JP4306884B2 - 機器の制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば業務用・家庭用冷蔵庫、低温ショーケース、プレハブ冷蔵庫、空気調和機、自動販売機などで代表される機器の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より例えば業務用の冷蔵庫においては、冷却装置を構成するコンプレッサ、凝縮器、冷却器などを内蔵し、或いは、コンプレッサ、凝縮器は別置きとし、このコンプレッサから吐出された冷媒を凝縮器にて凝縮し、減圧装置にて減圧した後、冷却器に供給して冷却効果を発揮させ、この冷却器にて冷却された冷気を庫内ファンにて庫内に循環して所定の低温度に冷却している。
【0003】
また、冷却運転によって冷却器に成長した着霜はデフロスタ(霜取りヒータ)によって加熱融解すると共に、冷却作用で付着する結露は防露ヒータによって加熱除去する。一方、コンプレッサや凝縮器周辺には凝縮器用ファンが設置され、この凝縮器用ファンにて凝縮器やコンプレッサを空冷する構成とされている。
【0004】
このような種々の運転制御を行うために、冷蔵庫にはマイクロコンピュータにて構成されたコントローラが搭載される。更に、庫内や冷却器、凝縮器の温度を検出する各種センサが取り付けられると共に、コンプレッサ、デフロスタや防露ヒータ、庫内ファンなどの取付部品の運転を制御するスイッチも搭載され、前記各センサからのデータを取り込んでコントローラが各スイッチにより取付部品の運転を制御するものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
係る冷蔵庫の運転制御を行うためには、生産後の検査時に、コントローラに対して制御上のパラメータ(機器の種類、制御方法、制御温度帯など)を設定しなければならない。また、冷蔵庫のメンテナンスを行う際に、冷蔵庫の運転状態の履歴をコントローラから外部に取り込んで確認できれば極めて好適である。
【0006】
その場合、従来では外部のコンピュータ(ラップトップパソコンなど)をコントローラに直接接続して、上記各データの授受を行っていたが、その場合にはコントローラとパソコンとの間におけるデータ通信用のソフトを格別に準備しなければならず、生産コストの高騰を引き起こす問題があった。
【0007】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、機器に設けた主制御手段に外部からデータを円滑に書き込み、或いは、外部にデータを円滑に読み出すことができる制御装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の機器の制御装置は、機器に配線された信号線と、この信号線に接続された主制御手段と、信号線に接続され、主制御手段との間でデータの授受を行うセンサ或いはスイッチング素子と、主制御手段にもう一つの信号線を介して接続され、当該主制御手段との間でデータの授受を行う記憶装置と、もう一つの信号線に外部制御装置を接続可能とする切換手段とを設け、主制御手段は、機器の動作の履歴データを記憶装置に書き込み、制御上のパラメータを記憶装置から読み出すと共に、切換手段により外部制御装置をもう一つの信号線に接続した状態で、外部制御装置は、パラメータを記憶装置に書き込み、履歴データを記憶装置から読み出すデータの授受を行うことを特徴とする。
【0009】
請求項2の発明の機器の制御装置は、機器に配線された信号線と、この信号線に接続された主制御手段と、信号線に接続され、主制御手段との間でデータの授受を行うセンサ或いはスイッチング素子と、主制御手段との間でデータの授受を行うよう接続された記憶装置とを備え、この記憶装置にはもう一つの信号線を介して外部制御装置を接続可能とし、主制御手段は、機器の動作の履歴データを記憶装置に書き込み、制御上のパラメータを記憶装置から読み出すと共に、外部制御装置が記憶装置に接続された状態で、外部制御装置は、パラメータを記憶装置に書き込み、履歴データを記憶装置から読み出すデータの授受を行うことを特徴とする。
【0010】
請求項3の発明の機器の制御装置は、上記において記憶装置は、データを保有する記憶手段と、信号線を介して主制御手段及び外部記憶装置とデータの授受を行う送受信手段と、この送受信手段からのデータに基づき記憶手段へのデータの書き込み及びデータの読み出しを制御する記憶装置側制御手段と、信号線が高電位となっている間は充電を行い、低電位となっている間は放電して前記各手段の電源を賄う蓄電素子とを有していることを特徴とする。
【0011】
請求項4の発明の機器の制御装置は、上記においてセンサは、検出素子と、自らのIDコードを保有した記憶手段と、信号線を介して主制御手段とデータの授受を行う送受信手段と、検出素子が検出したデータを取り込んで送受信手段により主制御手段に送信するセンサ側制御手段とを有していることを特徴とする。
【0012】
請求項5の発明の機器の制御装置は、上記においてスイッチング素子は、スイッチング手段と、自らのIDコードを保有した記憶手段と、信号線を介して主制御手段とデータの授受を行う送受信手段と、この送受信手段からのデータに基づきスイッチング手段を制御するスイッチング素子側制御手段とを有していることを特徴とする。
【0013】
