(実施形態1)
まず、図1を参照して、本発明の実施形態1に係る制御システム1000の構成について説明する。制御システム1000は、制御装置100が、電動ブラインド200と空調機器300と照明機器400とを適切に制御して、省エネを実現するシステムである。
ここで、電動ブラインド200と空調機器300とを独立に制御すると、エネルギーの浪費に繋がることがある。例えば、電動ブラインド200が全閉状態である時は、建物10の内部に入る日射が遮蔽され、建物10の内部の温度が上昇しにくい。このため、空調機器300を暖房運転させるときに、電動ブラインド200が全閉状態であると、消費エネルギーの割に暖房効果が上がりにくい。従って、省エネの観点からは、空調機器300を暖房運転させるときは、電動ブラインド200を全開状態にすることが好適である。
しかしながら、電動ブラインド200を全開状態にすると、建物10の利用者の快適性が損なわれる可能性がある。例えば、利用者が、建物10の外部の様子を見たくないときや、建物10の外部から覗かれたくない場合、電動ブラインド200を全開状態にすることは好ましくない。従って、空調機器300を暖房運転させるときに、利用者の承認を得ずに、電動ブラインド200を全開状態にすることは好ましくない。そこで、本実施形態では、空調機器300を暖房運転させるときに、電動ブラインド200が全開状態でない場合、直ちに電動ブラインド200を全開状態にするのではなく、利用者に何らかの通知をする。
なお、本実施形態では、詳細に説明しないが、照明機器400についても、空調機器300と同様のことが言える。つまり、電動ブラインド200と照明機器400とを独立に制御すると、エネルギーの浪費に繋がることがある。例えば、電動ブラインド200が全閉状態である時は、建物10の内部に入る日射が遮蔽され、建物10の内部が明るくなりにくい。このため、照明機器400を点灯させるときに、電動ブラインド200が全閉状態であると、消費エネルギーの割に照明効果が得られにくい。従って、省エネの観点からは、照明機器400を点灯させるときは、電動ブラインド200を全開状態にすることが好適である。
しかしながら、電動ブラインド200を全開状態にすると、建物10の利用者の快適性が損なわれる可能性がある。従って、照明機器400を点灯させるときに、利用者の承認を得ずに、電動ブラインド200を全開状態にすることは好ましくない。そこで、照明機器400を点灯させるときに、電動ブラインド200が全開状態でない場合、直ちに電動ブラインド200を全開状態にするのではなく、利用者に何らかの通知をすることが好適である。
なお、本実施形態では、以下のような状況を想定する。つまり、近年、ゼロエネルギーハウス実現に向けて、建物10の高断熱化が進んでいる。そして、夏場には日射が遮蔽され、冬場には日射が建物10の内部に入るように、電動ブラインド200が制御される。ここで、建物10の高断熱化により、冬場においても、電動ブラインド200が全開状態にされると、建物10の内部が暑くなりすぎることがある。従って、冬場においても、電動ブラインド200が全開状態にされないことがある。ここで、利用者によっては、寒いと感じて、空調機器300を暖房運転させることがある。この場合、暖房運転に代えて、又は、暖房運転とともに、電動ブラインド200が全開状態にすることを促すメッセージを利用者に通知する。なお、空調ではなく照明に関しても、同様のことが言える。つまり、日射が入り過ぎて眩しくなることを防止するために日射を遮蔽する制御が実行されている場合に、居住者が暗いと感じて照明機器400を点灯させる場合が想定される。図1の説明に戻る。
建物10は、壁21が備える開孔部23に設けられた窓22を覆うように電動ブラインド200が設けられた建物である。従って、電動ブラインド200の状態を制御することにより、建物10の内部に入る日射の量を調整することができる。建物10は、利用者が居住する住宅であってもよいし、利用者が勤務するビルや工場であってもよい。
商用電源20は、電力会社が需要地に電力を供給する電源である。商用電源20により供給される電力は、交流電力である。商用電源20は、需要地に100V又は200Vの電圧を有する交流電力を供給する。発電パネル30は、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する。発電パネル30は、発電により得られた直流電力を、パワーコンディショナ40に供給する。パワーコンディショナ40は、DC/AC変換等の処理を実行する。パワーコンディショナ40は、発電パネル30から供給された直流電力を交流電力に変換し、分電盤50に供給する。分電盤50は、商用電源20、パワーコンディショナ40などから供給された交流電力を、制御装置100と電動ブラインド200と空調機器300と照明機器400と電力計測装置500とに分配するための配線基板(図示せず)やブレーカ(図示せず)を収納するケースである。
制御装置100は、制御システム1000の中核をなす装置である。制御装置100は、電力計測装置500から供給された電力情報に基づいて、電動ブラインド200と空調機器300と照明機器400とを制御する。制御装置100は、例えば、HEMS(Home Energy Management System)におけるHEMSコントローラ、或いは、BEMS(Building Energy Management System)におけるBEMSコントローラである。以下、図2を参照して、制御装置100の構成について説明する。
図2に示すように、制御装置100は、CPU(Central Processing Unit)11、ROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13、フラッシュメモリ14、RTC(Real Time Clock)15、タッチスクリーン16、宅内通信インターフェース17、宅外通信インターフェース18を備える。制御装置100が備える各構成要素は、バスを介して相互に接続される。
CPU11は、制御装置100の全体の動作を制御する。なお、CPU11は、ROM12に格納されているプログラムに従って動作し、RAM13をワークエリアとして使用する。ROM12には、制御装置100の全体の動作を制御するためのプログラムやデータが記憶される。RAM13は、CPU11のワークエリアとして機能する。つまり、CPU11は、RAM13にプログラムやデータを一時的に書き込み、これらのプログラムやデータを適宜参照する。
