JP2005299965A - 電気機器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気機器装置に、集中制御等の複雑で高度な通信とコインタイマ等の単純な異なる２種類の外部通信手段を接続するためには、２種類のインターフェイス手段を備える必要があった。
【解決手段】電気機器装置１でただ一つのインターフェイス手段２に複数の通信方式に対応する通信機能切り替え機能を持たせることにより、シリアル通信方式を持つ外部通信手段４および単純なＨｉ／Ｌｏ出力を持つ外部通信手段４＊の両者との通信が選択的に両立可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気機器、特に家庭用空気調和機（以下、空気調和機）等のなかで、宿泊施設などで使用される家庭用電気機器製品（以下家電機器）およびその制御方法に関するものである。

従来宿泊施設などに設置されている家電機器、例えばテレビ等においては、課金する装置が接続されており、その機器の使用時間に応じて課金する、もしくは、予め投入された金額に応じて使用時間を制限するようになっていた。具体的には、一般にコインタイマと呼ばれる装置をテレビに接続し、投入された金額に応じて電源の切り入りを行うことにより、使用時間を制限するようになっている。

同様に空気調和機においても、そのような施設においては、使用時間に応じた課金を実施すべきところではあるが、空調については一律の料金設定とするか、空調料金としては徴収しない場合が多い。

これは、空気調和機の場合、上記のテレビのようにコインタイマを接続して、電源を切り入りするだけでは、運転ができないことが原因となっている。

すなわち空気調和機の電源を投入し、リモコンで運転開始の操作を行って始めて運転を開始するため、コインタイマの計測時間と実使用時間が一致しない等の課題があり、このような方法での課金が難しいという課題があった。

また、昨今の空気調和機には無線ユニット等の通信装置とのインターフェイスを備えたものが普及し始めているが、このような通信インターフェイスは高速で大量の情報をやり取りするため複雑な通信手順を持っており、上記のようなコインタイマとの通信には適していないという課題を有している。

したがって上記のようなコインタイマへの接続と、無線ユニットへの接続を両立するには、それぞれの通信方式・機器に対してインターフェイスを個別に設ける必要があるという課題があった。
特開昭５２−１２０５３９号公報

昨今の空気調和機には、宅外制御や集中制御を実現するために通信装置とのインターフェイスを備えたものが実用化されている。このようなインターフェイスは高速で大容量のデータをやり取りするために、複雑で高度な通信手順に基づいて通信を行っている。このようなインターフェイスに、コインタイマのような簡便な通信手順で通信を行う装置を接続することは現状不可能である。

このような機器にコインタイマ等の装置を接続するためには、オン・オフを電圧のレベルで切り替えたり、状態を判定したりするような簡便な設定および通信方式のインターフェイスをもう一つ追加する必要がある。

しかしながら、インターフェイスを更にもう一つ追加するためには、ハード的な部品の追加や、追加した部品のレイアウトに必要な実装スペースが必要となり、家電機器に求め
られている小型化の阻害要因となる。

上記の課題を解決するためには、一つの通信インターフェイスで２通りの通信方式に対応することが必要である。

すなわち、通信装置等複雑で高度な通信方式を採用する装置との通信および、コインタイマ等簡便な通信方式を採用する装置との通信を、同一のインターフェイスで実現することにより、上記の課題の解決が可能である。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、単一の通信インターフェイスを複数の通信方式に対応させることにより、機器の小型化の阻害や、部品点数の増加をさせることなく、機器の遠隔制御や集中制御など複雑で高度な通信を必要とする装置と、コインタイマなど簡便な通信を行う装置との通信を両立した電気機器装置の提供を目的とする。

上記従来の課題を解決するために本発明は、空気調和機などの家電機器通信インターフェイスに、複数の通信方式に対応する、通信手順切り替え機能を持たせることにより、複雑で高度な通信手順をもつ通信装置との通信および、簡便な通信手順をもつ通信装置との通信を両立させる方法を提供するものである。

