JP6880308B2 - 空気調和システムおよび通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、各装置が通信を行う空気調和システムおよび通信方法に関する。

従来、複数の室外機と、室外機に接続されている室内機と、室外機および室内機の動作を制御する集中制御装置とから構成され、通信線を介して各装置が通信を行う空気調和システムがある。従来の空気調和システムは、電力供給線と共通の通信線など低速で安価な通信線を用いて通信を行っているため、機能の拡充による通信量の増加に伴い、トラフィックが逼迫していた。そのため、従来の空気調和システムにおいて、高速通信が可能なネットワークへの置き換えの需要が増している。

特許文献１には、インターネットなど高速なネットワークに接続されている空調機器の各装置にＩＰ（Internet Protocol）アドレスを割り付け、高速通信を実現する技術が開示されている。特許文献１では、集中制御装置と室外機との間の通信に加えて、室外機相互間および室内機相互間の通信でもＩＰ通信ができるように、ルータが、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）機能により各装置にＩＰアドレスを割り付けている。特許文献１では、管理装置が、各装置のＩＰアドレスと各装置の機器情報とを紐付けるテーブルを作成し、各装置間でテーブルを共有している。

特許第４３８０７３８号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術によれば、各装置のＩＰアドレスと各装置の機器情報とが紐付けられたテーブルを各装置間で共有する処理、テーブルの変更管理などにおいて複雑な処理が必要であり処理負荷がかかる、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、各装置間の通信に使用されるアドレスの生成および各装置間でアドレス情報を共有する際の処理負荷を低減可能な空気調和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、複数の室外機と、各々が、複数の室外機のうちの１つと第１の通信形式で通信を行う複数の室内機と、複数の室外機の各々と第２の通信形式で通信を行い、複数の室外機および複数の室内機を制御する集中制御装置と、集中制御装置および複数の室外機と第２の通信形式で通信を行い、同じ制御ネットワークに属する室外機および室内機の制御を行う１つ以上の拡張制御装置と、を備える空気調和システムである。室外機のうちの１つは、室外機のうちの１つに設定されている第１の通信形式の通信で使用される第１のアドレスを用いて、第２の通信形式の通信で使用される室外機のうちの１つの第２のアドレスを生成し、室外機のうちの１つに接続されている１つ以上の室内機に設定されている第１の通信形式の通信で使用される第１のアドレスを用いて、第２の通信形式の通信で使用される１つ以上の室内機の第２のアドレスを生成し、他の室外機から他の室外機で生成された第２のアドレスを取得し、集中制御装置から集中制御装置の第２のアドレスを取得する。また、集中制御装置は、複数の室外機の各々から複数の室外機の各々で生成された各室外機および各室内機の第２のアドレスを取得し、取得した第２のアドレスを用いて複数の室外機および複数の室内機の動作を制御する。複数の室外機および拡張制御装置は、制御ネットワークの識別情報を含む第２のアドレスを生成する。

本発明に係る空気調和システムは、各装置間の通信に使用されるアドレスの生成および各装置間でアドレス情報を共有する際の処理負荷を低減できる、という効果を奏する。

実施の形態１に係る空気調和システムの構成例を示す図 実施の形態１に係る室外機の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る室外機のプライベートＩＰアドレス生成部が生成する第２のアドレスの例を示す図 実施の形態１に係る室外機の動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る室外機において第２のアドレスを生成する動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る室外機において他の室外機および集中制御装置と第２のアドレスを共有する動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る集中制御装置の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る室外機のハードウェア構成の例を示す図 実施の形態１に係る集中制御装置のハードウェア構成の例を示す図 実施の形態２に係る空気調和システムの構成例を示す図 実施の形態２に係る室外機の構成例を示すブロック図 実施の形態２にかかる室外機のプライベートＩＰアドレス生成部が生成する第２のアドレスの例を示す図 実施の形態２に係る室外機において第２のアドレスを生成する動作を示すフローチャート 実施の形態２に係る拡張制御装置の構成例を示すブロック図

以下に、本発明の実施の形態に係る空気調和システムおよび通信方法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に係る空気調和システム１００の構成例を示す図である。空気調和システム１００は、複数の室内機１と、室外機２−１〜２−３と、集中制御装置３と、を備える。室外機２−１〜２−３を区別しない場合、室外機２−１〜２−３の各々を室外機２と称することがある。また、室内機１、室外機２、および集中制御装置３の各々を「装置」と称することがある。

集中制御装置３は、１つ以上の室外機２、および複数の室内機１の動作を制御する。集中制御装置３は、図示しない操作ボタンなどを用いて、ユーザから設定温度などの操作を受け付け、ユーザから受け付けた操作内容に基づいて制御指令を生成する。集中制御装置３は、制御対象の室外機２または室内機１宛に制御指令を送信することによって、制御対象の室外機２または室内機１の動作を制御する。

室外機２−１〜２−３は、１つの集中制御装置３と接続されている。また、室外機２−１〜２−３は、各々、異なる１つ以上の室内機１と接続されている。室外機２−１〜２−３に接続されている室内機１の数は限定されず、室外機２−１〜２−３に接続されている室内機１の数は異なっていてもよい。室外機２−１〜２−３は、集中制御装置３から受信した制御指令に基づいて、自機の動作を制御する。また、室外機２−１〜２−３は、集中制御装置３から室内機１宛の制御指令を受信した場合、宛先の室内機１に制御指令を送信する。

室内機１は、室外機２−１〜２−３のいずれか１つの室外機２と直接的または間接的に接続されている。室内機１は、集中制御装置３から室外機２を介して受信した制御指令に基づいて、図示しない制御対象の空間の空調制御を行う。

