特許 7528688 照明装置および照明システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】照明装置および照明システム

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/125 20200101AFI20240730BHJP

   H05B 47/175 20200101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

H05B47/125

H05B47/175

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020164522

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022056660

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-05-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 将人

(72)【発明者】

【氏名】森山 厳與

(72)【発明者】

【氏名】水谷 有輝

(72)【発明者】

【氏名】加藤 聖

【審査官】安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０９３２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０１８７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２９０１３０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０１８８２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ４７／１２５

Ｈ０５Ｂ ４７／１７５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

カメラが撮影する撮影範囲を複数の領域に区画し、区画した複数の領域の画像に映り込む照明対象が前記領域間を移動する前記照明対象の行動パターンおよび隣接機器情報に基づいて自装置と通信可能な他の照明装置の照明態様を制御する制御部と；
前記撮影範囲の少なくとも一部を照明する光源と；
を具備する照明装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記照明対象の移動方向を推定し、推定した前記移動方向に隣り合う他の照明装置が有する光源を点灯させる請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

前記照明対象の移動方向を推定した場合、前記制御部は、推定した前記移動方向とは異なる方向に隣り合う他の照明装置が有する光源を消灯する請求項２に記載の照明装置。

【請求項4】

前記カメラが撮影する前記撮影範囲から前記照明対象が離れた場合、前記制御部は、自装置の前記光源を消灯する請求項１または２に記載の照明装置。

【請求項5】

前記光源を有する照明ユニットと；
前記カメラを有するカメラユニットと；
を具備する請求項１～４のいずれか１つに記載の照明装置。

【請求項6】

複数のカメラと；
前記複数のカメラがそれぞれ撮影する撮影範囲の少なくとも一部をそれぞれ照明するとともに、互いに通信可能な複数の照明装置と；
を具備し、
前記照明装置は、
前記カメラが撮影する撮影範囲を複数の領域に区画する画像処理部と；
前記画像処理部が区画した複数の領域の画像に映り込む照明対象が前記領域間を移動する前記照明対象の行動パターンおよび隣接機器情報に基づいて前記照明対象の移動方向を推定する推定部と；
前記推定部が推定した前記移動方向に隣り合う他の照明装置が有する光源を点灯させる報知部と；
を具備する照明システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、照明装置および照明システムに関する。

【背景技術】

【0002】

人感センサによる検知結果に応じて、複数の照明装置を制御する照明システムが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－２１６３５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術では、ユーザの利便性を向上させる点において改善の余地があった。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、ユーザの利便性を向上させることができる照明装置および照明システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る照明装置は、制御部と光源とを具備する。制御部は、カメラが撮影する撮影範囲を複数の領域に区画し、区画した複数の領域の画像に映り込む照明対象が領域間を移動する照明対象の行動パターンおよび隣接機器情報に基づいて自装置と通信可能な他の照明装置の照明態様を制御する。光源は、撮影範囲の少なくとも一部を照明する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ユーザの利便性を向上させることができる照明装置および照明システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る照明システムの一例を示す説明図である。

【図2】図２は、実施形態に係る照明装置の一例を示す斜視図である。

【図3】図３は、実施形態に係る照明装置の構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、区画情報に基づいて区画された複数の領域の一例を示す図である。

【図5】図５は、行動パターンの一例を示す説明図である。

【図6】図６は、行動パターンの他の例を示す説明図である。

【図7】図７は、隣接機器情報の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して、実施形態に係る照明装置および照明システムを説明する。実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下の実施形態で説明する照明装置および照明システムは、一例を示すに過ぎず、実施形態を限定するものではない。

【0010】

以下に説明する実施形態に係る照明装置１は、制御部４０と光源３１とを具備する。制御部４０は、カメラ２１が撮影する撮影範囲の画像に映り込む照明対象５の行動パターンに基づいて自装置と通信可能な他の照明装置１の照明態様を制御する。光源３１は、撮影範囲の少なくとも一部を照明する。

【0011】

以下に説明する実施形態に係る制御部４０は、照明対象５の移動方向を推定し、推定した移動方向に隣り合う他の照明装置１が有する光源３１を点灯させる。

【0012】

以下に説明する実施形態に係る照明装置１は、照明対象５の移動方向を推定した場合、制御部４０は、推定した移動方向とは異なる方向に隣り合う他の照明装置１が有する光源３１を消灯する。

