JP2008204278A - 環境負荷管理システム及び環境負荷管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】家庭で発生する環境負荷を統括的に管理する。
【解決手段】環境負荷管理システム１０は、家屋１１内で使用される各電気機器１２と、家屋１１内に敷設された電力線２２による電力線通信ネットワークにより家屋１１内でローカルエリアネットワークが構築されたＡＣコンセント１９との間に、電気機器１２の消費電力を計測する計測ユニット２０を介設し、各計測ユニット２０から電力線通信ネットワークを介して送られてくる電気機器１２毎の消費電力の計測結果に基づいて、管理ユニット２４で電気機器１２から発生される環境負荷物質の排出量に相当する環境負荷を算出し、これらを統括的に管理する。
【選択図】図２

Description

本発明は、環境負荷管理システム及び環境負荷管理方法に関し、さらに詳しくは建物内で電気機器の使用により生じる環境負荷の情報を統括的に管理するための環境負荷管理システム及び環境負荷管理方法に関するものである。

近年、急激なエネルギー消費による地球温暖化現象が問題となっている。地球の温暖化は、エネルギー消費により大気中に放出される二酸化炭素（ＣＯ２），メタン，亜酸化窒素のような温室効果ガス（以下、このような物質を環境負荷物質という）の濃度増加が原因とされ、地球があたかも温室のような状況になるとされている。このため、異常高温、洪水、干ばつ等のいわゆる異常気象が世界各地で頻発し、動・植物の分布や農業に大きな影響が出ることも予想されている。

そこで、環境負荷物質の低減を図る必要があるが、そのためには、電気機器が具体的にどの程度、環境負荷物質を発生しているのかを示す環境負荷情報を知る必要がある。

このような事情を背景にして、環境負荷情報を提供する装置や方法が提案されている（例えば特許文献１〜４）。特許文献１に記載された家庭用環境負荷測定装置は、家庭用交流電源（ＡＣコンセント）と電気機器との間に介設され、電気機器が消費する消費電力（ｋｗ）を秒単位で測定し、これを時間積分することにより消費電力量（ｋｗｈ）を算出して記録する。そして、この消費電力量に予め設定された換算基準（電気製造の二酸化炭素排出原単位）を乗算することにより電気機器から排出される環境負荷物質の排出量に相当する換算量（以下、単に環境負荷という場合がある）を算出し、これを液晶表示パネルに表示する。また、すでに記録されている一定期間の過去の消費電力量を積算して換算基準を乗算することにより、環境負荷の１時間積算値，１日の積算値，１ヶ月の積算値などを算出して液晶表示パネルに表示する。

特許文献２に記載された表示装置は、例えば回収した複写機に装着され、消費電力量等の環境負荷情報を各種検知センサで検知して表示部に表示する。また、特許文献３に記載された環境負荷管理機能を有する自動販売機は、内蔵した電力計が測定した電力値に基づいて算出される使用時の環境負荷と、予め設定された自動販売機の製造から廃棄までの全ライフサイクルの全環境負荷と、全環境負荷から使用時環境負荷を減算した基準環境負荷とを環境カルテとして記憶し、これに基づいて環境負荷を管理する。

なお、上記で挙げた全環境負荷とは、自動販売機を製造するために必要な素材を製造し、これらの素材に加工等の処理を施して部品にする際に発生する素材環境負荷と、部品を組み立てて自動販売機を完成させる際に発生する組立環境負荷と、完成した自動販売機をユーザまで届ける間に発生する物流輸送環境負荷と、自動販売機を使用している間に発生する使用時環境負荷と、廃棄時に発生する廃棄時環境負荷とを加算した値をいう。また、素材環境負荷，組立環境負荷及び物流輸送環境負荷を加算した値を初期環境負荷という。

特許文献３には、単独で環境負荷を管理する自動販売機の他に、ネットワークを通じて複数の自動販売機についての環境負荷を管理するシステムも記載されている。このシステムでは、管理装置がネットワークを通じて複数の自動販売機にアクセスし、各自動販売機の環境カルテの変更情報を取得し、この変更内容を管理する。

特許文献４には、製品の長寿命化や、撤去品をそのまま、あるいは修理によって製品を再度使用することによる廃棄物抑制および環境影響低減の効果を定量的に把握する環境影響方策比較のための環境影響評価方法が記載されている。この環境影響評価方法は、製品を、製造−使用−廃棄／リサイクルのそれぞれのステップごとに、投入エネルギー量、材料使用量、二酸化炭素排出量、環境汚染物質排出量などを分析し、環境への影響を総合的に評価する手法であるライフサイクルアセスメントの結果を比較する共通の基準として、製品の推定寿命の概念を導入して、現行の環境影響をΣＳｎ、推定寿命をＡ年とし、環境影響方策推進時の環境影響をΣＳｎ′、推定寿命をＢ年とするとき、推定寿命１年当たりの環境影響ΣＳｎ／ＡとΣＳｎ′／Ｂとの大小を比較することにより、環境影響の総和は増大しても、ライフサイクルの延伸により推定寿命１年当たりの環境影響が減少する場合は、環境影響低減効果があると評価するものである。
特開２０００−１５２５００号公報 特開２００１−３５６６４８号公報 特開２００２−０２４９１９号公報 特開２００４−３１８３３７号公報

