(57)【要約】【課題】  高輝度部が存在する照明空間において目の順応を考慮した適切な明るさ感を確保することができる屋内照明設計方法、および照明制御システムを提供する。【解決手段】  屋内の照明空間において照明器具の光源とは別の光源を用いて表面の輝度が変化する色票を部屋内に備えて、観測者から見た色票が部屋内に置かれた物体として認識される輝度のレベルと自ら発光している光源として認識される輝度のレベルとの中間である不自然な色の見え方になるときの色票の輝度である色モード境界輝度Ａとの相関関係に基づいて、補正前明るさ感覚指標Ｆ´を規定し、高輝度部が存在する照明空間で当該高輝度部に観測者の目が順応することによって同一の補正前明るさ感覚指標に対して感じる照明空間の明るさ感の減少分を補正する補正係数αを補正前明るさ感覚指標Ｆ´に乗じることで補正後明るさ感覚指標Ｆを規定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内の照明空間において照明器具の光源とは別の光源を用いて表面の輝度が変化する色票を部屋内に備えて、観測者から見た色票が部屋内に置かれた物体として認識される輝度のレベルと自ら発光している光源として認識される輝度のレベルとの中間である不自然な色の見え方になるときの色票の輝度である色モード境界輝度との相関関係に基づいて、照明空間の明るさ感を表す補正前明るさ感覚指標を規定し、
高輝度部が存在する照明空間で当該高輝度部に観測者の目が順応することによって同一の補正前明るさ感覚指標に対して観測者が感じる照明空間の明るさ感の減少分を補正する補正係数を、補正前明るさ感覚指標に乗じることで補正後明るさ感覚指標を規定し、
補正後明るさ感覚指標を用いて屋内照明を設計する
ことを特徴とする屋内照明設計方法。
【請求項２】
前記高輝度部が屋内と屋外との間に設けられた窓面である場合、観測者の視野内における窓面の割合と、屋外の全天空照度とに基づいて、前記補正係数を設定することを特徴とする請求項１記載の屋内照明設計方法。
【請求項３】
屋内の照明空間を照明する照明器具と、
照明器具を調光制御する制御手段と、
屋内の照明空間において照明器具の光源とは別の光源を用いて表面の輝度が変化する色票を部屋内に備えて、観測者から見た色票が部屋内に置かれた物体として認識される輝度のレベルと自ら発光している光源として認識される輝度のレベルとの中間である不自然な色の見え方になるときの色票の輝度である色モード境界輝度との相関関係に基づいて、照明空間の明るさ感を表す補正前明るさ感覚指標を計測する明るさ感覚指標計測手段と、
高輝度部が存在する照明空間で当該高輝度部に観測者の目が順応することによって同一の補正前明るさ感覚指標に対して観測者が感じる照明空間の明るさ感の減少分を補正する補正係数を導出する補正係数導出手段と、
補正係数を補正前明るさ感覚指標に乗じることで補正後明るさ感覚指標を導出する明るさ感覚指標補正手段と、
を備え、
制御手段は、補正後明るさ感覚指標が目標値となるように照明装置を調光制御する
ことを特徴とする照明制御システム。
【請求項４】
前記高輝度部は、屋内と屋外との間に設けられた窓面であって、窓面の面積を可変とする遮光装置を具備し、
前記補正係数導出手段は、観測者の視野内における窓面の割合と、屋外の全天空照度とに基づいて、前記補正係数を導出し、
前記制御手段は、補正後明るさ感覚指標が所定値となるように、照明器具の調光と、窓面の遮光装置の動作とを連動制御することを特徴とする請求項３記載の照明制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内照明設計方法、および照明制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一室複数灯での間接照明や壁面照明を主体とするデザイン性の高い部屋において、部屋の条件を考慮したうえで、部屋の用途に合った明るさ感の照明環境を実現する照明器具、照明器具の組み合わせを、照明の専門知識を持たない一般ユーザが手軽に選択できる屋内照明設計方法として、「屋内の照明空間において照明器具の光源とは別の光源を用いて表面の輝度が変化する色票を部屋内に備えて、観測者から見た色票が部屋内に置かれた物体として認識される輝度のレベルと自ら発光している光源として認識される輝度のレベルとの中間である不自然な色の見え方になるときの色票の輝度である色モード境界輝度」との相関関係に基づいて、照明空間の明るさ感を表す「明るさ感覚指標」を照明器具個別に設定し、照明器具個別に設定した各明るさ感覚指標の和が、その部屋に必要な明るさ感覚指標となるように、照明器具を組み合わせる方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２６９３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の明るさ感覚指標では、昼光の入射する窓面等の高輝度部が存在する照明空間は想定していない。一般に、窓面等の高輝度部が室内に存在する場合、その高輝度部に目が順応するために、高輝度部がない場合に比べて照明空間の印象は暗くなる。すなわち、同一の明るさ感覚指標に対して感じる照明空間の明るさ感が、高輝度部がない場合に比べて減少し、このような高輝度部の存在によって影響を受ける明るさ感覚指標に基づく屋内照明設計方法や照明制御装置では、適切な明るさ感を確保することができなかった。
【０００４】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、高輝度部が存在する照明空間において目の順応を考慮した適切な明るさ感を確保することができる屋内照明設計方法、および照明制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、屋内の照明空間において照明器具の光源とは別の光源を用いて表面の輝度が変化する色票を部屋内に備えて、観測者から見た色票が部屋内に置かれた物体として認識される輝度のレベルと自ら発光している光源として認識される輝度のレベルとの中間である不自然な色の見え方になるときの色票の輝度である色モード境界輝度との相関関係に基づいて、照明空間の明るさ感を表す補正前明るさ感覚指標を規定し、高輝度部が存在する照明空間で当該高輝度部に観測者の目が順応することによって同一の補正前明るさ感覚指標に対して観測者が感じる照明空間の明るさ感の減少分を補正する補正係数を、補正前明るさ感覚指標に乗じることで補正後明るさ感覚指標を規定し、補正後明るさ感覚指標を用いて屋内照明を設計することを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、高輝度部の存在に目が順応することの影響を補正した明るさ感覚指標を得ることができるので、高輝度部が存在する照明空間において目の順応を考慮して適切な明るさ感を確保した屋内照明を設計することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記高輝度部が屋内と屋外との間に設けられた窓面である場合、観測者の視野内における窓面の割合と、屋外の全天空照度とに基づいて、前記補正係数を設定することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、高輝度部が窓面である場合に補正係数の設定を行うことができる。
【０００９】
請求項３の発明は、屋内の照明空間を照明する照明器具と、照明器具を調光制御する制御手段と、屋内の照明空間において照明器具の光源とは別の光源を用いて表面の輝度が変化する色票を部屋内に備えて、観測者から見た色票が部屋内に置かれた物体として認識される輝度のレベルと自ら発光している光源として認識される輝度のレベルとの中間である不自然な色の見え方になるときの色票の輝度である色モード境界輝度との相関関係に基づいて、照明空間の明るさ感を表す補正前明るさ感覚指標を計測する明るさ感覚指標計測手段と、高輝度部が存在する照明空間で当該高輝度部に観測者の目が順応することによって同一の補正前明るさ感覚指標に対して観測者が感じる照明空間の明るさ感の減少分を補正する補正係数を導出する補正係数導出手段と、補正係数を補正前明るさ感覚指標に乗じることで補正後明るさ感覚指標を導出する明るさ感覚指標補正手段とを備え、制御手段は、補正後明るさ感覚指標が目標値となるように照明装置を調光制御することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、高輝度部の存在に目が順応することの影響を補正した明るさ感覚指標を得ることができるので、高輝度部が存在する照明空間において目の順応を考慮して適切な明るさ感を確保した調光制御を行うことができる。