JPS6316843B2 - - Google Patents

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JPS6316843B2
JPS6316843B2 JP57182730A JP18273082A JPS6316843B2 JP S6316843 B2 JPS6316843 B2 JP S6316843B2 JP 57182730 A JP57182730 A JP 57182730A JP 18273082 A JP18273082 A JP 18273082A JP S6316843 B2 JPS6316843 B2 JP S6316843B2
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JP
Japan
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light
indoor
slat
solar altitude
angle
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Application number
JP57182730A
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English (en)
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JPS5973801A (ja
Inventor
Kozo Akazawa
Yoshiaki Yonebayashi
Nobuo Aizawa
Ikuo Takei
Masanobu Awata
Shigetake Uchibori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichibei Co Ltd
Hitachi Lighting Ltd
Original Assignee
Nichibei Co Ltd
Hitachi Lighting Ltd
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Publication date
Application filed by Nichibei Co Ltd, Hitachi Lighting Ltd filed Critical Nichibei Co Ltd
Priority to JP57182730A priority Critical patent/JPS5973801A/ja
Publication of JPS5973801A publication Critical patent/JPS5973801A/ja
Publication of JPS6316843B2 publication Critical patent/JPS6316843B2/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/24Structural elements or technologies for improving thermal insulation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B80/00Architectural or constructional elements improving the thermal performance of buildings

Landscapes

  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Blinds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は室内の照明を実施するに当り、屋外の
光を効率よく利用し照明用電力の軽減を計つた照
明手法に関するものである。
〔従来技術〕
省エネルギーが技術課題として取上げられて久
しいが、室内照明においても種々の提案がなされ
ている。その中の一つとして、窓から入射する外
光の利用がある。第1図は一般に室内における状
態を示したもので、外光として入射する直射の太
陽光Lは、窓Gの床面Fからの高さをH0とし、
入射角をθiとすると床面Fにおける太陽光Lの到
達距離SoはHo・cotθiとなる。このときの照度は
