JP2007071428A

JP2007071428A - 空気調和装置における未登録室内機追加装置

Info

Publication number: JP2007071428A
Application number: JP2005257311A
Authority: JP
Inventors: Izumi Yoshida; 泉吉田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2007-03-22

Abstract

【課題】同一冷媒配管系の空気調和システムにおいて未登録室内機が存在する場合、自動的に室外機が未登録室内機の存在を認識し、登録を実施できるようにする事。
【解決手段】室外機１１が波高値制限部１６により通信線５０上に流れる信号の波高値を制限する一方で、室内機２０が通信線５０上を流れる信号の波高値を波高値検出部２５により検出し、自らが登録か未登録かにより次の送信タイミングを変化させるか否かを決定し、室外機１１は室内機からの応答時間により未登録室内機の有無の判定が可能となるため再度登録作業を行うことが可能となり、同一冷媒配管系に接続されている全ての室内機を登録することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置における未登録室内機追加装置に関し、より特定的には、室外機から複数の室内機に対して順次的にポーリングを行うことにより、室外機と各室内機の通信が成立するシステムにおいて、登録が正しく実施できなかった室内機或いは追加された室内機を発見し追加登録するための装置に関する。

空気調和装置のシステムにおいて、一台の室外機に対し複数の室内機を接続するマルチという形態のものがある。これをマルチ型空気調和装置と呼ぶ。

上記マルチ型空気調和装置の一般的な構成は、室外機をマスタ、室内機をスレーブに割り当てているものが標準的である。上述したような構成によって、室外機と複数の室内機は、伝送媒体等を介して、自由に情報交換が可能となっている。一般的に、上記マルチ型空気調和装置のような多数のスレーブを持つような通信システムでは、室内機同士の通信衝突防止を図るため、各室内機には、それぞれ重複することのない固有のアドレスが割り当てられている。

次に、上記通信システムにおける簡単なデータ伝送の原理を説明する。室外機は、通信要求の有無を問い合わせるメッセージ（室内機アドレスを含んでいる）を、各室内機に対して順番に送信している。このように、室外機から各室内機に対して順番に通信要求の有無を問い合わせることをポーリングという。

つまり、室外機から送信されるポーリングは、通信システム内を継続的に周回していることになる。各室内機は、自分宛のアドレスを含むポーリングを受信した場合、室外機に対してポーリングに対する応答を送信することで、室外機に対する送信権を得ることができる。それによって、室内機は室外機と通信することが可能となる。また、室外機は、各室内機の通信状態を把握することができ、通信システムに参加するすべての室内機を統括し管理することが可能となる。

ところで、従来の通信システムにおいて、各室内機のアドレスは、通信開始後に設定するのではなく、通信システムの構築時あるいは電源投入時に予め設定するようにしていた。すなわち、システム構築時或いは電源投入時に自動或いは手動により室内機内のアドレス設定装置などによって、各室内機に対しそれぞれ重複しないアドレスを設定し、当該アドレスを、室内機内のアドレス格納部に記憶させるとともに、室外機内のアドレス格納部にも記憶させるようにしていた。そのため、何らかの不都合により、通信システム構築時あるいは電源投入時に登録を実施することができなかった室内機が存在した場合、当該室内機にアドレスを付与するためには、操作者が未登録室内機の存在を認識し、その上で再度、上記アドレス設定装置を使用する等により、未登録の室内機に対してアドレスを付与しなければならなかった。

またこの課題に対して、未登録の機器を通常のポーリングにおいて検出する方法として、マスター機器は接続されているスレーブ機器（＃１，＃２，＃３）に対して毎回ポーリングして所定の伝送を行い。その途中の例えば１０回毎に１回、ポーリング１０，２０，３０のように未接続のスレーブ機器（＃４，＃５，＃６）に対しポーリングを行う。スレーブ機器＃４を新規追加したとき、スレーブ機器＃４から応答があるので、接続機器として設定し、その設定に基づき毎回ポーリングを行う。このようにしてスレーブ機器の追加を自動的に行うことが可能としたものがある。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３３３０８３号公報

