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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2014年6月26日
【発行日】2017年1月12日
(54)【発明の名称】空調システム及びゲートウェイ装置
(51)【国際特許分類】
   F24F 11/02 20060101AFI20161216BHJP
【FI】
   F24F11/02 103C
   F24F11/02 103D
   F24F11/02 102A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】23
【出願番号】特願2013-525475(P2013-525475)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2012年12月20日
(11)【特許番号】特許第5452777号(P5452777)
(45)【特許公報発行日】2014年3月26日
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目7番3号
(74)【代理人】
【識別番号】100099461
【弁理士】
【氏名又は名称】溝井 章司
(74)【代理人】
【識別番号】100152881
【弁理士】
【氏名又は名称】山地 博人
(72)【発明者】
【氏名】飯田 隆義
【住所又は居所】日本国東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 三菱電機株式会社内
【テーマコード(参考)】
3L260
【Fターム(参考)】
3L260AB03
3L260AB04
3L260BA64
3L260BA66
3L260JA01
3L260JA14
(57)【要約】
空調システムには、それぞれに空調機の室内機102と空調機の室外機101とが接続されている部分ネットワーク103が複数含まれ、複数の部分ネットワーク103が、接続ネットワーク104を介して相互に接続されている。各ゲートウェイ装置150は、管理対象の部分ネットワークである管理対象部分ネットワーク内の室内機102及び室外機101と、接続ネットワーク104とに接続されている。 各ゲートウェイ装置150は、接続ネットワーク104及び他のゲートウェイ装置150を介して、管理対象部分ネットワーク内の室内機102及び室外機101の少なくともいずれかと、他の部分ネットワーク内の室内機102及び室外機101の少なくともいずれかとの間の通信を中継する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれに空調機の一つの通信ポートのみを持つ室内機と空調機の一つの通信ポートのみを持つ室外機とが接続されている部分ネットワークが複数含まれ、複数の部分ネットワークが、部分ネットワーク間を接続する接続ネットワークを介して相互に接続されている空調システムであって、
それぞれが、管理対象の部分ネットワークである管理対象部分ネットワーク内の前記室内機及び前記室外機と、前記接続ネットワークとに接続されている複数のゲートウェイ装置を有し、
各ゲートウェイ装置が、
前記接続ネットワーク及び他のゲートウェイ装置を介して、管理対象部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかと、他の部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかとの間の通信を中継することを特徴とする空調システム。
【請求項2】
各ゲートウェイ装置は、
管理対象部分ネットワーク内で通信されたデータをキャッシュし、
他の部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかから、管理対象部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかに関するデータの送信を要求された場合に、キャッシュしているデータを、前記接続ネットワーク及び他のゲートウェイ装置を介して、要求元の室内機又は室外機に送信することを特徴とする請求項1に記載の空調システム。
【請求項3】
前記空調システムは、
前記接続ネットワークに接続され、各室内機及び各室外機の制御を行う集中制御装置を有し、
各ゲートウェイ装置は、
前記接続ネットワークを介して、管理対象部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかと、前記集中制御装置との間の通信を中継することを特徴とする請求項1又は2に記載の空調システム。
【請求項4】
前記空調システムは、
前記接続ネットワークがイーサネット(登録商標)によるネットワークであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の空調システム。
【請求項5】
前記空調システムは、
各部分ネットワークがイーサネット(登録商標)によらないネットワークであり、
各ゲートウェイ装置は、
前記接続ネットワークと管理対象部分ネットワークとの間で通信するデータのプロトコル変換を行うことを特徴とする請求項4に記載の空調システム。
【請求項6】
前記空調システムは、
各部分ネットワークがバス型ネットワークであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の空調システム。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれかに記載のゲートウェイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気調和システム(以下、空調システムという)に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の空調システムでは、空調制御通信のコリジョンドメインが全ての空調機器で共有されている場合、そのコリジョンドメインを複数に分割することで通信帯域を効率的に使用していた(例えば、特許文献1)。
