(57)【要約】【課題】様々な照明器具について印加電圧の変動とフリッカとの関係を定量化する【解決手段】照明器具に対して、所定の周波数及び振幅を有する電圧を印加する電圧印加装置と、電圧印加装置により電圧が印加された照明器具が発生する光の輝度を、輝度の大きさに応じた電気信号に変換する光電変換装置と、光電変換装置から出力される電気信号に基づいて、照明器具が発生する光のちらつき具合を表す数値を決定する数値化装置と、を備えたことを特徴とする光のちらつき具合の数値化システム。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明器具に対して、所定の周波数及び振幅を有する電圧を印加する電圧印加装置と、
前記電圧印加装置により電圧が印加された前記照明器具が発生する光の輝度を、当該輝度の大きさに応じた電気信号に変換する光電変換装置と、
前記光電変換装置から出力される電気信号に基づいて、前記照明器具が発生する光のちらつき具合を表す数値を決定する数値化装置と、
を備えたことを特徴とする光のちらつき具合の数値化システム。
【請求項２】
前記周波数及び前記振幅の少なくとも一方は可変である、ことを特徴とする請求項１に記載の光のちらつき具合の数値化システム。
【請求項３】
前記電圧印加装置は、前記周波数又は前記振幅を変化させつつ前記電圧を前記照明器具に印加する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光のちらつき具合の数値化システム。
【請求項４】
前記電圧は、前記照明器具の電源電圧としての交流電圧に、変化させるべき周波数を有する変動電圧が重畳されてなる、ことを特徴とする請求項３に記載の光のちらつき具合数値化システム。
【請求項５】
前記数値化装置は、
周波数毎に対応付けられた、輝度変化量とちらつき具合との関係を表す係数を予め記憶した係数記憶部と、
前記光電変換装置から出力される電気信号を時系列の輝度情報として記憶する輝度情報記憶部と、
前記輝度情報記憶部に記憶された輝度情報をフーリエ変換するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部による変換結果たる周波数毎の輝度変化量と前記係数記憶部に記憶された係数とに基づいて、前記変動電圧の各周波数に対応するちらつき具合を取得するちらつき具合取得部と、を有し、
前記ちらつき具合取得部により取得されたちらつき具合に基づいて、全周波数の前記光のちらつき具合を表す数値を決定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の光のちらつき具合の数値化システム。
【請求項６】
前記輝度情報記憶部は、前記変動電圧の周波数毎に前記輝度情報を記憶し、
前記数値化装置は、
前記周波数毎に、該当の輝度情報を前記輝度情報記憶部から読み出し、当該輝度情報に対して、前記フーリエ変換部及び前記ちらつき具合取得部に処理を実行させて前記ちらつき具合を取得する周波数特性情報取得部と、
前記周波数特性情報取得部により取得された周波数毎のちらつき具合を記憶する周波数特性情報記憶部と、を有し、
前記周波数特性情報記憶部に記憶された周波数毎のちらつき具合に基づいて、前記光のちらつき具合を表す数値を決定する、
ことを特徴とする請求項５に記載の光のちらつき具合の数値化システム。
【請求項７】
前記数値化装置は、前記周波数特性情報記憶部に記憶された周波数毎のちらつき具合を読み出して２乗し、当該２乗されたちらつき具合を合計し、当該合計値を０．５乗し、当該０．５乗された値を前記照明器具が発生する光のちらつき具合を表す数値たるフリッカ値とするフリッカ値取得部を有する、ことを特徴とする請求項６に記載の光のちらつき具合の数値化システム。
【請求項８】
前記数値化装置は、前記周波数特性情報記憶部に記憶された周波数毎のちらつき具合に基づいて、ちらつき具合の周波数特性を示す周波数特性曲線のデータを取得する周波数特性曲線取得部を有する、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の光のちらつき具合の数値化システム。
【請求項９】
前記数値化装置は、前記照明器具毎に、該当の照明器具について取得された前記フリッカ値及び／又は前記周波数特性曲線のデータを記憶する照明器具特性情報記憶部を有する、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の光のちらつき具合の数値化システム。
【請求項１０】
前記数値化装置は、
光のちらつき具合に関する情報が入力される入力手段と接続可能であり、
前記照明器具特性情報記憶部を参照して、前記入力手段を通じて入力された前記情報に該当するフリッカ値が対応付けられた照明器具を検索する検索部を有する、
ことを特徴とする請求項９に記載の光のちらつき具合の数値化システム。
【請求項１１】
