JP2006029655A - ショーケース温度管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 商品個数に対応したきめ細かい温度制御を実現するようなショーケース温度管理システムを提供する。
【解決手段】
トレイ４０のＩＣタグ４１とアンテナ１１とで電磁結合して全ての商品についての商品情報を温度管理装置２０へ送信し、温度管理装置２０は、この商品情報に基づいて、オープンショーケース１０内に残る商品個数情報を算出し、この商品個数情報に基づいて設定温度を算出し、オープンショーケース１０内が算出した設定温度となるように冷凍機の温度制御を行うようなショーケース温度管理システムとした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ショーケースを効率良く運転するショーケース温度管理システムに関する。

スーパーマーケットやコンビニエンスストアなど食料品を扱う店舗においては、商品を冷凍・冷蔵するオープンショーケースが従来より用いられている。このオープンショーケースの温度管理は、オープンショーケースに設置された温度センサから温度情報を読み出し、その温度情報により冷凍機の運転を制御し、オープンショーケース内が最適温度となるように管理するというものであった。
しかしながら、オープンショーケース内における温度センサの位置によっては、オープンショーケース内の棚に置かれている商品の個数が減少した際の冷却過剰（冷え過ぎ）や、店員が商品を補充して商品の個数が増加した際の冷却不足（冷えない）などの問題があった。

これら冷却過剰・冷却不足について図を参照しつつ説明する。図８は、従来技術のオープンショーケースの温度制御の説明図であり、図８（ａ）は時間当たりのオープンショーケース内商品個数の推移グラフ、図８（ｂ）は時間当たりのオープンショーケース内温度の推移グラフである。
あるスーパーマーケットにおいて、開店時から閉店時までのあるオープンショーケースの温度変化を観測したとする。規準温度範囲は下限温度と上限温度と（図８（ｂ）での一点鎖線）により規定され、上限温度と下限温度との中間が規準温度（図８（ｂ）での点線）となっている。通常はオープンショーケース内の温度が規準温度範囲に入るように温度制御され、規準温度範囲を超えてしまった場合は、規準温度範囲内となるように冷却または加温を行う。また、開店前は規準温度の上限温度側付近に温度制御されていて、開店時に規準温度に向かって制御する。

（１）は開店時間であるが、まだ顧客も少なく商品個数の変化は少ない。ところが暫くして顧客も増えてくると（２）の時点で急激に個数が減り始めて商品は規準温度より冷えてしまう。その後、規準温度より若干低い温度を維持しようとするが、再度、個数が減り始めて（３）の時点で規準温度の下限温度を超えてしまう。すると、規準温度の下限温度を下回るため、規準温度に向かってショーケース内温度を上昇させる加温制御を行う。ところが、（４）の時点で商品補充が行われると急激に温度が上昇してしまう。しかも、加温制御中であったため、更に温度が上昇してから（５）の時点で規準温度に向かって温度を下げるような冷却制御を行う。
このように温度制御が商品個数に影響されるにも拘らず、温度のみを制御パラメータとしていたため、精度の高い温度制御が困難であった。

また、他の従来技術例として、例えば特許文献１（発明の名称：店舗用システム装置および店舗用冷凍サイクル装置）が開示されている。
この従来技術は、小規模店舗いわゆるコンビニエンスストアに設置する店舗用システム装置および店舗用冷凍サイクル装置に関するものであり、ＰＯＳシステムを利用した販売商品の管理を行い、この管理によって得られる各ショーケースの商品の在庫量および回転状況のデータに基づき、各ショーケースの運転モードを制御する構成としたので、商品数も考慮した温度制御として、ショーケースの商品の在庫量および回転状況に合った過不足のない最適な冷却を行うことで、省エネルギー効果の向上および商品品質の保持を図るというものである。

特開平５−２３１７５８号公報 （段落番号０１２３〜０１３４，図２０，図２１）

特許文献１で開示された従来技術では、商品個数を考慮する温度制御であるが、ＰＯＳと連動させているため、例えば、昼休み等の繁忙期では多量の商品がオープンショーケースから取り出され、しかも商品をレジスターで登録してもらうまでの間に時間を要するため、時間遅れが生じて即応性の点で問題があった。また、スーパーマーケットのように特に近年店舗大型化が著しい業態では、商品のオープンショーケース取り出しからレジスター登録までの期間が長期化する傾向にあり、大型店舗では単純に適用しずらく工夫が必要であった。
また、店舗大型化に対応してオープンショーケース自体も大型化したような場合に商品の個数に影響が更に増すという問題もあった。

