(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光の調光率又は色温度が可変である照明装置と、前記照明装置を点灯制御する制御部と、を備えた照明システムであって、
ユーザの日中の集中度を計測して前記集中度を示す入力信号を出力する計測部と、前記計測部から受信した前記入力信号に基づいてユーザの就寝前後における前記照明装置の点灯パターンを設定する制御信号を生成する演算部と、を更に備えることを特徴とする照明システム。
【請求項２】
前記点灯パターンは、前記入力信号で示される前記集中度が高いときに、前記調光率又は色温度を低くするものである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】
前記照明装置は、ユーザの集中度に応じて短期的に調光率又は色温度を変化させる集中度維持制御部を有し、
前記計測部は、前記集中度維持制御の実行回数に応じて前記集中度を計測することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明システム。
【請求項４】
前記計測部は、ユーザの生体信号から前記集中度を計測することを特徴とする請求項1乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項５】
前記演算部は、ユーザの操作により前記入力信号を出力することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項６】
前記演算部は、インターネットに接続された情報機器端末に組み込まれていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項７】
前記演算部は、設置場所が異なる複数の照明装置を点灯制御する制御部に対して、インターネットを介して前記制御信号を出力することを特徴とする請求項６に記載の照明システム。
【請求項８】
前記計測部及び制御部が、前記照明装置に組み込まれていることを特徴とする請求項１乃至請求項５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、主として就寝時に適した照明環境を実現する照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、夜間に脳から分泌される睡眠促進ホルモン「メラトニン」は光により抑制されることが知られており、その分泌抑制を低減することにより、心地よい入眠を促す照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の照明装置では、メラトニンの分泌が、３０００Ｋ以上の色温度領域の光により抑制されることから、ユーザの就寝時には３０００Ｋ以下の低色温度領域で光を照射することで、メラトニン分泌抑制を低減する。
【０００３】
また、電球色ＬＥＤ及び赤色ＬＥＤを用いて桃橙色の光を照射し、就寝時には調光率を徐々に調整して暗くすることにより、ユーザの覚醒度を下げ、メラトニン分泌の上昇を促してスムーズな入眠を促進する照明装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０２９３３６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９１５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、人の睡眠覚醒リズムは、ユーザ毎に異なるだけでなく、そのユーザ個人においても、日中の活動に応じて日毎に変化し得るものである。上記照明装置では、日中の活動が人の睡眠覚醒リズムに及ぼす影響が考慮されていないので、就寝前後の期間において適切な照明環境が得られるとは限らない。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、日中の活動に応じて就寝前後の期間における適切な照明環境を実現することのでき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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、照明光の調光率又は色温度が可変である照明装置と、前記照明装置を点灯制御する制御部と、を備えた照明システムであって、ユーザの日中の集中度を計測して前記集中度を示す入力信号を出力する計測部と、前記計測部から受信した前記入力信号に基づいてユーザの就寝前後における前記照明装置の点灯パターンを設定する制御信号を生成する演算部と、を更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ユーザの日中の集中度の一つの指標として睡眠時の調光率及び色温度を制御するので、就寝前寝後の期間における適切な照明環境を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る照明システムの適用例を示す概念図。
