(57)【要約】【課題】天候が変動しても、照明や空調に関して必要な消費電力を正確に取得して、省エネルギー化を天候に応じて精度よく図る。【解決手段】省エネルギー制御装置１は遮蔽制御部８を備える。遮蔽制御部８は、日射遮蔽部２の複数の遮蔽状態のそれぞれにおける照明部３の消費電力と空調部４の消費電力との和であって、検出された可視光の光量と遮蔽状態とに応じて決まる、室内の照度を設定照度まで変化させるのに必要な照明部３の消費電力と、検出された温度、検出された赤外光の光量および遮蔽状態に応じて決まる、室内の温度を設定温度まで変化させるのに必要な空調部４の消費電力との和のうち、最小となる和に対応する遮蔽状態に日射遮蔽部２を制御する。【選択図】図１
2014103080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の消費電力の最小化を図る省エネルギー制御装置であって、
室内の照度を設定照度に制御する照明部と、
室内の温度を設定温度に制御する空気調和部と、
室内の温度を検出する温度検出部と、
放射される太陽光に含まれる可視光および赤外光の各光量を検出する光量検出部と、
室内への日射の遮蔽状態を複数段階で調整する日射遮蔽部と、
前記日射遮蔽部を制御する遮蔽制御部とを備え、
前記遮蔽制御部は、前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態のそれぞれにおける前記照明部の消費電力と前記空気調和部の消費電力との和であって、検出された可視光の光量と日射の遮蔽状態とに応じて決まる、室内の照度を前記設定照度まで変化させるのに必要な前記照明部の消費電力と、検出された温度、検出された赤外光の光量および日射の遮蔽状態に応じて決まる、室内の温度を前記設定温度まで変化させるのに必要な前記空気調和部の消費電力との和のうち、最小となる和に対応する遮蔽状態に前記日射遮蔽部を制御することを特徴とする省エネルギー制御装置。
【請求項２】
前記遮蔽制御部は、
室内の照度を前記設定照度にするのに必要な前記照明部の消費電力を、可視光の光量の複数種類および前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態の各組み合わせについて記憶するとともに、室内の温度を前記設定温度にするのに必要な前記空調部の消費電力を、室内の温度の複数種類、赤外光の光量の複数種類および前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態の各組み合わせについて記憶する記憶部と、
前記記憶部から、検出された可視光の光量に応じた前記照明部の消費電力を、前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態のそれぞれについて抽出するとともに、検出された温度および検出された赤外光の光量に応じた前記空気調和部の消費電力を、前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態のそれぞれについて抽出し、前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態のうち、抽出した前記照明部の消費電力と前記空気調和部の消費電力との和が最小となるような遮蔽状態を選択する遮蔽状態選択部と、
選択した遮蔽状態となるように前記日射遮蔽部を制御する制御指示部とを有していることを特徴とする請求項１に記載の省エネルギー制御装置。
【請求項３】
前記遮蔽制御部は、
室内の照度を前記設定照度にするのに必要な前記照明部の消費電力を、可視光の光量の複数種類および前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態の各組み合わせについて記憶するとともに、室内の温度を前記設定温度にするのに必要な前記空調部の消費電力を、室内の温度の複数種類、赤外光の光量の複数種類および前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態の各組み合わせについて記憶する記憶部と、
前記日射遮蔽部の現在の遮蔽状態における前記照明部の消費電力および前記空気調和部の消費電力をそれぞれ検出する消費電力検出部と、
前記記憶部から、検出された可視光の光量に応じた前記照明部の消費電力を、前記日射遮蔽部の現在の遮蔽状態とは異なる遮蔽状態について抽出するとともに、検出された温度および検出された赤外光の光量に応じた前記空気調和部の消費電力を、前記日射遮蔽部の現在の遮蔽状態とは異なる遮蔽状態について抽出する抽出部と、
前記消費電力検出部にて検出された、前記照明部の消費電力と前記空気調和部の消費電力との和と、前記抽出部にて抽出された、前記照明部の消費電力と前記空気調和部の消費電力との和とのうち、最小となるほうに対応する遮蔽状態を選択する遮蔽状態選択部と、
選択した遮蔽状態となるように前記日射遮蔽部を制御する制御指示部とを有していることを特徴とする請求項１に記載の省エネルギー制御装置。
【請求項４】
前記制御指示部は、前記遮蔽状態選択部にて選択した遮蔽状態に応じて、前記設定照度および前記設定温度の少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項２または３に記載の省エネルギー制御装置。
【請求項５】
前記光量検出部は、前記可視光を透過させる第１のフィルタと、前記赤外光に含まれる近赤外光を透過させる第２のフィルタと、前記第１のフィルタおよび前記第２のフィルタを透過した光をそれぞれ異なる領域で受光するセンサとを有していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の省エネルギー制御装置。
