JP5627630B2 - 制御システム、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御システム、制御方法、及びプログラムに関する。

近年、オフィスビルや住居で消費される電力の低減を図るために、効率的に動作する設備機器等が開発されている。例えば、状況に応じて室内の環境を調整することで、電力の浪費を抑えるシステムが提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。

特許文献１に記載のシステムでは、室内の所定の位置に温湿度センサが配置される。そして、温湿度センサによって検出される温湿度が適切な値となるように、空調機器が制御される。これにより、室内の空気環境が局所的に調整される。

また、特許文献２に記載のシステムでは、室内にいるユーザが照度センサを携帯する。このシステムは、照明機器から射出される光の光度と、照度センサによって検出された照度とを比較することで、照度センサの位置を推定する。そして、照度センサによって検出される照度が適切な値となるように、照明機器が制御される。これにより、室内の照明環境が局所的に調整される。

特開２０１０−２５５９００号公報 特開２００８−２４３３９０号公報

特許文献１に記載のシステムでは、温湿度センサの配置をあらかじめ計画したり、配置された温湿度センサの位置を記録したりする必要があった。そのため、システムの設置に要する作業が繁雑となるおそれがあった。

一方、特許文献２に記載のシステムは、照明機器から射出された光の直進性を利用して、照度センサの位置を推定した。これにより、任意の位置に配置された照度センサを利用して、照明環境を調整することができた。そこで、照度センサの位置を推定する手法を用いて、温湿度センサの位置を推定することが考えられる。

しかしながら、空調機器から送り出された気流の経路は、室内の状況に大きく影響される。このため、特許文献２に記載のシステムと同様の手法により温湿度センサの位置を推定することは、非常に困難であると考えられる。すなわち、空調機器の送風の温湿度と、温湿度センサによって検出される温湿度とを比較することで、温湿度センサの位置を推定することは、非常に困難であると考えられる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、空気環境を調整するシステムを容易に設置することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の制御システムは、
空調対象となる空間内の基準位置に配置され、照明光を照射する複数の照明手段と、
基準位置とは異なる所定の位置に配置され、空間内の空気を調和するための空調空気を吹き出す吹き出し口と、
照度と、空気の状態とを検出する検出手段と、
複数の照明手段から二以上の照明手段を選択し、選択された照明手段それぞれによって照射される照明光の明るさを順次変更する変更手段と、
選択された照明手段それぞれによって照射される照明光の明るさの変化量と、検出手段によって検出される照度の変化量との比を順次算出し、算出された複数の比それぞれを相互に比較することで、基準位置を基準とする検出手段の位置を推定する第１推定手段と、
第１推定手段によって推定された位置に基づいて、吹き出し口の位置を基準とする検出手段の位置を推定する第２推定手段と、
第２推定手段によって推定された検出手段の位置へ、検出手段によって検出された空気の状態に応じた空調空気を、吹き出し口から送風する送風手段と、
を備え、
変更手段は、複数の照明手段から、第１推定手段による推定の位置精度に応じて二以上の照明手段を選択する。

本発明によれば、検出手段は、光の照度と空気の状態とを検出する。そして、検出手段によって検出された照度に基づいて、検出手段の位置が推定される。これにより、検出手段の配置をあらかじめ計画したり、配置された検出手段の位置を記録したりする必要がなくなる。したがって、空気環境を調整するシステムを容易に設置することができる。

第１の実施形態に係る制御システムの構成を示す図である。 照明装置の構成を示す図である。 検出器の構成を示す図である。 集中コントローラの構成を示す図である。 光度照度ＤＢに記憶されるデータを示す図である。 集中コントローラのプロセッサによって実行される処理を示すフロー図である。 光度照度ＤＢ作成処理を示すフロー図である。 微正面と、微正面に光を照射する光源とを示す図である。 微正面に所定の入射角で光が入射する場合を示す図である。 複数の光源から射出された光が微正面に入射する場合を示す図である。 位置推定処理を示すフロー図である。 変形例に係る制御システムの構成を示す図である。 第２の実施形態に係る制御システムの構成を示す図である。 照明コントローラの構成を示す図である。 集中コントローラのプロセッサによって実行される処理を示すフロー図である。 照明コントローラのプロセッサによって実行される処理を示すフロー図である。 第３の実施形態に係る作成推定処理を示すフロー図である。 光度照度ＤＢに記憶されるデータを示す図である。 他の実施形態に係る照明装置及び空調装置の配置を示す図である。 他の実施形態に係る光度照度ＤＢに記憶されるデータを示す図である。 他の実施形態に係る光度照度ＤＢに記憶されるデータを示す図である。 他の実施形態に係る光度照度ＤＢに記憶されるデータを示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を適宜用いる。鉛直方向は、Ｙ軸の方向であって、水平面は、Ｘ−Ｚ平面となる。

（第１の実施形態）
本実施形態に係る制御システム１０は、センサによって検出された照度や温湿度に基づいて、部屋２０内の照明環境及び空気環境を調整するシステムである。図１に示されるように、制御システム１０は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４、空調装置Ａ１〜Ａ３、検出器Ｄ１〜Ｄ４、及び集中コントローラ３０を有している。

照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれは、例えば、部屋２０の天井に取り付けられたＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明である。照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれは、その高さが互いに等しくなるように、所定の位置に設置される。また、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれは、集中コントローラ３０とケーブル２１で接続され、集中コントローラ３０から指示された明るさの照明光を部屋２０内に照射する。

照明装置Ｌ１は、図２に示されるように、調光部Ｌ１１及び光源Ｌ１２を有している。光源Ｌ１２は、例えばＬＥＤ電球から構成され、等方的に光を射出する拡散性の光源である。また、調光部Ｌ１１は、外部からの指示に従って、光源Ｌ１２の光度を０％、５０％、及び１００％の３段階のいずれかに調節する。０％の光度は、光源Ｌ１２が発光していないときの光度であって、１００％の光度は、光源Ｌ１２が発光可能な最大の光度である。５０％の光度は、０％と１００％の中間の光度である。

照明装置Ｌ２〜Ｌ４それぞれは、照明装置Ｌ１と同様の構成を有している。以下では、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれの光源の光度を、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれから射出される光の明るさを表す尺度として用いる。

空調装置Ａ１〜Ａ３それぞれは、例えば、部屋２０の天井に取り付けられた業務用のエアーコンディショナーである。なお、空調装置Ａ１〜Ａ３は、部屋２０の空気を調和するための空気を吹き出す吹き出し口を備える設備であればよい。例えば、セントラル方式の空調システムにおける吹き出し口が、空調装置Ａ１〜Ａ３の位置に配置されていてもよい。

図１に示されるように、空調装置Ａ１は、照明装置Ｌ１、Ｌ２の間に設置される。また、空調装置Ａ２は、照明装置Ｌ２、Ｌ３の間に設置され、空調装置Ａ３は、照明装置Ｌ３、Ｌ４の間に設置される。空調装置Ａ１〜Ａ３それぞれは、集中コントローラ３０とケーブル２１で接続され、集中コントローラ３０の指示に従って、送風の温湿度や風向、風量等を調節する。

検出器Ｄ１〜Ｄ４それぞれは、例えば部屋２０の床に設置され、光の照度と空気の状態とを検出する。検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置は任意である。制御システム１０の使用者（以下、単に使用者という）は、必要に応じて検出器Ｄ１〜Ｄ４を移動してもよい。ただし、検出器Ｄ１〜Ｄ４それぞれは、その高さが互いに等しくなるように配置される。

