(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昼光を導入可能な居室に設けられた灯具を制御する照明制御システムであって、
前記居室における天空光照度と直射光照度とを取得する照度情報取得部と、
前記居室内における照明対象の位置毎の天空光昼光率と直射光昼光率とを前記居室に昼光を導入する窓に対する太陽位置に対応付けて記憶する記憶部と、
前記窓に対する太陽位置を取得する太陽位置取得部と、
前記太陽位置取得部によって取得された太陽位置に対応する前記居室内における照明対象の位置毎の天空光昼光率と直射光昼光率とを前記記憶部から読み出し、読み出された天空光昼光率と直射光昼光率と、前記照度情報取得部が取得した天空光照度と直射光照度とに基づいて、前記居室内の位置毎の昼光照度を算出する昼光照度算出部と、
照明対象の位置と当該位置において必要な照度であるデマンド照度とを取得するデマンド照度取得部と、
前記デマンド照度取得部が取得したデマンド照度と前記昼光照度算出部によって算出された昼光照度とから、照明対象の位置を灯具によって照明する際に必要な照度である必要照度を算出する必要照度算出部と、
前記位置における照度と当該照度となるように前記灯具の調光の度合いを示す灯具毎の点灯率とが対応付けられた点灯率データを記憶する点灯率データ記憶部と、
複数の前記位置ごとの前記必要照度にそれぞれ対応する複数の前記点灯率データを前記点灯率データ記憶部から取得し、前記複数の点灯率データにおいて同一の前記灯具の点灯率データが複数含まれている場合、前記複数の位置の照度が前記デマンド照度の予め定められた範囲内となるための再調整率を前記灯具ごとに算出する人工照明調光率算出部と、
前記灯具を前記再調整率に基づく前記点灯率に従って制御する照明制御部と、
を有することを特徴とする照明制御システム。
【請求項２】
前記居室近傍における全天日射量を測定する照度センサと、
前記照度センサから得られた全天日射量から、拡散日射量と直達日射量とを求め、この拡散日射量と直達日射量とから、天空光照度と直射光照度とを算出する照度算出部とを有し、
前記照度情報取得部は、前記照度算出部によって算出される天空光照度と直射光照度を取得する
ことを特徴とする請求項１記載の照明制御システム。
【請求項３】
前記位置にユーザがいるか否かを表す在席情報を取得する在席情報取得部を有し、
前記照明制御部は、前記在席情報取得部が取得した在席情報に従って、在席状態である位置を対象として前記点灯率データに従って前記灯具を制御する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の照明制御システム。
【請求項４】
前記人工照明調光率算出部は、前記デマンド照度と、逐点法によって算出される複数の前記灯具を点灯したときの照度と、に基づいて前記再調整率を算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の照明制御システム。
【請求項５】
前記必要照度算出部は、同一の前記位置に対して複数の前記デマンド照度が存在する場合、前記複数のデマンド照度の中で最大の照度に基づいて算出する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照明制御システム。
【請求項６】
昼光を導入可能な居室に設けられた灯具を制御する照明制御システムにおける照明制御方法であって、
前記居室における天空光照度と直射光照度とを取得し、
前記居室に昼光を導入する窓に対する太陽位置を取得し、前記居室内における照明対象の位置毎の天空光昼光率と直射光昼光率とを前記居室に昼光を導入する窓に対する太陽位置に対応付けて記憶する記憶部から、前記取得された太陽位置に対応する前記居室内における照明対象の位置毎の天空光昼光率と直射光昼光率とを読み出し、読み出された天空光昼光率と直射光昼光率と、取得した天空光照度と直射光照度とに基づいて、前記居室内の位置毎の昼光照度を算出し、
照明対象の位置と当該位置において必要な照度であるデマンド照度とを取得し、
前記取得したデマンド照度と前記算出された昼光照度とから、照明対象の位置を灯具によって照明する際に必要な照度である必要照度を算出し、
前記位置における照度と当該照度となるように前記灯具の調光の度合いを示す灯具毎の点灯率とが対応付けられた点灯率データを記憶する点灯率データ記憶部を参照し、
複数の前記位置ごとの前記必要照度にそれぞれ対応する複数の前記点灯率データを前記点灯率データ記憶部から取得し、前記複数の点灯率データにおいて同一の前記灯具の点灯率データが複数含まれている場合、前記複数の位置の照度が前記デマンド照度の予め定められた範囲内となるための再調整率を前記灯具ごとに算出し、
前記灯具を前記再調整率に基づく前記点灯率に従って制御する
ことを特徴とする照明制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灯具によって空間内を照明する照明制御システム、照明制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の灯具により空間を照らす場合、その空間に複数の人がいればそれぞれの人に好みの照度があると考えられる。例えば異なる人が利用する複数のデスクが並ぶオフィス空間において、それぞれの人が自席の机上面を自分の好みの照度によって照らされるようにしたい場合がある。このような場合、例えばタスクアンビエント照明方式により、全体を照らすアンビエント照度を低くして、デスクスタンド等のタスク照明により各席を調光する方法がある。
