JP2020200675A - 制御装置、制御システム、制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】日射状況に応じた適切な日射遮蔽制御をする。【解決手段】サーバ１０は、機器設置情報記憶部１０１と、画像データ取得部１０２と、室温情報取得部１０４と、機器状態情報取得部１０７と、日射連携動作判定部１０８と、制御決定部１１１と、を備える。日射連携動作判定部１０８は、機器状態情報に含まれる空気調和機の動作モードが暖房運転であることを表す場合、画像データを解析して部屋の日射状況を推定し、推定した日射状況、機器設置情報および室温情報に基づいて、日射遮蔽設備を動作させるか否かを判定する。制御決定部１１１は、日射連携動作判定部１０８の判定結果に基づいて、空気調和機および日射遮蔽設備の制御内容を決定する。【選択図】図４

Description

本発明は、制御装置、制御システム、制御方法およびプログラムに関する。

室温、外気温、時間帯等に応じて、日射遮蔽設備を自動制御する技術が研究されている。例えば、特許文献１には、室温センサと外気温センサによる温度検知によってブラインドの開閉および羽制御を行う制御方法が開示されている。

特開平８−１２１０４４号公報

住宅の高気密高断熱化に伴って、暖房負荷が従来よりも軽減している。また、従来の間歇暖房よりも２４時間連続暖房システムの方が省エネルギーになるケースが示されており、連続暖房が徐々に普及してきている。連続暖房において、日射の影響で室温が設定温度よりも高くなった場合は、高断熱性の建物では、暖房機能を停止しても室温が下がらないことがある。その場合には、室内への日射を遮蔽することが望ましい。しかし、不適切に日射を遮蔽すると暖房負荷の増加につながるため、適切な日射遮蔽制御が望まれている。このような要望に対して、特許文献１に開示されている技術を適用しても、室内への日射状況を把握することができないため、日射状況に応じた適切な日射遮蔽制御をすることができない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、日射状況に応じた適切な日射遮蔽制御をすることができる制御装置、制御システム、制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の制御装置は、機器設置情報記憶手段と、画像データ取得手段と、室温情報取得手段と、機器状態情報取得手段と、日射連携動作判定手段と、制御決定手段と、を備える。機器設置情報記憶手段は、空気調和機および日射遮蔽設備を含む機器の設置情報を表す機器設置情報を記憶する。画像データ取得手段は、空気調和機および日射遮蔽設備が設置された部屋の画像データを取得する。室温情報取得手段は、部屋の温度を表す室温情報を取得する。機器状態情報取得手段は、機器の動作状態を表す機器状態情報を取得する。日射連携動作判定手段は、機器状態情報に含まれる空気調和機の動作モードが暖房運転であることを表す場合、画像データを解析して部屋の日射状況を推定し、推定した日射状況、機器設置情報および室温情報に基づいて、日射遮蔽設備を動作させるか否かを判定する。制御決定手段は、日射連携動作判定手段の判定結果に基づいて、空気調和機および日射遮蔽設備の制御内容を決定する。

本発明によれば、画像データを解析して部屋の日射状況を推定することによって、日射状況に応じた適切な日射遮蔽制御をすることができる。

本発明の実施の形態１に係る制御システムの概念図 （ａ）本発明の実施の形態１に係る電動ブラインドの開状態を表す図、（ｂ）電動ブラインドの閉状態を表す図、（ｃ）電動ブラインドのルーバー角度調整を表す図 本発明の実施の形態１に係る制御システムの設置状態の一例を表す図 本発明の実施の形態１に係るサーバの機能ブロック図 本発明の実施の形態１に係る日射連携処理のフローチャート 本発明の実施の形態１に係る日射度算出処理のフローチャート 本発明の実施の形態１に係る日射度算出処理における画像データの一例を表す図 本発明の実施の形態１に係る方位推定処理のフローチャート 本発明の実施の形態１に係る方位推定処理における画像データの一例を表す図 本発明の実施の形態１に係るサーバ、設備コントローラおよび各ユーザ操作端末のハードウェア構成の一例を表す図 本発明の実施の形態２に係るサーバの機能ブロック図 本発明の実施の形態２に係る日射連携処理のフローチャート 本発明の実施の形態２に係るユーザ通知画面の一例を表す図 本発明の実施の形態３に係る制御システムの概念図 本発明の実施の形態３に係るサーバの機能ブロック図 本発明の実施の形態３に係る日射連携処理のフローチャート

（実施の形態１）
以下、本発明に係る制御システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。

本実施の形態に係る制御システム１は、冬場には、全館空調に代表される２４時間連続暖房を実現するシステムである。制御システム１は、具体的には、図１に示すように、室内の空気調和を行う空気調和機７０と、室内のユーザが空気調和機７０を操作するためのリモートコントローラ８０と、温度を測定する温度センサ９０と、を備える。また、制御システム１は、室内への日射を遮蔽する電動ブラインド４０と、室内の床面を撮影する画像センサ５０と、電動ブラインド４０を制御するブラインドコントローラ３０と、を備える。さらに、制御システム１は、空気調和機７０および電動ブラインド４０の動作を集中制御する設備コントローラ２０と、設備コントローラ２０を操作するためのユーザ操作端末２１と、人の所在を検知する人感センサ６０と、を備える。

サーバ１０は、後述する各種の処理を実行する情報処理装置である。サーバ１０は、設備コントローラ２０およびユーザ操作端末１１と通信可能に接続されている。サーバ１０には、ユーザの操作を受けたユーザ操作端末１１を介して各種情報が格納される。また、サーバ１０は、設備コントローラ２０から各種情報を受信して、空気調和機７０の制御とともに、または空気調和機７０の制御に代えて、電動ブラインド４０の制御内容を決定し、決定した制御内容を設備コントローラ２０に送信する。

ユーザ操作端末１１は、ユーザがサーバ１０を操作するための端末である。ユーザ操作端末１１は、ディスプレイ、キーボード等の入出力装置を備え、ユーザの操作を受けてサーバ１０に格納する情報、各種設定値等の入力を受ける。

