JP7378942B2 - 制御装置、空気調和機、制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、空気調和機、制御方法及びプログラムに関する。

空気調和機の室内機と室外機は、互いに通信しながら連携して動作する。例えば、室内機は、室内機の吸い込み温度とユーザが設定した設定温度に基づく圧縮機の回転数などの指令信号を室外機に送信し、室外機は、室内機からの指令に基づいて動作する。一方、室外機は、圧縮機の吐出側の温度や熱交換器の温度等の運転状態を示す情報を室内機へ送信する。室内機は、室外機から送信された情報を監視する。

特許文献１には、室内機と室外機の通信ライン上に、通信ラインを流れる電流の上限を制限するための電流制限回路を設けて、室内機等の回路に制限値以上の電流が流れることを防ぐ技術が開示されている。これにより、通信に用いる信号レベルを安定させることができ、かつ、消費電力を抑えることができる。

特開２００５－２５７２５６号公報

室温が設定温度となると空気調和機は安定運転状態となることが多い。安定運転状態で低電力化を実現する制御が求められている。

そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる制御装置、空気調和機、制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明の一態様によれば、制御装置は、空気調和機の制御装置であって、空気調和機が安定運転状態にあることを判定する判定部と、前記空気調和機の室内機と室外機との間で所定の通信周期で通信を行い、前記判定部が、安定運転状態にあると判定すると、前記室内機と前記室外機との間の前記通信周期を維持したまま前記通信を行いつつ、１回の前記通信に用いる電力を低下させる通信制御部と、を備える。

本発明の一態様によれば、前記通信制御部は、前記室内機と前記室外機とを接続する通信回路の遮断と接続の切り替え制御を行って、１回の送信について定められた時間内に、送信すべき情報に対応して前記通信回路の導通状態と非導通状態の経時的な変化を生成することにより前記情報を送信し、前記判定部が、安定運転状態にあると判定すると、前記時間内において前記通信回路を非導通状態とする時間を増加させたロー情報を送信する。

本発明の一態様によれば、前記判定部が、安定運転状態であると判定した後に、前記空気調和機が安定運転状態ではなくなったと判定すると、前記通信制御部は、前記ロー情報の送信を停止する。

本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記判定部が、安定運転状態にあると判定すると、自装置が備えるプロセッサのクロック周波数を低下させるクロック周波数制御部、をさらに備える。

本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記判定部が、安定運転状態にあると判定すると、前記室内機および前記室外機が備えるセンサのうちの少なくとも一部への給電を遮断するセンサ給電制御部、をさらに備える。

本発明の一態様によれば、前記制御装置は、前記判定部が、安定運転状態であると判定した後に、人感センサまたは日射センサが検出した値に基づいて、前記安定運転状態の終了を予測する予測部、をさらに備え、前記予測部が、前記安定運転状態の終了を予測すると、前記通信制御部は１回の前記通信に用いる電力を低下する制御を停止する。

本発明の一態様によれば、空気調和機は、室内機と、室外機と、上記の何れかに記載の制御装置と、を備える。

本発明の一態様によれば、制御方法は、空気調和機の制御方法であって、空気調和機が安定運転状態にあることを判定するステップと、前記空気調和機の室内機と室外機との間で所定の通信周期で通信を行い、前記判定するステップで安定運転状態にあると判定すると、通信周期を維持したまま前記通信を行いつつ、前記室内機と前記室外機との間の１回の前記通信に用いる電力を低下させるステップと、を有する。

本発明の一態様によれば、プログラムは、コンピュータを、空気調和機が安定運転状態にあることを判定する手段、前記空気調和機の室内機と室外機との間で所定の通信周期で通信を行い、前記判定する手段が安定運転状態にあると判定すると、通信周期を維持したまま前記通信を行いつつ、前記室内機と前記室外機との間の１回の前記通信に用いる電力を低下させる手段、として機能させる。

本発明の実施形態による制御装置、空気調和機、制御方法及びプログラムによれば、空気調和機の低電力化を実現することができる。

本発明の第一実施形態による空気調和機の通信回路の一例を示す概略図である。 本発明の第一実施形態による室内機と室外機の通信を説明する図である。 本発明の第一実施形態による空気調和機の冷媒回路の一例を示す概略図である。 本発明の第一実施形態による制御装置の一例を示す機能ブロック図である。 本発明の第一実施形態による制御情報の一例を示す図である。 本発明の第一実施形態による低電力制御の一例を示す第１のフローチャートである。 本発明の第一実施形態による低電力制御の一例を示す第２のフローチャートである。 本発明の第二実施形態による制御装置の一例を示す機能ブロック図である。 本発明の第二実施形態による低電力制御の一例を示すフローチャートである。 本発明の第三実施形態による制御装置の一例を示す機能ブロック図である。 本発明の第三実施形態による低電力制御の一例を示すフローチャートである。 本発明の第四実施形態による制御装置の一例を示す機能ブロック図である。 本発明の第四実施形態による低電力制御の一例を示す第１のフローチャートである。 本発明の第四実施形態による低電力制御の一例を示す第２のフローチャートである。 本発明の各実施形態における制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態による低電力化について図１～図７を参照して説明する。
図１は、本発明の第一実施形態による空気調和機の通信回路の一例を示す概略図である。
空気調和機は、室内機１００、室外機２００を備える。室外機２００の端子２０７は、室内機１００の端子１０７、２０ボルト電源の出力端子それぞれに接続される。室内機１００の端子１０８は、室外機２００の端子２０８に接続される。

室内機１００は、制御装置１０、フォトカプラ１０２、１０３、抵抗１０１、１０４、１０６、トランジスタ１０５等を備える。制御装置１０は、受信用のフォトカプラ１０２の出力ダイオード、送信用のフォトカプラ１０３の発光ダイオードと接続されている。制御装置１０はプロセッサ１０ａを備えている。

