JP2022050897A - 選択装置、選択方法及びプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】可搬型の冷熱源機器に搭載される蓄電池を選択するための選択装置、選択方法及びプログラムを提供すること。【解決手段】本開示の一態様による選択装置は、可搬型の冷熱源機器の消費電力に相関するデータと、前記冷熱源機器の設定温度に関するデータとに基づいて、前記冷熱源機器を所定の目的地まで輸送した場合に必要となる消費電力量を算出する算出部と、前記算出部により算出された消費電力量に基づいて、前記冷熱源機器に搭載する蓄電装置を選択する選択部と、を有する。【選択図】図７

Description

本開示は、選択装置、選択方法及びプログラムに関する。
食品の配送や置き配等では、人力で運搬可能な断熱箱に蓄冷材を入れて低温状態に保冷することが従来から広く行われている。一方で、蓄冷材による保冷は、蓄冷材を準備するための作業工数が多大となったり、冷却不良による食品の腐敗又は過剰な蓄冷材の使用によるＣＯ２排出量の増加が生じたりすることがある。このため、バッテリー等の蓄電池で駆動する冷凍機等の比較的小型の冷熱源機器を食品の配送や置き配等に使用することが近年注目されている。
特開２０１２－１４９８４８号公報 特開２００２－１２２３７３号公報
しかしながら、蓄電池で駆動する冷凍機等の冷熱源機器を断熱箱に搭載した際に人力で運搬可能とするためには、食品等の低温処理に必要な消費電力量を考慮した上で、できるだけ軽量な蓄電池を選択する必要がある。
本開示は、可搬型の冷熱源機器に搭載される蓄電池を選択するための選択装置、選択方法及びプログラムを提供する。
本開示の第１の態様による選択装置は、
可搬型の冷熱源機器の消費電力に相関するデータと、前記冷熱源機器の設定温度に関するデータとに基づいて、前記冷熱源機器を所定の目的地まで輸送した場合に必要となる消費電力量を算出する算出部と、
前記算出部により算出された消費電力量に基づいて、前記冷熱源機器に搭載する蓄電装置を選択する選択部と、
を有する。
本開示の第１の態様によれば、可搬型の冷熱源機器に搭載される蓄電池を選択するための選択装置を提供することができる。
また、本開示の第２の態様は、第１の態様に記載の選択装置であって、
前記算出部は、
前記消費電力に相関するデータと前記設定温度に関するデータと、真の消費電力量との関係を機械学習により学習した結果を用いて、前記消費電力量を算出する。
また、本開示の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載の選択装置であって、
前記算出部は、
前記目的地までの輸送に要する時間にも基づいて、前記消費電力量を算出する。
また、本開示の第４の態様は、第１の態様に記載の選択装置であって、
前記算出部は、
前記消費電力に相関するデータと前記設定温度に関するデータと、真の消費電力量との関係を表すテーブルデータを用いて、前記消費電力量を算出する。
また、本開示の第５の態様は、第１乃至第４の態様のいずれかに記載の選択装置であって、
前記選択部は、
予め決められた複数の蓄電装置の中から、前記消費電力量を超える蓄電容量を有する蓄電装置を選択する。
また、本開示の第６の態様は、第１乃至第５の態様のいずれかに記載の選択装置であって、
前記消費電力に相関するデータには、前記冷熱源機器が含まれる庫内の温度データ、前記庫内の湿度データ、前記庫内の換気量データ、外気温度データ及び外気湿度データのうちの少なくとも１つが含まれる。
また、本開示の第７の態様による選択方法は、
可搬型の冷熱源機器の消費電力に相関するデータと、前記冷熱源機器の設定温度に関するデータとに基づいて、前記冷熱源機器を所定の目的地まで輸送した場合に必要となる消費電力量を算出する算出手順と、
前記算出手順で算出された消費電力量に基づいて、前記冷熱源機器に搭載する蓄電装置を選択する選択手順と、
をコンピュータが実行する。
本開示の第７の態様によれば、可搬型の冷熱源機器に搭載される蓄電池を選択するための選択方法を提供することができる。
また、本開示の第８の態様によるプログラムは、
可搬型の冷熱源機器の消費電力に相関するデータと、前記冷熱源機器の設定温度に関するデータとに基づいて、前記冷熱源機器を所定の目的地まで輸送した場合に必要となる消費電力量を算出する算出手順と、
前記算出手順で算出された消費電力量に基づいて、前記冷熱源機器に搭載する蓄電装置を選択する選択手順と、
をコンピュータに実行させる。
本開示の第８の態様によれば、可搬型の冷熱源機器に搭載される蓄電池を選択するためのプログラムを提供することができる。
低温配送の概要を説明するための図である。 学習フェーズにおける低温処理システムのシステム構成の一例を示す図である。 低温処理システムにおいて取得されるデータ一覧の一例を示す図である。 蓄電池選択装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 学習フェーズにおける蓄電池選択装置の機能構成の一例を示す図である。 推論フェーズにおける低温処理システムのシステム構成の一例を示す図である。 推論フェーズにおける蓄電池選択装置の機能構成の一例を示す図である。 蓄電池選択テーブルの一例を示す図である。 蓄電池選択装置による蓄電池選択処理の流れを示すフローチャートである。
以下、各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
［第１の実施形態］
＜低温配送の概要＞