設備コントローラ２０は、空気調和機７０および電動ブラインド４０の動作を集中制御する制御装置である。設備コントローラ２０は、ユーザ操作端末２１、ブラインドコントローラ３０、人感センサ６０および空気調和機７０と通信可能に接続されている。設備コントローラ２０には、空気調和機７０および電動ブラインド４０の動作を制御するためのプログラムが格納され、そのプログラムを実行して空気調和機７０および電動ブラインド４０の動作を制御する。また、設備コントローラ２０は、ユーザ操作端末２１を介してユーザからの指示を受けると、指示に従った制御を実行する。また、設備コントローラ２０は、運転状況に応じて、サーバ１０に各種情報を送信して、サーバ１０の指示を受ける。具体的には、設備コントローラ２０は、空気調和機７０を介して温度センサ９０が検出した温度情報、人感センサ６０が検出した在室情報および画像センサ５０が撮影した画像データを受信して、サーバ１０に転送する。また、サーバ１０から空気調和機７０または電動ブラインド４０の制御情報を受信して、受信した制御情報に基づいて、空気調和機７０の制御情報である場合には、空気調和機７０に制御情報を送信し、電動ブラインド４０の制御情報である場合には、ブラインドコントローラ３０に制御情報を送信する。

ブラインドコントローラ３０は、電動ブラインド４０を制御するための制御装置である。ブラインドコントローラ３０は、電動ブラインド４０、画像センサ５０および設備コントローラ２０と通信可能に接続されている。ブラインドコントローラ３０は、設備コントローラ２０から受信した指示信号に基づいて、電動ブラインド４０を制御する。また、ブラインドコントローラ３０は、画像センサ５０が撮影した画像データを受信して、設備コントローラ２０に転送する。

電動ブラインド４０は、電気的に動作するブラインドである。電動ブラインド４０は、窓の内側に窓に並行に設置され、窓から室内への日射を遮蔽する日射遮蔽設備である。具体的には、電動ブラインド４０は、ルーバー４１を備え、設備コントローラ２０の指示によって、図２（ａ）に示すような、ルーバー４１を上部に収納した開状態と、図２（ｂ）に示すような、ルーバー４１をすべて下端まで展開した閉状態と、の２つの状態となる。また、図２（ｃ）に示すように、電動ブラインド４０は、閉状態においてルーバー４１の角度が調整される。角度は、例えば、地面に対する角度を表し、０度から９０度までのうち、０度、１５度、３０度、４５度、６０度、７５度、９０度の７段階で調整される。この場合、室内への日射度の最も少ない状態は、ルーバー角度が９０度の状態である。電動ブラインド４０は、特許請求の範囲に記載された日射遮蔽設備の一例である。

画像センサ５０は、画像を撮影する装置である。画像センサ５０は、ブラインドコントローラ３０と通信可能に接続されている。具体的には、画像センサ５０は、図３に示すように、電動ブラインド４０の上部に設置され、部屋の床面を撮影する。同一の部屋には、人感センサ６０および空気調和機７０が設置されている。図１に戻り、画像センサ５０は、ブラインドコントローラ３０を介して設備コントローラ２０から受信した指示信号に基づいて、床面の画像を撮影する。そして、画像センサ５０は、撮影した画像データを、ブラインドコントローラ３０を介して設備コントローラ２０に送信する。画像センサ５０は、特許請求の範囲に記載された画像撮影手段の一例である。

人感センサ６０は、人の所在を検知するセンサである。具体的には、人感センサ６０は、赤外線、超音波、可視光等によって室内に居る人を検知する。なお、人感センサ６０は、室内に設置された図示しない照明装置と一体となっていても良い。人感センサ６０は、検知した結果を表す在室情報を設備コントローラ２０に送信する。

空気調和機７０は、冬場では、２４時間連続暖房によってＯＦＦされることなく稼働する空気調和機である。空気調和機７０は、設備コントローラ２０およびリモートコントローラ８０と通信可能に接続されている。空気調和機７０は、設備コントローラ２０から送信される指示信号にしたがって動作する。一方、空気調和機７０は、リモートコントローラ８０から設定変更の指示が送信されると、変更内容を示す情報を設備コントローラ２０に送信する。そして、設備コントローラ２０からの指示を待って動作の変更を実行する。また、空気調和機７０は、リモートコントローラ８０から温度情報を受信して、受信した温度情報を設備コントローラ２０に送信する。

リモートコントローラ８０は、空気調和機７０に設定変更の指示を送信するための装置である。リモートコントローラ８０は、空気調和機７０と同一の室内の壁に取り付けられている。リモートコントローラ８０は、空気調和機７０および温度センサ９０と通信可能に接続されている。リモートコントローラ８０は、ユーザの操作を受けて設定変更を示す情報を空気調和機７０に送信する。また、リモートコントローラ８０は、温度センサ９０が定期的に測定した温度情報を受信して、設備コントローラ２０に送信する。

温度センサ９０は、温度を測定するセンサである。温度センサ９０は、リモートコントローラ８０に取り付けられ、定期的に測定した温度情報を、リモートコントローラ８０を介して空気調和機７０に送信する。温度センサ９０は、特許請求の範囲に記載された室温測定手段の一例である。

次に、サーバ１０の機能について、図４を参照して説明する。サーバ１０は、機器の設置情報を記憶する機器設置情報記憶部１０１と、画像データを取得する画像データ取得部１０２と、日射度を算出する日射度算出部１０３と、室温情報を取得する室温情報取得部１０４と、時刻情報を取得する時刻情報取得部１０５と、方位を推定する方位推定部１０６と、機器の状態を表す情報を取得する機器状態情報取得部１０７と、日射連携動作を実行するか否かを判定する日射連携動作判定部１０８と、在室情報を取得する在室情報取得部１０９と、機器グループを生成する機器グループ生成部１１０と、制御を決定する制御決定部１１１と、ルーバー角度を算出するルーバー角度算出部１１２と、を備える。

機器設置情報記憶部１０１は、機器の設置情報を表す機器設置情報を記憶する。機器設置情報は、ユーザ操作端末１１を介してユーザの操作を受けて入力される。機器設置情報は、人感センサ６０、空気調和機７０、電動ブラインド４０、画像センサ５０、リモートコントローラ８０、温度センサ９０等を特定する識別子と、これらの機器が同一の室内に設置されていることを示す情報と、を含む。また、機器設置情報は、各機器が設置された緯度および経度の情報も含む。機器設置情報記憶部１０１は、特許請求の範囲に記載された機器設置情報記憶手段の一例である。