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３において、前記高輝度部は、屋内と屋外との間に設けられた窓面であって、窓面の面積を可変とする遮光装置を具備し、前記補正係数導出手段は、観測者の視野内における窓面の割合と、屋外の全天空照度とに基づいて、前記補正係数を導出し、前記制御手段は、補正後明るさ感覚指標が所定値となるように、照明器具の調光と、窓面の遮光装置の動作とを連動制御することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、高輝度部が窓面である場合に補正係数の設定を行うことができ、さらに照明器具の調光と遮光装置の動作とを連動制御することで、調光範囲が広がる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明では、高輝度部が存在する照明空間において目の順応を考慮した適切な明るさ感を確保することができる屋内照明設計方法、および照明制御システムを提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
（実施形態１）
本実施形態は、屋内空間に照明器具を設置しようとする場合に、所要の明るさや雰囲気を実現するためには、どのような照明器具を設置する必要があるのかを決定するための屋内照明設計方法に関するものである。
【００１６】
「明るさ感覚指標」とは、照明空間を観察したときに該空間に対して感じられる「明るさ」の総合評価であり、本発明では、この「明るさ感覚指標」を定量的に規定する明るさ感覚指標規定方法として、照明認識視空間の概念における「色モード境界輝度」（参考文献１：照明認識視空間の明るさサイズの測定による実環境における空間の明るさ感の評価、照明学会誌、第８６巻第１１号、２００２、Ｐ８３０〜８３６、山口他）との相関関係に基づいて規定している。ここで、「色モード境界輝度」とは、照明された部屋に置かれた色票（以下、テストパッチと呼ぶ）を観測者（被験者）から見た見え方が、その部屋内に置かれた物体（物体色）として認識される輝度のレベルと自ら発光している光源（光源色）として認識される輝度のレベルとの中間である、その部屋に置かれた物体としては不自然な色の見え方になる輝度のレベルのことであり、照明された部屋の明るさ感を定量的に表すものである。
【００１７】
また、不均一な照明環境において色モード境界輝度の加法性が成り立つことが示されており（参考文献２：不均一な照明環境における空間の明るさ感の加法性、第３６回照明学会全国大会講演論文集、Ｐ１５４、２００３、山口他）、ある照明環境Ｋ１が、照明環境Ｋ２とＫ３との和であるとき、照明環境Ｋ２，Ｋ３における各々の色モード境界輝度の和で照明環境Ｋ１における色モード境界輝度が予測できることが実証されている。
【００１８】
以上から、照明認識視空間の概念における「色モード境界輝度」によって、空間の明るさ感を定量的に把握することができ、ある照明器具を設置した部屋の明るさ感を規定する「明るさ感覚指標」を設定することが技術的に可能であるといえる。
【００１９】
この色モード境界輝度設定には、図２に示すテストパッチ輝度提示装置１を使用する。テストパッチ輝度提示装置１は、設置プレート１ｇ上に設置された、光源にハロゲン電球を用いたスライドプロジェクターで構成される光源システム１ｂを収納した光源ボックス１ａ、回転濃度フィルター１ｄを収納した光学系ボックス１ｃ、可動式平面ミラー１ｅ、支持具１ｆによって設置プレート１ａから１１００ｍｍの高さに設けられたテストパッチＴとからなる。テストパッチＴは、光源システム１ｂから回転濃度フィルター１ｄを通った光が可動式平面ミラー１ｅで反射して局所照明されている。観測者は、手元のスイッチで回転濃度フィルター１ｄを回転させることで自由にテストパッチＴの輝度を調節することが可能である。また、テストパッチＴは照明の影響をほとんど受けないように照射面を下向きに斜め４５°に傾けてある。テストパッチＴは、６０ｍｍ×６０ｍｍの大きさで、被照射面はＮ５，グレーの紙面からなる。
【００２０】
