(57)【要約】【課題】コンピュータグラフィックスを用いて照明設計を支援する際に、照明空間内で照度値が異なる場所があっても照明器具の配置および出力を適正化する。【解決手段】入力部１１は、コンピュータグラフィックにより構築された対象空間内に複数台の照明器具を配置する。照明計算部１２は、すべての照明器具を全点灯の点灯状態として各照明器具から対象空間の各部位に到達する光エネルギーの寄与の程度を算出する。照明逆算部１３は、対象空間における場所と当該場所における目標照度値とが指定されると当該場所について照明計算部１２により求めた各照明器具からの光エネルギーの寄与の程度を用いて目標照度値を達成するのに必要な各照明器具の調光率を逆算する。配置決定部１４は、照明逆算部１３で求めた各照明器具の調光率のうち調光率が規定の閾値以下である照明器具を対象空間から取り除いて必要な照明器具の配置を決定する。【選択図】図１
2011128887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータグラフィックにより構築された仮想三次元空間を対象空間とし対象空間内に複数台の照明器具を配置する入力部と、すべての照明器具を全点灯の点灯状態として各照明器具から対象空間の各部位に到達する光エネルギーの寄与の程度を算出する照明計算部と、対象空間における場所と当該場所における目標照度値とが指定されると当該場所について照明計算部により求めた各照明器具からの光エネルギーの寄与の程度を用いて目標照度値を達成するのに必要な各照明器具の調光率を逆算する照明逆算部と、照明逆算部で求めた各照明器具の調光率のうち調光率が規定の閾値以下である照明器具を対象空間から取り除いて必要な照明器具の配置を決定する配置決定部とを備えることを特徴とする照明設計支援装置。
【請求項２】
前記照明逆算部は、前記配置決定部で対象空間から取り除かれた照明器具があると、残された照明器具について、指定された場所で指定された目標照度値を達成するのに必要な各照明器具の調光率を再計算することを特徴とする請求項１記載の照明設計支援装置。
【請求項３】
前記配置決定部で用いる前記閾値は、照明器具の調光率に下限値があるときには下限値以上に設定され、照明器具の発光効率が調光率に応じて変化するときには規定値以上の発光効率が得られる範囲で設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の照明設計支援装置。
【請求項４】
前記入力部は、照明器具の配置間隔と基準点とが指定されると照明器具を規則的に配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明設計支援装置。
【請求項５】
前記入力部は、前記対象空間を規定する機能を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明設計支援装置。
【請求項６】
コンピュータグラフィックにより構築された仮想三次元空間を対象空間とし対象空間内に複数台の照明器具を配置する第１段階と、すべての照明器具を全点灯の点灯状態として各照明器具から対象空間の各部位に到達する光エネルギーの寄与の程度を算出する第２段階と、対象空間における場所と当該場所における目標照度値とを指定し当該場所について第２段階で求めた各照明器具からの光エネルギーの寄与の程度を用いて目標照度値を達成するのに必要な各照明器具の調光率を逆算する第３段階と、第３段階で求めた各照明器具の調光率のうち調光率が規定の閾値以下である照明器具を対象空間から取り除いて必要な照明器具の配置を決定する第４段階とを含むことを特徴とする照明設計支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータグラフィックスを利用して仮想三次元空間として構築した対象空間を用いることにより、照明空間の設計を支援する照明設計支援装置および照明設計支援方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、照明空間の設計を支援するためにコンピュータグラフィックを用いる技術が種々提案されている。特許文献１には、建物内の床面積、目標照度、照明器具の全光束に基づいて、照明器具の必要な台数を算出し、台数の算出後に照明器具の配置を決定する技術が記載されている。また、決定された照明器具の配置に基づいて、天井面、床面、壁面での照度を算出するとともに、照度の評価を行うことも記載されている。
【０００３】
ところで、最近では、白熱電球や蛍光ランプのような従来の光源に代えて、発光ダイオードや有機ＥＬのような新しい光源を用いた照明器具が開発され、この種の照明器具の普及が促進されている。この種の照明器具は、小型・軽量という特徴があり、そのため、天井だけではなく、壁や床にも多数の照明器具を配置するように用途が提案されており、照明空間の明るさや演出の制御がより複雑になってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、多数台の照明器具を配置した照明空間の設計支援を行うには、多数台の照明器具を照明空間に適切に配置するように設計提案を行う必要があり、照明器具の記述作業に多大な労力を有することになる。
【０００６】
特許文献１に記載のものは、オフィスや教室のような照明空間に適した照明設計を行う技術であり、照明空間を指定した照度値で均一に照明することを目的にしている。したがって、住居の居室、ホールのエントランス、ホテルのラウンジのように、必ずしも均一な照度が要求されない照明空間に適した照明設計の支援には用いることができない。
【０００７】
また、上述したように配置位置の自由度が高まり、かつ照明器具の台数が増加すると、目的とする照明空間を形成するために、照明器具をどのように配置するかを決定することも困難である。
【０００８】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、コンピュータグラフィックスを用いて照明設計を支援するに際して、照明空間内で照度値が異なる場所が存在する場合でも照明器具の配置および照明器具の出力を適正化することを可能にする照明設計支援装置および照明設計支援方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、コンピュータグラフィックにより構築された仮想三次元空間を対象空間とし対象空間内に複数台の照明器具を配置する入力部と、すべての照明器具を全点灯の点灯状態として各照明器具から対象空間の各部位に到達する光エネルギーの寄与の程度を算出する照明計算部と、対象空間における場所と当該場所における目標照度値とが指定されると当該場所について照明計算部により求めた各照明器具からの光エネルギーの寄与の程度を用いて目標照度値を達成するのに必要な各照明器具の調光率を逆算する照明逆算部と、照明逆算部で求めた各照明器具の調光率のうち調光率が規定の閾値以下である照明器具を対象空間から取り除いて必要な照明器具の配置を決定する配置決定部とを備えている。
【００１０】
