JP4433657B2 - エネルギ消費量制御装置及びエネルギ消費機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エネルギ消費機器に対する省エネルギ運転のための制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の地球環境保全に対する意識の高まりから、エネルギ消費機器の各ユーザが手動で機器の運転条件をエネルギ消費量が減少するように設定して、所謂省エネルギ（以下、「省エネ」と略称する。）状態で機器を運転させるケースが増えている。また、かかる省エネ運転を支援すべく、各機器のエネルギ使用量をモニターしてユーザに一定の方法で提示することで、ユーザの手動による省エネ運転の支援を行う省エネルギ運転誘導装置が提案されている。また、省エネの目標値をユーザに提供するために当該ユーザの過去のエネルギ消費量を蓄積して、所定の計算方法で省エネ目標値を計算し、現状のエネルギ消費量と当該省エネ目標値を対比してユーザに表示する省エネルギ運転誘導装置（省エネナビ）も提案されている。
【０００３】
また、電力会社が電力需要ピーク時に通信ネットワークを介して、各家庭の空調機器に対して設定温度の調整や一時的な運転停止を強制的に行い、全体の電力消費量を抑制するエネルギ消費量制御システムが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の省エネルギ運転誘導装置では、ユーザは自己の省エネの程度を客観的に把握することができず、また、過去の実績値に基づく目標値との比較（例えば、前年同時期の実績との比較）では、省エネのために削減するエネルギ使用量の幅が年々減少していき、目標達成が年々困難になってくるため、省エネの意識が低下する虞がある。
【０００５】
また、従来の電力需要ピーク時のエネルギ消費量制御システムでは、ユーザの省エネに対する意志が全く反映されずに、電力会社等のエネルギ供給者の都合だけで一方的にエネルギ消費量が調整されてしまう。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザが省エネの程度を客観的に把握しながら自己の意思でエネルギ消費機器の省エネ運転を実行できるエネルギ消費量制御装置を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明に係るエネルギ消費量制御装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した如く、エネルギ消費機器の運転制御に用いるエネルギ消費量に係る運転状態における制御値を検出し、所定の通信ネットワークを介して所定の機器運転情報収集装置に前記制御値を定期的に送信する機器制御値通知手段と、前記機器運転情報収集装置が所定期間に複数の前記エネルギ消費機器の前記制御値を収集して計算した、前記複数のエネルギ消費機器の前記制御値についての平均値を、前記機器運転情報収集装置から前記通信ネットワークを介して定期的に受信する平均制御値受信手段と、前記エネルギ消費機器の相対的なエネルギ消費量を決める複数の運転モードの中から、前記エネルギ消費機器のユーザの選択に基づいて一つの運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記エネルギ消費機器の運転制御に用いるエネルギ消費量に係る新たな制御値を、前記平均制御値受信手段が定期的に受信した前記平均値に対して、前記運転モード設定手段が設定した前記運転モードに対応した所定量変化させて定期的に設定する制御値設定手段と、を備えてなる点にある。
【０００８】
同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項２に記載した如く、上記第一の特徴構成に加えて、前記制御値が所定の設定温度又はエネルギ消費量である点にある。
同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項３に記載した如く、上記第一または第二の特徴構成に加えて、前記エネルギ消費機器の運転開始時における運転制御に用いるための制御値として、予め設定された制御値が用いられる点にある。
同第四の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項４に記載した如く、上記第一または第二の特徴構成に加えて、前記エネルギ消費機器の運転開始時における運転制御に用いるための制御値として、前記エネルギ消費機器の運転開始前に、前記制御値設定手段が、前記平均制御値受信手段が前記機器運転情報収集装置から受信した前記平均値に対して、前記運転モード設定手段が設定した前記運転モードに対応した所定量変化させて設定した制御値が用いられる点にある。
同第五の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項５に記載した如く、上記第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記平均制御値受信手段が、前記機器運転情報収集装置から前記平均値と、前記制御値を導出するために前記平均値をどれだけ変化させるかを示す、前記運転モード毎のオフセット幅である前記所定量とを受信し、前記制御値設定手段が、前記新たな制御値を、前記平均制御値受信手段が受信した前記平均値に対して、前記運転モード設定手段が設定した前記運転モードに対応した前記所定量変化させて設定するように構成されている点にある。
【０００９】
同第六の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項６に記載した如く、上記第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記平均値は、前記機器運転情報収集装置が前記所定期間に収集した前記制御値の内、全ての前記制御値に対して導出された平均値、又は、前記複数のエネルギ消費機器のうち、前記ユーザのエネルギ消費機器の使用環境に関する属性が同じであるエネルギ消費機器の前記制御値に対して導出された平均値である点にある。
同第七の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項７に記載した如く、上記第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記平均制御値受信手段は、前記ユーザのエネルギ消費機器の使用環境に関する属性毎に設定した、前記エネルギ消費機器のデフォルト値を、稼動中の前記エネルギ消費機器が一定台数以下のときに前記機器運転情報収集装置から前記平均値として受信するように構成されている点にある。
【００１０】
この目的を達成するための本発明に係るエネルギ消費機器の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項８に記載した如く、上記第一から第七の何れかの特徴構成のエネルギ消費量制御装置を備え、前記制御値設定手段で設定された制御値に基づいて、運転制御を行う点にある。
【００１１】
この目的を達成するための本発明に係るエネルギ消費量制御支援装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項９に記載した如く、複数の上記第一から第四の何れかの特徴構成のエネルギ消費量制御装置と所定の通信ネットワークを介してデータ送受信可能に接続された機器運転情報収集装置を備えてなり、前記機器運転情報収集装置が、前記各エネルギ消費量制御装置の前記機器制御値通知手段から定期的に前記制御値を受信して所定の記憶装置に記憶する制御値受信手段と、前記制御値受信手段が所定期間に受信した前記制御値についての平均値を計算する平均値計算手段と、前記平均値計算手段が計算した前記平均値を、前記通信ネットワークを介して定期的に前記各エネルギ消費量制御装置の前記平均制御値受信手段に送信する平均制御値送信手段と、を備えてなる点にある。
【００１２】
同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１０に記載した如く、複数の上記第六の特徴構成のエネルギ消費量制御装置と所定の通信ネットワークを介してデータ送受信可能に接続された機器運転情報収集装置を備えてなり、前記機器運転情報収集装置が、前記各エネルギ消費量制御装置の制御対象である前記エネルギ消費機器の前記ユーザの前記属性に関する情報を記憶した属性データベースと、前記各エネルギ消費量制御装置の前記機器制御値通知手段から定期的に前記制御値を受信して所定の記憶装置に記憶する制御値受信手段と、前記制御値受信手段が所定期間に受信した前記制御値の内、全ての前記制御値についての平均値、又は、前記ユーザの前記属性が同じ前記エネルギ消費機器の前記制御値に対する前記属性毎の平均値を計算する平均値計算手段と、前記平均値計算手段が計算した前記平均値を、前記通信ネットワークを介して定期的に前記平均値と対応する前記各エネルギ消費量制御装置の前記平均制御値受信手段に送信する平均制御値送信手段と、を備えてなる点にある。