はじめに、第１の実施形態に係る低温処理システムにより実現される低温処理を利用した食品等の配送又は置き配（以下、「低温配送」という。）の概要について説明する。図１は、低温配送の概要を説明するための図である。なお、本明細書では「配送」という用語を使用するが、例えば、「配達」等といった用語が使用されてもよい。
本実施形態に係る低温配送では、蓄電池で駆動する冷凍機と食品等を格納可能な断熱庫とが含まれる低温機器（例えば、低温機器１２０）を車両１１０に積載することにより実現される。具体的には、例えば、店舗や配送センター等（出発地）で低温機器を予冷すると共に食品を断熱庫に格納した上で、当該低温機器を車両１１０に積載し、消費者等の配送先（目的地）まで配送する。そして、配送先に到着した場合、当該低温機器の積み降ろしを行う。このとき、低温機器の断熱庫内に格納された食品のみを配送先に提供してもよいし、置き配を行う場合には食品を含む低温機器自体を配送先に置いていってもよい。なお、置き配を行った場合、通常、低温機器は後刻又は後日に配送先から回収され、次回以降の低温配送に再使用される。また、図１に示す例では、低温機器の輸送に用いられる車両１１０として軽トラックが図示されているが、これに限られず、例えば、ワンボックスカー等の各種自動車の他、自動二輪車、自転車、リヤカー等であってもよいし、遠隔操作又は自動制御型のロボット（ドローン等の航空可能なロボットも含む）等であってもよい。また、必ずしも車両に限られず、人力で低温機器を輸送してもよい。
ここで、低温機器に含まれる冷凍機は、食品の種類等（例えば、要冷蔵の食品、要冷凍の食品等）に応じて予め設定された設定温度に従って断熱庫内の温度を制御することで、食品の低温状態を維持するための低温処理を行う。このとき、冷凍機が低温処理を行う際の消費電力は、設定温度の他、例えば、外気温度や配送時間等の様々な要因の影響を受ける（つまり、当該消費電力は、外気温度や配送時間等の様々な要因と相関がある。）。図１に示す例では、配送時間が５時間（出発時刻８：００、到着時刻１３：００）であり、出発地の外気温度が２５℃、目的地の外気温度が３０℃である場合を示している。なお、図１では図示していないが、配送中の外気温度も消費電力に影響を与える。また、これ以外にも、外気湿度等も消費電力に影響を与える。
一方で、低温機器に含まれる冷凍機に搭載される蓄電池は、一般に、蓄電容量が多いほど大型で重く、蓄電容量が少ないほど小型で軽い場合が多い。このため、低温配送に利用される低温機器を人力で容易に積み込み及び積み降ろしを可能とするために、低温処理に必要な消費電力を満たした上で、できるだけ軽量な蓄電池を低温機器に搭載することが好ましい。そこで、第１の実施形態に係る低温処理システムでは、低温配送の際の低温処理に必要な消費電力を推定した上で、当該消費電力を満たし、かつ、できるだけ軽量な蓄電池を選択できるように構成する。以下、第１の実施形態に係る低温処理システムの詳細について説明する。
まず、低温機器１２０の一構成例について説明する。図１に示すように、低温機器１２０には、冷凍機２１０と、冷凍機制御装置２２０と、断熱庫２６０とが含まれる。冷凍機２１０は冷凍機制御装置２２０の制御に従って断熱庫２６０内に冷熱を提供する冷熱源機器である。冷凍機２１０には、例えば、圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器等が含まれ、冷媒を循環させることで、断熱庫２６０内に冷熱を提供する。冷凍機制御装置２２０は予め設定された設定温度に従って冷凍機２１０が提供する冷熱を制御する機器又は装置である。断熱庫２６０は断熱性を有し、食品等が格納される箱等である。なお、図１に示す例では、冷凍機２１０と冷凍機制御装置２２０とを分けて図示しているが、冷凍機２１０と冷凍機制御装置２２０とをまとめて「冷凍機」と称されてもよい。
冷凍機２１０及び冷凍機制御装置２２０は種々の機器又は要素で構成されるが、図１に示す例では、これら機器又は要素のうち、換気窓２３０と、冷凍機表示装置２４０と、蓄電池格納部２５０とを明示している。換気窓２３０は、断熱庫２６０内を外気と換気するための部品である。冷凍機表示装置２４０は、例えば、設定温度を表示したり、断熱庫２６０内の温度を表示したりする。蓄電池格納部２５０は、蓄電池が格納される部品である。
なお、図１には図示していないが、低温機器１２０内には各種センサ（後述するセンサ群２７０等）が取り付けられている。
＜低温処理システムのシステム構成（学習フェーズ）＞
次に、学習フェーズにおける低温処理システムのシステム構成について説明する。なお、学習フェーズにおいては、蓄電池の選択は行わずに、人の勘や経験等で決定した蓄電池を用いて実際に低温配送を行ったり、実験的な環境で実際の低温配送を模擬したりしながら、低温処理システムでは、学習用情報の収集を行う。
図２は、学習フェーズにおける低温処理システムのシステム構成の一例を示す図である。図２に示すように、低温処理システム３００は、低温機器１２０と、蓄電池選択装置３１０とを有する。
低温機器１２０は、冷凍機２１０と、冷凍機制御装置２２０と、冷凍機表示装置２４０と、センサ群２７０と、冷凍機入力装置２８０とを有する。このうち、冷凍機２１０、冷凍機制御装置２２０及び冷凍機表示装置２４０は、図１を用いて説明済みであるため、ここでは説明を省略する。
冷凍機入力装置２８０は、例えば、低温機器１２０の管理者や配送担当者等により入力される、冷凍機２１０の設定温度を受け付ける。冷凍機入力装置２８０は、受け付けた設定温度を、蓄電池選択装置３１０に送信すると共に、冷凍機制御装置２２０に設定する。冷凍機制御装置２２０に設定温度が設定されることで、当該冷凍機制御装置２２０により、断熱庫２６０内の温度が設定温度に近付くように、冷凍機２１０が当該断熱庫２６０内に提供する冷熱が制御される。
