(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の環境における光環境に影響を与える装置と、前記装置を制御する制御装置とからなる環境制御システムの制御をコンピュータに実行させるための環境制御プログラムであって、
制御対象の環境を示す情報を取得する取得手順と、
前記情報に基づいて、環境制御の目標を決定する第１の決定手順と、
前記目標に基づいて、前記装置の制御内容を決定する第２の決定手順と、
前記制御内容に応じて、前記装置により消費するエネルギーを計算する計算手順と、
前記エネルギーに応じて、前記制御内容が適切か否かを判断する第１の判断手順と、
前記情報に基づいて、前記制御内容が適切か否かを判断する第２の判断手順と、
前記第１の判断手順および前記第２の判断手順の少なくとも一方により前記制御内容が適切であると判断すると、前記装置により消費するエネルギーの削減率に関する評価値を算出する算出手順と
をコンピュータに実行させるための環境制御プログラム。
【請求項２】
請求項１に記載の環境制御プログラムにおいて、
前記取得手順では、所定の環境における輝度情報に基づく輝度画像を取得し、前記輝度画像に基づく性能評価画像を、前記情報として生成する
ことを特徴とする環境制御プログラム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の環境制御プログラムにおいて、
前記第１の決定手順では、前記目標として、空間の明るさの確保と、視作業性の確保と、グレアと、視対象の視認性の確保との少なくとも１つに関する目標を決定する
ことを特徴とする環境制御プログラム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の環境制御プログラムにおいて、
前記第２の決定手順では、前記制御内容として、昼光の制御と、人工照明の制御との少なくとも一方の制御内容を決定する
ことを特徴とする環境制御プログラム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の環境制御プログラムにおいて、
前記第１の判断手順では、前記制御内容に応じた前記エネルギーが所定の省エネルギー基準を満たしているか否かに基づいて、前記制御内容が適切か否かを判断する
ことを特徴とする環境制御プログラム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の環境制御プログラムにおいて、
前記第２の判断手順では、前記制御内容が前記目標を満たしているか否かに基づいて、前記制御内容が適切か否かを判断する
ことを特徴とする環境制御プログラム。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の環境制御プログラムにおいて、
前記算出手順では、前記評価値として、所定の期間および所定の面積あたりの電力光束消費量を算出する
ことを特徴とする環境制御プログラム。
【請求項８】
所定の環境における光環境に影響を与える装置と、前記装置を制御する制御装置とからなる環境制御システムであって、
制御対象の環境を示す情報を取得する取得手段と、
前記情報に基づいて、環境制御の目標を決定する第１の決定手段と、
前記目標に基づいて、前記装置の制御内容を決定する第２の決定手段と、
前記制御内容に応じて、前記装置により消費するエネルギーを計算する計算手段と、
前記エネルギーに応じて、前記制御内容が適切か否かを判断する第１の判断手段と、
前記情報に基づいて、前記制御内容が適切か否かを判断する第２の判断手段と、
前記第１の判断手段および前記第２の判断手段の少なくとも一方により前記制御内容が適切であると判断すると、前記装置により消費するエネルギーの削減率に関する評価値を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする環境制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御プログラムおよび環境制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、照度センサや輝度センサを用いて照明を制御する方法が考えられている。