前記検索部は、前記入力手段を通じて照明器具に関する情報が入力されると、前記照明器具特性情報記憶部を参照して、前記情報に該当する照明器具に対応付けられた前記周波数特性曲線のデータにおいてちらつき具合が最大である周波数を取得する、ことを特徴とする請求項１０に記載の光のちらつき具合の数値化システム。
【請求項１２】
前記入力手段を通じて入力される前記照明器具に関する情報は、当該照明器具が発生する光の色であり、
前記数値化装置は、前記各照明器具について当該照明器具が発生する光の色を予め記憶した光色記憶部を有する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の光のちらつき具合の数値化システム。
【請求項１３】
前記入力手段は、情報通信ネットワークを通じて前記数値化装置と接続可能である、ことを特徴とする請求項１０乃至１２の何れかに記載の光のちらつき具合の数値化システム。
【請求項１４】
照明器具に対して、所定の周波数及び振幅を有する電圧を印加する電圧印加ステップと、
前記電圧印加ステップにおいて電圧が印加された前記照明器具が発生する光の輝度を、当該輝度の大きさに応じた電気信号に変換する光電変換ステップと、
前記光電変換ステップにおいて出力される電気信号に基づいて、前記照明器具が発生する光のちらつき具合を表す数値を決定する数値化ステップと、
を備えたことを特徴とする光のちらつき具合の数値化方法。
【請求項１５】
前記電圧印加ステップにおける電圧の周波数又は振幅を変化させる変化ステップを更に備えたことを特徴とする請求項１４に記載の光のちらつき具合の数値化方法。
【請求項１６】
照明器具に対して、所定の周波数及び振幅を有する電圧を印加する電圧印加部と、
前記電圧印加部により電圧が印加された前記照明器具が発生する光の輝度を、当該輝度の大きさに応じた電気信号に変換する光電変換部と、
前記光電変換部から出力される電気信号に基づいて、前記照明器具が発生する光のちらつき具合を表す数値を決定する数値化部と、
を備えたことを特徴とする光のちらつき具合の数値化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源系統からの電圧の変動による照明器具の光のちらつき具合を数値化するシステム、当該光のちらつき具合の数値化方法、及び当該光のちらつき具合の数値化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力会社における電源系統から比較的大きな負荷へ電力が供給される場合、この負荷の電流が例えば不規則な変動を繰り返すと、この変動は電源系統の電圧変動をも引き起こすとされている。この大きな負荷としては、例えば数十メガワットに及ぶ電力を使用する電気炉が挙げられる。電気炉の稼動の際、その使用電力の変動が許容量を超えると、電気炉の近辺にある一般ユーザの照明器具等において例えば３乃至１５Ｈｚの周波数で輝度の変動が生じることがある。このような輝度の変動は、人間の目にとっては光のちらつき、即ちフリッカと感じられ、このフリッカは人間に不快感をもたらす。
【０００３】
電力会社は、一般ユーザからフリッカの苦情を受けた場合、このフリッカの原因と程度を調査する必要がある。この調査のために、例えば負荷に対して印加される電圧の変動を測定しこれから光のちらつき具合を推定するフリッカ測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−２９７１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、フリッカは個々の人間の視感に依存するため、このフリッカの有無に関する情報にはばらつきがある。また、このフリッカの程度は、たとえ電源系統の電圧変動は同じでも、照明器具の種類によってばらつきがある。更に、このフリッカは、電源系統における電圧の変動に限らず、照明器具自体の問題により生じる場合もある。この場合は、電力会社ではなく、照明器具メーカに対してその改善要求がなされる必要がある。
【０００５】
一方、前述したフリッカ測定装置により測定されるフリッカ値とは、電圧変動の直接測定に基づく例えば平均的な照明器具のフリッカを数値化したものである。このため、このフリッカ値は、一般ユーザが有する様々な種類の照明器具のフリッカの情報とは必ずしも対応しない虞がある。例えば、電力会社は、「○社製の型式●の照明器具の光がひどくちらちらする」といった苦情を一般ユーザから受けても、この苦情が、電圧変動がその許容範囲を実際に超えていることに起因するものか否かを容易に判定できない。
【０００６】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、様々な照明器具について印加電圧の変動とフリッカとの関係を定量化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための発明は、照明器具に対して、所定の周波数及び振幅を有する電圧を印加する電圧印加装置と、前記電圧印加装置により電圧が印加された前記照明器具が発生する光の輝度を、当該輝度の大きさに応じた電気信号に変換する光電変換装置と、前記光電変換装置から出力される電気信号に基づいて、前記照明器具が発生する光のちらつき具合を表す数値を決定する数値化装置と、を備えたことを特徴とする光のちらつき具合の数値化システムである。