【請求項６】
前記第１のフィルタは、人間の目の分光視感効率に対応する分光透過特性を有していることを特徴とする請求項５に記載の省エネルギー制御装置。
【請求項７】
前記第２のフィルタは、透過波長域の異なる複数の領域に分割されており、
前記光量検出部は、前記第２のフィルタの各領域を透過した光の光量に基づいて、前記赤外光に含まれる該第２のフィルタの透過波長域外の光の光量を求め、これらの光量の和を前記赤外光の光量として検出する赤外光量算出部をさらに備えていることを特徴とする請求項５または６に記載の省エネルギー制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の消費電力の最小化を図る省エネルギー制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギー対策のため、窓ガラスの面積を広く取って室内に太陽光を多く取り込み、室内照明の点灯時間を削減する建物が増えている。しかし、このような建物では、窓ガラスの面積が増えることにより、室内に取り込まれる赤外線の量も増え、これが室温上昇につながる。室内に取り込まれる赤外線の量を制御すべく、窓ガラスの内側（室内側）にブラインドを設ける手法があるが、この場合は、照明と空調の消費電力が最小となるようにブラインドを制御することが望まれる。
【０００３】
この点、例えば特許文献１では、日射量検出器にて日射量を検出しながら、照明消費エネルギーと空調消費エネルギーとの和が最小となるように、ブラインドの開閉を制御している。より詳しくは、ブラインド開の初期状態から、日射量が増加していない場合は、ブラインドを開状態で維持し、日射量が増加している場合は、ブラインドを開状態と閉状態との間の中間状態に設定する。そして、照明消費エネルギーと空調消費エネルギーとの和が、ブラインド開状態のときよりも減少していなければ、ブラインドを開状態に戻し、ブラインド開状態のときよりも減少していれば、ブラインドを閉状態に設定する。その後、照明消費エネルギーと空調消費エネルギーとの和が、ブラインド中間状態のときよりも減少していなければ、ブラインドを中間状態に戻し、ブラインド中間状態のときよりも減少していれば、ブラインドを閉状態に維持する。
【０００４】
一般に、日射量とは、太陽からの放射エネルギー量を言う。日射量検出器（日射計）では、３００ｎｍ〜３０００ｎｍの波長域における日射量を測定するが、室内に入射する太陽光の波長分布、すなわち分光放射照度（単位波長あたりの照射量）までは測定しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２７８９７号公報（請求項１、段落〔００２７〕〜〔００３９〕、図１、図２等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図１５は、室内に入射する太陽光の分光放射照度を、晴れの日と曇りの日とのそれぞれについて示しており、図１６は、晴れの日の最大分光放射照度を基準にして、曇りの日の分光放射照度を正規化（規格化）して示したものである。このように、室内に入射する太陽光の分光放射照度は天候によって変動し、晴れの日と曇りの日とでは、室内に入射する可視光（例えば波長０．４μｍ〜０．７μｍの光）の光量および赤外光（例えば波長０．７μｍ〜１．８μｍの光）の光量がそれぞれ異なる。また、分光放射照度が最大となる波長は、晴れの日の場合と曇りの日の場合とでほぼ同じであるが、上記波長よりも長波長側では、晴れの日に比べて曇りの日のほうが、分光放射照度の減少の仕方が急である。
【０００７】
可視光の光量は、室内の明るさ（照度）に関連し、可視光の光量が多くなると（例えば晴れの日の場合）、室内の照度を設定照度にするのに必要な照明の消費電力は少なくなり、可視光の光量が少なくなると（例えば曇りの日の場合）、室内の照度を設定照度にするのに必要な照明の消費電力は多くなる。一方、赤外光の光量は、室内の空調（温度）に関連し、赤外光の光量が多くなると（例えば夏場で晴れの場合）、室内の温度を設定温度にするのに必要な空調の消費電力は多くなり、赤外光の光量が少なくなると（例えば夏場で曇りの日の場合）、室内の温度を設定温度にするのに必要な空調の消費電力は少なくなる。
【０００８】
このように可視光および赤外光の各光量が天候によって変動すると、室内の照度を設定照度にするのに必要な照明の消費電力や、室内の温度を設定温度にするのに必要な空調の消費電力も変動する。しかし、従来のように、日射量の測定だけでは、室内の照度に関連する可視光の光量や、室内の温度に関連する赤外光の光量は不明であるため、天候が変動しても（可視光および赤外光の各光量が変動しても）、照明や空調に関して必要な消費電力を正確に取得することができず、省エネルギー化を天候に応じて精度よく図ることができないという問題が生ずる。
【０００９】
なお、空調の消費電力は、設定温度のほかに現在の室温によっても変わってくるため、省エネルギー化を図る上では、この点も考慮する必要がある。
