JP2011101256A - 設定診断装置、電子装置、設定診断システム、空気調和機、センサ装置、計測器及び電気機器 - Google Patents

設定診断装置、電子装置、設定診断システム、空気調和機、センサ装置、計測器及び電気機器 Download PDF

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Abstract

【課題】消費電力、コスト及び処理負荷を増大させることなく、情報の漏洩を防止しつつ、電子装置の設定及び診断を、容易に行う。
【解決手段】コイル2は、電子装置21に設けられたコイル22と対向して電磁誘導結合することにより、電子装置21との間で情報交換を行う。入力部7は、外部から情報を入力する。送信回路3は、コイル2を介して電子装置21へ情報を送信する。受信回路4は、コイル2を介して電子装置21から情報を受信する。出力部8は、受信回路4によって受信された情報を外部に出力する。制御部5は、入力部7からの入力に従って、送信回路3と受信回路4と出力部8とを制御して、電子装置21の設定及び診断の少なくとも一方を行う。
【選択図】図1

Description

この発明は、電子回路の動作により所定の機能を発揮する電子装置の設定及び診断の少なくとも一方を行う設定診断装置、前記設定診断装置の診断対象である電子装置、前記設定診断装置及び前記電子装置を備える設定診断システム、前記電子装置を備える空気調和機、センサ装置、計測器及び電気機器に関する。
電子装置等へのデータの設定等を非接触に行う種々のシステムが開示されている。
例えば、電子装置間(例えばコンピュータとプリンタとの間)で、プログラム等のデータを送受信するために、近距離無線通信を用いるソフトウエア設定システムが開示されている(例えば、特許文献1参照)。このソフトウエア設定システムでは、コンピュータが、近距離無線通信を用いて、そのコンピュータとの間で接続を確立するための接続情報及びコンピュータに関する情報を、携帯端末へ送信する。
携帯端末は、受信した接続情報及びコンピュータに関する情報を記憶し、近距離無線通信を用いてプリンタに送信する。プリンタは、携帯端末から受信した接続情報に基づいて、コンピュータとの接続を確立する。その後、プリンタは、ネットワークを介して、プリンタドライバに関するプログラムファイルをコンピュータに送信する。
また、RFID(Radio Frequency Identification)システムを用いて、外部から受信した情報を、制御部に書き込むことにより仕様を設定する電気機器が開示されている(例えば、特許文献2参照)。この電気機器では、その筐体に、電気機器の各構成要素を制御する制御部に接続されるタグが取り付けられている。出荷先において、リーダ/ライタは、電気機器を構成する表示手段や駆動手段などの動作条件を規定する情報を、タグを介して制御部に送信する。制御部は、その情報に従って、表示手段や駆動手段を制御する。
この電気機器では、特定のタグとリーダ/ライタの組み合わせでしか、情報交換ができないため、情報の漏洩を防止することができる。また、電気機器が梱包材で梱包された状態でも情報の送信が可能であるため、梱包材を取り外す手間を省くことができる。
特許第4258983号公報 特開2006−092385号公報
上記特許文献1に記載のソフトウエア設定システムを用いれば、電子装置間で、電気的な有線接続が不要になる。上記特許文献1に記載のソフトウエア設定システムでは、近距離無線通信を行うために、通信距離10m未満の無線通信装置が電子装置に組み込まれる。
しかしながら、このような無線通信装置を、電子装置の初期設定や診断といった使用頻度の低い用途だけで電子装置に組み込むのは、消費電力やコストの観点からすると、あまり望ましいものではない。また、上記特許文献1に記載のソフトウエア設定システムに用いられる近距離無線通信は、10m程度の通信距離があるので、通信中の情報の漏洩などが懸念される。
上記特許文献2に記載の電気機器では、RFIDを用いるので、電気機器に設定された情報の確認や変更が容易となるうえ、情報の漏洩を防止することができる。しかしながら、この電気機器では、電気機器の制御部とリーダ/ライタとの間にタグを介しているため、制御部の有する情報をリーダ/ライタへ送信するには、電気機器内において、リーダ/ライタとタグとの間の通信仕様に従って、その情報を変換する必要がある。
このような変換は、電気機器の処理負荷の増大につながる。動作状態の計測結果や動作状態のログなどの大量のデータをリアルタイムに変換し、送信しようとすると、電気機器の処理負荷が増大する。
また、上記特許文献2に記載の電気機器では、電気機器にRFIDのタグや、タグと制御部とを接続するインターフェイスが必要となるので、電気機器のコストが増大する。
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、消費電力、コスト及び処理負荷を増大させることなく、情報の漏洩を防止しつつ、電子装置の設定及び診断を、容易に行うことができる設定診断装置、電子装置、設定診断システム、空気調和機、センサ装置、計測器及び電気機器を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明に係る設定診断装置において、第2の通信用インターフェイスは、電子装置に設けられた第1の通信用インターフェイスと対向して電磁誘導結合することにより、電子装置との間で情報交換を行う。入力部は、外部から情報を入力する。送信部は、第2の通信用インターフェイスを介して電子装置へ情報を送信する。受信部は、第2の通信用インターフェイスを介して電子装置から情報を受信する。出力部は、受信部によって受信された情報を外部に出力する。制御部は、入力部からの入力に従って、送信部と受信部と出力部とを制御して、電子装置の設定及び診断の少なくとも一方を行う。
この発明によれば、第2の通信用インターフェイスにより、電子装置との間で、非接触で、情報交換が可能となる。これにより、電子装置の設定及び診断を容易に行うことができる。また、電子装置に、近距離無線通信機能やタグ、タグと制御部とを接続するインターフェイスを組み込む必要がなくなるので、消費電力やコストの増大を抑制することができる。また、電子装置との電磁誘導結合による情報交換は至近距離で行われるので、情報の漏洩を防止することができる。
また、情報交換に当たって、通信仕様に従った特別な変換をマイクロプロセッサで行う必要がなくなるので、電子装置の処理負荷を軽減することができる。また、設定診断装置は、電子装置全般に適用可能であるうえ、その給電状態に係らず、設定及び診断が可能となる。
また、この設定診断装置によれば、制御部の制御の下で、入力部と出力部とを、電子装置の入出力部として機能させることができるので、電子装置に入出力部が不要となる。この結果、電子装置の消費電力、コスト及び処理負荷を軽減することができる。
以上のことから、本発明によれば、消費電力、コスト及び処理負荷を増大させることなく、情報の漏洩を防止しつつ、電子装置の設定及び診断を、容易に行うことができる。
この発明の実施の形態1に係る設定診断システムの構成を示すブロック図である。 図1の設定診断システムの送受信系の回路構成図である。 図3(A)は、デジタル信号の信号パターンの一例であり、図3(B)は、図3(A)の信号パターンに対応するASK方式の伝送信号であり、図3(C)は、図3(A)の信号パターンに対応するFSK方式の伝送信号であり、図3(D)は、図3(A)の信号パターンに対応するPSK方式の伝送信号である。 図1の設定診断システムの動作(診断処理、内部情報送信処理)を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態2に係る設定診断システムの構成を示すブロック図である。 図5の設定診断システムの動作(診断処理、内部情報送信処理、校正処理)を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態3に係る設定診断システムの構成を示すブロック図である。 図7の設定診断システムの送受信系の回路構成図である。 この発明の実施の形態4に係る設定診断システム及びその設定診断システムが適用される空調システムの構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態5に係る設定診断システム及びその設定診断システムが適用されるセンサ装置の構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態6に係る設定診断システム及びその設定診断システムが適用されるセンサ装置の構成を示す斜視図である。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
実施の形態1.
