JP2016130602A - 空調機器ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】半二重通信を利用した空調機ネットワークと、全二重通信の空調機ネットワークが混在共存できる空調ネットワークシステムを提供する。【解決手段】複数の空調機器および空調機器間の通信を傍受する空調管理装置が接続された半二重通信による第１空調機ネットワーク７と、全二重通信方式により複数の空調機を接続する第２空調機ネットワーク８とが同じ建屋内に混在する際に、前記第１ネットワークと前記第２ネットワークとの間に接続され、データを変換中継する空調機ネットワークコンバータ１０が、前記第１空調機ネットワークに空調管理装置が接続されているか否かを検知する傍受機器認識手段と、該傍受機器認識手段が空調管理装置の接続ありの判定をしている場合には、前記第２ネットワークに接続する空調機の通信パケットを第１ネットワークの通信パケットに変換して第一ネットワークに転送するように構成する。【選択図】図３

Description

本発明は、通信方式の異なる複数のネットワークを接続するネットワークシステムに関する。

近年、省エネに対する意識の高まりで、特に店舗やオフィスなどフロア面積の広い建屋では、複数の所謂マルチ型の業務用空調機をネットワークで繋ぎ、全空調機を制御できる管理装置を接続してデマンド制御や省エネのための自動運転を行ったり、サービスチェッカーを接続して機器のメンテナンスを行なったりする空調機ネットワークシステムを構成することが多い。このような、空調機ネットワークシステムでは、システムの規模の拡大や機能拡張のため、新旧の異なる通信方式の空調機ネットワークを混在させなくてはならないことがあり、その場合は異なるネットワークを中継する通信コンバータなどの中継器が必要になる。

例えば、文献１には、通信方式及び通信速度の少なくとも一方が異なる２つのネットワークを接続するネットワークノードが情報共有装置を有して伝送効率が低減することなくデータを中継する方式が開示されている。また文献２には、速度の違う２つのネットワークが混在する場合に、高速ネットワークからのデータを間引いて低速ネットワークへ中継するシステムが開示されている。

特開２００４−３２８１８４号公報 特開２０１２-１７５５８９号公報

しかし、半二重通信を利用して他機器宛の情報を傍受する機器の存在する空調機ネットワークと、基本的に他機器宛の情報を取得できない全二重通信の空調機ネットワークが混在する場合、従来のデータ変換処理では、半二重通信で傍受している機器に全二重の傍受するべきデータが届かず、２種類のネットワークが混在共存できない。

本発明の目的は、半二重通信を利用して他機器宛の情報を傍受する機器の存在する空調機ネットワークと、他機器宛の情報を取得できない全二重通信の空調機ネットワークが混在する空調機ネットワークシステムにおいて、双方のネットワーク接続機器に必要な全ての情報を中継可能な空調機ネットワークコンバータを提供し、上記2種類のネットワークが完全共存する空調機ネットワークシステムを実現することにある。

上記目的は、その一例として特許請求の範囲に記載の構成により達成できる。

半二重通信の機器と全二重通信の機器を同一ネットワーク内に共存可能とする。

空調機ネットワークシステムの建屋への設置例を示す図である。 空調機ネットワークの構成図の例である。 本発明の一実施例である空調機ネットワークシステムの構成図の例である。 空調機ネットワークコンバータの機能構成を示すブロック図の例である。 空調機ネットワークで送受信する電文パケットのフォーマット例を示す図である。 仮ＩＰアドレステーブルの例である。 仮ＩＤテーブルの例である。 傍受メッセージテーブルの例である。 空調機ネットワークコンバータのハードウェア構成図の例である。 制御プログラムのフローチャートの例である。 コンバータ情報設定入力画面の例である。 半二重ネットワーク接続機器一覧の表示例である。 全二重IPネットワーク接続機器一覧の表示例である。

図１、図２、図３は、本発明の一実施例である空調機ネットワークとコンバータの役割を示すための図である。

図1は空調機ネットワークシステムを建屋に配置した例を表し、建屋内１Ｆ天井に空調室内機１が５機、建屋内２Ｆに空調室内機１が６機、各々の室内機には手元リモコン３が接続している。そしてこれらの空調室内機に冷媒を送る複数室内機を接続できるマルチ型の空調室外機２が屋外に３機設置されている。

また、２Ｆには、他に２Ｆの６台の室内機全てをON/OFF出来るマルチリモコン４が設置されており、１Ｆには、更に、建屋内の全て空調機の状態監視や自動運転を行なえる空調コントローラ５が接続している。なお、図には示していないが、建屋３Ｆ以上にも同様に空調機器が設置されているものとする。

図２は、図1では壁内に埋め込まれて見えない冷媒配管や通信網と設置機器との接続状態を示す空調機ネットワークの例である。室外機と室内機は冷媒配管６によって冷媒を循環し、また、室内機と室外機は、ユーザの設定情報や圧縮機の状態、センサの測定値などの情報を、通信網７を使って送受信している。ここで、通信網７は例えばRS485やRS422に代表される、送信と受信の信号ラインを共有する半二重方式の通信網である。空調機の通信は、本来、冷媒配管で結ばれた室外機（冷媒系統）と室内機が、互いにユーザの設定情報や動作状態情報をやりとりするために使用するものである。

