以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当する部分には同じ符号を付す。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る温度調節システムの構成例を示す図である。温度調節システム1000は、建屋Hにおいて、採光面に相当する窓30を有する第1の部屋11と、採光面を有しない第2の部屋12の温度を調節するシステムである。採光面に相当する窓30は、第1の部屋11の中に外光を入射させるために設けられる。窓30は、第1の部屋11と建屋Hの外部とを隔てる壁Wに設けられる。壁Wは、断熱性能の高い断熱材を用いて、入射した外光により上昇した第1の部屋11の温度が建屋Hの外部に逃げないようにするのが望ましい。ここで、本実施の形態では、採光面として窓30を用いた例を示したが、採光面は外光を室内に取り入れることが出来れば良いものであり、窓の形状、形態、材質等を限定するものではない。
温度調節システム1000は、コントローラ100と、第1の温度センサ21と、第2の温度センサ22と、遮光部31と、通風管40と、送風機41と、太陽光発電装置50と、サーバ60とで構成される。コントローラ100は、建屋Hに設けられ、建屋内ネットワークN1を介して、建屋Hに設けられる第1の温度センサ21、第2の温度センサ22、遮光部31、送風機41、太陽光発電装置50と通信可能である。第1の温度センサ21は、第1の部屋11に設けられ、第1の部屋11の温度を測定する。第2の温度センサ22は、第2の部屋12に設けられ、第2の部屋12の温度を測定する。コントローラ100は、第1の温度センサ21が測定する第1の部屋11の温度を表す信号と、第2の温度センサ22が測定する第2の部屋12の温度を表す信号とを建屋内ネットワークN1を介して受信する。
太陽光発電装置50は、図示しない太陽光発電モジュールと、パワーコンディショナで構成され、太陽光発電モジュールによって発電された発電電力をパワーコンディショナが直流電力から交流電力に変換する。太陽光発電装置50は、パワーコンディショナが検知する太陽光発電モジュールの出力電圧から発電量を示す発電情報を出力する。コントローラ100は、建屋内ネットワークN1を介して、太陽光発電装置50から発電情報を受信する。コントローラ100は、上記以外に太陽光発電装置50から建屋Hに供給される交流電力を図示しない電流センサで計測することにより、太陽光発電装置50の発電情報を取得してもよい。なお、太陽光発電装置50が図示しない発電量モニタを備えている場合は、太陽光発電装置50が建屋内ネットワークN1を介して、コントローラ100に発電量モニタの計測値を発電情報として送信する構成であってもよい。
コントローラ100は、また、広域ネットワークN2を介して、建屋Hの外部に設けられるサーバ60とも通信可能である。サーバ60は、気象庁や民間のサービス業者などが運用するコンピュータであり、建屋Hの所在地を含む地域に関する少なくとも所定時間以内の気候予測情報を配信する。広域ネットワークN2は、インターネット網や第3世代、第4世代通信網等などの公衆回線のほか、光ファイバ等を用いた専用回線であってもよい。サーバ60がコントローラ100に提供する気候予測情報は、少なくとも、当日と翌日の予想外気温度を含む。
図2は、コントローラ100が取得する気候予測情報の一例を示す図である。コントローラ100が取得する気候予測情報には、例えば、予測対象日の30分ごとの予想外気温度が含まれる。ここで、図2は、コントローラ100が2018年2月1日6時に取得する気候予測情報を示しており、2018年2月1日6時から2018年2月2日23時30分までの予想外気温度が含まれている。予想外気温度は、一定時間ごとの外気温度を予測した情報であることが望ましいが、一日の外気温度の最高と最低を予測した情報、または、一日の外気温度の平均を予測した情報であってもよい。図3は、コントローラ100が取得する気候予測情報の他の例を示す図である。
図1に戻り、遮光部31は、第1の部屋11の窓30を覆う位置に取り付けられ、第1の部屋11に入射する外光の入射量を調節する。遮光部31は、例えば、細長い板状の部材を、隙間をあけて平行に組んだ複数のルーバー31aと外部からの信号を受けてルーバー31aの角度を制御する調節機構31bで構成されている。本実施の形態では、遮光部31をルーバー31aと調節機構31bとで構成したもので示したが、遮光部31は窓30から入射する外光の入射量を調節可能であれば良いものであり、例えば自動開閉機能を有するカーテン、シャッター、ブラインド等で構成しても良い。通風管40は、第1の部屋11および第2の部屋12のそれぞれの天井、壁、床等に設けられる開口をつなぐ管である。第1の部屋11の空気は、第1の部屋11に設けられる開口から通風管40に入り、第2の部屋12に設けられる開口を経て第2の部屋12の中に入ることができる。すなわち、通風管40は、第1の部屋11と第2の部屋12の間の空気を通す管である。送風機41は、通風管40内に風を送る機器である。
コントローラ100は、太陽光発電装置50の発電情報と、サーバ60が配信する気候予測情報と、第1の温度センサ21と第2の温度センサ22の測定温度とに基づき、送風機41への送風指令と、遮光部31への開閉指令をそれぞれ送る。送風機41は、コントローラ100の送風指令を受けて稼働し、通風管40内に第1の部屋11から第2の部屋12に向かう空気の流れを生成する。また、遮光部31は、コントローラ100の開閉指令を受けて調節機構31bを稼働してルーバー31aの引き出し量および角度の少なくともいずれかを制御し、第1の部屋11に入射する外光の入射量を調節する。建屋内ネットワークN1の通信方式は、無線方式、有線方式及びこれらの組み合わせのいずれかである。また、建屋内ネットワークN1は、インターネット、専用線及びこれらの組み合わせのいずれかである。また、建屋内ネットワークN1として、ECHONET Lite(登録商標)に準じたネットワークを用いてもよい。
図4は、本発明の実施の形態1に係る遮光部31がルーバー31aの開閉動作によって遮光度合いを調節する方法を説明する図である。図4(a)は、ルーバー31aがすべて上部に収納された状態であり、「全開」の状態を示している。図4(a)において、窓30から入射する外光の入射量は最大となり、遮光度合いとしては最も低い状態であることを示している。図4(b)は、ルーバー31aがすべて引き出された状態であり、「全閉」の状態を示している。図4(b)において、窓30から入射する外光の入射量は最小となり、遮光度合いとしては最も高い状態であることを示している。図4(c)は、ルーバー31aの一部が引き出された状態であり、「半開」の状態である。図4(c)において、引き出されるルーバー31aの長さを調節することによって、窓30から入射する外光の入射量を調節し、遮光度合いを任意の値に調整する。なお、図4(c)のように引き出されるルーバー31aの長さを調節するかわりに、ルーバー31aの角度を調整することによって、窓30から入射する外光の入射量を調節してもよい。例えば、図4(d)は、ルーバー31aがすべて引き出された状態で、ルーバー角度を調整した状態である。
