JP5594955B2

JP5594955B2 - 照明システム

Info

Publication number: JP5594955B2
Application number: JP2008315859A
Authority: JP
Inventors: 雅史藤野; 唯史西村; 良徳齋藤; 忠史村上; 加津己渡辺; 公喜野口; 直宏戸田; 容子松林
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2028-12-11
Also published as: JP2010140754A

Description

本発明は照明システムに係り、特にショーケースなどの展示物に対する照明において、人の在・不在あるいは、人の流れを検知し、最適な照明を実現する照明システムに関するものである。

従来から、熱線センサを用いて人の在・不在を検知し、照明を点滅あるいは調光する制御技術が確立している。これは、不在時に照明を消灯あるいは減光して省エネルギー化を図ることができる。
例えば、特許文献１では、来客の売り場内データを複数のカメラで撮像し、人の動線を計測することで、各エリアにおける人の存在分布を判定し、照明を制御している。
この構成により、客のいないエリアは調光して照度を下げたり、特定のエリアの照明を周囲より明るく点灯したり、光色を変化させたりする照明条件をとることにより、照明による演出が可能となる。
また特許文献２では、様々な照明下で撮像の多数の背景画像を蓄積し、重み付き線形和で各時刻での画像を合成・差分し、物体を検出する。

特開２００４−１７８１２９号公報特開２００４−２１３５７２号公報

ところが、特許文献１および２では、この技術ではセンサの検知範囲を移動する全ての人を制御の対象とするため、通り過ぎるだけ、つまり、展示物や商品に興味を持たず、通り過ぎるだけである場合など、明るさを必要としない状況でも照明が点灯してしまい、十分な省エネルギー効果が得られなかった。例えば、美術館・博物館などで展示物に対して光を照射する場合、来場者の興味の有無に関わらず、人が検知範囲を通過する度に照明が点灯していた。展示物への不要な光照射は、省エネルギーという観点だけでなく、展示物の劣化の原因ともなるため、できる限り避けたいものであった。

また、上述したような美術館・博物館等の展示照明だけでなく、
（１）スーパーの冷蔵ショーケース照明
（２）本屋や図書館の書架照明
（３）オフィスや工場等の作業空間の照明
などにおいても同様の問題があった。

上記（１）のスーパーの冷蔵ショーケースにおいては、照明は通常発熱を伴うため、省エネルギーという観点だけでなく、商品の温度上昇を招く結果となっていた。
また、（２）の本屋や図書館の書架照明においても、通り過ぎるだけの人がいかに多数存在していたとしても照明は不要であり、長時間の点灯は、紙の変色や劣化の原因となっていた。
さらに、（３）のオフィスや工場等の作業空間の照明においては、作業時は執務者が、一般的に机の前に着席して一定の場所に滞在していることが多い。したがって、従来の赤外線センサを作業空間で使用する場合、執務者が一定の場所に滞在する場合だけでなく、センサの検知範囲に入る度に照明が点滅してしまい、煩わしさが増大する、あるいは、省エネルギー上非効率な制御となるという課題があった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、人の存在を検知するだけでなく、展示物に対する来場者の進み具合から展示物に対する興味の加減を予測し、必要なときにだけ光を提供することで、高い省エネルギー効果を得ることのできる照明システムを提供することを目的とするものである。

そこで本発明では、検知範囲内を通過する速度に着目し、検知範囲内をある一定速度以上で移動する人は制御の対象とせず、逆にある一定速度未満で移動あるいは滞在している人を検知した場合にのみ点灯制御を行うようにしている。つまり一定速度未満で移動あるいは滞在している人を検知した場合にのみに照明を提供するようにしているため、高い省エネルギー効果を期待することができる。展示物に対する誘導照明を実施する場合には、展示物近傍にいる来場者の動向を予測することができ、効果的な誘導照明を実施することができる。

すなわち、本発明は、照明器具と、画像センサと、前記画像センサが取得する画像情報に基づいて前記照明器具を点灯制御する演算部及び制御部と、を有する照明システムにおいて、前記演算部は、標準画像情報を記憶する標準画像情報記憶部と、前記画像センサが取得した画像情報と前記標準画像情報との差分情報、特に人の存在に起因する情報を重畳させて得られる重畳画像情報を記憶する重畳画像情報記憶部と、を有し、前記制御部は、所定の重畳回数における重畳部分の画素数（面積）が一定値以下の時に、前記照明器具を点灯制御することを特徴とする。
この構成により、演算部は、標準画像情報を記憶する標準画像情報記憶部と、画像センサが取得した画像情報と標準画像情報との差分情報を重畳させて得られる重畳画像情報を記憶する重畳画像情報記憶部と、を有し、所定の重畳回数における重畳部分の画素数（面積）が一定値以下の時に、制御部にて照明器具を点灯制御するため、来場者の速度すなわち進み具合から展示物に対する興味の加減を推測し、それに基づく予測精度の高い誘導照明を実施することができる。