上記テストパッチ輝度提示装置１を操作して測定された「色モード境界輝度Ａ」から、下記［数１］に基づいて「明るさ感覚指標Ｆ´」を導出し、その単位は［ｆｅｕ（フー）］と称する。なお、「色モード境界輝度Ａ」の単位は［ｃｄ／ｍ２］である。
【００２１】
【数１】
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【００２２】
以下、この「色モード境界輝度Ａ」との相関関係に基づいて規定された「明るさ感覚指標Ｆ´」を用いる屋内照明設計方法の概略について説明する。
【００２３】
まず、図３に示す、部屋サイズ：３５００ｍｍ×３５００ｍｍ、天井高さ：２５００ｍｍの８畳実物大の住宅居室Ｒａを標準条件の測定環境として準備し、天井および壁の３面は白のクロス仕上げ、壁の一面は白のロールスクリーン２で間仕切りを施し、床はダークブラウンのフローリング仕上げであり、天井および壁の反射率を８０％、床の反射率を１０％とする。
【００２４】
図２に示すテストパッチ輝度提示装置１を用いて、住宅居室Ｒａ内に様々な照明器具Ｌ１〜Ｌｎを単体で個別に配置した場合の「色モード境界輝度Ａ１〜Ａｎ」を測定し、上記［数１］に基づいて照明器具Ｌ１〜Ｌｎ個別の「明るさ感覚指標Ｆ１´〜Ｆｎ´」を算出する。
【００２５】
次に、上記測定環境に、乳白アクリルカバーが付いた天井直付のシーリングライトである照明器具Ｌｒ（図３中の破線）を部屋中央に設置する。照明器具Ｌｒは、２５％〜１００％の範囲で調光可能であり、観測者の主観評価によって、ちょうどよい明るさとなるように調光した場合の「色モード境界輝度Ａｒ」を測定し、［数１］より上記測定環境における「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ´」を設定する。
【００２６】
次に、部屋の形状、内装レイアウト、大きさより照明器具の設置位置を決定し、各設置位置に配置する照明器具の「明るさ感覚指標Ｆ´」の和が「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ´」となるように、照明器具Ｌ１〜Ｌｎから照明器具を選択する。例えば、照明器具Ｌ１０，Ｌ１５，Ｌｎを選択して、各照明器具の明るさ感覚指標Ｆ１０´，Ｆ１５´，Ｆｎ´とすると、Ｆｒ´＝［Ｆ１０´＋Ｆ１５´＋Ｆｎ´］となればよい。
【００２７】
このように、「色モード境界輝度Ａ」との相関関係に基づいて「明るさ感覚指標Ｆ´」を規定することで、「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ´」が設定された部屋に対して、各照明器具の「明るさ感覚指標の和」が前記部屋の「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ´」となるように照明器具を組み合わせれば、一室複数灯での間接照明や壁面照明を主体とする部屋においても、部屋の条件を考慮したうえで、部屋の用途に合った所要の明るさ感の照明環境を実現することができる。
【００２８】
すなわち、カタログ等に記載された照明器具個々の「明るさ感覚指標」の値に基づく足し算を行うことで、専門の知識を持たない一般ユーザでも容易に、所要の明るさ感の照明環境を実現する照明器具の組み合わせを決定することができるのである。
【００２９】
しかしながら、上記方法では照明器具毎に「色モード境界輝度Ａ」の測定を行う必要があり、多くの工数がかかる上に、「色モード境界輝度Ａ」の測定が個人の感覚に基づく測定であるので、個人毎の感覚のぶれによる測定誤差が大きくなる可能性があった。
【００３０】
そこで、様々な条件での「色モード境界輝度Ａ」の実測データと、前記様々な条件での観測者の視野内における照明空間の特定領域の光源輝度を除く「幾何平均輝度」との相関関係に着目し、その相関関係から導出される実験式に基づいて、ある条件を設定した場合の「明るさ感覚指標Ｆ´」を規定する方法について、以下説明する。
【００３１】
まず、図３に示す住宅居室Ｒａにおいて、ロールスクリーン２を右手に臨む背面壁Ｒａ１側の略中央を観測者の視点位置Ｐとする。
【００３２】
