JP2014214905A - 省エネシステム、省エネ方法及び省エネプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが実行したとしても快適性が損なわれないと判断される省エネルギー方策をユーザに提示することを目的とする。【解決手段】省エネシステムは、所定の地域の電力消費量が閾値を越えた場合に、住宅の在る地域の風向、風速及び外気温を含む天候情報と、住宅の部屋の窓の向きを含む窓情報と、住宅の周辺の建築物の配置及び形状情報を含む周辺情報とを用いて、窓を開けた場合の部屋の予測室温を算出し、算出した予測室温が所定の温度を下回る場合は、部屋と関連する機器に対して、窓を開けることを促すメッセージを送信する。【選択図】図２

Description

本発明は、省エネルギー方策技術に関するものである。

近年、住宅におけるエネルギーの消費量を削減するための様々な手法が考えられている。

住宅における省エネルギーの手法としては、まず、住宅自体の性能向上やエネルギー消費機器の効率向上があげられる。例えば、ペアガラスや断熱シートを用いて住宅の断熱性を向上させる等である。

また、住宅における省エネルギーの他の手法として、世帯員の省エネルギー行動がある。例えば、冷房の設定温度を上げる等である。

世帯員の行動による省エネルギー手法においては、世帯員が省エネルギー行動をとることによって、エネルギー消費量が削減されたり、エネルギーコストが節約できたり等のメリットがある一方で、快適性が損なわれたり、手間がかかったり等のデメリットも生じ得る。従って、省エネルギー行動によって、世帯員が受ける便益が著しく損なわれる場合には、省エネルギーの効果が大きいとしても、結局その行動を起こさないこととなりかねない。

そこで、家庭内の様々な省エネルギー方策（行動）を採択する際に、その省エネルギー効果のみならず、世帯員が省エネルギー行動により受ける影響や選好を考慮して、方策を順位付けするモデルが提案されている（非特許文献１等参照）。このモデルでは、世帯員の価値観、すなわち、省エネルギー量や手軽さ等といった項目に対する重要度、また各項目に及ぼす各省エネルギー方策の影響を相対的に評価し、各人に対して最適な省エネルギー方策を提示するものである。このモデルを用いれば、各人の価値観を考慮した、各人に最適な省エネルギー方策を提示することができる。

「居住者の選好を考慮した省エネ方策選択モデル−モデルの開発とその特性−」研究報告：Ｒ０６００６、財団法人電力中央研究所、平成１９年５月

しかし、実際に省エネルギー方策を実行に移してもらうためには、その行動によって、快適性が損なわれないか、又は、より快適性が増すことを知らせることが望ましい。

そこで、本発明は、ユーザが実行したとしても快適性が損なわれないと判断される省エネルギー方策をユーザに提示することを目的とする。

本発明にかかる一態様では、住宅の窓を備える部屋の室温を予測し、予測に基づいて省エネを促進する省エネシステムであって、前記部屋の窓の向きを含む窓情報を記憶している住宅情報記憶手段と、前記住宅の周囲の建築物の配置情報及び形状情報を含む周辺情報を記憶している周辺情報記憶手段と、所定の地域の電力消費量を取得する電力消費量取得手段と、前記電力消費量が閾値を越えた場合に、前記住宅周辺の風の風速及び風向と、前記住宅周辺の外気温とを含む天候情報を取得する天候情報取得手段と、前記天候情報取得手段が取得した前記天候情報と、前記住宅情報記憶手段が記憶している前記窓情報と、前記周辺情報記憶手段が記憶している前記周辺情報とを用いて、前記窓を開けた場合の前記部屋の予測室温を算出する室温予測手段と、前記室温予測手段が算出した前記部屋の予測室温が所定の温度を下回る場合は、前記部屋と関連する機器に対して、窓を開けることを促すメッセージを送信するメッセージ送信手段とを備えることを特徴とする。

そして、本発明の他の一態様に係る省エネ方法は、前記部屋の窓の向きを含む窓情報を記憶している住宅情報記憶手段と、前記住宅の周囲の建築物の配置情報及び形状情報を含む周辺情報を記憶している周辺情報記憶手段とを有する省エネシステムであって、住宅の窓を備える部屋の室温を予測し、予測に基づいて省エネを促進する省エネシステムで用いられる省エネ方法であって、所定の地域の電力消費量を取得する電力消費量取得ステップと、前記電力消費量が閾値を越えた場合に、前記住宅周辺の風の風速及び風向と、前記住宅周辺の外気温とを含む天候情報を取得する天候情報取得ステップと、前記天候情報取得ステップで取得した前記天候情報と、前記住宅情報記憶手段に記憶されている前記窓情報と、前記周辺情報記憶手段に記憶されている前記周辺情報とを用いて、前記窓を開けた場合の前記部屋の予測室温を算出する室温予測ステップと、前記室温予測ステップが算出した前記部屋の予測室温が所定の温度を下回る場合は、前記部屋と関連する機器に対して、窓を開けることを促すメッセージを送信するメッセージ送信ステップとを備えることを特徴とする。

そして、本発明の他の一態様に係る省エネプログラムは、住宅の窓を備える部屋の室温を予測し、予測に基づいて省エネを促進する省エネシステムで用いられる省エネプログラムであって、前記部屋の窓の向きを含む窓情報を記憶している住宅情報記憶手段と、前記住宅の周囲の建築物の配置情報及び形状情報を含む周辺情報を記憶している周辺情報記憶手段と、所定の地域の電力消費量を取得する電力消費量取得手段と、前記電力消費量が閾値を越えた場合に、前記住宅周辺の風の風速及び風向と、前記住宅周辺の外気温とを含む天候情報を取得する天候情報取得手段と、前記天候情報取得手段が取得した前記天候情報と、前記住宅情報記憶手段が記憶している前記窓情報と、前記周辺情報記憶手段が記憶している前記周辺情報とを用いて、前記窓を開けた場合の前記部屋の予測室温を算出する室温予測手段と、前記室温予測手段が算出した前記部屋の予測室温が所定の温度を下回る場合は、前記部屋と関連する機器に対して、窓を開けることを促すメッセージを送信するメッセージ送信手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。

