JP5692961B2 - 資源表示システム - Google Patents

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Description

本発明は、資源の消費を表示する資源表示システムに関するものである。
近年、地球環境の保護を目的として、電力などの資源消費量を抑制する技術が提案されている。
このような技術として、電気料金の明細に電化製品ごとの電気料金を掲載することで、電力を消費する利用者に電力消費量の大きい電化製品を認識させて省エネルギー、省資源の意識づけをさせる技術がある。
例えば、特許文献1には、電化製品ごとに、他の電力消費サイトにおける電力消費量を示す電力消費量情報を提示する電力消費量提示システムが開示されている。
この構成によれば、ユーザに対し、電化製品ごとの電力消費量の節約の基準として、同じ電化製品を使用する他人の電力消費量を示すことで、自己と他人の電力消費を比較できるようになる。
特開2007−139523号公報
しかしながら、前記特許文献1の電力消費量提示システムでは、使用量に制約がないため、ユーザはエネルギーや資源を使いたいだけ使えることとなって、省エネルギーの効果に限界があった。
そこで、本発明は、資源の使用量に制約を設けて省資源意識を高める資源表示システムを提供することを目的としている。
上記課題を達成するために、本発明の資源表示システムは、建物の資源消費機器による資源消費量を計測する消費計測装置と、前記資源消費量を表示する表示装置と、を備える資源表示システムであって、建築時の建物の設備情報をネットワーク経由で取得して記憶する建築時サーバと、計測された前記資源消費量をネットワーク経由で取得して記憶する運用時サーバと、前記建築時サーバに記憶された類似する設備情報を有する他の建物の資源消費量の傾向から当該建物の資源消費量を予測する建築時予測手段と、前記運用時サーバに記憶された当該建物の資源消費量の履歴から当該建物の資源消費量を予測する運用時予測手段と、を備えるとともに、前記建築時予測手段又は前記運用時予測手段の少なくともいずれか一方によって予測された資源消費量に基づいて、資源消費機器による資源の使用量を制約する制約量が設定されることを特徴とする。
また、前記建築時サーバには、当該建物の居住者の家族構成の情報が記憶されており、前記建築時予測手段は、当該建物の設備情報及び前記家族構成の情報に基づいて資源消費量を予測する。
さらに、前記建築時サーバには、当該建物の居住者の家族構成の情報が記憶されており、前記表示装置は前記制約量を前記家族構成の情報ごとに表示する。
そして、前記予測された資源消費量から使用した資源消費量を減算して省資源量を算定する省資源効果算定手段を備えるとともに、前記省資源量にはあらかじめ省資源目標値が設定されており、前記表示装置は、前記省資源目標値に対する前記省資源量の達成率を表示する。
また、前記表示装置は、前記省資源量又は前記省資源量の達成率をコミュニティー全体で合算して表示する。
このように、本発明の資源表示システムは、消費計測装置と表示装置とを備える資源表示システムであり、建物の設備情報を記憶する建築時サーバと、資源消費量を記憶する運用時サーバと、類似する設備情報を有する他の建物の資源消費量の傾向から当該建物の資源消費量を予測する建築時予測手段と、当該建物の資源消費量の履歴から当該建物の資源消費量を予測する運用時予測手段と、を備えるとともに、建築時予測手段又は前記運用時予測手段のいずれか一方によって予測された資源消費量に基づいて制約量が設定される。
したがって、実際には制限されることのない資源消費を、仮想的に制限することで、ユーザに直接的に省資源を意識づけることができる。
また、建築時サーバには家族構成の情報が記憶されており、建築時予測手段は当該建物の設備情報及び家族構成の情報に基づいて資源消費量を予測することで、より正確に資源消費量を予測できるようになる。
さらに、建築時サーバには家族構成の情報が記憶されており、表示装置は制約量を家族構成の情報ごとに表示することで、ユーザに身近でわかりやすい形式によって情報を提示するこため、ユーザに飽きられることなく省資源を意識づけることができる。
そして、資源消費量の予測値から実測値を減算して省資源量を算定する省資源効果算定手段を備えるとともに、省資源量にはあらかじめ省資源目標値が設定されており、表示装置は省資源目標値に対する省資源量の達成率を表示する。
