JPS60236403A - シヤツタ制御装置 - Google Patents

シヤツタ制御装置

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Publication number
JPS60236403A
JPS60236403A JP60081214A JP8121485A JPS60236403A JP S60236403 A JPS60236403 A JP S60236403A JP 60081214 A JP60081214 A JP 60081214A JP 8121485 A JP8121485 A JP 8121485A JP S60236403 A JPS60236403 A JP S60236403A
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JP
Japan
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shutter
light
inv
slats
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP60081214A
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English (en)
Inventor
牧野 純三
彰 山田
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RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by RCA Corp filed Critical RCA Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/80Arrangements for controlling solar heat collectors for controlling collection or absorption of solar radiation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B9/26Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds
    • E06B9/28Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds with horizontal lamellae, e.g. non-liftable
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
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    • E06B9/28Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds with horizontal lamellae, e.g. non-liftable
    • E06B9/30Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds with horizontal lamellae, e.g. non-liftable liftable
    • E06B9/32Operating, guiding, or securing devices therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Sustainable Energy (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Operating, Guiding And Securing Of Roll- Type Closing Members (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は、建造物等の構造体に設けられた窓や明シと
シ用開口を通”る光を制御するシャッタの″制御方式に
関するものである。
〔発明の背景〕 − 米国特許第4396831 @(特開昭57−’7’4
491号に対応)には、シャッタを通過する光の強きの
増減に応じてシャッタの開閉を制御する方式が示されて
bる。このシャッタ制御はシャッタの各スラット(板)
を互いに平行な回転軸を中心に回転させること忙よつ、
て行な、われる。 ゛このような制御方式と共に用いる
ことのできるシャッタの構造が米国特許第4435(1
6号(特開N 58−191890号に対応)に開示さ
れている。この米国特許のシャッタのスラットは比較的
広い表面を持った薄い素子である。スラットが相互に重
畳するような第1の向きに、これらスラットを回転させ
ると、シャッタが閉じられる。また、このスラットを第
1の向きから回転させると、スラットの表面か互いに離
れてその間を光か通過する。
シャッタが最も多く光を通すのは、スラットの主表面が
太陽光線と平行になった時である。この米国特許に開示
された構造以外のシャッタにも上記制御方式は使用可能
である。
米国特許第4396831号に開示の制御方式はスラッ
トを第1と第2の動作方向、すなわち、「閉」方向と「
開」方向に動かすことができる。この「閉」及び「開」
という動作方向に付した語は、それぞれの意図された作
用を表わすものである。
「閉」命令によって、制御装置はそのスラットをfal
の向きに向けて第1の方向に動かす。この方向へのスラ
ットの運動は、スラットの主表面(広い表面)か太陽光
線に対してよシ直角に近づく(すなわち、太陽光線に対
してよ多平行でなく々る)向きをとシ、従って、シャッ
タを通る光を減少させる結果を意図したものである。一
方、「開」方向の命令によシ、制御装置はスラットを第
2の方向に動かして、その主表面が太陽光線とよシ平行
に近くなるように意図した向きをとるようにする。いず
れの場合にも、この制御装置は建物内の光のレベルが所
要レベルに々るか、又は、スラットがその回転限界に達