特許文献１〜４に示されるように、従来から個々の電気機器の環境負荷情報を知るものはあった。しかし、一つの建物の環境負荷情報を統括的に管理するものはない。例えば、日本で排出される環境負荷物質の約半分は家庭生活に関係していると言われているため、各家庭における電気などの省エネルギー促進は、環境負荷物質の低減のために重要である。しかしながら、家庭全体での省エネルギー促進を図るには、個々の電気機器の環境負荷情報を知るばかりではなく、家庭全体でどの程度の環境負荷物質が発生しているのかを知る必要がある。このため、電気機器から発生する環境負荷の情報を統括的に管理できることが待望されている。

本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたもので、電気機器から発生する環境負荷の情報を統括的に管理することができる環境負荷管理システム及び環境負荷管理方法を提供することを目的とする。

本発明の環境負荷管理システムは、電力線通信ネットワークにより建物内でローカルエリアネットワークが構築された配線用差込接続器から電力を受給される電気機器の消費電力量を計測する電力量計と、前記電力量計の計測結果を元に、前記電気機器から排出される環境に負荷を与える物質の排出量に相当する換算量を演算する演算手段と、前記演算手段の演算結果を記憶する第一記憶手段と、前記演算結果を解析して、前記換算量に関する情報を生成する情報処理手段と、前記情報を表示する第一表示手段とを備え、前記電力量計は、前記配線用差込接続器と前記電気機器の間に接続されており、前記電力量計および前記演算手段、または、前記演算手段および前記情報処理手段は、前記電力線通信ネットワークを介して、前記計測結果、または、前記演算結果を送受信する通信部を有することを特徴とする。

前記換算量の瞬時値、または積算値のうち、少なくともいずれか一つが、予め設定された第一の閾値よりも大きい場合に、その旨を表示する第二表示手段を備えることを特徴とする。この場合、前記第一の閾値を設定変更する第一設定変更手段を備えることを特徴とする。

前記電気機器への電力の供給量を制御する電力供給量制御手段を備え、前記電力供給量制御手段は、前記換算量の瞬時値、または積算値のうち、少なくともいずれか一つが、予め設定された第二の閾値よりも大きい場合に、前記供給量を低減することを特徴とする。この場合、前記第二の閾値を設定変更する第二設定変更手段を備えることを特徴とする。

前記電力供給量制御手段で前記供給量を低減する前記電気機器の優先順位を設定変更する第三設定変更手段を備えることを特徴とする。

前記電気機器毎に付された識別コードにより、前記電気機器を識別する識別手段を備えることを特徴とする。この場合、前記識別手段は、前記電力線通信ネットワークを介して、前記識別コードを取得することを特徴とする。また、前記識別コードと、前記電気機器を製造してユーザーの手元に届くまでに掛かる前記換算量の初期値とを対応付けて記憶する第二記憶手段を備え、前記演算手段は、前記識別手段で識別された電気機器に対応する前記初期値を前記第二記憶手段から読み出して、前記演算を実行することを特徴とする。

前記換算量を演算する際に用いる係数を設定変更する第四設定変更手段を備えることを特徴とする。この場合、前記係数は、環境に負荷を与える物質の排出量の原単位、前記電気機器を製造してユーザーの手元に届くまでに掛かる前記換算量の初期値、または前記電気機器の修理履歴に応じた前記換算量の増分のうち、少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする。

前記電力量計で計測される前記消費電力量が予め設定された第三の閾値よりも小さい場合、前記演算手段は、前記換算量を０として演算し、前記電気機器が待機電力で作動している旨を表示する第三表示手段を備えることを特徴とする。この場合、前記第三の閾値を設定変更する第五設定変更手段を有することを特徴とする。

前記情報処理手段は、前記換算量の瞬時値、前記換算量の積算値、または異なる期間における前記積算値のうち、少なくともいずれか一つを前記情報として生成することを特徴とする。

前記演算手段、前記第一記憶手段、前記情報処理手段、および前記第一表示手段は、パーソナルコンピュータに設けられていることを特徴とする。

本発明の環境負荷管理方法は、電力線通信ネットワークにより建物内でローカルエリアネットワークが構築された配線用差込接続器から電力を受給される電気機器の消費電力量を電力量計で計測する計測ステップと、前記電力量計の計測結果を元に、前記電気機器から排出される環境に負荷を与える物質の排出量に相当する換算量を演算する演算ステップと、前記演算ステップの演算結果を記憶する記憶ステップと、前記演算結果を解析して、前記換算量に関する情報を生成する情報処理ステップと、前記情報を表示する第一表示ステップとを備え、前記電力量計を、前記配線用差込接続器と前記電気機器の間に接続し、前記計測ステップおよび前記演算ステップ、または、前記演算ステップおよび前記情報処理ステップでは、前記電力線通信ネットワークを介して、前記計測結果、または、前記演算結果を送受信することを特徴とする。

前記換算量の瞬時値、または積算値のうち、少なくともいずれか一つが、予め設定された第一の閾値よりも大きい場合に、その旨を表示する第二表示ステップを備えることを特徴とする。

前記電気機器への電力の供給量を制御する電力供給量制御ステップを備え、前記電力供給量制御ステップでは、前記換算量の瞬時値、または積算値のうち、少なくともいずれか一つが、予め設定された第二の閾値よりも大きい場合に、前記供給量を低減することを特徴とする。