特許文献１には、居室空間における複数の照明シーンごとの照明負荷を予め定めておき、照明シーンに応じて調光する調光システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１６７８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、天井に設置された灯具の点灯率を調整して各個人の好みに応じた照度制御を行う場合、特定の灯具の点灯率を変更した場合の近傍への照度影響があるため、人が席を移動した場合や好みの照度が変更された場合など、状況に応じた照度制御が必要となる。このように、天井に設置された複数の灯具により同一の空間を照らす場合にも、空間内の地点ごとに、そこにいる人の好みに応じた照度制御を行うことが望ましい。また、特定の灯具の点灯率を変更した場合の他に、屋外からオフィス空間に導入される昼光も利用しオフィス空間内のそれぞれの人にとって好みの照度が得られるようにすることも考えられる。この場合、昼光は、その日の天候や時間帯によって変動するため、この変動も考慮した照度制御が必要となる。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、複数の灯具により同一の空間を照らす際、空間内の人がいる地点を、昼光も考慮し、そのユーザの好みに応じた照度により照らす照明制御システム、照明制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、昼光を導入可能な居室に設けられた灯具を制御する照明制御システムであって、前記居室における天空光照度と直射光照度とを取得する照度情報取得部と、前記居室内における照明対象の位置毎の天空光昼光率と直射光昼光率とを前記居室に昼光を導入する窓に対する太陽位置に対応付けて記憶する記憶部と、前記窓に対する太陽位置を取得する太陽位置取得部と、前記太陽位置取得部によって取得された太陽位置に対応する前記居室内における照明対象の位置毎の天空光昼光率と直射光昼光率とを前記記憶部から読み出し、読み出された天空光昼光率と直射光昼光率と、前記照度情報取得部が取得した天空光照度と直射光照度とに基づいて、前記居室内の位置毎の昼光照度を算出する昼光照度算出部と、照明対象の位置と当該位置において必要な照度であるデマンド照度とを取得するデマンド照度取得部と、前記デマンド照度取得部が取得したデマンド照度と前記昼光照度算出部によって算出された昼光照度とから、照明対象の位置を灯具によって照明する際に必要な照度である必要照度を算出する必要照度算出部と、前記位置における照度と当該照度となるように前記灯具の調光の度合いを示す灯具毎の点灯率とが対応付けられた点灯率データを記憶する点灯率データ記憶部と、複数の前記位置ごとの前記必要照度にそれぞれ対応する複数の前記点灯率データを前記点灯率データ記憶部から取得し、前記複数の点灯率データにおいて同一の前記灯具の点灯率データが複数含まれている場合、前記複数の位置の照度が前記デマンド照度の予め定められた範囲内となるための再調整率を前記灯具ごとに算出する人工照明調光率算出部と、前記灯具を前記再調整率に基づく前記点灯率に従って制御する照明制御部と、を有する。
【０００７】
また、本発明は、上述の照明制御システムにおいて、前記居室近傍における全天日射量を測定する照度センサと、前記照度センサから得られた全天日射量から、拡散日射量と直達日射量とを求め、この拡散日射量と直達日射量とから、天空光照度と直射光照度とを算出する照度算出部とを有し、前記照度情報取得部は、前記照度算出部によって算出される天空光照度と直射光照度を取得することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上述の照明制御システムにおいて、前記位置にユーザがいるか否かを表す在席情報を取得する在席情報取得部を有し、前記照明制御部は、前記在席情報取得部が取得した在席情報に従って、在席状態である位置を対象として前記点灯率データに従って前記灯具を制御することを特徴とする。
また、本発明は、上述の照明制御システムにおいて、前記人工照明調光率算出部は、前記デマンド照度と、逐点法によって算出される複数の前記灯具を点灯したときの照度と、に基づいて前記再調整率を算出することを特徴とする。
また、本発明は、上述の照明制御システムにおいて、前記必要照度算出部は、同一の前記位置に対して複数の前記デマンド照度が存在する場合、前記複数のデマンド照度の中で最大の照度に基づいて算出することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、昼光を導入可能な居室に設けられた灯具を制御する照明制御システムにおける照明制御方法であって、前記居室における天空光照度と直射光照度とを取得し、前記窓に対する太陽位置を取得し、前記居室内における照明対象の位置毎の天空光昼光率と直射光昼光率とを前記居室に昼光を導入する窓に対する太陽位置に対応付けて記憶する記憶部から、前記取得された太陽位置に対応する前記居室内における照明対象の位置毎の天空光昼光率と直射光昼光率とを読み出し、読み出された天空光昼光率と直射光昼光率と、取得した天空光照度と直射光照度とに基づいて、前記居室内の位置毎の昼光照度を算出し、照明対象の位置と当該位置において必要な照度であるデマンド照度とを取得し、前記取得したデマンド照度と前記算出された昼光照度とから、照明対象の位置を灯具によって照明する際に必要な照度である必要照度を算出し、前記位置における照度と当該照度となるように前記灯具の調光の度合いを示す灯具毎の点灯率とが対応付けられた点灯率データを記憶する点灯率データ記憶部を参照し、複数の前記位置ごとの前記必要照度にそれぞれ対応する複数の前記点灯率データを前記点灯率データ記憶部から取得し、前記複数の点灯率データにおいて同一の前記灯具の点灯率データが複数含まれている場合、前記複数の位置の照度が前記デマンド照度の予め定められた範囲内となるための再調整率を前記灯具ごとに算出し、前記灯具を前記再調整率に基づく前記点灯率に従って制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、この発明によれば、
