JP3656385B2

JP3656385B2 - 調光型遮光体

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Publication number: JP3656385B2
Application number: JP00049498A
Authority: JP
Inventors: 芳久竹林; 孝之秋元; 久美子中川; 一彦福地; 建司田宮; 慶史多井; 和人中村; 尚子大山; 達夫野部; 道哉鈴木
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1998-01-05
Filing date: 1998-01-05
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2018-01-05
Also published as: JPH11193677A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラインド、ロールスクリーン、カーテン等、窓面に取り付ける調光型遮光体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に示すように、階高の限定されたオフィス空間において室内１の照明に自然光を積極的に利用しようとする場合、（ａ）に示すように、窓面２を完全開放すると直射日光が眩しすぎるので、（ｂ）、（ｃ）に示すように、窓面２に反射板（ライトシェルフ）３やプリズム４を設置する等の方法が提案されている。しかし、建物形態が大きく変化することや、メンテナンス及びイニシャルコストの問題から、あまり採用されなかった。従って、通常はブラインドを窓面に設置して、採光を調節している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の調光型遮光体には、以下のような問題が存在する。
まず、太陽の位置は、一日の間で時々刻々と変化するものであり、また季節によっても変化するのは周知の通りである。このため、室内で太陽光による眩しさ（グレア）を感じたり、コンピュータのモニターに太陽光が反射したりする場合には、太陽光の位置の変化に応じてブラインドのスラットの角度を手動で調節しなければならない。これが、居住者にとっては非常に煩わしく、また業務自体に支障が生じることもあるため、ブラインドを手動で調節していたのでは、室内への採光を常に最適な状態に維持するのは困難であるのが現状である。
【０００４】
このような問題を解決するため、近年、ブラインドを自動的に制御するものも提供されつつある。このような自動制御型のブラインドとしては、時間に対応させてブラインドを「開閉」させるよう制御するもの、太陽高度に基づいてブラインドのスラットを、太陽光を「遮蔽」する角度に調整するもの等、があるが、これらはいずれもブラインドの開閉あるいはスラット角度の調整により太陽光を「遮蔽」する構成のものであるため、これでは室内に自然光が導かれないこととなってしまう。
【０００５】
これに対し、室内の居住者が太陽光の影響を受けず、かつ室内に積極的に「採光」を行って自然光を導くものとして、室外や室内に照度センサーを設置し、センサーで検出した照度に基づいてブラインドのスラット角を調整するものも開発されている。しかしながらこのようなブラインドは、使用する照度センサーが非常に高価であった。しかも、特に照度センサーを室外に設置した場合、照度センサーで単にその場所の照度を測定しているだけであるため、例えば曇りや雨の日の昼間や、場所によっては白夜の場合等、直射光が無くても天空が明るい場合には照度が高く検出され、この結果ブラインドのスラット角を閉じる方向に調整するようになっていた。ところが、直射光が無く天空光のみであれば、光を直に取り込んでも眩しくなく、方向性がないために影も発生せず、また暑くなることもない。すなわち、従来の照度センサーを用いて制御するブラインドでは、高価な照度センサーを用いながらも、その機能が十分に高いとは言えず、コストとの機能とが釣り合っていないために割高なものとなっていた。
【０００６】
