集中管理装置、设备控制系统及控制方法与流程

1.本发明涉及集中管理装置、设备控制系统及控制方法。


背景技术：

2.以往，在办公楼、商业楼等中，导入包含例如多个空气调节机和管理那些空气调节机的集中管理装置的空气调节控制系统。在空气调节机中，例如配置有各种传感器，对集中管理装置提供各传感器测量的数据。然后，集中管理装置有效利用从空气调节机收集的这些数据，例如反馈给空气调节机的控制，由此提高节能性、舒适性等。
3.最近，为了压低集中管理装置的成本，提出了如下方案：在集中管理装置中，不嵌入全部的功能，而只嵌入对于空气调节控制必须的基本功能，能够根据导入目的地的需要，附加扩展功能。另外，基本功能是指，针对空气调节控制系统内的空气调节机的控制、状态监视等这样的必须的功能。另外，扩展功能是指，例如，显示集中管理装置的信息的显示功能，连接到外部网络、设施(facility)网的通信功能等。
4.另外，在专利文献1中公开了将扩展盒连接到系统控制器并扩展空气调节、照明等控制功能的技术。
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2011
‑
75248号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.然而，即使想要将专利文献1那样的扩展盒连接到集中管理装置，也存在如下情况：如果在设置场所中有布局上的限制，则无法将扩展盒连接到集中管理装置。例如，在集中管理装置放置于宽度勉强够用的设置场所的情况下，无法将扩展盒以在集中管理装置的横向排列的方式配置。因此，如果以横向排列的方式连接为前提而在集中管理装置的侧面设置连接接口，则无法将扩展盒连接到该集中管理装置。
9.出于这样的情形，要求不受设置场所的布局上的限制而能够附加扩展功能的技术。
10.本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供不受设置场所的布局上的限制而能够附加扩展功能的集中管理装置、设备控制系统以及控制方法。
11.解决课题的手段
12.为了达到上述目的，本发明的集中管理装置是一种控制成为管理对象的设备的集中管理装置，其具备主单元，该主单元具有用于控制所述设备的基本功能，在所述主单元中配置多个可连接扩展单元的接口，该扩展单元具有用于控制所述设备的扩展功能。
13.发明效果
14.在本发明的集中管理装置中，具备主单元，该主单元例如具有用于控制空气调节机的基本功能。在主单元中，配置多个可连接扩展单元的接口，该扩展单元具有用于控制空
气调节机的扩展功能。这些接口例如配置于集中管理装置的上表面、下表面、左表面和右表面这4处，提高了连接扩展单元时的自由度。作为一例，在集中管理装置的左侧没有连接扩展单元的程度的空间的情况下，如果在集中管理装置之上有充分的空间，则也能够经由在上表面所配置的接口连接扩展单元。其结果，能够不受设置场所的布局上的限制而附加扩展功能。另外，在主单元中，只装载基本功能，因此能够低成本化。然后，能够根据导入目的地的多种多样的需要，通过将扩展单元连接到主单元，附加仅通过基本功能无法实现的扩展功能。
附图说明
15.图1是示出本发明的实施方式的空气调节控制系统的整体结构的一例的示意图。
16.图2是用于说明空气调节集中管理设置中的主单元和扩展单元的连接的概要图。
17.图3是示出主单元的结构的一例的框图。
18.图4a是示出扩展i/f部的端子排列的一例的示意图。
19.图4b是用于说明端子排列的详细情况的图。
20.图5是示出扩展单元的结构的一例的框图。
21.图6是用于说明本发明的实施方式的空气调节控制处理的流程图。
22.(附图标记说明)
23.1：空气调节控制系统；10：空气调节集中管理装置；20：室外机；30：室内机；90：空气调节通信网络；100：主单元；110：控制部；120：程序存储部；130：扩展驱动器保持部；140：空气调节通信部；150：电源部；160、260：扩展i/f部；200：扩展单元；210：扩展控制部；220：扩展程序存储部；230：扩展驱动器存储部；240：扩展器件部；250：识别信息保持部。
