JP6600950B2 - 照明システム - Google Patents

Description

本発明は、照明システムと照明システムに用いるコントローラに関する。

特許文献１には、人の存否を検出する画像人感センサを備える照明システムが開示されている。この照明システムは、画像人感センサによって人の存在を検知したときは照明器具を点灯させ、画像人感センサによって人の不存在を検知したときは照明器具を消灯するものである。

特開２０１１−１０８４１８号公報

画像人感センサで検知した人の存否に基づいて照明器具の調光率を調整するためには、事前に、どの画像人感センサの検知結果をどの照明器具の制御に反映させるかを決める必要がある。つまり、画像人感センサと、その画像人感センサの検知結果を反映させる照明器具との関連付けが必要である。このような関連付けをユーザが手動で実行すると時間がかかる問題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、画像人感センサと、その画像人感センサの検知結果を反映させる照明器具との関連付け設定を自動で行う照明システムとコントローラを提供することを目的とする。

本願の発明に係る照明システムは、複数の照明器具と、人の存否と照度を検出する複数の画像人感センサと、該複数の照明器具の調光率を制御するコントローラと、を備え、該複数の画像人感センサは、第１画像人感センサと第２画像人感センサを備え、該コントローラは、該複数の照明器具を順次点灯させる過程で、該複数の画像人感センサのうち予め定められた照度である閾値照度を超える照度を検知したものを、点灯させた照明器具と関連付け、人の存在を検出した画像人感センサに関連付けられた照明器具の調光率を増加させ、人の不存在を検出した画像人感センサに関連付けられた照明器具の調光率を減少させ、該第１画像人感センサの関連付けで利用する該閾値照度と該第２画像人感センサの関連付けで利用する該閾値照度は異なることを特徴とする。

本発明の照明システムによれば、コントローラにより画像人感センサと、その画像人感センサの検知結果を反映させる照明器具との関連付け設定を自動で行うので、ユーザの負担及び作業時間を減らすことができる。

実施の形態１に係る照明システムを示す図である。 照明システムによる関連付け設定の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２に係る照明システムを示す図である。 実施の形態３に係る照明システムを示す図である。 実施の形態４に係る照明システムを示す図である。

本発明の実施の形態に係る照明システムについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る照明システム１０を示す図である。照明システム１０は、１つの部屋１１の中に第１照明器具１２、第２照明器具２２、及び第３照明器具３２を備えている。第１照明器具１２は８組のＬＥＤ照明１４で構成されている。ＬＥＤ照明１４はＬＥＤ光源と点灯回路を有している。第２照明器具２２は、ＬＥＤ光源と点灯回路を有するＬＥＤ照明２４を８組備えている。第３照明器具３２は、ＬＥＤ光源と点灯回路を有するＬＥＤ照明３４を８組備えている。なお、複数の照明器具を有していれば照明器具の数を増減させてもよい。

第１照明器具１２が設けられた領域に第１画像人感センサ１６が設けられている。第１画像人感センサ１６は、人の存否を検知するために、第１照明器具１２が設けられた領域（検知エリア）の画像を定期的に取得する。また、第１画像人感センサ１６は例えば定期的に机上面等の照度を検出する。このように、第１画像人感センサ１６は、人の存否と照度を検出するものである。

第２照明器具２２が設けられた領域に第２画像人感センサ２６が設けられている。第３照明器具３２が設けられた領域に第３画像人感センサ３６が設けられている。第２画像人感センサ２６と第３画像人感センサ３６は、第１画像人感センサ１６と同様、人の存否と照度を検出する。なお、複数の画像人感センサを有していれば画像人感センサの数を増減させてもよい。

第１照明器具１２が設けられた領域には通信ユニット１８が設けられ、第２照明器具２２が設けられた領域には通信ユニット２８が設けられ、第３照明器具３２が設けられた領域には通信ユニット３８が設けられている。通信ユニット１８、２８、３８は外部との通信用に設けられている。通信ユニット１８は、例えば信号線で第１照明器具１２及び第１画像人感センサ１６に接続され、２線式シリアル通信で双方向通信を行う。通信ユニット２８、３８についても同様である。