昼光によって得られる照度を算出し、この昼光の照度と考慮してユーザの好みの照度とに応じた調光率で灯具を点灯させるようにした。これにより、昼光を考慮して灯具による照明を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】照明制御システムが照明制御を行う対象の空間の一例を示す図である。
【図２】この発明の一実施形態による照明制御システム１の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】窓面と太陽の位置との関係を説明する図である。
【図４】昼光率データベース１２に記憶される、居室における窓面に対する太陽方位角度とプロファイル角度との関係を表す情報の一例を表す図である。
【図５】昼光率データベース１２に記憶される直射光昼光率データの一例を表す図である。
【図６】昼光率データベース１２に記憶される天空光昼光率データの一例を表す図である。
【図７】居室における窓面に対する太陽方位角度とプロファイル角度との関係を表す図である。
【図８】照度分布データ記憶部２２に記憶される照度分布データのデータ例を示す図である。
【図９】点灯率データ記憶部２３に記憶される点灯率データのデータ例を示す図である。
【図１０】上述の照明制御システム１の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態による照明制御システムについて図面を参照して説明する。
図１は、本発明における照明制御システムが照明制御を行う対象の空間の一例を示す図である。ここでは、四方が壁に取り囲まれた居室１００であり、そのうち南東方向に面した壁に窓１１０が設置され、その窓１１０にはブラインド等の昼光導入装置１２０が設けられている。太陽光は、日の出から日没までの間、窓１１０から居室１００内に導入可能であり、昼光によって照度を得ることが可能である。昼光導入装置１２０は、スラット角度を調整することで、窓１１０を透過して居室１００内に導入される太陽光の導入量を調整する。この昼光導入装置１２０は、グラデーションブラインドや平行ブラインドであってもよい。
【００１３】
この居室１００は、例えば、企業が執務を行うオフィス室内である。この居室１００には、複数のデスクと椅子が設置されており、デスクの設置された地点を地点Ｐ１、地点Ｐ２、地点Ｐ３、・・・、Ｐ３２とする。オフィス室内の天井には、複数の灯具３０が設置されている。天井に設置された灯具３０を、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・、Ｌ３６とする。ここで、例えば、Ｐ１〜Ｐ１４の地点とＰ１９〜Ｐ３２の地点とは個人席であり、Ｐ１５〜Ｐ１８の地点は共用席である。
【００１４】
図２は、この発明の一実施形態による照明制御システム１の構成を示す概略ブロック図である。照明制御システム１は、例えば、コンピュータやセンサにより構成されたコンピュータシステムである。
昼光照度センサ１０は、例えば、居室１００がある建物の周囲や屋上に設置され、居室１００の近傍の屋外光を検知して照度を測定する。この昼光照度センサ１０は、例えば、全天日射量計であり、水平に設置され、全天日射量計測値［Ｗ／ｍ２］を計測する。
建物情報記憶部１１は、照度制御を行う対象の空間の緯度経度及び窓面の方位を記憶する。
昼光率データベース１２は、直接光に対する昼光率である直射光昼光率ＤＤと天空光に対する昼光率である天空光昼光率ＤＳとを記憶する。この直射光昼光率ＤＤと天空光昼光率ＤＳは、想定居室（ここでは居室１００）を対象とし、所定の入力条件を設定して光環境シミュレーションによる照度分布結果から得られる。ここでは、昼光導入装置１２０を用いて居室１００内に導入される太陽光を調節する場合には、その調節された場合における直射光昼光率ＤＤと天空光昼光率ＤＳを昼光率データベース１２に記憶しておくことで、昼光導入装置１２０によって利用した居室１００について、照明制御システム１によって照明制御をすることができる。
【００１５】
ここで、昼光率について更に説明する。
図３は、窓面１１０ａと太陽Ｓの位置との関係を説明する図である。
太陽高度ｈｓは、窓面１１０ａにおけるある点Ａと太陽Ｓとを結ぶ直線Ｌ１の水平面に対する角度である。
窓面に対する太陽方位角度αは、直線Ｌ１を水平面上に投影した直線Ｌ２と窓面１１０ａと直交する水平線Ｌ３とのなす角である。
入射角度ｉは、窓面１１０ａと直交する水平線Ｌ３と直線Ｌ１とのなす角である。
プロファイル角度ｐは、直線Ｌ１を窓面１１０ａと直交する垂直面に投影した投影線Ｌ４と水平面とのなす角である。
【００１６】
図４は、昼光率データベース１２に記憶される、居室１００における窓面に対する太陽方位角度とプロファイル角度との関係を表す情報の一例を表す図である。
この図において、縦軸がプロファイル角度を表し、横軸が窓面に対する太陽方位角度を表しており、窓面１１０ａに対する太陽の相対位置がプロットされている。
