(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固有の識別符号が割り当てられた複数の照明装置と、当該照明装置で照明される照明空間を撮像する撮像装置と、撮像装置で撮像される照明空間の画像に基づいて前記照明装置を制御して照明空間を照明させる制御装置とを有し、
前記照明装置は、光源と、光源を点灯する点灯回路部と、前記識別符号を自己のアドレスに用いて前記制御装置との間でデータ伝送を行うとともに前記制御装置から伝送される制御コマンドに応じて前記点灯回路部を制御して前記光源を点灯・消灯させる伝送制御部とを備え、
前記制御装置は、前記照明装置の識別符号と当該照明装置が照明する照明領域との対応関係を記憶した記憶部と、前記識別符号を宛先アドレスとし且つ前記制御コマンドを含む伝送信号を前記照明装置に送信する伝送処理部と、前記撮像装置で撮像される前記照明空間の画像に基づいて制御対象とする前記照明領域を選択するとともに選択した当該照明領域に対応する前記識別符号を前記記憶部から読み出し、読み出した当該識別符号を宛先アドレスとし且つ当該識別符号が割り当てられた前記照明装置に対する制御コマンドを含む伝送信号を前記伝送処理部から送信させる主制御部とを備え、
当該主制御部は、複数の前記照明装置の一部を順次点灯させながら前記撮像装置に前記照明空間を撮像させ、撮像された当該画像から前記照明装置毎の照明領域を検出することで前記対応関係を設定する初期設定モードを有し、前記初期設定モードにおいて、複数の前記照明装置が全て消灯している状態で前記撮像装置が撮像した基準画像と、前記各照明装置を単独で点灯させた状態で前記撮像装置がそれぞれ撮像した対象画像との差分画像をそれぞれに求め、当該差分画像における画素値が所定のしきい値以上である画素の位置を照明領域として、前記各照明装置の識別符号と対応付けることを特徴とする照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の照明装置と、各照明装置を制御する制御装置とを有する照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、それぞれに固有の識別符号が割り当てられた複数の照明装置と、各照明装置と伝送線を介して接続された制御装置とを有する照明システムが提供されている。制御装置は、タイムスケジュール、スイッチ操作、センサ入力などに応じて、制御対象となる照明装置の識別符号と制御コマンドを含む伝送信号を送信する。そして、伝送信号に含まれる識別符号に一致する識別符号が割り当てられた照明装置のみが伝送信号を受信し、当該伝送信号に含まれる制御コマンドに応じて光源の点灯・消灯・調光レベルの変更といった制御が行われる。
【０００３】
また、別の従来例として、照明装置で照明される空間(照明空間)を撮像装置で撮像するとともに、撮像装置で撮像された画像から移動物体(例えば、人体)を検出し、移動物体の存在が検出されたときに照明装置を制御して照明空間を照明する照明システムも提供されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
ところで、前者の従来例と後者の従来例を組み合わせた場合、人体が存在する位置に対応した照明領域を照明するために、各照明装置に割り当てられた識別符号と、それぞれの照明装置が照明する領域(照明領域)との対応関係を制御装置に予め設定しておく必要がある。例えば、照明装置に識別符号を明記したシールを貼るなどして各照明装置の識別符号を施工者が把握できるようにし、識別符号と施工場所との関係が図示された施工図面に基づいて、施工者が照明装置を設置した後、リモコン等を用いて各照明装置の識別符号と照明領域との対応関係を制御装置に設定するといった方法が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５５８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例では、各照明装置に割り当てられた識別符号と、それぞれの照明装置が照明する領域(照明領域)との対応関係を制御装置に設定する作業に多大な時間と労力が必要になる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、各照明装置の識別符号と照明領域との対応関係を制御装置に設定する設定作業が簡素化できる照明システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の照明システムは、固有の識別符号が割り当てられた複数の照明装置と、当該照明装置で照明される照明空間を撮像する撮像装置と、撮像装置で撮像される照明空間の画像に基づいて前記照明装置を制御して照明空間を照明させる