そこで、本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、商品個数に対応したきめ細かい温度制御を実現するようなショーケース温度管理システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明のショーケース温度管理システムは、
商品が備えるＩＣタグと電磁結合するアンテナと、ＩＣタグに登録された商品情報を読み出すリーダ装置と、を備える一または複数のショーケースと、
ショーケースから一または複数の商品情報を読み取る温度管理装置と、
一または複数の商品情報に基づいてショーケースの温度制御を行う冷凍機と、
を備え、
温度管理装置は、
ショーケース内の商品情報に基づいてショーケース内に残る商品個数情報を算出する手段と、
商品個数情報が変化した場合に温度変化を検出する手段と、
検出した温度変化に基づいて温度上昇制御か温度下降制御かを選択し、また、商品個数情報に基づいて温度変化量を設定して冷凍機の温度制御を行う手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る発明のショーケース温度管理システムは、
前記商品が備えるＩＣタグは、商品、トレイ、値段表示部、または、商品の包装に取付けられていることを特徴とする。

スーパーマーケットやコンビニエンスストアなど食料品を扱う店舗において、肉や魚、野菜を加工して商品をトレイにのせる際に、その食品の元々の生産地や加工年月日、品質保証期限、店頭に並べておける時間や割引開始時間等様々な情報を記録したＩＣタグを、例えばトレイに埋め込む、あるいはトレイに予めＩＣタグを埋め込んでく。
そして温度管理装置がオープンショーケースと通信し、オープンショーケースに陳列されている食品の数とその管理温度の状況によって、冷凍機の運転制御を行う。陳列棚に載っている食品の数が少なくなった場合は冷凍機の負荷を減らすように制御し、また、食品が補充されて陳列棚に載っている食品の数が多くなった場合は冷凍機の負荷を増やすように制御する。商品数の増減に応じて温度制御を変化させることが可能になるためより高度な温度制御が可能になって省エネルギー化を図り、また、規準温度範囲から逸脱しないようにして所品の品質を維持し購買客も安心して商品を購入できることとなる。

このような本発明によれば、商品個数に対応したきめ細かい温度制御を実現するようなショーケース温度管理システムを提供することができる。

続いて、本発明のショーケース温度管理システムを実施するための最良の形態について、図を参照しつつ説明する。本形態ではショーケースの具体例としてオープンショーケースを例に挙げ、また、ＩＣタグをトレイに取付けるものとして説明する。
図１は本形態のショーケース温度管理システムの構成図、図２はオープンショーケース内の通信の説明図、図３はオープンショーケースへの外観構成図で、図３（ａ）は外観斜視図、図３（ｂ）はアンテナの説明図、図４はＩＣタグを取付けたトレイを説明する説明図、図５はＩＣタグの登録データのデータフォーマット図である。
ショーケース温度管理システム１００は、図１で示すように、一または複数（本形態では例示的に３台である）のオープンショーケース１０と、温度管理装置２０と、冷凍機３０とを備えている。また、一台のオープンショーケース１０には、図２，図３で示すように、トレイ４０が多数搭載される。

続いて各部の詳細について説明する。
オープンショーケース１０は、図２で示すように、アンテナ１１、リーダ装置１２を備えている。そして、個々のトレイ４０にはＩＣタグ４１が取付けられており、多数のＩＣタグ４１とアンテナ１１とが電磁結合して通信する。
これらトレイ４０は、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなど食料品を扱う店舗において一般的に用いられるものであり、図４で示すように、肉や魚、野菜を加工した商品４２を載せるための皿状の容器である。このＩＣタグ４１は各種情報を登録することができ、例えば、図５で示すように、識別のための識別標ＩＤデータ、店を特定するための店データ、商品を特定するための商品データ、その食品の元々の生産地・生産者を特定するための生産者データ、加工年月日を表す加工時間データ、店頭に並べておける時間を表す消費期限データ、割引開始時間を表す割引時間データ等がＩＣタグ４１に登録されている。このような情報が書き込まれたＩＣタグ４１をトレイ４０に取付けたり、または、未記録のＩＣタグ４１がトレイ４０に取付けられており、このＩＣタグ４１に登録情報を書き込むようにしても良い。ＩＣタグ４１は、トレイ４０の側面、裏面など、どの面に添付されていても良いが、オープンショーケース１０と通信できる位置に添付する。そしてトレイ４０に加工された商品が搭載され、透明シートによりラップされる。これらのようなトレイ４０が図３（ａ）で示すように陳列棚１３に載置される。

