(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明器具と、この照明器具の照射空間の照度を測定する照度センサを備え、前記照度センサの測定値に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとから構成される自動照度制御装置において、前記コントローラは、照明器具の光出力を変化させ、異なる２つの出力時における照度センサの測定値から、照射空間における昼光等の外光による照度と、照明器具の光出力最大時における照度とを求めることを特長とする自動照度制御装置。
【請求項２】
前記コントローラに、照度センサのゲインを調整するゲイン切換回路とマイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換回路とをプログラムを使用して実現するとともに、照明器具の光出力最大時における照度センサの出力電圧がＡ／Ｄ変換回路の測定限界値近くになるようにゲイン切換回路を調整するハードウェアゲイン調整を行うことを特長とする請求項１に記載の自動照度制御装置。
【請求項３】
コントローラは、前記ハードウェアゲイン調整された前記マイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換回路の計測値をプログラムにより処理する最大値なるようにソフトウェアゲイン調整を行うことを特長とする請求項１または２の何れかに記載の自動照度制御装置。
【請求項４】
照度計測により測定された照度センサの電圧を予め設定された割合になるように、照射空間の目標照度を決定し調光制御信号を出力するとともに、予め設定される割合を７０％にしたことを特長とする請求項１または２の何れかに記載の自動照度制御装置。
【請求項５】
コントローラは、前記照度センサの出力電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路を備え、前記照明器具の光出力最大時における前記照度センサの出力電圧が前記Ａ／Ｄ変換回路の測定限界値を超過する場合、調光制御信号出力を下げ、前記照度センサの出力電圧が前記Ａ／Ｄ変換回路の測定範囲内になるように前記照明器具の光出力を変化させることを特長とする請求項１または２の何れかに記載の自動照度制御装置。
【請求項６】
コントローラは、遠方からの通信手段により照射空間の照度が一定となる目標照度を複数設定できるとともに、各々の目標照度に対して下限値を設定して、設定照度を再現することができるようにしたことを特長とする請求項１または２の何れかに記載の自動照度制御装置。
【請求項７】
コントローラに自動的に照射空間の照度が一定となるように照明器具を制御する自動制御モードと通信手段や外部入力手段により調光制御出力を外部より制御できるマニュアルモードを備えたことを特長とした請求項１から６の何れかに記載の自動照度制御装置。
【請求項８】
コントローラに運転状態表示用のＬＥＤを設け、ハードウェアゲイン調整が行えない場合、ゲイン調整エラーの表示を行い、予めマイクロコンピュータに記憶された設定データに従い自動制御モードを実行するようにしたことを特長とする請求項１から６の何れかに記載の自動照度制御装置。
【請求項９】
コントローラは調光制御信号出力と照度センサを各々３つ備え、太陽などからの自然光が室内に入射する窓を有する部屋において、自然光が一定と見なせる範囲を基に照明器具の制御単位を３つに決定し、前記コントローラの調光制御信号出力と照度センサをこれらの制御単位に割り当てるとともに、各調光制御信号出力が予め設定された調光制御信号出力の差以上にならないように制御し、なおかつ窓側から内側に位置する程、調光制御信号出力を明るく制御するようにしたことを特長とする請求項１または２の何れかに記載の自動照度制御装置。
【請求項１０】
コントローラに運転状態表示用のＬＥＤを設け、コントローラの起動時と設定変更時にメモリチェックを行い、設定データが異常な場合はメモリ異常の表示を行い、予めマイクロコンピュータに記憶された設定データに従い自動制御モードを実行するようにしたことを特長とする請求項１から５の何れかに記載の自動照度制御装置。
【請求項１１】
コントローラに運転状態表示用のＬＥＤと終了報知用のブザーを設け、照射空間における昼光等の外光と照明器具の光出力最大時の照度測定中に表示を行い、さらにゲイン調整終了時にブザーを鳴らし、予めマイクロコンピュータに記憶された設定データに従い自動制御モードを実行するようにしたことを特長とする請求項１から５の何れかに記載の自動照度制御装置。
【請求項１２】
コントローラに出力エラー表示用のＬＥＤを設け、照度センサの入力電圧が予め決められた値より小さい場合は照度センサ未接続と判断し、出力エラー表示を中止し、また調光信号出力が短絡している場合は、出力短絡の異常表示を行い、調光制御信号出力最大時の照度センサの入力電圧が予め決められた値より小さい場合は、出力不足エラーの異常表示を行うようにしたことを特長とする請求項１から５の何れかに記載の自動照度制御装置。
【請求項１３】
コントローラに自己がゲイン調整中である旨を他のコントローラに通報する機能を設けるとともに、予めゲイン調整を行う範囲を設定し、他のコントローラからゲイン調整中の情報を受信し、ゲイン調整範囲内の場合はゲイン調整を同期して行うようにしたことを特長とする請求項１から５の何れかに記載の自動照度制御装置。
【請求項１４】
コントローラにマイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路とプログラムを使用して実現するとともに、外光を取り除いた照明器具の光出力最大時における照度センサの出力電圧をＡ／Ｄ変換回路の基準電圧とするようにＤ／Ａ変換回路を制御するようにしたことを特長とする請求項１に記載の自動照度制御装置。
【請求項１５】
