JP6233072B2 - 照明制御装置、照明システム、照明制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、所定領域内に分散配置された複数の照明機器を統合制御する照明制御装置、照明システム、照明制御方法およびプログラムに関する。

近年、ＬＥＤを光源としたＬＥＤ照明機器が普及している。ＬＥＤ照明機器は、消費電力が少なく省電力に有利であることに加え、調光レベルの制御により空間照度をきめ細かく調整できるため、作業効率低下を招くことなく省電力化を実現することが求められるオフィスなどの照明機器として極めて有効である。

ＬＥＤ照明機器は、光源の劣化などが生じると、目標の調光レベルに設定しても必要な光度が得られず、所望の位置を目標とする照度で照明することができなくなる。このような光源の経時劣化による照度低下を抑制するために、特許文献１には、照度センサを用いて光源の周囲の明るさ（照度）を検出し、光源が経時劣化して光量が低下した場合に、電流値を上げるなどの制御によって出力を補正し、光源の明るさを新品と同等の状態に保つことが記載されている。

しかし、特許文献１に記載の技術は、光源の出力を上げることで経時劣化による照度の低下を補う構成のため、光源の劣化が進行すると出力を上げても必要な照度が得られなくなり、光源を交換しない限り、所望の位置を目標とする照度で照明することができなくなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、所定領域内に分散配置された複数の照明機器を適切に統合制御することで、一部の照明機器に劣化が生じても所定領域内の制御対象位置における照度を目標照度に近づけることができる照明制御装置、照明システム、照明制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、所定領域内に分散配置された複数の照明機器を統合制御する照明制御装置であって、前記照明機器の配光特性に基づいて、前記所定領域内の制御対象位置の照度に対する前記照明機器の影響度を表す影響度係数を算出する第１演算部と、複数の前記照明機器それぞれについて算出された前記影響度係数に基づいて、前記制御対象位置の照度を目標照度に近づけるための各照明機器の調光レベルの最適な組み合わせを算出する第２演算部と、前記第２演算部の演算結果に従って複数の前記照明機器それぞれの調光レベルを制御する調光制御部と、前記照明機器の近傍の照度を測定する照度測定器の測定結果に基づいて、前記照明機器の前記配光特性を算出する第３演算部と、を備え、前記第３演算部が算出した前記配光特性が変化した場合に、前記第１演算部は、変化後の前記配光特性に基づいて前記影響度係数を再計算し、前記第２演算部は、再計算された前記影響度係数に基づいて前記最適な組み合わせを再計算することを特徴とする。

本発明によれば、一部の照明機器に劣化が生じても、その劣化が生じた照明機器による照度の低下を他の照明機器により適切に補って、制御対象位置における照度を目標照度に近づけることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態の照明システムの概要を示す構成図である。 図２は、照度センサの配置例を説明する図である。 図３は、照明機器の配光特性を説明する図である。 図４は、影響度係数の算出方法の一例を説明する図である。 図５は、照明制御装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図６は、実施例の条件を説明する図である。 図７は、配光特性が変化する前のシミュレーション結果を示す図である。 図８は、配光特性の変化を制御にフィードバックしない比較例のシミュレーション結果を示す図である。 図９は、配光特性の変化を制御にフィードバックする実施例のシミュレーション結果を示す図である。 図１０は、照明制御装置のハードウェア構成の一例を概略的に示すブロック図である。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る照明制御装置、照明システム、照明制御方法およびプログラムの実施形態を説明する。以下で示す実施形態は、複数のワーカーが業務を行うオフィスにおける照明システムへの適用例である。

複数のワーカーが業務を行うオフィスでは、各ワーカーの作業効率を低下させることなく、オフィスの使用電力を低減して省電力化を図ることが求められる。本実施形態の照明システムは、オフィス内に分散配置された複数の照明機器による消費電力の総量をできるだけ抑えながら、ワーカーが業務を行っている位置の照度を目標照度に近づけるように、各照明機器の調光レベルを制御する。これにより、各ワーカーの作業効率低下を抑制しながら省電力化を実現する。