【０００８】
また、かかる光のちらつきの具合の数値化システムにおいて、前記周波数及び前記振幅の少なくとも一方は可変である、ことが好ましい。
【０００９】
また、かかる光のちらつきの具合の数値化システムにおいて、前記電圧印加装置は、前記周波数又は前記振幅を変化させつつ前記電圧を前記照明器具に印加する、ことが好ましい。
【００１０】
この光のちらつき具合の数値化システムによれば、所定の周波数及び振幅を有する電圧が照明器具に印加され、当該照明器具の光の輝度の大きさに応じた電気信号に基づいて、光のちらつき具合を表す数値が決定される。この数値は、照明器具の例えばフリッカの有無及びその程度であるとすることができる。これにより、予め所定値に定めた周波数及び振幅を有する電圧に対して、照明器具毎にそのフリッカの有無及びその程度を対応付けることができる。また、この電圧の周波数又は振幅が可変であって当該変化した複数の周波数又は振幅毎に照明器具のフリッカの有無及びその程度が取得されれば、現実に生じ得る変動電圧とフリッカとの関係が様々な照明器具について定量化されることになる。
【００１１】
また、かかる光のちらつき具合の数値化システムにおいて、前記電圧は、前記照明器具の電源電圧としての交流電圧に、変化させるべき周波数を有する変動電圧が重畳されてなる、ことが好ましい。
【００１２】
また、かかる光のちらつき具合の数値化システムにおいて、前記数値化装置は、周波数毎に対応付けられた、輝度変化量とちらつき具合との関係を表す係数を予め記憶した係数記憶部と、前記光電変換装置から出力される電気信号を時系列の輝度情報として記憶する輝度情報記憶部と、前記輝度情報記憶部に記憶された輝度情報をフーリエ変換するフーリエ変換部と、前記フーリエ変換部による変換結果たる周波数毎の輝度変化量と前記係数記憶部に記憶された係数とに基づいて、前記変動電圧の各周波数に対応するちらつき具合を取得するちらつき具合取得部と、を有し、前記ちらつき具合取得部により取得されたちらつき具合に基づいて、全周波数の前記光のちらつき具合を表す数値を決定する、ことが好ましい。
【００１３】
この光のちらつき具合の数値化システムによれば、変動する輝度がフーリエ変換されて周波数分析され、当該周波数分析された各々に視認の度合いを表す係数が乗じられることにより、例えば、視認の度合いの低い周波数帯の成分は小さなちらつき具合となり、視認の度合いの高い周波数帯の成分は大きなちらつき具合となる。つまり、通常視認されることがない例えば６０Ｈｚの交流電圧（Ｖ）に対応する輝度の変動に重畳された、例えばΔＶといった変動電圧に起因する輝度の変動が抽出される。このようにして取得されたちらつき具合は、該当する照明器具のフリッカの程度と対応付けることができる。
【００１４】
また、かかる光のちらつき具合の数値化システムにおいて、前記輝度情報記憶部は、前記変動電圧の周波数毎に前記輝度情報を記憶し、前記数値化装置は、前記周波数毎に、該当の輝度情報を前記輝度情報記憶部から読み出し、当該輝度情報に対して前記フーリエ変換部及び前記ちらつき具合取得部に処理を実行させて前記ちらつき具合を取得する周波数特性情報取得部と、前記周波数特性情報取得部により取得された周波数毎のちらつき具合を記憶する周波数特性情報記憶部と、を有し、前記周波数特性情報記憶部に記憶された周波数毎のちらつき具合に基づいて、前記光のちらつき具合を表す数値を決定する、ことが好ましい。
【００１５】
この光のちらつき具合の数値化システムによれば、周波数特性情報記憶部を参照することにより、所定の照明器具について、様々な周波数を有する変動電圧（ΔＶ）に対応する当該照明器具の光のちらつき具合を取得可能である。よって、この変動電圧と当該変動電圧の重畳された交流電圧が印加された照明器具のフリッカの程度とを対応付けできる。
【００１６】
また、かかる光のちらつき具合の数値化システムにおいて、前記数値化装置は、前記周波数特性情報記憶部に記憶された周波数毎のちらつき具合を読み出して２乗し、当該２乗されたちらつき具合を合計し、当該合計値を０．５乗し、当該０．５乗された値を前記照明器具が発生する光のちらつき具合を表す数値たるフリッカ値とするフリッカ値取得部を有する、ことが好ましい。
【００１７】
この光のちらつき具合の数値化システムによれば、例えばΔＶといった所定の振幅を有する変動電圧の重畳された交流電圧が印加された所定の照明器具について、そのフリッカ値を取得できる。
【００１８】
また、かかる光のちらつき具合の数値化システムにおいて、前記数値化装置は、前記周波数特性情報記憶部に記憶された前記変化する周波数毎のちらつき具合に基づいて、ちらつき具合の周波数特性を示す周波数特性曲線のデータを取得する周波数特性曲線取得部を有する、ことが好ましい。
