JP5840001B2 - 空調機のインターフェイス装置および空調機制御システム - Google Patents

空調機のインターフェイス装置および空調機制御システム Download PDF

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本発明は空調機のインターフェイス装置および空調機制御システムに関するものである。
近年、空調機のシステム制御に対する関心が高まり、空調機を集中管理するためのリモコンやカードキーなどの外部機器を空調機に接続したいというニーズが高まっている。このようなニーズに対応した従来の空調機制御システムにおける空調機は、複数の外部機器との通信を前提とせずに1対1の通信を前提とした簡易的な通信制御が行われていた。従って、このような従来の空調機は、目的に応じた外部機器しか接続することができないため、複数の機能(リモコンによる空調制御やカードキーによる空調機連動運転など)を併用できないという問題があった。
例えば、下記特許文献1に示される従来の空調機は、シリアル通信方式を持つ外部機器や単純なHi/Lo出力を持つ外部機器などと空調機との通信が選択可能となるように、各通信方式に対応したインターフェイスを有している。
特開2005−299965号公報(段落「0013」、図1など)
しかしながら、上記特許文献1に示される従来の空調機は、インターフェイスが2つの通信方式に対応するものの、より多くの外部機器の通信方式には対応することができず、多くの外部機器に対応させるためにはインターフェイスや外部機器における通信制御機能の変更が必要となるため、空調機制御システム全体のコストや開発負荷が大きくなるという問題があった。また、空調機が複数のインターフェイスと通信できるようにするためには、通信方式を見直す(例えば通信データにアドレスなどを付与する)必要があり、空調機自体の開発負荷も大きくなるという課題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、空調機および外部機器における通信機能を変更することなく空調機へ複数の外部機器を接続する空調機のインターフェイスおよび空調機制御システムを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、空調機と前記空調機の運転制御を行う複数の外部機器との間に設けられ、前記空調機の運転状態を表す運転状態信号を前記各外部機器へ伝送すると共に、前記各外部機器からの空調機操作信号を前記空調機へ伝送する空調機のインターフェイス装置であって、前記空調機との間で信号の伝送を行う第1の信号伝送部と、前記各外部機器との間で情報の伝送を行う第2の信号伝送部と、前記第1の信号伝送部で受信された運転状態信号を前記各外部機器に伝送すると共に、前記第2の信号伝送部で受信された複数の空調機操作信号を前記空調機に伝送する信号処理部と、前記インターフェイス装置の外部に設けられ複数の前記空調機を集中管理する集中管理装置との間で信号の伝送を行う第3の信号伝送部と、を備え、前記信号処理部は、前記第1の信号伝送部で受信された運転状態信号を前記集中管理装置の通信方式の信号に変換すると共に、前記第3の信号伝送部で受信された空調機操作信号を前記各空調機の通信方式の信号に変換することを特徴とする。
この発明によれば、空調機および外部機器における通信機能を変更することなく空調機へ複数の外部機器を接続することができるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる空調機のインターフェイス装置を中心として示す空調機制御システムの構成図である。 図2は、図1に示される空調機からの運転状態信号を外部機器に伝達する際のフローチャートである。 図3は、図1に示される外部機器からの空調機操作信号を空調機に伝達する際のフローチャートである。 図4は、本発明の実施の形態2にかかる空調機のインターフェイス装置を中心として示す空調機制御システムの構成図である。 図5は、図4に示される空調機からの運転状態信号を外部機器および端末機器に伝達する際のフローチャートである。 図6は、図4に示される外部機器からの空調機操作信号を空調機および端末機器に伝達する際のフローチャートである。 図7は、図4に示される端末機器からの空調機操作信号を空調機および外部機器に伝達する際のフローチャートである。 図8は、インターフェイス装置を複数接続した場合における空調機制御システムの構成図である。
