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技術 エネルギー管理装置、およびエネルギー管理システム

出願人 パナソニックIPマネジメント株式会社
発明者 三瀬農士竹原清隆徳永吉彦
出願日 2011年4月21日 (9年2ヶ月経過) 出願番号 2011-094917
公開日 2012年11月15日 (7年7ヶ月経過) 公開番号 2012-226643
状態 特許登録済
技術分野 特定用途計算機 伝票、表計算処理
主要キーワード 削減情報 外気温度データ 平均湿度 調理設備 全点灯制御 設備属性 世帯人数 使用エネルギー
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (19)

課題

省エネ制御と非省エネ制御とのいずれか一方のみを行った場合でも、省エネ制御による省エネ効果導出できるエネルギー管理装置、およびエネルギー管理システムを提供する。

解決手段

エネルギー管理装置1は、1乃至複数の省エネ制御アルゴリズムを格納したアルゴリズム記憶部1bと、選択された省エネ制御アルゴリズムを実行して被制御機器2の動作を制御する制御部1cと、省エネ制御アルゴリズムの実行による使用エネルギー削減量の導出に用いる削減情報を、省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応させて記憶するデータ記憶部1eと、制御部1cが省エネ制御アルゴリズムを実行して被制御機器2の動作を制御した場合、削減情報に基づいて、この省エネ制御アルゴリズムの実行による使用エネルギーの削減量を推定する推定部1dと、推定部1dの推定結果を出力するネットワーク通信部1aとを備える。

概要

背景

従来、集合住宅の各住戸一戸建て住宅オフィス等において、ヒータクーラ照明器具等の被制御機器使用電力量使用エネルギー)を減少させるために、省エネルギー(以降、省エネ略称する)制御を行うシステムがある(例えば、特許文献1〜3参照)。

概要

省エネ制御と非省エネ制御とのいずれか一方のみを行った場合でも、省エネ制御による省エネ効果導出できるエネルギー管理装置、およびエネルギー管理システムを提供する。 エネルギー管理装置1は、1乃至複数の省エネ制御アルゴリズムを格納したアルゴリズム記憶部1bと、選択された省エネ制御アルゴリズムを実行して被制御機器2の動作を制御する制御部1cと、省エネ制御アルゴリズムの実行による使用エネルギーの削減量の導出に用いる削減情報を、省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応させて記憶するデータ記憶部1eと、制御部1cが省エネ制御アルゴリズムを実行して被制御機器2の動作を制御した場合、削減情報に基づいて、この省エネ制御アルゴリズムの実行による使用エネルギーの削減量を推定する推定部1dと、推定部1dの推定結果を出力するネットワーク通信部1aとを備える。

目的

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、省エネ制御と非省エネ制御とのいずれか一方のみを行った場合でも、省エネ制御による省エネ効果を導出できるエネルギー管理装置、およびエネルギー管理システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

使用エネルギーを削減する方向に被制御機器の動作を制御する1乃至複数の省エネ制御アルゴリズムを格納したアルゴリズム記憶部と、選択された前記省エネ制御アルゴリズムを実行して前記被制御機器の動作を制御する制御部と、前記省エネ制御アルゴリズムの実行による前記使用エネルギーの削減量導出に用いる削減情報を、前記省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応させて記憶するデータ記憶部と、前記制御部が前記省エネ制御アルゴリズムを実行して前記被制御機器の動作を制御した場合、前記削減情報に基づいて、この省エネ制御アルゴリズムの実行による前記使用エネルギーの削減量を推定する推定部と、前記推定部の推定結果を出力する出力部とを備えることを特徴とするエネルギー管理装置

請求項2

前記推定部は、前記省エネ制御アルゴリズムを継続して実行した期間である実行継続期間を検知し、この検知した実行継続期間と前記削減情報とに基づいて、前記使用エネルギーの削減量を推定することを特徴とする請求項1記載のエネルギー管理装置。

請求項3

前記推定部は、前記実行継続期間の時間長さが下限値以上である場合、前記実行継続期間における前記使用エネルギーの削減量を推定し、前記実行継続期間の時間長さが前記下限値未満である場合、前記実行継続期間における前記使用エネルギーの削減量を推定しないことを特徴とする請求項2記載のエネルギー管理装置。

請求項4

前記制御部が前記省エネ制御アルゴリズムを実行する前後における前記被制御機器の使用エネルギーの計測結果に基づいて、前記実行した省エネ制御アルゴリズムに対応して前記データ記憶部に記憶されている前記削減情報を更新する更新部を備えることを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載のエネルギー管理装置。

請求項5

周囲環境に関する環境情報を取得する環境情報取得部を備え、前記データ記憶部は、前記省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応する前記削減情報を、前記周囲の環境毎に記憶し、前記推定部は、前記環境情報取得部が取得した前記環境情報に対応する前記削減情報に基づいて、前記使用エネルギーの削減量を推定することを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載のエネルギー管理装置。

請求項6

時期に関する時期情報を取得する時期情報取得部を備え、前記データ記憶部は、前記省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応する前記削減情報を、前記時期毎に記憶し、前記推定部は、前記時期情報取得部が取得した前記時期情報に対応する前記削減情報に基づいて、前記使用エネルギーの削減量を推定することを特徴とする請求項1乃至5いずれか記載のエネルギー管理装置。

請求項7

使用エネルギーを削減する方向に被制御機器の動作を制御する1乃至複数の省エネ制御アルゴリズムを格納したアルゴリズム記憶部、選択された前記省エネ制御アルゴリズムを実行して前記被制御機器の動作を制御する制御部、前記省エネ制御アルゴリズムの実行による前記使用エネルギーの削減量の導出に用いる削減情報を、前記省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応させて記憶するデータ記憶部、前記制御部が前記省エネ制御アルゴリズムを実行して前記被制御機器の動作を制御した場合、前記削減情報に基づいて、この省エネ制御アルゴリズムの実行による前記使用エネルギーの削減量を推定する推定部、前記推定部の推定結果を出力する出力部を具備する複数のエネルギー管理装置と、前記エネルギー管理装置のそれぞれに通信可能に構成されるセンターサーバとを備えることを特徴とするエネルギー管理システム