【図２】同照明システムのブロック構成図。
【図３】（ａ）は経時的な集中度の低下を示す図、（ｂ）は集中度維持制御による集中度の経時的な変化を示す図。
【図４】上記照明システムにおける点灯パターンの例を示す図。
【図５】上記実施形態の変形例に係る照明システムの適用例を示す概念図。
【図６】上記照明システムで用いられる端末の表示例を示す図。
【図７】上記照明システムで用いられる端末の表示例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る照明システム１０について、図１乃至図４を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の照明システム１０は、ユーザＭの居所において主として寝室ＢＲに設けられる照明装置１（図例ではシーリングライト１ａ）と、ユーザＭのシーリングライト１ａの点灯パターンに関する入力情報を照明装置１に送信する端末ＳＰと、を備える。
【００１１】
シーリングライト１ａは、寝室ＢＲに設置された専用のライトコントローラＬＣから出力された制御信号によって点灯制御されてもよいし、端末ＳＰから送信された制御信号によって点灯制御されてもよい。また、端末ＳＰからライトコントローラＬＣを介して上記制御信号がシーリングライト１ａに出力されてもよい。なお、本実施形態の照明装置１は、シーリングライト１ａ以外の照明装置として実現されてもよく、少なくとも寝室ＢＤにおけるユーザＭの就寝位置（ベッドＢＤ）の周囲に照明光を照射することができればよい。照明装置１は、図示したシーリングライト以外に、例えば、ベースライト、ダウンライト、デスクライト、又はブラケット等として実現されてもよい。
【００１２】
端末ＳＰは、ユーザＭにより携帯されるスマートフォンやタブレット端末等の情報通信端末であり、ユーザＭに携帯されて職場ＷＰに持ち運ばれる。端末ＳＰは、インターネットＩＴを介してクラウド上のサーバ１１と接続されている。また、照明システム１０は、職場ＷＰに設置された照明装置１（図例ではデスクライト１ｂ）を備える。なお、職場ＷＰには、デスクライト１ｂの他に、職場ＷＰ内を照明する汎用的なベースライト１ｃが設置されている。照明システム１０では、後述する集中度の計測部が、ユーザＭ個人を特定してその生体情報を取得できる照明装置１に組み込まれる。計測部が組み込まれる照明装置１としては、多数の人がいる広い空間を照明するベースライト１ｃよりも、個人のデスクに配されるデスクライト２ｂが適している。
【００１３】
図２に示すように、シーリングライト１ａは、照明光を出射する光源２ａと、光源２ａを点灯制御する制御部３ａと、端末ＳＰ（又はコントローラＬＣ）との間で所定の通信信号を送受信する送受信部４ａと、周囲の人の存在や動作を検知するセンサ部５ａと、を備える。なお、シーリングライト１ａは、光源２ａの光出射方向に設けられて光の配光を制御する光学部材や、光学部材から出射する光を拡散させて放射する拡散部材（カバー）を更に備える（いずれも不図示）。
【００１４】
光源２ａは、夫々複数のＬＥＤから成るＬＥＤ群２１、２２から構成される。このうち、一方のＬＥＤ群２１は、相対的に高色温度の光を照射するＬＥＤチップから構成され、他方のＬＥＤ群２２は、相対的に低色温度の光を照射するＬＥＤチップから構成される。なお、ＬＥＤ群は、ＬＥＤが内装された蛍光灯型ＬＥＤ照明装置であってもよい。
【００１５】
光源２ａのＬＥＤは、ＬＥＤチップの出射光の波長を変換する波長変換部材が被覆されて、ＬＥＤパッケージとして構成される。ＬＥＤチップには、例えば、青色光を放射するＧａＮ系青色ＬＥＤチップが用いられ、波長変換部材には、封止用の透光性樹脂材料に昼白色や電球色の光を出射できるようにするための蛍光体が混入されたものが用いられる。なお、光源２が照射する光の色温度は、昼光色〜電球色（色温度７１００Ｋ〜２６００Ｋ）であればよい。なお、相対的に高色温度の光を照射するＬＥＤ群２１には、例えば、色温度６５００Ｋ程度の昼光色光を出射するＬＥＤチップが好適に用いられる。また、相対的に低色温度の光を照射するＬＥＤ群２２には、例えば、色温度２７００Ｋ程度の電球色光を出射するＬＥＤチップが好適に用いられる。これらＬＥＤ群２１及びＬＥＤ群２２の調光比を制御することにより、光源２は、照射される光の色温度を適宜に可変とすることができる。
【００１６】
