JP2009283183A - 照明制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】屋内空間に配置された複数の照明器具の論理アドレスと物理アドレスとの一致処理を、撮像データに基づいて簡便かつ迅速に行う。
【解決手段】照明制御システム１は、オフィス２の天井に３行３列に配置された照明器具１１〜１９を直交する２方向（ｘ、ｙ）から撮像する画像センサ３、４と、画像センサ３、４が撮像した画像に基づいて点灯している照明器具の座標を把握する制御部５と、を備える。直交する撮像方向（ｘ、ｙ）によって仮想の平面が形成される。制御部５は、論理アドレスが１番の照明器具から順に点灯し、画像センサ３から受信する撮像画像に基づいて仮想平面における照明器具のｘ座標を算出し、画像センサ４から受信する撮像画像に基づいて仮想平面における照明器具のｙ座標を算出し、照明器具のｘ、ｙ座標を把握する。制御部５は、把握したｘ、ｙ座標に基づいて、点灯した照明器具の論理アドレスを物理アドレスに一致させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、屋内空間に配置された複数の照明器具を、該屋内空間を撮像した撮像データに基づいて点灯制御する照明制御システムに関する。

従来から、オフィスの天井等に複数の照明器具が配置され、この複数の照明器具のうちの１つに撮像装置が組み込まれ、該撮像装置が撮像した撮像データに基づいて複数の照明器具に割り付けられた論理アドレスとしての仮ＩＤ番号と、物理アドレスとしての照明器具の実際の位置とが対応付けられる照明システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この照明システムでは、照明器具の仮ＩＤ番号と実際の位置との対応付けが行われた後に、ユーザが指定する任意の位置の照明器具の点灯制御が行われる。

上記照明システムでは、撮像装置がオフィスの天井側から各照明器具によって照明された床平面を撮像し、その撮像領域が予め照明器具の各取付け位置に対応した小領域に分割されている。そして、仮ＩＤ番号と照明器具の実際の位置との対応付けを行うときには、仮ＩＤ番号として１番が付された照明器具から順番に点灯し、最も明るい領域として判定された小領域が、現在点灯している照明器具の実際の位置であると認識するように構成されている。上記仮ＩＤ番号と照明器具の実際の位置との対応付け処理は、オフィスの照明設備を新設した場合や、照明器具のレイアウトを変更した場合に行う必要があるが、上記照明システムでは、システム自体によって自動的に実行されるので、ユーザの手を煩わすことがない。
特開２００２−２８９３７３号公報

ところが、上記照明システムでは、点灯している照明器具の実際位置を特定するための最も明るい小領域の検出処理が複雑になりがちであり、ひいては論理アドレスとしての仮ＩＤ番号と照明器具の実際の位置との対応付け処理に時間が掛かったり、正確ではなくなる虞がある。具体的には、上記照明システムでは、最も明るい小領域の検出が、平面上に広がる全小領域同士の明るさの程度を比較することによって行われるので、上記特許文献１に記載のように撮像領域が３行５列に配置された場合、まず１５個全ての小領域毎に明るさを検出し、それらを明るさの程度に応じていくつかのランクに分け、さらに最終的に最も明るいランクに分類された小領域の中から１つの小領域を選定する必要がある。

そこで、本発明は、上記課題を解決するものであり、屋内空間に配置された複数の照明器具を、該屋内空間を撮像する撮像装置が撮像した撮像データに基づいて点灯制御する照明制御システムにおいて、照明器具毎に付す認識番号としての論理アドレスと、照明器具の屋内空間における実際位置としての物理アドレスとの一致処理を簡便かつ迅速に行うことができる照明制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の照明器具が配置された屋内空間を撮像する撮像装置と、前記撮像装置が撮像した撮像データに基づいて前記照明器具を点灯制御する制御部と、を備える照明制御システムであって、前記撮像装置は、前記屋内空間を略直交する方向から撮像するように配置された２つの画像センサを備え、前記制御部は、前記画像センサが撮像した略直交する２方向からの撮像データに基づいて、該画像センサの交差する撮像方向により形成される平面における前記照明器具の座標を把握し、把握した座標に基づいて、前記照明器具毎に付す認識番号としての論理アドレスと前記照明器具の屋内空間における実際位置としての物理アドレスとを一致させる、アドレス一致モードを有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の照明制御システムにおいて、前記制御部は、前記画像センサが撮像した撮像データの中に人間を検知したときに、その人間の前記平面における座標を把握し、把握した座標に基づいて前記照明器具を点灯制御する人検知モードを有することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、複数の照明器具が配置された屋内空間を略直交する方向から撮像した撮像データに基づいて、各照明器具の座標を把握し、把握した座標に基づいて論理アドレスと物理アドレスとを一致させるので、論理アドレスと物理アドレスとの一致処理を簡便かつ迅速に行うことができる。

