JP2015133687A - 機器制御システム及び冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】異常なスレーブ機器又は当該異常なスレーブ機器を含む必要最小限のスレーブ機器を除いた残りのスレーブ機器を継続して運転するだけでなく、異常なスレーブ機器を容易に特定する。
【解決手段】複数のスレーブ機器と、マスター機器と、前記複数のスレーブ機器及び前記マスター機器間のデータ通信を可能にするとともに、前記複数のスレーブ機器同士のデータ通信を可能にする伝送路と、を有する機器制御システムであって、前記伝送路が、前記マスター機器に接続されたメイン伝送路と、前記メイン伝送路から分岐して、複数の前記スレーブ機器を直列的に接続する複数のサブ伝送路とを有しており、前記メイン伝送路及び前記複数のサブ伝送路それぞれの間に介在して設けられ、前記サブ伝送路を前記メイン伝送路から切り離し可能にする遮断機構が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のスレーブ機器及びマスター機器を有する機器制御システム及び当該機器制御システムを用いた冷蔵庫に関するものである。

近年、冷却に関する冷凍サイクル、庫内照明、ファン、庫内又は庫外センサ、ドアスイッチ等の所定の機能を発揮するスレーブ機器にそれぞれＣＰＵ及び通信回路を有する冷蔵庫が多くなっている。即ち、１台の冷蔵庫として複数のＣＰＵ及び通信回路を搭載する構造（特許文献１を参照）となり、例えば各スレーブ機器を制御するマスター機器をさらに備えることにより、各スレーブ機器を個別に制御可能にする、いわゆる集中制御方式のものである。

そして、上記のような冷蔵庫を制御する従来の冷蔵庫としては、いずれかの前記スレーブ機器に異常が発生した場合、全てのスレーブ機器に対する給電を停止させるものがある。

しかしながら、このような冷蔵庫では、異常であるスレーブ機器の機能が冷凍サイクル等の冷蔵庫内の冷却に関する基本機能に係るものではなく、冷蔵庫の基本機能自体は発揮できる状態であったとしても、前記異常スレーブ機器が正常になるまで冷蔵庫の全ての機能が停止してしまい、冷蔵庫内が冷却できなくなるという問題がある。

特開２０１３−６１１０４号公報

そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、異常なスレーブ機器又は当該異常なスレーブ機器を含む必要最小限のスレーブ機器を除いた残りのスレーブ機器を継続して運転するだけでなく、異常なスレーブ機器を容易に特定することを主たる課題とするものである。

すなわち本発明に係る機器制御システムは、複数のスレーブ機器と、前記複数のスレーブ機器を制御するマスター機器と、前記複数のスレーブ機器及び前記マスター機器間のデータ通信を可能にするとともに、前記複数のスレーブ機器同士のデータ通信を可能にする伝送路と、を有する機器制御システムであって、前記伝送路が、前記マスター機器に接続されたメイン伝送路と、前記メイン伝送路から分岐して、複数の前記スレーブ機器を直列的に接続する複数のサブ伝送路とを有しており、前記メイン伝送路及び前記複数のサブ伝送路それぞれの間に介在して設けられ、前記サブ伝送路を前記メイン伝送路から切り離し可能にする遮断機構が設けられていることを特徴とする。

このような機器制御システムによれば、複数のスレーブ機器を直列的に接続する複数のサブ伝送路を、遮断機構によってメイン伝送路から切り離し可能に構成しているので、異常なスレーブ機器又は当該異常なスレーブ機器を含む必要最小限のスレーブ機器を除いた残りのスレーブ機器を継続して運転することができる。また、この状態で、メイン伝送路から切り離されたサブ伝送路に設けられたスレーブ機器の中から異常なスレーブ機器を特定すればよく、異常なスレーブ機器を容易に特定することができる。

前記複数のサブ伝送路の何れかが前記遮断機構により前記メイン伝送路から切り離された状態で、残りのサブ伝送路に接続されたスレーブ機器を用いて継続運転することが望ましい。このとき、前記マスター機器は、前記遮断機構により切り離されたサブ伝送路を特定して、当該切り離されたサブ伝送路以外の接続状態のサブ伝送路のみによる制御シーケンスに切り替えて、当該接続状態のサブ伝送路に設けられたスレーブ機器を用いて継続運転する。

前記遮断機構が、追加のスレーブ機器又は外部機器が接続可能な接続ポートを有していることが望ましい。
これならば、追加のスレーブ機器の接続や、例えば診断装置等の外部機器の接続を容易にすることができる。

前記遮断機構が、前記メイン伝送路を構成するメイン伝送線の一端及び前記サブ伝送路を構成するサブ伝送線の一端が離間した状態で設けられた第１コネクタ要素と、当該第１コネクタに着脱可能に設けられ、前記メイン伝送線の一端及び前記サブ伝送線の一端を接続するための接続線が設けられた第２コネクタ要素とを有することが望ましい。
これならば、第２コネクタ要素を第１コネクタ要素から取り外すだけで、サブ伝送路をメイン伝送路から切り離すことができ、サブ伝送路を切り離す際の作業を容易にすることができる。

