JP2013218550A - 建物設備管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】建物に設置された設備の異常診断を精度よく行うことのできる建物設備管理システムを提供すること。
【解決手段】住宅１０毎に設けられた給湯器ＳＡから情報を取得するＨＥＭＳ３０と、管理センタに設けられ、複数の建物にて戸別に情報取得システムを形成する上記各ＨＥＭＳ３０から、建物毎の各給湯器ＳＡにかかる情報を収集し、同情報を統括管理する統括管理装置ＣＳとを備え、統括管理装置ＣＳは、建物毎に設けられた給湯器ＳＡのうち予め定められた同一種別の給湯器ＳＡ１であって且つ給湯器ＳＡ１にかかる使用条件が同じ設備を同一の設備群として分類する機能と、それら分類された所定の設備群について上記各給湯器ＳＡ１にかかる情報同士を比較し、その比較の結果に基づいて給湯器ＳＡ１の異常診断を行う機能とを有している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、建物設備管理システムに関する。

建物には給湯器や空調機器等の各種機器が設けられ居住者の利便性の向上や生活環境の向上が図られている。また、建物にソーラパネル等のエネルギ機器を設置して家庭にて使用される電力の少なくとも一部を自給可能とすることにより商用電力の消費低減を実現し、環境／経済面に配慮された住宅が提案されている。

近年では、建物本体に付属するようにして上記各種設備が設けられることが多くなっており、更には建物毎にこれらの各種設備を統括的に管理するホームサーバ（例えばHEMS等）を導入して居住者による管理負担の低減（例えば各種設備についてのメンテナンスの必要性の把握）や建物における消費エネルギの低減等が図られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００２−４４７５０号公報

しかしながら、上述した各種設備についてはユーザの扱い方、建物の仕様、立地等の各種条件によって使用結果に違いが生じる。故に、ホームサーバにて設備毎に設定された絶対的な基準からみた故障や故障の前兆等を示す異常等の診断を行う場合にはその信頼性の向上に改善の余地がある。特に、故障の診断及び異常の診断のうち後者については、実際に異常が発生しているのか、それとも厳しい条件下での使用等によって見かけ上あたかも異常が起こっているかのようになっているだけなのかを見分けることが困難になり得る。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、建物に設置された設備の異常診断を精度よく行うことのできる建物設備管理システムの提供を目的とするものである。

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、発明の実施の形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。

手段１．建物（例えば住宅１０）毎に設けられた建物設備（例えば給湯器１５やソーラパネル２０）から情報を取得する戸別管理装置（ＨＥＭＳ３０）と、
管理センタに設けられ、複数の建物にて戸別に情報取得システムを形成する前記戸別管理装置から、建物毎の各建物設備にかかる情報を収集し、同情報を統括管理する統括管理装置（統括管理装置ＣＳ）と
を備えた建物設備管理システムにおいて、
前記統括管理装置は、
建物毎に設けられた建物設備のうち予め定められた同一種別の建物設備であって且つ建物設備にかかる使用条件が同じ建物設備を同一の設備群として分類する分類手段（ステップＳ２１〜ステップＳ２４の処理を実行する機能）と、
前記分類された所定の設備群について前記建物設備にかかる情報同士を比較し、その比較の結果に基づいて前記建物設備の異常診断を行う異常診断手段（ステップＳ２５，Ｓ２６の処理を実行する機能）と
を有していることを特徴とする建物設備管理システム。

手段１によれば、使用条件に応じて分類された設備群との比較によって異常診断を行うことにより、建物設備単体における情報だけを頼りに異常診断を行う場合と比べて、異常診断の信頼性向上に貢献することができる。

手段２．前記分類手段は、前記診断の対象となる建物設備が建物の立地や建物の周辺環境によって使用結果が変化する可能性のあるものについては、前記分類を行う場合にこれら条件の少なくとも何れかを含む複数の異なる使用条件を組み合せることにより前記異常診断の対象となる建物設備の絞込みを行うことを特徴とする手段１に記載の建物設備管理システム。

完成された建物については不動産であり、建設が完了した後はその場所から動くことは無く、その構造自体が変更されることが少ない。そこで、上述した分類を行う際には、建物を取り巻く環境等の条件が分類のための条件の一つとして設定して対象となる設備の絞込みを行うことにより、異常診断の精度向上に貢献することができる。

手段３．前記統括管理装置による異常診断は、予め設定されたタイミングにて定期的に又は不定期的に行われるものであり、
前記分類にかかる使用条件として、建物の外部環境や居住者の使用態様に応じて変化し得る可変条件と、建物設備や住宅固有となる固有条件とを有し、
前記分類手段は、前記固有条件については予め前記設備の分類をした状態で記憶する記憶手段を有しており、
前記異常診断手段は、前記異常診断実行時に同記憶手段に記憶された分類済みの設備群について前記可変条件による更なる分類を行うことを特徴とする手段１又は手段２に記載の建物設備管理システム。

手段３によれば、固有条件にかかる分類を予め済ませておき、可変条件にかかる分類を都度の診断毎に実行する構成とすることにより、統括管理装置にかかる処理負荷を低減することができる。

なお、「可変条件」には、外気温や湿度等の環境によって変化し得るものや、建物設備の使用時に消費されるエネルギ量等が含まれる。一方、「固有条件」には、建物設備の種別（各種機能の有無）、居住者の人数や、建物の大きさ、間取り、築年数等が含まれる。

