JP2006292297A - ホームコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストで、ＨＡ機器ならびにシリアル通信対応機器をコントロールすることが可能であり、初期設定時の誤設定のないホームコントローラを提供することを目的とする。
【解決手段】 制御手段１７、記憶手段１２、表示手段１３及び操作手段１４を有し、ＨＡ機器制御１６とシリアル通信制御を共通のハードウェアで実現したＨＡ機器制御／シリアル通信制御手段１６を備え、１つのインターフェース回路でＨＡ機器５ａとシリアル通信対応機器５ｂのいずれでもコントロール可能とするとともに、ＨＡ機器５ａが接続されているかシリアル通信対応機器５ｂが接続されているかをホームコントローラ１からの制御ならびに通信手順により自動判定する機器自動判定手段１８を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、住宅設備端末や家電機器を集中コントロール、遠隔操作などを行うホームコントローラに関するものである。また、給湯機など住設機器のリモコン機能とホームコントローラ機能を合わせもったコントローラに関するものである。

従来の同種技術として、ホームオートメーション端子（以下、ホームオートメーションをＨＡと記述する）を備え、ＨＡ端子の制御信号とＨＡシステムで用いる信号以外の信号により外部操作を可能とした空気調和機がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２０１６３号公報（第２頁、図２）

しかしながら、上記のような従来の空気調和機では、家電端末側として、ＨＡとＨＡ以外の通信を共用化できるようにしたものである。空気調和機は、コントローラからの指令に基づき受動的に動作するものであり、ホームコントローラとして、ＨＡしか対応できない機器やシリアル通信しか対応できない機器を対応できるようにする技術は存在しない。 また、ＨＡ機器をコントロールするホームコントローラは、日本電機工業会規格ＪＥＭ１４２７の規格に適合するように設計されている。ここで、ＨＡ機器のコントロールの場合は、機器のＯＮ・ＯＦＦ切り替えしかできなかった。
一方、家電機器などの運転モードや温度調節などのコントロールを行う場合は、専用のシリアル通信などを行う必要がある。
このような機器をコントロールするためには、ＨＡ機器とシリアル通信対応機器のそれぞれのインタフェースに合わせた専用回路を有し、コントロールを行う必要があり、コストが高くなってしまうという問題点があった。

また、インタフェースを共通にした場合、ディップスイッチの操作で切り替えを行うようにすると、ホームコントローラの設置業者の誤設定によりコントロールができないなどの不具合が発生する可能性がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ＨＡ機器とシリアル対応通信機器を共通のハードウェアにすることにより低コストで実現するとともに、初期設定を簡素化し、誤設定が発生しないＨＡ機器、シリアル対応機器制御用のホームコントローラを提供することを目的とする。

本発明に係るホームコントローラは、制御手段、記憶手段、表示手段及び操作手段を有し、住宅設備機器や家電機器をコントロール可能としたホームコントローラにおいて、
ＨＡ機器制御とシリアル通信制御を共通のハードウェアで実現したＨＡ機器制御／シリアル通信制御手段を備え、１つのインターフェース回路でＨＡ機器とシリアル通信対応機器のいずれでもコントロール可能とすると共に、前記ＨＡ機器とシリアル通信対応機器のいずれが接続されているかをホームコントローラからの制御ならびに通信手順により自動判定する機器自動判定手段を備えたものである。

本発明によるホームコントローラによれば、低コストでＨＡ機器ならびにシリアル通信対応機器をコントロールすることが可能であり、シリアル通信対応機器においては、ＯＮ／ＯＦＦ以外の詳細コントロールを行うことができ、利便性が向上する。
また、ＨＡ機器が接続されているかシリアル通信対応機器が接続されているかをホームコントローラからの制御ならびに通信手順により自動判定する手段を備えたことにより、初期設定時の誤設定防止を図ることが可能となる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示すホームコントローラを使用したホームシステムのシステム構成図、図２は本発明の実施の形態１を示すホームコントローラとＨＡ機器との接続図、図３は本発明の実施の形態１におけるＨＡ機器制御時の動作を表すタイミングチャート、図４は本発明の実施の形態１におけるシリアル通信対応機器制御時の動作を表すタイミングチャート、図５は本発明の実施の形態１における機器自動判定動作を示すフローチャート、図６〜図１１は本発明の実施の形態１における初期設定画面、図１２〜図１４は本発明の実施の形態１における機器操作画面である。