以下に、本発明にかかる空調機のインターフェイス装置および空調機制御システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる空調機1のインターフェイス装置を中心として示す空調機制御システムの構成図である。図2は、図1に示される空調機からの運転状態信号を外部機器に伝達する際のフローチャートであり、図3は、図1に示される外部機器からの空調機操作信号を空調機に伝達する際のフローチャートである。
図1に示される空調機制御システムは、主たる構成として、空調機1と、通信拡張用外部機器であるインターフェイス装置2と、空調機1を制御するための複数の外部機器3a、3b、3cとを有して構成されている。なお、図1には一例として3つの外部機器3a、3b、3cが示されているが、外部機器の数は3つに限定されるものではなく4つ以上であってもよい。その場合、後述する外部機器接続部23a、23b、23cおよび外部機器通信制御部223a、223b、223cも外部機器に対応する数だけ設けられているものとする。また、外部機器3a〜3cとしては、1または複数の空調機1を集中管理するためのリモコン(異なるメーカのリモコンを含む)や空調機制御機器、空調機1の連動機器(除湿器など)、空調機1と外部機器3a〜3cとの間で伝送される信号の変換に必要な通信アダプタなどである。
空調機1には、インターフェイス装置2の空調機接続部21に接続されると共に外部機器3a〜3cとの間で信号を伝送する外部機器接続部11が設けられている。
インターフェイス装置2は、主たる構成として、外部機器接続部11に接続され空調機1との間で信号を伝送する空調機接続部21と、空調機1と外部機器3a〜3cとの間における通信制御を行う制御部22と、外部機器3aに接続され外部機器3aとの間で信号の伝送を行う外部機器接続部23aと、外部機器3bに接続され外部機器3bとの間で信号の伝送を行う外部機器接続部23bと、外部機器3cに接続され外部機器3cとの間で信号の伝送を行う外部機器接続部23cとを有して構成されている。
外部機器3aには、外部機器接続部23aに接続され空調機1との間で信号を伝送するための空調機接続部3a1が設けられ、外部機器3bには、外部機器接続部23bに接続され空調機1との間で信号を伝送するための空調機接続部3b1が設けられ、外部機器3cには、外部機器接続部23cに接続され空調機1との間で信号を伝送するための空調機接続部3c1が設けられている。
インターフェイス装置2の制御部22には、空調機1と通信を行う空調機通信制御部221と、空調機状態管理部222と、外部機器3a〜3cと通信を行う外部機器通信制御部223a、223b、223cとが設けられている。
外部機器通信制御部223aは、空調機1に設けられる通信制御部(図示せず)と同様の機能を有しており、外部機器通信制御部223bおよび外部機器通信制御部223cも同様に、空調機1に設けられる通信制御部(図示せず)と同様の機能を有している。また、空調機通信制御部221は、外部機器3a〜3cに設けられる通信制御部(図示せず)と同様の機能を有している。具体的に説明すると、例えば空調機1では所定の通信方式が採用され、外部機器3a〜3cではこの通信方式と同じ通信方式が採用されていると仮定する。