符号ａに示す曲線は、ある年の６月１７日における時刻毎のプロファイル角度ｐと窓面に対する太陽方位角度αとを表している。符号ｂに示す曲線は、ある年の１２月１２日における時刻毎のプロファイル角度ｐと窓面に対する太陽方位角度αとを表している。符号ｃに示す曲線は、ある時刻（ここでは午前７時）におけるプロファイル角度ｐと窓面に対する太陽方位角度αとを、１年の各日毎にプロットされた点を繋げた曲線である。
【００１７】
プロファイル角度ｐが０°〜９０°である場合、太陽Ｓが窓面１１０ａに対して正面側にあり、窓１１０を介して直接光が居室１００内に導入することができ、０°未満〜―９０°である場合、太陽Ｓが窓面１１０ａに対して裏側（建物の裏側）にあり、窓１１０を介して直接光が居室１００内に導入することができないことを表す。
この図に示す関係を元に、居室１００の窓面１１０ａに対する太陽位置を把握することができる。例えば、照明制御を行う日時における太陽位置をこの図に示す関係から求め、その太陽位置における昼光率（直射光昼光率ＤＤと天空光昼光率ＤＳ）を求める。
例えば、ある年の６月１７日午前１０時において、プロファイル角度ｐは約６５°であり、窓面に対する太陽方位角度αが約−２５°であることを表している。また、例えば、１２月１２日午前１０時において、プロファイル角度ｐは約２８°であり、窓面に対する太陽方位角度が約１７°であることを表している。
【００１８】
図５は、昼光率データベース１２に記憶される直射光昼光率データの一例を表す図である。直射光昼光率データは、プロファイル角度ｐと窓面に対する太陽方位角度αとの組み合わせに対し、各座席における直射光昼光率ＤＤが対応付けられたデータである。例えば、プロファイル角度ｐが５０°であり、窓面に対する太陽方位角度αが３０°である場合、座席Ｐ１における直射光昼光率ＤＤが１．３６１％であり、座席Ｐ２における直射光昼光率ＤＤが０．４６６％であることを表している。
また、ここで、直射光昼光率データは、プロファイル角度ｐが１０°である場合に、窓面に対する太陽方位角度αが−１５°、０°のそれぞれに対応した各座席における直射光昼光率ＤＤが対応付けられている。また、例えば、プロファイル角度ｐが４０°である場合に、窓面に対する太陽方位角度αが−１５°、０°のそれぞれに対応した各座席における直射光昼光率ＤＤが対応付けられている。−４５°、−３０°、０°、３０°、４５°のそれぞれに対応した各座席における直射光昼光率ＤＤが対応付けられている。すなわち、図４における黒丸によって示された位置によって表されたプロファイル角度ｐと窓面に対する太陽方位角度αの組み合わせに対応した直射光昼光率ＤＤが対応付けられている。
なお、ここでは、直射光は指向性を有するため、直射光昼光率については、プロファイル角度と窓面に対する太陽方位別に昼光率がデータベースに記憶される。
【００１９】
図６は、昼光率データベース１２に記憶される天空光昼光率データの一例を表す図である。
ここでは、天空光昼光率データは、プロファイル角度ｐに対し、各座席における天空光昼光率ＤＳが対応付けられている。例えば、プロファイル角度ｐが１０°である場合、座席Ｐ１における天空光昼光率ＤＳが０．２５６％であり、座席Ｐ２における天空光昼光率ＤＳが０．１１０％であることを表している。
また、ここで、天空光昼光率データは、プロファイル角度ｐが１０°〜８０°までの間の１０°刻みのそれぞれの角度に対応した各座席における天空光昼光率ＤＳが対応付けられている。
【００２０】
図２に戻り、照度算出部１３は、昼光照度センサ１０が測定した照度を元に、下記の式（１）〜式（６）に示す直散分離式に従って、拡散日射量ＩＳと直達日射量ＩＤとを算出する機能、これら得られた各日射量と太陽高度ｈＳとを元に、下記の式（７）〜式（８）に示す式に従って、天空光照度ＥＳと直射光照度ＥＤとを算出する機能を有する。
【００２１】
ここでは、ＩＤが直達日射量、ＩＳが拡散日射量、Ｉが全天日射量計測値［Ｗ／ｍ２］、Ｉ０が大気圏外における日射量、ｄが元旦からの通算日数（例えば、１月１日を１、１２月３１日を３６５とする）、ｈｓが太陽高度［°］、ＫＴｔが地表における日射量と大気圏外日射量との比、ＫＴｔＣが式（３）と式（４）との接続点であるものとする。全天日射量計測値［Ｗ／ｍ２］は、昼光照度センサ１０によって得られた値を用いる。通算日数ｄは、日時取得部１４によって得られた日時を元に算出される。
【００２２】
【数１】
0005975261.tif 000002
【００２３】
ここでは、照度算出部１３は、式（１）と式（２）とからＫＴｔとＫＴｔＣとを算出し、式（５）からＩ０を算出する。そして、照度算出部１３は、ＫＴｔとＫＴｔＣとが同じまたはＫＴｔ＞ＫＴｔＣである場合には、式（３）に基づいてＩＤを算出し、ＫＴｔ＜ＫＴｔＣである場合には、式（４）に基づいてＩＤを算出する。なお、拡散日射量を求める場合、照度算出部１３は、式（６）に基づいて求める。
【００２４】
照度算出部１３は、上述の式（１）〜式（６）によって得られた値を用い、下記の式（７）〜式（８）によって、天空光照度ＥＳと直射光照度ＥＤとを算出する。
【数２】
0005975261.tif 000003
【００２５】
日時取得部１４は、内部に計時機能を有しており、計時結果に従って、現在の日時を得る。
太陽位置算出部１５は、日時取得部１４によって得られた現在の日時と、建物情報記憶部１１に記憶された情報とを基に、太陽位置（太陽高度ｈＳ、窓面に対する太陽方位角α、入射角度ｉ）を算出する。この太陽位置の算出は、既存の技術を用いることで算出することができる。
昼光率算出部１６は、太陽位置算出部１５によって算出された太陽位置に応じた、居室１００に配置された各席における昼光率（直射光昼光率ＤＤと天空光昼光率ＤＳ）を算出する。