前記サブ伝送路において、当該サブ伝送路に接続された複数のスレーブ機器を個別に取り外し可能にする接続コネクタが設けられていることが望ましい。
これならば、各サブ伝送路に設けられた複数のスレーブ機器それぞれを取り外し易くすることができ、異常スレーブ機器の交換を容易にすることができる。

また、本発明に係る冷蔵庫は、上述した機器制御システムを用いた冷蔵庫であって、前記複数のスレーブ機器それぞれが、冷蔵庫の機能の一部を発揮するとともに、複数の貯蔵室それぞれに設けられており、前記複数のサブ伝送路が、前記複数の貯蔵室それぞれに設けられた複数の前記スレーブ機器を直列的に接続するものであることを特徴とする。

つまり、本発明に係る冷蔵庫は、それぞれ冷蔵庫の機能の一部を発揮する複数のスレーブ機器と、前記複数のスレーブ機器を制御するマスター機器と、前記複数のスレーブ機器及び前記マスター機器間のデータ通信を可能にするとともに、前記複数のスレーブ機器同士のデータ通信を可能にする伝送路と、を有する冷蔵庫であって、前記複数のスレーブ機器が、複数の貯蔵室それぞれに設けられており、前記伝送路が、前記マスター機器に接続されたメイン伝送路と、前記メイン伝送路から分岐して、前記複数の貯蔵室それぞれに設けられた複数の前記スレーブ機器を直列的に接続する複数のサブ伝送路とを有しており、前記メイン伝送路及び前記複数のサブ伝送路それぞれの間に介在して設けられ、前記サブ伝送路を前記メイン伝送路から切り離し可能にする遮断機構が設けられていることを特徴とする。

このように構成した冷蔵庫によれば、複数の貯蔵室それぞれに設けられた複数のスレーブ機器を直列的に接続する複数のサブ伝送路を、遮断機構によってメイン伝送路から切り離し可能に構成しているので、異常なスレーブ機器が設けられた貯蔵室以外の残りの貯蔵室を継続して運転することができる。また、この状態で、メイン伝送路から切り離されたサブ伝送路に設けられたスレーブ機器の中から異常なスレーブ機器を特定すればよく、異常なスレーブ機器を容易に特定することができる。さらに、サブ伝送路が、それぞれの貯蔵室毎に設けられているので、伝送路の配線などの冷蔵庫の製造を容易にすることができる。その上、終端接続子を不要にすることができる。加えて、冷蔵庫にマスタースレーブ方式を採用することで、メイン伝送路及びサブ伝送路を構成するハーネス配線の束ね径を最小化することが可能となり、発泡断熱材（ウレタンフォーム等）の発泡不良を低減できるとともに、結露等の問題を引き起こすことなく、発泡断熱材及び壁の厚さを薄くすることができる。

前記遮断機構が、前記貯蔵室の内壁に設けられていることが望ましい。
これならば、サブ伝送路を切り離す際の作業を容易にすることができる。

また、従来の冷蔵庫では、いずれかの前記スレーブ機器の作動部が短絡しても、各スレーブ機器のＣＰＵが作動部の短絡不良を検知して給電をＯＦＦすることができないため、各スレーブ機器間を接続する伝送経路に過電流が流れてしまう。そうすると、電源供給部の過電流保護回路により、この異常スレーブ機器以外のその他のスレーブ機器を含む全てのスレーブ機器に対する給電が停止されてしまう。また、前記異常スレーブ機器の機能が冷凍サイクル等の冷蔵庫内の冷却に関する基本機能に係るものではなく、冷蔵庫の基本機能自体は発揮できる状態であったとしても、前記異常スレーブ機器が正常になるまで冷蔵庫の全ての機能が停止してしまい、冷蔵庫内が冷却できなくなるという問題がある。

このような問題を解決するための機器制御システムは、それぞれ個別に、ＣＰＵ、通信回路、所定の機能を発揮するための作動部及び当該作動部への給電のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチを有し、冷蔵庫を構成する複数のスレーブ機器と、前記複数のスレーブ機器を制御するマスター機器と、前記複数のスレーブ機器及び前記マスター機器間のデータ通信を可能にするとともに、前記複数のスレーブ機器同士のデータ通信を可能にする伝送経路と、前記伝送経路上に設けられ、伝送経路を流れる電流を検知する電流検知部と、を備え、前記マスター機器が、前記スイッチにより前記作動部に給電せずに前記スレーブ機器の機能を発揮させないイニシャルモードと、前記スイッチにより前記作動部に給電して前記スレーブ機器の機能を発揮させるノーマルモードとを切り替えるものであり、前記マスター機器が、いずれかの前記スレーブ機器を前記イニシャルモードから前記ノーマルモードに切り替えたときに前記電流検知部により所定の閾値以上の電流値が検知された場合に、当該スレーブ機器を異常スレーブ機器と判定し、その他の正常な前記スレーブ機器のみを前記ノーマルモードに切り替えることを特徴とする。