具体实施方式
24.以下，一边参照附图，一边详细地说明本发明的实施方式。另外，对图中同一或相当部分附加同一符号。以下，作为一例，说明控制空气调节机的空气调节控制系统，然而如后述那样，在控制其他设备的控制系统中，也能够同样应用本发明。也就是说，以下说明的实施方式是用于说明的，而非限制本发明的范围。因此，如果是本领域技术人员，则能够采用将这些各个要素或全部要素置换成其等同物的实施方式，而这些实施方式也包含在本发明的范围。
25.(实施方式1)
26.图1是示出本发明的实施方式的空气调节控制系统1的整体结构的一例的示意图。该空气调节控制系统1例如被导入到办公楼，商业楼等中，空气调节集中管理装置10是控制作为空气调节机的室外机20及室内机30的系统。另外，作为空气调节机，还可以包含换气装置。
27.如图所示，空气调节控制系统1具备空气调节集中管理装置10、室外机20以及多个室内机30。另外，室外机20也可以是多个。然后，空气调节集中管理装置10经由空气调节通信网络90与室外机20及室内机30连接。
28.空气调节集中管理装置10包含主单元100和扩展单元200，并控制成为管理对象的室外机20及室内机30。主单元100具有用于控制室外机20及室内机30的基本功能。另外，扩
展单元200具有用于控制室外机20及室内机30的扩展功能。
29.如图2所示，作为一例，主单元100具有4个扩展i/f(接口)部160。另外，扩展单元200具有1个扩展i/f部260。然后，安装主单元100的扩展i/f部160和扩展单元200的扩展i/f部260，使得能够将扩展单元200连接到主单元100。此时，扩展单元200的扩展i/f部260能够安装到主单元100的任意扩展i/f部160。另外，关于主单元100及扩展单元200的详细结构，在后文描述。
30.回到图1，室外机20例如设置在建筑的屋顶，并由空气调节集中管理装置10控制。该室外机20例如具备压缩机、热源侧热交换器等，通过配管与室内机30连接。室外机20通过该配管使制冷剂在室外机20与室内机30之间循环。另外，室外机20例如具备用于测量室外的温度、湿度等环境数据的传感器，并经由空气调节通信网络90，将测量的环境数据发送给空气调节集中管理装置10。
31.室内机30例如设置在室内的天花板，并由空气调节集中管理装置10控制。该室内机30例如具备膨胀阀、负荷侧热交换器等，并通过配管与室外机20连接。室内机30使制冷剂在负荷侧热交换器中蒸发或凝结，进行室内的空气调节。另外，室内机30例如具备用于测量室内的温度、湿度等环境数据的传感器，经由空气调节通信网络90，将测量的环境数据发送给空气调节集中管理装置10。
32.以下，参照附图，分别说明构成空气调节集中管理装置10的主单元100及扩展单元200的详细情况。
33.首先，参照图3说明主单元100。图3是示出主单元100的结构的一例的框图。如图所示，主单元100具备控制部110、程序存储部120、扩展驱动器保持部130、空气调节通信部140、电源部150以及作为接口的一例的扩展i/f部160。
34.控制部110是例如具备cpu(central processing unit，中央处理单元)、ram(random access memory，随机存取存储器)等的运算装置，从主单元100控制空气调节集中管理装置10整体。例如，控制部110执行空气调节应用，通过空气调节通信部140，控制上述的室外机20及室内机30。另外，在将扩展单元200连接到主单元100的情况下，控制部110还控制扩展单元200的扩展功能。也就是说，控制部110一边控制扩展单元200的扩展功能，一边控制室外机20及室内机30。
35.程序存储部120例如是非易失性存储器，存储用于控制部110执行的空气调节应用。另外，程序存储部120还存储用于控制扩展单元200具备的扩展功能的控制程序。
36.扩展驱动器保持部130例如是非易失性存储器或易失性存储器，保持用于控制部110驱动扩展单元200的驱动器。另外，对主单元100能够连接最大4个扩展单元200，因此扩展驱动器保持部130具备能够保持4个量的驱动器的容量。
