店舗管理システム
【課題】店舗内に配置したショーケースの冷却能力低下の要因を診断して冷却能力を補助する。
【解決手段】診断手段における「着霜」警報を入力した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、バックアップ処理手段は、蒸発器の除霜を行う除霜機能の作動間隔を徐々に広げ、場合によっては完全に止める（ステップＳ２２）。このようにショーケースの冷却能力低下の要因に応じてショーケースの冷却能力を補助する。このため、故障予測の警報を受けてからサービスマンが店舗に到着してメンテナンスを施すまでの時間を確保できるように、ショーケースが故障に至るまでの時間を引き延ばすことができる。
【解決手段】診断手段における「着霜」警報を入力した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、バックアップ処理手段は、蒸発器の除霜を行う除霜機能の作動間隔を徐々に広げ、場合によっては完全に止める（ステップＳ２２）。このようにショーケースの冷却能力低下の要因に応じてショーケースの冷却能力を補助する。このため、故障予測の警報を受けてからサービスマンが店舗に到着してメンテナンスを施すまでの時間を確保できるように、ショーケースが故障に至るまでの時間を引き延ばすことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、店舗内に配置したショーケース、エアコン、照明などの各種機器を店舗内または店舗外から管理／制御する店舗管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗内に配置したショーケースの負荷に応じて、当該ショーケース以外の機器によってショーケースの冷却機能をバックアップする店舗管理システムの技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０５１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の店舗管理システムでは、例えばショーケースの負荷に応じて空調装置の冷房運転設定温度を規定値よりも下げることで、ショーケースの負荷の増大による冷凍機の運転効率の低下を抑えている。しかしながら、従来の店舗管理システムは、ショーケースの故障の要因に係わらず冷凍機の運転効率の低下を間接的に抑えているだけである。この結果、ショーケースが早期に故障するおそれがある。ショーケースが故障した場合、空調装置だけでのバックアップでは当該ショーケース内の商品温度を管理できないため、例えば故障したショーケース内の商品が溶けて売り物にならなくなることがあり、費用負担やシステムの信用低下を招くことになる。さらに、従来の店舗管理システムでは、ショーケースの負荷に応じて空調装置の冷房運転設定温度を規定値よりも下げたとき、空調装置の作動によって店舗内全体が過剰に冷えて店舗内にいる顧客や店員に不快感を与えるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みて、店舗内に配置したショーケースの冷却能力低下の要因を診断して冷却能力を補助することができ、また店舗内の環境を損なう事態を防ぐことができる店舗管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る店舗管理システムは、店舗内に配置したショーケースおよび他の機器を管理する店舗管理システムにおいて、前記ショーケースの冷却能力低下の要因を診断する診断手段と、前記診断手段によって診断した冷却能力低下の要因に応じて前記ショーケースの機能をバックアップするバックアップ処理手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に係る店舗管理システムは、上記請求項１において、前記バックアップ処理手段は前記ショーケースに収容した商品を照らす照明を消灯することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に係る店舗管理システムは、上記請求項１において、前記バックアップ処理手段は前記ショーケースの蒸発器の除霜を行う除霜機能の作動間隔を徐々に広げる、あるいは前記除霜機能の作動を停止することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に係る店舗管理システムは、上記請求項１において、前記バックアップ処理手段は前記ショーケースに隣接する他のショーケースの冷却能率を上げてその冷気を前記ショーケースに廻すことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５に係る店舗管理システムは、上記請求項１において、前記バックアップ処理手段は前記ショーケース内の結露を防ぐ結露防止機能のＯＮ／ＯＦＦ制御での通電時間を徐々に短くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る店舗管理システムは、診断手段によって診断したショーケースの冷却能力低下の要因に応じ、バックアップ処理手段によってショーケースの機能をバックアップして冷却能力を補助する。このため、故障診断の警報を受けてから、店舗の機器メンテナンスやショーケースの製造メーカーのサービスマンが店舗に到着してメンテナンスを施すまでの時間を確保できるように、ショーケースが故障に至るまでの時間を引き延ばすことができる。この結果、ショーケースが故障して、商品が溶けて売り物にならなくなる事態を防ぐため、費用負担がなくシステムの信頼性を向上できる。さらに、ショーケースの機能をバックアップする処理を行うため、ショーケースの負荷に応じて空調装置の冷房運転設定温度を規定値よりも下げる必要がなくなるので店舗内全体が過剰に冷えて店舗内にいる顧客や店員に不快感を与える事態を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る店舗管理システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
最初に、店舗管理システムの構成について説明する。図１は店舗内の構成を示すブロック図、図２は本発明の店舗管理システムの実施の形態を示す概略図である。
【００１４】
図１に示すように店舗１００Ａ（店舗１００Ｂ、店舗１００Ｃも同様である）は、ショーケース（冷凍／冷蔵オープンショーケース）１、エアコン２、自動販売機３、およびセキュリティシステム４、照明装置などを配設した店舗である。例えば、店舗１００Ａ〜１００Ｃは、チェーン店化したスーパーマーケットのように、地域的に分散配置された店舗である。
【００１５】
上記各店舗１００Ａ〜１００Ｃを管理する店舗管理システムは、各店舗１００Ａ〜１００Ｃ内のショーケース１、エアコン２、その他照明などの各種機器に、それぞれ別個のコントローラ１１，１２，１３，１４，１５を配設し、ネットワークアダプタ（ＮＡ）２０、ルータ２１、およびネットワーク２２を介して、店舗内パソコン（以下、店舗内ＰＣという）２３や、図２に示す店舗外の情報処理装置（店舗本部サーバ２４，サービス本部サーバ２５，セキュリティ本部サーバ２６，店舗オーナーサーバ２７，機器オーナーサーバ２８，機器メンテナンス業者サーバ２９）と接続するように構成したものである。店舗管理システムでは、各コントローラが、それぞれ管轄する機器からデータを一定時間毎に経時的に集計し、収集したデータを店舗内ＰＣ２３に送信する。あるいは、収集したデータは、ネットワーク２２を介して、店舗外の情報処理装置（２４，２５，２６，２７，２８，２９）に送信するようにしてもよい。なお、上記コントローラは、データ収集専用ではない。
【００１６】
図１に示す各店舗１００Ａ〜１００Ｃ内のシステムは、店舗制御コントローラ１５、ショーケースコントローラ１１、エアコンコントローラ１２、蓄熱コントローラ１３、照明コントローラ１４、自動販売機３、セキュリティシステム４などを、マルチドロップ方式（図示のように、各種コントローラ、自動販売機などを各々経由させて接続させる方式）でネットワークアダプタ２０に接続した構成を有し、各機器の状態に係わる情報の通知や指示などを行える。
【００１７】
店舗制御コントローラ１５は、店舗全体の省エネルギー制御を行うコントローラであり、具体的にはパソコンなどで構成される。ショーケースコントローラ１１は、ショーケース１の収容庫３１内や冷蔵庫５の庫内商品に対する温度調整を行うために冷凍機７を制御するコントローラである。エアコンコントローラ１２は、店舗内を所定の温度に調整するためのエアコン２を冷凍機８を用いて制御するコントローラである。蓄熱コントローラ１３は、冷凍機７，８の負荷状態に基づいて、氷を蓄熱する蓄熱槽６を制御するコントローラである。照明コントローラ１４は、店舗内の天井などに配設された各種照明機器などを制御するコントローラであり、併せて、ショーケース１の蛍光灯調光をも行う。自動販売機３は、店舗内に設置され、飲料や食品などを販売する、オーナー管理される自動販売機である。なお、かかる自動販売機３は、ショーケースなどとの関連が薄いため、この自動販売機３用のコントローラは設けていない。セキュリティシステム４は、ドア４ａに設けられたセンサ、火災報知器４ｂ、防犯装置４ｃなどからのデータに基づいて店舗全体のセキュリティ管理するシステムである。なお、このセキュリティシステム４は、元々コントローラの機能を有するため、別個にコントローラを設けていない。
【００１８】
店舗内ＰＣ２３は、店舗１００Ａ〜１００Ｃ内に設置されているパソコンであり、店舗で販売する商品の種類、価格などの管理や、売上げの計数の他に、各コントローラから受信した時系列データに基づいて各機器の故障診断／予測およびバックアップ処理を行う。なお、店舗内ＰＣ２３に付設されたＰＨＳアダプタ２３１を介して、店舗オーナーサーバ２７や機器オーナーサーバ２８などに音声メッセージを用いて例えば後述する故障の予測情報などを発信することもできる。
【００１９】
コントローラからデータを受信した店舗内ＰＣ２３や店舗外の情報処理装置は、受信したデータに基づいて後述する各機器の故障診断／予測およびバックアップ処理を行う。情報処理装置として、店舗本部サーバ２４は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃを統括する本部機構の端末装置であり、提供する商品の種別および価格などを各店舗に指示し、また各店舗１００Ａ〜１００Ｃの売上げ状況などを把握する。サービス本部サーバ２５は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃが顧客に提供すべきサービスの内容を集中管理する本部機構の端末装置である。セキュリティ本部サーバ２６は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃにおける入退出管理や火災、防犯に係わるセキュリティ機構を統括する本部機構の端末装置である。
【００２０】
店舗管理システムでは、単に店舗ごとにその店舗の商品、サービス、セキュリティなどを管理するのではなく、店舗本部サーバ２４、サービス本部サーバ２５、セキュリティ本部サーバ２６という各店舗１００Ａ〜１００Ｃに共通の本部機構を設け、各店舗１００Ａ〜１００Ｃを機能ごとに集中管理している。また、店舗オーナーサーバ２７は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃのオーナーが所有する端末装置である。機器オーナーサーバ２８は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃに設置されるショーケース１などの機器がメーカーなどからレンタルしたレンタル機器である場合、このレンタル機器のオーナーが所有する端末装置である。機器メンテナンス業者サーバ２９は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃに設置されるショーケース１などの機器を維持・管理するメンテナンス業者が所有する端末装置である。なお、ここでは説明の便宜上、各店舗１００Ａ〜１００Ｃの店舗オーナー、機器オーナー、および機器メンテナンス業者は、同一人であるものとする。
