JP4016302B2 - 照明制御システムにおける自動照度設定方式 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、照明の制御システムにおける自動照度設定方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、照度センサを利用して被照射面での照度を一定になるように照明器具の出力を制御するものとして、図１６に示す特開昭５８−５３１８７号公報のような自動調光装置があった。
すなわち、制御装置３０に照度検出器３１から送られてくる照度のゲインと、手動にてボリュームなどを回して調整する調整操作回路３２を基に作成される基準信号の大小を比較回路３３にて判断し、その比較回路３３の比較結果に基づき、制御信号発生回路３４が位相制御回路３５を制御し、その結果ランプ点灯装置３６を調光することにより、被照射面での照度を一定になるように制御を行っていた。
【０００３】
また、照度センサからの入力信号を、最適値に自動的に調整するものとして、図１７に示す特願平８ー２５６４８８に記載の照明制御装置があった。
すなわち、コントローラ４１は照度センサ４２のゲインの調整を行う場合は、コントローラ４１にてプッシュスイッチなどを押して電源切替部４３を操作して調整モードに切り替え、照明器具（図示せず）９に対してあらかじめ定めた調光信号の出力を行うとともに、照度センサ４２に調整モードの通報を行っている。照度センサ４２は、調整モードの通報を受信すると、センサ出力が一定の値になるように、自己の増幅率を変化させることで、照度センサ４２のゲインを最適化している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の照明制御装置は上記のように構成されており、照度センサによる自動調光が可能になっている。
しかし、部屋の床面の反射率が設置場所により大きく異なるために、ランプ出力に対するセンサ入力のレベルが部屋毎に大きく異なるために、制御装置を設置時に、手動にてボリュームなどを回して反射率の影響を補正するための調整調整操作回路を操作する必要があった。
また、従来の異なる照明制御装置は、プッシュスイッチなどを押すだけで自動的に調整できるが、外光の影響が入るため、夜間やブラインドなどを下げて、外光の影響を少なくして調整を行う必要があった。
また、複数のエリアに設置して、利用者がボリュームを回して調整する場合、エリア間の照度のバラツキを押さえるのが難しく、照度計などの測定器を使用する必要があった。
【０００５】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、外光の影響があっても、設置時に、手動にてボリュームを等を回して反射率の影響を補正するための調整操作回路を操作する必要がなく、しかも、複数のエリアに設置したときに、照度計などの機器を使用しエリア毎に調整を行う必要がない、使用者の利便性が高い照明制御システムにおける自動照度設定方式を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る照明制御システムは、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いに基づいて前記照度センサのゲインを調整するものである。
【０００７】
また、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いから推定した照射空間における反射率に基づいて前記照度センサのゲインを調整するものである。
【０００８】
また、コントローラに、照度センサのゲインを調整する調整モードとする調整モードスイッチを備え、前記コントローラは前記調整モードスイッチを操作したときに、前記照度センサのゲインを調整するものである。
【０００９】
また、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記センサ信号があらかじめ定められた値より大きいときは、照度センサのゲインを下げてから、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いに基づいて前記照度センサのゲインを調整するものである。
【００１０】
また、コントローラに照度センサのゲイン調整が行えない場合に、ゲイン調整エラーを表示するエラー表示ランプを備える。
【００１１】
また、コントローラは照度センサのゲイン調整が行えない場合の原因を、外光の条件による場合と、照明器具や前記照度センサに対する配線による場合とに分けて管理を行うとともに、照度センサのゲイン調整が行えない場合の原因が、外光の条件の場合は、前記照度センサのゲインを、あらかじめ定めたゲインのうち、もっとも少ないゲインに設定し、配線の場合は、一定照度とする制御を行わずに調光出力をあらかじめ定められた出力のうち最大の出力として前記照明器具を制御するものである。
【００１２】
また、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記照明器具の出力を３種類以上変化させ、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いを複数求め、これらの変化の割合に基づいて前記照度センサのゲインを調整する調整モードの処理を行うものである。
【００１３】
また、コントローラに照度センサのゲインを調整中であることを表示するゲイン調整表示ランプを備える。
【００１４】
また、照明器具を、室内に入射する自然光による照度が略一定と見なせる範囲に複数個配設して、照明の制御単位とし、前記コントローラは前記照明の制御単位毎に制御するものである。
【００１５】
また、コントローラは自己が照度センサのゲイン調整中である旨を他のコントローラに通報する手段を備える。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による照明制御システムを示すブロック図、図２は、図１で示した照明制御システムの中央処理装置２における調整モードの動作を示すフローチャート、図３は図２の動作を補足するためのグラフである。
【００１７】
図１において、１は照度センサ６からのセンサ信号に基づいて、照明器具９に調光信号を送ることで照射空間の照度一定となるように制御を行うコントローラであり、センサ６からのセンサ信号をあらかじめ定めたレベルに増幅する増幅回路４と、目標レベルを設定する一定照度レベル設定回路３と、増幅回路４で増幅されたセンサ信号と、マイクロコンピュータ等にて構成され、一定照度レベル設定回路３であらかじめ設定された目標レベルとを比較し、その比較結果に基づいて制御信号のレベル変えて出力する中央処理装置２、中央処理装置２からの制御信号を照明器具９を制御する調光信号を出力する調光信号出力部５から構成されている。
【００１８】
照度センサ６は、照明器具９や太陽などの人工光（図示せず）からの光を電気信号に変換する受光回路８と、受光回路８からの電気信号を増幅する増幅回路７から構成されている。
【００１９】
このように構成した照明制御システムにおける自動照度設定方式の動作を図２及び図３により説明する。
まず、通常運転前の調整モードにおいて中央処理装置２は立ち上げ時にメモリの初期設定などのイニシャル処理を行う（ステップ１）。次に、ゲイン調整処理として、まず中央処理装置２は、１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する（ステップ２）。
【００２０】
このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする（ステップ３）。次に、中央処理装置２は、７０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して７０％調光出力の調光信号を出力する（ステップ４）。このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力７０％時のセンサ信号とする（ステップ５）。中央処理装置２は、調光出力１００％時のセンサ信号と調光信号７０％時のセンサ信号から反射率の推定を行う。
【００２１】
この反射率の推定について、図３により説明する。図において横軸は調光信号のレベル、縦軸はセンサ信号のレベルを示し、実線はゲイン調整前の特性、２点鎖線は昼光による影響を除去するためゲイン調整を行った後の特性を示す。調光信号に対応するセンサ信号は照射空間の反射率により左右され、調光信号の変化に対するセンサ信号変化の比率から反射率を求めることができる。
本実施の形態では、調光信号が１００％と７０％のときの差分と、調光信号が１００％のときセンサの出力レベルと調光信号が７０％のときセンサの出力レベルの差分の比率を求めることにより反射率の推定値を求める。このように、差分を使用して求めるのは、昼光の影響があっても、反射率を求めることができるからである（ステップ６）。
【００２２】
次に、反射率の推定結果に基づいて昼光などによる影響がない場合に、調光信号が１００％の時にあらかじめ定めたセンサ信号のレベルとなるように（図３に示す目標レベル）、中央処理装置２は増幅回路４に対してゲインの切替信号を送り、ゲイン切替を行う（ステップ７）。
そして、ゲインの切替が終わった後に、通常モード動作に移り、一定照度の制御を再開する。
【００２３】