窓近傍では数千ルクスに達する場合もあるが、到
達距離Soから室内奥に進むと極端に照度が低下
し通常の視作業にも支障をきたすようになる。し
たがつて、この不足分を人工照明によつて補つて
いるのが普通である。この補う手段として、室内
にセンサーを設け、その信号を取込むことにより
人工照明を効率よく点滅あるいは調光すること
が、例えば特公昭52−20068号などで提案されて
いる。しかしながら、太陽光Lが直射される窓近
傍は逆に高照度すぎること、直射光による視作業
面での反射光が強すぎること等があつて、せつか
くの入射光Lを遮光用のブラインドやカーテンな
どで入射を制限している。その結果、窓から入射
する光量は少なくなり、人工照明による光量は逆
に増加することになり、全体としてエネルギーの
無駄が増加しているという問題がある。
〔発明の目的〕
ところで特別に窓面積が小さかつたり、室内の
奥行が大きい場合は別として、一般には窓から入
射する太陽光を室内に平均して分散できれば通常
の視作業に必要な照度の殆んどは賄うことができ
る。そこで、本発明は従来は入射を制限していた
太陽光を室内に積極的に取り入れ、室内の照明に
活用しようとするもので、特に従来は遮光を目的
としていたブラインドを逆に採光を目的として利
用しようとする所にある。また、省エネルギーの
要請と室内照度の適正化、均一化の要請を合わせ
て実現しようとするものである。
〔発明の概要〕
すなわち、本発明においてはブラインドを構成
するスラツトを太陽光の反射板として利用し、ス
ラツト面で一旦天井面に向けて反射させ、天井を
2次反射面として一種の擬似的な面光源として活
用し、室内全体に太陽光の反射光を拡散しようと
するものである。さらに、この太陽光を効率よく
室内に反射させるために、太陽光を含む外光の状
態を知つてその情報に基づいてブラインドのスラ
ツトの傾きを制御し、同時に室内においてはスラ
ツトからの反射光と室内の照明灯からの出力光と
の両方を含む室内光の状態に基づいて天井等に設
置した照明灯を点滅あるいは調光制御し、全体と
して均質で快適な照明環境を得ようとするもので
ある。
〔発明の実施例〕
第2図は太陽光Lの室内への取込みにブライン
ドBを用いた場合の一例を示すもので、窓の上端
から入射する上端太陽光L1はブラインドBの上
端スラツトR1で反射し、天井面Cへ入射する。
同様にブラインドBの下端スラツトRnで反射す
る下端太陽光Lnは、天井面Cにおける入射点Cn
へ入射する。この入射点Cnの外壁からの距離T
は、上端太陽光L1の到達距離S0よりも大きくす
ることができる。これは、下端太陽光Lnを反射
する下端スラツトRn上における反射点の接線を
lとすれば、この接線lの傾きによつて太陽光L
の入射角θiは、その傾きの角度だけ小さいことゝ
同じであるのでその反射角θrを小さくすることが
でき、その結果反射光L′は室内奥の天井面Cへ到
達することがわかる。反射光L′の到達する最も奥
までの距離Tは原則的にはなるべく大きな値に設
定されるが、不所望なグレアが生ずる場合はその
限度において制限される。天井面Cは一般の事務
所等を想定した場合は岩綿板、ハードボード類が
広く用いられ、白色系の塗装が施されているため
反射率を通常は0.7乃至0.9程度の値が期待でき
る。また、一般の塗装面は殆んど完全拡散面に近
いため、この天井面に入射した反射光は室内全体
に拡散反射され、従来例として示した第1図の場
合に比較して室内全体が比較的均質に照明される
ことになる。
このとき用いられるブラインドBとしては、例
えば第3図に示すようなスラツト形状が考えられ
る。第3図においてRiは下方に凸な曲面からな
る凹面スラツトで、この凹面は反射率が高く反射
における指向性が良い仕上げ、例えば鏡面で構成
してある。またM1,M2は凹面スラツトRiを支
持、操作する吊具で、例えば第1の吊具M1を窓
側、第2の吊具M2を室内側とすれば、一方を固
定し、他方を可動とすることにより凹面スラツト
Riの傾きを変化させることができる。この状態
を第4図に示す。すなわち、凹面スラツトRiを
傾けることにより、入射する太陽光Lはその傾き
以上に変化する。そのため、若干の傾斜変化で室
内の奥の方まで反射光L′を送ることができる。第
5図に示すスラツトは、上方に凸な曲面からなる
凸面スラツトRfである。この場合は一枚のスラ
ツトでの反射光L′が天井面に広範囲に分散反射さ
れる。勿論図示してはないが平面スラツトを利用