同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１１に記載した如く、複数の上記第七の特徴構成のエネルギ消費量制御装置と所定の通信ネットワークを介してデータ送受信可能に接続された機器運転情報収集装置を備えてなり、前記機器運転情報収集装置が、前記各エネルギ消費量制御装置の制御対象である前記エネルギ消費機器の前記ユーザの前記属性に関する情報を記憶した属性データベースと、前記各エネルギ消費量制御装置の前記機器制御値通知手段から定期的に前記制御値を受信して所定の記憶装置に記憶する制御値受信手段と、前記制御値受信手段が所定期間に受信した前記制御値の数に基づいて、稼動中の前記エネルギ消費機器が一定台数以下であると判定したとき、前記エネルギ消費機器の前記ユーザの前記属性毎に設定したデフォルト値を前記平均値とする平均値計算手段と、前記平均値計算手段が計算した前記平均値を、前記通信ネットワークを介して定期的に前記平均値と対応する前記各エネルギ消費量制御装置の前記平均制御値受信手段に送信する平均制御値送信手段と、を備えてなる点にある。
【００１３】
以下に上記各特徴構成の作用並びに効果を説明する。
本発明に係るエネルギ消費量制御装置の各特徴構成によれば、電気やガス等のエネルギを消費する空調機や給湯器等のエネルギ消費機器の運転制御が、ユーザの省エネの意志を反映しながら、しかも、ユーザが自己の省エネの程度を客観的に把握できる状態で実行できる。
【００１４】
つまり、複数のエネルギ消費機器に対し、上記特徴構成のエネルギ消費量制御装置が使用されることで、各エネルギ消費量制御装置の機器制御値通知手段が、各エネルギ消費機器における運転状態を反映する制御値、例えば、空調機の空調温度や給湯器の給湯温度等の設定温度や電力消費量やガス消費量等のエネルギ消費量が機器運転情報収集装置に送信され、機器運転情報収集装置において、所定期間に収集された複数のエネルギ消費機器の当該制御値に対する所定の平均値が計算され、定期的に各エネルギ消費量制御装置に送信される。各エネルギ消費量制御装置の平均制御値受信手段は、その制御値の平均値を定期的に受信する。従って、受信した平均値には、複数のエネルギ消費機器の運転状態、つまり、現在（厳密には現在より僅かに過去であるが）の全体としての平均的な省エネレベルが反映されている。また、各エネルギ消費機器のユーザが夫々自己の意思で運転モードを選択することで、各自が使用するエネルギ消費機器のエネルギ消費量における他者との相対的な大小関係が運転モード設定手段によって設定される。そして、制御値設定手段が、平均制御値受信手段が受信した平均値をユーザが選択した運転モードに応じて所定量変化させて、運転制御に用いる制御値として設定する。この結果、制御値設定手段が設定した制御値は、全体としての平均的な省エネレベルに対して、同程度、より省エネ程度の大きい、或いは、より省エネ程度の小さい等の複数段階の省エネ運転がユーザの意志を反映した状態で客観的に設定され、省エネ運転が実行されることになる。
【００１５】
各エネルギ消費量制御装置から機器運転情報収集装置への制御値の送信、機器運転情報収集装置から各エネルギ消費量制御装置への平均値の送信が定期的になされることで、各エネルギ消費機器の省エネ運転レベルが平均値の変動に追従して定期的に修正される。ここで、定期的とは必ずしも一定の時間間隔である必要はない。何らかの基準で定められるタイミングで制御値や平均値の送受信が行われる限りにおいて、同じ作用効果が期待される。
【００１６】
従って、例えばユーザが省エネ程度の大きい運転モードを選択すれば、客観的に他者との比較において省エネ程度の大きい省エネ運転が自動的に且つ確実に実行される。つまり、自分でこまめに運転条件の設定を見直したり、現在のエネルギ消費量をモニターする必要がなく、省エネ運転が実行できる。
【００１７】
特に、エネルギ消費量制御装置の第六の特徴構成によれば、制御値設定手段の用いる制御値の平均値が、ユーザの属性が同じエネルギ消費機器の制御値に対して導出された平均値である場合に、ユーザの省エネ運転の比較対象として、自分と同じ属性の、例えば家族構成や住居構造等の同じか類似する他者の省エネ運転状況が選択されるので、本来必要なエネルギ消費量に対して適正な省エネ運転の実行が可能となる。一方、制御値設定手段の用いる制御値の平均値が、所定期間に収集した全制御値についての平均値である場合に、省エネ運転を試みた場合には、エネルギ消費者全体としての省エネに直接貢献することが可能となる。
【００１８】
本発明に係るエネルギ消費機器の特徴構成によれば、上記特徴構成のエネルギ消費量制御装置を具備しているので、エネルギ消費機器自体で、上記特徴構成のエネルギ消費量制御装置が奏する作用効果を同様に奏することができる。
【００１９】
本発明に係るエネルギ消費量制御支援装置の各特徴構成によれば、上記特徴構成の複数のエネルギ消費量制御装置またはエネルギ消費機器から制御値を収集して所定の平均値を計算し、当該各エネルギ消費量制御装置またはエネルギ消費機器に当該平均値を提供できるので、当該各エネルギ消費量制御装置またはエネルギ消費機器側において、上記特徴構成のエネルギ消費量制御装置またはエネルギ消費機器が奏する作用効果を奏させることができる。この結果、各エネルギ消費機器のユーザは、省エネ程度を運転モードによって自己の意思で選択でき、客観的に他者との比較において省エネ程度の同じかまたは異なる省エネ運転が自動的に且つ確実に実行される。つまり、自分でこまめに運転条件の設定を見直したり、現在のエネルギ消費量をモニターする必要がなく、省エネ運転が実行できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るエネルギ消費量制御装置及びエネルギ消費量制御支援装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００２１】
本実施形態では、図１に示すように、エネルギ消費量制御装置１は、電気やガス等のエネルギを消費する空調機や給湯器等のエネルギ消費機器２に備えられている場合につき説明する。省エネ運転を行う複数のユーザの各エネルギ消費機器２が広域にわたって分散設置されており、各エネルギ消費機器２とエネルギ消費量制御支援装置３が、通信ネットワーク４を介して相互にデータ送受信可能に接続されている。
【００２２】
エネルギ消費機器２は、図２に示すように、機器本来の機能（空調や給湯機能）を果すための本体部１０と、ユーザが運転のオン・オフや運転モードの選択等を行うためのリモコン操作部１１と、エネルギ消費量制御装置１とからなる。本体部１０には、上記機器本来の機能の運転を制御する制御部１２が設けられており、通常、運転制御は、リモコン操作部１１からユーザが設定した空調温度や給湯温度等の設定温度が制御値として設定され、空調温度や給湯温度が当該制御値と等しくなるように、本体部１０に対するエネルギ供給量つまりエネルギ消費量が制御される。また、本体部１０に設けられたエネルギ消費量計（電力計やガス流量計）によって単位時間あたりのエネルギ消費量（電力やガス流量）が計測される。
【００２３】
エネルギ消費量制御装置１は、機器制御値通知手段１３と平均制御値受信手段１４を構成する第１データ送受信部１５と、運転モード設定手段１６と、制御値設定手段１７とを備えて構成される。尚、各手段１３〜１７は、エネルギ消費量制御装置１を構成するマイクロプロセッサによるプログラム処理で夫々の処理が実行されるようにソフトウェア的に構成されている。
【００２４】
エネルギ消費量制御支援装置３は機器運転情報収集装置５を備えてなり、機器運転情報収集装置５は、各ユーザの属性情報を記憶した属性データベース２０と、制御値受信手段２１と平均制御値送信手段２２を構成する第２データ送受信部２３と、所定の平均値を計算する平均値計算手段２４とを備えて構成される。尚、各手段２１〜２４は、エネルギ消費量制御支援装置３を構成するコンピュータシステムによるプログラム処理で夫々の処理が実行されるようにソフトウェア的に構成されている。
【００２５】
属性データベース２０には、本システムを利用するユーザの属性情報が予め登録されている。本システムのユーザは予めユーザ登録されていることを前提とする。ユーザの属性として、例えば、エネルギ消費機器２の使用環境における利用者の人数・年齢構成、生活パターン、家屋構造（一戸建て、集合住宅、木造、鉄筋等）、居住地域、使用しているエネルギ消費機器２の種類（空調機、給湯器、給湯暖房機等）、エネルギタイプ（電力またはガス）、定格出力等が挙げられる。ユーザは当該属性によって各種の属性グループに分類されるが、用いる属性によって分類のされ方が異なり、また、大まかな分類や細かな分類となる場合がある。ここで、属性分類は、分類に用いる属性やその数によって数種類が存在する場合を想定する。
【００２６】
第１及び第２データ送受信部１５，２３は夫々通信ネットワーク４とのインターフェースを備え、エネルギ消費量制御装置１とエネルギ消費量制御支援装置３との間のデータ送受信を所定の通信方式で実行する。例えば、通信ネットワーク４としてインターネットを想定した場合、第１及び第２データ送受信部１５，２３の双方がソケット通信用のインターフェースを備え、送受信に供されるデータを所定の電文形式にフォーマットしてＴＣＰ／ＩＰ方式で送受信を行う。
【００２７】