ただし、送信と受信の信号ラインを共有する通信網であることから、配線順序や分岐点の制約なしに近隣の機器同士を繋いでゆき、図２のような建屋の空調関連機器全てを接続した空調機ネットワークを形成して、マルチリモコン４や空調コントローラ５のようなフロア全体や建屋全体の集中監視制御を実施する大規模な空調機ネットワークシステムに拡張することが容易である。

なお、図２の半二重通信網７で接続される機器は、各々送受信相手を区別するためのアドレスを、各々の機器に接続のディップスイッチにて、他の機器と重ならないID番号として設定している。例えば、室外機の場合一つの半二重通信網に最大128台接続可能であり、１〜128までの数値を他の室外機と重複しないよう各々ID番号として設定し、また、一つの室外機(冷媒系統)に最大256台の室内機が接続可能であり、同じ室外機に接続している室内機同士で番号が重ならないように１〜256の値を設定し、冷媒供給元の室外機のID番号と合わせてディップスイッチで設定する。また、室内・室外機以外の集中管理機器は256以上の数値を使用する。

このように、ID番号は単純な数値番号だが、本実施例では、以後の説明の便宜上、１Ｆの冷媒系統について、５台の室内機アドレスはi1〜i5、室外機はo1、２Ｆの２セットの冷媒系統について、室内機アドレスi6〜i8と室外機アドレスo2、室内機アドレスi9〜i11と室外機アドレスo3と表記し、また、１Fの空調コントローラのアドレスはc1、２Fの集中リモコンアドレスはc2と表記することにする。

図３は、本発明の空調機ネットワークコンバータの役割と半二重・全二重のネットワーク混在の例を示す空調機ネットワークの構成例である。元々図２のように半二重通信網７で接続していた空調機器のうち、２Ｆのo2室外機とi6、i7、i8室内機の冷媒系統の空調セットと２Fの6台の空調機をON/OFFできる集中リモコンを、例えば、空調網にEthernet(登録商標)通信ラインと全二重IP通信方式を使用する新型機種にリニューアルした様子を示す。

リニューアルした機器はIP通信を実施するため、室外機と室内機はIPアドレス（ここでは以降の説明のため192.168.10.11〜192.168.10.14とする）を使用して室外機・室内機通信を行なう。

このように、空調機の通信方式がバージョンアップにより変更した場合、建屋全体の空調機を一度にリニューアルしない限り、一時的に新旧方式のネットワークが入り混じることになる。そして、建屋全体で新型機器が少数の間は、集中リモコンや空調コントローラを全て新型にリニューアルするのではなく、旧新の集中リモコンや空調コントローラを新旧方式のネットワークが入り混じった状態で、今まで通り階全体または建屋全体を集中管理したい場合がある。

本発明の空調機ネットワークコンバータ１０は、この旧型の半二重通信網と新型の全二重IP通信網とを共存させ、また旧型の機器を使った新型機器の集中管理、新型の機器を使った旧型の機器の集中管理双方を可能にする装置である。

図４は、空調機ネットワークコンバータ１０の機能構成図である。空調機ネットワークコンバータ１０は、半二重通信網７の通信メッセージを送受信し処理する半二重通信部２１、全二重IP/Ethernet通信網８の通信パケットを送受信し処理する全二重通信部２２、空調機ネットワークコンバータのアドレスや通信制御情報を設定するためのコンバータ設定部２３、半二重通信網に傍受機器が接続しているか否かを常時監視する傍受機器認識部２４、半二重通信網７に接続する全機器に全二重通信で使用するIPアドレスを仮想的に割り振る仮アドレス設定部２５、全二重IP/Ethernet通信網８に接続する全機器に半二重通信でアドレスとして使用するID番号を仮想的に割り振る仮ID設定部２６、半二重通信のメッセージを全二重IP/Ethernet通信のパケットに変換する半二重全二重変換部２７、全二重IP/Ethernet通信のパケットを半二重通信のメッセージに変換する全二重半二重変換部２８、半二重通信網に傍受機器が接続している場合に転送する通信パケットを選択する転送選択部２９、及び、これらの各機能を連動させコンバータとしての一連の動作を制御する制御部２０からなる。

なお、仮アドレス設定部２５には半二重通信網７に接続する全機器のIDと設定した仮IPアドレスとの対比一覧である仮IPアドレステーブル（図６参照）が構築され、仮ID設定部２６には、全二重IP/Ethernet通信網８に接続する全機器のIPアドレスと設定した仮IDとの対比一覧である仮IDテーブル（図７参照）が構築される。転送選択部には、傍受機器への転送対象となるメッセージが分類コード及びオペレーションコードの一覧で格納されている。

