(57)【要約】【課題】予め設定された環境条件以外の条件が発生した場合にも、これに対処することのできる屋内環境制御システムおよび屋内環境制御方法を得ること。【解決手段】家屋１０３の窓装置１０５はコントローラ１０４によってその開口部の面積比としての開口割合を変化させる制御を行うようになっている。コントローラ１０４には室内の気象環境を測定する環境計１０７と室外の雨を検知する雨滴検知計１０８ならびにインターネット１０１を介して地域気象サーバ１０６と接続されており、これらから得られる情報に基づいて、予め設定された時間帯ごとの窓の開口割合を変更できる。ユーザ１０２は携帯端末１０９を使用して窓の開口割合の設定や変更を外出先でもおこなうことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内と屋外の境界領域における開口部の面積比としての開口割合を複数段階に切り替える開口割合切替機構と、
前記屋内の人体に与える気象環境を取得する屋内環境取得手段と、
前記屋内の近傍の屋外における気象環境を取得する屋外環境取得手段と、
時刻を計時する計時手段と、
前記開口割合切替機構による前記開口割合を前記計時手段によって取得した時刻と連動した時間帯ごとに設定する時間帯別開口割合設定手段と、
前記屋内環境取得手段により取得した屋内環境と前記屋外環境取得手段により取得した屋外環境を随時比較して前記屋内と屋外の境界領域の前記開口割合の適正値を判別する環境差起因開口割合判別手段と、
この環境差起因開口割合判別手段の判別結果に応じて前記時間帯別開口割合設定手段の設定内容を修正して前記開口割合切替機構の制御を行う機構制御手段
とを具備することを特徴とする屋内環境制御システム。
【請求項２】
前記開口割合切替機構は、窓をスライドさせてその開口部の開口割合を開口部が閉じた状態から任意の割合まで段階的に変化させる機構であることを特徴とする請求項１記載の屋内環境制御システム。
【請求項３】
前記開口割合切替機構は、ファンの作動のオン・オフでこのファンの配置された箇所を覆うブラインドを開閉させることで、前記ファンの配置された開口部の開口割合を段階的に変化させる機構であることを特徴とする請求項１記載の屋内環境制御システム。
【請求項４】
前記屋外環境取得手段は、前記屋内の含まれる地域の屋外の気象観測を行いインターネットにこれを配信する気象観測サーバにアクセスして気象環境を取得する手段であることを特徴とする請求項１記載の屋内環境制御システム。
【請求項５】
前記時間帯別開口割合設定手段は、携帯通信網を介して設定内容を受信することを特徴とする請求項１記載の屋内環境制御システム。
【請求項６】
特定の屋内の人体に与える気象環境を逐次取得する屋内環境取得ステップと、
前記屋内の近傍の屋外における気象環境を逐次取得する屋外環境取得ステップと、
前記屋内環境取得ステップで取得した屋内環境と前記屋外環境取得ステップで取得した屋外環境を比較して前記屋内と前記屋外の境界領域における開口部の面積比としての開口割合の適正値を判別する環境差起因開口割合判別ステップと、
この環境差起因開口割合判別ステップでの判別結果に応じて、予め時間帯ごとに定めた前記開口部の開口割合を修正する開口割合修正ステップ
とを具備することを特徴とする屋内環境制御方法。
【請求項７】
前記開口割合修正ステップでは、屋内に配置された冷房、暖房あるいは送風を行う機器の制御を前記開口割合に応じて連動させることを特徴とする請求項６記載の屋内環境制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内の温度や湿度といった環境を制御する屋内環境制御システムおよび屋内環境制御方法に係わり、特に無人の場所や夜間のように人が調整を行えない場合に好適な屋内環境制御システムおよび屋内環境制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
家屋や自動車の車内のように閉じられた空間は外部と気温や湿度といった気象環境に大きな相違を生じやすい。そこで、これらの境界部分には窓（ウィンドウ）が配置されるのが通常で、これを人手で、あるいは電気的な機構を用いて開閉することで、より快適な環境を実現する工夫が従来から広く行われている。建物については、オフィスビルでは窓が大型化している場合が多いので、電動化が進展している。一般の家屋では、窓の開閉は原則として人手で行われている。このため、従来では睡眠時のように人が操作できない時間帯では一般の家屋で窓の開閉操作を行うことができなかった。このため、たとえば真夏の夜の外気の温度が下がったときにも、冷房機器を継続して運転する操作が一般化しており、省エネルギの観点から好ましいものではなかった。
【０００３】
そこで、本発明に関連する関連技術として、気象変化に応じて窓の開閉を行うことが提案されている（たとえば特許文献１参照）。この関連技術では、湿度センサ、温度センサを備えると共に、タイマを備えており、十分な換気が行われた後、あるいは設定した時間後に窓が閉じる制御が行われるようになっている。
【特許文献１】実用新案登録第３１１６１６６号（第００１８段落、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この関連技術では、タイマで窓の開閉を制御したり、温度や湿度に応じた換気を行うだけなので、窓が開いた状態で雨が降り始めたような気象条件の変化にうまく対応することができない。また、窓の開閉の設定内容を室内あるいは外出先で変更することができないので、四季の変化や突然の降雨といった環境の変化に対応できないという問題があった。
【０００５】