【００１９】
この周波数特性曲線のデータとは、例えば、周波数特性情報記憶部における離散的な周波数及びちらつき具合の対応付けを、例えば外挿や内挿（補間）等によって連続的な対応付けとしたデータである。この光のちらつき具合の数値化システムによれば、所定の照明器具について、様々な周波数を有する変動電圧（ΔＶ）に対応する、当該照明器具の光のちらつき具合をより効果的に取得可能である。
【００２０】
また、かかる光のちらつき具合の数値化システムにおいて、前記数値化装置は、前記照明器具毎に、該当の照明器具について取得された前記フリッカ値及び／又は前記周波数特性曲線のデータを記憶する照明器具特性情報記憶部を有する、ことが好ましい。
【００２１】
この光のちらつき具合の数値化システムによれば、照明器具特性情報記憶部を参照することにより、例えばΔＶといった所定の振幅を有する変動電圧の重畳された交流電圧が印加された様々な照明器具について、そのフリッカ値を取得できる。また、照明器具特性情報記憶部を参照することにより、様々な照明器具について、様々な周波数を有する変動電圧（ΔＶ）に対応する、当該照明器具の光のちらつき具合を取得可能である。
【００２２】
また、かかる光のちらつき具合の数値化システムにおいて、前記数値化装置は、光のちらつき具合に関する情報が入力される入力手段と接続可能であり、前記照明器具特性情報記憶部を参照して、前記入力手段を通じて入力された前記情報に該当するフリッカ値が対応付けられた照明器具を検索する検索部を有する、ことが好ましい。
【００２３】
この光のちらつき具合の数値化システムによれば、入力手段を通じて例えばフリッカの程度が入力されると、照明器具特性情報記憶部を参照して、当該フリッカの程度に対応するフリッカ値に応じた照明器具を検索できる。これにより、電力会社は、或る値のフリッカが認められる照明器具を予め知ることができる。よって、電力会社は、例えば、一般ユーザに対して、フリッカの許容度が異なる用途に応じた照明器具を推奨することができる。
【００２４】
また、かかる光のちらつき具合の数値化システムにおいて、前記検索部は、前記入力手段を通じて照明器具に関する情報が入力されると、前記照明器具特性情報記憶部を参照して、前記情報に該当する照明器具に対応付けられた前記周波数特性曲線のデータにおいてちらつき具合が最大である周波数を取得する、ことが好ましい。
【００２５】
この光のちらつき具合の数値化システムによれば、入力手段を通じて例えば照明器具の製造メーカ名や型式等の情報が入力されると、照明器具特性情報記憶部を参照して、当該照明器具に対応する周波数特性曲線のデータを読み出し、例えば当該周波数特性曲線のピーク部に対応する周波数を取得できる。これにより、電力会社は、例えば、様々な照明器具についてその変動周波数がどれほどずれているかを予め知ることができる。
【００２６】
また、かかる光のちらつき具合の数値化システムにおいて、前記入力手段を通じて入力される前記照明器具に関する情報とは、当該照明器具が発生する光の色であり、前記数値化装置は、前記各照明器具について当該照明器具が発生する光の色を予め記憶した光色記憶部を有してもよい。
【００２７】
この光のちらつき具合の数値化システムによれば、入力手段を通じて照明器具が発生する光の色が入力されると、光色記憶部を参照して当該色に対応する例えば複数の照明器具に関する情報を読み出せる。更に、照明器具特性情報記憶部を参照して、この複数の照明器具に対応するフリッカ値を取得できる。例えば、電力会社は、一般ユーザからその用途に応じた光の色を所望されれば、当該色を有する光を発生し且つフリッカ値の最も低い照明器具を選択し推奨できる。
【００２８】
また、かかる光のちらつき具合の数値化システムにおいて、前記入力手段は、情報通信ネットワークを通じて前記数値化装置と接続可能であってもよい。
【００２９】
また、前記課題を解決するための発明は、照明器具に対して、所定の周波数及び振幅を有する電圧を印加する電圧印加ステップと、前記電圧印加ステップにおいて電圧が印加された前記照明器具が発生する光の輝度を、当該輝度の大きさに応じた電気信号に変換する光電変換ステップと、前記光電変換ステップにおいて出力される電気信号に基づいて、前記照明器具が発生する光のちらつき具合を表す数値を決定する数値化ステップと、を備えたことを特徴とする光のちらつき具合の数値化方法である。
【００３０】
また、かかる光のちらつき具合の数値化方法において、前記電圧印加ステップにおける電圧の周波数又は振幅を変化させる変化ステップを更に備えたことが好ましい。
【００３１】
また、前記課題を解決するための発明は、照明器具に対して、所定の周波数及び振幅を有する電圧を印加する電圧印加部と、前記電圧印加部により電圧が印加された前記照明器具が発生する光の輝度を、当該輝度の大きさに応じた電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変換部から出力される電気信号に基づいて、前記照明器具が発生する光のちらつき具合を表す数値を決定する数値化部と、を備えたことを特徴とする光のちらつき具合の数値化装置である。