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、天候が変動しても、照明や空調に関して必要な消費電力を正確に取得することができ、省エネルギー化を天候に応じて精度よく図ることができる省エネルギー制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る省エネルギー制御装置は、室内の消費電力の最小化を図る省エネルギー制御装置であって、室内の照度を設定照度に制御する照明部と、室内の温度を設定温度に制御する空気調和部と、室内の温度を検出する温度検出部と、放射される太陽光に含まれる可視光および赤外光の各光量を検出する光量検出部と、室内への日射の遮蔽状態を複数段階で調整する日射遮蔽部と、前記日射遮蔽部を制御する遮蔽制御部とを備え、前記遮蔽制御部は、前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態のそれぞれにおける前記照明部の消費電力と前記空気調和部の消費電力との和であって、検出された可視光の光量と日射の遮蔽状態とに応じて決まる、室内の照度を前記設定照度まで変化させるのに必要な前記照明部の消費電力と、検出された温度、検出された赤外光の光量および日射の遮蔽状態に応じて決まる、室内の温度を前記設定温度まで変化させるのに必要な前記空気調和部の消費電力との和のうち、最小となる和に対応する遮蔽状態に前記日射遮蔽部を制御することを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、遮蔽制御部により、複数の遮蔽状態（例えば開状態、閉状態）のそれぞれにおける照明部の消費電力と空気調和部の消費電力との和のうち、最小となる和に対応する遮蔽状態に日射遮蔽部が制御される。このとき、光量検出部および温度検出部により、現在の可視光と赤外光の各光量および現在の室内の温度を検出し、これらに応じた照明部および空気調和部の各消費電力を取得するので、天候が変動して可視光や赤外光の各光量が変動しても、その都度、照明部および空気調和部の必要な消費電力を正確に取得することができる。その結果、室内の省エネルギー化を天候に応じて精度よく図ることができる。
【００１３】
前記遮蔽制御部は、室内の照度を前記設定照度にするのに必要な前記照明部の消費電力を、可視光の光量の複数種類および前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態の各組み合わせについて記憶するとともに、室内の温度を前記設定温度にするのに必要な前記空調部の消費電力を、室内の温度の複数種類、赤外光の光量の複数種類および前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態の各組み合わせについて記憶する記憶部と、前記記憶部から、検出された可視光の光量に応じた前記照明部の消費電力を、前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態のそれぞれについて抽出するとともに、検出された温度および検出された赤外光の光量に応じた前記空気調和部の消費電力を、前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態のそれぞれについて抽出し、前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態のうち、抽出した前記照明部の消費電力と前記空気調和部の消費電力との和が最小となるような遮蔽状態を選択する遮蔽状態選択部と、選択した遮蔽状態となるように前記日射遮蔽部を制御する制御指示部とを有していてもよい。
【００１４】
検出された可視光の光量に応じた照明部の消費電力と、検出された室内の温度および赤外光の光量に応じた空気調和部の消費電力とを、日射遮蔽部の複数の遮蔽状態のそれぞれについて記憶部から抽出し、複数の遮蔽状態のうち、所定の条件（抽出した照明部の消費電力と空気調和部の消費電力との和が最小となる条件）を満足する遮蔽状態を選択して日射遮蔽部を制御する。このように記憶部を用い、検出結果に応じた照明部および空気調和部の各消費電力を抽出するという手法により、照明部および空気調和部の必要な消費電力を天候に応じて正確に取得することが確実に可能となる。
【００１５】
前記遮蔽制御部は、室内の照度を前記設定照度にするのに必要な前記照明部の消費電力を、可視光の光量の複数種類および前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態の各組み合わせについて記憶するとともに、室内の温度を前記設定温度にするのに必要な前記空調部の消費電力を、室内の温度の複数種類、赤外光の光量の複数種類および前記日射遮蔽部の複数の遮蔽状態の各組み合わせについて記憶する記憶部と、前記日射遮蔽部の現在の遮蔽状態における前記照明部の消費電力および前記空気調和部の消費電力をそれぞれ検出する消費電力検出部と、前記記憶部から、検出された可視光の光量に応じた前記照明部の消費電力を、前記日射遮蔽部の現在の遮蔽状態とは異なる遮蔽状態について抽出するとともに、検出された温度および検出された赤外光の光量に応じた前記空気調和部の消費電力を、前記日射遮蔽部の現在の遮蔽状態とは異なる遮蔽状態について抽出する抽出部と、前記消費電力検出部にて検出された、前記照明部の消費電力と前記空気調和部の消費電力との和と、前記抽出部にて抽出された、前記照明部の消費電力と前記空気調和部の消費電力との和とのうち、最小となるほうに対応する遮蔽状態を選択する遮蔽状態選択部と、選択した遮蔽状態となるように前記日射遮蔽部を制御する制御指示部とを有していてもよい。
【００１６】
照明部の消費電力と空気調和部の消費電力との和として、現在の遮蔽状態で消費電力検出部にて実際に検出された各消費電力の和と、現在の遮蔽状態とは異なる遮蔽状態について記憶部から抽出された各消費電力の和とが比較され、最小となるほうに対応する遮蔽状態が選択され、その遮蔽状態に日射遮蔽部が制御される。このように比較対象の一方が、実際に検出された値（消費電力）の和であるので、どちらが最小であるかの判断をより精度よく行うことができ、省エネルギー制御をより精度よく行うことができる。
【００１７】
前記制御指示部は、前記遮蔽状態選択部にて選択した遮蔽状態に応じて、前記設定照度および前記設定温度の少なくとも一方を調整してもよい。
【００１８】
