(57)【要約】  変調部（２１）は、入力した送信データに対応する電圧信号を変調して通信線（３）と共用線（４）との間の電圧信号として出力する。復調部（２２）は、通信線（３）と共用線（４）との間の電位差に基づく電圧信号を復調して復調信号として出力する。結合部（２４）は、通信線（３）及び共用線（４）と、変調部（２１）及び復調部（２２）との間を、所定レベルまでの電圧に耐え得る高耐圧のコンデンサでコンデンサ結合する。制御部（２５）は、復調部（２２）で復調された電圧信号に対応するシリアルデータに自機にアドレスが含まれている場合にはそのシリアルデータを受信データとして受信し、復調部（２２）から出力される復調信号を監視し、通信線（３）を信号が伝送されていないと判定した場合に送信先のアドレスを含む送信データを変調部（２１）に出力する。
2012114421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３芯ケーブルに含まれる電源線と、通信線と、電源通信共用線とに接続される空調機器であって、
入力した送信データに対応する電圧信号を変調して前記通信線と前記電源通信共用線との間の電圧信号として出力する変調部と、
前記通信線と前記電源通信共用線との間の電位差に基づく電圧信号を復調して復調信号として出力する復調部と、
前記通信線及び前記電源通信共用線と、前記変調部及び前記復調部との間を、所定レベルまでの電圧に耐え得る高耐圧のコンデンサでコンデンサ結合する結合部と、
前記復調部で復調された電圧信号に対応するシリアルデータに自機にアドレスが含まれている場合にはそのシリアルデータを受信データとして受信し、前記復調部から出力される復調信号を監視し、前記通信線を信号が伝送されていないと判定した場合に送信先のアドレスを含む前記送信データを前記変調部に出力する制御部と、
を備える空調機器。
【請求項２】
前記結合部は、
前記通信線及び前記電源通信共用線と、前記変調部及び前記復調部との間を、所定レベルまでの電圧に耐え得る高耐圧のトランスでトランス結合する、
請求項１に記載の空調機器。
【請求項３】
前記変調部及び前記復調部は、
搬送波変調方式で、電圧信号を変復調する、
請求項１又は２に記載の空調機器。
【請求項４】
前記復調部と前記結合部との間に、前記電源線と前記電源通信共用線とを介して供給される交流電圧の高調波成分を除去するフィルタをさらに備え、
前記変調部及び前記復調部は、
前記交流電圧の高調波よりも高い周波数で電圧信号を変復調する、
請求項３に記載の空調機器。
【請求項５】
前記空調機器は、
前記電源線と、前記電源通信共用線とを介して供給される交流電力を用いて空調動作を行う空調部をさらに備える室外機又は室内機である、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の空調機器。
【請求項６】
前記空調機器は、
室外機及び室内機を遠隔操作するリモートコントローラである、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の空調機器。
【請求項７】
前記所定レベルは、２５０Ｖである、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の空調機器。
【請求項８】
電源線と、通信線と、電源通信共用線とを含む３芯ケーブルと、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の複数の空調機器と、
を備える空調システム。
【請求項９】
リモートコントローラと、
前記リモートコントローラと前記通信線と前記電源通信共用線とを結合する結合装置と、
をさらに備え、
前記リモートコントローラは、
入力した送信データに対応する電圧信号を変調して前記通信線と前記電源通信共用線との間の電圧信号として出力する変調部と、
前記通信線と前記電源通信共用線との間の電位差に基づく電圧信号を復調して出力する復調部と、
前記復調部で復調された電圧信号に対応するシリアルデータに自機のアドレスが含まれている場合にはそのシリアルデータを受信データとして受信し、前記通信線と前記電源通信共用線との間の電圧が変動していない場合に、送信先のアドレスを含む前記送信データを前記変調部に出力する制御部と、を備え、
前記結合装置は、
前記通信線及び前記電源通信共用線と、前記変調部及び前記復調部との間を、所定レベルまでの電圧に耐え得る高耐圧のコンデンサでコンデンサ結合する、
請求項８に記載の空調システム。
【請求項１０】
前記結合装置は、
前記通信線及び前記電源通信共用線と、前記変調部及び前記復調部との間を、所定レベルまでの電圧に耐え得る高耐圧のトランスでトランス結合する、
請求項９に記載の空調システム。
【請求項１１】
前記結合装置は、
前記通信線と前記電源通信共用線との間の電位差に基づく電圧信号である変調信号を、第１の変復調方式で復調する第１の復調部と、
前記リモートコントローラから出力された変調信号を第２の変復調方式で復調する第２の復調部と、
前記第１の復調部で復調された電圧信号を、第２の変復調方式で変調して前記リモートコントローラに出力する第１の変調部と、
前記第２の復調部で復調された電圧信号を、第１の変復調方式で変調して前記通信線と前記共用線との間の電圧信号として出力する第２の変調部と、
前記第２の復調部及び前記第１の変調部の一方が動作している間は、他方の動作を停止し、前記第１の復調部及び前記第２の変調部の一方が動作している間は、他方の動作を停止するように制御する変復調制御部と、
をさらに備える、
請求項９又は１０に記載の空調システム。
【請求項１２】
前記所定レベルは、２５０Ｖである、
請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、互いに通信可能な室外機、室内機等の空調機器と、室外機と１台以上の室内機とを備える空調システムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