例えば、特許文献１の発明では、照度計により屋外の日射状態を取得し、取得した日射状態と照明の状態等に基づいてシミュレートを行って、遮蔽手段の開閉度を調節する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２００９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、照明設計を含む環境制御においても、省エネルギー効果が期待されるようになった。特に、昼光の積極的な利用や照明器具の適切な制御によって、人工照明のエネルギー量を抑制し、かつ、適切な明るさが確保された環境が求められている。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、制御対象の環境に応じて、適切な明るさを確保しつつ人工照明のエネルギーを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の環境制御プログラムは、所定の環境における光環境に影響を与える装置と、前記装置を制御する制御装置とからなる環境制御システムの制御をコンピュータに実行させるための環境制御プログラムであって、制御対象の環境を示す情報を取得する取得手順と、前記情報に基づいて、環境制御の目標を決定する第１の決定手順と、前記目標に基づいて、前記装置の制御内容を決定する第２の決定手順と、前記制御内容に応じて、前記装置により消費するエネルギーを計算する計算手順と、前記エネルギーに応じて、前記制御内容が適切か否かを判断する第１の判断手順と、前記情報に基づいて、前記制御内容が適切か否かを判断する第２の判断手順と、前記第１の判断手順および前記第２の判断手順の少なくとも一方により前記制御内容が適切であると判断すると、前記装置により消費するエネルギーの削減率に関する評価値を算出する算出手順とをコンピュータに実行させる。
【０００７】
なお、前記取得手順では、所定の環境における輝度情報に基づく輝度画像を取得し、前記輝度画像に基づく性能評価画像を、前記情報として生成しても良い。
【０００８】
また、前記第１の決定手順では、前記目標として、空間の明るさの確保と、視作業性の確保と、グレアと、視対象の視認性の確保との少なくとも１つに関する目標を決定しても良い。
【０００９】
また、前記第２の決定手順では、前記制御内容として、昼光の制御と、人工照明の制御との少なくとも一方の制御内容を決定しても良い。
【００１０】
また、前記第１の判断手順では、前記制御内容に応じた前記エネルギーが所定の省エネルギー基準を満たしているか否かに基づいて、前記制御内容が適切か否かを判断しても良い。
【００１１】
また、前記第２の判断手順では、前記制御内容が前記目標を満たしているか否かに基づいて、前記制御内容が適切か否かを判断しても良い。
【００１２】
また、前記算出手順では、前記評価値として、所定の期間および所定の面積あたりの電力光束消費量を算出しても良い。
【００１３】
なお、上記発明に関する構成を、所定の環境における光環境に影響を与える装置と、装置を制御する制御装置とからなる環境制御システムに変換して表現したものも本発明の具体的態様として有効である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、制御対象の環境に応じて、適切な明るさを確保しつつ人工照明のエネルギーを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態の環境制御システムの構成を示すブロック図
【図２】実施形態の環境制御システムの動作を示すフローチャート
【図３】実施形態の照明モードごとの人工照明器具と調光率との関係を示す図
【図４】実施形態の照明スケジュールの一例を示す図
【図５】実施形態の各値の比較の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。図１は、実施形態の環境制御システムの構成例を示すブロック図である。実施形態では、所定の環境として、屋内の環境における光環境を制御する環境制御システムを例に挙げて説明する。
【００１７】
実施形態の環境制御システムは、コンピュータ１１と、カメラ３１とから構成される。
【００１８】
コンピュータ１１は、カメラ３１と有線または無線で相互に接続され、カメラ３１を制御するとともに、カメラ３１により生成される画像の画像データを取得する。
【００１９】
