(57)【要約】【課題】ショーケースの運転状態を的確に評価しつつ、その評価に用いるデータベース規模の低減を実現し、データの扱いを容易にする技術を提供する。【解決手段】運転状態評価装置５０のデータベース６０は、ショーケース１の所定の運転条件下の運転状態に関して計測されたデータ点のデータ点数と、データ点の平均値と、データ点を評価するための評価式のパラメータとを記憶する。運転状態評価装置５０が新たに同じ運転条件下の新データ点を取得した場合、評価式算出部６２はデータベース６０に記憶された過去のデータ点のデータ点数と、データ点の平均値と、データ点を評価するための評価式のパラメータ情報に基づき、新評価式を算出すると共に、更新部６４はデータベース６０に記憶されたデータ数と平均値と評価式のパラメータを新データ点及び新評価式に基づいて更新する。評価部５４は、新評価式に基づき評価対象のデータ点の評価を行う。【選択図】図５
2006003014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショーケースに冷媒を供給する冷凍機を備えたショーケース冷却システムの運転状態評価装置であって、
前記ショーケース及び／または冷凍機の所定の運転条件下の運転状態に関して計測されたデータ点のデータ点数と、データ点の平均値と、データ点を評価するための評価式のパラメータと、を少なくとも記憶するデータベースと、
新たに取得した前記運転条件下の新データ点と、前記データベースに記憶された情報に基づき、前記データベースを更新するための新評価式を算出する評価式算出部と、
前記データベースに記憶されたデータ点数と平均値と評価式のパラメータを新データ点及び新評価式に基づいて更新する更新部と、
を含むことを特徴とする運転状態評価装置。
【請求項２】
さらに、ショーケース及び／または冷凍機の所定の運転条件下の運転状態に関して新たに計測したデータ点を、前記データベースに更新記憶された評価式に基づいて良否評価する評価部を含むことを特徴とする請求項１記載の運転状態評価装置。
【請求項３】
前記評価式算出部は、前記評価部により新データが良評価されたときに、前記データベースを更新するために用いる新評価式の式算出処理を行うことを特徴とする請求項２記載の運転状態評価装置。
【請求項４】
前記評価式算出部は、前記データベースを更新するための新評価式を算出する際、前記データベースに記憶されたデータ点の平均値と新データ点に基づき新平均値を算出すると共に、新データ取得前の評価式を新平均値を含むように仮想座標上で平行移動した第１参考式と、前記新平均値と前記新データとを結ぶ第２参考式を形成し、さらに前記第１参考式と第２参考式とで形成する交差角度を、平均値をとったデータ点数に基づき角度分割し、その時の分割線式を新評価式とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の運転状態評価装置。
【請求項５】
前記評価部は、新データ点の評価を新評価式からの逸脱距離に基づいて評価することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一つに記載の運転状態評価装置。
【請求項６】
前記データベースは、さらに、前記データ点の分散値を記憶し、
前記評価式算出部は、さらに、前記平均値と分散値を用いて、仮想座標上で楕円領域を形成し、当該楕円領域を前記新評価式の傾きに応じて傾かせて新評価式の一部を包含する評価領域を形成することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の運転状態評価装置。
【請求項７】
前記評価式算出部は、前記楕円領域を形成するためのデータ数とショーケース及び／または冷凍機の特性に応じて設定される特性係数に基づき評価領域を変化させることを特徴とする請求項６記載の運転状態評価装置。
【請求項８】
前記評価部は、新データが評価領域から逸脱した場合、逸脱データの逸脱距離を記憶し、所定回数における逸脱距離の総計が所定値以上になった場合に、ショーケースの運転状態の否評価を行うことを特徴とする請求項６または請求項７記載の運転状態評価装置。
【請求項９】
ショーケースに冷媒を供給する冷凍機を備えたショーケース冷却システムの運転状態評価方法であって、
前記ショーケース及び／または冷凍機の所定の運転条件下の運転状態に関して計測されたデータ点のデータ点数と、データ点の平均値と、データ点を評価するための評価式のパラメータと、を少なくとも記憶する記憶ステップと、
新たに取得した前記運転条件下の新データ点と、前記データベースに記憶された情報に基づき、前記データベースを更新するための新評価式を算出する式算出ステップと、
前記データベースに記憶されたデータ点数と平均値と評価式のパラメータを新データ点及び新評価式に基づいて更新する更新ステップと、
を含むことを特徴とする運転状態評価方法。
【請求項１０】
前記記憶ステップは、さらに、前記データ点の分散値を記憶し、
