JP2007263404A - 電気機器および電気機器における通信機能正常判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外部判定手段および追加回路なしに通信機能が正常判定を実行する電気機器および電気機器における通信機能正常判定方法を提供する。
【解決手段】室内機２１〜２４のいずれか一つからの信号を受信したときに正常判定部１４は、自己の室外機１０の通信機能が正常であると判定し、正常フラグをＥＥＰＲＯＭ１３に書き込む。さらに、所定の期間、室内機２１〜２４のいずれからも信号を受信しないときに正常判定部１４は、自己の室外機１０の通信機能が正常であるとはいいきれないと判断して、ＥＥＰＲＯＭ１３の正常フラグを消去する。以上のように、空気調和機に異常が発生して運転が中止された場合に、ＥＥＰＲＯＭ１３の正常フラグを確認することで、室外機１０の通信機能は正常であると判定する事ができる。
【選択図】図３

Description

この発明は、電気機器および電気機器における通信機能正常判定方法に関する。

空気調和機に通信異常が発生して運転を中止した場合に、室外機が故障しているのか室内機が故障しているのかを判定する技術が特許文献１および２に開示されている。特許文献１記載の技術では、室内機および室外機とそれぞれ接続可能な２本の端子と、当該端子間に接続されたフォトカプラ手段と、当該フォトカプラ手段のトランジスタ側に接続された表示手段とを備える判別装置を、室外機または室内機と接続してそれぞれ閉回路を構成し、適正な電流が流れているかを表示手段で判断することで、室外機または室内機の故障を検出している。すなわち、空気調和機の運転を中止してから外部の判別装置を用いている。

特許文献２記載の技術では、室内機からの信号をそのまま返送する返送回路を外部から室内機に接続する態様および室内機の内部に設けられた態様が開示されている。室内機から送信され、室外機を経て返送された判定信号が元の判定信号と比較して同一でなければ室外機の故障と判別し、室内機から送信され、返送回路でそのまま返送された判定信号が元の判定信号と比較して同一でなければ室内機を故障と判別している。

なお、雷ノイズなどの一時的な故障と通信経路上の故障とを切り分ける技術として特許文献３が開示されている。

特開平９−１４９４７４号公報 特開２００１−２８９４９５号公報 特開２０００−２８１８７号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術では、異常が発生してから、改めて外部の判別装置を接続して室内機、室外機の故障を判定しているため、判定に要する工数が多くなり、手間がかかるという問題があった。

また、特許文献２記載の技術では、室内機の内部に返送回路を設けることができるが、追加回路を設けることはコストアップの要因となるという問題があった。

そこで、本発明は、外部判定手段および追加回路なしに通信機能の正常判定を実行する電気機器および電気機器における通信機能正常判定方法を提供することを目的とする。

この発明にかかる電気機器の第１の態様は、複数の第１電気機器（２１〜２４）と送受信可能な通信部（１２）を備える電気機器（１０）であって、前記第１電気機器の少なくとも一つからの信号を正常に受信したときに、前記電気機器の通信機能は正常であると判定する（Ｓ２，Ｓ８）正常判定部（１１，１４）を備える。

この発明にかかる電気機器の第２の態様は、第１の態様にかかる電気機器であって、前記信号は、前記第１電気機器（２１〜２４）に対してアドレスを割り当てるオートアドレス設定に用いられる信号である。

この発明にかかる電気機器の第３の態様は、第１の態様にかかる電気機器であって、前前記信号は、所定の間隔で前記第１電気機器の各々から送信される信号であり、前記信号を正常に受信しない期間が所定の長さを超えたときに、前記正常判定部はさらに前記電気機器の前記通信機能は正常であるとはいえないと判定する。

この発明にかかる電気機器の第４の態様は、第１ないし第３のいずれかの態様にかかる電気機器であって、前記信号を正常に受信したときに、前記正常判定部は前記信号を送信した前記第１電気機器の通信機能は正常であるとさらに判定する。

この発明にかかる電気機器における通信機能正常判定方法の第１の態様は、複数の第１電気機器（２１〜２４）と送受信可能な電気機器（１０）における通信機能正常判定方法であって、（ａ）前記第１電気機器の少なくとも一つからの信号を正常に受信したかどうかを判断するステップと、（ｂ）前記ステップ（ａ）で正常に受信したと判断したときに、前記電気機器の通信機能は正常であると判定するステップとを実行する。