照明システム１０は、複数の照明器具の調光率を制御するコントローラ５０を備えている。コントローラ５０は、受信機５０ａ、プロセッサ５０ｂ、メモリ５０ｃ及び送信機５０ｄを備えている。メモリ５０ｃにはプログラムと、予め定められた照度である閾値照度がデータとして保存されている。コントローラ５０は、複数の照明器具の点灯制御及び機能設定を行うための命令信号を通信ユニット１８、２８、３８へ送信する。通信ユニット１８、２８、３８は、無線信号又は有線信号にてコントローラ５０より受信した命令信号を２線式有線シリアル信号に変換する機能を持つ。２線式有線シリアル信号は、通信と給電をおこなうことができる。そして、第１〜第３照明器具１２、２２、３２及び第１〜第３画像人感センサ１６、２６、３６毎に予め整理番号となる個別アドレスを割り付けて、個別にデータ設定、モニタ及び制御等を行う。例えば、データ設定は前記閾値照度の設定であり、モニタとは照明器具の調光率のモニタであり、制御とは照明器具の点灯又は消灯である。

照明システム１０は、ワイヤレスリモコン５２とパソコン５４を備えている。ワイヤレスリモコン５２は、ユーザが無線通信又は有線通信によりコントローラ５０の機能などを設定するために設けられている。パソコン５４は、無線通信又は有線通信によりコントローラ５０及び通信ユニット１８、２８、３８と接続され、機能設定、状態モニタ、及び照明器具への制御命令を行うために設けられている。なお、パソコン５４はコントローラ５０の機能などを設定するための一つの手段として設けており、パソコン５４が接続されていない構成でもよい。

本発明の実施の形態１に係る照明システムは、画像人感センサと照明器具の関連付けを自動で行う。この関連付けの設定動作を説明する。図２は、照明システム１０による関連付け設定の流れを示すフローチャートである。まず、ユーザがワイヤレスリモコン５２又はパソコン５４を用いて、照明システム１０をマッピングモードにする旨の指令をコントローラ５０に出す（Ｓ１）。なお、第１照明器具１２のすべてのＬＥＤ照明１４、第２照明器具２２のすべてのＬＥＤ照明２４、及び第３照明器具３２のすべてのＬＥＤ照明３４はそれぞれ一括して制御されるように設定されている。

次いで、すべての照明器具を消灯させた状態から、第１照明器具１２を点灯させる（Ｓ２）。次いで、ステップ３（Ｓ３）に処理を進める。ステップ３では、まず、コントローラ５０は、第１〜第３画像人感センサ１６、２６、３６に対して、現在の照度値のモニタ要求命令を送信する。これに応じて第１〜第３画像人感センサ１６、２６、３６は、コントローラ５０に対して、現在の照度値のデータを送信する。そして、コントローラ５０により、第１〜第３画像人感センサ１６、２６、３６で検知した照度が、予め定められた照度である閾値照度を超えているかを判定する。ここでは、第１画像人感センサ１６で検知した照度のみが閾値照度を超えたとする。例えば、閾値照度が５００ｌｘだった場合、第１照明器具１２を点灯させたときに、第１画像人感センサ１６の検出した照度が５００ｌｘを超え、第２画像人感センサ２６と第３画像人感センサ３６の検出した照度は５００ｌｘ以下である。

次いで、閾値照度を超える照度を検知した第１画像人感センサ１６を、第１照明器具１２に関連付ける（Ｓ４）。具体的には、第１画像人感センサ１６による人の存否の検知結果を反映させる照明器具として第１照明器具１２を設定する。なお、閾値照度を超える照度を検知しなかった第２画像人感センサ２６と第３画像人感センサ３６は第１照明器具１２に関連付けない。

次いで、未点灯の照明器具の有無を検査する（Ｓ５）。第２照明器具２２と第３照明器具３２は未点灯なので、ステップ６（Ｓ６）へ処理を進める。ステップ６ではカウンタを１つ増加させる。

次いで、ステップＳ２に処理を進め、すべての照明器具を消灯させた状態から、第２照明器具２２を点灯させる。次いで、ステップＳ３に処理を進める。ステップ３では、コントローラ５０により、第１〜第３画像人感センサ１６、２６、３６で検知した照度が閾値照度を超えているかを判定する。ここでは、第２画像人感センサ２６で検知した照度のみが閾値照度を超えたとする。例えば、閾値照度が５００ｌｘだった場合、第２照明器具２２を点灯させたときに、第２画像人感センサ２６の検出した照度が５００ｌｘを超え、第１画像人感センサ１６と第３画像人感センサ３６の検出した照度は５００ｌｘ以下である。

次いで、閾値照度を超える照度を検知した第２画像人感センサ２６を、第２照明器具２２に関連付ける。具体的には、第２画像人感センサ２６による人の存否の検知結果を反映させる照明器具として第２照明器具２２を設定する。