することもできる。平面スラツトの場合は反射光
がスラツトの巾で得られるので、天井面に特別な
拡散反射面を設けて室内へ再反射させようとする
場合は都合が良い。
ところで、このようにスラツトを反射板として
利用し天井面へ反射光を反射させる場合は、入射
する太陽光の傾きによつて反射光の方向が変化す
る。また、スラツトは複数枚が順次重なつて設け
てあるので入射光の角度によつては上のスラツト
が邪魔になる場合もある。したがつて、年間を通
じて効率よく太陽光を室内に取込むためには、太
陽の位置に応じてスラツトの傾きを変化させる必
要がある。もちろん一日の太陽の高さによつて入
射光の角度は変化するので、この変化にも対応さ
せることは言うまでもない。このように、本発明
においてはその年のその日のその時に応じたスラ
ツトの傾きが選ばれる。
第6図は窓Gに対する太陽光Lの入射する状態
を示したもので、Oは窓Gの中心を示している。
すなわち、太陽光Lは点Oに対して3次元的な傾
きをもつて入射する。この太陽光Lの傾きを、窓
Gの点Oにおける法線Ngとこの法線Ngを含む水
平面と、同じく点Oと太陽を結ぶ直線すなわち太
陽の中心から点Oに向かう太陽光Lを含む鉛直面
とが交叉する線分Pを考え、この線分Pと太陽光
Lの成す角を高角度θs、線分Pと法線Ngの成す
角を水平角φとして表わし、太陽光Lの傾きを太
陽方位角α(θs,φ)として表わすことにする。
この太陽方位角α(θs,φ)は窓Gを完全に南に
向けた状態をもつて示した値として知られてお
り、実際に窓Gが南に正対していない場合は、そ
の傾き分を補正して考える必要がある。このよう
に、ブラインドのスラツトで太陽光を反射させて
室内に効率よく取込む場合は、窓の向き、太陽方
位角を考慮してスラツトの傾きを定めなくてはな
らない。
ところで、このブラインドのスラツトによる反
射を用いて太陽光を室内に取込み視作業の照明と
して利用するに当つては、スラツトの曲率によつ
て定まる最適反射角が考えられる。この最適反射
角θrは、できる限り室奥の天井に太陽光を反射さ
せること、在室者に対し不快な反射グレアを与え
ないこと、という条件を満足する角度として実
験、照明理論等を用いて設定できる。この最適反
射角θrが得られゝば、第7図に示すスラツトの傾
き角、すなわちスラツト角θbは、太陽の高度角θs
を用いて次式で求められる。なお、hは水平線、
Nは接線lにおける法線である。
θb=θs−θr ………(1) 最適反射角θrは特定の値をとるから、(1)式からわ
かるようにスラツト角θbは太陽の高度角θsに比例
する。すなわち、一日の中では太陽の高度角θsは
時々刻々変化するので、スラツト角θbはその変
化に追随する制御が必要である。また、ブライン
ドの位置は一般には窓に平行であり、太陽方位角
α(θs,φ)のうち水平角φに対しては固定され
ているので高度角θsについてのみ制御することに
なる。
第8図は実験に使用した部屋の構造である。図
においてH1は天井高さ、W1は間口、Dは奥行、
H2は窓Gの高さ、W2は窓Gの巾である。寸法は
H1=2.7m、W1=5.0m、D=9.0m、H2=1.6m、
W2=3.6m、反射率は天井が0.8、壁は0.5、床は
0.3である。この部屋は窓Gが南に正対している。
この部屋を用いた実験結果を第9図に示す。実験
は6月の晴天の日の正午に実施したものである。
図において曲線Xはブラインドを使用しなかつた
場合、曲線Yは本発明に係る反射面を鏡面とした
凹面スラツトのブラインドを最適条件に傾斜させ
た状態での床面Fでの照度を示したものである。
すなわち、窓近傍においては3000ルクス以上得ら
れるが一般の視作業には1000ルクス程度で十分で
ある。そこでブラインドを用いて分散することに
より、ブラインドを用いない場合は高々3.5m程
度で1000ルクスを下廻るようになり急激に照度が
低下していたものを、7.0m程度の室奥において
高い照度を得ることがでる。必要な水平面照度を
1000ルクスとすれば、ブラインドを用いた場合の
不足分は室奥の一部斜線部だけとなり、ブライン
ドを用いない場合に比較して照明灯による補助照
明は大巾に少なくて済み、照明用電力の節減が可
能になる。この照明灯による補助照明は、前記ス
ラツトからの反射光と室内の照明灯からの出力光
との両方を含む室内光を測定するセンサーを利用
して必要な量を補うように制御するとよい。
第10図はブラインドと照明灯を用いて室内に
おける必要照度を確保する本発明の全体システム