さらに、従来のブラインドはスラット角が上から下まで一定であるため、開度調整しても窓際と室奥の照度に大きな差が出たり、室奥まで光を届かせようと大きく開放すると窓際の作業者にとって眩しすぎたりするという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、室内への採光を常に最適な状態に維持することができ、しかも眩しすぎずに窓際から室奥にまで均一に昼間の自然光を届かせることのできる調光型遮光体を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、ブラインド、ロールスクリーン、カーテン等、太陽光の射し込む窓面に取り付けることで、室内への採光を調節する調光型遮光体において、該調光型遮光体は、水平方向に延びるスラットを鉛直方向に間隔を持って多数配列したブラインドであって、これを開閉する開閉機構と、前記スラットをその幅方向の前側と後側で上下方向に間隔を持って保持するラダーと、前記スラット全体の傾斜角度を前記ラダーのラダーテープを操作することで変動させる駆動機構と、前記開閉機構および前記駆動機構の動作を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、直射光検出手段により直射光の有無を検出し、その結果に基づいて前記調光型遮光体を開閉するよう前記開閉機構を制御するとともに、太陽高度に基づいて採光スラット角度および遮光スラット角度を算出し、前記駆動機構で前記スラットの傾斜角度を変動させて最適傾斜角度となるよう前記駆動機構を制御する構成とされ、前記直射光検出手段は、照度または日射量を検出する二個一対のセンサーと、これらのセンサーでの検出結果を比較し、これに基づいて直射光の有無を判定する判定手段とを備え、前記二個一対のセンサーは、第一のセンサーと、北側の一部を残し、他の部分に直射光が当たらないよう遮蔽した第二のセンサーとからなり、前記多数のスラットは、前記スラットに反射した太陽光が、上部のスラットほど室奥の天井に向かい、下部のスラットほど窓際の天井に向かうように、前記スラットの傾斜角度が、上部のスラットから下部のスラットにかけて順次変化させて、かつ、太陽光が室内に直接入射しないような角度に予め設定されて設けられていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る調光型遮光体の実施の形態の一例を、図１ないし図９を参照して説明する。
図１はブラインド（調光型遮蔽体）１０を窓面２に取り付けた状態を示す側面図、図２はブラインド１０の要部拡大図である。
【００１３】
このブラインド１０は、水平方向に延びるスラット１１を鉛直方向に間隔を持って多数配列したものであり、スラット１１に反射した反射光Ｈが、上部のスラット１１ほど室奥Ｂの天井５に向かい、下部のスラット１１ほど窓際Ａの天井５に向かうように、各スラット１１の傾斜角度（スラット角）βを、上部のスラット１１から下部のスラット１１にかけて順次変化させたものである。即ち、上方のスラット１１から下方のスラット１１に行くに従い、順次スラット角βを小さく設定することにより、上記の反射の態様を達成している。このように設定することで、居住者Ｋに直接スラット１１からの反射光Ｈが当たらないようになり、室奥Ｂまで自然光が届くことになる。
【００１４】
この場合、スラット１１は図２に示すように、ラダー（はしご紐）１２で上下方向に間隔を持って保持されているので、ラダー１２のスラット幅方向の前側のラダーテープ（前側の紐）１２Ａのスラット支持ピッチＰＡを一定にした場合、前側のラダーテープ１２Ａによるスラット支持位置を基準として、後側のラダーテープ（後側の紐）１２Ｂのスラット支持位置のずらし寸法ｄｋを順次計算に基づいて変化させることで、スラット角βを変化させることができる。あるいは、計算により後側のラダーテープ１２Ｂのスラット支持ピッチＰＢｋを求めて、そのピッチＰＢｋでスラット１１の後端を支持してもよい。
【００１５】
次に、スラット１１の傾斜角度の設定の仕方について述べる。
図３は太陽からの入射光とスラット１１による反射光Ｈの関係を示す図である。ここでは、太陽光線のプロフィール角度をＰ（°）、スラット角度をβ（°）、反射光Ｈが天井面に達した位置の窓面からの距離をｄ、反射スラットの天井面からの距離をｈとしてある。但し、プロフィール角度Ｐについては、太陽高度ｈｓ、太陽方位αｓ、窓面方位αｗより、下式で定義されている。
