JP2011013036A - Device for determining presence or absence of direct light, device for controlling electric blind, method for determining presence or absence of direct light and method for controlling electric blind - Google Patents
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Abstract
【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。
【選択図】図1There is provided a direct light presence / absence judgment device that is easy to maintain and can accurately judge the presence or absence of direct light.
Imaging means 2, 3 and 4 for taking a sky image of the whole sky at regular intervals, a luminance distribution calculating means 5 for calculating a luminance distribution of the sky image, and a sun for calculating a sun position on the luminance distribution Position calculating means 5 and determining means 5 for determining the presence or absence of direct light based on the luminance distribution are provided.
[Selection] Figure 1
Description
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。 The present invention relates to a determination device that determines the presence or absence of direct light and a blind control device that controls a slat based on a determination result of the determination device.
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。
Taking sunlight into the room and using it as illumination light reduces the power consumption required for illumination and is also effective in reducing CO 2 emissions.
However, the brightness by direct sunlight of the sun greatly exceeds the level required for normal illumination. In addition, if direct light is introduced, useless radiant heat is introduced in the summer, which reduces the air conditioning effect.
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。 Therefore, when the sunlight to be taken into the room is controlled by an electric blind, it is necessary to efficiently take in the outdoor light while controlling the slat angle so as to block the direct light in fine weather.
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。 Some control devices for electric blinds have data on the altitude and azimuth of the sun for one year in advance, and a control device that automatically controls the slat angle to an angle that blocks direct light based on that data. Yes (see Patent Document 1). In such a control device, it is possible to prevent the direct light from entering the room by automatically controlling the slat at an angle that blocks direct light at each time.
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。 However, the angle of the slats is the same even during clear or overcast weather. It will be uncomfortable for you.
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。
Therefore,
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。
In the control device as shown in
In addition, when the sun is lowered, the difference between the detected illuminances of the first and second illuminometers becomes smaller, and the slats may not be rotated to an angle that blocks direct light despite the presence of direct light. For example, there is a problem that satisfactory detection accuracy is not ensured.
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。
Moreover, even if the detection accuracy at that time is high, the presence or absence of direct light frequently fluctuates depending on the weather conditions, and if the slats are rotated frequently, it is uncomfortable for the resident.
An object of the present invention is to provide a direct light presence / absence determination device that can appropriately determine the presence or absence of direct light. It is another object of the present invention to provide an electric blind control device that can appropriately block direct light without causing the occupant to feel uncomfortable.
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。 In Claim 1, the imaging means which images the sky image of the whole sky for every fixed time, the luminance distribution calculation means for calculating the luminance distribution of the sky image, and the solar position calculating means for calculating the sun position on the luminance distribution And determination means for determining the presence or absence of direct light based on the luminance distribution.
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。
According to a second aspect of the present invention, the determination means includes first determination means for determining the presence or absence of the direct light based on a difference between the luminance at the sun position and the luminance at a position other than the sun position.
According to a third aspect of the present invention, the determination means directly emits when the difference between the luminance at the solar position and the luminance at a position other than the solar position is continuously equal to or less than a first threshold value in a luminance distribution based on a plurality of sky images. There is provided a second determination unit that determines that there is no light and determines that there is direct light when the luminance distribution based on a plurality of sky images is not continuously below the threshold value.
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。
In
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。
In
According to a sixth aspect of the present invention, the first determination means compares the luminance at the solar position with the luminance on a line segment connecting the solar position and the zenith.
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。
According to a seventh aspect of the present invention, the first determination unit compares an average luminance of a circular luminance distribution image centered on the sun position with an average luminance on a circle centered on the sun position.
The determination means determines that there is direct light when detecting a luminance exceeding a third threshold from the luminance distribution, and direct light when detecting no luminance exceeding the third threshold. A fourth judging means for judging that there is none is provided.
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。
In a ninth aspect, the fourth determination means lowers the third threshold value when the solar altitude of the solar position is low.
According to a tenth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the determining means determines that there is direct light when the sun position and a position where the luminance reaches a peak in the luminance distribution match, and determines that there is no direct light when they do not match. Judgment means was provided.
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。
In
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。 In Claim 12, the said judgment means calculates the raise total brightness | luminance of the brightness | luminance on the sun locus | trajectory after the said sun position, and the total number of the rises, and there is direct light when this raise total brightness exceeds a 2nd threshold value And a seventh determination means for determining that there is no direct light when the total increase brightness does not exceed the second threshold value and the total number of increases does not exceed the fourth threshold value. .