したがって、ユーザの省資源における到達段階を明確に示して、省資源の動機付けとすることができる。
また、表示装置は省資源量又は省資源量の達成率をコミュニティー全体で合算して表示することで、コミュニティー全体で大きな効果を示して、省資源の動機付けとすることができる。
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図2を用いて本発明の資源表示システムSの全体構成を説明する。
なお、本発明における資源とは、主として電力エネルギー、ガスエネルギーなどのエネルギー資源をいうが、この他にも上水道から供給された水などの資源も含む広い概念として定義される。
本発明の資源表示システムSは、図2に示すように、複数の建物10,10a,10b,10c・・・と、これらを連繋するネットワーク20と、運用時サーバ30と、建築時サーバ40と、を備えて構成されている。
以下、略同一の構成を有する建物10,10a,10b,10c,・・・を代表して建物10の構成について説明する。
この建物10には、建物の設備情報や運用情報などを表示する表示装置11と、ネットワーク20に対する通信を制御する通信部12、演算処理を実行するCPUである処理部13、運用時サーバ30や建築時サーバ40などから受け取った情報を建物10側で記憶する記憶部14、などによって構成されるマイクロコンピュータと、エアコン151や冷蔵庫152やこたつ153などの資源消費機器による資源消費量を計測する消費計測装置150と、太陽光発電パネル161などのエネルギー生産装置によるエネルギー生産量を計測する生産計測装置160と、エネルギー生産装置によって生産されたエネルギーや電力事業者やガス事業者などから購入したエネルギー資源や水道事業者から購入した水などを蓄積する蓄積装置171と、この蓄積装置171に蓄積されているエネルギーや資源の蓄積量を計測する蓄積計測装置170と、を備えている。
この表示装置11は、建物10内において資源消費機器のユーザに対して、建物の設備情報や運用情報などの資源に関する情報を提示するためのもので、テレビやパソコンのモニタでもよいし、専用のものを用意してもよいし、建物10内で持ち運べる携帯性を有するものであってもよい。
また、この表示装置11の表示面110には、図4に示すように、資源消費を説明するグラフ欄111、建物10の見取図などが表示される間取欄112、家族構成の情報などのお客様基本情報欄113、資源消費量やエネルギー生産量などの履歴が表示される年間データ欄114、ユーザに対して省資源についてとるべき行動を指示するヒント欄115、などが配置されている。
そして、表示面110のグラフ欄111には、図5に示すように、建物平面図50が示されており、建物の情報としてのそれぞれの部屋51,52,53,54ごとに、電気使用量61,62,63,64が表示されている。
例えば、この図5では、それぞれの電気使用量61,62,63,64を円形で示し、使用量の絶対値を径の大小で示すとともに、色合いや濃淡によって示すことで、一見してわかりやすい形式によって使用量を説明している。
なお、この部屋51,52,53,54ごとの電気使用量61,62,63,64は必ずしも一度に表示されるものでなくてもよく、例えば間取欄112の1つの部屋51をクリックすることで、クリックした部屋51のみの電気使用量61を表示するものであってもよい。
さらに、図示しないが、資源消費量は、後述するように、父親、母親、兄、弟、祖父、祖母などの家族構成の情報ごとに表示されるものであってもよい。加えて、上記した建物の情報ごとの表示とこの家族構成の情報ごとの表示とが組み合わされて一度に表示されるものであってもよい。
また、グラフ欄111に表示される項目としては、上記の資源消費量だけでなく、エネルギー生産量や、資源蓄積量や、建物10で消費しているエネルギー資源のうちどれくらいの割合をエネルギー生産装置によって自給しているのかを示す自立率(自給率)などを示すこともできる。
そして、図示しないが、資源消費量やエネルギー生産量や資源蓄積量は、建物10単体ではなくて近隣の建物10a,10b,10cなどを含む地域社会としてのコミュニティー全体において、ある程度まとまった量を合算して表示されるものであってもよい。
加えて、上記のようなコミュニティー全体の合算表示だけでなく、コミュニティー全体に対する、ある1つの建物10の貢献割合などが表示されるものであってもよい。
