(57)【要約】【課題】複数の照明器具を複数の制御系統ごとに制御可能であり、被制御照明器具以外による人工光の影響の少ない照明制御システムを提供する。【解決手段】照明制御システムは、複数の照明器具Ｆ１、Ｆ２、…Ｆｎと、撮像手段ＩＳと、照明制御手段ＬＣとを具備し、照明制御手段ＬＣは、被照明領域ＬＡの照明器具を複数の制御系統１、２、…ｎの出力部ＳＯに割り付け、それぞれの制御系統に対応する照明器具のみを点滅制御して当該制御系統以外からの人工光による影響の少ない部分を制御基準ポイントとして設定記憶し、複数の照明器具を同時に所定のレベルで点灯したときに取得した画像データを基準画像データとして記憶し、各制御基準ポイントにおける実データと基準データとを比較して各制御系統の照明器具に対する制御信号を作成して当該制御系統の照明器具を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照明領域を照明する複数の照明器具と；
被照明領域を撮像して画像データ化する撮像手段と；
撮像手段により取得された画像データを処理して制御信号を作成する制御部、設定項目などを記憶する記憶部および制御部からの制御信号を照明器具に送信して照明器具を制御する複数制御系統の出力部を備え、それぞれの制御系統に対応する照明器具のみを点滅制御して当該制御系統以外からの人工光による影響の少ない部分を制御基準ポイントとして設定してこれを記憶し、被照明領域全域にわたる複数の照明器具を同時に所定のレベルで点灯したときに取得した画像データを基準画像データとして記憶し、以後取得する画像データを実画像データとしてその各制御基準ポイントにおける実データと上記基準画像データ中の各制御基準ポイントにおける基準データとを比較して各制御系統の照明器具に対する制御信号を作成し、かつ、出力して当該制御系統の照明器具を制御するように構成された照明制御手段と；
を具備していることを特徴とする照明制御システム。
【請求項２】
被照明領域を照明する複数の照明器具と；
被照明領域を撮像して画像データ化する撮像手段と；
撮像手段により取得された画像データを処理して制御信号を作成する制御部、設定項目などを記憶する記憶部および制御部からの制御信号を照明器具に送信して照明器具を制御する複数制御系統の出力部を備え、それぞれの制御系統に対応する照明器具のみを消灯して相対的に暗い部分を制御基準ポイントとして設定してこれを記憶し、被照明領域全域にわたる複数の照明器具を同時に所定のレベルで点灯したときに取得した画像データを基準画像データとして記憶し、以後取得する画像データを実画像データとしてその各制御基準ポイントにおける実データと上記基準画像データ中の各制御基準ポイントにおける基準データとを比較して各制御系統の照明器具に対する制御信号を作成し、かつ、出力して当該制御系統の照明器具を制御するように構成された照明制御手段と；
を具備していることを特徴とする照明制御システム。
【請求項３】
被照明領域を照明する複数の照明器具と；
被照明領域を撮像して画像データ化する撮像手段と；
撮像手段により取得された画像データを処理して制御信号を作成する制御部、設定項目などを記憶する記憶部および制御部からの制御信号を照明器具に送信して照明器具を制御する複数制御系統の出力部を備え、それぞれの制御系統に対応する照明器具のみを点灯して相対的に明るい部分を制御基準ポイントとして設定してこれを記憶し、被照明領域全域にわたる複数の照明器具を同時に所定のレベルで点灯したときに取得した画像データを基準定画像データとして記憶し、以後取得する画像データを実画像データとしてその各制御基準ポイントにおける実データと上記基準画像データ中の各制御基準ポイントにおける基準データとを比較して各制御系統の照明器具に対する制御信号を作成し、かつ、出力して当該制御系統の照明器具を制御するように構成された照明制御手段と；
を具備していることを特徴とする照明制御システム。
【請求項４】
被照明領域を照明する照明器具と；
被照明領域を撮像して複数の分割データからなる画像データを得る撮像手段と；
撮像手段により取得された画像データを処理して制御信号を作成する制御部、設定項目などを記憶する記憶部および制御部からの制御信号を照明器具に送信して照明器具を制御する出力部を備え、基準とする照明状態のときに取得した被照明領域の画像データを基準画像データとして、また画像データ中の所望の部分を制御基準ポイントとして、それぞれ記憶し、以後取得する被照明領域の画像データを実画像データとしてその各制御基準ポイントにおける実データと上記基準画像データ中の各制御基準ポイントにおける基準データとを比較して照明器具に対する制御信号を作成し、かつ、出力して照明器具を制御するように構成されるとともに、画像データの隣接する分割データ間のデータの差が所定値以下のときにはその後の処理を続行するが、所定値を超えているときには当該分割データを破棄するように構成された照明制御手段と；
を具備していることを特徴とする照明制御システム。
【請求項５】
設定基準ポイントは、画像データの対象領域に対して複数設定され、かつ、優先順位が付与されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の照明制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被照明領域を照明する照明器具を被照明領域の画像データに基づいて制御する照明制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
