設定情報に基づきアラーム音を発する。

制御部２０は、ユーザインターフェース装置１０からの信号に応じて、点灯回路３０を制御する。制御部２０は、点灯回路３０を介して複数の光源４５ａ、４５ｂの発光状態を独立に制御できる。発光状態は、例えば色温度と光束である。制御部２０は、複数の光源４５ａ、４５ｂの出力バランスを制御して光源部４５の明るさおよび光色を制御できる。なお、色温度を調整する必要がなければ、光源部４５は一種類の光源から構成されても良い。

図５は、実施の形態１に係る照明器具４０の制御部２０の構成を示すブロック図である。制御部２０は、照明制御部２１、通信部２２、計時部２４および記憶部２５を備える。通信部２２はユーザインターフェース装置１０からのスケジュール設定情報等の信号を受信する。通信部２２は、照明器具４０がユーザインターフェース装置１０と通信を行うための通信回路または通信モジュールである。

照明制御部２１は、通信部２２によって受信されたスケジュール設定情報を記憶部２５に記憶する。その後、通信部２２によって開始指示信号が受信されると、記憶部２５に記憶されたスケジュール設定情報に基づいて光源部４５の点灯状態を制御する。照明制御部２１は、スケジュール設定情報と、計時部２４が計測した時刻に応じて、光源部４５の点灯状態を制御する。

具体的には、照明制御部２１はスケジュール設定情報として、光源部４５が設置される地域での、当日の日の出時刻の情報を取得する。照明制御部２１は、取得した日の出時刻の情報に応じて、光源部４５の明るさを上昇させる。この際、照明制御部２１は、日の出時刻に応じて、光源部４５の明るさに加えて色温度を変化させても良い。

照明制御部２１は、例えば、プロセッサ、マイクロコンピュータ、または専用回路などによって実現される。ここでは、スケジュール設定情報は日の出時刻の情報に限らず、光源部４５の明るさを上昇させ始める時刻の情報、光源部４５の明るさまたは色温度の時間変化についての情報であっても良い。なお、上述した開始指示信号および停止指示信号は用途に応じて用いられなくても良い。

計時部２４は、現在時刻を計測する計時装置であり、計測した時刻を照明制御部２１に通知する。計時部２４は、照明制御部２１が光源部４５をスケジュール設定情報に従って発光させるために用いられる。計時部２４は、具体的には、リアルタイムクロックなどであるが、どのような態様であっても良い。

記憶部２５には、照明制御部２１が実行する制御プログラムおよびスケジュール設定情報等が記憶される。記憶部２５は、例えば不揮発性メモリ等の半導体メモリである。

次に、照明制御システム１００の設定方法について説明する。図６は、実施の形態１に係るユーザインターフェース装置１０の初期設定画面を示す図である。ここでは、日の出時刻、日の入り時刻の情報を、ユーザインターフェース装置１０にインストールされたアプリケーションにより取得する例について説明する。このアプリケーションは上述した位置特定部１７を兼ねている。アプリケーションを使用することで、使用者の情報の秘匿性を確保できる。

まず、アプリケーションの初期設定画面にて、操作受付部１１から照明器具４０が設置された国と地域、郵便番号、市外局番等の情報を入力する。これにより、通信部１４を介して、位置情報がサーバ５０に送信される。これに限らず、ＧＰＳ等の位置特定機能を用いてユーザインターフェース装置１０の位置情報を取得し、取得した位置情報をサーバ５０に送信しても良い。このとき設定される地域は、使用者の現在の所在地または照明器具４０が設置される地域に限らず、将来の移動先が設定されても良い。また、設定される地域は、市町村の他、札幌、那覇等の地方が設定されても良く、シンガポール、ロンドン、ニューヨーク等の主要な国際都市が設定されても良い。

サーバ５０は、受信した位置情報が示す地域の、当日の日の出時刻、日の入り時刻の情報をユーザインターフェース装置１０に送信する。当日の日の出時刻、日の入り時刻の情報は、初期設定後は自動で定期的に取得されるものとしても良い。以上から、日の出、日の入り時刻の情報がユーザインターフェース装置１０に設定される。