また、本実施の形態の資源消費機器としてのエアコン151、冷蔵庫152、こたつ153には後述するように総使用量に一定の制約がかけられており、それ以上に消費すると自動的に警告されるか、又は自動的に停止されるように形成されている。
この場合、冷蔵庫152などの停止することが許されない資源消費機器は警告するようにし、停止してもよいエアコン151やこたつ153は停止するように、機器ごとに異なる設定がされてもよい。
また、本実施の形態のネットワーク20は、建物10,・・・と運用時サーバ30や建築時サーバ40などを相互に連繋して、運用情報や建物情報などを集計又は配信するために用いる連携網であり、いわゆるインターネットやPLCなどを含むものである。
運用時サーバ30は、ネットワークを経由して運用情報を集計・記憶して一元的に管理するために用いるファイルサーバであり、クライアント側(建物側)からの要求に応じて、記憶した運用情報を提供する。
この運用情報としては、資源消費機器による資源消費量、エネルギー生産装置によるエネルギー生産量、蓄積装置171によるエネルギーや資源の蓄積量、周囲の状況を説明する環境情報がある。
具体的には、資源消費量として電力消費量、ガス消費量、水道消費量などがあり、エネルギー生産量として発電量や発熱量があり、蓄積量として蓄電量や貯水量や貯湯量などがあり、環境情報として温度、湿度、風向、風速、日射量などがある。
そして、本実施の形態の運用時サーバ30は、後述するように、運用時予測手段M2を備えており、自己が有する運用情報に基づいてこれらを統計的に処理することで運用段階の資源消費量を予測する機能を有している。
一方、建築時サーバ40は、ネットワークを経由して建物の設備情報を集計・記憶して一元的に管理するために用いるファイルサーバであり、クライアント側(建物側)からの要求に応じて、記憶した建物の情報を提供する。
この建物の設備情報としては、建物10の使用建材情報、建物10の間取情報、建物10が有する設備機器情報、建物10の立地情報、建物10の性能情報、がある。
具体的には、使用建材情報として壁の材質・厚み、床の材質・厚み、屋根の材質・厚み、断熱材の材質・厚みなどがあり、間取情報として階数、部屋の位置、部屋の広さ、躯体の構造、壁の面積、床の面積、屋根の面積、開口の面積、断熱材の面積、などがあり、設備機器情報として空調設備の構成、照明器具の構成、などがあり、立地情報として緯度、経度、平均気温、平均降雨量、平均日射量などがあり、性能情報として断熱性、気密性、開口の種類などがある。
加えて、この建築時サーバ40には、上記した建物の設備情報の他に、家族構成の情報が記憶されている。
この家族構成の情報としては、父、母、兄、弟、祖父、祖母などの属性、それぞれの年齢、身長、体重などの身体的特徴、個人ごとの運用情報と組み合わされた過去の消費履歴、家族全体の人数などがある。
なお、この家族構成の情報や環境情報のように運用段階で経時的に変化していく情報に対応するために、建物10内において建築時サーバ40や運用時サーバ30に登録された情報をユーザが直接に入力・変更できるユーザ変更手段を備えていることが好ましい。
そして、本実施の形態の建築時サーバ40は、後述するように、建築時予測手段M1を備えており、建物の設備情報や家族構成の情報に基づいて、シミュレーションや統計処理によって、建物の建築時(建築後すぐ)や運用段階の初期における資源消費量を予測する機能を有している。
次に、本実施の形態の資源表示システムSによって生活継続時間を算定する場合の建築時予測手段M1、運用時予測手段M2、生活継続時間算定手段M3の処理手順を、図1,3を用いて説明する。
なお、これらの手段は、図2に示す建築時サーバ40や運用時サーバ30や建物10内に配置された処理部13を中心とするマイクロコンピュータによって実行される。
まず、図3を用いて処理全体の流れを説明する。
はじめに、建物10内のマイクロコンピュータは、ネットワーク20を通じて、運用時サーバ30から運用時予測手段M2によって予測された資源消費量の予測値を取得し、建築時サーバ40から建築時予測手段M1によって予測された資源消費量の予測値を取得する(ステップS1)。
次に、運用段階に応じて、上記した2つの予測値に重み付けをして、資源消費量の総合的な予測値を算定する(ステップS2)。例えば、運用の初期段階では建築時予測手段M1の重みを大きく運用時予測手段M2の重みを小さくし、運用の中期段階以降は運用時予測手段M2のみによって算定する方法などが考えられる。