この場合、外部機器通信制御部223a〜223cでは空調機1からの運転状態信号S1が外部機器通信制御部223a〜223cに対応する外部機器接続部23a〜23cに出力され、外部機器接続部23a〜23cは外部機器通信制御部223a〜223cからの信号を空調機接続部3a1〜3c1に送信する。一方、空調機通信制御部221では、外部機器3aからの空調機操作信号S2aと外部機器3bからの空調機操作信号S2bと外部機器3cからの空調機操作信号S2cとが統合されて空調機接続部21に出力され、空調機接続部21は空調機通信制御部221からの信号を外部機器接続部11に送信する。すなわち、制御部22では運転状態信号S1と空調機操作信号S2a〜S2cとの通信が管理されている。
このように、実施の形態1にかかるインターフェイス装置2では、空調機1に設けられる通信制御部と同様の機能である外部機器通信制御部223a〜223cによって外部機器接続部11からの運転状態信号S1が外部機器3a〜3cに伝送されると共に、外部機器3a〜3cに設けられる通信制御部と同様の通信手段である空調機通信制御部221によって空調機接続部3a1〜3c1からの空調機操作信号S2a〜S2cが統合されて空調機1に伝送される。
次にインターフェイス装置2の動作を説明する。図2において、インターフェイス装置2では、空調機1の外部機器接続部11からの運転状態信号S1が空調機接続部21を介して空調機通信制御部221で受信される(ステップS1)。運転状態信号S1が受信された空調機通信制御部221では、運転状態信号S1の一部または全てが空調機状態管理部222に反映され(ステップS2)、空調機状態管理部222に反映された運転状態信号S1の一部または全ては、外部機器通信制御部223a〜223cで取り出される(ステップS3a、S3b、S3c)。外部機器通信制御部223a〜223cで取り出された運転状態信号S1は、外部機器接続部23a、23b、23cを介して外部機器3a〜3cの空調機接続部3a1〜3c1に送信される(ステップS4a、S4b、S4c)。
また、図3において、インターフェイス装置2では、外部機器3a〜3cの空調機接続部3a1〜3c1から送信された空調機操作信号S2a〜S2cが外部機器接続部23a〜23cを介して外部機器通信制御部223a〜223cで受信される(ステップS10a、S10b、S10c)。空調機操作信号S2a〜S2cが受信された外部機器通信制御部223a〜223cでは、空調機操作信号S2a〜S2cの一部または全てが空調機状態管理部222に反映され(ステップS11a、S11b、S11c)、空調機状態管理部222に反映された空調機操作信号S2a〜S2cの一部または全ては、空調機通信制御部221で取り出される(ステップS12)。空調機通信制御部221で取り出された空調機操作信号S2a〜S2cは、空調機接続部21を介して空調機1の外部機器接続部11に送信される(ステップS13)。
以上に説明したように、実施の形態1にかかるインターフェイス装置2は、空調機1と空調機1の運転制御を行う複数の外部機器3a〜3cとの間に設けられ、空調機1の運転状態を表す運転状態信号S1を各外部機器3a〜3cへ伝送すると共に、各外部機器3a〜3cからの空調機操作信号S2a〜S2cを空調機1へ伝送する空調機1のインターフェイス装置2であって、空調機1との間で信号の伝送を行う第1の信号伝送部(空調機接続部21)と、各外部機器3a〜3cとの間で情報の伝送を行う第2の信号伝送部23(外部機器接続部23a、23b、23c)と、空調機接続部21で受信された運転状態信号S1を各外部機器3a〜3cに伝送すると共に、第2の信号伝送部23で受信された複数の空調機操作信号S2a〜S2cを空調機1に伝送する信号処理部(制御部22)とを備えるようにしたので、例えば1対1の通信を前提とした簡易的な通信制御が行われる空調機1と複数の外部機器3a〜3cとの間における信号の伝送が可能となり、既存の外部機器3a〜3cや空調機1に変更を加えなくとも、複数の外部機器3a〜3cを用いて空調機1の状態監視や運転制御が可能となる。
実施の形態2.