センサ群２７０は、低温機器１２０に取り付けられた各種センサである。センサ群２７０には、吸込温度センサ２７１と、湿度センサ２７２と、吹出温度センサ２７３と、外気温度センサ２７４と、外気湿度センサ２７５と、冷凍機電圧センサ２７６と、冷凍機電流センサ２７７とが含まれる。
吸込温度センサ２７１は、断熱庫２６０の吸込温度をセンシング（計測）するセンサである。湿度センサ２７２は、断熱庫２６０内の湿度をセンシングするセンサである。吹出温度センサ２７３は、断熱庫２６０の吹出温度をセンシングするセンサである。外気温度センサ２７４は、低温機器１２０の外気温度をセンシングするセンサである。外気湿度センサ２７５は、低温機器１２０の外気湿度をセンシングするセンサである。冷凍機電圧センサ２７６は、冷凍機２１０が低温処理を行っている間の電圧をセンシングするセンサである。冷凍機電流センサ２７７は、冷凍機２１０が低温処理を行っている間の電流をセンシングするセンサである。
蓄電池選択装置３１０には、蓄電池選択プログラム（学習フェーズ）がインストールされている。蓄電池選択装置３１０は、学習フェーズにおいて当該蓄電池選択プログラムを実行することで、庫内温度取得部３１１、庫内湿度取得部３１２、外気温度取得部３１３、外気湿度取得部３１４として機能する。また、蓄電池選択装置３１０は、庫内換気量取得部３１５、消費電力取得部３１６、入力情報取得部３１７として機能する。更に、蓄電池選択装置３１０は、学習部３１９として機能する。なお、学習フェーズにおける蓄電池選択プログラムは、消費電力を推定するモデル（後述する消費電力モデル）を学習するためのプログラムであるため、例えば、「学習プログラム」等と称されてもよい。
庫内温度取得部３１１は、断熱庫２６０内の温度を表す庫内温度データを取得する。具体的には、庫内温度取得部３１１は、吸込温度センサ２７１から出力された吸込温度データ、又は、吹出温度センサ２７３から出力された吹出温度データのいずれかを、庫内温度データとして取得する。
また、庫内温度取得部３１１は、取得した庫内温度データを単位時間毎に時刻データと対応付けて、学習用情報として学習用情報格納部３１８に格納する。
庫内湿度取得部３１２は、断熱庫２６０内の湿度を表す庫内湿度データを取得する。具体的には、庫内湿度取得部３１２は、湿度センサ２７２から出力された湿度データを、庫内湿度データとして取得する。
また、庫内湿度取得部３１２は、取得した庫内湿度データを単位時間毎に時刻データと対応付けて、学習用情報として学習用情報格納部３１８に格納する。
外気温度取得部３１３は、低温機器１２０外の外気の温度を表す外気温度データを取得する。具体的には、外気温度取得部３１３は、外気温度センサ２７４から出力された外気温度データを取得する。又は、外気温度取得部３１３は、低温機器１２０の周囲又は周辺の環境の気象データ等から外気温度データを取得してもよい。
また、外気温度取得部３１３は、取得した外気温度データを単位時間毎に時刻データと対応付けて、学習用情報として学習用情報格納部３１８に格納する。
外気湿度取得部３１４は、低温機器１２０外の外気の湿度を表す外気湿度データを取得する。具体的には、外気湿度取得部３１４は、外気湿度センサ２７５から出力された外気湿度データを取得する。又は、外気湿度取得部３１４は、低温機器１２０の周囲又は周辺の環境の気象データ等から外気湿度データを取得してもよい。
また、外気湿度取得部３１４は、取得した外気湿度データを単位時間毎に時刻データと対応付けて、学習用情報として学習用情報格納部３１８に格納する。
庫内換気量取得部３１５は、断熱庫２６０内の換気量を表す庫内換気量データを取得する。具体的には、庫内換気量取得部３１５は、冷凍機２１０の換気窓２３０の開閉情報の入力を受け付けることで換気量を導出し、当該換気量を表す庫内換気量データを取得する。例えば、庫内換気量取得部３１５は、換気窓２３０が閉状態である場合には、換気量＝"ゼロ"を表す庫内換気量データを取得する。一方で、庫内換気量取得部３１５は、換気窓２３０が開状態である場合には、換気量＝"所定値"を表す庫内換気量データを取得する。なお、庫内換気量取得部３１５は、換気窓２３０の開閉度合いに応じた換気量を表す庫内換気量データを取得するように構成してもよい。
また、庫内換気量取得部３１５は、取得した庫内換気量データを単位時間毎に時刻データと対応付けて、学習用情報として学習用情報格納部３１８に格納する。
消費電力取得部３１６は、冷凍機２１０が低温処理を行っている間の消費電力を表す消費電力データを取得する。具体的には、消費電力取得部３１６は、冷凍機電圧センサ２１６から出力された電圧データと、冷凍機電流センサ２１７から出力された電流データとから消費電力を導出し、当該消費電力を表す消費電力データを取得する。なお、消費電力は、電圧データが表す電圧と、電流データが表す電流との積で導出される。
入力情報取得部３１７は、冷凍機入力装置２８０が受け付けた設定温度を取得する。なお、設定温度は、上述したように、断熱庫２６０内に格納される食品の種類等に応じて予め設定される。ただし、設定温度は低温配送中に適宜変更することも可能である。設定温度が変更された場合、入力情報取得部３１７は、冷凍機入力装置２８０が受け付けた最新の設定温度を取得する。
また、入力情報取得部３１７は、取得した温度情報を単位時間毎に時刻データと対応付けて、学習用情報として学習用情報格納部３１８に格納する。
学習部３１９は、学習用情報格納部３１８に格納された学習用情報に基づいて、単位時間あたりの消費電力を推定するモデル（以下、「消費電力モデル」という。）について機械学習を行う。これにより、学習部３１９は、推論フェーズにおいて単位時間あたりの消費電力を推定するための学習済み消費電力モデルを生成する。機械学習を行って学習済み消費電力モデルを生成する際の詳細については後述する。
