JP6991303B2 - 制御装置、日射制御システム、日射制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、建物の内部空間へ入る日射を制御する技術に関する。

ブラインドを自動制御することで、住宅内に取り込む日射量を調整して省エネルギー化と快適性の向上を図る技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に開示されるブラインドの自動制御方法では、例えば、冬期の暖房時において、できるだけ日射を取り込みつつ、室温が設定温度より高くなると、日射を遮るようにブラインドを制御する。

特開平８－１２１０４４号公報

ところで、近年、エネルギーを効率的に利用する、ゼロエネルギーハウス（ＺＥＨ）が注目され、その普及が進められている。かかるＺＥＨは、高断熱仕様で建築されているため、熱容量が大きく、熱容量が小さい住宅に比べると室内の温度変動の抑制効果に優れる。したがって、ブラインド等の日射遮蔽装置の自動制御において、より確実に省エネルギー効果を得るためには、対象となる住宅の熱容量を勘案することが必要であるが、そのような技術の提案は未だなされていないのが実情である。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、より確実に省エネルギー効果が得られるように日射遮蔽装置を制御することを可能にした制御装置等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る制御装置は、
建物の内部空間へ入る日射を遮蔽する日射遮蔽装置と通信する通信手段と、
前記日射遮蔽装置に対する制御の基本スケジュールを記憶する基本スケジュール記憶手段と、
前記基本スケジュールに設定されている前記日射遮蔽装置の制御を変更する時刻を前記建物の熱容量に基づいてシフトすることで前記日射遮蔽装置に対する制御のスケジュールを決定するスケジュール決定手段と、
前記決定されたスケジュールに従って前記日射遮蔽装置を前記通信手段を介して制御する日射遮蔽装置制御手段と、を備える。

本発明によれば、より確実に省エネルギー効果が得られるように日射遮蔽装置を制御することが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る日射制御システムを包含したエネルギー管理システムの全体構成を示す図 実施の形態１に係る制御装置のハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態１に係る制御装置が備える二次記憶装置について説明するための図 実施の形態１に係る制御装置の機能構成を示すブロック図 実施の形態１に係る基本制御スケジュールテーブルの一例を示す図 実施の形態１に係る時間シフトテーブルの一例を示す図 実施の形態１に係る補正ルールについて説明するための図 実施の形態１に係る制御スケジュール生成処理の手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態２に係る日射制御システムを包含したエネルギー管理システムの全体構成を示す図 実施の形態２に係る制御装置が備える二次記憶装置について説明するための図 実施の形態２に係る制御装置の機能構成を示すブロック図 実施の形態２に係る住宅情報について説明するための図 実施の形態２に係るクラウドサーバのハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態２に係るクラウドサーバの機能構成を示すブロック図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る日射制御システムを包含したエネルギー管理システム１の全体構成を示す図である。このエネルギー管理システム１は、一般家庭で使用される電力の管理を行う、いわゆる、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）と呼ばれるシステムである。エネルギー管理システム１は、制御装置２と、操作端末３と、電力計測装置４と、発電設備５と、日射遮蔽装置６と、エアコン７と、照明器８と、ルータ９とを備える。

制御装置２は、本発明に係る制御装置の一例である。制御装置２は、家屋Ｈ内の適切な場所に設置され、エネルギー管理システム１を統括的に制御する。制御装置２の詳細については後述する。

操作端末３は、押しボタン、タッチパネル、タッチパッド等の入力デバイスと、有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示デバイスと、通信インタフェースとを備えた、例えば、スマートフォン、タブレット端末等のスマートデバイスである。操作端末３は、制御装置２と、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｗｉ－ＳＵＮ（登録商標）、有線ＬＡＮ等の周知の通信規格に則った通信を行う。操作端末３は、ユーザからの操作を受け付け、受け付けた操作内容を示す情報を制御装置２に送信する。また、操作端末３は、制御装置２から送信された、ユーザに提示するための情報を受信し、受信した情報を表示する。このように、操作端末３は、ユーザとのインタフェース（いわゆる、ユーザインタフェース）としての役割を担う。

電力計測装置４は、電力線ＰＬ１～３のそれぞれにおける電力を計測する。電力線ＰＬ１及び電力線ＰＬ２は、商用電源１１と分電盤１２との間に配設される。電力線ＰＬ３は、発電設備５と、電力線ＰＬ１と電力線ＰＬ２との連結点ＣＰとの間に配設される。

電力計測装置４は、電力線ＰＬ１～３にそれぞれ接続されたＣＴ（Current Transformer）１～３の各々と通信線を介して接続される。ＣＴ１～３は、交流電流を計測するセンサである。電力計測装置４は、ＣＴ１の計測結果に基づいて電力線ＰＬ１における電力、換言すると、この家庭における買電電力又は売電電力を計測する。また、電力計測装置４は、ＣＴ２の計測結果に基づいて電力線ＰＬ２における電力、即ち、家屋Ｈで消費される電力、即ち、家屋Ｈの総消費電力を計測する。また、電力計測装置４は、ＣＴ３の計測結果に基づいて電力線ＰＬ３における電力、即ち、発電設備５から出力される電力（以下、発電電力と称する。）を計測する。

