(57)【要約】      （修正有）【課題】照明機器の発光光度を照度測定装置からの目標照度に制御するために、照明機器に対する照度測定装置の距離的な位置関係を、より正確に判断し得る照明システムを提供する。【解決手段】各照明機器３の発光光度を、任意位置の照度測定装置５からの測定照度および目標照度に基づき、少なくとも、当該照度測定装置の測定照度に影響を与える照明機器に対して、測定照度が目標照度に近づくように且つ電力計６による消費電力も最適となるように制御する照明システムであって、照明制御装置４と照度測定装置との間でのデータの受け渡しを赤外線通信手段８にて行うようになし、照明機器に対する照度測定装置の近傍条件に基づき予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択するとともに、上記近傍条件を、赤外線通信手段８によるデータの取得の有・無を考慮したものである。【選択図】図１
2008243748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の照明機器と、これら各照明機器に設けられて当該各照明機器で発光させる光度を所定範囲内で変化させる複数の照明制御装置と、上記各照明機器にて消費される消費電力を計測する電力計と、上記照明機器による照度を測定し得る移動式の照度測定装置と、上記各照明制御装置、各照明機器および電力計の間でデータの受け渡しを行い得るデータ通信手段とを具備し、且つ上記照度測定装置から、その識別情報、目標照度および測定照度を出力し得るようにされた照明システムであって、
上記照明制御装置と照度測定装置との間でのデータの受け渡しを無線通信にて行うようになし、
さらに上記照明機器に対する照度測定装置の近傍条件に基づき予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択するとともに、
上記近傍条件を、無線通信によるデータの取得の有・無を考慮したことを特徴とする照明システム。
【請求項２】
照明制御装置に、
所定の光度生成範囲内で変化される光度値でもって発光光度を生成する光度生成手段と、
照度測定装置から発信される識別情報、目標照度、測定照度などのデータの取得の有・無を考慮した近傍条件に基づき、予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択する光度生成範囲選択手段と、
この光度生成範囲選択手段にて選択された光度生成範囲に基づき上記光度生成手段で生成された発光光度、当該発光光度での発光による測定照度、および照明機器の消費電力に基づき、当該生成された発光光度の良否を評価するための評価値を演算する評価値演算手段とを具備させた
ことを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
複数の照明機器と、これら各照明機器に設けられて当該各照明機器で発光させる光度を所定範囲内で変化させる複数の照明制御装置と、上記各照明機器にて消費される消費電力を計測する電力計と、上記照明機器による照度を測定し得る移動式の照度測定装置と、上記各照明制御装置、各照明機器および電力計の間でデータの受け渡しを行い得るデータ通信手段とを具備し、且つ上記照度測定装置から、その識別情報、目標照度および測定照度を出力し得るようにされた照明システムであって、
上記照明制御装置と照度測定装置との間でのデータの受け渡しを無線通信にて行うようになし、
さらに上記照明機器に対する照度測定装置の近傍条件に基づき予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択するとともに、
上記近傍条件を、無線通信によるデータの取得率を考慮したことを特徴とする照明システム。
【請求項４】
照明制御装置に、
所定の光度生成範囲内で変化される光度値でもって発光光度を生成する光度生成手段と、
照度測定装置から発信される識別情報、目標照度、測定照度などのデータの取得率を考慮した近傍条件に基づき、予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択する光度生成範囲選択手段と、
この光度生成範囲選択手段にて選択された光度生成範囲に基づき上記光度生成手段で生成された発光光度、当該発光光度での発光による測定照度、および照明機器の消費電力に基づき、当該生成された発光光度の良否を評価するための評価値を演算する評価値演算手段とを具備させた
ことを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項５】
複数の照明機器と、これら各照明機器に設けられて当該各照明機器で発光させる光度を所定範囲内で変化させる複数の照明制御装置と、上記各照明機器にて消費される消費電力を計測する電力計と、上記照明機器による照度を測定し得る移動式の照度測定装置と、上記各照明制御装置、各照明機器および電力計の間でデータの受け渡しを行い得るデータ通信手段とを具備し、且つ上記照度測定装置から、その識別情報、目標照度および測定照度を出力し得るようにされた照明システムであって、
上記照明制御装置と照度測定装置との間でのデータの受け渡しを無線通信にて行うようになし、
さらに上記照明機器に対する照度測定装置の近傍条件に基づき予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択するとともに、
上記近傍条件を、無線通信によるデータの取得率および光度変化量と照度変化量との相関係数を考慮したことを特徴とする照明システム。
【請求項６】
照明制御装置に、
所定の光度生成範囲内で変化される光度値でもって発光光度を生成する光度生成手段と、
照度測定装置から発信される識別情報、目標照度、測定照度などのデータの取得率および光度変化量と照度変化量との相関係数を考慮した近傍条件に基づき、予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択する光度生成範囲選択手段と、
この光度生成範囲選択手段にて選択された光度生成範囲に基づき上記光度生成手段で生成された発光光度、当該発光光度での発光による測定照度、および照明機器の消費電力に基づき、当該生成された発光光度の良否を評価するための評価値を演算する評価値演算手段とを具備させた
ことを特徴とする請求項５に記載の照明システム。
【請求項７】
無線通信として短距離無線通信を用いたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項８】
無線通信として赤外線通信を用いたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の位置で適切な照度が得られる照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、展示場、図書館、会議場などの広い部屋（空間室）の天井には、非常に多くの照明機器が配置されており、通常、各照明機器の発光光度は一定値にされている。
しかし、展示場、図書館などにあっては、物品の展示位置または利用者の好みにより、要求される照度が異なる場合があり、従来、このような要求に応じるものとして、個々の照明機器または小範囲のエリア毎の照明機器の光度を、手動にて調節するものがあったが、その調節作業は、非常に面倒であるという欠点があった。
【０００３】
また、会議室などにあっては、照明機器の光度が決められているが、経年変化などによりその光度が低下するため、やはり、定期的に照度を測定して調節する必要があり、やはり、その作業が非常に面倒であるという欠点があった。
【０００４】
さらに、部屋に窓があると、差し込む日光により手元の照度が大きく変化するとともに、照明機器による発光をそれ程必要としない場合には、電力が無駄に消費されるという欠点があった。
【０００５】
このような欠点に対処するものとして、照明機器の発光光度による照度が目標照度に自動的に近づくように制御する照明システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
この照明システムは、少なくとも、制御部を有する照明機器と、照明下に配置されてその照度を測定するとともに各照明機器の制御部にその照度および利用者が設定した目標照度を送信するようにした照度測定装置つまり携帯型の照度センサとが具備されたものである。
【０００７】
例えば、図書館を例にして説明すると、利用者がその照度センサを持って或る場所に移動すると、その照度センサから目標照度および測定照度が制御部に送信され、この制御部にて、任意の照明機器に対する照度センサの位置関係を判断するとともに、照度センサからの目標照度に近づくように、その発光光度を制御するものである。
