(57)【要約】【課題】冷設機器を運転しながらその制御データを格納するデータベースの精度と大きさとのバランスを向上する制御装置を提供する。【解決手段】制御データ格納部４６は、数値データで表現される冷設機器の運転環境条件と、冷設機器の運転を制御する制御データとを対応づけて格納する。制御部４４は、冷設機器の運転環境条件を取得し、制御データ格納部４６を照会して取得した制御データをもとに冷設機器を制御する。ここで制御データ格納部４６は、複数の異なる運転環境条件を軸とする多次元空間の中に、互いに重複しない複数の閉領域を規定して、ひとつの閉領域にはひとつの制御データを対応させたものであり、かつ、当該閉領域は異なる大きさの閉領域が混在している。また制御部４４は、取得した運転環境条件を座標とする多次元空間の点を内包する閉領域に対応づけて格納される制御データを取得する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
数値データで表現される冷設機器の運転環境条件と、冷設機器の運転を制御する制御データとを対応づけて格納する制御データ格納部と、
冷設機器の運転環境条件を取得し、前記制御データ格納部を照会して取得した制御データをもとに冷設機器を制御する制御部とを含み、
前記制御データ格納部は、複数の異なる運転環境条件を軸とする多次元空間の中に、互いに重複しない複数の閉領域を規定して、ひとつの閉領域にひとつの制御データを対応させたものであり、かつ、当該閉領域は異なる大きさの閉領域が混在しており、
前記制御部は、取得した運転環境条件を座標とする多次元空間の点を内包する閉領域に対応づけて格納される制御データを取得することを特徴とする冷設機器の制御装置。
【請求項２】
冷設機器の冷却状態の良否を判定する運転状態判定部と、
前記運転状態判定部が冷設機器の冷却状態が不良であると判定した場合、前記制御部に制御データを冷設機器の冷却能力を高める方向に変更して設定させる制御データ変更部とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御データは冷設機器の冷媒の低圧設定値であり、
前記制御部が取得した運転環境条件を座標とする多次元空間の点の座標を取得して、前記制御データ変更部が変更した低圧設定値の実績値を、前記制御データ格納部と同一の多次元空間の座標と対応づけて格納する履歴格納部と、
前記履歴格納部に格納された低圧設定値の実績値をもとに、前記制御データ格納部に格納する制御データを更新する更新部とをさらに含み、
前記更新部は、制御データを更新する際に、当該低圧設定値を格納する閉領域を変形することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記更新部は、前記履歴格納部を参照し、ひとつの閉領域内に格納される第１の低圧設定値の実績値と第２の低圧設定値の実績値との差分が所定の閾値以上か否かを判断し、閾値以上となる場合、第１の低圧設定値の実績値と第２の低圧設定値の実績値とが異なる閉領域に属すように、当該閉領域を分割することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記更新部は、前記履歴格納部を参照し、第１の閉領域に含まれる低圧設定値の実績値の平均値と、第１の閉領域と隣接する第２の閉領域に含まれる低圧設定値の実績値の平均値との差分が所定の閾値以上か否かを判断し、閾値以上となる場合、第１の閉領域または第２の閉領域の少なくとも一方を分割することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項６】
前記更新部は、前記履歴格納部を参照し、第１の閉領域に含まれる低圧設定値の実績値の格納座標と、第１の閉領域と隣接する第２の閉領域に含まれる低圧設定値の実績値の格納座標との距離が最短となるふたつの低圧設定値の差分が所定の閾値以上か否かを判断し、閾値以上となる場合、前記制御データ格納部における第１の閉領域または第２の閉領域の少なくとも一方を分割することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項７】
前記複数の閉領域それぞれについて、前記制御部による制御データ使用回数を積算して格納する制御データ使用回数格納部をさらに含み、
前記更新部は、前記制御データ使用回数格納部を参照し、互いに隣接する閉領域であってかつ前記制御部によって使用されていない閉領域同士を結合してひとつの閉領域とすることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の制御装置。
【請求項８】
前記複数の閉領域それぞれについて、前記制御部による制御データ使用回数を積算して格納する制御データ使用回数格納部をさらに含み、
前記更新部は、前記制御データ使用回数格納部を参照し、制御データ使用回数が所定の分割判断回数以上となることを契機として、該当する閉領域について分割するか否かを判断することを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載の制御装置。
【請求項９】
前記更新部は、前記制御データ使用回数格納部を参照し、制御データ使用回数が所定の分割実施下限回数以上、かつ所定の分割判断回数未満の閉領域について前記履歴格納部を参照し、当該閉領域に格納されている低圧設定値の実績値間の差分が所定の閾値以上となる場合、当該閉領域を分割することを特徴とする請求項７または８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記複数の閉領域は、多次元空間の超直方体を初期の形状とするものであり、