上記の買電電力とは、商用電源１１から供給された電力、即ち、電気事業者から買った電力をいう。また、売電電力とは、逆潮電力として商用電源１１へ供給した電力、即ち、電気事業者に売った電力をいう。家屋Ｈのユーザは、発電電力が、家屋Ｈの総消費電力を超えた場合に、規定の条件を満たすことで、発電電力の内の余剰分の電力を電気事業者に売ることが可能となる。なお、家屋Ｈの総消費電力は、買電時では、買電電力と発電電力を加算した電力に等しく、売電時では、発電電力から売電電力を差し引いた電力に等しい。

また、電力計測装置４は、無線通信インタフェースを備え、家屋Ｈ内に構築された無線ネットワーク（図示せず）を介して、制御装置２と通信可能に接続する。この無線ネットワークは、例えば、エコーネットライト（ECHONET Lite）に準じたネットワークである。なお、電力計測装置４は、外付けの通信アダプタ（図示せず）を介して、この無線ネットワークに接続されてもよい。

電力計測装置４は、制御装置２からの要求に応答して、買電電力又は売電電力の計測結果と、総消費電力の計測結果と、発電電力の計測結果とが格納された電力情報を制御装置２に送信する。なお、電力計測装置４は、電力情報を自発的に一定の時間間隔（例えば、１分間隔）で制御装置２に送信してもよい。

発電設備５は、ＰＶ（photovoltaic）パネル５０と、パワーコンディショニングシステムであるＰＶ－ＰＣＳ５１とを備えた太陽光発電設備である。ＰＶパネル５０は、家屋Ｈの屋根の上に設置され、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換することで発電する。ＰＶ－ＰＣＳ５１は、ＰＶパネル５０の発電により生じた直流電力を交流電力に変換することで、上記の発電電力を生成し、電力線ＰＬ３と電力線ＰＬ２を介して、分電盤１２に供給する。

日射遮蔽装置６は、家屋Ｈに設けられた図示しない窓を屋外側から覆うように設置され、当該窓を介して入射する日射を遮るための装置であり、例えば、外付けの電動ブラインドである。日射遮蔽装置６は、分電盤１２に接続される電力線ＰＬ４を介して電力の供給を受ける。

ユーザは、日射遮蔽装置６の図示しない専用のリモコンを操作して、日射遮蔽装置６を制御することができる。詳細には、ユーザは、日射遮蔽装置６のリモコンを操作して、スラット（ルーバともいう。）の角度（以下、スラット角度という。）の変更を指示したり、又は、ブラインドの巻き上げ（即ち、ブラインド全開）を指示することができる。具体的には、ユーザは、スラット角度について、０°～９０°の範囲を１５°単位で指定することができる。ブラインド全開でない、即ち、ブラインドが下りた状態において、スラット角度が０°（即ち、ブラインド全閉）の場合、日射の遮蔽率が最も高くなり、９０°の場合、日射の遮蔽率が最も低くなる。これにより、ユーザは、家屋Ｈに入る日射を好みの程度に調整することができる。

また、日射遮蔽装置６は、無線通信インタフェースを備え、上述した無線ネットワークを介して、制御装置２と通信可能に接続する。なお、日射遮蔽装置６は、外付けの通信アダプタ（図示せず）を介して、この無線ネットワークに接続されてもよい。制御装置２は、通信により、日射遮蔽装置６に対して、上記と同様の指示を与えて、日射遮蔽装置６を制御することができる。制御装置２による日射遮蔽装置６の制御の詳細については後述する。

エアコン７は、家屋Ｈの内部空間の空調を行う空調機であり、壁掛タイプの室内機と、屋外に設置された室外機とを備える。室内機と室外機は、通信線を介して通信可能に接続されると共に、冷媒を循環させるための冷媒配管により接続されている。エアコン７は、分電盤１２に接続される電力線ＰＬ５を介して電力の供給を受ける。ユーザは、エアコン７の図示しない専用のリモコンを操作することで、エアコン７に対して、例えば、冷房運転、暖房運転、送風運転又は除湿運転の開始又は停止を指示することができ、また、設定温度（即ち、目標温度）又は風力の変更を指示することができる。

また、エアコン７は、無線通信インタフェースを備え、上述した無線ネットワークを介して、制御装置２と通信可能に接続する。なお、エアコン７は、外付けの通信アダプタ（図示せず）を介して、この無線ネットワークに接続されてもよい。制御装置２は、通信により、エアコン７に対して、上記と同様の指示、即ち、冷房運転、暖房運転、送風運転又は除湿運転の開始又は停止を指示することができ、また、設定温度（即ち、目標温度）又は風力の変更を指示することができる。

また、エアコン７は、制御装置２からの要求に応答して、エアコン７の現在の運転状態を示すデータ（以下、運転状態データという。）を制御装置２に送信する。この運転状態データには、冷房運転中、暖房運転中、送風運転中、除湿運転中、運転停止中の何れかを示す情報と、設定温度及び風力を示す情報と、室内機が備える温度センサにより計測された室内の空気温度を示す情報と、室外機が備える圧縮機の運転周波数を示す情報とが含まれる。なお、エアコン７は、運転状態データを自発的に一定の時間間隔（例えば、１分間隔）で制御装置２に送信してもよい。

照明器８は、家屋Ｈにおける室内の天井に設置され、室内の照明を行う。照明器８は、分電盤１２に接続される電力線ＰＬ６を介して電力の供給を受ける。ユーザは、照明器８の図示しない専用のリモコンを操作して、所望の照明を照明器８に実行させることができる。また、照明器８は、無線通信インタフェースを備え、上述した無線ネットワークを介して、制御装置２と通信可能に接続する。制御装置２は、通信により、照明器８を制御することができる。

