JP2008294637A - 集中コントローラ、設備機器制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本体端末10は、子機端末20と通信する通信部12を備え、子機端末20は、通信部12が送信した信号を制御対象の設備機器40が使用する信号に変換するための変換テーブル24aを格納した子機記憶手段24と、制御対象の設備機器40の外部動作を検出するセンサ26と、を備え、通信部12が送信した制御命令信号を受信すると、変換テーブル24aを参照してその制御命令信号を制御対象の設備機器40が使用する信号に変換することにより、その設備機器40に対応した動作命令信号を出力し、その動作命令信号に基づく設備機器40の外部動作をセンサ26が検出した結果に基づき、通信部12にその設備機器40の動作状態を通知する。
【選択図】図1
Description
しかし、制御対象でない機器は信号の方式が異なるため、動作を制御することができないという課題がある。また、制御対象でない機器が出力する応答信号を受信したとしても、その応答信号を解釈することができないため、当該機器の動作状態を把握することができないという課題もある。
図1は、本発明の実施の形態1に係る設備機器制御システムの構成図である。ここでは設備機器としてエアコン40を例に取り説明する。
集中コントローラ10は、ネットワーク50を介して子機端末20と通信可能となっており、子機端末20を介してエアコン40を遠隔制御する。
子機端末20は、エアコン40の所定の位置に取り付けられている。詳細は後述する。
リモコン30は、エアコン40に付属するものであり、赤外線通信等によりエアコン40に動作命令信号を送信する。
ネットワーク50は、有線・無線等のネットワークである。集中コントローラ10と子機端末20は、ネットワーク50の方式に適合した通信部を備える。詳細は後述する。
個々のエアコンは付属のリモコン30を用いて動作制御可能であるが、これらを一括して制御する場合には、集中コントローラ10より制御命令信号を発行し、各エアコンに取り付けられた子機端末がこれを受信して、その制御命令信号に基づき各エアコンの動作を制御する。
これにより、集中コントローラ10の操作者は、例えば全エアコンの電源を一括してON・OFF制御するようなことが可能となる。
次に、集中コントローラ10と子機端末20の詳細構成について説明する。
集中コントローラ10は、MPU(マルチプロセッサユニット)11、子機通信部12、電源部13、記憶手段14を備える。
MPU11は、集中コントローラ10の全体動作を制御する演算装置である。
子機通信部12は、ネットワーク50を介して子機端末20と通信する。通信方式は、ネットワーク50および子機端末20の通信仕様に適合するものを用いる。有線通信、無線通信のいずれであってもよい。
電源部13は、集中コントローラ10が動作するための電力を供給する。
記憶手段14は、エアコン40の動作状態データや、次の図3で説明する制御命令信号テーブル14aを格納する。
制御命令信号テーブル14aは、「制御命令」列と「信号パターン」列を有する。
「制御命令」列には、エアコン40に向けて発行する制御命令が格納される。制御命令とは、例えば「電源ON」命令、「電源OFF」命令、といったものである。
「信号パターン」列には、「制御命令」列に対応した信号パターンが格納される。格納形式は、ビット列や波形データ等を用いればよい。データ例としては、例えば「電源ON」命令に対応して「0010」というビット列を格納する、といったものが考えられる。
また、必ずしも2次元の表形式のデータとする必要はなく、同様の対応関係が得られるものであれば、データの表現形式は問わない。
(2)MPU11は、該当する行の「信号パターン」列の値を読み取る。
(3)MPU11は、子機通信部12に対し、「信号パターン」列の値に対応した制御命令信号を送信するように指示を出す。
(4)子機通信部12は、「電源ON」すべき旨の制御命令信号を、子機端末20に宛てて送信する。
(5)子機端末20は、制御命令信号を受信し、エアコン40の電源をONする。
子機端末20は、制御部21、親機通信部22、バッテリー23、記憶手段24、赤外線通信部25を備える。
制御部21は、子機端末20の全体動作を制御する演算装置で構成される。