手段４．前記統括管理装置は、異常診断にかかる診断パラメータに適応させて数値化された前記情報に基づき前記比較及び前記異常診断を行うものであり、
前記異常診断手段は、同一設備群の建物設備毎に数値化された情報の平均値を設定し、当該平均値との差が予め設定された範囲を超えているものについて異常が発生している可能性があると診断することを特徴とする手段１乃至手段３のいずれか１つに記載の建物設備管理システム。

手段４によれば、使用条件が同一となる建物群について横並びでの比較を行うにあたり、数値化された情報群の平均値からの差（偏差）に基づいて異常の有無を把握する構成となっている。使用条件が同一となる場合、その使用結果についても多くの場合には同程度となることが一般的であり、情報群が集中している部分から外れているものについて異常が発生している可能性があると診断する構成とすれば、異常診断を効率よく行うことができる。

手段５．前記統括管理装置には、異常診断にかかる診断パラメータに適応させて数値化された前記情報と比較することで建物設備に故障が発生していると診断する故障診断規準値が設定されており、
前記異常診断手段は、前記設定された範囲と前記故障診断規準値との間に存在する情報について異常が発生している可能性があると診断することを特徴とする手段４に記載の建物設備管理システム。

設備が完全に故障してしまった場合には居住者の利便性が大きく損なわれることになるため、そのような故障の早期の発見が望まれるものであり、更には故障の前兆を見抜いて居住者等にメンテナンスや警告等を行うことにより、故障等の大事に到ることを抑制することが望まれる。

この点、本手段によれば、故障が発生する前に建物設備の異常を察知することにより故障前にメンテンナンスや部品取替え等の準備が可能となり、上記不都合の発生を抑制することができる。

手段６．前記統括管理装置は、異常診断にかかる第１診断パラメータ及び当該第１診断パラメータとは別の第２診断パラメータのそれぞれに適応させて数値化された前記情報に基づき、前記比較及び前記異常診断を行うものであり、
更に、前記統括管理装置は、
前記分類手段によって分類された設備群にかかる各情報の前記第１診断パラメータに基づく分布態様を把握する第１把握手段と、
前記第１把握手段によって把握された分布態様に基づいて偏差が規定の範囲を超えている対象が存在しているかどうかを判定する第１判定手段と、
前記分類手段によって分類された設備群にかかる各情報の前記第２診断パラメータに基づく分布態様を把握する第２把握手段と
前記第２把握手段によって把握された分布態様に基づいて偏差が規定の範囲を超えている対象が存在しているかどうかを判定する第２判定手段と
を有し、
前記異常診断手段は、前記第１判定手段による判定結果及び前記第２判定手段による判定結果を参照して前記異常診断を行うことを特徴とする手段１乃至手段５のいずれか１つに記載の建物設備管理システム。

手段６によれば、統括管理装置にて異常診断を行う場合に、診断パラメータを複数設定し、異なる指標にて異常の判定を行うことにより、異常の有無を診断する際の診断精度の向上に貢献することができる。

手段７．前記建物設備は、住居者による当該建物設備の使用態様によって消費エネルギ量や消費エネルギの効率が変化するものであり、
前記統括管理装置及び前記戸別管理装置の何れかは、居住者による建物設備の使用態様を情報として把握する手段を有し、
前記統括管理装置は、建物設備毎の使用態様にかかる情報を比較することにより、特定の建物設備について消費エネルギの効率や消費エネルギ量の面で異常を示している場合に、異常であるとの診断を回避する手段を有していることを特徴とする手段１乃至手段６のいずれか１つに記載の建物設備管理システム。

建物設備は人が使用するものである以上、その使用態様によって消費エネルギ効率や消費エネルギに差が生じる。つまり、エネルギの使用量を抑えることを念頭において建物設備を使用している場合と、そのような意図を持たずに建物設備を使用している場合とでは、上記各基準に差が生じる。このため、単にエネルギの消費量が多いとか消費エネルギの効率が悪いからといって、直ちに異常が生じていると診断することは好ましくない。

この点、本手段においては、統括管理装置にて建物設備毎の使用態様にかかる情報を比較することにより、単に使い方が悪いことであたかも異常が発生しているかのようになっていることを見抜きやすくなる。故に、異常診断の精度向上に貢献することができる。

手段８．前記建物設備として自然エネルギを電気エネルギに変換するエネルギ供給設備（例えばソーラパネル２０）を有しており、
前記分類手段は、前記エネルギ供給設備をとりまく自然環境を前記使用条件の１つとして前記エネルギ供給設備にかかる設備群を分類し、
前記異常診断手段は、少なくとも前記建物設備による発電量及び発電効率の少なくとも何れかの診断パラメータに基づいて異常診断を行うものであることを特徴とする手段１乃至手段７のいずれか１つに記載の建物設備管理システム。

手段８によれば、エネルギ供給設備について発電量や発電効率が悪い場合には、他のエネルギ供給設備と比較することで(使用条件の一致を前提とする)、それが自然環境の影響によるものであるか、それとも設備自体に要因があるのかを特定することが可能となり、異常診断の精度向上を図ることができる。

なお、本手段に示すエネルギ供給設備については、例えば太陽光発電機、風力発電機、水力発電機等を含む。

手段９．前記統括管理装置は、
前記異常診断手段によって異常が発生していると診断された場合に、設備機器メーカ、住宅メーカ、異常の発生している建物設備の所属する住宅の少なくともいずれかに、その旨を報知する手段を有していることを特徴とする手段１乃至手段８のいずれか１つに記載の建物設備管理システム。