図5は、実施の形態1に係るコントローラ100の機能構成図である。コントローラ100は、室温取得部101、在室情報取得部102、照射量取得部103、気候情報取得部104、遮光度合い決定部105、指示部106、送風判定部107、および送風指示部108を備える。
室温取得部101は、第1の温度センサ21および第2の温度センサ22から温度を表す信号を受信して、第1の部屋11の温度と第2の部屋12の温度を取得する。在室情報取得部102は、第1の部屋11に人が居るか否かを表す在室情報を取得する。在室情報取得部102が取得する在室情報は、例えば、第1の部屋11に設けられ、建屋内ネットワークN1に接続される図示しないテレビ、空調機、冷蔵庫、IH調理器、照明器具などの家電機器の稼動状態であり、在室情報取得部102は、家電機器が新たに稼動されるか稼働中であることを、建屋内ネットワークN1を介して取得すると、第1の部屋11に人が居ると判定する。
照射量取得部103は、太陽光発電装置50の発電量を示す発電情報から、窓30に照射される外光の照射量を取得する。気候情報取得部104は、建屋Hの所在地を含む地域に関する少なくとも所定時間以内の気候予測情報を、広域ネットワークN2を介してサーバから取得する。
遮光度合い決定部105は、室温取得部101が取得した第1の部屋11の温度と、在室情報取得部102が取得した第1の部屋11の在室情報と、照射量取得部103が予測した窓30に照射する外光の照射量と、気候情報取得部104が取得した気候予測情報とに基づき、遮光部31の遮光度合いを決定する。
遮光度合い決定部105は、気候情報取得部104が取得した気候予測情報に含まれる予想外気温度から、当日または翌日の外気温度が閾値を下回るか否かを判定する。遮光度合い決定部105は、例えば、図2に示す当日と翌日の予想外気温度のうち、10℃を下回る時間帯が2時間以上連続する場合に、外気温度が閾値を下回ると判定する。遮光度合い決定部105が判定に用いる温度と連続時間は、これに限らず、任意の値でよい。
遮光度合い決定部105は、当日または翌日の外気温度が閾値を下回ると判定した場合に、在室情報取得部102が第1の部屋11に人が居ないと判定していれば、照射量取得部103が取得した窓30に照射する外光の照射量から、遮光部31の遮光度合いを決定する。一方、遮光度合い決定部105は、当日または翌日の外気温度が閾値を下回ると判定した場合に、在室情報取得部102が第1の部屋11に人が居ると判定していれば、照射量取得部103が予測した窓30に照射する外光の照射量と、室温取得部101が取得した第1の部屋11の温度とに基づき遮光部31の遮光度合いを決定する。
図6は、実施の形態1に係る遮光度合い決定部105が決定する遮光部31の遮光度合いを決定する一例を示す図である。図5において、遮光度合い決定部105が決定する遮光部31の遮光度合いは、ルーバー31aの開閉度合いとして数値化しており、ルーバー31aが窓30を覆う割合を0から1までの数値で表現している。ここで、0はルーバー31aをすべて上部に収納した状態である「全開」にすることを示し、1はルーバー31aをすべて引き出した状態である「全閉」にすることを示している。また、0より大きい1未満の数値は、ルーバー31aが窓30の一部を覆うことを示している。
第1の部屋11に人が居ない場合、照射量取得部103が取得した窓30に照射する外光の照射量が基準値以上であれば、遮光度合い決定部105は、遮光部31の遮光度合いが最小となるようにルーバー31aを「全開」とするよう決定して、窓30に照射する外光を全て取り込む。窓30に照射する外光の照射量の基準値とは、例えば、第1の部屋11の温度を上昇させる照射量である。
窓30に照射する外光の照射量が基準値に満たない場合は、遮光度合い決定部105は、遮光部31の遮光度合いを変更しないよう決定する。例えば、ユーザがルーバー31aを予め全閉にしている場合、遮光度合い決定部105はルーバー31aの全閉状態を継続させる。図5に示す例では、第1の部屋11の温度を上昇させる照射量を、0.5kW/平方メートル以上としているが、第1の部屋11の温度を上昇させる照射量は、窓30の面積や透光率によって定められればよい。
一方、第1の部屋11に人が居る場合、遮光度合い決定部105は、第1の部屋11の温度が、人が快適と感じる温度帯となるよう遮光部31の遮光度合いを決定する。例えば、窓30に照射する外光の照射量が第1の部屋11の温度を上昇させる値に満たず、かつ、第1の部屋11の温度が、人が快適と感じる温度帯よりも低ければ、遮光度合い決定部105は、遮光部31の遮光度合いが最大となるようにルーバー31aを「全閉」とするよう決定して、第1の部屋11内の熱が窓30から放熱することを抑制し、第1の部屋11の温度が下がることを防ぐことができる。
また、例えば、窓30に照射する外光の照射量が第1の部屋11の温度を上昇させる値であり、かつ、第1の部屋11の温度が、人が快適と感じる温度帯よりも低ければ、遮光度合い決定部105は、遮光部31の遮光度合いが最小となるようにルーバー31aを「全開」とするよう決定して、窓30から外光を全て取り込む。また、例えば、窓30に照射する外光の照射量が第1の部屋11の温度を上昇させる値であり、かつ、第1の部屋11の温度が、人が快適と感じる温度帯よりも高ければ、遮光度合い決定部105は、遮光部31の遮光度合いが最大となるようにルーバー31aを「全閉」とするよう決定して、窓30から外光を取り込まないようにする。
また、例えば、第1の部屋11の温度が、人が快適と感じる温度帯である場合は、第1の部屋11の温度に応じて、窓30の一部が覆われるよう遮光部31の遮光度合いを決定する構成であってもよい。図5では、18℃〜26℃を人が快適と感じる温度帯として説明したが、これに限らず、遮光度合い決定部105が18℃〜26℃以外を人が快適と感じる温度帯として動作するよう構成してもよい。
指示部106は、遮光度合い決定部105が決定した遮光度合いになるようなルーバー31aの開閉度合いを、建屋内ネットワークN1を介して、遮光部31に送信する。
送風判定部107は、室温取得部101が取得した第1の部屋11の温度と、第2の部屋12の温度とに基づき、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送るか否かを判定する。第2の部屋12の温度が基準値より低く、かつ、第2の部屋12の温度が第1の部屋11の温度より低い場合に、送風判定部107は、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ると判定する。ここで、基準値とは、人が快適と感じる温度帯の下限値である。一方、第2の部屋12の温度が基準値以上、または、第2の部屋12の温度が第1の部屋11の温度以上である場合には、送風判定部107は、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送らないと判定する。