また、本発明は、照明器具と、画像センサと、前記画像センサが取得する画像情報に基づいて前記照明器具を点灯制御する演算部及び制御部と、を有する照明システムにおいて、前記演算部は、標準画像情報を記憶する標準画像情報記憶部と、前記画像センサが取得した画像情報と前記標準画像情報との差分情報（人の存在）を重畳させて得られる重畳画像情報を記憶する重畳画像情報記憶部と、を有し、前記制御部は、「所定の重畳回数における重畳部分の画素数（面積）」の「前回の所定の重畳回数における重畳部分の画素数（面積）」に対する割合が一定値以下の時に、前記照明器具を点灯制御することを特徴とする。
この構成により、演算部は、標準画像情報を記憶する標準画像情報記憶部と、画像センサが取得した画像情報と標準画像情報との差分情報（人の存在）を重畳させて得られる重畳画像情報を記憶する重畳画像情報記憶部と、を有し、「所定の重畳回数における重畳部分の画素数（面積）」の「前回の所定の重畳回数における重畳部分の画素数（面積）」に対する割合が一定値以下の時に、制御部にて照明器具を点灯制御するので、来場者の属性等（例えば、高齢者と若齢者など）による個々人の歩行速度の違いを考慮した、より予測精度の高い誘導照明を実施することができる。

上記構成によれば、所定の重畳回数における重畳部分の画素数（面積）が一定値以下の時に、制御部にて照明器具を点灯制御するため、来場者の速度すなわち進み具合から展示物に対する興味の加減を推測することができ、それに基づく予測精度の高い誘導照明を実施することができる。
また、「所定の重畳回数における重畳部分の画素数（面積）」の「前回の所定の重畳回数における重畳部分の画素数（面積）」に対する割合が一定値以下の時に、制御部にて照明器具を点灯制御することで、来場者の属性等（例えば、高齢者と若齢者など）による個々人の歩行速度の違いを考慮した、より予測精度の高い誘導照明を実施することができる。

(実施の形態１)
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態の照明システムの概要を示すブロック図を、図１に示す。この照明システムは、図１に示すように、画像センサ１００と、照明器具４００と、この画像センサ１００が取得する画像情報に基づいて照明器具４００を点灯制御する演算部２００及び制御部３００と、を有する。そしてこの演算部２００は、標準画像情報を記憶する標準画像情報記憶部２０１と、取得する画像情報と前記標準画像情報との差分情報、特に人の存在に起因する情報を重畳させて得られる重畳画像情報を記憶する重畳情報記憶部２０５と、を有し、制御部３００は、所定の重畳回数における重畳部分の画素数に基づいて、照明器具４００を点灯制御することを特徴とする。

ここで演算部２００は、標準画像情報記憶部２０１と、画像センサ１００から画像を取得して記憶する画像記憶部２０２と、取得する画像情報と前記標準画像情報との差分処理をする差分処理部２０３と、差分処理部２０３で得られた差分情報を重畳させる重畳処理部２０４と、重畳処理部で得られた重畳画像情報を格納する重畳情報記憶部２０５とを具備している。

すなわち、画像センサ１００は、所要の検知範囲を撮影し、その画像情報を演算部へ送るように構成されている。ここでは１秒毎に３０シーンの撮像を行なう。
また、演算部２００は、画像センサ１００が取得した画像情報と予め取得している標準画像情報の差分情報を所定回数重畳させて得られる重畳画像情報から、人の存在の有無および進行具合を判定する。
さらに、制御部３００は、重畳画像情報の重畳部分の増加量に基づき、照明器具４００の出力を制御する。
そして、照明器具４００は、検知範囲に対応するエリアを照明する。