請求項8

前記エネルギー管理装置のそれぞれは、前記省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応させて前記データ記憶部に記憶している前記削減情報を前記センターサーバへ送信し、前記センターサーバは、前記エネルギー管理装置のそれぞれから受信した前記削減情報を、前記省エネ制御アルゴリズム毎に統計処理し、前記エネルギー管理装置のそれぞれは、前記センターサーバから取得した前記統計処理後の前記削減情報に基づいて、前記データ記憶部に記憶されている前記削減情報を更新することを特徴とする請求項7記載のエネルギー管理システム。

請求項9

前記センターサーバは、前記エネルギー管理装置のそれぞれから受信した前記削減情報を、前記エネルギー管理装置のそれぞれに付与された属性に基づいて統計処理し、前記エネルギー管理装置のそれぞれは、自己に付与された属性に対応する前記統計処理後の前記削減情報を前記センターサーバから取得することを特徴とする請求項7または8記載のエネルギー管理システム。

技術分野

0001

本発明は、省エネルギー制御を行うエネルギー管理装置、およびエネルギー管理システムに関するものである。

背景技術

0002

従来、集合住宅の各住戸一戸建て住宅オフィス等において、ヒータクーラ照明器具等の被制御機器使用電力量使用エネルギー)を減少させるために、省エネルギー(以降、省エネ略称する)制御を行うシステムがある(例えば、特許文献1〜3参照)。

先行技術

0003

特開2011−58753号公報
特開2009−115359号公報
特開平9−217953号公報

発明が解決しようとする課題

0004

従来から様々な省エネ制御が行われているが、省エネ制御の価値を訴えて、ユーザの省エネ行動を促進するためには、省エネ制御による省エネ効果をユーザに知らせることが必要である。一般に、省エネ制御の効果を導出するためには、省エネ制御を行ったときの使用エネルギーと省エネ制御を行わなかったときの使用エネルギーとの両データが必要である。

0005

しかしながら、現実的に、省エネ制御を行った場合には、省エネ制御時の使用エネルギーを計測できるが、非省エネ制御時の使用エネルギーを計測することはできない。また、非省エネ制御を行った場合には、非省エネ制御時の使用エネルギーを計測できるが、省エネ制御時の使用エネルギーを計測することはできない。

0006

すなわち、省エネ制御と非省エネ制御とのいずれか一方のみを行った場合には、省エネ制御による省エネ効果を導出できないという課題があった。

0007

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、省エネ制御と非省エネ制御とのいずれか一方のみを行った場合でも、省エネ制御による省エネ効果を導出できるエネルギー管理装置、およびエネルギー管理システムを提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

本発明のエネルギー管理装置は、使用エネルギーを削減する方向に被制御機器の動作を制御する1乃至複数の省エネ制御アルゴリズムを格納したアルゴリズム記憶部と、選択された前記省エネ制御アルゴリズムを実行して前記被制御機器の動作を制御する制御部と、前記省エネ制御アルゴリズムの実行による前記使用エネルギーの削減量の導出に用いる削減情報を、前記省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応させて記憶するデータ記憶部と、前記制御部が前記省エネ制御アルゴリズムを実行して前記被制御機器の動作を制御した場合、前記削減情報に基づいて、この省エネ制御アルゴリズムの実行による前記使用エネルギーの削減量を推定する推定部と、前記推定部の推定結果を出力する出力部とを備えることを特徴とする。

0009

この発明において、前記推定部は、前記省エネ制御アルゴリズムを継続して実行した期間である実行継続期間を検知し、この検知した実行継続期間と前記削減情報とに基づいて、前記使用エネルギーの削減量を推定することが好ましい。

0010

この発明において、前記推定部は、前記実行継続期間の時間長さが下限値以上である場合、前記実行継続期間における前記使用エネルギーの削減量を推定し、前記実行継続期間の時間長さが前記下限値未満である場合、前記実行継続期間における前記使用エネルギーの削減量を推定しないことが好ましい。

0011

この発明において、前記制御部が前記省エネ制御アルゴリズムを実行する前後における前記被制御機器の使用エネルギーの計測結果に基づいて、前記実行した省エネ制御アルゴリズムに対応して前記データ記憶部に記憶されている前記削減情報を更新する更新部を備えることが好ましい。

0012

この発明において、周囲環境に関する環境情報を取得する環境情報取得部を備え、前記データ記憶部は、前記省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応する前記削減情報を、前記周囲の環境毎に記憶し、前記推定部は、前記環境情報取得部が取得した前記環境情報に対応する前記削減情報に基づいて、前記使用エネルギーの削減量を推定することが好ましい。

0013

この発明において、時期に関する時期情報を取得する時期情報取得部を備え、前記データ記憶部は、前記省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応する前記削減情報を、前記時期毎に記憶し、前記推定部は、前記時期情報取得部が取得した前記時期情報に対応する前記削減情報に基づいて、前記使用エネルギーの削減量を推定することが好ましい。

0014

本発明のエネルギー管理システムは、使用エネルギーを削減する方向に被制御機器の動作を制御する1乃至複数の省エネ制御アルゴリズムを格納したアルゴリズム記憶部、選択された前記省エネ制御アルゴリズムを実行して前記被制御機器の動作を制御する制御部、前記省エネ制御アルゴリズムの実行による前記使用エネルギーの削減量の導出に用いる削減情報を、前記省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応させて記憶するデータ記憶部、前記制御部が前記省エネ制御アルゴリズムを実行して前記被制御機器の動作を制御した場合、前記削減情報に基づいて、この省エネ制御アルゴリズムの実行による前記使用エネルギーの削減量を推定する推定部、前記推定部の推定結果を出力する出力部を具備する複数のエネルギー管理装置と、前記エネルギー管理装置のそれぞれに通信可能に構成されるセンターサーバとを備えることを特徴とする。

0015

この発明において、前記エネルギー管理装置のそれぞれは、前記省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応させて前記データ記憶部に記憶している前記削減情報を前記センターサーバへ送信し、前記センターサーバは、前記エネルギー管理装置のそれぞれから受信した前記削減情報を、前記省エネ制御アルゴリズム毎に統計処理し、前記エネルギー管理装置のそれぞれは、前記センターサーバから取得した前記統計処理後の前記削減情報に基づいて、前記データ記憶部に記憶されている前記削減情報を更新することが好ましい。