前記式算出ステップは、さらに、前記平均値と分散値を用いて、仮想座標上で楕円領域を形成し、当該楕円領域を前記新評価式の傾きに応じて傾かせて新評価式の一部を包含する評価領域を形成することを特徴とする請求項９記載の運転状態評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品店舗などに設置されるショーケースや業務用冷蔵庫・冷凍庫などの機器の運転状態を評価する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの食品店舗には、その店舗規模に応じて数台から数十台の食品保存・陳列用の低温ショーケースが設置されている。冷凍機は圧縮機や凝縮器などを備え、各低温ショーケースに設けた蒸発器をこの圧縮機に対して冷媒配管にて並列接続させる。一般に冷凍機は、複数台のショーケースに接続される。ショーケースの庫内温度調節は、冷媒との熱交換により冷却した空気を電磁弁の開閉により庫内に循環させることで行われる。目標となる設定温度は、陳列対象とする食品により異なり、陳列する食品が冷凍食品の場合には−２０℃などの冷凍温度に、また、肉や魚などの生鮮食品の場合には例えば−３℃〜０℃などの氷温に、或いは、野菜などの場合には更に高い温度（＋５℃〜＋１０℃など）が設定温度となる。
【０００３】
このようなショーケースや冷凍機が何らかの原因で故障し、庫内の食品を適切な温度に保存できなくなると、食品が劣化してしまう。そのため、ショーケースの的確な故障診断または故障予測を行うことが好ましく、例えば従来においては機器の運転状態を管理して、現在の運転状態を評価する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２３８９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ショーケースや冷凍機に様々なセンサを取り付け、運転状態を把握することは可能であるが、センサ数が増大するため、コスト的に実用化は困難である。また、ショーケースや冷凍機の出荷前、すなわち店舗に設置する前に、ショーケースや冷凍機の製造メーカが実験により故障評価の条件を予め取得し、その評価条件を用いて店舗内設置後の故障診断を行うアプローチも考えられるが、実際の設置環境に即した評価条件を得ることは不可能であるため、実用的ではない。また、近年、複数台のコンプレッサを有し、その幾つかにインバータを設けて、負荷に応じた容量制御を行うことのできるマルチ冷凍機が実用化されている。マルチ冷凍機の場合、コンプレッサが１台のみの場合と比較して、出力量をより広範囲に制御することができるようになっている。そのため、ショーケースや冷凍機の故障評価に関する要因としての影響が大きくなっており、コンプレッサ出力量を考慮した故障予測方法を確立する必要がある。その一方で、冷凍機の出力量を広範囲で制御すると、それに伴い運転状態を示すデータ量が増大する。この膨大な量のデータの管理には大規模なデータベースを必要とすると共にデータの評価や活用も煩雑になる。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ショーケースの運転状態を的確に評価しつつ、その評価に用いるデータベース規模の低減を実現し、データの扱いを容易にする技術を提供することにある。
【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、本発明のある態様は、ショーケースに冷媒を供給する冷凍機を備えたショーケース冷却システムの運転状態評価装置であって、前記ショーケース及び／または冷凍機の所定の運転条件下の運転状態に関して計測されたデータ点のデータ点数と、データ点の平均値と、データ点を評価するための評価式のパラメータと、を少なくとも記憶するデータベースと、新たに取得した前記運転条件下の新データ点と、前記データベースに記憶された情報に基づき、前記データベースを更新するための新評価式を算出する評価式算出部と、前記データベースに記憶されたデータ点数と平均値と評価式のパラメータを新データ点及び新評価式に基づいて更新する更新部と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
ここで、所定の運転条件とは、ショーケース及び／または冷凍機が運転される時間帯や外気温度、室内温度等によって規定される条件であり、その条件において運転されるショーケース及び／または冷凍機の運転状態とは、例えばショーケースの運転率や冷凍機出力量等である。また、評価式とは、ショーケースの運転状態が正常運転を示す所定の許容範囲以内に存在するか否かを判断するために使用する関係式であり、例えば、仮想的な座標上で一次関数や二次関数等で表現される。データベースには、計測されたデータ点のデータ点数と、データ点の平均値と、データ点を評価するための前記評価式のパラメータが記憶される。更新部は、新たにデータ点が取得された場合、記憶された平均値とデータ点数とを用いて、新データ点を含む新平均値とデータ点数を記録すると共に、新データを反映する評価式のパラメータの更新を行う。
【０００８】
この構成によれば、データベースには、取得したデータ点の平均値とデータ点数、データ点の評価を行う評価式のパラメータを記憶し、各データ点の個別データは保持しない。従って、データベースの規模を縮小することができると共に、扱うデータ量が減少するため、データの取り扱いが容易になる。
【０００９】