するかするまで、シャッタの運動を継続させる。
上述の型のシャッタか建物の天窓に取付けられる場合、
スラットの回転軸(従って、「開」及び「閉」方向)の
太陽のたどる径路に対する向きが異ることがある。ある
取付は方をすると、「閉」命令によってスラットの主表
面は太陽のたどる東から西への方向と反対の西から束の
方向へ動く(即ち、スラットの主表面の拡がシを西から
東へスイープする)。
上記の例では、スラットは、初め、太陽が昇る5時、ま
た、装置がシャッタの制御を開始する時は第1の向きを
とっている。制御の開始と同時に制御装置が建物にもつ
と光を入れるようにという命令に応答して、「開」命令
を出し、その命令によって、制御装置はスラットを太陽
光線に対してよ)平行に近くなるまで回転させる。その
日−日を通じて、この後「閉」命令が出されると、装置
はスラットを第1の位置(即ち、シャッタが完全に閉じ
てしまう向き)にまで回転させる。即ち、この例におい
ては、「開」命令と「閉」命令はシャッタに、その「開
」及び「閉」で表わされている作用を行なわせる。
第2の例においては、シャッタの取付けの向きか上記第
1の例における場合と180回転している。
この場合は、「開」命令によってシャッタのスラットは
西から東の方向に動くことになる。そして、この第2の
例では、制御装置は、初めから、スラットをその主表面
が太陽光線に対して充分平行に々る位置C向き)に回転
させた状態にあると考えることかできる。従って、この
後、日中!太陽が東から西へ動くにつ、れて)、「開」
命令か出されると、それによって制御装置はスラットを
更に束 ・に向けて動かす。このような場合は、「開」
命令はスラットをその主表面が太陽光線に対してよシ直
角に近くなるような位置に回転させ、従って、シャッタ
を通過する光が少なくなる。これは、命 ′令の意図す
る目的と反対である。
以上2つの例は、「閉」及び「開」命令のみに応答して
シャッタのスラットを太陽の径路に関して定まっていな
い方向に回動させる型式のシャッタ制御方式に特有の問
題点を例示している。この問題の説明のために、建物の
天窓に設けた水平方向に拡がる開口中にシャッタを装置
した例を挙げたが、同じ問題は垂直に拡がる窓にシャッ
タを取付けた場合にも生じる。
以下のこの発明の推奨実施例の説明中罠示きれてhるよ
うに、この発明は上述した問題を2つの独立した信号を
用いてシャッタのスラットの向きを制御するという方法
で解決した。2つの信号のうちの一方は1例えば、建物
内の光の所望レベルに対して、例えば、シャッタを通し
て建物中に導入される光の量を表わす。゛他方の信号は
太陽のその時の位置に対するシャッタのスラットの向き
を表わす。
以下の説明で明らかとなるか、シャッタを「閉」しる又
は「開」くための命令によシ、少なくとも最終的には、
太陽のたどる径路に対する(建物開口中における)シャ
ッタの向きには関係々く選ばれる一方向にスラットを回
動させることによシ、建物に入る光の蛍が減少又は増加
する。シャッタ素子(例えば、上述したようシスラット
)を通って入る光の量を、シャッタ素子に対する入射光
の方向の検出上は別に検出することによシ、(a)シャ
ッタを「開」けという命令によシスラットは時計方向又
は反時計方向のいずれかの方向に回転し、(b)シャッ
タを「開丁〈ために、あるいは「閉」時計方向)に回転
する。
〔発明の概要〕
この発明による制御方式は、シャッタ素子のその時の向
きに対するC太陽からの)入射光の方向に応答する第1
の制御手段を備えている。この第(ジの制御手段は、シ
ャッタを通して最大量の光を通過させるシャッタ素子の
所定の向きからのその時の素子の向きの角偏位の方向を
表わす第1の信号(又は第1の信号の組)を発生する。
上記の所定の向きとは、シャッタ素子の幅広の面C主面
)が太陽光線と平行になる向きである。後述するように
、シャッタの残シの部分に対して上記所定の向きが太陽
の動きと共に変化するということは。
この制御装置のシャッタ制御性能に何ら影響しない。
この発明を実施した装置は、更に、シャッタを通過した
光の強度に応答する独立した第2の制御手段を備えてお
シ、この第2の制御手段は、(a)その時シャッタを通
過する光の量か(b)所要の通過光量に対してどの方向
に相違しているか(即ち、過剰か、不足か)を表わす第
2の信・号(又は第2の信号の組)を発生する。
更に、この発明による装置は上記第1及び第2の信号に
応答して、シャッタ素子への入射光の方向に対するシャ
ッタ素子の向きを調整する駆動手段を備えている。この
駆動手段は、その時シャッタを通過した光の量と所望の
光強度との差が減少する方向に、シャッタ素子を回転さ
せる。この駆動手段によるシャッタ素子の回転は所望量
の光がシャッタを通過するようになるが、素子が所定の
向きまで駆動されるまで続く。
〔実施例の説明〕
第1図を参照すると、透明又は半透明のドーム12を有
する天窓1oが屋内16に太陽光線15を入れるように
建物の屋根14に設けられている。シャッタ18は互い
に平行な軸2iを回転軸として回動する複数のスラット
20を備えている。シャッタ18の構造は任意で、前述
の米国特許第4435920号に開示の構造と同様にす
ることができる。
前記米国特許第4435920号の第2図に示されてい
るシャッタ構造の一部か第2図に示されている。第2図
に示すシャッタの全体的構造及び動作の詳細は前記米国
特許のものと同様である。
シャッタ18は第4図の回路を備えた電子制御装置によ
って自動的に制御される。フォトレジスタ(光導電セル
) PCIとPO2が、後で詳述するように、軸22と
平行な軸21を回転軸として回転できるヨウにシャッタ
18に取付けられている。フォトレジスタPCI、PO
2及びPO2は第1図に示すドーム12の下に設けられ
、シャッタ18を通過した太陽光線ではなく、直接太陽
光線15を受ける。第4のフォトレジスタPCBがシャ
ッタ18の下方に設けられていて、シャッタ18を通シ
かつこれによって調節される光を感知する。PO2とP
O2はシャッタ18に対して一定の関係で固定されてい
る。例えば、これらのフォトレジスタPCBとPO2は
屋根14に固定されたシャッタのフレーム(符号32で
表わす)に固定してもよい。