このような構成の省エネシステム、省エネ方法、及び、省エネプログラムによれば、窓を開けた場合の部屋の温度を予測することができ、予測した室温が所定の温度よりも低い場合には、部屋を開けることを促すメッセージを部屋と関連する機器に対して送信することができる。従って、部屋の住人は、窓を開けたとしても、所定の温度よりも室温が高くなることが無く、快適性が損なわれる可能性が低いことを知ることが可能になる。例えば、所定の温度を保つために冷房装置等の電力を消費する機器を用いている場合には、住人（ユーザ）が装置を用いずに窓を開けることを選択するきっかけをメッセージが与えることとなり、装置を停止させる可能性を大幅に増すことが可能となる。結果として、消費電力を抑制することが可能となる。

また、上述の省エネシステムにおいて、前記部屋は、冷房装置を備え、前記省エネシステムは、更に、前記冷房装置に設定してある温度を取得する設定温度取得手段を備え、前記所定の温度は、前記設定温度取得手段が取得した温度であり、前記メッセージは、前記冷房装置の運転を停止して、窓を開けることを促すメッセージであることが好ましい。

この構成によれば、予測室温が、冷房装置の設定温度よりも低い場合に、メッセージが送信されることになる。すなわち、ユーザは、窓を開けたとしても快適性が損なわれないことを知ることができるので、冷房装置を停止させて窓を開ける可能性が高くなる。

また、上述の省エネシステムにおいて、前記住宅情報記憶手段は、更に、前記部屋が有している強制換気設備に関する換気情報を記憶し、前記室温予測手段は、前記換気情報を更に用いて、前記部屋の予測温度を算出することが好ましい。

この構成によれば、部屋の換気情報を用いて室温の予測を行うので、より正確な室温の予測が可能となる。

また、上述の省エネシステムにおいて、前記住宅情報記憶手段は、更に、前記部屋が有している発熱源に関する発熱情報を記憶し、前記室温予測手段は、前記発熱情報を更に用いて、前記部屋の予測室温を算出することが好ましい。

この構成によれば、部屋に在る熱源源の発熱情報を用いて室温の予測を行うので、より正確な室温の予測が可能となる。

また、上述の省エネシステムにおいて、前記住宅情報記憶手段は、更に、前記住宅の断熱に関する蓄熱情報を記憶し、前記室温予測手段は、前記蓄熱情報を更に用いて、前記部屋の予測室温を算出することが好ましい。

この構成によれば、住宅の断熱に関する蓄熱熱情報を用いて室温の予測を行うので、より正確な室温の予測が可能となる。

また、上述の省エネシステムにおいて、前記室温予測手段は、所定時間内に部屋内の空気が入れ替わる回数を示す換気回数を算出する換気回数予測手段を有し、前記換気回数予測手段は、前記天候情報取得手段が取得した前記天候情報のうちの前記住宅周辺の風の風速及び風向と、前記住宅情報記憶手段が記憶している前記窓情報と、前記周辺情報記憶手段が記憶している前記周辺情報とを用いて、前記窓を開けた場合の前記部屋の換気回数を算出し、前記室温予測手段は、前記換気回数予測手段が算出した前記換気回数と、前記天候情報のうちの前記住宅周辺の外気温とを用いて、前記窓を開けた場合の前記部屋の予測室温を算出することが好ましい。

この構成によれば、窓を開けた場合の部屋の換気回数を算出し、換気回数と外気温とを用いて室温の予測を行うので、より正確な室温の予測が可能となる。

また、上述の省エネシステムにおいて、前記メッセージ送信手段がメッセージを送信する前記部屋と関連する機器とは、前記部屋の住人が有する携帯端末装置であることが好ましい。

この構成によれば、部屋の住人が有する携帯端末装置にメッセージが送信されるので、住人が部屋に居るときのみならず、他の部屋などに居る場合であっても、部屋の冷房装置を停止する可能性が高くなり、消費電力が抑制される可能性が高くなる。

本発明にかかる省エネシステムは、ユーザが実行したとしても快適性が損なわれないと判断される省エネルギー方策をユーザに提示することができる。

省エネシステムの全体構成例を示す図である。 省エネ判定装置及びホームサーバ装置の機能ブロックの構成を示す図である。 図２に示す省エネ判定装置における住宅基本情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。 図２に示す省エネ判定装置における部屋情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。 図２に示す省エネ判定装置における窓情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。 図２に示す省エネ判定装置における熱源情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。 図２に示す省エネ判定装置における周辺情報記憶部に記憶されている周辺情報を、図形で示した例を示す図である。 図２に示す省エネ判定装置における天候情報取得部が作成する天候情報テーブルの構成及び内容の例を示す図である。 携帯端末装置の表示画面例を示す図である。 室温予測処理を示すフローチャートである。 １住宅の室温予測処理を示すフローチャートである。 室温予測処理を説明するための部屋の模式図である。 室温予測処理を説明するための風の流れのイメージを示す図である。 室温予測処理を説明するための風の流れのイメージを示す図である。

＜実施形態＞
＜概要＞
実施形態の省エネシステムは、窓を開けた場合の室内の温度をシミュレーションによって予測し、予測した温度が室内の冷房装置の設定温度より低くなる場合に、冷房を止めて窓を開けるよう促すメッセージをユーザに通知するものである。