ルータ９は、ブロードバンドルータであり、制御装置２とＬＡＮ（Local Area Network）ケーブルで接続される。制御装置２は、ルータ９を介して、インターネットに接続される他の装置（例えば、気象事業者サーバ１０）と通信することができる。

気象事業者サーバ１０は、気象事業者によって管理されるサーバであり、インターネットに接続されている。気象事業者サーバ１０は、契約したユーザに、当該ユーザが居住する地域の天気予報を提供する。詳細には、気象事業者サーバ１０は、契約したユーザの家屋Ｈに設置されている制御装置２からの要求に応答して、天気予報を示すデータ（以下、天気予報データという。）を制御装置２に送信する。

制御装置２は、図２に示すように、プロセッサ２０と、通信インタフェース２１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３と、二次記憶装置２４とを備える。これらの構成部は、バス２５を介して相互に接続される。プロセッサ２０は、この制御装置２を統括的に制御する。プロセッサ２０によって実現される制御装置２の機能の詳細については後述する。

通信インタフェース２１は、上述した無線ネットワークを介して電力計測装置４、日射遮蔽装置６、エアコン７及び照明器８と無線通信するためのネットワークカードと、操作端末３と無線通信又は有線通信するためのネットワークカードと、ルータ９を介して他の装置（例えば、気象事業者サーバ１０）と通信するためのネットワークカードとを備える。通信インタフェース２１は、本発明に係る制御装置が備える通信手段の一例である。

ＲＯＭ２２は、複数のファームウェア及びこれらのファームウェアの実行時に使用されるデータを記憶する。ＲＡＭ２３は、プロセッサ２０の作業領域として使用される。

二次記憶装置２４は、本発明に係る基本スケジュール記憶手段、時間シフトテーブル記憶手段の一例である。二次記憶装置２４は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）を含んで構成される。二次記憶装置２４は、図３に示すように、日射制御プログラム２４０と、空調履歴ＤＢ２４１と、熱容量データ２４２と、基本制御スケジュールテーブル２４３と、時間シフトテーブル２４４と、制御スケジュール２４５とを記憶する。この他にも、二次記憶装置２４には、この家庭で消費される電力を管理するための１又は複数のプログラムと、各プログラムの実行時に使用されるデータが記憶される。

日射制御プログラム２４０は、プロセッサ２０によって実行されるコンピュータプログラムであり、日射遮蔽装置６を制御するための処理が記述されている。空調履歴ＤＢ２４１は、エアコン７の運転状態の履歴が保存されるデータベースである。プロセッサ２０は、エアコン７から送られてきた上述した運転状態データを通信インタフェース２１を介して受信し、受信した運転状態データを、受信した時刻と対応付けて空調履歴ＤＢ２４１に保存する。

熱容量データ２４２、基本制御スケジュールテーブル２４３、時間シフトテーブル２４４及び制御スケジュール２４５の詳細については後述する。

以上のように構成されたエネルギー管理システム１は、本発明の実施の形態１に係る日射制御システムを包含している。実施の形態１に係る日射制御システムは、制御装置２と、操作端末３と、日射遮蔽装置６と、エアコン７と、ルータ９とにより構成される。

図４は、制御装置２の機能構成を示すブロック図である。制御装置２は、機能的には、情報受付部２００と、熱容量算出部２０１と、日射量推定部２０２と、スケジュール決定部２０３と、日射遮蔽装置制御部２０４と、テーブル補正部２０５とを備える。これらの機能部は、プロセッサ２０が二次記憶装置２４に記憶されている日射制御プログラム２４０を実行することで実現される。

情報受付部２００は、本発明に係る第１情報受付手段の一例である。情報受付部２００は、工事担当者、家屋Ｈの住人等のユーザにより操作端末３を介して入力された床情報を受け付ける。床情報とは、家屋Ｈの床に関する情報である。床情報には、例えば、当該床を構成する１又は複数の部材名と、各部材の容積（ｍ^３）と、各部材の単位容積当たりの熱容量（ｋＪ／（ｍ^３・Ｋ））と、延床面積（ｍ^２）とが含まれる。

熱容量算出部２０１は、本発明に係る熱容量算出手段の一例である。熱容量算出部２０１は、情報受付部２００が受け付けた床情報に基づいて、家屋Ｈの熱容量を算出する。建物全体の熱容量は、当該建物の床、壁、天井等のそれぞれを構成する１又は複数の部材の熱容量を合計することで得られる。しかし、一般的には、建物の熱容量として、床の単位面積当たりの熱容量（ｋＪ／（ｍ^２・Ｋ））が広く用いられている。そこで、本実施の形態では、熱容量算出部２０１は、下記の式１により家屋Ｈの熱容量を算出する。

