JP2007187406A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

【課題】操作者の手間を必要とせず、通信異常が発生している室内機を復旧させることができる空気調和システムを提供することを目的とする。
【解決手段】室外機１１に室内機２０（４０）が接続される空気調和システム１０において、室外機１１には、室外受信部および室外送信部よりなる室外通信装置１２と、室外機１１を制御する室外機制御装置１５と、リセット信号を出力するリセット信号発生装置１６とを有し、室内機２０（４０）には、室内受信部および室内送信部よりなる室内通信装置２１と、室内機２０（４０）を制御する室内機制御装置２４と、リセット信号を判定するリセット判定実施装置２５とを有し、室外機制御装置１５が、室外機１１と室内機２０（４０）との間に通信異常を検知した場合には、リセット信号発生装置１６よりリセット信号を出力し、リセット判定実施装置２５でリセット実施の可否を判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、１台の室外機および複数台の室内機から構成される空気調和システムに関するものであり、特に、室外機と室内機の通信異常に関するものである。

一般的に、１台の室外機および複数台の室内機から構成される空気調和システムは、機器相互間で通信が実施できる媒体が設けられ、高機能化および低コスト化のためマイコンが使用されている。しかしながら、マイコンは暴走することがあり、マイコンが暴走すると、マイコンの電源をオフにして、マイコンの初期化を行い、マイコンの暴走をリセットしなければならない。つまり、マイコンが暴走している室内機を含む空気調和システムの電源をリセットする必要がある。

図１３は、従来の空気調和システムの構成図である。図１３において、空気調和システムは、室外機１と、複数台の室内機２と、各室内機に対応するリモコン３と、空気調和システムの電源を供給する電源線４と、空気調和システムの電源を供給および遮断する電源ブレーカー５と、通信データを送信する媒体である伝送線６から構成されている。

以上のように構成された空気調和システムは、室外機１、室内機２、リモコン３のマイコンのリセットを行うために、電源ブレーカー５により電源を遮断して再度電源を投入するようにしていた。よって、暴走したマイコンをリセットする時には、空気調和システムの電源ブレーカー５の設置されている場所に赴き、電源ブレーカー５を操作する必要があり、マイコンをリセットするにあたっては作業の煩わしさがあった。また、リセットするマイコンを有する室内機のみを限定してリセットすることができないという課題があった。

そのような課題に対して、空気調和システムのマイコンをリセットするため、リセット信号を発生するリセット信号発生手段を設けて、そのリセット信号を通信用の信号の伝達媒体である伝送線上に伝送し、室外機、室内機、リモコンの各ユニットに設けられたリセット信号判定手段によりリセット信号を検出し、その結果に基づいて各ユニットのマイコンをリセットするように構成したものがある。また、リセット信号発生手段において、各機器へのいずれかをリセット対象として指定する対象指定情報を含んだリセット信号を出力し、リセット信号判定手段において、対象指定情報を含んだリセット信号を検出することにより、所望の機器を指定してリセットすることを可能にしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−２６６９８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、通信異常を解消するための操作は、操作者の手間が必要であり、電源ブレーカーを操作してリセットするのと大差がない。またリセット信号に対象指定情報などの付加情報を含む場合には、リセット信号判定手段にその処理を実施する機能が必要となり、簡単な回路での実現は困難なため、処理を実施するためには、新たなマイコンが必要となる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、操作者の手間を必要とせず、通信異常が発生している室内機を復旧させることができる空気調和システムを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和システムは、室外機に複数の室内機が接続される空気調和システムにおいて、前記室外機には、室外受信部および室外送信部よりなる室外通信装置と、前記室外機を制御する室外機制御装置と、リセット信号を出力するリセット信号発生装置とを有し、前記室内機には、室内受信部および室内送信部よりなる室内通信装置と、前記室内機を制御する室内機制御装置と、リセット信号を判定するリセット判定実施装置とを有し、前記室外機制御装置が、前記室外機と前記室内機との間に通信異常を検知した場合には、前記リセット信号発生装置よりリセット信号を出力し、前記リセット判定実施装置でリセット実施の可否を判定することを特徴とするものである。