この構成は、コンピュータグラフィックにより構築された仮想三次元空間を対象空間とし対象空間内に複数台の照明器具を配置する第１段階と、すべての照明器具を全点灯の点灯状態として各照明器具から対象空間の各部位に到達する光エネルギーの寄与の程度を算出する第２段階と、対象空間における場所と当該場所における目標照度値とを指定し当該場所について第２段階で求めた各照明器具からの光エネルギーの寄与の程度を用いて目標照度値を達成するのに必要な各照明器具の調光率を逆算する第３段階と、第３段階で求めた各照明器具の調光率のうち調光率が規定の閾値以下である照明器具を対象空間から取り除いて必要な照明器具の配置を決定する第４段階とを含む手順と互換である。
【００１１】
また、照明逆算部は、配置決定部で対象空間から取り除かれた照明器具があると、残された照明器具について、指定された場所で指定された目標照度値を達成するのに必要な各照明器具の調光率を再計算することが望ましい。
【００１２】
配置決定部で用いる前記閾値は、照明器具の調光率に下限値があるときには下限値以上に設定され、照明器具の発光効率が調光率に応じて変化するときには規定値以上の発光効率が得られる範囲で設定されることが望ましい。
【００１３】
入力部は、照明器具の配置間隔と基準点とが指定されると照明器具を規則的に配置することが望ましい。
【００１４】
また、入力部は、前記対象空間を規定する機能を有することが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の構成によれば、照明空間となる対象空間において複数台の照明器具を配置しておき、対象空間内の所望の場所への各照明器具からの光エネルギーの寄与の程度を考慮することにより、当該場所で目標照度値が得られるように各照明器具の調光率を求めることができる。したがって、多数台の照明器具が対象空間の様々な場所に配置されている場合であって、対象空間内に目標照度値の異なる複数の場所が存在する場合であっても、各場所で目標照度値が得られるように各照明器具の調光率を決定することができる。また、対象空間において複数の場所で異なる目標照度値を指定することが可能であり、陰影のある奥行き感を付与した照明空間を演出することが可能になる。
【００１６】
しかも、目標照度値を得るための寄与の程度の低い照明器具を対象空間から取り除くから、あらかじめ余分な照明器具を対象空間に配置しておき、着目する場所において目標照度値を得るのに必要な照明器具に絞り込むことにより、照明器具の配置および照明器具の出力を適正化することが可能になる。すなわち、照明器具の配置について現実的な提案が可能になる。
【００１７】
さらに、各場所ごとに照明器具からの光エネルギーの寄与の程度を評価しているから、種類の異なる照明器具が対象空間に混在して存在させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上において目標照度値を設定する場所の例を示す図である。
【図３】同上において指定した場所における照度の概念を示す図である。
【図４】同上に用いる照明器具の調光特性の例を示す動作説明図である。
【図５】同上における手順の概要を示す説明図である。
【図６】同上において照明器具を配置する領域の設定例を示す図である。
【図７】同上において照明器具の配置間隔を説明する図である。
【図８】同上において複数種類の照明器具あるいは配置間隔を用いる例の説明図である。
【図９】同上において照明器具を配置する作業例の説明図である。
【図１０】同上における照明器具の他の配置例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（概要）
以下に説明する実施形態では、基本的に次の５段階の手順で対象空間に関する照明のシミュレーションを行っている。図５は各段階の理解を助けるための模式図である。
【００２０】
第１段階（図５（ａ））：コンピュータグラフィックスの技術を用いて設定される仮想三次元空間を対象空間２０として規定し、対象空間２０内に複数個の照明器具Ｌを配置する。すなわち、対象空間２０の形状を決定するモデリング、反射面の属性（反射率・色など）を設定するマテリアルデータ設定を行い、さらに、配置した照明器具Ｌについて、位置・光束・配光・調光率などの属性を設定する光源情報設定を行う。
【００２１】
第２段階（図５（ｂ））：すべての照明器具Ｌの点灯状態を全点灯（定格点灯）とし、各照明器具Ｌから放射され対象空間２０の各部位に到達する光エネルギーを算出する。すなわち、照明シミュレーションを行う。この照明シミュレーションにより、対象空間２０の各部位における各照明器具Ｌの寄与の程度が算出される。
【００２２】
第３段階（図５（ｃ））：対象空間２０の中で目標照度値の設定を行う場所Ｃと、当該場所の目標照度値とを指定する。対象空間２０の各場所Ｃにおいて第２段階で求めた光エネルギーを当該場所Ｃにおける光エネルギーの上限値として、各場所Ｃごとに設定した目標照度値を実現するのに必要な各照明器具Ｌの調光率を算出する。すなわち、第２段階で求めた各部位の光エネルギーと指定した各場所の目標照度値（光エネルギー）とから、各照明器具Ｌの調光率を逆算する（照明逆算）。
【００２３】
第４段階（図５（ｄ））：第３段階で求めた調光率が、指定したすべての場所Ｃにおいて規定の閾値以下である照明器具Ｌは、目標照度値を得るための寄与の程度が低いと判断できるから、当該照明器具Ｌを取り除く。図５（ｄ）では、照明器具Ｌの個数が減ったことを示している。
【００２４】
第５段階：第４段階により照明器具Ｌの配置が決定されるから、あらためて各部位の光エネルギーと指定した各場所Ｃの目標照度値とから、各照明器具Ｌの調光率を逆算する。目標照度値は第３段階で指定した値を用いる。
【００２５】
以上の手順により、照明器具の位置と照明器具ごとの調光率とを求めることができる。以下に説明する実施形態では、コンピュータを用いて適宜のプログラムを実行することにより図１に示す各機能部を実現する。すなわち、各機能部により上述した手順が実現される。
【００２６】
コンピュータは、キーボードやマウスのような入力装置２と、画像を表示するモニタ装置３とを備え、入力装置２とモニタ装置３とを用いてコンピュータ本体である処理装置１が対話的に処理を行う。モニタ装置３は、液晶ディスプレイのようなディスプレイ装置のほか、スクリーンに画像を投影するプロジェクタ、利用者に対向する湾曲した画面を備え画像を立体的に表示する立体映像表示装置などでもよい。
【００２７】
処理装置１がプログラムを実行することにより実現される機能部としては、図１に示すように、上述した第１段階の各種設定を行う入力部１１と、第２段階の計算を行う照明計算部１２と、第３段階および第５段階における調光率の逆算を行う照明逆算部１３と、第４段階における照明器具の配置を決定する配置決定部１４と、モニタ装置３に表示する処理を行う表示部１５とがある。また、機能部として、各種計算に必要なデータが格納されるとともに、設定した内容や計算結果を保持する記憶部１６が設けられる。記憶部１６に格納されるデータには、照明器具の光束や配光などの属性、反射面の反射率などの属性が含まれる。
【００２８】