家屋Ｈの熱容量（ｋＪ／（ｍ^２・Ｋ））＝Σ［床を構成する各部材の熱容量（ｋＪ／Ｋ）］／家屋Ｈの延床面積（ｍ^２） （式１）

例えば、家屋Ｈの床が部材Ａと部材Ｂで構成されている場合、熱容量算出部２０１は、下記の式２～式４により、床の総熱容量（ｋＪ／Ｋ）を算出する。

部材Ａの熱容量（ｋＪ／Ｋ）＝部材Ａの容積（ｍ^３）×部材Ａの単位容積当たりの熱容量（ｋＪ／（ｍ^３・Ｋ）） （式２）

部材Ｂの熱容量（ｋＪ／Ｋ）＝部材Ｂの容積（ｍ^３）×部材Ｂの単位容積当たりの熱容量（ｋＪ／（ｍ^３・Ｋ）） （式３）

床の総熱容量（ｋＪ／Ｋ）＝部材Ａの熱容量（ｋＪ／Ｋ）＋部材Ｂの熱容量（ｋＪ／Ｋ） （式４）

そして、熱容量算出部２０１は、下記の式５により、家屋Ｈの熱容量（ｋＪ／（ｍ^２・Ｋ））を算出する。

家屋Ｈの熱容量（ｋＪ／（ｍ^２・Ｋ））＝床の総熱容量（ｋＪ／Ｋ）／家屋Ｈの延床面積（ｍ^２） （式５）

熱容量算出部２０１は、算出した熱容量を示すデータ、即ち、熱容量データ２４２を二次記憶装置２４に格納する。

日射量推定部２０２は、今後の一定期間（本実施の形態では、２４時間）における日射量の推移を推定する。詳細には、日射量推定部２０２は、気象事業者サーバ１０から通信により当該期間の天気予報を示す天気予報データを取得する。そして、日射量推定部２０２は、取得した天気予報データと、上記の期間における日時とに基づいて、太陽の高度及び方位を予め定めた時間単位で計算することで、日射量の推移を推定する。日射量推定部２０２は、推定した日射量の推移をスケジュール決定部２０３に通知する。

スケジュール決定部２０３は、本発明に係るスケジュール決定手段の一例である。スケジュール決定部２０３は、今後の上記の期間（即ち、２４時間）における日射遮蔽装置６に対する制御のスケジュール（以下、制御スケジュールという。）を決定する。その際、先ず、スケジュール決定部２０３は、基本となる基本制御スケジュールを取得する。詳細には、スケジュール決定部２０３は、二次記憶装置２４に記憶されている基本制御スケジュールテーブル２４３（図５参照）から、当該期間が属する月に対応する制御スケジュールを基本制御スケジュールとして取得する。

基本制御スケジュールテーブル２４３は、各月に対応する制御スケジュールが予め格納されたデータテーブルである。基本制御スケジュールテーブル２４３は、制御装置２又は日射遮蔽装置６のメーカ又は販売元により作成され、制御装置２の出荷段階で二次記憶装置２４に記憶されている。あるいは、工事担当者、家屋Ｈの住人等のユーザによる操作端末３を介した操作により、インターネットを介して接続される、上記のメーカ又は販売元が運営するサーバから、基本制御スケジュールテーブル２４３が制御装置２にダウンロードされることで、二次記憶装置２４に記憶されるようにしてもよい。

図５に示す基本制御スケジュールテーブル２４３の例では、１～１２月の各月の制御スケジュールにおいて、日射遮蔽装置６の動作状態が１～２４時の各時毎で示されている。日射遮蔽装置６の動作状態は、０°～９０°のスラット角度、又は、ブラインド全開の何れかで示される。図５において、“開”は、ブラインド全開を意味する。

基本制御スケジュールテーブル２４３から、基本制御スケジュールを取得すると、スケジュール決定部２０３は、日射量推定部２０２により推定された日射量の推移に基づいて、取得した基本制御スケジュールを補正することで、仮制御スケジュールを生成する。

スケジュール決定部２０３は、生成した仮制御スケジュールを二次記憶装置２４に記憶されている時間シフトテーブル２４４に基づいて補正することで、制御スケジュール２４５を生成する。

時間シフトテーブル２４４は、季節と、時間帯と、動作状態と、家屋Ｈの熱容量の指標に応じたシフト時間とが対応付けられたデータテーブルである。図６に時間シフトテーブル２４４の一例を示す。図６において、“冬”には、暖房を要する月、例えば、１月、２月及び１２月が該当し、“夏”には、冷房を要する月、例えば、６～８月が該当し、“春・秋”には、暖房及び冷房を要さない月、例えば、３月～５月と９月～１１月が該当する。

また、図６において、季節が“冬”の場合、例えば、“朝”とは、７時～８時台であり、“午前”とは、９時～１０時台であり、“昼”とは、１１時～１３時台であり、“午後”とは、１４時～１５時台であり、“夕方”とは、１６時～１７時台であり、“夜”とは１時～６時台と１８時～２４時台である。

図６において、季節が“夏”の場合、例えば、“朝”とは、５時～８時台であり、“午前”とは、９時～１０時台であり、“昼”とは、１１時～１３時台であり、“午後”とは、１４時～１６時台であり、“夕方”とは、１７時～１８時台であり、“夜”とは１時～４時台と１９時～２４時台である。

図６において、季節が“春・秋”の場合、例えば、“朝”とは、６時～８時台であり、“午前”とは、９時～１０時台であり、“昼”とは、１１時～１３時台であり、“午後”とは、１４時～１６時台であり、“夕方”とは、１７時台であり、“夜”とは１時～５時台と１８時～２４時台である。

また、図６において、動作状態とは、日射遮蔽装置６の動作状態であり、０°～９０°のスラット角度、又は、ブラインド全開の何れかで示される。図６において、“開”は、ブラインド全開を意味する。

また、図６において、シフト時間とは、対応する動作状態の開始時刻及び終了時刻をシフトする時間（分単位）であり、符号は、シフトする方向を示す。例えば、“－３０”分の場合、対応する動作状態の開始時刻及び終了時刻を３０分早めることを意味し、“＋３０”分の場合、対応する動作状態の開始時刻及び終了時刻を３０分遅くすることを意味する。