図１は、本実施形態の照明システムの概要を示す構成図である。本実施形態の照明システムは、図１に示すように、所定領域であるオフィス内に分散配置された複数の照明機器１０と、各照明機器１０の近傍の照度を測定する複数の照度センサ２０と、複数の照明機器１０を統合制御する照明制御装置３０と、を備える。

複数の照明機器１０と複数の照度センサ２０は、それぞれ、例えばＷｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）などの無線通信ネットワークによって、照明制御装置３０と通信可能に接続されている。なお、複数の照明機器１０および複数の照度センサ２０と照明制御装置３０との間の通信の方式はＷｉ−Ｆｉに限定されるものではなく、その他の無線通信方式を利用してもよいし、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブルやＰＬＣ（Power Line Communication）などを用いた有線通信方式を利用することもできる。

本実施形態では、照明機器１０として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源とする直管型ＬＥＤ蛍光ランプを用いることを想定する。ただし、照明機器１０は、調光レベルを遠隔制御できる構成であればよく、直管型ＬＥＤ蛍光ランプに限らない。

照度センサ２０は、照明機器１０の近傍の照度を測定する照度測定器である。図２は、照度センサ２０の配置例を説明する図である。本実施形態では、例えば図２に示すように、照明機器１０として用いる直管型ＬＥＤ蛍光ランプの周辺に４つの照度センサ２０を均等に配置して、これら４つの照度センサ２０によって照明機器１０の近傍の照度を測定する。本実施形態では、これらの照度センサ２０によって測定された各照明機器１０の近傍の照度に基づいて、照明機器１０の配光特性の変化を随時検出できるようにしている。

なお、照明機器１０の近傍の照度を測定する照度測定器は照度センサ２０に限らない。例えば、照度センサ２０の代わりにカメラを用い、カメラで撮影された照明機器１０周辺の画像を解析することによって、照明機器１０の近傍の照度を測定する構成としてもよい。

また、本実施形態では、オフィス内で業務を行う各ワーカーが、それぞれＷＳＳ（ワークステートセンサ）４０を携行しているものとする。ＷＳＳ４０は、加速度・ジャイロ・地磁気センサと、歩行者向けの慣性航法技術（ＰＤＲ：Pedestrian Dead Reckoning）による位置・姿勢検出機能を搭載した小型の屋内測位デバイスである。

各ワーカーが携行するＷＳＳ４０は、例えばＷｉ−Ｆｉなどの無線通信ネットワークによって、照明制御装置３０と通信可能に接続され、オフィス内におけるワーカーの位置や姿勢を照明制御装置３０に随時送信する。なお、ＰＤＲによりオフィス内におけるワーカーの位置や姿勢を検出する技術としては、例えば特開２０１３−１３７１７８号公報に記載された技術を用いることができる。ＷＳＳ４０は、例えば、加速度・ジャイロ・地磁気センサを備えるスマートフォンなどの携帯端末に、ＰＤＲによる位置・姿勢検出機能をアプリケーションプログラムとして実装することで実現できる。

照明制御装置３０は、典型的には、一般的なコンピュータシステムとしてのハードウェア構成（プロセッサ、主記憶部、補助記憶部、通信インタフェース）を備えるサーバ装置として実現される。しかし、照明制御装置３０の実現方法はこの例に限らず、例えば、クラウドシステム上で動作する仮想マシンとして実現されてもよいし、オフィス内に設置されたＭＦＰ（複合機）など、コンピュータシステムとしてのハードウェア構成を備えるオフィス機器上で動作するアプリケーションとして実現されてもよい。本実施形態では、照明制御装置３０がサーバ装置として実現されているものとする。

照明制御装置３０は、図１に示すように、第１演算部３１と、第２演算部３２と、調光制御部３３と、第３演算部３４と、記憶部３５と、を備える。第１演算部３１、第２演算部３２、調光制御部３３および第３演算部３４は、例えばプロセッサが主記憶部を利用して所定のプログラムを実行することにより、主記憶部上に生成される機能的な構成要素である。記憶部３５は、例えば補助記憶部により実現される記憶領域であり、オフィス内における各照明機器１０の設置位置およびサイズ（長さ）を示す照明位置データＤ１と、各照明機器１０の配光特性を示す配光特性データＤ２とを格納している。照明位置データＤ１は、記憶部３５に一度格納されると、オフィスの工事などにより照明機器１０の設置位置が変更されない限り更新されることはない。一方、配光特性データＤ２は、第３演算部３４によって照明機器１０の配光特性が変化したことが検知されるたびに、新たな配光特性を示すデータに更新される。