0016

この発明において、前記センターサーバは、前記エネルギー管理装置のそれぞれから受信した前記削減情報を、前記エネルギー管理装置のそれぞれに付与された属性に基づいて統計処理し、前記エネルギー管理装置のそれぞれは、自己に付与された属性に対応する前記統計処理後の前記削減情報を前記センターサーバから取得することが好ましい。

発明の効果

0017

以上説明したように、本発明では、省エネ制御と非省エネ制御とのいずれか一方のみを行った場合でも、省エネ制御による省エネ効果を導出できるという効果がある。

図面の簡単な説明

0018

実施形態1のエネルギー管理システムを示すブロック図である。
同上の省エネ効果の推定、表示処理を示すフローチャート図である。
同上の削減情報を示すテーブル図である。
実施形態2のエネルギー管理システムを示すブロック図である。
同上の省エネ効果の推定、表示処理を示すフローチャート図である。
同上の省エネ制御アルゴリズムの実行状況を示す図である。
実施形態3の省エネ効果の推定、表示処理を示すフローチャート図である。
同上の削減情報を示すテーブル図である。
同上のシーン制御アルゴリズムの実行状況を示す図である。
実施形態4の省エネ制御アルゴリズムの実行状況を示す図である。
実施形態5のエネルギー管理システムを示すブロック図である。
同上の削減情報の更新処理を示すフローチャート図である。
同上の標準削減情報の更新処理を示すフローチャート図である。
実施形態6のエネルギー管理システムを示すブロック図である。
同上の削減情報を示すテーブル図である。
同上の削減情報を示すグラフ図である。
同上の別の削減情報を示すテーブル図である。
同上の別の削減情報を示すテーブル図である。

実施例

0019

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

0020

(実施形態1)
図1は、本実施形態のエネルギー管理装置1を用いたエネルギー管理システムの構成を示し、エネルギー管理装置1と複数の被制御機器2とが制御線L1を介して互いに接続されており、エネルギー管理装置1は、被制御機器2の各々の動作を制御する。なお、被制御機器2は電気機器であり、被制御機器2の使用電力量が使用エネルギーに相当する。

0021

エネルギー管理装置1は、宅内ネットワークNT1に接続されており、この宅内ネットワークNT1には、例えばパーソナルコンピュータで構成される操作端末3が接続されている。操作端末3は、キーボードマウス等の操作部3aと、液晶画面等の表示部3bとを備えており、ユーザによって操作される。

0022

被制御機器2は、照明器具、空調機器等であり、図示しない電力線を介して供給される電力によって動作し、エネルギー管理装置1から制御線L1を介して送信される制御信号によって、動作を制御される。

0023

そして、エネルギー管理装置1は、ネットワーク通信部1aと、アルゴリズム記憶部1bと、制御部1cと、推定部1dと、データ記憶部1eと、制御信号送信部1fとを備える。ネットワーク通信部1aは、宅内ネットワークNT1との間で情報授受を行うインターフェース機能を有しており、本発明の出力部に相当する。

0024

アルゴリズム記憶部1bは、被制御機器2の動作を制御するための制御アルゴリズムを、プログラムの形態で複数格納しており、制御アルゴリズムには、通常制御アルゴリズムと、省エネ制御アルゴリズムとの2種類がある。

0025

通常制御アルゴリズムは、ユーザの快適性が向上する方向に被制御機器2を制御する制御パターンである。通常制御アルゴリズムは、例えば、照明器具の全点灯制御、空調機器の冷房時における目標温度を低く設定する強冷房制御暖房時における目標温度を高く設定する強暖房制御、空調機器を連続運転する連続運転制御等が挙げられる。この通常制御アルゴリズムは、省エネ制御アルゴリズムに比べて使用電力量が大きい制御パターンであり、非省エネ制御である。

0026

省エネ制御アルゴリズムは、使用電力量を削減する方向に被制御機器2の動作を制御する制御パターンである。省エネ制御アルゴリズムは、例えば、照明器具の調光レベルを低く設定する調光制御、空調機器の冷房時における目標温度を高く設定する弱冷房制御、暖房時における目標温度を低く設定する弱暖房制御、空調機器を間欠運転する間欠運転制御等が挙げられる。この省エネ制御アルゴリズムは、通常制御アルゴリズムに比べて使用電力量が小さい制御パターンであり、省エネ制御である
制御部1cは、ネットワーク通信部1aを介して、操作端末3から後述するアルゴリズム選択情報を受信し、このアルゴリズム選択情報に基づいて、実行するアルゴリズムを選択する。そして、制御部1cは、選択した制御アルゴリズムをアルゴリズム記憶部1bから読み出し、この制御アルゴリズムを実行することによって、制御対象の被制御機器2を制御する制御信号を作成する。

0027

そして、制御信号送信部1fは、制御部1cが作成した制御信号を制御線L1に送出し、制御対象の被制御機器2へ制御信号を送信する。自己宛の制御信号を受信した被制御機器2は、制御信号の内容にしたがって動作する。

0028

このような構成のエネルギー管理システムにおいて、エネルギー管理装置1が省エネ制御アルゴリズムを実行した場合、実行した省エネ制御アルゴリズムによる省エネ効果を推定し、操作端末3の表示部3bに省エネ効果を表示する。以下、この省エネ効果の推定、表示処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。

0029

まず、ユーザが、操作端末3の操作部3aを操作して、複数の省エネ制御アルゴリズムから、所望の省エネ制御アルゴリズムを選択し、操作端末3は、この選択結果をアルゴリズム選択情報としてエネルギー管理装置1へ送信する。エネルギー管理装置1の制御部1cは、受信したアルゴリズム選択情報に基づいて選択した省エネ制御アルゴリズムを実行し、被制御機器2の動作を制御する。そして、エネルギー管理装置1の推定部1dは、制御部1cが実行している省エネ制御アルゴリズムを、効果推定対象の省エネ制御アルゴリズムに決定する(S1)。