そこで本発明の目的は、予め設定された環境条件以外の条件が発生した場合にも、これに対処することのできる屋内環境制御システムおよび屋内環境制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、（イ）屋内と屋外の境界領域における開口部の面積比としての開口割合を複数段階に切り替える開口割合切替機構と、（ロ）前記した屋内の人体に与える気象環境を取得する屋内環境取得手段と、（ハ）前記した屋内の近傍の屋外における気象環境を取得する屋外環境取得手段と、（ニ）時刻を計時する計時手段と、（ホ）前記した開口割合切替機構による前記した開口割合を前記した計時手段によって取得した時刻と連動した時間帯ごとに設定する時間帯別開口割合設定手段と、（へ）前記した屋内環境取得手段により取得した屋内環境と前記した屋外環境取得手段により取得した屋外環境を随時比較して前記した屋内と屋外の境界領域の前記した開口割合の適正値を判別する環境差起因開口割合判別手段と、（ト）この環境差起因開口割合判別手段の判別結果に応じて前記した時間帯別開口割合設定手段の設定内容を修正して前記した開口割合切替機構の制御を行う機構制御手段とを屋内環境制御システムに具備させる。
【０００７】
また、本発明では、（イ）特定の屋内の人体に与える気象環境を逐次取得する屋内環境取得ステップと、（ロ）前記した屋内の近傍の屋外における気象環境を逐次取得する屋外環境取得ステップと、（ハ）前記した屋内環境取得ステップで取得した屋内環境と前記した屋外環境取得ステップで取得した屋外環境を比較して前記した屋内と前記した屋外の境界領域における開口部の面積比としての開口割合の適正値を判別する環境差起因開口割合判別ステップと、（ニ）この環境差起因開口割合判別ステップでの判別結果に応じて、予め時間帯ごとに定めた前記した開口部の開口割合を修正する開口割合修正ステップとを屋内環境制御方法に具備させる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように本発明によれば、気象環境の変化に応じて窓の開口割合を無線等の手段を使用して変更できるので、個人差あるいは季節の変化による自然環境に対する慣れの程度といったような人間の屋内環境に対する適応性の程度に応じて窓の開口割合を適切に制御することができ、また、地球エネルギの節約にも大きく貢献できることになる。また、時間帯に対する窓の開口割合の制御の適否を環境差起因開口割合判別手段で判別して修正するので、就寝時や外出時であっても屋内の環境を適切に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本発明を実施の形態と共に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態における屋内環境制御システムの概要を表わしたものである。この屋内環境制御システム１００は、インターネット１０１を利用したシステムである。ユーザ１０２の居住する家屋１０３には、コントローラ１０４によって開閉制御が行われる窓装置１０５が接続されている。コントローラ１０４は、常時接続されたインターネット１０１上に配置された地域気象サーバ１０６から家屋１０３の周辺の気象データを取得する他に、屋内の環境計１０７と屋外の雨滴検知計１０８に接続されている。また、ユーザ１０２が所持する携帯端末１０９から得られるユーザ指示データを無線基地局１１１および携帯通信網１１２を介してインターネット１０１で取得できるようになっている。コントローラ１０４はこれらの情報を基にして窓装置１０５を制御するようになっている。
【００１１】
図２および図３は、窓装置の窓の開閉制御の様子を示したものである。窓装置１０５は、木製あるいはアルミニウム製の外枠１２１と、この外枠１２１の図で右半分に固定枠１２２に四方を固定された固定ガラス板１２３と、移動枠１２４に四方を固定された移動ガラス板１２５を備え、外枠１２１に対して左右に移動自在とされた移動ガラス部１２６と、外枠１２１の上部中央にその筐体部分を固定された駆動部１２７から構成されている。移動ガラス部１２６の上部には、歯車の歯を横方向に展開したようなラックギアからなるラック部１２８が配置されている。駆動部１２７内の図示しない駆動モータには同じく図示しない減速ギアを介してピニオンギアが連結されており、このピニオンギアがラック部１２８のラックギアと歯合している。
【００１２】
図２は、ピニオンギアの回転によりラック部１２８のラックギアが図で左方向の移動限界まで移動して停止し、移動枠１２４の左端部が外枠１２１に圧接した状態を示している。この状態では、固定ガラス板１２３と移動ガラス板１２５が固定枠１２２および移動枠１２４と共に外枠１２１の内部領域を完全に覆っており、「窓が閉められた」状態となっている。このとき屋外と屋内は、窓装置１０５を介して空気および水分の出入りが遮断されている。
【００１３】
一方、図３は、図２に示した状態からピニオンギアの回転によりラック部１２８のラックギアが図で右方向に任意の距離Ｌだけ移動した状態を示している。このとき、移動枠１２４の左端部と外枠１２１の間には外気や水分が自由に通過する空間が存在し、「窓が開けられた」状態となっている。駆動部１２７の駆動制御により、距離Ｌを調整することができ、たとえば屋外からの空気の流入量を制御することができる。
【００１４】
図４は、本実施の形態で使用されるコントローラとその周辺回路を表わしたものである。図１と共に説明する。
【００１５】