次いで、ステップ５、６に進みカウンタを１つ増加させ、ステップ２に処理を進める。ステップ２ではすべての照明器具を消灯させた状態から、第３照明器具３２を点灯させる。次いで、ステップＳ３に処理を進める。ステップ３では、コントローラ５０により、第１〜第３画像人感センサ１６、２６、３６で検知した照度が閾値照度を超えているかを判定する。ここでは、第３画像人感センサ３６で検知した照度のみが閾値照度を超えたとする。例えば、閾値照度が５００ｌｘだった場合、第３照明器具３２を点灯させたときに、第３画像人感センサ３６の検出した照度が５００ｌｘを超え、第１画像人感センサ１６と第２画像人感センサ２６の検出した照度は５００ｌｘ以下である。

次いで、閾値照度を超える照度を検知した第３画像人感センサ３６を、第３照明器具３２に関連付ける。具体的には、第３画像人感センサ３６による人の存否の検知結果を反映させる照明器具として第３照明器具３２を設定する。そして、ここまでの処理により未点灯の照明器具はなくなっているので、関連付けしたデータをメモリ５０ｃに保存し、自動マッピングモードの処理を終了する。

このように、本発明の実施の形態１に係る照明システム１０は、画像人感センサと、その画像人感センサの検知結果を反映させる照明器具との関連付け設定を自動で行う。よって、ユーザが手動で行う場合と比べて、関連付け設定の時間を短縮できる。

これらの処理はプロセッサ５０ｂがメモリ５０ｃに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。コントローラ５０と、コントローラ５０の外部の機器との通信は、受信機５０ａ及び送信機５０ｄによって実現される。

上記の関連付けが終了すると、照明システム１０が使用可能な状態になる。つまり、第１〜第３画像人感センサ１６、２６、３６は、それぞれ、第１照明器具１２が設けられた領域、第２照明器具２２が設けられた領域、第３照明器具３２が設けられた領域の画像を撮影する。画像人感センサは、撮影された画像データを解析し、人の存否を判定する。その人の存否の判定結果は通信ユニット１８、２８、３８を経由してコントローラ５０へ送られる。そして、人の存在を検出した画像人感センサに関連付けられた照明器具の調光率を増加させ、人の不存在を検出した画像人感センサに関連付けられた照明器具の調光率を減少させる。なお、「調光率の増加」には照明器具の点灯が含まれ、「調光率の減少」には照明器具の消灯が含まれる。また、「調光率の増加」、「調光率の減少」というのは一例であり、調光率の値はここで説明したものに特に限定されない。

例えば、第１画像人感センサ１６の画像により人の存在を検知したときにはコントローラ５０が第１照明器具１２の調光率を例えば８０％まで増加させる。他方、第１画像人感センサ１６の画像により人の不在を検知した場合はコントローラ５０が第１照明器具１２の調光率を例えば２０％まで減少させる。画像人感センサの画像により人の存在を検知したときはそれに関連付けられた照明器具を１００％の調光率で点灯し、画像人感センサの画像により人の不存在を検知したときはそれに関連付けられた照明器具を消灯してもよい。更に、人の存在を検知したときの調光率と、人の不存在を検知したときの調光率をタイムスケジュールとして設定しておき、設定された調光率をもとに、照明器具の調光率を制御してもよい。

本発明の実施の形態１に係る照明システム１０は様々な変形が可能である。本発明の実施の形態１では、１つの照明器具を点灯させた状態で、すべての画像人感センサのそれぞれについて、点灯させた照明器具との関連付けの要否を判定した。しかし、複数の照明器具を順次点灯させ、第１画像人感センサと関連付けする照明器具を決定し、その後複数の照明器具を再び順次点灯させ第２画像人感センサと関連付けする照明器具を決定し、その後複数の照明器具を再び順次点灯させ第３画像人感センサと関連付けする照明器具を決定してもよい。

コントローラは、本質的には、複数の照明器具を順次点灯させる過程で、複数の画像人感センサのうち閾値照度を超える照度を検知したものを、点灯させた照明器具と関連付ける。この特徴から逸脱しない範囲で様々な関連付けのプロセスを採用できる。

通信ユニット１８、２８、３８は、無線通信又は有線通信によりコントローラ５０と通信し、有線通信により照明器具及び画像人感センサと通信するために設けた。しかし、通信ユニットを省略しコントローラと通信ユニットを一体化してもよい。また、通信ユニット１８、２８、３８と、照明器具及び画像人感センサとの通信は無線通信で行っても良い。