tan(Ｐ)＝tan(ｈｓ)／cos(αｓ−αｗ)
【００１６】
上記Ｐ、β、ｄ、ｈの関係を求めるため、図４の反射の原理を考えると、
γ＝Ｐ＋９０°−β
θ＝γ＋９０°−β
であるから、
θ＝１８０°−２β＋Ｐ・・・・・・・・・・・・・・・（１）
となる。図３より
tanθ＝ｈ／ｄ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
であるから、（１）、（２）式より、
tan(１８０°−２β＋Ｐ)＝ｈ／ｄ・・・・・・・・・・・（３）
となる。
【００１７】
上記の値ｄ、Ｐ、ｈが定まっていて、βを求める場合は、（３）式より
１８０°−２β＋Ｐ＝tan^-1(ｈ／ｄ)
となる。ゆえに
β＝〔１８０°＋Ｐ−tan^-1(ｈ／ｄ)〕／２・・・・・・・（４）
となる。
【００１８】
後側のラダーテープ１２Ｂのスラット支持ピッチＰＢｋは、前側のラダーテープ１２Ａのスラット支持ピッチＰＡとラダーテープの差〔ｄｋ−ｄ(ｋ−１)〕より、次式によって求めることができる。
ＰＢｋ＝ＰＡ−〔ｄｋ−ｄ(ｋ−１)〕・・・・・・・・・（５）
【００１９】
従って、このスラット支持ピッチＰＢｋに基づいて、各スラット１１を支持していけば、目的のスラット角度βの変化が得られることになる。ところで、本出願人が既に出願した特願平９−１２７６５９号にも記載のように、このようにスラット角度βを変化させた場合、後側のラダーテープ１２Ｂの差〔ｄｋ−ｄ(ｋ−１)〕は太陽高度が変化してもあまり大きな差がない。つまり、スラット支持ピッチＰＢｋが太陽高度によりあまり大きな差を生じないため、一度このピッチでスラット１１を取り付けたブラインド１０を作成すれば、太陽高度が変化しても、スラット間隔を変化させる必要はない。そして、このブラインド１０は、通常のブラインドと同様に、ラダーテープ１２を操作して全体のスラット１１の角度を変動させれば、スラット１１からの反射光Ｈが居住者Ｋに直接当たらず、室奥Ｂまで自然光が届く状態を維持できるようになっている。
【００２０】
図２に示したように、上記したようなブラインド１０には、スラット１１の傾斜角度を調整するコントローラ１５が備えられている。このコントローラ１５は、スラット１１の傾斜角度を変動させるためにラダーテープ１２を操作するモータ（開閉機構，駆動機構）１６と、このモータ１６の作動を制御する制御装置（制御手段）１７と、直射光の有無を検出する直射光検出装置（直射光検出手段）１８とから構成されている。そしてこのブラインド１０は、制御装置１７による自動制御モードと、手動でスラット１１の傾斜角度を調整できる手動モードとで切り替え自在な構成となっている。
【００２１】
図５に示すように、直射光検出装置１８は、照度または日射量をそれぞれ検出する、二個一対の第一センサー１８Ａと第二センサー１８Ｂとが、箱体１９に設置された構成となっている。この箱体１９は、例えば略立方体状の箱の四分の一を切り欠いたような形状をなしており、この箱体１９の切欠き部Ｎが、北側を向くよう設置されている。
【００２２】
第一センサー１８Ａは、例えば箱体１９の上面１９ａ上に設置されて、上方の全方向からの光を受けて照度または日射量を検出するようになっている。
また、第二センサー１８Ｂは、箱体１９の底面１９ｂ上に設置されており、鉛直上方から見ると、箱体１９の切欠き部Ｎによって北側の１／４のみが露出し、残りの東−南−西側の３／４が、四分の一が切り欠かれて略Ｌ字状をなした上面１９ａによって覆われた構成となっている。これにより、この第二センサー１８Ｂでは、北側方向のみからの光を受けて照度または日射量を検出するようになっている。すなわち、第二センサー１８Ｂには太陽光が直接照射されず、いわば「日陰」の部分の照度または日射量が検出されるようになっている。
【００２３】
これら第一センサー１８Ａ，第二センサー１８Ｂで検出された照度または日照量の検出データＥ₁，Ｅ₂は制御装置１７に出力され、この検出データＥ₁，Ｅ₂を基に、この制御装置１７において、予め入力されている直射光有無判定プログラム（判定手段）によって直射光の有無を判定し、その結果によってブラインド１０の開閉制御をするようになっている。