コントローラと照度計にて計測される照度データを送信する機能を備えたワイヤレスリモコンを使用して実現するとともに、前記コントローラのゲイン調整時にワイヤレスリモコンからの照度データを受信し、照度センサの出力電圧と対応させ、照度の補正を行い目標照度に制御するようにしたことを特長とする請求項１または２の何れかに記載の自動照度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、照明の制御システムならびに照度センサを使用した調光制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、照度センサを利用して被照射面の照度を一定とするように照明器具の出力を制御するものとして、図１５に示す特開昭５８−５３１８７号公報のような自動調光装置があった。
すなわち、制御装置３０に照度検出器３１から送られてくる照度のゲインと、手動にてボリュームなどを回して調整する調整操作回路３２を基に作成される基準信号の大小を比較回路３３にて判断し、その比較回路３３の比較結果に基づき、制御信号発生回路３４が位相制御回路３５を制御し、その結果ランプ点灯装置３６を調光することにより、被照射面での照度を一定になるように制御を行っていた。
また、図１６に示すように照度センサからの入力信号を、最適値に自動的に調整するものとして、本発明者らが先に出願した特公平８−２５６４８８号の明細書に記載の照明制御装置があった。
すなわち、コントローラ４１は照度センサ４２のゲインの調整を行う場合は、コントローラ４１にてプッシュスイッチなどを押して電源切替部４３を操作して調整モードに切り替え、照明器具（図示せず）９に対して所定の調光信号の出力を行うとともに、照度センサ４２に調整モードの通報を行っている。照度センサ４２は、調整モードの通報を受信すると、センサ出力が一定の値になるように、自己の増幅率を変化させることで、照度センサ４２のゲインを最適化している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の照明制御装置は上記のように構成されており、照度センサによる自動調光が可能になっている。
しかし、部屋の床面の反射率が設置場所により大きく異なるために、照明器具の出力に対するセンサ入力のレベルが部屋毎に大きく異なるために、制御装置を設置時に、手動にてボリュームなどを回して調整操作回路を調整する必要があった。
また従来の異なる照明制御装置は、プッシュスイッチなどを押すだけで自動的に調整できるが、外光の影響が入るため、夜間やブラインドなどを下げて、外光の影響を少なくして調整を行う必要があった。
【０００４】
また、複数のエリアに設置して、利用者がボリュームを回して調整する場合、エリア間の照度のバラツキを押さえるのが難しく、照度計などの測定器を使用する必要があった。
本発明の目的は、上記従来例のものにおける問題点に鑑み、照明システムにおいて、適正な自動設定が適正な照度の設定が適格かつ自動的に行われ、余分な人手を要することなく部屋の視環境の向上が達成できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る照明制御システムは、照明器具と、その照明器具の照射空間の照度を測定する照度センサを接続し、前記照度センサの測定値に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラから構成され、コントローラはマイクロコンピュータのプログラムを使用して実現するとともに、照明器具の出力変化に対する照度センサの電圧を測定し、センサの測定値の差から照射空間における外光と照明器具の最大出力時の照度を計算し、さらに人工光最大出力時の照度センサの電圧が、マイクロコンピュータの測定可能な測定限界値近くの電圧にゲイン切換回路を調整するハードウェアゲイン調整と、このハードウェアゲイン調整後の電圧をマイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換回路で処理しプログラムにより処理する最大値になるようにソフトウェアゲイン調整を行う、調整モードを設け自動的にゲイン調整と目標照度の設定を行うものである。
【０００６】
また、通常初期照明は径年変化を考慮し、約１０００ｌｘで照明設計されており、コントローラはゲイン調整後、照明器具の光出力が照度計測により測定された照度センサの電圧の約７０％の７００ｌｘになるように目標照度を設定する調整モードを設けたものである。
【０００７】
また、この発明に係る別のコントローラは、調整モードの際に、調光制御信号出力の最大時と最小時を変化させて照度値を計算し、照度センサの出力電圧が前記Ａ／Ｄ変換回路の測定限界値を超過する場合は調光制御信号出力を下げて、測定範囲内に測定ポイントを設定するように構成したものである。
【０００８】
また、この発明に係る別のコントローラは、遠方からの通信手段によりコントローラに照射空間の照度が一定となる目標照度を複数設定できるとともに各々の目標照度に対し下限値を設定して、設定照度を再現するようにしたものである。
【０００９】
また、この発明に係る別のコントローラは、コントローラに自動的に照射空間の照度が一定となるように照明器具を制御する自動制御モードと通信手段や外部入力手段により調光制御出力を外部よりＵＰ／ＤＯＷＮや調光出力指示できるマニュアルモードを備えたものである。
【００１０】
また、この発明に係る別のコントローラは、運転状態表示用のＬＥＤを設け、ハードウェアゲイン調整が行えない場合、ゲイン調整エラーの表示を行い、予めマイクロコンピュータに記憶された設定データに従い自動的に照射空間の照度が一定となるように照明器具を制御するようにしたものである。
【００１１】
