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特開2024-146832通信方法、冷凍空調関連システム、及び通信ノード
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024146832
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】通信方法、冷凍空調関連システム、及び通信ノード
(51)【国際特許分類】
   F24F 11/64 20180101AFI20241004BHJP
   F24F 11/58 20180101ALI20241004BHJP
   F24F 11/63 20180101ALI20241004BHJP
   F24F 11/32 20180101ALI20241004BHJP
【FI】
F24F11/64
F24F11/58
F24F11/63
F24F11/32
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024048336
(22)【出願日】2024-03-25
(31)【優先権主張番号】P 2023058239
(32)【優先日】2023-03-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.JAVASCRIPT
(71)【出願人】
【識別番号】000002853
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114557
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 英仁
(74)【代理人】
【識別番号】100078868
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
(72)【発明者】
【氏名】村上 友樹
(72)【発明者】
【氏名】加藤 敏樹
(72)【発明者】
【氏名】井浦 努
(72)【発明者】
【氏名】徳田 三恵春
【テーマコード(参考)】
3L260
【Fターム(参考)】
3L260AB03
3L260BA51
3L260BA56
3L260BA64
3L260CB61
3L260FA01
3L260FA20
3L260GA20
3L260JA12
(57)【要約】
【課題】通信方法、冷凍空調関連システム、及び通信ノードの提供。
【解決手段】冷凍空調関連ユニットに関するメッセージを複数の通信ノードの間で通信する通信方法であって、第一の通信ノードは、複数種の冷凍空調関連ユニットにおける動作又は状態に関する値を示すデータと、前記データの属性を示すデータタグとを含むメッセージを生成し、生成したメッセージを第二の通信ノードへ送信する。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷凍空調関連ユニットに関するメッセージを複数の通信ノードの間で通信する通信方法であって、
第一の通信ノードは、
複数種の冷凍空調関連ユニットにおける動作又は状態に関する値を示すデータと、前記データの属性を示すデータタグとを含むメッセージを生成し、
生成したメッセージを第二の通信ノードへ送信する
通信方法。
【請求項2】
前記データタグは複数種の冷凍空調関連ユニットに共通に用いられることを特徴とする
請求項1に記載の通信方法。
【請求項3】
前記第一の通信ノード及び前記第二の通信ノードは、夫々、室内機、室外機、集中制御装置、空気調和器、換気装置、全熱交換機、冷凍機、及び冷凍冷蔵機器の何れか1つである
請求項1に記載の通信方法。
【請求項4】
前記データタグは、前記室外機と前記室内機との間で送受信されるメッセージと、前記集中制御装置と前記室内機との間で送受信されるメッセージとで独立して定義される
請求項3に記載の通信方法。
【請求項5】
前記データタグは、冷媒制御用と、複数の冷凍空調関連ユニットの集中制御用とで独立して定義される
請求項3に記載の通信方法。
【請求項6】
前記第二の通信ノードは、受信したメッセージに含まれるデータタグが未知である場合、該データタグに付随するデータに基づく処理を実行しないようにしてある
請求項1から請求項5の何れか1つに記載の通信方法。
【請求項7】
冷凍空調関連ユニットに関するメッセージを複数の通信ノードの間で通信する冷凍空調関連システムであって、
第一の通信ノードは、
制御部と、
通信部と
を備え、
前記制御部は、複数種の冷凍空調関連ユニットにおける動作又は状態に関する値を示すデータと、前記データの属性を示すデータタグとを含むメッセージを生成し、
前記通信部は、生成したメッセージを第二の通信ノードへ送信する
冷凍空調関連システム。
【請求項8】
冷凍空調関連システムにおける通信ノードであって、
制御部と、
通信部と
を備え、
前記制御部は、複数種の冷凍空調関連ユニットにおける動作又は状態に関する値を示すデータと、前記データの属性を示すデータタグとを含むメッセージを生成し、
前記通信部は、生成したメッセージを他の通信ノードへ送信する
通信ノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信方法、冷凍空調関連システム、及び通信ノードに関する。
【背景技術】
【0002】