なお、反射率、及び反射率に基づいて求めたゲイン等は中央処理装置２のメモリに記憶される。
また、照明器具は使用中に明るさが低下する場合を考慮し、初期においては明るさを必要な明るさの３０％増し等に設定するので、昼光の影響が無い場合に照明器具の出力が７０％で得られる照度とする場合が一般的である。
【００２４】
通常モードの動作では、コントローラがセンサ６から送られたセンサ信号は増幅回路４にてあらかじめ定めたレベルに増幅され中央処理装置２に送られる。中央処理装置２では、増幅されたセンサ信号と、一定照度レベル設定回路３であらかじめ設定された目標レベルとを比較し、その比較結果に基づきセンサ信号が少ない場合は、照明器具９を明るくするために、制御信号のレベルを大きくする。また、逆に比較結果がセンサ信号が大きい場合は、照明器具９をくらくするために、制御信号のレベルを小さくする。中央処理装置２からの制御信号を受信した調光信号出力部５は、制御信号を照明器具９を制御するためにあらかじめ定めた信号レベルに変換して、調光信号を照明器具９に出力する。
【００２５】
このように、ゲインを切り替えることで、例えば、昼光の影響が無い場合に照明器具の出力が７０％で得られる照度を維持しようとするときのセンサ信号は、増幅回路４を通過した後に中央処理装置２に入力されるレベルであり、部屋の反射率に関わらずほぼ一定となる。そのため、外光の影響があっても、一定照度レベル設定回路３をあらかじめ定めたレベルにあわせておくことで、設置場所でボリュームなどを回して反射率の影響を補正するための調整を行う必要がなくなる。
【００２６】
なお、本実施の形態では１００％と７０％の２点で測定したが、他の任意の２点で測定してもよい。
【００２７】
実施の形態２．
本実施の形態はモードの選択をできるようにしたものであり、図４はこの発明の実施の形態２による照明制御システムを示すブロック図、図５はこの発明の実施例２による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートである。
【００２８】
なお、図４において実施の形態１で示した図１と同一または相当部分には、同じ符号を付し、説明を省略する。
１０は通常モード動作かゲインの調整モード動作かを選択する調整モードスイッチである。
【００２９】
このように構成した照明制御システムの動作を図５により説明する。
まず、電源の投入などにより、コントローラが動作を開始すると、中央処理装置２はイニシャル処理を行う（ステップ１）。
次に、実施の形態１と同じゲインの調整を行う（ステップ２）。
調整モードスイッチ１０の操作がない場合は、通常モード動作を繰り返し行う（ステップ３）。
調整モードスイッチ１０の操作があった場合、実施の形態１と同じゲインの調整を行い、調整後に通常モードに移る（ステップ４）。
この（ステップ４のゲイン調整は、部屋の模様替え等で反射率が変わったとき等に行うものであり、（ステップ２のゲイン調整は初期段階で必ず行うものである。
【００３０】
このように、モードの調整ができるので、部屋の模様替えなどを行って反射率が変化する場合でも、容易に調整を行うことが可能になるという効果がある。
【００３１】
実施の形態３．
本実施の形態は実施の形態２において、調整モードのときに、照度センサ６のセンサ信号が大きい場合に、ゲインを下げてから調整するものであり、システムの構成は実施の形態２と同じであり、動作について説明する。
【００３２】
図６はこの発明の実施の形態３による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートであり、この図により動作を説明する。
【００３３】
まず、メモリをチエックする（ステップ１）。
反射率から求めたゲインのデータがない場合（ステップ２）、あるいは調整モードスイッチ１０を操作すると（ステップ３）、中央処理装置２は調整モードスイッチの操作を判断し、調整モードに切り替える。すると、中央処理装置２は、１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する（ステップ５）。
【００３４】
このとき、中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする（ステップ５）。センサ信号があらかじめ定めたレベル以下かどうか判断し（ステップ６）、あらかじめ定めたレベルよりより大きい場合は、中央処理装置２が増幅回路４に対してゲイン１／２の切替信号を送り、ゲインを１／２にする（ステップ７）。
【００３５】
この後、再び中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする（ステップ５）。
これらのステップ５、６、７、５の処理により、センサ信号があらかじめ定められたレベル以下になった場合、中央処理装置２は、７０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して７０％調光出力の調光信号を出力する（ステップ８）。
【００３６】
このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力７０％時のセンサ信号とする（ステップ９）。
中央処理装置２は、調光出力１００％時のセンサ信号と調光信号７０％時のセンサ信号から反射率の推定を行う（ステップ８）。
反射率の推定結果に基づき、昼光などによる影響がない場合に、調光信号が１００％の時にあらかじめ定められたセンサ信号のレベルとなるように、中央処理装置２は増幅回路４に対してゲインの切替信号を送り、ゲイン切替を行う（ステップ１１）。
【００３７】
このように、昼光の影響が大きく、照度センサ６の入力が大きい場合、１００％調光時のセンサ信号があらかじめ定められたレベル以下となるようにゲインを切り替えることで、中央処理装置２の入力が飽和することを防止することができる。例えば、一般にマイクロコンピュータのＡ／Ｄ入力端子を使用してセンサ信号の読み込みを行った場合は、入力端子は電源電圧で飽和してしまう。その１００％調光時のセンサ信号がマイクロコンピュータの電源電圧を上回った場合には、正しく処理が行えない。そのため、センサ信号があらかじめ定められたレベル以下になるようにゲインを調整して読み込むことで、飽和による不具合を防止することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態ではゲインを１／２としているが、センサ信号がＡＤ入力の上限を上まわると中央処理装置が読めないからであり、ゲインを１／３としてもよい。
【００３９】
実施の形態４．
本実施の形態はエラー表示を行うようにしたもので、図７はこの発明の実施の形態４による照明制御システムを示すブロック図、図８はこの発明の実施の形態４による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートである。
【００４０】
なお、図７において実施の形態２で示した図４と同一または相当部分には、同じ符号を付し、説明を省略する。
１１はゲイン調整などのエラーを表示するエラー表示ランプである。
【００４１】
このように構成した照明制御システムの動作を図８により説明する。
まず、調整モードスイッチ１０を操作すると、中央処理装置２は調整モードスイッチの操作を判断し、調整モードに切り替える（ステップ１）。
すると、中央処理装置２は、１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する（ステップ２）。
このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする（ステップ３）。
次に、中央処理装置２は、７０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して７０％調光出力の調光信号を出力する（ステップ４）。
【００４２】
このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力７０％時のセンサ信号とする（ステップ５）。
中央処理装置２は、調光出力１００％時のセンサ信号と調光信号７０％時のセンサ信号から反射率の推定を行う（ステップ６）。
次に、例えば、調光出力１００％時のセンサ信号と調光出力７０％時のセンサ信号がともに０など、エラーの判定を行う（ステップ７）。
エラーがあった場合、中央処理装置２はエラー表示用ランプ１１を点灯し、調整モードを終了させる（ステップ８）。
エラーがない場合は、ゲインを切り替えた後、調整モードを終了させる（ステップ９）。
【００４３】
このように、ゲイン調整エラー表示用のランプを設けて、照度センサのゲイン調整が行えない場合に表示を行うことにより、正しく動かない場合の原因を利用者がわかりやすくすることができる。
【００４４】
実施の形態５．
本実施の形態は、エラー表示があったときに、エラーの原因を判定し、エラーの原因に応じた制御をするもので、システムの構成は実施の形態４と同じであり、動作について説明する。
【００４５】
図９はこの発明の実施の形態５による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートであり、この図により動作を説明する。
【００４６】