コントローラ１０４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３１と、その実行する制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ１３２からなるメモリ１３２を備えた主制御部１３３を有している。主制御部１３３は、このコントローラ１０４の各部と接続され、これらの制御を行うようになっている。ＣＰＵ１３１は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）またはマイクロプロセッサと呼ぶこともある。主制御部１３３は、図示しないクロック発生機構によって発生したクロックを分周して日時等の時計情報を出力する時計回路を備えている。
【００１６】
主制御部１３３と接続された各種のデバイスのうちインターネット通信部１３４は、インターネット１０１と接続し、必要な情報をこれから取得するようになっている。赤外線通信部１３５は、ユーザ１０２が室内でコントローラ１０４の傍にいるような場合に、図示しない赤外線コントローラを用いて各種制御を行うために設けられている。環境情報入力部１３６は、環境計１０７を介して室内環境を入手すると共に、雨滴検知計１０８を介して家屋１０３に対する降雨の状態を検知するようになっている。地域気象情報入力部１３７は、インターネット通信部１３４を介して地域気象サーバ１０６から家屋１０３の周辺の気象データを入力して、これを参考にして窓装置１０５の制御を行うようになっている。
【００１７】
ユーザ指示情報管理部１３８は、ユーザ１０２が外出先等の家屋１０３以外の場所から窓装置１０５に対する各種の指示を行った場合に、この情報を管理して窓装置１０５の制御に使用するようになっている。ウィンドウ制御部１３９は、窓装置１０５側に配置された操作スイッチ部１４１、ウィンドウ駆動部１４２および表示部１４３との間でデータの入出力を行うようになっている。ここで操作スイッチ部１４１は、ユーザ１０２が家屋１０３の内部でコントローラ１０４を直接操作するときに必要なキースイッチである。ウィンドウ駆動部１４２は、図２および図３で説明した窓装置１０５を構成する駆動モータ１４４を駆動するドライバ回路に駆動制御信号を出力するようになっている。表示部１４３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）モジュールで構成されており、窓装置１０５側で必要な視覚情報を出力する。表示部１４３をコントローラ１０４内に設けることは自由である。
【００１８】
ウィンドウ制御演算部１４５は、図３で示したように移動枠１２４の左端部と外枠１２１の間の距離Ｌ（開口割合）を設定する演算を行うようになっている。警報出力部１４７は、スピーカやブザー等の音を出力する機器、あるいはディスプレイ等の視覚的な表示器からなり、所定の場合に警報を出力する。たとえば、家屋１０３の外側に配置した雨滴検知計１０８が雨滴（雨）を検知したとき、ユーザ１０２がこれに対して音で警報を出力するように設定しているとする。この場合には、ブザーを鳴動させるか、スピーカから「雨が降り出しました」というような警報のメッセージやビープ音を出力するようになっている。
【００１９】
図５は、本実施の形態で使用する環境計の構成の概要を表わしたものである。図１および図３と共に説明する。
【００２０】
環境計１０７は窓装置１０５を有する家屋１０３の内部環境を測定するために設けられている。この例では、室内温度を測定する温度計１５１、室内の湿度を測定する湿度計１５２、室内の所定位置の明るさを測定する照度計１５３、室内の騒音のレベルを測定する騒音計１５４および気圧を測定する気圧計１５５によって構成されている。環境計１０７は、駆動部１２７（図２）と一緒に窓装置１０５に組み込んでもよいが、本実施の形態では図４に示した環境情報入力部１３６にケーブルを介して接続するようにして、窓装置１０５からある程度離れた点で環境の測定を行えるようにしている。これは、ユーザ１０２が実際に体感する室内の環境を測定できるようにするためである。環境計１０７と環境情報入力部１３６の間が無線で接続されるようになっていてもよい。
【００２１】
図４に示した雨滴検知計１０８は屋外に配置され、水分の存在によって降雨の検出を行うものなので、環境計１０７とは別に配置されている。また、本実施の形態では屋外の温度や湿度の測定装置を家屋１０３の側に配置していない。このような屋外の環境情報は、基本的には地域気象サーバ１０６が提供するので、これによることにしている。雨滴検知計１０８は地域気象サーバ１０６の情報を使用することで省略することが可能である。ただし、降雨は局地的なものである場合が多い。そこで、本実施の形態では雨滴検知計１０８をユーザ１０２の家屋１０３に配置することにしている。
【００２２】
図６は、窓装置の上部を水平方向に切断した状態を表わしたものである。図６で下側が屋内側を、また上側が屋外側を示している。駆動部１２７内のピニオンギア１６１がラック部１２８のレール状のラックギア１６２と歯合している。これにより、ピニオンギア１６１が回転すると、移動ガラス板１２５が移動枠１２４と共に矢印１７１方向に移動して、距離Ｌを調整することができる。
【００２３】
図７は、窓装置の駆動部の筐体表面に配置された操作スイッチ部および表示部を表わしたものである。駆動部１２７の表面にはＬＣＤモジュールからなる表示部１４３が配置されており、その下側に操作スイッチ部１４１が配置されている。操作スイッチ部１４１には、条件設定ボタン１７４と、インクリメントボタン１７５およびデクリメントボタン１７６が配置されている。
【００２４】
