JP4642439B2

JP4642439B2 - 照明制御システム

Info

Publication number: JP4642439B2
Application number: JP2004332036A
Authority: JP
Inventors: 純一米山
Original assignee: Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Building Solutions Corp
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2004-11-16
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2024-11-16
Also published as: JP2006147183A

Description

本発明は、照明制御システムに係り、特に照度可変の複数の照明装置が配置される室内空間の照明を制御する照明制御システムに関する。

室内の照度を適当に保つために、照明装置の照度を制御することは広く行われる。例えば、人がいないときは照明を消灯し、人が来るとその動き等を検出して照明を点灯する等の制御が行われている。また、照度計の検出に応じ、夜間は点灯し、昼間は消灯するシステムも広く行われている。また、特許文献１には、位置情報端末連動街灯制御システムが開示され、ここでは、携帯端末と街灯との間を通信可能とし、街灯の通信可能エリア内に携帯端末が入ったことを検知すると、照度コントローラにより街灯のライトが高照度となり、街灯の通信可能エリアから携帯端末が出ると、ライトを低照度にすることが述べられている。

特開２００３−１５７９８４号公報

従来技術による照度の制御は、上記のように、人等の動きの検出あるいは、照度計の照度検出に基づくものが多い。ところで、人等の動きの検出では、人が動きを止めてしまうと、その検出ができなくなり、例えば人がいるにも関わらず照明を消灯してしまうことが生ずる。特許文献１のように通信エリアからの出入り検出を用いる方法では、エリア境界付近に人がいるときや、エリアへの出入りが激しいときに点灯・消灯が複雑になる。また、照度計によって照明を制御する方法では、照度計は一般的に天井や壁に配置され、照明したい机や人のいる場所と離れているので、照明すべき場所を適切な照度で照明することが困難である。

このように、従来技術においては、照明の目的場所の照度を適切に確保する照明制御が困難である。

本発明の目的は、目的とする場所の照度を適切に確保することを可能とする照明制御システムを提供することである。

本発明に係る照明制御システムは、照明対象の室内空間に配置される照度可変の複数の照明装置と、照明対象の室内空間に配置される複数の無線基地局と、照度センサを有し、照度センサの検出データを含めて複数の無線基地局との間で交信する無線携帯端末と、複数の照明装置及び複数の無線基地局とネットワークにより接続され、複数の無線基地局と無線携帯端末との交信内容に基づき、各照明装置の照度の設定を行う制御部とを備え、制御部は、複数の無線基地局と無線携帯端末との交信により無線携帯端末の位置を特定する手段と、特定された位置に最も近い照明装置の照度を変更し、無線携帯端末の照度検出データが任意に設定された照度になるようにする変更手段と、を含み、変更手段は、特定された位置に最も近い照明装置について照度を変更し、それにより任意に設定された照度に満たないときには、照度変更の対象を特定された位置に近い他の照明装置に切り替える切り替え手段を有することを特徴とする。

また、制御部は、無線携帯端末からの照度の指定、又は照明のＯＮ／ＯＦＦの指定、又は照明装置の指定の中の少なくとも１つに従って、対応する照明装置の制御を行うことが好ましい。

また、本発明に係る照明制御システムは、照明対象の室内空間に配置される照度可変の複数の照明装置と、照明対象の室内空間に配置される複数の無線基地局と、照度センサを有し、照度センサの検出データを含めて複数の無線基地局との間で交信する無線携帯端末と、複数の照明装置及び複数の無線基地局とネットワークにより接続され、複数の無線基地局と無線携帯端末との交信内容に基づき、各照明装置の照度の設定を行う制御部と、照明対象の室内空間に配置され、制御部とネットワークにより接続される照度計とを備え、制御部は、無線携帯端末からの照度検出データに基づいて各照明装置の照度の設定を行うが、当該無線携帯端末からの照度検出データが無い場合は照度計の照度検出データに基づいて各照明装置の照度の設定を行うことを特徴とする。

また、制御部は、無線基地局を介した無線携帯端末からの交信を取得するまでは、照度計の照度検出データが任意に設定された低照度となるように各照明装置の照度の設定を行うことが好ましい。

上記構成により、複数の照明装置が配置される室内空間に複数の無線基地局が設けられ、これらは照明を制御する制御部と接続される。そして、無線基地局と交信できる無線携帯機器は照度センサを有する。したがって、この無線携帯機器を有する人がその室内空間にいるとき、無線携帯機器の照度センサは、その人のいる場所の照度を検出するので、その検出データを無線基地局との交信でネットワークを介し制御部へ伝送して、それに基づき照明装置を制御できるので、その人のいる場所の照度を適切に確保できる。

