JP5458108B2 - 省エネルギ管理装置 - Google Patents

Description

この発明は、空調機器等のエネルギを消費して室内の温度、湿度、明るさ等の室内環境を調整する調整機器の動作を制御することで事業所や一般家庭等における省エネルギ行動を実現する省エネルギ管理装置に関し、更に、エネルギ使用状況に関する情報を収集して記録や表示を行う省エネルギ管理装置に関する。

高度に機械化が進んだ現代社会は大量のエネルギ消費によって支えられている。特に情報化の進展に伴って、電力エネルギの消費量が急速に増大している。このような消費エネルギの大半は石油や天然ガス等の化石燃料の消費によって賄われている。しかしながら、化石燃料の埋蔵量は限られたものであり、数十年先には枯渇するとの予測もある。また、近年は地球温暖化の影響が顕在化しつつあり、京都議定書を始めとする温室効果ガス排出量を削減するための様々な国際的取極が締結され、事業所等における炭酸ガス排出量削減の義務化が検討されている。更には、所謂ＢＲＩＣｓ諸国の急速な経済発展により化石燃料の取引価格が上昇傾向にあり、エネルギコストも増大している。このような状況の中、電力を主とするエネルギ消費量の削減、即ち、省エネルギの重要性が益々高まってきている。

ところで、省エネルギを効果的に実現するためには、適切な目標値を設定した上で、実際に現在使用されているエネルギ量を把握して、目標値がどの程度達成されているかを明確に認識することが重要となる。事業所等におけるエネルギ使用量を抑制するためにエネルギ使用量をモニタする装置としては、デマンド監視装置が知られている。デマンド監視装置は、瞬間最大電力を電力契約量の範囲内に抑えることによる電気料金の節約を目的として使用される装置である。例えば、特許文献１に記載のデマンド監視装置は、その日のデマンド監視開始からの電力使用状況に基づいて、デマンド監視終了までに到達し得る電力を予測し、予測される電力が目標値を超える場合に警報を出力する。このようなデマンド監視装置を使用するユーザは、デマンド監視装置が警報を出力すると、使用電力が目標値を超えないように空調機器等の運転を停止させたり、消費電力が少ない動作設定に変更したりする。

特開２００５−８０４０３号公報

このようなデマンド監視装置は、ピーク時の使用電力が一定の上限値を超えないように管理するものであるため、比較的に電力使用量が少ない時間帯においては使用電力の削減効果が得られず、電力料金の削減には有効であるが省エネルギを目的とした利用には十分な効果が期待できない。また、電力エネルギの使用状況のみに基づいて空調機等の電気機器の運転を調整するため、各電気機器の使用状況や室内環境の実情に応じた木目細かな運転調整を行うことができず、電気機器の運転調整に伴うデメリットを始めから受け入れる必要がある。更に、デマンド監視装置が発生する警報に応じて空調機等の運転調整をユーザが行う必要があるため、適時に適切な運転調整が行われない可能性がある。

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、室内環境を調整する調整機器の動作を、当該室内の環境状態に応じて制御し、環境状態に応じた木目細かな運転調整を行うことで、省エネルギ行動を確実に実践できる省エネルギ管理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、エネルギを使用して室内の温度が所定の設定温度となるように空調機器自体による制御によって調整する前記空調機器の動作を、前記空調機器の設置されたエリアの温度及び湿度を含む環境状態に基づいて前記空調機器の外部から管理する省エネルギ管理装置であって、前記空調機器を強制的に制御する制御条件を記録した制御条件記憶手段と、第１時間枠毎に、前記エリア内で計測された温度情報と湿度情報を取得し、前記制御条件記憶手段に記憶された制御条件の内の前記温度情報と前記湿度情報の組み合わせに応じて予め設定された特定制御条件に基づいて、前記空調機器の動作を、エネルギ使用量が低下するように、前記空調機器自体による制御とは無関係に、強制的に制御する制御手段と、を備え、前記特定制御条件が、前記第１時間枠において前記空調機器の空調出力を、通常の出力状態から強制的に低下させた場合の前記エネルギ使用量の低下率または当該低下率に相当する換算値を含み、前記温度情報と前記湿度情報の全ての組み合わせにおいて、前記エネルギ使用量の低下率が夫々０より大きくなるように設定されていることを特徴とする省エネルギ管理装置を提供する。更に好ましくは、上記特徴の省エネルギ管理装置は、前記エリアの温度及び湿度の計測結果に基づいて前記温度情報と前記湿度情報を定期的に生成する環境情報生成手段を備える。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、前記エリアが複数存在し、前記複数のエリアの夫々に、少なくとも１つの前記空調機器が設置されており、前記制御条件記憶手段は、前記エリア別に、前記空調機器を強制的に制御する前記制御条件を記録し、前記制御手段は、前記エリア別に、対象となる前記エリアの前記制御条件の内の当該エリアの前記温度情報と前記湿度情報の組み合わせに応じて予め設定された特定制御条件に基づいて、当該エリア内の前記空調機器の動作を、エネルギ使用量が低下するように強制的に制御する。尚、当該態様において、更に好ましくは、上記特徴の省エネルギ管理装置が、前記エリア別に計測された前記温度及び湿度の計測結果に基づいて前記エリア別の前記温度情報と前記湿度情報を定期的に生成する環境情報生成手段を更に備える。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、前記温度情報と湿度情報の組み合わせとして、前記温度情報と前記設定温度との差分で規定される温度偏差と前記湿度情報の組み合わせが使用されることが好ましい。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、前記特定制御条件が、前記第１時間枠内における、前記空調機器の動作を、前記エネルギ使用量が低下するように強制的に制御する制御期間の時間長または時間比であることが好ましい。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、前記制御手段が、前記第１時間枠内における前記特定制御条件で規定される期間中、前記空調機器の全てまたは一部の動作を強制的に停止することが好ましい。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、前記制御条件記憶手段が、前記制御条件をテーブル形式で記録した制御条件テーブルを格納し、前記制御手段が、前記制御条件テーブルに記憶された前記制御条件の内の前記温度情報と前記湿度情報に応じた前記特定制御条件に基づいて、前記空調機器の動作を強制的に制御することが好ましい。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、前記制御条件テーブルが、マスターテーブルとオペレーションテーブルからなり、前記制御手段が、前記オペレーションテーブルを参照して、前記特定制御条件を取得することが好ましい。

ここで、上記特徴の省エネルギ管理装置が、前記マスターテーブルに基づいて前記オペレーションテーブルを生成するオペレーションテーブル生成手段を更に備え、前記制御手段が前記第１時間枠毎に繰り返す前記空調機器の動作制御を含む運用処理を、所定の周期で繰り返し実行し、前記オペレーションテーブル生成手段は、前記所定の周期の夫々において、一連の前記運用処理が実行される前に前記オペレーションテーブルを生成することが、更に好ましい。

また、上記特徴の省エネルギ管理装置が、前記空調機器の出力状態の変更を指示するユーザ操作を受け付ける操作部と、前記ユーザ操作に基づいて、前記オペレーションテーブルに記憶されている前記制御条件を一時的に変更するオペレーションテーブル変更手段と、を更に備えることが好ましい。ここで、上記特徴の省エネルギ管理装置が、前記オペレーションテーブルに基づいて前記マスターテーブルを変更するマスターテーブル変更手段を更に備え、前記操作部が、２以上の所定数回の連続する前記所定の周期に亘って、各一連の前記運用処理中に、同じ変更を指示する前記ユーザ操作を夫々受け付けた場合、前記マスターテーブル変更手段が、前記所定数回目の一連の前記運用処理後に、一時的に変更された前記オペレーションテーブルに基づいて前記マスターテーブルを変更することが、更に好ましい。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、前記環境情報生成手段は、前記制御手段が前記空調機器の動作をエネルギ使用量が低下するように強制的に制御していないときに計測された前記環境状態の計測結果に基づいて前記環境状態の情報を生成することが好ましい。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、上記特徴の省エネルギ管理装置が、前記空調機器に取り付けられた機器制御端末との通信を行う制御用通信部を更に備え、前記制御手段は、前記制御用通信部を介して前記空調機器の動作を制御することが好ましい。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、上記特徴の省エネルギ管理装置が、前記エリア内の前記温度及び湿度を計測する環境計測端末との通信を行う環境計測用通信部を更に備え、前記環境情報生成手段は、前記環境計測用通信部を介して前記環境計測端末が計測した前記温度及び湿度の計測結果を取得することが好ましい。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、上記特徴の省エネルギ管理装置は、ユーザによる管理条件の入力を受け付ける管理条件受付手段と、エネルギ使用量の計測値を取得するエネルギ使用量取得手段と、前記エネルギ使用量の計測値から第２時間枠毎のエネルギ使用量の実績値を計算して記憶する実績値算出手段と、過去の複数の前記実績値と前記管理条件に基づいて前記第２時間枠毎のエネルギ使用量の目標値を設定する目標値設定手段と、前記目標値及び前記実績値を対比して表示する表示手段と、を更に備えてなることが好ましい。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、前記管理条件には月別のエネルギ使用量の目標値である月別目標値が含まれ、前記目標値設定手段が、過去の前記実績値に基づいて、曜日別の標準的な１日のエネルギ使用量の実績値である曜日実績値と、前記第２時間枠毎の標準的なエネルギ使用の日負荷曲線データを計算し、更に、前記月別目標値、前記曜日実績値、及び、前記日負荷曲線データに基づいて、前記第２時間枠毎のエネルギ使用量の目標値を設定することが好ましい。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、上記特徴の省エネルギ管理装置が、前記実績値が前記目標値を超過した場合に警報を出力する警報手段を更に備えることが好ましい。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、前記エリアが複数存在する場合、前記エネルギ使用量取得手段が、前記エリア別に、前記エネルギ使用量の計測値を取得し、前記目標値設定手段が、前記エリア別に、前記第２時間枠毎のエネルギ使用量の目標値を設定し、前記表示手段が、前記エリア別に、前記第２時間枠毎の前記目標値及び前記実績値を対比して表示することが好ましい。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置の好適な態様として、前記エネルギを前記空調機器に供給する系統が複数存在する場合、前記エネルギ使用量取得手段は、前記系統別に、前記エネルギ使用量の計測値を取得し、前記目標値設定手段は、前記系統別に、前記第２時間枠毎のエネルギ使用量の目標値を設定し、前記表示手段は、前記系統別に、前記第２時間枠毎の前記目標値及び前記実績値を対比して表示することが好ましい。

上記特徴の省エネルギ管理装置によれば、省エネ活動の直接的な管理対象であるエネルギ使用量だけでなく、エネルギを使用して室内環境を調整する調整機器の作用対象である室内環境（例えば空調機器であれば室内の温度や湿度、照明器具であれば室内の照度）の監視結果に基づいてエネルギ使用量の管理及び制御を行うため、当該調整機器の効果を十分に享受しつつ効果的な省エネが実現される。このため、従来の省エネのデメリット（省エネは暑い、寒い、暗い）を解消して、快適な省エネが可能になる。

また、上記特徴の省エネルギ管理装置では、エネルギ使用量を低下するように強制制御するため、確実にエネルギ使用量の低下が実現できるとともに、実際に測定した室内環境の状態に基づいて、当該エネルギ使用量の低下の程度を制御できるため、当該制御により室内環境が悪化することも回避できる。