なお、従来は、複数の通信ポートを持つ室外機に複数の空調機器を接続し、宛先アドレスを基に室外機が適切な経路選択を行うことで、コリジョンドメインの分割を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第3995469号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、従来の空調システムでは、室外機がコリジョンドメインの分割を行うため、既設の室外機に複数の通信ポートとコリジョンドメイン分割機能が搭載されていない場合、コリジョンドメインは分割されず、通信帯域の効率的な使用ができないという課題がある。
【0005】
この発明は、上記のような課題を解決することを主な目的としており、コリジョンドメインの分割ができない室外機を含む空調システムであっても、コリジョンドメインを分割し通信帯域を効率的に使用することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る空調システムは、
それぞれに空調機の一つの通信ポートのみを持つ室内機と空調機の一つの通信ポートのみを持つ室外機とが接続されている部分ネットワークが複数含まれ、複数の部分ネットワークが、部分ネットワーク間を接続する接続ネットワークを介して相互に接続されている空調システムであって、
それぞれが、管理対象の部分ネットワークである管理対象部分ネットワーク内の前記室内機及び前記室外機と、前記接続ネットワークとに接続されている複数のゲートウェイ装置を有し、
各ゲートウェイ装置が、
前記接続ネットワーク及び他のゲートウェイ装置を介して、管理対象部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかと、他の部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかとの間の通信を中継することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明では、各ゲートウェイ装置が、接続ネットワーク及び他のゲートウェイ装置を介して、管理対象部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかと、他の部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかとの間の通信を中継する。
このため、コリジョンドメインの分割ができない室外機を含む空調システムであっても、コリジョンドメインを分割し通信帯域を効率的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】実施の形態1に係る空調システムの構成例を示す図。
図2】実施の形態1に係るゲートウェイ装置の構成例を示す図。
図3】実施の形態1に係るアドレステーブルの例を示す図。
図4】実施の形態1に係るゲートウェイ装置の動作例を示すフローチャート図。
図5】実施の形態2に係る空調システムの構成例を示す図。
図6】実施の形態2に係るゲートウェイ装置の構成例を示す図。
図7】実施の形態2に係るアドレステーブルの例を示す図。
図8】実施の形態2に係るゲートウェイ装置の動作例を示すフローチャート図。
図9】実施の形態4に係る空調システムの構成例を示す図。
図10】実施の形態1〜4に係るゲートウェイ装置のハードウェア構成例を示す図。
図11】従来の空調システムの構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
実施の形態1.
図1は、本実施の形態に係る空調システムの構成例を示す。
また、図11は、従来の空調システムの構成例を示す。
図11と比較して、図1では、ゲートウェイ装置が追加されている。
なお、本明細書では、空調システムに接続される室外機、室内機、集中制御装置、ゲートウェイ装置などを総称して「機器」と呼ぶ。
また、本明細書では、空調機器として室外機、室内機が存在するシステムを中心に説明を行うが、エアハンドリングユニットや換気機器などその他の空調機器がシステムに登場しても良い。
アドレスは、全機器にユニークに付けられた識別子を意味する。
【0010】
図1において、集中制御装置100は、全ての機器を制御できる装置である。
たとえば、集中制御装置100は、全室内機に運転停止信号を送信することが可能である。
【0011】
室外機101は、一つの通信ポートのみを持ち室内機102とセットで動作する機器である。
一つの室外機101に複数の室内機102が接続できる。
【0012】
室内機102は、一つの通信ポートのみを持ち室外機101とセットで動作する機器である。
一つの室外機101に複数の室内機102が接続できる。
【0013】
部分ネットワーク103は、室外機101と室内機102をつなぐネットワークである。
本実施の形態では、部分ネットワーク103は、バス型ネットワークである。
【0014】
接続ネットワーク104は、集中制御装置100と室外機101をつなぐネットワークである。
換言すれば、接続ネットワーク104は、部分ネットワーク103間を接続し、また、部分ネットワーク103と集中制御装置100とを接続するネットワークである。
接続ネットワーク104は、バス型ネットワークである。
【0015】
ゲートウェイ装置105は、ブリッジ機能と、それに付随するアドレステーブルを持つデータ中継装置である。
ブリッジ機能は、コリジョンドメインの分割を実施する際に活用される。