図１において、１はホームコントローラ、２はインターネット回線、３はインターネット回線２に接続されたセンターサーバ、４はブラウザやメールなどを使用してセンターサーバ３と通信を行い、機器の操作などを行う携帯電話、５ａは日本電機工業会規格ＪＥＭ１４２７による信号のやりとりを行うインタフェースを保有したＨＡ機器、５ｂはシリアル通信インターフェースによる機器コントロール機能を備えたシリアル通信対応機器である。

前記ホームコントローラ１の内部は、次のように構成されている。
１１はＬＡＮなどを介してインターネットと通信を行う広域通信送受信手段、１２は機器の初期設定情報などを記憶する記憶手段、１３は機器の運転状態の変更などの入力を行う入力手段、１４は機器の動作状態や初期設定中のガイダンスなど各種情報を表示する表示手段、１５はＨＡ機器５ａの制御ならびにシリアル通信対応機器５ｂとの通信を行うＨＡ機器制御／シリアル通信制御手段、１６はＨＡ機器５ａ又はシリアル通信対応機器５ｂのいずれかが接続される端子台、１７はホームコントローラ１全体の制御を司る制御手段、１８は制御手段１７内に有し、接続されている機器がＨＡ機器５ａかシリアル通信対応機器５ｂかを自動判定する機器自動判定手段である。

図２において、２１はホームコントローラ１とＨＡ機器５ａまたはシリアル通信対応機器５ｂの間に取りつけられ通信を絶縁するフォトカプラを有するインターフェースユニット（以下ＩＦＵと記述する）、２２はホームコントローラ１の制御を司るＭｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（以下ＭＰＵと記述する）、２３は機器の制御を司るＭＰＵである。

次に、実施の形態１におけるホームコントローラの基本動作について、図１を用いて説明する。
携帯電話４からブラウザを使用して、センターサーバ３にアクセスし、ＨＡ機器５ａ又はシリアル通信対応機器５ｂの操作を行う。ＨＡ機器５ａの場合は、運転の「入／切」操作が可能となる。シリアル通信対応機器５ｂ（例えば、エアコン）の場合は、運転の「入／切」操作に加えて、運転モード（冷房・暖房・除湿など）の切り替えや温度設定などが操作可能となる。
ここで、特定の家の機器の種類やエアコンがＨＡ対応かシリアル通信対応かなどは、ホームコントローラ１からセンターサーバ３に通知されているため、ユーザーは特に設定なしで、我が家の機器をブラウザから操作できる。

次に、携帯電話４からセンターサーバ３に送信された制御情報をホームコントローラ１が定期的にインターネット回線２を経由してセンターサーバ３に情報を取得しにいく。ここで、取得した情報をもとに、ホームコントローラ１は、接続されたＨＡ機器５ａ又はシリアル通信対応機器５ｂに指令を出し、該当する機器を制御する。

次に、ホームコントローラ１にＨＡ機器５ａが接続された場合の詳細動作を図２及び図３を用いて説明する。
ここで、図３はＭＰＵ２２での入出力状態のタイミングチャートチャートである。
まず、ＨＡ機器５ａの運転状態を「切」から「入」にする場合の動作例を説明する。
ＨＡ機器５ａの運転が「切」状態のため、ホームコントローラ１のＭＰＵ２２のモニタ入力ポートは、Ｈｉｇｈ（運転「切」状態）となっている。
ここで、ホームコントローラ１内のＭＰＵ２２のコントロール出力ポートからパルス幅２００ｍｓｅｃから３００ｍｓｅｃの間のパルス信号を出力する。（ＭＰＵ２２の出力部でＬｏｗアクティブ）（図３）
上記パルス信号がＩＦＵ２１を経由して、ＨＡ機器５ａのＭＰＵ２３の入力ポートに入ると、ＨＡ機器５ａの運転状態を反転させる。ＨＡ機器５ａは運転切り状態を「入」状態に切り替える。運転が「入」に切り替わると、ＭＰＵ２３のモニタ出力ポートをＬｏｗ（運転とし、運転「入」状態）とする。
モニタ情報は、ＩＦＵ２１を経由して、ＭＰＵ２２のモニタ入力ポートに入り、Ｌｏｗ（運転「入」状態）となる。