更に、制御条件をテーブル形式で記憶することで、室内環境に応じた制御条件に柔軟に適合することが可能となる。特に、制御条件テーブルを、マスターテーブルとオペレーションテーブルで構成することで、強制的な制御によって室内環境が悪化する、例えば、室内温度が上昇し過ぎる場合には、一時的にオペレーションテーブルを一時的に変更することで、室内環境が悪化した時点で、当該問題を速やかに解消することができる。また、斯かる問題が、一時的なものであれば、オペレーションテーブルを変更前の状態に維持されているマスターテーブルに戻すことで、通常の制御状態に復帰できる。また、斯かる問題が、一時的なものでない場合には、一時的に変更したオペレーションテーブルでマスターテーブルを変更することで、恒常的に問題を解消できる。

更に、上記特徴の省エネルギ管理装置によれば、上述の省エネ効果を奏することができるとともに、別途設定した省エネ目標に対して、時間枠別、或いは、エリア別、系統別に、具体的にどの程度の省エネが達成できているのか、或いは、できていないのかを、一目瞭然に把握することができる。そして、エネルギ使用量の多い時間枠、エリア、系統を適時に確認できるため、省エネ対策をより効果的に行うことが可能となる。ここで、エネルギ使用量の目標値が過去の実績値に基づいて第２時間枠毎に自動的に設定して表示される。第２時間枠毎に設定された目標値は、第２時間枠毎に異なる電力需要を反映したものとなり、各第２時間枠において、省エネ達成の難易度は平準化される。このため、エネルギ需要の多い時間帯に無理な省エネ行動を強いることが無く、またエネルギ需要の少ない時間帯にも一定の省エネ行動を喚起するため、高いモチベーションを維持して効果的な省エネルギ行動を促すことが可能である。

本発明の実施形態における省エネルギ管理システム１０００の全体構成を示す概略図である。 本発明の実施形態における電力計測端末２の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における機器制御端末３の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における温湿度計測端末４の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における本体装置１の外観を示す概略正面図である。 本発明の実施形態における本体装置１の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による曜日実績値ＲＷの計算例を示す表である。 本発明の実施形態による使用電力量予測値Ｆｍの計算例を示す表である。 本発明の実施形態による負荷指数Ｒｔ’の計算例を示す表である。 本発明の実施形態による時間枠目標値Ａｔの計算例を示す表である。 本発明の実施形態により本体装置１が行う機器制御処理全体の概略を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による開始処理Ｓ１００の詳細を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による制御条件テーブルの一例である。 本発明の実施形態による運用処理Ｓ２００の詳細を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による制御ダイヤグラムの一例である。 本発明の実施形態による割り込み処理Ｓ２５０のフローチャートである。 本発明の実施形態による制御条件テーブルの一変更例である。 本発明の実施形態による日締め処理Ｓ３００の詳細を示すフローチャートである。

１０００： 省エネルギ管理システム
１： 本体装置
１２： 表示ユニット
１２０： バス
１２１： ＣＰＵ
１２２： ＲＡＭ
１２３： ＥＥＰＲＯＭ
１２４： 表示部
１２４ａ： 主表示部
１２４ｂ： 詳細情報表示部
１２５： 操作部
１２５ａ： ４分割操作ボタン
１２５ｂ： 表示切替ボタン
１２６： ユニット接続用インターフェース
１２７： 電力計測用無線通信部
１２７ａ： アンテナ
１２８： 管理用インターフェース
１２９： 電源部
１４： 拡張ユニット
１４０： バス
１４１： ＣＰＵ
１４２： ＲＡＭ
１４３： ＥＥＰＲＯＭ
１４４： ランプ表示部
１４４Ｒ： 赤色ランプ
１４４Ｙ： 黄色ランプ
１４４Ｇ： 緑色ランプ
１４５： 操作部
１４５ａ： 上下ボタン
１４５ｂ： 選択ボタン
１４６： ユニット接続用インターフェース
１４７： 機器制御用無線通信部
１４７ａ： アンテナ
１４８： 外部通信部
１４８２： 携帯通信インターフェース
１４８２ａ：アンテナ
１４８４： ＬＡＮインターフェース
１４９： スピーカ
２： 電力計測端末
３： 機器制御端末
４： 温湿度計測端末
５： 中継端末
６： 管理用ＰＣ
６０： 監視用ＰＣ
７： 携帯電話網
７ａ： 無線基地局
８： インターネット
９： サーバ
ＢＰ： 事業所
ＡＣ： エアコン
ＤＢ： 分電盤
ＧＷ： ゲートウェイ
ＤＣ： データセンター
ＨＱ： ユーザ本社ビル

本発明に係る省エネルギ管理装置（以下、適宜「本管理装置」と称す。）の実施の形態につき、図面に基づいて説明する。

以下、本管理装置を備えた省エネルギ管理システムの一実施形態、及び、当該システムを構成する機器について説明する。本実施形態の省エネルギ管理システムは、時間帯毎に適切なエネルギ使用量の目標値を自動的に設定するとともに、オフィスや店舗等の事業所や一般家庭におけるエネルギ消費量をモニタして、エネルギ消費量の目標値と実際の値（実績値）とをリアルタイムにエネルギ消費の現場に表示して現場の人々に省エネルギの達成度を認識させることにより、省エネルギ行動の積極的な実践を促すものである。また、本実施形態の省エネルギ管理システムは、ユーザが設定するエネルギ使用量の月別目標に基づいて、日別・時間帯別の適切な目標値を自動設定し、目標値に対する達成度を表示することにより、効果的な省エネ行動の実践を支援する。更に、本実施形態の省エネルギ管理システムは、空調機器等の主要なエネルギ消費機器（エネルギを使用して室内環境を調整する調整機器に相当）の稼働を当該調整機器の作用対象（例えば空調機器であれば室内温度及び湿度、照明器具であれば室内の照度）の測定結果に基づいて自動制御することにより、ユーザによる手作業の省エネ行動では実現することが難しい、木目細かく且つ確実な省エネの実施を可能にする。

図１は、本実施形態の省エネルギ管理システム１０００全体の概略構成を示す図である。省エネルギ管理システム１０００は、ユーザ事業所ＢＰにおける電力を主とするエネルギ使用量を管理及び制御するためのものである。本実施形態における事業所ＢＰはオフィスビルであるが、本発明は、空調設備を備えたコンビニエンスストアや飲食店等の店舗、映画館やスポーツジム等のレジャー施設、医療施設、学校、工場、倉庫等の様々な事業施設、更には居住用家屋にも適用することができる。

省エネルギ管理システム１０００は、ユーザ事業所ＢＰ内に設置される本体装置（本管理装置に相当）１、電力計測端末２、機器制御端末３、温湿度計測端末４（環境計測端末に相当）、中継端末５及び管理用ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）６の他、サーバ９及び監視用ＰＣ６０から構成される。本体装置１とサーバ９、及びサーバ９と監視用ＰＣ６０とは、インターネット８を介して接続されている。本実施形態においては、サーバ９は省エネルギコンサルティング会社のデータセンターＤＣ内に配置されている。また、本実施形態においては、監視用ＰＣ６０はユーザ本社ビルＨＱ内に配置されている。尚、本実施形態においては、Ｗｅｂブラウザを搭載した情報端末を複数同時に監視用ＰＣ６０として使用することが可能であり、例えば監視用ＰＣ６０は、事業所ＢＰ内やデータセンターＤＣ内、或いは事業所ＢＰの省エネ管理者の自宅内等に配置してもよい。また、Ｗｅｂブラウザを搭載した携帯電話端末やＰＤＡ等の携帯端末を監視用ＰＣ６０として使用し、ユーザ企業の省エネ担当者等が監視用ＰＣ６０を常時携行することもできる。

電力計測端末２は、無線通信機能を備えた電力計であり、ユーザ事業所ＢＰ内の分電盤（以下、「分電盤ＤＢ」という。）に取り付けられる。電力計測端末２の概略構成を図２のブロック図に示す。電力計測端末２は、本体部２０及び本体部２０とケーブルで接続された一対の電流センサ２２から構成される。また、本体部２０は、電流センサ２２の出力に基づいて使用電力を計算する演算部２００と、算出された使用電力値データを本体装置１に無線送信する無線通信部２０２、及び電源部２０４を備えている。尚、演算部２００は本体部２０の統括的な制御も行う。電流センサ２２は分電盤ＤＢ内に配線される動力線又は電灯線のケーブルに取り付けられ、本体部２０は分電盤ＤＢの外部に設置される。尚、本実施形態では無線通信用のアンテナが本体部２０に内蔵されているが、本体部２０の外部にアンテナを設けてアンテナのみを分電盤ＤＢの外に設置し、本体部２０を分電盤ＤＢ内に配置してもよい。本実施形態の電力計測端末２は、分電盤ＤＢに入力される各動力線及び電灯線の使用電力を連続的に（例えば１秒のサンプリング間隔で）計測して内部メモリにデータを蓄積する。バッファ容量に応じた所定の間隔で（例えば１分毎に）無線通信により本体装置１へ蓄積したデータを送信する。また、演算部２００に使用電力の時間積算値（即ち使用電力量）を計算する機能を与えて、例えば１分毎に１分間の使用電力量を積算して、積算結果のみを本体装置１へ送信するようにしてもよい。このように構成すれば、送信するデータ量が軽減し、輻輳を回避することができる。また、本実施形態においては、分電盤ＤＢへの入力系統のみならず、分電盤ＤＢから各エリアの分電盤や空調機器に出力される出力系統の使用電力もモニタされる。これにより、各エリアや空調機器における使用電力を把握することが可能になるため、木目細かな省エネ管理が可能になる。また、本実施形態の電力計測端末２は、夫々１系統の電源ラインを計測可能であるが、１台の電力計測端末２によって複数系統の電源ラインを計測できるように構成してもよい。尚、本実施形態の電力計測端末２の無線通信部２０２は、４２６．０２５ＭＨｚ帯を使用して周波数偏移変調（ＦＳＫ）方式によって通信を行うが、他の周波数帯や通信方式を用いてもよい。電力計測端末２と本体装置１とは直接通信を行うことができるが、本体装置１まで電波が届きにくい場所に設置する場合には、中継端末（不図示）によって本体装置１との通信を中継することが可能である。

機器制御端末３は、無線通信機能を備えた機器制御装置であり、本実施形態においては後述する空調機器制御を行うエリアに設置されたパッケージ型空気調和機であるエアコンＡＣに取り付けられる。エアコンＡＣは、暖房運転（暖房モード）と冷房運転（冷房モード）が可能であり、所定の設定温度（例えば、暖房モードでは２０℃、冷房モードでは２８℃）に室温を調整するように動作する。本実施形態の機器制御端末３は、無線通信による本体装置からの指令に応じて、エアコンＡＣに制御信号を送信して、エアコンＡＣのコンプレッサのＯＮ／ＯＦＦ制御や、暖房モード／冷房モードの切り替えを行う。機器制御端末３の概略構成を図３のブロック図に示す。機器制御端末３は、本体装置１と無線通信を行う無線通信部３２、本体装置１からの指令に応じてエアコンＡＣに制御信号を送信する制御部３０及び電源部３４から構成される。制御部３０は、信号線によってエアコンの制御端子（デマンド端子等）と接続されている。また、制御部３０は、機器制御端末３全体の統括的な制御も行う。

