(57)【要約】【課題】  製造コストの低減が可能な照明制御システムを提供する。【解決手段】  使用者の操作入力によりオンオフ切替される手動スイッチ３と、所定の検出範囲から入射する光束に応じた出力を生成する明るさセンサ２と、明るさセンサ２の出力に基いて検出範囲内における人体の存否を判定する判定回路５とを備える。点灯回路１１は、手動スイッチ３がオンされときに電気的な光源１０の点灯を開始させ、光源１０の点灯中に判定回路５によって人体の存在が判定されない状態が所定の点灯保持時間だけ継続したときに光源１０を消灯させる。比較的に安価な明るさセンサ２を人体の存否の判定に用いているので、比較的に高価な熱線センサなどを人体の存否の判定に用いる場合に比べて製造コストの低減が可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の操作入力によりオンオフ切替される手動スイッチと、
所定の検出範囲から入射する光束に応じた出力を生成する明るさセンサと、
前記明るさセンサの出力が所定の不在判定範囲内にあるときには人体の不在を判定し、前記明るさセンサの出力が前記不在判定範囲内にないときには人体の存在を判定する判定回路と、
前記手動スイッチがオンされときに電気的な光源の点灯を開始させ、前記光源の点灯中に前記判定回路によって人体の存在が判定されない状態が所定の点灯保持時間だけ継続したときに前記光源を消灯させる点灯回路とを備えることを特徴とする照明制御システム。
【請求項２】
前記判定回路は、前記手動スイッチがオンされてから所定時間にわたる前記明るさセンサの出力の平均値を演算するとともに該平均値を基準値とし、以後は、前記明るさセンサの出力と前記基準値との差の絶対値が所定の判定閾値未満となるような範囲を前記不在判定範囲とすることを特徴とする請求項１記載の照明制御システム。
【請求項３】
前記点灯回路は、前記手動スイッチがオンされた後に前記判定回路によって人体の存在が一度も判定されていない場合には、前記判定回路によって人体の存在が判定されない状態が前記点灯保持時間だけ継続しても前記光源を消灯させないことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の照明制御システム。
【請求項４】
所定の比較用検出範囲から入射する光束に応じた出力を生成する比較用明るさセンサを備え、
前記比較用明るさセンサにおいて入射する光束と出力との関係は前記明るさセンサにおける入射する光束と出力との関係と同じであって、
前記判定回路は、前記明るさセンサの出力に代えて、前記明るさセンサの出力と前記比較用明るさセンサの出力との差に基いて前記検出範囲内における人体の存否を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、人体を検出する人体センサを備え、この人体センサの出力に応じて、電気的な光源の制御を行う照明制御システムが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、上記の人体センサは、上記の光源によって照明される範囲の人体を検出するものである。そして、上記の光源は、上記の人体センサによって人体が検出されたときに点灯を開始され、上記の人体センサによって人体が検出されない状態が所定の点灯保持時間だけ継続した時点で消灯される。
【０００４】
上記のような照明制御システムによれば、使用者が光源を消灯させる操作をし忘れることによる無駄な電力消費が避けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３２４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上記の人体センサとしては、従来、人体から放射される熱線を検出する熱線センサや、移動する人体によるドップラーシフトを検出するドップラーセンサなど、比較的に高価なセンサが用いられていた。
【０００７】
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、製造コストの低減が可能な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】
