(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の所定時間あたりの複数の受光レベルをサンプリングし、そのうち中間値となる受光レベルを抽出する処理を、第２の所定時間の間繰り返して行い、上記第２の所定時間の間に抽出される複数の受光レベルの平均値を算出し、その平均値を照明エリアの測定照度とする照度センサにおいて、
サンプリングした複数の受光レベルから、上記中間値となる受光レベルを抽出する毎に、抽出した受光レベルの前回抽出した受光レベルからの変化量を算出し、その変化量が基準レベルに対して許容範囲内かを判断する照度センサ。
【請求項２】
請求項１において、
受光レベルのノイズ継続時間を計測するノイズカウンタを備えており、
上記変化量が上記許容範囲内のときには、上記ノイズカウンタの計測時間をクリアし、そのときに抽出した受光レベルを採用して、上記平均値を求めるのに利用するとともに、次回の変化量の判断時に、そのとき採用した受光レベルを上記基準レベルとする一方、上記変化量が上記許容範囲外のときには、上記ノイズカウンタに上記第１の所定時間を加算して、所定の処理を行う照度センサ。
【請求項３】
請求項２において、
上記ノイズカウンタに上記第１の所定時間を加算したときには、そのときのノイズカウンタの計測時間が、第３の所定時間を超えるかどうかを判断し、上記ノイズカウンタの計測時間が、上記第３の所定時間を超えるときには、上記ノイズカウンタの計測時間をクリアし、そのときに抽出した受光レベルを採用して、上記平均値を求めるのに利用するとともに、次回の変化量の判断時に、そのとき採用した受光レベルを上記基準レベルとする照度センサ。
【請求項４】
請求項３において、
上記ノイズカウンタの計測時間が、上記第３の所定時間を超えないときには、そのときに抽出した受光レベルを破棄して、前回採用した受光レベルを上記平均値を求めるのに利用するとともに、次回の変化量の判断時に、上記前回採用した受光レベルを上記基準レベルとする照度センサ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の照度センサと、この照度センサによる測定照度に基づいて、照明器具に対する調光レベルを演算する調光制御装置と、この調光制御装置から調光レベル信号を受けて、上記照明器具の照度を調節する調光端末器とで構成される照明制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフィスなどで広く使用されている照明制御システムで用いられる照度センサ、および照明制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、オフィスなどにおいて、照明制御システムが広く使用されており、その構成を図４に示す。このものは、調光制御装置１００と、照明エリアの照度を測定し、その測定照度を調光制御装置１００に送る照度センサ２００と、調光制御装置１００から調光レベル信号を受けて、照明器具４００（ここでは蛍光灯）の照度を設定する調光端末器３００とを多重伝送線Ｌを介して接続することで構成している。
【０００３】
このような照明制御システムでは、照度センサ２００は、照明器具４００から照射され、床面に反射した光を受光し、その測定照度を調光制御装置１００に送り、これを受けた調光制御装置１００は、照度センサ２００によって順次送られてくる測定照度を、予め設定された目標照度値に合わせるべく調光レベルを演算し、その調光レベルを調光レベル信号として調光端末器３００に対して送出し、これを受けた調光端末器３００は、受信した調光レベル信号に基づいて照明器具４００の照度を調節する。
【０００４】
照度センサ２００は、図５に示すような内部構成をしており、受光部２１０と、増幅部２１１と、Ａ／Ｄ変換部２１２を有する演算部２１３と、伝送ドライブ部２１４とを備える。このような照度センサ２００では、受光部２１０は、照明エリアの床面に反射した光を受光し、電気信号に変換する。増幅部２１１は、受光部２１０による電気信号を増幅して電圧値として出力する。Ａ／Ｄ変換部２１２は、増幅部２１１による電圧値をＡ／Ｄ変換してデジタル信号として出力する。演算部２１３は、Ａ／Ｄ変換部２１２による電圧値に基づいて後述する処理をする。伝送ドライブ部２１４は、演算部２１３による後述する処理によって得られる測定照度を、多重伝送線Ｌを介して調光制御装置１００に送る。
【０００５】
演算部２１３は、Ａ／Ｄ変換部２１２による電圧値Ｖに対応する受光レベルＬを、照度データテーブルＴから読み出し（以上、「演算１」参照）、第１の所定時間（ここでは１秒間）あたりの複数の受光レベルＬ（ｔ１），Ｌ（ｔ２），Ｌ（ｔ３）をサンプリングし、そのうち少なくとも１つの受光レベル、ここでは、受光レベルＬ（ｔ１），Ｌ（ｔ２），Ｌ（ｔ３）の中間値Ｌ（ｔ）（ここではＬ（ｔ２））を抽出する処理を、第２の所定時間の間（ここでは１６秒間）繰り返して行い、その間に抽出される複数の受光レベルＬ（ｔ），Ｌ（ｔ−１），・・・Ｌ（ｔ−１５）の平均値ＲＬ（ｔ）を算出し、その平均値ＲＬ（ｔ）を照明エリアの測定照度とする（以上、「演算２」参照）。なお、図６は、先述した「演算２」の処理を示すフローチャートである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、照度センサが受光する光の受光レベルには、受光した光が鏡などの反射率の高いものに反射されたり、紙などによって受光すべき光が遮断された場合などにはノイズが発生することがあり、ノイズが発生した受光レベルは、正確な測定照度を演算するためには除去する必要がある。