JP7843870B2 - 空調システム、室外機及び室内機 - Google Patents

Description

本開示は、空調システム、室外機及び室内機に関する。

近年、オフィスビル、店舗等の空調を行う空調システムにおいて、高度な制御の実現、空調機が備えるセンサデータを活用した空調機の故障解析、故障前兆予知などのサービス実現のため、通信の高速化がより求められる傾向にある。

空調システムにおける通信を高速化するため、特許文献１のように高周波信号を用いた通信方式の採用が検討されている。

特許６７０２４７１号公報

ところで、空調システムにおける伝送ライン（すなわち、集中伝送ライン及び内外伝送ライン）の配線長は、数１００ｍから１ｋｍ程度に達することがある。従来、低周波信号を用いた通信方式では、受信した信号を増幅して再送信するリピータを用いることで、このように長い配線長の通信、すなわち、長距離通信に対応していた。

一般に、リピータは、信号の内容による制御は行わず、一方のケーブルから流れてきた信号の増幅、波形の整形などを行って他方のケーブルに送信する。しかし、高周波信号を用いた通信では、原理的にリピータを構成するのが難しいという課題がある。

このため、空調システムにおいて、高周波信号を用いて通信する構成を取り入れつつ、長距離通信に対応することを可能にするための新たな技術の提案が望まれているのが実情である。

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、高周波信号を用いて通信しつつ、長距離通信に対応することが可能な空調システム、室外機及び室内機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示に係る空調システムは、
コーディネータと、複数のノードとを含む複数の機器を備え、
前記コーディネータは、
伝送ラインを介して他の機器と高周波通信するための第１通信手段と、
前記複数のノード毎に、前記コーディネータから当該ノードに至るまでの経路における、リンク数と各ノードのアドレスとを含む第１ルート情報が格納された第１ルートテーブルを記憶する第１ルートテーブル記憶手段と、
受信したデータフレームの転送が必要な場合、前記第１ルートテーブルを参照して転送先となる機器を選択し、選択した機器に前記データフレームを転送する第１転送手段と、を備え、
前記複数のノードのそれぞれは、
前記伝送ラインを介して他の機器と高周波通信するための第２通信手段と、
第２ルートテーブルを記憶する第２ルートテーブル記憶手段と、
受信したデータフレームの転送が必要な場合、前記第２ルートテーブルを参照して転送先となる機器を選択し、選択した機器に前記データフレームを転送する第２転送手段と、を備える。

本開示によれば、高周波信号を用いて通信しつつ、長距離通信に対応することが可能となる。

実施の形態における空調システムの全体構成を示す図 実施の形態における室外機のハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態における室内機のハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態における集中コントローラのハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態における室外機の機能構成を示す図 実施の形態における通信フレームのフォーマットを示す図 実施の形態における室内機の機能構成を示す図 実施の形態における隣接テーブルについて説明するための図 実施の形態における隣接テーブルについて説明するための図 実施の形態における隣接テーブルについて説明するための図 実施の形態における通常時のコーディネータの動作手順を示すフローチャート 実施の形態における通常時のノードの動作手順を示すフローチャート

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本開示の実施の形態における空調システム１の全体構成を示す図である。空調システム１は、本開示に係る空調システムの一例である。空調システム１は、例えば、ビル、店舗等の建物の空気調和を行うシステムであり、室外機２ａ，２ｂと、室内機３ａ～３ｌと、集中コントローラ４とを備える。

＜室外機２ａ，２ｂ、室内機３ａ～３ｌ＞
室外機２ａは、集中伝送ラインである伝送ライン５に接続されるとともに、内外伝送ラインである伝送ライン６ａに接続される。室外機２ａと、室内機３ａ～３ｉとは、伝送ライン６ａを介して接続されるとともに、冷媒を循環させるための図示しない第１冷媒配管を介して接続される。すなわち、室外機２ａと室内機３ａ～３ｉとは、一の冷媒系統を構成する。

室外機２ｂは、伝送ライン５に接続されるとともに、内外伝送ラインである伝送ライン６ｂに接続される。室外機２ｂと、室内機３ｊ～３ｌとは、伝送ライン６ｂを介して接続されるとともに、上記の第１冷媒配管とは異なる図示しない第２冷媒配管を介して接続される。すなわち、室外機２ｂと室内機３ｊ～３ｌとは、一の冷媒系統を構成する。

以下、室外機２ａ，２ｂにおいて共通する説明については、特に個々を指定せずに室外機２と表記し、室内機３ａ～３ｌにおいて共通する説明については、特に個々を指定せずに室内機３と表記し、伝送ライン６ａ，６ｂにおいて共通する説明については、特に個々を指定せずに伝送ライン６と表記する

