(57)【要約】【課題】輸送用冷凍装置に簡便に機能を追加すること。【解決手段】車載冷凍機内を冷却する輸送用冷凍装置を制御する制御装置１０であって、冷凍機センサから電気信号を取得する入力回路、及び輸送用冷凍装置の各種動作部品を動作させる冷凍機アクチュエータに対して電気信号を出力する出力回路を有する標準モジュール１２と、輸送用冷凍装置の運転に必要な演算を行う制御コントローラ１１と、を具備し、標準モジュール１２と制御コントローラ１１とをバス型ネットワークで接続する。また、バス型ネットワークに出力されるバスデータは、輸送用冷凍装置の制御サイクルに対して十分短い更新サイクルとされる。【選択図】図１
2014102061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載冷凍機内を冷却する輸送用冷凍装置を制御する制御装置であって、
冷凍機センサから電気信号を取得する入力回路、及び前記輸送用冷凍装置の各種動作部品を動作させる冷凍機アクチュエータに対して電気信号を出力する出力回路を有するモジュールと、
前記モジュールとバス型ネットワークを介して接続され、前記モジュールから前記バス型ネットワークに出力されるバスデータに基づいて、前記輸送用冷凍装置の運転制御に必要な演算を行う制御手段とを具備する制御装置。
【請求項２】
前記バス型ネットワークに出力されるバスデータは、前記輸送用冷凍装置の制御サイクルに対して十分短い更新サイクルとされる請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記バス型ネットワーク上において、全ての前記冷凍機センサ及び全ての前記冷凍機アクチュエータの入出力ステータスが存在している場合に、所定間隔で前記バス型ネットワーク上のバスデータを取得し、記憶する記憶手段を具備する請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記バス型ネットワーク上において、全ての前記冷凍機センサ及び全ての前記冷凍機アクチュエータの入出力ステータスが存在している場合に、所定間隔で前記バス型ネットワーク上のバスデータを取得し、取得したバスデータの情報を提示する提示手段と、
前記輸送用冷凍装置の設定及び運転の停止開始を含む指令を出力する指令出力手段とを具備する請求項１から請求項３のいずれかに記載の制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の制御装置を備えた輸送用冷凍装置。
【請求項６】
請求項５に記載の輸送用冷凍装置を備えた車両。
【請求項７】
車載冷凍機内を冷却する輸送用冷凍装置を制御する制御方法であって、
冷凍機センサから電気信号を取得する入力回路、及び前記輸送用冷凍装置の各種動作部品を動作させる冷凍機アクチュエータに対して電気信号を出力する出力回路を有するモジュールと、バス型ネットワークを介して接続され、前記モジュールから前記バス型ネットワークに出力されるバスデータに基づいて、前記輸送用冷凍装置の運転制御に必要な演算を行う制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輸送用冷凍装置、その制御装置及び制御方法、並びにそれを備えた車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、陸上輸送用冷凍装置の制御装置は、マイクロコンピュータで冷凍機を制御する場合に、冷凍機アクチュエータ及び冷凍機センサとマイクロコンピュータとの間に設ける入出力回路を介して、冷凍機を制御する方式が知られている。従来、マイクロコンピュータは、入出力回路と同じプリントボードに実装されており、冷凍機アクチュエータ及び冷凍機センサを接続するのに十分な個数以上の入出力回路を接続可能にする入出力ポート（Ｉ／Ｏポート）を有している。
下記特許文献１では、入出力回路と補機制御回路とを一体に備える構成が記載されている。特許文献２では、制御部４０１とセンサ入力部４０４と制御信号出力部４０５，４０６，４０７とが制御器１０３ａ内に備えられることが記載されている（特許文献２の図４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４７５号公報