【０００８】
そして、この位置関係を判断する際に、照明機器における光度の変化量と照度センサで測定された照度の変化量との類似度を考慮して行われており、具体的には、所定の光度範囲内でランダムに変化される光度の時系列データと、照度センサにより取得された照度の時系列データとの相関係数により、互いの類似度が判断されていた。
【０００９】
すなわち、照度センサが複数ある場合、相関係数が１に近いほど、照明機器の光度による影響を最も受けており、言い換えれば、照明機器に近い位置に存在すると判断することにより、当該判断された照明機器について、その光度による照度が、目標照度に近づくように制御が行われるとともに、照明機器から遠いものについては、その光度を減らすように制御されている。
【特許文献１】特開２００６−３０２５１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述した照明システムの構成によると、照明機器に対する照度センサの位置関係を判断する際に相関係数が用いられているが、全ての判断が、精度良く行われるとは限らない。すなわち、相関係数は、２組のデータ列の傾向性が似ていることは判断できるが、照明機器と照度センサとの距離的な関係を常に正しく判断することができないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、照明機器の発光光度を照度測定装置からの目標照度に制御するために、照明機器に対する照度測定装置の距離的な位置関係を、より正確に判断し得る照明システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る照明システムは、複数の照明機器と、これら各照明機器に設けられて当該各照明機器で発光させる光度を所定範囲内で変化させる照明制御装置と、上記各照明機器にて消費される消費電力を計測する電力計と、上記照明機器による照度を測定し得る移動式の照度測定装置と、上記各照明制御装置、各照明機器および電力計の間でデータの受け渡しを行い得るデータ通信手段とを具備し、且つ上記照度測定装置から、その識別情報、目標照度および測定照度を出力し得るようにされた照明システムであって、
上記照明制御装置と照度測定装置との間でのデータの受け渡しを無線通信にて行うようになし、
さらに上記照明機器に対する照度測定装置の近傍条件に基づき予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択するとともに、
上記近傍条件を、無線通信によるデータの取得の有・無を考慮したものである。
【００１３】
また、請求項２に係る照明システムは、請求項１に記載のシステムにおける照明制御装置に、
所定の光度生成範囲内で変化される光度値でもって発光光度を生成する光度生成手段と、
照度測定装置から発信されるデータの取得の有・無を考慮した近傍条件に基づき、予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択する光度生成範囲選択手段と、
この光度生成範囲選択手段にて選択された光度生成範囲に基づき上記光度生成手段で生成された発光光度、当該発光光度での発光による測定照度、および照明機器の消費電力に基づき、当該生成された発光光度の良否を評価するための評価値を演算する評価値演算手段とを具備させたものである。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る照明システムは、複数の照明機器と、これら各照明機器に設けられて当該各照明機器で発光させる光度を所定範囲内で変化させる照明制御装置と、上記各照明機器にて消費される消費電力を計測する電力計と、上記照明機器による照度を測定し得る移動式の照度測定装置と、上記各照明制御装置、各照明機器および電力計の間でデータの受け渡しを行い得るデータ通信手段とを具備し、且つ上記照度測定装置から、その識別情報、目標照度および測定照度を出力し得るようにされた照明システムであって、
上記照明制御装置と照度測定装置との間でのデータの受け渡しを無線通信にて行うようになし、
さらに上記照明機器に対する照度測定装置の近傍条件に基づき予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択するとともに、
上記近傍条件を、無線通信によるデータの取得率を考慮したものである。
【００１５】
また、請求項４に係る照明システムは、請求項３に記載のシステムにおける照明制御装置に、
所定の光度生成範囲内で変化される光度値でもって発光光度を生成する光度生成手段と、
照度測定装置から発信されるデータの取得率を考慮した近傍条件に基づき、予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択する光度生成範囲選択手段と、
この光度生成範囲選択手段にて選択された光度生成範囲に基づき上記光度生成手段で生成された発光光度、当該発光光度での発光による測定照度、および照明機器の消費電力に基づき、当該生成された発光光度の良否を評価するための評価値を演算する評価値演算手段とを具備させたものである。
【００１６】
また、本発明の請求項５に係る照明システムは、複数の照明機器と、これら各照明機器に設けられて当該各照明機器で発光させる光度を所定範囲内で変化させる複数の照明制御装置と、上記各照明機器にて消費される消費電力を計測する電力計と、上記照明機器による照度を測定し得る移動式の照度測定装置と、上記各照明制御装置、各照明機器および電力計の間でデータの受け渡しを行い得るデータ通信手段とを具備し、且つ上記照度測定装置から、その識別情報、目標照度および測定照度を出力し得るようにされた照明システムであって、
上記照明制御装置と照度測定装置との間でのデータの受け渡しを無線通信にて行うようになし、
さらに上記照明機器に対する照度測定装置の近傍条件に基づき予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択するとともに、
上記近傍条件を、無線通信によるデータの取得率および光度変化量と照度変化量との相関係数を考慮したものである。
【００１７】
また、請求項６に係る照明システムは、請求項５に記載のシステムにおける照明制御装置に、
所定の光度生成範囲内で変化される光度値でもって発光光度を生成する光度生成手段と、
照度測定装置から発信されるデータの取得率および光度変化量と照度変化量との相関係数を考慮した近傍条件に基づき、予め設定された複数の光度生成範囲から所定の光度生成範囲を選択する光度生成範囲選択手段と、
この光度生成範囲選択手段にて選択された光度生成範囲に基づき上記光度生成手段で生成された発光光度、当該発光光度での発光による測定照度、および照明機器の消費電力に基づき、当該生成された発光光度の良否を評価するための評価値を演算する評価値演算手段とを具備させたものである。
【００１８】
また、請求項７に係る照明システムは、請求項１乃至６のいずれかに記載のシステムにおける無線通信として短距離無線通信を用いたものである。
さらに、請求項８に係る照明システムは、請求項１乃至６のいずれかに記載のシステムにおける無線通信として赤外線通信を用いたものである。
【発明の効果】
【００１９】
上記請求項１〜請求項６に係る各照明システムによると、データの取得の有・無、またはデータの取得率、またはデータの取得率および光度変化量と照度変化量との相関係数を考慮することにより、照度測定装置の測定照度に影響を与える照明制御装置すなわち照明機器を絞り込むようにしたので、例えば光度変化量と照度変化量との相関係数だけを用いて位置関係を判断する場合に比べて、互いの距離的位置関係を迅速に且つ精度良く把握することができ、したがって各照明機器を、照度測定装置での目標照度を満たし且つ省電力な状態へと素早く収束させることができる。
【００２０】
さらに、請求項７および請求項８に係る各照明システムによると、照度測定装置からのデータを照明機器に設けられた照度測定装置に送るのに、指向性が強く且つ伝送し得る距離も短い短距離無線通信、例えば赤外線を使用する（つまり、データが届く範囲が限定されることになり）とともにデータの取得の有・無、またはデータの取得率、またはデータの取得率および光度変化量と照度変化量との相関係数を考慮することにより、照度測定装置の測定照度に影響を与える照明制御装置すなわち照明機器を絞り込むようにしたので、例えば光度変化量と照度変化量との相関係数だけを用いて位置関係を判断する場合に比べて、互いの距離的位置関係を迅速に且つ精度良く把握することができ、したがって各照明機器を、照度測定装置での目標照度を満たし且つ省電力な状態へと素早く収束させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１に係る照明システムを、図１〜図１７に基づき説明する。