送風指示部108は、送風判定部107が第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ると判定した場合に、送風機41に稼動指示を送信し、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送らないと判定した場合に、送風機41に停止指示を送信する。
次に実施の形態1に係るコントローラ100の動作について、図7と図8を参照して説明する。図7は、実施の形態1に係るコントローラ100がルーバー31を制御する処理の一例を示すフローチャート、図8は、実施の形態1に係るコントローラ100が送風機41を制御する処理の一例を示すフローチャートである。コントローラ100の制御プログラムは、コントローラ100の電源を入れると起動し、図7および図8に示す処理を予め定められた時間ごとに並列に実行させ、コントローラ100の電源が切られると終了する。
まず、図7の遮光部31を制御する処理について説明する。ステップS101において、気候情報取得部104は、建屋Hの所在地を含む地域に関する気候予測情報を、広域ネットワークN2を介してサーバから取得する。ステップS101に続いて、ステップS102において、気候情報取得部104がステップS101で取得した気候予測情報に含まれる予想外気温度から、当日または翌日の外気温度が閾値を下回っていれば、ステップS104に進み、照射量取得部103は、窓30に照射される外光の照射量を取得する。
ステップS104に続いて、ステップS105において、在室情報取得部102は、第1の部屋11の在室情報を取得する。ステップS105に続いて、ステップS106において、在室情報取得部102がステップS105で取得した在室情報が第1の部屋11に人が居ないことを表していれば、ステップS107に進み、第1の部屋11に人が居ることを表していれば、ステップS109に進む。
ステップS107において、照射量取得部103がステップS104で取得した窓30に照射される外光の照射量が基準値以上であれば、遮光度合い決定部105は、ステップS108に進み、外光の照射量が基準値に満たない場合は、ステップS103に進む。ステップS108において、遮光度合い決定部105は、遮光部31の遮光度合いが最小となるようにルーバー31aを「全開」にするよう決定する。
ステップS109において、室温取得部101は、建屋内ネットワークN1を介して、第1の温度センサ21から第1の部屋11の温度を取得する。ステップS109に続いて、ステップS110において、遮光度合い決定部105は、照射量取得部103がステップS104で取得した外光の照射量と、室温取得部101がステップS109で取得した第1の部屋11の温度とに基づき、第1の部屋11の温度が、人が快適と感じる温度帯となるように遮光部31の遮光度合いを決定する。
ステップS108およびステップS110に続いて、ステップS111において、指示部106は、遮光度合い決定部105がステップS107またはステップS109で決定した遮光部31の遮光度合いに対応したルーバー31aの開閉度合いの情報を、遮光部31に送信する。
次に図8の送風機41を制御する処理について説明する。ステップS151およびステップS152 において、室温取得部101は、建屋内ネットワークN1を介して、第1の温度センサ21と第2の温度センサ22からそれぞれ第1の部屋11の温度と第2の部屋12の温度を取得する。ステップS152に続いて、ステップS153において、第2の部屋12の温度が基準値より低く、かつ、第2の部屋12の温度が第1の部屋11の温度より低ければ、送風判定部107は、ステップS154に進み、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ると判定する。
一方、送風判定部107は、ステップS153において、第2の部屋12の温度が基準値以上、または、第2の部屋12の温度が第1の部屋11の温度以上であれば、ステップS155に進み、送風機41を停止させることにより、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送らないと判定する。
ステップS154およびステップS155に続いて、ステップS156において、送風指示部108は、送風判定部107がステップS154またはステップS155で判定した結果に基づき、送風機41に指示を送信する。
以上で説明したように、実施の形態1に係るコントローラ100によれば、採光面を有する第1の部屋11と、第1の部屋11と通風管40で連通する第2の部屋12を有する建屋Hに設置されるコントローラにおいて、第1の部屋11の在室情報を取得する在室情報取得部102と、第1の部屋11の採光面に照射される外光の照射量を取得する照射量取得部103と、在室情報取得部102が取得した在室情報と、照射量取得部103が取得した外光の照射量とに基づき、採光面から第1の部屋11内に照射される外光の量を調節する遮光部31の遮光度合いを決定する遮光度合い決定部105と、遮光度合い決定部105が決定した遮光度合いにする指示を遮光部31に送信する指示部106と、を備えるので、在室状況と太陽光の照射状況に応じて採光の要否を判断することにより、居室を利用して効率よく他の部屋の温度調節をすることができる。
また、実施の形態1に係るコントローラ100によれば、遮光度合い決定部105は、在室情報から第1の部屋11に人が居ないと判断でき、かつ、照射量が基準値以上である場合、第1の部屋11内に外光が照射されるように遮光部を制御するので、不在の居室を利用して、他の部屋の温度調節をすることができる。
また、実施の形態1に係るコントローラ100によれば、建屋Hの所在地を含む地域に関する所定時間先の気候予測情報を取得する気候情報取得部104を備え、遮光度合い決定部105は、気候情報取得部104が取得する気候予測情報から、外気温が予め定められた温度以下となると推測される場合に、在室情報と、照射量とに基づき、遮光部31の遮光度合いを決定するので、温度調節が必要なときのみ採光して、外気温度低下に備えることができる。
また、実施の形態1に係るコントローラ100によれば、第1の部屋11の温度を取得する室温取得部101を備え、遮光度合い決定部105は、在室情報取得部102が取得した在室情報が第1の部屋11に人が居ることを表す場合には、照射量取得部103が取得した外光の照射量と、室温取得部101が取得した第1の部屋11の温度とから、第1の部屋11の温度が予め定められた温度帯となるように遮光部31の遮光度合いを決定するので、第1の部屋11に人が居るときでも、第1の部屋11の快適性を保持しつつ、他の部屋の温度調節をすることができる。