しかしながら、１０回に１回は通常のポーリングとは関係の無い情報を送信するため、無駄な送信が発生してしまう事となり、また、追加する機器のアドレスが事前にわかっている必要もあり、加えて室内機が複数接続されているマルチ型空気調和装置の場合は、接続確認のために、制御に必要となる運転情報が遅延してしまう結果となる。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、未登録の室内機を室外機が自動的に検出し、登録可能とすることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の空気調和装置における未登録室内機追加装置は、予め設定されたタイミングで波高値制限信号を波高値制限部に送る室外機制御装置と、室外機制御装置から波高値制限信号を受けた場合室外送信部から出力された信号を予め設定された期間波高値を制限し通信線に出力する波高値制限部を備え、一方室内機は、通信線を流れる信号の波高値を検出し、予め設定されている波高値と比較し相違があるかどうかを出力する波高値比較部と波高値比較部からの出力信号により、次の送信タイミングを変化させるか否かを決定する室内機制御装置とを備えたものである。

本発明の空気調和装置における未登録室内機追加装置は、室外機と登録済み室内機の通信を妨害することなく、室外機に対し登録のなされていない室内機が存在する場合、室外機が送信した波高値の変化に対する未登録室内機と登録済み室内機の応答タイミングの差により、室外機は未登録の室内機の存在を認識することができる。

第１の発明は、室外受信部及び室外送信部より構成される室外通信装置と室外機全般を制御する室外機制御装置を有する室外機と、室内受信部及び室内送信部により構成される室内通信装置と室内機全般を制御する室内機制御装置を有する室内機を複数接続して同一冷媒系統を構成し、前記室外通信装置及び複数の前記室内通信装置に接続される通信線を同一の通信線を介して接続してなるポーリング方式を採用する空気調和システムにおいて、予め設定されたタイミングで波高値制限信号を波高値制限部に送る室外機制御装置と、室外機制御装置から波高値制限信号を受けた場合室外送信部から出力された信号を予め設定された期間波高値を制限し通信線に出力する波高値制限部とを備え、室内機は、通信線を流れる信号の波高値を検出し、予め設定されている波高値と比較し相違があるかどうかを出力する波高値比較部と、波高値比較部からの出力信号により、次の送信タイミングを変化させるか否かを決定する室内機制御装置とを備え、室外機が波高値を制限して送信した通常のコマンドに対し、室内機は都度波高値を検出し、波高値が予め設定されている波高値と異なる場合、登録済みの室内機の場合は通常の応答タイミングよりも予め設定された時間だけ送信開始を変化させる一方、未登録の室内機の場合は通常の応答のタイミングで送信を開始することにより、室外機は室内機からの応答タイミングにより未登録の室内機の有無を検知することが可能となり、かつ、室外機が送信するコマンドは通常のコマンドであり、未登録室内機を検出するための特別なコマンドを用いないため、無駄な送信が発生しない。

第２の発明は、特に第１の発明において、室内機制御装置は波高値比較部からの出力信号により、次の送信タイミングを遅延させるか否かを決定することにより、室外機における判断のタイミングがより厳密となり、未登録の室内機の有無を検知することが可能とな
り、かつ、室外機が送信するコマンドは通常のコマンドであり、未登録室内機を検出するための特別なコマンドを用いないため、無駄な送信が発生しない。

第３の発明は、特に第１の発明において、波高値制限部は、スイッチとツェナーダイオードにより構成する事により、簡便で確実に波高値を変更することができる。

第４の発明は、室外受信部及び室外送信部より構成される室外通信装置と室外機全般を制御する室外機制御装置を有する室外機と、室内受信部及び室内送信部により構成される室内通信装置と室内機全般を制御する室内機制御装置を有する室内機を複数接続して同一冷媒系統を構成し、室外通信装置及び複数の室内通信装置に接続される通信線を同一の通信線を介して接続してなるポーリング方式を採用する空気調和システムにおいて、予め設定されたタイミングで波高値制限信号を波高値制限部に送る室外機制御装置と、室外機制御装置から波高値制限信号を受けた場合室外送信部から出力された信号を予め設定された期間波高値を制限し通信線に出力する波高値制限部とを備え、室内機は、通信線を流れる信号の波高値を検出する波高値検出部と、室内機制御部からの信号により波高値検出部で検出した波高値を記憶している波高値記憶部と、波高値検出部の出力値と波高値記憶部の値を比較し相違があるかどうかを出力する波高値判断部と、波高値判断部からの出力信号により、次の送信タイミングを変化させるか否かを決定する室内機制御装置とを備え、室外機が波高値を制限して送信した通常のコマンドに対し、室内機は都度波高値を検出し、室内機は予め設定されたタイミングで波高値記憶部に記憶している波高値と現在の波高値を比較した結果が異なる場合、登録済みの室内機の場合は通常の応答タイミングよりも予め設定された時間だけ送信開始を変化させて送信を開始する一方、未登録の室内機の場合は通常の応答のタイミングで送信を開始することにより、室外機は室内機からの応答タイミングにより未登録の室内機の有無を検知することが可能となり、かつ、予め設定されたタイミングで波高値を記憶する事により、設置された環境に応じた波高値の基準値を記憶することができるのに加えて、他室外機が送信するコマンドは通常のコマンドであり、未登録室内機を検出するための特別なコマンドを用いないため、無駄な送信が発生しない。