空調機ネットワークコンバータ１０の各機能の説明の前に、半二重通信網７と全二重IP通信網８の機器の通信プロトコルの違いについて述べる。

半二重通信網７の特徴として、送信と受信の信号ラインを共有するが故に、当該機器以外の機器間で送受信している情報を傍受可能なことが挙げられる。

具体的には、図２のマルチリモコン４や空調コントローラ５のような集中管理用の機器は、室外機・室内機間の通信情報を通信ラインから拾って傍受することにより、空調機の状態を取得している。

図５は、半二重通信網７の通信で使用されるメッセージパケットと全二重IP/Ethernet通信で使用される通信パケットのフォーマットである。半二重通信網７で送受信されるメッセージパケットは、送信元系統ID２００、送信元機器ID２０１、送信先系統ID２０２、送信先機器ID２０３、該パケットがどの機器間で使用されるメッセージなのかの種別を示す分類コード２０４と分類コード毎に定義されるメッセージの内容を示すオペレーションコード２０５、情報データ長２０６と情報データ２０７、最後にチェックコードであるBCC２０８が付加されている形態である。

半二重通信網７では、送信先／送信元の機器を指定する空調通信網のアドレスとして、系統IDと機器IDのセットを使用している。具体的には、送信先／送信元が室内機の場合、系統ID２００,２０２には、該室内機に冷媒を提供している室外機のID（図２のシステムならo1〜o3のいずれかとなる）を、機器ID２０１、２０３には室内機のID（図２のシステムならi１〜i11のいずれかとなる）を入れる。

送信先／送信元が室外機の場合、系統ID欄に室外機ID、機器ID欄は0固定である。送信先／送信元が集中制御機器の場合、系統ID欄は「２０２」固定で機器ID欄に管理機器のID番号（図２の例ではc1かc2）が入る。また、送信先の系統IDと機器IDが「２５５」の場合は一斉同報（ブロードキャスト）を意味する。半二重通信網７に接続する全ての機器は、上記存在証明メッセージパケットを１０秒毎にブロードキャスト送信している。

分類コードは、メッセージの送信元と送信先の機器の種別を示すコードである。本システムでは、例えば室外機から室内機へのメッセージなら「２３」、室内機から室外機へのメッセージなら「３２」、集中リモコンなど集中管理機器から室内機へのメッセージなら「１９」、室内機から集中管理機器へのメッセージなら「９１」などとなっている。

オペレーションコードは、各分類コード毎に定義され、具体的な指令や通知の内容を示すコードである。分類コードとオペレーションコードの組み合わせにより、情報データ長と情報データの内容が定まる。

例えば、室内機から室外機へのメッセージ(分類コードは３２)で、オペレーションコード「０１」はON/OFF設定変更の指令で情報データはONまたはOFFの指令内容が入っており、オペレーションコード「０２」なら温度設定変更指令で情報データには設定すべき温度が入っている、などとなっている。

また、オペレーションコード「００」は、各機器が、ネットワーク接続していることを示す存在証明メッセージである。本例では、室外機の存在証明メッセージ(分類コード「２３」、オペレーションコード「００」)は、情報データに室外機内の全センサーの現在値が格納されており、室内機の存在証明メッセージ(分類コード「３２」、オペレーションコード「００」)は、情報データに現在のユーザ設定値が全て格納されたメッセージとなっている。

半二重通信網７に接続する室内機と室外機は、通信ライン上に流れるメッセージパケットを全て受信して取り込み、分類コードと送信元系統ID・機器ID、送信先系統ID・機器IDの整合性をチェックして、送信先系統ID・機器IDが自分のアドレスでは無いパケットは捨てる。メッセージが自分宛のパケットだった場合のみ6ms以内にack返信し、オペレーションコードに応じて何らかの処理を実施する。なお、送信元の機器は、送信後6ms以内にackが受信出来無ければ、該メッセージパケットを再送することになる。

一方で、前述したように、半二重通信網７に接続する集中リモコン４や空調コントローラ５は、通信ライン上に流れるメッセージパケットを全て受信して取り込み、自分宛のメッセージパケットだった場合にackを返信して処理を実施することは室内機・室外機と同様だが、自分宛でないパケットでも、捨てずに内容に応じた処理を実施する場合がある。

例えば、集中リモコン４は、２Ｆの６台の室内機の運転ON/OFF状態を、常時LEDの点灯ON/OFFにてユーザに示しているが、その運転ON/OFF状態の情報は、集中リモコン４は２Fのi6〜i11室内機からo2またはo3室外機に宛てたメッセージから読み取ったもの、すなわち、自分宛ではないメッセージパケットを傍受して得た情報である。１Ｆの空調コントローラ５は建屋内全ての空調機の消費電力を表示しているが、これも同様に建屋内全ての空調室外機がセンサ情報を室内機に送るメッセージを傍受して得た値である。

このように、半二重通信網７の室内機・室外機以外の機器は、通常室内機・室外機間で送受信されている情報については、特に機器に対して取得のための通信を行なわずに傍受により取得する。この傍受の仕組みにより、室内機と室外機は互いの通信に加えて、他の機器に重複する情報を送る負担が無くなり、また、一般的に通信速度の遅い半二重通信ネットワーク全体としての通信負荷も軽減している。本明細書では、これらの傍受を行なう集中リモコン４や空調コントローラ５のような機器を傍受機器と称する。