器具本体に取り付けられている照明ランプの明るさをインバータにより調節する手段を備えた照明器具において、器具本体に、照明ランプにより照らされている場所の明るさを計測し明るさに応じた信号を出力する照度計と、照度計からの出力に応じてインバータを制御し、照明ランプの明るさを調節するためのコントローラとを設けた照明器具は、既に知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
また、光源と、光源による被照射面を包含する検知エリアを有する画像センサと、画像センサからの輝度情報をもとに光源を調光する手段を備えた照明制御システムにおいて、画像センサによる検知エリアの窓の近傍に位置する部分を複数の検知対象エリアに分割し、画像センサからの輝度情報をもとに検知対象エリア毎の照度を検知し、この検知された検知対象エリアの照度の比較結果をもとに光源の長高出力を算出するようにした照明制御システムも、既に知られている（特許文献２参照。）。
【０００４】
さらに、光源と、光源の被照射面の輝度を検知する光検知部と、光検知部の出力をもとに調光レベルを算出し光源の光出力を制御する制御部とを備えてなる照明装置において、光検知部を、被照射面を所定数の小領域に分割した各小領域の輝度を検知可能に構成し、制御部で各小領域の輝度から被照射面毎の略全体の輝度分布を求めると共に、輝度分布から所定輝度範囲毎の面積を求めて、最も広い面積となる所定輝度範囲の中心値を被照射面の平均輝度とし、平均輝度をもとに調光レベルを算出させて、調光レベルに応じて光源の光出力を制御させた照明装置も、既に知られている（特許文献３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１２２３６９号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１０３７１号公報
【特許文献３】
特開平１０−３３５０７２号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に記載の照明器具においては、被照射面である床面の照度を、照度計を用いて床面からの反射光を検出することにより、検知してインバータの出力を制御するものであるから、床面に不当なもの、例えば白色の紙やガラスなどの高反射率物質または発光物が存在すると、適正な照度を測定できない。すなわち、本来測定したい床面からの反射光による照度を測定できないで、上記の不当なものに大きく依存した照度が測定される。したがって、実際の床面の照度をほぼ一定にするように制御できないという問題がある。
【０００６】
また、特許文献１に記載の照明器具においては、複数系統の制御に対応させることができないという問題もある。敢えて複数系統の制御に対応させようとすれば、それぞれの系統ごとに子機としての照度計を配設するとともに、各子機に対応して個々に制御するように親機を構成する必要がある。
【０００７】
これに対して、特許文献２に記載された照明制御システムにおいては、広角範囲を検出できるものの、複数系統の複数の照明器具を個別に制御することができないという問題がある。敢えて複数系統の制御に対応させようとすれば、分割した画面をそれぞれの制御系統に割り付ける設定を行えるように構成する必要があるが、それを実現するための構成について記載が存在しないとともに、その示唆も見当たらない。
【０００８】
一方、特許文献３においては、被照射面を撮像して分割された画像データとして取得し、その分割データから平均輝度を求め、それをもとに調光レベルを算出しているが、被照射面である床面に前記のような不当なものが多く存在した場合、精度の高い照明制御を行うことが困難になるという問題がある。
【０００９】
本発明は、複数の制御系統に割り付けられた複数の照明器具をそれぞれの制御系統ごとに制御可能であるとともに、被制御照明器具以外による人工光の影響の少ない照明制御システムを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、不当なものが照明制御領域内に存在したとしても、照明器具を高精度に、しかも、高い信頼性で制御可能な照明制御システムを提供することを他の目的とする。
【００１１】
【課題を達成するための手段】
請求項１の発明の照明制御システムは、被照明領域を照明する複数の照明器具と、被照明領域を撮像して画像データ化する撮像手段と、撮像手段により取得された画像データを処理して制御信号を作成する制御部、設定項目などを記憶する記憶部および制御部からの制御信号を照明器具に送信して照明器具を制御する複数制御系統の出力部を備えた照明制御手段とを具備するものにおいて、照明制御手段は、それぞれの制御系統に対応する照明器具のみを点滅制御して当該制御系統以外からの人工光による影響の少ない部分を制御基準ポイントとして設定してこれを記憶し、被照明領域全域にわたる複数の照明器具を同時に所定のレベルで点灯したときに取得した画像データを基準画像データとして記憶し、以後取得する画像データを実画像データとしてその各制御基準ポイントにおける実データと上記基準画像データ中の各制御基準ポイントにおける基準データとを比較して各制御系統の照明器具に対する制御信号を作成し、かつ、出力して当該制御系統の照明器具を制御するように構成されていることを特徴としている。
【００１２】
以下、本発明におけるそれぞれの構成要素について説明する。なお、以下の説明は、本発明についてだけでなく、特に指定しない限り請求項２以下の各発明に対しても適用される。
【００１３】
＜照明器具について＞    照明器具は、被照明領域を分担して照明する手段であり、その複数が用いられる。そして、それぞれの照明器具は、被照明領域を複数の制御系統に区分されるように後述する照明制御手段に対して割り付けられる。なお、照明器具は、少なくとも光源、光源の付勢手段および制御手段の制御手段を具備するが、それらは、単一の照明装置として集合されているものに限定されるものではなく、物理的に分離して配置されていてもよい。