コンピュータ１１は、環境制御システムの各部を制御する制御プログラムがインストールされたコンピュータである。コンピュータ１１は、図１に示すように、データ読込部１２、記憶装置１３、ＣＰＵ１４、メモリ１５および入出力Ｉ／Ｆ１６、バス１７を有している。データ読込部１２、記憶装置１３、ＣＰＵ１４、メモリ１５および入出力Ｉ／Ｆ１６は、バス１７を介して相互に接続されている。さらに、コンピュータ１１には、入出力Ｉ／Ｆ１６を介して、入力デバイス１８（キーボード、ポインティングデバイスなど）とモニタ１９とがそれぞれ接続されている。なお、入出力Ｉ／Ｆ１６は、入力デバイス１８からの各種入力を受け付けるとともに、モニタ１９に対して表示用のデータを出力する。
【００２０】
データ読込部１２は、画像のデータや、上記の制御プログラムを外部から読み込むときに用いられる。例えば、データ読込部１２は、着脱可能な記憶媒体からデータを取得する読込デバイス（光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスクの読込装置など）や、公知の通信規格に準拠して外部の装置と通信を行う通信デバイス（ＵＳＢインターフェース、ＬＡＮモジュール、無線ＬＡＮモジュールなど）で構成される。
【００２１】
記憶装置１３は、例えば、ハードディスクや、不揮発性の半導体メモリなどの記憶媒体で構成される。記憶装置１３には、制御プログラムや、プログラムの実行に必要となる各種のデータが記録されている。
【００２２】
ＣＰＵ１４は、コンピュータ１１の各部を統括的に制御するプロセッサである。このＣＰＵ１４は、上記の制御プログラムの実行によって、性能評価画像生成部２１と、第１決定部２２と、第２決定部２３と、計算部２４と、第１判断部２５と、第２判断部２６と、算出部２７としてそれぞれ機能する（性能評価画像生成部２１、第１決定部２２、第２決定部２３、計算部２４、第１判断部２５、第２判断部２６、算出部２７の各動作は後述する）。
【００２３】
メモリ１５は、制御プログラムでの各種演算結果を一時的に記憶する。このメモリ１５は、例えば揮発性のＳＤＲＡＭなどで構成される。
【００２４】
カメラ３１は、制御対象の環境における輝度情報に基づいて、輝度画像を取得する装置である。なお、本環境制御システムは、作業者の視野における光環境を制御するためのものであるため、カメラ３１の配置位置および配置の向きは、上述した作業者の視野に対応するものであることが好ましい（詳細は後述する）。
【００２５】
以上説明した構成の環境制御システムの動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２６】
ステップＳ１において、ＣＰＵ１４は、制御対象の環境を示す情報を取得するために、空間の把握、および、現状の把握を実行する。
【００２７】
具体的には、ＣＰＵ１４は、以下の（１）から（３）の一部または全部を実行する。
【００２８】
（１）建物概要および現状の光環境をユーザ操作に基づいて把握する。なお、これらの項目は、基本的に、入力デバイス１８（キーボード、ポインティングデバイスなど）を介したユーザ操作に基づいて行われる。このとき、各項目の特徴に応じて、予め複数の選択肢を用意しておき、ユーザが入力デバイス１８を用いていずれかを選択する構成としても良いし、ユーザが入力デバイス１８を用いて、数値などを直接入力する構成としても良い。以下に項目の一例を示すが、これらの項目は一例であり、必ずしもすべてを含む必要はなく、また、下記に示す項目以外の項目を利用しても良い。
【００２９】
（１）−１  建物の概要
・空間の用途（オフィス、住居など）
・空間の面積
・空間の天井高さ
・空間内の窓の位置（方角、採光性能など）
・素材（壁、床、パーティションなど）の反射率（マンセル値、屋外含む）
・窓の透過率（可視光）
・建物の立地（周辺の建物の有無など）
・周辺の建物高さ
・空間内の家具の位置
（１）−２  光環境
・昼光の導入状況
・人工照明器具の情報（配光、設置位置、取付位置など）
・空間の照度
・空間の輝度
・空間の明るさ
・空間のグレア
・光環境における問題点
・光環境に求める要望
（２）現地で予め実測を行うことにより、建物概要および現状の光環境を把握する。
【００３０】
制御対象の環境における実測が可能な場合には、（１）で説明した各項目をより詳細に把握するため、および、後述するシミュレーションの精度を確認するために、現地で予め実測を行う。実測において、ユーザは、輝度画像の測定、および、照度の測定を行う。