第4図に示す回路は1例えば直流駆動型のモ−タMを制
御する。モータMは第1図のスラット20を開いたシ閉
じたシするための所定の方向に回転する。スラットの開
閉はフォトレジスタPCI〜PC4に入射する光線15
の強度に応じて行なわれる。スラットの開閉は、以下に
詳述するが1部分的には。
スラット20の向きに対する光の相対的な方向によっテ
行なわれる。スラットの主表面は最大量の光を通すため
には、太陽光線15と(・は;ぼ′平行になるように配
置される。フォトレジスタPClトPC2及ヒ第4図の
回路は、日中、太陽が空を横ぎって動く時にスラットを
最大光量通過状態に置いてその状態に維持する太陽追跡
装置として働くことができる。
制御装置はモータMによってシャッタmat−閉り。
る、即ち、スラット20の主表面が太陽光線に対してよ
シ直角に近づくようにする。あるいは、必要とあれば、
フォトレジスタPC3に入射する光の強度力;ある、所
定の設定可能な閾値レベルを超えた時に、スラットが最
閉止位置においてその端縁部が互いに重々シあうまで、
スラットを回動させる。
上記の[値レベルはフォトレジスタPCIとPO2に入
射する光の強度レベルよシも低い光強度値に設 ′定で
きる。以下に述べるように、前記米国特許第43943
831号に開示されている装置の場合とは対照的に、シ
ャッタを開くための運動方向は時計方向(CW)3反時
計方向(CCW)のいずれか一方に選ばれる。
制御装置はモータMをしてシャッタを開かせる。
即ち、モータMはフォトレジスタPC3に入射する光の
強度が所定の設定可能な閾値レベルよシも低く々つた時
に、スラットの主表面が太陽光線によシ平行になるよう
にスラットの向きを調整する。
シャッタの回転方向の選択は、後述するように。
光線15の方角に対するスラット20の主表面の向きに
応じて行なわれる。
フォトレジスタPC4は入射光か夜の始まシを表わすレ
ベル以下になった時を検出する。例えば。
夜の初めでフォトレジスタPC4が感知する光の強度の
レベルは10ルクス以下とすることができる。
フォトレジスタPC4への光がこのレベル以下になると
、このフォトレジスタPC4を含む第4図の回路が自動
的にフォトレジスタPCI〜PCBの作用に優先して働
き、シャッタ18をスラット20の端縁が互込に重なシ
合う完全閉位置まで閉じさせる信号全発生する。シャッ
タ18が完全に閉じられることによシ、ドーム12を通
じた建物内部16からの放熱を防止することができ、従
って、エネルギの節約を行うことができる。
フォトレジスタPCI −PO2はその抵抗値が素子に
入射する光強度が変化すると、その変化とは逆の方向に
変化する素子である。この実施例では、フォトレジスタ
PC1とPO2は同様のものとすることができる。フォ
トレジスタPCI〜PC4は例えば、硫化カドミウム(
CdS)を含むもので、例えば、検出される光強度が約
10ルクスの時、約10MΩの抵抗値を持ち、また、光
強度か約7000ルクスの時は約1.OKΩの抵抗値を
持つものを用りることかできる。可′変抵抗器VRIと
VR,2の値はフォトレジスタPC3とPO2の抵抗値
の範囲内の値にセットすることができる。
第2図において、各スラツ)20(2点鎖線で示す)は
互いに平行な駆動機構26と28に取付けられている。
駆動機構26は符号32で代表するシャッタフレームに
固定されたブラケット30を有し、同様に、駆動機構2
8はシャッタフレーム32に固定されたブラケット34
を備えている。第2図にその一部が示されている駆動機
構26は2つの互いに平行な接続リンク38と40及び
リンク38と40の各両端に設けられた2個の回動リン
ク36(その一方のみが図示されている)とを備えてい
る。リンク36はブラケット30に回動可能に軸支され
ている。リンク38と40はそれぞれの端において回動
リンク36に回動可能に接続されている。リンク36が
軸21を中心に矢印42で示す方向に回動することによ
シリンジ38と48が動く。
リンク38と40には複数の軸受開口(図示せず)が等
間隔で設けられており、それぞれのリンク38゜40中
の開口はリンク36の長さ方向と平行な方向に整列して
いる。リンク36がその回転軸21を中心にして矢印4
2の方向に回転すると、整列した開口も軸21に平行な
それぞれの回転軸22を中心に回動する。この構成につ
いては、前述した米国特許第4435920号明細書に
詳述されている。
駆動機構28の構造は機構26と同様である。回動リン
ク46(一方のみ図示)はリンク36と対応し、かつリ
ンク36と同じように離隔した枢軸が設けられている。
リンク48と50がそれぞ九リンク38と40に対応し
、リンク38と40中の軸受開口と同じように間隔を置
いて配置された軸受開口及び枢軸とを備えている。駆動
機構28のリンク48と50中の整列した軸受開口の各
対は機構26の整列軸受開口対と共に開口セットを形成
して、スラットを支持する。
スラット20は、例えばピアノ線のような比較的剛性の
ワイヤブラケットによってリンク38.4o。
48及び50に回動可能に取付けられている。ブラケッ
トのワイヤの端部はブラケットから延びて、リンク38
.40.48.50に設けられた軸受開口(図示せず)
に整合するピボットピンを形成する。この構造は前述の
米国特許第4435’J20号に詳細が示されている。
駆動ロッド52がリンク36をリンク46に接続してい
る。軸21を中心にした矢印42の方向への駆動コンド
520回転によシ、リンク36と46が回動する。
リンク36と46が回動する吉リンク38.40.48
.50が動いて、スラット20をそれぞれの@22を中
心に回動させる。駆動ロッド52にはギヤ54が取付け
られておシ、モータMによって駆動されるウオームギヤ
56に係合している。モータMは前述の米国特許第43
96831号におけると同様、バッテリ駆動されるもの
でもよいし、あるいは、外部電源C図示せず)により駆
動してもよい。ウオームギヤ560回転によワイヤ54
か回転し、それによって駆動ロッド52か回転する。コ
ンド520回転によって、リンク36と46が、シャッ
タフレーム(図示せス)に固定された固定ブラケット3
0と34に対して回動する。
第2図と第3図に示すように、光検出構造62はロッド