＜＜室外機２＞＞
室外機２は、本開示に係るコーディネータの一例であり、室外機の一例である。図２に示すように、室外機２は、ハードウェア構成として、第１通信インタフェース２０と、第２通信インタフェース２１と、メインユニット２２と、制御回路２３と、補助記憶装置２４とを備える。第１通信インタフェース２０は、伝送ライン５を介して集中コントローラ４及び他の室外機２と高周波通信するためのインタフェースである。本実施の形態では、集中コントローラ４と室外機２間、及び、室外機２同士間において、伝送ライン５を介して１００ｋＨｚ以上の高周波信号を用いた通信方式で通信が行われる。

第２通信インタフェース２１は、本開示に係る第１通信手段の一例である。第２通信インタフェース２１は、伝送ライン６を介して各室内機３と高周波通信するためのインタフェースである。本実施の形態では、室外機２と室内機３間、及び、室内機３同士間において、伝送ライン６を介して１００ｋＨｚ以上の高周波信号を用いた通信方式で通信が行われる。

メインユニット２２は、一般的な室外機の本来的な機能を実現するための構成部であり、例えば、圧縮機、室外ファン、電子膨張弁、室外電磁弁等のアクチュエータと、冷媒配管の温度を計測する配管温度センサ、外気温度を計測する外気温度センサ等のセンサとを備える。制御回路２３は、当該室外機２を統括的に制御するマイクロコントローラである。制御回路２３によって実現される室外機２の機能の詳細については後述する。

補助記憶装置２４は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ等で構成される。補助記憶装置２４には、ホップ機能を実現し、且つ、空調制御を行うためのプログラムである室外機プログラムと、室外機プログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。

室外機２は、室外機プログラム又は室外機プログラムを更新するための更新プログラムを図示しないサーバから集中コントローラ４を介して取得して補助記憶装置２４に保存することが可能である。また、これらのプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、光磁気ディスク、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid-State Drive）、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することも可能である。室外機２は、そのような記録媒体が自身に直接又は間接的に装着されると、当該記録媒体から室外機プログラム又は更新プログラムを読み出して補助記憶装置２４に保存することも可能である。

＜＜室内機３＞＞
室内機３は、本開示に係るノードの一例であり、室内機の一例である。図３に示すように、室内機３は、ハードウェア構成として、通信インタフェース３０と、メインユニット３１と、制御回路３２と、補助記憶装置３３とを備える。通信インタフェース３０は、本開示に係る第２通信手段の一例である。通信インタフェース３０は、伝送ライン６を介して室外機２及び他の室内機３と高周波通信するためのインタフェースである。

メインユニット３１は、一般的な室内機の本来的な機能を実現するための構成部であり、例えば、室内ファン、室内電磁弁等のアクチュエータと、冷媒配管の温度を計測する配管温度センサ、室内温度を計測する室内温度センサ等のセンサとを備える。制御回路３２は、当該室内機３を統括的に制御するマイクロコントローラである。制御回路３２によって実現される室内機３の機能の詳細については後述する。

補助記憶装置３３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ等で構成される。補助記憶装置３３には、ホップ機能を実現し、且つ、空調制御を行うためのプログラムである室内機プログラムと、室内機プログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。

室内機３は、室内機プログラム又は室内機プログラムを更新するための更新プログラムを図示しないサーバから集中コントローラ４を介して取得して補助記憶装置３３に保存することが可能である。また、これらのプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することも可能である。室内機３は、そのような記録媒体が自身に直接又は間接的に装着されると、当該記録媒体から室内機プログラム又は更新プログラムを読み出して補助記憶装置３３に保存することも可能である。

＜集中コントローラ４＞
集中コントローラ４は、空調システム１を構成する各機器（すなわち、室外機２ａ，２ｂ及び室内機３ａ～３ｌ）を集中して制御するための装置であり、当該建物内の制御室等、関係者以外が立ち入ることのできない場所に設置される。図４に示すように、集中コントローラ４は、ハードウェア構成として、通信インタフェース４０と、操作受付部４１と、ディスプレイ４２と、制御回路４３と、補助記憶装置４４とを備える。

通信インタフェース４０は、伝送ライン５に接続される室外機２（すなわち、室外機２ａ，２ｂ）と高周波通信するためのインタフェースである。操作受付部４１は、例えば、キーボード、マウス、キーパッド、押しボタン、タッチパネル、タッチパッド等の１つ以上の入力デバイスを含んで構成され、ユーザからの入力操作を受け付け、受け付けた入力操作に係る信号を制御回路４３に出力する。ディスプレイ４２は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等の表示デバイスを含んで構成される。ディスプレイ４２は、制御回路４３の制御の下、空調システム１を構成する各機器の動作を監視するための画面、各機器を制御するための画面等を表示する。

制御回路４３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）等を含んで構成され、集中コントローラ４を統括的に制御する。補助記憶装置４４は、読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ等で構成される。読み書き可能な不揮発性の半導体メモリは、例えば、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等である。補助記憶装置４４には、空調システム１を構成する各機器を集中して制御するためのプログラムである集中制御プログラムと、集中制御プログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。

