JP6258947B2 - 光センサの較正 - Google Patents

Description

本発明は、部屋又は他の空間における光のレベルの制御に使用する光センサの較正に関する。

日光ハーベスティングは、例えばオフィス又は他の部屋である建物の内部空間といった環境における人工光を補うために自然日光を使用する。この考えは、空間を照らすために必要な人工光の量を減少させ、したがって、エネルギー消費量も減少させるために使用される。しかし、オフィスの仕事場といった特定の環境では、例えば机の高さにおいて５００ルクスといった特定の標準又は推奨光レベルが求められる。規制されていない環境であっても、エンドユーザは、好みの問題として、特定の光レベルを求めることがある。したがって、関連の光レベル要件を依然として満たしつつ、エネルギー消費量を節約するために、最新の照明システムは、存在する日光の量に応じて、１つ以上の電気照明デバイスによって出力される人工光を調節するコントローラを含む。

閉ループ制御システムは、（フィードバックを使用しない開ループシステムとは対照的に）当該システムが制御する量のフィードバックを使用する。照明制御システムの場合、フォトセンサ（光センサ）が、空間における日光及び電気的光源の両方からの光の全測光量を検出する。感知されたレベルは、次に、１つ以上の電気的光源の出力を制御するように使用され、自然光を使用するだけでは満たすことのできない必要な光量の一部が補われる。

一般的に、光センサの出力は、較正される必要がある。これは、例えば仕事場平面といった特定の関心平面を参照して、観察されたセンサ測定値を、環境における既知のレベルの光にマッピングし、したがって、センサ測定値と測定される実際の光レベルとの関係を決定することによって行われる。通常は、これは、調整試験段階において、光のレベルを観察する個別の照度計を使用して技術者によって行われる。次の動作において、センサ測定値と光レベルとの間の較正された関係が、照明デバイスの出力を制御するように使用される。

例えば、照明システムの閉ループ制御では、所望のターゲット照明分布が指定可能であることが必要である。１つ以上の光センサが使用されて、達成された照明分布のサンプルが測定される。このようなシナリオでは、指定された光レベルに対応するセンサ測定値が、光センサの較正点として使用され、これにより、１つ以上の照明デバイスの出力を調節することによって照明システムが達成しようとするターゲットセンサ測定値が提供される。しかし、実用的な理由から、光センサは、しばしば、照明分布がレンダリングされる必要のある平面であって、最も関心のある平面である平面とは同じ平面に設置されない。例えば、オフィス照明では、光センサは、通常、天井平面に設置される一方で、関心照明は、仕事場平面（例えば机の高さ）にわたってレンダリングされる照明である。したがって、較正方法は、センサにおいて達成されるべきターゲット照度値を指定する必要がある。

照明器具において発光ダイオード（ＬＥＤ）が採用されることが増えたことにより、照明器具の調光及びビーム形状を柔軟に制御することができる。これは、柔軟な光出力パターンの複数のビームが生成される将来の照明器具の登場につながった。例えば米国特許出願公開第２０１０／０２６４８３３号（ヴァン・エンダート（van Endert）らによる「Continuous control of LED light beam position and focus based on selection and intensity control」）を参照されたい。この技術は、より多くエネルギーを節約したい及び視覚的快適性をより向上させたいという要望によって、ダイナミック照明パターンを提供する照明システムをデザインするために使用することができる。

例えばマルチビームＬＥＤ照明器具によって提供されるような柔軟な出力分布を有する、柔軟な出力構成を有して動作可能な光源を使用して所望の照明が実現されるように、センサ測定値を較正する方法を提供することが望ましい。

しかし、このようなシステムの較正は、必ずしも単純ではない。例えば、分布形状が変化すると、強度が変化するだけでなく、当該強度が達成される方法も変化する。つまり、形の異なる光照射野が、センサ測定値に対して異なる挙動を有するので、完全に従来型の較正手順に依存するのは、必ずしも望ましいとは限らない。

本発明の一態様によれば、少なくとも１つの照明デバイスを含む照明システムの制御に使用する光センサの出力を較正する方法が提供される。当該方法は、当該照明システムを、複数の個別モードのそれぞれにするステップを含む。各個別モードは、互いに異なるそれぞれの光構成を出力するように構成される。動作中、各個別モードは、照射されている環境における光レベルの変化に反応して、光センサの出力に基づいて、それぞれの光構成の出力照明レベルを自動的に変化させる。当該方法は更に、モードのそれぞれにおいて、光センサの出力を較正するための対応する較正設定を決定し、対応する較正設定によって較正された光センサの出力に基づいて、出力照明レベルを変化させるように各個別モードを設定することによって、複数の較正を行うステップを含む。

