直射光有無判断装置、電動ブラインドの制御装置、直射光有無判断方法及び電動ブラインドの制御方法
【課題】保守管理が簡単で、かつ直射光の有無を精度よく判断し得る直射光有無判断装置を提供する。
【解決手段】全天の天空画像を一定時間毎に撮像する撮像手段２，３，４と、天空画像の輝度分布を算出する輝度分布算出手段５と、輝度分布上の太陽位置を算出する太陽位置算出手段５と、輝度分布に基づいて直射光の有無を判断する判断手段５とを備えた。
【解決手段】全天の天空画像を一定時間毎に撮像する撮像手段２，３，４と、天空画像の輝度分布を算出する輝度分布算出手段５と、輝度分布上の太陽位置を算出する太陽位置算出手段５と、輝度分布に基づいて直射光の有無を判断する判断手段５とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直射光の有無を判断する判断装置及びその判断装置の判断結果に基づいてスラットを制御するブラインドの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を室内に採り入れて照明光として使用することは、照明のために要する電力消費を削減し、ＣＯ２の排出削減にも効果的である。
しかし、太陽の直射光による明るさは、通常の照明として要求されるレベルを大きく超えている。また、直射光を採り入れると、夏季においては無用な放射熱を採り入れることになり、空調効果を低下させてしまう。
【０００３】
そこで、室内に採り入れる太陽光を電動ブラインドで制御する場合には、晴天時には直射光を遮るようにスラット角度を制御しながら、室外光を効率よく採り入れることが必要である。
【０００４】
電動ブラインドの制御装置では、一年間の太陽の高度や方位角のデータをあらかじめ備え、そのデータに基づいてスラットの角度を、直射光を遮る角度に自動的に制御する制御装置を備えたものがある（特許文献１参照）。このような制御装置では、各時刻において直射光を遮る角度にスラットを自動制御することにより、室内への直射光の入射を防止することが可能である。
【０００５】
しかし、スラットの角度は、晴天時あるいは曇天時でも同じであるため、直射光がない曇天時においても、スラットは直射光を遮る角度に制御されるため、窓外の眺望が妨げられて居住者にとって不快となる。
【０００６】
そこで、特許文献２では太陽を追尾する第一の照度計と、太陽から所定角度離れた位置で照度を測定する第二の照度計を備え、第一及び第二の照度計での検出照度の差を算出して晴天かあるいは曇天かを検出し、その検出結果に基づいてスラットを制御する制御装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２６１８２７４号
【特許文献２】特許第４２１６１３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に示すような制御装置では、太陽を自動追尾するように第一の照度計を駆動する自動追尾装置が大掛かりとなってコストが上昇する。
また、太陽の高さが低くなると、第一及び第二の照度計での検出照度の差が小さくなって、直射光があるにも関わらず直射光を遮る角度にスラットを回動できない場合がある等、満足し得る検出精度が確保されていないという問題点がある。
【０００９】
また、その時々の検出精度が高くても、天候状態によっては直射光の有無が頻繁に変動し、それにともないスラットが頻繁に回動されると、居住者にとって不快である。
この発明の目的は、直射光の有無を適切に判断し得る直射光有無判断装置を提供することにある。また、居住者に不快感を感じさせることなく、直射光を適切に遮断し得る電動ブラインドの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】
【００１０】
請求項１では、全天の天空画像を一定時間毎に撮像する撮像手段と、前記天空画像の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、前記輝度分布上の太陽位置を算出する太陽位置算出手段と、前記輝度分布に基づいて直射光の有無を判断する判断手段とを備えた。
【００１１】
請求項２では、前記判断手段は、前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差に基づいて前記直射光の有無を判断する第一の判断手段を備えた。
請求項３では、前記判断手段は、前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差が、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続して第一のしきい値以下であるとき直射光なしと判断し、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続してしきい値以下でないとき直射光ありと判断する第二の判断手段を備えた。
【００１２】
請求項４では、前記判断手段は、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の上昇合計輝度を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、上昇合計輝度が前記第二のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する第三の判断手段を備えた。
【００１３】
請求項５では、前記第一の判断手段は、前記太陽位置の輝度と、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度とを比較する。
請求項６では、前記第一の判断手段は、前記太陽位置の輝度と、太陽位置と天頂とを結ぶ線分上の輝度とを比較する。
【００１４】
請求項７では、前記第一の判断手段は、前記太陽位置を中心とする円形の輝度分布画像の平均輝度と、前記太陽位置を中心とする円上の平均輝度とを比較する。
請求項８では、前記判断手段は、前記輝度分布から第三のしきい値を超える輝度を検出したとき直射光ありと判断し、前記第三のしきい値を超える輝度を検出しないとき直射光なしと判断する第四の判断手段を備えた。
【００１５】
請求項９では、前記第四の判断手段は、前記太陽位置の太陽高度が低いとき、前記第三のしきい値を低くする。
請求項１０では、前記判断手段は、前記太陽位置と、前記輝度分布内で輝度がピークとなる位置とが一致するとき直射光ありと判断し、一致しないとき直射光なしと判断する第五の判断手段を備えた。
【００１６】
請求項１１では、前記判断手段は、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度の上昇合計回数を算出し、該上昇合計回数が第四のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、上昇合計回数が前記第四のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する第六の判断手段を備えた。
【００１７】
請求項１２では、前記判断手段は、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度の上昇合計輝度と上昇合計回数を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、前記上昇合計輝度が前記第二のしきい値を超えず、かつ前記上昇合計回数が第四のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する第七の判断手段を備えた。
【００１８】
請求項１３では、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の直射光有無判断装置から出力される判断信号を受信し、直射光ありとする判断信号に基づいて直射光を遮る角度にスラットを回動させ、直射光なしとする判断信号に基づいて外光を採り入れる角度にスラットを回動させるコントローラーを備えた。
【００１９】
請求項１４では、現在の直射光の有無を判断する第一の判断手段と、前記第一の判断手段で現在の直射光なしと判断したとき、太陽位置以外の輝度変動が大きい場合に半晴天と判断する第三の判断手段とを備えた。
【００２０】
請求項１５では、前記第一の判断手段は、全天の天空画像を一定時間毎に撮像する撮像手段と、前記天空画像の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、前記輝度分布上の太陽位置を算出する太陽位置算出手段と、前記輝度分布に基づいて現在の直射光の有無を判断することとを備え、前記第三の判断手段は、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の上昇合計輝度を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき半晴天と判断し、前記上昇合計輝度が前記第二のしきい値を超えないとき直射光なしと判断することとを備えた。
【００２１】
請求項１６では、全天の天空画像を一定時間毎に撮像し、前記天空画像の輝度分布を算出し、前記輝度分布上の太陽位置及び太陽軌跡を算出し、前記輝度分布に基づいて直射光の有無を判断する。
【００２２】
請求項１７では、前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差に基づいて前記直射光の有無を判断する。
請求項１８では、前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差が、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続して第一のしきい値以下であるとき直射光なしと判断し、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続してしきい値以下でないとき直射光ありと判断する。
【００２３】
請求項１９では、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の上昇合計輝度を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、上昇合計輝度が第二のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する。
【００２４】