また、図６に示すように、本実施の形態では、家屋Ｈの熱容量（ｋＪ／（ｍ^２・Ｋ））の指標は、“小”、“中”及び“大”の何れかで示される。詳細には、スケジュール決定部２０３は、熱容量データ２４２で示される熱容量と、予め定められた基準熱容量とに基づいて、家屋Ｈの熱容量の指標を“小”、“中”及び“大”の何れかに決定する。基準熱容量は、例えば、１７０ｋＪ／（ｍ^２・Ｋ）である。具体的には、スケジュール決定部２０３は、熱容量データ２４２で示される熱容量が、１７０ｋＪ／（ｍ^２・Ｋ）から１７０×３ｋＪ／（ｍ^２・Ｋ）の間である場合、家屋Ｈの熱容量の指標を“中”に決定する。また、スケジュール決定部２０３は、熱容量データ２４２で示される熱容量が、１７０×３ｋＪ／（ｍ^２・Ｋ）より大きい場合は、家屋Ｈの熱容量の指標を“大”に決定し、１７０ｋＪ／（ｍ^２・Ｋ）より小さい場合は、家屋Ｈの熱容量の指標を“小”に決定する。

スケジュール決定部２０３は、生成した仮制御スケジュールを上述した時間シフトテーブル２４４に基づいて補正することで、制御スケジュール２４５を生成する。例えば、家屋Ｈの熱容量の指標が“大”であり、季節が冬で、生成された仮制御スケジュールにおいて、９時～１０時まで日射遮蔽装置６のスラット角度を６０°に制御するように示されている場合、制御スケジュール２４５においては、９時半～１０時半まで日射遮蔽装置６のスラット角度を６０°に制御するように示されることになる。

スケジュール決定部２０３は、生成した制御スケジュール２４５を二次記憶装置２４に格納する。

図４に戻り、日射遮蔽装置制御部２０４は、本発明に係る日射遮蔽装置制御手段の一例である。日射遮蔽装置制御部２０４は、二次記憶装置２４に記憶されている制御スケジュール２４５に従って日射遮蔽装置６を制御する。詳細には、例えば、現在時刻が、スラット角度を４５°から６０°に変更する時刻になる等、日射遮蔽装置６の動作状態を変更する時刻になると、日射遮蔽装置６は、動作状態の変更を指示する制御データを生成し、日射遮蔽装置６に送信する。かかる制御データには、動作状態の変更を指示する情報と、指定した動作状態（例えば、スラット角度“６０°”）を示す情報とが含まれている。

テーブル補正部２０５は、本発明に係るテーブル補正手段の一例である。テーブル補正部２０５は、制御スケジュール２４５に従って日射遮蔽装置６の制御が行われた際の家屋Ｈの室内の空気状態の傾向に基づいて、時間シフトテーブル２４４の補正を行う。詳細には、テーブル補正部２０５は、前回生成された仮制御スケジュール及び制御スケジュール２４５と、過去１日の空気温度（即ち、室温）の履歴と、予め定めた補正ルールとに基づいて、時間シフトテーブル２４４における対応するシフト時間を補正する。

本実施の形態における補正ルールの概要を図７に示す。図７において、制御方向とは、日射遮蔽装置６に行った制御に対応する動作状態の方向を意味する。具体的には、制御方向は、日射を遮蔽する方向（以下、日射遮蔽という。）又は日射を取り込む方向（以下、日射取込という。）の何れかを示す。例えば、日射遮蔽装置６に対して、スラット角度を６０°から４５°に変更する制御を行った場合、制御方向は、日射遮蔽となり、スラット角度を４５°から６０°に変更する制御を行った場合、制御方向は、日射取込となる。

また、図７において、シフト方向とは、前回の制御スケジュール２４５を生成する際に、時間シフトテーブル２４４に従って、仮制御スケジュールにおける動作状態の開始時刻及び終了時刻をシフトした方向を意味する。シフト方向において、“－”は、動作状態の開始時刻及び終了時刻を早めたことを示し、“＋”は、動作状態の開始時刻及び終了時刻を遅くしたことを示す。また、補正値とは、シフト時間を補正する時間（単位は、分）を意味する。

例えば、制御方向が日射遮蔽であり、シフト方向が“－”であって、当該制御スケジュール２４５に従った日射制御の結果、室温が予め定めた基準温度より低かった場合、テーブル補正部２０５は、時間シフトテーブル２４４の対応するシフト時間を１０分延ばす。あるいは、制御方向が日射取込であり、シフト方向が“＋”であって、当該制御スケジュール２４５に従った日射制御の結果、室温が予め定めた基準温度より低かった場合、テーブル補正部２０５は、時間シフトテーブル２４４の対応するシフト時間を１０分短くする。

なお、テーブル補正部２０５は、過去数日間において平均した室温の傾向に基づいて、時間シフトテーブル２４４の補正を行うようにしてもよい。

図８は、制御装置２が実行する制御スケジュール生成処理の手順を示すフローチャートである。制御装置２は、予め定めた時刻（例えば、午前０時）になると、以下の制御スケジュール生成処理を実行する。

日射量推定部２０２は、気象事業者サーバ１０から通信により、今後の一定期間（本実施の形態では、２４時間）の天気予報を示す天気予報データを取得する（ステップＳ１０１）。日射量推定部２０２は、取得した天気予報データと、上記の期間における日時とに基づいて、日射量の推移を推定する（ステップＳ１０２）。