オープンショーケース１０は、図３（ｂ）で示すように、陳列棚１３の下面にアンテナ１１が敷設してあり、ＩＣタグ４１と通信可能にしている。なお、アンテナ１１は陳列棚１３の下面に限定するものではなく、陳列棚１３内部の背面・側面や、オープンショーケース１０の背面、または側面に設置しても良い。
さらに既設のオープンショーケース１０に設置する場合を考慮し、取付けではなく、陳列棚１３に加工を施すことなく、庫内にそのまま置くタイプとしても良い。アンテナ１１の位置は、ＩＣタグ４１と通信可能であればどこでも良い。

オープンショーケース１０のリーダ装置１２は、図２で示すように、ＩＣタグ４１と電磁結合するアンテナ１１と接続されている。また、リーダ装置１２は、温度管理装置２０と接続されている。リーダ装置１２と温度管理装置２０との間では、無線通信や有線通信などにより通信することができ、必要に応じて無線用・有線用の通信制御装置Ｉ／Ｆが設けられることとなる。

冷凍機３０とオープンショーケース１０とは、冷凍サイクルを構成しており、図示しないが、圧縮機→凝縮器（コンデンサー）→受液器（レシーバー）→膨張弁→蒸発器（冷却コイル）→一巡して圧縮機のサイクルが形成される。
圧縮機は冷媒ガスをピストンで圧縮し、凝縮器内で容易に液化できる圧力まで圧縮する。このとき、冷媒ガスは高温高圧となっている。凝縮器（コンデンサー）はこの圧縮機によって圧縮された高温高圧の冷媒ガスを冷却して液化する。受液器（レシーバー）は、凝縮器で液体になった冷媒を一時的に貯蔵し、冷媒が過不足なく循環するようにする。これら圧縮機・凝縮器（コンデンサー）・受液器（レシーバー）は冷凍機３０に収容されている。
膨張弁は、蒸発器（冷却コイル）へ流入する冷媒の流れを制御するとともに冷却コイル内の圧力を低く保ち、冷媒蒸発しやすくする。蒸発器（冷却コイル）は、液冷媒をコイル内で蒸発させ、冷却コイルの周辺から蒸発熱を奪い取り、周囲を冷却する。そして冷媒ガスは圧縮機へ流入し、以下同様のサイクルで冷却するものである。これら膨張弁、蒸発器（冷却コイル）は、オープンショーケース１０に収容されている。

続いて、温度制御処理のフローについて図を参照しつつ説明する。図６は温度管理装置２０による温度制御処理のフローチャートである。
温度管理装置２０は、各オープンショーケース１０のリーダ装置１２に対し、商品情報であるＩＣタグ４１のデータ（例えば識別標ＩＤデータなど）を読み出すようなコマンド信号を送信する（図６のステップＳ１）。アンテナ１１からトレイ４０のＩＣタグ４１に対して電源搬送波を照射し、ＩＣタグの各種データをリーダ装置１２が読み込む。このデータは図示しない通信制御装置・通信線等を経て温度管理装置２０へ送信される。

続いて、温度管理装置２０は、商品情報であるデータに基づいて、オープンショーケース１０の冷凍制御を行う。具体的制御方法としては、まず読み出したデータを計数してトレイ枚数をカウントする（図６のステップＳ２）。同じＩＣタグ４１から同一のデータを読み出すこともあるが、例えば、識別標ＩＤデータが異なるデータのみ取得し、重複するデータはカウントしないようにすれば、正確なトレイ枚数をカウントできる。

