(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和機と接続され、前記空気調和機から供給される電力で動作するインターフェース装置において、
前記インターフェース装置は、周辺機器を接続する複数の接続回路と、前記接続回路の動作を制御するマイコンと、前記空気調和機から供給された電力を前記接続回路及び前記マイコンに供給する電力に変換する電源回路とを備え、
前記マイコンは、前記周辺機器へのデータ送信タイミングを制御して前記接続回路の負荷電流が大きくなるタイミングをずらすことで、前記電源回路が供給する電流の最大値を低下させる排他制御を行うことを特徴とするインターフェース装置。
【請求項２】
前記マイコンは、前記空気調和機から前記インターフェース装置に供給可能な電流値を前記空気調和機から受信し、前記供給可能な電流値と前記インターフェース装置での負荷電流とを比較し、
前記負荷電流が前記供給可能な電流値より大きい場合には、前記周辺機器へのデータ送信タイミングを制御して前記接続回路での負荷電流が大きくなるタイミングをずらすことで、前記負荷電流が前記供給可能な電流値以下となるように排他制御を行うことを特徴とする請求項１記載のインターフェース装置。
【請求項３】
前記マイコンは、前記空気調和機の電源回路が出力する最大出力電流値と、前記インターフェース装置に供給する電流を除いた前記空気調和機本体の動作に必要とする負荷電流値とを前記空気調和機から受信し、
前記最大出力電流値から前記負荷電流値を減算することにより、前記インターフェース装置の電源回路が供給可能な電流値を算出し、
前記供給可能な電流値と、前記インターフェース装置での負荷電流とを比較し、
前記負荷電流が前記供給可能な電流値より大きい場合には、前記周辺機器へのデータ送信タイミングを制御して前記接続回路での負荷電流が大きくなるタイミングをずらすことで、前記負荷電流が前記供給可能な電流値以下となるように排他制御を行うことを特徴とする請求項１記載のインターフェース装置。
【請求項４】
前記インターフェース装置は、前記空気調和機から受電した直流電力のノイズ成分の除去若しくは低減を行うフィルタ回路と、前記フィルタ回路の出力電圧を測定する電圧測定手段を備え、
前記マイコンは、前記周辺機器へのデータ送信タイミングを制御して前記接続回路での負荷電流が大きくなるタイミングをずらすことで、前記フィルタ回路の出力電圧が所定値以上になるように排他制御を行うことを特徴とする請求項１記載のインターフェース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気調和機から供給される電力で動作する周辺機器を空気調和機に接続する際に用いられる空気調和機のインターフェース装置、及びこのインターフェース装置を備えた空気調和システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気調和機のインターフェース装置は、空気調和機から供給される電力を電流制限回路経由で受電することによりインターフェース装置の受電電流のピークを抑制するとともに、充電部に蓄えられた電荷を昇圧回路で昇圧して通信装置に供給するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２３５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空気調和機の電源から電力供給を受けるインターフェース装置及びインターフェース装置に接続された周辺機器を動作させる為には、空気調和機の電源は空気調和機内部に供給する負荷電流に加え、インターフェース装置と周辺機器に流れる負荷電流の最大電流を供給できるものでなければならない。そのため、接続する周辺機器数が増加したり、負荷電流が大きな周辺機器を接続したりする際には空気調和機の電源容量をアップさせる必要があり、これにより空気調和機のコストアップや空気調和機の本体サイズの拡大、電源の大容量化による発生ノイズや発熱の増加などの問題が発生する。
【０００５】
これに対処するためには、インターフェース装置が提供する機能に制限を設けて負荷電流を低減するか、周辺機器のシステム構成や各機器の使用上の制約を設けて周辺機器での負荷電流を低減する対応をして、空気調和機の電源容量アップを回避することが考えられる。また、周辺機器のシステム構成の変更に合わせて、電源容量に余裕がある空気調和機の機種を選定し直すというケースも考えられる。このように空気調和機の電源供給能力の制約により、空気調和機を含めた全体システム構成や各機器の使用上の制約が生じることとなる。
【０００６】
また、そのような制約を設けていても、ユーザや施工業者等が誤って使用不可の機能を使用したり、誤って接続不可の周辺機器を接続したりした場合には、電源の容量不足による電源停止や、電源電圧低下による機器の異常動作、及びそれらによる回路故障などの不具合が発生する可能性があった。この為、メインテナンスサービス対応が必要となり保守コストが増加する問題もあった。
【０００７】
また、特許文献１に記載のように、インターフェース装置内部に電流制限回路、充電部及び昇圧回路を設ければ空気調和機から供給される負荷電流のピーク電流を抑制することは可能であるが、追加の回路が必要となりインターフェース装置のコストアップやインターフェース装置のサイズの拡大などの問題点があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の第１の目的は、周辺機器に対する負荷電流のピーク電流値を抑えることが可能なインターフェース装置を得ることである。また、本発明の第２の目的は、インターフェース装置への供給電力を常時確保することが可能な空気調和機を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の空気調和機のインターフェース装置は、空気調和機と接続され、前記空気調和機から供給される電力で動作するインターフェース装置において、  前記インターフェース装置は、周辺機器を接続する複数の接続回路と、前記接続回路の動作を制御するマイコンと、前記空気調和機から供給された電力を前記接続回路及び前記マイコンに供給する電力に変換する電源回路とを備え、  前記マイコンは、前記周辺機器へのデータ送信タイミングを制御して前記接続回路の負荷電流が大きくなるタイミングをずらすことで、前記電源回路が供給する電流の最大値を低下させる排他制御を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の空気調和機のインターフェース装置は、インターフェース装置に接続される周辺機器へのデータ送信タイミングを制御して、インターフェース装置の負荷電流を空気調和機の電源回路が供給可能な電流範囲内に制御することが可能であるため、インターフェース装置の負荷電流が空気調和機の供給可能な電流値を超過してしまうことにより発生する電源停止や回路故障などの運転異常状態の発生を防止することができるという効果を有する。また、インターフェース装置に接続される周辺機器を含めたシステム構成の自由度を増大させることができるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１における空気調和機のインターフェース装置を含む全体システム構成を示す図。
【図２】実施の形態１におけるインターフェース装置の動作を説明するフローチャート図。
【図３】実施の形態２におけるインターフェース装置の動作を説明するフローチャート図。
【図４】実施の形態３における空気調和機の室内機の動作を説明するフローチャート図。
【図５】実施の形態３におけるインターフェース装置の動作を説明するフローチャート図。
【図６】実施の形態４におけるインターフェース装置の動作を説明するフローチャート図。
【図７】実施の形態４における空気調和機の室内機の動作を説明するフローチャート図。
【図８】実施の形態５におけるインターフェース装置の電圧測定手段を示す回路ブロック図。
【図９】実施の形態５におけるインターフェース装置の動作を説明するフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１.
