JP7363990B2

JP7363990B2 - 照明器具配列設計装置

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Publication number: JP7363990B2
Application number: JP2022122866A
Authority: JP
Inventors: 洋相賀; 悟滝脇
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2022-08-01
Publication date: 2023-10-18
Anticipated expiration: 2037-12-15
Also published as: JP2022141981A; JP2019109594A

Description

本発明は、照明器具の配列を設計する照明器具配列設計装置に関する。

特許文献１には、照明器具の格子状配列の設計に際して、照明器具の必要台数から縦配列数と横配列数を決定する装置が開示されている（特許文献１の段落００３０～００３５参照）。具体的には、次の通りである。まず、必要台数の約数を求めて、積が必要台数となる二つの約数の組合せを特定する。二つの約数の組合せが、縦配列数と横配列数の候補である。その後、照明器具を矩形状の部屋に各候補の縦配列数と横配列数で格子状に配列した場合に、矩形状の部屋の角からその角に最も近い照明器具までの距離を候補ごとに求める。これら候補ごとに算出された距離のうち最も短い距離が所定値を超えれば、必要台数に１を加算することによって必要台数の値を更新し、同じような計算処理を再度行う。一方、最も短い距離が所定値以下であれば、最も短い距離が求まる候補を、照明器具の縦配列数及び横配列数の設計値として決定する。

特開平８－８７５３６号公報

ところで、特許文献１に記載の設計方法では、矩形状の部屋の角からその角に最も近い照明器具までの距離を算出することから、その設計方法は矩形状の部屋にしか適用することができない。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、部屋の平面形状が矩形以外であっても、照明器具の配列を設計できるようにすることである。

以上の課題を解決するために、矩形でない部屋の平面形状に外接する矩形領域内における照明器具の格子状配列を設計する照明器具配列設計装置は、前記矩形領域に設置する照明器具の必要最小限台数を取得する必要最小限台数取得手段と、前記必要最小限台数取得手段により取得された必要最小限台数から、前記矩形領域内における照明器具の縦配列数と照明器具の横配列数との組合せの候補を特定する候補特定手段と、前記候補特定手段により特定された各候補について縦配列数と横配列数との比を算出して、それらの比を各候補に対応付ける縦横配列数比算出手段と、前記矩形領域の縦の寸法と横の寸法を取得する寸法取得手段と、前記寸法取得手段により取得された縦の寸法と横の寸法からアスペクト比を算出するアスペクト比算出手段と、前記縦横配列数比算出手段により算出された比の中で、前記アスペクト比算出手段により算出されたアスペクト比に最も近い比に対応付けられた候補を選択して、その候補の縦配列数と横配列数に決定する選択手段と、前記選択手段により決定された縦配列数と横配列数で前記矩形領域内に配置される前記照明器具の形状を表す照明器具モデルのうち、前記部屋の平面形状を表す部屋の平面モデルの外側に配置される照明器具モデルを削除する削除手段と、を備える。

以上によれば、部屋の平面形状から定まる矩形領域の縦の寸法と横寸法からアスペクト比を求めるので、部屋の角の位置及びそれに最も近い照明器具の位置を特定する必要がないうえ、その角からその照明器具までの距離も求める必要がない。従って、部屋の平面形状が矩形以外であっても、照明器具の縦配列数と横配列数を決定することができるとともに、照明器具の配列を設計できる。
また、決定された縦配列数と横配列数の比は、候補の中で、矩形領域のアスペクト比に最も近い。そのため、設計通りに照明器具を部屋等の矩形領域の天井に配列すると、縦の照度分布と横の照度分布が近似したものになる。

好ましくは、前記候補特定手段は、前記必要最小限台数取得手段により取得された必要最小限台数に１を超える所定定数を乗じて、その積の小数点以下を切り上げることにより上限台数を算出する上限台数算出手段と、前記必要最小限台数取得手段により取得された必要最小限台数から、前記上限台数算出手段により算出された上限台数までの整数の数列を特定する数列特定手段と、前記数列特定手段により特定された数列の各整数について約数を求めて、積が各整数となる二つの約数の組合せを、照明器具の縦配列数と照明器具の横配列数との組合せの候補として特定する特定する特定手段と、を有する。

必要最小限台数の約数の組合せ数の候補数は複数あるが、必要最小限台数が素数等である場合、その候補数が少ない。そのような場合でも、必要最小限台数から上限台数までの各整数について二つの約数の組合せを候補として特定するので、候補数が多くなる。多くの候補の中から縦配列数と横配列数を決定するので、その決定が最適なものになりやすい。