制御装置とを有し、前記照明装置は、光源と、光源を点灯する点灯回路部と、前記識別符号を自己のアドレスに用いて前記制御装置との間でデータ伝送を行うとともに前記制御装置から伝送される制御コマンドに応じて前記点灯回路部を制御して前記光源を点灯・消灯させる伝送制御部とを備え、前記制御装置は、前記照明装置の識別符号と当該照明装置が照明する照明領域との対応関係を記憶した記憶部と、前記識別符号を宛先アドレスとし且つ前記制御コマンドを含む伝送信号を前記照明装置に送信する伝送処理部と、前記撮像装置で撮像される前記照明空間の画像に基づいて制御対象とする前記照明領域を選択するとともに選択した当該照明領域に対応する前記識別符号を前記記憶部から読み出し、読み出した当該識別符号を宛先アドレスとし且つ当該識別符号が割り当てられた前記照明装置に対する制御コマンドを含む伝送信号を前記伝送処理部から送信させる主制御部とを備え、当該主制御部は、複数の前記照明装置の一部を順次点灯させながら前記撮像装置に前記照明空間を撮像させ、撮像された当該画像から前記照明装置毎の照明領域を検出することで前記対応関係を設定する初期設定モードを有し、前記初期設定モードにおいて、複数の前記照明装置が全て消灯している状態で前記撮像装置が撮像した基準画像と、前記各照明装置を単独で点灯させた状態で前記撮像装置がそれぞれ撮像した対象画像との差分画像をそれぞれに求め、当該差分画像における画素値が所定のしきい値以上である画素の位置を照明領域として、前記各照明装置の識別符号と対応付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の照明システムは、各照明装置の識別符号と照明領域との対応関係を制御装置に設定する設定作業が簡素化できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】同上における照明空間と照明領域の説明図である。
【図３】(a）(b)は同上における識別符号と照明領域との対応関係を説明するための説明図である。
【図４】同上における初期設定モードの動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】同上における初期設定モードの動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態の照明システムは、図１に示すように固有の識別符号(ID番号)が割り当てられた複数の照明装置２と、照明装置２で照明される照明空間Ａを撮像する撮像装置３と、撮像装置３で撮像される照明空間Ａの画像に基づいて照明装置２を制御して照明空間Ａを照明させる制御装置１とを有する。
【００１５】
照明装置２は、白熱灯や蛍光ランプあるいは発光ダイオードなどの光源20と、光源20を点灯する点灯回路部21と、点灯回路部21を制御する伝送制御部22とを備えている。伝送制御部22は、識別符号を自己のアドレスに用いて制御装置１との間でデータ伝送を行うとともに制御装置１から伝送される制御コマンドに応じて点灯回路部21を制御して光源20を点灯・消灯若しくは調光させる。これらの照明装置２は、図２に示すように照明空間Ａ(事務所の執務室など)の天井に縦横に並べて設置され、照明空間Ａの一部の領域(照明領域Ｓ)をそれぞれ照明する。
【００１６】
撮像装置３は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子並びにレンズ(広角レンズ)を有する撮像部30と、制御装置１からの指示に基づいて撮像部30で撮像された画像をデジタルの画像データに変換して制御装置１に出力する画像処理部31とを備えている。画像処理部31は、撮像部30から出力されるアナログの画像信号を、画像を構成する画素の位置と画素値(例えば、0〜255の256段階の値)で表される画像データに変換する。なお、撮像装置３は、図２に示すように照明空間Ａ全体が撮像部30の画角内に収まるように天井に設置される。
【００１７】
制御装置１は、主制御部10、記憶部11、伝送処理部12、画像インタフェース(I/F)部13を備えている。画像I/F部13は、撮像装置３の画像処理部31から出力される画像データを受け取って主制御部10に渡すとともに、主制御部10から撮像装置３への指示(コマンド)を画像処理部31に出力している。記憶部11は、フラッシュメモリのように電気的に書換可能な不揮発性の半導体メモリからなり、撮像装置３から受け取った画像データや、後述するID番号i(i=1,2,…,n)と照明領域Ｓとの対応関係(以下、単に「対応関係」と略す。)などを記憶している。
【００１８】