本発明によれば、センサ或いはスイッチング素子は、信号線を介して主制御手段とデータの授受を行うので、機器は主制御手段により運転を制御される。また、主制御手段には記憶装置が接続されており、この記憶装置は主制御手段と外部制御装置との間でデータの授受を行えるようにしたので、主制御手段が機器の動作の履歴データを記憶装置に書き込み、制御上のパラメータを記憶装置から読み出すように成すと共に、外部制御装置は、パラメータを記憶装置に書き込み、履歴データを記憶装置から読み出すように構成することで、主制御手段と外部制御装置との間で直接データの授受を行うこと無く、外部制御装置によりパラメータの書き込みや履歴データの取り込みが行えるようになる。これにより、主制御手段と外部制御装置との間の格別な通信ソフトを開発する必要が無くなり、生産コストの著しい削減が図れる。
【0014】
特に、記憶装置はセンサ或いはスイッチング素子が接続された信号線とは別回線で主制御手段とデータの授受を行い、外部制御装置は記憶装置との間のみでデータの授受を行うことになるので、主制御手段による機器の制御を実行しながら記憶装置より外部制御装置にデータを取り込み、或いは、外部制御装置から記憶装置にデータを書き込むことができる。また、外部制御装置がセンサやスイッチング素子を認識する必要もないので、データの授受に時間的制約を受け難くなると共に、外部制御装置による記憶装置からのデータの取り込み、或いは、書き込み作業が迅速に行えるようになる。
【0015】
更に、主制御手段やセンサ、スイッチング素子側が機能不能に陥った場合にも、記憶装置に損傷がなければ外部制御装置により記憶装置内のデータを取り込むことも可能となるので、故障時のフェールセーフも達成できるようになるものである。
【0016】
また、請求項3の発明によれば、記憶装置の記憶装置側制御手段は、信号線を介して送受信手段により受信した主制御手段及び外部制御装置からのデータに基づき記憶手段のデータの読み書きを制御するので、主制御手段や外部制御装置は支障無く記憶装置との間のデータの読み書きを実行することができる。この場合、記憶装置はデータの授受を行うための信号線からの電力によって動作するので、記憶装置は信号線に接続されることにより他の給電を受けること無く動作できる。これにより、所謂プラグインによって記憶装置を配線することが可能となり、著しい配線の簡素化を図ることが可能となるものである。
【0017】
更に、請求項4の発明によれば、センサのセンサ側制御手段は、検出素子が検出したデータを送受信手段により信号線を介して主制御手段に送信するので、機器の主制御手段は支障無くデータを取り込むことができる。この場合、センサは記憶手段に自らのIDコードを保有しているので、信号線にセンサを接続することにより主制御手段はセンサを識別できるようになり、センサの配線は完了する。
【0018】
更にまた、請求項5の発明によれば、スイッチング素子のスイッチング素子側制御手段は、信号線を介して送受信手段により受信した主制御手段からのデータに基づきスイッチング手段を制御するので、機器の主制御手段は支障無く機器の制御を実行することができる。この場合も、スイッチング素子は記憶手段に自らのIDコードを保有しているので、信号線にスイッチング素子を接続することにより主制御手段はスイッチング素子を識別できるようになり、スイッチング素子の配線は完了する。
【0019】
これらにより、所謂プラグインによってセンサやスイッチング素子を配線することが可能となり、著しい配線の簡素化を図ることが可能となる。また、センサやスイッチング素子の数などに係わらず主制御手段には共通のソフトウエアを使用できるので、共通化によるコストの著しい削減を図ることも可能となるものである。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は本発明を適用する機器の一実施例としての業務用の冷蔵庫1の概略断面図、図2は冷蔵庫1の電気系の配線図を示している。図1において、冷蔵庫1は前面に開口する断熱箱体2により本体5が構成されており、この断熱箱体2内に貯蔵室3が構成されている。この貯蔵室3の前面開口は扉4により開閉自在に閉塞されている。また、貯蔵室3内には冷却装置の冷凍サイクルを構成する冷却器6とモータにて駆動される庫内ファン7が設置されている。
【0021】
また、冷却器6には霜取り用のデフロスタ(電気ヒータ)30(図2)が取り付けられており、更に、断熱箱体2の開口縁には結露防止用の防露ヒータ8が配設されると共に、扉4の前面には主制御手段としてのコントロールボックス9の操作パネル11が取り付けられている。
【0022】
一方、断熱箱体2の下側には機械室12が形成されており、この機械室12内には前記冷却器6と共に冷却装置の冷凍サイクルを構成するコンプレッサ13、凝縮器14、凝縮器用ファン16などが設置されている。
【0023】
前記コンプレッサ13が運転されると、コンプレッサ13から吐出された高温高圧の冷媒は凝縮器14にて放熱して凝縮し、図示しない減圧装置にて減圧された後、冷却器6に供給される。冷却器6ではこの冷媒が蒸発することにより冷却作用を発揮し、その後低温のガス冷媒はコンプレッサ13に再び帰還する。庫内ファン7が運転されると、冷却器6で冷却された冷気は貯蔵室3内に循環され、これによって、貯蔵室3内は冷却される。
【0024】
また、凝縮器用ファン16が運転されると、外気を凝縮器14、コンプレッサ13に通風するので、これらは空冷される。更に、デフロスタ30には所定時間毎に、或いは、所定時刻に通電される。デフロスタ30に通電が成されると発熱して冷却器6を加熱することにより、霜取りが行われる。更にまた、防露ヒータ8に通電されると断熱箱体2の開口縁が加熱され、結露が防止されるものである。