一方、高速で十分に通信負荷に余裕のある全二重IP/Ethernet通信網８では、傍受等の仕組みは必要なく、また汎用プロトコル規格を採用した全二重IP/Ethernet通信網８の各機器は、アドレスが自分宛ではないデータパケットは基本的に受信することが出来ないため、傍受の仕組みを設けることの方が困難である。そのため、集中リモコン４や空調コントローラ５は、必要に応じて各室内機・室外機に情報を収集する通信を実施する。

全二重IP/Ethernet通信網に接続する新型空調機は、IPプロトコルを使用するため、通信パケットは、図5に示すようにIPヘッダ部209とデータ部210の構成になる。半二重通信の送信元・送信先IDの代わりに、設置時に設定されたIPアドレスを使ってIPヘッダを構成し、データ部には上記半二重通信のメッセージの２０４〜２０８欄がそのまま入るパケットフォーマットである。また、存在証明のためのオペレーションコード「００」のデータパケットを、１０秒毎に送信する処理も同じである。ただし、上述したように半二重通信で傍受により取得していた情報は別途取得する。

従って、全二重通信パケットと半二重通信パケットの変換は、送信元・送信先IDとIPアドレスを変換しヘッダ部分を作り直す処理となる。

なお、全二重通信網８は、本例ではIPプロトコルとEthernet通信ラインとしているが、これ限定するものではなく、通常、他機器宛の通信情報を宛先ではない機器が受信不可な形態の通信であれば何でも構わない。

以下、図６〜８を使用し空調機ネットワークコンバータ１０の各機能を説明する。半二重通信部２１は、半二重通信網７に接続する空調機や集中制御機器のメッセージを受信解析し、また、コンバータ内で作成された転送メッセージを送信する処理を実施する。同様に全二重通信部２２は、全二重IP/Ethernet通信網８で結ばれた全ての機器の通信パケットを受信し解析すると共にコンバータ内で作成された通信データを送信する処理を実施する。双方の通信で使用するネットワーク設定情報や、コンバータ自身のID番号、IPアドレス等は、コンバータ設定部２３によりユーザが入力指定する。例えば、図３の例の空調機ネットワークコンバータ１０は、コンバータ設定部２３によりIPアドレスとして192.168.10.1、半二重通信のためのIDはc10が指定されている。

半二重通信部２１は、半二重通信のメッセージパケットを受信する度に、その送信元系統IDと送信元機器IDと分類コードを制御部２０に通知する。そして制御部２０は、傍受機器認識部２４と仮アドレス設定部２５に該送信元系統IDと送信元機器IDと分類コードを送る。

傍受機器認識部２４は、該送信元系統IDと送信元機器IDと分類コードから、該当メッセージを送った機器が傍受機器か否かを判定し、傍受機器であった場合に制御部に傍受機器認識の通知を送る。本例では分類コードが室内機・室外機間の通信で無い場合、すなわち上記の例で分類コードが「２３」または「３２」でない場合、傍受機器から送られたメッセージと判断し、該当の該送信元系統IDと送信元機器IDとを傍受機器IDとして登録する。図３のシステム例であれば、傍受機器認識部２４には傍受機器として「c1」が登録される。

仮アドレス設定部２５は、半二重通信網７に接続する全機器に全二重通信で使用するIPアドレスを割り振る処理を実施する。仮IPアドレスは、上記ユーザが設定した全二重ネットワークに接続している機器のIPアドレス範囲を避けて設定され、半二重通信のIDとセットで仮想IPアドレス割当てテーブルとして保存される。割当てるIPアドレスは、コンバータ設定部２３にて、予め接続機器の使用しているIPアドレスと重ならない割当て範囲を設定しておく。例えば、図３のシステムの場合は、192.168.10.50〜192.168.10.250に設定されていたとする。

図６は図３のネットワークシステム例で構築される仮IPアドレステーブルの例である。仮アドレス設定部２５は、制御部から送られた送信元系統IDと送信元機器IDが、該仮アドレステーブルに存在しないと、仮IPアドレスを割り当ててテーブルに追加登録していく処理を繰り返し、最終的に半二重通信網の全機器をテーブルに登録することになる。例えば、何も仮IPアドレステーブルに登録されていない状態で、空調コントローラc1が存在確認メッセージをブロードキャストしたとする。空調コントローラの場合、前述したように元系統IDは「202」固定なので、送信元系統ID「202」と送信元機器ID「c1」が仮アドレス設定部２５に通知される。仮アドレス設定部２５は、仮IPアドレステーブルに、c1のIDが存在しないことから、割当て範囲のIPアドレスから192.168.10.250を割当てて、ID「c1」とセットでテーブルに登録する。

