本実施形態では、本システムを住宅に適用する場合について説明するが、本システムを集合住宅や店舗、オフィスビル、事務所等に適用することを妨げるものではない。
(住宅内システム)
図1に示すように、住宅に設けた住宅内システム150が、インターネットのような外部ネットワークNT2を介して省エネルギー化サーバ100と通信可能になっている。図1に示す構成例では、説明を簡単にするために、住宅内システム150を1つだけ記載しているが、通常は、省エネルギー化サーバ100は、多数の住宅内システム150と通信可能になっている。
また、必須ではないが、外部ネットワークNT2を介して省エネルギー化サーバ100と通信する機器スペック情報配信サーバ170も設けられる。機器スペック情報配信サーバ170は、住宅Hにおいて利用される各種機器の仕様や特性の情報を配信するコンピュータサーバである。機器スペック情報配信サーバ170における仕様や特性の情報は、機器の製造事業者や機器の販売事業者、または、調査会社が登録する。したがって、機器スペック情報配信サーバ170も通常は複数設けられることになる。
機器は、電力や燃料ガスのようなエネルギー媒体を消費して運転される電気機器やガス機器と、太陽光発電装置や風力発電装置のように再生可能エネルギーを利用して電力を生成する発電機器、ガスコージェネレーション装置や燃料電池のように燃料ガスを消費するが同時に電力の生成も行うことにより化石エネルギーの消費を低減させる機器を含む。具体的には、テレビ、冷蔵庫、エアコン、照明機器、電気給湯装置、ガス給湯装置、太陽光発電装置、燃料電池装置、人感センサー、温度センサー、湿度センサー、照度センサーなどを想定している。
図1に示す住宅内システム150では、3台の機器153a,153b,153cを用いる場合を例示している。各機器153a〜153cは、それぞれ通信機能を備え、宅内にローカルネットワークシステムとして構築された内部ネットワークNT1を介してユーザ端末151およびホームゲートウェイ152と通信可能になっている。内部ネットワークNT1に用いる伝送路は有線か無線かを問わない。図示例では、説明を簡単にするために3台の機器153a〜153cのみを示しているが、通常は宅内にはさらに多くの機器が配置される。
ユーザ端末151は、プログラムに従って所定の処理を行うプロセッサ(以下、「マイコン」という)を内蔵し、マンマシンインターフェイスとしての入力装置および表示装置を備える装置であり、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、住宅情報盤などを用いる。住宅情報盤は、宅内の機器153a〜153cの監視や操作の指示を行う機能を有し、タッチパネルを用いて入力と表示とを行う機能を有する装置を意味している。
ユーザ端末151の入力装置は、キーボード、押釦スイッチ、タッチパネルなどを用いることができ、表示装置は、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイなどを用いることができる。また、ユーザ端末151は、Webブラウザの機能を搭載していることが望ましいが、対話的な操作が可能であれば、Webブラウザではなく専用のプログラムを用いてもよい。
ホームゲートウェイ152は、インターネットのような外部ネットワークNT2に接続され、内部ネットワークNT1と外部ネットワークNT2との間のゲートウェイ機能を実現するゲートウェイ部161を備える。すなわち、ホームゲートウェイ152は、内部ネットワークNT1を介してユーザ端末151および機器153a〜153cとの間で通信可能になっている。
ホームゲートウェイ152は、内部ネットワークNT1を介して各機器153a〜153cに制御の指示を与える制御部162と、内部ネットワークNT1を介して各機器153a〜153cの動作状態および各機器153a〜153cでのエネルギー媒体の消費量ないし生成量(以下、動作状態とエネルギー媒体の量とを合わせた情報を「動作情報」という)を監視する監視部163とを備える。制御部162および監視部163は、内部ネットワークNT1で用いるアドレスの情報により、各機器153a〜153cを個別に識別する。
ここに、図示する構成では、ホームゲートウェイ152に、ゲートウェイ部161と制御部162と監視部163とを設けた例を示しているが、制御部162と監視部163とをホームゲートウェイ152とは別に設け、内部ネットワークNT1を介してゲートウェイ部161と通信するように構成することも可能である。
なお、以下では説明を簡単にするために、機器153a〜153cを電気機器とし、監視部163では機器153a〜153cでの消費電力量を監視する場合について説明するが、とくに支障がないかぎり、機器153a〜153cはガス機器を含み、監視部163が機器153a〜153cで生成する電力量を監視する場合を含むものとする。
制御部162は、不揮発性メモリ(図示せず)を備えており、不揮発性メモリに設定された制御プログラムに従って各機器153a〜153cに対する制御コマンドを内部ネットワークNT1に送出する。なお、通常の機器153a〜153cの動作は、機器153a〜153cに付設された操作部、壁スイッチのように機器153a〜153cに接続された操作部、リモコン装置のように機器153a〜153cから分離された操作部などを操作することにより指示される。
したがって、制御コマンドは、操作部の操作による機器153a〜153cの運転モードを制限することにより、省エネルギー化の実現に寄与する。たとえば、機器153a〜153cがエアコンである場合には、制御コマンドによって設定温度の下限や上限に制限を加えたり、運転時間に制限を加えたり、選択可能な運転モードの種類に制限を加えたりすることにより、省エネルギー化の実現に寄与することができる。
一方、監視部163が監視する各機器153a〜153cの動作状態は、オン・オフの状態、運転モードの状態などであり、例えば、テレビであれば画面の明るさや音量が運転モードに相当し、エアコンであれば冷房運転・暖房運転・送風・除湿などの運転状態や設定温度などが運転モードに相当する。エアコンによっては、設定温度や運転時間を条件に用いて動作状態を制御する省エネ運転モードや通常運転モードという運転モードを有する場合もある。
また、監視部163は、各機器153a〜153cで消費される電流量やガス流量を取得し、機器153a〜153cごとに単位時間毎の消費電力量や消費ガス流量を消費エネルギー量として算出する。すなわち、監視部163は、単位時間毎に各機器153a〜153cに対して動作情報の通知を要求し、各機器153a〜153cから動作情報を収集する。収集した動作情報は、所定期間分が監視部163に蓄積された後に省エネルギー化サーバ100に送信され、機器動作情報データベース113の機器153a〜153cの動作情報を更新する。消費エネルギー量には、機器153a〜153cの使用時だけではなく、待機時に消費される消費電力量や消費ガス流量も含まれる。算出した各機器153a〜153cの消費エネルギー量は、監視部163に設けたメモリ(図示せず)に時刻情報および動作情報とともに一時的に記憶される。また、単位時間は、例えば1〜30分の適宜の時間に設定される。
各機器153a〜153cでの消費電力量や消費ガス量を計測するには、各機器153a〜153cが電流センサーあるいは流量センサーを内蔵していることが望ましい。ただし、消費電力の比較的大きい機器153a〜153c(電子レンジ、エアコン、電磁調理器、電気給湯装置など)であれば、分電盤の分岐系統ごとに1台の機器153a〜153cを接続していることもあることから、分岐系統ごとに電流の計測を行ってもよい。また、ガス機器では、ガスヒートポンプ式エアコン、家庭用燃料電池、コージェネレーション装置のように、ガスコンロやガス給湯装置とは別系統のガスメータを付設している場合があることから、系統別のガスメータごとにガス流量の計測を行ってもよい。
上述のように、分電盤の分岐系統やガスメータの系統ごとに電流量やガス流量を計測する場合には、系統と機器153a〜153cとの対応関係を監視部163に登録する必要がある。監視部163への登録作業には、内部ネットワークNT1に専用の設定装置を接続するかユーザ端末151を用いる。以下では、専用の設定装置を用いる場合も含めてユーザ端末151として説明する。