請求項２０では、現在の直射光有無を判定する第一の判断手段に基づき直射光ありと判断された場合に直射光を遮る角度にスラットを回動させ、前記第一の判断手段で現在の直射光なしと判断されたたとき、第三の判断手段により太陽位置以外の輝度変動が大きいと判断された場合には、直射光を遮る角度にスラットを回動させる。
【００２５】
請求項２１では、前記第三の判断手段により太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度変動が大きいと判断された場合に、直射光を遮る角度にスラットを回動させる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、保守管理が簡単で、かつ直射光の有無を精度よく判断し得る直射光有無判断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施形態の電動ブラインドの制御装置を示す概要図である。
【図２】輝度分布画像と太陽軌跡を示す説明図である。
【図３】直射光有無判断装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】輝度分布画像を示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は太陽軌跡上の輝度を示す説明図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は上昇合計輝度と輝度上昇回数の一例を示す説明図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は直射光有無判断の誤作動率を示す説明図である。
【図８】第二の実施形態の動作を示す説明図である。
【図９】第二の実施形態の動作を示す説明図である。
【図１０】別例の動作を示す説明図である。
【図１１】天空画像を示す説明図である。
【図１２】輝度分布画像を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第一の実施形態）
以下、この発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１は、直射光有無判断装置を備えたブラインド制御装置を示す。直射光有無判断装置１は、天空に向けて設置された魚眼レンズ２の下方にシャッターユニット３が配設され、そのシャッターユニット３の下方に例えばＣＣＤ素子のイメージセンサー４が配設されている。また、直射光有無判断装置１にはＣＰＵ５及びメモリ６が備えられている。
【００２９】
前記ＣＰＵ５はあらかじめ設定されたプログラムに基づいて動作し、シャッターユニット３を一定時間ごとに開閉駆動する。そして、シャッターユニット３が開閉されると、前記魚眼レンズ２及びシャッターユニット３を介して取り込まれる天空画像が前記イメージセンサー４で撮像され、前記ＣＰＵ５はその天空画像データをメモリ６に格納する。なお、前記魚眼レンズ２には、撮像される天空画像の白とびを防止する減光フィルター２ａが装着されている。
【００３０】
また、前記ＣＰＵ５は天空画像データから輝度分布画像を算出する。そして、輝度分布画像に基づいて直射光の有無すなわち晴天であるか曇天であるかを判断し、その判断信号を電動ブラインドシステム７に出力する。
【００３１】
前記電動ブラインドシステム７は、メインコントローラー８に通信線９を介して多数の電動ブラインド１０が接続される。各電動ブラインド１０には前記メインコントローラー８から出力される制御信号に基づいてモーターを駆動して、スラットの高さ及び角度を制御するブラインドコントローラー１１が配設されている。
【００３２】
そして、前記メインコントローラー８には前記ＣＰＵ５から出力される前記判断信号が入力され、メインコントローラー８はその判断信号に基づいて各電動ブラインド１０を制御する。
【００３３】
具体的には、ＣＰＵ５から晴天を示す判断信号がメインコントローラー８に入力されると、各電動ブラインド１０のスラットが直射光を遮る角度に回動される。また、曇天を示す判断信号がメインコントローラー８に入力されると、各電動ブラインド１０のスラットが水平方向に回動されるか、あるいはスラットが引き上げられて外光を採り入れ得る状態に制御される。
【００３４】
前記魚眼レンズ２は、画面の対角線より撮像サークルの径が小さい全周魚眼レンズが使用され、例えば等立体角射影方式で天空画像を撮像する。等立体角射影方式は、天球の中心に対する天球の各部分の立体角と、その部分の射影面積が比例する方式である。
【００３５】
前記ＣＰＵ５は撮像された天空画像データの各画素毎の輝度を算出し、図２に示すような輝度分布画像Ｐを生成する。また、ＣＰＵは５はカレンダー機能と、天空画像の撮像日毎の太陽軌跡を算出する機能を備える。そして、天空画像を撮像した日時に対応する太陽軌跡を輝度分布画像に重ね合わせ、その太陽軌跡上の輝度分布に基づいて当該撮像日における直射光の有無を判断する。
【００３６】
図２において、太陽軌跡Ａは夏至、太陽軌跡Ｂは春分及び秋分、太陽軌跡Ｃは冬至の太陽軌跡を示す。一年間の各撮像日の太陽軌跡は、太陽軌跡Ａから同Ｃの間で順次移動する。
【００３７】
次に、直射光有無判断装置１のＣＰＵ５の動作を図３に従って説明する。
ＣＰＵ５の動作の開始に基づいて、まずＣＰＵ５に内蔵されるカウンターのカウント値Ｎが「０」にリセットされる（ステップ１）。次いで、シャッターユニット３が開閉されて、イメージセンサー４で天空画像が撮像される（ステップ２）。この撮像動作は、あらかじめ設定された所定時間毎（例えば１０分毎）に行われ、撮像された天空画像データがメモリ６に格納される。
【００３８】
次いで、天空画像データに基づいて輝度分布画像が作成され（ステップ３）、当該撮影日に対応する太陽軌跡と、撮影時刻に対応する太陽位置を算出する（ステップ４）。ここで、図４に示すような当該撮影時刻の輝度分布画像Ｐと、当該撮影日の太陽軌跡ＳＯ及び当該撮影時刻の太陽位置Ｓが求められる。太陽軌跡ＳＯ及び太陽位置Ｓは、各撮影日の動作開始時に算出したり、あるいは例えば一週間毎に算出してメモリ６に格納し、各撮影時刻毎にメモリ６から読み出してもよい。
【００３９】
次いで、太陽位置Ｓの輝度と輝度分布画像Ｐ上の他の全ての部分の輝度を比較する（ステップ５）。そして、太陽位置Ｓの輝度が他の全ての部分の輝度よりあらかじめ設定したしきい値より高い場合には晴れと判断して（ステップ６，７）、前記メインコントローラー８に晴れを示す判断信号を出力してステップ１に復帰し、ステップ１〜６の動作が繰り返される。
【００４０】
ここで、太陽位置Ｓの輝度は、太陽の直径分に相当する画素の平均輝度とする。また、ステップ５におけるしきい値は、太陽位置Ｓの輝度を１００としたとき、他の部分の輝度を８０以下となる値すなわち１.２５である。
【００４１】
ステップ６において、太陽位置Ｓの輝度がしきい値以下となる他の部分の輝度が１つでも存在する場合、すなわち太陽位置Ｓと輝度差の小さい部分がある場合には、ステップ８に移行する。
【００４２】
ステップ８では、カウンターのカウント値Ｎを「１」加算し、次いでカウント値Ｎがあらかじめ設定されている上限値Ｘ未満であるか否かを判別する（ステップ９）。ここで、上限値Ｘは例えば「３」に設定されているとする。
【００４３】
ステップ９において、カウント値Ｎが上限値Ｘに達していない場合には、晴れと判断して前記メインコントローラー８に晴れを示す判断信号を出力し（ステップ１０）、ステップ２に復帰する。
【００４４】
ステップ１０で晴れと判断された場合には、ステップ２〜６において次の時刻の天空画像について太陽位置Ｓの輝度と輝度分布画像Ｐ上の他の全ての部分の輝度の比較が行われる。
【００４５】
そして、太陽位置Ｓと他の部分の輝度差が小さい場合にはステップ８，９に移行し、このような動作の繰り返しによりカウント値Ｎが上限値Ｘに等しくなると、ステップ１１に移行する。
【００４６】
ステップ１１では、輝度分布データの現在太陽位置から日没位置までの太陽軌跡ＳＯ上の上昇合計輝度を算出する。この上昇合計輝度について説明する。
図１１は、撮像された天空画像の一例を示し、図１２はその天空画像データから算出された輝度分布画像の一例を示す。
【００４７】
図５（ａ）は、天空がほぼ雲に覆われた曇天の日の９時、１１時、１３時及び１５時における輝度分布画像Ｐの太陽軌跡ＳＯ上の輝度分布を示すグラフである。同図において、縦軸は天空の単位面積当たりの輝度（単位cd／ｍ２、cdはカンデラ）であり、横軸は太陽軌跡ＳＯ上のＸ軸方向の画素（ピクセル）位置を示す。同図に示すように、曇天時には太陽軌跡上の輝度の変動が比較的少ない。
【００４８】
前記上昇合計輝度は、太陽軌跡ＳＯ上の現在太陽位置以降の輝度の変動の上昇分のみを加算した輝度であり、図５（ａ）に示す曇天時の現在太陽位置以降の上昇合計輝度は小さくなる。
【００４９】
図５（ｂ）は、天空に雲がほとんど存在しない快晴の日の９時、１１時、１３時及び１５時における輝度分布画像Ｐの太陽軌跡ＳＯ上の輝度分布を示すグラフである。同図に示すように、晴天時には太陽位置でピーク値ＰＣが高くなり、現在太陽位置以降では太陽軌跡ＳＯ上の輝度が日没位置に向かってほぼ滑らかに減少する。従って、快晴時には前記上昇合計輝度は小さくなる。
【００５０】
図５（ｃ）は、天空に雲が点在する半晴天の日の９時、１１時、１３時及び１５時における輝度分布画像Ｐの太陽軌跡ＳＯ上の輝度分布を示すグラフである。同図に示すように、半晴天時には時刻によって太陽が見え隠れするので、太陽位置でピーク値ＰＣが高くなる時刻すなわち直射光が存在する時刻と、高くならない時刻すなわち直射光がない時刻とがある。そして、太陽位置以外でも太陽軌跡ＳＯ上の輝度の変動が多くなり、太陽位置でピーク値ＰＣが高くなる時刻（直射光が存在する時刻）であっても、太陽位置から日没位置に向かって輝度が上昇する箇所（雲）が存在するため、半晴天時には前記上昇合計輝度は大きくなる。
【００５１】
図６（ａ）は、快晴の日と半晴天の日の太陽位置から日没位置までの上昇合計輝度の時間毎の変化の一例を示す。快晴の日の上昇合計輝度Ｑ１は、ほぼ２０００ｃｄ／ｍ２以下で安定しているのに対し、半晴天の日の上昇合計輝度Ｑ２は２０００ｃｄ／ｍ２付近から１２０００ｃｄ／ｍ２付近までの範囲で大きく変化する。
【００５２】
ステップ１１では、ステップ３，４で算出された輝度分布画像Ｐ及び太陽軌跡ＳＯに基づいて、太陽軌跡ＳＯ上の太陽位置から日没位置までの上昇合計輝度を算出し、ステップ１２に移行する。
【００５３】
ステップ１２では、上昇合計輝度があらかじめ設定された下限値Ｙを超えるか否かを判定する。ここでは、下限値Ｙは４０００ｃｄ／ｍ２に設定され、上昇合計輝度が４０００ｃｄ／ｍ２を超える場合には、晴れと判断して前記メインコントローラー８に晴れを示す判断信号を出力し、ステップ１に復帰する。