37.空气调节通信部140进行通过上述的空气调节通信网络90的通信。也就是说，空气调节通信部140由控制部110控制，在室外机20及室内机30之间，发送接收必要的信息。例如，空气调节通信部140对室外机20及室内机30发送控制命令。另外，空气调节通信部140接收室外机20及室内机30的状态信息，或者接收从室外机20及室内机30传送的温度、湿度等环境数据。
38.电源部150例如从商用交流电源生成为了使主单元100动作所必要的直流电源。另外，在将扩展单元200连接到主单元100的情况下，电源部150通过扩展i/f部160向扩展单元
200提供直流电源。
39.扩展i/f部160是用于将扩展单元200连接到主单元100的接口，例如设置在空气调节集中管理装置10的上表面、下表面、左表面以及右表面这4处。另外，扩展i/f部160的数量只要是2以上，则也可以是其他数量。另外，关于设置位置，如果分别是不同的面，则也能够适当变更。
40.作为一例，扩展i/f部160具有如图4a所示的端子排列的连接器cn，能够与扩展单元200侧的相同端子排列的连接器安装。另外，作为一例，扩展i/f部160是母型的连接器cn，并与扩展单元200侧的公型的连接器接合，然而，连接器的公/母也可以相反。如图4a所示，连接器cn的端子排列以端子p6为中心，成为左右对称。也就是说，在将排列方向看作水平方向的状态下，多个端子左右对称地被配置。因此，扩展单元200侧的连接器无论是表侧还是背侧，均能够适当地安装。也就是说，无论将扩展单元200侧的连接器朝向表背侧中的哪一个与连接器cn安装，以端子p6为基准，端子p1～p5都是左右对称的，因此，相同端子彼此进行接合。因此，在将扩展单元200连接到主单元100时的自由度进一步提高。
41.对于端子p1～p6，作为一例，分配如图4b所示那样的信号。如图4b所示，对端子p1分配电源，另外，对端子p2分配gnd，因此使得在将扩展单元200连接到主单元100时，从上述的电源部150向扩展单元200提供电源。
42.另外，对端子p3、p4分配识别信息，能够识别所连接的扩展单元200的扩展功能。然后，对端子p5分配接收信号，另外，对端子p6分配发送信号，在主单元100与扩展单元200之间能够进行通信。
43.接下来，参照图5说明扩展单元200。图5是示出扩展单元200的结构的一例的框图。如图所示，扩展单元200具备扩展控制部210、扩展程序存储部220、扩展驱动器存储部230、扩展器件部240、识别信息保持部250以及扩展i/f部260。
44.扩展控制部210例如是具备cpu、ram等的运算装置，控制扩展单元200。具体地，扩展控制部210执行从扩展程序存储部220读出的程序，并基于来自主单元100的指示，控制扩展器件部240。另外，扩展控制部210在扩展单元200连接到主单元100时，通过扩展i/f部260，将从扩展驱动器存储部230读出的扩展驱动器发送给主单元100。
45.扩展程序存储部220例如是非易失性存储器，存储用于扩展控制部210执行的程序。
46.扩展驱动器存储部230例如是非易失性存储器，存储用于发送给主单元100的驱动器。
47.扩展器件部240是能够作为附加到空气调节集中管理装置10的扩展功能而附加的各种各样的器件。也就是说，在扩展器件部240中，根据扩展单元200的种类，装载有各种各样的器件。以下，列举扩展单元200的具体例。
48.如果扩展单元200是显示扩展单元，则在扩展器件部240中，例如装载触摸面板液晶。如果将这样的显示扩展单元连接到主单元100，则能够通过单个空气调节集中管理装置10，显示空气调节机的运行状况这样的有用的信息，或者向空气调节集中管理装置10输入必要的指示。
49.如果扩展单元200是广域通信扩展单元，则在扩展器件部240中，例如装载lte(long term evolution，长期演进)通信模块。如果将这样的广域通信扩展单元连接到主单
元100，则能够从远距离处获得空气调节集中管理装置10的有用的信息，或者向空气调节集中管理装置10传送必要的指示。
50.如果扩展单元200是无线通信扩展单元，则在扩展器件部240中，例如装载wi