【００１４】
光源は、蛍光ランプ、白熱電球、高輝度放電ランプ、発光ダイオードおよび電場発光体など既知の人工照明手段のいずれであってもよい。光源の付勢手段は、光源に対して駆動エネルギーを供給して光源を付勢する手段であり、後述する照明制御手段による制御手段を経由した制御に応動して光源の発光度合を調整可能であればどのような構成であってもよい。例えば、インバータなどを主体とする構成を採用することができる。制御手段は、照明制御手段と付勢手段との間に介在して付勢手段を所望に制御する手段である。
【００１５】
また、本発明において用いる照明器具は、その複数によって被照明領域を照明する機能を有していれば、天井取付形、天井吊下形、壁面取付形および床面載置形など既知の配設態様のいずれであってもよい。しかし、部屋全体など比較的広い範囲の照明を行うためには、一般的に天井取付形が多用される。天井取付形は、天井埋込形または天井直付け形のいずれであってもよい。
【００１６】
なお、本発明において、「被照明領域」とは、複数の照明器具により照明される空間を意味し、その空間内の任意の位置が複数の照明器具による照明の影響を受けるが、照度は距離の２乗に半比例するので、最も接近して配置されている照明器具の影響を強く受ける。
【００１７】
＜撮像手段について＞    撮像手段は、被照明領域を撮像して画像データを取得する機能を有していればどのような手段であってもよい。例えば、ＣＣＤ素子、ＣＭＯＳ素子などを光学系と組み合わせて使用することにより、比較的コンパクトな撮像手段を得ることができる。
【００１８】
また、撮像手段は、被照明領域を撮像して画像データを取得するために、単一または複数用いることができる。単一の画像手段により被照明領域の画像データを取得するためには、撮像手段をなるべく被照明領域の中央に配設するのがよい。なお、必要に応じて魚眼レンズなどの超広角レンズを光学手段として用いることができる。複数の撮像手段を用いて被照明領域の画像データを取得することもでき、このような場合には、画像合成技術を用いて単一の画像を合成すればよい。
【００１９】
＜照明制御手段について＞    照明制御手段は、少なくとも制御部、記憶部および出力部を備えている。
【００２０】
制御部は、撮像手段により取得された画像データを処理して制御信号を作成する手段である。記憶部は、設定項目、例えば制御基準ポイントおよび基準画像データなどを記憶する。そして、所望の制御信号を作成して照明器具を制御するために、予め以下の設定を予め行い、基準データと実データとを比較して実データが基準データに一致するように制御信号を作成して照明器具を制御する。出力部は、複数の制御系統に対応していて、制御部が形成した制御信号を制御系統ごとに照明器具に対して出力する。
【００２１】
次に、設定の手順について説明する。なお、設定は、適宜行うことができるが、例えば照明制御手段が設定要求信号を受信した際に自動的に行われるように構成することができる。しかし、所望により手動で設定を行うように構成してもよい。なお、設定要求信号は、無線または有線により送信される。設定は、次のように行われる。
（１）被照明領域をが複数の制御系統に区分してそれぞれの制御系統に対応する照明器具を割り付ける。例えば、一面に窓のある部屋を想定した場合、被照明領域を例えば窓側から奥へ向かって適当な距離にわたる窓に平行な複数の小領域に区分する。そして、それぞれの区分内に位置する照明器具を制御系統ごとに点滅制御可能なように照明制御手段に関連付ける。これにより、複数の照明器具は、複数の制御系統に区分されて割り付けられる。
（２）複数に区分された制御系統ごとに照明器具を点滅して制御系統ごとに設定動作を開始する。なお、「点滅」とは、点灯または消灯することを意味する。まず、第１の制御系統に対して、そこに割り付けられた照明器具を消灯または点灯させる。このとき、残余の制御系統に割り付けられた照明器具は、上記と反対に点灯または消灯される。このような状態においては、設定を行う制御系統に対応する位置の床面の明るさが相対的に暗くなるか、反対に明るくなる。なお、点灯は、所望のレベル、例えば全光状態で行われる。
【００２２】
そうして、特定の制御系統、例えば第１の制御系統の照明器具が上述した制御状態にあるときに取得された画像データにおいて、当該制御系統に割り付けられた照明器具以外からの人工光の影響を受けにくい条件を満足する箇所を制御基準ポイントとして選択する。そして、この制御基準ポイントを記憶部に記憶させる。なお、制御基準ポイントは、領域がポイント状に狭くてもよいし、ある広がりを持ったものであってもよい。後者の場合、設定データが一定の領域を制御基準ポイント内として選定するのがよい。そして、比較される実データが制御基準ポイントより狭い範囲でしかデータが一定でなければ、比較の条件を満足しないと判定して当該実データを破棄して比較の対象から除外するように構成することができる。また、このような場合には、次の優先順位の制御基準ポイントにより比較するように構成することができる。これらの構成を付加することにより、制御の信頼性を高めることができる。
【００２３】
そうして、特定の制御系統に対する設定が完了する。
（３）次の制御系統に対して、上記の手順を同様に実施して制御基準ポイントを設定して、記憶させる。以後、その他の制御系統に対しても上記手順を順次実施して、全ての制御系統に対する制御基準ポイントを設定して、記憶させる。なお、制御基準ポイントは、所望により人工光の影響を相対的に受けにくい順に複数箇所を、優先準位を付与して設定することができる。