さらに、この発明に係る別のコントローラは、調光制御信号出力と照度センサを各々３つ備え、太陽などからの自然光が室内に入射する窓を有する部屋において、自然光が一定と見なせる範囲を基に照明器具の制御単位を３つに決定し、前記コントローラの調光制御信号出力と照度センサを、これらの制御単位に割り当てるとともに、各調光制御信号出力が予め設定された調光制御信号出力の差以上にならないように制御し、なおかつ窓側から内側に位置する程、調光制御信号出力を明るく制御するようにしたものである。
【００１２】
さらに、この発明に係る別の自動照度制御装置は、コントローラに運転状態表示用のＬＥＤを設け、コントローラの起動時と設定変更時にメモリ内のゲイン調整データ等のチェックを行い、設定データが異常な場合はメモリ異常の表示を行い、予めマイクロコンピュータに記憶された設定データにより自動的に照射空間の照度が一定となるように照明器具を制御するようにしたものである。
【００１３】
さらに、この発明に係る別の自動照度制御装置は、コントローラに運転状態表示用のＬＥＤと終了報知用のブザーを設け、照射空間における昼光等の外光と照明器具の光出力最大時における照射空間の照度の測定中に表示を行い、さらにゲイン調整終了時にブザーを鳴らし、自動的に照射空間の照度が一定となるように照明器具を制御するようにしたものである。
【００１４】
さらに、この発明に係る別の自動照度制御装置は、コントローラに出力エラー表示用のＬＥＤを設け、照度センサの入力電圧が予め決められた値より小さい場合は、照度センサ未接続と判断し、出力エラー表示を中止し、また調光信号出力が短絡している場合は、出力短絡の異常表示を行い、照明器具の光出力最大時の照度センサの出力電圧が予め決められた値より小さい場合は、出力不足エラーの異常表示を行うようにしたものである。
【００１５】
さらに、この発明に係る別の自動照度制御装置は、コントローラに自己がゲイン調整中である旨を他のコントローラに通報する機能を設けるとともに、予めゲイン調整を行う範囲を設定し、他のコントローラからゲイン調整中の情報を受信し、ゲイン調整範囲内の場合は、ゲイン調整を同期して行うようにしたものである。
【００１６】
さらに、この発明に係る別の自動照度制御装置は、コントローラにマイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路とプログラムを使用して実現するとともに、外光を取り除いた照明器具の光出力最大時における照度センサの出力電圧をＡ／Ｄ変換回路の基準電圧とするようにＤ／Ａ変換回路を制御するようにしたものである。
【００１７】
さらに、この発明に係る別の自動照度制御装置は、コントローラと照度計にて計測される照度データを送信する機能を設けたワイヤレスリモコンを使用して実現するとともに、前記コントローラのゲイン調整時にワイヤレスリモコンからの照度データを受信し、照度センサの出力電圧と対応させて照度の補正を行い目標照度に制御するようにしたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
図１および図２はこの発明の実施例１による自動照度制御装置の構成を示すブロック図であり、図３は、図１と図２で示した自動照度制御装置の中央処理装置２における基本動作を示すフローチャートである。
これらの図において、１はコントローラであり、照度センサ６からのセンサ信号に基づいて、照明器具９に調光信号を送ることで照射空間の照度が一定となるように制御を行っている。
【００１９】
照度センサ６は、照明器具９や太陽１４などの人工光からの光を電気信号に変換する受光回路８と、受光回路８からの電気信号を増幅する増幅回路７から構成されている。
この増幅されたセンサ６からのセンサ信号は、コントローラ１に送られ、コントローラ１内の増幅回路４にて所定のレベルに増幅されてマイクロコンピュータ等にて構成された中央処理装置２に送られる。
【００２０】
中央処理装置２では、増幅されたセンサ信号と、メモリ３にあらかじめ設定された目標レベルとを比較し、その比較結果に基づきセンサ信号が少ない場合は、照明器具９を明るくするために、制御信号のレベルを明るくする。また、逆に比較結果からセンサ信号が大きい場合は、照明器具９を暗くするために、制御信号のレベルを暗くする。中央処理装置２からの制御信号を受信した調光信号出力部５は、制御信号を照明器具９を制御するために所定の信号レベルに変換して、調光信号を出力する。
【００２１】
このように構成した自動照度制御装置において、電源の投入などにより、コントローラが動作を開始すると、中央処理装置２はメモリ３に保存された設定データの読み込みを行う（ステップ１）。さらにメモリ３のチェックサムをチェックする（ステップ２）。メモリ３内の増幅回路４に対するゲイン切替信号のデータが正常な場合は、ゲイン設定起動のチェックをする（ステップ５）。ゲイン切替信号のデータが異常な場合は、メモリ異常として運転状態ＬＥＤ１２の表示を行い使用者に再設定を促し（ステップ３）、ゲイン切替信号のデータのデフォルト値をセットし（ステップ４）、自動運転を行う（ステップ１０）。
【００２２】
次にゲイン設定起動の要求があると（ステップ５）、運転状態表示ＬＥＤ１２をスローフリッカし、ゲイン調整中であることを報知し（ステップ６）、ゲイン調整処理を行う（ステップ７）。
【００２３】
次に、中央処理装置２がゲイン調整処理が終了すると、運転状態表示ＬＥＤ１２のスローフリッカを消灯し（ステップ８）、さらにブザーを鳴らしゲイン調整終了であることを報知する（ステップ９）。
つぎにマニュアル操作要求状態をチェックし（ステップ１２）、マニュアル操作要求があると運転状態表示ＬＥＤ１２をファーストフリッカしマニュアル運転中であることを報知し（ステップ１３）、マニュアルモードを実行する（ステップ１４）。
【００２４】
またマニュアル操作要求で無い場合は、運転状態表示ＬＥＤ１２のファーストフリッカを消灯しマニュアル操作終了であることを報知する（ステップ１５）。また設定モード起動状態をチェックし（ステップ１６）、設定モード起動要求があると運転状態表示ＬＥＤ１２をフリッカし設定中であることを報知し（ステップ１７）、設定モードを実行する（ステップ１８）。
