(57)【要約】【課題】日陰制御を行うための演算量及びデータ量を削減して、制御動作時の負荷を軽減し得る日陰判定制御装置を提供する。【解決手段】年間の太陽の方位角及び仰角を供給するカレンダー供給部６と、太陽の仰角と室内環境制御装置の制御範囲からの太陽の方位角における近隣建物の仰角とを比較して制御範囲への直射光の有無を判定する日陰判定部５とを備え、日陰判定部は、制御範囲の両端部からの近隣建物の仰角のうち、低い方の仰角を該制御範囲からの近隣建物の仰角とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
年間の太陽の方位角及び仰角を供給するカレンダー供給手段と、
前記太陽の仰角と、室内環境制御装置の制御範囲からの前記太陽の方位角における近隣建物の仰角とを比較して前記制御範囲への直射光の有無を判定する日陰判定部と
を備え、
前記日陰判定部は、前記制御範囲の両端部からの前記近隣建物の仰角のうち、低い方の仰角を該制御範囲からの前記近隣建物の仰角とすることを特徴とする日陰判定制御装置。
【請求項２】
前記日陰判定部には、
あらかじめ設定された角度間隔の方位角で、前記近隣建物の仰角を算出する仰角算出部と、
前記仰角算出部で算出された仰角を格納する仰角データベースと
を備えたことを特徴とする請求項１記載の日陰判定制御装置。
【請求項３】
前記日陰判定部の判定結果に基づいて、前記室内環境制御装置を駆動して室内への直射光の入射を遮断する制御部を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の日陰判定制御装置。
【請求項４】
前記制御範囲には、前記日陰判定部の判定結果に基づいて前記制御部で一括して制御される電動日射遮蔽装置を前記室内環境制御装置として備えたことを特徴とする請求項３記載の日陰判定制御装置。
【請求項５】
前記制御範囲には、前記日陰判定部の判定結果に基づいて前記制御部で一括して制御される空調装置を前記室内環境制御装置として備えたことを特徴とする請求項３記載の日陰判定制御装置。
【請求項６】
室内環境制御装置の制御範囲の両端部からの太陽の方位角における近隣建物の仰角のうち、低い方の仰角を該制御範囲からの前記近隣建物の仰角とし、該近隣建物の仰角と太陽の仰角とを比較して、前記制御範囲への直射光の有無を判定することを特徴とする日陰判定方法。
【請求項７】
前記近隣建物の仰角を、前記制御範囲の上端を基準として算出することを特徴とする請求項６記載の日陰判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、室内へ入射する直射光の有無を判定する日陰判定制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動ブラインドの制御装置は、ビルの壁面に多数設けられた窓にそれぞれ設置された電動ブラインドのブラインド開度及びスラット角度を自動的に制御して、直射日光を遮り、あるいは室内への採光量を制御するものである。
【０００３】
室内への採光量を適宜に制御するためには、時刻の移り変わりとともに変化する太陽の方位角と高度を計算し、その計算結果に基づいて直射光を遮るために最適なブラインド開度及びスラット角度を算出し、算出されたブラインド開度及びスラット角度に基づいて各スラットを制御している。
【０００４】
また、室内へ入射する直射光を適宜に制御するためには、電動ブラインドが設置された窓が近隣の建物等により日陰になるか否かを判定し、その判定結果に基づいてスラットを制御する必要がある。
【０００５】
特許文献１には、日陰制御対象ビルの窓が近隣の建物により日陰となるか否かをあらかじめ設定されたタイムスケジュールに基づいて算出し、その算出結果に基づいてブラインドを開閉制御するブラインド制御装置が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、近隣の建物により投影される日陰の座標を算出し、その日陰の座標と日陰制御の対象となる建物の窓の座標とを比較して、当該窓が日陰となるか否かを判定する制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０‐７２９８５号公報
【特許文献２】特許第３５６１２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されたブラインド制御装置では、太陽の高度や方位角に応じて日陰制御対象ビルの窓が日陰となるか否かを正確に算出するためには、日陰となるか否かを算出する算出点を日陰制御対象ビルの外面上において多数設定する必要がある。
【０００９】
従って、プログラムが複雑化するとともに、計算量が増大する。また、算出結果をデータベース化しようとすると、データ量が膨大となる。
特許文献２に開示された制御装置においても、日陰の座標を算出し、日陰制御の対象となる建物の窓の座標と比較する演算量が増大するとともに、データ量も増大するという問題点がある。
【００１０】
この発明の目的は、日陰制御を行うための演算量及びデータ量を削減して、制御動作時の負荷を軽減し得る日陰判定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】