実施の形態１における空気調和機のインターフェース装置について、図に基づいて構成及び動作を説明する。図１に空気調和機及びインターフェース装置を含む全体システム構成を示す。本システムは、空気調和機の室内機１と、室内機１と接続された商用電源２と、室内機１に電源線５及び通信信号線６とで接続され、室内機１から電力供給されて動作するインターフェース装置３と、インターフェース装置３と電源線７及び通信信号線８とで接続され、インターフェース装置３から電力供給されて動作する周辺機器４とで構成される。
【００１５】
なお、空気調和機には室外機や、室内機１と室外機間を接続する冷媒配管及び通信制御線が必要であるが図示していない。また、室内機１内の構成も動作説明に必要な部分のみを図示している。この為、冷媒を流し空気と熱交換するための熱交換器、冷媒を圧縮する圧縮機、及び冷媒の流れを制御する電磁弁等で構成された冷媒回路や、空気の気流を生成するためのラインフローファン、ラインフローファンを回転させるためのファンモータなどの電気回路、ワイヤレスリモコンからの信号を受信する信号受信部、起動停止等の運転スイッチ、室内の温度・湿度・赤外線・ガス、熱交換器の温度などを測定する各種センサーなどが通常の空気調和機には備えられているが図示していない。
【００１６】
まず室内機１の構成を説明する。室内機１は、商用電源２から受電した交流電力をスイッチング電源等で構成した電源回路９で直流電力に変換し、直流電源１０ａ（例えば１２Ｖ），直流電源１０ｂ（例えば５Ｖ）を供給する。この直流電源１０ａ，１０ｂは室内機１内のマイコン１１、接続回路１２、室内機１内の各部を駆動する駆動回路１３で使用される。
【００１７】
駆動回路１３には、室内機１の熱交換器で熱交換後の気流が吹き出される方向を変化させるためのフラップ・ベーンの向きを変化させるために用いられるステッピングモータや、空気の汚れを除去するフィルタや人体検知等に用いられる赤外線センサーなどを移動させたり回転させたりするステッピングモータ等を駆動するステッピングモータ駆動回路１３ａ、空気調和機の運転状態や室温などの情報を表示するＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路１３ｂ、空気中のほこりや匂いなどを電気的な作用を利用して除去する空気清浄機能を駆動する空気清浄機能駆動回路１３ｃで構成される。なお、駆動回路１３には空気調和機内の各部を駆動するその他の駆動回路が含まれていても良い。
【００１８】
接続回路１２は室内機１とインターフェース装置３とを電源線５と通信信号線６とで接続する機能を持ち、インターフェース装置３に対する直流電源の供給手段と通信手段を備えている。直流電源１０ａ，１０ｂは駆動回路１３等室内機１内部の動作に使用されるとともに、接続回路１２から電源線５によりインターフェース装置３にも供給される。接続回路１２とインターフェース装置３の通信は例えばＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）等によるシリアル通信方式で行えばよい。
【００１９】
マイコン１１は、図示していない記憶手段に記憶されたプログラムに基づいて、制御信号線１４ａ，１４ｂ，１４ｃでステッピングモータ駆動回路１３ａ、ＬＥＤ駆動回路１３ｂ、空気清浄機能駆動回路１３ｃをそれぞれ制御する。また、マイコン１１は、通信信号線１５及び通信信号線６経由でインターフェース装置３を制御する。この記憶手段はマイコン１１内部のデータ記憶領域を使用しても良いし、ＥＥＰＲＯＭなどの外部メモリでもよい。
【００２０】
次にインターフェース装置３の構成を説明する。インターフェース装置３の室内機接続回路１６は、電源線５と通信信号線６により室内機１の接続回路１２と接続されている。室内機接続回路１６は電源線５経由で受電した直流電力を電源線１７経由でフィルタ・電源回路１８に出力する。また、室内機接続回路１６は通信信号線６で室内機１から受信したデータ信号を通信信号線１９にてマイコン２０に伝送し、マイコン２０が通信信号線１９に出力した室内機１へのデータ信号を通信信号線６経由で室内機１へ送信する。
【００２１】
フィルタ・電源回路１８は、電源線１７で受電した直流電力のノイズ成分の除去若しくは低減を行い、また必要に応じて電圧変換処理をして、直流電源２１ａ（例えば１２Ｖ），直流電源２１ｂ（例えば５Ｖ）を供給する。この直流電源２１ａ，２１ｂは、マイコン２０、周辺機器接続回路２２、ＬＥＤ回路２３の回路動作に使用される。
【００２２】
周辺機器接続回路２２は、電源線７、通信信号線８の少なくとも一つの線で周辺機器４と接続されている。図１ではインターフェース装置３に接続する周辺機器４の例として、集中管理装置４ａ、ワイヤードリモコン４ｂ、ＨＡ機器４ｃ、通信機器４ｄ、接点４ｅ、リレー４ｆを示している。集中管理装置４ａは複数台の空気調和機やその他の電気機器を集中管理する装置である。集中管理装置４ａは１台でもよいし、複数台の集中管理装置４ａを相互接続した形態でもよい。ワイヤードリモコン４ｂは空気調和機を手動制御する為に使用する。ＨＡ機器４ｃはＨＡ端子(日本電機工業会規格[ＪＥＭ１４２７]準拠)を有する機器であり、空気調和機の起動・停止を行うことができる。通信機器４ｄは、例えば無線リモコン（図示していない）とデータ通信を行う機器であるが、その他の通信形態に対応した機器でも良い。接点４ｅは、接点の短絡・開放に応じて電気回路を開閉することにより、室内機１に情報を送信するものである。リレー４ｆは室内機１からの制御によりリレー４ｆ内のコイル電流の通電を制御することにより、他の機器を室内機１の動作に連動させて制御する際などに用いられるものである。