室外機と、複数の室内機各々との間を、１本の３線ケーブル、すなわち３芯ケーブルで接続するマルチ式空気調和機（空調システム）が開示されている（例えば、特許文献１参照）。３芯ケーブルには、電源線と、通信線と、電源通信共用線（これらをまとめて内外線とも呼ぶ）が含まれている。室外機と各室内機は、３芯ケーブルの通信線及び共用線との間の電位差に基づく電圧信号を送受信することにより通信を行いつつ、電源線及び共用線を介して交流電力を受給して空調動作を行っている。【０００３】
このように、３芯ケーブルを用いれば、専用の通信線を別途敷設する作業を簡略化することができる。【０００４】
３芯ケーブルを用いたシステムでは、ケーブル誤配線の対策が必須となる。上記特許文献１に開示された空調システムでは、室外機や各室内機の通信回路に高耐圧性のフォトカプラが用いられている。フォトカプラを用いれば、通信回路を低コストに製造することができる。【０００５】
図１０には、３芯ケーブルを用いた従来の空調システム１０１の概略的な構成が示されている。図１０に示すように、交流電源（ＡＣ電源）１に接続された電源線２及び電源通信共用線（共用線）４と、通信線３とは、１本のケーブルである３芯ケーブル５にまとめられている。【０００６】
この３芯ケーブル５に、室外機３０や複数の室内機３１が並列に接続されている。【０００７】
また、１台の室内機３１には、２芯ケーブルであるリモコン線１３を介してリモートコントローラ３２が接続されている。リモートコントローラ３２は、敷設作業簡略化のため、１台の室内機とだけ直接接続されている。リモートコントローラ３２は、２芯のリモコン線１３を介して室内機３１と通信を行う。リモートコントローラ３２には、駆動用のＤＣ電源を内蔵するようにしてもよいし、室内機３１からＤＣ電力を供給されるようにしてもよい。【０００８】
通信回路に高耐圧性のフォトカプラが用いられているなどの通信回路の構成上の制約により、室外機３０と各室内機３１との間の通信は、例えば図１１（Ａ）に示すような手順で行われる。図１１（Ａ）に示すように、この通信手順では、通信のマスタは室外機３０となり、室内機３１はスレーブとなっている。送信されるデータの変調方式（シリアル伝送方式）としては、ベースバンド方式（例えば、ＡＭＩ符号（Alternate Mark Inversion code）、ＮＲＺ符号（Non Return to Zero code)、マンチェスター符号などの各種方式）等が用いられている。【０００９】
より具体的には、通信は、常に室外機３０からの要求に対する室内機３１の応答という形式、すなわち、室外機３０からのポーリング形式で行われる。室外機３０は、各室内機３１に対して予め定められた順番にポーリングを行う。このポーリングは、繰り返し行われる。【００１０】
室内機３１間で通信が行われる場合には、室外機３０がその通信を中継する。室内機３１は、室外機３０からの要求に対する応答という形で、他の室内機３１宛の送信データを室外機３０に送信する。室外機３０は、その応答に含まれる送信データを、送信先の室内機３１への要求に含めて、その室内機３１に送信する。【００１１】
また、図１１（Ｂ）には、リモートコントローラ３２から、それが直接的に接続されていない室内機３１へ送信される送信データの経路が示されている。図１１（Ｂ）に示すように、リモートコントローラ３２から送信された送信データは、直接接続された室内機３１と、室外機３０とを経由して、送信先の室内機３１へ到達するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第２９４８５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このように従来の空調システムでは、室外機からのポーリングにより、室外機−室内機間の通信が行われている。このため、室内機がポーリングの順番が回ってこない限り、室外機へデータを送信することができない。このため、室内機は、タイミングによっては、例えば機器の故障の通知などを、迅速に室外機に通知するのが困難になる。【００１４】
また、室内機間や、リモートコントローラと室内機間の通信は、必ず室外機を経由して行われている。このため、通信量が少なくとも倍になり、通信トラフィックが増大し、通信が完了するまでの時間が長くなっていた。【００１５】
従来の空調システムでは、このような背景から、複数の室内機の連携制御を実現するのが困難になっている。【００１６】
また、従来の空調システムでは、リモートコントローラから、リモートコントローラが直接接続されていない室内機を操作しようとする場合、リモートコントローラからその室内機まで送信される操作コマンドデータの経路が長くなってしまう。このため、操作コマンドが到達するまでに時間がかかってしまい、例えば電源ボタンを押下した後、数秒してから室内機が動作を開始するようになるなど、システムとしての応答速度が遅くなってしまうという不都合があった。【００１７】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、交流電源電力の供給、データ通信が１本で可能な３芯ケーブルで可能な接続構成を踏襲しつつ、機器間での迅速な通信を可能とすることができる空調機器及び空調システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、この発明に係る空調機器は、電源線と、通信線と、電源通信共用線とを含む３芯ケーブルに接続される空調機器であって、変調部と、復調部と、結合部と、制御部と、を備える。変調部は、入力した送信データに対応する電圧信号を変調して通信線と電源通信共用線との間の電圧信号として出力する。