JPS6155301B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中央制御部を含む室外ユニツトと、
これにつながる端末制御部を有する複数の室内ユ
ニツトより成る空調機などのマルチシステムにお
いて、各端末制御部と中央制御部との間でデイジ
タルデーターをブロツク化して伝送するデーター
伝送システムにおいて、中央制御部から送出され
るクロツクパルスに同期して全端末が同時にデー
ターの送受信を行う事によつて、各端末の状態を
一斉に認識して、中央制御部につながる圧縮機や
弁などの被制御対象の制御を全体の状態に適合し
た制御としてやりやすくなると共に、ノイズが伝
送線路に混入しやすい安価な伝送線路を用いた場
合におけるノイズ混入検出を容易ならしめるデー
ター伝送システムを提供することを目的とする。

更にブロツク化されたデーターのブロツクの開
始を、特殊なコードなどを用いずに簡単なタイマ
ーのみで行う手段を提供することを目的とする。

クロツクパルスに同期してデーターを送信又は
受信する方式はいわゆる同期方式として知られて
いる。この方式では、クロツクパルスが出された
時に送信又は受信が行われるために、クロツクパ
ルスにノイズが混入した場合には誤つたデーター
が送信又は受信される。従つてこれによる誤動作
を防止するためには、受信したデーターの１ブロ
ツクについて、パリテイチエツクや返送照合など
の種々の論理チエツクを行わねばならないなどの
欠点がある。特にマルチタイプの空調機などの、
簡単な電線で伝送線を形成し、かつ圧縮機などの
大きなノイズ源をそのものにもつているようなシ
ステムでは特に大きな問題となる。

また、１ブロツクのデーターの開始や終了の検
出には、いわゆるSOH（ブロツクの開始を示
す）とかETB（伝送ブロツクの終りを示す）な
どの一定のコードを送つて開始や終了を示す方法
が一般化されているが、これによると、コードが
これに該当するか否かの論理判定を必要とすると
ともに、伝送すべきビツト数が増加するという欠
点がある。

このように従来から知られている方式では、デ
ーター伝送処理のために多くの処理や論理判断が
必要となるために、マルチエアコンのような空調
機などの、伝送制御よりも、機器の制御の方が主
目的であるシステムに採用する場合には、コスト
アツプとなり採用することができない。

以下、本発明を１台の室外ユニツトに３台の室
内ユニツトと更に他の制御盤を有する家庭用マル
チエアコンに採用した場合の一実施例を用いて詳
細に説明する。

第１図は上記のシステム構成図である。

１は室外ユニツトに設けられた中央制御部で、
図に示した伝送線以外に、圧縮機や送風機、ある
いは各室内ユニツトに通じる冷媒を制御する弁な
どを各室内ユニツトの状態に応じて制御して各室
内ユニツトの空調を制御するのを主目的としてお
り、この制御のために各室内ユニツトの間で、運
転スイツチや室温などの各種データーを交信す
る。２，３，４はそれぞれ室外ユニツトと接続さ
れた室内ユニツトで、各々には前記の中央制御部
１との間でデーターを交信するとともに、室内ユ
ニツト２，３，４に設けられている機器、たとえ
ば、送風フアンや各種の表示制御するための端末
制御部が設けられている。

また５は前記中央制御部に接続された集中制御
盤で、各室内の運転状態を表示したりすると共に
前記中央制御部１との間でデーターの交信を行う
端末制御部が設けられている。各室内ユニツト
２，３，４と室外ユニツトの間は図示した伝送線
以外に冷媒配管などの空調機として必要な接続が
なされているがここでは説明しない。

さて、本発明による伝送システムを構成する伝
送線は、中央制御部と一つの端末との間では、送
信線、受信線、およびデータークロツク線の３本
より成る。勿論この他に共通のグランド線なども
必要であるが、簡単のためにこれは含めない。