したがって、本発明は、複数の照明モードで動作する。これらのモードは、それぞれ、照明状態に異なる影響を及ぼすが、これらのモードは、それぞれ、同じ光センサの出力に基づいて動作する。各個別モードは、異なる照射野形状といった対応する特定可能な構成を有する光を放射し、したがって、各モードにおいて、センサ測定値と光レベルとの関係は、対応する較正設定によってパラメータ化されることが可能である態様で挙動する。したがって、同じ光センサを較正するために異なる較正設定が各モードに割り当てられるが、各モードに対し異なる関係を有する。したがって、各モードにおいて、光出力強度は、環境における光を当該モードの特定の光構成に関連する態様で制御するように、（場合によっては連続的に）変更され、したがって、様々な照射野分布形状といった様々な出力構成が利用可能であるが、センサ測定値に対して予測可能に挙動する。

実施形態において、モードは、少なくとも、第１のモードと第２のモードとを含み、較正設定の決定は、照明システムを、第１のモードにするステップと、第１のモードにおいて、照明システムを、照射されている環境において第１の所定の光レベルを達成するものとされる出力照明レベルに設定するステップと、第１の所定の光レベルに対応する光センサの出力レベルを決定するステップと、照明システムを、第２のモードにするステップと、第２のモードにおいて、照明システムを、照射されている環境において第２の所定の光レベルを達成するものとされる出力照明レベルに設定するステップと、第２の所定の光レベルに対応する光センサの出力レベルを決定するステップとを含む。

較正は、当該環境における平面を基準として行われてよい。

第１のモードは、周辺光を提供し、第２のモードは、照射される表面上に集中される光を提供し、当該表面は、平面内に設置されている。

第１の所定の光レベルは、平面において３００ルクスであり、第２の所定の光レベルは、平面において５００ルクスである。

較正設定は、光センサの出力の対応するターゲットレベルを含み、当該構成は、動作中、出力照明レベルを対応するターゲットレベルに向けて変化させるように、各モードを設定するステップを含む。

好適な実施形態では、照明デバイスは、複数の異なるビーム形状を有する光を出力するように動作可能であり、異なる照射野形状は異なるビーム形状である。照明デバイスは、当該複数の個別モードで構成されている。つまり、好適な実施形態によれば、照明デバイスの制御に使用する光センサの出力を較正する方法が提供され、当該照明デバイスは、複数の異なるビーム形状を有する光を出力するように動作可能である。当該方法は、照明デバイスを、複数の個別のビームモードにするステップを含み、各ビームモードは、複数の異なるビーム形状のうちの１つ以上の形状からなる異なるそれぞれのパターンを出力するように構成され、各モードは、照射されている環境における光レベルの変化に反応して、光センサの出力に基づいてそれぞれのパターンの出力照明レベルを自動的に変化させる。当該方法は更に、各モードにおいて、光センサの出力を較正するための対応する較正設定を決定し、対応する較正設定によって較正された光センサの出力に基づいて、出力照明レベルを変化させるように各モードを設定することによって、複数の較正を行うステップを更に含む。

更なる実施形態において、第１のモードは、広ビームを出力するように構成され、第２のモードは、狭ビームを出力するように構成される。

広ビームは、中空ビームであり、狭ビームは、非中空ビームである。第１のモードは、中空ビームのみを出力するように構成され、第２のモードは、中空ビームと非中空ビームとの両方を出力するように構成される。非中空ビームは、中空ビーム内に向けられている。

上記モードは更に、第３のモードを含んでもよく、当該第３のモードは、非中空ビームのみを出力するように構成される。

照明システムは、照明デバイスに関連付けられている領域における人の存在を検出する存在センサを含んでもよい。当該方法は、第１のモード及び第２のモード間で選択するステップと、領域において存在が検出されたかどうかに応じて、モードのうちの少なくとも１つのモードの出力照明レベルを変化させるステップとのうちの一方又は両方を照明デバイスに実行させるステップを含む。

照明システムは、上記照明デバイスと、１つ以上の他の照明デバイスとを含み、当該照明デバイスは、他の照明デバイスとは独立して、出力照明レベルを制御する。

光センサは、照明デバイスによって照射される表面に関連して環境における光レベルを感知し、光センサは、環境内で表面上以外の場所に設置され、当該表面に向けられている。

本発明の別の態様によれば、少なくとも１つの照明デバイスと、光センサと、少なくとも１つの照明デバイスを、互いに異なるそれぞれの光構成を出力するように構成され、また、照射されている環境における光レベルの変化に反応して、光センサの出力に基づいて、それぞれの光構成の出力照明レベルをそれぞれ自動的に変化させるように構成される、複数の個別モードで動作させる少なくとも１つのコントローラと、個別モードのそれぞれについて対応する較正設定を格納する記憶デバイスとを含み、コントローラは、記憶デバイスと光センサとに結合され、対応する較正設定で較正された光センサの出力に基づいて、上記個別モードで動作させるように構成される、装置が提供される。