内部ネットワークNT1に用いる伝送路は、有線か無線かは問わず種々構成を用いることができる。すなわち、各機器153a〜153cの機能および通信インターフェイスの種類に応じた伝送路が選択される。したがって、内部ネットワークNT1は、1種類の伝送路のみで構築する必要はなく、通常は複数種類の伝送路を含むことになる。
機器153a〜153cの機能および通信インターフェイスと伝送路との関係の例を以下に示す。
機器153a〜153cが、消費される電流量を計測する電流センサーと、オン・オフの制御およびオン・オフの監視が可能であるHA(Home Automation)端子と、有線LAN(Local Area Network)の通信インターフェイスと、を備えている場合には、ホームゲートウェイ152と機器153a〜153cとの間の伝送路には、HA制御ケーブルとLANケーブルが用いられる。
HA制御ケーブルは、制御部162から機器153a〜153cに対してオン・オフの制御コマンドを送信する経路に用いられ、また、機器153a〜153cのオン・オフの状態を監視部163に通知する経路に用いられる。一方、LANケーブルは、電流センサーにより検出した電流量を監視部163に伝送する経路に用いられ、さらに機器153a〜153cの運転モードなどの動作状態を示す動作情報を通知する経路にも用いられる。
機器153a〜153cが、電流センサーを備えておらず、無線LANの通信インターフェイスを備えている場合には、ホームゲートウェイ152と機器153a〜153cとの間の伝送路には、電波を伝送媒体とした無線伝送路が用いられる。
この無線伝送路は、制御部162から機器153a〜153cに対して動作情報を指示する制御コマンドを送信するために用いられ、また、機器153a〜153cにおいて消費される電流量以外の動作情報を監視部163に伝送する経路にも用いられる。この場合、機器153a〜153cのそれぞれにおいて消費される電流量は、各機器153a〜153cへ電力を供給する経路に設置される計量機器(図示せず)によって機器153a〜153c毎に計測される。計測された電流量は、図1には図示されていない有線伝送路または無線伝送路を用いて計量機器からホームゲートウェイ152の監視部163へ伝送される。
機器153a〜153cが、電流センサーと、電力線搬送通信の通信インターフェイスと、を備えている場合には、ホームゲートウェイ152と機器153a〜153cとの間の伝送路として電力ケーブルが用いられる。すなわち、電力ケーブルは、機器153a〜153cに電力を供給する給電路として用いられるとともに、電力線搬送通信の技術を用いて通信信号を伝送する伝送路としても用いられる。
電力ケーブルは、制御部162から機器153a〜153cに動作情報を指示する制御コマンドを送信するとともに、機器153a〜153cで計測した電流量と動作情報を監視部163に伝送するために用いられる。
(省エネルギー化サーバ)
次に、省エネルギー化サーバ100について説明する。本実施形態では、省エネルギー化サーバ100は、住宅内システム150のユーザが設定した住宅内システム150の環境負荷量(温室効果ガスの排出量に換算した値を用いる)の削減目標に対して、設定された削減目標を達成するのに適したプラン(以下、「削減プラン」という)を示す情報を生成し、ユーザ端末151に送信する。省エネルギー化サーバ100から削減プランを示す情報を受信したユーザ端末151は、削減プランを示す情報をユーザに対して提示する。
この場合、温室効果ガスの排出量は、実際には、機器153a〜153cで消費するエネルギーのうちエネルギー供給事業者から購入するエネルギー媒体の消費量、機器153a〜153cからの温室効果ガスの排出量、機器153a〜153cの製造、製造工場からの輸送および廃棄に伴って消費されるエネルギー媒体の消費量および温室効果ガスの排出量を主要素として算出する。
機器153a〜153cでのエネルギー媒体の消費量は、電力に関しては電力会社から購入する電力量に対して適宜の係数を乗じることにより算出することができる。こうして算出した消費エネルギー量を温室効果ガスの排出量に換算する。また、燃料ガスに関しては各機器153a〜153cにおける燃料ガスの消費量がエネルギー媒体の消費量になることから、燃料ガスの消費量と温室効果ガスの排出量との関係を用い、燃料ガスの消費量を温室効果ガスの排出量に換算する。
上述のように、本実施形態では、機器153a〜153cからの温室効果ガスの実際の排出量だけではなく、機器153a〜153cでの消費エネルギー量および製造・輸送・廃棄に伴うエネルギー量も温室効果ガスの排出量に換算し、各機器153a〜153cについて求めた温室効果ガスの排出量の総量を、環境負荷量とみなして評価している。ここに、環境負荷量の評価に用いる排出量は、温室効果ガスの代表格とされている二酸化炭素の排出量として換算する。
したがって、削減目標は、二酸化炭素の排出量に換算した環境負荷量について、削減目標を達成する年数と削減量の現状値に対する百分率とで表すものとする。なお、環境負荷量には、二酸化炭素の排出量ではなく原油換算した値を用いることも可能である。
省エネルギー化サーバ100が生成する削減プランでは、住宅内システム150に設けられている現状の機器153a〜153cの入れ替えあるいは機器の追加による機器153a〜153cの構成の変更と、機器153a〜153cの制御の変更とが適宜に組み合わせられている。ここに、機器153a〜153cの制御の変更には、機器153a〜153cの動作特性を決定する制御プログラム(機器153a〜153cの動作を制御するプログラム)の変更と、機器153a〜153cの動作に関する設定(機器153a〜153cの動作状態に関する設定:温度、光出力など)の変更とがある。以下では、とくに区別する必要がなければ、制御プログラムおよび設定を一括して制御プログラムとして説明する。
要するに、省エネルギー化サーバ100が生成する削減プランには、住宅内システム150に設ける機器153a〜153cの構成を変更する方法と、住宅内システム150に設けた機器153a〜153cの制御プログラムを変更する方法と、住宅内システム150に設ける機器153a〜153cの構成と制御プログラムとを共に変更する方法との3つの種類がある。省エネルギー化サーバ100は、少なくとも1つ以上の削減プランを示す情報を生成して、ユーザ端末151に対して送信する。ユーザ端末151に送信された削減プランの内、1つの削減プランが選択され、選択された削減プランに基づく変更後の制御プログラムが住宅内システム150のホームゲートウェイ152に設定される。削減プランの選択は、後述するようにユーザ端末151の操作により行われる。この場合、ユーザ端末151は、ユーザに削減プランを選択させる選択手段として機能する。
削減プランを生成するために、省エネルギー化サーバ100は、設定された削減目標に対して、住宅内システム150で用いている現状の機器153a〜153cの使用状況に関する情報と、現状の機器153a〜153cに対して置き換え可能な機器の情報と、住宅内システム150に追加可能な機器153a〜153cの情報とを用いる。
したがって、省エネルギー化サーバ100は、現状の機器153a〜153cを含めて住宅内システム150で使用可能な機器に関する仕様や特性のデータを格納する機器スペック情報データベース111と、住宅内システム150の現状の機器153a〜153cの型番、台数、配置のような構成の情報を格納する機器構成情報データベース112と、住宅内システム150に設けた監視部163が取得した機器153a〜153cの動作状態および消費エネルギー量の単位時間ごとの変化を格納する機器動作情報データベース113と、上述した削減目標と削減プランを生成する際の付加条件のようにユーザが設定した情報を格納するユーザ設定情報データベース114とを備える。ここに、機器構成情報データベース(すなわち、機器構成情報記憶手段)112、機器動作情報データベース113、ユーザ設定情報データベース114には、住宅内システム150ごとにまとめたデータが格納される。
また、各データベース111〜114には、住宅内システム150や機器スペック情報配信サーバ170のような外部ネットワークNT1に接続した他装置からデータを取得してデータベース111〜114のデータを最新のデータに更新する更新部121〜124と、データベース111〜114に格納されたデータを読み出す読出部101〜104とがそれぞれ設けられる。