（４）次に、被照明領域全域すなわち全ての制御系統にかかわる複数の照明器具を同時に所定のレベル、例えば保守率０．７で設定を行う場合には調光度７０％で点灯し、このときに取得した画像データを基準画像データとして記憶部に記憶させる。なお、基準画像データの記憶は、画像データ全体を記憶して、実画像データによる実データとの比較時に、制御基準ポイントの基準データを読み出すように構成してもよいし、所望により制御基準ポイントの基準データのみを記憶するように構成してもよい。
【００２４】
以上の手順によって設定が終了する。
【００２５】
また、以上の手順とは異なる設定手順として、最初に当該制御系統の照明器具を消灯または点灯させ、残余の制御系統の照明器具を点灯または消灯させて実行し、次に上記と反対の動作モードにして再び実行して、両方の工程により選択された制御基準ポイントが一致する場合に記憶するように構成することができる。この手順によれば、より一層信頼性の高い照明制御を行うことができる。
【００２６】
次に、照明制御の手順について説明する。
（１）撮像手段により被照明領域の実際の画像を撮像して、実画像データを取得する。
（２）実画像データの制御基準ポイントにおける実データを抽出するとともに、同じ制御基準ポイントにおける基準データを読み出して、両者を比較する。
（３）比較の結果に基づいて両者の差分を演算し、その差分に応じた制御信号を作成する。そして、当該制御信号を出力部から当該制御系統の照明器具へ送出して、当該制御系統に区分された照明器具を制御する。
（４）以下、順次各制御系統について上記と同様の処理を繰り返してそれぞれの照明器具を制御する。
【００２７】
以上、説明した照明器具の制御は、適当な時間間隔、例えば点灯中常時比較的短時間の周期で自動的に繰り返し行うことができる。これにより、被照明領域は、オンライン的に常時適切に制御されるので、外来光が変化するなど環境の明るさの変化が生じても、基準データと同じ明るさになるように点灯する。
【００２８】
＜本発明の作用について＞    本発明においては、以上の構成を具備しているので、設定の際に当該制御系統以外の人工光、例えばその他の制御系統の照明器具や本発明の照明制御システムにおける制御の対象外の人工光源、例えば白色紙のような高反射物や発光物などの不当なものによるノイズの影響を受けにくい箇所を制御基準ポイントとして選定することができる。そのため、上記した照明制御に対する不当なものによるノイズなどの不所望な影響を予め回避して、床面の照度を一定化することができる。
【００２９】
また、制御基準ポイントの設定を自動的に行うように構成することができ、したがって設定作業が頗る容易になる。
【００３０】
請求項２の発明の照明制御システムは、被照明領域を照明する複数の照明器具と、被照明領域を撮像して画像データ化する撮像手段と、撮像手段により取得された画像データを処理して制御信号を作成する制御部、設定項目などを記憶する記憶部および制御部からの制御信号を照明器具に送信して照明器具を制御する複数制御系統の出力部を備えた照明制御手段とを具備するものにおいて、照明制御手段は、それぞれの制御系統に対応する照明器具のみを消灯して相対的に暗い部分を制御基準ポイントとして設定してこれを記憶し、被照明領域全域にわたる複数の照明器具を同時に所定のレベルで点灯したときに取得した画像データを基準画像データとして記憶し、以後取得する画像データを実画像データとしてその各制御基準ポイントにおける実データと上記基準画像データ中の各制御基準ポイントにおける基準データとを比較して各制御系統の照明器具に対する制御信号を作成し、かつ、出力して当該制御系統の照明器具を制御するように構成されていることを特徴としている。
【００３１】
本発明は、設定の対象となる制御系統の照明器具を設定時に消灯し、残余の制御系統の照明器具を点灯させるように構成している点で請求項１と異なる。したがって、制御基準ポイントは、設定対象領域の画像データの相対的に暗い部分を選択するものとする。なお、制御基準ポイントは、複数部分について優先順位を付与して設定することを許容する。
【００３２】
そうして、本発明においては、以上の構成を具備しているので、照明制御に対する不当なものによるノイズなどの影響を予め回避して、床面の照度を一定化することができる。
【００３３】
また、当該制御系統により制御される人工光の影響を受けやすい不当なもののある箇所を避けて制御基準ポイントを設定することができ、これによる影響も回避することができる。
【００３４】
さらに、制御基準ポイントの設定を自動的に行うように構成することができ、したがって設定作業が頗る容易になる。
【００３５】
請求項３の発明の照明制御システムは、被照明領域を照明する複数の照明器具と、被照明領域を撮像して画像データ化する撮像手段と、撮像手段により取得された画像データを処理して制御信号を作成する制御部、設定項目などを記憶する記憶部および制御部からの制御信号を照明器具に送信して照明器具を制御する複数制御系統の出力部を備えた照明制御手段とを具備したものにおいて、照明制御手段は、それぞれの制御系統に対応する照明器具のみを点灯して相対的に明るい部分を制御基準ポイントとして設定してこれを記憶し、被照明領域全域にわたる複数の照明器具を同時に所定のレベルで点灯したときに取得した画像データを基準画像データとして記憶し、以後取得する画像データを実画像データとしてその各制御基準ポイントにおける実データと上記基準画像データ中の各制御基準ポイントにおける基準データとを比較して各制御系統の照明器具に対する制御信号を作成し、かつ、出力して当該制御系統の照明器具を制御するように構成されていることを特徴していする。
【００３６】