この発明にかかる電気機器における通信機能正常判定方法の第２の態様は、第１の態様にかかる電気機器における通信機能正常判定方法であって、前記信号は、前記第１電気機器（２１〜２４）に対してアドレスを割り当てるオートアドレス設定時に用いられる信号である。

この発明にかかる電気機器における通信機能正常判定方法の第３の態様は、第１の態様にかかる電気機器における通信機能正常判定方法であって、前記信号は、所定の間隔で前記第１電気機器の各々から送信される信号であり、（ｃ）前記ステップ（ｂ）を実行した後、前記信号を正常に受信しない期間が所定の長さを超えたときに、前記電気機器の前記通信機能は正常であるといえないと判定するステップをさらに実行する。

この発明にかかる電気機器における通信機能正常判定方法の第４の態様は、第１ないし第３のいずれかの態様にかかる電気機器における通信機能正常判定方法であって、前記ステップ（ａ）は、前記信号を正常に受信したときに、前記信号を送信した前記第１電気機器の通信機能は正常であるとさらに判定する。

この発明にかかる電気機器の第１の態様または電気機器における通信機能正常判定方法の第１の態様によれば、通信中に電気機器の通信機能の正常判定を行うため、異常発生によって通信が中断したときに、異常原因の切り分け動作を改めて行うことなく電気機器の通信機能が正常であると判定できる。

この発明にかかる電気機器の第２の態様または電気機器における通信機能正常判定方法の第２の態様によれば、誤配線やノイズ等によってオートアドレス設定ができない場合に対応して、電気機器の通信機能が正常であると判定をすることができる。

この発明にかかる電気機器の第３の態様または電気機器における通信機能正常判定方法の第３の態様によれば、通常動作における正常判定精度を向上することができる。

この発明にかかる電気機器の第４の態様または電気機器における通信機能正常判定方法の第４の態様によれば、接続された第１電気機器の通信機能をさらに正常判定する事ができる。

実施の形態．
本発明にかかる実施の形態の電気機器を用いたシステムの一例として、空気調和機の概略構成図を図１に示す。空気調和機１００は、１台の室外機１０と、複数の室内機２１〜２４とを備えている。室外機１０と各室内機２１〜２４とは、通信ライン４０を介して相互に通信可能となっている。

図２は、図１の室外機１０と室内機２１との内部機構を示す概略図である。室外機１０はＣＰＵ１１と、ＥＥＰＲＯＭ１３と、通信部１２とを備えている。ＣＰＵ１１は、複数の室内機２１〜２４のそれぞれを制御する機能と、室内機２１〜２４のそれぞれにアドレスを設定する機能と、室内機２１〜２４の少なくとも一つからの信号を正常に受信したときに、自己の室外機１０の通信機能は正常であると判定してＥＥＰＲＯＭ１３に正常フラグを書き込む正常判定機能とを備える。これらの機能は図示しないメモリに格納されたプログラムがＣＰＵ１１によって実行されることで発揮されるものの、便宜上、図２では正常判定部１４によって正常判定機能が示されている。もちろん構成要素として正常判定部１４を備えてもよい。またＣＰＵ１１を正常判定部と把握しても良い。通信部１２は受信部１２ａと送信部１２ｂとから成り、各室内機２１〜２４との送受信を可能とする。

同様に、室内機２１はＣＰＵ２０１と、ＥＥＰＲＯＭ２０３と、通信部２０２とを備えている。ＣＰＵ２０１は、室外機１０からの信号に対して応答信号を送信する機能を備える。ＥＥＰＲＯＭ２０３には製造時に付与される固有のシリアル番号や通信のために設定される通信用のアドレスなどが格納される。通信部２０２は、受信部２０２ａと送信部２０２ｂとから成り、室外機１０との送受信を可能とする。なお、室内機２２〜２４の内部構成も室内機２１と同一構成である。

室内機２１〜２４や室外機１０が相互に通信し合って動作するために、これらは一般的にＣＰＵ、通信部を備えている。また、固有の動作を行うために、その根拠となるデータを格納するＥＥＰＲＯＭも通常備えられており、下記で説明される本発明はこれら既存のものを利用できる。