なお、断熱庫２６０内の庫内温度、断熱庫２６０内の庫内湿度、外気温度、外気湿度、断熱庫２６０内の換気量の全部又は一部は冷凍機２１０の消費電力と相関を有する。このため、以下、庫内温度データ、庫内湿度データ、外気温度データ、外気湿度データ、庫内換気量データの全部又は一部を、消費電力に相関するデータともいう。また、このうち、外気温度データ、外気湿度データを、低温機器１２０の周囲の環境に関するデータともいう。
＜低温処理システムにおいて取得されるデータ一覧＞
次に、学習フェーズにおける低温処理システム３００において取得されるデータの一覧について説明する。図３は、低温処理システムにおいて取得されるデータ一覧の一例を示す図である。このうち、図３（ａ）は蓄電池選択装置３１０が受信するデータの一覧４００を示しており、図３（ｂ）は学習用情報４１０を示している。
図３（ａ）のデータの一覧４００に示すように、蓄電池選択装置３１０は、吸込温度センサ２７１、湿度センサ２７２、吹出温度センサ２７３から出力されたデータを、時刻データと対応付けて受信する。
また、蓄電池選択装置３１０は、外気温度センサ２７４、外気湿度センサ２７５、冷凍機電圧センサ２７６、冷凍機電流センサ２７７から出力されたデータを、時刻データと対応付けて受信する。
また、蓄電池選択装置３１０は、受け付けた開閉情報、冷凍機入力装置２８０から出力された設定温度を時刻データと対応付けて受信する。
一方で、上述したように、蓄電池選択装置３１０の各部は、受信したデータの一部又は受信したデータに基づいて導出したデータを、学習用情報として、単位時間毎に学習用情報格納部３１８に格納する。
図３（ｂ）の例は、学習用情報４１０として、庫内温度データ、庫内湿度データ、外気温度データ、外気湿度データ、庫内換気量データ、設定温度、消費電力データが、単位時間毎に時刻データと対応付けて学習用情報格納部３１８に格納された様子を示している。このうち、消費電力データは消費電力について機械学習する際の正解データ（又は、「教師データ」とも称される。）として用いられる。なお、単位時間とは予め決められた時間幅のことである。
＜蓄電池選択装置のハードウェア構成＞
次に、蓄電池選択装置３１０のハードウェア構成について説明する。なお、後述する蓄電池選択装置７１０も蓄電池選択装置３１０と同様のハードウェア構成で実現される。
図４は、蓄電池選択装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図４に示すように、蓄電池選択装置３１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３を有する。ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３は、いわゆるコンピュータを形成する。また、蓄電池選択装置３１０は、補助記憶装置５０４、表示装置５０５、操作装置５０６、Ｉ／Ｆ（Interface）装置５０７、ドライブ装置５０８を有する。蓄電池選択装置３１０の各ハードウェアは、バス５０９を介して相互に接続される。
ＣＰＵ５０１は、補助記憶装置５０４にインストールされている各種プログラム（例えば、蓄電池選択プログラム等）を実行する演算デバイスである。ＲＯＭ５０２は、不揮発性メモリである。ＲＯＭ５０２は、補助記憶装置５０４にインストールされている各種プログラムをＣＰＵ５０１が実行するために必要な各種プログラムやデータ等を格納する。具体的には、ＲＯＭ５０２は、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）やＥＦＩ（Extensible Firmware Interface）等のブートプログラム等を格納する。
ＲＡＭ５０３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の揮発性メモリである。ＲＡＭ５０３は、主記憶デバイスとして機能し、補助記憶装置５０４にインストールされている各種プログラムがＣＰＵ５０１によって実行される際に展開される作業領域を提供する。
補助記憶装置５０４は、各種プログラムや、各種プログラムが実行される際に用いられる情報を格納する。
表示装置５０５は、蓄電池選択装置３１０の内部状態を表示する表示デバイスである。操作装置５０６は、例えば、蓄電池選択装置３１０の管理者が蓄電池選択装置３１０に対して各種操作を行うための操作デバイスである。Ｉ／Ｆ装置５０７は、低温機器１２０のセンサ群２７０、冷凍機入力装置２８０等と接続し、データを受信するための接続デバイスである。
ドライブ装置５０８は、記録媒体５１０をセットするためのデバイスである。ここでいう記録媒体５１０には、ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等のように情報を光学的、電気的あるいは磁気的に記録する媒体が含まれる。また、記録媒体５１０には、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等のように情報を電気的に記録する半導体メモリ等が含まれていてもよい。
なお、補助記憶装置５０４にインストールされる各種プログラムは、例えば、配布された記録媒体５１０がドライブ装置５０８にセットされ、当該記録媒体５１０に記録された各種プログラムがドライブ装置５０８により読み出されることでインストールされる。あるいは、補助記憶装置５０４にインストールされる各種プログラムは、不図示のネットワークよりダウンロードされることで、インストールされてもよい。
＜蓄電池選択装置の機能構成（学習フェーズ）＞