検出器Ｄ１は、図３に示されるように、照度センサＤ１１、温度センサＤ１２、湿度センサＤ１３、制御部Ｄ１４、及び通信部Ｄ１５を有している。

照度センサＤ１１は、例えばフォトダイオード等から構成される。検出器Ｄ１には、水平な受光面が配設されており、照度センサＤ１１は、この受光面に入射した光の照度を検出する。なお、検出器Ｄ１〜Ｄ４それぞれの受光面と、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれの光源とのＹ軸方向の距離は、図１に示されるように一定となる。この距離を、以下では高さｈと表記する。

温度センサＤ１２は、例えば熱電対又はサーミスタ等から構成され、検出器Ｄ１の周囲にある空気の温度を検出する。湿度センサＤ１３は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる多孔質誘電体の静電容量を検出することで、検出器Ｄ１の周囲にある空気の湿度を検出する。検出器Ｄ１は、温度センサＤ１２及び湿度センサＤ１３を用いて、空気の状態として温湿度を検出する。

制御部Ｄ１４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はマイコンと、プログラムが記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成される。制御部Ｄ１４は、照度センサＤ１１、温度センサＤ１２、及び湿度センサＤ１３による検出の結果を、通信部Ｄ１５を介して集中コントローラ３０へ通知する。

通信部Ｄ１５は、制御部Ｄ１４と集中コントローラ３０との通信を中継する。通信部Ｄ１５は、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の規格に従って、集中コントローラ３０と無線通信を行う。

集中コントローラ３０は、例えば、部屋２０の壁に取り付けられたリモートコントロール装置である。集中コントローラ３０は、図４に示されるように、プロセッサ３１、主記憶部３２、補助記憶部３３、通信部３４、及び入出力部３５を有している。主記憶部３２、補助記憶部３３、通信部３４、及び入出力部３５はいずれも内部バス３６を介してプロセッサ３１に接続されている。

プロセッサ３１は、例えばＣＰＵ等から構成され、補助記憶部３３に記憶される各種プログラムに従って、後述の処理を実行する。主記憶部３２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、補助記憶部３３に記憶される各種プログラムをロードし、プロセッサ３１の作業領域として用いられる。

補助記憶部３３は、例えばフラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性メモリから構成される。補助記憶部３３は、制御プログラム４１、位置推定プログラム４２、光度照度ＤＢ（Database）４３、その他のデータを記憶する。補助記憶部３３が記憶するデータには、照明装置Ｌ１〜Ｌ４及び空調装置Ａ１〜Ａ３の位置が含まれる。補助記憶部３３は、プロセッサ３１の指示に従って、プロセッサ３１が利用するデータをプロセッサ３１に供給し、プロセッサ３１から供給されたデータを記憶する。

図５には、補助記憶部３３に記憶される光度照度ＤＢ４３が示されている。図５に示されるように、光度照度ＤＢ４３は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれから照射される光の光度と、検出器Ｄ１〜Ｄ４それぞれによって検出された照度とを、対応づけて記憶する。光度照度ＤＢ４３は、後述の処理によって作成される。

通信部３４は、プロセッサ３１と、照明装置Ｌ１〜Ｌ４、空調装置Ａ１〜Ａ３、及び検出器Ｄ１〜Ｄ４との通信を中継する。通信部３４は、ケーブル２１を介して、照明装置Ｌ１〜Ｌ４及び空調装置Ａ１〜Ａ３と有線通信を行う。また、通信部３４は、所定の規格に従って、検出器Ｄ１〜Ｄ４と無線通信を行う。

入出力部３５は、入力キーや操作ボタン等の入力デバイス、及びＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やスピーカ等の出力デバイスから構成される。入出力部３５は、使用者によって入力された指示を、プロセッサ３１へ通知する。また、入出力部３５は、プロセッサ３１の指示に従って、使用者に対して種々の情報を提示する。

続いて、集中コントローラ３０のプロセッサ３１によって実行される処理について、図５〜１１を用いて説明する。プロセッサ３１は、制御プログラム４１を実行することにより、図６に示される処理を実行する。

まず、プロセッサ３１は、位置推定プログラム４２を実行することにより、図６に示される光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１、及び位置推定処理Ｓ２を順に実行する。光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１では、例えば、図５に示された光度照度ＤＢ４３が作成される。そして、位置推定処理Ｓ２では、作成された光度照度ＤＢ４３に基づいて、検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置が推定される。

光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１では、プロセッサ３１は、図７に示されるように、まず、リファレンス用の光度を設定する（ステップＳ１１）。具体的には、プロセッサ３１は、図５の「ケース１」に示されるように、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれに対して、光度を５０％にするように指示する。

次に、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１〜Ｄ４によって検出された照度を取得する（ステップＳ１２）。これにより、図５に示される「ケース１」には、検出器Ｄ１〜Ｄ４それぞれによって検出された照度「４００（ｌｘ）」が追加される。

次に、プロセッサ３１は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４のうち１台の光度を１００％に変更する（ステップＳ１３）。例えば、ステップＳ１３が最初に実行される場合に、プロセッサ３１は、図５の「ケース２」に示されるように、照明装置Ｌ１の光度を１００％に変更する。なお、照明装置Ｌ２〜Ｌ４の光度は、５０％のまま変更されない。

次に、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１〜Ｄ４によって検出された照度を取得して、光度照度ＤＢ４３に記憶させる（ステップＳ１４）。これにより、図５の「ケース２」に示されるデータが、光度照度ＤＢ４３に追加される。なお、ステップＳ１４にてプロセッサ３１が取得する照度は、検出器Ｄ１〜Ｄ４それぞれが１回だけ検出した結果であってもよいし、検出器Ｄ１〜Ｄ４それぞれが複数回検出した結果の平均であってもよい。

次に、プロセッサ３１は、ステップＳ１３にて変更された光度を、リファレンス用の光度に戻す（ステップＳ１５）。これにより、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれの光度は、５０％となる。

そして、プロセッサ３１は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４すべての光度を変更したか否かを判定する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６の判定が否定された場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、プロセッサ３１は、ステップＳ１３〜Ｓ１６を繰り返す。例えば、ステップＳ１３〜Ｓ１６の実行が２回目である場合に、プロセッサ３１は、照明装置Ｌ２の光度を変更して、図５の「ケース３」に示されるデータを光度照度ＤＢ４３に追加する。また、３回目の実行では、図５の「ケース４」に示されるデータが追加され、４回目の実行では、「ケース５」に示されるデータが追加される。これにより、照明装置Ｌ１〜Ｌ４すべての光度が１度ずつ変更される。

ステップＳ１６の判定が肯定された場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、プロセッサ３１は、光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１を終了する。

光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１に続いて、プロセッサ３１は、位置推定処理Ｓ２を実行する。ここで、光度照度ＤＢ４３に記憶された光度と照度との関係を説明する

以下では、図８に示されるように、拡散性の光源ＬＳから距離ｒ（ｍ）だけ離間する微小面ｄＦに、光が照射されると仮定する。照度は、単位面積あたりの光束の量を表す。したがって、微小面ｄＦの面積を微小面積ｄＡ（ｍ^２）とし、微小面ｄＦに照射される光束をｄφ（ｌｍ）とすると、微小面ｄＦにおける照度Ｅ（ｌｘ）は、次式（１）で示される。

また、微小面ｄＦに照射される光がなす立体角をｄΩ（ｓｒ）とすると、光束ｄφを用いて、光源ＬＳから射出される光の光度Ｉ（ｌｍ／ｓｒ）は、次式（２）で示される。

また、立体角ｄΩは、微小面積ｄＡ及び距離ｒを用いて、次式（３）で示される。

上記式（１）〜（３）に基づいて、照度Ｅは、光度Ｉ及び距離ｒを用いて、次式（４）で示される。

式（４）に示されるように、照度Ｅは、光度Ｉに比例し、距離ｒの二乗に反比例する。ただし、上記式（４）は、図８に示されるように、微小面ｄＦが光の進行方向に直交する場合に導かれる式である。微小面ｄＦに光が入射角θで入射する場合は、入射角θに応じて照度Ｅが変化する。