【００５４】
また、ステップ１２で上昇合計輝度が４０００ｃｄ／ｍ２を超えない場合には、太陽位置から日没位置まで一様に雲に覆われた曇天と判断して前記メインコントローラー８に曇天を示す判断信号を出力し、ステップ１に復帰する。
【００５５】
上記のように構成された直射光有無判断装置１及び電動ブラインドの制御装置では、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）全天空の輝度分布画像上において、太陽位置Ｓの輝度に対するその他の部分の輝度の割合を比較して、直射光の有無すなわち晴天か曇天かを判断することができる。従って、太陽追尾装置を必要とすることなく、直射光の有無を検出することができるので、保守管理コストを低減することができる。
（２）直射光有無判断装置１のＣＰＵ５からメインコントローラー８に晴れを示す判断信号が出力されると、メインコントローラー８から各電動ブラインド１０に出力される制御信号により、各電動ブラインド１０のスラットが直射光を遮る角度に回動させることができる。また、直射光有無判断装置１のＣＰＵ５からメインコントローラー８に曇天を示す判断信号が出力されると、メインコントローラー８から各電動ブラインド１０に出力される制御信号により、各電動ブラインド１０のスラットを水平方向に回動させ、あるいはスラットを引き上げて外光を採り入れるように制御することができる。
（３）太陽位置Ｓの輝度とその他の部分の輝度の差が小さい場合には、連続する３回以上の撮像に基づく輝度分布画像で同様な判断結果が得られた場合に限り、曇天を示す判断信号を出力することができる。従って、太陽位置Ｓの輝度とその他の部分の輝度の差が小さくなった場合にも、直ちにスラットを開くことがないように制御することができる。この結果、雲が点在する半晴天の場合には、一時的に直射光が存在しない状態となってもスラットを水平方向に回動せず、スラットの頻繁な回動を防止することができる。
（４）太陽位置Ｓの輝度とその他の部分の輝度の差が小さい場合には、太陽位置Ｓ以降の太陽軌跡ＳＯ上の上昇合計輝度を算出し、その上昇合計輝度が下限値Ｙより高い場合には、雲が点在する半晴天であると判断して晴天を示す判断信号を出力することができる。従って、雲が点在する半晴天の場合に、スラットが頻繁に回動されることを防止することができる。
（５）上昇合計輝度が下限値Ｙより低い場合には、曇天を示す判断信号を出力して、外光を採り入れるようにスラットを制御することができる。
（第二の実施形態）
前記第一の実施形態では、図３に示すステップ６において、太陽位置Ｓの輝度が他の全ての部分の輝度よりあらかじめ設定したしきい値以上高い場合には晴れと判断したが、次に示すような比較処理を行ってもよい。
【００５６】
太陽位置Ｓを中心とする半径７．５度の範囲の円内の平均輝度Ｗを算出し、さらに太陽位置Ｓを中心とする半径１７．５度の範囲の円上の平均輝度Ｖを算出する。そして、Ｗ−Ｖをしきい値と比較し、例えばしきい値を１００ｃｄ／ｍ２としたとき、Ｗ−Ｖがしきい値以上であれば晴れと判断し、しきい値未満であればステップ８に移行するようにする。
【００５７】
図７（ａ）は、上記のような輝度差による直射光の有無判断を行う場合の各しきい値に対する誤作動率を示す。同図において、誤作動率Ｅ１は晴天時にスラットが開いてしまう場合の誤作動率を示し、誤作動率Ｅ２は曇天時にスラットが閉じてしまう場合の誤作動率を示す。
【００５８】
誤作動率Ｅ１に示すように、しきい値を低く設定するほど晴天時にスラットが開く誤作動率を低くすることができるが、全体として５％程度に押さえることができる。また、誤作動率Ｅ２に示すように、しきい値を低く設定するほど曇天時にスラットが閉じてしまう誤作動率が高くなるが、しきい値を１００ｃｄ／ｍ２以上に設定すれば、誤作動の発生をほぼ防止することができる。
【００５９】
因みに、図７（ｂ）は従来例のように照度差を用いて直射光の有無判断を行う場合の誤作動率を示す。この場合には、誤作動率Ｅ１に示すように、しきい値を低く設定するほど晴天時にスラットが開く誤作動率を低くすることができるが、全体として誤作動率が２０％程度と大きくなる。
【００６０】
朝方あるいは夕方の太陽高度が低いときには、図８に示すように、前記平均輝度Ｗは太陽位置Ｓを中心とする半径７．５度の範囲で、かつ円形の輝度分布画像内の範囲ＡＲ１の輝度の平均を算出する。
【００６１】
同様に、平均輝度Ｖは太陽位置Ｓを中心とする半径１７．５度で、かつ円形の輝度分布画像ＡＲ２の円上の輝度の平均を算出する。このような算出方法により、正確な輝度差を算出することができる。また、図１１及び図１２に示す建物Ｂが円内に重なる場合には、円内に重なる部分をあらかじめ除外する。
【００６２】
また、図９に示すように、太陽位置Ｓを中心とする半径７．５度の範囲ＡＲ３の円内の平均輝度Ｗと、太陽位置Ｓから所定角度離れた位置を中心とする半径７．５度の範囲ＡＲ４の円内の平均輝度Ｖを算出し、これらの輝度差をしきい値と比較してもよい。
【００６３】
この実施形態では、第一の実施形態で得られた作用効果に加えて、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）平均輝度Ｗと平均輝度Ｖの輝度差をしきい値と比較することにより、直射光の有無の判断精度を向上させることができる。
（２）太陽高度が低いときは、平均輝度Ｗと平均輝度Ｖを輝度分布画像の範囲内の輝度値のみで算出するので、平均輝度Ｗと平均輝度Ｖの精度を向上させることができる。
【００６４】
上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・第一の実施形態のステップ６で太陽位置Ｓの輝度と、太陽軌跡ＳＯ上の輝度とを比較して、直射光の有無を判断してもよい。第一の実施形態のステップ６に比してＣＰＵ５の負荷を軽減することができる。
・第一の実施形態のステップ５に代えて、ステップ４で算出した太陽軌跡ＳＯ上の輝度データからあらかじめ設定されたしきい値以上の輝度が検出されたとき、直射光があるものと判断するようにしてもよい。前記しきい値は、図１０に示すように太陽軌跡ＳＯ上の輝度値を対数目盛りで表示したとき、例えば輝度値１０００００をしきい値Ｔとする。このような処理では、太陽位置を算出する必要がないので、ＣＰＵ５の負荷を軽減することができる。さらに、ステップ６からステップ８に移行した時点で曇りと判断して、ステップ９以降を省略してもよい。
・朝方及び夕方の太陽高度が低いときには、太陽軌跡ＳＯ上の輝度のピークは低くなる。そこで、図１０に示すように、朝方及び夕方では太陽高度に比例してしきい値Ｔを変化させるようにしてもよい。
・第一の実施形態のステップ３で、天空の輝度分布画像を算出したが、輝度分布画像の生成を行わず、輝度値がピークとなる座標を求め、その座標と太陽位置Ｓの座標とが一致するか否かを判定して、直射光の有無を判断するようにしてもよい。輝度値がピークとなる座標と太陽位置Ｓの座標とが一致すれば、直射光があると判断し、一致しなければ直射光がないと判断する。さらに、ステップ６からステップ８に移行した時点で曇りと判断して、ステップ９以降を省略してもよい。
・第一の実施形態のステップ１１で上昇合計輝度を算出したが、上昇合計輝度に代えて上昇合計回数を算出してもよい。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す上昇合計輝度を算出した日と同日の太陽位置以降の上昇合計回数Ｑ３，Ｑ４を算出したものである。
【００６５】
図６（ａ）に示すように、上昇合計回数のみの判断では９時、１１時、１５時には上昇合計輝度が４０００ｃｄ／ｍ２以下のため、ステップ１１〜１３で曇りと判断してしまうおそれがある。そこで、ステップ１２とステップ１３の間に上昇合計回数（図６（ｂ）参照）がしきい値（たとえば１７回）を超えているか否かを判断し、超えてれば晴天と判断し、超えていなければ曇りと判断する。すると、半晴天の日の輝度上昇回数Ｑ４に基づいて、９時、１１時、１５時では晴れ（雲と晴れ間の混在する半晴天）と判断することができるので、さらに精度を向上させることができる。また、しきい値を日没に向けて低くしてもよい。このようにして、輝度上昇回数が多ければ雲が点在する半晴天であると判断することができる。
・上昇合計輝度の下限値Ｙを日没時刻に向けて減少させてもよい。
・第一の実施形態の直射光有無判断装置１のＣＰＵ５及びメモリ６の処理動作を、パソコン等で構成されるメインコントローラー８で行うようにしてもよい。
・第一の実施形態の直射光有無判断装置１の魚眼レンズ２、シャッターユニット３及びイメージセンサー４をデジタルカメラで構成し、ＣＰＵ５及びメモリ６の処理動作をパソコンで行ってもよい。
・第一及び第二の実施形態において、ステップ６からステップ８に移行した時点で曇りと判断して、ステップ９以降を省略してもよい。
・ステップ４及びステップ１１を含む実施形態において、太陽軌跡に代えて図１２に示す太陽位置Ｓと天頂Ｚを結ぶ線分Ｌ１上の輝度値により、太陽位置との輝度差、太陽位置から天頂Ｚに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出し、それぞれしきい値と比較してもよい。太陽高度が低い季節には、太陽軌跡よりも比較的広い範囲で太陽位置以外の他の輝度との比較や輝度変動を識別することができる。また、太陽軌跡の輝度算出と天頂とを結ぶ線分Ｌ１の輝度算出を両方行い、ステップ６で双方のしきい値を満たす場合に晴天と判断するようにしてもよい。
・ステップ４及びステップ１１を含む実施形態において、太陽軌跡に代えて図１２に示す太陽位置Ｓと天頂Ｚを結ぶ線分Ｌ１上の輝度値と、線分Ｌ１に直交する線分Ｌ２上の輝度値により、太陽位置Ｓの輝度値と線分Ｌ１，Ｌ２上の輝度値との輝度差、線分Ｌ１上の太陽位置から天頂Ｚに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出する。また、線分Ｌ２の端部から天頂Ｚに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出する。そして、これらをそれぞれしきい値と比較してもよい。
【００６６】
太陽軌跡よりも広い範囲で太陽位置以外の他の輝度との比較や輝度変動を識別することができる。さらに、線分Ｌ２に加え、線分Ｌ１に対し４５度あるいは１３５度の角度で交わる線分を追加し、その線分について端部から天頂Ｚに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出する。そして、それらをしきい値と比較することにより、判断精度をさらに講じようさせることができる。
