JP4956101B2 - 照明システム - Google Patents

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Description

本発明は、オフィス等の事業所の照明システムに関するものである。
人間の生体リズムに好ましい照明環境を生成する照明システムが従来提供されている(例えば特許文献1)。この特許文献1に開示されている照明システムでは、高照度光と中照度光と低照度光とを得ることができる照明器具と、照明器具の点灯制御を行う制御装置とからなり、制御装置は照明器具の点灯制御により、図3に示すように朝(起床時)からほぼ夕刻までの第1時間帯T1を高照度光により照明し、夕刻から夜就寝するまでの第2時間帯T2を第1時間帯T1における照度の最大値よりも少なくとも時間軸上の平均照度が低い中照度光で照明を行い、夜就寝後から朝の起床までの第3時間帯T3は第2時間帯T2における照度の最大値よりも平均照度が低い低照度光を生じさせる。このようにして1日を通してイのように照度を管理することで人の覚醒−睡眠リズムをロのような状態に保つのである。
特開2000−252084号公報(添付図面の図1及び段落0015)
ところで、特許文献1に開示されている照明システムは、老人向け施設や病院などを対象に、一日を通して生体リズムを整えることのみを目的とした照明システムであり、この照明システムをオフィス等の事業所に採用した場合、終業後の生体活性度の緩和が遅れて生体リズムが整え難く、そのため良質な睡眠が得られず、翌日に疲れが残るなど恐れがあり、結果長期的に見たときの生産性の向上が図れないという課題がある。
本発明は、上述の課題に鑑みて為されたもので、その目的とするところは終業後の生体リズムを整えることができ、短期的な生産性の向上に加え、長期的な生産性も向上させることができる照明システムを提供することにある。
上述の目的を達成するために、請求項1の照明システムの発明では、事業所の作業エリアを照明対象エリアとする照明手段と、前記照明手段を調光制御するコントローラとからなり、前記コントローラには、当該事業所の就業時間の始業時刻、終業時刻及び休憩時間帯からなる就業スケジュールに基づいて始業時刻から終業時刻の一定時間前までの少なくとも実働時間帯における前記照明対象エリアの照度値を、作業が行える一の照度よりも所定値以上の二の照度となるように前記照明手段を調光制御するとともに、前記終業時刻の一定時間前から前記終業時刻に至るまで、前記照明対象エリアの照度を前記一の照度まで漸次低下させるように前記照明手段を調光制御する制御スケジュールを作成する制御スケジュール作成部と、作成された制御スケジュールに沿って前記照明手段を調光制御する照明制御部とを備えていることを特徴とする。
請求項1の照明システムの発明によれば、当該事業所の就業スケジュールを入力するか、予め登録するだけで、実働時間帯における覚醒度の向上と、生体活性度の向上によって短期的な生産性(プロダクティビディ)の向上が図れるとともに、生体活性度の向上による生体リズムの適正化が図れる照明環境を提供でき、更に終業時刻の一定時間前から終業時刻まで照明対象エリアの照度を漸次低下させることで、覚醒度及び生体活性度の緩和が図れ、そのため終業後の生体リズムが整えることができ、結果疲労を軽減させ、また良質な睡眠を得易くなり、作業者の健康及び長期的な生産性の向上が図れるという事業所に最適な照明環境を提供できる。
請求項2の照明システムの発明では、請求項1の発明において、前記制御スケジュールには、始業時刻からの一定時間又は前記休憩時間帯の終了後の一定時間の少なくとも一方において、前記照明対象エリアの照度値を前記二の照度よりも高い三の照度に前記照明手段を調光制御するスケジュールを設けてあることを特徴とする。
請求項2の照明システムの発明によれば、始業時刻後や、休憩後からの作業開始時において作業者の覚醒度及び生体活性度を速やかに高め、より一層の生産性の向上を図ることができる。
請求項3の照明システムの発明では、請求項1又は2の発明において、前記二の照度は、1500ルクス以上であることを特徴とする。
請求項3の発明によれば、実働時間帯における覚醒度向上と、生体リズム調整とに効果的な照明環境を作ることができる。
請求項4の照明システムの発明では、請求項1乃至3の何れかの発明において、前記三の照度は、5000ルクス以下であることを特徴とする。
請求項4の照明システムの発明によれば、作業者に疲労感を与えずに、覚醒度及び生体活性度を高めることができる照明環境を作ることができる。
請求項5の照明システムの発明では、請求項1乃至4の何れかの発明において、前記照明手段に照明光の色調を変化させる色調可変機能を備え、前記コントローラは前記終業時刻以降照明光から青色成分を低減させるように色調可変機能を制御することを特徴とする。
請求項5の照明システムの発明によれば、終業時刻後において生体リズムを整える効果を更に向上させることができる照明環境を作ることができる。
請求項6の照明システムの発明によれば、請求項1乃至5の何れかの発明において、前記照明制御部は、設定される照度を基準として照度に揺らぎを持たせた調光制御を行うことを特徴とする。
請求項7の照明システムの発明によれば、請求項6の発明において、照度に揺らぎを持たせた調光制御は、前記休憩時間帯又は前記終業時刻以降の少なくとも一方において行うことを特徴とする。