等よシなる支持体64に固定された光検出器構体66を
備えている。支持体64は、軸21を回転中心として矢
印42の方向に回動できるように駆動ロッド52に取付
けられている。第3図においては、光検出器構体66は
剛性■字形板状部材68を含んでおシ、板状部材68は
互いに角度βをなす面内にある第1と第2の脚状部70
と72とを持つ。板状部材68は支持体64に固定され
ている。フォトレジスタPCIが脚状部70に、また、
フォトレジスタPC2が脚状部72に取付けられている
。不透明なチューブ74がPClを完全に包囲するよう
に脚状部70に固定されておシ、また同様のチューブ7
6がPO2を包囲して脚状部ワ2に取付けられている。
チューブ94と76はそれぞれ中心軸78と80とを持
ち、これらの軸は脚状部70と72の面に直角となるよ
うに配置されている。角βの2等分線82は軸21と交
わる。
光検出構造62のチューブ74と76は、太陽光線15
の方向に対する相対的な向きに関するフオ)L/レジス
タ感度を向上させる。例えば、フォトレジスタPCIと
PO2は、各々その軸?8又は80が光線15に平行に
なった時、最小の低抗値、約10 Ωを呈する。角βを
120°とすると、 PCIとPO2は、それぞれのチ
ューブが光線15と平行な向きから90°回転した向き
を取る時に高い抵抗値、約lOΩ、を呈する。この高い
抵抗値は、角βが大きくなれば。
この実施例では、それに伴ってフォトレジスタの向きが
よシ太陽の方を向くために低くなる。
第2図と第3図に示す装置の動作において、モータMが
付勢されてウオームギヤ56が回転し、ギヤ54を介し
て駆゛動ロッド52が回転する。これによって、リンク
36と46が矢印42で示す方向の一方に回動する。こ
の回動によってリンク38.40.48及び50が対応
する方向に動く。リンク38.40.48.50の連接
によシ、スラット20がロッド52の軸21と平行な軸
22を中心に矢印42で示す方向に回動する。
このようにして、スラット20はその完全閉鎖位置から
完全開放位置を通って反対側の完全閉鎖位置まで回動す
ることができる。第2図に2点鎖線で示したスラット2
0は完全開放位置にある状態である。ロッド52の回動
は光検出器構体66の軸82を軸21を中心として、ス
ラット20の方向42への回動と同期しかつ平行関係を
もって回動させることになる。
構体66は第2囚に示すように、その軸82がスラット
20の主表面と平行になるようにロッド52に取付けら
れている。従って、スラット20は、光線が軸82に平
行となる時、即ち、軸82が光源と交わる時に最大量の
光を通過させる。この中心1iJ82に対する脚状部ワ
〇七72の角度は等しく、従って、この軸82に対する
フォトレジスタの軸78と80も互いに等しい(第3図
)。太陽光線15が軸82に平行にフォトレジスタPC
IとPO2に入射するとすれば、その時のPCIとPO
2の抵抗の相対的な値はほぼ等し′ 込。
第2図と第3図において、光検出器構体66が矢印42
で示す方向の一方に回転して、太陽光線と軸82とが平
行関係をとら々い位置に来ると、PCIとPO2の一方
が他方よシも多くの光を受けることになる。この時、各
抵抗値は異々るようになシ、このことは、スラット20
が最大入射光量以下の光しか通過させていkいことを意
味する。フォトレジスタPCIとPO2の抵抗値の差の
方向が入射光線15の方向に対するスラット20の向き
を示す。
第4図と第6図の回路のある部分は前述した米国特許第
4396831号に示されている同様の回路構成に対す
るものである。これらの回路部分の詳細はこの米国特許
明細書に説明されている。
第4図におりで、フォトレジスタPCIとPO2トは電
流制限抵抗R9を通して正の直流電圧源十■に、また、
電流制限抵抗R10を通して装置のアース点に、直列に
接続されておシ、分圧器を形成している。PClとPC
Hの接続点は抵抗R,12とR,13の接続点に接続さ
れている。フォトレジスタPC3と可変抵抗VRIか直
列に、電流制限抵抗R1を介して+Vに、電流制限抵抗
肛を介して装置のアース点にそれぞれ接続されている。
PCBとVR,lの接続点は抵抗R4とR5の接続点に
接続されている。フォトレジスタPC4か+Vと装置の
アース点との間に、可変抵抗vR2と直列に接続さ九て
いる。
4 :y バー タINV−1トINV −2ヲ含i)
点線86内 ゛の回路は、前記米国特許第439683
1号の第2図に示された回路中の同様に配置されている
素子と一般的に対応する。例えば、第4図の抵抗all
は上記米国特許における゛抵抗損に、キャパシ□りC3
はキャパシタC1に、抵抗R15′は抵抗損に、ダイオ
ードD7とD5はダイオードD4゛とD2にそitぞノ
L対応する。
従って、第4図の点線枠86内に示□した回路名動作は
、上記米国特許明細書中め同様゛素子について詳細に説
明されている動作とある点までは同じで。
ある。しかし、この出願の第4図におけるフォトレジス
タPC2は感知抵抗であるのに対し、上記米国特許にお
ける抵抗RBは手動設定可能なものである。いずれにせ
よ、これら2つの装置は可変抵抗素子であることに変り
はない。第4図の回路における電流制限抵抗R9とRh
oについては、上記米国特許では一般的な記述しかなさ
れていない。いずれにせよ、点線86内の回路は、以下
、表■を参照して詳述するように、PCIとPO2の相
対的″な抵抗値に従って、インバータINV−1とIN
V−2の出力にある論理レベルを生じさせる働きをする
第4図の点線枠88内の回路は、点線枠86内の回路と
比較すれはわかるように物理的にも動作においても点線
枠86内の回路と同様である。即ち1点線枠88内の回
路はPCBとVl(、lの相対的な抵抗値に応じた゛あ
る論理レベルをインバータINV−3とINV−4の出
力に発生する。これにつbても、後で表工を参照して詳
細に説明する。
フォトレジスタPC4と可変抵抗Vl(,2の接続点は
インバータINV−’7を介してダイオードD7、D8
、D3及びb4の陽極に結合されている。フオトレジス
I PO2トイ:y ハークINV−7ト1d、PO2
に入射する光が所定閾値以下になった時、例えば、夜に