室外機２００は、制御装置２０、フォトカプラ２０３、２０４、抵抗２０１、２０２、２０６、トランジスタ２０５等を備える。制御装置２０は、受信用のフォトカプラ２０３の出力ダイオード、送信用のフォトカプラ２０４の発光ダイオードと接続されている。制御装置２０はプロセッサ２０ａを備えている。

２０ボルト電源には、抵抗２０１、接続線３０１、抵抗１０１、フォトカプラ１０２、フォトカプラ１０３、トランジスタ１０５、抵抗１０６、接続線３０２、抵抗２０２、フォトカプラ２０３、フォトカプラ２０４、トランジスタ２０５が接続され、通信回路３００を形成している。通常、制御装置１０はフォトカプラ１０３の発光ダイオードに電流を流しフォトカプラ１０３をＯＮ（導通）とし、フォトカプラ１０３およびトランジスタ１０５を導通状態とする。また、制御装置２０はフォトカプラ２０４をＯＮとし、フォトカプラ２０４およびトランジスタ２０５を導通状態とする。つまり、通信回路３００には電流が流れている。この状態を基本として、制御装置１０はフォトカプラ１０３のＯＮ／ＯＦＦを切り替え、制御装置２０は２０４のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより、通信を行う。

具体的には、室内機１００から室外機２００へ制御情報を送信する場合、室内機１００の制御装置１０は、フォトカプラ１０３のＯＮ（導通）とＯＦＦ（非導通）を切り替える。このとき、室外機２００では、制御装置２０がフォトカプラ２０４をＯＮ（導通）の状態に維持する。制御装置１０がフォトカプラ１０３のＯＮとすると、２０ボルト電源から、抵抗２０１、接続線３０１、抵抗１０１、フォトカプラ１０２、トランジスタ１０５、抵抗１０６、接続線３０２、抵抗２０２、フォトカプラ２０３の発光ダイオード、フォトカプラ２０３の出力トランジスタ、トランジスタ２０５の順で電流が流れる。このとき、室外機２００の制御装置２０には、フォトカプラ２０３の出力トランジスタから電流が供給される。制御装置２０は、これをハイ信号（「１」）として受信する。一方、制御装置１０がフォトカプラ１０３をＯＦＦとすると、上記回路に電流は流れず、制御装置２０には、フォトカプラ２０３から電流が供給されない。制御装置２０は、これをロー信号（「０」）として受信する。このように室内機１００から室外機２００へ信号を送信する場合、通信回路３００に電流が流れる状態を基本として、送信用のフォトカプラ１０３のＯＮとＯＦＦを切り替えることで、通信回路３００における電流の非導通と導通を切り替える。すると、「０」と「１」で構成されるデジタル信号が生成され、室外機２００の受信用のフォトカプラ２０３に伝わり、制御装置２０に入力される。これにより、制御情報は、デジタル信号として室内機１００から室外機２００へ伝達される。

また、室外機２００から室内機１００へ室外機の運転状態を送信する場合、制御装置２０は、フォトカプラ２０４のＯＮ（導通）及びＯＦＦ（非導通）を切り替える。このとき、室内機１００では、制御装置１０が、フォトカプラ１０３をＯＮ（導通）の状態に維持する。制御装置２０がフォトカプラ２０４をＯＮとすると、上記と同様にして電流が流れ、室内機１００の制御装置１０は、ハイ信号（「１」）を受信する。一方、フォトカプラ２０４をＯＦＦとすると、上記回路に電流は流れず、制御装置１０は、ロー信号（「０」）を受信する。このように、室外機２００の送信用フォトカプラ２０４のＯＮとＯＦＦを切り替えることによりデジタル信号が生成され、当該デジタル信号は、通信回路３００を通じて室内機１００の受信用のフォトカプラ１０２に伝わり、制御装置１０に入力される。これにより、制御情報は、デジタル信号として室外機２００から室内機１００へ伝達される。

室内機１００と室外機２００は、例えば、１秒に１回、制御情報の送受信を行う。例えば、制御装置１０が、ユーザの設定に基づく運転指令値（例えば、冷房、暖房か、どの程度の強さで運転するか）を含んだ制御情報を上記のようにして送信し、これを制御装置２０が受信する。制御装置２０は、受信した制御情報に基づいて、圧縮機の回転数制御などを行う。それと並行して、制御装置２０は、室内機１００から送信された制御情報に対する応答として、室外機２００に設けられた各種センサが検出した値を含む制御情報を、上記の方法によって室内機１００へ送信する。室内機１００では、制御装置１０が、この制御情報を受信する。室内機１００と室外機２００は、室内機１００を起点とする制御情報の送受信を１秒に１回（１往復）行う。制御情報を受信した制御装置１０は、制御情報に含まれる室外機２００のセンサ値に基づいて、室外機２００の運転状態を評価し、適切な運転指令値を含む制御情報を生成する。制御装置１０は、次の１秒に生成した制御情報を制御装置２０へ送信し、その応答を制御装置２０から受信する。図２にこの様子を示す。

図２は、本発明の第一実施形態による室内機と室外機の通信を説明する図である。
制御装置１０は、所定の時間をかけて８ブロック長の制御情報を送信する（ポーリング）。８ブロック長の制御情報の各ビットは、フォトカプラ１０２のＯＮ／ＯＦＦ制御によって生成された「０」と「１」で構成されている。制御装置２０は、この制御情報を受信すると、所定の時間Ｔ２だけ待機して、８ブロック長の制御情報を送信する（リターン）。この制御情報を受信した制御装置１０は、時間Ｔ３の間に運転指令値の算出などを行って、前回、制御情報を送信し終えてから所定の時間Ｔ１後に８ブロック長の制御情報を送信する（ポーリング）。制御装置１０と制御装置２０は、毎秒この通信処理を繰り返す。次に室内機１００と室外機２００に設けられた冷媒回路およびセンサについて説明する。