今、第１図において、中央制御部１と一つの室
内ユニツト２の端末制御部との間の伝送線は、中
央制御部１を中心に考えて、まず出力端Ｓ１につ
ながれた送信線SL１、これは端末制御部の入力
端に接続され、端末制御部から見ると受信線にな
るが、混乱をさけるため、以降全て中央制御部１
を主体としてながめる。

中央制御部１の入力端Ｒ１につながる受信線
RL１、および中央制御部１の出力端Ｓ１につな
がれたデータクロツク線CKLの３本が接続され
る。出力端CLKのパルスに同期して中央制御部
１から送信データーが出力端Ｓ１から出て端末制
御部に読み込まれると同時に端末制御部からデー
ターが出力されて中央制御部１の入力端Ｒ１に入
力される。

同様に室内ユニツト３の端末制御部と中央制御
部１とは、前記端末制御部１とは独立した別の送
信線SL２と受信線RL２とが接続され、これに加
えて全体共通のデータークロツク線CKLが接続
されている。以下他の室内ユニツト４および集中
制御盤５の端末制御部と中央制御部１とは、それ
ぞれ独立した送信線SL３，SL４、および受信線
RL３，RL４が接続されており、それぞれ共通の
データークロツク線としてCKLが接続されてい
る。本発明の特徴は、全制御部に共通のデーター
クロツク線CKLが、そのクロツクパルスの送出
源である中央制御部１の入力端IRQに入れられて
いる事である。これによつて中央制御部１は自ら
出したパルス信号をチエツクすることができる。

さて、本発明によるデーター伝送システムを実
現するためには、送信データーの作成、および受
信データーの解析のために論理判断部が必要であ
り、同時に、クロツクパルスの中断時間を計測す
るためのタイマーなどが必要であるし、又、図示
しなかつたが前述のように、圧縮機や、送風フア
ンなどの種々の機器を制御するためにかなりの論
理判断、演算機能を必要とする。これらの点を考
慮すると、各制御部は、いわゆるマイクロコンピ
ユーターを用いるのが良い。マイクロコンピユー
ターとは、あらかじめ定められた制御手順に従つ
て、データを入力したり、演算したり、出力を
ON／OFFしたりすることができる集積回路素子
であり、前記の制御手順を記憶する記憶部をも１
つの集積回路素子内に集積した、１チツプマイク
ロコンピユーターのブロツク図を第２図に示す。
これは本発明を実施するに適したマイクロコンピ
ユーターであり、ROMはあらかじめ定めた制御
手順、いわゆるプログラムを記憶する記憶部であ
る。命令解析部は前記ROMに記憶されたコード
を解析する部分、RAMは一時的なデーターの記
憶部、Ｘ，Ｙはそれぞれレジスタ、ACCは演算
用レジスタ、ALUは論理演算ユニツト、および
出力バツフアを通して出力端Ｓ１，Ｓ２……
CLKがあり、同様に入力バツフアにつながる入
力端がある。また、IRQも入力端であり、この入
力によつて、プログラムの実行中に割込をおこし
て、それに対応する処理をさせることが出来る入
力端である。OSCはマイコン全体の動作タイミ
ングを発生する発振部であり、制御部はこれら全
体を制御するものである。また、タイマは、
OSCからの発振をカウントして、所定値になる
とTFをセツトするもので、このタイマを使うこ
とによつて所定時間を計測することができる。ま
た、シフトレジスタは、入力端CLKKに入るパル
スに同期して、シフトレジスタ内のデーターを
SOに出力すると共に入力端SIからシフトレジス
タ内に読み込む。またこのシフトレジスタ内の内
容は適当な命令によつて演算用レジスタACCに
とり入れられ記憶部RAMに格納したり、それを
論理判断、演算をすることができる。