手段９によれば、異常発生時にその旨の報知を行うことにより、メーカやユーザはメンテナンス／修理等の対応を迅速に行うことが可能となる。

住宅に設けられた各種設備を示す概略図。 設備管理システムの概要を示す概略図。 （ａ）異常診断処理を示すフローチャート、（ｂ）特定種の設備機器に関する診断処理を示すフローチャート。 異常診断を行う際の分布図。 設備機器毎の分類条件や診断パラメータを示す説明図。

以下、本発明を具体化した実施の形態について図１及び図２を参照しつつ説明する。本実施形態は、各種設備機器（建物設備）及びそれら設備機器を統括制御するホームサーバをそれぞれ有する複数の住宅と、戸別に設けられたホームサーバがそれぞれ接続された統括管理装置を有する管理センタとにより具体化されており、設備機器、ホームサーバ、統括管理装置により総合監視システムが構築されていることを特徴としている。図１は住宅に設けられた設備機器を説明するための概略図であり、図２は設備機器の監視システムを説明するための概略図である。

総合監視システムによる監視対象となっている各住宅については、画一的なものではなく、建物の仕様や設備機器の有無また設備機器の種類に相違点がある。そこで、図１を参照して総合監視システムによる監視対象となっている各住宅のうち１の住宅（詳しくは設備機器）について例示する。

住宅１０には、建物本体に付属する各種建物設備として屋内の温度・湿度調整を行う空調設備１１と定期的に全館換気を行う全館換気設備１２とが設けられている。これら各設備機器１１，１２を有することにより、住宅１０における居住環境の快適さの向上が図られている。

住宅１０には、上記各設備機器１１，１２の他にキッチン設備１３（例えば調理設備）や風呂設備１４（例えば追い焚き設備）が設けられている。これら水を扱う設備機器１３，１４には屋外に設けられた給湯器１５が接続され、必要に応じて同給湯器１５からお湯が供給される構成となっている。図１に例示している住宅１０の給湯器１５については、同給湯器１５によって暖めたお湯を床暖に活用する構成となっており、上記空調設備１１と併合して居住空間の温度調整が行われる構成となっている。なお、給湯器１５は、給湯タンクの温度を計測するタンク用の温度センサ１５ａを有しており、この温度センサ１５ａについては、上記ホームサーバに接続されている。これにより、ホームサーバにおいては給湯タンクの温度変化を把握することが可能となっている。

居住空間の温度調整について補足説明すると、住宅１０には室内用温度・湿度センサ１６が設けられており、住宅１０の外部（屋外）には室外用温度・湿度センサ１７が設けられており、これら各種センサ１６，１７、上記各設備機器１１，１２及び給湯器１５がホームサーバとしてのＨＥＭＳ３０に接続されている。ＨＥＭＳ３０では、それら各種センサ１６，１７からの情報等に基づいて各設備機器１１，１２，１５への電力の供給を行いそれらの動きを、空調にかかる電力の無駄な消費を抑えるように制御することが可能となっている。なお、これらの構成以外にも、ＨＥＭＳ３０にはテレビや照明等の各種家電１８や人感センサ等の各種センサ１９が接続されており家電１８について電源のオン／オフ等をセンサ１９からの情報に基づいて制御することにより、省エネに貢献することが可能となっている。

図１に示す住宅１０には、エネルギ供給設備としてソーラパネル２０が設けられている。ソーラパネル２０はＨＥＭＳ３０に接続されており、ソーラパネル２０にて生成された電力を上記各種設備１１〜１５等へ商用電力よりも優先して供給するように制御を行うことで、商用電力の使用量を抑えることが可能となっている。また、住宅１０には蓄電池２１が設けられており、ソーラパネル２０にて生成された電力はＨＥＭＳ３０を介して蓄電池２１へと蓄えられる構成となっている。更には、蓄電池２１の容量を超えて発電された余剰電力については、商用電力の供給ラインを通じて電力会社に送電することが可能となっている。なお、ソーラパネル２０は日照センサ２０ａを有しており、ＨＥＭＳ３０では天候（詳しくは日照状況）を把握することが可能となっている。

ここで、ＨＥＭＳ３０について補足説明すると、ＨＥＭＳ３０においては、各種設備機器１１〜１５の使用状況や使用電力量、ソーラパネル２０の発電量等の情報をそれら設備機器１１〜１５，２０から取得して記憶したり、各種センサ１５ａ，１６，１７，１９，２０ａからの情報に基づいて建物環境にかかる各種情報や環境情報（気温、日照量等）を取得して記憶したりする情報取得システムを構成している。ＨＥＭＳ３０は、既に説明した管理センタに設けられた統括管理装置ＣＳに接続されており、統括管理装置ＣＳからの指令に応じて上記各種情報を同統括管理装置ＣＳへと送信する構成となっている。また、ＨＥＭＳ３０については、状況に応じて統括管理装置ＣＳからの情報を受信可能となっている。

なお、ＨＥＭＳ３０と統括管理装置ＣＳについては、双方向で通信可能となっていることが好ましいものの、少なくともＨＥＭＳ３０から統括管理装置ＣＳへの情報伝達が可能であれば足り、双方向での通信機能を有する必要は必ずしもない。かかる構成の場合、ＨＥＭＳ３０から定期的に情報を送信する構成とすればよい。また、情報伝達用の通信手段については有線／無線の何れであってもよい。