アドレステーブルはデータを透過させるか、せき止めるかの判断をするために活用される。
なお、ゲートウェイ装置105aに接続されている部分ネットワーク103、すなわち、室外機101a、室内機102a及び室内機102bで構成される部分ネットワーク103を部分ネットワーク103aという。
また、ゲートウェイ装置105bに接続されている部分ネットワーク103、すなわち、室外機101b、室内機102c及び室内機102dで構成される部分ネットワーク103を部分ネットワーク103bという。
また、ゲートウェイ装置105cに接続されている部分ネットワーク103、すなわち、室外機101c、室内機102e及び室内機102fで構成される部分ネットワーク103を部分ネットワーク103cという。
なお、各ゲートウェイ装置105に接続されている部分ネットワーク103を、管理対象部分ネットワークという。
つまり、ゲートウェイ装置105aの管理対象部分ネットワークは、部分ネットワーク103aであり、ゲートウェイ装置105bの管理対象部分ネットワークは、部分ネットワーク103bであり、ゲートウェイ装置105cの管理対象部分ネットワークは、部分ネットワーク103cである。
【0016】
次に、図3を参照して、ゲートウェイ装置105の内部ブロックを説明する。
ゲートウェイ装置105は、アドレステーブルを参照して送信の可否を判定しながらデータ中継を行う。
【0017】
接続ネットワーク受信部200は、接続ネットワーク104から送信されるデータの受信インタフェースである。
接続ネットワーク受信部200は、どのようなデータでも一度受信する。
【0018】
接続ネットワーク送信部201は、部分ネットワーク103から来たデータを接続ネットワーク104へ送信するための送信インタフェースである。
【0019】
部分ネットワーク受信部202は、部分ネットワーク103から送信されるデータの受信インタフェースである。
部分ネットワーク受信部202は、どのようなデータでも一度受信する。
【0020】
部分ネットワーク送信部203は、接続ネットワーク104から来たデータを、部分ネットワーク103へ送信するための送信インタフェースである。
【0021】
アドレステーブル管理部204は、機器のアドレスを記憶しておくアドレステーブルを管理する。
機器のアドレスをアドレステーブルに記憶する際には、接続ネットワーク104側に存在するアドレスか、部分ネットワーク103側に存在するアドレスかの情報も付加される。
アドレステーブルは事前に作成されてもよいし、通信の中で動的に作成されてもよい。
アドレステーブルを動的に作成する場合は、アドレステーブル管理部204は、受信したデータフレームから送信元アドレスを抜きだし、その送信元アドレスをアドレステーブルに登録していく。
アドレステーブルの例を、図3に示す。
【0022】
接続ネットワーク送信判定部205は、アドレステーブルを参照して、接続ネットワーク104へ向けてデータフレームを送信するか否か判定を行う。
【0023】
部分ネットワーク送信判定部206は、アドレステーブルを参照して、部分ネットワーク103へ向けてデータフレームを送信するか否か判定を行う。
【0024】
次に、本実施の形態に係る空調システムの動作を説明する。
【0025】
実施の形態1における、部分ネットワーク103はバス型ネットワークであり、接続ネットワーク104も同種のバス型ネットワークである(図1参照)。
つまり各機器は、全て同種のバス型ネットワークで接続されている。
従来構成との違いは、ゲートウェイ装置105の有無であり、本実施の形態では、ゲートウェイ装置105が室外機101と集中制御装置100間に接続されている構成となっている。
従来構成では、全機器においてメディアが共有されており、宛先アドレスと送信元アドレスがデータフレーム内に格納されていれば、送信制御なしで通信は成功する。
一方、実施の形態1では、ゲートウェイ装置105における送信制御が行われる。
ゲートウェイ装置105における送信制御は、例えば、図4のフローチャートに従う。
【0026】
動作例として、室内機102aが室内機102fと通信する際のシステム動作を説明する。
【0027】
1)室内機102aが、送信元アドレス:102a、宛先アドレス:102fのデータフレームを部分ネットワーク103aに送信する。
【0028】
2)室外機101a、室内機102b、ゲートウェイ装置105aがデータフレームを受信する。
室外機101a、室内機102bでは宛先アドレスが無関係であるため、データが破棄される。
ゲートウェイ装置105aは、どのようなデータでも一度受信するため、データフレームを受信する。
【0029】
3)ゲートウェイ装置105は、図4のフローチャートに従い、データを送信する。
本例では、部分ネットワーク103aからの受信であり(図4のS401でYES)、部分ネットワーク送信判定部206がデータフレームの宛先アドレスとアドレステーブルとを比較し、アドレステーブル内に、部分ネットワーク103a側に宛先アドレスが存在しないため(S403でNO)、接続ネットワーク送信部201が接続ネットワーク104へデータフレームを送信する(S405)。
なお、動的にアドレステーブルを作成する場合は、アドレステーブル管理部204が、データ受信時に送信元アドレスを抜き出し、アドレステーブルに、データフレームを部分ネットワーク103aから受信したという情報とともに格納する(S402)。
【0030】
4)ゲートウェイ装置105aから接続ネットワーク104へデータが送信され、集中制御装置100、ゲートウェイ装置105b、ゲートウェイ装置105cがデータフレームを受信する。
集中制御装置100では宛先アドレスが無関係であるため、受信したデータフレームが破棄される。