復調部は、通信線と電源通信共用線との間の電位差に基づく電圧信号を復調して復調信号として出力する。結合部は、通信線及び電源通信共用線と、変調部及び復調部との間を、所定レベルまでの電圧に耐え得る高耐圧のコンデンサでコンデンサ結合する。制御部は、復調部で復調された電圧信号に対応するシリアルデータに自機にアドレスが含まれている場合にはそのシリアルデータを受信データとして受信し、復調部から出力される復調信号を監視し、通信線を信号が伝送されていないと判定した場合に送信先のアドレスを含む送信データを変調部に出力する。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、結合部は、変調部及び復調部と通信線及び電源通信共用線との間を高耐圧のコンデンサでコンデンサ結合している。これにより、３芯ケーブルの誤配線による機器の故障を防止することができる。【００２０】
さらに、制御部は、データ通信が衝突することのないように、復調部の復調信号を監視し、信号が通信線を伝送されていない場合に送信先のアドレスを含む送信データを通信線等を介して送信し、通信線を伝送される信号に対応する受信データに含まれるアドレスが自機のアドレスである場合に、その受信データを受信する。これにより、一対一の空調機器同士での中継装置を必要としない通信が可能となる。この結果、交流電源電力の供給、データ通信が１本の３芯ケーブルで可能な接続構成を踏襲しつつ、機器間での迅速な通信を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る空調システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１の空調機器の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】図３（Ａ）は変調前の送信データである。図３（Ｂ）は、変調信号である。図３（Ｃ）は、復調後の受信データである。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、図２の結合部の回路図である。
【図５】図１の空調システムの通信動作を説明するための図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る空調システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、図６のリモコン線結合部の回路図である。
【図８】リモートコントローラの概略的な構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係る空調システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の空調システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１（Ａ）は従来の空調システムにおける通信手順を示す図である。図１１（Ｂ）は、リモートコントローラから送信されるデータの経路を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。
【００２４】
図１には、この実施の形態に係る空調システム１００の概略的な構成が示されている。図１に示すように、空調システム１００は、交流電源１と、３芯ケーブル５と、空調機器（室外機）１０と、空調機器（室内機）１１と、リモートコントローラ１２と、を備える。
【００２５】
３芯ケーブル５は、電源線２と通信線３と共用線４とを含んでいる。電源線２と、共用線４とが、交流電源１に接続されている。交流電源１は、例えば２００Ｖの商用電源とすることができる。
【００２６】
空調機器（室外機）１０及び空調機器（室内機）１１は、３芯ケーブル５に含まれる電源線２と、通信線３と、共用線４とに接続されている。このように、３芯ケーブル５を用いることにより、施工時の敷設作業を容易なものとすることができる。
【００２７】
空調機器（室内機）１１は、３芯ケーブル５に対して複数台接続されている。リモートコントローラ１２は、２芯のリモコン線１３を介して空調機器（室内機）１１のいずれかに接続されている。
【００２８】
図２には、空調機器（室外機）１０の内部構成が示されている。図２に示すように、空調機器（室外機）１０は、空調部２０と、変調部２１と、復調部２２と、フィルタ２３と、結合部２４と、制御部２５とを備える。
【００２９】
空調部２０は、電源線２と、共用線４と接続されている。空調部２０は、交流電源１から電源線２と共用線４とを介して電力を供給され、供給された電力で駆動され、制御部２５の制御の下、例えば、冷媒循環等の空調動作を行う。
【００３０】
変調部２１は、制御部２５から入力したシリアルの送信データに対応する電圧信号を搬送波変調方式で変調して変調信号を生成する。変調部２１は、生成した変調信号を、結合部２４を介して通信線３と共用線４との間の電圧信号として出力する。
【００３１】
復調部２２は、通信線３と共用線４との間の電位差に基づく電圧信号を搬送波変調方式で復調して復調信号を生成する。復調部２２は、生成した復調信号を、制御部２５に出力する。
【００３２】
フィルタ２３は、結合部２４を介して入力される、通信線３と共用線４との間の電位差に基づく電圧信号の成分のうち、搬送波近傍の周波数帯域の成分のみを通過させ、低域の電源高調波等を遮断するハイパスフィルタである。なお、フィルタ２３は、バンドパスフィルタであってもよい。
【００３３】
図３（Ａ）には、制御部２５から出力される復調前の送信データが示されている。図３（Ａ）に示すように、送信データは、０か１かの値を示すシリアルビット列データとなっている。変調部２１は、例えば、このような送信データに対応する電圧信号を変調する。
【００３４】
