JPH09507962A - 昼光レベルの増加によって人工照明を最適化するシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 人工照明システム（１００）は、昼光のレベルを感知する昼光センサ（１０２）と、あるレベルの人工光を与える人工光源手段（１０４）と、昼光のレベルを制御する昼光制御手段（１０８）と、前記感知される昼光レベルに応じて、前記人工光のレベルを制御するコントローラ（１０６）とを具える。コントローラ（１０６）は、感知される昼光レベルがしきい値より下の場合、昼光のレベルが増加すると共に人工光のレベルを減少させ、感知される昼光レベルが前記しきい値より上の場合、前記昼光制御手段（１０８）の制御によって昼光の量を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】 昼光レベルの増加によって人工照明を最適化するシステム 発明の分野 本発明は、昼光レベルを感知する昼光センサと、あるレベルの人工光を与える 人工光源手段と、感知した昼光レベルに応じて前記人工光のレベルを制御するコ ントローラとを具える人工照明システムに関する。 背景技術 序文において記述した形式の人工照明システムは、特に建築物において、広く 使用されている。制御される環境において適切な照明レベルを与えるために、前 記コントローラは、昼光レベルが予め決められたしきい値より低下したことを前 記センサが検知した場合、前記光源を点灯するように動作し、逆の場合において 、昼光レベルが予め決められた値を越えた場合、前記人工照明を消灯または暗く するように動作する。 環境の適切な照明において必要とされる明らかな人間工学的見地を別にして、 照明レベルは、人間の生理現象にも影響を及ぼす。人間の生理的なシステムが、 一般に生物時計と呼ばれる機構によって統制されることは、良く知られている。 多くの生理的機能は、２４時間の周期による周期性を示す。この反復的な振る舞 いは、概日リズムとも呼ばれる。照明が、この概日リズムに劇的に影響しうるこ とも、良く知られている。したがって、個人の気分および振る舞いは、環境の照 明に対する依存性を示すことが分かっている。人の好みに関して最適化された照 明は、彼または彼女の幸福の感覚に、したがって彼または彼女の作業または行動 に肯定的に寄与することが分かっている。例えば、米国特許明細書第５，１６３ ，４２６号を参照されたい。 ″室内照明（Interior Lighting）″，De Boer en Fischer，Second Edition ，Philips Technical Library，Kluwer Technische Boeken，Deventer - Antwer pen，1981，pp．60-63は、人工照明のレベルと昼光のレベルとの許容しうる輝度 バランスを与えるために必要な恒常的な人工照明のレベルが、室外からの昼光の レベルに直接比例することを示唆している。この輝度バランスを無視すると、明 るい背景に対して見られる物体は、望ましくないと考えられるシルエットになっ てしまう。 欧州特許出願公開明細書第０４１０４８４号は、昼光レベルのある範囲内で、 人工照明のレベルを、室内に入射する昼光のレベルにほぼ比例させる人工照明シ ステムを開示している。この方法における人工照明の変化を、前記と同じ理由の ために、すなわち、シルエットを回避するために行う。 発明の目的 上述したことは、昼光および人工照明の組み合わせから生じる合計の照明レベ ルの調節の重要性と、特に、家庭内の環境、オフィス、工場、公共的な建築物お よび場所、病院、遠洋定期船、航空機、等における照明システムの制御の重要性 とを強調する。 本発明の目的は、人の好みを考慮し、使用において経済的な、序文において記 述したような照明システムを提供することである。 発明の摘要 この目的のために、本発明におけるシステムは、以下の特徴によって特徴付け られる。本システムは、昼光の量を制御するために、昼光制御手段、例えば、制 御可能な可変透過性を有するブラインドまたは窓パネルを具える。さらに、前記 コントローラを、昼光のレベルが予め決められたしきい値より下の場合、前記昼 光センサによって感知される昼光のレベルの増加と共に人工光のレベルを減少し 、昼光のレベルが予め決められたしきい値より上の場合、前記昼光制御手段の制 御によって昼光の量を減少するように動作させる。 本発明は、オフィス環境における試験者に質問し、彼らが行う仕事を考慮して 彼らの最適な満足に対して利用できる昼光を追加するような方法において、人工 照明を設定する実験を基礎とする。試験者が実際問題として彼らの照明を調節す る規準は、（空間に関係する）全体的な視覚的安楽および雰囲気と、視覚的な作 業（読み／書き）に関する仕事とのバランスを考慮する。大部分の時間、昼光の 机上への投光は、多くのオフィス照明基準において指定されている５００ルクス レベルを大幅に上回っているにも係わらず、試験者は、水平作業面、例えば机に おいて昼光レベルに等しい人工光を追加することが分かった。窓の前面に配置さ れたブラインドを、室内における昼光レベルを、″外の眺め″に対して、２０〜 ５０％減少させるのに使用できる。曇りの日において、追加の人工照明レベルは 、昼光レベルの増加によって、大まかに言って、１０００ルクス程度で一定であ る。