図３は、本発明の第一実施形態による空気調和機の冷媒回路の概略図である。
図３に示すように空気調和機は、圧縮機１、室外熱交換器２、膨張弁３、室内熱交換器４、四方弁５、それらを接続する冷媒配管６などを含む冷媒回路を備える。
圧縮機１は、冷媒を圧縮し、圧縮後の高温、高圧の冷媒を吐出する。暖房運転では、圧縮機１が吐出した冷媒は、四方弁５を介して室内熱交換器４に供給され、室内の空気へ放熱し、凝縮する。室内熱交換器４で凝縮した液冷媒は、膨張弁３によって減圧され、低圧の冷媒となる。低圧の冷媒は、室外熱交換器２へ供給され、外気から吸熱して気化する。気化した冷媒は、四方弁５を通過して圧縮機１へ吸入される。圧縮機１は低圧の冷媒を圧縮して高圧の冷媒を吐出する。

冷房運転では、制御装置２０は、四方弁５の接続を切り替える。圧縮機１が吐出した高温、高圧の冷媒は、四方弁５を介して室外熱交換器２に供給され、外気へ放熱し凝縮する。凝縮した冷媒は膨張弁３によって減圧され、室内熱交換器４へ供給される。室内熱交換器４では、冷媒は、室内の空気からの吸熱により気化する。気化した冷媒は、四方弁５を通過して圧縮機１へ吸入される。圧縮機１は低圧の冷媒を圧縮して高温、高圧の冷媒を吐出する。図３に示す冷媒回路では、上記の過程が繰り返されて冷媒が循環する。冷媒が上記のように循環することで空気調和機は、暖房または冷房を行う。

室内機１００には室内熱交換器４と制御装置１０が設けられ、室内熱交換器４の例えば、出入口には、温度センサｃ１１，ｃ１２が設けられている。また、室内機１００の吸入口には、室内の温度と湿度を検出するための温度センサｃ１３、湿度センサｃ１４が設けられている。また、室内機１００には、室内に存在する人を検知する目的で室内へ向けて人感センサｃ１５が設けられている。また、室内への日差しを検出するために日射センサｃ１６が設けられている。制御装置１０は、各センサｃ１１～ｃ１５の検出した値を取得する。室外機２００には、圧縮機１、膨張弁３、室外熱交換器２、四方弁５、制御装置２０が設けられる。室外熱交換器２の例えば、出入口には、温度センサｃ２１，ｃ２２が、圧縮機１の吐出側には温度センサｃ２３が設けられている。また、室外機２００には、外気温を検出する温度センサｃ２４が設けられている。制御装置２０は、各センサｃ２１～ｃ２４の検出した値を取得する。なお、図３に例示するセンサの数や位置は一例であってこれに限定されない。

制御装置１０は、ユーザが設定した冷房、暖房などの運転モード、設定温度とセンサｃ１３が検出する吸い込み温度との差に基づく運転指令値を含む制御情報を生成してデジタル信号の形式で制御装置２０へ送信する。制御装置２０は、センサｃ２１～ｃ２４が検出した温度を含む制御情報を生成してデジタル信号の形式で制御装置１０へ送信する。そして、制御装置２０は、制御装置１０から受信した運転指令値に基づいて、圧縮機１の回転数を制御し、暖房運転または冷房運転を実行する。これらの処理は、制御装置１０においてはプロセッサ１０ａが行い、制御装置２０ではプロセッサ２０ａが行う。空気調和機が安定運転状態となると、制御装置２０が送信する各センサｃ２１～ｃ２３による検出値の変動は小さくなる。また、それらの値に基づいて、制御装置１０が算出する運転指令値の変動も小さくなる。つまり、安定運転状態であれば、同様の運転を維持すればよいので、毎秒、変化のない温度情報を送受信する必要は無い。また、上記したように、送受信されるデジタル信号は、通信回路３００が導通する状態を基本として、電流の流れを遮断することにより生成される。その為、毎回、同じデータを送受信するにしても、通信の待機中および配信号の送信時には、電流が流れ、その分の電力を消費してしまう。反対に、通信回路３００を遮断し、電流が流れない状態を長く設けることができれば、空気調和機の運転を低電力化できる。本実施形態では、制御装置１０および制御装置２０が連携して、ロー信号を送信する（つまり、通信回路３００に電流を流さない）機会を多く設け、これにより、空気調和機の運転中における低電力化を実現する。次に図４を用いて制御装置１０および制御装置２０の機能について説明する。

図４は、本発明の第一実施形態による制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
室内機１００の制御装置１０は、データ取得部１１と、操作受付部１２と、判定部１３と、送信部１４と、受信部１５と、記憶部１６とを備える。
データ取得部１１は、温度センサｃ１１～ｃ１３、湿度センサｃ１４、人感センサｃ１５、日射センサｃ１６が検出した値を取得する。
操作受付部１２は、ユーザが、リモコン等で指示した運転モードや設定温度の設定を受け付ける。
判定部１３は、空気調和機が安定運転状態かどうかを判定する。安定運転状態とは、例えば、ユーザが指示した設定温度に変化が無く、各センサｃ１１～ｃ１３、ｃ２１～ｃ２３が検出した値の変動が所定の範囲内で静定していることである。また、判定部１３は、室内機１００が安定運転状態かどうかを判定する。
送信部１４は、データ取得部１１が取得した各センサが検出した値や、操作受付部１２が取得した設定温度、制御装置２０から受信した各センサが検出した値等に基づいて、室外機２００に対する運転指令値を算出する。また、送信部１４は、フォトカプラ１０３のＯＮ／ＯＦＦを制御して、算出した運転指令値を含む制御情報を送信する。さらに送信部１４は、判定部１３が、空気調和機又は室内機１００が安定運転状態と判定すると、運転指令値ではなく、ロー信号を多く含む制御情報（以下、ロー制御情報と記載する。）を生成し、室外機２００へ送信する。
受信部１５は、フォトカプラ１０２を介して制御情報を受信する。受信部１５は、受信した制御情報を分析し、温度センサｃ２１～ｃ２４が検出した温度などを取り出す。また、室外機２００からロー制御情報が送信された場合、受信部１５は、ロー制御情報を受信したことを判定部１３、送信部１４へ通知する。
記憶部１６は、データ取得部１１が取得した値など種々のデータを記憶する。

