JP6580353B2

JP6580353B2 - 照明付き建物

Info

Publication number: JP6580353B2
Application number: JP2015058105A
Authority: JP
Inventors: 普菅野
Original assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Current assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2019-09-25
Anticipated expiration: 2035-03-20
Also published as: JP2016178018A

Description

本発明は、覚醒用の光及び鎮静用の光を照射可能な照明を備える建物に関するものである。

従来、住宅に使用される照明は、居室全体の明るさが得られること、あるいは視作業を補助することを主目的として設計されている。この場合、照明に求められるものは、明るさ（照度）と色温度、演色性である。しかしながら、約２４時間を周期とする人の生体リズム（サーカディアンリズム）の上では、照明の照度、色温度、及び演色性といった指標よりも、目に入る光の波長（又は周波数）と各波長における強さのバランス（分光分布）が重要とされる。なお、生体リズムとは、生物に備わる昼と夜を作り出す１日のリズムのことであり、例えば、一定の時刻がくると自然に眠くなり，一定時間眠ると自然に目が覚める睡眠―覚醒のサイクル等がある。この生体リズムを適切に維持することが、健康な生活を維持する上で重要とされている。

人の生体リズムを維持するうえでは、起床時に覚醒をするための空間、及び入眠時に鎮静するための空間が重要な役割を果たしており、それらの空間に生体リズムを維持するための光を照射する器具を用いることが重要である。

また、特に鎮静化に求められる光に関しては、単純な光の状態だけではなく、居住者の意識も重要となる。居住者が意識的に鎮静効果の高い空間に坐することで、副交感神経が優位になり、リラックスすることで睡眠によい影響を及ぼす。覚醒時も同様に使用者自身があえて通常の照明と違う光を浴びることで、気持ちの切り替えが可能となる。

ここで、特許文献１には、特に起床の際に覚醒を促すための照明装置について記載されている。当該照明装置は、起床時刻前の所定時刻になると照度の変化が開始され、徐々に照度を上げながら就寝者の顔面付近を照射する構成とされている。これにより、就寝者は睡眠状態から覚醒状態に徐々に近づき、心地よく目覚めることができるものとされている。

また、特許文献２には、発汗センサ、血流センサ等により取得した使用者の生体情報に基づいて、照明の消灯又は点灯を制御して、快適な睡眠環境を提供する技術が開示されている。

特開２００８−２０４７４８号公報特開２００１−０７４２９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の照明装置においては、生体リズムに影響を与える光の波長及び分光分布について特に考慮されておらず、一般的な照明の照度を変化させるのみであるため、使用者の意識に特別に働きかけることができず、覚醒時に使用者自身の気持ちを切り替えることは困難であった。

また、特許文献２に記載の照明は、使用者の発汗量等の生体情報に基づいて照明を制御するものであるが、これも生体リズムに影響を与える波長及び分光分布について特に考慮されておらず、覚醒時に使用者の意識に働きかけるという点で改善の余地があった。

それゆえ、本発明は、分光分布を適切に制御した光を照射することで、居住者の生体リズムを適切にコントロールすることが可能な照明を有する、照明付き建物を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の照明付き建物は、３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長領域の照射照度が、５００ｎｍ超７００ｎｍ以下の波長領域の照射照度以上となる光を照射する第一照明手段と、
６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域の照射照度が、３８０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域の照射照度以上となる光を照射する第二照明手段と、を有する居室を備えることを特徴とするものである。

また、本発明の照明付き建物にあっては、前記第一照明手段は、居室における就寝領域に向けて光を照射することが好ましい。なお、「就寝領域」とは、居住者が就寝するための領域であり、例えば、ベッドや布団が配置される領域である。

また、本発明の照明付き建物にあっては、前記第二照明手段は、居室における就寝領域を外した方向に光を照射することが好ましい。また、就寝領域に光を照射する場合は調光をして、眼に届く光の量をコントロールすることが好ましく、強い光が居住者の目に届かないようにすることが重要である。

また、本発明の照明付き建物にあっては、前記第一照明手段及び前記第二照明手段は、該第一照明手段及び該第二照明手段が照射する光の照射方向の切替え手段を有する単一の照明器具に設けられることが好ましい。