このようにすることで、照明部および空気調和部の少なくとも一方における消費電力をさらに低減して、室内の省エネルギー化をさらに図ることができる。
【００１９】
前記光量検出部は、前記可視光を透過させる第１のフィルタと、前記赤外光に含まれる近赤外光を透過させる第２のフィルタと、前記第１のフィルタおよび前記第２のフィルタを透過した光をそれぞれ異なる領域で受光するセンサとを有していてもよい。
【００２０】
第１および第２のフィルタとセンサとを組み合わせることで、可視光の光量と赤外光（近赤外光）の光量とを同時に検出することができる。
【００２１】
前記第１のフィルタは、人間の目の分光視感効率に対応する分光透過特性を有していることが望ましい。
【００２２】
第１のフィルタは、人間が目で見て最も明るいと感じる波長（例えば５５５ｎｍ付近）の光を最もよく透過するので、第１のフィルタを介してセンサが可視光を受光することで、人間の明るさの感覚に合わせた明るさ（光量）を検出することができる。
【００２３】
前記第２のフィルタは、透過波長域の異なる複数の領域に分割されており、前記光量検出部は、前記第２のフィルタの各領域を透過した光の光量に基づいて、前記赤外光に含まれる該第２のフィルタの透過波長域外の光の光量を求め、これらの光量の和を前記赤外光の光量として検出する赤外光量算出部をさらに備えていてもよい。
【００２４】
第２のフィルタが、近赤外光しか透過しない場合でも、透過波長域の異なる複数の領域で受光した各光量から、赤外光に含まれる残りの波長域の光量を予測することができる。この予測は、各光量を用いた演算によって行ってもよいし、各光量を入力とし、予測値を出力とするテーブルを利用して行ってもよい。このように、第２のフィルタで受光した光（近赤外光）の光量と予測した光量との和を赤外光の光量として検出することで、空気調和部の消費電力をより正確に取得することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、可視光および赤外光の各光量を検出するとともに、室内の温度を検出し、照明部および空気調和部の必要な消費電力として、上記の検出結果に応じた消費電力を取得するので、天候が変動して可視光や赤外光の各光量が変動しても、その都度、照明部および空気調和部の必要な消費電力を正確に取得することができ、省エネルギー化を天候に応じて精度よく図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の一形態に係る省エネルギー制御装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】上記省エネルギー制御装置が備える光量検出部の一構成例を示す平面図である。
【図３】人間の目の分光視感効率と、上記光量検出部の第１のフィルタの分光透過特性とを示すグラフである。
【図４】上記省エネルギー制御装置が備える記憶部の記憶内容の一例を示す説明図である。
【図５】上記省エネルギー制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】冬場の晴れの日における複数の時刻での太陽光の分光放射照度を示すグラフである。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る省エネルギー制御装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図８】上記省エネルギー制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明のさらに他の実施の形態に係る省エネルギー制御装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図１０】上記光量検出部の他の構成を示すブロック図である。
【図１１】太陽光の分光放射照度と、赤外域のスペクトルの近似式のグラフとを併せて示した説明図である。
【図１２】上記光量検出部のさらに他の構成を示すブロック図である。
【図１３】上記光量検出部のテーブル記憶部の記憶内容の一例を示す説明図である。
【図１４】窓ガラスの分光透過特性の一例を示すグラフである。
【図１５】室内に入射する太陽光の分光放射照度を、晴れの日と曇りの日とのそれぞれについて示すグラフである。
【図１６】晴れの日の最大分光放射照度を基準にして、曇りの日の分光放射照度を正規化して示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２８】
図１は、本実施形態の省エネルギー制御装置１の概略の構成を示すブロック図である。省エネルギー制御装置１は、室内の消費電力の最小化を図るものであり、日射遮蔽部２と、照明部３と、空調部４と、制御装置本体５とを備えている。日射遮蔽部２、照明部３および空調部４は、制御装置本体５によって監視または制御される。
【００２９】
日射遮蔽部２は、室内への日射の遮蔽状態を複数段階で調整するものであり、例えば外部からの信号に基づいて開閉角度が制御されるブラインド（電動ブラインドを含む）で構成されている。日射遮蔽部２の遮蔽状態としては、ここでは説明の理解がしやすいように、太陽光を室内に取り込む開状態および太陽光を遮断する閉状態の２段階を考える。なお、日射遮蔽部２は、透過率を変更することが可能な窓であってもよい。
【００３０】
照明部３は、室内の照度を設定照度に制御するものであり、例えば部屋の天井に設置される照明器具（蛍光灯）を想定することができる。なお、照明部３は、ＬＥＤまたは電球を用いた照明器具や、スタンド照明を含んでいてもよい。室内の照度は、机上面のセンサで検出する場合や、机や床で反射された光を天井面に設置のセンサで検出する場合がある。
【００３１】
空調部４は、室内の温度を設定温度に制御する空気調和部であり、例えば冷暖房装置がこれに相当する。