室外機２００の制御装置２０は、データ取得部２１と、判定部２２と、受信部２３と、送信部２４と、記憶部２５と、を備える。
データ取得部２１は、温度センサｃ２１～ｃ２４が検出した値を取得する。
判定部２２は、室外機２００が備える温度センサｃ２１～ｃ２３が検出した温度に基づいて、室外機２００が安定運転状態かどうかを判定する。
受信部２３は、フォトカプラ２０３を介して制御情報を受信する。受信部２３は、受信した制御情報を分析し、運転指令値を取り出す。また、室外機２００からロー制御情報が送信された場合、受信部２３は、ロー制御情報を受信したことを判定部２２、送信部２４へ通知する。
送信部２４は、フォトカプラ２０４のＯＮ／ＯＦＦを制御して、各センサｃ２１～ｃ２４が検出した値を含む制御情報を送信する。また、判定部１３が、空気調和機が安定運転状態であると判定したことを契機として、判定部２２が、室外機２００が安定運転状態と判定し、判定部１３が、室内機１００が安定運転状態と判定している間は、送信部２４は、ロー制御情報を室内機１００へ送信する。
記憶部２５は、データ取得部２１が取得した値など種々のデータを記憶する。
制御装置１０、２０は上記した機能以外にも種々の機能を有するが、本実施形態に関係のない機能の説明は省略する。例えば、制御装置２０は、制御装置１０から受信した運転指令値に基づいて、圧縮機１を制御する。

図５は、本発明の第一実施形態による制御情報の一例を示す図である。
制御装置１０と制御装置２０は、図５に例示する構成を有する制御信号を互いに送受信する。上述の通り、通常、通信回路３００は導通状態にある。従って、制御装置１０や制御装置２０が、制御信号を送信する場合、まずスタートビットとしてロー信号を送信する。例えば、制御装置１０から制御装置２０へ制御情報を送信する場合、送信部１４は、まずスタートビットとして、フォトカプラ１０３をＯＦＦとする。次に送信部１４は、スタートビットの送信の後に８ビットのデータを送信する。８ビットのデータには、送信すべき情報（運転指令値やセンサの検出値）に応じて、ハイ信号とロー信号が混在する。続いて送信部１４は、チェックサム用のパリティビットと、ストップビットを送信する。ストップビットはハイ信号である。同様に送信部２４は、ロー信号（スタートビット）に続く、８ビットのデータ、パリティビット、ストップビットを送信する。送信部１４と送信部２４は、このような構成を有する信号を１ブロックとする８ブロックで構成された制御情報の送受信を１秒に１回行う。

また、空気調和機が安定運転状態となると、８ビットのデータをロー信号で構成したロー制御情報を送受信する。例えば、送信部１４は、８ブロックのうち先頭ブロックの８ビットのデータに当該信号がロー制御情報であることを示すフラグを格納し、続く７ブロックにおける８ビットのデータには、全てロー信号を格納したロー制御情報を送信する。ロー信号を送信するときにはフォトカプラ１０３をＯＦＦにするので、この間、通信回路３００には電流が流れない。つまり、ロー信号を多く含む制御情報を送信すれば、その分、電力消費が抑制される。送信部２４も同様に、空気調和機が安定運転状態となると、温度センサｃ２１～ｃ２４が検出した温度の代わりにロー信号を格納した上記構成を有するロー制御情報を送信する。

そして、室内機１００が安定運転状態ではなくなると、送信部１４は、８ビットデータに運転指令値を格納した制御情報を送信する。また、室外機２００が安定運転状態ではなくなると、送信部２４は、８ビットデータに温度センサｃ２１～ｃ２４が検出した温度を格納した制御情報を送信する。

図６は、本発明の第一実施形態による低電力制御の一例を示すフローチャートである。
前提として、制御装置１０と制御装置２０は、毎秒１回、制御情報の送受信を行っている。まず、室内機１００の制御装置１０が、センサの検出値を取得する（ステップＳ１１）。具体的には、データ取得部１１が、温度センサｃ１１～ｃ１３、湿度センサｃ１４、人感センサｃ１５などが検出した値を取得し、これらを判定部１３へ出力する。また、室外機２００では、データ取得部２１が、温度センサｃ２１～ｃ２４の検出値を取得し、これらを送信部２４へ出力する。送信部２４は、これらの値を含んだ制御情報を生成し、室内機１００へ送信する。室内機１００では、受信部１５が、制御情報を受信する。受信部１５は、制御情報を分析して、各温度センサｃ２１～ｃ２４が検出した温度を判定部１３へ出力する。

次に判定部１３は、空気調和機の運転が安定運転状態か否かを判定する（ステップＳ１２）。判定部１３は、温度センサｃ１１～ｃ１３、温度センサｃ２１～ｃ２３の計測値を、例えば、数分間監視し、温度センサｃ１３が検出した温度と設定温度との差が０．５℃以内で、且つ各センサの値の変動が所定の範囲内（例えば、±０．５℃）であれば安定運転状態であると判定する。また、温度センサｃ１３と設定温度の差が０．５℃以上乖離したり、数分間における温度センサｃ１１～ｃ１３、温度センサｃ２１～ｃ２３の検出値が０．５℃以上変動したりする場合、判定部１３は、安定運転状態ではないと判定する。判定部１３は、判定の結果を送信部１４へ出力する。安定運転状態ではないと判定した場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。送信部１４は、運転指令値を含んだ制御情報を送信する。

