JP4327665B2

JP4327665B2 - 電動ブラインドの制御装置

Info

Publication number: JP4327665B2
Application number: JP2004184226A
Authority: JP
Inventors: 真中田
Original assignee: Nichibei Co Ltd
Current assignee: Nichibei Co Ltd
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2024-06-22
Also published as: JP2006009281A

Description

本発明は、電動ブラインドを自動制御する電動ブラインドの制御装置に関し、特に天候に応じた制御を行なうことができる電動ブラインドの制御装置に関する。

従来、天候に応じた制御を行なう電動ブラインドの制御装置としては、特許文献１（特許第２６４０９９７号公報）に記載されたものが知られている。この制御装置では、屋外の太陽光を検出して検出信号を出力する光センサと、所定の時間間隔でサンプリングに使用する第１タイマ及び第１タイマの時間間隔より長い間隔でのサンプリングに使用する第２タイマとを備え、ブラインド開状態では第１タイマで光センサからの検出信号を常時サンプリングし、検出信号を基にブラインドを閉じる光量であると判断されたときは、閉制御信号を出力してブラインドを閉じ、第２タイマをスタートさせて、第２タイマによる時間間隔で光センサからの検出信号を常時サンプリングし、検出信号を基にブラインドを開く光量であると判断されたときは、開制御信号を出力してブラインドを開くように、制御する制御回路を備えている。

従来は、「曇り」から「晴れ」または「晴れ」から「曇り」等の天候の変化があったとしても一定周期（例えば３０分乃至１時間）でしか、制御回路がブラインドの開閉の判断をしないために、この期間中に天候の変化があったとしてもブラインドが開閉せずに、状況に即さないという問題があったが、上記特許文献１では、屋外の状況に適したブラインドの開閉制御を自動的に行なうことができるようになっている。

特許２６４０９９７号公報

しかしながら、上記特許文献１による制御では、「曇り」から「晴れ」に変化した場合には、第１タイマによるサンプリングによってすぐに状況の変化に対応することができるが、「晴れ」から「曇り」に変化した場合には、第２タイマによるサンプリングのため、しばらくは（例えば３０分から１時間）状況の変化に対応できず、曇っているにもかかわらず、ブラインドが閉じた状態を継続してしまう、という問題がある。

また、上記特許文献１による制御では、光センサからの検出信号が所定量に達していると判断されたときに、ブラインドの開閉を切替えるように制御しているために、例えば、夏季と冬季、または早朝と昼間のように晴れていても、照度値の差が大きい場合には、晴れと判断する所定量をその季節・時間に応じて変化するように設定しなければならない、という問題がある。

本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、急な天候の変化があっても状況に適した制御を行なうことができる電動ブラインドの制御装置を提供することをその目的とする。また、本発明の他の目的は、季節や時間帯に関係なく、的確に天候の変化を検出して状況に適した制御を行なうことができる電動ブラインドの制御装置を提供することである。

前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、陽光センサからの検出信号に基づき取得した照度値により、一定周期で晴天か非晴天かを判断し、電動ブラインドに対してこの判断結果に基づきブラインドの開閉度を制御する制御信号を送信する自動制御手段を備え、電動ブラインドを自動制御する電動ブラインドの制御装置において、
前記一定周期よりも短い所定周期で前記陽光センサからの検出信号に基づき照度値を取得し、該取得した照度値と前回取得した照度値とを比較し、その差分が予め定めた基準値よりも大きい場合に、前記一定周期にかかわらず、該取得した照度値によりブラインドの開閉度を制御するブラインド開閉信号を電動ブラインドに送信する割込制御手段を備える、ことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の前記照度値が、制御する電動ブラインド取付面の方位と一致した方位に向けて設置された陽光センサからの検出信号に基づき取得される、ことを特徴とする。

請求項１又は２記載の発明によれば、自動制御手段が、一定周期毎に陽光センサからの検出信号に基づき取得した照度値により、電動ブラインドを制御する一方で、割込制御手段が、一定周期よりも短い所定周期で陽光センサからの検出信号に基づき照度値を取得し、該取得した照度値と前回取得した照度値とを比較し、その差分が予め定めた基準値よりも大きい場合に、一定周期にかかわらず、該取得した照度値によりブラインドの開閉度を制御することにより、一定周期の間に天候が急に変化した場合にも、変化後の天候に合わせてブラインドを開閉することができ、ユーザにとって快適な日射制御を行なうことができるようになる。また、一定周期よりも短い所定周期で行なう制御が頻繁になりすぎないようにして、ユーザに不快感を与えることを防ぐことができる。また、季節や時間帯に影響を受けることなく、的確に天候の変化を検出することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明による電動ブラインドの制御装置及び電動ブラインドを含む構成概要図である。図において、１０は電動ブラインドの制御装置であり、制御装置１０には陽光センサ１２が接続されている。