本実施の形態１においては、例えば図書室などの広い部屋の天井（空間室の上方位置）に多数配置された蛍光灯などの照明機器を、図書室の利用者が携帯する照度測定装置により、任意の位置で且つ利用者が希望する照度が得られるように制御する場合について説明する。
【００２２】
なお、以下の説明において、照明機器から発光される発光光度および照度測定装置により測定される測定照度については、単に、光度および照度と称したり、また必要に応じて、光度値および照度値と称する。また、電力計による測定される消費電力（使用電力でもある）についても、必要に応じて、消費電力値（電力値）と称する。さらに、照明機器については、例えば蛍光灯（後述する）が用いられるが、以下においては、単に、「照明」と称して説明する場合があり、また照度測定装置についても、単に、「照度センサ」と称して説明する場合がある。
【００２３】
この照明システムは、図１および図２に示すように、大きく分けて、部屋の天井に配置されるとともに電力供給源（例えば、商用電力である）１に電気配線２を介して接続された複数の照明機器３と、これら各照明機器３に一体に設けられて当該照明機器３にて発光される発光光度（カンデラＣｄで表される）を制御する照明制御装置（例えば、マイクロチップなどで構成される）４と、利用者が携帯して現在位置で測定された測定照度（ルクスｌｘで表される）を検出し得る移動式の照度測定装置５と、上記各照明機器３における全消費電力を計測する電力計６とから構成されており、さらに上記照明制御装置４および電力計６は、ネットワーク回線（データ通信手段の一例で、有線方式またはブルートゥースなどの無線方式であってもよい）７を介して接続されており、また後で詳述するが、上記照明制御装置４と照度測定装置５とのデータ通信手段８には、赤外線通信方式（無線通信方式の一例である）が用いられている。なお、この場合における赤外線としては、可視光に近い電磁波である近赤外線（０．７〜２．５μｍ）が用いられており、この赤外線通信方式は、電波で通信する方式に比べて、指向性があり回折を起こさないという利点がある。
【００２４】
上記照明機器３は、発光源である蛍光灯３ａと、上記照明制御装置４から指示された光度値に基づき当該蛍光灯３ａへの供給電圧を制御してその発光光度を調節する光度調節部（例えば、インバータなどが用いられる）３ｂとから構成されている。勿論、発光源として蛍光灯以外のもの、例えば白熱灯などを用いてもよい。
【００２５】
上記照度測定装置５は、図３に示すように、例えばカード型のものであり、矩形状のカード本体部５ａの表面に配置されて受光するとともにその照度を検出し得る光センサ部５ｂと、利用者が希望する目標照度および当該照度測定装置５の識別情報（以下、センサＩＤともいう）を設定し得る数字ボタンなどのデータ入力部５ｃと、これら入力された目標照度および識別情報を記憶するデータ記憶部５ｄと、上記光センサ部５ｂで得られた測定照度、設定された目標照度および識別情報を所定時間間隔（例えば、１秒以下の間隔）でもって且つ赤外線に載せて（赤外線通信にて）出力するデータ発信部（赤外線発信部ともいえる）５ｅとから構成されている。上記カード本体部５ａには、データ入力部５ｃとしてのキーボードおよび目標照度、測定照度などを表示し得るデータ表示部５ｆ、表示データを切り替えるための切替ボタン５ｇなどが設けられている。なお、上記データ入力部５ｃとデータ記憶部５ｄとにより、目標照度設定部が構成される。
【００２６】
次に、照明制御装置４を図４に基づき説明する。
この照明制御装置４は、予め設定された複数の光度生成範囲（光度変化範囲ともいい、後述する）のうち、所定の光度生成範囲内で、照明機器３における光度をランダムに変化させて発光光度を生成するとともにこの変化された発光光度を順次出力し得る光度生成手段１１と、ネットワーク回線７を介して送られる消費電力および照度測定装置５から発信される赤外線を受光し識別情報、目標照度および測定照度を取り込むデータ取込手段１２と、このデータ取込手段１２にて取り込まれたデータを所定回数分（少なくとも、演算に必要とする回数分を超える回数）を記憶（格納）し得るデータ記憶手段１３と、このデータ記憶手段１３に記憶されたデータを取り込むとともにこのデータに基づき各照明機器３に対する照度測定装置５の距離的位置関係すなわち近傍度および照度状態（これについては、後述する）に基づき、次に生成する発光光度（以下、次光度ともいう）の生成範囲を、予め設定されている複数の光度生成範囲から選択する光度生成範囲選択手段１４と、上記光度生成手段１１にて出力された次光度およびこの次光度の発光による測定照度（現在照度ともいう）並びに照明機器３の消費電力に基づき、当該次光度の良否を評価するための評価値を評価式（目的関数ともいう）を用いて演算する評価値演算手段１５とから構成されている。
【００２７】
また、上記データ取込手段１２としては、ネットワーク回線７を介して消費電力を取り込む第１データ取込部（有線データ取込部ともいうことができる）１２ａと、赤外線を介して照度測定装置５の識別情報、目標照度および測定照度を取り込む第２データ取込部（赤外線データ取込部ということもでき、赤外線受信部でもある）１２ｂとから構成されている。なお、第２データ取込部１２ｂと照度測定装置５のデータ発信部５ｅとにより、赤外線通信手段８が構成される。
【００２８】
次に、上記光度生成範囲選択手段１４を図５に基づき説明する。
この光度生成範囲選択手段１４に備えられる近傍条件は、各照明機器３に設けられた照明制御装置４にて、照度測定装置５から赤外線通信により送信されるデータ（例えば、センサＩＤ）が受信できるか否かを表す近傍度および照度状態に基づき決定される。すなわち、これら近傍度および照度状態により、次の発光光度である次光度の生成範囲である光度生成範囲が決定されるもので、言い換えれば、現在の発光光度に基づき次光度をどの程度増光または減光するかを決めるためのものである。
【００２９】
光度生成範囲は、図５に示されるように、３種類用意されている。図５中、光度生成範囲Ａは、現在の光度を下げること（減光）を重視した範囲であり、光度生成範囲Ｂは、単に、光度を調節する範囲であり、光度生成範囲Ｃは現在の光度を上げること（増光）を重視した範囲である。
【００３０】
なお、図５中の数値は、照明機器３の最大点灯光度を１００（％）としたときの光度変化量（％）であり、これらの値は実験的に求められたものである。数値的に説明すると、光度生成範囲（つまり、光度変化範囲）は、許容可視変動範囲［人が知覚し得ない範囲であり、目標光度の１．０６（＋６％）〜０．９２（−８％）の範囲］が望ましいが、光度生成範囲によっては、その範囲を少し超えるものもあるが、やはり、人の知覚では殆ど気が付くことがないため、支障は生じない。すなわち、図５にて示した光度生成範囲を、拡大許容可視変動範囲ということができる。
【００３１】
ここで、光度生成範囲を具体的に決定する方法について説明しておく。
光度生成範囲を決定する場合、赤外線通信により得られた識別情報（センサＩＤ）、目標照度、測定された現在照度などのデータ（以下、センサ情報ともいう）用いて、以下の手順にて決定される。但し、ｉは照度センサの番号、Ｌｔは目標照度、Ｌｃは現在照度を表す。
（１）センサ情報が得られない場合は、光度生成範囲Ａが選択される。
（２）センサ情報が得られた場合、測定された現在照度に応じた下記の照度状態（照度値の大小に基づくルールともいえる）に基づき光度生成範囲が決定される。
【００３２】
（ａ）１．０６Ｌｔ＜Ｌｃｉ→光度生成範囲Ａ
（ｂ）０．９２Ｌｔ≦Ｌｃｉ且つＬｃｉ≦１．０６Ｌｔ→光度生成範囲Ｂ
（ｃ）Ｌｃｉ≦０．９２Ｌｔ→光度生成範囲Ｃ
次に、上記評価値演算手段１５について説明する。
【００３３】
この評価値演算手段１５は、得られた次光度が良好であるか否か（不良であるか）を判断するもので、つまりシステム全体の消費電力と、目標照度に対する各照度測定装置５で得られる照度状況、つまり目標照度に対する測定照度の差（照度差であり、以下、偏差ともいう）とを考慮して判断するもので、下記（１）式にて得られる評価値ｆに基づき判断される。
【００３４】
例えば、前回の光度生成範囲で得られた発光光度による評価値と、今回選択された光度生成範囲にて得られた次光度に基づく評価値とを比較して、値が小さくなっていれば、システム全体の光度、言い換えれば各照明機器３での光度が良好な方向に収束していることを意味しており、つまり、各照明機器３が、照度測定装置５での測定照度が目標照度に近づくとともに消費電力も少なくなるように制御されていることを示している。
