JP3624288B2

JP3624288B2 - 店舗管理システム

Info

Publication number: JP3624288B2
Application number: JP2001280904A
Authority: JP
Inventors: 智宮原; 進彦江川; 伊藤　　誠; 正道望月; 伊藤　　幸男
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2021-09-17
Also published as: JP2003090586A; US6985183B2; US20030090586A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機や冷凍機を有するコンビニエンスストア、可動可能なプレハブ事務所等で空気調和機、ショーケース、照明機器、ブラインド、ドアなどを管理する店舗管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小規模の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において、冷凍機や空調機並びに照明などの各種機器よりデータを収集し、各種機器の状態をリアルタイムにグラフ化して表示するホームページを開設し、本部などからアクセスすることにより、各種機器の状態を確認することが知られ、例えば特開２００１−１３３１０３号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、各種機器に対してその入出力の方法が異なる為、コントローラがそれぞれに対して必要であり、各コントローラを屋上に設置するとした場合、各種機器からそれぞれのコントローラ間の配線を施工しなければならない。また、店舗に設置されているような一般の空気調和機においては、室内ユニットと室外ユニットの間の伝送線が屋上と屋内間に施工されており、この配線施工は、室外ユニットと室内ユニット間において冷媒を循環させる冷媒配管の施工にあわせて行う必要がある。よって、システム構築に際してコストが上昇し、機器の数が増えたり、機器の種類が多かったりした場合、適用が困難であり、多様な要求に充分対応できない恐れがあった。
【０００４】
本発明の目的は、システム構築が低コストで実施し易く、店舗管理、監視をするうえで使い勝手の良い店舗管理システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、監視装置、ネットワークを介してサービスセンタへ接続された空気調和機、ショーケース、照明機器などの各種機器の状態を監視あるいは制御する店舗管理システムにおいて、空気調和機の室外ユニットと室内ユニットとを接続する伝送線を介して空気調和機の運転情報、各種機器の状態を示す情報が少なくともサービスセンタと監視装置とのいずれかへ送信されるものである。
【０００６】
また、空気調和機、照明機器、ドアが設置された店舗からインターネットを介してサービスセンタへ空気調和機の運転情報、照明機器のオンオフ及び前記ドアの開閉状態を示す情報が送信される店舗管理システムであって、空気調和機の運転情報、照明機器のオンオフ及びドアの開閉状態を示す情報に関連して、店舗で消費する電力が低減するように空気調和機の運転、照明機器のオンオフ、ドアの開閉を制御又は警告するサービスを行うものである。
【０００７】
さらに、上記のものにおいて、空気調和機の運転情報、前記各種機器の状態を示す情報に基づいてホームページを提供し、閲覧可能としたことが望ましい。
【０００８】
さらに、上記のものにおいて、空気調和機の運転情報、各種機器の状態を示す情報は同一の伝送プロトコルを用いて送信されることが望ましい。
【０００９】
さらに、上記のものにおいて、伝送線を介して送信される情報は前記空気調和機の運転情報と前記各種機器の状態を示す情報とを識別するデータを有することが望ましい。