【発明の効果】
【００３２】
様々な照明器具について印加電圧の変動とフリッカとの関係を定量化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
＝＝＝光のちらつき具合の数値化システムの構成＝＝＝
図１のブロック図に例示されるように、本実施の形態のフリッカ測定システム（光のちらつき具合の数値化システム）１０は、主として、照明器具に電圧を印加する任意波形発生装置（電圧印加装置）２０と、照明器具が発生する光の輝度を電圧に変換する光センサ（光電変換装置）３０と、光センサ３０から出力される電気信号をデータとして取り込んで解析する、波形記録装置(数値化装置)４０及びコンピュータ（数値化装置）５０とから構成されている。ここで、照明器具及び任意波形発生装置２０は電圧ケーブル１５で接続可能であり、光センサ３０及び波形記録装置４０は信号ケーブル３５で接続され、波形記録装置４０及びコンピュータ５０は例えばＬＡＮ４５で接続されている。尚、本実施の形態のフリッカ測定システム１０は、例えば電力会社が、照明器具のフリッカに関する一般ユーザから寄せられる苦情に対応するために、様々な照明器具のフリッカを予め測定するために用いられるものである。
【００３４】
任意波形発生装置２０は、所定の周波数及び実効値（振幅）を有する電圧を発生する所謂ファンクションジェネレータである。この任意波形発生装置２０は、例えば、６０Ｈｚの周波数で実効値が１００Ｖ（振幅は１４１Ｖ）の正弦波である交流電圧に対して、所定の周波数及び実効値を有する正弦波状の変動電圧を重畳した電圧を発生できる。この所定の周波数とは例えば１乃至３０Ｈｚであり、所定の実効値とは例えば０．１乃至３Ｖである。この任意波形発生装置２０は、前述した正弦波状の変動電圧の周波数を例えば１乃至３０Ｈｚの範囲において所定刻みで自動的に変化させて交流電圧に重畳して発生できる。また、この任意波形発生装置２０は、前述した正弦波状の変動電圧の実効値を例えば０．１乃至３Ｖの範囲において所定刻みで自動的に変化させて交流電圧に重畳して発生できる。これらの変化する周波数及び実効値を有する変動電圧の重畳された交流電圧が照明器具に印加される。尚、本実施の形態の任意波形発生装置２０には、これらの周波数及び実効値の範囲を設定するための適宜な設定釦等が設けられている。また、本実施の形態の任意波形の電圧とは、前述した正弦波状の変動電圧の重畳された交流電圧に限定されるものではなく、例えば変動電圧の重畳された直流電圧であってもよい。また、変動電圧の波形は正弦波に限定されるものではなく、例えば方形波等の様々な形状をなしてもよい。
【００３５】
光センサ３０は、前述した任意波形発生装置２０から電圧が印加された照明器具が発生する光の輝度を検出し、この光をその輝度の大きさに応じた電圧（電気信号）に変換する装置である。この光センサ３０は、例えば、光が照射されると光電子を発生する光電子発生手段及びこの光電子により生じる電圧を増幅する適宜な増幅手段を備えた光電子増倍管を有するものである。この増幅手段を動作させるために、光センサ３０は適宜な電源を有する。
【００３６】
波形記録装置４０は、前述した光センサ３０から出力される電圧を輝度データ４０１ａとして時系列で記憶するＲＡＭ４０１を有するとともに、このＲＡＭ４０１から時系列の輝度データ４０１ａを読み出して解析し、後述する周波数特性データ４０１ｂ、フリッカ値データ４０１ｃ、周波数特性曲線データ４０１ｄ等を取得する情報処理機能を有する所謂高速波形記録計である。この情報処理機能を果たすべく、波形記録装置４０は、適宜なプログラムを記憶したＲＯＭ４０２を有し、この適宜なプログラムに基づいて動作するＣＰＵを有する。尚、波形記録装置４０は、光センサ３０から出力される電圧のサンプリング時間、この電圧の解析パラメータ等を設定するための適宜な設定釦の他に、フリッカ値を算出し表示するためのＦ値表示用釦４０３及び周波数特性曲線を取得し表示するためのｆ曲線表示用釦４０４を有し、更にこの表示のためのディスプレイ４０５を有する。尚、これらＦ値表示用釦４０３及びｆ曲線表示用釦４０４は、それぞれ１つの釦に対応すべく限定されるものではなく、適宜な他の釦と兼用されるものであってもよい。
【００３７】
コンピュータ５０は、波形記録装置４０により取得されたフリッカ値データ４０１ｃ、周波数特性曲線データ４０１ｄ等を様々な照明器具毎に記憶する器具特性データベース５０１を有するとともに、この器具特性データベース５０１からこれらのデータ４０１ｃ、４０１ｄを読み出して更に解析する機能を有する情報処理装置である。
【００３８】