陽光センサ１２は、太陽光の照度に応じた検出信号を出力するもので、屋上等に設置される。受光面を電動ブラインドが設定される取付面の方位、東西南北の方位及び／または天空を含む異なる任意の方位に向けて、複数の陽光センサが設置されるか、または天空に向けて１つの陽光センサが設置される。

また、制御装置１０はフロア毎に設置されるフロア制御装置１４を介して、各フロア毎に配置される電動ブラインド１６のブラインドコントローラ１８に接続される。

図２は、本発明の第１実施形態による制御装置１０の詳細ブロック図である。制御装置１０は、陽光センサ１２に接続される増幅器２２と、Ａ／Ｄ変換器２４と、コンピュータで構成される制御部２６と、を備えており、さらに、制御部２６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有し、プログラムに従いデータの転送、演算、一時的なデータの格納またはメインプログラムの格納を行う制御回路２８と、フロア制御装置１４を介してブラインドコントローラ１８との間でデータの入出力の制御を行うＩ／Ｏ制御回路３０と、データ及びプログラムの格納を行うメモリ３４と、自動制御周期を設定するための設定装置３６とを備えている。さらに、制御回路２８は、第１周期Ｔ１で自動制御処理を行う自動制御手段３８と、第１周期Ｔ１よりも短い周期の第２周期Ｔ２で割込制御処理を行う割込制御手段４０と、を備えている。

自動制御処理を行う周期となる第１周期Ｔ１は、設定装置３６からユーザによって設定される可変値とすることができる。但し、第１周期Ｔ１があまりに短すぎると、自動制御が頻繁に行われすぎる結果、耳障り、目障り等の不快感をユーザに与えてしまうため、所定最低値以上（例えば、５分以上）の範囲で設定し得るものとすると良い。通常、Ｔ１＝３０分から１時間の間の時間となる。割込制御処理を行う周期となる第２周期Ｔ２も、ユーザによって設定される可変値とすることも可能であるが、通常は装置によって設定される一定値とし、前記所定最低値以下の例えば１分程度の周期とする。

以上のように構成される電動ブラインドの制御装置１０の作用を説明する。まず、陽光センサ１２からの検出信号は、制御装置１０の増幅器及びＡ／Ｄ変換器を経て、制御部２６に入力される。

制御部２６では、自動制御手段３８により図３に示すフローチャートに従って自動制御処理が行われる。まず、第１周期に相当する時間Ｔ１を計時し（ステップＳ１０２）、時間Ｔ１が経過すると、各方位に向けて設置された陽光センサ１２からのＡ／Ｄ変換した検出信号を取り込み（ステップＳ１０４）、照度値を取得する（ステップＳ１０６）。尚、ここではＡ／Ｄ変換したディジタル値を照度値とすることができるが、複数の陽光センサ１２から得られるディジタル値を所定の関数に従い演算して求めたものを照度値とすることもできる。例えば、複数の陽光センサ１２から得られるディジタル値の平均値を照度値とすることもできる。

得られた照度値から晴天か非晴天かを判定し（ステップＳ１０８）、ブラインドの開閉度を求める（ステップＳ１１０〜１１２）。

取得された照度値から「晴天」であると判定された場合には、求める開閉度は、直射日光が入らないような日射遮蔽開閉度となる（ステップＳ１１０）。ここで、日射遮蔽開閉度としては、例えば、電動ブラインド１６が横型ブラインドである場合には、スラットの回転角度の度合いまたはスラットの昇降高さの度合いのいずれか一方または両方とすることができ、縦型ブラインドである場合には、ルーバの回転角度の度合いまたはルーバの移動位置の度合いのいずれか一方または両方とすることができる。また、例えば、電動ブラインド１６がロールスクリーンである場合には、開閉度はスクリーンの昇降高さの度合いとすることができる。直射日光が入らないようにする開閉度としては、太陽高度情報（暦情報、緯度、経度情報、時間情報から得ることができる）及び電動ブラインド１６の取付面の向いた方位の情報に基づき、演算することができ、任意の演算が可能である。

一方、取得された照度値から「非晴天」であると判断された場合には、求める開閉度は、なるべく外光を採り入れることができるような非遮蔽開閉度となる（ステップＳ１１２）。例えば、電動ブラインド１６が横型ブラインドである場合には、非遮蔽開閉度は、スラットが水平となるスラットの回転角度の度合い、または、スラットの完全上昇を表す度合い、とすることができる。または、太陽高度情報から得た太陽光の入射角度に平行なスラットの回転角度を表す度合いとすることもできる。曇りの場合には、太陽光に向けた角度が最も明るい方向となるから、直射日光が入らずに明るい光を室内に採り入れることができるからである。