【００３１】
ここで、輝度画像とは、例えば、ＸＹＺ表色系とＬ*ａ*ｂ* 表色系とのうち、心理物理色の表色系（測光量を基準にした表色系）の１つであるＸＹＺ表色系に関する画像である。輝度画像は、心理物理色の分布を表す画像であり、例えば、３刺激値(Ｘ,Ｙ,Ｚ)の各々に対応する３枚の画像（Ｘ画像,Ｙ画像,Ｚ画像）である。
【００３２】
ＣＰＵ１４は、性能評価画像生成部２１により、この輝度画像に基づいて、性能評価画像を生成する。性能評価画像とは、人の知覚の程度を表す画像（見え方画像とも呼ばれる）であり、例えば、明るさ画像、明るさ検討画像、グレア画像などがある。明るさ画像については、発明者らが再公表ＷＯ２００６／１３２０１４において詳細に開示している。明るさ検討画像とは、上述した明るさ画像の表示を、明るさ尺度値（ＮＢ）に基づいて、５つの範囲（例えば、赤、黄、緑、青、黒）で表示しなおした画像である。明るさ検討画像のうち、所定の範囲の領域（例えば、黄色の領域）が広いほど、環境として明るく見える。なお、明るさ尺度値（ＮＢ）については、発明者らが特開２０１２−２２６７０７において詳細に開示している。グレア画像はまぶしさに関する画像であり、その詳細については、発明者らが特開２００７−２９２６６５号公報において詳細に開示している。このような性能評価画像を用いることにより、光の過不足箇所やまぶしさを感じる場所などをより詳細に把握することができる。
【００３３】
輝度画像の測定は、上述したカメラ３１を用いて行っても良いし、その他の輝度測定用カメラを用いて行っても良い。ただし、測定する視点は、空間全体と机上面を中心とするのが好ましい。例えば、「空間全体が分かる視点の２視点以上」と、「典型的な光環境の机上面の視点」と、「光環境が悪い机上面の視点」とをすべて含むようにすると良い。また、測定する視点高さは、オフィス空間の場合、ユーザが着席している目線高さ（例えば、１．２ｍ）とすると良い。また、光環境については、「人工照明のみ（夜間照明）」と、「昼光のみ」と、「昼光＋人工照明」とを撮影し、３種類の輝度画像を測定するのが好ましい。なお、後述するシミュレーション時に必ず必要であるため、上述した３種類のうち、「人工照明のみ（夜間照明）」の輝度画像については、必ず測定するものとする。
【００３４】
照度の測定は、不図示の照度計を用いて行う。この照度計は、上述したカメラ３１に備えられた照度センサであっても良いし、その他の照度計であっても良い。測定する視点高さは、例えば、机上面高さ（例えば、７００ｍｍ）とすると良い。また、照度の測定は、机上面において上述した輝度画像を測定した場所の他、例えば２〜３ｍおきに机上面、部屋全体について行うと良い。
【００３５】
（３）３Ｄモデルを作成し、シミュレーション精度の確認を行う。
【００３６】
実空間では検討できない視点や、季節や時間によって変化する昼光を導入した光環境を把握するために、後述するステップでシミュレーションを利用する。そこで、シミュレーションの前に、空間の把握、および、現状の把握の一環として、シミュレーション精度の確認を行う。ＣＰＵ１４は、（１）で説明した各項目と、（２）で説明した実測と同じ光環境の条件で、３Ｄモデルのシミュレーションを作成し、（２）で説明した実測と比較する。そして、差異が所定の閾値より大きい場合には、ＣＰＵ１４は、素材の反射率の調整や、人工照明の配光などを確認し、シミュレーション精度を高める構成とすると良い。なお、３Ｄモデルのシミュレーション作成については、公知技術と同様に行われる。
【００３７】
ステップＳ２において、ＣＰＵ１４は、第１決定部２２により、照明コンセプトの立案を実行する。照明コンセプトとは、環境制御の目標に関するものであり、第１決定部２２は、ステップＳ１の（１）で説明した空間の用途や、雰囲気などによって、環境制御の目標とする照明所要要件を決定する。照明所要要件としては、「空間の明るさの確保」、「視作業性の確保」、「グレア」、「視対象の視認性の確保（厳密さが必要な場合）」などが考えられる。適切な照明コンセプトを立案することにより、昼光および人工照明を適切に制御し、エネルギーを削減することを目的とする。以下に一般的なオフィス空間の照明所要要件を示す。
【００３８】
（１）空間の明るさの確保