前記電気機器毎に付された識別コードにより、前記電気機器を識別する識別ステップを備えることを特徴とする。

前記換算量を演算する際に用いる係数を設定変更する設定変更ステップを備えることを特徴とする。

前記電力量計で計測される前記消費電力量が予め設定された第三の閾値よりも小さい場合、前記演算ステップでは、前記換算量を０として演算し、前記電気機器が待機電力で作動している旨を表示する第三表示ステップを備えることを特徴とする。

本発明の環境負荷管理システム及び環境負荷管理方法によれば、電力線通信ネットワークにより建物内でローカルエリアネットワークが構築された配線用差込接続器と電気機器との間に電気機器の消費電力量を計測する電力量計を接続し、電力量計の計測結果を元に電気機器から排出される環境負荷物質の排出量に相当する換算量を演算して、演算結果を解析して換算量に関する情報を生成し、演算結果を記憶するとともに情報を表示するので、家庭などの建物内で発生する環境負荷を統括的に管理することができる。

電力線通信ネットワークを介して、電力量計の計測結果、または、換算量の演算結果を送受信するので、特別な配線をすることなく、配線用差込接続器と電気機器との間に電力量計を接続するだけで、簡単にシステムを構成することができる。また、配線用差込接続器さえ設置されていれば、電力量計の設置場所が制限されることがない。また、無線通信でデータの送受信をする無線ＬＡＮなどでは、外部との通信によって情報が漏洩する危険性があるが、電力線通信ネットワークを用いているので、情報が漏洩する危険性が少なくセキュリティの面でも優れている。

換算量の瞬時値、または積算値のうち、少なくともいずれか一つが、予め設定された第一の閾値よりも大きい場合に、その旨を表示するので、環境負荷の低減を消費者に喚起することができる。

換算量の瞬時値、または積算値のうち、少なくともいずれか一つが予め設定された第二の閾値よりも大きい場合に、電気機器への電力供給量を制御するので、環境負荷の低減をより促進することができる。電力供給量を低減する電気機器の優先順位を設定変更するので、消費者の事情に合わせて効率的に環境負荷を低減することができる。

電気機器毎に付された識別コードにより電気機器を識別するので、電気機器を自動的に識別することができる。

換算量を演算する際に用いる係数を設定変更するので、常に最適な係数で換算量を演算することができる。また、係数は、環境に負荷を与える物質の排出量の原単位、電気機器を製造してユーザーの手元に届くまでに掛かる換算量の初期値、または電気機器の修理履歴に応じた換算量の増分のうち、少なくともいずれか一つを含むので、係数が原単位の場合には、最新の環境の変化に即応した換算量を演算することができる。係数が換算量の初期値の場合には、素材製造から物流輸送までの初期の環境負荷と使用時の環境負荷を見比べながら使用時の負荷を把握することができる。係数が電気機器の修理履歴に応じた換算量の増分の場合には、修理後にも正確な換算量を演算することができる。

電力量計で計測される消費電力量が予め設定された第三の閾値よりも小さい場合、換算量を０として演算し、電気機器が待機電力で作動している旨を表示するので、環境負荷がほとんど発生していない状態では、換算量の演算などの処理を行なわなくて済む。

図１において、環境負荷管理システム１０は、家屋１１内で使用される各電気機器１２（電気機器１２ａ〜１２ｇ）と、家屋１１内に敷設された電力線２２による電力線通信ネットワークにより家屋１１内でローカルエリアネットワークが構築された配線用差込接続器としてのＡＣコンセント１９（図２参照）との間に、電気機器１２の消費電力を計測する計測ユニット２０を介設し、各計測ユニット２０から電力線通信ネットワークを介して送られてくる電気機器１２毎の消費電力の計測結果に基づいて、管理ユニット２４で電気機器１２から発生される環境負荷物質の排出量に相当する換算量（以下、単に環境負荷という）を算出し、これらを統括的に管理する。

図２に示すように、計測ユニット２０は、プラグ２８，コンセント２９，ＰＬＣ（Power Line Communications：電力線搬送通信）モデム３０，電力量計３２，電力制限装置３３，ＣＰＵ３５，データメモリ３６，操作部３７，及びＬＣＤ３８から構成される。ＰＬＣモデム３０，電力量計３２，及び電力制限装置３３は、プラグ２８とコンセント２９との間に設けられ、バス３９を介してＣＰＵ３５，データメモリ３６，操作部３７，及びＬＣＤ３８に接続されている。

プラグ２８は、ＡＣコンセント１９に差し込まれて電力を受給する。コンセント２９には、電気機器１２の電源プラグ４３が差し込まれ、電気機器１２に電力を供給する。ＰＬＣモデム３０は、電力線２２を介した他のＰＬＣモデム３０との間の電力の波とデータ用の信号との合波によるデータ通信を媒介する。ＰＬＣモデム３０で受信された合波は、電力の波とデータ用の信号に分離される。分離された電力の波は、電力量計３２に、データ信号はバス３９を介してＣＰＵ３５にそれぞれ供給される。また、ＰＬＣモデム３０により、電力の波にデータ用の信号が重ね合わされて送信用の合波が生成される。