図９には、光源ＬＳから射出された光が、入射角θで微小面ｄＦ１に入射する場合が示されている。この場合において、光源ＬＳが拡散性点光源であるときに、微小面ｄＦ１における照度Ｅ_Ｆ１は、Ｅ_Ｆ１＝Ｅ_Ｆ０・ｃｏｓ^３θという式で示されることが一般に知られている。なお、照度Ｅ_Ｆ０は、光源ＬＳの直下に位置する微小面ｄＦ０における照度を示す。また、光源ＬＳが均等拡散光源であるときに、照度Ｅ_Ｆ１は、Ｅ_Ｆ１＝Ｅ_Ｆ０・ｃｏｓ^４θという式で示されることが一般に知られている。

照度Ｅ_Ｆ１は、以上のように、入射角θに依存する指向特性を有している。この指向特性は、０度≦θ＜９０度の範囲内で単調減少する関数ｆ（θ）を用いて表される。関数ｆ（θ）は、θが０度のときに１となり、θが９０度のときにゼロとなる関数である。例えば、光源ＬＳが指向性の強いＬＥＤ等である場合に、入射角θが増加すると、関数ｆ（θ）は急激に減少する。この関数ｆ（θ）を用いると、照度Ｅ_Ｆ１は、次式（５）で示される。

図１０には、Ｎ個の光源ＬＳ１〜ＬＳＮそれぞれから射出された光が、入射角θ_ＬＳ１〜θ_ＬＳＮで微小面ｄＦ１に入射する場合が示されている。この場合に、照度Ｅ_Ｆ１は、光源ＬＳ１〜ＬＳＮそれぞれから射出された光によって規定される照度Ｅ_{ＬＳ１Ｆ１}〜Ｅ_{ＬＳＮＦ１}の和となる。したがって、光源ＬＳ１〜ＬＳＮそれぞれの光度をＩ_ＬＳ１〜Ｉ_ＬＳＮとし、照度Ｅ_{ＬＳ１Ｆ１}〜Ｅ_{ＬＳＮＦ１}それぞれの指向特性をｆ_ＬＳ１（θ）〜ｆ_ＬＳＮ（θ）とし、光源ＬＳ１〜ＬＳＮそれぞれの高さをｒ_ＬＳ１〜ｒ_ＬＳＮとすると、照度Ｅ_Ｆ１は、次式（６）で示される。

以下では、本実施形態に係る照明装置Ｌ１から射出された光が検出器Ｄ１の受光面に入射するときの入射角を、入射角θ_Ｌ１Ｄ１と表記する。同様に、照明装置Ｌ１〜Ｌ４の符号と検出器Ｄ１〜Ｄ４の符号とを続けて「θ」に添えることで、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれから射出された光が、検出器Ｄ１〜Ｄ４それぞれの受光面に入射するときの入射角を表記する。

また、検出器Ｄ１〜Ｄ４それぞれによって検出される照度を、照度Ｅ_Ｄ１〜Ｅ_Ｄ４と表記する。本実施形態において、照度Ｅ_Ｄ１〜Ｅ_Ｄ４それぞれは、関数ｆ（θ）で示される共通の指向特性を有する。

また、係数α_Ｌ１〜α_Ｌ４と光度Ｉ_ＭＡＸとを用いて、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれから照射される光の光度を、α_Ｌ１・Ｉ_ＭＡＸ〜α_Ｌ４・Ｉ_ＭＡＸと表記する。係数α_Ｌ１〜α_Ｌ４それぞれは、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれの光度が０％であるときにはゼロとなり、光度が５０％であるときには０．５となり、光度が１００％であるときには１となる。光度Ｉ_ＭＡＸは、照明装置Ｌ１〜Ｌ４が発光可能な最大の光度である。

上記式（６）より、本実施形態に係る照度Ｅ_Ｄ１は、次式（７）で示される。

上記式（７）は、図５の光度照度ＤＢ４３に示される照明装置Ｌ１〜Ｌ４の光度と、検出器Ｄ１によって検出された照度との関係を示している。また、上記式（７）と同様にして、照明装置Ｌ１〜Ｌ４の光度と、検出器Ｄ２〜Ｄ４によって検出された照度Ｅ_Ｄ２〜Ｅ_Ｄ４との関係を示す式を導くことができる。

図５の「ケース１」に示される場合に、係数α_Ｌ１〜α_Ｌ４はいずれも０．５である。以下、「ケース１」に示される場合における係数α_Ｌ１及び照度Ｅ_Ｄ１を、便宜的に係数α_Ｌ１Ｃ１及び照度Ｅ_Ｄ１Ｃ１と表記する。また、「ケース２」に示される場合における係数α_Ｌ１及び照度Ｅ_Ｄ１を、便宜的に係数α_Ｌ１Ｃ２及び照度Ｅ_Ｄ１Ｃ２と表記する。

照度Ｅ_Ｄ１Ｃ１、Ｅ_Ｄ１Ｃ２は、上記式（７）に基づいて、以下の式（８）、（９）で示される。

上記式（８）、（９）に基づいて、照度Ｅ_Ｄ１Ｃ１と照度Ｅ_Ｄ１Ｃ２との差は、次式（１０）で示される。

上記式（１０）のうち、照度Ｅ_Ｄ１の変化量を示す｜Ｅ_Ｄ１Ｃ２−Ｅ_Ｄ１Ｃ１｜の値、及び係数α_Ｌ１の変化量を示す｜α_Ｌ１Ｃ２−α_Ｌ１Ｃ１｜の値は、光度照度ＤＢ４３を参照して直接的に算出することができる。

図１１に示されるように、プロセッサ３１は、位置推定処理Ｓ２において、まず、光度照度ＤＢ４３に基づいて、係数Ｐを算出する（ステップＳ２１）。係数Ｐは、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれの光度の変化量と、検出された照度Ｅ_Ｄ１〜Ｅ_Ｄ４それぞれの変化量との比を示す。例えば、プロセッサ３１は、照明装置Ｌ１の光度の変化量と、照度Ｅ_Ｄ１の変化量との比を示す係数Ｐ_Ｌ１Ｄ１を、次式（１１）を用いて算出する。

以下では、入射角θと同様に、照明装置Ｌ１〜Ｌ４の符号と検出器Ｄ１〜Ｄ４との符号を用いて、係数Ｐを表記する。係数Ｐ_Ｌ１Ｄ１と同様にして、プロセッサ３１は、図５の「ケース１」に示される照度Ｅ_Ｄ１Ｃ１と、「ケース３」に示される照度Ｅ_Ｄ１Ｃ３との差を求めることにより、係数Ｐ_Ｌ２Ｄ１を算出する。同様に、プロセッサ３１は、係数Ｐ_Ｌ３Ｄ１、Ｐ_Ｌ４Ｄ１や、係数Ｐ_Ｌ１Ｄ２〜Ｐ_Ｌ４Ｄ２、Ｐ_Ｌ１Ｄ３〜Ｐ_Ｌ４Ｄ３、Ｐ_Ｌ１Ｄ４〜Ｐ_Ｌ４Ｄ４を算出する。