集中コントローラ４は、集中制御プログラム又は集中制御プログラムを更新するための更新プログラムを図示しないサーバから通信により取得して補助記憶装置４４に保存することが可能である。また、これらのプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することも可能である。集中コントローラ４は、そのような記録媒体が自身に直接又は間接的に装着されると、当該記録媒体から集中制御プログラム又は更新プログラムを読み出して補助記憶装置４４に保存することも可能である。

＜室外機２の機能構成＞
図５に示すように、室外機２は、機能構成として、集中通信フレーム送受信部２００と、内外通信フレーム送受信部２０１と、データ処理部２０２と、ホップ処理部２０３と、ルートテーブル更新部２０４とを備える。これらの機能部は、室外機２が備える制御回路２３が補助記憶装置２４に記憶されている上述した室外機プログラムを実行することで実現される。

集中通信フレーム送受信部２００は、伝送ライン５を介して他の機器（集中コントローラ４又は他の室外機２）から送信された通信フレームを受信する。また、集中通信フレーム送受信部２００は、データ処理部２０２によって生成された通信フレームを伝送ライン５を介して他の機器に送信する。図６に、本実施の形態における伝送ライン５及び伝送ライン６のそれぞれを介して送受信される通信フレームのフォーマットの一例を示す。集中通信フレーム送受信部２００は、送信先アドレス１が自身（すなわち、当該室外機２）の通信アドレス（以下「アドレス」と略称する。）と一致する通信フレームを受信し、受信した通信フレームを補助記憶装置２４に保存する。アドレスは、例えば、ＭＡＣ（Media Access Control address）アドレスである。

内外通信フレーム送受信部２０１は、伝送ライン６を介して他の機器（すなわち、室内機３）から送信された通信フレームを受信する。詳細には、内外通信フレーム送受信部２０１は、送信先アドレス１が自身のアドレスと一致する通信フレームを受信し、受信した通信フレームを補助記憶装置２４に保存する。また、内外通信フレーム送受信部２０１は、データ処理部２０２によって生成された通信フレームを伝送ライン６を介して他の機器に送信する。

データ処理部２０２は、集中通信フレーム送受信部２００によって受信された通信フレームのデータフレームに含まれるデータに基づいた処理を実行する。また、データ処理部２０２は、必要に応じて、他の機器（すなわち、集中コントローラ４又は他の室外機２）に対する指令又は通知を示すデータを生成し、生成したデータが格納された通信フレームを生成する。この際、データ処理部２０２は、送信元アドレス１及びデータフレームの送信元アドレス２に自身のアドレスをセットし、送信先アドレス１及びデータフレームの送信先アドレス２に当該他の機器のアドレスをセットする。データ処理部２０２は、生成した通信フレームを集中通信フレーム送受信部２００を介して当該他の機器に送信する。

また、データ処理部２０２は、内外通信フレーム送受信部２０１によって受信された通信フレームのフレームタイプがデータフレームであり、且つ、データフレームの送信先アドレス２が自身のアドレスと一致する場合、データフレームに含まれるデータに基づいた処理を実行する。また、データ処理部２０２は、必要に応じて、他の機器（すなわち、自身と同じ伝送ライン６に接続されるいずれかの室内機３）に対する指令又は通知を示す通信フレームを生成する。

この際、データ処理部２０２は、送信元アドレス１及び送信元アドレス２に自身のアドレスをセットし、送信先アドレス２に最終の宛先となる機器（すなわち、当該他の機器）のアドレスをセットする。以下、最終の宛先となる機器を最終宛先と略称する。データ処理部２０２は、コーディネータ用のルートテーブルである第１ルートテーブルを参照して、自身から当該最終宛先に至るまでの経路を示す第１ルート情報を取得する。コーディネータとは、伝送ライン６の通信において中枢となる１台の機器をいい、本実施の形態では、室外機２がコーディネータとなる。

第１ルートテーブルは、コーディネータと同じ伝送ライン６に接続される全てのノード（すなわち、全ての室内機３）毎に、コーディネータから当該ノードに至るまでの経路に関する情報である第１ルート情報が格納されたデータテーブルであり、補助記憶装置２４に記憶される。補助記憶装置２４は、本開示に係る第１ルートテーブル記憶手段の一例である。第１ルート情報には、当該経路のリンク数と、コーディネータと当該経路における最初のノード（すなわち、当該経路においてコーディネータと通信可能なノード）間のリンクコストと、各ノードのアドレスと、各ノード間のリンクコストと、リンクコストの合算値（以下「経路コスト」という。）とが含まれている。リンクコストは、コーディネータとノード間、ノード同士間の通信品質に基づいて算出される。

データ処理部２０２は、通信フレームの送信先アドレス１に、取得した第１ルート情報における最初のノードのアドレスをセットする。なお、当該第１ルート情報のリンク数が１の場合、当該最初のノードのアドレスは、最終宛先のアドレスと同一となる。データ処理部２０２は、以上のようにして生成した通信フレームを内外通信フレーム送受信部２０１を介して当該最終宛先又は中継先のノードに送信する。