第５の発明は、特に第４の発明において、波高値記憶部に格納される値は、室外機が該当する室内機を登録する手続きを実施しているタイミングとすることにより、基準とする波高値の記憶誤りを未然に防ぐことができ、波高値の変化を確実に検出することができる。

第６の発明は、特に第１及び第４の発明において、室外機制御装置から波高値制限部への信号出力は、全ての室内機が停止した状態になった場合に必ず実施することにより、未登録室内機の発見の頻度を上げ、未登録により不具合を極力減らすことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による空気調和システムのブロック図、図２は室外通信装置１２の構成図、図３は室内通信装置２１の構成図、図４は一般的なマルチ型空気調和装置の通信概要を示すフローチャート、図５は室外機制御装置１５が波高値制限信号を出力する処理内容を示すフローチャート、図６は室内機制御装置２４が波高値検出から送信タイミングを遅らせる処理内容を示すフローチャート、図７は波高値制限部１６を説明する回路図、図８は通信線５０上のデータに対する波高値制限有り無しを説明する模式図である。

以下図１から図８を用いて本実施の形態１における未登録室内機の検出について説明す
る。図１において、室外機１１と室内機２０及び室内機４０は、共通の通信線５０により互いに接続されている。室外機１１は室内機２０及び室内機４０との通信を実現する室外通信装置１２と室外機全般の制御を行う室外機制御装置１５により構成されている。ここでは、実際に室外機を構成する室外機ファンや膨張弁等は省略している。

室内機２０は室外機１１との通信を実現する室内通信装置２１と室内機全般の制御を行う室内機制御装置２４により構成されている。室外機１１の説明と同様に、室内機２０を構成する室内ファン等は省略している。加えて、室内機４０の構成についても室内機２０と同様であるため説明は省略する。上記により空気調和システム１０が構成されている。以下の説明では、室内機２０は登録済みの室内機とし、室内機４０は未登録の室内機とする。

図２において、室外受信部１３と室外送信部１４は、通信線５０のデータを室外機制御装置１５に受け渡すインターフェースである。波高値制限部１６は、室外制御装置１５からの指令により、通信線５０に流れるデータの波高値を制限するものである。

図３において、室内受信部２２と室内送信部２３は、通信線５０のデータを室内機制御装置２４に受け渡すインターフェースである。波高値検出部２５は、通信線５０に流れるデータの波高値を検出するものである。波高値比較部２６は、予め設定されている波高値と波高値検出部２５で検出した波高値を比較し、その値に異差が認められる場合室内制御装置２４に信号を出力するものである。

次に、一般的なマルチ型空気調和装置の通信概要について図４を用いて説明する。図４に示すように、一般的なマルチ型空気調和装置では、電源投入後には室外機が接続されている室内機を把握するために、アドレス設定或いはアドレス確認が実施される（ステップ１）。その後、把握した室内機に対して順次ポーリングによる通信が開始される（ステップ２）。この順次ポーリングによる通信は、電源が遮断されるまで継続して実施される。

次に、室外制御装置１５のひとつの働きである波高値制限部１６へ波高値制限信号を送信する処理の詳細な動作を、図５のフローチャートを用いて説明する。

ステップ１では、室内機が全て停止状態にあるかどうかを判断する。停止状態の場合はステップ２へ進み、停止状態でない場合は処理を終了する。

ステップ２では検索周期タイマの値がゼロであるかどうかを判断する。ゼロである場合は、ステップ３へ進み、そうでない場合は処理を終了する。ステップ３では検索周期タイマに初期値を格納してステップ４に進む。ステップ４では、波高値制限部１６へ規定時間出力信号を送信して処理を終了する。

次に、室内機制御装置２４のひとつの働きである波高値の検出結果により如何にして送信タイミングを変化させるのかの詳細な説明を、図６のフローチャートを用いて説明する。

ステップ１では室外機が送信したコマンドが自己宛かどうかを判定する。自己宛である場合はステップ２へ進み、そうでない場合はステップ４へ進む。ステップ２では波高値比較部２６の出力信号により波高値が通常の値と異なっている場合はステップ３へ進み、波高値が同じ場合は処理を終了する。ステップ３では、次の送信するタイミングを規定の値だけ遅らせて送信する処理を実施する。