【0013】

以下に説明する実施形態に係る照明装置１は、カメラ２１が撮影する撮影範囲から照明対象５が離れた場合、制御部４０は、自装置の光源３１を消灯する。

【0014】

以下に説明する実施形態に係る照明装置１は、光源３１を有する照明ユニット３０と、カメラ２１を有するカメラユニット２０を具備する。

【0015】

以下に説明する実施形態に係る照明システム１００は、複数のカメラ２１と、複数の照明装置１とを具備する。複数の照明装置１は、複数のカメラ２１がそれぞれ撮影する撮影範囲の少なくとも一部をそれぞれ照明するとともに、互いに通信可能である。また、照明装置１は、推定部４３と報知部４４とを具備する。推定部４３は、カメラ２１が撮影する撮影範囲の画像に映り込む照明対象５の行動パターンに基づいて照明対象５の移動方向を推定する。報知部４４は、推定部４３が推定した移動方向に隣り合う他の照明装置１が有する光源３１を点灯させる。

【0016】

［実施形態］
［照明システム］
まず、図１を用いて、実施形態に係る照明システム１００の適用例を説明する。図１は、実施形態に係る照明システムの一例を示す説明図である。

【0017】

図１に示す照明システム１００は、互いに通信可能な複数の照明装置１を備える。照明装置１は、例えば、フロア２の天井に設置され、点灯によりフロア２の床面を照明する照明装置である。ここで、照明装置１について、図２を用いて説明する。

【0018】

図２は、実施形態に係る照明装置の一例を示す斜視図である。実施形態に係る照明装置１は、天井直付けタイプの照明装置であり、いわゆるベースライトである。図２に示す例において、照明装置１は、カメラユニット２０と照明ユニット３０とを有する。なお、照明装置１は、ベースライトに限られず、シーリングライトやダウンライト、スポットライトなどであってもよい。

【0019】

カメラユニット２０は、照明装置１の周囲の所定の領域を撮影する撮影装置である。照明ユニット３０は、光源の点灯によりカメラユニット２０の撮影領域の少なくとも一部を照明する照明装置である。すなわち、カメラユニット２０の撮影領域と、照明ユニット３０が照明する範囲とは一致してもよく、一致しなくてもよい。また、カメラユニット２０は、照明ユニット３０と一体に配設されていなくてもよく、カメラユニット２０と照明ユニット３０との間に空間を設けて配設されてもよい。

【0020】

図１に戻り、複数の照明装置１は、カメラユニット２０の撮影領域が隣り合うようにそれぞれ配置されている。例えば、フロア２は、第１方向に隣り合う領域３－１～３－３、領域３－６～３－４にそれぞれ区画されている。領域３－１と領域３－６、領域３－２と領域３－５、領域３－３と領域３－４は、第１方向に交差する第２方向に隣り合うようにそれぞれ配置されている。

【0021】

また、領域３－１～３－６には、照明装置１－１～１－６がそれぞれ配置されている。領域３－１～３－６は、照明装置１－１～１－６がそれぞれ有するカメラユニット２０（図２参照）の撮影領域に対応している。なお、領域３－１～３－６の境界は、例えば、壁や仕切などの配置による物理的な区画であってもよく、カメラユニット２０の撮影領域に基づく仮想的な区画であってもよい。

【0022】

また、フロア２は、例えば、フロア２の利用者などの照明対象５が出入りする出入口２ａを有している。出入口２ａは、例えば、領域３－５に面している。照明システム１００は、領域３－５に位置する照明対象５の移動に応じた態様で照明装置１－１～１－６による照明を制御する。なお、領域３－５に配置された照明装置１－５は、出入口２ａからの照明対象５の入退場に応じて点灯／消灯するものとする。

【0023】

図１に示した照明システム１００は、照明装置１－５のカメラユニット２０（図２参照）で撮影された画像中に対象画像５Ａとして映り込んだ照明対象５の行動パターンに基づき、照明対象５の移動方向を推定する（ステップＳ１１）。次いで、照明システム１００は、推定した照明対象５の移動方向に隣り合う照明装置１を点灯させる（ステップＳ１２）。図１に示す例では、照明対象５が現在存在する領域３－５に配置されている照明装置１－５が、領域３－２を照明する照明装置１－２を点灯させる。