図３（Ｂ）には、図３（Ａ）に示す送信データに対応する電圧信号が、変調部２１で変調されたときに生成される変調信号が示されている。図３（Ｂ）に示すように、変調部２１は、ＡＳＫ（Amplitude-Shift Keying）方式で信号を変調している。
【００３５】
しかしながら、これには限られず、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調方式やＰＳＫ（Phase-Shift Keying）変調方式が採用されるようにしてもよい。ＡＳＫ方式を採用すれば、変調部２１の回路構成が単純となるので、装置コストは低減される。一方、ＰＳＫ方式を採用すれば、耐ノイス性を向上させることができる。この他にも、様々なデジタル変調方式を採用することができる。
【００３６】
なお、図３（Ｂ）に示すように、通信線３を流れる変調信号は、ベースバンド信号（矩形波）のような極めて高い周波数の成分を含むような信号ではなく、比較的周波数帯域の低い信号となる。
【００３７】
図３（Ｃ）には、図３（Ｂ）の変調信号が、復号部２２で復号化されたときに生成される受信データが示されている。図３（Ｃ）に示すように、復調部２２の復調により、受信データとして、図３（Ａ）に示す変調前の送信データ（シリアルビット列データ）が復元される。
【００３８】
この実施の形態に係る空調システム１００では、上述のように、３芯ケーブル５を用いて、空調機器（室外機）１０や各空調機器（室内機）１１への電力供給や機器間の通信が行われる。３芯ケーブル５は、線間容量が大きいというケーブル特性を有している。このため、電源線２と通信線３との間で、双方にノイズ（電源高調波や通信信号の高調波）が混入しやすくなっている。
【００３９】
３芯ケーブル５での通信信号の変調方式としてベースバンド方式を採用した場合には、通信信号自体に多くの高調波が含まれるようになる。このため、電源線２を流れる交流電圧に通信線３から発せられたノイズが重畳されてしまうようになる。このような背景から、変調方式としてベースバンド方式を採用すると、通信速度の高速化は困難になる。
【００４０】
これに対して、この実施の形態では、変調方式として搬送波変調方式が採用されている。搬送波変調方式を採用すると、通信線３を流れる通信信号に含まれる周波数成分を低くすることができるので、電源線２に混入されるノイズ成分を低減することができるようになる。
【００４１】
このように、通信信号の高調波が電源線２に重畳することが少なくなるので、空調機器（室外機）１０や空調機器（室内機）１１の回路設計が容易となるうえ、より高速な通信速度での通信が可能となる。
【００４２】
また、この実施の形態では、変調部２１及び復調部２２は、電源線２と共用線４とを介して供給される交流電源１の交流電圧の高調波よりも高い周波数で電圧信号を変復調する。このようにすれば、フィルタ２３や結合部２４により、交流電圧の高調波成分によるノイズ成分を除去することができるので、品質の高い復調が可能となる。
【００４３】
図２に戻り、結合部２４は、通信線３と共用線４と接続されている。結合部２４は、通信線３及び共用線４と、変調部２１及びフィルタ２３、復調部２２との間を結合する。
【００４４】
図４（Ａ）には、結合部２４の回路構成が示されている。図４（Ａ）に示すように、結合部２４は、コンデンサ４０、４１と、トランス４２とを備える。
【００４５】
コンデンサ４０、４１は、例えば、２５０Ｖまでの電圧に耐え得る耐圧性の高いコンデンサである。トランス４２も、例えば、２５０Ｖまでの電圧に耐え得る耐圧性の高いトランスである。２５０Ｖは、一般的な商用の交流電源の最大電圧を上回る電圧である。なお、コンデンサ４０、４１、トランス４２の耐電圧特性は、２５０Ｖ耐圧には限られず、交流電源１の最大電圧までの耐性があればよい。
【００４６】
コンデンサ４０は、通信線３と、変調部２１、フィルタ２３及び復調部２４との間に挿入されている。また、コンデンサ４１は、共用線４と接地線（グラウンド）との間に挿入されている。この実施の形態では、コンデンサ４０、４１によりコンデンサ結合が実現されている。
【００４７】
さらに、コンデンサ４０、４１と、変調部２１及び復調部２２との間に、トランス４２が挿入されている。トランス４２の一方のコイルは、コンデンサ４０の一端と、コンデンサ４１の一端とを接続する。また、他方のコイルは、変調部２１及び復調部２２と接地線との間を接続する。
【００４８】
コンデンサ４０、４１及びトランス４２が設けられているので、結合部２４では、共用線４から入ってくる交流電源１からの交流電圧を遮断するとともに、搬送波による成分だけを通過させることができる。また、３芯ケーブル５の導線を誤って配線や接続した場合（例えば、電源線２と通信線３とを互い違いに配線した場合や接続した場合）であっても、空調機器（室内機）１０内の回路故障を防止することができる。
【００４９】
なお、結合部２４の回路構成は、図４（Ｂ）に示すようなものであってもよい。図４（Ｂ）に示す回路は、トランス４２が設けられていない点が、図４（Ａ）に示す回路と異なっている。このような回路構成であっても、上述した結合部２４の効果を十分に奏することが可能である。
【００５０】
図２に戻り、制御部２５は、ＣＰＵやメモリ（いずれも不図示）を備える。制御部２５は、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することにより、空調機器（室外機）１０を統括制御する。例えば、制御部２５は、空調部２０を制御する。制御部２５は、他の空調機器の制御部２５との間で制御コマンドの通信制御を行う。
【００５１】
制御部２５は、送信される送信データに対応する電圧信号を変調部２１に出力する。また、制御部２５は、復調部２２から出力された電圧信号に対応する受信データを入力する。
【００５２】