ゲートウェイ装置105b、ゲートウェイ装置105cは必ずデータフレームを受信するので、まずは接続ネットワーク受信部200がデータフレームを受信し(S406でYES)、アドレステーブル管理部204がアドレステーブルへ接続ネットワーク104からデータフレームを受信したという情報とともに送信元アドレスを登録する(S407)。
もし、事前にアドレステーブルが作成されており登録済みの場合、上書きしてもよいし、しなくてもよい。
ここで、事前にアドレステーブルが作成されていたとした場合、ゲートウェイ装置105bでは、部分ネットワーク送信判定部206がアドレステーブル管理部204のアドレステーブルにある接続ネットワーク104側に接続されているアドレスを調べ、送信判定を行う(S408)。
すると、宛先アドレス102fは接続ネットワーク104側に存在するので、自身の部分ネットワーク103b内に存在しないという判定になり(S408でYES)、受信したデータフレームを破棄する(S409)。
ただし、事前にアドレステーブルが作成されていない場合は、接続ネットワーク104側に102fというアドレスが登録されていないので、ゲートウェイ装置105bの部分ネットワーク送信部203が部分ネットワーク103bにデータフレームの送信を行う(S410)。
データフレームを受信した部分ネットワーク103b内の機器は、宛先アドレスが異なるのでデータフレームを受信しても破棄することになる。
ゲートウェイ装置105cでは、部分ネットワーク送信判定部206がアドレステーブル管理部204内のアドレステーブルを参照し、接続ネットワーク104側に宛先アドレス102fが存在しないため(S408でNO)、部分ネットワーク送信部203が部分ネットワーク103cにデータフレームを送信する(S410)。
【0031】
5)室内機102fはデータフレームを受信するので、通信は成功となる。
【0032】
以上のように、従来構成であればコリジョンドメインが分割されていなかったことにより、無関係な機器に対してもデータフレームを送信することになっていたが、外付けのゲートウェイを設置することによって、従来の機器への設定などは不要なうえに無関係な機器へのデータ送信を防ぐことができ、通信帯域の効率的な使用が実現できる。
【0033】
実施の形態2.
以上の実施の形態1では、部分ネットワークと接続ネットワークが同じ種類のネットワークとういう場合の動作例を示したものであるが、接続ネットワークの一部(ゲートウェイ間)がイーサネット(登録商標)となる際のコリジョンドメインを分割する実施形態を示す。
【0034】
図5は、本実施の形態に係る空調システムの構成例を示す。
【0035】
図5において、集中制御装置100は、全ての機器を制御できる装置である。
集中制御装置100は、たとえば、全室内機に運転停止信号を送信することが可能である。
【0036】
室外機101は、一つの通信ポートのみを持ち室内機102とセットで動作する機器である。
一つの室外機に複数の室内機が接続できる。
【0037】
室内機102は、一つの通信ポートのみを持ち室外機101とセットで動作する機器である。
一つの室外機101に複数の室内機102が接続できる。
【0038】
部分ネットワーク103は、室外機101と室内機102をつなぐネットワークである。
部分ネットワーク103は、バス型ネットワークである。
【0039】
接続ネットワーク104は、集中制御装置100と室外機101をつなぐネットワークである。
換言すれば、接続ネットワーク104は、部分ネットワーク103間を接続し、また、部分ネットワーク103と集中制御装置100とを接続するネットワークである。
接続ネットワーク104は、バス型ネットワークである。
【0040】
ゲートウェイ装置105は、イーサネット(登録商標)によるネットワークである接続ネットワーク104と部分ネットワーク103をつなぐデータ中継装置である。
ゲートウェイ装置105は、イーサネット(登録商標)と部分ネットワーク103間のデータフォーマット(アドレス体系を含む)の違いを吸収する。
そのためのプロトコル変換部とアドレステーブルを持つ。
なお、ゲートウェイ装置105はイーサネット(登録商標)側のインタフェースにMAC(Media Access Control)アドレスを持つ。
また、ゲートウェイ装置105はアドレステーブルを活用し、ゲートウェイ装置105間はユニキャスト通信を基本とし、アドレスが不明の場合にブロードキャスト通信を利用する。
【0041】
イーサネット(登録商標)スイッチ106は、一般的なイーサネット(登録商標)スイッチである。
複数の通信ポートと、MACアドレステーブルを持ち、MACアドレステーブルを元に送信経路を選択する。
また、イーサネット(登録商標)スイッチ106は、コリジョンドメインの分割が可能である。
なお、冗長性を高めるためにスパニングツリープロトコル機能が内蔵されているイーサネット(登録商標)スイッチを複数台接続してもよい。
【0042】
本実施の形態に係るゲートウェイ装置105の内部ブロックを図6に示す。
ゲートウェイ装置105は、アドレステーブルを参照して送信の可否を判定しながらデータ中継を行う。
なお、図6に示す構成のうち、アドレステーブル管理部204、部分ネットワークプロトコル変換部207及び接続ネットワークプロトコル変換部208以外の構成は、図2に示したものと同様であるため、説明を省略し、アドレステーブル管理部204、部分ネットワークプロトコル変換部207及び接続ネットワークプロトコル変換部208についてのみ説明を行う。
【0043】
アドレステーブル管理部204は、機器のアドレスをアドレステーブルに記憶する際には、接続ネットワーク側のゲートウェイ装置105のMACアドレスと、部分ネットワーク側の機器のアドレスを関連付けて記憶する。
アドレステーブルは事前に作成されてもよいし、通信の中で動的に作成されてもよい。
