HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Steuervorrichtung für ein Klimagerät und insbesondere eine
Steuervorrichtung, die mit einem Anschluß versehen ist, durch
welchen die Signale zur Ausführung einer
Heimautomatisierung (Fernsteuerung) empfangen werden, sowie mit einem
Fernsteuerungsanschluß, durch den die Signale von einem
Fernsteuergerät empfangen werden, so daß ein Klimagerät
durch die beiden Systeme gesteuert wird.
Beschreibung der verwandten Technik
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Als typische, herkömmliche Steuervorrichtung zur
Steuerung eines Klimagerätes gibt es jene, die zum
EIN/AUS-Schalten eines Klimagerätes durch Betätigung der
Schalter eines Fernsteuergerätes (drahtlosen
Fernsteuergerätes) oder zum Einstellen einer Temperatur und einer
Schaltuhr an dem Klimagerät konstruiert ist. Das
Fernsteuergerät überträgt Steuerdaten, die ein Betriebssignal
und die von dem Fernsteuergerät erfaßte Temperatur
enthalten, in einem im voraus festgelegten Zeitintervall
(z. B. 3 Minuten). Wenn die Steuervorrichtung kein Signal
empfängt, das durch Betätigen eines Schalters an dem
Fernsteuergerät ausgegeben wird, aktualisiert sie die
Betriebsdaten für das Klimagerät in Übereinstimmung mit
den Steuerdaten, die periodisch von dem Fernsteuergerät
empfangen werden.
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Es gibt ein Modell einer solchen Steuervorrichtung,
das mit einem Heimautomatisierungs- (HA-) Anschluß für
den Erhalt von Signalen versehen ist, um die
Heimautomatisierung (Fernsteuerung) von außen auszuführen. Die
Ver
wendung des HA-Anschlusses ermöglicht eine Telesteuerung,
wodurch ein Klimagerät daheim über eine Telephonleitung
von auswärts gesteuert werden kann, oder eine
Fernsteuerung oder dergleichen daheim, aber fernab des
Klimagerätes erreicht werden kann. Die Heimautomatisierung kann
auch zum gleichzeitigen EIN/AUS-Schalten von Klimageräten
verwendet werden, die in einem Hotel oder dergleichen in
verschiedenen Räumen eingebaut sind.
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Es besteht jedoch ein Problem bei der Klimagerät-
Steuervorrichtung, die mit dem Fernsteuerungsanschluß für
den Empfang der Signale von einem derartigen
Fernsteuergerät und mit dem HA-Anschluß für den Empfang der
Signale von der Fernsteuervorrichtung ausgestattet ist. Das
Problem entsteht durch eine Betriebseigenschaft der
Klimagerät-Steuervorrichtung, welche die Steuerung des
Klimagerätes durch die beiden Systeme ermöglicht, eines
für den Empfang der drahtlosen Signale, die über den
Fernsteuerungsanschluß gesendet werden, und das andere
für den Empfang der Signale, die über den HA-Anschluß
gesendet werden: wenn das Klimagerät, das durch das
Signal gestartet wurde, das von dem Fernsteuergerät
empfangen wurde, durch das Signal gestoppt wird, das von
dem HA-Anschluß empfangen wurde, wird das Klimagerät
automatisch durch ein Betriebssignal, das periodisch von
dem Fernsteuergerät übertragen wird, erneut gestartet,
wenn dies nicht sein sollte.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf eine
Lösung der obengenannten Probleme gemacht, und es ist
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Steuervorrichtung eines Klimagerätes zu schaffen, die eine
stabile Steuerung erreicht, indem den Signalen, die über
den HA-Anschluß empfangen werden, Priorität eingeräumt
wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine
Steuervorrichtung für ein Klimagerät bereitgestellt, mit einem
ersten Steuergerät zur Erzeugung erster Steuersignale,
das in einem zu klimatisierenden Raum installiert ist,
einem zweiten Steuergerät zur Erzeugung zweiter
Steuersignale, das in einem anderen Raum installiert ist, und
einem Hauptsteuergerät zum Steuern des Klimagerätes auf
der Basis der ersten und zweiten Steuersignale, die von
dem ersten und zweiten Steuergerät über eine erste
beziehungsweise zweite Schnittstelle empfangen werden,
wobei das erste Steuergerät Mittel zur Erzeugung der ersten
Steuersignale in vorbestimmten, periodischen Intervallen
umfaßt, und erste Übertragungsmittel zur Übertragung der
