JP4410618B2

JP4410618B2 - 電動ブラインドの制御装置

Info

Publication number: JP4410618B2
Application number: JP2004184227A
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: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2024-06-22
Also published as: JP2006009282A

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（特開平２−１０８７８４号公報）に記載されたものが知られている。この公報に記載の制御装置では、日射量検出器からの出力を増幅器にて増幅した後、比較器により基準電圧と比較して、晴れと曇り（または雨）の判定を行い、その判定結果に従い、スラット角度を調整するようにしている。

こうして天候判定機能を持たせることにより、ブラインドを晴天と非晴天に応じた状態に一致させて制御することができるようになっている。

特開平２−１０８７８４号公報

しかしながら、上記特許文献１による天候判断は、比較器によって、日射量検出器からの出力と予め定めた基準値に相当する基準電圧との比較に基づいて行っているが、正午と日没間際といった時間帯や、夏季と冬季といった季節が異なると、晴れの状態の照度値は変化し、照度値が低くても晴天であったり、照度値が高くても曇りであったりすることがあるため、かかる日射量検出器からの出力と予め定めた基準電圧との単なる比較では、誤判定を招く、という問題がある。例えば、実際に太陽が薄い雲に隠れて直射日光がないのにもかかわらず照度が高い、所謂薄曇りの時も、晴天と誤判定してしまう、おそれがある。

晴天であるにもかかわらず、非晴天であると誤判定してブラインドの開度を高くしてしまうと、直射日光が室内に入ってしまうため、ユーザに不快感を与えてしまう、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、天候、特に非晴天であることを正確に判断して、適切なブラインドの開閉度の制御を行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。

前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、異なる方位に向けて配置された陽光センサと、陽光センサから各方位の照度値を取得し、取得した照度値をもとに電動ブラインドに対する制御信号を出力する自動制御手段とを備え、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
前記陽光センサは、少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサを含み、
前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサから得られる照度値を用いて、異なる方位の照度値の差が小さいか否かを判定する非晴天判定手段をさらに備え、
前記非晴天判定手段は、前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサの２つ以上の組み合わせによる複数の陽光センサからの照度値の平均値を求め、その２つ以上の組み合わせの照度値の平均値と天空を向いた陽光センサからの照度値との差を求め、その差と基準値とを比較し、その差がすべて基準値よりも小さい場合に照度値の差が小さいと判定し、
前記自動制御手段は、該非晴天判定手段が照度値の差が小さいと判定した場合に、電動ブラインドの開度を高くする制御信号を出力する、ことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、異なる方位に向けて配置された陽光センサと、陽光センサから各方位の照度値を取得し、取得した照度値をもとに電動ブラインドに対する制御信号を出力する自動制御手段とを備え、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、
前記陽光センサは、少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサを含み、
前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサから得られる照度値を用いて、異なる方位の照度値の差が小さいか否かを判定する非晴天判定手段をさらに備え、
前記非晴天判定手段は、前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサの２つ以上の組み合わせによる２つの陽光センサからの照度値の差を比較値として求め、異なる組み合わせによる比較値の差を求め、その差が基準値よりも小さい場合に照度値の差が小さいと判定し、
前記自動制御手段は、該非晴天判定手段が照度値の差が小さいと判定した場合に、電動ブラインドの開度を高くする制御信号を出力する、ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、異なる方位に向けて配置された陽光センサと、陽光センサから各方位の照度値を取得し、取得した照度値をもとに電動ブラインドに対する制御信号を出力する自動制御手段とを備え、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、
前記陽光センサは、少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサを含み、
前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサから得られる照度値を用いて、異なる方位の照度値の差が小さいか否かを判定する非晴天判定手段をさらに備え、
前記自動制御手段は、該非晴天判定手段が照度値の差が小さいと判定した場合に、電動ブラインドの開度を高くする制御信号を出力し、
前記非晴天判定手段は、下記の条件（１）〜（３）の１つ以上を満足する場合に照度値の差が小さいと判定することを特徴とする。
（１）前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサの２つ以上の組み合わせによる２つの陽光センサからの照度値の差と基準値とを比較したときに、その２つ以上の組み合わせの照度値の差がすべて基準値よりも小さいこと。
（２）前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサの２つ以上の組み合わせによる複数の陽光センサからの照度値の平均値と天空を向いた陽光センサからの照度値との差を求め、その差と基準値とを比較したときに、その差がすべて基準値よりも小さいこと。
（３）前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサの２つ以上の組み合わせによる２つの陽光センサからの照度値の差を比較値とし、異なる組み合わせによる比較値の差を求めたときに、その差が基準値よりも小さいこと。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の異なる方位を向いた組み合わせが、相反する正反対の方位同士の組み合わせであることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサの向きが、それぞれ複数のブラインド取付面の方位と一致することを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサから得られる照度値を用いて、異なる方位の照度値の差が小さいか否かを判定し、照度値の差が小さいと判定した場合に非晴天とする。即ち、複数の陽光センサからの照度値の相対的な偏差を見て非晴天かどうかを判定するために、時間帯や季節にかかわらず、安定して判定することができる。また、うす曇の状態は、照度値自体は高いけれども、方位による差は小さいので、そのような状態も非晴天と正しく判定することができるようになる。