主制御部10は、撮像装置３で撮像される照明空間Ａの画像に基づいて制御対象とする照明領域Ｓを選択するとともに選択した照明領域Ｓに対応するID番号iを記憶部11から読み出し、読み出したID番号iを宛先アドレスとし且つ当該ID番号iが割り当てられた照明装置２に対する制御コマンドを含むフレームを生成する。伝送処理部12は、主制御部10から受け取ったフレームを符号化するとともに変調することで伝送信号を生成し、当該伝送信号を伝送線Lsを介して照明装置２に送信する。そして、伝送線Lsを介して伝送される伝送信号が各照明装置２の伝送制御部22で受信される。伝送制御部22は、受信した伝送信号を復調するとともに復号化して元のフレームを取得し、当該フレームの宛先アドレスに設定されているID番号iが自己のID番号に一致すれば、当該フレームに含まれる制御コマンドに応じて点灯回路部21を制御する。一方、受信したフレームの宛先アドレスのID番号iが自己のID番号に一致しなければ、伝送制御部22は当該フレームを破棄して点灯回路部22の制御は行わない。
【００１９】
ここで、制御装置１の記憶部11に記憶される対応関係について説明する。図3(a)は撮像装置３で照明空間Ａ全体を撮像した画像を示している。この画像に対して、水平方向をｘ軸方向、垂直方向をｙ軸方向とする２次元直交座標系を想定すれば、各画素の位置を座標(ｘk，ｙm)で表すことができる。但し、水平方向の画素数が640、垂直方向の画素数が480であるから、k=1,2,…,640、m=1,2,…,480である。
【００２０】
例えば、１２台の照明装置２が縦に３台、横に４台ずつ設置されている場合、各照明装置２の照明領域Ｓの中心座標は、(80,80),(240,80),(400,80),(560,80),(80,240),(240,240),(400,240),(560,240),(80,400),(240,400),(400,400),(560,400)の１２個の座標で表される。そして、図3(b)に示すようにそれぞれの照明領域Ｓの中心座標と、各照明領域を照明する照明装置２のID番号iとの対応関係が記憶部11に記憶されている。図示例では、ID番号が1番(01)の照明装置２の照明領域Ｓの中心座標が(80,80)、ID番号が2番(02)の照明装置２の照明領域Ｓの中心座標が(240,400)、ID番号が3番(03)の照明装置２の照明領域Ｓの中心座標が(560,80)となっている。
【００２１】
次に、本実施形態における制御装置１の制御動作について説明する。制御装置１の主制御部10は、照明空間Ａに人が居ない状態で撮像装置３が撮像した画像(基準画像)を記憶部11に記憶しておき、その後、一定時間毎に撮像装置３で撮像される画像と基準画像との差分画像を求める。この差分画像においては、例えば、机や椅子などの家具あるいはコンピュータや複写機などのＯＡ機器などが撮像されている画像領域は相殺され、基準画像に撮像されていない物体、すなわち、照明空間Ａに移動してきた人が撮像されている画像領域のみが残っているとみなすことができる。主制御部10は、差分画像から人の存在とその位置(座標)を検出するとともに、記憶部11に記憶している対応関係を参照し、１２個の照明領域Ｓの中心座標のうちで人の検出位置(座標)との距離が最も近い中心座標を求め、当該中心座標に対応したID番号iを読み出す。例えば、人の検出位置が(400,300)とした場合、最も近い中心座標が(400,240)であるから、この中心座標(400,240)と対応する12番のID番号が主制御部10によって読み出される。
【００２２】
そして、主制御部10は、点灯を指示する制御コマンドを含み且つ読み出したID番号(例えば、12番)を宛先アドレスとしたフレームを生成し、当該フレームを伝送信号として伝送処理部12から信号線Lsを介して送信させる。ID番号が12番の照明装置２では、伝送制御部22が受信した伝送信号の宛先アドレスが自己のID番号に一致するため、受信した伝送信号の復号化して得られる制御コマンドに応じて点灯回路部21を制御し、光源20を点灯させる。一方、ID番号が12番以外の照明装置２の伝送制御部22は、制御装置１から送信された伝送信号を受信しても宛先アドレスのID番号が一致しないから、当該フレームを破棄して点灯回路部21を制御しない。故に、照明空間Ａにおいて人が存在している位置のみが照明装置２で照明されることになる。
【００２３】
但し、制御装置１の制御動作は、上述したように撮像装置３で撮像される画像から人の存在位置を検出して照明装置２を制御する動作に限定されない。例えば、撮像装置３で撮像される画像に基づいて、照明空間Ａに存在する窓を通して外光(日光)が照射されている範囲を主制御部10が検出し、外光が照射されている範囲を照明領域Ｓに含む照明装置２を消灯したり、あるいは調光レベルを下げるように制御することも可能である。なお、主制御部10が外光の照射範囲を検出する方法は、外光が照射されていないときの画像を基準画像とし、基準画像との差分画像によって検出する方法などが考えられる。
