JP6970625B2 - Electric blind control system and control method - Google Patents
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Description
本発明は、周辺環境に対応して電動ブラインドを制御する技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling an electric blind according to the surrounding environment.
従来、電動ブラインドの開閉度等を制御する制御装置が知られている。このような制御装置による電動ブラインドの制御としては、推定された太陽の高度及び方位等に基づく制御や、カメラにより取得された画像から判定された明るさに基づく制御などがある。 Conventionally, a control device for controlling the degree of opening / closing of an electric blind has been known. Control of the electric blind by such a control device includes control based on the estimated altitude and direction of the sun, control based on the brightness determined from the image acquired by the camera, and the like.
後者のタイプの制御として、建物の開口部に設置された電動ブラインドの制御装置であって、カメラにより開口部が撮像された階調画像を取得する画像取得部と、階調画像において開口部に対応する開口部領域内の階調値と画素閾値との比較に基づいて、画素を所定の日射状態に属する画素である日射画素と判定する画素判定部と、開口部領域に占める日射画素の割合が所定の割合を示す領域閾値以上である場合、開口部領域が所定の日射状態に属すると判定する領域判定部と、領域判定部により開口部領域が所定の日射状態に属すると判定された場合、開口部に設置された電動ブラインドを、所定の日射状態に対応した開度に制御する日射制御部とを備える電動ブラインドの制御装置、が知られている(特許文献1参照)。 As the latter type of control, an electric blind control device installed in an opening of a building, which is an image acquisition unit that acquires a gradation image in which the opening is captured by a camera, and an opening in the gradation image. The ratio of the solar radiation pixel to the opening region and the pixel determination unit that determines that the pixel is a solar radiation pixel that belongs to a predetermined solar radiation state based on the comparison between the gradation value in the corresponding opening region and the pixel threshold value. Is equal to or greater than the region threshold indicating a predetermined ratio, the area determination unit determines that the opening region belongs to the predetermined solar radiation state, and the region determination unit determines that the opening region belongs to the predetermined solar radiation state. , A control device for an electric blind having a solar radiation control unit for controlling an electric blind installed in an opening to an opening degree corresponding to a predetermined solar radiation state is known (see Patent Document 1).
この電動ブラインドの制御装置によれば、建物の開口部を撮像するカメラは室内からブラインドの室外側を撮像するように設置され、この場合、室内の設備の設置位置を制約しないことを考慮すると、居住者の行動範囲外である天井に設置することが妥当である。 According to this electric blind control device, the camera that images the opening of the building is installed so as to image the outdoor side of the blind from the room, and in this case, considering that the installation position of the equipment in the room is not restricted. It is appropriate to install it on the ceiling, which is outside the range of activity of the resident.
しかしながら、室内の天井にカメラを設置し、ブラインドの室外側、即ち建物の周辺を撮像するようにした場合、ブラインドの上下方向において、スラットの角度とカメラの俯角との関係に起因して、開放領域と閉塞領域という、開口部領域における日射状態の算出に関して、同様に扱うことのできない領域が生じる、という問題がある。ここで、図面を参照して開放領域と閉塞領域とについて説明する。図15は、従来の電動ブラインドの制御システムにおける開放領域と閉塞領域とを示す図である。 However, when the camera is installed on the ceiling of the room to take an image of the outside of the blind, that is, the periphery of the building, it is open due to the relationship between the angle of the slats and the depression angle of the camera in the vertical direction of the blind. There is a problem that there are regions that cannot be handled in the same way regarding the calculation of the solar radiation state in the opening region, that is, the region and the closed region. Here, the open area and the closed area will be described with reference to the drawings. FIG. 15 is a diagram showing an open region and a closed region in a conventional electric blind control system.