大規模な冷凍空調関連システムでは、例えば、1つの集中制御装置に複数の室外機を接続し、各室外機に複数の室内機を接続して、通信のためのネットワークを構築している(例えば、特許文献1を参照)。集中制御装置、室外機及び室内機を含む複数の機器の間で種々のデータが送受信され、各機器の集中制御や協調動作等が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008-20092号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示の目的は、機種が異なっても処理を共通化することができる通信方法、冷凍空調関連システム、及び通信ノードを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一側面に係る通信方法は、冷凍空調関連ユニットに関するメッセージを複数の通信ノードの間で通信する通信方法であって、第一の通信ノードは、複数種の冷凍空調関連ユニットにおける動作又は状態に関する値を示すデータと、前記データの属性を示すデータタグとを含むメッセージを生成し、生成したメッセージを第二の通信ノードへ送信する。
【0006】
本開示の一側面に係る通信方法は、前記データタグは複数種の冷凍空調関連ユニットに共通に用いられることを特徴とする。
【0007】
本開示の一側面に係る通信方法は、前記第一の通信ノード及び前記第二の通信ノードは、夫々、室内機、室外機、集中制御装置、空気調和器、換気装置、全熱交換機、冷凍機、及び冷凍冷蔵機器の何れか1つである。
【0008】
本開示の一側面に係る通信方法は、前記データタグは、前記室外機と前記室内機との間で送受信されるメッセージと、前記集中制御装置と前記室内機との間で送受信されるメッセージとで独立して定義される。
【0009】
本開示の一側面に係る通信方法は、前記データタグは、冷媒制御用と、複数の冷凍空調関連ユニットの集中制御用とで独立して定義される。
【0010】
本開示の一側面に係る通信方法は、前記第二の通信ノードは、受信したメッセージに含まれるデータタグが未知である場合、該データタグに付随するデータに基づく処理を実行しないようにしてある。
【0011】
本開示の一側面に係る冷凍空調関連システムは、冷凍空調関連ユニットに関するメッセージを複数の通信ノードの間で通信する冷凍空調関連システムであって、第一の通信ノードは、制御部と、通信部とを備え、前記制御部は、複数種の冷凍空調関連ユニットにおける動作又は状態に関する値を示すデータと、前記データの属性を示すデータタグとを含むメッセージを生成し、前記通信部は、生成したメッセージを第二の通信ノードへ送信する。
【0012】
本開示の一側面に係る通信ノードは、冷凍空調関連システムにおける通信ノードであって、制御部と、通信部とを備え、前記制御部は、複数種の冷凍空調関連ユニットにおける動作又は状態に関する値を示すデータと、前記データの属性を示すデータタグとを含むメッセージを生成し、前記通信部は、生成したメッセージを他の通信ノードへ送信する。
【発明の効果】
【0013】
本開示によれば、機種が異なっても処理を共通化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】実施の形態に係る冷凍空調関連システムの構成例を示す模式図である。
図2】室外機の構成例を説明するブロック図である。
図3】室内機の構成例を説明するブロック図である。
図4】集中制御装置の構成例を説明するブロック図である。
図5】中継機器の構成例を示すブロック図である。
図6】機器間で送受信するメッセージ(電文)のフォーマットを示す概念図である。
図7】集中制御装置から室内機に発停指令を行う場合のメッセージの例を示す模式図である。
図8】室外機が室内機からサーモON状態の情報を取得する場合のメッセージの例を示す模式図である。
図9】メッセージの送信手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、実施の形態に係る冷凍空調関連システムを図面に基づいて具体的に説明する。なお、本技術はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0016】
図1は実施の形態に係る冷凍空調関連システムの構成例を示す模式図である。実施の形態に係る冷凍空調関連システム1は、冷凍空調関連ユニットに関するメッセージを複数の通信ノードの間で送受信するためのシステムである。冷凍空調関連システム1に含まれる第一の通信ノードは、複数種の冷凍空調関連ユニットにおける動作又は状態に関する値を示すデータと、当該データの属性を示すデータタグとを含むメッセージを生成し、生成したメッセージを第二の通信ノードへ送信する。
【0017】
図1に例示する冷凍空調関連ユニットは、集中制御装置10、室外機30、室内機50、及び中継機器70である。冷凍空調関連ユニットは、上記に限らず、空気調和器、換気装置、全熱交換機、冷凍機、及び冷凍冷蔵機器を含んでもよい。冷凍空調関連ユニットは、更に、サービスチェッカー、リモコン(リモートコントローラ)、通信装置、制御装置等を含んでもよい。
【0018】
本実施の形態において、通信ノードは、冷凍空調関連ユニット自身である。代替的に、通信ノードは、冷凍空調関連ユニットに内蔵若しくは外部に接続される通信機器であってもよく、冷凍空調関連ユニットとは独立して冷凍空調関連システム1内に設けられる通信機器であってもよい。以下の説明において、通信ノードとして機能する冷凍空調関連ユニット及び通信機器を単に機器とも記載する。