【００２１】
上述したように、各店舗１００Ａ〜１００Ｃ、店舗本部サーバ２４、サービス本部サーバ２５、セキュリティ本部サーバ２６、店舗オーナーサーバ２７、機器オーナーサーバ２８、機器メンテナンス業者サーバ２９は、それぞれ、ルータ２１を介してネットワーク２２に接続されている。ネットワーク２２は、公衆回線網（電話回線、ＩＳＤＮなど）やインターネット、ＡＴＭを用いるネットワークなどであり、各端末装置はＴＣＰ／ＩＰプロトコルを用いた通信を行う。よって、各店舗１００Ａ〜１００Ｃと各端末装置との間でインターネット上のファイル転送（ＦＴＰ）や電子メールの転送を行うことも可能である。
【００２２】
なお、各店舗１００Ａ〜１００Ｃ内の各機器の故障診断／予測およびバックアップ処理は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃ内の店舗内ＰＣ２３だけでなく、店舗本部サーバ２４、サービス本部サーバ２５、セキュリティ本部サーバ２６、店舗オーナーサーバ２７、機器オーナーサーバ２８、機器メンテナンス業者サーバ２９などの各端末装置において行わせることもできる。または、ネットワークアダプタ２０に行わせるようにしてもよい。
【００２３】
ネットワークアダプタ２０は、「機器の状態表示／機器の設定入力」などのホームページを提供し、アクセスを許可されている端末装置のブラウザ画面上で、上記のように接続した機器の状態表示や設定を行うことができるようにする機能（以下、ホームページ機能という）と、接続している機器にトラブルなどが発生した場合に自動的に管理者あるいは予め指定／登録されている任意の者に対して、電子メールなどによりトラブル発生を通知する機能（以下、自動メール送信機能という）とを有する。
【００２４】
ネットワークアダプタ２０を用いることにより、各店舗１００Ａ〜１００Ｃ内の各種機器の監視や管理などを外部（例えば店舗本部サーバ２４など）において集中的に行ったり、障害発生などを機器メンテナンス業者サーバ２９などに電子メールにより迅速に通知することができる。なお、ネットワークアダプタ２０は、シリアル通信ラインを収容するインタフェースを有するオプションボードとして形成し、店舗内ＰＣ２３などに装着することもできる。また、ネットワークアダプタ２０に代えて、ホームページ機能やメール送信機能を有するパソコンなどを配設したり、店舗内の各種機器に直接ネットワークアダプタ２０を装着する構成としてもよい。
【００２５】
なお、上述した説明では、ショーケースコントローラ１１やエアコンコントローラ１２などの各種機器をマルチドロップ方式で接続することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、リング型などの各種のネットワークトポロジーを用いることもできる。また、ネットワーク２２を介して店舗１００Ａ〜１００Ｃと店舗本部サーバ２４などとが通信可能としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば無線通信系、衛星通信などによる伝送路を介して、通信可能とする構成であってもよい。
【００２６】
次に、ショーケース１および冷凍機７の構成について説明する。ここでは、ショーケース１としてオープンショーケースを例にして、図３を参照して説明する。図３はショーケースの実施の形態を示す側断面図である。
【００２７】
ショーケース１は、基本的に室内（店舗内）に設置してあり、図３に示すようにショーケース１の筐体をなす本体３０を有している。本体３０には、その一方向に開口３１ａを有した収容庫３１が形成してあり、その開口３１ａから収容庫３１に対して商品の出し入れを行える形状となっている。収容庫３１内には、商品を置くための陳列棚３２が配置してある。また、収容庫３１の開口３１ａの一側縁（上側縁）には吹出口３３が設けてあり、開口３１ａの他側縁（下側縁）には吸込口３４が設けてあって、これら吹出口３３および吸込口３４は、本体３０の筐体内でダクト３５を介して繋がっている。さらに、本体３０の筐体には、ダクト３５に通じる蒸発器３６および送風機３７が設けてある。蒸発器３６は、冷凍機７から送られた低温・低圧の液冷媒を蒸発させて周囲の空気を冷却する。送風機３７は冷却された空気をダクト３５に送る。
【００２８】
また、ショーケース１には、外気温度用サーミスタ３８、収容庫内温度用サーミスタ３９、温調温度用サーミスタ４０、除霜温度用サーミスタ４１が設けてある。外気温度用サーミスタ３８は、ショーケース１の周囲の温度を検知するための温度センサであり、本体３０の外部に配置してある。収容庫内温度用サーミスタ３９は、ショーケース１の収容庫３１の内部温度を検知するための温度センサであり、収容庫３１の内部に配置してある。温調温度用サーミスタ４０は、送風機３７によりダクト３５に送り込まれた空気の温度を検知するための温度センサであり、ダクト３５内の吹出口３３の近傍に配置してある。除霜温度用サーミスタ４１は、蒸発器３６の近傍の温度を検知するための温度センサであり、蒸発器３６の近傍に配置してある。
【００２９】
冷凍機７は、基本的に室外（店舗外）に設置してあり、図３に示すようにショーケース１に対して冷媒配管４２を介して接続した圧縮機４３および凝縮器４４を有している。圧縮機４３は、ショーケース１の蒸発器３６から供給された低温・低圧の液冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒にするものである。凝縮器４４は、圧縮機から供給された高温・高圧のガス冷媒を放熱して高温・高圧の液冷媒にしてショーケース１側に送るものである。なお、ショーケース１側に送られた高温・高圧の液冷媒は、不図示の膨張弁によって低温・低圧の液冷媒とされてショーケース１の蒸発器３６に送られる。
【００３０】
また、冷凍機７には、吸込（低圧）側温度センサ４５、吸込（低圧）側圧力センサ４６、吐出（高圧）側温度センサ４７、吐出（高圧）側圧力センサ４８が設けてある。吸込（低圧）側温度センサ４５および吸込（低圧）側圧力センサ４６は、圧縮機４３に供給される以前の低温・低圧のガス冷媒の温度および圧力を測定するセンサである。吐出（高圧）側温度センサ４７および吐出（高圧）側圧力センサ４８は、圧縮機４３によって圧縮された高温・高圧のガス冷媒の温度および圧力を測定するセンサである。
【００３１】
冷凍機７は、高温・高圧の液冷媒を生成して、ショーケース１側に供給する。すなわち、冷凍機７により生成された高温・高圧の液冷媒は、冷媒配管４２を通り、ショーケース１本体側に供給される。この高温・高圧の液冷媒は、不図示の膨張弁により低温・低圧の液冷媒となり、蒸発器３６に送られる。これにより蒸発器３６周辺の空気が冷やされる。冷やされた空気は、送風機３７によりダクト３５に送り込まれ、さらに吹出口３３からショーケース１の収容庫３１へと送られ、収容庫３１内を冷やす。吹出口３３から収容庫３１に送られた冷気の一部は、図３に矢印で示すようにエアカーテンを形成しつつ吸込口３４に吸い込まれる。吸込口３４に吸い込まれた冷気は、再び送風機３７により送られて冷気の循環を作り出す。
【００３２】
ここで、インバータ式冷凍機の場合、負荷の増大、過渡的な外乱により冷凍サイクル機器、電気・電子部品の許容範囲を越えると予想された場合、通常運転制御とは異なる保護制御動作に入る。例えば、吐出（高圧）側圧力が高すぎた場合に運転周波数を減らす、などのような保護制御を行う。このような保護制御を行うことにより、冷凍機７自体の故障は防止することが可能となるが、後述するようなショーケース庫内温度上昇という問題が生じる場合がある。詳しくは後述する。
【００３３】
以下に、各種故障が起きた場合の、ショーケース１、冷凍機７に設置した上記各種センサの信号変化特性について説明する。
【００３４】
まず、蒸発器３６に着霜故障（アイスバンク）が発生した場合について説明する。図４は外気温度用、収容庫内温度用および温調温度用のサーミスタでそれぞれ計測される温度の経時変化の一例を示す図である。
【００３５】
図４では、蒸発器３６において、霜が完全に除去された状態から、除霜機能の動作により霜を完全に除去できる限界の量まで霜が付着した状態になるまで（さらにその後も）、外気温度用サーミスタ３８、収容庫内温度用サーミスタ３９、および温調温度用サーミスタ４０でそれぞれ計測される温度の経時変化をグラフで示す。図４に示すグラフの縦軸は計測温度、横軸は時間である。
【００３６】
図４において、時間ｔ１は霜が完全に除去された状態のとき、時間ｔ２は除去できる限界の量まで霜が付着した状態のときである。外気温度用サーミスタ３８は、ショーケース１の周囲の温度を測定するので、蒸発器３６への霜の付着状態には影響されない。図４に示す例では、周囲温度はほぼ一定であったものとする。一方、蒸発器３６への霜の付着量が増すに従って冷気が送風され難くなるため、収容庫内温度用サーミスタ３９および温調温度用サーミスタ４０で計測される温度（収容庫３１およびダクト３５の温度）は、図４に示すように徐々に上昇していく。
【００３７】
次に、冷凍機７の凝縮器４４の目詰り故障時について説明する。図５は吐出（高圧）側温度センサで計測される冷媒温度の経時変化の一例を示す図、図６は吐出（高圧）側圧力センサで計測される冷媒圧力の経時変化の一例を示す図である。
【００３８】
図５では、凝縮器４４において、ゴミが完全に除去された状態から、ゴミが詰まった状態になるまでの間（更にその後も）吐出（高圧）側温度センサ４７で計測される冷媒温度の経時変化をグラフで示す。図５に示すグラフの横軸は時間、縦軸は温度である。図６では、凝縮器４４において、ゴミが完全に除去された状態から、ゴミが詰まった状態になるまでの間（更にその後も）吐出（高圧）側圧力センサ４８で計測される冷媒温度の経時変化をグラフで示す。図６に示すグラフの横軸は時間、縦軸は圧力である。
【００３９】
図５および図６において、時間ｔ３はゴミが完全に除去された状態のとき、時間ｔ４はゴミが詰まった状態のときである。凝縮器４４が目詰まりし伝熱面積が小さくなると、ガス冷媒からの放熱が正常に行われなくなるため、吐出（高圧）側のガス冷媒の温度および圧力は、目詰まりの度合いに応じて上昇する。吐出（高圧）側のガス冷媒の温度および圧力が上昇することで、蒸発器３６に導かれる冷媒の温度および圧力も上昇するため、ショーケース１の収容庫３１内の温度が上昇してしまう。
【００４０】
さらに、蒸発器３６から冷凍機７側へ戻る冷媒、すなわち吸込（低圧）側のガス冷媒の温度および圧力も上昇する。このガス冷媒の圧力が上昇すると、インバータ式冷凍機の場合、上記の様に、運転周波数を低くする保護制御動作に入る。保護制御動作に入ることで、冷凍機７は故障を免れるかもしれないが、運転周波数を低くすると、蒸発器３６に導かれる冷媒の温度や圧力が更に上昇してしまい、ショーケース１の収容庫３１内が全く冷えない状態になってしまう。さらに、このまま運転を続けることで凝縮器４４の目詰まりが更に酷くなると、最終的には冷凍機７は高圧圧力異常となり停止する。
【００４１】
次に、ガス冷媒の漏れまたは不足時の現象について説明する。図７はガス冷媒の漏れまたは不足時の圧縮機に対する吸込（低圧）側および吐出（高圧）側の圧力値の経時変化の一例を示す図である。
【００４２】
図７に示すように吐出（高圧）側圧力は、ガス冷媒漏れの初期には上昇する傾向を示すが、その後、ガス冷媒の漏れまたは不足が多くなると、圧縮機４３における圧縮効果が低下するため圧力は徐々に低下していく。一方、吸込（低圧）側圧力は、ガス冷媒の漏れまたは不足の度合いに係わらず、蒸発器３６において熱交換が過度に進むため徐々に上昇する。
【００４３】
上記のことは、温度（吸込（低圧）側温度、吐出（高圧）側温度）についても同様である。図８は除霜動作が入った後の収容庫内温度および温調温度のプルダウン時間を表わした図である。なお、図８において、収容庫３１内の温度は収容庫内温度用サーミスタ３９で計測し、温調温度は温調温度用サーミスタ４０で計測している。
【００４４】