ここで、照明機器１０の配光特性について説明する。図３は、照明機器１０の配光特性を説明する図であり、（ａ）は照明機器１０のＡ断面およびＢ断面における配光曲線を示す図、（ｂ）は照明機器１０のＡ断面およびＢ断面を説明する図、（ｃ）はＡ断面における配光曲線を角度と光度との関係を表すグラフに変換した図である。なお、図３（ｃ）の横軸は照明機器１０の直下（鉛直方向）に対する角度θを表し、縦軸は照明機器１０の直下（θ＝０）の光度を１００％としたときの光度の相対値を表している。

図３に示す配光特性は、照明機器１０の性能を表す指標として広く知られたものであり、照明機器１０の近傍の照度から演算によって求めることができる。照明制御装置３０の記憶部３５には、所定領域であるオフィス内に設置されたすべての照明機器１０のそれぞれについて、初期状態の配光特性を表す配光特性データＤ２が予め格納されている。配光特性データＤ２は、例えば、図３（ｃ）で示した角度θと光度との関係を表す関数またはテーブルとして、記憶部３５に格納することができる。

照明機器１０の配光特性は、照明機器１０の光源に経時劣化などが生じると、その劣化度合いに応じて変化する。そこで、本実施形態の照明システムでは、照明制御装置３０の第３演算部３４が、所定のタイミングで照度センサ２０の測定結果を用いて各照明機器１０の配光特性を算出し、照明機器１０の配光特性が変化している場合は、記憶部３５に記憶されている配光特性データＤ２を、新たな配光特性を示すデータに更新する。

第１演算部３１は、記憶部３５が記憶する照明位置データＤ１と配光特性データＤ２とに基づいて、オフィス内の制御対象位置の照度に対する照明機器１０の影響度を表す影響度係数を算出する。

制御対象位置は、必要な照度を確保する制御の対象となる位置である。本実施形態では、オフィス内のワーカーが存在する位置を、それぞれ制御対象位置とする。第１演算部３１は、オフィス内の各ワーカーが携行するＷＳＳ４０から各ワーカーの位置をそれぞれ取得し、オフィス内の制御対象位置を設定する。そして、第１演算部３１は、設定した制御対象位置のそれぞれについて、照明位置データＤ１と配光特性データＤ２と用いて、オフィス内に設置された各照明機器１０の影響度係数を各々算出する。

第１演算部３１は、例えば、逐点法による照度計算式のうちの直線光源による法線照度の算出式を利用して、制御対象位置に対する各照明機器１０の影響度係数を算出することができる。図４は、第１演算部３１による影響度係数の算出方法の一例を説明する図である。図４において、ｌは照明機器１０のサイズ（長さ）を表し、ｈは照明機器１０の設置高さを表している。また、図４のｉは制御対象位置を表し、ｄは照明機器１０の直下から制御対象位置ｉまでの水平距離を表し、θは照明機器１０の直下方向と制御対象位置ｉへの法線方向とがなす角度を表している。

ここで、照明機器１０を調光レベル１％で点灯させたときの法線方向（角度θ方向）の光度をＩθ_１とすると、制御対象位置ｉに対する照明機器１０の影響度係数ａは、直線光源による法線照度の算出式から、下記式（１）のように表すことができる。

式（１）のｌ，ｈ，ｄ，θの各パラメータは、制御対象位置ｉが決まると、記憶部３５が記憶する照明位置データＤ１を用いて求めることができる。また、Ｉθ_１は、記憶部３５が記憶する配光特性データＤ２を用いて求めることができる。したがって、制御対象位置ｉが決まれば、記憶部３５が記憶する照明位置データＤ１および配光特性データＤ２を用いて式（１）に基づく演算を行うことにより、制御対象位置ｉに対する各照明機器１０の影響度係数ａを算出することができる。