実施の形態1のインターフェイス装置2は、通信拡張のみを行う外部機器として構成されている。ただし、空調機1に集中管理システムを接続するための機器(集中管理システム通信変換用機器)を設置した後に、実施の形態1で説明した外部機器3a〜3cを空調機1に接続するような場合、集中管理システム通信変換用機器の他にも実施の形態1にかかるインターフェイス装置2が必要となり、ユーザにとってはコストアップとなる。実施の形態2にかかるインターフェイス装置4は、集中管理システム通信変換用機器に、実施の形態1にかかるインターフェイス装置2の機能である通信拡張機能を追加したものである。
図4は、本発明の実施の形態2にかかる空調機1のインターフェイス装置2を中心として示す空調機制御システムの構成図であり、図5は、図4に示される空調機1からの運転状態信号S1を外部機器3および端末機器5に伝達する際のフローチャートであり、図6は、図4に示される外部機器3からの空調機操作信号S2を空調機1および端末機器5に伝達する際のフローチャートであり、図7は、図4に示される端末機器5からの空調機操作信号S3を空調機1および外部機器3に伝達する際のフローチャートである。以下、実施の形態1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
図4に示される空調機制御システムは、主たる構成として、空調機1と、通信拡張機能付きの外部機器であるインターフェイス装置4と、空調機1を制御するための外部機器3と、例えば集中管理システムなどの機器である端末機器5とを有して構成されている。なお、図4には一例として1つの外部機器3が示されているが、外部機器3の数は2つ以上であってもよい。その場合、外部機器接続部43および外部機器通信制御部423も外部機器3に対応する数だけ設けられているものとする。また端末機器5も同様に2つ以上であってもよく、その場合には端末機器接続部44および端末機器通信制御部424も端末機器5に対応する数だけ設けられているものとする。
インターフェイス装置4は、主たる構成として、外部機器接続部11に接続され空調機1との間で信号を伝送する空調機接続部41と、空調機1と外部機器3との間における通信制御を行う制御部42と、外部機器3に接続され外部機器3との間における信号の伝送を行う外部機器接続部43と、端末機器5に接続され端末機器5との間における信号の伝送を行う端末機器接続部44とを有して構成されている。
外部機器3には、外部機器接続部43に接続され空調機1および端末機器5との間で信号を伝送する空調機接続部31が設けられ、端末機器5には、端末機器接続部44に接続され空調機1および外部機器3との間で信号を伝送する空調機接続部51が設けられている。
インターフェイス装置4の制御部42には、空調機1と通信を行う空調機通信制御部421と、空調機状態管理部422と、外部機器3と通信を行う外部機器通信制御部423と、端末機器5と通信を行う端末機器通信制御部424とが設けられている。
外部機器通信制御部423および端末機器通信制御部424は、空調機1に設けられる通信制御部(図示せず)と同様の機能を有している。また、空調機通信制御部421は、外部機器3および端末機器5に設けられる通信制御部(図示せず)と同様の機能を有している。具体的に説明すると、例えば空調機1では第1の通信方式が採用され、外部機器3では第1の通信方式と同じ通信方式が採用され、端末機器5では第1の通信方式とは異なる第2の通信方式が採用されていると仮定する。この場合、外部機器通信制御部423では、空調機1からの運転状態信号S1と端末機器5からの空調機操作信号S3とが外部機器接続部43に出力される。また、外部機器接続部43では外部機器通信制御部423からの信号が空調機接続部31に送信される。また、端末機器通信制御部424では、空調機1からの運転状態信号S1と外部機器3からの空調機操作信号S2とが各々第2の通信方式の信号に変換される。変換された信号は、端末機器接続部44に出力され、端末機器接続部44では端末機器通信制御部424からの信号が空調機接続部51に送信される。また、端末機器通信制御部424では、端末機器5からの空調機操作信号S3が第1の通信方式の信号に変換され、変換された信号は、外部機器接続部43および空調機通信制御部421に出力される。空調機通信制御部421では、外部機器3からの空調機操作信号S2と端末機器5からの空調機操作信号S3と統合されて空調機接続部41に出力され、空調機接続部41では、空調機通信制御部421からの信号が外部機器接続部11に送信される。すなわち、制御部42では運転状態信号S1と空調機操作信号S2、S3との通信が管理されている。