ホップ処理部２０３は、本開示に係る第１転送手段の一例である。ホップ処理部２０３は、内外通信フレーム送受信部２０１によって受信された通信フレームのフレームタイプがデータフレームであり、且つ、データフレームの送信先アドレス２が自身のアドレスと一致しない場合、当該送信先アドレス２と、第１ルートテーブルとに基づいて、当該通信フレームの転送先となるノード（以下「転送先ノード」という。）を選択する。ホップ処理部２０３は、当該通信フレームの送信先アドレス１に選択した転送先ノードのアドレスをセットし、当該通信フレームを内外通信フレーム送受信部２０１を介して当該転送先ノードに転送する。

ルートテーブル更新部２０４は、詳細は後述するが、起動時及び起動後においては定期的に第１ルートテーブルを更新する。

＜室内機３の機能構成＞
図７に示すように、室内機３は、機能構成として、内外通信フレーム送受信部３００と、データ処理部３０１と、ホップ処理部３０２と、ルートテーブル更新部３０３とを備える。これらの機能部は、室内機３が備える制御回路３２が補助記憶装置３３に記憶されている上述した室内機プログラムを実行することで実現される。

内外通信フレーム送受信部３００は、伝送ライン６を介して他の機器（すなわち、室外機２又は他の室内機３）から送信された通信フレームを受信する。詳細には、内外通信フレーム送受信部３００は、送信先アドレス１が自身のアドレスと一致する通信フレームを受信し、受信した通信フレームを補助記憶装置３３に保存する。また、内外通信フレーム送受信部３００は、データ処理部３０１によって生成された通信フレームを伝送ライン６を介して他の機器に送信する。

データ処理部３０１は、内外通信フレーム送受信部３００によって受信された通信フレームのフレームタイプがデータフレームであり、且つ、データフレームの送信先アドレス２が自身のアドレスと一致する場合、データフレームに含まれるデータに基づいた処理を実行する。また、データ処理部３０１は、必要に応じて、他の機器（すなわち、自身と同じ伝送ライン６に接続される室外機２又はいずれかの室内機３）に対する指令又は通知を示す通信フレームを生成する。

この際、データ処理部３０１は、送信元アドレス１及び送信元アドレス２に自身のアドレスをセットし、送信先アドレス２に当該他の機器である最終宛先のアドレスをセットする。データ処理部３０１は、ノード用のルートテーブルである第２ルートテーブルを参照して、当該最終宛先と直接的に通信可能であるか否かを判定する。第２ルートテーブルは、自身と直接的に通信可能である機器毎に、コーディネータから当該機器を経由して自身に至るまでの経路に関する第２ルート情報が格納されたデータテーブルであり、補助記憶装置３３に記憶される。補助記憶装置３３は、本開示に係る第２ルートテーブル記憶手段の一例である。

第２ルート情報には、当該経路のリンク数と、各機器間のリンクコストと、各機器のアドレスと、経路コストとが含まれている。当該最終宛先と直接的に通信可能であると判定した場合、データ処理部３０１は、通信フレームの送信先アドレス１に当該最終宛先のアドレスをセットする。一方、当該最終宛先と直接的に通信可能でないと判定した場合、データ処理部３０１は、第２ルートテーブルを参照して、自身と直接的に通信可能な機器であり、且つ、対応する経路コストが最も小さい機器のアドレスを取得する。

データ処理部３０１は、通信フレームの送信先アドレス１に、取得したアドレスをセットする。なお、当該第２ルート情報のリンク数が１の場合、当該アドレスは、コーディネータのアドレスと同一となる。データ処理部３０１は、以上のようにして生成した通信フレームを内外通信フレーム送受信部３００を介して当該最終宛先又は中継先の機器（コーディネータ又はノード）に送信する。

ホップ処理部３０２は、本開示に係る第２転送手段の一例である。ホップ処理部３０２は、内外通信フレーム送受信部３００によって受信された通信フレームのフレームタイプがデータフレームであり、且つ、データフレームの送信先アドレス２が自身のアドレスと一致しない場合、当該送信先アドレス２と、第２ルートテーブルとに基づいて、当該通信フレームの転送先となる機器（以下「転送先機器」という。）を選択する。ホップ処理部３０２は、当該通信フレームの送信先アドレス１に選択した転送先機器のアドレスをセットし、当該通信フレームを内外通信フレーム送受信部３００を介して当該転送先機器に転送する。

ルートテーブル更新部３０３は、起動時及び起動後においては定期的に第２ルートテーブルを更新する。以下、空調システム１の起動時における、室外機２のルートテーブル更新部２０４及び室内機３のルートテーブル更新部３０３の処理について詳細に説明する。

ルートテーブル更新部２０４は、ハローメッセージ（図６参照）が含まれた通信フレームを内外通信フレーム送受信部２０１を介してブロードキャスト送信する。なお、詳細は後述するが、ノードである室内機３が送信するハローメッセージには、コーディネータに至るまでの経路におけるリンク数と、当該経路における各ノード間のリンクコストと、当該経路における各ノードのアドレスとが含まれる。しかし、コーディネータである室外機２がハローメッセージを送信する場合では、ハローメッセージには、これらの情報は含まれていない。