また、本発明の照明付き建物にあっては、前記第一照明手段及び前記第二照明手段が照射する光の光束を調節する光束調節機構を有することが好ましい。

また、本発明の照明付き建物にあっては、居室における所定領域の照度、分光分布、及びＲＧＢ成分（もしくはＸＹＺ成分等、表色方法のうち低周波数、高周波数を切り分けて測定できる方法）のうち少なくとも１つを測定する計測手段を備えることが好ましい。

また、本発明の照明付き建物にあっては、居住者の体温又は心拍を含む生体リズムに関する情報を計測する生体リズム情報計測手段、及び計測した前記生体リズムに関する情報を保存する生体リズム情報保存手段を備えることが好ましい。

また、本発明の照明付き建物にあっては、前記生体リズム情報計測手段によって計測した前記生体リズムに関する情報に基づいて、前記第一照明手段及び前記第二照明手段の作動時間又は光束を決定する制御手段を備え、
該制御手段は、前記第一照明手段及び前記第二照明手段が照射する光の光束を調節する光束調節機構を制御することが好ましい。

また、本発明の照明付き建物にあっては、前記生体リズムに関する情報、及び前記第一照明手段及び前記第二照明手段の作動時間又は光束、を表示する表示手段を備えることが好ましい。

本発明によれば、分光分布を適切に制御した光を照射することで、居住者の生体リズムを適切にコントロールすることが可能な照明を有する、照明付き建物を提供することが可能となる。

（ａ）は、本発明に係る照明付き建物の一実施形態において、覚醒用の光を照射する様子を示す図であり、（ｂ）は、鎮静用の光を照射する様子を表している。（ａ）は、覚醒用の光の分光分布の一例を示すグラフであり、（ｂ）は、鎮静用の光の分光分布の一例を示すグラフである。内因性光感受性網膜神経節細胞 (intrinsically photosensitive retinal ganglion cell : 以下ipRGC)の分光視感効率：V'(λ)を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る照明付き建物の実施形態について詳細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、住宅等の建物における居室１を示したものであり、居室１の一方側の壁には窓２が設けられており、居室１の天井には主照明３が設けられている。また、窓２の対向側の壁には健康照明４（照明）が設けられており、健康照明４の付近に居住者Ｐが就寝するためのベッド５が配置されている。

主照明３は、居室１における全体の明るさを確保するための照明であり、本実施形態では、一般的な蛍光灯である。なお、主照明３は、蛍光灯に限定されず、例えば、ＬＥＤ照明等とすることも可能である。

健康照明４は、主照明３とは異なり補助的に使用されるものである。また、本実施形態において、健康照明４は、所謂ブラケットライトと呼ばれる壁に取り付ける形態の照明であるが、これに限定されず、床に立設するスタンドタイプとしても良いし、天井に取り付ける形態としても良い。

健康照明４の内部には、覚醒用の光Ｗを照射する第一照明手段と、鎮静用の光Ｓを照射する第二照明手段とが設けられている。図１（ａ）に示すように、覚醒時には、健康照明４の第一照明手段から、居室１における就寝領域であるベッド５に向けて覚醒用の光Ｗが照射される。また、図１（ｂ）に示すように、鎮静時には、健康照明４の第二照明手段から、就寝領域であるベッド５を外した方向に鎮静用の光Ｓが照射される。なお、覚醒用の光Ｗ及び鎮静用の光Ｓの照射方向は、図示した方向に限定されるものではない。

ここで、図２（ａ）は、覚醒用の光Ｗの分光分布の一例を表すグラフである。グラフの横軸は波長を表し、縦軸は相対的な放射の強度を表している。覚醒用の光Ｗは、３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長領域の照射照度が、５００ｎｍ超７００ｎｍ以下の波長領域の照射照度以上となっており、特に、生体リズムに与える影響が大きい、内因性光感受性網膜神経節細胞 (intrinsically photosensitive retinal ganglion cell : 以下ipRGC)の分光視感効率：V'(λ)に沿って（図３参照）、４８０ｎｍ付近にピークを持つ波長の照明照度が最も高くなっている。なお、「３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長領域の照射照度が、５００ｎｍ超７００ｎｍ以下の波長領域の照射照度以上となる」とは、図２（ａ）において、３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長における照度の積分値である領域Ａの面積が、５００ｎｍ超７００ｎｍ以下の波長における照度の積分値である領域Ｂの面積以上であることを表している。覚醒用の光Ｗは、可視領域において短波長の成分の割合が大きいため、青色に近い光となる。なお、覚醒用の光ＷがipRGCの分光視感効率：V'(λ)に沿って、480nm付近にピークを持つ波長であると、居住者が不快に感じる虞があるため、適切に他の波長の光を混ぜてバランスをとることが好ましい。なお、本実施形態において、覚醒用の光Ｗ及び鎮静用の光Ｓは、分光分布を一般的な照明の光とは異なるものとしているため、Ｒａ（演色性評価指数）の値は８０以下又は計算不能であり、色温度も計算不能である。