動的に作成する場合は、アドレステーブル管理部204は、受信したデータフレームから送信元MACアドレスと送信元の部分ネットワーク側アドレスを抜き出し、MACアドレスと送信元の部分ネットワーク側アドレスをテーブルに登録していく。
または、定期的に各ゲートウェイ装置150間でアドレステーブルを交換し、テーブル情報を更新してもよい。
本実施の形態に係るアドレステーブルの例を、図7に示す。
【0044】
部分ネットワークプロトコル変換部207は、部分ネットワーク103側のデータフォーマットを、イーサネット(登録商標)形式へと変換する。
変換方法は、部分ネットワーク側のデータフォーマットにイーサネット(登録商標)ヘッダを付けてカプセル化してもよいし、最終的に部分ネットワークへの送信時にフォーマットが復元出来ていれば、イーサネット(登録商標)ヘッダ以降は好きな形式に変換してもよい。
【0045】
接続ネットワークプロトコル変換部208は、接続ネットワーク(イーサネット(登録商標))から来たデータを、部分ネットワーク形式に変換する。
【0046】
本実施の形態に係る空調システムの動作説明を行う。
【0047】
実施の形態2における、部分ネットワーク103はバス型ネットワークであり、接続ネットワーク104もバス型ネットワークであるが、ゲートウェイ装置105間はイーサネット(登録商標)接続となっている(図5参照)。
実施の形態1との違いは、本実施の形態では、接続ネットワーク104がイーサネット(登録商標)によるネットワークとなっている点である。
そのため、イーサネット(登録商標)スイッチ106により、コリジョンドメインの分割がなされている。
【0048】
動作例として、室内機102aが室内機102fと通信する際のシステム動作を説明する。
【0049】
1)室内機102aが、送信元アドレス:102a、宛先アドレス:102fのデータフレームを部分ネットワーク103aに送信する。
【0050】
2)室外機101a、室内機102b、ゲートウェイ装置105aがデータフレームを受信する。
室外機101a、室内機102bは宛先アドレスが無関係であるため、データが破棄される。
ゲートウェイ装置105aは、どのようなデータでも一度受信するため、データフレームを受信する。
【0051】
3)ゲートウェイは、図8のフローチャートに従い、データを送信する。
本例では、部分ネットワーク103aからの受信であり(図8のS801でYES)、ゲートウェイ装置105aのアドレステーブル内に、自身の部分ネットワーク103a側に宛先アドレスが存在しないため(S803でNO)、接続ネットワーク104側へデータフレームを送信する。
その際、宛先アドレス102fは、MACアドレス3の配下にあると判明しているため(S805でYES)、接続ネットワーク送信部201は、MACアドレスを3に設定して送信する(S806、S807)。
また、送信する際には、2つのパターンがある。
1つ目は、宛先アドレスがどのゲートウェイ装置105の配下にいるかアドレステーブルにより判明している場合である。
このような場合には、ユニキャスト通信が可能となるため、接続ネットワーク送信部201は、宛先MACアドレスを直接指定することでユニキャスト通信とする(S806、S807)。
2つ目は、宛先アドレスがどのゲートウェイ装置105の配下にいるか判明していない場合である。
このような場合には、接続ネットワーク送信部201は、宛先MACアドレスをブロードキャストアドレスに設定し、ブロードキャスト通信とする(S808、S809)。
本例では、事前にアドレステーブルが作成されている場合として説明を行うため、ユニキャスト通信が成功した例を以降示す。
なお、動的にアドレステーブルを作成する場合は、アドレステーブル管理部204が、データ受信時に部分ネットワーク側の送信元アドレスを抜き出し、アドレステーブルに、自身のMACアドレスと関連付けて部分ネットワーク側の送信元アドレスを格納する(S802)。
【0052】
4)ゲートウェイ装置105aから接続ネットワーク104側へデータが送信され、イーサネット(登録商標)スイッチ106にデータが送信される。
イーサネット(登録商標)スイッチ106は、宛先MACアドレスを解析し、イーサネット(登録商標)スイッチ106が持つアドレステーブルを参照して、通信経路を決定する。
ここでは、MACアドレスとして3が格納されており、ゲートウェイ装置105cへとデータフレームが送信される。
ゲートウェイ装置105cが接続ネットワーク104からデータフレームを受信し(S810でYES)、アドレステーブル管理部204が、まずはデータフレームから、送信元のMACアドレスと部分ネットワーク側アドレスをアドレステーブルへ登録する(S811)。
もし、事前にアドレステーブルが作成されており登録済みの場合、上書きしてもよいし、しなくてもよい。
更に、ゲートウェイ装置105cは、自身のアドレステーブルを参照し、接続ネットワーク側に宛先アドレス102fが存在しないため(S812でNO)、接続ネットワークプロトコル変換部208がプロトコル変換を行い(S814)、部分ネットワーク送信部203が部分ネットワーク103cにデータフレームを送信する(S815)。
【0053】
5)室内機102fはデータフレームを受信するので、通信は成功となる。
【0054】
以上のように、ゲートウェイ装置間のネットワークがイーサネット(登録商標)によるネットワークであっても、無関係な機器へのデータ送信を防ぐことができ、通信帯域の効率的な使用が実現できる。
また、イーサネット(登録商標)を活用することにより、接続ネットワークにおいてユニキャスト通信ができるので、接続ネットワークの通信帯域を実施の形態1より効率的に使用できる。
また、一般的にイーサネット(登録商標)はバス型ネットワークより高速なので、帯域拡張も実現されている。
【0055】
実施の形態3.