【0019】
図1に示す冷凍空調関連システム1では、1つの集中制御装置10と複数の室外機30とが伝送線を介して接続されている。本実施の形態では、複数の機器がデイジーチェイン方式にて接続される。すなわち、集中制御装置10には第1の室外機30が第1の伝送線を介して接続され、第1の室外機30には第2の室外機30が第2の伝送線を介して接続され、第2の室外機30には第3の室外機30が第3の伝送線を介して接続される。ここで、集中制御装置10と複数の室外機30とを接続している複数の伝送線は電気的に導通している。このため、例えば集中制御装置10が送信したメッセージはデイジーチェイン方式で接続された全ての室外機30にて受信することが可能であり、いずれか1つの室外機30が送信したメッセージは集中制御装置10及び他の全ての室外機30にて受信可能である。
【0020】
また、冷凍空調関連システム1では、各室外機30に対して複数の室内機50が伝送線を介してデイジーチェイン方式で接続されている。すなわち、1つの室外機30には、第1の室内機50が第1の伝送線を介して接続され、第1の室内機50には第2の室内機50が第2の伝送線を介して接続される。室外機30と複数台の室内機50とを接続している複数の伝送線は電気的に導通しており、いずれかの機器が送信したメッセージはデイジーチェイン方式で接続された全ての機器にて受信可能である。
【0021】
各室外機30には、集中制御装置10及び他の室外機30との通信を行うための伝送線と、室内機50との通信を行うための伝送線とが接続される。本実施の形態において、この2つの伝送線は室外機30の内部において電気的に導通している。このため、例えば集中制御装置10は、室外機30を経て室内機50と通信を行うことができる。また、第1の室外機30に接続された室内機50は、第1の室外機30及び第2の室外機30を経て、第2の室外機30に接続された他の室内機50と通信を行うことができる。なお、集中制御装置10及び他の室外機30との通信を行うための伝送線と、室内機50との通信を行うための伝送線とは、室外機30内で電気的に遮断されていてもよい。
【0022】
また、冷凍空調関連システム1には中継機器70が含まれてもよい。例えば、伝送線を介して直接的に接続されるべき2つの機器間の距離が長く、伝送線の長さが所定長を超える場合、これら機器間に中継機器70が設けられる。図1に例示した冷凍空調関連システム1には、2つの室内機50,50の間に接続された中継機器70が2つ設けられている。すなわち、第1の室内機50に対して中継機器70が第1の伝送線を介して接続され、この中継機器70に対して第2の室内機50が第2の伝送線を介して接続されている。
【0023】
中継機器70は、冷凍空調関連システム1のいずれの箇所に設けられてもよい。例えば、集中制御装置10と室外機30との間、2つの室外機30,30の間、室外機30と室内機50との間に中継機器70が設けられてもよい。また、集中制御装置10、室外機30、室内機50以外の各種機器の間に中継機器70が設けられてもよい。なお、中継機器70は必須ではなく、冷凍空調関連システム1は、中継機器70を含まずに構築されてもよい。
【0024】
図2は室外機30の構成例を説明するブロック図である。室外機30は、例えば、制御部31、記憶部32、通信部33、及び接続端子34~36を備える。制御部31は、例えば、マイコンやCPU(Central Processing Unit)などの演算処理装置により構成される。制御部31は、記憶部32に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、種々の処理を行う。制御部31は、室外機30の各部の動作の制御、並びに、集中制御装置10、他の室外機30、及び室内機50等との通信の制御等の種々の制御処理を行う。制御部31は、時刻情報を出力するクロックや経過時間を計時するためのタイマ等を内蔵する。
【0025】
記憶部32は、例えば、フラッシュメモリやEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などの不揮発性メモリ、及び、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やSRAM(Static Random Access Memory)などの揮発性メモリを備える。記憶部32は、制御部31が実行する各種のプログラム、及び、制御部31の制御処理に必要な各種の情報を記憶する。各種のプログラムは不揮発性メモリに記憶される。各種の情報は、揮発性メモリのみに記憶されてもよく、揮発性メモリに記憶させた後に不揮発性メモリにコピーして記憶させてもよい。
【0026】
通信部33は、例えばトランシーバIC(Integrated Circuit)により構成される。通信部33は、室外機30が備える複数の接続端子34~36に接続された伝送線を介して、集中制御装置10、他の室外機30、及び室内機50との間で通信を行う。通信部33は、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing、直交周波数分割多重)方式によりメッセージを送受信する。具体的には、通信部33は、2~28MHzの周波数帯域を利用して、マルチキャリアによる伝送を行う。通信部33は、送信すべきメッセージを制御部31から取得して変調信号に変換し、変換した変調信号を伝送線上へ出力することでメッセージを送信する。また、通信部33は、伝送線上の変調信号を取得して復調することにより、メッセージを受信する。受信したメッセージは制御部31へ出力される。