本発明は、設定時に設定の対象となる制御系統の照明器具を点灯し、残余の制御系統の照明器具を消灯灯させるように構成している点で請求項１および２と異なる。したがって、制御基準ポイントは、制御対象領域の画像データの相対的に明るい部分を選択するものとする。なお、制御基準ポイントは、複数部分について優先順位を付与して設定することを許容する。
【００３７】
そうして、本発明においては、以上の構成を具備しているので、照明制御に対する不当なものによるノイズなどの不所望な影響を予め回避して、床面の照度を一定化することができる。
【００３８】
また、当該制御系統により制御される人工光の影響を受けやすい不当なもののある箇所を避けて制御基準ポイントを設定することができ、これによる影響も回避することができる。
【００３９】
さらに、制御基準ポイントの設定を自動的に行うように構成することができ、したがって設定作業が頗る容易になる。
【００４０】
請求項４の発明の照明制御システムは、被照明領域を照明する照明器具と、被照明領域を撮像して複数の分割データからなる画像データを得る撮像手段と、撮像手段により取得された画像データを処理して制御信号を作成する制御部、設定項目などを記憶する記憶部および制御部からの制御信号を照明器具に送信して照明器具を制御する出力部を備え、基準とする照明状態のときに取得した被照明領域の画像データを基準画像データとして、また画像データ中の所望の部分を制御基準ポイントとして、それぞれ記憶し、以後取得する被照明領域の画像データを実画像データとしてその各制御基準ポイントにおける実データと上記基準画像データ中の各制御基準ポイントにおける基準データとを比較して照明器具に対する制御信号を作成し、かつ、出力して照明器具を制御するように構成された照明制御手段とを具備しているものにおいて、照明制御手段は、画像データの隣接する分割データ間のデータの差が所定値以下のときには以後の処理を続行するが、所定値を超えているときには当該分割データを破棄するように構成されていることを特徴としている。
【００４１】
本発明は、画像データ中の不当なものによるノイズ部分が照明制御に関する処理に混入して影響を与えないよう、これを排除するのに好適な構成を規定している。なお、本発明において、「被照明領域」とは、被照明空間の全体を意味するだけでなく、被照明空間全体の一部を対象とする意味を含む。
【００４２】
画像データを複数の分割データに分割したときに、画像データ中の不当なものによるノイズ部分が存在すると、当該ノイズが存在する分割領域のデータが顕著に変化する。本発明は、この現象に着目してなされたもので、ノイズが存在する分割データを利用しないように排除するものである。画像データの分割データに対する後述する画像処理は、基準画像データおよび実画像データの両方に対して適用することができる。しかし、所望によりいずれか一方に対してのみ適用することが許容される。
【００４３】
次に、分割データに対する画像処理について説明する。本発明においては、隣接する分割データ間のデータ差を演算して、その差が所定値以上であれば、それらの分割データのいずれか一方は、それに対応する被照明領域に不当なものが存在することに伴うノイズである確率が高い。したがって、このような場合には、これらの分割データをともに破棄して、画像処理の対象データから除外することができる。しかし、隣接する分割データのいずれか一方は、正常なデータである可能性も比較的高いので、該当の隣接する分割データの前後に隣接する分割データとの比較による差が所定値以下であれば、その分割データは正常なものとして扱うこともできる。
【００４４】
本発明において、被照明領域を照明する照明器具は、単一および複数のいずれであってもよい。また、複数の照明器具が配設される場合であっても、制御系統は１つおよび複数のいずれであってもよい。したがって、本発明は、請求項１の発明における画像処理に適用することができ、これによって複数の制御系統に区分された被照明領域に対する高精度、かつ、高信頼性の照明制御システムが得られる。
【００４５】
そうして、本発明においては、以上の構成を具備しているので、被照明領域に不当なものが存在するときには、それに伴うノイズを排除して照明制御を行うことができる。したがって、精度の高い照明制御が行われる。
【００４６】
また、制御の基準となる基準画像データの設定の段階から不当なものによる影響を回避できるので、データ処理の信頼性が高くなる。
【００４７】
なお、分割データの画像処理に関して、以下に列挙する構成の一つまたは任意の複数を所望に応じて適宜選択し、付加することができる。
【００４８】
１．分割領域の大きさを演算する。画像データのうち隣接する分割データ間の差が所定値以下で、かつ、隣接する数が１画像について所定数以上、例えば３つ以上であれば、照明制御に関するその後の処理を続行する。
【００４９】
そうして、本構成によれば、さらに信頼性の高い照明制御が可能になる。
【００５０】
２．上記１に引続いて基準画像データおよび実画像データの両方に対して分割領域を求める。そして、両者の大きさを比較して、その差が所定値以下であれば、両データの差を求め、当該差に応じた照明制御信号を作成する。
【００５１】
そうして、本構成によれば、より一層精度や信頼性の高い照明制御が可能になる。
【００５２】
３．上記１または２において、隣接する分割データ間の差が所定値以下の数について予め所定値を設定しておく。そして、実際の数が１画像について所定数に達しない場合には、分割データをさらに細かく細分化された分割データにして、再度演算するように構成する。
【００５３】
そうして、本構成によれば、ノイズが比較的大きな面積にわたって分散しているような場合であっても、適切な照明制御を行うことができる。
【００５４】