第２演算部３２は、第１演算部３１によりオフィス内の各照明機器１０それぞれについて算出された影響度係数ａに基づいて、制御対象位置ｉの照度を目標照度に近づけるための各照明機器１０の調光レベルの最適な組み合わせを算出する。

制御対象位置ｉ（本実施形態ではオフィス内のワーカーが存在する位置）に対する目標照度は、予め定めた固定の照度であってもよいが、制御対象位置ｉに存在するワーカーの姿勢に応じて異なる目標照度を設定することが望ましい。例えば、オフィス内のワーカーは着座状態で業務を行うことが一般的であるため、姿勢が着座状態であるワーカーが存在する制御対象位置ｉの目標照度を、姿勢が起立状態あるいは歩行状態であるワーカーが存在する制御対象位置ｉの目標照度よりも高い照度とすることで、各ワーカーの作業効率低下を抑制しながら省電力化を実現する上でより効果的な制御が可能になる。このほかにも、ワーカーが業務を行っていると推定される姿勢と、そうでない姿勢とを予め定めておき、ワーカーの姿勢から業務中か否かを判断して、業務中のワーカーが存在する制御対象領域ｉの目標照度を高く設定することも有効である。これらの場合、第２演算部３２は、オフィス内の各ワーカーが携行するＷＳＳ４０から各ワーカーの姿勢をそれぞれ取得し、オフィス内の制御対象位置ｉに対する目標照度を、そこに存在するワーカーの姿勢に応じて設定する。

また、制御対象位置ｉに対する目標照度は、例えば、オフィス内の窓側などの外光が多く入り込む位置に対しては低い照度に設定するなど、オフィス内における位置条件に応じて異なる目標照度を設定するようにしてもよい。

第２演算部３２は、各制御対象位置ｉに対し、第１演算部３１が算出した各照明機器１０の影響度係数ａを用いて、例えば下記式（２）および式（３）を用いた演算を行うことで、制御対象位置ｉの照度を目標照度に近づけるための各照明機器１０の調光レベルの最適な組み合わせを算出することができる。すなわち、第２演算部３２は、下記式（２）で表される値をＪとしたときに、このＪの値を変化させながらその微分値（∂Ｊ／∂δ）が０となるように、下記式（３）により最適解を算出する。
なお、式（２）および式（３）において、Ｅは照度、Ｄは調光レベル、Ｐは照明機器１０の消費電力量をそれぞれ表している。また、照明機器１０の数はｍとし、制御対象位置ｉに対するｍ番目の照明機器１０の影響度係数ａを∂Ｅ^ｍ _ｉ／∂Ｄ_ｍと表している。αおよびβは、目標照度を達成することを優先させるか、あるいは消費電力を低減することを優先させるかを定める重みである。

第２演算部３２は、例えば、オフィス内の各制御対象位置ｉに対して上記の演算を行うことにより、それぞれの制御対象位置ｉの照度を目標照度に近づけるための各照明機器１０の調光レベルの最適な組み合わせを算出する。この際、第２演算部３２は、式（２）の重みα，βの値を適切に調整することにより、制御対象位置ｉの照度を目標照度に近づけるとともに各照明機器１０の消費電力の総和が小さくなるように、各照明機器１０の調光レベルの最適な組み合わせを算出することができる。

調光制御部３３は、第２演算部３２の演算結果に従って、オフィス内の各照明機器１０それぞれの調光レベルを制御する。具体的には、調光制御部３３は、第２演算部３２による演算の結果、調光レベルを変化させる必要があると判断される照明機器１０に対し、例えば無線通信により調光レベルを変化させる制御信号を送信する。これにより、オフィス内の制御対象位置ｉの照度が目標照度に近づくように、各照明機器１０の調光レベルが自動制御される。

第３演算部３４は、上述したように、オフィス内の各照明機器１０の近傍の照度を測定する照度センサ２０の測定結果に基づいて、各照明機器１０の配光特性を算出する。そして、第３演算部３４は、算出した各照明機器１０の配光特性の中で、記憶部３５に配光特性データＤ２として記憶している配光特性から変化しているものがあれば、当該照明機器１０の配光特性データＤ２を、新たに算出した配光特性を表す配光特性データＤ２に更新する。