・第一の実施形態のステップ３で、天空の輝度分布画像を算出したが、輝度分布画像の生成を行わず、全天空の輝度データからあらかじめ設定されたしきい値以上の輝度が検出されたとき、直射光があるものと判断してもよい。このとき、しきい値は図１０に示すように、例えば画像が白とび状態となる輝度値２５００００ｃｄ／ｍ２とする。このような処理では、太陽位置を算出する必要がないので、ＣＰＵ５の負荷を軽減することができる。そして、ステップ４での太陽位置の算出処理と、ステップ５の輝度比較処理を省略することができる。
【００６７】
また、この処理に加え、ステップ８以降の太陽軌跡に代えて、太陽位置Ｓと天頂Ｚを結ぶ線分Ｌ１上の輝度値により、太陽位置Ｓから天頂Ｚに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出し、ステップ１２以降でそれらをしきい値と比較してもよい。このような処理により、太陽軌跡を算出せず、現在の太陽位置と輝度から半晴天か曇天かを判断することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１…直射光有無判断装置、２…撮像手段（魚眼レンズ）、３…撮像手段（シャッターユニット）、４…撮像手段（イメージセンサー）、５…輝度分布算出手段・太陽位置算出手段・第一〜第七の判断手段（ＣＰＵ）、８…メインコントローラー、１１…ブラインドコントローラー。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直射光の有無を判断する判断装置及びその判断装置の判断結果に基づいてスラットを制御するブラインドの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を室内に採り入れて照明光として使用することは、照明のために要する電力消費を削減し、ＣＯ２の排出削減にも効果的である。
しかし、太陽の直射光による明るさは、通常の照明として要求されるレベルを大きく超えている。また、直射光を採り入れると、夏季においては無用な放射熱を採り入れることになり、空調効果を低下させてしまう。
【０００３】
そこで、室内に採り入れる太陽光を電動ブラインドで制御する場合には、晴天時には直射光を遮るようにスラット角度を制御しながら、室外光を効率よく採り入れることが必要である。
【０００４】
電動ブラインドの制御装置では、一年間の太陽の高度や方位角のデータをあらかじめ備え、そのデータに基づいてスラットの角度を、直射光を遮る角度に自動的に制御する制御装置を備えたものがある（特許文献１参照）。このような制御装置では、各時刻において直射光を遮る角度にスラットを自動制御することにより、室内への直射光の入射を防止することが可能である。
【０００５】
しかし、スラットの角度は、晴天時あるいは曇天時でも同じであるため、直射光がない曇天時においても、スラットは直射光を遮る角度に制御されるため、窓外の眺望が妨げられて居住者にとって不快となる。
【０００６】
そこで、特許文献２では太陽を追尾する第一の照度計と、太陽から所定角度離れた位置で照度を測定する第二の照度計を備え、第一及び第二の照度計での検出照度の差を算出して晴天かあるいは曇天かを検出し、その検出結果に基づいてスラットを制御する制御装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２６１８２７４号
【特許文献２】特許第４２１６１３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に示すような制御装置では、太陽を自動追尾するように第一の照度計を駆動する自動追尾装置が大掛かりとなってコストが上昇する。
また、太陽の高さが低くなると、第一及び第二の照度計での検出照度の差が小さくなって、直射光があるにも関わらず直射光を遮る角度にスラットを回動できない場合がある等、満足し得る検出精度が確保されていないという問題点がある。
【０００９】
また、その時々の検出精度が高くても、天候状態によっては直射光の有無が頻繁に変動し、それにともないスラットが頻繁に回動されると、居住者にとって不快である。
この発明の目的は、直射光の有無を適切に判断し得る直射光有無判断装置を提供することにある。また、居住者に不快感を感じさせることなく、直射光を適切に遮断し得る電動ブラインドの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】
【００１０】
請求項１では、全天の天空画像を一定時間毎に撮像する撮像手段と、前記天空画像の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、前記輝度分布上の太陽位置を算出する太陽位置算出手段と、前記輝度分布に基づいて直射光の有無を判断する判断手段とを備えた。
【００１１】
請求項２では、前記判断手段は、前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差に基づいて前記直射光の有無を判断する第一の判断手段を備えた。
請求項３では、前記判断手段は、前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差が、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続して第一のしきい値以下であるとき直射光なしと判断し、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続してしきい値以下でないとき直射光ありと判断する第二の判断手段を備えた。
【００１２】
請求項４では、前記判断手段は、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の上昇合計輝度を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、上昇合計輝度が前記第二のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する第三の判断手段を備えた。
【００１３】
請求項５では、前記第一の判断手段は、前記太陽位置の輝度と、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度とを比較する。
請求項６では、前記第一の判断手段は、前記太陽位置の輝度と、太陽位置と天頂とを結ぶ線分上の輝度とを比較する。
【００１４】
請求項７では、前記第一の判断手段は、前記太陽位置を中心とする円形の輝度分布画像の平均輝度と、前記太陽位置を中心とする円上の平均輝度とを比較する。
請求項８では、前記判断手段は、前記輝度分布から第三のしきい値を超える輝度を検出したとき直射光ありと判断し、前記第三のしきい値を超える輝度を検出しないとき直射光なしと判断する第四の判断手段を備えた。
【００１５】
請求項９では、前記第四の判断手段は、前記太陽位置の太陽高度が低いとき、前記第三のしきい値を低くする。
請求項１０では、前記判断手段は、前記太陽位置と、前記輝度分布内で輝度がピークとなる位置とが一致するとき直射光ありと判断し、一致しないとき直射光なしと判断する第五の判断手段を備えた。
【００１６】
請求項１１では、前記判断手段は、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度の上昇合計回数を算出し、該上昇合計回数が第四のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、上昇合計回数が前記第四のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する第六の判断手段を備えた。
【００１７】
請求項１２では、前記判断手段は、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度の上昇合計輝度と上昇合計回数を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、前記上昇合計輝度が前記第二のしきい値を超えず、かつ前記上昇合計回数が第四のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する第七の判断手段を備えた。
【００１８】
請求項１３では、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の直射光有無判断装置から出力される判断信号を受信し、直射光ありとする判断信号に基づいて直射光を遮る角度にスラットを回動させ、直射光なしとする判断信号に基づいて外光を採り入れる角度にスラットを回動させるコントローラーを備えた。
【００１９】
請求項１４では、現在の直射光の有無を判断する第一の判断手段と、前記第一の判断手段で現在の直射光なしと判断したとき、太陽位置以外の輝度変動が大きい場合に半晴天と判断する第三の判断手段とを備えた。
【００２０】
請求項１５では、前記第一の判断手段は、全天の天空画像を一定時間毎に撮像する撮像手段と、前記天空画像の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、前記輝度分布上の太陽位置を算出する太陽位置算出手段と、前記輝度分布に基づいて現在の直射光の有無を判断することとを備え、前記第三の判断手段は、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の上昇合計輝度を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき半晴天と判断し、前記上昇合計輝度が前記第二のしきい値を超えないとき直射光なしと判断することとを備えた。
【００２１】
請求項１６では、全天の天空画像を一定時間毎に撮像し、前記天空画像の輝度分布を算出し、前記輝度分布上の太陽位置及び太陽軌跡を算出し、前記輝度分布に基づいて直射光の有無を判断する。
【００２２】
請求項１７では、前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差に基づいて前記直射光の有無を判断する。