【００２５】
次に、設定モードが起動状態でない場合は、運転状態表示ＬＥＤ１２のフリッカを消灯し設定モード終了であることを報知する（ステップ１９）。
なお、マニュアル操作実行後もしくは設定モード実行後は自動運転は行わず出力エラーチェックを行う（ステップ１１）。
【００２６】
さらにゲイン調整の詳細な動作説明を図４のグラフと図５のフローチャートを用いて説明する。
まずゲイン調整処理にはいると、中央処理装置２は、１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する（ステップ１）。
このとき中央処理装置２は、増幅回路４のゲインを１にし、照度センサ２の電圧を読み込み、照度センサ６の入力電圧が安定する５秒後に、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする（ステップ２）。図４のグラフでは外光と調光出力１００％時の照度を合わせた照度電圧のＡ点になる。
【００２７】
次に中央処理装置２は、照度電圧のＡ点が中央処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値（本実施例では５Ｖ）か判断する（ステップ３）。
判定が測定限界値以内であれば次に中央処理装置２は２５％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して２５％調光出力の調光信号を出力する（ステップ４）。
このとき中央処理装置２は、増幅回路４のゲインを１にし、照度センサ６の電圧を読み込み、照度センサ６の入力電圧が安定する５秒後に、これを調光出力２５％時のセンサ信号とする（ステップ５）。図４のグラフではＢ点になる。中央処理装置２は、図４の外光Ｃ点を求める演算  Ｃ＝（４Ｂ−Ａ）／３  を行い外光を求める（ステップ６）。
【００２８】
この求められた図４の外光Ｃ点と外光と調光出力１００％時の照度を合わせた照度電圧のＡ点から調光出力１００％時の照度Ｅ点  Ｅ＝Ａ−Ｃ  を計算する（ステップ７）。
調光出力１００％時の照度は図４に示されるように、調光信号の変化に対するセンサ信号の変化の計算で求めることができる。このように、昼光の影響があっても、調光出力１００％時の照度を求めることが可能になる。
【００２９】
次に、仮に調光出力１００％時の照度が１０００Ｌｘ、反射率が低く照度センサ６の電圧が０．５Ｖの場合、中央処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値５Ｖであるためにマイクロコンピュータの１／８ビットのデータに対し約４０Ｌｘになり精度が低下する。ちなみに照度センサの電圧が５Ｖの場合マイクロコンピュータの１／８ビットのデータに対し約４Ｌｘになる。
この低反射による精度の低下を改善する対策として、増幅回路４のハードウェアゲインを切り替え中央処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値近くまで引き上げ（ステップ１７，１８，１９）、さらにマイクロコンピュータの８ビットの解像度までソフトウェアのゲインをかける（ステップ２０）。
【００３０】
次に、ハードウェアゲインとソフトウェアゲインデータをメモリ３に記憶し（ステップ２１）、さらにチェックサムを計算しメモリ内のチェックサムを更新する（ステップ２２）。
さらに、先に述べたように通常机上面の照度は径年変化を考慮して明るめの約１０００Ｌｘに設計されているために、ゲインの調整が終了すると、７００Ｌｘになるように調光出力１００％時の照度センサ３の電圧の７０％の電圧を目標照度として自動運転になる（ステップ２３）。
【００３１】
次に、増幅回路４を介した照度センサ２の電圧のＡ点が中央処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値の判断で（ステップ３）、測定限界値以上であれば、中央処理装置２は、５０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して５０％調光出力の調光信号を出力する（ステップ８）。これにより中央処理装置２のＡ／Ｄ入力が飽和することを防止することができる。
このとき中央処理装置２は、増幅回路４をゲイン１で照度センサ６の電圧を読み込み、照度センサ６の入力電圧が安定する５秒後に、これを調光出力５０％時のセンサ信号とする（ステップ９）。
【００３２】
さらに中央処理装置２は、照度電圧が中央処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値か判断する（ステップ１０）。判定が測定限界値以内であれば次に中央処理装置２は２５％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して２５％調光出力の調光信号を出力する（ステップ１１）。
このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、増幅回路４をゲイン１で照度センサ６の入力電圧が安定する５秒後に、これを調光出力２５％時のセンサ信号とする（ステップ１２）。
中央処理装置２は、外光Ｃ点を求める演算  Ｃ＝２Ｂ−Ａ  を行い外光をもとめる（ステップ１３）。
【００３３】
この求められた外光Ｃ点と外光と調光出力１００％時の照度を合わせた増幅回路４をゲイン１で照度センサ６の電圧Ａから調光出力１００％時の照度Ｅ点  Ｅ＝Ａ−Ｃ  を計算する（ステップ１４）。
このように、昼光により照度センサ６の入力が飽和しても、調光出力１００％時の照度を求めることが可能になる。
ステップ１０における判定が測定限界値以上であれば中央処理装置２は運転状態表示ＬＥＤ１２にゲイン調整エラーの表示を行う（ステップ１５）。