請求項２の発明によれば、本照明制御システムは、画像センサが撮像した撮像データの中に人間を検知したときに、その人間の座標を把握し、把握した座標に基づいて照明器具を点灯制御するので、人間の居る位置に確実に追従させて照明することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る照明制御システムについて図面を参照して説明する。本実施形態の照明制御システム１は、図１及び図２に示されるように、オフィス２（屋内空間）の天井に３行３列に亘って配置された９つの照明器具１１、１２・・１９を個別に点灯・消灯制御、及び調光制御するものである。各照明器具１１〜１９は、蛍光灯、白熱灯、ＬＥＤランプ等からなる光源１１ａ〜１９ａと、各光源１１ａ〜１９ａへ調光信号を出力して光源の光出力（明るさ）を増減させる調光信号出力部１１ｂ〜１９ｂと、を備える。なお、図１は、オフィス２を手前側から奥行き方向へ向かって見通したときの図である。

本照明制御システム１は、オフィス２内の撮像装置として、奥側の壁の上部に設置された画像センサ３と、向かって右側の壁の上部に設置された画像センサ４と、を備える。両画像センサ３、４は、例えばＣＣＤカメラから構成され、画像センサ３はオフィス２の天井を含む全体を奥側から手前側へ向かって撮像し、画像センサ４はオフィス２の天井を含む全体を右側から左側へ向かって撮像する。換言すると、オフィス２の照明器具１１〜１９が設置された天井を含む全体が両画像センサ３、４によって直交する２方向から撮像されるように構成されている。

また、本照明制御システム１は、両画像センサ３、４に対して有線、又は無線接続された制御部５と、ユーザが各照明器具毎の光出力等を入力するための設定入力部６と、を備える。制御部５は、複数の動作モードを有するマイクロプロセッサから構成され、アドレス一致モードに設定されたときには、両画像センサ３、４から受信する撮像データに基づいて撮像データ中に含まれる点灯している照明器具１１〜１９の位置（物理アドレス）を座標として演算し、その演算結果に基づいて、予め各照明器具１１〜１９に割り付けられた論理アドレスを物理アドレスに一致させる。また、制御部５が人検知モードに設定されたときには、両画像センサ３、４から受信する撮像データに基づいて撮像データ中に含まれる人間の位置（物理アドレス）を座標として演算し、その演算結果に基づいて、人間が居る位置に近い照明器具ほど明るくなるように調光制御する。制御部５が実行する上記アドレス一致処理、及び人検知処理については後に詳述する。

さらに、制御部５は、通常の調光制御モードに設定されているときには、ユーザが設定入力部６を操作することによって入力した操作内容に応じて、各照明器具１１〜１９が点灯・消灯又は所定の明るさになるように調光信号出力部１１ｂ〜１９ｂへ制御信号を出力する。なお、制御部５の動作モードは、ユーザが設定入力部６を操作することによって切替えられるように構成してもよいし、自動的に切替えられるように構成してもよい。例えば、本照明制御システム１がオフィス２に最初に設置されたときには、自動的にアドレス一致モードを選択し、画像センサ３、４が撮像した撮像データ中に人間を検知したときには、自動的に人検知モードを選択するように構成してもよい。

設定入力部６は、オフィス２の壁面に設置され、制御部５に対して有線、又は無線接続されている。図３に示すように、設定入力部６の表面６ａは、タッチ入力が可能な表示パネルに構成されており、表示部６ｂには照明器具１１〜１９の配置が各照明器具毎の現在の調光率と共にボタン形状で表示され、入力用のテンキー部分６ｃ、調光率を示す表示部分６ｄ、及び各照明器具毎の設定情報が文字表示される文字表示部分６ｅを有する。なお、表示部６ｂには、オフィス２内に居る人間の位置も、人型のアイコン７で表示される。

例えば、通常の調光制御モードにおいて、ユーザが表示部６ｂの１番の照明器具ボタンを押した後、テンキー部分６ｃを操作して「１００」と入力した場合には、表示部分６ｄに「１００％」と表示されると共に、制御部５が１番の照明器具１１の調光信号出力部１１ｂに所定の調光信号を送信して光源１１ａを１００％の光出力になるように調光制御する。なお、表示部６ｂにおいて表示された１番から９番までの照明器具を表わすボタンは、図１における照明器具１１から照明器具１９に対応するものとする。例えば、１番の照明器具ボタンは、オフィス２の最も奥側で左寄りの位置（物理アドレス：１）に配置された照明器具１１に対応しており、９番の照明器具ボタンは、オフィス２の最も手前側で右寄りの位置（物理アドレス：９）に配置された照明器具１９に対応している。