図８の左側にはガス冷媒の漏れ／不足がない状態、右側にはガス冷媒の漏れ／不足がある状態における収容庫３１内の温度および温調温度の経時変化を示す。図８の左側に示すようにガス冷媒の漏れ／不足がない状態では、除霜動作が行われることによって収容庫３１内の温度および温調温度が急激に上昇するが、除霜動作終了後は急激に低下する。一方、図８の右側に示すようにガス冷媒の漏れ／不足がある状態では、蒸発器３６における冷却能力が低下するため、除霜動作終了後、収容庫３１内の温度および温調温度が低下するまでのプルダウン時間がかかるようになる。
【００４５】
最後に、ショーケースの吹出口３３（ハニカム部）のゴミ、ホコリによる目詰まり時について説明する。図９は吹出口にゴミやホコリが付着した場合のショーケースの収容庫内温度および温調温度の温度変化の一例を示す図である。
【００４６】
図９に示すように吹出口３３にゴミ、ホコリが無い場合、収容庫３１内の温度と温調温度との温度差は例えば５℃程度でほぼ一定となっている。これに対し、吹出口３３にゴミ、ホコリが付着すると、吹出口３３からの風量が低下するため、収容庫３１内に冷気が行き渡らなくなり、収容庫３１内の温度は上昇する。吹出口３３に付着するゴミ、ホコリの量が増えていくに従って、図９に示すように、収容庫３１内の温度は徐々に上昇していく。一方、温調温度用サーミスタ４０が設置してあるダクト３５内までは冷気が行き渡るので、温調温度はゴミ、ホコリの付着前とほとんど変わらない。これより、図９に示すように、収容庫３１内の温度と温調温度との温度差は、ゴミ、ホコリの付着前と比べて、次第に大きくなっていく。なお、これは、温度差ではなく温度比で考えた場合でも、同様である。
【００４７】
ここで、図１０は除霜動作が入った後の収容庫内の温度および温調温度のプルダウン時間を表した図である。図１０の左側に示すように、ゴミ、ホコリの付着がない状態では、除霜により上昇した収容庫３１内の温度（図１０に実線で示す）と温調温度（図１０に破線で示す）は、除霜動作終了後、急激に低下する。一方、図１０の右側に示すように、ゴミ、ホコリが付着して目詰まりを起こしている状態では、吹出口３３からの風量が低下するため、除霜動作後、温調温度のプルダウン時間は、ゴミ、ホコリの付着がない状態のプルダウン時間とほとんど変わらないが、収容庫３１内の温度のプルダウン時間は長くなる。
【００４８】
以上、ショーケース１および冷凍機７の状態データを検出するための各種センサの信号変化特性が、各種故障が起きた場合にそれぞれどの様になるかを説明した。そして、店舗管理システムでは、これを用いて、故障診断／予測方法を実施する。さらに、店舗管理システムでは、各機器毎／設置場所毎に信号変化特性がバラツクことに対応して、学習処理を行う。これら各処理について以下に説明する。
【００４９】
上述したように、図１および図２に示す店舗管理システムでは、各コントローラ（ショーケースコントローラ１１など）がそれぞれ管轄する機器（ショーケース１および冷蔵庫５など）のデータ（各種センサの計測データなど）を、一定時間毎に経時的に集計し、収集した時系列データを店舗内ＰＣ２３に送信する。店舗内ＰＣ２３（診断手段）は、上記のように送信されてきたデータを用いて、所定期間（学習期間）内に収集したデータに基づいて閾値を決定し、その後はこの閾値を用いて故障診断／予測を行う。
【００５０】
図１１は診断手段の概略的な機能ブロック図である。図１１に示すように診断手段５０は、基本データ算出部５１、閾値決定部５２、故障予測部５３を有する。基本データ算出部５１は、ネットワークアダプタ２０を介して収集した各種機器（ショーケース、エアコンなど）の状態データに基づいて、少なくとも、冷凍機の吐出側圧力と、ショーケース１の温調温度のプルダウン時間と、ショーケース１の庫内温度と温調温度のプルダウン時間の差という各種基本データを算出する。
【００５１】
閾値決定部５２は、所定の学習期間内において上記基本データ算出部５１により算出された各種基本データを蓄積し、この蓄積した各種基本データを用いて各種機器毎にその各種故障発生を予測するための各種閾値を決定する。
【００５２】
故障予測部５３は、上記学習期間後において、基本データ算出部５１で算出された各種基本データを、閾値決定部５２で決定された各種閾値と比較することにより、故障が起こるか否かを予測する。そして、予測結果を出力、表示、通知などさせる。
【００５３】
診断手段５０による故障予測方法について説明する。図１２は学習期間における学習／閾値決定（学習処理）の手順を示すフローチャート、図１３は故障診断／予測処理の手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、ショーケースコントローラ１１が管轄する機器（ショーケース１および冷蔵庫５）の故障診断／予測であって、ショーケース１を例にして説明する。この例では、学習の開始日は、例えばあるショーケース１（ショーケース１と冷凍機７）を新たに店舗に設置して電源を入れた日とする。あるいは、電源投入後、数日運転を行って動作が安定したのを見計らって学習を開始するようにしてもよい。また、この例では、学習開始日を「ｎ月ｍ日」とする。また、学習期間は、この例では２週間とする。
【００５４】
図１２に示すようにｎ月ｍ日において、上述した各種センサからの計測データのうち、収容庫内温度用サーミスタ３９により計測されたショーケース１の収容庫３１内の温度、温調温度用サーミスタ４０により計測された温調温度、および冷凍機７側に設けられている吐出（高圧）側圧力センサ４８により計測された吐出（高圧）側圧力のデータに基づいて、以下の(1)〜(4)を算出する処理を行う（ステップＳ１）。なお、(1)はショーケース１の収容庫３１内の温度の変化率、(2)は冷凍機７の吐出（高圧）側圧力、(3)はショーケースの温調温度のプルダウン時間、(4)は収容庫３１内の温度と温調温度のプルダウン時間の差である。
【００５５】
次に、(1)ショーケースの収容庫３１内の温度の変化率が、予め設定される所定の閾値（以下、閾値Ａとする）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。閾値Ａ以上であった場合には（ステップＳ２：ＹＥＳ）、蒸発器３６に、あるレベル以上（例えば、除霜動作で除去できる限界量以上）の霜が付着したものとし、「着霜」警報を発する（ステップＳ３）。ここで、ショーケース１においては、通常、新しい商品の補充作業が行われた場合や、周囲の空気の変動などに影響されて、収容庫３１内の温度が一時的に上昇する場合がある。このため、収容庫３１内の温度の変化率が閾値Ａ以上になったときに直ちに警報を発すると、誤報となってしまうおそれがある。そこで、収容庫３１内の温度の変化率が閾値Ａ以上になった後に一定時間以上収容庫３１内の温度が下がらなかった場合に、「着霜」警報を発するようにしてもよい。なお、このような「着霜」警報が発せられる状態では、正しいデータが収集できないかもしれないので、警報が解除されるまで学習処理を中断するようにしてもよい。
【００５６】
(1)以外については（(2)，(3)，(4)）、算出後に判定処理を行うものではなく、算出結果を記憶／蓄積していき（その日（ｎ月ｍ日）１日中）、後に後述するステップＳ５の処理に用いる。
【００５７】
以上が、１日分（ｎ月ｍ日）の処理であり、翌日（ｎ月ｍ＋１日）からも同じ処理を行っていく（ステップＳ４）。すなわち、毎日、一定時間毎に上述した(1)，(2)，(3)，(4)を算出する処理を行い、(1)については上記ステップＳ２と同様に着霜判定を実施して、必要に応じて「着霜」警報を発し、(2)，(3)，(4)については算出結果を記憶／蓄積していく。
【００５８】
そして、１週間後、この１週間（ｎ月ｍ日〜ｎ月ｍ＋６日）に蓄積した上記(2)，(3)，(4)の算出結果に基づいて、それぞれの１週間分の平均値を求める（ステップＳ５）。なお、平均値を求めた後は、記憶／蓄積してあったデータを消去すれば、当該診断手段５０で必要な記憶容量が少なくて済む。
【００５９】
翌週（ｎ月ｍ＋７日〜ｎ月ｍ＋１４日）についても、同様に、毎日、上記ステップＳ１およびステップＳ２と同様の処理を実施していき（ステップＳ６）、最後にこの１週間（ｎ月ｍ＋７日〜ｎ月ｍ＋１４日）に蓄積した(2)，(3)，(4)の算出結果に基づいて、それぞれの１週間分の平均値を求める（ステップＳ７）。
【００６０】
以上で、第１週目の(2)，(3)，(4)の平均値、すなわち、冷凍器の吐出（高圧）側圧力の平均値：Ｐ（ｎ月ｍ日〜ｎ月ｍ＋６日）、ショーケースの温調温度のプルダウン時間の平均値：Ｔ１（ｎ月ｍ日〜ｎ月ｍ＋６日）、およびショーケース１の収容庫３１内の温度と温調温度のプルダウン時間の差の平均値：Ｔ２（ｎ月ｍ日〜ｎ月ｍ＋６日）と、第２週目の(2)、(3)、(4)の平均値、すなわち、冷凍器の吐出（高圧）側圧力の平均値：Ｐ（ｎ月ｍ＋７日〜ｎ月ｍ＋１４日）、ショーケースの温調温度のプルダウン時間の平均値：Ｔ１（ｎ月ｍ＋７日〜ｎ月ｍ＋１４日）、およびショーケース１の収容庫３１内の温度と温調温度のプルダウン時間の差の平均値：Ｔ２（ｎ月ｍ＋７日〜ｎ月ｍ＋１４日）とが求められ、これに基づいて以下に説明するステップＳ８〜Ｓ１０の計算を行って、閾値Ｃ、Ｄを求める。
【００６１】
まず、第１週目から第２週目までの、(2)，(3)，(4)の平均値の差（絶対値）を算出する（ステップＳ８）。これは、既に各週毎の(2)，(3)，(4)の平均値を算出してあるので、この差の絶対値を求めることで、１週間あたりのデータの平均値の差（変化傾向）ΔＰ，ΔＴ１，ΔＴ２が求まる。
【００６２】
なお、第１週目と第２週目の平均値にほとんど差がない場合も考えられる（極端な場合、ΔＰが「０」であった場合、以下の係数αを求める式が成立しなくなる）。よって、ΔＰ，ΔＴ１，ΔＴ２の少なくともいずれか１つについて、予め適当と思われる閾値を決めておき、閾値を越えなかった場合には、以下のステップＳ９以降の処理を行わず、第３週目について上述したデータ収集／平均値算出処理を行い、第１週目と第３週目（もしくは、第２週目と第３週目）との間で上記ΔＰ，ΔＴ１，ΔＴ２を求めるようにする。これでもまだ閾値を越えない場合には、引続き第４週目以降も、同様の処理を行っていく。
【００６３】
次に、ショーケースの温調温度のプルダウン時間の閾値Ｃと、ショーケース１の収容庫３１内の温度と温調温度のプルダウン時間差の閾値Ｄを求めるための係数αを、以下の式により求める（ステップＳ９）。
【００６４】
係数α＝（吐出（高圧）側圧力の閾値Ｂ−Ｐｍａｘ）／ΔＰ（Ｐｍａｘ：冷凍器の吐出（高圧）側圧力の平均値においてＰの第１週目と第２週目のいずれか大きいほう）。ここで、上述してあるように、あるインバータ式冷凍機においては、吐出（高圧）側圧力が高すぎた場合に運転周波数を減らすなどのような保護制御動作に入るが、この保護制御動作に入るときの吐出（高圧）側圧力を基準として、これに任意の係数β（≦１）を乗じた値を、上記閾値Ｂとして予め求め設定しておく。なお、保護制御機能が備っていない冷凍機の場合には、その冷凍機が異常停止する圧力値を基準として、これに任意の係数γ（＜１）を乗じた値を閾値Ｂとする。
【００６５】
そして、求めた係数αを用いて、以下の式により、ショーケースの温調温度のプルダウン時間の閾値Ｃと、ショーケースの庫内温度と温調温度のプルダウン時間差の閾値Ｄを、それぞれ求める（ステップＳ１０）。
【００６６】
Ｃ＝Ｔ１ｍａｘ＋α×ΔＴ１Ｄ＝Ｔ２ｍａｘ＋α×ΔＴ２（Ｔ１ｍａｘ：ショーケースの温調温度のプルダウン時間の平均値においてＴ１の第１週目と第２週目のいずれか大きいほう、Ｔ２ｍａｘ：ショーケース１の収容庫３１内の温度と温調温度のプルダウン時間の差の平均値においてＴ２の第１週目と第２週目のいずれか大きいほう）。以上で学習期間の処理は終了し、その後は求めた閾値Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて、以下に説明する故障診断／予測処理を行う。
【００６７】
なお、上述した実施の形態の説明では、第１週目と第２週目という１週間単位で平均値を算出し、これに基づいて処理を行ったが、勿論これに限る必要はなく、例えば５日単位、１０日単位、２週間単位などとしてもよい。また、ステップＳ１０におけるＣ、Ｄの算出式において、例えば予め設定される所定の補正係数ｐ，ｑを用いて、ｐ×α，ｑ×αを求め、これらをαの代わりに用いて、Ｃ，Ｄを求めるようにしてもよい。