まず、調整モードスイッチ１０を操作すると、中央処理装置２は調整モードスイッチの操作を判断し、調整モードに切り替える（ステップ１）。すると、中央処理装置２は、１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する（ステップ２）。このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする（ステップ３）。次に、中央処理装置２は、７０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して７０％調光出力の調光信号を出力する（ステップ４）。
【００４７】
このとき、中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力７０％時のセンサ信号とする（ステップ５）。中央処理装置２は、調光出力１００％時のセンサ信号と調光信号７０％時のセンサ信号から反射率の推定を行う（ステップ６）。次に、例えば、調光出力１００％時のセンサ信号と調光出力７０％時のセンサ信号がともに０など、エラーの判定を行う（ステップ７）。そして、エラーがあった場合、中央処理装置２はエラー表示用ランプ１１の点灯を行う（ステップ８）。
【００４８】
次に、エラーの原因が、例えば調光出力を変化させてもセンサ信号が変化しないなどの配線が原因の場合と、外光が強すぎて、適切に反射率が推定できないなどの外光条件か推定を行う（ステップ９）。
なお、外光が強すぎて、適切に反射率が推定できない場合は、調光出力が７０％にしても、センサ信号が５Ｖを越える場合等である。
【００４９】
配線がエラーの場合、中央処理装置２は、照度センサ６の信号が読めないので制御信号を出力できなくなるが、例外処置として１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する。またこの場合は、通常モードの動作を正しく行うことは出来ないので、通常モードの動作には移らない（ステップ１０）。
【００５０】
外光条件により正しく反射率が推定できない場合、暫定的にもっとも少ない反射率と仮定して、あらかじめ定めたゲインのうち、もっとも少ないゲインに切替え（ステップ１１）、その後、通常モードの動作を行う（ステップ１１）。
なお、もっとも少ないゲインに切替えるということは、例えば、１倍、３倍、５倍と３段の回路のときに、１倍の回路とすることである。
【００５１】
このように、エラーの原因を配線関係と外光条件で分けることにより、配線に不具合がある場合は全光で点灯することが可能であるとともに、外光条件でエラーとなった場合は精度が落ちるが暫定的に一定照度の制御は可能にすることができる。
【００５２】
実施の形態６．
本実施の形態は、照明器具の出力を２種以上変化させ、照明器具の出力変化に対する照度センサの変化の割合を複数求めて反射率を推定して照度センサのゲインを調整するもので、システムの構成は実施の形態１の図１と同じであり、動作について説明する。
【００５３】
図１０はこの発明の実施の形態６による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートであり、この図により動作を説明する。
まず、調整モードスイッチ１０を操作すると、中央処理装置２は調整モードスイッチの操作を判断し、調整モードに切り替える（ステップ１）。
すると、中央処理装置２は、１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する。また、中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする。
【００５４】
次に、中央処理装置２は、９０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して９０％調光出力の調光信号を出力する。さらに、中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力９０％時のセンサ信号とする。
その１００％調光出力時のセンサ信号と９０％調光出力時のセンサ信号から反射率の推定を行う（ステップ２）。
次に、中央処理装置２は、同様に調光出力８０％時のセンサ信号を読み込み、９０％調光出力時のセンサ電圧と併せて反射率の推定を行う（ステップ３）。
この２つの反射率の平均を求め（ステップ４）、平均の反射率にて、中央処理装置２は増幅回路４に対してゲインの切替信号を送り、ゲイン切替を行う（ステップ５）。
【００５５】
このように、コントローラは、照明器具の出力を２種類以上変化させ、各々の出力に対する照度センサ入力を測定し、測定値変化の度合いを複数求め、その複数の測定値変化の度合いから、照射空間における反射率を推定して照度センサのゲインの調整を行う、調整モードを設けたことにより、より反射率の精度を高めることができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では２つの反射率を推定し、その平均にて制御する場合で説明を行ったが、このものに限定されるものではなく、３つ以上の平均を採用する、あるいは中心値を採用するようにしてもよい。
【００５７】
実施の形態７．
本実施の形態は、ゲイン調整中の表示を行うもので、図１１はこの発明の実施の形態７による照明制御システムを示すブロック図、図１２はこの発明の実施の形態７による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートである。
【００５８】
なお、図４において実施の形態１で示した図１と同一または相当部分には、同じ符号を付し、説明を省略する。
１２はゲイン調整中の表示を行うゲイン調整中表示ランプである。
【００５９】
このように構成した照明制御システムの動作を図１２により説明する。まず、調整モードスイッチ１０を操作すると、中央処理装置２は調整モードスイッチの操作を判断し、調整モードに切り替える（ステップ１）。すると、中央処理装置２は、ゲイン調整中表示ランプ１２を点灯させる（ステップ２）。次に、中央処理装置２は、ゲインの調整を行う（ステップ３）。ゲインの調整が終了すると、中央処理装置２は、ゲイン調整中表示ランプを消灯し、通常モードの動作を行う（ステップ４）。
【００６０】
このように、ゲイン調整中表示用のＬＥＤを設け、照度センサのゲイン調整中に表示を行うことにより、利用者の利便性を高めることができる。
【００６１】
実施の形態８．
本実施の形態は、自然光による照度が略一定と見なせる範囲を基に照明の制御単位を決定するもので、図１３はこの発明の実施の形態８による照明制御システムの配置図である。
【００６２】
図において、９は窓１３に平行になるように５台ずつ８列に配置された照明器具、１７は照明器具９を自然光による照度を考慮して、窓側から２列・２列・４列の３つに分けた制御単位、６はこの各々の制御単位１７毎に、各制御単位１７の中心と見なせる位置に設けられた照度センサである。各照度センサ６に対応してコントローラ１（図示せず）は分電盤などに設置されている。
【００６３】
このような構成の照明制御システムは、窓からの太陽などからの自然光が入射する部屋において、自然光による照度が略一定と見なせる制御単位１７を決め、これらの照明の制御単位１７毎にコントローラ１により制御する。
【００６４】
このように、各制御単位毎にコントローラ１が自動的にゲインの調整を行うため、エリア毎にボリュームなどにより調整を行う必要がなくなり、使用者の利便性を高めることができ、また、複数のエリアが自動的に調整を行われるため、利用者がボリュームを調整する場合と異なり、照度計などの機器を使用しなくても機器間のバラツキが少なくすることができる。
【００６５】
実施の形態９．
本実施の形態は、他のコントローラがゲイン調整中は、ゲイン調整を行わないようにしたもので、図１４はこの発明の実施の形態９による照明制御システムを示すブロック図、図１５はこの発明の実施の形態９による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートである。
【００６６】
なお、図１４において実施の形態７で示した図１１と同一または相当部分には、同じ符号を付し、説明を省略する。１６ａ、１６ｂはコントローラであり、伝送路１５により接続されている。各々のコントローラ１６ａ、１６ｂは送受信回路１４を有しており、自己のゲイン調整中に関する情報を送信するとともに、他のコントローラから送られたゲイン調整中の情報を受信する機能を有している。
【００６７】
このように構成した照明制御システムの動作を図１５により説明する。
まず、調整モードスイッチ１０を操作すると、中央処理装置２は調整モードスイッチの操作を判断し、調整モードに切り替える（ステップ１）。
すると、中央処理装置２は他の機器がゲイン調整中かの確認を行い、調整中であれば、ゲイン調整を行わずに通常モードに進む（ステップ２）。他の機器がゲイン調整中でなければ、中央処理装置２は、送受信回路１４を利用して、伝送路１５にゲイン調整中の送信を行うことで、他のコントローラにゲイン調整中である旨の通報を行う（ステップ３）。
【００６８】
そして、通報を行うと、中央処理装置２は、ゲイン調整を行う（ステップ４）。ゲイン調整が終了すると、中央処理装置２は、送受信回路１４を利用して、伝送路１５にゲイン調整終了の送信を行うことで、他のコントローラにゲイン調整終了である旨の通報を行う（ステップ５）。
【００６９】