また、本発明のある態様においては、上記構成に加え、さらに、ショーケース及び／または冷凍機の所定の運転条件下の運転状態に関して新たに計測したデータ点を、前記データベースに更新記憶された評価式に基づいて良否評価する評価部を含むことが好適である。前記評価部は、新データ点の評価を新評価式からの逸脱距離に基づいて評価することができる。
【００１０】
なお、前記評価式算出部は、前記評価部により新データが良評価されたときに、前記データベースを更新するために用いる新評価式の式算出処理を行うことが好適であり、評価式の精度向上を適切に行うことができる。
【００１１】
また、前記評価式算出部は、前記データベースを更新するための新評価式を算出する際、前記データベースに記憶されたデータ点の平均値と新データ点に基づき新平均値を算出すると共に、新データ取得前の評価式を新平均値を含むように仮想座標上で平行移動した第１参考式と、前記新平均値と前記新データとを結ぶ第２参考式を形成し、さらに前記第１参考式と第２参考式とで形成する交差角度を、平均値をとったデータ点数に基づき角度分割し、その時の分割線式を新評価式とすることができる。
【００１２】
この構成によれば、新たに取得した新データ点と、データベースに記憶した平均値とデータ点数と評価式のパラメータを用いて、簡易的に新評価式を形成することができる。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、前記データベースは、さらに、前記データ点の分散値を記憶し、前記評価式算出部は、さらに、前記平均値と分散値を用いて、仮想座標上で楕円領域を形成し、当該楕円領域を前記新評価式の傾きに応じて傾かせて新評価式の一部を包含する評価領域を形成することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、データ点の分散値を考慮し評価領域を作成することにより、明確かつ正確な評価を容易に行うことが可能になる。
【００１５】
なお、前記評価式算出部は、前記楕円領域を形成するためのデータ数とショーケース及び／または冷凍機の特性に応じて設定される特性係数に基づき評価領域を変化させることが望ましい。評価領域にデータ点数を含むことにより、例えばデータ点数が少ない時には、評価領域を拡大し、サンプル不足に基づく誤評価の可能性を低減する。一方、サンプル数が増加した場合に評価領域を縮小し、評価精度の向上を行うことができる。また、特性係数を用いることによりショーケースや冷凍機の特性が安定しているか否か、つまり、ショーケースや冷凍機の正常時に得られるデータ点にばらつきが大きいか小さいかを考慮することにより、ショーケース毎の評価精度を向上することができる。
【００１６】
また、前記評価部は、新データが評価領域から逸脱した場合、逸脱データの逸脱距離を記憶し、所定回数における逸脱距離の総計が所定値以上になった場合に、ショーケースの運転状態の否評価を行うことが好適である。
【００１７】
この構成によれば、例えば、一回の突発的な異常データにより否評価が行われることを防止できる。つまり、過剰な否評価を抑制することが可能になる。また、異常データの累積により否評価を行うため、例えば、極僅かな異常が連続的に発生してる場合に、その傾向を認識し、否評価を行うことが可能になる。
【００１８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、冷凍機の運転状態を的確に評価しつつ、その評価に用いるデータベース規模の低減を実現し、データの扱いを容易にする技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、ショーケース１および冷凍機２からなる冷設機器の構造を示す。このショーケース１は、縦型オープンショーケースであり、食品を並べるための貯蔵室３内には複数段の棚が架設されている。貯蔵室３の背方に位置する内層ダクト７内の下部には蒸発器４が縦設されている。貯蔵室３の上方には、外層吐出口５と内層吐出口６が前後に並設されており、外層吐出口５は外層ダクト８に、内層吐出口６は内層ダクト７にそれぞれ連通している。また、貯蔵室３の下方には吸込口９が形成され、底部ダクトに連通している。
【００２１】
底部ダクト内には送風機（図示せず）が設けられており、送風機が運転されると、底部ダクト内の空気は内層ダクト７および外層ダクト８に向けて吹き出される。外層ダクト８においてはそのまま吹き上げられると共に、内層ダクト７においては蒸発器４と熱交換した後吹き上げられ、外層吐出口５および内層吐出口６から、下方の吸込口９に向けてそれぞれ吹き出される。これによって、貯蔵室３の開口部には内側の冷気エアーカーテンとそれを保護する外側のエアーカーテンとが形成され、貯蔵室３への外気の侵入が阻止若しくは抑制されると共に、内側の冷気エアーカーテンの一部が貯蔵室３内に循環して貯蔵室３内が冷却される。制御温度センサ１３は、内層ダクト７から吐出される空気の温度を検出する。
【００２２】
冷却空気は吸込口９から底部ダクトに帰還し、送風機に再び吸い込まれる。また、蒸発器４には霜取りヒータ１０が取り付けられており、発熱して蒸発器４の着霜を融解する。なお、ここでは、１台の冷凍機２に対して１台のショーケース１のみを示すが、実際の店舗内での設置環境では、複数台のショーケース１が冷凍機２に接続される。