室外機１０は、通常運転時において複数の室内機２１〜２４のそれぞれに対してコンプレッサやファン等の動作を制御する制御信号を送信する必要があることから、通常運転に先立って自動的に各室内機に対して通信用のアドレスを付与するオートアドレス設定が行われる。具体的に、室外機１０はシリアル番号を要求する要求信号を室内機２１〜２４に送信し、当該要求信号に対する各室内機２１〜２４からの応答信号を受信することで、順にシリアル番号を検出する。このように個々に検出したシリアル番号毎に通信用のアドレスを設定する。なお、以下の説明で上記応答信号をアドレス設定用の応答信号と呼ぶ。

そして、通常運転時において、室外機１０は各アドレスに基づいてファンやコンプレッサ等の動作を制御する制御信号を各室内機２１〜２４に送信し、室内機２１〜２４が当該制御信号に基づいてファンやコンプレッサを動作させ、室外機１０に応答信号を送信する。室外機１０は当該応答信号を受信して、室内機２１〜２４の運転が正常に行われていることを認識する。なお、以下の説明で上記応答信号を通常運転用の応答信号と呼ぶ。

なお、一般的に初期動作であるアドレス設定時には複数の室内機と室外機とが通信するので通信が輻輳し、アドレス設定時の方が通信状況は厳しい。そこで、本実施の形態では、後述するように、アドレスが未設定の場合（アドレス設定時）とアドレスが設定済みの場合（通常運転時）に分けて、室外機１０の通信機能の正常判定を実行する。

続いて、図３および図４を参照して、本空気調和機の特徴的な動作を説明する。図３は本空気調和機における室外機１０の通信機能正常判定動作を示すフローチャートであり、図４は当該フローチャートによる正常フラグの変動を示す図である。

図３に示すように、まず、ステップＳ１にて、正常判定部１４は室内機２１〜２４のいずれかから送信されるアドレス設定用の応答信号が正常に受信されたかどうかを判断する。

ステップＳ１で判断した結果、アドレス設定用の応答信号が正常に受信されたときは、ステップＳ２にて、正常判定部１４は、自己の室外機１０の通信機能は正常であると判定して、ＥＥＰＲＯＭ１３に正常フラグを書き込む。次に、後述するステップＳ３を実行する。

ステップＳ１で判断した結果、アドレス設定用の応答信号が正常に受信されなかったときは、ステップＳ２を経ずにステップＳ３を実行する。この場合はＥＥＰＲＯＭ１３に正常フラグを書き込まない。

ステップＳ３にて、正常判定部１４は室内機２１〜２４のいずれかから送信される通常運転用の応答信号が正常に受信されたかどうかを判断する。

ステップＳ３で判断した結果、通常運転用の応答信号が正常に受信されたときは、ステップＳ７にて、正常判定部１４はＥＥＰＲＯＭ１３のフラグを読み取り、正常フラグが書き込まれているかどうかを判断する。

ステップＳ７で判断した結果、正常フラグが書き込まれていないときは、ステップＳ８にて、正常判定部１４はＥＥＰＲＯＭ１３に正常フラグを書き込み、ステップＳ７で判断した結果、正常フラグが書き込まれているときは、ステップＳ８を経ずに本動作を終了する。この動作はＥＥＰＲＯＭ１３への正常フラグの上書きを回避するためのものである。

ステップＳ３で判断した結果、通常運転用の応答信号が正常に受信されなかったときは、ステップＳ４にて、正常判定部１４は今までに一度でも通常運転用の応答信号を受信したかどうかを判断する。ステップＳ４で判断した結果、一度も通常運転用の応答信号を受信していなければ、本動作を終了し、一度でも通常運転用の応答信号を受信していれば、後述するステップＳ５を実行する。

ステップＳ５にて、正常判定部１４は受信していない期間が所定の長さを超えるかどうか、例えば前回の通常運転用の応答信号を正常に受信してから２分以上経過しているかどうかを判断する。