第３演算部３４が各照明機器１０の配光特性を算出するタイミングは、任意に定めることができる。例えば、第３演算部３４が各照明機器１０の配光特性を算出する周期を１日周期とし、オフィスの始業時間などに各照明機器１０を一度点灯させて、第３演算部３４が各照明機器１０の配光特性を算出する構成としてもよい。また、調光制御部３３によって各照明機器１０の調光レベルが制御されるたびに、第３演算部３４が各照明機器１０の配光特性を算出する構成としてもよい。

本実施形態の照明制御装置３０では、第３演算部３４が照明機器１０の配光特性の変化を検出して記憶部３５が記憶している配光特性データＤ２を更新した場合、第１演算部３１が、更新された配光特性データＤ２を用いて、制御対象位置ｉに対する照明機器１０の影響度係数ａを再計算する。そして、第２演算部３２が、新たに算出された照明機器１０の影響度係数ａを用いて、各照明機器１０の調光レベルの最適な組み合わせを再計算し、その演算結果に従って調光制御部３３が各照明機器１０の調光レベルを制御する。このように、一部の照明機器１０に劣化が生じて配光特性が変化した場合に、その配光特性の変化をフィードバックして各照明機器１０の調光レベルの最適な組み合わせを再計算することにより、一部の照明機器１０の劣化による照度の低下を他の照明機器１０により補うことができる最適な調光レベルの組み合わせを求めることができる。

ここで、本実施形態の照明制御装置３０による動作について、図５を参照して説明する。図５は、照明制御装置３０の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図５に示す例は、調光制御部３３により各照明機器１０の調光レベルが制御されるたびに各照明機器１０の配光特性を算出し、いずれかの照明機器１０の配光特性が変化していれば、その変化をフィードバックして各照明機器１０の調光レベルの最適な組み合わせを再計算する例である。この図５のフローチャートで示す一連の処理は、照明制御装置３０によって所定周期で繰り返し実行される。

処理が開始されると、まず、第１演算部３１が、オフィス内にワーカーが存在するか否かを判定する（ステップＳ１０１）。この判定は、例えば、少なくとも一人のワーカーが携行するＷＳＳ４０から、オフィス内の位置を示す位置情報を受信したか否かによって行われる。そして、オフィス内にワーカーが存在しなければ（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。一方、オフィス内にワーカーが存在する場合は（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、第１演算部３１は、オフィス内のワーカーが存在する位置を、制御対象位置ｉとして設定する（ステップＳ１０２）。

次に、第１演算部３１は、記憶部３５が記憶する照明位置データＤ１と配光特性データＤ２とを用いて、オフィス内の各照明装置１０それぞれについて、ステップＳ１０２で設定された各制御対象位置ｉに対する影響度係数ａを算出する（ステップＳ１０３）。

次に、第２演算部３２が、ステップＳ１０２で設定された各制御対象位置ｉのそれぞれについて、目標照度を設定する（ステップＳ１０４）。制御対象位置ｉの目標照度は、例えば、制御対象位置ｉに存在するワーカーが携行するＷＳＳ４０から受信した、ワーカーの姿勢を示す姿勢情報に基づき、業務を行っていると推定されるワーカーの位置で必要な照度が確保されるように設定される。

次に、第２演算部３２は、ステップＳ１０３で算出された影響度係数ａを用いて、上述した式（２）および式（３）を用いた演算を行うことにより、ステップＳ１０２で設定された各制御対象位置ｉの照度をステップＳ１０４で設定した目標照度に近づけるための各照明機器１０の調光レベルの最適な組み合わせを算出する（ステップＳ１０５）。

次に、調光制御部３３が、ステップＳ１０５で算出された最適な調光レベルの組み合わせを実現するように、調光レベルを変化させる必要がある照明機器１０に制御信号を送信して、オフィス内の各照明機器１０の調光レベルを制御する（ステップＳ１０６）。