安定運転状態であると判定した場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、送信部１４は、ロー制御情報を送信する（ステップＳ１３）。例えば、送信部１４は、８ブロックのうち、１ブロック目の８ビットデータ部にロー制御情報であることを示す情報を格納し、２～８ブロックの８ビットデータ部にはそれぞれロー信号を格納したロー制御情報を送信する。室外機２００では、受信部２３がロー制御情報を受信する。ロー制御情報を受信したことに基づいて、送信部２４は、温度センサｃ２１～ｃ２３などの検出値を含まないロー制御情報を送信する。室内機１００では、受信部１５がロー制御情報を受信する。

ロー制御情報を送信している間、判定部１３は、室外機２００の運転状態を把握することができない為、室内機１００の運転状態を監視する（ステップＳ１４）。判定部１３は、温度センサｃ１１～ｃ１３が検出した値を取得し、室内機１００が安定運転状態であるか否かを判定する。また、判定部１３は、受信部１５がロー制御情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ１５）。受信部１５がロー制御情報を受信しない場合、室外機２００では安定運転状態ではなくなったことを意味する。

室内機１００の安定運転状態が継続しており、且つ、室外機２００からロー制御情報を受信した場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、ステップＳ１４以降の処理を繰り返す。送信部１４と受信部１５は室外機２００との間で、ロー制御情報の送受信を継続する。
一方、上記の何れかの条件を満たさなくなった場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、送信部１４は、ロー制御情報の送信を終了する（ステップＳ１６）。そして、送信部１４は、データ取得部１１が取得した温度センサｃ１１～ｃ１３による最新の検出値、室外機２００から取得した最新の温度センサｃ２１～ｃ２３による検出値、操作受付部１２が取得した最新の運転モード（冷房、暖房）、最新の設定温度などに基づいて算出された運転指令値を含む制御情報を室外機２００へ送信する。

図７は、本発明の第一実施形態による低電力制御の一例を示す第２のフローチャートである。図７を用いて、制御装置２０側の処理についてより詳しく説明する。
受信部２３は、室内機１００から送信された制御情報を受信する。受信部２３は、受信した制御情報が、ロー制御情報か否かを判定する（ステップＳ２１）。ロー制御情報を受信していない場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）、室内機１００から送信される制御情報の受信を継続して行う。送信部２４は、温度センサｃ２１～ｃ２４が計測した値を含む制御情報を送信する。ロー制御情報を受信した場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、受信部２３は、その旨を判定部２２、送信部２４へ通知する。すると、送信部２４は、ロー制御情報の送信を開始する（ステップＳ２２）。また、判定部２２は、室外機２００の運転状態を監視する（ステップＳ２３）。例えば、判定部２２は、データ取得部２１が取得した温度センサｃ２１～ｃ２３による検出値の変動が所定の範囲内（例えば、０．５℃）の場合、室外機２００は安定運転状態であると判定し、温度の変動が所定の範囲を超える場合、室外機２００は安定運転状態ではないと判定する。

判定部２２は、室外機２００は安定運転状態か否か、および、受信部２３がロー制御情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ２４）。受信部２３がロー制御情報を受信しない場合、室内機１００が安定運転状態ではなくなったことを意味する。

室外機２００の安定運転状態が継続しており、且つ、室内機１００からロー制御情報を受信した場合（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２３以降の処理を繰り返す。送信部２４は、ロー制御情報の送信を継続する。
一方、上記の何れかの条件を満たさなくなった場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）、送信部２４は、ロー制御情報の送信を終了する。そして、送信部２４は、データ取得部２１が取得した温度センサｃ２１～ｃ２３による最新の検出値を含む制御情報を送信する（ステップＳ２５）。これを受けて、室内機１００からは運転指令値を含む制御情報が送信されるので、受信部２３はこれを受信する。

一般に空気調和機の運転状態にかかわらず、室内機１００と室外機２００は所定の時間間隔で通信を行っている。しかし、空気調和機が安定した状態で運転している場合、毎回、変化のない温度データや運転指令値を送受信する可能性がある。このような通信は、空気調和機の運転に悪影響を及ぼさない範囲で省略することができる。また、通信回路３００の通電状態を維持することにより、無駄な電力を消費することになる。そこで、本実施形態では、空気調和機の運転状態が安定している間は、室内機１００と室外機２００の間の所定の周期の通信を維持しつつ、ロー信号を多く送信することにより、１回の通信に必要な電力を低減する。換言すれば、通信周期は維持しながら、通信回路３００を遮断する機会を多く設け、低電力化を実現する。また、空気調和機が安定運転状態を脱すると、すぐに元通りの通信内容に復帰させる。これにより、空気調和機の運転状態に変化が生じたときに対応することができる。
また、従来、空気調和機が待機状態のときに室内機と室外機の通信を遮断して省電力化を図る技術は提供されているが、本実施形態の通信制御によれば、運転中の空気調和機において省電力化を図ることができる。

＜第二実施形態＞
以下、本発明の第二実施形態による通信制御について図８～図９を参照して説明する。
第一実施形態では、安定運転状態でなくなると通信内容を元の状態へと戻した。第二実施形態では、人感センサｃ１５、日射センサ１６ｃが検出するデータを利用して、安定運転を継続できなくなるタイミングを予測し、先行的に通信内容を元に戻す制御を行う。以下、本発明の第二実施形態に係る構成のうち、本発明の第一実施形態と同じ構成、処理には同じ符号を付し、それらの説明を省略する。