【００２３】
周辺機器接続回路２２は、各周辺機器４に対応した接続回路を備えている。接続回路２２ａは通信信号線８ａで集中管理装置４ａと接続されている。集中管理機器４ａは、商用電源２５からの給電で動作しており、インターフェース装置３からの給電は行っていない。また、複数台の集中管理装置４ａを接続回路２２ａに接続する際には、図１に示すように通信信号線８ａを順次延長して接続すればよい。接続回路２２ｂは電源線７ｂと通信信号線８ｂでワイヤードリモコン４ｂと接続され、接続回路２２ｃは電源線７ｃと通信信号線８ｃでＨＡ機器４ｃと接続され、接続回路２２ｄは電源線７ｄと通信信号線８ｄで通信機器４ｄと接続されている。接続回路２２ｅは電源線７ｅと通信信号線８ｅで接点４ｅと接続され、接続回路２２ｆは電源線７ｆと通信信号線８ｆでリレー４ｆと接続されている。ここで、各電源線７と通信信号線８のインタ−フェース仕様は、各周辺機器４個別の通信方式及び電源条件に合わせたものとなっている。また周辺機器４の仕様に応じて、電源線７と通信信号線８のいずれか一方のみ使用するようにしても良い。例えば、接点４ｅは電源線７ｅを使用せずに通信信号線８ｅでのみ接続回路２２ｅと接続するようにしてもよい。また、リレー４ｆは通信信号線８ｆを使用せずに電源線７ｆでのみ接続回路２２ｆと接続するようにしてもよい。また周辺機器接続回路２２には、接続した周辺機器４との通信手段や周辺機器４への電源供給手段が設けられている。
【００２４】
マイコン２０は、図示していない記憶手段に記憶されたプログラムに基づいて、制御信号線２４ａ−ｆにより接続回路２２ａ−ｆをそれぞれ制御する。この記憶手段はマイコン２０内部のデータ記憶領域を使用しても良いし、ＥＥＰＲＯＭなどの外部メモリでもよい。ＬＥＤ回路２３はインターフェース装置３の動作状態を表示する為のＬＥＤ表示を行う。マイコン２０は制御信号線２４ｇによりＬＥＤ回路２３のＬＥＤの点灯・消灯を制御する。
【００２５】
次に動作について説明する。
インターフェース装置３が動作する為の直流電源は、空気調和機の室内機１の電源回路９で商用電源２から直流に変換されて作られたものを、接続回路１２、電源線５、室内機接続回路１６、電源線１７、フィルタ・電源回路１８を順次経由して、直流電源２１ａ,２０ｂとして供給したものである。また、周辺機器４（集中管理機器４ａを除く）が動作するための直流電源は、インターフェース装置３の直流電源２１ａ,２０ｂから周辺機器接続回路２２、電源線７を順次経由して供給される。
【００２６】
空気調和機の室内機１は通信信号線６経由でインターフェース装置３と通信により情報の送信を行っている。また、インターフェース装置３は、通信信号線８経由で通信機能を持つ周辺機器４と通信により情報の送信を行っている。
【００２７】
例えば、ユーザがワイヤードリモコン４ｂで運転オンの操作をすると、その情報が通信信号線８ｂ経由でインターフェース装置３へ通信で送信され、インターフェース装置３では接続回路２２ｂ、制御信号線２４ｂ経由でマイコン２０がワイヤードリモコン４ｂからの通信データを受信する。マイコン２０はこの通信データを処理して、通信信号線１９、室内機接続回路１６、通信信号線６経由で室内機１へ通信で送信する。これによりワイヤードリモコン４ｂの操作に基づいて空気調和機（室内機１）が運転を開始する。
【００２８】
また、インターフェース装置３は、他の周辺機器４に対しても同様の経路で空気調和機の運転状態の情報を送信したり、空気調和機の運転状態に対応する動作を周辺機器４に指示したりする。具体的には、集中管理機器４ａ、ＨＡ機器４ｃ、及び他の通信機器４ｄへ空気調和機の運転状態（オン・オフ等）の情報を送信し、リレー４ｆには空気調和機の運転状態に応じてリレー４ｆのリレーコイルに電流を入り切りする信号を送信する。そして、これらの周辺機器４は送信された空気調和機の運転情報に応じたそれぞれの動作を行うことになる。
【００２９】
一方、接点４ｅは外部からの空気調和機への操作指示手段であり、接点の短絡・開放に応じた状態信号が、通信信号線８ｅ、接続回路２２ｅ、制御信号線２４ｅ経由でマイコン２０に送信される。マイコン２０はこの通信データを処理して、通信信号線１９、室内機接続回路１６、通信信号線６経由で室内機１へ通信で送信する。これにより室内機１は接点４ｅの状態を把握することができ、例えば、接点４ｅの状態に対応して、空気調和機を運転・停止させたりすることができる。
【００３０】
また、ワイヤレスリモコン４ｂ、集中管理機器４ａ、ＨＡ機器４ｃ、通信機器４ｄから空気調和機への指示についても同様の送信経路で指示データが各周辺機器４から室内機１に送信される。これらの指示データの詳細は、周辺機器４個別に設定状態や操作指示に基づいて決定される。
【００３１】
電源線５及び電源線７には、インターフェース装置３と周辺機器４の動作に対応して、負荷電流が流れることになる。この負荷電流は、室内機１とインターフェース装置３間の通信状態、インターフェース装置３と周辺機器４間の通信状態、及び各部回路の回路動作に応じて変化をする。具体的には通信信号線６，７での通信方式にもよるが送信中・受信中・待機中などの通信状態変化により通信で使用される電流は増減し、常時一定ではない。またＬＥＤ回路２３も運転状態（例えば通信状態）を示すために点灯・消灯・点滅表示などの状態があり、その場合も負荷電流は一定ではなく、その状態に応じて増減する。リレー４ｆもコイルへの通電に応じて負荷電流が増減する。
【００３２】
