JP2017036571A - 居住環境制御装置、居住環境制御システム及び居住環境制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】季節に応じて省エネルギーと快適さを実現するように居住環境を制御できる居住環境制御装置、居住環境制御システム及び居住環境制御方法を提供する。【解決手段】窓シャッター４０が設置された居住環境を制御する居住環境制御装置（ＨＥＭＳコントローラ５０）であって、窓シャッター４０の制御に関する指示を取得する入力部５１と、入力部５１が取得した指示に従って、窓シャッター４０を制御する期間として、一年における第１期間、及び、一日における第１時間帯を記憶する記憶部５２と、カレンダタイマ５４と、カレンダタイマ５４が、記憶部５２に記憶された第１期間で、かつ、記憶部５２に記憶された第１時間帯を示すときに、窓シャッター４０が所定の開閉状態になるように、窓シャッター４０を制御する制御部５３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、居住環境制御装置、居住環境制御システム及び居住環境制御方法に関し、特に省エネルギーと快適さを実現するために居住環境を制御する居住環境制御装置等に関する。

従来、居住環境における省エネルギーと快適さを実現する技術として、様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、測定された建物内部の温度及び湿度に基づいて住宅内部における快適・不快を判定する快・不快判定手段によって不快と判定された場合に、通気とエアコンの自動制御を開始するエネルギー・空調の総合管理システムが提案されている。このシステムによれば、通気とエアコンの自動制御を終了したときに、居住者の操作によってエアコン空調が開始された際に、アドバイス手段によって、居住者に対して節電アドバイスが行われる。これにより、居住環境における省エネルギーと快適さが実現されるというものである。

特開２０１３−１２４７９４号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、温度及び湿度が所定の値にならないと制御が行われないために、季節に応じた制御を行い難いという問題がある。季節によっては、日射量が多い昼間の時間帯及び日射量の少ない夜間の時間帯が異なる。窓からの日射しによって、宅内の温度が上昇し、省エネルギーと快適さが変化し得る。そのために、温度と湿度だけによる制御では、必ずしも快適な居住環境が実現されるとは限らない。

そこで、本発明は、季節に応じて省エネルギーと快適さを実現するように居住環境を制御できる居住環境制御装置、居住環境制御システム及び居住環境制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る居住環境制御装置は、窓シャッターが設置された居住環境を制御する居住環境制御装置であって、前記窓シャッターの制御に関する指示を取得する入力部と、前記入力部が取得した指示に従って、前記窓シャッターを制御する期間として、一年における第１期間、及び、一日における第１時間帯を記憶する記憶部と、カレンダタイマと、前記カレンダタイマが、前記記憶部に記憶された前記第１期間で、かつ、前記記憶部に記憶された第１時間帯を示すときに、前記窓シャッターが所定の開閉状態になるように、前記窓シャッターを制御する制御部とを備える。

また、本発明の一形態に係る居住環境制御システムは、窓シャッターが設置された居住環境を制御する居住環境制御システムであって、前記窓シャッターの制御に関する指示を取得する入力部と、前記入力部が取得した指示に従って、前記窓シャッターを制御する期間として、一年における第１期間、及び、一日における第１時間帯を記憶する記憶部と、カレンダタイマと、前記カレンダタイマが、前記記憶部に記憶された前記第１期間で、かつ、前記記憶部に記憶された第１時間帯を示すときに、前記窓シャッターが所定の開閉状態になるように、前記窓シャッターを制御する制御部とを備える。

また、本発明の一形態に係る居住環境制御方法は、窓シャッターが設置された居住環境を制御する居住環境制御方法であって、前記窓シャッターの制御に関する指示を取得する入力ステップと、前記入力ステップで取得された前記指示に従って、前記窓シャッターを制御する期間として、一年における第１期間、及び、一日における第１時間帯を記憶部に記憶させる記憶ステップと、カレンダタイマが、前記記憶部に記憶された前記第１期間で、かつ、前記記憶部に記憶された第１時間帯を示すときに、前記窓シャッターが所定の開閉状態になるように、前記窓シャッターを制御する制御ステップとを含む。

本発明に係る居住環境制御装置、居住環境制御システム及び居住環境制御方法により、季節に応じて省エネルギーと快適さを実現するように居住環境が制御される。

本発明の実施の形態における居住環境制御システムの構成を示すブロック図 図１に示される窓シャッターの外観例を示す図 図２に示される窓シャッターの構成を示すブロック図 図２に示される窓シャッターの開閉状態を示す図 図１に示されるＨＥＭＳコントローラの構成を示すブロック図 図５に示されるＨＥＭＳコントローラの記憶部に格納されている設定テーブルのデータ例を示す図 窓シャッターの制御の設定に関するＨＥＭＳコントローラの動作を示すフローチャート 図７に示されるフローチャートの動作を説明するためのＨＥＭＳコントローラの表示部による表示例を示す図 窓シャッターの制御に関するＨＥＭＳコントローラの動作（制御ステップ）を示すフローチャート 設定テーブルを編集するためのＨＥＭＳコントローラの表示部による別の表示例を示す図 図１０に示される編集メニューによって編集された設定テーブルのデータ例を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