次にこの照明システムの動作について説明する。
本実施の形態では、美術館の展示室に本発明の照明システムを適用したものについて説明する。図２は画像センサ１００と照明器具４００の位置関係を示す図である。画像センサ１００は、来場者が歩行する通路を検知範囲Ｒｓとして上方から撮像する。照明器具４００は展示物Ｄを照射対象とする。なお、画像センサ１００と照明器具４００は一体であっても個別であってもよい。

まず画像センサ１００は、来場者の不在時に予め所定の検知範囲を撮影した画像を演算部２００に送り、標準画像情報として記憶しておく。図３において、両側は壁Ｗ、通路はＰであり、そして通路ＰにソファＳが配置されている。

そして画像センサ１００は、単位時間当たりに連続的に撮影した静止画像を演算部２００に送り、図４（ａ）乃至（ｄ）に示すように、取得画像として記憶する。これにより、来場者が検知範囲内で移動している場合、単位時間当たりの来場者の位置情報が表示されていることになる。

そして演算部２００では、図５（ａ）乃至（ｄ）に示すように、取得画像から予め記憶していた標準画像情報を差し引く差分処理を行う。これにより、差分画像には来場者以外の情報（壁やソファなどの物体）が消去され、来場者の位置情報のみが表示されていることになる。
そして、演算部２００ではさらに、取得画像と標準画像との差分情報を所定の回数重畳させて得られる重畳画像情報を記憶する（図６）。つまり、重畳画像情報とは、単位時間ごとの来場者の位置情報を重ね合わせた画像である。

このようにして、重畳部分の画素数から、来場者の進行具合（歩行速度）を予測することができる。つまり、所定の重畳回数における重畳部分の画素数が多いほど来場者が早い速度で移動していると判断でき、逆に画素数が少ないほど来場者が遅い速度で移動していると判断することができる。（図７）

そして制御部では、この所定の重畳回数における重畳部分の画素数がある一定値以下の時に、来場者が展示物に対して興味を示し歩行速度が遅くなったと判断し照明を点灯させる。逆に重畳部分の画素数がある一定値以上の場合は来場者の歩行速度が早く、展示物に興味を示していないと判断し例えば、照明を消灯させる。ここでは図７（ａ）および（ｂ）に示すように移動速度が速いかあるいは中速である場合には消灯し、図７（ｃ）に示すように移動速度が遅い場合には点灯する。

このように、重畳部分の画素数を計数することで、来場者の歩行速度を検知することができ、この検知結果に基づいて、展示物への興味の有無を判断し、展示物への照明を調整する。例えば歩行速度が所定の値以下である場合は当該展示物に興味を持っていると判断し、照明器具４００を点灯する、あるいは発光強度を高める。一方所定の値を超えている場合には当該展示物には興味を持たず通り過ぎると判断し、照明器具の発光強度を弱めるかあるいは消灯する。
従って、本発明の照明システムによれば、所定の重畳回数における重畳部分の画素数（面積）に基づいて、制御部にて照明器具を点灯制御するため、来場者の速度すなわち進み具合から展示物に対する興味の加減を推測し、この推測結果に基づく予測精度の高い誘導照明を実施することができる。

（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。
前記実施の形態１では、移動速度が予め決めておいた所定の値を基準とし、この値以下であるか否かで点灯制御を行うようにしたが、本実施の形態では、画像センサがとらえた人の移動速度を重畳データとして重畳部分の画素数として、記憶し、その人自身の移動速度の変化に着目し、前のゾーンにおける移動速度よりも所定の値以上小さくなったとき、静止と判断し、その後に再び所定の値以上大きくなるまで、静止状態として点灯制御を行うようにしたことを特徴とする。装置構成としては前記実施の形態１で説明した、図１に示した照明システムと同様のものを用いるため、ここでは説明を省略する。

すなわち、「所定重畳回数における重畳部分の画素数（面積）」の「前回の所定重畳回数における重畳部分の画素数（面積）」に対する割合から、来場者の進行具合（歩行速度）を予測するものである。つまり、この割合が小さいほど、来場者が遅い速度で歩行していると判断でき、逆にこの割合が大きいほど、来場者が早い速度で移動していると判断できる。

制御部では、この割合がある一定値以下の時に、来場者が展示物に対して興味を示し歩行速度が遅くなったと判断し照明を点灯させる。逆にこの割合がある一定値以上の場合は来場者の歩行速度が早く、展示物に興味を示してないと判断し照明を消灯させる。