すなわち、機器スペック情報更新部121、機器構成情報更新部122、機器動作情報更新部123、ユーザ設定情報更新部124が設けられ、機器スペック情報読出部101、機器構成情報読出部102、機器動作情報読出部103、ユーザ設定情報読出部104が設けられる。機器動作情報読出部103は、住宅内システム150に設けた監視部163および機器動作情報データベース113とともに、後述するシミュレーション実行部105が現状の機器153a〜153cの動作状態および消費エネルギー量を取得するための機器動作情報収集手段として機能する。
機器スペック情報更新部121は機器スペック情報配信サーバ170からデータを取得して機器スペック情報データベース111に登録された機器スペック情報を更新し、さらに、新しい機器の機器スペック情報を機器スペック情報データベース111に新たに登録する。すなわち、機器スペック情報配信サーバ170と機器スペック情報データベース111とにより機器スペック情報記憶手段が構成される。また、機器構成情報更新部122、機器動作情報更新部123、ユーザ設定情報更新部124は住宅内システム150に設けたホームゲートウェイ152からデータを取得する。更新部121〜124では、原則として他装置におけるデータの内容が変化している場合にのみデータを取得することにより、データベース111〜114のデータを最新のデータに更新するとともに、外部ネットワークNT2における不必要なトラフィックの発生を抑制する。
省エネルギー化サーバ100では、削減プランを生成する機能のほか、削減プランを実行した場合の環境負荷量のシミュレーションを行う機能、削減プランが機器153a〜153cの制御を含む場合に機器153a〜153cを制御する制御プログラムを与える機能を有する。制御プログラムは、省エネルギー化サーバ100において、機器153a〜153cごとに生成される。この場合、生成される制御プログラムには、制御の手順ないし条件や設定値を規定する情報が含まれる。
省エネルギー化サーバ100において生成された削減プランを示す情報およびシミュレーションの結果を示す情報は、外部ネットワークNT2を介してユーザ端末151に伝送され、また、省エネルギー化サーバ100において生成された制御プログラムは、外部ネットワークNT2を介して各機器153a〜153cあるいはホームゲートウェイ152に転送される。
以下では、削減プランを示す情報とシミュレーション結果を示す情報と制御プログラムとを一括して省エネルギー化情報と呼ぶ。すなわち、省エネルギー化サーバ100は省エネルギー化情報を生成し、省エネルギー化情報には削減目標を達成するための削減プランを示す情報が少なくとも1個含まれる。
削減プランを示す情報を含む省エネルギー化情報の生成は、省エネルギー化サーバ100に設けたシミュレーション実行部(すなわち、シミュレーション実行手段))105が行う。また、省エネルギー化情報に含まれる制御プログラムは、制御プログラム生成部106により生成される。さらに、省エネルギー化サーバ100には、シミュレーション実行部105が生成した削減プランにおいて新たな機器の導入が必要である場合に、当該機器の購入案内を行うための情報を生成する購入案内情報生成部(すなわち、購入案内情報生成手段)107も設けられる。
以下では、省エネルギー化サーバ100の動作についてさらに詳しく説明する。機器スペック情報データベース111に格納されるデータ(以下、「スペック情報」という)には、機器の仕様、すなわち、型番、種類(カテゴリ)、定格(定格電圧、定格電流、定格消費電力等)、サイズ、通信インターフェイスの規格、制御インターフェイスの規格などのほか、機器の動作状態に応じた消費エネルギー量、機器の寿命(耐久使用時間あるいは耐久使用回数)が格納される。
また、生産時や輸送時、廃棄時の環境負荷を評価できる場合には、機器および部品の製造・輸送・廃棄において消費されるエネルギー量を温室効果ガスの排出量に換算した環境負荷量と、製造・輸送・廃棄に伴う温室効果ガスの排出量を換算した環境負荷量との合算が、スペック情報の環境負荷量として機器スペック情報データベース111に格納される。加えて、機器の購入に関する情報も機器スペック情報データベース111に格納される。
スペック情報に含まれる環境負荷量は、機器がエアコンである場合には、各種の運転モード(冷房運転・暖房運転・送風・除湿などの運転状態、設定温度などの条件、省エネ運転モードや通常運転モードなどの制御)と室温、外気温、設定温度との複数の組み合わせに対応する消費電力量に基づいて算出される。
また、機器が調光機能を有する照明機器である場合には、調光レベルを動作状態として動作状態に応じた消費電力量に基づいて環境負荷量が算出される。
太陽光発電装置のようにエネルギーを生成する機器では、各種条件(日照量など)に応じて生成される生成エネルギー量と、エネルギーの生成に必要な消費エネルギー量(燃料電池であれば燃料ガスの消費量や改質器で発生する二酸化炭素の排出量の換算値など)との差分が消費エネルギー量として用いられる。したがって、この種の機器では、消費エネルギー量(すなわち、環境負荷量)は負の値になる。
さらに、機器の消費エネルギー量が経年変化により大幅に変化する場合には、消費エネルギー量を機器の累積使用時間に応じて変化させることが望ましい。
機器の購入に関する情報には、当該機器の市場価格、販売店、当該機器の購入により適用される補助金や優遇税制、当該機器の購入により付与されるロイヤリティポイントの情報が必要に応じて適宜含まれる。
ここに、機器スペック情報データベース111に格納される上述したスペック情報は、機器スペック情報配信サーバ170から入手されるのであって、機器スペック情報配信サーバ170では、省エネルギー化された新しい機器の登場、環境負荷の少ない生産技術や廃棄技術の適用、購入補助金や優遇税制などの制度の変更などによりスペック情報が更新される。機器スペック情報更新部121では、機器スペック情報配信サーバ170のスペック情報が更新されると、最新のスペック情報を機器スペック情報配信サーバ170から取得し、機器スペック情報データベース111に最新のスペック情報を格納する。
なお、機器スペック情報データベース111に格納するスペック情報の更新に際して、機器スペック情報更新部121が機器スペック情報配信サーバ170にスペック情報の更新を問い合わせる構成と、機器スペック情報配信サーバ170がブロードキャストによってスペック情報の更新を機器スペック情報更新部121に通知する構成とのどちらを採用してもよい。
以下では、シミュレーション実行部105において削減プランを生成する技術について説明する。ここでは、各データベース111〜114に必要なデータが格納されているものとする。
シミュレーション実行部105は、各住宅内システム150に応じた削減プランを生成するプラン生成部131と、生成した削減プランを実施したときの環境負荷量の時間変化および削減プランを実施するのに必要な費用(機器の導入に伴う費用と機器の使用に伴うエネルギー媒体の料金)をシミュレーションにより算出するプラン評価部132と、プラン評価部132によって算出されたシミュレーション結果を用いて削減プランを実施したときの環境負荷量の時間変化を示すチャート情報を生成するチャート生成部133とを備える。
プラン生成部131は、後述する手順により、削減目標の達成が可能な削減プランを可能なかぎり多く生成し、プラン評価部132に引き渡す。削減プランの生成には、機器スペック情報データベース111から機器スペック情報読出部101が読み出した機器のスペック情報と、機器構成情報データベース112から機器構成情報読出部102が読み出した住宅内システム150の現状の機器153a〜153cの構成に関する情報と、機器動作情報データベース113から機器動作情報読出部103が読み出した住宅内システム150の現状の各機器153a〜153cの動作情報とを用いる。
プラン評価部132では、プラン生成部131から渡された削減プランごとに環境負荷量の時間変化と費用とをシミュレーションにより算出し、ユーザ設定情報データベース114からユーザ設定情報読出部104が読み出した削減目標を満足するシミュレーション結果が得られた削減プランを選択する。
チャート生成部133では、プラン評価部132において選択された削減プランについて、プラン評価部132が算出した環境負荷量の時間変化をチャート化するためのチャート情報を生成する。この場合チャート情報とは、ユーザ端末151に設けたWebブラウザにチャートを表示可能にする情報を意味する。