上記課題を解決する日陰判定制御装置は、年間の太陽の方位角及び仰角を供給するカレンダー供給部と、前記太陽の仰角と、室内環境制御装置の制御範囲からの前記太陽の方位角における近隣建物の仰角とを比較して前記制御範囲への直射光の有無を判定する日陰判定部とを備え、前記日陰判定部は、前記制御範囲の両端部からの前記近隣建物の仰角のうち、低い方の仰角を該制御範囲からの前記近隣建物の仰角とすることを特徴とする。
【００１２】
また、上記日陰判定装置において、前記日陰判定部には、前記方位角においてあらかじめ設定された角度間隔で、前記近隣建物の仰角を算出する仰角算出部と、前記仰角算出部で算出された仰角を格納する仰角データベースとを備えることが好ましい。
【００１３】
また、上記日陰判定装置において、前記日陰判定部の判定結果に基づいて、前記室内環境制御装置を駆動して室内への直射光の入射を遮断する制御部を備えることが好ましい。
また、上記日陰判定装置において、前記制御範囲には、前記日陰判定部の判定結果に基づいて前記制御部で一括して制御される電動日射遮蔽装置を前記室内環境制御装置として備えることが好ましい。
【００１４】
また、上記日陰判定装置において、前記制御範囲には、前記日陰判定部の判定結果に基づいて前記制御部で一括して制御される空調装置を前記室内環境制御装置として備えることが好ましい。
【００１５】
上記課題を解決する日陰判定方法は、室内環境制御装置の制御範囲の両端部からの太陽の方位角における近隣建物の仰角のうち、低い方の仰角を該制御範囲からの前記近隣建物の仰角とし、該近隣建物の仰角と太陽の仰角とを比較して、前記制御範囲への直射光の有無を判定することを特徴とする。
【００１６】
また、上記日陰判定方法において、前記近隣建物の仰角を、前記制御範囲の上端を基準として算出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、日陰制御を行うための演算量及びデータ量を削減して、制御動作時の負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】電動ブラインドの制御装置を示すブロック図である。
【図２】メインコントローラを示すブロック図である。
【図３】近隣建物の仰角の算出点を示す説明図である。
【図４】近隣建物の仰角の算出方法を示す説明図である。
【図５】近隣建物の仰角の算出方法を示すフローチャートである。
【図６】仰角データを示す説明図である。
【図７】メインコントローラの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、電動ブラインドの制御装置の一実施形態を図面に従って説明する。図１に示す電動ブラインドの制御装置は、高層ビル等の多層階の建造物の各フロアに設置される多数の電動ブラインドを制御するものである。
【００２０】
パソコン等で構成されるメインコントローラ１は建造物内の制御室に設置され、各フロアに設置されるフロアコントローラ２に信号線３を介して接続されている。各フロアコントローラ２には、当該フロアの窓に設置される多数の電動ブラインドのヘッドボックスにそれぞれ設けられるブラインドコントローラ４が信号線３を介して接続されている。
【００２１】
そして、前記メインコントローラ１はあらかじめ設定された制御プログラムと、あらかじめ格納されているデータベースに基づいて、フロアコントローラ２を介して各ブラインドコントローラ４を制御する。
【００２２】
前記各ブラインドコントローラ４は、前記メインコントローラ１から出力される制御信号に基づいて、当該電動ブラインドのスラットの昇降動作及び角度調節動作を制御する。
図２に示すように、前記メインコントローラ１はＣＰＵ５にカレンダー格納部６と、作業用メモリ７と、ハードディスク装置８が接続されている。カレンダー格納部６には、年間の各日付毎に、当該建造物が位置する緯度及び経度に基づく各時刻の太陽の仰角及び方位角が予め格納されている。
【００２３】
ハードディスク装置８には、ＣＰＵ５の動作を制御する制御プログラム９と、近隣の建物の仰角データベース１０が予め格納されている。
前記仰角データベース１０は、一括して制御される複数台毎の電動ブラインドに対する周囲の建物の仰角を算出してデータベース化したものであり、メインコントローラ１あるいはメインコントローラ１とは別のデータベース作成装置により算出されて、ハードディスク装置８に格納されている。
【００２４】
図３に示すように、仰角データベースの作成方法は、設置建物１２において、一括して制御される複数台の電動ブラインド１１が設置される制御範囲ＡＲの水平方向両端部に第一の算出点ＣＰ１と第二の算出点ＣＰ２を設定し、各算出点ＣＰ１，ＣＰ２を基準として、周囲の近隣の建物の仰角を算出する。制御範囲ＡＲの各算出点ＣＰ１，ＣＰ２の距離は、例えば１０ｍ程度に設定されている。
【００２５】
また、各算出点ＣＰ１，ＣＰ２は、電動ブラインド１１が設置される窓の上縁部分に設定される。
近隣の建物の高さ及び各算出点ＣＰ１，ＣＰ２に対する方位角は３次元地図データから得られ、算出点ＣＰ１，ＣＰ２について、例えば１度毎の各方位角において近隣建物の仰角が算出される。そして、算出点ＣＰ１，ＣＰ２の仰角のうち小さい方の仰角が当該方位角における制御範囲ＡＲの仰角データとして前記仰角データベース１０に格納されている。
【００２６】