温湿度計測端末４は、温度センサ４２、湿度センサ４４、及び無線通信部４６を備えたリモート計測端末であり、空調機器制御を行うエリアに一台以上が配置される。本実施形態の温湿度計測端末４は、周囲の気温及び湿度（環境状態に相当）を連続的に計測し、計測した温湿度データを定期的に本体装置１へ送信する。温湿度計測端末４の概略構成を図４のブロック図に示す。温湿度計測端末４は、端末全体を統括的に制御する制御部４０、サーミスタからなる温度センサ４２、静電容量型の高分子膜湿度センサ４４、本体装置１と無線通信を行う無線通信部４６及び電源部４８から構成される。温湿度計測端末４は可搬式であり、例えばオフィス内のレイアウト変更に応じて設置位置を自由に変更可能である。また、温湿度計測端末に実装される温度センサや湿度センサの方式は上記のものに限定されない。例えば、温度センサとしては温度センサＩＣ、熱電対、白金測温抵抗体、水晶温度計、放射温度計等を使用することもできる。また、湿度センサとしては、抵抗型の高分子膜湿度センサ、セラミック湿度センサ（ＺｎＣｒ_２Ｏ_４−ＬｉＺｎＶＯ_４系、ＭｇＣｒ_２Ｏ_４−ＴｉＯ_２系、Ａｌ_２Ｏ_３薄膜等）、塩化リチウム湿度センサ（電解質湿度センサ）、毛髪湿度センサ、熱伝導式湿度センサ（サーミスタ）等を使用することができる。

本実施形態の機器制御端末３及び温湿度計測端末４の無線通信部３２及び４６は、同じ通信方式によって本体装置１の拡張ユニット１４の機器制御用無線通信部１４７と通信を行う（図５）。これにより、本体装置１側の無線通信部１４７を共通化することが可能となり、また、無線通信部３２及び４６の部品仕様も共通化できるため、製造コストを軽減することができる。更に、電力計測端末２の通信方式にも機器制御端末３と同じ方式を採用してもよい。また、機器制御端末３及び温湿度計測端末４は本体装置１と直接通信することもできるが、本体装置１まで電波が届きにくい場所に設定する場合には、中継端末５を介して本体装置１と通信をすることができる。

次に、本発明の実施形態による省エネルギ管理システム１０００の中核をなす本管理装置に相当する本体装置１について説明する。本体装置１は、省エネルギ管理システム１０００の運用に必要な各種設定情報の入力を受け付け、設定情報に基づいてシステムを運用する。具体的には、本体装置１は、日別・時間帯別の電気使用量の目標値自動設定、電力計測端末２によって測定される使用電力の自動収集、電気使用量の目標値及び実績値並びに目標値や実績値に基づいて得られる各種情報の数値表示及びグラフ表示、機器制御端末３及び温湿度計測端末４を利用した空調機器のＯＮ／ＯＦＦスケジュール制御、省エネ目標達成状況を視覚的かつ直感的に報知するための警報音（ブザー）発生やランプ点灯表示、サーバ９への運用実績データ等の送信等を行う。

図５は本体装置１の外観を示す概略正面図である。本実施形態の本体装置１は、表示ユニット１２及び拡張ユニット１４から構成される。表示ユニット１２は、本体装置１の主要部であり、単独でも動作可能である。また、拡張ユニット１４は、表示ユニット１２に接続して表示ユニット１２の機能を拡張するためのものであり、表示ユニット１２の制御下で動作する。拡張ユニット１４を増設することにより、各エリアの温湿度計測値に基づく空調機器のスケジュール制御、目標達成状況のランプ表示及び警報ブザー発生、サーバ９への運用データ送信等の機能が拡張される。本体装置１は、省エネ行動を取るべき者が容易に省エネの実施状況を把握できるように、例えば事業所ＢＰの省エネ管理者が常駐するエリアや、事業所ＢＰ内において最も電力消費の多いエリアに設置される。

図６は、本体装置１の概略構成を示すブロック図である。表示ユニット１２は、ユニット全体を統括的に制御するＣＰＵ１２１、主記憶装置としてのＲＡＭ１２２、表示ユニット１２を制御するための各種プログラムや設定情報及び各計測端末から取得した計測値や計算した目標値等のデータを記憶するＥＥＰＲＯＭ１２３、液晶パネルからなる表示部１２４（本実施形態では、主表示部１２４ａと詳細情報表示部１２４ｂを備える）、４分割操作ボタン１２５ａ及び表示切替ボタン１２５ｂからなる操作部１２５、拡張ユニット１４を接続するためのユニット接続用インターフェース１２６、電力計測端末２と通信を行って使用電力データを取得するための電力計測用無線通信部１２７、管理用ＰＣ６を接続するためのＵＳＢインターフェースである管理用インターフェース１２８、及び電源部１２９から構成される。

拡張ユニット１４は、表示ユニット１２による管理下で拡張ユニット１４を統括的に制御するＣＰＵ１４１、主記憶装置のＲＡＭ１４２、拡張ユニット１４を制御するための各種プログラムや設定情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ１４３、省エネ達成率の水準を３色（赤色、黄色、緑色）の光によって視覚的に表示するためのＬＥＤランプ（１４４Ｒ、１４４Ｙ、１４４Ｇ）を備えたランプ表示部１４４、上下ボタン１４５ａ及び２つの選択ボタン１４５ｂを備えた操作部１４５、表示ユニット１２に接続するためのユニット接続用インターフェース１４６、機器制御端末３及び温湿度計測端末４との無線通信を行うための機器制御用無線通信部１４７（制御用通信部と環境計測用通信部に相当）、インターネット８等の外部通信手段を介してサーバ９にデータを転送するための外部通信部１４８、及び使用電力が目標値を超えたとき等に警報音を鳴らすスピーカ１４９から構成される。尚、拡張ユニット１４の駆動電力は、ユニット接続用インターフェース１４６を介して、表示ユニット１２から供給される。また、ＣＰＵ１４１はユニット接続用インターフェース１４６を介して表示ユニット１２のＣＰＵ１２１との通信を行う。

本実施形態の拡張ユニット１４は、主な外部通信手段に対応できるよう、外部通信部１４８内に携帯通信インターフェース１４８２及びＬＡＮインターフェース１４８４を備えている。携帯通信インターフェース１４８２は、携帯電話網のパケット通信サービスを利用してサーバ９にアクセスするためのネットワークインターフェースである。また、ＬＡＮインターフェース１４８４は、インターネットに接続された有線又は無線ＬＡＮを使用してサーバ９にアクセスするためのネットワークインターフェースである。本実施形態においては、上述のように、本体装置１は携帯通信インターフェース１４８２を使用して携帯電話網７を経由してインターネット８上に接続されたサーバ９にアクセスして、使用電力の目標値や実績値、各種設定情報等のデータを送信する。

図１に戻って、管理用ＰＣ６は、本体装置１に各種の運用条件を設定し、また本体装置１によって取得された測定データの回収などを行うための可搬型ＰＣである。管理用ＰＣ６は、本体装置１（表示ユニット１２）と接続するためのＵＳＢインターフェースを備え、本体装置１の設定及び本体装置１から測定データを回収するための専用アプリケーションがインストールされている。管理用ＰＣ６によって本体装置１の設定やデータ回収を行うときは、ＵＳＢケーブルによって両者のＵＳＢインターフェースを接続し、専用アプリケーションを起動して、専用アプリケーションの操作画面を通してユーザが設定値の入力やデータ回収の指示を行うことによって処理が行われる。

管理用ＰＣ６によって設定された情報は、ＥＥＰＲＯＭ１２３に格納されている設定テーブルに登録される。管理用ＰＣ６によって設定される事項には次のようなものがある。１）機器管理番号（本体装置１を識別するための４桁のユニークな番号）
２）無線ＩＤ（センサとの無線通信に使用するチャネルの識別番号。センサ毎に設定）
３）消灯時間・点灯時間（本体装置１のランプ表示（発光色による複数段階の警報を発生可能）や警報ブザーを行う時間帯を設定）
４）ブザー使用（警報ブザーの使用有無を設定）
５）ＣＯ_２換算値（１ｋＷｈ当たりのＣＯ_２換算値（ｋｇ）を設定。ＣＯ_２排出量計算に使用する）
６）管理単位（月別目標値の単位（電力量（ｋＷｈ）／電気料金（円））を設定）
７）料金単価（１ｋＷｈ当たりの電力料金を設定）
８）月別目標値（１〜１２月の各月の目標値を設定）
９）空調制御実行時間帯
１０）エアコンＡＣの暖房モード及び冷房モードにおける各設定温度

また、本実施形態の管理用ＰＣ６によって本体装置１からデータ回収を行う際には、１５分単位、１時間単位、１ヶ月単位で積算した使用電力量のうちから選ぶことができ、分析したいスパンに応じて適切な時間分解能のデータを取得できるようになっている。例えば、１日の電力使用量の推移を見る場合には１５分単位の積算データが、１年間の推移を見る場合は１ヶ月単位の積算データが使用に適している。

サーバ９は、本体装置１から送信された運用実績データ等を記憶するデータベースを備え、またＷｅｂサーバ、データベース上のデータをＷｅｂブラウザによる閲覧に適した形式に変換するアプリケーションがインストールされたコンピュータである。サーバ９は、監視用ＰＣ６０からの閲覧要求に応じてデータベースに記憶された本体装置１の運用実績データに基づいてＷｅｂページを生成し、監視用ＰＣ６０に送信する。また、本体装置１から送信されたデータをそのまま監視用ＰＣ６０へ送信することもできる。また、サーバ９は認証サーバを有しており、データのアップロードやダウンロードの要求を受けると認証情報の入力を要求し、正しい認証情報を返した正規の本体装置１及び監視用ＰＣ６０に対してのみアップロード／ダウンロードを許可する。

監視用ＰＣ６０は、Ｗｅｂブラウザがインストールされた、インターネット９への接続が可能な端末装置であり、本体装置１からサーバ９にアップロードされた事業所ＢＰにおける省エネ運用実績データをインターネット経由で閲覧／ダウンロードするためのものである。即ち、Ｗｅｂアクセスが可能な任意の情報端末を監視用ＰＣ６０として使用することが可能である。

次に、本体装置１の動作について詳しく説明する。先ず、所定の時間枠（第２時間枠に相当）毎のエネルギ使用量（使用電力量）の目標値と実績値を対比して表示する機能（以下、「対比表示機能」と称す。）について説明する。本実施形態の本体装置１は、ユーザによって設定される月別の目標値（月別目標値：管理条件に相当）に基づいて、過去の負荷実績を参照して、日別及び時間帯別の詳細な目標値を自動的に設定し、この自動設定された目標値に基づいて省エネルギ管理の運用を行う。尚、月別目標値は管理用ＰＣ６を用いて設定され、表示ユニット１２の管理用インターフェース１２８（管理条件受付部に相当）を介して表示ユニット１２に受け付けられる。ところで、時間帯別の詳細な目標値を設定するのは、曜日や時間帯によって事業所ＢＰ内で活動する人の数（即ち使用される電気機器の数）や外気温、窓越しに差し込む日照の強さ等が異なるため、必要な使用電力が曜日や時間帯によって異なり、過去の電力使用量の曜日や時間帯による変動が各曜日や時間帯において必要な電力量を反映していると考えられるためである。曜日や時間帯に拘わらず（即ち、曜日や時間帯によって変化する電力需要を考慮せず）常に一定の目標値を設定すると、様々な弊害が生じる。例えば休日の夜には電力使用が殆ど無いにも拘わらず大きな目標値が設定されるため、本来は不要な電力使用が見逃され易くなる。逆に真夏の平日の午後には必要な電力使用が最も多いにも拘わらず厳しい目標値が設定されるため、冷房運転が大幅に抑えられて蒸し暑い不快な環境に我慢することを強いられることになる。本実施形態の本体装置１は、直近３週間のエネルギ使用実績に基づいて曜日や時間帯別に適切な目標値を設定するため、効果的で無理の無い省エネルギの実現を可能にする。