次に、本照明制御システム１がオフィス２に新設されたとき、又は照明器具のレイアウトが変更されたとき等における、制御部５が実行するアドレス一致処理について、図４（ａ）、（ｂ）乃至図６を参照して説明する。制御部５は、まず、制御部５自体のメモリ内に予め記憶された論理アドレスが１番の照明器具１５を点灯する。図４（ａ）は照明器具１５が点灯されたときの画像センサ３が撮像したオフィス２の撮像画像８を示し、図４（ｂ）は同じく画像センサ４が撮像したオフィス２の撮像画像９を示す。

なお、本実施形態では、オフィス２の天井の中央に位置している照明器具１５が論理アドレス１番となっているが、論理アドレスは、アドレス一致処理以前には各照明器具１１〜１９に対して不規則に付されているので、論理アドレスが１番の照明器具が必ず天井の中央の照明器具であるということではない。

そして、制御部５は、上記のようにして両画像センサ３、４により撮像された画像８、９を撮像データとして受信し、画像センサ３、４の交差する撮像方向によって形成される仮想の平面における照明器具１５の座標を算出する。

具体的には、本実施形態では、画像センサ３の撮像方向はオフィス２の奥側から手前側に向かう方向（図１の矢印ｙ参照）であり、画像センサ４の撮像方向はオフィス２の右側から左側に向かう方向（図１の矢印ｘ参照）であるので、画像センサ３、４の交差する撮像方向によって形成される仮想の平面１０は、オフィス２の床面、又は天井に平行な平面となる。図５（ａ）、（ｂ）、及び図６は、その仮想の平面１０と画像センサ３、４、及び各照明器具１１〜１９の位置関係を示す。ここで、平面１０に関して、画像センサ４の撮像方向に沿った方向をｘ座標とし、画像センサ３の撮像方向に沿った方向をｙ座標とする。また、ｘ、ｙ座標共に平面１０の中央がゼロであるとする。

いま、照明器具１５が点灯され、制御部５が受信する撮像画像８は中央の領域が明るくなっているので、制御部５は、照明器具１５の座標ｘ１としてゼロ、又はゼロに近い値を算出する。同様に、制御部５は、受信した撮像画像９の撮像データに基づいて照明器具１５の座標ｙ１としてゼロ、又はゼロに近い値を算出する。このようにして、制御部５は、照明器具１５のｘｙ座標として（ｘ１、ｙ１）を得る。図４（ａ）、（ｂ）乃至図６は、制御部５が実行する撮像画像８、９から照明器具１５の座標（ｘ１、ｙ１）を得るまでの手順を概念的に示す。

制御部５は、上記のようにして論理アドレスが１番である照明器具１５の座標ｘ１、ｙ１がいずれもゼロ、又はゼロに近い値であることを把握し、照明器具１１〜１９の配置が３行３列であることを予め認識しているので、論理アドレスを物理アドレスに一致させるべく、照明器具１５の論理アドレスを５番に設定し直して記憶する。

同様の処理を２番以降の論理アドレスが付された照明器具についても実行し、最終的に全ての照明器具１１〜１９について論理アドレスを物理アドレスに一致させる。例えば、制御部５は、論理アドレスが２番の照明器具として照明器具１６を点灯したときに、その照明器具の座標として（ｘ２、ｙ２）を算出するが、ｘ２の値は正の値になり、ｙ２はゼロ、又はゼロに近い値になるので、制御部５は、照明器具１６の実際の位置（物理アドレス）がオフィス２の左右方向では向かって右寄り位置であり、奥行き方向では中央になることを容易に把握でき、照明器具１６の論理アドレスを６番に設定し直すことができる。なお、本実施形態では、照明器具１１〜１９の配置が３行３列であるので、制御部５が算出する座標と照明器具の実際の位置との対応付けは、比較的簡単に行うことができるが、照明器具の配置が４行４列以上の場合であっても同様に行うことができる。

次に、制御部５が、オフィス２内に人間Ｐが居ることを検知したときに実行する人検知モードについて、図７（ａ）、（ｂ）乃至図９を参照して説明する。例えば、人間Ｐがオフィス２の奥側で、かつ向かって左側に居る場合には、画像センサ３、４によって撮像される画像２８、２９は、それぞれ図７（ａ）、（ｂ）のようになる。

制御部５は、画像２８、２９に撮像された人間Ｐについて、前述のアドレス一致処理と同様に、座標ｘａ、ｙａを算出する。具体的には、制御部５は、夜間等の人間Ｐが不在であるときに予め撮像しておいた画像センサ３による撮像画像と、人間Ｐが撮像されている画像２８とを比較し、人間Ｐの座標ｘａを算出し、同様に人間Ｐが不在であるときに撮像しておいた画像センサ４による撮像画像と、人間Ｐが撮像されている画像２９とを比較し、人間Ｐの座標ｙａを算出する。このようにして、制御部５は、人間Ｐのｘｙ座標として（ｘａ、ｙａ）を得る。ここで、座標（ｘａ、ｙａ）は、制御部５が把握した人間Ｐについての物理アドレスである。図７（ａ）、（ｂ）乃至図９は、制御部５が受信した撮像画像２８、２９から人間Ｐの座標（ｘａ、ｙａ）を得るまでの手順を概念的に示す。