使用する照明器具は、間接照明系の３台の照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を、観測者からは光源が見えないように配置している。照明器具Ｌ１としては、バーチカルコーナーライトを観測者の視点位置Ｐに対面する正面壁Ｒａ２の右コーナー近傍に配置する。照明器具Ｌ２としては、床置のホリゾントライトを正面壁Ｒａ２の左コーナー近傍に配置する。照明器具Ｌ３としては、フロアスタンドを背面壁Ｒａ１の左コーナー近傍に配置する。なお、これらの各照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、観測者の手元に配置した調光器３によって調光可能である。
【００３３】
まず、テストパッチＴが背面壁Ｒａ１から２５００ｍｍに位置するようにテストパッチ輝度提示装置１を設置し、各照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３単体で点灯した場合の「色モード境界輝度Ａ１，Ａ２，Ａ３」を測定した。この「色モード境界輝度Ａ１，Ａ２，Ａ３」の測定は、各照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を調光して、部屋の床面中央部に設置した照度計４によって測定される「床面中央照度」を変えた複数の条件下で３回づつ行った。
【００３４】
また、上記複数の条件下において、視点位置Ｐに対面する正面壁Ｒａ２の「幾何平均輝度Ｂ」の値を、各照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の配光データから、ラジオシティ法を用いた計算シミュレーションによって算出した。ここで、照明器具Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の各「幾何平均輝度Ｂ」の値を、「幾何平均輝度Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３」とする。なお、「幾何平均輝度Ｂ」の単位は［ｃｄ／ｍ２］である。
【００３５】
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上記「色モード境界輝度Ａ１，Ａ２，Ａ３」の測定結果、および上記正面壁Ｒａ２の「幾何平均輝度Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３」のシミュレーション結果を示す表であり、図４（ａ）は照明器具Ｌ１単体で点灯した場合の結果、図４（ｂ）は照明器具Ｌ２単体で点灯した場合の結果、図４（ｃ）は照明器具Ｌ３単体で点灯した場合の結果を各々示す。
【００３６】
図５は、正面壁Ｒａ２の「幾何平均輝度Ｂ」を横軸に、「色モード境界輝度Ａ」を縦軸にとって、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す「床面中央照度」を変えた各条件での「色モード境界輝度Ａ１，Ａ２，Ａ３」の測定結果の平均値と「幾何平均輝度Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３」のシミュレーション結果との関係をグラフに示したものである。
【００３７】
図５中の直線５０は、全てのプロット点に対して線形回帰で求めた直線であり、線形回帰分析の結果、その決定係数は０．８５と高い値を示している。すなわち、「色モード境界輝度Ａ」と正面壁Ｒａ２の「幾何平均輝度Ｂ」との間には高い相関関係があるといえ、「色モード境界輝度Ａ」と正面壁Ｒａ２の「幾何平均輝度Ｂ」との関係は、下記［数２］で表される。したがって、「色モード境界輝度Ａ」は、正面壁Ｒａ２の「幾何平均輝度Ｂ」から推定することができる。
【００３８】
【数２】
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【００３９】
そして、「明るさ感覚指標Ｆ´」を「色モード境界輝度Ａ」の１／２として定義した場合、「明るさ感覚指標Ｆ´」は下記［数３］で表される。
【００４０】
【数３】
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【００４１】
このように、「色モード境界輝度Ａ」と正面壁Ｒａ２の「幾何平均輝度Ｂ」との相関関係（上記［数２］参照）と、「明るさ感覚指標Ｆ´」と「色モード境界輝度Ａ」との相関関係（上記［数１］参照）とに基づいて、「明るさ感覚指標Ｆ´」を、正面壁Ｒａ２の「幾何平均輝度Ｂ」の関数として規定することができる（上記［数３］参照）。