好ましくは、前記照明器具配列設計装置は、前記寸法取得手段により取得された縦の寸法を、前記選択手段により決定された縦配列数で除することによって、照明器具の縦配列のピッチを算出する手段と、前記寸法取得手段により取得された横の寸法を、前記選択手段により決定された横配列数で除することによって、照明器具の横配列のピッチを算出する手段と、を更に備える。

好ましくは、前記照明器具配列設計装置は、前記寸法取得手段により取得された縦の寸法を、前記選択手段により決定された縦配列数の２倍で除することによって、前記矩形領域の横の辺からそれに最も近い照明器具の横配列までの距離を算出する手段と、前記寸法取得手段により取得された横の寸法を、前記選択手段により決定された横配列数の２倍で除することによって、前記矩形領域の縦の辺からそれに最も近い照明器具の縦配列までの距離を算出する手段と、を更に備える。

以上のように算出した縦配列のピッチと、横配列のピッチと、矩形領域の縦の辺からそれに最も近い照明器具の縦配列までの距離と、矩形領域の横の辺からそれに最も近い照明器具の横配列までの距離とに従って照明器具を配列した場合、矩形領域内の場所ごとの明るさが均一化される。

好ましくは、前記照明器具配列設計装置は、前記部屋の平面形状に設置する照明器具の台数たる基本台数を取得する基本台数取得手段を更に備え、前記候補特定手段は、前記必要最小限台数取得手段により取得された必要最小限台数に１を超える所定定数を乗じて、その積の小数点以下を切り上げることにより上限台数を算出する上限台数算出手段と、前記削除手段によって削除されなかった照明器具モデルの総数を、前記基本台数と比較する比較手段と、を更に備え、前記必要最小限台数取得手段は、前記比較手段による比較の結果、前記総数が、前記基本台数以上である場合又は前記基本台数を超える場合、取得した必要最小限台数を、前記候補特定手段において用いられる必要最小限台数に決定し、前記比較手段による比較の結果、前記総数が、前記基本台数より少ない場合又は前記基本台数以下である場合、前記上限台数に１を加算した値を、新たな必要最小限台数として取得する。

好ましくは、前記上限台数算出手段は、前記必要最小限台数取得手段により新たな必要最小限台数が取得された場合、前記新たな必要最小限台数に１を超える所定定数を乗じて、その積の小数点以下を切り上げることにより、新たな上限台数を算出する。

前記照明器具配列設計装置は、表示デバイスと、前記矩形領域内に前記照明器具モデルを配置し、且つ、前記矩形領域に内接させるように前記部屋の平面モデルを配置した状態で、前記矩形領域、前記照明器具モデル、及び、前記部屋の平面モデルを、前記表示デバイスに表示させる配置手段と、を更に備える。

本発明によれば、部屋の平面形状が矩形以外であっても、照明器具の配列を設計できる。

照明器具配列設計装置のブロック図である。寸法データによって縦寸法と横寸法が定まる矩形領域を示した図である。コンピュータの計算によって配置される矩形領域及び照明器具モデルを示した図面である。寸法データによって縦寸法及び横寸法が定められた矩形領域及びそれに内接した部屋の平面形状を示した図面である。コンピュータの計算によって配置される矩形領域、照明器具モデル及び部屋の平面モデルを示した図面である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

〔第１の実施の形態〕
１．照明器具配列設計装置の構成
図１は、照明器具の格子状配列を設計する照明器具配列設計装置１０である。
照明器具配列設計装置１０は、コンピュータ１１、表示デバイス１２、入力デバイス１３及び記憶部１４等を備える。

コンピュータ１１は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、システムバス及びハードウェアインタフェース等を有する。
表示デバイス１２は、例えば液晶ディスプレイデバイス、有機ＥＬディスプレイデバイス又はプロジェクタである。コンピュータ１１が演算処理によって映像信号を生成し、その映像信号を表示デバイス１２に出力する。そうすると、映像信号に従った画面が表示デバイス１２によって表示される。表示デバイス１２とコンピュータ１１が一体化されていてもよいし、別体であってもよい。
入力デバイス１３は、例えばスイッチ、キーボード若しくはポインティングデバイス又はこれらの組み合わせである。入力デバイス１３は、表示デバイス１２の表面に設けられたタッチパネルであってもよい。入力デバイス１３は、操作されると操作内容に応じた信号をコンピュータ１１に出力する。