次に、エネルギ消費量制御装置１を含むエネルギ消費機器２とエネルギ消費量制御支援装置３との間の処理手順の第１実施形態について図３に基づいて説明する。尚、制御値として設定温度を想定する。
【００２８】
〈第１実施形態〉
機器制御値通知手段１３が、制御値設定手段１７が設定して本体部１０の制御部１２で使用中の設定温度を制御値設定手段１７または制御部１２から入力し、エネルギ消費量制御支援装置３の制御値受信手段２１に送信する（＃１０）。
【００２９】
制御値受信手段２１はそのエネルギ消費機器２からの設定温度を受信すると、所定の記憶装置２５に記憶されている前回受信した当該エネルギ消費機器２の設定温度を新たに受信した設定温度に置換して記憶する（＃２０）。ここで、設定温度は、エネルギ消費機器２を識別可能に記憶される。そして、平均制御値送信手段２２が、平均値計算手段２４が直近に計算した所定の平均値の内、当該エネルギ消費機器２のユーザの属性分類と関連する所定の平均値を記憶装置２５から読み出してエネルギ消費量制御装置１の平均制御値受信手段１４に送信する（＃２１）。
【００３０】
平均制御値受信手段１４はエネルギ消費量制御支援装置３から平均値を受信すると、所定の記憶装置１８に記憶されている前回受信した平均値を新たに受信した平均値に置換して記憶する（＃１１）。制御値設定手段１７は、更新された平均値を記憶装置１８から読み出し、運転モード設定手段１６が設定している運転モードに対応したオフセット温度を平均値に加算して新たな設定温度として設定し、制御部１２に出力する（＃１２）。制御部１２は新たに入力された設定温度に基づいて本体部１０の運転制御を変更する（＃１３）。
【００３１】
ここで、エネルギ消費機器２として空調機を想定し、運転モードとして、平均の省エネレベルよりエネルギ消費量を抑えた「我慢モード」、平均の省エネレベルと同程度の「平均モード」、平均の省エネレベルよりエネルギ消費量が少し多めの「贅沢モード」の３モードが存在する場合を想定すると、上記オフセット温度は、例えば、冷房時の「我慢モード」と暖房時の「贅沢モード」では１℃、冷房時の「贅沢モード」と暖房時の「我慢モード」では−１℃、「平均モード」では０℃とする。尚、このオフセット温度はエネルギ消費機器２毎に自由に設定できるものとし、ユーザにおいてもオフセット幅を変更可能である。また、運転モードの数を増やして、複数段階のオフセット温度を設定してもよい。また、エネルギ消費機器２毎に運転モードの数やオフセット温度が異なっていても構わない。
【００３２】
運転モード設定手段１６は、上記＃１０、＃２０、＃２１、＃１１〜＃１３の一連の工程とは独立して、ユーザがリモコン操作部１１において運転モードを変更する度に、リモコン操作部１１からその選択された運転モード情報を受信し、制御値設定手段１７に出力する（＃１４）。
【００３３】
また、上記＃１０、＃２０、＃２１、＃１１〜＃１３の一連の工程は、各エネルギ消費機器２毎に、定期的に例えば３０分間隔で、実行される。尚、工程＃１０、＃２０の前に、工程＃２１、＃１１が実行されても構わない。更に、各エネルギ消費機器２間で、上記一連の工程が同時に実行される必要はない。むしろエネルギ消費量制御支援装置３の通信負荷を分散させるために、工程＃１０の送信処理は、制御値受信手段２１からの送信要求に基づいて実行されるのが好ましい。従って、制御値受信手段２１は各エネルギ消費機器２に対する受信スケジュールに基づいて当該送信要求を発信する。尚、稼動中でないエネルギ消費機器２からは設定温度の送信がなされないので、当該エネルギ消費機器２は、後述する平均値の計算対象から除外する。
【００３４】
エネルギ消費量制御支援装置３の平均値計算手段２４は、上記一連の工程とは独立して、定期的に例えば３０分間隔で、記憶装置２５に記憶されている前回から新たに受信した設定温度を全て読み出し、全ての設定温度の平均値、予め設定されている属性分類毎に、夫々の属性分類に対応する設定温度を抽出し、各属性分類における設定温度の平均値を夫々計算し、記憶装置２５に記憶する（＃２２）。尚、平均値計算手段２４における計算処理の時間間隔は、上記一連の工程の時間間隔より短くても構わない。
【００３５】
ここで、属性分類として利用者の人数・年齢構成、生活パターンの第１の属性で分類された複数の第１属性分類と、家屋構造の第２の属性で分類された複数の第２属性分類と、居住地域の第３の属性で分類された複数の第３属性分類と、エネルギ消費機器２の種類の第４の属性で分類された複数の第４属性分類と、全ての属性の組み合わせで分類された複数の第５属性分類等、多種多様な属性分類が考えられる。
【００３６】
上記工程＃１２で採用する平均値として、全ての設定温度の平均値と、各種属性分類の中での平均値があり、エネルギ消費機器２の特性に応じて予め使用する平均値のタイプを決めておく。平均値のタイプが複数ある場合は、ユーザが選択可能にしておくのもよい。例えば、全ての設定温度の平均値を用いる場合と、特定の属性分類での平均値を用いる場合を選択可能とする。また、当該選択は、運転モードの選択時にリモコン操作部１１において同様にできるものとする。
【００３７】
次に、エネルギ消費量制御装置１を含むエネルギ消費機器２とエネルギ消費量制御支援装置３との間の処理手順の第２実施形態について図４に基づいて説明する。尚、制御値としてエネルギ消費量を想定する。
【００３８】
〈第２実施形態〉
機器制御値通知手段１３が、制御値設定手段１７が設定して本体部１０の制御部１２で使用中のエネルギ消費量の目標値を制御値設定手段１７または制御部１２から入力し、エネルギ消費量制御支援装置３の制御値受信手段２１に送信する（＃３０）。エネルギ消費量は、単位時間あたりのエネルギ消費量（電力やガス流量）、或いは、所定期間（例えば、後述する一連の工程＃３０、＃４０〜＃４２、＃３１〜＃３３の実行間隔）での積算エネルギ消費量（電力量またはガス消費量）である。積算エネルギ消費量を使用する場合は、実績値を本体部１０に設けられたエネルギ消費量計で計測してもよい。
【００３９】
制御値受信手段２１はそのエネルギ消費機器２からの目標値を受信すると、所定の記憶装置２５に記憶されている前回受信した当該エネルギ消費機器２の目標値を新たに受信した目標値に置換して記憶する（＃４０）。ここで、目標値は、エネルギ消費機器２を識別可能に記憶される。
【００４０】
平均値計算手段２４は、工程＃４０が終了すると、記憶装置２５に記憶されている各エネルギ消費機器２について所定期間（例えば直近の３０分間）に新たに受信した目標値を全て読み出し、全ての目標値の平均値、予め設定されている属性分類毎に、夫々の属性分類に対応する目標値を抽出し、各属性分類における目標値の平均値を夫々計算し、記憶装置２５に記憶する（＃４１）。本第２実施形態では、平均値の計算はほぼリアルタイムで行われることになる。
【００４１】
引き続き、平均制御値送信手段２２が、平均値計算手段２４が工程＃４１において計算した所定の平均値の内、当該エネルギ消費機器２のユーザの属性分類と関連する所定の平均値を記憶装置２５から読み出してエネルギ消費量制御装置１の平均制御値受信手段１４に送信する（＃４２）。属性分類については第１実施形態の場合と同様であり説明を割愛する。
【００４２】
平均制御値受信手段１４はエネルギ消費量制御支援装置３から平均値を受信すると、所定の記憶装置１８に記憶されている前回受信した平均値を新たに受信した平均値に置換して記憶する（＃３１）。制御値設定手段１７は、更新された平均値を記憶装置１８から読み出し、運転モード設定手段１６が設定している運転モードに対応したオフセット値を平均値に加算して新たな目標値として設定し、制御部１２に出力する（＃３２）。制御部１２は新たに入力された目標値に基づいて本体部１０の運転制御を変更する（＃３３）。尚、工程＃３２で使用する平均値については、第１実施形態と同様である。
【００４３】
ここで、運転モードとして、平均の省エネレベルよりエネルギ消費量を抑えた「我慢モード」、平均の省エネレベルと同程度の「平均モード」、平均の省エネレベルよりエネルギ消費量が少し多めの「贅沢モード」の３モードが存在する場合を想定すると、上記オフセット温度は、例えば、「我慢モード」では現行目標値の−５％、「贅沢モード」では現行目標値の＋５％、「平均モード」では±０％とする。尚、このオフセット値はエネルギ消費機器２毎に自由に設定できるものとし、ユーザにおいてもオフセット幅を変更可能である。また、運転モードの数を増やして、複数段階のオフセット値を設定してもよい。また、エネルギ消費機器２毎に運転モードの数やオフセット値が異なっていても構わない。
【００４４】
運転モード設定手段１６は、上記＃３０、＃４０〜＃４２、＃３１〜＃３３の一連の工程とは独立して、ユーザがリモコン操作部１１において運転モードを変更する度に、リモコン操作部１１からその選択された運転モード情報を受信し、制御値設定手段１７に出力する（＃３４）。
【００４５】