【００６８】
その後、診断手段５０は、故障診断／予測処理を行う。なお、図１３に示す故障診断／予測処理は、上記学習処理がｎ月ｍ＋１４日で完了し、その翌日（ｎ月ｍ＋１５日）から開始されるものとして説明する。
【００６９】
図１３に示すようにｎ月ｍ＋１５日においても、学習期間中のステップＳ１と同様に、各センサからの測定値を読み込んで、上記(1)，(2)，(3)，(4)の値を算出する（ステップＳ１１）。
【００７０】
そして、(1)ショーケース１の収容庫３１内の温度の変化率、については、図１２のステップＳ２と同様、閾値Ａ以上であるか否かを判定し、閾値Ａ以上となった場合は「着霜」警報を発する。
【００７１】
同様に、(2)冷凍機７の吐出（高圧）側圧力、が閾値Ｂ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２）、閾値Ｂ以上となった場合には「凝縮器熱交換性能低下」の警報を発する（ステップＳ１３）。(3)ショーケースの温調温度のプルダウン時間、が閾値Ｃ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１４）、閾値Ｃ以上となった場合には「冷却性能低下」の警報を発する（ステップＳ１５）。(4)収容庫３１内の温度と温調温度のプルダウン時間の差、が閾値Ｄ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１６）、閾値Ｄ以上となった場合には「吹出口目詰まり」の警報を発する（ステップＳ１７）。
【００７２】
以後、毎日、上記ステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理を行っていく（ステップＳ１８）。基本的には、一旦、学習処理で閾値を決定すれば、以後ずっと、毎日、上記ステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理を繰り返していけばよいが、例えば誤報が多いというような問題が起こった場合には、再度学習処理を行わせる。あるいは、これに限らず、定期的に学習処理を行わせて、閾値を再設定させるようにしてもよい。
【００７３】
以上、診断手段５０による故障診断／予測方法を説明した。そして、店舗管理システムでは、これを用いて、以下に説明するバックアップ処理を行う。このバックアップ処理ついて以下に説明する。
【００７４】
店舗管理システムでは、診断手段５０による故障診断／予測情報を用い、店舗内ＰＣ２３（バックアップ処理手段）によって、ショーケース１の故障（冷却能力低下）の要因に応じたバックアップ処理を行う。
【００７５】
図１４はバックアップ処理手段の概略的な機能ブロック図である。図１４に示すようにバックアップ処理手段６０は、診断手段５０から故障診断／予測情報を入力し、当該情報からショーケース１の故障（冷却能力低下）の要因に応じてバックアップ処理の方法を決定し、その結果をショーケースコントローラ１１や照明コントローラ１４に対して出力するバックアップ処理決定部６１を有する。
【００７６】
バックアップ処理手段６０によるバックアップ処理について説明する。図１５のフローチャートに示すように診断手段５０における「着霜」警報を入力した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、バックアップ処理手段６０は、蒸発器３６の除霜を行う除霜機能（ヒータ）の作動間隔を徐々に広げ、場合によっては完全に止める（ステップＳ２２）。例えば定期的（６時間毎）に通電することで実施している除霜の作動間隔を、９時間毎，１２時間毎，１５時間毎，…，２４時間毎などのように徐々に広げ、場合によっては止める。このため、除霜時に発生する熱による収容庫３１内の温度上昇を防ぐことになる。あるいは、ショーケース１に隣接する他のショーケースがある場合、図１６のフローチャートに示すように診断手段５０における「着霜」警報を入力したとき（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、バックアップ処理手段６０は、他のショーケースの冷却能力を通常運転時よりも上げ、余分に冷やされた空気を該当するショーケースに廻す（ステップＳ２４）。このため、除霜時に発生する熱による収容庫３１内の温度上昇を最小限に止めることになる。
【００７７】
また、図１７のフローチャートに示すように診断手段５０における「吹出口目詰まり」の警報を入力した場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、バックアップ処理手段６０は、収容庫内温度用サーミスタ３９によって収容庫３１内の温度を監視しながら徐々に陳列棚３２に設けた照明（図示せず）を消灯する（ステップＳ２６）。このため、陳列棚３２に載置した商品へ放熱する熱の発生を防ぐ。すなわち、吹出口３３に目詰まりが生じると、収容庫３１内に冷気が十分に行き渡らなくなって収容庫３１内の温度が上昇していくことが予想される。そこで、上記のごとく照明を消灯することによって商品への放熱を防ぐ。なお、吹出口３３の目詰まり意外に、冷凍機７のガス冷媒漏れがあった場合にも収容庫３１内に冷気が十分に行き渡らなくなって収容庫３１内の温度が上昇していくことが予想されるので、同様に収容庫内温度用サーミスタ３９によって収容庫３１内の温度を監視しながら徐々に陳列棚３２に設けた照明（図示せず）を消灯すれば、陳列棚３２に載置した商品へ放熱する熱の発生を防ぐことができる。
【００７８】
また、図には明示しないが扉付きショーケースやウォークインタイプのショーケースなどのように扉を有している場合では、扉の結露を防ぐために結露防止機構を有している。結露防止機能は、蒸発器３６のヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことで結露の発生を防いでいる。この構成において、図１８のフローチャートに示すように診断手段５０における「冷却性能低下」の警報を入力した場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、バックアップ処理手段６０は、結露防止機能のＯＮ／ＯＦＦ制御での通電時間を徐々に短くする（ステップＳ２８）。例えば通電時間のＯＮデューティーを１００％から８０％，５０％，３０％，０％と徐々に下げることで、結露防止時に発生する熱による収容庫３１内の温度上昇を防ぐ。
【００７９】
なお、バックアップ処理手段６０による上記処理方法の内、どの方法を適用するかは、その時の故障診断／予測の状況によって、各方法を適宜組み合わせてもよい。
【００８０】
このように、上述した店舗管理システムでは、診断手段５０によって診断したショーケース１の故障（冷却能力低下）の要因に応じ、バックアップ処理手段６０によってショーケース１の機能のバックアップを行う。すなわち、ショーケースの冷却能力を補助する。このため、故障予測の警報を受けてから、店舗の機器メンテナンスやショーケース１の製造メーカーのサービスマンが店舗に到着してメンテナンスを施すまでの時間を確保できるように、ショーケースが故障に至るまでの時間を引き延ばすことが可能になる。
【００８１】
この結果、ショーケース１が故障して、商品が溶けて売り物にならなくなる事態を防ぐため、費用負担がなくシステムの信頼性を向上することが可能になる。さらに、従来の店舗管理システムのように、ショーケースの負荷に応じて空調装置の冷房運転設定温度を規定値よりも下げる制御を行なわずに、ショーケース１の機能を用いたバックアップ処理を行うので、空調装置の作動によって店舗内全体が過剰に冷えて店舗内にいる顧客や店員に不快感を与えるようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】店舗内の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の店舗管理システムの実施の形態を示す概略図である。
【図３】ショーケースの実施の形態を示す側断面図である。
【図４】外気温度用、収容庫内温度用および温調温度用のサーミスタでそれぞれ計測される温度の経時変化の一例を示す図である。
【図５】吐出（高圧）側温度センサで計測される冷媒温度の経時変化の一例を示す図である。
【図６】吐出（高圧）側圧力センサで計測される冷媒圧力の経時変化の一例を示す図である。
【図７】ガス冷媒の漏れまたは不足時の圧縮機に対する吸込（低圧）側および吐出（高圧）側の圧力値の経時変化の一例を示す図である。
【図８】除霜動作が入った後の収容庫内温度および温調温度のプルダウン時間を表わした図である。
【図９】吹出口にゴミやホコリが付着した場合のショーケースの収容庫内温度および温調温度の温度変化の一例を示す図である。
【図１０】除霜動作が入った後の収容庫内の温度および温調温度のプルダウン時間を表した図である。
【図１１】診断手段の概略的な機能ブロック図である。
【図１２】学習期間における学習／閾値決定（学習処理）の手順を示すフローチャートである。
【図１３】故障予測処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】バックアップ処理手段の概略的な機能ブロック図である。
【図１５】バックアップ処理手段の手順を示すフローチャートである。
【図１６】バックアップ処理手段の手順を示すフローチャートである。
【図１７】バックアップ処理手段の手順を示すフローチャートである。
【図１８】バックアップ処理手段の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１ ショーケース
２ エアコン
３ 自動販売機
４ セキュリティシステム
４ａ ドア
４ｂ 火災報知器
４ｃ 防犯装置
５ 冷蔵庫
６ 蓄熱槽
７ 冷凍機
８ 冷凍機
１１ ショーケースコントローラ
１２ エアコンコントローラ
１３ 蓄熱コントローラ
１４ 照明コントローラ
１５ 店舗制御コントローラ
２０ ネットワークアダプタ
２１ ルータ
２２ ネットワーク
２３ 店舗内ＰＣ
２３１ アダプタ
２４ 店舗本部サーバ
２５ サービス本部サーバ
２６ セキュリティ本部サーバ
２７ 店舗オーナーサーバ
２８ 機器オーナーサーバ
２９ 機器メンテナンス業者サーバ
３０ 本体
３１ 収容庫
３１ａ 開口
３２ 陳列棚
３３ 吹出口
３４ 吸込口
３５ ダクト
３６ 蒸発器
３７ 送風機
３８ 外気温度用サーミスタ
３９ 収容庫内温度用サーミスタ
４０ 温調温度用サーミスタ
４１ 除霜温度用サーミスタ
４２ 冷媒配管
４３ 圧縮機
４４ 凝縮器
４５ 吸込（低圧）側温度センサ
４６ 吸込（低圧）側圧力センサ
４７ 吐出（高圧）側温度センサ
４８ 吐出（高圧）側圧力センサ
５０ 診断手段
５１ 基本データ算出部
５２ 閾値決定部
５３ 故障予測部
６０ バックアップ処理手段
６１ バックアップ処理決定部