を示したものである。図において、1は窓、2は
窓1の内側に近接して設けた採光用のブラインド
である。ブラインド2はスラツト21を固定側吊
紐22と可動側吊紐23を備えており、図示して
はないがブラインド1全体を巻上げ巻降しする操
作用の綱が設けてある。24はこのブラインド1
を操作するブラインド駆動手段で、電動機と可動
側吊紐23を巻取り調整するドラム、操作用の綱
を巻取るドラムなどを備えている。3は太陽方位
角αを検知する太陽方位角認知手段で、例えば魚
眼レンズを用いてその焦点をMOS形イメージセ
ンサ、CCD形イメージセンサなどのXY指定方式
の二次元光センサ上に結すばせ、太陽像の位置か
ら換算して方位角を得るものである。なお、太陽
方位角αはその地域の緯度、暦日により、また時
間によつて異なるが、1年間の毎日の太陽方位角
αはほゞ定まつた値となるのでその地域としての
値を太陽方位角メモリーとして記憶させておけ
ば、この太陽方位角メモリーを太陽方位角認知手
段として用いることができる。以上のいずれの場
合であつても、太陽方位角αのうちの少なくとも
太陽高度角θSがわかればよく、水平角φの認知
は不要である。4は窓1に入射する光量を知るた
めの光量測定手段で、この光量測定手段1は主と
して天候の状態を検知し、ブラインド2を太陽方
位角αに合わせて制御する必要の有無を認知する
ためのものである。したがつて、太陽方位角認知
手段3として二次元光センサーなどを用いた光学
的測定手段を利用する場合は少なくとも直射する
太陽光の存在の有無は認知できるので、晴か否か
の判断も太陽方位角αの計算と同時に得ることが
できる。すなわち、太陽方位角認知手段3として
光学的測定手段を利用する場合は光量測定手段4
は必ずしも並用しなくてもよい。これらの太陽方
位角認知手段3、光量測定手段4は外光状態の認
知手段であり、これらの少なくとも前者は本発明
におけるシステムにおいて不可欠の要素である。
なお、光量測定手段4としては照度計方式と日射
計方式が考えられる。照度計方式は例えばフオト
ダイオード、フオトトランジスタ、光電管、光電
子増倍管などの光電変換素子を用いて光量を測定
するもので、太陽の直射光も含めて屋外の水平面
照度を得る方法と、直射光を除いて空間に拡散さ
れた天空光のみを測定する方法とがある。この天
空光を用いても晴天光と曇天光に分類することが
できる。日射計方式の場合はセンサーとして熱電
対を用いるもので、日射量を熱に変換し、それを
電気変換して情報を得るものである。この場合は
太陽光の波長に関係なく太陽放射量の地表到達量
を知ることができるので、室内に取込まれる熱量
の情報も同時に得ることができるという特徴があ
る。したがつて、熱量の取込みによつて空調関係
も合わせて制御する場合に適している。
このようにして窓1に入射する外光状態の情報
を制御装置5に取込み、この情報に基づいてブラ
インド駆動手段24に制御信号を与え、ブライン
ド2のスラツト21の傾きを太陽光Lの入射角、
すなわち太陽の高度角に合わせて制御し、最適状
態を選択して太陽光Lを天井面6へ反射させる。
7はブラインド面を監視する反射光測定手段
で、例えば輝度計などを用いることができる。輝
度計方式の特徴は照度計が入射光であるのに対
し、その場所の光束発散度として捕えることがで
きる所にある。この反射光測定手段7の目的は、
ブラインド2のスラツト21における太陽光Lの
反射光L′により反射グレアが発生するのを監視す
るためである。反射光L′は太陽光Lの正反射であ
るので元来大きな輝度を持つことになるが正常状
態においては反射光L′は天井面6に入射するので
室内における通常の視作業においては反射グレア
は生じない。しかるに、実験によればブラインド
2のスラツト21の微妙な傾き変化により太陽の
像が各スラツト21に生じ、室内からブラインド
2を見たとき垂直に高い輝度の線として見えるこ
とがある。この高輝度の線は在室者にとつては極
めて不快なグレアとして働くことは勿論で、この
ような反射グレアが生じた場合は直ちにスラツト
21の角度を調整する必要がある。
このようにして反射グレアを除いた太陽光Lの
取込みにより、室内はかなり奥の方まで太陽光L
によつて照明される。かくして室内は太陽光Lの
反射光L′と照明灯9からの出力光の両方で照明さ
れるが、この状態の室内照度を、別に設けた照度
測定手段8により測定する。この照度測定手段8
は反射光L′と照明灯9からの出力光を含む室内光