次に、室外機o1が存在確認メッセージをブロードキャストしたとすると、送信元系統ID「o1」と送信元機器ID「0」が制御部20を経由して仮アドレス設定部２５に送られ、まだ仮IPアドレステーブルに当該o1のＩＤが登録されていないことから、前記割当範囲のアドレスのうち割当済みの192.168.10.250を避けてIPアドレス192.168.10.249を割り当てる。

一方、全二重通信部２２は、IPパケットを受信する度に、その送信元と送信先IPアドレスと分類コードとオペレーションコードを制御部20に通知する。そして制御部20は、仮ID設定部２６に該送信元IPアドレスと分類コードを、転送選択部２９に分類コードとオペレーションコードを送る。

仮ID設定部２６は、仮アドレス設定部２５と同様に、全二重IP/Ethernet通信網８に接続する全機器に半二重通信でアドレスとして使用するID番号を割り振り、仮IDテーブルとして構築保存する。割り振るべきID番号は、コンバータ設定部２３にて、予め接続機器の使用しているIDと重ならない範囲で割り振るよう範囲を設定しておく。例えば、図３のシステムの場合は、系統IDはo63〜o127、機器IDはi165〜i255、コントローラの機器IDはc15〜c32で割り振るように指定しているとする。

図７は図３のネットワークシステム例で構築される仮IDテーブルの例である。仮ID設定部２６は、制御部から送られたIPアドレスが該仮IDテーブルに存在しないと、仮IDを割り当ててテーブルに追加登録していく処理を繰り返し、最終的に全二重通信網に接続する全機器をテーブルに登録することになる。例えば、何も仮IDテーブルに登録されていない状態で、IPアドレス192.168.10.11の室内機が存在確認メッセージを冷媒系統元のIPアドレス192.168.10.10室外機に送信したとする。上述したように室内機から室外機への通信であるため、このメッセージの分類コードは「３２」である。そして、送信元と送信先IPアドレス192.168.10.11と192.168.10.10、分類コード「３２」が制御部２０を経由して仮ID設定部２６に送られる。仮ID設定部２６は、分類コードからIPアドレス192.168.10.10の機器は室外機、IPアドレス192.168.10.11の機器は室内機と判定し、各々割り当ててよい範囲でまだ使用していないID、すなわち、室外機192.168.10.10 の系統IDとしてo63、室外機192.168.10.11の機器IDとしてi165 を設定し、仮IDテーブルに登録する。次に、まだ登録していないIPアドレス192.168.10.12室内機を登録する際は当然i165を避けてi166を割り当てて登録する。

なお、前述したように、全二重半二重双方の通信とも本システムの機器は、10秒毎にネットワークに接続中であることを示す現在情報を送信しているため、空調機ネットワークコンバータは、10秒間で両ネットワークに接続している機器全てから最低一回は存在確認メッセージを受信することになる。従って起動後10秒で、仮IDテーブルと仮IPアドレステーブルが構築され、傍受機器の存在認識の処理が一通り完了する。

転送選択部２９は、制御部から送られた分類コードとオペレーションコードを、内部の傍受対象のメッセージの一覧テーブルと引き合わせる。傍受メッセージテーブルは、半二重ネットワークにおいて傍受機器が傍受により取得していた室内機・室外機間の情報を保有する全二重IP/Ethernet通信メッセージの一覧であり、予めコンバータ設定部24によりコンバータに入力設定されている。

図８は、傍受メッセージテーブルの例である。本例では、メッセージは上述したように分類コードとオペレーションコードの組み合わせで特定されるため、傍受メッセージテーブルは、傍受対象であるメッセージの分類コードとオペレーションコードの組み合わせを組み合わせたテーブルとなる。該制御部から送られた分類コードとオペレーションコードの組み合わせがテーブルに存在すれば、該メッセージは傍受対象のメッセージであるため、転送選択部２９は制御部に該メッセージの転送指示を通知する。

制御部２０は、傍受機器認識部２４に一つ以上傍受機器IDが登録されている状態で、転送選択部２９から転送指示が通知されると、全二重通信部２２の該IPパケットを全二重半二重変換部２８に送る。

全二重半二重変換部２８は、前記仮IDテーブルを参照し、該IPパケットのＩＰヘッダに含まれる送信元IPアドレスと送信先IPアドレスに割り当てられている仮IDを読み出し、半二重通信パケットの送信元系統ＩＤ２００〜送信先機器ＩＤ２０３を作成する。

そしてデータ部２１０から分類コード２０４〜情報データ２０７へコピーし、BCC２０８を計算しなおして付加し、半二重通信用のメッセージに変換する。制御部２０は変換作成した半二重通信用のメッセージを、半二重通信部２１に送って送信させる。例えば、送信元IPアドレスが192.168.10.10、送信先IPアドレスが192.168.10.12ならば、図７の仮IDテーブルから、送信元系統ＩＤ200はo63、送信元機器ＩＤ201は0、送信先系統ＩＤ２０２はo63、送信先機器ＩＤ２０３はi166になる。なお傍受機器認識部２４に一つも機器が登録されていない場合は、傍受のための転送の必要が無いため、制御部２０はIPパケット破棄を全二重通信部２２に指示する。