図７は、実施の形態１に係るユーザインターフェース装置１０のタイマー設定画面を示す図である。タイマー設定画面では、指定時刻で照明器具４０を制御するか、太陽連動で照明器具４０を制御するかを選択できる。指定時刻で制御する場合、サーバ５０から取得した当日の日の出時刻、日の入り時刻の情報によらず、ユーザが入力した日の出時刻、日の入り時刻に応じて、照明器具４０の点灯状態が制御される。タイマー設定画面は、指定時刻の入力部が設けられる。

太陽連動で制御する場合、サーバ５０から取得した当日の日の出時刻、日の入り時刻に応じて、照明器具４０の点灯状態が制御される。タイマー設定画面には、サーバ５０から取得した当日の日の出時刻、日の入り時刻が表示される。

さらにタイマー設定画面には、オフセットオプションの有無の設定部が設けられる。次に、オフセットオプションについて説明する。図８は、実施の形態１に係るユーザインターフェース装置１０のオフセット設定画面を示す図である。オフセット設定画面では、日の出時刻に対するオフセット時間と、日の入り時刻に対するオフセット時間を選択できる。オフセット時間の設定により、日の出時刻、日の入り時刻によって決まる光源部４５の明るさを変化させ始める時間にオフセットを設けることができる。オフセット設定画面では、光源部４５の明るさを変化させ始める時間を早めるか、遅くするかと、具体的なオフセット時間を選択できる。

ユーザインターフェース装置１０から入力された情報は、スケジュール設定情報として照明器具４０に送信される。具体的には、日の出時刻、日の入り時刻の情報、オフセット時間の情報等が、通信部１３を介して照明器具４０に送信される。以上で設定が完了する。なお、初期設定時に、予め定められた期間の日の出時刻、日の入り時刻の情報を、ユーザインターフェース装置１０から照明器具４０の記憶部２５に記憶させても良い。予め定められた期間は、例えば１年または数年間である。これにより、例えばユーザインターフェース装置１０が電池切れの時でも、照明器具４０を日の出時刻等に応じて正常に制御できる。ユーザインターフェース装置１０は、オフセット時間の設定変更または指定時刻での制御と太陽連動での制御の切り替え時のような設定変更の時のみに、照明器具４０と通信しても良い。

図９は、年間の日の出、日の入り時刻の例を示す図である。図９には一例として、横浜の日の出時刻、日の入り時刻が示されている。図１０は、外光の明るさの例を示す図である。図１０は、２０２１年１１月２９日の横浜における朝の外光の例を示す。日の出時刻は６：３０である。太陽が地平線より上に昇る前から、大気中の塵による光の散乱により空は明るくなり始める。これを薄明と呼び、日の出のおおよそ１時間前からの時間帯を示す。このため、５：３０頃から空はぼんやり明るくなる。

図１１は、実施の形態１に係る照明器具４０によるオフセットなしの場合の明るさの時間変化を示す図である。制御部２０は、日の出時刻より前から光源部４５の明るさを上昇させ始める。つまり、薄明を再現するように、日の出時刻の予め定められた時間前から、照明器具４０は最小の明るさで点灯する。予め定められた時間は例えば６０分である。日の出時刻前の照明器具４０の明るさは、最大値の１％以下が望ましい。日の出時刻前の実際の空の色は、１００００～２００００Ｋの青緑に近い色である。しかし、日の出時刻前に室内の照明光として光源部４５が発する光の色は、朝日に似た電球色が好ましい。

制御部２０は、明るさの上昇をさせ始めてから日の出時刻まで、明るさを連続的または段階的に上昇させる。明るさは、ｉｐＲＧＣへの刺激量が一定となるように、指数関数的に変化すると良い。つまり制御部２０は、光源部４５の明るさを時間の指数関数に従って上昇させる。

次に、日の出時刻後の制御について説明する。サーカディアンリズムを整えるために、日の出から例えば一時間で、照明器具４０の明るさを連続的または段階的に最大値まで上昇させることが望ましい。実際の太陽の明るさは、太陽が昇るにつれて増加する。しかし、順応の効果によって、例えば朝の９時と昼の１２時の明るさの差が２倍程度あったとしても、人の目では感知され難い。また、照明器具で一般に得られる明るさは、数百～１０００ルクス程度であり、太陽光の１０，０００～１００，０００ルクスの１／１００程度である。このため、正午まで照明器具４０の明るさを上昇させ続ける必要はない。また、制御部２０は、この期間に光源部４５の光色を、電球色から温白色、白色、昼白色と変化させると良い。このように照明器具４０が徐々に明るくなる事で、眠りが浅くなったタイミングで心地よく起床することが出来る。