【００２４】
また、図２に示したように、制御装置１７にはクロック２０が内蔵されており、上記直射日光検出装置１８の検出データによる制御に加え、クロック２０から出力される月日時間のデータを基に、予め入力されている太陽高度計算プログラムと、採光スラット角度計算プログラムと、遮光スラット角度計算プログラムとによってモータ１６の作動を制御するようになっている。
【００２５】
以下に、制御装置１７におけるより具体的な制御内容について、図６に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００２６】
（ステップＳ１）
まず、クロック２０から出力された月日時間のデータに基づき、制御時間か否かを判断する。すなわち、就業時間内等、室内に人がいる時間のみブラインド１０を作動させるため、予め設定したブラインド作動時間であるかどうかを判定する。
【００２７】
（ステップＳ２）
次いで、制御時間であれば、例えば１分おき等、所定時間毎に制御を行うため、新たな制御実行時間であるかどうかを判定する。
【００２８】
（ステップＳ３）
さらに、ブラインド１０が自動制御モードになっているか否かを判定する。
【００２９】
（ステップＳ４；直射光有無判定プログラム）
以上のステップＳ１〜Ｓ３の条件を満たした場合、以下のようにして直射光の有無を判定する。
制御装置１７においては、直射光検出装置１８の第一センサー１８Ａで検出した照度または日射量の検出データＥ₁と、第二センサー１８Ｂで検出した照度または日射量の検出データＥ₂とを比較し、
ａ・Ｅ₁＞４・Ｅ₂ ・・・・・・・・・・・・・・・・（６）
の条件を満たすか否かを判定する。
ここで、上記（６）式において、第二センサー１８Ｂからの検出データＥ２は北側１／４のみの照度または日照量であるためこれを４倍した。また、ａは予め設定する係数であり、これは、使用するセンサーの精度，箱１９の形状や設置位置の精度，その他各種条件から経験的（実験を含む）に設定されるものである。
【００３０】
上記ステップＳ４において、式（６）の上面を満たす場合、すなわち、第一センサー１８Ａで検出した「日なた」の部分の照度または日射量が、第二センサー１８Ｂで検出した「日陰」の部分の照度または日射量よりも所定以上高い場合、太陽からの直射光が「有る」（例えば影が発生する程度）と判定し、後述するステップＳ６以降で、ブラインド１０のスラット１１を最適な角度に変動させるための制御信号（χ＝１）を出力する。
【００３１】
一方、上記ステップＳ４において、式（６）の上面を満たさない場合、すなわち、第一センサー１８Ａで検出した「日なた」の部分の照度または日射量が、第二センサー１８Ｂで検出した「日陰」の部分の照度または日射量よりも所定以上高くない場合、太陽からの直射光が「無し」と判定し、ブラインド１０を「開く」ための制御信号（χ＝０）を出力する。
【００３２】
（ステップＳ５）
上記ステップＳ４で直射光「無し」と判定した場合には、制御装置１７では、制御信号（χ＝０）を受け、モータ１６を駆動させてスラット１１の傾斜角度を、所定角度（例えばβ＝９０゜；水平）に変動させ、ブラインド１０を開いた状態とする。このとき、直射光が無ければ、天空光のみであり、この天空光は拡散光であるため、ブラインド１０を開いて外部の光を直に取り込んでも眩しくなく、方向性がないために影も発生せず、また暑くなることもない。
【００３３】
（ステップＳ６）
一方、ステップＳ４において、直射光が「有り」と判定された場合には、以下のようにしてブラインド１０のスラット１１の傾斜角度を制御する。まず、このステップＳ６においては、太陽高度の計算を以下のようにして行う。
【００３４】
ここで、一般に、天空上の太陽位置は、太陽高度ｈｓと太陽方位角αｓとで表現されるが、これら太陽高度ｈｓおよび太陽方位角αｓと、緯度ψ，日赤緯δ，時角ιとの間には球面上の三角公式から、
sin(ｈｓ)＝sin(ψ)sin(δ)＋cos(ψ)・cos(δ)・cos(ι) ・・（７）
という関係がある。
ただし、
太陽方位角αｓ；真南を０゜とし、西方向を正、東方向を負とする。
緯度ψ；北緯を正とする。
