JP6813804B2

JP6813804B2 - 照明システム

Info

Publication number: JP6813804B2
Application number: JP2017042152A
Authority: JP
Inventors: 有美羽生田; 智嗣小野; 井上　優; 優井上
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2021-01-13
Anticipated expiration: 2037-03-06
Also published as: JP2018147751A

Description

本発明の実施形態は、照明光の照射方向を任意の方向に移動制御可能とする照明器具を用いた照明システムに関する。

従来、照明光の照射方向を任意の方向に移動制御可能とする照明器具がある。この照明器具では、作業者がリモコン装置を操作することにより、照明器具からの照明光の照射方向を任意の方向に遠隔調整することができる。

しかし、照明光の照射方向を特定の照射目標に一致させる場合、リモコン装置の操作では、照明光の照射方向が照射目標に向けて移動しなかったり、照明光の照射方向が照射目標を通り過ぎたりといったリモコン装置の操作と照明光の照明方向の動きとが合わず、照明光の照射方向を照射目標に一致させることが簡単ではなく、一致させるのに時間がかかりやすい。

特開２０１６−２０８２２２号公報

本発明が解決しようとする課題は、照明器具の照明光の照射方向を照射目標に対して簡単かつ短時間に一致させることができる照明システムを提供することである。

実施形態の照明システムは、照明器具、標識光照射部、撮像部、表示部、指定部および処理部を備える。照明器具は、照明光の照射方向を任意の方向に移動制御可能とする。標識光照射部は、照明器具から照射する照明光の照射方向に対応して複数点の標識光を照射する。標識光照射部は、１つの標識光を複数点に順次移動させる。撮像部は、照明光を照射させる照射目標、および標識光照射部から照射された複数点の標識光を含めて撮像する。表示部は、撮像部で撮像される映像を表示する。指定部は、表示部に表示される映像上で照射目標を指定する。処理部は、撮像部で撮像される映像上の複数点の標識光の位置および照射目標の位置に基づいて、照射目標に照明器具の照明光の照射方向を移動させるように照明器具を制御する。

本発明によれば、照明器具の照明光の照射方向を照射目標に対して簡単かつ短時間に一致させることが期待できる。

一実施形態を示す照明システムの照明器具および端末の構成図である。同上照明システムの設置状態を示す概略図である。同上照明システムの表示部に表示する映像の説明図である。同上照明器具からの照明光の照射方向と標識光の１つとが一致する場合の照明光の照射方向の移動を説明する説明図である。同上照明器具からの照明光の照射方向と標識光の１つとが平行である場合の照明光の照射方向の移動を説明する説明図である。同上端末と照明器具の動作、および端末と照明器具との間での信号の流れを示す位置設定モードのフローチャート（シーケンス図）である。同上端末と照明器具の動作、および端末と照明器具との間での信号の流れを示すターゲットモードのフローチャート（シーケンス図）である。

以下、一実施形態を、図１ないし図７を参照して説明する。

図２に示すように、照明システム10は、部屋の壁面11に設置された例えば絵画等の被照射物12に対して、天井面13に設置された照明器具14から照明光を照射するように、端末15によって照明器具14を遠隔操作するものである。

照明器具14は、例えばスポットライトである。照明器具14は、壁面11と平行状に天井面13に設置された配線レール18の任意の位置に設置されている。照明器具14は、配線レール18に設置される本体部19、この本体部19から下方に突設されたアーム20、およびこのアーム20に取り付けられた灯体21を備えている。灯体21の内部には、灯体21の前面から光軸Ｚを中心とする照明光を照射する照明光照射部22が配設され、かつ、灯体21の外部または内部に、照明光の照射方向に対応して複数点の標識光を照射する標識光照射部23が配設されている。そして、灯体21は、本体部19に対して左右水平方向（パン方向）に回動制御されるとともにアーム20に対して上下方向（チルト方向）に回動制御され、照明光および標識光の照射方向を任意に移動可能としている。

端末15は、例えばタブレットやスマートホン、あるいはカメラ等、携帯可能な携帯端末で構成される。本実施形態では、端末15がタブレットである場合を示す。端末15は、ホルダ24によって三脚25に取り付けられ、被照射物12が含まれるように壁面11を撮像する位置に設置される。