図15は、建物の室内9に形成された開口部91に対して電動ブラインド48を設け、この開口部91を室内側から撮像するカメラ99を天井90に設置し、このカメラ99により撮像された開口部91の画像における輝度に基づいて、電動ブラインド98を制御する制御システムを示す。
In FIG. 15, an electric blind 48 is provided for an
この制御システムにおいて、カメラ99により撮像される開口部91の画像は、本来、開口部91の外部を撮像した画像であることが望ましく、この場合、制御システムは、開口部91の輝度、即ち建物外部から室内に入射する光の輝度に基づいて電動ブラインド98のスラット角度を制御することとなる。
In this control system, it is desirable that the image of the
しかしながら、カメラ99の俯角とスラット角度との関係は、電動ブラインド98の上下方向に配列される複数のスラットにおいて同様ではなく、これによって、複数のスラットの上下方向において大まかに開放範囲と閉塞範囲とが生じることとなる。ここで、開放範囲は、撮像画像において、カメラ99の俯角とスラット角度とが近似することによって開口部91の外部がスラットに対して比較的大きく撮像される、即ちスラットが比較的開放状態にあるように撮像されるスラットの範囲である。これに対して、閉塞範囲は、撮像画像において、カメラ99の俯角とスラット角度とが相違することによって開口部91の外部がスラットに対して比較的小さく撮像される、即ちスラットが比較的閉塞状態にあるように撮像されるスラットの範囲である。
However, the relationship between the depression angle and the slat angle of the
このように、カメラ99の俯角と複数のスラットそれぞれとの関係に起因して、複数のスラットにおいて開放範囲と閉塞範囲とが混在することによって、撮像画像において状況に応じて輝度が大きく異なる領域が混在することとなり、電動ブラインド98が設置される開口部91の輝度を正しく取得できず、延いては、電動ブラインド98の制御精度が低減するという問題がある。
In this way, due to the relationship between the depression angle of the
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、電動ブラインドの制御精度の低減を防ぎつつ、室内の設備の設置位置の制約を低減することができる、電動ブラインドの制御システム及び制御方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to reduce restrictions on the installation position of indoor equipment while preventing a decrease in control accuracy of an electric blind. , To provide a control system and control method for electric blinds.
上記課題を解決するために、本実施形態における電動ブラインドの制御システムは、建物の開口部に設置された横型の電動ブラインドの制御システムであって、前記建物の室内の天井において前記開口部と前記電動ブラインドとの間に設置され、前記電動ブラインドのスラットの少なくとも一部を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された生成画像を取得し、該生成画像における前記スラットに対応する領域であるスラット領域内の画素の階調値又は輝度値に基づいて前記電動ブラインドの開度を制御する制御装置とを備える。 In order to solve the above problems, the control system for the electric blinds in the present embodiment is a horizontal electric blind control system installed in the opening of the building, and the opening and the above in the ceiling inside the room of the building. An image pickup device installed between the electric blind and an image pickup device for at least a part of the slats of the electric blind, and a region corresponding to the slats in the generated image obtained by acquiring the generated image captured by the image pickup device. A control device for controlling the opening degree of the electric blind based on the gradation value or the brightness value of the pixels in the slat region is provided.
本発明によれば、電動ブラインドの制御精度の低減を防ぎつつ、室内の設備の設置位置の制約を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce restrictions on the installation position of indoor equipment while preventing a decrease in control accuracy of the electric blind.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
(制御システムの構成)
本実施形態に係る電動ブラインドの制御システムの全体構成、及び制御システムにおける制御装置のハードウェア構成について説明する。図1は、本実施形態に係る電動ブラインドの制御システムの全体構成、及び制御装置のハードウェア構成を示す概略図である。
(Control system configuration)
The overall configuration of the control system of the electric blind according to the present embodiment and the hardware configuration of the control device in the control system will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a control system for an electric blind according to the present embodiment and a hardware configuration of a control device.
図1に示すように、本実施形態に係る電動ブラインドの制御システムは、制御装置1、撮像装置2、ブラインドコントローラ3、電動ブラインド4、反射鏡5を備える。電動ブラインド4は建物の窓である開口部に対して室内側に設置され、その開閉状態をモータによって駆動するブラインドであり、開閉角度を調節可能な複数のスラットを備えた横型ブラインドである。本実施形態においては、制御装置1が1つの電動ブラインドを制御対象とするものとして説明するが、電動ブラインド4は2つ以上設置されても良い。反射鏡5は、電動ブラインド4の近傍において、電動ブラインド4が設置される開口部から室外側が撮像装置2に撮像可能な姿勢で設置される。撮像装置2は室内側に設置され、電動ブラインド4と反射鏡5とを含むように撮像する。
As shown in FIG. 1, the electric blind control system according to the present embodiment includes a control device 1, an
制御装置1は、撮像装置2により撮像された撮像画像に基づいて、電動ブラインド4を、設置された建物の周辺環境に対応して制御する。ここで、制御装置1は、周辺環境に対応した制御として窓面への実際の日射に基づく日射制御を行い、この日射制御の必要がない場合は太陽の高度や方位等に基づく主制御を行う。ここで、主制御は太陽の高度及び方位から算出した開閉状態を各ブラインドに送信する。ブラインドコントローラ3は、電動ブラインド4に対応して設けられ、制御装置1による制御指示に基づいて対応する電動ブラインド4の開閉状態を制御する。
The control device 1 controls the electric blind 4 according to the surrounding environment of the installed building based on the captured image captured by the
制御装置1は、ハードウェアとして、CPU(Central Processing Unit)10、メモリ11、記憶部12、入出力部13、I/O14を備える。CPU10及びメモリ11は、協働して後述する各種機能を実行する。記憶部12は、不揮発性の記憶装置であり、後述する閾値を記憶する。入出力部13は、入力部としてのキーボードやマウス、出力部としてディスプレイ等を含む、制御システムの管理者、または利用者に対するユーザインターフェイスである。I/O14は、撮像装置2及びブラインドコントローラ3(フロア制御機器又はテナント制御機器等の中継器を含む)との間で信号を入出力するハードウェアインターフェイスである。
The control device 1 includes a CPU (Central Processing Unit) 10, a memory 11, a
(撮像装置と反射鏡との位置関係)
撮像装置と反射鏡との位置関係について説明する。図2は、撮像装置と反射鏡と電動ブラインドとの位置関係を示す概略側面図である。
(Positional relationship between the image pickup device and the reflector)
The positional relationship between the image pickup device and the reflector will be described. FIG. 2 is a schematic side view showing the positional relationship between the image pickup device, the reflector, and the electric blind.
