JP2014114696A - 電動ブラインドの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】現在の直射光有無を判定する第一の判断手段5に基づき直射光ありと判断された場合に直射光を遮る角度にスラットを回動させ、前記第一の判断手段5で現在の直射光なしと判断されたたとき、第二の判断手段5により太陽位置以外の輝度変動が大きいと判断された場合には、直射光を遮る角度にスラットを回動させる。
【選択図】図1
Description
しかし、太陽の直射光による明るさは、通常の照明として要求されるレベルを大きく超えている。また、直射光を採り入れると、夏季においては無用な放射熱を採り入れることになり、空調効果を低下させてしまう。
また、太陽の高さが低くなると、第一及び第二の照度計での検出照度の差が小さくなって、直射光があるにも関わらず直射光を遮る角度にスラットを回動できない場合がある等、満足し得る検出精度が確保されていないという問題点がある。
この発明の目的は、居住者に不快感を感じさせることなく、直射光を適切に遮断し得る電動ブラインドの制御方法を提供することにある。
以下、この発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図1は、直射光有無判断装置を備えたブラインド制御装置を示す。直射光有無判断装置1は、天空に向けて設置された魚眼レンズ2の下方にシャッターユニット3が配設され、そのシャッターユニット3の下方に例えばCCD素子のイメージセンサー4が配設されている。また、直射光有無判断装置1にはCPU5及びメモリ6が備えられている。
CPU5の動作の開始に基づいて、まずCPU5に内蔵されるカウンターのカウント値Nが「0」にリセットされる(ステップ1)。次いで、シャッターユニット3が開閉されて、イメージセンサー4で天空画像が撮像される(ステップ2)。この撮像動作は、あらかじめ設定された所定時間毎(例えば10分毎)に行われ、撮像された天空画像データがメモリ6に格納される。
図11は、撮像された天空画像の一例を示し、図12はその天空画像データから算出された輝度分布画像の一例を示す。
で上昇合計輝度が4000cd/m2を超えない場合には、太陽位置から日没位置まで一様に雲に覆われた曇天と判断して前記メインコントローラー8に曇天を示す判断信号を出力し、ステップ1に復帰する。
(1)全天空の輝度分布画像上において、太陽位置Sの輝度に対するその他の部分の輝度の割合を比較して、直射光の有無すなわち晴天か曇天かを判断することができる。従って、太陽追尾装置を必要とすることなく、直射光の有無を検出することができるので、保守管理コストを低減することができる。
(2)直射光有無判断装置1のCPU5からメインコントローラー8に晴れを示す判断信号が出力されると、メインコントローラー8から各電動ブラインド10に出力される制御信号により、各電動ブラインド10のスラットが直射光を遮る角度に回動させることができる。また、直射光有無判断装置1のCPU5からメインコントローラー8に曇天を示す判断信号が出力されると、メインコントローラー8から各電動ブラインド10に出力される制御信号により、各電動ブラインド10のスラットを水平方向に回動させ、あるいはスラットを引き上げて外光を採り入れるように制御することができる。
(3)太陽位置Sの輝度とその他の部分の輝度の差が小さい場合には、連続する3回以上の撮像に基づく輝度分布画像で同様な判断結果が得られた場合に限り、曇天を示す判断信号を出力することができる。従って、太陽位置Sの輝度とその他の部分の輝度の差が小さくなった場合にも、直ちにスラットを開くことがないように制御することができる。この結果、雲が点在する半晴天の場合には、一時的に直射光が存在しない状態となってもスラットを水平方向に回動せず、スラットの頻繁な回動を防止することができる。
(4)太陽位置Sの輝度とその他の部分の輝度の差が小さい場合には、太陽位置S以降の太陽軌跡SO上の上昇合計輝度を算出し、その上昇合計輝度が下限値Yより高い場合には、雲が点在する半晴天であると判断して晴天を示す判断信号を出力することができる。従って、雲が点在する半晴天の場合に、スラットが頻繁に回動されることを防止することができる。
(5)上昇合計輝度が下限値Yより低い場合には、曇天を示す判断信号を出力して、外光を採り入れるようにスラットを制御することができる。
(第二の実施形態)
前記第一の実施形態では、図3に示すステップ6において、太陽位置Sの輝度が他の全ての部分の輝度よりあらかじめ設定したしきい値以上高い場合には晴れと判断したが、次に示すような比較処理を行ってもよい。
(1)平均輝度Wと平均輝度Vの輝度差をしきい値と比較することにより、直射光の有無の判断精度を向上させることができる。
(2)太陽高度が低いときは、平均輝度Wと平均輝度Vを輝度分布画像の範囲内の輝度値のみで算出するので、平均輝度Wと平均輝度Vの精度を向上させることができる。