‑
fi通信模块。如果将这样的无线通信扩展单元连接到主单元100，则能够从室内的无线lan(local area network，局域网)获得空气调节集中管理装置10的有用的信息，或者向空气调节集中管理装置10传送必要的指示。
51.如果扩展单元200是设施通信扩展单元，则在扩展器件部240中，例如装载rs
‑
485模块。如果将这样的设施通信扩展单元连接到主单元100，则能够在既存的设施通信网中添加空气调节集中管理装置10，进行与其他设施协作的控制。
52.如果扩展单元200是电源扩展单元，则在扩展器件部240中，例如装载ups(uninterruptible power supply，不间断电源)。如果将这样的电源扩展单元连接到主单元100，则在瞬电时、停电时等，也能够使空气调节集中管理装置10动作。
53.识别信息保持部250是保持用于识别扩展单元200的种类的识别信息的电路。例如，识别信息保持部250是dip(dual inline package，双列直插式封装)开关，根据扩展器件部240的种类，设定开关的导通/断开状态。
54.扩展i/f部260是扩展单元200侧的接口，具有与上述的图4a的连接器cn相同的端子排列的连接器。对上述的图4b的端子p3、p4提供上述的识别信息保持部250的识别信息，能够从主单元100读取所连接的扩展单元200的种类。
55.以下，参照图6说明这样的结构的空气调节集中管理装置10的动作。图6是示出本发明的实施方式的空气调节控制处理的一例的流程图。该空气调节控制处理例如在空气调节集中管理装置10的电源接通时被执行。
56.首先，空气调节集中管理装置10的主单元100进行初始化(步骤s11)。例如，控制部110将用于对扩展i/f部160计数的变量i初始化为0。另外，设为变量i通过0～3对4个扩展i/f部160计数。另外，控制部110除了变量i的初始化，还可以清空扩展驱动器保持部130的存储内容。
57.主单元100访问第i个扩展i/f部160(步骤s12)。也就是说，控制部110访问与变量i的值对应的扩展i/f部160。
58.主单元100判断是否有扩展单元200(步骤s13)。例如，控制部110参照第i个扩展i/f部160中的如图4a所示的连接器cn的端子p3、p4，判断是否哪一个的逻辑值为0。另外，连接器cn的端子p3、p4均在主单元100侧被上拉，在开路时，各自的逻辑值成为1。因此，如果端子p3、p4的逻辑值是“1、1”，则控制部110判断为扩展单元200未连接，如果是“1、1”以外，则判断为扩展单元200连接。
59.主单元100如果判断为没有扩展单元200(步骤s13：否)，则使处理进入到后述的步骤s17中。
60.另一方面，在判断为有扩展单元200的情况(步骤s13：是)下，主单元100从第i个扩展i/f部160取得识别信息(步骤s14)。例如，控制部110读取连接器cn的端子p3、p4的逻辑值，识别连接到第i个扩展i/f部160的扩展单元200的种类。
61.主单元100从扩展单元200加载扩展驱动器(步骤s15)。也就是说，控制部110通过第i个扩展i/f部160与扩展单元200通信，接收从该扩展单元200传送的扩展驱动器。因此，
该步骤s15成为接收步骤的一例。
62.主单元100保存加载的扩展驱动器(步骤s16)。也就是说，控制部110将在步骤s15中加载的扩展驱动器保存在扩展驱动器保持部130中。
63.主单元100判断全部的扩展i/f部160的核对是否完成(步骤s17)。例如，控制部110在变量i的值是3的情况下判断为核对完了全部的扩展i/f部160。
64.主单元100如果判断为未完成全部的扩展i/f部160的核对(步骤s17：否)，则使处理返回到上述的步骤s12。另外，此时，控制部110对变量i加1。
65.另一方面，在判断为完成了全部的扩展i/f部160的核对的情况(步骤s17：是)下，主单元100执行空气调节应用(步骤s18)。也就是说，控制部110执行从程序存储部120读出的空气调节应用，控制室外机20及室内机30。另外，控制部110在扩展单元200连接到主单元100的情况下还控制扩展单元200的扩展功能。也就是说，控制部110一边控制扩展单元200的扩展功能，一边控制室外机20及室内机30。因此，该步骤s18成为控制步骤的一例。