【００３２】
制御装置本体５は、温度検出部６と、光量検出部７と、遮蔽制御部８とを有している。
【００３３】
温度検出部６は、室内の温度を検出するものであり、例えば温度センサで構成されている。
【００３４】
光量検出部７は、放射される太陽光に含まれる可視光および赤外光の各光量を検出するものであり、日射遮蔽部２によって太陽光が遮蔽されない場所（例えば日射遮蔽部２よりも窓ガラス側）に位置している。
【００３５】
ここで、本明細書では、可視光の波長域は３８０ｎｍ〜７７０ｎｍとし、赤外光の波長域は７７０ｎｍ〜１ｍｍとする。赤外光は、さらに近赤外光（波長０．７７μｍ〜１．４μｍ）、中赤外光（波長１．４μｍ〜５μｍ）、遠赤外光（波長５μｍ〜１ｍｍ）に分けられる。
【００３６】
図２は、光量検出部７の一構成例を示す平面図である。本実施形態では、光量検出部７は、第１のフィルタ１１と、第２のフィルタ１２と、センサ１３とを有して構成されている。
【００３７】
第１のフィルタ１１は、可視光を透過させ、他の波長域の光を遮断するフィルタである。第２のフィルタ１２は、赤外光に含まれる近赤外光を透過させ、他の波長域の光を遮断するフィルタであり、透過波長域の異なる複数の領域１２ａ・１２ｂに分割されている。領域１２ａは、中心波長８５０ｎｍの光（波長８００〜９００ｎｍ）を透過させ、領域１２ｂは、中心波長１０２０ｎｍの光（波長９００〜１１００ｎｍ）を透過させる。なお、第２のフィルタ１２が複数の領域１２ａ・１２ｂに分割されているのは、第２のフィルタ１２の透過波長域外の赤外光の光量を予測するためであるが、その詳細については実施の形態４で説明する。
【００３８】
センサ１３は、例えばシリコンフォトダイオードで構成されており、第１のフィルタ１１および第２のフィルタ１２を透過した光をそれぞれ異なる領域で受光することにより、可視光の光量および赤外光（特に近赤外光）の光量をそれぞれ検出する。センサ１３からは、受光した各光量に応じた電気信号が遮蔽制御部８に出力される。
【００３９】
このように、第１のフィルタ１１と、第２のフィルタ１２と、センサ１３とを組み合わせることで、可視光の光量と赤外光（近赤外光）の光量とを同時に検出することができる。
【００４０】
図３は、人間の目の分光視感効率と、第１のフィルタ１１の分光透過特性とを示すグラフである。同図に示すように、第１のフィルタ１１は、人間の目の分光視感効率に対応する分光透過特性を有している。ここで、分光視感効率は、比視感度とも言い、エネルギーが同じ場合の最大感度（通常は１）に対する波長ごとの感度の比率（相対値）のことを指す。なお、人間は、目というセンサによって周囲の明暗を感じ、目は、可視域の各波長成分を含む光に対して応答する光検出器と見ることができることから、その波長応答特性を分光視感効率と言うこともできる。明るさの感覚は、人間の目が受ける光の波長によって異なり、黄色や緑色の光は、同じ強さの赤色や青色の光より明るく感じる。つまり、人間が最も明るく感じる光は、波長５５５ｎｍ付近の黄緑系の光である。
【００４１】
このように、第１のフィルタ１１が、人間の目の分光視感効率に対応する分光透過特性を有しており、人間が目で見て最も明るいと感じる波長（５５５ｎｍ付近）の光を最も多く透過させる。したがって、第１のフィルタ１１を介してセンサ１３が可視光を受光することにより、センサ１３にて、人間の明るさの感覚に合わせた明るさ（光量）を検出することができる。なお、第１のフィルタ１１を、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光をそれぞれ透過させるフィルタで構成し、センサ１３にてＲＧＢの各色光の光量をもとに明るさ算出を行ってもよい。
【００４２】
次に、遮蔽制御部８について説明する。遮蔽制御部８は、日射遮蔽部２の複数の遮蔽状態（開状態、閉状態）のそれぞれにおける照明部３の消費電力と空調部４の消費電力との和のうち、最小となる和に対応する遮蔽状態に日射遮蔽部２を制御する。このような遮蔽制御部８は、図１に示すように、記憶部２１と、遮蔽状態選択部２２と、制御指示部２３とを有して構成されている。
【００４３】
記憶部２１は、室内の照度を設定照度にするのに必要な照明部３の消費電力を、可視光の光量の複数種類および日射遮蔽部２の複数の遮蔽状態の各組み合わせについて記憶するとともに、室内の温度を設定温度にするのに必要な空調部４の消費電力を、室内の温度の複数種類、赤外光の光量の複数種類および日射遮蔽部２の複数の遮蔽状態の各組み合わせについて記憶するメモリ（消費電力記憶部）である。このような記憶部２１は、例えば不揮発性メモリ（ハードディスク、光ディスク、半導体メモリなどを含む）で構成されている。
【００４４】
図４は、記憶部２１の記憶内容の一例を示している。このように、記憶部２１には、室内の温度（室温）、可視光量、赤外光量、遮蔽状態、設定温度、設定照度の各組み合わせについて、必要な照明部３の消費電力および空調部４の消費電力が予め記憶されている。なお、図４で空欄となっている箇所にも、実際には、室温等に関する情報が埋められているものとする。また、可視光量および赤外光量については、ある値を基準とした相対的な値でそれぞれ示している。
【００４５】
遮蔽状態選択部２２は、記憶部２１から、光量検出部７にて検出された可視光の光量に応じた照明部３の消費電力を、日射遮蔽部２の複数の遮蔽状態のそれぞれについて抽出するとともに、温度検出部６にて検出された温度および光量検出部７にて検出された赤外光の光量に応じた空気調和部４の消費電力を、日射遮蔽部２の複数の遮蔽状態のそれぞれについて抽出する。そして、遮蔽状態選択部２２は、日射遮蔽部２の複数の遮蔽状態のうち、抽出した照明部３の消費電力と空気調和部４の消費電力との和が最小となるような遮蔽状態を選択する。制御指示部２３は、遮蔽状態選択部２２にて選択した遮蔽状態となるように、日射遮蔽部２を制御する。なお、遮蔽状態選択部２２および制御指示部２３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit ）として一体的に構成されていてもよいし、別々のＣＰＵで構成されていてもよい。