以下では、シミュレーション実行部105における処理手順について、図2を用いて説明する。プラン生成部131は、まず機器構成情報データベース112から住宅内システム150における現状の機器153a〜153cの構成の情報を読み出し、各機器153a〜153cのスペック情報を機器スペック情報データベース111から読み出す。
さらに、現状の機器153a〜153cに対して変更が可能な機器が機器スペック情報データベース111に格納されているときには、現状の機器153a〜153cに対して変更が可能な機器のうち省エネルギーになる機器を抽出し、現状の機器153a〜153cを抽出した機器に変更した場合の住宅内システム150の構成(機器153a〜153cの組み合わせ)をする(S1)。
現状の機器153a〜153cに対して入れ替える機器を選択する手順は以下のようになる。すなわち、プラン生成部131は、機器動作情報データベース113を参照することにより、現状の機器153a〜153cの動作情報に基づいて、住宅内システム150の中で着目した期間における環境負荷量が他の機器153a〜153cよりも大きい機器を抽出する。抽出した機器153a〜153cについて、仕様に基づいて入れ替え可能な最新の機器を機器スペック情報データベース111から抽出し、抽出した機器のうち定格の消費エネルギー(環境負荷量)が最小である機器を優先して入れ替え可能な機器の候補とする。
ここに、現状の機器153a〜153cと候補の機器との消費エネルギー量の差が小さく規定値以下である場合には、1台の機器153a〜153cだけではなく、他の機器153a〜153cについても、入れ替え可能な最新の機器を抽出し、消費エネルギー量が最小である機器を優先して入れ替え候補の機器として抽出する。
機器153a〜153cを入れ替える場合には、原則として同サイズで同出力の範囲から選択するが、ユーザ設定情報に含まれる付加条件としてサイズ、出力、色、費用などの指定がある場合には、ユーザ設定情報の付加条件を優先して機器を選択する。
ところで、機器構成の変更には、機器153a〜153cの入れ替えのほか、機器153a〜153cの削除、新たな機器の追加がある。
機器153a〜153cの削減は、機器動作情報データベース113を参照して実質的に使用していない機器153a〜153cがあれば、削除の可否を検討する。あるいはまた、複数台の機器を1台の機器に置き換えることによって、機器153a〜153cの削減を行ってもよい。例えば、現状では2台のエアコンを用いている場合に、エアコンを1台にする選択も可能である。
また、プラン生成部131では、太陽光発電装置のように再生可能エネルギーを生成することで環境負荷量を低減することができる機器、人感センサーや照度センサーのように機器153a〜153cを環境に合わせて細かく制御する情報を与えることにより環境負荷量の低減に貢献するセンサー機器を、追加する機器の候補として機器スペック情報データベース111から選択する。
機器の削除や追加は、ユーザ設定情報の付加条件として指定することができる。また、ユーザ設定情報での指定は行わずに、プラン生成部131において削除や追加を可能にするようにルールを定めて自動的に削除や追加の選択がなされるようにしてもよい。あるいはまた、ユーザ設定情報の付加条件として、削除や追加を削減プランで許容するか否かを指定してもよい。
上述のようにして、プラン生成部131が現状の機器153a〜153cと、変更する機器(入れ替える機器、削除する機器、追加する機器)の候補として抽出した機器とについて、さまざまな組み合わせを行うことにより、複数種類の機器の構成を導出する。ここで、現状の機器153a〜153cの一部について変更する機器の候補を抽出しているので、組み合わせ数は膨大な数にはならず、実用的な時間ですべての組み合わせを生成することが可能である。
機器の構成の組み合わせ例について説明する。いま、住宅内システム150において現状では機器153a〜153cとして、機器A、機器B、機器Cが用いられており、機器Aの消費エネルギー量が最大であると仮定する。また、機器Aと入れ替えることができる機器のうち消費エネルギー量が最小である機器が機器A′であるものとする。つまり、機器A′が変更する機器の候補になる。また、太陽光発電装置である機器Dを追加の機器の候補とする。この場合、プラン生成部131は、{機器A、機器B、機器C}、{機器A′、機器B、機器C}、{機器A、機器B、機器C、機器D}、{機器A′、機器B、機器C、機器D}の4種類の機器の構成を導出することになる。
上述のようにして、現状の機器153a〜153cの構成に対して変更する機器が選択されると、プラン生成部131では、選択した各構成について、各機器の運転モードの組み合わせ(以下、「制御パターン」という)を生成する(S2)。
具体的に説明すると、プラン生成部131は、ステップS1で導出された複数種類の機器の構成について、各構成ごとに含まれている各機器のスペック情報に含まれる各機器の運転モードの情報に基づいて、各機器の運転モードの組み合わせを生成する。
運転モードの組み合わせによる制御パターンの例を示す。いま、機器Aと機器A′とについて、それぞれ通常運転モードと省エネ運転モードとの2種類の運転モードがあり、機器Bと機器Cと機器Dとには通常運転モードとセンサー機器の出力に応じて動作する協調運転モードとの2種類の運転モードがあると仮定する。すなわち、機器A、機器A′、機器B、機器C、機器Dには、それぞれ2種類ずつの運転モードがあるものとする。
機器の構成として{機器A、機器B、機器C}が導出されている場合、3種類の機器について2種類ずつの運転モードがあるから、組み合わせとしては8種類の制御パターンが生成される。また、機器の構成として{機器A、機器B、機器C、機器D}が導出されている場合、4種類の機器について2種類ずつの運転モードがあるから、組み合わせとしては16種類の制御パターンが生成される。
制御パターンは、上述のように機器ごとの運転モードを組み合わせるだけではなく、時間の要素を加味して生成する。たとえば、1日を4つの時間帯に区切ることにより、各時間帯ごとに上述した運転モードによる制御パターンを切り替える制御を行うように制御パターンを生成する。
このような時間帯ごとの制御パターンは、現状の機器153a〜153cについて監視部163が監視した所定期間(例えば1ヶ月間)の動作状態をプラン生成部131において分析することにより生成する。動作状態について簡単に分析するには、所定期間における動作状態ごとの度数を求め、その最頻値を制御パターンとして採用すればよい。
例えば、1日を朝(6:00〜7:59)、昼(8:00〜16:59)、夕(17:00〜22:59)、夜(23:00〜5:59)の4つの時間帯に分けるものとし、プラン生成部131において、現状の各機器153a〜153cの動作状態を機器動作情報データベース113から読み出して、各時間帯ごとに運転モードの組み合わせによる制御パターンを生成する。
ここに、時間帯によっては動作していない機器153a〜153cもあるので、すべての時間帯においてすべての機器153a〜153cの制御パターンを生成するわけではない。たとえば、一般の住宅では、照明機器を昼間の時間帯に点灯させることはほとんどないので、照明機器に対する制御パターンは昼間の時間帯には生成しない。
変更する機器を選択し制御パターンを生成した後、プラン評価部132では、ステップS1で選択した機器の構成と、ステップS2で生成した制御パターンとの組み合わせの中からシミュレーションを行う組み合わせを選択する(S3)。その後、選択した組み合わせについて、環境負荷量の時間変化と機器の導入に伴う費用および機器の使用に伴うエネルギー媒体の料金とについてシミュレーションを行う(S4)。
プラン評価部132は、まず、機器スペック情報データベース111に格納された現状の機器153a〜153cのスペック情報に対して、機器構成情報データベース112に格納された現状の機器153a〜153cの構成と、機器動作情報データベース113に格納された現状の機器153a〜153cの所定期間分の制御パターン(時間帯別の制御パターン)とを適用することにより、環境負荷量を求めるシミュレーションを行い、機器153a〜153cの実動作とスペック情報を用いたシミュレーション結果との誤差を補正するための補正係数を算出する。