また、図２（ｂ）は、鎮静用の光Ｓの分光分布の一例を表すグラフである。鎮静用の光Ｓは、６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域の照射照度が、３８０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域の照射照度以上となっている。ここで、「６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域の照射照度が、３８０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域の照射照度以上となる」とは、図２（ｂ）における領域Ｃの面積が、領域Ｄの面積以上であることを表している。なお、鎮静の妨げになることを避けるため、鎮静用の光Ｓには、480nm以下の波長はほとんど含まれていない（全分光強度のうち10%以下）ことが好ましく、より好適には、４８０ｎｍ以下の波長の光が含まれないことが望ましい。

以上のように、本実施形態にあっては、居住者Ｐの生体リズムにおいて、覚醒を必要とするタイミングで覚醒用の光Ｗを照射するとともに、鎮静（睡眠）を必要とするタイミングで鎮静用の光Ｓを照射することで、居室１を覚醒及び鎮静に適した空間として、居住者Ｐの生体リズムを適切に維持することができ、その結果、健康状態を改善、又は維持することができる。なお、覚醒用の光Ｗ又は鎮静用の光Ｓを照射するタイミングは、予め設定された時刻に基づいて決定することも可能であるし、後述するように、生体リズム情報計測手段からの情報に基づいて決定することも可能である。

また、覚醒時には、就寝領域に向けて覚醒用の光Ｗを照射することで、居住者Ｐの覚醒を促すことができ、鎮静時には、就寝領域を外した方向に鎮静用の光Ｓを照射することで、直接居住者Ｐに鎮静用の光Ｓが当たらないようにして、鎮静を促すことができる。

さらに、鎮静時には、居住者Ｐの呼吸と同様のリズムで鎮静用の光Ｓの照度を変化させ、照射する光に揺らぎを与えることが好ましい。これによれば、照度の揺らぎに対する居住者Ｐの同調を促して、リラックスさせることによって、鎮静させる効果を高めることができる。

なお、本実施形態においては、健康照明４の中に第一照明手段と第二照明手段が一体に設けられ、内部に設けた切替え手段により覚醒用の光Ｗと鎮静用の光Ｓとの切り替えが可能な構成とされているが、これに限定されず、第一照明手段と第二照明手段がそれぞれ独立した照明器具であっても良い。なお、切替え手段に関しては、健康照明４に直接スイッチ等を設けて手動で切り替える構成としても良いし、リモートコントロール機器やスマートフォン等により遠隔操作可能な構成としても良い。

また、第一照明手段及び第二照明手段に用いる光源はＬＥＤであることが好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば蛍光灯であっても良い。また、光源であるＬＥＤは、ＲＧＢの３色のＬＥＤ素子からなるものでも良いし、例えば１色又は２色の素子に、カラーフィルター等を設けて光の色を適宜変更した構成としても良い。なお、本発明においては、光源から照射される光の分光分布を制御することにより、第一照明手段及び第二照明手段を１つの光源で構成することも可能である。

健康照明４は、第一照明手段及び第二照明手段それぞれの光の照度を調節する照度調節機構を有することが好ましく、これにより、覚醒用の光Ｗ及び鎮静用の光Ｓをそれぞれ、居住者Ｐにとってより快適な照度に調節して、生体リズムを維持する効果を高めることができる。

また、本実施形態において、健康照明４には、照度、分光分布、及びＲＧＢ成分のうち少なくとも何れか１つの成分を測定可能な計測手段６が設けられている。計測手段６は、例えば、分光放射照度計、ＲＧＢ光量子計等とすることができ、それらを組み合わせた１つの装置としてもよい。また、計測手段６は、健康照明４に直接設けることに限らず、就寝領域であるベッド５上に配置しても良い。計測手段６による測定結果は、窓２を通過する外部からの光、主照明３が照射する光、健康照明４が照射する光等により変化するものであり、これらの影響を考慮して覚醒用の光Ｗ及び鎮静用の光Ｓを調節することで、より適切な光を照射することができる。