フラッシュメモリ14は、各種の情報を記憶する不揮発性メモリである。RTC15は、計時用のデバイスである。RTC15は、例えば、電池を内蔵し、制御装置100の電源がオフの間も計時を継続する。RTC15は、例えば、水晶発振子を備える発振回路を備える。
タッチスクリーン16は、ユーザによりなされたタッチ操作を検知し、検知の結果を示す信号をCPU11に供給する。また、タッチスクリーン16は、CPU11などから供給された画像信号に基づく画像を表示する。このように、タッチスクリーン16は、制御装置100のユーザインターフェースとして機能する。
宅内通信インターフェース17は、制御装置100を、宅内ネットワーク600に接続するためのインターフェースである。制御装置100は、宅内ネットワーク600を介して宅内ネットワーク600に接続された各種の装置と通信することが可能である。宅内通信インターフェース17は、例えば、NIC(Network Interface Card)などのLAN(Local Area Network)インターフェースを備える。
宅外通信インターフェース18は、制御装置100を、宅外ネットワーク610に接続するためのインターフェースである。制御装置100は、宅外ネットワーク610を介して宅外ネットワーク610に接続された各種の装置と通信することが可能である。宅外通信インターフェース18は、例えば、NICなどのLANインターフェースを備える。
電動ブラインド200は、建物10の内部に入る日射の量を制御する遮蔽設備である。電動ブラインド200は、分電盤50を介して供給された交流電力により動作し、制御装置100による制御に従って遮蔽状態が変化する。なお、本発明において、遮蔽設備として、シャッター、オーニング、ロールカーテン、レースカーテンなどの遮蔽機能を有する設備を電動化したものを採用することができる。遮蔽設備は、本実施形態のように鉛直方向に開閉するものでもよいし、水平方向に開閉するものでもよい。以下、図3を参照して、電動ブラインド200の構成について説明する。
図3に示すように、電動ブラインド200は、窓22を覆うように、建物10の外部に設置される。なお、窓22は、建物10が備える壁21に設けられた開孔部23に設けられる。電動ブラインド200は、収納部210とガイド部220とを備える。収納部210には、制御部211と通信部212と駆動部213とが収納される。また、収納部210には、複数のスラット(ルーバー)221が収納される。制御部211は、制御装置100による制御に従って、電動ブラインド200の状態を制御する。通信部212は、宅内ネットワーク600に接続する機能を有し、宅内ネットワーク600を介して制御装置100と通信する。駆動部213は、制御部211による制御に従って駆動し、スラット221の収納状態やスラット221の角度(以下、適宜、「スラット角」という。)を調整する。
ガイド部220は、重り226が鉛直方向に沿って移動するように、重り226をガイドする。収納部210と重り226とは、糸222と糸223と糸224とにより接続される。重り226は、基本的に、糸222により収納部210に吊される。糸222は、複数のスラット221が有する開孔部(図示せず)を貫通して、収納部210と重り226とを接続する。糸222の鉛直方向における位置(重り226の鉛直方向における位置)を調整することにより、電動ブラインド200の開閉状態を調整することができる。糸222の鉛直方向における位置は、例えば、駆動部213により調整される。糸223の鉛直方向における位置と糸224の鉛直方向における位置とは、例えば、駆動部213により調整される。スラット角は、糸223の鉛直方向における位置と糸224の鉛直方向における位置との位置関係により調整することが可能である。糸223と糸224とは、複数の糸225により接続される。複数の糸225の本数は、基本的に、複数のスラット221の個数と同じである。糸225は、スラット221を下方から支え、スラット角を調整する役割を果たす。
本実施形態では、電動ブラインド200の制御状態は、開閉状態とスラット角とにより定義されるものとする。開閉状態は、重り226の鉛直方向における位置により定義される。例えば、窓22の鉛直方向における長さをWh1とし、窓22の上端の鉛直方向における位置と重り226の鉛直方向における位置との差をWh2とする。Wh2が0であるときに、開閉状態が全開状態となる。また、Wh2がWh1の1/2であるときに、開閉状態が半開状態となる。また、Wh2がWh1と同じであるときに、開閉状態が全閉状態となる。また、スラット角は、スラット221と鉛直方向とのなす角度である。スラット221と鉛直方向とが平行であるときに、スラット角が0度となる。なお、本実施形態では、スラット221の内側(窓22側)の端部の位置が最も高くなるときに、スラット角が0度となるものとする。そして、スラット221の内側(窓22側)の端部が時計回りに回ると、スラット角が増加するものとする。そして、スラット221の内側(窓22側)の端部の位置が最も低くなるときに、スラット角が180度となるものとする。図3において、スラット角はSdにより示される。
空調機器300は、建物10の内部の空気を調整する機器である。空気を調整するとは、例えば、温度を調整したり、湿度を調整したり、送風したり、不純物を除去したりすることである。空調機器300は、宅内ネットワーク600を介して、制御装置100により制御及び監視される。空調機器300は、例えば、1つの室外機(図示せず)と1つ以上の室内機(図示せず)とを備える。
照明機器400は、建物10の内部を照明する機器である。照明機器400は、調光機能を有するものとする。照明機器400は、宅内ネットワーク600を介して、制御装置100により制御及び監視される。