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 店舗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、店舗内に配置したショーケース、エアコン、照明などの各種機器を店舗内または店舗外から管理／制御する店舗管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗内に配置したショーケースの負荷に応じて、当該ショーケース以外の機器によってショーケースの冷却機能をバックアップする店舗管理システムの技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０５１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の店舗管理システムでは、例えばショーケースの負荷に応じて空調装置の冷房運転設定温度を規定値よりも下げることで、ショーケースの負荷の増大による冷凍機の運転効率の低下を抑えている。しかしながら、従来の店舗管理システムは、ショーケースの故障の要因に係わらず冷凍機の運転効率の低下を間接的に抑えているだけである。この結果、ショーケースが早期に故障するおそれがある。ショーケースが故障した場合、空調装置だけでのバックアップでは当該ショーケース内の商品温度を管理できないため、例えば故障したショーケース内の商品が溶けて売り物にならなくなることがあり、費用負担やシステムの信用低下を招くことになる。さらに、従来の店舗管理システムでは、ショーケースの負荷に応じて空調装置の冷房運転設定温度を規定値よりも下げたとき、空調装置の作動によって店舗内全体が過剰に冷えて店舗内にいる顧客や店員に不快感を与えるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みて、店舗内に配置したショーケースの冷却能力低下の要因を診断して冷却能力を補助することができ、また店舗内の環境を損なう事態を防ぐことができる店舗管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る店舗管理システムは、店舗内に配置したショーケースおよび他の機器を管理する店舗管理システムにおいて、前記ショーケースの冷却能力低下の要因を診断する診断手段と、前記診断手段によって診断した冷却能力低下の要因に応じて前記ショーケースの機能をバックアップするバックアップ処理手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に係る店舗管理システムは、上記請求項１において、前記バックアップ処理手段は前記ショーケースに収容した商品を照らす照明を消灯することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に係る店舗管理システムは、上記請求項１において、前記バックアップ処理手段は前記ショーケースの蒸発器の除霜を行う除霜機能の作動間隔を徐々に広げる、あるいは前記除霜機能の作動を停止することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に係る店舗管理システムは、上記請求項１において、前記バックアップ処理手段は前記ショーケースに隣接する他のショーケースの冷却能率を上げてその冷気を前記ショーケースに廻すことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５に係る店舗管理システムは、上記請求項１において、前記バックアップ処理手段は前記ショーケース内の結露を防ぐ結露防止機能のＯＮ／ＯＦＦ制御での通電時間を徐々に短くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る店舗管理システムは、診断手段によって診断したショーケースの冷却能力低下の要因に応じ、バックアップ処理手段によってショーケースの機能をバックアップして冷却能力を補助する。このため、故障診断の警報を受けてから、店舗の機器メンテナンスやショーケースの製造メーカーのサービスマンが店舗に到着してメンテナンスを施すまでの時間を確保できるように、ショーケースが故障に至るまでの時間を引き延ばすことができる。この結果、ショーケースが故障して、商品が溶けて売り物にならなくなる事態を防ぐため、費用負担がなくシステムの信頼性を向上できる。さらに、ショーケースの機能をバックアップする処理を行うため、ショーケースの負荷に応じて空調装置の冷房運転設定温度を規定値よりも下げる必要がなくなるので店舗内全体が過剰に冷えて店舗内にいる顧客や店員に不快感を与える事態を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る店舗管理システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
最初に、店舗管理システムの構成について説明する。図１は店舗内の構成を示すブロック図、図２は本発明の店舗管理システムの実施の形態を示す概略図である。
【００１４】
図１に示すように店舗１００Ａ（店舗１００Ｂ、店舗１００Ｃも同様である）は、ショーケース（冷凍／冷蔵オープンショーケース）１、エアコン２、自動販売機３、およびセキュリティシステム４、照明装置などを配設した店舗である。例えば、店舗１００Ａ〜１００Ｃは、チェーン店化したスーパーマーケットのように、地域的に分散配置された店舗である。
【００１５】
上記各店舗１００Ａ〜１００Ｃを管理する店舗管理システムは、各店舗１００Ａ〜１００Ｃ内のショーケース１、エアコン２、その他照明などの各種機器に、それぞれ別個のコントローラ１１，１２，１３，１４，１５を配設し、ネットワークアダプタ（ＮＡ）２０、ルータ２１、およびネットワーク２２を介して、店舗内パソコン（以下、店舗内ＰＣという）２３や、図２に示す店舗外の情報処理装置（店舗本部サーバ２４，サービス本部サーバ２５，セキュリティ本部サーバ２６，店舗オーナーサーバ２７，機器オーナーサーバ２８，機器メンテナンス業者サーバ２９）と接続するように構成したものである。店舗管理システムでは、各コントローラが、それぞれ管轄する機器からデータを一定時間毎に経時的に集計し、収集したデータを店舗内ＰＣ２３に送信する。あるいは、収集したデータは、ネットワーク２２を介して、店舗外の情報処理装置（２４，２５，２６，２７，２８，２９）に送信するようにしてもよい。なお、上記コントローラは、データ収集専用ではない。
【００１６】
図１に示す各店舗１００Ａ〜１００Ｃ内のシステムは、店舗制御コントローラ１５、ショーケースコントローラ１１、エアコンコントローラ１２、蓄熱コントローラ１３、照明コントローラ１４、自動販売機３、セキュリティシステム４などを、マルチドロップ方式（図示のように、各種コントローラ、自動販売機などを各々経由させて接続させる方式）でネットワークアダプタ２０に接続した構成を有し、各機器の状態に係わる情報の通知や指示などを行える。
【００１７】
店舗制御コントローラ１５は、店舗全体の省エネルギー制御を行うコントローラであり、具体的にはパソコンなどで構成される。ショーケースコントローラ１１は、ショーケース１の収容庫３１内や冷蔵庫５の庫内商品に対する温度調整を行うために冷凍機７を制御するコントローラである。エアコンコントローラ１２は、店舗内を所定の温度に調整するためのエアコン２を冷凍機８を用いて制御するコントローラである。蓄熱コントローラ１３は、冷凍機７，８の負荷状態に基づいて、氷を蓄熱する蓄熱槽６を制御するコントローラである。照明コントローラ１４は、店舗内の天井などに配設された各種照明機器などを制御するコントローラであり、併せて、ショーケース１の蛍光灯調光をも行う。自動販売機３は、店舗内に設置され、飲料や食品などを販売する、オーナー管理される自動販売機である。なお、かかる自動販売機３は、ショーケースなどとの関連が薄いため、この自動販売機３用のコントローラは設けていない。セキュリティシステム４は、ドア４ａに設けられたセンサ、火災報知器４ｂ、防犯装置４ｃなどからのデータに基づいて店舗全体のセキュリティ管理するシステムである。なお、このセキュリティシステム４は、元々コントローラの機能を有するため、別個にコントローラを設けていない。
【００１８】
店舗内ＰＣ２３は、店舗１００Ａ〜１００Ｃ内に設置されているパソコンであり、店舗で販売する商品の種類、価格などの管理や、売上げの計数の他に、各コントローラから受信した時系列データに基づいて各機器の故障診断／予測およびバックアップ処理を行う。なお、店舗内ＰＣ２３に付設されたＰＨＳアダプタ２３１を介して、店舗オーナーサーバ２７や機器オーナーサーバ２８などに音声メッセージを用いて例えば後述する故障の予測情報などを発信することもできる。
【００１９】
コントローラからデータを受信した店舗内ＰＣ２３や店舗外の情報処理装置は、受信したデータに基づいて後述する各機器の故障診断／予測およびバックアップ処理を行う。情報処理装置として、店舗本部サーバ２４は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃを統括する本部機構の端末装置であり、提供する商品の種別および価格などを各店舗に指示し、また各店舗１００Ａ〜１００Ｃの売上げ状況などを把握する。サービス本部サーバ２５は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃが顧客に提供すべきサービスの内容を集中管理する本部機構の端末装置である。セキュリティ本部サーバ２６は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃにおける入退出管理や火災、防犯に係わるセキュリティ機構を統括する本部機構の端末装置である。
【００２０】
店舗管理システムでは、単に店舗ごとにその店舗の商品、サービス、セキュリティなどを管理するのではなく、店舗本部サーバ２４、サービス本部サーバ２５、セキュリティ本部サーバ２６という各店舗１００Ａ〜１００Ｃに共通の本部機構を設け、各店舗１００Ａ〜１００Ｃを機能ごとに集中管理している。また、店舗オーナーサーバ２７は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃのオーナーが所有する端末装置である。機器オーナーサーバ２８は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃに設置されるショーケース１などの機器がメーカーなどからレンタルしたレンタル機器である場合、このレンタル機器のオーナーが所有する端末装置である。機器メンテナンス業者サーバ２９は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃに設置されるショーケース１などの機器を維持・管理するメンテナンス業者が所有する端末装置である。なお、ここでは説明の便宜上、各店舗１００Ａ〜１００Ｃの店舗オーナー、機器オーナー、および機器メンテナンス業者は、同一人であるものとする。
【００２１】
上述したように、各店舗１００Ａ〜１００Ｃ、店舗本部サーバ２４、サービス本部サーバ２５、セキュリティ本部サーバ２６、店舗オーナーサーバ２７、機器オーナーサーバ２８、機器メンテナンス業者サーバ２９は、それぞれ、ルータ２１を介してネットワーク２２に接続されている。ネットワーク２２は、公衆回線網（電話回線、ＩＳＤＮなど）やインターネット、ＡＴＭを用いるネットワークなどであり、各端末装置はＴＣＰ／ＩＰプロトコルを用いた通信を行う。よって、各店舗１００Ａ〜１００Ｃと各端末装置との間でインターネット上のファイル転送（ＦＴＰ）や電子メールの転送を行うことも可能である。
【００２２】
なお、各店舗１００Ａ〜１００Ｃ内の各機器の故障診断／予測およびバックアップ処理は、各店舗１００Ａ〜１００Ｃ内の店舗内ＰＣ２３だけでなく、店舗本部サーバ２４、サービス本部サーバ２５、セキュリティ本部サーバ２６、店舗オーナーサーバ２７、機器オーナーサーバ２８、機器メンテナンス業者サーバ２９などの各端末装置において行わせることもできる。または、ネットワークアダプタ２０に行わせるようにしてもよい。
【００２３】
ネットワークアダプタ２０は、「機器の状態表示／機器の設定入力」などのホームページを提供し、アクセスを許可されている端末装置のブラウザ画面上で、上記のように接続した機器の状態表示や設定を行うことができるようにする機能（以下、ホームページ機能という）と、接続している機器にトラブルなどが発生した場合に自動的に管理者あるいは予め指定／登録されている任意の者に対して、電子メールなどによりトラブル発生を通知する機能（以下、自動メール送信機能という）とを有する。
【００２４】
ネットワークアダプタ２０を用いることにより、各店舗１００Ａ〜１００Ｃ内の各種機器の監視や管理などを外部（例えば店舗本部サーバ２４など）において集中的に行ったり、障害発生などを機器メンテナンス業者サーバ２９などに電子メールにより迅速に通知することができる。なお、ネットワークアダプタ２０は、シリアル通信ラインを収容するインタフェースを有するオプションボードとして形成し、店舗内ＰＣ２３などに装着することもできる。また、ネットワークアダプタ２０に代えて、ホームページ機能やメール送信機能を有するパソコンなどを配設したり、店舗内の各種機器に直接ネットワークアダプタ２０を装着する構成としてもよい。