ersten Steuersignale, die in periodischen Intervallen von
dem ersten Steuergerät erzeugt werden, über die erste
Schnittstelle zu dem Hauptsteuergerät, wobei das zweite
Steuergerät erste Ausgabemittel umfaßt, welche das zweite
Steuergerät veranlassen, ein zweites Steuersignal zum
Einschalten des Klimagerätes zu erzeugen, und zweite
Ausgabemittel, welche das zweite Steuergerät veranlassen,
ein zweites Steuersignal zum Ausschalten des Klimagerätes
zu erzeugen, wobei das zweite Steuergerät auch zweite
Übertragungsmittel zur Übertragung der zweiten
Steuersignale über die zweite Schnittstelle zu dem
Hauptsteuergerät umfaßt, wobei nach der Erzeugung eines zweiten
Steuersignals zum Ausschalten des Klimagerätes durch das
zweite Steuergerät und nach dessen Übertragung durch das
zweite Übertragungsmittel über die zweiten Schnittstellen
zu dem Hauptsteuergerät nachfolgende erste Steuersignale
ignoriert werden, die in periodischen Intervallen von dem
ersten Steuergerät erzeugt und über die erste
Schnittstelle von dem Hauptsteuergerät empfangen werden.
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Eine derartige Konstruktion gibt dem Signal, das von
dem zweiten Steuergerät über die zweite Schnittstelle
empfangen wird, den Vorzug gegenüber dem Signal, das
periodisch von dem ersten Steuergerät über die erste
Schnittstelle empfangen wird. Dies verhindert ein
ungewünschtes Starten des Klimagerätes durch das Signal, das
periodisch von dem ersten Steuergerät empfangen wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das
erste Steuergerät mindestens einen Schalter zum Auswählen
einer Mehrzahl von Betriebsmoden des Klimagerätes, und
Übertragungsmittel zur Übertragung von Steuersignalen,
die von einem Benutzer gewählt wurden und dem
Hauptsteuergerät die gewählten Moden über die erste
Schnittstelle anzeigen, um den Betrieb des Klimagerätes zu
steuern.
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Vorzugsweise werden die ersten Steuersignale in
periodischen Intervallen nach der Übertragung der von dem
Benutzer gewählten Steuersignale erzeugt, wobei die
ersten Steuersignal die gewählten Betriebsmoden des
Klimagerätes anzeigen.
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Das Hauptsteuergerät steuert vorzugsweise das
Klimagerät unter Bevorzugung der Steuersignale, die vom
Benutzer gewählt wurden, gegenüber den zweiten Steuersignalen.
Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
nur beispielhaft mit Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:
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Fig. 1 ein schematisches Diagramm, das ein
Klimagerät zeigt, welches die Steuervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung verwendet;
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Fig. 2 ein Blockschaltbild, das ein
Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung eines Klimagerätes gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt; und
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Fig. 3 ein Flußdiagramm, das ein Steuerprogramm der
Steuervorrichtung eines Klimagerätes des in Fig. 2
dargestellten Ausführungsbeispieles zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS-
BEISPIELES
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
ausführlich beschrieben.
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Fig. 1 ist das schematische Diagramm, welches das
Klimagerät zeigt, das von der Steuervorrichtung des
Ausführungsbeispieles gemäß der vorliegenden Erfindung
gesteuert wird und das aus einer Innenraumeinheit und einer
Außeneinheit besteht. Ein Kühlkreis in der Zeichnung
umfaßt einen Kompressor 1, ein Vierwegventil 2, einen
Außenwärmetauscher 3, ein Kapillarrohr 4, einen
Raumwärmetauscher 5 für den Inneneinbau und einen Speicher 6,
die alle in der genannten Reihenfolge ringförmig mit
einer Kältemittelleitung verbunden sind. Der
Außenwärmetauscher 3 und der Raumwärmetauscher 5 sind beide mit
Gebläsen ausgestattet, um den Wärmeaustausch durch den
Außenwärmetauscher 3 und den Raumwärmetauscher 5 zu
beschleunigen.