前記更新部は、前記制御データ使用回数格納部を参照し、制御データ使用回数が所定の再分割実施回数以上である閉領域を含む場合、前記制御部が使用する点を含む前記制御データ格納部の初期の形状を切り出して新たな閉領域とすることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の制御装置。
【請求項１１】
前記複数の閉領域は多次元空間の超直方体であり、
前記制御部が使用する点を時系列的に結ぶ線分と前記複数の閉領域それぞれを囲む超平面との交点の数の積算値を、各超平面に対応づけて格納する交点格納部をさらに含み、
前記交点格納部を参照し、交点の数が所定の回数以上となることを契機として、該当する超平面を含む閉領域を当該超平面と平行な超平面で分割する更新部をさらに含むことを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記複数の閉領域について、前記更新部が更新の有無の判断を行う周期を設定する更新周期設定部をさらに含むことを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷設機器を制御する冷設機器の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スーパーマーケット等の店舗に設置されるショーケースと、このショーケースに接続される冷凍機等の冷設機器とを備える冷設システムが知られている。これらの冷設システムは一般に、圧縮機や凝縮器、蒸発器等を冷媒配管等で環状接続して冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。通常これらの圧縮機や凝縮器、ショーケース等の冷設機器の運転および停止の制御は、それぞれの機器の入出力ポートに接続したセンサから得られる冷媒の圧力やショーケースの冷風吐出温度等の物理特性に基づいて、専用の制御プログラムが制御量を設定し、入出力ポートを介して冷設機器に送信することで行われる。
【０００３】
一方、近年ではコンビニエンスストアやスーパーマーケット等の店舗においても、環境問題への取り組みやエネルギーコストの削減の観点から、冷設システムにおける消費電力を削減する対策が重視されている。係る消費電力の削減のためには、ショーケースや冷凍機そのものの運転効率を改善することも重要であるが、ショーケースと冷凍機を含めた冷設システム全体として各機器の連携の上に消費電力の削減を図ることも可能である。
【０００４】
そのため、例えば店舗内の温度や外気の温度、時刻等、ショーケースのおかれた環境条件と、そのときの冷設機器を制御するための制御データとを対応づけたデータベースを用意し、そのデータベースを照会することによって環境条件に合わせた運転制御を行う技術も提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５７３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような制御データを格納するデータベースは、複数の環境条件を軸とする多次元空間上に所定の大きさで仕切られた閉領域を多数規定して、その中に制御データを格納するのが通常である。大きさの小さな閉領域を多数規定したデータベースの方が、大きな閉領域を少数規定したデータベースよりも、精度の高いきめ細やかな制御が可能となるものの、データベースの容量が大きくなってコストも高くなる。このように、データベースの精度とその大きさとはトレードオフの関係にあり、これらのバランスを取ることのできる技術が望まれている。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、冷設機器を運転しながらその制御データを格納するデータベースの精度と大きさとのバランスを向上する制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様は冷設機器の制御装置である。この装置は、数値データで表現される冷設機器の運転環境条件と、冷設機器の運転を制御する制御データとを対応づけて格納する制御データ格納部と、冷設機器の運転環境条件を取得し、前記制御データ格納部を照会して取得した制御データをもとに冷設機器を制御する制御部とを含む。ここで前記制御データ格納部は、複数の異なる運転環境条件を軸とする多次元空間の中に、互いに重複しない複数の閉領域を規定して、ひとつの閉領域にはひとつの制御データを対応させたものであり、かつ、当該閉領域は異なる大きさの閉領域が混在しており、前記制御部は、取得した運転環境条件を座標とする多次元空間の点を内包する閉領域に対応づけて格納される制御データを取得する。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、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】
【００１０】
本発明によれば、冷設機器を運転しながらその制御データを格納するデータベースの精度と大きさとのバランスを向上する制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る冷設システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】実施の形態に係る統合コントローラの内部構成を模式的に示す図である。
【図３】実施の形態に係る制御データ格納部の構造を模式的に示す図である。
【図４】低圧設定値とショーケースの庫内の温度変化との関係を例示する図である。
【図５】実施の形態に係る履歴格納部の構造を模式的に示す図である。
【図６】更新部が分割した閉領域を模式的に示す図である。
【図７】制御部が使用する直方体領域を変更したときに、それらの直方体領域と制御部が使用する点を結ぶ線分との交点を示す図である。