前述した波形記録装置４０のＲＯＭ４０２には、この波形記録装置４０のＣＰＵを動作させるためのプログラムの他に、輝度変化量とちらつき具合を表す係数（輝度変化量とちらつき具合との関係を表す係数）データ４０２ａが記憶されている。この輝度変化量とちらつき具合を表す係数とは、周波数（Ｈｚ）に対して、この周波数で変動する、輝度変化の視認の度合いを表す係数である。この係数は、例えば、輝度変化に対する人間の視認の度合いに関する所定の試験が複数の人に対してなされた場合、この複数の人から報告された視認の度合いを示す数値的な情報を適宜統計処理することにより、予め得られたものである。
【００３９】
＝＝＝光のちらつき具合の数値化方法＝＝＝
＜＜＜波形記録装置の動作＞＞＞
前述した構成を有するフリッカ測定システム１０により照明器具のフリッカを定量化する場合の波形記録装置４０のＣＰＵの動作の手順について説明する。尚、任意波形発生装置２０は、周波数６０Ｈｚ及び実効値１００Ｖの交流電圧（Ｖ’）に、１乃至３０Ｈｚの範囲を所定刻みで変化する周波数を有し且つ１Ｖの実効値を有する変動電圧（ΔＶ’）が重畳された電圧（図２参照）を発生できるものとする。図２の時間ダイアグラムに例示されるように、この電圧は、実線で示される正弦波状の交流電圧が、同じく正弦波状をなす包絡線（点線）で示される変動電圧のうねりを有するものである。この変動電圧が重畳された交流電圧が印加された照明器具は、変動電圧の周波数ｆΔＶ（ｉ）、及び交流電圧の周波数ｆＶ（６０Ｈｚ）で輝度が変動する光を発生する。ここで、ｆΔＶ（ｉ）（１≦ｉ≦ｎ）は、変動電圧の周波数を１乃至３０Ｈｚの範囲をｎステップで変化させた場合のｉ番目の周波数を意味する。また、ΔＶ（ｉ）（１≦ｉ≦ｎ）は、このｉ番目の周波数に対応する実効値を意味する。この光は光センサ３０に検出され、この光センサ３０は光の輝度に応じた電気信号、即ち周波数ｆΔＶ（ｉ）及びｆＶで変動する電圧を出力する。
【００４０】
図３のフローチャートに例示されるように、波形記録装置４０のＣＰＵは、光センサ３０から出力される電圧を時系列で所定時間取得し、この時系列の電圧を、変動電圧の周波数ｆΔＶ（ｉ）と対応付け、前述した輝度データ（輝度情報）４０１ａとしてＲＡＭ４０１に記憶させる（Ｓ７００）。
【００４１】
次に、波形記録装置４０のＣＰＵは、ＲＡＭ４０１に記憶された輝度データ４０１ａを読み出して、これを高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform）し、変動電圧に対応する、周波数ｆΔＶ（ｉ）及びその実効値ΔＶ（ｉ）と、交流電圧に対応する、周波数ｆＶ及びその実効値Ｖとに周波数分析する（Ｓ７０１）。
【００４２】
次に、波形記録装置４０のＣＰＵは、２つの実効値ΔＶ（ｉ）及びＶに対して、該当の周波数ｆΔＶ（ｉ）及びｆＶに対応付けられた輝度変化量とちらつき具合を表す係数αを、ＲＯＭ４０２に記憶された輝度変化量とちらつき具合を表す係数データ４０２ａから読み出して乗じ、ちらつき具合を取得する。これにより、高速フーリエ変換で周波数分析されると、照明器具のフリッカに起因する成分α（ｉ）・ΔＶ（ｉ）のみが抽出されることになる。また、ＣＰＵは、このようにして抽出された成分たるちらつき具合α（ｉ）・ΔＶ（ｉ）を該当の周波数ｆΔＶ（ｉ）に対応付けて、前述した周波数特性データ４０１ｂとしてＲＡＭ４０１に記憶させる（Ｓ７０２）。
【００４３】
次に、波形記録装置４０のＣＰＵは、ｉを１つインクリメントさせ（Ｓ７０３）、（ｉ＋１）が例えば所定数ｎ以下であれば（Ｓ７０４：ＮＯ）、任意波形発生装置２０において前述した周波数ｆΔＶ（ｉ）から変化した新たな周波数ｆΔＶ（ｉ＋１）の変動電圧についてステップＳ７００乃至Ｓ７０４：ＮＯの動作を繰り返す。
【００４４】
ｆΔＶ（１）乃至ｆΔＶ（ｎ）といった、所定数（ｎ）だけ変化した周波数について周波数特性データ４０１ｂが取得されＲＡＭ４０１に記憶された後（Ｓ７０４：ＹＥＳ）、Ｆ値表示用釦４０３が押下されたと判定した場合（Ｓ７０５：ＹＥＳ）、波形記録装置４０のＣＰＵは、ＲＡＭ４０１に記憶された周波数特性データ４０１ｂを読み出して２乗和し、この２乗和を０．５乗してこれをフリッカ値とする。つまり、フリッカ値（Ｆ）は（（α（１）・ΔＶ（１））２＋（α（２）・ΔＶ（２））２＋（α（３）・ΔＶ（３））２＋・・・＋α（ｉ）・ΔＶ（ｉ）＋・・・＋（α（ｎ）・ΔＶ（ｎ））２）０．５である。尚、このフリッカ値は、前述した交流電圧に対応する周波数ｆＶ（６０Ｈｚ）の実効値Ｖに対するＦの比率（Ｆ／Ｖ）であってもよい。フリッカ値は、前述したフリッカ値データ４０１ｃとしてＲＡＭ４０１に記憶される。また、図４の模式図に例示されるように、波形記録装置４０のディスプレイ４０５には、例えば、周波数範囲の下限値ｆΔＶ（１）及び上限値ｆΔＶ（ｎ）と、フリッカ値（Ｆ又はＦ／Ｖ）とが表示される（Ｓ７０６）。
【００４５】