【特許文献２】特許第４１８７２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１及び２の方法では、計画された個数を超える冷凍機アクチュエータ及び冷凍機センサを接続する必要が生じた場合には、入出力回路とマイクロコンピュータとを含むハードウェア（プリントボード）、及びマイクロコンピュータの制御ソフトウェアの再設計が必要となり、機能追加のための再設計が煩雑となるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡便に機能追加できる輸送用冷凍装置、その制御装置及び制御方法、並びにそれを備えた車両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】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、車載冷凍機内を冷却する輸送用冷凍装置を制御する制御装置であって、冷凍機センサから電気信号を取得する入力回路、及び前記輸送用冷凍装置の各種動作部品を動作させる冷凍機アクチュエータに対して電気信号を出力する出力回路を有するモジュールと、前記モジュールとバス型ネットワークを介して接続され、前記モジュールから前記バス型ネットワークに出力されるバスデータに基づいて、前記輸送用冷凍装置の運転制御に必要な演算を行う制御手段とを具備する制御装置を提供する。
【０００７】
このような構成によれば、車載冷凍機内を冷却する輸送用冷凍装置を制御する制御装置であって、モジュールの入力回路が冷凍機センサから取得した電気信号が、バス型ネットワークにバスデータとして出力され、バス型ネットワークのバスデータに基づいて、輸送用冷凍装置の運転に必要な演算が行われ、バス型ネットワークから取得した輸送用冷凍装置の各種動作部品を動作させる冷凍機アクチュエータに対する電気信号が出力回路から出力される。
このように、制御手段と、入力回路及び出力回路を有するモジュールとがバス型ネットワークで接続される構成とされているので、モジュールは、輸送用冷凍装置を構成する最小限のコンポーネントを制御する必要十分な個数の入出力ポート（Ｉ／Ｏポート）を備えていればよい。また、仕様変更が必要な場合であっても、従来のように制御手段と入出力回路とが一体型のプリントボードになっている場合に必要であったプリントボードの開発は不要で、モジュールの変更と、制御手段の制御プログラムの変更によって、簡便に対応できる。さらに、モジュール側で、仕様を満たすプロトコルを搭載しておくことにより、例えば、遠隔監視システム、データロガー、プリンタ等の機能追加が、システム導入後であっても、冷凍機の制御プログラムを変更せず、簡便に行える。
【０００８】
上記制御装置において、前記バス型ネットワークに出力されるバスデータは、前記輸送用冷凍装置の制御サイクルに対して十分短い更新サイクルとされることが好ましい。
輸送用冷凍装置の制御サイクルに対して、バス型ネットワークに出力されるバスデータを十分短い更新サイクルにすることにより、制御手段は、確実に最新情報を取得、或いは出力することができ、制御遅れが生じない。また、「十分短い」とは、例えば、制御サイクルに対して５分の１以下（制御サイクルが５００〔ｍｓ〕の場合に、バスデータ通信（次回演算に必要なすべての入力データ、及び先回演算結果に基づく全てのバスデータ）の更新周期は１００〔ｍｓ〕）を意味する。
【０００９】
上記制御装置の前記バス型ネットワーク上において、全ての前記冷凍機センサ及び全ての前記冷凍機アクチュエータの入出力ステータスが存在している場合に、所定間隔で前記バス型ネットワーク上のバスデータを取得し、記憶する記憶手段を具備することとしてもよい。
【００１０】
これにより、車載冷凍機とは独立した制御装置で所定間隔のバスデータを収集し、蓄積させることができるので、従来のように車載冷凍機にデータが蓄積されている車両（現車）ごと預かってデータ移行させる必要がないので、サービス業務の効率化が望める。
【００１１】
上記制御装置の前記バス型ネットワーク上において、全ての前記冷凍機センサ及び全ての前記冷凍機アクチュエータの入出力ステータスが存在している場合に、所定間隔で前記バス型ネットワーク上のバスデータを取得し、取得したバスデータの情報を提示する提示手段と、前記輸送用冷凍装置の設定及び運転の停止開始を含む指令を出力する指令出力手段とを具備することとしてもよい。
【００１２】
これにより、輸送用冷凍装置とは独立した制御装置において、提示手段に提示されるバスデータの情報に基づいて、輸送用冷凍装置に対する指令出力ができるので、既存のシステムの仕様変更を最小限として機能追加できる。
【００１３】
本発明は、上記いずれかに記載の制御装置を備えた輸送用冷凍装置を提供する。
【００１４】
本発明は、上記の輸送用冷凍装置を備えた車両を提供する。
【００１５】
本発明は、車載冷凍機内を冷却する輸送用冷凍装置を制御する制御方法であって、冷凍機センサから電気信号を取得する入力回路、及び前記輸送用冷凍装置の各種動作部品を動作させる冷凍機アクチュエータに対して電気信号を出力する出力回路を有するモジュールと、バス型ネットワークを介して接続され、前記モジュールから前記バス型ネットワークに出力されるバスデータに基づいて、前記輸送用冷凍装置の運転制御に必要な演算を行う制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、輸送用冷凍装置の制御装置に簡便に機能追加できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る輸送用冷凍装置の制御装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る輸送用冷凍装置の制御装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る輸送用冷凍装置、その制御装置及び制御方法、並びにそれを備えた車両の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