次に、図２を参照して、住宅群（設備群）と管理センタとの関係について説明する。なお、本実施の形態においては、監視システムによる監視範囲（監視領域）を特定の地方（例えば東海地方）に限定しているが、その範囲については任意であり、例えば集合住宅、地区、市町村、県、複数の県に跨るエリア等の何れかにすることも可能である。

図２に示すように、管理センタの統括管理装置ＣＳには戸別に設けられたＨＥＭＳ３０がそれぞれ接続されており、統括管理装置ＣＳではそれらＨＥＭＳ３０が取得した情報を収集・記憶することが可能となっている。詳細については後述するが、統括管理装置ＣＳは、上記各種情報に基づいて各住宅の設備に異常又は故障が発生していないかを診断し、仮に異常又は故障が発生しているとみなした場合には、状況に応じて住宅メーカ及び設備機器メーカの一方又は両方にその旨の通知を行う構成となっている。故に、住宅メーカや設備機器メーカでは、異常等への対応（例えば部品の調達、居住者への通知、現地確認）を迅速に行うことができる。なお、本実施の形態においては、異常又は故障についての通知が住宅メーカや設備機器メーカの他、異常又は故障が生じていると診断された住宅へもＨＥＭＳ３０を通じて通知される。

統括管理装置ＣＳは、戸別に決まっている固有情報（例えば築年数、住人構成、建物の仕様（断熱態様、向き等）、立地条件）を記憶する記憶部と、上記設備機器にかかる各種情報であって状況に応じて変化する可変情報（例えば使用時間、環境情報、使用電力量等）を随時（例えば定期的に）収集して記憶する可変情報用の記憶部と、を有している。これら各記憶部のうち前者については、家族構成の変更や建物リフォーム等が行われた場合に、当該住宅に設けられたＨＥＭＳ３０からの指令を受けて更新される。

図２においては、各住宅が有する設備機器として、ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＢ１，ＳＢ２・・・を登場させているが、これは、住宅が複数の設備機器を有する点、同じ種類の設備機器についても仕様等の違いがある点を概略的に表現したものである。以下の説明においては設備機器ＳＡについては上記給湯器１５を示すものとし、設備機器ＳＢについてはソーラパネル２０を示すものとする。設備機器ＳＡはその仕様によって種類が複数存在し、大別して床暖対応の給湯器ＳＡ１と床暖非対応の給湯器ＳＡ２とに大別されている。但し、その他の仕様の分類要素（例えば給湯器ＳＡのタンク容量等）については便宜上、同一であるものとして取り扱う。また、設備機器ＳＢについてもその仕様によって種類が複数存在し、ガラス基板薄膜モジュールＳＢ１とフレキシブル基板薄膜モジュールＳＢ２とに大別されている。但し、設備機器ＳＢにかかるその他の仕様の分類要素（例えば設置面積等）については、便宜上、同一であるものとして取り扱う。

ここで、図２及び図３を参照して、統括管理装置ＣＳによって行われる異常診断について例示する。図３（ａ）は統括管理装置ＣＳにて実行される異常診断処理を示すフローチャートであり、図３（ｂ）は設備機器ＳＡ１にかかる診断処理を示すフローチャートである。なお、異常診断の対象については多岐に亘るため、本説明では特定の設備機器ＳＡについて例示し、他の設備機器ＳＢ等にかかる異常診断については後に説明を補足する。

統括管理装置ＣＳにおいては、定期的に異常診断処理が実行され、その診断結果が予め設定された期間に亘って記憶保持される構成となっている。図３（ａ）に示すように異常診断処理においては先ず、ステップＳ１０にて各住宅からの情報取得処理を実行する。具体的には、各住宅のＨＥＭＳ３０へ異常診断にかかる各種情報を同統括管理装置ＣＳに送信させるためのコマンドを送信し、ＨＥＭＳ３０から返信された情報を上記記憶部に記憶する。

設備機器ＳＡに関する情報としては、例えば給湯器ＳＡの使用時間、給湯器ＳＡの消費した電力量、給油タンクの温度、外気温等が挙げられる。また、設備機器ＳＢに関する情報としては、例えば日照時間及び生成された電力量等が挙げられる。

ステップＳ１０の情報取得処理を実行した後は、設備機器毎の異常診断プロセスへと移行する。具体的には、先ずステップＳ１１においては、設備機器ＳＡ１の異常診断を行うタイミングとなったか否かを判定する。ステップＳ１１にて肯定判定をした場合には、ステップＳ１２に進み、設備機器ＳＡ１にかかる診断処理を実行する。

ステップＳ１２の処理を実行した後又はステップＳ１１にて否定判定をした場合には、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では設備機器ＳＡ２の異常診断を行うタイミングであるあか否かを判定する。ステップＳ１３にて肯定判定をした場合には、ステップＳ１４にて設備機器ＳＡ２の異常診断処理を実行する。

ステップＳ１４の処理を実行した後又はステップＳ１３にて否定判定をした場合には、設備機器ＳＢ１，ＳＢ２等の他の設備機器についてそれぞれ異常診断を行うタイミングであるか否かを判定し、当該タイミングとなった場合には対応する異常診断処理を実行する。