また、上記＃３０、＃４０〜＃４２、＃３１〜＃３３の一連の工程は、各エネルギ消費機器２毎に、定期的に例えば３０分間隔で、実行される。尚、工程＃３０と＃４０が、工程＃４１、或いは、工程＃３１の後で実行されても構わない。更に、各エネルギ消費機器２間で、上記一連の工程が同時に実行される必要はない。むしろエネルギ消費量制御支援装置３の通信負荷を分散させるために、工程＃３０の送信処理は、制御値受信手段２１からの送信要求に基づいて実行されるのが好ましい。従って、制御値受信手段２１は各エネルギ消費機器２に対する受信スケジュールに基づいて当該送信要求を発信する。尚、稼動中でないエネルギ消費機器２からは設定温度の送信がなされないので、当該エネルギ消費機器２は、後述する平均値の計算対象から除外する。
【００４６】
本第２実施形態では、制御値がエネルギ使用量であるので、エネルギ消費機器２のエネルギ効率が低下してくると性能の劣化が顕著に現れてくるので、ユーザは効率低下を認識しやすくなる。よって省エネのために早期のメンテナンスや機器の買い替えが促進されるという副次的効果も期待される。
【００４７】
以下に別実施形態を説明する。
〈１〉上記各実施形態において、各エネルギ消費機器２の運転開始時の制御値（設定温度、エネルギ消費量）は、ユーザが任意に設定する場合と、運転開始前に、平均制御値受信手段１４が工程＃１１（または工程＃３１）を実行し、前回設定された運転モードに従って、制御値設定手段１７が工程＃１２（または工程＃３２）を実行する場合が考えられる。尚、後者において工程＃３１、＃３２が実行される場合は、機器制御値通知手段１３が、工程＃３１の前に、平均値計算手段２４に対して平均値を計算させるために、制御値に代えて平均値計算要求を送信するのが好ましい。
【００４８】
〈２〉上記各実施形態において、稼動中のエネルギ消費機器２が一定数以下となった場合に、工程＃２１、＃４２において、属性分類毎に設定されたデフォルト値を平均値の代わりに使用するようにしても構わない。
【００４９】
〈３〉運転モードとして、ユーザが手動で制御値を設定できる手動モードを含めても構わない。ここで、手動モードが選択されているエネルギ消費機器２は、上記第１及び第２実施形態において、上記一連の工程の工程＃１０または工程＃３０だけを実行するか、工程＃１２、＃１３または工程＃３２、＃３３を実行しないようにすればよい。従って、エネルギ消費量制御支援装置３は、手動モードが選択されているエネルギ消費機器２からも制御値を収集することができる。
【００５０】
〈４〉上記実施形態では、制御値は設定温度かエネルギ消費量の何れか一方である。また、制御値は、これら以外のものを使用しても構わない。
【００５１】
〈５〉上記実施形態では、エネルギ消費量制御装置１は、エネルギ消費機器２に備えられている場合を想定したが、エネルギ消費機器２と独立して設けても構わない。例えば、一軒のユーザが複数のエネルギ消費機器２を持っている場合に、当該複数のエネルギ消費機器２に対して、一台のエネルギ消費量制御装置１で上記一連の処理を実行するようにしても構わない。この場合、エネルギ消費量制御装置１を各家庭に設置されるホームサーバ内に形成してもよい。
【００５２】
〈６〉通信ネットワーク４は、インターネットに限らず、種々の通信網（公衆電話回線網、ＰＨＳ方式の公衆無線回線等）を使用してもよい。また、通信ネットワーク４は、一通りに限定されるものではなく、各ユーザは複数の通信ネットワーク４を選択的に使用できる形態でもよい。また、第１及び第２データ送受信部１５，２３間の通信方式やデータフォーマット等も、使用する通信ネットワーク４に応じて適切なものを選択する。
【００５３】
〈７〉上記実施形態では、オフセット温度やオフセット値はエネルギ消費機器２毎に自由に設定できるものとしたが、これらを平均制御値受信手段１４が平均値を受信する際に、同時にオフセット温度やオフセット値、或いは、これらの計算の基礎となる基準値を受信するようにしてもよい。この場合、エネルギ消費量制御支援装置３は、計算した平均値の変動傾向から、オフセット温度やオフセット値、或いは、基準値を調整するようにする。また、オフセット温度やオフセット値、或いは、基準値は属性分類毎に調整しても構わない。例えば、大多数のユーザが「贅沢モード」を選択している状況では、平均値の計算を行うたびに平均値が単調に増加するので、当該増加傾向が収束しない状況を見極めて、「贅沢モード」オフセット幅を縮小し、「我慢モード」のオフセット幅を増大させる。尚、基準値としては、制御値の分散、標準偏差等の統計値を使用してもよい。
【００５４】
〈８〉更に、電力ピーク時等の緊急にデマンドコントロールする必要がある場合にも、上記オフセットの調整を行うようにしてもよい。また、エネルギ消費量制御支援装置３の平均値計算手段２４が、強制的に計算した平均値を一時的にエネルギ消費量が低下する方向に変化させても構わない。この場合、平均制御値送信手段２２が強制的に当該修正平均値を各エネルギ消費機器２に緊急送信するようにしてもよい。
【００５５】
また、デマンドコントロール時に上記〈７〉を行ってもよい。つまり、平均値を修正する代わりにオフセット温度やオフセット値等を調整しても構わない。この場合、「贅沢モード」オフセット幅の縮小量より、「我慢モード」のオフセット幅の増大幅を大きくすることで、デマンドコントロールが「我慢モード」、「平均モード」、「我慢モード」を選択しているユーザの順番に大きく作用することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエネルギ消費機器、及び、エネルギ消費量制御支援装置の一実施の形態を示すブロック構成図
【図２】本発明に係るエネルギ消費量制御装置、及び、エネルギ消費機器の一実施の形態を示すブロック構成図
【図３】本発明に係るエネルギ消費量制御装置、エネルギ消費機器、及び、エネルギ消費量制御支援装置における処理手順の一例（第１実施形態）を説明する流れ図
【図４】本発明に係るエネルギ消費量制御装置、エネルギ消費機器、及び、エネルギ消費量制御支援装置における処理手順の一例（第２実施形態）を説明する流れ図
【符号の説明】
１： エネルギ消費量制御装置
２： エネルギ消費機器
３： エネルギ消費量制御支援装置
４： 通信ネットワーク
５： 機器運転情報収集装置
１０： 本体部
１１： リモコン操作部
１２： 制御部
１３： 機器制御値通知手段
１４： 平均制御値受信手段
１５： 第１データ送受信部
１６： 運転モード設定手段
１７： 制御値設定手段
１８，２５： 記憶装置
２０： 属性データベース
２１： 制御値受信手段
２２： 平均制御値送信手段
２３： 第２データ送受信部
２４： 平均値計算手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、エネルギ消費機器に対する省エネルギ運転のための制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の地球環境保全に対する意識の高まりから、エネルギ消費機器の各ユーザが手動で機器の運転条件をエネルギ消費量が減少するように設定して、所謂省エネルギ（以下、「省エネ」と略称する。）状態で機器を運転させるケースが増えている。また、かかる省エネ運転を支援すべく、各機器のエネルギ使用量をモニターしてユーザに一定の方法で提示することで、ユーザの手動による省エネ運転の支援を行う省エネルギ運転誘導装置が提案されている。また、省エネの目標値をユーザに提供するために当該ユーザの過去のエネルギ消費量を蓄積して、所定の計算方法で省エネ目標値を計算し、現状のエネルギ消費量と当該省エネ目標値を対比してユーザに表示する省エネルギ運転誘導装置（省エネナビ）も提案されている。
【０００３】
また、電力会社が電力需要ピーク時に通信ネットワークを介して、各家庭の空調機器に対して設定温度の調整や一時的な運転停止を強制的に行い、全体の電力消費量を抑制するエネルギ消費量制御システムが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の省エネルギ運転誘導装置では、ユーザは自己の省エネの程度を客観的に把握することができず、また、過去の実績値に基づく目標値との比較（例えば、前年同時期の実績との比較）では、省エネのために削減するエネルギ使用量の幅が年々減少していき、目標達成が年々困難になってくるため、省エネの意識が低下する虞がある。
【０００５】
また、従来の電力需要ピーク時のエネルギ消費量制御システムでは、ユーザの省エネに対する意志が全く反映されずに、電力会社等のエネルギ供給者の都合だけで一方的にエネルギ消費量が調整されてしまう。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザが省エネの程度を客観的に把握しながら自己の意思でエネルギ消費機器の省エネ運転を実行できるエネルギ消費量制御装置を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明に係るエネルギ消費量制御装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した如く、エネルギ消費機器の運転制御に用いるエネルギ消費量に係る運転状態における制御値を検出し、所定の通信ネットワークを介して所定の機器運転情報収集装置に前記制御値を定期的に送信する機器制御値通知手段と、前記機器運転情報収集装置が所定期間に複数の前記エネルギ消費機器の前記制御値を収集して計算した、前記複数のエネルギ消費機器の前記制御値についての平均値を、前記機器運転情報収集装置から前記通信ネットワークを介して定期的に受信する平均制御値受信手段と、前記エネルギ消費機器の相対的なエネルギ消費量を決める複数の運転モードの中から、前記エネルギ消費機器のユーザの選択に基づいて一つの運転モードを設定する運転モード設定手段と、前記エネルギ消費機器の運転制御に用いるエネルギ消費量に係る新たな制御値を、前記平均制御値受信手段が定期的に受信した前記平均値に対して、前記運転モード設定手段が設定した前記運転モードに対応した所定量変化させて定期的に設定する制御値設定手段と、を備えてなる点にある。