すなわち、規定した対象空間に適宜に照明器具を配置し、所望の場所ごとの目標照度値を設定した後、目標照度値を満たすように各照明器具の調光率を算出している。さらに、目標照度値を満たすには不要である照明器具を排除することによって照明器具の配置を決定し、配置決定後の照明器具を用いて調光率を再計算することによって、所望の目標照度値が得られるように照明空間を設計するのである。以下では、２種類の実施形態を例示して、各実施形態において第１段階から第５段階までの動作をさらに具体的に説明する。
【００２９】
（実施形態１）
１．第１段階
入力装置２およびモニタ装置３とを用いた対話的な操作を行い、入力部１１の処理によって、対象空間となる仮想三次元空間を規定する。対象空間は、たとえば家屋の室内空間を模擬する仮想三次元空間であり、対象空間内には複数個の照明器具を配置する。照明器具は、対象空間の任意の位置に配置することが可能であって、天井、壁、床などに配置される。対象空間を規定する情報は記憶部１６に格納される。
【００３０】
天井に配置する構成としては、天井面に埋め込む構成、天井面から突出する構成、天井から吊下する構成などを採用することができる。また、壁に配置する構成としては、壁面に埋め込む構成、壁面から突出する構成、壁面にアームを介して取り付ける構成などを採用することができる。さらに、床に配置する構成としては、床面に埋め込む構成、フロアスタンドのように床に立てる構成などを採用することができる。
【００３１】
照明器具は、天井、壁、床のいずれの配置であっても適宜に組み合わせることが可能であり、異なる属性を有した照明器具を組み合わせて配置することが可能である。照明器具は、必ずしも異なる種類を組み合わせる必要はなく、同種類の照明器具を配置することも可能である。照明器具の台数は適宜に設定することができ、仮に対象空間に配置する照明器具の台数が過剰になっても、不要な照明器具は後の段階（第４段階）で削除され、不要な照明器具が残されることはない。
【００３２】
照明器具の属性は、たとえば、表１のように、識別子（ＩＤ）、配光、位置（ｘ，ｙ，ｚ）、姿勢（ｈ，ｐ，ｒ）、調光率で与えることができる。ここに、対象空間に規定した直交座標系の座標位置により位置を示し、座標軸周りの回転角で姿勢を示している。ここに、対象空間の天井面をｘｚ平面とし、鉛直下向きをｙ方向の正の向きとする。
【００３３】
【表１】
2011128887.tif 000003
【００３４】
表１における配光は、照明器具の配光特性が全方向に均一であって実質的に点光源とみなすことができる場合は、全光束（たとえば、ＩＤ＝０２の照明器具）の数値で表す。また、照明器具の配光特性が全方向に均一ではない場合には、配光特性を規定するファイル（たとえば、ＩＤ＝０３の照明器具）のファイル名（．ｉｅｓという拡張子を付与した名称がファイル名）で表す。ファイル名で配光特性が規定されている場合には、当該ファイル名のファイルを読み込むことにより、当該照明器具の配光特性が得られる。
【００３５】
第１段階では、表１のように設定した各照明器具の属性のうち調光率について、すべての照明器具において１００％に設定して記憶部１６に保存する。ここにおいて、あらかじめ表１のような各照明器具の属性に関するリストが作成され記憶部１６に登録されている場合には、当該リストを記憶部１６から読み込み、リストに基づいて照明器具を対象空間に配置してもよい。
【００３６】
以上の説明からわかるように、入力部１１は、仮想三次元空間である対象空間を構築する三次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）の機能を有するとともに、対象空間に配置した物体の光学的属性（反射率・色など）と、対象空間に配置した照明器具の属性（位置・光束・配光・調光率など）について光学的な属性の設定が可能になっている。
【００３７】
２．第２段階
第１段階において対象空間に照明器具が配置されると、照明計算部１２により、記憶部１６に保存した照明器具の属性に従って、照明シミュレーションを実施する。照明シミュレーションは照明計算を行って画像を生成しレンダリングを行う。レンダリングは、ラジオシティ法を基本にしているが、レイトレーシング法を組み合わせることによって、より現実感の高い画像をモニタ装置３に表示することが可能である。レンダリングの技術としてはフォトンマッピングを採用してもよい。
【００３８】
照明シミュレーションを行う計算に必要な、集束条件や光の反射回数のような種々の条件は、入力装置２およびモニタ装置３を用いて対話的に入力する。第２段階での照明シミュレーションでは、すべての照明器具を全点灯（調光率が１００％の点灯状態）とした場合の計算を行い、対象空間の各部位における光エネルギーを算出する。ここに、光エネルギーを算出する部位には、原則として対象空間に存在する面を小面積に分割した微小面を用いる。各微小面は、面積に相当する大きさを有し、法線方向を向きとするベクトルを用い、面ベクトルとして表現される。
【００３９】
この計算では、すべての照明器具を全点灯としているから、対象空間の各部位の照度は利用者が望む照度とは限らない。ただし、各照明器具から放射された光のうち、対象空間の各部位に到達する割合を知ることができるから、各照明器具の各部位への寄与の程度を算出することができる。すなわち、各照明器具が、それぞれ対象空間の各部位に与える光エネルギーを算出することができる。
【００４０】
上述のように、第２段階では、各照明器具から対象空間の各部位への光エネルギーが照明シミュレーションにより算出され、算出結果（すなわち、対象空間の各部位の照度に対する各照明器具の寄与の程度）が記憶部１６に保存される。
【００４１】
３．第３段階
第３段階では、対象空間の所望の場所について、照明器具により実現しようとする目標照度値を指定する。すなわち、入力装置２およびモニタ装置３を用いることにより、対象空間における場所の指定を行うとともに、当該場所において実現したい目標照度値を指定する。
【００４２】
対象空間における場所および目標照度値の指定方法には、以下の５種類の方法からいずれかを選択する。なお、以下の説明における点は、現実的には１つの微小面を意味し、以下の説明における平面は、現実的には複数個の微小面の集合からなる平面を意味し、以下の説明における三次元空間は、現実的には当該三次元空間の表面に配置した複数個の微小面の集合に相当する。したがって、三次元空間について設定する目標照度値は、３次元空間の表面のうち着目する面に入射する光束（光エネルギー）を三次元空間の表面積で除した値として指定される。
【００４３】
方法１：対象空間を構成している各要素の面上（床面、壁面など）において任意の点を場所として指定し、指定した点において目標照度値を指定する。図２（ａ）に示す例では、対象空間２０の床面２１において適宜の点Ｐを指定している。
【００４４】
方法２：対象空間を構成している各要素の面上において任意の平面を場所として指定し、指定した平面において目標照度値を指定する。平面の形状および大きさは任意であるが、等方性を有した幾何学形状（円形、楕円形、正方形、長方形など）を用いることが望ましい。このような設定は、たとえば机上面を場所として目標照度値を指定する場合に相当する。図２（ｂ）に示す例では、対象空間２０の床面２１において円形の平面Ａを指定している。