空気調和システム１００は、オフィスビル、商業ビル、公共施設などにおける空調制御に使用されることを想定している。空気調和システム１００は、例えば、パッケージエアコンである。空気調和システム１００では、室外機２−１〜２−３の各々は、自機に接続されている１つ以上の室内機１と、下位ネットワークにおいて、第１の通信形式によって通信を行う。第１の通信形式による通信は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＰＬＣ（Power Line Communication）などによる通信である。第１の通信形式による通信は、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。空気調和システム１００において、第１の通信形式で通信が行われる範囲は図１に示す細線の部分であり、第１の通信形式で通信が行われる範囲を下位ネットワークとする。

また、空気調和システム１００では、室外機２−１〜２−３の各々は、集中制御装置３と、上位ネットワークにおいて、第２の通信形式によって通信を行う。第２の通信形式による通信は、ＩＰ通信であり、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどによる通信である。第２の通信形式による通信は、ツイストペアケーブル、同軸ケーブル、光ファイバーケーブルなどの通信線を用いた有線通信であってもよいし、ＷｉＦｉ（登録商標）、特定小電力無線などの無線通信においてＩＰｖ４、ＩＰｖ６などを実装した通信回線であってもよい。空気調和システム１００において、第２の通信形式で通信が行われる範囲は図１に示す太線の部分であり、第２の通信形式で通信が行われる範囲を上位ネットワークとする。

このように、空気調和システム１００では、室外機２は、下位ネットワークで室内機１と第１の通信形式で通信を行い、上位ネットワークで他の室外機２および集中制御装置３と第２の通信形式で通信を行う。空気調和システム１００では、第１の通信形式および第２の通信形式は通信形式が異なる。そのため、集中制御装置３と室内機１とは、各々に設定されている各通信形式のアドレスを用いて直接通信を行うことができない。

本実施の形態では、室外機２は、自機について、第１の通信形式の通信で使用される第１のアドレスを用いて第２の通信形式の通信で使用される第２のアドレスを生成する。また、室外機２は、自機に接続されている室内機１について、第１の通信形式の通信で使用される第１のアドレスを用いて第２の通信形式の通信で使用される仮想の第２のアドレスを生成する。室内機１に対して生成される第２のアドレスは、上位ネットワークで室外機２および集中制御装置３が使用するアドレスである。室内機１に対して生成される第２のアドレスは、室内機１が直接使用することはないため、室内機１においては仮想のアドレスである。室外機２は、他の室外機２から、他の室外機２で生成された他の室外機２の第２のアドレス、および他の室外機２で生成された他の室外機２に接続されている室内機１の第２のアドレスを取得し、集中制御装置３から、集中制御装置３の第２のアドレスを取得する。また、集中制御装置３は、室外機２−１〜２−３の各々から、各室外機２で生成された各室外機２の第２のアドレス、および各室外機２で生成された各室外機２に接続されている室内機１の第２のアドレスを取得する。これにより、集中制御装置３は、室外機２および室内機１の動作を制御する場合、第２のアドレスを用いて制御指令を送信することによって、各装置の動作を制御することができる。

つぎに、室外機２の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る室外機２の構成例を示すブロック図である。室外機２は、下位アドレス管理部２１と、プライベートＩＰアドレス生成部２２と、プライベートＩＰアドレス管理部２３と、ＩＰプロトコル通信部２４と、下位ネットワーク通信部２５と、プライベートＩＰアドレス取得部２６と、を備える。

下位アドレス管理部２１は、下位ネットワークにおいて使用される下位アドレス、すなわち第１の通信形式の通信で使用される第１のアドレスを保持する。第１のアドレスは、下位ネットワークにおいて、各装置を特定するためのアドレスである。第１のアドレスについては、ユーザ、例えば、空気調和システム１００の管理者が、空気調和システム１００を構築する際、予め各室外機２に設定しておく、すなわち割り当てておく。また、空気調和システム１００の管理者は、空気調和システム１００を構築する際、予め各室内機１にも第１のアドレスを設定しておく。空気調和システム１００の管理者は、各室外機２および各室内機１に設定する第１のアドレスを、第１のアドレスによって各装置が一意に定められ、各装置で重複しないように設定する。空気調和システム１００の管理者は、各室外機２および各室内機１に設定する第１のアドレスについて、室外機２および室内機１のそれぞれで使用可能なアドレスの範囲を分けて、第１のアドレスに室外機２または室内機１を特定可能な機器情報を含ませてもよい。

プライベートＩＰアドレス生成部２２は、下位アドレス管理部２１から下位アドレスである第１のアドレスを読み出す。プライベートＩＰアドレス生成部２２は、読み出した第１のアドレスを用いて、上位ネットワークにおいて使用されるプライベートＩＰアドレス、すなわち第２の通信形式の通信で使用される第２のアドレスを生成する。具体的には、プライベートＩＰアドレス生成部２２は、第１のアドレスを含むように第２のアドレスを生成する。第２のアドレスは、上位ネットワークにおいて、各装置を特定するためのアドレスである。図３は、実施の形態１に係る室外機２のプライベートＩＰアドレス生成部２２が生成する第２のアドレス５１の例を示す図である。第２のアドレス５１は、アドレス固定部５２、および第１のアドレス５３から構成される。第１のアドレス５３は、プライベートＩＰアドレス生成部２２が下位アドレス管理部２１から読み出した第１のアドレスである。第１のアドレス５３は、第２のアドレス５１において配置される位置が固定されている。アドレス固定部５２は、第２のアドレス５１のクラスの情報を含む。クラスは、ＩＰアドレスに設定されるアドレスクラスである。プライベートＩＰアドレス生成部２２におけるクラスの決定方法は限定されない。例えば、クラスＡでは８ビットがクラスＡを示すために使用され、クラスＢでは１２ビットがクラスＢを示すために使用され、クラスＣでは１６ビットがクラスＣを示すために使用される。そのため、プライベートＩＰアドレス生成部２２は、第２のアドレス５１のビット数が規定されている場合、クラスを示すビット以外の残りのビットで第１のアドレス５３を表すことができれば、任意に第２のアドレスのクラスを決定することができる。プライベートＩＰアドレス生成部２２は、空気調和システム１００内の室外機２の数、室外機２に接続されている室内機１の数、のうち１つ以上を用いて、クラスを決定してもよい。室外機２は、例えば、下位ネットワーク通信部２５が下位ネットワークで室内機１と接続確認を行い、ＩＰプロトコル通信部２４が上位ネットワークで他の室外機２および集中制御装置３と接続確認を行うことで、自機に接続されている装置の数を把握することができる。