室外機２から、ハローメッセージが含まれた通信フレームを内外通信フレーム送受信部３００を介して受信すると、室内機３のルートテーブル更新部３０３は、受信した通信フレームの受信品質に基づいて当該通信フレームの送信元の機器（すなわち、室外機２）との間のリンクコストである第１リンクコストを算出する。受信品質は、例えば、電波強度（電界強度ともいう。）、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）等である。ルートテーブル更新部３０３は、第１リンクコストを算出すると、隣接テーブルに、図８に示すようなレコードを登録する。隣接テーブルは、自身が直接的に通信可能な全ての機器毎に、コーディネータから当該機器を経由して自身に至るまでの経路に関する情報が格納されたデータテーブルであり、補助記憶装置３３に記憶される。

図８に示すように、隣接テーブルの各レコードには、当該ハローメッセージの送信元の機器のアドレスである送信元アドレスと、送信元の機器のタイプと、当該レコードの状態と、第１リンクコストと、第２リンクコストと、中継リンクコストと、中継アドレスと、経路コストとが含まれる。隣接テーブルは、第２ルートテーブルが更新される度にクリアされる。

室内機３のルートテーブル更新部３０３は、隣接テーブルに上記のレコードを登録すると、リンク要求（図６参照）が含まれた通信フレームを生成し、生成した通信フレームを内外通信フレーム送受信部３００を介してブロードキャスト送信する。リンク要求には、算出された第１リンクコストと、送信先アドレス（すなわち、当該ハローメッセージの送信元の機器のアドレス）とが含まれている。

自身宛のリンク要求が含まれた通信フレームを内外通信フレーム送受信部２０１を介して受信すると、室外機２のルートテーブル更新部２０４は、受信した通信フレームの受信品質に基づいて当該通信フレームの送信元の機器（すなわち、室内機３）との間のリンクコストである第２リンクコストを算出する。ルートテーブル更新部２０４は、算出した第２リンクコストと、送信先アドレス（すなわち、当該リンク要求の送信元の機器のアドレス）とが格納されたリンク応答（図６参照）が含まれた通信フレームを生成し、生成した通信フレームを内外通信フレーム送受信部２０１を介してブロードキャスト送信する。

自身宛のリンク応答が含まれた通信フレームを内外通信フレーム送受信部３００を介して受信すると、室内機３のルートテーブル更新部３０３は、当該リンク応答に含まれる第２リンクコストを隣接テーブルにおける当該室外機２に対応するレコードに格納する（図９参照）。ルートテーブル更新部３０３は、第１リンクコストと第２リンクコストとに基づいて中継リンクコスト及び経路コストを決定し、決定した中継リンクコスト及び経路コストを当該レコードに格納する。本実施の形態では、ルートテーブル更新部３０３は、第１リンクコストと第２リンクコストのうち、大きい方の値を中継リンクコスト及び経路コストに決定する。また、ルートテーブル更新部３０３は、当該レコードの状態を片方向から双方向に更新する。

各室内機３（すなわち、各ノード）のルートテーブル更新部３０３は、コーディネータ又は他のノードからハローメッセージを受信し、隣接テーブルにおける当該ハローメッセージに対応するレコードの状態が双方向に更新される度に、当該レコードの内容に基づくハローメッセージをブロードキャスト送信する。ルートテーブル更新部３０３におけるハローメッセージの送信からリンク応答の送信に至るまでの処理は、室外機２のルートテーブル更新部２０４と同様である。また、ルートテーブル更新部３０３は、他の室内機３からハローメッセージを受信する度に上記同様の処理を実行し、コーディネータから当該他の室内機３を経由して自身に至るまでの経路に関する情報を隣接テーブルに格納する（図１０参照）。

各室内機３（すなわち、各ノード）のルートテーブル更新部３０３は、起動後、一定時間が経過すると、隣接テーブルに基づいて第２ルートテーブルを更新する。具体的には、ルートテーブル更新部３０３は、隣接テーブルにおける各レコードから、中継リンクコストと、中継アドレスと、経路コストとを含む情報を抽出し、抽出した情報に基づいて第２ルートテーブルを更新する。隣接テーブルにおいて、送信元アドレスが同一である複数のレコードが存在する場合、ルートテーブル更新部３０３は、経路コストが最小のレコードから上記の情報を抽出する。

ルートテーブル更新部３０３は、第２ルートテーブルの更新が完了すると、更新後の第２ルートテーブルを示すトポロジーレポート（図６参照）を生成し、生成したトポロジーレポートが含まれた通信フレームを内外通信フレーム送受信部３００を介してブロードキャスト送信する。各室内機３（すなわち、各ノード）から送信されたトポロジーレポートが含まれた通信フレームは、当該トポロジーレポートで示される経路に沿ってコーディネータまで中継される。