【０００８】
同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項２に記載した如く、上記第一の特徴構成に加えて、前記制御値が所定の設定温度又はエネルギ消費量である点にある。
同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項３に記載した如く、上記第一または第二の特徴構成に加えて、前記エネルギ消費機器の運転開始時における運転制御に用いるための制御値として、予め設定された制御値が用いられる点にある。
同第四の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項４に記載した如く、上記第一または第二の特徴構成に加えて、前記エネルギ消費機器の運転開始時における運転制御に用いるための制御値として、前記エネルギ消費機器の運転開始前に、前記制御値設定手段が、前記平均制御値受信手段が前記機器運転情報収集装置から受信した前記平均値に対して、前記運転モード設定手段が設定した前記運転モードに対応した所定量変化させて設定した制御値が用いられる点にある。
同第五の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項５に記載した如く、上記第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記平均制御値受信手段が、前記機器運転情報収集装置から前記平均値と、前記制御値を導出するために前記平均値をどれだけ変化させるかを示す、前記運転モード毎のオフセット幅である前記所定量とを受信し、前記制御値設定手段が、前記新たな制御値を、前記平均制御値受信手段が受信した前記平均値に対して、前記運転モード設定手段が設定した前記運転モードに対応した前記所定量変化させて設定するように構成されている点にある。
【０００９】
同第六の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項６に記載した如く、上記第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記平均値は、前記機器運転情報収集装置が前記所定期間に収集した前記制御値の内、全ての前記制御値に対して導出された平均値、又は、前記複数のエネルギ消費機器のうち、前記ユーザのエネルギ消費機器の使用環境に関する属性が同じであるエネルギ消費機器の前記制御値に対して導出された平均値である点にある。
同第七の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項７に記載した如く、上記第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記平均制御値受信手段は、前記ユーザのエネルギ消費機器の使用環境に関する属性毎に設定した、前記エネルギ消費機器のデフォルト値を、稼動中の前記エネルギ消費機器が一定台数以下のときに前記機器運転情報収集装置から前記平均値として受信するように構成されている点にある。
【００１０】
この目的を達成するための本発明に係るエネルギ消費機器の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項８に記載した如く、上記第一から第七の何れかの特徴構成のエネルギ消費量制御装置を備え、前記制御値設定手段で設定された制御値に基づいて、運転制御を行う点にある。
【００１１】
この目的を達成するための本発明に係るエネルギ消費量制御支援装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項９に記載した如く、複数の上記第一から第四の何れかの特徴構成のエネルギ消費量制御装置と所定の通信ネットワークを介してデータ送受信可能に接続された機器運転情報収集装置を備えてなり、前記機器運転情報収集装置が、前記各エネルギ消費量制御装置の前記機器制御値通知手段から定期的に前記制御値を受信して所定の記憶装置に記憶する制御値受信手段と、前記制御値受信手段が所定期間に受信した前記制御値についての平均値を計算する平均値計算手段と、前記平均値計算手段が計算した前記平均値を、前記通信ネットワークを介して定期的に前記各エネルギ消費量制御装置の前記平均制御値受信手段に送信する平均制御値送信手段と、を備えてなる点にある。
【００１２】
同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１０に記載した如く、複数の上記第六の特徴構成のエネルギ消費量制御装置と所定の通信ネットワークを介してデータ送受信可能に接続された機器運転情報収集装置を備えてなり、前記機器運転情報収集装置が、前記各エネルギ消費量制御装置の制御対象である前記エネルギ消費機器の前記ユーザの前記属性に関する情報を記憶した属性データベースと、前記各エネルギ消費量制御装置の前記機器制御値通知手段から定期的に前記制御値を受信して所定の記憶装置に記憶する制御値受信手段と、前記制御値受信手段が所定期間に受信した前記制御値の内、全ての前記制御値についての平均値、又は、前記ユーザの前記属性が同じ前記エネルギ消費機器の前記制御値に対する前記属性毎の平均値を計算する平均値計算手段と、前記平均値計算手段が計算した前記平均値を、前記通信ネットワークを介して定期的に前記平均値と対応する前記各エネルギ消費量制御装置の前記平均制御値受信手段に送信する平均制御値送信手段と、を備えてなる点にある。
同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１１に記載した如く、複数の上記第七の特徴構成のエネルギ消費量制御装置と所定の通信ネットワークを介してデータ送受信可能に接続された機器運転情報収集装置を備えてなり、前記機器運転情報収集装置が、前記各エネルギ消費量制御装置の制御対象である前記エネルギ消費機器の前記ユーザの前記属性に関する情報を記憶した属性データベースと、前記各エネルギ消費量制御装置の前記機器制御値通知手段から定期的に前記制御値を受信して所定の記憶装置に記憶する制御値受信手段と、前記制御値受信手段が所定期間に受信した前記制御値の数に基づいて、稼動中の前記エネルギ消費機器が一定台数以下であると判定したとき、前記エネルギ消費機器の前記ユーザの前記属性毎に設定したデフォルト値を前記平均値とする平均値計算手段と、前記平均値計算手段が計算した前記平均値を、前記通信ネットワークを介して定期的に前記平均値と対応する前記各エネルギ消費量制御装置の前記平均制御値受信手段に送信する平均制御値送信手段と、を備えてなる点にある。
【００１３】
以下に上記各特徴構成の作用並びに効果を説明する。
本発明に係るエネルギ消費量制御装置の各特徴構成によれば、電気やガス等のエネルギを消費する空調機や給湯器等のエネルギ消費機器の運転制御が、ユーザの省エネの意志を反映しながら、しかも、ユーザが自己の省エネの程度を客観的に把握できる状態で実行できる。
【００１４】
つまり、複数のエネルギ消費機器に対し、上記特徴構成のエネルギ消費量制御装置が使用されることで、各エネルギ消費量制御装置の機器制御値通知手段が、各エネルギ消費機器における運転状態を反映する制御値、例えば、空調機の空調温度や給湯器の給湯温度等の設定温度や電力消費量やガス消費量等のエネルギ消費量が機器運転情報収集装置に送信され、機器運転情報収集装置において、所定期間に収集された複数のエネルギ消費機器の当該制御値に対する所定の平均値が計算され、定期的に各エネルギ消費量制御装置に送信される。各エネルギ消費量制御装置の平均制御値受信手段は、その制御値の平均値を定期的に受信する。従って、受信した平均値には、複数のエネルギ消費機器の運転状態、つまり、現在（厳密には現在より僅かに過去であるが）の全体としての平均的な省エネレベルが反映されている。また、各エネルギ消費機器のユーザが夫々自己の意思で運転モードを選択することで、各自が使用するエネルギ消費機器のエネルギ消費量における他者との相対的な大小関係が運転モード設定手段によって設定される。そして、制御値設定手段が、平均制御値受信手段が受信した平均値をユーザが選択した運転モードに応じて所定量変化させて、運転制御に用いる制御値として設定する。この結果、制御値設定手段が設定した制御値は、全体としての平均的な省エネレベルに対して、同程度、より省エネ程度の大きい、或いは、より省エネ程度の小さい等の複数段階の省エネ運転がユーザの意志を反映した状態で客観的に設定され、省エネ運転が実行されることになる。
【００１５】