0030

次に、推定部1dは、データ記憶部1eを参照して、省エネ制御アルゴリズムの実行による使用電力量の削減量(省エネ効果)を導出する。データ記憶部1eには、省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応する削減情報を、図3に示すテーブルTB1に予め格納している。具体的に、テーブルTB1は、省エネ制御アルゴリズムの実行による使用電力量の削減量の導出に用いる削減情報K1を、省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応させて記憶している。この削減情報K1は、ある1台以上の被制御機器2に対して省エネ制御アルゴリズムが実行された場合、省エネ制御で動作している被制御機器2を含む全ての被制御機器2の使用電力量の和(総使用電力量)に対して、省エネ制御アルゴリズムを実行したことによって削減された使用電力量の割合である。例えば、総使用電力量が100(kWh)の場合、実行中の省エネ制御アルゴリズムの削減情報K1が10(%)であれば、この省エネ制御アルゴリズムの実行によって、10(kWh)の使用電力量が削減されたと推定される。

0031

推定部1dは、実行している省エネ制御アルゴリズムの削減情報K1を、データ記憶部1eから読み出す(S2)。推定部1dは、この読み出した削減情報K1を用いて、実行している省エネ制御アルゴリズムによる省エネ効果を導出する(S3)。本実施形態では、削減情報K1が省エネ効果であるとみなしており、推定部1dは、例えば図3における省エネ制御アルゴリズムM1が単独で実行された場合には、省エネ効果「1%」とする。省エネ制御アルゴリズムM2,M3,M4のそれぞれが単独で実行された場合には、省エネ効果「2%」、「5%」、「3%」と各々導出する。

0032

また、複数の省エネ制御アルゴリズムが同時に実行されている場合には、実行されている複数の省エネ制御アルゴリズムの各削減情報の和が、省エネ効果になる。例えば、図3における省エネ制御アルゴリズムM1,M3が同時に実行された場合、省エネ効果は、「6(%)」(=1(%)+5(%))になる。

0033

すなわち、本実施形態は、省エネ制御アルゴリズム別に省エネ効果を計算しており、複数の省エネ制御アルゴリズムが同時に実行されている場合には、個別の省エネ制御アルゴリズムの省エネ効果の和が導出される。

0034

したがって、省エネ制御のみを行った場合でも、予め記憶している削減情報K1に基づいて、実行した省エネ制御による省エネ効果を導出できる。

0035

この推定部1dによる省エネ効果の推定結果は、ネットワーク通信部1aから操作端末3へ送信され、操作端末3の表示部3bは、実行している省エネ制御アルゴリズムによる省エネ効果を表示する(S4)。ユーザは、表示部3bの表示内容を見て、実行した省エネ制御による省エネ効果を認識できるので、ユーザは、省エネ制御に対する意識付けがなされ、ユーザの省エネ行動を促進することができる。

0036

また、制御部1cが通常制御アルゴリズムを実行している場合、推定部1dは、実行した通常制御アルゴリズムを省エネ制御アルゴリズムに置き換えた場合に推定される省エネ効果を導出し、表示部3bに表示してもよい。この場合、非省エネ制御のみを行った場合でも、予め記憶している削減情報K1に基づいて省エネ制御による省エネ効果を導出できる。

0037

(実施形態2)
図4は、本実施形態のエネルギー管理装置1を用いたエネルギー管理システムの構成を示しており、被制御機器2の使用電力量を計測する電力計測部4を備える。なお、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

0038

電力計測部4は、宅内ネットワークNT1に接続されており、全ての被制御機器2の使用電力量の和(総使用電力量)を計測して、総使用電力量データをエネルギー管理装置1へ送信する。

0039

なお、総使用電力量は、住戸に引き込まれた主幹電路から供給される使用電力量を計測する方法、被制御機器2の個々の使用電力量を計測し、計測した個々の使用電力量の和を算出する方法等があり、いずれの方法であってもよい。

0040

そして、本実施形態の推定部1dによる省エネ効果の推定処理は定期的に行われるものであり、本実施形態の省エネ効果の推定、表示処理について、図5のフローチャートを用いて説明する。

0041

まず、ユーザが、操作端末3の操作部3aを操作して、複数の省エネ制御アルゴリズムから、所望の省エネ制御アルゴリズムを選択し、操作端末3は、この選択結果をアルゴリズム選択情報としてエネルギー管理装置1へ送信する。エネルギー管理装置1の制御部1cは、受信したアルゴリズム選択情報に基づいて選択した省エネ制御アルゴリズムを実行し、被制御機器2の動作を制御する。そして、エネルギー管理装置1の推定部1dは、制御部1cが実行した省エネ制御アルゴリズムを、効果推定対象の省エネ制御アルゴリズムに決定する(S11)。

0042

推定部1dは、制御部1cによる省エネ制御アルゴリズムの実行開始時刻、制御部1cによる省エネ制御アルゴリズムの実行終了時刻を検出し、この実行開始時刻〜実行終了時刻の期間を、実行継続期間として検知する(S12)。

0043

次に、推定部1dは、実行した省エネ制御アルゴリズムの削減情報K1(図3参照)を、データ記憶部1eから読み出す(S13)。推定部1dは、データ記憶部1eの削減情報K1と実行継続期間の検知結果とに基づいて、省エネ制御アルゴリズムの実行による使用電力量の削減量(省エネ効果)を導出する(S14)。

0044

例えば、省エネ制御アルゴリズムの24時間(1日)における実行状況が図6に示される場合、推定部1dによる省エネ効果の推定処理は以下のようになる。なお、この場合、推定部1dによる省エネ効果の推定処理は24時間毎に行われ、この24時間に実行された省エネ制御アルゴリズムに対して省エネ効果が推定されるものとする。

0045

本実施形態において、推定部1dは、24時間を1時間毎時間帯に分割し、各時間帯で短時間であっても実行された省エネ制御アルゴリズムは、この時間帯において実行されたものとみなす。例えば、7時15分〜7時18分の3分間でも実行された省エネ制御アルゴリズムの実行継続期間は、7時〜8時になる。