請求項7の照明システムの発明によれば、作業終了後の作業者の生体リズムの調整がより効果的に行える照明環境を作ることができる。
請求項8の照明システムの発明によれば、請求項6又は7の発明において、前記照明対象エリアを、作業者個人を対象とする個人作業エリアと、該個人作業エリアを包含する全体作業エリアとに区分して該全体作業エリアの照明を担う第1の照明手段と、各別に個人作業エリアの照明を担う第2の照明手段とを備え、前記個人作業エリアの照度に揺らぎを持たせるように第2の照明手段を前記照明制御部により調光制御することを特徴とする。
請求項8の照明システムの発明によれば、全体作業エリアの照明に要するエネルギを低減して省エネルギー化が図れる上に、作業者個人に対し絵tは生体リズムの調整がより効果的に行える照明環境を作ることができる。
請求項9の照明システムの発明では、請求項1乃至7の何れかの発明において、前記照明対象エリアを、作業者個人を対象とする個人作業エリアと、該個人作業エリアを包含する全体作業エリアとに区分して全体作業エリアの照明を担う第1の照明手段と、各別に個人作業エリアの照明を担う第2の照明手段とを備えるとともに、各作業者の生体リズムを予め記憶している記憶部を備え、
前記制御スケジュールに沿った照明環境を前記第1,第2の照明手段の照明によって創り出す際に、前記照明制御部は、前記第1の照明手段の照明による全体作業エリアの照度を前記一の照度に固定するとともに、各個人作業エリアに対応する前記第2の照明手段による照明を、当該個人作業エリアに対応する前記記憶部に記憶した当該作業者個人の生体リズムに合わせて調光制御することを特徴とする。
請求項9の照明システムの発明によれば、作業者個人の生体リズムに適した照明環境を作ることができる。
請求項10の照明システムの発明では、請求項1乃至7の何れかの発明において、前記照明対象エリアを、作業者個人を対象とする個人作業エリアと、該個人作業エリアを包含する全体作業エリアとに区分して全体作業エリアの照明を担う第1の照明手段と、各別に個人作業エリアの照明を担う第2の照明手段とを備えるとともに、各作業者個人の生体リズムを測定する生体リズム測定手段を個人作業エリアに対応して備え、
前記制御スケジュールに沿った照明環境を前記第1,第2の照明手段の照明によって創り出す際に、前記照明制御部は、前記第1の照明手段の照明による全体作業エリアの照度を前記一の照度に固定するとともに、各個人作業エリアに対応する前記第2の照明手段による照明を、当該個人作業エリアに対応する生体リズム測定手段が測定する生体リズムに合わせて調光制御することを特徴とする。
請求項10の照明システムの発明によれば、作業者個人の現在の体調に対応した生体リズムに適した照明環境を作ることができる。
本発明の照明システムは、当該事業所の就業スケジュールを入力するか、予め登録するだけで、実働時間帯における覚醒度の向上と、生体活性度の向上によって短期的な生産性の向上が図れるとともに、生体活性度の向上による生体リズムの適正化が図れる照明環境を提供でき、更に終業時刻の一定時間前から終業時刻まで照明対象エリアの照度を漸次低下させることで、覚醒度及び生体活性度の緩和が図れ、そのため終業後の生体リズムが整えることができ、結果疲労を軽減させ、また良質な睡眠を得易くなり、作業者の健康及び長期的な生産性の向上が図れるという事業所に最適な照明環境を提供できるという効果がある。
以下本発明を実施形態により説明する。
(実施形態1)
本実施形態の照明システムは図1(a)に示すように、コントローラ1と、オフィス等の事業所内の作業エリアを照明対象エリアAとして照明する照明器具2と、照明対象エリアAの床面或いは机上面、又は作業者の顔面高さ位置付近における、水平又は鉛直面の照度を測定する照度センサ3とで構成され、使用する照明器具2は、例えば2灯の白色光のランプ<例えば蛍光ランプ>Laと、青色波長をカットした1灯のランプ<例えば蛍光ランプ>Lbを備えるとともに、夫々の2灯のランプLaを同時に調光点灯する点灯回路(図示せず)、ランプLbの1灯を調光点灯する点灯回路(図示せず)と、3灯の全ランプの点灯と、ランプLbのみの点灯とを切り換えて色調を切り換える色調切り換え回路(図示せず)とを備え、コントローラ1に備わった照明制御部15からの切り換え制御信号により色調切り換え回路が切り換え動作を行い、また調光制御信号により両点灯回路が調光動作を行うようになっている。尚照明器具2の数及び照明器具2のランプ数は実施形態に限定されるものではない。
コントローラ1は、当該事業所における就業時間に対応する就業スケジュール等のデータを入力する入力部11と、入力されたデータを受け取り、照明器具2の調光制御や照明光の色調切り換えを行うためのスケジュールと、そのスケジュールに対応した制御内容からなる制御スケジュールを作成する制御スケジュール作成部12と、入力部11で入力されるデータ及び制御スケジュールのデータを保存するデータ記憶部13と、時計部14が計時する時刻とデータ記憶部13で保存された制御スケジュールとに基づいて各照明器具2への調光制御信号及び切り換え制御信号を生成出力する照明制御部15とからなる。
ここで照明制御部15は、照明器具2…を調光制御する時間帯においては、照明対象エリアAの照度を計測する照度センサ3の計測照度が制御スケジュールの制御内容で示される当該時刻の照度となるように調光レベルを設定した調光制御信号を出力するフィードバック制御機能を有する。