以上の処理により、図３の例の半二重通信網に接続された空調コントローラ５は、全二重通信網の機器間の情報を傍受できる。

また、半二重通信網に接続された空調コントローラ５が傍受により得た情報から全二重通信網の機器に対して制御するメッセージパケットを送る場合がある。例えば、送信元系統ＩＤ２００が202、送信元機器ＩＤ２０１がc1、送信先系統ＩＤ２０２がo63、送信先機器ＩＤ２０３がi166のメッセージを半二重通信部２１が受信した場合、半二重通信部２１は、仮IPアドレステーブルを参照し、送信先系統ID２０２と送信先機器ID２０３に対応する仮IPアドレステーブルのIDを得る。仮IPアドレステーブルに存在しないIDである場合、送信先が全二重ネットワークに接続する機器と判定し、本物の宛先機器の代理でackを返信し、制御部２０に全二重転送メッセージ受信を通知する。

制御部２０は、該全二重転送のメッセージを半二重全二重変換部２７に転送する。

送信元機器ＩＤ２０１がc1, 送信先系統ＩＤ２０２がo63、送信先機器ＩＤ２０３がi166なので、半二重全二重変換部２７は、仮アドレス設定部２５の仮IPアドレステーブルからIDがc1に対応する送信元IPアドレス192.168.10.250を、仮ID設定部２６の仮IDテーブルから仮設定ＩＤがo63-i166に対応する送信先IPアドレス192.168.10.12を得ることが出来るため、該2つのアドレスを使ってＩＰヘッダを作成し、データ部に分類コード２０４〜情報データ２０７をコピーしてＢＣＣ２０８を計算しなおして付加し、IPはペットデータを変換作成する。

制御部２０が変換作成されたIPパケットを全二重通信部２２に送って送信させることにより、半二重通信網上の空調コントローラ５の指令が全二重通信網上の室内機192.168.10.12に送信することができる。

以上の処理により、図3の例のc3空調コントローラ５は、全二重通信網の機器に制御指示を送って管理できることになる。

図９と図１０は、図４で示した空調機ネットワークコンバータ１０の機能をPCや汎用マイコンシステムでプログラムにて実現する際のハードウェア構成図およびソフトウェアフローチャートの例である。

この場合の空調機ネットワークコンバータ１０のハードウェア構成は、例えば図９に示すように、ワンチップマイコンであるＣＰＵ１００、半二重通信網７で結ばれた空調機や集中制御機器のメッセージ通信を処理する半二重モデム１０１、全二重IP/Ethernet通信網８で結ばれた空調機との通信を処理するEthernet通信IF１０２とEthernetの全通信パケットを収集するHUB１０３、OSや制御プログラム及び各種データを保持するメモリディスク部１０４、ＣＰＵ１００が制御プログラムを実行するためのワークメモリ領域であるＲＡＭ部１０５、ユーザが設定や指示を行ったり現在の室内機の運転状態を参照したりするための表示パネルと入力ボタンなどからなる設定表示部１０６、電源部１０７などから成る。

メモリディスク部１０４には、ＯＳや通信ドライバソフトウェアの他、該ユーザ入出力部１０６を通じて得た設定情報や上述した仮IDテーブル、仮IPアドレステーブル、傍受メッセージテーブル、そして以降に説明する図１０の制御プログラムが全て格納される。以下図１１〜図１３を使って図１０の制御プログラムの処理を示すフローチャートを説明する。

電源がONされると、ＣＰＵ１００は、空調機ネットワークコンバータ制御プログラムをメモリディスク１０４から読み出してＲＡＭ１０５に展開して実行開始する。まず、ステップ１０００で、使用者の設定した通信条件で半二重通信と全二重IP/Ethernet通信のポートを初期化しドライバを起動して通信を開始する。

なお空調機ネットワークシステムの設置者は、上記空調機器リニューアル時に、新たに設置した空調機にIPアドレスを設定すると同様に、通信アダプタも、設定表示部１０６にて、図１１のように、アダプタ自身のIPアドレス（192.168.10.1）と機器ID（c10）、半二重ネットワークで使用している機器ID範囲(i1〜i11) と冷媒系統ID範囲(o1〜o3)、全二重ネットワークに接続している機器のIPアドレス範囲(192.168.10.10〜192.168.10.14)を設定するものとする。

これらのユーザ設定情報もメモリディスク104に保存される。そして、ステップ１０００では、該設定されたIPアドレスと機器IDをメモリディスク１０４から読み出して、全二重IP通信および半二重通信の送受信ポートを開き通信を開始する。

ステップ１００１では、半二重通信ポートからの受信をチェックする。ステップ１００１で半二重通信機器からのメッセージ受信があればステップ１０１０に進み、分類コード２０４を見て傍受を行なう機器からの通信であるか否かを判定する。本空調機ネットワークシステムでは、室内機と室外機以外の機器であれば傍受を行なうため、分類コードが室内機または室外機からの通信でない場合、傍受機器とみなしてステップ１０１１に進み、傍受機器が半二重ネットワークに接続していること示す傍受中フラグをONにセットし、傍受機器存在確認タイマーを60秒にセットする。