また、実施の形態1に係るコントローラ100によれば、通風管の気流を調整する機器を制御する送風判定部107と、第1の部屋11の温度と第2の部屋12の温度とを取得する室温取得部101と、を備え、送風判定部107は、室温取得部101が取得した第1の部屋11の温度と、第2の部屋12の温度とに基づいて、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送るか否かを判定するので、第2の部屋12を快適な温度に調節することができる。
また、実施の形態1に係るコントローラ100によれば、通風管の気流を調整する機器を制御する送風判定部107を備え、室温取得部101は、第2の部屋12の温度を取得し、送風判定部107は、室温取得部101が取得した第1の部屋11の温度と、第2の部屋12の温度とに基づいて、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送るか否かを判定するので、第2の部屋12を快適な温度に調節することができる。
また、実施の形態1に係るコントローラ100によれば、送風判定部107は、第2の部屋12の温度が基準値より低く、かつ、第1の部屋11の温度より低い場合に、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ると判定するので、第2の部屋12を快適な温度に調節することができる。
また、実施の形態1に係るコントローラ100によれば、送風判定部107が第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ると判定した場合に、通風管40に設けられ、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送る送風機41に、空気を送る指示を送信する送風指示部108を備えるので、第2の部屋12を短時間で快適な温度に調節することができる。
また、実施の形態1に係る温度調節システム1000によれば、採光面を有する第1の部屋11と、第1の部屋11とは異なる第2の部屋12とを連通する通風管40を備えた建屋に設置される温度調節システムにおいて、第1の部屋11の在室情報を取得する在室情報取得部102と、第1の部屋11の採光面に照射される外光の照射量を取得する照射量取得部103と、在室情報取得部102が取得した在室情報と、照射量取得部103が取得した外光の照射量とに基づき、採光面から第1の部屋11内に照射される外光の量を調節する遮光部31の遮光度合いを決定する遮光度合い決定部105と、遮光度合い決定部105が決定した遮光度合いにする指示を遮光部31に送信する指示部106と、を備えるので、在室状況と太陽光の照射状況に応じて採光の要否を判断することにより、居室を利用して効率よく他の部屋の温度調節をすることができる。
また、実施の形態1に係る温度調節方法によれば、採光面を有する第1の部屋と、第1の部屋と通風管で連通する第2の部屋を有する建屋に設置される温度調節方法において、第1の部屋の在室情報を取得する在室情報取得ステップと、第1の部屋の採光面に照射される外光の照射量を取得する照射量取得ステップと、在室情報取得ステップで取得した在室情報と、照射量取得ステップで取得した外光の照射量とに基づき、採光面から第1の部屋内に照射される外光の量を調節する遮光部の遮光度合いを決定する遮光度合い決定ステップと、遮光度合い決定ステップで決定した遮光度合いにする指示を遮光部に送信する指示ステップと、を有するので、在室状況と太陽光の照射状況に応じて採光の要否を判断することにより、居室を利用して効率よく他の部屋の温度調節をすることができる。
また、本発明に係るプログラムによれば、コンピュータに、採光面を有する第1の部屋の在室情報を取得する在室情報取得ステップ、第1の部屋の採光面に照射される外光の照射量を取得する照射量取得ステップ、在室情報取得ステップで取得した在室情報と、照射量取得ステップで取得した外光の照射量とに基づき、採光面から第1の部屋内に照射される外光の量を調節する遮光部の遮光度合いを決定する遮光度合い決定ステップ、遮光度合い決定ステップで決定した遮光度合いにする指示を遮光部に送信する指示ステップ、を実行させるので、在室状況と太陽光の照射状況に応じて採光の要否を判断することにより、居室を利用して効率よく他の部屋の温度調節をすることができる。
本実施の形態では、第1の部屋11に人が居る場合、遮光度合い決定部105が図5に例示した外光の照射量と第1の部屋11の温度との組合せに対応する遮光度合いに基づき、第1の部屋11の温度を人が快適と感じる温度帯となるよう遮光部31の遮光度合いを決定する例を示した。本発明において、第1の部屋11の温度を人が快適と感じる温度帯となるよう遮光部31の遮光度合いを決定する方法はこれに限られない。例えば、外光の照射量をSr、第1の部屋11の温度をTaとして、関数f(Sr,Ta)を作成しておき、遮光度合い決定部105が遮光部31の遮光度合いLoを、Lo=f(Sr,Ta)によって求める構成としてもよい。
本実施の形態では、コントローラ100の照射量取得部103が、太陽光発電装置50の発電量を示す発電情報から窓30に照射される外光の照射量を取得する例を説明したが、本発明の範囲はこれに限られない。例えば、サーバ60が天気予報を含む気候予測情報を配信し、コントローラ100の照射量取得部103がサーバ60から取得した天気予報と、窓30の向き、高さ等の条件に基づいて、窓30に照射される外光の照射量を予測する構成であってもよい。サーバ60から取得した気候予測情報から照射量を予測することによって、太陽光発電装置50が無い場合でも、本発明の機能および目的を果たすことができる。
また、温度調節システム1000がコントローラ100と通信可能に接続される照度センサを備え、照度センサが第1の部屋11の照度を測定する構成であってもよい。コントローラ100の照射量取得部103は、建屋内ネットワークN1を介して、照度センサが測定する照度を取得し、窓30から入射する外光の照射量を算出することにより、太陽光発電装置50の発電量やサーバ60が配信する天気予報を取得しなくても、本発明の機能および目的を果たすことができる。
本実施の形態では、コントローラ100が送風機41に送風指令を送信する例を説明したが、温度調節システム1000が送風機41を備えない構成であってもよい。通風管40を通じて第1の部屋11の空気が第2の部屋12に流入して、第2の部屋12の温度が調節されることにより、温度調節システム1000の設備を簡素化できる。
また、温度調節システム1000の通風管40が第1の部屋11と第2の部屋12とそれぞれ連通する空気口に開閉弁を備える構成であってもよい。コントローラ100が送信する送風指令に合せて、通風管40の開閉弁を開くよう制御することにより、第2の部屋12の温度を調節する必要があるときのみ、第1の部屋11の空気を流入することができる。
(実施の形態2)