ステップＳ５で判断した結果、２分以上経過しているときは、ステップＳ６にて、正常判定部１４は自己の室外機１０の通信機能は正常であるとはいいきれないと判定して、ＥＥＰＲＯＭ１３の正常フラグを消去し、本動作を終了する。

ステップＳ５で判断した結果、２分以上経過していないときは、ステップＳ６を経ずに本動作を終了する。なお、図２に示す通信機能正常判定の動作は、室外機１０の受信毎および一定時間毎に実行される。なお、アドレス設定後はステップＳ３〜Ｓ８のみの動作を実行してもよい。

次に、図４を参照して、上述した正常判定部１４の通信機能正常判定動作による正常フラグの変動を概説する。図４（ａ）および（ｂ）はアドレスが未設定の場合、図４（ｃ）および（ｄ）はアドレスが設定済みの場合の正常フラグの変動を示す。なお、図中において破線矢印はアドレス設定用の応答信号、実線矢印は通常運転用の応答信号をそれぞれ示す。また、以下の説明において、特に参照すべきステップを括弧内に示す。

図４（ａ）に示すように、室外機１０が室内機２１〜２４のいずれかから最初に、例えば室内機２１からアドレス設定用の応答信号を正常に受信したときに、正常判定部１４は、室外機１０の通信機能が正常であると判定して、正常フラグを高電位（Ｈ）にする（ステップＳ１、Ｓ２）。同様に各室内機２１〜２４からアドレス設定用の応答信号を順次受信すれば、その室内機に対して正常にアドレス設定を終了する。続いて、通常動作において、室内機１０が室内機２１〜２４のいずれかからの通常運転用の応答信号を受信すると、正常フラグはそのまま高電位（Ｈ）を維持する（ステップＳ３、Ｓ７）。その後、前回の通常運転用の応答信号を受信してから２分以上、通常運転用の応答信号を受信しないとき、正常判定部１４は室外機１０の通信機能は正常であるとはいえないと判定して、正常フラグを低電位（Ｌ）にする（ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）。

図４（ｂ）に示すように、室外機１０が例えば室内機２１からアドレス設定用の応答信号を正常に受信したときに、正常判定部１４は、室外機１０の通信機能が正常であると判定して、正常フラグを高電位（Ｈ）にする（ステップＳ１、Ｓ２）。しかし、例えば、誤配線やノイズによって、正常にアドレス設定が終了しなかった場合は、その後、通常動作に移行できず、通常運転用の応答信号を一度も受信しないため、正常フラグは高電位（Ｈ）を維持する（ステップＳ３、Ｓ４）。この場合、室外機１０の通信機能は正常であるにもかかわらず通常運転ができない。

図４（ｃ）に示すように、アドレスが設定され、通常運転用の応答信号を受信した後、２分以上、通常運転用の応答信号を受信せずに正常フラグが低電位（Ｌ）になった場合、さらに通常動作において、室内機１０が室内機２１〜２４のいずれかからの通常運転用の応答信号を受信すると、正常判定部１４は室外機１０の通信機能は正常であると判定し、正常フラグを再び高電位（Ｈ）にする（ステップＳ３、Ｓ７、Ｓ８）。その後、前回の通常運転用の応答信号を受信してから２分以上、通常運転用の応答信号を受信しないとき、正常判定部１４は室外機１０の通信機能は正常であるとはいえないと判定して、再び正常フラグを低電位（Ｌ）にする（ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）。

図４（ｄ）に示すように、アドレスが設定され、通常運転用の応答信号を受信した後、２分以上、通常運転用の応答信号を受信せずに正常フラグが低電位（Ｌ）になった場合、さらに通常動作において、室外機１０が室内機２１〜２４からの通常運転用の応答信号を正常に受信しないときは、正常フラグは低電位（Ｌ）のままである（ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）。

図４（ａ）〜（ｄ）のそれぞれにおいて、いずれかの時点で異常が発生した場合、その時点での正常フラグが高電位（Ｈ）であれば、室外機１０の通信機能が正常であると判定することができる。また、アドレスが未設定の場合に誤配線やノイズによってアドレス設定が正常に終了しない場合であっても、室外機１０の通信機能が正常であると判定することができる。