記憶部１４は、半導体メモリ又はハードディスクドライブ等からなる記憶装置である。記憶部１４は、コンピュータ１１に内蔵されたものでもよいし、コンピュータ１１に外付けされたものでもよい。記憶部１４には、コンピュータ１１によって読取可能且つ実行可能な設計プログラム２０が格納されている。設計プログラム２０は、ＢＩＭ（Building Information Modeling：ビルディングインフォメーションモデリング）及びＣＡＤ（Computer-Aided Design）を実現する設計用ソフトウェアである。コンピュータ１１が設計プログラム２０を実行することによってＢＩＭ及びＣＡＤが実現される。

記憶部１４には、ＢＩＭ及びＣＡＤを実現する設計用ソフトウェアによって作成された設計データ３０が記憶されている。設計データ３０は、建造物の各構成要素（基礎、柱、梁、壁、スラブ、部屋、配管等）をモデリングするための形状データと、それら構成要素の属性を定義する属性データとが含まれている。

コンピュータ１１が設計プログラム２０を実行して、設計データ３０を読み込む。そうすると、コンピュータ１１が設計データ３０の形状データに従って建造物の各構成要素のモデルを仮想空間に配置して、各構成要素のモデルをレンダリング処理によって表示デバイス１２に表示させる。これにより、各構成要素のモデルからなる建造物のモデルが表示デバイス１２に表示される。

設計データ３０には、矩形領域の寸法を表す寸法データ３１が含まれている。矩形領域とは、建造物内に構築される部屋の平面モデル（平面図）の外形であり、特にその部屋の天井の平面モデル（平面図）の外形のことをいう。矩形とは、長方形のみならず、正方形も含む意である。

寸法データ３１は、矩形領域の縦の辺の長さを表す縦寸法データ３２と、矩形領域の横の辺の長さを表す横寸法データ３３とからなる。矩形が長方形である場合、長方形の長辺が縦の辺であり、短辺が横の辺である。矩形が正方形である場合、縦寸法データ３２と横寸法データ３３が等しい。以下、図２に示すように縦寸法データ３２の値をＡ [m]と表し、横寸法データ３３の値をＢ [m]と表す。

また、設計データ３０には、矩形領域に設置する照明器具の必要最小限台数（モデル数）を表す必要最小限台数データ３５が含まれている。必要最小限台数データ３５は、平均照度法によって、矩形領域の面積、縦寸法、横寸法及び照明器具の明るさ等から算出された値の小数点を切り上げたものである。必要最小限台数データ３５の値は１以上の整数である。以下、必要最小限台数データ３５の値をＭ [台]とする。

また、設計データ３０には、矩形領域に設置する照明器具の平面的な形状を表す形状データ３６が含まれている。コンピュータ１１が形状データ３６に従って照明器具のモデルを二次元的な平面上に配置することができる。

設計プログラム２０には、照明器具の配列を設計するための配列設計プログラム２１が含まれている。配列設計プログラム２１が以下に説明する処理をコンピュータ１１に実行させて、照明器具の配列がコンピュータ１１によって設計される。

２．コンピュータが実行する処理
コンピュータ１１が配列設計プログラム２１に従って行う処理について説明する。

（１）必要最小限台数の取得処理
まず、コンピュータ１１が記憶部１４から必要最小限台数データ３５を読み取って、必要最小限台数データ３５の値（Ｍ）を取得する。なお、ユーザーが入力デバイス１３を操作することによって、必要最小限台数をコンピュータ１１に入力してもよい。そうすると、コンピュータ１１が、その必要最小限台数を値とした必要最小限台数データ３５を取得する。

（２）配列数の候補の特定処理
次に、コンピュータ１１は、以下の（２－１）～（２－３）のようにして、必要最小限台数データ３５から配列数の候補を特定する。配列数とは、縦配列数と横配列数との組合せをいう。縦配列数とは、部屋の天井の形状たる矩形領域の長辺方向に配列する照明器具の台数をいう。横配列数とは、部屋の天井の形状たる矩形領域の短辺方向に配列する照明器具の台数をいう。

（２－１）検討台数の範囲の特定
まず、コンピュータ１１は、必要最小限台数データ３５の値に所定定数を乗じて、その積の小数点以下を切り上げることによって上限台数を算出する。以下、上限台数の値をＮと表し、所定定数の値をαと表す。α＞1 であり、好ましくはα＝ 1.1 である。上限台数とは、矩形領域に設置する照明器具の配列を決めるにあたって、検討する台数の範囲の最大値をいう。必要最小限台数は、検討台数の範囲の最小値である。