また、計測手段６による測定値に基づいて、例えば鎮静時に就寝領域が過度に明るいと判断される場合には、主照明３を消灯する、又は主照明３の照度を下げる等の制御を行う構成としても良い。

また、居住者Ｐの体温又は心拍を含む生体リズムに関する情報を計測する生体リズム情報計測手段、及び計測した生体リズムに関する情報を保存する生体リズム情報保存手段を備えることが好ましい。生体リズム情報計測手段は、例えば、非接触で体温を測定可能なサーモカメラや、手首に装着することで、体温や心拍の測定が可能なアームバンド式の計測器などがあるが、特に限定されるものではない。このような生体リズム情報計測手段を用いて、例えば、体温や心拍の情報に基づき、リラックスした状態にあるときの鎮静用の光Ｓの照度を把握することで、居住者Ｐにとってより適切な照度を決定することができる。また、居住者Ｐの生体リズムをより正確に把握して、その情報に基づき、居住者Ｐにとって適切なタイミング及び照度で、覚醒用の光Ｗ及び鎮静用の光Ｓを照射することができる。また、生体リズム情報保存手段に過去の情報を蓄積しておき、過去の情報と比較することで、居住者Ｐは生体リズムの経時的な変化を把握することができる。さらに、鎮静効果を高めるために、光に揺らぎやリズムを持たせる、という公知の手法を用いて効果を増強してもよい

また、上記生体リズム計測手段によって計測した生体リズムに関する情報に基づいて、第一照明手段及び第二照明手段の作動時間又は光束を決定する制御手段を備え、当該制御手段が上述した光束調節機構を制御することが好ましく、これによれば、より適切な作動時間、光束で、自動的に覚醒用の光Ｗと鎮静用の光Ｓを照射することができるので、居住者Ｐによる作業負担が低減されるとともに、適切な生体リズムを維持する効果を高めることができる。なお、例えば、制御手段とは、ＰＣやスマートフォンにおけるアプリケーションソフトとすることができるが、これに限定されるものではない。

また、上述の生体リズムに関する情報、及び第一照明手段及び第二照明手段の作動時間又は光束等を表示する表示手段を備えることが好ましく、これによれば、居住者Ｐが容易に生体リズム等の情報を把握することができる。表示手段としては、スマートフォンやタブレット端末等とすることができるが、これに限定されるものではない。

１居室
２窓
３主照明
４健康照明
５ベッド
６計測手段
Ｗ覚醒用の光
Ｓ鎮静用の光
Ｐ居住者

Claims

３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長領域の照射照度が、５００ｎｍ超７００ｎｍ以下の波長領域の照射照度以上となる光を照射する第一照明手段と、
６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域の照射照度が、３８０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域の照射照度以上となる光を照射する第二照明手段と、を有する居室を備え、
前記第一照明手段及び前記第二照明手段が照射する光の光束を調節する光束調節機構を有し、
居住者の呼吸リズムを計測する呼吸リズム計測手段と、
前記呼吸リズム計測手段によって計測した前記呼吸リズムに基づいて、前記第一照明手段及び前記第二照明手段の作動時間又は光束を決定する制御手段と、を備え、
該制御手段は、前記光束調節機構を制御する、照明付き建物。
前記第一照明手段は、居室における就寝領域に向けて光を照射する、請求項１に記載の照明付き建物。
前記第二照明手段は、居室における就寝領域を外した方向に光を照射する、請求項１又は２に記載の照明付き建物。
前記第一照明手段及び前記第二照明手段は、該第一照明手段及び該第二照明手段が照射する光の照射方向の切替え手段を有する単一の照明器具に設けられる、請求項１〜３の何れか一項に記載の照明付き建物。
居室における所定領域の照度、分光分布、及びＲＧＢ成分のうち少なくとも１つを測定する計測手段を備える、請求項１〜４の何れか一項に記載の照明付き建物。
前記呼吸リズム、及び前記第一照明手段及び前記第二照明手段の作動時間又は照度、を表示する表示手段を備える、請求項１〜５の何れか一項に記載の照明付き建物。