スケジュール決定部２０３は、基本制御スケジュールテーブル２４３（図５参照）から、上記の期間が属する月に対応する制御スケジュールを基本制御スケジュールとして取得する（ステップＳ１０３）。

スケジュール決定部２０３は、取得した基本制御スケジュールと、日射量推定部２０２により推定された日射量の推移とに基づいて、仮制御スケジュールを生成する（ステップＳ１０４）。

そして、スケジュール決定部２０３は、生成した仮制御スケジュールと、時間シフトテーブル２４４とに基づいて、本制御スケジュール、即ち、制御スケジュール２４５を生成する（ステップＳ１０５）。

以上説明したように、実施の形態１の日射制御システムによれば、制御装置２は、日射遮蔽装置６に対する制御のスケジュールを示す制御スケジュール２４５を、家屋Ｈの熱容量に基づいて決定する。このため、より確実に省エネルギー効果が得られるように日射遮蔽装置６を制御することが可能となる。

例えば、熱容量が大きい家屋では、冬期において、従来と比較し、日射による熱量をより多く室内に取り込むことができるため、暖房負荷を軽減できる。

一方、熱容量が小さい家屋では、取り込む日射の熱量を制限でき、室温の無用な上昇を防止することができる。

また、基本制御スケジュールを補正するために使用される時間シフトテーブル２４４は、実運用においてテーブル補正部２０５によって適宜補正される。このため、時間シフトテーブル２４４を実際の物件に応じて最適化することができ、結果として、より一層確実に省エネルギー効果が得られるように日射遮蔽装置６を制御することが可能となる。

（実施の形態２）
続いて、本発明の実施の形態２に係る日射制御システムについて説明する。なお、以下の説明において、実施の形態１と共通する構成要素等については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図９は、実施の形態２に係る日射制御システムを包含したエネルギー管理システム１Ａの全体構成を示す図である。エネルギー管理システム１Ａは、制御装置２Ａと、操作端末３と、電力計測装置４と、発電設備５と、日射遮蔽装置６と、エアコン７と、照明器８と、ルータ９と、クラウドサーバ１３とを備える。実施の形態２に係る日射制御システムは、制御装置２Ａと、操作端末３と、日射遮蔽装置６と、エアコン７と、ルータ９と、クラウドサーバ１３とにより構成される。

制御装置２Ａのハードウェア構成は、実施の形態１の制御装置２と同様である（図２参照）。但し、制御装置２Ａの二次記憶装置２４には、図１０に示すように、日射制御プログラム２４０の替わりに、日射制御プログラム２４０Ａが記憶されている。日射制御プログラム２４０Ａは、制御装置２Ａが備えるプロセッサ２０によって実行されるコンピュータプログラムであり、日射遮蔽装置６を制御するための処理が記述されている。

制御装置２Ａは、機能的には、図１１に示すように、情報受付部２００Ａと、日射量推定部２０２と、スケジュール決定部２０３と、日射遮蔽装置制御部２０４と、テーブル補正部２０５と、熱容量取得部２０６とを備える。これらの機能部は、プロセッサ２０が二次記憶装置２４に記憶されている日射制御プログラム２４０Ａを実行することで実現される。

情報受付部２００Ａは、本発明に係る第２情報受付手段の一例である。情報受付部２００Ａは、工事担当者、家屋Ｈの住人等のユーザにより操作端末３を介して入力された住宅識別情報を受け付ける。住宅識別情報とは、家屋Ｈのメーカ名と、家屋Ｈの住宅シリーズ名とを含む情報である（図１２参照）。

熱容量取得部２０６は、本発明に係る熱容量取得手段の一例である。熱容量取得部２０６は、情報受付部２００Ａが受け付けた住宅識別情報に基づいて、クラウドサーバ１３から通信により家屋Ｈの熱容量を示すデータである熱容量データを取得する。詳細には、熱容量取得部２０６は、クラウドサーバ１３に対して、熱容量データを要求するための要求データを送信する。この要求データには、住宅識別情報が格納されている。

クラウドサーバ１３は、制御装置２のメーカ又は販売会社によって設置され、運用されるサーバコンピュータであり、一般的なＷｅｂサーバとしての機能を有し、インターネットに接続される。クラウドサーバ１３は、図１３に示すように、プロセッサ１３０と、通信インタフェース１３１と、ＲＯＭ１３２と、ＲＡＭ１３３と、二次記憶装置１３４とを備える。これらの構成部は、バス１３５を介して相互に接続される。プロセッサ１３０は、クラウドサーバ１３を統括的に制御する。プロセッサ１３０の性能は、制御装置２Ａのプロセッサ２０より高い。

通信インタフェース１３１は、インターネットに接続して、制御装置２Ａ等の他の装置と通信するためのインタフェースである。

ＲＯＭ１３２は、複数のファームウェアとこれらのファームウェアの実行時に使用されるデータを記憶する。ＲＡＭ１３３は、プロセッサ１３０の作業領域として使用される。

二次記憶装置１３４は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ等で構成される大容量の記憶装置である。二次記憶装置１３４には、顧客、即ち、制御装置２Ａを購入した各ユーザに対して、電力管理サービスを提供するためのプログラム（以下、サービス提供プログラムという。）と、かかるサービス提供プログラムの実行時に使用されるデータが記憶される。

クラウドサーバ１３は、機能的には、図１４に示すように、電力データ収集部１３００と、電力管理情報通知部１３０１と、熱容量算出部１３０２とを備える。これらの機能部は、プロセッサ１３０が二次記憶装置１３４に記憶されている上記のサービス提供プログラムを実行することで実現される。