このように、コントローラに自己がゲイン調整中である旨を他のコントローラに通報する機能を設けるとともに、他のコントローラからゲイン調整中の情報を受信すると、受信した側のコントローラはゲイン調整を行わないように構成したことにより、ゲインの調整時に、他のエリアの影響を防止して調整の精度を高めることができる。
【００７０】
なお、コントローラ１、１６ａと照度センサ６は独立した機器として説明を行ったが、このものに限定されるものではなく、一体の機器で構成しいてもよい。
【００７１】
また、コントローラ１６のゲイン調整中の通報は、コントローラ１６間で直接行う場合で説明を行ったが、このものに限定されるのではなく、他の管理装置などを設けるとともに管理装置を経由して通報しても同等の効果が得られることはいうまでもない。
【００７２】
また、コントローラ１６の通信は、伝送線１５を使用して行う場合で説明を行ったが、このものに限定されるのではなく、赤外線などのワイヤレスによる通信方式を使用して通報しても同等の効果が得られることはいうまでもない。
【００７３】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００７４】
この発明に係る照明制御システムは、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いに基づいて前記照度センサのゲインを調整するので、外光の影響があっても、設置時に、手動にてボリュームを等を回して反射率の影響を補正するための調整操作回路を操作する必要がなくなるという効果がある。
【００７５】
また、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いから推定した照射空間における反射率に基づいて前記照度センサのゲインを調整するので、外光の影響があっても、設置時に、手動にてボリュームを等を回して反射率の影響を補正するための調整操作回路を操作する必要がなくなるという効果がある。
【００７６】
また、コントローラに、照度センサのゲインを調整する調整モードとする調整モードスイッチを備え、前記コントローラは前記調整モードスイッチを操作したときに、前記照度センサのゲインを調整するので、部屋の模様替えなどを行った場合でも、容易に調整を行うことが可能になるという効果がある。
【００７７】
また、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記センサ信号があらかじめ定められた値より大きいときは、照度センサのゲインを下げてから、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いに基づいて前記照度センサのゲインを調整するので、昼光の影響が大きい場合でも、自動的にゲインの調整を行うことができるという効果がある。
【００７８】
また、コントローラに照度センサのゲイン調整が行えない場合に、ゲイン調整エラーを表示するエラー表示ランプを備えたので、正しく動かない場合の原因を利用者がわかりやすい機器を提供できるという効果がある。
【００７９】
また、コントローラは照度センサのゲイン調整が行えない場合の原因を、外光の条件による場合と、照明器具や前記照度センサに対する配線による場合とに分けて管理を行うとともに、照度センサのゲイン調整が行えない場合の原因が、外光の条件の場合は、前記照度センサのゲインを、あらかじめ定めたゲインのうち、もっとも少ないゲインに設定し、配線の場合は、一定定照度とする制御を行わずに調光出力をあらかじめ定められた出力のうち最大の出力として前記照明器具を制御するので、不具合発生時に利用者に対する不具合を削減するという効果がある。
【００８０】
また、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記照明器具の出力を３種類以上変化させ、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いを複数求め、これらの変化の割合に基づいて前記照度センサのゲインを調整するのでより反射率の精度を高めるという効果がある。
【００８１】
また、コントローラに照度センサのゲインを調整中であることを表示するゲイン調整表示ランプを備えたので、利用者の利便性を高めるという効果がある。
【００８２】
また、照明器具を、室内に入射する自然光による照度が略一定と見なせる範囲に複数個配設して、照明の制御単位とし、前記コントローラは前記照明の制御単位毎に制御するので、エリア毎にボリュームなどにより調整を行う必要がなくなり、使用者の利便性を高めるという効果がある。また、複数のエリアが自動的に調整を行われるため、利用者がボリュームを調整する場合と異なり、照度計などの機器を使用しなくても機器間のバラツキが少なくできるという効果がある。
【００８３】
また、コントローラは自己が照度センサのゲイン調整中である旨を他のコントローラに通報する手段を備えたので、ゲインの調整時に、他のエリアの影響を防止して調整の精度を高めるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による照明制御システムを示すブロック図である。
【図２】 図１で示した照明制御システムのフローチャートである。
【図３】 図２の動作を補足するためのグラフである。
【図４】 この発明の実施の形態２による照明制御システムを示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による照明制御システムのフローチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態３による照明制御システムのフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態４による照明制御システムを示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態４による照明制御システムのフローチャートである。
【図９】 この発明の実施の形態５による照明制御システムのフローチャートである。
【図１０】 この発明の実施の形態６による照明制御システムのフローチャートである。
【図１１】 この発明の実施の形態７による照明制御システムを示すブロック図である。
【図１２】 この発明の実施の形態７による照明制御システムのフローチャートである。
【図１３】 この発明の実施の形態８による照明制御システムの配置図である。
【図１４】 この発明の実施の形態９による照明制御システムを示すブロック図である。
【図１５】 この発明の実施の形態９による照明制御システムのフローチャートである。
【図１６】 従来の自動調光装置を示すブロック図である。
【図１７】従来の照明制御装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ コントローラ、２ 中央処理装置、３ 一定照度レベル設定回路、４ 増幅回路、５ 調光信号出力部、６ 照度センサ、７ 増幅回路、８ 受光回路、９ 照明器具、１０ 調整モードスイッチ、１１ エラー表示ランプ、１２ ゲイン調整中表示ランプ、１３ 窓、１４ 送受信回路、１５ 伝送線、１６ コントローラ、１７ 照明の制御単位、３０ 制御装置、３１ 照度検出器、３２調整操作回路、３３ 比較回路、３４ 制御信号発生回路、３５ 位相制御回路、３６ ランプ点灯装置、４１ コントローラ、４２ 照度センサ、４３ 電源切替部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、照明の制御システムにおける自動照度設定方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、照度センサを利用して被照射面での照度を一定になるように照明器具の出力を制御するものとして、図１６に示す特開昭５８−５３１８７号公報のような自動調光装置があった。
すなわち、制御装置３０に照度検出器３１から送られてくる照度のゲインと、手動にてボリュームなどを回して調整する調整操作回路３２を基に作成される基準信号の大小を比較回路３３にて判断し、その比較回路３３の比較結果に基づき、制御信号発生回路３４が位相制御回路３５を制御し、その結果ランプ点灯装置３６を調光することにより、被照射面での照度を一定になるように制御を行っていた。
【０００３】
また、照度センサからの入力信号を、最適値に自動的に調整するものとして、図１７に示す特願平８ー２５６４８８に記載の照明制御装置があった。
すなわち、コントローラ４１は照度センサ４２のゲインの調整を行う場合は、コントローラ４１にてプッシュスイッチなどを押して電源切替部４３を操作して調整モードに切り替え、照明器具（図示せず）９に対してあらかじめ定めた調光信号の出力を行うとともに、照度センサ４２に調整モードの通報を行っている。照度センサ４２は、調整モードの通報を受信すると、センサ出力が一定の値になるように、自己の増幅率を変化させることで、照度センサ４２のゲインを最適化している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の照明制御装置は上記のように構成されており、照度センサによる自動調光が可能になっている。
しかし、部屋の床面の反射率が設置場所により大きく異なるために、ランプ出力に対するセンサ入力のレベルが部屋毎に大きく異なるために、制御装置を設置時に、手動にてボリュームなどを回して反射率の影響を補正するための調整調整操作回路を操作する必要があった。