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。 According to a thirteenth aspect of the present invention, the determination signal output from the direct light presence / absence determination device according to any one of the first to ninth aspects is received, and the slat is formed at an angle that blocks the direct light based on the determination signal that the direct light is present. And a controller that rotates the slat to an angle that allows external light to be taken in based on a determination signal that there is no direct light.
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。 In claim 14, when the first determining means for determining the presence or absence of the present direct light and when the first determining means determines that the current direct light is not present, when the brightness fluctuations other than the sun position are large, semi-clear weather And a third judging means for judging.
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。 In the fifteenth aspect, the first determination unit includes an imaging unit that captures a sky image of the whole sky at regular intervals, a luminance distribution calculation unit that calculates a luminance distribution of the sky image, and a sun on the luminance distribution. A solar position calculating means for calculating a position; and determining the presence or absence of the current direct light based on the luminance distribution, wherein the third determining means is a total rising luminance on a solar trajectory after the sun position. Calculating a semi-sunny sky when the increased total luminance exceeds a second threshold, and determining that there is no direct light when the increased total luminance does not exceed the second threshold. Prepared.
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。 In Claim 16, the sky image of the whole sky is imaged for every fixed time, the luminance distribution of the sky image is calculated, the sun position and the sun locus on the luminance distribution are calculated, and the direct light is calculated based on the luminance distribution. Determine the presence or absence.
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。
In the seventeenth aspect, the presence / absence of the direct light is determined based on the difference between the luminance at the solar position and the luminance at a position other than the solar position.
In claim 18, it is determined that there is no direct light when the difference between the luminance at the sun position and the luminance at a position other than the sun position is continuously below a first threshold in a luminance distribution based on a plurality of sky images. When the luminance distribution based on a plurality of sky images is not continuously below the threshold value, it is determined that there is direct light.
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。 In claim 19, the rising total luminance on the solar trajectory after the sun position is calculated, it is determined that there is direct light when the rising total luminance exceeds a second threshold, and the rising total luminance is the second When the threshold is not exceeded, it is determined that there is no direct light.
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。
In
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。 According to a twenty-first aspect of the present invention, when the third determination means determines that the luminance variation on the solar locus after the sun position is large, the slat is rotated to an angle that blocks direct light.
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。 According to the present invention, it is possible to provide a direct light presence / absence determination device that is easy to maintain and can accurately determine the presence or absence of direct light.
(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。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a blind control device including a direct light presence / absence determination device. In the direct light presence / absence determination device 1, a
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。
The
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。
The
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。
In the electric
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。
Then, the determination signal output from the
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。
Specifically, when a determination signal indicating clear sky is input from the
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。
The
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。
The
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。 In FIG. 2, the sun locus A indicates the summer solstice, the sun locus B indicates the spring and autumn minutes, and the sun locus C indicates the winter solstice. The sun trajectory for each imaging day of the year sequentially moves from sun trajectory A to C.
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。
Next, the operation of the
Based on the start of the operation of the
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。 Next, a brightness distribution image is created based on the sky image data (step 3), and the sun locus corresponding to the shooting date and the sun position corresponding to the shooting time are calculated (step 4). Here, the luminance distribution image P at the shooting time as shown in FIG. 4, the sun locus SO of the shooting date, and the sun position S at the shooting time are obtained. The sun locus SO and the sun position S may be calculated at the start of the operation on each shooting day, or may be calculated, for example, every week and stored in the memory 6 and read from the memory 6 at each shooting time.
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。
Next, the brightness of the sun position S is compared with the brightness of all other parts on the brightness distribution image P (step 5). Then, when the brightness of the sun position S is higher than the preset threshold value than the brightness of all other parts, it is judged as sunny (steps 6 and 7), and a judgment signal indicating sunny is sent to the
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。
Here, the brightness at the sun position S is the average brightness of pixels corresponding to the sun diameter. Further, the threshold value in
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。 In Step 6, when there is at least one other portion where the luminance at the solar position S is equal to or less than the threshold value, that is, when there is a portion having a small luminance difference from the solar position S, the processing proceeds to Step 8. .