電力データ収集部１３００は、各顧客の制御装置２Ａから消費電力量に関するデータである電力データを定期的に収集する。電力データには、買電電力量又は売電電力量と、発電電力量とが含まれる。電力データ収集部１３００は、収集した電力データを二次記憶装置１３４に記憶される図示しないデータベースに格納する。

電力管理情報通知部１３０１は、各顧客の制御装置２Ａに対して電力管理情報を通知する。電力管理情報には、節電に関するアドバイス等の情報が含まれている。

熱容量算出部１３０２は、上述した要求データを受信すると、かかる要求データに含まれる住宅識別情報に対応する住宅の熱容量を算出する。詳細には、熱容量算出部１３０２は、受信した要求データに含まれる住宅識別情報から、対応する住宅のメーカを特定する。そして、熱容量算出部１３０２は、特定したメーカが運営する図示しないサーバ（以下、住宅情報サーバという。）に対して、住宅識別情報に含まれる住宅シリーズ名を通知することで、住宅情報サーバから当該住宅の詳細な設計データを受信して取得する。かかる設計データは、例えば、ＢＩＭ（Building Information Modeling）データである。

熱容量算出部１３０２は、住宅情報サーバから取得した設計データに基づいて、高度な計算により当該住宅の熱容量を算出する。熱容量算出部１３０２は、算出した熱容量を示す熱容量データを要求データの送信元の制御装置２Ａに対して送信する。

以上説明したように、実施の形態１の日射制御システムによれば、制御装置２Ａは、クラウドサーバ１３により算出された家屋Ｈの熱容量に基づいて、日射遮蔽装置６に対する制御のスケジュールを示す制御スケジュール２４５を決定する。クラウドサーバ１３の熱容量算出部１３０２は、家屋Ｈの詳細な設計データを使用した高度な計算により、家屋Ｈの熱容量を算出する。このため、制御装置２Ａは、家屋Ｈのより正確な熱容量に基づいて、制御スケジュール２４５を決定することができ、その結果、より一層の省エネルギー効果が期待できる。

また、制御装置２Ａが、クラウドサーバ１３から熱容量データを取得するために必要となる住宅識別情報は、家屋Ｈのメーカ名と住宅シリーズ名で構成される簡易な情報である。このため、住宅に関する専門的な知識を有していない家屋Ｈのユーザであっても、容易に操作端末３を介して、かかる住宅識別情報を制御装置２Ａに入力することができる。

なお、本発明は、上記の各実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。

例えば、制御装置２，２Ａが、ユーザからの操作を受け付けるための入力デバイスと、ユーザに情報を提示するための表示デバイスの少なくとも何れかをさらに含んで構成されるようにしてもよい。

また、エネルギー管理システム１，１Ａにおいて、制御装置２，２Ａの制御対象機器として、床暖房システム、床冷暖房システム、冷蔵庫、ＩＨ（Induction Heating）調理器、テレビ、給湯機等の様々な電気機器が含まれていてもよい。

また、実施の形態１において、熱容量算出部２０１は、家屋Ｈの壁に関する情報（以下、壁情報という。）に基づいて家屋Ｈの熱容量を算出してもよいし、家屋Ｈの天井に関する情報（以下、天井情報という。）に基づいて、家屋Ｈの熱容量を算出してもよい。この場合、情報受付部２００は、工事担当者、家屋Ｈの住人等のユーザにより操作端末３を介して入力された壁情報又は天井情報を受け付け、熱容量算出部２０１は、壁又は天井の単位面積当たりの熱容量（ｋＪ／（ｍ^２・Ｋ））を家屋Ｈの熱容量として算出する。

また、実施の形態１において、情報受付部２００は、工事担当者、家屋Ｈの住人等のユーザにより操作端末３を介して入力された家屋Ｈの熱容量情報を受け付け、受け付けた熱容量情報を熱容量データ２４２として二次記憶装置２４に格納してもよい。

また、制御装置２，２Ａは、二次記憶装置２４に記憶される基本制御スケジュールテーブル２４３又は時間シフトテーブル２４４を編集するための操作環境を操作端末３を介してユーザに提供してもよい。

また、家屋Ｈの熱容量の指標は、２段階又は４段階以上で示されてもよい。また、上記の各実施の形態では、基準熱容量を１７０ｋＪ／（ｍ^２・Ｋ）と例示したが、あくまで一例であり、基準熱容量として任意の値が設定可能である。

また、制御装置２，２Ａは、仮制御スケジュールのままで日射遮蔽装置６を制御した場合の総消費電力量を推定し、制御スケジュール２４５で日射遮蔽装置６を制御したことによる省エネ効果（例えば、削減電力量、削減額等）を操作端末３を介してユーザに提示してもよい。

上記の各実施の形態では、プロセッサ２０によって二次記憶装置２４に記憶されている日射制御プログラム２４０，２４０Ａが実行されることで、制御装置２，２Ａの各機能部（図４，図１１参照）が実現された。しかし、制御装置２，２Ａの機能部の全部又は一部が、専用のハードウェアで実現されるようにしてもよい。専用のハードウェアとは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又は、これらの組み合わせである。

上記の各実施の形態において、日射制御プログラム２４０，２４０Ａは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、光磁気ディスク（Magneto-Optical Disc）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、メモリカード、ＨＤＤ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することも可能である。そして、このように配布した日射制御プログラム２４０，２４０Ａを特定の又は汎用のコンピュータにインストールすることによって、当該コンピュータを上記の各実施の形態における制御装置２，２Ａとして機能させることも可能である。