【0027】
3つの接続端子34~36は、コネクタ又はソケットなどの電子部品を用いて構成され、通信のための伝送線が着脱可能に接続される。本実施の形態に係る室外機30では、3つの接続端子34~36は、例えば回路基板上の配線パターンを介して電気的に導通していると共に、通信部33に電気的に接続されている。このため、いずれかの接続端子34~36から入力された信号は、他の接続端子34~36から出力されると共に、通信部33へ入力される。また通信部33が出力した信号は、接続端子34~36から出力される。なお本実施の形態において3つの接続端子34~36は、配線パターン等を介して直接的に導通しているが、例えば接続端子34~36の間にフィルタ回路等が設けられてもよい。室外機30が備える接続端子の数は2つ以下又は4つ以上であってもよい。
【0028】
図3は室内機50の構成例を説明するブロック図である。室内機50は、制御部51、記憶部52、通信部53、及び2つの接続端子54,55を備える。制御部51は、マイコンやCPUなどの演算処理装置により構成される。制御部51は、室内機50の各部の動作の制御、並びに、集中制御装置10、室外機30及び他の室内機50等との通信の制御等の種々の制御処理を行う。制御部51は、時刻情報を出力するクロックや経過時間を計時するためのタイマ等を内蔵する。
【0029】
記憶部52は、例えば、フラッシュメモリやEEPROMなどの不揮発性メモリ、及び、DRAMやSRAMなどの揮発性メモリを備える。記憶部52は、制御部51が実行する各種のプログラム、及び、制御部51の制御処理に必要な各種の情報を記憶する。各種のプログラムは不揮発性メモリに記憶される。各種の情報は、揮発性メモリのみに記憶されてもよく、揮発性メモリに記憶させた後に不揮発性メモリにコピーして記憶させてもよい。
【0030】
通信部53は、例えばトランシーバICにより構成される。通信部53は、室外機30の通信部33と同様の機能を有しており、室外機30の通信部33に用いられるICと同じ又は同種のICが用いられ得る。通信部53は、室内機50が備える接続端子54,55に接続された伝送線を介して、集中制御装置10、室外機30及び他の室内機50等との間で通信を行う。通信部53は、送信すべきメッセージを制御部51から取得して変調信号に変換し、変換した変調信号を伝送線上へ出力することでメッセージを送信する。また、通信部53は、伝送線上の変調信号を取得して復調することにより、メッセージを受信する。受信したメッセージは制御部51へ出力される。
【0031】
2つの接続端子54,55は、コネクタ又はソケットなどの電子部品を用いて構成され、通信のための伝送線が着脱可能に接続される。接続端子54,55は、例えば回路基板上の配線パターンを介して電気的に導通していると共に、通信部53に電気的に接続されている。室内機50が備える接続端子の数は1つ又は3つ以上であってもよい。
【0032】
図4は集中制御装置10の構成例を説明するブロック図である。集中制御装置10は、例えば、制御部11、記憶部12、通信部13、表示部14、操作部15、及び接続端子16を備える。制御部11は、CPUなどの演算処理装置により構成される。制御部11は、集中制御装置10の各部の動作の制御、並びに、室外機30及び室内機50等との通信の制御等の種々の制御処理を行う。制御部11は、時刻情報を出力するクロックや経過時間を計時するためのタイマ等を内蔵する。
【0033】
記憶部12は、フラッシュメモリやEEPROMなどの不揮発性メモリ(若しくは、ハードディスク等の磁気記憶装置)、及び、DRAMやSRAMなどの揮発性メモリを備える。記憶部12は、制御部11が実行する各種のプログラム、及び、制御部11の制御処理に必要な各種の情報を記憶する。各種のプログラムは不揮発性メモリに記憶される。各種の情報は、揮発性メモリのみに記憶されてもよく、揮発性メモリに記憶させた後に不揮発性メモリにコピーして記憶させてもよい。
【0034】
通信部13は、例えばトランシーバICにより構成される。通信部13は、室外機30の通信部33及び室内機50の通信部53と同様の機能を有しており、室外機30の通信部33及び室内機50の通信部53に用いられるICと同じ又は同種のICが用いられ得る。通信部13は、集中制御装置10が備える接続端子16に接続された伝送線を介して、室外機30及び室内機50等との間で通信を行う。通信部13は、送信すべきメッセージを制御部11から取得して変調信号に変換し、変換した変調信号を伝送線上へ出力することでメッセージを送信する。また、通信部13は、伝送線上の変調信号を取得して復調することにより、メッセージを受信する。受信したメッセージは制御部11へ出力される。
【0035】