図１に示すように、照明システム10は、照明器具14および端末15を備えている。

照明器具14は、照明光を照射する照明光照射部22、複数点の標識光を照射する標識光照射部23、照明光の照射方向を左右水平方向（パン方向）に移動させるパン駆動部28および上下方向（チルト方向）に移動させるチルト駆動部29を有する照射方向移動機構30、照明器具14を制御する制御部31、および端末15と無線通信する通信部32等を備えている。

照明光照射部22は、ＬＥＤ等の発光素子、およびこの発光素子からの光を集光するレンズ等を備えている。

標識光照射部23は、複数点の標識光を照射する。標識光は、ＬＥＤ等の発光素子の光を集光したスポット光やレーザ素子を用いたレーザ光等、壁面11に照射した際に認識できる光であればいずれでも構わない。標識光は、３点以上に照射することが好ましく、本実施形態では、標識光Ｏ、Ｘ、Ｙの３点に照射する（図３ないし図５参照）。標識光Ｏは原点であり、標識光Ｘは原点から水平方向（パン方向）に間隔をあけて照射されるものであり、標識光Ｙは原点から垂直方向（チルト方向）に間隔をあけて照射されるものである。標識光ＯとＸとのなすパン角度、および標識光ＯとＹとのなすチルト角度は、それぞれ予め設定された角度となっている。

標識光Ｏは、照明光の光軸Ｚに一致するように照射されるか、照明光の光軸Ｚと平行状に照射される。そして、標識光Ｏを照明光の光軸Ｚに一致するように照射するには、照明光照射部22の中央に標識光Ｏを照射する標識光照射部23を配設すればよい。また、標識光Ｏを照明光の光軸Ｚと平行状に照射するには、例えば照明光照射部22の光軸Ｚの上下方向または左右方向のいずれかに位置するように、灯体21に標識光Ｏを照射する標識光照射部23を配設すればよい。

なお、標識光照射部23は、３つの標識光Ｏ、Ｘ、Ｙを同時に照射してもよいし、１つの識別光を各標識光Ｏ、Ｘ、Ｙの位置に順次移動させて照射してもよい。

パン駆動部28は、モータを備え、モータの駆動によって灯体21の向きを左右水平方向（パン方向）に移動させる。

チルト駆動部29は、モータを備え、モータの駆動によって灯体21の向きを上下方向（チルト方向）に移動させる。

制御部31は、通信部32を通じて端末15との通信を制御し、標識光照射部23、パン駆動部28およびチルト駆動部29等を制御する。

通信部32は、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）やBluetooth（登録商標）等の無線通信によって端末15と相互に通信可能とする。

また、端末15は、撮像部35、この撮像部35で撮像された映像を表示する表示部36、映像上（画面上）で照明光を照射させる照射目標を指定する指定部37、この指定部37で指定された照射目標に照明光の照射方向を移動させるように照明器具14を制御する処理部38、および照明器具14と無線通信する通信部39等を備えている。

撮像部35は、撮像素子およびこの撮像素子に結像するレンズ等を有し、端末15の一面側に配設されている。

表示部36は、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等の表示パネルが用いられ、端末15の他面側に配設されている。

指定部37は、表示部36の表示パネルの表面側に配設されたタッチパネルによって構成され、表示パネルの任意の位置をタッチすることによって照射目標を指定可能とする。

処理部38は、撮像部35で撮像される映像上の複数点の標識光Ｏ、Ｘ、Ｙの位置および照射目標、さらには標識光ＯとＸとのなすパン角度および標識光ＯとＹとのなすチルト角度に基づいて、照明光の照射方向を照射目標位置に移動させるように照明器具14を制御する。

通信部39は、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）やBluetooth（登録商標）等の無線通信によって照明器具14と相互に通信可能とする。