また、照度値以外に、他の優先するべき判定要素、例えば、ある時刻以降はブラインドを閉めるといった、時間による制御を行う必要があれば、その判定要素による開閉度が優先する（ステップＳ１１４〜Ｓ１１６）。

こうして、開閉度を演算すると、その開閉度になるように電動ブラインド１６を動作させるためのブラインド制御信号を送信する（ステップＳ１１８）。ブラインド制御信号は、各ブラインドコントローラ１８へと送られて、各電動ブラインド１６の動作が行われる。

一方、ステップＳ１０２において、第１周期に相当するＴ１が経過していない間は、以下で説明する割込制御処理がなされている（ステップＳ１２２）。

図４は、割込制御手段４０により行われる割込制御処理のフローチャートである。まず、第２周期に相当する時間Ｔ２を計時し（ステップＳ２０２）、時間Ｔ２が経過すると、各方位に向けて設置された陽光センサ１２からの検出信号を取り込み（ステップ２０４）、照度値を取得し今回取得した照度値を表す変数Ｉｋ（０）、（ｋ＝各方位）に代入する（ステップＳ２０６）。尚、ここでは各方位のＡ／Ｄ変換したディジタル値を照度値とすることができるが、複数の陽光センサ１２から得られるディジタル値を所定の関数に従い演算して求めたものを照度値とすることもできる。例えば、複数の陽光センサ１２から得られるディジタル値の平均値を照度値とすることもできる。

そして、最初の割込制御処理か否かを判定し（ステップＳ２０８）、最初の場合には、そのディジタル値を前回取得した照度値を表す変数Ｉｋ（−１）、（ｋ＝各方位）に代入して記憶し（ステップＳ２１０）、戻る。

次に、ステップＳ２０８で２回目以降となると、各方位それぞれで前記Ｉｋ（−１）と、今回取得した照度値Ｉｋ（０）との差ΔＩｋ＝Ｉｋ（０）−Ｉｋ（−１）を算出する（ステップＳ２１２）。そして、予め定められた基準値Ｔｈと比較し、|ΔＩｋ|≧Ｔｈとなるものがいずれかの方位において存在するか否かを判定し（ステップＳ２１４）、１つも存在しない場合には、今回取得した照度値をＩｋ（−１）に代入して記憶し（ステップＳ２１６）、戻る。一方、ステップＳ２１４の条件を満足するものが１つでも存在する場合には、開閉度を演算して（ステップＳ２１８）、その開閉度になるように電動ブラインド１６を動作させるためのブラインド開閉信号を送信する（ステップ２２０）。ブラインド開閉信号は、各ブラインドコントローラ１８へと送られて、各電動ブラインド１６の動作が行われる。

ステップＳ２１８の開閉度の演算においては今回取得した照度値Ｉｋ（０）が前回取得した照度値Ｉｋ（−１）よりもＴｈ以上大きくなったときは、曇りから晴れに変化したと考えられ、開閉度の演算は、直射日光が入らないような日射遮蔽開閉度の演算となる。よって、太陽高度情報（暦情報、緯度、経度情報、時間情報から得ることができる）、電動ブラインド１６の取付面の向いた方位の情報に基づき、演算することができ、任意の演算が可能である。逆に、今回取得した照度値Ｉｋ（０）が前回取得した照度値Ｉｋ（−１）よりもＴｈ以上小さくなったときは、晴れから曇りに変化したと考えられ、開閉度の演算はなるべく外光を採り入れることができるような非遮蔽開閉度となり、電動ブラインド１６が横型ブラインドである場合には、スラットの回転角度を水平、若しくは太陽の入射角度と平行、またはスラットの完全上昇を表す開閉度とすることができる。

但し、ステップＳ２１４における判定条件としては、上記例に限るものではなく、例えば、曇りから急に晴れた場合のみ割込みさせたい場合には、ΔＩｋ≧Ｔｈ（＞０）を満足するか否かを判定条件とすることができ、さらには、晴れから曇りに変化したと判定する場合と、曇りから晴れに変化したと判定する場合では、比較する基準値を異ならしめた方が良いと考えられる場合には、ステップＳ２１４における判定条件として、ΔＩｋ≧ＴｈまたはΔＩｋ≦−Ｔｈ’（Ｔｈ’＞０）の条件を満足する場合に、開閉度を演算するようにするとよい。また、晴れから曇りに変化したと判定する場合は、照度値が急激に下がった後、連続して何回か照度値が低い値を継続した場合に、曇りに変化したと判定することもできる。

こうして、周期Ｔ１よりも短い周期Ｔ２において、急激な照度の変化が起こったときには、周期Ｔ１にかかわらず、電動ブラインド１６の開閉度を変化させることで、急激な天候の変化に即した制御を行うことができる。