また、通信線４上のデータ通信の衝突を避けるために、制御部２５は、搬送波感知多重アクセス方式（ＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式）でデータ通信を行う。ＣＳＭＡ方式とは、その通信シムテム内で送信が行われていることを示すキャリアが存在しないことを確認（以下キャリアセンスという）した後に送信を開始する方式である。
【００５３】
空調機器（室外機）１０及び空調機器（室内機）１１には、通信線３と共用線４とで形成される通信ネットワークにおいてユニークなアドレスがそれぞれ付与されている。制御部２５から送信される送信データには、所定位置に送信先のアドレスのデータが含まれている。これにより、受信側の制御部２５では、復調後、受信データに含まれるアドレスのデータを参照して、受信したデータが自機宛であるか否かを判定する。自機宛であれば、制御部２５は、その受信データを最終的に受信する。
【００５４】
また、制御部２５は、復調部から出力される復調信号を監視し、現在、通信線３を信号が伝送されているか否かを判定し、所定の期間（例えば、数十μｓｅｃ）信号が伝送されていなければ、送信先のアドレスを含む送信データを、変調部２１に出力する。
【００５５】
このように、ＣＳＭＡ方式が採用されているので、通信のトラフィック量が低減され、システム全体の応答時間が短縮される。
【００５６】
空調機器（室内機）１１の構成は、図２、図３に示す空調機器（室外機）１０の回路構成と同じである。
【００５７】
１台の室内機３１には、２芯ケーブルであるリモコン線１３を介してリモートコントローラ１２が接続されている。リモートコントローラ１２は、敷設作業簡略化のため、１台の空調機器（室内機）１１とだけ直接接続されている。リモートコントローラ１２は、２芯のリモコン線１３を介して空調機器（室内機）１１と通信を行う。リモートコントローラ１２には、駆動用のＤＣ電源が内蔵されるようにしてもよいし、空調機器（室内機）１１からＤＣ電力が供給されるようにしてもよい。
【００５８】
空調機器（室外機）１０及び各空調機器（室内機）１１は、上述のような構成を有し、制御部２５の制御の下、電源線２等から供給される電力で空調部２０により空調動作を行うとともに、他の空調機器との通信を一対一で行う。
【００５９】
次に、この実施の形態に係る空調システム１００の動作について説明する。
【００６０】
図５には、空調システム１００において、空調機器（室内機）１１間で通信が行われる様子が示されている。図５に示すように、ある空調機器（室内機）１１の制御部２５は、復調部２２からの復調信号を数十μｓｅｃ監視し、その間、通信線３を信号が伝送されていないと判定すると、送信先のアドレスのデータが含まれる送信データに対応する電圧信号を変調部２１に出力する。
【００６１】
変調部２１は、搬送波変調方式（例えばＡＳＫ方式）で、その電圧信号を変調する。変調された信号は、結合部２４のトランス４２、コンデンサ４０、４１を通過して（搬送波の周波数は十分に高い）、通信線３及び共用線４に出力される。通信線３及び共用線４を伝送される間、この信号には、ノイズ（例えば、電源線２からの電源高調波等を含むノイズ）が重畳される。
【００６２】
この信号は、他の空調機器（室内機）１１に伝送される。他の空調機器（室内機）１１の結合部２４では、伝送された信号を、フィルタ２３に出力する。このとき、電源高調波のノイズ（例えば５０Ｈｚ程度のノイズ）は、結合部２４で遮断され、搬送波の成分だけが、結合部２４を通過することになる。
【００６３】
フィルタ２３は、入力した信号から、電源高調波によるノイズ成分などを除去して復調部２２に出力する。復調部２２は、入力した信号を復調して、復調信号として制御部２５に出力する。復調部２２に入力された信号は、搬送波近傍の周波数帯域の信号となっているので、復調部２２は、品質良く信号を復調することができる。
【００６４】
制御部２５は、復調信号に対応するシリアルデータに、自機のアドレスが含まれているか否かを判定し、含まれていれば、そのシリアルデータを受信データとして受信する。これにより、機器間での中継装置を挟まない一対一での通信が完了する。
【００６５】
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、結合部２４は、変調部２１及び復調部２２と通信線３及び共用線４との間を高耐圧のコンデンサ４０、４１、トランス４２でコンデンサ結合及びトランス結合している。これにより、３芯ケーブル５の誤配線による機器の故障を防止することができる。
【００６６】
さらに、制御部２５は、通信線３上で、データ通信が衝突することのないように、復調部２２の復調信号を監視し、通信線３を信号が伝送されていない場合に送信データを通信線等を介して送信する。さらに、制御部２５は、通信線３を伝送される信号に対応する受信データに含まれるアドレスが自機のアドレスである場合に、その受信データを受信する。これにより、一対一の空調機器同士での中継装置を必要としない通信が可能となる。この結果、交流電源電力の供給、データ通信が１本の３芯ケーブル５で可能な接続構成を踏襲しつつ、機器間での迅速な通信を可能とすることができる。
【００６７】
なお、この実施の形態では、リモートコントローラ１２を空調機器（室内機）１１に接続したが、リモートコントローラ１２自体を、空調機器（室外機）１０や空調機器（室内機）１１と同様に、変調部２１、復調部２２、フィルタ２３、結合部２４及び制御部２５等を設け、３芯テーブル５に直接接続するようにしてもよい。この場合には、リモートコントローラ１２内部に、交流電源１から出力される交流電圧を、リモートコントローラ１２で用いられる直流の低電源電圧に変換し、降圧する変換回路が必要となる。
【００６８】
この実施の形態によれば、ブリッジやハブを用いることなく、複数の空調機器間での直接通信が可能となる。
【００６９】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。