66.通过这样的控制处理，能够一边控制连接到主单元100的扩展单元200的扩展功能，一边控制室外机20及室内机30。
67.另外，在空气调节集中管理装置10的主单元100中配置有多个扩展i/f部160。作为一例，这些扩展i/f部160配置在空气调节集中管理装置10的上表面、下表面、左表面及右表面这4处，连接扩展单元200时的自由度提高。例如，在空气调节集中管理装置10的左侧没有用于连接扩展单元200的程度的空间的情况下，如果在空气调节集中管理装置10之上有充分的空间，则也能够经由在上表面所配置的扩展i/f部160连接扩展单元200。其结果，能够不受设置场所的布局上的限制而附加扩展功能。
68.另外，在主单元100中，仅装载基本功能，因此能够低成本化。然后，能够根据导入目的地的多种多样的需要，通过将扩展单元200连接到主单元100，附加仅通过基本功能无法实现的扩展功能。
69.另外，扩展i/f部160及扩展i/f部260中的连接器的端子排列如图4a所示，成为左右对称。也就是说，在将排列方向看作水平方向的状态下，多个端子左右对称地被配置。因此，扩展单元200侧的连接器无论是表侧还是背侧，均能够适当地安装。也就是说，无论将扩展单元200侧的连接器朝向表背侧中的哪一个与连接器cn安装，以端子p6为基准，端子p1～p5都是左右对称的，因此，相同端子彼此接合。因此，在将扩展单元200连接到主单元100时的自由度进一步提高。
70.(其他实施方式)
71.在上述的实施方式中，如图4a所示，将端子被排列为1列的连接器cn作为一例进行了说明，然而端子也可以排列为多个列。在该情况下，通过旋转对称地排列端子，无论将扩展单元200侧的连接器朝向表背侧中的哪一个与连接器cn安装，都是相同端子彼此接合。
72.在上述的实施方式中，说明了控制空气调节机的空气调节控制系统1，然而在控制其他设备的控制系统中，也同样能够应用本发明。例如，在控制照明设备的照明控制系统中，也能够适当地应用本发明。也就是说，使用与空气调节集中管理装置10同样结构的照明集中管理装置。在该情况下，也能够不受设置场所的布局上的限制而附加扩展功能。
73.另外，在上述的实施方式中，由空气调节集中管理装置10中的主单元100的控制部110执行的程序也能够在cd
‑
rom(compact disc read only memory，压缩盘只读存储器)、
dvd(digital versatile disc，数字多功能盘)、mo(magneto
‑
optical disk，磁光盘)、usb存储器、存储卡等计算机可读取的存储介质中保存并分发。然后，通过将所涉及的程序安装到特定的或通用的计算机中，还能够使该计算机作为上述的实施方式中的空气调节集中管理装置10发挥功能。
74.另外，也可以将上述的程序保存在因特网这样的通信网络上的服务器装置具有的盘装置中，例如，叠加到载波来下载到计算机中。另外，通过一边经由通信网络传送程序一边起动执行，也能够实现上述的处理。进一步地，通过在服务器装置上执行程序的全部或者一部分，计算机一边经由通信网络发送接收与该处理相关的信息，一边执行程序，也能够实现上述的处理。
75.另外，对于上述的功能，在os(operating system，操作系统)分担实现的情况下或者在通过os和应用的协作实现的情况下等，可以只将os以外的部分在上述的存储介质中保存并分发，另外也可以下载到计算机中。
76.本发明能够不脱离广义的精神和范围而实现各种各样的实施方式及变形。另外，上述的实施方式是用于说明本发明的，而非限定本发明的范围。也就是说，本发明的范围不是通过实施方式而是通过权利要求书示出。然后，在权利要求书的范围内以及与其等同的发明的意义的范围内实施的各种各样的变形被视为在本发明的范围内。
77.产业上的可利用性
78.在能够不受设置场所的布局上的限制而附加扩展功能的集中管理装置、设备控制系统及控制方法中，能够适当采用本发明。