このように構成した機器制御システムによれば、冷蔵庫を構成する複数のスレーブ機器のうち一部のスレーブ機器に過電流等の異常が発生した場合でも、当該スレーブ機器を前記異常スレーブ機器と判定し、その他の正常な前記スレーブ機器を前記ノーマルモードに切り替えて前記スレーブ機器の機能を発揮させるので、前記異常スレーブ機器以外の正常な前記スレーブ機器の機能が発揮され、冷蔵庫内が冷却不能になることを防止できる。

また、本発明に係る機器制御システムは、それぞれ個別に、ＣＰＵ、通信回路及び所定の機能を発揮するための作動部を有し、冷蔵庫を構成する複数のスレーブ機器と、前記複数のスレーブ機器を制御するマスター機器と、前記複数のスレーブ機器及び前記マスター機器間のデータ通信を可能にするとともに、前記複数のスレーブ機器同士のデータ通信を可能にする伝送経路と、を備え、前記マスター機器が、前記スレーブ機器がデータの受信だけを行うイニシャルモードと、前記スレーブ機器がデータの送受信を行うノーマルモードとを切り替えるものであり、前記マスター機器が、いずれかの前記スレーブ機器を前記イニシャルモードから前記ノーマルモードに切り替えたときに当該スレーブ機器とのデータ通信が不能となった場合に、当該スレーブ機器を異常スレーブ機器と判定し、その他の正常な前記スレーブ機器のみを前記ノーマルモードに切り替えることを特徴とする。

このように構成した機器制御システムによれば、冷蔵庫を構成する複数のスレーブ機器のうち一部のスレーブ機器に通信障害又は通信回路の故障等の異常が発生した場合でも、当該スレーブ機器を前記異常スレーブ機器と判定し、その他の正常な前記スレーブ機器を前記ノーマルモードに切り替えて前記スレーブ機器の機能を発揮させるので、前記異常スレーブ機器以外の正常な前記スレーブ機器の機能が発揮され、冷蔵庫内が冷却不能になることを防止できる。また、前記電流検知部等を設ける必要がないので、構成要素を最小限にすることができ、冷蔵庫の簡略化を図ることができる。

また、前記マスター機器が、前記複数のスレーブ機器を所定の順序で前記イニシャルモードから前記ノーマルモードに切り替え、前記マスター機器が、前記異常スレーブ機器を検知した場合に、全ての前記スレーブ機器をイニシャルモードにし、その後、その他の正常な前記スレーブ機器のみを所定の順序で前記イニシャルモードから前記ノーマルモードに切り替えることが望ましい。これならば、前記マスター機器及び前記複数のスレーブ機器が一本の前記伝送経路によりループ状に接続された場合でも、確実に前記異常スレーブ機器を検知するとともに、その他の正常な前記スレーブ機器のみを前記ノーマルモードに切り替えることができ、冷蔵庫を構成する複数のスレーブ機器のうち一部のスレーブ機器に異常が発生した場合でも、冷蔵庫内が冷却不能になることを防止することができる。

さらに、前記マスター機器が、その他の正常な前記スレーブ機器のみを前記ノーマルモードに切り替えるとともに、前記異常スレーブ機器を、所定の周期で前記イニシャルモードと前記ノーマルモードとを交互に切り替えて、異常が解消されているかを確認することが望ましい。これならば、前記異常スレーブ機器の異常が一時的なものであれば、前記異常が解消した後は全ての前記スレーブ機器の機能を発揮させることができる。

また、前記複数のスレーブ機器のうちのいずれか一つが、前記マスター機器の代替となる予備マスター機器として定められており、前記マスター機器に異常が生じ通信不能状態であるにも関わらず、上記異常スレーブ機器の判定が行われていないと前記予備マスター機器が検知した場合、前記予備マスター機器が前記マスター機器の代替となり、前記予備マスター機器と正常な前記スレーブ機器とが通信を維持して運転を継続することが望ましい。このように構成した機器制御システムによれば、前記マスター機器に通信障害又は通信回路の故障等の異常が発生した場合でも、前記予備マスター機器が前記マスター機器の代替となり、正常な前記スレーブ機器との通信を維持するので、正常な前記スレーブ機器の機能を発揮させることができ、冷蔵庫内が冷却不能になることを防止することができる。

このように構成した本発明によれば、複数の貯蔵室それぞれに設けられた複数のスレーブ機器を直列的に接続する複数のサブ伝送路を、遮断機構によってメイン伝送路から切り離し可能に構成しているので、異常なスレーブ機器が設けられた貯蔵室以外の残りの貯蔵室を継続して運転することができるとともに、異常なスレーブ機器を容易に特定することができる。