以上から制御部２０は、正午よりも前の時刻から、光源部４５の明るさを一定に制御する。図１１の例では、日の出時刻の１時間後から光源部４５の明るさが一定に制御される。これに限らず、明るさを一定とする制御の開始時刻は任意に設定できる。また、明るさを一定とする制御時の光色は、昼白色から昼光色であると良い。

朝起きられない原因は、例えば深い睡眠からむりやり起きたことによる。本実施の形態では、照明器具４０の明るさを連続的または段階的に上昇させることで、寝起きのだるさを改善できる。

図１２は、実施の形態１に係る照明器具４０によるオフセットありの場合の明るさの時間変化を示す図である。オフセットありの場合、制御部２０は、外部のユーザインターフェース装置１０から設定されるオフセット時間に応じて、光源部４５の明るさを上昇させ始める時間を変更する。図１２の例では、光源部４５の明るさを上昇させ始める時間を３０分早める設定がされている。このため、実際の薄明開始時刻である５：３０よりも３０分早い５：００から光源部４５の明るさが上昇を開始する。また、６：００には、光源部４５は日の出時刻に相当する明るさと光色になる。

季節の移り変わりにより、太陽に連動した制御が生活リズムに合わなくなることが想定される。例えば、利用者が６時に起床して７時に出勤する必要がある場合、５：３０から照明器具４０で薄明を再現しても利用者が必要な時刻に起床に至らない恐れがある。この場合、オフセットオプションを使用することで、実際の外光よりも例えば３０分早く照明器具４０を点灯させることができる。同様に、太陽に連動した制御では点灯開始時間が早すぎる場合は、光源部４５の明るさを上昇させ始める時間を遅くする設定をすることができる。このように、本実施の形態の制御部２０は、日の出時刻より予め定められた時間だけ前の調光開始時刻から光源部４５の明るさを上昇させ始める。このとき、オフセット時間が設定された場合は、制御部２０は調光開始時刻に対してオフセット時間だけ前または後の時刻に、光源部４５の明るさを上昇させ始めても良い。

次に本実施の形態の効果について説明する。本実施の形態の比較例として、例えば予め定められた時刻が近づくと徐々に明るくなるような照明器具がある。このような照明器具では、実際の太陽の動きまたは四季の移ろいが考慮されず、人間の生体リズムに好ましい光環境が得られない可能性がある。これに対し本実施の形態では、その日の太陽の動きを考慮して照明器具４０の明るさが設定される。このため、自然のリズムに合わせた、人間本来の生体リズムに好ましい光環境を得ることができる。従って、生体リズムを整えることができ、自然な心地良い目覚めが実現できる。

また、カーテンの開閉により外光を取り入れて、生体リズムを整えることが考えられる。この場合、冬季などは日差しが弱まるため、外光による目覚ましの効果が低くなるおそれがある。これに対し本実施の形態では、点灯開始時刻は季節によって変化する一方で、照明器具４０の明るさは季節または天気に依存しない。従って、季節または天気によらず明るさを確保でき、生体リズムを整えることができる。

さらに本実施の形態では、オフセットオプションにより、実際の生活スケジュールに自然のリズムを無理なく取り入れることができる。また、制御部２０は、光源部４５が設置される地域に限らず、予め設定された地域での当日の日の出時刻に応じて、光源部４５の明るさを上昇させれば良い。例えば照明制御システム１００に将来の移動先での日の出時刻、日の入り時刻を設定することで、現在の所在地から離れた場所に一定期間滞在するような場合に、現地のリズムに合わせて身体を整えることができる。具体的には、海外で一週間程度の国際会議に出席するような場合に、時差ボケを抑えることができる。

なお、ここでは時間と共に光色が変化する例について説明したが、光色は変化しなくても良い。また、光源部４５の光色を予め定められた例えば３０００Ｋ～５０００Ｋの範囲内で変化させる設定、または、光色を固定する設定ができても良い。