次に、コンピュータ１１は、ＭからＮまでの整数の数列を特定する。この数列の各整数が、検討台数を表す。

なお、Ｍ＝36 ，α＝1.1 である場合、Ｎ＝40 であり、整数の数列は(36, 37 ,38 ,39 ,40)となる。

（２－２）約数の組合せの特定
次に、コンピュータ１１は、ＭからＮまでの数列の各整数について約数を求めて、積が各整数となる二つの約数の組合せを特定する。これら組合せが配列数の候補であり、各組合せの中で大きい約数が縦配列数であり、小さい約数が横配列数である。
ところで、必要最小限台数データ３５の値たるＭが素数等の場合、Ｍの約数の組合せ数が少ない。その場合でも、積がＭからＮまでの各整数となる二つの約数の組合せを特定するので、それら組合せ数（候補数）が多くなる。

なお、Ｍ＝36 ，α＝1.1 である場合、配列数を(縦配列数, 横配列数)と表すと、配列数の候補は(36, 1)、(18, 2)、（12, 3）、（9, 4）、（6, 6 ）、（37, 1）、（38, 1）、（19, 2）、（39, 1）、（13, 3）、（40, 1）、（20, 2）、（10, 4）及び（8, 5）となる。

（２－３）候補の除外又は追加
Ｍ＝ 1 ，α＝ 1.1 である場合、コンピュータ１１は配列数の候補から(2, 1)を除外する。
Ｍ＝ 2 ，α＝ 1.1 である場合、コンピュータ１１は配列数の候補から(3, 1)を除外する。
Ｍ＝ 7 ，α＝ 1.1 である場合、コンピュータ１１は配列数の候補に(3, 3)を追加する。
Ｍ＝ 10 ，α＝ 1.1 である場合、コンピュータ１１は配列数の候補に(4, 3)を追加する。
Ｍ＝ 13 ，α＝ 1.1 である場合、コンピュータ１１は配列数の候補に(4, 4)を追加する。
Ｍ＝ 17 ，α＝ 1.1 である場合、コンピュータ１１は配列数の候補に(5, 4)を追加する。
Ｍ＝ 21 ，α＝ 1.1 である場合、コンピュータ１１は配列数の候補に(5, 5)を追加する。
Ｍ＝ 26 ，α＝ 1.1 である場合、コンピュータ１１は配列数の候補に(6, 5)を追加する。
なお、上述のような配列数の候補の除外及び追加を行わなくてもよい。

（２－４）
なお、上記（２－１）～（２－３）の処理のアルゴリズムに従って求められる対応表が記憶部１４に予め記録されていてもよい。対応表は、台数と配列数の候補とを対応付けたものである。この場合、コンピュータ１１が上記（１）の処理ように必要最小限台数データ３５を取得したら、対応表を参照して、その必要最小限台数データ３５のＭに対応付けられた配列数の候補を特定する。

（３）縦配列数と横配列数の比の算出処理
以上のように配列数の候補が特定されたら、コンピュータ１１が配列数の候補について縦配列数と横配列数との比を算出する。つまり、コンピュータ１１は、配列数の候補について縦配列数を横配列数で除する。これにより、コンピュータ１１は、縦配列数と横配列数との比を配列数の各候補に対応付ける。以下、この比のことを縦横配列数比という。

なお、Ｍ＝36 ，α＝1.1 である場合、縦配列数と横配列数と縦横配列数比との対応付けを(縦配列数，横配列数，縦横配列数比)と表した場合、それらの対応付けは(36， 1， 36.00)、(18, 2, 9.00)、(12, 3, 4.00)、(9, 4, 2.25)、(6, 6, 1.00)、(37, 1, 37.00)、(38， 1， 38.00)、(19, 2, 9.50)、(39, 1, 39.00)、(13, 3, 4.33)、(40, 1, 40.00)、(20, 2, 10.00)、(10, 4, 2.50)及び(8, 5, 1.60)となる。

（４）寸法の取得処理
次に、コンピュータ１１が、縦寸法データ３２と横寸法データ３３からなる寸法データ３１を記憶部１４から読み取って、取得する。
なお、ユーザーが入力デバイス１３を操作することによって、縦寸法データ３２の値及び横寸法データ３３の値をコンピュータ１１に入力してもよい。そうすると、コンピュータ１１が、縦寸法データ３２及び横寸法データ３３を取得する。