而して本実施形態の照明システムを動作させるに当たって、まず入力部11を用いて初期設定のためのデータ入力を行う。入力部11はキー等の操作手段(図示せず)と入力内容を表示する表示手段(図示せず)とを備えたものであって、操作手段を用いて入力するデータは、当該事務所の就業時間に対応する始業時刻、終業時刻、休憩数、休憩時間帯の就業スケジュールと、照明対象エリアA内で行われる作業が可能な一の照度(例えばJIS照度基準<JISZ9110−1979>などで示される照度)L1<以下第1の照度という>と、この第1の照度L1から所定の値だけ高く、覚醒効果が期待できる照度L2<以下第2の照度という>及び第2の照度L2よりも所定の値だけ高く、休憩後の眠気に対する覚醒効果を得るための照度L3<以下第3の照度という>からなる二の照度とからなる。
尚照度L1〜L3を予め既知の値として登録しておけば、入力部11では事業所に対応する就業スケジュールのみの入力でも良い。
表1は入力部11で入力された就業スケジュール及び照度L1〜L3の一例を示す。
Figure 0004956101
上述のように入力部11で就業スケジュール及び第1〜第3の照度L1〜L3の値の入力が終了すると、制御スケジュール作成部12は、就業スケジュールに基づいて次のように制御スケジュールと、制御内容を作成する。
次に表1で示した一例に基づいた作成内容に付いて説明する。
まず、制御スケジュール作成部12は、就業スケジュールから、始業時刻(9:00)から1回目の休憩時間帯の終了時刻(13:00)までの第1の時間帯(9:00−13:00)と、1回目の休憩時間帯の終了時刻(13:00)から一定時間(30分)経過するまでの第2の時間帯(13:00−13:30)と、第2の時間帯の終了時刻(13:30)から2回目の休憩時間帯の終了時刻(15:30)までの第3の時間帯(13:30−15:30)と、2回目の休憩時間帯の終了時刻(13:30)から一定時間(30分)経過するまでの第4の時間帯(15:30−16:00)と、第4の時間帯の終了時刻(16:00)から終業時刻(17:00)までの第5の時間帯(16:00−17:00)と、終業時刻(17:00)からの第6の時間帯(17:00−)とに区分するとともに、夫々の時間帯における照度値及び照明光の波長(色調)内容を表2に示すように作成する。この表2中でNo1〜No6が付されている時間帯が上述の第1〜第6の時間帯に対応する。
Figure 0004956101
尚本実施形態では、休憩時間帯の終了後の眠気をとるための覚醒時間として予め30分を割り当てるように予めプログラムされているものとする。勿論30分に限定されるものではない。また終業時刻からの時間は、残業時間帯となるため、事業所事情などにより決まることなり、最後の残業者が帰宅する際の照明オフまでとする。
次に各時間帯の制御内容について説明する。まず実働時間帯を含む第1、第3の時間帯は、実働時間帯及び休憩時間帯の照度値を、覚醒度と生体活性度を向上させるために第2の照度L2<例では1200[lx]>とし、また照明光の波長を”通常”とする。つまり照明器具2で点灯させるランプを白色光のランプLa、Laの2灯とするのである。
また休憩時間帯の終了後に設定される第2の時間帯及び第4の時間帯では休憩後の眠気を覚醒させるために、照度値を第3の照度L3<例では1500[lx]>とし、照明光の波長は上述の”通常”とする。
更に第5の時間帯では、覚醒度と生体活性度を緩和し生体リズムを整えるために、照度値を第3の照度L3から第1の照度L1に漸次低下させるように可変する時間帯とし、照明光の波長は上述の”通常”とする。
ここでは、2回目の休憩時間帯(第4の時間帯)の終了時刻から照度値を漸次低下させる制御内容としているが、2回目の休憩時間帯は事業所によっては、異なる時間帯で設定される場合や、休憩そのものが無い場合もある。そこで本実施形態では休憩の有無やその時間帯に関係なく、漸次低下の開始時刻を終業時刻から一定時間(例えば1時間)前として設定し、この時点での照度値から第1の照度L1へ漸次低下させる制御内容を設定するようになっている。
次の第6の時間帯では、照度値を第1の照度L1とするとともに、照明光の波長を青色波長カットとする。この青色波長カットは、照明器具2での点灯ランプをランプLaの2灯からランプLbの1灯に切り換えることで行う。
以上のように制御スケジュール作成部12で作成された制御スケジュールデータ及び入力部11で入力されたデータはデータ記憶部13に記憶保存されることになる。入力部11で入力されたデータは後日において、修正する必要があった場合などに利用される。このようにして制御スケジュールの作成が完了すると、本実施形態の照明システムは該制御スケジュールに沿って稼動可能となる。
次に照明システムの動作を図1(b)に基づいて説明する。
まず、始業前に、消灯状態にある照明器具2…に通電すると、照明器具2…は、コントローラ1の照明制御部15からの調光制御信号及び切り換え信号を取得可能状態となる。
コントローラ1の照明制御部15はデータ記憶部13に記憶保存されている制御スケジュールデータのスケジュール内容と時計部14が計時する現在時刻とを比較しながら、現在の時刻がスケジュール内容のどの時間帯であるかを判断する。ここで始業時刻前の場合には例えば照明器具2…のランプLaの2灯を照度L1で点灯させる。勿論これに限定されるものではなく、消灯状態としても良い。