１つの通信ユニットを複数の照明器具及び複数の画像人感センサに接続しても良い。構築される照明システムの態様に応じて、照明システムの構成は適宜変更することができる。例えば、照明器具及びＬＥＤ照明のレイアウトは図１のレイアウトに限定されない。ＬＥＤ照明１４、２４、３４に代えて蛍光灯などを用いても良い。また、画像人感センサに代えて、人感センサと照度センサを別々に設けてもよい。また、照明器具の点灯を切り替える壁スイッチなどを適宜設けてもよい。

これらの変形は、以下の実施の形態に係る照明システムにも適宜応用できる。なお、以下の実施の形態に係る照明システムは、実施の形態１との共通点が多いので実施の形態１との相違点を中心に説明する。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係る照明システムを示す図である。この照明システムは、４組のＬＥＤ６２で構成された第１照明器具６０と、４組のＬＥＤ７２で構成された第２照明器具７０と、４組のＬＥＤ８２で構成された第３照明器具８０と、４組のＬＥＤ９２で構成された第４照明器具９０と、４組のＬＥＤ１０２で構成された第５照明器具１００と、４組のＬＥＤ１１２で構成された第６照明器具１１０を備えている。それぞれの照明器具に通信ユニット６４、７４、８４、９４、１０４、１１４が接続されている。

照明システムを自動マッピングモードにすることで、第１〜第３画像人感センサ１６、２６、３６と照明器具を関連付ける。例えば閾値照度を５００ｌｘに設定し、自動マッピングモードを行うことで、第１画像人感センサ１６と、第１照明器具６０及び第２照明器具７０を関連付け、第２画像人感センサ２６と、第３照明器具８０及び第４照明器具９０を関連付け、第３画像人感センサ３６と、第５照明器具１００及び第６照明器具１１０を関連付ける。

このように、複数の画像人感センサのうちの１つの画像人感センサを、複数の照明器具のうちの２つ以上の照明器具に関連付けてもよい。１つの画像人感センサを３つ以上の照明器具に関連付けてもよい。

例えば、閾値照度を３００ｌｘとして自動マッピングモードを実行すると、第１画像人感センサ１６と第１〜第３照明器具６０、７０、８０が関連付けられる。第２画像人感センサ２６と第２〜第５照明器具７０、８０、９０、１００が関連付けられる。第３画像人感センサ３６と第４〜第６照明器具９０、１００、１１０が関連付けられる。人感制御時において、第２照明器具７０と第３照明器具８０は、第１画像人感センサ１６と第２画像人感センサ２６のどちらかにより人の存在が検知された場合に調光率が増加させられる。第４照明器具９０と第５照明器具１００は、第２画像人感センサ２６と第３画像人感センサ３６のどちらかにより人の存在が検知された場合に調光率が増加させられる。このように、１つの照明器具に対し、複数の画像人感センサの検知結果を反映させることができる。

実施の形態３．
図４は、実施の形態３に係る照明システムを示す図である。紙面の都合上ワイヤレスリモコンとパソコンは省略した。第１画像人感センサ１６と第３画像人感センサ３６の閾値照度を５００ｌｘとし、第２画像人感センサ２６の閾値照度を３００ｌｘとした。このような閾値照度設定の下で、照明システムを自動マッピングモードにすると、第１画像人感センサ１６と第１照明器具６０及び第２照明器具７０（第１グループの照明器具１５０）が関連付けられ、第２画像人感センサ２６と第２〜第５照明器具７０、８０、９０、１００（第２グループの照明器具１５２）が関連付けられ、第３画像人感センサ３６と第５照明器具１００及び第６照明器具１１０（第３グループの照明器具１５４）が関連付けられる。

人感制御時における第２照明器具７０の調光率は、第１画像人感センサ１６又は第２画像人感センサ２６で人の存在を検知したときに増加させられ、両方のセンサで人の不存在を検知したときに減少させられる。また、第５照明器具１００の調光率は、第２画像人感センサ２６又は第３画像人感センサ３６で人の存在を検知したときに増加させられ、これらのセンサで人の不存在を検知したときに減少させられる。

画像人感センサの閾値照度を低くするほど、その画像人感センサは、その画像人感センサから離れた照明器具と関連付けられる。他方、画像人感センサの閾値照度を高くするほど、その画像人感センサは、その画像人感センサに近い照明器具だけと関連付けられる。したがって、ユーザが任意の閾値照度を設定することで、特定の画像人感センサに関連付けられる照明器具の台数を自在に調節できる。