本実施形態における冷蔵庫の構成を示す模式図。 同実施形態の遮断機構の構成を示す模式図。 遮断機構の変形例を示す模式図。 変形実施形態の冷蔵庫の構成を示す模式図。 本実施形態における冷蔵庫の構成を示す模式図。 同実施形態におけるスレーブ機器の構成を示す模式図。 同実施形態におけるスレーブ機器の構成及び処理内容を示す模式図。 同実施形態におけるスレーブ機器の動作フローを示す図。 同実施形態におけるマスター機器の機能構成を示す図。 同実施形態におけるマスター機器の動作フローを示す図。 同実施形態における冷蔵庫の制御内容を示す図。 変形実施形態における冷蔵庫の制御内容を示す図。 変形実施形態における冷蔵庫の制御内容を示す図。

＜第１実施形態＞
以下に本発明に係る機器制御システムを用いた冷蔵庫の第１実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る冷蔵庫１００は、図１に示すように、複数の貯蔵室（本実施形態では、冷蔵室Ｒ１、セレクト室Ｒ２及び冷凍室Ｒ３）を有するものであり、当該複数の貯蔵室Ｒ１〜Ｒ３に設けられる複数のスレーブ機器１と、複数のスレーブ機器１を制御するマスター機器２と、複数のスレーブ機器１及びマスター機器２を接続する伝送路３とを有する、いわゆる自立分散制御方式のものである。

なお、伝送路３は、電源ラインと、複数のスレーブ機器１及びマスター機器２間のデータ通信とともに、複数のスレーブ機器１同士のデータ通信を可能にするバスラインとを有する。本実施形態では、電源ラインが２本の電源線からなり、バスラインが１本の通信線からなり、伝送路３は、計３本のワイヤーハーネスから構成される。これにより、伝送路３の束ね径を３ｍｍ〜４ｍｍにすることができ、伝送路３を小径化することができる。その結果、冷蔵庫１００の壁を薄くして冷蔵庫１００の内容積を大きくしつつ、壁内部に設けられる発泡断熱材（ウレタンフォーム等）の発泡不良を低減することができる。また、冷蔵庫１００の壁内部に充填される発泡断熱材の厚さを例えば２０ｍｍ〜３０ｍｍに薄くすることができる。

複数のスレーブ機器１は、個別にＣＰＵ及び通信回路を有しており、冷蔵庫１００としての機能の一部を発揮する機器である。冷蔵室Ｒ１に設けられるスレーブ機器１は、例えば、冷蔵室ドアスイッチ１ａ、冷蔵室温度センサ（庫内温度センサ）１ｂ、冷蔵室照明器（ＬＥＤ）１ｃ、ファン（冷蔵室ファン）１ｄ等である。セレクト室Ｒ２に設けられるスレーブ機器１は、セレクト室温度センサ（庫内温度センサ）１ｅ、ダンパ１ｆ等である。冷凍室Ｒ３に設けられるスレーブ機器１は、例えば、霜取りスイッチ１ｇ、冷凍室温度センサ（庫内温度センサ）１ｈ、ファン（冷蔵室ファン）１ｉ等である。その他、インバータ、凝縮器ファン、蒸発器入口温度センサ、除霜センサ、除霜ヒータ、庫外温度センサ、庫外湿度センサ、操作表示パネル等もスレーブ機器１となる。ここで、スレーブ機器１の制御基板において、直流電流が流れるＤＣ系制御基板は、防爆エネルギが小さいので、冷蔵庫内に配置し、交流電流が流れるＡＣ系制御基板（例えば除霜ヒータの制御基板）は、防爆エネルギが大きいので、冷蔵庫外に配置している。

マスター機器２は、図２に示すように、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により各スレーブ機器１とデータ通信を行うものである。本実施形態のマスター機器２は、冷蔵庫１００の上面又は背面に設けられた制御基板により構成されている。なお、マスター機器２を、スレーブ機器１（例えばインバータ）に設けられた制御基板上に設けられても良い。

また、マスター機器２は、ＣＰＵ２０１、内部メモリ、ＡＤコンバータ、入出力インターフェース等を備えるコンピュータ回路であり、前記内部メモリに格納された所定のプログラムに基づいて、ＣＰＵ及び周辺機器が協働することによって、複数のスレーブ機器１を制御する等の機能を発揮する。

本実施形態の複数のスレーブ機器１及びマスター機器２の間のデータ通信は、マスター機器２からスレーブ機器１に対して所定の周期でデータ送出要求（Ｐｏｌｌ：ポーリング）を行い、当該データ送出要求にスレーブ機器１が応答（ＡＣＫ：ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）する通信である。また、ＢＵＳラインを通じて複数のスレーブ機器１同士もデータ通信を行う。具体的には、それぞれのスレーブ機器１が所定の周期でデータを出力し、その他のスレーブ機器１が、出力されたデータのうち必要なデータを取得する。

そして本実施形態の冷蔵庫１００において、伝送路３が、マスター機器２に接続されたメイン伝送路３１と、メイン伝送路３１から分岐して、複数の貯蔵室（冷蔵室Ｒ１、セレクト室Ｒ２及び冷凍室Ｒ３）それぞれに設けられた複数のスレーブ機器１を直列的にデイジーチェーン（Ｄａｉｓｙ Ｃｈａｉｎ）接続する複数のサブ伝送路３２とを有している。なお、複数のサブ伝送路３２は、メイン伝送路３１にデイジーチェーン（Ｄａｉｓｙ Ｃｈａｉｎ）接続されている。