表示部１４３には、窓装置１０５（図１）の図６で示した移動ガラス板１２５を移動させて距離Ｌを零よりも長い状態（以下、「窓開」という。）とする窓開を示す「ＯＰＥＮ」の文字１８１と、前記した距離Ｌを零とする状態（以下、「窓閉」という。）とする窓閉を示す「ＣＬＯＳＥ」の文字１８２が表示される。「ＯＰＥＮ」の文字１８１のすぐ横には、「窓開」とする時刻（この例では３：００）１８３が表示され、「ＣＬＯＳＥ」の文字１８２のすぐ横には、「窓閉」とする時刻（この例では２３：００）１８４が表示される。それぞれの時刻１８３、１８４は、有効な情報（表示あり）の場合には黒色で、無効な情報（表示なし）の場合には灰色（図では白抜き）で表示される。
【００２５】
時刻１８３、１８４のすぐ下には、窓の開閉程度（開口割合）を表わす開閉程度設定マーク１８５がそれぞれ表示される。また、開閉程度設定マーク１８５の右側には、天候が晴れの場合を示す晴マーク１８６と雨の場合を示す雨マーク１８７がそれぞれ表示される。
【００２６】
図８は、各マークの各表示形態とそれらの意味を対応付けて表わしたものである。晴マーク１８６と雨マーク１８７についても、有効な情報の場合には黒色（図では黒塗りつぶしあるいは網掛け）で、無効な情報の場合には灰色（図では白抜き）で表示されることになる。
【００２７】
図９は、以上のような構成の屋内環境制御システムにおける環境条件の設定処理の様子を表わしたものである。図４および図７と共に説明する。
【００２８】
主制御部１３３は、ウィンドウ制御部１３９を介して操作スイッチ部１４１における条件設定ボタン１７４が押下されるのを監視している（ステップＳ２０１）。そして、条件設定ボタン１７４が押下された場合には（Ｙ）、操作スイッチ部１４１の条件設定ボタン１７４、インクリメントボタン１７５およびデクリメントボタン１７６を操作して表示部１４３にユーザ１０２（図１）が希望する環境条件を示す環境条件値の表示のための操作が行われる（ステップＳ２０２）。このような操作は、幾つかのボタンを押下して各種の条件を設定する既存の操作および操作結果の表示の技術を使用して実現することができる。そこで、その説明の詳細は省略する。
【００２９】
主制御部１３３は条件設定ボタン１７４、インクリメントボタン１７５およびデクリメントボタン１７６のいずれの操作も行われずに予め定めた時間ｔ1が経過したら（ステップＳ２０３：Ｙ）、所望の環境条件が設定され、表示されたものとしてメモリ１３２の不揮発性の領域にこの環境条件値を上書きして（ステップＳ２０４）、処理を再びステップＳ２０１に戻す（リターン）。したがって、ユーザ１０２はその都度、所望の条件を自由に変更することができる。
【００３０】
ここで、ステップＳ２０２で設定される環境条件について説明する。一例として、次のような環境条件を設定するものとする。
「ＯＰＥＮ    窓開時刻    ３：００〜  動作
ＣＬＯＳＥ    なし（窓が開いた後は、他に設定される条件に応じて開閉）」
【００３１】
これは、真夏の夜に若干暑苦しいため、図示しないエアーコンディショナを用いて冷房し、タイマを用いて深夜に冷房を切る設定を行っている場合の環境条件の設定である。タイマで冷房が切られた後、窓を閉め切った状態では暑苦しくなる。そこで、夜明け前の室内よりも温度の低い外気を取り入れることを想定した設定である。
【００３２】
主制御部１３３は、前記したように時計回路を備えている。このため、予め設定した時刻になると、ウィンドウ駆動部１４２が図示しないモータ駆動ドライバを制御して、駆動モータ１４４を動作させ窓を半開するような設定を行う。
【００３３】
図１０は、不快指数と体感温度の一般的な関係を示したものである。この図より、不快指数が６５〜７０の「快い」とされる場合よりも値が高くなった場合には、暑く感じることが分かる。そこで、不快指数が６５〜７０を超えて、かつその値が大きくなる程、図１に示した窓装置１０５の窓を大きく開く制御を行えばよい。
【００３４】
本実施の形態では、窓装置１０５の窓の開閉を図８の開閉程度設定マーク１８５で示したように「全開」と「全閉」およびこれらの中間の「半開」の３種類のいずれかとしている。ここで「全開」とは、開口可能な領域がすべて開くという意味であり、たとえば２枚のガラス戸によって構成される窓が１枚分開くことを必ずしも意味しない。「半開」とは、「全開」と「全閉」の中間位置で開口部が開くという意味であり、開口割合が半分であることを必ずしも意味しない。
【００３５】
もちろん、風の強さや室内と室外の温度差、降雨の状態等の各種の環境条件に応じて、「全開」、「半開」、「全閉」の他に更に細かな制御が行われてもよい。また、強風や雨が降っている状況では、「全開」と「半開」をそれぞれ「３分の１開」とか、「１０分の１開」というように窓が開く程度をわずかな量としてもよい。
【００３６】
なお、不快指数は、各種の方法で求めることができるが、一例として、次の（１）式で算出することができる。
０.７２×（気温＋湿球温度）＋４０.６    ……（１）
【００３７】
たとえば、気温が２７℃で湿度が５５％のときに不快指数は７５であり、気温が２９℃で湿度が７０％のときには不快指数が８０となる。不快指数が７５を越えると人口の一割が不快になり、８０を越えると全員が不快になると言われている。また、日本人の場合には、不快指数が７７になると不快を感じる人が出はじめ、８５になると９３％の人が暑さによる不快を感じると言われている。図１０は、このような体感温度と不快指数の関係として公にされたものを示したものである。この図に基づいた窓装置１０５の窓の開閉制御は、無駄な空調を防止あるいは削減することで、省エネルギを実現することを可能にする。
【００３８】
図１１は図１０に基づいたもので、外気の温度が低い場合の窓装置の制御内容を示したものである。不快指数が６５よりも低い場合には、窓を開けると寒さが増す。したがって、この環境条件で図１に示した窓装置１０５は窓を「全閉」とした状態になる。不快指数が７０あるいはこれよりも高くなると、その程度によって窓装置１０５は窓を開ける量を変動させることになる。もちろん、外気の温度が高い状況では、その温度に応じて窓装置１０５は窓を「全閉」とせず、「半開」や「全開」の状況に変化させられることになる。