【0025】
次に、図2において21は冷蔵庫1の本体5内に配線されたAC電源線であり、22Aはデータの授受を行うための信号線である。AC電源線21と信号線22Aには前記コントロールボックス9が接続されると共に、コンプレッサ13の駆動基板23、前記各ファン7、16の電源基板24及び前記デフロスタ30、防露ヒータ8の電源基板26はAC電源線21に接続される。
【0026】
また、信号線22Aには貯蔵室3内の温度を検出するセンサとしてのチップ状の庫内温度センサ27と、冷却器6の温度を検出するセンサとしてのチップ状の霜取りセンサ10と、凝縮器14の温度を検出するセンサとしてのチップ状の高温センサ20と、前記駆動基板23、電源基板24、26にそれぞれ取り付けられたチップ状のスイッチング素子28・・がそれぞれコネクタを介して接続される。
【0027】
尚、電源基板24、26にはスイッチング素子28を一つ示しているが、実際には各ファン7、16、デフロスタ30、防露ヒータ8に対してそれぞれ設けられる。
【0028】
また、実施例ではこれら駆動基板23、電源基板24、26がコンプレッサ13、各ファン7、16及びデフロスタ30、防露ヒータ8と別体で構成されたものを示しているが、これら駆動基板23、電源基板24、26を、それぞれのスイッチング素子28と共に、コンプレッサ13、各ファン7、16及びデフロスタ30、防露ヒータ8にそれぞれ内蔵させた構成としても良い。
【0029】
係る構成によれば、コンプレッサ13やファン7、16或いはデフロスタ30、防露ヒータ8に内蔵された各スイッチング素子28と信号線22Aのコネクタに接続するだけで配線が完了するかたちとなるため、組立・配線作業性が一段と向上する。
【0030】
更に、コントロールボックス9には別回線のもう一つの信号線22Bが接続されており、この信号線22Bには切換手段としての切換器39と同様の信号線22Cを介してチップ状の記憶装置25が接続されている。
【0031】
前記コントロールボックス9の構成を図3に示す。コントロールボックス9にはコントローラ(基板)36が設けられている。このコントローラ36は、CPU(マイクロコンピュータ)31、記憶手段としてのメモリ32、I/Oインターフェース33及び送受信手段としてのバスI/Oインターフェース34などから構成されている。また、コントロールボックス9には液晶表示パネルから構成された表示器37と、入力手段(キーボード、マウスなど)としてのスイッチ38などが設けられており、前記表示器37とスイッチ38はI/Oインターフェース33に接続されて前記操作パネル11に配設されている。
【0032】
また、前記バスI/Oインターフェース34には前記信号線22Aと信号線22Bが接続され、バスI/Oインターフェース34はこのうちの信号線22Aを介して前記温度センサ27、スイッチング素子28・・・とデータの授受を行うと共に、信号線22Bを介して前記記憶装置25とデータの授受を行う。
【0033】
そして、切換器39には同様の信号線22Dを介して外部のパームトップパソコンP(ディスプレイ・キーボード・ペン入力装置などを備えた外部制御装置)が接続可能とされている。切換器39は常には信号線22Bと22Cを接続し、バスI/Oインターフェース34と記憶装置25を接続しているが、パソコンPが接続された場合には、バスI/Oインターフェース34(即ちコントロールボックス9)からの信号線22Bと信号線22Cとを切り離し、信号線22Cと信号線22Dを接続して、パソコンPと記憶装置25を接続する。
【0034】
尚、コントローラ36には前記庫内温度センサ27、霜取りセンサ10、高温センサ20やスイッチング素子28、記憶装置25とデータ通信を行うための所定の通信プロトコルや後述する各センサ27、10、20やスイッチング素子28、記憶装置25をサーチして識別するためのソフトウエア、表示器37への表示画像データなどが設定されている。
【0035】
パソコンPには記憶装置25とデータ通信を行うための所定の通信プロトコルや記憶装置25をサーチして識別するためのソフトウエアなどが設定されているものとする。
【0036】
次ぎに、前記庫内温度センサ27、霜取りセンサ10、高温センサ20の構成を図4に示す。尚、各センサ27、10、20は同一の構成であるので以下は庫内温度センサ27について述べる。庫内温度センサ27は、センサ側制御手段としてのCPU43と、記憶手段としてのメモリ44と、送受信手段としてのI/Oインターフェース46と、A/D変換器47と、このA/D変換器47に接続された検出素子としてのセンサ部48と、蓄電素子としてのコンデンサ49と、整流素子としてのダイオード51などから構成されている。
【0037】
この場合、コンデンサ49はダイオード51の出力側に接続され、このダイオード51とコンデンサ49との接続点に各素子が接続されている。信号線22A、22B、22Dには例えば+5Vの電位(高電位)が印加されており、データはこの高電位から例えば0Vの低電位に下がるパルスにて構成される。
【0038】
そして、庫内温度センサ27が信号線22Aに接続されると、データを構成する高電位と低電位のパルス信号が高電位となっている間はそのまま各素子に給電が成され、コンデンサ49にも充電される。そして、低電位となっている間はコンデンサ49から放電され、各素子の電源が賄われる構成とされている。
【0039】