また、複数の無線基地局との交信で無線携帯機器の位置を特定し、その特定された位置の近傍における照明装置の照度を変更することにしたので、遠くの照明装置の照度変更に比べ、効率よく無線携帯機器の位置の照度を適切なものとできる。

また、特定された位置に最も近い照明装置の照度を変更し、それで目標とならないときは、その近くの照明装置の照度変更に切替えるので、例えば、パーティションや衝立等の障害物で最も近い照明装置からの照明が効率的でないときでも、他の照明装置の照度変更に自動的に切替え、効率よく無線携帯機器の位置の照度を適切なものとできる。

また、無線携帯機器からの指定により対応する照明装置の制御を行うので、無線携帯機器の所持者の判断あるいは好みに合わせた照度の調整が可能となる。

また、室内空間に固定された照度計のデータを合わせ用いるので、補完的な照度制御を行うことが出来る。

また、無線携帯機器からの交信があるまでは、照度計に従い低照度となるように制御するので、人がいないときは不必要に明るくならないように照明を抑制することが出来る。

上記のように、本発明に係る照明制御システムによれば、目的場所の照度を適切に確保することが可能となる。特に、無線携帯機器の保持者のいる場所の照度を適切に確保することが可能となる。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下の説明では、照明の対象は事務室を取上げているが、それ以外の室内空間、例えばロビー、手洗所、倉庫、階段等であってもよい。また、照度センサは携帯電話に設けられるものとしたが、それ以外の無線携帯機器、例えば、無線交信機能付きＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）であってもよく、あるいは照度センサのみを備える専用の無線携帯機器であってもよい。

図１は、事務室６における照明制御システム１０の構成を示す図である。図１には、事務室６内に、２名のユーザ８，９がいる場合を示してあるが、ユーザの人数は時々刻々変動するもので、この２名に限るものではなく、また、２名のユーザ８，９の位置は、事務室６内で固定ではなく、移動等により変動するものである。照明制御システム１０においては、事務室６の天井に、複数の照度可変の照明装置１２、無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等のための複数の無線基地局１４、固定位置を有する複数の照度計１６が配置され、これらはＬＡＮ（１８）によって制御部３０に接続される。また、ユーザ８，９は、無線携帯端末２０，２１を所持しており、この無線携帯端末２０，２１は照度センサ２２を有しており、無線基地局１４と交信することで照明制御システム１０の一部を構成する。

制御部３０は、無線携帯端末２０，２１と無線基地局１４との間の無線交信を制御する機能を有する無線制御部３２、無線携帯端末２０，２１の照度センサ２２及び天井に設けられる照度計１６のデータに基づき照明装置１２の照度変更を制御する機能を有する照度制御部３４、複数の照明装置１２に供給する電力を制御する機能を有する調光制御部４０を備える。また、照度制御部３４は、特定の無線携帯端末、例えば無線携帯端末２０と複数の無線基地局１４との間の交信状態からその無線携帯機器の現在位置を検出する位置検出モジュール３６と、その検出された位置に基づき照明装置の照度を変更する指示を調光制御部４０に与える照度変更モジュール３８とを含む。かかる制御部３０は、専用の制御装置あるいはコンピュータで構成できる。コンピュータを用いて構成するとき、これらの機能はソフトウェアによって実現することができ、具体的には対応する照明制御プログラムを実行することで実現できる。また、各機能の一部、特に無線制御部３２の高周波信号処理部分、調光制御部４０の電力制御部分等をハードウエアで実現するように構成することが出来る。

照明装置１２は、具体的にはランプやＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｓｓｉｏｎＤｅｖｉｃｅ）等の発光体である。また、通常、照明装置１２は、発光体の駆動回路を備える。そして駆動回路に調光制御部４０から供給される制御された電力により、照明装置１２の照度が可変される。

無線基地局１４は、事務室６内で、複数の無線機器と交信するための送受信基地局で、複数の無線機器からの電波の到達エリアに死角や盲点がないような配置で、事務室６の天井に複数配置される。もちろん必要に応じ、事務室６の壁等に設けてもよい。交信対象の無線機器は、例えば、携帯電話、無線機能付き事務機器等である。

照度計１６は、事務室６の天井に固定して設けられ、その設けられた位置の近傍の照度を測定する機器である。具体的には、光感応性の半導体センサや、光増倍管等を用いることが出来る。