0046

図6において、省エネ制御アルゴリズムM1の実行継続期間は、7時〜11時までの4時間、省エネ制御アルゴリズムM2の実行継続期間は、9時〜10時までの1時間である。また、省エネ制御アルゴリズムM3の実行継続期間は、16時〜20時までの4時間、省エネ制御アルゴリズムM4の実行継続期間は、8時〜16時までの8時間である。

0047

さらに、推定部1dは、電力計測部4からの総使用電力量データに基づいて、時間帯毎の総使用電力量(kWh)を算出する。

0048

そして、推定部1dは、各時間帯における総使用電力量に、その時間帯で実行された省エネ制御アルゴリズムの削減情報K1を乗じ、この乗算結果の和を、1日(24時間)の省エネ効果として導出する。省エネ制御アルゴリズムの24時間における実行状況が図6に示される場合、1日の省エネ効果は、(1)式にしたがって導出される。
省エネ効果=(3.7+1.6+0.7+0.5)×0.01+(0.7)×0.02+(0.1+1.3+1.7+1.3)×0.05+(1.6+0.7+0.5+0.4+0.3+1.0+0.5+0.1)×0.03=0.45(kWh)………(1)式
すなわち、本実施形態は、省エネ制御アルゴリズム別に省エネ効果を計算しており、複数の省エネ制御アルゴリズムが同時に実行されている場合には、個別の省エネ制御アルゴリズムの省エネ効果の和が導出される。

0049

したがって、省エネ制御のみを行った場合でも、予め記憶している削減情報K1に基づいて省エネ制御による省エネ効果を導出できる。

0050

この推定部1dによる省エネ効果の推定結果は、ネットワーク通信部1aから操作端末3へ送信され、操作端末3の表示部3bは、実行された省エネ制御アルゴリズムによる省エネ効果を表示する(S15)。ユーザは、表示部3bの表示内容を見て、実行した省エネ制御による省エネ効果を認識できるので、ユーザは、省エネ制御に対する意識付けがなされ、ユーザの省エネ行動を促進することができる。

0051

また、本実施形態では、省エネ効果を使用電力量(kWh)で表しているので、ユーザは、使用電力量の削減量を具体的に把握でき、実行した省エネ制御による省エネ効果を認識し易くなる。さらに、省エネ制御アルゴリズムの実行継続期間を用いて省エネ効果を推定するので、省エネ効果の推定精度が向上する。

0052

(実施形態3)
本実施形態は、実施形態2のエネルギー管理装置1を用いたエネルギー管理システムにおいて、省エネ制御アルゴリズムとしてシーン制御を用いた場合の動作について説明する。なお、実施形態2と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

0053

シーン制御とは、調光制御、弱冷房制御、弱暖房制御、間欠運転制御等の各省エネ制御を単独で実行するものではなく、複数の省エネ制御を組み合わせたものである。例えば、夏季のおやすみシーン制御は、調光制御と弱冷房制御を組み合わせて、就寝時の環境を省エネ制御する。また、冬季のおはようシーン制御は、調光制御と弱暖房制御を組み合わせて、起床時の環境を省エネ制御する。シーン制御の具体的な制御内容は、上記に限定されず、複数の省エネ制御を組み合わせたものであればよい。

0054

そして、本実施形態の推定部1dによる省エネ効果の推定処理は定期的に行われるものであり、本実施形態の省エネ効果の推定、表示処理について、図7のフローチャートを用いて説明する。

0055

まず、ユーザが、操作端末3の操作部3aを操作して、複数のシーン制御アルゴリズムから、所望のシーン制御アルゴリズムを選択し、操作端末3は、この選択結果をアルゴリズム選択情報としてエネルギー管理装置1へ送信する。エネルギー管理装置1の制御部1cは、受信したアルゴリズム選択情報に基づいて選択したシーン制御アルゴリズムを実行し、被制御機器2の動作を制御する。そして、エネルギー管理装置1の推定部1dは、制御部1cが実行したシーン制御アルゴリズムを、効果推定対象のシーン制御アルゴリズムに決定する(S21)。

0056

推定部1dは、操作端末3の操作部3aからのアルゴリズム選択情報に基づいて、シーン制御アルゴリズムの操作履歴情報開始操作時刻終了操作時刻)を作成し、この開始操作時刻〜終了操作時刻の期間を、実行継続期間として検知する(S22)。

0057

次に、推定部1dは、実行したシーン制御アルゴリズムの削減情報K2を、データ記憶部1eから読み出す(S23)。データ記憶部1eには、シーン制御アルゴリズムのそれぞれに対応する削減情報を、図8に示すテーブルTB2に予め格納している。具体的に、テーブルTB2は、シーン制御アルゴリズムの実行による使用電力量の削減量の導出に用いる削減情報K2を、シーン制御アルゴリズムのそれぞれに対応させて記憶している。この削減情報K2は、シーン制御アルゴリズムが実行された場合、シーン制御で動作している被制御機器2を含む全ての被制御機器2の使用電力量の和(総使用電力量)に対して、シーン制御アルゴリズムを実行したことによって削減された使用電力量の割合である。例えば、総使用電力量が100(kWh)の場合、実行されたシーン制御アルゴリズムの削減情報K2が10(%)であれば、このシーン制御アルゴリズムの実行によって、10(kWh)の使用電力量が削減されたと推定される。

0058

そして、推定部1dは、データ記憶部1eの削減情報K2と実行継続期間の検知結果とに基づいて、シーン制御アルゴリズムの実行による使用電力量の削減量(省エネ効果)を導出する(S24)。

0059

例えば、シーン制御アルゴリズムの24時間(1日)における実行状況が図9に示される場合、推定部1dによる省エネ効果の推定処理は以下のようになる。なお、この場合、推定部1dによる省エネ効果の推定処理は24時間毎に行われ、この24時間に実行された省エネ制御アルゴリズムに対して省エネ効果が推定されるものとする。

0060

本実施形態において、推定部1dは、24時間を1時間毎の時間帯に分割し、各時間帯で短時間であっても実行されたシーン制御アルゴリズムは、この時間帯において実行されたものとみなす。例えば、7時15分〜7時18分の3分間でも実行されたシーン制御アルゴリズムの実行継続期間は、7時〜8時になる。