これによって、人手を必要とすることなく、室外機と室内機との間で通信異常が発生している室内機を自動でリセットすることができ、復旧させることができる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、操作者の手間を必要とせず、通信異常が発生している室内機を復旧させることができる空気調和システムを提供することができる。

第１の発明は、室外機に複数の室内機が接続される空気調和システムにおいて、前記室外機には、室外受信部および室外送信部よりなる室外通信装置と、前記室外機を制御する室外機制御装置と、リセット信号を出力するリセット信号発生装置とを有し、前記室内機には、室内受信部および室内送信部よりなる室内通信装置と、前記室内機を制御する室内機制御装置と、リセット信号を判定するリセット判定実施装置とを有し、前記室外機制御装置が、前記室外機と前記室内機との間に通信異常を検知した場合には、前記リセット信号発生装置よりリセット信号を出力し、前記リセット判定実施装置でリセット実施の可否を判定することにより、自動的に室内機を復旧させることができるので、室内機を復旧させるのに人手を必要とすることがない。

第２の発明は、特に第１の発明において、リセット判定実施装置は、室内機制御装置から室内通信装置に出力される送信状況と、伝送線から送出されてきたリセット信号とによって室内機制御装置のリセットを実行することにより、全ての室内機が同時に検出するリセット信号を用いて、正常に通信が実施できている室内機に影響を与えることなく、通信が途絶している室内機のみを自動的に復旧させることができる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、室外通信装置が室内通信装置へデータを送信したことに対して、室内通信装置の応答を、室外通信装置が正常に受信できない割合が基準値を超える場合は、室外機制御装置が通信異常であると判定することにより、ノイズその他の影響を排除して、頻繁にリセット動作を実施することなく自動的に復旧することができる。

第４の発明は、特に第３の発明において、前記基準値を外部から変更できる設定器を備えたことにより、空気調和装置が設置された環境に応じたリセット実施の判断基準を設定することができる。

第５の発明は、特に第１〜４の発明において、室外機制御装置からリセット信号発生装置にリセット動作を指令されたとき、所定時間、伝送線に印加される電圧をＬｏｗとし、室外通信装置はデータを送信しないことにより、ソフトウェアが介在しないハードウェア
のみによる確実な検出が可能となる。

第６の発明は、特に第５の発明において、室外機制御装置からリセット信号発生装置にリセット動作を指令した回数が、基準回数を超えた場合、通信異常を外部に対して報知することにより、外部に対し通信異常を報知する前段階として復旧動作を実施することにより、不必要に異常を報知することを防止する。

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、この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、本発明の第１の実施の形態における空気調和システムのブロック図である。図１において、室外機１１と室内機２０および室内機４０は、共通の伝送線５０により互いに接続されている。

室外機１１は、室内機２０と室内機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と、室外機制御装置１５からの信号により伝送線５０にリセット信号を送出するリセット信号発生装置１６で構成されている。なお、実際には、冷凍サイクルを構成する、圧縮機や膨張弁なども配設されているが、本実施の形態ではその説明を省略する。

一方、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と、伝送線５０を通って送出されてきたリセット信号と室内通信装置２１の送信状況から室内機制御装置２４をリセットするリセット判定実施装置２５により構成されている。なお、実際には、冷凍サイクルを構成する熱交換器なども配設されているが、本実施の形態ではその説明を省略する。また、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し、本実施の形態では室内機２０および室内機４０の２台の室内機で構成されているが、これは２台に限定されるものではなく、それ以上の台数で室内機が構成されていてもよい。

図２は、同実施の形態における空気調和システムの室外通信装置１２の構成図、図３は、同実施の形態における空気調和システムの室内通信装置２１の構成図である。図２において、室外通信装置１２は室外受信部１３と室外送信部１４で構成され、伝送線５０と室外機制御装置１５の間で通信データを受け渡しするインタフェースである。また図３において、室内通信装置２１は室内受信部２２と室内送信部２３で構成され、伝送線５０と室内機制御装置２４の間で通信データを受け渡しするインタフェースである。なお、室外機１１から室内機２０および室内機４０に対して順次的にポーリングを行うことにより、室外機１１と室内機２０および室内機４０との通信が成立している。