【００４５】
方法３：対象空間内に存在する仮想人体を想定するとともに仮想人体の目に相当する点を場所として指定し、指定した点において目標照度値を指定する。対象空間内における仮想人体の位置は任意であり、また仮想人体の姿勢も任意である。言い換えると、場所は対象空間内の任意の位置かつ任意の向きに設定される。図２（ｃ）に示す例では、対象空間２０において仮想人体２２が移動したときの目に相当する視点Ｐｖを指定している。
【００４６】
ただし、対象空間２０を囲む面（壁面、天井面、床面）あるいは対象空間２０に存在する物体の表面と仮想人体とが交差する場合、仮想人体の目に相当する場所を指定することはできない。すなわち、対象空間２０内であっても、仮想人体の視点Ｐｖとして指定できない領域については、場所の指定ができず、目標照度値の指定もできない。
【００４７】
なお、実際には、仮想人体の頭部の向きにより仮想人体の目に相当する部位に入射する光エネルギーは変化するが、ここでは頭部の向きについては考慮せず、対象空間２０の任意の点として場所を指定する。
【００４８】
方法４：対象空間内に存在する仮想人体を想定するとともに仮想人体の目を中心とする三次元空間を場所として指定し、指定した三次元空間について目標照度値を指定する。三次元空間の形状および大きさは任意であるが、等方性を有した幾何学形状（球形、回転楕円体、立方体、直方体など）を用いるのが望ましい。図２（ｄ）に示す例では、対象空間２０において仮想人体２２の目に相当する視点Ｐｖの周囲に球形の三次元空間Ｂを指定している。
【００４９】
なお、基本的には対象空間２０内の任意の位置に三次元空間Ｂを設定可能であるが、方法３の条件と同様に、対象空間２０内であっても仮想人体の目に相当する場所として指定できない領域については、場所および目標照度値の指定はできない。さらに、目を中心として指定した三次元空間の一部が、対象空間２０の境界を越える場合や対象空間２０内の物体と重複している場合には、境界を越えている領域あるいは物体と重複している領域については、場所として指定する範囲から除外する。さらに、仮想人体２２の頭部の向きにより三次元空間に入射する光エネルギーは変化するが、ここでは頭部の向きについては考慮しない。
【００５０】
方法５：対象空間における場所の指定、および目標照度値の指定については、上述した方法１〜４を組み合わせることが可能である。図２（ｅ）に示す例では、対象空間２０において床面２１に点Ｐを設定するとともに、対象空間２０に適宜の視点Ｐｖを設定し、さらに、床面２１に円形の平面Ａを指定している。
【００５１】
上述した方法１〜５のいずれかの方法により、目標照度値を設定する場所と、当該場所における目標照度値とが指定される。指定された場所および目標照度値は記憶部１６に格納される。あるいはまた、指定した場所および目標照度値は、照明逆算部１３に引き渡される。
【００５２】
なお、指定した場所の目標照度値は、すべての照明器具が全点灯であるときの当該場所の照度値を超えることはできない。したがって、当該場所について第２段階で求めた光エネルギーにより求められる照度値を当該場所の目標照度値の上限値とし、上限値までの範囲で目標照度値を任意に指定する。
【００５３】
ところで、第２段階における照明シミュレーションにより、対象空間の各部位に対して全点灯である各照明器具から放射された光束の寄与の程度が算出され、算出結果が記憶部１６に保存されている。照明逆算部１３では、これらのデータを用いることにより、各照明器具の調光率を逆算する。
【００５４】
いま、図３に示すように、対象空間２０に６個の照明器具Ｌｉ（ｉ＝１，２，…，６）が配置されているものとする。対象空間２０における１つの微小面２３に着目すると、微小面２３の照度Ｅは、各照明器具Ｌｉから放射され微小面２３にそれぞれ入射した光束による微小面２３の照度Ｅｉの総和として求めることができる。
【００５５】
すなわち、各照明器具Ｌｉの照度Ｅｉは、照明器具Ｌｉが全点灯（調光率が１００％）であるときの照度ａｉと、各照明器具Ｌｉの調光率ｘｉとを用いて、Ｅｉ＝ａｉ×ｘｉと表される。したがって、Ｅ＝ΣＥｉ＝Σ（ａｉ×ｘｉ）になる。照明器具Ｌｉが全点灯であるときの照度ａｉは第２段階において既知であるから、照明逆算部１３では、目標照度値＝Σ（ａｉ×ｘｉ）を満たす調光率ｘｉを、すべての照明器具Ｌｉについて求める演算を行う。
【００５６】
ただし、目標照度値ｂｊ（ｊは目標照度値の個数）は対象空間２０の複数箇所に指定することが多いから、実際には、照明逆算部１３は、数１に示している［ａｉｊ］［ｘｉ］＝［ｂｊ］を満たすベクトル［ｘｉ］を求めるという逆問題を解くことになる。
【００５７】
【数１】
2011128887.tif 000004
【００５８】
この逆問題は、目標照度値ｂｊの個数ｊが照明器具Ｌｉの台数ｉよりも少ない（ｊ＜ｉ）場合は不定になり、目標照度値ｂｊの個数ｊが照明器具Ｌｉの台数ｉよりも多い（ｊ＞ｉ）場合は不能になる。
【００５９】
解が不定になる条件の場合は、｜［ｘｉ］｜２を最小化する［ｘｉ］を求め、解が不能になる条件の場合は、｜［ａｉｊ］［ｘｉ］−［ｂｊ］｜２を最小化する［ｘｉ］を求めればよい。すなわち、［ｘｉ］＝［ａｉｊ］−１［ｂｊ］を満足させるように、行列［ａｉｊ］の逆行列［ａｉｊ］−１を求める問題に帰着することになる。
【００６０】
なお、解が不定あるいは不能の場合に近似解を求める方法は、特異値分解のような既知の方法を採用するので詳細な説明は省略する。求めた調光率［ｘｉ］は各照明器具Ｌｉに適用し、第１段階で求めた表１のリストを更新する。更新されたリストは記憶部１６に保存される。表２に更新後のリストの例を示す。
【００６１】
【表２】
2011128887.tif 000005
【００６２】
４．第４段階
次に、配置決定部１４では、第３段階において表２のように生成したリストを用い、調光率が規定の閾値以下になる照明器具を対象空間から削除することにより、採用する照明器具を決定する。閾値は、以下のいずれかの方法で設定する。
【００６３】
閾値１：閾値を０とし、対象空間に配置した照明器具のうち調光率が０である照明器具のみを削除する。すなわち、調光率が０である照明器具は点灯することがなく目標照度値に寄与しないから、不要な照明器具とみなして対象空間から削除する。すなわち、表２に示す形式で記憶部１６に記憶されているリストから、不要な照明器具を削除してリストを更新する。
【００６４】
第５段階では、不要な照明器具を削除した後に、各照明器具の調光率を再度求める演算を行うが、調光率が０である照明器具は、もともと目標照度値には寄与していないから、閾値１を採用する場合には、調光率を再計算する必要はない。
【００６５】
閾値２：閾値として正の値を用い、調光率が閾値以下の照明器具を削除する。閾値は、あらかじめ設定した規定値と、利用者が指定した値とのいずれかを用いる。一般に、照明器具の調光率の制御範囲には下限値があるから、閾値を下限値以上の値で設定することにより、制御不能な調光率が設定されるのを防止できる。
【００６６】