電力量計３２には、小型・高精度のデジタル電力計が内蔵されている。電力計は、電気機器１２の消費電力（ｋＷ）を１秒毎にサンプリングする。電力量計３２は、電力計でサンプリングされた消費電力を時間で積分して、ある時間（例えば数秒）における消費電力の積算総和，すなわち消費電力量（ｋＷｈ）を算出する。消費電力量は、日付・時刻と一緒にデータメモリ３６に記憶される。

電力制限装置３３は、管理ユニット２４からの指令信号があった場合に、プラグ２８，コンセント２９を経由した電気機器１２への電力供給を遮断し、電気機器１２を強制終了する。操作部３７は、リセットボタンを有し、これを押圧操作することにより、強制終了された電気機器１２への電力供給が再開される。また、操作部３７には、リセットボタンの他、ＬＣＤ３８の表示項目を切り替えるモード切替ボタンなどが設けられている。

管理ユニット２４は、計測ユニット２０と電気機器１２の一つであるパソコン１２ａとの間に接続されている。管理ユニット２４は、プラグ４５，コンセント４６，ＰＬＣモデム４７，ＣＰＵ５０，データメモリ５２，ＬＣＤ５３，通信部５４，アラーム装置５５及び操作部５６からなり、これらはバス５７によって相互に接続されている。

データメモリ５２には、パソコン１２ａの操作部５９を操作することにより、各電気機器１２の識別コードと、消費電力量をＣＯ２排出量による使用時環境負荷の瞬時値（以下単に瞬時値という）に換算するための電力原単位とが、パソコン１２ａから通信部５４を介して転送され、記憶される。また、データメモリ５２には、各電気機器１２の初期環境負荷がパソコン１２ａから通信部５４を介して転送され、各電気機器１２の識別コードに基づいて電気機器１２毎に分類して記憶される。また、データメモリ５２には、各計測ユニット２０から送られてきた消費電力量が各識別コードに基づいて電気機器１２毎に分類して記憶される。

なお、電力原単位としては、例えば日本国基準である「電気製造の二酸化炭素排出原単位：０．４２［ｋｇ−ＣＯ２／ｋＷｈ］」が用いられる。また、初期環境負荷は、電気機器１２を製造するために必要な素材を製造し、これらの素材に加工等の処理を施して部品にする際に発生する素材環境負荷と、部品を組み立てて電気機器１２を完成させる際に発生する組立環境負荷と、完成した電気機器１２をユーザまで届ける間に発生する物流輸送環境負荷とを加算したものである。

初期環境負荷の情報は、表１に代表例を示すように、各電気機器１２のメーカから提供され、インターネット上に公開されている。環境負荷管理システム１０では、パソコン１２ａで、初期環境負荷の情報が記憶されたインターネット上のサーバ５８にアクセスし、初期環境負荷の情報をダウンロードして、これを通信部５４を介してデータメモリ５２に転送することで、データメモリ５２に記憶されている初期環境負荷の情報を最新のものに更新することができる。また、電力原単位についても、サーバ５８から最新のものをダウンロードして随時更新することができる。

ＣＰＵ５０は、電力線２２を介して計測ユニット２０から送られてくる消費電力量に電力原単位を乗算して使用時環境負荷の瞬時値を算出し、これを各電気機器１２毎に分類してデータメモリ５２に記憶する。

瞬時値，初期環境負荷は、ＰＬＣモデム４７を介して、識別コードに基づいて、それぞれ該当する電気機器１２が接続された計測ユニット２０に送信され、データメモリ３６に記憶されるとともに、図３に示すように、各計測ユニット２０のＬＣＤ３８に、瞬時値は「現在の使用時環境負荷」として、また、初期環境負荷は「初期環境負荷」として表示される。

また、ＣＰＵ５０は、電気機器１２毎にデータメモリ５２に記憶された瞬時値を１ヶ月間積算して、ＰＬＣモデム４７を介して、該当する電気機器１２が接続された計測ユニット２０に送信し、「今月の使用時環境負荷」としてＬＣＤ３８に表示する。

また、ＣＰＵ５０は、電気機器１２毎に計測ユニット１２が計測を開始してからデータメモリ５２に記憶してきたこれまでの全瞬時値を積算し、これに初期環境負荷を加算した累積環境負荷を、ＰＬＣモデム４７を介して該当する電気機器１２が接続された計測ユニット２０に送信し、「これまでの環境負荷」としてＬＣＤ３８に表示する。以下、図３に示す表示をＬＣＤ３８の通常表示という。

また、ＬＣＤ５３の通常表示を示す図４において、瞬時値，積算値が、「現在の使用時環境負荷」，「今月の積算値」として、各電気機器１２の名称毎に一覧表示される。各電気機器１２の名称（パソコン，テレビなど）は、電気機器１２毎の識別コードに基づいて表示される。また、下方部の合計欄には、電気機器１２全ての瞬時値，積算値をそれぞれ合算した総瞬時値，総積算値が表示される。

操作部５６の切換ボタンを操作すると、図５に示すように、ＬＣＤ５３の表示が切り換わり、先月と今月の家庭内の環境負荷を電気機器１２毎に比較する立体グラフが表示される。

また、ＣＰＵ５０は、電気機器１２毎の瞬時値と、これらの合算値である総瞬時値とを常に監視している。ＣＰＵ５０は、電気機器１２毎の瞬時値と、電気機器１２毎に設定され電気機器１２の使用を中止するか否かを決めるための基準である第一閾値とを比較する。