ここで、図３（ｂ）を参照して、設備機器ＳＡ１にかかるステップＳ１１の異常診断処理について例示する。

本診断処理においては、先ずステップＳ２１にて設備機器ＳＡ１を診断対象となる設備機器群として設定する。続くステップＳ２２では、統括管理の対象となっている各住宅のうち設備機器ＳＡ１を有する住宅群を抽出する。具体的には、統括管理装置ＣＳの記憶部には設備機器ＳＡ１を有する住宅群（図２における住宅Ａ〜住宅Ｅ参照）がグループ化して記憶されており、これら住宅群の呼び出しを行う。

ステップＳ２２にて住宅群の読み出しを行った後は、ステップＳ２３にて使用条件の設定処理を実行する。本実施の形態においては設備機器ＳＡ１として床暖タイプの給湯器１５を想定しており、使用条件としては例えば（１）住居者の人数、（２）住居周辺での外気温（３）使用時間帯等が挙げられる。

使用条件の設定を行った後は、続くステップＳ２４にて使用条件が同一となる住宅群の抽出を行う。設備機器を基準として言い換えれば、何れも「ＳＡ１」であり且つ使用条件が同一となる設備群を抽出する。複数の使用条件を設定することで、比較対象となる住宅（詳しくは診断対象となる設備）の絞込みによる診断精度の向上が期待できる反面、絞込みによる母数の減少に起因して比較による診断が難しくなることが懸念される。故に、使用条件に基づく抽出を行う場合には、比較対象となる住宅（詳しくは設備機器）の数（母数）が過度に少なくならないように使用条件に優先度を付与して診断精度を担保することが好ましい。

図２の左部分には、設備機器ＳＡ１を対象とした診断を行う場合に、住居者が４人である住宅を対象とする分類（絞込み）の結果、住宅Ａ〜住宅Ｄが条件に合致した様子を示しているが、これは診断対象となる住宅（設備）の数を示すためのものではなく、絞込みの様子を概念的に示すためのものであり、実際の比較対象となる戸数を４つに限定したものではない。

ステップＳ２４の処理においては、上記固有条件に基づく絞込みの他、監視対象となっている地方の区域毎に外気温の差が大きい場合には、可変条件として外気温を設定し住宅の分類を行う。この場合、戸別に収集した外気温の情報に基づいて分類を行う構成としてもよいし、地域単位で外気温が同様になるであることが一般的である点に着目して、特定の地域に存在する住宅毎に分類を行ってもよい。

ステップＳ２４にて使用条件に基づいた住宅群の抽出を行った後は、ステップＳ２５にて診断パラメータの比較処理を行う。この際、上記条件によって分類された各住宅群（設備群）毎に当該比較処理を行う。

本実施の形態においては、給湯器ＳＡにかかる診断パラメータとして（Ａ）給湯器ＳＡにかかる使用電力量と居住者数との比率、（Ｂ）給湯器ＳＡにかかる使用電力量と使用時間との比率、（Ｃ）給湯器ＳＡにかかる使用電力量と給湯器（タンク）の温度変化率との比率とが設定されている。

ここで図４を参照して、ステップＳ２５の比較処理について説明する。図４（ａ）は診断パラメータ（Ａ）を基準とした分布図、図４（ｂ）は診断パラメータ（Ｂ）を基準とした分布図、図４（ｃ）は診断パラメータ（Ｃ）を基準とした分布図である。

ステップＳ２５の比較処理においては、診断パラメータ毎に上記分布図を作成する。この際、相当数の母数が担保されていれば、多くの場合上記各分布図は正規分布又はそれに類似した形となる。

図４（ａ）に示すように、使用電力量を診断パラメータとした分布図においては、使用条件が同一であるため多くの住宅では設備機器ＳＡ１にかかる使用電力量については同程度となる。つまり、一部を除きその多くが平均値に近い値となっている。しかしながら、これら住宅群においても戸別の差は必ず生じるものであり、なかには平均値から大きく外れるものも存在し得る。これらレアケース（標準偏差が所定の値を越えているもの）については、使用電力量が小さい側に振れているのであれば単に設備機器ＳＡ１の使用頻度が少ない等の状況が想定され、特に問題とはならない。

一方、使用電力量が多い側に振れているものについては、単に設備機器ＳＡ１の使用頻度が多いのかそれとも設備機器ＳＡ１に異常が生じているのかの判断が必要となる。なお、設備機器ＳＡ１については、その仕様上、故障が発生していると判断される規準値が設定されており、当該説明では、当該故障診断規準値に近いものの未だ同故障診断規準値に達していないものについて異常の可能性があるものと推定する。

図４（ｂ）に示す分布図においても、使用条件が同一であるため多くの住宅では設備機器ＳＡ１にかかる使用電力量と使用時間との比率は同程度となる。つまり、一部の住宅を除くその多くが平均値に近い値となる。しかしながら、図４（ａ）と同様に、これら住宅群においても戸別の差は必ず生じるものであり、なかには平均値から大きく外れるものも存在し得る。これらのレアケース（標準偏差が所定の値を超えているもの）については、比率が小さい側（高効率側）に振れているのであれば効率よく給湯が行われているため問題とはならない。一方、比率が大きい側（低効率側）に振れているものについては、その要因が設備機器ＳＡ１の個体差、故障の前兆、使用態様のまずさの何れであるかを突き止める必要がある。