実施の形態2では、ローカルなイーサネット(登録商標)で通信がやり取りされていたが、例えば、ルータの外にあるような集中制御装置からデータが来る場合、ゲートウェイに対してIP(Internet Protocol)アドレスを付与する必要がある。
その場合、IPアドレスの付与には、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)を利用してもよいし、静的にIPアドレスを設定しても良い。
また、アドレステーブルは、MACアドレス、部分ネットワークのアドレスに加え、IPアドレスの関係も記録されることになる。
【0056】
実施の形態4.
空調システムでは、機器の基本的な制御に、室内温度や外気温度の情報を利用している。
さらに、同じセンサから取得するデータをいくつかの機器が利用する場合もあり、そのような場合、キャッシュ機能をゲートウェイ装置に入れることで、部分ネットワークの通信帯域の消費を減らすことが可能である。
本実施の形態では、実施の形態1におけるゲートウェイ装置150の構成に、キャッシュ機能を追加した構成の説明を行う。
なお、他の実施の形態に係るゲートウェイ装置150の構成においても、以下にて説明する方法と同様にしてキャッシュ機能を実現できる。
【0057】
図9は、キャッシュ機能を有したゲートウェイ装置150の内部ブロック図である。
なお、キャッシュ部211、送信データ解析部212及びデータフレーム生成部213以外の要素は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
【0058】
キャッシュ部211は、部分ネットワーク103から受信したデータのキャッシュを行う。
また、キャッシュ部211は、キャッシュ可能なデータを判断し、アドレス毎にデータを整理して保存しておく。
それぞれのデータには鮮度カウンタが付いており、鮮度カウンタが一定の閾値を超えた場合、キャッシュ部211は、キャッシュデータをクリアする。
閾値はデータ毎に任意に決めることができ、データの種類によって変えることができる。
また、鮮度カウンタは、同じデータが上書きされた場合にリセットされる。
【0059】
送信データ解析部212は、接続ネットワーク104から来たデータフレームを解析し、データフレームの送信元でどのようなデータを要求しているのかを解析する。
解析の結果、データフレームの送信元が要求するデータがキャッシュ部211に格納されていた場合、送信データ解析部212は、データフレーム生成部213にデータフレームを渡し、部分ネットワーク送信部203へデータフレームを渡さない。
また、データフレームの送信元が要求するデータがキャッシュ部211に格納されていない場合は、通常と同じように部分ネットワーク送信部203へデータフレームを渡す。
【0060】
データフレーム生成部213は、送信データ解析部212から受信したデータフレームとキャッシュ部211からのデータを元に、データフレームを生成する。
そして、データフレーム生成部213は、生成したデータフレームを接続ネットワーク送信判定部205へ渡す。
【0061】
次に、本実施の形態に係る空調システムの動作説明を行う。
【0062】
実施の形態1のシステム構成(図1)にて、室内機102aが持つ室内温度データに対して、室内機102b、室内機102cが連続して取得要求をした場合の動作例を示す。
【0063】
1)室内機102bが室内機102aに対して、室内温度データ取得要求を送信する。
【0064】
2)部分ネットワーク103a内にいる機器は、宛先アドレスをみて無関係の場合、室内温度データ取得要求を破棄する。
ゲートウェイ装置105aは、全てのデータフレームを取得するので、先述のようにデータ送信制御を行う。
ただし、本例ではデータ送信制御を実施するのと並行してキャッシュ部211にデータフレームが転送され、キャッシュすべきデータであればキャッシュ部211においてキャッシュされる。
今回は室内温度データ取得要求のフレームであったのでキャッシュはせず、接続ネットワーク104にデータフレームも流さない。
【0065】
3)室内機102aは室内機102bの要求に対して応答する。
応答データフレームは、部分ネットワーク103a内にいる機器に届くが、無関係の場合、応答データフレームは各機器で破棄される。
ただし、ゲートウェイ装置105aは全てのデータフレームを取得するので、応答データフレームを受信する。
そして、ゲートウェイ装置105aでは、部分ネットワーク受信部202が、応答データフレームをキャッシュ部211と接続ネットワーク送信判定部205に転送する。
キャッシュ部211では、本例では、応答データフレーム内の室内温度データをキャッシュ価値のあるデータと認識し、室内機102aから取得したという情報と紐付けて室内温度データをキャッシュし、鮮度カウンタをスタートさせる。
また、接続ネットワーク送信判定部205は、接続ネットワーク104にデータフレームを送信しない。
【0066】
4)室内機102cが室内機102aに対して、室内温度データ取得要求を送信する。
【0067】
5)実施の形態1の動作例と同様にして、ゲートウェイ装置105bからゲートウェイ装置105aへと室内温度データ取得要求のデータフレームが送信される。
【0068】
6)ゲートウェイ装置105aが室内温度データ取得要求のデータフレームを受信すると、部分ネットワーク送信判定部206が、送信判定を行う。