この補正係数は、機器153a〜153cの使用環境(室温、外気温、日射量など)や使用方法(動作状況)などに起因して生じる実動作とシミュレーション結果との相違を減少させるために用いられる。すなわち、現状の機器153a〜153cのスペック情報に、現状の機器153a〜153cの構成と現状の制御パターンの時間変化との組み合わせに対して、ユーザによる機器のオン・オフ操作が反映された機器動作情報データベース113に格納されている動作情報に基づく同様の動作を行った場合の環境負荷量を求め、機器動作情報データベース113に格納されている実動作による環境負荷量に対する比を補正係数として算出する。
その後、プラン評価部132は、ステップS3で選択した機器の構成と制御パターンの組み合わせに対して、機器動作情報データベース113に格納されている現状の機器153a〜153cの制御パターンの時間変化を適用することにより、新たな機器の構成と制御パターンの組み合わせで、機器動作情報データベース113に格納されている動作情報に基づく同様の動作を行った場合の環境負荷量をシミュレーションを行って算出する。このシミュレーション結果に対して上述した補正係数を乗じることにより、さらに、新たな機器の構成に対応した環境負荷量を算出する。
また、機器スペック情報データベース111において、シミュレーションを行う制御パターンに対応する機器のスペック情報(とくに、特性の情報)が存在しない場合として、着目する制御パターンに対応する特性はないが前後の特性の情報が存在する場合と、制御パターンに対応する特性の情報が全く存在しない場合とがある。前者の場合は、前後の特性の情報により補間した特性の情報を用い、後者の場合は、他の同種の機器の制御パターンに対応する特性の平均値などを仮の特性の情報として用いる。
上述のように、シミュレーションに際して、機器スペック情報データベース111において、現状の機器153a〜153cの制御パターンに対応するスペック情報が存在していないことにより、他のスペック情報で代用する場合には、シミュレーションの正確度が低下することから、代用したスペック情報の種類に応じてシミュレーションの正確度を規定しておくことが望ましい。すなわち、プラン評価部132でシミュレーション結果にはシミュレーションの正確度を付加しておくことが望ましい。
プラン評価部132では、算出した環境負荷量と新たな機器の構成で置換および追加がなされる機器の購入価格とから、ステップS3で選択した機器の構成と制御パターンとの組み合わせを住宅内システム150に適用した場合の費用を算出する。費用は、機器の使用に伴うエネルギー媒体の料金と、機器の導入に伴う経費(機器の価格、工事費、従前の機器の撤去費、補助金など)とが含まれる。
ステップS3,S4の処理は、ステップS1で選択したすべての機器の構成と、ステップS2で選択したすべての制御パターンとの組み合わせについて行う(S5)。すなわち、すべての削減プランについて、プラン評価部132でシミュレーションを行う。
すべての削減プランについてシミュレーションを終了した後、プラン評価部132は、ユーザ設定情報データベース114から読み出したユーザ設定情報における削減目標に対して、シミュレーションの結果として得られた環境負荷量を評価し、環境負荷量が削減目標を満足する機器の構成と制御パターンとの組み合わせを選択する。また、当該組み合わせでのシミュレーションの結果として、当該削減プランの実施による環境負荷量の時間変化と当該削減プランの実施による費用とを算出する(S6)。ここでの時間は、削減目標を達成する期間程度の時間を意味する。
以上の手順により削減目標を達成可能な削減プランが生成されると、チャート生成部133において環境負荷量の時間変化を表すチャートを表示するためのチャート情報を生成し、プラン評価部132は、生成したチャート情報を含めてユーザ端末151に提示するためのデータ形式を有する省エネルギー化情報を生成する(S7)。
ここで、ステップS6では、通常は削減目標を満足する削減プランが複数生成されるが、削減目標を満足する削減プランが1個しか生成されない場合もある。また、場合によっては、削減プランが生成されないこともある。削減プランが1個しか生成されない場合には、ステップS6を行う必要はなく、当該削減プランのみを省エネルギー化情報に含める。また、削減プランが0個である場合には、ユーザが設定した削減目標を達成する削減プランがない旨を示す情報を省エネルギー化情報に含めることになる。後者の場合には、削減目標の変更を要求してもよい。
チャート生成部133におけるチャート情報の生成は、必要に応じて行えばよく、省エネルギー化サーバ100では、ユーザ端末151からシミュレーション結果としてチャートの表示を要求するメッセージを受信した場合にのみ、チャート生成部133でチャート情報を生成するようにしてもよい。
省エネルギー化サーバ100が、複数個の削減プランをユーザ端末151に提示可能な場合には、後述するように、ユーザ端末151では削減プランの選択が可能になる。このとき、ユーザ端末151からの指示によって選択された削減プランにおける制御パターンを用いて、選択された削減プランに含まれる各機器を制御する制御プログラムを制御プログラム生成部106において生成する。制御プログラムは、ホームゲートウェイ152に転送され、制御部162による機器153a〜153cの制御に用いられる。
(動作)
以下では、省エネルギー化サーバ100と住宅内システム150との連携動作について説明する。上述したように、省エネルギー化サーバ100では、現状の機器153a〜153cの構成や動作情報を住宅内システム150から取得する必要がある。また、住宅内システム150の機器153a〜153cの構成および動作情報は、住宅内システム150に設けた監視部163が監視している。
すなわち、省エネルギー化サーバ100の機器動作情報データベース113に格納される動作情報は、図3の手順で更新される。なお、以下に説明する手順において、機器153a〜153cをそれぞれ機器A、機器B、機器Cと表す。
図3に示すように、ホームゲートウェイ152に設けた監視部163は、住宅内システム150を構成する各機器A〜Cに対するポーリングを定期的に行って、機器動作情報要求を順に送信する(P11、P14、P17)。また、各機器A〜Cは、それぞれ機器動作情報要求に応答して動作情報を返送する(P12、P15、P18)。監視部163は、各機器A〜Cに個別に機器動作情報要求を送信していることから、機器A〜Cごとに動作情報を取得することができる。監視部163では、各機器A〜Cから取得した動作情報を各機器A〜Cおよび時刻に対応付けて蓄積する(P13、P16、P19)。
上述のようにして監視部163に蓄積された動作情報は、ゲートウェイ部161および外部ネットワークNT2を介して省エネルギー化サーバ100へ適宜のタイミングで送信される(P20)。監視部163から省エネルギー化サーバ100に動作情報を送信するタイミングは、監視部163に設けた記憶部の容量にもよるが、1日あるいは1週間を単位とするのが望ましい。住宅内システム150から動作情報を受信した省エネルギー化サーバ100では、機器動作情報更新部123により機器動作情報データベース113の内容を更新する(P21)。シミュレーションを行うために、機器動作情報データベース113には、所定期間(例えば、1ヶ月〜1年)の動作情報が必要であるから、機器A〜Cごとに所定期間分の動作情報が蓄積される。所定期間を超える期間の動作情報は、1ヶ月間の消費電力量の累積値など集計された動作情報のみが残されて、詳細な動作情報は古いほうから順に削除される。
省エネルギー化サーバ100に、所定期間分の機器A〜Cの動作情報が蓄積されると、省エネルギー化情報を生成することが可能になる。
すなわち、図4に示すように、住宅内システム150に設けたユーザ端末151の入力装置を操作することにより、内部ネットワークNT1−ゲートウェイ152−外部ネットワークNT2を介して省エネルギー化サーバ100に対して環境負荷量の削減目標を通知するとともに削減プランの生成を要求するメッセージを送信すると(P31)、省エネルギー化サーバ100では上述したようにシミュレーション実行部105においてシミュレーションを行うことにより、削減プランを示す情報を含む省エネルギー情報を生成し(P32)、生成した省エネルギー情報を外部ネットワークNT2−ゲートウェイ152−内部ネットワークNT1を介してユーザ端末151に送信する(P33)。