電気機器１２の瞬時値が第一閾値よりも大きくなった場合、ＣＰＵ５０は、アラーム装置５５を作動して警告音を鳴らすと同時にＬＣＤ５３に、図６に示すように、例えば「テレビの使用を中止します。」という警告メッセージ６１をＬＣＤ５３に表示するとともに、ＰＬＣモデム４７を介して電気機器１２が接続されている計測ユニット２０に指令信号を送信する。

管理ユニット２４からの指令信号を受けた計測ユニット２０のＣＰＵ３５は、図７に示すように、ＬＣＤ３８に「この電気機器の使用を中止します。」という警告メッセージ６２を表示した後、電力制限装置３３を駆動して電気機器１２への電力供給を停止し、電気機器１２を強制終了する。

警告音と、ＬＣＤ５３での警告メッセージ６１の表示とは、操作部５６のリセットボタンを操作するまで継続される。また、ＬＣＤ３８での警告メッセージ６２の表示と、電気機器１２への電力供給停止とは、操作部３７のリセットボタンを操作するまで継続される。

また、ＣＰＵ５０は、電気機器１２毎の消費電力量と、電気機器１２が待機状態であるか否かを決めるための基準である第二閾値とを比較する。消費電力量が第二閾値よりも小さい場合には、電力原単位を０として演算する。電力原単位が０なら使用時環境負荷の瞬時値は０になる。これにより、電気機器１２が待機状態である場合には、換算量の演算などの処理を行なわなくて済む。

使用時環境負荷の瞬時値が０の場合には、その電気機器１２が使用されていない状態とみなして、管理ユニット２４のＬＣＤ５３には、図８に示すように、該当する電気機器１２の欄に「待機状態」という警告メッセージ６３を表示するとともに、該当する電気機器１２が接続されている計測ユニット２０に指令信号を送信して、計測ユニット２０のＬＣＤ３８に、図９に示すように、「待機状態です」という警告メッセージ６４を表示する。なお、消費電力量ではなく電気機器１２毎の瞬時値と、所定の閾値とを比較してもよい。

また、ＣＰＵ５０は、総瞬時値と第三閾値とを比較する。総瞬時値が第三閾値よりも大きくなった場合、ＣＰＵ５０は、予め設定された優先順位データに従い、図１０に示すように、最上位の電気機器１２である例えばエアコン１２ｄの使用を中止する旨の「エアコンの使用を中止します。」という警告メッセージ６５をＬＣＤ５３に表示するとともに、ＰＬＣモデム４７，電力線２２を介して、該当する電気機器１２に接続されている計測ユニット２０に指令信号を送信する。

管理ユニット２４からの指令信号を受信した計測ユニット２０のＣＰＵ３５は、ＬＣＤ３８に警告メッセージ６２を表示した後、電力制限装置３３を駆動して電気機器１２への電力供給を停止し、電気機器１２を強制終了する。この最上位の電気機器１２を停止しても、なお総瞬時値が第三閾値よりも大きい場合には、総瞬時値が第三閾値以下となるまで、優先順位が高い電気機器１２から順番に停止させてゆく。

第一〜第三閾値及び優先順位データは、予めパソコン１２ａの操作部５９を操作することにより、パソコン１２ａから通信部５４を介してデータメモリ５２に転送され、記憶される。

このように構成された環境負荷管理システム１０の作用について図１１のフローチャートを参照して説明する。まず、パソコン１２ａの操作部５９を操作することにより、予め各電気機器１２の識別コード及び優先順位データを作成しておき、これと電力原単位，初期環境負荷，第一〜第三閾値を、パソコン１２ａから通信部５４を介して管理ユニット２４のデータメモリ５２に転送して記憶しておく（ｓｔ１）。

各計測ユニット２０の電力量計３２は、電力計で電気機器１２の消費電力（ｋＷ）を１秒毎にサンプリングし、これを時間で積分して消費電力量（ｋＷｈ）を算出する（ｓｔ２）。ＣＰＵ３５は、消費電力量をデータメモリ３６に記憶するとともに、ＰＬＣモデム３０を介して管理ユニット２４へ送信する（ｓｔ３）。

電力線２２を介して各計測ユニット２０から送られてくる消費電力量を管理ユニット２４のＰＬＣモデム４７が受け取ると、ＣＰＵ５０は、データメモリ５２から電力原単位を読み出して消費電力量に乗算して使用時環境負荷の瞬時値を算出し（ｓｔ４）、これを識別コードに基づいて該当する電気機器１２毎に分類してデータメモリ５２に記憶するとともに、ＰＬＣモデム４７を介して各計測ユニット２０に送る（ｓｔ５）。

管理ユニット２４のＬＣＤ５３には、各電気機器１２の名称毎に、瞬時値である「現在の使用時環境負荷」と、「今月の積算使用時環境負荷」とが分類して表示される（図４参照）。また、各電気機器１２のＬＣＤ３８には、当該電気機器１２の「現在の使用時環境負荷」，「初期環境負荷」，「今月の使用時環境負荷」が表示される（図３参照）。