親機通信部22は、ネットワーク50を介して集中コントローラ10と通信する。通信方式は、ネットワーク50および集中コントローラ10の通信仕様に適合するものを用いる。有線通信、無線通信のいずれであってもよい。
バッテリー23は、子機端末20が動作するための電力を供給する。
記憶手段24は、次の図5で説明する信号変換テーブル24aを格納する。
赤外線通信部25は、エアコン40に付属するリモコン30が送信する赤外線信号を受信し、また、エアコン40が備える赤外線受信部41に赤外線信号を送信する。詳細は後述する。
信号変換テーブル24aは、「変換前信号パターン」列と「変換後信号パターン」列を有する。
「変換前信号パターン」列には、集中コントローラ10が送信する制御命令信号に相当する信号パターンが格納される。格納形式は、ビット列や波形データ等を用いればよい。
「変換後信号パターン」列には、エアコン40の動作命令に対応した信号パターンが格納される。これは、リモコン30が送信する信号パターンに相当する。格納形式は、「変換前信号パターン」列に合わせておくと処理の都合が良い。
(5.2)制御部21は、信号変換テーブル24aから、「変換前信号パターン」列の値が受信した制御命令信号と一致する行を検索する。
(5.3)制御部21は、該当する行の「変換後信号パターン」列の値を読み取る。
(5.4)制御部21は、赤外線通信部25に対し、「変換後信号パターン」列の値に対応した赤外線信号を送信するように指示を出す。
(5.5)赤外線通信部25は、「変換後信号パターン」列の値に対応した赤外線信号を、後述の図6で説明する、エアコン40の赤外線受信部41に送信する。
(5.6)エアコン40の赤外線受信部41は、赤外線通信部25が送信した赤外線信号を受信する。
エアコン40は、受信した赤外線信号に基づき、「電源ON」動作を実行する。
図6(a)に示すように、エアコン40は、電源ON時に点灯する動作表示LED42を備えているものとする。また、リモコン30およびエアコン40が送信する赤外線信号を受信する赤外線受信部41を備えているものとする。
図6(b)に示すように、子機端末20をエアコン40に取り付ける際には、赤外線受信部41と動作表示LED42を覆うようにする。
図6(c)は、子機端末20の裏面の外部構成を示すものである。子機端末20の裏面には、両面テープ等により構成された接着部27が配設されており、エアコン40の筐体に子機端末20を固着することができるようになっている。
また、子機端末20の裏面には照度センサ26が設けられており、動作表示LED42が点灯すると、その光を検出して制御部21に出力する。
(7)照度センサ26が、動作表示LED42の点灯を検出し、その旨を制御部21に出力する。
(8)制御部21は、親機通信部22に対し、動作表示LED42が点灯した旨の信号を集中コントローラ10に送信するように指示する。
(9)親機通信部22は、動作表示LED42が点灯した旨の信号を集中コントローラ10に送信する。
(10)集中コントローラ10の子機通信部12は、親機通信部22が送信した信号を受信し、MPU12に出力する。
(11)MPU12は、エアコン40の電源がONされたものと判断し、その旨を記憶手段14中の動作状態データに記録する。
(b)エアコン40のファン可動部の開閉を検出するリードスイッチを配設し、ファンの稼動によりエアコン40の動作状態を検出する。
(c)エアコン40の風路に風圧センサを配設し、風圧によりエアコン40の動作状態を検出する。
(e)エアコン40の運転モード毎に動作表示LED42の色が変わる場合、もしくは運転モード毎に動作表示LEDを設けている場合は、各動作モード毎のLEDの光を識別可能なセンサを設け(例えば色を識別する、LED毎にセンサを設ける、等)、その検出結果によりエアコン40の動作モードを識別する。
(f)画像センサによりエアコン40の外部動作を監視し、動作状態を検出することができる。
また、「変換テーブル」は、信号変換テーブル24aがこれに相当する。
また、「子機記憶手段」は、記憶手段24がこれに相当する。
また、「センサ」は、照度センサ26がこれに相当する。
また、「本体端末」は、集中コントローラ10がこれに相当する。
また、エアコン40が備える動作表示LED42の点灯を照度センサ26で検出し、その検出結果を集中コントローラ10に通知することで、集中コントローラ10は、エアコン40の電源ON・OFF状態を管理することができる。