【図８】実施の形態に係る閉領域分割の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図９】実施の形態に係る閉領域結合の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１０】実施の形態に係る閉領域の再分割処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１１】実施の形態に係る閉領域分割の別の処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、冷設システム１００の構成を模式的に示す図である。冷設システム１００は、凝縮器１０、ショーケース２０、冷凍機１８、ショーケースコントローラ３２、凝縮器コントローラ３４、圧縮機コントローラ３６、冷媒配管１６、および冷設システム１００を統括的に制御する制御装置である統合コントローラ３０を含む。
【００１３】
ショーケース２０はさらに、電磁弁２４と総称される第１の電磁弁２４ａ、第２の電磁弁２４ｂ、および第３の電磁弁２４ｃ、膨張弁２６と総称される第１の膨張弁２６ａ、第２の膨張弁２６ｂ、および第３の膨張弁２６ｃ、吐出温度センサ３８と総称される第１の吐出温度センサ３８ａ、第２の吐出温度センサ３８ｂ、第３の吐出温度センサ３８ｃ、および蒸発器２８と総称される第１の蒸発器２８ａ、第２の蒸発器２８ｂ、および第３の蒸発器２８ｃを含む。
【００１４】
また、冷凍機１８はさらに、圧縮機１４と総称される第１の圧縮機１４ａ、第２の圧縮機１４ｂ、および第３の圧縮機１４ｃ、アンローダ２２と総称される第１のアンローダ２２ａ、第２のアンローダ２２ｂ、および第３のアンローダ２２ｃ、および低圧圧力センサ４０を含む。
【００１５】
以下では、圧縮機や凝縮器、蒸発器等を冷媒配管等で環状接続して冷媒が循環する冷凍サイクルを構成する機器を「冷設機器」と総称することがある。本実施の形態においては冷設機器には、冷凍機器、冷蔵機器、冷暖房機器等の冷媒回路を備える機器を含む。
【００１６】
冷設システム１００は、スーパーマーケット等の店舗に設置される。店舗に設置された冷設システム１００は、統合コントローラ３０等を介して冷設システムの動作の監視および制御を行う。統合コントローラ３０は冷設システムを統括的に制御する制御装置として機能する。
【００１７】
冷設システム１００は圧縮機１４、凝縮器１０、およびショーケース２０等の冷設機器を冷媒配管１６で連通して冷媒循環回路が構成される。圧縮機１４で圧縮された高温かつ高圧の冷媒は、凝縮器１０で熱を放出して凝縮する。凝縮した冷媒は電磁弁２４の開閉に応じて膨張弁２６において気化するに際し、気化熱として周囲の空気等の熱量を奪う。冷却された空気は冷風として図示しない吐出部から吹き出し、ショーケース２０の庫内を冷却する。吐出部から吹き出す冷風の温度は、吐出温度センサ３８が検出する。
【００１８】
膨張弁２６を通過した冷媒は低温かつ低圧の気体となる。この時点での冷媒の圧力は低圧圧力センサ４０が検出する。圧縮機１４は低温かつ低圧の冷媒を圧縮することで、冷媒を高温かつ高圧の状態にする。以上を繰り返すことにより、冷凍サイクルが構成される。なお、アンローダ２２は、圧縮機１４が圧縮する冷媒の圧力を減圧する機能を持つ。
【００１９】
圧縮機１４、凝縮器１０、およびショーケース２０にはそれぞれ圧縮機コントローラ３６、凝縮器コントローラ３４、およびショーケースコントローラ３２が制御信号伝送線によって接続されており、それらの動作が制御される。また、圧縮機コントローラ３６、凝縮器コントローラ３４、およびショーケースコントローラ３２はさらに統合コントローラ３０と接続する。統合コントローラ３０は圧縮機コントローラ３６、凝縮器コントローラ３４、およびショーケースコントローラ３２の動作を制御することで、冷設システム１００の動作を全体として制御する。
【００２０】
ショーケースコントローラ３２は、吐出温度センサ３８によって検出される実際の冷風の温度と、吐出される冷風の温度としてしかるべき値として設定されている冷風の設定温度との偏差温度に基づいて電磁弁２４を開閉制御し、蒸発器２８に冷媒を供給してショーケース庫内を冷却する。具体的には、設定温度よりも高い上限温度を設定し、ショーケース庫内の温度が上限温度に到達した場合に電磁弁２４を開き、設定温度にて電磁弁を閉じるオン−オフ制御を実行する。これにより、冷風の吐出温度を設定温度に近づける。なお、冷風の設定温度は統合コントローラ３０がショーケースコントローラ３２に設定する。
【００２１】
凝縮器コントローラ３４は、凝縮器１０に併設される図示しない圧力センサによって検出される凝縮器の出口直後の冷媒の圧力と、統合コントローラ３０から設定された凝縮器を出る冷媒の圧力としてしかるべき値として設定された圧力（以後、「高圧設定値」という。）との偏差圧力に基づいて図示しない凝縮器のファンの回転速度を変更する。より具体的には、センサによって検出された圧力が高圧設定値よりも高い場合にはファンの回転速度を上げて冷媒を冷やし、センサによって検出された圧力が高圧設定値よりも低い場合にはファンの回転速度を下げて冷媒の冷却能力を下げ、検出された圧力と圧設定値とを近づける。
【００２２】
圧縮機１４は、低圧設定値に基づいて、所定の周期で圧縮機コントローラ３６によってその運転能力が制御される。ここで所定の周期とは、圧縮機コントローラ３６が低圧設定値に基づいて圧縮機１４の運転能力を制御する周期として定められた制御周期であり、例えば１秒である。また「低圧設定値」とは、圧縮機の運転能力を変更するための基準となる値であり、具体的には「カットイン値」と「カットアウト値」とのふたつの閾値を含む。
【００２３】
