JPH10205254A - 電子ブラインドシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストでかつ保守を容易に行え、センタ装
置の負荷の軽減や通信回線のトラフィックの軽減を図る
電子ブラインドシステムを提供する。 【解決手段】 センタ装置１の演算部１０は時計部１２
を用いて毎日、その日の日の出時刻と日没時刻とを建物
位置情報格納部１３に設定された緯度・経度情報から算
出し、日の出・日没時刻格納部１６に夫々記憶する。演
算部１０は制御周期格納部１４に設定されたサンカット
制御周期毎に、現在時刻が日の出・日没時刻格納部１６
に記憶した日の出時刻から日没時刻までの範囲内である
かどうかを判断する。演算部１０は範囲内であれば、太
陽位置に追従した理想スラット角演算やサンカット制御
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子ブラインドシス
テムに関し、特にビル内に設置された複数のブラインド
に対して遠隔または手元において昇降やスラット角度の
制御を行うシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子ブラインドシステム
においては、個々のブラインドの上部に実装されるブラ
インドコントローラと遠隔地（ビルの管理センタ等）に
設置されたセンタ装置とをビル内に設けた中継器を介し
て通信回線で接続し、センタ装置及び中継器によって各
ブラインドの状態を一括して監視制御している。

【０００３】また、ブラインドコントローラは手元スイ
ッチであるスイッチパネルを操作することで、センタ装
置及び中継器を経由せずに直接ブラインドをコントロー
ルすることも可能である。

【０００４】上記の電子ブラインドシステムではセンタ
装置がビル内の各ブラインドの理想スラット角を定期的
に算出し、自動的に角度制御を行うサンカット制御機能
を持っている。ここで、スラットとはブラインドに設け
られている日除けの為の薄い羽根板を示し、理想スラッ
ト角とはスラットを最大限水平に保ち、且つ直射を遮る
角度、つまり太陽からの直射光を遮断しかつ外光を室内
に導入するための理想的な角度である。

【０００５】上記の電子ブラインドシステムではセンタ
装置及び中継器を介して各ブラインドの昇降やスラット
角の調整を一括制御しているが、個々のブラインドに昇
降やスラット角の調整を制御する機構を設けたものもあ
る。

【０００６】例えば、特開平８−６４０１７号公報に開
示された技術では、個々のブラインドが設置された窓の
近辺に直射光を検出するフォトダイオードと、反射率の
低い素材で作られた反射防止板とからなる検出部を配置
し、その検出部で日の出から日没までの間に日射を判断
し、ブラインドの昇降や羽根板の角度の調整制御を行っ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電子ブ
ラインドシステムでは、センタ装置が一日中太陽位置を
演算し、それに追従するようブラインドの理想スラット
角を演算しているので、必要のない演算や通信が行われ
ることとなる。

【０００８】また、個々のブラインドに昇降やスラット
角の調整を制御する機構を設ける方法の場合、各窓もし
くは各ブラインド毎にフォトダイオードや反射防止板を
設ける必要があり、システム導入時にかかるコストやシ
ステム導入後の保守面で難がある。例えば、フォトダイ
オードの受光部が埃等によって汚れると、ブラインドの
昇降やスラット角の調整を正常に行えなくなる等の障害
が考えられる。

【０００９】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、低コストでかつ保守を容易に行うことができ、セ
ンタ装置の負荷の軽減や通信回線のトラフィックの軽減
を図ることができる電子ブラインドシステムを提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による電子ブライ
ンドシステムは、複数のビル内に設置された複数の電子
ブラインド各々の昇降及び羽根板の角度をセンタ装置に
よって一括制御する電子ブラインドシステムであって、
予め日の出時刻及び日没時刻を算出する算出手段と、太
陽位置及び前記太陽からの直射光を遮断しかつ外光を室
内に導入するための前記羽根板の理想スラット角の演算
を行う演算手段と、前記算出手段の算出結果を基に前記
日の出時刻から前記日没時刻までの間のみ前記演算手段
による演算動作を動作せしめるよう制御する制御手段と
を前記センタ装置に備えている。

【００１１】すなわち、本発明の電子ブラインドシステ
ムでは、センタ装置が予めその日の日の出時刻と日没時
刻とを算出し、その日の日の出時刻から日没時刻までの
間（日照時間帯）だけ太陽位置の演算及び理想スラット
角の演算を行い、その日の日没時刻以降翌日の日の出時
刻までの間は演算を中止している。