また、シフトカウンタは、入力端CLKKに入力
されるパルスが所定値になればSFをセツトし、
シフトレジスタにデーターが一杯になつた事を示
す。

以上のようなマイクロコンピユーターを本発明
の中央制御部１として用いる場合には、各端末制
御部への送信線SL１，SL２……SL４は適当なバ
ツフアを介して出力端Ｓ１，Ｓ２……Ｓ４に接続
し、各端末制御部からの受信線RL１，RL２，…
…は適当なバツフアを介して入力端子Ｒ１，Ｒ
２，……に接続する。そしてクロツクデーター線
CKLは同じく適当なバツフアを介して出力端
CLKに接続するとともに割込用の入力端IRQにも
接続すると良い。

また、端末制御部として用いる場合には、中央
制御部１からの送信線SLは、端末制御部では入
力となるので、シフトレジスタの入力端SIに接続
し、中央制御部１の受信線RLは端末制御部の出
力であるから、シフトレジスタの出力端SOに接
続する。そしてデータークロツク線CKLは、シ
フトレジスタのシフトクロツク入力端であるとこ
ろのCLKKに接続するときわめて好都合である。
すなわち、データークロツク線CKLのパルスに
同期してデーターがシフトレジスタから出力され
ると同時に入力端SIから読み込まれ、シフトレジ
スタが一杯になればSFが１になるのでこの時に
シフトレジスタのデーターを論理判断をし、また
新たな送出データーをシフトレジスタにセツトす
れば良い。

さて、本発明によるデーター伝送の中央制御部
におけるタイムシーケンスを第３図に示す。第３
図は室内ユニツト１の端末制御部とのやりとりだ
けを示している。Ｓ１は送信線SL１の信号、Ｒ
１は受信線RL１の信号、CLKはデータークロツ
ク線CKLの信号、IRQは同じくデータークロツク
線CKLが接続された入力信号を示す。

中央制御部１は先ず送信データーを出力端Ｓ１
にセツトした後出力端CLKを１にすると、室内
ユニツト１の端末制御部に読み込まれると同時に
受信線RL１にデーターが送られてくる。クロツ
クパルスをφにした後この受信データーを読み、
以降同様にほぼ一定の周期ｔ_aでこれを繰返す。
そして所定個数のデーター伝送が終ると１ブロツ
クが終了して次の１ブロツクの送信を始める前に
開始時間ｔ_bのあいだクロツクパルスをφにした
ままにする。このように周期ｔ_a、開始時間ｔ_bの
時間は内蔵のタイマーを用いることによつて容易
に計測することができる。以下開始時間ｔ_bが経
過した後、次のブロツクの転送が同様にして始
り、データーのセツトとクロツクパルスの送出、
データーの読込を行う。これらの動作中常に入力
端IRQの状態を監視しておく事が本発明の特徴で
ある。すなわち、図のＡ点以外の部分では自分が
出力した出力端CLKと、データーブロツク線
CKLを読み込む入力端IRQとは全く同一タイミン
グで変化しているのでデータークロツク線CKL
にはノイズが混入していないと論理判断を行う。
ところが、図のＡの時点では、自らの出力端
CLKの信号はφのままなのにそれの入力端IRQの
信号は１になつている。これは何らかのノイズが
データークロツク線CKLに混入したと論理判定
をして直ちにデーターの送出を打切つて、次の新
たな１ブロツクを送出するための開始時間ｔ_bの
クロツクパルス休止を行う。

第４図ならびに第５図は上述した中央制御部１
の制御シーケンスを示すフローチヤートである。
第４図において、開始点から、マイクロコンピユ
ーターの初期値のセツトや出力のセツトなどをし
たのち、内蔵タイマーに開始時間ｔ_bをセツトし
てタイマーを動作させる（ａ）。その後Ｃにおい
てｔ_bの時間が経過するまでの間、伝送以外の処
理たとえば圧縮機などの制御を行う（ｂ）。そし
てＣにおいて、ｔ_b時間経過したならばｄで送信
すべき１ブロツクのデーター数をカウントするカ
ウンターをリセツトしてｅにおいて第１番目のデ
ーターをＳ１にセツトしてｆにおいてクロツクパ
ルスを１にする。そしてｇでタイマーにｔ_aをセ
ツトしてタイマを動作させ、ｉでＲ１の受信デー
ターを読み込んで、送信データー数のカウンタに
１を加え（ｊ）ｋにおいてその数から１ブロツク
の終了か否かを判定し、終了の場合はａにもど
る。未終了の場合にはｌにおいてｔ_aの時間待つ
た後にｅに行つて次のデーターの送信をくり返
す。