図2に示すように、電動ブラインド4は室内空間6を上方で画成する天井60に対し、開口部61を遮蔽可能に設置される。また、横型ブラインドである電動ブラインド4に備えられる各スラット41の延在方向に略直交する方向を前後方向とし、室外方向側を後方、室内方向側を前方とした場合、撮像装置2及び反射鏡5は、前後方向において、いずれも電動ブラインド4より後方に配置される。ここで、撮像装置2は天井60に設置され、反射鏡5は、室内空間5を下方で画成する床62に設置される。
As shown in FIG. 2, the electric blind 4 is installed so that the
電動ブラインド4における各スラット41は、全開状態、即ち、開口部61から室内に入射する光量を最大化するように各スラット41の面が略水平方向を向く状態において、その前後方向略中央部が上方に突出するように湾曲した凸面状に形成されている。また、電動ブラインド4は、全閉状態、即ち、開口部61から室内に入射する光量を最小化するように各スラット41の面が略直交方向を向く状態において、凸面が後方、即ち室外側を向くように制御される。
Each
反射鏡5は、凸面鏡として形成されており、これによって、鏡像が縮小されてより小さな面積で広い範囲を映すことが可能となり、延いては、その設置スペースを低減することができるとともに、設置位置の自由度を向上させることができる。また、反射鏡5は、天井60に設置された撮像装置2により撮像可能に室外の天空を映すように配されており、本実施形態においては、凸面が上下方向から室外側に所定角度だけ傾斜される姿勢となっている。
The reflecting
撮像装置2は、その撮像方向が下を向き、且つその撮像範囲に電動ブラインド4における複数のスラット41の少なくとも一部と、反射鏡5が含まれるように天井60に配される。また、撮像装置2は、広範囲を撮像するためにそのレンズを画角が広いものとすると良く、本実施形態においては、魚眼レンズが用いられるものとして説明するが、魚眼レンズに限定されるものではない。
The
(制御装置の機能構成)
制御装置の機能構成について説明する。図3は、制御装置の機能構成を示す図である。図4は、記憶部に記憶される閾値を示す図である。
(Functional configuration of control device)
The functional configuration of the control device will be described. FIG. 3 is a diagram showing a functional configuration of the control device. FIG. 4 is a diagram showing a threshold value stored in the storage unit.
制御装置1は、図3に示すように、機能として、画像取得部101、画像生成部102、位置算出部103、画素判定部104、閾値設定部105、領域判定部106、日射制御部107、開度制御部108、グレア処理部109を備える。画像取得部101は、撮像装置2により撮像された撮像画像を取得する。画像生成部102は、画像取得部101により取得された撮像画像に基づいて階調画像又は輝度分布画像を生成する。位置算出部103は、画像生成部102により生成された階調画像又は輝度分布画像において、電動ブラインド4のスラット41に対応するスラット領域及び反射鏡5に対応する反射鏡領域の位置を算出する。画素判定部104は、スラット領域内の画素を、閾値としての画素値に基づいて判定する。閾値設定部105は、画素判定部104による判定に用いられる閾値を設定する。領域判定部106は、画素判定部104により判定された画素の割合を、閾値としての割合に基づいて判定する。日射制御部107は、領域判定部106による判定結果に基づいて、後述する日射制御の実行を開度制御部108に指示する。グレア処理部109は、反射鏡領域内の画素に基づく評価値を、所定の閾値に基づいて判定する。開度制御部108は、日射制御部107またはグレア処理部109による指示がある場合は日射制御を実行し、指示がない場合は、予め設定された太陽の高度や方位等に基づいて電動ブラインド4の開閉状態を制御する主制御を実行する。
As shown in FIG. 3, the control device 1 has, as functions, an
日射制御部107またはグレア処理部109により指示される日射制御は、ビル陰などの日陰内に位置するスラット部分に対応した日陰制御と、日向内に位置するスラット部分に対応した日向制御、スラット部分の輝度と天空輝度との輝度差により生じ得るグレアに対応したグレア制御とを含み、これらの制御は、図4に示すような、記憶部12に記憶される閾値に基づいて、その実行の可否が判定される。具体的には、日陰閾値及び日陰領域閾値に基づいて日陰制御の実行の可否が判定され、日向閾値及び日向領域閾値に基づいて日向制御の実行の可否が判定され、日向制御実行後にグレア閾値に基づいてグレア制御の実行の可否が判定される。ここで、日陰閾値、日向閾値は互いにその値が異なる階調値又は輝度値であり、日陰閾値は日向閾値より低い値に設定される。日陰領域閾値、日向領域閾値は互いにその値が異なる割合であり、日陰領域閾値は日向領域閾値よりも高い値に設定される。
The solar radiation control instructed by the solar
(制御装置の動作)
制御装置の動作について説明する。図5は、制御装置の全体動作を示すフローチャートである。図6は、撮像装置により撮像された撮像画像を示す概略図である。図7は、撮像画像に基づく階調画像を示す概略図である。図8は、階調画像におけるスラット領域及び反射鏡領域を示す概略図である。なお、図5に示す全体動作は所定の時間毎に実行されるものとする。
(Operation of control device)
The operation of the control device will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the overall operation of the control device. FIG. 6 is a schematic view showing an image captured by an image pickup device. FIG. 7 is a schematic view showing a gradation image based on a captured image. FIG. 8 is a schematic view showing a slat region and a reflector region in a gradation image. It is assumed that the entire operation shown in FIG. 5 is executed at predetermined time intervals.