閾値２を調光率の下限値付近に設定すれば、閾値２は比較的小さい値になるから、調光率が閾値２以下になる照明器具を対象空間から削除しても目標照度値の変化は少なく、第５段階での調光率の再計算は省略することが可能である。ただし、誤差をより低減する必要があるときには、第５段階での調光率の再計算を行うことが望ましい。
【００６７】
第５段階での調光率の再計算の有無にかかわらず、対象空間から削除する照明器具があれば、記憶部１６に記憶されているリストから、当該照明器具を削除してリストを更新する。
【００６８】
閾値３：閾値として照明器具の調光特性（消費電力と調光率との関係）に応じた調光率を設定する。一般に照明器具に用いる光源の種類が異なれば、調光特性が異なるから、調光率の可変範囲が異なる。たとえば、蛍光ランプを光源に用いた照明器具は、調光率の下限値が１５％〜２５％程度であり、白熱ランプや発光ダイオードを光源に用いた照明器具は、調光率の下限値を０％とすることが可能である。このような照明器具の調光特性は、記憶部１６にあらかじめ登録される。照明器具の調光特性の一例を図４に示す。図４（ａ）に示す照明器具は、調光率（図４では調光率を照度比で示している）の下限値が１０％であり、図４（ｂ）に示す照明器具は、調光率の下限値が０％になっている。
【００６９】
このように照明器具ごとに調光率の下限値が異なっている場合には、各照明器具ごとに調光率の下限値を閾値に設定したリストを作成しておくことができる。このリストを用いることにより、すべての照明器具について調光可能な範囲で調光率を設定することが可能になる。すなわち、第３段階で作成したリストに含まれる照明器具のうち、調光率が閾値以下である照明器具を除去すれば、実現可能な範囲での照明シミュレーションが可能になる。
【００７０】
上述の例では調光率の下限値を閾値３に用いているが、消費電力と調光率との関係に鑑みて、発光効率が規定値以下になる照明器具を除去できるように閾値３を設定することも可能である。
【００７１】
図４（ｂ）に示す例では、消量電力が２０％のとき照度比（調光率）が７％、消費電力が２５％のとき照度比が２０％、消量電力が５０％のとき照度比が６０％となる照明器具を示している。ここで、発光効率を（照度比／消費電力）×１００％と表すものとする。図４（ｂ）によれば、この照明器具は、照度比が２０％以上では発光効率が８０％以上であるが、照度比が２０％を下回ると発光効率が次第に低下し、照度比が１０％程度になると発光効率は５０％以下になることがわかる。
【００７２】
したがって、図４（ｂ）に示す調光特性を有した照明器具の場合は、閾値を２０％程度に設定しておくことによって、発光効率の高い領域での使用が可能になり、結果的に省エネルギーを配慮した照明設計が可能になる。
【００７３】
ところで、閾値３を用いる場合には、閾値２を用いる場合と同様に、閾値３が小さい値であれば、調光率が閾値３以下になる照明器具を対象空間から削除しても目標照度値の変化は少ないから、第５段階を省略することが可能である。ただし、第５段階を省略すれば誤差は増加する。とくに、閾値３を設定するにあたって発光効率を考慮する場合には、閾値３は必ずしも小さい値になるとは限らないから、閾値３の大きさによっては、目標照度値を得るための実際の調光率と、設定した調光率との誤差が拡大する可能性がある。したがって、誤差をより低減する必要があるときには、第５段階での調光率の再計算を行うことが望ましい。
【００７４】
上述の動作例では、調光率が閾値以下になった照明器具を削除して記憶部１６に記憶されているリストを更新しているが、調光率が閾値以下である照明器具を単に削除するのではなく、調光率が閾値以下の照明器具に削除フラグを立てた表３のようなリストを生成してもよい。
【００７５】
【表３】
2011128887.tif 000006
【００７６】
この場合、当該リストを用いて削除フラグ（表３において、「削除」項目の「ｄｅｌ」が削除フラグ）が立っている照明器具を削除した別のリストを生成するか、あるいは当該リストの中から削除フラグが立っていない照明器具を採用する処理を行えばよい。要するに、第３段階で生成したリストの情報を残しながらも削除すべき照明器具がわかるようにしておくのである。
【００７７】
削除フラグを設定したリストを作成した場合、削除フラグが立っている照明器具は使用しないから、照明器具を削除したリストを生成する場合と結果は同じになる。ただし、照明器具の種類や配置を変更しないか一部だけ変更した照明設計を行う際に、すでに保存されているリストの再利用が可能になるから利便性が高くなる。
【００７８】
たとえば、第３段階で生成したリストに削除フラグを立てて残しておけば、第１段階において、記憶部１６に保存されているリストにおける照明器具の種類および配置を利用することができる。また、リストを更新するのではなく、第１段階で用いたリストと第３段階で生成したリストと第４段階で生成したリストとを、記憶部１６にそれぞれ別に保存しておくことによって、リストを再利用するようにしてもよい。
【００７９】
第４段階を実施した時点で、第１段階において配置した照明器具のうち、第３段階において指定した目標照度値を得るのに必異な照明器具のみが残され、各照明器具について目標照度値を得るのに必要な調光率が判明していることになる。
【００８０】
５．第５段階
第４段階で最終的な照明器具の属性（種類・位置・姿勢）が求められると、この属性を用い、照明逆算部１３において、目標照度値を達成するための調光率を再度逆算する。目標照度値は、第３段階で指定した値を用いる。
【００８１】
上述のように、第４段階で閾値を０に設定した場合を除いて（つまり、閾値２、閾値３を採用した場合）、照明器具の一部は目標照度値への寄与の程度が小さいものとして削除されるから、第５段階では削除後の照明器具を用いて調光率を再度求めるのである。
【００８２】
ただし、上述したように、第４段階において照明器具を削除した場合でも誤差を許容する場合には再計算を行わなくてもよい。第５段階を実施するか否かを利用者の判断で決める場合には入力装置２およびモニタ装置３を用いて対話的に指示を与える。
【００８３】
また、第４段階で照明器具を削除した後の照度値と目標照度値との誤差に応じて第５段階を実施するか否かを決めてもよい。この場合、誤差が規定の基準値以下であれば第５段階を省略し、誤差が基準値を超えていれば第５段階を実施することにより、第５段階の実施の有無を自動化することが可能になる。
【００８４】
結果は、表示部１５に与えられ、モニタ装置３の画面に表示される。また、表示部１５に与えられた照明計算の結果は、必要に応じて記憶部１６に保存される。
【００８５】
照明シミュレーションの結果には、照明シミュレーションを行った条件として、対象空間を規定するデータと、照明器具の属性のリストとを結合しておく。また、第４段階において削除フラグを立てたリストを生成している場合には、削除フラグを立てた照明器具を削除したリストを結合しておく。要するに、照明シミュレーションの際の条件を結果に結合しておくのである。
【００８６】
上述した動作例では、照明逆算部１３において調光率ないし照度比を求めており、配置決定部１４では調光率ないし照度比に対する閾値を設定しているが、照明逆算部１３と配置決定部１４とのいずれについても、調光率ないし照度比に代えて消費電力あるいは消費電力の比を用いてもよい。