【０００８】
本発明の照明制御システムは、使用者の操作入力によりオンオフ切替される手動スイッチと、所定の検出範囲から入射する光束に応じた出力を生成する明るさセンサと、前記明るさセンサの出力が所定の不在判定範囲内にあるときには人体の不在を判定し、前記明るさセンサの出力が前記不在判定範囲内にないときには人体の存在を判定する判定回路と、前記手動スイッチがオンされときに電気的な光源の点灯を開始させ、前記光源の点灯中に前記判定回路によって人体の存在が判定されない状態が所定の点灯保持時間だけ継続したときに前記光源を消灯させる点灯回路とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この照明制御システムにおいて、前記判定回路は、前記手動スイッチがオンされてから所定時間にわたる前記明るさセンサの出力の平均値を演算するとともに該平均値を基準値とし、以後は、前記明るさセンサの出力と前記基準値との差の絶対値が所定の判定閾値未満となるような範囲を前記不在判定範囲とすることが望ましい。
【００１０】
また、この照明制御システムにおいて、前記点灯回路は、前記手動スイッチがオンされた後に前記判定回路によって人体の存在が一度も判定されていない場合には、前記判定回路によって人体の存在が判定されない状態が前記点灯保持時間だけ継続しても前記光源を消灯させないことが望ましい。
【００１１】
さらに、この照明制御システムにおいて、所定の比較用検出範囲から入射する光束に応じた出力を生成する比較用明るさセンサを備え、前記比較用明るさセンサにおいて入射する光束と出力との関係は前記明るさセンサにおける入射する光束と出力との関係と同じであって、前記判定回路は、前記明るさセンサの出力に代えて、前記明るさセンサの出力と前記比較用明るさセンサの出力との差に基いて前記検出範囲内における人体の存否を判定することが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、人体の存否の判定に、比較的に安価な明るさセンサを用いているので、比較的に高価な熱線センサなどを用いる場合に比べて製造コストの低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上の使用状態を示す説明図である。
【図３】同上に用いられるフォトダイオードにおいて受光面に入射する光束と出力の電流値との関係を示す説明図である。
【図４】同上において、手動スイッチのオンオフ状態と、明るさセンサの出力と、判定結果と、自動スイッチのオンオフ状態と、光源の点灯・消灯状態との、それぞれの時間変化を示す説明図である。
【図５】同上の変更例を示すブロック図である。
【図６】図５の例の使用状態を示す説明図である。
【図７】図５の例の動作を示す説明図であり、（ａ）は明るさセンサの出力の時間変化の一例を示し、（ｂ）は比較用明るさセンサの出力の時間変化の一例を示し、（ｃ）は（ａ）の出力と（ｂ）の出力との差を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
本実施形態は、図２に示すように、それぞれ電気的な光源１０を有する少なくとも１個（図２では４個）の照明装置１を、明るさセンサ２の出力に基いた判断によりそれぞれ消灯させるものである。
【００１６】
詳しく説明すると、各照明装置１は、それぞれ、図１に示すように、光源１０を点灯させる点灯回路１１を有する。点灯回路１１は、手動スイッチ３と自動スイッチ４とを介して交流電源９から供給された交流電力を、光源１０を点灯させるための適宜の電力に変換するものである。光源１０としては例えば放電灯のような周知の光源を用いることができる。また、点灯回路１１は、光源１０として放電灯が用いられる場合には周知の銅鉄安定器や電子安定器といった安定器を用いることができる。上記のような照明装置１は周知技術で実現可能であるので詳細な図示並びに説明は省略する。
【００１７】
上記の各照明装置１は、それぞれ例えば光源１０の光を床面８１に照射する向きで天井面８２に固定される。
【００１８】
手動スイッチ３は、例えば壁面に固定され、使用者の操作入力を受けて各点灯回路１１への給電をオンオフ切替するものである。手動スイッチ３としては例えば周知のオルタネイト式の押釦スイッチを用いることができる。