電力計測装置500は、電力線(図示せず)に流れる電流の値と電力線間の電圧の値とを計測し、この電力線を介して供給される電力の値を計測する。また、電力計測装置500は、計測された電力の値に基づいて、単位期間(例えば、1分間)における電力量、基準時刻からの累積電力量などを算出する。電力計測装置500は、商用電源20から分電盤50に供給された電力(又は、パワーコンディショナ40又は分電盤50から商用電源20に供給された電力)と、パワーコンディショナ40から商用電源20又は分電盤50に供給された電力と、商用電源20又はパワーコンディショナ40から分電盤50に供給された電力と、を計測する。電力計測装置500は、計測や算出により取得された物理量を示す情報を電力情報として記憶する。電力計測装置500は、記憶された電力情報を、適宜、宅内ネットワーク600を介して、制御装置100に送信する。電力計測装置500は、電流検出センサ、電圧検出センサ、フラッシュメモリ、通信インターフェースなどを備える。
宅内ネットワーク600は、宅内に構築される無線LANなどのネットワークであり、宅内ネットワーク600に接続された機器同士が相互に通信するためのネットワークである。宅内ネットワーク600は、例えば、ECHONET Liteなどのサブネットワークである。
次に、図4を参照して、制御装置100の基本的な機能について説明する。制御装置100は、機能的には、設備制御部101、通知部102、許可受付部103、操作受付部104、機器制御部105、記憶部106、日射予測部107、を備える。
設備制御部101は、建物10の内部に入る日射を遮蔽する遮蔽設備を制御する。遮蔽設備は、例えば、電動ブラインド200である。設備制御部101の機能は、例えば、CPU11と宅内通信インターフェース17とが協働することにより実現される。
通知部102は、遮蔽設備により日射の少なくとも一部が遮蔽されているときに、日射の遮蔽による効果と相反する運転効果を有する設備機器に対して運転出力を上げる操作がなされた場合、建物10の利用者に予め定められた情報を通知する。遮蔽設備により日射の少なくとも一部が遮蔽されているときとは、遮蔽設備の制御により建物10の内部に入る日射を増やす余地があるときである。日射の遮蔽による効果と相反する運転効果は、例えば、暖房効果や照明効果である。運転出力を上げる操作は、例えば、暖房をオンする操作、暖房の設定温度を上げる操作、照明をオンする操作、照明の明るさを上げる操作である。
建物10の利用者に通知することは、例えば、利用者が見ることができる表示装置(例えば、制御装置100)に、情報を表示することである。建物10の利用者に通知される情報としては、種々の情報が考えられる。建物10の利用者に通知される情報としては、例えば、遮蔽設備に対する操作を促す情報、遮蔽設備に対する制御の許可を求める情報、遮蔽設備を制御することを通知する情報である。通知部102の機能は、例えば、CPU11とタッチスクリーン16とが協働することにより実現される。
通知部102は、日射の少なくとも一部が遮蔽されているときに上述した操作がなされた場合、日射の遮蔽量を減らすことの許可を求める情報を利用者に通知することができる。
許可受付部103は、利用者から上述した許可を受け付ける。利用者から許可を受け付けることは、利用者が操作可能な装置(例えば、制御装置100)が利用者から操作を受け付けることである。許可受付部103の機能は、例えば、タッチスクリーン16の機能により実現される。
設備制御部101は、許可受付部103により許可が受け付けられた場合、遮蔽設備の制御により日射の遮蔽量を減らす。このように、利用者が許容する場合、省エネの観点から遮蔽設備を制御する。一方、設備制御部101は、上述した許可が受け付けられない場合、遮蔽設備を制御しない。このように、利用者が許容しない場合、利用者の快適性を考慮して、遮蔽設備を制御しない。
操作受付部104は、設備機器に対する操作を受け付ける。設備機器は、例えば、空調機器300や照明機器400である。操作受付部104の機能は、例えば、タッチスクリーン16の機能により実現される。
機器制御部105は、操作受付部104により受け付けられた操作に基づいて設備機器を制御する。機器制御部105の機能は、例えば、CPU11と宅内通信インターフェース17とが協働することにより実現される。
機器制御部105は、許可受付部103により許可が受け付けられた場合、操作受付部104により受け付けられた操作に基づいて設備機器を制御しなくてもよい。例えば、遮蔽設備により日射を減らすことで設備機器を制御する必要性が低下する場合、設備機器を制御しない。具体的には、日射量を増やすことで建物10の内部の温度の上昇が見込める場合、暖房を指示する操作があっても空調機器300に暖房運転をさせない。一方、機器制御部105は、許可受付部103により許可が受け付けられない場合、操作受付部104により受け付けられた操作に基づいて設備機器を制御することが好適である。
記憶部106は、各種の情報を記憶する。例えば、記憶部106は、制御状態テーブル、通知情報テーブル、選択テーブルを記憶する。記憶部106の機能は、例えば、フラッシュメモリ14の機能により実現される。
日射予測部107は、建物10の内部に入る日射の量を予測する。日射予測部107は、発電パネル30による発電量を電力計測装置500から取得し、取得した発電量に基づいて、日射量を予測することができる。例えば、日射予測部107は、発電パネル30による発電量を予め定められた閾値で分類することにより天気(快晴、晴れ、曇り、雨)を予測し、天気の予測結果と日時とから日射量を予測することができる。なお、設備制御部101は、日射予測部107により予測された日射量と、温度計(図示せず)から取得される気温と、に基づいて、後述する遮蔽レベルを決定することができる。或いは、設備制御部101は、後述する選択テーブルを用いて、予測された天気と、日時と、気温と、に基づいて、遮蔽レベルを決定することができる。日射予測部107の機能は、例えば、CPU11がROM12やフラッシュメモリ14に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
次に、図5を参照して、制御状態テーブルについて説明する。制御状態テーブルは、電動ブラインド200の制御状態を定義する情報である。制御状態テーブルは、例えば、遮蔽レベルと開閉状態とスラット角とを対応付ける情報である。遮蔽レベルは、電動ブラインド200の遮蔽レベル、つまり、電動ブラインド200の制御状態を示す数値である。開閉状態は、電動ブラインド200がどの程度開いた状態であるか、又は、電動ブラインド200がどの程度閉じた状態であるのかを示す。スラット角は、電動ブラインド200が備えるスラット221のスラット角である。