画像データ取得部１０２は、画像センサ５０が撮影した画像データを、ブラインドコントローラ３０および設備コントローラ２０を介して取得する。画像データ取得部１０２は、特許請求の範囲に記載された画像データ取得手段の一例である。

日射度算出部１０３は、画像データ取得部１０２が取得した画像データを解析して、室内への日射度を算出する。具体的には、日射度算出部１０３は、画像データに含まれる床面の画像における日向と日影とを区分けして、全体に占める日向の割合を算出する。

室温情報取得部１０４は、温度センサ９０が検出した温度情報を、リモートコントローラ８０、空気調和機７０および設備コントローラ２０を介して取得する。室温情報取得部１０４は、取得した温度情報と、機器設置情報記憶部１０１に格納された機器設置情報と、に基づいて、室内の温度を表す室温情報を生成する。具体的には、室温情報取得部１０４は、機器設置情報に基づいて、取得した温度情報がどの部屋の室温に該当するかを特定することによって、部屋ごとの室温情報を生成する。室温情報取得部１０４は、特許請求の範囲に記載された室温情報取得手段の一例である。

時刻情報取得部１０５は、時刻情報を取得する。具体的には、時刻情報取得部１０５は、空気調和機７０および電動ブラインド４０が設置された部屋の時刻情報を取得する。このとき、サーバ１０と部屋との間に時差が無ければ、時刻情報取得部１０５は、サーバ１０の時刻情報を取得しても良い。サーバ１０と部屋との間に時差が有る場合は、時刻情報取得部１０５は、あらかじめ時差の情報を記憶しておき、サーバ１０の時刻情報から時差を加算または減算して、部屋の時刻情報を取得すれば良い。サーバ１０は、正しい時刻を保つために、公開された図示しないＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバと時刻を定期的に同期しても良い。時刻情報取得部１０５は、特許請求の範囲に記載された時刻情報取得手段の一例である。

方位推定部１０６は、部屋に対する太陽の方位と窓の方位とを推定する。具体的には、方位推定部１０６は、時刻情報取得部１０５が取得した時刻情報と、機器設置情報に含まれる機器が設置された緯度と経度とに基づいて、太陽の方位を算出する。そして、方位推定部１０６は、画像データ取得部１０２が取得した画像データに含まれる窓枠の影の形と、太陽の方位と、に基づいて、窓の方位を推定する。方位推定部１０６は、特許請求の範囲に記載された方位推定手段の一例である。

機器状態情報取得部１０７は、機器の状態を表す機器状態情報を取得する。機器状態情報は、具体的には、空気調和機７０の動作状態を表す動作モード、設定温度等を含む。動作モードは、暖房、冷房、送風のいずれかを表す。また、機器状態情報は、電動ブラインド４０の開閉状態およびルーバー角度を含む。機器状態情報取得部１０７は、特許請求の範囲に記載された機器状態情報取得手段の一例である。

日射連携動作判定部１０８は、日射連携動作を実行するか否かを判定する。日射連携動作とは、空気調和機７０の動作と連携して、日射遮蔽設備である電動ブラインド４０の動作を行うことである。具体的には、日射連携動作判定部１０８は、日射度算出部１０３が算出した日射度と、室温情報取得部１０４が取得した室温情報と、空気調和機７０の動作モードおよび設定温度と、方位推定部１０６が推定した太陽および窓の方位と、に基づいて、日射連携動作を実行するか否かを判定する。日射連携動作判定部１０８は、特許請求の範囲に記載された日射連携動作判定手段の一例である。

在室情報取得部１０９は、人感センサ６０が検出した在室情報を取得する。具体的には、在室情報取得部１０９は、人感センサ６０から１分、５分、１０分等の間隔で定期的に検出結果を受信する。そして、在室情報取得部１０９は、検出結果に応じて、人が在室しているか人が不在であるかのいずれかを表す在室情報を取得する。在室情報取得部１０９は、特許請求の範囲に記載された在室情報取得手段の一例である。

機器グループ生成部１１０は、機器グループを生成する。具体的には、機器グループ生成部１１０は、方位推定部１０６が推定した太陽の方位と窓の方位とに基づいて、動作すべき電動ブラインド４０と、空気調和機７０とを関連付ける。そして、機器グループ生成部１１０は、関連付けられた機器の組み合わせを表す機器グループを生成する。機器グループ生成部１１０は、特許請求の範囲に記載された機器グループ生成手段の一例である。

制御決定部１１１は、空気調和機７０および電動ブラインド４０の制御内容を決定する。具体的には、制御決定部１１１は、日射連携動作判定部１０８の判定結果と、あらかじめ定められた制御ルールと、に基づいて、空気調和機７０および電動ブラインド４０の制御内容を決定する。制御決定部１１１は、特許請求の範囲に記載された制御決定手段の一例である。

ルーバー角度算出部１１２は、制御決定部１１１が電動ブラインド４０のルーバー角度を調整する制御内容に決定した場合に、設定するルーバー角度を算出する。具体的には、制御決定部１１１が日射度を３０％軽減する制御を決定した場合、ルーバー角度算出部１１２は、日射度算出部１０３が算出した日射度と、機器状態情報に含まれるルーバー角度と、に基づいて、その日射度を３０％軽減するためのルーバー角度を算出する。

次に、制御システム１の動作について、図面を参照して説明する。設備コントローラ２０は、２４時間連続暖房運転において、夜間はスケジュール制御によって電動ブラインドを閉状態として、ルーバー角度を９０度に設定する。日中のスケジュール制御を実行していない時間帯において、サーバ１０は、定期的に、図５に示される日射連携処理を実行する。

サーバ１０の画像データ取得部１０２は、画像センサ５０から画像データを取得する（ステップＳ１０１）。次に、日射度算出部１０３は、画像データに基づいて日射度を算出する日射度算出処理を実行する（ステップＳ１０２）。