【００１０】
さらに、上記のものにおいて、ドアの開閉状態を示す情報としてドアの開いた回数を含み、この回数に関連して空気調和機の容量又は運転停止を制御することが望ましい。
【００１１】
さらに、上記のものにおいて、サービスセンタはインターネットからカレンダ情報を取得し、このカレンダ情報に関連して空気調和機の運転容量を制御することが望ましい。
【００１２】
さらに、上記のものにおいて、空気調和機の運転情報、前記照明機器のオンオフ及びドアの開閉状態を示す情報、前記店舗で消費する電力に基づいてホームページを提供し、閲覧可能としたことが望ましい。
【００１３】
さらに、上記のものにおいて、店舗で消費する電力の所定期間（例えば一ヶ月）当たりの予算を設定し、この予算値に関連付けて空気調和機の運転、照明機器のオンオフ、ドアの開閉を制御又は警告するサービスを行うことが望ましい。
【００１４】
さらに、上記のものにおいて、警告は電子メールで行うことが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、比較的に小規模な店舗として例えばコンビニエンスストア１１０において、室内ユニット１０６Ａ〜Ｃ、室外ユニット１０４からなる空気調和機、ショーケース、照明機器、ブラインド、ドアなどの状態を監視、管理する店舗管理システムを示す。監視装置１０３は、インターネット１０２を介してサービスセンタ１０１に接続され、空気調和機の室外ユニット１０４、室内ユニット１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃの運転情報（例えば冷凍サイクルの温度、圧力、異常情報）、照明１０９Ａ、１０９Ｂのオンオフ、ドア１０８Ａ、１０８Ｂの開閉、ブラインド１１１Ａ、１１１Ｂの開閉等の状態を監視、あるいは制御する。
サービスセンタ１０１では、監視装置１０３から送信された情報に基づいてホームページを作成し、提供する。よって、ホームページを閲覧する機能を有するパソコン、携帯端末（ＰＤＡ、携帯電話）からアクセスすれば監視、制御が可能となる。
【００１６】
また、室外ユニット１０４と室内ユニット１０６Ａ〜Ｃの情報のやりとり、及び制御は次のように行われる。室外ユニット１０４は圧縮機、室外熱交換器及び電子膨張弁を、室内ユニット１０６Ａ〜Ｃは電子膨張弁及び室内熱交換器をそれぞれ有し、室外ユニット１０４は室内熱交換器の吸い込み空気温度、吹き出し温度、冷媒温度、室内機の運転／停止信号と冷暖房の運転モードを含む運転情報を取り込み、これらの情報と室外熱交換器の吸い込み空気温度、冷媒温度及び圧縮機から吐出される冷媒温度とに基づいて、室内ユニット１０６Ａ〜Ｃの電子膨張弁の開度を演算して開度信号を室内ユニット１０６Ａ〜Ｃへ伝送する。
【００１７】
図２は、監視装置１０３の構成を示し、室外ユニット１０４側からの情報は下位側通信手段２０５を介して演算手段２０２、上位側通信手段２０１を経てインターネット１０２へ送出される。また、接続機器記憶手段２０３は、監視装置１０３にどのような機器が接続されているかを記憶し、状態値記憶手段２０４は、監視、あるいは制御すべき情報の状態値を記憶する。演算手段２０２では、空気調和機の運転情報として冷凍サイクルの温度、圧力、異常情報以外に空気調和機の動作を示す外部運転指令、冷房暖房などのモード設定指令、電磁弁の開閉を示す電磁弁出力、ファンモータ用サイリスタ出力、冷凍サイクルの温度（例えば圧縮機の吐出温度、吸入温度、熱交換器の出入り口温度など）を示すサーミスタ抵抗入力、照明のオンオフ、ドア、ブラインドの開閉などの信号を電子メールに適合した形に変換し、インターネット１を介してサービスセンター１０１に送信する。
【００１８】