日赤緯δ；天球の赤道面からの太陽高度を示し、天球の北側を正とする。
時角ι；子午線と時円（天球の北極と太陽を含む大円）のなす角度、子午線上を０゜とし、西側へ正とする。
【００３５】
ところで、太陽が子午線を出発し、次に子午線と交わるまでが１日（これを「真太陽日」と言う）であり、このときの時角ι＝３６０゜である。この真太陽日は１年を通じ日々異なるため、１年を通じて平均的な長さの１日を平均太陽日として用いている。そして、真太陽日、平均太陽日から定められる時刻を、それぞれ真太陽時τ、平均太陽時τｍと呼び、その差を均時差εとしており、その関係は、
ε＝τ−τｍ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）
となっている。
【００３６】
また、各地においては、特定の土地の平均太陽時をその地域の標準時として用いている（日本の場合、東経１３５゜の兵庫県明石市における平均太陽時を日本標準時として全国で用いている）。そして、経度Ｌｓの土地の平均太陽時τｍを経度Ｌの土地においても標準時として用いるのであれば、平均太陽時τｍと標準時Ｔには、
τｍ＝Ｔ＋(Ｌ−Ｌｓ)／１５・・・・・・・・・・・・・・（９）
の関係が成り立つ。ただし、Ｌ，Ｌｓは東経を正、西経を負とする。
【００３７】
上記（８）および（９）の関係より、
τ＝Ｔ＋(Ｌ−Ｌｓ)／１５＋ε ・・・・・・・・・・・・・（１０）
となる。さらに、時角ιと真太陽時τとの間には、
ι＝１５(τ−１２) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１１）
の関係があることから、
ι＝１５(Ｔ−１２)＋Ｌ−Ｌｓ＋１５ε ・・・・・・・・・（１２）
の関係が成り立つ。
【００３８】
前記（７）〜（１２）の関係から、月日時間のデータに対応した太陽高度ｈｓを算出するプログラムを入力しておき、このプログラムによって、前記ステップＳ３を経てクロック２０から出力された月日時間のデータから、当該時間の太陽高度を算出する。なお、上記（７）〜（１２）の関係に基づいて、例えば東京のある１日における太陽高度ｈｓを算出した結果（１時間毎）を表１に示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
なお、上記ステップＳ６において、月日時間のデータに基づいて太陽高度ｈｓを算出するようにしたが、これに代えて、例えば、予め月日日時（例えば１分ごと）に対応した太陽高度のデータを予め作成し、記憶させておいても良い。その場合には、クロック２０から出力された月日時間のデータに対応する太陽高度データを出力するようにする。
【００４１】
（ステップＳ７）
このステップＳ６において太陽高度を算出した後は、ステップＳ７以降においてブラインド１０の採光スラット角度（図１参照；最適傾斜角度；スラット１１に反射した反射光Ｈが、上部のスラット１１ほど室奥Ｂの天井５に向かい、下部のスラット１１ほど窓際Ａの天井５に向かうスラット１１の角度）β１を計算するが、このときには便宜的に、特定のスラット１１（例えば最上段のスラット１１Ａ）を対象とする。
ステップＳ６で算出した太陽高度ｈｓに対応する採光スラット角度β１は、前記（４）式において、プロフィール角度Ｐに、算出した太陽高度ｈｓを代入すれば求められる。その結果の一例を図７に示す。
【００４２】
（ステップＳ８）
ところで、上記ステップＳ７において求めた採光スラット角度β１では、居住者Ｋにはスラット１１での反射光Ｈが当たらないようになってはいても、太陽高度によっては、直接光がスラット１１，１１の隙間を通過して室内に直接入射してしまう場合がある。この場合は、図８に示すように、スラット１１の角度を直射光が直接入射しない角度（最適傾斜角度；これを「遮光スラット角度」と称する）β２に設定する必要がある。言い換えれば、「遮光スラット角度」＜「採光スラット角度」である場合（図７中矢印（イ）で示した範囲）、以下のステップＳ８において、スラット１１の角度を遮光スラット角度β２に設定する必要がある。
【００４３】
（ステップＳ９）
このような場合、図８において成り立つ、
ｓ・tan(Ｐ)・cos(90゜-β２)＝ＰＢｋ−ＰＡ・sin(90゜-β２) …（１３）の関係から遮光スラット角度β２を求める。