〔第１の実施形態〕
図１には、本実施形態に係る車載冷凍機内を冷却する輸送用冷凍装置の制御装置１０の機能ブロック図を示している。本実施形態においては、輸送用冷凍装置に適用された制御装置１０が車両に設けられる場合を想定して説明する。
図１に示されるように、制御装置１０は、制御コントローラ（制御手段）１１と、複数の標準モジュール（モジュール）１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、冷凍機専用ロガー（記憶手段）１３を備えており、制御コントローラ１１と各標準モジュール１２ａ，１２ｂ，１２ｃと冷凍機専用ロガー１３とはバス型ネットワーク１６により情報の授受可能に接続されている。
【００２０】
また、本実施形態においては、バス型ネットワーク１６として、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信のバスを用いることとして説明する。以下特に明記しない場合にはモジュールは、標準モジュール１２として記載する。
なお、バス型ネットワーク１６に出力されるバスデータは、輸送用冷凍装置の制御サイクルに対して十分短い更新サイクルとされる。ここで、「十分短い」とは、例えば、制御サイクルに対して５分の１以下（制御サイクルが５００〔ｍｓ〕の場合に、バスデータ通信（次回演算に必要な全ての入力データ、及び先回演算結果に基づく全てのバスデータ）の更新周期は１００〔ｍｓ〕）を意味する。
【００２１】
標準モジュール１２は、冷凍機センサから電気信号を取得する入力回路、及び輸送用冷凍装置の各種動作部品を動作させる冷凍機アクチュエータに対して電気信号を出力する出力回路を有する。また、標準モジュール１２は、冷凍機を構成する最小限のコンポーネント（例えば、コンデンサＡＳＳＹ、エバポレータＡＳＳＹなど）を制御するのに必要十分な個数の入出力ポートを有しており、冷凍機センサと入力回路とが電気信号の授受可能に入力ポートを介して接続され、冷凍機アクチュエータと出力回路とが電気信号の授受可能に出力ポートを介して接続される。標準モジュール１２は、入力ポートを介して取得した入出力状態をシリアルデータに変換して、バス型ネットワーク１６に対し、繰り返し書き込む。
【００２２】
また、標準モジュール１２は、冷凍機センサと制御コントローラ１１との間で電気信号からバスデータに変換し、冷凍機アクチュエータと制御コントローラ１１との間で、バスデータから電気信号に変換する。このように、標準モジュール１２は、電気信号とバスデータとの変換動作をしているだけなので、標準モジュール１２をバス型ネットワーク１６に接続するためのネットワークプロトコルの変更は不要である。
【００２３】
標準モジュール１２ａは、図示しないサーミスタ及びクラッチを有するコンプレッサ１７と接続されている。
標準モジュール１２ｂは、図示しないサーミスタ、ファンモータ、電磁弁、オプション負荷、及び予備ポートを有するコンデンサ１８と接続されている。
標準モジュール１２ｃは、図示しないサーミスタ、ファンモータ、ヒータ、電磁弁、オプション負荷、及び予備ポートを有するエバポレータ１９と接続されている。
プリンタ２０は、バス型ネットワーク１６と接続されている。
【００２４】
なお、本実施形態においては、標準モジュール１２は３個接続した場合を例としているが、標準モジュールの個数は特に限定されない。
また、標準モジュール１２ａ，１２ｂ，１２ｃのそれぞれに設けられる入力回路と出力回路との個数、及び各標準モジュール間の入力回路と出力回路との個数は、異なっていてもよく、接続される冷凍機センサや冷凍機アクチュエータの個数に応じて、決定される。
【００２５】
制御コントローラ１１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、主記憶装置、補助記憶装置、及び入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。また、制御コントローラ１１は、メイン基板に設けられている。
制御コントローラ１１は、標準モジュール１２とバス型ネットワーク１６を介して接続され、標準モジュール１２からバス型ネットワーク１６に出力されるバスデータに基づいて、輸送用冷凍装置の運転制御に必要な演算を行う。
