(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調機器と、各空調機器の作動を無線により遠隔制御する空調コントローラとからなる空調システムにおいて、
前記空調コントローラから送信される無線信号を増幅して前記空調機器に送信する中継機を設け、
前記空調機器は、前記空調コントローラ及び前記中継機から受信した無線信号のレベルを検知する受信信号レベル検知手段と、前記空調コントローラから送信される所定信号を受信したときに前記受信信号レベル検知手段により検知される第１レベルと、前記中継機で増幅された該所定信号の増幅信号を受信したときに前記受信信号レベル検知手段により検知された第２レベルとを比較し、第１レベルが第２レベルよりも高いときは前記空調コントローラを通信相手として決定し、第２レベルが第１レベルよりも高いときは前記中継機を通信相手として決定する通信相手決定処理を実行する通信相手決定手段とを備え、
前記空調機器は、前記通信相手決定手段により決定された通信相手から送信される無線信号に従って作動すると共に、該通信相手から受信した信号のレベルを前記空調コントローラに送信し、
前記空調コントローラは、該信号のレベルが所定値以下となったことを認識したときに前記所定信号を送信し、前記通信相手決定手段は、該所定信号の受信に応じて前記通信相手決定処理を実行することを特徴とする空調システム。
【請求項２】
前記空調コントローラは、複数の前記空調機器の作動を制御し、各空調機器は前記通信相手から受信した信号に応じた応答信号を該通信相手に送信する応答信号送信手段を有し、前記中継機は該応答信号を増幅して前記空調コントローラに送信して、
前記空調コントローラから信号が送信され、該信号を受信した前記中継機から該信号の増幅信号が送信された後、各空調機器に備えられた前記応答信号送信手段は、所定時点を基準として互いに異なるように各空調機器毎に設定されたタイミングで、前記応答信号を送信することを特徴とする請求項１記載の空調システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調機器と該空調機器を無線により遠隔制御する空調コントローラとからなる空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、校舎の教室ごとに暖房機を設置して暖房を行う場合、各暖房機を１台の空調コントローラで統括的に遠隔制御するように構成すれば、始業時刻に合わせて一括して各教室の暖房開始を指示することができ、また、終業時刻に合わせて一括して各教室の暖房終了を指示することができて便利である。
【０００３】
そして、このように複数の暖房機を１台の空調コントローラで制御する場合、各暖房機と空調コントローラの間で制御信号の通信が可能となるように接続する必要があるが、この通信を無線で行うようにすれば、通信配線の工事が不要となると共に、暖房機の設置場所の自由度が高くなるというメリットがある。
【０００４】
しかし、暖房機と空調コントローラとの間の通信を無線で行う場合、使用可能な電波の出力に制限があり、また、暖房機側の無線信号の受信感度を上げると、外部ノイズ（例えば近隣する道路を通行する車両から送信される無線信号等）を拾って誤動作を生じ易くなる。そのため、暖房機と空調コントローラ間との設置間隔が制限されるという不都合がある。さらに、設置当初は良好な無線通信が可能であっても、その後、通信経路上に棚や扉等の障害物が置かれて、通信状態が悪化する場合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記背景を鑑みてなされたものであり、空調機器と該空調機器の作動を制御する空調コントローラ間の無線通信が良好に行われるようにした空調システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、空調機器と、各空調機器の作動を無線により遠隔制御する空調コントローラとからなる空調システムにおいて、前記空調コントローラから送信される無線信号を増幅して前記空調機器に送信する中継機を設け、前記空調機器は、前記空調コントローラ及び前記中継機から受信した無線信号のレベルを検知する受信信号レベル検知手段と、前記空調コントローラから送信される所定信号を受信したときに前記受信信号レベル検知手段により検知される第１レベルと、前記中継機で増幅された該所定信号の増幅信号を受信したときに前記受信信号レベル検知手段により検知された第２レベルとを比較し、第１レベルが第２レベルよりも高いときは前記空調コントローラを通信相手として決定し、第２レベルが第１レベルよりも高いときは前記中継機を通信相手として決定する通信相手決定処理を実行する通信相手決定手段とを備え、前記空調機器は、前記通信相手決定手段により決定された通信相手から送信される無線信号に従って作動すると共に、該通信相手から受信した信号のレベルを前記空調コントローラに送信し、前記空調コントローラは、該信号のレベルが所定値以下となったことを認識したときに前記所定信号を送信し、前記通信相手決定手段は、該所定信号の受信に応じて前記通信相手決定処理を実行することを特徴とする。