本実施形態では、電動ブラインド200は、遮蔽レベルが1である制御状態と、遮蔽レベルが2である制御状態と、遮蔽レベルが3である制御状態と、遮蔽レベルが4である制御状態と、の4つの制御状態を取り得るものとする。遮蔽レベルが1である制御状態は、開閉状態が全開であり、日射を全て通過させる制御状態である。遮蔽レベルが2である制御状態は、開閉状態が半開であり、スラット角が120度であり、閉じた部分のスラット221が日射をほぼ通過させる制御状態である。遮蔽レベルが3である制御状態は、開閉状態が全閉であり、スラット角が90度(スラット221が水平)であり、スラット221が日射をある程度通過させる制御状態である。遮蔽レベルが4である制御状態は、開閉状態が全閉であり、スラット角が0度(スラット221が水平方向に対して直交)であり、日射を全て遮蔽する制御状態である。本実施形態では、遮蔽レベルが小さい程、遮蔽量が少なく、日射量が多いものとする。
次に、図6を参照して、通知情報テーブルについて説明する。通知情報テーブルは、情報を通知する条件(以下、適宜「通知条件」という。)と通知する情報との対応関係を定義するテーブルである。通知情報テーブルは、例えば、ブラインド番号と、遮蔽レベルと、空調機器番号と、操作内容と、通知情報と、を対応付ける情報である。ブラインド番号は、電動ブラインド200を識別するための番号である。遮蔽レベルは、電動ブラインド200の制御状態に対応し、情報を通知する条件となる遮蔽レベルである。空調機器番号は、空調機器300の識別番号である。操作内容は、空調機器300に対する操作の内容である。通知情報は、通知条件が揃った場合に利用者に通知される内容を示す情報、又は、この内容を示す情報が記憶されたアドレスを示す情報である。
例えば、図6に示す通知情報テーブルの一番上のレコードは、ブラインド番号が1である電動ブラインド200の遮蔽レベルが3以上であり、空調機器番号が2である空調機器300に対して暖房をオンする操作がなされた場合に、a1により示される通知情報が利用者に通知されることを意味する。なお、理解を容易にするため、図1では、電動ブラインド200と空調機器300とを1つのみ示しているが、電動ブラインド200は2つ以上であり、空調機器300は3つ以上であるものとする。また、例えば、同じレコードにより示される電動ブラインド200及び空調機器300は、同じ部屋に設置されているものとする。
次に、図7を参照して、選択テーブルについて説明する。選択テーブルは、日時や天気毎に採用する遮蔽レベルを示すテーブルである。選択テーブルは、例えば、日付と、時間帯と、気温と、天気と、遮蔽レベルとを対応付ける情報である。選択テーブルは、自動制御において採用される遮蔽レベルのスケジュールを定義する制御スケジュールとしても利用可能である。図7に示す選択テーブルは、冬季であっても外気温が高い日は、室温上昇が抑制されるように遮蔽レベルが設定されることを示している。また、図7に示す選択テーブルは、雨の日は、遮蔽レベルが高く設定されることを示している。例えば、図7に示す選択テーブルの一番上のレコードは、日付が1月1日であり、時間帯が07:00−11:00であり、気温が15度以上である場合、天気が快晴のときに遮蔽レベルが3に設定され、天気が晴れのときに遮蔽レベルが1に設定され、天気が曇りのときに遮蔽レベルが1に設定され、天気が雨のときに遮蔽レベルが4に設定される例を示している。複数の電動ブラインド200が存在する場合、選択テーブルは、電動ブラインド200毎に用意される。なお、選択テーブルにおいて、気温が考慮されていなくてもよい。この場合、日時と天気とにより遮蔽レベルが決定される。
次に、図8のフローチャートを参照して、制御装置100が実行する自動制御処理について説明する。この自動制御処理は、基本的に、電動ブラインド200に関する処理であり、空調機器300や照明機器400に関する処理ではない。なお、自動制御処理は、例えば、タッチスクリーン16に自動制御処理の開始を指示する操作がなされた場合に開始される。
まず、CPU11は、通知処理を実行する(ステップS101)。通知処理については、図9のフローチャートを参照して、詳細に説明する。
まず、CPU11は、空調機器300に対する操作があるか否かを判別する(ステップS201)。CPU11は、空調機器300に対する操作がないと判別すると(ステップS201:NO)、通知処理を完了する。一方、CPU11は、空調機器300に対する操作があると判別すると(ステップS201:YES)、通知条件が成立するか否かを判別する(ステップS202)。例えば、CPU11は、図6に示す通知情報テーブルのいずれかのレコードに該当する状況であるか否かを判別する。
CPU11は、通知条件が成立しないと判別すると(ステップS202:NO)、通知処理を完了する。一方、CPU11は、通知条件が成立すると判別すると(ステップS202:YES)、通知情報テーブルを参照して、通知情報を生成する(ステップS203)。CPU11は、ステップS203の処理を完了すると、通知を実行する(ステップS204)。例えば、CPU11は、タッチスクリーン16に通知情報を含む画面を提示する。
図10に、制御装置100のタッチスクリーン16に表示される画面60を示す。画面60は、ドロップダウンリスト61と、スライドボタン62と、通知情報63と、ボタン64と、ボタン65とを含む。ドロップダウンリスト61は、空調機器300に対する操作を選択するためのボタンである。スライドボタン62は、暖房運転のオン・オフを切り替えるためのボタンである。通知情報63は、電動ブラインド200を制御することの許可を求める情報である。ボタン64は、電動ブラインド200を制御することを許可する操作を受け付けるボタンである。ボタン65は、電動ブラインド200を制御することを許可しない操作を受け付けるボタンである。このように、画面60は、通知情報63を表示するだけでなく、電動ブラインド200や空調機器300に対する操作を受け付ける画面である。