次に、学習フェーズにおける蓄電池選択装置３１０の機能構成について説明する。図５は、学習フェーズにおける蓄電池選択装置の機能構成の一例を示す図である。図５に示すように、学習部３１９は、消費電力モデル６０１と、変更部６０２とを有する。学習部３１９は、学習用情報格納部３１８から学習用情報を読み出し、読み出した学習用情報のうち、消費電力に相関するデータと設定温度との組み合わせを含むデータを、消費電力モデル６０１に入力する。具体的には、学習部３１９は、庫内温度データ、庫内湿度データ、外気温度データ、外気湿度データ、庫内換気量データ、設定温度を、消費電力モデル６０１に入力する。
これにより、学習部３１９は消費電力モデル６０１を実行させ、消費電力モデル６０１は消費電力データを出力する。
消費電力モデル６０１から出力された消費電力データは、変更部６０２に入力される。変更部６０２は、消費電力モデル６０１から出力された消費電力データと、学習用情報格納部３１８から読み出した学習用情報に含まれる消費電力データ（正解データ）とを比較する。そして、変更部６０２は、比較結果に応じて、消費電力モデル６０１のモデルパラメータを変更（更新）する。このようなモデルパラメータの変更は、所定の条件を満たすまで繰り返し実行される。所定の条件としては、繰り返し回数が或る閾値以上となったこと、モデルパラメータの更新量が或る閾値未満となったこと（つまり、モデルパラメータが収束したこと）等が挙げられる。
なお、変更部６０２によって比較される消費電力データ（正解データ）は、消費電力モデル６０１に入力されるデータと同じ時刻データが対応付けられた消費電力データである。
このように、学習部３１９は、冷凍機２１０の消費電力に相関するデータと設定温度との組み合わせを含むデータと、消費電力データ（正解データ）との対応関係を特定する消費電力モデル６０１について機械学習を行う。これにより、学習部３１９は、学習済み消費電力モデルを生成することができる。
なお、図５に示す例では、学習部３１９が、冷凍機２１０の消費電力に相関するデータとして、庫内温度データ、庫内湿度データ、外気温度データ、外気湿度データ、庫内換気量データを消費電力モデル６０１に入力する場合について示した。しかしながら、学習部３１９は、これらのデータの一部のみを、消費電力モデル６０１に入力してもよい。
＜低温処理システムのシステム構成（推論フェーズ）＞
次に、推論フェーズにおける低温処理システムのシステム構成について節三重する。なお、推論フェーズにおいては、蓄電池選択装置において消費電力が推定され、推定された消費電力に基づいて冷凍機２１０の蓄電池格納部２５０に格納される蓄電池の種類及び個数が選択される。
図６は、推論フェーズにおける低温処理システムのシステム構成の一例を示す図である。学習フェーズにおける低温処理システム３００（図２）との相違点は、推論フェーズにおける低温処理システム８００の場合、蓄電池選択装置７１０が、庫内温度取得部７１１、庫内湿度取得部７１２、外気温度取得部７１３、外気湿度取得部７１４、庫内換気量取得部７１５、入力情報取得部７１６を有している点である。また、推論フェーズにおける低温処理システム８００の場合、蓄電池選択装置７１０が、推論部７１７、選択部７１８を有している点である。また、推論フェーズにおける低温処理システム８００の場合、管理端末７２０が含まれている点である。なお、図６に示す例では低温機器１２０の図示を省略しているが、低温機器１２０は、図２と同様の構成を有している。
蓄電池選択装置７１０は、低温配送を行う際の消費電力に相関するデータに基づいて、低温配送の開始から終了までの総消費電力を推定する。また、蓄電池選択装置７１０は、推定した総消費電力（以下、「消費電力量推定値」という。）に基づいて冷凍機２１０の蓄電池格納部２５０に格納される蓄電池の種類及び個数を選択する。すなわち、蓄電池選択装置７１０は、実際の低温配送を行う前に、当該低温配送で予想される総消費電力を推定した上で、当該総消費電力を満たし、かつ、最も軽量となるように蓄電池を選択する。
蓄電池選択装置７１０には、蓄電池選択プログラム（推論フェーズ）がインストールされている。蓄電池選択装置７１０は、推論フェーズにおいて当該蓄電池選択プログラムを実行することで、庫内温度取得部７１１、庫内湿度取得部７１２、外気温度取得部７１３、外気湿度取得部７１４として機能する。また、蓄電池選択装置７１０は、庫内換気量取得部７１５、入力情報取得部７１６、推論部７１７、選択部７１８として機能する。なお、符号７７０の各部として機能させるためのプログラムは「消費電力推定プログラム」等と称されてもよい。すなわち、蓄電池選択プログラム（推論フェーズ）には、消費電力推定プログラムと、選択部７１８として機能させるためのプログラムとが含まれていてもよい。
庫内温度取得部７１１は、低温配送開始時の断熱庫２６０内の温度を表す庫内温度データを取得する。具体的には、庫内温度取得部７１１は、蓄電池選択装置７１０に入力された庫内温度を庫内温度データとして取得する。なお、この庫内温度は、管理端末７２０から蓄電池選択装置７１０に入力されてもよい。
又は、庫内温度取得部７１１は、例えば、断熱庫２６０内の予冷が完了した後に、吸込温度センサ２７１から出力された吸込温度データ、又は、吹出温度センサ２７３から出力された吹出温度データのいずれかを、庫内温度データとして取得してもよい。
庫内湿度取得部７１２は、低温配送開始時の断熱庫２６０内の湿度を表す庫内湿度データを取得する。具体的には、庫内湿度取得部７１２は、蓄電池選択装置７１０に入力された庫内湿度を庫内湿度データとして取得する。なお、この庫内湿度は、管理端末７２０から蓄電池選択装置７１０に入力されてもよい。