アラーム３５がアラーム音を発する時刻は、日によって変化する光源部４５の点灯開始時刻とは別に、任意の時刻に固定できると良い。つまり、アラーム３５は、制御部２０から制御されて、日の出時刻によらず予め定められた時刻にアラーム音を発する。アラーム３５の音量は、例えばユーザインターフェース装置１０から設定でき、無音にも設定できる。つまり、アラーム３５の機能をオフにすることもできる。また、アラーム音は段階的に大きくなっても良い。なお、アラーム３５は、照明器具４０内に在っても、ユーザインターフェース装置１０に在っても良い。

照明制御システム１００はＡＩスピーカーを備えても良い。ＡＩスピーカーへの音声命令によって、アラーム音を停止させることができても良い。また、光源部４５の明るさの上昇も、ＡＩスピーカーへの音声命令で止めることができても良い。

制御部２０は、天気に応じて光源部４５の明るさを変更しても良い。この場合、ユーザインターフェース装置１０は、サーバ５０から天気情報を入手する。本実施の形態では、基本的には天気によらず、照明器具４０の明るさを確保する。一方、例えば必ずしも起きなくても良い休みの日は、天気に応じた外光を照明器具４０の明るさに反映させても良い。この場合、例えば天気が曇りであれば、天気が晴れの場合よりも照明器具４０は暗く設定される。このように、制御部２０は日付に応じて、天気に応じた光源部４５の明るさの制御を実行しても良い。

また、空間８０を複数の人が使用することが想定される。照明制御システム１００を複数の人が使用する場合、光源部４５を複数設けても良い。この場合、各使用者に合わせて、複数の光源部４５を独立に制御しても良い。この際、複数の光源部４５として、スポットライトのような指向性を持った光を発する装置を使用すると良い。これにより、同じ空間８０を複数の人が使用する場合にも、使用者毎に適した光を提供できる。なお、照明器具４０を複数設け、各使用者に合わせて、複数の照明器具４０を独立に制御しても良い。

また、制御部２０は、夕方から夜にかけて日が陰ってくると、光源部４５の光色と明るさを変化させても良い。つまり制御部２０は、光源部４５が設置される地域または予め設定された地域での当日の日の入り時刻に応じて、光源部４５の明るさを低下させても良い。これにより、夕方から夜にかけても、自然のリズムに合わせた、人間本来の生体リズムに好ましい光環境を提供できる。従って、生体リズムをさらに整えることができる。

また、これまでの研究により、日中に強い光を浴びることにより生体リズムが整えられ、夜間に質の高い睡眠を得られることが分かっている。また、ＷＥＬＬ認証（Ｗｅｌｌ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｓｔａｎｄａｒｄ）によれば、２０時以降は高い等価メラノピック照度の光を浴びないことが好ましい。メラトニンの分泌は、朝に光を浴びた後、１４～１６時間後に大きくなる。仮に朝６時頃に光を浴びると、２０時で１４時間経過する。この場合、２０時以降に高い等価メラノピック照度の光を浴びるとメラトニンの分泌が抑制され、睡眠を妨げることになる。

これに対し本実施の形態では、日の入り時刻に応じて、光源部４５の明るさが低下する。これにより、２０時以降の等価メラノピック照度を抑えることができ、メラトニンの分泌により睡眠を促進することができる。眠りの質が高まることで、翌朝の自然な目覚めが可能となる。なお、日の入り時刻に応じた制御については、必要に応じて行われなくても良い。

本実施の形態では、日の出時刻および日の入り時刻は、当日の日の出時刻および日の入り時刻である。これに限らず、日の出時刻および日の入り時刻は、予め定められた期間中、同じ時刻が使用されても良い。例えば、日の出時刻および日の入り時刻は、１週間ごとに更新されても良く、毎月更新されても良く、季節毎に更新されても良い。また、制御に用いる日の出時刻および日の入り時刻は、設定された地域を含む地域の代表値であっても良い。例えば、地域として市町村を設定した場合に、設定された市町村を含む都道府県または地方の代表地点の日の出時刻および日の入り時刻が制御に用いられても良い。つまり、地域として鎌倉市が設定された場合に、横浜市の日の出時刻および日の入り時刻が制御に用いられても良い。