図８は、本発明の第二実施形態による制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
制御装置１０は、第一実施形態の構成に加え、予測部１７を備えている。
予測部１７は、人感センサｃ１５、日射センサ１６ｃの検出値のうちの少なくとも１つを用いて、近い未来に安定運転状態でなくなることを予測する。例えば、人感センサｃ１５が人を検出しない状態から人を検出する状態に変化すると、予測部１７は、近い未来に安定運転状態でなくなると予測する。また、予測部１７は、例えば、日射センサ１６ｃが検出する日射量の変化を熱量に換算し、換算した熱量が室内の温度に与える影響を、所定の予測式から算出し、その影響が閾値より大きい場合、安定運転状態でなくなると予測する。予測部１７は、予測結果を送信部１４へ出力する。

図９は、本発明の第二施形態による低電力制御の一例を示すフローチャートである。
制御装置１０と制御装置２０は、毎秒１回の通信を行っている。制御装置１０は、センサの検出値を取得する（ステップＳ１１）。次に判定部１３は、空気調和機の運転が安定運転状態か否かを判定する（ステップＳ１２）。安定運転状態ではないと判定した場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。送信部１４は、運転指令値を含む制御情報を送信する。

安定運転状態であると判定した場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、送信部１４は、ロー制御情報を送信する（ステップＳ１３）。室外機２００では、受信部２３がロー制御情報を受信し、送信部２４がロー制御情報を送信する。
次に制御装置１０は、図６のフローチャートのステップＳ１４以降の処理を行う。また、制御装置２０は、図７のフローチャートのステップＳ２３処理を行う。本実施形態では、その処理と並行して、予測部１７が、データ取得部１１が取得した人感センサｃ１５、日射センサｃ１６の検出値を取得する（ステップＳ１４１）。予測部１７は、安定運転状態が近い未来に終了するかどうかを予測する（ステップＳ１５１）。安定運転状態の終了を予測しない場合（ステップＳ１５２；Ｎｏ）、ステップＳ１４１以降の処理を繰り返す。制御装置１０と制御装置２０はロー制御情報の送受信を継続する。安定運転状態の終了が予測された場合（ステップＳ１５３；Ｙｅｓ）、送信部１４は、ロー制御情報の送信を終了し（ステップＳ１６）、運転指令値を含む制御情報の送信を行う。室外機２００では、これに応答して、受信部２３が運転指令値を含む制御情報を受信したことに基づいて、送信部２４が、温度センサｃ２１～ｃ２４が計測した温度を含む制御情報の送信を開始する。

本実施形態によれば、空気調和機の運転状態の変化が、実際に温度センサ１１ｃ～１３ｃ、温度センサｃ２１～ｃ２３が検出する温度に現れる前に、安定運転状態から変化することを予測し、先行的に制御装置１０と制御装置２０の間の通信内容を、それぞれ最新の運転指令値を含む制御情報、最新の運転状態を示す温度を含む制御情報に戻すことができる。これにより、制御の応答遅れを防ぎ、省電力化を達成しつつ、ユーザの快適性を維持することができる。

＜第三実施形態＞
以下、本発明の第三実施形態による低電力制御について図１０～図１１を参照して説明する。
第三実施形態では、ロー制御信号の送受信を行って通信回路３００を遮断する時間を多く設けることによる省電力化に加え、プロセッサのクロック周波数の低下を行って、さらなる低電力化を図る。以下、本発明の第三実施形態に係る構成のうち、本発明の第一、第二実施形態と同じ構成、処理には同じ符号を付し、それらの説明を省略する。また、第三実施形態に係る構成は、第一、第二実施形態の何れとも組み合わせることが可能であるが、第一実施形態と組み合わせた場合の構成例を示す。

図１０は、本発明の第三実施形態による制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
制御装置１０は、第一実施形態の構成に加え、クロック周波数制御部１８を備えている。
クロック周波数制御部１８は、制御装置１０が備えるプロセッサ１０ａのクロック周波数を変更する。例えば、安定運転状態のときにはクロック周波数を低下させ、それ以外の運転状態では、通常運転について定められたクロック周波数で動作させる。

図１１は、本発明の第三施形態による低電力制御の一例を示すフローチャートである。
制御装置１０と制御装置２０は、毎秒１回の通信を行っている。制御装置１０は、センサの検出値を取得する（ステップＳ１１）。次に判定部１３は、空気調和機の運転が安定運転状態か否かを判定する（ステップＳ１２）。安定運転状態ではないと判定した場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。クロック周波数制御部１８は、プロセッサ１０ａのクロック周波数を維持する。また、送信部１４は、運転指令値を含む制御情報を送信する。

安定運転状態であると判定した場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、クロック周波数制御部１８は、プロセッサ１０ａのクロック周波数を低下させる（ステップＳ１３３）。例えば、クロック周波数制御部１８は、発振器の周波数に対する逓倍率を小さくすることによりクロック周波数を低下させる。なお、制御装置２０のプロセッサ２０ａについては、圧縮機１のインバータ制御の精度を維持するため、安定運転時においてもクロック周波数の低下を行わない。また、送信部１４は、ロー制御情報を送信する（ステップＳ１３３）。室外機２００でも、送信部２４がロー制御情報を送信する。

ロー制御情報を送信している間、判定部１３は、室内機１００の運転状態を監視する（ステップＳ１４）。判定部１３は、室内機１００が安定運転状態であるか否かを判定する。また、判定部１３は、受信部１５がロー制御情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ１５）。室内機１００の安定運転状態が継続しており、且つ、室外機２００からロー制御情報を受信した場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、ステップＳ１４以降の処理を繰り返す。送信部１４と受信部１５は室外機２００との間で、ロー制御情報の送受信を継続する。また、クロック周波数制御部１８は、制御装置１０のプロセッサ１０ａのクロック周波数を低下させたままとする。
一方、上記の何れかの条件を満たさなくなった場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、送信部１４は、ロー制御情報の送信を終了する。また、クロック周波数制御部１８は、制御装置１０のプロセッサ１０ａのクロック周波数を低下前の値に戻す（ステップＳ１６３）。
制御装置２０側の処理は、第一実施形態の図７と同様である。