なお、通知情報63は、例えば、「暖房をつける前に、ブラインドを開けてみませんか?」という通知情報であってもよい。また、画面60に、ボタン64やボタン65がなくてもよい。この場合、通知情報63は、例えば、「一緒にブラインドを開けると暖房効果が高まります。」、「日射があるようですので、暖房をつけないでブラインドを開けると暖かくなりそうです。」という通知情報であってもよい。
また、設備機器が、空調機器300ではなく照明機器400である場合、通知情報63は、例えば、「暗いですか?よろしかったら照明を消して、ブラインドを開けましょうか?」、「照明をつける前に、ブラインドを開けてみませんか?」という通知情報であってもよい。また、画面60に、ボタン64やボタン65がない場合、通知情報63は、例えば、「照明をつける代わりに、ブラインドを開ければ明るくなります。」という通知情報であってもよい。
CPU11は、ステップS204の処理を完了すると、電動ブラインド200に対する操作があるか否かを判別する(ステップS205)。CPU11は、電動ブラインド200に対する操作がないと判別すると(ステップS205:NO)、通知処理を完了する。なお、ボタン65に対する押圧操作がある場合に、電動ブラインド200に対する操作がないと判別されてもよい。一方、CPU11は、電動ブラインド200に対する操作があると判別すると(ステップS205:YES)、電動ブラインド200を操作に応じた状態に制御する(ステップS206)。なお、ボタン64に対する押圧操作がある場合、又は、電動ブラインド200を操作するための専用リモコン(図示せず)に対する操作がなされた場合、電動ブラインド200に対する操作があると判別されてもよい。CPU11は、ステップS206の処理を完了すると、通知処理を完了する。
CPU11は、ステップS101の処理が完了すると、自動制御の解除条件が成立したか否かを判別する(ステップS102)。例えば、CPU11は、電動ブラインド200を制御するための操作があったことを検知した場合、或いは、自動制御の終了を指示する操作を検知した場合、自動制御の解除条件が成立したと判別する。CPU11は、自動制御の解除条件が成立したと判別すると(ステップS102:YES)、電動ブラインド200を規定の状態に制御する(ステップS103)。規定の状態は、現在の遮蔽レベルを維持するものでもよいし、現在の遮蔽レベルを予め定められた遮蔽レベル(遮蔽レベル1又は遮蔽レベル4)に変更するものでもよい。規定の状態は、例えば、成立した解除条件毎に定義される。CPU11は、ステップS103の処理が完了すると、自動制御処理を完了する。
一方、CPU11は、自動制御の解除条件が成立しないと判別すると(ステップS102:NO)、制御周期が到来したか否かを判別する(ステップS104)。CPU11は、制御周期が到来していないと判別すると(ステップS104:NO)、ステップS101に処理を戻す。一方、CPU11は、制御周期が到来したと判別すると(ステップS104:YES)、制御条件を取得する(ステップS105)。制御条件を取得することは、例えば、図7に示す選択テーブルを取得することである。
CPU11は、ステップS105の処理を完了すると、発電量データを取得する(ステップS106)。CPU11は、ステップS106の処理を完了すると、天気を推定する(ステップS107)。例えば、CPU11は、発電量データから天気を推定する。CPU11は、ステップS107の処理を完了すると、制御する状態を選択する(ステップS108)。例えば、CPU11は、取得された選択テーブルと推定された天気と日時とから、制御する状態、つまり、遮蔽レベルを選択する。なお、CPU11は、RTC15から供給される情報に基づいて、日時を特定することができる。CPU11は、ステップS108の処理を完了すると、電動ブラインド200を選択された状態に制御する(ステップS109)。CPU11は、ステップS109の処理を完了すると、ステップS101に処理を戻す。
本実施形態では、遮蔽レベルを下げる余地がある状態において、日射の遮蔽による効果と相反する運転効果を生じさせるための操作がなされた場合、利用者に、省エネの観点から好ましくない操作がなされたことが通知される。このため、本実施形態では、利用者は、省エネの観点と快適性の観点との方法から、遮蔽設備又は設備機器に対する制御を決定することができる。従って、本実施形態によれば、遮蔽設備を用いて省エネと利用者の快適性とを両立することが期待できる。
(実施形態2)
実施形態1では、基本的に、制御装置100が単体で自動制御処理を実行する例について説明した。本発明において、制御装置100が、クラウドサーバ710、端末装置720、気象予報サーバ730と連係して、自動制御処理を実行してもよい。また、制御モードが通常モードである場合と、制御モードが留守番モードである場合とで、利用者に通知される情報や制御内容が異なっていてもよい。また、本実施形態では、制御装置100が表示する画面を視認可能な子供と、端末装置720が表示する画面を視認可能な母親と、の2人が利用者であるものとする。以下、本実施形態について説明する。
図11に示すように、制御システム1100は、クラウドサーバ710と端末装置720と気象予報サーバ730とが宅外ネットワーク610を介して制御装置100と接続される点において、制御システム1000と異なる。以下、実施形態1と異なる部分を中心に説明する。
宅外ネットワーク610は、宅外に構築されるWAN(Wide Area Network)などのネットワークであり、宅外ネットワーク610に接続された機器同士が相互に通信するためのネットワークである。なお、宅内ネットワーク600と宅外ネットワーク610は、制御装置100を介して相互に接続される。従って、制御装置100は、ゲートウェイ装置としての機能も有する。宅外ネットワーク610は、例えば、インターネットである。
クラウドサーバ710は、クラウドコンピューティングにおけるリソースを提供するサーバである。クラウドサーバ710は、例えば、クラウドサーバ710全体の動作を制御するプロセッサ711と、宅外ネットワーク610に接続するための通信インターフェース712と、各種の情報を記憶するハードディスク713と、を備える。クラウドサーバ710は、制御装置100からの要求に応答して、ハードディスク713に記憶されている情報を制御装置100に供給する。また、クラウドサーバ710は、制御装置100からの要求に応答して、要求された処理を実行し、処理結果を示す情報を制御装置100に送信する。クラウドサーバ710は、制御装置100と端末装置720との通信を中継し、制御装置100と気象予報サーバ730との通信を中継してもよい。