さて、時計部14が計時する現在時刻が、表2の第1の時間帯で示す始業時刻9:00<t1>になると、照明制御部15は制御内容に基づいて照明器具2…を制御する。この場合波長に対応して2灯のランプLaを調光点灯させる制御を行う。ここでこの時間帯で設定する照度値が第2の照度L2に対応する1200[lx]であるため、照度センサ4が計測する照度値が1200[lx]となるように調光レベルをフィードバックによって設定した調光制御信号をランプLaに対応する照明器具2…の点灯回路へ出力する。これにより照明対象エリアAの照度が第2の照度L2となって、通常作業可能な照度として設定される照度L1(750[lx])よりも高い照度の照明により作業者の覚醒度と生体活性度を向上させ、生産性の向上が図れる照明環境を創り出す。
次に時計部14が計時する現在時刻が、昼休みに対応する1回目の休憩時間帯(t2−t3)が終了する時刻13:00<t3>になると、照明制御部15は、第2の時間帯に対応する制御内容に基づいて照明対象エリアAの照度が第3の照度L3に対応する照度値1500[lx]となるように調光レベルを高くする調光制御信号を照明器具2…に出力してランプLaを調光させ、第2の時間帯の間照明対象エリアAの照度を1500[lx]に維持する。
これにより休憩後に催す眠気を避けて生産性を向上させる状態とすることができるのである。特に昼食後の眠気(ポストブランチュアル・ディップ<post−brunchial dip>)に対して効果的な照明環境を創り出すことができる。
次に時計部14の計時する時刻が、第2の時間帯が終了する時刻13:30<t4>になると、照明制御部15は、第3の時間帯の制御内容に基づいて照明対象エリアAの照度が第2の照度L2である照度値1200[lx]となるように照明器具2…のランプLaを調光する調光制御信号を照明器具2…に出力する。これにより第1の時間帯と同様に第3の時間帯での照度を、覚醒度と生体活性度を向上させ、生産性の向上が図れる照明環境を創り出す。
その後、時計部14が計時する時刻が2回目の休憩時間帯(t5−t6)が終了する時刻15:30<t6>になると、照明制御部15は制御スケジュールの第4の時間帯に対応する制御内容に基づいて照明対象エリアAの照度が第3の照度L3に対応する照度値1500[lx]となるように調光レベルを高くする調光制御信号を照明器具2…に出力してランプLaを調光させ、照明対象エリアAの照度を1500[lx]とする。これにより第4の時間帯においても第2の時間帯と同様に休憩後に催す眠気を避けて生産性を向上させる状態とすることができる。
次に時計部14の計時する時刻が、第4の時間帯が終了する時刻16:00<t7>になると、照明制御部15は、第5の時間帯の制御内容に基づいて照明対象エリアAの照度が時刻16:00<t7>から時刻17:00<t8>までの間において、照度値1500[lx]から第1の照度L1に対応する照度値750[lx]までに漸次低下するように照明器具2…のランプLaを調光する調光制御信号を照明器具2…に出力する。これにより第5の時間帯の照明環境を、作業者の覚醒度と生体活性度を緩和して疲労を軽減し、良質な睡眠を得やすくし、生体リズムの適正化を図れる照明環境とする。
さて終業時刻17:00<t8>になると、照明制御部15は、第6の時間帯の制御内容に基づいて照明器具2…に切り換え信号を出力して点灯させるランプを、青色波長をカットしているランプLbに切り換え、同時に当該ランプLbの点灯回路に、照明対象エリアAの照度値が750[lx]に維持される調光レベルを設定した調光制御信号を出力する。
これにより終業時刻17:00以降の残業時間帯に対応する第6の時間帯では、照明対象エリアAの照度値を750[lx]に維持し、且つ青色波長をカットしたランプLbによる照明光により、作業者の生体リズムを整える効果を更に向上させる照明環境を創り出すのである。
この第6の時間帯の制御は、照明器具2…の通電を止めて消灯されるまでの間継続される。
以上のようにして本実施形態の照明システムでは、実働時間帯での覚醒度と生体活性度を高め、短期的な生産性の向上が図れる照明環境と、終業時刻の一定時間前から覚醒度と生体活性度を緩和して生体リズムを整え、作業者の疲労の軽減や良質な睡眠が得られるようにして、長期的にも生産性の向上が図れる照明環境とを創り出すことができるのである。
尚休憩時間帯の照明は、省エネルギに対応させて消灯させるようにしても良い。また色調切り換えを上述のように点灯させるランプの切り換えで行わず、例えば白色光のランプに光学フィルターを機械的に被せて青色波長をカットするような色調切り換え手段を用いても良い。
また、上述の場合、第3の照度L3と設定する時間帯を休憩後の一定期間としているが、
例えば始業時刻から一定時間経過するまで、照度L3として、一日の作業開始時から覚醒効果や、生体活性度を高めるようにして、より生産性を高めても良い。
また、上述のよう第2の照度L2を1200[lx]、第3の照度L3を1500[lx]としているが、本発明者がオフィスワークの知的能力を反映するテストをオフィスの作業エリアを模した実験室で複数の被験者を対象に行って、定量的に評価したところ、作業エリアに配置している机の机上面が、1500[lx]以上あれば、覚醒度や生体活性度の向上が一層することが分かった。また5000[lx]以上の照明環境下にいると、疲労感を被験者に感じさせることも分かった。