本実施形態によれば、ロー制御情報の送受信による通信回路３００を遮断する機会を増やすことに加え、プロセッサ１０ａのクロック周波数の低下を行うことにより、第一実施形態と比較して、運転中の空気調和機が消費する電力をさらに低減することができる。

＜第四実施形態＞
以下、本発明の第四実施形態による低電力制御について図１２～図１４を参照して説明する。
第四実施形態では、ロー制御信号による省電力化に加え、温度センサｃ１１～ｃ１３、ｃ２１～ｃ２４への給電を停止して、さらなる低電力化を図る。以下、本発明の第四実施形態に係る構成のうち、本発明の第一～第三実施形態と同じ構成、処理には同じ符号を付し、それらの説明を省略する。また、第四実施形態に係る構成は、第一～第三実施形態の何れとも組み合わせることが可能であるが、第一実施形態と組み合わせた場合の構成例を示す。

図１２は、本発明の第四実施形態による制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
制御装置１０は、第一実施形態の構成に加え、センサ給電制御部１９を備えている。
センサ給電制御部１９は、制御装置１０が備える温度センサｃ１１～ｃ１３、湿度センサｃ１４等への給電を制御する。例えば、空気調和機が安定運転状態のときには、センサ給電制御部１９は、温度センサｃ１１～ｃ１３への給電を所定の周期で断続的に行う。また、センサ給電制御部１９は、それ以外の運転状態のときに温度センサｃ１１～ｃ１３への給電を継続的に行う。

制御装置２０は、第一実施形態の構成に加え、センサ給電制御部２６を備えている。
センサ給電制御部２６は、制御装置２０が備える温度センサｃ２１～ｃ２４への給電を制御する。例えば、安定運転状態のときには、センサ給電制御部２６は、温度センサｃ２１～ｃ２４への給電を所定の周期で断続的に行う。また、センサ給電制御部２６は、それ以外の運転状態のときに、温度センサｃ２１～ｃ２３への給電を継続的に行う。

図１３は、本発明の第四実施形態による低電力制御の一例を示す第１のフローチャートである。
制御装置１０と制御装置２０は、毎秒１回の通信を行っている。また、温度センサｃ１１～ｃ１３、湿度センサｃ１４、温度センサｃ２１～ｃ２４へは常時給電されている。制御装置１０は、センサの検出値を取得する（ステップＳ１１）。次に判定部１３は、空気調和機の運転が安定運転状態か否かを判定する（ステップＳ１２）。安定運転状態ではないと判定した場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。センサ給電制御部１９は各センサへの給電を常時行う。また、送信部１４は、運転指令値を含む制御情報を送信する。

安定運転状態であると判定した場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、送信部１４は、ロー制御情報を送信する。また、センサ給電制御部１９は、センサへの給電を所定の時間間隔で行うよう制御を切り替える。（ステップＳ１３４）。例えば、センサ給電制御部１９は、１０秒を１サイクルとして、９秒間は温度センサｃ１１～ｃ１３等への給電を停止し、１秒間だけ給電を行う。また、送信部１４は、ロー制御情報を送信する。

ロー制御情報を送受信し、センサへの給電を断続的に行っている間、判定部１３は、室内機１００の運転状態を監視する（ステップＳ１４）。判定部１３は、温度センサｃ１１～ｃ１３の変動が所定の範囲内で、設定温度と温度センサｃ１３との差が所定の範囲内であれば、室内機１００が安定運転状態であると判定し、そうでなければ安定運転状態では無いと判定する。また、判定部１３は、受信部１５がロー制御情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ１５）。室内機１００の安定運転状態が継続しており、且つ、受信部１５がロー制御情報を受信した場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、ステップＳ１４以降の処理を繰り返す。送信部１４と受信部１５は室外機２００との間で、ロー制御情報の送受信を継続する。また、センサ給電制御部１９は、センサｃ１１～ｃ１４への給電を所定の時間間隔で行う。
一方、上記の何れかの条件を満たさなくなった場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、送信部１４は、ロー制御情報の送信を終了する。また、センサ給電制御部１９は、センサｃ１１～ｃ１４への常時給電を行うよう制御を切り替える（ステップＳ１６４）。

図１４は、本発明の第四実施形態による低電力制御の一例を示す第２のフローチャートである。制御装置２０の処理について説明する。
受信部２３は、室内機１００から送信された制御情報を受信する。受信部２３は、受信した制御情報が、ロー制御情報か否かを判定する（ステップＳ２１）。ロー制御情報を受信していない場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）、室内機１００から送信される制御情報の受信を継続して行う。送信部２４は、温度センサｃ２１～ｃ２４が計測した値を含む制御情報を送信する。センサ給電制御部２６は、センサｃ２１～ｃ２３へ常時給電を行う。ロー制御情報を受信した場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、受信部２３は、その旨を判定部２２、送信部２４、センサ給電制御部２６へ通知する。すると、送信部２４は、ロー制御情報の送信を開始する。また、センサ給電制御部２６は、温度センサｃ２１～ｃ２４への給電を所定の時間間隔で行うよう制御を切り替える（ステップＳ２２１）。例えば、センサ給電制御部２６は、１０秒を１サイクルとして、９秒間は給電を停止し、１秒間だけ給電を行う。

また、判定部２２は、データ取得部２１が取得した温度センサｃ２１～ｃ２３が検出した値に基づいて、室外機２００の運転状態を監視する（ステップＳ２３）。そして、判定部２２は、室外機２００は安定運転状態か否か、および、受信部２３がロー制御情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ２４）。