表示部14は、液晶ディスプレイ等により構成されており、制御部11の制御に応じて種々の画像及び文字等を表示する。操作部15は、ユーザの操作を受け付け、受け付けた操作を制御部11へ通知する。例えば操作部15は、機械式のボタン又は表示部14の表面に設けられたタッチパネル等の入力デバイスによりユーザの操作を受け付ける。また例えば操作部15は、マウス及びキーボード等の入力デバイスであってよく、これらの入力デバイスは集中制御装置10に対して取り外すことが可能な構成であってもよい。接続端子16は、例えばコネクタ又はソケット等の電子部品を用いて構成され、通信のための伝送線が着脱可能に接続される。接続端子16は、例えば回路基板上の配線パターンを介して通信部13に電気的に接続されている。集中制御装置10が備える接続端子の数は2つ以上であってもよい。
【0036】
図5は中継機器70の構成例を示すブロック図である。本実施の形態に係る中継機器70は、通信部71及び2つの接続端子72,73等を備えて構成されている。通信部71は、例えばトランシーバIC等を用いて構成されている。通信部71は、室外機30の通信部33、室内機50の通信部53、及び集中制御装置10の通信部13と同様の機能を有しており、これらに用いられるICと同じ又は同種のICが用いられ得る。通信部71は、中継機器70が備える接続端子72,73に接続された伝送線を介して、集中制御装置10、室外機30、及び室内機50等との間で通信を行う。
【0037】
2つの接続端子72,73は、例えばコネクタ又はソケット等の電子部品を用いて構成され、通信のための伝送線が着脱可能に接続される。接続端子72,73は、例えば回路基板上の配線パターンを介して電気的に導通していると共に、通信部71に電気的に接続されている。中継機器70が備える接続端子の数は1つ又は3つ以上であってもよい。
【0038】
冷凍空調関連システム1は、集中制御装置10、室外機30、室内機50、及び中継機器70等の複数の機器が伝送線を介してデイジーチェイン方式で接続され、OFDM変調方式によるマルチキャリアの通信を行う。複数の機器を接続する複数の伝送線は電気的に導通しており、一の機器が送信したメッセージは、他の全ての機器にて受信可能である。
【0039】
本実施の形態では、各機器の接続方式をデイジーチェイン方式としたが、デイジーチェイン方式に限らず、バス方式やスター方式等の接続方式であってもよい。
【0040】
図6は機器間で送受信するメッセージ(電文)のフォーマットを示す概念図である。実施の形態に係る冷凍空調関連システム1で使用する通信プロトコルは、以下の通りである。物理・データリンク層にはPLC及びイーサネット(登録商標)が使用される。ネットワーク層にはIPv6が使用される。トランスポート層にはUDP(User Datagram Protocol)やTCP(Transmission Control Protocol)が使用される。アプリケーション層にはHTTP(HyperText Transport Protocol)などを用いたREST API(REST : Representational State Transfer, API : Application Programing Interface)が使用される。
【0041】
IPv6は冷凍空調関連システム1に好適である。相互乗り入れ可能に接続された種々の機器を共通仕様のIPアドレスによって識別し、通信を行うことができる。
【0042】
UDPは冷凍空調関連システム1に好適である。室外機30に多数の室内機50が接続される場合であっても、TCPのようにコネクションを張らないため、室外機30のメモリを圧迫しない。
【0043】
REST APIは冷凍空調関連システム1に好適である。バイナリ形式メッセージを使用するため、HTTPよりも軽量な通信が可能である。リクエストとレスポンスとの対応がとれ、リクエストに失敗した場合にメッセージの再送を行うことができる。
【0044】
機器間で送受信するメッセージは、例えば、JSON(JavaScript Object Notation)、Messagepack、CBOR(Concise Binary Object Representation)のようなキーバリュー形式にエンコードされる。Messagepack、CBORといったバイナリのキーバリュー形式は冷凍空調関連システム1に好適である。MessagepackやCBORは、小さなエンコードサイズを提供するバイナリ形式であるため、メモリを圧迫することなく利用することができる。
【0045】
実施の形態では、第一の通信ノードから第二の通信ノードにメッセージを送信する場合、送信元である第一の通信ノードは、複数種の冷凍空調関連ユニットにおける動作又は状態に関する値を示すデータと、当該データの属性を示すデータタグとを含むメッセージを生成し、生成したメッセージを宛先である第二のノードへ送信する。
【0046】
本実施の形態において、データタグは、複数種の冷凍空調関連ユニットに共通に用いられる。ただし、全てのデータタグをあらゆる機種間で共通化しようとすると、データタグの定義の検討に長大な時間を要する。このため、データタグは、室外機30と室内機50との間で送受信されるメッセージと、集中制御装置10と室内機50の間で送受信されるメッセージとで独立して定義されてもよい。また、データタグは、冷媒制御用、複数の冷凍空調関連ユニットの集中制御用など、用途毎に独立して定義されてもよい。
【0047】