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。
In
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。
If the count value N has not reached the upper limit value X in
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。
If it is determined that the weather is sunny in
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。 And when the brightness | luminance difference of the sun position S and another part is small, it transfers to step 8 and 9, and when the count value N becomes equal to the upper limit X by repetition of such operation | movement, it transfers to step 11.
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。
In
FIG. 11 shows an example of a captured sky image, and FIG. 12 shows an example of a luminance distribution image calculated from the sky image data.
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。 FIG. 5A is a graph showing the luminance distribution on the solar locus SO of the luminance distribution image P at 9 o'clock, 11 o'clock, 13 o'clock and 15 o'clock on a cloudy day when the sky is almost covered with clouds. In the figure, the vertical axis represents the luminance per unit area of the sky (unit cd / m 2 , cd is candela), and the horizontal axis represents the pixel (pixel) position in the X-axis direction on the sun locus SO. As shown in the figure, the brightness fluctuation on the sun trajectory is relatively small during cloudy weather.
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。 The increased total luminance is a luminance obtained by adding only the amount of increase in luminance after the current sun position on the sun trajectory SO, and the increased total luminance after the current solar position during cloudy weather shown in FIG. 5A is small. Become.
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。 FIG. 5B is a graph showing the luminance distribution on the solar locus SO of the luminance distribution image P at 9 o'clock, 11 o'clock, 13 o'clock, and 15 o'clock on clear days with almost no clouds in the sky. As shown in the figure, the peak value PC increases at the sun position during fine weather, and the luminance on the sun locus SO decreases almost smoothly toward the sunset position after the current sun position. Therefore, when the weather is fine, the increased total luminance is small.
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。 FIG. 5C is a graph showing the luminance distribution on the sun locus SO of the luminance distribution image P at 9 o'clock, 11 o'clock, 13 o'clock, and 15 o'clock on a semi-clear day in which clouds are scattered in the sky. As shown in the figure, since the sun appears and disappears depending on the time in semi-fine weather, there are a time when the peak value PC is high at the solar position, that is, a time when direct light is present, and a time when the peak value PC is not high, that is, a time when there is no direct light. And even if it is the time when the peak value PC becomes high in the solar position (time when the direct light exists) at the solar position SO, the brightness fluctuation on the solar locus SO increases at a position other than the solar position. Since there is a spot (cloud) where the brightness increases, the total brightness increases when the weather is semi-clear.
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。 Fig.6 (a) shows an example of the change for every time of the raise total brightness | luminance from the sun position of a clear day and a semi-fine day to the sunset position. Increasing the total brightness Q1 of sunny day, almost while 2000 cd / m 2 is stable below, elevated total luminance Q2 day semi sunny in the range from around 2000 cd / m 2 to around 12000 cd / m 2 It changes a lot.
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。
In
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。
In step 12, it is determined whether or not the increased total luminance exceeds a preset lower limit value Y. Here, the lower limit value Y is set to 4000 cd / m 2, if increasing the total brightness exceeds 4000 cd / m 2 outputs a determination signal indicating the sunny to the
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。
In step 12, if the total increase brightness does not exceed 4000 cd / m 2 , it is determined that the cloud is uniformly covered with clouds from the sun position to the sunset position, and a determination signal indicating cloudiness to the
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。
With the direct light presence / absence determination device 1 and the electric blind control device configured as described above, the following operational effects can be obtained.
(1) On the brightness distribution image of the whole sky, it is possible to determine the presence or absence of direct light, that is, whether it is sunny or cloudy, by comparing the ratio of the brightness of the other part with respect to the brightness of the sun position S. Therefore, since the presence or absence of direct light can be detected without requiring a solar tracking device, maintenance management costs can be reduced.
(2) When a determination signal indicating clearness is output from the
(3) When the difference between the brightness of the sun position S and the brightness of other parts is small, only when a similar determination result is obtained with a brightness distribution image based on three or more consecutive imagings, cloudy weather is indicated A determination signal can be output. Therefore, even when the difference between the brightness of the sun position S and the brightness of other portions becomes small, it is possible to control so that the slat is not immediately opened. As a result, in the case of semi-clear weather dotted with clouds, the slats are not rotated horizontally even when there is no direct light temporarily, and frequent rotation of the slats can be prevented. .
(4) When the difference between the luminance at the sun position S and the luminance at other portions is small, the total increase luminance on the solar trajectory SO after the solar position S is calculated, and the total increase luminance is higher than the lower limit Y Can determine that the sky is semi-sunny with dots and output a determination signal indicating the clear sky. Therefore, it is possible to prevent the slats from being frequently rotated in the case of semi-fine weather dotted with clouds.