図２（Ａ）はインターフェース装置３での負荷電流の変化を示す図である。図２（Ｂ）は比較の為に従来のインターフェース装置での負荷電流の変化を示している。図２の縦軸は負荷電流値、横軸は時間である。負荷電流ａは集中管理機器４ａに接続された接続回路２２ａにおける負荷電流であり、集中管理機器４ａに対して通信データの送信が発生したタイミングで大きな電流が流れる。なお、集中管理機器４ａは商用電源２５から給電されている為、集中管理機器４ａがデータ送信する際には接続回路２２ａからは給電する必要がない。
【００３３】
負荷電流ｂはワイヤードリモコン４ｂに接続された接続回路２２ｂにおける負荷電流であり、ワイヤードリモコン４ｂ内部の回路動作をするために常時一定の負荷電流が必要であるだけでなく、さらにデータ送受信時に負荷電流が大きくなる。負荷電流ｆはリレー４ｆに接続された接続回路２２ｆにおける負荷電流であり、リレー４ｆのリレーコイルに電流が流れている間だけ、一定の電流が流れる。負荷電流ｇはＬＥＤ回路２３に流れる負荷電流であり、ＬＥＤ点灯時のみ電流が流れる。また、負荷電流ｈはマイコン２０の動作に必要な負荷電流であり、周辺機器４の状態とは関係なくインターフェース装置３が動作中はほぼ一定の電流値となる。なお、その他の周辺機器４（ＨＡ機器４ｃ等）の負荷電流は図の煩雑さを避けて図示していない
【００３４】
このように負荷電流の大きさや電流値の変化の態様は、個々の回路や周辺機器４によって異なり、さらに各回路・機器の動作状態によっても変化する。そしてその動作状態は時間によっても変化する。図２（Ｂ）の合計負荷電流は負荷電流ａ，ｂ，ｇ，ｆ，ｈを合計した電流値を表す。各負荷電流が増加するタイミングが異なるため、合計負荷電流も時間により大きく異なることがわかる。特に、複数の周辺機器４が同時に通信した場合など、複数の負荷電流が同時に最大となる場合がある。この為、合計負荷電流の最大値は各負荷電流の最大値の合計とする必要がある。室内機１にインターフェース装置３と周辺機器４を接続可能とするためには、室内機１は各負荷電流の最大値を合計した電流（合計負荷電流の最大値）を常時供給できる電源を用意する必要があった。
【００３５】
しかしながら、実際の各家庭やオフィスにおける空気調和機の使用状況からすると、インターフェース装置３が接続されずに空気調和機単体で使用される場合も多くある。また、インターフェース装置３が接続されるとしても接続可能な周辺機器４の一部の機器しか使用されないことも多い。この為、全ての周辺機器４がインターフェース装置３に接続されたときに備えた電源容量をもつ電源を空気調和機に用意することは、コストやスペース的に負担が大きくなる。そこで、本実施の形態１では各負荷電流が大きくなるタイミングが異なるように各周辺機器や回路に排他制御をかけることで、排他制御しないで運用した時と比較して、合計の負荷電流を小さくすることを可能にした。
【００３６】
次に、マイコン２０が行う排他制御について説明する。集中管理機器４ａへのデータ送信タイミング、及びワイヤードリモコン４ｂのデータ送受信タイミングがバースト的に発生し、また、ＬＥＤ回路２３のＬＥＤの点灯時間も短い為、負荷電流ａ，ｂ，ｇは間欠的に流れる。この為、マイコン２０がデータ送信タイミングやＬＥＤ点灯タイミングが時間的に重ならないように排他制御を実行する。図２（Ａ）は排他制御を実行した場合のインターフェース装置３での各負荷電流の時間変化を示したものである。負荷電流ａ，ｂ，ｇが増大するタイミングがずれるために合計負荷電流の最大値が排他制御を実行しない図２（Ｂ）の場合よりも小さくすることができる。
【００３７】
マイコン２０が排他制御する際にどの負荷（周辺機器４やインターフェース装置３内の回路）の処理を優先させるかについては、様々な方式が考えられる。例えば緊急性の高い情報を伝送する時には最優先で送信タイミングを与えるようにしても良い。
【００３８】
また、動作タイミングをずらすだけでは負荷電流が大きすぎる場合は、間欠的に負荷電流が増減する負荷に対して、負荷が有するある機能を使用中には別のある機能を使用させない制御（併用禁止）とするようにして、負荷の消費電流を増大させないように制御しても良い。
【００３９】
また、リレー４ｆの負荷電流ｆや，マイコン２０の動作に必要な負荷電流ｈのように長期間負荷電流を流す必要がある負荷は合計負荷電流の最大値低減に寄与しないため、排他制御の対象から除外しても構わない。
【００４０】
以上本実施の形態によれば、インターフェース装置のマイコンにおいて各負荷の通信制御等の動作タイミングをずらす排他制御を行うことで、インターフェース装置での合計負荷電流の最大値を抑えることができる。この為、空気調和機に備える電源の電源容量を小さくでき、コストアップやノイズ発生を抑制し、スペースの小型化も可能となる。また、従来はコストやスペースの制約から接続不可としていた周辺機器も空気調和機に接続可能になり、空気調和機の機能向上が実現する効果も有する。
【００４１】
なお、図１では、各接続回路や周辺機器としてそれぞれ５種類の例を記載しているが、他の種類の負荷や周辺機器の接続台数が複数台あっても構わないし、図１の構成の一部の周辺機器のみの構成であっても構わない。また、空気調和機の運転状態を外部に送信する方法としてリレー４ｆの代わりにＬＥＤを接続するなど、他の周辺機器を接続するようにしてもよい。また、以上の説明ではインターフェース装置３は空気調和機の室内機１に接続する構成としたが、インターフェース装置３を空気調和機の室外機に接続する構成にしても良い。また、図１では電源線５と通信信号線６を別線としたが、物理的に同一の線又はケーブルを電源線及び通信信号線として共用する形態でもかまわない。
【００４２】
実施の形態２.