照度センサ２２付き無線携帯端末２０，２１は、具体的には、照度センサを設けた携帯電話である。したがって、照度センサ２２を有することを除けば、一般的な携帯電話の機能を有し、事務室６内では複数の無線基地局１４と交信ができ、例えば、他の携帯電話と通話をし、データの送信を行え、また機能によっては、他の無線機器の動作を制御することが出来る。照度センサ２２は、小型の光感応性半導体センサで、例えば、携帯電話筐体の表面の適当なところ、好ましくは、ポケット等に差し込んだときに上方を向く部位等に設けられる。あるいは、携帯電話を使用するときに、ちょうど上方を向く部位に設けられてもよい。照度センサ２２の検出データは、適当なインタフェース回路を介し、無線信号に変換され、携帯電話の送信信号の１つとしてアンテナから外部に送信される。

また、無線携帯端末２０，２１は、照度に関する設定を行う機能を有する。照度に関する設定には、その有する照度センサ２２の検出値に換算した目標照度の設定を含むことが出来る。例えば、通常、目標照度が標準値としてＡルクスに設定されているとして、Ａルクスと異なるＢルクスを新しい目標照度として設定することが出来る。新しい目標照度の設定値は無線信号に変換され、無線基地局１４を介し制御部３０に伝送され、制御部３０の照度制御部３４の機能により、照度センサ２２の検出値がＢルクスになるように、複数の照明装置１２の照度調整が行われる。具体的な照度調整の手順については後述する。

また、照度に関する設定には、照明のＯＮ／ＯＦＦの指定を含めることが出来る。すなわち、無線携帯端末２０，２１の「照明ＯＮ／ＯＦＦ指定」モードを用いることで、無線携帯端末２０，２１を照明装置１２のＯＮ／ＯＦＦスイッチとして用いることが出来る。ＯＮ／ＯＦＦ指定は、事務室６内の全部の照明装置１２を一斉にＯＮ／ＯＦＦする指定としてもよく、照明装置１２に識別番号を付し、特定の照明装置１２のみをＯＮ／ＯＦＦ指定してもよい。指定されたＯＮ／ＯＦＦ信号は、無線信号に変換され、無線基地局１４を介し制御部３０に伝送され、制御部３０の機能により、指定された照明装置１２について、ＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。

かかる構成の照明制御システム１０の作用、特に制御部３０の各機能に付き、フローチャートを用いて説明する。なお、以下では、ユーザを１人のユーザ８に代表させて説明する。図２は、無線携帯端末２０の照度センサ２２の検出値に基づき、事務室６の照明を制御するときの基本的な手順を示すフローチャートである。最初に、事務室内６は、初期調光の状態に制御される（Ｓ１０）。具体的には、調光制御部４０の機能により、予め設定された初期照度に対応する初期供給電力が設定され、それが各照明装置１２に供給され、それにより、事務室６内は、所定の初期照度で照明される。

初期調光の設定について、事務室６の広さや室内設備の配置等の事情により、個々の照明装置１２に供給される初期供給電力を異なるものとしてもよい。また、無線携帯端末２０からの信号を受けるまでは、事務室６内に人がいないものと解釈し、低照度に初期調光を設定してもよい。この場合の低照度は、事務室６内に人が入って、すぐに無線携帯端末２０からの信号を受けるものでもないことを考慮して、人の歩行に支障がない程度に設定することが好ましい。

次に、事務室６内に無線携帯端末２０を所持する人が入ってくると、無線携帯端末２０からその照度センサ２２の検出した照度データが送信される（Ｓ１２）。この工程は、制御部３０の処理工程ではないので、図２では、破線で示してある。この照度データは、事務室６内の複数の無線基地局１４により受信される（Ｓ１４）。この工程も制御部３０の処理工程ではないので破線で示してある。

複数の無線基地局１４により受信された信号は、ＬＡＮ（１８）を介し、それぞれ制御部３０に伝送される。そして、無線制御部３２で必要な信号処理がなされ、照度制御部３４の位置検出モジュール３６の機能により、無線携帯端末２０の現在位置の特定が行われる（Ｓ１６）。無線携帯端末２０の現在位置の特定は、例えば、各無線基地局１４のそれぞれにおける受信信号の強度比較等の周知技術を用いて行うことが出来る。位置検出に用いる無線信号は、照度データの信号以外に、無線携帯端末２０が送信する位置検出用の標準信号を用いてもよい。無線携帯端末２０の位置の特定は、事務室６内の３次元座標上で行われる。