なった時に、シャッタを閉じさせるだめの優先信号を発
生する。同様の機能についての詳細な説明が前述の米国
特許第43’16831号にある。この特許の第2図に
おけるフォトレジスタPC2、!:インバータINV−
5が上記フォトレジスタPC4トインバータINV−7
に対応する。
インバータINV−1〜■NV−4のそれぞれの出力A
、B、C及びDは論理IC高CH))又は論理0(低(
L))とナル。インバータエNv−1と工Nv−2の出
力AとBはフォトレジスタP(J トPC2の抵抗の相
対的な値で決まる。出力AとBは、スラット20のその
時の向きと最大光量を可能にする時のスラツ)20の向
きとの間の差(及びその差の方向)を表わす第1の信号
を生成する。
インバー タINV−3、!: INV−4(D出力C
(!: DU抵抗PC3とVRIの相対的な値によって
決まる。出力CとDは屋内16に入る光の量と所望光量
との差の相対値(即ち、差が過大か過小か)を表わす第
2の信号を生成する。即ち、出力CとDは屋内に入る光
の倉を増加させる必要があるか又は減少させるのかを表
丞する。
表■において、インバータ■Nv−1〜工NV−4の出
力がPCI、PO21,VB、1及びPO2のそれぞれ
異る相対的な抵抗値の場合について示されている。
PCIの抵抗がPCHの抵抗よシも小さい時、即ち、P
Clへの入射光量がPO2への入射光量よシも大きい場
合、インバータINV−1とINV−2の出力は両方共
低(L)として示すことかできる。この時、第1因にお
いては、スラット20は、その主表面が光線15と平行
ではなく、従って、通過光量は入射太陽光線の最大量よ
シ少ない。第1図と第3図に示すPClとPO2の軸線
82は光線15と非平行関係にあシ、PCIはPO2よ
シも太陽に近い方を向いている。即ち、第1図において
、スラット20の主表面は太陽光線15に対して平行関
係をとる向きから反時計方向(CCW)に偏移している
ということである。従って、最大光量を通過させるよう
にスラット20の向きを変えるためには、スラットを時
計方向(CW)に回転させる必要がある。この実施例に
おいては、入射光量を減らす場合も、スラットは賎斜宝
白1/r 1Ril mWセ訃り刹スー賎軒す向Fブ丹
ツkが動く時、スラットは光量か減少するまで光量増加
位置を量適して所要の減少した光レベルが達成される。
シャッタを閉じる除に一時的に光が増大することか望ま
しくない場合には、第6図に示すような別の実施例回路
によシ、スラットを時計方向に回転させずに反時計方向
に動かすようにして、通過光量を即座に減らすようにす
ることができる。
第4図において、 PCIの抵抗値がPO2の抵抗値と
実質的に等しくなると、インバータINV−1の出力は
低(L)となフ、INV−2の出力は高(H)になる。
第1図と第3図に示す光検出構体の軸線82は光線15
と平行状態にある。この向きにスラットがある場合は、
最大量の光が屋内に入る。
PCIの値がPO2の値よシも大きい時はインバータI
NV−1とINV−2の出力AとBは両方とも高(H)
となる。この時、フォトレジスタPC2はPCIよシも
多くの光を受光する。このような向きでは、スラット2
0の主表面は太陽光線15に対して平行となる向きから
時計方向に偏移していることになる。従って、最大光量
を通過させるようにスラット20の向きを変えるために
は1.スラットを反時計方向に回転させる必要がある。
これは、PClの受光量がPO2よシも多い時にシャッ
タ通過光量を増加させるためのスラット回転方向と逆の
方向である。通過光量を減らすためには、以下に示すよ
うにスラットを動かす。
第4囚の回路において、回路86と88は出力A。
B、C及びDに、それぞれの信号即ち命令を発生する。
後述するように、論理回路90がこれらの命令に応答し
てスイッチング回路92を作動させて、スラットの反時
計又は時計方向の回転を生じさせるための選択された極
性にモータMを接続する。
表■に示すように、第4図の回路は、出力CとDが低(
LM)時にイン/(−タI NV−1トI NV −2
の出力AとBが双方共像(L)の時、これに応答してス
ラットを時計方向に回転させて、シャッタを開く。第4
図の回路は、また、信号C及びDが高1’H)の時、信
号人及びBも高(H)になると、これに応答してスラッ
トを反時計方向に動かしてシャッタを開く。従来装置に
おいては、「開」命令はスラットを決まった1方向のみ
、即ち、閉鎖位置から離れる方向に動かすものであった
。それに対して、この発明では、スラットの向きの調整
は、その時のスラット20の位置とスラット20の主表
面が入射光線15と平行になるある所定位置との間の差
の方向に従って選ばれる方向(即ち、時計方向か反時計
方向)にスラットを動かすことによって行なうこ吉がで
きる。選択された方向へスラットを動かすことによシ、
屋内16に入る光量と屋内16の所要光レベルとの差が
減少する。このようにして、この発明によれば、太陽の
動への方向に対するシャッタ18の向きとは無関係に、
スラットを適当な方向に動かして、開くことかできる。
VRIの抵抗値はシャッタ18を通して導入される照度
を所望の強度に手動設定するために可変とされている。
ある1つの照度にしては−PO3はその両限界値の間の
1つの所定抵抗値をとる。モータMの作動シャフトは第
1図に点線89で示すようにシャッタ18に接続されて
いる。スラット20が動くと、PCBに入射する光強度
が変わシ、これによって、PCBの抵抗値も変わる。P
O3の抵抗値がVRIの抵抗値に近づくと、インバータ
INV−3の入力がその閾値レベルを超え、一方、IN
V−4の入力はその閾値レベル以下になる。その結果、
表工に示すように、INV−3の出゛力Cは低(L)と
なシ、INV−4cD出力りは高(H)と’なΣ。PC
3ノ抵抗値fEVR1ヨ、9 モ低くナルト、INv−
3とINV−4の出力CとDは両方とも低(L)となる
。PCBの抵抗値がvRlよシも大きい場合は、INV
−3とINV−4の出力は双方共に高(H)となる。
コノ回路ハ、INV−2とINV−4cD出力BトDが
低(L)の時K INV−1トINV−3ノ出力h (
!−Cが同時に高(H)となることがないように構成さ