これら一連の動作中、入力端IRQが１になつた
時に割込動作が生じるようにしておけば、入力端
IRQが１になる毎に第５図のフローチヤートに示
す制御手順が実行される。即ち、ｍにおいてこの
時点で自ら出力端CLKの信号を１にしたか否か
（即ち第４図のｆを実行した瞬間であるか否か）
を判定し、もしそうならｎの正常の動作であるか
ら割込から復帰する。ところが自らが出力端
CLKを１にしていないのにここに来た場合には
ノイズによつて出力端CLKが１になつたと判定
して異常（ｏ）の処理を行つて第４図のａにもど
つて新たなブロツク伝送に入れば良い。

これに対応して端末制御部においては、第６図
に示した処理手順を示すフローチヤートに沿つて
説明すると、開始点から出力をリセツトするなど
の必要な初期化の処理を行つた後イにおいて、１
ブロツクのデーター数をカウントするためのデー
ターカウンタをリセツトし、ロにおいて、シフト
レジスタに送出すべきデーターをセツトし、ハで
内部タイマーにリセツト時間ｔ_cをセツトしたの
ち、ニにおいて伝送以外の処理、たとえば送風フ
アンの制御などを行い、ホにおいてシフトレジス
タが一杯になつたか否かをSFによつて判定す
る。一杯になつておればヘにおいてそのデーター
を読み込んで適当な記憶部に記憶し、トでデータ
ーカウンタに１を加えて、ロにもどつて次のデー
ターをセツトするとともにハで再びタイマーにｔ
_cをセツトする。

ホにおいてシフトレジスタが一杯になつていな
い時には、ｔ_cの時間が経過したか否かを判定
し、もし未経過ならばニにもどる。ところがｔ_c
時間経過しておけば、以前にデーターを受けとつ
てからｔ_c時間たつたということであるら、ｔ_a＜
ｔ_c＜ｔ_bなる関係に設定しておけば、中央制御部
はｔ_bの開始時間待ちに入つたと判定し、１ブロ
ツク分の終了と判定してリにゆく、ここで、デー
ターカウンタの値をチエツクして、それが１ブロ
ツク分の値に等しければ１ブロツクのデーターが
正常に交信できたと判定してヌにおいてそれらの
データーを処理したのち、新たな１ブロツクの交
信にそなえてイにもどる。

ところがリにおいて、１ブロツク分のデーター
数と一致しなければ、前述第３図のＡで起つたよ
うなノイズによる中断であると判定されるので、
データーの処理を行わずにイにもどつて次の１ブ
ロツクの開始にそなえる。

このように端末制御部では、リセツト時間tcを
監視するだけで１ブロツクの開始、および終了を
検出することができるので非常に簡単である。そ
して、１ブロツクのデーター数をカウントするだ
けで、１ブロツクのデーターの良否を判定できる
ので極めて簡単な論理判断構成とすることができ
るので端末制御部は伝送に要する処理が軽減され
る。また中央制御部においても、ノイズ混入の検
出を行うのでデーター伝送の信頼性が向上する。