図３は、変換器１０７Ａ〜Ｆの構成を示し、空気調和機に対しては、空気調和機の起動停止の指示信号となる外部運転指令３０６、運転モードを指令するモード設定指令３０７はデジタル信号である０／１の接点入力として、電磁弁（あるいは膨張弁）は電磁弁出力３０８Ａ、Ｂは電圧出力として、室外ユニット１０４又は室内ユニット１０６Ａ〜Ｃのファンモータの回転速度を制御するファンモータ用サイリスタ出力３０９は電流可変出力（０〜１００％）として、各部の温度はアナログ信号であるサーミスタ抵抗入力３１０として、それぞれ入力される。図４は、空気調和機として必要とされる信号を示し、先頭となる上位は、空気調和機の種類を示す識別信号である。
【００１９】
一方、空気調和機以外の機器の信号としては、ドア１０８Ａ〜Ｂ、あるいはブラインド１１１Ａ〜Ｂの開閉、照明（ランプ）１０９Ａ〜Ｂの点灯（チラー式冷凍機、空気調和機の場合であれば、水ポンプの運転）、回転灯（火災報知機、防犯装置、冷凍機の異常表示灯など）、温度（店舗内温度あるいは湿度、ショーケース、冷蔵庫、チルドケース、ウオークインケースなどの温度）の情報を示す信号が図５に示すようにある。また、空気調和機以外の機器として必要とされる信号として先頭（上位）に空気調和機以外の機器の種類を示す識別信号をヘッダ情報として設ける。
【００２０】
それぞれの信号は、演算手段３０４で整理、編集され一連のデータセットとしてデータ化、フレーム化されて送信手段３０２、通信手段３０１を経て空気調和機及び空気調和機以外に関する情報が同一の伝送プロトコルを用いて伝送線へ送出される。伝送線は、空気調和機の専用線、又は他の機器のものを流用、あるいは電灯線などを用いる。また、室外ユニット１０４あるいは監視装置１０３から送出されたデータは通信手段３０１、受信手段３０３を経て演算手段３０４で解釈されて必要に応じて電磁弁出力、あるいは水ポンプ運転への電圧出力、ファンモータ出力、あるいは回転灯へ電流出力される。
【００２１】
図６は、変換器１０７Ａ〜Ｆから室外ユニット１０４あるいは監視装置１０３へ送出、受信される空気調和機、空気調和機以外の機器として必要とされる信号との対応関係とそのデータフォーマットを示す。この信号が室内ユニット１０６Ａ〜Ｃと室外ユニット１０４間の伝送線を介して監視装置１０３へ伝送される。伝送線は、店舗１１０内から配線施工穴１０５を通して店舗１１０外に設置された室外ユニット１０４へ敷設される。データの先頭は空気調和機に関する情報３０５か、空気調和機以外の機器に関する情報３１５かを示す。
【００２２】
空気調和機の信号となる外部運転指令３０６、モード設定指令３０７及びドア１０８Ａ〜Ｂ、あるいはブラインド１１１Ａ〜Ｂの開閉信号３１６は、いずれも信号種類として外部接点入力であり、データフォーマットとして同等となる。同様に、電磁弁出力３０８及び水ポンプ運転・ランプ点灯３１７信号は外部電圧出力であり、データフォーマットとして同等となる。さらに、ファンモータ用サイリスタ出力３０９及び回転灯を回転させる出力３１８は、電流が可変される出力であり、サーミスタ抵抗入力３１０及び温度測定のデータ３１９は、アナログ抵抗入力であり、データフォーマットとして同等となる。以上により、空気調和機及び空気調和機以外の機器に関して、一連のデータセットとして同じデータフォーマットとすることができる。よって、室外ユニット１０４と室内ユニット１０６Ａ〜Ｃ間で空気調和機の制御として元々必要される情報と空気調和機以外の機器に必要とされる情報を同じデータセットとして扱うことが可能となり、データフレーム化して監視装置１０３で受信又は送信できる。
【００２３】
次に、本店舗管理システムによる監視又は制御の具体例を説明する。
外気温度が高い状態では日射が強く、室内のブラインドを閉めることにより、室内温度の上昇を抑制できる。よって、外気温度が高く日射の強いときには、ブラインドを閉めて空調負荷を低減すれば、空気調和機の消費電力を低減することができる。