これらの一連の動作により、集中コントローラ10は、エアコン40に対して遠隔制御命令を発行し、さらにその実行結果を管理することが可能となるのである。
実施の形態1では、信号変換テーブル24aを用いて、集中コントローラ10が送信した制御命令信号を、エアコン40の赤外線受信部41が受信可能な信号形式に変換することにより、遠隔制御を実現した構成について説明した。
本発明の実施の形態2では、エアコン40が、子機端末20の対応していない信号パターンを用いる場合において、信号パターンを自動的に学習して対応可能とする構成について説明する。
なお、未知の信号を受信する場合とは、例えばエアコン40(およびリモコン30)が、子機端末20の想定している制御対象機器でないような場合が相当する。
(2)子機端末20の赤外線通信部25は、リモコン30が赤外線通信で送信した命令信号を受信し、エアコン40が備える赤外線受信部41に複写転送する。また、照度センサ26は、動作表示LED42の点灯を検出して、その結果を制御部21に出力する。
(4)制御部21は、赤外線通信部25が受信した信号パターンを、信号変換テーブル24aの新たなエントリの「変換後信号パターン」列に格納する。「変換前信号パターン」列には、集中コントローラ10が出力可能な任意の信号パターンを、「変換前信号パターン」列の値の重複に留意しつつ、適宜セットする。
(6)子機通信部12は、親機通信部22が送信した信号を受信し、MPU12に出力する。MPU12は、受信した信号の内容を解析する。ここでは、動作表示LED42が点灯した旨が通知されているので、受信した信号パターンは、エアコン40の「電源ON」に対応していることが分かる。
次に、MPU12は、受信した「変換前信号パターン」列の信号パターンと、「電源ON」制御命令とを、制御命令信号テーブル14aの新たなエントリとして格納する。
一例としては、子機端末の分光レンズを通過した信号をビームスプリッターなどにより二つにコピー(分割)し、赤外線受信部41に転送することができる。
また、集中コントローラ10では、子機端末20が学習した未知の信号パターンに対応する制御命令信号を、新たに学習することができたことになる。
即ち、図7のステップ(4)において、「変換前信号パターン」列の値に、集中コントローラ10が既に用いている「電源ON」に対応した制御命令信号パターンを格納しておけば、エアコン40の制御には足りる。
(2)子機通信部12は、検索の結果得られた信号パターンに基づき、「電源ON」すべき旨の制御命令信号を、子機端末20に宛てて送信する。
(4)制御部21は、検索の結果得られた信号パターンを出力するように、赤外線通信部25へ指示を出す。赤外線通信部25は、エアコン40の赤外線受信部41に、その信号を出力する。
また、集中コントローラ10による遠隔制御に関しては、新たに学習した信号パターンに対応する制御命令信号を信号変換テーブル24aに格納しておくことにより、これを可能としている。
なお、本実施の形態2における「親機記憶手段」は、記憶手段14がこれに相当する。
これにより、エアコン40(およびリモコン30)が用いる任意の通信方式に対応することができるという効果がある。
実施の形態2では、リモコン30が送信した信号を、子機端末20の赤外線通信部25が受信し、その信号を、エアコン40の赤外線受信部41に複写転送する例を説明した。
本発明の実施の形態3では、リモコン30が送信した信号を、子機端末20の赤外線通信部25と、エアコン40の赤外線受信部41が、同時に受信することができる構成について説明する。
子機端末20をエアコン40に取り付ける際に、子機端末20が備える赤外線通信部25が、エアコン40が備える赤外線受信部41の一部(例えば半分程度)を覆うように、取り付け位置を調整しておく。
取り付け位置をこのように調整することにより、リモコン30が送信した信号は、赤外線通信部25と赤外線受信部41に同時に入射する。
本発明の実施の形態4では、子機端末20が備える赤外線通信部25を子機端末20から分離し、可動性を高めることにより、取り付けの柔軟性を向上させた構成について説明する。