そこで、これら両図にて異常の可能性があると推定された設備機器については、第３の診断パラメータ（Ｃ）によって異常の有無を再検証する。

給湯器１５については、機械的個体差から生じる効率差以外に、居住者の使用に起因した効率差が生じる。例えば、外気温にかかる条件が合致している状況下にて総稼動時間が同じであったとしても、連続的に使用した場合と断続的に使用した場合とでは、後者の方が効率が低くなる。これは、給油タンクが冷えてしまった場合に、それを再度加熱するために電力を余計に消費することに起因する。

図４（ｃ）においては、中央の集中部分に対して右側に位置するものについては設備機器の使用効率の悪く、左側に位置するものについては使用効率の良い使くなるように分布している。

ここで、上記異常の可能性があると推定された設備機器が、図の中央部分よりも左側の領域（低効率領域）に位置している場合には、使用電力量の多さや効率の悪さは、住居者の使い方の問題である可能性が高いと判断することができる。

このような場合には、図３（ｂ）におけるステップＳ２７にて異常の発生は無いと判定し、続くステップＳ２８にて肯定判定をして、異常が懸念された住宅への通知処理（詳しくは使い方が非効率的であることを示すメッセージの通知）を行う。これにより、居住者へ設備機器ＳＡ１の使い方の改善を促すことができる。

一方、上記異常の可能性があると推定された設備機器が、図の中央部分よりも右側の領域（高効率領域）に位置している場合には、使用電力量の多さや効率の悪さは、住居者の使い方に問題はなく、設備機器ＳＡ１自体又は住宅に何らかの異常が生じている可能性が高いと判断することができる。

このような場合には、図３（ｂ）におけるステップＳ２７にて異常が発生していると判定し、ステップＳ３０にて住宅メーカや設備機器メーカへ異常発生の旨の通知を行う。このような通知を受けることで、住宅メーカや設備メーカでは、設備機器ＳＡ１の点検等を進めることができ、設備機器ＳＡ１が完全に故障する前に修繕等の対策を行うことができる。

以上、詳述した設備機器ＳＡ１にかかる異常診断と同様に、設備機器ＳＡ２，ＳＢ１，ＳＢ２・・・についてもそれら各設備に応じた異常診断が同類の他の設備機器との比較に基づいて実行される。

統括管理装置ＣＳにて実行される異常診断の流れについては、基本的にどの設備機器についても同様であるが、異常診断時に使用される分類条件（使用条件）や診断パラメータについては、設備機器の種類毎に固有となっている。そこで以下、図５の概略図を参照して、設備機器の種類に応じた分類条件や診断パラメータについて説明する。

空調設備１１については、建物の空調を行うものであるが、建物の間取り、外壁の断熱仕様、外部環境（外気温や湿度）等によってその動作態様に差が生じ得る。そこで、分類条件として、間取り、外壁の断熱仕様、外部環境（気候）等を設定している。

空調設備１１にかかる診断パラメータとしては、間取りに対応した使用電力量、使用電力量と使用時間との比率、室温の変化が設定される。これらの診断パラメータに基づいて住宅間（設備間）での比較を行うことにより、空調設備１１の異常を把握することが可能となっている。

全館換気設備１２については、既に説明したように住宅内の空気の入れ替えを行うものであるが、建物の立地（外部環境）、間取り、建物の機密性によってその動作態様に違いが生じ得る。そこで、分類条件として、建物の立地、間取り、建物の機密性を設定している。全館換気設備１２は、換気口に設けられた風量センサと二酸化炭素の濃度センサとを有している。風量センサによってどのくらいの量の空気が入れ替わっているかを把握することが可能となっている。また、濃度センサによって室内での空気清浄度を把握することが可能となっている。

全館換気設備１２にかかる診断パラメータとしては、間取りに対応した使用電力量、使用電力量と換気量との比率、使用電力量と空気清浄度との比率が設定される。これらの診断パラメータに基づいて住宅間（設備間）での比較を行うことにより、全館換気設備１２の異常を把握することが可能となっている。

エネルギ供給設備としてのソーラパネル２０については、定格、電力負荷の量（電機機器の数）、パネルの向き、外部環境（外気温、日照量等）によってその発電量に差が生じ得る。そこで、分類条件として、定格、電力負荷の量（電機機器の数）、パネルの向き、外部環境（天候）を設定している。

ソーラパネル２０にかかる診断パラメータとしては、発電量と日照量との比率が設定される。この診断パラメータに基づいて住宅間（設備間）での比較を行うことにより、全館換気設備１２の異常を把握することが可能となっている。ソーラパネル２０について発電量や発電効率が悪い場合には、他のソーラパネル２０と比較することで(使用条件の一致を前提とする)、それが自然環境の影響によるものであるか、それとも設備自体に要因があるのかを特定することが可能となり、異常診断の精度向上を図ることができる。

以上、詳述した本実施の形態によれば以下の優れた効果を奏する。

使用条件に応じて分類された設備群との比較によって異常診断を行うことにより、設備機器単体における情報だけを頼りに異常診断を行う場合と比べて、異常診断の信頼性向上に貢献することができる。

完成された住宅については不動産であり、建設が完了した後はその場所から動くことは無く、建物の構造自体が変更されることが少ない。そこで、上述した分類を行う際には、建物を取り巻く環境等の条件が分類のための条件の一つとして設定して対象となる設備の絞込みを行うことにより、異常診断の精度向上に貢献することができる。