【００３５】
【数１】
2008243748.tif 000003
すなわち、上記（１）式から判るように、評価値ｆは、消費電力Ｐに、現在の測定照度Ｌｃと目標照度Ｌｔとの照度差である偏差に依存する照度依存量ｇｉを加算したものである。また、消費電力Ｐとしては、電力計６にて測定された値が用いられる。
【００３６】
そして、照度依存量ｇｉは、偏差が負である場合、または偏差が現在照度の６％以上である場合に加算されるもので、ペナルティとしての役割を持つ。ここで、現在照度に加算される６％は、上述したように、人間が明るさ変動を知覚するかどうかの閾値（許容可視変動範囲の上限）である。ここでは、許容可視変動範囲の上限（６％）とその下限（−８％）との間を目標照度収束状態とする。
【００３７】
このように、目標照度収束状態の上限値以上、または現在照度が目標照度を下回る場合は、ペナルティを与えることで評価値を上昇させ、急速に増光または減光させるようにしている。
【００３８】
また、照度依存量ｇｉには、偏差に対して評価すべき照度測定装置（評価対象）５を絞るための選択指標（データの取得の有・無に相当する）Ｒｉが乗算される。勿論、データが取得された場合には「１」が、データが取得されない場合には「０（ゼロ）」が乗算される。すなわち、データが取得され、現在照度が目標照度収束状態を上回っている場合、および現在照度が目標照度を下回っている場合にだけ加算される。これにより、現在照度が目標照度収束状態を大きく上回っていた場合には、目標照度に近づけるように減光し、逆に目標照度を下回っていた場合には、急速に増光することになる。この評価値には、赤外線通信範囲内の照度測定装置５だけのデータを加算しているため、その移動時においても、不必要な照明機器３の光度上昇を抑えることができる。また、照度依存量ｇｉには、重み係数ｗが乗算されており、この値を変化させることにより、目標照度を満足させることを優先するか、電力の最小化を優先するかを選択することができる。
【００３９】
したがって、上記評価値演算手段１５は、図６に示すように、データが取得されているか否かに基づき照度測定装置５を絞るための選択指標（ここでは、「１」または「０（ゼロ）」である）Ｒｉを出力する選択指標決定部２１と、目標照度と測定照度との偏差に基づく照度依存量ｇｉを求める依存量演算部２２と、この依存量演算部２２で求められた値（照度測定装置が複数ある場合には、その合計値）を入力するとともにこの値に重み係数ｗを乗算したものに全ての照明機器３の消費電力の合計値Ｐを加算する加算部２３と、この加算部２３にて得られた評価値ｆと前回の評価値（例えば、データ記憶手段に記憶されている）ｆとを比較して値が改善しているか否かを判断する、すなわち大きくなっているか否かを判断する評価値判断部２４とから構成されている。なお、選択指標が「１」の場合は、データが取得されており、しかも照度測定装置５がその照明制御装置４すなわちその照明機器３の直ぐ近くに位置している場合である。また、選択指標が「０（ゼロ）」の場合は、データが取得されておらず、照度測定装置５がその照明機器３から離れている場合を示している。
【００４０】
また、照度依存量ｇｉについては、偏差（偏差量）が負の場合、または偏差が現在照度の６％以上の場合には、偏差の二乗に、選択指標Ｒｉが乗算されたものが用いられ、偏差が上記以外の範囲である場合には、「０（ゼロ）」が用いられる。なお、取得の有・無に用いられるデータとしては、センサＩＤ、目標照度、測定照度のいずれでもよく、ここでは、センサＩＤが用いられる。
【００４１】
ここで、赤外線通信の届く範囲について説明しておく。
すなわち、赤外線通信によるセンサＩＤなどのデータの取得の有・無で照度測定装置１５の概略的な位置情報を把握するため、赤外線通信の送信および受信可能範囲をどのように設定するかが重要となる。
【００４２】
例えば、赤外線通信の可能範囲が狭い場合、データを受け取ることができず影響があると判断できる照明機器３の数が少なくなり、目標照度を満たせない場合がある。一方、通信可能範囲が広い場合、影響があると判断できる照明機器３の数が多くなり、データから概略的な位置情報を把握するのが困難となる。すなわち、赤外線通信の範囲設定はデータ発信部５ｅ［赤外線発信部（発光モジュール）］の取付け方および発光光度の強さに依存するため、放射角度および発光光度の強さを調節することで、通信可能範囲の設定を行う。本実施の形態１（以下に示す実施の形態２および３においても、同様である）では、図７に示すように、４つの照明機器３の中心に照度測定装置５を置いたときに、これら４つの照明機器３が同時に当該照度測定装置５からのデータを受信できるような範囲とした。
【００４３】
以下、上述した照明システムにおける照明制御方法を、図８のフローチャートに基づき簡単に説明する。ここでは、照度測定装置５を照度センサと称して説明する。
システムが起動されると、初期光度などの初期パラメータが設定され（ステップ１）、そして各照明機器３は初期光度でもって点灯される（ステップ２）。
【００４４】
すなわち、このステップ２では、光度生成手段１１により、初期設定により設定された初期光度が生成されて照明機器３が点灯されるとともに、所定の光度生成範囲（例えば、光度生成範囲Ｂ）で、且つ所定時間間隔（例えば、１秒以下の間隔）でもって、ランダムにその光度が変化される。具体的には、コンピュータ装置の演算処理部（マイクロチップ）で乱数（正確には、擬似乱数）を発生させることにより行われる。ここで発生された光度は、他の照明機器とは全く無関係に決定される。
【００４５】
なお、このとき、希望する目標照度を設定した照度センサ５を携帯した利用者が照明機器（正確には、蛍光灯３ａである）３の下方の任意の場所に移動し、例えば図書室の或る場所に着席しているものとして説明する。ここでは、説明を簡単にするために、利用者が一人の場合、すなわち照度センサ５が１個の場合について説明するが、利用者が複数人いる場合、すなわち照度センサ５が複数個ある場合には、それぞれに対して制御が行われる。
【００４６】
照明制御装置４は、データ取込手段１２の第１データ取込部１２ａによりネットワーク回線７を介して電力計６からの消費電力を取得するとともに、赤外線通信手段８によりすなわち第２データ取込部１２ｂにより赤外線を介して照度センサ５からのセンサＩＤ、目標照度、測定照度などのセンサ情報を、所定時間間隔（例えば、１秒以下の間隔）でもって取得し、データ記憶手段１３に時系列データとして記憶される（ステップ３）。勿論、照明機器３に対する発光光度は、当該照明制御装置４にて把握されている。
【００４７】
次に、評価値演算手段１５により、取得した発光光度、照度センサ５のセンサＩＤ、測定照度および消費電力を用いて評価値が演算される（ステップ４）。
次に、光度生成範囲選択手段１４にて、近傍条件である近傍度および照度状態に基づき、次に発光すべき光度生成範囲が選択されるとともに、この範囲内で光度生成手段１１により次光度が生成される（ステップ５）。
【００４８】
次に、生成された次光度、並びに照度センサ５のセンサＩＤ、測定照度および消費電力が、再度、取得される（ステップ６）。
次に、評価値演算手段１５により、ステップ６で取得された次光度、取得されたセンサＩＤ、目標照度、測定照度および消費電力に基づき、当該次光度を評価するための評価値が演算される（ステップ７）。
【００４９】
次に、ステップ７で演算された評価値に基づき、前回の評価値より改善されているか否かが、すなわち次光度を受理するか否かが判断される（ステップ８）。
そして、ステップ８で改善されていると判断された場合には、演算終了判断部（例えば、演算を強制的に終了させるもので、無くてもよい）を介して（ステップ１０）、上記ステップ３に戻り、引き続き、上記各ステップ３〜１０が実行される。
【００５０】
一方、ステップ８で改善されていないと判断された場合には、ステップ９に進み前回の値、すなわち前回の発光光度を採用した後、上記ステップ３に戻り、引き続き、上記各ステップ３〜１０が実行される。
【００５１】
ここで、上述した実施の形態１に係る赤外線通信を用いた適応的近傍アルゴリズムを、実際に実験室に構築した照明システムに適用した場合について説明する。
図９に示すように、部屋の天井に、照明（以下、１〜１５の番号を付して説明する）を１５個配置するとともに、３個の照度センサ５Ａ，５Ｂ，５Ｃが配置されたものであり、照度センサ５Ａの目標照度は７５０ルクスに、照度センサ５Ｂの目標照度は６５０ルクスに、照度センサ５Ｃの目標照度は５５０ルクスに設定されているものとする。なお、以下の説明では、１５個の照明機器３を区別するのに、単に、「照明」という語句の後に、その番号を付すとともに、３個の照度センサ５Ａ，５Ｂ，５Ｃについては、「センサ」という語句の後に、Ａ〜Ｃの文字を付す（以下に示す実施の形態２および実施の形態３においても同様とする）。