【0024】

さらに、照明システム１００は、照明装置１－２のカメラユニット２０（図２参照）で撮影された画像中に対象画像５Ａとして映り込んだ照明対象５の行動パターンに基づき、照明対象５の移動方向を推定する（ステップＳ１３）。次いで、照明システム１００は、推定した照明対象５の移動方向に隣り合う照明装置１を点灯させる（ステップＳ１４）。図１に示す例では、照明対象５が現在存在する領域３－２に配置されている照明装置１－２が、領域３－３を照明する照明装置１－３を点灯させる。

【0025】

そして、照明システム１００は、照明装置１－２が推定した移動方向とは異なる方向に隣り合う他の照明装置１を消灯させる（ステップＳ１５）。図１に示す例では、照明装置１－２は、領域３－５を照明する照明装置１－５を消灯させる。このように、照明システム１００によれば、ユーザの利便性を向上させることができる。以下、実施形態に係る照明装置１について、詳細に説明する。

【0026】

［照明装置の構成］
次に、照明装置１の構成例について説明する。図３は、実施形態に係る照明装置の構成を示すブロック図である。図３に示すように、照明装置１は、通信部１０と、カメラユニット２０と、照明ユニット３０と、制御部４０と、記憶部５０とを有する。

【0027】

通信部１０は、他の照明装置１との間で情報の送受信をそれぞれ行う。通信部１０は、例えば、所定の通信回路またはＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。自装置と他の照明装置１との通信方式は、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などの無線通信であってよい。なお、自装置と他の照明装置１との通信方式は、任意の通信方式であってよく、例えば、有線通信、赤外線通信等であってもよい。

【0028】

カメラユニット２０は、カメラ２１と、カメラ制御部２２と、記憶部２３とを有する。カメラ２１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）など、電子的に画像を取得する撮像素子を備え、所定の画角を撮影して画像データを生成する。なお、画像データは、動画データであってもよく、静止画データであってもよい。

【0029】

カメラ制御部２２は、カメラ２１による撮影を制御する。また、カメラ制御部２２は、カメラ２１の撮影により生成した画像データを制御部４０に出力する。

【0030】

記憶部２３は、カメラユニット２０の各種制御を実現するためのプログラムやデータを記憶する。記憶部２３は、カメラ２１が撮影した画像、またはカメラ２１の撮影により生成した画像データを記憶してもよい。記憶部２３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置によって実装される。

【0031】

照明ユニット３０は、光源３１と、照明制御部３２と、記憶部３３とを有する。光源３１は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子を有する。光源３１は、照明制御部３２から出力された制御信号に応じた態様で点灯または消灯する。

【0032】

照明制御部３２は、光源３１の点灯および消灯を制御する。照明制御部３２は、消灯する光源３１を点灯し、あるいは点灯する光源３１を消灯する。光源３１の調光が可能な照明ユニット３０の場合、照明制御部３２は、光源３１の調光度を制御してもよい。

【0033】

記憶部３３は、照明ユニット３０の各種制御を実現するためのプログラムやデータを記憶する。記憶部３３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置によって実装される。なお、記憶部３３は、後述する記憶部５０に設けられていてもよい。

【0034】

記憶部５０は、制御部４０の各種制御を実現するためのプログラムを記憶する。記憶部５０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。記憶部５０には、区画情報５１、パターン情報５２、隣接機器情報５３が記憶される。

【0035】

区画情報５１は、後述する画像処理部４１で区画する複数の領域の位置および範囲に関する情報である。画像処理部４１は、区画情報５１に基づいて、カメラ２１で撮影された画像３Ａを、複数の領域に区画することができる。ここで、区画情報５１に基づいて区画された複数の領域について、図４を用いて説明する。

【0036】

図４は、区画情報に基づいて区画された複数の領域の一例を示す図である。図４は、例えば、カメラユニット２０で生成された画像３Ａである。図４では、画像３Ａを、第１方向および第２方向にそれぞれ３分割した９つの領域Ｒ０１～Ｒ０９に区画している。なお、画像処理部４１が区画する領域の数、配置および形状は、図示した例に限られない。また、画像３Ａは、複数の領域のいずれにも属しない部分を有してもよい。

【0037】

パターン情報５２は、画像３Ａに映り込む照明対象５の行動パターンと、行動パターンに応じて推定される照明対象５の移動方向とを対応付けた情報である。図５は、行動パターンの一例を示す説明図である。図６は、行動パターンの他の例を示す説明図である。

