JP5650014B2 - 調光制御装置および調光制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、連続調光するときの、光源の明るさの変化を制御する技術に関する。

光源の明るさを連続的に変化する場合、従来は、光源の明るさを直線的に変化させる方法（特許文献１）、または光出力がリニアに感じるように調光する方法（特許文献２）が用いられていた。

特開２００８−７１５２１号公報（特に、図３参照） 特開平７−４５３９２号公報（特に、段落００１０参照）

しかしながら、特許文献１，２では、光源の明るさを少しずつ一定に変化しているため、ユーザが明るさの変化に気付きにくく、操作に対するレスポンスが悪く感じられるという問題がある。つまり、連続調光の操作を長く行っている場合は、一般的に、明るさを大きく変化させたいときが多く、操作の初めのうちは明るさを大きく変化させて、明るさの変化に気付きやすくする必要がある。

そこで、本発明では、連続調光の場合に、操作に対するレスポンスを早く感じられるようにする調光制御装置および調光制御方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、調光制御装置は、連続調光の制御開始の初期期間での光源の明るさの変化量が、前記初期期間以後での光源の明るさの変化量より大きくなるように制御し、前記初期期間内で前記光源の明るさを複数段階変化する。

本発明によれば、連続調光の場合に、操作に対するレスポンスを早く感じられるようにする調光制御装置および調光制御方法を提供することができる。

本実施形態における照明システムの構成例を示す図である。 調光制御装置の処理フロー例を示す図である。 図２に示す処理フローに基づく操作継続時間と照度比との関係の一例を示す図であり、（ａ）は明るくする場合を表し、（ｂ）は暗くする場合を表す。 調光制御装置の別の処理フロー例を示す図である。 図４に示す処理フローに基づく操作継続時間と照度比との関係の一例を示す図であり、（ａ）は明るくする場合を表し、（ｂ）は暗くする場合を表す。 減光時の操作量と照度比との関係を示す図である。

本発明を実施するための形態（以降、「本実施形態」と称す。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

（照明システムの構成）
本実施形態における照明システム１０の構成例について、図１を用いて説明する。
図１に示すように、照明システム１０は、調光制御装置２０、操作装置３０、電源４０、駆動装置５０、および光源６０で構成される。

操作装置３０は、少なくとも、連続調光の操作を行うために、光源６０を明るくしていく明キーおよび光源６０を暗くしていく暗キーを備えている。なお、操作装置３０は、明キーまたは暗キーが操作されている間、第３の所定周期で、操作信号を出力している。

調光制御装置２０は、処理部２１および記憶部２２を備える。処理部２１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメインメモリによって構成され、記憶部２２に記憶しているアプリケーションプログラムをメインメモリに展開して、連続調光制御部２１１の機能を具現化する。また、処理部２１は、記憶部２２との間の情報の入出力制御や、操作装置３０および駆動装置５０との間の情報の送受信制御を司る。

連続調光制御部（制御部）２１１は、操作されている操作装置３０から第３の所定周期で操作信号を受信して、一回目の受信で操作の開始（制御開始）と判定し、操作信号の受信回数をカウントし、第３の所定周期に操作信号を受信しなくなった時点で操作が停止したと判定する。連続調光制御部２１１は、操作信号を受信している間は、光源６０の照度比を後記する所定の方法に基づいて制御するための制御情報を駆動装置５０へ送信する。本実施形態において、照度比とは、光源６０が最も明るいときの照度に対する調光時の照度の比を表している。
記憶部２２は、連続調光制御部２１１によって参照される、段階的に変化させる照度比の変化量を記憶している。なお、本実施形態では、明るさをｎ階調に分けて、階調を変化させている。

電源４０は、交流または直流の電力を駆動装置５０に出力する。
駆動装置５０は、連続調光制御部２１１から受信した制御情報に基づいて、光源６０へ供給する電流または電圧を制御する。
光源６０は、放電灯、白熱灯、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等である。

次に、調光制御装置２０の処理フロー例について、図２を用いて説明する（適宜、図１参照）。なお、図２中で、明（暗）という記載は、明または暗を表し、＋α（−α）という記載は、それぞれ明（暗）に対応させて表している。