【００５２】
以下、実験結果を図面に示したグラフとともに説明する。なお、図面におけるグラフの縦軸は照度、横軸は探索回数を示し、探索回数（データ取得回数である）の１回は約０．７秒に相当する。なお、各照度センサの目標照度収束状態を帯状にて示す。
【００５３】
各照度センサ５の照度の履歴を図１０に、センサＡの移動前後の照度の履歴を図１１に示す。各センサに対して影響の大きい照明の光度の履歴を図１２〜図１５に、全てのセンサに対して影響の小さい照明の光度の履歴を図１６に示す。また、使用電力の履歴を図１７に示す。
【００５４】
図１０より、実験開始後、各センサＡ，ＢおよびＣはそれぞれ探索回数９（約６秒に相当）、１８および１７回で目標照度に収束していることが判る。目標照度収束状態に到達した後、全てのセンサは安定して目標照度を満たしている。図１１より、センサＡの移動後、当該センサＡは探索回数１３回（約９秒に相当）で目標照度に収束していることが判る。また、相関係数を用いた場合と比較すると、赤外線通信方式の方が目標照度への収束が極めて早く、また収束後に照度が安定していることを確認できる。図１２および図１３からも、センサＡの移動後、それぞれ照明が急速に減光または増光していることが判る。また、図１７から、赤外線方式の方が使用電力が少ないことが確認できた（相関係数を用いた分のグラフは省略する）。
【００５５】
上記実施の形態１の照明システムによると、照度測定装置からのデータを照明機器に設けられた照度測定装置に送るのに、指向性が強く且つ伝送し得る距離も短い赤外線を使用しているため、当該照度測定装置から当該データが届く範囲が限定されることになり、すなわちデータの取得の有・無を考慮して、照度測定装置の測定照度に影響を与える照明制御装置すなわち照明機器を絞り込むようにしたので、例えば光度変化量と照度変化量との相関係数だけを用いて位置関係を判断する場合に比べて、互いの距離的位置関係を迅速に且つ精度良く把握することができ、したがって各照明機器を、照度測定装置での目標照度を満たし且つ省電力な状態へと素早く収束させることができる。
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係る照明システムを、図１８〜図２７に基づき説明する。
【００５６】
上記実施の形態１においては、照明機器３に対する照度測定装置５の近傍条件、特に近傍度を、赤外線通信により照度測定装置５から発信されたデータが照明機器３で受信できたか否かにより、判断するように説明したが、本実施の形態２においては、データの取得の有・無の代わりに、データの取得率を用いて判断するようにしたものであり、両者の異なる箇所はこの点であるため、以下の説明では、この部分に着目して説明する。
【００５７】
すなわち、照明制御装置４′は、実施の形態１と略同様に、図１８に示すように、光度生成手段３１と、データ取込手段３２と、データ記憶手段３３と、光度生成範囲選択手段３４と、評価値演算手段３５とから構成されているが、実施の形態１とは実質的に異なる光度生成範囲選択手段３４について詳しく説明する。
【００５８】
すなわち、この光度生成範囲選択手段３４は、データの取得率を考慮した近傍度および照度状態に基づき、光度生成範囲の選択を行うものである。
光度生成範囲は、実施の形態１で示したものと同様に、３種類用意されており、光度生成範囲Ａは、現在の光度を下げること（減光）を重視した範囲であり、光度生成範囲Ｂは、単に、光度を調節する範囲であり、光度生成範囲Ｃは現在の光度を上げること（増光）を重視した範囲である。これらの選択については、近傍度であるデータ取得率および照度状態に基づき決定される。なお、正確に言えば、データの取得の有・無は、データ取得率に含まれることになるので、見方によれば、データの有・無にさらにデータの取得率を考慮したものということもできる。
【００５９】
ここで、光度生成範囲を具体的に決定する方法について説明する。
光度生成範囲を決定する場合、赤外線通信により得られたセンサＩＤ、目標照度、測定された現在照度、およびセンサＩＤの取得率などのデータを用いて、以下の手順で行われる。但し、ｉは照度センサの番号、Ｌｔは目標照度、Ｌｃは現在照度、ｒａは取得率、Ｔｒは取得率の閾値を表す。
（１）取得率が「０（ゼロ）」である場合、つまりセンサＩＤが得られない場合には、光度生成範囲Ａが選択される。
（２）取得率が「０（ゼロ）」より大きく且つ閾値より小さい場合には、光度生成範囲Ｂが選択される。
（３）取得率が閾値以上である場合には、測定された現在照度に応じた下記の照度状態（照度値の大小に基づくルールともいえる）に基づき光度生成範囲が決定される。
【００６０】
（ａ）１．０６Ｌｔ＜Ｌｃｉ→光度生成範囲Ａ
（ｂ）０．９２Ｌｔ≦Ｌｃｉ且つＬｃｉ≦１．０６Ｌｔ→光度生成範囲Ｂ
（ｃ）Ｌｃｉ≦０．９２Ｌｔ→光度生成範囲Ｃ
上記（２）項で説明したように、センサＩＤを取得した照明機器３においても、センサＩＤの取得率が低い場合、目標照度および現在照度の値に関係なく光度生成範囲Ｂを与える。これにより、環境雑音（所謂、ノイズ）による不適切な光度生成範囲の選択を防ぐことができ、安定した照度が得られる。
【００６１】
次に、この場合における評価値演算手段３５について説明する。
この評価値演算手段３５は、実施の形態１の場合と同様に、得られた次光度が良好であるか不良であるかを判断するもので、つまりシステム全体の消費電力と、目標照度に対する各照度測定装置５で得られる測定照度の偏差とを考慮して判断するためのもので、下記（２）式にて得られる評価値ｆに基づき判断される。
【００６２】
例えば、前回に得られた発生光度による評価値と、今回選択された光度生成範囲により得られた次光度による評価値とを比較して、値が小さくなっていれば、システム全体の光度、言い換えれば各照明機器での光度が良好な方向に収束したことを意味しており、つまり、測定照度が目標照度に近づくとともに消費電力も少なくなるように制御されていることを示している。
【００６３】
【数２】
2008243748.tif 000004
すなわち、上記（２）式から判るように、評価値ｆは、消費電力Ｐに、現在の測定照度Ｌｃと目標照度Ｌｔとの照度差である偏差に依存する照度依存量ｇｉを加算したものである。また、消費電力Ｐとしては、電力計６にて測定された値が用いられる。
【００６４】
そして、照度依存量ｇｉは、偏差が負である場合、または偏差が現在照度の６％以上の場合に加算されるもので、ペナルティとしての役割を持つ。ここで、現在照度に加算される６％は、人間が明るさ変動を知覚するかどうかの閾値（許容可視変動範囲の上限）である。ここでは、許容可視変動範囲の上限（６％）とその下限（−８％）との間を目標照度収束状態とする。
【００６５】
このように、目標照度収束状態の上限値以上、または現在照度が目標照度を下回る場合は、ペナルティを与えることで評価値を上昇させ、急速に増光または減光させるようにしている。
【００６６】
また、照度依存量ｇｉには、偏差に対して評価すべき照度測定装置を絞るための選択指標（センサＩＤの取得率に相当する）ｒａｉが乗算される。なお、取得率ｒａｉが閾値Ｔｒより小さい場合には、「０（ゼロ）」が乗算される。すなわち、測定照度が目標照度を満たさない場合でも、その照度センサからのセンサＩＤの取得率が低い場合には、評価値にペナルティを与えない。これにより、最適化する照明機器を照度センサに近いものに絞ることができ、制御精度の向上を図ることができる。
【００６７】
したがって、上記上記評価値演算手段３５は、図１９に示すように、データが取得されているか否かに基づき照度測定装置５を絞るための選択指標（ここでは、「１」または「０（ゼロ）」である）Ｒｉを出力する選択指標決定部４１と、目標照度と測定照度との偏差に基づく照度依存量ｇｉを求める依存量演算部４２と、この依存量演算部４２で求められた値（照度測定装置が複数ある場合には、その合計値）を入力するとともにこの値に重み係数ｗを乗算したものに全ての照明機器３の消費電力の合計値Ｐを加算する加算部４３と、この加算部４３にて得られた評価値ｆと前回の評価値（例えば、データ記憶手段に記憶されている）ｆとを比較して値が改善しているか否かを判断する、すなわち大きくなっているか否かを判断する評価値判断部３４とから構成されている。なお、選択指標が「１」の場合は、データの取得率が閾値以上であり、照度測定装置５がその照明制御装置４すなわちその照明機器３の直ぐ近くに位置している場合である。また、選択指標が「０（ゼロ）」の場合は、データの取得率が閾値より小さく、照度測定装置５がその照明機器３から離れているか、または近くにあってもノイズなどの影響を受けている場合である。