実施形態では、当該装置は、上記方法の特徴の何れかに従って更に構成される。

本発明の別の態様によれば、少なくとも１つの照明デバイスを含む照明システムを動作させるコンピュータプログラムプロダクトが提供される。当該コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータ可読記憶媒体上に具現化され、照明システムのプロセッサ上で実行されると、互いに異なるそれぞれの光構成を出力するように構成され、また、照射されている環境における光レベルの変化に反応して、光センサの出力に基づいて、それぞれの光構成の出力照明レベルを自動的に変化させるように構成される、複数の個別モード間で切り替わるように照明システムを動作させるステップと、照明システムに関連付けられている記憶デバイスから、モードのそれぞれについての対応する較正設定を読み出すステップと、記憶デバイスから読み出された対応する較正設定によって較正された光センサの出力に基づいて、モードのそれぞれで動作させるステップとを実行するように構成されるコードを含む。

実施形態では、コンピュータプログラムプロダクトは、上記方法又は装置の特徴の何れかに従って更に構成される。

本発明をよりよく理解するために、また、本発明を実施する方法を示すために、例として添付図面を参照する。

図１は、建物の部屋に設置された照明システムの概略図である。 図２は、部屋に設置された照明システムの略平面図である。 図３は、照明システムの略ブロック図である。 図４は、照明デバイスによって放射されたビームパターンの例を示す。 図５は、部屋の水平面における例示的な照明分布を示す。 図６は、部屋の水平面における別の例示的な照明分布を示す。

本発明の以下の実施形態は、スマート照明制御システムの構成に使用される自動較正方法を提供する。照明システムは、１つ以上の制御可能なマルチビーム照明器具と、関連の光センサとを含み、照明器具と光センサとは、照明分布をレンダリングするために併せて使用される。多くの場合、光センサによる測定は、最も関心の対象である照明分布の効果がある平面とは異なる平面において行われる。このことから、当該センサにおけるターゲット値を設定し、これにより、制御アルゴリズムが、当該センサのターゲット値を実現し、したがって、所望の照明分布が達成される適切な調光レベルを決定する較正が必要である。単一ビーム照明器具システム用の既知の較正方法は、このような高機能のマルチビーム照明器具システムには適用できない。これは、潜在的に、同じセンサターゲット値をもたらす可能性が無限にあるからである。以下に説明される実施形態は、所望の照明分布を実現するために、制御段階においてビームが使用された方法に応じて、ビームの有限で様々な組み合わせを使用して様々なセンサターゲット値を設定する較正方法を提供する。これは、閉ループ制御におけるより正確なセンサターゲット値の簡易化した較正を用いる照明効果の制御の向上において有利である。

図１は、本発明の一実施形態による例示的な照明システムが設置された、例えばオフィス又は他の部屋１００である建物の内部空間といった環境の概略図である。照明システムは、部屋と一体にされた固定具、又は、独立したユニットの形を取る１つ以上の電気照明デバイス１０２を含む。各照明デバイス１０２は、発光デバイス（ＬＥＤ）ベースの照明要素といった電気照明要素を、任意の関連の固定具又は付属品と共に含む。固定具若しくは付属品、又は、デバイス全体を照明器具と呼ぶ。図示される例では、照明器具１０２は、部屋１００の天井１０４に取り付けられている。各照明器具１０２は、人工的に生成される光を放射する。部屋１００は更に、例えば部屋の側壁にある窓及び／又は天窓である窓１０８といった１つ以上の開口も含む。窓１０８は、主に太陽からの日光を含む自然光である、外部からの他の光を部屋１００内に入れる。

図１の実施形態では、照明システムは更に、各照明器具１０２に対応する光センサ１１０とコントローラ１１２とを含む。照明システムは更に、各照明器具１０２に対応する存在センサ１１１を含んでもよい。コントローラ１１２は、対応する照明器具１０２に結合され、光センサ１１０と存在センサ１１１とは、コントローラ１１２に結合されている。光センサ１１０は、対応する照明器具１０２と実質的に同じ場所に設置され、当該照明器具によって照射される平面からの光を検出するように指示される。例えば光センサは、仕事場平面１１４（例えば机）から上に反射された光を収集する。存在センサ１１１は、対応する照明器具１０２の付近に設置され、例えば仕事場が使用されているかどうかを感知するために、当該照明器具によって照射される領域内の人の存在を検出するように指示される。

各コントローラ１１２は、その対応する光センサ１１０に基づいて、また、任意選択的に、その対応する存在センサ１１１にも基づいて、その対応する照明器具１０２の出力照明レベルを制御する。コントローラ１１２は、照明器具１０２から放射される光を制御するように較正され、これにより、机の高さ１１４といった部屋１００内の特定の位置又は高さにおいて指定されたターゲット光レベルが提供される。即ち、コントローラ１１２は、検出器１１０における特定の感知レベルが、当該高さ１１４における指定された光レベルに対応するという情報を使用して、（例えば設置時に技術者によって）較正される。したがって、当該検出器が感知レベルを下回る減少を検出すると、当該コントローラは、感知レベルが範囲内に戻るまで、照明器具１０２によって放射される光を増加させる、及び、反対も同様にされる。例えばオフィスの仕事場の１つの提案は、机の高さでは５００ルクスである。この配置では、コントローラ１１２は、それぞれ、互いに独立して動作する。即ち、各照明器具１０２は、好適には、それぞれ、対応する光センサ１１０に基づいて、独立して制御される。