【００４４】
（ステップＳ１０以降）
この後は、ステップＳ６で算出された採光スラット角度β１、またはステップＳ８で算出された遮光スラット角度β２のデータをブラインド１０のコントローラ１５に出力し（ステップＳ１０，Ｓ１１）、そのデータに基づいてモータ１６の作動を制御し、スラット１１を所定のスラット角度（採光スラット角度β１または遮光スラット角度β２）に調整する（ステップＳ１２）。
【００４５】
上述したブラインド１０によれば、スラット１１の傾斜角度を変化させるモータ１６と、このモータ１６を制御する制御装置１７と、直射光検出装置１８とを備え、制御装置１７では、全方向の光が当たるようにした第一センサー１８Ａと、直射光が当たらないようにした第二センサー１８Ｂとで検出した照度または日射量のデータに基づき、直射光の有無を検出し、その結果に基づいてモータ１６を制御してブラインド１０を開閉する構成となっている。このようにして、直射光検出装置１８で直射光の有無を検出し、その結果に基づいてブラインド１０を開閉することにより、例えば曇りや雨の日の昼間、場所によっては白夜等、直射光が無く拡散光のみである場合には、ブラインド１０を開いて自然光を室内に導入することができ、単に照度等により制御していた従来のブラインドに比較して、より良い室内環境を作り出すことが可能となる。また、室外に高価な照度センサーを単に設置する従来の技術に比較して高機能化を図ることができ、ブラインド１０をコストと性能とが釣り合ったものとすることができる。
【００４６】
また、このブラインド１０は、スラット１１の傾斜角度を上部のスラット１１から下部のスラット１１にかけて順次変化させ、スラット１１，１１，…に反射した太陽光が、上部のスラット１１ほど室奥Ｂの天井５に向かい、下部のスラット１１ほど窓際Ａの天井５に向かう構成となっている。そして、制御装置１７では、太陽高度に基づいてスラット１１の採光スラット角度β１を算出し、スラット１１の傾斜角度がこの採光スラット角度β１となるようモータ１６を制御する構成となっている。
このようにして、直射光が有る場合であっても、スラット１１の角度を太陽高度に対応させて時々刻々と制御することによって、最適な状態、すなわち、ブラインド１０からの反射光Ｈが居住者Ｋに直接当たらず、かつその反射光Ｈが天井５に当たった上で室内を照らす間接光となるため眩しくなく、しかも柔らかい光で室内を窓際Ａから室奥Ｂまで均一に照らす状態、を自動的に維持することができる。この結果、遮光でなく「採光」を目的とした自動制御型のブラインド１０を実現することができる。
しかも、上記スラット角を変化させたブラインド１０を用いることによって、常時室内グレア（眩しさ）が生じず、その結果、室内にグレアを感知する室内光センサーを設けて制御する必要もなく、価格上昇を抑えてよりコストパフォーマンスに優れたものとすることができる。さらに、上記構成により、照明制御と完全に分けることができ、したがって、施工時、改修時、メンテナンス時等の対応が容易となり、また照明の制御方法の種類を問わず、ブラインドをいかなる方式の照明にも組み合わせて設置することが可能となる。
【００４７】
さらに、上述したブラインド１０によれば、制御装置１７では、スラット１１の傾斜角度を、スラット１１に反射した太陽光が、上部のスラット１１ほど室奥Ｂの天井５に向かい、下部のスラット１１ほど窓際Ａの天井５に向かい、かつ、太陽光が室内に直接入射しないような遮光スラット角度β２に設定する構成となっている。これにより採光と直射光の遮断とを兼ね備えた機能を有するブラインド１０を実現することができ、より一層優れた室内環境を作り出すことが可能となる。
【００４８】
なお、上記実施の形態に挙げた直射光検出装置１８の構成については、直射光の有無を検出するという所要の機能を果たすことができるのであれば、箱体１９の形状，第一センサー１８Ａ，第二センサー１８Ｂの設置位置、用いるセンサーの種類等、何ら問うものではない。例えば、第二センサー１８Ｂに代えて、図９に示すような第二センサー１８Ｂ’を採用しても良い。この第二センサー１８Ｂ’は、センサー部の表面を、北側１／４を残して他の部分を銀製のシート２５等で覆ったものである。このような第二センサー１８Ｂ’を用いることにより、箱体１９を廃した構成とすることもできる。もちろん、シート２５については、直射光を確実に遮蔽できるので有ればその材質を問うものではない。