・第一の実施形態のステップ6で太陽位置Sの輝度と、太陽軌跡SO上の輝度とを比較して、直射光の有無を判断してもよい。第一の実施形態のステップ6に比してCPU5の負荷を軽減することができる。
・第一の実施形態のステップ5に代えて、ステップ4で算出した太陽軌跡SO上の輝度データからあらかじめ設定されたしきい値以上の輝度が検出されたとき、直射光があるものと判断するようにしてもよい。前記しきい値は、図10に示すように太陽軌跡SO上の輝度値を対数目盛りで表示したとき、例えば輝度値100000をしきい値Tとする。このような処理では、太陽位置を算出する必要がないので、CPU5の負荷を軽減することができる。さらに、ステップ6からステップ8に移行した時点で曇りと判断して、ステップ9以降を省略してもよい。
・朝方及び夕方の太陽高度が低いときには、太陽軌跡SO上の輝度のピークは低くなる。そこで、図10に示すように、朝方及び夕方では太陽高度に比例してしきい値Tを変化させるようにしてもよい。
・第一の実施形態のステップ3で、天空の輝度分布画像を算出したが、輝度分布画像の生成を行わず、輝度値がピークとなる座標を求め、その座標と太陽位置Sの座標とが一致するか否かを判定して、直射光の有無を判断するようにしてもよい。輝度値がピークとなる座標と太陽位置Sの座標とが一致すれば、直射光があると判断し、一致しなければ直射光がないと判断する。さらに、ステップ6からステップ8に移行した時点で曇りと判断して、ステップ9以降を省略してもよい。
・第一の実施形態のステップ11で上昇合計輝度を算出したが、上昇合計輝度に代えて上昇合計回数を算出してもよい。図6(b)は、図6(a)に示す上昇合計輝度を算出した日と同日の太陽位置以降の上昇合計回数Q3,Q4を算出したものである。
・上昇合計輝度の下限値Yを日没時刻に向けて減少させてもよい。
・第一の実施形態の直射光有無判断装置1のCPU5及びメモリ6の処理動作を、パソコン等で構成されるメインコントローラー8で行うようにしてもよい。
・第一の実施形態の直射光有無判断装置1の魚眼レンズ2、シャッターユニット3及びイメージセンサー4をデジタルカメラで構成し、CPU5及びメモリ6の処理動作をパソコンで行ってもよい。
・第一及び第二の実施形態において、ステップ6からステップ8に移行した時点で曇りと判断して、ステップ9以降を省略してもよい。
・ステップ4及びステップ11を含む実施形態において、太陽軌跡に代えて図12に示す太陽位置Sと天頂Zを結ぶ線分L1上の輝度値により、太陽位置との輝度差、太陽位置から天頂Zに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出し、それぞれしきい値と比較してもよい。太陽高度が低い季節には、太陽軌跡よりも比較的広い範囲で太陽位置以外の他の輝度との比較や輝度変動を識別することができる。また、太陽軌跡の輝度算出と天頂とを結ぶ線分L1の輝度算出を両方行い、ステップ6で双方のしきい値を満たす場合に晴天と判断するようにしてもよい。
・ステップ4及びステップ11を含む実施形態において、太陽軌跡に代えて図12に示す太陽位置Sと天頂Zを結ぶ線分L1上の輝度値と、線分L1に直交する線分L2上の輝度値により、太陽位置Sの輝度値と線分L1,L2上の輝度値との輝度差、線分L1上の太陽位置から天頂Zに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出する。また、線分L2の端部から天頂Zに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出する。そして、これらをそれぞれしきい値と比較してもよい。
・第一の実施形態のステップ3で、天空の輝度分布画像を算出したが、輝度分布画像の生成を行わず、全天空の輝度データからあらかじめ設定されたしきい値以上の輝度が検出されたとき、直射光があるものと判断してもよい。このとき、しきい値は図10に示すように、例えば画像が白とび状態となる輝度値250000cd/m2とする。このような処理では、太陽位置を算出する必要がないので、CPU5の負荷を軽減することができる。そして、ステップ4での太陽位置の算出処理と、ステップ5の輝度比較処理を省略することができる。
Claims (2)
- 現在の直射光有無を判定する第一の判断手段に基づき直射光ありと判断された場合に直射光を遮る角度にスラットを回動させ、前記第一の判断手段で現在の直射光なしと判断されたたとき、第二の判断手段により太陽位置以外の輝度変動が大きいと判断された場合には、直射光を遮る角度にスラットを回動させることを特徴とする電動ブラインドの制御方法。
- 前記第二の判断手段により太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度変動が大きいと判断された場合に、直射光を遮る角度にスラットを回動させることを特徴とする請求項1記載の電動ブラインドの制御方法。
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