４．設定画像データの設定時において、隣接する分割データを比較するときに、分割データ間の差が所定値以下の条件を満足し、かつ、隣接し合う分割データの数、したがって分割領域の面積すなわち広さが所定値以上であるか否かを判定する。そして、所定値以上の広さのときには、これを制御基準ポイントとして設定する。これに対して、上記広さが所定値未満の場合には、当該データを破棄するように構成する。
【００５５】
そうして、本構成によれば、照明制御の信頼性や精度が高くなる。
【００５６】
５．設定画像データおよび実画像データの少なくとも一方において、画像データの隣接する分割データを比較するときに、分割データの明るさが所定値以下であるかを判定する。そして、これに該当する場合には、基準画像データでは基準定画像データとして記憶し、実画像データでは基準画像データと比較するように構成する。そして、上記の条件を満足しない場合には、分割データを破棄するように構成する。
【００５７】
また、設定データと実データを比較するに関して、以下に列挙する構成の一つまたは任意の複数を所望に応じて適宜選択し、付加することができる。
【００５８】
１．予め複数の制御基準ポイントを、優先順位を付与して設定しておき、基準データと実データを比較するに先立って、優先順位が同じか確認する。優先順位が同じ場合に比較を進める。優先順位が異なるときには、優先順位を変更、例えば下げて揃える。
【００５９】
２．基準データと実データを比較する際に、制御基準ポイントにおける両データの重なりを調べ、重なっている部分が所定値以上か判定し、この条件を満足する場合に、比較を行うように構成する。
【００６０】
３．基準データと実データを比較する際に、制御基準ポイントにおける両データの重なりを調べ、重なっている部分について比較するように構成する。
【００６１】
請求項５の発明の照明制御システムは、請求項１ないし４のいずれか一記載の照明制御システムにおいて、制御基準ポイントは、画像データの対象領域に対して複数設定され、かつ、優先順位が付与されていることを特徴としている。
【００６２】
制御基準ポイントは、複数であれば具体的な数が特段制限されない。また、画像データの対象領域は、被照明領域が複数の制御系統に区分されている場合および単一の制御系統が設定されている場合のいずれであってもよい。いずれにしても一つの制御系統に注目したときに、複数の制御基準ポイントが設定されている。なお、画像データが複数の分割データからなる場合、制御基準ポイントが複数の分割データの集合に対して設定されるように構成することができる。
【００６３】
複数の制御基準ポイントの切り換えは、次のように行うことができる。すなわち、基準データと実データとの比較において、優先順位の高い制御基準ポイントにおける両データを比較して、その差が所定値より大きい場合には、不当なものが存在することによるノイズが入っている虞があるので、両データを破棄して、次の優先順位の制御基準ポイントにおける両データを比較する。次の優先順位の画像データによる比較においても、その差が所定値より大きかった場合は、不当なものが存在することによるノイズが入っている虞があるので、両データを破棄して、さらに次の優先順位の制御基準ポイントにおける両データを比較する。以下、順次優先順位を繰り下げて比較を行う。
【００６４】
あるいは、基準データおよび実データを比較する際に、優先順位の同じ領域が所定値以上であるか、それらの位置関係をまず比較する。その結果、「Ｎｏ」であれば、優先順位を繰り下げて再び比較する。「Ｙｅｓ」であれば、それらの重なっている領域のデータを比較して、差をもとに制御信号を形成する。
【００６５】
そうして、本発明においては、上記のように構成されているので、制御基準ポイントにおける基準データと実データとの比較が不当なものによるノイズなどの原因で不可能であっても、優先順位の低い別の制御基準ポイントに切り換えて比較できるので、信頼性の高い照明制御を行うことができる。
【００６６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００６７】
図１ないし図３は、本発明の照明制御システムにおける第１の実施の形態を示し、図１はシステムブロック図、図２は被照明領域の制御系統を説明する配置図、図３は照明制御のフローチャートである。なお、本実施の形態は、請求項１および２の発明に対応する。
【００６８】
照明制御システムは、照明器具Ｆ１、Ｆ２、…Ｆｎ、撮像手段ＩＳおよび照明制御手段ＬＣを必須構成要素とし、さらに付随的構成要素として送信機Ｔを具備している。
【００６９】
照明器具Ｆ１、Ｆ２、…Ｆｎは、図２に示すように、それぞれ複数の照明器具からなる群を構成していて、一面に窓Ｗのある被照明領域ＬＡを照明するように分散して配設されている。そして、被照明領域ＬＡを窓Ｗに平行な複数の制御系統１、２、…ｎに区分されて後述する照明制御手段ＬＣに割り付けられている。また、照明器具Ｆ１、Ｆ２、…Ｆｎは、それぞれが天井埋込形照明器具からなり、蛍光ランプを光源とし、付勢手段としてインバータ式点灯装置を備えている。
【００７０】
撮像手段ＩＳは、図２に示すように、被照明領域ＬＡのほぼ中央部の天井面において被照明領域ＬＡの床面を撮像できるように配設されている。そして、図１に示すように、床面の画像データを後述する照明制御手段ＬＣに送出する。また、撮像手段ＩＳは、ＣＣＤ素子からなる撮像素子および超広角レンズからなる光学系を主体として構成されている。
【００７１】
