JP4179763B2

JP4179763B2 - 空気調和機の通信制御システム

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Publication number: JP4179763B2
Application number: JP2001121182A
Authority: JP
Inventors: 誠二中島; 崇治天満; 栄二大橋
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2021-04-19
Also published as: JP2002013785A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機の通信制御装置に係わり、詳細には、空気調和機の通信制御システムの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のユニット（例えば、室外ユニット、室内ユニット、これらの動作環境等を設定するリモートコントローラ等）を一対の制御信号線で接続し、該一対の制御信号線を介して各ユニット間で通信データの送受を行い、且つ、直流電源を内蔵しているユニットから直流電源を内蔵していないユニットへの電源供給が該一対の制御信号線を介して行われる空気調和装置が知られている（特開昭５６−１５５３２６号公報）。この種の空気調和装置では、各ユニットを接続する一対の制御信号線は、トーンバースト信号からなる通信データの送受を行う通信線として機能するばかりでなく、電源供給用の給電線としても機能している。また、直流電源を内蔵していないユニットには、配線工事等のミスによるトラブルを避けるために、供給された信号の極性を無極性化する回路が設けられている。これにより直流電源を内蔵したユニットから直流電源を内蔵していないユニットへ直流電源を供給しながら各ユニット間で無極性・双方向データの電送が行える。
【０００３】
上記従来技術では、通信信号としてトーンバースト信号が利用されているため、各ユニットにはトーンバースト信号用の高周波回路を必要とし、回路構成が複雑であった。このような問題を解決するために、トーンバースト信号用の高周波回路を必要としない空気調和機の通信制御装置が提案されている（特開平８−２５１６８０号）。
【０００４】
この空気調和機の通信制御装置の構成を図１に示す。
【０００５】
この通信制御装置では、空気調和装置本体３に接続された親機（空気調和機本体を監視制御する監視制御手段及び電源を有する）１と、複数個の子機２とが一対の制御信号線（通信線）４で接続されており、親機１と複数の子機２には、それぞれ信号の極性を一致されるための、ブリッジダイオードからなる信号極性一致回路が設けられている。親機には、監視制御手段の制御により所定の直流電圧レベルに所定の振幅レベルのオン・オフ信号（通信信号）を印加した伝送信号を伝送すると共に、子機からの信号を前記信号極性一致回路を通して受信する手段が設けられている。また、子機には、該親機からの伝送信号を信号極性一致回路を通して受信し、所定の振幅レベルのオン・オフ信号と所定レベルの直流電圧とを分別し、所定レベルの直流電圧を当該子機の電源に利用すると共に、制御手段の制御により所定の振幅レベルのオン・オフ信号を信号極性一致回路を通して親機に伝送する手段が設けられている。これにより、トーンバースト信号用の高周波回路を必要とすることなく、通信線と電源線とを共通にし、親機から子機に対して電源を供給しながら、無極性・双方向データ電送を行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平８−２５１６８０号公報で開示される従来技術では、電源を有する電源供給源が予め決定されている必要があり、ユーザの要望に応じて様々な個別システムを構築する場合は、その都度システム構成や回路構成の変更が必要とされるものであった。また、電源供給源である親機が何らかの原因により作動不能状態となった場合、子機への電源供給が遮断されるのでシステムそれ自体を停止せざるを得なくなる。しかも、親機の修理を行うか、または、親機の取り替え作業を終了するまでは電源供給が不可能となり、システムの運用において重大な問題を有していた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、電源供給源を特定することなく、ユーザの様々な要望を満たすシステム構成を可能とする空気調和機の通信制御システムを、簡単な回路構成で且つ低コストで実現することを目的とする。