日射度算出部１０３は、日射度算出処理を開始すると、図６に示すように、判定エリアの画像を切り出す（ステップＳ２０１）。具体的には、日射度算出部１０３は、図７の矩形５０１で示すように、床面の画像のうち、日射度の算出に適切な箇所を判定エリアとして選択する。例えば、ルーバーの影で縞模様ができている部分と、障害物、ペット等で影が固まっている部分とが、画像データに含まれている場合、日射度算出部１０３は、画像データ全体の傾向から障害物の影の位置を推定し、障害物の無い箇所を判定エリアとして選択する。

図６に戻り、次に、日射度算出部１０３は、ヒストグラム分析により二値化基準値を決定する（ステップＳ２０２）。ヒストグラム分析とは、画像データに含まれる各画素の濃度値と、その濃度値が画像データに含まれる度数との関係を分析することである。日射度算出部１０３は、ヒストグラム分析によって、日影の黒色部分を示す度数の山と、日向の白色部分を示す度数の山とを区分けするために、２つの山の間の谷の部分に相当する基準値として、二値化基準値を決定する。

次に、日射度算出部１０３は、判定エリアの画像を二値化する（ステップＳ２０３）。具体的には、日射度算出部１０３は、判定エリアの各画素の濃度値が二値化基準値より大きいか否かを判定し、二値化基準値より大きい濃度値の画素を黒、二値化基準値以下の濃度値の画素を白にした画像を生成する。

次に、日射度算出部１０３は、判定エリア全体に対する日射透過エリアの面積の割合を計算する（ステップＳ２０４）。具体的には、日射度算出部１０３は、二値化した画像の全体に対する白の部分の画素数の割合を算出し、算出した割合を日射度とする。

図５に戻り、次に、室温情報取得部１０４は、室温情報を取得する（ステップＳ１０３）。具体的には、室温情報取得部１０４は、温度センサ９０が検出した温度情報を、リモートコントローラ８０、空気調和機７０および設備コントローラ２０を介して取得する。室温情報取得部１０４は、取得した温度情報と、機器設置情報記憶部１０１に格納された機器設置情報と、に基づいて、取得した温度情報がどの部屋の室温に該当するかを特定する。このようにして特定された温度情報が、部屋ごとの室温情報である。

次に、時刻情報取得部１０５は、時刻情報を取得する（ステップＳ１０４）。具体的には、時刻情報取得部１０５は、空気調和機７０および電動ブラインド４０が設置された部屋の時刻情報を取得する。

次に、方位推定部１０６は、太陽および窓の方位を推定する方位推定処理を実行する（ステップＳ１０５）。方位推定部１０６は、方位推定処理を開始すると、図８に示すように、判定エリアの画像を切り出す（ステップＳ３０１）。具体的には、方位推定部１０６は、図９の矩形５０２で示すように、床面の画像のうち、方位の推定に適切な箇所を判定エリアとして選択する。例えば、方位推定部１０６は、画像データに含まれている窓枠の影を判別して、窓枠の影を含む箇所を判定エリアとして選択する。

次に、方位推定部１０６は、日射度算出処理と同様に、ヒストグラム分析により二値化基準値を決定して（ステップＳ３０２）、判定エリアの画像を二値化する（ステップＳ３０３）。

続いて、方位推定部１０６は、窓枠の縁に対応する直線を設定する（ステップＳ３０４）。具体的には、方位推定部１０６は、画像データの日影の部分の形状を解析して、窓枠の縁に対応する部分を推定する。そして、方位推定部１０６は、推定した窓枠の縁に沿って、図９に示すように、直線５０３を設定する。

図８に戻り、方位推定部１０６は、設定した直線の角度を算出する（ステップＳ３０５）。

続いて、方位推定部１０６は、時刻情報取得部１０５が取得した時刻情報と、機器設置情報に含まれる機器の緯度と経度とに基づいて、太陽の方位を算出する（ステップＳ３０６）。具体的には、方位推定部１０６は、地球上の任意の地点の任意の時刻での太陽の方位を天文学的に算出するためのプログラムをあらかじめ記憶し、そのプログラムを実行することによって、太陽の方位を算出する。

次に、方位推定部１０６は、ステップＳ３０５で算出した直線の角度と、ステップＳ３０６で算出した太陽の方位と、に基づいて、窓の方位を推定する（ステップＳ３０７）。具体的には、方位推定部１０６は、太陽の方位と直線の角度とに基づいて、窓が設置された面の方向を推定する。なお、画像センサ５０が、画像データの水平線の方向と窓が設置された面とが平行となる角度で取り付けられていることを前提とする。

図５に戻り、次に、機器グループ生成部１１０は、機器グループを生成する（ステップＳ１０６）。具体的には、機器グループ生成部１１０は、ステップＳ１０５で推定された太陽の方位と窓の方位とに基づいて、動作すべき電動ブラインド４０と、空気調和機７０とを関連付ける。例えば、太陽が真南の方位である場合には、電動ブラインド４０が南向きの窓に設置されている場合に、電動ブラインド４０と空気調和機７０とが関連付けられる。逆に、太陽が真南の方位である場合に、電動ブラインド４０が北向きの窓に設置されている場合に、電動ブラインド４０と空気調和機７０とは関連付けられない。そして、機器グループ生成部１１０は、関連付けられた機器の組み合わせを表す機器グループを生成する。

次に、機器状態情報取得部１０７は、機器状態情報を取得する（ステップＳ１０７）。そして、日射連携動作判定部１０８は、日射連携動作条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０８）。日射連携動作条件の一例は、以下のすべてを満たすことである。
（１）ステップＳ１０２で算出した日射度が３０％以上であること。
（２）ステップＳ１０３で取得した室温が空気調和機７０の設定温度よりも３度以上高いこと。
（３）空気調和機７０の動作モードが暖房であること。
（４）日射が１時間以上継続すること。

上記の（４）の条件を満たすか否かを判定するため、日射連携動作判定部１０８は、ステップＳ１０５で推定した太陽の方位に基づいて、１時間後の太陽の方位を推定し、窓の方位との関係で、日射が継続するか否かを判定する。このステップＳ１０８は、特許請求の範囲に記載された日射連携動作判定ステップの一例である。