また、ブラインドを閉めることにより室内の照度が不足する場合は、照明を点灯する必要があり照明機器の電力を消費する。したがって、日射の強いときには、ブラインドを閉めて低減した分の空気調和機の消費電力が、照明機器を点灯すことによって増加する照明機器の消費電力より大きければ、全体として省エネルギになる。このためには、室内外の温度及び照度、空気調和機の消費電力などの運転状態、室内の設定温度などの情報を取得すれば良く、店舗１１０から室内ユニット１０６Ａ〜Ｃと室外ユニット１０４間の伝送線、監視装置１０３、インターネット１０２を介してサービスセンタ１０１へ伝送される。ドア１０８Ａ、Ｂ、ブラインド１１１Ａ〜Ｂを電動式とすればサービスセンタ１０１側からそれぞれの開閉制御が可能となる。
【００２４】
サービスセンタ１０１あるいは監視装置１０３では、室外ユニット１０４で検出する外気温度が予め設定された温度以上の場合に、圧縮機の運転電流または、室内機の冷媒流量調整弁である電子膨張弁の開度から、空気調和機の定格能力に対して運転されている能力の割合を算出し、空気調和機の定格条件での消費電力から、その時運転されている消費電力を求める。また、室内機の吸いこみ空気温度と、吹出し空気温度の差から、空気調和機の能力が不足しているか、つまり負荷状態を判定する。
【００２５】
サービスセンタ１０１あるいは監視装置１０３には予め照明１０９Ａ、Ｂの定格消費電力、ブラインド１１１Ａ〜Ｂを閉じた場合の断熱効果をデータベースとして設定する。そして、現在、ブラインド１１１Ａ〜Ｂが開いている空気調和機の運転状態から冷房能力を計算し、室内の空調負荷Ｋ１を算出する。また、照度計の値から日射の強さを測定し、を閉めた場合の空調負荷の低減効果、その場合の空調負荷Ｋ２を算出する。次に、部屋の照明を全て点灯した場合の消費電力と、現在点灯している照明機器の消費電力の差から、点灯する照明機器の消費電力ＰＩを算出する。ブラインドを閉める前の空調負荷Ｋ１と、閉めた後の空調負荷Ｋ２の差から、低減できる空調負荷Ｋ３を求める。現在の空調機の吸いこみ空気温度と吹出し空気温度の差などから、運転状態から、空調負荷Ｋ３分を低減した場合に低減できる空気調和機の消費電力Ｐａを求める。ＰＩがＰａより小さければ、ブラインドを閉めて照明を点灯した方が省エネルギとなったことになるので、サービスセンタ１０１からブラインドの閉指令と、照明の点灯指令を自動的に発信又は警告メールを店舗１１０へ提供したり、「ブラインドを閉めて照明を点灯した方が省エネルギとなります。」とホームページに表示したり、するサービスを行う。
【００２６】
小規模な建屋であるコンビニエンスストア１１０では通常は、ドア１０８Ａ、Ｂが閉まった状態で空気調和機である室外ユニット１０４と室内ユニット１０６Ａ〜Ｃが運転されている。しかし、人の出入りが頻繁になると、ドア１０８Ａ、Ｂの開いている時間が多くなり、店舗内の温度は外気温度と大差がなくなってしまう。そこで、ドア１０８Ａ、Ｂの開閉情報を室内ユニット１０６Ａ〜Ｃと室外ユニット１０４間の伝送線を介して監視装置１０３へ伝送し、サービスセンタ１０１では、ドア１０８Ａ、Ｂの開いた数値からホームページへ警告を表示したり、その警告を特約店、サービス会社、携帯端末を持ったサービスマンあるいは店舗（コンビニエンスストア）１１０へ電子メールとして送ったりする。
【００２７】
また、ドア１０８Ａ、Ｂの開いた回数が所定値以上となった場合、サービスセンタ１０１から空気調和機の運転負荷を大きくするように指令、及び制御すればコンビニエンスストア１１０内の室温を維持することができ、ドア１０８Ａ、Ｂの開閉と空気調和機の運転制御、容量制御を連動制御したことになる。さらに、ドア１０８Ａ、Ｂが開放し続けている状態が２分以上、５分以下の場合、空気調和機を停止させるという条件を設定し、サービスセンタ１０１から室外ユニット１０４あるいは室内ユニット１０６Ａ〜Ｃの制御装置へ指令する省エネサービスを提供する。
【００２８】