次に、第３演算部３４が、各照明機器１０の周囲に配置された照度センサ２０の測定値を読み込み（ステップＳ１０７）、各照明機器１０の近傍の照度に基づいて、各照明機器１０の配光特性を算出する（ステップＳ１０８）。そして、第３演算部３４は、ステップＳ１０８で算出した各照明機器１０の配光特性を、記憶部３５が記憶する配光特性データＤ２と照合し、配光特性が変化している照明機器１０があるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。この判定の結果、配光特性が変化している照明機器１０がある場合は（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、第３演算部３４は、その照明機器１０の配光特性に対応する配光特性データＤ２を更新する（ステップＳ１１０）。その後は、ステップＳ１０１に戻って、オフィス内にワーカーが存在している間は以降の処理が繰り返され、更新された配光特性に基づいて影響度係数ａの演算や、各照明機器１０の調光レベルの最適な組み合わせの演算が行われる。

一方、配光特性が変化している照明機器１０がなければ（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、ステップＳ１１０の処理をスキップしてステップＳ１０１に戻り、オフィス内にワーカーが存在している間、以降の処理が繰り返される。

なお、以上説明した例は、照明機器１０の調光レベルを制御する一連の処理の中で照明機器１０の配光特性を算出するものであるが、照明機器１０の配光特性の算出を独立して行う場合には、予め定めたタイミングでステップＳ１０７〜ステップＳ１１０の処理を行い、ステップＳ１１０で記憶部３５が記憶する配光特性データＤ２を更新した場合は、更新された配光特性に基づいて影響度係数ａの演算や、各照明機器１０の調光レベルの最適な組み合わせの演算を行うようにすればよい。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の照明システムによれば、オフィス内の各照明機器１０の配光特性を随時算出し、配光特性が変化した照明機器１０があれば、その配光特性の変化をフィードバックして各照明機器１０の調光レベルの最適な組み合わせを再計算するようにしているので、一部の照明機器１０に劣化が生じても、その劣化が生じた照明機器１０による照度の低下を他の照明機器１０により適切に補って、制御対象位置における照度を目標照度に近づけることができる。

（実施例）
上述した実施形態の効果を確認すべく、実際のオフィス環境における照明制御装置３０の動作をコンピュータによりシミュレートして、オフィス内に設定した制御対象位置の照度を測定した。

図６は、本実施例の条件を説明する図であり、（ａ）はシミュレーションに用いたオフィスの平面図を示し、（ｂ）はオフィス内における各照明機器Ｌ１〜Ｌ３６の設置位置の詳細を示している。本実施例では、図６（ａ）に示すオフィス内のｉ１〜ｉ４の位置を、それぞれ制御対象位置に設定している。図６（ａ）に示すオフィスの大きさは９×１１ｍであり、図６（ａ）の右下を原点としたｘｙ平面における各照明機器Ｌ１〜Ｌ３６のｘｙ座標を、図６（ｂ）に記載している。なお、各照明機器Ｌ１〜Ｌ３６はオフィスの天井に設置されており、床から天井までの高さは３ｍである。また、制御対象位置ｉ１〜ｉ４の高さは、着座しているワーカーの頭部の高さを想定して、天井から２．３ｍの高さとしている。

図７は、照明機器Ｌ１〜Ｌ３６の配光特性が変化する前のシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は制御対象位置ｉ１〜ｉ４の目標照度を４００ｌｘに設定した場合のシミュレーション結果として得られた各照明機器Ｌ１〜Ｌ３６の調光レベルの組み合わせを示し、（ｂ）は制御対象位置ｉ１〜ｉ４において実際に測定した照度および目標照度とのズレを示している。図７（ａ）に示す調光レベルでオフィス内の各照明機器Ｌ１〜Ｌ３６を点灯させた結果、図７（ｂ）に示すように、制御対象位置ｉ１〜ｉ４のうちの３箇所（ｉ１〜ｉ３）で目標照度である４００ｌｘ以上の照度が得られた。

