(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の通信回路網に店舗内伝送路を介して接続された複数のコントローラを備え、これらのコントローラがそれぞれ自律分散制御によって自己の管轄下の店舗内機器を制御するシステムであって、
前記店舗内伝送路にマルチドロップ方式で接続された前記各コントローラが通信データをメッセージ単位で多重化することにより回線を共有して前記店舗内伝送路上に少なくとも各店舗内機器の消費電力量を示す電力量情報を伝送させ、各コントローラが前記電力量情報を取得してこの電力量情報に基づき自己の管轄下の店舗内機器の消費電力量を制御する店舗内機器の消費電力制御方法において、
各コントローラは、電力量情報と共に時刻情報を店舗内伝送路から取得し、現在時刻が予め設定された時間帯に含まれる場合には、第１の制御階層として、自己の管轄下の店舗内機器の消費電力量を一定量削減するように制御し、
次に、現在時刻が前記時間帯に含まれない場合であって店舗内の全消費電力量が予め設定された上限値を超える場合には、第２の制御階層として、自己の管轄下の店舗内機器の消費電力量を一定量削減するように制御し、
次に、店舗内の全消費電力量が前記上限値を超えない場合には、第３の制御階層として、自己の管轄下の店舗内機器の消費電力量が予め設定されたピークカット値を超えないように消費電力量を制御することを特徴とする店舗内機器の消費電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、店舗内に設置された照明装置、ショーケース、空調機器等の消費電力を制御するための店舗内機器の消費電力制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、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は、多数の照明装置やショーケース、空調機器等が設置されている。
これらの機器の照度、温湿度等を個別に制御する煩雑さを解消するため、例えば特開平１１−１９３９８１号公報による集中管理技術が知られている。上記公報には、ショーケースの温度設定や霜取り時間等の運転条件に関するデータが送信される端末側制御装置と、端末側制御装置から送信された運転状態に関するデータを受信してグループごとに表示する上位制御装置とを設けたショーケース等の集中管理装置が開示されている。
【０００３】
上記従来技術によれば、ショーケース等の集中管理が可能になり、運転条件によって区別されるグループごとに運転状態のデータを把握し、管理及びメンテナンスを迅速かつ容易に行うことができる。
【０００４】
また、他の従来技術として、特開平１１−２８１２２３号公報に示されたショーケース等の集中管理装置がある。この集中管理装置は、各ショーケース等に設けられた端末側制御装置に照明灯の照度制御手段を備え、上位制御装置から端末側制御装置にデータを送って上記照度制御手段により照明灯の照度を制御するもである。
この従来技術によれば、各ショーケースの照明灯の照度調整を自動的かつ的確に行うことができ、照明用消費電力の削減が可能となる。
【０００５】
しかしながら、前記特開平１１−１９３９８１号公報記載の集中管理装置が管理対象とする機器は、あくまで運転条件によってグループ化できるショーケースや冷蔵庫等であり、また、前記特開平１１−２８１２２３号公報記載の集中管理装置が管理対象とする機器はショーケースの照明灯であるため、いずれも店舗内のあらゆる機器を対象とするものではない。従って、これらの従来技術を用いたとしても、店舗全体として各機器を効率よく管理するには不十分であった。
特に、コンビニエンスストアやスーパーマーケットのような店舗では、店舗内の照明装置やショーケース等の数が多く、また、自動販売機や各種ターミナル等が設置されることも多いため、多種多様な店舗内機器をすべて効率よく集中管理することは難しい。
【０００６】
上記の点に鑑み、出願人は特願平１１−３１８９４９号として、店舗内のショーケースや空調機器、照明装置等の各機器システムを個別に制御するコントローラをマルチドロップ方式で接続し、これらのコントローラ間のデータ授受に基づいて各機器を制御する店舗管理システムを出願した。この店舗管理システムによれば、店舗内の各種機器を従来よりも効率よく制御することが可能になった。