以上のように構成された空気調和システムにおいて、室外機制御装置１５が通信異常を検出する処理の詳細な動作を説明する。図４は室外機制御装置１５が通信異常を検出する処理のフローチャートである。

図４において、まずＳＴＥＰ０１では、室内機ｎ（本実施の形態では室内機２０もしくは室内機４０）の受信処理を実施し、ＳＴＥＰ０２へ進む。

ＳＴＥＰ０２では、室内機ｎの通信回数に１を加算し、通信回数を更新し、ＳＴＥＰ０３へ進む。

ＳＴＥＰ０３では、受信処理が正常であるか、異常であるかを判定し、異常である場合
にはＳＴＥＰ０４へ、異常でない場合にはＳＴＥＰ０５へ進む。

ＳＴＥＰ０４では、室内機ｎの通信異常発生回数に１を加算し、通信異常発生回数を更新し、ＳＴＥＰ０５へ進む。

ＳＴＥＰ０５では、室内機ｎの通信回数が、通信異常による室内機のリセットが必要か否かの判定を実施する回数に到達しているかどうかを判定し、判定を実施する回数に到達している場合は、ＳＴＥＰ０６へ進み、到達していない場合は室内機ｎにおける処理を終了する。

ＳＴＥＰ０６では、ＳＴＥＰ０４で更新した室内機ｎの通信異常発生回数が基準値を超えているか否かを判定し、通信異常発生回数が基準値を超えている場合にはＳＴＥＰ０７へ進み、基準値を超えていない場合にはＳＴＥＰ０８へ進む。

ＳＴＥＰ０７では、リセット信号発生装置１６に対して規定時間の間リセット要求を出力し、ＳＴＥＰ０８へ進む。

ＳＴＥＰ０８では、室内機ｎの通信回数と通信異常発生回数をクリアして処理を終了する。

次にリセット信号発生装置１６の構成および動作について説明する。図５は、リセット信号発生装置１６の構成図である。図５において、リセット信号発生装置１６は、抵抗１７と、抵抗１８と、反転回路で構成されるスイッチ１９を有している。

図４のフローチャートのＳＴＥＰ０７において、室外機制御装置１５から出力されたリセット要求信号はスイッチ１９をＯＮする。スイッチ１９のＯＮにより、伝送線５０に対してＬｏｗの信号を送出する。この時、伝送線５０が予め設定されている時間Ｌｏｗとなることで、室内機２０および室内機４０に対するリセット信号となる。このリセット信号によって、室内機をリセットする方法について以下に説明する。

図６は、リセット判定実施装置２０の構成図である。図６において、リセット判定実施装置２０は、送信後異常時間経過検出回路２６と、リセット信号検出回路３１と、リセット実行判定回路３５を有している。リセット判定実施装置２５が、室外機制御装置１５に対しリセットを実施するとの判断は次に２点による。

１点目は、規定時間以上、該当の室内機が送信を実施していない点である。これは送信後異常時間経過検出回路２６で検出する。２点目は、伝送線５０が規定時間以上、Ｌｏｗとなっており、室外機からリセット要求信号が送出されている点である。これは、リセット信号検出回路３１で検出する。この２点について、送信後異常時間経過検出回路２６およびリセット信号検出回路３１から出力される信号が、リセット実行判定回路３５に入力することで、リセットの信号が出力されるか否かが決定する。この２点が同時に成立している場合、リセット判定実施装置２５は、室内機制御装置２４に対しリセットの信号を出力する。

次に、送信後異常時間経過検出回路２６、リセット信号検出回路３１、リセット実行判定回路３５のそれぞれについて説明する。

図７は、送信後異常時間経過検出回路の構成図である。図７において、送信後異常時間経過検出回路２６の入力は室内機制御装置２４から室内送信部２３に出力される送信データである。図８は、室内機制御装置２４から室内送信部２３に出力される送信データを示
した図である。図８に示すように、通常、室内機制御装置２４から室内送信部２３に出力される送信データはＨｉとＬｏｗを繰り返すデジタルデータである。このデジタルデータが、図７に示す送信後異常時間経過検出回路２６に入力された場合、情報の存在する部分ではＨｉとＬｏｗを繰り返すためのタイマ用ＩＣ３０の時間を設定するコンデンサ２９が都度放電させられるため、結果的に時間計測動作は開始せず、出力は変化しない。送信終了後からの経過時間計測は、情報の存在するデジタルデータが終了し、入力がＨｉに固定された時点からコンデンサ２９の充電が開始されるため実施される。