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Wenn sich das Vierwegventil 2 in dem Zustand
befindet, der in der Zeichnung durch die durchgezogene Linie
dargestellt ist, fließt bei dem zuvor beschriebenen
Klimagerät das warme Hochdruck-Kühlmittel, das von dem
Kompressor 1 abgegeben wird, in die Richtung, die durch
den Pfeil in durchgezogener Linie dargestellt ist, in den
Außenwärmetauscher 3, wo das warme Hochdruck-Kühlmittel
kondensiert. Der Druck des kondensierten Kühlmittels wird
dann durch das Kapillarrohr 4 gesenkt, bevor das
Kühlmittel in den Raumwärmetauscher 5 verdampft. Die endotherme
Wirkung zum Zeitpunkt der Verdampfung des Kühlmittels
kühlt den Innenraum.
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Wenn sich andererseits das Vierwegventil 2 in einem
Zustand befindet, der in der Zeichnung durch die
gestrichelte Linie dargestellt ist (Kühlmodus), fließt das
Kühlmittel, das von dem Kompressor 1 abgegeben wird, in
die Richtung, die durch den Pfeil in gestrichelter Linie
dargestellt ist, in den Raumwärmetauscher 5, wo das
Kühlmittel kondensiert. Das Kühlmittel verdampft in den
Außenwärmetauscher 3, und der Innenraum wird durch die
wärmestrahlende Wirkung erwärmt, die beim Kondensieren
des Kühlmittels erzielt wird.
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Fig. 2 zeigt den wesentlichen Teil (die
Innenraumeinheit) der Steuervorrichtung zur Steuerung des in Fig.
1 dargestellten Klimagerätes.
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Das Bezugszeichen 7 bezeichnet ein drahtloses
Fernsteuergerät, das als das erste Steuergerät dient und
Infrarotstrahlen als Übertragungsmittel verwendet. Das
Fernsteuergerät 7 ist hauptsächlich mit einem Schalter
ausgestattet, der zur Übertragung des Signals zum
Umschalten des Klimagerätes zwischen EIN und AUS gedrückt
wird, sowie mit einem Schalter zur Übertragung eines
Signals zum Umschalten zwischen verschiedenen Moden
einschließlich des Heizmodus H für einen Heizvorgang,
einem automatischen Kühl/Heiz-Umschaltmodus C/H, wobei
der Kühlvorgang und der Heizvorgang automatisch der
Raumtemperatur entsprechend umgeschaltet werden, einem
Schalter zur Übertragung eines Signals zum Umschalten in
einen Ventilationsmodus F für eine bloße Ventilation,
einem Schalter, der zur Übertragung eines Signals zur
Einstellung einer gewünschten Raumtemperatur gedrückt
wird, und einer Anzeige (z. B. einer LCD-Anzeige) zur
Anzeige des Betriebszustandes des Klimagerätes, der durch
das Fernsteuergerät eingestellt wurde.
Druckknopfschalter, Gray-Code-Schalter usw. werden als
Schalter für die obengenannten Zwecke verwendet.
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Sobald die Einstellung für den Betrieb des
Klimagerätes durch die obengenannten Schalter beendet ist,
überträgt das Fernsteuergerät 7 automatisch in
regelmäßigen Zeitintervallen (Intervallen von 2 bis 3 Minuten)
solche Signale als ein Signal, das anzeigt, daß das
Klimagerät auf EIN gestellt ist, ein Signal, das die
eingestellte Temperatur anzeigt, ein Signal, das die um
das Fernsteuergerät 7 erfaßte Temperatur (die
Raumtemperatur) anzeigt, und ein Signal, das den Betriebsmodus
anzeigt.