本実施形態では、一例として、１５分刻みで時間枠（タイムスロット：第２時間枠に相当）が設定され、時間枠毎に使用電力量の目標値が設定される。ユーザによって設定される月別目標値に基づいて、先ず日別の電力使用量の目標値（日別目標値）が自動設定され、次に日別目標値に基づいて時間枠毎の目標値（時間枠目標値）が自動設定される。日別目標値と時間枠目標値の自動設定の方法について次に説明する。

電力計測端末２は、各電源ラインの使用電力をサンプリング周期１秒で計測して、１分間に亘って測定した使用電力のデータを略１分間隔で本体装置１に送信する。本体装置１は、電力計測用無線通信部１２７（エネルギ使用量取得手段に相当）を介して各電力計測端末２から受信した各電源ラインの使用電力のデータを逐次ＲＡＭ１２２に蓄積する。１５分間の時間枠分のデータが集まると、その時間枠における使用電力量を電源ライン毎に積算し、更に全ての電源ラインの使用電力量を合計して総使用電力量を算出して、その時間枠における電源ライン毎の使用電力量と総使用電力量とを実績値としてＥＥＰＲＯＭ１２３に保存する。尚、ＥＥＰＲＯＭ１２３の書き換え（実績値の更新）は１時間毎に行われる。本体装置１は、日別目標値と時間枠目標値の自動設定を行うまでに、このようにして少なくとも３週間分の使用電力量の実績値を蓄積する。言い換えれば、使用電力計測を開始してから３週間分の実績値が蓄積されるまでは日別目標値と時間枠目標値は自動設定されず、本体装置１には現在の電力使用量が表示されるのみで、空調装置のＯＮ／ＯＦＦ自動制御はもちろんのこと、目標値や達成率の表示も行われない。尚、３週間分の実績値を使用する理由は、平均的な使用量の傾向を把握するためには曜日毎に少なくとも３日分のデータを使用することが望ましく、また４週間以上前のデータは季節変動による誤差が大きくなるためである。しかしながら、電力使用量の傾向が安定している場合には２週間分（或いは１週間分）の実績データに基づいて目標値を計算してもよく、また季節変動の緩やかな地域や電力使用量の変動が大きい事業所の場合には４週間以上の実績値に基づいて目標値を計算してもよい。

このようにして３週間分の使用電力量の実績値が取得されると、日別目標値が計算される。本実施形態では、曜日別に使用電力量の実績値の平均値（曜日実績値Ｒｗ_日〜Ｒｗ_土）を算出し、曜日実績値に基づいて曜日毎の使用電力量の目標値（曜日目標値Ａｗ_日〜Ａｗ_土）を設定する。図７に曜日実績値Ｒｗの計算例を示す。図７（ａ）の表には、７月３１日（日曜日）から８月２１日（日曜日）までの実績値が記載されている。本実施形態では、曜日実績値の計算には最近３週間分の実績値データが使用されるため、８月１日（月曜日）から８月２１日（日曜日）までの３週間（２１日）分のデータに基づいて曜日実績値Ｒｗが計算される。具体的には、各曜日について最近３日分の使用電力量の実績値について平均を取ったものが曜日実績値Ｒｗとなる。例えば、月曜日の曜日実績値Ｒｗ_月は４０，０００Ｗｈと計算される。

上述のように、曜日実績値Ｒｗは直近３日分の実績値に基づいて計算されるため、８月２２日（月曜日）の使用電力量が確定すると月曜日の曜日実績値Ｒｗ_月が更新される。図７（ｂ）に示されるように、例えば８月２２日の実績値Ｒｄ（３６，０００Ｗｈ）が取得されると、月曜日の曜日実績値Ｒｗ_月は、８月８日、１５日、２２日の３日間の使用電力量の実績値に基づいて再計算されて、４０，０００Ｗｈから３８，０００Ｗｈに更新される。

尚、休日については、平日とは使用電力量が大きく異なるため、休日の使用電力量をそのまま曜日実績値の計算に使用するのは好ましくない。最近３週間に休日が含まれる場合には、例えば休日の実績値に補正係数を乗じた値を使用したり、休日の実績値の代わりに４週間前の同じ曜日（平日）の実績値を使用したり、或いは休日を除く残り２日分の実績値のみを使用することにより、適切な曜日実績値を計算することができる。補正係数は、休日の電力使用量に対する平日の電力使用量の割合に相当するものであり、過去の実績値に基づいた統計的計算により得ることができる。例えば、休日の電力使用量に対する当該休日と同じ曜日の直近２平日の平均電力使用量の割合を、複数の休日について平均した値を補正係数とすることができる。

次に、曜日実績値Ｒｗ_日〜Ｒｗ_土に基づいて８月の１ヶ月間の使用電力量の予測値（Ｆｍ）を計算する。図８に８月の使用電力量予測値Ｆｍの計算例を示す。図８の表には、８月の各曜日の日数（ｎ）、曜日実績値（Ｒｗ）、日数と曜日実績値との積（ｎ×Ｒｗ）が曜日毎に記載されている。積（ｎ×Ｒｗ）を全ての曜日について合計したものが８月の月間使用電力量の予測値Ｆｍであり、１，０７８，０００Ｗｈと計算される。

また、ユーザによって設定される月間使用電力量の目標値（月別目標値）をＡｍとすると、曜日目標値（日別目標値）Ａｗは次式（数式１）によって計算される。

（数式１）
Ａｗ＝Ｒｗ×Ａｍ／Ｆｍ

例えば、８月の月間使用電力量の目標値Ａｍが１，０００，０００Ｗｈに設定されている場合には、図７（ｂ）のＲｗの値を用いて火曜日の曜日目標値Ａｗ_火を計算すると次式（数式２）のようになる。

（数式２）
Ａｗ_火＝Ｒｗ_火×Ａｍ／Ｆｍ
＝５５，０００×１，０００，０００／１，０７８，０００
＝５１，０２０（Ｗｈ）

本実施形態においては、このように計算された使用電力量の曜日目標値Ａｗ_日〜Ａｗ_土が、日別目標値Ａｗとして使用される。本実施形態においては、更に１５分刻みの時間枠毎の目標値（時間枠目標値Ａｔ）が自動設定される。時間枠目標値Ａｔは、日別目標値Ａｗと、同じ曜日の直近３日における時間枠別の使用電力量の実績値（日負荷カーブ）とに基づいて計算される。次に時間枠目標値Ａｔの計算方法について説明する。

時間枠目標値Ａｔを計算するにあたって、先ず各時間枠における電力使用量の実績値Ｒｔの値を８ビット整数（０〜２５５）である負荷指数Ｒｔ’に変換する処理を行う。この処理の計算例を図９に示す。図９の表の中央列の値は、同じ曜日の同じ時間枠における直近３日間の使用電力量の実績値について平均を取った値（時間枠実績値Ｒｔ）である。本実施形態においては、時間枠実績値Ｒｔの最大値Ｒｔｍａｘ（図９の例では、時間枠１４：１５〜１４：２９における値２，５５０）が負荷指数Ｒｔ’の最大値２５５に変換されるよう、時間枠実績値Ｒｔに換算係数α（α＝Ｒｔｍａｘ／２５５）を乗じて小数点以下を四捨五入して得た値を負荷指数Ｒｔ’としている。また、全ての時間枠について負荷指数Ｒｔ’を積算して日負荷指数Ｒｄ’を得る。図９の例では、日負荷指数Ｒｄ’の値は５，５００となる。

このように計算した負荷指数Ｒｔ’、日負荷指数Ｒｄ’、及び日別目標値（曜日目標値）Ａｗから最終的に時間枠目標値Ａｔが計算される。この処理の計算例を図１０に示す。本実施形態においては、時間枠目標値Ａｔは次式（数式３）により計算される。

（数式３）
Ａｔ＝β×Ｒｔ’
β＝Ａｗ／Ｒｄ’

以上の日別目標値と時間枠目標値の自動設定（当該自動設定に使用する時間枠毎の使用電力量の実績値、曜日実績値Ｒｗ_日〜Ｒｗ_土等の算出を含む）は、表示ユニット１２のＣＰＵ１２１が、ＥＥＰＲＯＭ１２３に格納されたプログラムを実行することにより実施される。従って、ＣＰＵ１２１と当該プログラムによるソフトウェア手段が、実績値算出手段及び目標値設定手段に相当する。

以上説明した要領で算出された時間枠目標値Ａｔは、対応する曜日及び時間枠の使用電力量の実績値Ｒｔと対比されて、表示ユニット１２の表示部１２４（表示手段に相当）に表示される。一例として、直近の時間枠の使用電力量の実績値Ｒｔと、当該実績値を同じ時間枠の時間枠目標値Ａｔを、主表示部１２４ａに上下２段に表示する、或いは、上段に実績値Ｒｔを表示し、下段に実績値Ｒｔを時間枠目標値Ａｔで除した値（％表示）または時間枠目標値Ａｔを実績値Ｒｔで除した値（％表示）を表示する。

ここで、実績値Ｒｔが時間枠目標値Ａｔを超過している場合には、単に、表示部１２４にそれらを対比表示するだけでなく、管理用ＰＣ６で設定された時間帯において、警報音をスピーカ１４９から発生するように構成されている（警報手段に相当）。更に、実績値Ｒｔを時間枠目標値Ａｔで除した値（％表示）に応じて、拡張ユニット１４のランプ表示部１４４の３色のＬＥＤランプを、例えば、当該値が１１０％以上の場合は、赤色のＬＥＤランプ１４４Ｒを点滅（或いは点灯）させ、当該値が１００％超１１０％未満の場合には、黄色のＬＥＤランプ１４４Ｙを点滅（或いは点灯）させ、当該値が１００％以下の場合には、緑色のＬＥＤランプ１４４Ｇを点滅（或いは点灯）させる。尚、警報音の発生は、赤色のＬＥＤランプ１４４Ｒの点滅（或いは点灯）時に限定しても良い。

更に、時間枠目標値Ａｔと実績値Ｒｔの対比表示は、直近の時間枠だけを表示するのではなく、所定の１日分（例えば、当日または前日）の全ての時間枠の時間枠目標値Ａｔと実績値Ｒｔを、例えば、詳細情報表示部１２４ｂに、横軸に時間枠を配し、縦軸を電力使用量とし、時間枠目標値Ａｔと実績値Ｒｔを左右に表示色を異ならせて並列させ、棒グラフ形式で表示させることで、省エネ行動が一日の中のどの時間帯においてが達成されているのか、或いは、達成されていないのかが一目瞭然に把握できる。尚、時間枠目標値Ａｔと実績値Ｒｔを左右に並列させるのではなく、例えば、実績値Ｒｔを時間枠目標値Ａｔで除した値（％表示）を時間枠別に棒グラフ形式で表示させても良い。