【００１２】これによって、センタ装置の負荷を軽減
し、通信回線のトラフィックを軽減することが可能とな
る。また、各ブラインドや窓の近辺にフォトダイオード
や反射防止板を設ける必要がなくなるので、低コストで
システムを実現することが可能になるとともに、フォト
ダイオードや反射防止板等の保守が不要となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例の機
能を示すブロック図である。図において、センタ装置１
は演算部１０と、日付けや時刻を計時する時計部１２
と、建物の位置情報（緯度・経度）を格納する建物位置
情報格納部１３と、制御周期格納部１４と、ブラインド
情報格納部１５と、日の出・日没時刻格納部１６と、デ
ータ送出部１７とを備えている。尚、演算部１０には太
陽位置や理想スラット角の演算を行うための計算式を記
憶する計算式記憶部１１が設けられている。

【００１４】また、センタ装置１は通信回線１００を介
して各中継器２−ｉ（ｉ＝１，２，……）に接続されて
おり、各中継器２−ｉには各ブラインド（図示せず）毎
に配設されたブラインド制御部３−ｊ（ｊ＝１，……）
が接続されている。

【００１５】ブラインド制御部３−ｊは各ブラインドの
昇降及びスラットの開閉を行うためのブラインドモータ
５−ｊを制御する。また、ブラインド制御部３−ｊには
手元スイッチであるスイッチパネル４−ｊが配設されて
おり、スイッチパネル４−ｊを操作することで、センタ
装置１及び中継器２−ｉを経由せずに直接ブラインドを
コントロールすることも可能である。

【００１６】図２は本発明の一実施例の動作を示すフロ
ーチャートである。これら図１及び図２を用いて本発明
の一実施例によるブラインドのサンカット制御（太陽か
らの直射光を遮断するための制御）について説明する。

【００１７】システム導入時にはセンタ装置１にシステ
ムが導入される建物の所在地（緯度・経度）が設定さ
れ、その建物の所在地がセンタ装置１の建物位置情報格
納部１３に記憶される（図２ステップＳ１）。

【００１８】また、センタ装置１にはブラインドに対し
てサンカット制御を行うための制御周期（例えば、１分
〜３０分程度）が設定され、その制御周期センタ装置１
の制御周期格納部１４に記憶される（図２ステップＳ
２）。この後に、上記の建物に設置したシステムが稼働
される。

【００１９】システムが稼働されると、センタ装置１の
演算部１０は時計部１２を用いて毎日００時００分にそ
の日の日の出時刻と日没時刻とを建物位置情報格納部１
３に設定された緯度・経度情報から算出し、センタ装置
１の日の出・日没時刻格納部１６に夫々記憶しておく
（図２ステップＳ３，Ｓ４）。

【００２０】また、センタ装置１の演算部１０は制御周
期格納部１４に設定されたサンカット制御周期毎に、現
在時刻が日の出・日没時刻格納部１６に記憶した日の出
時刻から日没時刻までの範囲内（日照時間帯）であるか
どうかを判断し（図２ステップＳ５）、範囲内であれば
太陽位置に追従した理想スラット角演算やサンカット制
御を行う（図２ステップＳ６，Ｓ７）。これに対し、セ
ンタ装置１の演算部１０は範囲外（日没時間帯）であれ
ば次の制御周期まで何も行わない。

【００２１】センタ装置１の演算部１０は建物位置情報
格納部１３に設定された緯度・経度情報及び時計部１２
からの現在時刻を基に、太陽位置の演算や理想スラット
角の演算を行う。

【００２２】センタ装置１の演算部１０は理想スラット
角の演算で得た理想スラット角データを各中継器２−ｉ
に送信する。各中継器２−ｉは理想スラット角データを
受信すると、配下にある各ブラインド制御部３−ｊに理
想スラット角データを送信する。

【００２３】各ブラインド制御部３−ｊは理想スラット
角データを受信すると、受信した電文を解析してブライ
ンドモータ５−ｊを制御し、各ブラインドのスラットを
調整する。

【００２４】上記のように、本発明の一実施例では従来
技術のフォトダイオードや反射防止板を各ブラインド毎
に置くことなく、日照時間帯のみサンカット制御を行
い、ブラインドを１年中理想スラット角に保つことが可
能となる。

【００２５】尚、上記の説明ではセンタ装置１の演算部
１０が予めその日の日の出時刻と日没時刻とを算出し、
その日の日の出時刻から日没時刻までの間（日照時間
帯）だけ太陽位置の演算及び理想スラット角の演算を行
うようにしているが、その日の日没時刻以降翌日の日の
出時刻までの間だけ太陽位置の演算及び理想スラット角
の演算を中止するようにすることも可能である。