なお、本実施形態に係る光度照度ＤＢ４３に基づいて、プロセッサ３１により算出される係数Ｐ_Ｌ１Ｄ１の値は、次式（１２）で示される。

また、プロセッサ３１は、係数Ｐ_Ｌ２Ｄ１の値を２００と算出し、係数Ｐ_Ｌ３Ｄ１及び係数Ｐ_Ｌ４Ｄ１の値を０と算出する。

係数Ｐ_Ｌ１Ｄ１を用いると、上記式（１０）を変形することで、関数ｆ（θ_Ｌ１Ｄ１）は次式（１３）で示される。

関数ｆ（θ_Ｌ１Ｄ１）と同様にして、係数Ｐ_Ｌ２Ｄ１を用いて関数ｆ（θ_Ｌ２Ｄ１）を示すことができる。また、係数Ｐ_Ｌ３Ｄ１、Ｐ_Ｌ４Ｄ１を用いて、関数ｆ（θ_Ｌ３Ｄ１）、ｆ（θ_Ｌ４Ｄ１）を示すことができる。さらに、係数Ｐ_Ｌ１Ｄ２〜Ｐ_Ｌ４Ｄ２、Ｐ_Ｌ１Ｄ３〜Ｐ_Ｌ４Ｄ３、Ｐ_Ｌ１Ｄ４〜Ｐ_Ｌ４Ｄ４それぞれを用いて、関数ｆ（θ_Ｌ１Ｄ２）〜ｆ（θ_Ｌ４Ｄ２）、ｆ（θ_Ｌ１Ｄ３）〜ｆ（θ_Ｌ４Ｄ３）、ｆ（θ_Ｌ１Ｄ４）〜ｆ（θ_Ｌ４Ｄ４）それぞれを示すことができる。

ステップＳ２１に続いて、プロセッサ３１は、関数ｆ（θ）の大小関係を求める（ステップＳ２２）。例えば、プロセッサ３１は、関数ｆ（θ_Ｌ１Ｄ１）〜ｆ（θ_Ｌ４Ｄ１）の大小関係を求める。ここで、上記式（１３）のうち、高さｈ及び光度Ｉ_ＭＡＸは、照明装置Ｌ１〜Ｌ４及び検出器Ｄ１〜Ｄ４に依存しない一定の値である。このため、関数ｆ（θ_Ｌ１Ｄ１）〜ｆ（θ_Ｌ４Ｄ１）の大小関係は、係数Ｐ_Ｌ１Ｄ１〜Ｐ_Ｌ４Ｄ１の大小関係に対応するものとなる。

具体的には、光度照度ＤＢ４３に基づいて算出された係数Ｐ_Ｌ１Ｄ１〜Ｐ_Ｌ４Ｄ１の値の大小関係は、次式（１４）で示される。

上記式（１４）に基づいて、プロセッサ３１は、次式（１５）で示される関数ｆ（θ_Ｌ１Ｄ１）〜ｆ（θ_Ｌ４Ｄ１）の大小関係を求める。

さらに、プロセッサ３１は、関数ｆ（θ_Ｌ１Ｄ１）〜ｆ（θ_Ｌ４Ｄ４）の任意の組み合わせについても、関数ｆ（θ_Ｌ１Ｄ１）〜ｆ（θ_Ｌ４Ｄ１）と同様に大小関係を求める。

ステップＳ２２に続いて、プロセッサ３１は、入射角θの大小関係を求める（ステップＳ２３）。例えば、プロセッサ３１は、入射角θ_Ｌ１Ｄ１〜θ_Ｌ４Ｄ１の大小関係を求める。ここで、関数ｆ（θ）は単調減少関数であるため、プロセッサ３１は、上記式（１５）に基づいて、次式（１６）で示される入射角θ_Ｌ１Ｄ１〜θ_Ｌ４Ｄ１の大小関係を求める。

さらに、プロセッサ３１は、入射角θ_Ｌ１Ｄ１〜θ_Ｌ４Ｄ４の任意の組み合わせついても、入射角θ_Ｌ１Ｄ１〜θ_Ｌ４Ｄ１と同様に大小関係を求める。

ステップＳ２３に続いて、プロセッサ３１は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４を基準としたときの検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を推定する（ステップＳ２４）。

照明装置Ｌ１と検出器Ｄ１との水平面における距離が小さいほど、入射角θ_Ｌ１Ｄ１は小さくなる。同様に、照明装置Ｌ２〜Ｌ４それぞれと検出器Ｄ１との水平面における距離が小さいほど、入射角θ_Ｌ２Ｄ１〜θ_Ｌ４Ｄ１それぞれは小さくなる。したがって、プロセッサ３１は、上記式（１６）に基づいて、照明装置Ｌ１〜Ｌ４のうち照明装置Ｌ１が検出器Ｄ１に最も近いと推定する。

なお、関数ｆ（θ_Ｌ３Ｄ１）、ｆ（θ_Ｌ４Ｄ１）の値はともにゼロであったため、上記式（１６）において、入射角θ_Ｌ３Ｄ１、θ_Ｌ４Ｄ１の大小関係は明らかではない。

また、プロセッサ３１は、次式（１７）で示される入射角θ_Ｌ１Ｄ２〜θ_Ｌ４Ｄ２の大小関係に基づいて、検出器Ｄ２の位置を推定する。

具体的には、プロセッサ３１は、上記式（１７）に基づいて、照明装置Ｌ１〜Ｌ４のうち照明装置Ｌ２が検出器Ｄ２に最も近いと推定する。また、プロセッサ３１は、照明装置Ｌ１と検出器Ｄ２との水平面における距離が、照明装置Ｌ３と検出器Ｄ２との水平面における距離に等しいと推定する。

なお、上記式（１７）において入射角θ_Ｌ１Ｄ２、θ_Ｌ３Ｄ２が等しくない場合であっても、入射角θ_Ｌ１Ｄ２、θ_Ｌ３Ｄ２の差が所定の閾値以下であるときに、プロセッサ３１は、照明装置Ｌ１と検出器Ｄ２との水平面における距離が、照明装置Ｌ３と検出器Ｄ２との水平面における距離に等しいと推定してもよい。

さらに、プロセッサ３１は、入射角θ_Ｌ１Ｄ３〜θ_Ｌ４Ｄ３、θ_Ｌ１Ｄ４〜θ_Ｌ４Ｄ４に基づいて、検出器Ｄ３、Ｄ４の位置を推定する。また、プロセッサ３１は、入射角θ_Ｌ１Ｄ１〜θ_Ｌ４Ｄ４の任意の組み合わせについて求められた大小関係に基づいて、検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を推定する

ステップＳ２４に続いて、プロセッサ３１は、空調装置Ａ１〜Ａ３を基準としたときの検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を推定する（ステップＳ２５）。具体的には、プロセッサ３１は、補助記憶部３３に記憶されている照明装置Ｌ１〜Ｌ４及び空調装置Ａ１〜Ａ３の位置を用いて、ステップＳ２４にて推定された位置を変換する。

例えば、ステップＳ２４において、照明装置Ｌ１〜Ｌ４のうち照明装置Ｌ１が、検出器Ｄ１に最も近いと推定された。この照明装置Ｌ１は、空調装置Ａ１よりも−Ｘ側に設置されている。したがって、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１が空調装置Ａ１よりも−Ｘ側に配置されていると推定する。

また、ステップＳ２４において、照明装置Ｌ１〜Ｌ４のうち照明装置Ｌ２が、検出器Ｄ２に最も近いと推定された。この照明装置Ｌ２は、空調装置Ａ１、Ａ２の間に設置されている。したがって、プロセッサ３１は、Ｘ軸方向において、検出器Ｄ２が空調装置Ａ１、Ａ２の間に配置されていると推定する。

そして、プロセッサ３１は、位置推定処理Ｓ２を終了する。

図６に戻り、プロセッサ３１は、使用者による入力の有無を判定する（ステップＳ３）。具体的には、プロセッサ３１は、照明環境や空調環境を調整するための指示が入力されたか否かを判定する。照明環境を調整するための指示は、例えば、部屋２０全体の明るさを所定の明るさに設定するという指示である。また、空調環境を調整するための指示は、例えば、部屋２０全体の温湿度を所定の温湿度に設定するという指示である。

入力がないと判定された場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、プロセッサ３１は、ステップＳ７へ処理を移行する。