の過不足を知るためのものであり、したがつて照
度測定方式に代え輝度測定方式とすることも可能
である。図においては1個の照度測定手段8を示
したのみであるが、室内の奥行に添つて2個以上
設置し、この照度測定手段8によつて得られた情
報を制御装置5に与えて、定めた所要照度との差
を照明灯9の点滅あるいは調光などにより補正す
る。例えば第9図において示した斜線部は照明灯
9によつて補充されるべき照度を示しているが、
この値は正確に言えば常に変化する量であり、一
日の時間の中では朝には大きく日中が小さくそし
て夕方にはまた大きくなる。この変化に少なくと
も段階的に追随するに当つては、複数個の照度測
定手段を設けた方が好ましい。
ブラインド2のスラツト21による反射光L′の
取込みは太陽が雲などによつて隠れている場合は
不可能である。したがつて、太陽が見えない場
合、朝夕のように太陽が出ていても輝度が小さい
場合、窓1に対する水平角が大きく太陽の高度角
が小さい場合などは、直射光があつても照度は比
較的低く反射させる意味が無い。そこで、このよ
うな場合はブラインド自体を巻上げたり、スラツ
ト21を水平に置くような設定も必要になる。
このような設定はタイムスケジユールを制御装
置に記憶させて動作させるとよい。また、図示し
てはないが、反射光測定手段7は各ブラインド2
に対して設けた方がよいし、照明灯9は例えば窓
1に対して並列に複数列設けた方がよい。もちろ
ん、光源としては蛍光ランプや白熱電球、高圧放
電灯など全て利用可能である。
このように室内には在室者に対する反射グレア
を除去させるための反射光測定手段7、所要照度
を確保するために照明灯を点滅あるいは調光制御
するための情報を得る照度測定手段8が設けられ
る。これらはいずれも室内光の状態を認知する室
内光状態認知手段であり、反射グレアは前述の最
適反射角を定める場合に考慮すれば理論的には発
生を防止できる性格のものであるから、室内光状
態認知手段としては照度測定手段8が重要であ
る。もちろん、太陽光Lを効率よく室内に取込む
ことにより設計上の照度不足分布を計算すること
は可能であるので、照明灯9の点滅あるいは調光
制御のパターンを別の点滅制御装置を用いて制御
すること、あるいは簡単なものであれば手動によ
り制御することも可能である。
第11図は第10図を用いて説明した本発明に
よる照明システムをブロツク図で示したもので、
太陽方位角認知手段、光量測定手段などのような
外光状態認知手段30により必要な外光状態の情
報を取込み、またスラツト21からの反射光L′と
室内の照明灯9からの出力光との両方を含む室内
光の状態を測定する室内光測定手段8あるいはそ
れにスラツト21からのグレアを見る反射光測定
手段7を加えた室内状態認知手段70、タイムス
ケジユールなどから情報を取込んで採光用のブラ
インド10を制御する。また、一方では照度測定
手段のような室内状態認知装置からの情報、ある
いは予測データにより作られたタイムスケジユー
ルにより照明灯90を自動あるいは手動で点滅ま
たは調光制御することを示している。
第12図は第10図、第11図で示した照明シ
ステムを制御するフローチヤートを示すものであ
る。このフローチヤートを用いて、これまで個々
に説明したきた各要素の動作を一つの流れとして
説明する。この場合、タイムスケジユールは任意
に設定されているものとする。すなわち、本シス
テムにおいては制御装置内蔵のクロツクからの信
号に基づいて制御時間帯か否かの判定を行う。こ
の制御時間帯は部屋の使用実態に合わせて設定さ
れるタイムスケジユールによる。制御時間帯に入
つた後は、異つた制御時間帯に入つたか否かの監
視を行う。なお、この種の制御を行うに当つては
自動と手動いずれの動作も可能に設定しており、
手動での動作は自動による動作内での一種の割込
み動作として処理する。そこで、制御時間帯に入
つた場合は常時自動制御状態か否かを監視する。
先ず最初はブラインドの制御が自動となつている
かを判定し、自動であつた場合には前述の外光状
態認知手段によつて得られる外光状態情報を取込
む。このとき取込む情報としては少なくとも太陽
直射光の有無と、直射光が存在する場合はその方
位角の情報である。この情報に基づいてブライン
ドのフラツト角を制御することもできるが、その
場合はそれぞれの状態に対して制御装置における
ソフトウエアで対応する必要がある。基本的には
太陽方位角認知手段により太陽方位角の情報を