れて論る。従って1表工ではそのような信号の組合せに
ついては考慮されていない。
インバータINV−1〜INV−4は、正向きの信号と
負向きの信号に対して異なる点で切換わるシュミットト
リガである。従って、回路が停止(STOP)信号を発
する時のPCl、 PO2あるいにPC3x ず1+ 
Ir′nM +、Lw 、&J−IJ=’l/P Iu
 a マ rxw ば= Δ\ −y−ユv 、= フ
 −y’ vにおける符号「コ」はこれを表わしている
゛第4図の論理回路90はインバータINV−1〜■N
V−4の出力A、B、C及びDを受けて、トランジスタ
スイッチング回路92を制御する。この回路92は+V
とアースとの間に所定極性で接続されて1/−1ル。I
NV−1〜INV−L4 ノ出力A、B1゛C及びDを
2進情報の4ビツトと見做すと、スラット20を反時計
方向及び時計方向に回転させるように駆動モータMを駆
動するための動作基準を表わす、回路90の出力(即ち
、AND−1とN0R−3の出力)を示すプール代数式
は次のようになる。
反時計方向について: AxBxCxD=H” (1) 時計方向について: C(A+B)xCxD)+(C+D)=L ’ 、−’
(2)千−タMが停止する(従って、スラットがその時
の向きに保持される)状況は上記式(1)と(2)がそ
れぞれ、L及びHとなる時に発生する。 ゛論理回路9
0は、INV−1〜INV−4からO入力が僕給される
ANDゲー)AND−1を備えている。
AND−11の出力はNPN )ランジスタQ5のコレ
クタと、更に、インバータINV−5を介してPNP 
)ランジスタQ3のベースとに供給される。インバータ
INV−1トINV−2c7)出力は更KNORケ−)
、N0R−1に入力として供給されておシ、N0R−1
の出力はANDゲート、AND−2へ1人力として供給
さレテイル。INV−3とINV−4C+出力はAND
−2の第2.第3の入力として、又、NOR,ゲート%
N0R−2の入力として供給される。AND−2とN0
R−2の出力はNOR,ゲート、N0R−3への入力と
して供給され、N0R−3の出力はPNP )ランジス
タQ4のベースと、インバータINV−6を介してNP
NトランジスタQ6のコレクタとに供給されている。
スイッチ回路92において、正の電圧十Vが電流制限抵
抗R19及びNPN )ランジスタQ7のコレクタ・エ
ミッタ電路とを通して装置のアース点に、更に、電流制
限抵抗1%20とNPN )ランジスタりのコレクタ・
エミッタ電路とを通して、同じく装置アース点に結合さ
れている。また、正の電圧十VはNPN)ランジスタΩ
のコレクタ・エミッタ電路トスイッチS1を介してモー
タMの端子T1に結合されておシ、また。NPN)ラン
ジスタ拳のコレクタ・エミッタ電路を介してモータMの
端子T2に結合され、トランジスタ中のコレクタ・エミ
ッタ電路と可変の電流制限抵抗VR3とを通して装置の
アース点に結合されている。モータMの端子T1は、直
列接続されたスイッチS2、PNP )ランジスタQ4
のコレクタ・エミッタ電路及び可変抵抗VR3を介して
装置のアース点に接続されている。トランジスタQ5の
ベース電極が抵抗R19とトランジスタQ5のコレクタ
ー相互接続点に接続されている。Q6のベース電極か抵
抗R20とQ8のコレクタとの相互接続点に接続されて
いる。トランジスタ(ホ)のベース電極はQ6のエミッ
タに接続されている。また、 Q7のベースかフィルタ
キャパシタC5を介し、また、直列接続した電流制限抵
抗、R117とVB2とを介して装置のアース点に接続
されている。Q8のベースがフィルタキャパシタC6と
直列、接続した電流制限抵抗R”8とソ°とを介して装
置の7−“点′接続さ、れて ゛いる。
前述したプール式(1)と(2〕の真理値表は表工に反
映されている。これらの等式と表工に表われている第4
図の回路の応答特社のいくつかのものについて、以下に
検討する。
可変抵抗VRIによって屋内16の光強度レベルが所望
レベルに設淀される。この設定は、晴れた日に、VRI
の値を所望光強度が得られるまで調整することによって
行なう。あるいは、VRIの調整はVRIに対する較正
スケール(図示せず)を用いて行ってもよい。いずれの
場合にも、インバータ■NV−3とINV−4(D出力
は、PCB(DVR”LK対fる相対的な抵抗値に従っ
て、高(H)又は低(L)状態をとる。
屋内16の光強度がVRIの設定値によって表わされる
所望光強度に近づくと、PCBの抵抗値がVRIの値に
近づく。従って、その時にモータMが停止する。この時
は、INV−3の出力が低で、INV −4の出力が高
となっている。
PCBの抵抗値かVRIのそれよシも低い時は、シャッ
タ18を通過する光の強度が高すぎるということであシ
、従って、それを減じる必要がある。そのた5めには、
モータMがシャッタ通過光を減らす ゛ためにシャッタ
18を「閉」しる必要がある。逆に。
PCBの抵抗値かVRIよシも大きい場合は、屋内16
の光レベルか低過ぎるということであシ、従って、モー
タMはよシ多くの光を通すようにシャッタ18を動卆す
必要がある。
PC1トPC2ノ機能は、PC3トvR1ノ相対的す設
定値が最大光量の導入を指示するようなものである時に
、スラット20を太陽の動きに追随させることができる
。VRIO値に対するPCBの抵抗値が大きくなればな
るほど、回路はモータMをスラット20を開くように駆
動しようとする。最大量の光を屋同に入れたい時は、シ
ャッタのスラット20ハ、最大光量導入点を通過しては
ならない。フォトレジスタ4体66の軸82とスラット
20とが太陽光線に平行になつ時、シャッタは停止する
。この状態ではpc1=pc2となっている。PCBの
抵抗値かVRIのそれよシも大きい場合であっても1回
路90は。
シャンク通過光量が最大となる条件として、出力A=低
(L)%B=高(H”J、C=高()J)、D=高(H
)が生じたことを検出するので、モータMは停止する。
表Iを見ると、PC’l;PCB及びPCB)VRIの
条件下ではモータが停止してシャッタ18がその位置に
保持されることがわかる。VR,1の値を壜小値に設定
すると、シャッタを通る光の量を最大にできる。
このシャッタを通った最大光量が所望量以上の時は、 