【００３９】
図１２および図１３は、窓装置の開閉制御の様子を表わしたものである。図１、図４および図７と共に説明する。前提として、窓装置１０５の窓が初期的に閉じているものとする。また、本実施の形態の屋内環境制御システム１００では、図７に示した晴マーク１８６と雨マーク１８７は、「ＯＰＥＮ」の文字１８１がある箇所で開時刻を表示する文字１８１が有効な情報（表示あり）のときは共に無効（表示なし）となるようになっている。また、開時刻を表示する文字１８１が無効（表示なし）の場合には、晴マーク１８６と雨マーク１８７のいずれか一方を有効な情報（表示あり）とする指定が行われるようになっている。この場合には、いずれも無効な情報（表示なし）とする指定を行うことはできず、また、いずれも有効な情報（表示あり）とする指定を行うこともできない。指定できない設定を行おうとすると、図示しないが表示部１４３にエラー表示がでたり、エラーを示す警告音が出力するようになっていてもよい。
【００４０】
次に、「ＣＬＯＳＥ」の文字１８２が存在する箇所では、閉時刻１８４を表わす文字が有効な情報（表示あり）のときには、晴マーク１８６と雨マーク１８７を共に無効な情報（表示なし）とする指定と、これらのいずれか一方を有効な情報（表示あり）とする指定を行うことができる。閉時刻１８４を表わす文字が無効な情報（表示なし）の場合には、晴マーク１８６と雨マーク１８７のいずれか一方を有効な情報（表示あり）とすることができる。この場合には、いずれも有効な情報（表示あり）とする指定は行うことができないし、いずれも無効な情報（表示なし）とする指定を行うこともできない。指定できない設定を行おうとすると、図示しないが表示部１４３にエラー表示がでたり、エラーを示す警告音が出力するようになっていてもよい点は、「ＯＰＥＮ」の文字１８１がある箇所での指定と同様である。
【００４１】
まず、主制御部１３３は、図１２に示すように窓装置１０５の開時刻を表示する文字１８１が有効な情報（表示あり）となっていること、すなわち開時刻が有効であるかを判別する（ステップＳ２２１）。そして、開時刻を表示する文字１８１が有効な情報（表示あり）ときには（Ｙ）、表示した開時刻が到来した時点でその開閉程度設定マーク１８５が示す状態に窓装置１０５の窓の状態を移行させる（ステップＳ２２２）。たとえば、図７に示した例では半開状態に開く制御を行う。
【００４２】
これに対して窓装置１０５の開時刻を表示する文字１８１が無効な情報（表示なし）の場合には（ステップＳ２２１：Ｎ）、晴マーク１８６が有効か（ステップＳ２２３：Ｙ）、あるいはそれ以外（Ｎ）、すなわち雨マーク１８７が有効であるかの判別を行う。晴マーク１８６が有効な場合には（ステップＳ２２３：Ｙ）、地域気象サーバ１０６や環境情報入力部１３６を介して家屋１０３の内外における気象に関する環境情報の最新情報の監視を行う（ステップＳ２２４）。この結果、晴であることが検出されたら（ステップＳ２２５：Ｙ）、「ＯＰＥＮ」の文字１８１の箇所で示した開についての開閉程度設定マーク１８５が示す状態に窓装置１０５の窓の状態を移行させる（ステップＳ２２６）。そして、これ以後は図１３に示す窓装置１０５を閉じるための制御に移行する。たとえば、熱帯夜の場合、開時刻が特に指示されていなければ、天候が曇りや雨となっていない限り、晴が検出された時点で開閉程度設定マーク１８５が示す状態に窓装置１０５の窓が開けられることになる。晴以外の天候が検出されている状態では（ステップＳ２２５：Ｎ）、ステップＳ２２７に戻って晴が検出されるのを待機することになる。
【００４３】
一方、窓装置１０５の開時刻を表示する文字１８１が無効（表示なし）で、かつ雨マーク１８７が有効な場合には（ステップＳ２２３：Ｎ）、地域気象サーバ１０６や環境情報入力部１３６を介して家屋１０３の内外における気象に関する環境情報の最新情報の監視を行う（ステップＳ２２７）。この結果、雨であることが検出されたら（ステップＳ２２８：Ｙ）、「ＯＰＥＮ」の文字１８１の箇所で示した開についての開閉程度設定マーク１８５が示す状態に窓装置１０５の窓の状態を移行させる（ステップＳ２２６）。そして、これ以後は図１３に示す窓装置１０５を閉じるための制御に移行する。
【００４４】
このようにして窓装置１０５が初期的に閉じている状態から「ＯＰＥＮ」の文字１８１の箇所で示した開についての開閉程度設定マーク１８５が示す状態に窓を開く制御が行われたら、次に図１３に示す窓を閉じる制御が行われる。この段階で主制御部１３３は、図１３に示すように窓装置１０５の閉時刻を表示する文字１８２が有効な情報（表示あり）となっているかの判別を行う（ステップＳ２３１）。閉時刻を表示する文字１８２が有効な情報（表示あり）となっている場合には（Ｙ）、晴マーク１８６と雨マーク１８７が共に無効な情報（表示なし）となっているかをチェックする（ステップＳ２３２）。無効な情報（表示なし）となっている場合には（Ｙ）、閉時刻を表示する文字１８２の示す時刻が到来したら、「ＣＬＯＳＥ」の文字１８２が存在する箇所での開閉程度設定マーク１８５が示す状態に窓装置１０５の窓を移行させる（ステップＳ２３３）。そして、これ以後は図１２に示す窓装置１０５を開くための制御に移行する（リターン）。
【００４５】