日射連携動作判定部１０８が、日射連携動作条件を満たさないと判定すると（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、サーバ１０は、日射連携処理を終了する。一方、日射連携動作判定部１０８が、日射連携動作条件を満たすと判定すると（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、在室情報取得部１０９は、在室情報を取得する（ステップＳ１０９）。具体的には、在室情報取得部１０９は、人感センサ６０から定期的に検出結果を受信する。在室情報取得部１０９は、人の存在を検出しない間は、人が不在であることを表す在室情報を取得していることになる。そして、在室情報取得部１０９は、人の存在を一旦検出すると、その後３０分間人の存在を検出しない場合には、人が不在であることを表す在室情報を取得している状態に戻る。したがって、在室情報取得部１０９は、人の存在を検出してから少なくとも３０分間以上は人が在室していることを表す在室情報を取得していることになる。

次に、制御決定部１１１は、空気調和機７０および電動ブラインド４０の制御内容を決定する（ステップＳ１１０）。具体的には、制御決定部１１１は、以下に示す制御ルールと、に基づいて、空気調和機７０および電動ブラインド４０の制御内容を決定する。
（１）人が在室していて室温が２５℃以上の場合、日射度を３０％軽減するルーバー角度に、電動ブラインド４０のルーバー角度を調整する。
（２）人が在室していて室温が２５℃未満の場合、電動ブラインド４０はそのままで、空気調和機７０の動作モードを送風にする。
（３）人が不在の場合、電動ブラインド４０を閉状態にして、ルーバー角度を９０度にする。このステップＳ１１０は、特許請求の範囲に記載された制御決定ステップの一例である。

制御決定部１１１は、上述の制御ルールを決定することによって、電動ブラインド４０のルーバー角度を調整するか否かを判定することになる（ステップＳ１１１）。すなわち、制御決定部１１１が上記制御ルールの（１）の制御内容に決定した場合、制御決定部１１１は、ルーバー角度を調整すると判定したこととなる（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）。この場合、続いてルーバー角度算出部１１２がルーバー角度の制御値を算出する（ステップＳ１１２）。一方、制御決定部１１１が上記制御ルールの（１）以外の制御内容に決定した場合、制御決定部１１１は、ルーバー角度を調整しないと判定したこととなる（ステップＳ１１１：Ｎｏ）。この場合、ステップＳ１１２の処理はスキップしてステップＳ１１３の処理に進む。

ステップＳ１１２の処理において、ルーバー角度算出部１１２は、日射度算出部１０３が算出した日射度と、機器状態情報に含まれるルーバー角度と、に基づいて、その日射度を３０％軽減するルーバー角度を太陽の方位、窓の方位等に基づいて算出する。例えば、現在の日射度が５０％である場合、日射度が２０％、すなわち画像データの日向の割合が全体の２０％となるルーバー角度を、太陽の方位、窓の方位等に基づいて算出する。

続いて、サーバ１０は、設備コントローラ２０に決定した制御内容を送信する（ステップＳ１１３）。制御内容には、制御決定部１１１が決定した制御内容と、ルーバー角度算出部が算出したルーバー角度が含まれる。

設備コントローラ２０は、決定した制御内容にしたがって、空気調和機７０または電動ブラインド４０を制御する。具体的には、電動ブラインド４０を制御する場合は、設備コントローラ２０は、制御内容をブラインドコントローラ３０に送信する。ブラインドコントローラ３０は、送信された制御内容にしたがって、電動ブラインド４０を制御する。具体的には、ブラインドコントローラ３０は、電動ブラインド４０のルーバー角度を、送信されたルーバー角度の制御値に最も近い段階のルーバー角度に制御する。

次に、サーバ１０、ユーザ操作端末１１、設備コントローラ２０およびユーザ操作端末２１のハードウェア構成について、図１０を参照して説明する。サーバ１０は、各種の処理を実行するプロセッサ１００１と、各種情報を記憶するメモリ１００２と、各種情報を記憶するハードディスクドライブ１００３と、情報を送受信するためのネットワークカード１００４と、を備える。

プロセッサ１００１は、ハードディスクドライブ１００３に記憶されているプログラムをメモリ１００２に読み出して実行することにより、前述した各種処理を実行する。

メモリ１００２は、揮発性または不揮発性メモリであり、プロセッサ１００１の作業領域またはサーバ１０の基本動作のためにプロセッサ１００１が実行する制御プログラム、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等を記憶する。

プロセッサ１００１およびメモリ１００２は、協働して、前述の日射度算出部１０３、方位推定部１０６、日射連携動作判定部１０８、機器グループ生成部１１０、制御決定部１１１およびルーバー角度算出部１１２として機能する。

ハードディスクドライブ１００３は、情報を記憶する媒体である。ハードディスクドライブ１００３には、前述の機器設置情報を含む各種情報と、各種処理をプロセッサ１００１に実行させるためのプログラムと、が格納される。ハードディスクドライブ１００３は、前述の機器設置情報記憶部１０１として機能する。

ネットワークカード１００４は、外部機器と情報を通信する通信機器である。ネットワークカード１００４は、ユーザ操作端末１１および設備コントローラ２０と通信可能に接続されている。ネットワークカード１００４は、前述の画像データ取得部１０２、室温情報取得部１０４、時刻情報取得部１０５、機器状態情報取得部１０７および在室情報取得部１０９として機能する。

ユーザ操作端末１１は、各種の処理を実行するプロセッサ１１０１と、各種情報を記憶するメモリ１１０２と、情報を送受信するためのネットワークカード１１０３と、各種情報を記憶するハードディスクドライブ１１０４と、情報を表示するディスプレイ１１０５と、操作を受け付けるキーボード１１０６と、を備える。

設備コントローラ２０は、各種の処理を実行するプロセッサ２００１と、各種情報を記憶するメモリ２００２と、各種情報を記憶するハードディスクドライブ２００３と、宅外の機器と情報を送受信するためのネットワークカード２００４と、宅内の機器と情報を送受信するためのネットワークカード２００５と、を備える。

ユーザ操作端末２１は、各種の処理を実行するプロセッサ２１０１と、各種情報を記憶するメモリ２１０２と、情報を送受信するためのネットワークカード２１０３と、各種情報の表示と操作の受付を行うタッチパネル２１０４と、を備える。