得、光量測定手段により設定した状態での光量情
報を得る。そしてその光量を基準光量E1と比較
することにより、ブラインドのスラツト角を制御
する。すなわち、基準光量E1より少ない場合は
例えばスラツト角を水平にし、基準光量E1を上
廻つている場合は得られた太陽方位角に対し最適
反射角が得られるようスラツト角を制御する。こ
の最適反射角の考え方は前述の通りであり、制御
装置での演算結果に基づいてブラインド駆動装置
を駆動する。このような基本的な制御を簡略化す
る場合は、太陽方位角を例えば春夏秋冬の季節で
分けてその平均的な方位角を設定し、その太陽方
位角に対するブラインドのスラツト角を予じめ計
算し、そのスラツト角を例えば時間単位で外光状
態認知手段としての記憶装置に書き込んでおく。
このようにすれば、光量測定手段のみを設けてお
き、外光量の情報を取込むだけで先の記憶情報を
基にして制御可能である。
次に、反射光測定手段により反射光を取込み反
射グレアを監視する。反射グレアが生じた場合
は、その情報をスラツト角調整情報として帰還さ
せ調整を行う。このときの調整は反射光が上に向
く方向で行う。こうして反射グレアを取除いた後
は照明灯が自動制御状態にあるか否かをチエツク
する。自動制御状態にある場合は照度測定手段に
より照度情報を取込む。そして、この場合も設定
した基準照度E2と比較し、その差に基づいて照
明灯の点滅あるいは調光のための制御信号を得て
照明灯を制御する。
なお、反射グレアはブラインドが精度よく設置
されており、反射グレアが生じないような制御を
行なえば理論的にはこれが発生することはない。
したがつて前述のように、この反射光測定手段お
よびその測定情報に基づく制御は、ブラインド自
体の精度やスラツト角制御の精度などにより、こ
れが無くても問題が生じない場合もある。したが
つてその場合はこれを省略できる。また、照明灯
の制御は手動も可能なシステムを組むように、必
ずしもこの制御系の中で制御する必要はないこと
は勿論である。
この照明システムにおいては一応照明灯の点滅
あるいは調光も含めて考え、制御系としては別系
統の制御系の組合せでも可能であることを示唆し
ておく。こうして、室内全体に渡つて所要照度が
確保できれば、後は新たな割込みの発生の監視を
必要とするのみである。
この状態は設定された制御時間帯を通じて維持
されることは勿論である。
実際のシステムにおいては、例えば光量測定手
段による雲の動きによる頻繁なブラインドの駆
動、照明灯の点滅などを防止するために十分な遅
れ時間の設定、手動操作設定から自動制御への自
動切換機構、当然ではあるが電源の停電補償回路
などを備えている。
第13図に制御装置の構成の一例を示す。50
は制御装置で、種々の制御条件を入力するための
入力用10キイ501を備えている。この入力情報
はエンコーダ502、バツクア503を通して入
力データ用レジスタ504に入り、コード変換回
路505、レジスタ506を経て主記憶装置52
0に蓄えられる。
510は水晶などを用いた発信子で、デバイダ
511、分周器512を介してタイミング信号を
発している。513はカウンタで時刻用レジスタ
514からの信号を合わせてドライバ515に与
え時刻表示516を行う。507はデコーダ、5
08は制御用タイミング回路、509は入力信号
切換スイツチである。300は外光状態認知手段
で、これで得られた情報は増巾回路301を経由
して制御装置500のインターフエイス521に
入力し、主記憶装置520に取込む。これらの情
報は出力データレジスタ522、デコーダ523
を経由して保持用レジスタ524に与えられ、必
要なタイミングで演算装置530に入力される。
710は反射光測定手段、711はその増巾回
路、720は照度測定手段、721はその増巾回
路であり、これらから得られた情報はそれぞれイ
ンターフエイス525,526を経て演算装置5
30に入力される。これら全ての演算結果はドラ
イバ531を通してリレー回路に供給され、リレ
ー回路532を駆動することにより照明灯90
0、ブラインド100を制御する。なお、この装
置において照度測定手段720による照明灯90
0の制御と、他の情報によるブラインド100の
制御とは並列制御になるので分離することも可能
である。また、外光状態認知手段300のなかの
太陽方位角認知手段に代えて主記憶装置520の
中に太陽方位角情報を持つ場合は、カウンタ51
3の信号をコード変換回路、レジスタ等を経て取