図２は、例示的なオフィスのレイアウト（平面図）を示す。四角形が照明器具１０２を示し、小さい黒丸は、光センサ１１０の位置を示す。仕事場１１４は、照明器具１０２と光センサ１１０とが設置されている天井１０４から約１．８ｍ下にある。

図３は、図１及び図２の構成要素のうちの幾つかを示す略ブロック図である。光センサ１１０は、コントローラ１１２に結合され、当該光センサ１１０に達する光のレベルを表す入力信号をコントローラ１１２に供給するように構成される。コントローラ１１２は、照明器具１０２に結合され、照明器具の対応する制御要素３０２を介して、部屋１００内の光量を制御する対応する制御信号を照明器具１０２に供給するように構成される。電気照明器具１０２の場合、当該制御要素は、コントローラ１１２からの対応する制御信号に応じて、照明器具１０２によって放射される人工光の量を増減させるように動作可能である調光器３０２を含む。

存在センサ１１１もコントローラ１１２に結合され、例えば感知動作又は赤外線活動に基づいて、対応する照明器具１０２によって照射される領域に人がいるかどうかを表す入力信号をコントローラ１１２に供給するように構成される。この場合、コントローラ１１２は更に、人が関連の領域にいると感知されるかどうか、及び、感知された光レベルに応じて、照明器具１０２の光出力を制御するように構成される。

また、照明システムは、照明器具１０２の較正設定が格納された記憶デバイス３０４を含む。記憶デバイスは、電子記憶装置又は磁気記憶装置といった１つ以上の適切な記憶媒体を含むメモリである。コントローラは、記憶デバイス３０４に結合され、較正設定を読み出して、当該較正設定を使用して較正された光センサ１１０の出力に従ってデバイス１０２の光出力を制御するように構成される。上記の通り、較正設定は、コントローラが照明器具１０２の光出力強度を変化させることによって達成しようとする光センサ１１０の出力信号レベルを指定するターゲットセンサ値を含む。ターゲット値は、当該環境内の特定の位置又は高さにおける所定の光量（例えば机１１４上で５００ルクス）に対応すると（例えば調整試験段階において行われた）較正プロセスから知られているセンサ測定値を与える。

コントローラ１１２自体は、記憶デバイスに格納され、照明システムのプロセッサ上での実行のために構成されたソフトウェアの形、専用ハードウェア回路の形、又は、これらの組み合わせで実装される。ソフトウェア実装の場合、記憶デバイスは、磁気記憶装置又は電子記憶装置といった任意の１つ以上の適切な媒体を含む。これは、較正設定を格納する記憶デバイス３０４と同じ記憶デバイスであっても異なる記憶デバイスであってもよい。プロセッサは、１つ以上の処理コア又はユニットを含む。

従来の照明システムは、その限られた調光能力及び柔軟性によって均一照明を提供するようにデザインされ、また、単一の固定ビームを生成する照明器具に基づいている。このようなシステムにおけるセンサ較正の問題は、通常、次の通りに、調整試験／設置段階の間に、解決される。照明器具の調光レベルは、所望の照度（例えば通常は仕事場平面である関心の平面にわたって５００ルクス）が達成されるように選択され、対応するセンサ測定値が、リアルタイム制御動作の際に達成されるべきターゲット照度として取られる。

将来のＬＥＤ照明器具は、照明器具に組み込まれた場合にＬＥＤが提供するデザインの柔軟性をうまく利用して、複数の光ビームを柔軟に生成できるようになる。このような照明器具を有する照明システムを較正する場合、ビーム全体での調光レベルの無限の組み合わせが、関心の平面にわたって同じ照度分布をもたらすことがあるので、センサ測定値を較正する方法を決定することが重要である。特に、様々な光源からの光の割合の変化を考慮に入れる必要がある場合、例えば光センサから遠い空間における光を測定するために使用される光センサを較正することは難しい。例えば机上の光を測定するために使用される天井に取付けられた光センサを較正することは難しい。

したがって、柔軟性のあるマルチビームＬＥＤ照明器具を有する照明システムにおいて所望の照明分布を達成するために、センサターゲット値を設定する単純な較正方法を提供することが望ましい。

本発明の実施形態は、関心領域（例えば仕事場）における照明状態に異なる影響をそれぞれ及ぼす様々な照明モード（例えば周辺光のみのモード、周辺光及びターゲット光のモード等）を有する照明システムにおける光センサを、様々な照明モードのそれぞれに、対応する較正値を割り当てることによって較正し、これにより、較正値は、照明システムの通常の動作下で当該モードが使用される方法を反映する、方法を提供する。