低圧圧力センサ４０が取得した冷媒の圧力が「カットイン値」以上となると圧縮機の運転が再開され、当該圧力が「カットアウト値」以下となると圧縮機の運転が停止する。冷設システム１００内に設置されたいずれかのショーケース２０の負荷の変動により冷媒の低圧圧力が変化すると、圧縮機コントローラ３６は、低圧設定値に応じて圧縮機１４の運転能力を制御する。
【００２４】
図２は、実施の形態に係る統合コントローラ３０の内部構成を模式的に示す図である。統合コントローラ３０は、制御データ使用回数格納部４２、制御部４４、制御データ格納部４６、制御データ変更部４８、交点格納部５０、更新部５２、運転状態判定部５４、履歴格納部５６、および更新周期設定部５８を含む。
【００２５】
制御データ格納部４６は、数値データで表現される冷設機器の運転環境条件と、冷設機器の運転を制御する制御データとを対応づけて格納する。制御部４４は、ショーケースコントローラ３２、凝縮器コントローラ３４、または圧縮機コントローラ３６等の各種コントローラから冷設機器の運転環境条件を取得し、前記制御データ格納部を照会して取得した制御データをもとに冷設機器を制御する。
【００２６】
ここで冷設機器の運転を制御する「制御データ」とは、各冷設機器の運転能力を変更するための基準となるデータであり、例えば圧縮機１４であれば低圧設定値であり、凝縮器１０であれば高圧設定値である。統合コントローラ３０は、これらの制御データを各コントローラに設定することで、冷設システム１００の動作を制御する。
【００２７】
また「冷設機器の運転環境条件」とは、制御部４４がショーケース等の冷設機器を制御する制御データを決定するために照会する情報であり、例えば冷設機器が設置されている店舗内の温度、その店舗の外気温度、制御しようとする時の時刻等である。冷設機器の運転環境条件はこれらに限られず、例えば冷設器に固有に割り付けられた通し番号、ショーケースの吐出口の温度、製造されてからの年数、ショーケースの庫内の体積、店舗内外の湿度や気圧等、数値化できる情報であればどのような情報でもよいが、説明の便宜上、以下では冷設機器の運転環境条件として店舗内の温度、店舗外の温度、制御しようとする時刻の３つを例とし、低圧設定値を制御データとする場合について説明する。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、制御データ格納部４６は、店舗内の温度Ｔｉ、店舗外の温度Ｔｏ、および制御しようとする時刻（時間帯）ｔの３つ運転環境条件を軸とする３次元空間の中に、互いに重複しない複数の直方体領域を規定して、ひとつの直方体領域にひとつの制御データを対応させて格納するものである。ここで制御データ格納部４６は、制御データを格納する直方体領域は、異なる大きさの直方体領域が混在している。図３（ｂ）は、制御データ格納部４６を、店舗内の温度Ｔｉの軸と店舗外の温度Ｔｏの軸とが張る平面に平行な平面で切ったときの断面を示す。図３（ｂ）に示すように、制御データ格納部４６において制御データを格納する領域の大きさは不均一である。
【００２９】
なお、図３（ａ）は、運転環境条件として店舗内の温度Ｔｉ、店舗外の温度Ｔｏ、および制御しようとする時刻ｔの３つを例としたため、制御データを格納する領域は直方体領域となる。運転環境条件をさらに増やす場合は、環境条件を軸とする空間は４次元以上の多次元空間となり、制御データを格納する領域は超直方体領域となる。また、図３（ｂ）に示すように、制御データを格納する領域は超直方体のように必ずしも凸領域でなくてもよく、空間的に閉じた閉領域であればよい。
【００３０】
制御部４４は、運転環境条件を取得し、その環境条件を座標とする３次元空間の１点を特定する。次いで制御部４４は、特定した１点を内包する閉領域を特定し、その閉領域に対応づけて格納される制御データである低圧設定値を取得する。制御部４４は、取得した低圧設定値を圧縮機コントローラ３６に通知し、圧縮機コントローラ３６が圧縮機１４の低圧設定値を設定する。これにより、運転環境条件に適した制御データを設定することが可能となる。
【００３１】
しかしながら、制御データ格納部４６に格納されている制御データが、そのときの最適な制御データとはならない場合もありうる。また、制御データを格納する閉領域は空間的な広がりを持つため、環境条件が異なる場合であっても、その環境条件を座標とする３次元空間の点が同じ閉領域に内包される場合には、同一の制御データが採用されることになる。さらに、各閉領域に格納される制御データはそれぞれ独立であるため、互いに隣接する閉領域であったとしても、そこに格納される制御データが近い値を持つとは限らない。
【００３２】
そこで運転状態判定部５４は冷設機器の冷却状態の良否を判定し、運転状態判定部５４が冷設機器の冷却状態が不良であると判定した場合、制御データ変更部４８は、制御部４４に、制御データを冷設機器の冷却能力を高める方向に変更して設定させる。具体的には、制御データ変更部４８は、制御部４４に、低圧設定値を低く設定させる。反対に、運転状態判定部５４が冷設機器の冷却状態が良好あるいは過剰冷却であると判定した場合、制御データ変更部４８は、制御部４４に、低圧設定値を高く設定させる。
【００３３】
図４は、低圧設定値とショーケース２０の庫内の温度変化との関係を例示する図である。図４（ａ）は、環境条件が変化することによって制御部４４が使用する閉領域が変わり、低圧設定値を低く設定した場合の例である。図４（ａ）に示す例では、時刻ｔ１に使用する閉領域が変わり、それまでの低圧設定値Ｐ１をＰ１よりも低い値であるＰ２に変更した。ところが、低圧設定値Ｐ２としてショーケース２０の庫内が過剰冷却状態となったため、制御データ変更部４８は、制御部４４に、低圧設定値を高く設定させ、最終的に庫内が最適な温度となったことを示している。この場合、図４（ａ）の斜めの斜線で示す領域は、冷設機器の運転能力が過剰のために生じたエネルギーロスの大きさを示している。
【００３４】