したがって、外部判定手段および追加回路なしに室外機１０の通信機能が正常であると判定できる。

変形例．
実施の形態の変形例として、室外機１０の通信機能の正常判定のみならず、同時に室内機２１〜２４の通信機能の正常判定を行う態様を説明する。本空気調和機の構成は実施の形態で述べた図１と同一である。ただし、複数の室内機２１〜２４の少なくとも一つからの信号を正常に受信したときに、正常判定部１４は室外機１０の通信機能のみならず、当該信号を送信した室内機の通信機能も正常であるとさらに判定する。具体的には、正常判定部１４はＥＥＰＲＯＭ１３に室内機の通信機能が正常であることを示す室内機毎の正常フラグをさらに書き込む。なお、以下、室外機１０、室内機２１〜２４の通信機能が正常であることを示す正常フラグをそれぞれ正常フラグＦ０〜Ｆ４とする。

続いて、図５に示すフローチャートを参照して通信機能正常判定の動作を説明する。図５に示すように、まず、ステップＳ１０１にて、正常判定部１４は室内機２１〜２４のいずれかから送信されるアドレス設定用の応答信号が正常に受信されたかどうかを判断する。

ステップＳ１０１で判断した結果、アドレス設定用の応答信号が正常に受信されたときは、ステップＳ１０２にて、正常判定部１４は、自己の室外機１０の通信機能および当該応答信号を送信した室内機（例えば室内機２１とする）の通信機能は正常であると判定して、ＥＥＰＲＯＭ１３に正常フラグＦ０および正常フラグＦ１を書き込む。

ステップＳ１０１で判断した結果、アドレス設定用の応答信号が正常に受信されなかったときは、ステップＳ１０２を経ずにステップＳ１０３を実行する。この場合はＥＥＰＲＯＭ１３にいずれの正常フラグも書き込まない。

ステップＳ１０３にて、正常判定部１４は室内機２１〜２４のいずれかから送信される通常運転用の応答信号が正常に受信されたかどうかを判断する。

ステップＳ１０３で判断した結果、通常運転用の応答信号が正常に受信されたときは、ステップＳ１０７にて、正常判定部１４はＥＥＰＲＯＭ１３のフラグを読み取り、正常フラグＦ０が書き込まれているかどうかを判断する。

ステップＳ１０７で判断した結果、正常フラグＦ０が書き込まれていないときは、ステップＳ１０８にて、正常判定部１４はＥＥＰＲＯＭ１３に正常フラグＦ０を書き込み、ステップＳ１０７で判断した結果、正常フラグＦ０が書き込まれているときは、ステップＳ１０８を経ずに後述するステップＳ１０９を実行する。この動作はＥＥＰＲＯＭ１３への正常フラグＦ０の上書きを回避するためのものである。

同様に、ステップＳ１０９にて、正常判定部１４はＥＥＰＲＯＭ１３のフラグを読み取り、当該応答信号を送信した室内機（例えば室内機２１とする）の正常フラグＦ１が書き込まれているかを判断する。ステップＳ１０９で判断した結果、正常フラグＦ１が書き込まれていないときは、ステップＳ１１０にて、正常判定部１４はＥＥＰＲＯＭ１３に正常フラグＦ１を書き込み、ステップＳ１０９で判断した結果、正常フラグＦ１が書き込まれているときは、ステップＳ１１０を経ずに後述するステップＳ１１１を実行する。この動作はＥＥＰＲＯＭ１３への正常フラグＦ１の上書きを回避するためのものである。

ステップＳ１１１にて、正常判定部１４は例えば２分以上応答信号を送信していない室内機があるかどうかを判断する。ステップＳ１１１で判断した結果、例えば室内機２２が２分以上応答信号を室外機１０へ送信していないときは、ステップＳ１１２にて、正常判定部１４は室内機２２の通信機能は正常とはいいきれないと判定して、ＥＥＰＲＯＭ１３の正常フラグＦ２を消去し、本動作を終了する。ステップＳ１１１で判断した結果、２分以上応答信号を送信していない室内機がないときは、ステップＳ１１２を経ずに本動作を終了する。

ステップＳ１０３で判断した結果、通常運転用の応答信号が正常に受信されなかったときは、ステップＳ１０４にて、正常判定部１４は今までに一度でも通常運転用の応答信号を受信したかどうかを判断する。ステップＳ１０４で判断した結果、一度も通常運転用の応答信号を受信していなければ、本動作を終了し、一度でも通常運転用の応答信号を受信していれば、後述するステップＳ１０５を実行する。