図１は、本実施の形態における居住環境制御システム１０の構成を示すブロック図である。居住環境制御システム１０は、宅内の居住環境における電力の消費量、発電量及び蓄電量のいずれか１つ以上を管理し、季節を通じて居住環境の快適性を維持するために宅内の各機器を制御するシステムである。居住環境制御システム１０は、電力関連機器として、太陽電池２１、燃料電池２３、パワーコンディショナ２２及び２４、分電盤２５、並びに、負荷２６を備える。また、居住環境制御システム１０は、居住環境を制御するための機器として、無線ルータ３１、端末３２、温度センサ３３、照度センサ３４、日射量センサ３５、窓シャッター４０及びＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）コントローラ５０を備える。

太陽電池２１で得られた電力は、パワーコンディショナ２２で直流から交流に変換され、分電盤２５を経て、系統２０に売電又は負荷２６に供給される。

燃料電池２３で発電された電力は、パワーコンディショナ２４で直流から交流に変換され、分電盤２５を経て、負荷２６に供給される。

分電盤２５は、系統２０、太陽電池２１及び燃料電池２３から供給される電力を、分岐回路を（図示せず）介して負荷２６に供給したり、太陽電池２１から供給される電力を系統２０に売電したりするための配線及びブレーカーを有する。さらに、分電盤２５は、系統２０からの買電及び系統２０への売電の電力、太陽電池２１及び燃料電池２３からの供給電力、負荷２６に供給される分岐回路ごとの電力を計測し、計測値を有線又は無線でＨＥＭＳコントローラ５０に送信する通信部（図示せず）を有する。

負荷２６は、宅内に設置されたエアコンや照明器具等の電気機器である。

無線ルータ３１は、インターネット３０に接続され、インターネット３０と宅内の無線ＬＡＮとを接続するゲートウェイとしての機能と、宅内の無線機器どうしをつなぐ無線ＬＡＮの中継器としての機能をもつ。宅内の無線機器は、無線通信インタフェースを有する機器であり、端末３２、温度センサ３３、照度センサ３４、日射量センサ３５、窓シャッター４０、及び、ＨＥＭＳコントローラ５０が含まれる。さらに、負荷２６のうち無線通信インタフェースを有する機器（エアコン、照明器具等）も宅内の無線機器に含まれる。なお、無線ルータ３１は、居住環境制御システム１０において必須ではない。ＨＥＭＳコントローラ５０が直接、無線通信で周辺機器（端末３２、温度センサ３３、照度センサ３４、日射量センサ３５及び窓シャッター４０）と通信してもよい。

端末３２は、スマートフォン、タブレット等の携帯端末あるいは専用の表示端末を含む通信機器であり、本実施の形態では、操作者がＨＥＭＳコントローラ５０と対話するためのユーザインタフェースとして機能する。なお、端末３２は、無線ルータ３１を介してＨＥＭＳコントローラ５０と接続されるものに限られず、直接、あるいは、インターネットを介して、ＨＥＭＳコントローラ５０と通信するものであってもよい。

温度センサ３３は、居住環境における温度を計測するセンサ（図示せず）と無線通信インタフェース（図示せず）とを有し、無線通信を介して、ＨＥＭＳコントローラ５０から指示を受けると計測した温度を示す情報を返信する。

照度センサ３４は、居住環境における照度を計測するセンサ（図示せず）と無線通信インタフェース（図示せず）とを有し、無線通信を介して、ＨＥＭＳコントローラ５０から指示を受けると計測した照度を示す情報を返信する。

日射量センサ３５は、居住環境における日射量を計測するセンサ（図示せず）と無線通信インタフェース（図示せず）とを有し、無線通信を介して、ＨＥＭＳコントローラ５０から指示を受けると計測した日射量を示す情報を返信する。

窓シャッター４０は、居住環境における窓に設置され、採光及び通風を調節するための電動のシャッターであり、無線通信を介したＨＥＭＳコントローラ５０からの指示に従って、シャッターを指示される開閉状態に制御する。なお、図１には１つの窓シャッター４０が示されているが、居住環境に複数の窓シャッター４０が設置されている場合には、居住環境制御システム１０は、複数の窓シャッター４０を含む。

ＨＥＭＳコントローラ５０は、居住環境における電力の消費量及び発電量を管理し、季節を通じて居住環境の快適性を維持するために宅内の各機器を制御するコントローラであり、窓シャッター４０が設置された居住環境を制御する居住環境制御装置の一例である。

図２は、図１に示される窓シャッター４０の外観例を示す図である。図２の（ａ）は、窓シャッター４０を宅外から見た外観を示し、図２の（ｂ）は、窓シャッター４０を宅内から見た外観を示す。ここでは、窓の外側に取り付けられる上下開閉式の窓シャッター４０が示されている。なお、居住環境制御システム１０を構成する窓シャッターとしては、図２に示される窓シャッター４０に限られず、二重窓の間に設けられる窓シャッター、窓の内側（宅内側）に設けられる窓シャッター、左右開閉式の窓シャッターであってもよい。

図３は、図２に示される窓シャッター４０の構成を示すブロック図である。窓シャッター４０は、主要な構成要素として、スラット（短冊状の板）４１ａの連なりで構成されるシャッター４１、シャッター４１を巻き取るシャフト４２、シャフト４２を駆動するモーター４３、制御部４４、及び、通信部４５を備える。