より具体的に、昼光率算出部１６は、太陽位置算出部１５によって算出された太陽位置に応じた昼光率（直射光昼光率ＤＤと天空光昼光率ＤＳ）を、昼光率データベース１２から読み出す。制御対象である日時に一致する直射光昼光率ＤＤが昼光率データベース１２に記憶されている場合には、昼光率データベース１２から昼光率（直射光昼光率ＤＤと天空光昼光率ＤＳ）を読み出すことで得る。
昼光率算出部１６は、制御対象である日時に一致する直射光昼光率ＤＤが昼光率データベース１２に記憶されていない場合には、昼光率データベース１２に記憶されたデータを元に、下記に示す式（９）〜式（１１）で表される昼光率補間式に従って、昼光率を算出することで得る。
【００２６】
【数３】
0005975261.tif 000004
【００２７】
ここで、直射光昼光率ＤＤを補間によって算出する場合について説明する。
図７は、居室１００における窓面に対する太陽方位角度とプロファイル角度との関係を表す図であり、特に、図４の一部を拡大した図である。例えば、昼光率データベース１２に、制御対象である日時に一致する直射光昼光率ＤＤが記憶されていない場合、昼光率算出部１６は、そのプロファイル角度ｐ、窓面に対する太陽方位角度αに最も近いプロファイル角度と窓面に対する太陽方位角度との組み合わせを４点抽出し、その抽出された４点における直射光昼光率の値を元に、線形一次補間式に従って補間をすることで直射光昼光率ＤＤを算出する。
例えば、昼光率算出部１６は、選択された４点として、プロファイル角度がｐ＋であり窓面に対する太陽方位角度ａ−である場合の直射光昼光率Ｄ−、＋と、プロファイル角度がｐ＋であり窓面に対する太陽方位角度ａ＋である場合の直射光昼光率Ｄ＋、＋と、プロファイル角度がｐ−であり窓面に対する太陽方位角度ａ−である場合の直射光昼光率Ｄ−、−と、プロファイル角度がｐ−であり窓面に対する太陽方位角度ａ＋である場合の直射光昼光率Ｄ＋、−とを読み出す。そして、式（９）によって、プロファイル角度がｐ＋であり窓面に対する太陽方位角度αである場合の直射光昼光率ＤＤ、＋を算出し、式（１０）によって、プロファイル角度がｐ−であり窓面に対する太陽方位角度αである場合の直射光昼光率ＤＤ、−を算出する。そして、式（９）、式（１０）によって得られた直射光昼光率ＤＤ、＋と直射光昼光率ＤＤ、−とを元に、式（１１）によって、プロファイル角度がｐであり窓面に対する太陽方位角度αである場合の直射光昼光率ＤＤ、Ｄを算出する。
【００２８】
また、昼光率算出部１６は、制御対象である日時に一致する天空光昼光率ＤＳが昼光率データベース１２に記憶されていない場合には、上述と同様に補間によって算出する。ただし、プロファイル角度のみ補間を行う。
【００２９】
昼光照度算出部１７は、各席における昼光照度を算出する。より具体的に、昼光照度算出部１７は、各席の昼光照度を算出する算出式である下記の式（１２）に従って、人工照明によって照明されていない場合における各座席の昼光照度をそれぞれ算出する。ここで、ｘは、各席の座席ＩＤを表す。τは、窓ガラスの透過率である。ｉは入射角度である。
【００３０】
【数４】
0005975261.tif 000005
【００３１】
デマンド照度取得部１８は、座席を利用するユーザが要求する照度を表すデマンド照度Ｅ０を、それぞれの座席毎に取得する。この取得は、例えば、各座席に設けられた好みの照度を指定するボタンを押下して指定してもよいし、各座席に設けられたコンピュータのキーボードやマウスなどの入力装置を利用して入力してもらったデータを取得してもよい。例えば、デマンド照度取得部１８は、「４７０ルクス」や、「３９８ルクス」といった、照度を指定するデータを取得する。
【００３２】
必要照度算出部１９は、デマンド照度取得部１８によって得られたある座席におけるデマンド照度Ｅ０と、この座席に対応する昼光照度であって昼光照度算出部１７によって算出された昼光照度ＥＮとから、当該座席において必要な人工照明の照度である必要照度ＥＡを算出する。必要照度算出部１９は、必要照度ＥＡ＝デマンド照度Ｅ０−昼光照度ＥＮなる式によって求める。また、この必要照度算出部１９は、この必要照度ＥＡを各座席のそれぞれについて求める。
【００３３】
在席情報取得部２０は、座席にユーザが在席しているか（在）、離席しているか（不在）を表す情報を取得する。この取得は、ユーザが在席であるか離席であるかを得ることができれば、種々の手段を用いることが可能である。例えば、在席中であるか離席中であるかを座席に設けられたスイッチをユーザが押下することでもよいし、ユーザが携帯するＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）カードに記憶されたＩＤを、座席の位置あるいはその近傍に設けられたカードリーダによって読み取ることができるか否かに従って得るようにしてもよい。
【００３４】
照度分布データ記憶部２２は、複数の灯具により照らされる空間内において定められた複数の地点（Ｐ１〜Ｐ３２）ごとに、その灯具が点灯した場合のその地点における照度が、複数の灯具（Ｌ１〜Ｌ３６）ごとに対応付けられた照度分布データが予め記憶する。
図８は、照度分布データ記憶部２２に記憶される照度分布データのデータ例を示す図である。ここでは、灯具を識別する灯具識別情報である灯具ＩＤを示す列と、オフィス空間内の定められた地点を識別する地点識別情報である地点ＩＤを示す行とに対応付けられて、その調光可能な灯具が最大（１００％）の点灯率で点灯した場合における、各地点での照度が記憶されている。照度の単位はｌｘ（ルクス）である。例えば、灯具ＩＤがＬ２３である灯具３０が点灯した場合、地点Ｐ２１における照度は１００ルクスであり、地点Ｐ２２における照度は４１０ルクスであることを示している。このような照度は、予め計測した値でも良いし、シミュレーションにより算出した値でも良い。ここで、照度分布データ記憶部２２には、例えばオフィス室内における可動式の間仕切りが存在する場合には、その間仕切りが開いている場合と閉じている場合との双方の照度分布データを予め記憶しておき、状況に応じて読み出し分けるようにしても良い。