尚、庫内温度センサ27にはVcc(DC+5V)電源端子45も設けられ、ダイオード51とコンデンサ49との接続点に接続されており、庫内温度センサ27は、このVcc電源端子45を電源線に接続すれば、各素子は電源線からの給電によっても動作することができるように構成されている。即ち、その場合にはコンデンサ49に充填すること無く、各素子は動作するようになるので、検査時などの庫内温度センサ27を迅速に動作させたい場合に利便性が向上する。
【0040】
また、CPU43はセンサ部48が検出する温度データをA/D変換器47を介して取り込み、一旦メモり44に書き込む。そして、I/Oインターフェース46により、信号線22Aを介してコントローラ36からポーリングされると、メモリ44に書き込まれた温度データをI/Oインターフェース46により信号線22Aを介してコントローラ36に送信する。
【0041】
ここで、メモリ44には庫内温度センサ27自体のIDコードやセンサである旨の識別データ、低温・高温警報温度などの設定値データ及びコントローラ36との間のデータ通信を行うためのプロトコルなどが記憶されている。また、庫内温度センサ27において故障が生じている場合には当該故障データもメモリ44に書き込まれ、コントローラ36に送信される。
【0042】
一方、前記スイッチング素子28の構成を図5に示す。スイッチング素子28は、スイッチング素子側制御手段としてのCPU58と、記憶手段としてのメモリ59と、送受信手段としてのI/Oインターフェース61と、ドライバとしてのI/Oインターフェース62と、このI/Oインターフェース62に接続されたスイッチング手段としてのトランジスタ63と、蓄電素子としてのコンデンサ64と、整流素子としてのダイオード66などから構成されている。
【0043】
この場合、コンデンサ64はダイオード66の出力側に接続され、このダイオード66とコンデンサ64との接続点に各素子が接続されている。スイッチング素子28が信号線22Aに接続されると、前述の如くデータを構成する高電位と低電位のパルス信号が高電位となっている間はそのまま各素子に給電が成され、コンデンサ64にも充電される。そして、低電位となっている間はコンデンサ64から放電され、各素子の電源が賄われる構成とされている。
【0044】
尚、スイッチング素子28にも図5に破線で示す如く、ダイオード66とコンデンサ64との接続点に接続されたVcc(DC+5V)電源端子55を設け、このVcc電源端子55を電源線に接続すれば、スイッチング素子28の各素子は電源線からの給電によっても動作することができるようになる。即ち、その場合にはコンデンサ64に充填すること無く、各素子は動作するようになるので、検査時などのスイッチング素子28を迅速に動作させたい場合に利便性が向上する。
【0045】
また、CPU58はI/Oインターフェース61により、信号線22Aを介してコントローラ36からON/OFFデータが送信されると、このON/OFFデータに基づき、I/Oインターフェース62によりトランジスタ63をON/OFFする。
【0046】
ここで、メモリ59にはスイッチング素子28自体のIDコードやスイッチング素子である旨の識別データ及びコントローラ36との間のデータ通信を行うためのプロトコルなどが記憶されている。また、スイッチング素子28において故障が生じている場合には当該データもメモリ59に書き込まれ、コントローラ36に送信される。
【0047】
係るスイッチング素子28は各駆動基板23、電源基板24、26上において図6の如く配線されてスイッチングユニット68を構成する。即ち、69はフォトダイオード69Aとフォトトライアック69Bから成るフォトカプラであり、71は抵抗、72は整流素子としてのダイオード、73は蓄電素子としてのコンデンサ74である。
【0048】
この場合、コンデンサ74はダイオード72の出力側に接続され、このダイオード72とコンデンサ74との接続点とスイッチング素子28のトランジスタ63のコレクタ端子(図5にS2で示す)間に抵抗71とフォトダイオード69Aが直列に接続される。また、スイッチング素子28の端子S1(図5)はダイオード72の手前に接続される。そして、フォトトライアック69BはAC電源線21とコンプレッサ13、ファン7、15、デフロスタ30、防露ヒータ8間にそれぞれ介設される。
【0049】
ダイオード72が信号線22Aに接続されると、データを構成する高電位と低電位のパルス信号が高電位となっている間はそのまま抵抗71を介してフォトダイオード69Aに給電が成され、コンデンサ74にも充電される。そして、低電位となっている間はコンデンサ74から放電されて、フォトダイオード69Aの電源を賄う構成とされている。
【0050】
尚、同様にダイオード72とコンデンサ74の接続点にVcc電源端子60を接続し、このVcc電源端子60を電源線に接続すれば、フォトダイオード69Aは電源線からの給電によっても動作することができるようになる。即ち、その場合にはコンデンサ74に充填すること無く、各素子は動作するようになるので、検査時などに迅速に動作させたい場合に利便性が向上する。
【0051】
他方、前記記憶装置25の構成を図7に示す。記憶装置25は、記憶装置側制御手段としてのCPU81と、記憶手段としてのROM82、RAM83、EEPROM84と、送受信手段としてのI/Oインターフェース86と、蓄電素子としてのコンデンサ87と、整流素子としてのダイオード88などから構成されている。
【0052】