【００２３】
図２は、実施の形態に係るショーケース冷却システム２０の機能ブロック図を示す。ショーケース冷却システム２０は、複数のショーケース１ａ、１ｂ、１ｃ（例えば３基を図示）と冷凍機２を備える。ショーケース１ａ、１ｂ、１ｃ（以下、総称する場合は「ショーケース１」と呼ぶ）は、電磁弁１１ａ、１１ｂ、１１ｃ（以下、総称する場合は「電磁弁１１」と呼ぶ）をそれぞれ備えており、冷凍機２から供給される冷媒は、共通配管１２を通じて電磁弁１１から各ショーケース１に導入される。なお、図示の例では、便宜上、ショーケース１と電磁弁１１とが分離されているように示されているが、実際には一体として構成されている。ショーケース１は、空気温度値と設定温度値との差に基づいて電磁弁１１の開閉を制御する機能をもつ。冷凍機２は、電磁弁１１の開弁動作による冷媒圧力の変化を検出すると、コンプレッサを駆動して、開弁したショーケース１に冷媒を供給する。
【００２４】
ショーケース冷却システム２０は、さらに、ショーケース１の運転状態を管理する運転状態評価装置５０を備える。運転状態評価装置５０は、ショーケース１および冷凍機２と電気的に接続されている。運転状態評価装置５０と、ショーケース１および冷凍機２とは、ＬＡＮやＷＡＮなどのネットワークで接続されてもよく、また接続方式は無線であるか有線であるかを問わない。運転状態評価装置５０とショーケース１および冷凍機２とは、直接ケーブルなどで接続されてもよい。
【００２５】
運転状態評価装置５０は、ショーケースなどの機器の運転状態に関するデータのうち少なくともデータ点数と、データ点の平均値と、データ点を評価するための評価式のパラメータとを機器の運転条件ごとに分類して、過去の運転状態として記憶するデータベースを構築する機能をもつ。また、運転状態評価装置５０は、過去の運転状態についてのデータベースの内容をもとに、現在の運転状態を評価し、現在の運転状態が故障であるか、または故障になる可能性が高いかを評価する故障評価機能をもつ。このように、運転状態評価装置５０は、ショーケースなどの機器の運転状態を運転条件に応じて簡易的にデータベース化し、またこのデータベースを利用して、現在の運転状態を評価する評価機能を実現する。
【００２６】
運転状態評価装置５０による運転状態評価機能は、ＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。プログラムは、運転状態評価装置５０に内蔵されていてもよく、また記録媒体に格納された形態で外部から供給されるものであってもよい。したがって運転状態評価装置５０による機能がハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者に理解されるところである。運転状態評価装置５０は、専用の端末機として存在してもよく、また所期のプログラムをダウンロードすることで機能するパーソナルコンピュータなどの汎用機として存在してもよい。また、運転状態評価装置５０は、冷凍機２と一体として構成されてもよく、またショーケース１の１つが、運転状態評価装置５０としての役割を果たしてもよい。
【００２７】
図３は、冷凍機２のコンプレッサを模式的に示す。冷凍機２は、複数のコンプレッサ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ（例えば４基を図示する、以下、総称する場合は「コンプレッサ１５」と呼ぶ）を備えた、いわゆる「マルチ冷凍機」と呼ばれるタイプであり、その運転台数を負荷に応じて容量制御することができる。コンプレッサ１５ａにはインバータが設けられ、０から４ｋＷの範囲で出力容量を可変とする。このコンプレッサ１５ａには、回転数を計測する回転数センサ１６が設けられる。マルチ冷凍機において、通常、インバータは、複数のコンプレッサのうちの１つに設けられるが、複数のコンプレッサに設けられてもよい。通信部１７は、各コンプレッサ１５の状態、すなわちコンプレッサ１５のオンオフ情報と、回転数センサ１６により計測される回転数を、運転状態評価装置５０に送信する。
【００２８】
図４は、ショーケース１の電磁弁制御機能を実現する機能ブロック図である。ショーケース１の制御部２１は、汎用マイクロコンピュータにて構成されている。制御温度センサ１３は、ショーケース１の内層吐出口６からの空気温度を測定し、測定値を制御部２１に送出する。制御部２１は、内層吐出口６から吹き出される空気温度の設定値を保持している。制御部２１は、この設定値と、制御温度センサ１３で測定された空気温度値に基づき、電磁弁開閉部２２を通じて電磁弁の開閉制御を行う。例えば、制御部２１は、測定温度値が設定値よりも所定値以上高くなれば電磁弁１１を開放して冷却空気を貯蔵室３に導入し、測定温度値が設定値以下に低下すれば電磁弁１１を閉じる。制御部２１は、通信部２３を介して、電磁弁の開閉に関するデータ、すなわちオンオフ情報を運転状態評価装置５０に送信する。具体的に、オンオフ情報は、電磁弁１１の開放時間および閉鎖時間を示すものである。
【００２９】