図８は、配光特性の変化を制御にフィードバックしない比較例のシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は配光特性の変化を制御にフィードバックしない場合の各照明機器Ｌ１〜Ｌ３６の調光レベルの組み合わせ（図７（ａ）と同じ）を示し、（ｂ）は制御対象位置ｉ１〜ｉ４において実際に測定した照度および目標照度とのズレを示している。ここでは、オフィス内の照明機器Ｌ１〜Ｌ３６のうち、３つの照明機器Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３の配光特性が約半分に劣化した場合を想定している。図８（ａ）に示す調光レベルでオフィス内の各照明機器Ｌ１〜Ｌ３６を点灯させた結果、図８（ｂ）に示すように、制御対象位置ｉ１〜ｉ４のうち、目標照度である４００ｌｘ以上の照度が得られたのは１箇所（ｉ２）のみであった。これは、照明機器Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３の配光特性の変化が、最適な調光レベルの組み合わせを算出する演算に反映されていないためである。

図９は、配光特性の変化を制御にフィードバックする実施例のシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は照明機器Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３の配光特性の変化を制御にフィードバックした場合のシミュレーション結果として得られた各照明機器Ｌ１〜Ｌ３６の調光レベルの組み合わせを示し、（ｂ）は制御対象位置ｉ１〜ｉ４において実際に測定した照度および目標照度とのズレを示している。図９（ａ）に示す調光レベルでオフィス内の各照明機器Ｌ１〜Ｌ３６を点灯させた結果、図９（ｂ）に示すように、制御対象位置ｉ１〜ｉ４のうちの３箇所（ｉ１〜ｉ３）で目標照度である４００ｌｘ以上の照度が得られた。これは、照明機器Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３の配光特性の変化による照度の低下が他の照明機器により適切に補われているためである。以上の結果から、本実施形態の効果が確認された。

以上説明した本実施形態の照明制御装置３０における各機能的な構成要素は、例えば、汎用のコンピュータシステムを基本ハードウェアとして用いて実行されるプログラム（ソフトウェア）により実現することができる。

図１０は、照明制御装置３０のハードウェア構成の一例を概略的に示すブロック図である。照明制御装置３０は、図１０に示すように、ＣＰＵなどのプロセッサ１０１と、ＲＡＭなどの主記憶部１０２と、各種の記憶装置を用いた補助記憶部１０３と、通信インタフェース１０４と、これらの各部を接続するバス１０５とを含んだ汎用のコンピュータシステムとして構成される。なお、補助記憶部１０３は、有線または無線によるＬＡＮ（Local Area Network）などで各部に接続されてもよい。

本実施形態の照明制御装置３０の各機能的な構成要素は、例えば、プロセッサ１０１が、主記憶部１０２を利用して、補助記憶部１０３などに格納されたプログラムを実行することによって実現される。このプログラムは、例えば、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ（Compact Disk Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されてコンピュータプログラムプロダクトとして提供される。

また、このプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続された他のコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、このプログラムをインターネットなどのネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、このプログラムを、コンピュータ内部のＲＯＭ（補助記憶部１０３）などに予め組み込んで提供するように構成してもよい。

このプログラムは、本実施形態の照明制御装置３０の機能的な構成要素（第１演算部３１、第２演算部３２、調光制御部３３および第３演算部３４）を含むモジュール構成となっており、例えば、プロセッサ１０１が上記記録媒体からプログラムを読み出して実行することにより、上記の各構成要素が主記憶部１０２上にロードされ、上記の各構成要素が主記憶部１０２上に生成されるようになっている。なお、本実施形態の照明制御装置３０の機能的な構成要素は、その一部または全部を、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの専用のハードウェアを用いて実現することも可能である。

以上、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えながら具体化することができる。

１０ 照明機器
２０ 照度センサ
３０ 照明制御装置
３１ 第１演算部
３２ 第２演算部
３３ 調光制御部
３４ 第３演算部
３５ 記憶部
４０ ＷＳＳ

特開２０１２−０５４０３１号公報（段落００４８〜００５１）

Claims (9)