管理ユニット２４のＣＰＵ５０は、常に電気機器１２毎の瞬時値を電気機器１２毎の第一閾値と比較するとともに、電気機器１２毎の消費電力量と第二閾値とを比較し、さらに電気機器１２全部の瞬時値の合計値である総瞬時値を第三閾値と比較している。

瞬時値が第一閾値よりも大きい場合（ｓｔ６）、アラーム装置５５が駆動されると同時にＬＣＤ５３に警告メッセージ６１が表示される（ｓｔ７）。これと同時に、該当する電気機器１２に接続された計測ユニット２０に指令信号が送信され（ｓｔ８）、ＬＣＤ３５に警告メッセージ６２が表示される（ｓｔ９）。続いて、電力制限装置３３が駆動され、計測ユニット２０に接続されている電気機器１２への電源供給が停止される（ｓｔ１０）。

操作部５６のリセットボタンを押圧操作すると（ｓｔ１１）、アラーム装置５５の駆動が停止されるとともに、警告メッセージ６１が表示されたＬＣＤ５３が図４に示す通常表示に戻る（ｓｔ１２）。

停止された電気機器１２の使用を再開したい場合には、その電気機器１２に接続されている計測ユニット２０のリセットボタンを押圧操作する（ｓｔ１３）。これにより、電力制限装置３３による電気機器１２への電源供給停止が解除されるとともに（ｓｔ１４）、ＬＣＤ３５も図３に示す通常表示に戻る（ｓｔ１５）。

電気機器１２毎の消費電力量が第二閾値よりも小さい場合（ｓｔ１６）、ＬＣＤ５３の名称「テレビ」の「現在の使用時環境負荷」の欄に、「待機状態」の警告メッセージ６３が表示される（ｓｔ１７）とともに、該当する電気機器１２が接続されている計測ユニット２０に指令信号が送信され（ｓｔ１８）、ＬＣＤ３８に警告メッセージ６４が表示される（ｓｔ１９）。

総瞬時値が第三閾値よりも大きい場合（ｓｔ２０）、アラーム装置５５が駆動されると同時に、データメモリ５２の優先順位データが参照され、最上位の電気機器１２（本実施形態ではエアコン１２ｄ）の使用を中止する旨の警告メッセージ６５がＬＣＤ５３に表示される（ｓｔ２１）。

これと同時に、管理ユニット２４から該当する電気機器１２に接続された計測ユニット２０に指令信号が送信され（ｓｔ２２）、ＬＣＤ３８に警告メッセージ６２が表示される（ｓｔ２３）。続いて、電力制限装置３３が駆動され、計測ユニット２０に接続されている電気機器１２への電源供給が停止される（ｓｔ２４）。

操作部５６のリセットボタンを押圧操作すると（ｓｔ２５）、アラーム装置５５の駆動が停止されるとともに、警告メッセージ６５が表示されたＬＣＤ５３が通常表示に戻る（ｓｔ２６）。

最上位の電気機器１２の使用が中止された後、この中止された旨を示す報告信号が管理ユニット２４に送信される（ｓｔ２７）。これを受けた管理ユニット２４のＣＰＵ５０は、新たに算出した総瞬時値と第三閾値とを比較する（ｓｔ２０）。

総瞬時値が第三閾値よりも大きい場合（ｓｔ２０）、アラーム装置５５が駆動されると同時に、データメモリ５２の優先順位データが参照され、優先順位が２番目に高い電気機器１２（例えばテレビ１２ｂ）の使用を中止する旨の警告メッセージがＬＣＤ５３に表示される（ｓｔ２１）。

これと同時に、該当する電気機器１２に接続された計測ユニット２０に指令信号が送信され（ｓｔ２２）、ＬＣＤ３８に警告メッセージ６２が表示される（ｓｔ２３）。続いて、電力制限装置３３が駆動され、計測ユニット２０に接続されている電気機器１２への電源供給が停止される（ｓｔ２４）。

優先順位が２番目に高い電気機器１２の使用が中止された後、この中止された旨を示す報告信号が管理ユニット２４に送信される（ｓｔ２７）。以下同様に、総瞬時値が第三閾値以下になるまで、優先順位が３番目に高い電気機器１２、４番目に高い電気機器１２、・・・と、優先順位データに従って該当する電気機器１２の使用が順次に中止される。そして、総瞬時値が第三閾値以下になったら、ＬＣＤ５３に通常表示（図４参照）が表示される。

停止された電気機器１２の使用を再開したい場合には、その電気機器１２に接続されている計測ユニット２０のリセットボタンを押圧操作する（ｓｔ２８）。これにより、電力制限装置３３による電気機器１２への電源供給停止が解除されるとともに（ｓｔ２９）、ＬＣＤ３５が通常表示（図３参照）に戻る（ｓｔ３０）。

このように本発明の環境負荷管理システム１０では、ＡＣコンセントさえあればレイアウトフリーに管理ユニット２４を設置でき、ＡＣコンセントから電源を取得する全ての電気機器１２の環境負荷を管理することができる。また、電力線通信ネットワークを用いているので、周知の無線ＬＡＮに比べてセキュリティの面で有利である。