実施の形態１のインターフェース装置は、インターフェース装置内のマイコンで各負荷の通信制御等の動作タイミングをずらす排他制御をするようにしたものであるが、実施の形態２では空気調和機からインターフェース装置に供給可能な電流値とインターフェース装置での負荷電流の大小関係とに基づいた排他制御をインターフェース装置が行う形態について説明する、
【００４３】
実施の形態２のシステム構成は図１に示したシステム構成と同じである。但し、室内機１はインターフェース装置３へ供給可能な電流値（以下供給可能電流値とも記す）を保持する記憶手段（図示していない）を備えている。この記憶手段はマイコン１１内部のデータ記憶領域を使用しても良いし、ＥＥＰＲＯＭなどの外部メモリでもよい。
【００４４】
実施の形態２におけるインターフェース装置の排他制御を図３のフローチャートを用いて説明する。
室内機１はインターフェース装置３へ供給可能な電流値、すなわち供給可能電流値を記憶手段から読み出して、通信によりインターフェース装置３のマイコン２０へ送信する。供給可能電流値のマイコン２０への送信はマイコン１１から通信信号線１５、接続回路１２、通信信号線６、接続回路１６、通信信号線１９を順次経由して行われる。マイコン２０は送信された供給可能電流値を図示していない記憶手段に保持しておく（ステップＳ３０１）。
【００４５】
インターフェース装置３はインターフェース装置３で排他制御しない場合の負荷電流値（マイコン２０や周辺機器接続回路２２等で負荷電流の合計電流値）が室内機１の供給可能電流値以下であるか判定する（ステップＳ３０２）。負荷電流値が供給可能電流値以下の場合は、排他制御はせずに通常動作とする（ステップＳ３０３）。負荷電流値が供給可能電流値よりも大きい場合は、負荷電流値と予め設定した排他Ａ電流値との大小関係を比較する（ステップＳ３０４）。ここで、排他Ａ電流値は予め設定した排他制御（タイプＡ）を実施した場合に想定される負荷電流値である。ステップＳ３０４で供給可能電流値が排他Ａ電流値以上の場合は、排他制御（タイプＡ）を実施する（ステップＳ３０５）。供給可能電流値が排他Ａ電流値未満の場合は、負荷電流値と予め設定した排他Ｂ電流値との大小関係を比較する（ステップＳ３０６）。ここで、排他Ｂ電流値は予め設定した排他制御（タイプＢ）を実施した場合に想定される負荷電流値であり、排他Ａ電流値＞排他Ｂ電流値の関係を満たすものとする。
【００４６】
ステップＳ３０６で供給可能電流値が排他Ｂ電流値以上の場合は、排他制御（タイプＢ）を実施する（ステップＳ３０７）。供給可能電流値が排他Ｂ電流値未満の場合は、負荷電流値と予め設定した排他Ｃ電流値との大小関係を比較する（ステップＳ３０８）。ここで、排他Ｃ電流値は予め設定した排他制御（タイプＣ）を実施した場合に想定される負荷電流値であり、排他Ａ電流値＞排他Ｂ電流値＞電流値排他Ｃの関係を満たすものとする。ステップＳ３０８で供給可能電流値が排他Ｃ電流値以上の場合は、排他制御（タイプＣ）を実施する（ステップＳ３０９）。供給可能電流値が排他Ｃ電流値未満の場合は、排他制御を実施しても必要な負荷電流以上の供給電流を確保できないので周辺機器の接続が不可であると判断し、その判断結果を室内機１に送信する。（ステップＳ３１０）。
【００４７】
排他制御（タイプＡ）、排他制御（タイプＢ）、排他制御（タイプＣ）の制御内容は周辺機器４として接続を許可する機器の種別や、台数、動作させる機能を制限するようにしてもよいし、指定した周辺機器に対して実施の形態１で説明した動作タイミングをずらす排他制御を行うようにしても良い。例えば、排他制御（タイプＡ）は実施の形態１に記載したものと同様とし、排他制御（タイプＢ）は排他制御（タイプＡ）の制御内容に加えリレー４ｆへの出力を禁止し、排他制御（タイプＡ）は排他制御（タイプＢ）に加えＬＥＤ回路２３のＬＥＤ点灯を禁止するようにすればよい。また、別の排他制御例としては、排他制御（タイプＣ）を実施の形態１に記載したものと同様とし、排他制御（タイプＡ）と排他制御（タイプＢ）はそれよりも排他制約を軽くした制御（例えば、負荷電流ａ，ｂだけ電流ピークが重ならないようにする等）でも構わない。
【００４８】
また、ステップＳ３１０で周辺機器の接続を全て不可にする代わりに、周辺機器の接続を必要最低限の機器や機能に限定して行うようにしても良いし、室内機１全体の動作を停止するようにしても良い、また、図３では排他制御の種別を３種類(Ａ，Ｂ，Ｃ)としたが、３種類より多くすることも、少なくすることも可能である。
【００４９】
また、以上の説明では空気調和機の供給可能電流情報を室内機１で保持しているようにしたが、この情報を空気調和機で保持せずにインターフェース装置３で保持するようにしても良い。この場合は、室内機１からインターフェース装置３へ空気調和機の機種を特定する情報を通信で連絡し、インターフェース装置３側で予め保持している空気調和機の機種毎の供給可能電流情報を参照して動作するようにすれば良い。
【００５０】
また、室内機１、インターフェース装置３のいずれにも供給可能電流情報を予め保持することはせずに、室内機１又はインターフェース装置３が外部のインターネットサイトや、内部の管理機器（集中管理機器４ａはその一例）にアクセスして供給可能電流情報を取得して動作するようにしても良い。
【００５１】
また、予め決めた周辺機器の利用の優先順位や、機器ごとの機能の優先順位に基づいて、接続可能な周辺機器の組合せや機能制約をかける機能を選択することを自動的に実施すれば、よりきめ細かい制御を行うこともできる。
【００５２】
以上本実施の形態によれば、空気調和機が供給可能な電流値とインターフェース装置での負荷電流値に基づいて排他制御を実施するようにしたので、必要以上に厳しい排他制御をすることを防止でき、通信の迅速性を確保する等周辺機器への影響を最小限にした排他制御が行える。また、空気調和機から供給される電力の上限に制約があって、インターフェース装置と周辺機器の負荷電流を単純に合計すると空気調和機の供給可能電流を超える場合でも、より多くの周辺機器を接続することが可能となる。