また、本発明の他の目的は、通信線の短絡や電源供給源故障等による電源供給停止時においても、自動的に他の電源供給源を選択し直すことができ、空気調和システムの運転を継続的に行うことができる通信制御システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数の室内機と室外機とから構成され、各室内機とリモコンを含む制御機器とが通信線で接続され、前記通信線を介して互いにデータ通信を可能に構成し、前記複数の室内機のうち少なくとも２つの室内機は、電源電圧と通信データとを重畳するための通信重畳手段と、前記通信重畳手段へ主電源からの電源電圧の供給をオン・オフ制御するスイッチング手段と、前記通信重畳手段の出力を受け、前記通信線上に出力するとともに、外部からの電源電圧を無極性化するブリッジダイオードから成る極性一致手段と、を有する電源供給手段を備え、該電源供給手段を有する任意の一つの室内機は前記通信線を介して前記制御機器へ電源を供給しながら、前記全ての複数の室内機と前記制御機器間で無極性・双方向のデータ通信を行う空気調和機の通信制御システムにおいて、前記通信重畳手段は、通信信号であるオン・オフ信号を入力するトランジスタと、該トランジスタのオン・オフ動作により前記スイッチング手段にて供給される電源電圧を直列に接続された少なくとも２つの抵抗で分圧して電源電圧に通信信号を重畳した電圧波形を生成すると共に、当該電圧波形を前記ブリッジダイオードを介さず前記通信線に供給するトランジスタを有するバイパス回路を備えること、
を特徴とする
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記電源供給手段が、さらに、前記通信重畳手段における電源電圧を検出する電圧検知手段を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、前記電圧検知手段が、少なくとも直列に接続された２つの抵抗と、該抵抗の接点に接続されたトランジスタとを備え、前記２つの抵抗のうち、一方の抵抗の前記接点と反対側の一端には電源電圧が印加されており、他の抵抗の前記接点と反対側の一端は接地されており、前記抵抗の接点における電圧に基づいて前記トランジスタをオン・オフ動作させ、このオン・オフ動作に基づいて電源電圧を検出することを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、前記電源供給手段が、さらに、前記スイッチング手段と前記通信重畳手段との間に設けられ、前記通信重畳手段に印加された電源電圧の変化を検出することで配線等の短絡を検出する過電流検出手段を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、前記過電流検出手段が、少なくとも一つの抵抗と、該抵抗の両端に掛かる電圧に基づいてオン・オフ動作するトランジスタとを備え、電源電圧の変化に伴い前記抵抗の両端に掛かる電圧が変化し、該電圧が所定電圧値を超えた場合に前記トランジスタがオン動作することで配線等の短絡を検出することを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明は、前記電源供給手段が、さらに、前記通信線上の電源電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段による検出結果に基づいて、前記通信線上に前記電源電圧を供給する他の電源供給源が存在するかどうかを判断し、前記電源電圧を供給する他の電源供給源がいないと判断したならば、自ら電源供給源として機能させる手段とを有したことを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明は、前記電源供給手段が、前記電源供給手段を有する他の室内機が、同時に且つ逆相の電源電圧を前記通信線上に供給するか、もしくは前記通信線が短絡状態の場合に、前記逆相電源電圧供給もしくは前記通信線の短絡を検知し、電源電圧の供給を停止する検知手段を有していることを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の発明は、前記電源供給手段が、前記電源電圧の供給停止後に、電源供給を再開することを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明は、前記電源供給手段が、さらに、前記電源供給手段を有する他の室内機が、同相の電源を供給した場合に、前記通信線上を介して通信された通信データに基づいて電源電圧の供給を停止するかどうかを判断する手段を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明は、電源供給機能を有する複数の第一のユニットと、電源供給機能を有さない少なくとも一つの第二のユニットとが通信線で接続されており、該通信線を介して、電源電圧並びに通信データが無極性・双方向で前記第一のユニットと前記第二のユニットとの間で送受される通信制御システムであって、前記電源供給機能を有する前記第一のユニットの各々は、主電源投入後に前記通信線上に