上述の実施の形態1では、コントローラ100の判定に基づき、第1の部屋11から第2の部屋12への送風を指令していた。実施の形態1で説明した温度調節システム1000において、ユーザの位置情報を参照して、送風を指令するようにしてもよい。このように構成される実施の形態2について以下に説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
図9は、実施の形態2に係る温度調節システムの構成例を示す図である。実施の形態2に係る温度調節システム2000は、情報端末70が広域ネットワークN2に接続され、コントローラ100がコントローラ120に置き換わる点で実施の形態1に係る温度調節システム1000と異なる。
情報端末70は、建屋Hのユーザが所持するスマートフォンやタブレットなどの携帯端末である。情報端末70は、GPS(Global Positioning System)などの位置検出機能を備えており、検出した位置情報を広域ネットワークN2に送信する。情報端末70は、広域ネットワークN2を介して、コントローラ120と通信可能に接続される。情報端末70は、広域ネットワークN2を介して、コントローラ120と直接接続されてもよいし、情報端末70とコントローラ120とが広域ネットワークN2に接続される図示しない認証サーバを経由して、接続を確立する構成であってもよい。
コントローラ120は、広域ネットワークN2を介して、情報端末70の位置情報を取得する。コントローラ120は、広域ネットワークN2を介して、情報端末70に建屋Hにおける温度調節に関する情報を通知するとともに、通知に対する応答を情報端末70から取得する。
図10は、実施の形態2に係るコントローラ120の機能構成図である。コントローラ120は、位置情報取得部121、通知指示部122および応答取得部123を備え、送風判定部107および送風指示部108がそれぞれ送風判定部127および送風指示部128に置き換わる点以外は、実施の形態1に係るコントローラ100と同じである。
位置情報取得部121は、広域ネットワークN2を介して、建屋Hのユーザが所持する情報端末70の位置情報を取得して、取得した位置情報をユーザの位置情報として送風判定部127に出力する。送風判定部127は、第2の部屋12の温度が基準値より低く、かつ、第2の部屋12の温度が第1の部屋11の温度より低い場合に、位置情報取得部121が出力したユーザの位置情報が建屋Hから限られた範囲内であることを示していれば、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ると判定する。
通知指示部122は、送風判定部127が第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ると判定すると、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることをユーザに通知する指示を送信する。
図11は、実施の形態2に係る情報端末70が表示する画面の一例を示す図である。通知指示部122は、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることを通知するメッセージ710と、ユーザが第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることに承諾する応答ボタン720および承諾しない応答ボタン730とを含む通知画面700を情報端末70に表示させる。図11には、メッセージ710を「外光を利用して寝室をあたためますか?」とする例を示しているが、これに限らず、日射熱により温度が上昇した空気を第2の部屋12に送ることをユーザが直感可能な表現であればよい。ここで、寝室は、建屋Hにおける第2の部屋12に相当する。
応答取得部123は、情報端末70が表示する通知画面700に含まれる第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることに承諾する応答ボタン720または承諾しない応答ボタン730のいずれかの操作入力を取得する。送風指示部128は、応答取得部123が第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることに対するユーザの承諾を取得した場合に送風機41に空気を送る指示を送信する。
次に実施の形態2に係るコントローラ120の動作について、図12を参照して説明する。図12は、実施の形態2に係るコントローラ120が送風機41を制御する処理の一例を示すフローチャートである。実施の形態2に係るコントローラ120がルーバー31を制御する処理は、図7と同じであり、説明を省略する。図12において、ステップS151からステップS156までの各処理は、図8で説明したのと同じである。
ステップS153において、第2の部屋12の温度が基準値以上、または、第2の部屋12の温度が第1の部屋11の温度以上であれば、ステップS161に進み、位置情報取得部121が広域ネットワークN2を介して、建屋Hのユーザが所持する情報端末70の位置情報を取得する。ステップS161に続いて、ステップS162において、送風判定部127は、位置情報取得部121がステップS161で取得した情報端末70の位置情報が建屋Hから限られた範囲内であることを示していれば、ステップS154に進み、情報端末70の位置情報が建屋Hから限られた範囲内でないことを示していれば、ステップS155に進む。
ステップS154に続いて、ステップS163において、通知指示部122は、図11に例示した通知画面700を情報端末70に表示させる。ステップS163に続いて、ステップS164において、応答取得部123は、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることに対するユーザの応答を情報端末70から取得する。ステップS164に続いて、ステップS165において、応答取得部123がステップS164で取得した応答が第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることに対する承諾である場合には、ステップS156に進み、送風指示部128が送風機41に空気を送る指示を送信する。
一方、ステップS165において、応答取得部123がステップS164で取得した応答が第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることに対する承諾でない場合には、ステップS166に進み、送風指示部128は、送風判定部127がステップS154で判定した第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送る判定を取り消す。
ステップS155、ステップS165およびステップS166に続いて、送風指示部128は、ステップS156に進み、送風判定部127がステップS155で判定した結果または、応答取得部123がステップS164で取得した応答に基づき、送風機41に指示を送信する。