【００２５】
なお、上述した説明では、ショーケースコントローラ１１やエアコンコントローラ１２などの各種機器をマルチドロップ方式で接続することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、リング型などの各種のネットワークトポロジーを用いることもできる。また、ネットワーク２２を介して店舗１００Ａ〜１００Ｃと店舗本部サーバ２４などとが通信可能としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば無線通信系、衛星通信などによる伝送路を介して、通信可能とする構成であってもよい。
【００２６】
次に、ショーケース１および冷凍機７の構成について説明する。ここでは、ショーケース１としてオープンショーケースを例にして、図３を参照して説明する。図３はショーケースの実施の形態を示す側断面図である。
【００２７】
ショーケース１は、基本的に室内（店舗内）に設置してあり、図３に示すようにショーケース１の筐体をなす本体３０を有している。本体３０には、その一方向に開口３１ａを有した収容庫３１が形成してあり、その開口３１ａから収容庫３１に対して商品の出し入れを行える形状となっている。収容庫３１内には、商品を置くための陳列棚３２が配置してある。また、収容庫３１の開口３１ａの一側縁（上側縁）には吹出口３３が設けてあり、開口３１ａの他側縁（下側縁）には吸込口３４が設けてあって、これら吹出口３３および吸込口３４は、本体３０の筐体内でダクト３５を介して繋がっている。さらに、本体３０の筐体には、ダクト３５に通じる蒸発器３６および送風機３７が設けてある。蒸発器３６は、冷凍機７から送られた低温・低圧の液冷媒を蒸発させて周囲の空気を冷却する。送風機３７は冷却された空気をダクト３５に送る。
【００２８】
また、ショーケース１には、外気温度用サーミスタ３８、収容庫内温度用サーミスタ３９、温調温度用サーミスタ４０、除霜温度用サーミスタ４１が設けてある。外気温度用サーミスタ３８は、ショーケース１の周囲の温度を検知するための温度センサであり、本体３０の外部に配置してある。収容庫内温度用サーミスタ３９は、ショーケース１の収容庫３１の内部温度を検知するための温度センサであり、収容庫３１の内部に配置してある。温調温度用サーミスタ４０は、送風機３７によりダクト３５に送り込まれた空気の温度を検知するための温度センサであり、ダクト３５内の吹出口３３の近傍に配置してある。除霜温度用サーミスタ４１は、蒸発器３６の近傍の温度を検知するための温度センサであり、蒸発器３６の近傍に配置してある。
【００２９】
冷凍機７は、基本的に室外（店舗外）に設置してあり、図３に示すようにショーケース１に対して冷媒配管４２を介して接続した圧縮機４３および凝縮器４４を有している。圧縮機４３は、ショーケース１の蒸発器３６から供給された低温・低圧の液冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒にするものである。凝縮器４４は、圧縮機から供給された高温・高圧のガス冷媒を放熱して高温・高圧の液冷媒にしてショーケース１側に送るものである。なお、ショーケース１側に送られた高温・高圧の液冷媒は、不図示の膨張弁によって低温・低圧の液冷媒とされてショーケース１の蒸発器３６に送られる。
【００３０】
また、冷凍機７には、吸込（低圧）側温度センサ４５、吸込（低圧）側圧力センサ４６、吐出（高圧）側温度センサ４７、吐出（高圧）側圧力センサ４８が設けてある。吸込（低圧）側温度センサ４５および吸込（低圧）側圧力センサ４６は、圧縮機４３に供給される以前の低温・低圧のガス冷媒の温度および圧力を測定するセンサである。吐出（高圧）側温度センサ４７および吐出（高圧）側圧力センサ４８は、圧縮機４３によって圧縮された高温・高圧のガス冷媒の温度および圧力を測定するセンサである。
【００３１】
冷凍機７は、高温・高圧の液冷媒を生成して、ショーケース１側に供給する。すなわち、冷凍機７により生成された高温・高圧の液冷媒は、冷媒配管４２を通り、ショーケース１本体側に供給される。この高温・高圧の液冷媒は、不図示の膨張弁により低温・低圧の液冷媒となり、蒸発器３６に送られる。これにより蒸発器３６周辺の空気が冷やされる。冷やされた空気は、送風機３７によりダクト３５に送り込まれ、さらに吹出口３３からショーケース１の収容庫３１へと送られ、収容庫３１内を冷やす。吹出口３３から収容庫３１に送られた冷気の一部は、図３に矢印で示すようにエアカーテンを形成しつつ吸込口３４に吸い込まれる。吸込口３４に吸い込まれた冷気は、再び送風機３７により送られて冷気の循環を作り出す。
【００３２】
ここで、インバータ式冷凍機の場合、負荷の増大、過渡的な外乱により冷凍サイクル機器、電気・電子部品の許容範囲を越えると予想された場合、通常運転制御とは異なる保護制御動作に入る。例えば、吐出（高圧）側圧力が高すぎた場合に運転周波数を減らす、などのような保護制御を行う。このような保護制御を行うことにより、冷凍機７自体の故障は防止することが可能となるが、後述するようなショーケース庫内温度上昇という問題が生じる場合がある。詳しくは後述する。
【００３３】
以下に、各種故障が起きた場合の、ショーケース１、冷凍機７に設置した上記各種センサの信号変化特性について説明する。
【００３４】
まず、蒸発器３６に着霜故障（アイスバンク）が発生した場合について説明する。図４は外気温度用、収容庫内温度用および温調温度用のサーミスタでそれぞれ計測される温度の経時変化の一例を示す図である。
【００３５】
図４では、蒸発器３６において、霜が完全に除去された状態から、除霜機能の動作により霜を完全に除去できる限界の量まで霜が付着した状態になるまで（さらにその後も）、外気温度用サーミスタ３８、収容庫内温度用サーミスタ３９、および温調温度用サーミスタ４０でそれぞれ計測される温度の経時変化をグラフで示す。図４に示すグラフの縦軸は計測温度、横軸は時間である。
【００３６】
図４において、時間ｔ１は霜が完全に除去された状態のとき、時間ｔ２は除去できる限界の量まで霜が付着した状態のときである。外気温度用サーミスタ３８は、ショーケース１の周囲の温度を測定するので、蒸発器３６への霜の付着状態には影響されない。図４に示す例では、周囲温度はほぼ一定であったものとする。一方、蒸発器３６への霜の付着量が増すに従って冷気が送風され難くなるため、収容庫内温度用サーミスタ３９および温調温度用サーミスタ４０で計測される温度（収容庫３１およびダクト３５の温度）は、図４に示すように徐々に上昇していく。
【００３７】
次に、冷凍機７の凝縮器４４の目詰り故障時について説明する。図５は吐出（高圧）側温度センサで計測される冷媒温度の経時変化の一例を示す図、図６は吐出（高圧）側圧力センサで計測される冷媒圧力の経時変化の一例を示す図である。
【００３８】
図５では、凝縮器４４において、ゴミが完全に除去された状態から、ゴミが詰まった状態になるまでの間（更にその後も）吐出（高圧）側温度センサ４７で計測される冷媒温度の経時変化をグラフで示す。図５に示すグラフの横軸は時間、縦軸は温度である。図６では、凝縮器４４において、ゴミが完全に除去された状態から、ゴミが詰まった状態になるまでの間（更にその後も）吐出（高圧）側圧力センサ４８で計測される冷媒温度の経時変化をグラフで示す。図６に示すグラフの横軸は時間、縦軸は圧力である。
【００３９】
図５および図６において、時間ｔ３はゴミが完全に除去された状態のとき、時間ｔ４はゴミが詰まった状態のときである。凝縮器４４が目詰まりし伝熱面積が小さくなると、ガス冷媒からの放熱が正常に行われなくなるため、吐出（高圧）側のガス冷媒の温度および圧力は、目詰まりの度合いに応じて上昇する。吐出（高圧）側のガス冷媒の温度および圧力が上昇することで、蒸発器３６に導かれる冷媒の温度および圧力も上昇するため、ショーケース１の収容庫３１内の温度が上昇してしまう。
【００４０】
さらに、蒸発器３６から冷凍機７側へ戻る冷媒、すなわち吸込（低圧）側のガス冷媒の温度および圧力も上昇する。このガス冷媒の圧力が上昇すると、インバータ式冷凍機の場合、上記の様に、運転周波数を低くする保護制御動作に入る。保護制御動作に入ることで、冷凍機７は故障を免れるかもしれないが、運転周波数を低くすると、蒸発器３６に導かれる冷媒の温度や圧力が更に上昇してしまい、ショーケース１の収容庫３１内が全く冷えない状態になってしまう。さらに、このまま運転を続けることで凝縮器４４の目詰まりが更に酷くなると、最終的には冷凍機７は高圧圧力異常となり停止する。
【００４１】
次に、ガス冷媒の漏れまたは不足時の現象について説明する。図７はガス冷媒の漏れまたは不足時の圧縮機に対する吸込（低圧）側および吐出（高圧）側の圧力値の経時変化の一例を示す図である。
【００４２】
図７に示すように吐出（高圧）側圧力は、ガス冷媒漏れの初期には上昇する傾向を示すが、その後、ガス冷媒の漏れまたは不足が多くなると、圧縮機４３における圧縮効果が低下するため圧力は徐々に低下していく。一方、吸込（低圧）側圧力は、ガス冷媒の漏れまたは不足の度合いに係わらず、蒸発器３６において熱交換が過度に進むため徐々に上昇する。
【００４３】
上記のことは、温度（吸込（低圧）側温度、吐出（高圧）側温度）についても同様である。図８は除霜動作が入った後の収容庫内温度および温調温度のプルダウン時間を表わした図である。なお、図８において、収容庫３１内の温度は収容庫内温度用サーミスタ３９で計測し、温調温度は温調温度用サーミスタ４０で計測している。
【００４４】
図８の左側にはガス冷媒の漏れ／不足がない状態、右側にはガス冷媒の漏れ／不足がある状態における収容庫３１内の温度および温調温度の経時変化を示す。図８の左側に示すようにガス冷媒の漏れ／不足がない状態では、除霜動作が行われることによって収容庫３１内の温度および温調温度が急激に上昇するが、除霜動作終了後は急激に低下する。一方、図８の右側に示すようにガス冷媒の漏れ／不足がある状態では、蒸発器３６における冷却能力が低下するため、除霜動作終了後、収容庫３１内の温度および温調温度が低下するまでのプルダウン時間がかかるようになる。
【００４５】
最後に、ショーケースの吹出口３３（ハニカム部）のゴミ、ホコリによる目詰まり時について説明する。図９は吹出口にゴミやホコリが付着した場合のショーケースの収容庫内温度および温調温度の温度変化の一例を示す図である。
【００４６】
図９に示すように吹出口３３にゴミ、ホコリが無い場合、収容庫３１内の温度と温調温度との温度差は例えば５℃程度でほぼ一定となっている。これに対し、吹出口３３にゴミ、ホコリが付着すると、吹出口３３からの風量が低下するため、収容庫３１内に冷気が行き渡らなくなり、収容庫３１内の温度は上昇する。吹出口３３に付着するゴミ、ホコリの量が増えていくに従って、図９に示すように、収容庫３１内の温度は徐々に上昇していく。一方、温調温度用サーミスタ４０が設置してあるダクト３５内までは冷気が行き渡るので、温調温度はゴミ、ホコリの付着前とほとんど変わらない。これより、図９に示すように、収容庫３１内の温度と温調温度との温度差は、ゴミ、ホコリの付着前と比べて、次第に大きくなっていく。なお、これは、温度差ではなく温度比で考えた場合でも、同様である。
【００４７】
ここで、図１０は除霜動作が入った後の収容庫内の温度および温調温度のプルダウン時間を表した図である。図１０の左側に示すように、ゴミ、ホコリの付着がない状態では、除霜により上昇した収容庫３１内の温度（図１０に実線で示す）と温調温度（図１０に破線で示す）は、除霜動作終了後、急激に低下する。一方、図１０の右側に示すように、ゴミ、ホコリが付着して目詰まりを起こしている状態では、吹出口３３からの風量が低下するため、除霜動作後、温調温度のプルダウン時間は、ゴミ、ホコリの付着がない状態のプルダウン時間とほとんど変わらないが、収容庫３１内の温度のプルダウン時間は長くなる。
【００４８】