【０００７】
かかる本発明によれば、前記中継機を設けて前記空調コントローラから送信される制御信号を増幅することにより、前記空調コントローラにより前記空調機器を制御することが可能なエリアを拡大することができる。そして、前記空調機器に備えられた前記通信相手決定手段は、前記空調コントローラから前記所定信号が送信されたときに、該所定信号と前記中継機による該所定信号の増幅信号とのうちで、よりレベルが高い信号を送信した方を通信相手として決定する。これにより、前記空調機器はより良好に無線通信を行うことができる通信相手からの制御信号に応じて作動することとなり、通信不良による誤動作等が生じることを抑制することができる。
【０００９】
さらに、本発明によれば、例えば前記空調機器と前記空調コントローラとの間に障害物が置かれた場合のように、前記空調機器と前記空調コントローラ間の通信経路の状況が変化して通信状態が悪化し、前記信号のレベルが前記所定値以下となったときに、通信相手を再設定して通信状態を向上させることができる。
【００１０】
また、前記空調コントローラは、複数の前記空調機器の作動を制御し、各空調機器は前記通信相手から受信した信号に応じた応答信号を該通信相手に送信する応答信号送信手段を有し、前記中継機は該応答信号を増幅して前記空調コントローラに送信して、前記空調コントローラから信号が送信され、該信号を受信した前記中継機から該信号の増幅信号が送信された後、各空調機器に備えられた前記応答信号送信手段は、所定時点を基準として互いに異なるように各空調機器毎に設定されたタイミングで、前記応答信号を送信することを特徴とする。
【００１１】
かかる本発明によれば、各空調機器に備えられた前記応答信号送信手段は、互いに異なるタイミングで前記応答信号を送信する。そのため、各空調機器から前記空調コントローラ又は前記中継機に送信される前記応答信号が混信することがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例について、図１〜図４を参照して説明する。図１は本発明の空調システムの設置例を示した図、図２は各通信端末機の通信相手を決定する手順の説明図、図３は空調コントローラと各通信端末機との間の通信仕様の説明図、図４は制御信号と状態信号のデータ構成図である。
【００１３】
図１を参照して、本実施の形態における空調システムは、例えば幼稚園のように比較的規模が小さい教育施設や、民宿等に設置されるものであり、本実施の形態では、８教室（Ａ〜Ｈ）に設置された暖房機３ａ〜３ｈに、それぞれ通信端末機４ａ〜４ｈが備えられている。そして、各通信端末機４ａ〜４ｈは空調コントローラ１との間で無線による通信を行い、空調コントローラ１から送信される制御信号により、各暖房機３ａ〜３ｈの作動が制御される。
【００１４】
通信端末機４は、空調コントローラ１から制御信号を受信すると、その内容（暖房運転の開始／停止、目標暖房温度、タイマ時間等）を暖房機３に備えられた暖房コントローラ（図示しない）に伝達し、これに応じて、暖房コントローラが暖房機３の作動を制御する。なお、暖房機３（３ａ〜３ｈ）と通信端末機４（４ａ〜４ｈ）とにより本発明の空調機器が構成される。
【００１５】
空調コントローラ１には、各暖房機３ａ〜３ｈの運転開始／停止時間や、暖房目標温度等の運転条件を個別に設定するための操作パネル（図示しない）が備えられており、空調システムの管理者は、該操作パネルにより各暖房機３ａ〜３ｈの運転条件を設定する。
【００１６】
そして、管理者が操作パネルの一斉運転スイッチ（図示しない）を操作すると、空調コントローラ１から各暖房機３ａ〜３ｈと接続された通信端末機４ａ〜４ｈに対して、上述した操作パネルにより設定された運転条件に応じた制御信号が送信される。
【００１７】
ここで、空調コントローラ１と通信端末機４との間隔が短ければ、両者の間で良好な無線通信を行うことができるが、両者の間隔が長くなると、無線信号が届き難くなり、また、外部ノイズの影響も受け易くなる。そこで、空調コントローラ１から送信される制御信号を増幅して通信端末機４に送信すると共に、該制御信号に応じて通信端末機４から送信される暖房機の作動状態等を示す状態信号（本発明の応答信号を含む）を増幅して空調コントローラ１に送信するために、第１中継機２ａと第２中継機２ｂとが設けられている。
【００１８】
第１中継機２ａと第２中継機２ｂとは、空調コントローラ１から送信される制御信号を増幅して通信端末機４に送信すると共に、通信端末機４から送信される状態信号を増幅して空調コントローラ１に送信する。
【００１９】