【００１９】
自動スイッチ４は、手動スイッチ３に直列に接続され、電気信号を受けて各点灯回路１１への給電をオンオフ切替するものである。自動スイッチ４としてはトライアックやダイアックのような半導体スイッチを用いてもよいし、電磁リレーを用いてもよい。いずれの場合にも自動スイッチ４は周知技術により実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００２０】
明るさセンサ２は、光源１０によって照明される範囲の少なくとも一部を含む所定の検出範囲８０から入射する光束に応じた出力を生成するものである。明るさセンサ２としては、例えば図３に示すように受光面に入射した光束に正比例する電流値の出力を生成するフォトダイオード（図示せず）と、このフォトダイオードの出力電流に対し電流／電圧変換などの信号処理を行う信号処理回路（図示せず）とが集積化されたフォトＩＣを用いることができる。この場合、明るさセンサ２は上記の受光面に入射した光束に正比例する電圧値の出力を生成する。明るさセンサ２は例えば上記の受光面を下方に向けて天井面８２に固定され、検出範囲８０は例えば明るさセンサ２を頂点とし床面８１上に底面を有する円錐形状となる。明るさセンサ２は、光源１０や窓などからの直射光が入射せず、且つ、光源１０や窓などからの光が検出範囲８０で反射された反射光が入射するような位置に配置される。
【００２１】
また、本実施形態は、手動スイッチ３がオンされたときに自動スイッチ４をオン制御するとともに、明るさセンサ２の出力に基いて自動スイッチ４をオフ制御する判定回路５を備える。判定回路５は周知の電子回路で構成することができるので詳細な図示は省略する。
【００２２】
以下、本実施形態の動作を説明する。
【００２３】
図４に示すように、手動スイッチ３がオフされている期間には、自動スイッチ４はオフ状態に維持される。この動作は自動スイッチ４自体の特性で実現されてもよいし、判定回路５の制御によって実現されてもよい。
【００２４】
判定回路５は、手動スイッチ３のオンオフ状態を監視しており、使用者によって手動スイッチ３がオンされると、自動スイッチ４をオン制御する。すると、電力の供給が開始された各照明装置１においてそれぞれ点灯回路１１は光源１０の点灯を開始させる。
【００２５】
ここで、検出範囲８０全体の平均としての反射率は、人体８３が存在するか否かによって変動する。そして、この反射率の変動に伴って、明るさセンサ２に入射する光束が変動することで、明るさセンサ２の出力が変動する。すなわち、検出範囲８０への入射光が一定であると仮定すれば、明るさセンサ２の出力の変動に基いて検出範囲８０における人体８３の存否の判定が可能となる。
【００２６】
本実施形態は、上記の点に着目し、判定回路５が、明るさセンサ２の出力に基いて、検出範囲８０における人体８３の不在を判定し、これに基いて自動スイッチ４を自動的にオフ制御することを特徴としている。
【００２７】
具体的に説明すると、判定回路５は、自動スイッチ４をオン制御してから所定時間にわたり、明るさセンサ２の出力（電圧値）を定期的に複数回サンプリングし、この複数回分の出力の平均値を基準値Ｖｓｔとして記憶する。この基準値Ｖｓｔは、検出範囲８０に人体８３が存在しない状態での明るさセンサ２の出力とみなされる。
【００２８】
以後、自動スイッチ４がオフされるまでは、判定回路５は、明るさセンサ２の出力と上記の基準値Ｖｓｔとの差の絶対値が所定の判定閾値Ｖｔｈ以上である期間には検出範囲８０に人体８３が存在すると判定し、上記の差の絶対値が判定閾値Ｖｔｈ未満である期間には検出範囲８０に人体８３が存在しないと判定する。
【００２９】
言い換えると、判定回路５は、明るさセンサ２の出力が、上記の基準値Ｖｓｔと判定閾値Ｖｔｈとの和Ｖｓｔ＋Ｖｔｈ以上、又は、これらの差Ｖｓｔ−Ｖｔｈ以下である期間には人体８３の存在を判定し、上記以外の期間には人体８３の不在を判定する。つまり、上記の基準値Ｖｓｔと判定閾値Ｖｔｈとの、和Ｖｓｔ＋Ｖｔｈと差Ｖｓｔ−Ｖｔｈとの間が不在判定範囲である。
【００３０】
そして、人体８３の不在が判定されている状態の継続時間が所定の点灯保持時間ＲＴに達したとき、判定回路５は、自動スイッチ４をオフ制御する。