人が空間を見たときの明るさ感に影響を与える視覚４０度ゾーンの明るさについて、ステップＳ１の（２）で説明した明るさ画像や明るさ検討画像により評価する。より具体的には、例えば、明るさ検討画像の黄色の領域（ＢＡ）の面積が緑の領域（ＧＡ）の面積の５倍以上となるようにする。また、例えば、明るさ検討画像の青の領域（ＤＡ）の面積比率が１０％以下となるようにする。また、例えば、明るさ検討画像の赤の領域をできるだけ小さく抑えるようにする。また、例えば、空間にメリハリや雰囲気をつくるため、壁や天井や空間の隅の部分に８．５−１０ＮＢ(橙)の領域を作るようにする。
【００３９】
（２）視作業性の確保
ユーザが不快を感じない最低の条件である許容限界条件（ＪＳＬＣ：Ｊｕｓｔ  Ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｌｉｇｈｔ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）により設定した明るさ尺度値（ＮＢ）を用いて、視作業性の評価を行う。なお、照度を用いて簡易的に評価を行うことも可能である。より具体的には、例えば、「紙面（Ｎ９）を評価する場合の明るさ」が均一な照明条件で８．５ＮＢ、不均一な照明条件で１０ＮＢとなるようにする。また、例えば、明るさ検討画像における紙の領域が８．５−１０ＮＢ（橙の領域）、紙の周辺の領域が６−８．５ＮＢ（緑および黄色の領域）となるようにする。また、例えば、「ＶＤＴ（モニタ）と周辺の明るさ」は、背景が７ＮＢ（明るくも暗くもない）程度の場合、モニタはそれよりも少し明るい８ＮＢ程度となるようにする。また、例えば、背景が５ＮＢ（やや暗い）程度の場合は９．５ＮＢ程度となるようにする。また、例えば、照度は、均一な照明条件で照度２００ｌｘ、不均一な照明条件で照度７５０ｌｘとなるようにする。
【００４０】
（３）グレア
例えば、視点高さ１．２ｍ地点でのＵＧＲ値（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｇｌａｒｅ  Ｒａｔｉｎｇ）が１９以下となるようにする。なお、昼光を含む場合はこの限りではない。
【００４１】
（４）視対象の視認性の確保（厳密さが必要な場合）
例えば、主要な対象の視認性評価値を２ＳＶ（（普通に）見える）となるようにする。
【００４２】
第１決定部２２は、以上の要件を満たすように昼光を有効に活用することにより、照明コンセプトの立案を実行する。なお、昼光制御については、上述した（１）および（２）（できれば（３）も）の条件を満たすようにし、人工照明の制御については、在室または不在や執務に応じて、上述した（１）および（２）（できれば（３）も）の条件を満たすようにする。
【００４３】
ステップＳ３において、ＣＰＵ１４は、第２決定部２３により、照明プランの作成、および、制御の検討を実行する。省エネルギー照明設計では、積極的に昼光利用することにより、人工照明の出力を減らして省エネルギー効果を高めることができる。そこで、第２決定部２３は、昼光を効果的に取り込む「昼光の制御」と、昼光の導入状況に応じた「人工照明の制御」とを前提とし、ステップＳ２で説明した照明コンセプト（照明所要要件）を満たす具体的な照明プランを作成する。
【００４４】
（１）昼光の制御
第２決定部２３は、まず、昼光を効果的に取り込む方法を検討する。より具体的には、建物側の仕様変更等により、昼光を効率よく取り込み、人工照明を極力使用しないで空間の明るさを高める方法を検討する。例えば、空間内の壁面や天井面の反射率を上げたり、窓に庇を設けたり、ブラインドを設けるなどの方法が考えられる。さらに、取り込んだ昼光を適切に制御する方法についても検討する。
【００４５】
（２）人工照明の制御
第２決定部２３は、昼光の導入状況の変化や、空間の用途に応じた照明モードを、予め複数パターン（例えば、３パターン）有する。そして、この照明モードを適切に考慮して照明プランの作成、および、制御の検討を実行することにより、省エネルギーと適切な明るさとを両立させることができる。以下に照明モードの一例を示す。
【００４６】
＜照明モード１＞昼光のみで１５０ｌｘ以上（ほとんど人工照明を点灯する必要なし）
＜照明モード２＞床面照度７５−１５０ｌｘ
＜照明モード３＞床面照度７５ｌｘ未満（夜間照明と同様の人工照明の点灯が必要）