【００５３】
また、インターフェース装置において周辺機器の動作の可否を制御しているので、ユーザが接続不可の周辺機器を誤って接続したり、動作させたりすることも防止可能であるし、機器設置の際の試運転時に据付業者やユーザに接続不可な機器が接続されていることを注意喚起することもできる。
【００５４】
実施の形態３．
実施の形態２では予め設定された空気調和機の供給可能電流値に基づいて排他制御を行ったが、本実施の形態では空気調和機の運転モードや空気調和機が実装している付加機能の使用状況に基づいて排他制御を行う。この制御手順を図４及び図５のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施の形態でのシステム構成は基本的には図１に示したものと同じであるが、相違点については以下の動作説明のなかで適宜言及する。
【００５５】
図４は室内機１のマイコン１１の制御を示すフローチャートである。まず室内機１のマイコン１１は電源回路９の最大出力電流値情報を図示していない記憶手段から読み出す（ステップＳ４０１）。次に、空気調和機の運転モード（冷房／暖房／送風、設定温度、風量など）や付加機能（例えば空気清浄機能、保湿機能など）の使用状態から、インターフェース装置３に供給する電流を除いた運用時の空気調和機本体（室内機１、室外機）で必要とする負荷電流（必要負荷電流値）を算出する（ステップＳ４０２）。ステップ４０１で得た最大出力電流値とステップＳ４０２で算出した必要負荷電流値の情報をインターフェース装置３に送信する（ステップＳ４０３）。送信経路は実施の形態１で述べたものと同一である
【００５６】
次にインターフェース装置３の排他制御について、図５のフローチャートを用いて説明する。まず、インターフェース装置３のマイコン２０は室内機１から送信された最大出力電流値と必要負荷電流値を図示していない記憶手段に保持しておく（ステップＳ５０１）。次にこの最大出力電流値から必要負荷電流値を減算することにより、インターフェース装置３のフィルタ・電源回路１８が供給可能な電流値（供給可能電流値）を算出する（ステップＳ５０２）。
【００５７】
インターフェース装置３はインターフェース装置３における負荷電流値（マイコン２０や周辺機器接続回路２２等で負荷電流の合計電流値）がステップＳ５０２で算出した供給可能電流値以下であるか判定する（ステップＳ５０３）。負荷電流値が供給可能電流値以下の場合は、排他制御はせずに通常動作とする（ステップＳ５０４）。負荷電流値が供給可能電流値よりも大きい場合は、負荷電流値と予め設定した排他Ａ電流値との大小関係を比較する（ステップＳ５０５）。これ以降の処理（ステップ５０６〜ステップ５１１）は実施の形態２で説明した処理（ステップＳ３０５〜ステップＳ３１０）と同一であるので説明を省略する。
【００５８】
なお、以上の説明では、室内機１からインターフェース装置３に最大出力電流値と必要負荷電流値を送信するようにしたが、室内機１のマイコン１１で最大出力電流値から必要負荷電流値を減算することにより、インターフェース装置３に供給可能な電流値（供給可能電流値）を算出して、この供給可能電流値をインターフェース装置３に送信するようにしても良い。
【００５９】
以上本実施の形態によれば、空気調和機の供給可能電流値を空気調和機の運転モードや空気調和機の付加機能の使用状況に応じて、インターフェース装置から供給可能な電流を制御するようにしたので、空気調和機の軽負荷運転状態における過剰な排他制御等必要以上に厳しい排他制御をすることを防止できる。また周辺機器との通信の迅速性を確保する等よりきめ細かい制御が行え、周辺機器への影響を最小限にした排他制御を実行できる。
【００６０】
実施の形態４.
実施の形態１〜３では、インターフェース装置が排他制御を行ったが、実施の形態４では空気調和機の室内機で排他制御を行う場合を図６及び図７のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施の形態でのシステム構成は基本的には図１に示したものと同じであるが、相違点については以下の動作説明のなかで適宜言及する。
【００６１】
図６はインターフェース装置３のマイコン２０の制御を示すフローチャートである。マイコン２０はインターフェース装置３に接続された周辺機器４の有無や各周辺機器４の動作状態、及びＬＥＤ回路２３等インターフェース装置３内の内部回路の動作状態を把握する（ステップＳ６０１）。マイコン２０は、把握した動作状態に基づいて、インターフェース装置３が供給する必要がある負荷電流値（必要負荷電流値）を算出する（ステップＳ６０２）。次に、算出した必要負荷電流値を通信信号線１９、接続回路１６、通信信号線６、接続回路１２、通信信号線１５の経路で室内機１のマイコン１１へ送信する（ステップＳ６０３）。なお、ステップＳ６０２で算出する必要負荷電流値は周辺機器４の接続機器数や周辺機器４の稼動状態で変動する。必要負荷電流値を随時算出する代わりに必要負荷電流の最大値を予め算出してマイコン２０の外部メモリ（図示せず）に保持しておき、この最大値を必要負荷電流値として室内機１に送信するようにしても良い。
【００６２】
図７は室内機１のマイコン１１の制御を示すフローチャートである。マイコン１１はまず室内機１の駆動回路１３に対して排他制御を実行する。マイコン１１はインターフェース装置３からインターフェース装置の必要負荷電流値を受信し、記憶手段に保持する。この記憶手段はマイコン１１内部のデータ記憶領域を使用しても良いし、ＥＥＰＲＯＭなどの外部メモリでもよい（ステップＳ７０１）。次に、電源回路９の最大出力電流値からインターフェース装置の必要負荷電流値を減算して、室内機１の駆動回路１３に供給可能な電流値（供給可能電流値）を算出する（ステップＳ７０２）。電源回路９の最大出力電流値は電源回路９の電源容量で決まる値であり、予め室内機１内の記憶手段に保持しておく。