一方ステップ４では、自己が室外機に登録済みかどうかを判断する。未登録である場合
はステップ５へ進み、登録済みの場合は処理を終了する。ステップ５では、通常の送信タイミングで所定のコマンドを送信する。

次に、波高値を制限する具体的な方法の一例について図７を用いて説明する。波高値制限部１６は、通信線５０の電位をαＶ以下にする回路により構成されている。この回路は、通信線５０に接続されたツェナー電圧αＶのツェナーダイオード２７、ツェナーダイオード２７のアノード側を接地或いは開放するインバータ２８、及びインバータ２８を駆動する抵抗２９、３０である。インバータ２８をＯＮ／ＯＦＦさせる信号は室外機制御装置１５からの信号である。

室外機制御装置１５からの信号がＨｉ（波高値制限実施）の場合はインバータ２８の出力はＬｏｗとなり、通信線５０の電圧はツェナー電圧であるαＶに制限される。一方、室外機制御装置１５からの信号がＬｏｗ（波高値制限解除）の場合は、ツェナーダイオード２７のアノード側がインバータ２８によりオープンとなるので、電圧制限が解除される。以上のようにして、通信線５０に流れるデータの波高値を制限することが可能となる。

この様子を模式的に示したのが図８である。図８において、（Ａ）は未登録室内機が存在しない場合を示し、（Ｂ）は未登録室内機が存在する場合を示している。未登録室内機検索の際には通常のコマンドを用いつつ室外機１１は波高値αVで送信を実施する。登録済み室内機２０は室外機１１の送信後、通常の応答間隔はT1であるが、この場合はτを加算し、送信間隔（T1＋τ）として室外機１１に応答する。一方、未登録室内機（室内機４０）が存在する場合には、未登録である室内機４０が室外機１１の送信後通常の応答間隔T1で所定のコマンドを送信する。

これにより、室外機１１は波高値を制限した直後に室内機から送信されるタイミングが通常と同じであれば未登録室内機があるということが判り、通常より応答時間が長い場合は未登録室内機がないということが判断できる。

そして、未登録室内機の存在を認識した室外機制御装置１５は、現在登録されている室内機が全て停止するタイミングなどにおいて、再度室内機の登録を行うことにより、全ての室内機の登録を行うことができる。

（実施の形態２）
図９は本発明の実施の形態２による室内通信装置２１の構成図、図１０は本発明の実施の形態２による室内機制御装置２４が波高値記憶部３２への波高値を格納するタイミングを示すフローチャートである。以下図９及び図１０を用いて本発明の実施の形態２における未登録室内機の検出の動作について説明する。

ここで、図１、図２を用いて説明した全体の構成、図４を用いて説明した一般的なマルチ型空気調和装置の通信概要、及び、図５を用いて説明した室外機制御装置１５が波高値制限信号を出力する処理内容は実施の形態１での説明と同様であるため省略する。

また、図６を用いて説明した室内機制御装置２４が波高値検出から送信タイミングの変化に関する処理内容については、基準とする波高値が予め設定されたものか、波高値記憶部３２に記憶されたものであるかの違いのため、実施の形態１での説明とほぼ同様であるため省略する。

図９において、室内受信部２２及び室内受信部２３は、通信線５０のデータを室内機制御装置２４に受け渡すインターフェースである。また、波高値検出部２５は、通信線５０に流れるデータの波高値を検出するものである。

波高値判断部３１は波高値検出部２５の出力を波高値記憶部３２に記憶している波高値と比較し、異差の有無を室内機制御装置２４に出力する。また、波高値記憶部３２は、室内機制御装置２４の信号により波高値検出部２５の検出値を記憶するものである。

次に、室内機制御装置２４が波高値記憶部３２への波高値を格納するタイミングを図１０のフローチャートを用いて説明する。

ステップ１では、現在アドレス設定・確認中かどうかを判断する。アドレス設定・確認中である場合はステップ２へ進み、そうでない場合は処理を終了する。
ステップ２では、波高値記憶部３２に波高値検出部２５で検出した波高値を格納し処理を終了する。

これにより本実施の形態２では、波高値の基準を室内機制御装置２４からの信号により、確実なタイミングで取り込むことが可能となり、空気調和装置が設置された環境に応じたより確実な波高値変化の判定が可能となる。

そして、実施の形態１と同様に、室外機１１は波高値を制限した直後に室内機から送信されるタイミングが通常と同じであれば未登録室内機があるということが判り、通常より応答時間が長い場合は未登録室内機がないということが判断できる。