ユーザ端末151では、生成された削減プランを示す情報を省エネルギー化サーバ100から受け取ると、削減プランの内容を表示装置に表示する。図5に削減プランの表示例を示す。図示例では、プラン1〜プラン5の5種類の削減プランを提示している。具体的に説明すると、ユーザ端末151の画面164には、大きく分けて4種類のフィールドF11〜F14が表示される。
フィールドF11には、現状の機器153a〜153cの構成と制御プログラムとによる環境負荷量と年間コスト(電力または燃料ガスの購入にかかる費用)のシミュレーション結果を示す現状予測値が、省エネルギー化情報を生成した年月日とともに表示される。図示例では、年月日は201Y/09/07であり、年間の温室効果ガス(ここでは、二酸化炭素)の排出量として表した環境負荷量が4,806kgであり、機器153a〜153cが消費するエネルギー媒体の料金である年間コストが193,029円であることが表示される。フィールドF11に表示される環境負荷量および年間コストの値は、シミュレーションにより得られる当年の予測値である。
また、フィールドF12には、環境負荷量と年間コストの基準値である目標基準値が表示される。目標基準値は、省エネルギー化情報を生成する年月日以前である基準年の環境負荷量と年間コストとの実績値であって、この基準年の実績値に対して環境負荷量をどれだけ削減するかを削減目標にする。図示例では、基準年を201X年として、環境負荷量の実績値が5,612kg、年間コストの実績値が225,401円になっている。
フィールドF13には、環境負荷量の削減目標が年率として表示される。図示例においては、基準年(201X年)から年率5%の削減目標が設定されている。ただし、削減目標は、毎年定率である必要はなく、3〜10年程度の適宜の期間における年率の平均値が削減目標を達成していればよい。
フィールドF14には、プラン評価部132で得られた削減プランが提示される。図示例では、機器の構成と制御プログラムとを適宜に組み合わせて生成した5種類の削減プランについて、それぞれ削減プランの名称と、環境負荷量および年間コストに関するシミュレーションの結果と、機器の買い替え(置換)や買い増し(追加)の要否と、シミュレーションの正確度と、機器の制御プログラム(制御モード)とが表示される。
正確度は、各削減プランを適用した場合に、実際の環境負荷量がシミュレーションによる環境負荷量と一致する程度の高さを示す情報であって、上述したようにシミュレーションの際に用いるデータの種類に基づいて評価される。図示例では、A〜Cの3段階で正確度を表しており、Aであるときに正確度がもっとも高いことを意味する。
ここに、制御プログラム(制御モード)には、生活の快適性と省エネルギー化との両者の優先度により、「バランス省エネ」「積極省エネ」「協調制御」「省エネモード制御」の4種類が規定される。さらに、「積極省エネ」には、複数段階のレベルが設定されており、省エネルギー化の優先度に応じて、たとえば5段階のレベルが設定される。レベル5は省エネルギー化にもっとも積極的であることを意味し、レベル1は省エネルギー化を優先するものの快適性も取り入れることを意味する。「積極省エネ」に付与するレベルは、レベルの意味の「L」と数値との組み合わせによって表される。たとえば、「積極省エネL5」という形式で記述される。
図5には、典型的な5種類の削減プランを例示している。削減プラン1は、機器を買い増す(機器の追加を行う)例であって、制御モードとしては生活の快適性と省エネルギー化とを中程度に満足させる「バランス省エネ」を採用している。
削減プラン2は、現状の機器153a〜153cの少なくとも一部を買い替える(機器の置換を行う)例であって、制御モードはプラン1と同様に「バランス省エネ」を採用している。
削減プラン3、4は、いずれも現状の機器153a〜153cの構成は変更せず、制御モードとして、快適性よりも省エネルギー化を優先した制御モードである「積極省エネ」を採用している。ただし、省エネルギー化の程度は異なっており、プラン3はレベル5を採用し、プラン4はレベル2を採用している。
削減プラン5は、削減プラン2と同様に現状の機器153a〜153cの少なくとも一部を買い替える例であって、制御モードも削除プラン2と同様に「バランス省エネ」を採用している。ただし、削減プラン2とは異なる機器を買い替えることを想定しており、環境負荷量および年間コストは、削減プラン2とは異なっている。
複数の削減プランが生成された場合に、フィールドF14に表示する順序は適宜に設定すればよいが、環境負荷量の小さい順に並べたり、年間コストの小さい順に並べたり、正確度の高い順に並べたりすることが可能である。
標準では、環境負荷量の小さい順に削減プランを配列しておくことが望ましいが、他の要素に着目して削減プランを並べ替える場合には、フィールドF14の最上段の項目名に対して、マウスのクリックに相当する操作を行えばよい(ユーザ端末151がコンピュータであればポインティングデバイスにより当該箇所のクリックを行えばよく、ユーザ端末151がタッチパネル式であれば当該箇所を指やタッチペンによるタッピングを行えばよい)。
さらに、入力装置によってマウスのクリックに相当する操作以外の操作が可能である場合には、複数の要素を選択して並べ替えを行うようにしてもよい。複数の要素を並べ替えに用いる場合には、先に選択した要素ほど優先する。たとえば、環境負荷量と年間コストとを選択した場合に、環境負荷量を先に選択していた場合には、環境負荷量の少ないほうから並べ、環境負荷量が同じであれば、年間コストの安いほうを優先するように並べることになる。
ユーザ端末151の表示装置に対して、図5のような表示がなされることによって、ユーザは、各削減プランにおける環境負荷量および年間コストの推定値を、現状予測値および目標基準値と比較することができる。また、各削減プラン同士でも環境負荷量および年間コストの推定値を互いに比較することができる。
このように、複数の削減プランを一覧表示し、かつ環境負荷量および年間コストの目安をユーザに与えることにより、ユーザは削減プランの選択を検討しやすくなることから、削減プランを採用する意思決定の支援を行うことができる。
ところで、図5に示す各削減プランは、Webブラウザで表示することができるように、HTMLを用いて記述されており、各削減プラン名には、各削減プランの詳細情報へのリンクを設定してある。すなわち、各削減プラン名に対してマウスのクリックに相当する操作(以下、単に「クリック」という)を行うことで、当該削減プランの詳細情報が表示装置に表示される。
図5に示す画面において、削減プラン名が「プラン2」である領域においてクリックを行った場合の詳細情報の例を図6に示す。上述したように、削減プラン2は、機器の買い替えを行うとともに、制御モードとして快適性と省エネルギー化とを中程度に満足させる「バランス省エネ」を採用している。
ユーザ端末151の画面164には、大きく分けて3つのフィールドF21〜F23が設けられ、さらに、図5の表示に戻るための「戻る」釦のほか、チャート生成部133において生成したチャートの表示を要求する「チャート表示」釦B11と、当該削減プランを選択することを省エネルギー化サーバ100に通知するための「プラン選択」釦B12とが設けられる。チャートの例は後述する。
フィールドF21には、選択した削減プラン1に用いる機器の型番と、各機器ごとの環境負荷量、年間コスト、機器ごとの制御モードと、買い替えや買い増しの要否とが一覧表示される。フィールドF21における環境負荷量や年間コストは、省エネルギー化サーバ100において、機器ごとシミュレーションを行った結果を示している。
また、フィールドF22には、図5におけるプラン1に対応したデータが表示される。要するに、フィールドF22には、プラン1の全体の概要が示されることになる。さらに、フィールドF23には、削減プラン1を採用した場合について、環境負荷量の削減の効果や機器の購入費用などに関する補足情報が表示される。
フィールドF23に表示される補足情報には、削減プラン1を採用した場合の目標基準値(図5参照)に対する環境負荷量の削減率(例では、33.1%)および年間コストの節約金額(例では、91,179円)が含まれる。また、機器の買い替え(置換)を行うから、購入や設置に伴う費用の概算値(例では、265,000円)と、年間コストの削減率と機器A′の購入費用とから算出した機器A′の購入費用の償却に要する期間の目安を示す償却期間(例では、約2年11ヶ月)とが補足情報に含まれる。プラン3やプラン4のように、買い替えや買い増しを行わない場合には、補足情報には、機器の購入費用や消却期間は含まれず、環境負荷量の削減率および年間コストの節約金額のみが表示される。