電源電圧が存在するかどうかを検知する電圧検知手段と、所定時間後に依然前記通信線上に電源電圧が存在しないと判断される場合に、自己を電源供給源として機能させ、前記通信線上に電源電圧を供給する電源電圧判定供給手段と、さらに所定時間後に依然前記通信線上に電源電圧が存在しないと判断される場合に、電源供給を停止する電源供給停止手段とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明は、複数の室内機と室外機とから構成され、各室内機とリモコンを含む制御機器が通信線で接続される空気調和機の通信制御システムにおいて、前記通信線は複数の室内器のうちの任意の一つから前記制御機器へ電源を供給しながら、全ての室内機と前記制御機器間で無極性・双方向データ通信を行うことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２４】
図２は本実施態様による空気調和システムの機器構成を示した概略構成図である。
【００２５】
図２で示される空気調和システム１００は、複数の室内機１１乃至１８と、該室内機を制御するリモコン５および集中コントローラ６が通信線４でつながれている。通信線４は一対の通信線からなり、この通信線４を介して通信信号（制御信号）のみならず電源の授受も行われている。すなわち、通信線４は給電線としても兼用されている。各室内機は電源供給を行えるように設計されている（すなわち、電源供給回路を有している）。なお、本実施態様では全ての室内機が電源供給機能を有するものとして説明するが、必ずしもすべての室内機が電源供給機能を有する必要はなく、少なくとも複数個（２個以上）の室内機が電源供給機能を有するものであれば、本発明の効果を得ることができる。また、図示していないが各室内機と室外機とは通信線４を介してもしくは他の通信線を介して接続されている。
【００２６】
ここで、前記リモコン５及び集中コントローラ６は、単独で電源の供給を受けることはできず、複数の室内機１１乃至１８につながれた室内通信線１を介して、後述するように任意の室内機より電源の供給を受けている。また、室内通信線４を介して、ユーザによるリモコン５及び集中コントローラ６の操作により指示された室外機１０及び室内機１１乃至１８の動作、停止及び設定の情報を該室外機１０及び室内機１１乃至１８に伝えるとともに、室外機１０及び室内機１１乃至１８からは現在の運転状態をリモコン５及び集中コントローラ６へ伝えることができる。すなわち、通信線４は双方向データ通信が可能なように設計されている。
【００２７】
図３は、本実施態様に係わる電源供給源（室内機）の通信制御装置の基本的な構成を示す概略図である。なお、本実施態様では全ての室内機が電源供給源として機能することができるので、全ての室内機が図３の通信制御装置を画一的に備えている。
【００２８】
図３の一点鎖線の左側は電源供給源として機能する任意の室内機の通信制御装置に対応し、また、右側は電源供給源として機能していない室内機、リモコン５及び集中コントローラ６の各々に対応する。なお、図３では、右側には室内機、リモコン５，集中コントローラ６の各々に設けられた極性一致回路６３Ｂのみを図示している。
【００２９】
図３で示される通信制御装置は、図示しない主電源に接続した電源回路５９と、トランジスタ５４及びダイオード６０を介して電源回路５９に接続した過電流検出回路５７と、過電流検出回路５７とマイコン５８の通信ポート（出力側）Ｔｘに接続した通信重畳回路５５と、マイコン５８の通信ポート（入力側）Ｒｘに接続した信号検出回路６２と、さらにマイコン５８の保護回路入力に接続された電圧検知回路５６と、マイコンの給電出力ＣＨ１、通信重畳回路５５、信号検出回路６２及び電圧検知回路５６とに接続された極性一致回路６３Ａとを備えている
なお、電源供給機能を有する他の室内機も図３の通信制御装置と同じものを備えているが、電源供給機能を有しない室内機、リモコン３及び集中コントローラ４は、電源供給に関わる回路は有しておらず、信号の受信と送信に関わる回路、通信線４に直接接続された極性一致回路６３Ｂ及びその他の必要な制御器等を備えている。また、極性一致回路６３Ａは、他の室内機及びリモコンの極性一致回路６３Ｂと通信線４を介して接続されており、これにより室内機１１乃至１８、リモコン５及び集中コントローラ６は互いに無極性及び双方向の通信を行っている。
【００３０】
後述するように、電圧検出回路５６及び過電流検出回路５７からの出力信号（すなわち、図３のマイコン入力端（保護回路入力）での信号レベル）並びに給電出力端ＣＨ１での出力信号レベルとに基づいて，他の室内機から電源供給を受けているかどうかをマイコン５８により判断させ、受けていないと判断される場合は、自らが電源供給源として通信線４上に電源を供給することができる。すなわち、電源供給源を任意の室内機のうちの１台に限定する論理回路が各室内機に備えられている。また、リモコン、集中コントローラ等の制御機器及び電源供給機能を有さない室内機は通信線上の電源電圧を自らの電源として利用することになる。