【００６８】
また、照度依存量ｇｉについては、偏差（偏差量）が負の場合、または偏差が現在照度の６％以上の場合には、偏差の二乗に、選択指標Ｒｉが乗算されたものが用いられ、偏差が上記以外の範囲である場合には、「０（ゼロ）」が用いられる。なお、実施の形態１と同様に、データ取得率に用いられるデータとしては、センサＩＤ、目標照度、測定照度のいずれでもよく、ここでは、センサＩＤが用いられる。
【００６９】
以下、上述した照明システムにおける照明制御方法を、図２０のフローチャートに基づき簡単に説明する。
システムが起動されると、初期光度などの初期パラメータが設定され（ステップ１）、そして各照明機器３は初期光度でもって点灯される（ステップ２）。
【００７０】
すなわち、このステップ２では、光度生成手段３１により、初期設定により設定された初期光度が生成されて照明機器３が点灯されるとともに、所定の光度生成範囲（例えば、光度生成範囲Ｂ）で、且つ所定時間間隔（例えば、１秒以下の間隔）でもって、ランダムにその光度が変化される。具体的には、コンピュータ装置の演算処理部（マイクロチップ）で乱数（正確には、擬似乱数）を発生させることにより行われる。ここで発生された光度は、他の照明機器とは全く無関係に決定される。
【００７１】
なお、このとき、希望する目標照度を設定した照度測定装置（以下、照度センサと称す）５を携帯した利用者が照明機器（正確には、蛍光灯３ａである）３の下方の任意の場所に移動し、例えば図書室の或る場所に着席しているものとして説明する。ここでは、説明を簡単にするために、利用者が一人の場合、すなわち照度センサ５が１個の場合について説明するが、利用者が複数人いる場合、すなわち照度センサ５が複数個ある場合には、それぞれに対して制御が行われる。
【００７２】
照明制御装置４′は、データ取込手段３２の第１データ取込部３２ａによりネットワーク回線７を介して電力計６からの消費電力が取得されるとともに、赤外線通信手段８によりすなわち第２データ取込部３２ｂにより赤外線を介して照度センサ５からのセンサＩＤ、目標照度、測定照度などのセンサ情報を、所定時間間隔（例えば、１秒以下の間隔）でもって取得し、データ記憶手段３３に時系列データとして記憶される（ステップ３）。勿論、照明機器３に対する発光光度は、当該照明制御装置４′にて把握されている。
【００７３】
次に、評価値演算手段３５により、取得した発光光度、照度センサ５のセンサＩＤ、測定照度および消費電力を用いて評価値が演算される（ステップ４）。
次に、光度生成範囲選択手段３４にて、データの取得率を考慮した近傍度および照度状態に基づき、次に発光すべき光度生成範囲が選択されるとともに、この範囲内で光度生成手段３１により次光度が生成される（ステップ５）。
【００７４】
次に、生成された次光度、並びに照度センサ５のセンサＩＤ、目標照度、測定照度および消費電力が、再度、取得される（ステップ６）。
そして、評価値演算手段３５により、ステップ６で取得された次光度、取得されたセンサＩＤ、目標照度、測定照度および消費電力に基づき、当該次光度を評価するための評価値が演算される（ステップ７）。
【００７５】
次に、ステップ７で演算された評価値に基づき、前回の評価値より改善されているか否かが、すなわち次光度を受理するか否かが判断される（ステップ８）。
そして、ステップ８で改善されていると判断された場合には、演算終了判断部（例えば、演算を強制的に終了させるもので、無くてもよい）を介して（ステップ１０）、上記ステップ３に戻り、引き続き、上記各ステップ３〜１０が実行される。
【００７６】
一方、ステップ８で改善されていないと判断された場合には、ステップ９に進み前回の値、すなわち前回の発光光度を採用した後、上記ステップ３に戻り、引き続き、上記各ステップ３〜１０が実行される。
【００７７】
ここで、上述した実施の形態２に係る赤外線通信を用いた適応的近傍アルゴリズムを、実際に実験室に構築した照明システムに適用した場合について説明する。なお、実験に使用した環境は、実施の形態１で説明したものと同一であるため、その説明を省略する。
【００７８】
各センサの照度履歴を図２１に、センサＡの移動前後の照度履歴を図２２に示す。各センサに対して影響の大きい照明の光度履歴を図２３〜図２６に、全てのセンサに対して影響の小さい照明の光度履歴を図２７に示す。なお、各グラフの座標軸については、実施の形態１で説明したものと同様である。
【００７９】
図２１より、実験開始後、各センサＡ，ＢおよびＣはそれぞれ探索回数２６（約１８秒に相当）、３７、および４２で目標照度に収束していることが判る。目標照度収束状態に到達した後、全てのセンサは比較的安定して目標照度を満たしている。図２２より、センサＡの移動後、当該センサＡは探索回数２６回（約１８秒に相当）で目標照度に収束していることが判る。また、実施の形態１の場合に比較すると、実施の形態１よりも実施の形態２の方が目標照度への収束が若干遅い。しかし、図１６および図２７から、本実施の形態２の方が、照明３がノイズの影響を受けず、最小点灯光度で安定して点灯していることが判る（なお、グラフ上では、明瞭になっていないが、実験数値上、確認することができる）。すなわち、取得率を用いた適応的近傍アルゴリズムが機能していることが判る。
【００８０】
上記実施の形態２の照明システムによると、照度測定装置に影響を与える照明機器を絞り込むのに、データの取得率を考慮したので、ノイズによる不適切な光度生成範囲の選択を防止することができ、したがって赤外線受信範囲付近に位置する照明機器に対しても、精度良く且つ安定した制御を行うことができる。勿論、実施の形態１の場合と同様に、相関係数だけを用いたシステムに比べて、互いの距離的位置関係を、全体的に、迅速に且つより精度良く把握することができる。
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３に係る照明システムを、図２８〜図３８に基づき説明する。
【００８１】
上記実施の形態１においては、照明機器３に対する照度測定装置５の近傍条件言い換えれば近傍度を、赤外線通信により照度測定装置５から発信されたデータが照明機器３で受信できたか否かにより、判断するように説明したが、本実施の形態３においては、データの取得の有・無の代わりに、データの取得率および光度変化量と照度変化量との相関係数を用いて判断するようにしたものであり、両者の異なる箇所はこの点であるため、以下の説明では、この部分に着目して説明する。
【００８２】
すなわち、この照明制御装置４″は、実施の形態１と略同様に、図２８に示すように、光度生成手段５１と、データ取込手段５２と、データ記憶手段５３と、光度生成範囲選択手段５４と、評価値演算手段５５とから構成されているが、実施の形態１とは実質的に異なる光度生成範囲選択手段５４について詳しく説明する。
【００８３】
すなわち、この光度生成範囲選択手段５４は、データの取得率および相関係数を考慮した近傍度および照度状態に基づき、光度生成範囲の選択を行うものである。
光度生成範囲は、実施の形態１で示したものと同様に、３種類用意されており、光度生成範囲Ａは、現在の光度を下げること（減光）を重視した範囲であり、光度生成範囲Ｂは、単に、光度を調節する範囲であり、光度生成範囲Ｃは現在の光度を上げること（増光）を重視した範囲である。これらの選択については、近傍度であるデータ取得率および相関係数並びに照度状態に基づき決定される。
【００８４】
ここで、光度生成範囲を具体的に決定する方法について説明しておく。
光度生成範囲を決定する場合、赤外線通信により得られたセンサＩＤ、目標照度、測定された現在照度、およびセンサＩＤの取得率並びに光度変化量と照度変化量との相関係数を用いて、以下の手順で行われる。以下の説明中、ｉは照度センサの番号、Ｌｔは目標照度、Ｌｃは現在照度、ｒａはデータの取得率、ｒは相関係数、Ｔｒは取得率の閾値、Ｔｃは相関係数の閾値を表す。
【００８５】
ここでは、まず取得率で大きく分けた後、取得率がゼロでない場合に、相関係数の値で分類される。
（１）取得率が「０（ゼロ）」である場合、つまりセンサＩＤが得られない場合は、光度生成範囲Ａが選択される。
（２）取得率が「０（ゼロ）」より大きく且つ閾値より小さい場合は、以下のように分類される。
【００８６】
ａ：相関係数が閾値よりも小さい場合には、光度生成範囲Ａが選択される。