したがって、図１及び図２を参照するに、各照明器具１０２は、対応するＬＥＤベースの照明要素（複数のＬＥＤを含む）を含み、各照明器具１０２は、複数の異なる出力ビーム形状を有する光を生成するように動作可能である。例えば各照明器具１０２は、２つの異なる個別のビームタイプを生成するように動作可能なデュアルビーム照明器具を含む。

図４は、デュアルビーム照明器具１０２によって生成される様々なビームパターンの例を示す。第１のモードでは、照明器具１０２は、周辺光用の中空の広ビーム（下側図に示される）を生成する。第２のモードでは、同じ照明器具１０２が、ターゲット光用の狭ビーム（上側図に示される）を生成する。実施形態において、第１のモードは、中空ビームしか使わない一方で、第２のモードは、中空ビームと狭ビームとの両方の組み合わせを使用する。このような組み合わせモードでは、狭ビームは、中空ビーム内に向けられ、好適には共通軸に沿って中空ビームと平行に向けられる。

コントローラ１１２は、照明器具１０２を、２つのモード間で切り替える。例えば、これは、存在センサ１１１からの入力に基づいて行われる。例えば、ターゲット光ビーム（タスク光）は、仕事場平面１１４（例えば机）上に集中され、また、仕事場又は問題のワークステーションにおいて人が存在していると検出される場合に選択される光を提供する一方で、周辺光は、人が存在していると検出されない場合に選択される。或いは、モードは、ユーザからの手動選択に基づいて制御されてもよい。

更に、各モードにおいて、即ち、所与のビーム形状について、コントローラ１１２は、当該ビームの出力照明レベルを制御する。つまり、コントローラ１１２は、ビーム形状を制御するだけでなく、所与の形状について、（強度を明示的に指定することによって又は強度に関連する変数を制御することによって）当該ビームを構成する光の強度も制御する。各モードにおいて、出力輝度レベルは、対応する較正設定によって較正された光センサ１１０からの出力信号レベルに応じて制御される。較正設定は、関連のメモリ３０４に格納され、コントローラ１１２は、必要なときに、当該較正設定を読み出す。

本発明の実施形態は、較正段階の間に、上記デュアルビーム照明器具１０２に関連付けられた光センサ１１０を較正する方法を提供する。当該較正段階の間に、様々な照明モードに割り当てられた対応する較正値を使用して、当該照明器具１０２を制御する方法も提供される。有利なことに、これは、そうでなければ潜在的に複雑である較正の問題に対し、単純で、実用的、かつ、効果的なアプローチを提供する。

本発明の較正方法の例示的な一例が、図４に示される形状を有するデュアルビームを生成する例示的な照明器具を参照して説明される。１つのビームは、図４の上側に示されるように、狭い光学パターンを有する。もう１つのビームは、図４に下側に示されるように、中空の光学パワーパターンを有する。このようなビームの選択は、空間が部分的に使用されていない場合に、例えば３００ルクスの周辺光レベルを提供するのに中空ビームが使用され、また、使用されている仕事場に集束タスク光を提供するのに狭ビームが使用される点で、照明制御において有利である。

較正方法の一例として、以下の所望の照明レンダリング、即ち、使用されている仕事場の周りでは、例えば５００ルクスである高い照明レベルが必要とされる一方で、それ以外の場所では、例えば３００ルクスの低い照明レベルが維持されるべきである照明レンダリングを検討する。この照明レンダリングは、照明器具１０２の狭ビーム及び中空ビームの組み合わせを制御することによって実現される。較正は、図１及び図２の例示的なオフィス状況を参照して説明される。

較正は２段階で行われる。第１の段階では、１つ以上の照明器具１０２が、第１の中空ビームモードにされる。各照明器具１０２の中空ビームは、仕事場平面１１４において（例えば個別の照度計を使用して技術者によって決定される）３００ルクスの均一レベルを与えるその最大調光に対してあるレベルに設定される。この検討例では、例えば、この設定は１になるとする。図５の上部図は、仕事場平面１１４における例示的な照明分布を示し、明るい部分が、より明るい照明を表し、暗い部分が、より暗い照明を表す。仕事場平面１１４上の照明分布は、所定の均一性内で、平均で約３００ルクスである。この設定について、すべてのセンサ１１０における測定された照度測定値が記録される。測定された値は、図５の下部図に示される。なお、レンダリングされた照明は、均一であるが、センサ測定値は均一ではない。これは、センサ１１０間で物体の反射率が異なるからである。

第２の段階では、１つ以上の照明器具１０２が、第２のターゲットビームモードにされる。各照明器具１０２の中空ビーム及び狭ビームの両方は、５００ルクスの均一レベルを与える最大調光に対してあるレベルに設定される。この検討例では、この設定は、各ビームについて最大調光の０．８５になるとする。図６の上部図は、第２のモードについての仕事場平面１１４における例示的な照明分布を示し、中心領域が、最も明るい照明を表し、リング状領域が、中間レベルを表し、外側の暗い縁が、最も暗い照明の領域を表す。この場合、仕事場平面１１４上の照明分布は、所定の均一性内で、平均で約５００ルクスである。この設定について、すべてのセンサ１１０における測定された照度測定値が記録される。測定された値は、図６の下部図に示される。なお、ここでも、レンダリングされた照明は、均一であるが、センサ測定値は、上記された理由から、均一ではない。