ステップＳ２０１では、連続調光制御部２１１は、操作装置３０の連続調光の明（暗）キーが操作されたときに出力される１回目の操作信号を受信する。そして、連続調光制御部２１１は、光源６０の明るさを段階的に変化する連続調光の制御を開始する。すなわち、連続調光制御部２１１は、制御開始の初期期間での光源の明るさの変化量が、初期期間以後での光源の明るさの変化量より大きくなるように制御する。

ステップＳ２０２では、連続調光制御部２１１は、第１の所定時間に照度比を第１の変化量＋α（−α）分（１段階）変化する。なお、第１の変化量＋α（−α）は、記憶部２２に記憶されており、連続調光制御部２１１によって参照される。また、第１の所定時間は、第３の所定周期の時間より大きい。また、連続調光制御部２１１は、光源６０の照度比を第１の所定時間に第１の変化量＋α（−α）分変化するための制御情報を生成し、その制御情報を駆動装置５０に送信する。

ステップＳ２０３では、連続調光制御部２１１は、明（暗）キーの操作信号を連続して受信したか否かを判定する。具体的には、連続調光制御部２１１は、第３の所定周期で操作信号を受信した場合、明（暗）キーの操作信号を連続して受信したと判定し、第３の所定周期で操作信号を受信しなかった場合、明（暗）キーの操作信号を連続して受信していないと判定する。

明（暗）キーの操作信号を連続して受信していないと判定した場合（ステップＳ２０３でＮｏ）、操作信号を待ち受ける状態となって、処理はステップＳ２０１へ戻る。
明（暗）キーの操作信号を連続して受信したと判定した場合（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、処理はステップＳ２０４へ進む。

ステップＳ２０４では、連続調光制御部２１１は、第３の所定周期で連続して受信した操作信号の受信回数をカウントしており、操作信号の受信回数が閾値以下か否かを判定する。なお、閾値は、記憶部２２に記憶されている。閾値は、例えば、４回というように決められている。つまり、ステップＳ２０４の処理は、制御開始の初期期間か否か（初期期間か初期期間以降か）を判定していることになる。

操作信号の受信回数が閾値以下と判定した場合、つまり、初期期間であると判定した場合（ステップＳ２０４でＹｅｓ）、処理はステップＳ２０５へ進む。
操作信号の受信回数が閾値より大きいと判定した場合、つまり、初期期間以降であると判定した場合（ステップＳ２０４でＮｏ）、処理はステップＳ２０６へ進む。

ステップＳ２０５では、初期期間の制御として、連続調光制御部２１１は、第２の所定時間に照度比を第１の変化量＋α（−α）分（１段階）変化する。なお、αは、複数の階調で表される。ただし、第２の所定時間は、第１の所定時間より小さい。また、連続調光制御部２１１は、光源６０の照度比を第２の所定時間に第１の変化量＋α（−α）分変化するための制御情報を生成し、その制御情報を駆動装置５０に送信する。そして、処理はステップＳ２０３へ戻る。

ステップＳ２０６では、初期期間以降の制御として、連続調光制御部２１１は、第１の所定時間に照度比を第１の変化量＋α（−α）分変化する。また、連続調光制御部２１１は、光源６０の照度比を第１の所定時間に第１の変化量＋α（−α）分（１段階）変化するための制御情報を生成し、その制御情報を駆動装置５０に送信する。そして、処理はステップＳ２０３へ戻る。

なお、図２に示した処理フローは、連続調光の開始時の照度比に依存せずに、どの照度比から開始されても、同様に実行される。また、制御開始から明るさの変化量（変化時間）を通常に戻すまで（例えば、図２のステップＳ２０２〜Ｓ２０５）を初期期間、戻した以降（ステップＳ２０６）を初期期間以降としている。

次に、図２に示す処理フローに基づく操作継続時間と照度比との関係の一例について、図３を用いて説明する。なお、操作継続時間とは、操作装置３０の明（暗）キーの操作が開始された時刻を０として、操作が継続している時間を意味している。すなわち、連続調光制御部２１１の制御開始からの経過時間に相当している。