【００４６】
次に、本実施形態の省エネルギー制御装置１の動作について説明する。図５は、本実施形態の省エネルギー制御装置１の動作の流れを示すフローチャートである。まず、省エネルギー制御装置１の電源（主電源）がＯＮされると（Ｓ１）、温度検出部６は、現在の室内の温度を検出し、光量検出部７は、放射される太陽光に含まれる可視光および赤外光の各光量を検出する（Ｓ２）。そして、遮蔽状態選択部２２は、記憶部２１から、Ｓ２にて検出された可視光の光量に応じた照明部３の消費電力を、日射遮蔽部２の開状態、閉状態のそれぞれについて抽出するとともに、Ｓ２にて検出された温度および検出された赤外光の光量に応じた空気調和部４の消費電力を、日射遮蔽部２の開状態、閉状態のそれぞれについて抽出する（Ｓ３）。
【００４７】
続いて、遮蔽状態選択部２２は、抽出した、日射遮蔽部２の開状態における照明部３の消費電力と空気調和部４の消費電力との和Ａ１を算出するとともに、抽出した、日射遮蔽部２の閉状態における照明部３の消費電力と空気調和部４の消費電力との和Ａ２を算出する（Ｓ４）。そして、遮蔽状態選択部２２は、和Ａ１と和Ａ２との大小を比較する（Ｓ５）。Ｓ５にて、和Ａ２のほうが小さい（最小である）場合には、和Ａ２に対応する遮蔽状態（閉状態）が選択され、制御指示部２３によって閉状態となるように日射遮蔽部２の遮蔽状態が制御される（Ｓ６）。一方、Ｓ５にて、和Ａ１のほうが小さい（最小である）場合には、和Ａ１に対応する遮蔽状態（開状態）が選択され、制御指示部２３によって開状態となるように日射遮蔽部２の遮蔽状態が制御される（Ｓ７）。
【００４８】
例えば、検出された室温、検出された可視光量および赤外光量、設定温度、設定照度に基づき、必要な照明部３の消費電力および空調部４の消費電力として、図４の番号１および２の欄に示される値が抽出されたとき、日射遮蔽部２の開状態における照明部３の消費電力と空気調和部４の消費電力との和Ａ１は９．１ｋＷｈであり、日射遮蔽部２の閉状態における照明部３の消費電力と空気調和部４の消費電力との和Ａ２は９．０ｋＷｈである。この場合、Ａ１＞Ａ２であるため、和Ａ２に対応する閉状態が選択され、開状態となるように日射遮蔽部２が制御される。これにより、照明部３および空調部４を含めた室内の省エネルギー化を図ることができる。
【００４９】
その後、省エネルギー制御装置１の電源がＯＦＦされるまで、Ｓ２以降の動作が繰り返される（Ｓ８、Ｓ９）。Ｓ８にて電源がＯＦＦされない場合、Ｓ９にて、Ｓ２の温度等の検出から所定時間（例えば３０分や１時間）が経過したかどうかが判断され、所定時間が経過している場合はＳ２に戻る。なお、Ｓ９にて所定時間の経過を判断する代わりに、室温がＳ２での検出時から所定量だけ変化したかを判断するようにしてもよい。
【００５０】
図６は、冬場の晴れの日における複数の時刻での太陽光の分光放射照度を示している。同図に示すように、同じ日でも、時刻によって、可視光の例えば波長４００〜５００ｎｍ付近における放射照度の変化の仕方が異なり、赤外光の例えば波長８００〜９００ｎｍ付近および９５０〜１１００ｎｍ付近における放射照度の変化の仕方が異なる。したがって、Ｓ９にて、所定時間経過後に、Ｓ２以降の動作を繰り返すことにより、同じ日での時刻の変化（可視光および赤外光の光量変化）に追従した制御を行うことが可能となる。
【００５１】
以上のように、遮蔽制御部８は、日射遮蔽部２の開状態、閉状態のそれぞれにおける照明部３の消費電力と空調部４の消費電力との和Ａ１・Ａ２のうち、最小となる和に対応する遮蔽状態に日射遮蔽部２を制御する。図４で示したように、室内の照度を設定照度まで変化させるのに必要な照明部３の消費電力は、可視光の光量と日射遮蔽部２の遮蔽状態とに応じて決まっており、室内の温度を設定温度まで変化させるのに必要な空調部４の消費電力は、室温、赤外光の光量および遮蔽状態に応じて決まっている。
【００５２】
したがって、現在の可視光および赤外光の光量、現在の室内の温度を検出し、これらに応じた照明部３および空調部４の各消費電力を取得することにより、天候が変動して可視光や赤外光の各光量が変動しても、その都度、照明部３および空調部４の必要な消費電力を正確に取得することができる。これにより、天候が変動しても、異なる遮蔽状態について得られる和Ａ１と和Ａ２との大小比較を高精度で行うことができ、省エネルギー化を天候に応じて精度よく図ることができる。
【００５３】
また、遮蔽状態選択部２２は、光量検出部７にて検出された可視光の光量に応じた照明部３の消費電力と、温度検出部６にて検出された室温および光量検出部７にて検出された赤外光の光量に応じた空調部４の消費電力とを、日射遮蔽部２の開状態、閉状態のそれぞれについて記憶部２１から抽出し、開状態および閉状態のうち、抽出した照明部３の消費電力と空調部４の消費電力との和が最小となる遮蔽状態を選択して日射遮蔽部２を制御している。このように記憶部２１から、検出結果に応じた照明部３および空調部４の各消費電力を抽出するという手法により、照明部３および空調部４の必要な消費電力を天候に応じて正確に取得することが確実に可能となる。
【００５４】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００５５】