上記の家電機器およびその通信制御方法によって、通信インターフェイスを追加することなく、機器の遠隔操作や集中制御などの高度な機器制御と、コインタイマ等の簡便な装置による機器制御の両立が可能となる。

本発明の電気機器装置は、

第１の発明は、電気機器装置内にあって、前記電気機器装置の制御を行う演算制御手段と、前記演算制御手段と外部通信手段との物理的および電気的な接続を実現するインターフェイス手段を有し、前記外部通信手段から前記インターフェイス手段を介して、予め設定された期間に前記演算制御手段に入力される信号に基づき通信プロトコルを判定することにより、複数の通信プロトコルに対応するものである。この構成により、通信インターフェイスを追加することなく、機器の遠隔操作や集中制御などの高度な機器制御と、コインタイマ等の簡便な装置による機器制御の両立が可能となる。

第２の発明は、前記電気機器装置が電気的、ソフト的にリセットされた後一定期間内に所定の電文を送信し、その電文に正しく対応した電文が返信された場合には、第１の外部通信手段と接続されていると認識し、対応した電文が返信されない場合には、第２の外部通信手段が接続されていると認識するものである。この構成により通信インターフェイスを追加することなく、機器の遠隔操作や集中制御などの高度な機器制御と、コインタイマ等の簡便な装置による機器制御の両立が可能となる。

第３の発明は、前記演算制御手段は送信用端子と受信用端子の少なくとも２本の通信用端子を有し、電気的、ソフト的にリセットされた後一定期間内に非同期式シリアル通信方式によって、所定の電文を前記送信用端子から送信し、その電文に正しく対応した電文が受信用端子に返信された場合には、その後の通信も前記非同期式シリアル通信方式で行い、対応した電文が返信されない場合には、前記受信用端子のＨｉ／Ｌｏレベルに対応して運転停止状態を設定されるモードに入るものである。この構成により、新たな通信インタ
ーフェイスを追加することなく、機器の遠隔操作や集中制御などの高度な機器制御と、コインタイマ等の簡便な装置による機器制御の両立が可能となる。

第４の発明は、前記インターフェイス手段により、無線や有線の高度な外部通信手段との通信と、コインタイマーや接点信号によるオン／オフ切り替え装置など簡易な外部通信手段との通信を、両立したものである。機器の遠隔操作や集中制御などの高度な機器制御と、コインタイマ等の簡便な装置による機器制御の両立が可能となる。

第５の発明は、前記電気機器装置は家庭用空気調和機であるもので、シリアル通信手段など高度な通信手段を用いた集中制御装置や遠隔制御装置との通信と、コインタイマのような簡易的な通信方式を用いた通信制御機器との通信を両立することが可能となる。

以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における電気機器装置の構成図で、１は電気機器装置、２は電気機器装置１を制御する演算制御手段、３はインターフェイス手段、４は外部通信手段、５はインターフェイス手段と外部通信手段を接続する接続線を表す。演算制御手段２は通信線５およびインターフェイス手段３を介して、外部通信手段５と通信を行う。演算制御手段２は所定の期間に外部通信手段４から送信される電文を受信し、その電文の通信プロトコルを分析することにより、予め設定されている複数の通信プロトコルから該当するプロトコルを選択し通信を行う。

これにより、電気機器装置１は複数の通信プロトコルに対応して通信を行うことが可能となり、その結果複数の外部通信手段、例えば無線通信と有線通信や赤外線通信等、複数の通信媒体での通信が可能となる。

（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２における電気機器装置の構成図である。図２ａは外部通信手段４に無線通信装置等高度な通信制御手段９を有し、予め定められた電文を送受信できる装置とインターフェイス手段３を介して接続されている例を示す。この場合には、電気機器装置１は電気的またはソフトウエア的にリセットされた後、所定の時間内に予め定められた電文を受信することにより、第１の外部通信手段と接続されていることを認識する。

図２ｂは外部通信手段に電気接点を有するコインタイマ等の装置とインターフェイス手段３を介して接続されている例を示す。この場合には電気機器装置１は電気的またはソフトウエア的にリセットされた後、所定の時間内に予め定められた電文を受信することがないため、第２の外部通信手段と接続されていることを認識する。