【００２６】
冷凍機専用ロガー１３は、輸送用冷凍装置のシステムが導入（生産）された後に冷凍機に機能を追加、拡張する拡張機器（拡張モジュール）の一例であり、バス型ネットワーク１６と着脱可能に接続される（つまり、冷凍機のシステム導入後に後付けできる）。冷凍機専用ロガー１３は、バス型ネットワーク１６上において、全ての冷凍機センサ及び全ての冷凍機アクチュエータの入出力ステータスが存在している場合に、所定間隔でバス型ネットワーク１６上のバスデータを取得し、記憶する。具体的には、冷凍機専用ロガー１３は、冷凍機内のバスデータを所定間隔（例えば、１分、５分、１０分など）で取得し、取得したバスデータを車両の運行記録として内蔵メモリに蓄積する。
【００２７】
冷凍機専用ロガー１３に記録された運行記録は、冷凍機専用ロガー１３に設けられた通信ポートから、パソコンやプリンタ等の外部端末にダウンロード可能で、集配日報などの運行記録データとして利用される。ここで、通信ポートとは、冷凍機のバス型ネットワーク１６に接続するポート（接続部）とは異なるポートとし、例えば、ＵＳＢポートや、ＲＳ２３２ポートとする。また、冷凍機内のバスデータ上には任意のアクチュエータ（入出力）の状態が全て揃っているため、冷凍機故障の場合の故障解析データとして、サービス担当者が冷凍機専用ロガー１３をバス型ネットワークから取り外して持ち帰り、持ち帰った先でデータ検証することが可能となる。
【００２８】
次に、本実施形態に係る輸送用冷凍装置の制御装置１０の作用について説明する。
冷凍機センサから取得された電気信号は、標準モジュール１２においてシリアルデータに変換され、バスデータとして、冷凍機の制御サイクルよりも十分短い所定間隔でバス型ネットワーク１６に出力される。制御コントローラ１１にバスデータが入力されると、バスデータに基づいて、輸送用冷凍装置の運転制御に必要な演算がなされ、バス型ネットワーク１６に演算結果が出力される。演算結果のバスデータは、標準モジュール１２に入力されると電気信号に変換され、出力回路を介して接続される冷凍機アクチュエータに出力され、制御コントローラ１１の演算結果に基づき、冷凍機アクチュエータが制御される。
【００２９】
また、全ての冷凍機センサ及び全ての冷凍機アクチュエータの入出力ステータスが存在している場合に、冷凍機専用ロガー１３によって所定間隔でバス型ネットワーク１６上のバスデータが取得され、記憶される。その後、例えば、日常点検で運行記録データが必要である場合には、車両の冷凍機のバス型ネットワーク１６から冷凍機専用ロガー１３が取り外され、冷凍機専用ロガー１３に記録されている運行データがダウンロードされ、外部に運行データが取り出される。
【００３０】
以上説明してきたように、本実施形態に係る輸送用冷凍装置、及びその制御装置１０並びに制御方法、それを備えた車両によれば、制御コントローラ１１と、入力回路及び出力回路を有する標準モジュール１２とがバス型ネットワーク１６で接続される構成とされているので、輸送用冷凍装置を構成する最小限のコンポーネントを制御する必要十分な個数の入出力ポート（Ｉ／Ｏポート）を標準モジュール１２に備えていればよい。また、仕様変更が必要な場合であっても、従来のように制御コントローラ１１と入出力回路とが一体型のプリントボードになっている場合に必要であったプリントボード（ハードウェア）の開発は、不要となり、制御コントローラ１１上の制御プログラムの変更によって、簡便に対応できる。
【００３１】
或いは、制御コントローラ１１側で、仕様を満たすプロトコルを搭載しておくことにより、例えば、冷凍機専用ロガー１３、プリンタ２０等の機能追加が必要な場合には、既存のシステムに含まれる標準モジュール１２に変更を加えず、機能拡張する拡張モジュールをバス型ネットワーク１６に追加することで、冷凍機の制御プログラムを変更せず、簡便に機能拡張することができる。
【００３２】
従来は、車両の客室内に取り付けられ、容易には取り外しできない冷凍機制御コントローラに車両の運行記録データを記録していたため、車両の客室内にパソコン（または、プリンタなど）を持ち込んで運行記録データをダウンロード（プリンタの場合はプリントアウト）する必要があった。また、運行記録データが記録されている冷凍機制御コントローラは車両から取り外せないため、冷凍機の日常点検に運行データを利用する場合は、車両そのもの（現車）が必要であり、エンドユーザーの運行状況と調整して現車に出向くか、現車を預かる必要があり、サービス業務を提供する点では効率がよくなかった。
【００３３】
本実施形態の制御装置１０によれば、運行記録データを記録する冷凍機専用ロガー１３の機能を冷凍機から独立させて、バス型ネットワーク１６に接続する拡張モジュールとすることにより、車両の運転状況によらず取り外し／取り付けが容易となるので、冷凍機専用ロガー１３ごと持ち帰りデータ編集でき、車両そのもの（現車）で実施する必要のあった運行記録データの煩わしいダウンロード作業（プリンタの場合はプリントアウト作業）が不要となる。