（５）アスペクト比の算出処理
次に、コンピュータ１１は、縦寸法データ３２及び横寸法データ３３からアスペクト比を算出する。つまり、コンピュータ１１は、ＡをＢで除することにより、その商をアスペクト比と定める。
なお、Ａ＝20.0 ，Ｂ＝10.0 である場合、アスペクト比は2 である。

（６）配列数の候補の中から選択処理
次に、コンピュータ１１が、上記（３）の処理において算出した縦横配列数比の中で、上記（５）の処理において算出したアスペクト比に最も近い値を特定する。そして、コンピュータ１１は、配列数の候補の中から、アスペクト比に最も近い値に対応付けられた配列数を選択して、その配列数に決定する。以下、決定された配列数のうち縦配列数をａ [台]と表し、横配列数をｂ [台]と表す。
次に、コンピュータ１１は、ａとｂの積を算出する。この積は、矩形領域内に設置する照明器具の総数を表す。

なお、Ｍ＝36 ，α＝1.1 ，Ａ＝20.0 ，Ｂ＝10.0 である場合、値が2 となるアスペクト比に最も近い縦横配列数比の値は2.25 である。そのため、コンピュータ１１が選択する配列数は、ａ＝9 ，ｂ＝4 である。

（７）結果の表示処理
次に、コンピュータ１１は、決定された縦配列数の値と、決定された横配列数の値と、それらの積とを表示デバイス１２に表示させる。つまり、コンピュータ１１は、ａ、ｂ及びそれらの積を表示デバイス１２に表示させる。
併せて、コンピュータ１１は、縦寸法データ３２の値と、横寸法データ３３の値とを表示デバイス１２に表示させる。つまり、コンピュータ１１は、Ａ及びＢを表示デバイス１２に表示させる。

（８）縦配列のピッチの算出処理
次に、コンピュータ１１が、取得した縦寸法データ３２と、選択した縦配列数とに基づいて、照明器具の縦配列のピッチを算出する。具体的には、コンピュータ１１が、Ａをａで除して、その商を縦配列のピッチとして定める。以下、算出された縦配列のピッチをＣ [m]と表す。

（９）横配列のピッチの算出処理
また、コンピュータ１１が、取得した横寸法データ３３と、選択した横配列数とに基づいて、照明器具の横配列のピッチを算出する。具体的には、コンピュータ１１が、Ｂをｂで除して、その商を横配列のピッチとして定める。以下、算出された横配列のピッチをＤ [m]と表す。

（１０）矩形領域の横の辺から照明器具の横配列までの距離の算出
また、コンピュータ１１が、取得した縦寸法データ３２と、選択した縦配列数とに基づいて、矩形領域の横の辺からそれに最も近い照明器具の横配列までの縦の距離を算出する。具体的には、コンピュータ１１が、Ａをａの２倍で除して、その商を縦の距離として定める。以下、算出された縦の距離をＥ [m]と表す。なお、Ｅ＝Ｃ／２である。

（１１）矩形領域の縦の辺から照明器具の縦配列までの距離の算出
次に、コンピュータ１１が、取得した横寸法データ３３と、選択した横配列数とに基づいて、矩形領域の縦の辺からそれに最も近い照明器具の縦配列までの横の距離を算出する。具体的には、コンピュータ１１が、Ｂをｂの２倍で除して、その商を横の距離として定める。以下、算出された縦の距離をＦ [m]と表す。なお、Ｆ＝Ｄ／２である。

（１２）描画処理
次に、図３に示すように、コンピュータ１１が、二次元の直交座標系によって平面上における矩形領域の頂点の位置を表現して、縦の辺の長さがＡであり且つ横の辺の長さがＢである矩形領域９０を平面上に配置する。

次に、コンピュータ１１が、矩形領域９０の頂点９１から矩形領域９０の内側へ縦にＥだけ離れて且つ横にＦだけ離れた点９２の位置を二次元の直交座標系によって表現して、点９２を平面上に設定する。

次に、コンピュータ１１が、形状データ３６を読み込んで、形状データ３６に従って複数の照明器具モデル９３を格子状に平面上に配列する。ここで、コンピュータ１１は、点９２を基準として照明器具モデル９３をＣのピッチで縦にａ体配列して、Ｄのピッチで横にｂ体配列する。なお、照明器具モデル９３の向きについては、照明器具モデル９３の長手方向が矩形領域９０の縦の辺に平行であってもよいし、照明器具モデル９３の長手方向が矩形領域９０の横の辺に平行であってもよい。