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は、主として、複数の陽光センサ１２と、制御部１３と、を備えている。

複数の陽光センサ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、その受光面を電動ブラインドが設置される取付面の方位に向けて、東西南北の方位に向けて及び／または天空を含む異なる任意の方位に向けて設置されるとよい。

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に詳細に示したように、陽光センサ１２は、増幅器２２及びＡ／Ｄ変換器２４を介して制御部１３に接続される。制御部１３は、コンピュータで構成され、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、基準値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、一定周期毎に電動ブラインド１６の開閉度の自動制御処理を行う自動制御手段３８と、非晴天判定手段としての天候判定手段４０とを備えている。

以上のように構成される電動ブラインドの制御装置１０の自動制御処理の作用を説明する。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１３に入力される。

制御部１３の自動制御手段３８では、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、自動制御を行なう周期に相当する時間Ｔを計時し（ステップＳ１０２）、時間Ｔが経過すると、以下に詳細に述べる天候判定手段４０による天候判定を行い（ステップＳ１１０）、晴天と判定された場合には、直射日光が入らないような日射遮蔽開閉度を演算する（ステップＳ１１６）。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がロールスクロ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、天候判定手段４０で「非晴天」であると判定された場合には、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を演算する（ステップＳ１１８）。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、スラットの回転角度の水平を表す度合い、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Ｓ１２０〜Ｓ１２２）。

開閉度を演算すると、その開閉度に電動ブラインド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Ｓ１２４）。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。

時間Ｔ毎に、ステップＳ１０２〜Ｓ１２４が繰り返されて、天候の変化に追従した自動制御が行なわれる。

天候判定手段４０による天候判定は、図４に示すフローチャートに従って行なわれる。まず、それぞれ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、複数の照度値を取得する（ステップＳ２０２）。

ここで、今、説明のために、陽光センサ１２は、東西南北に向けてそれぞれ設置されているものとし、それらの陽光センサ１２から得られた照度値をＩ_Ｅ，Ｉ_Ｗ，Ｉ_Ｓ，Ｉ_Ｎとする。また、天空に向けた陽光センサ１２をオプションで設置することができるものとして、天空フラグで設置している場合と設置していない場合を識別することができるものとする。天空に向けた陽光センサ１２が設置されている場合、その陽光センサ１２から得た照度値をＩ_Ｕとする。