又は、庫内湿度取得部７１２は、例えば、断熱庫２６０内の予冷が完了した後に、湿度センサ２７２から出力された湿度データを、庫内湿度データとして取得してもよい。
外気温度取得部７１３は、低温配送の開始から終了までの単位時間毎の低温機器１２０の各位置における外気の温度を表す外気温度データを取得する。具体的には、外気温度取得部７１３は、低温配送の出発地から目的地までの経路上の単位時間毎の各位置における外気温度を外気温度データとして取得する。
外気湿度取得部７１４は、低温配送の開始から終了までの単位時間毎の低温機器１２０の各位置における外気の湿度を表す外気湿度データを取得する。具体的には、外気湿度取得部７１４は、低温配送の出発地から目的地までの経路上の単位時間毎の各位置における外気湿度を外気湿度データとして取得する。
なお、出発地から目的地までの経路は既知の経路探索サービス等を利用して得ることが可能であり、経路上の単位時間毎の各位置における外気温度及び外気湿度は既知の気象予報サービス等で提供される気象予報データから得ることが可能である。また、経路探索サービス等では、経路探索の際に、出発地から目的地までの予想所要時間等を得ることも可能である。
庫内換気量取得部７１５は、低温配送時の断熱庫２６０内の換気量を表す庫内換気量データを取得する。具体的には、庫内換気量取得部７１５は、学習フェーズと同様に、冷凍機２１０の換気窓２３０の開閉情報の入力を受け付けることで換気量を導出し、当該換気量を表す庫内換気量データを取得する。
入力情報取得部７１６は、低温配送時の設定温度として、低温配送開始前に冷凍機入力装置２８０が受け付けた設定温度を取得する。
推論部７１７は、学習済み消費電力モデルを有する。推論部７１７は、庫内温度取得部７１１から入力情報取得部７１６までの各部から、冷凍機２１０の消費電力に相関するデータと設定温度とを取得する。
また、推論部７１７は、取得した消費電力に相関するデータと設定温度との組み合わせを含むデータを、単位時間毎に学習済み消費電力モデルに入力することで、学習済み消費電力モデルを実行させる。これにより、推論部７１７は、低温配送の開始から終了までの間における単位時間毎の消費電力データを推定する。
また、推論部７１７は、単位時間毎の消費電力データの総和を消費電力量推定値として算出する。学習済み消費電力モデルにより消費電力データを推定し、消費電力量推定値を算出する際の詳細については後述する。
選択部７１８は、推論部７１７により算出された消費電力量推定値に基づいて、蓄電池選択テーブル７１９から、冷凍機２１０の蓄電池格納部２５０に格納される蓄電池の種類及び個数を選択する。蓄電池選択テーブル７１９は蓄電容量の範囲毎に蓄電池の種類及び個数が対応付けられたテーブルである。なお、蓄電池の種類が１種類である場合は個数のみが対応付けられたテーブルであってもよい。蓄電池選択テーブル７１９の一例については後述する。
また、選択部７１８は、選択した蓄電池の種類及び個数を管理端末７２０に通知する。これにより、管理端末７２０のユーザ（例えば、低温機器１２０の管理者等）は、低温機器１２０に含まれる冷凍機２１０の蓄電池格納部２５０に、通知された種類及び個数の蓄電池を格納させることができる。
＜蓄電池選択装置の機能構成（推論フェーズ）＞
次に、推論フェーズにおける蓄電池選択装置７１０の機能構成について説明する。図７は、推論フェーズにおける蓄電池選択装置の機能構成の一例を示す図である。図７に示すように、推論部７１７は、学習済み消費電力モデル８０１と、累積処理部８０２とを有する。推論部７１７は、庫内温度取得部７１１から入力情報取得部７１６までの各部から、低温配送の開始から終了までに要する予想時間（例えば、低温配送の出発地から目的地までの予想所要時間）の間における消費電力に相関するデータと設定温度とを取得する。
推論部７１７は、取得した消費電力に相関するデータと設定温度との組み合わせを含むデータを、単位時間毎に学習済み消費電力モデル８０１に入力することで、学習済み消費電力モデル８０１を実行させる。これにより、学習済み消費電力モデル８０１は、低温配送の開始から終了までに要する予想時間内における単位時間毎の消費電力データを推定する。
なお、庫内温度データ、庫内湿度データ、庫内換気量データ、設定温度は低温配送開始時のデータを用いるため、各単位時間で固定である。一方で、外気温度データ、外気湿度データは低温配送の開始から終了までの単位時間毎の低温機器１２０の各位置におけるデータを用いるため、各単位時間で異なり得る。ただし、例えば、低温配送の途中で庫内換気量データや設定温度が変化する場合には、庫内換気量データや設定温度も各単位時間で異なり得る。
学習済み消費電力モデル８０１から出力された単位時間毎の消費電力データは、累積処理部８０２に入力される。累積処理部８０２は、低温配送の開始から終了までに要する予想時間内における単位時間毎の消費電力データがそれぞれ表す消費電力の総和を計算することで、消費電力量推定値を算出する。累積処理部８０２で算出及び出力された消費電力量推定値は、選択部７１８に入力される。
選択部７１８は、累積処理部８０２から出力された消費電力量推定値に基づいて、蓄電池選択テーブル７１９から、冷凍機２１０の蓄電池格納部２５０に格納される蓄電池の種類及び個数を選択する。
例えば、蓄電池の種類が「小」、「中」、「大」の３種類であり、種類「小」の蓄電池の蓄電容量をｙ、種類「中」の蓄電池の蓄電容量を２×ｙ、種類「大」の蓄電池の蓄電容量を４×ｙであるものとする。このとき、選択部７１８は、例えば、消費電力量推定値をｘ、低温配送の開始から終了までに必要な蓄電容量をｚとして、ｚ＝α×ｘにより必要蓄電容量［ｋＷ・ｈ］を算出する。ここで、αは低温配送中の渋滞発生や気象予報が外れた場合等を考慮した安全率であり、例えば、１．０＜α≦２．０を満たす任意の値が予め設定される。