また、１つのデータークロツク線で全ての端末
制御部と同時にデーター交換ができるので、全端
末の状況に最も適合した制御を行うことができ
る。すなわち、マルチエアコンのように、１台の
圧縮機に複数の室内ユニツトが接続されているよ
うなシステムでは、圧縮機の制御はその時点の室
内ユニツト全ての状態を考慮して制御する必要が
ある。従つて、もしも各室内ユニツトの状態が順
次にしか認識できないような伝送システムでは、
全室内ユニツトのデーターが収集できるまで制御
が行えないので圧縮機や他の制御が遅れて不都合
が生じる。

本発明の効果を次に列挙する。

(1) 中央制御部と各端末制御部とは三本の伝送線
の結合だけで良い。

(2) ノイズ混入を判定するのでデーターの信頼性
が向上する。

(3) ｔ_a＜ｔ_c＜ｔ_dなる関係を設けているので１
ブロツクのデーターの開始が容易に検出するこ
とができる。

(4) 中央制御部は同時に各端末の状況を受信する
ことができるので、マルチ空調システムのよう
な全体の端末の状況に適合した制御を行うよう
な場合にはきわめて好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるデーター伝
送システムをマルチエアコンに採用した場合の伝
送部のシステム構成図、第２図は本発明を実施す
るに適したマイクロコンピユーターの一例を示す
構成図、第３図は本発明の一実施例の中央制御部
における伝送データーのタイムチヤート図、第４
図、第５図はそれぞれ本発明の一実施例の中央制
御部における制御手順の一例を示すフローチヤー
ト図、第６図は本発明の一実施例の端末制御部に
おける制御手順の一例を示すフローチヤート図で
ある。 １……室外ユニツトに設けられた中央制御部、
２，３，４……端末制御部を含む室内ユニツト、
５……端末制御部を含む集中制御盤、CKL……
データークロツク線、IRQ……中央制御部の入力
端。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中央制御部と、これにつながる複数の端末制
   御部より成るデーター伝送システムにおいて、前
   記各端末制御部と前記中央制御部とを各々独立し
   た送信線ならびに受信線とによつて結合し、更
   に、前記送・受信線上のデータの有効性を示すク
   ロツクパルスを伝送するデータクロツク線を設
   け、該データークロツク線は、前記中央制御部の
   出力端と、各端末制御部の入力端に共通に結合す
   ると共に前記中央制御部の入力端子にも結合する
   構成とし、前記各端末制御部は、前記データーク
   ロツク線を介して前記中央制御部から送られて来
   るクロツクパルスに同期して前記送信線・受信線
   上にデーターを送出・受信する送受信部と、前記
   クロツクパルスの数を計数するデータ数カウンタ
   と、前記クロツクパルスが所定のリセツト時間
   （ｔ_c）の間中断した事を検出し、１ブロツクのデ
   ーター伝送の終了を判定するブロツク終了検出部
   と、前記ブロツク終了検出部が１ブロツクの伝送
   の終了を検出した時に前記データ数カウンタが、
   あらかじめ定められた１ブロツクのデーター数に
   等しいか否かを判定する誤り検出部と、より成る
   と共に前記中央制御部は、あらかじめ定められた
   データー数より成る１ブロツクのデーターの交信
   の開信にあたつて、所定の開始時間ｔ_bの間前記
   クロツクパルスの送出を中断し、その後、ほぼ一
   定の周期ｔ_aでクロツクパルスを送出するととも
   に、前記ｔ_a，ｔ_b，ｔ_cの間にはｔ_a＜ｔ_c＜ｔ_bな
   る関係を保つ制御を行うデーター送出部と、前記
   中央制御部の入力端に入力されるクロツクパルス
   と、前記中央制御部自らが出力したクロツクパル
   スとを比較する事により、前記データークロツク
   パルス線上にノイズが混入した事を検出するノイ
   ズ検出部と、前記ノイズ検出部がノイズを検出し
   た時に、クロツクパルスの送出を停止し、再び１
   ブロツクのデーター伝送を、時間の間のクロツク
   パルス送出中断を含む最初からやり直すように前
   記データー送出部に指令する誤り検出部とより成
   るデーター伝送システム。