端末装置720は、宅外ネットワーク610を介して、制御装置100と通信する装置である。端末装置720は、例えば、制御装置100のユーザインターフェースとして機能する。端末装置720は、例えば、端末装置720全体の動作を制御するプロセッサ721と、宅外ネットワーク610に接続するための通信インターフェース722と、各種の情報を記憶するフラッシュメモリ723と、画面を提示するタッチスクリーン724と、を備える。端末装置720は、クラウドサーバ710を介して、制御装置100と接続されてもよい。端末装置720は、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末などである。
気象予報サーバ730は、気象予報サービスを提供するサーバである。気象予報サーバ730は、全体の動作を制御するプロセッサ(図示せず)と、宅外ネットワーク610に接続するための通信インターフェース(図示せず)と、各種の情報を記憶するハードディスク(図示せず)と、を備える。気象予報サーバ730は、制御装置100からの要求に応答して、ハードディスクに記憶されている気象情報を制御装置100に供給する。気象予報サーバ730は、クラウドサーバ710を介して、制御装置100と接続されてもよい。
次に、図12を参照して、制御システム1100の基本的な機能について説明する。制御システム1100は、機能的には、設備制御部101、通知部102、許可受付部103、操作受付部104、機器制御部105、記憶部106、日射予測部107、スケジュール生成部108、を備える。設備制御部101、通知部102、許可受付部103、操作受付部104、機器制御部105、記憶部106、日射予測部107は、機能的には、実施形態1と同様であるが、対応する物理的な構成が異なるものがある。
設備制御部101の機能は、例えば、CPU11と宅内通信インターフェース17とが協働することにより実現される。通知部102の機能は、例えば、CPU11とタッチスクリーン16とが協働することにより実現されてもよいし、CPU11と宅外通信インターフェース18とプロセッサ721と通信インターフェース722とタッチスクリーン724とが協働することにより実現されてもよい。
許可受付部103の機能は、例えば、タッチスクリーン16の機能により実現されてもよいし、宅外通信インターフェース18とプロセッサ721と通信インターフェース722とタッチスクリーン724とが協働することにより実現されてもよい。操作受付部104の機能は、例えば、タッチスクリーン16の機能により実現されてもよいし、宅外通信インターフェース18とプロセッサ721と通信インターフェース722とタッチスクリーン724とが協働することにより実現されてもよい。
機器制御部105の機能は、例えば、CPU11と宅内通信インターフェース17とが協働することにより実現される。記憶部106の機能は、例えば、フラッシュメモリ14の機能、ハードディスク713の機能、フラッシュメモリ723の機能により実現される。日射予測部107の機能は、例えば、CPU11がROM12やフラッシュメモリ14に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよいし、プロセッサ721がハードディスク713に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。日射予測部107は、気象予報サーバ730から取得される気象情報や電力計測装置500から取得される電力情報に基づいて、日射量、天気、気温などを予測することができる。
スケジュール生成部108は、自動制御処理で用いられる遮蔽レベルの切替スケジュール(以下、「制御スケジュール」という。)を生成する。例えば、スケジュール生成部108は、日射予測部107により予測された天気や気温と、記憶部106に記憶された選択テーブルとに基づいて、制御スケジュールを生成する。具体的には、スケジュール生成部108は、選択テーブルにおいて、気温と天気とを当てはめて、日付と時間帯と遮蔽レベルとを対応付けたスケジュール情報を生成する。また、スケジュール生成部108は、シミュレータでシミュレートすることにより制御スケジュールを生成してもよい。
次に、図13のフローチャートを参照して、制御装置100が実行する自動制御処理について説明する。この自動制御処理は、基本的に、電動ブラインド200に関する処理であり、空調機器300や照明機器400に関する処理ではない。なお、自動制御処理は、例えば、タッチスクリーン16やタッチスクリーン724に自動制御処理の開始を指示する操作がなされた場合に開始される。
まず、CPU11は、制御条件を取得する(ステップS301)。CPU11は、ステップS301の処理を完了すると、天気予報データを取得する(ステップS302)。CPU11は、ステップS302の処理を完了すると、発電量データを取得する(ステップS303)。CPU11は、ステップS303の処理を完了すると、スケジュール情報を生成する(ステップS304)。なお、ステップS301からステップS304の処理は、制御装置100(CPU11)が実行してもよいし、クラウドサーバ710(プロセッサ711)が実行してもよいし、制御装置100(CPU11)とクラウドサーバ710(プロセッサ711)とが協働して実行してもよい。
CPU11は、ステップS304の処理を完了すると、通知処理を実行する(ステップS305)。以下、図14に示すフローチャートを参照して、通知処理について説明する。
まず、CPU11は、空調機器300に対する操作があるか否かを判別する(ステップS401)。CPU11は、空調機器300に対する操作がないと判別すると(ステップS401:NO)、通知処理を完了する。一方、CPU11は、空調機器300に対する操作があると判別すると(ステップS401:YES)、通知条件が成立するか否かを判別する(ステップS402)。