まず、この発明の実施の形態1について説明する。
図1に示すように、この実施の形態に係る設定診断システム200は、設定診断装置1を中心にして構成されている。設定診断装置1は、電子装置21の設定及び診断の少なくとも一方を行う。
まず、設定診断装置1の構成について説明する。設定診断装置1は、第2の通信用インターフェイスとしてのコイル2と、送信回路3と、受信回路4と、を備える。
コイル2は、後述する電子装置21に設けられたコイル22(第1の通信用インターフェイス)と対向して電磁誘導結合することにより、電子装置21との間でデータ送受信(情報交換)を行うために設けられている。送信回路3は、コイル2を介して電子装置21に信号を送信する。受信回路4は、コイル2を介して電子装置21から信号を受信する。
設定診断装置1は、制御部5と、メモリ6と、入力部7と、出力部8と、電源回路9と、電源10と、をさらに備える。
制御部5は、例えばマイクロコンピュータを備える。メモリ6は、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどである。メモリ6は、制御部5に内蔵されていてもよいし、制御部5に外付けされていてもよい。
入力部7は、外部から情報を入力する。入力部7は、設定診断装置1を使用する使用者からの操作指示等を入力する。入力部7には、例えば、キー、スイッチ、タッチパネル、マウス等の操作入力手段が設けられている。入力部7は、これらの操作入力手段の操作内容に応じた操作情報を制御部5に出力する。
出力部8は、情報を外部に出力する。出力部8は、使用者の操作指示、電子装置21の内部情報などの各種情報を使用者に対して出力する。出力部8は、液晶パネルなどの文字又は画像等を表示するディスプレイや発光ダイオード、音声データを出力するスピーカなどの発音素子、振動モータなどの振動素子などを備える。出力部8は、主として、受信回路4によって受信された情報を外部に表示、音声出力又は振動出力等する。
電源回路9は、直流の電源10から供給される直流電力を、設定診断装置1内で必要とされる所定レベルの直流電力に変換して、設定診断装置1の各構成要素に、供給する。
設定診断装置1の各構成要素について、さらに詳細に説明する。
メモリ6は、制御部5によって用いられる情報を記憶する。メモリ6は、制御部5で実行されるプログラムや、制御部5によって管理される電子装置21の内部情報、すなわち電子装置21の動作を規定するパラメータの設定値(動作情報)や電子装置21の動作状態、動作ログを示す動作情報などを記憶する。
制御部5は、メモリ6に記憶されたプログラムを実行することにより、設定診断装置1の各構成要素を統括制御する。このようなプログラムには、例えば、電子装置21の診断処理や、送信回路3及び受信回路4を用いたデータ送受信処理、入力部7や出力部8を用いた入出力処理などがある。
続いて、診断対象となる電子装置21の構成について説明する。電子装置21は、コイル22と、送信回路23と、受信回路24と、を備える。
コイル22は、電磁誘導結合により設定診断装置1のコイル2と情報を送受信する通信用インターフェイスである。送信回路23は、コイル22を介して設定診断装置1に情報を送信する。受信回路24は、コイル22を介して設定診断装置1から情報を受信する。
電子装置21は、制御部25と、メモリ26と、インターフェイス(I/F)回路27と、主機能部28と、電源回路29と、をさらに備える。電子装置21には、外部電源30から交流電力が供給されている。
制御部25は、例えばマイクロコンピュータを備える。メモリ26は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリである。メモリ26は、制御部25に内蔵されるようにしてもよいし、外付けされるようにしてもよい。
I/F回路27は、電子装置21が他の電子装置と接続するためのインターフェイスである。ここで、I/F回路27の通信方式として、有線としてLAN(Local Area Network)、RS−232C、RS−485や、無線ではWireless LAN、UWB(Ultra Wide Band)、ZigBee、Blueetooth、特定省電力無線など、どのような方式を採用してもよい。
主機能部28は、電子装置21の機能を実現する各構成要素をまとめたものである。主機能部28は、電子装置21によって実現される所定の機能を発揮するための通常動作を行う。
電源回路29は、外部電源30から供給された交流電力を、直流電力に変換して、電子装置21の各構成要素に供給する。
電子装置21の各構成要素について、さらに詳細に説明する。
メモリ26は、制御部25によって用いられる情報を記憶する。より具体的には、メモリ26は、制御部25によって実行されるプログラムや主機能部28の動作を規定するパラメータの設定値や電子装置21の動作情報、動作ログなどの動作情報を記憶する。
制御部25は、メモリ26に保持されたプログラムを実行することにより、電子装置21の各構成要素を統括制御する。このようなプログラムには、例えば、主機能部28によって実行される処理や、送信回路23及び受信回路24を用いたデータ送受信処理、I/F回路27を介しての他の電子装置とのデータ送受信処理などがある。
上述のように、設定診断装置1はコイル2を備え、電子装置21はコイル22を備えている。コイル2及びコイル22は互いに対向している。
コイル2、22の一方に電流が流れると、コイル2、22が電磁誘導結合により接続され、コイル2、22が、電磁誘導結合通信用インターフェイスとなって、設定診断装置1と電子装置21との間のデータ送受信が可能となる。この結果、設定診断装置1及び電子装置21は、お互いに電気的な接点を有することなく、非接触で、双方向のデータ送受信が可能となる。
なお、コイル2、22の間に、樹脂などの非磁性体があっても、お互いのコイル2、22が電磁誘導により結合できていれば通信が可能である。
設定診断システム200の送受信系、すなわち送信回路3、受信回路4、送信回路23及び受信回路24の回路構成について、さらに詳細に説明する。
まず、送信回路3の構成について説明する。図2に示すように、送信回路3は、送信信号入力端子41、搬送波発生部42、変調回路43及び共振コンデンサ44を備える。
送信信号入力端子41は、制御部5から送信されたシリアル信号を入力する。搬送波発生部42は、所定の周波数の搬送波である矩形波信号を発生させる。変調回路43は、送信信号入力端子41から入力されたシリアル信号を、矩形波信号を用いて変調する。共振コンデンサ44は、矩形波信号と同じ周波数成分に対して共振を発生させる。この共振コンデンサ44により、送受信系のクオリティファクタを向上させることができる。