すなわち、通風により室内の温度を快適にでき、且つ、冷房運転が不要の状態である事をユーザに知らせることで、空調装置の消費エネルギーの浪費を減らして、省エネを促進する。また、ユーザにとっても、電気代の節約につながるメリットもある。

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。尚、実施形態では、電力の消費量を削減する場合を例にとって説明するが、冷房に使用するガス及び灯油等のエネルギー消費量の削減であってもよい。

＜構成＞
図１は、省エネシステム１００の全体構成例を示す図である。

省エネシステム１００は、省エネ判定装置１０００、電力消費量提供装置２０００、天候情報提供装置３０００、ホームサーバ装置４０００Ａ、ホームサーバ装置４０００Ｂ、ホームサーバ装置４０００Ｃ、携帯端末装置５０００Ａ、携帯端末装置５０００Ｂ、携帯端末装置５０００Ｃ、及び、ネットワーク１０１から構成される。なお、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。尚、図１では、ホームサーバ装置４０００Ａ、Ｂ、Ｃの３つのホームサーバ装置４０００、携帯端末装置５０００Ａ、Ｂ、Ｃの３つの携帯端末装置５０００を記載しているが、これらは３つに限られない。

ホームサーバ装置４０００は、家庭内の電気設備と接続され、電気設備の制御等を行うためのサーバ装置であり、基本的に一家に一台設置されているものとする。また、ホームサーバ装置４０００は、インターネット等のネットワーク１０１を介して省エネ判定装置１０００と通信を行う。図１では、ホームサーバ装置４０００としてパソコンを記載しているが、他の形態であってもよい。例えば、サーバ装置の表示部のみが表示パネルとして壁に掛けられているなどである。

携帯端末装置５０００は、ホームサーバ装置４０００が設置されている住宅の住人が携帯するものであり、例えば、携帯電話機である。実施形態では、携帯端末装置５０００に、省エネ判定装置１０００からメッセージが送信される。実施形態では、省エネ判定装置１０００は、携帯端末装置５０００にメッセージを送信することとしているが、メッセージをホームサーバ装置４０００に送信することとしても良く、また、ホームサーバ装置４０００と携帯端末装置５０００との双方に送信することとしても良い。また、テレビ等のメッセージを表示できる他の装置に送信することとしても良い。尚、添え字が同じ装置は、同じ住宅の装置であることを示す。例えば、携帯端末装置５０００Ａは、ホームサーバ装置４０００Ａが設置されている住宅の住人が有する携帯電話機である。

省エネ判定装置１０００は、シミュレーションによって予測した室内の温度が冷房装置の設定温度より低くなる場合に、冷房を止めて窓を開けるよう促すメッセージをその住宅の住人の携帯端末装置５０００に送信する、というサービスを提供するいわゆるサーバであり、省エネシステム１００の管理会社等に設置されているものとする。

電力消費量提供装置２０００は、所定の地域の消費電力量の推移情報を、省エネ判定装置１０００に提供する装置であり、例えば、所定の地域に電力を供給している電力会社が管理しているサーバ装置である。

天候情報提供装置３０００は、所定の地域の天気や風力などの天候情報を、省エネ判定装置１０００に提供する装置であり、例えば、所定の地域の気象情報を提供している会社が管理しているサーバ装置である。尚、実施形態では、天候情報提供装置３０００から天候情報を取得することとしているが、インターネット等に公開される情報から、天候情報を取得してもよい。

次に、省エネ判定装置１０００、及び、ホームサーバ装置４０００の構成について説明する。図２は、省エネ判定装置１０００、及び、ホームサーバ装置４０００の機能ブロック図である。

省エネ判定装置１０００は、室温予測部１１００、電力消費量取得部１２００、設定温度取得部１３００、メッセージ送信部１４００、天候情報取得部１５００、通信部１６００、住宅情報記憶部１７００、周辺情報記憶部１８００、及び、メッセージ情報記憶部１９００を備える。尚、図２の矢印は、主なデータの流れを示す。

室温予測部１１００は、換気回数予測部１１１０を有し、窓を開けた場合の室温を予測する機能を有し、必要に応じて、メッセージ送信部１４００にメッセージの送信を依頼する。換気回数予測部１１１０は、一般的な３次元熱流体解析機能を有し、解析結果を用いて室内の空気が１時間で何回入れ替わるかを算出する機能を有する。室温の予測方法は、＜室温予測方法＞の項で説明する。

電力消費量取得部１２００は、電力消費量提供装置２０００から周期的に、例えば、１時間毎に電力消費量を取得し、取得した電力消費量が予め定められている閾値を越えた場合に、その旨を室温予測部１１００に通知する機能を有する。実施形態では、電力消費量を用いているが、使用率を用いてもよく、節電を促す必要がある事が判断できるものであればよい。

設定温度取得部１３００は、住宅内の冷房装置の設定温度を、ホームサーバ装置４０００から取得する機能を有する。

メッセージ送信部１４００は、室温予測部１１００からの指示に応じて、所定のメッセージを含むメールを携帯端末装置５０００に送信する機能を有する。

天候情報取得部１５００は、室温予測部１１００の依頼に応じて、天候情報提供装置３０００から所定の地域の、風向、風速等の天候情報を取得する機能を有する。

通信部１６００は、電力消費量提供装置２０００、天候情報提供装置３０００、及び、ホームサーバ装置４０００とデータの送受信を行う機能を有する。

住宅情報記憶部１７００は、省エネ判定装置１０００が判定対象とする住宅の情報、例えば、部屋の窓の位置や大きさ等を記憶しておく機能を有する。住宅情報は、予め収集しておく必要がある。実施形態では、省エネ対策のメッセージの送信を希望するユーザに、ホームサーバ装置４０００を介して、住宅情報を登録してもらうことで、住宅情報を収集する。もちろん、他の方法で収集することとしてもよい。住宅情報記憶部１７００が記憶している住宅情報の詳細は、＜データ＞の項で説明する。