このように、空調コントローラ１と通信端末機４との通信経路の途中に第１中継機２ａ及び第２中継機２ｂを設けて信号を増幅することにより、空調コントローラ１と通信端末機４との間隔が長くなる場合であっても、良好な無線通信を行うことができる。
【００２０】
そして、中継機２ａと中継機２ｂを用いて無線通信を行う場合、各通信端末機４にとって、最も良好に無線通信を行うことができる通信相手を、空調コントローラ１、第１中継機２ａ、第２中継機２ｂの中から適切に選択する必要がある。そこで、空調コントローラ１と通信端末機４は、空調システムが設置された際に、通信相手を決定する通信相手決定処理を実行する。
【００２１】
以下、この通信相手決定処理について説明する。図２を参照して、各通信端末機４（図では４ａ）は、無線信号の送受信を行う無線通信ユニット１０、受信した無線信号のレベルを検知する受信信号レベル検知部１１（本発明の受信信号レベル決定手段に相当する）、接続された暖房端末機３（図では３ａ）の作動状態等を示す状態信号を無線通信ユニット１０を介して送信する状態信号送信部１２（本発明の応答信号送信手段に相当する）、及び通信相手決定処理を実行する通信相手決定部１３（本発明の通信相手決定手段に相当する）を備える。
【００２２】
先ず、空調コントローラ１は、各通信端末機４（４ａ〜４ｈ）と第１中継機２ａと第２中継機２ｂとに対して、テスト信号（図中test_0、本発明の所定信号に相当する）を送信する。そして、各通信端末機４（図では４ａ）は、該テスト信号（test_0）を無線通信ユニット１０を介して受信し、受信した該テスト信号（test_0）のレベルを受信信号レベル検知部１１により検知して、該レベル（以下、第１レベルという）を記憶する。
【００２３】
続いて、テスト信号（test_0）を受信した第１中継機２ａが、該テスト信号（test_0）を増幅した第１増幅テスト信号（図中test_1）を、各通信端末機４（４ａ〜４ｈ）に対して送信する。そして、各通信端末機４（図では４ａ）は、該第１増幅テスト信号（test_1）を無線通信ユニット１０を介して受信し、受信した第１増幅テスト信号（test_1）のレベルを受信信号レベル検知部１１により検知して、該レベル（以下、第２レベルという）を記憶する。
【００２４】
次いで、テスト信号（test_0）を受信した第２中継機２ｂが、該テスト信号（test_0）を増幅した第２増幅テスト信号（図中test_2）を、各通信端末４（図では４ａ）に送信する。そして、各通信端末機４（図では４ａ）は、該第２増幅テスト信号（test_2）を無線通信ユニット１０を介して受信し、受信した第２増幅テスト信号（test_2）のレベルを受信レベル検知部１１により検知して、該レベル（以下、第３レベルという）を記憶する。
【００２５】
このように、各通信端末機４（４ａ〜４ｈ）は、空調コントローラ１から送信されたテスト信号（test_0）の受信レベル（第１レベル）と、第１中継機２ａから送信された第１増幅テスト信号（test_1）の受信レベル（第２レベル）と、第２中継機２ｂから送信された第２増幅テスト信号（test_2）の受信レベル（第３レベル）とを記憶する。
【００２６】
そして、各通信端末機４（４ａ〜４ｈ）に備えられた通信相手決定部１３は、第１レベルと第２レベルと第３レベルとを比較し、第１レベルが最も高かったときは空調コントローラ１を、第２レベルが最高かったときは第１中継機２ａを、第３レベルが最も高かったときは第２中継機２ｂを、それぞれ通信相手として決定する。これにより、各通信端末機４（４ａ〜４ｈ）に対して、最も良好に無線通信を行うことができる通信相手が決定される。
【００２７】
なお、第１レベルから第３レベルのうち、最もレベルが高いものが２つ以上あったとき、例えば、第１レベルと第２レベルが等しく、且つ、第３レベルよりも高い場合には、通信相手決定部１３は、空調コントローラ１と第１中継機２ａのうちのいずれかを通信相手として決定する。また、通信端末機４ａ〜４ｈには、それぞれアドレス「０」〜「７」がディップスイッチ（図示しない）により設定されている。
【００２８】
次に、図３及び図４を参照して、空調コントローラ１、第１中継機２ａ、第２中継機２ｂ、及び各通信端末機４の通信タイミングについて説明する。
【００２９】
図３を参照して、空調コントローラ１は、各通信端末機４（４ａ〜４ｈ）の作動を制御するための制御信号（図中CD_0）を送信する（図中ｔ0）。該制御信号（CD_0）には、図４（ａ）に示すように、送信元アドレス４０（この場合は空調コントローラを示す「０」）」と、暖房機３ａ〜３ｈのアドレスと該アドレスが付された通信端末機４と接続された暖房機に対する制御信号とからなる暖房機制御データブロック４１〜４８とが含まれる。
【００３０】
そして、該制御信号を受信した第１中継機２ａは、該制御信号を増幅して送信元アドレスを「１」に変更した信号（図中CD_1）を送信する（図中ｔ1）。また、該制御信号を受信した第２中継機２ｂは、該制御信号を増幅して送信元アドレス４０を「２」に変更した信号（図中CD_2）を送信する（図中ｔ2）。