そこで、実働時間帯の照度を第2の照度L2を1500[lx]以上とした所定の照度に設定し、また始業時刻から一定時間或いは休憩時間帯から一定時間、覚醒度及び生体活性度を高めて作業開始から生産性の向上を図るために実働時間帯の照度より高く且つ疲労感を与えない5000[lx]以下の照度を第3の照度L3として設定しても良い。つまり、上述の照度1200[lx]、1500[lx]に限定されるものではなく、例えば第2の照度L2を2500[lx]、第3の照度L3を3000[lx]としても勿論良い。
(実施形態2)
実施形態1では事業所内の作業者個人の個人作業エリアを包含する作業エリア全体を照明対象エリアAとして照明する照明器具2を設け、上述のような調光制御を行っているが、本実施形態は、図2に示すように作業エリア全体を照明対象エリアAとして照明する照明器具2Aの他に作業者個人の個人作業エリアとなる机上面を照明対象エリアA’として照明するスタンド型照明器具のような照明器具2Bを各個人作業エリアに設け、照明器具2A及び各照明器具2Bを各別にコントローラ1の照明制御部15で調光制御を行うようにした点と、後述するように所定の時間帯において各照明器具2Bの調光制御に揺らぎを持たせるようにした点で実施形態2と相違する。尚照明器具2Bのランプは白色のランプのみで青色波長カットの照明はできないようになっている。また照明対象エリアAの床面の照度を測定するための照度センサ3Aと、照明対象エリアA’となる各机上面の照度を測定するため照度センサ3Bとを設けてある。
尚図2中において上述の構成以外で、図1(a)の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
表3は、本実施形態における就業スケジュールと、第1〜第3の照度L1〜L3、揺らぎ調光の設定の一例を示す。
Figure 0004956101
而して、入力部11での就業スケジュール及び照度L1〜L3の値、揺らぎ調光制御設定数及びそのスケジュールの入力が終了すると、制御スケジュール作成部12は、就業スケジュールや揺らぎ調光制御のスケジュールに基づいて制御スケジュールと、制御内容を作成する。
次に表3で示した一例に基づいた制御スケジュールと、制御内容の作成内容に付いて説明する。
まず、制御スケジュール作成部12は、就業スケジュールから、始業時刻(9:00)から1回目の休憩時間帯の開始時刻(12:00)までの第1の時間帯(9:00−12:00)と、1回目の休憩時間帯の開始時刻(12:00)から終了時刻(13:00)までの第2の時間帯(12:00−13:00)と、1回目の休憩時間帯の終了時刻(13:00)から一定時間(30分)経過するまでの第3の時間帯(13:00−13:30)と、第3の時間帯の終了時刻(13:30)から2回目の休憩時間帯の終了時刻(15:30)までの第4の時間帯(13:30−15:30)と、2回目の休憩時間帯の終了時刻(15:30)から一定時間(30分)経過するまでの第5の時間帯(15:30−16:00)と、第5の時間帯の終了時刻(16:00)から終業時刻(17:00)までの第6の時間帯(16:00−17:00)と、第6の時間帯の終了時刻(17:00)から一定時間(2時間)経過するまでの第7の時間帯(17:00−19:00)と、第7の時間帯の終了時刻からの第8の時間帯(19:00−)に区分するとともに、夫々の時間帯における個人作業エリアA’である机上面の照度値及び照明光の波長(色調)内容、更に揺らぎ調光制御のオン/オフを表4に示すように作成する。この表4中でNo1〜No8が付されている時間帯が上述の第1〜第8の時間帯に対応する。
Figure 0004956101
本実施形態でも実施形態1と同様に、休憩時間帯の終了後の眠気をとるための覚醒時間として予め30分を割り当てるように予めプログラムされているものとする。勿論30分に限定されるものではない。また本実施形態における終業時刻からの時間も、残業時間帯となるため、事業所事情などにより決まることなり、最後の残業者が帰宅する際の照明オフまでとする。
ここで本実施形態では、全体作業エリアを照明対象エリアAとする照明器具2Aを優先的に制御するものとし、基本的な照度は照明器具2Aで実現し、不足照度を個別用の照明器具2Bで実現するもので、後述する揺らぎ調光制御を行う際には、基本的な照度は照明器具2Aで実現し、不足照度の補足と揺らぎ調光制御を照明器具2Bで実現するものとする。
具体的には、まず初期スタート時に照明器具2Aを100%の調光度で白色のランプLa.Laを点灯させたときの照度センサ3Aで検出した照度値を最高照度値Lamaxとしてデータ記憶部13に記憶させ、また青色カット波長カット用のランプLbのみを100%の調光度で点灯させたときの照度センサ3Aで検出した照度値を最高照度値Lbmaxとしてデータ記憶部13に記憶させておく。
而してデータ記憶部13で記憶した制御スケジュール(表4)に基づいて制御を開始した照明制御部15は、第1の時間帯になると、揺らぎ制御がオフで且つ波長が通常であるので、まず表4中の照度になるように、優先的に照明器具2AのランプLa、Laを点灯させて調光制御を行う。その際、目標とする照度に対し、照明器具2Aの照明光を受光する照度センサ3Aが検出する照度値が目標照度値を下回る場合には、照明器具2Bを点灯させて机上面での照度センサ3Bが検出する照度値が目標照度となるようにする。