ところで、「チャート表示」釦B11のクリックを行うと、図4のように、省エネルギー化サーバ100に対してチャート表示要求(P34)が送信される。省エネルギー化サーバ100は、住宅内システム150からチャート表示要求を受けることによりチャートを表示するためのチャート情報を生成し(P35)、外部ネットワークNT2−ホームゲートウェイ152−内部ネットワークNT1を介してユーザ端末151に生成したチャート情報を送信する(P36)。ユーザ端末151では、チャート情報を受け取ると表示装置の画面164に、図7のような形式でチャートを表示する。
図7に示す画面164には、チャートを表示するチャート表示領域F30と、チャート表示領域F30に表示させるチャートを選択するための選択釦B21〜B25とが表示される。さらに、画面164には、チャート表示領域F30においてチャートの再表示を行う「再表示」釦B26と、「戻る」釦とが表示される。ここに、各選択釦B21〜B25には、それぞれプラン名が表示される。
チャート表示領域F30に表示されているチャートの削減プランに対応する選択釦B21〜B25は太枠で囲まれる。また、選択釦B21〜B25は、複数の削減プランを同時に選択することが可能であり、複数の削減プランを選択した場合には、各削減プランに対応するチャートがチャート表示領域F30に重ねて表示される。複数のチャートを重ねて表示するには、表示しようとするチャートに対応する選択釦B21〜B25のクリックを行い、「再表示」釦B26のクリックを行う。
また、チャート表示領域F30にチャートが表示されている状態では、当該チャートに対応する選択釦B21〜B25のクリック後に「再表示」釦B26のクリックを行うと、当該チャートを画面164から消すことが可能になっている。つまり、選択釦B21〜B25のクリックによりチャートの表示と非表示とを選択することができる。
チャート表示領域F30に表示されるチャートは、温室効果ガスの1年間の排出量を単位に用いた環境負荷量を縦軸とし、年を単位とする時間を横軸として表している。すなわち、縦軸の単位はkgであり、横軸の単位は年になる。
ここに、機器を使用すれば使用した累積時間に応じて環境負荷量が累積されるから、機器の使用時間が経過すると環境負荷量が増加することになる。一方、本実施形態においてチャートを示す目的は、削減プランを実施することによる環境負荷量の低減の効果を視覚化することであるから、時間経過に伴って減少する値で環境負荷量を表す必要がある。そこで、本実施形態では、環境負荷量の削減率を算出し、環境負荷量の目標基準値からチャートの表示時点における削減率分を減じた値をチャートに示している。
すなわち、削減率=100×{環境負荷量(目標基準値)−環境負荷量(現状値の年換算)}/環境負荷量(目標基準値)とし、環境負荷量(現状値の年換算)は、所定期間における環境負荷量を1年分に換算した値を用いる。
いま、目標基準値を5,612kgとして、30分の現状値の環境負荷量が0.304kgであるとすれば、100×{5,621−(0.304×2×24×365)}/5,621≒5%であるから、チャートを生成した年月日を、基準年から1年6ヶ月後とすれば、チャートを生成した時点での環境負荷量は、5,621×(1−0.05×1.5)≒5,199になる。
図7に示すチャートにおいて、「現在」はチャートを作成した時点を示し、左上隅は目標基準値を設定した時点を示している。チャートにおいて右に向かって下り傾斜している直線は、削減率を年率5%とする場合の環境負荷量の目標値(削減目標)を示しており、太線は環境負荷量の現在までの実績値の推移を示している。また、破線は削減プランとしてプラン2を採用した場合の予測値の推移を示している。さらに、図7に示す例では、買い替えを行った機器A′の償却期間が完了する時点(2年11ヶ月後)も示される。
上述のように、環境負荷量の実績値と機器A′を導入した場合の将来の環境負荷量の予測値と目標値とが併せてチャートに示されることにより、ユーザ端末151のユーザは、機器A′を導入した場合の環境負荷量と目標値との差を視覚的に確認することが可能になる。
したがって、ユーザ端末151のユーザは、図7のようにプラン2を選択した場合に、現状の機器A〜Cのうち機器Aを買い替えて機器A′とすることにより、数年間は環境負荷量の目標値を余裕を持って達成することができることがわかる。また、機器A′への買い替えのための購入費用は、2年11ヶ月で償却できることがわかる。
ユーザ端末151のユーザは、上述のようにしてチャートを確認することにより、各削減プランを採用した場合における環境負荷量の目標値の達成程度を視覚的に確認することができ、しかも費用や消却期間も確認することができるから、ユーザにとって利用可能な削減プランを選択する際の意思決定のための情報を得ることができる。
チャートを用いて選択する削減プランを決定したユーザは、図6に示した画面164において「プラン選択」釦B12のクリックを行うことで、図4のように、省エネルギー化サーバ100に対して選択情報を送信することができる(P714)。この例では、機器Aを機器A′に買い替える「プラン2」を選択していることから、選択情報を受けた省エネルギー化サーバ100では、購入案内情報生成部107において購入案内情報を生成し(P715)、生成した購入案内情報を外部ネットワークNT2−ホームゲートウェイ152−内部ネットワークNT1を介してユーザ端末151に送信する(P716)。
上述のように、ユーザ端末151を操作するユーザが、表示装置に表示された省エネルギー化情報の内容を確認し、ユーザ端末151の操作装置を操作して所望の削減プランを選択すると、選択した削減プランが住宅内システム150に適用される。ただし、省エネルギー化情報の内容に従って削減目標が達成できるのは削減プランを実行した後であり、機器の購入が必要な場合には、機器の購入後において環境負荷量を低減させる削減プランが実施されるのはいうまでもない。
プラン2を採用して機器A′に買い替えた後には、図8に示すように、機器A′を設置して起動すると、機器A′の動作情報が内部ネットワークNT1を介してホームゲートウェイ152に伝送され(P41)、さらに、機器A′の動作情報がホームゲートウェイNT1から省エネルギー化サーバ100に伝送される(P42)。
省エネルギー化サーバ100では、機器A′の動作情報を受信することにより、住宅内システム150に含まれる機器の構成に変更が生じたことを認識することから、機器構成情報データベース112の内容を更新し(P43)、プラン2で当該機器A′を採用する場合の制御プログラムを制御プログラム生成部106において生成する(P44)。
さらに、生成された制御プログラムは外部ネットワークNT2を介してホームゲートウェイ152に伝送され(P45)、ホームゲートウェイ152に登録された後(P46)、当該制御プログラムに従って制御部162から各機器A′,B,Cに対する制御コマンドが送信される(P47〜P49)。
以下では、図5に示した他の削減プランを選択した場合の動作例を簡単に説明する。図5の表示状態において、「プラン1」を選択した場合には、図9のように図6と同様の形式で表示される。ただし、プラン1では機器Dを買い増すことから、機器Dに関する情報が付加される。機器Dは、太陽光発電装置のようにエネルギーを生成する機器を想定しており、環境負荷量の収支では環境負荷量を減少させることになることから、環境負荷量は負の値になる。また、買電が減少し売電が可能な場合もあるから、年間コストも負の値になる。
一方、「プラン3」のように、機器の買い替えや買い増しを行わずに、機器A〜Cの制御モードの変更のみで省エネルギー化を図る削減プランを選択した場合には、図10のように、図6と同様の形式で表示されるが、フィールドF23には、買い替え費用や消却期間は表示されない。ここで、「チャート表示」釦B11のクリックを行うと、上述の動作例と同様にしてチャート情報が生成され、ユーザ端末151の画面164には図11のようなチャートが示される。