【００７０】
図６には、この実施の形態に係る空調システム１００の構成が示されている。図６に示すように、この空調システム１００は、リモコン線結合部１５と、ＤＣ電源１６とをさらに備える点が、上記実施の形態１と異なる。
【００７１】
この実施の形態では、リモートコントローラ１２が、空調機器（室内機）１１ではなく、リモコン線１３を介して、リモコン線結合部１５に接続されている。
【００７２】
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）には、リモコン線結合部１５の回路構成が示されている。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、リモコン線結合部１５の回路構成は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す結合部２４の回路構成とほぼ同じである。
【００７３】
より具体的には、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、リモコン線結合部１５には、通信線３と、後述する変調部５１及び復調部５２との間に挿入され例えば２５０Ｖまでの電圧に耐え得る高耐圧のコンデンサ４０と、共用線４とグラウンドとの間に挿入され２５０Ｖまでの電圧に耐え得る高耐圧のコンデンサ４１とが設けられている。コンデンサ４０、４１により、コンデンサ結合が実現されている。
【００７４】
また、図７（Ａ）に示すように、リモコン線結合部１５には、コンデンサ４０の一端とコンデンサ４１の一端とを接続するコイルと、変調部５１及び復調部５２とグラウンドとの間を接続するコイルとを有し、例えば２５０Ｖまでの電圧に耐え得る高耐圧のトランス４２が挿入されている。ここでも、コンデンサ４０、４１、トランス４２の耐電圧は、交流電源１の最高電圧以上であればよい。
【００７５】
このリモコン線結合部１５により、３芯ケーブル５を誤って接続した場合でも、リモートコントローラ１２内の回路故障を防止することができる。また、コンデンサ４０、４１及びトランス４２は、リモートコントローラ１２に大電流が流れないように交流電源１と、リモートコントローラ１２とを絶縁する絶縁体としての役割も果たす。
【００７６】
ＤＣ電源１６は、リモコン線１３を介してリモートコントローラ１２に直流の電力を供給する。すなわち、リモートコントーラ１２には、リモコン線１３を介して直流の電力が供給されている。このように、リモートコントローラ１２と交流電源１との間が絶縁されているので、リモートコントローラ１２を操作する者の安全性を確保することができる。
【００７７】
図８には、リモートコントローラ１２の内部構成が示されている。図８に示すように、リモートコントローラ１２は、変調部５１と、復調部５２と、フィルタ５３と、制御部５５と、操作部５６と、表示部５７と、を備える。
【００７８】
変調部５１は、制御部５５から入力した送信データに対応する電圧信号を変調し、通信線３と共用線４との間の電圧信号として出力する。出力された電圧信号は、リモコン線結合部１５を介して、通信線３及び共用線４に出力される。
【００７９】
復調部５２は、通信線３と共用線４との間の電位差に基づく電圧信号を復調して制御部５５に出力する。フィルタ５３は、リモコン線結合部１５から出力された信号から、搬送波近傍の周波数帯域の成分だけを抽出して、その成分に対応する信号を復調部５２に出力する。
【００８０】
制御部５５は、ＣＰＵやメモリ（いずれも不図示）を備える。制御部５５は、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することにより、リモートコントローラ１２全体を統括制御する。操作部５６は、操作パネル等を有し、ユーザの操作入力を受け付け、その操作入力に対応する信号を制御部５５に出力する。表示部５７は、制御部５５で実行される処理結果に対応する画像を表示する。
【００８１】
制御部５５は、通信に用いられる変調方式として、搬送波変調方式を採用する。すなわち、制御部５５は、上記実施の形態１に係る制御部２５と同様に、復調部５１で復調された電圧信号に対応するシリアルデータに自機のアドレスが含まれている場合にはそのシリアルデータを受信データとして受信し、通信線３と共用線４との間の電圧が変動していない場合に、送信先のアドレスを含む送信データを変調部５１に出力する。
【００８２】
図８と図２とを比較するとわかるように、リモートコントローラ１２の制御部５５、変調部５１、復調部５２、フィルタ５３等から成る回路構成は、図２に示す空調機器（室外機）１０における制御部２５、変調部２１、復調部２２、フィルタ２３等から成る回路構成と同じである。
【００８３】
リモートコントローラ１２は、リモコン線結合部１５を介して通信線３、共用線４と接続されている。この実施の形態では、リモートコントローラ１２も、空調機器（室外機）１０、空調機器（室内機）１１との間で、一対一のデータ送受信が可能である。リモートコントローラ１２は、このデータ送受信により、空調機器（室外機）１０、空調機器（室内機）１１を遠隔操作する。
【００８４】
以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、リモートコントローラ１２は、空調機器（室外機）１０、空調機器（室内機）１１との間で、直接通信が可能となるので、通信に要する時間を短縮し、通信遅延を最小に止め、操作入力の応答速度を改善することができる。
【００８５】
この実施の形態によれば、リモートコントローラ１２における変調方式を、搬送波変調方式としている。コンデンサ４０、４１は、電源電圧等は通過させず、変調信号だけを通過させることができる。これにより、リモコン線結合部１５は、高い絶縁性を有することができる。