通信部４５は、ＨＥＭＳコントローラ５０との間で、有線、無線、又は、有線と無線の両方で、通信を行う通信インタフェースである。本実施の形態では、通信部４５は、無線通信を行う通信インタフェースである。

制御部４４は、通信部４５を介したＨＥＭＳコントローラ５０からの指示に従ってモーター４３を制御することでシャフト４２を回転させ、これにより、シャッター４１の開閉状態を制御するコントローラである。制御部４４は、プログラムが格納されたメモリ及びプログラムを実行するプロセッサ等を有する。

図４は、図２に示される上下開閉式の窓シャッター４０の開閉状態を示す図である。ここでは、窓シャッター４０がスクリーンシャッターのタイプである場合の開閉状態（図４の（ａ））、スリットシャッターのタイプである場合の開閉状態（図４の（ｂ））、ブラインドシャッターである場合の開閉状態（図４の（ｃ））が示されている。

図４の（ａ）に示されるように、スクリーンシャッターでは、スラット４１ａは、隙間なく連結されている。シャフト４２の回転によってシャッター４１が上下動することで、開閉状態が制御される。

図４の（ｂ）に示されるように、スリットシャッターでは、隣接するスラット４１ａどうしが上下方向に引き離されると隣接するスラット４１ａ間にスリット（隙間）４６が発生する構成となっている。シャッター４１が完全に降ろされた状態では、スリット４６は形成されておらず、シャフト４２の回転によって上から順にスラット４１ａが上昇していくと、上から順にスリット４６が形成されていく。全てのスリット４６が形成されると、シャッター４１が持ち上げられる。このように、スリットシャッターでは、スリット４６の数及びシャッター４１の上下位置によって、開閉状態が制御される。

図４の（ｃ）に示されるように、ブラインドシャッターでは、シャッター４１が完全に降ろされた状態では、全閉状態であり、シャフト４２の回転によってスラット４１ａの角度が変更されて水平になっていく。さらにシャフト４２が回転することで、シャッター４１が持ち上げられる。このように、ブラインドシャッターでは、スラット４１ａの角度及びシャッター４１の上下位置によって、開閉状態が制御される。

図５は、図１に示されるＨＥＭＳコントローラ５０の構成を示すブロック図であえる。ＨＥＭＳコントローラ５０は、入力部５１、記憶部５２、制御部５３、カレンダタイマ５４、表示部５５及び通信部５６を備える。

入力部５１は、操作者からの指示を取得するデバイスであり、例えば、タッチパネル、ボタン等である。操作者からの指示には、窓シャッター４０の制御に関する指示が含まれる。なお、入力部５１は、タッチパネル、ボタン等に限られず、通信によって端末（例えば、図１における端末３２等）からの指示を取得するものであってもよい。

記憶部５２は、ＨＥＭＳコントローラ５０が宅内の電力を管理するのに必要な各種情報を記憶する装置であり、例えば、不揮発性メモリ等である。本実施の形態では、記憶部５２には、窓シャッター４０の制御用データ（制御するスケジュール及び開閉状態）が登録された設定テーブル５２ａを記憶している。設定テーブル５２ａは、入力部が取得した指示に従って、窓シャッター４０を制御する期間として、一年における第１期間、及び、一日における第１時間帯を記憶するための情報の一例であり、詳細については、後述する。

カレンダタイマ５４は、現在日時を示す計時装置であり、例えば、現在の年月日時分秒を示す。なお、カレンダタイマ５４は、プリセット機能を有し、少なくとも一つの予め設定された日時が到来すると、そのことを制御部５３に通知する機能を有してもよい。

表示部５５は、ＨＥＭＳコントローラ５０による宅内の電力管理の結果を表示したり、操作者と対話するためのメニューを表示したりするための装置であり、例えば、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）等である。なお、ＨＥＭＳコントローラ５０には表示部５５を設けないで、表示する内容を、ＨＥＭＳコントローラ５０と通信によって接続された端末（例えば、図１における端末３２等）に出力してもよい。

通信部５６は、宅内の各機器と直接又は無線ルータ３１を介して通信するための通信インタフェースであり、例えば、無線ＬＡＮインタフェースである。

制御部５３は、通信部５６を介して宅内の各機器と通信することによって、宅内における電力の消費量及び発電量を管理したり、季節を通じて居住環境の快適性を維持するために宅内の各機器を制御したりする。そのために、制御部５３は、入力部５１及び表示部５５を介して操作者と対話することによって、各操作を受け付けたり、記憶部５２に格納されている設定テーブル５２ａを編集（登録・変更・削除）したりする。また、制御部５３は、設定テーブル５２ａに登録された窓シャッター４０の制御に関するスケジュール及び開閉状態に従って、カレンダタイマ５４を参照しながら、通信部５６を介して窓シャッター４０を制御する。制御部５３は、制御プログラムが格納されたＲＯＭ、制御プログラムを実行するプロセッサ、作業領域としてのＲＡＭ、入出力ポート等によって実現される。

図６は、図５に示されるＨＥＭＳコントローラ５０の記憶部５２に格納されている設定テーブル５２ａのデータ例を示す図である。設定テーブル５２ａは、窓シャッター４０の制御についてのスケジュールを含む条件を保持するテーブルであり、行（エントリ）単位でデータを保持している。各行（エントリ）は、どの期間で、かつ、どの時間帯に、どの窓シャッター４０を、どのような開閉状態に制御すべきかを指定するデータである。各エントリは、項目として、「Ｎｏ．」、「名称」、「期間」、「時間帯」、「開閉状態」、「対象窓シャッター」で構成される。「Ｎｏ．」を除く全ての項目は、予めデフォルトとしてのデータが登録されているが、操作者によって編集され得る。エントリの数についても、操作者によって編集され得る。