また、上記実施の形態では、第二センサー１８Ｂ（１８Ｂ’）を、北側１／４を残して他の部分を遮蔽する構成としたが、もちろん、遮蔽する部分の割合等は適宜設定すればよい。
【００４９】
さらに、上記実施の形態では、ブラインド１０の開閉手段として、スラット１１の傾斜角を変動させるためのモータ１６を用い、直射光検出装置１８での検出結果に基づいて直射光「無し」と判定した場合には、スラット１１の傾斜角度を変動させてブラインド１０を開く構成としたが、これに限るものではなく、例えばスラット１１の傾斜角度を変動させずに、ラダーテープ１２を引張操作してブラインド１０全体を「全開」状態とするようにしても良い。
【００５０】
また、ブラインド１０を、前側のラダーテープ１２Ａのスラット支持ピッチＰＡを一定にし、後側のラダーテープ１２Ｂのスラット支持ピッチＰＢｋを変化させる場合について示したが、後側のラダーテープ１２Ｂのスラット支持ピッチＰＢ（後述するように変化させないから、符号中の「ｋ」を省く）を、前側のスラット支持ピッチＰＡよりも小さな一定値（例えばスラット幅＝２５ｍｍ、前側のスラット支持ピッチＰＡ＝２１ｍｍの場合、後側のスラット支持ピッチＰＢ＝２０．７ｍｍとする）に設定しても、スラット傾斜角度を段階的に変化させることができる。但し、この場合は、スラット幅や前側のスラット支持ピッチＰＡに応じて、後側のスラット支持ピッチＰＢの最適値を求める必要がある。また、ブラインド１０自体の構成については、上記以外の他のものを採用しても良い。
【００５１】
また、制御装置１７での制御方法は、上記実施の形態で示したものに何ら限定する意図はなく、本願発明の主旨、すなわち直射光の有無や太陽高度によってブラインドを制御するのであれば、例えば制御条件、計算式、制御の優先順位、制御プログラム等、他のものを採用しても良いのは言うまでもない。
【００５２】
さらに、一台の制御装置１７で複数台のブラインド１０を制御する場合には、コントローラで算出したスラットの傾斜角度を各ブラインド１０に出力して各ブラインド１０のモータ１６を制御すればよい。
【００５３】
加えて、上述した実施の形態では、本発明に係る調光型遮光体としてブラインドを例に挙げたが、直射光の有無を検出して遮光体を開閉させるよう制御する技術は、例えばロールスクリーン、カーテン等、他の開閉可能な調光型遮光体にも同様に適用することが可能である。
【００５４】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものとしても良いのは言うまでもない。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る調光型遮光体によれば、調光型遮光体を開閉する開閉機構と、開閉機構の動作を制御する制御手段とが備えられ、制御手段では、直射光検出手段により直射光の有無を検出し、その結果に基づいて調光型遮光体を開閉するよう制御する構成となっている。また、直射光検出手段が、照度または日射量を検出する第一のセンサーと、北側の一部を残し他の部分に直射光が当たらないよう遮蔽した第二のセンサーと、これらのセンサーでの検出結果に基づいて直射光の有無を判定する判定手段とを備えた構成となっている。このようにして、直射光検出手段で直射光の有無を検出し、その結果に基づいて調光型遮光体を開閉することにより、例えば曇りや雨の日の昼間等、直射光が無い場合には調光型遮光体を開いて自然光を室内に導入することができ、単に照度等により制御していた従来のブラインドに比較して、より良い室内環境を作り出すことが可能となる。また、室外に高価な照度センサーを単に設置する従来の技術に比較して高機能化を図ることができ、調光型遮光体をコストと性能とが釣り合ったものとすることができ、コストパフォーマンスに優れたものとすることができる。
【００５６】