周辺情報記憶部１８００は、省エネ判定装置１０００が判定対象とする住宅の周辺地域の情報、例えば、隣の住宅の形状や道路の幅等が判るような、住宅の周囲の建築物の配置情報及び形状情報を記憶しておく機能を有する。すなわち、住宅の周囲における風の流れ等、シミュレーションを行うために必要な情報である。周辺情報は、予め作成しておく必要がある。周辺情報は、例えば、航空写真等による市街地図や、３次元表示の立体市街地図等を基に、作成する。周辺情報記憶部１８００が記憶している周辺情報の詳細は、＜データ＞の項で説明する。

メッセージ情報記憶部１９００は、メッセージ送信部１４００が携帯端末装置５０００に送信するメールに含ませるメッセージを記憶しておく機能を有する。

次に、ホームサーバ装置４０００は、設定温度検出部４１００、及び、通信部４２００を備える。

設定温度検出部４１００は、ホームサーバ装置４０００に接続されて管理されている電気設備のうち、冷房設備に設定されている温度、すなわち、住人（ユーザ）が所望している室温を検出し、省エネ判定装置１０００に送信する機能を有する。

通信部４２００は、省エネ判定装置１０００とデータの送受信を行う機能を有する。

実施形態の省エネ判定装置１０００、及び、ホームサーバ装置４０００は、上述のように、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを用いて構成可能であり、ハードディスク等の記憶部に格納されている室温予測方法等をプログラムしたソフトウェアを実行することによって上述の室温予測部１１００等がコンピュータに機能的に構成される。

尚、各機能部は、複数の装置に分散していてもよい。例えば、住宅情報記憶部１７００、及び、周辺情報記憶部１８００が、別のサーバ装置に設けられており、室温予測部１１００がネットワークを介してアクセスするなどである。

＜データ＞
以下、省エネシステム１００で用いる主なデータについて、図３〜図９を用いて説明する。

図３は、住宅基本情報テーブル１７１０の構成及び内容の例を示す図である。

住宅基本情報テーブル１７１０は、住宅情報記憶部１７００に記憶されている。住宅基本情報テーブル１７１０は、地域ごとに１つ記憶され、１住宅につき１レコードが登録されている。地域とは、風向や外気温度がほぼ同じとなるエリアである事が望ましく、住宅地を任意に区切ってもよいし、町や市としてもよい。また、冷房設備を使用する頻度が高いエリアを一地域としてもよい。従って、省エネ判定装置１０００が複数の地域を対象とする場合は、地域の数の住宅基本情報テーブル１７１０が記憶されることになる。

住宅基本情報テーブル１７１０は、地域ＩＤ１７１１、住宅ＩＤ１７１２、階数１７１３、断熱性能１７１４、ホームサーバアドレス１７１５、及び、メールアドレス１７１６
を有する。

地域ＩＤ１７１１は、対象地域を特定する識別子を示す。

住宅ＩＤ１７１２は、地域ＩＤ１７１１が示す地域内の住宅を特定する識別子を示す。実施形態では「Ｈ０１」等と記載しているが、住所、固定電話の電話番号等であってもよい。

階数１７１３は、住宅ＩＤ１７１２が示す住宅の階数、すなわち、何階建てかを示す。

断熱性能１７１４は、住宅ＩＤ１７１２が示す住宅の断熱性能を示す。「高」は、断熱性能が高く、「低」は低いことを示す。尚、他の指標を用いてもよく、例えば、熱損失係数（Ｑ値）、省エネルギー対策等級などを用いてもよい。

ホームサーバアドレス１７１５は、住宅ＩＤ１７１２が示す住宅に設置されているホームサーバ装置４０００のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを示す。

メールアドレス１７１６は、住宅ＩＤ１７１２が示す住宅の住人が有する携帯端末装置５０００のメールアドレスを示す。

図４は、部屋情報テーブル１７２０の構成及び内容の例を示す図である。

部屋情報テーブル１７２０は、住宅情報記憶部１７００に記憶されている。部屋情報テーブル１７２０は、１住宅ごとに１つ記憶され、１部屋につき１レコードが登録されている。

部屋情報テーブル１７２０は、住宅ＩＤ１７２１、部屋ＩＤ１７２２、階数１７２３、広さ１７２４、天井高１７２５、強制換気１７２６、及び、エアコン１７２７を有する。

住宅ＩＤ１７２１は、住宅を特定する識別子を示す。

部屋ＩＤ１７２２は、住宅ＩＤ１７２１が示す住宅内の部屋を特定する識別子を示す。

階数１７２３は、部屋ＩＤ１７２２が示す部屋がある階を示す。

広さ１７２４は、部屋ＩＤ１７２２が示す部屋の広さを示す。単位は、平方メートル（ｍ^２）である。

天井高１７２５は、部屋ＩＤ１７２２が示す部屋の天井の高さを示す。単位は、メートル（ｍ）である。

強制換気１７２６は、部屋ＩＤ１７２２が示す部屋の強制換気システムの有無を示す。「有」は、強制換気システムがある事を示し、「−」は無いことを示す。

エアコン１７２７は、部屋ＩＤ１７２２が示す部屋において、エアコンが設置されている位置を示す。

図５は、窓情報テーブル１７３０の構成及び内容の例を示す図である。

窓情報テーブル１７３０は、住宅情報記憶部１７００に記憶されている。窓情報テーブル１７３０は、１住宅ごとに１つ記憶され、１つの窓につき１レコードが登録されている。

窓情報テーブル１７３０は、住宅ＩＤ１７３１、部屋ＩＤ１７３２、窓の向き１７３３、及び、窓の大きさ１７３４を有する。

住宅ＩＤ１７３１は、住宅を特定する識別子を示す。

部屋ＩＤ１７３２は、住宅ＩＤ１７３１が示す住宅内の部屋を特定する識別子を示す。

窓の向き１７３３は、部屋ＩＤ１７３２が示す部屋の窓の向きを示す。

窓の大きさ１７３４は、窓の向き１７３３が示す向きの窓の開口部の大きさ、すなわち、高さと幅を示す。単位は、ミリメートル（ｍｍ）である。

図６は、熱源情報テーブル１７４０の構成及び内容の例を示す図である。

熱源情報テーブル１７４０は、住宅情報記憶部１７００に記憶されている。熱源情報テーブル１７４０は、１住宅ごとに１つ記憶され、１部屋につき１レコードが登録されている。