更に、本実施形態では、エリア及び系統が複数の場合に、電力計測端末２はエリア別、系統別に電力使用量を計測できる構成となっているが、上述の説明では、全てのエリア及び全ての系統を一纏めにして、時間枠目標値Ａｔと実績値Ｒｔの算出を行う想定した。しかし、上述の時間枠目標値Ａｔと実績値Ｒｔの算出及び対比表示は、特定のエリア或いは系統における時間枠目標値Ａｔと実績値Ｒｔの対比表示に対しても適用可能である。例えば、管理条件の月別目標値をエリア別或いは系統別に設定する場合には、上述の時間枠目標値Ａｔと実績値Ｒｔの算出方法がそのまま適用できる。また、管理条件の月別目標値を全てのエリア及び全ての系統に対して設定する場合には、エリア別或いは系統別の月別目標値は、過去のエリア別或いは系統別の電力使用量の実績値に基づいて、ユーザが設定した全体の月別目標値を各エリア或いは各系統別に按分することで算出できるため、その後は、上述と同じ要領で、特定のエリア或いは系統における時間枠目標値Ａｔと実績値Ｒｔを算出でき、対比表示が可能となる。

次に、本体装置１の調整機器に対する自動制御機能について説明する。以下の説明では、自動制御の対象となる調整機器として、図１に示す空調機器であるエアコンＡＣを想定する。

図１１は本体装置１が行う自動制御機能に関連する処理の全体の概略を示すフローチャートである。尚、以下の説明及び各フローチャートの記載において、「ステップ」を「Ｓ」と略記する。本体装置１の電源スイッチが入れられると、ＥＥＰＲＯＭ１２３に記憶されたプログラムがＲＡＭ１２２にロードされて、ＣＰＵ１２１によって実行される。プログラムが起動すると、まず開始処理Ｓ１００が行われ、本体装置１の初期設定や、運用処理に必要な各種データの取得等が行われる。次に、実際の省エネルギ管理のルーチンである運用処理Ｓ２００が行われる。その日の運用時間が終了すると、当日の運用記録の作成や運用に使用する管理テーブルの更新等を行う日締め処理Ｓ３００が行われる。そして翌日の運用時間になると再びＳ１００〜Ｓ３００の処理が繰り返される。次に、各処理の詳細について説明する。

図１２は、開始処理Ｓ１００の詳細を示すフローチャートである。開始処理Ｓ１００が始まると、まず、イニシャル処理を行うか否かが判断される（Ｓ１０１）。イニシャル処理は、本体装置１が起動した直後に実行される、本体装置１の初期化処理である。ここで、イニシャル処理を行うと判断された場合は（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、続くＳ１０２にてイニシャル処理が行われる。イニシャル処理には、本体装置１の自己診断チェック、ＲＡＭ１２２上のデータのクリア、入出力インターフェース等の構成要素のリセット及び初期設定、各端末との無線通信の初期化等が含まれる。このイニシャル処理は、後述するイニシャル設定における各条件を最良の状態で設定するための処理である。

イニシャル処理Ｓ１０２が終わると、続いてイニシャル設定Ｓ１０３が行われる。イニシャル設定Ｓ１０３では、ＥＥＰＲＯＭ１２３に保存されている設定テーブルが読み出され、設定テーブル登録された情報に基づいて各種の設定が行われる。設定テーブルには、本体装置１が機能を果たすために必須である事項や、装置が運用されている環境で個々に異なる事項を設定するために必要な定数・変数等（具体的には、日時・曜日等から求められる制御時間・温度条件‥）が記憶されている。設定テーブルに登録されている設定データは、管理用ＰＣ６を本体装置１に接続することにより更新することができる。イニシャル設定Ｓ１０３が終わると、処理はＳ１０４に進む。

また、Ｓ１０１においてイニシャル処理を行わないと判断された場合にも（Ｓ１０１：ＮＯ）、処理はＳ１０４へ進む。Ｓ１０４では、エアコンＡＣを冷房モードと暖房モードの何れのモードで運転するのかが判定される。冷房運転をするか暖房運転をするかは、Ｓ１０４の判断時が予め設定された冷房運転期間内であるか暖房運転期間内であるかによって決定される。冷房運転期間と暖房運転期間との切り替え日は、管理用ＰＣ６を用いてユーザによって予め設定され、ＥＥＰＲＯＭ１２３内の設定テーブルに登録されている。デフォルトでは、暖房モードから冷房モードへの切り替え日が４月１日に、冷房モードから暖房モードへの切り替え日が１０月１日に（即ち、冷房運転期間が４月１日〜９月３０日、暖房運転期間が１０月１日〜３月３１日に）夫々設定されている。

Ｓ１０４の判定時が暖房運転期間内であれば（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、無線通信により各機器制御端末３を制御して、各エアコンＡＣの運転モードを暖房モードに設定する（Ｓ１０５）。具体的には、表示ユニット１２のＣＰＵ１２１は全てのエアコンＡＣを暖房モードに設定するようユニット接続用インターフェース１２６、１４６を介して拡張ユニット１４のＣＰＵ１４１へ指令を送り、この指令に基づいてＣＰＵ１４１はエアコンＡＣの運転モードを暖房モードに設定するよう全ての機器制御端末３に無線通信によって指令を送り、更にこの指令を受信した機器制御端末３が接続するエアコンＡＣの外部制御端子を介してエアコンＡＣに暖房モードに設定するよう指令を送ることによって、エアコンＡＣの運転モードが暖房モードに設定される。また、Ｓ１０４の判定時が冷房運転期間内であれば（Ｓ１０４：ＮＯ）、同様に各エアコンＡＣの運転モードを冷房モードに設定する（Ｓ１０６）。

次に、ＣＰＵ１２１は、ＥＥＰＲＯＭ１２３に保存されている制御条件テーブルＡ（オペレーションテーブル）を読み込み、ＲＡＭ１２２に展開して（Ｓ１０７）、処理Ｓ１００が終了する。

ここで、制御条件テーブルについて説明する。図１３に制御条件テーブルの一例を示す。本実施形態では、温度及び湿度の各情報（環境状態の情報に相当。以下、「環境条件」という。）に基づいて、各制御サイクル（第１時間枠に相当）においてエアコンＡＣのコンプレッサの作動を停止する時間（制御期間の時間長に相当。以下、「空調停止時間」という。）が決定される。制御条件テーブルは、予め設定された環境条件に対する空調停止時間（分単位）を定義するマトリックスデータであり、ＥＥＰＲＯＭ１２３（制御条件記憶手段に相当）に格納されている。図１３のテーブルにおける「温度偏差（℃）」（＋４，＋３，…，０，−１，…，−４）は、標準温度（設定温度）に対する測定温度の相対値である。表中の数字は温度偏差の各区間の中心値を示し、−４℃から＋４℃まで１℃間隔で９つの区間が設定されている。即ち、温度偏差の各区間は中心値±０．５℃の範囲に設定されている。尚、温度偏差が＋４．５℃（−４．５℃）を超えた場合は、＋４℃（−４℃）の区間が適用される。設定温度は、予め設定テーブルに設定されており、管理用ＰＣ６を用いて設定することができる。設定温度は、デフォルト値は冷房モードにおいて２８℃、暖房モードにおいて２０℃に設定されている。

また、「湿度（％ＲＨ）」（〜４０，〜５０，…，〜１００）は、相対湿度の測定値の区間を示す。温湿度計測端末４によって計測された温度及び湿度の測定値に基づいて、制御条件テーブルにおける該当する温度偏差（行）及び湿度（列）の区間が判定され、該当する行と列の交わる欄に登録された空調停止時間（分）の値が読み取られる。そして、読み取られた空調停止時間（特定制御条件に相当）の値が、拡張ユニット１４の機器制御用無線通信部１４７を介して機器制御端末３に送信されて、機器制御端末３によって各制御サイクル毎に空調停止時間だけコンプレッサの作動を停止するエアコンＡＣの制御が行われる。従って、本実施形態では、制御サイクルに対する空調停止時間の時間比によって、当該制御サイクル内での電力使用量の低下率が決定される。尚、制御条件テーブルは、空調停止時間の時間長（分）に代えて制御サイクルを基準とする時間比を規定しても良い。

ところで、冷房運転（冷房モード）時と暖房運転（暖房モード）時とでは、温度の昇降に対するコンプレッサの作動制御が全くことなるため、同じ環境条件に対しても適切な空調停止時間は異なったものとなる。そのため、冷房運転用と暖房運転用の２つの制御条件テーブルを用意する必要がある。本実施形態の制御条件テーブルは、温度偏差の区間（行）と湿度の区間（列）によって定まる各欄に冷房モード用と暖房モード用の２つの空調停止時間を保持している（言い換えれば、温度偏差、湿度、及び運転モードの３要素に基づいて空調停止時間を決定する３元マトリックスを構成している）ため、１つのテーブルのみで冷房運転と暖房運転の空調停止時間を管理することができる。

また、本実施形態においては、制御条件テーブルＡ（オペレーションテーブル）及び制御条件テーブルＢ（マスターテーブル）の２つの制御条件テーブルがＥＥＰＲＯＭ１２３に保持されている。制御条件テーブルＡは、実際の運用時に参照されるテーブルであり、運用履歴に基づいて自動的に、或いは管理用ＰＣ６を用いて手動で変更される。また、制御条件テーブルＢは、デフォルトの制御条件が記録されたテーブルであり、通常の運転においては変更されることがない。本体装置１の設定が初期化された場合や、制御条件テーブルＡが破損或いは消失した場合に制御条件テーブルＢを複製して制御条件テーブルＡが再作成される。

更に、本実施形態においては、制御条件テーブルＡと制御条件テーブルＢが夫々複数の制御機器グループ毎に設けられている。このため、制御機器グループ毎に異なる空調停止時間を設定することができる。例えば、南向きの窓を持つ小さな部屋のエリアと、大きなフロアの中央部のエリアとでは、太陽からの輻射熱や外気温・湿度によって室内環境が受ける影響の程度が大きく異なり、空調機器の効果（冷房や暖房の利き具合）も異なったものとなる。そのため、同じ環境条件であっても最適な空調停止時間はエリアによって異なったものとなる。機器制御端末３及び温湿度計測端末４を、設置されるエリアごとにグループ化することにより、各エリアの室内環境及び各エリアに適した機器制御条件に基づいて空調停止時間を決定することが可能となるため、何れのエリアにおいても快適な室内環境を維持しつつ高い省エネ効果が実現される。以下の説明では、本実施形態の自動制御の対象となるエリアが複数あり、各エリアが上記制御機器グループに対応する場合を想定する。

次に、運用処理Ｓ２００の詳細を説明する。図１４は、運用処理Ｓ２００の詳細を示すフローチャートである。運用処理Ｓ２００が開始すると、本体装置１の表示ユニット１２は、まずＥＥＰＲＯＭ１２３に保存されている状態テーブルを参照して、省エネルギ管理システム１０００の運用状態に関する情報（以下、「状態情報」という。）を取得してＲＡＭ１２２に展開する（Ｓ２０１）。ここで、状態情報には、装置が機能を果たすために必須である事項を含む確定条件と、装置が運用されている環境で個々に異なる事項である適応条件とが含まれる。確定条件は、本体装置１を運用するために必要な基本的な設定情報が含まれる。また、適応条件には、人的操作や制御対象に個々にセットされた機器制御端末の運用状態（正常・一部正常・異常）の過去の運用結果等が含まれる。状態情報に含まれる適応条件には、拡張ユニット１４の上下ボタン１４５ａによる温度レベル変更の手動操作に関する履歴情報が含まれる。具体的には、状態テーブルに含まれるユーザ操作履歴フラグにユーザによる上下ボタン１４５ａの操作があったことを示す「１」が記録され、更に操作ボタンフラグにユーザが押したボタンに応じた値（上ボタン△であれば「１」、下ボタン▽であれば「０」）が記録される。更に、例えば上ボタン（△）が１回押されると状態テーブル内の手動操作履歴レコードに「Ｕ１」が、下ボタン（▽）が２回押されると「Ｄ２」が記録される。制御条件テーブルＡが更新（または作成）されてから上下ボタン１４５ａが手動操作を受けていなければ手動操作履歴レコードは空欄（ＮＵＬＬ）となる。ユーザ操作履歴フラグや手動操作履歴レコードに履歴情報が記録されている場合には、その記録に基づいて後述する機器制御条件のシフト処理が行われる。