ところで、部屋１１の隅で人の存在を検知した場合には部屋１１の隅の照明器具の調光率を増加させれば良いが、部屋１１の中央で人の存在を検知した場合にはある程度広い範囲の照明器具の調光率を増加させることが好ましい。本発明の実施の形態３では、図４で示すように、部屋１１の隅に第１画像人感センサ１６と第３画像人感センサ３６があり、部屋１１の中央に第２画像人感センサ２６がある。そのため、第１画像人感センサ１６と第３画像人感センサ３６の閾値照度は、第２画像人感センサ２６の閾値照度より小さくした。これにより、部屋の隅で人の存在を検知した場合には第１グループの照明器具１５０又は第３グループの照明器具１５４で部屋の隅のみ明るくすることができる。さらに、部屋の中央で人の存在を検知した場合にはある程度広い範囲に及ぶ第２グループの照明器具１５２で部屋を明るくすることができる。

本発明の実施の形態３に係る照明システムは、複数の画像人感センサの閾値照度を異なる値とすることで所望の調光を可能とするものである。したがって、閾値照度の設定は実施の形態３で説明したものに特に限定されない。なお、ここまでで説明した各実施の形態に係る照明システムの特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。

実施の形態４．
図５は、実施の形態４に係る照明システムを示す図である。この照明システムは、４組のＬＥＤ６２で構成された第１照明器具６０と、４組のＬＥＤ７２で構成された第２照明器具７０と、４組のＬＥＤ８２で構成された第３照明器具８０と、４組のＬＥＤ９２で構成された第４照明器具９０と、４組のＬＥＤ１０２で構成された第５照明器具１００と、４組のＬＥＤ１１２で構成された第６照明器具１１０を備えている。それぞれの照明器具に通信ユニット６４、７４、８４、９４、１０４、１１４が接続されている。本実施形態では、部屋１１に１つの第１画像人感センサ１６が設けられている。

照明システムを自動マッピングモードにすることで、第１画像人感センサ１６と照明器具を関連付ける。例えば閾値照度を５００ｌｘに設定し、自動マッピングモードを行うことで、第１画像人感センサ１６と、第５照明器具１００及び第６照明器具１１０を関連付ける。第１〜第４照明器具６０、７０、８０、９０は第１画像人感センサ１６に関連付けされない。このように、複数の照明器具のうち、すべての照明器具が画像人感センサに関連付けられなくてもよい。

１０ 照明システム、 １１ 部屋、 １２ 第１照明器具、 １６ 第１画像人感センサ、 １８,２８,３８ 通信ユニット、 ２２ 第２照明器具、 ２６ 第２画像人感センサ、 ３２ 第３照明器具、 ３６ 第３画像人感センサ、 ５０ コントローラ

Claims (5)

1. 複数の照明器具と、
   人の存否と照度を検出する複数の画像人感センサと、
   前記複数の照明器具の調光率を制御するコントローラと、を備え、
   前記複数の画像人感センサは、第１画像人感センサと第２画像人感センサを備え、
   前記コントローラは、
   前記複数の照明器具を順次点灯させる過程で、前記複数の画像人感センサのうち予め定められた照度である閾値照度を超える照度を検知したものを、点灯させた照明器具と関連付け、
   人の存在を検出した画像人感センサに関連付けられた照明器具の調光率を増加させ、人の不存在を検出した画像人感センサに関連付けられた照明器具の調光率を減少させ、
   前記第１画像人感センサの関連付けで利用する前記閾値照度と前記第２画像人感センサの関連付けで利用する前記閾値照度は異なることを特徴とする照明システム。
2. 無線通信又は有線通信により前記コントローラと通信し、無線通信又は有線通信により前記照明器具及び前記画像人感センサと通信する通信ユニットを備えたことを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
3. 前記複数の画像人感センサのうちの１つの画像人感センサは、前記複数の照明器具のうちの２つ以上の照明器具に関連付けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明システム。
4. 前記第１画像人感センサは部屋の隅にあり、前記第２画像人感センサは部屋の中央にあり、
   前記第１画像人感センサの関連付けで利用する前記閾値照度は、前記第２画像人感センサの関連付けで利用する前記閾値照度より大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明システム。
5. ユーザが前記照明システムをマッピングモードにする旨の指令を前記コントローラに出したときに、前記コントローラは前記関連付けを実行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明システム。

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