「Ｎｏ．」は、各エントリを区別するインデックスであり、固定値である。「名称」は、そのエントリに付与される任意の名称である。「期間」は、制御を行う一年における期間であり、開始月日と終了月日で指定される。「時間帯」は、制御を行う一日における時間帯であり、開始時刻（時分）と終了時刻（時分）で指定される。「開閉状態」は、窓シャッター４０の開閉状態であり、図４に示されるシャッター４１の開閉状態（全開、全閉及び半開のいずれか）と、スリット４６の開閉状態（全開、全閉、半開及び指定なしのいずれか）によって特定される。例えばシャッター４１が全閉の場合には「３」、半開の場合には「２」、全開の場合には「１」、スリットが全閉の場合には「３」、半開の場合には「２」、全開の場合には「１」、指定なしの場合には「０」がそれぞれ設定される。「対象窓シャッター」は、制御の対象となる窓シャッター４０であり、宅内に設置されている窓シャッター４０に対応して予め識別された窓シャッター（ここでは、設置されている部屋の名前）ごとに制御の対象とする（「１」）か否か（「０」）が設定される。

次に、以上のように構成された本実施の形態における居住環境制御システム１０の動作について、説明する。ここでは、ＨＥＭＳコントローラ５０による、居住環境の快適性を維持するため制御である窓シャッター４０の制御を中心として説明する。

図７は、窓シャッター４０の制御の設定に関するＨＥＭＳコントローラ５０の動作（つまり、居住環境制御方法における入力ステップ及び記憶ステップ）を示すフローチャートである。

ＨＥＭＳコントローラ５０では、まず、制御部５３は、入力部５１及び表示部５５を介した操作者との対話、あるいは、通信部５６及び端末３２を介した操作者との対話により、操作者から、窓シャッター４０の制御の設定に関する指示を取得する（入力ステップＳ１０）。つまり、制御部５３は、記憶部５２に格納された設定テーブル５２ａに対する編集の指示を受け付ける。

すると、制御部５３は、取得した指示に従って、設定テーブル５２ａに対する編集を行う（記憶ステップＳ１１）。つまり、制御部５３は、記憶部５２に格納された設定テーブル５２ａを更新する。

制御部５３は、操作者が編集を終了する指示をしたか否かを判断し（Ｓ１２）、編集を終了する指示を取得するまで、操作者の指示に従って設定テーブル５２ａを編集する。

図８は、図７に示されるフローチャートの動作を説明するためのＨＥＭＳコントローラ５０の表示部５５による表示例を示す図である。

ＨＥＭＳコントローラ５０の表示部５５には、図８の（ａ）に示されるように、編集の対象となる設定テーブル５２ａのエントリ（ここでは、「Ｎｏ．」及び「名称」）を指定するためのメニューが表示される。操作者は、表示部５５に表示されたいずれかのエントリをタッチすることで、編集対象のエントリを指示できる。すると、表示部５５には、図８の（ｂ）に示されるように、指示されたエントリの現在の設定内容が表示される。これに対して、操作者は、表示部５５に表示された各項目をタッチして数値を入力したり、チェックマークを入力／解除したりすることで、各項目を編集できる（図７のＳ１０〜Ｓ１１）。図８（ｂ）の確定ボタン５５ｃを押すことで、編集結果を反映して図８（ａ）の画面に戻ることができる。また、図８（ｂ）の戻るボタン５５ｂを押すことで、編集前の状態で図８（ａ）の画面に戻ることができる。

図８の（ａ）に示される表示において、操作者が編集終了ボタン５５ａを押すことで、編集を終了することができる（図７のＳ１２のＹｅｓ）。

図９は、窓シャッター４０の制御に関するＨＥＭＳコントローラ５０の動作（つまり、居住環境制御方法における制御ステップ）を示すフローチャートである。

ＨＥＭＳコントローラ５０では、制御部５３は、カレンダタイマ５４から現在日時を読み出す（Ｓ２０）。そして、制御部５３は、記憶部５２に格納された設定テーブル５２ａを参照することで、現在日時が設定テーブル５２ａのいずれかのエントリに設定された「期間」及び「時間」を満たすか否かを判断する（Ｓ２１）。

その結果、制御部５３は、現在日時が設定テーブル５２ａの「期間」及び「時間」を満たす場合には（Ｓ２１でＹｅｓ）、設定テーブル５２ａの設定に従って、窓シャッター４０を制御する（Ｓ２２）。つまり、制御部５３は、通信部５６を介して、対象の窓シャッター４０に対して、制御命令を送信することで、対象の窓シャッター４０を設定された「開閉状態」にさせる。

現在日時が設定テーブル５２ａの「期間」及び「時間」を満たさない場合（Ｓ２１でＮｏ）、及び、窓シャッター４０に対する制御（Ｓ２２）を終えた後は、制御部５３は、再び、同じ処理を繰り返す（Ｓ２０〜Ｓ２２）。