0061

図9において、シーン制御アルゴリズムM11の実行継続期間は、1時〜8時および24時〜1時までの8時間、シーン制御アルゴリズムM12の実行継続期間は、12時〜15時までの3時間である。

0062

さらに、推定部1dは、電力計測部4からの総使用電力量データに基づいて、時間帯毎の総使用電力量(kWh)を算出する。

0063

そして、推定部1dは、各時間帯における総使用電力量に、その時間帯で実行されたシーン制御アルゴリズムの削減情報K2を乗じ、この乗算結果の和を、1日(24時間)の省エネ効果として導出する。シーン制御アルゴリズムの24時間における実行状況が図9に示される場合、1日の省エネ効果は、(2)式にしたがって導出される。
省エネ効果=(0.7+0.5+0.5+0.5+0.5+0.6+3.7+0.5)×0.1+(0.3+1.0+0.5)×0.08=0.89(kWh)…(2)式
すなわち、本実施形態は、シーン制御アルゴリズム別に省エネ効果を計算しており、複数のシーン制御アルゴリズムが同時に実行されている場合には、シーン制御アルゴリズム毎の省エネ効果の和が導出される。

0064

したがって、省エネ制御のみを行った場合でも、予め記憶している削減情報K2に基づいてシーン制御による省エネ効果を導出できる。

0065

この推定部1dによる省エネ効果の推定結果は、ネットワーク通信部1aから操作端末3へ送信され、操作端末3の表示部3bは、実行されたシーン制御アルゴリズムによる省エネ効果を表示する(S25)。ユーザは、表示部3bの表示内容を見て、実行した省エネ制御による省エネ効果を認識できるので、ユーザは、省エネ制御に対する意識付けがなされ、ユーザの省エネ行動を促進することができる。

0066

また、本実施形態では、省エネ効果を使用電力量(kWh)で表しているので、ユーザは、使用電力量の削減量を具体的に把握でき、実行した省エネ制御による省エネ効果を認識し易くなる。さらに、シーン制御アルゴリズムの実行継続期間を用いて省エネ効果を推定するので、省エネ効果の推定精度が向上する。

0067

(実施形態4)
実施形態2,3において、推定部1dは、24時間を1時間毎の時間帯に分割し、各時間帯で短時間であっても実行された省エネ制御アルゴリズムは、この時間帯において実行されたものとみなしている。例えば、7時15分〜7時18分の3分間でも実行された省エネ制御アルゴリズムの実行継続期間は、7時〜8時になる。

0068

一方、本実施形態の推定部1dはタイマ回路等の計時手段を備えており、実行継続期間の時間長さを計時する。そして、推定部1dは、省エネ制御アルゴリズム(シーン制御アルゴリズムを含む)の実行継続期間の時間長さが最低継続時間(下限値)以上である場合、この実行継続期間における使用電力量を推定する。一方、省エネ制御アルゴリズムの実行継続期間の時間長さが最低継続時間未満である場合、この実行継続期間における使用電力量の削減量を推定しない。

0069

例えば、シーン制御アルゴリズムM11,M12の各実行状況が図10に示されており、最低継続時間が5分に設定されているものとする。なお、図10において、○は開始操作時刻を示し、●は終了操作時刻を示す。

0070

シーン制御アルゴリズムM11は、開始操作時刻:9時42分、終了操作時刻:9時46分であり、実行継続期間の時間長さは4分である。そして、シーン制御アルゴリズムM11の実行継続期間の時間長さ「4分」は、最低継続時間「5分」未満であるので、この期間のシーン制御アルゴリズムM11は実行されていないものとみなされる。したがって、推定部1dは、9時〜10時の時間帯を実行継続期間として扱わず、9時〜10時の時間帯に対して、シーン制御アルゴリズムM11の実行による省エネ効果の推定処理を行わない。

0071

この状況は、シーン制御アルゴリズムM11の開始操作を間違えて行った後、開始操作を取り消すために終了操作を行った場合等に発生し、実行継続期間が短すぎるために省エネ効果が現れない虞がある。そこで、本実施形態では、このような誤操作等による短時間の省エネアルゴリズムの実行による省エネ効果の推定処理を行わないので、省エネ効果の推定精度が向上する。

0072

次に、省エネ制御アルゴリズム(シーン制御アルゴリズムを含む)の実行継続期間が、正時を跨いだ場合の処理について説明する。

0073

図10において、シーン制御アルゴリズムM12の開始操作時刻:9時58分、終了操作時刻:10時01分とする。この場合、シーン制御アルゴリズムM12の実行継続期間の時間長さ「3分」は、第1の最低継続時間「5分」未満であるので、推定部1dは、この期間に対して省エネ効果の推定処理を行わない。

0074

図10において、シーン制御アルゴリズムM12の開始操作時刻:9時56分、終了操作時刻:10時07分とする。この場合、シーン制御アルゴリズムM12の実行継続期間の時間長さ「11分」は、最低継続時間「5分」以上であるので、推定部1dは、9時〜10時の時間帯と10時〜11時の時間帯とのうち、アルゴリズムの実行時間が長い時間帯のみを実行継続期間として扱う。この場合、10時〜11時の時間帯のみが実行継続期間として扱われ、10時〜11時の時間帯のみに対して、省エネ効果の推定処理を行う。

0075

さらに、最低継続時間「5分」(第1の最低継続時間)に加えて、もう1つの最低継続時間「1時間15分」(第2の最低継続時間)を設定して、以下の処理を行ってもよい。例えば、シーン制御アルゴリズムM12の開始操作時刻:9時30分、終了操作時刻:10時50分とする。この場合、シーン制御アルゴリズムM12の実行継続期間の時間長さ「1時間20分」は、第2の最低継続時間「1時間15分」以上である。したがって、推定部1dは、9時〜10時の時間帯と10時〜11時の時間帯との両時間帯を実行継続期間として扱い、両時間帯に対して省エネ効果の推定処理を行う。一方、シーン制御アルゴリズムM12の実行継続期間の時間長さが、第2の最低継続時間「1時間15分」未満の場合は、実行継続期間の時間長さを第1の最低継続時間「5分」と比較して、上記同様の処理を行う。