【００８６】
また、リモコン線結合部１５は、複数台のリモートコントローラ１２を並列に接続することが可能である。このため、各リモートコントローラ１２にそれぞれ絶縁機能を持たせるよりも、製造コストを抑えることができる。
【００８７】
リモートコントローラ１２は、交流電源１から電力を受給することもできる。しかしながら、リモートコントローラ１２は消費電力を低くすることができる。このため、交流電源１から供給される大電力からリモートコントローラ１２用の電力を生成する電源回路を設けるよりも、リモコン線１３にＤＣ電源１６から供給される小さい直流電力を重畳し、その直流電力を受電可能な電源回路を設けた方がコストを低減することができる。
【００８８】
なお、リモコン線結合部１５は、空調機器（室外機）１０や、空調機器（室内機）１１の内部に設けるようにしてもよい。また、リモコン線結合部１５は、リモートコントローラ１２の内部に組み込まれていてもよい。
【００８９】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。
【００９０】
この実施の形態は、リモートコントローラ１２のリモコン線１３を伝送される変調方式と、通信線４等を伝送される変調方式とが異なる場合に好適である。この実施の形態に係る空調システム１００は、リモコン線結合部１５の構成が、上記実施の形態２に係る空調システム１００と異なる。
【００９１】
図９には、リモコン線結合部１５の構成が示されている。図９に示すように、リモコン線結合部１５は、結合部６０と、復調部６１、６２と、変調部６３、６４と、変復調制御部６５とを備える。
【００９２】
結合部６０は、上記実施の形態２に係るリモコン線結合部１５と同じ回路構成を有する。結合部６０は、交流電源１に対する高い絶縁機能を有し、少なくとも交流電源１の最高電圧に耐え得るように、その絶縁耐圧が極めて高く設定されている。
【００９３】
第１の復調部としての復調部６１は、通信線３と共用線４との間の電位差に基づく電圧信号である変調信号を、通信線３を伝送される信号の変復調方式（第１の復調方式）で復調する。また、第２の復調部としての復調部６２は、リモートコントローラ１２から出力された変調信号をリモコン線１３を伝送される信号の変復調方式（第２の復調方式）で復調する。
【００９４】
第１の変調部としての変調部６３は、復調部６１で復調された電圧信号を、第２の変復調方式で変調してリモートコントローラ１２に出力する。第２の変調部としての変調部６４は、復調部６２で復調された信号を、第１の変調方式で変調して通信線３及び共用線４に出力する。
【００９５】
変復調制御部６５は、復調部６２が変調信号を復調している間は、変調部６３からの変調信号の出力を停止し、復調部６１が変調信号を復調している間は、変調部６４からの変調信号の出力を停止するように、復調部６１、６２、変調部６３、６４を制御する。
【００９６】
このように、変復調制御部６５は、いずれか一方の変復調が行われている間は、他方の変復調を停止している。これにより、通信線３やリモコン線１３における送受信データの衝突を回避することができる。また、信号のループも回避される。
【００９７】
なお、この実施の形態では、変復調制御部６５は、復調部６１、６２の復調状態を見て、変調部６３、６４を制御した。しかしながら、変復調制御部６５は、変調部６３、６４の変調状態を見て、復調部６１、６２を制御するようにしてもよい。
【００９８】
この発明は、この発明の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とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
この発明は、室外機や室内機を備える空調システムに好適である。
【符号の説明】
【０１００】
１  交流電源
２  電源線
３  通信線
４  電源通信共用線（共用線）
５  ３芯ケーブル
１０  空調機器（室外機）
１１  空調機器（室内機）
１２  リモートコントローラ
１３  リモコン線
１５  リモコン線結合部
１６  ＤＣ電源
２０  空調部
２１  変調部
２２  復調部
２３  フィルタ
２４  結合部
２５  制御部
３０  室外機
３１  室内機
３２  リモートコントローラ
４０、４１  コンデンサ
４２  トランス
５０  制御部
５１  変調部
５２  復調部
５３  フィルタ
５５  制御部
５６  操作部
５７  表示部
６０  結合部
６１、６２  復調部
６３、６４  変調部
６５  変復調制御部
１００、１０１  空調システム
【図１】
2012114421.tif 000003
【図２】
2012114421.tif 000004
【図３】
2012114421.tif 000005
【図４】
2012114421.tif 000006
【図５】
2012114421.tif 000007
【図６】
2012114421.tif 000008
【図７】
2012114421.tif 000009
【図８】
2012114421.tif 000010
【図９】
2012114421.tif 000011
【図１０】
2012114421.tif 000012
【図１１】
2012114421.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月3日(2013.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記目的を達成するため、この発明に係る空調機器は、電源線と、通信線と、電源通信共用線とを含む３芯ケーブルに接続される空調機器であって、変調部と、復調部と、制御部と、を備える。変調部は、入力した送信データに対応する電圧信号を変調して通信線と電源通信共用線との間の電圧信号として出力する。復調部は、通信線と電源通信共用線との間の電位差に基づく電圧信号を復調して復調信号として出力する。制御部は、復調部で復調された電圧信号に対応するシリアルデータに自機のアドレスが含まれている場合にはそのシリアルデータを受信データとして受信し、復調部から出力される復調信号を監視し、通信線を信号が伝送されていないと判定した場合に送信先のアドレスを含む送信データを変調部に出力する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