なお、図９に示される制御手順（Ｓ２０〜Ｓ２２）が繰り返されることで、現在日時が設定テーブル５２ａのいずれかのエントリに設定された「期間」及び「時間」を満たす限り、同じ窓シャッター４０に対して、同じ制御命令が繰り返して送信されることになる。同じ制御命令を続けて受信した窓シャッター４０は、２回目以降に受信した同じ制御命令については、重複した制御命令であると判断し、受信した制御命令を破棄してもよい。

また、ＨＥＭＳコントローラ５０の制御部５３は、各窓シャッター４０に対して最後に送信した制御命令を保持しておき、同じ制御命令を繰り返し送信することになると判断した場合には、同じ制御命令の送信を中止してもよい。これにより、ＨＥＭＳコントローラ５０から窓シャッター４０への同じ制御命令の繰り返し送信が回避される。

また、図９に示される制御手順では、現在日時がカレンダタイマ５４から読み出され、読み出された現在日時が設定テーブル５２ａの「期間」及び「時間」と照合されたが、カレンダタイマ５４がプリセット機能をもっている場合には、その機能を使用してもよい。つまり、制御部５３は、設定テーブル５２ａに登録された「期間」及び「時間」で特定される全ての開始日時及び全ての終了日時をカレンダタイマ５４のプリセット日時として設定しておき、それらの開始日時及び終了日時のいずれかが到来したか否かを監視する。いずれかの開始日時が到来したことの通知をカレンダタイマ５４から受けると、制御部５３は、設定テーブル５２ａを参照することで、対応する窓シャッター４０が対応する開閉状態となるように、対応する窓シャッター４０を制御する。一方、いずれかの終了日時が到来したことの通知をカレンダタイマ５４から受けると、制御部５３は、設定テーブル５２ａを参照することで、対応する窓シャッター４０が、初期状態としての開閉状態となるように、対応する窓シャッター４０を制御する。初期状態としての開閉状態とは、予め定められた窓シャッター４０の開閉状態であり、例えば、シャッターが全閉で、かつ、スリットが全閉の状態である。これにより、設定テーブル５２ａの各エントリに設定された開始日時又は終了日時が到来したときにだけ、ＨＥＭＳコントローラ５０から窓シャッター４０に制御命令が送信され、通信量が削減される。

以上の制御によって、以下のような窓シャッター４０に対する具体的な制御が行われる。

（１）ユーザ設定
図６に示されるように、設定テーブル５２ａには、ユーザ設定として（Ｎｏ．１の「ユーザ設定１」等）、予めデフォルトのエントリ又は操作者によって編集されたエントリが登録されている。このエントリでは、一年における第１期間（「期間」）、一日における第１時間帯（「時間帯」）、所定の開閉状態（「開閉状態」）及び「対象の窓シャッター」が指定されている。

よって、ＨＥＭＳコントローラ５０の制御部５３は、カレンダタイマ５４が、指定された第１期間で、かつ、指定された第１時間帯を示すときに、対象の窓シャッター４０が所定の開閉状態になるように、窓シャッター４０を制御する。これにより、季節と時間帯に応じた所望の採光と通風が確保され、季節に応じて省エネルギーと快適さを実現するように居住環境が自動制御される。

つまり、従来であれば、温度及び湿度が所定の値にならないと居住環境の制御が行われなかったが、本実施の形態の居住環境制御システム１０によれば、季節と時間帯に応じて、採光（日射しに対する遮蔽）と通風が自動制御される。よって、窓からの日射しよって宅内の温度が上昇されることを制御したり、心地よい風を窓から招き入れたりすることができ、季節に応じて省エネルギーと快適さを実現するように居住環境が制御される。

なお、「所定の開閉状態」は、図６に示される開閉状態に限られず、「期間」及び「時間帯」で指定される季節及び時間帯に適した任意の開閉状態に設定され得る。その開閉状態には、例えば、図４の（ｂ）に示されるスリットシャッターで実現される次の３つの開閉状態（第１状態〜第３状態）が含まれる。第１状態は、シャッター４１が半開で、かつ、スリット４６が全開であり、強い日射しを和らげ、かつ、窓から風を招き入れることができる開閉状態である。第２状態は、シャッター４１が全閉で、かつ、スリット４６が全開であり、微風と微光が宅内に招き入れることができる開閉状態である。第３状態は、シャッター４１が全閉で、かつ、スリット４６が半開であり、外からの視線を遮るところまでスリットを半開状態にしておくことで、プライバシーを守りながら微風と微光を満喫できる開閉状態である。

（２）夏場の昼間
図６に示されるように、設定テーブル５２ａには、「夏場の昼間」の設定として（Ｎｏ．１１）、予めデフォルトのエントリ又は操作者によって編集されたエントリが登録されている。このエントリでは、夏場として予め定められた一年における第２期間（「期間」）、昼間として予め定められた一日における第２時間帯（「時間帯」）、「開閉状態」及び「対象の窓シャッター」が指定されている。「開閉状態」は、窓シャッター４０が予め定められた量だけ閉じた状態（ここでは、シャッターが半開、スリットが全開）に設定されている。

よって、ＨＥＭＳコントローラ５０の制御部５３は、カレンダタイマ５４が、指定された第２期間で、かつ、指定された第２時間帯を示すときに、対象の窓シャッター４０が予め定められた量だけ閉じた状態（半開）になるように、窓シャッター４０を制御する。これにより、夏場の昼間の時間帯に、窓シャッター４０が指定量だけ閉じられ、夏場の強い日射しを遮りつつ通風が確保され、季節に応じて省エネルギーと快適さを実現するように居住環境が自動制御される。