また、制御部２０は照明制御装置として照明器具４０の外部に設けられても良い。つまり、照明制御システム１００は、照明器具４０と、照明器具４０が設置される地域または予め設定された地域での当日の日の出時刻に応じて、照明器具４０の明るさを上昇させる照明制御装置とを備えても良い。照明制御装置は例えば商用電源を供給されて動作する。照明制御装置は、照明器具４０と無線または有線で通信する。照明制御装置は、ユーザインターフェース装置１０からの制御指令に応じて、照明器具４０に対して制御信号を送信し、照明器具４０を制御する。

また、本実施の形態では日の出時刻、日の入り時刻はユーザインターフェース装置１０が取得した。これに限らず、日の出時刻、日の入り時刻は照明器具４０の制御部２０がサーバ５０と通信して取得しても良い。この場合、照明器具４０にはサーバ５０との通信部が設けられる。また、予め制御部２０の記憶部２５が地域毎の日の出時刻、日の入り時刻の情報を保有していても良い。

これらの変形は、以下の実施の形態に係る照明器具および照明制御システムについて適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る照明器具および照明制御システムについては実施の形態１との共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

実施の形態２．
図１３は、実施の形態２に係る照明器具２４０の斜視図である。照明器具２４０の光源部２４５は、天空を模倣して部屋を照明しても良い。図１４は、実施の形態２に係る照明器具２４０の断面図である。光源部２４５は光源６１、６２と発光部６４とフレーム７０とを有する。光源６１は発光部６４に向けて光を発する。発光部６４は、光源６１から入射した光を全反射によって導光しつつ、散乱させて光出射面である前面６４ａから出射する。

フレーム７０は、発光部６４の前面６４ａに壁状の部分７３を有している。フレーム７０は、例えば透光性部材である。フレーム７０は、光を拡散させる光拡散材を含んでも良い。フレーム７０は、前面６４ａの前の空間を囲うように形成されている。フレーム７０は、前面６４ａから離れるほど前面６４ａの前の空間が広がるように、前面６４ａの法線に対して傾斜しても良い。フレーム７０は、４つの面で構成されているが、フレーム７０を構成する部分７３の数は４面以外であっても良い。また、フレーム７０は、曲面を含んでも良い。フレーム７０は、少なくとも発光部６４の光出射面の光出射方向に位置する部位を含めば良い。

光源６２は、色温度の異なる２種類の白色ＬＥＤを有する。光源６２は、フレーム７０の外側に配置されており、フレーム７０の外側から光を照射する。光源６２で発せられた光は、フレーム７０に入射し、フレーム７０を通過、または拡散および透過して、フレーム７０の表面から前面６４ａの前の空間に出射される。発光部６４が窓を模擬するときに、フレーム７０は窓枠を模擬することができる。

光源６１は、例えば青色ＬＥＤと、白色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤとを有する。発光部６４に天空を模倣させるための光源６１は、日の出、朝、昼にかけて青空の色が変化するように、発光状態が変化する。具体的には、時間の経過に伴い三色のＬＥＤの合計光束を徐々に増やしながら、青色の光束比を少なく、緑色および白色の光束比を増やす。これにより発光部６４は、紫がかった深い青色から日中の青空の色に変化する。発光部６４は、曇り空または夕焼けを模倣しても良い。

図１５は、実施の形態２に係る照明器具２４０による明るさの時間変化を示す図である。図１５には、発光部６４の明るさ９１、フレーム７０の明るさ９２、発光部６４とフレーム７０の合成光の明るさ９３が示されている。光源６２は実施の形態１に係る光源部４５と同様に制御される。つまり、照明器具２４０が設置される地域または予め設定された地域での当日の日の出時刻に応じて、光源６２の明るさが上昇する。光源６１と光源６２は、それぞれ日の出時刻に応じて明るさが上昇するように制御されても良い。また、実施の形態１に係る照明器具４０と本実施の形態に係る照明器具２４０は、同じ空間で連動するように制御されても良い。図１５の例では、制御部２０は、日の出時刻に応じて、光源６２の発光を開始する。これにより、太陽が昇り、日が差し込む様子を再現できる。

図１６は、実施の形態２の変形例に係る照明器具２４０による明るさの時間変化を示す図である。図１７は、図１６の拡大図である。変形例では、フレーム７０の明るさ９２の指数関数に従ったカーブが、日の出時刻で変化する。これにより、日の出時刻を境に急に明るくなる様子を再現できる。