各エネルギ消費量制御装置から機器運転情報収集装置への制御値の送信、機器運転情報収集装置から各エネルギ消費量制御装置への平均値の送信が定期的になされることで、各エネルギ消費機器の省エネ運転レベルが平均値の変動に追従して定期的に修正される。ここで、定期的とは必ずしも一定の時間間隔である必要はない。何らかの基準で定められるタイミングで制御値や平均値の送受信が行われる限りにおいて、同じ作用効果が期待される。
【００１６】
従って、例えばユーザが省エネ程度の大きい運転モードを選択すれば、客観的に他者との比較において省エネ程度の大きい省エネ運転が自動的に且つ確実に実行される。つまり、自分でこまめに運転条件の設定を見直したり、現在のエネルギ消費量をモニターする必要がなく、省エネ運転が実行できる。
【００１７】
特に、エネルギ消費量制御装置の第六の特徴構成によれば、制御値設定手段の用いる制御値の平均値が、ユーザの属性が同じエネルギ消費機器の制御値に対して導出された平均値である場合に、ユーザの省エネ運転の比較対象として、自分と同じ属性の、例えば家族構成や住居構造等の同じか類似する他者の省エネ運転状況が選択されるので、本来必要なエネルギ消費量に対して適正な省エネ運転の実行が可能となる。一方、制御値設定手段の用いる制御値の平均値が、所定期間に収集した全制御値についての平均値である場合に、省エネ運転を試みた場合には、エネルギ消費者全体としての省エネに直接貢献することが可能となる。
【００１８】
本発明に係るエネルギ消費機器の特徴構成によれば、上記特徴構成のエネルギ消費量制御装置を具備しているので、エネルギ消費機器自体で、上記特徴構成のエネルギ消費量制御装置が奏する作用効果を同様に奏することができる。
【００１９】
本発明に係るエネルギ消費量制御支援装置の各特徴構成によれば、上記特徴構成の複数のエネルギ消費量制御装置またはエネルギ消費機器から制御値を収集して所定の平均値を計算し、当該各エネルギ消費量制御装置またはエネルギ消費機器に当該平均値を提供できるので、当該各エネルギ消費量制御装置またはエネルギ消費機器側において、上記特徴構成のエネルギ消費量制御装置またはエネルギ消費機器が奏する作用効果を奏させることができる。この結果、各エネルギ消費機器のユーザは、省エネ程度を運転モードによって自己の意思で選択でき、客観的に他者との比較において省エネ程度の同じかまたは異なる省エネ運転が自動的に且つ確実に実行される。つまり、自分でこまめに運転条件の設定を見直したり、現在のエネルギ消費量をモニターする必要がなく、省エネ運転が実行できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るエネルギ消費量制御装置及びエネルギ消費量制御支援装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００２１】
本実施形態では、図１に示すように、エネルギ消費量制御装置１は、電気やガス等のエネルギを消費する空調機や給湯器等のエネルギ消費機器２に備えられている場合につき説明する。省エネ運転を行う複数のユーザの各エネルギ消費機器２が広域にわたって分散設置されており、各エネルギ消費機器２とエネルギ消費量制御支援装置３が、通信ネットワーク４を介して相互にデータ送受信可能に接続されている。
【００２２】
エネルギ消費機器２は、図２に示すように、機器本来の機能（空調や給湯機能）を果すための本体部１０と、ユーザが運転のオン・オフや運転モードの選択等を行うためのリモコン操作部１１と、エネルギ消費量制御装置１とからなる。本体部１０には、上記機器本来の機能の運転を制御する制御部１２が設けられており、通常、運転制御は、リモコン操作部１１からユーザが設定した空調温度や給湯温度等の設定温度が制御値として設定され、空調温度や給湯温度が当該制御値と等しくなるように、本体部１０に対するエネルギ供給量つまりエネルギ消費量が制御される。また、本体部１０に設けられたエネルギ消費量計（電力計やガス流量計）によって単位時間あたりのエネルギ消費量（電力やガス流量）が計測される。
【００２３】
エネルギ消費量制御装置１は、機器制御値通知手段１３と平均制御値受信手段１４を構成する第１データ送受信部１５と、運転モード設定手段１６と、制御値設定手段１７とを備えて構成される。尚、各手段１３〜１７は、エネルギ消費量制御装置１を構成するマイクロプロセッサによるプログラム処理で夫々の処理が実行されるようにソフトウェア的に構成されている。
【００２４】
エネルギ消費量制御支援装置３は機器運転情報収集装置５を備えてなり、機器運転情報収集装置５は、各ユーザの属性情報を記憶した属性データベース２０と、制御値受信手段２１と平均制御値送信手段２２を構成する第２データ送受信部２３と、所定の平均値を計算する平均値計算手段２４とを備えて構成される。尚、各手段２１〜２４は、エネルギ消費量制御支援装置３を構成するコンピュータシステムによるプログラム処理で夫々の処理が実行されるようにソフトウェア的に構成されている。
【００２５】
属性データベース２０には、本システムを利用するユーザの属性情報が予め登録されている。本システムのユーザは予めユーザ登録されていることを前提とする。ユーザの属性として、例えば、エネルギ消費機器２の使用環境における利用者の人数・年齢構成、生活パターン、家屋構造（一戸建て、集合住宅、木造、鉄筋等）、居住地域、使用しているエネルギ消費機器２の種類（空調機、給湯器、給湯暖房機等）、エネルギタイプ（電力またはガス）、定格出力等が挙げられる。ユーザは当該属性によって各種の属性グループに分類されるが、用いる属性によって分類のされ方が異なり、また、大まかな分類や細かな分類となる場合がある。ここで、属性分類は、分類に用いる属性やその数によって数種類が存在する場合を想定する。
【００２６】
第１及び第２データ送受信部１５，２３は夫々通信ネットワーク４とのインターフェースを備え、エネルギ消費量制御装置１とエネルギ消費量制御支援装置３との間のデータ送受信を所定の通信方式で実行する。例えば、通信ネットワーク４としてインターネットを想定した場合、第１及び第２データ送受信部１５，２３の双方がソケット通信用のインターフェースを備え、送受信に供されるデータを所定の電文形式にフォーマットしてＴＣＰ／ＩＰ方式で送受信を行う。
【００２７】
次に、エネルギ消費量制御装置１を含むエネルギ消費機器２とエネルギ消費量制御支援装置３との間の処理手順の第１実施形態について図３に基づいて説明する。尚、制御値として設定温度を想定する。
【００２８】
〈第１実施形態〉
機器制御値通知手段１３が、制御値設定手段１７が設定して本体部１０の制御部１２で使用中の設定温度を制御値設定手段１７または制御部１２から入力し、エネルギ消費量制御支援装置３の制御値受信手段２１に送信する（＃１０）。
【００２９】
制御値受信手段２１はそのエネルギ消費機器２からの設定温度を受信すると、所定の記憶装置２５に記憶されている前回受信した当該エネルギ消費機器２の設定温度を新たに受信した設定温度に置換して記憶する（＃２０）。ここで、設定温度は、エネルギ消費機器２を識別可能に記憶される。そして、平均制御値送信手段２２が、平均値計算手段２４が直近に計算した所定の平均値の内、当該エネルギ消費機器２のユーザの属性分類と関連する所定の平均値を記憶装置２５から読み出してエネルギ消費量制御装置１の平均制御値受信手段１４に送信する（＃２１）。
【００３０】
平均制御値受信手段１４はエネルギ消費量制御支援装置３から平均値を受信すると、所定の記憶装置１８に記憶されている前回受信した平均値を新たに受信した平均値に置換して記憶する（＃１１）。制御値設定手段１７は、更新された平均値を記憶装置１８から読み出し、運転モード設定手段１６が設定している運転モードに対応したオフセット温度を平均値に加算して新たな設定温度として設定し、制御部１２に出力する（＃１２）。制御部１２は新たに入力された設定温度に基づいて本体部１０の運転制御を変更する（＃１３）。
【００３１】
ここで、エネルギ消費機器２として空調機を想定し、運転モードとして、平均の省エネレベルよりエネルギ消費量を抑えた「我慢モード」、平均の省エネレベルと同程度の「平均モード」、平均の省エネレベルよりエネルギ消費量が少し多めの「贅沢モード」の３モードが存在する場合を想定すると、上記オフセット温度は、例えば、冷房時の「我慢モード」と暖房時の「贅沢モード」では１℃、冷房時の「贅沢モード」と暖房時の「我慢モード」では−１℃、「平均モード」では０℃とする。尚、このオフセット温度はエネルギ消費機器２毎に自由に設定できるものとし、ユーザにおいてもオフセット幅を変更可能である。また、運転モードの数を増やして、複数段階のオフセット温度を設定してもよい。また、エネルギ消費機器２毎に運転モードの数やオフセット温度が異なっていても構わない。
【００３２】
運転モード設定手段１６は、上記＃１０、＃２０、＃２１、＃１１〜＃１３の一連の工程とは独立して、ユーザがリモコン操作部１１において運転モードを変更する度に、リモコン操作部１１からその選択された運転モード情報を受信し、制御値設定手段１７に出力する（＃１４）。
【００３３】