入力があると判定された場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１〜Ｄ４による検出の結果を新たに取得する（ステップＳ４）。

次に、プロセッサ３１は、ステップＳ３にて入力された指示に従って、照明装置Ｌ１〜Ｌ４を制御する（ステップＳ５）。この制御では、ステップＳ４にて取得された検出結果が用いられる。また、プロセッサ３１は、位置推定処理Ｓ２のステップＳ２４で推定された位置に基づいて制御を行う。

例えば、照度Ｅ_Ｄ１が照度Ｅ_Ｄ２〜Ｅ_Ｄ４より大きい場合に、プロセッサ３１は、窓２２から差し込む外光の影響で、検出器Ｄ１付近の照度が大きくなっていると判別する。そして、プロセッサ３１は、照度Ｅ_Ｄ１〜Ｅ_Ｄ４それぞれが互いに等しくなるように、検出器Ｄ１の近くに位置する照明装置Ｌ１を制御する。

なお、ステップＳ３にて照明環境を調整するための指示が入力されなかった場合に、プロセッサ３１は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４を制御することなく、ステップＳ６へ処理を移行する。

次に、プロセッサ３１は、ステップＳ３にて入力された指示に従って、空調装置Ａ１〜Ａ３を制御する（ステップＳ６）。この制御では、ステップＳ４にて取得された検出結果が用いられる。また、プロセッサ３１は、位置推定処理Ｓ２のステップＳ２５で推定された位置に基づいて制御を行う。

例えば、検出器Ｄ２によって検出された温度が、指示された温度より高い場合に、プロセッサ３１は、検出器Ｄ２の近くに位置する空調装置Ａ１、Ａ２を制御する。これにより、空調装置Ａ１、Ａ２は、検出器Ｄ２の周辺へ冷風を送る。また、検出器Ｄ４によって検出された湿度が、検出器Ｄ１〜Ｄ３によって検出された湿度よりも高い場合に、プロセッサ３１は、検出器Ｄ４の近くに位置する空調装置Ａ３に、除湿を行わせる。

なお、ステップＳ３にて空調環境を調整するための指示が入力されなかった場合に、プロセッサ３１は、空調装置Ａ１〜Ａ３を制御することなく、ステップＳ７へ処理を移行する。

次に、プロセッサ３１は、現在時刻が所定の時刻であるか否かを判定する（ステップＳ７）。所定の時刻は、例えば午前６時である。現在時刻が所定の時刻ではないと判定された場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、プロセッサ３１は、ステップＳ３〜Ｓ７を繰り返す。

現在時刻が所定の時刻であると判定された場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、プロセッサ３１は、ステップＳ１〜Ｓ７を繰り返す。これにより、光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１及び位置推定処理Ｓ２は、１日に１度実行される。

以上説明したように、本実施形態に係る制御システム１０は、検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を推定する。このため、制御システム１０の設置時に、使用者が検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を記録する必要はない。ひいては、制御システム１０を容易に設置することができる。また、使用者は、検出器Ｄ１〜Ｄ４の配置を容易に変更したり、移動体に取り付けた検出器Ｄ１〜Ｄ４を用いて制御システム１０を使用したりすることができる。

また、本実施形態に係る制御システム１０は、光度Ｉ_ＭＡＸや高さｈ、関数ｆ（θ）を直接的に利用することなく、検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を推定する。これにより、使用者は、あらかじめ光度Ｉ_ＭＡＸ等を調査することなく、制御システム１０を稼働することができる。ひいては、制御システム１０を容易に設置することができる。

また、照明機器と空調機器とは、互いに異なる機能を発揮する機器であって、通常は別個に設置される場合が多い。この場合には、照明環境を調整するためのセンサと、空調環境を調整するためのセンサとを別個に取り付ける必要がある。したがって、センサを取り付けるための多くのスペースが必要となるおそれがあった。

本実施形態に係る制御システム１０は、照明機器及び空調機器の双方を、共通の検出器Ｄ１〜Ｄ４を用いて制御する。これにより、検出器を設置するためのスペースを少なくすることができる。

なお、本実施形態に係る集中コントローラ３０は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４、及び空調装置Ａ１〜Ａ３を直接制御したが、これには限定されない。例えば、図１２に示されるように、集中コントローラ３０は、照明コントローラ３８や空調コントローラ３９を制御してもよい。照明コントローラ３８は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４を制御する装置であって、空調コントローラ３９は、空調装置Ａ１〜Ａ３を制御する装置である。

図１２に示される場合には、既存の照明コントローラ３８や空調コントローラ３９を利用することが可能となる。このため、集中コントローラ３０及び検出器Ｄ１〜Ｄ４のみを設置することで、制御システム１０を構成することができる。

また、本実施形態に係るステップＳ４において、プロセッサ３１は、照度及び温湿度のすべてを取得してもよいし、ステップＳ３にて入力された指示を実行するために必要な検出値のみを取得してもよい。例えば、ステップＳ３にて、照明環境のみを調整するための指示が入力された場合に、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１〜Ｄ４から照度のみを取得してもよい。

（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について、上述の第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、上記実施形態と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

本実施形態に係る制御システム１０は、図１３に示されるように、照明装置Ｌ１〜Ｌ４を制御する照明コントローラ５０を備える点で、第１の実施形態に係る制御システム１０と異なっている。

照明コントローラ５０は、例えば、部屋２０の天井裏に設置され、照明装置Ｌ１〜Ｌ４とケーブル２３で接続される。照明コントローラ５０は、検出器Ｄ１〜Ｄ４による検出の結果を無線通信で取得し、この検出結果に基づいて照明装置Ｌ１〜Ｌ４を制御する。また、照明コントローラ５０は、集中コントローラ３０と無線通信を行う。

照明コントローラ５０は、図１４に示されるように、プロセッサ５１、主記憶部５２、補助記憶部５３、及び通信部５４を有している。主記憶部５２、補助記憶部５３、通信部５４はいずれも内部バス５６を介してプロセッサ５１に接続されている。

プロセッサ５１は、例えばＣＰＵ等から構成され、補助記憶部５３に記憶される各種プログラムに従って、後述の処理を実行する。主記憶部５２は、プロセッサ５１の作業領域として用いられる。補助記憶部５３は、制御プログラム６１、位置推定プログラム６２、及び光度照度ＤＢ４３を記憶する。また、補助記憶部５３は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４の位置を記憶する。

通信部５４は、プロセッサ５１と、照明装置Ｌ１〜Ｌ４、検出器Ｄ１〜Ｄ４、及び集中コントローラ３０との通信を中継する。通信部５４は、ケーブル２３を介して、照明装置Ｌ１〜Ｌ４と有線通信を行う。また、通信部５４は、所定の規格に従って、検出器Ｄ１〜Ｄ４及び集中コントローラ３０と無線通信を行う。

検出器Ｄ１〜Ｄ４は、検出の結果を、照明コントローラ５０へ通知する。

本実施形態に係る集中コントローラ３０の構成は、第１の実施形態に係る集中コントローラ３０のものと同様である（図４を参照）。ただし、補助記憶部３３は、位置推定プログラム４２及び光度照度ＤＢ４３を記憶しない。また、通信部３４は、プロセッサ３１と、照明コントローラ５０及び空調装置Ａ１〜Ａ３との通信を中継する。

続いて、集中コントローラ３０のプロセッサ３１によって実行される処理について、図１５を用いて説明する。

まず、プロセッサ３１は、位置推定処理の実行を照明コントローラ５０に要求する（ステップＳ２０１）。これにより、照明コントローラ５０は、位置推定処理を実行する。

次に、プロセッサ３１は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４を基準としたときの検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を、照明コントローラ５０から取得する（ステップＳ２０２）。その後、プロセッサ３１は、空調装置Ａ１〜Ａ３を基準としたときの検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を推定する（ステップＳ２５）。