また、計測ユニット２０に接続された電気機器１２を修理した場合には、修理した内容を示す修理履歴を管理ユニット２４のデータメモリ５２に記憶しておき、修理履歴に基づいて、例えば修理した部品の環境負荷と修理に要したエネルギーの分について、電気機器１２の使用時環境負荷を増加させる。修理した部品の環境負荷は、例えば部品交換した場合、古い部品の廃棄時環境負荷と新しい部品の初期環境負荷と修理に要した新旧部品の物流輸送環境負荷とを加算した値である。

以上説明した実施形態では、計測ユニットの電力計で計測して算出した電気機器の消費電力量を管理ユニットに送信し、管理ユニット側で消費電力量を使用時環境負荷の瞬時値に換算するようにしたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば計測ユニット側で消費電力量を使用時環境負荷の瞬時値に換算するようにしてもよい。

具体的には、計測ユニット２０のデータメモリ３６に予め電力原単位を記憶させておき、電力量計３２で計測して算出された消費電力量をＣＰＵ３５が使用時環境負荷の瞬時値に換算する。この瞬時値は、「現在の使用時環境負荷」として計測ユニット２０のＬＣＤ３８にリアルタイムに表示される。

また、データメモリ３６に、全ての電気機器１２の初期環境負荷か、または計測ユニット２０に接続される電気機器１２のみの初期環境負荷を記憶させておけば、図３に示すように、「初期環境負荷」を表示することができる。また、ＣＰＵ３５が、瞬時値を今月分に対応する期間だけ積算することにより算出し、これを「今月の使用時環境負荷値」として表示する。

計測ユニット２０毎に換算された使用時環境負荷の瞬時値は、管理ユニット２４に送信される。以降のシーケンスは、使用時環境負荷の瞬時値を管理ユニット２４から各計測ユニット２０に送信しないこと以外は、前記実施形態と同様であるから説明を省略する。

また、上記実施形態では、使用時環境負荷の積算値については、図５にて先月と今月の対比のみを表示し、特に警告を行なわなかったが、所定の閾値を設け、この閾値よりも大きくなった場合には、警告を発するようにしてもよい。また、積算する期間の例として、１ヶ月を挙げたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば１日や１週間などでもよい。

また、上記実施形態では、初期環境負荷をインターネット上のサーバから取得したが、本発明はこれに限定されることなく、例えばユーザがパソコンで手入力して管理ユニットのデータメモリに記憶させてもよい。

また、上記実施形態では、消費電力量から使用時環境負荷への変換演算，使用時環境負荷の記憶（データメモリ），得られた使用時環境演算に基づく各種判断などの情報処理やその結果の表示は、全て管理ユニットによって行なったが、本発明はこれに限定されることなく、例えばパソコンで行なってもよい。この場合、管理ユニットの機能をパソコンで実現するためのプログラムを作成するか、パソコンにハードウエアとして組み込む。

また、計測ユニットをチップ化できれば、各ＡＣコンセントの内側に計測ユニットを設け、１個のＡＣコンセントに管理ユニットを接続することにより、家屋内で手軽に使用時環境負荷の管理を実施することができる。

また、電気機器が省電力モードを有し、かつ計測ユニット側で通常モードから省電力モードに切り替える切替機能を設けることができれば、電気機器への電力供給を停止する代わりに省電力モードに切り替えるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、瞬時値が閾値を超えたときに、警報及び電力制限を行なったが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、ある一定時間を超えてから警報や電力制限を行なってもよい。また、最初の閾値とこれよりも大きな次の閾値とを設定しておき、瞬時値が最初の閾値を超えたときに省エネを促す警報を出し、さらに瞬時値が次の閾値を超えたときに強制終了の警告及び電力制限を行なうようにしてもよい。

本発明の環境負荷管理システムの概略構成を示す説明図である。 計測ユニットと管理ユニットの概略的な構成を示すブロック図である。 計測ユニットでの通常表示の一例を示す説明図である。 管理ユニットでの通常表示の一例を示す説明図である。 先月と今月の各電気機器の積算使用時環境負荷を示す立体グラフの一例を示す説明図である。 管理ユニットでの警告表示の一例を示す説明図である。 計測ユニットでの警告表示の一例を示す説明図である。 待機状態の電気機器があることを示す管理ユニットでの表示例を示す説明図である。 電気機器が待機状態であることを示す計測ユニットでの表示例を示す説明図である。 優先順位が高い電気機器の使用を中止する場合に表示される警告表示の一例を示す説明図である。 環境負荷管理システムの主なシーケンスを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 環境負荷管理システム
１１ 家屋
１２ 電気機器
１９ ＡＣコンセント
２０ 計測ユニット
２２ 電力線
２４ 管理ユニット
３０，４７ ＰＬＣモデム
３２ 電力量計
３３ 電力制限装置
３５，５０ ＣＰＵ
３６，５２ データメモリ
３７，５６，５９ 操作部
３８，５３ ＬＣＤ
５４ 通信部
５５ アラーム装置
６１〜６５ 警告メッセージ

Claims (21)