この場合、コンデンサ88はダイオード87の出力側に接続され、このダイオード87とコンデンサ88との接続点に各素子が接続される構成とされている。記憶装置25が切換器39を介してコントローラ36からの信号線22B或いはパソコンPに繋がる信号線22Dに接続されると、前述の如くデータを構成する高電位と低電位のパルス信号が高電位となっている間はそのまま各素子に給電が成され、コンデンサ88にも充電される。そして、低電位となっている間はコンデンサ88から放電され、各素子の電源が賄われる構成とされている。
【0053】
また、CPU81はI/Oインターフェース86により、信号線22B或いは信号線22D、切換器39、信号線22Cを介してコントローラ36やパソコンPからデータが送信されると、このデータに基づき、同時に送られてくるデータをRAM83を用いてEEPROM84に書き込み、また、EEPROM84に書き込まれたデータをI/Oインターフェース86によりコントローラ36やパソコンPに送信する。
【0054】
ここで、ROM82には記憶装置25自体のIDコードや記憶装置である旨の識別データ及びコントローラ36やパソコンPとの間のデータ通信を行うためのプロトコルなどが記憶されている。
【0055】
以上の構成で、動作を説明する。先ず、最初にパソコンPは切換器39に接続されておらず、従って、切換器39は信号線22B、22Cを介して記憶装置25をコントローラ36に接続しているものとし、冷蔵庫1の生産時の動作を説明する。各センサ27、10、20やスイッチング素子28・・が信号線22Aに接続されたものとすると、コントローラ36(のCPU31)は先ず信号線22A及び信号線22Bへの各素子(センサ27、10、20、スイッチング素子28・・、記憶装置25)の接続状況をサーチする。
【0056】
この場合、コントローラ36は全てのセンサ27、10、20、スイッチング素子28・・、記憶装置25にID要求を行い、これに応えて全てのセンサ27、10、20、スイッチング素子28・・、記憶装置25は自らのIDコードなどをコントローラ36に返答する。コントローラ36は返答されたIDコードなどに基づき、信号線22Aに庫内温度センサ27や霜取りセンサ10及び高温センサ20の各センサが接続され、コンプレッサ13用のスイッチング素子28、デフロスタ30用のスイッチング素子28、庫内ファン7用のスイッチング素子28、防露ヒータ8用のスイッチング素子28(実際には凝縮器用ファンもある)の各スイッチング素子が接続されており、信号線22Bに(切換器39、信号線22Cを介して)記憶装置25が接続されていることを認識する。
【0057】
コントローラ36は認識された温度センサ27、10、20とスイッチング素子28・・、記憶装置25の接続状況はメモリ32に保有すると共に、以後はこのIDコードを用いて各素子に対してデータを送信することになる。
【0058】
次ぎに、冷蔵庫1の出荷時の作業を説明する。即ち、出荷時における検査ではパソコンPを切換器39に接続する。このとき前述の如くコントローラ36への信号線22Bは記憶装置25への信号線22Cから切り離される。この状態で、パソコンPからは信号線22D、切換器39、信号線22Cを介して記憶装置25に当該冷蔵庫1の種類(冷凍・冷蔵など)、制御方法、機能(温度帯)などのパラメータ(データ)を送信する。
【0059】
記憶装置25は、パソコンPから送信されたパラメータのデータをEEPROM84内の所定の領域に書き込む。
【0060】
その後、パソコンPを切換器39から切り離すと、切換器39は再び信号線22Bと信号線22Cを接続する。これにより、記憶装置25はコントローラ36の信号線22Bに接続される。そして、今度はコントローラ36が記憶装置25にアクセスして前述の如くEEPROM84内に書き込まれたパラメータを記憶装置25から読み出し、自らのメモリ32に保持する。これによって、パソコンPからコントローラ36へのパラメータの設定が完了する。
【0061】
次ぎに、コントローラ36はON/OFFデータを駆動基板23のスイッチング素子28及び電源基板24のスイッチング素子28の各IDコードと共に信号線22Aに送信し、コンプレッサ13と庫内ファン7を起動して冷却運転を開始する。そして、コントローラ36のCPU31は各センサ27、10、20に所定の周期でポーリングを行う。このポーリングは前述のIDコードに基づいて行われる。センサ27、10、20のCPU43はこのポーリングに応えて温度データをコントローラ36に送信する。コントローラ36のCPU31は受け取った温度データを一旦メモり32に書き込み、次ぎに、係る冷却運転を開始した後の温度データの推移に基づいて各センサの機能割付を行う。
【0062】
即ち、冷却運転開始後、一定時間経過したときに温度データによる温度が上昇している場合には当該IDのセンサは高温センサ10である旨の機能割付をコントローラ36は行い、メモリ32に記憶する。また、温度データによる温度が降下しており、その温度が比較的高い場合には当該IDのセンサは庫内温度センサ27である旨の機能割付をコントローラ36は行い、メモリ32に記憶する。更に、温度データによる温度が降下しており、その温度が比較的低い場合には当該IDのセンサは霜取りセンサ20である旨の機能割付をコントローラ36は行い、メモリ32に記憶する。これによって、予め設定すること無くコントローラ36には各センサの機能が割り付けられるものである。
【0063】