まず、相対する正反対の方位を向いた陽光センサ１２同士の組み合わせの照度値の差（差は絶対値とする）を求める（ステップＳ２０４）。即ち、

となる。そして、これらの組み合わせの差と第１基準値Δ_Ｔｈ１、Δ_Ｔｈ１’との比較を行う（ステップＳ２０６）。

上記不等式を１つでも満足しない場合には、ステップＳ２１４に進み、現天候を「晴天」と判定する。一方、上記不等式をいずれも満足する場合には、ステップＳ２０８に進み、天空に向いた陽光センサ１２が設置されているか否かを天空フラグで判定する。陽光センサ１２が設置されている場合には、ステップＳ２１０に進み、相反する正反対の方位を向いた陽光センサ１２同士からの照度値の平均値と天空に向けて設置した陽光センサ１２からの照度値Ｉ_Ｕとの差を求める。即ち、

となる。そして、これらの差と第２基準値Δ_Ｔｈ２との比較を行う（ステップＳ２１２）。

上記不等式を１つでも満足しない場合には、ステップＳ２１４に進み、現天候を「晴天」と判定し、一方、天空に向いた陽光センサ１２が設置されていない場合または上記不等式をいずれも満足する場合には、ステップＳ２１６に進み、現天候を「非晴天」と判定し、自動制御処理に戻り、それぞれの場合に応じたブラインドの開閉度を求める。

以上のように、この実施形態では、異なる方位を向いた陽光センサ１２からの照度値同士の差を用い、または、異なる方位を向いた陽光センサ１２からの照度値同士の平均値と天空を向いた陽光センサ１２からの照度値との差を用いて、各方位の照度値の偏差が少ない場合に非晴天と判定することにより、時間帯や季節の影響を受け難い判定とすることができて、正確に天候を判定することができる。

非晴天の判定条件は、上記図４で示すフローチャートに示した例のように、ステップＳ２０６またはステップＳ２１２の条件を組み合わせる他に、一方のステップの条件でのみ非晴天であることを判定してもよい。上記例を含み、他の非晴天の判定条件としては以下の条件を例示することができる。
（１）異なる方位を向いた１つ以上の組み合わせによる２つの陽光センサからの照度値の差を求め、それらの組み合わせの照度値の差と基準値とを比較したときに、その１つ以上の組み合わせの照度値の差がすべて基準値よりも小さいこと。

ステップＳ２０６で示した条件がこの条件（１）に該当する。ステップＳ２０６では、陽光センサの組み合わせとして、東西、南北をそれぞれ向いた陽光センサの組み合わせとしており、好ましくは相対する反対の方位を向いた陽光センサからの照度値の差を求めることが望ましいが、これに限らず、東南、南西、西北、北東、といった任意の方位の組み合わせによる陽光センサからの照度値の差を求めることができる。

ステップＳ２０６のように、天空以外の異なる方位を向いた陽光センサからの照度値を用いる場合には、２つ以上の組み合わせによる２つの照度値の差を求めて、それぞれ２つ以上の組み合わせによる差と基準値と比較し、それらの２つ以上の組み合わせの照度値の差がすべて基準値よりも小さいことを条件とすることが好ましい。なぜならば、例えば、太陽が南に位置している場合、晴れていても、東西を向いた陽光センサからの照度値の差は小さくなる傾向があり、１つの組み合わせによる２つの照度値の差と基準値との比較結果だけでは、誤検出を招く可能性があるからである。

（２）天空以外の異なる方位を向いた１つ以上の組み合わせによる複数の陽光センサからの照度値の平均値を求め、その１つ以上の組み合わせの照度値の平均値と天空を向いた陽光センサからの照度値との差を求め、その差と基準値とを比較したときに、その差がすべて基準値よりも小さいこと。

ステップＳ２１２で示した条件がこの条件（２）に該当する。ステップＳ２１２では、東西、南北をそれぞれ向いた陽光センサの組み合わせについて、それぞれ照度値の平均値を求めて、それぞれ基準値と比較したが、一つの組み合わせ（例えば、東西のみ、または南北のみ）による陽光センサからの照度値の平均値と、天空を向いた陽光センサからの照度値との差を求めて、この差と基準値とを比較することでも十分である。

（３）異なる方位を向いた２つ以上の組み合わせによる２つの陽光センサからの照度値の差を比較値とし、異なる組み合わせによる比較値の差を求めたときに、その差が基準値よりも小さいこと。