また、上記＃１０、＃２０、＃２１、＃１１〜＃１３の一連の工程は、各エネルギ消費機器２毎に、定期的に例えば３０分間隔で、実行される。尚、工程＃１０、＃２０の前に、工程＃２１、＃１１が実行されても構わない。更に、各エネルギ消費機器２間で、上記一連の工程が同時に実行される必要はない。むしろエネルギ消費量制御支援装置３の通信負荷を分散させるために、工程＃１０の送信処理は、制御値受信手段２１からの送信要求に基づいて実行されるのが好ましい。従って、制御値受信手段２１は各エネルギ消費機器２に対する受信スケジュールに基づいて当該送信要求を発信する。尚、稼動中でないエネルギ消費機器２からは設定温度の送信がなされないので、当該エネルギ消費機器２は、後述する平均値の計算対象から除外する。
【００３４】
エネルギ消費量制御支援装置３の平均値計算手段２４は、上記一連の工程とは独立して、定期的に例えば３０分間隔で、記憶装置２５に記憶されている前回から新たに受信した設定温度を全て読み出し、全ての設定温度の平均値、予め設定されている属性分類毎に、夫々の属性分類に対応する設定温度を抽出し、各属性分類における設定温度の平均値を夫々計算し、記憶装置２５に記憶する（＃２２）。尚、平均値計算手段２４における計算処理の時間間隔は、上記一連の工程の時間間隔より短くても構わない。
【００３５】
ここで、属性分類として利用者の人数・年齢構成、生活パターンの第１の属性で分類された複数の第１属性分類と、家屋構造の第２の属性で分類された複数の第２属性分類と、居住地域の第３の属性で分類された複数の第３属性分類と、エネルギ消費機器２の種類の第４の属性で分類された複数の第４属性分類と、全ての属性の組み合わせで分類された複数の第５属性分類等、多種多様な属性分類が考えられる。
【００３６】
上記工程＃１２で採用する平均値として、全ての設定温度の平均値と、各種属性分類の中での平均値があり、エネルギ消費機器２の特性に応じて予め使用する平均値のタイプを決めておく。平均値のタイプが複数ある場合は、ユーザが選択可能にしておくのもよい。例えば、全ての設定温度の平均値を用いる場合と、特定の属性分類での平均値を用いる場合を選択可能とする。また、当該選択は、運転モードの選択時にリモコン操作部１１において同様にできるものとする。
【００３７】
次に、エネルギ消費量制御装置１を含むエネルギ消費機器２とエネルギ消費量制御支援装置３との間の処理手順の第２実施形態について図４に基づいて説明する。尚、制御値としてエネルギ消費量を想定する。
【００３８】
〈第２実施形態〉
機器制御値通知手段１３が、制御値設定手段１７が設定して本体部１０の制御部１２で使用中のエネルギ消費量の目標値を制御値設定手段１７または制御部１２から入力し、エネルギ消費量制御支援装置３の制御値受信手段２１に送信する（＃３０）。エネルギ消費量は、単位時間あたりのエネルギ消費量（電力やガス流量）、或いは、所定期間（例えば、後述する一連の工程＃３０、＃４０〜＃４２、＃３１〜＃３３の実行間隔）での積算エネルギ消費量（電力量またはガス消費量）である。積算エネルギ消費量を使用する場合は、実績値を本体部１０に設けられたエネルギ消費量計で計測してもよい。
【００３９】
制御値受信手段２１はそのエネルギ消費機器２からの目標値を受信すると、所定の記憶装置２５に記憶されている前回受信した当該エネルギ消費機器２の目標値を新たに受信した目標値に置換して記憶する（＃４０）。ここで、目標値は、エネルギ消費機器２を識別可能に記憶される。
【００４０】
平均値計算手段２４は、工程＃４０が終了すると、記憶装置２５に記憶されている各エネルギ消費機器２について所定期間（例えば直近の３０分間）に新たに受信した目標値を全て読み出し、全ての目標値の平均値、予め設定されている属性分類毎に、夫々の属性分類に対応する目標値を抽出し、各属性分類における目標値の平均値を夫々計算し、記憶装置２５に記憶する（＃４１）。本第２実施形態では、平均値の計算はほぼリアルタイムで行われることになる。
【００４１】
引き続き、平均制御値送信手段２２が、平均値計算手段２４が工程＃４１において計算した所定の平均値の内、当該エネルギ消費機器２のユーザの属性分類と関連する所定の平均値を記憶装置２５から読み出してエネルギ消費量制御装置１の平均制御値受信手段１４に送信する（＃４２）。属性分類については第１実施形態の場合と同様であり説明を割愛する。
【００４２】
平均制御値受信手段１４はエネルギ消費量制御支援装置３から平均値を受信すると、所定の記憶装置１８に記憶されている前回受信した平均値を新たに受信した平均値に置換して記憶する（＃３１）。制御値設定手段１７は、更新された平均値を記憶装置１８から読み出し、運転モード設定手段１６が設定している運転モードに対応したオフセット値を平均値に加算して新たな目標値として設定し、制御部１２に出力する（＃３２）。制御部１２は新たに入力された目標値に基づいて本体部１０の運転制御を変更する（＃３３）。尚、工程＃３２で使用する平均値については、第１実施形態と同様である。
【００４３】
ここで、運転モードとして、平均の省エネレベルよりエネルギ消費量を抑えた「我慢モード」、平均の省エネレベルと同程度の「平均モード」、平均の省エネレベルよりエネルギ消費量が少し多めの「贅沢モード」の３モードが存在する場合を想定すると、上記オフセット温度は、例えば、「我慢モード」では現行目標値の−５％、「贅沢モード」では現行目標値の＋５％、「平均モード」では±０％とする。尚、このオフセット値はエネルギ消費機器２毎に自由に設定できるものとし、ユーザにおいてもオフセット幅を変更可能である。また、運転モードの数を増やして、複数段階のオフセット値を設定してもよい。また、エネルギ消費機器２毎に運転モードの数やオフセット値が異なっていても構わない。
【００４４】
運転モード設定手段１６は、上記＃３０、＃４０〜＃４２、＃３１〜＃３３の一連の工程とは独立して、ユーザがリモコン操作部１１において運転モードを変更する度に、リモコン操作部１１からその選択された運転モード情報を受信し、制御値設定手段１７に出力する（＃３４）。
【００４５】
また、上記＃３０、＃４０〜＃４２、＃３１〜＃３３の一連の工程は、各エネルギ消費機器２毎に、定期的に例えば３０分間隔で、実行される。尚、工程＃３０と＃４０が、工程＃４１、或いは、工程＃３１の後で実行されても構わない。更に、各エネルギ消費機器２間で、上記一連の工程が同時に実行される必要はない。むしろエネルギ消費量制御支援装置３の通信負荷を分散させるために、工程＃３０の送信処理は、制御値受信手段２１からの送信要求に基づいて実行されるのが好ましい。従って、制御値受信手段２１は各エネルギ消費機器２に対する受信スケジュールに基づいて当該送信要求を発信する。尚、稼動中でないエネルギ消費機器２からは設定温度の送信がなされないので、当該エネルギ消費機器２は、後述する平均値の計算対象から除外する。
【００４６】
本第２実施形態では、制御値がエネルギ使用量であるので、エネルギ消費機器２のエネルギ効率が低下してくると性能の劣化が顕著に現れてくるので、ユーザは効率低下を認識しやすくなる。よって省エネのために早期のメンテナンスや機器の買い替えが促進されるという副次的効果も期待される。
【００４７】
以下に別実施形態を説明する。
〈１〉上記各実施形態において、各エネルギ消費機器２の運転開始時の制御値（設定温度、エネルギ消費量）は、ユーザが任意に設定する場合と、運転開始前に、平均制御値受信手段１４が工程＃１１（または工程＃３１）を実行し、前回設定された運転モードに従って、制御値設定手段１７が工程＃１２（または工程＃３２）を実行する場合が考えられる。尚、後者において工程＃３１、＃３２が実行される場合は、機器制御値通知手段１３が、工程＃３１の前に、平均値計算手段２４に対して平均値を計算させるために、制御値に代えて平均値計算要求を送信するのが好ましい。
【００４８】
〈２〉上記各実施形態において、稼動中のエネルギ消費機器２が一定数以下となった場合に、工程＃２１、＃４２において、属性分類毎に設定されたデフォルト値を平均値の代わりに使用するようにしても構わない。
【００４９】
〈３〉運転モードとして、ユーザが手動で制御値を設定できる手動モードを含めても構わない。ここで、手動モードが選択されているエネルギ消費機器２は、上記第１及び第２実施形態において、上記一連の工程の工程＃１０または工程＃３０だけを実行するか、工程＃１２、＃１３または工程＃３２、＃３３を実行しないようにすればよい。従って、エネルギ消費量制御支援装置３は、手動モードが選択されているエネルギ消費機器２からも制御値を収集することができる。
【００５０】
〈４〉上記実施形態では、制御値は設定温度かエネルギ消費量の何れか一方である。また、制御値は、これら以外のものを使用しても構わない。
【００５１】
〈５〉上記実施形態では、エネルギ消費量制御装置１は、エネルギ消費機器２に備えられている場合を想定したが、エネルギ消費機器２と独立して設けても構わない。例えば、一軒のユーザが複数のエネルギ消費機器２を持っている場合に、当該複数のエネルギ消費機器２に対して、一台のエネルギ消費量制御装置１で上記一連の処理を実行するようにしても構わない。この場合、エネルギ消費量制御装置１を各家庭に設置されるホームサーバ内に形成してもよい。
【００５２】
〈６〉通信ネットワーク４は、インターネットに限らず、種々の通信網（公衆電話回線網、ＰＨＳ方式の公衆無線回線等）を使用してもよい。また、通信ネットワーク４は、一通りに限定されるものではなく、各ユーザは複数の通信ネットワーク４を選択的に使用できる形態でもよい。また、第１及び第２データ送受信部１５，２３間の通信方式やデータフォーマット等も、使用する通信ネットワーク４に応じて適切なものを選択する。