そして、生活継続時間算定手段M3は、予測された資源消費量の総合的な予測値と残存する資源蓄積量とを比較して、これらに基づいて現状の消費生活を維持しつつ継続できる生活継続時間を算定する(ステップS3)。
例えば、簡易な方法として、残存する資源蓄積量の値を資源消費量の予測値の時間平均値で割ることによって制約量としての生活継続時間を計算することができる。
最後に、算定された制約量としての生活継続時間を、建物の情報や家族構成の情報ごとに表示装置11に表示して処理を終了する(ステップS4)。
なお、制約量としては、上記した生活継続時間でなくても、単純に資源消費機器の総使用量を統計的な平均値などに制限するものであってもよいし、生活継続時間を24時間などの一定値に設定して許容できる時間当たりの使用量を逆算するようにしてもよいし、それぞれの値に一定の割合を乗じたものであってもよい。
上記した建築時予測手段M1は、建築時サーバ40に記憶された建物の設備情報や、これとリンクしている運用時サーバ30に記憶された運用情報などを用いて、類似する建物の設備情報を有する他の建物群の資源消費量から統計的に建物10のエネルギー性能を推定したり、構造的な情報や設備の情報に基づいてシミュレーション計算によって建物10の資源消費量を推定したりすることができる。
なお、ここにおいて、建物の設備情報が類似するとは、建物の設備情報を構成する要素である使用建材情報、間取情報、設備機器情報、立地情報、性能情報などの各項目についての共通点が多いことや、各項目の値が近いことをいうものとする。
また、運用時予測手段M2は、運用時サーバ30に記憶された運用情報としての資源消費量の履歴情報や、これとリンクしている建築時サーバ40に記憶された建物の設備情報などを用いて、当該建物10の履歴から統計的に資源消費量を推定することができる。
なお、上記においては、資源消費量を推定する場合について説明したが、資源蓄積量やエネルギー生産量なども、略同様の手法によって推定できる。
そして、運用段階に応じた2つの予測値の重み付けは、運用期間のみを考慮するものであってもよいし、例えば、途中で建物設備を追加した場合などには追加した建物設備にかかる資源消費量部分のみは建築時予測手段M1で予測するようにすることもできる。
また、例えば、資源として水(上水)を想定した場合には、設計段階では、建築時予測手段M1において、設備との組み合わせに基づいて使用可能水量を設定し、使用設備の優先順位を付けておくことが好ましい。
このようにしておくことで、運用段階では、蓄積装置としての貯水タンク内の水の残量を表示するとともに、その残量で使用可能な設備を表示するように構成することができる。この場合には、システムの物理的な構成としては残量センサーを付加すればよく、それ以外の処理は手動で実行することができる。
次に、本実施の形態の資源表示システムSの作用について説明する。
このように、本実施の形態の資源表示システムSは、建物の設備情報を記憶する建築時サーバ40と、資源消費量を記憶する運用時サーバ30と、類似する設備情報を有する他の建物の資源消費量の傾向から当該建物10の資源消費量を予測する建築時予測手段M1と、当該建物10の資源消費量の履歴から当該建物10の資源消費量を予測する運用時予測手段M2と、を備えるとともに、建築時予測手段M1又は前記運用時予測手段M2のいずれか一方によって予測された資源消費量に基づいて制約量が設定される。
したがって、実際には制限されることのない資源消費を、仮想的に制限することで、ユーザの資源を長持ちさせようとする意識を高めて、ユーザに直接的に省資源を意識づけることができる。
つまり、仮想的であるとはいえ、現状の消費を続けることができる生活継続時間などの制約量を示すことで、ユーザにある種の強迫観念を抱かせるようにすれば、省資源をより切実に意識させる効果がある。
そして、建築時予測手段M1は、建物の設備情報及び家族構成の情報に基づいて建物のエネルギー性能を予測することで、より正確に建物のエネルギー性能を予測できるようになる。
すなわち、建物自体の構造が同じでも、ユーザの特性ごとに資源消費の傾向は異なるため、ユーザの特性として家族構成の情報を考慮することで、より正確に建物のエネルギー性能を予測できる。
また、エアコン151や冷蔵庫152などの資源消費機器による資源消費量の合計は、蓄積装置171の容量以下に制限されることで、実際には制限されることのない資源消費を仮想的に制限して、ユーザに直接的に省資源を意識づけることができる。