CPU11は、通知条件が成立しないと判別すると(ステップS402:NO)、通知処理を完了する。一方、CPU11は、通知条件が成立すると判別すると(ステップS402:YES)、制御モードが留守番モードであるか否かを判別する(ステップS403)。CPU11は、制御モードが留守番モードでないと判別すると(ステップS403:NO)、在宅モード用の通知情報を生成する(ステップS404)。在宅モード用の通知情報は、例えば、図10に示される画面60により通知される情報である。ただし、ここでは、通知情報63は、電動ブラインド200の操作を促す情報であり、ボタン64やボタン65が表示されないものとする。
一方、CPU11は、制御モードが留守番モードであると判別すると(ステップS403:YES)、留守番モード用の通知情報を生成する(ステップS405)。なお、留守番モード用の通知情報は、制御装置100により利用者(例えば、子供)に通知される情報と、端末装置720により利用者(例えば、母親)に通知される情報と、を含む。CPU11は、ステップS405の処理を完了すると、電動ブラインド200に対する制御を実行する(ステップS406)。なお、留守番モードでは、省エネを考慮して電動ブラインド200を制御しても、利用者が建物10の内部にいないため、利用者の快適性が損なわれる可能性が低いと考えられる。
CPU11は、ステップS406の処理を完了すると、端末装置720に通知情報を送信する(ステップS407)。一方、端末装置720が備えるプロセッサ721は、端末装置720が備えるタッチスクリーン724に通知情報を表示する。この通知情報は、例えば、図15に示す画面70により通知される。画面70は、通知情報71を含む。通知情報71は、電動ブラインド200に対して省エネのための制御を実行済みであることを通知する情報である。
CPU11は、ステップS404の処理又はステップS407の処理を完了すると、通知を実行する(ステップS408)。例えば、CPU11は、タッチスクリーン16に通知情報を含む画面を提示する。この通知情報は、例えば、図16に示す画面66により通知される。画面66は、ドロップダウンリスト61と、スライドボタン62と、通知情報67と、を含む。通知情報67は、電動ブラインド200に対して省エネのための制御を実行済みであることを通知する情報である。CPU11は、ステップS408の処理を完了すると、通知処理を完了する。
CPU11は、ステップS305の処理を完了すると、自動制御の解除条件が成立したか否かを判別する(ステップS306)。CPU11は、自動制御の解除条件が成立したと判別した場合(ステップS306:YES)、電動ブラインド200を規定の状態に制御する(ステップS307)。CPU11は、ステップS307の処理を完了すると、自動制御処理を完了する。一方、CPU11は、自動制御の解除条件が成立しないと判別した場合(ステップS306:NO)、制御する状態を選択する(ステップS308)。
CPU11は、ステップS308の処理を完了すると、電動ブラインド200を選択された状態に制御する(ステップS309)。CPU11は、ステップS309の処理を完了すると、天気予報が更新されたか否かを判別する(ステップS310)。なお、CPU11は、例えば、クラウドサーバ710を介して気象予報サーバ730にアクセスすることにより、天気予報が更新されたか否かを判別することができる。CPU11は、天気予報が更新されていないと判別すると(ステップS310:NO)、ステップS305に処理を戻す。一方、CPU11は、天気予報が更新されたと判別すると(ステップS310:YES)、ステップS301に処理を戻す。
本実施形態では、制御モードに応じて、利用者への通知内容や電動ブラインド200に対する制御の有無が適切に選択される。例えば、制御モードが留守番モードである場合、電動ブラインド200を自動で全開に制御したとしても、利用者の快適性が損なわれる可能性が低い。このため、省エネを優先して電動ブラインド200が自動で全開に制御され、電動ブラインド200が自動で全開に制御された旨が利用者に通知される。従って、本実施形態によれば、利用者の利便性や快適性を考慮した適切な省エネ制御が期待できる。
(実施形態3)
実施形態1、2では、制御モードなどの条件が不変であれば、利用者に通知される通知情報の内容が不変である例について説明した。本発明において、制御モードなどの条件が不変であっても、利用者に通知される通知情報の内容が変更されてもよい。
例えば、通知情報の通知回数(表示回数)が多い程、或いは、通知情報の通知頻度(表示頻度)が高い程、通知内容を簡略化することが好適である。例えば、図17に示すように、利用者に通知される通知情報が、通知回数の増加とともに簡略化されてもよい。画面72は、省エネのために電動ブラインド200を操作する意義について詳細に説明する通知情報を含む画面である。画面73は、省エネのために電動ブラインド200を操作すべきことを簡単な表現で通知する通知情報を含む画面である。画面74は、省エネのために電動ブラインド200を操作すべきことをアニメーションにより通知する画面である。
通知回数は、予め定められた時点(例えば、制御システム1000の導入時点)から現時点までにおける通知情報の通知回数である。通知頻度は、予め定められた期間(例えば、直近の1ヶ月間)内における通知情報の通知回数である。通知回数が第1の閾値(例えば、10回)未満の場合に画面72が表示され、通知回数が第1の閾値(例えば、10回)以上で第2の閾値(例えば、100回)未満の場合に画面73が表示され、通知回数が第2の閾値(例えば、100回)以上の場合に画面74が表示される。通知頻度を採用する場合も通知回数を採用する場合と同様に、予め定められた閾値に応じて表示される画面が切り替えられる。本実施形態によれば、省エネのための電動ブラインド200の操作に関して、説明不足や煩わしさを低減することが期待できる。
(変形例)
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。
本発明において、上記実施形態において説明した構成、機能、動作のどの部分を採用するのかは任意である。また、本発明において、上述した構成、機能、動作のほか、更なる構成、機能、動作が採用されてもよい。また、上記実施形態において説明した構成、機能、動作は、自由に組み合わせることができる。