また、プライベートＩＰアドレス生成部２２は、室外機２に接続されている室内機１から第１のアドレスを取得し、取得した第１のアドレスを用いて、室内機１のプライベートＩＰアドレスである仮想の第２のアドレスを生成する。プライベートＩＰアドレス生成部２２において、室内機１の第２のアドレスを生成する方法は、室外機２の第２のアドレスを生成する前述の方法と同様である。

プライベートＩＰアドレス管理部２３は、プライベートＩＰアドレス生成部２２で生成された室外機２および室内機１の第２のアドレスを保持する。また、プライベートＩＰアドレス管理部２３は、プライベートＩＰアドレス取得部２６で取得された、他の室外機２で生成された他の室外機２および他の室外機２に接続されている室内機１の第２のアドレスを保持する。また、プライベートＩＰアドレス管理部２３は、プライベートＩＰアドレス取得部２６で取得された、集中制御装置３の第２のアドレスを保持する。プライベートＩＰアドレス管理部２３は、例えば、各装置のＩＰアドレスすなわち第２のアドレスと、各装置のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスとの対応関係を示すＡＲＰ（Address Resolution Protocol）テーブルを用いて、第２のアドレスを保持する。

ＩＰプロトコル通信部２４は、上位ネットワークにおいて、第２の通信形式により、第２のアドレスを用いて、他の室外機２および集中制御装置３と通信を行う。

下位ネットワーク通信部２５は、下位ネットワークにおいて、第１の通信形式により、第１のアドレスを用いて、室内機１と通信を行う。

プライベートＩＰアドレス取得部２６は、他の室外機２から、他の室外機２で生成された他の室外機２の第２のアドレス、および他の室外機２で生成された他の室外機２に接続されている室内機１の第２のアドレスを取得する。また、プライベートＩＰアドレス取得部２６は、集中制御装置３から、集中制御装置３の第２のアドレスを取得する。プライベートＩＰアドレス取得部２６は、例えば、各室外機２および集中制御装置３において第２のアドレスがＡＲＰテーブルを用いて保持されている場合、他の室外機２および集中制御装置３のＡＲＰテーブルを参照することによって、第２のアドレスを取得することができる。プライベートＩＰアドレス取得部２６は、他の室外機２および集中制御装置３から取得した第２のアドレスを、プライベートＩＰアドレス管理部２３に出力する。

つづいて、室外機２が、第１のアドレスを用いて第２のアドレスを生成し、他の室外機２および集中制御装置３から第２のアドレスを取得して、第２のアドレスを共有する動作について説明する。図４は、実施の形態１に係る室外機２の動作を示すフローチャートである。室外機２は、上位ネットワークにおいて、他の室外機２または集中制御装置３のうち少なくとも１つに接続されたことをトリガにして、図４に示すフローチャートの動作を開始する。

室外機２において、プライベートＩＰアドレス生成部２２は、室外機２および室外機２に接続されている室内機１の第１のアドレスを用いて、室外機２および室外機２に接続されている室内機１の第２のアドレスを生成する（ステップＳ１）。プライベートＩＰアドレス管理部２３は、プライベートＩＰアドレス生成部２２で生成された第２のアドレスを保持する。プライベートＩＰアドレス取得部２６は、他の室外機２から、他の室外機２で生成された他の室外機２の第２のアドレス、および他の室外機２で生成された他の室外機２に接続されている室内機１の第２のアドレスを取得し、集中制御装置３から、集中制御装置３の第２のアドレスを取得して、他の室外機２および集中制御装置３との間で第２のアドレスを共有する（ステップＳ２）。プライベートＩＰアドレス管理部２３は、プライベートＩＰアドレス取得部２６において他の室外機２および集中制御装置３から取得された第２のアドレスを保持する。なお、ステップＳ２の処理後または並行して、他の室外機２および集中制御装置３は、他の室外機２および集中制御装置３から第２のアドレスを取得した室外機２から、生成された第２のアドレスを取得する。これにより、空気調和システム１００において、各装置が第２のアドレスを共有することができる。

図５は、実施の形態１に係る室外機２において第２のアドレスを生成する動作を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートは、図４に示すフローチャートのステップＳ１の動作の詳細を示すものである。