また、従来の異なる照明制御装置は、プッシュスイッチなどを押すだけで自動的に調整できるが、外光の影響が入るため、夜間やブラインドなどを下げて、外光の影響を少なくして調整を行う必要があった。
また、複数のエリアに設置して、利用者がボリュームを回して調整する場合、エリア間の照度のバラツキを押さえるのが難しく、照度計などの測定器を使用する必要があった。
【０００５】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、外光の影響があっても、設置時に、手動にてボリュームを等を回して反射率の影響を補正するための調整操作回路を操作する必要がなく、しかも、複数のエリアに設置したときに、照度計などの機器を使用しエリア毎に調整を行う必要がない、使用者の利便性が高い照明制御システムにおける自動照度設定方式を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る照明制御システムは、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いに基づいて前記照度センサのゲインを調整するものである。
【０００７】
また、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いから推定した照射空間における反射率に基づいて前記照度センサのゲインを調整するものである。
【０００８】
また、コントローラに、照度センサのゲインを調整する調整モードとする調整モードスイッチを備え、前記コントローラは前記調整モードスイッチを操作したときに、前記照度センサのゲインを調整するものである。
【０００９】
また、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記センサ信号があらかじめ定められた値より大きいときは、照度センサのゲインを下げてから、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いに基づいて前記照度センサのゲインを調整するものである。
【００１０】
また、コントローラに照度センサのゲイン調整が行えない場合に、ゲイン調整エラーを表示するエラー表示ランプを備える。
【００１１】
また、コントローラは照度センサのゲイン調整が行えない場合の原因を、外光の条件による場合と、照明器具や前記照度センサに対する配線による場合とに分けて管理を行うとともに、照度センサのゲイン調整が行えない場合の原因が、外光の条件の場合は、前記照度センサのゲインを、あらかじめ定めたゲインのうち、もっとも少ないゲインに設定し、配線の場合は、一定照度とする制御を行わずに調光出力をあらかじめ定められた出力のうち最大の出力として前記照明器具を制御するものである。
【００１２】
また、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記照明器具の出力を３種類以上変化させ、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いを複数求め、これらの変化の割合に基づいて前記照度センサのゲインを調整する調整モードの処理を行うものである。
【００１３】
また、コントローラに照度センサのゲインを調整中であることを表示するゲイン調整表示ランプを備える。
【００１４】
また、照明器具を、室内に入射する自然光による照度が略一定と見なせる範囲に複数個配設して、照明の制御単位とし、前記コントローラは前記照明の制御単位毎に制御するものである。
【００１５】
また、コントローラは自己が照度センサのゲイン調整中である旨を他のコントローラに通報する手段を備える。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による照明制御システムを示すブロック図、図２は、図１で示した照明制御システムの中央処理装置２における調整モードの動作を示すフローチャート、図３は図２の動作を補足するためのグラフである。
【００１７】
図１において、１は照度センサ６からのセンサ信号に基づいて、照明器具９に調光信号を送ることで照射空間の照度一定となるように制御を行うコントローラであり、センサ６からのセンサ信号をあらかじめ定めたレベルに増幅する増幅回路４と、目標レベルを設定する一定照度レベル設定回路３と、増幅回路４で増幅されたセンサ信号と、マイクロコンピュータ等にて構成され、一定照度レベル設定回路３であらかじめ設定された目標レベルとを比較し、その比較結果に基づいて制御信号のレベル変えて出力する中央処理装置２、中央処理装置２からの制御信号を照明器具９を制御する調光信号を出力する調光信号出力部５から構成されている。
【００１８】
照度センサ６は、照明器具９や太陽などの人工光（図示せず）からの光を電気信号に変換する受光回路８と、受光回路８からの電気信号を増幅する増幅回路７から構成されている。
【００１９】
このように構成した照明制御システムにおける自動照度設定方式の動作を図２及び図３により説明する。
まず、通常運転前の調整モードにおいて中央処理装置２は立ち上げ時にメモリの初期設定などのイニシャル処理を行う（ステップ１）。次に、ゲイン調整処理として、まず中央処理装置２は、１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する（ステップ２）。
【００２０】
このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする（ステップ３）。次に、中央処理装置２は、７０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して７０％調光出力の調光信号を出力する（ステップ４）。このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力７０％時のセンサ信号とする（ステップ５）。中央処理装置２は、調光出力１００％時のセンサ信号と調光信号７０％時のセンサ信号から反射率の推定を行う。
【００２１】
この反射率の推定について、図３により説明する。図において横軸は調光信号のレベル、縦軸はセンサ信号のレベルを示し、実線はゲイン調整前の特性、２点鎖線は昼光による影響を除去するためゲイン調整を行った後の特性を示す。調光信号に対応するセンサ信号は照射空間の反射率により左右され、調光信号の変化に対するセンサ信号変化の比率から反射率を求めることができる。
本実施の形態では、調光信号が１００％と７０％のときの差分と、調光信号が１００％のときセンサの出力レベルと調光信号が７０％のときセンサの出力レベルの差分の比率を求めることにより反射率の推定値を求める。このように、差分を使用して求めるのは、昼光の影響があっても、反射率を求めることができるからである（ステップ６）。
【００２２】
次に、反射率の推定結果に基づいて昼光などによる影響がない場合に、調光信号が１００％の時にあらかじめ定めたセンサ信号のレベルとなるように（図３に示す目標レベル）、中央処理装置２は増幅回路４に対してゲインの切替信号を送り、ゲイン切替を行う（ステップ７）。
そして、ゲインの切替が終わった後に、通常モード動作に移り、一定照度の制御を再開する。
【００２３】
なお、反射率、及び反射率に基づいて求めたゲイン等は中央処理装置２のメモリに記憶される。
また、照明器具は使用中に明るさが低下する場合を考慮し、初期においては明るさを必要な明るさの３０％増し等に設定するので、昼光の影響が無い場合に照明器具の出力が７０％で得られる照度とする場合が一般的である。
【００２４】
通常モードの動作では、コントローラがセンサ６から送られたセンサ信号は増幅回路４にてあらかじめ定めたレベルに増幅され中央処理装置２に送られる。中央処理装置２では、増幅されたセンサ信号と、一定照度レベル設定回路３であらかじめ設定された目標レベルとを比較し、その比較結果に基づきセンサ信号が少ない場合は、照明器具９を明るくするために、制御信号のレベルを大きくする。また、逆に比較結果がセンサ信号が大きい場合は、照明器具９をくらくするために、制御信号のレベルを小さくする。中央処理装置２からの制御信号を受信した調光信号出力部５は、制御信号を照明器具９を制御するためにあらかじめ定めた信号レベルに変換して、調光信号を照明器具９に出力する。
【００２５】
このように、ゲインを切り替えることで、例えば、昼光の影響が無い場合に照明器具の出力が７０％で得られる照度を維持しようとするときのセンサ信号は、増幅回路４を通過した後に中央処理装置２に入力されるレベルであり、部屋の反射率に関わらずほぼ一定となる。そのため、外光の影響があっても、一定照度レベル設定回路３をあらかじめ定めたレベルにあわせておくことで、設置場所でボリュームなどを回して反射率の影響を補正するための調整を行う必要がなくなる。
【００２６】
なお、本実施の形態では１００％と７０％の２点で測定したが、他の任意の２点で測定してもよい。
【００２７】
実施の形態２．
本実施の形態はモードの選択をできるようにしたものであり、図４はこの発明の実施の形態２による照明制御システムを示すブロック図、図５はこの発明の実施例２による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートである。
【００２８】
なお、図４において実施の形態１で示した図１と同一または相当部分には、同じ符号を付し、説明を省略する。