【００８７】
この場合、記憶部１６に格納した調光特性（消費電力と調光率との関係）を用いることによって、調光率ないし照度比を消費電力に換算することができる。すなわち、照明逆算部１３あるいは配置決定部１４における演算は調光率または照度比で行い、演算結果を消費電力に換算すればよい。あるいはまた、演算結果をモニタ装置３に表示する際に消費電力の比に換算してもよい。
【００８８】
上述のように消費電力を用いると、消費エネルギーの見積もりが容易になるから、省エネルギーを配慮した照明設計を支援することができる。すなわち、省エネルギー化のための設計支援ツールとして用いることができる。
【００８９】
なお、第１段階において配置した照明器具の台数が目標照度値に対して過少である場合には、すべての照明器具の調光率を１００％にしても目標照度値の満たされない場所が生じるから、第４段階で調光率を求める際に調光率に変化が生じない可能性がある。また、すべての照明器具において調光率が閾値を超えるから、第４段階で削除される照明器具が生じない可能性がある。
【００９０】
したがって、第１段階において照明器具の台数が過少であるときには、配置したすべての照明器具が用いられ、しかもすべての照明器具の調光率が１００％になる状態が最終結果になる可能性がある。このような事態を回避するために、第１段階では照明器具を必要と考える台数よりも多く設定しておくことが望ましい。配置した照明器具の台数が過多であっても、上述のように、適宜に削除されることにより必要な台数に絞り込まれるから、最終的な照明設計は適正化されることになる。
【００９１】
また、第３段階において目標照度値を指定する際に、指定した目標照度値が、第１段階において配置した照明器具を用いて得られる照度値を超えていると、目標照度値から逆算によって求められる調光率が計算上では１００％を超えることになる。しかしながら、１００％を超える調光率の設定は禁止されるから、第１段階で配置した照明器具により得られる照度値と目標照度値との誤差が大きくなるという問題が生じる。
【００９２】
したがって、第３段階において、照明逆算部１３での演算結果において調光率が１００％を超える場合には、利用者に対して照明器具の属性や台数を変更するように警告を示すことが望ましい。具体的には、照明逆算部１３での逆算の結果、調光率が１００％を超える場合には、モニタ装置３の画面に警告を表示する。
【００９３】
（実施形態２）
実施形態１では、利用者が適宜に配置した照明器具のうち、利用者が指定した場所において指定した目標照度値を得るのに不要な照明器具を削除することによって、照明器具の配置を適正化している。これに対して、本実施形態では、対象空間において、あらかじめ指定した配置領域において、照明器具を自動的かつ規則的に配置する技術について説明する。
【００９４】
つまり、本実施形態は、第１段階のみが実施形態１とは異なっている。言い換えると、入力部１１における処理内容が実施形態１とは異なる。本実施形態の入力部１１では、対象空間となる仮想三次元空間を規定した後、照明器具については個々に配置するのではなく、以下の手順により対象空間に照明器具を配置する。
【００９５】
入力部１１に対して、まず、対象空間の中で照明器具を配置可能な領域が指示される。この指示は、入力装置２およびモニタ装置３を用いた対話的な操作によって行う。たとえば、対象空間をモニタ装置３の画面に表示した状態において、マウスのようなポインティングデバイスを用いて所望の領域を囲めばよい。通常、照明器具を配置可能な領域は、天井に配置されたライティングダクト（配線ダクト）を用いて給電する照明器具であれば、ライティングダクトが配置された領域になり、壁であれば出入口や窓などの開口部を除いた領域になる。
【００９６】
次に、入力装置２を用いて当該領域に配置しようとする照明器具の種類（光源、配光、姿勢など）と配置間隔とを指定すると、入力部１１では、指定された照明器具を指定された領域に指定された配置間隔で配置する。この種の処理はドロー系グラフィックソフトにおいて一般に知られている処理である。複数種類の照明器具を用いる場合には、照明器具ごとに同様の処理を行い、照明器具の種類と配置間隔とを指定することにより対象空間に照明器具を配置する。ここに、必要があれば入力装置２とモニタ装置３とを用いて利用者が照明器具の種類や位置を修正（変更や追加）してもよい。
【００９７】
上述のようにして、利用者が個々の照明器具を対象空間に配置することなく、対象空間内の所望の領域に複数個の照明器具を規則的に配置することが可能になる。対象空間に配置された照明器具の識別子、配光、位置、姿勢、調光率のリストは、実施形態１と同様にして記憶部１６に保存される。第２段階以降の処理は実施形態１と同様である。
【００９８】
入力部１１の動作について、さらに具体的に説明する。まず、照明器具を配置可能な領域を指定するために、入力部１１には領域指定モードが設けられており、領域指定モードを選択すると、着色用であるペン状のポインタがモニタ装置３の画面に表示される。
【００９９】
次に、マウスあるいはペンタブレットのようなポインティングデバイスを用いることにより、ポインタを移動させて対象空間の所望の領域に着色し、着色した領域を照明器具が配置可能である領域とする。領域を着色するのは、モニタ装置３の画面上で領域を視覚的に区別するためである。領域は、自由曲線や閉じた多角形で指定するほか、四角形や円形のような基本図形を用いて指定してもよい。基本図形を用いる場合、グラフィックソフトと同様に基本図形の変形が可能であって、基本図形のサイズ、縦横比、回転角などの変更により変形させることが可能である。
【０１００】
また、消しゴムツールがあれば指定した領域の一部を削除することも可能である。要するに、周知のグラフィックソフトと同様の機能を用いて領域を指定すればよい。領域は閉じた図形になるように指定し、図形内を塗りつぶすためのツール（いわゆる、バケツツール）を用いて閉じた図形の内側に着色を施す。
【０１０１】
領域の指定には、個々の領域を指定する方法のほか、天井や壁という単位で指定し、照明器具を自動的に配置した後に、不要な照明器具を利用者が指定して削除する方法もしくは以下の規則を適用して不要な照明器具を自動的に削除する方法を採用してもよい。
・規則１：指定した単位ごとに表面からの距離（たとえば、１０ｃｍ）を定めておき、ダクトが存在する場合のように、表面から定められた距離範囲内に他の物体の存在する領域があれば、当該領域は照明器具を配置する領域から除外する。
・規則２：指定した単位ごとに、柱・梁・窓・出入口のような凹部・凸部・開口部の存在する領域があれば、当該領域は照明器具を配置する領域から除外する。
【０１０２】
照明器具の配置の可否を区別する規則であれば他の規則を適用してもよく、また照明器具を配置する領域あるいは配置しない領域を、対象空間に規定した座標を表す数値で指定することも可能である。
【０１０３】