鑑賞路を５つのゾーンに分け、各ゾーンにおける画像データを撮像した。図８（ａ）乃至（ｅ）は、画像センサがとらえた各ゾーンの画像データを示す図である。図９（ａ）乃至（ｅ）は、画像センサがとらえた画像データを前記実施の形態１と同様に重畳処理したもので、ゾーン毎の重畳画像を示す。
また図１０（ａ）乃至（ｅ）は、別の人の画像センサがとらえた画像データを前記実施の形態１と同様に重畳処理したもので、ゾーン毎の重畳画像を示す。

図９では（ｃ）に来たときはじめて速度を低下させ、立ち止まったと判断し、ゾーンＡ３における展示物に対する照明器具を点灯する。
これに対し、図１０では図９で立ち止まったと判断した速度ではあるが、（ｂ）でも同じ速度であるため、通常の速度で歩いていると判断する。そして（ｃ）に来たときはじめて立ち止まったと判断する。そして（ｄ）では再び歩き始めたと判断する。

これら図９および図１０の比較から明らかなように、同じ自分自身の速度と比較するため、老人と若者、男性と女性など通常状態の歩行速度の異なるものに対しても自分自身の歩行速度と比較しているため、個体差に起因する誤動作を低減することができる。
なお、この速度比較における閾値については、多数のデータの平均値をとるなど、人の習性を考慮して適宜調整することで、より適切な点灯制御を実現することができる。制御部によって点灯制御される照明器具についても、種々のものに適用可能である。例えばベース照明については常時点灯し、個別照明のみをこの制御部によって点灯制御するようにしてもよい。

このようにして、若者と老人、男性と女性など、あるいは個人によって平常時の歩行速度が異なり、この個体差によって誤認が生じるという問題があったが、このように、人毎に前のゾーンにおける速度と比較することで、個体差に起因する誤動作をなくすことができ、容易に高精度の点灯制御を実現することが可能となる。

なお、前記実施の形態では、美術館の例について説明したが、これに限定されることなく、スーパーの冷蔵ショーケース照明、本屋や図書館の書架照明、オフィスや工場等の作業空間の照明などにも適用可能であることはいうまでもない。

図１１はスーパーの冷蔵ショーケースの照明システムを示す図である。画像センサ１００は天井に取り付けられ、照明器具４００は人Ｍの高さと同程度の高さに配されている。

図１２は本屋や図書館の書架照明を示す図である。この例では画像センサ１００は天井に取り付けられ、照明器具４００は書架の上に配されている。

本発明の実施の形態１の照明システムのブロック図本発明の実施の形態１の照明システムの説明図本発明の実施の形態１の照明システムの説明図本発明の実施の形態１の照明システムの説明図本発明の実施の形態１の照明システムの説明図本発明の実施の形態１の照明システムの説明図本発明の実施の形態１の照明システムの説明図本発明の実施の形態２の照明システムのゾーン分割を示す説明図本発明の実施の形態２の照明システムの説明図本発明の実施の形態２の照明システムの説明図本発明の照明システムの変形例を示す図本発明の照明システムの変形例を示す図

符号の説明

１００画像センサ
２００演算部
２０１標準画像情報記憶部
２０２画像記憶部
２０３差分処理部
２０４重畳処理部
２０５重畳情報記憶部
３００制御部
４００照明器具

Claims

照明器具と、画像センサと、前記画像センサが取得する画像情報に基づいて前記照明器具を点灯制御する演算部及び制御部と、を有する照明システムであって、
前記演算部は、標準画像情報を記憶する標準画像情報記憶部と、前記画像センサが取得した画像情報と前記標準画像情報との差分情報を重畳させて得られる重畳画像情報を記憶する重畳画像情報記憶部と、を有し、
前記制御部は、所定の重畳回数における重畳部分の画素数が一定値以下の時に、前記照明器具を点灯制御する照明システム。
照明器具と、画像センサと、前記画像センサが取得する画像情報に基づいて前記照明器具を点灯制御する演算部及び制御部と、を有する照明システムであって、
前記演算部は、標準画像情報を記憶する標準画像情報記憶部と、前記画像センサが取得した画像情報と前記標準画像情報との差分情報を重畳させて得られる重畳画像情報を記憶する重畳画像情報記憶部と、を有し、
前記制御部は、「所定の重畳回数における重畳部分の画素数」の「前回の所定の重畳回数における重畳部分の画素数」に対する割合が一定値以下の時に、前記照明器具を点灯制御する照明システム。