晴れの日において、昼光レベルの２０００ルクスへの増加によって、追加の 人工照明レベルの１２００から５００ルクスへの減少が生じる。しかしながら、 昼光レベルが、２０００ルクスのしきい値より増加した場合、追加の人工光は、 ブラインドが無い状況において増加するが、ブラインドによって減少する。晴れ と曇りが混ざった日において、平均おいてより高い人工照明レベルを有する晴れ の日におけるのと同様のパターンが生じる。 すなわち、実験は、ブラインドを使用して窓の明るさを減少し、したがって昼 光レベルを減少した場合、ブラインドが無い場合より少ない人工光が付加される ことを示した。この洞察を使用し、人工照明システムのエネルギ消費と、制御さ れる空間における人間の幸福な感覚との双方を最適化する。 図面の説明 本発明を、例として、添付した図の参照とともに説明する。ここで、図１は、 本発明によるシステムのブロック図である。 実施例の詳細 図１は、本発明によるシステム１００のブロック図を示す。操作上の使用にお いて、システム１００を、人間によって占められるべき空間（図示せず）におい て設置する。システム１００は、窓（図示せず）を通過する入射光を表す昼光の レベルを感知する昼光センサ１０２を具える。システム１００は、前記空間にお ける関連した水平および垂直面においてあるレベルの人工光を与える１つまたは それ以上の人工光源１０４と、センサ１０２によって感知される昼光のレベルに 応じて前記人工光のレベルを制御するコントローラ１０６とをさらに含む。シス テム１００は、制御可能な可変透過性を有するブラインドまたは窓パネルのよう な昼光制御手段も含み、前記制御される空間に入射する昼光のレベルを制御する 。 コントローラ１０６を、感知される昼光のレベルが予め決められたしきい値よ り下の場合、昼光センサ１０２によって感知される昼光レベルの増加によって、 人工光のレベルを減少し、好適には、感知される昼光レベルが、水平作業面にお いて２０００ルクス程度のしきい値より大きい場合、昼光センサ１０２によって 感知される昼光レベルの増加によって、人工光源１０４によって与えられる人工 光のレベルが増加するように動作させてもよい。代わりに、または補助的に、コ ントローラ１０６を、昼光のレベルが予め決められたしきい値より上の場合、昼 光制御手段１０８の制御によって室内に入射する昼光の量が減少するように動作 させてもよい。 上述した方法における人工光および昼光の結合した制御は、人間工学的見地と 、エネルギ消費とを考慮したものである。好適には、制御を、規則に基づくシス テムによって達成する。好適には、コントローラ１０６を、プログラム可能とし 、ユーザが、昼光に対する人工光レベルの変化、例えば、変化の速度、またはし きい値に関する、または季節に応じた彼または彼女の好みを指定できるようにす る。ファジーコントローラのような規則に基づくシステムは、大部分の人が、照 明特性を、量的におけるよりも、質的においてより良いと感じるため、本発明の システムにおけるコントローラとして使用するのに特に好適である。したがって 、ファジーコントローラは、本発明におけるシステムの採用を広範囲に広めるの に役に立つ。さらに、前記制御を、天候の種々の型、例えば、曇り、部分的に曇 りおよび晴れを考慮するようにし、制御手順を昼光の特性に適合させることがで きる。これも、好適には、ファジーコントローラを使用して実現する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テネル アリアーデ ドローラ オランダ国 5621 ベーアー アンドーフ ェン フルーネヴァウツウェッハ １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． − 昼光のレベルを感知する昼光センサと、 − あるレベルの人工光を提供する人工光源手段と、 − 感知される昼光のレベルに応じて前記人工光のレベルを制御するコントロ ーラとを具える人工照明システムにおいて、 − 前記システムが、昼光の量を制御する昼光制御手段をさらに具え、 − 前記コントローラを、昼光のレベルが予め決められたしきい値より下の場 合、前記昼光センサによって感知される昼光のレベルの増加と共に人工光のレベ ルを減少し、昼光のレベルが予め決められたしきい値より上の場合、前記昼光制 御手段の制御によって昼光の量を減少するように動作させることを特徴とする人 工照明システム。 ２．請求の範囲１に記載の人工照明システムにおいて、前記しきい値を、少なく とも天候または季節の形式に依存させたことを特徴とする人工照明システム。 ３．請求の範囲１に記載の人工照明システムにおいて、前記しきい値を、ユーザ が制御できるようにしたことを特徴とする人工照明システム。 ４． − 昼光のレベルの感知と、 − 感知される昼光のレベルに応じて人工光のレベルを制御することを具える 、昼光と人工光手段とから生じる総計の照明レベルを制御する手段において、前 記手段が、 − 感知される昼光レベルが予め決められたしきい値より下の場合、昼光のレ ベルの増加によって人工光レベルを減少することと、 − 感知される昼光レベルが前記予め決められたレベルより上の場合、昼光制 御手段の制御によって昼光の量を減少することとをさらに具えることを特徴とす る手段。