つまり、資源消費量の合計が、蓄積装置171の容量を超えても、通常は電力事業者から売電を購入することで消費は継続できるが、これでは省資源を動機付けることは難しい。
そこで、実際には制限のない消費活動を強制的に制限することで、省資源を動機付けることが考えられる。
この場合には、蓄積装置171の残量などに合わせて設定することで、ユーザにとって経済的な負担となる電力事業者から売電を購入するタイミングと同じタイミングで消費を制限できるため、わかりやすくかつ合理的に省資源を動機付けることができる。
また、資源消費量、エネルギー生産量、資源蓄積量などを記憶する運用時サーバ30と、建物10の情報を記憶する建築時サーバ40と、を備え、表示装置11はネットワーク20経由で取得した資源消費量、エネルギー生産量又は資源蓄積量をネットワーク20経由で取得した個別の建物の情報ごとに項目を分けて表示する。
したがって、ユーザに身近でわかりやすい形式によって情報を提示することで、ユーザに飽きられることなく省資源を意識づけることができる。
つまり、建物の間取りごとに資源消費量を表示したり、建物の設備ごとに資源消費量を表示したりすることで、より詳細に資源消費活動を認識できれば、これに応じてユーザの省エネ行動もいっそう詳細に実行されることが期待される。
また、実際にユーザ自身が居住する建物10の情報に応じて資源消費量等が表示されるようになれば、ユーザにとってより身近なものとして受け入れられるようになって、省資源意識を高めて資源消費を抑制できる。
例えば、エアコン151をつけたまま睡眠することで寝室の資源消費量が極端に大きくなれば、寝室で睡眠しているユーザ個人の責任が明確になるため、省資源を動機付けることができる。
また、建築時サーバ40には、家族構成の情報が記憶され、表示装置11は資源消費量とエネルギー生産量とを家族構成の情報ごとに表示することで、ユーザにいっそう身近でわかりやすい形式によって情報を提示することで、ユーザに飽きられることなく省資源を意識づけることができる。
例えば、子供が産まれることによってどれだけエネルギー消費が増えた、父親が睡眠するとエネルギー消費が減った、などのように、より身近な情報としてユーザに意識づけできれば、より省資源意識が高まる。この場合、資源表示システムSは、建築時サーバ40に登録された家族構成の情報をユーザが入力・変更できるユーザ変更手段を備えていることが好ましい。
そして、表示装置11は、資源消費量やエネルギー生産量や資源蓄積量をコミュニティー全体で合算して表示することで、コミュニティー全体で大きな効果を示して、省資源の動機付けとすることができる。
つまり、省資源効果の小さい省エネ行動を実行しても、1つの建物10のみでは省資源効果を実感することは難しいが、これをある程度の数まとめて合計すれば、効果が大きくなるため実感しやすくなる。
また、資源として水を想定した場合には、設計段階で使用可能水量を設定し、使用設備の優先順位を付けておいて、運用段階で水の残量を表示するとともに、その残量で使用可能な設備を表示する。
したがって、水の確保が特に重要となる場合(例えば、自立生活をする場合)には、確保した水が何にどれだけ使われるかを使用者に伝えることができるため、自立生活の継続時間などをわかりやすい形式で知ることができる。
以下、前記実施の形態とは別の形態の資源表示システムS1について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
まず、構成については、図2に示した前記実施の形態の構成と略同様であるから説明を省略する。
そして、本実施例の資源表示システムS1は、資源消費量、エネルギー生産量、資源蓄積量などに基づいて、省資源量を算定する省エネ効果算定手段M4を備えている。
この省エネ効果算定手段M4は、運用時サーバ30、建築時サーバ40、ネットワーク20、建物10内の通信部12、処理部13、記憶部14、消費計測装置150、生産計測装置160などによって実行される。
そして、省エネ効果算定手段M4は、省資源量として、建築時予測手段M1や運用時予測手段M2によって予測された資源消費量の総合的な予測値から、当該建物10内の実際の資源消費量を差し引く(減算する)ことで、省資源量を計算する。
さらに、この省資源量には、あらかじめ基準となる省資源目標値が設定されている。この省資源目標値は、当該建物10内の資源消費の履歴に基づいて算定したり、他の建物における資源消費量の統計的な平均値を用いたり、行政によって策定された目標値を用いたりして設定される。