ところが、ノイズが発生した受光レベルは除去可能なものと除去不可能なものとがあり、例えば、図７（ａ）に示すように、１／３秒以内のノイズであれば除去できるが、図７（ｂ）に示すように、数秒間続くノイズであれば除去不可能である。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、受光レベルでノイズが数秒間続いても、そのノイズによる影響をなくして、正確な測定照度を演算することのできる照度センサ、及びこれを用いた照明制御システムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の照度センサでは、サンプリングした複数の受光レベルから、中間値となる受光レベルを抽出する毎に、抽出した受光レベルの前回抽出した受光レベルからの変化量を算出し、その変化量が基準レベルに対して許容範囲内かを判断する。
【０００９】
請求項２に記載の照度センサでは、受光レベルのノイズ継続時間を計測するノイズカウンタを備えており、変化量が許容範囲内のときには、ノイズカウンタの計測時間をクリアし、そのときに抽出した受光レベルを採用して、平均値を求めるのに利用するとともに、次回の変化量の判断時に、そのとき採用した受光レベルを基準レベルとする一方、変化量が許容範囲外のときには、ノイズカウンタに第１の所定時間を加算して、所定の処理を行う。
【００１０】
請求項３に記載の照度センサでは、ノイズカウンタに第１の所定時間を加算したときには、そのときのノイズカウンタの計測時間が、第３の所定時間を超えるかどうかを判断し、ノイズカウンタの計測時間が、第３の所定時間を超えるときには、ノイズカウンタの計測時間をクリアし、そのときに抽出した受光レベルを採用して、平均値を求めるのに利用するとともに、次回の変化量の判断時に、そのとき採用した受光レベルを基準レベルとする。
【００１１】
請求項４に記載の照度センサでは、ノイズカウンタの計測時間が、第３の所定時間を超えないときには、そのときに抽出した受光レベルを破棄して、前回採用した受光レベルを平均値を求めるのに利用するとともに、次回の変化量の判断時に、前回採用した受光レベルを基準レベルとする。
【００１２】
請求項５に記載の照明制御システムでは、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の照度センサと、この照度センサによる測定照度に基づいて、照明器具に対する調光レベルを演算する調光制御装置と、この調光制御装置から調光レベル信号を受けて、照明器具の照度を調節する調光端末器とで構成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面とともに説明する。図１は、本発明の照度センサの内部構成の一例を示す図である。この照度センサ２は、受光部２０、増幅部２１、Ａ／Ｄ変換部２２、受光レベルのノイズ継続時間を計測するノイズカウンタ２５を有する演算部２３、伝送ドライブ部２４で構成されるが、これらの基本的な機能については、図５に示す照度センサ２００と同様であるので説明を省略する。
【００１４】
この照度センサ２は、照明エリアの照度を測定する過程で、後述する処理を追加したことに特徴があり、これについて、図２のフローチャートとともに説明する。すなわち、図６のステップ１００で、サンプリングした複数の受光レベルから、中間値となる受光レベルＬ（ｔ）を抽出する毎に、抽出した受光レベルＬ（ｔ）の前回抽出した受光レベルＬ（ｔ−１）からの変化量Ｌ（ｔ）−Ｌ（ｔ−１）を算出し（２００）、ノイズカウンタ２５がノイズカウント中か否かにかかわらず（２０１）、変化量Ｌ（ｔ）−Ｌ（ｔ−１）が基準レベルに対して許容範囲内かを判断する（２０２，２０３）。ここで、基準レベルは、図示しない基準照度メモリに格納されており、当初は、システム稼働以降に初めて安定した受光レベルが格納されており、後述する処理をする中で逐次更新される。
【００１５】
ステップ２０２，２０３における判断で、変化量Ｌ（ｔ）−Ｌ（ｔ−１）が基準レベルに対して許容範囲内のときには、ノイズカウンタ２５の計測時間をクリアし（２０４）、基準照度メモリに、この受光レベルＬ（ｔ）を格納して（２０５）、次回の変化量の判断時に、その受光レベルＬ（ｔ）を基準レベルとし、ついで、この受光レベルＬ（ｔ）を採用して、図６のステップ１０１における平均値を求めるのに利用する（２０６）。
【００１６】
また、ステップ２０２，２０３における判断で、変化量Ｌ（ｔ）−Ｌ（ｔ−１）が基準レベルに対して許容範囲外のときには、ノイズカウンタ２５に第１の所定時間、ここでは１秒を加算し（２０７）、そのときのノイズカウンタ２５の計測時間が、予め定められた第３の所定時間（例えば３秒）を超えていれば（２０８）、ノイズカウンタ２５の計測時間をクリアし（２０９）、基準照度メモリに、この受光レベルＬ（ｔ）を格納して（２１０）、次回の変化量の判断時に、その受光レベルＬ（ｔ）を基準レベルとし、ついで、この受光レベルＬ（ｔ）を採用して、図６のステップ１０１における平均値を求めるのに利用する（２１１）。
【００１７】