制御部３ａは、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御や、アナログ調光制御により、各光源２ａの調光制御を行う。制御部３ａは、マイコン３１によって実現される。なお、調光比とは、各光源２ａの最大輝度に対する輝度の割合を意味し、例えば、制御部３がＰＷＭ制御により光源２ａの調光制御を行う場合の調光比は、ＰＷＭ信号のデューティ比により定められる。また、制御部３は、時刻を計時するタイマ３２、及びタイマ３２で計時された時間に対する光源２ａの調光比等のデータや過去の照明情報等を記憶するメモリ３３を有する。
【００１７】
送受信部４ａは、赤外線通信、やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｅｒｓｏｎａ１  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の標準規格の一つであるＺｉｇＢｅｅ（登録商標）やその他の通信方式を用いて通信を行う。なお、送受信部４として、光源３の点灯周波数を変換することにより照明光に通信信号を重畳する照明光通信が用いられてもよい。
【００１８】
センサ部５ａは、例えば、モーションセンサにより構成され、就寝者（ユーザＭ（図１も参照））の寝返り等の就寝中の体動を検知し、ユーザＭの眠りの深さを検知する。また、ユーザＭの動きから、ユーザＭの入眠時刻を検知することもできる。なお、センサ５は、照明装置１とは別体の構成であってもよい。
【００１９】
端末ＳＰは、就寝時のシーリングライト１ａの点灯モードを設定等するための入力部１２と、入力内容を表示する表示部１３と、シーリングライト１ａと通信するための送受信部１４（端末送受信部）と、を備える。入力部１２は、入力インターフェースであり、例えば、押しボタン式のスイッチや、タッチパネル等がから構成される。送受信部１４は、上記シーリングライト１ａ側の送受信部４との間で、赤外線通信等の通信方式を用いて通信を行う。また、送受信部１４は、ＷｉＦｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮや、ＷｉＭＡＸといた広域高速インターネット、又はＣＤＭＡ２０００，Ｗ−ＣＤＭＡ，ＬＥＥ等の各種通信規格に準じた通信方式により、インターネットＩＴとの間で通信を行う。また、端末ＳＰは、上記各構成を制御するＣＰＵ１５ａ、タイマ１５ｂ及びメモリ１５ｃを内蔵した制御部１５を有する。
【００２０】
また、職場ＷＰのデスクライト１ｂは、照明光を出射する光源２ｂと、光源２ｂを点灯制御する制御部３ｂと、端末ＳＰ（又はコントローラＬＣ）との間で所定の通信信号を送受信する送受信部４ｂと、を備える。また、デスクライト１ｂは、ユーザＭの日中の集中度を計測して、この集中度を示す入力信号を出力する計測部６ｂを備える。制御部３ｂは、上記シーリングライト１ａと同様に、マイコン、メモリ、タイマ等により構成される。計測部６ｂで計測された入力信号は、送受信部４ｂから端末ＳＰの送受信部１４に伝送される。そして、端末ＳＰでは、ＣＰＵ１５ａ（演算部）が、受信した入力信号に基づいてユーザＭの就寝前後におけるシーリングライト１ａの点灯パターンを設定する制御信号を生成する。
【００２１】
また、デスクライト１ｂは、制御部３ｂの一構成として、ユーザの集中度に応じて短期的に調光率又は色温度を変化させる集中度維持制御部３４を有する。図３（ａ）に示すように、ある健常者に所定時間、知的生産活動に従事させる実験を行ったところ、多くの被験者において、２時間の連続作業時にその集中度が低下することが示された。また、図３（ｂ）に示すように、２時間程度の作業時間を想定した際、短期的に調光率又は色温度を変化させる集中度維持制御を３回行って、被験者に光刺激を与えることで、２時間の作業時間に亘ってその集中度の低下が抑制されることが示された。
【００２２】
この集中度維持制御によって、ユーザＭは、集中度の低減が緩和され、より高い集中度を維持することができる。集中度の低減を抑制するための光刺激を受光すればする程、ユーザＭの集中度は維持され、高い集中度をもって作業に従事したことになるが、ユーザＭの疲労は蓄積していると考えられるので、そのような日には、深い睡眠が必要となる。そこで、照明システム１０では、それら光刺激の回数を集中度の一つの指標として取り扱うこととした。例えば、１日の作業時間を８時間として、総作業時間において８０％以上の時間で集中度低下抑制を行った場合を集中度「高」とし、５０％以上の時間で行った場合を集中度「中」とし、５０％未満であった場合を集中度「低」とする。計測部６ｂは、この集中度を入力信号として、端末ＳＰに送信する。このように、集中度維持制御が行なわれた時間から集中度を計測することにより、集中度を容易に定量化することができる。
【００２３】
なお、集中度維持制御が行なわれた回数に基づいて集中度が計測されてもよい。この場合、例えば、１日の作業時間あたりに集中度維持制御が行なわれた回数が１２回以上であれば、集中度「高」とし、８回以上を集中度「中」とし、７回未満を集中度「低」とする。こうすれば、簡易に集中度を計測することができる。