一方、閉時刻を表示する文字１８２が有効な情報（表示あり）となっている場合で（ステップＳ２３１：Ｙ）、晴マーク１８６が有効とされている場合には（ステップＳ２３２：Ｎ、ステップＳ２３４：Ｙ）、地域気象サーバ１０６や環境情報入力部１３６を介して家屋１０３の内外における気象に関する環境情報の最新情報の監視を行う（ステップＳ２３５）。そして、晴にならずに閉時刻が到来した場合には（ステップＳ２３６：Ｎ、ステップＳ２３７：Ｙ）、「ＣＬＯＳＥ」の文字１８２が存在する箇所における開閉程度設定マーク１８５が示す状態に窓装置１０５の窓を移行させる（ステップＳ２３８）。そして、これ以後は図１２に示す窓装置１０５を開くための制御に移行する（リターン）。一方、閉時刻が到来する前に晴を検出したら（ステップＳ２３７：Ｎ、ステップＳ２３６：Ｙ）、その時点で「ＣＬＯＳＥ」の文字１８２が存在する箇所における開閉程度設定マーク１８５が示す状態に窓装置１０５の窓を移行させる（ステップＳ２３８）。たとえば、閉時刻として設定した時刻よりも前に晴になったような場合で冬場のように外が寒い場合には早めに窓を閉じる方向の制御が行われる。
【００４６】
また、閉時刻を表示する文字１８２が有効な情報（表示あり）となっている場合で（ステップＳ２３１：Ｙ）、雨マーク１８７が有効とされている場合には（ステップＳ２３２：Ｎ、ステップＳ２３４：Ｎ）、地域気象サーバ１０６や環境情報入力部１３６を介して家屋１０３の内外における気象に関する環境情報の最新情報の監視を行う（ステップＳ２３９）。そして、雨を検出せずに閉時刻が到来した場合には（ステップＳ２４０：Ｎ、ステップＳ２４１：Ｙ）、「ＣＬＯＳＥ」の文字１８２が存在する箇所における開閉程度設定マーク１８５が示す状態に窓装置１０５の窓を移行させる（ステップＳ２３８）。そして、これ以後は図１２に示す窓装置１０５を開くための制御に移行する（リターン）。一方、閉時刻が到来する前に雨を検出したら（ステップＳ２４１：Ｎ、ステップＳ２４０：Ｙ）、その時点で「ＣＬＯＳＥ」の文字１８２が存在する箇所における開閉程度設定マーク１８５が示す状態に窓装置１０５の窓を移行させる（ステップＳ２３８）。たとえば、閉時刻として設定した時刻よりも前に突然雨になったような場合には早めに窓を閉じる方向の制御が行われる。
【００４７】
閉時刻を表示する文字１８２が無効な情報（表示なし）となっている場合には（ステップＳ２３１：Ｎ）、「ＣＬＯＳＥ」の文字１８２が存在する箇所における晴マーク１８６が有効（表示あり）となっているかの判別が行われる（ステップＳ２４２）。晴マーク１８６が有効（表示あり）な場合には（Ｙ）、ステップＳ２３５に進んで晴になった時点で開閉程度設定マーク１８５が示す状態に窓装置１０５の窓を移行させる（ステップＳ２３８）。そして、これ以後は図１２に示す窓装置１０５を開くための制御に移行する（リターン）。
【００４８】
これに対して閉時刻を表示する文字１８２が無効な情報（表示なし）となっている場合で（ステップＳ２３１：Ｎ）、「ＣＬＯＳＥ」の文字１８２が存在する箇所における雨マーク１８７が有効（表示あり）となっている場合には（ステップＳ２４２：Ｎ）、ステップＳ２３９に進んで雨になった時点で開閉程度設定マーク１８５が示す状態に窓装置１０５の窓を移行させる（ステップＳ２３８）。そして、これ以後は図１２に示す窓装置１０５を開くための制御に移行することになる（リターン）。
【００４９】
以上説明した本実施の形態によれば、コントローラ１０４が窓装置１０５の窓の開閉状態を環境に合わせて制御することができる。また、ユーザ１０２は必要に応じて、すなわち四季の移り変わりや、そのときの気象状況に応じて家屋１０３の内部で、あるいは携帯端末１０９を用いて出先から室内環境が最適となるように指示を与えることができる。
【００５０】
更に本実施の形態では、地域気象サーバ１０６から家屋１０３の周辺の気象データを入力することにしているので、家屋１０３自体に備える測定機器を最小限にして気象変化に正確に対応した室内環境を実現することができる。したがって、本実施の形態の屋内環境制御システム１００を暖房機器や冷房機器の使用と併用することで、室内温度の快適化を図ることができる。この結果、地球に優しい省エネルギ環境を実現することができる。
【００５１】
更にまた本実施の形態では騒音計１５４を環境計１０７に備えたので、たとえば深夜等に屋外で騒音が発生したような場合に、ユーザ１０２が操作することなく一時的に窓を閉めて騒音の影響を回避するといった措置を採ることができる。
【００５２】
＜本発明の変形可能性＞
【００５３】
以上説明した本発明は各種の変形を図ることができる。
【００５４】
＜第１の変形例＞
【００５５】
図１４は、本発明の第１の変形例における操作スイッチ部および表示部を表わしたものである。図１４で図７と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。また、図１〜図６は本発明の変形例でもそのまま使用される。
【００５６】
この第１の変形例では、表示部１４３Ａの「ＯＰＥＮ」の文字１８１と時刻１８３の表示される箇所の右側に、「窓開」の条件となる不快指数の数値３０１が表示されるようになっている。また、「ＣＬＯＳＥ」の文字１８２と時刻１８４の表示される箇所の右側に、「窓閉」の条件となる不快指数の数値３０２が表示されるようになっている。「窓開」あるいは「窓閉」となったときの窓装置１０５の窓の開閉状態は開閉程度設定マーク１８５で表示されるようになっている。
【００５７】
すなわち、本発明の第１の変形例では、図２に示した環境情報入力部１３６が入力データを基にして家屋１０３（図１）における不快指数を算出する。そして、これが８０以上のときには原則的に図１に示す窓装置１０５を「窓開」の状態とし、６０以下のときには「窓閉」の状態とするようになっている。更に、晴マーク１８６と雨マーク１８７の設定内容に応じて、これらの例外となる制御を行うようにしている。