これにより電気機器装置１は単一のインターフェイス手段３を介して２種類の外部通信手段との接続が可能となる。

（実施の形態３）
図３は、電気機器装置１と外部通信手段４の間の接続状態を表したもので、５ａは電気機器装置１から外部通信手段４への送信線、５ｂは外部通信手段５から電気機器装置１への受信線を表す。

図４ａは電気機器装置１と外部通信手段４の間でやりとりされる電文の詳細を表したもので、６ａ、６ｂは外部通信手段がシリアル通信方式を持っている場合、６ｃ、６ｄは外
部通信手段がシリアル通信方式を持たない倍委を表したものである。また、６ａ、６ｃは電気機器装置１から外部通信手段４への送信電文波形、６ｂ、６ｄは外部通信手段４から電気機器装置１への受信電文波形を示す。

Ａに示す時点で電気的あるいはソフトウエア的にリセットされ、一定時間内に外部通信手段４から電気機器装置１への電文が６ｂに示すように、シリアル通信によって受信されると、電気機器装置１の演算制御手段２はその電文がシリアル通信方式であることを認識し、６ａに示すようにシリアル通信によって応答電文を送信し、それ以降の通信をシリアル通信で行う。

同様にＡ点でリセットされて予め設定された待ち時間をこえても、６ｃ、６ｄのようにシリアル通信電文を受信できなかった場合には、演算制御手段２はシリアル通信ではないことを認識する。このモードでは演算制御手段２は、６ｄのようにＨｉ→Ｌｏのような信号レベルの単純な反転に対応して電気機器装置１の運転制御を受け付けるモードに移行する。例えば、レベルはＨｉの場合は運転停止、Ｌｏの場合は運転開始というような対応である。

上記は外部通信手段４から電文送信が開始されているが、電気機器装置１から電文を送信することも可能である。

すなわち、図４ｂの６ａ＊、６ｃ＊のように電気機器装置１から外部通信手段４に対して予め設定されたシリアル通信電文を送信線５ａを介して送信したのち、６ｂ＊に示すように一定時間以内に外部通信手段４から所定の電文が受信されれば、電気機器装置１の演算制御手段２はその電文がシリアル通信方式であることを認識し、６ａ＊に示すようにシリアル通信によって応答電文を送信し、それ以降の通信をシリアル通信で行う。逆に６ｄ＊に示すように一定時間以上待ってもシリアル通信電文での応答電文の受信がない場合は、演算制御手段２は外部通信手段４の通信方式がシリアル通信ではないことを認識し、Ｈｉ／Ｌｏのレベルによる運転／停止の制御を受け付けるモードに移行する。

これによって、電気機器装置１はただ一つのインターフェイス手段２を介して、シリアル通信方式を持つ外部通信手段４および単純なＨｉ／Ｌｏ出力を持つ外部通信手段４＊の両者との通信が選択的に可能となる。

（実施の形態４）
図５は電気機器装置１に外部通信手段としてコインタイマ７を接続した構成図を示す。この場合電気機器装置１の演算制御手段２は、電気的またはソフトウエア的なリセットの後インターフェイス手段３、通信線５を介してコインタイマ７とシリアル通信を試みるが、コインタイマにシリアル通信手段が搭載されていない場合には、シリアル通信による応答電文の受信がないため、単純なＨｉ／Ｌｏ信号入力に対応して運転／停止を受け付けるモードになり、コインタイマに所定の硬貨が投入された時に、コインタイマからＨｉ／Ｌｏの反転した信号が受信され、その信号に応じて運転／停止を行う。

これによって、電気機器装置１はただ一つのインターフェイス手段２を介して、シリアル通信方式を持つ外部通信手段４および単純なＨｉ／Ｌｏ出力を持つコインタイマ７の両者との通信が選択的に可能となる。