そして、選択部７１８は、例えば、図８に示す蓄電池選択テーブル７１９から、必要蓄電容量ｚに対応する蓄電池の種類及び個数を選択する。図８に示す例では、ｚ≦ｙである場合は種類「小」の蓄電池が１個選択され、ｙ＜ｚ≦２×ｙの場合は種類「中」の蓄電池が１個選択され、２×ｙ＜ｚ≦４×ｙの場合は種類「大」の蓄電池が１個選択される。また、４×ｙ＜ｚ≦６×ｙの場合は種類「大」の蓄電池が１個、種類「中」の蓄電池が１個選択され、６×ｙ＜ｚ≦８×ｙの場合は種類「大」の蓄電池が２個選択され、８×ｙ＜ｚ≦１０×ｙの場合は種類「大」の蓄電池が２個、種類「中」の蓄電池が１個選択される。
なお、図８に示す蓄電池選択テーブル７１９は一例であって、必要蓄電容量（又はその範囲）と蓄電池の種類及び個数とを対応付けた任意のテーブルを蓄電池選択テーブルとすることができる。また、蓄電池の種類数も３種類に限定されるものではない。
このように、推論部７１７は、低温配送を行う際の出発地から目的地までの予想所要時間内の単位時間毎に、消費電力に相関するデータと設定温度との組み合わせを含むデータを学習済み消費電力モデル８０１に入力し、当該単位時間毎の消費電力データを推定する。また、推論部７１７は、当該予想所要時間内における単位時間毎の消費電力データがそれぞれ表す消費電力の総和を、当該予想所要時間における消費電力量推定値として算出する。これにより、選択部７１８は、当該消費電力量推定値を満たす蓄電容量を有し、かつ、最も軽量な蓄電池を選択することが可能となる。
なお、図７に示す例では、推論部７１７が、冷凍機２１０の消費電力に相関するデータとして、庫内温度データ、庫内湿度データ、外気温度データ、外気湿度データ、庫内換気量データを学習済み消費電力モデル８０１に入力する場合について示した。しかしながら、学習フェーズにおける学習部３１９と同様に、推論部７１７は、これらのデータの一部のみを、学習済み消費電力モデル８０１に入力してもよい。
＜蓄電池選択処理の流れ＞
次に、学習フェーズにおける蓄電池選択装置３１０及び推論フェーズにおける蓄電池選択装置７１０による蓄電池選択処理の流れについて説明する。図９は、蓄電池選択装置による蓄電池選択処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１００１において、庫内温度取得部３１１から庫内換気量取得部３１５までの各部は、冷凍機２１０の消費電力に相関するデータを取得する。また、入力情報取得部３１７は、設定温度を取得する。
ステップＳ１００２において、消費電力取得部３１６は、消費電力データを取得する。
ステップＳ１００３において、学習部３１９は、消費電力に相関するデータと設定温度との組み合わせを含むデータを、消費電力モデル６０１に入力することで、消費電力モデル６０１を実行させる。そして、学習部３１９は、消費電力モデル６０１により出力される消費電力データが、消費電力取得部３１６が取得した消費電力データに近付くように、消費電力モデル６０１について機械学習を行う。これにより、学習部３１９は、学習済み消費電力モデル８０１を生成する。なお、生成された学習済み消費電力モデル８０１は、推論フェーズにおける蓄電池選択装置７１０に組み込まれる。
なお、学習部３１９が消費電力モデル６０１を機械学習する際は、全ての学習用情報を用いて一括してモデルパラメータを更新してもよいし、所定数の学習用情報単位でモデルパラメータを更新してもよい。又は、学習用情報単位でモデルパラメータを更新してもよい。
ステップＳ１００４において、庫内温度取得部７１１から庫内換気量取得部７１５の各部は、冷凍機２１０の消費電力に相関するデータを取得する。また、入力情報取得部７１６は、設定温度を取得する。
ステップＳ１００５において、推論部７１７は、消費電力に相関するデータと設定温度との組み合わせを含むデータを、単位時間毎に学習済み消費電力モデル８０１に入力することで、学習済み消費電力モデル８０１を実行させる。これにより、推論部７１７は、単位時間毎の消費電力データを推定する。
ステップＳ１００６において、推論部７１７は、単位時間毎の消費電力データの総和を計算することで、消費電力量推定値を算出する。
ステップＳ１００７において、選択部７１８は、消費電力量推定値に基づいて、蓄電池選択テーブル７１９から、冷凍機２１０の蓄電池格納部２５０に格納される蓄電池の種類及び個数を選択する。
＜まとめ＞
以上の説明から明らかなように、第１の実施形態に係る蓄電池選択装置は、
・単位時間毎の消費電力に相関するデータと設定温度との組み合わせを含むデータのデータセットに従って、当該単位時間における消費電力データを学習する。
・学習の結果に対して、実際の低温配送時に想定又は予想される単位時間毎の消費電力に相関するデータと設定温度との組み合わせを含むデータから、当該単位時間における消費電力データを推定する。また、このとき、配送経路上の各地点における気象予報データ等から得られる外気温度や外気湿度を用いるため、短期的な気候変動の影響も考慮した、より正確な消費電力データが推定される。
・低温配送で想定又は予想される時間において推定された消費電量データの総和を計算することで、当該低温配送で消費される総消費電力を表す消費電力量推定値を算出する。
・算出された消費電力量推定値を満たす蓄電容量を有し、かつ、最も軽量な蓄電池の種類及び個数を選択する。
これにより、第１の実施形態に係る蓄電池選択装置は、低温配送に必要な蓄電容量を満たした上で、低温機器１２０を軽量化させることが可能な蓄電池を選択することができる。この結果、例えば、商品の配送や置き配等において低温機器１２０を運ぶ際の配送員等の労力を軽減させることができる。