図３は、制御対象の光環境に４種類の人工照明器具が含まれる場合に、ステップＳ２で説明した照明コンセプト（照明所要要件）を満たすために必要な人工照明器具と調光率との関係を、照明モードごとに示す。この４種類の人工照明器具とは、設置位置（天井、壁、机上など）や調光率などが異なる。図３に示すように、照明モード１よりも照明モード２の方が、相対的に調光率が高くなり、また、照明モード２よりも照明モード３の方が、相対的に調光率が高くなっている。これは、昼光が多いほど人工照明を抑えることが可能であり、昼光が少ないほど人工照明が必要であるためである。
【００４７】
第２決定部２３は、昼光の導入状況に応じて、人工照明の調光率を決定する。より具体的には、第２決定部２３は、人工照明の制御項目（照度、輝度、明るさなど）と設定値（制御項目がどのような値であるときにどのような制御を実行するか）を決定し、昼光導入時の光環境の分類をする。同時に制御方法（何を使って制御項目を検知するか）なども検討する。次に、第２決定部２３は、上述したように分類した光環境に応じた照明モードを決定し、ステップＳ２で説明した照明コンセプト（照明所要要件）を満たすように、各人工照明器具の調光量を決定する。
【００４８】
ステップＳ４において、ＣＰＵ１４は、計算部２４により、ステップＳ１で説明した制御対象の環境を示す情報と、ステップＳ３で決定した照明プランとにしたがって、人工照明器具のエネルギー計算を実行する。エネルギー計算は、人工照明器具により消費するエネルギーを計算するためのものであり、計算部２４は、以下の項目の計算を実行する。
・総器具光束［ｌｍ］
・総消費電力［Ｗ］
・面積［ｍ２］
・１平方メートルあたりの電力光束（ＥＬＦ）［ｌｍ／ｍ２］
・平均エネルギー消費効率［ｌｍ／Ｗ］
・１平方メートルあたりの消費電力（ＬＰＤ）［Ｗ／ｍ２］
なお、ＣＰＵ１４は、計算結果を、記憶装置１３やメモリ１５などに記録しても良いし、モニタ１９に表示しても良い。
【００４９】
ステップＳ５において、ＣＰＵ１４は、第１判断部２５により、ステップＳ４で実行したエネルギー計算の結果に基づいて、予め定められた省エネの条件を満たしているか否かを判定する。第１判断部２５は、省エネの条件を満たしていると判定するとステップＳ６に進み、省エネの条件を満たしていない（省エネルギー効果が十分でない）と判定するとステップＳ３に戻り、照明プランの作成、および、制御の検討を実行する。この際には、ＣＰＵ１４は、器具効率、照明率、調光率、照明モードの内容などを見直して、照明プランの再作成を実行する。
【００５０】
ステップＳ６において、ＣＰＵ１４は、性能評価画像生成部２１により、ステップＳ１で説明した制御対象の環境を示す情報と、ステップＳ３で決定した照明プランとにしたがって、性能評価画像の作成および確認を実行する。性能評価画像とは、ステップＳ１で説明したように、人の知覚の程度を表す画像（見え方画像とも呼ばれる）であり、例えば、明るさ画像、明るさ検討画像、グレア画像などがある。
【００５１】
ステップＳ７において、ＣＰＵ１４は、第２判断部２６により、ステップＳ６で実行した性能評価画像の作成および確認の結果に基づいて、性能の条件を満たしているか否かを判定する。第２判断部２６は、上述した性能評価画像と、ステップＳ２で説明した照明コンセプト（照明所要要件）と照らし合わせることにより、照明所要要件を満たしているか否かを判定し、照明所要要件を満たしている場合には性能の条件を満たしていると判定してステップＳ８に進む。一方、照明所要要件を満たしていない場合には、性能の条件を満たしていないと判定してステップＳ３に戻り、照明プランの作成、および、制御の検討を実行する。この際には、ＣＰＵ１４は、器具効率、照明率、調光率、照明モードの内容などを見直して、照明プランの再作成を実行する。
【００５２】
ステップＳ８において、ＣＰＵ１４は、算出部２７により、ステップＳ１で説明した制御対象の環境を示す情報と、ステップＳ３で決定した照明プランとにしたがって、年間のエネルギー量計算を実行する。年間のエネルギー量計算とは、人工照明器具により消費するエネルギーの削減率に関する評価値の一例であり、以下では、１年間を基準として説明を行うが、所定の期間であれば、どのような期間であっても良い。
【００５３】
（１）年間の照明スケジュールを決定する。
【００５４】