続いて、受信回路4の構成について説明する。受信回路4は、検波回路45、復調回路46及び受信信号出力端子47を備える。
検波回路45は、コイル2で受信された信号(コイル2で誘起された電圧信号)から搬送波成分を除去する。復調回路46は、検波回路45より出力された信号からシリアル信号を復調する。受信信号出力端子47は、復調回路46で復調されたシリアル信号を出力する。
送信回路23及び受信回路24は、送信回路3及び受信回路4と対称的に配置されている。また、送信回路23、すなわち送信信号入力端子41、搬送波発生部42、変調回路43及び共振コンデンサ44の構成及び動作は、送信回路3の構成及び動作と同じである。また、受信回路24、すなわち検波回路45、復調回路46及び受信信号出力端子47の構成及び動作は、受信回路4の構成及び動作と同じである。
ここで、送信回路3及び受信回路4の動作について、図2を参照して説明する。送信時において、送信信号入力端子41より入力されたシリアル信号は、搬送波発生部42より出力された所定の周波数の矩形波信号を用いて変調回路43により変調され、コイル2に伝送される。
このとき、電磁誘導により電磁誘導結合されたコイル22にシリアル信号に対応する誘起電圧が発生する。この誘起電圧に基づく信号は、検波回路45における搬送波成分の除去、復調回路46における復調を経てシリアル信号となり、受信信号出力端子47を介して制御部25に出力される。このようにして、シリアル信号が、設定診断装置1から電子装置21に伝送される。
また、送信回路23では、送信時において、送信信号入力端子41より入力されたシリアル信号が、搬送波発生部42より発生された所定の周波数の矩形波信号を用いて変調回路43で変調され、コイル22に伝送される。
変調されたシリアル信号がコイル22に伝送されると、電磁誘導により結合されたコイル2にシリアル信号に応じた誘起電圧が発生する。この誘起電圧に基づく信号は、検波回路45における搬送波成分の除去、復調回路46における復調を経てシリアル信号となり、受信信号出力端子47を介して制御部5に出力される。このようにして、シリアル信号が、電子装置21から設定診断装置1に伝送される。
送信回路3、受信回路4、送信回路23及び受信回路24の通信方式としては、振幅変調方式(ASK、Amplitude Shift Keying)方式が採用されている。ASK方式を採用すれば、送受信系の回路構成を、図2に示すように、比較的簡単なものにできる。
例えば、図3(A)に示すような1、0、1と変化するシリアル信号を送信する場合、ASK方式では、送信される信号は、例えば図3(B)に示すようになる。図3(B)に示すように、ASK方式は、搬送波の振幅を変えて1,0を表現する方式である。ASK方式は、外来ノイズなどの影響により振幅成分のノイズが信号に重畳された場合、通信品質が低下するなどの特徴がある。
これよりも通信品質を向上する方式として、他に、図3(C)に示すようなFSK(Frequency Shift Keying)方式や、図3(D)に示すPSK(Phase Shift Keying)方式などがあるが、いずれの方式を採用するようにしてもよい。FSK方式は、搬送波の周波数を変えて1,0を表現する方式であり、PSK方式は、搬送波の周波数を変えて1,0を表現する方式である。
次に、この実施の形態に係る設定診断システム200の動作について説明する。
電子装置21は、通常は単独で動作する。より具体的には、電子装置21は、通常は、制御部25、メモリ26、主機能部28、I/F回路27が動作し、各種機能を発揮している。
設定診断装置1は、電子装置21の定期診断時、異常診断時又は設定変更時等に、電子装置21の近傍に設置される。電子装置21は、詳細なデータを表示可能な出力部や入力部を備えていないため、設定診断装置1を設置することによって、これらの機能が追加されることとなる。
設定診断装置1は、使用する際に、コイル2が電子装置21のコイル22と対向するように配置される。
設定診断装置1において、入力部7より、電子装置21を診断する旨の操作信号が入力されると、制御部5は、図4に示す診断処理を開始する。
図4に示すように、まず、制御部5は、診断対象となる内部情報の取得指示を、送信回路3、コイル2、コイル22、受信回路24を経由して、制御部25に伝送する(ステップS1)。その後、制御部5は、電子装置21からの情報の受信待ちとなる(ステップS2;No)。
一方、制御部25は、内部情報送信処理を開始し、内部情報の取得指示の受信待ちとなっている(ステップS11;No)。制御部25は、取得指示を受信すると(ステップS11;Yes)、その取得指示に応じた電子装置21の主機能部28等の内部情報を収集し(ステップS12)、収集された内部情報を、送信回路23、コイル22、コイル2、受信回路4を経由して、制御部5に伝送する(ステップS13)。
内部情報を受信すると(ステップS2;Yes)、制御部5は、受信した内部情報を、出力部8に出力する(ステップS3)。出力部8に出力された内部情報は、例えば出力部8のディスプレイに表示される。設定診断装置1を使用する使用者は、ディスプレイに表示された内部情報を参照して、電子装置21の動作状態を把握する。
使用者は、必要であれば、入力部7を操作して、例えば、他の内部情報の収集指示をさらに入力することができる。これにより、図4に示す処理が繰り返され、新たな内部情報が、出力部8に出力される。このとき、制御部5により、自動的に次の取得指示を送信して、診断処理が継続されるようにしてもよい。すなわち、このようにして、電子装置21の診断処理が行われる。
この診断処理は、電子装置21が正常動作しているか否かを定期的に診断する定期診断や、異常発生時にその異常原因の特定を行うための異常診断を行う際に実行される。電子装置21の構成を変更する際や、使用環境の変更により電子装置21の設定条件を変更する際にも実行することができる。また、診断処理は、電子装置21の設置後の初期設定を行う際にも、実行されることがある。
なお、設定診断装置1を用いて、電子装置21の動作を規定するパラメータの設定値の変更も可能である。入力部7の操作により入力された変更すべきパラメータの設定値を、送信回路3、コイル2、22、受信回路24を介して、制御部25に伝送し、制御部25にその設定値をメモリ26に設定させればよい。