状態情報が取得（Ｓ２０１）されると、次に機器制御の実行が許可されているか否かが判断される（Ｓ２０２）。具体的には、処理Ｓ１０２において取得された設定テーブルに含まれる制御許可フラグを参照して、制御許可状態（フラグ値＝１）であるか否かが判定される。例えば、表示ユニット１２へのユーザ操作によって機器制御停止が指示されると、制御許可フラグの値が０に設定され、制御禁止状態となる。このように制御禁止状態（フラグ値＝０）となっている場合には（Ｓ２０２：ＮＯ）、処理はＳ２０９へ進む。一方、制御許可状態（フラグ値＝１）である場合には（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、本体装置１は、次にＲＡＭ１２２に記憶されているエリア温湿度データベースを参照して、最新のエリア温湿度情報を取得する（Ｓ２０３）。エリア温湿度データベースは、各温湿度計測端末４から定期的に送信される温度及び湿度の連続測定データに基づいて、各エリア及びタイムスロット毎に計算されたエリア温湿度情報（環境状態の情報に相当）が、エリア及びタイムスロットと関連付けて記録されたデータ集合である。

ここで、エリア温湿度情報の生成について説明する。エリア温湿度情報は、各温湿度計測端末４から送られた温度及び湿度の連続測定データを、例えば１５分刻みのタイムスロット毎に時間平均したものを、更に同じエリア（グループ）に属する全ての温湿度計測端末４について平均を取ったものである。即ち、エリア温湿度情報の各データは、各エリアの各タイムスロットにおける温度または湿度測定値の平均値を示す。尚、エリア温湿度情報は、各タイムスロットの測定値を全て受信した後に都度生成される。本実施形態においては、このようにして得られたエリア温湿度情報に基づいて、エアコンＡＣの稼働制御が行われる。尚、エリア温湿度情報の各データは、各エリアの各タイムスロットにおける温度または湿度測定値の最大値、最小値、中央値、中間値等の平均値以外の統計値であっても良く、統計値の種別に応じて、制御条件テーブルに格納する空調停止時間（制御期間）を調整すればよい。

Ｓ２０３にてエリア温湿度情報を取得した本体装置１は、制御条件テーブルＡを参照して、エリア温湿度情報に基づいて、各エリアの制御ダイヤグラムを生成する。制御ダイヤグラムは、１つの制御サイクルにおける空調制御信号を出力するスケジュールを示す情報である。制御ダイヤグラムの一例を図１５に示す。図１５に示す例では、制御サイクルは３０分で、上記タイムスロットの２倍の長さとなっている。図１５（ａ）はダイヤグラムのデータ構造例であり、図１５（ｂ）はダイヤグラム例を図式化したものである。横軸は制御サイクルにおける時刻（制御サイクルの開始時を０分とする）、縦軸は空調停止信号の出力の有無を示す。本実施形態では、図１５の制御ダイヤグラムにおいて空調停止信号の出力がＯＮとなっている時刻（０分〜９分）に、機器制御端末３から対応するエリア内のエアコンＡＣに空調停止信号が出力され、エアコンＡＣ自体による制御状態に関係なく、エアコンＡＣのコンプレッサが強制的に停止される。即ち、制御ダイヤグラムにおいて出力がＯＮのときに対象となるエアコンＡＣの運転が停止する。また、本実施形態では、各タイムスロットの開始時から制御条件テーブルＡにおいて設定された空調停止時間だけ空調停止信号が出力されるように制御ダイヤグラムが生成される。尚、空調停止時間は、必ずしも制御サイクルの０分から開始する必要はなく、制御サイクルの開始直後にエリア温湿度情報の生成及び取得と制御ダイヤグラムの生成のための時間を確保した後に、空調停止時間が開始するようにしても良い。また、制御サイクルの時間長は必ずしも３０分に限定されるものではなく、例えば、１５分、２０分、４０分或いは６０分であっても良い。

例えば、処理Ｓ２０３において取得したエリア温湿度情報の温度が２６℃、湿度が４８％ＲＨであった場合、標準温度は２８℃に設定されているため、温度偏差は−２℃となる。この場合、図１３の制御条件テーブルＡを参照すると、冷房運転時であればエリア温湿度情報に対応する空調停止時間は１０分となる。従って、時刻０分から１０分間だけ空調停止信号を出力し、それ以外の時刻には空調停止信号を出力しない制御を行うことになり、図１５で示される制御ダイヤグラムが生成される。

Ｓ２０４にて制御ダイヤグラムが生成されると、次に制御ダイヤグラムに基づいてエアコンＡＣへの空調停止信号の出力が行われる（Ｓ２０５）。本実施形態では、制御サイクルは、２つの連続するタイムスロットの終了後、直前のタイムスロットのエリア温湿度情報に基づいて制御ダイヤグラムが生成された後に開始して、空調機器制御処理Ｓ２０５が起動する。具体的には、まず本体装置１は、図示しない時計から出力される時刻情報と制御ダイヤグラムとを参照して、空調停止信号を出力するか否かを判断する。例えば、制御サイクルの開始直後であれば、時刻は０分であり、図１５の制御ダイヤグラムでは時刻０分に対応する空調停止信号出力のフラグは「１」となっている。従って、本体装置１は、機器制御用無線通信部１４７を介した無線通信により、機器制御端末３に対してエアコンＡＣへの空調停止信号の出力を行うよう指令する。指令を受けた機器制御端末３は、エアコンＡＣに空調停止信号を出力する。エアコンＡＣへの空調停止信号の出力は、機器制御端末３が本体装置１から出力停止の指令を受信するまで継続される。

また、現在時刻に対応する制御ダイヤグラムの空調停止信号出力フラグが「０」である場合には、本体装置１は、機器制御端末３に対してエアコンＡＣへの空調停止信号の出力を停止するよう指令する。この場合、指令を受けた機器制御端末３は、エアコンＡＣへの空調停止信号の出力を停止する。空調停止信号の出力停止は、再び機器制御端末３が本体装置１から空調停止信号の出力開始の指令を受信するまで継続される。

本体装置１は、空調機器制御処理Ｓ２０５を行うと、次に空調機器の制御を継続するか否かを判断する（Ｓ２０６）。具体的には、機器制御実施時間が満了したか、ユーザにより機器制御中止の操作が行われた場合には機器制御を継続せず（Ｓ２０６：ＮＯ）に処理をＳ２０９へ進め、それ以外の場合には処理をＳ２０７へ進めて制御を継続する。制御を継続する場合には（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、次に現在の制御サイクルの制御が完了して次の制御サイクルの制御に切り替えるか否かを判断する（Ｓ２０７）。現在の制御サイクルの制御が完了していない場合には（Ｓ２０７：ＮＯ）、次の制御を開始するタイミングまで待機する（Ｓ２０８）。ここで、本実施形態のシステムは、各制御サイクルにおける空調停止時間を１分刻みで設定できるように構成されている。従って、本体装置１による機器制御端末３への指令も１分間隔で行われるようにタイマー管理Ｓ２０８が行われる。次の制御処理を開始するタイミングになると、処理Ｓ２０５に戻って、制御ダイヤグラムのその時刻に対応する空調停止信号出力フラグに基づいて空調機器制御が行われる。次の制御サイクルに移る場合には（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、つまり、制御サイクルの時刻が最終の２９分経過後の１分間に入っている場合、処理Ｓ２０３に戻って、直近のタイムスロットにおける各エリアのエリア温湿度情報を取得し（Ｓ２０３）、次の制御サイクルに対応する制御ダイヤグラムを生成して（Ｓ２０４）、新たな制御ダイヤグラムに基づいて制御を継続する（Ｓ２０５）。つまり、１つの制御サイクルの最後の１分間で、次の制御サイクルのためのエリア温湿度情報の取得と制御ダイヤグラムの生成が実施される。

本実施形態では、各タイムスロットの終了後にエリア温湿度情報が生成され、制御サイクルの終了直前のタイムスロットのエリア温湿度情報に基づいて制御ダイヤグラムが生成される。つまり、３０分間の制御サイクルの内の１５分間のタイムスロットにおいて計測された温度または湿度測定値の平均値であるエリア温湿度情報に基づいて作成された制御ダイヤグラムで次の制御サイクルの空調停止時間が決定される。ここで、空調停止時間を制御サイクルの長さの半分より短く、つまり１４分以下（図１３に示す例では、１０分以下である。）に設定することで、制御ダイヤグラムの作成に、空調停止時間外で計測された温度または湿度測定値の平均値であるエリア温湿度情報を用いることができる。

制御を終了する場合には（Ｓ２０６：ＮＯ）、制御応動処理（Ｓ２０９）が行われる。制御応動処理では、運用処理Ｓ２００における制御が適切に行われたか否かが判定される。ここで、制御が適切に行われたか否かの判定は、制御を開始する前にイニシャル処理や状態情報等に基づいて準備される、制御判定条件に基づいて行われる。

また、本実施形態の本体装置１（拡張ユニット１４）は上下ボタン１４５ａを備えており、ユーザが運用処理Ｓ２００中に上下ボタン１４５ａを操作することによって、空調機器を制御する条件をエリア毎に調整可能になっている。運用処理Ｓ２００中に実行されるこのような割り込み処理の詳細を次に説明する。

図１６は機器制御条件を調整するための割り込み処理Ｓ２５０のフローチャートである。ユーザによって、表示部１２４に対象エリアの設定画面が表示されている状態で上下ボタン１４５ａが操作されると（ここでは、上ボタン（△）が押された場合を考える）、処理Ｓ２５０が開始され、先ずＥＥＰＲＯＭ１２３に記憶されている状態テーブルが読み込まれる（Ｓ２５１）。次いで、ユーザ操作の履歴を状態テーブルに登録する（Ｓ２５２）。具体的には、状態テーブルに含まれるユーザ操作履歴フラグにユーザによる上下ボタン１４５ａの操作があったことを示す「１」が記録され、更に操作ボタンフラグにユーザが押したボタンに応じた値（上ボタン△であれば「１」、下ボタン▽であれば「０」）が記録される。次に、制御条件テーブルＡ（オペレーションテーブル）が更新される（Ｓ２５３）。例えば、ユーザが、冷房が効きすぎて肌寒いと感じ、温度を上げるために上ボタン（△）を押した場合、制御条件テーブルＡの冷房モードの空調停止時間を１段階シフトする（１℃低い温度偏差に対応する値で書き換える）処理が行われる。シフト処理後の制御条件テーブルＡを図１７に示す。図１３と図１７を比較すると、シフト処理後（図１７）の温度偏差−３℃に対応する冷房モードの空調停止時間は、シフト処理前（図１３）の温度偏差−４℃に対応する値に変更されている。同様に、シフト処理後の温度偏差−２℃、−１℃、・・・、＋４℃に対応する空調停止時間は、夫々シフト処理前の温度偏差−３℃、−２℃、・・・、＋３℃に対応する値に変更されている。尚、本実施形態においては、最上限（下ボタン▽を押して温度を下げる場合は最下限）の温度偏差に対応する空調停止時間は変更されないが、別の実施形態では例えば空調停止時間を夫々１分間加算（減算）するなどして、温度を上げる（下げる）方向に空調停止時間を変更するようにしてもよい。