り込み、時刻情報とのマツチングをとりながら読
み出してゆくとよい。
このような外光の室内への反射により、従来は
全く無駄にしていた太陽光を照明として利用する
ことができるので、室内の照明灯を制御した場合
を想定すると、窓が南に面し、開口率(窓面積/
窓面の存在する全壁面々積)が35〜40%程度の場
合、朝9時から夕方6時までの通常の稼動時間を
対象とすると年間を通じて照明用電力を30〜40%
節約することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は従来は遮光に使
用していたブラインドを採光用に使用し、しかも
太陽光を天井面に反射させることにより天井面を
擬似光源として活用し視作業に適した拡散光を得
ている。したがつて、その分だけ照明灯の光出力
が少なくてすむので、照明用電力の節減となる。
またその時々の太陽高度の変化をスラツトの傾き
で補正するとともに、スラツトからの反射光と室
内の照明灯からの出力光との両方を含む室内光状
態がほぼ一定となるように室内の照明灯の光出力
を制御するので、省エネルギーと室内照度の適正
化、均一化の要請を合わせて実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は窓を通しての太陽光の入射状態を示す
部屋の断面図、第2図はブラインドで太陽光を天
井に反射させる状態を示す部屋の断面図、第3図
は採光用に用いるブラインドの実施例を示す断面
図、第4図はスラツトの傾きと反射光の状態を説
明する説明図、第5図は他のスラツトの実施例を
示す断面図、第6図は窓に対する太陽光の入射状
態を説明する説明図、第7図はスラツトの傾き角
と反射角の関係を示す説明図、第8図は実験に用
いた部屋の構造を示す構造図、第9図は実験結果
を示す特性図、第10図は本発明に係る照明シス
テムを説明する配置図、第11図は本発明に係る
照明システムを示すブロツク図、第12図は本発
明に係る照明システムの制御システムを示すフロ
ーチヤート図、第13図は本発明に係る制御装置
の一例を示すブロツク図である。 図において、1は窓、2はブラインド、21は
スラツト、3は太陽方位角認知手段、4は光量測
定手段、5は制御装置、7は反射光測定手段、8
は照度測定手段、Lは太陽光、L′はその反射光で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 少なくとも太陽高度角を含む外光状態の情報
    に基づいて、窓際に配置されたブラインドにおけ
    るスラツトの傾きを前記太陽高度角に連動するよ
    うに制御し、また前記スラツトからの反射光と室
    内の照明灯からの出力光との両方を含む室内光状
    態の情報に基づいて、この室内光状態がほぼ一定
    となるように室内に設けた照明灯の光出力を制御
    することを特徴とする外光を利用した照明方法。 2 少なくとも太陽高度角を含む外光状態の情報
    を認知する外光状態認知手段、外光状態認知手段
    により得られた外光状態の情報に基づいて窓際に
    配置されたブラインドのスラツト該スラツトの傾
    きを求める傾き決定手段、該傾き決定手段からの
    出力を受け該スラツトの傾きを前記太陽高度角に
    連動するように制御するスラツト調整手段、前記
    スラツトからの反射光と室内の照明灯からの出力
    光との両方を含む室内光状態の情報を測定する室
    内光測定手段、この室内光測定手段により得られ
    た室内光状態の情報基づいてこの室内光状態がほ
    ぼ一定となるように室内の照明灯の光出力を制御
    する照明灯制御手段を備えたことを特徴とする外
    光を利用した照明装置。 3 ブラインドからの反射光と照明灯からの出力
    光との両方を含む室内光に基づく室内の照度を測
    定する室内光測定手段を有する特許請求の範囲第
    2項記載の外光を利用した照明装置。 4 太陽高度角認知手段と光量測定手段を含む外
    光状態認知手段を有する特許請求の範囲第2項記
    載の外光を利用した照明装置。 5 年間の太陽高度角を予め記憶した太陽高度角
    メモリーから今の太陽高度角を読み出す太陽高度
    角認知手段を有する特許請求の範囲第4項記載の
    外光を利用した照明装置。
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