【００３１】
また、後述するように、電圧検出回路５６及び過電流検出回路５７は、通信線の短絡や、複数個の室内機からの同時逆相電源電圧の印加を検出することにも利用されており、これら回路からの信号に基づいて給電出力端ＣＨ１に接続されるトランジスタ５４のオン・オフ動作を制御することで、電源供給の開始・停止を制御することが可能となる。
【００３２】
図３で示される通信制御装置において、電源供給源となる室内機から電源電圧を供給をする場合、そのマイコン５８の給電出力ＣＨ１からオン信号（図４で示されるトランジスタＱ５をオンするレベルの信号）をトランジスタＱ５へ出力し、トランジスタＱ５および５４をオンさせることで、電源回路５９を介して電源電圧が通信重畳回路５５へ供給される。この電源電圧は、さらに、極性一致回路６３Ａへ供給され、さらに通信線４を介して他の機器の極性一致回路６３Ｂへと出力されることで他の機器へ電源供給が行われる。また、電源電圧に通信データを乗せて他の機器へ送信する場合は、マイコンの通信ポート（出力側）Ｔｘからのオン・オフ信号（通信信号）が通信重畳回路５５へ供給され、そこで電源回路５９からの電源電圧と重畳されて、極性一致回路６３Ａへ出力され、さらに通信線４を介して他の機器の極性一致回路６３Ｂへと出力される。他の機器では、伝送された通信データを信号検出回路６２により検出し、マイコンの入力通信ポートＲｘへ出力する。これにより、他の機器への電源供給と、無極性・双方向の通信データの授受とを行うことが可能となる。
【００３３】
なお、電源供給源として機能していない室内機に関しては、給電出力ＣＨ１はオフ信号なので、図４のトランジスタＱ５はオフ状態となり、トランジスタ５４もオフ状態となり、電源回路５９からの電源電圧は通信重畳回路５５へ供給されることはない。従って、マイコンからの通信信号（オン・オフ信号）のみが通信重畳回路５５へ供給され（他の電源供給源からの電源電圧と重畳）、極性一致回路６３Ａ、通信線４を介して他の機器の極性一致回路６３Ｂへと送信される。これにより、他の機器との無極性・双方向の通信データの授受を行うことが可能となる。
【００３４】
一方、他の機器からの通信信号を受信した場合は、通信信号は極性一致回路６３Ａを介して信号検出回路５２へ入力されて所定の信号処理を受けた後、マイコン５８の通信ポート（入力側）Ｒｘへ供給される。これにより、他の機器との無極性・双方の通信データの授受を行うことが可能となる。
【００３５】
また、電源供給源として機能している他の機器から電源電圧が供給された場合（当該室内機が電源供給源として機能している場合と、電源供給源として機能していない場合とがある）、例えば特開平８−２５１６８０号公報で開示されている通信制御装置では、極性一致回路はブリッジダイオードで構成されているので、外部からの電源電圧の入力は可能だが、外部への電源電圧の供給はできない。従って、従来の場合、図１で示されているように、電源供給源となる特定の親機１のみ、信号極性一致回路は電源と並列に配置しており（すなわち極性一致回路を介さずに通信線４を介して外部に電源を供給している）、一方、電源供給を受ける子機の信号極性一致回路は、通信線を介して親機１の電源と直列に接続されており、これにより信号極性一致回路への電源供給が行われる。すなわち、図１の通信制御装置の場合、電源供給源は、回路の構造から予め決められたものである必要があり、電源供給源の選定を自由に行うことができなかった。
【００３６】
これに対して本発明では、後述するように、極性一致回路６３Ａを図１の信号極性一致回路を構成するブリッジダイオードにさらにトランジスタを付加した回路構成とすることで、極性一致回路６３Ａを電源回路５９と直列に接続し、さらに他の機器の極性一致回路６３Ｂとも直列に接続することができ、通信信号の送受信及び電源電圧の授受を極性一致回路６３Ａ（極性一致回路６３Ｂ）を介して行うことができる。従って、全ての室内機の通信制御装置を同じ回路構成とすることができ、互いに電源電圧の授受を行うことができる。すなわち、図３で示されているように、本実施態様の通信制御システムでは、室内機間は双方向に電源電圧を供給することが可能である（室内機の通信制御装置の電源電圧の供給方向は矢印α、βである）のに対して、図１の通信制御装置の場合は一方向（β方向）のみである。
【００３７】
従って、任意の室内機を電源供給源とした場合、他の室内機は電源供給源からの電源供給を受けることができると共に、電源供給源に何らかのトラブルが発生した場合に、電源供給可能な室内機を自動的に選択して電源供給源にして機能させることができる。従って、従来の様に電源供給源のトラブルを解消するまでの間、空調システムを停止にすることなく継続的に運転を行うことができる。