次ぎに、冷蔵庫1の据え付け後の実際の制御動作を説明する。コントローラ36のCPU31は前述の如く信号線22Aを介して各センサ27、10、20に所定の周期でポーリングを行う。このポーリングは前述のIDコードに基づいて行われる。センサ27、10、20のCPU43はこのポーリングに応えて前述の如く温度データを信号線22Aを介してコントローラ36に送信する。コントローラ36のCPU31は受け取った温度データを一旦メモり32に書き込み、このうちの庫内温度センサ27からの温度データと前述の如く設定されたパラメータにおける設定温度とを比較してON/OFFデータを、駆動基板23のスイッチング素子28のIDコードと共に信号線22Aに送信する。
【0064】
駆動基板23のスイッチング素子28のCPU58は自らのIDコードのON/OFFデータを受信すると、それに基づいて前述の如くトランジスタ63をON/OFFする。このトランジスタ63のON/OFFにより、フォトダイオード69AがON(発光)/OFF(消灯)し、それによって、フォトトライアック69BがON/OFFされ、これによって、コンプレッサ13が起動/停止される。
【0065】
また、コントローラ36のCPU31は、ON/OFFデータを電源基板26のスイッチング素子28のIDコードと共に信号線22Aに送信し、所定の周期で、或いは、所定の時刻にデフロスタ30に通電して冷却器6の霜取りを行う。そして、前述の如く受け取った霜取りセンサ10からの温度データに基づき、冷却器6の霜取り制御(所定温度で終了)を実行する。
【0066】
尚、各ファン7、15及び防露ヒータ8は連続通電であるので、その旨のON/OFFデータが、各電源基板24、26のスイッチング素子28のIDコードに基づいて送信される。そして、各スイッチング素子28は当該ON/OFFデータに基づいて各ファン7、15若しくは防露ヒータ8を運転若しくは通電するものである。
【0067】
また、コントローラ36は各センサ27、10、20からの温度データに基づき、何れかのセンサからの温度データが運転開始後も変化ない場合には、当該センサの故障と判断する。また、全てのセンサからの温度データが変化ない場合には、コンプレッサ13などの冷却装置自体の故障と判断する。また、センサからの温度データを取り込めない場合には、当該センサとの間の回線が断線したものと判断する。
【0068】
更に、スイッチング素子28・・からのデータが取り込めない場合にも当該スイッチング素子28の故障或いは断線と判断する。コントローラ36のCPU31は係る故障が発生した場合、表示器37に当該センサ27、10、20或いはスイッチング素子28・・に故障が生じている旨、表示する。そして、コントローラ36のCPU31はこのような故障に関するデータを信号線22B、切換器39、信号線22Cを介して記憶装置25のEEPROM84に随時書き込み、EEPROM84内に故障履歴データファイルを構成する。
【0069】
このような故障表示に基づき、或いは、定期的に冷蔵庫1の保守・点検(メンテナンス)を行う際には、パソコンPを切換器39に接続する。これによって、前述の如くコントローラ36からの信号線22Bは信号線22Cから切り離され、それに代わってパソコンPからの信号線22Dが信号線22Cに接続される。そして、パソコンPに所定のキー操作が行われると、パソコンPは記憶装置25にアクセスして故障履歴データの表示ソフトウエアを吸い上げる(アップロード)。
【0070】
この故障履歴データの表示ソフトウエアは予め記憶装置25のEEPROM84に記憶されており、パソコンPは記憶装置25からこのソフトウエアをアップロードし、そのディスプレイに図8の如き画面を表示する。同時にパソコンPは記憶装置25に対して故障履歴データを要求し、これを取り込む。記憶装置25のEEPROM84内には前述の如く故障履歴データファイルが作成されており、これまでに発生した故障内容がメンテナンスの日付と共にファイルに書き込まれている。
【0071】
パソコンPはこの故障履歴データファイル内の故障履歴データを取り込んで図8の上段に示す如くこれまでに当該冷蔵庫1に生じた故障内容と日付をそれぞれ表示する(図8の例では、故障内容としてセンサ故障、ファンモータロックを示している)。
【0072】
保守作業員(サービスマン)は係る故障履歴を見て、これまでに当該冷蔵庫1に発生している故障状況を把握し、その分析を行うことができる。例えば、同じセンサに故障が多発している場合には、当該センサ自体に欠陥があることが判断できる。それによって、迅速な対策を採ることができる。
【0073】
そして、修理・交換などが終了した場合は、今度はそのときに生じた故障内容をパソコンPのキー操作で入力する。この場合、記憶装置25のEEPROM84には予め複数の故障名称を書き込んだ故障マスタデータが記憶されており、画面のクリック操作によってパソコンPは記憶装置25からこの故障マスタデータを読み込み、ディスプレイに表示する(図8下に示す)。
【0074】
この表示された故障マスタデータ内の故障名称を選択するだけで故障内容の入力は終了する。パソコンPは選択された故障内容を当日の日付と共に記憶装置25内の故障履歴データファイルに書き込み、内容を更新するものである。
【0075】
このように、コントローラ36とパソコンPとの間で直接データの授受を行うこと無く、パソコンPによりパラメータの書き込みや履歴データの取り込みが行えるようになる。これにより、コントローラ36とパソコンPとの間の格別な通信ソフトを開発する必要が無くなり、生産コストの著しい削減が図れる
【0076】
特に、記憶装置25は各センサ27、10、20やスイッチング素子28・・が接続された信号線22Aとは別回線の信号線22Bでコントローラ36とデータの授受を行い、パソコンPは記憶装置25との間のみでデータの授受を行うことになるので、コントローラ36による冷蔵庫1の運転制御を実行しながら記憶装置25よりパソコンPにデータを取り込み、或いは、パソコンPから記憶装置25にデータを書き込むこともできる。