【００４２】
具体例を以下説明する。図６に示す部屋サイズ：３６００ｍｍ×３６００ｍｍ、天井高さ：２５００ｍｍの居住居室Ｒａを標準条件の部屋として設定し、照明器具Ｌ１（バーチカルコーナーライト）を観測者の視点位置Ｐに対面する正面壁Ｒａ２の右コーナー近傍に配置する。
【００４３】
そして、この照明器具Ｌ１を対象として、照明器具個別の「明るさ感覚指標Ｆ´」を設定する場合、まず、照明器具Ｌ１を単体で点灯させたときの正面壁Ｒａ２の「幾何平均輝度Ｂ」を、ラジオシティ法を用いた計算シミュレーションによって算出する。
【００４４】
計算シミュレーションを行う場合、まず、対象とする部屋の条件（大きさ、内装反射率、照明器具の配置等）を設定し、照明器具の条件（光束、配光データ等）に基づいて、各内装面に入射する直射照度を算出する。次に、各内装面を光源とした場合の相互反射成分をラジオシティ法を用いて計算し、最終的に各内装面に入射する光束を決定した後、視点位置、注視点および視野の範囲を設定することで、その視野の範囲における各内装面の輝度分布を得ることができる。
【００４５】
図６に示す居住居室Ｒａであれば、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を有する３次元空間内で、居住居室Ｒａの大きさをＸ方向寸法３６００ｍｍ、Ｙ方向寸法３６００ｍｍ、Ｚ方向寸法２５００ｍｍに設定し、各内装面の内装反射率を設定する。そして、観測者の視点位置Ｐに対面する正面壁Ｒａ２の右コーナー近傍に、所定の配光データ等を有する照明器具Ｌ１（バーチカルコーナーライト）を配置する。さらに、視点位置Ｐの座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（１８００ｍｍ、０ｍｍ、１２５０ｍｍ）、注視点Ｏの位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（１８００ｍｍ、３６００ｍｍ、１２５０ｍｍ）とし、視野の範囲を正面壁Ｒａ２とすると、図６に示す正面壁Ｒａ２の「幾何平均輝度Ｂ」は１２．１［ｃｄ／ｍ２］というシミュレーション結果を得た。このように、正面壁Ｒａ２の「幾何平均輝度Ｂ」は、各照明器具の配光データ等に基づいて、ラジオシティ法を用いた計算シミュレーションによって客観的に算出可能である。
【００４６】
そして、照明器具Ｌ１の「明るさ感覚指標Ｆ´」は、上記［数３］に基づいて、Ｆ´＝０．４６Ｂ＝５．５７［ｆｅｕ］に設定され、「明るさ感覚指標Ｆ´」と「色モード境界輝度Ａ」との相関関係を維持しながら、客観的に算出した正面壁Ｒａ２の「幾何平均輝度Ｂ」に基づいて個人の主観による誤差の少ない照明空間の「明るさ感覚指標Ｆ´」を容易に得ることができる。
【００４７】
また、照明器具毎の「幾何平均輝度Ｂ」は上記計算シミュレーションによって算出するので、照明器具毎に「色モード境界輝度Ａ」の測定を行う必要はなく、工数の短縮が可能になる。
【００４８】
そして、一室複数灯での間接照明や壁面照明を主体とする部屋においても、部屋の条件を考慮したうえで、カタログ等に記載された照明器具個々の「明るさ感覚指標Ｆ´」の値に基づく足し算を行うことで、専門の知識を持たない一般ユーザでも容易に、所要の明るさ感の照明環境を実現する照明器具の組み合わせを決定することができるのである。
【００４９】
しかしながら、上記のような「明るさ感覚指標Ｆ´」の規定方法は、昼光の入射する窓面等の高輝度部が存在する照明空間は想定していない。一般に、窓面等の高輝度部が室内に存在する場合、その高輝度部に目が順応するために、高輝度部がない場合に比べて照明空間の印象は暗くなる。すなわち、同一の明るさ感覚指標に対して感じる照明空間の明るさ感が、高輝度部がない場合に比べて減少するのである。
【００５０】
そこで、本発明では、室内の高輝度部による影響を排除するために「明るさ感覚指標Ｆ´」に補正を施す。なお、以降の説明では、上述のように求めた補正前の明るさ感覚指標を「補正前明るさ感覚指標Ｆ´」、後述する補正を施した補正後の明るさ感覚指標を「補正後明るさ感覚指標Ｆ」と称する。
【００５１】