本例では送信が許可されるので、送信データ解析部212へ室内温度データ取得要求のデータフレームが渡される。
送信データ解析部212は、データ内容を解析し、室外機102aへの室内温度データ取得要求と解析する。
送信データ解析部212は、キャッシュ部211に同様のデータがないか調査し、同様のデータが存在した場合、データフレーム生成部213にデータフレームを転送し、部分ネットワーク送信部203へデータフレームを転送しない。
本例では、キャッシュ部211にある鮮度カウンタがまだ切れていないため、キャッシュ部211に室内機102aの室内温度データがあると判定され、送信データ解析部212からデータフレーム生成部213へとデータフレームが渡される。
【0069】
7)データフレーム生成部213は、キャッシュ部211から室内機102aの室内温度データを入力し、送信データ解析部212から受け取ったデータフレームと、キャッシュ部211から受け取った室内温度データから、室内機102aが本来作成するはずのデータフレーム(室内機102aの室内温度データが含まれるデータフレーム)を代わりに生成する。
【0070】
8)データフレーム生成部213は、作成したデータフレームを接続ネットワーク送信判定部205へ転送する。
【0071】
9)以降、実施の形態1の手順と同様にして、データフレームの送受信が行われる。
【0072】
以上のように、キャッシュ機能を利用すると、本来、部分ネットワークの通信帯域を消費しなくては取得できないデータを、消費せずに取得することができ、通信帯域のより効率的な使用を実現できる。
【0073】
最後に、実施の形態1〜4に示したゲートウェイ装置150のハードウェア構成例を図10を参照して説明する。
ゲートウェイ装置150はコンピュータであり、ゲートウェイ装置150の各要素をプログラムで実現することができる。
ゲートウェイ装置150のハードウェア構成としては、バスに、演算装置901、外部記憶装置902、主記憶装置903、通信装置904、入出力装置905が接続されている。
【0074】
演算装置901は、プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)である。
外部記憶装置902は、例えばROM(Read Only Memory)やフラッシュメモリ、ハードディスク装置である。
主記憶装置903は、RAM(Random Access Memory)である。
通信装置904は、接続ネットワーク受信部200、接続ネットワーク送信部201、部分ネットワーク受信部202及び部分ネットワーク送信部203の物理層に対応する。
入出力装置905は、例えばマウス、キーボード、ディスプレイ装置等である。
【0075】
プログラムは、通常は外部記憶装置902に記憶されており、主記憶装置903にロードされた状態で、順次演算装置901に読み込まれ、実行される。
プログラムは、図1に示す「〜部」として説明している機能を実現するプログラムである。
更に、外部記憶装置902にはオペレーティングシステム(OS)も記憶されており、OSの少なくとも一部が主記憶装置903にロードされ、演算装置901はOSを実行しながら、図1に示す「〜部」の機能を実現するプログラムを実行する。
また、実施の形態1〜4の説明において、「〜の判断」、「〜の判定」、「〜の抽出」、「〜の変換」、「〜の設定」、「〜の登録」、「〜の選択」、「〜の生成」、「〜の入力」、「〜の出力」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値が主記憶装置903にファイルとして記憶されている。
【0076】
なお、図10の構成は、あくまでもゲートウェイ装置150のハードウェア構成の一例を示すものであり、150のハードウェア構成は図10に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。
【0077】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、2つ以上を組み合わせて実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、1つを部分的に実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、2つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0078】
100 集中制御装置、101 室外機、102 室内機、103 部分ネットワーク、104 接続ネットワーク、105 ゲートウェイ装置、106 イーサネット(登録商標)スイッチ、200 接続ネットワーク受信部、201 接続ネットワーク送信部、202 部分ネットワーク受信部、203 部分ネットワーク送信部、204 アドレステーブル管理部、205 接続ネットワーク送信判定部、206 部分ネットワーク送信判定部、207 部分ネットワークプロトコル変換部、208 接続ネットワークプロトコル変換部、211 キャッシュ部、212 送信データ解析部、213 データフレーム生成部。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11

【手続補正書】
【提出日】2013年6月5日
【手続補正1】
【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】