室外機２において、プライベートＩＰアドレス生成部２２は、下位アドレス管理部２１から、室外機２の第１のアドレスを読み出す（ステップＳ１１）。プライベートＩＰアドレス生成部２２は、読み出した第１のアドレスを用いて、室外機２の第２のアドレスを生成する（ステップＳ１２）。プライベートＩＰアドレス管理部２３は、プライベートＩＰアドレス生成部２２で生成された室外機２の第２のアドレスを保持する。つぎに、プライベートＩＰアドレス生成部２２は、室外機２に接続されている室内機１から、室内機１の第１のアドレスを取得する（ステップＳ１３）。プライベートＩＰアドレス生成部２２は、取得した第１のアドレスを用いて、室外機２に接続されている室内機１の第２のアドレスを生成する（ステップＳ１４）。プライベートＩＰアドレス管理部２３は、プライベートＩＰアドレス生成部２２で生成された室内機１の第２のアドレスを保持する。プライベートＩＰアドレス生成部２２は、室外機２に複数の室内機１が接続されている場合、全ての室内機１に対して、ステップＳ１３およびステップＳ１４の動作を行う。

図６は、実施の形態１に係る室外機２において他の室外機２および集中制御装置３と第２のアドレスを共有する動作を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートは、図４に示すフローチャートのステップＳ２の動作の詳細を示すものである。

プライベートＩＰアドレス取得部２６は、他の室外機２から、他の室外機２で生成された他の室外機２の第２のアドレス、および他の室外機２で生成された他の室外機２に接続されている室内機１の第２のアドレスを取得する。また、プライベートＩＰアドレス取得部２６は、集中制御装置３から、集中制御装置３の第２のアドレスを取得する（ステップＳ２１）。プライベートＩＰアドレス管理部２３は、プライベートＩＰアドレス取得部２６で取得された第２のアドレスを保持する。プライベートＩＰアドレス管理部２３は、室外機２で生成された第２のアドレスと、他の室外機２および集中制御装置３から取得された第２のアドレスとの間で重複が有るか否かを確認する（ステップＳ２２）。プライベートＩＰアドレス管理部２３は、重複が無い場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、処理を終了する。プライベートＩＰアドレス管理部２３は、重複が有る場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、重複が有ったことを示す情報をユーザに報知する（ステップＳ２３）。これにより、ユーザは、いずれかの装置との間で、第２のアドレスを生成する際に用いた第１のアドレスに重複が有ったことを認識することができる。プライベートＩＰアドレス管理部２３は、第１のアドレスが重複している装置が存在しているとして、上位ネットワークでの第２の通信形式による通信を終了する（ステップＳ２４）。

室外機２は、図６に示すフローチャートの処理において第２のアドレスに重複が無かった場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、空気調和システム１００で通信を開始することができる。空気調和システム１００では、集中制御装置３が室内機１の制御を行う場合、集中制御装置３は、制御対象の室内機１の第２のアドレスを用いて、制御対象の室内機１宛の制御指令を生成し、送信する。制御対象の室内機１が接続されている室外機２は、集中制御装置３から制御対象の室内機１宛の制御指令を受信すると、制御対象の室内機１の第２のアドレスに含まれている制御対象の室内機１の第１のアドレスを用いて、制御対象の室内機１宛に制御指令を送信する。第２のアドレスに第１のアドレスが含まれていることから、室外機２は、集中制御装置３から受信した制御対象の室内機１宛の制御指令を、容易に制御対象の室内機１に送信することができる。

つぎに、集中制御装置３の構成について説明する。図７は、実施の形態１に係る集中制御装置３の構成例を示すブロック図である。集中制御装置３は、プライベートＩＰアドレス管理部３１と、ＩＰプロトコル通信部３２と、入出力部３３と、制御部３４と、プライベートＩＰアドレス取得部３５と、を備える。

プライベートＩＰアドレス管理部３１は、上位ネットワークにおいて使用されるプライベートＩＰアドレス、すなわち第２の通信形式の通信で使用される第２のアドレスを保持する。集中制御装置３は下位ネットワーク、すなわち第２の通信形式で通信を行わないことから、空気調和システム１００の管理者は、集中制御装置３に対して第１のアドレスの設定は不要である。そのため、空気調和システム１００の管理者は、集中制御装置３に対して、直接第２のアドレスを設定する。空気調和システム１００の管理者は、各室外機２で生成される第２のアドレスと重複しないように、集中制御装置３に対して第２のアドレスを設定する。プライベートＩＰアドレス管理部３１は、空気調和システム１００の管理者によって設定された第２のアドレスを保持する。また、プライベートＩＰアドレス管理部３１は、プライベートＩＰアドレス取得部３５で取得された、室外機２で生成された室外機２および室外機２に接続されている室内機１の第２のアドレスを保持する。プライベートＩＰアドレス管理部３１は、例えば、ＡＲＰテーブルを用いて第２のアドレスを保持する。

ＩＰプロトコル通信部３２は、上位ネットワークにおいて、第２の通信形式により、第２のアドレスを用いて、室外機２と通信を行う。

入出力部３３は、ユーザから空調の運転モード、設定温度などの操作を受け付ける。前述した図示しない操作ボタンが入出力部３３に該当する。

制御部３４は、入出力部３３でユーザから受け付けられた操作に基づいて、室外機２または室内機１の動作を制御するための制御指令を生成する。制御部３４は、生成した制御指令を、ＩＰプロトコル通信部３２を介して室外機２に送信する。

プライベートＩＰアドレス取得部３５は、室外機２から、室外機２で生成された室外機２の第２のアドレス、および室外機２で生成された室外機２に接続されている室内機１の第２のアドレスを取得する。プライベートＩＰアドレス取得部３５は、例えば、各室外機２において第２のアドレスがＡＲＰテーブルを用いて保持されている場合、各室外機２のＡＲＰテーブルを参照することによって、第２のアドレスを取得することができる。プライベートＩＰアドレス取得部３５は、室外機２から取得した第２のアドレスを、プライベートＩＰアドレス管理部３１に出力する。