図７は、本実施形態の省エネルギー制御装置１の概略の構成を示すブロック図である。本実施形態の省エネルギー制御装置１は、実施の形態１の構成において、遮蔽制御部８が消費電力検出部２４および抽出部２５をさらに備えたものである。
【００５６】
消費電力検出部２４は、日射遮蔽部２の現在の遮蔽状態における照明部３の消費電力および空調部４の消費電力をそれぞれ測定、検出する測定器（検出器）である。つまり、消費電力検出部２４は、日射遮蔽部２が開状態、閉状態のいずれかの状態で、そのときに室内の照度を設定照度にするのに必要な照明部３の消費電力を実際に検出するとともに、室内の温度を設定温度にするのに必要な空調部４の消費電力を実際に検出することになる。
【００５７】
抽出部２５は、記憶部２１から、光量検出部７にて検出された可視光の光量に応じた照明部３の消費電力を、日射遮蔽部２の現在の遮蔽状態とは異なる遮蔽状態について抽出するとともに、温度検出部６にて検出された温度および光量検出部７にて検出された赤外光の光量に応じた空調部４の消費電力を、日射遮蔽部２の現在の遮蔽状態とは異なる遮蔽状態について抽出するものである。なお、抽出部２５は、ＣＰＵとして遮蔽状態選択部２２と一体的に構成されてもよい。
【００５８】
なお、日射遮蔽部２の現在の遮蔽状態が開状態か閉状態かを判断するにあたっては、例えば遮蔽状態を検知するセンサを別途設けて、そのセンサからの信号に基づいて判断してもよいし、制御指示部２３にて日射遮蔽部２を制御する際に、遮蔽状態に関する情報を別のメモリに記憶させておいて、抽出部２１がそのメモリ内の情報を参照することで判断してもよい。
【００５９】
図８は、本実施形態の省エネルギー制御装置１の動作の流れを示すフローチャートである。本実施形態では、図５のＳ３以降が、Ｓ１１〜Ｓ１８に置き換わっている。
【００６０】
すなわち、Ｓ２の後、消費電力検出部２４は、日射遮蔽部２の現在の遮蔽状態における照明部３の消費電力および空調部４の消費電力を検出する（Ｓ１１）。なお、Ｓ１１の工程は、Ｓ１の後であれば、Ｓ２よりも先に行われてもよいし、Ｓ２と並行して行われてもよい。
【００６１】
次に、抽出部２５は、日射遮蔽部２の現在の遮蔽状態が開状態であれば、記憶部２１から、検出された可視光および赤外光の光量、検出された室温に応じた、照明部３および空調部４の各消費電力として、閉状態についてのものを抽出し、現在の遮蔽状態が閉状態であれば、照明部３および空調部４の各消費電力として、開状態についてのものを抽出する（Ｓ１２）。
【００６２】
遮蔽状態選択部２２は、消費電力検出部２４にて検出された、照明部３の消費電力と空調部４の消費電力との和Ｂ１と、抽出部２５にて抽出された、照明部３の消費電力と空調部４の消費電力との和Ｂ２とを算出する（Ｓ１３）。その後は、実施の形態１と同様の手順が実行される。つまり、遮蔽状態選択部２２は、和Ｂ１と和Ｂ２との大小を比較する（Ｓ１４）。Ｓ１４にて、和Ｂ２のほうが小さい場合、和Ｂ２に対応する遮蔽状態が選択され、制御指示部２３により、選択された上記遮蔽状態に日射遮蔽部２が制御される（Ｓ１５）。一方、Ｓ１４にて、和Ｂ１のほうが小さい場合、和Ｂ１に対応する遮蔽状態が選択され、制御指示部２３により、選択された上記遮蔽状態に日射遮蔽部２が制御される（Ｓ１６）。そして、制御装置本体５の電源がＯＦＦされるまで、Ｓ２以降の動作が繰り返される（Ｓ１７、Ｓ１８）。
【００６３】
以上のように、本実施形態では、Ｓ１４にて、現在（最初）の遮蔽状態において、消費電力検出部２４で実際に検出された各消費電力の和Ｂ１と、現在の遮蔽状態とは異なる遮蔽状態について記憶部２１から抽出された各消費電力の和Ｂ２とが比較される。このように比較対象の一方が、実際に検出された各消費電力（実測値）の和であるので、どちらが最小であるかの判断をより精度よく行うことができ、省エネルギー制御をより精度よく行うことができる。
【００６４】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００６５】
図９は、本実施形態の省エネルギー制御装置１の概略の構成を示すブロック図である。本実施形態では、実施の形態２の省エネルギー制御装置１において、制御指示部２３が、遮蔽状態選択部２２にて選択した遮蔽状態に応じて、照明部３の設定照度および空調部４の設定温度の少なくとも一方を調整するようにしている。
【００６６】
例えば、遮蔽状態選択部２２にて選択した遮蔽状態が閉状態である場合、そのような遮蔽状態となるように日射遮蔽部２を制御すると、赤外光が日射遮蔽部２で遮蔽される分、室内の温度上昇が抑制される。この場合、夏場であれば、空調部４の設定温度を少し上げても室内を快適に保つことができる。このように設定温度を上げることで、室内の省エネルギー化をさらに図ることができる。
【００６７】
また、遮蔽状態選択部２２にて選択した遮蔽状態が開状態である場合、そのような遮蔽状態となるように日射遮蔽部２を制御すると、可視光が日射遮蔽部２を介して室内に取り込まれるため、照明部３の設定照度を少し下げても、室内の明るさが大きく低下することはない。この場合、設定照度を下げることで、室内の省エネルギー化をさらに図ることができる。
【００６８】
また、日射遮蔽部２が開状態のとき、可視光および赤外光の両方も室内に取り込まれるため、冬場であれば、設定照度を少し下げても、室内の明るさが大きく低下することはなく、同時に、設定温度を少し下げても室内を温かく保つことができる。したがって、この場合は、照明部３の設定照度および空調部４の設定温度を両方とも下げて、室内の省エネルギー化をより一層図ることができる。
【００６９】
なお、本実施形態のような制御指示部２３の制御（遮蔽状態に応じた設定照度や設定温度の調整）は、実施の形態１の構成にも勿論適用することができる。
【００７０】
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００７１】