【００３５】
点灯率データ記憶部２３は、複数の地点（Ｐ１〜Ｐ３２）ごとに、その地点を定められた照度によって照らすために点灯する、灯具を識別する灯具識別情報（灯具ＩＤ）とその灯具の調光の度合いを示す点灯率とが対応付けられた点灯率データを記憶する。
図９は、点灯率データ記憶部２３に記憶される点灯率データのデータ例を示す図である。この図では、地点Ｐ２１と地点Ｐ２２とにおける点灯率データを示している。例えば、地点Ｐ２１を照度３００ルクスで照らすためには、灯具Ｌ２９を７０％の点灯率で点灯させることが示されている。同様に、地点Ｐ２１を照度７００ルクスで照らすためには、灯具Ｌ２９を１００％の点灯率で、灯具Ｌ３０を１００％の点灯率で、灯具Ｌ２３を１０％の点灯率で点灯させることが示されている。ここでは個人席の点灯率データのみを図示するが、共用席においても、同様の点灯率データを用意して予め記憶しておくことができる。
【００３６】
人工照明調光率算出部２４は、在席情報取得部２０によって得られた在または不在を表す情報と、必要照度算出部１９によって算出された必要照度ＥＡと、に基づいて、各照明器具の調光率を算出する。
【００３７】
例えば、人工照明調光率算出部２４は、ユーザが在であり照明する対象である座席ＩＤに対応する位置ＩＤを取得する。例えば、人工照明調光率算出部２４は、座席ＩＤと位置ＩＤを１体１で対応付けて記憶しており、この情報を参照することで位置ＩＤを得る。人工照明調光率算出部２４は、得られた位置ＩＤに対応する点灯率データを点灯率データ記憶部２３から読み出し、読み出した点灯率データに従って、必要照度ＥＡに応じた点灯対象の各灯具の灯具ＩＤと点灯率とを読み出すことによって算出する。
【００３８】
照明制御部２５は、人工照明調光率算出部２４によって算出された各灯具の灯具ＩＤとその点灯率とに従って、居室１００内に設置された各灯具３０を点灯させる。
灯具３０は、居室１００内に複数設置されており、それぞれに灯具ＩＤが割り当てられている。この灯具ＩＤによって、制御目的の灯具を特定し、調光率に応じて点灯させることができる。
【００３９】
次に、上述した照明制御システム１の動作について説明する。ここでは、昼光導入装置１２０は、巻き上げられており、窓１１０を透過する太陽光が全て居室１００内に導入される場合について説明する。
図１０は、上述の照明制御システム１の動作を説明するフローチャートである。
照明制御システム１の日時取得部１４は、照明制御を行う時点の日時を取得する（ステップＳ１０）。太陽位置算出部１５は、日時取得部１４によって取得された日時と建物情報記憶部１１に記憶された建物情報とから、太陽高度ｈＳ、窓面に対する太陽方位角α、入射角度ｉを含む太陽位置を算出する（ステップＳ１１）。
【００４０】
太陽位置が算出されると、昼光率算出部１６は、太陽位置算出部１５によって算出された太陽位置に基づいて、居室１００に配置された各席における直射光昼光率ＤＤと天空光昼光率ＤＳとを昼光率データベース１２から読み出すことで得る。ここで、昼光率算出部１６は、制御対象である日時に一致する直射光昼光率ＤＤ、天空光昼光率ＤＳが昼光率データベース１２に記憶されていない場合には、昼光率データベース１２に記憶されたデータを元に、昼光率補間式に従って算出することで得る（ステップＳ１２）。
【００４１】
一方、昼光照度センサ１０は、水平面における全天日射量を測定する（ステップＳ１４）。照度算出部１３は、昼光照度センサ１０によって得られた全天日射量と、日時取得部１４によって得られた日時に対応する太陽高度ｈＳと、から直散分離式を用いて、天空光照度ＥＳと直射光照度ＥＤとを算出し（ステップＳ１６）、この天空光照度ＥＳと直射光照度ＥＤとから、天空光照度ＥＳと直射光照度ＥＤとを算出する（ステップＳ１７、Ｓ１８）。
【００４２】
直射光昼光率ＤＤと天空光昼光率ＤＳ、天空光照度ＥＳと直射光照度ＥＤとが算出されると、昼光照度算出部１７は、昼光照度を算出する算出式（ステップＳ１９）に従って、各席の昼光照度ＥＮを算出する（ステップＳ２０）。
【００４３】
一方、各座席におけるデマンド照度Ｅ０がデマンド照度取得部１８から入力されると（ステップＳ２１）、必要照度算出部１９は、ステップＳ２０において算出された各席の昼光照度ＥＮをデマンド照度Ｅ０から引くことで、各席の人工照明による必要照度ＥＡを算出する（ステップＳ２２）。ここでは、それぞれの座席について算出する。
ユーザが在席または離席であるかを在席情報取得部２０が取得すると（ステップＳ２３）、人工照明調光率算出部２４は、在席である座席に対応した灯具のそれぞれについて調光率を算出する（ステップＳ２４）。人工照明の調光率が算出されると、照明制御部２５は、点灯対象の灯具に対し、算出された調光率に従って点灯させる（ステップＳ２５）。
【００４４】
照明制御システム１は、上述の処理を所定時間毎、あるいはユーザの在席や離席が発生したタイミング、デマンド照度Ｅ０の入力値が変更されたタイミングにおいて実行することで、その居室１００内の状況に応じた調光率で各灯具を制御することができる。
【００４５】