図６は天井２４という単位で領域を指定した場合について示している。図６（ａ）は、天井２４と物体Ｏｂ１，Ｏｂ２との距離に基づいて照明器具が配置可能か否かの判断に、規則１を適用した例を示している。図の左側の物体Ｏｂ１は、天井２４からの距離ｄ１が定められた距離ｄ０より大きく、この場合は、物体Ｏｂ１を天井２４に投影した領域内に照明器具を配置することが可能である。一方、図の右側の物体Ｏｂ２は、天井２４からの距離ｄ２が距離ｄ０より小さく、この場合は物体Ｏｂ２を天井２４に投影した領域内に照明器具を配置することはできない。
【０１０４】
図６（ｂ）は、天井２４に凸部Ｃｎが存在する場合であって、規則２を適用する例を示している。すなわち、凸部Ｃｎが存在する領域は照明器具を配置する領域から除外する。
【０１０５】
次に、入力装置２を用いて、配置しようとする照明器具の種類、配置間隔、照明器具の姿勢を設定する。照明器具の種類の指定は実施形態１と同様であって、上述した表１のようなリストを生成すればよい。
【０１０６】
ここで、配光特性がファイル名で表されているときには、照明器具を配置する際の姿勢（ｈ，ｐ，ｒ）を利用者が指定する。照明器具の姿勢を調整する際には、上述のようにして指定した照明器具を配置可能な領域内の任意の位置に、姿勢を調整しようとする１個の照明器具を配置し、当該照明器具による配光曲線をモニタ装置３に表示する。そして、モニタ装置３に表示された配光曲線を見ながら所望の配光になるように照明器具の姿勢を調整する。
【０１０７】
照明器具の姿勢を利用者にわかりやすくするために、モニタ装置３の画面内に対象空間の全体を縮小したウインドウを表示するとともに、照明器具の姿勢に応じて照明計算を行った結果をウインドウ内に表示してもよい。すなわち、着目している照明器具の姿勢に応じた対象空間の光の変化を確認しながら照明器具の姿勢を調整することが可能になる。
【０１０８】
実施形態１と同様に、対象空間の天井面をｘｚ平面とし、鉛直下向きをｙ方向の正の向きとする。この場合、天井面あるいは床面における照明器具の配置間隔は、ｘ方向とｚ方向との少なくとも一方について寸法を指定する。また、壁面における照明器具の配置間隔は、ｘ方向とｙ方向との少なくとも一方、あるいはｙ方向とｚ方向との少なくとも一方について寸法を指定することになる。
【０１０９】
ここで、照明器具は、点ではないから占有する範囲を考慮する必要があり、また、対象空間に対応する実空間では、照明器具の設置作業に必要な作業空間を確保することが必要である。したがって、占有サイズおよび作業空間を考慮して照明器具の配置間隔を定めなければならない。
【０１１０】
照明器具の占有サイズおよび作業空間は、照明器具の種類に応じて異なるから、図７（ａ）のように、照明器具Ｌの属性として占有範囲ｆを規定し、照明器具Ｌごとの占有範囲ｆを記憶部１６にあらかじめ登録しておくことが望ましい。図では照明器具Ｌを点状とみなし、照明器具Ｌを中心とする円形の占有範囲ｆを設定しているが、照明器具Ｌの形状に応じて各方向別に占有範囲ｆを設定するのが望ましい。
【０１１１】
このように、占有範囲ｆを記憶部１６に登録しておくことにより、利用者が指定した配置間隔では、図７（ｂ）のように占有範囲ｆが重複するときには、モニタ装置３に警告を表示することが可能になる。ここで、モニタ装置３に警告を表示する際は、利用者に対して配置間隔の修正を指示するか、あるいは占有範囲ｆが重複しないように配置間隔を自動的に修正する。なお、配置間隔を利用者が指定する画面において、占有範囲ｆから求められる最小の配置間隔を提示しておけば、利用者に対して指定可能な配置間隔について注意を喚起することができる。
【０１１２】
照明器具の設置位置については基準点を指定してもよい。基準点を指定する場合は、基準点から指定された配置間隔で照明器具が配置される。したがって、配置間隔を変化させずに基準点のみを変更することで、照明器具の位置を変化させることが可能になる。
【０１１３】
たとえば、天井面に照明器具を配置する場合に、基準点の座標（ｘ，ｚ）を（０．３，０．５）とし、配置間隔をｘ方向において０．８、ｚ方向において１とすれば、照明器具の配置位置（ｘ，ｚ）は、（０．３，０．５）、（１．１，０．５）、（１．９，０．５）、…、（０．３，１．５）、…、（０．３，２．５）、…、（０．３，３．５）、（１．１，３．５）、…になる。
【０１１４】
これに対して、基準点の座標（ｘ，ｚ）を（−０．１，０．５）に変更すれば、配置間隔は変更しなくとも、（−０．１，０．５）、（０．７，０．５）、（１．５，０．５）、…、（−０．１，１．５）、…、（−０．１，２．５）、…、（−０．１，３．５）、（０．７，３．５）、…という配置を得ることができる。
【０１１５】
なお、基準点の位置は適宜に設定可能であり、照明器具を配置可能な領域外でも基準点を設定することが可能である。
【０１１６】
上述のようにして照明器具の配置間隔が決定されると、照明器具を配置可能な領域として指定した範囲内の照明器具を抽出し、各照明器具に識別子（ＩＤ）を付与し、照明器具の識別子に配置位置を対応付け、さらに各照明器具の配光特性および姿勢を対応付けて記憶部１６に保存する。すなわち、規則的に配置した照明器具の属性に関するリストを記憶部１６に登録する。
【０１１７】
照明器具を配置可能な領域内の照明器具を抽出するには、座標が領域内である照明器具を抽出すればよい。すなわち、各照明器具の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を、以下の関係で求め、座標（ｘ，ｙ，ｚ）が配置可能な領域内である照明器具を抽出すればよい。
【０１１８】
照明器具の座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、基準点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）と、各軸方向の配置間隔（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ）とを用いることにより、ｘ＝ｘ０＋ｉ・ｄｘ、ｙ＝ｙ０＋ｊ・ｄｙ、ｚ＝ｚ０＋ｋ・ｄｚと表すことができる（ただし、ｉ，ｊ，ｋは正整数）。
【０１１９】
なお、照明器具を配置する面によって配置間隔が指定されない方向があるから、当該方向については配置間隔を０とすればよい（すなわち、ｄｘ，ｄｙ，ｄｚのいずれかが０になり、当該方向については基準点の座標を用いることになる）。
【０１２０】
上述のようにして、照明器具の属性に関するリストを生成した後、リストに従って対象空間に照明器具を配置する。以後の処理は、実施形態１と同様であり、指定した場所の目標照度値を満たすのに必要な照明器具を抽出し、不要な照明器具を削除した後に、各照明器具に必要な調光率を算出すればよい。
【０１２１】
ところで、上述の例は１種類の照明器具あるいは配置間隔を用いる場合の手順であって、複数種類の照明器具や複数の配置間隔を用いる場合には、照明器具の種類や配置間隔ごとに上述の手順で照明器具を配置する。たとえば、図８のように、２種類の照明器具Ｌａ，Ｌｂを用い、対象空間をｚ方向において２分するとともに、照明器具Ｌａをｚ方向の一側に配置し、照明器具Ｌｂをｚ方向の他側に配置する場合を想定する。また、対象空間においてｚ方向の前記一側には領域Ｒａ、前記他側には領域Ｒｂが設定されているものとする。