この２段階較正方法を使用することは、当該方法が単純であり、ビームがリアルタイム閉ループ照明制御において使用される方法に関係している点で、有利である。具体的には、中空ビームは、３００ルクスの周辺光レベルを実現するように制御され、中空ビーム及び狭ビームの組み合わせは、少なくとも５００ルクスが達成されるように、差分を提供するように使用される。したがって、当該較正方法は、リアルタイム制御の間に使用する優れたセンサターゲット値を提供する。これらのターゲット値は、メモリ３０４に格納され、光センサ１１０に応じて光レベルを制御する際に使用するために、コントローラ１１２によって読み出される。

次に、較正された光センサ値がデュアルビームの制御に関連して使用される方法を説明するために、例示的なリアルタイム制御方法を以下に説明する。上記の通り、上記例示的な照明システムにおいて、各照明器具１０２は、光センサ１１０とローカルコントローラ１１２とを有する。コントローラ１１２は更に、そのローカルの物理的な領域における（存在センサ１１１からの）存在情報へのアクセスも有する。ローカルコントローラ１１２は、関連のメモリ３０４に格納され当該メモリから読み出された較正ステップからのターゲット光センサ値に基づいて、デュアルビームの調光レベルを決定する。２つの独立ビームを制御するためにローカルコントローラ１１２において実施されるアルゴリズムステップが、以下に示される：
ここで、
Ｔ_１，ｎは、照明システムが５００ルクスを提供する場合のｎ番目の光センサにおける測定されたレベルであり、
Ｔ_２，ｎは、照明システムが３００ルクスを提供する場合のｎ番目の光センサにおける測定されたレベルであり、
ｄ_ｎ ^{ｎａｒｒｏｗ（ｋ）}は、反復ｋにおけるｎ番目の照明器具の狭ビームの調光レベルであり、
ｄ_ｎ ^{ｈｏｌｌｏｗ（ｋ）}は、反復ｋにおけるｎ番目の照明器具の中空ビームの調光レベルであり、
Ｌ_ｎ ^（ｋ）は、反復ｋにおけるｎ番目の光センサの測定された照度レベルである。

なお、ターゲットセンサ値は、照明システムの所望の挙動と、例えば中空ビームで３００ルクスの周辺光照度をレンダリングする又は両方のビームで５００ルクスのタスク光照度をレンダリングする制御機構とに依存する。具体的には、アルゴリズムの第２の部分において、あるゾーンにおいて占有状態がない場合で、測定されたセンサ値がターゲットセンサ値を下回る場合に、中空ビームは明るくされる（dim up）。また、十分な日光がある場合には、中空ビームは暗くされる（dim down）。

要約すると、上記では、マルチビーム照明器具を有する照明システムの閉ループ制御に使用される較正方法が説明されている。較正は、好適には、関心の対象である照明がレンダリングされる平面において特定の所望の照度値を達成することにつながる最大値に対してある調光レベルに設定される複数のビームの特定の組み合わせを使用して行われる。更に、複数のビームの特定の組み合わせは、当該ビームがリアルタイム制御において使用される方法に関連して選択されることが好適である。結果として得られる較正されたセンサ値は、所望の照明レンダリングを達成するように、リアルタイム制御段階において使用される。

本発明は、図面及び上記説明において詳細に例示されかつ説明されたが、このような例示及び説明は、限定ではなく、例示であると考えられるべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されない。

例えば、本発明は、３つ以上のビームモードに拡大されることが可能である。別の例では、３つのモード、即ち、中空ビームのみのモード、中空ビームと非中空ビームとの両方を組み合わせたモード、及び、非中空ビームのみを使用する第３のモードが提供される。この場合、例えば各モードに１つの異なるセンサターゲット値で３つの個別のセンサターゲット値といった３つの対応する較正設定が提供される。通常、ビームモードと同数の較正設定が提供される。

さらに、上記は、様々な光照射野形状がビームの形状を取るマルチビームＬＥＤに関連して説明されているが、本発明は、同じ光センサが光の２つ以上の異なる構成を制御するように使用される他の状況にも適用される。例えば代替照明システムは、様々な組み合わせでオン又はオフにされることが可能である様々な蛍光灯若しくは電気フィラメント光源、又は、そのような光源の様々なセットを含む。各組み合わせが、異なるモードと見なされる。ビームの形で光を提供しなくても、様々な組み合わせは、依然として、様々な光照射野分布を生成する。上記光源の所与の組み合わせについて、即ち、各所与のモードについて、照明レベルが当該組み合わせにおいて可変である（例えば光源の特定の組み合わせのそれぞれについて連続的に可変である）ことが所望される場合、各組み合わせは、通常、光センサ測定値に対し異なる挙動を示す。各所与の組み合わせで光強度を連続的に変化させるためには、本発明の変形態様を適用して、各照明組み合わせに異なる較正設定と、異なる関連の光分布形状とが提供される。他の例では、本発明が較正を提供する様々な構成は、照明器具によって様々な色の光を放射でき、色出力は調節可能であるか、又は、較正されるべき２つ以上の異なる照明器具間の単なる選択でさえ、同じ光センサに基づいている。