以上で説明したように、実施の形態2に係るコントローラ120によれば、ユーザの位置情報を取得する位置情報取得部121を備え、送風判定部127は、位置情報取得部121が取得したユーザの位置情報が建屋Hから限られた範囲内であることを表す場合に、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ると判定するので、帰宅する時間に合わせて、第2の部屋12を快適な温度に調節することができる。
また、実施の形態2に係るコントローラ120によれば、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることをユーザに通知する通知指示部122と、 第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることに対するユーザの応答を取得する応答取得部123と、を備え、送風指示部128は、応答取得部123が第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることに対するユーザの承諾を取得した場合に、送風機41に空気を送る指示を送信するので、ユーザの都合に合せて、第2の部屋12を快適な温度に調節することができる。
本実施の形態では、コントローラ120が、ユーザが所持する情報端末70の位置情報を取得し、取得した位置情報から第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送るか否かを判定したのち、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることをユーザに通知する例を説明したが、コントローラ120がユーザに通知せずに空気を送る構成であってもよい。コントローラ120の送風判定部127が、情報端末70の位置情報が建屋Hから限られた範囲内である場合に空気を送ると判定することにより、ユーザの帰宅に合せて、日射熱により温度が上昇した空気を第2の部屋12に送ることができる。
また、本実施の形態では、コントローラ120が、ユーザが所持する情報端末70の位置情報を取得し、取得した位置情報から第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送るか否かを判定する例を説明したが、コントローラ120が位置情報を取得してもよいかを予めユーザに問う通知画面を情報端末70に表示させる構成であってもよい。コントローラ120がユーザの許可を取得した場合のみ、コントローラ120の位置情報取得部121が情報端末70の位置情報を取得することにより、GPS機能を利用したくないユーザにも対応できる。
(実施の形態3)
上述の実施の形態1で説明した温度調節システム1000において、コントローラ100の制御状況を表示するようにしてもよい。このように構成される実施の形態3について以下に説明する。
図13は、実施の形態3に係る温度調節システムの構成例を示す図である。実施の形態3に係る温度調節システム3000は、表示端末80が建屋内ネットワークN1に接続され、コントローラ100がコントローラ130に置き換わる点で実施の形態1に係る温度調節システム1000と異なる。
表示端末80は、通信機能を有する液晶モニタやタブレット端末、または携帯電話やスマートフォンなどの通信機器で実現される。図13では、表示端末80が建屋内ネットワークN1を介して、コントローラ130と通信可能に接続される例を示しているが、これに限らない。例えば、表示端末80は、広域ネットワークN2を介してコントローラ130と接続されてもよい。また、広域ネットワークN2に接続される図示しない認証サーバを経由して、コントローラ130との接続を確立する構成であってもよい。また、表示端末80は、コントローラ130と専用線で直接接続される構成であってもよく、この場合、表示端末80は、通信機能を備えていなくてもよい。
図14は、実施の形態3に係るコントローラの機能構成図である。コントローラ130は、表示指示部139を備え、室温取得部101、遮光度合い決定部105および送風判定部107の出力が表示指示部139に入力される点以外は、実施の形態1に係るコントローラ100と同じである。
表示指示部139は、表示端末80に第1の部屋11と第2の部屋12を含む建屋Hの間取り図を表示させる。また、表示指示部139は、室温取得部101が取得した第1の部屋11の温度と第2の部屋12の温度をそれぞれ間取り図上の第1の部屋11に相当する領域と第2の部屋12に相当する領域に表示させる。
また、表示指示部139は、送風指示部108が送風機41を稼動していれば、第1の部屋11に相当する領域から第2の部屋12に相当する領域に跨るよう矢印を表示させる。
指示部106が遮光部31の遮光度合いになるルーバー31aの開閉度合いを遮光部31に送信後に、室温取得部101が取得する第1の部屋11の温度が上昇していれば、表示指示部139は、第1の部屋11に相当する領域を例えば上昇温度に応じて暖色系の色で表示させる。
また、送風機41を稼動中に室温取得部101が取得する第2の部屋12の温度が上昇していれば、表示指示部139は、第2の部屋12に相当する領域のうち、例えば上昇した温度に相当する面積を暖色系の色に変化させる。
図15は、実施の形態3に係る表示端末80が表示する画面の一例を示す図である。図15(a)は、遮光部31の遮光度合いが高く外光を入射しない状況であるときの表示例、図15(b)は、遮光部31の遮光度合いが低く外光を入射する状況であるときの表示例、図15(c)は、送風機41を稼動開始直後の表示例、図15(d)は、送風機41を稼動開始後一定時間が経過したときの表示例を示している。
表示端末80は、画面800上に、建屋Hを構成する部屋の配置を簡略化した間取り810を表示する。図15において、「和室」と表示された領域8101が第1の部屋11に相当し、「寝室」と表示された領域8102が第2の部屋12に相当する。
間取り810には、少なくとも第1の部屋11に相当する領域と第2の部屋12に相当する領域が含まれる。図15(a)〜(d)において、第1の部屋11に相当する領域8101と、第2の部屋12に相当する領域8102には、それぞれ室温取得部101が取得した第1の部屋11の温度と、第2の部屋12の温度が表示されている。
図15(a)において、第1の部屋11には、外光が入射されないので、表示端末80は、第1の部屋11に相当する領域8101と、第2の部屋12に相当する領域8102をいずれも無色で表示させる。
図15(b)は、第1の部屋11の温度が外光の入射によって28℃に上昇した例を示している。表示指示部139は、例えば、第1の部屋11の上昇温度が大きければ濃赤、小さければ薄橙のように、第1の部屋11の上昇温度の大きさに応じて第1の部屋11に相当する領域8101の暖色の度合いが強くなるよう表示させてもよい。これにより、外光の照射によって第1の部屋11の温度が上昇したことをユーザが視認できる。