なお、中央処理装置２は暫定的にもっとも少ないゲイン１をデフォルト値として、目標照度７０％をメモリより読み込み自動運転に切り替わる（ステップ１０）。
【００３４】
図６はこの発明のコントローラのマニュアルモード実行プログラムの動作を示すフローチャートである。図において、中央処理装置２はワイヤレスリモコン１５から通信インタフェース１０を介しマニュアル実行の要求があると、外部入力１７からの要求が判断する（ステップ１）。
まず中央処理装置２は、外部入力１６の信号Ａ／Ｄ変換を行い入力電圧が０．５Ｖ以上であると外部モードと判断する（ステップ２）。
さらに、中央処理装置２はＡ／Ｄ変換された入力電圧に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して調光信号を出力する（ステップ３）。
またステップ１において入力電圧が０．５Ｖ以下であると外部入力なしと判断し、通信インタフェース１０を調べ遠隔操作の内容をチェックする（ステップ４）。
【００３５】
遠隔操作コマンドがＵＰコマンドならば中央処理装置２は現在の調光制御信号から１％出力を上げ、調光信号出力部５が照明器具９に対して調光信号を出力する（ステップ５）。
遠隔操作コマンドがＤＯＷＮコマンドならば中央処理装置２は現在の調光制御信号から１％出力を下げ、調光信号出力部５が照明器具９に対して調光信号を出力する（ステップ６）。
また、遠隔操作コマンドが調光率指示コマンドならば中央処理装置２は現在の調光制御信号から絶対値の調光出力値を調光信号出力部５が照明器具９に対して調光信号を出力する（ステップ７）。
【００３６】
図７はこの発明のコントローラの設定モードプログラムの動作を示すフローチャートである。図において、中央処理装置２は、ワイヤレスリモコン１５から通信インタフェース１０を介し設定の要求があると、目標照度設定コマンドの内容を判断する（ステップ１）。
設定要求コマンドが目標照度設定コマンドであると中央処理装置２は増幅回路４を介した照度センサ６の電圧が目標照度の電圧になるように調光信号出力部５が照明器具９に対して調光信号を出力する（ステップ２）。
次に設定要求コマンドが下限設定コマンドか判断する（ステップ３）。下限設定コマンドであると中央処理装置２は増幅回路４を介した照度センサ６の電圧が下限照度の電圧になるように調光信号出力部５が照明器具９に対して調光信号を出力する（ステップ４）。
次に設定要求コマンドが登録コマンドか判断する（ステップ５）。設定要求コマンドが登録コマンドであると中央処理装置２は目標照度値と下限値をメモリに書き込む（ステップ６）。
さらに、メモリ内の設定データのチェックサムを計算しメモリにチェックサムを書き込む（ステップ７）。
【００３７】
図８はこの発明のコントローラの照度センサ６と調光制御信号出力の異常状態をチェックする出力エラーチェックプログラムの動作を示すフローチャートである。
図において、中央処理装置２は、照度センサ６の有無を調べるために増幅回路４からの電圧が０．１Ｖ以下か調べる（ステップ１）。増幅回路４からの電圧が０．１Ｖ以下の場合は他の出力エラー表示は行わず通常の動作にもどる。
次に調光制御信号が短絡状態か調べる（ステップ２）。調光制御信号が短絡状態の場合は調光出力を１秒間停止し出力エラー表示ＬＥＤ１１に出力短絡の点灯表示を行う（ステップ３）。
さらに調光制御信号が最大出力か判断する（ステップ４）。調光制御信号が最大出力の場合は、増幅回路を介した照度センサ６の電圧が目標照度の半分以下か判断する（ステップ５）。目標照度の半分以下の場合は、出力エラー表示ＬＥＤ１１に出力不足の点灯表示を行う（ステップ６）。
【００３８】
発明の実施の形態２．
図９はこの発明の実施例２による自動照度制御装置の配置図、図１０は自動照度制御装置の構成を示すブロック図である。図９においては、自動照度制御装置を３つの調光制御信号出力５と、３つの照度センサ６ａ，６ｂ，６ｃと、窓１３を有するとともに、窓１３からの太陽１４などからの自然光が入射する部屋において、自然光による照度が略一定と見なせる範囲を基に照明の制御単位を決定するとともに、照明の制御単位毎にコントローラ１ａ，１ｂにて制御する場合の配置を示す。
【００３９】
図においては、３．２ｍ×３．２ｍに照明器具２台が配置され、窓１３に平行になるように５台ずつ８列に配置されている。これを、自然光による照度を考慮して、窓側から２列・２列・４列の３つの制御単位に分けている。この各々の制御単位毎にコントローラ１ａ，１ｂと、外付け照度センサ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆを各制御単位の中心と見なせる位置に設置している。
このように、各制御単位毎にコントローラ１ａまたは１ｂが同時に３つの調光出力を切り替え自動的にゲインの調整を行うため、隣の制御範囲の照明器具９の照度は図４のグラフに示す外光Ｃ点に含まれてないために外光を取り除いた照明器具の光出力最大時における照度Ｅが小さくならず目標照度が暗めに調整されなくなる。
【００４０】
図１０において、コントローラ１は通信インタフェース１０を有しており、自己のゲイン調整中に関する情報を送信するとともに、他のコントローラから送られたゲイン調整中の情報を受信する機能を有している。また予め自己のゲイン調整の対象となる他のコントローラのグループ分けのゲイン調整開始番号の情報がメモリ３内に記憶されている。
また図１１は、図１０で示した自動照度制御装置の中央処理装置２における調整モードの動作を示すフローチャートである。
【００４１】
このように構成した自動照度制御装置は、図１１のフローチャートに示すように光ワイヤレスリモコンから調整モード操作をすると、中央処理装置２は調整モード操作要求ありと判断し、調整モードに切り替える（ステップ１）。すると、中央処理装置２はゲイン調整開始番号を通信インタフェース１０を開始、他のコントローラに送信し（ステップ２）、同時にゲイン調整モードを起動する（ステップ３）。自己のゲイン調整が終了すると、次に中央処理装置２はゲイン調整終了番号を通信インタフェース１０を介し、他のコントローラに送信を行うことで、他のコントローラにゲイン調整終了である旨の通報を行う（ステップ４）。