図7は集中制御装置10から室内機50に発停指令を行う場合のメッセージの例を示す模式図である。図7の例において、室内機50Aは天井カセット式の室内機、室内機50Bは壁掛け式の室内機である。室内機50A,50Bは、機種が異なる冷凍空調関連ユニットの一例である。集中制御装置10から発停指令を行う対象の冷凍空調関連ユニットは、室内機50A,50Bに限らず、空気調和器、換気装置、全熱交換機、冷凍機、冷凍冷蔵機器などであってもよい。
【0048】
集中制御装置10から室内機50A,50Bの発停を操作する場合、集中制御装置10は、発停を表すデータタグ、値、及びメソッドを含むメッセージを生成し、生成したメッセージをREST APIによりキーバリュー形式のフォーマットで送信する。図7の例では、発停を表すデータタグとして「001」が指定されている。また、値には「true(=運転)」が指定されている。停止を指示する場合、値には「false(=停止)」が指定される。メソッドには「SET」が指定されている。メソッドの「SET」は、相手のデータを更新する操作を表す。なお、メソッドの「SET」は、本実施の形態ではREST APIの「POST」に対応付けて記述される。
【0049】
図8は室外機30が室内機50からサーモON状態の情報を取得する場合のメッセージの例を示す模式図である。図8の例において、室内機50Aは天井カセット式の室内機、室内機50Bは壁掛け式の室内機である。室内機50A,50Bは、機種が異なる冷凍空調関連ユニットの一例である。
【0050】
室外機30は、室内機50A,50BからサーモON状態の情報を取得する場合、サーモON状態を表すデータタグ、及びメソッドを含むメッセージを生成し、生成したメッセージをREST APIによりキーバリュー形式のフォーマットで送信する。図8の例では、サーモON状態のデータタグとして「002」が指定されている。サーモON状態とは、設定温度と室温とが乖離して温調している状態を表す。メソッドには「GET」が指定されている。メソッドの「GET」は、相手のデータを取得する操作を表す。
【0051】
上記メッセージを受信した室内機50A,50Bは、上記データタグ、値、及びメソッドを含むメッセージを生成し、生成したメッセージをREST APIによりキーバリュー形式のフォーマットで送信する。図8の例では、室内機50Aからのメッセージには、値として「true」が指定され、室内機50Bからのメッセージには、値として「false」が指定されている。メソッドには「RES」が指定されている。メソッドの「RES」は応答であることを表す。なお、メソッドの「RES」は、本実施の形態ではREST APIの各「Response Code」に対応付けて記述される。上記メッセージを応答として返信することにより、室内機50Aは室外機30に対して、設定温度と室温とが乖離して温調している状態を通知することができ、室内機50Bは室外機30に対して、設定温度と室温とが乖離せずに温調している状態を通知することができる。
【0052】
図7及び図8では、発停指令時のデータのやり取りと、サーモON状態の取得要求及びその応答時のデータのやり取りとで、それぞれ異なるデータタグを設定した例について説明したが、データタグはこれらに限らず、任意の処理や用途(アプリケーション)でのデータのやり取りに定義され得る。例えば、室外機30から室内機50への冷媒制御でのデータのやり取りに別のデータタグが設定されてもよく、集中制御装置10から室内機50への集中制御でのデータのやり取りに更に別のデータタグが設定されてもよい。
【0053】
図9はメッセージの送信手順を説明するフローチャートである。図9は第一の通信ノードから第二の通信ノードへメッセージを送信する際の送信手順を示している。以下では、第一通信ノードが集中制御装置10、第二の通信ノードが室内機50である場合について具体的に説明するが、第の一通信ノード及び第二の通信ノードは、それぞれ集中制御装置10及び室内機50に限定されない。すなわち、第一の通信ノード及び第二の通信ノードは、それぞれ、集中制御装置10、室外機30、室内機50、空気調和器、換気装置、全熱交換機、冷凍機、及び冷凍冷蔵機器の何れか1つであればよい。
【0054】
集中制御装置10の制御部11は、室内機50に対してメッセージを送信するか否かを判断する(ステップS101)。制御部11は、例えば、操作部15を通じてメッセージの送信指示を受付けた場合、メッセージを送信すると判断する。代替的に、制御部11は、何らかのイベントを検出した場合、メッセージを送信すると判断してもよい。また、制御部11は、クロックやタイマの出力を参照し、所定の送信タイミングと判断した場合、メッセージを送信すると判断してもよい。メッセージを送信しないと判断した場合(S101:NO)、制御部11は、メッセージを送信するタイミングとなるまで待機する。
【0055】
メッセージを送信すると判断した場合(S101:YES)、制御部11は、データタグを指定する(ステップS102)。データタグは、処理や用途(アプリケーション)に応じて設定されており、両者の関係が記憶部12に予め記憶されているものとする。制御部11は、処理や用途(アプリケーション)に応じて、該当するデータタグを記憶部12から読み出し、メッセージに含めるべきデータタグとして指定する。具体的には、どのアプリケーション向けのメッセージであるのかは、REST API中のURI(Uniform Resource Identifiers)によって指定される。例えば、集中監視であれば、「/central_control」のように指定され、冷媒制御であれば、「/refrigerant_control」のように指定される。本実施の形態では、処理や用途毎にデータタグが定義されるので、例えば、データタグが同じ「1」という値であっても、URIが集中監視であれば設定温度情報を表していたり、URIが冷媒制御であれば、膨張弁の開度を表していたりすることは起こり得る。