そして、制御部５は、算出した人間Ｐの座標（ｘａ、ｙａ）と、アドレス一致モードにおいて既に記憶している各照明器具の座標（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）・・との比較に基づいて、人間Ｐに近い照明器具ほど明るくなるように調光制御する。例えば、本例では、人間Ｐはオフィス２の奥側で、かつ左側に居るので、制御部５は、直近の照明器具１１の調光率が１００％になるように制御し、比較的近い照明器具１２、１４、１５の調光率が４０％になるように制御し、離れている照明器具１３、１６、１７、１８、１９の調光率が０％になるように制御する。

上記の制御を行うことによって、人間Ｐの周囲は明るく照明されると共に、余分な照明が抑制されるので省エネルギーにも寄与することができる。また、画像センサ３、４による撮像間隔を適正な短い時間にすることによって、人間Ｐがオフィス２内を移動する場合にも、人間Ｐの移動に追従して照明器具１１〜１９が調光制御される。

以上のように、本実施形態の照明制御システム１では、オフィス２を直交する方向から撮像する２つの画像センサ３、４を備え、各画像センサ３、４が撮像した２方向からの撮像データに基づいて、画像センサ３、４の撮像方向により形成される仮想平面１０における各照明器具の座標を把握し、把握した座標に基づいて論理アドレスと物理アドレスとを一致させるので、論理アドレスと物理アドレスとの一致処理を簡便かつ迅速に行うことができる。また、人間Ｐの座標を同様に把握し、把握した座標に基づいて各照明器具を点灯制御するので、人間Ｐの居る位置に確実に追従させて照明することができる。

本発明の一実施形態に係る照明制御システムが備えられたオフィスの透視図。 同照明制御システムを示すブロック図。 同照明制御システムにおける設定入力部の表面の一例を示す図。 （ａ）は同照明制御システムにおいて奥側の画像センサが撮像した画像を示す図、（ｂ）は同照明制御システムにおいて右側の画像センサが撮像した画像を示す図。 （ａ）は同照明制御システムにおいて制御部が照明器具のｘ座標を算出するときの動作を概念的に示す図、（ｂ）は同照明制御システムにおいて制御部が照明器具のｙ座標を算出するときの動作を概念的に示す図。 同照明制御システムにおいて制御部が照明器具のｘｙ座標を把握するときの動作を概念的に示す図。 （ａ）は同照明制御システムにおいて人間が居る場合の、奥側の画像センサが撮像した画像を示す図、（ｂ）は同照明制御システムにおいて人間が居る場合の、右側の画像センサが撮像した画像を示す図。 （ａ）は同照明制御システムにおいて制御部が人間のｘ座標を算出するときの動作を概念的に示す図、（ｂ）は同照明制御システムにおいて制御部が人間のｙ座標を算出するときの動作を概念的に示す図。 同照明制御システムにおいて制御部が人間のｘｙ座標を把握するときの動作を概念的に示す図。

符号の説明

１ 照明制御システム
２ オフィス（屋内空間）
３、４ 画像センサ
５ 制御部
８、９ 撮像画像（撮像データ）
１０ 平面
１１〜１９ 照明器具
２８ 撮像画像（撮像データ）
２９ 撮像画像（撮像データ）
ｘ、ｙ 撮像方向
Ｐ 人間

Claims (2)

1. 複数の照明器具が配置された屋内空間を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置が撮像した撮像データに基づいて前記照明器具を点灯制御する制御部と、を備える照明制御システムであって、
   前記撮像装置は、前記屋内空間を略直交する方向から撮像するように配置された２つの画像センサを備え、
   前記制御部は、前記画像センサが撮像した略直交する２方向からの撮像データに基づいて、該画像センサの交差する撮像方向により形成される平面における前記照明器具の座標を把握し、把握した座標に基づいて、前記照明器具毎に付す認識番号としての論理アドレスと前記照明器具の屋内空間における実際位置としての物理アドレスとを一致させる、アドレス一致モードを有することを特徴とする照明制御システム。
2. 前記制御部は、前記画像センサが撮像した撮像データの中に人間を検知したときに、その人間の前記平面における座標を把握し、把握した座標に基づいて前記照明器具を点灯制御する人検知モードを有することを特徴とする請求項１に記載の照明制御システム。

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