一方、ステップ２０８で、ノイズカウンタ２５の計測時間が、予め定められた第３の所定時間（例えば３秒）を超えていなければ、基準照度メモリに、前回採用した受光レベルＬ（ｘ）を格納して（２１２）、次回の変化量の判断時に、その受光レベルＬ（ｘ）を基準レベルとし、ついで、この受光レベルＬ（ｘ）を採用して、図６のステップ１０１における平均値を求めるのに利用する（２１３）。このような処理を、第２の所定時間、ここでは１６秒間繰り返し、図６のステップ１０１に移行する。
【００１８】
上記したような処理をすることによって、以下のような効果が発揮される。これについて、図３とともに説明する。図３（ａ）は、受光レベルにおけるノイズを除去した例を示しており、ノイズの継続時間が、先述の第３の所定時間（３秒）以内の場合には、ノイズ終了時、すなわちｔ２１では、元の受光レベルＬ（１７）が基準照度となり、そのノイズによる影響をなくして、正確な測定照度を演算することができる。
【００１９】
一方の図３（ｂ）は、ノイズでない例を示しており、ノイズの継続時間が、先述の第３の所定時間（３秒）を超える場合には、例えば、ｔ２１では、変化した受光レベルＬ（２１）が基準照度となり、照明器具に対する調光などによる受光レベルの変化に対応することができる。
【００２０】
このような照度センサ２を、図４に示す照明制御システムに適用すれば、照度センサ２が上記したような機能を実施することによって、調光制御装置１が、照度センサ２による正確な測定照度に基づいて、調光端末器３に調光レベル信号を送出して、照明器具４の照度を調節させることが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明からも理解できるように、本発明の請求項１に記載の照度センサでは、サンプリングした複数の受光レベルから、中間値となる受光レベルを抽出する毎に、抽出した受光レベルの前回抽出した受光レベルからの変化量を算出し、その変化量が基準レベルに対して許容範囲内かを判断するので、受光レベルでノイズが数秒間続いても、そのノイズによる影響をなくして、正確な測定照度を演算することができる。
【００２２】
請求項２に記載の照度センサでは、変化量が許容範囲内のときには、ノイズカウンタの計測時間をクリアし、そのときに抽出した受光レベルを採用して、平均値を求めるのに利用するので、変化量が許容範囲内のときには、受光レベルのノイズがないと判断して、そのときの受光レベルを平均値を求めるためのデータとすることができる。
【００２３】
また、次回の変化量の判断時に、そのとき採用した受光レベルを基準レベルとするので、照明器具に対する調光などによる受光レベルの変化に対応することができる。
【００２４】
更に、変化量が許容範囲外のときには、ノイズカウンタに第１の所定時間を加算して、所定の処理を行うので、受光レベルの変化が、ノイズによるものか、照明器具に対する調光などによるものかを正確に判断し、その違いに対応することができる。
【００２５】
請求項３に記載の照度センサでは、ノイズカウンタの計測時間が、第３の所定時間を超えるときには、ノイズカウンタの計測時間をクリアし、そのときに抽出した受光レベルを採用して、平均値を求めるのに利用するとともに、次回の変化量の判断時に、そのとき採用した受光レベルを基準レベルとするので、受光レベルの変化がノイズによるものではなく、照明器具に対する調光などによるものと判断し、それに対応することができる。
【００２６】
請求項４に記載の照度センサでは、ノイズカウンタの計測時間が、第３の所定時間を超えないときには、そのときに抽出した受光レベルを破棄して、前回採用した受光レベルを平均値を求めるのに利用するとともに、次回の変化量の判断時に、前回採用した受光レベルを基準レベルとするので、そのときに抽出した受光レベルは、ノイズによるものと判断して無視して、正確な照度の測定を実現することができる。
【００２７】
請求項５に記載の照明制御システムでは、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の照度センサと、この照度センサによる測定照度に基づいて、照明器具に対する調光レベルを演算する調光制御装置と、この調光制御装置から調光レベル信号を受けて、照明器具の照度を調節する調光端末器とで構成されるので、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の機能を実施することのできる照明制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照度センサの内部構成の一例を示す図である。
【図２】照度センサの動作の一例について説明するためのフローチャートである。
【図３】照度センサの効果について説明するための図である。
【図４】照明制御システムの要部構成を示す図である。
【図５】従来の照度センサの内部構成を示す図である。
【図６】従来の照度センサの動作について説明するための図である。
【図７】従来の照度センサの問題点について説明するための図である。
【符号の説明】
１・・・調光制御装置
２・・・照度センサ
３・・・調光端末器
４・・・照明器具
２５・・・ノイズカウンタ
【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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【図６】
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【図７】
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