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、設定診断装置1と電子装置21とは、お互いのコイル2、22を対向させることにより、非接触で、データ送受信が可能となる。
電子装置21には、コイル22、送信回路23及び受信回路24等の電磁誘導結合による送受信系を設けるだけでよい。また、制御部25は、設定診断装置1からの要求に応じて、内部情報を取得して送信するだけでよい。このようにするだけで、設定診断装置1を用いて、電子装置21の設定及び診断を容易に行うことができる。
電磁誘導結合による通信インターフェイスは、低コストに実装することができるうえ、消費電力も低い。また、電子装置21に、近距離無線通信機能やタグ、タグと制御部とを接続するインターフェイスを組み込む必要がなくなるので、消費電力やコストの増大を抑制することができる。また、電子装置21との電磁誘導結合によるデータ送受信は至近距離で行われるので、情報の漏洩を防止することができる。
また、データ送受信にあたって、通信仕様に従った特別な変換をマイクロプロセッサで行う必要がなくなるので、電子装置21の処理負荷を軽減することができる。また、設定診断装置1は、一般的な電子装置21に適用可能であるうえ、その給電状態に係らず、設定及び診断が可能となる。すなわち、この設定診断システム200では、電子装置21に別の電源から電力が供給されていても、電子装置21の診断やパラメータの設定値の変更が可能である。
また、この設定診断装置1を用いれば、制御部5の制御の下で、入力部7と出力部8とを、電子装置21の入出力部として機能させることができるので、電子装置21に常時使用しない機能を搭載しないようにすることができる。この結果、電子装置21の消費電力、コスト及び処理負荷を軽減することができる。
以上のことから、本実施形態によれば、消費電力、コスト及び処理負荷を増大させることなく、情報の漏洩を防止しつつ、電子装置21の設定及び診断を、容易に行うことができる。
また、設定診断システム200を用いれば、データ送受信のための電気的な接点が不要となるので、電子装置21と設定診断装置1との間の絶縁が確保される。これにより、設定診断装置1を使用する者の安全を確保することができる。また、インターフェイスの機械的な欠損等がないので、データ通信の信頼性が向上する。また、非接触であるので、設定診断装置1の取り扱いも容易となる。
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2について説明する。
図5に示すように、この実施の形態に係る設定診断装置1は、基準機能部11、インターフェイス(I/F)回路12をさらに備えている点が、上記実施の形態1に係る設定診断装置1と異なる。
基準機能部11は、電子装置21を構成する主機能部28と同一の機能を有する。基準機能部11は、主機能部28に対する基準として用いられる。基準機能部11は、精度や性能の面で、主機能部28に対する基準と成り得るように十分な機能を有するように構成されている。
基準機能部11は、電子装置21の主機能部28と同様の環境条件や負荷条件で設置される。基準機能部11は、主機能部28と同時に動作を開始する。電子装置21の診断時には、基準機能部11と主機能部28との動作状態の比較が行われる。この比較結果に基づいて、電子装置21の校正が行われる。
I/F回路12は、主機能部28と基準機能部11との比較を行う際に、環境条件や負荷条件などの電子装置21自体が制御することのできない外部条件を提供するものであり、設定診断装置1が、他の機器に接続するためのインターフェイスである。I/F回路12は、有線方式、無線方式など接続対象となる他の機器のインターフェイス仕様にあわせて構成される。もちろん、I/F回路12を、例えば、シリアルインターフェイスなどの一般的なインターフェイスとしておき、接続される機器のインターフェイス仕様に合わせて、仕様変換用の回路を挿入してもよい。なお、I/F回路12は、必須ではない。
次に、この実施の形態に係る設定診断システム200の動作について説明する。
電子装置21は、通常、単独で動作している。より具体的には、電子装置21は、通常時は、制御部25、メモリ26、主機能部28、I/F回路27が動作し、電子装置21の各種機能が実現されている。
設定診断装置1は、電子装置21の定期診断時、異常診断時又は設定変更時に、電子装置21の近傍に設置される。基準機能部11は、主機能部28に対して、温度や湿度等の環境条件や電子装置21に接続される負荷等の負荷条件が同じとなるように設置又は接続される。
設定診断装置1は、上記診断時に、コイル2が電子装置21のコイル22と対向するように配置される。
設定診断装置1において、入力部7より、電子装置21を診断する旨の操作信号が入力されると、制御部5は、図6に示す診断処理を開始する。図6に示すように、制御部5における内部情報の取得指示の伝送(ステップS1)、受信待ち(ステップS2;No)は、上記実施の形態で説明した動作と同じである。
一方、制御部25(内部情報送信処理)における取得指示の受信待ち(ステップS11;No)、取得指示を受信したとき(ステップS11;Yes)の内部情報の取得(ステップS12)、内部情報の伝送(ステップS13)も、上記実施の形態で説明した動作と同じである。
また、制御部5における、内部情報を受信したとき(ステップS2;Yes)の内部情報の出力(ステップS3)も上記実施の形態で説明した動作と同じである。
続いて、制御部5は、電子装置21から伝送された内部情報に基づいて、基準機能部11の情報と比較を行い、基準機能部11の動作情報と主機能部28の動作情報との差異を検出する(ステップS4)。
続いて、制御部5は、校正が必要であるか否かを判定する(ステップS5)。校正が必要であると判定されれば(ステップS5;Yes)、制御部5は、電子装置21に対して、差異を修正するための校正情報を送信する(ステップS6)。
一方、制御部25は、別タスク(校正処理)において、校正情報の受信待ちを行っている(ステップS21;No)。校正情報を受信すると(ステップS21;Yes)、制御部25は、校正情報に従って、メモリ26に設定されているパラメータの設定値を変更し、校正を行う(ステップS22)。これにより、主機能部28と基準機能部11との差異が所定値内に収まるように電子装置21が校正される。
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、電子装置21の校正が可能となる。