【0056】
次いで、制御部11は、値を指定する(ステップS103)。値は、冷凍空調関連ユニットの動作又は状態に応じて設定される。例えば、制御部11は、ステップS102において、発停のデータタグを指定した場合、値として、「true(=運転)」又は「false(=停止)」を指定する。なお、値は、必ず指定されるものではなく、必要に応じて指定されるとよい。
【0057】
次いで、制御部11は、メソッドを指定する(ステップS104)。メソッドには、REST APIの定義が流用され、上述した「SET」、「GET」及び「RES」の他、自身のデータを相手に通知する操作を表す「INF」等が含まれる。ステップS104において、制御部11は、データの操作に応じて、メソッドをREST APIにおける定義に対応付けて記述する。具体的には、制御部11は、「SET」を「POST」、「GET」を「GET」、「INF」を「PUT」、「RES」は各「Response Code」に対応付けて記述する。代替的に、制御部11は、「SET」を「PUT」、「INF」を「POST」に対応付けてもよい。また、自身のデータを相手に通知する操作を、相手が保持している自身のデータを更新する操作とみなし、制御部11は、「SET」及び「INF」を共に「SET」に対応付けてもよい。
【0058】
制御部11は、指定したデータタグ、値、及びメソッドを含むメッセージを生成する(ステップS105)。制御部11は、通信部13より、生成したメッセージをREST APIによりキーバリュー形式のフォーマットで宛先の室内機50へ送信する(ステップS106)。図9の例では、宛先を1台の室内機50としているが、宛先の室内機50は複数台であってもよく、宛先は室内機50を含む複数種の機器であってもよい。通信部13を通じて送信されるメッセージは、室外機30や他の室内機50を介して、宛先の室内機50に到達する。
【0059】
室内機50は、集中制御装置10から送信されるメッセージを通信部53にて受信する(ステップS107)。通信部53にて受信したメッセージは、制御部51へ出力される。
【0060】
室内機50の制御部51は、受信したメッセージに含まれるデータタグを参照し、データタグが既知であるか否かを判断する(ステップS108)。データタグが既知であると判断した場合(S108:YES)、制御部51は、メッセージ(データタグ、値、及びメソッド)により指定される処理を実行する(ステップS109)。メッセージにより指定される処理には、データを返信する処理、データを記憶部52に記憶させる処理、記憶部52に記憶されているデータを更新する処理などが含まれる。制御部51がデータを返信する処理を実行する場合、ステップS102~S106と同様の手順により、データタグ、値、メソッドを含むメッセージを生成し、生成したメッセージを集中制御装置10へ送信すればよい。
【0061】
ステップS108において、受信したメッセージに含まれるデータタグが未知であると判断した場合(S108:NO)、制御部51は、データタグに付随するデータに基づく処理を実行せずに、本フローチャートによる処理を終了する。
【0062】
本実施の形態では、機種に関わらず、発停指令時の処理やサーモON状態の取得要求及びその応答時の処理などを上述したメッセージにより共通化できるので、開発工数を減らすことができる。
【0063】
冷凍空調関連システムにおいて、例えば、新しい室外機と古い室内機とが接続されるケースがある。室外機と室内機との間で製品バージョンが異なっていたり、室外機及び室内機にインストールされているアプリケーションのバージョンが異なっていたりした場合、室内機は室外機から未知のデータタグを受信することが起こり得る。逆に、室外機は室内機から未知のデータタグを受信することも起こり得る。室内機又は室外機が未知のデータタグを受信した際に処理不可応答を返した場合、本来応答が不要であったSET及びINFリクエストに対する応答が発生し、通信帯域がひっ迫することが考えられる。
【0064】
本実施の形態では、ステップS108の処理で説明しているように、受信したメッセージに含まれるデータタグが未知であると判断した場合、データタグに付随するデータに基づく処理を実行しない(データタグを無視する)ので、通信帯域を増加させずに、新旧の互換性をとることができる。また、未知のデータタグを受信した際に意図しない動作をするというリスクを無くすことができるので、新たな処理や用途に対して任意にデータタグを設定することができ、開発の効率化を図ることができる。
【0065】
また、本実施の形態は、冷媒制御用、複数の冷凍空調関連ユニットの集中制御用など、用途毎に独立してデータタグを定義できるので、必要以上に処理の共通化を検討せずに済み、データタグの定義自体に要する工数を削減できる。例えば、空調機(室内機及び室外機)で扱うデータの精度が向上し、従来、整数のデータで制御していたが、少数点を含むデータで制御するようになった場合などにおいて、アプリケーションを更新する必要がある。このような場合であっても、空調機用のデータタグを、集中制御用のデータタグとは独立して定義することにより、影響範囲を空調機に限定することができる。