また、上述した実施形態において、人工照明調光率算出部２４は、１人のユーザが座席に着席したことを検出し、在席であることが判定された場合、その在席となった位置に対応する灯具を点灯させる場合について説明したが、複数のユーザが在席状態となった場合には、それぞれ在席状態となった座席に応じて１つあるいは複数の灯具を点灯させる点灯率を算出する。
【００４６】
この場合、人工照明調光率算出部２４は、在席情報取得部２０によって、複数のユーザが各自の座席に着席することで、複数箇所が在席状態であることを取得すると、在席状態である座席に対応する各ユーザのデマンド照度Ｅ０をそれぞれ取得し、取得した複数のデマンド照度Ｅ０によって複数の点灯要求のそれぞれが示す座席（地点Ｐ１〜Ｐ３２のうち当該座席に対応する地点）を照らすための複数の点灯率データを点灯率データ記憶部２３から読み出し、読み出した複数の点灯率データのうちに同一の灯具ＩＤが含まれる場合、複数の点灯要求に含まれる複数の地点のそれぞれの照度が、要求照度の予め定められた範囲内となる再調整率を、照度分布データ記憶部２２に記憶されている照度分布データに基づいて算出する。
【００４７】
具体的には、例えば、在席情報取得部２０が、ユーザＩＤが１であり地点ＩＤがＰ２１である第１の点灯要求と、ユーザＩＤが２であり地点ＩＤがＰ２２である第２の点灯要求とを取得したとする。この場合、人工照明調光率算出部２４は、ユーザＩＤ「１」に対応する要求照度と、ユーザＩＤ「２」に対応する要求照度とをデマンド照度取得部１８によって取得する。
ここでは、いずれの個人席の要求照度も７００（ルクス）であった場合、人工照明調光率算出部２４は、点灯率データ記憶部２３から、地点Ｐ２１を照度７００（ルクス）で照らすための灯具ＩＤと点灯率Ｔ１とを読み出す。同様に、地点Ｐ２２を照度７００（ルクス）で照らすための灯具ＩＤと点灯率Ｔ２とを読み出す。
【００４８】
図９に示した通り、地点Ｐ２１を照度７００（ルクス）で照らすためには、灯具Ｌ２９を１００％、灯具Ｌ３０を１００％、灯具Ｌ２３を１０％の点灯率Ｔ１で点灯させる。一方、地点Ｐ２２を照度７００（ルクス）で照らすためには、灯具Ｌ２３を１００％、灯具Ｌ２４を１００％、灯具Ｌ２９を１０％の点灯率Ｔ２で点灯させる。すなわち、双方の地点での照度を少なくとも７００（ルクス）以上とするためには、灯具Ｌ２３、灯具Ｌ２４、灯具Ｌ２９、灯具Ｌ３０の全てを１００％の点灯率で点灯させる。
このように灯具３０を点灯させた場合、地点Ｐ２１における照度Ｉ１と、地点Ｐ２２における照度Ｉ２とは、図８に示した値の合計値となる。ここで、逐点法により、複数灯具を点灯したときの直射光照度は各灯具の個別の照度の加算により求められる。間接光についても同様に加算することができる。すなわち、地点Ｐ２１の照度Ｉ１は、１００＋８０＋４２０＋２７０＝８７０（ルクス）である。地点Ｐ２２の照度Ｉ２は、４１０＋２６０＋１５０＋１１０＝９３０（ルクス）である。
【００４９】
このように算出した照度に基づいて、人工照明調光率算出部２４は、（要求照度÷算出照度）の値を再調整率Ｒとして求める。例えば、地点Ｐ２１における再調整率Ｒ１は、（７００÷８７０）＝０．８である。地点Ｐ２２における再調整率Ｒ２は、（７００÷９３０）＝０．７５である。
そこで、人工照明調光率算出部２４は、照度Ｉ１および照度Ｉ２に再調整率Ｒ１および再調整率Ｒ２を乗じた値を求める。ただし、地点Ｐ２１においては灯具Ｌ２９と灯具Ｌ３０とに対して再調整率Ｒ１を乗じ、地点Ｐ２２においては灯具Ｌ２３と灯具Ｌ２４とに対して再調整率Ｒ２を乗じる。このような再調整率に基づく点灯率により灯具３０を点灯させる場合の照度Ｉ１´は、地点Ｐ２１においては１００×０．７５＋８０×０．７５＋４２０×０．８＋２７０×０．８＝６８７（ルクス）である。同様に、地点Ｐ２２における照度Ｉ２´は、４１０×０．７５＋２６０×０．７５＋１５０×０．８＋１１０×０．８＝７１０（ルクス）である。これにより、両地点の照度は、いずれもユーザの要求照度７００（ルクス）に近い値となる。
【００５０】
照明制御部２５は、在席情報取得部２０によって在席状態である座席の座席ＩＤに基づいて、灯具３０に点灯命令を送信する。また、照明制御部２５は、在席情報取得部２０に複数の座席において在席状態であることが取得されると、取得された座席に応じた灯具ＩＤに同一のものが含まれる場合は、人工照明調光率算出部２４によって算出された再調整率Ｒに基づく点灯率により、灯具３０を点灯させる。
具体的には、照明制御部２５は、灯具３０ごとに、人工照明調光率算出部２４によって算出された再調整率Ｒに基づく点灯率を算出し、算出した点灯率により点灯することの点灯命令を、灯具３０が有する制御部に送信する。灯具３０は、照明制御部２５から送信された点灯命令に応じて、指定された点灯率により灯具３０を点灯させる。
【００５１】
また、照明制御部２５は、在席情報取得部２０によって取得された在席状態を表す情報が、同一の地点に対する点灯要求である場合（例えば共用のデスク等）、在席状態である座席に応じたユーザに対応する複数の要求照度のうち最大の照度により灯具を点灯させる点灯命令を、灯具３０に送信する。すなわち、同地点に複数のユーザが着席した場合には、その複数のユーザのうち、より明るい照度を好むユーザに合わせて、点灯命令を送信する。
【００５２】
これにより、複数のユーザに対し、共通する灯具３０によって照明を行う場合であっても、再調整率を算出して灯具３０を制御することで、照明制御をすることができる。また、複数のユーザが１つのデスクを共有して利用する場合であっても、在席するユーザのうち要求照度が最も明るいユーザの好みに合わせた照度で照明することができる。
【００５３】