このように、実施の形態2にかかるインターフェイス装置4は、空調機1に設けられる通信制御部と同様の機能である外部機器通信制御部423と、外部機器3に設けられる通信制御部と同様の機能である空調機通信制御部421とを備えると共に、空調機1と端末機器5との通信を行うための機能である端末機器通信制御部424を備える。
次にインターフェイス装置4の動作を説明する。図5において、インターフェイス装置4では、空調機1の外部機器接続部11からの運転状態信号S1が空調機接続部41を介して空調機通信制御部421で受信される(ステップS20)。運転状態信号S1が受信された空調機通信制御部421では、運転状態信号S1の一部または全てが空調機状態管理部422に反映される(ステップS21)。空調機状態管理部422に反映された運転状態信号S1の一部または全ては、外部機器通信制御部423で取り出される(ステップS22a)。外部機器通信制御部423で取り出された運転状態信号S1は、外部機器接続部43を介して外部機器3の空調機接続部31に送信される(ステップS23a)。同様に、空調機状態管理部422に反映された運転状態信号S1の一部または全ては、端末機器通信制御部424で取り出される(ステップS22b)。端末機器通信制御部424で取り出された運転状態信号S1は、端末機器接続部44を介して端末機器5の空調機接続部51に送信される(ステップS23b)。
図6において、インターフェイス装置4では、外部機器3の空調機接続部31から送信された空調機操作信号S2が外部機器接続部43を介して外部機器通信制御部423で受信される(ステップS30)。空調機操作信号S2が受信された外部機器通信制御部423では、空調機操作信号S2の一部または全てが空調機状態管理部422に反映され(ステップS31)、空調機状態管理部422に反映された空調機操作信号S2の一部または全ては、空調機通信制御部421で取り出される(ステップS32a)。空調機通信制御部421で取り出された空調機操作信号S2は、空調機接続部41を介して空調機1の外部機器接続部11に送信される(ステップS33a)。同様に、空調機状態管理部422に反映された空調機操作信号S2の一部または全ては、端末機器通信制御部424で取り出される(ステップS32b)。端末機器通信制御部424で取り出された空調機操作信号S2は、端末機器接続部44を介して端末機器5の空調機接続部51に送信される(ステップS33b)。
図7において、端末機器5の空調機接続部51から送信された空調機操作信号S3が端末機器接続部44を介して端末機器通信制御部424で受信される(ステップS40)。空調機操作信号S3が受信された端末機器通信制御部424では、空調機操作信号S3の一部または全てが空調機状態管理部422に反映され(ステップS41)、空調機状態管理部422に反映された空調機操作信号S3の一部または全ては、空調機通信制御部421で取り出される(ステップS42a)。空調機通信制御部421で取り出された空調機操作信号S3は、空調機接続部41を介して空調機1の外部機器接続部11に送信される(ステップS43a)。同様に、空調機状態管理部422に反映された空調機操作信号S3の一部または全ては、外部機器通信制御部423で取り出される(ステップS42b)。外部機器通信制御部423で取り出された空調機操作信号S3は、外部機器接続部43を介して外部機器3の空調機接続部31に送信される(ステップS43b)。
以上に説明したように、実施の形態2にかかるインターフェイス装置4は、複数の空調機1を集中管理する装置(集中管理システムなど)との間で信号の伝送を行う第3の信号伝送部(端末機器接続部44)を備え、信号処理部(制御部42)は、第1の信号伝送部(空調機接続部41)で受信された運転状態信号S1を集中管理装置の通信方式の信号に変換すると共に、端末機器接続部44で受信された空調機操作信号S3を空調機1の通信方式の信号に変換するようにしたので、複数の空調機1と端末機器5との間における信号の変換を行いながら、外部機器接続部43を介して空調機1からの運転状態信号S1を外部機器3へ出力することが可能である。従って、集中管理システム用の通信変換用機器に端末機器5を接続した後に、他の機能を有する外部機器3が必要になった場合でも、実施の形態1にかかるインターフェイス装置2を新たに設置することなく、外部機器3と空調機1との間における信号の伝送を実現可能である。
なお、実施の形態1の空調機制御システムは複数の外部機器3a〜3cを空調機1に接続するように構成され、実施の形態2の空調機制御システムは端末機器5および外部機器3を空調機1に接続するように構成されているが、複数のインターフェイス装置を用いて空調機1から外部機器3a〜3cあるいは端末機器5までの通信距離を延長することも可能である。