（実施の形態５）
図６は、空気調和機８を電気機器装置１として、コインタイマ７を外部通信手段４として構成したもので、図７は空気調和機８とコインタイマ７の間でやりとりされる信号波形図であり、６ｅ、６ｆはそれぞれ電気機器装置の送信電文波形および受信電文波形を示す
。

空気調和機８はＡ点での電気的またはソフトウエア的なリセットの後、上述した手順でＨｉ／Ｌｏ入力信号に対応して運転／停止を行うモードに入る。Ｂ点でコインタイマに所定の硬貨が投入され、コインタイマの信号が反転し、これを受けて空気調和機８は運転を開始する。しかしながらＣ点で空気調和機の個別リモコン９もしくは空気調和機８に設けられている運転停止スイッチにより停止される場合がある。このときには運転が停止されたことをコインタイマに伝達して時間のカウントを停止する必要がある。この場合には６ｅに示すように送信線のレベルを反転させることにより、空気調和機の運転が停止されたことをコインタイマに伝達することが可能となる。この後Ｅ点で空気調和機の運転が再開された場合には、送信線６の信号を反転させコインタイマに運転状態が再開したことを伝達する。その期間Ｄの時間計測を停止する事により、硬貨の金額に正確に対応した空気調和機の運転時間を提供することが可能となる。この後Ｆ点で硬貨の金額に対応した時間が経過したことにより、受信線６のレベルが反転し空気調和機の運転が停止する。

これによって空気調和機８はただ一つのインターフェイス手段２を介して、シリアル通信方式を持つ外部通信手段４および単純なＨｉ／Ｌｏ出力を持つコインタイマ７の両者との通信が選択的に可能となり、また更にコインタイマに投入された所定の硬貨に正確に対応した空気調和機の運転時間を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態１における電気機器装置の構成図 本発明の実施の形態２における電気機器装置の構成図 本発明の実施の形態３における電気機器装置の構成図 本発明の実施の形態３における電気機器装置の通信信号波形図 本発明の実施の形態４における電気機器装置の構成図 本発明の実施の形態５における電気機器装置の構成図 本発明の実施の形態５における電気機器装置の通信信号波形図

符号の説明

１ 電気機器装置
２ 演算制御手段
３ インターフェイス手段
４，４ａ，４ｂ 外部通信制御手段
５ 接続線
５ａ 送信線
５ｂ 受信線
６ａ，６ａ＊，６ｃ，６ｃ＊，６ｅ，６ｅ＊ 送信信号
６ｂ，６ｄ，６ｆ 受信信号

Claims (5)

1. 電気機器装置内にあって、前記電気機器装置の制御を行う演算制御手段と、前記演算制御手段と外部通信手段との物理的および電気的な接続を実現するインターフェイス手段を有し、前記外部通信手段から前記インターフェイス手段を介して、予め設定された期間に前記演算制御手段に入力される信号に基づき通信プロトコルを判定することにより、複数の通信プロトコルに対応可能であることを特徴とする電気機器装置。
2. 前記電気機器装置の電気的もしくはソフトウエア的にリセットされた後所定の時間内に、予め定められた電文を受信した場合には、第１の外部通信手段と接続されていると認識し、予め定められた電文を受信しない場合には、第２の外部通信手段と接続されていると認識することを特徴とする請求項１記載の電気機器装置。
3. 前記演算制御手段は送信用端子と受信用端子の少なくとも２本の通信用端子を有し、電気的もしくはソフトウエア的にリセットされた後一定期間内にシリアル通信方式によって、予め定められた電文が受信用端子に受信された場合には、その後の通信も前記シリアル通信方式で行うモードに入り、予め定められた電文が受信されない場合には前記受信用端子のＨｉ／Ｌｏレベルに対応して運転停止状態を設定されるモードに入ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電気機器装置。
4. 前記インターフェイス手段により、無線や有線の高度な外部通信手段との通信と、コインタイマや接点信号によるオン／オフ切り替え装置など簡易な外部通信手段との通信を、両立したことを特徴とする請求項１から請求項３記載の電気機器装置。
5. 前記電気機器装置は家庭用空気調和機であることを特徴とする請求項１から４記載の電気機器装置。

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