図15(c)において、送風機41を稼動開始後しばらくは第2の部屋12の温度は変化しない。第1の部屋11の空気を送ることにより第2の部屋12の温度が上昇していないので、表示指示部139は、第2の部屋12に相当する領域8102を無色で表示させる。
図15(d)は、送風機41を稼動し続けることにより、図15(c)に示す状態から、第2の部屋12の温度が上昇した例を示している。表示指示部139は、第2の部屋12の上昇温度の大きさに応じて第2の部屋12に相当する領域8102の一部の面積を暖色系の色に変化させる。これにより、第1の部屋11の空気が送られることによって第2の部屋12の温度が刻々と上昇していることをユーザが視認できる。
次に実施の形態3に係るコントローラ130の動作について、図16を参照して説明する。図16は、実施の形態3に係るコントローラ130が表示端末80を制御する処理の一例を示すフローチャートである。実施の形態3に係るコントローラ130がルーバー31を制御する処理、および送風機41を制御する処理は、それぞれ図7および図8と同じであり、説明を省略する。
ステップS371において、室温取得部101は、建屋内ネットワークN1を介して、第1の温度センサ21および第2の温度センサ22からそれぞれ第1の部屋11の温度および第2の部屋12の温度を取得する。ステップS371に続いて、ステップS372において、表示指示部139は、表示端末80に建屋Hの間取りを表示する指示を送信する。
ステップS372に続いて、ステップS373において、表示指示部139は、室温取得部101がステップS371で取得した第1の部屋11の温度および第2の部屋12の温度を、それぞれ建屋Hの間取り810における第1の部屋11に相当する領域8101と第2の部屋12に相当する領域8102に表示する指示を表示端末80に送信する。 ステップS373に続いて、表示指示部139は、ステップS374において、遮光度合い決定部105が図7におけるステップS108またはステップS110で決定したルーバー31の開閉度合いが全閉以外であれば、ステップS375に進み、全閉であれば、ステップS378に進む。
ステップS375において、遮光度合い決定部105が決定した遮光部31の遮光度合いが前回から変化した、すなわちルーバー31aの開閉度合いが全閉から全閉以外に変化していれば、表示指示部139は、ステップS376に進み、変化していなければ、ステップS377に進む。
表示指示部139は、ステップS376において、室温取得部101がステップS371で取得した第1の部屋11の温度を入射開始温度として記憶し、ステップS377に進む。ステップS377において、表示指示部139は、室温取得部101がステップS371で取得した第1の部屋11の温度から、ステップS376で記憶した入射開始温度を減じることにより、第1の部屋11の上昇温度を求める。第1の部屋11の上昇温度は、(第1の部屋11の温度−入射開始温度)により算出される。
一方、ステップS378において、遮光度合い決定部105が決定した遮光部31の遮光度合いが前回から変化した、すなわちルーバー31aの開閉度合いが全閉以外から全閉に変化していれば、表示指示部139は、ステップS379に進み、変化していなければ、ステップS380に進む。
表示指示部139は、ステップS379において、室温取得部101がステップS371で取得した第1の部屋11の温度を入射終了温度として記憶し、ステップS380に進む。ステップS380において、表示指示部139は、室温取得部101がステップS371で取得した第1の部屋11の温度と、ステップS379で記憶した入射終了温度のうちの小さい値から入射開始温度を減じることにより、第1の部屋11の上昇温度を求める。第1の部屋11の上昇温度は、(min(第1の部屋11の温度,入射終了温度)−入射開始温度)により算出される。これにより、外光を入射した後、ルーバー31aが全閉となった場合にも、外光の入射による第1の部屋11の上昇温度を求めることができる。
ステップS377およびステップS380に続いて、表示指示部139は、ステップS381において、間取り810における第1の部屋11に相当する領域8101を、ステップS377またはステップS380で求めた上昇温度に応じた色で表示する指示を表示端末80に送信する。ステップS381に続いて、表示指示部139は、ステップS382において、送風判定部107が図8におけるステップS154で(送風機41を稼動して)、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ると判定していれば、ステップS383に進み、送風判定部107が図8におけるステップS155で(送風機41を停止して)、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送らないと判定していれば、ステップS387に進む。
ステップS383において、表示指示部139は、第1の部屋11に相当する領域8101から第2の部屋12に相当する領域8102に跨る矢印を表示する指示を表示端末80に送信する。ステップS383に続いて、表示指示部139は、ステップS384において、送風判定部107の判定が前回から変化した、すなわち空気を送らない判定から送る判定に変化していれば、ステップS385に進み、変化していなければ、ステップS386に進む。
表示指示部139は、ステップS385において、室温取得部101がステップS371で取得した第2の部屋12の温度を送風開始温度として記憶し、ステップS386に進む。ステップS386において、表示指示部139は、室温取得部101がステップS371で取得した第2の部屋12の温度から、ステップS385で記憶した送風開始温度を減じることにより、第2の部屋12の上昇温度を求める。第2の部屋12の上昇温度は、(第2の部屋12の温度−送風開始温度)により算出される。
一方、ステップS387において、送風判定部107の判定が前回から変化した、すなわち空気を送る判定から送らない判定に変化していれば、表示指示部139は、ステップS388に進み、変化していなければ、ステップS389に進む。
表示指示部139は、ステップS388において、室温取得部101がステップS371で取得した第2の部屋12の温度を送風終了温度として記憶し、ステップS389に進む。ステップS389において、表示指示部139は、室温取得部101がステップS371で取得した第2の部屋12の温度と、ステップS388で記憶した送風終了温度のうちの小さい値から送風開始温度を減じることにより、第2の部屋12の上昇温度を求める。第2の部屋12の上昇温度は、(min(第2の部屋12の温度,送風終了温度)−送風開始温度)により算出される。これにより、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることによる第2の部屋12の上昇温度を求めることができる。