図８の区間Ａにおいて、情報の存在するデジタルデータの最後から入力部はＨｉに固定されるため、この時点からタイマ用ＩＣ３０は計測を開始するが、計測開始から規定時間経過を示す出力が出力される時間は通常の送信間隔に比べ十分に長く設定しておくため、この場合には、タイマ用ＩＣ３０の出力が変化する前（設定時間到達前）にコンデンサ２９が次の送信開始により放電させられるので、タイマ用ＩＣ３０の出力が変化することはない。一方、図８の区間Ｂにおいて、計測開始の後、次の送信が実施されないため、設定された時間が経過したあと、タイマ用ＩＣ３０の出力が変化することとなる。

以上により、送信後異常時間経過検出回路２６は、該当室内機の送信が途絶えた場合、ハードウェアにより検出することが可能となる。

図９は、リセット信号検出回路３１の構成図である。図９において、リセット信号検出回路３１は、ダイオード３２と、抵抗３３と、コンデンサ３４を有する。通常、伝送線５０には、室外機と室内機がやり取りをしているため、ＨｉとＬｏｗを繰り返している。また、共に送信していない場合は、Ｈｉとなっている。伝送線５０がＨｉの場合には、ダイオード３２を通してコンデンサ３４に充電される。伝送線５０がＬｏｗの区間では、ダイオード３２により伝送線５０とは切り離されコンデンサ３４は抵抗３３により放電し電圧は低下する。ただし、通常の通信状態では、伝送線５０がＬｏｗの割合は時間的に低く、コンデンサ３４の電圧が大幅に低下することはない。

室外機１１がリセットを要求するために伝送線５０をＬｏｗとする時間は、通常の通信に比較して大幅に長い時間に設定しておく。その場合、コンデンサ３４は抵抗３３により完全に放電して、コンデンサ３４の電圧は、ほぼ０Ｖとなる。

以上により、室外機１１が送電線５０によりリセット要求を出している場合と、通常の通信を行っている場合を確実に区別することが可能となる。

図１０は、リセット実行判定回路３５の構成図である。図１０において、リセット実行判定回路３５は、反転回路３６、３７とＡＮＤ回路３８で構成されている。送信後異常時間経過検出回路２６とリセット信号検出回路３１の出力は、上述したとおり、それぞれが検出した状況においては、Ｌｏｗレベルの信号となる。この信号を反転回路３６においてＨｉレベルの信号とし、共にＨｉレベルである場合、ＡＮＤ回路３８によって室内機制御装置２４に対し、リセットを行う信号を出力する。よって、送信の途絶していない室内機については、送信後異常時間経過検出回路２６の出力がＬｏｗではないため、伝送線５０からのリセット要求をリセット信号検出回路で検出した場合でも、室内機制御装置２４をリセットすることはない。

以上、説明したように、リセット判定実施装置２５は、該当室内機の送信途絶と、伝送線５０からリセット信号検出とにより、ハードウェアのみで通信の途絶している室内機のみをリセットすることが可能となる。

（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２における空気調和システムのブロック図である。全体の制御内容及び構成については実施の形態１と同一であるため、説明は省略する。図１１において、設定器３９は、室外機制御装置１５が対室内機の通信異常を認識し、室内機をリセットすることにより回復を試みる処理の実行を決定する閾値を設定するものである。その閾値を参照している部分は、実施の形態１の図４のフローチャートにおけるＳＴＥＰ０６で示している基準値である。

この閾値を変更することにより、空気調和装置が設置された環境（主にノイズに対する環境）に応じて、通信異常による室内機のリセットを実行する頻度を調節することが可能となる。

（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３における空気調和システムの外部に対する通信異常時の報知判断の説明を示すフローチャートである。全体の制御内容および構成については、実施の形態１と同一であるため、説明は省略する。