プラン3では、制御モードにのみ依存していることから、環境負荷量があまり低減されない場合があり、図11の例では、10ヶ月後に削減目標の達成ができなくなることを示している。これは、機器の制御モードを変更した時点では環境負荷量が低減するが、以後の環境負荷量がほぼ一定になるからである。言い換えると、現状の機器153a〜153cを使用しているかぎり、制御を適正に行っても10ヶ月後には削減目標を達成できなくなることから、削減目標を達成するには、機器の買い替えあるいは買い増しを10ヶ月以内に行うのが望ましいことが示唆されることになる。つまり、機器の買い替えや買い増しの時期を見極めるための目安を得ることができる。
ユーザ端末151と省エネルギー化サーバ100との間の通信の手順は、プラン3を選択した場合でも、手順P31〜P37については図4に示した例と同様になる。ただし、プラン2では機器を買い替えているのに対して、プラン3では機器の構成に変更がないから、図12に示すように、ユーザ端末151から省エネルギー化サーバ100に対して選択情報が送信されると(P37)、省エネルギー化サーバ100では、図8の手順と同様にして制御プログラム生成部106において制御プログラムを生成し(P44)、生成した制御プログラムをホームゲートウェイ152に送信する(P45)。
したがって、ホームゲートウェイ152では、新たな制御プログラムを実行し(P46)、制御部162を通して各機器A〜Cに対する制御コマンドを送信することになる(P47〜P49)。この制御コマンドにより、各機器A〜Cは省エネルギー化に寄与する運転モードで動作することになる。
図13は、プラン2に対応するチャートとプラン3に対応するチャートとを、チャート表示領域F30に重ねて表示した状態を示している。図示例では、プラン2を採用した場合とプラン3を採用した場合とについて、チャート作成時点からプラン3によって削減目標を達成している期間における環境負荷量の差分を斜線部で示し、当該斜線部に対応する環境負荷量を数値で示している。
具体的には、プラン2を選択した場合とプラン3を選択した場合との環境負荷量の推移をチャートにより比較することが可能になり、しかも、プラン2を選択した場合にプラン3を選択した場合に比べて、10ヶ月における環境負荷量の削減量が1245kg多くなることがわかる。
このように、複数種類の削減プランに対応するチャートを重ねて表示することにより、各削減プランの採用による環境負荷量の削減の程度を容易に比較することができ、削減プランの採用のための意思決定を支援することができる。
以上説明したように、省エネルギー化サーバ100から提供される省エネルギー化情報を用いてユーザが削減プランを選択し、選択した削減プランを住宅内システム150に適用することにより、住宅内システム150における環境負荷量を削減することができる。さらに、省エネルギー化サーバ100から提供される省エネルギー化情報に基づく削減プランの選択を継続的に繰り返すことにより、機器の買い替えや買い増しによる機器の構成の変更を、削減目標に応じた適切なタイミングで行うことができる。しかも、変更された機器の構成における機器の動作を制御する制御プログラムの変更を適切に行うことができることから、住宅内システム150における環境負荷量の削減を持続的に行うことが可能になる。
上述の例では、ユーザがユーザ端末151を操作することにより省エネルギー化サーバ100に対して削減プランの生成を要求しているが、住宅内システム150の機器の動作情報を省エネルギー化サーバ100に与えることにより、機器動作情報データベース113に格納されている動作情報が更新されたときに削減プランを自動的に作成する構成を採用してもよい。
すなわち、住宅内システム150における機器の動作情報がホームゲートウェイ152に蓄積され、ホームゲートウェイ152から省エネルギー化サーバ100に送信されることにより、機器動作情報データベース113に格納されている動作情報が更新されたときに、シミュレーション実行部105においてシミュレーションの可否を判断し、シミュレーションが可能であれば削減プランを生成するのである。
削減プランが複数生成されたときには、更新された動作情報に対応する削減プランから環境負荷量が最小になる削減プランを自動的に選択し、当該削減プランに対応する制御プログラムを制御プログラム生成部106において生成する。また、削減プランが1種類である場合には、当該削減プランに対応する制御プログラムを制御プログラム生成部106において生成する。
生成された制御プログラムは、外部ネットワークNT2を介してホームゲートウェイ152に送信され、ホームゲートウェイ152では制御プログラムに応じた制御コマンドを制御部162から各機器A〜Cに送信することになる。
上述の手順において、削減プランの生成後に、生成した削減プランを自動的に選択するのではなく、生成した削減プランをユーザ端末151に提示してユーザに削減プランを選択させた後に、制御プログラムを生成することも可能である。
いずれの場合も、省エネルギー化サーバ100に設けた機器動作情報データベース113に格納される機器動作情報の更新毎に削減プランが見直されるから、機器の動作モードに季節の変化のような環境の変化を反映させやすくなり、環境変化に応じて削減プランを適正に変化させることが可能になる。なお、この場合には、省エネルギー化サーバ100における機器動作情報データベース113の内容の更新は、1ヶ月〜3ヶ月程度の比較的長期間で行うことが望ましい。
機器動作情報データベース113に格納される機器動作情報の更新に伴って削減プランを生成するほか、機器スペック情報データベース111の内容が更新されたときに削減プランを生成するようにしてもよい。すなわち、住宅内システム150に含まれる機器の構成に基づいて、機器スペック情報配信サーバ170に格納された機器を検索し、買い替え可能な最新の機器が機器スペック情報配信サーバ170に登録されているときには、機器スペック情報データベース111を更新するとともにシミュレーションの可否を判定し、シミュレーションが可能であれば削減プランを生成し、ユーザ端末151に提示するようにしてもよい。
あるいはまた、シミュレーション実行部105では、所定期間(1〜10年程度)ごとの環境負荷量の目標の削減量が設定されているときに、機器動作情報更新部123に格納された動作情報により、現状の機器の構成による環境負荷量を定期的に監視し、監視時点において、環境負荷量の目標の削減量が達成できないと予測されるときには、新たな削減プランを生成し当該削減プランによる環境負荷量を算出して、ユーザ端末151に送信してもよい。
なお、上述した実施形態において用いている省エネルギー化サーバ100および機器スペック情報配信サーバ170は、コンピュータにより上述の動作を行うプログラムを実行することで実現される。なお、コンピュータの構成にはとくに制限はないが、大量のデータを格納する必要があるから、記憶装置には大容量のハードディスク装置が望ましく、広帯域の通信機能を用いることが望ましい。
また、住宅内システム150の構成要素であるホームゲートウェイ152や機器153a〜153cは、マイコンを内蔵している。マイコンは、他の機能を実現するための回路とは別のチップで構成することができるが、他の回路とともに集積化されていてもよい。さらには、マイコンではなく専用回路を用いて構成してもよい。
なお、これらの構成は、とくに限定をする趣旨ではなく、現時点の技術を適宜に組み合わせて用いることができるのはいうまでもない。
上述した構成例では、住宅内システムを対象として、削減プランを提供する例について説明したが、本発明は、住宅に限らず、オフィスビルや商業ビルのような建物においても適用可能であり、また企業や店舗において本発明の技術を適用することも可能である。また、省エネルギー化サーバは、住宅内システムからアクセスするインターネットのような外部ネットワークのほか、企業や店舗において本発明の技術を適用する場合には、企業が運営する企業内ネットワーク上に設けることも可能である。また、企業において省エネルギー化を行う場合にも、インターネットのような外部ネットワークを用いることも可能である。
さらに、上述の実施形態において、エネルギー媒体の収支だけではなく、機器の使用に伴って発生する温室効果ガスの排出量や、機器の生産や廃棄に伴って生じる環境負荷量を合算するために、温室効果ガス(とくに、二酸化炭素)の排出量に換算した環境負荷量を用いており、この環境負荷量を用いることは一般的であるが、生産や廃棄に伴う環境負荷量のうち消費エネルギー量に着目し、機器の使用時の消費エネルギー量と合算することにより温室効果ガスの排出量に代えて環境負荷量として用いてもよい。