図５は、周期Ｔ１と周期Ｔ２との関係を表すタイミングチャートである。制御信号は周期Ｔ１で必ず出されるが、開閉信号は、急激な天候の変化が生じたときに、その変化の発生から最大Ｔ２の遅延の範囲で、急激な天候の変化に即するように出される。従来であれば、制御信号しか発生しないので、曇りから晴れに変化してからかなりの時間（図５のＴｄ）、直射日光が入射してユーザに不快環境を強いることになるが、この実施形態によれば、状況に適した制御を行うことができる。

図４のフローチャートでは、開閉信号を送信するための条件として、前回と今回との照度値の差分が所定値Ｔｈよりも小さいか否かを判定しているために、季節や時間帯が異なっていても、天候の変化を正確に判定することができる。しかしながら、これに限るものではなく、例えば、閾値を季節または時間帯によって変化させることにより、その時点での照度値の値を閾値と比較することにより、天候の変化が生じたか否かを判定するようにしてもよい。

図６は、第２の実施形態を表す電動ブラインドの制御装置の詳細ブロック図である。図２と異なるのは、陽光センサ１２と制御部２６との間に天候変化検出手段を構成する比較器４２が設けられている点である。尚、図では、１つの陽光センサ１２のみ示すが、陽光センサ１２ごとに比較器４２が設けられる。比較器４２は、陽光センサ１２からの検出信号の強度が予め決められた基準レベルＴｈ１よりも大きい場合に、検出信号としてのハイレベルの比較信号を出力するものである。

この実施形態による割込制御手段４０による割込制御処理のフローチャートを図７に示す。まず、比較器４２からの比較信号が出力されたか否かを判定し（ステップＳ３０２）、比較信号が出されると、各陽光センサ１２からの検出信号を取り込み（ステップＳ３０４）、開閉度の演算を行なう（ステップＳ３０６）。つまり、予め決められた基準レベルＴｈ１を、その季節及び時間帯において、晴れと判定し得る照度値とすることにより、陽光センサ１２の照度が基準レベルＴｈ１よりも高くなったことは、「晴れ」に変化したと判定することができるので、日射遮蔽開閉度を演算する。そして、その開閉度に電動ブラインド１６を制御するためのブラインド開閉信号を送信する（ステップ３０８）。ブラインド開閉信号は、各ブラインドコントローラ１８へと送られて、各電動ブラインド１６の動作が行われる。

この実施形態の変形例として、比較器４２と並列に第２比較器を設けても良い。第２比較器は、陽光センサ１２からの検出信号が予め決められた基準レベルＴｈ２よりも小さい場合に、ハイレベルの比較信号を出力するものとする。予め決められた基準レベルＴｈ２を、その季節及び時間帯において、曇りと判定し得る照度値とすることにより、陽光センサ１２の照度が基準レベルＴｈ２よりも小さくなったことは、「曇り」に変化したと判定することができるので、非遮蔽開閉度を演算することとしてもよい。

または、比較器４２の代わりに、微分回路と比較器を直列に設けることも可能である。微分回路からの微分信号が基準レベルよりも大きくなったときに比較器から比較信号が出力されるようにすると、この比較信号が出力された時に、急激な天候の変化が生じたものとして、ステップＳ３０６以降の開閉度の演算を行なうとよい。

このように第２の実施形態によれば、天候の変化が生じると、タイムラグなく、天候の変化に即座に追従したブラインドの開閉制御を行なうことができる。

本発明による電動ブラインドの制御装置及び電動ブラインドを含む構成概要図である。本発明の第１実施形態による電動ブラインドの制御装置の詳細ブロック図である。自動制御処理のフローチャートである。第１実施形態による割込制御処理のフローチャートである。第１周期Ｔ１と第２周期Ｔ２との関係を表すタイミングチャートである。第２実施形態を表す電動ブラインドの制御装置の詳細ブロック図である。第２実施形態による割込制御処理のフローチャートである。

符号の説明

１０制御装置
１２陽光センサ
１６電動ブラインド
３８自動制御手段
４０割込制御手段
４２比較器（天候変化検出手段）

Claims

陽光センサからの検出信号に基づき取得した照度値により、一定周期で晴天か非晴天かを判断し、電動ブラインドに対してこの判断結果に基づきブラインドの開閉度を制御する制御信号を送信する自動制御手段を備え、電動ブラインドを自動制御する電動ブラインドの制御装置において、
前記一定周期よりも短い所定周期で前記陽光センサからの検出信号に基づき照度値を取得し、該取得した照度値と前回取得した照度値とを比較し、その差分が予め定めた基準値よりも大きい場合に、前記一定周期にかかわらず、該取得した照度値によりブラインドの開閉度を制御するブラインド開閉信号を電動ブラインドに送信する割込制御手段を備える、
ことを特徴とする電動ブラインドの制御装置。
前記照度値は、制御する電動ブラインド取付面の方位と一致した方位に向けて設置された陽光センサからの検出信号に基づき取得される、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装置。