このように、第１の実施形態によれば、可搬型の冷熱源機器に搭載される蓄電池を選択するための選択装置、選択方法及びプログラムを提供することができる。
［第２の実施形態］
上記の第１の実施形態では消費電力モデルを機械学習する場合について説明したが、例えば、消費電力に相関するデータ及び設定温度と、消費電力との関係をルールベースにより定義したテーブル等を用いて、低温配送時における総消費電力が推定されてもよい。このようなテーブルは既知の任意の方法により作成すればよいが、例えば、学習用情報４１０を用いて、人手により当該テーブルを作成すればよい。
また、上記の第１の実施形態では蓄電池選択装置の設置場所について特に言及しなかったが、蓄電池選択装置の設置場所は任意である。学習フェーズにおける蓄電池選択装置３１０は、低温機器１２０とネットワークを介してデータ通信が可能であれば任意の場所に設置可能である。同様に、推論フェーズにおける蓄電池選択装置７１０についても設置場所は任意である。
また、学習フェーズにおける蓄電池選択装置３１０と、推論フェーズにおける蓄電池選択装置７１０は、一体的に構成されていてもよいし、別体として構成されていてもよい。
また、上記の第１の実施形態では、機械学習を行う際に用いるモデル（消費電力モデル）の詳細について特に言及しなかったが、機械学習を行う際に用いるモデルには任意の種類のモデルが適用されるものとする。具体的には、ＮＮ（Neural Network）モデルや、ランダムフォレストモデル、ＳＶＭ（Support Vector Machine）モデル等、任意の種類のモデルが適用される。
また、上記の第１の実施形態では、変更部６０２による比較結果に基づいて、モデルパラメータを変更する場合の変更方法の詳細について特に言及しなかったが、変更部６０２によるモデルパラメータの変更方法はモデルの種類に従うものとする。
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
１１０ ：車両
１２０ ：低温機器
２１０ ：冷凍機
２２０ ：冷凍機制御装置
２３０ ：換気窓
２４０ ：冷凍機表示装置
２５０ ：蓄電池格納部
２６０ ：断熱庫
２７０ ：センサ群
２７１ ：吸込温度センサ
２７２ ：湿度センサ
２７３ ：吹出温度センサ
２７４ ：外気温度センサ
２７５ ：外気湿度センサ
２７６ ：冷凍機電圧センサ
２７７ ：冷凍機電流センサ
２８０ ：冷凍機入力装置
３００ ：低温処理システム
３１０ ：蓄電池選択装置
３１１ ：庫内温度取得部
３１２ ：庫内湿度取得部
３１３ ：外気温度取得部
３１４ ：外気湿度取得部
３１５ ：庫内換気量取得部
３１６ ：消費電力取得部
３１７ ：入力情報取得部
３１８ ：学習用情報格納部
３１９ ：学習部
６０１ ：消費電力モデル
６０２ ：変更部
７００ ：低温処理システム
７１０ ：蓄電池選択装置
７１１ ：庫内温度取得部
７１２ ：庫内湿度取得部
７１３ ：外気温度取得部
７１４ ：外気湿度取得部
７１５ ：庫内換気量取得部
７１６ ：入力情報取得部
７１７ ：推論部
７１８ ：選択部
７１９ ：蓄電池選択テーブル
８０１ ：学習済み消費電力モデル
８０２ ：累積処理部

Claims (8)

  1. 可搬型の冷熱源機器の消費電力に相関するデータと、前記冷熱源機器の設定温度に関するデータとに基づいて、前記冷熱源機器を所定の目的地まで輸送した場合に必要となる消費電力量を算出する算出部と、
    前記算出部により算出された消費電力量に基づいて、前記冷熱源機器に搭載する蓄電装置を選択する選択部と、
    を有する選択装置。
  2. 前記算出部は、
    前記消費電力に相関するデータと前記設定温度に関するデータと、真の消費電力量との関係を機械学習により学習した結果を用いて、前記消費電力量を算出する、請求項１に記載の選択装置。
  3. 前記算出部は、
    前記目的地までの輸送に要する時間にも基づいて、前記消費電力量を算出する、請求項１又は２に記載の選択装置。
  4. 前記算出部は、
    前記消費電力に相関するデータと前記設定温度に関するデータと、真の消費電力量との関係を表すテーブルデータを用いて、前記消費電力量を算出する、請求項１に記載の選択装置。
  5. 前記選択部は、
    予め決められた複数の蓄電装置の中から、前記消費電力量を超える蓄電容量を有する蓄電装置を選択する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の選択装置。
  6. 前記消費電力に相関するデータには、前記冷熱源機器が含まれる庫内の温度データ、前記庫内の湿度データ、前記庫内の換気量データ、外気温度データ及び外気湿度データのうちの少なくとも１つが含まれる、請求項１乃至５の何れか一項に記載の選択装置。
  7. 可搬型の冷熱源機器の消費電力に相関するデータと、前記冷熱源機器の設定温度に関するデータとに基づいて、前記冷熱源機器を所定の目的地まで輸送した場合に必要となる消費電力量を算出する算出手順と、
    前記算出手順で算出された消費電力量に基づいて、前記冷熱源機器に搭載する蓄電装置を選択する選択手順と、
    をコンピュータが実行する選択方法。
  8. 可搬型の冷熱源機器の消費電力に相関するデータと、前記冷熱源機器の設定温度に関するデータとに基づいて、前記冷熱源機器を所定の目的地まで輸送した場合に必要となる消費電力量を算出する算出手順と、
    前記算出手順で算出された消費電力量に基づいて、前記冷熱源機器に搭載する蓄電装置を選択する選択手順と、
    をコンピュータに実行させるプログラム。
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