次に、コンピュータ１１が、以上のように配列したａ×ｂ体の照明器具モデル９３と、以上に配置した矩形領域９０をレンダリング処理によって表示デバイス１２に表示させる。表示デバイス１２に表示された像はＣＡＤによる図面である。つまり、矩形領域９０が部屋の平面モデル（平面図）であり、矩形領域９０の外形が部屋の平面モデルの外形であり、照明器具モデル９３は照明器具をモデリングしたものである。

３．有利な効果
（１）最適な照明器具の配列が寸法データ３１及び必要最小限台数データ３５から自動的に計算される。つまり、縦寸法データ３２の値（Ａ）、横寸法データ３３の値（Ｂ）及び必要最小限台数データ３５の値（Ｍ）が決まれば、縦配列数の値（ａ）、横配列数の値（ｂ）、縦配列のピッチの値（Ｃ）、横配列のピッチの値（Ｄ）、矩形領域の横の辺から横配列までの縦の距離の値（Ｅ）、矩形領域の縦の辺から縦配列までの横の距離の値（Ｆ）がコンピュータ１１によって算出される。よって、短時間で、照明器具の配列を最適に設計することができる。

（２）異なるユーザーが以上のような照明器具配列設計装置１０を用いた場合でも、同一のアルゴリズムに従って照明器具の配列が設計されるので、その設計結果が同じようになる。

（３）決定された縦配列数と横配列数の比は、候補の中で、矩形領域のアスペクト比に最も近い。そのため、設計通りに照明器具を部屋の天井に配列すると、縦の照度分布と横の照度分布が近似したものになる。よって、部屋内の場所ごとの明るさが均一化される。

（４）照明器具の縦配列のピッチが算出される。そのように照明器具を部屋の天井に設置すると、照明器具を等ピッチで縦に配列することになる。照明器具の横配列についても同様である。よって、部屋内の場所ごとの明るさが均一化される。

（５）照明器具の縦配列のピッチは、部屋の横の辺となる壁からそれに最も近い照明器具の横配列までの縦の距離の２倍である。また、照明器具の横配列のピッチは、部屋の縦の辺となる壁からそれに最も近い照明器具の縦配列までの横の距離の２倍である。

（６）必要最小限台数データ３５の値（Ｍ）に所定定数を乗じて、上限台数（Ｎ）を算出する。そして、積がＭからＮまでの各整数となる二つの約数の組合せを特定する。よって、それらの組合せの数、つまり配列数の候補の数が多くなる。多くの候補の中から、１つの配列数を決定するので、決定した配列数が最適となりやすい。

〔第２の実施の形態〕
続いて、第２実施形態について説明する。以下の説明では、第１実施形態と第２実施形態との間で相違する点について主に説明する。

上記第１実施形態では、建造物内に構築される部屋の平面形状が矩形であり、その平面形状は寸法データ３１によって縦寸法及び横寸法が表された矩形領域と合同である。つまり、寸法データ３１は、矩形形状の寸法のみならず、部屋の平面形状の寸法も表すものである。

それに対して、第２実施形態では、建造物内に構築される部屋の平面形状が矩形でない。つまり、図４に示すように、建造物内に構築される部屋の平面形状８１は、寸法データ３１によって縦寸法及び横寸法が定められた矩形領域８０の内接図形である。ここで、部屋の平面形状８１の外縁ができる限り多くの点で矩形領域８０の外縁に接触して、平面形状８１の全体が矩形領域８０の内側にあるような場合、部屋の平面形状８１が矩形領域８０の内接図形である。部屋の平面形状８１が矩形領域８０に内接（inscribe）していれば、その矩形領域８０が平面形状８１に外接することになる。なお、図４では、部屋の平面形状８１として台形を図示するが、矩形でない部屋の平面形状８１が台形以外であってもよい。

第２実施形態では、ユーザーが、部屋の平面形状８１からその平面形状８１に外接する矩形領域８０の縦寸法と横寸法を計算する。そして、ユーザーが入力デバイス１３を操作することによって、縦寸法と横寸法をコンピュータ１１に入力する。そうすると、コンピュータ１１が縦寸法を縦寸法データ３２として取得し、横寸法を横寸法データ３３として取得する（上記（４）の処理を参照）。なお、コンピュータ１１が、部屋の平面形状８１からその平面形状８１に外接する矩形領域８０を特定して、矩形領域８０の縦寸法と横寸法を算出するものとしてもよい。