それぞれに空調機の一つの通信ポートを持つ室内機と空調機の一つの通信ポートを持つ室外機とが接続されている部分ネットワークが複数含まれ、複数の部分ネットワークが、部分ネットワーク間を接続し、前記複数の部分ネットワークとは異種のネットワークである接続ネットワークを介して相互に接続されている空調システムであって、
それぞれが、管理対象の部分ネットワークである管理対象部分ネットワーク内の前記室内機及び前記室外機と、前記接続ネットワークとに接続されている複数のゲートウェイ装置を有し、
各ゲートウェイ装置が、
前記接続ネットワーク及び他のゲートウェイ装置を介して、管理対象部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかと、他の部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかとの間の通信を中継することを特徴とする空調システム。
【請求項2】
各ゲートウェイ装置は、
管理対象部分ネットワーク内で通信されたデータをキャッシュし、
他の部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかから、管理対象部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかに関するデータの送信を要求された場合に、キャッシュしているデータを、前記接続ネットワーク及び他のゲートウェイ装置を介して、要求元の室内機又は室外機に送信することを特徴とする請求項1に記載の空調システム。
【請求項3】
前記空調システムは、
前記接続ネットワークに接続され、各室内機及び各室外機の制御を行う集中制御装置を有し、
各ゲートウェイ装置は、
前記接続ネットワークを介して、管理対象部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかと、前記集中制御装置との間の通信を中継することを特徴とする請求項1又は2に記載の空調システム。
【請求項4】
前記空調システムは、
前記接続ネットワークがイーサネット(登録商標)によるネットワークであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の空調システム。
【請求項5】
前記空調システムは、
各部分ネットワークがイーサネット(登録商標)によらないネットワークであり、
各ゲートウェイ装置は、
前記接続ネットワークと管理対象部分ネットワークとの間で通信するデータのプロトコル変換を行うことを特徴とする請求項4に記載の空調システム。
【請求項6】
前記空調システムは、
各部分ネットワークがバス型ネットワークであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の空調システム。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれかに記載のゲートウェイ装置。

【手続補正書】
【提出日】2013年9月30日
【手続補正1】
【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】
調機室内機と空調機室外機とがそれぞれ1つ以上接続されている部分ネットワークが複数含まれ、複数の部分ネットワークが、部分ネットワーク間を接続する接続ネットワークを介して相互に接続されている空調システムであって、
それぞれが、管理対象の部分ネットワークである管理対象部分ネットワーク内の前記室内機及び前記室外機と、前記接続ネットワークとに接続されている複数のゲートウェイ装置を有し、
各ゲートウェイ装置が、
前記管理対象部分ネットワーク内の室内機又は室外機から前記管理対象部分ネットワーク内の室内機又は室外機に送信されたデータをキャッシュし、
前記接続ネットワーク及び他のゲートウェイ装置を介して、他の部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかから、管理対象部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかに関するデータの送信を要求された場合に、キャッシュしているデータを、前記接続ネットワーク及び他のゲートウェイ装置を介して、要求元の室内機又は室外機に送信することを特徴とする空調システム。
【請求項2】
前記空調システムは、
前記接続ネットワークに接続され、各室内機及び各室外機の制御を行う集中制御装置を有し、
各ゲートウェイ装置は、
前記接続ネットワークを介して、管理対象部分ネットワーク内の室内機及び室外機の少なくともいずれかと、前記集中制御装置との間の通信を中継することを特徴とする請求項1記載の空調システム。
【請求項3】
前記空調システムは、
前記接続ネットワークがイーサネット(登録商標)によるネットワークであることを特徴とする請求項1記載の空調システム。
【請求項4】
前記空調システムは、
各部分ネットワークがイーサネット(登録商標)によらないネットワークであり、
各ゲートウェイ装置は、
前記接続ネットワークと管理対象部分ネットワークとの間で通信するデータのプロトコル変換を行うことを特徴とする請求項に記載の空調システム。
【請求項5】
前記空調システムは、
各部分ネットワークがバス型ネットワークであることを特徴とする請求項1記載の空調システム。
【請求項6】
請求項1記載のゲートウェイ装置。
【国際調査報告】