以上の説明では空気調和機とコンビニエンスストア１１０のドアとの連動制御を説明したが、ショーケース、冷蔵庫、チルドケース、ウオークインケースなどとそれぞれの開閉ドアであっても同様に温度維持、ドアを開け放した場合運転を停止する省エネサービスを行う。
【００２９】
特に、対人空調の場合は、空間全体を空調することよりも、人のいる空間を空調すればよく、対機械空調と異なり、温度は絶対的な値である必要はなく、相対的な温度が体感温度として重要視される。たとえば、
入口が１箇所の大きな事務所の場合、入口付近は外気との温度差があれば、空調されていることを感じられるため、サービスセンタ１０１から外気との温度差を確保して、空調機の設定温度を下げ過ぎないように制御又は「設定温度を上げた方が省エネとなります。」などの電子メールを店舗１１０に送信する。
【００３０】
さらに、サービスセンタ１０１で、まずインターネット１０２経由で年、月、日のカレンダ情報を例えば、独立行政法人通信総合研究所などで提供している日本標準時を提供しているＷＷＷサーバにアクセスして、あるいは新長波（ＪＪＹ）放送の標準電波を受信して入手し、空気調和機の運転負荷に対する条件として、夏か冬かなどの季節要因、昼間か夜間かなど１日の時間要因、を判定する。そして、サービスセンタ１０１は、例えば現在の季節が真夏の昼間と判定され、さらに店舗１１０のブラインド１１１Ａ〜Ｂが開いていれば、室外ユニット１０４において圧縮機の運転容量が大きくなるように指示する。また、ブラインド１１１Ａ〜Ｂを閉めた方が運転容量を小さくして、省エネとなることを店舗１１０へ電子メールでブラインド１１１Ａ〜Ｂを閉めることを促す警告として送信する。さらに、真夏の昼間で、ブラインドが閉まっていて照明がオンの状態と、ブラインドが開いていて照明がオフの状態とで、どちらが電力消費を少なくするかを過去の運転情報から分析し、圧縮機の運転容量や電子膨張弁の開度、室外ユニットのファンの回転数等が小さくなる組み合わせを判定し、空気調和機を制御、あるいは警告を促す。
【００３１】
特に、翌朝の気温がわかっている場合は、早朝の外気温度が低くまた、深夜電力の安い時間に予冷運転をし、建物に蓄熱するようにサービスセンタ１０１から制御するサービスを提供し、午前中の空気調和機の消費電力を下げる。また、予冷運転と同時にブラインドを閉じる指令を店舗１１０へ送信して、より一層の省エネルギ効果を得る。
【００３２】
さらに、サービスセンタ１０１はドア１０８Ａ、Ｂの開閉、照明１０９Ａ、Ｂのオン／オフ、ブラインドの開閉１１１Ａ〜Ｂそれぞれの状態から各室内ユニットの最適な運転容量を判断して定め、全体として電力の効率化を図ることができる。
【００３３】
さらに、サービスセンタ１０１で、標準時間に代わってインターネット１０２経由で店舗１１０付近のその日の天気情報をホームページより得て、前述の季節要因と合わせて、空気調和機の最も効率の良い運転方法、例えば圧縮機の運転容量、室内又は室外の冷媒量を制御する電子膨張弁の開度、室外ユニットのファンの回転数等をドア１０８Ａ、Ｂの開閉、照明１０９Ａ、Ｂのオン／オフ、ブラインドの開閉１１１Ａ〜Ｂと合わせて複合的に判断し、空気調和機、冷凍機、ショーケース、冷蔵庫、チルドケース、ウオークインケースの運転、容量制御、あるいは「ドア１０８Ａ、Ｂが開いていますので、閉じて下さい」などの警告を電子メールで送信したり、ホームページへ表示したりする。
【００３４】
さらに、季節要因の情報及びドア１０８Ａ、Ｂの開閉、照明１０９Ａ、Ｂのオン／オフ、ブラインドの開閉１１１Ａ〜Ｂの情報と、一ヶ月にこれだけの電気代で各種機器の電力を抑えたいという要求とより、一日当たりの空気調和機の運転時間を定める。これにより、電力消費を節約することを重視した店舗１１０の管理をすることができる。
【００３５】