図３（ａ）は照度比を段階的に明るくする場合を示している。図３（ａ）において、縦軸は照度比（％）を表し、横軸は操作継続時間を表している。また、図２の処理フローの場合の特性は実線で表し、点線は、比較例として一定の変化量で変化した場合の特性を表している。ただし、実線および点線は、操作継続時間が大きくなるにしたがって照度比が大きくなっていくが、記載を途中で省略している。実線および破線の特性を比較すると、操作開始直後の最初の照度比の変化は、双方ともαと同じであるが、２番目〜４番目の照度比の変化は、実線の方が早い操作継続時間で生じている。図３（ａ）では、実線の２番目〜４番目の照度比の変化は、破線の場合の半分の時間で変化した状態を表している。そして、５番目以降の照度比の変化は、実線および破線の双方とも、１段階の変化量において同じになっている。つまり、本実施形態では、制御開始の初期期間は、初期期間以降に比べて、１段階の明るさの変化における変化時間を短くするようにしている。

図３（ｂ）は、照度比を段階的に暗くする場合を示している。図３（ｂ）において、縦軸は照度比（％）を表し、横軸は操作継続時間を表している。また、図２の処理フローの場合の特性は実線で表し、点線は、比較例として一定の変化量で変化した場合の特性を表している。ただし、実線および点線は、操作継続時間が大きくなるにしたがって照度比が小さくなっていくが、記載を途中で省略している。実線および破線の特性を比較すると、操作開始直後の最初の照度比の変化は、双方ともαと同じであるが、２番目〜４番目の照度比の変化は、実線の方が早い操作継続時間で生じている。図３（ａ）では、実線の２番目〜４番目の照度比の変化は、破線の場合の半分の時間で変化した状態を表している。そして、５番目以降の照度比の変化は、実線および破線の双方とも、１段階の変化量において同じになっている。つまり、本実施形態では、明るくする場合と同様に、制御開始の初期期間は、初期期間以降に比べて、１段階の明るさの変化における変化時間を短くするようにしている。

次に、図２の処理フローの変形例について、図４を用いて説明する。なお、図４の処理において、図２と同様の処理には、同じ符号を付し、説明を省略する。図４が図２と異なる点は、図２のステップＳ２０５で用いていた照度比の第１の変化量＋α（−α）が、図４のステップＳ４０１では、照度比の第２の変化量＋β（−β）（ただし、β＞α）となっており、また、第２の所定時間が、第１の所定時間以下となっていることである。なお、βは、複数の階調で表される。

図４に示す処理フローに基づく操作継続時間と照度比との関係の一例について、図５を用いて説明する。
図５（ａ）は照度比を段階的に明るくする場合を示している。図５（ａ）において、縦軸は照度比（％）を表し、横軸は操作継続時間を表している。また、図４の処理フローの場合の特性は実線で表し、点線は、比較例として一定の変化量で変化した場合の特性を表している。ただし、実線および点線は、操作継続時間が大きくなるにしたがって照度比が大きくなっていくが、記載を途中で省略している。実線および破線の特性を比較すると、操作開始直後の最初の照度比の変化は、双方ともαと同じであるが、２番目〜４番目の照度比の変化量は、実線の方が大きくなっている。具体的には、図５（ａ）では、実線の２番目〜４番目の照度比の変化は、破線の場合の半分の時間で、２倍の変化量で変化した状態を表している。そして、５番目以降の照度比の変化は、実線および破線の双方とも、１段階の変化量において同じになっている。つまり、本実施形態では、制御開始の初期期間は、初期期間以降に比べて、１段階の明るさの変化における変化時間を短くするとともに、１段階の明るさの変化における変化量を大きくするようにしている。

図５（ｂ）は、照度比を段階的に暗くする場合を示している。図５（ｂ）において、縦軸は照度比（％）を表し、横軸は操作継続時間を表している。また、図４の処理フローの場合の特性は実線で表し、点線は、比較例として一定の変化量で変化した場合の特性を表している。ただし、実線および点線は、操作継続時間が大きくなるにしたがって照度比が小さくなっていくが、記載を途中で省略している。実線および破線の特性を比較すると、操作開始直後の最初の照度比の変化は、双方ともαと同じであるが、２番目〜４番目の照度比の変化量は、実線の方が大きくなっている。具体的には、図５（ａ）では、実線の２番目〜４番目の照度比の変化は、破線の場合の半分の時間で、２倍の変化量で変化した状態を表している。そして、５番目以降の照度比の変化は、実線および破線の双方とも、１段階の変化量において同じになっている。つまり、本実施形態では、明るくする場合と同様に、制御開始の初期期間は、初期期間以降に比べて、１段階の明るさの変化における変化時間を短くするとともに、１段階の明るさの変化における変化量を大きくするようにしている。