【００５８】
図１４に示した設定内容は、春や秋等の昼間の暑くなりそうな不快な時間で窓を開閉制御し、夜間の冷え込み時は不快指数に応じて窓を閉めることを想定している。図１に示したユーザ１０２は適宜その内容を変更することができる。
【００５９】
＜第２の変形例＞
【００６０】
本発明の第２の変形例では、第１の変形例の不快指数に代えて、室内体感温度と室外体感温度の関係によって窓装置の開閉制御を行う。
【００６１】
図１５は、この第２の変形例で制御のために使用される室内体感温度と室外体感温度の関係を表わしたものである。ここで「室外体感温度」とは、湿度や風速等の環境条件によって人間が家屋１０３（図１）の外にいると仮定した場合に肌が感じる気温であり、地域気象サーバ１０６から得られたデータで求めることができる。「室内体感温度」は、人間が家屋１０３の内部にいる場合に肌が感じる気温であり、着衣の程度や代謝量のような人体の活動レベルによっても差異がある。そこで、図１に示すユーザ１０２は、図１５に示したデータが初期的なデータとして図４に示したメモリ１３２に格納されている場合、これを適宜修正して自分に適した環境制御の可能なデータに作り替えることができる。
【００６２】
この図１５で「窓ＣＬＯＳＥ」とは図１に示した窓装置１０５を「全閉」の状態にすることであり、「窓ＯＰＥＮ」とはこの窓装置１０５を「全開」の状態にすることである。「窓ＨＡＬＦ  ＯＰＥＮ」とは、の窓装置１０５を「半開」の状態にすることである。また、「暖房機器ＯＮ」とは、冬場で室温が低いときに暖房機器をオンにすることを示しており、「冷房機器ＯＮ」とは、夏場で室温が高いときに冷房機器をオンにすることを示している。「扇風機ＯＮ」とは、扇風機をオンにすることを示しており、夏場あるいは冬場であることを問わない。「何もしない」で示される領域は、以上の制御を何も行わずに、窓装置１０５を「全閉」の状態にしていることを意味する。
【００６３】
なお、以上説明した第１の変形例と第２の変形例を適宜組み合わせて、不快指数に応じて冷暖房機器のオン・オフを制御するような制御も可能である。これにより真夏の場合には、次のような制御が可能になる。
【００６４】
（ａ）朝８時から２０時までは、不快指数８０以上で窓装置１０５を制御して窓を閉じて冷房機器をオンにする。以上の時間帯で不快指数８０未満であれば窓を全開して冷房機器をオフにする。
（ｂ）朝８時から２０時以外の時間帯では窓を全開して冷房機器をオフにする。
【００６５】
これにより、真夏の昼間の暑苦しいときに冷房機器を動かし、夜間の温度が下がった快適時には冷房も止め窓を開け外気を取り入れることで電気エネルギの消費を抑えることができる。もちろん、冷暖房機器は単にオン・オフ制御を行うだけでなく、制御の基準となる温度や湿度を変更する制御を行うようにしてもよい。
【００６６】
＜第３の変形例＞
【００６７】
図１６は、本発明の第３の変形例における屋内環境制御システムの外部測定装置の概要を表わしたものである。この変形例では、先に説明した実施の形態と異なり、図１に示した地域気象サーバ１０６からの情報の取得は行わない。家屋１０３の外部の環境は窓装置１０５Ａの外部に露出した面に図示しないネジ等の固定具で固定された外部測定装置４０１が行うようになっている。外部測定装置４０１には、照度計４１１、騒音計４１２、気圧計４１３、温度計４１４、雨滴検知計４１５および湿度計４１６が取り付けられており、これらの集めたデータは無線通信部４１８から室内の図示しないコントローラ内の受信部に送られるようになっている。コントローラは、先の実施の形態の図４で説明したコントローラ１０４に受信部を加え、代わりにインターネット通信部１３４を省いた構成となっている。
【００６８】
このような第３の変形例では、インターネットと接続することなく、外部測定装置４０１が独自に屋外の環境を把握することができる。したがって、過疎地や山小屋のように図１に示した地域気象サーバ１０６が該当する家屋１０３の周囲の気象情報を十分な高精度で提供できない環境や、気象情報が短時間で目まぐるしく変化するような環境でも、独自に家屋１０３の直近の環境を把握することができる。
【００６９】
この第３の変形例では、外部測定装置４０１が無線で家屋１０３の内部に配置されたコントローラと通信を行ったが、両者を有線ケーブルで接続してもよい。この場合には、無線通信部４１８およびこれと通信するコントローラの受信部を省略することができる他に、電源をコントローラから直接給電することも可能になる。
【００７０】
＜第４の変形例＞
【００７１】
図１７は、本発明の第４の変形例における屋外に配置される大気汚染検出装置の概要を表わしたものである。この第４の変形例の大気汚染検出装置５０１は、図４に示した雨滴検知計１０８と共に屋外に配置され、その取得したデータは図示しないケーブルを介して図４に示した環境情報入力部１３６に入力されるようになっている。大気汚染検出装置５０１は、ＮＯx・ＳＯ2・ＣＯ・ＨＣ・Ｏ3等の大気汚染の原因となるガスの濃度を測定する微量ガス検出器５１１と、その分析を行う分析装置５１２、および粉塵の量を検出する粉塵検出器５１３を備えている。これにより、大気汚染検出装置５０１は、浮遊粒子状物質（ＳＰＭ：Suspended Particulate Matter）や、二酸化窒素（窒素化合物）、亜硫酸ガス（硫黄酸化物）、揮発性有機化合物（ＶＣＯ）、ダイオキシン、アスベスト、黄砂、スス等の検出が可能になる。
【００７２】
大気汚染検出装置５０１が大気汚染レベルとして基準値以上の値を検出したときには、図１に示した窓装置１０５の窓を閉じると共に大気汚染である旨の警報を行うようにすればよい。このとき、必要に応じて暖房機器や冷房機器を運転することになる。