具体的には、複数のサブ伝送路３２は、冷蔵室Ｒ１に設けられた複数のスレーブ機器１（例えば、ドアスイッチ１ａ、温度センサ１ｂ、ＬＥＤ１ｃ、ファン１ｄ等）を直列的に接続するサブ伝送路３２ａと、セレクト室Ｒ２に設けられたスレーブ機器１（例えば、温度センサ１ｅ、ダンパ１ｆ等）を直列的に接続するサブ伝送路３２ｂと、冷凍室Ｒ３に設けられた複数のスレーブ機器１（霜取りスイッチ１ｇ、温度センサ１ｈ、ファン１ｉ等）を直列的に接続するサブ伝送路３２ｃと、を有する。

また、メイン伝送路３１と複数のサブ伝送路３２ａ〜３２ｃそれぞれとの間には、サブ伝送路３２ａ〜３２ｃをメイン伝送路３１から切り離し可能にする遮断機構４ａ〜４ｃが介在して設けられている。

この遮断機構４ａ〜４ｃは、各サブ伝送路３２ａ〜３２ｃとメイン伝送路３１との接続部に設けられており、各サブ伝送路３２ａ〜３２ｃを互いに独立して切り離し可能にするものである。具体的に遮断機構４ａ〜４ｃは、図２に示すように、メイン伝送路３１を構成するメイン電源線３１ｘ、３１ｙ及びメイン通信線３１ｚの一端とサブ伝送路３２ａ〜３２ｃを構成するサブ電源線３２ｘ、３２ｙ及びサブ通信線３２ｚの一端とが離間した状態で設けられた第１コネクタ要素４１と、当該第１コネクタ４１に着脱可能に設けられ、メイン電源線３１ｘ、３１ｙ及びメイン通信線３１ｚの一端とサブ電源線３２ｘ、３２ｙ及びサブ通信線３２ｚの一端とを接続するための接続線４２ｘ、４２ｙ、４２ｚが設けられた第２コネクタ要素４２とからなる。この遮断機構４ａ〜４ｃにおいて、第１コネクタ要素４１に第２コネクタ要素４２が取り付けられた状態で、第１コネクタ要素４１のメイン電源線３１ｘ、３１ｙ及びメイン通信線３１ｚの一端とサブ電源線３２ｘ、３２ｙ及びサブ通信線３２ｚの一端とが、第２コネクタ要素４２の接続線４２ｘ、４２ｙ、４２ｚにより接続されて繋がり、第１コネクタ要素４１から第２コネクタ要素４２が取り外された状態で、第１コネクタ要素４１のメイン電源線３１ｘ、３１ｙ及びメイン通信線３１ｚの一端とサブ電源線３２ｘ、３２ｙ及びサブ通信線３２ｚの一端が遮断されて離間する。なお、図３に示すように、遮断機構４ａ〜４ｃ、具体的には、第２コネクタ要素４２に、予備の接続ポートＰｘを予め設けておき、追加のスレーブ機器１が接続できるように拡張性を持たせても良い。

さらに、遮断機構４ａ〜４ｃは、貯蔵室Ｒ１〜Ｒ３の内壁（例えば奥壁又は上壁）に設けられており、貯蔵室Ｒ１〜Ｒ３のドアを開けた状態で、人が遮断機構４ａ〜４ｃを操作可能に構成されている。具体的には、遮断機構４ａ〜４ｃの第１コネクタ要素４１が貯蔵室Ｒ１〜Ｒ３の内壁に固定されており、貯蔵室Ｒ１〜Ｒ３のドアを開けた状態で、人が遮断機構４ａ〜４ｃの第２コネクタ要素４２を着脱することができる。また、本実施形態の遮断機構４ａ〜４ｃにより、冷蔵庫１００の内箱を貫通してコネクタ接続する箇所（内箱の穴あけ箇所）の数を最小化して、発泡断熱材（ウレタンフォーム等）の発泡時の断熱材漏れを防ぐことができる。

また、各サブ伝送路３２ａ〜３２ｃにおいては、当該サブ伝送路３２ａ〜３２ｃに接続された複数のスレーブ機器１を個別に取り外し可能にする接続コネクタ５が設けられている。この接続コネクタ５は、遮断機構４ａ〜４ｃと同様に、貯蔵室Ｒ１〜Ｒ３の内壁（例えば奥壁又は上壁）に設けられており、内壁に固定された第１コネクタ要素５１と、当該第１コネクタ要素５１に着脱可能に設けられた第２コネクタ要素５２とからなる。第２コネクタ要素５２に各スレーブ機器１が接続されている。なお、図１等では、各接続コネクタ５に特定のスレーブ機器１が一対一で接続されているが、各々の接続コネクタ５には、任意のスレーブ機器１を接続することが可能である。