まず、昼光の入射する窓面を考慮した室内の明るさ感に関する既往研究として、参考文献３（昼光および窓から見える景色を考慮した室内の明るさ感に関する研究、第４回ヤングウェーブフォーラム講演論文集、Ｐ１７〜Ｐ２２、２００６年３月、大上他）がある。この研究では、室内の明るさに関する評価に屋外の景色やその明るさが影響することが示され、昼光を有効に活用するための設計指標として、顔前鉛直面照度、室内平均輝度、景色の平均輝度を取り上げ、その組み合わせと室内の明るさに関する評価との関係が検討されている。
【００５２】
そして、参考文献３には、窓外の景色が一様であり、窓を介して外光が入射する場合に、複数の全天空照度に対する室内平均輝度と室内の明るさ感評価値との関係が実験によって導き出されており、本発明者らは、この実験における室内の輝度データから、上記［数３］にしたがって各実験条件における「補正前明るさ感覚指標Ｆ´」を算出し、この算出結果を用いて図７の関係を導き出した。図７は、複数の全天空照度［０（ｌｘ）、１０００（ｌｘ）、１２０００（ｌｘ）、３００００（ｌｘ）］に対する「補正前明るさ感覚指標Ｆ´」と室内の「明るさ感評価値Ｑ」との関係が示されており、
全天空照度        ０（ｌｘ）時：  Ｑ１＝１．０６８６Ｌｎ（Ｆ´）＋１．９９０４
全天空照度  １０００（ｌｘ）時：  Ｑ２＝２．９３８９Ｌｎ（Ｆ´）−５．１１３３
全天空照度１２０００（ｌｘ）時：  Ｑ３＝８．４６９５Ｌｎ（Ｆ´）−３１．８０４
全天空照度３００００（ｌｘ）時：  Ｑ４＝１０．６８３Ｌｎ（Ｆ´）−４６．７７６
となり、補正前明るさ感覚指標Ｆ´に対する明るさ感評価値Ｑの推移は、全天空照度の値によって違いがある。
【００５３】
ここで、明るさ感評価値Ｑが４（やや明るい）となる補正前明るさ感覚指標Ｆ´の値を、全天空照度［０（ｌｘ）、１０００（ｌｘ）、１２０００（ｌｘ）、３００００（ｌｘ）］に対して求めることによって、図８に示す同一の明るさ感評価値Ｑが得られる全天空照度Ｉａと補正前明るさ感覚指標Ｆ´との関係［Ｆ´＝０．００３５Ｉａ＋１５．８６５］を導出し、この結果から、同一の明るさ感評価値Ｑが得られる全天空照度Ｉａと補正前明るさ感覚指標Ｆ´との関係はリニアであると考えられる。したがって、全天空照度Ｉａ＝０（ｌｘ）つまり外光が室内に入射しない条件で得られる明るさ感覚指標を基準とすると、外光が入射して全天空照度Ｉａが０（ｌｘ）より大きくなった場合の明るさ感覚指標は、外光が入射した条件で得られた補正前明るさ感覚指標Ｆ´に、補正係数（比例係数）αを乗ずることによって、外光が室内に入射しない条件での明るさ感覚指標に補正され、「補正後明るさ感覚指標Ｆ」として表すことができる。すなわち、「補正後明るさ感覚指標Ｆ」は、下記［数４］で表される。
【００５４】
【数４】
2008159487.tif 000006
【００５５】
このように求められる「補正後明るさ感覚指標Ｆ」は、高輝度部の存在に目が順応することの影響を補正されており、この「補正後明るさ感覚指標Ｆ」を用いて屋内照明を設計すれば、高輝度部が存在する照明空間において目の順応を考慮して適切な明るさ感を確保した屋内照明を設計することができる。
【００５６】
上述した本発明の屋内照明設計方法は、図１のフローチャートに表され、まず上記［数１］または［数３］により、色モード境界輝度Ａとの相関関係に基づいて、照明空間の明るさ感を表す補正前明るさ感覚指標Ｆ´を規定し（ステップＳ１）、高輝度部が存在する照明空間で当該高輝度部に観測者の目が順応することによって同一の補正前明るさ感覚指標に対して観測者が感じる照明空間の明るさ感の減少分を補正する補正係数αを、補正前明るさ感覚指標Ｆ´に乗じることで補正後明るさ感覚指標Ｆを規定し（ステップＳ２）、この補正後明るさ感覚指標Ｆを用いて屋内照明を設計する（ステップＳ３）という手順で行われる。
【００５７】
また、補正係数αは、図９に示すように、全天空照度Ｉａが増大するにつれて減少する関係にあり、全天空照度Ｉａに応じて変化している。したがって、高輝度部が屋内と屋外との間に設けられた窓面である場合、観測者の視野内における窓の割合を特定し、さらに屋外の全天空照度を測定することで、観測者の視野内における窓の割合と全天空照度とに基づいて、補正係数αを設定することができる。
【００５８】
なお、上記「所要の明るさ感覚指標Ｆｒ´」についても、同様に補正係数αを乗じて補正することで、「補正後の所要の明るさ感覚指標Ｆｒ」を得ることができる。
【００５９】
（実施形態２）