温度管理装置２０は、前回のトレイ枚数を読み出し（図６のステップＳ３）、今回のトレイ枚数から前回のトレイ枚数を引いて差分値を算出し（図６のステップＳ４）、差分値が０か否かについて判断し（図６のステップＳ５）、差分値が０ならば（図６のステップＳ５でＹＥＳ）トレイ枚数に変化がないため、ステップＳ１に戻って監視を繰り返すこととなるが、差分値が０でないならば（図６のステップＳ５でＮＯ）トレイ枚数が増減したため、続いて冷凍機３０の制御を開始すべきか否かについて判断する。
前回温度（ＢＴ）と今回温度（ＡＴ）とを取得し（図６のステップＳ６）、ＢＴ＞ＡＴかつＢＴ−ＡＴ≧１を満たすならば（図６のステップＳ７でＹＥＳ）、温度が１度以上下降しているため、オープンショーケース１０内の温度を上昇させる制御を行い（図６のステップＳ８）、今回のトレイ枚数を前回のトレイ枚数に上書き登録することとなる（図６のステップＳ１１）。
一方ＡＴ＞ＢＴかつＡＴ−ＢＴ≧１を満たすならば（図６のステップＳ９でＹＥＳ）、温度が１度以上上昇しているため、冷凍機３０を制御してオープンショーケース１０内の温度を下降させる制御を行い（図６のステップＳ１０）、今回のトレイ枚数を前回のトレイ枚数に上書き登録することとなる（図６のステップＳ１１）。
そして、以下ステップＳ１〜ステップＳ１１を繰り返しながら温度制御を行っていく。
このフローではトレイ枚数の変化時に温度を監視し、一度以上の変化があったならば冷凍機３０の温度制御を行うというものであり、トレイ枚数の変化に応じて迅速な冷凍制御が可能となる。

なお、図６のステップＳ５で差分値が−５というような場合、つまり購入によりトレイ枚数が少し減少したならばオープンショーケース１０の庫内が温度下降してステップＳ７，Ｓ８と進むが、このステップＳ８でさらにトレイ枚数の減少量に比例して温度上昇量を少なくして温度制御するようにしても良い。これは、トレイ枚数の減少量が少ないため、少しの温度上昇でオープンショーケース１０の庫内が規準温度に戻るためである。これにより規準温度から外れた冷却不足・冷却過剰を防止する。
また、図６のステップＳ５で差分値が−２０というような場合、つまり購入によりトレイ枚数が大量に減少したならばオープンショーケース１０の庫内が温度下降してステップＳ７，Ｓ８と進むが、このステップＳ８でさらにトレイ枚数の減少量に比例して温度上昇量を多くして温度制御するようにしても良い。これは、トレイ枚数の減少量が多いため、温度上昇量を増加させないとオープンショーケース１０の庫内が直ぐに規準温度に戻らないためである。これにより規準温度から外れた冷却不足・冷却過剰を防止する。
さらにまた、図６のステップＳ５で差分値が５というような場合、つまり補充によりトレイ枚数が少し増加したならばオープンショーケース１０の庫内が温度上昇してステップＳ９，Ｓ１０と進むが、このステップＳ１０でさらにトレイ枚数の増加量に比例して温度下降量を少なくして温度制御するようにしても良い。これは、トレイ枚数の増加量が少ないため、少しの温度下降でオープンショーケース１０の庫内が規準温度に戻るためである。これにより規準温度から外れた冷却不足・冷却過剰を防止する。
また、図６のステップＳ５で差分値が２０というような場合、つまり補充によりトレイ枚数が大量に増加したならばオープンショーケース１０の庫内が温度上昇してステップＳ９，Ｓ１０と進むが、このステップＳ１０でさらにトレイ枚数の増加量に比例して温度下降量を多くするように温度制御しても良い。これは、トレイ枚数の増加量が多いため、温度下降量を増加させないと直ぐに規準温度に戻らないためである。これにより規準温度から外れた冷却不足・冷却過剰を防止する。
このような機能を追加することで、トレイ枚数に応じて加温・冷却がなされる。このような機能を追加しても良い。

続いてこのような加温・冷却による温度制御の実際について図を参照しつつ説明する。図７は、本形態のショーケース温度管理システムによるショーケースの温度制御の説明図であり、図７（ａ）は時間当たりのショーケース内商品個数の推移グラフ、図７（ｂ）は時間当たりのショーケース内温度の推移グラフである。
あるスーパーマーケットにおいて、開店時から閉店時までのあるショーケースの温度変化を観測したとする。
（１）は開店時間であるが、まだ顧客も少なく商品個数の変化は少ない。ところが暫くして顧客も増えてくると（２）の時点で急激に個数が減り始めるが、「個数が減った」場合には冷却を緩めるため、商品は規準温度より冷えたとしても僅かであり規準温度範囲内に留まる。その後、規準温度より若干低い温度で維持しようとするが、再度、個数が減り始めて（３）の時点のように大幅に個数が減ったとしても個数が減る都度冷却を緩めており、規準温度範囲内に留まる。そして（４）の時点で商品補充が行われても、個数の増加が直ちに冷凍機３０に伝えられており、補充途中でも温度制御を始めることが可能になり、個数の増加分に比例して冷却を強めるため、商品補充終了後の（５）の時点では温度が上昇するものの規準範囲内に収まっている。