集中制御装置３は、各室外機２から第２のアドレスを取得することによって、図１に示す空気調和システム１００を構成する全ての室外機２および室内機１の第２のアドレスを取得することができる。また、集中制御装置３は、室外機２から取得した室外機２の第２のアドレスおよび室内機１の第２のアドレスを、取得元の室外機２毎に管理することによって、図１に示す空気調和システム１００における各装置の接続状態を容易に把握することができる。これにより、集中制御装置３は、第２のアドレスを用いて室外機２および室内機１の動作を制御することができる。集中制御装置３は、特定の室外機２に接続されている複数の室内機１を対象にして制御指令を送信することができる。例えば、集中制御装置３は、室内機１の動作を制御する場合、制御対象の室内機１の第２のアドレスを用いて、制御対象の室内機１宛に制御指令を送信する。制御対象の室内機１が接続されている室外機２は、集中制御装置３から制御指令を受信すると、制御対象の室内機１の第１のアドレスを用いて、制御指令を制御対象の室内機１に送信する。

また、集中制御装置３は、室外機２および室内機１において機器情報が含まれる形式で第１のアドレスが設定されている場合、第２のアドレスに含まれる第１のアドレスの部分を確認することよって、第２のアドレスの装置の種別を特定することが可能である。

なお、空気調和システム１００において、集中制御装置３が室外機２および室内機１を制御、すなわち集中制御装置３が室外機２および室内機１と通信を行う場合について説明したが、これに限定されない。例えば、室外機２が、他の室外機２と通信を行って、各室外機２に接続されている室内機１に対して協調して動作を制御してもよいし、室外機２が、他の室外機２に接続されている室内機１に対して直接動作を制御してもよい。

つづいて、室外機２のハードウェア構成について説明する。図８は、実施の形態１に係る室外機２のハードウェア構成の例を示す図である。室外機２おいて、下位ネットワーク通信部２５は、下位ネットワークにおいて第１の通信形式で通信を行う第１の通信機９１である。ＩＰプロトコル通信部２４は、上位ネットワークにおいて第２の通信形式で通信を行う第２の通信機９２である。プライベートＩＰアドレス管理部２３はメモリ９４である。下位アドレス管理部２１、プライベートＩＰアドレス生成部２２、およびプライベートＩＰアドレス取得部２６は、処理回路により実現される。処理回路は、例えば、メモリ９４に格納されるプログラムを実行するプロセッサ９３、およびメモリ９４である。

処理回路がプロセッサ９３およびメモリ９４で構成される場合、処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９４に格納される。処理回路では、メモリ９４に記憶されたプログラムをプロセッサ９３が読み出して実行することにより、各機能を実現する。また、これらのプログラムは、室外機２の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

ここで、プロセッサ９３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などであってもよい。また、メモリ９４には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などが該当する。

処理回路については、専用のハードウェアであってもよい。処理回路が専用のハードウェアで構成される場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。下位アドレス管理部２１、プライベートＩＰアドレス生成部２２、およびプライベートＩＰアドレス取得部２６の各機能を機能別に処理回路で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路で実現してもよい。

なお、室外機２の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

つづいて、集中制御装置３のハードウェア構成について説明する。図９は、実施の形態１に係る集中制御装置３のハードウェア構成の例を示す図である。集中制御装置３おいて、入出力部３３は、ボタン、タッチパネルなどの入出力インタフェース９５である。ＩＰプロトコル通信部３２は、上位ネットワークにおいて第２の通信形式で通信を行う第２の通信機９２である。プライベートＩＰアドレス管理部３１はメモリ９４である。制御部３４およびプライベートＩＰアドレス取得部３５は、処理回路により実現される。処理回路は、例えば、メモリ９４に格納されるプログラムを実行するプロセッサ９３、およびメモリ９４である。処理回路の詳細については、前述の室外機２の場合と同様である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、室外機２は、自機および自機に接続されている室内機１について、第１の通信形式の通信で使用するために設定されている第１のアドレスを用いて、集中制御装置３および他の室外機２との通信すなわち第２の通信形式の通信で使用される第２のアドレスを生成する。室外機２は、第２のアドレスに、第１のアドレスの情報を含めて第２のアドレスを生成する。各室外機２および集中制御装置３は、各室外機２および集中制御装置３の間で、ＩＰ通信に必要なＡＲＰテーブルの共有を行えばよく、特別なテーブルの生成および共有などを行う必要はない。集中制御装置３は、第２のアドレスを用いることで、室外機２および室内機１を個別に識別し、制御することが可能である。このように、空気調和システム１００では、各装置間の第２の通信形式の通信において必要な第２のアドレスの生成、および各装置間での第２のアドレスを共有する際の処理において、各装置の処理負荷を低減することができる。

また、空気調和システム１００を利用することによって、既存の空気調和システムに対して、下位ネットワークの構成を維持した状態で、部分的に簡易な変更でＩＰ通信への移行が可能になる。特に、既存の空気調和システムにおいて、室外機から上位の部分を部分的にリプレースする場合に有用である。

実施の形態２．
実施の形態１では、１つの集中制御装置３が全ての室外機２および室内機１を制御していた。そのため、室外機２および室内機１の数が増加するにつれ、集中制御装置３の負荷が増加し、集中制御装置３に求められるリソースも大きなものになる。実施の形態２では、集中制御装置３の配下に室外機の動作を取りまとめる拡張制御装置を導入し、集中制御装置３と拡張制御装置との間での制御対象の室外機を分担する。実施の形態１と異なる部分について説明する。