熱源情報テーブル１７４０は、住宅ＩＤ１７４１、部屋ＩＤ１７４２、照明１７４３、テレビ１７４４、及び、冷蔵庫１７４５を有する。

住宅ＩＤ１７４１は、住宅を特定する識別子を示す。

部屋ＩＤ１７４２は、住宅ＩＤ１７４１が示す住宅内の部屋を特定する識別子を示す。

照明１７４３は、部屋ＩＤ１７４２が示す部屋に在る照明の照度を示す。単位は、ワット（Ｗ）である。尚、蛍光灯、白熱灯等の種類を示すこととしてもよく、照明による発生熱量を求めることができればよい。

テレビ１７４４は、部屋ＩＤ１７４２が示す部屋にテレビがあるか否かを示す。「有」はテレビが設置されていることを示し、「−」は設置されていない事を示す。尚、テレビのワット数などを示すこととしてもよく、テレビの発熱量を求めることができればよい。

冷蔵庫１７４５は、部屋ＩＤ１７４２が示す部屋に冷蔵庫があるか否かを示す。「有」は冷蔵庫が設置されていることを示し、「−」は設置されていない事を示す。尚、冷蔵庫のワット数などを示すこととしてもよく、冷蔵庫の発熱量を求めることができればよい。

図７は、周辺情報記憶部１８００に記憶されている周辺情報を示す。図７では、周辺情報をグラフィック化した図を記載しているが、実際には、道路２の両側の住宅１の配置位置を示す位置データや、住居１の建屋の形状を示すポリゴンデータ等が記憶されている。尚、図７では、住宅１の建屋の形状は同じであるが、実際には、実際の住宅の形状に近い形状となる。

図８は、天候情報テーブル１５１０の構成及び内容の例を示す図である。

天候情報テーブル１５１０は、天候情報取得部１５００が室温予測部１１００に渡すデータである。天候情報取得部１５００は、天候情報提供装置３０００から取得した天候情報から、天候情報テーブル１５１０を作成する。

天候情報テーブル１５１０は、地域ＩＤ１５１１、日時１５１２、風向１５１３、風速１５１４、気温１５１５、及び、日射１５１６を有する。

地域ＩＤ１５１１は、地域を特定する識別子を示す。

日時１５１２は、天候情報テーブル１５１０を作成する元となった天候情報が作成された日時を示す。

風向１５１３は、地域ＩＤ１５１１が示す地域における、日時１５１２が示す日時の風の向きを示す。

風速１５１４は、地域ＩＤ１５１１が示す地域における、日時１５１２が示す日時の風の速度を示す。単位は、秒速（メートル）（ｍ／ｓ）である。

気温１５１５は、地域ＩＤ１５１１が示す地域における、日時１５１２が示す日時の外気温を示す。単位は、セ氏度（℃）である。

日射１５１６は、地域ＩＤ１５１１が示す地域における、日時１５１２が示す日時の日射の強さを示す。「強」は日射が強いことを示し、「弱」は弱いことを示す。

図９に、携帯端末装置５０００の表示画面に表示されたメッセージの例を示す。表示画面５００１は、メッセージが表示されている携帯端末装置５０００の表示画面である。メッセージ情報記憶部１９００は、このようなメッセージ「お部屋の冷房を止めて、窓を開けましょう♪」等を記憶している。尚、複数のメッセージを記憶しておいて、適時、異なるメッセージを送信してもよく、また、予測した室温や、住宅の住人の名前や、部屋を特定する情報を含めたメッセージとしてもよい。

＜室温予測方法＞
ここで、室温予測部１１００が行う室温の予測方法について、図１２〜図１４を用いて説明する。

図１２に、判断対象の部屋の立体図の例を示す。この部屋は、２階の南西角の部屋であり、南側の壁に窓１３、西側の壁に窓１０がある。また、熱源として、照明１１、テレビ１５が設置されている。この例では、冷房が入っていることから人が居ると仮定して、人体１４を熱源に加える。照明１１は８０Ｗ、テレビ１５は１５０Ｗ、人体１４は１００Ｗとする。尚、エアコン１２は、南側の壁に設置してある。

この部屋がある住宅の周囲に、風が南東の方角から、風速０．４ｍ／ｓで吹いており、気温が２７℃である場合の、夕刻（午後４時３０分頃）の室温を予測する。

図１３に、住宅街における風の流れを、点線矢印で示す。図１２に示す部屋のある住宅は、矢印３で示す住宅であるとする。風は、南東の方角から、風速０．４ｍ／ｓで吹いているので、風は、住宅の間を通過し、図１４に示すように、部屋の南側の壁の窓１３から、概ね１ｍ／ｓの速度で風が流入し、西側の壁に窓１０から流出する（点線矢印参照）。この風の流れや速度は、一般的な３次元熱流体解析ソフトウェア等を用いて、シミュレーションを行って求めることができる。尚、図１３、及び、図１４は、風の流れのイメージを示した図であり、シミュレーションの詳細を示すものではない。