【００３８】
図４は図３の各室内機に備えられた通信制御装置の具体的な回路図である。
【００３９】
図４の回路において、点線５５で囲まれた抵抗Ｒ１，Ｒ２及びトランジスタＱ２により図３に示される通信重畳回路５５が構成されており、点線５３で囲まれたブリッジダイオード５３と各ダイオードの接点に接続されたトランジスタＱ３，Ｑ４等により本実施態様の極性一致回路６３Ａが構成されている。前述したように、ブリッジダイオード５３は他の室内機からの電源電圧をその回路内へ入力させることができるが、自らの電源電圧を外部へ出力することはできない。本実施態様では、これらのトランジスタＱ３及びＱ４（ブリッジダイオード５３に対するバイパス手段として機能）により自らの電源電圧を外部に取り出すことができる。また、抵抗Ｒ３、Ｒ４及びトランジスタＱ６により電圧検知回路５６が構成されており、抵抗Ｒ１，Ｒ５，Ｒ６、容量Ｃ１及びトランジスタＱ１，Ｑ７により過電流検出回路５７が構成されている。
【００４０】
次に、このように構成された通信制御装置おける、通信信号の送受動作、電源供給開始・停止動作、通信線短絡等のトラブル検出動作、電源供給源の自動切替動作等について、以下図４を参照して説明する。
【００４１】
本実施の形態では、前述したように通信線４に接続された全ての機器（リモコン、集中コントローラを除く）が電源供給源として役割を持つことができる。しかしながら、一斉に全ての室内機が電源供給を行う必要はなく、任意の一つが電源供給源となればよい。これば、例えば製造段階で、予め電源投入時に電源供給源となる任意の一つの室内機を設定するようにしてもよく、また、各室内機のマイコン制御に基づいて任意の一つを自動選択するようにしてもよい。
【００４２】
まず、（１）電源供給の開始動作について説明する。
【００４３】
ここで、ある任意の室内機が電源投入時に電源供給源として役割を行うように設定されているとした場合、該室内機の通信制御装置のマイコン給電出力端に所定の信号（オン信号）が与えられる。このオン信号によりトランジスタＱ５はオンされ、電源＋Ｖからの電流がトランジスタＱ５を流れ、これによりトランジスタ５４がオンされ、接点Ｐ１の電圧が電源電圧となる。この電源電圧はブリッジダイオード５３を介して外部に取り出すことはできないが、トランジスタＱ３，Ｑ４はオン状態であるので、これらのトランジスタＱ３，Ｑ４を介して電源電圧が外部に取り出され、通信線４を介して他の機器（室内機、リモコン、集中コントローラ）へ供給される。
【００４４】
一方、他の機器（室内機）では、給電出力端にはオン信号が与えられていないので（オフ信号）、トランジスタ５４はオフ状態であるが、外部より電源電圧がブリッジダイオード５３を介して供給されているので、接点Ｐ１の電圧は電源電圧となっている。従って、抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して電流が流れることで、トランジスタＱ６のベースに電圧が印加され、オン状態となりマイコン入力端子に電流が流れることになる。
【００４５】
いま、給電出力端での信号（ＳＡ）がオン信号（トランジスタＱ５がオン状態）の場合を論理”１”とし、オフ信号（トランジスタＱ５がオフ状態）の場合を論理”０”とし、さらに、マイコン入力端子での信号（ＳＢ）がオン信号（トランジスタＱ６がオン状態）の場合を論理”１”とし、オフ信号（トランジスタＱ６がオフ状態）の場合を論理”０”とすると、これらの論理値に基づいてマイコン５８はＳＡが”１”で、ＳＢが”１”の場合は、自らが電源供給源となっており、電源電圧を他の機器へ供給していると判断する。また、ＳＡが”０”で、ＳＢが”１”の場合は、自らは電源供給源として機能していないが、他の機器から電源供給を受けていると判断することができる。同様に、ＳＡが”１”で、ＳＢが”０”の場合は、自らは電源供給源となっているが、電源電圧を供給していない（接点Ｐ１の電圧がゼロである）と判断する。この場合は、後述するように通信線の短絡、回路内の短絡等のトラブル発生が生じていると判断される。また、ＳＡが”０”で、ＳＢが”０”の場合は、自らが電源電圧の供給を受けていない、すなわち電源供給源となる室内機が存在しないと判断し、自らが電源供給源となるべく給電出力端にオン信号を出力する（すなわち、ＳＡを”１”とする）。
【００４６】
以上のように、トランジスタＱ５，Ｑ６及び抵抗Ｒ３，Ｒ４等により論理回路を構成することが可能であり、この論理回路の入力端の信号（論理）と出力端の信号（論理）により、自動的に電源供給源を選択したり（自らを電源供給源とするかしないかを判断する）、短絡等のトラブルを検出することが可能となる。トラブル発生を検出した場合、給電出力端子の信号をオフ信号とし、トラブルの解消に伴いオン信号に切り換えることで、電源供給を再開することもできる。このような論理判断は各室内機に備えられたマイコンにより行われている。