第２実施形態では、必要最小限台数データ３５は、矩形でない部屋の平面形状８１に外接する矩形領域８０、つまり寸法データ３１によって縦寸法及び横寸法が定められた矩形領域８０に設置する照明器具の必要最小限台数を表す。必要最小限台数データ３５の値は、ユーザーによって計算されて、入力されたものである。具体的には、次の通りである。つまり、ユーザーが、矩形でない部屋の平面形状８１に設置する照明器具の台数（以下、基本台数という）を平均照度法によって計算する。その基本台数を部屋の面積で除して、その商を矩形領域の面積で乗じ、その積を切り上げたものが必要最小限台数データ３５の値である。そして、ユーザーが、入力デバイス１３を操作することによって、計算値をコンピュータ１１に入力する。そうすると、コンピュータ１１が計算値を必要最小限台数データ３５として取得する（上記（１）の処理を参照）。なお、コンピュータ１１が、記憶部１４に記憶された基本台数データ又は入力デバイス１３により入力された基本台数データと、記憶部１４に記憶された部屋面積データ又は入力デバイス１３により入力された部屋面積データと、寸法データ３１と、上述のようなユーザーによる計算と同様に、必要最小限台数データ３５の値を算出してもよい。基本台数データの値は基本台数を表し、部屋面積データの値は矩形でない部屋の面積を表す。

第１実施形態では、上記（１２）の処理において、コンピュータ１１が、照明器具モデル９３及び矩形領域９０を二次元の直交座標系の平面上に配置して、照明器具モデル９３及び矩形領域９０を表示デバイス１２に表示させる。
それに対して、第２実施形態では、図５に示すように、コンピュータ１１が、更に部屋の平面モデル（平面図）９５を二次元の直交座標系の平面上に配置して、部屋の平面モデル９５、照明器具モデル９３及び矩形領域９０を表示デバイス１２に表示させる。ここで、設計データ３０には、矩形領域に内接する部屋の平面的な形状を表す部屋形状データ３７が含まれている。コンピュータ１１が記憶部１４から部屋形状データ３７を読み込んで、部屋形状データ３７に従って部屋の平面モデル９５を矩形領域９０に内接させるように、部屋の平面モデル９５を配置することができる。

第２実施形態では、上記（１２）の処理後、ユーザーが入力デバイス１３を操作することによって、部屋の平面モデル９５の外側に配置された照明器具モデル９３を指定する。そうすると、コンピュータ１１がその指定を認識して、指定された照明器具モデル９３を削除する。そして、コンピュータ１１が、部屋の平面モデル９５、照明器具モデル９３（但し、削除された照明器具モデル９３を除く）及び矩形領域９０を表示デバイス１２に再表示させる。なお、ユーザーが、削除する照明器具モデル９３を指定しなくてもよい。この場合、コンピュータ１１が、照明器具モデル９３の中心点の座標値と部屋の平面モデル９５の頂点の座標値とを比較することによって、照明器具モデル９３の中心点が平面モデル９５の外形の外側にあるか否かを判定する。そして、コンピュータ１１は、照明器具モデル９３の中心点が平面モデル９５の外形の外側にある照明器具モデル９３を削除する。

その後、コンピュータ１１が、削除されなかった照明器具モデル９３の総数を計数する。そして、コンピュータ１１は、その総数を基本台数と比較する。比較の結果、総数が基本台数以上である場合には、コンピュータ１１は処理を終了する。一方、比較の結果、総数が基本台数より少ない場合には、コンピュータ１１の処理が上記（２）の処理に戻る。この際、コンピュータ１１は、Ｎ，Ｍを更新する。つまり、コンピュータ１１は、元のＮに１を加算して、その和を新たなＭとする。また、コンピュータ１１は、新たなＭに1.1 を乗じて、その積の小数点以下を切り上げる。その結果を新たなＮとする。そして、コンピュータ１１は、新たなＭ，Ｎを用いて、上記（２）の処理以降の処理を再度行う。
なお、比較の結果、総数が基本台数を超えている場合にコンピュータ１１の処理が終了し、総数が基本台数以下である場合にコンピュータの処理が上記（２）の処理に戻るものとしてもよい。

第２実施形態では、矩形でない部屋に設置する照明器具の配列を設計することができる。

１０…照明器具配列設計装置
１１…コンピュータ（必要最小限台数取得手段、候補特定手段、縦横配列数比算出手段、寸法取得手段、アスペクト比算出手段、選択手段、上限台数算出手段、数列特定手段、特定手段、縦配列のピッチを算出する手段、横配列のピッチを算出する手段、距離を算出する手段）
１４…記憶部
３１…寸法データ
３２…縦寸法データ
３３…横寸法データ
３５…必要最小限台数データ