次に、照明システム10による照明光の照射方向の設定処理を、図６および図７を参照して説明する。

なお、設定作業を行う場合には、設定を行う照明器具14と端末15とを予め無線通信可能に接続しておく。

まず、作業者が端末15を操作し、位置設定モードを指定する（ステップS100）。

端末15では、位置設定モード信号を照明器具14に送信し、撮像部35で撮像するとともに（ステップS101）、撮像部35で撮像される映像を表示部36に表示する（ステップS102）。このとき、端末15の表示部36には被照射物12が表示されるようにし、表示されていない場合には表示されるように端末15の位置や撮像部35の撮像方向を調整する。

一方、照明器具14では、端末15からの位置設定モード信号を受信すると、標識光照射部23から標識光Ｏ、Ｘ、Ｙを照射し（ステップS200）、標識光照射信号を端末15に送信する。

また、端末15では、照明器具14からの標識光照射信号を受信し、撮像部35で撮像される映像上に標識光Ｏ、Ｘ、Ｙが認識されているか判断する（ステップS103）。

ここで、端末15では、撮像部35で撮像される映像上に標識光Ｏ、Ｘ、Ｙが認識される場合、ステップS107に進む。なお、図３に端末15の表示部36に表示される映像を示し、撮像部35で撮像される映像上に標識光Ｏ、Ｘ、Ｙが認識される場合には、端末15の表示部36に表示される映像上に標識光Ｏ、Ｘ、Ｙが表示される。

端末15では、撮像部35で撮像される映像上に標識光Ｏ、Ｘ、Ｙが認識されない場合、照明器具14にエラー信号を送信する（ステップS104）。

照明器具14では、端末15からのエラー信号または位置設定モード終了信号の受信に待機している（ステップS201、S202）。

照明器具14では、端末15からのエラー信号を受信した場合、パン駆動部28およびチルト駆動部29を駆動し、照明器具14の灯体21の向き、つまり標識光照射部23から照射する標識光Ｏ、Ｘ、Ｙの照射方向を移動させ（ステップS203）、標識光移動信号を端末15に送信する。この標識光Ｏ、Ｘ、Ｙの照射方向の移動は、例えば、所定のチルト角度で水平方向に移動、チルト角度を変えて水平方向に移動というようにしてもよい。

端末15では、照明器具14からの標識光移動信号を受信し、撮像部35で撮像される映像上に標識光Ｏ、Ｘ、Ｙが認識されるか監視する（ステップS105）。撮像部35で撮像される映像上に全ての標識光Ｏ、Ｘ、Ｙが認識されれば、照明器具14に標識光認識信号を送信し（ステップS106）、ステップS107に進む。

照明器具14では、端末15からの標識光認識信号を受信すると、パン駆動部28およびチルト駆動部29の駆動を停止し、標識光Ｏ、Ｘ、Ｙの照射方向の移動を停止する（ステップS204）。

また、端末15の処理部38では、ステップS107において、すなわち撮像部35で撮像される映像上に標識光Ｏ、Ｘ、Ｙが認識される場合（ステップS103のYES側）、あるいは標識光Ｏ、Ｘ、Ｙの照射方向の移動によって撮像部35で撮像される映像上に標識光Ｏ、Ｘ、Ｙが認識された場合（ステップS105のYES側）において、映像上の標識光Ｏ、Ｘ、Ｙの画素座標Ｏ(x,y)、Ｘ(x,y)、Ｙ(x,y)を特定し、これら各画素座標Ｏ(x,y)、Ｘ(x,y)、Ｙ(x,y)の位置関係に基づいて、映像上で指定される照射目標の画素座標(x,y)から照明器具14の照明光の照射方向（光軸Ｚ）のパン角度θ、チルト角度γを求めるための変換式を決定する（ステップS107）。

端末15では、変換式を決定した後、照明器具14に位置設定モード終了信号を送信する（ステップS108）。

照明器具14では、端末15からの位置設定モード終了信号を受信すると、標識光照射部23からの標識光Ｏ、Ｘ、Ｙの照射を停止する（ステップS205）。なお、標識光照射部23からの標識光Ｏ、Ｘ、Ｙの照射は、次のターゲットモード終了まで継続していてもよい。