このようにして割り込み処理Ｓ２５０が行われた後は、運用処理Ｓ２００において更新後の制御条件テーブルＡに基づいた空調機器の制御が行われる。尚、制御条件テーブルＡは、毎日開始処理Ｓ１００を行う毎にリセットされる（制御条件テーブルＢに基づいて新規生成される）ため、上記割り込み処理による制御条件テーブルＡの更新は当日に限り有効な暫定的なものとなる。そのため、翌日は再び更新前の制御条件テーブルＡに基づいて運用Ｓ２００が行われる。そして、例えば二日間連続してユーザにより同じボタン操作が行われた場合には、マスターテーブルである制御条件テーブルＢを更新後の制御条件テーブルＡと同じ内容に書き換える処理が行われる（この処理の詳細は後述する）。これにより、恒常的な制御条件テーブルの更新が行われる。このように、ユーザ操作によって機器制御条件を調整する機能を持つことにより、各エリアの環境の違いに応じた細やかな空調機器制御が可能となり、快適な室内環境を確保しつつ高い省エネルギ効果が実現される。

次に、日締め処理Ｓ３００の詳細を説明する。１日の運用処理Ｓ２００のスケジュールが全て完了すると、日締め処理Ｓ３００が行われる。日締め処理には、当日の運用記録や、運用中に発生した異常処理に関する記録、機器制御条件を調整するユーザ操作の履歴に基づく制御条件テーブルＢ（マスターテーブル）の更新処理等が含まれる。

日締め処理Ｓ３００のフローチャートを図１８に示す。表示ユニット１２のＣＰＵ１２１は、先ずＥＥＰＲＯＭ１２３に格納されている状態テーブルを参照し、省エネルギ管理システム１０００の運用状態に関する情報を取得して、ＲＡＭ１２２に展開する（Ｓ３０１）。次に、状態テーブルの記録内容に基づいて、異常な処理が発生したか否かが判定される。状態テーブルには、開始処理や運用処理において発生した異常処理に関する情報も記録されている。状態テーブルに記録される異常処理には、例えば本体装置１の内部の異常（システムダウンや故障検知）、電力計測端末２や機器制御端末３等との無線通信のエラー、異常な使用電力の上昇や低下等が含まれる。このような異常処理の履歴は、異常の種類毎に予め定められたエラーコードが、異常処理の確認された時刻と関連付けられて状態テーブルに記録されている。当日に異常が発生して、状態テーブルにこのような異常処理の履歴が記録されている場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、状態テーブルの記録に基づいて異常処理記録テーブルが更新される（Ｓ３０３）。異常処理記録テーブルは、過去に発生した異常処理の履歴のみを記録したテーブルである。異常処理記録テーブルに、状態テーブルに記録された新たな異常記録が追記されると、状態テーブル内の異常処理に関する情報が削除され、処理はＳ３０４に移る。状態テーブルに異常処理の履歴が記録されていない場合にも（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、処理はＳ３０４に移る。

処理Ｓ３０４では、ＥＥＰＲＯＭ１２３に格納された日報テーブルの更新が行われる。日報テーブルの更新では、温度設定変更における回数・時間帯・方向性の更新、変更行動の継続性及び前日・前々日と継続性の有無と頻度の更新、並びに温湿度記録の更新等が行われる。

次に、制御条件テーブルＢ（マスターテーブル）を更新するか否かがエリア毎に判断される（Ｓ３０５）。上述のように、本実施形態においては、制御条件テーブルＡ（オペレーションテーブル）が開始処理Ｓ１００において制御条件テーブルＢに基づいて毎日生成される。そのため、前日にユーザ操作によって行われた制御条件テーブルＡの更新は、当日限りに有効となる暫定的なものであり、翌日の運用には反映されない。これは、一時的な要因によりエリア内の環境が変化した（例えば多数の来客によりエリア内の発熱量が著しく上昇した）ことがユーザ操作を誘発した原因である可能性が高いため、直ちにマスターテーブルを更新して恒常的に制御条件を変更するのは多くの場合で適切ではないためである。しかしながら、例えば二日連続して同じ温度変更を要求するユーザ操作があった場合には、一時的な要因ではなく恒常的な要因が存在する可能性が高いため、制御条件テーブルＢを更新後の制御条件テーブルＡと同じ内容に変更する。具体的には、ＥＥＰＲＯＭ１２３に保存された状態テーブルを参照し、前日と当日の二日間連続してユーザによる上下ボタン１４５ａ操作の有無を示すユーザ操作履歴フラグに「１」が記録され、かつユーザが押したボタン（上ボタン／下ボタン）を識別する操作ボタンフラグが同じ値である場合に、マスターテーブルを更新すべきと判断し（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、それ以外の場合はマスターテーブルの更新は不要と判断する（Ｓ３０５：ＮＯ）。マスターテーブルの更新が必要と判断されると（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、ＥＥＰＲＯＭ１２３に格納された制御条件テーブルＢの内容が制御条件テーブルＡと同じ内容に更新される（Ｓ３０６）。

以上の自動制御機能に関連する処理は、表示ユニット１２のＣＰＵ１２１が、ＥＥＰＲＯＭ１２３に格納されたプログラムを実行することにより実施される。従って、ＣＰＵ１２１と当該プログラムによるソフトウェア手段が、環境情報生成手段、制御手段、オペレーションテーブル生成手段、オペレーションテーブル変更手段、マスターテーブル変更手段に相当する。

以上が本発明の実施形態の一例の説明である。本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。以下、本発明の別実施形態について説明する。

上記実施形態では、本管理装置の対比表示機能と自動制御機能の２つの特徴的な機能について説明したが、当該２つの機能は、共通のハードウェアを利用して実行されるが、基本的に相互に独立した機能であり、例えば、自動制御機能だけを奏する構成であって良い。尚、当該２つの機能を組み合わせて使用することで、より一層の省エネルギ行動が実現できることは言うまでもない。

上記実施形態の自動制御機能に係る説明では、調整機器であるエアコンＡＣを制御する制御条件をテーブル形式で記述した制御条件テーブルＡ及びＢを用いて、エアコンＡＣに対する強制的な空調停止制御を行う場合を例示したが、制御条件は、テーブル形式以外に例えば関数等を用いて記述されていても良い。この場合、上記実施形態における空調停止期間が当該制御条件関数の関数値で表わされ、温度及び湿度の各情報が当該制御条件関数の変数となる。制御条件を関数記述した場合でも、制御条件テーブルと同様に、制御条件関数としてオペレーション関数とマスター関数の２種類を用意するのが好ましい。

更に、上記実施形態の自動制御機能に係る説明では、温度及び湿度の各情報によって決定される制御条件によって、３０分間の制御サイクル内の空調停止時間（制御期間）を設定し、その空調停止時間の間、エアコンＡＣのコンプレッサの作動を強制的に停止することで、エアコンＡＣの電力使用量を低下させる制御を行う場合を例示したが、つまり、空調停止時間は、制御サイクル内で、温度及び湿度の各情報に応じて可変とした所謂デューティ制御を行ったが、同様のデューティ制御であっても、制御期間を空調停止時間とはせずに、当該制御期間において、エアコンＡＣのコンプレッサの仕事量を低下させることで、エアコンＡＣの電力使用量を低下させる制御を行うようにしても良い。

更に、デューティ制御ではなく、制御サイクル内の制御期間の時間長を固定し、当該固定長の制御期間内において、エアコンＡＣのコンプレッサの仕事量を温度及び湿度の各情報に応じて低下させる（停止を含む）ことで、エアコンＡＣの電力使用量を低下させる制御を行うようにしても良い。具体的には、一例として、コンプレッサを駆動するモータの回転数を、インバータ制御やＰＡＭ（電圧振幅波形変調）パルス制御等により制御するときの制御条件を、温度及び湿度の各情報に応じて可変とする。ここで、固定された時間長の制御期間は、制御サイクルの１周期全てであっても、或いはその一部であっても良い。また、制御期間が固定であるので、図１４に例示した制御フローにおいて、Ｓ２０８のタイマー管理は、空調機器制御処理Ｓ２０５と並行して行われ、制御期間中におけるＳ２０７の判断処理は不要となり、制御を継続する場合には（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、自動的に次の制御サイクルに移行する。更に、上記実施形態では、エアコンＡＣ自体が所定の設定温度に室温を調整するように動作する構成であるので、各エアコンＡＣに対する設定温度を変更することで、エアコンＡＣの電力使用量を低下させる制御を行うようにしても良い。

更に、上記実施形態の自動制御機能に係る説明では、エリア温湿度情報の生成は、本体装置１側の演算処理により、各温湿度計測端末４から送られた各エリアの各タイムスロットにおける温度及び湿度の連続測定データをエリア毎、タイムスロット毎に時間平均して行う場合を例示したが、温湿度計測端末４がエリア毎に１台だけ設置されている場合は、各温湿度計測端末４側で、エリア温湿度情報の生成処理を実施し、本体装置１が各温湿度計測端末４から拡張ユニット１４の機器制御用無線通信部１４７を介してエリア温湿度情報を取得する構成としても良い。この場合、エリア温湿度情報の生成機能が、本体装置１から分離して各温湿度計測端末４に分散配置されたことになる。

更に、上記実施形態の自動制御機能に係る説明では、１５分刻みのタイムスロット毎にエリア温湿度情報が生成され、当該タイムスロットの２倍の長さの制御サイクル毎に、制御開始直前に生成されたエリア温湿度情報に基づいてエアコンＡＣのコンプレッサの作動を制御する場合を例示したが、エリア温湿度情報の生成は、制御サイクル毎に行うようにしても構わない。例えば、１つの制御サイクルの開始とともに、エリア温湿度情報の生成と制御ダイヤグラムの生成を順番に行い、その後に制御ダイヤグラムに基づく制御期間（空調停止時間）を開始しても良い。また、エリア温湿度情報の生成は、各温湿度計測端末４から送られた温度及び湿度の連続測定データを制御サイクル開始前の所定時間（例えば、１分間〜３０分間）につき、例えば時間平均（最大値または最小値等の他の統計値でも良い）を算出して行う。更に、上記実施形態では、エリア温湿度情報の生成は、同じエリア内の温湿度計測端末４から送られた温度及び湿度の連続測定データを基に生成されたが、或るエリアのエリア温湿度情報を当該エリア内の測定データとその周囲のエリア内の測定データを用いて生成するようにしても良い。