【００６３】
次に、ステップＳ７０２で算出した供給可能電流値とマイコン１１が排他制御しない場合の駆動回路１３の負荷電流値を比較する（ステップＳ７０３）。負荷電流値が供給可能電流値以下の場合は、排他制御はせずに通常動作とする（ステップＳ７０４）。負荷電流値が供給可能電流値よりも大きい場合は、負荷電流値と予め設定した排他Ｄ電流値との大小関係を比較する（ステップＳ７０５）。ここで、排他Ｄ電流値は予め設定した駆動回路１３に対する排他制御（タイプＤ）を実施した場合に想定される負荷電流値である。
【００６４】
排他制御の具体的な制御内容としては、風向制御を継続的に変化させるために複数のステッピングモータを駆動する場合に同時駆動から交互駆動に変更する制御や、風向制御ステッピングモータとフィルタ清掃用ステッピングモータを同時駆動させず交互駆動とする制御をステッピングモータ駆動回路１３ａに行わせることが考えられる。その他、常時駆動ではなくても影響の小さい付加機能を排他制御すればよい。
【００６５】
ステップＳ７０５で供給可能電流値が排他Ｄ電流値以上の場合は、排他制御（タイプＤ）を実施する（ステップＳ７０６）。供給可能電流値が排他Ｄ電流値未満の場合は、負荷電流値と予め設定した排他Ｅ電流値との大小関係を比較する（ステップＳ７０７）。ここで、排他Ｅ電流値は予め設定した排他制御（タイプＥ）を実施した場合に想定される負荷電流値であり、排他Ｄ電流値＞排他Ｅ電流値の関係を満たすものとする。
【００６６】
ステップＳ７０７で供給可能電流値が排他Ｅ電流値以上の場合は、排他制御（タイプＥ）を実施する（ステップＳ７０８）。供給可能電流値が排他Ｅ電流値未満の場合は、負荷電流値と予め設定した排他Ｆ電流値との大小関係を比較する（ステップＳ７０９）。ここで、排他Ｆ電流値は予め設定した排他制御（タイプＦ）を実施した場合に想定される負荷電流値であり、排他Ｄ電流値＞排他Ｅ電流値＞電流値排他Ｆの関係を満たすものとする。ステップＳ７０９で供給可能電流値が排他Ｆ電流値以上の場合は、排他制御（タイプＦ）を実施する（ステップＳ７１０）。供給可能電流値が排他Ｆ電流値未満の場合は、排他制御を実施しても必要な負荷電流以上の供給電流を確保できない。この為インターフェース装置３の動作が不可である旨の情報をインターフェース装置３に送信する。（ステップＳ７１１）
【００６７】
インターフェース装置３のマイコン２０は室内機１からインターフェース装置３の動作が不可である旨の情報を受信したら、周辺機器４の動作を必要最低限の動作とさせたり、停止させたりすることにより、インターフェース装置３で必要な負荷電流を低減させる。その後、すでに説明した図６の手順で再度必要負荷電流値を算出し、新しい必要負荷電流値を室内機１に送信する。室内機１はこの新しい必要負荷電流値を受信したら、すでに説明した図７の制御を実行する。以降、室内機１とインターフェース装置３が連携した動作を繰り返すことにより、最適な電流の配分形態が確定する。
【００６８】
以上の説明では排他制御の種別を３種類(Ｄ，Ｅ，Ｆ)としたが、３種類より多くすることも、少なくすることも可能である。また、インターフェース装置３に接続する周辺機器４と室内機１の駆動回路１３の間で、動作の優先順位を予め設定して、室内機１のマイコン１１でこの優先順位に基づいて動作させる機器や回路を選択するようにしても良い。
【００６９】
以上本実施の形態によれば、空気調和機側でインターフェース装置の負荷電流に応じた排他制御を実行するようにしたので、インターフェース装置に複雑な制御が不要になり、インターフェース装置のコストが低減できる。また、空気調和機とインターフェース装置とが連携した制御を行うことで、周辺機器及び空気調和機本体の各回路機能の選択的に動作させることができ、より最適な構成でシステム全体を動作させることができる。
【００７０】
実施の形態５．
実施の形態５では、インターフェース装置３のフィルタ・電源回路が出力する出力電圧値を考慮した排他制御について説明する。この実施の形態におけるフィルタ・電源回路１８の内部構成をマイコン２０との接続部分とともに図８に示す。その他の構成は図１に示したものと同様である。
【００７１】
図８において、フィルタ・電源回路１８は、電源線１７で受電した直流電力のノイズ成分の除去若しくは低減を行うフィルタ回路２６と、フィルタ回路２６が出力する電力信号に対して必要に応じて電圧変換処理をして、直流電源２１ａ，２１ｂを供給する電源回路２７から構成される。フィルタ回路２６と電源回路２７間には、フィルタ回路２６の出力電圧を分圧する抵抗２８ａと抵抗２８ｂから成る分圧回路２９があり、抵抗２８ａと抵抗２８ｂの接続点の電圧がマイコン２０のＡＤ入力ポート３０に入力している。なお、図１ではＧＮＤは省略しているが、本図では分圧回路２９をわかりやすくするためにＧＮＤも記載している。
【００７２】
フィルタ回路２６は、コモンモードチョークコイルやコンデンサなどから構成され、電源回路２７は、定電圧を得るための３端子レギュレータや平滑するための電解コンデンサやセラミックコンデンサなどから構成されるが、いずれの回路も公知の技術を適用すれば実現できる。
【００７３】
フィルタ回路２６に使用するコモンモードチョークコイルは直流抵抗が比較的大きい為、流れる電流に応じて電圧降下が発生する。マイコン２０には、この電圧降下後の電圧を分圧回路２９で分圧して得た分圧値がＡＤ入力ポート３０から入力される。マイコン２０では予め分圧値と直流電源２１ａ，２１ｂの電圧値との対応関係を換算表として記憶手段（図示していない）に保持しておけば、この換算表を使用して直流電源２１ａ，２１ｂの電圧値を知ることができる。このようにして、分圧回路２９はフィルタ・電源回路１８が出力する電圧値に対応した電圧を測定する電圧測定手段となる。
【００７４】