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Das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen
Mikroprozessor, wobei zum Beispiel ein TMS2600, hergestellt von TI
(Texas Instruments), verwendet werden kann. Der
Mikroprozessor 12 führt in Übereinstimmung mit einem Signal,
das von dem Fernsteuergerät 7 über eine
Schnittstellenschaltung 13 (Fernsteuerungsanschluß) empfangen wird,
Programme aus, die zuvor gespeichert wurden; er führt zum
Beispiel ein Programm zum Starten des Betriebes des
l Klimagerätes aus oder ein Programm zum EIN- oder AUS-
Schalten des Kompressors gemäß der Raumtemperatur und der
eingestellten Temperatur, abhängig von dem Signal, das
von dem Fernsteuergerät 7 empfangen wird. Wenn der
Mikroprozessor 12 während des Betriebes über eine im voraus
festgelegte Zeit kein Signal von dem Fernsteuergerät 7
empfangen kann (eine Zeit, die etwa das Dreifache des
obengenannten, regelmäßigen Zeitintervalls ist), beginnt
er mit der Steuerung auf der Basis der Raumtemperatur,
die von einem Raumtemperaturdetektor erfaßt wird, der mit
einem Draht an den Mikroprozessor 12 angeschlossen ist.
Die Schnittstellenschaltung 13 hat eine Schaltung
für den Empfang und die Demodulation der Signale von dem
Fernsteuergerät 7; sie liefert die demodulierten Signale
an den Mikroprozessor 12.
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Das Bezugszeichen 8 bezeichnet den HA-
(Heimautomatisierungs-) Anschluß, der als das zweite Steuergerät
über eine Signalleitung 41 an eine
Fernsteuerungsvorrichtung 40 angeschlossen ist; er empfängt ein Signal zum
Starten des Betriebes des Klimagerätes oder ein Signal
zum Anhalten des Betriebes des Klimagerätes von der
Fernsteuerungsvorrichtung 40. Die Signale, die zu dem HA-
Terminal 8 gesendet werden, werden über die
Schnittstellenschaltung 42 von dem Mikroprozessor 12 erfaßt.
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Der Mikroprozessor 12 sendet Steuersignale, wie ein
Signal zur Ingangsetzung des Kompressors 1 und ein Signal
zum Umschalten des Vierwegventils 2, über die
Schnittstellenschaltung 43 zu der Außeneinheit.
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Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen
Temperaturdetektor, der aus einem Thermistor besteht, dessen
Innenwiderstand sich mit einer erfaßten Temperatur ändert; er
ist in einer Position installiert, in welcher er die
Temperatur des Raumwärmetauschers 5 erfassen kann. Ein Ende
des Temperaturdetektors 14 ist einer Spannungsteilung
durch einen Widerstand ausgesetzt, bevor es an den
Eingangskanal A0 (analoger Eingang) des Mikroprozessors 12
angeschlossen ist; das andere Ende ist an einen
Gleich
spannungs-Ausgang VDD einer Konstantspannungs-
Netzversorgung 32 angeschlossen.
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Das Bezugszeichen 15 bezeichnet einen weiteren
Temperaturdetektor, der aus einem Thermistor besteht,
dessen Innenwiderstand sich mit der erfaßten Temperatur
genau so ändert wie im Temperaturdetektor 14, der auch
aus einem Thermistor besteht. Der Temperaturdetektor 15
ist in einer Position installiert, in der er die
Temperatur in dem klimatisierten Raum erfassen kann. Ein
Anschluß des Temperaturdetektors 15 ist über einen
Widerstand einer Spannungsteilung ausgesetzt, bevor er mit dem
Eingangskanal A1 (analoger Eingang) des Microprozessors
12 verbunden ist; der andere Anschluß ist mit dem
Gleichspannungs(DC)-Ausgang VDD einer Konstantspannungs-
Netzversorgung 32 verbunden.
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Der Mikroprozessor 12 führt eine Analog/Digital-
Wandlung der Spannung durch, die an die Eingangskanäle A0
und A1 angelegt wird und die sich mit der erfaßten
Temperatur ändert, und speichert sie dann. Zu diesem Zeitpunkt
empfängt der Mikroprozessor 12 mehrere Signalwerte,
bestimmt den Mittelwert der empfangenen Signalwerte,
speichert den Mittelwert als Temperatur t des
klimatisierten Raumes und führt auf der Basis des gespeicherten
Temperaturwertes eine Temperaturregelung aus.