照明制御手段ＬＣは、制御部ＤＰ、記憶部Ｍ、出力部ＳＯおよび付随的構成からなる。付随的構成としては、電源部ＥＳ、ワイヤレス受信部ＷＲ、ワイヤレス送信部ＷＴおよび表示部Ｄなどが含まれている。制御部ＤＰは、その内部に画像処理部および比較部などを含み、撮像手段ＩＳから送出された画像データを所要に画像処理して、制御基準ポイントを設定し、設定画像データを決定し、設定データおよび実データを作成し、各データに基づいて判定し、さらに設定データおよび実データを比較して照明制御信号を作成する。記憶部Ｍは、制御基準ポイントおよび基準画像データを記憶する。出力部ＳＯは、複数制御系統を備えていて、照明制御信号を制御系統別に照明器具Ｆ１、Ｆ２、…Ｆｎへ送出する。電源部ＥＳは、商用交流電源ＡＣから供給される交流電圧を変換して得た直流電圧を撮像手段ＩＳ、制御部ＤＰ、記憶部Ｍ、ワイヤレス受信部ＷＲ、ワイヤレス送信部ＷＴおよび表示部Ｄなどへ印加する。ワイヤレス受信部ＷＲは、後述する送信機Ｔからの設定要求信号などを受信して、制御部ＤＰを制御する。ワイヤレス送信部ＷＴは、後述する送信機Ｔへ設定内容などを送信する。表示部Ｄは、電源表示、設定表示および制御表示などを行う。
【００７２】
送信機Ｔは、照明制御手段ＬＣに対する設定要求信号などを送信する手段である。そして、送信する信号はワイヤレス受信部ＷＲが受信して制御部ＤＰを所要に制御する。
【００７３】
次に、図３を参照して、照明制御の手順を説明する。ワイヤレス受信部ＷＲが送信機Ｔからの設定要求信号を受信すると、制御系統１の照明器具Ｆ１から制御系統ごとにそれぞれの照明器具Ｆ２、…Ｆｎに対して順次設定が自動的に行われる。すなわち、制御系統１の設定において、照明器具Ｆ１が消灯され、残余の照明器具Ｆ２、…Ｆｎが点灯する。この状態で、制御部ＤＰは、撮像手段ＩＳから送出された画像データの中から、制御系統１以外からの人工光の影響を受けにくい相対的に暗い箇所を制御基準ポイントとして選定し、記憶部Ｍがこれを記憶する。その後、次の制御系統２の照明器具Ｆ２を同様に消灯し、残余の照明器具を点灯した状態で同様に制御基準ポイントを選定し、記憶する。さらに、順次同様に残余の制御系統に対して制御基準ポイントを選定し、記憶する。全ての制御系統に対する制御基準ポイントの設定が終了したら、全部の照明器具Ｆ１、Ｆ２、…Ｆｎを所望の調光率で点灯して、設定画像データを取得し、記憶すれば、設定が終了する。
【００７４】
設定が終了した後、照明制御手段ＬＣの制御部ＤＰは、取得した画像データを実画像データとしてその制御基準ポイントにおける実データを抽出するとともに、基準画像データを読み出して制御基準ポイントにおける基準データを抽出し、両データを比較する。比較の結果、得られた差分に応じて照明制御信号を作成する。照明制御信号は、照明制御手段ＬＣの出力部ＳＯを経由して該当する制御系統の照明器具に送出される。
【００７５】
図４ないし図１０は、本発明の照明制御システムにおける第２の実施の形態を示し、図４はシステムブロック図、図５は被照明領域の制御基準ポイントおよび基準データを示す基準画像データの概念図、図６は基準データ抽出のフローチャート、図７は実データ抽出のフローチャート、図８は基準データおよび実データを比較する際のフローチャート、図９は一部にノイズが含まれている場合における実データの概念図、図１０は比較される際の基準データおよび実データの概念図である。なお、各図において、図１ないし図３と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。本実施の形態は、請求項４の発明に対応する。
【００７６】
照明器具Ｆ１、Ｆ２、…Ｆｎは、単一の制御系統である。
【００７７】
撮像手段ＩＳは、照明器具Ｆ１、Ｆ２、…Ｆｎを所定の明るさで点灯させた状態において取得した画像を、図５に示すように、複数、例えば９×１１の碁盤目状に分割された基準画像データとして照明制御手段ＬＣの画像処理部ＩＰへ送出する。
【００７８】
照明制御手段ＬＣは、画像処理部ＩＰおよび比較部ＣＰを具備している。画像処理部ＩＰでは、以下説明する画像処理を行う。比較部ＣＰは、基準データと実データとを比較して、差分を演算し、さらに差分データを変換して照明制御信号を作成する。
【００７９】
ところで、図５（ａ）は、被照明領域ＬＡの複数に分割された基準画像を示し、図５（ｂ）は同じく分割領域内に明るさの基準画像データを数値化して示している。なお、図５（ｂ）において、点線で囲まれた領域は、画像データ中に複数設定された制御基準ポイントを示し、また制御基準ポイントから導出された引出線の先に付された数字は、複数の制御基準ポイント間の優先順位を示している。例えば、優先順位１の制御基準ポイントは、その領域が分割数４２で、基準分割データが明るさ５の数値になっている。
【００８０】
次に、図６を参照して本実施の形態における制御基準ポイント設定の手順について説明する。すなわち、最初に被照明領域ＬＡの画像を分割画像として取り込む。次に、隣接する分割データを比較してそれらの間の差を求めて、当該差が所定値を超えているかを判定する。所定値以下の場合は、隣接する分割データが所定数、例えば少なくとも１つ存在すれば、次のステップに進む。所定値を超えている場合には、当該分割データを破棄する。
【００８１】
次のステップとして、集合状態の分割領域を演算して、その分割領域が予め設定した値以上であるかを判定する。「ｙｅｓ」のときは、次に分割領域の明るさが予め設定した値以内の明るさであるかを判定する。「ｎｏ」のときには、当該分割領域を破棄する。次のステップにおいて、判定結果が「ｙｅｓ」で、明るさが予め設定した値以内の明るさの場合には、さらに次のステップに進んで分割領域の数が３以上であるかを判定する。「ｎｏ」のときには、不当なものよるノイズである可能性が高いので、当該分割データを破棄する。判定結果が「ｙｅｓ」のときは、分割領域に優先順位を付与して、制御基準ポイントの設定を終了する。「ｎｏ」のときには、さらに細かい分割データにしてから、再度以上の判定を繰り返す。
【００８２】