1. 電力線通信ネットワークにより建物内でローカルエリアネットワークが構築された配線用差込接続器から電力を受給される電気機器の消費電力量を計測する電力量計と、
   前記電力量計の計測結果を元に、前記電気機器から排出される環境に負荷を与える物質の排出量に相当する換算量を演算する演算手段と、
   前記演算手段の演算結果を記憶する第一記憶手段と、
   前記演算結果を解析して、前記換算量に関する情報を生成する情報処理手段と、
   前記情報を表示する第一表示手段とを備え、
   前記電力量計は、前記配線用差込接続器と前記電気機器の間に接続されており、
   前記電力量計および前記演算手段、または、前記演算手段および前記情報処理手段は、前記電力線通信ネットワークを介して、前記計測結果、または、前記演算結果を送受信する通信部を有することを特徴とする環境負荷管理システム。
2. 前記換算量の瞬時値、または積算値のうち、少なくともいずれか一つが、予め設定された第一の閾値よりも大きい場合に、その旨を表示する第二表示手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の環境負荷管理システム。
3. 前記第一の閾値を設定変更する第一設定変更手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の環境負荷管理システム。
4. 前記電気機器への電力の供給量を制御する電力供給量制御手段を備え、
   前記電力供給量制御手段は、前記換算量の瞬時値、または積算値のうち、少なくともいずれか一つが、予め設定された第二の閾値よりも大きい場合に、前記供給量を低減することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の環境負荷管理システム。
5. 前記第二の閾値を設定変更する第二設定変更手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の環境負荷管理システム。
6. 前記電力供給量制御手段で前記供給量を低減する前記電気機器の優先順位を設定変更する第三設定変更手段を備えることを特徴とする請求項４または５に記載の環境負荷管理システム。
7. 前記電気機器毎に付された識別コードにより、前記電気機器を識別する識別手段を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の環境負荷管理システム。
8. 前記識別手段は、前記電力線通信ネットワークを介して、前記識別コードを取得することを特徴とする請求項７に記載の環境負荷管理システム。
9. 前記識別コードと、前記電気機器を製造してユーザーの手元に届くまでに掛かる前記換算量の初期値とを対応付けて記憶する第二記憶手段を備え、
   前記演算手段は、前記識別手段で識別された電気機器に対応する前記初期値を前記第二記憶手段から読み出して、前記演算を実行することを特徴とする請求項７または８に記載の環境負荷管理システム。
10. 前記換算量を演算する際に用いる係数を設定変更する第四設定変更手段を備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の環境負荷管理システム。
11. 前記係数は、環境に負荷を与える物質の排出量の原単位、前記電気機器を製造してユーザーの手元に届くまでに掛かる前記換算量の初期値、または前記電気機器の修理履歴に応じた前記換算量の増分のうち、少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１０に記載の環境負荷管理システム。
12. 前記電力量計で計測される前記消費電力量が予め設定された第三の閾値よりも小さい場合、
    前記演算手段は、前記換算量を０として演算し、
    前記電気機器が待機電力で作動している旨を表示する第三表示手段を備えることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の環境負荷管理システム。
13. 前記第三の閾値を設定変更する第五設定変更手段を有することを特徴とする請求項１２に記載の環境負荷管理システム。
14. 前記情報処理手段は、前記換算量の瞬時値、前記換算量の積算値、または異なる期間における前記積算値のうち、少なくともいずれか一つを前記情報として生成することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の環境負荷管理システム。
15. 前記演算手段、前記第一記憶手段、前記情報処理手段、および前記第一表示手段は、パーソナルコンピュータに設けられていることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の環境負荷管理システム。
16. 電力線通信ネットワークにより建物内でローカルエリアネットワークが構築された配線用差込接続器から電力を受給される電気機器の消費電力量を電力量計で計測する計測ステップと、
    前記電力量計の計測結果を元に、前記電気機器から排出される環境に負荷を与える物質の排出量に相当する換算量を演算する演算ステップと、
    前記演算ステップの演算結果を記憶する記憶ステップと、
    前記演算結果を解析して、前記換算量に関する情報を生成する情報処理ステップと、
    前記情報を表示する第一表示ステップとを備え、
    前記電力量計を、前記配線用差込接続器と前記電気機器の間に接続し、
    前記計測ステップおよび前記演算ステップ、または、前記演算ステップおよび前記情報処理ステップでは、前記電力線通信ネットワークを介して、前記計測結果、または、前記演算結果を送受信することを特徴とする環境負荷管理方法。
17. 前記換算量の瞬時値、または積算値のうち、少なくともいずれか一つが、予め設定された第一の閾値よりも大きい場合に、その旨を表示する第二表示ステップを備えることを特徴とする請求項１６に記載の環境負荷管理方法。
18. 前記電気機器への電力の供給量を制御する電力供給量制御ステップを備え、
    前記電力供給量制御ステップでは、前記換算量の瞬時値、または積算値のうち、少なくともいずれか一つが、予め設定された第二の閾値よりも大きい場合に、前記供給量を低減することを特徴とする請求項１６または１７に記載の環境負荷管理方法。
19. 前記電気機器毎に付された識別コードにより、前記電気機器を識別する識別ステップを備えることを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれかに記載の環境負荷管理方法。
20. 前記換算量を演算する際に用いる係数を設定変更する設定変更ステップを備えることを特徴とする請求項１６ないし１９のいずれかに記載の環境負荷管理方法。
21. 前記電力量計で計測される前記消費電力量が予め設定された第三の閾値よりも小さい場合、
    前記演算ステップでは、前記換算量を０として演算し、
    前記電気機器が待機電力で作動している旨を表示する第三表示ステップを備えることを特徴とする請求項１６ないし２０のいずれかに記載の環境負荷管理方法。

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