【００５３】
〈７〉上記実施形態では、オフセット温度やオフセット値はエネルギ消費機器２毎に自由に設定できるものとしたが、これらを平均制御値受信手段１４が平均値を受信する際に、同時にオフセット温度やオフセット値、或いは、これらの計算の基礎となる基準値を受信するようにしてもよい。この場合、エネルギ消費量制御支援装置３は、計算した平均値の変動傾向から、オフセット温度やオフセット値、或いは、基準値を調整するようにする。また、オフセット温度やオフセット値、或いは、基準値は属性分類毎に調整しても構わない。例えば、大多数のユーザが「贅沢モード」を選択している状況では、平均値の計算を行うたびに平均値が単調に増加するので、当該増加傾向が収束しない状況を見極めて、「贅沢モード」オフセット幅を縮小し、「我慢モード」のオフセット幅を増大させる。尚、基準値としては、制御値の分散、標準偏差等の統計値を使用してもよい。
【００５４】
〈８〉更に、電力ピーク時等の緊急にデマンドコントロールする必要がある場合にも、上記オフセットの調整を行うようにしてもよい。また、エネルギ消費量制御支援装置３の平均値計算手段２４が、強制的に計算した平均値を一時的にエネルギ消費量が低下する方向に変化させても構わない。この場合、平均制御値送信手段２２が強制的に当該修正平均値を各エネルギ消費機器２に緊急送信するようにしてもよい。
【００５５】
また、デマンドコントロール時に上記〈７〉を行ってもよい。つまり、平均値を修正する代わりにオフセット温度やオフセット値等を調整しても構わない。この場合、「贅沢モード」オフセット幅の縮小量より、「我慢モード」のオフセット幅の増大幅を大きくすることで、デマンドコントロールが「我慢モード」、「平均モード」、「我慢モード」を選択しているユーザの順番に大きく作用することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエネルギ消費機器、及び、エネルギ消費量制御支援装置の一実施の形態を示すブロック構成図
【図２】本発明に係るエネルギ消費量制御装置、及び、エネルギ消費機器の一実施の形態を示すブロック構成図
【図３】本発明に係るエネルギ消費量制御装置、エネルギ消費機器、及び、エネルギ消費量制御支援装置における処理手順の一例（第１実施形態）を説明する流れ図
【図４】本発明に係るエネルギ消費量制御装置、エネルギ消費機器、及び、エネルギ消費量制御支援装置における処理手順の一例（第２実施形態）を説明する流れ図
【符号の説明】
１： エネルギ消費量制御装置
２： エネルギ消費機器
３： エネルギ消費量制御支援装置
４： 通信ネットワーク
５： 機器運転情報収集装置
１０： 本体部
１１： リモコン操作部
１２： 制御部
１３： 機器制御値通知手段
１４： 平均制御値受信手段
１５： 第１データ送受信部
１６： 運転モード設定手段
１７： 制御値設定手段
１８，２５： 記憶装置
２０： 属性データベース
２１： 制御値受信手段
２２： 平均制御値送信手段
２３： 第２データ送受信部
２４： 平均値計算手段
Claims (11)
- エネルギ消費機器の運転制御に用いるエネルギ消費量に係る運転状態における制御値を検出し、所定の通信ネットワークを介して所定の機器運転情報収集装置に前記制御値を定期的に送信する機器制御値通知手段と、
前記機器運転情報収集装置が所定期間に複数の前記エネルギ消費機器の前記制御値を収集して計算した、前記複数のエネルギ消費機器の前記制御値についての平均値を、前記機器運転情報収集装置から前記通信ネットワークを介して定期的に受信する平均制御値受信手段と、
前記エネルギ消費機器の相対的なエネルギ消費量を決める複数の運転モードの中から、前記エネルギ消費機器のユーザの選択に基づいて一つの運転モードを設定する運転モード設定手段と、
前記エネルギ消費機器の運転制御に用いるエネルギ消費量に係る新たな制御値を、前記平均制御値受信手段が定期的に受信した前記平均値に対して、前記運転モード設定手段が設定した前記運転モードに対応した所定量変化させて定期的に設定する制御値設定手段と、を備えてなるエネルギ消費量制御装置。 - 前記制御値が所定の設定温度又はエネルギ消費量である請求項１に記載のエネルギ消費量制御装置。
- 前記エネルギ消費機器の運転開始時における運転制御に用いるための制御値として、予め設定された制御値が用いられる請求項１又は２に記載のエネルギ消費量制御装置。
- 前記エネルギ消費機器の運転開始時における運転制御に用いるための制御値として、前記エネルギ消費機器の運転開始前に、前記制御値設定手段が、前記平均制御値受信手段が前記機器運転情報収集装置から受信した前記平均値に対して、前記運転モード設定手段が設定した前記運転モードに対応した所定量変化させて設定した制御値が用いられる請求項１又は２に記載のエネルギ消費量制御装置。
- 前記平均制御値受信手段が、前記機器運転情報収集装置から前記平均値と、前記制御値を導出するために前記平均値をどれだけ変化させるかを示す、前記運転モード毎のオフセット幅である前記所定量とを受信し、前記制御値設定手段が、前記新たな制御値を、前記平均制御値受信手段が受信した前記平均値に対して、前記運転モード設定手段が設定した前記運転モードに対応した前記所定量変化させて設定するように構成されている請求項１〜４の何れか一項に記載のエネルギ消費量制御装置。
- 前記平均値は、前記機器運転情報収集装置が前記所定期間に収集した前記制御値の内、全ての前記制御値に対して導出された平均値、又は、前記複数のエネルギ消費機器のうち、前記ユーザのエネルギ消費機器の使用環境に関する属性が同じであるエネルギ消費機器の前記制御値に対して導出された平均値である請求項１〜４の何れか一項に記載のエネルギ消費量制御装置。
- 前記平均制御値受信手段は、前記ユーザのエネルギ消費機器の使用環境に関する属性毎に設定した、前記エネルギ消費機器のデフォルト値を、稼動中の前記エネルギ消費機器が一定台数以下のときに前記機器運転情報収集装置から前記平均値として受信するように構成されている請求項１〜４の何れか一項に記載のエネルギ消費量制御装置。
- 請求項１〜７の何れか一項に記載のエネルギ消費量制御装置を備え、
前記制御値設定手段で設定された制御値に基づいて、運転制御を行うエネルギ消費機器。 - 複数の請求項１〜４の何れか一項に記載のエネルギ消費量制御装置と所定の通信ネットワークを介してデータ送受信可能に接続された機器運転情報収集装置を備えてなり、
前記機器運転情報収集装置が、
前記各エネルギ消費量制御装置の前記機器制御値通知手段から定期的に前記制御値を受信して所定の記憶装置に記憶する制御値受信手段と、
前記制御値受信手段が所定期間に受信した前記制御値についての平均値を計算する平均値計算手段と、
前記平均値計算手段が計算した前記平均値を、前記通信ネットワークを介して定期的に前記各エネルギ消費量制御装置の前記平均制御値受信手段に送信する平均制御値送信手段と、を備えてなるエネルギ消費量制御支援装置。 - 複数の請求項６に記載のエネルギ消費量制御装置と所定の通信ネットワークを介してデータ送受信可能に接続された機器運転情報収集装置を備えてなり、
前記機器運転情報収集装置が、
前記各エネルギ消費量制御装置の制御対象である前記エネルギ消費機器の前記ユーザの前記属性に関する情報を記憶した属性データベースと、
前記各エネルギ消費量制御装置の前記機器制御値通知手段から定期的に前記制御値を受信して所定の記憶装置に記憶する制御値受信手段と、
前記制御値受信手段が所定期間に受信した前記制御値の内、全ての前記制御値についての平均値、又は、前記ユーザの前記属性が同じ前記エネルギ消費機器の前記制御値に対する前記属性毎の平均値を計算する平均値計算手段と、
前記平均値計算手段が計算した前記平均値を、前記通信ネットワークを介して定期的に前記平均値と対応する前記各エネルギ消費量制御装置の前記平均制御値受信手段に送信する平均制御値送信手段と、を備えてなるエネルギ消費量制御支援装置。 - 複数の請求項７に記載のエネルギ消費量制御装置と所定の通信ネットワークを介してデータ送受信可能に接続された機器運転情報収集装置を備えてなり、
前記機器運転情報収集装置が、
前記各エネルギ消費量制御装置の制御対象である前記エネルギ消費機器の前記ユーザの前記属性に関する情報を記憶した属性データベースと、
前記各エネルギ消費量制御装置の前記機器制御値通知手段から定期的に前記制御値を受信して所定の記憶装置に記憶する制御値受信手段と、
前記制御値受信手段が所定期間に受信した前記制御値の数に基づいて、稼動中の前記エネルギ消費機器が一定台数以下であると判定したとき、前記エネルギ消費機器の前記ユーザの前記属性毎に設定したデフォルト値を前記平均値とする平均値計算手段と、
前記平均値計算手段が計算した前記平均値を、前記通信ネットワークを介して定期的に前記平均値と対応する前記各エネルギ消費量制御装置の前記平均制御値受信手段に送信する平均制御値送信手段と、を備えてなるエネルギ消費量制御支援装置。
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