図5に示すように、まず、画像取得部101は、撮像装置2により撮像された撮像画像を取得する(S101)。ここで、撮像画像は、図6に示すように、制御対象とする電動ブラインド4におけるスラット41の少なくとも一部と、反射鏡5と、これらの周辺領域が含まれるように撮像される。
As shown in FIG. 5, first, the
なお、電動ブラインド4のスラット41がどのような開閉状態であっても、少なくともスラット41の配置位置より上方に配置された撮像装置2が撮像方向を下方に向けた状態でスラット41を撮像するため、撮像画像においてスラット41間から電動ブラインド4より室内側の空間は映りにくいが、より確実にスラット41間に室内側の空間が映ることを防ぐため、撮像装置2による撮像時に電動ブラインド4のスラット角度を全閉方向に制御すると良い。
In addition, regardless of the open / closed state of the
撮像画像の取得後、画像生成部102は、撮像画像に基づいて、図7に示すような画像を生成する(S102)。ここで、本実施形態では、撮像した画像を階調画像として生成するものとして以下説明を行う。階調画像は8ビットグレイスケール形式の画像であり、各画素の階調値は0〜255の256段階で表現されるものとする。次に、位置算出部103は、階調画像におけるスラット部分及び反射鏡部分の位置を算出し、図8に示すように、スラット部分に対応する画素の領域をスラット領域とし、反射鏡部分に対応する画素の領域を反射鏡領域とする(S103)。ここで、スラット部分及び反射鏡部分の位置は、スラット部分及び反射鏡部分とその周辺の壁面などとを判別するのに適した閾値以上の階調値を持つ画素を判定してラベリングし、ラベリングした領域が全て含まれる形状を設定することにより算出される。なお、反射鏡領域のみ抽出することで、晴天又は曇天を判断する制御に利用することができる。
After acquiring the captured image, the
開口部の位置の算出後、後述する判定処理(S104)、制御処理(S105)が順次実行される。 After calculating the position of the opening, the determination process (S104) and the control process (S105), which will be described later, are sequentially executed.
(判定処理)
判定処理の動作について説明する。図9は、判定処理の動作を示すフローチャートである。
(Determination process)
The operation of the determination process will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the determination process.
図9に示すように、まず、日陰閾値、日向閾値、グレア閾値を設定する閾値設定処理が閾値設定部105により実行され(S201)、スラット領域内の全ての画素について、日陰閾値、日向閾値に基づいて判定する画素判定処理が画素判定部104により実行され(S202)、スラット領域において画素判定部104により判定された画素が占める割合を、日陰領域閾値、日向領域閾値に基づいて判定し、判定に基づいて制御指示をする領域判定処理が領域判定部106及び日射制御部107により実行される(S203)。閾値設定処理、画素判定処理、領域判定処理の具体的な動作については後に詳述する。
As shown in FIG. 9, first, a threshold value setting process for setting a shade threshold value, a sunbeam threshold value, and a glare threshold value is executed by the threshold value setting unit 105 (S201), and all the pixels in the slat region are set to the shade threshold value and the sunflower threshold value. The pixel determination process for determination based on is executed by the pixel determination unit 104 (S202), and the ratio of the pixels determined by the
(閾値設定処理)
判定処理において実行される閾値設定処理の動作について説明する。図10は、閾値設定処理の動作を示すフローチャートである。
(Threshold setting process)
The operation of the threshold value setting process executed in the determination process will be described. FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the threshold value setting process.