次に、プロセッサ３１は、照明環境を調整するための指示が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２０３）。照明環境を調整するための指示が入力されたと判定された場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、プロセッサ３１は、照明コントローラ５０へ、入力された指示を通知する（ステップＳ２０４）。その後、プロセッサ３１は、ステップＳ７へ処理を移行する。

照明環境を調整するための指示が入力されていないと判定された場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、プロセッサ３１は、空調環境を調整するための指示が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２０５）。空調環境を調整するための指示が入力されていないと判定された場合（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、プロセッサ３１は、ステップＳ７へ処理を移行する。

空調環境を調整するための指示が入力されたと判定された場合（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１〜Ｄ４による検出の結果を、照明コントローラ５０に要求する（ステップＳ２０６）。その後、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１〜Ｄ４による検出の結果を、照明コントローラ５０から取得する（ステップＳ２０７）。

以降のステップＳ６、Ｓ７は、第１の実施形態に係るものと同様の処理である。ただし、ステップＳ７の判定が否定された場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、プロセッサ３１は、ステップＳ２０３以降の処理を繰り返す。また、ステップＳ７の判定が肯定された場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、プロセッサ３１は、ステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。

続いて、照明コントローラ５０のプロセッサ５１によって実行される処理について、図１６を用いて説明する。

まず、プロセッサ５１は、集中コントローラ３０からの信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。信号を受信していないと判定された場合（ステップＳ２１１；Ｎｏ）、プロセッサ５１は、ステップＳ２１１の処理を繰り返す。

信号を受信したと判定された場合（ステップＳ２１１；Ｙｅｓ）、プロセッサ５１は、受信された信号の種類を判定する（ステップＳ２１２）。

受信された信号が位置推定処理の実行の要求であると判定された場合、プロセッサ５１は、光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１及び位置推定処理Ｓ２を実行する。本実施形態に係る位置推定処理Ｓ２は、第１の実施形態と同様のものであるが、図１１に示される処理のうち、ステップＳ２５は実行されない。

次に、プロセッサ５１は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４の位置を基準としたときの検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を、集中コントローラ３０へ送信する。その後、プロセッサ５１は、ステップＳ２１１以降を繰り返す。

ステップＳ２１２にて、受信された信号が検出器Ｄ１〜Ｄ４による検出の結果の要求であると判定された場合、プロセッサ５１は、検出器Ｄ１〜Ｄ４による検出の結果を取得する（ステップＳ４）。その後、プロセッサ５１は、検出結果を集中コントローラ３０へ送信する（ステップＳ２１４）。そして、プロセッサ５１は、ステップＳ２１１以降の処理を繰り返す。

ステップＳ２１２にて、受信された信号が照明環境を調整するための指示であると判定された場合、プロセッサ５１は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４を制御する（ステップＳ５）。プロセッサ５１は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４の制御が完了した後に、制御が完了した旨を集中コントローラ３０へ通知してもよい。その後、プロセッサ５１は、ステップＳ２１１以降の処理を繰り返す。

以上説明したように、本実施形態に係る制御システム１０は、照明コントローラ５０を備えている。制御システム１０において、使用者からの入力を受け付けるための装置は、使用者が操作可能な位置に設置される必要がある。また、照明装置Ｌ１〜Ｌ４を制御するための装置は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４に近い位置に設置されることが好ましい。本実施形態に係る照明コントローラ５０は、集中コントローラ３０と無線通信を行う。このため、集中コントローラ３０から離間した天井裏等に、照明コントローラ５０を設置することができる。

また、本実施形態に係る検出器Ｄ１〜Ｄ４による検出の結果は、照明コントローラ５０へ通知され、集中コントローラ３０に通知されなかった。このため、集中コントローラ３０と照明コントローラ５０との通信によって生じる通信負荷を軽減することができる。

なお、本実施形態に係る集中コントローラ３０は、検出器Ｄ１〜Ｄ４による検出の結果を照明コントローラから取得したが、これには限定されず、検出器Ｄ１〜Ｄ４から検出結果を直接取得してもよい。

（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態について、上述の第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、上記実施形態と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。

本実施形態に係るプロセッサ３１は、第１の実施形態に係る光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１及び位置推定処理Ｓ２に代えて、作成推定処理Ｓ３００を実行する。作成推定処理Ｓ３００では、光度照度ＤＢ４３の作成と、検出器Ｄ１〜Ｄ４の推定とが並行して実行される。

図１７に示されるように、作成推定処理Ｓ３００において、プロセッサ３１は、まず、第１の実施形態と同様のステップＳ１１〜Ｓ１３を実行する。これにより、図１８の「ケース１」に示されるデータが、光度照度ＤＢ４３に追加される。

次に、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１〜Ｄ４のうち、位置が決定されていない検出器から照度を取得して、光度照度ＤＢ４３に記憶させる（ステップＳ３０１）。検出器の位置の決定は、プロセッサ３１によって検出器の位置を十分な精度で推定することを意味する。

例えば、ステップＳ３０１が最初に実行される場合に、検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置はいずれも決定されていない。このため、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１〜Ｄ４すべてによって検出された照度を取得して、光度照度ＤＢ４３に記憶させる。これにより、図１８の「ケース２」に示されるデータが、光度照度ＤＢ４３に追加される。

次に、プロセッサ３１は、変更された光度をリファレンス用の光度に戻す（ステップＳ１５）。

次に、プロセッサ３１は、光度照度ＤＢ４３に記憶されたデータに基づいて、位置推定処理Ｓ２を実行する。

なお、位置推定処理Ｓ２が最初に実行される場合に、プロセッサ３１は、図１８の「ケース１」及び「ケース２」に示されるデータに基づいて、係数Ｐ_Ｌ１Ｄ１（＝４００）を算出する。しかしながら、係数Ｐ_Ｌ２Ｄ１、Ｐ_Ｌ３Ｄ１、Ｐ_Ｌ４Ｄ１は算出されないため、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１の位置を推定することができない。同様に、プロセッサ３１は、検出器Ｄ２〜Ｄ４の位置を推定することができない。

次に、プロセッサ３１は、新たに位置が決定された検出器があるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。例えば、ステップＳ３０３が最初に実行される場合には、検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置はいずれも決定されていないため、ステップＳ３０３の判定は否定される。

ステップＳ３０３の判定が否定された場合（ステップＳ３０３；Ｎｏ）、プロセッサ３１は、ステップＳ１３以降の処理を繰り返す。これにより、図１８の「ケース３」に示されるデータが、光度照度ＤＢ４３に追加される。

また、プロセッサ３１は、「ケース１」及び「ケース３」に示されるデータに基づいて、係数Ｐ_Ｌ２Ｄ１（＝２００）を算出する。プロセッサ３１は、係数Ｐ_Ｌ１Ｄ１、Ｐ_Ｌ２Ｄ１の大小関係に基づいて、検出器Ｄ１が、照明装置Ｌ２よりも照明装置Ｌ１の近くに位置していると推定する。さらに、プロセッサ３１は、照明装置Ｌ１〜Ｌ４の配置に基づいて、検出器Ｄ１が、照明装置Ｌ３、Ｌ４よりも照明装置Ｌ１の近くに位置していると推定する。これにより、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１の位置を決定する。

ステップＳ３０３の判定が肯定された場合（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、プロセッサ３１は、位置が決定された検出器をスリープモードに設定する（ステップＳ３０４）。例えば、検出器Ｄ１の位置が決定された場合に、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１をスリープモードに移行させる。

スリープモードは、検出器Ｄ１〜Ｄ４の消費電力を低減するモード（状態）である。例えば、スリープモードの検出器Ｄ１は、照度センサＤ１１、温度センサＤ１２、及び湿度センサＤ１３へ電力を供給しない。また、スリープモードの検出器Ｄ１は、ＣＰＵ等を低い消費電力で動作させる。