そして、マスター機器２は、複数のサブ伝送路３２ａ〜３２ｃの何れかが遮断機構４ａ〜４ｃによりメイン伝送路３１から切り離された状態で、残りのサブ伝送路３２ａ〜３２ｃに接続されたスレーブ機器１を用いて継続運転する。具体的にマスター機器２は、遮断機構４ａ〜４ｃにより切り離されたサブ伝送路（例えば冷蔵室Ｒ１のサブ伝送路３２ａ）を特定して、当該切り離されたサブ伝送路３２ａ以外の接続状態のサブ伝送路（例えばセレクト室Ｒ２及び冷凍室Ｒ３のサブ伝送路３２ｂ、３２ｃ）のみによる制御シーケンス（冷蔵室Ｒ１を除いた制御シーケンス）に切り替えて、当該接続状態のサブ伝送路（例えばセレクト室Ｒ２及び冷凍室Ｒ３のサブ伝送路３２ｂ、３２ｃ）に設けられたスレーブ機器１を用いて継続運転する。

このように構成した冷蔵庫１００によれば、複数の貯蔵室Ｒ１〜Ｒ３それぞれに設けられた複数のスレーブ機器１を直列的に接続する複数のサブ伝送路３２ａ〜３２ｃを、遮断機構４ａ〜４ｃによってメイン伝送路３１から切り離し可能に構成しているので、異常なスレーブ機器１が設けられた貯蔵室（例えば冷蔵室Ｒ１）以外の残りの貯蔵室（例えばセレクト室Ｒ２及び冷凍室Ｒ３）を継続して運転することができる。また、この状態で、メイン伝送路３１から切り離されたサブ伝送路３２ａに設けられたスレーブ機器１の中から異常なスレーブ機器１を特定すればよく、異常なスレーブ機器を容易に特定することができる。さらに、サブ伝送路３２ａ〜３２ｃが、それぞれの貯蔵室Ｒ１〜Ｒ３毎に設けられているので、伝送路３の配線などの冷蔵庫１００の製造を容易にすることができる。その上、終端接続子を不要にすることができる。

また、本実施形態では、各スレーブ機器１がＣＰＵを有しているので、接続するコネクタを選ぶことなく、どのコネクタに接続したとしても、マスター機器２との間でデータの送受信を行うことができ、動作が可能となる。

＜第１実施形態の変形例＞
なお、本発明は前記第１実施形態に限られるものではない。

例えば、遮断機構４ａ〜４ｃが、追加のスレーブ機器又は外部機器が接続可能な接続ポートを有していても良い。具体的には、図４に示すように、例えば設計仕様の変更により冷蔵室Ｒ１に湿度センサ１ｊ及びガスセンサ１ｋを追加する場合に、遮断機構４ａ〜４ｃの第１コネクタ要素４１を接続ポートとすることが考えられる。つまり、遮断機構４ａ〜４ｃの第２コネクタ要素４２を交換して、湿度センサ１ｊ及びガスセンサ１ｋを追加する構成とすることが考えられる。詳細には、第２コネクタ要素４２が差し込まれる第１コネクタ要素４１のポートを、追加の湿度センサ１ｊ及びガスセンサ１ｋが接続可能なものとすることが考えられる。これならば、その他の伝送路（ワイヤーハーネス）や、接続コネクタ５等を変更する必要する必要なく、遮断機構４ａ〜４ｃの第２コネクタ要素４２のみを交換すればよいので、追加のスレーブ機器又は外部機器を非常に容易に且つ安価に対応することができる。

また、前記実施形態では、全てのスレーブ機器１において自立分散制御を行うものであったが、一部のスレーブ機器１をマスター機器２との間で集中制御するものであっても良い。例えば、即応性の求められる冷蔵室照明器（ＬＥＤ）、ウォータディスペンサ等のスレーブ機器を集中制御するように構成しても良い。

＜第２実施形態＞
次に本発明に係る機器制御システムを用いた冷蔵庫の第２実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る冷蔵庫１００は、複数のスレーブ機器１０と、複数のスレーブ機器１０を制御するマスター機器２と、ＡＣ電源４に接続される電源ライン３Ａ、並びに、複数のスレーブ機器１０及びマスター機器２間のデータ通信とともに、複数のスレーブ機器１０同士のデータ通信を可能にするＢＵＳライン３Ｂを有する伝送経路３と、当該伝送経路３上に設けられ、伝送経路３を流れる電流を検知する電流検知部５とを有する。

複数のスレーブ機器１０は、冷蔵庫１００としての機能の一部を発揮する機器である。本実施形態の複数のスレーブ機器１０は、図５に示すように、１本の伝送経路３（ＢＵＳライン３Ｂ）により直列に接続されている。また、本実施形態のスレーブ機器１０としては、伝送経路３に接続されている順に、インバータ１０ａ、凝縮器ファン１０ｂ、蒸発器ファン１０ｃ、蒸発器入口温度センサ１０ｄ、除霜センサ１０ｅ、除霜ヒータ１０ｆ、ドアスイッチ１０ｇ、庫内温度センサ１０ｈ、庫内照明１０ｋ、庫外温度センサ１０ｍ、庫外湿度センサ１０ｎ、操作表示パネル１０ｐ等である。