次にフィルタ・電源回路１８が出力する電圧が最低動作電圧以上となるようにインターフェース装置３のマイコン２０が行う排他制御について図９のフローチャートに基づいて説明する。なお、最低動作電圧値は予め図示しない記憶手段（マイコン２０内の記憶領域、又は外部メモリ）に保持しておき、マイコン２０がこれを読み出して使用するものとする。
【００７５】
最初に、インターフェース装置３で排他制御をしない状態でフィルタ・電源回路１８の直流電源２１ａ，２１ｂの出力電圧を測定する（ステップＳ９０１）。電圧測定はすでに説明したように、マイコン２０のＡＤ入力ポート３０に入力された分圧回路２９の分圧値出力に基づいて、換算表を用いて行う。以下、測定した出力電圧値を測定電圧と記す。
【００７６】
次に測定電圧と最低動作電圧値を比較する（ステップＳ９０２）。測定電圧が最低必要電圧値以上の場合は、排他制御はせずに通常動作可能と判断し、これ以降は通常制御で動作させる（ステップＳ９０３）。測定電圧が最低必要電圧値未満の場合は、排他制御（タイプＧ）を実施した状態で電圧測定を実行し、測定電圧を得る（ステップＳ９０４）。排他制御（タイプＧ）は後述の排他制御（タイプＨ）、排他制御（タイプＩ）よりも排他制御の制約の小さい制御とする。この為排他制御（タイプＧ）を実施時の負荷電流の最大値は排他制御（タイプＨ）又は排他制御（タイプＩ）実施時の負荷電流の最大値よりも大きくなる。また、排他制御（タイプＧ）での測定電圧は排他制御（タイプＨ）、排他制御（タイプＩ）の時の測定電圧よりも小さくなる。
【００７７】
次にステップＳ９０４で得た測定電圧と最低動作電圧値を比較する（ステップＳ９０５）。測定電圧が最低必要電圧値以上の場合は、排他制御（タイプＧ）で動作可能と判断し、以降の動作は排他制御（タイプＧ）で行うこととする（ステップＳ９０６）。測定電圧が最低必要電圧値未満の場合は、排他制御（タイプＨ）実施時の電圧を測定する（ステップＳ９０７）。排他制御（タイプＨ）は排他制御（タイプＧ）より制約の大きい排他制御とする。次にステップＳ９０７で得た測定電圧と最低動作電圧値を比較する（ステップＳ９０８）。ステップＳ９０７での測定電圧が最低必要電圧値以上の場合は、排他制御（タイプＨ）で動作可能と判断し、以降の動作は排他制御（タイプＨ）で行うこととする（ステップＳ９０９）。測定電圧が最低必要電圧値未満の場合は、排他制御（タイプＩ）実施時の電圧を測定し（ステップＳ９１０）、この測定電圧と最低動作電圧値を比較する（ステップＳ９１１）。排他制御（タイプＩ）は排他制御（タイプＨ）より制約の大きい排他制御とする。ステップＳ９１０での測定電圧が最低必要電圧値以上の場合は、排他制御（タイプＩ）で動作可能と判断し、以降の動作は排他制御（タイプＩ）で行うこととする（ステップＳ９１２）。測定電圧が最低必要電圧値未満の場合は、排他制御（タイプＩ）を行ってもインターフェース装置３を正常動作させることができないと判断し、インターフェース装置３は動作不可である旨の情報を空気調和機の室内機１へ送信する（ステップＳ９１３）。インターフェース装置３を動作不可とする代わりに、インターフェース装置３と周辺機器４の動作を必要最低限の動作に制限し、その旨を室内機１へ送信するようにしてもよい。
【００７８】
以上本実施の形態によれば、インターフェース装置の電源電圧の測定値に基づいて、インターフェース装置の負荷の排他制御するようにしたので、電源容量が許容する最大範囲まで周辺機器を接続することが可能となる。一般に機器に搭載する電源のスペックは、電源回路から供給される電圧のばらつきや、フィルタの回路インピーダンス等部品特性のばらつき、負荷電流のばらつきを考慮して、出力電圧がそれらのばらつきの最悪値を考慮しても回路やＩＣの最低動作電圧を下回らないように設計される。この為、電源に対する必要スペックが実際の使用時の状態よりも必要以上に厳しいスペックとなってしまうことが多い。本実施の形態では実際の運用状態での測定電圧に基づいて制御するので、個々の製品のばらつきに即した制御とすることができ、インターフェース装置の電源容量に対するスペック条件を緩和することができ、また限られた電源の基でも、より制約の少ない条件で外部機器を使用することが可能となる。
【００７９】
以上の説明では、インターフェース装置３で排他制御を行うようにしたが、実施の形態４で説明したように空気調和機の室内機１で排他制御を行う場合にも、電源電圧の測定値に基づいた排他制御は適用可能である。
【００８０】
実施の形態１〜５では、空気調和機のインターフェース装置、及び空気調和システムについて説明したが、これらの実施の形態で説明したインターフェース装置は空気調和機以外の家電機器が、インターフェース装置を介して周辺機器を収容する際にも適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８１】
１  空気調和機の室内機
２、２５  商用電源
３  インターフェース装置
４  周辺機器
５、７、１７  電源線
６、８、１５、１９  通信信号線
９、２７  電源回路
１０、２１  直流電源
１１、２０  マイコン
１２  接続回路
１３  駆動回路
１４、２４  制御信号線
１６  室内機接続回路
１８  フィルタ・電源回路
２２  周辺機器接続回路
２３  ＬＥＤ回路
２６  フィルタ回路
２８  抵抗
２９  分圧回路
３０  ＡＤ入力ポート
【図１】
0005831236.tif 000002
【図２】
0005831236.tif 000003
【図３】
0005831236.tif 000004
【図４】
0005831236.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005831236.tif 000007
【図７】
0005831236.tif 000008
【図８】
0005831236.tif 000009
【図９】
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