図５は、運転状態評価装置５０の機能ブロック図である。運転状態評価装置５０は、制御部５２、評価部５４、報知部５６、登録部５８、データベース６０、評価式算出部６２、更新部６４、通信部６６を備える。外気温センサ６８は外気温度を測定し、室温センサ７０は店内温度を測定する。外気温センサ６８は店舗外に、また室温センサ７０は店舗内に設けられ、店舗内外に存在する機器の熱的影響を受けない場所に配置されるのが好ましい。外気温センサ６８および室温センサ７０の測定結果は制御部５２に送られる。なお制御部５２は時計機能を備えている。
【００３０】
既述したように、本実施の形態における運転状態評価装置５０は、データベース６０の更新構築機能と故障評価機能をもつ。以下では１つのショーケース１を例にとるが、運転状態評価装置５０は、複数のショーケース１に対して、同様の手順でデータベースの更新構築および故障の評価を行うことができる。
【００３１】
ショーケース１が店舗内に設定された後のショーケース冷却システムの運転状態評価装置５０の動作について説明する。運転状態評価装置５０の通信部６６は、ショーケース１から送られてくる電磁弁１１の開閉（オンオフ）に関する情報を受信する。制御部５２は、電磁弁１１のオンオフ情報からショーケース１の所定時間における運転率を算出する。尚、この場合の運転率とは、電磁弁１１の開放時間と閉鎖時間との和で開放時間を割った値となる。
【００３２】
また通信部６６は、冷凍機２からコンプレッサの運転情報を受け取る。コンプレッサの運転情報は、各コンプレッサ１５のオンオフ情報と、回転数センサ１６による回転情報を含む。制御部５２は、コンプレッサの運転情報から、冷凍機２の出力量を算出する。図３を参照して、コンプレッサ１５ａの出力量をＡout、コンブレッサ１５ｂの出力量をＢout、コンプレッサ１５ｃの出力量をＣout、コンプレッサ１５ｄの出力量をＤoutと呼ぶと、マルチ冷凍機全体の出力量Ｗoutは、
Ｗout＝Ａout＋Ｂout＋Ｃout＋Ｄout
と計算することができる。コンプレッサ１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの出力量は、オンの場合は最大出力量、オフの場合はゼロとして求めることができる。なお、コンプレッサ１５ａの出力量Ａoutは、以下のように求められる。
Ａout＝（コンプレッサ１５ａの最大出力）×（現在の回転数／最大出力時の回転数）
【００３３】
現在の回転数は、回転数センサ１６による測定結果である。
【００３４】
なお、インバータが他のコンプレッサ１５にも設けられる場合、そのコンプレッサの出力量は、上記したＡoutの式により求められる。制御部５２は、冷凍機の出力量Ｗoutをサンプリング時間ごとに計測して、順次その平均値を求め、冷凍機出力量とする。
【００３５】
制御部５２は、時刻、外気温センサ６８で測定される外気温度、外気温センサ６８で測定される店内温度と共に、計算したショーケース１の運転率と冷凍機２の冷凍機出力量で規定される値を所定運転条件下の運転状態に関して計測されたデータ点として登録部５８に送出する。
【００３６】
登録部５８は、ショーケース１の運転状態に関するデータを所定の運転条件群に応じて分類し、データベース６０に一時的に記憶させる。運転条件とは、ショーケース１の運転における外部条件であり、この例では時刻、外気温度、店内温度が該当し、運転状態に関するデータは、ショーケース１の電磁弁１１の運転に関するデータである運転率と、冷凍機出力量が該当する。例えば、運転条件の時刻として、１２：００〜１３：００、外気温度として２８℃〜３０℃、店内温度として、２４℃〜２６℃とすることができる。なお、この例では、時刻を１時間、温度を２℃の範囲を持たせているが、この範囲は任意であり、適宜変更してもよい。データベース６０には、各条件がそれぞれ異なる条件群が記憶されることになる。なお、本実施の形態において、運転条件として用いる時刻、外気温度および店内温度は店舗において通常測定されるものであり、特別なセンサを要しない。
【００３７】
登録部５８は、時刻、外気温度、店内温度を所定の運転条件群として認識し、この運転条件群に応じた運転率と冷凍機出力量を分類し、データベース６０に一時的に記憶させる。登録部５８は、ショーケース１の設置当初からのショーケースの運転率と冷凍機出力量を所定時間毎に算出し、運転条件に応じて分類して記憶させていく。そして、評価式算出部６２は、同一の運転条件下で複数のデータ点（ショーケースの運転率及び冷凍機出力量で規定される値）が取得されている場合に、ショーケースの運転率及び冷凍機出力量の平均値をそれぞれ算出し、更新部６４を介して算出されたショーケースの運転率の平均値及び冷凍機出力量の平均値で規定される値をデータベース６０におけるデータ点の代替えデータとして、当該データベース６０に登録する。このとき、平均値をとったデータ点のデータ点数も併せて登録する。すなわち、データベース６０には、所定の運転条件下のデータとして、ショーケースの運転率と冷凍機出力量の平均値とデータ点数、及び一時的に記憶される最新のデータ点情報が記憶され、過去のデータ点の生データは破棄されることになる。
【００３８】