請求項１８では、前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差が、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続して第一のしきい値以下であるとき直射光なしと判断し、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続してしきい値以下でないとき直射光ありと判断する。
【００２３】
請求項１９では、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の上昇合計輝度を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、上昇合計輝度が第二のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する。
【００２４】
請求項２０では、現在の直射光有無を判定する第一の判断手段に基づき直射光ありと判断された場合に直射光を遮る角度にスラットを回動させ、前記第一の判断手段で現在の直射光なしと判断されたたとき、第三の判断手段により太陽位置以外の輝度変動が大きいと判断された場合には、直射光を遮る角度にスラットを回動させる。
【００２５】
請求項２１では、前記第三の判断手段により太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度変動が大きいと判断された場合に、直射光を遮る角度にスラットを回動させる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、保守管理が簡単で、かつ直射光の有無を精度よく判断し得る直射光有無判断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施形態の電動ブラインドの制御装置を示す概要図である。
【図２】輝度分布画像と太陽軌跡を示す説明図である。
【図３】直射光有無判断装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】輝度分布画像を示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は太陽軌跡上の輝度を示す説明図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は上昇合計輝度と輝度上昇回数の一例を示す説明図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は直射光有無判断の誤作動率を示す説明図である。
【図８】第二の実施形態の動作を示す説明図である。
【図９】第二の実施形態の動作を示す説明図である。
【図１０】別例の動作を示す説明図である。
【図１１】天空画像を示す説明図である。
【図１２】輝度分布画像を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第一の実施形態）
以下、この発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１は、直射光有無判断装置を備えたブラインド制御装置を示す。直射光有無判断装置１は、天空に向けて設置された魚眼レンズ２の下方にシャッターユニット３が配設され、そのシャッターユニット３の下方に例えばＣＣＤ素子のイメージセンサー４が配設されている。また、直射光有無判断装置１にはＣＰＵ５及びメモリ６が備えられている。
【００２９】
前記ＣＰＵ５はあらかじめ設定されたプログラムに基づいて動作し、シャッターユニット３を一定時間ごとに開閉駆動する。そして、シャッターユニット３が開閉されると、前記魚眼レンズ２及びシャッターユニット３を介して取り込まれる天空画像が前記イメージセンサー４で撮像され、前記ＣＰＵ５はその天空画像データをメモリ６に格納する。なお、前記魚眼レンズ２には、撮像される天空画像の白とびを防止する減光フィルター２ａが装着されている。
【００３０】
また、前記ＣＰＵ５は天空画像データから輝度分布画像を算出する。そして、輝度分布画像に基づいて直射光の有無すなわち晴天であるか曇天であるかを判断し、その判断信号を電動ブラインドシステム７に出力する。
【００３１】
前記電動ブラインドシステム７は、メインコントローラー８に通信線９を介して多数の電動ブラインド１０が接続される。各電動ブラインド１０には前記メインコントローラー８から出力される制御信号に基づいてモーターを駆動して、スラットの高さ及び角度を制御するブラインドコントローラー１１が配設されている。
【００３２】
そして、前記メインコントローラー８には前記ＣＰＵ５から出力される前記判断信号が入力され、メインコントローラー８はその判断信号に基づいて各電動ブラインド１０を制御する。
【００３３】
具体的には、ＣＰＵ５から晴天を示す判断信号がメインコントローラー８に入力されると、各電動ブラインド１０のスラットが直射光を遮る角度に回動される。また、曇天を示す判断信号がメインコントローラー８に入力されると、各電動ブラインド１０のスラットが水平方向に回動されるか、あるいはスラットが引き上げられて外光を採り入れ得る状態に制御される。
【００３４】
前記魚眼レンズ２は、画面の対角線より撮像サークルの径が小さい全周魚眼レンズが使用され、例えば等立体角射影方式で天空画像を撮像する。等立体角射影方式は、天球の中心に対する天球の各部分の立体角と、その部分の射影面積が比例する方式である。
【００３５】
前記ＣＰＵ５は撮像された天空画像データの各画素毎の輝度を算出し、図２に示すような輝度分布画像Ｐを生成する。また、ＣＰＵは５はカレンダー機能と、天空画像の撮像日毎の太陽軌跡を算出する機能を備える。そして、天空画像を撮像した日時に対応する太陽軌跡を輝度分布画像に重ね合わせ、その太陽軌跡上の輝度分布に基づいて当該撮像日における直射光の有無を判断する。
【００３６】
図２において、太陽軌跡Ａは夏至、太陽軌跡Ｂは春分及び秋分、太陽軌跡Ｃは冬至の太陽軌跡を示す。一年間の各撮像日の太陽軌跡は、太陽軌跡Ａから同Ｃの間で順次移動する。
【００３７】
次に、直射光有無判断装置１のＣＰＵ５の動作を図３に従って説明する。
ＣＰＵ５の動作の開始に基づいて、まずＣＰＵ５に内蔵されるカウンターのカウント値Ｎが「０」にリセットされる（ステップ１）。次いで、シャッターユニット３が開閉されて、イメージセンサー４で天空画像が撮像される（ステップ２）。この撮像動作は、あらかじめ設定された所定時間毎（例えば１０分毎）に行われ、撮像された天空画像データがメモリ６に格納される。
【００３８】
次いで、天空画像データに基づいて輝度分布画像が作成され（ステップ３）、当該撮影日に対応する太陽軌跡と、撮影時刻に対応する太陽位置を算出する（ステップ４）。ここで、図４に示すような当該撮影時刻の輝度分布画像Ｐと、当該撮影日の太陽軌跡ＳＯ及び当該撮影時刻の太陽位置Ｓが求められる。太陽軌跡ＳＯ及び太陽位置Ｓは、各撮影日の動作開始時に算出したり、あるいは例えば一週間毎に算出してメモリ６に格納し、各撮影時刻毎にメモリ６から読み出してもよい。
【００３９】
次いで、太陽位置Ｓの輝度と輝度分布画像Ｐ上の他の全ての部分の輝度を比較する（ステップ５）。そして、太陽位置Ｓの輝度が他の全ての部分の輝度よりあらかじめ設定したしきい値より高い場合には晴れと判断して（ステップ６，７）、前記メインコントローラー８に晴れを示す判断信号を出力してステップ１に復帰し、ステップ１〜６の動作が繰り返される。
【００４０】
ここで、太陽位置Ｓの輝度は、太陽の直径分に相当する画素の平均輝度とする。また、ステップ５におけるしきい値は、太陽位置Ｓの輝度を１００としたとき、他の部分の輝度を８０以下となる値すなわち１.２５である。
【００４１】
ステップ６において、太陽位置Ｓの輝度がしきい値以下となる他の部分の輝度が１つでも存在する場合、すなわち太陽位置Ｓと輝度差の小さい部分がある場合には、ステップ８に移行する。
【００４２】
ステップ８では、カウンターのカウント値Ｎを「１」加算し、次いでカウント値Ｎがあらかじめ設定されている上限値Ｘ未満であるか否かを判別する（ステップ９）。ここで、上限値Ｘは例えば「３」に設定されているとする。
【００４３】
ステップ９において、カウント値Ｎが上限値Ｘに達していない場合には、晴れと判断して前記メインコントローラー８に晴れを示す判断信号を出力し（ステップ１０）、ステップ２に復帰する。
【００４４】
ステップ１０で晴れと判断された場合には、ステップ２〜６において次の時刻の天空画像について太陽位置Ｓの輝度と輝度分布画像Ｐ上の他の全ての部分の輝度の比較が行われる。
【００４５】
そして、太陽位置Ｓと他の部分の輝度差が小さい場合にはステップ８，９に移行し、このような動作の繰り返しによりカウント値Ｎが上限値Ｘに等しくなると、ステップ１１に移行する。
【００４６】
ステップ１１では、輝度分布データの現在太陽位置から日没位置までの太陽軌跡ＳＯ上の上昇合計輝度を算出する。この上昇合計輝度について説明する。
図１１は、撮像された天空画像の一例を示し、図１２はその天空画像データから算出された輝度分布画像の一例を示す。
【００４７】
図５（ａ）は、天空がほぼ雲に覆われた曇天の日の９時、１１時、１３時及び１５時における輝度分布画像Ｐの太陽軌跡ＳＯ上の輝度分布を示すグラフである。同図において、縦軸は天空の単位面積当たりの輝度（単位cd／ｍ２、cdはカンデラ）であり、横軸は太陽軌跡ＳＯ上のＸ軸方向の画素（ピクセル）位置を示す。同図に示すように、曇天時には太陽軌跡上の輝度の変動が比較的少ない。
【００４８】
前記上昇合計輝度は、太陽軌跡ＳＯ上の現在太陽位置以降の輝度の変動の上昇分のみを加算した輝度であり、図５（ａ）に示す曇天時の現在太陽位置以降の上昇合計輝度は小さくなる。
【００４９】
図５（ｂ）は、天空に雲がほとんど存在しない快晴の日の９時、１１時、１３時及び１５時における輝度分布画像Ｐの太陽軌跡ＳＯ上の輝度分布を示すグラフである。同図に示すように、晴天時には太陽位置でピーク値ＰＣが高くなり、現在太陽位置以降では太陽軌跡ＳＯ上の輝度が日没位置に向かってほぼ滑らかに減少する。従って、快晴時には前記上昇合計輝度は小さくなる。
【００５０】
図５（ｃ）は、天空に雲が点在する半晴天の日の９時、１１時、１３時及び１５時における輝度分布画像Ｐの太陽軌跡ＳＯ上の輝度分布を示すグラフである。同図に示すように、半晴天時には時刻によって太陽が見え隠れするので、太陽位置でピーク値ＰＣが高くなる時刻すなわち直射光が存在する時刻と、高くならない時刻すなわち直射光がない時刻とがある。そして、太陽位置以外でも太陽軌跡ＳＯ上の輝度の変動が多くなり、太陽位置でピーク値ＰＣが高くなる時刻（直射光が存在する時刻）であっても、太陽位置から日没位置に向かって輝度が上昇する箇所（雲）が存在するため、半晴天時には前記上昇合計輝度は大きくなる。