続いて、作業者が端末15を操作し、ターゲットモードを指定する（ステップS110）。なお、位置設定モードの終了後にターゲットモードに自動的に移行してもよい。

端末15では、表示部36に表示されている映像上で作業者による照射目標の指定を受け付ける（ステップS111）。例えば、図４または図５に示すように、被照射物12の中央付近に作業者がタッチすることにより、照射目標Ｐの指定を受け付ける。

端末15の処理部38では、映像上で指定された照射目標Ｐの画素座標(x,y)を特定し、上述した位置設定モードで決定している変換式に基づいて、照明器具14の照明光の照射方向を移動させるパン角度θ、およびチルト角度γを求め（ステップS112）、これらの角度情報信号を照明器具14に送信する（ステップS113）。

照明器具14では、端末15からのパン角度θおよびチルト角度γの角度情報信号を受信すると、パン駆動部28およびチルト駆動部29を駆動し、照明器具14の灯体21の向き、つまり標識光照射部23から照射する標識光Ｏ、Ｘ、Ｙの照射方向をパン角度θ、チルト角度γずつ移動させ（ステップS210）、標識光移動信号を端末15に送信する。

図４に端末15の表示部36に表示される映像を示し、標識光Ｏが照明光の光軸Ｚに一致するように照射される場合には、映像上で標識光Ｏが照射目標Ｐに移動することになる。

図５に端末15の表示部36に表示される映像を示し、標識光Ｏが照明光の光軸Ｚと平行状に照射される場合には、照明光の光軸Ｚが照射目標Ｐに移動するように、標識光Ｏが移動位置Ｏ´に移動することになる。

端末15では、照明器具14からの識別光移動信号を受信すると、ターゲットモード終了信号を照明器具14に送信し（ステップS114）、ターゲットモードを終了する。

照明器具14では、端末15からのターゲットモード終了信号を受信し、ターゲットモードを終了する。

このようにして、照明器具14からの照明光の照射方向が照射目標である被照射物12に設定され、被照明物12に照明光が照射される。

以上のように、本実施形態の照明システム10によれば、撮像部35で被照射物12を撮像し、撮像部35で撮像される映像を表示部36に表示し、表示部36に表示される映像上で照射目標Ｐを指定することにより、指定された照射目標Ｐに照明光の照射方向を移動させるように照明器具14を制御するため、照明器具14の照明光の照射方向を照射目標Ｐに対して簡単かつ短時間に一致させることができる。

また、照明光の照射方向に対応して複数点の標識光Ｏ、Ｘ、Ｙを照射することにより、撮像部35で撮像される映像上の複数点の標識光Ｏ、Ｘ、Ｙの位置、および指定された照射目標Ｐの位置に基づいて、指定された照射目標Ｐに照明光の照射方向を移動させるように照明器具14を制御することができ、照明器具14の照明光の照射方向を照射目標Ｐに対して簡単かつ短時間に一致させることができる。

また、標識光照射部23は、複数の標識光を各位置に一度に照射してもよいが、１つの識別光を各位置に順次移動させて照射するようにすれば、標識光を発生する素子は１つで済み、構成を簡素化し、安価にできる。

なお、撮像部35、表示部36、指定部37、処理部38および通信部39は、全てを別体に構成してもよいし、一部を一体で残りを別体に構成してもよい。

また、処理部38の機能は、照明器具14側が備えていてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

10 照明システム
14 照明器具
23 標識光照射部
35 撮像部
36 表示部
37 指定部
38 処理部
Ｏ、Ｘ、Ｙ標識光
Ｐ照射目標

Claims

照明光の照射方向を任意の方向に移動制御可能とする照明器具と；
前記照明器具から照射する照明光の照射方向に対応して複数点の標識光を照射する標識光照射部と；
照明光を照射させる照射目標、および前記標識光照射部から照射された複数点の標識光を含めて撮像する撮像部と；
前記撮像部で撮像される映像を表示する表示部と；
前記表示部に表示される映像上で照射目標を指定する指定部と；
前記撮像部で撮像される映像上の複数点の標識光の位置および照射目標の位置に基づいて、照射目標に前記照明器具の照明光の照射方向を移動させるように前記照明器具を制御する処理部と；
を具備し、
前記標識光照射部は、１つの標識光を複数点に順次移動させる
ことを特徴とする照明システム。