【００７３】
この大気汚染検出装置５０１と同様の装置を図１に示した地域気象サーバ１０６に配置することで、地域ごとにおける大気汚染情報を配信することも可能である。この場合には、個々の家庭やオフィスで大気汚染検出装置５０１を備える場合と比べて、トータルコストの軽減を図ることができる。
【００７４】
本発明は以上説明した実施の形態および各種の変形例に限らず、更に各種の変形を行うことができる。たとえば第２の変形例で扇風機について説明したが、窓装置１０５、１０５Ａ自体に、いわゆる換気扇を取り付けてオン時に強制的に室内と室外の境界領域の開口割合を付属のブラインドの風による開閉により変化させると共にファンの回転によって室内の空気の排気や外気の室内への取り込みを強制的に行うようにしてもよい。これにより、窓の開閉制御が不要になるだけでなく、無風の状態でも窓を開いた際の効果を得ることができる。また、従来のウィンドウファンと同様に窓を所定量開いた状態でこの窓装置をその部分に挟み込むようにすることで、窓自体を買い替えることなく、窓装置を使用することができる。しかも、外気との温度差の利用が従来の装置に比べて能動的に行われるだけでなく、本発明により雨等の気象上の異変に迅速に対応することができる。
【００７５】
また、実施の形態およびその変形例では、一般家屋における屋内環境の制御について説明したが、オフィスビル等の一般家屋以外での屋内環境の制御に本発明を適用することができることも当然である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施の形態における屋内環境制御システムの概要を表わしたシステム構成図である。
【図２】本実施の形態で窓装置の窓が完全に閉じた状態を表わした平面図である。
【図３】本実施の形態で窓装置の窓が開いた状態の一例を表わした平面図である。
【図４】本実施の形態で使用されるコントローラとその周辺回路を表わしたブロック図である。
【図５】本実施の形態で使用する環境計の構成の概要を表わしたブロック図である。
【図６】本実施の形態で窓装置の上部を水平方向に切断した状態を表わした断面図である。
【図７】本実施の形態で窓装置の駆動部の筐体表面に配置された操作スイッチ部および表示部を表わした平面図である。
【図８】本実施の形態で表示部に表示される各マークとそれらの意味を対応付けて表わした説明図である。
【図９】本実施の形態における環境条件の設定処理の様子を表わした流れ図である。
【図１０】不快指数と体感温度の一般的な関係を示した説明図である。
【図１１】本実施の形態で外気の温度が低い場合の窓装置の制御内容を示した説明図である。
【図１２】本実施の形態で窓装置の窓を開く際のコントローラの制御を示す流れ図である。
【図１３】本実施の形態で窓装置の窓を閉じる際のコントローラの制御を示す流れ図である。
【図１４】本発明の第１の変形例における操作スイッチ部および表示部を表わした平面図である。
【図１５】本発明の第２の変形例における室内体感温度と室外体感温度の関係を表わした説明図である。
【図１６】本発明の第３の変形例における外部測定装置の概要を表わした概略構成図である。
【図１７】本発明の第４の変形例における外部環境計の構成の概要を表わしたブロック図である。
【符号の説明】
【００７７】
１００  屋内環境制御システム
１０１  インターネット
１０２  ユーザ
１０３  家屋
１０４  コントローラ
１０５、１０５Ａ  窓装置
１０７  環境計
１０８、４１５  雨滴検知計
１０９  携帯端末
１１２  携帯通信網
１２１  外枠
１２２  固定枠
１２３  固定ガラス板
１２４  移動枠
１２５  移動ガラス板
１２６  移動ガラス部
１２７  駆動部
１３１  ＣＰＵ
１３２  メモリ
１３３  主制御部
１３４  インターネット通信部
１３５  赤外線通信部
１３６  環境情報入力部
１３７  地域気象情報入力部
１３８  ユーザ指示情報管理部
１３９  ウィンドウ制御部
１４１  操作スイッチ部
１４２  ウィンドウ駆動部
１４３  表示部
１４４  駆動モータ
１４５  ウィンドウ制御演算部
１４７  警報出力部
１５１、４１４  温度計
１５２、４１６  湿度計
１５３、４１１  照度計
１５４、４１２  騒音計
１５５、４１３  気圧計
１８１  「ＯＰＥＮ」の文字
１８２  「ＣＬＯＳＥ」の文字
１８５  開閉程度設定マーク
１８６  晴マーク
１８７  雨マーク
４１８  無線通信部
５０１  大気汚染検出装置
５１１  微量ガス検出器
５１２  分析装置
５１３  粉塵検出器
【図１】
2010002131.tif 000003
【図２】
2010002131.tif 000004
【図３】
2010002131.tif 000005
【図４】
2010002131.tif 000006
【図５】
2010002131.tif 000007
【図６】
2010002131.tif 000008
【図７】
2010002131.tif 000009
【図８】
2010002131.tif 000010
【図９】
2010002131.tif 000011
【図１０】
2010002131.tif 000012
【図１１】
2010002131.tif 000013
【図１２】
2010002131.tif 000014
【図１３】
2010002131.tif 000015
【図１４】
2010002131.tif 000016
【図１５】
2010002131.tif 000017
【図１６】
2010002131.tif 000018
【図１７】
2010002131.tif 000019