室温予測部１１００の換気回数予測部１１１０は、部屋に流入する風の速度と窓１３及び窓１０のサイズとから、実際に流入する風の量を求める。そして、以下の式（１）を用いて、流入する風の量と部屋の容積とから部屋の空気が１時間で入れ替わる回数を換気回数として算出する。この際、強制換気の有無を考慮に入れて算出しても良い。
（換気回数）＝（１時間当たりに部屋に流入する風（空気）の体積（単位：立法メートル））÷（部屋の容積（単位：立法メートル）） ・・・（１）
室温予測部１１００は、上記で求めた換気回数の場合の、室内のテレビ１５と人体１４との発熱による室温の上昇温度を算出する。算出結果の例として、換気回数が５０回の場合、上昇温度が、０．５℃程度であるとすると、外の気温が２７℃であるので、室温予測部１１００は、室内の温度は２７．５℃になると予測する。尚、換気回数が５０回ということは、窓を開けてから１．２分で室温が２７．５℃になる事になり、住人が許容できる時間と考えられる。

従って、室温予測部１１００は、エアコンの設定温度が２８℃である場合、ユーザにメッセージを送信すると判断する。

また、外気温が２８℃の場合は、室温が２８．５℃と予測されるので、メッセージは送信しないと判断することになる。

尚、上記説明では、部屋に存在する熱源のみを考慮して室温を予測することとしているが、他の要件、例えば住宅の断熱性能等を考慮に入れて室温を予測することとしてもよい。住宅の断熱性能が高い場合には、太陽の直射日光により温められた建物外壁の熱が室内に伝わらないことから、室温予測部１１００は、より正確に室温を予測することが可能となる。

＜動作＞
以下、省エネシステム１００の動作について、図１０、及び、図１１を用いて説明する。図１０は、室温予測処理を示すフローチャートであり、図１１は、図１０で示す室温予測処理の一部（ステップＳ１４）の処理である１住宅の室温予測処理を示すフローチャートである。尚、図１１の点線矢印は、データの送受信を示す。

省エネ判定装置１０００の電力消費量取得部１２００は、１時間おきに電力消費量提供装置２０００から、電力消費量を取得し、取得した電力消費量が閾値を越えたか否かを判断する（ステップＳ１０）。閾値は、予め定められているものとするが、時期によって異なっていてよい。

電力消費量が閾値を越えたと判断した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、電力消費量取得部１２００は、その旨を室温予測部１１００に通知する。

通知を受けた室温予測部１１００は、対象地域の周辺情報（図７参照）を周辺情報記憶部１８００から読み出し（ステップＳ１１）、住宅基本情報テーブル１７１０（図３参照）を住宅情報記憶部１７００から読み出す（ステップＳ１２）。

次に、室温予測部１１００は、対象地域の識別子を天候情報取得部１５００に渡して、対象地域の天候情報の取得を依頼する。依頼を受けた天候情報取得部１５００は、通信部１６００を介して、天候情報提供装置３０００に対象地域が含まれるエリアの天候情報を要求する。天候情報提供装置３０００は、天候情報取得部１５００からの要求に応じて、対象地域が含まれるエリアの最新の天候情報を返信する。この天候情報には、少なくとも、天候情報の作成日時、風速、風向、気温、天気（晴れ、曇り、雨など）の情報が含まれているものとする。

天候情報提供装置３０００から天候情報を受信した天候情報取得部１５００は、受信した天候情報から、天候情報テーブル１５１０（図８参照）を作成する。具体的には、天候情報取得部１５００は、地域ＩＤ１５１１として、対象地域の識別子を設定し、日時１５１２として、受信した天候情報に含まれる作成日時を設定する。また、風向１５１３、風速１５１４、及び、気温１５１５として、受信した天候情報に含まれる風向、風速、気温をそれぞれ設定する。また、日射１５１６として、受信した天候情報に含まれる天気に基づいて、「弱」、「強」等を設定する。例えば、天気が晴れならば「強」を設定し、雨又は曇りならば「弱」を設定する。

天候情報テーブル１５１０を作成した天候情報取得部１５００は、作成した天候情報テーブル１５１０を室温予測部１１００に渡す（ステップＳ１３）。

天候情報テーブル１５１０を受け取った室温予測部１１００は、次に、対象地域内の判断対象となる全住宅の部屋の室温予測処理を行う（ステップＳ１４、ステップＳ１５：Ｎｏ）。具体的には、室温予測部１１００は、住宅基本情報テーブル１７１０（図３参照）に登録されているレコードを、１レコード目から順次読み出して処理を行う。

ここで、図１１を用いて、ステップＳ１４の処理である、１住宅の各部屋の室温を予測する処理について説明する。図１１は、１住宅の室温予測処理を示すフローチャートである。

室温予測部１１００は、住宅基本情報テーブル１７１０から読み出したレコードに住宅ＩＤ１７１２として設定されている住宅の識別子（以下、「処理対象住宅ＩＤ」という。）を読み出す。そして、処理対象住宅ＩＤが住宅ＩＤ１７２１として設定されている部屋情報テーブル１７２０と、処理対象住宅ＩＤが住宅ＩＤ１７３１として設定されている窓情報テーブル１７３０と、処理対象住宅ＩＤが住宅ＩＤ１７４１として設定されている熱源情報テーブル１７４０とを、住宅情報記憶部１７００から読み出す（ステップＳ２０）。

次に、室温予測部１１００は、住宅基本情報テーブル１７１０から、処理対象住宅ＩＤが住宅ＩＤ１７１１として設定されているレコードにホームサーバアドレス１７１５として設定されているサーバアドレスを読み出し、設定温度取得部１３００に渡して、設定温度の取得を依頼する。