【００２４】
計測部６ｂからの入力信号を受信した端末ＳＰのＣＰＵ１５ａ（演算部）は、その入力信号に基づいてユーザＭの就寝前後におけるシーリングライト１ａの点灯パターンを設定する制御信号を生成する。ＣＰＵ１５ａにおける制御信号の生成は、メモリ３３にダウンロードされた所定のアプリケーションの実行によりなされる。そして、端末ＳＰの送受信部１４から送受信部４を介して上記制御信号を受信したシーリングライト１ａでは、制御部３ａは、受信した制御信号に基づいて光源２の高色温度及び低色温度の光を照射するＬＥＤ群２１、２２の夫々の調光率を定め、タイマ３２の計時に従って、各入力信号に応じて、光源２ａを所定時間、点灯制御する。
【００２５】
図４は、シーリングライト１ａの点灯パターンを示す。入力信号が集中度「高」を示すときは、速やかにユーザＭの入眠を促す必要がある。そこで、調光率（ｒＨ）を相対的に低く、色温度（ｔＨ）を低くする。例えば、調光率を３０％以下、色温度を３０００Ｋ以下にすることで、ユーザＭのメラトニン分泌を促進する。また、この低調光・低色温度による照射時間を、就寝前点灯開始時刻Ｔ１から就寝前点灯終了時刻Ｔ２Ｈまで、比較的長時間とする。これにより、就寝したユーザＭのメラトニン分泌が促進され、日中、高い集中度で作業をしたユーザＭは、心地よく入眠することができる。なお、入眠制御点灯時刻Ｔ２Ｈから消灯時刻Ｔ３までの期間（就寝後点灯期間）、漸増光を照射する漸増光期間を短くすることで、就寝後の無駄な電力の消費を抑制する。
【００２６】
また、入力信号が集中度「低」を示すときは、調光率（ｒＬ）を相対的に高く、色温度（ｔＬ）を高くする。例えば、調光率を７０％以上、色温度を３０００Ｋ以上にする。これにより、日中の集中度が低かったユーザＭに対して、就寝初期は読書等をし易い照明環境を作る。一方で、就寝前点灯開始時刻Ｔ１から就寝前点灯終了時刻Ｔ２Ｌまでの照射時間を短くすることで、ユーザＭに入眠を促す。また、就寝前点灯終了時刻Ｔ２Ｌから消灯時刻Ｔ３までの漸増光期間を長くする。このように、就寝前点灯終了時刻Ｔ２Ｌが近づいた段階で、調光率及び色温度を低くして、漸増光期間長くすることで、ユーザＭは、心地よく入眠することができる。また、入力信号が集中度「中」を示すときは、調光率（ｒＭ）及び色温度（ｔＭ）を、上記２つの点灯パターンの中間的なレベルに設定する。
【００２７】
このように、照明システム１０では、ユーザＭの日中の集中度の一つの指標として睡眠時の調光率及び色温度を制御するので、就寝前後の期間における適切な照明環境を実現することができる。
【００２８】
また、制御部３ａは、必ずしも端末ＳＰからの制御信号のみに依存して上記点灯パターンを決定うるのではなく、好ましくは、就寝前点灯終了時刻Ｔ２や、消灯時刻Ｔ３は、センサ部５ａにより検知されたユーザＭの睡眠状態に応じて適宜に変更される。これにより、睡眠前後の期間により適切な照明環境を実現することができる。
【００２９】
また、照明システム１０では、インターネットＩＴに接続された端末ＳＰ（情報機器端末）に、ユーザＭの集中度から各照明装置１の点灯パターンを設定する制御信号を生成する演算部が組み込まれている。端末ＳＰは、寝室ＢＤ及び職場ＷＰの両方に持ち込まれるので、職場ＷＰにおけるユーザＭの日中の集中度を、寝室ＢＲでの照明環境の制御する際の指標として、特別な入力操作等を伴わずに、容易に利用することができる。
【００３０】
次に、上記実施形態の変形例に係る照明システムについて、図５及び図６を参照して説明する。本変形例に係る照明システムでは、計測部が、ユーザＭの生体信号から集中度を計測するものである。具体的には、図５に示すように、職場ＷＰで用いられるパソコンＰＣに設けられたカメラ７で、ユーザＭの日中の活動状態をモニタリングし、その活動状況からユーザＭの生体信号を得て、パソコンＰＣに内蔵された計測部６ｐｃ（図６も参照）が、得られた生体信号から集中度を計測する。なお、パソコンＰＣは、端末ＳＰと同様に、ＣＰＵ３ｐｃと、送受信部４ｐｃと、キーボードやマウス等のインターフェースから成る入力部１２ｐｃと、モニタ等の表示部１３ｐｃと、を更に備える。
【００３１】
例えば、カメラ７は、パソコンＰＣに対向するユーザＭの目の動きを捕捉し、所定期間内におけるユーザＭの目が動いている時間の割合から、ユーザＭの集中度を計測する。その他、入力部１２ｃの操作回数といったユーザＭの作業動作から、ユーザＭの集中度を計測することができる。
【００３２】
また、ユーザＭが、上述したデスクライト１ｂやパソコンＰＣが無い屋外に居る場合には、端末ＳＰに内蔵された加速度センサ５ｓｐを用いて、ユーザＭの歩数をカウントすることで、ユーザＭの生体信号を収集して、計測部６ｓｐによりユーザＭの集中度を計測することもできる。また、端末ＳＰのＣＰＵ１５ｓｐ（演算部）は、ユーザＭの操作により入力信号を出力するものであってもよい。