次に、シリアル通信対応機器５ｂの運転状態を「切」から「入」にする場合の動作例を図２及び図４を用いて説明する。
シリアル通信機器５ｂの場合は、ホームコントローラ１がマスター、機器がスレーブとなり通信を行い、ホームコントローラ１から要求電文を送信し、応答電文を受信することを繰り返し行うことで制御を行う。
シリアル通信の場合は、ＭＰＵ２２及びＭＰＵ２３の入出力ポートをＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ（以下ＵＡＲＴと記述する）のモードに設定し、「入」出力を行うことで、同一のハードウェアで、シリアル通信が可能となる。
ＭＰＵ２２がマスターとなり、出力ポートから要求電文を送信する。これをＭＰＵ２３の入力ポートで入力し、電文を解釈することにより機器を「入」にする。
次に、応答電文をＭＰＵ２３の出力ポートから送信する。これをＭＰＵ２２の入力ポートが入力することによって通信を行うことができる。

次に、ホームコントローラ１に接続されている機器がＨＡ機器５ａかシリアル通信対応機器５ｂかを自動判定する動作を図５のフローチャートならびに図６〜図１１の操作画面を用いて説明する。
まず、初期設定操作をするために、ホームコントローラ１の初期設定ボタン（図示せず）を押す。一般的には、初期設定はエンドユーザーは行わず、設定工事業者などが行うため、ホームコントローラ１の複数個の操作ボタンを数秒間押し続けることにより、初期設定画面に移行するなどが行われている。

初期設定画面は、図６のような画面が表示される。
タッチパネル上で、機器接続設定ボタン３１を押すと、図７の画面に移行する。図７の画面では、機器自動判定を行うために機器の電源を入れる必要があるため、機器の電源が入っているかを確認する。ここで、いいえボタン３２を押した場合は、機器自動判定は実施しない。はいボタン３３を押したときは、図８の画面に移行し、機器自動判定が開始される。（ステップ１０１）

ステップ１０２では、ＭＰＵ２２の入出力ポートを汎用入出力モードに設定し、ステップ１０３で、ＨＡのパルス出力を行う。ステップ１０４では、ＭＰＵ２２の運転モニタを確認し、運転状態がパルス出力により反転したかを確認する。
運転モニタが反転したならば、ステップ１０５で接続されている機器をＨＡ機器５ａと判定し、ステップ１１１に移行し、設定情報を記憶手段１２に記憶する。
運転モニタが反転していないならば、ステップ１０６に移行する。

ステップ１０６では、ＭＰＵ２２の入出力ポートをＵＡＲＴ入出力モードに設定し、ステップ１０７で、シリアル信号の要求電文を出力する。ステップ１０８では、ＭＰＵ２２の入力を確認し、応答電文の有無を確認する。応答電文有りの場合は、ステップ１０９でシリアル通信対応機器５ｂと判定し、その応答電文または追加の要求電文に対する応答電文より、機器名・操作できるプロパティ情報・通信電文仕様などの情報を取得する。応答電文なしの場合は、ステップ１１０で機器非接続と判定される。ステップ１１１では、判定結果ならびにステップ０１９などで取得した設定情報を記憶手段１２に記憶させ、ステップ１１２で機器自動判定を終了する。