【００５１】
図６（ａ）は、快晴の日と半晴天の日の太陽位置から日没位置までの上昇合計輝度の時間毎の変化の一例を示す。快晴の日の上昇合計輝度Ｑ１は、ほぼ２０００ｃｄ／ｍ２以下で安定しているのに対し、半晴天の日の上昇合計輝度Ｑ２は２０００ｃｄ／ｍ２付近から１２０００ｃｄ／ｍ２付近までの範囲で大きく変化する。
【００５２】
ステップ１１では、ステップ３，４で算出された輝度分布画像Ｐ及び太陽軌跡ＳＯに基づいて、太陽軌跡ＳＯ上の太陽位置から日没位置までの上昇合計輝度を算出し、ステップ１２に移行する。
【００５３】
ステップ１２では、上昇合計輝度があらかじめ設定された下限値Ｙを超えるか否かを判定する。ここでは、下限値Ｙは４０００ｃｄ／ｍ２に設定され、上昇合計輝度が４０００ｃｄ／ｍ２を超える場合には、晴れと判断して前記メインコントローラー８に晴れを示す判断信号を出力し、ステップ１に復帰する。
【００５４】
また、ステップ１２で上昇合計輝度が４０００ｃｄ／ｍ２を超えない場合には、太陽位置から日没位置まで一様に雲に覆われた曇天と判断して前記メインコントローラー８に曇天を示す判断信号を出力し、ステップ１に復帰する。
【００５５】
上記のように構成された直射光有無判断装置１及び電動ブラインドの制御装置では、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）全天空の輝度分布画像上において、太陽位置Ｓの輝度に対するその他の部分の輝度の割合を比較して、直射光の有無すなわち晴天か曇天かを判断することができる。従って、太陽追尾装置を必要とすることなく、直射光の有無を検出することができるので、保守管理コストを低減することができる。
（２）直射光有無判断装置１のＣＰＵ５からメインコントローラー８に晴れを示す判断信号が出力されると、メインコントローラー８から各電動ブラインド１０に出力される制御信号により、各電動ブラインド１０のスラットが直射光を遮る角度に回動させることができる。また、直射光有無判断装置１のＣＰＵ５からメインコントローラー８に曇天を示す判断信号が出力されると、メインコントローラー８から各電動ブラインド１０に出力される制御信号により、各電動ブラインド１０のスラットを水平方向に回動させ、あるいはスラットを引き上げて外光を採り入れるように制御することができる。
（３）太陽位置Ｓの輝度とその他の部分の輝度の差が小さい場合には、連続する３回以上の撮像に基づく輝度分布画像で同様な判断結果が得られた場合に限り、曇天を示す判断信号を出力することができる。従って、太陽位置Ｓの輝度とその他の部分の輝度の差が小さくなった場合にも、直ちにスラットを開くことがないように制御することができる。この結果、雲が点在する半晴天の場合には、一時的に直射光が存在しない状態となってもスラットを水平方向に回動せず、スラットの頻繁な回動を防止することができる。
（４）太陽位置Ｓの輝度とその他の部分の輝度の差が小さい場合には、太陽位置Ｓ以降の太陽軌跡ＳＯ上の上昇合計輝度を算出し、その上昇合計輝度が下限値Ｙより高い場合には、雲が点在する半晴天であると判断して晴天を示す判断信号を出力することができる。従って、雲が点在する半晴天の場合に、スラットが頻繁に回動されることを防止することができる。
（５）上昇合計輝度が下限値Ｙより低い場合には、曇天を示す判断信号を出力して、外光を採り入れるようにスラットを制御することができる。
（第二の実施形態）
前記第一の実施形態では、図３に示すステップ６において、太陽位置Ｓの輝度が他の全ての部分の輝度よりあらかじめ設定したしきい値以上高い場合には晴れと判断したが、次に示すような比較処理を行ってもよい。
【００５６】
太陽位置Ｓを中心とする半径７．５度の範囲の円内の平均輝度Ｗを算出し、さらに太陽位置Ｓを中心とする半径１７．５度の範囲の円上の平均輝度Ｖを算出する。そして、Ｗ−Ｖをしきい値と比較し、例えばしきい値を１００ｃｄ／ｍ２としたとき、Ｗ−Ｖがしきい値以上であれば晴れと判断し、しきい値未満であればステップ８に移行するようにする。
【００５７】
図７（ａ）は、上記のような輝度差による直射光の有無判断を行う場合の各しきい値に対する誤作動率を示す。同図において、誤作動率Ｅ１は晴天時にスラットが開いてしまう場合の誤作動率を示し、誤作動率Ｅ２は曇天時にスラットが閉じてしまう場合の誤作動率を示す。
【００５８】
誤作動率Ｅ１に示すように、しきい値を低く設定するほど晴天時にスラットが開く誤作動率を低くすることができるが、全体として５％程度に押さえることができる。また、誤作動率Ｅ２に示すように、しきい値を低く設定するほど曇天時にスラットが閉じてしまう誤作動率が高くなるが、しきい値を１００ｃｄ／ｍ２以上に設定すれば、誤作動の発生をほぼ防止することができる。
【００５９】
因みに、図７（ｂ）は従来例のように照度差を用いて直射光の有無判断を行う場合の誤作動率を示す。この場合には、誤作動率Ｅ１に示すように、しきい値を低く設定するほど晴天時にスラットが開く誤作動率を低くすることができるが、全体として誤作動率が２０％程度と大きくなる。
【００６０】
朝方あるいは夕方の太陽高度が低いときには、図８に示すように、前記平均輝度Ｗは太陽位置Ｓを中心とする半径７．５度の範囲で、かつ円形の輝度分布画像内の範囲ＡＲ１の輝度の平均を算出する。
【００６１】
同様に、平均輝度Ｖは太陽位置Ｓを中心とする半径１７．５度で、かつ円形の輝度分布画像ＡＲ２の円上の輝度の平均を算出する。このような算出方法により、正確な輝度差を算出することができる。また、図１１及び図１２に示す建物Ｂが円内に重なる場合には、円内に重なる部分をあらかじめ除外する。
【００６２】
また、図９に示すように、太陽位置Ｓを中心とする半径７．５度の範囲ＡＲ３の円内の平均輝度Ｗと、太陽位置Ｓから所定角度離れた位置を中心とする半径７．５度の範囲ＡＲ４の円内の平均輝度Ｖを算出し、これらの輝度差をしきい値と比較してもよい。
【００６３】
この実施形態では、第一の実施形態で得られた作用効果に加えて、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）平均輝度Ｗと平均輝度Ｖの輝度差をしきい値と比較することにより、直射光の有無の判断精度を向上させることができる。
（２）太陽高度が低いときは、平均輝度Ｗと平均輝度Ｖを輝度分布画像の範囲内の輝度値のみで算出するので、平均輝度Ｗと平均輝度Ｖの精度を向上させることができる。
【００６４】
上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・第一の実施形態のステップ６で太陽位置Ｓの輝度と、太陽軌跡ＳＯ上の輝度とを比較して、直射光の有無を判断してもよい。第一の実施形態のステップ６に比してＣＰＵ５の負荷を軽減することができる。
・第一の実施形態のステップ５に代えて、ステップ４で算出した太陽軌跡ＳＯ上の輝度データからあらかじめ設定されたしきい値以上の輝度が検出されたとき、直射光があるものと判断するようにしてもよい。前記しきい値は、図１０に示すように太陽軌跡ＳＯ上の輝度値を対数目盛りで表示したとき、例えば輝度値１０００００をしきい値Ｔとする。このような処理では、太陽位置を算出する必要がないので、ＣＰＵ５の負荷を軽減することができる。さらに、ステップ６からステップ８に移行した時点で曇りと判断して、ステップ９以降を省略してもよい。
・朝方及び夕方の太陽高度が低いときには、太陽軌跡ＳＯ上の輝度のピークは低くなる。そこで、図１０に示すように、朝方及び夕方では太陽高度に比例してしきい値Ｔを変化させるようにしてもよい。
・第一の実施形態のステップ３で、天空の輝度分布画像を算出したが、輝度分布画像の生成を行わず、輝度値がピークとなる座標を求め、その座標と太陽位置Ｓの座標とが一致するか否かを判定して、直射光の有無を判断するようにしてもよい。輝度値がピークとなる座標と太陽位置Ｓの座標とが一致すれば、直射光があると判断し、一致しなければ直射光がないと判断する。さらに、ステップ６からステップ８に移行した時点で曇りと判断して、ステップ９以降を省略してもよい。
・第一の実施形態のステップ１１で上昇合計輝度を算出したが、上昇合計輝度に代えて上昇合計回数を算出してもよい。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す上昇合計輝度を算出した日と同日の太陽位置以降の上昇合計回数Ｑ３，Ｑ４を算出したものである。
【００６５】
図６（ａ）に示すように、上昇合計回数のみの判断では９時、１１時、１５時には上昇合計輝度が４０００ｃｄ／ｍ２以下のため、ステップ１１〜１３で曇りと判断してしまうおそれがある。そこで、ステップ１２とステップ１３の間に上昇合計回数（図６（ｂ）参照）がしきい値（たとえば１７回）を超えているか否かを判断し、超えてれば晴天と判断し、超えていなければ曇りと判断する。すると、半晴天の日の輝度上昇回数Ｑ４に基づいて、９時、１１時、１５時では晴れ（雲と晴れ間の混在する半晴天）と判断することができるので、さらに精度を向上させることができる。また、しきい値を日没に向けて低くしてもよい。このようにして、輝度上昇回数が多ければ雲が点在する半晴天であると判断することができる。
・上昇合計輝度の下限値Ｙを日没時刻に向けて減少させてもよい。
・第一の実施形態の直射光有無判断装置１のＣＰＵ５及びメモリ６の処理動作を、パソコン等で構成されるメインコントローラー８で行うようにしてもよい。
・第一の実施形態の直射光有無判断装置１の魚眼レンズ２、シャッターユニット３及びイメージセンサー４をデジタルカメラで構成し、ＣＰＵ５及びメモリ６の処理動作をパソコンで行ってもよい。
・第一及び第二の実施形態において、ステップ６からステップ８に移行した時点で曇りと判断して、ステップ９以降を省略してもよい。
・ステップ４及びステップ１１を含む実施形態において、太陽軌跡に代えて図１２に示す太陽位置Ｓと天頂Ｚを結ぶ線分Ｌ１上の輝度値により、太陽位置との輝度差、太陽位置から天頂Ｚに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出し、それぞれしきい値と比較してもよい。太陽高度が低い季節には、太陽軌跡よりも比較的広い範囲で太陽位置以外の他の輝度との比較や輝度変動を識別することができる。また、太陽軌跡の輝度算出と天頂とを結ぶ線分Ｌ１の輝度算出を両方行い、ステップ６で双方のしきい値を満たす場合に晴天と判断するようにしてもよい。