固有条件にかかる分類を予め済ませておき、可変条件にかかる分類を都度の診断毎に実行する構成とすることにより、統括管理装置ＣＳにかかる処理負荷を低減することができる。

使用条件が同一となる住宅群（設備群）について横並びでの比較を行うにあたり、診断パラメータに基づく分布図を作成して、その中央部分からの差に基づいて異常の有無を把握する構成となっている。使用条件が同一となる場合、その使用結果についても多くの場合には同程度となることが一般的であり、情報群が集中している部分から外れているものについて異常が発生している可能性があると診断する構成とすることで、異常診断を効率よく行うことができる。

統括管理装置ＣＳにて異常診断を行う場合に、診断パラメータを複数設定し、異なる指標にて異常の判定を行うことにより、異常の有無を診断する際の診断精度の向上に貢献することができる。

設備機器１１〜１５は人が使用するものである以上、その使用態様によって消費エネルギ効率や消費エネルギに差が生じる。つまり、エネルギの使用量を抑えることを念頭において設備機器１１〜１５を使用している場合と、そのような意図を持たずに設備機器１１〜１５を使用している場合とでは、上記各基準に差が生じる。このため、単にエネルギの消費量が多いとか消費エネルギの効率が悪いからといって、直ちに異常が生じていると診断することは好ましくない。

この点、本実施の形態においては、統括管理装置ＣＳにて設備機器毎の使用態様にかかる情報を比較することにより、単に使い方が悪いことであたかも異常が発生しているかのようになっていることを見抜きやすくなる。故に、異常診断の精度向上に貢献することができる。

統括管理装置ＣＳは異常発生と診断した場合に各メーカ及びユーザにその旨の報知を行うことにより、メーカやユーザはメンテナンス／修理等の対応を迅速に行うことが可能となる。これにより、故障に到る前に対策を講じることが可能となり、故障に到った後にその事実が発覚した場合と比較して、例えばお湯が使えないといった不具合を回避することができ生活環境得の影響を最小限に抑えることが可能となる。

なお、上述した実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。因みに、以下の別形態の構成を、上記実施の形態における構成に対して、個別に適用してもよく、相互に組み合わせて適用してもよい。

（１）上記実施の形態では、「建物設備」として空調設備１１等の屋内に配置されるものと給湯器１５等の建物本体に隣接して配置されるものについて例示したが、これに限定されるものではない。少なくとも戸別に設けられる設備であればよくその配置については任意である。より詳しくは、例えば住宅の敷地内に配置されるものだけでなく、住宅から外れた位置、例えばマイクロ水車による水力発電設備を有する場合には当該設備は住宅の傍を流れる水路や小川に配置されることが想定されるが、このように住宅から外れて配置されるものであってもよい。

（２）上記実施の形態では、説明の便宜上、統括管理装置ＣＳによる異常診断を行う際に同統括管理装置ＣＳが各診断パラメータ毎に分布図を作成する構成について例示したが、少なくとも戸別データとの比較を行うことができるのであれば必ずしも分布図を作成する必要は無く、母集団の平均値からの外れ度合い（偏差）によって異常診断を行う構成とすることも可能である。つまり、マップの作成の変わりに数値化された情報を元に異常診断を行う構成とすることも可能である。

（３）上記実施の形態では、異常診断を行う都度、使用条件に応じて診断対象の抽出（分類）を行う構成としたが、どの条件について抽出を実行するかは任意である。但し、使用条件のうち変化を伴う可変条件と変化のほとんどない固有条件とが存在する場合には、固有条件については予め分類をした状態で記憶しておく構成とすることが望ましい。かかる構成によれば、異常診断を行う際に統括管理装置ＣＳにかかる処理負荷を軽減することができる。

（４）上記実施の形態では、「戸別管理装置」としてＨＥＭＳ３０（ホームエネルギーマネージメントシステム）を備える構成としたが、「戸別管理装置」については給湯器１５等の「建物設備」からの情報を取得して統括管理装置ＣＳに情報を送信することができる構成とであれば足り、必ずしもエネルギマネージメント機能を有する必要はない。

特に、上記実施の形態では、各種設備１１〜１５への電力の供給をＨＥＭＳ３０を介して行う構成としたが、このように供給経路の一部を構築しないのであれば、「戸別管理装置」の小型化・簡素化を促進でき、「戸別管理装置」の携帯端末化の実現に貢献できる。例えば住居者が持ち運び可能なＰＤＡ等の携帯端末に当該「情報取得システム」としての機能の一部又は全部を移してもよい。

（５）上記実施の形態では、１の統括管理装置ＣＳに全ての住宅における「戸別管理装置」としてのＨＥＭＳが接続される構成としたが、これに限定されるものではなく、以下のように変更してもよい。すなわち、監視区域を複数のブロックに区分けし、それらブロック毎に中間管理センタ（中間管理装置）を設け、それら中間管理センタからの情報を統括管理装置ＣＳに集約する構成としてもよい。なお、各装置間での情報の送受信については、有線無線を問わない。

（６）上記実施の形態では、異常が発生していると診断された設備を有する住宅に対して、その旨の報知を行う構成としたが、当該設備と同一又は類似の設備を有する住宅に対して異常が発生する可能性がある旨等の警告を行う構成とすることも可能である。