（３）冬場の夕刻
図６に示されるように、設定テーブル５２ａには、「冬場の夕刻」の設定として（Ｎｏ．１２）、予めデフォルトのエントリ又は操作者によって編集されたエントリが登録されている。このエントリでは、冬場として予め定められた一年における第３期間（「期間」）、夕刻として予め定められた一日における第３時間帯（「時間帯」）、「開閉状態」及び「対象の窓シャッター」が指定されている。「開閉状態」は、窓シャッター４０が完全に閉じた状態（ここでは、シャッターが全閉、スリットが全閉）に設定されている。

よって、ＨＥＭＳコントローラ５０の制御部５３は、カレンダタイマ５４が、指定された第３期間で、かつ、指定された第３時間帯を示すときに、対象の窓シャッター４０が完全に閉じた状態になるように、窓シャッター４０を制御する。これにより、冬場の夕刻の時間帯に、窓シャッター４０が完全に閉じられ、冬場の外気温が下がった外界によって宅内が冷やされることが抑制され、季節に応じて省エネルギーと快適さを実現するように居住環境が自動制御される。

（４）冬場の夜間
図６に示されるように、設定テーブル５２ａには、「冬場の夜間」の設定として（Ｎｏ．１３）、予めデフォルトのエントリ又は操作者によって編集されたエントリが登録されている。このエントリでは、冬場として予め定められた一年における第４期間（「期間」）、夕刻から次の日の朝までの時間帯として予め定められた第４時間帯（「時間帯」）、「開閉状態」及び「対象の窓シャッター」が指定されている。「開閉状態」は、窓シャッター４０が完全に閉じた状態（ここでは、シャッターが全閉、スリットが全閉）に設定されている。

よって、ＨＥＭＳコントローラ５０の制御部５３は、カレンダタイマ５４が、指定された第４期間で、かつ、指定された第４時間帯を示すときに、対象の窓シャッター４０が完全に閉じた状態になるように、窓シャッター４０を制御する。これにより、冬場の夕刻から次の日の朝までの時間帯に、窓シャッター４０が完全に閉じられ、冬場の外気温が下がった外界によって宅内が冷やされることが抑制され、季節に応じて省エネルギーと快適さを実現するように居住環境が自動制御される。

以上のように、本実施の形態における居住環境制御システム１０によれば、ＨＥＭＳコントローラ５０に保持された設定テーブル５２ａの設定に従って、季節及び時間帯に適した開閉状態となるように窓シャッター４０が自動制御される。これにより、窓シャッター４０によって宅内への採光及び通風が確保され、季節に応じて省エネルギーと快適さを実現するように居住環境が制御される。

なお、上記実施の形態では、指定された期間及び指定された時間帯に窓シャッター４０が制御されたが、宅内の温度センサ３３、照度センサ３４及び日射量センサ３５の少なくとも一つによって得られる値に依存して窓シャッター４０を制御してもよい。

図１０は、設定テーブル５２ａを編集するためのＨＥＭＳコントローラ５０の表示部５５による別の表示例を示す図である。ＨＥＭＳコントローラ５０に対する事前の設定によって、設定テーブル５２ａの編集メニューとして、図８に示されるユーザインタフェースに代えて、図１０に示されるユーザインタフェースを表示させることができる。

図１０に示される表示例では、編集対象のエントリを選択するメニュー（図１０の（ａ））は、図８の（ａ）と同じであるが、エントリの各項目を編集するメニュー（図１０の（ｂ））では、詳細設定ボタン５５ｄが表示される。操作者が詳細設定ボタン５５ｄをタッチすると、ＨＥＭＳコントローラ５０は、図１０の（ｃ）に示されるように、当該エントリの詳細設定として、温度、照度及び日射量についての条件を入力するためのメニューを表示部５５に表示する。操作者は、この詳細設定のメニュー（図１０の（ｃ））において、所望の温度、照度及び日射量の範囲、及び、条件の結合（「ａｎｄ」か「ｏｒ」）を入力することができる。なお、温度、照度及び日射量の範囲について、「＊」は、指定なし（ｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅ）を意味する。なお、この詳細設定のメニュー（図１０の（ｃ））で入力された条件（付加条件）は、（１）当該エントリの「期間」及び「時間帯」に追加する条件として用いるか、又は、（２）当該エントリの「時間帯」よりも優先する条件として用いるかを選択できる。この選択は、ＨＥＭＳコントローラ５０に対する事前の設定によって決められる。図１０（ｃ）の確定ボタン５５ｆを押すことで、詳細設定の結果を反映して図１０（ｂ）の画面に戻ることができる。また、図１０（ｃ）の戻るボタン５５ｅを押すことで、詳細設定前の状態で図１０（ｂ）の画面に戻ることができる。

図１１は、図１０に示される編集メニュー（図１０の（ｃ）の詳細設定メニュー）によって編集された設定テーブル５２ａのデータ例を示す図である。ここでは、Ｎｏ．１４のエントリについて、温度が２９度よりも低いことが指定され、Ｎｏ．１５のエントリについて、温度が１５度よりも低いことが指定されている。