図10に示すように、まず、階調画像のスラット領域における明暗差を算出する(S301)。ここで明暗差は、スラット領域における全ての画素において、最も値が大きい階調値から最も値が小さい階調値を減算した値とする。なお、この明暗差は、その階調値の大きさについて、上位、下位それぞれに複数の画素を選択し、上位の画素の階調値の平均値から下位の画素の階調値の平均値を減算することにより算出しても良い。 As shown in FIG. 10, first, the difference in brightness in the slat region of the gradation image is calculated (S301). Here, the difference in brightness is a value obtained by subtracting the gradation value having the smallest value from the gradation value having the largest value in all the pixels in the slat region. For this difference in brightness, a plurality of pixels are selected for each of the upper and lower pixels with respect to the magnitude of the gradation value, and the average value of the gradation values of the lower pixels is calculated from the average value of the gradation values of the upper pixels. It may be calculated by subtraction.
明暗差の算出後、閾値設定部105は、明暗差に日陰係数を乗算する(S302)。ここで日陰係数は、予め設定された係数であり、明暗差に乗じた結果が0〜255の範囲内に収まるような値に設定され、少なくとも後述する日向係数及びグレア係数よりも小さい値とする。次に、閾値設定部105は、明暗差に日陰係数を乗じた値を日陰閾値に設定する(S303)。
After calculating the light / dark difference, the threshold
日陰閾値の設定後、閾値設定部105は、明暗差に日向係数を乗算する(S304)。ここで日向係数は、日陰係数と同様に、予め設定された係数であり、明暗差に乗じた結果が0〜255の範囲内に収まるような値に設定される。また、日向係数は、少なくとも日陰係数よりも大きく後述するグレア係数よりも小さい値とする。次に、閾値設定部105は、明暗差に日向係数を乗じた値を日向閾値に設定する(S305)。
After setting the shade threshold value, the threshold
日向閾値の設定後、閾値設定部105は、明暗差にグレア係数を乗算する(S306)。ここでグレア係数は、日陰係数及び日向係数と同様に、予め設定された係数であり、明暗差に乗じた結果が0〜255の範囲内に収まるような値に設定される。また、グレア係数は、少なくとも日向係数よりも大きい値とする。次に、閾値設定部105は、明暗差にグレア係数を乗じた値をグレア閾値に設定する(S307)。
After setting the Hinata threshold value, the threshold
このように、開口部領域における最大階調値と最小階調値と差である明暗差に基づいて、日陰閾値、日向閾値、グレア閾値を設定することにより、日射量に対応するように閾値を可変とすることができる。例えば、明暗差が小さい場合は日射量も小さい傾向にあるため、各閾値を下げることにより日射量の低下に対応することができる。なお、本実施の形態に係る閾値設定処理において明暗差に係数を乗じることにより閾値を算出するようにしたが、明暗差と閾値との間に、明暗差が増大すると閾値も増大するような正の相関性が保たれていれば、明暗差に基づく如何なる方法により閾値が求められても良い。 In this way, by setting the shade threshold value, the sunlight threshold value, and the glare threshold value based on the difference in brightness, which is the difference between the maximum gradation value and the minimum gradation value in the opening region, the threshold value is set so as to correspond to the amount of solar radiation. It can be variable. For example, when the difference in brightness is small, the amount of solar radiation tends to be small, so it is possible to cope with the decrease in the amount of solar radiation by lowering each threshold value. In the threshold value setting process according to the present embodiment, the threshold value is calculated by multiplying the light / dark difference by a coefficient. However, when the light / dark difference increases between the light / dark difference and the threshold value, the threshold also increases. As long as the correlation between the above is maintained, the threshold value may be obtained by any method based on the difference in brightness.
(画素判定処理)
判定処理において実行される画素判定処理の動作について説明する。図11は、画素判定処理の動作を示すフローチャートである。
(Pixel judgment processing)
The operation of the pixel determination process executed in the determination process will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the pixel determination process.