以上、本実施形態における調光制御装置２０は、図２または図４に示す処理フローによって動作するので、操作装置３０の操作開始の初期期間では、初期期間以降に比べて、１段階の明るさの変化における変化量を大きくするか、１段階の明るさの変化における変化時間を短くするか、その双方のいずれかにすることができる。そのため、調光制御装置２０は、連続調光の場合に、操作に対するレスポンスを早く感じられるようにすることができる。

なお、制御開始から明るさの変化量（変化時間）を通常に戻す（例えば、図２のステップＳ２０６）までを初期期間、戻した以降を初期期間以降としている。
図６に示すように、照度比を最も明るい値から最も暗い値に変化させることができる調光可能範囲を１００％としたとき、例えば、初期期間は、調光可能範囲の５〜３０％の範囲で設定される。初期期間を小さく（短く）設定しすぎた場合は、初期期間での単位時間当たりの減光量は初期期間以降よりも大きいものの、初期期間が短くなるため、初期期間での減光量の絶対量が小さく、結果としてユーザに初期期間の存在を気付かせることができない。一方、初期期間を大きく（長く）設定しすぎた場合は、操作量が少ない場合（キーの連続押し時間が短い場合）に、ユーザに初期期間以降の存在を気付かせることができない。この点は増光時も同じである。
本実施形態では、増光時も減光時も初期期間は同じ長さ（同じ量）となるように設定されている。
また、初期期間における照度比の単位時間当たりの変化量が初期期間以降における照度比の単位時間当たりの変化量に近い値になると、ユーザに初期期間の存在を気付かせることができない。一方、初期期間における照度比の単位時間当たりの変化量を初期期間以降における照度比の単位時間当たりの変化量よりも大きくしすぎた場合は、ユーザに違和感を与える。
前記した図２、図３の実施形態では、初期期間における照度比の単位時間当たりの変化量は、初期期間以降における照度比の単位時間当たりの変化量の２倍に設定されている。また、前記した図４、図５の変形例では、初期期間における照度比の単位時間当たりの変化量は、初期期間以降における照度比の単位時間当たりの変化量の４倍に設定されている。

１０ 照明システム
２０ 調光制御装置
２１ 処理部
２２ 記憶部
３０ 操作装置
５０ 駆動装置
６０ 光源
２１１連続調光制御部（制御部）

Claims (4)

1. 連続調光における光源の明るさの変化を制御する調光制御装置であって、
   連続調光の制御開始の初期期間での光源の明るさの変化量が、前記初期期間以後での光源の明るさの変化量より大きくなるように制御し、前記初期期間内で前記光源の明るさを複数段階変化する制御部を備えることを特徴とする調光制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記光源の明るさを段階的に変化させる場合において、
   前記初期期間では、前記初期期間以降に比べて、１段階の明るさの変化における変化量を大きくするか、１段階の明るさの変化における変化時間を短くするか、その双方のいずれかである
   ことを特徴とする請求項１に記載の調光制御装置。
3. 連続調光における光源の明るさの変化を制御する調光制御装置における調光制御方法であって、
   前記調光制御装置は、
   連続調光の制御開始の初期期間での光源の明るさの変化量が、前記初期期間以後での光源の明るさの変化量より大きくなるように制御し、前記初期期間内で前記光源の明るさを複数段階変化する制御ステップ
   を実行することを特徴とする調光制御方法。
4. 前記調光制御装置は、
   前記制御ステップにおいて、
   前記光源の明るさを段階的に変化させる場合において、
   前記初期期間では、前記初期期間以降に比べて、１段階の明るさの変化における変化量を大きくするか、１段階の明るさの変化における変化時間を短くするか、その双方のいずれかである
   ことを特徴とする請求項３に記載の調光制御方法。

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