（１）温度、照度及び日射量についての条件（詳細設定）が「期間」及び「時間帯」に追加する条件として用いられる場合
この場合には、ＨＥＭＳコントローラ５０の制御部５３によって、次のように制御される。つまり、指定された「期間」で、かつ、指定された「時間帯」に、温度、照度及び日射量についての条件が満たされている場合に限り、指定された窓シャッターが指定された「開閉状態」になるように制御が開始される。

例えば、Ｎｏ．１４のエントリについては、次のように制御される。カレンダタイマ５４が、夏場として予め定められた一年における「期間」で、かつ、指定された「時間帯」を示し、かつ、温度センサ３３で検出された温度が指定値（ここでは、２９度）よりも低い場合に、窓シャッターが指定された「開閉状態」に制御される。

また、例えば、Ｎｏ．１５のエントリについては、次のように制御される。カレンダタイマ５４が、冬場として予め定められた一年における「期間」で、かつ、指定された「時間帯」を示し、かつ、温度センサ３３で検出された温度が指定値（ここでは、１５度）よりも低い場合に、窓シャッターが指定された「開閉状態」に制御される。

（２）温度、照度及び日射量についての条件（詳細設定）が「時間帯」よりも優先する条件として用いられる場合
この場合には、ＨＥＭＳコントローラ５０の制御部５３によって、次のように制御される。つまり、指定された「期間」で、かつ、温度、照度及び日射量についての条件が満たされている場合には、指定された「時間帯」にかかわらず、指定された窓シャッターが指定された「開閉状態」になるように制御が開始される。

例えば、Ｎｏ．１４のエントリについては、カレンダタイマ５４が、夏場として予め定められた一年における「期間」を示し、かつ、温度センサ３３で検出された温度が所定の第１閾値温度（ここでは、２９度）よりも低い場合には、次の制御が行われる。つまり、カレンダタイマ５４が示す時刻にかかわらず、窓シャッターが指定された「開閉状態（シャッターが全閉の状態）」に制御される。これにより、一日の時間帯にかかわらず、夏場の強い日射しが遮られ、季節に応じて省エネルギーと快適さを実現するように居住環境が自動制御される。

また、例えば、Ｎｏ．１５のエントリについては、カレンダタイマ５４が、冬場として予め定められた一年における「期間」を示し、かつ、温度センサ３３で検出された温度が所定の第２閾値温度（ここでは、１５度）よりも低い場合には、次の制御が行われる。つまり、カレンダタイマ５４が示す時刻にかかわらず、窓シャッターが指定された「開閉状態」（シャッターが全開の状態、つまり、窓シャッターを閉めずに太陽熱を居住環境内に取り込む状態）に制御される。これにより、一日の時間帯にかかわらず、冬場に外気温が下がってきたときに、太陽熱が宅内に取り込まれ、季節に応じて省エネルギーと快適さを実現するように居住環境が自動制御される。

以上、本発明に係る居住環境制御装置、居住環境制御システム及び居住環境制御方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、実施の形態における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。

例えば、上記実施の形態では、窓シャッター４０は、スラット４１ａの連なりで構成される上下開閉式であったが、このようなタイプだけに限られず、一枚の樹脂等のシャッターで構成されてもよいし、横開閉式（横引き）シャッターであってもよい。

また、上記実施の形態では、窓シャッター４０の制御として、温度、照度及び日射量が用いられたが、これらに限られず、湿度や、人の在／不在等の情報を用いて窓シャッターを制御してもよい。

また、上記実施の形態では、ＨＥＭＳコントローラ５０が居住環境制御装置として機能したが、このような形態に限られず、ＨＥＭＳコントローラ５０とは独立した専用の居住環境制御装置が設けられてもよい。

また、上記実施の形態では、設定テーブル５２ａの編集は、宅内に設置されたＨＥＭＳコントローラ５０及び端末３２を介して行われたが、インターネット３０に接続された宅外の端末、コンピュータ（サーバ）によって、行われてもよい。これにより、宅外から宅内の居住環境を制御できる。

また、居住環境制御装置は、ＨＥＭＳコントローラ５０のような一つの筺体に収納された構成要素によって実現されるだけでなく、通信によって分散して配置された構成要素の集まり（つまり、居住環境制御システム）によって実現されてもよい。つまり、上記実施の形態における居住環境制御装置を構成する各構成要素（入力部５１、記憶部５２、カレンダタイマ５４、制御部５３、表示部５５及び通信部５６）は、通信によって接続された複数の装置（つまり、居住環境制御システム）に機能分担されて分散配置されてもよい。

また、上記実施の形態における図７及び図９のフローチャートで示された居住環境制御方法は、コンピュータによって実行されるプログラムとして実現されてもよい。そして、そのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。

１０ 居住環境制御システム
３３ 温度センサ
３４ 照度センサ
３５ 日射量センサ
４０ 窓シャッター
４６ スリット
５０ ＨＥＭＳコントローラ（居住環境制御装置）
５１ 入力部
５２ 記憶部
５３ 制御部
５４ カレンダタイマ

Claims (12)