ｂ：相関係数が閾値以上である場合には、測定された現在照度に応じた下記の照度状態（照度値の大小に基づくルールともいえる）に従って分類される。
【００８７】
（イ）１．０６Ｌｔ＜Ｌｃｉ→光度生成範囲Ａ
（ロ）０．９２Ｌｔ≦Ｌｃｉ且つＬｃｉ≦１．０６Ｌｔ→光度生成範囲Ｂ
（ハ）Ｌｃｉ≦０．９２Ｌｔ→光度生成範囲Ｃ
（３）取得率が閾値以上である場合には下記のように分類される。
【００８８】
ａ：相関係数が閾値よりも小さい場合には、光度生成範囲Ｂが選択される。
ｂ：相関係数が閾値以上である場合には、測定された現在照度に応じた下記の照度状態（ルールともいえる）に従って分類される。
【００８９】
（イ）１．０６Ｌｔ＜Ｌｃｉ→光度生成範囲Ａ
（ロ）０．９２Ｌｔ≦Ｌｃｉ且つＬｃｉ≦１．０６Ｌｔ→光度生成範囲Ｂ
（ハ）Ｌｃｉ≦０．９２Ｌｔ→光度生成範囲Ｃ
上記（２）項で説明したように、センサＩＤの取得率が低い場合でも、相関係数が閾値より高ければ、現在照度の値に応じて適切な光度生成範囲を選択して解の探索を進めることができる。また、センサＩＤの取得率が高い場合でも、相関係数が閾値より低ければ、目標照度や現在照度に関係なく、光度生成範囲Ｂを割り当てる。
【００９０】
次に、この場合における、評価値演算手段５５を図２９に基づき説明する。
この評価値演算手段５５は、実施の形態１の場合と同様に、得られた次光度が良好であるか不良であるかを判断するもので、つまりシステム全体の消費電力と、目標照度に対する各照度測定装置５で得られる測定照度の偏差（値の大小）とを考慮して判断するためのもので、下記（３）式にて得られる評価値ｆに基づき判断される。
【００９１】
例えば、前回に得られた発生光度による評価値と、今回選択された光度生成範囲により得られた次光度による評価値とを比較して、値が小さくなっていれば、システム全体の光度、言い換えれば各照明機器での光度が良好な方向に収束したことを意味しており、つまり、測定照度が目標照度に近づくとともに消費電力も少なくなるように制御されていることを示している。
【００９２】
【数３】
2008243748.tif 000005
すなわち、上記（３）式から判るように、評価値ｆは、消費電力Ｐに、現在の測定照度Ｌｃと目標照度Ｌｔとの照度差である偏差に依存する照度依存量ｇｉを加算したものである。また、消費電力Ｐとしては、電力計６にて測定された値が用いられる。
【００９３】
そして、照度依存量ｇｉは、偏差が負である場合、または偏差が現在照度の６％以上の場合に加算されるもので、ペナルティとしての役割を持つ。ここで、現在照度に加算される６％は、人間が明るさ変動を知覚するかどうかの閾値（許容可視変動範囲の上限）である。ここでは、許容可視変動範囲の上限（６％）とその下限（−８％）との間を目標照度収束状態とする。
【００９４】
このように、目標照度収束状態の上限値以上、または現在照度が目標照度を下回る場合は、ペナルティを与えることで評価値を上昇させ、急速に増光または減光させるようにしている。
【００９５】
また、照度依存量ｇｉには、偏差に対して評価すべき照度測定装置を絞るための選択指標として、センサＩＤの取得率ｒａｉと相関係数ｒｉとを加算した値が乗算される。なお、取得率ｒａｉおよび相関係数ｒｉについては、それぞれ閾値Ｔｒおよび閾値Ｔｃより小さい場合には、「０（ゼロ）」とされる。すなわち、測定照度が目標照度を満たさない場合でも、その照度センサからのデータの取得率が低く且つ相関係数が低いい場合には、評価値にペナルティを与えない。これにより、最適化する照明機器を照度センサに近いものに絞ることができ、制御精度の向上を図ることができる。
【００９６】
したがって、上記上記評価値演算手段５５は、図２９に示すように、データが取得されているか否かに基づき照度測定装置５を絞るための選択指標（ここでは、データ取得率ｒａｉと相関係数ｒｉとの和である）Ｒｉを出力する選択指標決定部６１と、目標照度と測定照度との偏差に基づく照度依存量ｇｉを求める依存量演算部６２と、この依存量演算部６２で求められた値（照度測定装置が複数ある場合には、その合計値）を入力するとともにこの値に重み係数ｗを乗算したものに全ての照明機器３の消費電力の合計値Ｐを加算する加算部６３と、この加算部６３にて得られた評価値ｆと前回の評価値（例えば、データ記憶手段に記憶されている）ｆとを比較して値が改善しているか否かを判断する、すなわち大きくなっているか否かを判断する評価値判断部６４とから構成されている。
【００９７】
また、照度依存量ｇｉについては、偏差（偏差量）が負の場合、または偏差が現在照度の６％以上の場合には、偏差の二乗に、選択指標Ｒｉが乗算されたものが用いられ、偏差が上記以外の範囲である場合には、「０（ゼロ）」が用いられる。なお、上記実施の形態２と同様に、データ取得率に用いられるデータとしては、センサＩＤ、目標照度、測定照度のいずれでもよく、ここでは、センサＩＤが用いられる。
【００９８】
以下、上述した照明システムにおける照明制御方法を、図３０のフローチャートに基づき簡単に説明する。
システムが起動されると、初期光度などの初期パラメータが設定され（ステップ１）、そして各照明機器３は初期光度でもって点灯される（ステップ２）。
【００９９】
すなわち、このステップ２では、光度生成手段５１により、初期設定により設定された初期光度が生成されて照明機器３が点灯されるとともに、所定の光度生成範囲（例えば、光度生成範囲Ｂ）で、且つ所定時間間隔（例えば、１秒以下の間隔）でもって、ランダムにその光度が変化される。具体的には、コンピュータ装置の演算処理部（マイクロチップ）で乱数（正確には、擬似乱数）を発生させることにより行われる。ここで発生された光度は、他の照明機器とは全く無関係に決定される。
【０１００】
なお、このとき、希望する目標照度を設定した照度測定装置（以下、照度センサと称す）５を携帯した利用者が照明機器（正確には、蛍光灯３ａである）３の下方の任意の場所に移動し、例えば図書室の或る場所に着席しているものとして説明する。ここでは、説明を簡単にするために、利用者が一人の場合、すなわち照度センサ５が１個の場合について説明するが、利用者が複数人いる場合、すなわち照度センサ５が複数個ある場合には、それぞれに対して制御が行われる。
【０１０１】
照明制御装置４″は、データ取込手段５２の第１データ取込部５２ａによりネットワーク回線７を介して電力計６からの消費電力が取得されるとともに、赤外線通信手段８によりすなわち第２データ取込部５２ｂにより赤外線を介して照度センサ５からのセンサＩＤ、目標照度、測定照度などのセンサ情報を、所定時間間隔（例えば、１秒以下の間隔）でもって取得し、データ記憶手段５３に時系列データとして記憶される（ステップ３）。勿論、照明機器３に対する発光光度は、当該照明制御装置４″にて把握されている。
【０１０２】
次に、評価値演算手段５５により、取得した発光光度、照度センサのセンサＩＤ、測定照度および消費電力、並びにデータの取得率および相関係数を用いて評価値が演算される（ステップ４）。
【０１０３】
勿論、このステップ４においては、データの取得率（所定時間内での照度値取得回数／所定時間内に照度値が発信されている回数）が演算されるとともに、相関係数（所定回数分の光度変化量と照度変化量とにより求められる）が演算される。
【０１０４】
次に、光度生成範囲選択手段５４にて、次に発光すべき光度生成範囲が選択されるとともにこの範囲内で、光度生成手段４１により次光度が生成される（ステップ５）。
次に、生成された次光度、並びに照度センサ５のセンサＩＤ、目標照度、測定照度および消費電力が、再度、取得される（ステップ６）。
【０１０５】
次に、評価値演算手段５５により、ステップ６で取得された次光度、センサＩＤ、目標照度、測定照度および消費電力並びにデータの取得率および相関係数に基づき、次光度を評価するための評価値が演算される（ステップ７）。
【０１０６】
次に、ステップ７で演算された評価値に基づき、前回の評価値より改善されているか否かが、すなわち次光度を受理するか否かが判断される（ステップ８）。
そして、ステップ８で改善されていると判断された場合には、演算終了判断部（例えば、演算を強制的に終了させるもので、無くてもよい）を介して（ステップ１０）、上記ステップ３に戻り、引き続き、上記各ステップ３〜１０が実行される。
【０１０７】
一方、ステップ８で改善されていないと判断された場合には、ステップ９に進み前回の値、すなわち前回の光度値を採用した後、上記ステップ３に戻り、引き続き、上記各ステップ３〜１０が実行される。
【０１０８】
ここで、上述した実施の形態３に係る赤外線通信を用いた適応的近傍アルゴリズムを、実際に実験室に構築した照明システムに適用した場合について説明する。本実験に使用した照明システムの構成を図３１に示す。
