JP5491799B2

JP5491799B2 - 照明制御システム

Info

Publication number: JP5491799B2
Application number: JP2009196061A
Authority: JP
Inventors: 淳郎七原; 真二松田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2029-08-26
Also published as: JP2011049005A

Description

本発明は、省エネや防犯機能を提供する照明制御システムに関するものである。

従来から、省エネや防犯機能を提供する照明制御システムに用いられる照明器具として、人体を検知して光源の調光レベルを制御し、人を検知しない場合には光源を消灯させるなどの制御を行う照明器具があった。

この種の照明器具は、明るさに応じて出力電流が変化するフォトダイオードを備え、机上面をフォトダイオードの集光の範囲として、フォトダイオードの出力が一定となるように光源への出力を制御することで、外光などの影響を受けることなく、机上面の照度を一定に保つようにしている。

また、人を検知する検知手段として熱線の変化を検知する焦電素子を備え、照明エリアを熱線の検知範囲として、焦電素子により人から放射される熱線が検知されれば光源を点灯させたり、焦電素子が一定時間人からの熱線を検知しない場合には、光源を消灯するよう制御する照明器具もある。

しかしながら、人を検知する検知手段として焦電素子を用いた場合には、熱線の動きに基づいて人を検知するため、人が座ったり、立ち止まったりして動いていない場合には、熱線の変化が発生しないために人を検知できず、人が照明エリア内に存在するにもかかわらず、照明が消灯されるという問題があった。

そこで、例えば特許文献１に示されるように、カメラなどの撮像手段と画像センサを備え、カメラが撮像した映像と、予め撮像した背景画像とを比較することで、人が動いていない場合であっても人を検知する照明器具も考えられている。

この特許文献１に記載された照明器具は、カメラ及び画像センサを介して得られた画像データを複数のエリアに分割するエリア分割部と、エリア毎の輝度を検出し輝度を照度に変換してエリア毎の照度を推定する手段とを備えており、人を検知するためのカメラ及び画像センサを用いて、推定した照明エリアの照度に応じて光源の出力を制御し、照明エリアの明るさを一定に保つようにしている。

特開２００１−２８１０５４号公報

しかしながら、上述したフォトダイオードを明るさの検出手段として用いた場合には、検知エリア全体の明るさの変化を検出することになるため、照明エリアの外縁部のみであかるさが変化した場合であっても、フォトダイオードの検知エリア全体で明るさが変化したと判断されることになる。

また、隣接して配置された複数の照明器具のそれぞれが、上述のような画像センサを備え、画像センサの画像データに基づいて光源の出力を制御する場合には、何れかの照明器具が外光の変化などに応じて光源の出力を変化すると、この照明器具に隣接した照明器具でも検知エリアの外縁部分の明るさが変化するので、検知エリアの中心部である主要エリアに明るさの変化が無いにもかかわらず、検知エリア全体の明るさが変化したものと判断して照明器具の明るさを変化させてしまい、照明エリアにいる人に不快感を与えるとともに、余分な電力を消費する場合もあった。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、照明エリア内の明るさに応じて適切に照度を変化させることで、省エネを図るとともに、周囲の人への不快感を防ぐことができる照明制御システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明では、光源と、照明エリア内に設けた撮像エリアを所定の時間間隔で撮像するカメラと、前記カメラにより撮像された画像データに基づいて前記撮像エリア内の明るさを検出し、検出結果に応じて前記光源の点灯制御を行う制御手段とを有する照明器具を複数台備え、各々の前記照明器具の前記撮像エリアは、隣接する前記照明器具の前記照明エリアと重複する所定の領域を有しており、各々の前記照明器具の前記制御手段は、前記撮像エリアのうち前記所定の領域に対応する画像データの画素領域において、明るさの変化が所定量以上であれば、前記所定の領域を除いた画像データに基づいて前記光源の点灯制御を行うことを特徴とする。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記所定の領域は、前記撮像エリアの外縁部に対応した領域であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、明るさの変化量が大きな特定の検知エリアを除外して、光源の点灯状態を制御することで、検知エリアの中心部である主要エリアに明るさの変化が無いにも関わらず、光源の点灯状態を変化させることを防ぎ、周囲の人へ不快感を与えることなく省エネを実現した照明制御システムを提供することができる。

請求項２の発明によれば、隣接する照明器具の影響を受けることなく、周囲の人へ不快感を与えることなく省エネを実現した照明制御システムを提供することができる。

本発明の実施の形態にかかる照明器具を用いた照明制御システムを示す概略構成図である。同照明器具の要部示す概略ブロック図である。同照明器具の動作を説明するための概略構成図である。

以下に本発明の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。

本実施の形態にかかる照明器具１を用いた照明制御システムは、オフィス・店舗などの屋内照明として用いられ、その規模に関わらず適応することができる。この照明器具１を用いた照明制御システムは、屋内の天井などに配設される複数の照明器具１…１で構成される。なお、以下の説明においては、図１に示すように、照明器具１ａ、１ｂ、１ｃが窓２１側から屋内に向けて部屋２０の天井面に並設されているシステムを例に説明を行う。

各照明器具１（１ａ、１ｂ、１ｃ）は、図２に示すように、各照明器具１の下方の領域を撮像エリアとするカメラ１１と、蛍光灯やＬＥＤ（発光ダイオード）からなる光源１２と、光源１２の点灯出力を制御する点灯装置１３と、不揮発性のメモリからなる記憶部１４と、カメラ１１から入力される画像データに基づいて点灯装置１３の動作を制御する制御部１５とを備える。

カメラ１１は、照明器具１の下方に設定された撮像エリア（図１のエリアＢ）を予め設定された所定の時間間隔で定期的に撮像し、撮像した画像データを制御部１５に出力している。