この発明によれば、制御部は、データ通信が衝突することのないように、復調部の復調信号を監視し、信号が通信線を伝送されていない場合に送信先のアドレスを含む送信データを通信線等を介して送信し、通信線を伝送される信号に対応する受信データに含まれるアドレスが自機のアドレスである場合に、その受信データを受信する。これにより、一対一の空調機器同士での中継装置を必要としない通信が可能となる。この結果、交流電源電力の供給、データ通信が１本の３芯ケーブルで可能な接続構成を踏襲しつつ、機器間での迅速な通信を可能とすることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３芯ケーブルに含まれる電源線と、通信線と、電源通信共用線とに接続される空調機器であって、
入力した送信データに対応する電圧信号を変調して前記通信線と前記電源通信共用線との間の電圧信号として出力する変調部と、
前記通信線と前記電源通信共用線との間の電位差に基づく電圧信号を復調して復調信号として出力する復調部と、
前記復調部で復調された電圧信号に対応するシリアルデータに自機のアドレスが含まれている場合にはそのシリアルデータを受信データとして受信し、前記復調部から出力される復調信号を監視し、前記通信線を信号が伝送されていないと判定した場合に送信先のアドレスを含む前記送信データを前記変調部に出力する制御部と、を備える空調機器。
【請求項２】
前記通信線及び前記電源通信共用線と、前記変調部及び前記復調部とを、所定レベルまでの電圧に耐え得る高耐圧のコンデンサを介して結合する結合部をさらに備える、請求項１に記載の空調機器。
【請求項３】
前記結合部は、所定レベルまでの電圧に耐え得る高耐圧のトランスをさらに備える、請求項２に記載の空調機器。
【請求項４】
前記変調部及び前記復調部は、搬送波変調方式で、電圧信号を変復調する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の空調機器。
【請求項５】
前記復調部と前記結合部との間に、前記電源線と前記電源通信共用線とを介して供給される交流電圧の高調波成分を除去するフィルタをさらに備え、
前記変調部及び前記復調部は、前記交流電圧の高調波よりも高い周波数で電圧信号を変復調する、請求項４に記載の空調機器。
【請求項６】
前記空調機器は、前記電源線と、前記電源通信共用線とを介して供給される交流電力を用いて空調動作を行う空調部をさらに備える室外機又は室内機である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の空調機器。
【請求項７】
前記空調機器は、室外機及び室内機を遠隔操作するリモートコントローラである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の空調機器。
【請求項８】
電源線と、通信線と、電源通信共用線とを含む３芯ケーブルと、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の複数の空調機器と、を備える空調システム。
【請求項９】
リモートコントローラと、
前記リモートコントローラと前記通信線と前記電源通信共用線とを結合する結合装置と、をさらに備え、
前記リモートコントローラは、
入力した送信データに対応する電圧信号を変調して前記通信線と前記電源通信共用線との間の電圧信号として出力する変調部と、
前記通信線と前記電源通信共用線との間の電位差に基づく電圧信号を復調して出力する復調部と、
前記復調部で復調された電圧信号に対応するシリアルデータに自機のアドレスが含まれている場合にはそのシリアルデータを受信データとして受信し、前記通信線と前記電源通信共用線との間の電圧が変動していない場合に、送信先のアドレスを含む前記送信データを前記変調部に出力する制御部と、を備える、請求項８に記載の空調システム。
【請求項１０】
前記結合装置は、前記通信線及び前記電源通信共用線と、前記変調部及び前記復調部とを、所定レベルまでの電圧に耐え得る高耐圧のコンデンサを介して結合する、請求項９に記載の空調システム。
【請求項１１】
前記結合装置は、所定レベルまでの電圧に耐え得る高耐圧のトランスをさらに備える、請求項１０に記載の空調システム。
【請求項１２】
前記結合装置は、
前記通信線と前記電源通信共用線との間の電位差に基づく電圧信号である変調信号を、第１の変復調方式で復調する第１の復調部と、
前記リモートコントローラから出力された変調信号を第２の変復調方式で復調する第２の復調部と、
前記第１の復調部で復調された電圧信号を、第２の変復調方式で変調して前記リモートコントローラに出力する第１の変調部と、
前記第２の復調部で復調された電圧信号を、第１の変復調方式で変調して前記通信線と前記電源通信共用線との間の電圧信号として出力する第２の変調部と、
前記第２の復調部及び前記第１の変調部の一方が動作している間は、他方の動作を停止し、前記第１の復調部及び前記第２の変調部の一方が動作している間は、他方の動作を停止するように制御する変復調制御部と、をさらに備える、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の空調システム。
【国際調査報告】
2012114421.tif 000014
2012114421.tif 000015