１０は通常モード動作かゲインの調整モード動作かを選択する調整モードスイッチである。
【００２９】
このように構成した照明制御システムの動作を図５により説明する。
まず、電源の投入などにより、コントローラが動作を開始すると、中央処理装置２はイニシャル処理を行う（ステップ１）。
次に、実施の形態１と同じゲインの調整を行う（ステップ２）。
調整モードスイッチ１０の操作がない場合は、通常モード動作を繰り返し行う（ステップ３）。
調整モードスイッチ１０の操作があった場合、実施の形態１と同じゲインの調整を行い、調整後に通常モードに移る（ステップ４）。
この（ステップ４のゲイン調整は、部屋の模様替え等で反射率が変わったとき等に行うものであり、（ステップ２のゲイン調整は初期段階で必ず行うものである。
【００３０】
このように、モードの調整ができるので、部屋の模様替えなどを行って反射率が変化する場合でも、容易に調整を行うことが可能になるという効果がある。
【００３１】
実施の形態３．
本実施の形態は実施の形態２において、調整モードのときに、照度センサ６のセンサ信号が大きい場合に、ゲインを下げてから調整するものであり、システムの構成は実施の形態２と同じであり、動作について説明する。
【００３２】
図６はこの発明の実施の形態３による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートであり、この図により動作を説明する。
【００３３】
まず、メモリをチエックする（ステップ１）。
反射率から求めたゲインのデータがない場合（ステップ２）、あるいは調整モードスイッチ１０を操作すると（ステップ３）、中央処理装置２は調整モードスイッチの操作を判断し、調整モードに切り替える。すると、中央処理装置２は、１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する（ステップ５）。
【００３４】
このとき、中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする（ステップ５）。センサ信号があらかじめ定めたレベル以下かどうか判断し（ステップ６）、あらかじめ定めたレベルよりより大きい場合は、中央処理装置２が増幅回路４に対してゲイン１／２の切替信号を送り、ゲインを１／２にする（ステップ７）。
【００３５】
この後、再び中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする（ステップ５）。
これらのステップ５、６、７、５の処理により、センサ信号があらかじめ定められたレベル以下になった場合、中央処理装置２は、７０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して７０％調光出力の調光信号を出力する（ステップ８）。
【００３６】
このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力７０％時のセンサ信号とする（ステップ９）。
中央処理装置２は、調光出力１００％時のセンサ信号と調光信号７０％時のセンサ信号から反射率の推定を行う（ステップ８）。
反射率の推定結果に基づき、昼光などによる影響がない場合に、調光信号が１００％の時にあらかじめ定められたセンサ信号のレベルとなるように、中央処理装置２は増幅回路４に対してゲインの切替信号を送り、ゲイン切替を行う（ステップ１１）。
【００３７】
このように、昼光の影響が大きく、照度センサ６の入力が大きい場合、１００％調光時のセンサ信号があらかじめ定められたレベル以下となるようにゲインを切り替えることで、中央処理装置２の入力が飽和することを防止することができる。例えば、一般にマイクロコンピュータのＡ／Ｄ入力端子を使用してセンサ信号の読み込みを行った場合は、入力端子は電源電圧で飽和してしまう。その１００％調光時のセンサ信号がマイクロコンピュータの電源電圧を上回った場合には、正しく処理が行えない。そのため、センサ信号があらかじめ定められたレベル以下になるようにゲインを調整して読み込むことで、飽和による不具合を防止することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態ではゲインを１／２としているが、センサ信号がＡＤ入力の上限を上まわると中央処理装置が読めないからであり、ゲインを１／３としてもよい。
【００３９】
実施の形態４．
本実施の形態はエラー表示を行うようにしたもので、図７はこの発明の実施の形態４による照明制御システムを示すブロック図、図８はこの発明の実施の形態４による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートである。
【００４０】
なお、図７において実施の形態２で示した図４と同一または相当部分には、同じ符号を付し、説明を省略する。
１１はゲイン調整などのエラーを表示するエラー表示ランプである。
【００４１】
このように構成した照明制御システムの動作を図８により説明する。
まず、調整モードスイッチ１０を操作すると、中央処理装置２は調整モードスイッチの操作を判断し、調整モードに切り替える（ステップ１）。
すると、中央処理装置２は、１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する（ステップ２）。
このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする（ステップ３）。
次に、中央処理装置２は、７０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して７０％調光出力の調光信号を出力する（ステップ４）。
【００４２】
このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力７０％時のセンサ信号とする（ステップ５）。
中央処理装置２は、調光出力１００％時のセンサ信号と調光信号７０％時のセンサ信号から反射率の推定を行う（ステップ６）。
次に、例えば、調光出力１００％時のセンサ信号と調光出力７０％時のセンサ信号がともに０など、エラーの判定を行う（ステップ７）。
エラーがあった場合、中央処理装置２はエラー表示用ランプ１１を点灯し、調整モードを終了させる（ステップ８）。
エラーがない場合は、ゲインを切り替えた後、調整モードを終了させる（ステップ９）。
【００４３】
このように、ゲイン調整エラー表示用のランプを設けて、照度センサのゲイン調整が行えない場合に表示を行うことにより、正しく動かない場合の原因を利用者がわかりやすくすることができる。
【００４４】
実施の形態５．
本実施の形態は、エラー表示があったときに、エラーの原因を判定し、エラーの原因に応じた制御をするもので、システムの構成は実施の形態４と同じであり、動作について説明する。
【００４５】
図９はこの発明の実施の形態５による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートであり、この図により動作を説明する。
【００４６】
まず、調整モードスイッチ１０を操作すると、中央処理装置２は調整モードスイッチの操作を判断し、調整モードに切り替える（ステップ１）。すると、中央処理装置２は、１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する（ステップ２）。このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする（ステップ３）。次に、中央処理装置２は、７０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して７０％調光出力の調光信号を出力する（ステップ４）。
【００４７】
このとき、中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力７０％時のセンサ信号とする（ステップ５）。中央処理装置２は、調光出力１００％時のセンサ信号と調光信号７０％時のセンサ信号から反射率の推定を行う（ステップ６）。次に、例えば、調光出力１００％時のセンサ信号と調光出力７０％時のセンサ信号がともに０など、エラーの判定を行う（ステップ７）。そして、エラーがあった場合、中央処理装置２はエラー表示用ランプ１１の点灯を行う（ステップ８）。
【００４８】
次に、エラーの原因が、例えば調光出力を変化させてもセンサ信号が変化しないなどの配線が原因の場合と、外光が強すぎて、適切に反射率が推定できないなどの外光条件か推定を行う（ステップ９）。
なお、外光が強すぎて、適切に反射率が推定できない場合は、調光出力が７０％にしても、センサ信号が５Ｖを越える場合等である。
【００４９】
配線がエラーの場合、中央処理装置２は、照度センサ６の信号が読めないので制御信号を出力できなくなるが、例外処置として１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する。またこの場合は、通常モードの動作を正しく行うことは出来ないので、通常モードの動作には移らない（ステップ１０）。
【００５０】
外光条件により正しく反射率が推定できない場合、暫定的にもっとも少ない反射率と仮定して、あらかじめ定めたゲインのうち、もっとも少ないゲインに切替え（ステップ１１）、その後、通常モードの動作を行う（ステップ１１）。