傍受機器でなければステップ１０１１は飛ばしステップ２０１２に進む。ステップ２０１２では、送信元系統ID２００と機器ID２０１をチェックし、既に仮IPアドレスを割り当てた機器であるか否かを判定する。仮IPアドレスを割り当てていない場合、これは、空調機ネットワークコンバータ１０が起動後初めて該機器から通信メッセージを受信した場合に相当するが、その場合はステップ２０１３に進み、該機器に対し仮IPアドレスを割り当てる。また、OSやドライバによっては、IP/Ether通信ポートに複数IPアドレスを設定する処理（例えば、Linux（登録商標）のIPエイリアス機能による仮想IP設定など）を必要に応じて実施し、コンバータが実際の空調機に代わって仮IPアドレスによる送受信を実行可能にする。

仮IPアドレスは、ユーザが設定表示部１０６にて仮設定のIPアドレス範囲を指定することが可能なため、その指定範囲で設定する。また、ユーザは設定表示部１０６の表示機能を使って、現在の仮IPアドレステーブルの状況を図１２に示すような一覧として見る事が可能である。

仮IPアドレス設定済みならば、ステップ１０１４に進み、送信先系統ID２０２と機器ID２０３がブロードキャストだった場合、または仮IDテーブルに存在する仮冷媒系統ID-機器IDであった場合、すなわち全二重IP/Ethernet通信ネットワークに接続している機器であった場合は、該メッセージをステップ1015で全二重ネットワークへ転送する。

ステップ１０１５では、該半二重通信のメッセージを全二重IP/Ethernet通信用のメッセージに変換し転送する。

メッセージ変換は、図５の半二重通信パケットの分類コード２０４〜ＢＣＣ２０８部分をIP通信パケットのデータ部２１０として、IPヘッダ２０９を付け足したIP通信パケットを作成する変換である。IPヘッダの送信先IPアドレスは、全二重IP/Ethernet通信ネットワーク接続機器のIPアドレスまたはブロードキャストアドレスになる。送信元IPアドレスは、上記で割り当てた仮IPアドレスが設定される。なお、情報データ長２０６や情報データ内容２０７も必要に応じて変更される。

そして、前記仮想IPアドレスを送信元に使ってIP/Ethernet通信IF部１０２によりリピータHUB１０３を通じて送信するよう送信バッファに書き込み、半二重通信ネットワーク接続機器のメッセージを全二重ネットワーク接続機器に転送する。

ステップ１００１で半二重通信メッセージが無い場合、またはメッセージ受信の一連の処理が済んだ場合は、ステップ１００２に進む。ステップ１００２では、前記ステップ１０１２で設定した傍受機器存在確認タイマーがタイムオフすなわち最後にタイマーをセットしてから60秒以上経過していないかチェックする。

そしてタイムオフしていた場合はステップ１００３で傍受中フラグをOFFにセットする。これは、半二重通信網に傍受機器が1台でもあれば、最低10秒毎に傍受機器存在確認タイマーが60セットを繰り返すことから、60秒間セットされない状態は傍受機器がネットワークに元々存在しないか、または一時的に接続していたものが接続切断してしまったことを意味する。

そのため、タイマータイムオフの場合は、傍受中フラグを傍受機器なし状態を示すOFFにセットし、カウント中であればステップ１０１１で設定したONセットを維持する。

ステップ１００４では、全二重IP/Ethernet通信ネットワークからのデータ受信チェックを行い、受信メッセージがあればステップ１００５に進む。本発明の空調機ネットワークコンバータは、HUB部１０３を有しており、IP/Ether全二重IP/Ethernet通信ネットワークに接続する機器の全送受信データを取得することが可能である。

ただし、HUB部１０３を有せず、別機器として汎用リピータHUBを用意し、IP/Ethernet通信部１０２が該汎用リピータHUBを介して全ての全二重IP/Ethernet通信機器の送受信データを取得する構成でも差し支えない。

ステップ１００５では、送信元IPアドレスから、既に仮冷媒系統ID・機器IDを割り当てた機器であるか否かを判定する。仮冷媒系統ID・機器IDを割り当てていない場合は、ステップ１００６に進み、該機器に対し室外機の場合は仮冷媒系統IDを室内機の場合は仮想機器IDを割り当て、テーブルとして保存する。

なお、機器の種別は分類コードから判定可能である。例えば上述したように、室外機から室内機へのメッセージなら分類コードが「２３」なので、送信元IPアドレスの機器は室外機、送信先IPアドレスの機器は室内機である。

仮冷媒系統ID・機器IDは、ユーザが設定表示部１０６にて設定した半二重ネットワークに接続している機器の各IDの設定範囲を避けて設定され、IPアドレスとセットで仮IDテーブルとしてメモリディスク１０４に保存される。ユーザは設定表示部１０６の表示機能を使って、現在の仮IDテーブルの状況を図１３に示すような一覧として見る事が可能である。