・ステップ４及びステップ１１を含む実施形態において、太陽軌跡に代えて図１２に示す太陽位置Ｓと天頂Ｚを結ぶ線分Ｌ１上の輝度値と、線分Ｌ１に直交する線分Ｌ２上の輝度値により、太陽位置Ｓの輝度値と線分Ｌ１，Ｌ２上の輝度値との輝度差、線分Ｌ１上の太陽位置から天頂Ｚに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出する。また、線分Ｌ２の端部から天頂Ｚに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出する。そして、これらをそれぞれしきい値と比較してもよい。
【００６６】
太陽軌跡よりも広い範囲で太陽位置以外の他の輝度との比較や輝度変動を識別することができる。さらに、線分Ｌ２に加え、線分Ｌ１に対し４５度あるいは１３５度の角度で交わる線分を追加し、その線分について端部から天頂Ｚに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出する。そして、それらをしきい値と比較することにより、判断精度をさらに講じようさせることができる。
・第一の実施形態のステップ３で、天空の輝度分布画像を算出したが、輝度分布画像の生成を行わず、全天空の輝度データからあらかじめ設定されたしきい値以上の輝度が検出されたとき、直射光があるものと判断してもよい。このとき、しきい値は図１０に示すように、例えば画像が白とび状態となる輝度値２５００００ｃｄ／ｍ２とする。このような処理では、太陽位置を算出する必要がないので、ＣＰＵ５の負荷を軽減することができる。そして、ステップ４での太陽位置の算出処理と、ステップ５の輝度比較処理を省略することができる。
【００６７】
また、この処理に加え、ステップ８以降の太陽軌跡に代えて、太陽位置Ｓと天頂Ｚを結ぶ線分Ｌ１上の輝度値により、太陽位置Ｓから天頂Ｚに向かう上昇合計輝度及び上昇合計回数を算出し、ステップ１２以降でそれらをしきい値と比較してもよい。このような処理により、太陽軌跡を算出せず、現在の太陽位置と輝度から半晴天か曇天かを判断することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１…直射光有無判断装置、２…撮像手段（魚眼レンズ）、３…撮像手段（シャッターユニット）、４…撮像手段（イメージセンサー）、５…輝度分布算出手段・太陽位置算出手段・第一〜第七の判断手段（ＣＰＵ）、８…メインコントローラー、１１…ブラインドコントローラー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全天の天空画像を一定時間毎に撮像する撮像手段と、
前記天空画像の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、
前記輝度分布上の太陽位置を算出する太陽位置算出手段と、
前記輝度分布に基づいて直射光の有無を判断する判断手段と
を備えたことを特徴とする直射光有無判断装置。
【請求項２】
前記判断手段は、
前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差に基づいて前記直射光の有無を判断する第一の判断手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の直射光有無判断装置。
【請求項３】
前記判断手段は、
前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差が、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続して第一のしきい値以下であるとき直射光なしと判断し、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続してしきい値以下でないとき直射光ありと判断する第二の判断手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の直射光有無判断装置。
【請求項４】
前記判断手段は、
前記太陽位置以降の太陽軌跡上の上昇合計輝度を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、上昇合計輝度が前記第二のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する第三の判断手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の直射光有無判断装置。
【請求項５】
前記第一の判断手段は、前記太陽位置の輝度と、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度とを比較することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の直射光有無判断装置。
【請求項６】
前記第一の判断手段は、前記太陽位置の輝度と、太陽位置と天頂とを結ぶ線分上の輝度とを比較することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の直射光有無判断装置。
【請求項７】
前記第一の判断手段は、前記太陽位置を中心とする円形の輝度分布画像の平均輝度と、前記太陽位置を中心とする円上の平均輝度とを比較することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の直射光有無判断装置。
【請求項８】
前記判断手段は、前記輝度分布から第三のしきい値を超える輝度を検出したとき直射光ありと判断し、前記第三のしきい値を超える輝度を検出しないとき直射光なしと判断する第四の判断手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の直射光有無判断装置。
【請求項９】
前記第四の判断手段は、前記太陽位置の太陽高度が低いとき、前記第三のしきい値を低くすることを特徴とする請求項８記載の直射光有無判断装置。
【請求項１０】
前記判断手段は、前記太陽位置と、前記輝度分布内で輝度がピークとなる位置とが一致するとき直射光ありと判断し、一致しないとき直射光なしと判断する第五の判断手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の直射光有無判断装置。
【請求項１１】
前記判断手段は、
前記太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度の上昇合計回数を算出し、該上昇合計回数が第四のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、上昇合計回数が前記第四のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する第六の判断手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の直射光有無判断装置。
【請求項１２】
前記判断手段は、
前記太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度の上昇合計輝度と上昇合計回数を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、前記上昇合計輝度が前記第二のしきい値を超えず、かつ前記上昇合計回数が第四のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する第七の判断手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の直射光有無判断装置。
【請求項１３】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の直射光有無判断装置から出力される判断信号を受信し、直射光ありとする判断信号に基づいて直射光を遮る角度にスラットを回動させ、直射光なしとする判断信号に基づいて外光を採り入れる角度にスラットを回動させるコントローラーを備えたことを特徴とする電動ブラインドの制御装置。
【請求項１４】
現在の直射光の有無を判断する第一の判断手段と、
前記第一の判断手段で現在の直射光なしと判断したとき、太陽位置以外の輝度変動が大きい場合に半晴天と判断する第三の判断手段と
を備えたことを特徴とする直射光有無判断装置。
【請求項１５】
前記第一の判断手段は、
全天の天空画像を一定時間毎に撮像する撮像手段と、
前記天空画像の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、
前記輝度分布上の太陽位置を算出する太陽位置算出手段と、
前記輝度分布に基づいて現在の直射光の有無を判断することと
を備え、
前記第三の判断手段は、
前記太陽位置以降の太陽軌跡上の上昇合計輝度を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき半晴天と判断し、前記上昇合計輝度が前記第二のしきい値を超えないとき直射光なしと判断することと
を備えたことを特徴とする請求項１４記載の直射光有無判断装置。
【請求項１６】
全天の天空画像を一定時間毎に撮像し、
前記天空画像の輝度分布を算出し、
前記輝度分布上の太陽位置及び太陽軌跡を算出し、
前記輝度分布に基づいて直射光の有無を判断することを特徴とする直射光有無判断方法。
【請求項１７】
前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差に基づいて前記直射光の有無を判断することを特徴とする請求項１６記載の直射光有無判断方法。
【請求項１８】
前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差が、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続して第一のしきい値以下であるとき直射光なしと判断し、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続してしきい値以下でないとき直射光ありと判断することを特徴とする請求項１７記載の直射光有無判断方法。
【請求項１９】
前記太陽位置以降の太陽軌跡上の上昇合計輝度を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、上昇合計輝度が第二のしきい値を超えないとき直射光なしと判断することを特徴とする請求項１８記載の直射光有無判断方法。
【請求項２０】