本発明は、上記特願平１１−３１８９４９号を更に改良したもので、その解決課題は、自律分散制御される店舗内の各機器の省電力機能を一層向上させることができる店舗内機器の消費電力制御方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、外部の通信回路網に店舗内伝送路を介して接続された複数のコントローラを備え、これらのコントローラがそれぞれ自律分散制御によって自己の管轄下の店舗内機器を制御するシステムであって、
前記店舗内伝送路にマルチドロップ方式で接続された前記各コントローラが通信データをメッセージ単位で多重化することにより回線を共有して前記店舗内伝送路上に少なくとも各店舗内機器の消費電力量を示す電力量情報を伝送させ、各コントローラが前記電力量情報を取得してこの電力量情報に基づき自己の管轄下の店舗内機器の消費電力量を制御する店舗内機器の消費電力制御方法において、
各コントローラは、電力量情報と共に時刻情報を店舗内伝送路から取得し、現在時刻が予め設定された時間帯に含まれる場合には、第１の制御階層として、自己の管轄下の店舗内機器の消費電力量を一定量削減するように制御し、
次に、現在時刻が前記時間帯に含まれない場合であって店舗内の全消費電力量が予め設定された上限値を超える場合には、第２の制御階層として、自己の管轄下の店舗内機器の消費電力量を一定量削減するように制御し、
次に、店舗内の全消費電力量が前記上限値を超えない場合には、第３の制御階層として、自己の管轄下の店舗内機器の消費電力量が予め設定されたピークカット値を超えないように消費電力量を制御するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。まず、図１はこの実施形態が適用される店舗管理システムの全体構成を示すブロック図である。
図１において、店舗本部１２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Ａ〜Ｃを統括する本部機構の端末装置であり、提供する商品の種別や価格等を各店舗に指示すると共に、各店舗Ａ〜Ｃの売り上げ状況等を把握する。サービス本部１３は、各店舗Ａ〜Ｃが顧客に提供するべきサービス内容を集中管理する本部機構の端末装置である。セキュリティ本部１４は、各店舗Ａ〜Ｃにおける入退出管理や火災、防犯等に関するセキュリティ機構を統括する本部機構の端末装置である。
【００１４】
この店舗管理システムでは、単に店舗ごと縦割り的に商品、サービス及びセキュリティを管理するのではなく、店舗本部１２、サービス本部１３及びセキュリティ本部１４という各店舗共通の本部機構を設け、各店舗Ａ〜Ｃを機能ごとに管理している。
【００１５】
また、店舗オーナー１５は各店舗Ａ〜Ｃのオーナーが所有する端末装置、機器オーナー１６は各店舗Ａ〜Ｃが借り受けた機器のオーナーが所有する端末装置、機器メンテナンス業者１７は、各店舗Ａ〜Ｃに設置された機器を維持管理するメンテナンス業者が所有する端末装置である。上記店舗オーナー、機器オーナー等は同一人であっても良い。
【００１６】
各店舗Ａ〜Ｃ、店舗本部１２、サービス本部１３、セキュリティ本部１４、店舗オーナー１５、機器オーナー１６、機器メンテナンス業者１７は、それぞれルーター１１ａ〜１１ｉを介して公衆回線網１０に接続されている。
公衆回線網１０は、具体的にはＩＳＤＮやＡＴＭ等のネットワークである。各端末装置は通信プロトコルとしてＴＣＰ／ＩＰを用いており、各店舗Ａ〜Ｃと店舗本部１２等との間ではインターネット上のホームページ閲覧、ファイル転送、電子メールの授受を行うことが可能になっている。
【００１７】
次に、各店舗Ａ〜Ｃに設置される機器を中心とした店舗の内部構成を説明する。ここでは、図２を用いて便宜的に店舗Ａについて述べるが、他の店舗Ｂ，Ｃについても同一の構成であるとする。なお、図２では店舗Ａ内の各機器間の信号線を実線で示し、一部の配管を破線で示してある。
【００１８】
まず、ネットワークアダプタ（ＮＡ）２０１は、公衆回線網１０を介して店舗本部１２等からの制御指令を店舗内伝送路２２０に接続された各機器２０４〜２１０に伝達し、また、各機器２０４〜２１０の状態を示す信号を公衆回線網１０を介して店舗本部１２等へ伝達する。上記ＮＡ２０１は、店舗本部１２等からＷＷＷブラウザを用いて接続機器に対する各種の設定を可能とするホームページ機能や、接続機器にトラブル等が発生した場合に管理者等へ自動的に電子メールを送信して知らせる自動メール送信機能とを有している。このＮＡ２０１を用いることにより、店舗Ａ内の各種機器の状態を店舗本部１２や機器メンテナンス業者１７に送信することが可能である。