点灯装置１３は、制御部１５からの制御信号に基づいて光源１２の点灯出力を制御し、例えば光源１２の点灯電力への給電経路内にトライアックを設け、このトライアックにより点灯電力を位相制御することで点灯出力の制御を行っている。

記憶部１４は、フラッシュメモリなどの不揮発性のメモリからなり、制御部１５を介して必要な情報が記憶される。具体的には、定期的にカメラ１１から入力される画像データ、隣接する照明器具１と照明エリアが重複していると想定される領域に対応した画素領域の情報、及び、制御部１５によって検出される照明エリアの明るさに対する光源１２の制御方法などが記憶される。

制御部１５は、カメラ１１からの画像データを記憶部１４に記憶させるとともに、画像データ内の輝度に基づいて照明エリア（図１のエリアＡ）内の明るさを検出する。制御部１５は、検出した明るさが予め設定された所定の基準値よりも暗い場合には、点灯装置１３に光源１２の点灯出力を上げる制御信号を出力し、また、検出した明るさが予め設定された所定の基準値よりも明るい場合には、点灯装置１３に光源１２の点灯出力を下げる制御信号を出力して、照明エリア内の明るさが一定に保たれるように制御する。なお、画像データの輝度から照明領域の明るさを検出する方法については、既知の技術であるので説明を省略する。

また制御部１５は、記憶部１４に記憶させた過去の画像データと、カメラ１１から入力された現在の画像データに基づいて、撮像エリアの外縁部に対応する画素領域、例えばｎ×ｍ画素の外縁部からｘ列（例えばｘ＝２）の画素領域（図３における画素領域Ｄ）の輝度変化を測定する。制御部１５は、画素領域毎に測定した変化量が予め設定された所定の閾値よりも大きい場合には、その画素領域を上述した照明エリアの明るさを検出する輝度から除外し、残りの画像データから照明エリアの明るさを検出する。

ここで、この照明器具１を複数用いた照明制御システムの具体的な動作について、図１及び図３を用いて説明を行う。

まず初期状態として、例えば外光がない状態では、部屋２０内の照明エリアの明るさが略等しい状態で、部屋２０の天井に並設された照明器具１ａ、１ｂ、１ｃは、何れも同じ調光レベルで点灯している。各照明器具１（１ａ…１ｃ）は、所定の時間間隔でカメラ１１によって各照明器具１の撮像エリアを撮像して明るさを検出している。

ここで窓２１から入射する外光が変化し、照明器具１ａによる撮像エリアの中央と窓２１側のエリア（図１におけるエリアＣ）の明るさが明るくなると、照明器具１ａの制御部１５は、カメラ１１が撮像した画像データに基づいて照明エリアの明るさを検出し、点灯装置１３に光源１２の点灯出力を下げる制御信号を出力して光源１２の点灯出力を下げる。これにより、照明器具１ａの照明エリアのうち主要エリアは外光が入射する前と略等しい明るさで照明されるが、照明器具１ａの窓２１と逆側は、光源１２の出力を低下させた結果、外光が入射する前と比べて明るさが低くなる。すなわち、照明器具１ｂのカメラ１１による撮像エリアのうち、照明器具１ａ側がやや暗くなる。

このとき、照明器具１ｂの制御部１５は、照明器具１ｂのカメラ１１で撮像した画像データと、外光が入射される前に撮像し記憶部１４に記憶された画像データとを比較し、撮像エリアの外縁部に対応する画素領域における輝度の変化量を測定する。この変化量が所定の閾値よりも大きくなると、制御部１５はその画素領域を除外して照明エリア内の明るさを検出する。これにより、制御部１５が検出した明るさは、外縁部の明るさの低下によらず、外光が窓２１から入射する前と略等しくなるので、照明器具１ｂは光源１２の点灯出力を変化させることなく継続して点灯する。また、照明器具１ｂの点灯出力が変化しないことで、照明器具１ｃの撮像エリアにおける明るさの変化は発生せず、照明器具１ｃも点灯出力を変化させることなく継続して点灯する。

このようにして、外光などの影響によって隣接した照明器具１の点灯出力が変化した場合であっても、照明器具１の照明エリアのうち主要エリアにおける明るさの変化がない場合には、点灯出力が変化しないので、照明エリアにいる人に不快感を与えることなく、省エネを実現した照明器具を提供することができる。

なお、本実施の形態においては、輝度の変化を測定して変化量が所定の閾値を超える場合には照明エリアの明るさ検出から除外する画素領域として、カメラ１１の画像データにおける撮像エリアの外縁部に対応する画素領域を設定しているが、隣接する照明器具１と照明エリアが重複していると想定される領域に対応した画素領域を設定してもよい。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ照明器具
１１カメラ
１２光源
１３点灯装置
１４記憶部
１５制御部
２０部屋
２１窓
Ａ照明エリア
Ｂ撮像エリア
Ｃ外光変化エリア

Claims

光源と、
照明エリア内に設けた撮像エリアを所定の時間間隔で撮像するカメラと、
前記カメラにより撮像された画像データに基づいて前記撮像エリア内の明るさを検出し、検出結果に応じて前記光源の点灯制御を行う制御手段とを有する照明器具を複数台備え、
各々の前記照明器具の前記撮像エリアは、隣接する前記照明器具の前記照明エリアと重複する所定の領域を有しており、
各々の前記照明器具の前記制御手段は、前記撮像エリアのうち前記所定の領域に対応する画像データの画素領域において、明るさの変化が所定量以上であれば、前記所定の領域を除いた画像データに基づいて前記光源の点灯制御を行うことを特徴とする照明制御システム。
前記所定の領域は、前記撮像エリアの外縁部に対応した領域であることを特徴とする請求項１記載の照明制御システム。