PO2の抵抗値はVRIの値よシも小さくなシ、出力C
とDは低(L)となる。PCIとPCBがほぼ同じ値で
あっても、PO2がVRIよシも小さい場合には、回路
90がスイッチング回路92に働きかけて、シャッタ1
8を通過する光の量を減じる方向にスラットを動かすよ
うにモータMか駆動されるような信号の組合せ(C=低
、D=低)か生じる。表工に示すように、このような条
件下では、モータMはスラット20をシャッタを閉じる
方向、時計方向(CW)に動かす。
PCIの値がPCBの値よシも小さ1時は、最大光量よ
シも少ない量の光がシャッタ18を通過している。この
ことは、通過光量を多くするためには、シャッタのスラ
ットをどの方向に動かさなければならないかを示す。し
かし、 PCBとVR,lの相対的な値が、所望の光強
率に従って、シャッタを実際に動かす必要があるのか否
かを指示するために用いられる。例えば、PClの値が
PCBの値よシも小さい(従って、その時のシャッタの
通過光量が最大光量ではなりことを示す)時であっても
、 PCBとVRIの状態によっては、その時の通過光
量が多過ぎるということに々す、従って、シャッタをさ
らに閉じなければならない場合かある。この場合は、P
CBの値はVRIO値よシも小さく、それによってモー
タを時計方向に回転させてシャッタを閉じさせる(但し
、第4図の実施例においては、光量は一時増加する)信
号が発生する。シャッタのスラットは、PO2かほぼV
RIになる迄、(シャッタ18を閉じる選択された時計
方向に)動き続ける。
PCBとVRIが等しく々つた時点でモータMは停止す
る。
次に、(a) PCIの抵抗かPCBよシも小さく。
(b)屋内16への通過光量が少な過ぎる(従って。
′PC3の抵抗値がVRIよシも大きい)場合を考えて
みる。この条件下では、モータMはシャッタlミラ開く
必要かある。表工かられかるように、論理回路90トス
イツチング回路92はモータMに働いて。
スラット20を時計方向に動かす。表工に示すように、
このシャッタを開く動きは、PO2;VRI又はPCI
萱PC’2のいずれかが生じる時ま□で続く。このよう
に、この実施例においては、モータMは、シャッタを通
過する光の量を減じる場合も増加させる場合も、スラッ
トを同じ方向(CW)に動かしてシャッタを閉じあるい
は開く。
第5図には光線15の方向とスラット20の向きのある
関係か示されている。この状態では、フォトレジスタP
CIはPCBよシも光線15の方に向いている。従って
、PCIの抵抗はPCBよシも低くなってbる。
この場合、PO2の抵抗値がVR,lのそれよシ大きい
時は、もつと多くの光を入れる必要があることになる。
シャッタ18を通る光の量を増すためには、スラットは
CW方向に回転する必要がある。これによって、シイツ
タはよシ多くの光を通すことができる。(即ち、PCB
がよ多光線の方を向くように動かされる。) 次に、同じ状況でVRIO値がPO2の抵抗値よシも大
きい場合、従って、光がシャッタスラット20を通って
入シ過ぎている場合を考えてみると、この場合も、 P
CIの抵抗値は光かPCBに入るよシも多く PCIに
入射していることを示している。従って、PO2の値か
V、R1の値になるまで光を減じるようにシャッタを閉
じる必要がある。この場合、シャッタ18のスラットは
シャッタを閉じるために、CW方向に動かされる。この
第5図に示す状況を考察すると、シャッタは、この場合
、実際のシャンタ通過光量が増加する位置を通過するが
、VRIに対するPO2の相対的な抵抗値は変って論な
いために、即ち、 VRIの方かPCBよシも大きいた
めに、シャッタのスラットは最大光量入射点を通って更
にCW方向に回転し続けるので、シャッタを通る光の量
は再び減少する。シャッタの動゛きはPO2の抵抗値が
VB、1のそれに等しくなるまで続く。
表工を見ると、PCBの抵抗値かVRIよシも低い限シ
、インバータINV−3とINV−4の出力に供給され
る信号は低(’L)で、モータはシャッタを閉じて通過
光量を減少させるCW力方向動作し続ける。従って、こ
の状態では、モータMはシャッタ18を通過する光を増
大させる場合も減少させる場合にもCW力方向動作させ
られることになる。
第4図の回路の動作におりて1例えば、 PCIの抵抗
値がPO2のそれよシも低く、PCIの方によシ多くの
光か入射していることを示し、また、PCBの抵抗値が
VR,lのそれよシも大きく、屋内16(第1図)への
入射光量が不足している状態を仮定する。このような条
件下では、INV−1とINV−2の出力からなる信号
AとBは共に低で、INV−3とINV−4の出力から
なる信号CとDは共に高である。論理回路90内では、
AND−1の出力は低、N0R−1は高、NOR,、−
2は低、AND−2は高、N0R−3は低、INV−5
トINV−e tD出カバ高トfxつている。スイッチ
ング回路92では、AND−1の低出力がQlをカット
オフにする。INV−5の高の出力がQ3をカットオフ
にする。N0R−3の低の出力はQ4をオンにし、IN
V−6の高出力がΩを介して[相]をターンオンする。
従って、直流モータMの端子T2から電を通って端子T
lへ、電流か流れ、さらに、スイッチS2からQ4及び
電流制限抵抗VR,3を通って装置のアース点に流れる
。(回路92のスイッチS1と82はリミットスイッチ
で、それぞれシャッタ機構によシ付勢されて、スラット
が予め定められた両極の回転位置、例えば、完全閉鎖位
置に達した2時に、モータ回路を開放してスラットの動
きを止め、それによってシャッタのオーバー1”5イブ
を防止する。)モータMの端子T2からT1へ直流電力
を供給することによシ、モータMが動作してスラット2
0をCW力方向駆動する。
INV−1〜INV−4の出力A、B、C1Dが全て低
(L)の時は、Q2とQ4は導通状態となに、QlとQ
3は非導通状態となる。この条件では、モータMは上述
と同じ方向に回転する。
逆に、INV−1〜INV−4の出力A、B%C1Dが
全て高(H)の場合は、 QlとQ3は導通し、拳とQ
4は非導通状態となる。この条件では電力供給方向が逆
となシ、従って、直流電力が端子T1からモータMを通
ってT2に供給される。これによシ、モータはCCW方