本実施形態では、実施形態１で説明した「補正後明るさ感覚指標Ｆ」を用いて照明器具の調光制御を行う照明制御システムについて説明する。
【００６０】
ます、図１０は、照明制御システムの構成を示し、窓Ｗから外光が入射する部屋Ｒｂの照明空間を照明する照明器具Ｌａと、照明器具Ｌａへ供給する点灯電力を可変として調光制御する制御部１０と、「補正前明るさ感覚指標Ｆ´」を計測する明るさ感覚指標計測部１１と、「補正係数α」を導出する補正係数導出部１２と、「補正後明るさ感覚指標Ｆ」を導出する明るさ感覚指標補正部１３とで構成される。
【００６１】
明るさ感覚指標計測部１１は、図１１に示すように、ＣＣＤカメラ１１ａと、輝度分布測定部１１ｂと、幾何平均輝度算出部１１ｃと、明るさ感覚指標算出部１１ｄとで構成される。まず、ＣＣＤカメラ１１ａの撮像範囲は観測者の視野と略同範囲に設定されており、窓Ｗを設けている壁面Ｒｂ１の画像をＣＣＤカメラ１１ａで撮像し、輝度分布測定部１１ｂは、撮像データに基づいて撮像空間の輝度分布を測定し、幾何平均輝度算出部１１ｃは、この輝度分布に基づいて「幾何平均輝度Ｂ」を算出し、明るさ感覚指標算出部１１ｄは、「幾何平均輝度Ｂ」から上記［数３］にしたがって「補正前明るさ感覚指標Ｆ´」を算出する。
【００６２】
補正係数導出部１２は、図１１に示すように、屋外の全天空照度を測定する全天空照度測定部１２ａと、補正係数演算部１２ｂとで構成されている。そして、補正係数演算部１２ｂは、観測者の視野と略同範囲に設定されたＣＣＤカメラ１１ａの撮像範囲における窓Ｗの割合が予め設定されており、該窓Ｗの割合と、全天空照度測定部１２ａで測定した全天空照度とに基づいて、「補正係数α」を算出する。
【００６３】
そして、明るさ感覚指標補正部１３は、上記［数４］にしたがって、「補正係数α」を「補正前明るさ感覚指標Ｆ´」に乗じることで、高輝度部の存在に目が順応することの影響が補正された「補正後明るさ感覚指標Ｆ」を算出し、制御部１０は、この「補正後明るさ感覚指標Ｆ」が目標値となるように照明装置Ｌａを調光制御することで、窓Ｗを介して入射する外光の影響を考慮した適切な明るさ感に調光することができる。すなわち、高輝度部が存在する照明空間において目の順応を考慮して適切な明るさ感を確保した調光制御を行うことができるのである。
【００６４】
また、図１１に破線で示すように、ブラインド、カーテン等の遮光手段１５を開閉させることで窓Ｗの透光面積を可変とする遮光装置１４を設けて、制御部１０は、「補正後明るさ感覚指標Ｆ」が目標値となるように照明装置Ｌａを調光制御するとともに、遮光装置１４の動作も連動して制御すれば、調光範囲が広がる。この場合、観測者の視野における窓Ｗの割合は遮光装置１４の動作によって変動するが、補正係数導出部１２は、遮光装置１４の動作状態を逐次取得して、遮光装置１４の動作状態に応じた窓Ｗの割合を用いて、適切な「補正係数α」を算出している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施形態１の屋内照明設計方法のフローチャートを示す図である。
【図２】同上のテストパッチ輝度提示装置の構成を示す図である。
【図３】同上の実験設備を示す図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）同上の照明器具毎の実験結果を示す図である。
【図５】正面壁の幾何平均輝度と色モード境界輝度との相関を示す図である。
【図６】同上の居住居室を示す図である。
【図７】補正前明るさ感覚指標と明るさ感評価値との関係を示す図である。
【図８】同一の明るさ感評価値が得られる全天空照度と補正前明るさ感覚指標との関係を示す図である。
【図９】全天空照度と補正係数との関係を示す図である。
【図１０】実施形態２の照明制御システムの構成を示す図である。
【図１１】同上の一部の詳細構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
Ａ    色モード境界輝度
Ｆ´  補正前明るさ感覚指標
Ｆ    補正後明るさ感覚指標
α    補正係数
【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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