0076

このように、省エネ制御アルゴリズムの実行継続期間が、正時を跨いだ場合であっても、実行継続期間の時間長さに応じて、省エネ効果の推定処理の対象期間を適切に設定でき、省エネ効果の推定精度が向上する。

0077

なお、他の構成は、実施形態2または3と同様であり、説明は省略する。

0078

(実施形態5)
図11は、本実施形態のエネルギー管理装置1を用いたエネルギー管理システムを示しており、このエネルギー管理システムが複数の住戸に設置されている。本システムは、被制御機器2の各使用電力量を計測する電力計測部4を各住戸に備え、さらに各住戸のエネルギー管理装置1は更新部1gを備える。

0079

そして、各住戸の宅内ネットワークNT1には、ホームゲートウェイ5が接続されている。ホームゲートウェイ5は、宅内ネットワークNT1とインターネットNT2との間で、ルータ機能プロトコル変換機能ファイアウォール機能などのネットワークインターフェース機能を有しており、宅内ネットワークNT1がインターネットNT2に接続される。したがって、宅内ネットワークNT1上の各端末は、ホームゲートウェイ5を介してインターネットNT2に接続可能となる。インターネットNT2にはセンターサーバCSが接続されており、エネルギー管理装置1は、センターサーバCSとの間でネットワーク通信可能に構成されている。すなわち、複数の住戸に設けたエネルギー管理装置1のそれぞれは、センターサーバCSとの間でデータ授受を行うことができる。

0080

なお、他の構成は、実施形態1乃至4いずれかと同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

0081

本実施形態の電力計測部4は、住戸に引き込まれた主幹電路から供給される使用電力量を総使用電力量として計測する主幹計測部4aと、被制御機器2の個々の使用電力量を個別使用電力量として計測する分岐計測部4bとで構成される。そして、電力計測部4は、総使用電力量データおよび個別使用電力量データをエネルギー管理装置1へ送信する。

0082

更新部1gは、制御部1bが省エネ制御アルゴリズムを実行する前後において、電力計測部4が計測した各使用電力量に基づいて、この実行した省エネ制御アルゴリズムに対応してデータ記憶部1eに記憶されている削減情報K(削減情報K1〜K4)を更新する。

0083

以下、更新部1gによる削減情報の更新処理について、図12のフローチャートを用いて説明する。

0084

まず、更新部1gは、総使用電力量データおよび個別使用電力量データを電力計測部4から周期的に取得している。すなわち、更新部1gは、省エネ制御アルゴリズムの実行前においても、総使用電力量データおよび個別使用電力量データを取得しており、省エネ制御アルゴリズムの実行前における総使用電力量データおよび個別使用電力量データを記憶している(S31)。

0085

次に、制御部1cが、ある省エネ制御アルゴリズムを実行する(S32)。そして、更新部1gは、どの省エネ制御アルゴリズムが実行されたかを記憶し、さらにはこの省エネ制御アルゴリズムの実行によって、どの被制御機器2の動作が制御されたかを記憶する(S33)。

0086

そして、更新部1gは、制御対象となる被制御機器2の省エネ制御時における個別使用電力量データを、電力計測部4から取得した電力量データから抽出、記憶する(S34)。ここで、制御対象の被制御機器2が複数存在する場合、これら複数の制御対象の被制御機器2の各個別使用電力量データを抽出して、各個別使用電力量の和を算出して記憶する。また、複数の省エネ制御を組み合わせたシーン制御アルゴリズムを実行した場合も、制御対象となる複数の被制御機器2の各個別使用電力量データを抽出して、各個別使用電力量の和を算出して記憶する。また、被制御機器2によっては、個別使用電力量の測定を行っていない機器もあるが、このような被制御機器2の使用電力量は、総使用電力量を用いる。

0087

そして、更新部1gは、ステップS31で記憶した省エネ制御前における各電力量データから、ステップS32で実行された省エネ制御アルゴリズムの制御対象となる被制御機器2の省エネ制御時における電力量データを抽出する。そして、更新部1gは、ステップS34で記憶した制御対象の被制御機器2の省エネ制御時における電力量データを、省エネ制御前の電力量データと比較する。更新部1gは、この比較結果に基づいて、ステップS32で実行した省エネ制御アルゴリズムの削減情報Kを新たに算出し、データ記憶部1eに記憶されている削減情報Kを、新たに算出した削減情報Kに更新する(S35)。

0088

したがって、省エネ制御アルゴリズムを実行する前後に計測した電力使用量に基づいて、各省エネ制御アルゴリズムの削減情報Kを更新するので、削減情報Kの精度が向上し、省エネ効果の推定精度も向上する。

0089

また、複数の住戸に設けたエネルギー管理装置1のそれぞれは、センターサーバCSとの間でデータ授受を行っており、このエネルギー管理装置1とセンターサーバCSとの間の通信処理について、図13のフローチャートを用いて説明する。

0090

まず各住戸のエネルギー管理装置1の制御部1cは、データ記憶部1eにおいて省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応させて格納している削減情報K(削減情報K1〜K4)のデータを、センターサーバCSへ送信する(S41)。

0091

この削減情報Kは、各住戸において、省エネ制御アルゴリズムを実行する前後に計測した電力使用量に基づいて随時更新されている。しかし、気象建物設備世帯等の属性が住戸毎に異なるため、電力使用状況も住戸毎に異なり、削減情報Kも住戸毎に異なる。そこで、エネルギー管理装置1からセンターサーバCSへ送信される削減情報Kのデータは、住戸の属性情報を付加されている。

0092

属性には、気象属性、建物属性設備属性、世帯属性等がある。気象属性のパラメータは、平均気温平均湿度等が含まれる。建物属性のパラメータは、建物構造木造鉄筋コンクリート、...)、築年数等が含まれる。設備属性のパラメータは、冷暖房設備電気ガス灯油セントラル給湯、...)、調理設備(電気、ガス、...)、機器台数(照明器具、空調機器、家電、...)等が含まれる。世帯属性のパラメータは、世帯人数年齢等が含まれる。