ここで本実施形態では、各時間帯において、波長が通常、青色波長カットの何れの場合も全体作業エリア、つまり照明制御エリアAの照度が第1の照度L1となるように照明器具2AのランプLa或いはランプLbを調光制御する。つまり全作業エリアでは第1の照度L1をベースとなる照度として確保し、机上面での照度が設定照度に対して不足する場合に照明器具2Bのランプの照明により確保するようになっている。
そのため100%の調光度で点灯させたときに、経年変化によってランプの劣化や汚れがあっても、第1の照度L1を確保できるような余裕のある最高照度値Lamax及びLbmaxが得られるランプLa、Lbを用いているものとする。
そして始業時刻9:00から正午(12:00)までの第1の時間帯(9:00−12:00)では、照度センサ3Aが測定する照度値が目標照度L1(=750[lx])となるように照明制御部15は照明器具2AのランプLa、Laを調光制御する一方、各作業者に対応する机上面の照度を測定する照度センサ3Bが検出する照度値が第2の照度L2=2500[lx]となるように照明器具2Bのランプを調光制御する。勿論照明器具2Bのランプとしては、100%で調光点灯させたときの照度値が、後述する設定照度が第3の照度L3=3000[lx]の場合においても、3000[lx]−750[lx]=2250[lx]以上を、経年変化などの照度低下があっても十分確保できる光出力のランプを使用しているものとする。
さて、次の第2の時間帯(12:00−13:00)、つまり昼休みになると、設定照度と波長は、上述の第1の時間帯と変わらないが、揺らぎ調光制御がオンとなっているため、照明制御部15は照明器具2Bのランプに対して揺らぎfを持たせた調光制御を行う。尚全体作業エリアのベースとなる照度は上述のように照明器具2AのランプLa、Laの照明により確保する。
ここで揺らぎ調光制御がオンのときの調光制御は、照度センサ3Bが測定する照度値である実現照度Lyは、次の式(1)で示すようになる。
実現照度Ly=(設定照度)+(定数a×(揺らぎ調光制御fの最大値))…(1) 揺らぎ調光制御fは、例えば次の式(2)で与えられる。
Figure 0004956101
ここで式(2)のxは時間(秒又は分)、式(1)の定数aは、ユーザー(制御設定者)が入力部11を用いて任意に設定する定数で、例えば設定照度に対して、例えば±100[lx]の範囲で揺らぎ調光を行いたい場合、(定数a)×(揺らぎ調光制御f)が±100になるように定数aを設定する。尚揺らぎ照度の範囲(上述の場合には±100)のみを入力部11で設定し、照明制御部15側で逆算して定数aを設定するようにしても良い。
而して第2の時間帯では、上述の実現照度Lyが照度センサ3Bで測定されるように照明制御部15は照明器具2Bのランプを揺らぎ調光制御し、これによりリラックス効果が得られる照明環境を創り出すのである。
次に第3の時間帯(13:00−13:30)となると、設定照度が第3の照度L3=3000[lx]となるが、波長は通常、揺らぎ制御がオフとなるため、照明制御部15は、全体作業エリアのベースとなる照度が上述のように第1の照度L1となるように照明器具2AのランプLa、Laを調光制御しつつ、照度センサ3Bが測定する照度が3000[lx]となるように照明器具2Bのランプを調光制御する。この第3の時間帯では休憩時間帯である第2の時間帯に比して高い照度で各作業者の机の机上面を照明することで、各作業者の覚醒を高めるとともに、生体リズム調整効果が得られる照明環境を作るのである。また5000[lx]のような高照度でないため、作業者に疲労感を与えることも無い。
第3の時間帯から、上述の第1の時間帯と同様に設定照度が第2の照度L2=2500[lx]、波長が通常、揺らぎ調光制御がオフとなる第4の時間帯(13:30−15:30)に移行すると、照明制御部15は上述の第1の時間帯と同様に照明器具2AのランプLa、La及び照明器具2Bのランプを調光制御する。
そして第4の時間帯に含まれる第2の休憩時間帯(15:00−15:30)が終了し、第3の時間帯と同様に設定照度が第3の照度L3=3000[lx]、波長が通常、揺らぎ調光制御がオフとなる、第5の時間帯(15:30−16:00)に移行すると、上述の第3の時間帯と同様に照明器具2AのランプLa、La及び照明器具2Bのランプを調光制御し、各作業者の覚醒を高めるとともに、生体リズム調整効果が得られる照明環境を作る。
この第5の時間帯が終了し、第6の時間帯(16:00−17:00)に移行すると、照明制御部15は、全体作業エリアのベースとなる照度が上述のように第1の照度L1となるように照明器具2AのランプLa、Laを調光制御しつつ、照明器具2Bのランプを調光制御して3000[lx]から徐々に低下させ、終業時刻(17:00)では750[lx]に低下させる。この終業時刻では、照明器具2Bのランプを消灯させ、ベースとなる照明のみとなる。
さて、終業時刻から第7の時間帯(17:00−19:00)に移行すると、設定照度が第1の照度L1=750[lx]、波長が青色波長カット、揺らぎ調光制御がオンとなるため、照明制御部15は、照明器具2Bのランプ及び照明器具2AのランプLaを消灯させた状態で、ランプLbを点灯させ且つランプLbを揺らぎ調光制御する。
この場合、照度センサ3Aが測定する照度Ltが、
Lt=(設定照度L1)+(定数a×(揺らぎ調光制御f)…(3)
となるように照明制御部15はランプLbを調光制御する。具体的には750[lx]を中心として例えば650[lx]〜850[lx]程度の範囲、つまり±100[lx]の範囲内で1/f程度のリズムで揺らぎのある調光制御を行い、リラックス効果が得られ且つ青色波長カットによって生体リズムをより効果的に調整できる照明環境を創り出す。