仮冷媒系統ID・機器IDが設定済みならば、ステップ１００７に進み、送信先IPアドレスがブロードキャスト、または前記仮IPアドレステーブルに存在するIPアドレスであった場合は、ステップ１００９に進み該メッセージデータを半二重ネットワークへ転送する。

また、ステップ１００７で宛先が半二重ネットワークの機器ではなかった場合でも、ステップ１００８で、傍受中フラグがON、かつ分類コード２０４とオぺレーションコード２０５がメモリディスク１０４の傍受メッセージテーブルに存在するコードであった場合は、半二重ネットワークの傍受機器に傍受させる必要があるため、ステップ1009に進み該メッセージデータを半二重ネットワークへ転送する。

半二重通信ネットワークに傍受機器が在る場合、該傍受対象データテーブルのメッセージは（受信する相手機器は半二重ネットワークには無いが）、全て半二重通信ネットワークに転送し、傍受機器が情報を取得できるようにして、リニューアル前と同様の集中管理を実施可能にする。

ステップ１００９では、該全二重IP/Ethernet通信のメッセージを半二重通信用のメッセージに変換し転送送信する。メッセージフォーマット変換は、IPヘッダの送信元IPアドレスを前記仮設定した冷媒系統ID・機器IDに変換する。送信先IPアドレスについては、IPパケットの宛先がコンバータの設定した仮IPアドレスのどれかである場合は、半二重ネットワーク上に宛先機器が接続していることを意味するため、該当実機器の冷媒系統ID・機器IDを設定する。送信先のIPアドレスが仮ではなく受信する相手機器が半二重ネットワークには無い場合、すなわち傍受対象データの場合は、前記仮冷媒系統ID・機器IDを使用して変換する。そしてIPパケットデータ部から２０４〜２０８欄を作成する。パケットデータ長２０６や情報データ内容２０７は必要に応じて変更する。

そして、該変換したメッセージを半二重通信IF部１０１より送信することにより、全二重IP/Ethernet通信ネットワーク接続機器のメッセージを半二重ネットワーク接続機器に転送する。

以上により、リニューアル以前も以後も、マルチリモコン４は、２Ｆの６台の室内機全てをON/OFFでき、またや空調コントローラ５も建屋内全ての空調機を監視制御できるようになる。

１…空調室内機、２…空調室外機、３…手元リモコン、４…集中リモコン、５…空調コントローラ、６…冷媒配管、７…半二重通信網、８…全二重通信網、１０…空調ネットワークコンバータ、２０…制御部、２１…半二重通信部、２２…全二重通信部、２３…コンバータ設定部、２４…傍受機器認識部、２５…仮アドレス設定部、２６…仮ID設定部、２７…半二重全二重変換部、２８…全二重半二重変換部、２９…転送選択部、１００…CPU、１０１…半二重通信IF部、１０２…全二重IP/Ethernet通信IF部、１０３…HUB部、１０４…メモリディスク部、１０５…ＲＡＭ、１０６…表示設定部、１０７…電源制御部、２００…送信元系統ID、２０１…送信元機器ID、２０２…送信先系統ID、２０３…送信先機器ID、２０４…分類コード、２０５…オペレーションコード、２０６…パケットデータ長、２０７…情報データ、２０８…BCC

Claims (4)

1. 複数の空調機器が接続された自ノード宛の電文を受信する第一のプロトコルに準拠した第一の通信ネットワークと、
   複数の空調機器が接続された自ノード宛の電文と他ノード宛の電文を受信する第二のプロトコルに準拠した第二のネットワークとを含む空調機器ネットワークであって、
   前記第一のネットワークに接続する機器の電文と第二のネットワークに接続する機器の電文を相互に変換する空調機ネットワークコンバータを備え、
   該空調機ネットワークコンバータは、第二のネットワークに空調管理装置が接続されているか否かを検知する傍受機器認識部と、
   該傍受機器認識部は空調管理装置が接続されているとき、第一のネットワークに接続された空調機器の傍受対象電文を、第二のプロトコルに準拠した電文に変換し、第二のネットワークに転送するデータ変換部を有することを特徴とする空調機器ネットワークシステム。
2. 前記空調機ネットワークコンバータは、第一のネットワークに接続する空調機器に第二のネットワークで使用するアドレスを設定する仮アドレス設定部を有することを特徴とする請求項１に記載の空調機ネットワークシステム。
3. 前記データ変換部は、アドレス設定手段により設定した第二のネットワークのアドレスを、第一のネットワークから第二のネットワークへ転送する電文の送信元アドレスとして設定することを特徴とする請求項２に記載の空調機ネットワークシステム。
4. 前記空調機ネットワークコンバータの前記傍受機器認識部は、第二のネットワークに接続された機器からの通信データを受信したときに当該機器が接続されていると認識し、予め定められた時間ネットワークに接続された前記機器からの通信データを受信しなかったときに当該機器が第二のネットワークに接続されていないと認識することを特徴とする請求項３に記載の空調機ネットワークシステム。

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