【００４２】
また、調整モード操作受信でない場合は、ゲイン調整開始番号を受信したか判断し（ステップ５）、自己に登録されたゲイン調整開始番号を受信した場合は自己のゲイン調整モードを起動する（ステップ６）。しかし、ゲイン調整開始番号でない場合はゲイン調整を中断し通常モードになる（ステップ７）。
【００４３】
発明の実施の形態３．
図１２はこの発明の実施例３による自動照度制御装置の構成を示すブロック図である。
図において２はマイクロコンピュータからなり、Ａ／Ｄ変換回路およびＤ／Ａ変換回路を備えた中央処理装置であり、照度センサ６が接続されている。またＡ／Ｄ変換の基準電圧はＤ／Ａ変換回路と接続され、Ａ／Ｄ変換の基準電圧を変更できる構成になっている。
図１３は、図１２で示した照明制御システムの中央処理装置２におけるゲイン調整モードの動作を示すフローチャートである。
【００４４】
この図１３のフローチャートに示すように、まずゲイン調整処理に入ると、中央処理装置２は、１００％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して１００％調光出力の調光信号を出力する（ステップ１）。このとき中央処理装置２は、Ａ／Ｄ基準電圧を５Ｖに設定し、照度センサ６の電圧を読み込み、照度センサ６の入力電圧が安定する５秒後に、これを調光出力１００％時のセンサ信号とする。
次に中央処理装置２は、照度電圧が中央処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値（本実施例では５Ｖ）か判断する（ステップ３）。
【００４５】
判定が測定限界値以内であれば次に中央処理装置２は２５％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して２５％調光出力の調光信号を出力する（ステップ４）。このとき中央処理装置２は、照度センサ６の電圧を読み込み、照度センサ６の入力電圧が安定する５秒後に、これを調光出力２５％時のセンサ信号とする（ステップ５）。中央処理装置２は、図４のグラフの外光を求める演算  Ｃ＝（４Ｂ−Ａ）／３  を行い外光を求める（ステップ６）。
この求められた外光Ｃと外光と調光出力１００％時の照度を合わせた照度電圧から調光出力１００％時のみの照度Ｅ  Ｅ＝Ａ−Ｃ  を計算する（ステップ７）。
【００４６】
次に調光出力１００％時のみの照度センサ６の電圧を中央処理装置２Ｄ／Ａ変換回路からＡ／Ｄ変換回路の基準電圧に与える（ステップ８）。さらにこのＤ／Ａ変換データをメモリ３に書き込み（ステップ９）、メモリ内のチェックサムを計算しチェックサムをメモリ３に書き込む（ステップ１０）。
このように、増幅回路がなくとも照度センサ６の精度の維持が可能になる。さらに、通常机上面の照度は径年変化を考慮して明るめの約１０００Ｌｘに設計されているために、ゲインの調整が終了すると、７００Ｌｘになるように調光出力１００％時の照度センサ６の電圧の７０％の電圧を目標照度として自動運転になる（ステップ１１）。
【００４７】
次に、照度センサ６の電圧が中央処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値の判断で（ステップ３）、判定が測定限界値以上であれば、中央処理装置２は、５０％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して５０％調光出力の調光信号を出力する（ステップ１２）。これにより中央処理装置２のＡ／Ｄ入力が飽和することを防止することができる。このとき中央処理装置２は、照度センサ６の電圧を読み込み、照度センサ６の入力電圧が安定する５秒後に、これを調光出力５０％時のセンサ信号とする（ステップ１３）。
【００４８】
さらに中央処理装置２は、照度電圧が中央処理装置２のＡ／Ｄ変換回路の測定限界値か判断する（ステップ１４）。判定が測定限界値以内であれば次に中央処理装置２は２５％調光出力に対応した制御信号を出力し、調光信号出力部５が照明器具９に対して２５％調光出力の調光信号を出力する（ステップ１５）。
このとき中央処理装置２は、照度センサ６からのセンサ信号を読み込み、照度センサ６の入力電圧が安定する５秒後に、これを調光出力２５％時のセンサ信号とする（ステップ１６）。
【００４９】
中央処理装置２は、図４の外光Ｃ点を求める演算  Ｃ＝２Ｂ−Ａ  を行い外光をもとめ、この求められた外光Ｃと外光と調光出力１００％時の照度を合わせた増幅回路４を介した照度センサ２の電圧Ａから調光出力１００％時の照度Ｅ  Ｅ＝Ａ−Ｃ  を計算する（ステップ１７）。ステップ１４における判定が測定限界値以上であれば中央処理装置２は運転状態表示ＬＥＤ１２にゲイン調整エラーの表示を行う（ステップ１８）。
なお、中央処理装置２は暫定的に５ＶをＤ／Ａ変換回路のデータとし、さらに目標照度７０％をメモリより読み込み自動運転に切り替わる（ステップ１９）。
【００５０】
発明の実施の形態４．
図１４は、ワイヤレスリモコン１５に照度計機能を備えた実施例４のゲイン調整モードの動作を示すフローチャートである。
まず、ワイヤレスリモコン１５は、ゲイン調整操作を行うとゲイン調整処理に入り、ゲイン調整終了かの判断を行う（ステップ１）。次にゲイン調整終了でない場合は、照度を１秒間隔でサンプリングし８回ごとに平均照度をとる（ステップ２）。
次に平均照度が１０Ｌｘ以上か判断する（ステップ３）。平均照度の変化量が１０Ｌｘ以上の場合は、照度データをコントローラ１に送信する（ステップ４）。