次に、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１〜Ｄ４すべての位置を決定したか否かを判定する（ステップＳ３０５）。

ステップＳ３０５の判定が否定された場合（ステップＳ３０５；Ｎｏ）、プロセッサ３１は、ステップＳ１３以降の処理を繰り返す。これにより、図１８の「ケース４」及び「ケース５」に示されるデータが、光度照度ＤＢ４３に追加される。この追加は、検出器Ｄ１がスリープモードに移行した後に行われる。そのため、「ケース４」及び「ケース５」に示されるデータには、検出器Ｄ１によって検出された照度Ｅ_Ｄ１が含まれない。

ステップＳ３０５の判定が肯定された場合（ステップＳ３０５；Ｙｅｓ）、プロセッサ３１は、作成推定処理Ｓ３００を終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る作成推定処理Ｓ３００では、検出器Ｄ１〜Ｄ４がスリープモードに移行する。これにより、検出器Ｄ１〜Ｄ４の消費電力を低減することができる。また、スリープモードの検出器Ｄ１〜Ｄ４は、集中コントローラ３０と通信しない。このため、検出器Ｄ１〜Ｄ４と集中コントローラ３０との通信によって発生する通信負荷を抑えることができる。

なお、本実施形態では、スリープモードに移行した検出器Ｄ１〜Ｄ４は、作成推定処理Ｓ３００が終了するまでスリープモードの状態を保ったが、これには限定されない。例えば、作成推定処理Ｓ３００の最中に、使用者による入力があった場合には、検出器Ｄ１〜Ｄ４をスリープモードから通常のモードに移行させてもよい。

また、本実施形態では、照明装置Ｌ１〜Ｌ４のうち、検出器Ｄ１に最も近い照明装置が推定されたときに、検出器Ｄ１の位置が決定された。また、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１と同様に、検出器Ｄ２〜Ｄ４の位置を決定した。これに限定されず、検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を決定するための基準は任意である。例えば、係数Ｐが所定の閾値よりも大きいことを、検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を決定するための基準とすることもできる。例えば、所定の閾値を３００とすると、図１８の「ケース２」に示されるデータが追加された際に、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１の位置を決定することができる。

また、本実施形態では、位置が決定された検出器のすべてがスリープモードに移行したが、これには限定されない。例えば、検出器Ｄ１が移動した結果、検出器Ｄ１をスリープモードに移行させるための通信が困難になった場合に、プロセッサ３１は、通信困難な検出器Ｄ１をスリープモードに設定することなく、作成推定処理Ｓ３００を続行する。これにより、スリープモードや通常モードの設定の際に発生する通信負荷を抑えることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。

例えば、照明装置、空調装置の台数、及び検出器の個数は、１以上の任意の数であってもよい。また、照明装置の台数は、検出器の個数に等しくなくてもよい。

また、上記の各実施形態に係る照明装置Ｌ１〜Ｌ４、及び空調装置Ａ１〜Ａ３は、直線状に交互に配置されたが、これには限定されない。例えば、２個の照明装置（又は空調装置）の間に、２個の空調装置（又は照明装置）が設置されていてもよい。また、例えば図１９に示されるように、照明装置Ｌ１〜Ｌ７、及び空調装置Ａ１、Ａ２が配置されてもよい。

また、上記の各実施形態に係る検出器Ｄ１〜Ｄ４によって検出される物理量は、照度及び温湿度であったが、これには限られない。例えば、検出器Ｄ１〜Ｄ４は、人感センサ（赤外線センサ）を備え、周囲に存在する使用者の有無を検出してもよい。また、検出器Ｄ１〜Ｄ４は、ＣＯ２センサを備えてもよい。

また、集中コントローラ３０を、その機能を分割又は共有する複数の装置によって構成してもよい。これらの装置を部屋２０の異なる位置に設置することで、制御システム１０の利便性を向上することができる。

例えば、上記の各実施形態に係る調光部Ｌ１１は、光源Ｌ１２の光度を３段階のいずれかに調節したが、これには限定されない。例えば、ＯＮ（点灯）又はＯＦＦ（消灯）の２段階のいずれかに調節してもよい。また、０〜１００％の範囲内で連続的に光度を調節してもよい。

また、照明装置Ｌ１〜Ｌ４の光源は、拡散性の光源でなくてもよい。例えば、指向性を有する光源を用いて、照明装置Ｌ１〜Ｌ４を構成することもできる。

また、０〜１の範囲内の値となる係数αを用いて光度を表したが、これには限られない。例えば、自然数「１」、「２」、及び「３」を用いて、３段階の光度を表すこともできる。また、照明装置Ｌ１〜Ｌ４により照射される光の明るさの尺度は、光度でなくてもよい。例えば、照明装置Ｌ１〜Ｌ４により消費されている電力を尺度として用いてもよい。

光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１や作成推定処理Ｓ３００では、リファレンス用の光度を５０％としたが、これに限定されない。例えば、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれの光度を互いに異なるものに設定してもよい。また、任意の光度をリファレンス用として設定することができる。例えば、光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１や作成推定処理Ｓ３００が実行される直前の光度をリファレンスとして用いて、ステップＳ１１を省略してもよい。

また、光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１や作成推定処理Ｓ３００では、照明装置Ｌ１〜Ｌ４それぞれの光度が１度ずつ変更されたが、これに限定されない。例えば、プロセッサ３１は、図２０に示されるように、リファレンス用の光度を５０％として、０％及び１００％の双方に光度を変更してもよい。

図２０に示される場合に、プロセッサ３１は、「ケース１」〜「ケース３」の任意の組み合わせのデータに基づいて、係数Ｐ_Ｌ１Ｄ１を算出することができる。また、プロセッサ３１は、複数の組み合わせから算出された係数Ｐ_Ｌ１Ｄ１の平均値を用いることで、ノイズ（人の影や太陽光）の影響を低減することができる。ひいては、位置の推定精度を向上することができる。

また、上記の各実施形態では、照明装置Ｌ１〜Ｌ４すべての光度が変更されたが、これに限定されない。例えば、プロセッサ３１は、照明装置Ｌ１、Ｌ４のみの光度を変更してもよい。照明装置Ｌ１、Ｌ４のみの光度が変更される場合には、例えば図５の「ケース１」、「ケース２」、「ケース５」に示されるデータのみが、光度照度ＤＢ４３に追加される。これらのデータに基づいて、プロセッサ３１は、検出器Ｄ１〜Ｄ４それぞれが照明装置Ｌ１、Ｌ４のいずれに近いかを推定することができる。

また、プロセッサ３１は、光度を変更する照明装置Ｌ１〜Ｌ４を適宜選択することにより、検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を、任意の精度で推定することができる。また、光度を変更する回数を減少させることにより、光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１や作成推定処理Ｓ３００の実行に要する時間を短縮することができる。

また、上記の各実施形態に係るステップＳ１４にて、プロセッサ３１、５１は、検出器Ｄ１〜Ｄ４すべてから照度を取得したが、これには限定されない。例えば、ステップＳ１４が実行されるたびに、１個の検出器から照度を取得して、図２１に示される光度照度ＤＢ４３を作成してもよい。

また、上記の各実施形態に係るステップＳ１５にて、プロセッサ３１、５１は、変更された光度をリファレンス用の光度に戻した。これには限定されず、ステップＳ１５を省いてもよい。ステップＳ１５が省略される場合には、照明装置Ｌ１〜Ｌ４の光度が設定される回数が減少するため、光度照度ＤＢ作成処理Ｓ１や作成推定処理Ｓ３００の実行に要する時間を短縮することができる。