現在の直射光有無を判定する第一の判断手段に基づき直射光ありと判断された場合に直射光を遮る角度にスラットを回動させ、前記第一の判断手段で現在の直射光なしと判断されたたとき、第三の判断手段により太陽位置以外の輝度変動が大きいと判断された場合には、直射光を遮る角度にスラットを回動させることを特徴とする電動ブラインドの制御方法。
【請求項２１】
前記第三の判断手段により太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度変動が大きいと判断された場合に、直射光を遮る角度にスラットを回動させることを特徴とする請求項２０記載の電動ブラインドの制御方法。
【請求項１】
全天の天空画像を一定時間毎に撮像する撮像手段と、
前記天空画像の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、
前記輝度分布上の太陽位置を算出する太陽位置算出手段と、
前記輝度分布に基づいて直射光の有無を判断する判断手段と
を備えたことを特徴とする直射光有無判断装置。
【請求項２】
前記判断手段は、
前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差に基づいて前記直射光の有無を判断する第一の判断手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の直射光有無判断装置。
【請求項３】
前記判断手段は、
前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差が、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続して第一のしきい値以下であるとき直射光なしと判断し、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続してしきい値以下でないとき直射光ありと判断する第二の判断手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の直射光有無判断装置。
【請求項４】
前記判断手段は、
前記太陽位置以降の太陽軌跡上の上昇合計輝度を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、上昇合計輝度が前記第二のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する第三の判断手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の直射光有無判断装置。
【請求項５】
前記第一の判断手段は、前記太陽位置の輝度と、前記太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度とを比較することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の直射光有無判断装置。
【請求項６】
前記第一の判断手段は、前記太陽位置の輝度と、太陽位置と天頂とを結ぶ線分上の輝度とを比較することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の直射光有無判断装置。
【請求項７】
前記第一の判断手段は、前記太陽位置を中心とする円形の輝度分布画像の平均輝度と、前記太陽位置を中心とする円上の平均輝度とを比較することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の直射光有無判断装置。
【請求項８】
前記判断手段は、前記輝度分布から第三のしきい値を超える輝度を検出したとき直射光ありと判断し、前記第三のしきい値を超える輝度を検出しないとき直射光なしと判断する第四の判断手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の直射光有無判断装置。
【請求項９】
前記第四の判断手段は、前記太陽位置の太陽高度が低いとき、前記第三のしきい値を低くすることを特徴とする請求項８記載の直射光有無判断装置。
【請求項１０】
前記判断手段は、前記太陽位置と、前記輝度分布内で輝度がピークとなる位置とが一致するとき直射光ありと判断し、一致しないとき直射光なしと判断する第五の判断手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の直射光有無判断装置。
【請求項１１】
前記判断手段は、
前記太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度の上昇合計回数を算出し、該上昇合計回数が第四のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、上昇合計回数が前記第四のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する第六の判断手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の直射光有無判断装置。
【請求項１２】
前記判断手段は、
前記太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度の上昇合計輝度と上昇合計回数を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、前記上昇合計輝度が前記第二のしきい値を超えず、かつ前記上昇合計回数が第四のしきい値を超えないとき直射光なしと判断する第七の判断手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の直射光有無判断装置。
【請求項１３】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の直射光有無判断装置から出力される判断信号を受信し、直射光ありとする判断信号に基づいて直射光を遮る角度にスラットを回動させ、直射光なしとする判断信号に基づいて外光を採り入れる角度にスラットを回動させるコントローラーを備えたことを特徴とする電動ブラインドの制御装置。
【請求項１４】
現在の直射光の有無を判断する第一の判断手段と、
前記第一の判断手段で現在の直射光なしと判断したとき、太陽位置以外の輝度変動が大きい場合に半晴天と判断する第三の判断手段と
を備えたことを特徴とする直射光有無判断装置。
【請求項１５】
前記第一の判断手段は、
全天の天空画像を一定時間毎に撮像する撮像手段と、
前記天空画像の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、
前記輝度分布上の太陽位置を算出する太陽位置算出手段と、
前記輝度分布に基づいて現在の直射光の有無を判断することと
を備え、
前記第三の判断手段は、
前記太陽位置以降の太陽軌跡上の上昇合計輝度を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき半晴天と判断し、前記上昇合計輝度が前記第二のしきい値を超えないとき直射光なしと判断することと
を備えたことを特徴とする請求項１４記載の直射光有無判断装置。
【請求項１６】
全天の天空画像を一定時間毎に撮像し、
前記天空画像の輝度分布を算出し、
前記輝度分布上の太陽位置及び太陽軌跡を算出し、
前記輝度分布に基づいて直射光の有無を判断することを特徴とする直射光有無判断方法。
【請求項１７】
前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差に基づいて前記直射光の有無を判断することを特徴とする請求項１６記載の直射光有無判断方法。
【請求項１８】
前記太陽位置の輝度と、太陽位置以外の輝度との差が、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続して第一のしきい値以下であるとき直射光なしと判断し、複数の天空画像に基づく輝度分布で連続してしきい値以下でないとき直射光ありと判断することを特徴とする請求項１７記載の直射光有無判断方法。
【請求項１９】
前記太陽位置以降の太陽軌跡上の上昇合計輝度を算出し、該上昇合計輝度が第二のしきい値を超えたとき直射光ありと判断し、上昇合計輝度が第二のしきい値を超えないとき直射光なしと判断することを特徴とする請求項１８記載の直射光有無判断方法。
【請求項２０】
現在の直射光有無を判定する第一の判断手段に基づき直射光ありと判断された場合に直射光を遮る角度にスラットを回動させ、前記第一の判断手段で現在の直射光なしと判断されたたとき、第三の判断手段により太陽位置以外の輝度変動が大きいと判断された場合には、直射光を遮る角度にスラットを回動させることを特徴とする電動ブラインドの制御方法。
【請求項２１】
前記第三の判断手段により太陽位置以降の太陽軌跡上の輝度変動が大きいと判断された場合に、直射光を遮る角度にスラットを回動させることを特徴とする請求項２０記載の電動ブラインドの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１３０３６（Ｐ２０１１−１３０３６Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５６０２５（Ｐ２００９−１５６０２５）
【出願日】平成２１年６月３０日（２００９．６．３０）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２１年１月３０日 東海大学主催の「２００８年度工学部建築学科卒業論文・卒業設計発表会」において文書をもって発表
【出願人】（０００１５２４２４）株式会社日建設計 (55)
【出願人】（０００１２５３６９）学校法人東海大学 (352)
【出願人】（０００２５０６７２）立川ブラインド工業株式会社 (224)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月３０日（２００９．６．３０）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２１年１月３０日 東海大学主催の「２００８年度工学部建築学科卒業論文・卒業設計発表会」において文書をもって発表
【出願人】（０００１５２４２４）株式会社日建設計 (55)
【出願人】（０００１２５３６９）学校法人東海大学 (352)
【出願人】（０００２５０６７２）立川ブラインド工業株式会社 (224)
【Ｆターム（参考）】
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