【００４７】
次に、（２）通信信号を電源電圧に重畳して通信線４に出力する動作について説明する。
【００４８】
マイコン５８の通信ポート（出力側端子）ＴｘからトランジスタＱ２へ通信信号(オン・オフ信号)を印加することで、トランジスタＱ２がオン・オフ動作する。当該室内機が電源供給源の場合、このトランジスタＱ２のオン・オフ動作に伴って、電源＋Ｖから、トランジスタ５４、ダイオード６０を介して抵抗Ｒ１，Ｒ２に電流が流れる。従って、接点Ｐ１の電圧がトランジスタＱ２に印加された通信信号（オン・オフ信号）に基づいて変調され、通信線４を介して外部へ出力される。これは、電源電圧と通信信号とが重畳され、通信線４へ出力されたことを意味する。また、当該室内機が電源供給源でない場合、外部から電源電圧はブリッジダイオード５３で無極化されて接点Ｐ１に印加されているので、トランジスタＱ２に印加された通信信号により接点Ｐ１の電源電圧が変調され、この変調信号が通信線４を介して外部へ送信される。
【００４９】
次に、（３）外部からの通信信号の受信動作について説明する。
【００５０】
外部から通信信号が入力された場合、この信号はブリッジダイオード５３を介して、接点Ｐ１をとって信号検出回路６２に入力する。信号検出回路６２で所定の処理を受け、マイコンの通信ポート（入力側）Ｒｘへ入力される。
【００５１】
次に、（４）通信回路（線）の短絡が発生した場合の短絡検出動作について説明する。
【００５２】
上述したように、通信回路（通信線）が短絡した場合は、接点Ｐ１の電圧がゼロもしくはゼロに近い低電圧となり、トランジスタＱ６はオフ状態となる。この時、論理回路により、通信線が短絡したか、もしくはどの室内機も電源供給源として機能していない（電源電圧が通信線４上に供給されていない）と判断することができる。この状態で給電出力の信号をオンした場合、依然トランジスタＱ６がオフ状態であれば、短絡状態であると判断することができる。
【００５３】
次に、（５）通信線４を介して他の機器から逆相もしくは同相の電源電圧が印可された場合の検出動作について説明する。
【００５４】
ある室内機が電源供給源となり電源電圧を供給する動作を行ったとしても、これと同時に他の機器も同様に電源供給源となり、電源電圧を供給してしまう可能性がある。この場合、他の機器からの電源電圧が当該室内機の電源電圧の逆相である場合と、同相である場合の二つの場合が考えられる。最初に、他の機器からの電源電圧が逆相であると仮定して説明する。
【００５５】
他の機器からの電源電圧が逆相の場合、通信線４上（もしくは接点Ｐ１）の電圧が低電圧（もしくはゼロ）になる。この時、抵抗Ｒ１の両端にかかる電圧が上昇し、所定しきい値（Ｖｔｈ、例えば３Ｖ）以上になるとトランジスタＱ１がオン動作し、さらにＱ７がオンし、これによりマイコン５８が短絡（逆相電圧の印加）と判断する。なお、配線が短絡した場合は、Ｒｘ（接点Ｐ１）上に電圧がないのでＱ６がオンせず、マイコンは短絡と判断する。本実施態様では、逆相電源電圧の印加及び配線（通信線）の短絡の判定はトランジスタＱ６，Ｑ７によるＯＲ回路を介してマイコン５８により判定されるので、より確実に判定することが可能となる。以上のようにして逆相電源電圧の印加もしくは配線の短絡が検出されると、給電出力の信号をオフ信号として電源供給動作を停止する。
【００５６】
他方、自身が電源供給源であるにもかかわらず他の機器より同相の電源電圧が印加された場合、この場合は図４の回路構成による判定はできない。しかしながら、電源供給源は電源供給動作の開始（実行）を示す信号を通信データにのせて他の機器へ送っており、各室内機のマイコンは、これらの通信データに基づいて同時に同相電源電圧が他の機器から印加されているか以内かを判断する。この判断に基づいて、必要ならば電源供給動作を停止する。
【００５７】
図５は、各室内機に備えられた通信制御装置（図３，４）の動作の流れを示したフローチャートである。
【００５８】
まず電源（各室内機等へ電源を供給する主電源）が投入されると、通信線（リモコンライン）上に電源電圧が存在するかどうかを検出する（ステップＳ１）。この電源電圧の検出は図２のマイコン５８の保護回路入力（トランジスタＱ６のオン動作）で判断される。ここで、すでに電源電圧が存在しておれば（ＹＥＳ：Ｓ１）、他の室内機が電源供給源となっていると判断し、通信線電源無しカウンタを０に設定して（ステップＳ２）、初期動作（Ｓ１）に戻る。一方、通信線上に電源電圧が存在しない（電源電圧が検出されない）場合（どの室内機も電源を供給していないか、もしくは、お互いに電源を出し合っていて逆相電源電圧印加状態にありショートしているか、又は配線（通信線）短絡状態と考えられる）、乱数でタイマーを設定する（ステップＳ３）。乱数によるタイマーの設定は、各室内機で異なったタイムアップ時間を設定するために行うものであり、これにより自分自身を電源供給源として設定し、電源電圧を通信線上に供給するまでの時間が各室内機で異なることになり、各室内機が同時に電源供給源となり、電源電圧を供給する可能性を低減することができる。