図11に示すように、まず、画素判定部104は、階調画像におけるスラット領域に含まれる全ての画素のうち、1つの画素を選択し(S401)、選択した画素の階調値が日陰閾値以下か否かを判定する(S402)。
As shown in FIG. 11, first, the
階調値が日陰閾値以下ではない場合(S402,NO)、画素判定部104は、選択した画素の階調値が日向閾値以上か否かを判定する(S403)。
When the gradation value is not equal to or less than the shade threshold value (S402, NO), the
階調値が日向閾値以上ではない場合(S403,NO)、画素判定部104は、階調画像におけるスラット領域に含まれる全ての画素が選択されたか否かを判定する(S404)。全ての画素が選択されている場合(S404,YES)、画素判定部104は画素判定処理を終了する。
When the gradation value is not equal to or more than the Hinata threshold value (S403, NO), the
一方、全ての画素が選択されていない場合(S404,NO)、画素判定部104は、階調画像におけるスラット領域に含まれる全ての画素のうち、未選択である1つの画素を選択する(S401)。
On the other hand, when all the pixels are not selected (S404, NO), the
また、ステップS403の判断において、階調値が日向閾値以上である場合(S403,YES)、画素判定部104は、選択した画素を日向画素と判定し(S405)、階調画像におけるスラット領域に含まれる全ての画素が選択されたか否かを判定する(S404)。
Further, in the determination of step S403, when the gradation value is equal to or higher than the Hinata threshold value (S403, YES), the
また、ステップS402の判断において、階調値が日陰閾値以下である場合(S402,YES)、画素判定部104は、選択した画素を日陰画素と判定し(S406)、階調画像における全ての開口部領域に含まれる全ての画素が選択されたか否かを判定する(S404)。
Further, in the determination of step S402, when the gradation value is equal to or less than the shade threshold value (S402, YES), the
このように、階調画像におけるスラット領域内の全ての画素について、日陰閾値、日向閾値に基づく判定をすることによって、スラット領域内の画素は、日陰画素、日向画素、または、これらに属さない画素のいずれかに分類される。 In this way, by making a determination based on the shade threshold value and the sunbeam threshold value for all the pixels in the slat region in the gradation image, the pixels in the slat region are shaded pixels, sunflower pixels, or pixels that do not belong to these. It is classified as one of.
(領域判定処理)
判定処理において実行される領域判定処理の動作について説明する。図12は、領域判定処理の動作を示すフローチャートである。
(Area judgment processing)
The operation of the area determination process executed in the determination process will be described. FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the area determination process.
図12に示すように、領域判定部106は、まず、スラット領域における日向画素の占める割合が日向領域閾値以上であるか否かを判定する(S501)。
As shown in FIG. 12, the
日向画素の占める割合が日向領域閾値以上ではない場合(S501,NO)、領域判定部106は、選択したスラット領域における日陰画素の占める割合が日陰領域閾値以上であるか否かを判定する(S502)。
When the proportion of the sunlit pixels is not equal to or greater than the sunlit area threshold value (S501, NO), the
日陰画素の占める割合が日陰領域閾値以上である場合(S502,YES)、日射制御部107は、開度制御部108に対して、選択された開口部領域に対応する電動ブラインド4について日陰制御を指示し(S503)、領域判定処理を終了する。
When the proportion of the shaded pixels is equal to or greater than the shaded area threshold value (S502, YES), the solar
一方、日陰画素の占める割合が日陰領域閾値以上ではない場合(S502,NO)、領域判定部106は、領域判定処理を終了する。
On the other hand, when the ratio occupied by the shaded pixels is not equal to or more than the shaded area threshold value (S502, NO), the
また、ステップS501の判断において、日向画素の占める割合が日向領域閾値以上である場合(S501,YES)、日射制御部107は、開度制御部108に対して、日向制御を指示し(S504)、領域判定処理を終了する。
Further, in the determination of step S501, when the ratio occupied by the sunflower pixels is equal to or greater than the sunflower area threshold value (S501, YES), the solar
このように、スラット領域について、日向画素、日陰画素が占める割合を領域閾値と比較することによって、窓面への実際の日射に基づく日射制御を行うことができる。また、日向画素、日陰画素の順に判定を行うことによって、日向制御、日陰制御の順にその指示が優先される。 In this way, by comparing the ratio occupied by the sun and shade pixels in the slat region with the region threshold value, it is possible to perform solar radiation control based on actual solar radiation to the window surface. Further, by performing the determination in the order of the sun pixel and the shade pixel, the instruction is given priority in the order of the sun control and the shade control.
(制御処理)
制御装置の全体動作において実行される制御処理の動作について説明する。図13は、制御処理の動作を示すフローチャートである。
(Control processing)
The operation of the control process executed in the overall operation of the control device will be described. FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the control process.