図２２には、ステップＳ１５が省略される場合に作成される光度照度ＤＢ４３の例が示されている。プロセッサ３１は、この光度照度ＤＢ４３のうち、「ケース１」及び「ケース２」に示されるデータに基づいて、係数Ｐ_Ｌ１Ｄ１を算出する。また、「ケース２」及び「ケース３」のデータに基づいて、係数Ｐ_Ｌ２Ｄ１が算出される。また、「ケース３」及び「ケース４」のデータに基づいて、係数Ｐ_Ｌ３Ｄ１が算出される。また、「ケース４」及び「ケース５」のデータに基づいて、係数Ｐ_Ｌ４Ｄ１が算出される。そして、プロセッサ３１、５１は、算出された係数Ｐ_Ｌ１Ｄ１〜Ｐ_Ｌ４Ｄ１に基づいて、検出器Ｄ１の位置を推定することができる。

また、上記の各実施形態では、所定の時刻に検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置が推定されたが、これには限定されない。例えば、１分間に１度の頻度で検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置が推定されてもよい。また、使用者によって入力された指示に応じて、検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置が推定されてもよい。また、検出器Ｄ１〜Ｄ４の構成要素として加速度センサを追加し、この加速度センサにより検出器Ｄ１〜Ｄ４の移動が検出された場合に、検出器Ｄ１〜Ｄ４の位置を推定してもよい。

上述の実施形態に係る制御システム１０の機能は、専用のハードウェアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。

例えば、補助記憶部３３、５３に記憶されているプログラム（制御プログラム４１、６１及び位置推定プログラム４２、６２）を、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することができる。

また、プログラムをインターネット等の通信ネットワーク上の所定のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するようにしてもよい。

また、通信ネットワークを介してプログラムを転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

更に、プログラムの全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムを実行することによっても、上述の処理を達成することができる。

なお、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロード等してもよい。

また、プロセッサ３１、５１及び制御部Ｄ１４の機能を実現する手段は、ソフトウェアに限られず、その一部又は全部を専用のハードウェア（回路等）によって実現してもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

本発明の制御システム、制御方法、及びプログラムは、屋内の空気を調和する技術に適している。

１０ 制御システム
２０ 部屋
２１、２３ ケーブル
２２ 窓
３０ 集中コントローラ
３１、５１ プロセッサ
３２、５２ 主記憶部
３３、５３ 補助記憶部
３４、５４ 通信部
３５ 入出力部
３６、５６ 内部バス
３８、５０ 照明コントローラ
３９ 空調コントローラ
４１、６１ 制御プログラム
４２、６２ 位置推定プログラム
４３ 光度照度ＤＢ
Ａ１、Ａ２、Ａ３ 空調装置
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４ 検出器
Ｄ１１ 照度センサ
Ｄ１２ 温度センサ
Ｄ１３ 湿度センサ
Ｄ１４ 制御部
Ｄ１５ 通信部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７ 照明装置
Ｌ１１ 調光部
Ｌ１２、ＬＳ、ＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳＮ 光源
Ｓ１ 光度照度ＤＢ作成処理
Ｓ２ 位置推定処理
Ｓ３００ 作成推定処理
ｄＡ 微小面積
ｄＦ、ｄＦ０、ｄＦ１ 微小面

Claims (7)

1. 空調対象となる空間内の基準位置に配置され、照明光を照射する複数の照明手段と、
   前記基準位置とは異なる所定の位置に配置され、前記空間内の空気を調和するための空調空気を吹き出す吹き出し口と、
   照度と、空気の状態とを検出する検出手段と、
   前記複数の照明手段から二以上の照明手段を選択し、選択された照明手段それぞれによって照射される照明光の明るさを順次変更する変更手段と、
   前記選択された照明手段それぞれによって照射される照明光の明るさの変化量と、前記検出手段によって検出される照度の変化量との比を順次算出し、算出された複数の比それぞれを相互に比較することで、前記基準位置を基準とする前記検出手段の位置を推定する第１推定手段と、
   前記第１推定手段によって推定された位置に基づいて、前記吹き出し口の位置を基準とする前記検出手段の位置を推定する第２推定手段と、
   前記第２推定手段によって推定された前記検出手段の位置へ、前記検出手段によって検出された空気の状態に応じた空調空気を、前記吹き出し口から送風する送風手段と、
   を備え、
   前記変更手段は、前記複数の照明手段から、前記第１推定手段による推定の位置精度に応じて前記二以上の照明手段を選択する、制御システム。
2. 前記第１推定手段によって推定された位置において、前記検出手段によって検出される照度に応じて、前記複数の照明手段それぞれによって照射される照明光の明るさを制御する照明制御手段、
   を備える請求項１に記載の制御システム。
3. 前記変更手段は、前記複数の照明手段それぞれによって照射される照明光の明るさを所定の明るさに変更し、
   前記第１推定手段は、前記変更手段によって変更される前の照明光の明るさと、変更後の照明光の明るさとの変化量に基づいて、前記検出手段の位置を推定する、
   請求項１又は２に記載の制御システム。
4. 複数の前記検出手段と、
   複数の前記検出手段それぞれの状態を設定する状態設定手段と、
   を備え、
   前記第１推定手段は、複数の前記検出手段それぞれの位置を順次推定し、
   前記状態設定手段は、前記第１推定手段によって位置が推定された前記検出手段の状態を、前記第１推定手段によって位置が推定されていない前記検出手段の消費電力より少ない消費電力で動作する状態に設定する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の制御システム。
5. 前記検出手段は、温度及び湿度のうち少なくとも一方を、空気の状態として検出する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の制御システム。
6. 空調対象となる空間内の基準位置に配置された複数の照明手段から照明光を照射する照明ステップと、
   照度と、空気の状態とを検出手段で検出する検出ステップと、
   前記複数の照明手段から二以上の照明手段を選択し、選択された照明手段それぞれによって照射される照明光の明るさを順次変更する変更ステップと、
   前記選択された照明手段それぞれによって照射される照明光の明るさの変化量と、前記検出ステップにおいて検出される照度の変化量との比を順次算出し、算出された複数の比それぞれを相互に比較することで、前記基準位置を基準とする前記検出手段の位置を推定する第１推定ステップと、
   前記第１推定ステップにおいて推定された位置に基づいて、前記基準位置とは異なる位置に配置され、前記空間内の空気を調和するための空調空気を吹き出す吹き出し口の位置を基準とする前記検出手段の位置を推定する第２推定ステップと、
   前記第２推定ステップにおいて推定された前記検出手段の位置へ、前記検出ステップにおいて検出された空気の状態に応じた空調空気を送風する送風ステップと、
   を含み、
   前記変更ステップでは、前記複数の照明手段から、前記第１推定ステップにおける推定の位置精度に応じて前記二以上の照明手段が選択される、制御方法。
7. コンピュータを、
   検出手段によって検出された照度と空気の状態とを取得する取得手段、
   空調対象となる空間内の基準位置に配置された複数の照明手段から二以上の照明手段を選択し、選択された照明手段それぞれによって照射される照明光の明るさを順次変更する変更手段、
   前記選択された照明手段それぞれによって照射される照明光の明るさの変化量と、前記照度の変化量との比を順次算出し、算出された複数の比それぞれを相互に比較することで、前記基準位置を基準とする前記検出手段の位置を推定する第１推定手段、
   前記第１推定手段によって推定された位置に基づいて、前記基準位置とは異なる位置に配置され、前記空間内の空気を調和するための空調空気を吹き出す吹き出し口の位置を基準とする前記検出手段の位置を推定する第２推定手段、
   前記第２推定手段によって推定された前記検出手段の位置へ、前記空気の状態に応じた空調空気を送風するための信号を空調手段に送信する送信手段、
   として機能させ、
   前記変更手段は、前記複数の照明手段から、前記第１推定手段による推定の位置精度に応じて前記二以上の照明手段を選択する、プログラム。

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