図４（ｂ）は、時刻ｔ１に使用する閉領域が変わり、図４（ａ）の例とは逆に、それまでの低圧設定値Ｐ２をＰ２よりも高い値であるＰ１に変更した場合の例である。低圧設定値Ｐ１としたためショーケース２０の庫内が冷却不足となり、制御データ変更部４８は、制御部４４に、低圧設定値を低く設定させたことを示している。図４（ｂ）の縦の斜線で示す領域は、冷設機器の運転能力が不足したために生じたショーケース２０の庫内の冷却不足の度合いを示している。
【００３５】
制御データ格納部４６に格納されている制御データは、本来環境条件に適した制御データを格納するものであるから、制御データ変更部４８の行う変更は微調整としての側面を持つ。このように、運転状態判定部５４が判定した冷設機器の冷却状態の良否をもとに、制御データ変更部４８が制御部４４の設定する低圧設定値を変更させることにより、制御データ格納部４６に格納されている制御データを柔軟に変更することができる。
【００３６】
履歴格納部５６は、制御データ変更部４８を介して制御部４４が取得した運転環境条件を座標とする３次元空間の点の座標を取得する。続いて、制御データ変更部４８が変更した低圧設定値の実績値を、制御データ格納部４６と同一の３次元空間の座標と対応づけて格納する。更新部５２は、履歴格納部５６に格納された低圧設定値の実績値をもとに、制御データ格納部４６に格納する制御データを更新する。更新部５２は、制御データを更新する際に、その制御データを格納する閉領域を分割したり、閉領域同士を結合したりすることによって変形する。
【００３７】
図５は、実施の形態に係る履歴格納部５６の構造を模式的に示す図である。図５（ａ）は、あるひとつの閉領域について、その環境条件である店外温度Ｔｏを横軸とし、低圧設定値Ｐｓの実績値を縦軸としてプロットした例である。図５（ａ）に示す例では、店外温度Ｔｏを１℃の間隔でサンプリングしている。図５（ａ）において、×は制御データ変更部４８が変更した低圧設定値の実績値を示し、●は店外温度Ｔｏが同一の温度における低圧設定値の実績値の平均値を示す。
【００３８】
更新部５２は、履歴格納部５６を参照し、あるひとつの閉領域Ｃ内に格納される第１の低圧設定値の実績値と、第２の低圧設定値の実績値とについて、環境条件の軸毎にそれらの差分が所定の閾値ΔＰ以上か否かを判断する。その結果、その差分が所定の閾値以上となる場合、第１の低圧設定値の実績値と第２の低圧設定値の実績値とが異なる閉領域に属すように、その閉領域を分割する。ここで「所定の閾値」とは、更新部５２が制御データ格納部４６を構成する閉領域を分割するか否かを決定する基準値であり、実験によって定められる値である。
【００３９】
図５（ａ）に示す例では、店外温度Ｔｏが２３℃のときの実績値の平均値と、店外温度Ｔｏが２４℃のときの実績値の平均値との差が、所定の閾値ΔＰ以上となっている。このとき更新部５２は、店外温度Ｔｏの軸と垂直であって、その軸上で店外温度Ｔｏが２３℃の点と２４℃の点とを結ぶ線分を通る平面で、閉領域Ｃを分割する。図５（ｂ）は、環境条件の軸として店内温度Ｔｉを選択した場合の例を示す図である。図５（ｂ）に示す例では、所定の閾値ΔＰ以上となる低圧設定値の実績値の差分は存在しない。なお、図６に、更新部５２が分割した閉領域Ｃを模式的に示す。
【００４０】
更新部５２は、閉領域Ｃを分割することで新しくできたふたつの閉領域について、それぞれの閉領域に対応する履歴格納部５６に格納されている実績値の平均値を、新たな制御データとして制御データ格納部４６に格納する。これにより、制御データ格納部４６の各閉領域に格納される制御データと、それと対応する履歴格納部５６に格納される実績値との差が少なくなり、制御データ格納部４６のデータベースとしての精度を向上させることができる。
【００４１】
なお、更新部５２が制御データ格納部４６を構成する閉領域を分割するか否かを決定する基準値として実績値の平均値を用いる場合について説明したが、あるひとつの閉領域Ｃ内に格納される実績値の標準偏差を基準値として採用してもよい。その他、あるひとつの閉領域Ｃ内に格納される実績値の広がり度合いを判断できる数値であればどのような量を用いてもよい。
【００４２】
更新部５２は、制御データ格納部４６の各閉領域を分割するのみならず、閉領域同士を結合してデータベースのサイズを縮小することも行う。具体的には、複数の閉領域それぞれについて、制御部４４による制御データ使用回数を積算して格納する制御データ使用回数格納部４２を参照し、互いに隣接する閉領域であって、かつ制御部４４によって使用する回数が少ない閉領域同士を結合してひとつの閉領域とする。これにより、データベースのサイズを縮小することが可能となる。なお、このような閉領域には、制御データとして標準的な低圧設定値を格納しておけばよい。これにより、将来的にこの閉領域が使用されたとしても、冷設機器の制御に破綻が起こりにくくすることが可能となる。
【００４３】
なお、更新部５２が閉領域を分割する場合、更新部５２は、分割後の閉領域の体積に応じて、制御データ使用回数格納部４２に格納されている制御データ使用回数を振り分ける。また、更新部５２が閉領域を結合する場合、更新部５２は、結合する閉領域それぞれについて制御データ使用回数格納部４２に格納されている制御データ使用回数を合計して新たな制御データ使用回数とする。
【００４４】
以上、低圧設定値を格納する閉領域について、その分割や結合をするための判断基準について説明した。以下では、低圧設定値を格納する閉領域について、その分割や結合を判断するタイミングないし契機について説明する。
【００４５】