ステップS386およびステップS389に続いて、表示指示部139は、ステップS390において、第2の部屋12に相当する領域8102のうち、ステップS386またはステップS389で求めた上昇温度に応じた面積を暖色系の色で表示する指示を表示端末80に送信する。
以上で説明したように、実施の形態3に係るコントローラ130によれば、第1の部屋11と第2の部屋12を含む建屋Hの間取り図を表示させ、間取り図の第1の部屋11に相当する領域を、外光の照射による第1の部屋11の上昇温度に応じた形態で表示させる表示指示部139を備えるので、外光の照射による第1の部屋11の温度上昇の効果をユーザがひと目でわかる。
また、実施の形態3に係るコントローラ130によれば、表示指示部139は、間取り図の第2の部屋12に相当する領域を、第1の部屋11から第2の部屋12に空気を送ることによる第2の部屋12の上昇温度に応じた形態で表示させるので、外光を活用したかどうかを視認でき、省エネルギー効果をユーザが実感できる。
また、各実施の形態において、第1の部屋11から空気が送られる第2の部屋12は、1つに限らず、複数の部屋であってもよい。また、第2の部屋12は、居室に限らず、屋根裏や床下などの居室以外の空間であってもよい。これにより、第1の部屋11に入射する外光を有効利用することが出来る。
また、各実施の形態において、コントローラ100,120,130が設けられる部屋は第2の部屋12に限らず、第1の部屋11であってもよいし、第1の部屋11および第2の部屋12以外であってもよい。また、広域ネットワークN2に接続される図示しないサーバがコントローラ100,120,130の機能を備える構成であってもよい。
図17は、本発明の実施の形態1から実施の形態3に係るコントローラ100,120,130のハードウェア構成例を示す図である。コントローラ100,120,130は、プロセッサ1001、メモリ1002、インターフェース1003で構成されている。コントローラ100,120,130における室温取得部101、在室情報取得部102、照射量取得部103、気候情報取得部104、遮光度合い決定部105、指示部106、送風判定部107,127、送風指示部108,128、位置情報取得部121、通知指示部122、応答取得部123、表示指示部139の各機能は、それぞれプロセッサ1001により実現される。プロセッサ1001は、メモリ1002に格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)である。メモリ1002には、プロセッサ1001が実行するプログラムが記憶される。
インターフェース1003は、室温取得部101、在室情報取得部102、照射量取得部103、気候情報取得部104、指示部106、送風指示部108,128、位置情報取得部121、通知指示部122、応答取得部123、表示指示部139が、コントローラ100,120,130の外部と入出力する信号の送受信をそれぞれ行う。
コントローラ100,120,130における室温取得部101、在室情報取得部102、照射量取得部103、気候情報取得部104、遮光度合い決定部105、指示部106、送風判定部107,127、送風指示部108,128、位置情報取得部121、通知指示部122、応答取得部123、表示指示部139の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ1002に格納される。プロセッサ1001は、メモリ1002に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、コントローラ100,120,130は、プロセッサ1001により実行されるときに、コントローラ100,120,130の室温取得部101、在室情報取得部102、照射量取得部103、気候情報取得部104、遮光度合い決定部105、指示部106、送風判定部107,127、送風指示部108,128、位置情報取得部121、通知指示部122、応答取得部123、表示指示部139を制御するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ1002をそれぞれ備える。
また、これらのプログラムは、コントローラ100,120,130の室温取得部101、在室情報取得部102、照射量取得部103、気候情報取得部104、遮光度合い決定部105、指示部106、送風判定部107,127、送風指示部108,128、位置情報取得部121、通知指示部122、応答取得部123、表示指示部139の手順や方法をそれぞれコンピュータに実行させるものであるともいえる。
ここで、メモリとは、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROMなどの、不揮発性または揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等が該当する。図26では、プロセッサ1001およびメモリ1002をそれぞれ一つで構成する例を示しているが、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実行してもよい。
その他、前記のハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
プロセッサ1001、メモリ1002で構成されるコントローラ100,120,130における室温取得部101、在室情報取得部102、照射量取得部103、気候情報取得部104、遮光度合い決定部105、指示部106、送風判定部107,127、送風指示部108,128、位置情報取得部121、通知指示部122、応答取得部123、表示指示部139の各機能を実現する中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのプログラムを、コンピュータが読み取り可能なCD−ROM、DVD−ROMなどの記録媒体に格納して配布し、前記プログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の各機能を実現することができるコンピュータを構成してもよい。そして、各機能をOS(Operating System)とアプリケーションとの分担、またはOSとアプリケーションとの協同により実現する場合等には、OS以外の部分のみを記録媒体に格納してもよい。
さらに、搬送波に各プログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS, Bulletin Broad System)に当該プログラムを掲示し、ネットワークを介して当該プログラムを配信してもよい。そして、これらのプログラムを起動し、OSの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上述の処理を実行できるように構成してもよい。
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。