また、現車を預かる必要がないので、業務を止めることなくデータ収集が可能となり、サービス業務の効率化が望める。さらに、このように、冷凍機とは独立して機能するモジュールとすることで、既存のシステムの仕様変更を最小限として機能を追加できるため、選択的にサービスを提供できる。
【００３４】
また、本実施形態においては、システム導入後に追加する拡張機器は、冷凍機専用ロガー１３として記載していたが、これに限定されず、例えば、冷凍機を遠隔監視する遠隔監視装置や、顧客専用の客先機器等が挙げられる。
さらに、標準モジュールを他の車載冷凍機に流用することにより、新機種開発においてもリソースの共有化、共通化が実現でき、開発コストの削減と開発期間の短縮が図れる。
【００３５】
〔第２の実施形態〕
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係る輸送用冷凍装置の制御装置の機能ブロック図は、図２を用いて説明する。本実施形態は、第１の実施形態に係る輸送用冷凍装置の制御装置の構成に加えて、図２に示されるように、オプション表示器（提示手段）を備える点で、第１の実施形態と異なる。本実施形態の輸送用冷凍装置の制御装置について、第１の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【００３６】
本実施形態に係る制御装置１０´は、第１の実施形態で備える構成に加え、オプション表示器１４と、指令出力部（指令出力手段）１５とを備えている。
オプション表示器１４は、拡張モジュールの一例であり、バス型ネットワーク１６上において、全ての冷凍機センサ及び全ての冷凍機アクチュエータの入出力ステータスが存在している場合に、所定間隔でバス型ネットワーク１６上のバスデータを取得し、取得したバスデータの情報を提示する。例えば、オプション表示器１４は、文字や画像等を表示する液晶ディスプレイ装置、表示ランプ等の表示装置等によって、種々の情報を利用者のために提供する。
【００３７】
また、オプション表示器１４は、バス型ネットワーク１６と着脱可能に接続され（つまり、冷凍機のシステム導入後に後付けできる）、冷凍機とは独立したモジュールとし、冷凍機内のバスデータを所定間隔で取り込み、適宜必要なデータをリアルタイムに提示させる。さらに、オプション表示器１４は、冷凍機を操作可能なキースイッチが装備されることとしてもよい。キースイッチを操作することで、例えば、冷凍機の設定温度の変更や、運転／停止等の単純な運転設定を可能とする。
指令出力部１５は、キースイッチの操作と連動し、輸送用冷凍装置の設定及び運転の停止開始を含む指令を出力する。
【００３８】
制御コントローラ１１は、指令出力部１５から出力される輸送用冷凍装置の設定及び運転の開始停止を含む指令を解釈するプロトコルが設定されている。これにより、例えば、後付けされたオプション表示器１４において設定温度の変更指示が入力され、オプション表示器１４から専用のコマンド（プロトコル）がバスデータに書き込まれ、制御コントローラ１１に対して制御の要求（リクエスト）が出力された場合であっても、制御コントローラ１１は、取得した要求を解釈し、設定温度の変更に必要な演算を行うことができる。
【００３９】
従来は、車両の客室内にある冷凍機制御コントローラの液晶表示器に運転情報を表示し、また、冷凍機のオペレーションは客室内にある冷凍機制御コントローラでのみ可能であった。このため、車外に出て積荷の出し入れをする場合には、荷室の温度確認や運転設定を変更するために客室内に都度戻る必要が生じていたため、作業効率が悪かった。
【００４０】
本実施形態に係る制御装置１０´によれば、冷凍機の運転状態を可視（モニター）化し、単純な設定（例えば、運転/停止や、設定温度の変更）を可能とするオプション表示器１４を、客室以外にも追加で設置可能することで、客室以外からの冷凍機オペレーションを可能とする。また、オプション表示器１４は、冷凍機とは異なる独立したモジュールとされることにより、車両の運転状況によらず、取り外し／取り付けを容易にし、日常点検時においても車外での運転モニターが可能となり、サービス業務の効率化が望める。
このように、冷凍機とは独立して機能するモジュールとすることで、既存のシステムの仕様変更を最小限として機能を追加できるため、選択的にサービスを提供できる。
【符号の説明】
【００４１】
１０  制御装置
１１  制御コントローラ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  モジュール
１３  冷凍機専用ロガー
１４  オプション表示器
１５  指令出力部
１６  バス型ネットワーク
２０  プリンタ
【図１】
2014102061.tif 000003
【図２】
2014102061.tif 000004