一方、中央処理装置２は、ゲイン調整が終了すると定期的にワイヤレスリモコン１５から送信される照度データと照度センサ６の電圧を増幅回路４を介しＡ／Ｄ変換した電圧データを対象付け、目標照度の補正を行いゲイン調整モードを終了する。
【００５１】
なお、実施の形態２において、コントローラ１６のゲイン調整中の通報は、コントローラ１６間で直接行う場合で説明を行ったが、このものに限定されるのではなく、他の管理装置などを設けるとともに管理装置を経由して通報しても同等の効果が得られることはいうまでもない。
【００５２】
なお、実施の形態１において、コントローラ１６の通信は、ワイヤレスリモコン１５を使用して行う場合で説明を行ったが、このものに限定されるのではなく、電波などのワイヤレスや電力線搬送通信による通信方式を使用して通報しても同等の効果が得られることはいうまでもない。
【００５３】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、
照明器具と、この照明器具の照射空間の照度を測定する照度センサを備え、前記照度センサの測定値に基づき自動的に照射空間の照度が一定となるように照明器具に対して調光制御信号を出力するコントローラとから構成される自動照度制御装置において、前記コントローラは、照明器具の光出力を変化させ、異なる２つの出力時における照度センサの測定値から、照射空間における昼光等の外光による照度と、照明器具の光出力最大時における照度を求めるようにしたため、外光の影響があっても光出力最大時の照明器具自体の照度を求めることができる。
また、コントローラが、照明器具の出力変化に対する照度センサの電圧を測定し、照度センサの測定値の差から照射空間における人工光と自然光を計測して、照明器具の調光制御信号出力１００％時の照度センサの電圧がマイクロコンピュータの測定可能な測定限界値近くの電圧値にゲイン切換回路を調整するハードウェアゲイン調整と、このハードウェアゲイン調整後の電圧をマイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換回路で処理し、プログラムにより処理する最大値になるようにソフトウェアゲイン調整の調整を行いＡ／Ｄ変換回路の最大能力で動作するとともに、通常初期照明は経年変化を考慮し約１０００ｌｘで照明設計されており、このコントローラはゲイン調整後、器具の照射空間の照度が照度計測により測定された照度センサの電圧の約７０％の７００ｌｘになるように目標照度を設定する調整モードを設けることにより、外光の影響があっても、設置時に手動にてボリューム等を回して照度の調整をする必要がなくなるという効果がある。
【００５４】
また、この発明に係る別のコントローラは、調整モードの際に、照射空間における昼光等の外光とコントローラの調光制御信号出力の最大時の照明器具の照射空間の照度の測定において、調光制御信号出力の２ポイントの照度値を計測するとともに調光制御信号出力に対する前記Ａ／Ｄ変換回路の測定限界値を超過する場合、調光制御信号出力を下げ測定範囲内に測定ポイントを設定することにより、昼光の影響が大きい場合でも、自動的にゲインの調整を行うことができるという効果がある。
【００５５】
また、この発明に係る別のコントローラは、コントローラに運転状態表示用のＬＥＤを設け、コントローラの起動時と設定変更時にメモリ内のゲイン調整データ等の設定データのチェックを行い、設定データが異常な場合はメモリ異常の表示を行い、予めマイクロコンピュータに記憶された設定データにより自動的に照射空間の照度一定となるように照明器具の照度の制御を行うことができるという効果がある。
【００５６】
また、この発明に係る別のコントローラは、運転状態表示用のＬＥＤを設け、照射空間における昼光等の外光と、コントローラの調光制御信号出力の最大時の照明器具の照射空間の照度の測定が行えない場合にゲイン調整エラーの表示を行い、予めマイクロコンピュータに記憶された設定データにより自動的に照射空間の照度一定となるように照明器具を制御することにより、正しく動かない場合の原因を利用者がわかりやすい機器を提供できるという効果がある。
【００５７】
また、この発明に係る別のコントローラは、照射空間の照度一定となる目標照度を複数設定でき、さらに各々の目標照度に対し下限値を設定でき、遠方からの通信手段により目標照度および下限設定を変更でき、設定時の照度を再現することにより瞬時に目標照度を確認できるとともに、利用者の利便性を高めるという効果がある。
【００５８】
また、この発明に係る別のコントローラは、自動的に照射空間の照度一定となるように照明器具を制御する自動制御モードと通信手段や外部入力手段により調光制御出力を外部より制御できるマニュアルモードを備えたことにより、会議室におけるプレゼンテーション等の光の演出を行えるなど利用者の利便性を高めるという効果がある。
【００５９】
また、この発明に係る別のコントローラは、運転状態表示用のＬＥＤを設け、照射空間における昼光等の外光とコントローラの調光制御信号出力の最大時の照明器具の照射空間の照度の測定が行えない場合にゲイン調整エラーの表示を行い、原因が利用者にわかりやすい機器を提供でき、また予めマイクロコンピュータに記憶された設定データにより自動的に照射空間の照度一定となるように照明器具を制御し、異常動作を防ぐなど利用者の利便性を高めるという効果がある。
【００６０】
さらに、この発明に係る別のコントローラは、運転状態表示用のＬＥＤと終了報知用のブザーを設け、照射空間における昼光等の外光とコントローラの調光制御信号出力の最大時の照明器具の照射空間の照度の測定中に表示を行い、終了時にブザーを鳴らし、自動的に照射空間の照度一定となるように照明器具を制御し利用者の利便性を高めるという効果がある。
【００６１】