例えば、東西、南北の組み合わせによる２つの陽光センサからの照度値を用いた場合、条件（３）は以下の式で表され、

上記不等式を満足することを非晴天の条件とする。

上記（１）〜（３）の条件またはそれ以外の任意の条件の少なくとも１つ以上をＡＮＤ条件またはＯＲ条件として組み合わせて、非晴天の判定条件とすることができる。

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。天候判定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天候判定手段（非晴天判定手段）

Claims

異なる方位に向けて配置された陽光センサと、陽光センサから各方位の照度値を取得し、取得した照度値をもとに電動ブラインドに対する制御信号を出力する自動制御手段とを備え、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、
前記陽光センサは、少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサを含み、
前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサから得られる照度値を用いて、異なる方位の照度値の差が小さいか否かを判定する非晴天判定手段をさらに備え、
前記非晴天判定手段は、前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサの２つ以上の組み合わせによる複数の陽光センサからの照度値の平均値を求め、その２つ以上の組み合わせの照度値の平均値と天空を向いた陽光センサからの照度値との差を求め、その差と基準値とを比較し、その差がすべて基準値よりも小さい場合に照度値の差が小さいと判定し、
前記自動制御手段は、該非晴天判定手段が照度値の差が小さいと判定した場合に、電動ブラインドの開度を高くする制御信号を出力する、ことを特徴とする電動ブラインドの制御装置。
異なる方位に向けて配置された陽光センサと、陽光センサから各方位の照度値を取得し、取得した照度値をもとに電動ブラインドに対する制御信号を出力する自動制御手段とを備え、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、
前記陽光センサは、少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサを含み、
前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサから得られる照度値を用いて、異なる方位の照度値の差が小さいか否かを判定する非晴天判定手段をさらに備え、
前記非晴天判定手段は、前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサの２つ以上の組み合わせによる２つの陽光センサからの照度値の差を比較値として求め、異なる組み合わせによる比較値の差を求め、その差が基準値よりも小さい場合に照度値の差が小さいと判定し、
前記自動制御手段は、該非晴天判定手段が照度値の差が小さいと判定した場合に、電動ブラインドの開度を高くする制御信号を出力する、ことを特徴とする電動ブラインドの制御装置。
異なる方位に向けて配置された陽光センサと、陽光センサから各方位の照度値を取得し、取得した照度値をもとに電動ブラインドに対する制御信号を出力する自動制御手段とを備え、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、
前記陽光センサは、少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサを含み、
前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサから得られる照度値を用いて、異なる方位の照度値の差が小さいか否かを判定する非晴天判定手段をさらに備え、
前記自動制御手段は、該非晴天判定手段が照度値の差が小さいと判定した場合に、電動ブラインドの開度を高くする制御信号を出力し、
前記非晴天判定手段は、下記の条件（１）〜（３）の１つ以上を満足する場合に照度値の差が小さいと判定することを特徴とする電動ブラインドの制御装置。
（１）前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサの２つ以上の組み合わせによる２つの陽光センサからの照度値の差と基準値とを比較したときに、その２つ以上の組み合わせの照度値の差がすべて基準値よりも小さいこと。
（２）前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサの２つ以上の組み合わせによる複数の陽光センサからの照度値の平均値と天空を向いた陽光センサからの照度値との差を求め、その差と基準値とを比較したときに、その差がすべて基準値よりも小さいこと。
（３）前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサの２つ以上の組み合わせによる２つの陽光センサからの照度値の差を比較値とし、異なる組み合わせによる比較値の差を求めたときに、その差が基準値よりも小さいこと。
前記異なる方位を向いた組み合わせは、相反する正反対の方位同士の組み合わせであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電動ブラインドの制御装置。
前記少なくとも天空以外の異なる方位に向けて配置された４つの陽光センサの向きは、それぞれ複数のブラインド取付面の方位と一致することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電動ブラインドの制御装置。