【0066】
また、本実施の形態では、取得したいデータのタグを送信し、それに対してデータタグ及び値のセットで応答を返す。また、データ設定の場合は、データタグ及び値のセットで送信する。
【0067】
これにより、集中制御装置毎、あるいは冷凍空調関連システムを顧客に導入した際にアクティベートしたアプリケーションに合わせて、必要十分な頻度、データ項目を機器に要求することができる。また、今後の機能拡張でより高頻度でデータが必要になった場合であっても、既設機に対して展開が可能となる。更に、今後必要になるかもしれないデータもインタフェースとして公開しておくことで、現在の帯域を浪費せずに将来に備えられる。
【0068】
各実施形態に記載した事項は相互に組み合わせることが可能である。また、特許請求の範囲に記載した独立請求項及び従属請求項は、引用形式に関わらず全てのあらゆる組み合わせにおいて、相互に組み合わせることが可能である。さらに、特許請求の範囲には他の2以上のクレームを引用するクレームを記載する形式(マルチクレーム形式)を用いているが、これに限るものではない。マルチクレームを少なくとも一つ引用するマルチクレーム(マルチマルチクレーム)を記載する形式を用いて記載してもよい。
【符号の説明】
【0069】
1 冷凍空調関連システム
10 集中制御装置
11 制御部
12 記憶部
13 通信部
14 表示部
15 操作部
16 接続端子
30 室外機
31 制御部
32 記憶部
33 通信部
34~36 接続端子
50 室内機
51 制御部
52 記憶部
53 通信部
54~55 接続端子
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
【手続補正書】
【提出日】2024-07-26
【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】
冷凍空調関連ユニットに関するメッセージを複数の通信ノードの間で通信する通信方法であって、
第一の通信ノードは、
複数種の冷凍空調関連ユニットにおける動作又は状態に関する値を示すデータと、前記データの属性を示すデータタグとを含むメッセージを生成し、
生成したメッセージを第二の通信ノードへ送信し、
前記複数の通信ノードは、室外機、室内機、及び集中制御装置を含み、
前記データタグは、前記室外機と前記室内機との間で送受信されるメッセージと、前記集中制御装置と前記室内機との間で送受信されるメッセージとで独立して定義されるか、または、冷媒制御用と、複数の冷凍空調関連ユニットの集中制御用とで独立して定義され、
前記第二の通信ノードは、受信したメッセージに含まれるデータタグが未知である場合、該データタグに付随するデータに基づく処理を実行しないようにしてある
通信方法。
【請求項2】
前記データタグは複数種の冷凍空調関連ユニットに共通に用いられることを特徴とする
請求項1に記載の通信方法。
【請求項3】
前記第一の通信ノード及び前記第二の通信ノードは、夫々、空気調和器、換気装置、全熱交換機、冷凍機、及び冷凍冷蔵機器の何れか1つを更に含む
請求項1に記載の通信方法。
【請求項4】
冷凍空調関連ユニットに関するメッセージを複数の通信ノードの間で通信する冷凍空調関連システムであって、
第一の通信ノードは、
制御部と、
通信部と
を備え、
前記制御部は、複数種の冷凍空調関連ユニットにおける動作又は状態に関する値を示すデータと、前記データの属性を示すデータタグとを含むメッセージを生成し、
前記通信部は、生成したメッセージを第二の通信ノードへ送信し、
前記複数の通信ノードは、室外機、室内機、及び集中制御装置を含み、
前記データタグは、前記室外機と前記室内機との間で送受信されるメッセージと、前記集中制御装置と前記室内機との間で送受信されるメッセージとで独立して定義されるか、または、冷媒制御用と、複数の冷凍空調関連ユニットの集中制御用とで独立して定義され、
前記第二の通信ノードは、受信したメッセージに含まれるデータタグが未知である場合、該データタグに付随するデータに基づく処理を実行しないようにしてある
冷凍空調関連システム。
【請求項5】
冷凍空調関連システムにおける通信ノードであって、
制御部と、
通信部と
を備え、
前記制御部は、複数種の冷凍空調関連ユニットにおける動作又は状態に関する値を示すデータと、前記データの属性を示すデータタグとを含むメッセージを生成し、
前記通信部は、生成したメッセージを他の通信ノードへ送信し、
前記冷凍空調関連システムにおける通信ノードは、室外機、室内機、及び集中制御装置を含み、
前記データタグは、前記室外機と前記室内機との間で送受信されるメッセージと、前記集中制御装置と前記室内機との間で送受信されるメッセージとで独立して定義されるか、または、冷媒制御用と、複数の冷凍空調関連ユニットの集中制御用とで独立して定義され、
前記他の通信ノードは、受信したメッセージに含まれるデータタグが未知である場合、該データタグに付随するデータに基づく処理を実行しないようにしてある
通信ノード。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図8
【補正方法】変更
【補正の内容】
図8