また、日射制御プログラム２４０，２４０Ａをインターネット上の図示しないサーバが有する記憶装置に格納しておき、当該サーバから制御装置２，２Ａに日射制御プログラム２４０，２４０Ａがダウンロードされるようにしてもよい。

本発明は、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である。また、上述した実施の形態は、本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。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、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、本発明の範囲内とみなされる。

本発明は、宅内においてエネルギーを効率的に利用するためのシステム等に好適に採用され得る。

１，１Ａ エネルギー管理システム、２，２Ａ 制御装置、３ 操作端末、４ 電力計測装置、５ 発電設備、６ 日射遮蔽装置、７ エアコン、８ 照明器、９ ルータ、１０ 気象事業者サーバ、１１ 商用電源、１２ 分電盤、１３ クラウドサーバ、２０，１３０ プロセッサ、２１，１３１ 通信インタフェース、２２，１３２ ＲＯＭ、２３，１３３ ＲＡＭ、２４，１３４ 二次記憶装置、２５，１３５ バス、５０ ＰＶパネル、５１ ＰＶ－ＰＣＳ、２００ 情報受付部、２０１ 熱容量算出部、２０２ 日射量推定部、２０３ スケジュール決定部、２０４ 日射遮蔽装置制御部、２０５ テーブル補正部、２０６ 熱容量取得部、２４０，２４０Ａ 日射制御プログラム、２４１ 空調履歴ＤＢ、２４２ 熱容量データ、２４３ 基本制御スケジュールテーブル、２４４ 時間シフトテーブル、２４５ 制御スケジュール、１３００ 電力データ収集部、１３０１ 電力管理情報通知部、１３０２ 熱容量算出部

Claims (8)

1. 建物の内部空間へ入る日射を遮蔽する日射遮蔽装置と通信する通信手段と、
   前記日射遮蔽装置に対する制御の基本スケジュールを記憶する基本スケジュール記憶手段と、
   前記基本スケジュールに設定されている前記日射遮蔽装置の制御を変更する時刻を前記建物の熱容量に基づいてシフトすることで前記日射遮蔽装置に対する制御のスケジュールを決定するスケジュール決定手段と、
   前記決定されたスケジュールに従って前記日射遮蔽装置を前記通信手段を介して制御する日射遮蔽装置制御手段と、を備える、制御装置。
2. ユーザにより操作端末を介して入力された、前記建物を構成する床、壁又は天井に関する情報を受け付ける第１情報受付手段と、
   前記第１情報受付手段により受け付けられた情報に基づいて、前記建物の熱容量を算出する熱容量算出手段と、をさらに備える、請求項１に記載の制御装置。
3. ユーザにより操作端末を介して入力された、前記建物を識別する情報を受け付ける第２情報受付手段と、
   前記第２情報受付手段により受け付けられた情報が格納された要求データをクラウドサーバに送信することで、前記クラウドサーバから、前記建物の熱容量を示すデータを取得する熱容量取得手段と、をさらに備える、請求項１に記載の制御装置。
4. 時間帯と、前記日射遮蔽装置の動作状態と、前記建物の熱容量の大きさに応じたシフト時間とを対応付けて設定した時間シフトテーブルを記憶する時間シフトテーブル記憶手段をさらに備え、
   前記スケジュール決定手段は、前記時間シフトテーブルを使用して前記基本スケジュールに設定されている前記時刻をシフトする、請求項１から３の何れか１項に記載の制御装置。
5. 前記時間シフトテーブルを前記建物の内部空間における空気状態の推移に基づいて補正するテーブル補正手段をさらに備える、請求項４に記載の制御装置。
6. 制御装置と、建物の内部空間へ入る日射を遮蔽する日射遮蔽装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記日射遮蔽装置と通信する通信手段と、
   前記日射遮蔽装置に対する制御の基本スケジュールを記憶する基本スケジュール記憶手段と、
   前記基本スケジュールに設定されている前記日射遮蔽装置の制御を変更する時刻を前記建物の熱容量に基づいてシフトすることで前記日射遮蔽装置に対する制御のスケジュールを決定するスケジュール決定手段と、
   前記決定されたスケジュールに従って前記日射遮蔽装置を前記通信手段を介して制御する日射遮蔽装置制御手段と、を備える、日射制御システム。
7. 建物の内部空間へ入る日射を遮蔽する日射遮蔽装置に対する制御の基本スケジュールに設定されている前記日射遮蔽装置の制御を変更する時刻を前記建物の熱容量に基づいてシフトすることで前記日射遮蔽装置に対する制御のスケジュールを決定し、
   前記決定したスケジュールに従って前記日射遮蔽装置を制御する、日射制御方法。
8. 建物の内部空間へ入る日射を遮蔽する日射遮蔽装置と通信する通信手段と、前記日射遮蔽装置に対する制御の基本スケジュールを記憶する基本スケジュール記憶手段と、を備えたコンピュータを、
   前記基本スケジュールに設定されている前記日射遮蔽装置の制御を変更する時刻を前記建物の熱容量に基づいてシフトすることで前記日射遮蔽装置に対する制御のスケジュールを決定するスケジュール決定手段、
   前記決定されたスケジュールに従って前記日射遮蔽装置を前記通信手段を介して制御する日射遮蔽装置制御手段、として機能させるためのプログラム。

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