なお、上記ＮＡ２０１は、シリアル通信ラインを収容するインターフェースを有するオプションボードとして形成し、後述する店舗内ＰＣ２０２に装着することも可能である。
【００１９】
ＮＡ２０１には店舗内伝送路２２０を介して電力モニタ２０４が接続されており、この電力モニタ２０４は以下に述べる各コントローラ２０５〜２１０等の消費電力量を常時監視している。ここで、各コントローラ２０５〜２１０はマルチドロップ方式でＮＡ２０１に接続されている。
上記マルチドロップ方式とは、周知のように１本の通信線（店舗内伝送路２２０）に複数のサブシステム（各コントローラ）を接続し、通信データをメッセージ単位で多重化することにより回線を共用する分岐方式をいう。
このように各コントローラがマルチドロップ方式で接続された店舗内伝送路２２０には、各コントローラの制御データ、状態データの他に、それぞれの管轄下にある店舗内機器の消費電力量やその総和（店舗Ａ内の全消費電力量）からなる電力量情報が常時伝送されている。
【００２０】
また、各コントローラは自律分散システムを構成しており、サブシステムとしての一つのコントローラが不稼働になった場合にも他のコントローラが自己の管轄下の機器を制御するに当たって何ら支障はなく（これを自律可制御性という）、かつ、各コントローラ間で互いの目的を協調することができる（これを自律可協調性という）ものである。このため、各コントローラの間にはマスタ／スレーブの区別や重要性の差異はなく、基本的に独自の資源を持って管理、制御を実行可能である。
【００２１】
図２において、照明システムコントローラ２０５は、店舗内の天井等に設置された各種照明装置（蛍光灯など）を制御するためのコントローラであり、併せて、ショーケースの照明装置の調光も行う。なお、ショーケースの調光に当たっては、例えば特開平６−３２５８７４号公報に開示された照明制御システムを用いることができる。
照明システムコントローラ２０５には、照明装置２０５１，２０５２，……が接続されていると共に、照度センサ２０５９が接続されている。
【００２２】
ショーケースシステムコントローラ２０６は、冷凍機２０６０を用いて庫内商品の温度制御等を行うショーケース２０６１，２０６２，……や冷蔵庫（図示せず）を制御するものである。なお、このコントローラ２０６には、庫内温度や湿度を検出する温湿度センサ２０６９が接続されている。
空調システムコントローラ２０７は、冷凍機２０７０を用いて店舗Ａ内の温度制御等を行うエアコン２０７１，２０７２，……を制御するものである。なお、このコントローラ２０７には、店舗Ａ内の温度や湿度を検出する温湿度センサ２０７９が接続されている。
【００２３】
蓄熱システムコントローラ２０８は、冷凍機２０６０，２０７０の負荷状態に基づいて氷に蓄熱する蓄熱槽２０８０を制御するものである。
セキュリティシステムコントローラ２０９は、ドア２０９１に取り付けられたセンサや火災報知器２０９２、防犯装置２０９３からの検出データに基づいて店舗Ａ全体のセキュリティを保持するものである。このコントローラ２０９は、ドア２０９１や火災報知器２０９２等の状態を公衆回線網１０へ伝送する機能を有する。
【００２４】
自動販売機コントローラ２１０は、飲料や食品等を販売する自動販売機２１０１，２１０２を統括して制御するものであり、公衆回線網１０からの制御指令に基づいて温度制御や照明装置の調光を行い、また、商品の販売状況や機器の動作情報を公衆回線網１０側へ伝送する機能を備えている。
更に、図示されていないが、店舗内伝送路２２０には、ショーケース等に取り付けられた防露ヒータを制御する防露ヒータコントローラが接続される。
なお、店舗Ａ内のコントローラや機器の種類、接続構成は、図２に記載したものに何ら限定されるものではない。
【００２５】
店舗内ＰＣ２０２は、販売商品の売り上げの管理等を行うものであり、更には、ＰＨＳアダプタ２０３を介して店舗本部１２等との間で音声や電子メールによる情報伝送を行うことが可能になっている。
【００２６】
次に、コントローラの一例として、照明システムコントローラ２０５の制御特性について説明する。
図３は、照明システムコントローラ２０５の基本制御特性として、このコントローラ２０５により制御される照明装置の調光レベルと消費電力量との関係を示している。なお、ここでは２４時間営業されるコンビニエンスストアの店舗を想定している。
【００２７】
図３において、調光レベルとは、調光回路の動作により制御される照明装置の光束のレベルであり、０％から１００％（定格光束）まで制御可能である。