図10において、子機端末20は、エアコン40が備える動作表示LED42(図示せず)を覆うようにして取り付け、裏面の照度センサ26で動作表示LED42の点灯を検出することにより、エアコン40の動作状態を検出する。
しかし、エアコン40の赤外線受信部41が、動作表示LED42から離れた位置に配設されており、実施の形態1〜3で説明した子機端末20の構成では、赤外線通信部25と赤外線受信部41が通信することができない。
この構成により、赤外線通信部25の配置位置が配線の長さの範囲で自由に調整可能となり、赤外線受信部41と動作表示LED42が離れた位置に配設されていても、柔軟に対応することができる。
また、配線部分の可撓性により、取り付け位置の形状が平坦でなくとも、ある程度の柔軟性をもって対応することができる。
そこで、裏面の照度センサ26の検出結果と同様に点灯するLED等からなる表示部28を子機端末20の表面に配設することにより、ユーザが動作表示LED42の点灯状態を間接的に視認することができるので、ユーザの便宜に資する。
本発明の実施の形態5では、子機端末20の設置場所の物理的状態(例えば室温や湿度)を検出する環境センサを備えた構成について説明する。
また部屋の温度分布によるエアコン40の運転状態を把握し、明け方の深夜電力(安価)を使用し低料金で部屋を暖めるように制御することもできる。これにより、起床後、通常電力(高価)にてフルパワーで運転させ、暖まる頃に電源OFFする運転ではなく、起床時には快適に過ごせる環境を安価に自動的に構成することも可能である。
本発明の実施の形態6では、集中コントローラ10と子機端末20が無線通信により通信を行う場合において、子機端末20の無線通信に係るパラメータの初期化設定等を簡略化することのできる構成について説明する。
そこで、集中コントローラ10のパラメータ設定を自動で引き継ぐことができるように構成することを考える。
図11において、無線設定ボタン29aと、子機番号設定部29bが設けられている。
子機端末20の無線通信パラメータを設定する際には、無線設定ボタン29aを押下したまま保持し、集中コントローラ10に設けたパラメータ設定スイッチ等を押下する。
このとき、集中コントローラ10が保持している共通パラメータが子機端末20に転送されるように構成しておく。
設定値は、工場出荷時にランダムに与えるか、もしくは集中コントローラ10のシリアル番号からパラメータ値を算出し、自動設定を行うか、のいずれかとすることができる。
パラメータ設定時に使用する無線帯域などは、周囲に使用している電波を検索し自動で選択するようにすればよい。
図12は、本発明の実施の形態7に係る集中コントローラ10の機能ブロック図である。図12において、集中コントローラ10は、ネットワーク接続部15を備える。
ネットワーク接続部15は、子機端末20と接続している子機通信部12とは別に設けられた通信機能部であり、ネットワーク50とは別のネットワーク、例えば構内LANやインターネットと接続するためのものである。
集中コントローラ10は、子機端末20から受け取った情報を、記憶手段14に格納しておき、ネットワーク接続部15を介して、外部からその情報を閲覧可能とする。
無線通信の具体例としては、例えばZigBee、無線LAN、Bluetooth(登録商標)などが考えられる。
また、有線通信の具体例としては、Ethernet(登録商標)、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)、PLC(Power Line Communication)などが考えられる。
子機端末20とエアコン40の間の通信方式についても、同様である。
このような直列接続によれば、子機端末と制御対象機器との間の通信部が必要でなくなるので、製造コスト等の観点から有利である。
これにより、新たな制御対象機器を任意に追加することができるので、制御対象の機器の幅が広まる。
また、集中コントローラ10に全ての更新データを一旦格納し、集中コントローラ10から各子機端末20に更新データを配信するように構成してもよい。
Claims (9)
- 1ないし複数の設備機器の動作を制御する集中コントローラであって、
当該集中コントローラの本体端末と、
制御対象の設備機器に動作命令信号を出力する子機端末と、
を備え、
前記本体端末は、
前記子機端末と通信する通信部を備え、
前記子機端末は、