【００３１】
上記構成によれば、従来の人体センサを用いた照明制御システムと同様に、使用者が光源１０を消灯させる操作をし忘れることによる無駄な電力消費が抑えられる。また、人体の存否の判定には、従来例において人体センサとして用いられていた熱線センサに比べて比較的に安価な明るさセンサ２を用いているので、製造コストの低減が可能である。
【００３２】
なお、判定回路５が、基準値Ｖｓｔの決定後に、少なくとも１回は人体８３の存在が判定された後でなければ、自動スイッチ４のオフ制御を行わないものとしてもよい。この構成を採用すれば、光源１０の点灯を必要として手動スイッチ３をオンさせた使用者が検出範囲８０に入る前に光源１０が消灯されてしまうようなことが避けられる。
【００３３】
また、明るさセンサ２の出力が所定の消灯維持閾値以上である期間には、手動スイッチ３がオンされても点灯回路１１が光源１０を点灯させないものとしてもよい。具体的には例えば、手動スイッチ３がオンされた際に、判定回路５が明るさセンサ２の出力と消灯維持閾値とを比較する。そして、判定回路５は、明るさセンサ２の出力が消灯維持閾値未満であれば自動スイッチ４をオン制御する一方、明るさセンサ２の出力が消灯維持閾値以上であれば光源１０を点灯させなくとも充分に明るいと判断して自動スイッチ４をオフ状態に維持する。この構成を採用すれば、日光等により充分な明るさが得られる場合に消費電力が抑えられる。
【００３４】
さらに、図５及び図６に示すように、所定の比較用検出範囲８４から入射する光束に応じた出力を生成する比較用明るさセンサ６を設け、判定回路５が、明るさセンサ２の出力に代えて、明るさセンサ２の出力と比較用明るさセンサ６の出力との差を動作に用いてもよい。明るさセンサ２の出力が図７（ａ）のような波形であり、比較用明るさセンサ６の出力が図７（ｂ）のような波形である場合、上記の差は図７（ｃ）のような波形になる。比較用明るさセンサ６としては、入射する光束と出力との関係が、明るさセンサ２における入射する光束と出力との関係と同じであるもの（例えば明るさセンサ２と同型のフォトＩＣ）を用いる。また、上記の比較用検出範囲８４は、人体８３が進入することがなく、且つ、入射する光や反射率などの条件が、人体８３が存在していない状態での検出範囲８０になるべく近いような範囲とする。ここで、比較用検出範囲８４に人体８３が進入しないことから、比較用検出範囲８４の反射率は変化しないとみなすと、比較用明るさセンサ６の出力に発生する変動の要因は、比較用検出範囲８４への入射光の変化のみによるものと考えられる。そして、検出範囲８０，８４への入射光の変化による出力の変化が明るさセンサ２と比較用明るさセンサ６とで共通であると仮定すれば、明るさセンサ２の出力と比較用明るさセンサ６の出力との差は、検出範囲８０の反射率の変化のみを反映していることになる。すなわち、判定回路５が、明るさセンサ２の出力に代えて、明るさセンサ２の出力と比較用明るさセンサ６の出力との差を動作に用いることで、検出範囲８０への入射光の変化（例えば、太陽が雲に隠れた際の、窓からの光束の低下）による誤判定が抑えられる。ただし、検出範囲８０，８４への入射光の変化による出力の変化が明るさセンサ２と比較用明るさセンサ６とで完全に一致している必要は必ずしもない。具体的には、検出範囲８０，８４への入射光の変化による出力の変化の向き（増加又は減少）が明るさセンサ２と比較用明るさセンサ６とで常に一致していて、且つ、比較用明るさセンサ６における上記変化の大きさが常に明るさセンサ２における上記変化の大きさの２倍未満であれば、上記のような差を用いることで、検出範囲８０への入射光の変化による誤判定は抑えられる。
【符号の説明】
【００３５】
２  明るさセンサ
３  手動スイッチ
５  判定回路
６  比較用明るさセンサ
１０  光源
１１  点灯回路
８０  検出範囲
８３  人体
８４  比較用検出範囲
ＲＴ  点灯保持時間
Ｖｓｔ  基準値
Ｖｔｈ  判定閾値
【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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