また、請求項１に係る調光型遮光体によれば、調光型遮光体がブラインドであり、このブラインドには、スラット全体の傾斜角度を変動させるための駆動機構が備えられるとともに、制御手段では、太陽高度に基づいて採光スラット角度および遮光スラット角度を算出し、スラットの傾斜角度をラダーテープを操作することで変動させて最適傾斜角度となるよう駆動機構を制御する構成とされ、さらに、このブラインドの多数のスラットは、スラットに反射した太陽光が、上部のスラットほど室奥の天井に向かい、下部のスラットほど窓際の天井に向かうように、スラットの傾斜角度が、上部のスラットから下部のスラットにかけて順次変化させて、かつ、太陽光が室内に直接入射しないような角度に予め設定されて設けられた構成となっている。このような調光型遮光体によれば、制御手段で、太陽高度に対応させてスラット全体の傾斜角度を調整するための駆動機構を時々刻々と制御することによって、スラットの傾斜角度を常に最適な角度に調整するができるので、最適な採光状態を自動的に維持することができる。これにより、採光と直射光の遮断とを兼ね備えた機能を有するブラインドが実現でき、優れた室内環境を作り出すことが可能となる。
また、上記構成により、照明制御と完全に分けることができ、したがって、施工時、改修時、メンテナンス時等の対応が容易となり、また照明の制御方法の種類を問わず、調光型遮光体をいかなる方式の照明にも組み合わせて設置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る調光型遮光体の一例を示す図であって、前記ブラインドの概略構成を示す側面図である。
【図２】前記ブラインドの要部拡大側面図である。
【図３】同ブラインドにおける入射光と反射光の関係を示す図である。
【図４】同ブラインドの各スラットにおける入射光と反射光の関係を示す図である。
【図５】同ブラインドに備えた直射光検出手段の構成を示す概略図である。
【図６】同ブラインドに備えた制御手段における制御方法を示すフローチャートである。
【図７】前記制御手段で算出した太陽高度とスラットの最適傾斜角度との関係を示す図である。
【図８】前記スラットにおける直接光を遮蔽するときのスラットの傾斜角度と入射光との関係を示す図である。
【図９】前記直射光検出手段に用いるセンサーの他の一例を示す斜視図である。
【図１０】従来の採光の方式を示す図である。
【符号の説明】
５天井
１０ブラインド（調光型遮蔽体）
１１スラット
１６モータ（開閉機構，駆動機構）
１７制御装置（制御手段）
１８直射光検出装置（直射光検出手段）
１８Ａ第一のセンサー
１８Ｂ，１８Ｂ’ 第二のセンサー
Ａ窓際
Ｂ室奥
β１採光スラット角度（最適傾斜角度）
β２遮光スラット角度（最適傾斜角度）

Claims

ブラインド、ロールスクリーン、カーテン等、太陽光の射し込む窓面に取り付けることで、室内への採光を調節する調光型遮光体において、
該調光型遮光体は、水平方向に延びるスラットを鉛直方向に間隔を持って多数配列したブラインドであって、これを開閉する開閉機構と、前記スラットをその幅方向の前側と後側で上下方向に間隔を持って保持するラダーと、前記スラット全体の傾斜角度を前記ラダーのラダーテープを操作することで変動させる駆動機構と、前記開閉機構および前記駆動機構の動作を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、直射光検出手段により直射光の有無を検出し、その結果に基づいて前記調光型遮光体を開閉するよう前記開閉機構を制御するとともに、太陽高度に基づいて採光スラット角度および遮光スラット角度を算出し、前記駆動機構で前記スラットの傾斜角度を変動させて最適傾斜角度となるよう前記駆動機構を制御する構成とされ、
前記直射光検出手段は、照度または日射量を検出する二個一対のセンサーと、これらのセンサーでの検出結果を比較し、これに基づいて直射光の有無を判定する判定手段とを備え、前記二個一対のセンサーは、第一のセンサーと、北側の一部を残し、他の部分に直射光が当たらないよう遮蔽した第二のセンサーとからなり、
前記多数のスラットは、前記スラットに反射した太陽光が、上部のスラットほど室奥の天井に向かい、下部のスラットほど窓際の天井に向かうように、前記スラットの傾斜角度が、上部のスラットから下部のスラットにかけて順次変化させて、かつ、太陽光が室内に直接入射しないような角度に予め設定されて設けられていることを特徴とする調光型遮光体。