【００３３】
また、端末ＳＰが、時計型端末や眼鏡型端末といったウェラブル端末である場合、例えば、この端末に脈拍数を計測するセンサ（不図示）や脳波を計測するセンサを搭載して、計測された脈拍数や脳波から、ユーザＭの集中度を計測することもできる。なお、これらに限らず、ユーザＭの生体信号を計測することができる任意の方法が採用され得る。また、上述した生体信号は、複数のものを組み合わせ集中度が算出されてもよい。こうすれば、集中度の計測精度を向上させることができる。
【００３４】
また、演算部は、端末ＳＰのＣＰＵ１５ｐｃに限らず、例えば、クラウド上のサーバ１１に置かれていてもよい。この場合、演算部は、インターネットＩＴ及び端末１１を介して、設置場所が異なる複数の照明装置１を点灯制御する制御部に対して、制御信号を出力するものできる。例えば、ホテルの客室ＧＲ１、ＧＲ２（図５参照）に設置された照明装置（図例では、ブラケット１ｄや、ダウンライト１ｅ）が、上述したシーリングライト１ａと同様に、照明システム１０に対応したものとする。この場合、ユーザＭは、自宅の寝室ＢＲだけでなく、宿泊先など、本システムに対応した照明装置がある任意の場所でも、日中の集中度を指標とした睡眠前後の期間に適切な照明環境を得ることができる。
【００３５】
次に、上記実施形態の別の変形例に係る照明システムについて、図７を参照して説明する。本変形例に係る照明システムでは、上述した計測部及び演算部が、照明装置に組み込まれているものである。具体的には、図７に示すように、照明装置１ｆは、ユーザＭの活動情報を取得するためのセンサ部５ｆと、このセンサ部５ｆの取得情報からユーザＭの集中度を検出する計測部６ｆと、を有する。また、光源２ｆを点灯制御する制御部３ｆには、演算部として機能するＣＰＵ３１ｆが組み込まれている。なお、照明装置１ｆは、端末ＳＰと通信して、その制御情報を送受信する送受信部４ｆも有する。
【００３６】
センサ部５ｆは、例えば、熱線センサであり、ユーザＭの移動や動作、呼吸や体温等の生体情報を取得する。計測部６ｆは、センサ部５ｆで得られた情報を入力信号として、ユーザＭの集中度を計測する。また、ＣＰＵ３１ｆは、計測部６ｆから出力された制御信号に基づいて、図４で示したように、光源２ｆの点灯パターンを定める。
【００３７】
この構成によれば、主として照明装置１ｆだけで、上述した照明システム１０の動作が可能なので、ネットワークや機器間通信が不要となり、簡易なシステムを設計することができる。また、例えば、休日等に、図１で示した寝室ＢＲに日中の多くの時間を過ごすユーザＭの集中度を計測することができ、また、その集中度を指標とした睡眠前後の期間における適切な照明環境を実現することができる。
【００３８】
端末ＳＰの送受信部１４は、インターネットＩＴを介してサーバ１１に接続されているので、照明システム１０を、各種ネットワークやクラウドシステムに接続することができ、例えば、他のユーザ同士で情報を比較、参照することもできる。また、例えば、上述した入眠制御モードにおける色温度の設定といった照明情報に関する目標値の設定やアドバイスを行うサービスを導入することもできる。
【００３９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限らず、種々の変形が可能である。上記実施形態では、センサ５によりユーザＭの体動を検知して、ユーザＭの睡眠及び起床を判定する構成例を示したが、センサ５は必ずしもモーションセンサに限られず、例えば、音センサでユーザＭの動作を検知することもできる。また、上記実施形態では、各光源にＬＥＤを用いた構成を示したが、ＬＥＤに代えて、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）または無機ＥＬ素子等のＬＥＤ以外の固体発光素子により構成されたモジュールが用いられてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１    照明装置
１ａ    シーリングライト
１ｂ    デスクライト
１１    端末
１４    送受信部
１５    制御部送受信部
１６ａ    マイコン（情報抽出部）
２ａ、２ｆ    光源
３ａ、３ｆ    制御部
３４    集中度維持部
６ｂ、６ｓｐ    計測部
ＣＰＵ    演算部
【図１】
0006340648.tif 000002
【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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