なお、もっとも少ないゲインに切替えるということは、例えば、１倍、３倍、５倍と３段の回路のときに、１倍の回路とすることである。
【００５１】
このように、エラーの原因を配線関係と外光条件で分けることにより、配線に不具合がある場合は全光で点灯することが可能であるとともに、外光条件でエラーとなった場合は精度が落ちるが暫定的に一定照度の制御は可能にすることができる。
【００５２】
実施の形態６．
本実施の形態は、照明器具の出力を２種以上変化させ、照明器具の出力変化に対する照度センサの変化の割合を複数求めて反射率を推定して照度センサのゲインを調整するもので、システムの構成は実施の形態１の図１と同じであり、動作について説明する。
【００５３】
図１０はこの発明の実施の形態６による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートであり、この図により動作を説明する。
まず、調整モードスイッチ１０を操作すると、中央処理装置２は調整モードスイッチの操作を判断し、調整モードに切り替える（ステップ１）。
すると、中央処理装置２は、１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する。また、中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする。
【００５４】
次に、中央処理装置２は、９０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して９０％調光出力の調光信号を出力する。さらに、中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、これを調光出力９０％時のセンサ信号とする。
その１００％調光出力時のセンサ信号と９０％調光出力時のセンサ信号から反射率の推定を行う（ステップ２）。
次に、中央処理装置２は、同様に調光出力８０％時のセンサ信号を読み込み、９０％調光出力時のセンサ電圧と併せて反射率の推定を行う（ステップ３）。
この２つの反射率の平均を求め（ステップ４）、平均の反射率にて、中央処理装置２は増幅回路４に対してゲインの切替信号を送り、ゲイン切替を行う（ステップ５）。
【００５５】
このように、コントローラは、照明器具の出力を２種類以上変化させ、各々の出力に対する照度センサ入力を測定し、測定値変化の度合いを複数求め、その複数の測定値変化の度合いから、照射空間における反射率を推定して照度センサのゲインの調整を行う、調整モードを設けたことにより、より反射率の精度を高めることができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では２つの反射率を推定し、その平均にて制御する場合で説明を行ったが、このものに限定されるものではなく、３つ以上の平均を採用する、あるいは中心値を採用するようにしてもよい。
【００５７】
実施の形態７．
本実施の形態は、ゲイン調整中の表示を行うもので、図１１はこの発明の実施の形態７による照明制御システムを示すブロック図、図１２はこの発明の実施の形態７による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートである。
【００５８】
なお、図４において実施の形態１で示した図１と同一または相当部分には、同じ符号を付し、説明を省略する。
１２はゲイン調整中の表示を行うゲイン調整中表示ランプである。
【００５９】
このように構成した照明制御システムの動作を図１２により説明する。まず、調整モードスイッチ１０を操作すると、中央処理装置２は調整モードスイッチの操作を判断し、調整モードに切り替える（ステップ１）。すると、中央処理装置２は、ゲイン調整中表示ランプ１２を点灯させる（ステップ２）。次に、中央処理装置２は、ゲインの調整を行う（ステップ３）。ゲインの調整が終了すると、中央処理装置２は、ゲイン調整中表示ランプを消灯し、通常モードの動作を行う（ステップ４）。
【００６０】
このように、ゲイン調整中表示用のＬＥＤを設け、照度センサのゲイン調整中に表示を行うことにより、利用者の利便性を高めることができる。
【００６１】
実施の形態８．
本実施の形態は、自然光による照度が略一定と見なせる範囲を基に照明の制御単位を決定するもので、図１３はこの発明の実施の形態８による照明制御システムの配置図である。
【００６２】
図において、９は窓１３に平行になるように５台ずつ８列に配置された照明器具、１７は照明器具９を自然光による照度を考慮して、窓側から２列・２列・４列の３つに分けた制御単位、６はこの各々の制御単位１７毎に、各制御単位１７の中心と見なせる位置に設けられた照度センサである。各照度センサ６に対応してコントローラ１（図示せず）は分電盤などに設置されている。
【００６３】
このような構成の照明制御システムは、窓からの太陽などからの自然光が入射する部屋において、自然光による照度が略一定と見なせる制御単位１７を決め、これらの照明の制御単位１７毎にコントローラ１により制御する。
【００６４】
このように、各制御単位毎にコントローラ１が自動的にゲインの調整を行うため、エリア毎にボリュームなどにより調整を行う必要がなくなり、使用者の利便性を高めることができ、また、複数のエリアが自動的に調整を行われるため、利用者がボリュームを調整する場合と異なり、照度計などの機器を使用しなくても機器間のバラツキが少なくすることができる。
【００６５】
実施の形態９．
本実施の形態は、他のコントローラがゲイン調整中は、ゲイン調整を行わないようにしたもので、図１４はこの発明の実施の形態９による照明制御システムを示すブロック図、図１５はこの発明の実施の形態９による照明制御システムのコントローラの動作を示すフローチャートである。
【００６６】
なお、図１４において実施の形態７で示した図１１と同一または相当部分には、同じ符号を付し、説明を省略する。１６ａ、１６ｂはコントローラであり、伝送路１５により接続されている。各々のコントローラ１６ａ、１６ｂは送受信回路１４を有しており、自己のゲイン調整中に関する情報を送信するとともに、他のコントローラから送られたゲイン調整中の情報を受信する機能を有している。
【００６７】
このように構成した照明制御システムの動作を図１５により説明する。
まず、調整モードスイッチ１０を操作すると、中央処理装置２は調整モードスイッチの操作を判断し、調整モードに切り替える（ステップ１）。
すると、中央処理装置２は他の機器がゲイン調整中かの確認を行い、調整中であれば、ゲイン調整を行わずに通常モードに進む（ステップ２）。他の機器がゲイン調整中でなければ、中央処理装置２は、送受信回路１４を利用して、伝送路１５にゲイン調整中の送信を行うことで、他のコントローラにゲイン調整中である旨の通報を行う（ステップ３）。
【００６８】
そして、通報を行うと、中央処理装置２は、ゲイン調整を行う（ステップ４）。ゲイン調整が終了すると、中央処理装置２は、送受信回路１４を利用して、伝送路１５にゲイン調整終了の送信を行うことで、他のコントローラにゲイン調整終了である旨の通報を行う（ステップ５）。
【００６９】
このように、コントローラに自己がゲイン調整中である旨を他のコントローラに通報する機能を設けるとともに、他のコントローラからゲイン調整中の情報を受信すると、受信した側のコントローラはゲイン調整を行わないように構成したことにより、ゲインの調整時に、他のエリアの影響を防止して調整の精度を高めることができる。
【００７０】
なお、コントローラ１、１６ａと照度センサ６は独立した機器として説明を行ったが、このものに限定されるものではなく、一体の機器で構成しいてもよい。
【００７１】
また、コントローラ１６のゲイン調整中の通報は、コントローラ１６間で直接行う場合で説明を行ったが、このものに限定されるのではなく、他の管理装置などを設けるとともに管理装置を経由して通報しても同等の効果が得られることはいうまでもない。
【００７２】
また、コントローラ１６の通信は、伝送線１５を使用して行う場合で説明を行ったが、このものに限定されるのではなく、赤外線などのワイヤレスによる通信方式を使用して通報しても同等の効果が得られることはいうまでもない。
【００７３】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００７４】
この発明に係る照明制御システムは、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いに基づいて前記照度センサのゲインを調整するので、外光の影響があっても、設置時に、手動にてボリュームを等を回して反射率の影響を補正するための調整操作回路を操作する必要がなくなるという効果がある。
【００７５】
また、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いから推定した照射空間における反射率に基づいて前記照度センサのゲインを調整するので、外光の影響があっても、設置時に、手動にてボリュームを等を回して反射率の影響を補正するための調整操作回路を操作する必要がなくなるという効果がある。
【００７６】
また、コントローラに、照度センサのゲインを調整する調整モードとする調整モードスイッチを備え、前記コントローラは前記調整モードスイッチを操作したときに、前記照度センサのゲインを調整するので、部屋の模様替えなどを行った場合でも、容易に調整を行うことが可能になるという効果がある。