なお、この実施の形態に係る電子装置21に好適なものとして、計測器がある。特に、入力キーなどの入力部や計測値を表示するための出力部を有しておらず、設備や機器の中に組み込まれて用いられ、計測結果をI/F回路27を介して他の機器に伝送するような計測器が電子装置21として好適である。
このような計測器では、入力部や出力部を設けず、必要な機能のみに限定することで、小型化や低コスト化が実現されているが、計測器等の定期的な校正や異常時の原因究明と対策には、使用者による操作や確認が必要となる。このような場合に、設定診断装置1を電子装置21に接続し、その入力部7や出力部8を追加することにより、定期的な校正や異常時の原因究明が可能となる。
なお、設定診断装置1を電子装置21に接続する場合、電子装置21を設置位置から一時的に取り外して、設定診断装置1に接続するようにしてもよいし、設置された状態の電子装置21に、設定診断装置1を接続するようにしてもよい。
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3について説明する。
図7に示すように、この実施の形態では、電子装置21は、給電回路31をさらに備えている。また、電子装置21は、送信回路23の代わりに、送信回路32を備えている。また、設定診断装置1は、電源10の代わりに受電回路13を備えている。また、設定診断装置1は、送信回路3の代わりに送信回路14を備えている。
給電回路31は、コイル22とコイル2とを電磁誘導結合することで設定診断装置1に電力を給電する。受電回路13は、給電回路31から供給された電力を、コイル22、2を介して受電する。電子装置21に給電回路31、設定診断装置1に受電回路13を設けることにより、電子装置21から設定診断装置1に電力が供給される。これにより、設定診断装置1において、上記各実施の形態に係る設定診断システム200に設けられていた電源10が不要となる。
この実施の形態では、1対のコイル2、22を用いて、情報の送受信及び電力の給電の両方が行われる。より具体的には、電力の給電に用いる搬送波を利用して、通信が行われる。
図8には、電力供給の搬送波を利用してデータ送受信を行うための回路構成が示されている。
図8に示すように、給電回路31は、共振コンデンサ70と、直流交流変換回路71と、信号入力部72と、直流電圧入力端子73とを備えている。信号入力部72は、入力端子72iと、電圧振幅変更用の抵抗72rと、スイッチング素子72sとを備えている。送信回路32は、入力端子72iに接続されている。
一方、受電回路13は、共振コンデンサ60と、交流直流変換回路61と、信号入力部62と、直流電圧出力端子63とを備えている。交流直流変換回路61は、ダイオードブリッジ61dと平滑コンデンサ61cを備える。信号入力部62は、入力端子62iと、スイッチング素子62sとを備える。送信回路14は、入力端子62iに接続されている。
次に、この実施の形態に係る設定診断システム200の動作について説明する。
まず、設定診断システム200における給電に関連する動作について説明する。
給電回路31において、直流電圧入力端子73には、電源回路29から直流電圧が入力される。この直流電圧は、信号入力部72を経て、直流交流変換回路71により交流電圧に変換される。変換された交流電圧は、共振コンデンサ70を介してコイル22に供給され、コイル22に交流電流が流れる。
コイル22に交流電流が流れると、電磁誘導作用により対向するコイル2に誘起電圧が生じる。交流直流変換回路61は、この誘起電圧を直流電圧へと変換する。交流直流変換回路61により変換された直流電圧は、信号入力部62を経て、直流電圧出力端子63から出力され、電源回路9に供給される。
共振コンデンサ60、70は、回路の共振を利用して電圧を昇圧するために用いられている。この実施の形態では、設定診断装置1では共振コンデンサ60を用いて並列共振回路を構成し、電子装置21では、共振コンデンサ70を用いて直列共振回路を構成している。しかしながら、これらの回路構成は、回路の特性等に応じて適宜変更することができる。
次に、給電とともにデータ送信を行う動作について説明する。上述のように、電子装置21から設定診断装置1へ電力給電動作が実行されている状態でデータ送受信が行われる。
まず、設定診断装置1から電子装置21へデータ送信を行う場合について説明する。
給電動作が行われている状態において、送信回路14から送信するシリアル信号が、入力端子62iに入力される。入力端子62iに入力されたシリアル信号の値に応じて、スイッチング素子62sがオン/オフ動作する。
スイッチング素子62sのオン/オフ動作に応じて、直流交流変換回路61の平滑コンデンサ61cの端子間が、短絡/開放される。これにより、コイル2を含めた回路のインピーダンスが変化して、コイル2に流れる電流がシリアル信号に応じて変化する。この変化により、シリアル信号が、負荷変調方式によって変調される。
電子装置21では、受信回路24が、変調された信号から搬送波を除去し、さらに復調してシリアル信号を取り出す。これにより、設定診断装置1から電子装置21への送信が実現される。この間にも、電子装置21から設定診断装置1への給電は継続されている。また、受信回路24の構成は、図2の構成と同じでよい。
次に、電子装置21から設定診断装置1へデータ送信を行う場合について説明する。
給電動作が行われている状態において、送信回路32から送信するシリアル信号が、入力端子72iに入力される。入力端子72iに入力されたシリアル信号は、その値に従って、スイッチング素子72sをオン/オフ動作させる。
このとき、スイッチング素子72sのオン/オフ動作に応じて、直流電圧入力端子73から直流交流変換回路71の間に挿入された抵抗72rの両端が短絡/開放される。スイッチング素子72sがオンしたとき抵抗72rの両端は短絡され直流電圧入力端子73から印加される電圧が、直流交流変換回路71に印加される。また、スイッチング素子72sがオフしたとき、直流電圧入力端子73から給電される電圧は、抵抗72rを介して直流交流変換回路71に供給されるため、スイッチング素子72sがオンしたときと比べ、コイル22に印加される交流電圧の振幅が小さくなる。このようにすることで、送信信号に応じてコイル22に供給される電圧の振幅が変化し、シリアル信号が変調される。この変調方式は、上述したASK変調方式(図3(B))である。