その後、未登録室内機の存在を認識した室外機制御装置１５は、現在登録されている室内機が全て停止するタイミングなどにおいて、再度室内機の登録を行うことにより、全ての室内機の登録を行うことができる。

本発明の空気調和装置における未登録室内機追加装置は、マスター、スレーブ関係でのポーリングの通信方式をとる各種電気・電子機器の通信方式に適用でき、特に、スレーブを後から追加する形態をとるものに対して有用である。

本発明の実施の形態１による空気調和システムのブロック図本発明の実施の形態１による室外通信装置１２の構成図本発明の実施の形態１による室内通信装置２１の構成図本発明の実施の形態１による一般的なマルチ型空気調和装置の通信概要を説明するフローチャート本発明の実施の形態１による室外制御装置１５の波高値制限部１６へ波高値制限信号を送信する処理内容を示すフローチャート本発明の実施の形態１による室内機制御装置２４が波高値検出から送信タイミングの変化に関する処理内容を示すフローチャート本発明の実施の形態１による波高値制限部１６を説明する回路図本発明の実施の形態１による通信線５０上のデータに対する波高値制限有り無しを説明する模式図本発明の実施の形態２による室内通信装置２１の構成図本発明の実施の形態２による室内機制御装置２４が波高値記憶部３２への波高値を格納するタイミングを示すフローチャート

符号の説明

１０空気調和システム
１１室外機
１２室外通信装置
１３室外受信部
１４室外送信部
１５室外機制御装置
１６波高値制限部
２０室内機
２１室内通信装置
２２室内受信部
２３室内送信部
２４室内機制御装置
２５波高値検出部
３１波高値判断部
３２波高値記憶部
４０室内機
５０通信線

Claims

室外受信部及び室外送信部より構成される室外通信装置と室外機全般を制御する室外機制御装置を有する室外機と、室内受信部及び室内送信部により構成される室内通信装置と室内機全般を制御する室内機制御装置を有する室内機を複数接続して同一冷媒系統を構成し、前記室外通信装置及び複数の前記室内通信装置に接続される通信線を同一の通信線を介して接続してなるポーリング方式を採用する空気調和システムにおいて、予め設定されたタイミングで波高値制限信号を波高値制限部に送る前記室外機制御装置と、前記室外機制御装置から波高値制限信号を受けた場合前記室外送信部から出力された信号を予め設定された期間波高値を制限し前記通信線に出力する波高値制限部とを備え、前記室内機は、前記通信線を流れる信号の波高値を検出し、予め設定されている波高値と比較し相違があるかどうかを出力する波高値比較部と、前記波高値比較部からの出力信号により、次の送信タイミングを変化させるか否かを決定する前記室内機制御装置とを備えることを特徴とする空気調和装置における未登録室内機追加装置。
前記室内機制御装置は前記波高値比較部からの出力信号により、次の送信タイミングを遅延させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置における未登録室内機追加装置。
前記波高値制限部は、スイッチとツェナーダイオードにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置における未登録室内機追加装置。
室外受信部及び室外送信部より構成される室外通信装置と室外機全般を制御する室外機制御装置を有する室外機と、室内受信部及び室内送信部により構成される室内通信装置と室内機全般を制御する室内機制御装置を有する室内機を複数接続して同一冷媒系統を構成し、前記室外通信装置及び複数の前記室内通信装置に接続される通信線を同一の通信線を介して接続してなるポーリング方式を採用する空気調和システムにおいて、予め設定されたタイミングで波高値制限信号を波高値制限部に送る前記室外機制御装置と、前記室外機制御装置から波高値変更信号を受けた場合前記室外送信部から出力された信号を予め設定された期間波高値を制限し前記通信線に出力する波高値制限部とを備え、前記室内機は、前記通信線を流れる信号の波高値を検出する波高値検出部と、前記室内機制御部からの信号により前記波高値検出部で検出した波高値を記憶している波高値記憶部と、前記波高値検出部の出力値と前記波高値記憶部の値を比較し相違があるかどうかを出力する波高値判断部と、前記波高値判断部からの出力信号により、次の送信タイミングを変化させるか否かを決定する前記室内機制御装置とを備えることを特徴とする空気調和装置における未登録室内機追加装置。
前記波高値記憶部に格納される値は、前記室外機が該当する前記室内機を登録する手続きを実施しているタイミングとすることを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置における未登録室内機追加装置。
前記室外機制御装置から前記波高値制限部への信号出力は、全ての室内機が停止した状態になった場合に必ず実施されることを特徴とする請求項１及び４のいずれかに記載の空気調和装置における未登録室内機追加装置。