本実施の形態の照明器具２４０では、例えば自然環境を再現することで、照明対象となる空間にいるユーザに開放感を体感させ、圧迫感を低減させる効果が期待できる。さらに本実施の形態では、設定された地域での日の出時刻に応じて、光源６２の明るさが上昇することで、人間本来の生体リズムに好ましい光環境を提供できる。このように本実施の形態では、照明器具２４０を利用した新たなソリューションが期待できる。

なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いても良い。

１０ ユーザインターフェース装置、１１ 操作受付部、１２ 制御部、１３ 通信部、１４ 通信部、１５ 記憶部、１６ 表示部、１７ 位置特定部、２０ 制御部、２１ 照明制御部、２２ 通信部、２４ 計時部、２５ 記憶部、３０ 点灯回路、３５ アラーム、４０ 照明器具、４２ 点灯回路、４５ 光源部、４５ａ 光源、５０ サーバ、６１、６２ 光源、６４ 発光部、６４ａ 前面、７０ フレーム、７３ 部分、８０ 空間、１００ 照明制御システム、２４０ 照明器具、２４５ 光源部

Claims (18)

1. 光源部と、
   予め設定された地域での当日の日の出時刻に応じて、前記光源部の明るさを上昇させる制御部と、
   を備えることを特徴とする照明器具。
2. 前記制御部は、前記光源部が設置される地域での当日の日の出時刻に応じて、前記光源部の明るさを上昇させることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
3. 前記制御部は、前記日の出時刻より前から前記光源部の明るさを上昇させ始めることを特徴とする請求項１または２に記載の照明器具。
4. 前記制御部は、外部から設定されるオフセット時間に応じて、前記光源部の明るさを上昇させ始める時間を変更することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の照明器具。
5. 前記制御部は、前記日の出時刻より予め定められた時間だけ前の調光開始時刻から前記光源部の明るさを上昇させ始め、前記オフセット時間が設定された場合、前記調光開始時刻に対して前記オフセット時間だけ前または後の時刻に、前記光源部の明るさを上昇させ始めることを特徴とする請求項４に記載の照明器具。
6. 前記制御部は、前記光源部の明るさを時間の指数関数に従って上昇させることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の照明器具。
7. 前記制御部は、正午よりも前の時刻から、前記光源部の明るさを一定に制御することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の照明器具。
8. 前記制御部は、天気に応じて前記光源部の明るさを変更することを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の照明器具。
9. 前記制御部は、日付に応じて、天気に応じた前記光源部の明るさの制御を実行することを特徴とする請求項８に記載の照明器具。
10. アラーム音を発するアラームを備えることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の照明器具。
11. 前記アラームは、前記日の出時刻によらず、予め定められた時刻に前記アラーム音を発することを特徴とする請求項１０に記載の照明器具。
12. 前記制御部は、前記予め設定された地域での当日の日の入り時刻に応じて、前記光源部の明るさを低下させることを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の照明器具。
13. 前記光源部は、色温度が異なる複数の光源を有し、
    前記制御部は、前記予め設定された地域での当日の日の出時刻に応じて、前記光源部の色温度を変化させることを特徴とする請求項１から１２の何れか１項に記載の照明器具。
14. 前記光源部は、天空を模倣して部屋を照明することを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載の照明器具。
15. 前記光源部は、
    第１光源と、
    前記第１光源からの光が入射し、入射した光を全反射によって導光しつつ、散乱させて光出射面から出射する発光部と、
    少なくとも前記発光部の前記光出射面の光出射方向に位置する部位を含むフレームと、
    第２光源と、
    を備え、
    前記第２光源からの光は、前記フレームに入射し、前記フレームの表面から出射することを特徴とする請求項１４に記載の照明器具。
16. 前記制御部は、前記日の出時刻に応じて、前記第２光源の発光を開始することを特徴とする請求項１５に記載の照明器具。
17. 請求項１から１６の何れか１項に記載の照明器具と、
    前記日の出時刻を取得し、前記制御部に送信するユーザインターフェース装置と、
    を備えることを特徴とする照明制御システム。
18. 照明器具と、
    予め設定された地域での当日の日の出時刻に応じて、前記照明器具の明るさを上昇させる照明制御装置と、
    を備えることを特徴とする照明制御システム。

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