【0038】

図５に示す画像３Ａには、領域Ｒ０８→領域Ｒ０５→領域Ｒ０２に移動する照明対象５の行動パターン５Ｐが示されている。かかる場合、後述する推定部４３は、例えば、図５に示す方向Ｄ０１～Ｄ０４のうち、方向Ｄ０１に照明対象５が移動すると推定する。

【0039】

また、図６に示す画像３Ａには、領域Ｒ０８→領域Ｒ０５→領域Ｒ０６に移動する照明対象５の行動パターン５Ｐが示されている。かかる場合、後述する推定部４３は、例えば、方向Ｄ０１～Ｄ０４のうち、方向Ｄ０２に照明対象５が移動すると推定する。

【0040】

隣接機器情報５３は、自装置である照明装置１に隣接する他の照明装置１に関する情報である。例えば、図１に示す照明システム１００において、照明装置１－２に隣接する隣接機器は、照明装置１－１、１－３、１－５である。同様に、照明装置１－３に隣接する隣接機器は、照明装置１－２、１－４である。

【0041】

図７は、隣接機器情報の一例を示す図である。隣接機器情報５３には、例えば、「機器ＩＤ」、「位置」が含まれる。「機器ＩＤ」は、複数の照明装置１を識別するための識別情報を示す。「機器ＩＤ」は、例えば、ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）である。「機器ＩＤ」は、例えば、Ｍａｃ（Media Access Control）アドレスなどであってもよい。「位置」は、例えば、照明装置１の座標を示す情報である。「位置」は、例えば、照明装置１の絶対位置に関する情報であってもよく、照明装置１が設置されている領域に関する情報であってもよい。また、隣接機器情報５３には、例えば、隣接する他の照明装置１の点灯／消灯の情報が含まれていてもよい。

【0042】

制御部４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって、内部メモリに記憶されている各種プログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部４０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現することができる。

【0043】

制御部４０は、カメラユニット２０で撮影された画像を処理し、所定の処理を実行する。制御部４０は、画像処理部４１と、抽出部４２と、推定部４３と、報知部４４と、受付部４５を有する。

【0044】

画像処理部４１は、カメラユニット２０から出力された画像データを取得する。画像処理部４１は、記憶部５０に記憶された区画情報５１に基づいて画像３Ａを区画する（図４参照）。

【0045】

抽出部４２は、画像３Ａに映り込む照明対象５を抽出する。抽出部４２は、例えば、画像処理部４１で処理した画像データに基づき、画像３Ａに映り込む照明対象３を抽出する。抽出部４２による照明対象５の抽出処理には、任意の画像認識処理を適用することができる。

【0046】

抽出部４２が認識する照明対象５は、例えば、フロア２を移動する人および動物である。また、照明対象５は、フロア２を自律的に移動するロボットその他の移動体を含んでもよい。

【0047】

また、抽出部４２は、画像処理部４１が処理した複数の領域のうち、抽出部４２が抽出した照明対象５が映り込む領域を特定する。抽出部４２は、照明対象５であると特定された部分の全面積のうち５０％超、例えば、７５％以上が位置する領域を、照明対象５が映り込む領域と特定することができる。なお、抽出部４２は、複数の領域を特定してもよい。

【0048】

推定部４３は、抽出部４２が抽出した照明対象５の移動方向を推定する。推定部４３は、例えば、記憶部５０に記憶されたパターン情報５２（図３参照）に基づいて照明対象５の移動方向を推定する。

【0049】

報知部４４は、推定部４３が推定した照明対象５の移動方向に基づき、自装置と移動方向に隣り合う他の照明装置１の光源３１を点灯させる。また、報知部４４は、推定部４３が推定した照明対象５の移動方向に基づき、移動方向とは異なる方向に自装置と隣り合う他の照明装置１の光源３１を消灯させる。なお、報知部４４による他の照明装置１の点灯および消灯は、記憶部５０に記憶された隣接機器情報５３に基づいて行うことができる。これにより、ユーザの利便性を向上させることができる。

【0050】

受付部４５は、自装置と隣り合う他の照明装置１から報知された光源３１を点灯させる制御指示を受け付ける。受付部４５は、自装置と隣り合う他の照明装置１から報知された光源３１を消灯させる制御指示を受け付ける。