照明スケジュールとは、天空条件(春分前後、夏至前後、秋分前後、冬至前後)ごと、かつ、天候条件（晴れ・曇り）ごとに、時間ごとの照明モードを定めるものである。天空条件については、必要に応じて緯度および経度を加味しても良い。算出部２７は、昼光のシミュレーションを行い、天空条件、天候条件、時間ごとの照明モードを決定する。
【００５５】
図４に照明スケジュールの一例を示す。図４中のＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、それぞれ、ステップＳ３で説明した照明モード１、照明モード２、照明モード３を表す。図４に示すように、天空条件、天候条件、時間に応じて、昼光の多少が変化するため、昼光と人工照明とのバランスに応じた照明モードが定められる。
【００５６】
（２）各照明モードの「エネルギーの削減率に関する評価値」を計算する。
【００５７】
算出部２７は、各照明モードの「エネルギーの削減率に関する評価値」を計算する。すなわち、算出部２７は、（１）で決定した年間の照明スケジュールにしたがって照明モードを切り換えた場合の「エネルギーの削減率に関する評価値」を計算する。算出部２７は、「エネルギーの削減率に関する評価値」として、以下の項目の計算を実行する。
・電力光束消費量［ｌｍ・ｈ］
・電力消費量［Ｗ・ｈ］
・平均エネルギー消費効率［ｌｍ／Ｗ］
・１平方メートルあたりの電力光束（ＥＬＦ）［ｌｍ／ｍ２］
・１平方メートルあたりの消費電力（ＬＰＤ）［Ｗ／ｍ２］
・１平方メートルあたりの平均エネルギー消費効率［ｌｍ／Ｗ・ｍ２］
（３）現状器具の年間のエネルギー量を算出する。
【００５８】
算出部２７は、（２）で算出した「エネルギーの削減率に関する評価値」に基づいて、年間のエネルギー量を計算する。
【００５９】
（４）年間の照明スケジュールを考慮した「エネルギーの削減率に関する評価値」を計算する。すなわち、算出部２７は、（２）で計算した各値に基づいて、以下の項目の計算を実行する。
・１年あたりの電力消費量（ＥＰＣ）［ｋＷｈ／年・ｍ２］
・平均エネルギー消費効率［ｌｍ／Ｗ］
・１年あたりの電力光束消費量（ＥＬＦＣ）［ｋｌｍｈ／年・ｍ２］
算出部２７は、従来の計画について上述した各値を計算するとともに、本提案（図２のフローチャートの一連の処理の結果）の計画について上述した各値を計算する。そして、これらを比較することにより、エネルギーの削減率、つまり、省エネルギー効果を数値として確認する。
【００６０】
なお、ＣＰＵ１４は、計算結果を、記憶装置１３やメモリ１５などに記録しても良いし、モニタ１９に表示しても良い。
【００６１】
図５に各値の比較の一例を示す。図５中の１年あたりの電力消費量（ＥＰＣ）は、単純に１年間にどれだけの電力を消費するかを示す値であり、図５の例では、半分近くの省エネルギー効果が得られる。また、図５中の平均エネルギー消費効率は、１Ｗあたり何ルーメンの光が出るのかを示す値であり、図５の例では、効率が落ちている。これは、人工照明器具が集中照明である場合には、無駄が多く、この効率は低下する。しかし、例えば、ハード構成について、分散照明に変更したり、ＬＥＤ照明を採用したりすることにより、この効率を向上させることができる。また、図５中の電力光束消費量（ＥＬＦＣ）は、１年間にどれだけの電力光束を消費するかを示す値であり、図５の例では、半分近くの省エネルギー効果が得られる。
【００６２】
以上説明したように、実施形態によれば、制御対象の環境を示す情報を取得し、取得した情報に基づいて環境制御の目標を決定する。さらに、決定した目標に基づいて、装置の制御内容を決定し、決定した制御内容に応じて装置により消費するエネルギーを計算する。そして、計算したエネルギーに応じて、制御内容が適切か否かを判断する（第１の判断）とともに、上述した情報に基づいて、制御内容が適切か否かを判断する（第２の判断）。最後に、第１の判断および第２の判断の少なくとも一方により制御内容が適切であると判断すると、装置により消費するエネルギーの削減率に関する評価値を算出する。したがって、制御対象の環境に応じて、適切な明るさを確保しつつ人工照明のエネルギーを抑制することができる。
【００６３】
特に、実施形態によれば、所定の環境における輝度情報に基づく輝度画像を取得し、取得した輝度画像に基づく性能評価画像を、上述した情報として生成することにより、天候や日時によって光量や光色が変化する昼光が流入する環境など、どのような環境であっても、適切な処理を行うことができる。
【００６４】