無線携帯端末２０の位置の特定が行われると、次に照度変更（Ｓ１８）に進む。照度変更は、無線携帯端末２０から送信されてきた照度データを予め定めてある標準の照度と比較し、標準照度より暗いときには明るくなるよう照明装置１２の照度を変更するものである。具体的には、制御部３０の照度変更モジュール３８の機能により、予め定めてある照度変更のルールに従い、調光制御部４０に指示を与え、各照明装置１２への供給電力を変更する。照度変更のルールとしては、例えば、照度センサ２２の検出値と標準照度との差が標準照度の１０％のときは、供給電力を１０％変更する、等のように定めることが出来る。照度変更のルールは、ルックアップテーブルの形で定めておいて、照度センサ２２の検出値を入力することで、調光制御部４０への指令値が出力されるようにしてもよい。あるいは、このルールを算出ソフトウェアの形で定めておき、照度センサ２２の検出値に応じ、調光制御部４０を制御するものとしてもよい。

照度変更する照明装置１２は、無線携帯端末２０の位置に関係なく、全部の照明装置１２を一律に照度変更してももちろん構わないが、効率から言えば、無線携帯端末２０の現在位置に最も近い照明装置１２のみの照度変更を行うことが好ましい。事務室６の広さや室内設備の配置等の事情により、最も近い照明装置１２のみならず、無線携帯端末２０の現在位置の近傍における複数の照明装置１２を一律に、あるいは予め定めておいた重み付けに従って、それらの照度を変更するものとしてもよい。このときの照度変更する照明装置１２の数は、事務室６の事情により予め定めておくことが出来る。一例をあげれば、Ｓ１６で特定された無線携帯端末２０の位置を中心に、距離が近い方から３つの照明装置１２の照度を変更するものとし、その照度変更は一律に変更するものとしてもよい。あるいは、距離の反比例となる重み付けで、照度変更を行うものとしてもよい。

照度変更ののち、再び無線携帯端末２０の照度センサ２２の照度データと標準照度で定められた所定値との比較が行われる（Ｓ２０）。所定値との差異があるときはＳ１８に戻り、再び照度変更が行われる。すなわち、標準照度を指令値とし、照度データを入力し、照度データと標準照度との差異をゼロとするフィードバック制御が行われる。照度データと標準照度との差異が恒久的にゼロとなれば、このフローは終了するが、実際には、無線携帯端末２０は移動をすることがあり、Ｓ１８からＳ２０の処理は、無線携帯端末２０が事務室６より外に出るまで続けられる。

図３は、事務室６における室内設備の配置等の事情により、無線携帯端末２０の最も近い照明装置１２の照明制御では標準照度にできない場合の照明制御の手順を示すフローチャートである。この場合、図２におけるＳ１０からＳ１６までの工程は同じなので説明を省略し、Ｓ１６に引き続く工程を述べる。Ｓ１６で無線携帯端末２０の位置が特定され、上記のように、最も効率よく単純な照明制御として、特定された位置に対し直近の照明装置１２の照度変更を行う（Ｓ３０）。その照度変更の内容は、上記のように、例えば、照度センサ２２の検出値と標準照度との差が標準照度の１０％のときは、供給電力を１０％変更する、等のように定めることが出来る。そして、再び無線携帯端末２０の照度センサ２２の照度データと標準照度の所定値とを比較する（Ｓ３２）。差異があるときは、照度変更する照明装置１２の切替を行う（Ｓ３４）。すなわち、上記照度変更のルールは、通常はそのルールどおり照度変更することで十分標準照度に到達するように予め定められるものであるので、それで標準照度に到達しないときは、パーティションや衝立等の障害物が直近の照明装置１２と無線携帯端末２０との間に存在する可能性がある。そこで、無線携帯端末２０の近傍における他の照明装置１２に、照度変更の対象照明装置を切替える。好ましくは、無線携帯端末２０に次に近い照明装置１２に切替える。この切替の際に、直近の照明装置１２の照明を消灯してもよく、あるいはそのまま点灯しておくものとしてもよい。そして再びＳ３２により、標準照度を満たすかどうか判断し、まだ差異があるときは、その次に近い照明装置１２に切替える。差異がなくなれば、図２のＳ１８に戻り、切替えた照明装置１２について標準照度に対するフィードバック制御が続けられる。