上記は、例示的な部屋に関連して説明されたが、本発明は、電気照明と、１つ以上の他の光源との両方から光を受け取る任意の環境（例えば展望台、トンネル若しくは車内といった覆われた構造体、又は、夜間に照射されるオープンエアの空間）において適用される。更に、「窓」との用語は、必ずしも、壁の窓だけでなく、例えば天窓も指す。また、ターゲット光レベルが設定される高さ、領域又は位置は、机の高さに限定される必要はない。

開示された実施形態に対する他の変形態様も、図面、開示内容及び添付の請求項を検討することにより、請求項に係る発明を実施する当業者には理解されかつ実施可能である。請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、「ａ」又は「ａｎ」との不定冠詞も、複数形を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載される幾つかのアイテムの機能を実現してもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されるからといって、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又は他のハードウェアの一部として供給される光学記憶媒体又は固体媒体といった適切な媒体上に記憶／分散されてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介するといった他の形態で分散されてもよい。請求項における任意の参照符号は、範囲を限定しているものと解釈されるべきではない。

Claims (20)

1. 複数の異なるビーム形状を有する光を出力するように動作可能な少なくとも１つの照明デバイスを含む照明システムの制御に使用する光センサの出力を較正する方法であって、
   前記照明システムを、互いに異なるそれぞれの構成の光を出力する複数の個別モードのそれぞれにするステップと、
   前記複数の個別モードのそれぞれにおいて、前記光センサの前記出力を較正するための対応する較正設定を決定することによって、複数の較正を行うステップと、
   を含み、
   前記それぞれの構成の光は、前記複数の異なるビーム形状のうちの１つ以上の形状からなる異なるそれぞれのパターンを含み、前記複数の個別モードは、前記照明デバイスのビームモードであり、
   動作中、各個別モードは、照射されている環境における光レベルの変化に反応して、前記対応する較正設定によって較正された前記光センサの前記出力に基づいて、前記それぞれの構成の光の出力照明レベルを自動的に変化させる、方法。
2. 前記複数の個別モードは、少なくとも、第１のモードと第２のモードとを含み、前記対応する較正設定を決定する前記ステップは、
   前記照明システムを、前記第１のモードにするステップと、
   前記第１のモードにおいて、前記照明システムを、照射されている前記環境において第１の所定の光レベルを達成するものとされる出力照明レベルに設定するステップと、
   前記第１の所定の光レベルに対応する前記光センサの出力レベルを決定するステップと、
   前記照明システムを、前記第２のモードにするステップと、
   前記第２のモードにおいて、前記照明システムを、照射されている前記環境において第２の所定の光レベルを達成するものとされる出力照明レベルに設定するステップと、
   前記第２の所定の光レベルに対応する前記光センサの出力レベルを決定するステップと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記複数の較正は、前記環境における平面を基準として行われる、請求項２に記載の方法。
4. 前記第１のモードは、周辺光を提供し、前記第２のモードは、照射される表面上に集中される光を提供し、前記表面は、前記平面内に設置されている、請求項３に記載の方法。
5. 前記第１の所定の光レベルは、前記平面において３００ルクスであり、前記第２の所定の光レベルは、前記平面において５００ルクスである、請求項４に記載の方法。
6. 前記対応する較正設定は、前記光センサの前記出力の対応するターゲットレベルを含み、前記対応する較正設定を決定する前記ステップは、動作中、前記出力照明レベルを前記対応するターゲットレベルに向けて変化させるように、各モードを設定するステップを含む、請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記第１の所定の光レベルは、前記平面において３００ルクスであり、前記第２の所定の光レベルは、前記平面において５００ルクスである、請求項３に記載の方法。
8. 前記対応する較正設定は、前記光センサの前記出力の対応するターゲットレベルを含み、前記対応する較正設定を決定する前記ステップは、動作中、前記出力照明レベルを前記対応するターゲットレベルに向けて変化させるように、各モードを設定するステップを含む、請求項２又は３に記載の方法。
9. 前記複数の個別モードは、少なくとも、第１のモードと第２のモードとを含み、前記第１のモードは、広ビームを出力し、前記第２のモードは、狭ビームを出力する、請求項１に記載の方法。
10. 前記広ビームは、中空ビームであり、前記狭ビームは、非中空ビームであり、前記第１のモードは、前記中空ビームのみを出力し、前記第２のモードは、前記中空ビームと前記非中空ビームとの両方を出力し、前記非中空ビームは、前記中空ビーム内に向けられている、請求項９に記載の方法。