図１０において、まずＳＴＥＰ０１では、室内機ｎ（本実施の形態では室内機２０もしくは室内機４０）に対しリセットの要求を出しているかどうかを判断し、ＳＴＥＰ０２へ進み、リセットの要求が無い場合は終了する。

ＳＴＥＰ０２では、リセットの要求の出ている室内機のリセット要求実施回数に１を加えて更新し、ＳＴＥＰ０３へ進む。

ＳＴＥＰ０３では、リセット要求回数が外部に対する報知を実施する基準回数になっているかどうかを判断する。基準回数に到達している場合は、ＳＴＥＰ０４に進み、基準回数に到達していない場合は、終了する。

ＳＴＥＰ０４では、該当する室内機が通信異常であることを外部に対して報知するとともに、ＳＴＥＰ０５へ進む。

ＳＴＥＰ０５では、基準回数を超えてリセット要求が出ている室内機のリセット要求回数をクリアし処理を終了する。

以上により、通信異常を外部に対して報知する場合は、設定してある回数だけ、復旧を試みた後とすることにより、いたずらに異常を外部に対して報知し、作業者の負担を増加させることを防ぐことができる。

本発明の空気調和システムは、伝送線を利用して通信異常の発生した室内機を自動的に復旧させることができる。広くは、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・電子機器の通信異常時の復旧に有用である。

本発明の第１の実施の形態における空気調和システムのブロック図 同実施の形態における空気調和システムの室外通信装置１２の構成図 同実施の形態における空気調和システムの室内通信装置２１の構成図 同実施の形態における空気調和システムの室外機制御装置が通信異常を検出する処理のフローチャート 同実施の形態における空気調和システムのリセット信号発生装置の構成図 同実施の形態における空気調和システムのリセット判定実施装置の構成図 同実施の形態における空気調和システムの送信後異常時間経過検出回路の構成図 同実施の形態における空気調和システムの室内機制御装置から室内送信部に出力される送信データを示した図 同実施の形態における空気調和システムのリセット信号検出回路の構成図 同実施の形態における空気調和システムのリセット実行判定回路の構成図 本発明の実施の形態２における空気調和システムのブロック図 本発明の実施の形態３における空気調和システムの外部に対する通信異常時の報知判断の説明を示すフローチャート 従来の空気調和システムの構成図

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 リセット信号発生装置
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 リセット判定実施装置
２６ 送信後異常時間経過検出回路
３１ リセット信号検出回路
３５ リセット実行判定回路
４０ 室内機
５０ 伝送線

Claims (6)

1. 室外機に複数の室内機が接続される空気調和システムにおいて、前記室外機には、室外受信部および室外送信部よりなる室外通信装置と、前記室外機を制御する室外機制御装置と、リセット信号を出力するリセット信号発生装置とを有し、前記室内機には、室内受信部および室内送信部よりなる室内通信装置と、前記室内機を制御する室内機制御装置と、リセット信号を判定するリセット判定実施装置とを有し、前記室外機制御装置が、前記室外機と前記室内機との間に通信異常を検知した場合には、前記リセット信号発生装置よりリセット信号を出力し、前記リセット判定実施装置でリセット実施を判定することを特徴とする空気調和システム。
2. リセット判定実施装置は、室内機制御装置から室内通信装置に出力される送信状況と、伝送線から送出されてきたリセット信号とによって室内機制御装置のリセットを実行することを特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。
3. 室外通信装置が室内通信装置へデータを送信したことに対して、室内通信装置の応答を、室外通信装置が正常に受信できない割合が基準値を超える場合は、室外機制御装置が通信異常であると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和システム。
4. 前記基準値を外部から変更できる設定器を備えたことを特徴とする請求項３に記載の空気調和システム。
5. 室外機制御装置からリセット信号発生装置にリセット動作を指令されたとき、所定時間、伝送線に印加される電圧をＬｏｗとし、室外通信装置はデータを送信しないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和システム。
6. 室外機制御装置からリセット信号発生装置にリセット動作を指令した回数が、基準回数を超えた場合、通信異常を外部に対して報知することを特徴とする請求項５に記載の空気調和システム。

Images