(5) When the total increase brightness is lower than the lower limit value Y, it is possible to output a judgment signal indicating cloudy weather and control the slats so as to incorporate outside light.
(Second embodiment)
In the first embodiment, in step 6 shown in FIG. 3, when the brightness at the sun position S is higher than the threshold value set in advance by the brightness of all other portions, it is determined that the weather is sunny. Such a comparison process may be performed.
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。
The average brightness W within a circle having a radius of 7.5 degrees centered on the sun position S is calculated, and the average brightness V on a circle having a radius of 17.5 degrees centered on the sun position S is calculated. . Then, W−V is compared with a threshold value. For example, when the threshold value is 100 cd / m 2 , if W−V is equal to or greater than the threshold value, it is determined to be sunny, and if less than the threshold value,
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。 FIG. 7A shows the malfunction rate with respect to each threshold value when the presence / absence of direct light based on the luminance difference is determined. In the figure, the malfunction rate E1 indicates the malfunction rate when the slat opens during clear weather, and the malfunction rate E2 indicates the malfunction rate when the slat closes during cloudy weather.
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。 As indicated by the malfunction rate E1, the lower the threshold value, the lower the malfunction rate at which the slats open in fine weather, but it can be suppressed to about 5% as a whole. Further, as shown in the malfunction rate E2, the lower the threshold value, the higher the malfunction rate that causes the slats to close during cloudy weather. However, if the threshold value is set to 100 cd / m 2 or more, malfunction will occur. Can be substantially prevented.
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。 Incidentally, FIG.7 (b) shows the malfunction rate when determining the presence or absence of direct light using an illuminance difference like the prior art example. In this case, as shown in the malfunction rate E1, as the threshold value is set lower, the malfunction rate at which the slat opens in fine weather can be lowered, but the malfunction rate as a whole increases to about 20%. .
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。 When the solar altitude in the morning or evening is low, as shown in FIG. 8, the average brightness W is within a range of a radius of 7.5 degrees centered on the sun position S and the brightness of the range AR1 in the circular brightness distribution image. The average of is calculated.
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。 Similarly, the average luminance V is a radius of 17.5 degrees centered on the sun position S, and the average luminance on the circle of the circular luminance distribution image AR2 is calculated. With such a calculation method, an accurate luminance difference can be calculated. Moreover, when the building B shown in FIG.11 and FIG.12 overlaps in a circle, the part which overlaps in a circle is excluded beforehand.
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。 Further, as shown in FIG. 9, the average luminance W in a circle in a range AR3 having a radius of 7.5 degrees centered on the sun position S and a radius 7.5 centered on a position away from the sun position S by a predetermined angle. The average luminance V within the circle of the degree range AR4 may be calculated, and these luminance differences may be compared with a threshold value.
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。
In this embodiment, in addition to the operational effects obtained in the first embodiment, the following operational effects can be obtained.
(1) By comparing the luminance difference between the average luminance W and the average luminance V with a threshold value, it is possible to improve the accuracy of determining the presence or absence of direct light.
(2) When the solar altitude is low, the average luminance W and the average luminance V are calculated using only the luminance values within the range of the luminance distribution image, so that the accuracy of the average luminance W and the average luminance V can be improved.
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。
You may implement the said embodiment in the following aspects.
-In step 6 of 1st embodiment, the brightness | luminance of the sun position S and the brightness | luminance on the solar locus SO may be compared, and the presence or absence of direct light may be judged. Compared with step 6 of the first embodiment, the load on the
-It replaces with
When the solar altitude in the morning and evening is low, the luminance peak on the solar locus SO is low. Therefore, as shown in FIG. 10, the threshold value T may be changed in proportion to the solar altitude in the morning and evening.
In
-Although the increase total brightness | luminance was calculated in
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。
As shown in FIG. 6 (a), the judgment of only the total number of rises is 9 o'clock, 11 o'clock, and 15 o'clock, and the rise total luminance is 4000 cd / m 2 or less. is there. Therefore, it is determined whether or not the total number of ascents (see FIG. 6B) exceeds a threshold value (for example, 17 times) between step 12 and step 13; If not, it is judged cloudy. Then, based on the number of times of brightness increase Q4 on a semi-clear day, it can be determined that it is sunny (half-sky weather with a mixture of clouds and sunny) at 9 o'clock, 11 o'clock, and 15 o'clock, so the accuracy can be further improved. it can. Further, the threshold value may be lowered toward sunset. In this way, if the number of brightness increases is large, it can be determined that the weather is semi-sunny with dotted clouds.