【００２６】図３は建物の壁面に対する太陽光の入射角
を示す図であり、図４は理想スラット角を示す図であ
る。これら図３及び図４を用いて理想スラット角の演算
方法について説明する。

【００２７】理想スラット角の算出を行う場合には大き
く分けて以下の４つの演算を行う。すなわち、演算部１
０は地球に対する太陽位置の計算（演算）と、建物６
に対する太陽位置の計算（演算）と、壁面６ａに対す
る入射角の計算（演算）と、理想スラット角の計算
（演算）とを行う。

【００２８】まず、地球に対する太陽位置の計算（演算
）を行う場合、天における太陽の位置を高度角ｈと方
位角Ａとで表す。高度角ｈは水平線から上向きに測り、
方位角Ａは南を０として西向きに測ることとする。高度
角ｈ及び方位角Ａは地域の緯度Φ、日赤緯δ、時角Ｔの
３つのパラメータから決まる。

【００２９】これらのうちで地域の緯度Φは建物所在地
のデータとして指定されているものとする。日赤緯δは
計算する日の日付けから、時角ｔは計算時刻から次のよ
うにして求める。

【００３０】日角度の計算は日付けが１年の何日目に相
当するかを調べ、その数をＮとし、１年を周期とする角
度ｗを求めることで行われる。すなわち、角度ｗは、 ｗ＝２πＮ／３６６（ｒａｄ） ………（１） で求められる。ここで、ｗは日角度（ｒａｄ）を示し、
Ｎは１月１日を１とし、１２月３１日を３６６とした日
付連番を示している。

【００３１】また、日赤緯の計算は次式によって行われ
る。すなわち、 δ＝０．００６３２２ −０．４０５７４８・ｃｏｓ（ｗ＋０．１５３２３１） −０．００５８８０・ｃｏｓ（２ｗ−０．２０７０９９） −０．００３２３３・ｃｏｓ（３ｗ−Ｏ．６２０１２９） ………（２） で求められる。ここで、δは日赤緯（ｒａｄ）を示して
いる。

【００３２】さらに、時角の計算は次式によって行われ
る。すなわち、 ｅ＝−０．０００２７９ ＋０．１２２７７２・ｃｏｓ（ｗ＋ｌ．４９８３１１） −０．１６５４５８・ｃｏｓ（２ｗ−１．２６１５４６） −０．００５３５４・ｃｏｓ（３ｗ−１．１５７１００） ………（３） で求められる。ここで、ｅは均時差（ｈ）を示してい
る。

【００３３】次に、時角Ｔは、 Ｔ＝π／１２・（（ｔ＋ｅ−１２）＋（Φ−１３５）／１５） ………（４） で求められる。ここで、Ｔは時角（ｒａｄ）を示し、ｔ
は現在時刻（ｈ）を示し、Φは建物経度（度）を示して
いる。

【００３４】建物６に対する太陽位置の計算（演算）
を行う場合、まず、建物６に対する太陽高度を求める。
この場合、建物経度Φ、日赤緯δ、時角Ｔは夫々演算
によって定まる。

【００３５】これらの角度及び太陽位置を表す角度
（ｈ：太陽高度、Ａ：太陽方位）は球面三角法を適用す
ると、 ｓｉｎｈ＝ｓｉｎφ・ｓｉｎδ＋ｃｏｓφ・ｃｏｓδ・ｃｏｓＴ ………（５） ｃｏｓｈ・ｓｉｎα＝ｃｏｓδ・ｓｉｎＴ ………（６） ｃｏｓｈ・ｃｏｓα＝−ｓｉｎδ・ｃｏｓφ＋ｃｏｓδ・ｓｉｎφ・ｃｏｓＴ ………（７） という太陽位置の公式が得られる。ここで、ｈは太陽高
度（ｒａｄ）を示し、φは建物緯度（ｒａｄ）を示し、
αは建物６に対する方位角（ｒａｄ）を示している。

【００３６】建物６に対する方位角αは上記の式（６）
を変形することによって次式で得られる。尚、ここでい
う方位角αは真南を０度とし、西を＋、東を−とする。
すなわち、 ｓｉｎα＝ｃｏｓδ・ｓｉｎＴ／ｃｏｓｈ ………（８） から得られる。

【００３７】建物６の壁面６ａに対する入射角の計算
（演算）を行う場合、まず、壁面６ａに対する方位角
ｒを求める。壁面６ａに対する方位角ｒは、図３に示す
通り、壁面６ａが真南となす角εを計測して求めること
ができる。すなわち、 ｃｏｓｒ＝ｃｏｓ（α−ε） ＝ｃｏｓα・ｃｏｓε＋ｓｉｎα・ｓｉｎε ………（１０） という式から求められる。ここで、ｒ：は太陽の壁面６
ａに対する方位角（ｒａｄ）を示し、εは壁面６ａが真
南となす角［方位角（ｒａｄ）］を示している。