各スレーブ機器１０は、図６及び図７に示すように、それぞれ個別に、通信回路１０Ａと、ＣＰＵ１０Ｂと、所定の機能を発揮するための作動部１０Ｃと、作動部１０Ｃへの給電のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチ１０Ｄとを有する。
庫内照明１０ｋを例に挙げて説明すると、通信回路１０ｋＡ、ＣＰＵ１０ｋＢ、作動部であるＬＥＤ１０ｋＣ、及びスイッチ１０ｋＤを有する。ここで、庫内照明１０ｋ以外の各スレーブ機器１０の構成についても、作動部１０Ｃを除く基本的な構成は、庫内照明１０ｋと同じである。例えば、ドアスイッチ１０ｇであれば、作動部１０ｇＣはスイッチであり、縮器ファン１０ｂであれば、作動部１０ｂＣはファンであり、庫内温度センサ１０ｈであれば、作動部１０ｈＣはセンサである。

そして、本実施形態では、各スレーブ機器１０の状態として、作動部１０Ｃに給電されない、つまりスイッチ１０ＤがＯＦＦであるイニシャルモードと、作動部１０Ｃに給電される、つまりスイッチ１０ＤがＯＮであるノーマルモードとがある。

具体的には図８に示すように、イニシャルモードとは、通信回路１０Ａの受信機能がＯＮ、ＣＰＵ１０ＢがＯＮ、通信回路１０Ａの送信機能がＯＦＦ、作動部１０ＣがＯＦＦ（スイッチ１０ＤがＯＦＦ）の状態である。また、ノーマルモードとは、通信回路１０Ａの送受信機能がＯＮ、ＣＰＵ１０ＢがＯＮ、作動部１０ＣがＯＮ（スイッチ１０ＤがＯＮ）の状態である。

マスター機器２は、図５及び図９に示すように、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により各スレーブ機器１０とデータ通信を行うものであり、各スレーブ機器１０をイニシャルモードと、ノーマルモードとで切り替えるものである。

本実施形態のマスター機器２は、スレーブ機器１０に設けられた制御基板上に設けられており、より詳細には、インバータ１０ａの制御基板上に設けられている。また、マスター機器２の状態としては、図１０に示すように、電源がＯＮにされた起動直後の状態であって、各スレーブ機器１０をＯＦＦ状態からイニシャルモードに切り替えるイニシャルモードと、各スレーブ機器１０をイニシャルモードからノーマルモードに切り替えるノーマルモードとがある。

具体的にマスター機器２は、ＣＰＵ、内部メモリ、ＡＤコンバータ、入出力インターフェース等を備えるコンピュータ回路であり、前記内部メモリに格納された所定のプログラムに基づいて、ＣＰＵ及び周辺機器が協働することによって、スレーブ機器制御部２Ａ、過電流検知部２Ｂ、電源切断部２Ｃ等としての機能を発揮する。

スレーブ機器制御部２Ａは、各スレーブ機器１０に制御信号を送信することによって、各スレーブ機器１０をイニシャルモードとノーマルモードとで切り替えるものである。なお、スレーブ機器制御部２Ａのその他の機能については後述する。

過電流検知部２Ｂは、電源ライン３Ａに設けられた電流検出部５から電流検出信号を取得して、当該電流検出信号が示す電流値が、予め定められた閾値よりも高い場合には、過電流が発生したと判定し、スレーブ機器制御部２Ａ及び電源切断部２Ｃに過電流検知信号を入力するものである。ここで、電流検知部５は、冷却室又は冷蔵室外に設けられたＡＣ制御基板に設けられており、本実施形態では、インバータ１０ａの制御基板に設けられている。

電源切断部２Ｃは、過電流検知部２Ｂから過電流検知信号を取得した場合や、スレーブ機器制御部２Ａが全てのスレーブ機器１０のＣＰＵをリセットするために、全てのスレーブ機器１０への電源供給を一時的に切断するものである。

以下、本実施形態の冷蔵庫１００の動作の一例を図１１を参照して説明する。

まず、電源が投入された直後は、各スレーブ機器１０及びマスター機器２の全てがイニシャルモードで起動する（ステップ１）。その後、マスター機器２のみがノーマルモードに移行する（ステップ２）。

次に、マスター機器２のスレーブ機器制御部２Ａは、各スレーブ機器１０に対して制御信号を送信して、所定の順序で、各スレーブ機器１０をイニシャルモードからノーマルモードに切り替えていく。具体的にスレーブ機器制御部２Ａは、第１のスレーブ機器１０（例えばインバータ１０ａ）をノーマルモードに切り替え（ステップ３）、次に、第２のスレーブ機器１０（例えば凝縮器ファン１０ｂ）をノーマルモードに切り替える（ステップ４）。このように順次スレーブ機器１０をノーマルモードに切り替えていき、過電流検知部２Ｂが過電流を検知しない場合には、スレーブ機器制御部２Ａは、全てのスレーブ機器１０をノーマルモードに切り替える。