【００５９】
次に、タイムアップしたかどうか（乱数で設定された時間を経過したかどうか）を判断し（ステップＳ４）、タイムアップしていないと判断される場合は、通信線上に電源電圧が存在するかどうか再度検出する（ステップＳ５）。ここで、通信線上に電源電圧を検出した場合（タイマーカウント中に他の機器が電源電圧を供給した場合）、初期動作（Ｓ１）に戻る。一方、通信線上に電源電圧が検出されなかった場合、タイムアップの判定（Ｓ４）へ戻る。
【００６０】
ここで、タイムアップしたと判断した場合、通信線電源無しカウンタを１増加し（ステップＳ６）、そのカウンタ値が所定値よりも大きいかどうか判断する（ステップＳ７）。カウンタ値が所定値以下の場合、電源電圧を供給している室内機（電源供給源）は電源供給を停止し、電源電圧を供給していなかった室内機は電源供給を開始する。これは、複数の電源供給源が電源電圧を供給しているにも関わらず、互いに逆相の電源電圧を供給しているので通信線上に電源電圧が検出されないことが考えられるからである。
【００６１】
一方、ステップＳ７で、所定値よりカウンタ値が大きいと判断される場合は、ステップ９にて電源供給を停止する。これは、上記動作を所定回数繰り返したにも関わらず、たとえば配線の短絡が原因で依然電源電圧を供給することができないと判断されるからである。以上の処理が終了すると初期動作（ステップＳ１）に戻る。
【００６２】
通信線に電源を供給している室内機は、親子個別、システム停止中か否かに関わらず、所定時間（例えば、２０秒）に一度必ず「電源供給室内機あり」コマンドを通信線上に送信する。「電源供給室内機あり」コマンドを受信した室内機は、このコマンドを発行した室内機を除き、通信線への電源供給をやめる。
【００６３】
以上、本発明を上記実施態様に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６４】
上記実施態様では、電源供給機能は室内機に限定されていたが、必ずしも室内機のみに限定されるものではない。例えば、室外機等にも電源供給機能を持たせても良い。また、上記実施態様では、複数個の室内機、リモコン等からなる空気調和機のための通信制御システムに適応されていたが、本発明は空気調和システムに限定されるものではない。要は、自ら電源供給能力を持ち、通信線上の電源電圧の存否を検出し、自ら電源供給源として動作を開始するか、もしくは停止するかを自動的に判断する機能を有する複数個のユニットから構成されたシステムでさえあれば、どのようなシステムにおいても本発明を適用することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信線を介して、室内機およびリモコン、集中コントローラ等の制御機器との間で、互いに極性一致回路を通して電源電圧に乗せた通信データ（オン・オフ信号）を送受することができ、また、複数個または全ての室内機に、自動的に自己を電源供給源として自己選択させる機能を備えたので、何らかのトラブルにより電源供給源が故障した場合でも、空気調和システムを停止する必要なく、自動的に他の室内機を電源供給源として選択し、継続的にシステムを運用することができる。
【００６６】
また、直流のオン・オフ回路を基調とする簡単な回路構成で、通信線と電源線とを共通にし、室内から制御機器に対し電源を供給しながら、無極性・双方向データ通信を行うことができる。
【００６７】
さらに、空気調和システムの制御機器への電源供給源として複数の室内機の中から自動的に一台の室内機を選択するので、設備業者等のサービスマンが初期設定を行わなくてすみ、また、様々なシステム構成に対応することが可能となる。
【００６８】
さらに、電源供給源である室内機が逆相の電源を送っても自動的に電源供給を停止するため、機器故障を防ぐことができる。
【００６９】
さらに、電源供給者である室内機が逆相を出力したり、室内機と制御機器とをつなぐ通信線が短絡した場合、自動的に正常に動作する他の室内機を探し出して切り換えるので空気調和システムとして運転は継続することができる。
【００７０】
さらに、複数の電源供給源が同相を出力した場合、自動的に電源供給源である室内機を一台に限定するので制御機器が過剰な電力を受けることを防ぐことができる。
【００７１】
さらに、本発明では、一般的に用いられているダイオードではなくトランジスタを使用しているので回路構成が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の空気調和機の通信制御装置を示す概略図である。
【図２】本発明の空気調和システムの機器構成を示した図である。
【図３】本発明の空気調和システムで利用される通信制御装置の一実施態様を示した概略図である。