-You may reduce the lower limit Y of a raise total brightness | luminance toward sunset time.
The processing operation of the
The
-In 1st and 2nd embodiment, it may judge that it is cloudy at the time of transfering from step 6 to step 8, and you may abbreviate | omit
In the
In the
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。
Comparison with brightness other than the sun position and brightness fluctuation can be identified in a wider range than the sun trajectory. Furthermore, in addition to the line segment L2, a line segment that intersects the line segment L1 at an angle of 45 degrees or 135 degrees is added, and the total rise brightness and the total number of rises from the end toward the zenith Z are calculated for the line segment. Then, by comparing them with the threshold value, it is possible to further take the determination accuracy.
In
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。
Further, in addition to this processing, instead of the sun trajectory after
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。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Direct light presence determination apparatus, 2 ... Imaging means (fisheye lens), 3 ... Imaging means (shutter unit), 4 ... Imaging means (image sensor), 5 ... Luminance distribution calculation means, solar position calculation means, 1st-1st Seven judgment means (CPU), 8 ... main controller, 11 ... blind controller.
Claims (21)
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。 Imaging means for capturing a sky image of the whole sky at regular intervals;
A luminance distribution calculating means for calculating a luminance distribution of the sky image;
Solar position calculating means for calculating the solar position on the luminance distribution;
A direct light presence / absence determining apparatus comprising: a determination unit that determines presence / absence of direct light based on the luminance distribution.
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。 The determination means includes
The direct light presence / absence judgment device according to claim 1, further comprising first judgment means for judging the presence / absence of the direct light based on a difference between the brightness of the sun position and the brightness other than the sun position.
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。 The determination means includes
When the difference between the brightness of the sun position and the brightness other than the sun position is continuously below the first threshold in the brightness distribution based on a plurality of sky images, it is determined that there is no direct light, and a plurality of sky images 3. The direct light presence / absence judging device according to claim 2, further comprising a second judging means for judging that there is direct light when the luminance distribution based on is not continuously below the threshold value.
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。 The determination means includes
Calculate the total rising brightness on the solar trajectory after the sun position, and determine that there is direct light when the total rising brightness exceeds the second threshold, and the total rising brightness exceeds the second threshold. The direct light presence / absence judging device according to claim 3, further comprising third judging means for judging that there is no direct light when not exceeding.
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。 The determination means includes
Calculate the total number of rises in luminance on the solar trajectory after the sun position, and determine that there is direct light when the total number of rises exceeds the fourth threshold, and the total number of rises is the fourth threshold. The direct light presence / absence judging device according to claim 3, further comprising sixth judgment means for judging that there is no direct light when the value is not exceeded.
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。 The determination means includes
Calculate the total increase in luminance and the total number of increases on the solar trajectory after the sun position, determine that there is direct light when the total increase luminance exceeds a second threshold, and the total increase luminance is The seventh determination means for determining that there is no direct light when the second threshold value is not exceeded and the total number of rises does not exceed the fourth threshold value. Direct light presence / absence judgment device.
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。 A first determination means for determining the presence of current direct light;
When the first determining means determines that there is no current direct light, it comprises third determining means for determining that the sky is semi-sunny when the luminance fluctuations other than the sun position are large. apparatus.
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。 The first determination means includes
Imaging means for capturing a sky image of the whole sky at regular intervals;
A luminance distribution calculating means for calculating a luminance distribution of the sky image;
Solar position calculating means for calculating the solar position on the luminance distribution;
Determining the presence or absence of current direct light based on the luminance distribution,
The third determination means includes
Calculate the total rising brightness on the solar trajectory after the sun position, determine that the total rising brightness exceeds a second threshold value, and that the total rising brightness exceeds the second threshold value. The direct light presence / absence judgment device according to claim 14, further comprising: determining that there is no direct light when not exceeding.
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。 Take a sky image of the whole sky at regular intervals,
Calculating the luminance distribution of the sky image;
Calculate the sun position and sun trajectory on the luminance distribution,
A method for determining the presence / absence of direct light based on the luminance distribution.
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