この変調信号は、コイル22と電磁誘導結合されたコイル2に誘導される。コイル2に誘導された変調信号は、受信回路4で検出、復調される。これにより、電子装置21から設定診断装置1へのデータ送信が完了する。受信回路4の構成は図2と同じ構成でよい。このとき、電子装置21から設定診断装置1への給電は継続される。
この実施の形態3に係る設定診断システム200の動作は、データ送信動作を除くと、上記実施の形態1に係る設定診断システム200の動作と同じである。
なお、この実施の形態に係る設定診断システム200では、設定診断装置1は、電源を有していないため、設定診断装置1から電子装置21の診断を開始するのが困難である。この対策として、電子装置21に入力部を設け、その入力部への入力をトリガとして、電子装置21から設定診断装置1への給電を開始するようにしてもよい。また、電子装置21が、断続的に給電を試み、設定診断装置1からの給電を開始する旨の応答が得られた際に、給電を開始するようにしてもよい。
以上詳細に説明したように、この実施の形態に係る設定診断システム200を用いれば、設定診断装置1には、電子装置21から電力が供給されるので、電源を備える必要がなくなる。これにより、設定診断装置1の小型化、軽量化、低コスト化が可能となる。
なお、上記実施の形態1に係る設定診断システム200(図1参照)のように、設定診断装置1に電源を設けておき、必要に応じて電子装置21からの給電の有無を切り替えられるようにしてもよい。また、設定診断装置1に2次電池を設けておき、電子装置21から供給された電力を用いてその2次電池を充電するようにしてもよい。
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4について説明する。
図9には、この実施の形態に係る設定診断システム200が適用される空調システム100の構成が示されている。図9に示すように、空調システム100は、設定診断装置1、室外機101、室内機102、リモコン21b、冷媒配管103、電源通信線104、通信線105及び設定診断部106を備える。
電源通信線104は、室外機101と室内機102とを接続する。通信線105は、室内機102とリモコン21bとを接続する。
設定診断装置1が、コイル2を備えている点は、上記各実施の形態と同じである。
設定診断装置1は、上記各実施の形態と同様に、入力部7及び出力部8をさらに備える。入力部7は、複数のボタン又はキーボードを備える。出力部8は、液晶ディスプレイを備える。
室外機101は、制御基板21aを備えている。この実施の形態では、制御基板21aが、電子装置21に相当する。制御基板21aは、コイル22aを備えている。コイル22aが、上記各実施の形態に係るコイル22に相当する。
コイル22aは、制御基板21a上か、室外機101の筐体に設置されている。
コイル22aがコイル2と対向するように設定診断装置1を配置させることにより、制御基板21aと設定診断装置1と間でデータ送受信が可能となり、この状態で空調システム100の初期設定や診断などが行われる。
室外機101は、一般的に、筐体がメッキ鋼板などの金属で形成されている。このため、電磁誘導方式では、コイル2、22aの間に金属があると、電磁誘導結合ができなくなる。そこで、この実施の形態では、設定診断部106に、開閉可能な扉が設けられている。このようにすれば、その扉を開けば、金属製の筐体で給電及び通信が妨げられないようにすることができる。
なお、設定診断部106の部分だけ、筐体を樹脂のような非磁性体材料とし、コイル2と、コイル22aとの間に金属が挿入されることのないようにしてもよい。
なお、ここでは、設定診断装置1が、制御基板21aと接続する場合について説明するが、同様のシステムをリモコン21bに接続させるようにしてもよい。この場合には、図9に示すように、コイル22に相当するコイル22bをリモコン21b内に設け、それらに、設定診断装置1のコイル2を対向させることにより、リモコン21bへの電力供給及び空調システム100の設定及び診断を行うようにしてもよい。この場合には、リモコン21bが、電子装置21に相当する。
次に、設定診断装置1が適用される空調システム100の動作について説明する。
制御基板21aと設定診断装置1との間、又は、リモコン21bと設定診断装置1との間の通信動作については、上記実施の形態1で説明した動作と同じである。
設定診断装置1は、制御基板21a又はリモコン21bより、室外機101、室外機102の運転状態や動作履歴などの情報を取得し、空調システム100の設定及び診断の少なくとも一方を行う。
例えば、この設定診断装置1を用いれば、空調システム100の設置後の空調システム100のパラメータの初期設定が可能になる。また、この設定診断装置1を用いれば、定期診断を行って、経年劣化等による構成部品の劣化状況や冷媒の漏洩状態を診断したり、パラメータの設定値を更新して運転プログラムを変更したりすることができる。また、この設定診断装置1を用いれば、非定期に診断を行って、空調システム100に異常や故障が発生した時のその原因究明と対策を行うことができる。
また、この設定診断装置1を用いれば、複数の空調システム100に対してそれぞれ同一のパラメータの設定値を設定することができる。
さらには、この設定診断装置1を用いれば、ある空調システム100におけるパラメータの設定値を、その空調システム100から取得して、別の空調システムへ、そのパラメータの設定することができる。すなわち、この設定診断装置1は、パラメータの設定値のコピーにも好適である。
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、設定診断装置1を、空調システム100に適用することにより、空調システム100の導入時の初期設定や定期的な診断、異常発生時や故障時の診断作業を簡略化することが可能となる。
また、この実施の形態によれば、室外機101の筐体を開き内部回路を露出させた上で、設定診断装置1を、有線接続する必要がなくなるので、作業者が高電圧部に触れて感電するなどの危険を低減することができるうえ、作業が簡略化されるので、作業者の作業負担を軽減することができる。
また、リモコン21bは、空調システム100を操作する上での入力ボタンや、表示出力などを有しているものの、そのようなリモコン21bや室内機102に、複雑なシステム診断機能を搭載すると、コストが増大する。この実施の形態によれば、システム診断機能を、設定診断装置1に搭載するので、空調システム100のコストの増大を抑制することができる。
実施の形態5.