【００２４】
次に、本発明の要旨である照明装置２のID番号と照明領域Ｓとの対応関係の設定方法について、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００２５】
制御装置１の主制御部10は、起動した後に記憶部11を検索し、照明装置２のID番号と照明領域Ｓとの対応関係が記憶部11に記憶されていない場合、当該対応関係を設定するための動作モード（初期設定モード）に移行する。
【００２６】
初期設定モードに移行した主制御部10は、伝送線Lsを介して接続されている全ての照明装置２のID番号を取得して記憶部11に記憶する(ステップS1)。ID番号を取得する方法としては、主制御部10が、ID番号の返信を要求する制御コマンドを含んだフレームを生成し、当該フレームを符号化し且つ変調した伝送信号を伝送処理部12からブロードキャストさせる方法などがある。つまり、ブロードキャストされた伝送信号を受信した全ての照明装置２の伝送制御部22が、自己のID番号を含むフレームを符号化し且つ変調してなる伝送信号を制御装置１に返信することにより、制御装置１の主制御部10で全ての照明装置２のID番号を取得することができる。
【００２７】
主制御部10は、消灯を指示する制御コマンドを含むフレームを生成して伝送処理部12から全ての照明装置２へブロードキャストさせ(ステップS2)、続いて、画像I/F部13を通じて撮像装置３に画像の撮像を指示する。そして、全ての照明装置２が消灯している状態の照明空間Ａの画像が撮像装置３で撮像されて制御装置１の主制御部10に送られる。主制御部10は、撮像装置３から受け取った画像(初期画像)を記憶部11に記憶させる(ステップS3)。
【００２８】
さらに主制御部10は、記憶部11に記憶したID番号のうちで最も若いID番号(例えば、1番)を宛先アドレスとし、且つ点灯を指示する制御コマンドを含むフレームを生成するとともに、当該フレームを伝送処理部12で符号化し且つ変調した伝送信号を信号線Lsを介して送信させる(ステップS4)。そして、この伝送信号を受信した唯一１台の照明装置２のみが光源20を点灯して照明領域Ｓを照明する(図５参照)。この状態で、主制御部10は画像I/F部13を通じて撮像装置３に画像の撮像を指示する。そして、唯一１台の照明装置２のみが点灯している状態の照明空間Ａの画像が撮像装置３で撮像されて制御装置１の主制御部10に送られる。主制御部10は、撮像装置３から受け取った画像(比較画像)を記憶部11に記憶させる(ステップS5)。
【００２９】
続いて、主制御部10は初期画像と比較画像の差分画像を求め(ステップS6)、当該差分画像における画素値が最も高い画素の位置を検出し、その位置を照明領域Ｓの位置としてID番号と対応付けて記憶部11に記憶(設定)する(ステップS7)。ここで、光雑音の影響により、全ての照明装置２を消灯した状態の初期画像においても全ての画素の画素値がゼロにはならない。したがって、差分画像の画素値の最大値を検出する代わりに、光雑音の影響を受けない程度のしきい値を設定し、画素値がしきい値以上である画素を検出するとともに、これらの画素群の中心にある画素の位置(座標)を照射領域Ｓの位置としてもよい。なお、しきい値としては、床面の照度が100ルクス程度になるときの画素値に設定すればよい。
【００３０】
主制御部10は、全てのID番号に対してステップS4〜S7の処理を実行して照明領域Ｓの座標とID番号との対応付けが完了したら（ステップS8）、初期設定モードを終了する。
【００３１】
上述のように本実施形態の照明システムによれば、撮像装置３で撮像される画像を用いて各照明装置２のID番号と照明領域Ｓとの対応関係を初期設定しているので、従来例に比べて、各照明装置２のID番号と照明領域Ｓとの対応関係を制御装置１に設定する設定作業が簡素化できるものである。しかも、初期設定モードでは、制御装置１、照明装置２、撮像装置３以外の装置が不要であり、初期設定のためだけに別の装置を用意する必要が無く、その点においても設定作業が簡素化できる。なお、本実施形態では初期設定モードのときに照明装置２を消灯させているが、必ずしも消灯させる必要は無く、例えば、数十パーセント程度の調光レベルで調光点灯させても構わない。
【符号の説明】
【００３２】
１  制御装置
２  照明装置
３  撮像装置
１０  主制御部
１１  記憶部
１２  伝送処理部
２０  光源
２１  点灯回路部
２２  伝送制御部
【図１】
0005620707.tif 000002
【図２】
0005620707.tif 000003
【図３】
0005620707.tif 000004
【図４】
0005620707.tif 000005
【図５】
0005620707.tif 000006