この調光レベルと消費電力量との関係については、例えば店舗の周囲が明るい午前６時から午後５時までの間は少ない消費電力で調光レベルを１００パーセントとして光束を定格に保ち、午後５時から午後９時頃までは店舗周囲が暗くなるので消費電力を最大にしながら所定の調光レベル（例えば７５％）に保ち、早朝並びに午後９時以降から深夜の時間帯では、客数が少ないことや周囲環境に対する影響も考慮して消費電力を中程度にすると共に、調光レベルを小さくして（例えば５５％）照明装置を制御している。
【００２８】
図４は、照明システムコントローラ２０５により実行される消費電力削減のための階層制御のフローチャートである。
前述したように、店舗内伝送路２２０には各コントローラの管轄下にある店舗内機器の消費電力量やその総和（店舗Ａ内の全消費電力量）からなる電力量情報が常時伝送されている。店舗内伝送路２２０に接続された各コントローラ、例えば照明システムコントローラ２０５は、上記電力量情報と共に現在時刻にかかる時刻情報を常時取得している（ステップＳ１）。この時刻情報は店舗内伝送路２２０上に伝送しても良く、あるいはコントローラに内蔵された時計機能を用いても良い。
【００２９】
電力量情報及び時刻情報を取得した照明システムコントローラ２０５は、始めに、現在時刻が時間帯制御階層の設定時間帯であるか否かを判断する（ステップＳ２）。
上記時間帯制御階層とは、予め設定された時間帯に消費電力を一定量削減して節電するための制御階層であり、請求項に記載した第１の制御階層に相当する。すなわち、図５に示すように、営業時間内の一定時間帯（例えば店舗全体で消費電力量が大きくなると予想される午後１時〜午後３時の時間帯）を設定時間帯として定めておき、この時間帯では照明システムコントローラ２０５が自律的に所定の削減電力量Ｐ１（削減率として決めておく場合を含む。以下、同じ。）だけ消費電力を削減するように照明装置２０５１，２０５２，……を制御する。
なお、削減電力量Ｐ１をどの程度の値にするかは前もって決めておくものとするが、各コントローラの用途に応じて適宜設定しておけば良い。
【００３０】
つまり、図４のステップＳ２において現在時刻が上記設定時間帯に入っていれば（ステップＳ２のYES分岐）、照明システムコントローラ２０５は上述した時間帯制御階層の制御を実行し、それ以外の時刻であれば（同NO分岐）以下のステップＳ３〜に移行する。
【００３１】
次に、照明システムコントローラ２０５は、店舗内の全消費電力量と上限値との大小関係を判断する（ステップＳ３）。これは連携省エネ制御階層に移行するための判断ステップである。
【００３２】
連携省エネ制御階層とは、店舗内の全消費電力量が上限値を超えないように各コントローラが自律的に消費電力を一定量削減して節電するための制御階層であり、請求項における第２の制御階層に相当する。あるコントローラが消費電力量を削減することが店舗全体の消費電力量の削減につながり、他のコントローラにとっては消費電力量の余裕となる。つまり、店舗全体の消費電力量は各コントローラの消費電力量の連携に基づくため、ここでは便宜的に連携省エネ制御階層と呼ぶことにする。
【００３３】
この制御階層では、図６に示すように、営業時間内の店舗内の全消費電力量の変化を実績値等から求め、全消費電力量の上限値を予め設定しておく。この上限値を照明システムコントローラ２０５が記憶しておき、店舗内伝送路２２０から取得した店舗内の全消費電力量が上限値を超えたら所定の削減電力量Ｐ２だけ消費電力を削減するように照明装置２０５１，２０５２，……を制御する。
この削減電力量Ｐ２についても、各コントローラごとにどの程度の値にするかを前もって設定しておく。
【００３４】
図４のステップＳ３では、照明システムコントローラ２０５が店舗内全消費電力量と上限値とを比較し、店舗内全消費電力量が上限値を超えたら（ステップＳ３のYES分岐）連携省エネ制御階層の制御を実行し、超えていない場合には（同NO分岐）以下のステップＳ４〜に移行する。
【００３５】
次いで、照明システムコントローラ２０５は、自己の管轄下の照明装置の全消費電力量とピークカット値との大小関係を判断する（ステップＳ４）。これは第３の制御階層に相当するピークカット制御階層に移行するための判断ステップである。
【００３６】