次に、この発明の実施の形態5について説明する。
図10には、この実施の形態における設定診断装置1が適用されるセンサ装置21cの構成が示されている。
図10に示すように、センサ装置21cは、電気機器111と電源110との間に設置されている。センサ装置21cは、電気機器111の消費電力、消費電力量、電圧、電流、力率などを計測する電力計測センサである。
センサ装置21cは、計測値を表示する機能を有していない。センサ装置21cは、計測値を、外部インターフェイスを介して伝送路113を経由して他の機器、例えば、計測データの集約装置112に送信する。伝送路113は、有線であってもよいし、無線であってもよい。
センサ装置21cはコイル22cを備えている。また、センサ装置21cは、簡易的な表示手段として、発光ダイオード114を複数備えている。
コイル22cがコイル2と対向するように、設定診断装置1を配置させることにより、センサ装置21cと設定診断装置1とが接続される。コイル2、22cはむき出しで設置されるのではなく、電磁誘導の特性を生かし、非磁性体からなる設定診断装置1及びセンサ装置21cの筐体の内側にそれぞれ配置される。
次に、設定診断装置1が適用されるセンサ装置21cの動作について説明する。
電子装置21としてのセンサ装置21cと設定診断装置1との間のデータ送受信動作については上記実施の形態1で説明した動作と同じである。
設定診断装置1は、センサ装置21cよりセンサ装置21cの動作状態や動作履歴などの情報を取得し、センサ装置21cの診断を行う。診断内容としては、定期的な診断においては、経年劣化等による構成部品の劣化状況の検査、計測プログラムの変更などがあげられる。また、非定期的な診断による診断結果は、センサ装置21cの異常発生時、故障時などにその原因究明と対策法の抽出に用いられる。さらには、設定診断装置1は、電力計測センサの設置時に計測対象の計測範囲(電流計測範囲)、電源仕様(単相か三相か、100Vか200Vかなど)、電力計測センサのアドレスあるいは識別情報(ID)設定などのパラメータの初期設定に使用される。
実施の形態6.
次に、この発明の実施の形態6について説明する。
上記実施の形態5に係るセンサ装置21cのような計測器の中には、定期的な校正が求められるものがある。その校正に対しても設定診断装置1を適用可能である。
図11を参照して、1つの校正例を示す。図11には、センサ装置21cの校正に用いられる設定診断装置1が示されている。
この設定診断装置1は、上記実施の形態2で説明した設定診断装置1と同じである。設定診断装置1は、基準機能部11を備えている。基準機能部11は、センサ装置21cの主機能部、ここでは消費電力、消費電力量などの計測機能と同じ機能を有し、さらには基準となり得る計測精度や計測能力を有する。
また、設定診断装置1には、センサ装置21cを搭載するための切欠構造120が設けられている。切欠構造120にセンサ装置21cのような計測器を搭載すると、設定診断装置1のコイル2とセンサ装置21cのコイル22cとが対向するようになっている。
設定診断装置1にセンサ装置21cを接続することにより、同一条件となる電力計測を、センサ装置21cと設定診断装置1との両方で行う。そのとき、コイル2、22cを介して、センサ装置21cの計測値が設定診断装置1に伝送され、設定診断装置1に伝送された計測値と設定診断装置1が計測した計測値とを比較する。
設定診断装置1は、その比較結果に基づいて、校正が可能であればセンサ装置21cに、校正のための補正値(校正情報)を送信し、センサ装置21cのパラメータの変更により校正を行う。ここで、設定診断装置1は、診断結果として、経年劣化などにより校正不可と判断した場合、その結果を使用者に対して出力するなどして、センサ装置21cの交換を促すこともできる。
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、センサ装置21cの校正を簡略化することが可能となる。
また、設定診断装置1を、センサ装置21cに適用することにより、センサ装置21cの導入時の初期設定や定期診断、異常発生時や故障時の非定期診断の作業を簡略化することができる。また、筐体を開き内部回路を露出させた上で設定診断装置を接点で接続する必要がないので、高電圧部に触れるなどの作業者に対する危険を低減することができるうえ、作業の簡略化が可能となる。
なお、この実施の形態では、センサ装置21cとして消費電力、消費電力量、電圧、電流、力率を計測する電力計測センサを例示したが、他の物理量を計測するセンサ装置に対しても本発明を適用することができる。例えば、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、赤外線センサ、音声センサ、振動センサ、加速度センサ、重量センサ、などのようなセンサにも本発明を適用することができる。
なお、上記各実施の形態では、メモリ6を、制御部5と別構成として図示しているが、これらは、マイクロプロセッサ等のようにパッケージ化されたものであってもよい。また、メモリ6は、設定診断装置1の電源をオフした際に記録した情報が残るように不揮発性であることが望ましいが、揮発性メモリであってもよい。
また、電源10は、1次電池あるいは2次電池などの設定診断装置1内に搭載可能な直流電源として図示しているが、設定診断装置1は、外部から有線で給電されるものであってもよい。交流電源で給電される場合は、電源回路9において、AC/DC変換が行われた後、要求される所定の直流電圧へと変換される。
また、メモリ26は、制御部25と別構成として図示しているが、マイクロプロセッサ等のようにパッケージ化されたものであってもよい。また、メモリ26は電子装置21の電源をオフした際に、記録した情報が残るように不揮発性であることが望ましいが、揮発性メモリであってもよい。
なお、上記実施の形態1では、外部電源30を、交流電源としたが、直流電源で給電するようにしてもよい。直流電源で給電される場合は、電源回路29において、DC/DC変換により、外部電源から供給された直流電圧が、要求される所定の直流電圧へと変換される。
この発明は、電子装置の設定及び診断が可能である。特に、絶縁が必要な電子装置に好適に用いられる。例えば、空調システムや照明システム、ビルシステムへ利用が可能である。
1 設定診断装置
2 コイル
3 送信回路
4 受信回路
5 制御部
6 メモリ
7 入力部
8 出力部
9 電源回路
10 電源
11 基準機能部
12 インターフェイス(I/F)回路
13 受電回路
14 送信回路
21 電子装置
21a 制御基板
21b リモコン
21c センサ装置
22、22a、22b、22c コイル
23 送信回路