そして、算定された省資源量や、省資源目標値に対する省資源量の達成率は、表示装置11のグラフ欄111に表示される。
なお、省資源量又は省資源量の達成率は、コミュニティー全体においてある程度まとまった量を合算して表示されるものであってもよい。
次に、作用について説明する。
本実施例の資源表示システムS1は、省資源量を算定する省資源効果算定手段M4を備えるとともに、省資源量にはあらかじめ省資源目標値が設定されており、表示装置11は省資源目標値に対する省資源量の達成率を表示することで、ユーザの省資源における到達段階を明確に示して、省資源の動機付けとすることができる。
そして、表示装置11は、省資源量又は省資源量の達成率をコミュニティー全体で合算して表示することで、コミュニティー全体で大きな効果を示して、省資源の動機付けとすることができる。
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態と略同様であるため説明を省略する。
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態又は実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
例えば、前記実施の形態では、運用時サーバ30と建築時サーバ40はハードウェア構成として別々に設けられるとして説明したが、これに限定されるものではなく、ハードウェア構成として単一の装置であってもよい。
また、前記実施の形態では、生活継続時間は建物10全体で1つの値として算定される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、生活継続時間は資源消費機器ごとに算定されるものであってもよい。
本発明の最良の実施の形態の資源表示システムの機能を説明する機能ブロック図である。 本発明の最良の実施の形態の資源表示システムの構成を説明する構成ブロック図である。 生活継続時間を算定する流れを説明したフローチャートである。 資源表示システムの表示装置の表示画面の構成を説明する正面図である。 図4のグラフ欄の構成を拡大して説明する正面図である。
符号の説明
S,S1 資源表示システム
M1 建築時予測手段
M2 運用時予測手段
M3 生活継続時間算定手段
M4 省資源効果算定手段
10 建物
11 表示装置
110 表示面
111 グラフ欄
112 間取欄
113 お客様基本情報欄
150 消費計測装置
151 エアコン(資源消費機器)
152 冷蔵庫(資源消費機器)
153 こたつ(資源消費機器)
160 生産計測装置
161 太陽光発電パネル
170 蓄積計測装置
171 蓄積装置
20 ネットワーク
30 運用時サーバ
40 建築時サーバ
50 建物平面図
51,52,53,54 部屋
61,62,63,64 電気使用量

Claims (2)

  1. 建物の資源消費機器による資源消費量を計測する消費計測装置と、前記資源消費量を表示する表示装置と、を備える資源表示システムであって、
    建築時の建物の断熱性能を含む設備情報をネットワーク経由で取得して記憶する建築時サーバと、計測された前記資源消費量をネットワーク経由で取得して記憶する運用時サーバと、
    前記建築時サーバに記憶された類似する設備情報を有する他の建物の資源消費量の傾向から当該建物の資源消費量を予測する建築時予測手段と、前記運用時サーバに記憶された当該建物の資源消費量の履歴から当該建物の資源消費量を予測する運用時予測手段と、を備えるとともに、
    前記建築時予測手段及び前記運用時予測手段によって予測された資源消費量に基づいて、制約量としての生活継続時間が設定されるとともに、
    運用の初期段階においては、前記建築時予測手段の重みを大きくするとともに、前記運用時予測手段の重みを小さくして資源消費量を予測し、運用の中期段階以降においては、前記運用時予測手段のみで資源消費量を予測することを特徴とする資源表示システム。
  2. 前記建築時サーバには、当該建物の居住者の家族構成の情報が記憶されており、前記建築時予測手段は、当該建物の設備情報及び前記家族構成の情報に基づいて資源消費量を予測することを特徴とする請求項1に記載の資源表示システム。
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