さらに、評価式算出部６２は、データベース６０に記憶された平均値と最新のデータ（後述するが評価部５４で良評価された最新のデータ）に基づいて評価式を算出する。図６を用いて評価式の作成手順を説明する。なお、本実施の形態においては、運転状態評価装置５０がはじめて店舗に設置された時からの動作を説明する。まず、運転状態評価装置５０の評価式算出部６２は、データベース６０に既に登録されている所定の運転条件下における２つのデータ点（ショーケースの運転率と冷凍機出力量を示す値）及びそれらの平均値７２に基づき仮想座標上で全データに対する近似式７４（この場合生データ２点及び平均値に基づく）を図６（ａ）に示すように作成する。この場合、近似式７４は一次関数となる。この時点で、データベース６０からは、近似式７４のパラメータ（この場合、傾きと切片）と、それを作成するために使用した生データの点数（この場合２点）、及びデータ点の平均値のみを残して過去のデータ点の生データは削除される。
【００３９】
評価式算出部６２は、新データ点７６（評価部５４で良評価されたショーケースの運転率と冷凍機出力量を示す値）がデータベース６０に登録されると、データベース６０に登録された過去のデータ点の平均値７２とそのデータ点数に新データ点７６のデータを含め、図６（ｂ）に示すように、新平均値７８を算出する。更新部６４は新平均値７８と新データ点数とをデータベース６０に登録する。そして、評価式算出部６２は近似式７４が新平均値７８を通過するように平行移動し、第１参考式８０とする。また、評価式算出部６２は、新データ点７６と新平均値７８を通る第２参考式８２を作成する。
【００４０】
さらに、評価式算出部６２は、第１参考式８０と第２参考式８２とで形成する交差角度βを、図６（ｃ）に示すように、平均値をとったデータ点数（この場合、２点）に基づき角度分割する。すなわち、βをβ1：β2＝１：２に分割する分割線式を作成し、それを新評価式８４とする。この場合、基準となる第１参考式８０側（近似式７４と同じ傾きの式）の角度β1が１、新たに考慮する新データ点を含む第２参考式８２側がデータ点数とする重み付けを行う。旧評価式（最初の場合近似式７４）を新データ点７６を含む新平均値７８を通過するように平行移動すると共に、新データ点７６側に傾くように角度分割を行い作成された分割線式を新評価式８４とすることにより、簡易的に新データ点を考慮した新評価式とすることができる。
【００４１】
なお、更新部６４は上述のように評価式算出部６２によって新評価式が算出されると、新平均値７８、新データ点数（この場合３点）、新評価式のパラメータ（傾きと切片）をデータベース６０上で更新する。
【００４２】
以下同様に、新データ点がデータベース６０に登録される度に新評価式の算出が評価式算出部６２において行われる。例えば、データ点数が４点になった場合、第１参考式と第２参考式は１：３で分割されることになる。
【００４３】
評価部５４は、評価式算出部６２において、評価式が算出されたことを確認すると、制御部５２から提供される計測データ点について評価を行うことが可能になる。例えば、評価対象のデータ点に関して、評価式からの逸脱距離が所定の閾値を超える場合には、ショーケース１の運転率または冷凍機２の冷凍機出力量が異常であり、ショーケース１が故障状態または、故障を起こす可能性が高いという評価を行うことができる。また、故障状態に至っていなくとも、同一の運転条件下での逸脱距離が徐々に大きくなっている場合には、何らかの原因で、データ点が悪化方向に移動していると推測することができ、そのまま放置すればいずれ故障状態になると評価することができる。これらの結果は、モニタやスピーカなどから構成される報知部５６より、オペレータに報告される。また、メンテナンス業者に自動的に連絡がなされてもよい。なお、評価部５４における評価手法は、任意であり、既知の手法を用いて評価式に対し、測定データがエラーであることを検出するようにしてもよい。
【００４４】
上述のように評価式算出部６２は新データ点が提供される毎に新評価式を算出するが、この算出処理は、評価部５４において、新データが良評価されたとき、すなわちショーケース１が正常に機能していると評価された時のデータ点が供給されたときのみとする。
【００４５】
上述のように、データベース６０に少なくとも計測したデータ点の平均値とデータ点数、評価式のパラメータを記憶させることにより、良評価された新データが提供された場合に、当該新データを反映させた新評価式を算出することが可能になると共に、その新評価式を用いて、次の新データ点の評価を行うことが可能になる。つまり、データベース６０において、データ点の平均値とデータ点数、評価式のパラメータを更新記憶させることにより、新データ点が供給されてもデータベース６０の規模を拡大することなく、従来と同様な評価処理を行うことが可能になる。
【００４６】
ところで、上述のように算出する評価式は、更新回数が増大するほど信頼性が向上することができる。従って、データ点数を考慮した評価を行う評価領域を設定することが好ましい。また、ショーケース１の個々の特性によっても信頼性は変化するため、ショーケース１の特性を考慮した評価領域を設定することが望ましい。そこで、本実施の形態では、データ点であるショーケース１の運転率の分散値と冷凍機２の冷凍機出力量の分散値がそれぞれ変化するので、評価領域は基本的には楕円と呈することになる。従って、本実施の形態のデータベース６０には、上述した過去のデータ点の平均値に加え分散値が新データの追加と共に算出されて更新登録される。ただし、本実施の形態の場合、過去の生データは保持していないので、分散値を求める場合、最新のデータ点を考慮した平均値と最新のデータ点との差分を前回までの偏差平方和に加算して擬似的に分散値を算出するものとする。