ステップ１０５にて、正常判定部１４は受信していない期間が所定の長さを越えるかどうか、例えば前回の通常運転用の応答信号を正常に受信してから２分以上経過しているかどうかを判断する。

ステップＳ１０５で判断した結果、２分以上経過しているときは、ステップＳ１０６にて、正常判定部１４は自己の室外機１０の通信機能および全ての室内機２１〜２４の通信機能は正常であるとはいえないと判定して、ＥＥＰＲＯＭ１３の全ての正常フラグＦ０〜Ｆ４を消去し、本動作を終了する。

ステップＳ１０５で判断した結果、２分以上経過していないときは、ステップＳ１０６を経ずに本動作を終了する。

以上のように、室外機１０が室内機２１〜２４のいずれかからの応答信号を受信したときに、当該応答信号を送信した室内機の通信機能は正常であるとさらに判定する。また、室内機２１〜２４のいずれからの応答信号を例えば２分以上受信しないときに、当該室内機の通信機能は正常とはいいきれないとさらに判定する。

したがって、異常が発生した場合、その時点での正常フラグを確認することで、実施の形態と同様に室外機１０の通信機能が正常であると判定でき、さらに室内機２１〜２４の通信機能が正常であると判定することができる。

本発明にかかる電気機器を用いたシステムの一例を示す空気調和機の概略構成図である。 図１の室外機、室内機の内部機構を示す概略図である。 実施の形態にかかる室外機の通信機能正常判定の動作を示すフローチャートである。 図３の通信機能正常判定動作による正常フラグを示す図である。 変形例にかかる室外機の通信機能正常判定の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 室外機
２１〜２４ 室内機
１２ 通信部
１４ 正常判定部

Claims (8)

1. 複数の第１電気機器（２１〜２４）と送受信可能な通信部（１２）を備える電気機器（１０）であって、
   前記第１電気機器の少なくとも一つからの信号を正常に受信したときに、前記電気機器の通信機能は正常であると判定する（Ｓ２，Ｓ８）正常判定部（１１，１４）
   を備える、電気機器。
2. 前記信号は、前記第１電気機器（２１〜２４）に対してアドレスを割り当てるオートアドレス設定に用いられる信号である、請求項１記載の電気機器。
3. 前記信号は、所定の間隔で前記第１電気機器の各々から送信される信号であり、
   前記信号を正常に受信しない期間が所定の長さを超えたときに、前記正常判定部はさらに前記電気機器の前記通信機能は正常であるとはいえないと判定する（Ｓ６）、請求項１記載の電気機器。
4. 前記信号を正常に受信したときに、前記正常判定部は前記信号を送信した前記第１電気機器の通信機能は正常であるとさらに判定する、請求項１ないし３のいずれかに記載の電気機器。
5. 複数の第１電気機器（２１〜２４）と送受信可能な電気機器（１０）における通信機能正常判定方法であって、
   （ａ）前記第１電気機器の少なくとも一つからの信号を正常に受信したかどうかを判断するステップと、
   （ｂ）前記ステップ（ａ）で正常に受信したと判断したときに、前記電気機器の通信機能は正常であると判定するステップと
   を実行する、電気機器における通信機能正常判定方法。
6. 前記信号は、前記第１電気機器（２１〜２４）に対してアドレスを割り当てるオートアドレス設定時に用いられる信号である、請求項５記載の電気機器における通信機能正常判定方法。
7. 前記信号は、所定の間隔で前記第１電気機器の各々から送信される信号であり、
   （ｃ）前記ステップ（ｂ）を実行した後、前記信号を正常に受信しない期間が所定の長さを超えたときに、前記電気機器の前記通信機能は正常であるといえないと判定するステップ
   をさらに実行する、請求項５記載の電気機器における通信機能正常判定方法。
8. 前記ステップ（ａ）は、前記信号を正常に受信したときに、前記信号を送信した前記第１電気機器の通信機能は正常であるとさらに判定する、請求項５ないし７のいずれかに記載の電気機器における通信機能正常判定方法。

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