【０１０９】
各センサの照度の履歴を図３２に、センサＡの移動前後の照度の履歴を図３３に示す。各センサに対して影響の大きい照明の光度の履歴を図３４〜図３７に、全てのセンサに対して影響の小さい照明の光度の履歴を図３８に示す。各グラフの座標軸については、実施の形態１で説明したものと同様である。
【０１１０】
図３２より、実験開始後、各センサＡ、ＢおよびＣはそれぞれ探索回数８（約５秒に相当）、１１６および１７回で目標照度に収束していることが判る。目標照度収束状態に到達した後、全てのセンサは比較的安定して目標照度を満たしている。図３３より、センサＡの移動後、当該センサＡは探索回数４７回（約３２秒に相当）で目標照度に収束していることが判る。
【０１１１】
以上の結果より、実施の形態２では照度が安定しなかった実験環境においても、相関係数を併用することにより、影響のある照明がより詳細に判るために、安定して目標照度に収束していることが判る。また、センサが互いに干渉し、相関が取りにくいような複雑な環境においても、赤外線通信により概略的な位置情報を瞬時に把握することができるために、素早い収束を実現し得ることがわかった。
【０１１２】
ところで、上記各実施の形態にて説明した各手段（例えば、光度生成手段、移動検知手段、回帰係数演算手段、光度生成範囲選択手段、評価値演算手段など）およびこれら各手段を構成する各構成部は、例えばプログラムにより実行されるものであり、それぞれ機能部と呼ぶこともでき、また場合によっては、それぞれの機能を発揮し得る回路部として構成することもできる。
【０１１３】
また、上記実施の形態においては、照明機器の光度をランダム（任意に）に変化させたが、例えば各照明機器に対して互いに異なる所定の方法で変化させるようにしてもよい。すなわち、所定の変化パターンでしかも照明機器毎に異なる変化パターンでもって変化させるようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記各実施の形態においては、照明制御装置と照度測定装置とのデータ通信手段である無線通信方式として赤外線通信方式を用いたが、これに限定されるものでもなく、例えば発光ダイオードなどを用いた可視光通信方式、ジグビー（登録商標）などＲＦＩＤのような短距離無線通信方式（短距離無線通信技術）を用いてもよい。場合によっては、音波を用いることもできる。
【０１１５】
なお、上記各実施の形態におけるデータ通信方式が無線通信方式である場合の効果を示すと、下記のようになる。
すなわち、無線通信方式によると、データの取得の有・無、またはデータの取得率、またはデータの取得率および光度変化量と照度変化量との相関係数を考慮することにより、照度測定装置の測定照度に影響を与える照明制御装置すなわち照明機器を絞り込むようにしたので、例えば光度変化量と照度変化量との相関係数だけを用いて位置関係を判断する場合に比べて、互いの距離的位置関係を迅速に且つ精度良く把握することができ、したがって各照明機器を、照度測定装置での目標照度を満たし且つ省電力な状態へと素早く収束させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る照明システムの概略全体構成を示す図である。
【図２】同照明システムの照明システムの配置例を示す平面図である。
【図３】同照明システムにおける照度測定装置のカード本体部の平面図である。
【図４】同照明制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】同光度生成範囲選択手段における光度生成範囲を示すグラフである。
【図６】同照明システムにおける評価値演算手段の構成を示すブロック図である。
【図７】同照明システムにおける赤外線通信の範囲を示す機器配置図である。
【図８】同照明システムにおける照明制御方法を説明するフローチャートである。
【図９】同照明システムにおける実環境への適用実験を説明する機器配置図である。
【図１０】同適用実験における照度の収束状態の経過を示すグラフである。
【図１１】同適用実験における照度の収束状態の経過を示すグラフである。
【図１２】同適用実験におけるセンサＡの移動前における照明の光度経過を示すグラフである。
【図１３】同適用実験におけるセンサＡの移動後における照明の光度経過を示すグラフである。
【図１４】同適用実験におけるセンサＢ付近の照明の光度経過を示すグラフである。
【図１５】同適用実験におけるセンサＣ付近の照明の光度経過を示すグラフである。
【図１６】同適用実験における影響が少ない照明の照度経過を示すグラフである。
【図１７】同適用実験における消費電力の経過を示すグラフである。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る照明システムにおける照明制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１９】同照明制御装置における評価値演算手段の構成を示すブロック図である。
【図２０】同照明システムにおける照明制御方法を説明するフローチャートである。
【図２１】同実施の形態２に係る適用実験における照度の収束状態の経過を示すグラフである。
【図２２】同適用実験における照度の収束状態の経過を示すグラフである。
【図２３】同適用実験におけるセンサＡの移動前における照明の光度経過を示すグラフである。
【図２４】同適用実験におけるセンサＡの移動後における照明の光度経過を示すグラフである。
【図２５】同適用実験におけるセンサＢ付近の照明の光度経過を示すグラフである。
【図２６】同適用実験におけるセンサＣ付近の照明の光度経過を示すグラフである。
【図２７】同適用実験における影響が少ない照明の光度経過を示すグラフである。
【図２８】本発明の実施の形態３に係る照明システムにおける照明制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２９】同照明制御装置における評価値演算手段の構成を示すブロック図である。
【図３０】同照明システムにおける照明制御方法を説明するフローチャートである。
【図３１】同実施の形態３に係る照明システムにおける実環境への適用実験を説明する機器配置図である。
【図３２】同適用実験における照度の収束状態の経過を示すグラフである。
【図３３】同適用実験における照度の収束状態の経過を示すグラフである。
【図３４】同適用実験におけるセンサＡの移動前における照明の光度経過を示すグラフである。
【図３５】同適用実験におけるセンサＡの移動後における照明の光度経過を示すグラフである。
【図３６】同適用実験におけるセンサＢ付近の照明の光度経過を示すグラフである。
【図３７】同適用実験におけるセンサＣ付近の照明の光度経過を示すグラフである。
【図３８】同適用実験における影響が少ない照明の光度経過を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１７】
１      電力供給源
２      電気配線
３      照明機器
３ａ    蛍光灯
３ｂ    光度調節部
４      照明制御装置
４′    照明制御装置
４″    照明制御装置
５      照度測定装置
５ａ    カード本体部
５ｂ    光センサ部
５ｃ    データ入力部
５ｄ    データ記憶部
５ｅ    データ発信部
６      電力計
７      ネットワーク回線
８      データ通信手段
１１      光度生成手段
１２      データ取込手段
１３      データ記憶手段
１４      光度生成範囲選択手段
１５      評価値演算手段
２１      選択指標決定部
２２      依存量演算部
２３      加算部
２４      評価値判断部
３１      光度生成手段
３２      データ取込手段
３３      データ記憶手段
３４      光度生成範囲選択手段
３５      評価値演算手段
４１      選択指標決定部
４２      依存量演算部
４３      加算部
４４      評価値判断部
５１      光度生成手段
５２      データ取込手段
５３      データ記憶手段
５４      光度生成範囲選択手段
５５      評価値演算手段
６１      選択指標決定部
６２      依存量演算部
６３      加算部
６４      評価値判断部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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