1. 所定領域内に分散配置された複数の照明機器を統合制御する照明制御装置であって、
   前記照明機器の配光特性に基づいて、前記所定領域内の制御対象位置の照度に対する前記照明機器の影響度を表す影響度係数を算出する第１演算部と、
   複数の前記照明機器それぞれについて算出された前記影響度係数に基づいて、前記制御対象位置の照度を目標照度に近づけるための各照明機器の調光レベルの最適な組み合わせを算出する第２演算部と、
   前記第２演算部の演算結果に従って複数の前記照明機器それぞれの調光レベルを制御する調光制御部と、
   前記照明機器の近傍の照度を測定する照度測定器の測定結果に基づいて、前記照明機器の前記配光特性を算出する第３演算部と、を備え、
   前記第３演算部が算出した前記配光特性が変化した場合に、前記第１演算部は、変化後の前記配光特性に基づいて前記影響度係数を再計算し、前記第２演算部は、再計算された前記影響度係数に基づいて前記最適な組み合わせを再計算することを特徴とする照明制御装置。
2. 前記第３演算部は、前記調光制御部により調光レベルが制御された後の前記照明機器の前記配光特性を算出することを特徴とする請求項１に記載の照明制御装置。
3. 前記第３演算部は、予め定められたタイミングで前記照明機器の前記配光特性を算出することを特徴とする請求項１に記載の照明制御装置。
4. 前記第１演算部は、前記所定領域内における人の位置情報を取得し、人が存在する位置を前記制御対象位置とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明制御装置。
5. 前記第２演算部は、前記制御対象位置に存在する人の姿勢を示す姿勢情報を取得し、前記姿勢情報に基づいて、前記制御対象位置の目標照度を決定することを特徴とする請求項４に記載の照明制御装置。
6. 前記第２演算部は、前記制御対象位置の照度を目標照度に近づけるとともに各照明機器の消費電力の総和が小さくなるように、各照明機器の調光レベルの最適な組み合わせを算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明制御装置と、
   前記所定領域内に分散配置された複数の照明機器と、
   前記照明機器の近傍の照度を測定する照度測定器と、を備えることを特徴とする照明システム。
8. 所定領域内に分散配置された複数の照明機器を統合制御する照明制御装置において実行される方法であって、
   第１演算部が、前記照明機器の配光特性に基づいて、前記所定領域内の制御対象位置の照度に対する前記照明機器の影響度を表す影響度係数を算出するステップと、
   第２演算部が、複数の前記照明機器それぞれについて算出された前記影響度係数に基づいて、前記制御対象位置の照度を目標照度に近づけるための各照明機器の調光レベルの最適な組み合わせを算出するステップと、
   調光制御部が、前記第２演算部の演算結果に従って複数の前記照明機器それぞれの調光レベルを制御するステップと、
   第３演算部が、前記照明機器の近傍の照度を測定する照度測定器の測定結果に基づいて、前記照明機器の前記配光特性を算出するステップと、を含み、
   前記第３演算部が算出した前記配光特性が変化した場合に、前記第１演算部は、変化後の前記配光特性に基づいて前記影響度係数を再計算し、前記第２演算部は、再計算された前記影響度係数に基づいて前記最適な組み合わせを再計算することを特徴とする照明制御方法。
9. 所定領域内に分散配置された複数の照明機器を統合制御するコンピュータに、
   前記照明機器の配光特性に基づいて、前記所定領域内の制御対象位置の照度に対する前記照明機器の影響度を表す影響度係数を算出する第１演算部の機能と、
   複数の前記照明機器それぞれについて算出された前記影響度係数に基づいて、前記制御対象位置の照度を目標照度に近づけるための各照明機器の調光レベルの最適な組み合わせを算出する第２演算部の機能と、
   前記第２演算部の演算結果に従って複数の前記照明機器それぞれの調光レベルを制御する調光制御部の機能と、
   前記照明機器の近傍の照度を測定する照度測定器の測定結果に基づいて、前記照明機器の前記配光特性を算出する第３演算部の機能と、を実現させ、
   前記第３演算部が算出した前記配光特性が変化した場合に、前記第１演算部は、変化後の前記配光特性に基づいて前記影響度係数を再計算し、前記第２演算部は、再計算された前記影響度係数に基づいて前記最適な組み合わせを再計算することを特徴とするプログラム。