【００３１】
これにより、各通信端末機４は、上述した通信相手決定処理により決定された通信相手から送信された制御信号を、送信元アドレス４０により識別して受信する。そして、該制御信号の内容に応じて、各通信端末装置４は、図４（ｂ）に示したように、暖房機３の作動状態等を示す状態データ４９を含む状態信号を通信相手に対して送信することになるが、各通信端末装置４が状態信号を送信するタイミングが重なると状態信号の混信が生じてしまう。
【００３２】
そこで、各通信端末装置４は、以下のようにして状態信号を送信するタイミングが互いに異なるようにしている。すなわち、通信相手が空調コントローラ１である通信端末機４は、空調コントローラ１から制御信号を受信した時点（≒ｔ0）からＴcが経過した時点であるｔ3（本発明の所定時点に相当する）を基準として、該制御信号を受信してから状態信号を送信するまでの経過時間（待ち時間）Ｔscを以下の式（１）により決定する。
【００３３】
Ｔsc ＝ Ｔc ＋ Ｔs×ｎ  ・・・・・（１）
ここで、Ｔsは状態信号を送信する間隔であり、ｎは各暖房機のアドレス（０〜７）である。例えば、アドレスが「４」に設定された通信端末機４ｅは、Ｔc＋Ｔa（＝Ｔs×４）の時点（図中ｔ4）で状態信号を送信する。
【００３４】
また、通信相手が第１中継機２ａである通信端末機４は、第１中継機２ａから増幅された制御信号（CD_1）を受信した時点（≒ｔ1）からＴ1が経過した時点であるｔ3を基準として、該制御信号（CD_1）を受信してから状態信号を送信するまでの経過時間Ｔs1を以下の式（２）により決定する。
【００３５】
Ｔs1 ＝ Ｔ1 ＋ Ｔs×ｎ  ・・・・・（２）
また、通信相手が第２中継機２ｂである通信端末機４は、第２中継機２ｂから増幅された制御信号（CD_2）を受信した時点（≒ｔ2）からＴ2が経過した時点であるｔ3を基準として、該制御信号を受信してから状態信号を送信するまでの経過時間Ｔs2を以下の式（３）により決定する。
【００３６】
Ｔs2 ＝ Ｔ2 ＋ Ｔs×ｎ  ・・・・・（３）
このように、各通信端末機４は、いずれもｔ3を基準として状態信号を送信するタイミングを決定する。そのため、各通信端末機４から送信される状態信号が混信することがない。
【００３７】
そして、第１中継機２ａと第２中継機２ｂは、このようにして各通信端末機４から受信した状態信号を増幅した信号（図中SD_1、SD_2）をそれぞれ空調コントローラ１に送信する。
【００３８】
次に、図１を参照して、上述した通信相手決定処理により、各通信端末機４の通信相手を決定した後に、無線通信環境が変化する場合がある。例えば、教室Ｄに設置された通信端末機４ｄが通信相手として空調コントローラ１を選択した後（図中ｘ）、教室Ｄに本棚５が置かれると、空調コントローラ１と通信端末機４ｄとの間の無線通信が妨げられる状態となる。
【００３９】
そこで、各通信端末機４は、図４（ｃ）に示したように、状態信号を送信する際に、受信した信号のレベルを示す受信レベルデータ５０を添付するようにしてもよい。そして、空調コントローラ１は、各通信端末機４から送信される受信レベルデータ５０により、各通信端末機４における無線信号の受信レベルが所定レベル以上であるか否かを監視し、受信レベルが該所定レベル以下となったときに、上述した通信相手決定処理を再度実行する。
【００４０】
これにより、図１に示した例では、それまで空調コントローラ１であった通信端末機４ｄの通信相手が第１中継機２ａに変更され（図中ｙ）、悪化した通信状態を向上させることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、中継機を２台（第１中継機２ａ、及び第２中継機２ｂ）設けた例を示したが、中継機を１台、或いは３台以上設けた場合でも本発明を適用することができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、本発明の空調機器として暖房機を示したが、冷房機や冷暖房機、空気清浄機等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空調システムの設置例を示した図。
【図２】各通信端末機の通信相手を決定する手順の説明図。
【図３】空調コントローラと各通信端末機との間の通信仕様の説明図。
【図４】制御信号と状態信号のデータ構造図。
【符号の説明】
１…空調コントローラ、２ａ…第１中継機、２ｂ…第２中継機、３…暖房機、４…通信端末機、１０…無線通信ユニット、１１…受信信号レベル検知部、１２…状態信号送信部、１３…通信相手決定部
【図１】
0004072310.tif 000002
【図２】
0004072310.tif 000003
【図３】
0004072310.tif 000004
【図４】
0004072310.tif 000005