具体的には、図４及び図５に示すように、例えば北を基準とした方位角βに対し、算出点ＣＰ１，ＣＰ２における近隣建物Ｂの仰角α１，α２をそれぞれ算出する（ステップ１，２）。
【００２７】
次いで、仰角α１，α２を比較し（ステップ３）、小さい方の仰角を当該方位角βにおける近隣建物に対する制御範囲ＡＲの仰角αとして設定する（ステップ４，５）。そして、このような仰角αの算出を方位角０度から３５９度の範囲で例えば１度毎に算出する。
【００２８】
なお、必ずしも方位角０度から３５９度の範囲で仰角αを算出する必要はなく、日の出から日の入りまでの太陽の方位角に対応する角度のみを算出してもよい。また、方位角の１度毎以外に、制度を確保できる範囲内で任意の角度毎に算出してもよい。
【００２９】
このような動作により、例えば図６に示すように、制御範囲ＡＲにおいて各方位角に対する仰角データが算出され、同様に算出された他の制御範囲の仰角データとともに、ハードディスク装置８に仰角データベース１０として格納されている。
【００３０】
次に、上記のように構成された電動ブラインドの制御装置の作用を説明する。
図７に示すように、制御装置の運用が開始されると、メインコントローラ１のＣＰＵ５は、カレンダー格納部６から現在の日時に対応する太陽の方位角及び仰角を取得する（ステップ１１）。
【００３１】
次いで、現在の太陽の方位角における制御範囲ＡＲからの近隣建物の仰角αを仰角データベース１０から取得し（ステップ１２）、太陽の仰角と近隣建物の仰角αを比較する（ステップ１３）。
【００３２】
そして、太陽の仰角が近隣建物の仰角αより小さい場合には、当該制御範囲ＡＲで直射光なしと判断して、当該制御範囲ＡＲのブラインドのスラットの角度を、外光を採り入れ可能とする角度に制御する（ステップ１４）。
【００３３】
また、太陽の仰角が近隣建物の仰角αより大きい場合には、当該制御範囲ＡＲで直射光ありと判断して、当該制御範囲ＡＲのブラインドのスラットの角度を、外光を遮断可能とする角度に一括して制御する（ステップ１５）。
【００３４】
そして、このような動作が一定時間毎に繰り返されると、室内への直射光の入射を遮断しながら、外光を採り入れ可能となる。
上記のように構成された電動ブラインドの制御装置では、次に示す効果を得ることができる。
（１）太陽の仰角と、電動ブラインドの制御範囲ＡＲからの近隣建物の仰角αとを比較して、制御範囲ＡＲに直射光があるか否かを判定し、その判定結果に基づいて制御範囲ＡＲ内の電動ブラインドのスラット角度を一括制御することができる。従って、制御範囲ＡＲに位置する窓からの直射光の入射を遮断しながら、外光を取り入れることができる。
（２）制御範囲ＡＲからの近隣建物の仰角データをあらかじめ算出して、仰角データベース１０としてハードディスク装置８に格納されている。従って、制御装置の運用時には、カレンダー格納部６から取得される太陽の方位角及び仰角と、当該方位角の近隣建物の仰角を比較することにより、制御範囲ＡＲで直射光があるか否かを容易に判定することができるとともに、ＣＰＵ５の負荷を軽減することができる。
（３）制御範囲ＡＲの仰角データαは、制御範囲ＡＲの両端部の２点のみからの同一方位角における近隣建物の仰角α１，α２のうち、直射光が生じやすい小さい方の仰角を制御範囲ＡＲの仰角データαとして仰角データベース１０に格納されている。従って、制御範囲ＡＲの仰角データの算出に要する時間を短縮することができるとともに、データ量を削減することができる。
（４）近隣建物の仰角α１，α２のうち、直射光が生じやすい小さい方の仰角が制御範囲ＡＲの仰角データαとして仰角データベース１０に格納されているので、制御範囲ＡＲ内での直射光の入射を防止することができる。
（５）近隣建物の仰角α１，α２を算出する各算出点ＣＰ１，ＣＰ２は、電動ブラインド１１が設置される窓の上縁部分に設定されるので、直射光が生じやすい小さい方の仰角を仰角α１，α２として設定することができる。従って、直射光の入射を確実に遮断することができる。
【００３５】
上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態では、近隣建物の仰角をあらかじめ算出して仰角データベースに格納したが、算出点ＣＰ１，ＣＰ２において太陽の方位角に一致する方向の近隣建物の仰角を一定時間毎に算出し、その仰角のうち小さい方の仰角と太陽の仰角と比較して日陰判定を行うようにしてもよい。
・各時刻の太陽の仰角及び方位角は、ＣＰＵ５で随時計算してカレンダー格納部６に一旦格納し、そのカレンダー格納部６から読み出すようにしたり、ＣＰＵ５から直接供給するようにしてもよい。
・上記制御装置は、電動横型ブラインド以外に電動縦型ブラインドや電動ロールブラインド等の電動日射遮蔽装置、空調装置や照明装置の制御装置に応用することもできる。
【符号の説明】
【００３６】
５…日陰判定部（仰角算出部、制御部、ＣＰＵ）、６…カレンダー供給手段（カレンダー格納部）、１０…仰角データベース、１１…室内環境制御装置（電動日射遮蔽装置、電動ブラインド）、ＡＲ…制御範囲、Ｂ…近隣建物、α…仰角。
【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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