Claims

矩形でない部屋の平面形状に外接する矩形領域内における照明器具の格子状配列を設計する照明器具配列設計装置であって、
前記矩形領域に設置する照明器具の必要最小限台数を取得する必要最小限台数取得手段と、
前記必要最小限台数取得手段により取得された必要最小限台数から、前記矩形領域内における照明器具の縦配列数と照明器具の横配列数との組合せの候補を特定する候補特定手段と、
前記候補特定手段により特定された各候補について縦配列数と横配列数との比を算出して、それらの比を各候補に対応付ける縦横配列数比算出手段と、
前記矩形領域の縦の寸法と横の寸法を取得する寸法取得手段と、
前記寸法取得手段により取得された縦の寸法と横の寸法からアスペクト比を算出するアスペクト比算出手段と、
前記縦横配列数比算出手段により算出された比の中で、前記アスペクト比算出手段により算出されたアスペクト比に最も近い比に対応付けられた候補を選択して、その候補の縦配列数と横配列数に決定する選択手段と、
前記選択手段により決定された縦配列数と横配列数で前記矩形領域内に配置される前記照明器具の形状を表す照明器具モデルのうち、前記部屋の平面形状を表す部屋の平面モデルの外側に配置される照明器具モデルを削除する削除手段と、
前記部屋の平面形状に設置する照明器具の台数たる基本台数を取得する基本台数取得手段と、を備え、
前記候補特定手段は、
前記必要最小限台数取得手段により取得された必要最小限台数に１を超える所定定数を乗じた値の小数点以下を切り上げることにより上限台数を算出する上限台数算出手段と、
前記削除手段によって削除されなかった照明器具モデルの総数を、前記基本台数と比較する比較手段と、
を更に備え、
前記必要最小限台数取得手段は、
前記比較手段による比較の結果、前記総数が、前記基本台数以上である場合又は前記基本台数を超える場合、取得した必要最小限台数を、前記候補特定手段において用いられる必要最小限台数に決定し、
前記比較手段による比較の結果、前記総数が、前記基本台数より少ない場合又は前記基本台数以下である場合、前記上限台数に１を加算した値を、新たな必要最小限台数として取得する照明器具配列設計装置。
前記候補特定手段は、
前記必要最小限台数取得手段により取得された必要最小限台数から、前記上限台数算出手段により算出された上限台数までの整数の数列を特定する数列特定手段と、
前記数列特定手段により特定された数列の各整数について約数を求めて、積が各整数となる二つの約数の組合せを、照明器具の縦配列数と照明器具の横配列数との組合せの候補として特定する特定手段と、を有する
請求項１に記載の照明器具配列設計装置。
前記寸法取得手段により取得された縦の寸法を、前記選択手段により決定された縦配列数で除することによって、照明器具の縦配列のピッチを算出する手段と、
前記寸法取得手段により取得された横の寸法を、前記選択手段により決定された横配列数で除することによって、照明器具の横配列のピッチを算出する手段と、
を更に備える請求項１又は２に記載の照明器具配列設計装置。
前記寸法取得手段により取得された縦の寸法を、前記選択手段により決定された縦配列数の２倍で除することによって、前記矩形領域の横の辺からそれに最も近い照明器具の横配列までの距離を算出する手段と、
前記寸法取得手段により取得された横の寸法を、前記選択手段により決定された横配列数の２倍で除することによって、前記矩形領域の縦の辺からそれに最も近い照明器具の縦配列までの距離を算出する手段と、
を更に備える請求項１から３の何れか一項に記載の照明器具配列設計装置。
前記上限台数算出手段は、
前記必要最小限台数取得手段により新たな必要最小限台数が取得された場合、前記新たな必要最小限台数に１を超える所定定数を乗じた値の小数点以下を切り上げることにより、新たな上限台数を算出する、
請求項１から４の何れか一項に記載の照明器具配列設計装置。
表示デバイスと、
前記矩形領域内に前記照明器具モデルを配置し、且つ、前記矩形領域に内接させるように前記部屋の平面モデルを配置した状態で、前記矩形領域、前記照明器具モデル、及び、前記部屋の平面モデルを、前記表示デバイスに表示させる配置手段と、
を更に備える請求項１から５の何れか一項に記載の照明器具配列設計装置。