【００７７】
また、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記センサ信号があらかじめ定められた値より大きいときは、照度センサのゲインを下げてから、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いに基づいて前記照度センサのゲインを調整するので、昼光の影響が大きい場合でも、自動的にゲインの調整を行うことができるという効果がある。
【００７８】
また、コントローラに照度センサのゲイン調整が行えない場合に、ゲイン調整エラーを表示するエラー表示ランプを備えたので、正しく動かない場合の原因を利用者がわかりやすい機器を提供できるという効果がある。
【００７９】
また、コントローラは照度センサのゲイン調整が行えない場合の原因を、外光の条件による場合と、照明器具や前記照度センサに対する配線による場合とに分けて管理を行うとともに、照度センサのゲイン調整が行えない場合の原因が、外光の条件の場合は、前記照度センサのゲインを、あらかじめ定めたゲインのうち、もっとも少ないゲインに設定し、配線の場合は、一定定照度とする制御を行わずに調光出力をあらかじめ定められた出力のうち最大の出力として前記照明器具を制御するので、不具合発生時に利用者に対する不具合を削減するという効果がある。
【００８０】
また、照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記照明器具の出力を３種類以上変化させ、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いを複数求め、これらの変化の割合に基づいて前記照度センサのゲインを調整するのでより反射率の精度を高めるという効果がある。
【００８１】
また、コントローラに照度センサのゲインを調整中であることを表示するゲイン調整表示ランプを備えたので、利用者の利便性を高めるという効果がある。
【００８２】
また、照明器具を、室内に入射する自然光による照度が略一定と見なせる範囲に複数個配設して、照明の制御単位とし、前記コントローラは前記照明の制御単位毎に制御するので、エリア毎にボリュームなどにより調整を行う必要がなくなり、使用者の利便性を高めるという効果がある。また、複数のエリアが自動的に調整を行われるため、利用者がボリュームを調整する場合と異なり、照度計などの機器を使用しなくても機器間のバラツキが少なくできるという効果がある。
【００８３】
また、コントローラは自己が照度センサのゲイン調整中である旨を他のコントローラに通報する手段を備えたので、ゲインの調整時に、他のエリアの影響を防止して調整の精度を高めるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による照明制御システムを示すブロック図である。
【図２】 図１で示した照明制御システムのフローチャートである。
【図３】 図２の動作を補足するためのグラフである。
【図４】 この発明の実施の形態２による照明制御システムを示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による照明制御システムのフローチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態３による照明制御システムのフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態４による照明制御システムを示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態４による照明制御システムのフローチャートである。
【図９】 この発明の実施の形態５による照明制御システムのフローチャートである。
【図１０】 この発明の実施の形態６による照明制御システムのフローチャートである。
【図１１】 この発明の実施の形態７による照明制御システムを示すブロック図である。
【図１２】 この発明の実施の形態７による照明制御システムのフローチャートである。
【図１３】 この発明の実施の形態８による照明制御システムの配置図である。
【図１４】 この発明の実施の形態９による照明制御システムを示すブロック図である。
【図１５】 この発明の実施の形態９による照明制御システムのフローチャートである。
【図１６】 従来の自動調光装置を示すブロック図である。
【図１７】従来の照明制御装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ コントローラ、２ 中央処理装置、３ 一定照度レベル設定回路、４ 増幅回路、５ 調光信号出力部、６ 照度センサ、７ 増幅回路、８ 受光回路、９ 照明器具、１０ 調整モードスイッチ、１１ エラー表示ランプ、１２ ゲイン調整中表示ランプ、１３ 窓、１４ 送受信回路、１５ 伝送線、１６ コントローラ、１７ 照明の制御単位、３０ 制御装置、３１ 照度検出器、３２調整操作回路、３３ 比較回路、３４ 制御信号発生回路、３５ 位相制御回路、３６ ランプ点灯装置、４１ コントローラ、４２ 照度センサ、４３ 電源切替部。
Claims (10)
- 照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いに基づいて前記照度センサのゲインを調整することを特長とする照明制御システムにおける自動照度設定方式。
- 照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いから推定した照射空間における反射率に基づいて前記照度センサのゲインを調整することを特長とする照明制御システムにおける自動照度設定方式。
- コントローラに、照度センサのゲインを調整する調整モードとする調整モードスイッチを備え、前記コントローラは前記調整モードスイッチを操作したときに、前記照度センサのゲインを調整することを特長とする請求項１または２記載の照明制御システムにおける自動照度設定方式。
- 照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記センサ信号があらかじめ定められた値より大きいときは、照度センサのゲインを下げてから、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いに基づいて前記照度センサのゲインを調整することを特長とする照明制御システムにおける自動照度設定方式。
- コントローラに照度センサのゲイン調整が行えない場合に、ゲイン調整エラーを表示するエラー表示ランプを備えたことを特長とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の照明制御システムにおける自動照度設定方式。
- コントローラは照度センサのゲイン調整が行えない場合の原因を、外光の条件による場合と、照明器具や前記照度センサに対する配線による場合とに分けて管理を行うとともに、照度センサのゲイン調整が行えない場合の原因が、外光の条件の場合は、前記照度センサのゲインを、あらかじめ定めたゲインのうち、もっとも少ないゲインに設定し、配線の場合は、一定照度とする制御を行わずに調光出力をあらかじめ定められた出力のうち最大の出力として前記照明器具を制御することを特長とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の照明制御システムにおける自動照度設定方式。
- 照明器具と、この照明器具の照度を測定しセンサ信号を出力する照度センサと、前記センサ信号に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように前記照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとを備えた照明制御システムにおける自動照度設定方式において、前記コントローラは、前記照明器具の出力を３種類以上変化させ、前記調光信号の出力変化に対応する前記センサ信号の出力変化の割合いを複数求め、これらの変化の割合に基づいて前記照度センサのゲインを調整することを特長とする照明制御システムにおける自動照度設定方式。
- コントローラに照度センサのゲインを調整中であることを表示するゲイン調整表示ランプを備えたことを特長とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の照明制御システムにおける自動照度設定方式。
- 照明器具を、室内に入射する自然光による照度が略一定と見なせる範囲に複数個配設して、照明の制御単位とし、前記コントローラは前記照明の制御単位毎に制御することを特長とした請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の照明制御システムにおける自動照度設定方式。
- コントローラは自己が照度センサのゲイン調整中である旨を他のコントローラに通報する手段を備え、他のコントローラからゲイン調整中の情報を受信すると、受信した側のコントローラはゲイン調整を行わないことを特長とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の照明制御システムにおける自動照度設定方式。
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