更新部５２は、制御データ使用回数格納部４２を参照し、制御データ使用回数が所定の分割判断回数以上となることを契機として、該当する制御データ格納部４６の閉領域について分割するか否かを判断する。ここで「所定の分割判断回数」とは、更新部５２が制御データ格納部４６の閉領域を分割する際に行う統計量の計算の信頼性を担保するための数であり、例えば１０回である。上述したように、更新部５２は制御データ格納部４６の閉領域を分割するか否かの判断に平均値や標準偏差等の統計量を利用するため、所定の分割判断回数を設けることにより、その信頼性を担保することが可能となる。
【００４６】
更新部５２はさらに、制御データ使用回数格納部４２を参照し、制御データ使用回数が所定の分割実施下限回数以上、かつ所定の分割判断回数未満の閉領域について履歴格納部５６を参照し、その閉領域に格納されている低圧設定値の実績値間の差分が所定の閾値ΔＰ’以上となる場合、その閉領域を分割する。ここで「所定の分割実施下限回数」とは、更新部５２が制御データ格納部４６の閉領域を分割する際の、制御データ使用回数の下限値であり、例えば２回である。ある閉領域について制御部４４の制御データ使用回数が所定の分割判断回数よりも少ない場合、計算した統計量の信頼性が低くなる場合がある。そのような場合であっても、過去に制御部４４で使用された際に、制御データ変更部４８が変更した実績値間に隔たりがある場合には、更新部５２はその閉領域を分割するのがよい。エネルギーコストの削減の観点から見れば、例え信頼性が低くなることがありうる場合であっても、制御データ格納部４６の精度が向上する可能性があるのであれば対処すべきであるからである。
【００４７】
ところで、制御データ格納部４６を構成する複数の閉領域の初期の形状として、３次元空間の直方体としてもよい。制御データ変更部４８による実績値がない段階では、空間的に対称な形状とする方が、データベースをメモリ空間に配置する際に単純化し得るからである。ここで更新部５２は、制御データ使用回数格納部４２を参照し、制御データ使用回数が所定の再分割実施回数以上である閉領域を含む場合、制御部４４による使用した点を含む制御データ格納部の初期の直方体を切り出して新たな閉領域とする。ここで「所定の再分割実施回数」とは、更新部５２が制御データ格納部４６の閉領域から初期の直方体を切り出して新たな閉領域として分割する際の、制御データ使用回数の下限値であり、例えば１回である。
【００４８】
制御部４４による使用回数が所定の再分割実施回数以上である閉領域は、それ以前は制御部４４による使用の機会がなく、更新部５２によって結合された大きな閉領域である可能性が高い。そのような大きな閉領域においては、所定の再分割実施回数しか使用していないといえども制御部４４による使用があった場合には、その点を含む近傍領域を分割して制御データを更新することが、データベースを向上するという観点から好ましい。そこで、所定の再分割実施回数以上の使用した点を含む近傍領域として便宜的に閉領域の初期形状を利用すれば、複雑なアルゴリズムや計算を要することなく閉領域を分割できる点で有利である。
【００４９】
以上のように、制御データ使用回数格納部４２を用いることによって、制御データ格納部４６を構成する個々の閉領域について、個別に変形の判断のタイミングが訪れる。これにより、制御部４４が使用する回数が多い閉領域が優先的に変形の判断がされる。制御部４４によって使用される頻度の高い領域に格納される制御データの精度を重点的に上げられる点で有利である。
【００５０】
一方で、制御データ使用回数格納部４２全体についても定期的に変形の判断を行えば、例えば使用回数のない閉領域を結合してデータベースのサイズを縮小できる点で好ましい。そこで、更新周期設定部５８は、制御データ格納部４６を構成する複数の閉領域それぞれについて、更新部５２が更新の有無の判断を行う周期を設定する。更新周期設定部５８は、更新部５２に設定する周期を、図示しないキーボードやマウス等のユーザインタフェースを介して統合コントローラ３０を操作するオペレータから取得することで実現できる。
【００５１】
以上、制御データ格納部４６を構成する閉領域の分割の有無の判断と、そのタイミングとについてそれぞれ独立に説明した。以下では、閉領域の形状として超直方体（環境条件が３つの３次元空間の場合は直方体）を前提とすることにより、閉領域の分割の有無の判断と、そのタイミングとを同時に行う場合について説明する。
【００５２】
交点格納部５０は、制御部４４が使用する多次元空間上の点を時系列的に結ぶ線分と複数の閉領域それぞれを囲む超平面（３次元空間の場合は２次元平面）との交点の数の積算値を、各超平面に対応づけて格納する。例えば、制御部４４がある点を含む直方体領域６０を使用し、その後環境条件が変わることにより、直方体領域６０の次に直方体領域６０’を使用したとする。直方体領域を囲む超平面と制御部４４が使用した点を結ぶ線分との交点との関係は、少なくとも図７に示す４つの場合が考えられる。以下図７の各図において、●は制御部４４が使用した点、×は直方体領域を囲む超平面と制御部４４が使用した点を結ぶ線分との交点を表すものとする。
【００５３】
図７（ａ）は、制御部４４が使用した点を含む直方体領域６０と、その次に使用した点を含む直方体領域６０’とが、ひとつ超平面で接する場合を示す図である。この場合、交点はひとつである。図７（ｂ）は、制御部４４が使用した点を含む直方体領域６０と、その次に使用した点を含む直方体領域６０’とが、ひとつの辺で接する場合を示す図である。この場合、交点はふたつ存在する。
【００５４】
図７（ｃ）は、制御部４４が使用した点を含む直方体領域６０と、その次に使用した点を含む直方体領域６０’とが、ひとつの頂点で接する場合を示す図である。この場合も図７（ｂ）に示す場合と同様に、交点はふたつ存在することになる。図７（ｄ）は、制御部４４が使用した点を含む直方体領域６０と、その次に使用した点を含む直方体領域６０’とが接しない場合を示す図である。この場合も、直方体領域を囲む超平面と制御部４４が使用した点を結ぶ線分との交点はふたつ存在する。
【００５５】