また、従来技術のショーケースの温度制御と比較するため、図７と図８とを比較すると、全体的に、個数管理による制御を追加した本形態の方が温度変化幅が少なく抑えられるため省エネルギー化効果、商品の品質保持がより優れ、（６）の閉店時の温度も規準温度に近い値で制御を終了する。

以上本形態のショーケース温度管理システムについて説明した。なお、本形態ではショーケースの具体例としてオープンショーケースを例示して説明した。本発明は、食品の出し入れは簡便であるがエアーカーテンによる外気温遮断方式であり、冷気温度の管理がむずかしいオープンショーケースに特に適しているが、これ以外にも、ガラス扉で外気と遮断してあるため、冷気放逸が少なく、設定冷却温度の維持が確実なクローズショーケースに適用しても良い。この場合、オープンショーケースほど際だった効果ではないが、それでも個数が減ったときに冷却を緩めるため、省エネルギーに寄与するという利点が見込める。また、リーチインショーケースなどに適用しても良い。

また、オープンショーケースは、青果用、乳製品用、精肉生魚用の冷蔵用と、冷凍食品用の冷凍用と、用途別に分かれており、用途別に規準温度と規準温度範囲の上限温度・下限温度を異ならせて最適な温度制御をすることができる。

また、本形態では商品を搭載するトレイにＩＣタグを取付けるものとして説明した。しかしながら、トレイにＩＣタグを取付けることに限定する趣旨でないのはいうまでもなく、例えば、値段表示のシールにＩＣタグを取付けたり、または、野菜など商品を入れたビニール袋や、商品の包装用の紙袋・紙箱・瓶容器・ビニール袋等にＩＣタグを取付けるようにしても良い。

本発明を実施するための最良の形態のショーケース温度管理システムの構成図である。 オープンショーケース内の通信の説明図である。 オープンショーケースへの外観構成図で、図３（ａ）は外観斜視図、図３（ｂ）はアンテナの説明図である。 ＩＣタグを取付けたトレイを説明する説明図である。 ＩＣタグの登録データのデータフォーマット図である。 温度管理装置による温度制御処理のフローチャートである。 本発明を実施するための最良の形態のショーケース温度管理システムによるショーケースの温度制御の説明図であり、図７（ａ）は時間当たりのショーケース内商品個数の推移グラフ、図７（ｂ）は時間当たりのショーケース内温度の推移グラフである。 従来技術のオープンショーケースの温度制御の説明図であり、図８（ａ）は時間当たりのオープンショーケース内商品個数の推移グラフ、図８（ｂ）は時間当たりのオープンショーケース内温度の推移グラフである。

符号の説明

１００：温度管理システム
１０：オープンショーケース
１１：アンテナ
１２：リーダ装置
１３：陳列棚
２０：温度管理装置
３０：冷凍機
４０：トレイ
４１：ＩＣタグ

Claims (2)

1. 商品が備えるＩＣタグと電磁結合するアンテナと、ＩＣタグに登録された商品情報を読み出すリーダ装置と、を備える一または複数のショーケースと、
   ショーケースから一または複数の商品情報を読み取る温度管理装置と、
   一または複数の商品情報に基づいてショーケースの温度制御を行う冷凍機と、
   を備え、
   温度管理装置は、
   ショーケース内の商品情報に基づいてショーケース内に残る商品個数情報を算出する手段と、
   商品個数情報が変化した場合に温度変化を検出する手段と、
   検出した温度変化に基づいて温度上昇制御か温度下降制御かを選択し、また、商品個数情報に基づいて温度変化量を設定して冷凍機の温度制御を行う手段と、
   を備えることを特徴とするショーケース温度管理システム。
2. 前記商品が備えるＩＣタグは、商品、トレイ、値段表示部、または、商品の包装に取付けられていることを特徴とするショーケース温度管理システム。

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