宅内用のネットワークを介して、設備コントローラ２０のネットワークカード２００５、ユーザ操作端末２１のネットワークカード２１０３、人感センサ６０、ブラインドコントローラ３０および空気調和機７０が、互いに通信可能に接続されている。

上述した実施の形態に係る制御システム１によれば、画像センサ５０で撮影した画像データに基づいて、日射の状況を推定することができるため、日射状況に応じた適切な日射遮蔽制御をすることができる。また、画像データから多くの情報を取得することができるため、照度センサ、日射センサ等を用いるよりもセンサの数が少なく簡易な構成とすることができる。さらに、方位推定、機器グループ生成等の処理によって、窓の方位、組み合わせるべき機器等をあらかじめ設定する必要が無いため、ユーザのシステム導入の負担が小さい。

（実施の形態２）
実施の形態１では、サーバ１０が定期的に日射連携処理を実行する例を示した。本実施の形態では、ユーザの温度調節の操作に対応して、日射連携処理を実行する例を示す。本実施の形態では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。

本実施の形態に係るサーバ１０は、図１１に示すように、ユーザの操作情報を取得する操作情報取得部１１３を備える。

操作情報取得部１１３は、ユーザ操作端末２１の操作情報を、設備コントローラ２０を介して取得する。具体的には、操作情報取得部１１３は、ユーザがユーザ操作端末２１を使用して、空気調和機７０の設定を変更する操作をした場合に、元の設定と変更後の設定の情報を取得する。操作情報取得部１１３は、特許請求の範囲に記載された操作情報取得手段の一例である。

日射連携動作判定部１０８は、操作情報取得部１１３が取得した操作情報にも基づいて、日射遮蔽設備を制御するか否かを判定する。具体的には、実施の形態１で説明した判定条件に加えて、操作情報に含まれる元の設定と変更後の設定を比較して、変更後の設定温度が元の設定温度よりも低いことを日射遮蔽設備の制御条件とする。

本実施の形態に係る日射連携処理においては、図１２に示すように、ステップＳ１０７の処理に続いて、操作情報取得部１１３は、操作情報を取得する（ステップＳ４０１）。そして、ステップＳ１０８の処理において、日射連携動作判定部１０８は、ステップＳ４０１で取得した操作情報にも基づいて、日射連携動作条件を満たすか否かを判定する。具体的には、日射連携動作条件の一例は、以下のすべてを満たすことである。
（１）ステップＳ１０２で算出した日射度が３０％以上であること。
（２）ステップＳ１０３で取得した室温が空気調和機７０の設定温度よりも３度以上高いこと。
（３）空気調和機７０の動作モードが暖房であること。
（４）日射が１時間以上継続すること。
（５）変更後の設定温度が元の設定温度よりも低いこと。

サーバ１０が日射連携処理を終了すると、サーバ１０から制御内容を受信した設備コントローラ２０は、決定した制御内容にしたがって、ユーザ操作端末２１を介してメッセージをユーザに通知する。なお、この処理において、設備コントローラ２０は、ユーザに日射遮蔽設備を動作させる旨を通知するユーザ通知手段として機能する。

例えば、決定した制御内容が電動ブラインド４０を制御するという制御内容である場合、ユーザ操作端末２１は、図１３に示すように、電動ブラインド４０を制御する旨と、設定温度を元に戻すことの確認とを含むメッセージを表示し、ユーザが承認するか否かを選択するボタンを表示する。そして、ユーザが承認するボタンを選択した場合は、設備コントローラ２０は、空気調和機７０の設定温度を元に戻し、ブラインドコントローラ３０を介して電動ブラインド４０を制御する。ユーザが承認しないボタンを選択した場合は、設備コントローラ２０は、空気調和機７０の設定温度をユーザの操作に応じた温度に変更した状態のままとする。

本実施の形態に係る制御システム１によれば、ユーザが暑いと感じた操作に応じて日射遮蔽設備を操作するというより有効な提案を行い、快適な空間を提供することができる。また、ユーザに通知し、ユーザの承認を得ることによって、ユーザの意図しない挙動が勝手になされることによってユーザがかえって不快に感じる事態を未然に回避することができる。

（実施の形態３）
実施の形態２に係る制御システム１に加えて、気象予報に基づいて日射が続くか否かを予測する例を示す。本実施の形態では、実施の形態２と異なる部分を中心に説明する。

本実施の形態に係る制御システム１は、図１４に示すように、気象予報のデータを格納する気象予報サーバ１２を備える。

気象予報サーバ１２は、サーバ１０と通信可能に接続されている。サーバ１０からの送信要求に応じて、気象予報サーバ１２は、気象予報データをサーバ１０に送信する。

サーバ１０は、図１５に示すように、気象予報情報取得部１１４を備える。気象予報情報取得部１１４は、機器設置情報記憶部１０１が記憶する機器設置情報に含まれる機器の緯度と経度を指定して、気象予報サーバ１２に気象予報データの送信を要求する。そして、気象予報サーバ１２から制御対象の地点の気象予報データを受信する。気象予報情報取得部１１４は、特許請求の範囲に記載された気象予報情報取得手段の一例である。

具体的には、日射連携処理において、気象予報情報取得部１１４は、図１６に示すように、ステップＳ４０１の処理に続いて、気象予報情報を取得する（ステップＳ５０１）。気象予報情報取得部１１４は、ステップＳ１０６で生成した機器グループに対応する電動ブラインド４０の緯度と経度を指定して、現在時刻から１時間分の気象予報情報を取得する。

そして、ステップＳ１０８の処理において、日射連携動作判定部１０８は、ステップＳ５０１で取得した気象予報情報にも基づいて、日射連携動作条件を満たすか否かを判定する。具体的には、日射連携動作条件の一例は、以下のすべてを満たすことである。
（１）ステップＳ１０２で算出した日射度が３０％以上であること。
（２）ステップＳ１０３で取得した室温が空気調和機７０の設定温度よりも３度以上高いこと。
（３）空気調和機７０の動作モードが暖房であること。
（４）日射が１時間以上継続すること。
（５）変更後の設定温度が元の設定温度よりも低いこと。