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Das Bezugszeichen 33 bezeichnet eine Diodenbrücke
zur Doppelweggleichrichtung; sie richtet den Wechselstrom
gleich, der durch eine Stromsicherung 35 und einen
Abspanntransformator 34 zugeleitet wird. Die
Konstantspannungs-Netzversorgung 32 glättet und stabilisiert den
Strom, welcher der Doppelweggleichrichtung unterzogen
wurde, bevor sie den Strom zuführt.
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Das Bezugszeichen 16 bezeichnet eine
Pufferschaltung, die elektrische Ströme zu den Relais 18 bis 21,
abhängig von einem Ausgangssignal von dem Mikroprozessor
12 leitet; sie treibt auch einen Schall-Körper
(Lautsprecher) 17 an. Der Schall-Körper 17 erzeugt einen Ton
abhängig von einem Ausgang des Mikroprozessors 12, vor
allem, wenn er ein effektives Signal von dem
Fernsteuergerät 7 empfängt und wenn das Klimagerät eine Störung
hat.
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Ein Relais 18 hat einen Schaltanker 23, ein Relais
19 hat Schaltanker 24 und 25, und ein Relais 20 hat einen
Anker 26, der für gewöhnlich offen ist. Diese Relais
werden durch Signale erregt, die von dem Mikroprozessor
12 empfangen werden, um ihren Anschlußzustand umzukehren
(dargestellt).
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Durch die Wahl einer richtigen Kombination von
offenen oder geschlossenen Ankern 23 bis 26 wird die Zahl
der Umdrehungen eines Induktionsmotors 28, d. h., die
Luftstrommenge des Gebläses für den Raumwärmetauscher 5,
der in Fig. 1 dargestellt ist, in einer der vier Stufen
eingestellt, nämlich, Stop, schwach, mittel und stark.
Das Bezugszeichen 29 bezeichnet einen Kondensator für den
Betrieb. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet einen
Öffnungs/Schließanker, der sich öffnet, um den Motor vor
Überhitzung zu schützen, wenn der Motor einer abnormen
Temperatur ausgesetzt ist.
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Das Bezugszeichen 31 bezeichnet einen Antriebsmotor
zur Änderung des Winkels einer
Luftstromrichtungsänderungsplatte; er ändert die Abgaberichtung der
klimatisierten Luft, die von dem Induktionsmotor 28 in einen
Raum abgegeben wird. Wenn sich ein Anker 27 des Relais 21
schließt, wird der Antriebsmotor 31 erregt, um die
Ab
gaberichtung der klimatisierten Luft in regelmäßigen
Zeitintervallen zu ändern.
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Es wird nun das Steuerprogramm, das von dem
Mikroprozessor 12 ausgeführt wird, mit Bezugnahme auf die
Flußdiagramme beschrieben. Fig. 3 zeigt das
Steuerprogramm gemäß dem Ausführungsbeispiel. In Schritt 100
entscheidet der Mikroprozessor 12, ob ein Steuersignal
empfangen wurde oder nicht, und wenn er bestimmt, daß ein
Steuersignal empfangen wurde, entscheidet er des weiteren
in Schritt 102, ob das Signal durch den
Fernsteuerungsanschluß (die Schnittstellenschaltung 13) oder
durch den HA-Anschluß 8 empfangen wurde.
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Wenn das Signal an dem HA-Anschluß 8 anlag,
speichert der Mikroprozessor 12 in Schritt 104 das empfangene
Signal (EIN/AUS des Klimagerätes) in einem RAM, der mit
einer Sicherungsfunktion in dem Mikroprozessor 12
vorgesehen ist, und entscheidet dann in Schritt 106, ob das
empfangene Signal AUS anzeigt.
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Wenn das Signal AUS anzeigt, stoppt der
Mikroprozessor 12 den Betrieb des Klimagerätes in Schritt 108. Wenn
das Signal EIN anzeigt, startet der Mikroprozessor 12 den
Betrieb des Klimagerätes in Schritt 110.