また、ｆ曲線表示用釦４０４が押下されたと判定した場合（Ｓ７０７：ＹＥＳ）、波形記録装置４０のＣＰＵは、ＲＡＭ４０１に記憶された周波数特性データ４０１ｂを読み出して、離散的なｆΔＶ（ｉ）とちらつき具合α（ｉ）・ΔＶ（ｉ）との対応付けについて外挿及び内挿（補間）の処理を適宜実行し、連続的なｆΔＶとα・ΔＶとの対応付けとする。尚、このちらつき具合は、前述した交流電圧に対応する周波数ｆＶ（６０Ｈｚ）の実効値Ｖに対するα・ΔＶの比率（α・ΔＶ／Ｖ）であってもよい。連続的なｆΔＶとα・ΔＶとの対応付けは、前述した周波数特性曲線データ４０１ｂとしてＲＡＭ４０１に記憶される。また、図５の模式図に例示されるように、波形記録装置４０のディスプレイ４０５には、例えば横軸方向の周波数ｆΔＶに対する縦軸方向のちらつき具合（α・ΔＶ又はα・ΔＶ／Ｖ）が表示される（Ｓ７０８）。
【００４６】
尚、前述した輝度データ４０１ａ（図１）及び周波数特性データ４０１ｂ（図１）を記憶したＲＡＭ４０１が、輝度情報記憶部及び周波数特性情報記憶部に相当する。
【００４７】
また、前述した輝度変化量とちらつき具合を表す係数データ４０２ａを記憶したＲＯＭ４０２が、係数記憶部に相当する。
【００４８】
また、波形記録装置４０の前述したＣＰＵと、当該ＣＰＵに前述したステップＳ７０１における動作を実行させる適宜なプログラムとが、フーリエ変換部に相当する。
【００４９】
また、波形記録装置４０の前述したＣＰＵと、当該ＣＰＵに前述したステップＳ７０２における動作を実行させる適宜なプログラムとが、ちらつき具合取得部に相当する。
【００５０】
また、波形記録装置４０の前述したＣＰＵと、当該ＣＰＵに前述したステップＳ７００乃至Ｓ７０４：ＮＯにおける動作を実行させる適宜なプログラムとが、周波数特性情報取得部に相当する。
【００５１】
また、波形記録装置４０の前述したＣＰＵと、当該ＣＰＵに前述したステップＳ７０６における動作を実行させる適宜なプログラムとが、フリッカ値取得部に相当する。
【００５２】
また、波形記録装置４０の前述したＣＰＵと、当該ＣＰＵに前述したステップＳ７０１における動作を実行させる適宜なプログラムとが、周波数特性曲線取得部に相当する。
【００５３】
＜＜＜コンピュータの動作＞＞＞
前述した構成を有するフリッカ測定システム１０により様々な照明器具のフリッカを定量化する場合のコンピュータ５０の動作について説明する。
【００５４】
波形記録装置４０のＲＡＭ４０１に記憶されたフリッカ値データ４０１ｃ及び周波数特性曲線データ４０１ｄは、当該データ４０１ｃ、４０１ｄの取得対象である照明器具と対応付けられて、ＬＡＮ４５を通じてコンピュータ５０へ送信される。これらのデータ４０１ｃ、４０１ｄは、照明器具毎に、前述した器具特性データベース５０１に記憶される。
【００５５】
図６の図表に例示されるように、器具特性データベース５０１では、例えば１９種類の蛍光灯（照明器具）を特定する情報にそのフリッカ値及びフリッカの程度が対応付けられている。ここで、フリッカの程度とは、一般ユーザから寄せられる苦情に基づくフリッカの度合いであり、例えば、「ひどくちらちらする」、「ちらちらする」、「わずかにちらちらする」、「ほとんどちらちらしない」といった定性的なデータである。図６の例示においては、更に、交流電圧の実効値に対する変動電圧の実効値の比（ΔＶ’／Ｖ’）毎に、蛍光灯に対してフリッカ値又はフリッカの程度が対応付けられている。これらの蛍光灯は、本体部のメーカ名、型式、１灯又は２灯の区別、及び安定器方式と、ランプ部のメーカ名、型式、光色、安定器方式、及び波長とにより特定される。ここで、安定器方式には、インバータ方式、ラピッドスタータ方式、及びグロースタータ方式がある。また、光色には昼白色及び白色がある。また、波長には短波長及び３波長がある。
【００５６】
図７のグラフに例示されるように、器具特性データベース５０１では、蛍光灯毎にそのちらつき具合の周波数特性曲線が対応付けられている。図７に例示される個々の曲線は、図６に例示されるΔＶ’／Ｖ’値及び蛍光灯にそれぞれ対応するものである。この対応付けの一例として、図７の実線の曲線は、図６のΔＶ’／Ｖ’＝０．００１における１１番の蛍光灯に対応する。同様に、図７の点線の曲線は、図６のΔＶ’／Ｖ’＝０．００１における９番の蛍光灯に対応し、図７の一点鎖線の曲線は、図６のΔＶ’／Ｖ’＝０．００１における１４番の蛍光灯に対応する。尚、図７に例示される曲線は見易さのために３種類となっているが、実際は、図６に例示されるΔＶ’／Ｖ’及び蛍光灯の種類に相当する数の周波数特性曲線が、器具特性データベース５０１として記憶されている。
【００５７】
キーボードやマウス等の入力手段を通じて、例えば一般ユーザから寄せられたフリッカの程度又はフリッカ値が入力されると、コンピュータ５０は、器具特性データベース５０１（図６）を参照して、このフリッカの程度又はフリッカ値に対応する蛍光灯を検索できる。これにより、電力会社は、或るフリッカ値でもってフリッカが認められる蛍光灯を予め知ることができる。よって、電力会社は、例えば、一般ユーザに対して、フリッカの許容度が異なる用途に応じた蛍光灯を推奨することができる。
【００５８】