11. 前記複数の個別モードは更に、第３のモードを含み、前記第３のモードは、前記非中空ビームのみを出力するように構成される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記照明システムは、前記照明デバイスに関連付けられている領域における人の存在を検出する存在センサを含み、前記方法は、
    前記第１のモード及び前記第２のモード間で選択するステップと、
    前記領域において前記存在が検出されたかどうかに応じて、前記複数の個別モードのうちの少なくとも１つのモードの前記出力照明レベルを変化させるステップと、
    のうちの一方又は両方を前記少なくとも１つの照明デバイスに実行させるステップを含む、請求項２、３又は７乃至１１の何れか一項に記載の方法。
13. 前記対応する較正設定は、前記光センサの前記出力の対応するターゲットレベルを含み、前記対応する較正設定を決定する前記ステップは、動作中、前記出力照明レベルを前記対応するターゲットレベルに向けて変化させるように、各モードを設定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
14. 前記照明システムは、前記少なくとも１つの照明デバイスと、１つ以上の他の照明デバイスとを含み、前記少なくとも１つの照明デバイスは、前記１つ以上の他の照明デバイスとは独立して、前記出力照明レベルを制御する、請求項１乃至３又は７乃至１３の何れか一項に記載の方法。
15. 前記光センサは、前記少なくとも１つの照明デバイスによって照射される表面に関連して前記環境における前記光レベルを感知し、前記光センサは、前記環境内で前記表面上以外の場所に設置され、前記表面に向けられている、請求項１乃至３又は７乃至１４の何れか一項に記載の方法。
16. 前記光センサは、前記表面に関連して前記環境における前記光レベルを感知し、前記光センサは、前記環境内で前記表面上以外の場所に設置され、前記表面に向けられている、請求項４乃至６の何れか一項に記載の方法。
17. 前記照明システムは、前記照明デバイスに関連付けられている領域における人の存在を検出する存在センサを含み、前記方法は、
    前記第１のモード及び前記第２のモード間で選択するステップと、
    前記領域において前記存在が検出されたかどうかに応じて、前記複数の個別モードのうちの少なくとも１つのモードの前記出力照明レベルを変化させるステップと、
    のうちの一方又は両方を前記少なくとも１つの照明デバイスに実行させるステップを含む、請求項４乃至６の何れか一項に記載の方法。
18. 前記照明システムは、前記少なくとも１つの照明デバイスと、１つ以上の他の照明デバイスとを含み、前記少なくとも１つの照明デバイスは、前記１つ以上の他の照明デバイスとは独立して、前記出力照明レベルを制御する、請求項４乃至６又は１７の何れか一項に記載の方法。
19. 複数の異なるビーム形状を有する光を出力するように動作可能な少なくとも１つの照明デバイスと、
    光センサと、
    前記少なくとも１つの照明デバイスを複数の個別モードで動作させる少なくとも１つのコントローラであって、各個別モードは互いに異なるそれぞれの構成の光を出力し、前記それぞれの構成の光は、前記複数の異なるビーム形状のうちの１つ以上の形状からなる異なるそれぞれのパターンを含み、前記複数の個別モードは、前記照明デバイスのビームモードであり、各個別モードは、照射されている環境における光レベルの変化に反応して、前記光センサの出力に基づいて、前記それぞれの構成の光の出力照明レベルを自動的に変化させる、少なくとも１つのコントローラと、
    前記複数の個別モードのそれぞれについて対応する較正設定を格納する記憶デバイスと、
    を含み、
    前記少なくとも１つのコントローラは、前記記憶デバイスと前記光センサとに結合され、前記対応する較正設定で較正された前記光センサの前記出力に基づいて、前記複数の個別モードで動作させる、装置。
20. 複数の異なるビーム形状を有する光を出力するように動作可能な少なくとも１つの照明デバイスを含む照明システムを動作させるコンピュータプログラムであって、コンピュータ可読記憶媒体上に具現化され、前記照明システムのプロセッサ上で実行されると、
    複数の個別モード間で切り替わるように前記照明システムを動作させるステップであって、各個別モードは、互いに異なるそれぞれの構成の光を出力し、前記それぞれの構成の光は、前記複数の異なるビーム形状のうちの１つ以上の形状からなる異なるそれぞれのパターンを含み、前記複数の個別モードは、前記照明デバイスのビームモードであり、各個別モードは、照射されている環境における光レベルの変化に反応して、光センサの出力に基づいて、前記それぞれの構成の光の出力照明レベルを自動的に変化させる、当該ステップと、
    前記照明システムに関連付けられている記憶デバイスから、前記複数の個別モードのそれぞれについての対応する較正設定を読み出すステップと、
    前記記憶デバイスから読み出された前記対応する較正設定によって較正された前記光センサの前記出力に基づいて、前記複数の個別モードのそれぞれで動作させるステップと、
    を実行するように構成されるコードを含む、コンピュータプログラム。