（７）上記実施の形態では、電力の供給設備として太陽光を利用するソーラパネル２０について例示したが、自然エネルギを電気エネルギに変換する「エネルギ供給設備」については、例えば風を利用する風車や水の流れを利用するマイクロ水車（例えば螺旋水車）等を採用することも可能である。

１０…住宅、１１…建物設備としての空調設備、１２…建物設備としての全館空調設備、１３…建物設備としてのキッチン、１４…建物設備としての風呂、１５…建物設備としての給湯器、１６，１７，１９…環境条件を取得する取得手段としてのセンサ、２０…エネルギ供給設備としてのソーラパネル、２１…建物設備としての蓄電池、３０…戸別管理装置としてのＨＥＭＳ、ＣＳ…統括管理装置。

Claims (9)

1. 建物毎に設けられた建物設備から情報を取得する戸別管理装置と、
   管理センタに設けられ、複数の建物にて戸別に情報取得システムを形成する前記戸別管理装置から、建物毎の各建物設備にかかる情報を収集し、同情報を統括管理する統括管理装置と
   を備えた建物設備管理システムにおいて、
   前記統括管理装置は、
   建物毎に設けられた建物設備のうち予め定められた同一種別の建物設備であって且つ建物設備にかかる使用条件が同じ建物設備を同一の設備群として分類する分類手段と、
   前記分類された所定の設備群について前記建物設備にかかる情報同士を比較し、その比較の結果に基づいて前記建物設備の異常診断を行う異常診断手段と
   を有していることを特徴とする建物設備管理システム。
2. 前記分類手段は、前記診断の対象となる建物設備が建物の立地や建物の周辺環境によって使用結果が変化する可能性のあるものについては、前記分類を行う場合にこれら条件の少なくとも何れかを含む複数の異なる使用条件を組み合せることにより前記異常診断の対象となる建物設備の絞込みを行うことを特徴とする請求項１に記載の建物設備管理システム。
3. 前記統括管理装置による異常診断は、予め設定されたタイミングにて定期的に又は不定期的に行われるものであり、
   前記分類にかかる使用条件として、建物の外部環境や居住者の使用態様に応じて変化し得る可変条件と、建物設備や住宅固有となる固有条件とを有し、
   前記分類手段は、前記固有条件については予め前記設備の分類をした状態で記憶する記憶手段を有しており、
   前記異常診断手段は、前記異常診断実行時に同記憶手段に記憶された分類済みの設備群について前記可変条件による更なる分類を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の建物設備管理システム。
4. 前記統括管理装置は、異常診断にかかる診断パラメータに適応させて数値化された前記情報に基づき前記比較及び前記異常診断を行うものであり、
   前記異常診断手段は、同一設備群の建物設備毎に数値化された情報の平均値を設定し、当該平均値との差が予め設定された範囲を超えているものについて異常が発生している可能性があると診断することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の建物設備管理システム。
5. 前記統括管理装置には、異常診断にかかる診断パラメータに適応させて数値化された前記情報と比較することで建物設備に故障が発生していると診断する故障診断規準値が設定されており、
   前記異常診断手段は、前記設定された範囲と前記故障診断規準値との間に存在する情報について異常が発生している可能性があると診断することを特徴とする請求項４に記載の建物設備管理システム。
6. 前記統括管理装置は、異常診断にかかる第１診断パラメータ及び当該第１診断パラメータとは別の第２診断パラメータのそれぞれに適応させて数値化された前記情報に基づき、前記比較及び前記異常診断を行うものであり、
   更に、前記統括管理装置は、
   前記分類手段によって分類された設備群にかかる各情報の前記第１診断パラメータに基づく分布態様を把握する第１把握手段と、
   前記第１把握手段によって把握された分布態様に基づいて偏差が規定の範囲を超えている対象が存在しているかどうかを判定する第１判定手段と、
   前記分類手段によって分類された設備群にかかる各情報の前記第２診断パラメータに基づく分布態様を把握する第２把握手段と
   前記第２把握手段によって把握された分布態様に基づいて偏差が規定の範囲を超えている対象が存在しているかどうかを判定する第２判定手段と
   を有し、
   前記異常診断手段は、前記第１判定手段による判定結果及び前記第２判定手段による判定結果を参照して前記異常診断を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の建物設備管理システム。
7. 前記建物設備は、住居者による当該建物設備の使用態様によって消費エネルギ量や消費エネルギの効率が変化するものであり、
   前記統括管理装置及び前記戸別管理装置の何れかは、居住者による建物設備の使用態様を情報として把握する手段を有し、
   前記統括管理装置は、建物設備毎の使用態様にかかる情報を比較することにより、特定の建物設備について消費エネルギの効率や消費エネルギ量の面で異常を示している場合に、異常であるとの診断を回避する手段を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の建物設備管理システム。
8. 前記建物設備として自然エネルギを電気エネルギに変換するエネルギ供給設備を有しており、
   前記分類手段は、前記エネルギ供給設備をとりまく自然環境を前記使用条件の１つとして前記エネルギ供給設備にかかる設備群を分類し、
   前記異常診断手段は、少なくとも前記建物設備による発電量及び発電効率の少なくとも何れかの診断パラメータに基づいて異常診断を行うものであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の建物設備管理システム。
9. 前記統括管理装置は、
   前記異常診断手段によって異常が発生していると診断された場合に、設備機器メーカ、住宅メーカ、異常の発生している建物設備の所属する住宅の少なくともいずれかに、その旨を報知する手段を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の建物設備管理システム。

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