依頼を受けた設定温度取得部１３００は、渡されたサーバアドレス宛てに、すなわち、処理対象住宅のホームサーバ宛に、冷房装置に設定されている温度を要求する。通信部４２００を介して、要求を受けたホームサーバ装置４０００の設定温度検出部４１００は、ホームサーバ装置４０００が管理している冷房装置であって、動作している冷房装置それぞれから設定温度を取得し（ステップＳ４１）、取得した設定温度それぞれと、冷房装置が設置してある部屋の識別子（部屋ＩＤ）とを対応付けて、省エネ判定装置１０００に送信する（ステップＳ４２）。

設定温度と部屋ＩＤとを受信した設定温度取得部１３００は、受信した設定温度と部屋ＩＤとを室温予測部１１００に渡す（ステップＳ２１）。

設定温度と部屋ＩＤとを受け取った室温予測部１１００は、受け取った部屋ＩＤそれぞれについて、室温の予測を行う。

まず、受け取った部屋ＩＤの１つ（以下、「処理対象部屋ＩＤ」という。）を換気回数予測部１１１０に渡して、換気回数の算出を依頼する。依頼を受けた換気回数予測部１１１０は、部屋情報テーブル１７２０の処理対象部屋ＩＤが部屋ＩＤ１７２２として設定されているレコード、及び、窓情報テーブル１７３０の処理対象部屋ＩＤが部屋ＩＤ１７３２として設定されたレコードを参照して、上述のように、処理対象部屋ＩＤが示す部屋の換気回数を算出する。換気回数予測部１１１０は、算出した換気回数を室温予測部１１００に渡す（ステップＳ２２）。

換気回数を受け取った室温予測部１１００は、熱源情報テーブル１７４０の処理対象部屋ＩＤが部屋ＩＤ１７４２として設定されているレコードを参照して、上述のように、熱源により上昇する温度を算出し、予測室温を算出する（ステップＳ２３）。

室温予測部１１００は、算出した予測室温が、処理対象部屋ＩＤに設置されている冷房装置の設定温度よりも低い場合は（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、住宅基本情報テーブル１７１０の処理対象住宅ＩＤが住宅ＩＤ１７１２として設定されているレコードから、メールアドレス１７１６と設定されているメールアドレスを読み出して、メッセージ送信部１４００に渡して、メッセージの送信を依頼する。

依頼を受けたメッセージ送信部１４００は、メッセージ情報記憶部１９００からメッセージを読み出してメールを作成し、作成したメールを、室温予測部１１００から渡されてメールアドレス宛てに送信する（ステップＳ２５）。

携帯端末装置５０００は、メールを受信する（ステップＳ５１）。携帯端末装置５０００のユーザは、メールを表示させ（ステップＳ５２）、メッセージを確認して冷房装置を止めて、窓を開ける。

メッセージ送信部１４００にメッセージの送信を依頼した室温予測部１１００は、又は、ステップＳ２４において、予測した室温が冷房装置の設定温度以上であると判断した（ステップＳ２４：Ｎｏ）室温予測部１１００は、設定温度取得部１３００から渡された部屋ＩＤのすべてを処理していない場合は（ステップＳ２６：Ｎｏ）、ステップＳ２２からの処理を繰り返し、部屋ＩＤのすべてを処理した場合は（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、１住宅の室温予測処理を終了する。

これで、図１０のステップ１４の処理を終了する。室温予測部１１００は、ステップＳ１２で読み出した住宅基本情報テーブル１７１０（図３参照）に登録されているレコードを、１レコード目から順次読み出して、すべてのレコードの処理、すなわち、対象地域内の判断対象となる全住宅の部屋の室温予測処理を行う（ステップＳ１４）。対象地域内の判断対象となる全住宅の部屋の室温予測処理を行ったら（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、室温予測部１１００は、他の対象地域が残っている場合には（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１からの処理を繰り返す。処理対象のすべての対象地域の処理を終了した場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、室温予測部１１００は、室温予測処理の終了が省エネシステム１００の管理者により操作部（不図示）に入力された場合には（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）処理を終了し、入力されない場合には、電力消費量取得部１２００に、電力消費量が閾値を超えた否かの判断を続けるよう指示し、ステップＳ１０からの処理を繰り返す。

このように、室温を予測して、冷房装置の設定温度よりも低い場合には、住人に対して窓を開けて冷房装置を止めることを促すメッセージを送信するので、冷房装置を止めることによる省エネを促進することが可能となる。

実施形態では、各住宅の冷房装置の設定温度を取得し、取得した設定温度と予測室温とを比較することとしているが、設定していると推定する設定温度を用いても良く、また、推奨する設定温度を用いても良い。例えば、外気温が３５℃であれば２８℃を推定する設定温度とし、外気温が３０℃であれば２７℃とする等である。

実施形態では、電力消費量が閾値を超えた場合に、対象となる部屋の室温を逐次予測しているが、予め、対象地域で頻出する気象情報から、風向及び風速と、換気回数との関係を求めておいて、室温の予測方法の簡略化を図っても良い。例えば、南東の方角から、風速０．４ｍ／ｓの風の場合には、住宅ＩＤ「Ｈ０１」の住宅の、部屋ＩＤ「Ｒ０１」の部屋の換気回数は「６回」であり、風速０．２ｍ／ｓの風の場合の換気回数は「２回」であるなどを記憶しておく。また、予め、部屋にある熱源が発する熱による部屋の温度上昇量を算出しておいても良い。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