図13に示すように、まず、開度制御部108は、日向制御が指示されているか否かを判定する(S601)。
As shown in FIG. 13, first, the opening
日向制御が指示されていない場合(S601,NO)、開度制御部108は、日陰制御が指示されているか否かを判定する(S602)。
When the sun control is not instructed (S601, NO), the opening
日陰制御が指示されていない場合(S602,NO)、開度制御部108は、電動ブラインド4のスラット41を太陽位置に対応するスラット角に制御し(S603)、制御処理を終了する。
When the shade control is not instructed (S602, NO), the opening
一方、日陰制御が指示されている場合(S602,YES)、開度制御部108は、電動ブラインド4に対して日陰制御を実行し(S604)、制御処理を終了する。ここで、日陰制御は、スラット41のスラット角を水平状態として電動ブラインド4を全開状態に制御するものとするが、太陽位置に基づいて制御されたスラット角を所定量だけ開方向に制御するようにしても良い。
On the other hand, when the shade control is instructed (S602, YES), the opening
また、ステップS601の判断において、日向制御が指示されている場合(S601,YES)、開度制御部108は、電動ブラインド4に対して日向制御を実行し(S605)、後述するグレア処理を実行し(S606)、制御処理を終了する。ここで、日向制御は、直射を遮蔽しながら最大限の眺望が得られるようなスラット角に電動ブラインド4を制御するものとするが、太陽位置に基づいて制御されたスラット角を所定量だけ閉方向に制御するようにしても良い。
Further, in the determination of step S601, when the sun control is instructed (S601, YES), the
(グレア処理)
制御処理において実行されるグレア処理について説明する。このグレア処理は、日向制御後に実行され、室内で生じるグレアに対応して電動ブラインドを制御する処理である。図14は、グレア処理の動作を示すフローチャートである。なお、この処理においては、予め電動ブラインドが選択され、選択された電動ブラインドに対して日向制御が実行されているものとする。
(Glare processing)
The glare processing executed in the control processing will be described. This glare process is a process that is executed after the sun control and controls the electric blinds in response to the glare that occurs in the room. FIG. 14 is a flowchart showing the operation of glare processing. In this process, it is assumed that the electric blind is selected in advance and the sun control is executed for the selected electric blind.
図14に示すように、まず、グレア処理部109は、階調画像における反射鏡領域の画像を取得し(S701)、この反射鏡領域の画像に基づいて天空輝度を推定し(S702)、この天空輝度に基づいてグレア評価値を算出し(S703)、このグレア評価値がグレア閾値以上であるか否かを判定する(S704)。
As shown in FIG. 14, first, the
ここで、天空輝度の推定は、反射鏡領域内の全画素の輝度値の平均を算出することによってなされる。反射鏡領域内の各画素の輝度はそれぞれにバラつきが生じ得るが、これらの画素の平均を算出することによって、室外の天空の輝度を精度良く推定することができる。また、グレア評価値は、この天空輝度に所定の係数を乗じることによって調整された値であり、この所定の係数は、不快グレアが生じた場合にグレア評価値がグレア閾値を超えるような値に設定される。よって、グレア評価値は、反射鏡領域内の画素の輝度値と、グレア閾値が基づくスラット領域内の画素の輝度値とに基づく。 Here, the sky brightness is estimated by calculating the average of the brightness values of all the pixels in the reflector region. The brightness of each pixel in the reflector region may vary, but by calculating the average of these pixels, the brightness of the outdoor sky can be estimated accurately. Further, the glare evaluation value is a value adjusted by multiplying the sky brightness by a predetermined coefficient, and this predetermined coefficient is set so that the glare evaluation value exceeds the glare threshold value when unpleasant glare occurs. Set. Therefore, the glare evaluation value is based on the brightness value of the pixel in the reflector region and the brightness value of the pixel in the slat region based on the glare threshold value.
グレア評価値がグレア閾値以上である場合(S704,YES)、グレア処理部109は、不快グレアが生じたと判定して開度制御部108に対してグレア制御を指示し(S705)、開度制御部108がグレア制御を行い(S706)、グレア処理を終了する。ここで、グレア制御は、日向制御により制御された開度に対して、スラット41のスラット角を所定量だけ閉じる方向に変動させる制御である。
When the glare evaluation value is equal to or higher than the glare threshold value (S704, YES), the
一方、グレア評価値がグレア閾値以上ではない場合(S704,NO)、グレア処理部109は、グレア処理を終了する。
On the other hand, when the glare evaluation value is not equal to or higher than the glare threshold value (S704, NO), the
上述したように、スラット領域内の画素の階調値を判定し、判定された画素が占める割合を判定することにより、電動ブラインド4のスラット41への日射が日向、日陰のいずれの状態にあるかを判定することができ、また、これらの状態に対応して電動ブラインド4を制御することができる。また、日向制御が実行された電動ブラインド4に対して、反射鏡領域内の画素より得られた天空輝度に基づくグレア制御を行うことにより、光量差を起因とする不快なまぶしさが生じる状況に対応することができる。
As described above, by determining the gradation value of the pixels in the slat region and determining the ratio occupied by the determined pixels, the solar radiation to the
以上、説明したように、本実施形態によれば、近隣建物や自建物に設置された庇、袖壁からの影響によって開口部61に影がかかったり、あるいは太陽からの直射が開口部61に照射されないにもかかわらず、近隣建物や地面からの影響によって開口部61に反射光が照射さたりする等、周辺環境の変化に対応したブラインドの制御が可能となる。また、撮像装置2を天井60に配してスラット41を撮像した画像に基づいて電動ブラインド4を制御することにより、電動ブラインド4の室内側に撮像装置2を配して開口部61を撮像した画像に基づいて電動ブラインド4を制御する場合に比較して、その制御精度の低減を防ぎつつ、室内の設備の設置位置の制約を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1 制御装置
2 撮像装置
4 電動ブラインド
5 反射鏡
12 記憶部
101 画像取得部
102 画像生成部
103 位置算出部
104 画素判定部
105 閾値設定部
106 領域判定部
107 日射制御部
108 開度制御部
109 グレア処理部
1
Claims (5)
前記建物の室内の天井において前記開口部と前記電動ブラインドとの間に設置され、前記電動ブラインドのスラットの少なくとも一部を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された生成画像を取得し、該生成画像における前記スラットに対応する領域であるスラット領域内の画素の階調値又は輝度値に基づいて前記電動ブラインドの開度を制御する制御装置と
を備える制御システム。 It is a control system for horizontal electric blinds installed in the opening of a building.