なお、実施形態では、輝度画像を取得する手段として、カメラ３１を例に挙げて説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、２次元色彩輝度計や、特性の異なる複数のセンサを有する撮像装置などであっても良い。また、カメラ３１を備える代わりに照度センサなどのセンサを備え、その出力に基づいて輝度分布を推定することにより輝度画像を取得（生成）しても良い。また、輝度画像や各種性能評価画像については、例えば、入力デバイス１８を介したユーザ操作により、表示が指示された場合には、適宜モニタ１９に表示する構成としても良い。
【００６５】
また、実施形態の環境制御システムにおいて、コンピュータ１１と、各人工照明器具とを有線または無線で接続し、各人工照明器具の制御をコンピュータ１１により実行する構成としても良い。このような場合には、各人工照明器具の制御と、カメラ３１により取得した輝度画像による制御とを繰り返し行いつつ、光環境をより精密に制御することができる。また、照度計を常設し、随時監視することにより、より効率的な処理を行うことができる。
【００６６】
また、実施形態の図２のフローチャートの各ステップで説明した制御内容は一例であり、本発明はこの例に限定されない。例えば、図２のステップＳ６において、性能評価画像を作成する際には、天候とスケジュールのみを用いて各処理を行うことにより、処理を大幅に簡略化することができる。
【００６７】
また、実施形態では、図２のフローチャートの各ステップで説明した制御内容の一部について、コンピュータによるさらなる自動化を実現しても良いし、カスタマイズを目的としたユーザによる手動化を実現しても良い。例えば、公知の天候センサに基づいて天気情報を取得する構成としても良いし、インターネットなどを介して天候情報などの各種情報を取得する構成としても良い。
【００６８】
また、実施形態では、光環境に影響を与える装置として、人工照明器具を例に挙げて説明したが本発明はこの例に限定されない。例えば、ブラインド、カーテン、ロールスクリーン、光の透過率を能動的、または、受動的に変更可能な窓素材などの遮光装置も、光環境に影響を与える装置として、同様に利用することができる。遮光装置は、昼光の制御に効果的であるため、昼光にかかわる装置である遮光装置の制御量を優先的に決定し、制御の不足分を昼光以外の光にかかわる装置（人工照明器具など）に関する制御量で補う構成とすると良い。
【００６９】
また、環境制御プログラムも、本発明の具体的態様として有効である。この環境制御プログラムは、コンピュータにより読み取り可能な媒体に記憶されたものであっても良いし、Ｗｅｂ上のサーバなどに記憶され、インターネットを介してコンピュータにダウンロード可能なものであっても良い。上記した各実施形態で説明した照明装置などと、各部を制御可能なコンピュータとを接続し、上述した環境制御プログラムをコンピュータにより実行することにより、上記した各実施形態で説明した環境制御システムと同様の処理を実現し、実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１１…コンピュータ、１４…ＣＰＵ、３１…カメラ
【要約】
【課題】  制御対象の環境に応じて、適切な明るさを確保しつつ人工照明のエネルギーを抑制すること。
【解決手段】  所定の環境における光環境に影響を与える装置と、装置を制御する制御装置とからなる環境制御システムの制御をコンピュータに実行させるための環境制御プログラムであって、制御対象の環境を示す情報を取得する取得手順と、情報に基づいて、環境制御の目標を決定する第１の決定手順と、目標に基づいて、装置の制御内容を決定する第２の決定手順と、制御内容に応じて、装置により消費するエネルギーを計算する計算手順と、エネルギーに応じて、制御内容が適切か否かを判断する第１の判断手順と、情報に基づいて、制御内容が適切か否かを判断する第２の判断手順と、第１の判断手順および第２の判断手順の少なくとも一方により制御内容が適切であると判断すると、装置により消費するエネルギーの削減率に関する評価値を算出する算出手順とをコンピュータに実行させる。
【選択図】    図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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