更に、上記実施形態の自動制御機能に係る説明では、二日間連続してユーザにより同じボタン操作が行われた場合に、マスターテーブル（またはマスター関数）の更新処理が行なわれる場合を想定したが、マスターテーブルの更新条件は上記実施形態で例示したものに限定されるものではない。例えば、更新条件として、同じボタン操作が連続して行われた期間を三日間以上としても良い。また、同じボタン操作が行われた場合であっても、当該期間内に、逆のボタン操作が行われた場合には、マスターテーブルの更新を行わないか、或いは、上記期間を更に延長するのが好ましい。また、同じ運用処理期間内に同じエリア内で設定温度を上げるボタン操作と下げるボタン操作の両方が行われた場合には、夫々の操作回数を相殺するようにしても良い。例えば、設定温度を上げるボタン操作が３回で、設定温度を下げるボタン操作が１回の場合には、設定温度を上げるボタン操作を２回として、マスターテーブルの更新処理に利用しても良い。更に、当該期間を三日間以上とした場合でも、同じ運用処理期間内にユーザにより同じボタン操作が複数回行われた場合には、更新条件における当該期間を短縮し、例えば、二日間以上とし、更に更新条件として同じボタン操作の総繰り返し回数を３回以上として追加するのも良い。

更に、上記実施形態の自動制御機能に係る説明では、エアコンＡＣのコンプレッサの作動を制御する場合を想定したが、コンプレッサ以外に室内機のファン等の他の電力消費箇所の作動も、コンプレッサの作動の制御と同様に制御することで、更なる電力使用量の低減が図れる。

更に、上記実施形態の自動制御機能に係る説明では、空調機器であるエアコンＡＣの作動を制御するための環境状態として、室内の温度及び湿度を想定したが、これらに代えて、或いは加えて不快指数を用いても構わない。更には、室外の温度及び湿度を加えても良い。

更に、上記実施形態の自動制御機能に係る説明では、自動制御の対象となる調整機器として、空調機器である電気式のエアコンＡＣを想定したが、調整機器は、電気式のエアコンＡＣに限定されるものではない。調整機器として、例えば、電動式の通気窓や換気扇、都市ガスや灯油等をエネルギ源とする空調機器（暖房機器）、照明機器等が、本管理装置による自動制御の対象となり得る。

例えば、各エリアの温度及び湿度（或いは不快指数）に応じて各エリアの通気窓の開閉度等を調整する制御を行うのも好ましい。この場合の制御条件は、例えば、制御サイクル内に通気窓の開放時間（または閉鎖時間）の時間長（時間比）、或いは、一定の制御時間における通気窓の開閉度となる。

更に、例えば、各エリアの明るさ（照度）に応じて各エリアの、照明機器の照明強度を調整する制御を行うのも好ましい。この場合の制御条件は、例えば、制御サイクル内の全期間を通した照明強度の強弱の調整量（例えば、照明強度の最大強度に対する比率、当該比率に応じた電圧値や電流値、等）となる。

更に、上記実施形態の自動制御機能に係る説明では、運用処理Ｓ２００は１日毎に繰り返される場合を想定したが、運用処理Ｓ２００を、例えば１週間単位で繰り返すように構成しても良い。この場合、運用処理Ｓ２００を月曜日から金曜日に掛けて実施し、土曜日と日曜日に実施しない運用としても構わない。

更に、上記実施形態では、本体装置１が表示ユニット１２と拡張ユニット１４の２つのユニットで構成される場合を一例として説明したが、本体装置１を当該２つのユニット１２，１４に分離せずに一体で構成しても良い。この場合、ユニット接続用インターフェース１２６，１４６を設けずに、表示ユニット１２側のバス１２０と拡張ユニット１４側のバス１４０を直接連結して一体とし、拡張ユニット１４側のＣＰＵ１４１、ＲＡＭ１４２、ＥＥＰＲＯＭ１４３等を、表示ユニット１２側のＣＰＵ１２１、ＲＡＭ１２２、ＥＥＰＲＯＭ１２３で代用する構成としても良い。

本発明は、空調機器等のエネルギを消費して室内の温度、湿度、明るさ等の室内環境を調整する調整機器の動作を制御することで事業所や一般家庭等における省エネルギ行動を確実に実現する省エネルギ管理装置に利用可能である。

Claims (20)

1. エネルギを使用して室内の温度が所定の設定温度となるように空調機器自体による制御によって調整する前記空調機器の動作を、前記空調機器の設置されたエリアの温度及び湿度を含む環境状態に基づいて前記空調機器の外部から管理する省エネルギ管理装置であって、
   前記空調機器を強制的に制御する制御条件を記録した制御条件記憶手段と、
   第１時間枠毎に、前記エリア内で計測された温度情報と湿度情報を取得し、前記制御条件記憶手段に記憶された制御条件の内の前記温度情報と前記湿度情報の組み合わせに応じて予め設定された特定制御条件に基づいて、前記空調機器の動作を、エネルギ使用量が低下するように、前記空調機器自体による制御とは無関係に、強制的に制御する制御手段と、を備え、
   前記特定制御条件は、前記第１時間枠において前記空調機器の空調出力を、通常の出力状態から強制的に低下させた場合の前記エネルギ使用量の低下率または当該低下率に相当する換算値を含み、前記温度情報と前記湿度情報の全ての組み合わせにおいて、前記エネルギ使用量の低下率が夫々０より大きくなるように設定されていることを特徴とする省エネルギ管理装置。
2. 前記温度情報と湿度情報の組み合わせとして、前記温度情報と前記設定温度との差分で規定される温度偏差と前記湿度情報の組み合わせが使用されることを特徴とする請求項１に記載の省エネルギ管理装置。
3. 前記エリアが複数存在し、前記複数のエリアの夫々に、少なくとも１つの前記空調機器が設置されており、
   前記制御条件記憶手段は、前記エリア別に、前記空調機器を強制的に制御する前記制御条件を記録し、
   前記制御手段は、前記エリア別に、対象となる前記エリアの前記制御条件の内の当該エリアの前記温度情報と前記湿度情報の組み合わせに応じて予め設定された特定制御条件に基づいて、当該エリア内の前記空調機器の動作を、エネルギ使用量が低下するように強制的に制御することを特徴とする請求項１または２に記載の省エネルギ管理装置。
4. 前記エリアの温度及び湿度の計測結果に基づいて前記温度情報と前記湿度情報を定期的に生成する環境情報生成手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の省エネルギ管理装置。
5. 前記エリア別に計測された前記温度及び湿度の計測結果に基づいて前記エリア別の前記温度情報と前記湿度情報を定期的に生成する環境情報生成手段を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の省エネルギ管理装置。
6. 前記環境情報生成手段は、前記制御手段が前記空調機器の動作をエネルギ使用量が低下するように強制的に制御していない期間に計測された前記環境状態の計測結果に基づいて前記環境状態の情報を生成することを特徴とする請求項４または５項に記載の省エネルギ管理装置。
7. 前記エリア内の前記温度及び湿度を計測する環境計測端末との通信を行う環境計測用通信部を更に備え、
   前記環境情報生成手段は、前記環境計測用通信部を介して前記環境計測端末が計測した前記温度及び湿度の計測結果を取得することを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載の省エネルギ管理装置。
8. 前記特定制御条件は、前記第１時間枠内における、前記空調機器の動作を、前記エネルギ使用量が低下するように強制的に制御する制御期間の時間長または時間比であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の省エネルギ管理装置。
9. 前記制御手段は、前記第１時間枠内における前記特定制御条件で規定される期間中、前記空調機器の全てまたは一部の動作を強制的に停止することを特徴とする請求項８に記載の省エネルギ管理装置。
10. 前記制御条件記憶手段は、前記制御条件をテーブル形式で記録した制御条件テーブルを格納し、
    前記制御手段は、前記制御条件テーブルに記憶された前記制御条件の内の前記温度情報と前記湿度情報に応じた前記特定制御条件に基づいて、前記空調機器の動作を強制的に制御することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の省エネルギ管理装置。
11. 前記制御条件テーブルは、マスターテーブルとオペレーションテーブルからなり、
    前記制御手段は、前記オペレーションテーブルを参照して、前記特定制御条件を取得することを特徴とする請求項１０に記載の省エネルギ管理装置。
12. 前記マスターテーブルに基づいて前記オペレーションテーブルを生成するオペレーションテーブル生成手段を更に備え、
    前記制御手段が前記第１時間枠毎に繰り返す前記空調機器の動作制御を含む運用処理を、所定の周期で繰り返し実行し、
    前記オペレーションテーブル生成手段は、前記所定の周期の夫々において、一連の前記運用処理が実行される前に前記オペレーションテーブルを生成することを特徴とする請求項１１に記載の省エネルギ管理装置。
13. 前記空調機器の出力状態の変更を指示するユーザ操作を受け付ける操作部と、
    前記ユーザ操作に基づいて、前記オペレーションテーブルに記憶されている前記制御条件を一時的に変更するオペレーションテーブル変更手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１１または１２に記載の省エネルギ管理装置。
14. 前記オペレーションテーブルに基づいて前記マスターテーブルを変更するマスターテーブル変更手段と、を更に備え、
    前記操作部が、２以上の所定数回の連続する前記所定の周期に亘って、各一連の前記運用処理中に、同じ変更を指示する前記ユーザ操作を夫々受け付けた場合、前記マスターテーブル変更手段は、前記所定数回目の一連の前記運用処理後に、一時的に変更された前記オペレーションテーブルに基づいて前記マスターテーブルを変更することを特徴とする請求項１３に記載の省エネルギ管理装置。
15. 前記空調機器に取り付けられた機器制御端末との通信を行う制御用通信部を更に備え、
    前記制御手段は、前記制御用通信部を介して前記空調機器の動作を制御することを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の省エネルギ管理装置。
16. ユーザによる管理条件の入力を受け付ける管理条件受付手段と、
    エネルギ使用量の計測値を取得するエネルギ使用量取得手段と、
    前記エネルギ使用量の計測値から第２時間枠毎のエネルギ使用量の実績値を計算して記憶する実績値算出手段と、
    過去の複数の前記実績値と前記管理条件に基づいて前記第２時間枠毎のエネルギ使用量の目標値を設定する目標値設定手段と、
    前記目標値及び前記実績値を対比して表示する表示手段と、を更に備えてなることを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の省エネルギ管理装置。
17. 前記管理条件には月別のエネルギ使用量の目標値である月別目標値が含まれ、
    前記目標値設定手段は、過去の前記実績値に基づいて、曜日別の標準的な１日のエネルギ使用量の実績値である曜日実績値と、前記第２時間枠毎の標準的なエネルギ使用の日負荷曲線データを計算し、更に、前記月別目標値、前記曜日実績値、及び、前記日負荷曲線データに基づいて、前記第２時間枠毎のエネルギ使用量の目標値を設定することを特徴とする請求項１６に記載の省エネルギ管理装置。
18. 前記実績値が前記目標値を超過した場合に警報を出力する警報手段を更に備えることを特徴とする請求項１６または１７に記載の省エネルギ管理装置。
19. 前記エリアが複数存在する場合、
    前記エネルギ使用量取得手段は、前記エリア別に、前記エネルギ使用量の計測値を取得し、
    前記目標値設定手段は、前記エリア別に、前記第２時間枠毎のエネルギ使用量の目標値を設定し、
    前記表示手段は、前記エリア別に、前記第２時間枠毎の前記目標値及び前記実績値を対比して表示することを特徴とする請求項１６〜１８の何れか１項に記載の省エネルギ管理装置。
20. 前記エネルギを前記空調機器に供給する系統が複数存在する場合、
    前記エネルギ使用量取得手段は、前記系統別に、前記エネルギ使用量の計測値を取得し、
    前記目標値設定手段は、前記系統別に、前記第２時間枠毎のエネルギ使用量の目標値を設定し、
    前記表示手段は、前記系統別に、前記第２時間枠毎の前記目標値及び前記実績値を対比して表示することを特徴とする請求項１６〜１９の何れか１項に記載の省エネルギ管理装置。

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