ここで、日射連携動作判定部１０８は、気象予報情報に基づいて、（４）の条件である日射が１時間以上継続するか否かを判定する。

本実施の形態に係る制御システム１によれば、気象予報情報に基づいて日射の継続時間を推定することによって、日射の継続性の予測精度が高くなり、実用性の高い制御が可能となる。例えば、現在は晴れていてもすぐに曇りまたは雨になることが予測される場合には、電動ブラインド４０を制御しないという制御内容を決定するができる。

（変形例）
本発明は、上述した実施の形態に限定されるわけではなく、その他の種々の変更が可能である。

上述の実施の形態では、窓および電動ブラインド４０が１つの部屋に１つずつ設置されている例を示した。しかし、窓および電動ブラインド４０が１つの部屋に複数設置されていても良い。この場合、方位推定部１０６は、窓の方位を窓ごとに推定する。そして、機器グループ生成部１１０は、方位推定部１０６が推定した窓の方位と太陽の方位に基づいて、組み合わせるべき電動ブラインド４０を選択する。これによって、複数の電動ブラインド４０を一律に制御するのではなく、状況に応じて適切な電動ブラインド４０を動作させることができる。

上述の実施の形態におけるサーバ１０、設備コントローラ２０およびブラインドコントローラ３０のそれぞれの処理の分担は例示であって、どのような分担でも良い。例えば、１つの装置がこれらの処理を集約して実行しても良いし、別の分け方で処理を分担しても良い。

サーバ１０または設備コントローラ２０は、１つの部屋ではなく、複数の部屋の空気調和機７０および電動ブラインド４０を制御しても良い。その場合、部屋ごとに上述の処理を実行しても良いし、複数の部屋をまとめて、または建物全体を１つの部屋とみなして、上述の処理を実行しても良い。また、同一の建物の１つの部屋から取得したデータに基づいて、他の部屋の状況を推定して、制御内容を決定しても良い。これによって、集合住宅、団地、マンション等の場合、同一の間取りの部屋が複数存在する場合が多いため、設置するセンサの数を減らし、システムの簡易化、設置コストの削減が可能となる。

上述した実施の形態では、ルーバー角度算出部１１２がルーバー４１の角度を算出して、ルーバー４１を算出した角度に調整する例を示した。ルーバー４１の調整方法はこれに限られない。例えば、室温に対する閾値をあらかじめ複数設定しておき、第１の閾値以上の室温である場合にはルーバー４１の角度を１段階遮蔽し、第２の閾値未満の室温である場合には、電動ブラインド４０を開状態とする、という制御を一定時間定期的に実行しても良い。あるいは、ルーバー４１の角度を調整した後の画像データを画像センサ５０によって取得して、取得した画像データに基づいて目標とする日射度に近づけていく制御としても良い。このようにすれば、ルーバー４１の角度と日射度との関連性の把握が難しい状況であっても、目標とする日射度に近づける制御が可能となる。

上述の実施の形態における日射連携処理のステップＳ１０８の処理における日射連携動作条件と、ステップＳ１１０の処理における制御決定部１１１の制御ルールと、は例示であって、他の条件またはルールであっても良い。

上述の実施の形態に係る日射度算出処理および方位推定処理は例示であって、どのような方法で画像データを解析しても良い。例えば、方位推定処理において、図９に示す直線５０３をユーザの操作によって設定しても良い。具体的には、ユーザ操作端末１１またはユーザ操作端末２１に二値化した画像に重畳させた直線５０３を表す線分を表示し、線分の傾きと位置を操作させることによって、ユーザに直線５０３を設定させる。このようにすれば、窓の方位を推定するための計算が簡易化されるため、システム導入のハードルが下がる。具体的には、サーバ１０は、ユーザによる操作回数を減らすため、一度算出した窓の方位を記憶しておき、次回以降は記憶した窓の方位を使用しても良い。

実施の形態３において、気象予報に加えて、またはそれに代えて、図示しない発電システムから発電量を表す情報を取得して、取得した発電量を表す情報に基づいて、日射の継続時間を予測しても良い。発電システムを有する建物の場合、必要なデータを入手しやすいため、より簡易にシステムを導入することができる。また、気象予報情報または発電量を表す情報に基づいて、日射の継続時間を予測する例を示したが、これに限らず、例えば日射の強さを予測し、予測した日射の強さに基づいて日射連携動作を行うか否かを判定しても良い。このようにすれば、例えば晴れか曇りかなどの日射の強弱に関わる情報を活用することができるため、精度の高い判定が可能となる。

上述した実施の形態に係るサーバ１０、ユーザ操作端末１１、設備コントローラ２０、ユーザ操作端末２１およびブラインドコントローラ３０は、専用の装置によらず、通常のコンピュータを用いても実現可能である。例えば、コンピュータに上述のいずれかを実行するためのプログラムを格納した記録媒体から該プログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する各装置を構成してもよい。また、複数のサーバ、コンピュータ等が協働して動作するか、または専用の装置とサーバ、コンピュータ等が協働して動作することによって、各装置を構成してもよい。

上述の実施の形態において、画像センサ５０が電動ブラインド４０の上部に取り付けられ、部屋の床面を撮影する例を示した。しかし、画像センサ５０は、電動ブラインド４０とは別の場所であっても良い。その場合、画像センサ５０はブラインドコントローラ３０を介さず、設備コントローラ２０に直接画像データを送信しても良い。画像センサ５０は、部屋の床面ではなく、部屋の窓面、内壁面、外壁面等を撮影しても良い。

また、コンピュータにプログラムを供給するための手法は、任意である。例えば、通信回線、通信ネットワーク、通信システム等を介して供給してもよい。

また、上述の機能の一部をＯＳ（Operating System）が提供する場合には、ＯＳが提供する機能以外の部分をプログラムで提供すればよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