【００３８】また、壁面６ａに対する垂直入射角Ｐは、
以下の計算式で得られる。すなわち、 ｔａｎＰ＝ｔａｎｈ／ｃｏｓｒ ＝ｓｉｎｈ／（ｃｏｓｈ・ｃｏｓｒ） ………（１１） という式から求められる。ここで、Ｐはブラインド垂直
入射角（ｒａｄ）を示している。

【００３９】最後に理想スラット角の計算（演算）を
行う場合について述べる。ブラインドの理想スラット角
は太陽光の直射を遮りながらも、スラットの開度を最大
限に大きくとることで決定する。

【００４０】上記の式（１１）で、ブラインド垂直入射
角Ｐが求まるので、以下の条件が成り立つスラット角度
θが理想スラット角となる。すなわち、 （Ｗ／Ｓ）・（ｓｉｎ（Ｐ＋θ）／ｃｏｓＰ）≧１ ………（１２） という条件が成り立つスラット角度θが理想スラット角
となる。ここで、θは理想スラット角度（ｒａｄ）を示
し、Ｗはスラット幅（ｍｍ）を示し、Ｓはスラット間隔
（ｍｍ）を示している。但し、スラット幅Ｗ及びスラッ
ト間隔Ｓは予めセンタ装置１等に設定されているものと
する。上述した演算によって、理想スラット角θが求ま
る。

【００４１】このように、センタ装置１の演算部１０で
予めその日の日の出時刻と日没時刻とを算出し、その日
の日の出時刻から日没時刻までの間（日照時間帯）だけ
太陽位置の演算及び理想スラット角の演算を行い、その
日の日没時刻以降翌日の日の出時刻までの間は演算を中
止することによって、センタ装置１の負荷を軽減し、通
信回線１００のトラフィックを軽減することができる。

【００４２】また、各ブラインドや窓の近辺に従来のよ
うなフォトダイオードや反射防止板を設ける必要がなく
なるので、低コストでシステムを実現することができ、
フォトダイオードや反射防止板等の保守が不要となるの
で保守を容易に行うことができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数のビル内に設置された複数の電子ブラインド各々の昇
降及び羽根板の角度をセンタ装置によって一括制御する
電子ブラインドシステムにおいて、予め日の出時刻及び
日没時刻を算出し、その日の出時刻から日没時刻までの
間のみ、太陽位置及び太陽からの直射光を遮断しかつ外
光を室内に導入するための羽根板の理想スラット角の演
算を行うことによって、低コストでかつ保守を容易に行
うことができ、センタ装置の負荷の軽減や通信回線のト
ラフィックの軽減を図ることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の機能を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図３】建物の壁面に対する太陽光の入射角を示す図で
ある。

【図４】理想スラット角を示す図である。

【符号の説明】

１ センタ装置 ２−１，２−２ 中継器 ３−１ ブラインド制御部 ４−１ スイッチパネル ５−１ ブラインドモータ １０ 演算部 １１ 計算式記憶部 １２ 時計部 １３ 建物位置情報格納部 １４ 制御周期格納部 １５ ブラインド情報格納部 １６ 日の出・日没時刻格納部 １７ データ送出部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のビル内に設置された複数の電子ブ
   ラインド各々の昇降及び羽根板の角度をセンタ装置によ
   って一括制御する電子ブラインドシステムであって、 予め日の出時刻及び日没時刻を算出する算出手段と、太
   陽位置及び前記太陽からの直射光を遮断しかつ外光を室
   内に導入するための前記羽根板の理想スラット角の演算
   を行う演算手段と、前記算出手段の算出結果を基に前記
   日の出時刻から前記日没時刻までの間のみ前記演算手段
   による演算動作を動作せしめるよう制御する制御手段と
   を前記センタ装置に有することを特徴とする電子ブライ
   ンドシステム。
2. 【請求項２】 前記演算手段は、前記太陽位置の変化に
   追従して前記羽根板の理想スラット角度を演算するよう
   構成したことを特徴とする請求項１記載の電子ブライン
   ドシステム。
3. 【請求項３】 前記複数の電子ブラインド各々に対応し
   て配設されかつ前記演算手段で演算された前記羽根板の
   理想スラット角に基づいて前記羽根板の角度を制御する
   複数の制御手段を含むことを特徴とする請求項１または
   請求項２記載の電子ブラインドシステム。