【０１２２】
この場合、各照明器具Ｌａ，Ｌｂの配光が指定されるとともに姿勢が調整され、配置間隔ｇａ，ｇｂと基準点Ｐａ，Ｐｂとが照明器具Ｌａ，Ｌｂごとに指定される。したがって、領域Ｒａ，Ｒｂごとに照明器具Ｌａ，Ｌｂが抽出され、照明器具Ｌａ，Ｌｂの属性に関するリストが作成される。
【０１２３】
上述の手順で記憶部１６に保存されているリストでは、照明器具を配置可能な領域内では同属性の照明器具が配置されていることになる。そこで、記憶部１６にリストを保存した後に、入力装置２およびモニタ装置３を用いた対話的な入力によって、照明器具の種類や配置位置を変更することが可能になっている。また、照明器具の追加や削除も可能になっている。
【０１２４】
このように、利用者による修正作業を可能にしておくことによって、対象空間の照明環境を、きめ細かく調整することが可能になる。しかも、多くの照明器具のリストは記憶部１６にあらかじめ保存されているから、作業が半自動化されることになり、多数台の照明器具を配置する場合には、利用者がすべての照明器具の属性を入力する場合よりも作業量が低減される。
【０１２５】
たとえば、図９に示すように、２０台の照明器具Ｌを対象空間に規則的に配置すればよく、そのうち２台の照明器具Ｌ（図９の右端に記載した照明器具Ｌｃ）のみの配置位置を変更する（図９の右向きに所定距離だけ移動させる）場合を想定する。この場合、２０台の照明器具Ｌについて属性を個々に指定するのではなく、上述のように配置間隔と基準点とを指定してリストを生成した後、着目する２台の照明器具Ｌｃについてのみ配置位置を調整するのである。
【０１２６】
同様に、照明器具Ｌが天井に配置されるダウンライトであって、３台の照明器具Ｌ（図９の左部下端に記載した照明器具Ｌｄ）だけを壁に向かう配光とし、残りを直下に向かう配光とする場合を想定する。この場合も、着目する３台の照明器具Ｌｄについてのみ姿勢を調整すればよい。
【０１２７】
ここで、照明器具の姿勢を変更する場合には隣り合う各一対の照明器具間の配置間隔は変化せず、また、照明器具を削除する場合には配置間隔が大きくなるから、照明器具の占有範囲（つまり、最小の配置間隔）を考慮する必要はない。しかしながら、他の属性の変更については、属性を変更した後の各照明器具について、最小の配置間隔を満たすことを確認することが必要である。
【０１２８】
すなわち、属性の変更により最小の配置間隔が満たされなくなる場合には、当該照明器具の周辺に存在する照明器具のうち最小の配置間隔内に存在する照明器具を削除するか、属性の変更を中止するかを利用者が選択する。また、属性の変更にあたって照明器具の種類を変更する場合には、照明器具の属性の変更は重要度が高いものとして優先的に扱い、最小の配置間隔を満たさない周辺の照明器具を自動的に削除するのが望ましい。
【０１２９】
上述のようにしてすべての照明器具の配置が決定されると、照明器具の属性のリストを更新し、更新後のリストを記憶部１６に保存する。リストの更新にあたっては、すべての照明器具の配置を決めた後にリストを更新するほか、個々の照明器具の属性の変更毎にリストを更新してもよい。後者の場合には、個々の照明器具の属性の変更毎に当該照明器具の変更が記憶部１６に保存されることになる。リストの更新が終了すれば、実施形態１と同様に第２段階に移行する。
【０１３０】
本実施形態では、対象空間がオフィス空間などであって同種類の多数台の照明器具がほぼ規則的に配置される場合にとくに有効である。一般に、この種の対象空間では、照明器具の配置位置はほぼ等間隔になっているが、利用者が個々の照明器具の配置位置を決めて対象空間に配置するのでは多大な労力を要する。これに対して、本実施形態では、配置位置の大部分については自動的に決定し、必要箇所のみの調整を行うから、労力を大幅に低減することができる。言い換えると、従来は１種類の照明設計に要していた労力で、複数種類の照明設計を検討することが可能になる。したがって、よりよい照明設計が可能になる。
【０１３１】
上述の動作例では、矩形状（正方形、長方形）の単位格子からなる二次元格子の格子点に照明器具を配置する場合であって、格子軸（格子点を結ぶ仮想の軸線）の方向が対象空間に設定した直交座標系の座標軸に平行である場合を想定しているが、格子軸と座標軸とは一致していなくてもよい。
【０１３２】
つまり、図１０（ａ）のように、回転角θと回転中心ｃθとを指定可能にしておき、二次元格子の面内において、二次元格子の全体を指定した回転中心ｃθの周りで指定した回転角θだけ回転させてもよい。回転では単位格子の形状は変化しないから、回転前の元の二次元格子において照明器具Ｌの配置位置を求めた後に、二次元格子を回転させて照明器具Ｌの位置を算出すればよい。
【０１３３】
また、図１０（ｂ）のように、二次元格子の隣接する格子軸Ａｔを１本置きに格子軸Ａｔの延長方向にずらしてもよい。この場合、格子点上の照明器具Ｌは、いわゆる千鳥状に配置されることになる。このような配置を選択する場合には、格子軸Ａｔをずらす方向と格子軸Ａｔをずらす寸法（オフセット）ｄｆとを指定する。
【０１３４】
さらにまた、図１０（ｃ）のように、着目する中心点ｃｃの周囲に同心円状に設定した複数の円形の仮想線ｓｃと、中心点ｃｃから放射状に設定した複数本の直線状の仮想線ｓｌとの交点に照明器具Ｌを配置する構成を採用してもよい。この場合、対象空間に設定した直交座標系の各座標軸に対する配置間隔に代えて、円形の仮想線の間隔ｒと、放射状の直線の角度間隔φとを用いて、照明器具を配置する座標位置を算出する。
【０１３５】
すなわち、照明器具を天井面（ｘｚ平面）に配置する場合を想定すると、中心点の座標（ｘ０，ｚ０）に対して、（ｘ０＋ｎ・ｒｃｏｓ（ｍφ），ｚ０＋ｎ・ｒｓｉｎ（ｍφ））の座標位置に照明器具を配置すればよい（ただし、ｎ，ｍ＝０，１，２，…である。ｎの最大値は同心円の個数、ｍの最大値は直線の本数−１）。照明器具の配置位置は、天井面内ではｒ，φで指定し、天井面からの距離はｙ座標を指定することになる。
【０１３６】
さらに、中心点を共通にする複数個の球面上に照明器具を配置する場合には、直線状の仮想線を規定するためにｘｚ平面に対する仮想線の角度が必要になるから、当該角度も指定可能にする。他の構成および動作は実施形態１と同様である。
【符号の説明】
【０１３７】
１  処理装置
２  入力装置
３  モニタ装置
１１  入力部
１２  照明計算部
１３  照明逆算部
１４  配置決定部
１５  表示部
１６  記憶部
２０  対象空間
【図１】
2011128887.tif 000007
【図２】
2011128887.tif 000008
【図３】
2011128887.tif 000009
【図４】
2011128887.tif 000010
【図５】
2011128887.tif 000011
【図６】
2011128887.tif 000012
【図７】
2011128887.tif 000013
【図８】
2011128887.tif 000014
【図９】
2011128887.tif 000015
【図１０】
2011128887.tif 000016