図１０は、実施の形態２に係る空気調和システム１０１の構成例を示す図である。空気調和システム１０１は、複数の室内機１と、室外機２ａ−１〜２ａ−９と、集中制御装置３と、拡張制御装置４−１，４−２と、を備える。室外機２ａ−１〜２ａ−９を区別しない場合、室外機２ａ−１〜２ａ−９の各々を室外機２ａと称することがある。拡張制御装置４−１，４−２を区別しない場合、拡張制御装置４−１，４−２の各々を拡張制御装置４と称することがある。また、室内機１、室外機２ａ、集中制御装置３、および拡張制御装置４の各々を「装置」と称することがある。

拡張制御装置４−１，４−２は、上位ネットワークにおいて、第２の通信形式により集中制御装置３および室外機２ａ−１〜２ａ−９と通信を行う。空気調和システム１０１において、拡張制御装置４−１，４−２は、集中制御装置３に対して、室外機２ａ−１〜２ａ−９と同等の位置に並列で接続されている。拡張制御装置４−１，４−２は、同じ制御ネットワークに属する、すなわち同じネットワークＩＤが設定されている室外機２ａおよび室内機１の制御を行う。制御ネットワークは、空気調和システム１０１内での制御単位、すなわち集中制御装置３および拡張制御装置４−１，４−２による制御対象の分担を示すものである。図１０の例では、集中制御装置３、室外機２ａ−１〜２ａ−３、および室外機２ａ−１〜２ａ−３に接続されている室内機１によって、１つの制御ネットワークを構成している。また、拡張制御装置４−１、室外機２ａ−４〜２ａ−６、および室外機２ａ−４〜２ａ−６に接続されている室内機１によって、１つの制御ネットワークを構成している。また、拡張制御装置４−２、室外機２ａ−７〜２ａ−９、および室外機２ａ−７〜２ａ−９に接続されている室内機１によって、１つの制御ネットワークを構成している。空気調和システム１０１において、拡張制御装置４の数は２つに限定されず、１つ以上であればよい。

室外機２ａ−１〜２ａ−９は、実施の形態１の室外機２の機能に加えて、拡張制御装置４との間の制御関係を示すネットワークＩＤが設定される。図１１は、実施の形態２に係る室外機２ａの構成例を示すブロック図である。室外機２ａは、図２に示す実施の形態１の室外機２に、ネットワークＩＤ設定部２７を追加したものである。ネットワークＩＤ設定部２７は、ユーザの操作によって拡張制御装置４との間の制御関係を示すネットワークＩＤの設定を受け付ける。例えば、ネットワークＩＤ設定部２７が室外機２ａ本体に設置されたディップスイッチの場合、ユーザは、ディップスイッチを操作することによって、同一制御ネットワークに設定する拡張制御装置４および室外機２ａに共通のネットワークＩＤを設定する。または、ネットワークＩＤ設定部２７がネットワークＩＤの書き込みが可能なメモリの場合、ユーザは、図示しない端末を用いてメモリにネットワークＩＤを書き込むことによって、同一制御ネットワークに設定する拡張制御装置４および室外機２ａに共通のネットワークＩＤを設定してもよい。なお、図１０では、各装置に設定されるネットワークＩＤを、ＣＨ０、ＣＨ１、ＣＨ２のように記載している。集中制御装置３については、あらかじめ変更不可のＣＨ０のネットワークＩＤが設定されていているものとする。

室外機２ａにおいて、プライベートＩＰアドレス生成部２２は、実施の形態１の第２のアドレスに、さらにネットワークＩＤ設定部２７で設定されたネットワークＩＤを含めて、第２のアドレスを生成する。図１２は、実施の形態２にかかる室外機２ａのプライベートＩＰアドレス生成部２２が生成する第２のアドレス５４の例を示す図である。実施の形態２の第２のアドレス５４は、図３に示す実施の形態１の第２のアドレス５１に対して、ネットワークＩＤ５５を追加したものである。ネットワークＩＤ５５は、第２のアドレス５４において配置される位置が固定されている。実施の形態１と同様、プライベートＩＰアドレス生成部２２において、第２のアドレス５１のクラスの決定方法は特に限定されない。プライベートＩＰアドレス生成部２２は、第２のアドレス５４のビット数が規定されている場合、クラスを示すビット、およびネットワークＩＤ５５で使用されるビット以外の残りのビットで第１のアドレス５３を表すことができれば、任意にクラスを決定することができる。プライベートＩＰアドレス生成部２２は、拡張制御装置４の数、空気調和システム１０１内の室外機２ａの数、室外機２ａに接続されている室内機１の数、のうち１つ以上を用いて、クラスを決定してもよい。室外機２ａは、例えば、下位ネットワーク通信部２５が下位ネットワークで室内機１と接続確認を行い、ＩＰプロトコル通信部２４が上位ネットワークで他の室外機２ａ、集中制御装置３、および拡張制御装置４と接続確認を行うことで、自機に接続されている装置の数を把握することができる。また、プライベートＩＰアドレス生成部２２は、室外機２ａに接続されている室内機１についても、ネットワークＩＤ５５を追加した第２のアドレス５４を生成する。

つづいて、室外機２ａが、第１のアドレスを用いて第２のアドレスを生成し、他の室外機２ａ、集中制御装置３、および拡張制御装置４から第２のアドレスを取得して、第２のアドレスを共有する動作について説明する。室外機２ａの動作の概要は、図４に示す実施の形態１のフローチャートと同様である。実施の形態２では、図４に示す実施の形態１のフローチャートの各ステップでの動作内容が実施の形態１と異なる。

図１３は、実施の形態２に係る室外機２ａにおいて第２のアドレスを生成する動作を示すフローチャートである。図１３に示すフローチャートは、図４に示すフローチャートのステップＳ１の動作の詳細を示すものである。