その他、使用した点を結ぶ線分が、直方体領域の一辺の上で交わる場合と、直方体領域のひとつの頂点で交わる場合とが考えられる。その場合、交点格納部５０は、交点の存在する辺ないし頂点を含む全ての面について交点の数を積算することとする。いずれの場合でも、更新部５２は、交点格納部５０を参照し、交点の数が所定の回数以上となることを契機として、該当する超平面を含む閉領域を当該超平面と平行な超平面で分割する。これにより制御部４４による制御データ使用回数が多くなればなるほど、そこに格納する制御データの精度を高めることが可能となる。
【００５６】
なお、図７（ｂ）に示す場合においても、使用した点を結ぶ線分が直方体領域の一辺の上で交わる場合と同様に、交点格納部５０は、その辺を含む全ての面について交点の数を積算してもよい。また、図７（ｃ）に示す場合においても、使用した点を結ぶ線分が直方体領域のひとつの頂点を上で交わる場合と同様に、交点格納部５０は、その頂点を含む全ての面について交点の数を積算してもよい。
【００５７】
図２は、実施の形態に係る統合コントローラ３０を実現するための機能構成を示しており、その他の構成は省略している。図２において、さまざまな処理を行う機能ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メインメモリ、その他のＬＳＩ（Large Scale Integration）で構成することができ、ソフトウェア的には、メイン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。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組み合わせによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。
【００５８】
図８は、実施の形態に係る閉領域分割の処理の流れを説明するフローチャートである。
【００５９】
更新部５２は、分割の判断の対象とする閉領域をひとつ選択する（Ｓ２）。更新部５２は、選択した閉領域が更新周期設定部５８によって定められた分割判断のタイミングであるか否かを調べる。分割判断のタイミングでない場合（Ｓ４のＮ）、ステップＳ２に戻って、別の閉領域を選択する。分割判断のタイミングである場合（Ｓ４のＹ）、更新部５２は、制御データ使用回数格納部４２を参照して、判断対象である閉領域の訪問回数を取得する（Ｓ６）。
【００６０】
取得した訪問回数が所定の分割判断回数以上である場合（Ｓ８のＹ）、更新部５２は、履歴格納部５６を参照して、環境条件の軸毎に制御データ変更部４８による制御データの実績値の差分を取得する（Ｓ１０）。差分が所定の閾値以上となる実績データの組を含む場合（Ｓ１２のＹ）、更新部５２は、それらの実績値が異なる閉領域に含まれるように、判断対象である閉領域を分割する（Ｓ１４）。取得した訪問回数が所定の分割判断回数未満の場合（Ｓ８のＮ）、または差分が所定の閾値未満の場合（Ｓ１２のＮ）は、更新部５２は判断対象の閉領域を分割しない。
【００６１】
判断対象となる全ての閉領域について分割の判断を実行していない場合（Ｓ１６のＮ）、ステップＳ２に戻って、別の閉領域を選択する。判断対象となる全ての閉領域について分割の判断を終了すると（Ｓ１６のＹ）、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００６２】
図９は、実施の形態に係る閉領域結合の処理の流れを説明するフローチャートである。
【００６３】
更新部５２は、結合の判断の対象とする閉領域をひとつ選択する（Ｓ１８）。更新部５２は、選択した閉領域が更新周期設定部５８によって定められた結合判断のタイミングであるか否かを調べる。結合判断のタイミングでない場合（Ｓ２０のＮ）、ステップＳ１８に戻って、別の閉領域を選択する。結合判断のタイミングである場合（Ｓ２０のＹ）、更新部５２は、制御データ使用回数格納部４２を参照して、判断対象である閉領域の訪問回数を取得する（Ｓ２２）。
【００６４】
取得した訪問回数が所定の結合判断回数以下である場合（Ｓ２４のＹ）、更新部５２は、制御データ使用回数格納部４２を参照して、環境条件の軸毎に、判断対象の閉領域と隣接する閉領域の使用回数を取得する（Ｓ２６）。ここで「所定の結合判断回数」とは、更新部５２が制御データ格納部４６の閉領域を隣接する閉領域と結合する際の、制御データ使用回数の上限値であり、例えば０回である。隣接する閉領域の使用回数も所定の結合判断回数以下の場合（Ｓ２８のＹ）、更新部５２は、判断対象である閉領域と隣接する閉領域とを結合する（Ｓ３０）。取得した訪問回数が所定の結合判断回数より多い場合（Ｓ２４のＮ）、または隣接する閉領域の使用回数が所定の結合判断回数より多い場合（Ｓ２８のＮ）は、更新部５２は判断対象の閉領域を結合しない。
【００６５】
判断対象となる全ての閉領域について結合の判断を実行していない場合（Ｓ３２のＮ）、ステップＳ１８に戻って、別の閉領域を選択する。判断対象となる全ての閉領域について結合の判断を終了すると（Ｓ３２のＹ）、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００６６】
図１０は、実施の形態に係る閉領域の再分割処理の流れを説明するフローチャートである。
【００６７】
更新部５２は、訪問回数が所定の再分割実施回数以上の閉領域をひとつ選択する（Ｓ３４）。選択した閉領域を特定する環境条件の範囲が、制御データ格納部４６に初期設定される閉領域の環境条件の範囲よりも広い場合、すなわち、その閉領域が結合された閉領域である場合（Ｓ３６のＹ）、更新部５２は、環境条件から特定される制御データ使用時の座標を含む初期設定時の閉領域を切り出す（Ｓ３８）。選択した閉領域を特定する環境条件の範囲が初期設定される閉領域の環境条件と同じ範囲の場合（Ｓ３６のＮ）、ステップＳ３４に戻って別の閉領域を選択する。