1. 窓シャッターが設置された居住環境を制御する居住環境制御装置であって、
   前記窓シャッターの制御に関する指示を取得する入力部と、
   前記入力部が取得した指示に従って、前記窓シャッターを制御する期間として、一年における第１期間、及び、一日における第１時間帯を記憶する記憶部と、
   カレンダタイマと、
   前記カレンダタイマが、前記記憶部に記憶された前記第１期間で、かつ、前記記憶部に記憶された第１時間帯を示すときに、前記窓シャッターが所定の開閉状態になるように、前記窓シャッターを制御する制御部と
   を備える居住環境制御装置。
2. 前記記憶部には、さらに、夏場として予め定められた一年における第２期間、及び、昼間として予め定められた一日における第２時間帯を記憶しており、
   前記制御部は、さらに、前記カレンダタイマが、前記記憶部に記憶された前記第２期間で、かつ、前記記憶部に記憶された第２時間帯を示すときに、前記窓シャッターが予め定められた量だけ閉じた状態になるように、前記窓シャッターを制御する
   請求項１記載の居住環境制御装置。
3. 前記記憶部には、さらに、冬場として予め定められた一年における第３期間、及び、夕刻として予め定められた一日における第３時間帯を記憶しており、
   前記制御部は、さらに、前記カレンダタイマが、前記記憶部に記憶された前記第３期間で、かつ、前記記憶部に記憶された第３時間帯を示すときに、前記窓シャッターが全閉状態になるように、前記窓シャッターを制御する
   請求項１又は２記載の居住環境制御装置。
4. 前記記憶部には、さらに、冬場として予め定められた一年における第４期間、及び、夕刻から次の日の朝までの時間帯として予め定められた第４時間帯を記憶しており、
   前記制御部は、さらに、前記カレンダタイマが、前記記憶部に記憶された前記第４期間で、かつ、前記記憶部に記憶された第４時間帯を示すときに、前記窓シャッターが全閉状態になるように、前記窓シャッターを制御する
   請求項３記載の居住環境制御装置。
5. さらに、前記居住環境の温度、照度及び日射量の少なくとも一つを検出するセンサを備え、
   前記制御部は、さらに、前記センサで検出された前記温度、前記照度及び前記日射量の少なくとも一つに基づいて、前記窓シャッターの制御を開始するか否かを決定する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の居住環境制御装置。
6. 前記居住環境制御装置は、前記居住環境の温度を検出するセンサを備え、
   前記制御部は、さらに、前記カレンダタイマが、夏場として予め定められた一年における期間を示し、かつ、前記センサで検出された前記温度が所定の第１閾値温度よりも低い場合に、前記カレンダタイマが示す時刻にかかわらず、前記窓シャッターが全閉の状態になるように、前記窓シャッターを制御する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の居住環境制御装置。
7. 前記居住環境制御装置は、前記居住環境の温度を検出するセンサを備え、
   前記制御部は、さらに、前記カレンダタイマが、冬場として予め定められた一年における期間を示し、かつ、前記センサで検出された前記温度が所定の第２閾値温度よりも低い場合に、前記カレンダタイマが示す時刻にかかわらず、前記窓シャッターを閉めずに太陽熱を前記居住環境内に取り込むように、前記窓シャッターを制御する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の居住環境制御装置。
8. 前記窓シャッターは、通気孔としてのスリットを有するシャッターであり、
   前記所定の開閉状態には、（１）前記窓シャッターが半開で、かつ、前記スリットが全開の第１状態、（２）前記窓シャッターが全閉で、かつ、前記スリットが全開の第２状態、（３）前記窓シャッターが全閉で、かつ、前記スリットが半開の第３状態の少なくとも一つが含まれる
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の居住環境制御装置。
9. 前記記憶部には、さらに、前記入力部が取得した指示に従って、前記所定の開閉状態として、前記第１状態、前記第２状態及び前記第３状態のうちの一つを示す状態情報が記憶され、
   前記制御部は、前記カレンダタイマが、前記記憶部に記憶された前記第１期間で、かつ、前記記憶部に記憶された前記第１時間帯を示すときに、前記窓シャッターが、前記記憶部に記憶された前記状態情報が示す開閉状態になるように、前記窓シャッターを制御する
   請求項８記載の居住環境制御装置。
10. 窓シャッターが設置された居住環境を制御する居住環境制御システムであって、
    前記窓シャッターの制御に関する指示を取得する入力部と、
    前記入力部が取得した指示に従って、前記窓シャッターを制御する期間として、一年における第１期間、及び、一日における第１時間帯を記憶する記憶部と、
    カレンダタイマと、
    前記カレンダタイマが、前記記憶部に記憶された前記第１期間で、かつ、前記記憶部に記憶された第１時間帯を示すときに、前記窓シャッターが所定の開閉状態になるように、前記窓シャッターを制御する制御部と
    を備える居住環境制御システム。
11. 窓シャッターが設置された居住環境を制御する居住環境制御方法であって、
    前記窓シャッターの制御に関する指示を取得する入力ステップと、
    前記入力ステップで取得された前記指示に従って、前記窓シャッターを制御する期間として、一年における第１期間、及び、一日における第１時間帯を記憶部に記憶させる記憶ステップと、
    カレンダタイマが、前記記憶部に記憶された前記第１期間で、かつ、前記記憶部に記憶された第１時間帯を示すときに、前記窓シャッターが所定の開閉状態になるように、前記窓シャッターを制御する制御ステップと
    を含む居住環境制御方法。
12. 請求項１１記載の居住環境制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。

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