0093

センターサーバCSは、各住戸のエネルギー管理装置1から受信した属性情報に基づいて、電力消費の原因となるパラメータの感度分析(例えば、エネルギー消費量(J/m2))を、省エネ制御アルゴリズム毎に行う。そして、センターサーバCSは、感度分析結果に基づいて、各省エネ制御アルゴリズムの削減情報Kを、その属性が互いに類似したもの同士を同一グループ属性グループ)に分類し、受信した各削減情報Kをいずれかの属性グループに分類する(S42)。そして、センターサーバCSは、属性グループ毎に削減情報Kを統計処理し、属性グループ毎に一般化された標準削減情報Kaを算出、記憶する(S43)。

0094

このように、実際の使用電力量に基づいて設定されている削減情報Kを、住戸の属性グループ毎に統計処理することによって、属性グループ毎に一般化された標準削減情報Kaを算出できる。そして、各住戸のエネルギー管理装置1は、センターサーバCSから標準削減情報Kaを取得し、データ記憶部1eに記憶されている削減情報Kを標準削減情報Kaに更新し、新たな削減情報Kとする(S44)。

0095

したがって、各住戸のエネルギー管理装置1は、同じ属性グループに属する他の住戸の削減情報Kを考慮した標準削減情報Kaを用いることができるので、同一属性グループの住戸において一般的な省エネ効果を推定することができる。

0096

そして、施工前のエネルギー管理システムに用いるエネルギー管理装置1のデータ記憶部1eには、施工先の住戸の属性が含まれる属性グループの標準削減情報Kaをデフォルト値として格納し、出荷してもよい。このように、標準削減情報Kaを、削減情報Kのデフォルト値として用いることによって、稼動実績のないエネルギー管理システムであっても、省エネ効果の推定精度を確保することができる。

0097

(実施形態6)
図14は、本実施形態のエネルギー管理装置1を用いたエネルギー管理システムの構成を示しており、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

0098

まず、本システムは、住戸内外の環境に関する情報である環境情報を取得する環境情報取得部6を備える。この環境情報取得部6は、宅内ネットワークNT1に接続されており、住戸外の温度(外気温度)の計測結果である外気温度データを取得し、外気温度データをエネルギー管理装置1へ送信する。この外気温度が、本発明の環境情報に相当する。

0099

さらに、エネルギー管理装置1のデータ記憶部1eは、図15に示すテーブルTB3を格納しており、省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応する削減情報K1を、外気温度Taの範囲毎に設定している。例えば図16に示すように、省エネ制御アルゴリズムM1の削減情報K1は、外気温度Ta≦T1の場合、外気温度Taが上昇するにつれて大きい傾きで増加する(K1=Y1)。また、T1<外気温度Ta≦T2の場合、外気温Taが上昇するにつれて小さい傾きで増加する(K1=Y2)。また、外気温度Ta>T2の場合、外気温度Taが上昇するにつれて減少する(K1=Y3)。

0100

そして、推定部1dは、データ記憶部1eを参照して、省エネ制御アルゴリズムの実行による使用電力量の削減量(省エネ効果)を導出する際に、省エネ制御時の外気温度Taに対応する削減情報K1を選択し、この削減情報K1を用いて省エネ効果を推定する。すなわち、省エネ制御時の外気温度Taに適した削減情報K1を用いるので、省エネ効果の推定精度が向上する。なお、本実施形態では、環境情報として外気温を用いているが、住戸外の湿度等の他の外部環境に関する情報を環境情報として用いてもよい。

0101

また、エネルギー管理装置1は、カレンダ機能を有して、季節、時刻等の時期情報を取得する時期情報取得部1hを備えてもよい。

0102

この場合、エネルギー管理装置1のデータ記憶部1eは、図17に示すテーブルTB4を格納しており、テーブルTB4には、省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応する削減情報K1が季節毎に設定されている。

0103

そして、推定部1dは、データ記憶部1eを参照して、省エネ制御アルゴリズムの実行による使用電力量の削減量(省エネ効果)を導出する際に、省エネ制御時の季節に対応する削減情報K1を選択し、この削減情報K1を用いて省エネ効果を推定する。例えば、省エネ制御アルゴリズムM1の削減情報K1は、夏季の場合、削減情報K1=Y11に設定され、冬季の場合、削減情報K1=Y13に設定され、夏季と冬季との中間期の場合、削減情報K1=Y12に設定される。すなわち、省エネ制御時の季節に適した削減情報K1を用いるので、省エネ効果の推定精度が向上する。

0104

また、エネルギー管理装置1のデータ記憶部1eは、図18に示すテーブルTB5を格納してもよく、テーブルTB5には、省エネ制御アルゴリズムのそれぞれに対応する削減情報K1が天候時刻毎に設定されている。この場合、環境情報取得部6は、住戸が位置する地域の天候に関する天候データを取得し、天候データをエネルギー管理装置1へ送信する。この天候が、本発明の環境情報に相当する。

0105

さらに、推定部1hは、時期情報取得部1hが取得する時期情報によって、現在の時刻(、昼、夜)を判別できる。

0106

そして、推定部1dは、データ記憶部1eを参照して、省エネ制御アルゴリズムの実行による使用電力量の削減量(省エネ効果)を導出する際に、省エネ制御時の天候および時刻に対応する削減情報K1を選択し、この削減情報K1を用いて省エネ効果を推定する。すなわち、省エネ制御時の天候および時刻に適した削減情報K1を用いるので、省エネ効果の推定精度が向上する。

0107

なお、実施形態2乃至5においても、本実施形態と同様の構成を備えることによって、同様の効果を奏し得る、
また、上述の各実施形態において、電力以外のガス、熱、水等を被制御機器2の使用エネルギーとして用いてもよい。

0108

なお、操作端末3として、インターネットNT2経由で宅内ネットワークNT1に接続可能な携帯端末を用いてもよい。また、宅内に設置されたネットワーク対応テレビ専用端末を宅内ネットワークNT1に接続して、操作端末3として用いてもよい。

0109

1エネルギー管理装置
1aネットワーク通信部
1bアルゴリズム記憶部
1c 制御部
1d推定部
1eデータ記憶部
2被制御機器
3操作端末
3a 操作部
3b 表示部

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