【００６８】
判断対象となる全ての閉領域について結合の判断を実行していない場合（Ｓ４０のＮ）、ステップＳ３４に戻って、別の閉領域を選択する。判断対象となる全ての閉領域について結合の判断を終了すると（Ｓ４０のＹ）、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００６９】
図１１は、実施の形態に係る閉領域分割の別の処理の流れを説明するフローチャートであり、制御データ格納部４６を構成する閉領域の形状が超直方体であることを前提としたものである。
【００７０】
更新部５２は、分割の判断の対象とする閉領域をひとつ選択する（Ｓ４２）。続いて更新部５２は、制御データ使用回数格納部４２を参照して、判断対象である閉領域の制御データ使用回数を取得する（Ｓ４４）。制御データ使用回数が所定の分割判断回数以上である場合（Ｓ４６のＹ）、更新部５２は交点格納部５０を参照して、判断対象となる閉領域の境界面毎に交点の数を取得する（Ｓ４８）。
【００７１】
取得した交点の数が所定の数以上の場合（Ｓ５０のＹ）、更新部５２は、対応する境界面と平行な境界面で判断対象である閉領域を分割する（Ｓ５２）。制御データ使用回数が所定の分割判断回数未満である場合（Ｓ４６のＮ）、あるいは取得した交点の数が所定の数未満の場合（Ｓ５０のＮ）、更新部５２は判断対象である閉領域を分割しない。
【００７２】
判断対象となる全ての閉領域について結合の判断を実行していない場合（Ｓ５４のＮ）、ステップＳ４２に戻って、別の閉領域を選択する。判断対象となる全ての閉領域について結合の判断を終了すると（Ｓ５４のＹ）、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００７３】
以上の構成による動作は以下のとおりである。冷設システム１００が動作を開始すると、更新部５２は、制御データ格納部４６を構成する閉領域それぞれについて履歴格納部５６を参照して制御データ変更部４８による制御データの実績値を取得するとともに、制御データ使用回数格納部４２も参照して制御部４４による閉領域の使用回数も取得する。更新部５２は、取得した実績値と制御データ使用回数とをもとに、閉領域それぞれについて分割ないし結合の有無を判断する。
【００７４】
具体的には、更新部５２は、使用回数が多くかつ実績値にばらつきがある閉領域を分割することによって、閉領域に格納する制御データの精度を高める。また、使用回数が少ない閉領域同士を結合して、データベースのサイズを抑制する。
【００７５】
以上説明したように実施の形態によれば、冷設機器を運転しながらその制御データを格納するデータベースの精度と大きさとのバランスを向上することができる。
【００７６】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００７７】
上記の説明では、更新部５２は履歴格納部５６を参照し、あるひとつの閉領域Ｃ内に格納される第１の低圧設定値の実績値の平均値と、第２の低圧設定値の実績値の平均値とについて、環境条件の軸毎にそれらの差分が所定の閾値ΔＰ以上か否かを判断する場合について説明したが、更新部５２は、第１の閉領域に含まれる低圧設定値の実績値の平均値と、第１の閉領域と隣接する第２の閉領域に含まれる低圧設定値の実績値の平均値との差分が所定の閾値以上か否かを判断し、閾値以上となる場合、第１の閉領域または第２の閉領域の少なくとも一方を分割してもよい。
【００７８】
換言すると、更新部５２は、隣接するふたつの閉領域に対応する低圧設定値の実績値の差分をもとに、その閉領域を分割するか否かを決定するようにしてもよい。更新部５２は、分割によって新しくできた閉領域には、新しくできた閉領域に対応する低圧設定値の実績値の平均値を制御データとして格納する。これにより、図４で示したように、使用する閉領域が変わることによって制御データが大きく変化することが緩和される。
【００７９】
更新部５２は、履歴格納部５６を参照し、第１の閉領域に含まれる低圧設定値の実績値が格納される座標と、第１の閉領域と隣接する第２の閉領域に含まれる低圧設定値の実績値が格納される座標との距離が最短となるふたつの低圧設定値の差分が所定の閾値以上か否かを判断して、閉領域を分割するか否かを判断してもよい。隣接するふたつの閉領域それぞれについて、その全体に含まれる実績データの平均値をもとに分割の有無を判断する場合と比較して、境界領域のデータを用いて判断することになるため、閉領域が変わることによって変更される制御データの隔たりをより精度よく判断できる点で有利である。
【符号の説明】
【００８０】
１０  凝縮器、  １４  圧縮機、  １６  冷媒配管、  １８  冷凍機、  ２０  ショーケース、  ２２  アンローダ、  ２４  電磁弁、  ２６  膨張弁、  ２８  蒸発器、  ３０  統合コントローラ、  ３２  ショーケースコントローラ、  ３４  凝縮器コントローラ、  ３６  圧縮機コントローラ、  ３８  吐出温度センサ、  ４０  低圧圧力センサ、  ４２  制御データ使用回数格納部、  ４４  制御部、  ４６  制御データ格納部、  ４８  制御データ変更部、  ５０  交点格納部、  ５２  更新部、  ５４  運転状態判定部、  ５６  履歴格納部、  ５８  更新周期設定部、  ６０  直方体領域、  １００  冷設システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2012077934.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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