トポロジーレポートが含まれた通信フレームを内外通信フレーム送受信部２０１を介して受信すると、室外機２のルートテーブル更新部２０４は、当該トポロジーレポートに基づいて第１ルートテーブルを更新する。以降、ルートテーブル更新部２０４は、定期的に、ハローメッセージが含まれた通信フレームを内外通信フレーム送受信部２０１を介してブロードキャスト送信する。これにより、各ノードが保持する第２ルートテーブルが定期的に更新され、コーディネータが保持する第１ルートテーブルが定期的に更新される。

＜コーディネータの動作手順＞
図１１は、通常時におけるコーディネータ（すなわち、室外機２）の動作手順を示すフローチャートである。

（ステップＳ１００）
コーディネータは、ノード（すなわち、室内機３）からデータフレームを受信したか否かを判定する。ノードからデータフレームを受信した場合（ステップＳ１００；ＹＥＳ）、コーディネータの処理は、ステップＳ１０１に遷移する。一方、ノードからデータフレームを受信していない場合（ステップＳ１００；ＮＯ）、コーディネータの処理は、ステップＳ１０５に遷移する。

（ステップＳ１０１）
コーディネータは、当該データフレームの最終宛先が自身か否か、具体的には、当該データフレームに含まれる送信先アドレス２が自身のアドレスと同一であるか否かを判定する。当該データフレームの最終宛先が自身である場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、コーディネータの処理は、ステップＳ１０２に遷移する。一方、当該データフレームの最終宛先が自身ではない場合（ステップＳ１０１；ＮＯ）、コーディネータの処理は、ステップＳ１０３に遷移する。

（ステップＳ１０２）
コーディネータは、当該データフレームに含まれるデータに基づいた処理を実行する。その後、コーディネータの処理は、ステップＳ１００に戻る。

（ステップＳ１０３）
コーディネータは、最終宛先のアドレス、すなわち、当該データフレームに含まれる送信先アドレス２と、第１ルートテーブルとに基づいて、転送先のノードを選択する。その後、コーディネータの処理は、ステップＳ１０４に遷移する。

（ステップＳ１０４）
コーディネータは、選択したノードに当該データフレームを転送する。その後、コーディネータの処理は、ステップＳ１００に戻る。

（ステップＳ１０５）
コーディネータは、いずれかのノードに対して、指令又は通知を示すデータフレームの生成が必要であるか否かを判定する。データフレームの生成が必要な場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、コーディネータの処理は、ステップ１０６に遷移する。一方、データフレームの生成が必要でない場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）、コーディネータの処理は、ステップ１００に戻る。

（ステップＳ１０６）
コーディネータは、当該ノードに対して、指令又は通知を示すデータフレームを生成する。その後、コーディネータの処理は、ステップＳ１０７に遷移する。

（ステップＳ１０７）
コーディネータは、当該ノード（すなわち、最終宛先）のアドレスと、第１ルートテーブルとに基づいて、送信先のノードを選択する。その後、コーディネータの処理は、ステップＳ１０８に遷移する。

（ステップＳ１０８）
コーディネータは、選択したノードに生成したデータフレームを送信する。その後、コーディネータの処理は、ステップＳ１００に戻る。

＜ノードの動作手順＞
図１２は、通常時における各ノード（すなわち、各室内機３）の動作手順を示すフローチャートである。

（ステップＳ２００）
ノードは、他の機器（すなわち、コーディネータ又は他のノード）からデータフレームを受信した否かを判定する。他の機器からデータフレームを受信した場合（ステップＳ２００；ＹＥＳ）、ノードの処理は、ステップＳ２０１に遷移する。一方、他の機器からデータフレームを受信していない場合（ステップＳ２００；ＮＯ）、ノードの処理は、ステップＳ２０５に遷移する。

（ステップＳ２０１）
ノードは、当該データフレームの最終宛先が自身か否か、具体的には、当該データフレームに含まれる送信先アドレス２が自身のアドレスと同一であるか否かを判定する。当該データフレームの最終宛先が自身である場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、ノードの処理は、ステップＳ２０２に遷移する。一方、当該データフレームの最終宛先が自身ではない場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）、ノードの処理は、ステップＳ２０３に遷移する。

（ステップＳ２０２）
ノードは、当該データフレームに含まれるデータに基づいた処理を実行する。その後、ノードの処理は、ステップＳ２００に戻る。

（ステップＳ２０３）
ノードは、最終宛先のアドレス、すなわち、当該データフレームに含まれる送信先アドレス２と、第２ルートテーブルとに基づいて、転送先の機器を選択する。その後、ノードの処理は、ステップＳ２０４に遷移する。

（ステップＳ２０４）
ノードは、選択した機器に当該データフレームを転送する。その後、ノードの処理は、ステップＳ２００に戻る。

（ステップＳ２０５）
ノードは、他のいずれかの機器（すなわち、コーディネータ又は他のノード）に対して、指令又は通知を示すデータフレームの生成が必要であるか否かを判定する。データフレームの生成が必要な場合（ステップＳ２０５；ＹＥＳ）、ノードの処理は、ステップ２０６に遷移する。一方、データフレームの生成が必要でない場合（ステップＳ２０５；ＮＯ）、ノードの処理は、ステップ２００に戻る。