また、上述の実施形態によれば、居室１００内に昼光を取り入れるようにし、各座席におけるその時点の昼光率を算出し、測定した水平面全天日射量から拡散日射量と直達日射量を求め、拡散日射量と直達日射量から天空光照度と直射光照度を算出し、これらの値を用いて各席の昼光照度を算出するようにした。これにより、各席のデマンド照度に不足する照度を、デマンド照度と昼光照度との差を算出することで得ることができ、この不足する照度に応じて灯具の調光率を決め、各灯具を制御するようにした。また、照明制御を行う時点の昼光率を算出するようにしたので、太陽位置の変化によって昼光による照度が変わっても、その変化に応じた調光率で灯具を点灯させることができる。
また、昼光照度センサ１０から得られる全天日射量を元に、昼光の照度を算出するようにしたので、天候の変化によって昼光の照度が変わっても、その変化に応じた調光率で灯具を点灯させることができる。
【００５４】
また、従来の昼光制御においては、室内に複数の照度センサが必要であったが、屋外光を検知する照度センサ（例えば、昼光照度センサ１０）以外の照度センサが不要であるため、室内の照度を測定する照度センサを設置する場所を確保する必要がなく、また、コストダウンを図ることができる。
また、上述の実施形態によれば、昼光で不足する分を人工照明で補うようにしたので、居室１００内に必要な照度を全て人工照明によって得る場合に比べ、ユーザが要求する照度を満たしつつ、照明エネルギーを削減することができる。
【００５５】
また、上記実施形態においては、居室１００の昼光導入装置１２０が巻き上げられた場合について説明したが、巻き下げられた場合であっても照明制御を行うことが可能である。その場合、ブラインドが設置された場合における昼光率を、昼光率データベース１２に記憶しておくことで、ブラインドを介して導入される昼光に応じた照明制御を行うことができる。
また、太陽の高度に合わせて時々刻々変化させるような昼光導入装置（グラデーションブラインド）が居室１００内の窓面に取り付けられた場合には、天空光昼光率ＤＳについても、太陽高度別にデータベースを作成し、昼光率データベース１２に記憶しておくことで、照明制御システム１によって、グラデーションブラインドを介して導入される昼光を考慮した照明制御を行うことができる。
【００５６】
また、上述の実施形態においては、昼光率データベース１２を作成して記憶しておく場合について説明したが、予め記憶しておくのではなく、想定される居室の窓面に対する太陽の動きをシミュレートし、必要な太陽高度、太陽方位のみの光環境シミュレーションを行い、制御対象の日時における太陽高度や窓面に対する太陽方位角度、直射光昼光率ＤＤ、天空光昼光率ＤＳを得て、これを昼光率算出部１６が用いるようにしてもよい。これにより、データベース作成にかかる労力を削減することができる。
【００５７】
また、上述の実施形態においては、昼光照度センサ１０によって得られた水平面の全天日射量から直散分離式を用いて直達日射量ＩＤ、拡散日射量ＩＳを求め、そして、天空光照度ＥＳと直射光照度ＥＤとを算出するようにしたが、他の算出式を用いるようにしてもよいし、天空光照度ＥＳを得る照度センサと直射光照度ＥＤを得る照度センサを設け、これら照度センサから天空光照度ＥＳと直射光照度ＥＤとを得るようにしてもよい。
【００５８】
また、上述の実施形態においては、昼光率算出部１６が、各席の昼光率（直射光昼光率ＤＤと天空光昼光率ＤＳ）を算出するようにしたが、制御対象となる各時刻における各席の昼光率を予め算出して記憶しておき、昼光照度算出部１７がこれを読み出すことで、各席の昼光照度を算出するようにしてもよい。
【００５９】
上述した実施形態では、センサロジックを有するようにしたので、屋外光を検出するセンサがあれば、室内のセンサを設ける必要がなくなる。
なお、上述した実施形態において、曇りの日においては、太陽が雲に隠れてしまう。しかし、直達日射量が全くないわけではないため、直達日射量が０に近い値を示すこととなり、また、直散分離式によって曇りであることを考慮した照度が得られる。従って、この直達日射量を用いることで、曇りの日であっても、昼光を考慮した照明制御を行うことができる。
【００６０】
また、図１における照明制御システムの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより照明制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００６１】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００６２】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１  照明制御システム
１０  昼光照度センサ
１１  建物情報記憶部
１２  昼光率データベース
１３  照度算出部
１４  日時取得部
１５  太陽位置算出部
１６  昼光率算出部
１７  昼光照度算出部
１８  デマンド照度取得部
１９  必要照度算出部
２０  在席情報取得部
２２  照度分布データ記憶部
２３  点灯率データ記憶部
２４  人工照明調光率算出部
２５  照明制御部
３０  灯具
【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】
0005975261.tif 000010
【図６】
0005975261.tif 000011
【図７】
0005975261.tif 000012
【図８】
0005975261.tif 000013
【図９】
0005975261.tif 000014
【図１０】
0005975261.tif 000015