以上、ショーケース１および冷凍機７の状態データを検出するための各種センサの信号変化特性が、各種故障が起きた場合にそれぞれどの様になるかを説明した。そして、店舗管理システムでは、これを用いて、故障診断／予測方法を実施する。さらに、店舗管理システムでは、各機器毎／設置場所毎に信号変化特性がバラツクことに対応して、学習処理を行う。これら各処理について以下に説明する。
【００４９】
上述したように、図１および図２に示す店舗管理システムでは、各コントローラ（ショーケースコントローラ１１など）がそれぞれ管轄する機器（ショーケース１および冷蔵庫５など）のデータ（各種センサの計測データなど）を、一定時間毎に経時的に集計し、収集した時系列データを店舗内ＰＣ２３に送信する。店舗内ＰＣ２３（診断手段）は、上記のように送信されてきたデータを用いて、所定期間（学習期間）内に収集したデータに基づいて閾値を決定し、その後はこの閾値を用いて故障診断／予測を行う。
【００５０】
図１１は診断手段の概略的な機能ブロック図である。図１１に示すように診断手段５０は、基本データ算出部５１、閾値決定部５２、故障予測部５３を有する。基本データ算出部５１は、ネットワークアダプタ２０を介して収集した各種機器（ショーケース、エアコンなど）の状態データに基づいて、少なくとも、冷凍機の吐出側圧力と、ショーケース１の温調温度のプルダウン時間と、ショーケース１の庫内温度と温調温度のプルダウン時間の差という各種基本データを算出する。
【００５１】
閾値決定部５２は、所定の学習期間内において上記基本データ算出部５１により算出された各種基本データを蓄積し、この蓄積した各種基本データを用いて各種機器毎にその各種故障発生を予測するための各種閾値を決定する。
【００５２】
故障予測部５３は、上記学習期間後において、基本データ算出部５１で算出された各種基本データを、閾値決定部５２で決定された各種閾値と比較することにより、故障が起こるか否かを予測する。そして、予測結果を出力、表示、通知などさせる。
【００５３】
診断手段５０による故障予測方法について説明する。図１２は学習期間における学習／閾値決定（学習処理）の手順を示すフローチャート、図１３は故障診断／予測処理の手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、ショーケースコントローラ１１が管轄する機器（ショーケース１および冷蔵庫５）の故障診断／予測であって、ショーケース１を例にして説明する。この例では、学習の開始日は、例えばあるショーケース１（ショーケース１と冷凍機７）を新たに店舗に設置して電源を入れた日とする。あるいは、電源投入後、数日運転を行って動作が安定したのを見計らって学習を開始するようにしてもよい。また、この例では、学習開始日を「ｎ月ｍ日」とする。また、学習期間は、この例では２週間とする。
【００５４】
図１２に示すようにｎ月ｍ日において、上述した各種センサからの計測データのうち、収容庫内温度用サーミスタ３９により計測されたショーケース１の収容庫３１内の温度、温調温度用サーミスタ４０により計測された温調温度、および冷凍機７側に設けられている吐出（高圧）側圧力センサ４８により計測された吐出（高圧）側圧力のデータに基づいて、以下の(1)〜(4)を算出する処理を行う（ステップＳ１）。なお、(1)はショーケース１の収容庫３１内の温度の変化率、(2)は冷凍機７の吐出（高圧）側圧力、(3)はショーケースの温調温度のプルダウン時間、(4)は収容庫３１内の温度と温調温度のプルダウン時間の差である。
【００５５】
次に、(1)ショーケースの収容庫３１内の温度の変化率が、予め設定される所定の閾値（以下、閾値Ａとする）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。閾値Ａ以上であった場合には（ステップＳ２：ＹＥＳ）、蒸発器３６に、あるレベル以上（例えば、除霜動作で除去できる限界量以上）の霜が付着したものとし、「着霜」警報を発する（ステップＳ３）。ここで、ショーケース１においては、通常、新しい商品の補充作業が行われた場合や、周囲の空気の変動などに影響されて、収容庫３１内の温度が一時的に上昇する場合がある。このため、収容庫３１内の温度の変化率が閾値Ａ以上になったときに直ちに警報を発すると、誤報となってしまうおそれがある。そこで、収容庫３１内の温度の変化率が閾値Ａ以上になった後に一定時間以上収容庫３１内の温度が下がらなかった場合に、「着霜」警報を発するようにしてもよい。なお、このような「着霜」警報が発せられる状態では、正しいデータが収集できないかもしれないので、警報が解除されるまで学習処理を中断するようにしてもよい。
【００５６】
(1)以外については（(2)，(3)，(4)）、算出後に判定処理を行うものではなく、算出結果を記憶／蓄積していき（その日（ｎ月ｍ日）１日中）、後に後述するステップＳ５の処理に用いる。
【００５７】
以上が、１日分（ｎ月ｍ日）の処理であり、翌日（ｎ月ｍ＋１日）からも同じ処理を行っていく（ステップＳ４）。すなわち、毎日、一定時間毎に上述した(1)，(2)，(3)，(4)を算出する処理を行い、(1)については上記ステップＳ２と同様に着霜判定を実施して、必要に応じて「着霜」警報を発し、(2)，(3)，(4)については算出結果を記憶／蓄積していく。
【００５８】
そして、１週間後、この１週間（ｎ月ｍ日〜ｎ月ｍ＋６日）に蓄積した上記(2)，(3)，(4)の算出結果に基づいて、それぞれの１週間分の平均値を求める（ステップＳ５）。なお、平均値を求めた後は、記憶／蓄積してあったデータを消去すれば、当該診断手段５０で必要な記憶容量が少なくて済む。
【００５９】
翌週（ｎ月ｍ＋７日〜ｎ月ｍ＋１４日）についても、同様に、毎日、上記ステップＳ１およびステップＳ２と同様の処理を実施していき（ステップＳ６）、最後にこの１週間（ｎ月ｍ＋７日〜ｎ月ｍ＋１４日）に蓄積した(2)，(3)，(4)の算出結果に基づいて、それぞれの１週間分の平均値を求める（ステップＳ７）。
【００６０】
以上で、第１週目の(2)，(3)，(4)の平均値、すなわち、冷凍器の吐出（高圧）側圧力の平均値：Ｐ（ｎ月ｍ日〜ｎ月ｍ＋６日）、ショーケースの温調温度のプルダウン時間の平均値：Ｔ１（ｎ月ｍ日〜ｎ月ｍ＋６日）、およびショーケース１の収容庫３１内の温度と温調温度のプルダウン時間の差の平均値：Ｔ２（ｎ月ｍ日〜ｎ月ｍ＋６日）と、第２週目の(2)、(3)、(4)の平均値、すなわち、冷凍器の吐出（高圧）側圧力の平均値：Ｐ（ｎ月ｍ＋７日〜ｎ月ｍ＋１４日）、ショーケースの温調温度のプルダウン時間の平均値：Ｔ１（ｎ月ｍ＋７日〜ｎ月ｍ＋１４日）、およびショーケース１の収容庫３１内の温度と温調温度のプルダウン時間の差の平均値：Ｔ２（ｎ月ｍ＋７日〜ｎ月ｍ＋１４日）とが求められ、これに基づいて以下に説明するステップＳ８〜Ｓ１０の計算を行って、閾値Ｃ、Ｄを求める。
【００６１】
まず、第１週目から第２週目までの、(2)，(3)，(4)の平均値の差（絶対値）を算出する（ステップＳ８）。これは、既に各週毎の(2)，(3)，(4)の平均値を算出してあるので、この差の絶対値を求めることで、１週間あたりのデータの平均値の差（変化傾向）ΔＰ，ΔＴ１，ΔＴ２が求まる。
【００６２】
なお、第１週目と第２週目の平均値にほとんど差がない場合も考えられる（極端な場合、ΔＰが「０」であった場合、以下の係数αを求める式が成立しなくなる）。よって、ΔＰ，ΔＴ１，ΔＴ２の少なくともいずれか１つについて、予め適当と思われる閾値を決めておき、閾値を越えなかった場合には、以下のステップＳ９以降の処理を行わず、第３週目について上述したデータ収集／平均値算出処理を行い、第１週目と第３週目（もしくは、第２週目と第３週目）との間で上記ΔＰ，ΔＴ１，ΔＴ２を求めるようにする。これでもまだ閾値を越えない場合には、引続き第４週目以降も、同様の処理を行っていく。
【００６３】
次に、ショーケースの温調温度のプルダウン時間の閾値Ｃと、ショーケース１の収容庫３１内の温度と温調温度のプルダウン時間差の閾値Ｄを求めるための係数αを、以下の式により求める（ステップＳ９）。
【００６４】
係数α＝（吐出（高圧）側圧力の閾値Ｂ−Ｐｍａｘ）／ΔＰ（Ｐｍａｘ：冷凍器の吐出（高圧）側圧力の平均値においてＰの第１週目と第２週目のいずれか大きいほう）。ここで、上述してあるように、あるインバータ式冷凍機においては、吐出（高圧）側圧力が高すぎた場合に運転周波数を減らすなどのような保護制御動作に入るが、この保護制御動作に入るときの吐出（高圧）側圧力を基準として、これに任意の係数β（≦１）を乗じた値を、上記閾値Ｂとして予め求め設定しておく。なお、保護制御機能が備っていない冷凍機の場合には、その冷凍機が異常停止する圧力値を基準として、これに任意の係数γ（＜１）を乗じた値を閾値Ｂとする。
【００６５】
そして、求めた係数αを用いて、以下の式により、ショーケースの温調温度のプルダウン時間の閾値Ｃと、ショーケースの庫内温度と温調温度のプルダウン時間差の閾値Ｄを、それぞれ求める（ステップＳ１０）。
【００６６】
Ｃ＝Ｔ１ｍａｘ＋α×ΔＴ１Ｄ＝Ｔ２ｍａｘ＋α×ΔＴ２（Ｔ１ｍａｘ：ショーケースの温調温度のプルダウン時間の平均値においてＴ１の第１週目と第２週目のいずれか大きいほう、Ｔ２ｍａｘ：ショーケース１の収容庫３１内の温度と温調温度のプルダウン時間の差の平均値においてＴ２の第１週目と第２週目のいずれか大きいほう）。以上で学習期間の処理は終了し、その後は求めた閾値Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて、以下に説明する故障診断／予測処理を行う。
【００６７】
なお、上述した実施の形態の説明では、第１週目と第２週目という１週間単位で平均値を算出し、これに基づいて処理を行ったが、勿論これに限る必要はなく、例えば５日単位、１０日単位、２週間単位などとしてもよい。また、ステップＳ１０におけるＣ、Ｄの算出式において、例えば予め設定される所定の補正係数ｐ，ｑを用いて、ｐ×α，ｑ×αを求め、これらをαの代わりに用いて、Ｃ，Ｄを求めるようにしてもよい。
【００６８】
その後、診断手段５０は、故障診断／予測処理を行う。なお、図１３に示す故障診断／予測処理は、上記学習処理がｎ月ｍ＋１４日で完了し、その翌日（ｎ月ｍ＋１５日）から開始されるものとして説明する。
【００６９】
図１３に示すようにｎ月ｍ＋１５日においても、学習期間中のステップＳ１と同様に、各センサからの測定値を読み込んで、上記(1)，(2)，(3)，(4)の値を算出する（ステップＳ１１）。
【００７０】
そして、(1)ショーケース１の収容庫３１内の温度の変化率、については、図１２のステップＳ２と同様、閾値Ａ以上であるか否かを判定し、閾値Ａ以上となった場合は「着霜」警報を発する。
【００７１】
同様に、(2)冷凍機７の吐出（高圧）側圧力、が閾値Ｂ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２）、閾値Ｂ以上となった場合には「凝縮器熱交換性能低下」の警報を発する（ステップＳ１３）。(3)ショーケースの温調温度のプルダウン時間、が閾値Ｃ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１４）、閾値Ｃ以上となった場合には「冷却性能低下」の警報を発する（ステップＳ１５）。(4)収容庫３１内の温度と温調温度のプルダウン時間の差、が閾値Ｄ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１６）、閾値Ｄ以上となった場合には「吹出口目詰まり」の警報を発する（ステップＳ１７）。
【００７２】
以後、毎日、上記ステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理を行っていく（ステップＳ１８）。基本的には、一旦、学習処理で閾値を決定すれば、以後ずっと、毎日、上記ステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理を繰り返していけばよいが、例えば誤報が多いというような問題が起こった場合には、再度学習処理を行わせる。あるいは、これに限らず、定期的に学習処理を行わせて、閾値を再設定させるようにしてもよい。
【００７３】
以上、診断手段５０による故障診断／予測方法を説明した。そして、店舗管理システムでは、これを用いて、以下に説明するバックアップ処理を行う。このバックアップ処理ついて以下に説明する。