【0077】
また、パソコンPが各センサ27、10、20やスイッチング素子28・・を認識する必要もないので、データの授受に時間的制約を受け難くなると共に、パソコンPによる記憶装置25からのデータの取り込み、或いは、書き込み作業が迅速に行えるようになる。
【0078】
他方、コントローラ36のCPU31自体が故障した場合、或いは、冷蔵庫1への電源供給が停止したような場合、パソコンPを切換器39に接続することによりパソコンPからの信号線22Dを信号線22Cに接続する。これにより、記憶装置25に損傷がなければパソコンPにより記憶装置25内のデータを取り込むことが可能となるので、故障時のフェールセーフも達成できるようになる。
【0079】
ここで、パソコンPが切換器39に接続されている間は、コントローラ36は故障履歴データを自らのメモリ32に保存して置き、パソコンPが切り離された時点で、保存して置いたデータを記憶装置25に書き込むものである。
【0080】
次に、図9及び図10は本発明の他の実施例を示している。尚、各図において図1乃至図8と同一符号で示すものは同一若しくは同様の機能を奏するものとする。この場合、記憶装置25のI/Oインターフェース86には図7に破線で示す如くシリアル通信ポート86Aが構成され、このポート86Aがシリアル通信線42によりコントローラ36のバスI/Oインターフェース34に接続されている。
【0081】
そして、記憶装置25のダイオード87が接続されたI/Oインターフェース86のポートにパソコンPへの信号線22Dが接続されたかたちとされている。
係る構成によっても同様に記憶装置25は信号線22Aとは別回線でコントローラ36とデータの授受(シリアル伝送)が行えると共に、パソコンPとのデータの授受は前述同様に行えるようになる。特にこの場合には切換器39も不要となる。
【0082】
尚、実施例では温度を検出するセンサを取り上げたが、センサ部として湿度或いは圧力などを検出する素子を用いることにより、湿度センサや圧力センサとしても本発明は有効である。
【0083】
また、実施例では図8に示す画面表示用のソフトウエアを記憶装置25に予め保持させているが、パソコンP側に持たせても良い。但し、実施例の如く記憶装置25に保持させればパソコンP側のデータ負担が軽減される利点がある。
【0084】
更に、実施例では業務用冷蔵庫にて本発明を説明したが、それに限らず、家庭用冷蔵庫や低温ショーケース、プレハブ冷蔵庫、自動販売機などの各種電気機器、或いは、自動車、家屋におけるホームオートメーション・警備システムなどにも本発明は有効である。
【0085】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、センサ或いはスイッチング素子は、信号線を介して主制御手段とデータの授受を行うので、機器は主制御手段により運転を制御される。また、主制御手段には記憶装置が接続されており、この記憶装置は主制御手段と外部制御装置との間でデータの授受を行えるようにしたので、主制御手段が機器の動作の履歴データを記憶装置に書き込み、制御上のパラメータを記憶装置から読み出すように成すと共に、外部制御装置は、パラメータを記憶装置に書き込み、履歴データを記憶装置から読み出すように構成することで、主制御手段と外部制御装置との間で直接データの授受を行うこと無く、外部制御装置によりパラメータの書き込みや履歴データの取り込みが行えるようになる。これにより、主制御手段と外部制御装置との間の格別な通信ソフトを開発する必要が無くなり、生産コストの著しい削減が図れる。
【0086】
特に、記憶装置はセンサ或いはスイッチング素子が接続された信号線とは別回線で主制御手段とデータの授受を行い、外部制御装置は記憶装置との間のみでデータの授受を行うことになるので、主制御手段による機器の制御を実行しながら記憶装置より外部制御装置にデータを取り込み、或いは、外部制御装置から記憶装置にデータを書き込むことができる。また、外部制御装置がセンサやスイッチング素子を認識する必要もないので、データの授受に時間的制約を受け難くなると共に、外部制御装置による記憶装置からのデータの取り込み、或いは、書き込み作業が迅速に行えるようになる。
【0087】
更に、主制御手段やセンサ、スイッチング素子側が機能不能に陥った場合にも、記憶装置に損傷がなければ外部制御装置により記憶装置内のデータを取り込むことも可能となるので、故障時のフェールセーフも達成できるようになるものである。
【0088】
また、請求項3の発明によれば、記憶装置の記憶装置側制御手段は、信号線を介して送受信手段により受信した主制御手段及び外部制御装置からのデータに基づき記憶手段のデータの読み書きを制御するので、主制御手段や外部制御装置は支障無く記憶装置との間のデータの読み書きを実行することができる。この場合、記憶装置はデータの授受を行うための信号線からの電力によって動作するので、記憶装置は信号線に接続されることにより他の給電を受けること無く動作できる。これにより、所謂プラグインによって記憶装置を配線することが可能となり、著しい配線の簡素化を図ることが可能となるものである。
【0089】
更に、請求項4の発明によれば、センサのセンサ側制御手段は、検出素子が検出したデータを送受信手段により信号線を介して主制御手段に送信するので、機器の主制御手段は支障無くデータを取り込むことができる。この場合、センサは記憶手段に自らのIDコードを保有しているので、信号線にセンサを接続することにより主制御手段はセンサを識別できるようになり、センサの配線は完了する。