図４は、無線携帯端末２０の照度設定機能を用いるときの手順を示すフローチャートである。初期調光の工程は図２のＳ１０と同様である。無線携帯端末２０が事務室６内に入り、そこで、上記のように無線携帯端末２０の照度設定機能を用いて、ユーザによって照明指示設定がなされると、その設定データが送信される（Ｓ４０）。このデータは複数無線基地局１４により受信（Ｓ４２）され、ネットワーク１８を介し、制御部３０に伝送され、指示照明に変更が行われる（Ｓ４４）。Ｓ４４の内容は、指示照明の内容によって次のように異なる。

指示照明の内容が、標準照度をＡルクスとし、指定照度がＢルクスとされた場合は、図２のフローチャートにおいて、Ｓ２０における所定値が、Ｂルクスに修正される。それ以外の照度変更の手順は変わらない。したがって、図２のフローチャートの手順を行うことで、無線携帯端末２０の位置における照度がＢルクスとなるように、照度変更を行うことが出来る。

また、指示照明の内容が、照明装置１２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う指定が行われたときは、その指示が制御部３０の調光制御部４０に伝送され、それに従い、全部の照明装置１２への供給電力のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。これにより、無線携帯端末２０の手元で、事務室６内の照明装置１２の全体についてＯＮ／ＯＦＦを制御できる。

また、指示照明の内容が特定の照明装置１２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う指定が行われたときは、その指示が制御部３０の調光制御部４０に伝送され、それに従い、指定された照明装置１２への供給電力のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。これにより、無線携帯端末２０の手元で、指定された照明装置１２のみについてＯＮ／ＯＦＦを制御できる。

本発明に係る実施の形態における照明制御システムの構成を示す図である。本発明に係る実施の形態における照明制御の基本的な手順を示すフローチャートである。本発明に係る実施の形態において、照明制御の他の手順を示すフローチャートである。本発明に係る実施の形態において、無線携帯機器の照度設定機能を用いるときの照明制御の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

６事務室、８，９ユーザ、１０照明制御システム、１２照明装置、１４無線基地局、１６照度計、１８ネットワーク、２０，２１無線携帯端末、２２照度センサ、３０制御部、３２無線制御部、３４照度制御部、３６位置検出モジュール、３８照度変更モジュール、４０調光制御部。

Claims

照明対象の室内空間に配置される照度可変の複数の照明装置と、
照明対象の室内空間に配置される複数の無線基地局と、
照度センサを有し、照度センサの検出データを含めて複数の無線基地局との間で交信する無線携帯端末と、
複数の照明装置及び複数の無線基地局とネットワークにより接続され、複数の無線基地局と無線携帯端末との交信内容に基づき、各照明装置の照度の設定を行う制御部とを備え、
制御部は、
複数の無線基地局と無線携帯端末との交信により無線携帯端末の位置を特定する手段と、
特定された位置に最も近い照明装置の照度を変更し、無線携帯端末の照度検出データが任意に設定された照度になるようにする変更手段と、
を含み、
変更手段は、
特定された位置に最も近い照明装置について照度を変更し、それにより任意に設定された照度に満たないときには、照度変更の対象を特定された位置に近い他の照明装置に切り替える切り替え手段を有することを特徴とする照明制御システム。
照明対象の室内空間に配置される照度可変の複数の照明装置と、
照明対象の室内空間に配置される複数の無線基地局と、
照度センサを有し、照度センサの検出データを含めて複数の無線基地局との間で交信する無線携帯端末と、
複数の照明装置及び複数の無線基地局とネットワークにより接続され、複数の無線基地局と無線携帯端末との交信内容に基づき、各照明装置の照度の設定を行う制御部と、
照明対象の室内空間に配置され、制御部とネットワークにより接続される照度計とを備え、
制御部は、無線携帯端末からの照度検出データに基づいて各照明装置の照度の設定を行うが、当該無線携帯端末からの照度検出データが無い場合は照度計の照度検出データに基づいて各照明装置の照度の設定を行うことを特徴とする照明制御システム。
請求項２に記載の照明制御システムにおいて、
制御部は、
無線基地局を介した無線携帯端末からの交信を取得するまでは、照度計の照度検出データが任意に設定された低照度となるように各照明装置の照度の設定を行うことを特徴とする照明制御システム。
請求項１から請求項３のいずれか１に記載の照明制御システムにおいて、
制御部は、
無線携帯端末からの照度の指定、又は照明のＯＮ／ＯＦＦの指定、又は照明装置の指定の中の少なくとも１つに従って、対応する照明装置の制御を行うことを特徴とする照明制御システム。