図１０は、光量検出部７の他の構成を示すブロック図である。光量検出部７は、図２で示した構成に加えて、赤外光量算出部１４をさらに備えている。赤外光量算出部１４は、第２のフィルタ１２の各領域１２ａ・１２ｂを透過してセンサ１３にて受光した各光の光量に基づいて、赤外光に含まれる第２のフィルタ１２の透過波長域外の光（例えば中赤外光）の光量を求め（予測し）、これらの光量の和を赤外光の光量として検出する。
【００７２】
図１１は、太陽光の分光放射照度（日射スペクトル）に、赤外域のスペクトルの近似式Ｆのグラフを併せて示したものである。近似式Ｆは、ｙ＝２６６．６９ｘ-2.5849（ｘ；波長、ｙ；放射照度（光量に相当する）、決定係数Ｒ2＝０．７１３３）の関数で示されるが、これは、中心波長８５０ｎｍおよび１０２０ｎｍの各光の光量値をもとに得られたものである。
【００７３】
第２のフィルタ１２は、前述したように、中心波長８５０ｎｍおよび１０２０ｎｍの光を透過させるものであり、赤外光の一部しか透過させない。そこで、赤外光量算出部１４は、上記した近似式Ｆを利用して、第２のフィルタ１２の透過波長域外（例えば１．１μｍ〜２．５μｍ）の光の光量（面積）を積分によって求め、受光した近赤外光の光量と、積分によって求めた光量との和を、赤外光の光量として検出する。これにより、近赤外光を検出する構成であっても、実際の赤外光の光量に近い値を得ることができ、空気調和部の消費電力をより正確に取得することができる。
【００７４】
なお、赤外光の上記光量には、水による吸収領域（波長０．９４μｍ、１．１２μｍ、１．４μｍ付近）の光量（図１１の斜線部の面積）が差し引かれているものとする。ここで、水による赤外光の吸収量は、受光した中心波長８５０ｎｍおよび１０２０ｎｍの光の各光量によって異なる。したがって、例えば、赤外光のスペクトルの近似式Ｆを、近赤外光の受光量に応じて複数用意しておき、その中から適切な近似式Ｆを選択するようにすれば、水による赤外光の吸収量も考慮して、赤外光の光量をより正確に算出することができる。
【００７５】
また、図１２は、光量検出部７のさらに他の構成を示すブロック図である。光量検出部７は、図１０で示した構成に加えて、テーブル記憶部１５をさらに備えていてもよい。テーブル記憶部１５には、図１３に示すように、第２のフィルタ１２の各領域１２ａ・１２ｂを透過した光の光量を入力とし、第２のフィルタ１２の透過波長域外の赤外光の光量を出力とするデータ表（テーブル）が記憶されている。赤外光量算出部１４は、このようなテーブルを参照し、入力値（近赤外光の各光量値）に対応する出力値を求めてこれらを足し合わせることにより、赤外光全体の光量を取得することもできる。
【００７６】
ところで、図１４は、省エネルギー制御装置１が設置される部屋の窓ガラスの分光透過特性の一例を示すグラフである。近年では、赤外光の透過率を下げて冷房効率を高めるようにした窓ガラスも利用されている。このような窓ガラスが設置されている部屋では、窓ガラスを介して室内に入射した太陽光の波長分布が、通常の窓ガラスを介して室内に入射した太陽光の波長分布とは異なるため、近赤外光よりも長波長側の赤外光の光量の予測に影響が生じる。
【００７７】
この場合は、室内での近赤外光の検出値（光量値）から窓外での近赤外光の光量値を逆算し、さらに太陽光のスペクトルから中赤外光の光量値を算出し、さらに窓ガラスの分光透過率を掛け合わせて、室内での中赤外光の光量値を算出し、検出した近赤外光の光量と算出した中赤外光の光量との和をとることで、赤外光の光量を算出（取得）することができる。
【００７８】
以上の各実施の形態では、日射遮蔽部２の遮蔽状態が、開状態、閉状態の２段階である例について説明したが、開状態と閉状態との間の中間状態を加えた３段階であってもよく、それ以上の多段階であってもよい。また、究極的には、日射遮蔽部２は遮蔽状態が連続して変化するものであってもよい。これらの場合でも、上述した各実施の形態の省エネルギー制御を行うことができる。
【００７９】
なお、光量検出部７の第２のフィルタ１２は、透過波長域の異なる３つ以上の領域に分割されていてもよい。第２のフィルタ１２の分割数を増やすことにより、検出される近赤外光の光量値数が増えるので、各光量値から第２のフィルタ１２の透過波長域外の光の光量値を算出する際の精度を向上させることができ、赤外光の光量をより正確に算出（取得）することが可能となる。
【００８０】
なお、空調部４の消費電力については、室内の温度、赤外光の光量および遮蔽状態に加え、照明による室温上昇や外気温のデータも考慮して設定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、日射遮蔽部の遮蔽状態を制御して、室内の照明部および空調部のトータルの消費電力を最小に抑える省エネルギー制御装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１      省エネルギー制御装置
２      日射遮蔽部
３      照明部
４      空調部（空気調和部）
６      温度検出部
７      光量検出部
８      遮蔽制御部
１１      第１のフィルタ
１２      第２のフィルタ
１２ａ    領域
１２ｂ    領域
１３      センサ
１４      赤外光量算出部
２１      記憶部
２２      遮蔽状態選択部
２３      制御指示部
２４      消費電力検出部
２５      抽出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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