図8は、インターフェイス装置を複数接続した場合における空調機制御システムの構成図である。図8には、空調機1と外部機器3との間に直列に接続された2つのインターフェイス装置2a、2bが示されている。各インターフェイス装置2a、2bは、一例として実施の形態1にかかるインターフェイス装置2と同様の装置であるが、実施の形態2にかかるインターフェイス装置4と同様の装置であってもよい。
空調機1には外部機器接続部11が設けられ、インターフェイス装置2aには空調機接続部2a1と制御部2a2と外部機器接続部2a3とが設けられ、インターフェイス装置2bには空調機接続部2b1と制御部2b2と外部機器接続部2b3とが設けられ、外部機器3には空調機接続部31が設けられている。空調機接続部2a1、2b1は空調機通信制御部221、421と同じ機能であり、外部機器接続部2a3、2b3は、外部機器接続部23a〜23c、43と同じ機能であり、制御部2a2、2b2は、制御部22、42と同じ機能である。
このように図8に示される空調機制御システムには、1または複数の空調機1と外部機器3との間に、実施の形態1、2にかかるインターフェイス装置2、4が2以上直列に接続されて成るインターフェイス装置群が設けられている。空調機1と外部機器3との間に配設される通信線の長さは、通信線のインピーダンスなどにより信号が減衰するため有限であるが、この通信線と共に複数のインターフェイス装置2a、2bを用いることにより、各インターフェイス装置2a、2bにおいて受信された信号が増幅および再生されて送信先の機器へ伝送される。従って、通信線を用いた場合に比べて信号が減衰しにくくなるため、空調機1から外部機器3までの距離を長くすることができる。
なお、実施の形態1、2に示したインターフェイス装置2、4は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。
以上のように、本発明は、空調機のインターフェイス装置に適用可能であり、特に、空調機および外部機器における通信機能を変更することなく空調機へ複数の外部機器を接続することができる発明として有用である。
1 空調機
2、2a、2b、4 インターフェイス装置
2a2、2b2、22、42 制御部(信号処理部)
2a3、2b3、11、23a、23b、23c、43 外部機器接続部
3、3a、3b、3c 外部機器
5 端末機器
21、2a1、2b1、3a1、3b1、3c1、31、41、51 空調機接続部(第1の信号伝送部)
23 第2の信号伝送部
221、421 空調機通信制御部
222、422 空調機状態管理部
223a、223b、223c、423 外部機器通信制御部
44 端末機器接続部(第3の信号伝送部)
424 端末機器通信制御部
S1 運転状態信号
S2、S3 空調機操作信号

Claims (3)

  1. 空調機と前記空調機の運転制御を行う複数の外部機器との間に設けられ、前記空調機の運転状態を表す運転状態信号を前記各外部機器へ伝送すると共に、前記各外部機器からの空調機操作信号を前記空調機へ伝送する空調機のインターフェイス装置であって、
    前記空調機との間で信号の伝送を行う第1の信号伝送部と、
    前記各外部機器との間で情報の伝送を行う第2の信号伝送部と、
    前記第1の信号伝送部で受信された運転状態信号を前記各外部機器に伝送すると共に、前記第2の信号伝送部で受信された複数の空調機操作信号を前記空調機に伝送する信号処理部と、
    前記インターフェイス装置の外部に設けられ複数の前記空調機を集中管理する集中管理装置との間で信号の伝送を行う第3の信号伝送部と、
    を備え
    前記信号処理部は、前記第1の信号伝送部で受信された運転状態信号を前記集中管理装置の通信方式の信号に変換すると共に、前記第3の信号伝送部で受信された空調機操作信号を前記各空調機の通信方式の信号に変換することを特徴とする空調機のインターフェイス装置。
  2. 前記信号処理部は、前記各外部機器の各々に対応して設けられた複数の外部機器通信制御部を有し、
    前記各外部機器通信制御部は、第1の信号伝送部で受信された運転状態信号運転状態信号を前記各外部機器の各々に伝送することを特徴とする請求項1に記載の空調機のインターフェイス装置。
  3. 空調機と前記各外部機器との間には、請求項1または請求項2に記載の空調機のインターフェイス装置が2以上直列に接続されて成るインターフェイス装置群が設けられていることを特徴とする空調機制御システム。
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