【0051】

なお、制御部４０は、パターン情報５２を学習する学習部をさらに有してもよい。これにより、推定部４３が実行する照明対象５の移動方向の推定精度が向上する。

【0052】

［変形例］
上記した実施形態では、照明装置１がカメラユニット２０を有するとして説明したが、これに限らず、照明装置１とは別体のカメラユニット２０を有してもよい。かかる場合、例えば画像処理部４１の機能を、カメラユニット２０を有する撮像装置（不図示）が有してもよい。

【0053】

また、上記した実施形態では、複数の照明装置１は、カメラ２１の撮影領域が互いに隣り合うように配置されるとして説明したが、これに限られない。複数の照明装置１は、例えば、撮影領域の一部が重畳してもよい。

【0054】

また、上記した実施形態では、照明システム１００は、互いに通信可能な複数の照明装置１を備えるとして説明したが、これに限られない。照明システム１００は、例えば、領域３－１～３－６を照明する照明装置１とともに領域３－１～３－６内に配置され、対応する照明装置１からの制御信号に応じた点灯により各領域３－１～３－６内を照明する照明器具を有してもよい。

【0055】

また、上記した実施形態では、照明対象５は、例えば、オペレータなどの人であるとして説明したが、これに限らない。照明対象５は、フロア２内を自律的に移動するロボットその他の移動体であってもよい。

【0056】

また、図１に示した例では、照明装置１（照明装置１－２）は、照明対象５の移動方向とは異なる方向に隣り合う他の照明装置１（照明装置１－５）が有する光源を消灯する（ステップＳ１５）として説明したが、これに限らない。例えば、照明装置１－５は、カメラ２１が撮影する撮影範囲（領域３－５）から照明対象５が離れた場合、自装置である照明装置１－５の光源を消灯してもよい。

【0057】

以上説明したように、実施形態に係る照明装置１は、制御部４０と光源３１とを具備する。制御部４０は、カメラ２１が撮影する撮影範囲の画像に映り込む照明対象５の行動パターンに基づいて自装置と通信可能な他の照明装置１の照明態様を制御する。光源３１は、撮影範囲の少なくとも一部を照明する。これにより、ユーザの利便性を向上させることができる。

【0058】

また、実施形態に係る制御部４０は、照明対象５の移動方向を推定し、推定した移動方向に隣り合う他の照明装置１が有する光源３１を点灯させる。これにより、ユーザの利便性を向上させることができる。

【0059】

また、実施形態に係る制御部４０は、照明対象５の移動方向を推定し、推定した移動方向に隣り合う他の照明装置１が有する光源３１を点灯させる。これにより、ユーザの利便性を向上させることができる。

【0060】

また、実施形態に係る照明装置１は、照明対象５の移動方向を推定した場合、制御部４０は、推定した移動方向とは異なる方向に隣り合う他の照明装置１が有する光源３１を消灯させる。これにより、ユーザの利便性を向上させることができる。

【0061】

また、実施形態に係る照明装置１は、カメラ２１が撮影する撮影範囲から照明対象５が離れた場合、制御部４０は、自装置の光源３１を消灯する。これにより、ユーザの利便性を向上させることができる。

【0062】

また、実施形態に係る照明装置１は、光源３１を有する照明ユニット３０と、カメラ２１を有するカメラユニット２０を具備する。これにより、ユーザの利便性を向上させることができる。

【0063】

また、実施形態に係る照明システム１００は、複数のカメラ２１と、複数の照明装置１とを具備する。複数の照明装置１は、複数のカメラ２１がそれぞれ撮影する撮影範囲の少なくとも一部をそれぞれ照明するとともに、互いに通信可能である。また、照明装置１は、推定部４３と報知部４４とを具備する。推定部４３は、カメラ２１が撮影する撮影範囲の画像に映り込む照明対象５の行動パターンに基づいて照明対象５の移動方向を推定する。報知部４４は、推定部４３が推定した移動方向に隣り合う他の照明装置１が有する光源３１を点灯させる。これにより、ユーザの利便性を向上させることができる。

【0064】

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0065】

１ 照明装置
２ フロア
２０ カメラユニット
２１ カメラ
３０ 照明ユニット
３１ 光源
４１ 画像処理部
４２ 抽出部
４３ 推定部
４４ 報知部
４５ 受付部
５１ 区画情報
５２ パターン情報
５３ 隣接機器情報
１００ 照明システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】