24 受信回路
25 制御部
26 メモリ
27 インターフェイス(I/F)回路
28 主機能部
29 電源回路
30 外部電源
31 給電回路
32 送信回路
41 送信信号入力端子
42 搬送波発生部
43 変調回路
44 共振コンデンサ
45 検波回路
46 復調回路
47 受信信号出力端子
60 共振コンデンサ
61 交流直流変換回路
61c 平滑コンデンサ
61d ダイオードブリッジ
62 信号入力部
62i 入力端子
62s スイッチング素子
63 直流電圧出力端子
70 共振コンデンサ
71 直流交流変換回路
72 信号入力部
72i 入力端子
72r 抵抗
72s スイッチング素子
73 直流電圧入力端子
100 空調システム
101 室外機
102 室内機
103 冷媒配管
104 電源通信線
105 通信線
106 設定診断部
110 電源
111 電気機器
112 集約装置
113 伝送路
114 発光ダイオード
120 切欠構造
200 設定診断システム

Claims (18)

  1. 電子装置に設けられた第1の通信用インターフェイスと対向して電磁誘導結合することにより、前記電子装置との間で情報交換を行う第2の通信用インターフェイスと、
    外部から情報を入力する入力部と、
    前記第2の通信用インターフェイスを介して前記電子装置へ情報を送信する送信部と、
    前記第2の通信用インターフェイスを介して前記電子装置から情報を受信する受信部と、
    前記受信部によって受信された前記情報を外部に出力する出力部と、
    前記入力部からの入力に従って、前記送信部と前記受信部と前記出力部とを制御して、前記電子装置の設定及び診断の少なくとも一方を行う制御部と、
    を備える設定診断装置。
  2. 前記制御部は、
    前記送信部に、内部情報の取得指示を、前記電子装置に送信させ、
    前記受信部に、前記電子装置から前記内部情報を受信させ、
    前記出力部に、前記受信部によって受信された前記内部情報を出力させる、
    ことを特徴とする請求項1に記載の設定診断装置。
  3. 前記制御部は、
    前記送信部に、前記電子装置の動作を規定するパラメータの設定値を、前記電子装置に送信させる、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の設定診断装置。
  4. 前記制御部は、
    前記送信部に、前記電子装置の動作を規定するパラメータの設定値の取得指示を、前記電子装置に送信させ、
    前記受信部に、前記電子装置から前記設定値を受信させ、
    前記送信部に、前記設定値を、他の電子装置に送信させる、
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の設定診断装置。
  5. 前記電子装置と同一の機能を有する基準機能部をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記基準機能部から取得される情報と、前記受信部により受信された前記内部情報との差異情報を算出し、
    算出された前記差異情報に基づいて、前記電子装置の校正情報を生成し、
    前記送信部に、前記校正情報を、前記電子装置に送信させる、
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の設定診断装置。
  6. 前記第2の通信用インターフェイスを介して電磁誘導結合により供給された電力を受給する受電部と、
    前記受電部で受給された電力を、直流電力に変換する変換部と、
    をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の設定診断装置。
  7. 前記送信部は、
    前記受電部で受電された電力による交流電圧の振幅を、送信すべき情報に応じて変動させることにより、前記第2の通信用インターフェイスを介して前記電子装置に前記情報を送信する、
    ことを特徴とする請求項6に記載の設定診断装置。
  8. 前記第1の通信用インターフェイスと第2の通信用インターフェイスとが対向する状態で、前記電子装置を搭載する切欠構造が設けられている、
    ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の設定診断装置。
  9. 所定の機能を発揮するための動作を行う電子装置であって、
    電磁誘導結合により外部と情報を送受信する通信用インターフェイスと、
    前記通信用インターフェイスを介して、情報を受信する受信部と、
    前記受信部で受信された情報に基づいて所定の処理を実行する処理実行部と、
    前記通信用インターフェイスを介して、情報を送信する送信部と、
    を備え、
    前記処理実行部は、
    前記受信部で内部情報の取得指示が受信されると、前記内部情報を取得して、前記送信部に送信させる、
    ことを特徴とする電子装置。
  10. 動作を規定するパラメータの設定値を記憶する記憶部をさらに備え、
    前記処理実行部は、
    前記受信部で受信された情報が、前記動作を規定するパラメータの設定値であった場合、
    前記パラメータの設定値を、前記記憶部に設定する、
    ことを特徴とする請求項9に記載の電子装置。
  11. 前記通信用インターフェイスを介して、電力を供給する給電部をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項9又は10に記載の電子装置。
  12. 前記受信部は、
    前記給電部から供給される交流電力による電圧の振幅の変動に基づいて、前記情報を受信する、
    ことを特徴とする請求項11に記載の電子装置。
  13. 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の設定診断装置と、
    請求項9乃至12のいずれか一項に記載の電子装置と、
    を備える設定診断システム。
  14. 請求項9乃至12のいずれか一項に記載の電子装置を備える空気調和機。
  15. リモコンに、前記電子装置が設けられている、
    ことを特徴とする請求項14に記載の空気調和機。
  16. 請求項9乃至12のいずれか一項に記載の電子装置を備えるセンサ装置。
  17. 請求項9乃至12のいずれか一項に記載の電子装置を備える計測器。
  18. 請求項9乃至12のいずれか一項に記載の電子装置を備える電気機器。
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