機器自動判定が終了すると、初期設定画面は図９の画面となる。
図９の画面では、機器１にシリアル通信対応の床暖５ｂが接続され、機器２にＨＡ機器５ａが接続され、機器３は非接続の例を示している。
機器１はシリアル通信対応のため、ステップ１０９での情報取得により、床暖であることがわかる。これにより、「床暖」ボタン３４ａが画面上に自動生成される。
次に、ＨＡ機器５ａの場合は、機器名情報を取得するインタフェースがないため、機器名が確定しない。そこで、機器名を入力するためにＨＡボタン３５ａを押し、図１０の画面に移行する。図１０の画面では、試運転用の「入」ボタン３８／「切」ボタン３７を備え、「入」「切」動作をさせてみて、実際に何の機器が接続されているかを確認してから、機器名を選択することができる。機器名選択でバス乾を選択すると、図１１の画面に移行する。図９の画面では、機器２は「ＨＡ」ボタン３５ａだったが、図１１の画面では、機器２は「バス乾」ボタン３５ｂに変更されている。この時点で、ＨＡ機器５ａは機器名が確定したため、記憶手段１２に記憶させる。これで、初期設定動作は完了する。

ここで、記憶された設定情報に基づき、機器の操作画面や携帯電話４の操作画面が自動生成される。
実施の形態１で自動生成されるホームコントローラ１の画面について、図１２〜図１４を用いて説明する。
図１２は機器操作のトップ画面であり、初期設定の情報に基づき、床暖房と浴室暖房乾燥機の操作が可能となる「床暖房」ボタン４２と「浴室暖房乾燥機」ボタン４３が自動生成される。ここで、「浴室暖房乾燥機」は、「バス乾」の正式名称であり、同一の機器である。

図１２の画面で「床暖房」ボタン４２を押すと、図１３の画面に移行する。
図１３の画面は床暖房操作の画面であり、床暖房はシリアル通信対応機器５ｂのため、操作できるプロパティ情報より、運転の「切」ボタン４４，「入」ボタン４５と、温度設定の画面ならびに温度調整用の「上」ボタン４６，「下」ボタン４７が自動生成される。図１３の各ボタン４４，４５，４６，４７のいずれかを操作することにより、床暖房のコントロールを行うことが可能である。

図１２の画面で「浴室暖房乾燥機」ボタン４３を押すと、図１４の画面に移行する。
図１４の画面は浴室暖房乾燥機操作の画面であり、浴室暖房乾燥機は、ＨＡ機器５ａであるため、予備暖房の「切／入」に対応した「切」ボタン４９，「入」ボタン５０を備えた画面が自動生成される。図１４の「入」ボタン５０、「切」ボタン４９を操作することにより、浴室暖房乾燥機の予備暖房「入／切」を行うことができる。

ここで、停電などで電源がＯＦＦし、再度、電源ＯＮとなった場合は、初期設定を改めて行う必要はなく、記憶手段１２に記憶された設定情報をもとに、制御仕様の決定、画面の自動生成が行われる。

このように、上記実施の形態１におけるホームコントローラ１では、ＨＡ機器制御とシリアル通信制御を共通のハードウェアで実現したＨＡ機器制御／シリアル通信制御手段を備えているため、１つのインターフェース回路でＨＡ機器５ａとシリアル通信対応機器５ｂのいずれでもコントロール可能であるとともに、ＨＡ機器５ａが接続されているかシリアル通信対応機器５ｂが接続されているかをホームコントローラ１からの制御ならびに通信手順により自動判定する機器自動判定手段１８を備えているため、低コストでＨＡ機器５ａならびにシリアル通信対応機器５ｂをコントロールすることが可能であり、シリアル通信対応機器５ａにおいては、ＯＮ・ＯＦＦ以外の詳細コントロールを行うことができ、利便性が向上する。
また、ＨＡ機器５ａが接続されているかシリアル通信対応機器５ｂが接続されているかをホームコントローラ１からの制御ならびに通信手順により自動判定する機器自動判定手段１８を備えたことにより、初期設定時の誤設定防止を図ることが可能となる。