室外機２００の安定運転状態が継続しており、且つ、室内機１００からロー制御情報を受信した場合（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２３以降の処理を繰り返す。送信部２４は、ロー制御情報の送信を継続する。また、センサ給電制御部２６は、温度センサｃ２１～ｃ２４への給電を所定の時間間隔で行う。

一方、上記の何れかの条件を満たさなくなった場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）、送信部２４は、ロー制御情報の送信を終了する。そして、送信部２４は、データ取得部２１が取得した温度センサｃ２１～ｃ２４による最新の検出値を含む制御情報を送信する。また、センサ給電制御部２６は、温度センサｃ２１～ｃ２４への給電を常時行うよう切り替える（ステップＳ２５１）。

本実施形態によれば、ロー制御情報の送受信による低電力化に加え、センサへの供給する電力を低下させることで、第一実施形態と比較して、さらに低電力化することができる。
なお、給電を停止するセンサは、上記センサのうちの一部であってもよい。例えば、室外機２００の温度センサｃ２１～ｃ２４のみ給電を停止するようにしてもよい。

図１５は、本発明の各実施形態における制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、入出力インタフェース９０４、通信インタフェース９０５を備える。コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１に代えて、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などのプロセッサを備えていてもよい。
上述の制御装置１０、制御装置２０は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。

なお、制御装置１０、制御装置２０の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各機能部による処理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
なお、送信部１４、送信部２４は、通信制御部の一例である。ロー情報は空白情報の一例である。

１・・・圧縮機
２・・・室外熱交換器
３・・・膨張弁
４・・・室内熱交換器
５・・・四方弁
６・・・冷媒配管
１０、２０・・・制御装置
１１、２１・・・データ取得部
１２・・・操作受付部
１３、２２・・・判定部
１４、２４・・・送信部
１５、２３・・・受信部
１６、２５・・・記憶部
１７・・・予測部
１８・・・クロック周波数制御部
１９、２６・・・センサ給電制御部
１００・・・室内機
２００・・・室外機
１０７、１０８、２０７、２０８・・・端子
１０２、１０３、２０３、２０４・・・フォトカプラ
１０１、１０４、１０６、２０１、２０２、２０６・・・抵抗
１０５、２０５・・・トランジスタ
３００・・・通信回路
３０１、３０２・・・接続線
ｃ１１、ｃ１２、ｃ１３、ｃ２１、ｃ２２、ｃ２３、ｃ２４・・・温度センサ
ｃ１４・・・湿度センサ
ｃ１５・・・人感センサ
ｃ１６・・・日射センサ
９００・・・コンピュータ
９０１・・・ＣＰＵ、
９０２・・・主記憶装置、
９０３・・・補助記憶装置、
９０４・・・入出力インタフェース
９０５・・・通信インタフェース

Claims (9)

1. 空気調和機の制御装置であって、
   空気調和機が安定運転状態にあることを判定する判定部と、
   前記空気調和機の室内機と室外機との間で所定の通信周期で通信を行い、前記判定部が、安定運転状態にあると判定すると、前記室内機と前記室外機との間の前記通信周期を維持したまま前記通信を行いつつ、１回の前記通信に用いる電力を低下させる通信制御部と、
   を備える制御装置。
2. 前記通信制御部は、前記室内機と前記室外機とを接続する通信回路の遮断と接続の切り替え制御を行って、１回の送信について定められた時間内に、送信すべき情報に対応して前記通信回路の導通状態と非導通状態の経時的な変化を生成することにより前記情報を送信し、
   前記判定部が、安定運転状態にあると判定すると、前記時間内において前記通信回路を非導通状態とする時間を増加させたロー情報を送信する。
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記判定部が、安定運転状態であると判定した後に、前記空気調和機が安定運転状態ではなくなったと判定すると、
   前記通信制御部は、前記ロー情報の送信を停止する。
   請求項２に記載の制御装置。
4. 前記判定部が、安定運転状態にあると判定すると、自装置が備えるプロセッサのクロック周波数を低下させるクロック周波数制御部、
   をさらに備える、
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の制御装置。
5. 前記判定部が、安定運転状態にあると判定すると、前記室内機および前記室外機が備えるセンサのうちの少なくとも一部への給電を遮断するセンサ給電制御部、
   をさらに備える請求項１から請求項４の何れか１項に記載の制御装置。
6. 前記判定部が、安定運転状態であると判定した後に、人感センサまたは日射センサが検出した値に基づいて、前記安定運転状態の終了を予測する予測部、
   をさらに備え、
   前記予測部が、前記安定運転状態の終了を予測すると、前記通信制御部は１回の前記通信に用いる電力を低下する制御を停止する、
   請求項１から請求項５の何れか１項に記載の制御装置。
7. 室内機と、室外機と、
   請求項１から請求項６の何れか１項に記載の制御装置と、
   を備える空気調和機。
8. 空気調和機の制御方法であって、
   空気調和機が安定運転状態にあることを判定するステップと、
   前記空気調和機の室内機と室外機との間で所定の通信周期で通信を行い、前記判定するステップで安定運転状態にあると判定すると、通信周期を維持したまま前記通信を行いつつ、前記室内機と前記室外機との間の１回の前記通信に用いる電力を低下させるステップと、
   を有する制御方法。
9. コンピュータを、
   空気調和機が安定運転状態にあることを判定する手段、
   前記空気調和機の室内機と室外機との間で所定の通信周期で通信を行い、前記判定する手段が安定運転状態にあると判定すると、通信周期を維持したまま前記通信を行いつつ、前記室内機と前記室外機との間の１回の前記通信に用いる電力を低下させる手段、
   として機能させるためのプログラム。

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