【００４７】
ショーケースの運転率の平均値Ｘ１、分散σＸ１２、冷凍機出力量の平均値Ｘ２、分散σＸ２２、とすると、データ点の散らばり具合を示す楕円領域の一般的な式は、以下に示す式（１）となる。
【数１】
2006003014.tif 000003
【００４８】
この楕円領域の式に、データ点数をｎ及び、ショーケース１と冷凍機２とのシステム全体の特性を示す定数をαとして、評価領域の調整を加えると、以下に示す式（２）になる。
【数２】
2006003014.tif 000004
【００４９】
なお、定数α（特性係数）は、対象となるショーケース１と冷凍機２とで構成されるシステム全体の異常を検出するための定数（検出判定定数）であり、接続されるショーケース１と冷凍機２とで構成されるシステム全体の特性やこのシステムに関連する外部要因等により変化する特性に応じて設定される。例えば、動作ばらつきの大きなシステムの場合、αの値が大きく設定される。つまり、定数αは、ショーケース１と冷凍機２とで構成されるシステム全体の安定係数の意味を有する。上述の式（２）から明らかなように、データ点数ｎの増加に伴って、楕円領域（異常検出ライン）は縮小し、システム毎に設定される定数αが大きい場合、つまり、ショーケース１と冷凍機２とで構成されるシステムの動作が元々ばらつく傾向にある場合、楕円の評価領域は拡大されるようになる。なお、ショーケース１のみの特性に基づく特性係数α1のみが得られる場合、式（２）の左辺第１項にα1を用い、左辺第２項は式（１）の左辺第２項と同じにすることができる。また、ショーケース１の特性に関連し影響を受ける冷凍機２の特性係数をβ1として、式（２）の左辺第２項に代入してもよい。冷凍機２のみの特性に基づくα2が得られる場合も上述と同様であり、式（２）の左辺第２項にα2を用い、左辺第１項は式（１）の左辺第１項と同じにすることができる。また、冷凍機２の特性に関連し影響を受けるショーケース１の特性係数をβ2として、式（２）の左辺第１項に代入してもよい。
【００５０】
このように、特性係数を用いることによりショーケース１や冷凍機２の特性が安定しているか否か、つまり、ショーケースや冷凍機の正常時に得られるデータ点にばらつきが大きいか小さいかを考慮することにより、ショーケース１毎の評価精度を向上することができる。
【００５１】
図６（ｄ）には、参考として、過去のデータ点を黒三角で示し、過去の全データ点の平均値を黒四角で示すと共に、式（１）で示されるデータ点のばらつきを示す範囲を実線で示し、式（２）で示す範囲が波線で示されている。
【００５２】
次に、図６（ｃ）で求めた新評価式８４の傾きから回転角θを求め、上記式（２）の曲線に対し、平行移動や回転角θの回転移動処理を施し、新評価式８４にマッチングさせる。合同変換による平行移動と回転移動処理の基本的な式は、平行移動処理の場合、変換前の座標を（ｘ、ｙ）、変換後の座標を（Ｘ，Ｙ）とすると、座標軸をＸ軸方向にｐＹ軸方向にｑだけ平行移動する時の変換式は、Ｘ＝ｘ−ｐ、Ｙ＝ｙ−ｑで表すことができる。また、回転移動処理の場合、回転角θだけ回転させる場合、変換前の座標を（Ｘ、Ｙ）、変換後の座標を（Ｘ’，Ｙ’）とすると、Ｘ’＝Ｘｃｏｓθ−Ｙｓｉｎθ、Ｙ’＝Ｘｓｉｎθ＋Ｙｃｏｓθで表すことができる。
【００５３】
式（２）で求めた楕円範囲（図６（ｄ）参照）を評価式算出部６２で算出した新評価式８４の傾きθに従って回転移動（必要に応じて平行移動）を行った結果が、図６（ｅ）となる。つまり、新評価式８４を中心とする一定の評価領域が設定される。従って、評価対象のデータ点が破線で示される異常検出ラインの内側に存在する場合、ショーケース１は正常に機能していると評価することができる。一方、評価対象のデータ点が異常検出ラインの外側に存在する場合には、ショーケース１の運転状態が異常である、つまり故障している、或いは近い将来故障すると評価予測することができる。
【００５４】
上述の故障評価は、異常検出ラインから一度でも出た場合に故障と評価する例を示しているが、様々な外的要因によって、計測値にはばらつきが生じ、評価が過敏になってしまう場合がある。そこで、異常検出ラインから外れたデータ点の逸脱距離の所定回数の累積が所定の閾値を超えた場合に故障評価を行うようにすることにより、計測値のばらつきによる誤評価を低減することができる。
【００５５】
ここで、異常検出ラインから外れたデータ点の逸脱距離の測定であるが、評価対象のデータ点から楕円で規定される異常判定ラインへ垂線を下ろし、その足の長さを逸脱距離とすることが望ましいが、計算負荷が大きくなるため、本実施の形態では、簡易的に、まず、過去の全データの平均値と評価対象であるデータ点とを直線で結び、この直線と異常判定ラインとの交点の座標を求める。そして、この交点と評価対象であるデータ点との距離をデータ点の逸脱距離とする。もちろん、計算能力に余裕がある場合には異常検出ライン内に存在するデータ点に関しても距離計算を行ってもよい。この場合、データ点の推移を認識することが可能になり、ショーケース１が正常に動作している時点からでもショーケース１の状態変化の予測を行うことが可能になる。