室外機２ａにおいて、プライベートＩＰアドレス生成部２２は、ネットワークＩＤ設定部２７から、室外機２ａに設定されたネットワークＩＤを読み出す（ステップＳ３１）。プライベートＩＰアドレス生成部２２は、下位アドレス管理部２１から、室外機２ａの第１のアドレスを読み出す（ステップＳ３２）。プライベートＩＰアドレス生成部２２は、読み出したネットワークＩＤおよび第１のアドレスを用いて、室外機２ａの第２のアドレスを生成する（ステップＳ３３）。プライベートＩＰアドレス管理部２３は、プライベートＩＰアドレス生成部２２で生成された室外機２ａの第２のアドレスを保持する。つぎに、プライベートＩＰアドレス生成部２２は、室外機２ａに接続されている室内機１から、室内機１の第１のアドレスを取得する（ステップＳ３４）。プライベートＩＰアドレス生成部２２は、室外機２ａに設定されたネットワークＩＤおよび取得した第１のアドレスを用いて、室内機１の第２のアドレスを生成する（ステップＳ３５）。プライベートＩＰアドレス管理部２３は、プライベートＩＰアドレス生成部２２で生成された室内機１の第２のアドレスを保持する。プライベートＩＰアドレス生成部２２は、室外機２ａに複数の室内機１が接続されている場合、全ての室内機１に対して、ステップＳ３４およびステップＳ３５の動作を行う。

室内機１のネットワークＩＤについては、室外機２ａに設定されたネットワークＩＤを流用してもよいし、室内機１に設定できるようにしてもよい。室外機２ａに設定されたネットワークＩＤを流用する場合、室外機２ａは、前述のように、自機に設定されているネットワークＩＤを用いて、自機に接続されている室内機１の第２のアドレスを生成する。室内機１にネットワークＩＤを設定できる場合、ユーザは、室内機１に対して、同一制御ネットワークに設定する拡張制御装置４および室外機２ａと共通のネットワークＩＤを設定する。室外機２ａは、自機に接続されている室内機１からネットワークＩＤおよび第１のアドレスを取得し、取得したネットワークＩＤおよび第１のアドレスを用いて、自機に接続されている室内機１の第２のアドレスを生成する。

室外機２ａにおいて、他の室外機２ａ、集中制御装置３および拡張制御装置４と第２のアドレスを共有する動作は、図６に示す実施の形態１のフローチャートに対して、第２のアドレスを取得する装置が拡張制御装置４の分だけ増えているが、動作そのものは同等である。そのため、詳細な説明については省略する。

室外機２ａのハードウェア構成は、図８に示す実施の形態１のハードウェア構成と同様である。

つぎに、拡張制御装置４の構成について説明する。図１４は、実施の形態２に係る拡張制御装置４の構成例を示すブロック図である。拡張制御装置４は、下位アドレス管理部４１と、ネットワークＩＤ設定部４２と、プライベートＩＰアドレス生成部４３と、プライベートＩＰアドレス管理部４４と、ＩＰプロトコル通信部４５と、制御部４６と、プライベートＩＰアドレス取得部４７と、を備える。下位アドレス管理部４１、ネットワークＩＤ設定部４２、プライベートＩＰアドレス生成部４３、プライベートＩＰアドレス管理部４４、ＩＰプロトコル通信部４５、およびプライベートＩＰアドレス取得部４７は、それぞれ、室外機２ａの下位アドレス管理部２１、ネットワークＩＤ設定部２７、プライベートＩＰアドレス生成部２２、プライベートＩＰアドレス管理部２３、ＩＰプロトコル通信部２４、およびプライベートＩＰアドレス取得部２６と同様の動作を行う。制御部４６は、集中制御装置３からの制御指令に基づいて、同じネットワークＩＤが設定された室外機２ａに対する制御を行う。また、制御部４６は、集中制御装置３からの制御指令によらず、同じネットワークＩＤが設定された室外機２ａおよび室内機１の制御を行ってもよい。制御部４６は、例えば、複数の室外機２ａに跨った室内機１のグループ管理による制御を行ってもよいし、室外機２ａの消費電力に基づいて室外機２ａの制御を行ってもよい。

集中制御装置３から拡張制御装置４に送信される制御指令は、実施の形態１のときのように、各装置に対する具体的な制御内容を示すものでなくてもよい。集中制御装置３は、例えば、入出力部３３でユーザから受け付けられた操作内容の情報を、拡張制御装置４の第２のアドレスを用いて、拡張制御装置４に送信する。拡張制御装置４は、集中制御装置３においてユーザから受け付けられた操作内容の情報に基づいて、同じネットワークＩＤが設定されている室外機２ａまたは室内機１に対する制御指令を生成する。拡張制御装置４は、同じネットワークＩＤが設定されている制御対象の室外機２ａまたは制御対象の室内機１の第２のアドレスを用いて、制御対象の室外機２ａまたは制御対象の室内機１が接続されている室外機２ａに制御指令を送信する。制御指令が制御対象の室内機１宛の場合、制御対象の室内機１が接続されている室外機２ａは、拡張制御装置４から制御指令を受信すると、制御対象の室内機１の第１のアドレスを用いて、制御指令を制御対象の室内機１に送信する。このように、空気調和システム１０１では、集中制御装置３と拡張制御装置４との間で、室外機２および室内機１に対する制御を分散することによって、集中制御装置３の処理負荷を低減することができる。