【００７４】
店舗管理システムでは、診断手段５０による故障診断／予測情報を用い、店舗内ＰＣ２３（バックアップ処理手段）によって、ショーケース１の故障（冷却能力低下）の要因に応じたバックアップ処理を行う。
【００７５】
図１４はバックアップ処理手段の概略的な機能ブロック図である。図１４に示すようにバックアップ処理手段６０は、診断手段５０から故障診断／予測情報を入力し、当該情報からショーケース１の故障（冷却能力低下）の要因に応じてバックアップ処理の方法を決定し、その結果をショーケースコントローラ１１や照明コントローラ１４に対して出力するバックアップ処理決定部６１を有する。
【００７６】
バックアップ処理手段６０によるバックアップ処理について説明する。図１５のフローチャートに示すように診断手段５０における「着霜」警報を入力した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、バックアップ処理手段６０は、蒸発器３６の除霜を行う除霜機能（ヒータ）の作動間隔を徐々に広げ、場合によっては完全に止める（ステップＳ２２）。例えば定期的（６時間毎）に通電することで実施している除霜の作動間隔を、９時間毎，１２時間毎，１５時間毎，…，２４時間毎などのように徐々に広げ、場合によっては止める。このため、除霜時に発生する熱による収容庫３１内の温度上昇を防ぐことになる。あるいは、ショーケース１に隣接する他のショーケースがある場合、図１６のフローチャートに示すように診断手段５０における「着霜」警報を入力したとき（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、バックアップ処理手段６０は、他のショーケースの冷却能力を通常運転時よりも上げ、余分に冷やされた空気を該当するショーケースに廻す（ステップＳ２４）。このため、除霜時に発生する熱による収容庫３１内の温度上昇を最小限に止めることになる。
【００７７】
また、図１７のフローチャートに示すように診断手段５０における「吹出口目詰まり」の警報を入力した場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、バックアップ処理手段６０は、収容庫内温度用サーミスタ３９によって収容庫３１内の温度を監視しながら徐々に陳列棚３２に設けた照明（図示せず）を消灯する（ステップＳ２６）。このため、陳列棚３２に載置した商品へ放熱する熱の発生を防ぐ。すなわち、吹出口３３に目詰まりが生じると、収容庫３１内に冷気が十分に行き渡らなくなって収容庫３１内の温度が上昇していくことが予想される。そこで、上記のごとく照明を消灯することによって商品への放熱を防ぐ。なお、吹出口３３の目詰まり意外に、冷凍機７のガス冷媒漏れがあった場合にも収容庫３１内に冷気が十分に行き渡らなくなって収容庫３１内の温度が上昇していくことが予想されるので、同様に収容庫内温度用サーミスタ３９によって収容庫３１内の温度を監視しながら徐々に陳列棚３２に設けた照明（図示せず）を消灯すれば、陳列棚３２に載置した商品へ放熱する熱の発生を防ぐことができる。
【００７８】
また、図には明示しないが扉付きショーケースやウォークインタイプのショーケースなどのように扉を有している場合では、扉の結露を防ぐために結露防止機構を有している。結露防止機能は、蒸発器３６のヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことで結露の発生を防いでいる。この構成において、図１８のフローチャートに示すように診断手段５０における「冷却性能低下」の警報を入力した場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、バックアップ処理手段６０は、結露防止機能のＯＮ／ＯＦＦ制御での通電時間を徐々に短くする（ステップＳ２８）。例えば通電時間のＯＮデューティーを１００％から８０％，５０％，３０％，０％と徐々に下げることで、結露防止時に発生する熱による収容庫３１内の温度上昇を防ぐ。
【００７９】
なお、バックアップ処理手段６０による上記処理方法の内、どの方法を適用するかは、その時の故障診断／予測の状況によって、各方法を適宜組み合わせてもよい。
【００８０】
このように、上述した店舗管理システムでは、診断手段５０によって診断したショーケース１の故障（冷却能力低下）の要因に応じ、バックアップ処理手段６０によってショーケース１の機能のバックアップを行う。すなわち、ショーケースの冷却能力を補助する。このため、故障予測の警報を受けてから、店舗の機器メンテナンスやショーケース１の製造メーカーのサービスマンが店舗に到着してメンテナンスを施すまでの時間を確保できるように、ショーケースが故障に至るまでの時間を引き延ばすことが可能になる。
【００８１】
この結果、ショーケース１が故障して、商品が溶けて売り物にならなくなる事態を防ぐため、費用負担がなくシステムの信頼性を向上することが可能になる。さらに、従来の店舗管理システムのように、ショーケースの負荷に応じて空調装置の冷房運転設定温度を規定値よりも下げる制御を行なわずに、ショーケース１の機能を用いたバックアップ処理を行うので、空調装置の作動によって店舗内全体が過剰に冷えて店舗内にいる顧客や店員に不快感を与えるようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】店舗内の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の店舗管理システムの実施の形態を示す概略図である。
【図３】ショーケースの実施の形態を示す側断面図である。
【図４】外気温度用、収容庫内温度用および温調温度用のサーミスタでそれぞれ計測される温度の経時変化の一例を示す図である。
【図５】吐出（高圧）側温度センサで計測される冷媒温度の経時変化の一例を示す図である。
【図６】吐出（高圧）側圧力センサで計測される冷媒圧力の経時変化の一例を示す図である。
【図７】ガス冷媒の漏れまたは不足時の圧縮機に対する吸込（低圧）側および吐出（高圧）側の圧力値の経時変化の一例を示す図である。
【図８】除霜動作が入った後の収容庫内温度および温調温度のプルダウン時間を表わした図である。
【図９】吹出口にゴミやホコリが付着した場合のショーケースの収容庫内温度および温調温度の温度変化の一例を示す図である。
【図１０】除霜動作が入った後の収容庫内の温度および温調温度のプルダウン時間を表した図である。
【図１１】診断手段の概略的な機能ブロック図である。
【図１２】学習期間における学習／閾値決定（学習処理）の手順を示すフローチャートである。
【図１３】故障予測処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】バックアップ処理手段の概略的な機能ブロック図である。
【図１５】バックアップ処理手段の手順を示すフローチャートである。
【図１６】バックアップ処理手段の手順を示すフローチャートである。
【図１７】バックアップ処理手段の手順を示すフローチャートである。
【図１８】バックアップ処理手段の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１ ショーケース
２ エアコン
３ 自動販売機
４ セキュリティシステム
４ａ ドア
４ｂ 火災報知器
４ｃ 防犯装置
５ 冷蔵庫
６ 蓄熱槽
７ 冷凍機
８ 冷凍機
１１ ショーケースコントローラ
１２ エアコンコントローラ
１３ 蓄熱コントローラ
１４ 照明コントローラ
１５ 店舗制御コントローラ
２０ ネットワークアダプタ
２１ ルータ
２２ ネットワーク
２３ 店舗内ＰＣ
２３１ アダプタ
２４ 店舗本部サーバ
２５ サービス本部サーバ
２６ セキュリティ本部サーバ
２７ 店舗オーナーサーバ
２８ 機器オーナーサーバ
２９ 機器メンテナンス業者サーバ
３０ 本体
３１ 収容庫
３１ａ 開口
３２ 陳列棚
３３ 吹出口
３４ 吸込口
３５ ダクト
３６ 蒸発器
３７ 送風機
３８ 外気温度用サーミスタ
３９ 収容庫内温度用サーミスタ
４０ 温調温度用サーミスタ
４１ 除霜温度用サーミスタ
４２ 冷媒配管
４３ 圧縮機
４４ 凝縮器
４５ 吸込（低圧）側温度センサ
４６ 吸込（低圧）側圧力センサ
４７ 吐出（高圧）側温度センサ
４８ 吐出（高圧）側圧力センサ
５０ 診断手段
５１ 基本データ算出部
５２ 閾値決定部
５３ 故障予測部
６０ バックアップ処理手段
６１ バックアップ処理決定部
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 店舗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
店舗内に配置したショーケースおよび他の機器を管理する店舗管理システムにおいて、
前記ショーケースの冷却能力低下の要因を診断する診断手段と、
前記診断手段によって診断した冷却能力低下の要因に応じて前記ショーケースの機能をバックアップするバックアップ処理手段と
を備えたことを特徴とする店舗管理システム。
【請求項２】
前記バックアップ処理手段は前記ショーケースに収容した商品を照らす照明を消灯することを特徴とする請求項１に記載の店舗管理システム。
【請求項３】
前記バックアップ処理手段は前記ショーケースの蒸発器の除霜を行う除霜機能の作動間隔を徐々に広げる、あるいは前記除霜機能の作動を停止することを特徴とする請求項１に記載の店舗管理システム。
【請求項４】
前記バックアップ処理手段は前記ショーケースに隣接する他のショーケースの冷却能率を上げてその冷気を前記ショーケースに廻すことを特徴とする請求項１に記載の店舗管理システム。
【請求項５】
前記バックアップ処理手段は前記ショーケース内の結露を防ぐ結露防止機能のＯＮ／ＯＦＦ制御での通電時間を徐々に短くすることを特徴とする請求項１に記載の店舗管理システム。
【請求項１】
店舗内に配置したショーケースおよび他の機器を管理する店舗管理システムにおいて、
前記ショーケースの冷却能力低下の要因を診断する診断手段と、
前記診断手段によって診断した冷却能力低下の要因に応じて前記ショーケースの機能をバックアップするバックアップ処理手段と
を備えたことを特徴とする店舗管理システム。
【請求項２】
前記バックアップ処理手段は前記ショーケースに収容した商品を照らす照明を消灯することを特徴とする請求項１に記載の店舗管理システム。
【請求項３】
前記バックアップ処理手段は前記ショーケースの蒸発器の除霜を行う除霜機能の作動間隔を徐々に広げる、あるいは前記除霜機能の作動を停止することを特徴とする請求項１に記載の店舗管理システム。
【請求項４】
前記バックアップ処理手段は前記ショーケースに隣接する他のショーケースの冷却能率を上げてその冷気を前記ショーケースに廻すことを特徴とする請求項１に記載の店舗管理システム。
【請求項５】
前記バックアップ処理手段は前記ショーケース内の結露を防ぐ結露防止機能のＯＮ／ＯＦＦ制御での通電時間を徐々に短くすることを特徴とする請求項１に記載の店舗管理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００６−３００３５６（Ｐ２００６−３００３５６Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１８６３２（Ｐ２００５−１１８６３２）
【出願日】平成１７年４月１５日（２００５．４．１５）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機ホールディングス株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１５日（２００５．４．１５）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機ホールディングス株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
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