【００５６】
例えば、評価対象のデータ点が異常判定ラインの内側に存在するもの、つまり、正常と評価するものの逸脱距離を「−」で表示し、異常判定ラインの外側に存在するもの、つまり、異常の可能性があると評価するものの逸脱距離を「＋」で表示するものとし、逸脱距離の累計が例えば「１００」を超えた場合に故障と評価するものとする。ただし、「−」表示されたデータ点は、異常判定ラインの内側であり、正常と判断されるんものであるため、累計値としては、「０」と等価であるとする。
【００５７】
このような設定において、例えば、最新を含む連続する１０回分の計測データ点と異常検出ラインとの距離が、最新：３６、過去１：２８、過去２：−６、過去３：−１４、過去４：１７、過去５：−１２、過去６：１４、過去７：−２６、過去８：−２０、過去９：−４１であったとすると、逸脱距離の累計は「３６＋２８＋０＋０＋１７＋０＋１４＋０＋０＋０＝９５」となり、この時点では、「９５＜閾値１００」であるので、故障と評価されない。
【００５８】
次に、同一条件下の計測データが１つ更新され、最新：６、過去１：３６、過去２：２８、過去３：−６、過去４：−１４、過去５：１７、過去６：−１２、過去７：１４、過去８：−２６、過去９：−２０となった場合、逸脱距離の累計は、「６＋３６＋２８＋０＋０＋１７＋０＋１４＋０＋０＝１０１」となり、１０１＞閾値１００であるため、故障と評価される。
【００５９】
このように、逸脱距離の累計と閾値を比較することによりショーケース１の故障評価を行うことにより、外的要因による計測データ点のばらつきによる誤評価を低減することができる。なお、逸脱距離を計算する際に、計測データ点が異常検出ラインの内側に存在する場合には、距離計算を行わず、逸脱距離を「０」と認識させてしまえば、計算負荷を軽減することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、運転条件として時刻、外気温度、店内温度を例にとって説明したが、運転条件の項目は適宜選択可能であり、条件項目を増加すれば、条件を満たす十分な数のデータ点数を取得するための長時間を要することと、データベースの規模低減効果が低減する欠点はあるものの、十分なデータ点数が確保できれば、より信頼性の高い評価処理を行うことが可能になる。一方、条件項目を減少させれば、評価の信頼性が条件項目が多い場合に比べ低下するが、条件を満たすデータ点を容易に短時間で取得できると共に、データベースの規模低減効果も促進することができる。従って、運転条件の項目数の選択は、ショーケース１の運転環境に応じて適宜選択することが望ましい。
【００６１】
また、上述した実施の形態では、良評価が得られたデータ点が供給される毎に、評価式の更新を行う例をしましたが、既に、十分な数のデータ点を用いて評価式の算出、更新が行われている場合には、間欠的な評価式の更新、例えば、１日に１回や週に１回等の更新でもよい。この場合、評価部５４は、このようにして事前に作成された評価式をもとに、現在の運転状態を評価することになる。
【００６２】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。なお本発明はこの実施の形態に限定されることなく、そのさまざまな変形例もまた、本発明の態様として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】ショーケースおよび冷凍機からなる冷設機器の構造を示す図である。
【図２】実施の形態に係るショーケース冷却システムの機能ブロック図である。
【図３】冷凍機のコンプレッサを模式的に示す図である。
【図４】ショーケースの電磁弁制御機能を実現する機能ブロック図である。
【図５】運転状態評価装置の機能ブロック図である。
【図６】評価式及び評価領域の算出手順を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  ショーケース、２  冷凍機、３  貯蔵室、４  蒸発器、５  外層吐出口、６  内層吐出口、７  内層ダクト、８  外層ダクト、９  吸込口、１０  ヒータ、１１  電磁弁、１２  共通配管、１３  制御温度センサ、１５  コンプレッサ、１６  回転数センサ、１７  通信部、２０  ショーケース冷却システム、２１  制御部、２２  電磁弁開閉部、２３  通信部、５０  運転状態評価装置、５２  制御部、５４  評価部、５６  報知部、５８  登録部、６０  データベース、６２  評価式算出部、６４  更新部、６６  通信部、６８  外気温センサ、７０  室温センサ、７２  平均値、７４  近似式、７６  新データ点、７８  新平均値、８０  第１参考式、８２  第２参考式、８４  新評価式。
【図１】
2006003014.tif 000005
【図２】
2006003014.tif 000006
【図３】
2006003014.tif 000007
【図４】
2006003014.tif 000008
【図５】
2006003014.tif 000009
【図６】
2006003014.tif 000010