【図４】図３で示される通信制御装置の具体的な回路図である。
【図５】本発明の空気調和システムで利用される通信制御装置に動作フローを示したフローチャートである。
【符号の説明】
４通信線
５リモコン
６集中コントローラ
５５信号検出回路
５６電圧検知回路
５７過電流検出回路
５８マイコン
６２信号検出回路
６３Ａ，６３Ｂ極性一致回路

Claims

複数の室内機と室外機とから構成され、各室内機とリモコンを含む制御機器とが通信線で接続され、前記通信線を介して互いにデータ通信を可能に構成し、
前記複数の室内機のうち少なくとも２つの室内機は、
電源電圧と通信データとを重畳するための通信重畳手段と、前記通信重畳手段へ主電源からの電源電圧の供給をオン・オフ制御するスイッチング手段と、前記通信重畳手段の出力を受け、前記通信線上に出力するとともに、外部からの電源電圧を無極性化するブリッジダイオードから成る極性一致手段と、を有する電源供給手段を備え、
該電源供給手段を有する任意の一つの室内機は前記通信線を介して前記制御機器へ電源を供給しながら、前記全ての複数の室内機と前記制御機器間で無極性・双方向のデータ通信を行う空気調和機の通信制御システムにおいて、
前記通信重畳手段は、通信信号であるオン・オフ信号を入力するトランジスタと、該トランジスタのオン・オフ動作により前記スイッチング手段にて供給される電源電圧を直列に接続された少なくとも２つの抵抗で分圧して電源電圧に通信信号を重畳した電圧波形を生成すると共に、当該電圧波形を前記ブリッジダイオードを介さず前記通信線に供給するトランジスタを有するバイパス回路を備えること、
を特徴とする空気調和機の通信制御システム。
前記電源供給手段は、さらに、前記通信重畳手段における電源電圧を検出する電圧検知手段を有することを特徴とする請求項１記載の空気調和機の通信制御システム。
前記電圧検知手段は、少なくとも直列に接続された２つの抵抗と、該抵抗の接点に接続されたトランジスタとを備え、前記２つの抵抗のうち、一方の抵抗の前記接点と反対側の一端には電源電圧が印加されており、他の抵抗の前記接点と反対側の一端は接地されており、前記抵抗の接点における電圧に基づいて前記トランジスタをオン・オフ動作させ、このオン・オフ動作に基づいて電源電圧を検出することを特徴とする請求項２記載の空気調和機の通信制御システム。
前記電源供給手段は、さらに、前記スイッチング手段と前記通信重畳手段との間に設けられ、前記通信重畳手段に印加された電源電圧の変化を検出することで配線等の短絡を検出する過電流検出手段を有することを特徴とする請求項１記載の空気調和機の通信制御システム。
前記過電流検出手段は、少なくとも一つの抵抗と、該抵抗の両端に掛かる電圧に基づいてオン・オフ動作するトランジスタとを備え、電源電圧の変化に伴い前記抵抗の両端に掛かる電圧が変化し、該電圧が所定電圧値を超えた場合に該トランジスタがオン動作することで配線等の短絡を検出することを特徴とする請求項４記載の空気調和機の通信制御システム。
前記電源供給手段は、さらに、前記通信線上の電源電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段による検出結果に基づいて、前記通信線上に前記電源電圧を供給する他の電源供給源が存在するかどうかを判断し、前記電源電圧を供給する他の電源供給源がないと判断したならば、自ら電源供給源として機能させる手段とを有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の空気調和機の通信制御システム。
前記電源供給手段は、前記電源供給手段を有する他の室内機が、同時に且つ逆相の電源電圧を前記通信線上に供給するか、もしくは前記通信線が短絡状態の場合に、前記逆相電源電圧供給もしくは前記通信線の短絡を検知し、電源電圧の供給を停止する検知手段を有していることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の空気調和機の通信制御システム。
前記電源供給手段は、前記電源電圧の供給停止後に、電源供給を再開することを特徴とする請求項７記載の空気調和機の通信制御システム。
前記電源供給手段は、さらに、前記電源供給手段を有する他の室内機が、同相の電源を供給した場合に、前記通信線上を介して通信された通信データに基づいて電源電圧の供給を停止するかどうかを判断する手段を有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の空気調和機の通信制御システム。
前記電源供給手段は、それ自身を、電源電圧を前記通信線に供給する電源供給源として自動選択する自己選択手段を有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の空気調和機の通信制御システム。