拡張制御装置４のハードウェア構成は、図９に示す実施の形態１の集中制御装置３のハードウェア構成から、入出力インタフェース９５を削除したものと同様である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、空気調和システム１０１では、拡張制御装置４を導入した場合、室外機２ａ、集中制御装置３、および拡張制御装置４の間で、各装置の第２のアドレスを共有することとした。これにより、空気調和システム１０１では、実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、拡張制御装置４の導入によって、集中制御装置３の負荷分散を実現することが可能となる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、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、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 室内機、２，２−１〜２−３，２ａ，２ａ−１〜２ａ−９ 室外機、３ 集中制御装置、４，４−１，４−２ 拡張制御装置、２１，４１ 下位アドレス管理部、２２，４３ プライベートＩＰアドレス生成部、２３，３１，４４ プライベートＩＰアドレス管理部、２４，３２，４５ ＩＰプロトコル通信部、２５ 下位ネットワーク通信部、２６，３５，４７ プライベートＩＰアドレス取得部、２７，４２ ネットワークＩＤ設定部、３３ 入出力部、３４，４６ 制御部、１００，１０１ 空気調和システム。

Claims (5)

1. 複数の室外機と、
   各々が、前記複数の室外機のうちの１つと第１の通信形式で通信を行う複数の室内機と、
   前記複数の室外機の各々と第２の通信形式で通信を行い、前記複数の室外機および前記複数の室内機を制御する集中制御装置と、
   前記集中制御装置および前記複数の室外機と前記第２の通信形式で通信を行い、同じ制御ネットワークに属する室外機および室内機の制御を行う１つ以上の拡張制御装置と、
   を備え、
   前記室外機のうちの１つは、前記室外機のうちの１つに設定されている前記第１の通信形式の通信で使用される第１のアドレスを用いて、前記第２の通信形式の通信で使用される前記室外機のうちの１つの第２のアドレスを生成し、前記室外機のうちの１つに接続されている１つ以上の室内機に設定されている前記第１の通信形式の通信で使用される第１のアドレスを用いて、前記第２の通信形式の通信で使用される前記１つ以上の室内機の第２のアドレスを生成し、他の室外機から前記他の室外機で生成された第２のアドレスを取得し、前記集中制御装置から前記集中制御装置の第２のアドレスを取得し、
   前記集中制御装置は、前記複数の室外機の各々から前記複数の室外機の各々で生成された各室外機および各室内機の前記第２のアドレスを取得し、取得した前記第２のアドレスを用いて前記複数の室外機および前記複数の室内機の動作を制御し、
   前記複数の室外機および前記拡張制御装置は、前記制御ネットワークの識別情報を含む第２のアドレスを生成する、
   空気調和システム。
2. 前記集中制御装置は、室内機の動作を制御する場合、制御対象の室内機の第２のアドレスを用いて、前記制御対象の室内機宛に制御指令を送信し、
   前記制御対象の室内機が接続されている室外機は、前記集中制御装置から前記制御指令を受信すると、前記制御対象の室内機の第１のアドレスを用いて、前記制御指令を前記制御対象の室内機に送信する、
   請求項１に記載の空気調和システム。
3. 前記集中制御装置は、ユーザから受け付けた操作内容の情報を、前記拡張制御装置の第２のアドレスを用いて、前記拡張制御装置に送信し、
   前記拡張制御装置は、前記操作内容の情報に基づいて制御指令を生成し、同じ制御ネットワークに属する制御対象の室外機または制御対象の室内機の第２のアドレスを用いて、前記制御対象の室外機または前記制御対象の室内機が接続されている室外機に前記制御指令を送信し、
   前記制御指令が前記制御対象の室内機宛の場合、前記制御対象の室内機が接続されている室外機は、前記制御対象の室内機の第１のアドレスを用いて、前記制御指令を前記制御対象の室内機に送信する、
   請求項１または２に記載の空気調和システム。
4. 前記複数の室外機および前記拡張制御装置は、前記拡張制御装置の数、前記複数の室外機の数、前記複数の室外機に接続されている室内機の数のうち１つ以上を用いて、前記第２のアドレスのクラスを決定する、
   請求項１から３のいずれか１つに記載の空気調和システム。
5. 複数の室外機と、
   各々が、前記複数の室外機のうちの１つと第１の通信形式で通信を行う複数の室内機と、
   前記複数の室外機の各々と第２の通信形式で通信を行い、前記複数の室外機および前記複数の室内機を制御する集中制御装置と、
   前記集中制御装置および前記複数の室外機と前記第２の通信形式で通信を行い、同じ制御ネットワークに属する室外機および室内機の制御を行う１つ以上の拡張制御装置と、
   を備える空気調和システムにおける通信方法であって、
   前記室外機のうちの１つが、前記室外機のうちの１つに設定されている前記第１の通信形式の通信で使用される第１のアドレスを用いて、前記第２の通信形式の通信で使用される前記室外機のうちの１つの第２のアドレスを生成し、前記室外機のうちの１つに接続されている１つ以上の室内機に設定されている前記第１の通信形式の通信で使用される第１のアドレスを用いて、前記第２の通信形式の通信で使用される前記１つ以上の室内機の第２のアドレスを生成する第１のステップと、
   前記室外機のうちの１つが、他の室外機から前記他の室外機で生成された第２のアドレスを取得し、前記集中制御装置から前記集中制御装置の第２のアドレスを取得する第２のステップと、
   前記集中制御装置が、前記複数の室外機の各々から前記複数の室外機の各々で生成された各室外機および各室内機の前記第２のアドレスを取得し、前記第２のアドレスを用いて前記複数の室外機および前記複数の室内機の動作を制御する第３のステップと、
   を含み、
   前記複数の室外機および前記拡張制御装置は、前記制御ネットワークの識別情報を含む第２のアドレスを生成する、
   通信方法。

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