An imaging device installed between the opening and the electric blind on the ceiling in the room of the building to image at least a part of the slats of the electric blind.
Control to acquire the generated image captured by the image pickup apparatus and control the opening degree of the electric blind based on the gradation value or the brightness value of the pixels in the slat area which is the region corresponding to the slat in the generated image. A control system equipped with a device.
前記撮像装置は、前記スラットの少なくとも一部と前記反射鏡とを撮像し、
前記制御装置は、前記スラット領域における画素の階調値又は輝度値と、前記反射鏡に対応する領域である反射鏡領域における画素の階調値又は輝度値とに基づいて、前記電動ブラインドの開度を制御することを特徴とする、請求項1に記載の制御システム。 A reflector is further provided between the opening and the electric blind so that the outdoor sky is arranged in a posture that can be imaged by the imaging device through the opening.
The imaging device captures at least a part of the slats and the reflecting mirror.
The control device opens the electric blind based on the gradation value or the luminance value of the pixel in the slat region and the gradation value or the luminance value of the pixel in the reflecting mirror region which is the region corresponding to the reflecting mirror. The control system according to claim 1, wherein the degree is controlled.
スラット領域内の画素の階調値又は輝度値と所定の階調値又は輝度値を示す画素閾値との比較に基づいて、前記画素を所定の日射状態に属する画素である日射画素と判定する画素判定部と、
前記スラット領域に占める前記日射画素の割合が所定の割合を示す領域閾値以上である場合、前記スラット領域が前記所定の日射状態に属すると判定する領域判定部と、
前記スラット領域が前記所定の日射状態に属すると判定された場合に前記電動ブラインドを前記所定の日射状態に対応した開度に制御する日射制御部とを備えることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の制御システム。 The control device is
A pixel that determines that the pixel is a solar radiation pixel that belongs to a predetermined solar radiation state based on a comparison between the gradation value or the luminance value of the pixel in the slat region and the pixel threshold indicating a predetermined gradation value or the luminance value. Judgment unit and
When the ratio of the solar radiation pixels to the slat region is equal to or higher than the region threshold value indicating the predetermined ratio, the region determination unit for determining that the slat region belongs to the predetermined solar radiation state.
1. The control system according to claim 2.
前記反射鏡領域内の画素の階調値又は輝度値に基づいてグレア評価値を算出し、該グレア評価値が前記スラット領域における画素間の階調値又は輝度値の差に基づいて設定されたグレア閾値以上である場合、前記電動ブラインドにおいて不快グレアが発生していると判定し、不快グレアが発生していると判定した場合に前記電動ブラインドを不快グレアに対応した開度に制御するグレア処理部とを備えることを特徴とする、請求項2に記載の制御システム。 The control device is
The glare evaluation value was calculated based on the gradation value or the brightness value of the pixels in the reflector region, and the glare evaluation value was set based on the difference in the gradation value or the brightness value between the pixels in the slat region. When it is equal to or higher than the glare threshold, it is determined that unpleasant glare has occurred in the electric blind, and when it is determined that unpleasant glare has occurred, the glare process for controlling the electric blind to an opening corresponding to the unpleasant glare. The control system according to claim 2, further comprising a unit.
前記建物の室内の天井において前記開口部と前記電動ブラインドとの間に設置された撮像装置により前記電動ブラインドのスラットの少なくとも一部を撮像し、撮像した生成画像を取得し、該生成画像における前記スラットに対応する領域であるスラット領域内の画素の階調値又は輝度値に基づいて前記電動ブラインドの開度を制御する制御方法。 It is a control method for horizontal electric blinds installed in the opening of a building.
At least a part of the slats of the electric blind is imaged by an image pickup device installed between the opening and the electric blind on the ceiling in the room of the building, and the imaged generated image is acquired. A control method for controlling the opening degree of the electric blind based on the gradation value or the brightness value of the pixels in the slat area, which is a region corresponding to the slat.
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