１００ 省エネシステム
１０００ 省エネ判定装置
１１００ 室温予測部
１１１０ 換気回数予測部
１２００ 電力消費量取得部
１３００ 設定温度取得部
１４００ メッセージ送信部
１５００ 天候情報取得部
１７００ 住宅情報記憶部
１８００ 周辺情報記憶部
２０００ 電力消費量提供装置
３０００ 天候情報提供装置
４０００ ホームサーバ装置
４１００ 設定温度検出部
５０００ 携帯端末装置

Claims (9)

1. 住宅の窓を備える部屋の室温を予測し、予測に基づいて省エネを促進する省エネシステムであって、
   前記部屋の窓の向きを含む窓情報を記憶している住宅情報記憶手段と、
   前記住宅の周囲の建築物の配置情報及び形状情報を含む周辺情報を記憶している周辺情報記憶手段と、
   所定の地域の電力消費量を取得する電力消費量取得手段と、
   前記電力消費量が閾値を越えた場合に、前記住宅周辺の風の風速及び風向と、前記住宅周辺の外気温とを含む天候情報を取得する天候情報取得手段と、
   前記天候情報取得手段が取得した前記天候情報と、前記住宅情報記憶手段が記憶している前記窓情報と、前記周辺情報記憶手段が記憶している前記周辺情報とを用いて、前記窓を開けた場合の前記部屋の予測室温を算出する室温予測手段と、
   前記室温予測手段が算出した前記部屋の予測室温が所定の温度を下回る場合は、前記部屋と関連する機器に対して、窓を開けることを促すメッセージを送信するメッセージ送信手段と
   を備えることを特徴とする省エネシステム。
2. 前記部屋は、冷房装置を備え、
   前記省エネシステムは、更に、前記冷房装置に設定してある温度を取得する設定温度取得手段を備え、
   前記所定の温度は、前記設定温度取得手段が取得した温度であり、
   前記メッセージは、前記冷房装置の運転を停止して、窓を開けることを促すメッセージである
   ことを特徴とする請求項１に記載の省エネシステム。
3. 前記住宅情報記憶手段は、更に、前記部屋が有している強制換気設備に関する換気情報を記憶し、
   前記室温予測手段は、前記換気情報を更に用いて、前記部屋の予測温度を算出する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の省エネシステム。
4. 前記住宅情報記憶手段は、更に、前記部屋が有している発熱源に関する発熱情報を記憶し、
   前記室温予測手段は、前記発熱情報を更に用いて、前記部屋の予測室温を算出する
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の省エネシステム。
5. 前記住宅情報記憶手段は、更に、前記住宅の断熱に関する蓄熱情報を記憶し、
   前記室温予測手段は、前記蓄熱情報を更に用いて、前記部屋の予測室温を算出する
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の省エネシステム。
6. 前記室温予測手段は、所定時間内に部屋内の空気が入れ替わる回数を示す換気回数を算出する換気回数予測手段を有し、
   前記換気回数予測手段は、前記天候情報取得手段が取得した前記天候情報のうちの前記住宅周辺の風の風速及び風向と、前記住宅情報記憶手段が記憶している前記窓情報と、前記周辺情報記憶手段が記憶している前記周辺情報とを用いて、前記窓を開けた場合の前記部屋の換気回数を算出し、
   前記室温予測手段は、前記換気回数予測手段が算出した前記換気回数と、前記天候情報のうちの前記住宅周辺の外気温とを用いて、前記窓を開けた場合の前記部屋の予測室温を算出する
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の省エネシステム。
7. 前記メッセージ送信手段がメッセージを送信する前記部屋と関連する機器とは、前記部屋の住人が有する携帯端末装置である
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の省エネシステム。
8. 前記部屋の窓の向きを含む窓情報を記憶している住宅情報記憶手段と、
   前記住宅の周囲の建築物の配置情報及び形状情報を含む周辺情報を記憶している周辺情報記憶手段とを有する省エネシステムであって、住宅の窓を備える部屋の室温を予測し、予測に基づいて省エネを促進する省エネシステムで用いられる省エネ方法であって、
   所定の地域の電力消費量を取得する電力消費量取得ステップと、
   前記電力消費量が閾値を越えた場合に、前記住宅周辺の風の風速及び風向と、前記住宅周辺の外気温とを含む天候情報を取得する天候情報取得ステップと、
   前記天候情報取得ステップで取得した前記天候情報と、前記住宅情報記憶手段に記憶されている前記窓情報と、前記周辺情報記憶手段に記憶されている前記周辺情報とを用いて、前記窓を開けた場合の前記部屋の予測室温を算出する室温予測ステップと、
   前記室温予測ステップが算出した前記部屋の予測室温が所定の温度を下回る場合は、前記部屋と関連する機器に対して、窓を開けることを促すメッセージを送信するメッセージ送信ステップと
   を備えることを特徴とする省エネ方法。
9. 住宅の窓を備える部屋の室温を予測し、予測に基づいて省エネを促進する省エネシステムで用いられる省エネプログラムであって、
   前記部屋の窓の向きを含む窓情報を記憶している住宅情報記憶手段と、
   前記住宅の周囲の建築物の配置情報及び形状情報を含む周辺情報を記憶している周辺情報記憶手段と、
   所定の地域の電力消費量を取得する電力消費量取得手段と、
   前記電力消費量が閾値を越えた場合に、前記住宅周辺の風の風速及び風向と、前記住宅周辺の外気温とを含む天候情報を取得する天候情報取得手段と、
   前記天候情報取得手段が取得した前記天候情報と、前記住宅情報記憶手段が記憶している前記窓情報と、前記周辺情報記憶手段が記憶している前記周辺情報とを用いて、前記窓を開けた場合の前記部屋の予測室温を算出する室温予測手段と、
   前記室温予測手段が算出した前記部屋の予測室温が所定の温度を下回る場合は、前記部屋と関連する機器に対して、窓を開けることを促すメッセージを送信するメッセージ送信手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする省エネプログラム。

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