１ 制御システム、１０ サーバ、１１ ユーザ操作端末、１２ 気象予報サーバ、２０ 設備コントローラ、２１ ユーザ操作端末、３０ ブラインドコントローラ、４０ 電動ブラインド、４１ ルーバー、５０ 画像センサ、６０ 人感センサ、７０ 空気調和機、８０ リモートコントローラ、９０ 温度センサ、１０１ 機器設置情報記憶部、１０２ 画像データ取得部、１０３ 日射度算出部、１０４ 室温情報取得部、１０５ 時刻情報取得部、１０６ 方位推定部、１０７ 機器状態情報取得部、１０８ 日射連携動作判定部、１０９ 在室情報取得部、１１０ 機器グループ生成部、１１１ 制御決定部、１１２ ルーバー角度算出部、１１３ 操作情報取得部、１１４ 気象予報情報取得部、５０１ 矩形、５０２ 矩形、５０３ 直線、１００１ プロセッサ、１００２ メモリ、１００３ ハードディスクドライブ、１００４ ネットワークカード、１１０１ プロセッサ、１１０２ メモリ、１１０３ ネットワークカード、１１０４ ハードディスクドライブ、１１０５ ディスプレイ、１１０６ キーボード、２００１ プロセッサ、２００２ メモリ、２００３ ハードディスクドライブ、２００４ ネットワークカード、２００５ ネットワークカード、２１０１ プロセッサ、２１０２ メモリ、２１０３ ネットワークカード、２１０４ タッチパネル。

Claims (10)

1. 空気調和機および日射遮蔽設備を含む機器の設置情報を表す機器設置情報を記憶する機器設置情報記憶手段と、
   前記空気調和機および前記日射遮蔽設備が設置された部屋の画像データを取得する画像データ取得手段と、
   前記部屋の温度を表す室温情報を取得する室温情報取得手段と、
   前記機器の動作状態を表す機器状態情報を取得する機器状態情報取得手段と、
   前記機器状態情報に含まれる前記空気調和機の動作モードが暖房運転であることを表す場合、前記画像データを解析して前記部屋の日射状況を推定し、推定した前記日射状況、前記機器設置情報および前記室温情報に基づいて、前記日射遮蔽設備を動作させるか否かを判定する日射連携動作判定手段と、
   前記日射連携動作判定手段の判定結果に基づいて、前記空気調和機および前記日射遮蔽設備の制御内容を決定する制御決定手段と、を備える、
   制御装置。
2. 前記部屋の時刻を表す時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、
   前記機器設置情報、前記画像データおよび前記時刻情報に基づいて、前記部屋への日射の方位および前記部屋の窓の方位を推定する方位推定手段をさらに備え、
   前記日射連携動作判定手段は、前記方位推定手段が推定した前記日射の方位および前記窓の方位に基づいて前記部屋への前記日射の継続時間を推定し、推定した前記継続時間に基づいて前記日射遮蔽設備を動作させるか否かを判定する、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記機器設置情報と、前記方位推定手段が推定した前記日射の方位と、前記窓の方位と、に基づいて、前記空気調和機および前記日射遮蔽設備の組み合わせを生成する機器グループ生成手段をさらに備え、
   前記制御決定手段は、前記機器グループ生成手段が生成した前記組み合わせごとに、前記組み合わせに含まれる前記空気調和機および前記日射遮蔽設備の前記制御内容を決定する、
   請求項２に記載の制御装置。
4. 前記部屋に人が居るか否かを表す在室情報を取得する在室情報取得手段をさらに備え、
   前記制御決定手段は、前記在室情報に基づいて、前記空気調和機および前記日射遮蔽設備の前記制御内容を決定する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記空気調和機を操作した情報を表す操作情報を取得する操作情報取得手段をさらに備え、
   前記日射連携動作判定手段は、前記操作情報が前記空気調和機の設定温度を下げる操作であることを表す場合に、前記日射状況、前記機器設置情報および前記室温情報に基づいて、前記日射遮蔽設備を動作させるか否かを判定する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記制御決定手段が決定した前記制御内容が、前記日射遮蔽設備を動作させる内容であった場合、前記空気調和機を操作したユーザに、前記日射遮蔽設備を動作させる旨を通知するユーザ通知手段をさらに備える、
   請求項５に記載の制御装置。
7. 前記部屋における気象の予報を表す気象予報情報を取得する気象予報情報取得手段をさらに備え、
   前記日射連携動作判定手段は、前記気象予報情報に基づいて、前記部屋への日射の継続時間を推定し、推定した前記継続時間に基づいて前記日射遮蔽設備を動作させるか否かを判定する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の制御装置。
8. 空気調和機および日射遮蔽設備を含む機器の設置情報を表す機器設置情報を記憶する機器設置情報記憶手段と、
   前記空気調和機および前記日射遮蔽設備が設置された部屋の画像を撮影する画像撮影手段と、
   前記部屋の温度を表す室温を測定する室温測定手段と、
   前記機器の動作状態を表す機器状態情報を取得する機器状態情報取得手段と、
   前記機器状態情報に含まれる前記空気調和機の動作モードが暖房運転であることを表す場合、前記画像を解析して日射状況を推定し、推定した前記日射状況、前記機器設置情報および前記室温に基づいて、前記日射遮蔽設備を動作させるか否かを判定する日射連携動作判定手段と、
   前記日射連携動作判定手段の判定結果に基づいて、前記空気調和機および前記日射遮蔽設備の制御内容を決定する制御決定手段と、を備える、
   制御システム。
9. 空気調和機および日射遮蔽設備を制御する制御方法であって、
   前記空気調和機の動作モードが暖房運転であることを表す場合、前記空気調和機および前記日射遮蔽設備が設置された部屋の画像データを解析して前記部屋の日射状況を推定し、推定した前記日射状況と、前記空気調和機および前記日射遮蔽設備の設置情報と、前記部屋の温度と、に基づいて、前記日射遮蔽設備を動作させるか否かを判定する日射連携動作判定ステップと、
   前記日射連携動作判定ステップの判定結果に基づいて、前記空気調和機および前記日射遮蔽設備の制御内容を決定する制御決定ステップと、を備える、
   制御方法。
10. コンピュータに、
    空気調和機の動作モードが暖房運転であることを表す場合、前記空気調和機および日射遮蔽設備が設置された部屋の画像データを解析して前記部屋の日射状況を推定し、推定した前記日射状況と、前記空気調和機および前記日射遮蔽設備の設置情報と、前記部屋の温度と、に基づいて、前記日射遮蔽設備を動作させるか否かを判定する日射連携動作判定ステップと、
    前記日射連携動作判定ステップの判定結果に基づいて、前記空気調和機および前記日射遮蔽設備の制御内容を決定する制御決定ステップと、
    を実行させるためのプログラム。