前記通信部が送信した信号を制御対象の設備機器が使用する信号に変換するための変換テーブルを格納した子機記憶手段と、
制御対象の設備機器の外部動作を検出するセンサと、
を備え、
前記通信部が送信した制御命令信号を受信すると、
前記変換テーブルを参照してその制御命令信号を制御対象の設備機器が使用する信号に変換することにより、その設備機器に対応した動作命令信号を出力し、
その動作命令信号に基づく前記設備機器の外部動作を前記センサが検出した結果に基づき、前記通信部にその設備機器の動作状態を通知する
ことを特徴とする集中コントローラ。 - 前記子機端末は、
制御対象でない設備機器が備えるリモコンが送信した信号を受信すると、
その信号のデータを前記子機記憶手段に格納し、
以後はそのデータを参照することにより、同じ信号を出力可能とする
ことを特徴とする請求項1に記載の集中コントローラ。 - 前記本体端末は、
制御命令信号と前記センサの検出結果を格納する親機記憶手段を備え、
前記子機端末は、
制御対象でない設備機器が備えるリモコンが送信した信号を受信すると、
前記センサの検出結果を取得して前記通信部に送信し、
前記通信部は、
その検出結果に対応した制御命令信号を前記親機記憶手段に格納し、
以後はその制御命令信号を参照することにより、前記検出結果に対応した制御命令信号を出力可能とする
ことを特徴とする請求項2に記載の集中コントローラ。 - 前記子機端末は、
本体の少なくとも一部が可動ないし分離可能に形成されることにより、
当該可動部分ないし分離部分を任意の方向に向けて固着可能とした
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の集中コントローラ。 - 前記子機端末は、
当該子機端末の設置環境の物理的状態を検出する環境センサを備え、
その検出結果を前記通信部に送信する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の集中コントローラ。 - 前記通信部と前記子機端末は無線通信により通信し、
無線通信に係る通信パラメータをセットする際には、
前記通信部は、
前記本体端末が保持している通信パラメータを前記子機端末に送信し、
前記子機端末は、
前記通信部が送信した通信パラメータに基づき自己の通信パラメータをセットする
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の集中コントローラ。 - 前記本体端末は、
ネットワークと接続して情報通信を行うネットワーク接続部を備え、
前記子機端末は、
制御対象の設備機器の稼動状態に関する情報を取得して前記通信部に送信し、
前記通信部は、
前記子機端末から受け取った情報を前記親機記憶手段に格納し、
前記ネットワーク接続部を介して、その情報を出力すべき要求を受け取った際には、
前記ネットワーク接続部よりその情報を出力する
ことを特徴とする請求項3ないし請求項6のいずれかに記載の集中コントローラ。 - 請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の集中コントローラと、
制御対象の設備機器と、
を有する設備機器制御システムであって、
前記設備機器は、
当該設備機器が備えるリモコンが送信した信号を受信する第1受信部を備え、
前記子機端末は、
前記リモコンが送信した信号を受信する第2受信部を備え、
前記子機端末を前記設備機器に取り付ける際に、
前記第2受信部が前記第1受信部の一部を覆うように取り付けておき、
前記リモコンが送信した信号を前記第1受信部と前記第2受信部が同時に受信できるようにした
ことを特徴とする設備機器制御システム。 - 請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の集中コントローラと、
制御対象の設備機器と、
を有する設備機器制御システムであって、
前記設備機器は、
当該設備機器が備えるリモコンが送信した信号を受信する第1受信部を備え、
前記子機端末は、
前記リモコンが送信した信号を受信する第2受信部を備え、
前記第2受信部は、
前記リモコンが送信した信号を受信すると、その信号を前記第1受信部に複写転送する
ことを特徴とする設備機器制御システム。
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