なお、実施の形態１では、ホームコントローラ１として記載されているが、給湯機などの住設機器や家電機器のリモコンの機能を保有するとともに、ＨＡ機器５ａやシリアル通信対応機器５ｂのホームコントローラ機能を保有する形態もある。
また、図１では広域通信送受信手段を１１備えてインターネット回線２に接続されている構成となっているが、インターネット回線２との接続なしで、ホームコントローラ１の入力手段１３と表示手段１４からＨＡ機器５ａ又はしりある通信対応機器５ｂの操作を行う構成もある。
また、図１では、端子台１６は１つで、機器は１台しか接続されない記載がされているが、端子台１６が複数あり、各端子台１６ごとに、ＨＡ機器５ａまたはシリアル通信対応機器５ｂを接続することも可能である。

本発明の実施の形態１を示すホームコントローラを使用したホームコントロールシステムの構成図である。 本発明の実施の形態１を示すホームコントローラと機器との接続回路図である。 本発明の実施の形態１におけるＨＡ機器制御時の動作を表すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１におけるシリアル通信対応機器制御時の動作を表すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１における機器自動判定動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１における初期設定画面である。 本発明の実施の形態１における初期設定画面である。 本発明の実施の形態１における初期設定画面である。 本発明の実施の形態１における初期設定画面である。 本発明の実施の形態１における初期設定画面である。 本発明の実施の形態１における初期設定画面である。 本発明の実施の形態１における機器操作画面である。 本発明の実施の形態１における機器操作画面である。 本発明の実施の形態１における機器操作画面である。

符号の説明

１ ホームコントローラ
５ａ ＨＡ機器
５ｂ シリアル通信対応機器
１２ 記憶手段
１３ 入力手段
１４ 表示手段
１５ ＨＡ機器制御／シリアル通信制御手段
１７ 制御手段
１８ 機器自動判定手段

Claims (8)

1. 制御手段、記憶手段、表示手段及び入力手段を有し、住宅設備機器や家電機器をコントロール可能としたホームコントローラにおいて、ＨＡ機器制御とシリアル通信制御を共通のハードウェアで実現したＨＡ機器制御／シリアル通信制御手段を備え、１つのインターフェース回路でＨＡ機器とシリアル通信対応機器のいずれでもコントロール可能とすると共に、前記ＨＡ機器とシリアル通信対応機器のいずれが接続されているかをホームコントローラからの制御ならびに通信手順により自動判定する機器自動判定手段を備えたことを特徴とするホームコントローラ。
2. 前記自動判定は、入力手段の中の初期設定操作を行ったときに実施することを特徴とする請求項1記載のホームコントローラ。
3. 前記初期設定操作を行うときに、前記表示手段に、機器の電源を入れてから初期設定操作が実施されるガイダンス表示を行うことを特徴とする請求項２記載のホームコントローラ。
4. 前記自動判定の結果、ＨＡ機器でもシリアル通信対応機器のいずれでもない場合、機器を非接続と判定することを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載のホームコントローラ。
5. 前記自動判定の結果、シリアル通信対応機器が接続されていると判定した場合は、シリアル通信対応機器との初期通信の中で、機器名、操作できるプロパティ情報、通信電文仕様などを取得し、その情報に基づき制御を行うことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のホームコントローラ。
6. 前記自動判定の結果、シリアル通信対応機器が接続されていると判定した場合は、シリアル通信対応機器との初期通信の中で取得した機器名、操作できるプロパティ情報、通信電文仕様などの情報に基づき、機器操作画面を自動生成することを特徴とする請求項５記載のホームコントローラ。
7. 前記自動判定の結果、ＨＡ機器が接続されていると判定した場合は、表示手段と入力手段を使用し、前記ＨＡ機器の機器名を入力可能としたことを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載のホームコントローラ。
8. 前記自動判定時の取得情報ならびに入力されたＨＡ機器名情報を記憶手段に記憶しておき、停電などで電源がＯＦＦされ、再びＯＮされたときは、前記記憶手段に記憶された情報にもとづき、機器操作画面の自動生成や通信仕様の決定が行われることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載のホームコントローラ。

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