ピークカット制御階層では、図７に示すように、照明装置の消費電力量のピークカット値を予め設定しておく。このピークカット値を照明システムコントローラ２０５が記憶しておき、照明装置の消費電力量がピークカット値を超えないように照明装置２０５１，２０５２，……を制御する。その結果、ピークカット制御を行わない場合に比べて削減電力量Ｐ３の節電が可能になる。
ピークカット値は、各コントローラが任意に設定して記憶しておけば良い。
【００３７】
図４のステップＳ４では、照明システムコントローラ２０５が照明装置の消費電力量とピークカット値とを比較し、消費電力量がピークカット値に達したら（ステップＳ４のYES分岐）ピークカット制御階層の制御を実行し、達していない場合には（同NO分岐）ステップＳ５に移行する。
【００３８】
図４のステップＳ５は、上記階層制御動作を終了するか否かを判断するステップであり、この階層制御動作を常時実行する場合にはNO分岐によって上記ステップＳ１〜Ｓ４が繰り返し実行される。制御動作を終了する場合（YES分岐）とは、他の形態の制御動作に移行する指令が店舗本部１２等から送られてきた場合や、店舗の休日等である。
【００３９】
上記階層制御の内容は、他のショーケースシステムコントローラ２０６、空調システムコントローラ２０７、蓄熱システムコントローラ２０８等についても基本的に同様である。
【００４０】
上記実施形態は、店舗内伝送路２２０として有線の通信線を使用する場合を想定したものであるが、伝送路２２０には無線伝送路を使用することもできる。
更に図示されていないが、各コントローラの管轄下にある複数の機器を通信線を介してマルチドロップ方式で接続し、上記通信線に各機器の消費電力量情報を伝送して各機器の消費電力を自律分散的に階層制御させるような構成を付加しても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、店舗内機器の消費電力を電力量情報として店舗内伝送路に伝送し、各コントローラがこの電力量情報を取り込んで自律的に省電力制御を行うため、店舗本部等による監視・管理体制に負担をかけることなく店舗内機器の適切な省電力制御を行うことができる。また、段階的な階層制御を導入することで、きめ細かい省電力制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態が適用される店舗管理システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１における店舗内の構成を示すブロック図である。
【図３】図２における照明システムコントローラの基本制御特性を示す図である。
【図４】図２における照明システムコントローラが実行する階層制御のフローチャートである。
【図５】時間帯制御階層における消費電力量の変化を示す図である。
【図６】連携省エネ制御階層における消費電力量の変化を示す図である。
【図７】ピークカット制御階層における消費電力量の変化を示す図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ，Ｃ  店舗
１０  公衆回線
１１ａ〜１１ｉ  ルーター
１２  店舗本部
１３  サービス本部
１４  セキュリティ本部
１５  店舗オーナー
１６  機器オーナー
１７  機器メンテナンス業者
２０１  ネットワークアダプタ
２０２  ＰＣ（パソコン）
２０３  ＰＨＳアダプタ
２０４  電力モニタ
２０５  照明システムコントローラ
２０５１，２０５２  照明装置
２０５９  センサ
２０６  ショーケースコントローラ
２０６０  冷凍機
２０６１，２０６２  ショーケース
２０６９  センサ
２０７  空調システムコントローラ
２０７０  冷凍機
２０７１，２０７２  エアコン
２０７９  センサ
２０８  蓄熱システムコントローラ
２０８０  蓄熱槽
２０９  セキュリティシステムコントローラ
２０９１  ドア
２０９２  火災報知器
２０９３  防犯装置
２１０  自動販売機コントローラ
２１０１，２１０２  自動販売機
２２０  店舗内伝送路
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３  削減電力量
【図１】
0004042310.tif 000002
【図２】
0004042310.tif 000003
【図３】
0004042310.tif 000004
【図４】
0004042310.tif 000005
【図５】
0004042310.tif 000006
【図６】
0004042310.tif 000007
【図７】
0004042310.tif 000008