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Wenn der Mikroprozessor 12 in Schritt 102 bestimmt,
daß das Signal von dem Fernsteuergerät 7 zugeleitet
wurde, bestimmt er dann in Schritt 112, ob das Signal
Daten oder ein Signal aufweist, das angibt, ob das Signal
von dem Fernsteuergerät 7 periodisch übertragen wurde, so
daß bestimmt wird, ob das Signal jenes ist, das
periodisch von dem Fernsteuergerät 7 übertragen wird, oder
jenes ist, das von einem Benutzer übertragen wird, der
einen Schalter an dem Fernsteuergerät 7 gedrückt hat.
Wenn ein Signal, das periodisch von dem
Fernsteuergerät 7 übertragen wird, empfangen wird, entscheidet der
Mikroprozessor 12 in Schritt 116, ob Daten in dem
obengenannten RAM gespeichert wurden, der mit einer
Sicherungsfunktion versehen ist. Wenn die Daten gespeichert
wurden, liest der Mikroprozessor 12 die gespeicherten
Daten in Schritt 114, und wenn er in Schritt 106
entscheidet, daß die Daten AUS anzeigen, ignoriert er das
Signal von dem Fernsteuergerät 7 und hält den AUS-Zustand
des Klimagerätes in Schritt 108 aufrecht.
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Wenn die Daten, die aus dem RAM gelesen werden, in
Schritt 106 EIN anzeigen, betreibt der Mikroprozessor 12
dann in Schritt 110 das Klimagerät in Übereinstimmung mit
dem Signal, das von dem Fernsteuergerät 7 übertragen
wurde.
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Wenn keine gespeicherten Sicherungsdaten in Schritt
116 gefunden werden, betreibt der Mikroprozessor 12 das
Klimagerät in Schritt 118 in Übereinstimmung mit dem
Signal, das von dem Fernsteuergerät 7 übertragen wurde.
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Wenn der Mikroprozessor 12 in Schritt 112
feststellt, daß die Daten, die von dem Fernsteuergerät 7
übertragen wurden, Daten sind, die durch eine Betätigung
seitens des Benutzers übertragen wurden, oder wenn es
sich um den Signalausgang durch manuelle Betätigung eines
Schalters an dem Fernsteuergerät handelt, löscht der
Mikroprozessor 12 in Schritt 120 das Signal, d. h., die
Daten, die im RAM gespeichert sind, so daß der
Heimautomatisierungs-Steuermodus gelöscht wird. Dann führt
der Mikroprozessor 12 in Schritt 122 die Steuerung auf
der Basis der Betätigung eines Schalters an dem
Fernsteuergerät 7 aus, einschließlich der Einstellung der
Temperatur, der Schaltuhr, des Modus, usw., und des
Startens und Anhaltens des Betriebes.
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Somit wird gemäß dem Ausführungsbeispiel das Signal,
das von dem HA-Anschluß empfangen wird, gespeichert, und
das gespeicherte Signal erhält gegenüber dem Signal, das
zu vorbestimmten Zeitintervallen von dem Fernsteuergerät
empfangen wird, den Vorzug, und auch das Signal, das
durch Betätigung eines Schalters an dem Fernsteuergerät
ausgegeben wird, erhält gegenüber dem obengenannten
gespeicherten Signal bei der Steuerung des Klimagerätes
Vorrang. Dies verhindert die Ausführung eines
unbeabsichtigten Betriebes durch die Heimautomatisierung oder das
Fernsteuergerät.
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Somit erhält gemäß der vorliegenden Erfindung das
Signal, das durch den HA-Anschluß (die zweite
Schnittstelle) empfangen wird, Prioriät gegenüber dem Signal,
das periodisch von dem Fernsteuergerät (dem ersten
Steuergerät) empfangen wird; somit kann ein unbeabsichtigter
Betrieb des Klimagerätes durch das Signal, das in
vorbestimmten Zeitintervallen von dem Fernsteuergerät
empfangen wird, effektiv verhindert werden.