ユーザに通知される通知情報や電動ブラインド200に対する制御は、上述した例に限定されないことはもちろんである。例えば、実施形態2において、留守番モードに設定されている場合、図18に示すように、電動ブラインド200を自動で制御せずに、電動ブラインド200に対する操作を促してもよい。例えば、母親が外出中であり子供が建物10の内部にいるときに留守番モードに設定された場合、子供でも理解できるように、電動ブラインド200の操作を促す通知情報が子供に通知されることが好ましい。
図18に示す画面80は、画像81と、画像82と、ボタン83とを備えている。画像81は、電動ブラインド200を開ける操作を促す画像である。画像82は、ボタン83をタッチすることを母親が進めていることを示す画像である。ボタン83は、電動ブラインド200を開ける操作を受け付けるボタンである。かかる構成であれば、省エネについて良く理解していない子供にも、電動ブラインド200を開ける操作を実行させることが期待できる。
また、外出中の母親が、省エネのために電動ブラインド200を操作できるようにしてもよい。例えば、図19に示すように、端末装置720に画面90を提示させた後に、端末装置720に画面94を提示させることができる。画面90は、通知情報91と、ボタン92と、ボタン93とを含む。通知情報91は、省エネのために電動ブラインド200を開ける意思があるか否かを問う情報である。ボタン92は、省エネのために電動ブラインド200を開ける意思がある場合に押圧すべきボタンである。ボタン93は、省エネのために電動ブラインド200を開ける意思がない場合に押圧すべきボタンである。
ここで、ボタン92が押圧されると、画面94が表示される。画面94は、スライダ95と画像96とを含む。スライダ95は、電動ブラインド200を操作するためのスライダである。画像96は、電動ブラインド200を開けるべきことを促す画像である。なお、ボタン93が押圧されると、画面94は表示されない。かかる構成によれば、外出中の利用者が、適宜、省エネのために電動ブラインド200を操作することができる。
また、建物10の利用者が複数存在する場合において、利用者毎に通知情報を用意してもよい。例えば、利用者が子供であり省エネに対する理解が不足する場合、通知情報を分かりやすいものにすることが好適である。一方、利用者が成人であり省エネに対する理解が十分である場合、通知内容を簡略化することができる。なお、複数の利用者のスケジュールを示すスケジュール情報がフラッシュメモリ14やハードディスク713に記憶されている場合、どの機器にどの通知情報を通知することが適切か容易に判別することが期待できる。
また、電動ブラインド200を自動で制御することを許可された割合に応じて、通知情報や制御内容が決定されてもよい。例えば、図10に示す画面60において、ボタン64が押圧された割合が、ボタン65が押圧された割合よりも低い場合、電動ブラインド200を自動で制御しないことを前提とした通知情報を通知する。一方、ボタン64が押圧された割合が、ボタン65が押圧された割合よりも高い場合、電動ブラインド200を自動で制御することを前提とした通知情報を通知したり、電動ブラインド200を自動で制御したりする。この割合は、利用者毎に算出されてもよいし、全ての利用者に共通で算出されてもよい。
実施形態1では、通知情報が、画面の表示により、利用者に通知される例について説明した。通知情報は、音声の出力により、利用者に通知されてもよい。この場合、制御装置100や端末装置720は、音声を出力するスピーカと、スピーカから音声を出力させる音声処理インターフェースと、を備えていればよい。実施形態1では、制御装置100が、設備機器(空調機器300、照明機器400)を制御可能な例について説明した。制御装置100が、設備機器を制御可能でなくてもよい。この場合、例えば、制御装置100は、設備機器に対する操作がなされたことを示す情報を、設備機器、又は、設備機器を操作するリモコンから受信し、受信した情報に基づいて、設備機器に対して省エネに反する操作がなされたか否かを判別することができる。
実施形態1では、電動ブラインド200が全開状態に制御される例、つまり、遮蔽レベルが1に設定される例について説明した。電動ブラインド200が全開状態以外の状態に制御されてもよい。例えば、電動ブラインド200の遮蔽レベルが3又は4であるときに、空調機器300に対して暖房操作がなされた場合、電動ブラインド200の遮蔽レベルが2に設定されてもよい。また、実施形態2では、電動ブラインド200が自動で制御された後に、電動ブラインド200が自動で制御された旨が通知される例について説明した。電動ブラインド200が自動で制御される旨が通知された後に、電動ブラインド200が自動で制御されてもよい。
実施形態1では、制御装置100が有する機能の多くがソフトウェア(又は、ファームウェア)により実現される例、つまり、制御装置100が有する機能の多くがプロセッサによるプログラムの実行により実現される例について説明した。本発明において、このような機能は、ハードウェアにより実現されてもよい。この場合、例えば、制御装置100は、CPUに代えて、処理回路を備える。この処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらの組合せにより構成される。
本発明に係る制御装置100の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末装置に適用することで、当該パーソナルコンピュータを本発明に係る制御装置100として機能させることも可能である。また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、CD−ROM(Compact Disk Read-Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk)、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、通信ネットワーク(例えば、インターネット)を介して配布してもよい。
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。