さらに、この発明に係る別のコントローラは、運転状態表示用のＬＥＤを設け、コントローラの起動時と設定変更時にメモリ内のゲイン調整データ等の設定データのチェックを行い、設定データが異常な場合はメモリ異常の表示を行い、予めマイクロコンピュータに記憶された設定データにより自動的に照射空間の照度一定となるように照明器具を制御し、異常動作を防ぐ効果がある。
【００６２】
さらに、この発明に係る別のコントローラは、出力エラー表示用のＬＥＤを設け、照度センサの入力電圧が予め決められた値より小さい場合は照度センサ無しと判断し出力エラー表示を行わず、また調光信号出力が短絡している場合は異常として出力短絡の表示を行い、調光制御信号出力最大時の照度センサの入力電圧が予め決められた値より小さい場合は出力不足として出力不足エラーの表示を行い異常を報知することにより利用者が不具合の原因を容易に判断できるという効果がある。
【００６３】
さらに、この発明に係る別の自動照度制御装置は、コントローラに調光制御信号出力と照度センサを各々３つ備え、太陽などからの自然光が室内に入射する窓を有する部屋において、自然光が一定と見なせる範囲を基に照明器具の制御単位を３つに決定し、前記コントローラの調光制御信号出力と照度センサを割り当てるとともに、各調光制御信号出力が予め設定された調光制御信号出力の差以上にならないように制御し、なおかつ窓側から内側に位置する程、調光制御信号出力を明るく制御するため、エリア毎にボリュームなどにより調整を行う必要がなくなり、使用者の利便性を高めるという効果がある。また、予め設定された複数のエリアが自動的に調整を行われるため、利用者がボリュームを調整する場合と異なり、照度計などの機器を使用しなくても機器間のバラツキが少なくできるという効果がある。
【００６４】
さらに、この発明に係る別の自動照度制御装置は、コントローラに自己がゲイン調整中である旨を他のコントローラに通報する機能を設けるとともに、予めゲイン調整を行う範囲を設定し、他のコントローラからゲイン調整中の情報を受信すると、受信した側のコントローラはゲイン調整を同期して行うように構成したことにより、ゲインの調整時に、他のエリアの影響をなしで調整の精度を高めるという効果がある。
【００６５】
さらに、この発明に係る別の自動照度制御装置は、コントローラと照度計にて計測される照度データを送信する機能を設けたワイヤレスリモコンを使用して実現するとともに、前記コントローラのゲイン調整時にワイヤレスリモコンからの照度データを受信して照度センサの電圧と対応させ照度の補正を行い目標照度の精度を上げるとともにユーザーが照度値にて設定でき利便性を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を示す自動照度制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  実施の形態１における自動照度制御装置の構成の詳細を示すブロック図である。
【図３】  図１および図２で示した自動照度制御装置の基本動作のフローチャートである。
【図４】  図２の動作を補足するためのグラフである。
【図５】  この発明の実施の形態１による自動照度制御装置のゲイン調整処理のフローチャートである。
【図６】  この発明の実施の形態１による自動照度制御装置のマニュアルモード実行のフローチャートである。
【図７】  この発明の実施の形態１による自動照度制御装置の設定モードのフローチャートである。
【図８】  この発明の実施の形態１による自動照度制御装置の出力エラーチェックのフローチャートである。
【図９】  この発明の実施の形態２による自動照度制御装置の配置図である。
【図１０】  この発明の実施の形態２による自動照度制御装置のブロック図である。
【図１１】  この発明の実施の形態２による自動照度制御装置のフローチャートである。
【図１２】  この発明の実施の形態３による自動照度制御装置のブロック図である。
【図１３】  この発明の実施の形態３による自動照度制御装置のフローチャートである。
【図１４】  この発明の実施の形態４による自動照度制御装置のワイヤレスリモコンのフローチャートである。
【図１５】  特開昭５８−５３１８７号公報に示された従来の自動調光装置を示すブロック図である。
【図１６】  この発明の先願である特願平８−２５６４８８号の明細書に示された従来の照明制御装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  コントローラ、２  中央処理装置、３  メモリ、４  増幅回路、５  調光信号出力部、６  照度センサ、７  増幅回路、８  受光回路、９  照明器具、１０  通信インタフェース、１１  エラー表示ＬＥＤ、１２  運転状態表示ＬＥＤ、１３  窓、１４  太陽、１５  ワイヤレスリモコン、１６  外部入力、３０  制御装置、３１  照度検出器、３２  調整操作回路、３３  比較回路、３４  制御信号発生回路、３５  位相制御回路、３６  ＬＥＤ点灯装置、４１  コントローラ、４２  照度センサ、４３  電源切替部。
【図１】
0003954183.tif 000002
【図２】
0003954183.tif 000003
【図３】
0003954183.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003954183.tif 000008
【図８】
0003954183.tif 000009
【図９】
0003954183.tif 000010
【図１０】
0003954183.tif 000011
【図１１】
0003954183.tif 000012
【図１２】
0003954183.tif 000013
【図１３】
0003954183.tif 000014
【図１４】
0003954183.tif 000015
【図１５】
0003954183.tif 000016
【図１６】
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