（ステップＳ２０６）
ノードは、当該機器に対して、指令又は通知を示すデータフレームを生成する。その後、ノードの処理は、ステップＳ２０７に遷移する。

（ステップＳ２０７）
ノードは、当該機器（すなわち、最終宛先）のアドレスと、第２ルートテーブルとに基づいて、送信先の機器を選択する。その後、ノードの処理は、ステップＳ２０８に遷移する。

（ステップＳ２０８）
ノードは、選択した機器に生成したデータフレームを送信する。その後、ノードの処理は、ステップＳ２００に戻る。

以上説明したように、本実施の形態における空調システム１では、コーディネータである室外機２及びノードである各室内機３は、ホップによって内外伝送ラインである伝送ライン６上のデータフレームを中継するため、リピータでの中継が困難な高周波通信を用いた構成にも対応でき、内外伝送ラインにおける通信距離を延ばすことが可能となる。

また、各ノードが保持する第２ルートテーブルは、コーディネータ（本実施の形態では、室外機２）と各ノード間のリンクコストをベースに生成されるため、室外機２と各室内機３間のトラフィックが室内機３同士間のトラフィックより格段に多い内外伝送ラインに適した経路を生成することができる。また、現地の設置環境（配置、配線長、ノイズなど）に応じてホップ機能を最適化することが可能となる。

（変形例１）
コーディネータは、室外機２に限定されず、室内機３であってもよい。

（変形例２）
集中伝送ラインである伝送ライン５に接続される各機器（すなわち、集中コントローラ４、室外機２ａ，２ｂ）が、伝送ライン５用のホップ機能を備え、ホップによって伝送ライン５上のデータフレームが中継されるようにしてもよい。このようにすると、集中伝送ラインを介して高周波通信が行われる場合であっても、集中伝送ラインにおける通信距離を延ばすことが可能となる。この場合、例えば、集中コントローラ４がコーディネータになり、室外機２ａ，２ｂがノードとなる。集中コントローラ４をコーディネータにすることで、集中コントローラ４と各室外機２間のトラフィックが室外機２同士間のトラフィックより格段に多い集中伝送ラインに適した経路を生成することができる。

（変形例３）
集中伝送ラインである伝送ライン５を介した通信が、例えば、１０ｋＨｚ以下の低周波信号を用いた通信方式で行われるようにしてもよい。あるいは、上記の変形例２の構成を採用する場合、内外伝送ラインである伝送ライン６を介した通信が低周波信号を用いた通信方式で行われるようにしてもよい。

（変形例４）
各ノード（すなわち、各室内機３）において、隣接テーブルに基づいて第２ルートテーブルを更新する際、ハローメッセージの送信元のアドレスが同一である複数のレコードが存在する場合、経路コストとリンク数とに基づいて、情報を抽出するレコードを決定してもよい。この場合、例えば、当該各レコードにおいて、リンク数をリンクコストに換算し（例えば、リンクコスト＝リンク数×５）、換算した値と経路コストの合算値が最小となるレコードを情報を抽出するレコードに決定してもよい。

（変形例５）
コーディネータ及び各ノードは、一定時間（例えば、１０ｍｓ）以内に受信した自身が最終宛先でないデータフレームを、予め定めた条件の下、まとめて送信してもよい。このとき、ペイロード１に複数のデータフレームが格納される。例えば、アドレス“ＸＸ”のコーディネータが、最終宛先がアドレス“ＹＹ”のノードであるデータフレーム（以下「データフレームＡ」という。）と、最終宛先がアドレス“ＺＺ”のノードであるデータフレーム（以下「データフレームＢ」という。）とを一定時間以内に受信した場合について説明する。この場合、コーディネータは、アドレス“ＹＹ”と、第１ルートテーブルとに基づいて、データフレームＡの転送先のノードを選択し、アドレス“ＺＺ”と、第１ルートテーブルとに基づいて、データフレームＢの転送先のノードを選択する。

そして、双方の転送先のノードが同一の場合、コーディネータは、送信先アドレス１に当該ノードのアドレスをセットし、ペイロード１にデータフレームＡとデータフレームＢとを連結して格納した通信フレームを生成し、生成した通信フレームを当該ノードに送信する。このように複数のデータフレームをまとめて送信することで、１つのデータフレームずつ送信する場合に比べ、スループット及び応答性を向上させることが可能となる。

（変形例６）
内外伝送ラインである伝送ライン６に、室外機２及び室内機３以外にホップ機能を有する中継装置がノードとして接続されるようにしてもよい。また、変形例２の構成を採用する場合、集中伝送ラインである伝送ライン５に、集中コントローラ４及び室外機２以外にホップ機能を有する中継装置がノードとして接続されるようにしてもよい。