向に回転する。AND−1の出力が高で、INV−6の
出力が低の時は、トランジスタα、とQ3は導通状態に
なって、シャッタが開く。
AND−1が低でINV−6か高の時は、トランジスタ
Q2とQ4が導通し、モータはシャッタをCWの閉鎖方
向に作動させる。
第4図と第6図の回路において、PO2とINV、−7
及びそれに対応する回路構成によって、夕暮が近づくと
、あるいは入射光のレベルが所定閾値。
例えば、10ルクス以下になった時) 、 PCl、 
PO2、PO2及びVFLIの動きを無効にしてシャッ
タを閉じるようにモータMを動作させる信号の組合せか
生成される。即ち、PO2の抵抗値が夜を表わす所定レ
ベルまで増加すると、INV−7の出力は高と々る。イ
ンバータIl’J’V−7の出力が高となると、工NV
−1〜INV−4の出力A、B、C,Dは全部低になる
。前述したように、モータMはトランジスタQ2とQ4
を通して端子T2からTlの方向に付勢され。
リミットスイッチS1と82の一方が動作するまでシャ
ッタを閉じる方向に動作する。
リレーも遅延装置も用りられておらず、また、トランジ
スタを動作させるためにシュミットトリガ回路を使用し
、従って、バイアス回路を必要としないので、この回路
に要する電力は比較的小さくてすむ。電圧+Vは通常の
ペンライト用電池CタイプAA)から供給するようにし
てもよい。
第6図の回路では、ga図の論理回路90の代シに論理
回路90が用いられている。ANDゲー) AND−3
〜AND−6、NORゲー)NOR−4〜N0R−a及
びインバータINV−8〜INV−11を含む論理素子
は供給された入力信号に応答して通常の動作をする。前
にも述べたように1回路9oの目的は、PCI<PO2
で、かつPCB < VR,lという条件(即ち。
スラット20を通過する光の量を少なくする必要がある
ことを示す条件)が存在する時に、スラット20がCC
W方向(第1図)に閉じられるように、スラットの回転
の方向を変えることである。スラット20をCCW方向
に閉じれば、通過光量は直ちに減少する。こうすれば、
第4図の回路を使用した場合に起るような通過光量が一
時増加、することか防止できる。
第6図の回路の「CCW(反時計方向)」、「CW(時
計方向)」及びr 5top C停止)」の動作基準に
ついてのプール代数式は次のようになる。但し、INV
−1〜INV−4O出カバそれぞれA、B、C,Dとし
1回路90の出力はN0R−5とN0R−9の出力器に
現われるものとする。
rccWJ : (A−C慟D)+(C+D+A)=H(3)rcWJ 
: (C−D−B)+(C+D)A=H(4)rstop」
: 上記(3)及び(4)式の両方がLの時。
真理値表は表工と次の点を除いて同じである。
PCI<PC2でPCB、 (Vl(、lの場合と、P
CIごP’C2でPC3<VRlの場合のモータMの方
向かCWでなく、CCWとなる。従って、第6必の回路
に従って変更Lり表I テハ、 PCI<PC2テPC
B(VB、1]時は、モータMはCCWに回転してシャ
ッタを閉じる。第1図を参照すると、上記のCCW方向
の動きによって、スラット20は太陽光線15に対する
直角々関係によシ近づき、直ちに通過光量を減少させる
ことがわかる。
PCIIPC2−?’PC3(VRI(DtJii合f
d、モータMは回路90の場合のCW力方向表■)と異
なり、CCW方向にスラットを回転させる。この場合の
方向の変更は、そもそもスラットは光線15とに平行に
なっておシ、スラットがCWとCCWのいずれの方向に
回転しても通過光量は直ちに減少するから、あまシ重要
なものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を実施したシャッタ方式を採用した天
窓の直面を示す概略図、第2図は第、1図のシャッタ構
造の一部の斜視図、第3図は第2図の構造の光検出器部
分の正面断面図、第4図はこの発明の一実施例回路の概
略回路図、第5図はこの発明の詳細な説明に用いる図、
第6図はこの発明の第2の実施例の回路図である。 18・・・シャッタ%200・スラ゛ット(シャッタ素
子)、 n許出願人 アールシーニー コーポレーション化 理
 人 清 水 哲 ほか2名 少30 シ21′

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)゛ それぞれの互いに平行な軸を中心にシャッタ
    素子を回転させることによってシャッタを通過する入射
    光の量を制御するだめのものであ□って、この制御が上
    記シャッタ素子の主表面に対する大射光の方向に関係な
    く行なわれるものであシ、また、上記シャッタを通過す
    る光の量が上記シャッタ素子が入射光の方向に対してあ
    □る所定の向きにある時最大となシ、上記それぞれの平
    行軸を中心として上記シャッタ素子を上記所定の向きか
    ら2つの方向の一方に回転させることによって上記シャ
    ッタ素子の向きが変化するに伴って減少するようにされ
    ておシ、 上記シャッタ素子のその時の向きに対する入射光の方向
    に応答して、上記シャッタ素子のその時の向きの上記所
    定の向きからの角偏位の方向を表わす第1の信号を発生
    する第1の制御手段と、上記シャッタ素子を通過した光
    に応答して、゛その時シャッタ氷子を通過している光の
    量とシャッタ素子を通過させた贋所要光量との差の方向
    を表わす第2の信号を発生する第2の制御手段と、上記
    第1と第2の信号に応答して、上記シャッタ素子を通過
    した光量ど上記所要光量との差が減少する方向に、上記
    シャッタ素子が上記所要゛光量を通過させるようになる
    か、または、上記シャッタ素子が上記所定の向きに駆動
    されるまで、上記シャッタ素子を回転させる駆動手段、 とを備えてなるシャッタ制御装置。
JP60081214A 1984-04-16 1985-04-15 シヤツタ制御装置 Pending JPS60236403A (ja)

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