また、キーボードやマウス等の入力手段を通じて例えば蛍光灯のメーカ名や型式等の情報が入力されると、コンピュータ５０は、器具特性データベース５０１(図７)を参照して、この蛍光灯に対応する周波数特性曲線のデータを読み出し、この周波数特性曲線のピーク部に対応する周波数を取得できる。これにより、電力会社は、例えば、様々な照明器具についてその変動周波数がどれほどずれているかを予め知ることができる。
【００５９】
更に、キーボードやマウス等の入力手段を通じて蛍光灯が発生する光の色が入力されると、コンピュータ５０は、器具特性データベース５０１（図６）を参照して、この色に対応する複数の蛍光灯を読み出すとともにそのフリッカ値を取得できる。これにより、例えば、電力会社は、一般ユーザからその用途に応じた光の色を所望されれば、この色を有する光を発生し且つフリッカ値の最も低い照明器具を選択し推奨できる。
【００６０】
尚、前述した器具特性データベース５０１（図６及び図７）を記憶した適宜な記憶手段が、照明器具特性情報記憶部及び光色記憶部に相当する。
【００６１】
また、コンピュータ５０が有するＣＰＵと、当該ＣＰＵに前述した判定及び検索の動作を実行させる適宜なプログラムとが、それぞれ判定部及び検索部に相当する。
【００６２】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
前述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良されるとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００６３】
前述した実施の形態では、照明器具に印加される交流電圧に重畳される変動電圧の周波数が変化するものであったが、これに限定されるものではなく、その実効値（振幅）が変化してもよい。
【００６４】
また、前述した実施の形態では、照明器具に関する情報や光のちらつき具合に関する情報をコンピュータ５０に入力するための入力手段は、電力会社の作業者が操作するキーボードやマウス等であったが、これに限定されるものではない。例えば、器具特性データベース５０１を有するサーバに対してインターネット（情報通信ネットワーク）を通じて複数の端末（入力手段）が接続されるものであってもよい。
【００６５】
また、前述した実施の形態のフリッカ測定システム１０は、任意波形発生装置２０、光センサ３０、波形記録装置４０、及びコンピュータ５０といった別個の装置からなるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、フリッカ測定システム１０は、一体型のフリッカ測定装置とみなすことができる。或いは、前述の別個の装置２０、３０、４０、５０の何れか２つ以上が一体の装置をなすものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施の形態のフリッカ測定システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態の任意波形発生装置から印加される電圧の時間変動を示すダイアグラムである。
【図３】本実施の形態の波形記録装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態の波形記録装置のディスプレイにおける表示例を示す模式図である。
【図５】本実施の形態の波形記録装置のディスプレイにおける表示例を示すもう一つの模式図である。
【図６】本実施の形態の器具特性データベースの一例を示す図表である。
【図７】本実施の形態の器具特性データベースの一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１０    フリッカ測定システム              １５    電圧ケーブル
２０    任意波形発生装置                  ３０    光センサ
３５    信号ケーブル                      ４０    波形記録装置
４５    ＬＡＮ                            ５０    コンピュータ
４０１    ＲＡＭ                          ４０１ａ  輝度データ
４０１ｂ  周波数特性データ                ４０１ｃ  フリッカ値データ
４０１ｄ  周波数特性曲線データ            ４０２    ＲＯＭ
４０２ａ  輝度変化量とちらつき具合を表す係数データ
４０３    Ｆ値表示用釦
４０４    ｆ曲線表示用釦                  ４０５    ディスプレイ
５０１    器具特性データベース
【図１】
2006038762.tif 000003
【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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