例えば、空気調和機の消費電力が月の予算を超えるような場合は、ドア１０８Ａ、Ｂの開いている時間が長くなり、所定時間以上経過した場合は、空気調和機の運転を停止する、夜間、照明を点灯せずに空気調和機を運転している場合は、消し忘れとして運転を停止する、又は、空気調和機の設定温度を外気温度に対して所定の温度差で強制的に設定する、などの指令あるいは警告をサービスセンタ１０１より提供する。さらに、月の予算に余裕がある場合は、より条件を緩和して、例えば上記の所定時間を残予算に合わせて長い時間にしたり、所定の温度差を小さくしたりすることで、予算、制御量、省エネルギ量を関連付けて制御指令とする。
【００３６】
また、室内ユニット１０６Ａ〜Ｃは、吸い込み口等が設けられた化粧パネルをその本体と分離可能とし、監視装置１０３を化粧パネルに組み込み可能とする。これにより、空気調和機を設置後、監視装置付きの化粧パネルを追加して購入すれば、本店舗管理システムのサービスを開始することができる。そして、空気調和機の本体は機種に関わらず統一できるので、市場流通性を向上し、生産コストを低減することができる。さらに、化粧パネルの追加購入により、新たな機能を追加、例えば、警報メールなどの替わりに、パネルに組みこまれた小型スピーカから、「空調効率が落ちます、ドアを閉めてください。」などのメッセージを鳴らすこと、照明機器の制御用の接点信号を化粧パネルに組み込み、あるいは赤外線発信機や電波発信機を取り付け、部屋内の無線ＬＡＮやパソコンと通信を行ない外部へデータを送信すること、人体から発生する赤外線を検出し照明を消灯すること、などの機能向上を図ることが容易にできる。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、システム構築が低コストで実施し易く、店舗管理、監視として使い勝手の良い店舗管理システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施の形態の全体システムを示すブロック図。
【図２】図１における監視装置の一実施の形態を示すブロック図。
【図３】図１における変換器の一実施の形態を示すブロック図。
【図４】一実施の形態において空気調和機として必要とされる信号例の一覧を示す図。
【図５】一実施の形態において空気調和機以外の機器に必要とされる信号例の一覧を示す図。
【図６】一実施の形態において送受信されるデータフォーマットを示す図。
【符号の説明】
１０１…サービスセンタ、１０２…インターネット、１０３…監視装置、１０４…室外ユニット、１０５…配線施工穴、１０６…室内ユニット、１０７…変換器、１０８…ドア、１０９…照明機器、１１０…店舗、１１１…ブラインド。

Claims

ネットワークを介してサービスセンタへ接続された監視装置によって空気調和機及び空気調和機以外の機器の状態を監視あるいは制御する店舗管理システムにおいて、
前記空気調和機の室外ユニットと室内ユニットとを接続する伝送線を介して前記空気調和機の運転情報、空気調和機として必要とされる信号、空気調和機以外の機器の信号が前記監視装置へ同一の伝送プロトコルを用いて送信され、
前記空気調和機として必要とされる信号、空気調和機以外の機器の信号はそれぞれを識別するデータを有し、一連のデータセットとして同じデータフォーマットとされ、
前記空気調和機として必要とされる信号として外部運転指令、モード指定指令の信号と、前記空気調和機以外の機器の信号としてドアあるいはブラインドの開閉信号と、が対応していることを特徴とする店舗管理システム。
請求項１に記載のものにおいて、前記空気調和機として必要とされる信号として冷凍サイクルの温度を示すサーミスタ抵抗入力の信号と、前記空気調和機以外の機器の信号として温度の情報を示す信号と、が対応していることを特徴とする店舗管理システム。
請求項１に記載のものにおいて、前記空気調和機の室外ユニットと室内ユニットとを接続する伝送線を介して前記空気調和機の運転情報、前記空気調和機として必要とされる信号、前記空気調和機以外の機器の信号に基づいてホームページを提供し、閲覧可能としたことを特徴とする店舗管理システム。