さて、この第7の時間帯が終了し、第8の時間帯(19:00以降)に移行すると、揺らぎ調光制御がオフであるため、照明制御部15は照度センサ3Aが測定する照度が第1の照度L1=750[lx]となるように照明器具2AのランプLbを調光制御し、青色波長カットによる生体リズムの調整効果を継続する照明環境を創り出す。
このように本実施形態では、午前の作業が終了して昼休みとなる第2の時間帯や、終業時刻直後の第7の時間帯において、照明を揺らぎ調光制御することで、作業後の生体リズムの調整をより効果的に行える照明環境を作れるという特徴がある。
尚実施形態では全体作業エリアのベースとなる照明器具2Aの照明による照度を750[lx]としているが、設定照度がL1以外の場合には、このベースとなる照度を高く設定し、机上面の照明を行う照明器具2Bで不足分を補うようにしても勿論良い。
また第2の時間帯での揺らぎ調光制御を照明器具2Bのランプに対して行っているが、照明器具2AのランプLaを揺らぎ調光制御しても良い。
この場合、照度センサ3Aが測定する照度Ltが
Lt=(設定照度L2)−(定数a)×(揺らぎ調光制御fの最大値)となるように照明器具2AのランプLa、Lbを制御する一方、照明センサ3Bが測定する机上面の照度Ly’を
Ly’=実現照度Ly−Lt
となるように照明器具2Bのランプを調光制御する。
(実施形態3)
本実施形態は、実施形態2のシステム構成を利用するもので、各作業者個人の生体リズムに合わせて各作業者個人に対応する机上面を照明する照明器具2Bのランプを調光制御する機能を付加した点に特徴がある。尚上述の構成以外の構成は図2に示す実施形態2の構成と同じであるので、図示及び説明は省略する。
ここで、生体リズムは本来24時間で見るものであるが、本発明の照明システムがオフィス向けであることを考慮して、生体リズムを考慮する開始時刻と終了時刻を設定して、その範囲内で生体リズムを用いた調光制御を行う。
また、各作業者個人の生体リズムのデータをデータ記憶部13に登録するためには、各個人において、予め生体リズムを測定して登録するものとする。
この生体リズムを測定する方法としては、 1)24時間において、1時間毎に1回程度血液を採取して血中のメラトニンを測定する方法
2)24時間において、直腸温を計測する方法
3)体温を1時間に1回程度計測する方法
4)唾液を採取して、唾液中のメラトニンを測定する方法
などがあるが、最も実用的な方法として3)の体温測定を用いれば良く、また本発明の照明システムでは始業時刻から終業時刻の範囲内で測定すれば良い。尚生体リズムの振幅が最高値となるMax時刻帯と最小値となるMin時刻帯が予想がついている場合は、その前後の範囲程度でも良い。また計測に用いる体温計は通常のものでも良いが、好ましくは計測精度が高いものを使用する。
而して上述の方法によって予め測定した生体リズムのデータを入力部11を用いて予めデータ記憶部13に記憶させる。
表5は、このデータ記憶部13での登録例を示している。
Figure 0004956101
尚表中開始時刻、終了時刻の欄には生体リズムを用いる制御開始の時刻と終了の時刻を入力し、Max値の欄には生体リズムの振幅の最大値を、各時刻の欄には夫々の振幅の値を入力する。
而して、上述のように各作業者個人の生体リズムのデータを入力しておき、照明制御部15は、実施形態2と同様なスケジュール制御により作業者個人の机上面の照度を各照明器具2Bのランプを調光制御することで設定する際に、データ記憶部13に登録している対応して生体リズムのデータを参照して、例えばMin時刻の前後の時刻帯は低照度で且つ揺らぎ調光制御を行うことで、作業者個人に適応した照明環境を創り出すことができる。
尚、上述の場合には予め各作業者個人の生体リズムデータを登録しているが、例えば各作業者個人の机付近に作業者の例えば、図2において破線で示す体温計(例えば装着が簡単な耳体温計や、非装着で測定できる輻射温度計等)16を備えし、この体温計16の計測値からリアルタイムに当該作業者の生体リズムを測定する機能を照度制御部15に持たせても良い。
この場合でも予め開始時刻、終了時刻及びMax時刻は表6で示すように各作業者個人に対応して入力設定する。尚表5では「通常」として表し、表6では「今回」と表し、予め登録したデータと、リアルタイムで測定するデータとを区別しているのは、何れの方法をも併用する場合に対応させるためであるが、何れか一方の場合のみの場合には、特にデータを区別する必要が無いので、データの名前の付け方はこれに限定されるものではない。
Figure 0004956101
さて、リアルタイムの方法では、生体リズムの位相(Max時刻、又はMin時刻)がずれていたら、それを調整することができる。例えば、海外出張帰国後の時差ボケ時が顕著な例であるが、その他に生活習慣が乱れて、睡眠時刻が乱れている(夜更かしなど)場合などにも対応できる。
例えばMax時刻/Min時刻が通常よりも遅くなっている場合には、第1の時間帯では、通常よりも高照度となるように照明器具2Bのランプを調光制御し、逆に第7の時間帯の設定照度を照度L1より低下させるように照明器具2AのランプLbを調光制御する。或いは第1の照度L1で照明する第7の時刻帯の開始時刻を通常よりも若干早めるなどの調整を行う