以上説明した手順でデータ処理が行われた結果、優先順位１から８までが分割データが３つ以上ある領域に設定され、所定の明るさで照明器具を点灯して得られた画像データを基準画像データとして記憶すれば、図５（ｂ）に示すように制御基準ポイントに対応する基準データが設定される。
【００８３】
次に、図７を参照して実データの抽出手順について説明する。最初に撮像手段から被照明領域を撮像して実画像を分割データとして取り込む。そして、制御基準ポイントに対応する領域部分の分割データを読み出す。その中から優先順位が１番か、または高い領域、例えば優先順位１の領域すなわち制御基準ポイントを読み出す。次に、隣接する分割データを比較して、それらの間の差を設定値以下であるかを判定する。その結果、設定値以下であれば、次のステップに進む。不当なものが影響するなどにより、設定値を超えていれば、優先順位を下げて再び隣接する分割データを比較してそれらの間の差を設定値以下であるかを判定する。
【００８４】
次のステップは、隣接する各分割データが少なくとも１つあるかを判定する。この判定結果が「ｙｅｓ」であれば、さらに次のステップに進む。これに対して、判定結果が「ｎｏ」であれば、優先順位を下げて再び隣接する分割データを比較してそれらの間の差を設定値以下であるかを判定する。
【００８５】
次のステップは、設定値以上の大きさの領域すなわち隣接し合う分割データの集合体であるかどうかを確認する。その結果、「ｙｅｓ」であれば、領域の明るさが設定値以内の明るさであるかを確認する。これに対して、判定結果が「ｎｏ」であれば、優先順位を下げて再び隣接する分割データを比較してそれらの間の差を設定値以下であるかを判定する。
【００８６】
最後のステップは、領域の明るさが設定値以内の明るさであるかを確認する。その結果、「ｙｅｓ」であれば、実データとして出力する。これに対して、判定結果が「ｎｏ」であれば、優先順位を下げて再び隣接する分割データを比較してそれらの間の差を設定値以下であるかを判定する。以上のステップにより実データが抽出される。
【００８７】
次に、図８を参照して基準データと実データの比較のデータ処理における手順を説明する。最初に基準データおよび実データについて優先順位の同じ領域か位置関係を比較して判定する。その結果、「ｙｅｓ」であれば、次のステップに進む。「ｎｏ」であれば、優先順位を確認し、次の優先順位に変更する。次のステップでは、重なっている領域が設定値以上であるかを判定する。その結果、「ｙｅｓ」であれば、重なっている部分について比較する。「ｎｏ」であれば、優先順位を確認し、次の優先順位に変更する。そして、得られる差分データを変換して照明制御信号を作成する。
【００８８】
以上説明したデータ処理の結果、不当なものが入っている分割データは、確実に実データから除外される。次に、図９および図１０を参照してこの点について説明する。すなわち、図９（ａ）に示す優先順位１の制御基準ポイント内の一部に不当なものＸが存在すると、図９（ｂ）に示すように、その部分の分割データが異常に大きく、すなわち明るくなる（値４０）。なお、優先順位１のその他の分割データは、いずれも明るさのデータが８である。上記の不当なものＸが存在する実分割データは、図７に示すデータ処理により除外され、残余の３６の分割データからなる実データ（数値８）が４２の分割データからなる基準データ（数値５）と比較される。その結果、差分出力は数値３となる。そして、差分出力の大きさに応じた照明制御信号がデータ処理部で作成される。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１ないし３の各発明によれば、複数の制御系統に割り付けられた複数の照明器具をそれぞれの制御系統ごとに制御可能であるとともに、被制御照明器具以外による人工光の影響の少ない照明制御システムを提供することができる。
【００９０】
請求項４の発明によれば、不当なものが照明制御領域内に存在したとしても、照明器具を高精度に、しかも、高い信頼性で制御可能な照明制御システムを提供することができる。
【００９１】
請求項５の発明によれば、複数の制御基準ポイントを、優先順位を付与して設定することにより、制御基準ポイントにおける基準データと実データとの比較が不当なものによるノイズなどの原因で不可能であっても、優先順位の低い別の制御基準ポイントに切り換えて比較できるので、信頼性の高い照明制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照明制御システムにおける第１の実施の形態を示すシステムブロック図
【図２】同じく被照明領域の制御系統を説明する配置図
【図３】同じく照明制御のフローチャート
【図４】本発明の照明制御システムにおける第２の実施の形態を示すステムブロック図
【図５】同じく被照明領域の制御基準ポイントおよび基準データを示す基準画像データの概念図
【図６】同じく基準データ抽出処理のフローチャート
【図７】同じく実データ抽出処理のフローチャート
【図８】同じく基準データおよび実データの比較処理のフローチャート
【図９】同じく一部にノイズが含まれている場合における実データの概念図
【図１０】同じく比較される際の基準データおよび実データの概念図
【符号の説明】
Ｄ…表示部、ＤＰ…制御部、ＥＳ…電源部、Ｆ１…照明器具、Ｆ２…照明器具、Ｆｎ…照明器具、ＩＳ…撮像手段、ＬＣ…照明制御手段、Ｍ…記憶部、ＳＯ…出力部、Ｔ…送信機、ＷＲ…ワイヤレス受信部、ＷＴ…ワイヤレス送信部
【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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