（変形例７）
空調システムでは、最大配線長が規約で定められているため、最大ホップ数（すなわち、最大リンク数）を予測することができる。例えば、１ホップでの通信距離が２００ｍであり、最大配線長が１ｋｍの場合、最大ホップ数は４～５となる。ホップ数が予測された最大ホップ数を超える場合、配線ミスなどの可能性があるため、集中コントローラ４を介してユーザに報知されるようにしてもよい。また、規約上の最大配線長ではなく、その建物での最大配線長が図面などによって確認できる場合、その値を集中コントローラ４に入力して、ホップ数が妥当かどうかを検証できるようにしてもよい。

（変形例８）
室外機２の機能部（図５参照）の全部又は一部が、専用のハードウェアで実現されるようにしてもよい。また、室内機３の機能部（図７参照）の全部又は一部が、専用のハードウェアで実現されるようにしてもよい。専用のハードウェアとは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application-Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はこれらの組合せである。

上記の各変形例に係る技術思想は、それぞれ単独で実現されてもよいし、適宜組み合わせることで実現されてもよい。

本開示は、広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能である。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。

本開示は、複数の空調機を備える空調システムに好適に採用され得る。

１ 空調システム、２，２ａ，２ｂ 室外機、３，３ａ～３ｌ 室内機、４ 集中コントローラ、５ 集中伝送ライン、６，６ａ，６ｂ 内外伝送ライン、２０ 第１通信インタフェース、２１ 第２通信インタフェース、２２，３１ メインユニット、２３，３２，４３ 制御回路、２４，３３，４４ 補助記憶装置、３０，４０ 通信インタフェース、４１ 操作受付部、４２ ディスプレイ、２００ 集中通信フレーム送受信部、２０１，３００ 内外通信フレーム送受信部、２０２，３０１ データ処理部、２０３，３０２ ホップ処理部、２０４，３０３ ルートテーブル更新部

Claims (5)

1. コーディネータと、複数のノードとを含む複数の機器を備え、
   前記コーディネータは、
   伝送ラインを介して他の機器と高周波通信するための第１通信手段と、
   前記複数のノード毎に、前記コーディネータから当該ノードに至るまでの経路における、リンク数と各ノードのアドレスとを含む第１ルート情報が格納された第１ルートテーブルを記憶する第１ルートテーブル記憶手段と、
   受信したデータフレームの転送が必要な場合、前記第１ルートテーブルを参照して転送先となる機器を選択し、選択した機器に前記データフレームを転送する第１転送手段と、を備え、
   前記複数のノードのそれぞれは、
   前記伝送ラインを介して他の機器と高周波通信するための第２通信手段と、
   第２ルートテーブルを記憶する第２ルートテーブル記憶手段と、
   受信したデータフレームの転送が必要な場合、前記第２ルートテーブルを参照して転送先となる機器を選択し、選択した機器に前記データフレームを転送する第２転送手段と、を備える、空調システム。
2. コーディネータと、複数のノードとを含む複数の機器を備え、
   前記コーディネータは、
   伝送ラインを介して他の機器と高周波通信するための第１通信手段と、
   第１ルートテーブルを記憶する第１ルートテーブル記憶手段と、
   受信したデータフレームの転送が必要な場合、前記第１ルートテーブルを参照して転送先となる機器を選択し、選択した機器に前記データフレームを転送する第１転送手段と、を備え、
   前記複数のノードのそれぞれは、
   前記伝送ラインを介して他の機器と高周波通信するための第２通信手段と、
   当該ノードと直接的に通信可能である機器毎に、前記コーディネータから当該機器を経由して当該ノードに至るまでの経路における、リンク数と各機器のアドレスと経路コストとを含む第２ルート情報が格納された第２ルートテーブルを記憶する第２ルートテーブル記憶手段と、
   受信したデータフレームの転送が必要な場合、前記第２ルートテーブルを参照して転送先となる機器を選択し、選択した機器に前記データフレームを転送する第２転送手段と、を備える、空調システム。
3. 前記コーディネータは、一定時間以内に受信した複数のデータフレームの転送先が同一の場合、当該複数のデータフレームをまとめて転送する、請求項１又は２に記載の空調システム。
4. 伝送ラインを介して他の機器と高周波通信するための第１通信手段と、
   複数の室内機毎に、自身から当該室内機に至るまでの経路における、リンク数と各室内機のアドレスとを含む第１ルート情報が格納された第１ルートテーブルを記憶する第１ルートテーブル記憶手段と、
   受信したデータフレームの転送が必要な場合、前記第１ルートテーブルを参照して転送先となる機器を選択し、選択した機器に前記データフレームを転送する第１転送手段と、を備える、室外機。
5. 伝送ラインを介して他の機器と高周波通信するための第２通信手段と、
   自身と直接的に通信可能である機器毎に、室外機から当該機器を経由して自身に至るまでの経路における、リンク数と各機器のアドレスと経路コストとを含む第２ルート情報が格納された第２ルートテーブルを記憶する第２ルートテーブル記憶手段と、
   受信したデータフレームの転送が必要な場合、前記第２ルートテーブルを参照して転送先となる機器を選択し、選択した機器に前記データフレームを転送する第２転送手段と、を備える、室内機。