またMax時刻/Min時刻が通常よりも早くなっている場合、第7、第8の時刻帯の設定照度を照度L1よりも若干高くし、青色波長カットは実施しない。つまり照明器具2AのランプLa、Laのみの点灯若しくは照明器具2Bのランプの照明を加えた照明で当該作業者に対応した机上面の照度をL1より高い照度とする。或いは第7の時刻帯における設定照度L1となる照明の開始時刻を通常よりも若干遅くするなどの調整を行う。
生体リズムの振幅は年齢、体調などで変化するが、一般的には、振幅は大きい方が健全である。これが何らかの体調不良等で振幅が低下していた場合、午前中に通常の設定照度よりも高照度となるように照明することで体調不良を改善することができることが期待される。
(a)は実施形態1のシステム構成図、(b)は実施形態1における照度変化の説明図である。 実施形態2及び実施形態3のシステム構成図である。 従来例における照度変化の説明図である。
符号の説明
1 コントローラ
11 入力部
12 制御スケジュール作成部
13 データ記憶部
14 時計部
15 照明制御部
2 照明器具
3 照度センサ
A 照明対象エリア
La、Lb ランプ

Claims (10)

  1. 事業所の作業エリアを照明対象エリアとする照明手段と、前記照明手段を調光制御するコントローラとからなり、
    前記コントローラには、当該事業所の就業時間の始業時刻、終業時刻及び休憩時間帯からなる就業スケジュールに基づいて始業時刻から終業時刻の一定時間前までの少なくとも実働時間帯における前記照明対象エリアの照度値を、作業が行える一の照度よりも所定値以上の二の照度となるように前記照明手段を調光制御するとともに、前記終業時刻の一定時間前から前記終業時刻に至るまで、前記照明対象エリアの照度を前記一の照度まで漸次低下させるように前記照明手段を調光制御する制御スケジュールを作成する制御スケジュール作成部と、作成された制御スケジュールに沿って前記照明手段を調光制御する照明制御部とを備えていることを特徴とする照明システム。
  2. 前記制御スケジュールには、始業時刻からの一定時間又は前記休憩時間帯の終了後の一定時間の少なくとも一方において、前記照明対象エリアの照度値を前記二の照度よりも高い三の照度に前記照明手段を調光制御するスケジュールを設けてあることを特徴とする請求項1記載の照明システム。
  3. 前記二の照度は、1500ルクス以上であることを特徴とする請求項1又は2記載の照明システム。
  4. 前記三の照度は、5000ルクス以下であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の照明システム。
  5. 前記照明手段に照明光の色調を変化させる色調切り換え機能を備え、前記コントローラの照明制御部は前記終業時刻以降照明光から青色成分を低減させるように前記色調切り換え機能を制御することを特徴とする請求項1乃至4の何れかの1項に記載の照明システム。
  6. 前記照明制御部は、設定される照度を基準として照度に揺らぎを持たせた調光制御を行うことを特徴とする請求項1乃至5の何れかの1項に記載の照明システム。
  7. 照度に揺らぎを持たせた調光制御は、前記休憩時間帯又は前記終業時刻以降の少なくとも一方において行うことを特徴とする請求項6記載の照明システム。
  8. 前記照明対象エリアを、作業者個人を対象とする個人作業エリアと、該個人作業エリアを包含する全体作業エリアとに区分して該全体作業エリアの照明を担う第1の照明手段と、各別に個人作業エリアの照明を担う第2の照明手段とを備え、前記個人作業エリアの照度に揺らぎを持たせるように第2の照明手段を前記照明制御部により調光制御することを特徴とする請求項6又は7記載の照明システム。
  9. 前記照明対象エリアを、作業者個人を対象とする個人作業エリアと、該個人作業エリアを包含する全体作業エリアとに区分して全体作業エリアの照明を担う第1の照明手段と、各別に個人作業エリアの照明を担う第2の照明手段とを備えるとともに、各作業者の生体リズムを予め記憶している記憶部を備え、
    前記制御スケジュールに沿った照明環境を前記第1,第2の照明手段の照明によって創り出す際に、前記照明制御部は、前記第1の照明手段の照明による全体作業エリアの照度を前記一の照度に固定するとともに、各個人作業エリアに対応する前記第2の照明手段による照明を、当該個人作業エリアに対応する前記記憶部に記憶した当該作業者個人の生体リズムに合わせて調光制御することを特徴とする請求項1乃至7の何れかの1項に記載の照明システム。
  10. 前記照明対象エリアを、作業者個人を対象とする個人作業エリアと、該個人作業エリアを包含する全体作業エリアとに区分して全体作業エリアの照明を担う第1の照明手段と、各別に個人作業エリアの照明を担う第2の照明手段とを備えるとともに、各作業者個人の生体リズムを測定する生体リズム測定手段を個人作業エリアに対応して備え、
    前記制御スケジュールに沿った照明環境を前記第1,第2の照明手段の照明によって創り出す際に、前記照明制御部は、前記第1の照明手段の照明による全体作業エリアの照度を前記一の照度に固定するとともに、各個人作業エリアに対応する前記第2の照明手段による照明を、当該個人作業エリアに対応する生体リズム測定手段が測定する生体リズムに合わせて調光制御することを特徴とする請求項6記載の照明システム。
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