【0090】
更にまた、請求項5の発明によれば、スイッチング素子のスイッチング素子側制御手段は、信号線を介して送受信手段により受信した主制御手段からのデータに基づきスイッチング手段を制御するので、機器の主制御手段は支障無く機器の制御を実行することができる。この場合も、スイッチング素子は記憶手段に自らのIDコードを保有しているので、信号線にスイッチング素子を接続することにより主制御手段はスイッチング素子を識別できるようになり、スイッチング素子の配線は完了する。
【0091】
これらにより、所謂プラグインによってセンサやスイッチング素子を配線することが可能となり、著しい配線の簡素化を図ることが可能となる。また、センサやスイッチング素子の数などに係わらず主制御手段には共通のソフトウエアを使用できるので、共通化によるコストの著しい削減を図ることも可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の業務用冷蔵庫の概略断面図である。
【図2】 図1の冷蔵庫の電気系の配線図である。
【図3】 コントロールボックスの電気回路のブロック図である。
【図4】 温度センサの電気回路のブロック図である。
【図5】 スイッチング素子の電気回路のブロック図である。
【図6】 スイッチング素子を用いたスイッチングユニットの電気回路図である。
【図7】 記憶装置の電気回路のブロック図である。
【図8】 パソコンのディスプレイの画面状態を示す図である。
【図9】 本発明の他の実施例の冷蔵庫の電気系の配線図である。
【図10】 図9におけるコントロールボックスの電気回路のブロック図である。
【符号の説明】
1 冷蔵庫
7 庫内ファン
8 防露ヒータ
9 コントロールボックス
10 霜取りセンサ
13 コンプレッサ
16 凝縮器用ファン
20 高温センサ
22A、22B、22C、22D 信号線
25 記憶装置
27 温度センサ
28 スイッチング素子
30 デフロスタ
31、43、58、81 CPU
32、44、59 メモリ
37 表示器
39 切換器
42 シリアル通信線
46、61、86 I/Oインターフェース
48 センサ部
49、64、88 コンデンサ
51、66、87 ダイオード
63 トランジスタ
69 フォトカプラ
69A フォトダイオード
69B フォトトライアック
84 EEPROM
P パソコン
Claims (5)
- 機器に配線された信号線と、この信号線に接続された主制御手段と、前記信号線に接続され、前記主制御手段との間でデータの授受を行うセンサ或いはスイッチング素子と、前記主制御手段にもう一つの信号線を介して接続され、当該主制御手段との間でデータの授受を行う記憶装置と、前記もう一つの信号線に外部制御装置を接続可能とする切換手段とを設け、
前記主制御手段は、前記機器の動作の履歴データを前記記憶装置に書き込み、制御上のパラメータを当該記憶装置から読み出すと共に、
前記切換手段により前記外部制御装置を前記もう一つの信号線に接続した状態で、当該外部制御装置は、前記パラメータを前記記憶装置に書き込み、前記履歴データを当該記憶装置から読み出すデータの授受を行うことを特徴とする機器の制御装置。 - 機器に配線された信号線と、この信号線に接続された主制御手段と、前記信号線に接続され、前記主制御手段との間でデータの授受を行うセンサ或いはスイッチング素子と、前記主制御手段との間でデータの授受を行うよう接続された記憶装置とを備え、この記憶装置にはもう一つの信号線を介して外部制御装置を接続可能とし、
前記主制御手段は、前記機器の動作の履歴データを前記記憶装置に書き込み、制御上のパラメータを当該記憶装置から読み出すと共に、
前記外部制御装置が前記記憶装置に接続された状態で、当該外部制御装置は、前記パラメータを前記記憶装置に書き込み、前記履歴データを当該記憶装置から読み出すデータの授受を行うことを特徴とする機器の制御装置。 - 前記記憶装置は、データを保有する記憶手段と、前記信号線を介して前記主制御手段及び前記外部記憶装置とデータの授受を行う送受信手段と、この送受信手段からのデータに基づき前記記憶手段へのデータの書き込み及びデータの読み出しを制御する記憶装置側制御手段と、前記信号線が高電位となっている間は充電を行い、低電位となっている間は放電して前記各手段の電源を賄う蓄電素子とを有していることを特徴とする請求項1又は請求項2の機器の制御装置。
- 前記センサは、検出素子と、自らのIDコードを保有した記憶手段と、前記信号線を介して前記主制御手段とデータの授受を行う送受信手段と、前記検出素子が検出したデータを取り込んで前記送受信手段により前記主制御手段に送信するセンサ側制御手段とを有していることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3の機器の制御装置。
- 前記スイッチング素子は、スイッチング手段と、自らのIDコードを保有した記憶手段と、前記信号線を介して前記主制御手段とデータの授受を行う送受信手段と、この送受信手段からのデータに基づき前記スイッチング手段を制御するスイッチング素子側制御手段とを有していることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4の機器の制御装置。
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