ここで、過電流検知部２Ｂにより過電流が検出された場合について説明する。その一例として、図１２のステップ４において第２のスレーブ機器１０（例えば凝縮器ファン１０ｂ）をノーマルモードに切り替えた直後に過電流が発生した場合について説明する。

ステップ４において第２のスレーブ機器１０（例えば凝縮器ファン１０ｂ）がノーマルモードに切り替えられた直後に、例えば、伝送経路３を流れる電流値が、伝送経路３により電力を供給される全てのスレーブ機器１０の消費電力の合計がＩＥＣ国際規格に定められた１５Ｗとなる所定の閾値（伝送経路３の電圧が１２Ｖの場合、１．２５Ａ）を超えた場合、過電流検知部２Ｂが、スレーブ機器制御部２Ａ及び電源切断部２Ｃに過電流検知信号を入力する。そして、過電流検知信号を取得した電源切断部２Ｃは、電源ライン３Ａへの電源供給を一時的に切断する。また、スレーブ機器制御部２Ａは、過電流検知信号を取得した直前にノーマルモードに切り替えた第２のスレーブ機器１０（例えば凝縮器ファン１０ｂ）を異常スレーブ機器として判定して、そのデータを記録する（ステップ５）。

その後、スレーブ機器制御部２Ａは、電源供給を再開し全てのスレーブ機器１０をイニシャルモードにリセットする（ステップ６）。ここで、マスター機器１０もイニシャルモードにリセットしても良い。

そして、スレーブ機器制御部２Ａは、ステップ５において判定された異常スレーブ機器以外の正常なスレーブ機器１０を、再度所定の順序で、イニシャルモードからノーマルモードに切り替えていく。具体的には、スレーブ機器制御部２Ａは、第１のスレーブ機器１０（例えばインバータ１０ａ）をノーマルモードに切り替え（ステップ７）、その後、異常スレーブ機器をイニシャルモードにしたまま、第３のスレーブ機器１０（例えば操作表示パネル１０ｐ）をノーマルモードに切り替える（ステップ８）。このように異常スレーブ機器をイニシャルモードにしたまま、それ以外の正常なスレーブ機器１０を順次ノーマルモードに切り替える。

これにより、異常スレーブ機器１０Ｆ以外の全てのスレーブ機器１０が、それぞれ冷蔵庫１００としての機能の一部を発揮できる。

このように構成した冷蔵庫１００によれば、冷蔵庫１００を構成する複数のスレーブ機器１０のうち一部のスレーブ機器１０に過電流等の異常が発生した場合でも、当該スレーブ機器１０を異常スレーブ機器と判定し、その他の正常なスレーブ機器１０をノーマルモードに切り替えてスレーブ機器１０の機能を発揮させるので、冷蔵庫１００内が冷却不能になることを防止できる。

また、マスター機器２及び複数のスレーブ機器１０が一本の伝送経路３によりループ状に接続された場合でも、確実に異常スレーブ機器を検知するとともに、その他の正常なスレーブ機器１０のみをノーマルモードに切り替えることができ、正常なスレーブ機器１０をノーマルモードに切り替えてスレーブ機器１０の機能を発揮させるので、一本の伝送経路３によりマスター機器２及び複数のスレーブ機器１０を接続して配線を減少させながら、冷蔵庫１００内が冷却不能になることを防止できる。

＜第２実施形態の変形例＞
なお、本発明は前記第２実施形態に限られるものではない。

例えば、電流検知部５を設けずに、マスター機器２のスレーブ機器制御部２Ａと、いずれかのスレーブ機器１０の通信回路１０Ａとのデータ通信が不能となった場合に、当該スレーブ機器１０を異常スレーブ機器と判定し、その他の正常なスレーブ機器１０のみを所定の順序でノーマルモードに切り替えるものであってもよい。この場合の制御内容を以下に説明する。なお、ステップ４までの制御内容、及び、ステップ６以降の制御内容については前記実施形態と同じであるので説明を省略する。

図１２に示すように、ステップ４において第２のスレーブ機器１０（例えば凝縮器ファン１０ｂ）がノーマルモードに切り替えられた直後に、マスター機器２とスレーブ機器１０ｂとの間で通信異常（通信不能）が発生した場合、スレーブ機器制御部２Ａが、スレーブ機器１０ｂを異常スレーブ機器として判定して、そのデータを記録する（ステップ５）。
これならば、冷蔵庫１００を構成する複数のスレーブ機器１０のうち一部のスレーブ機器１０に通信異常が発生した場合でも、当該スレーブ機器１０を異常スレーブ機器と判定し、その他の正常なスレーブ機器１０をノーマルモードに切り替えてスレーブ機器１０の機能を発揮させるので、冷蔵庫１００内が冷却不能になることを防止できる。

また、マスター機器２が、いずれかのスレーブ機器１０を異常スレーブ機器と判定した場合に、正常なスレーブ機器１０のみをノーマルモードに切り替えるとともに、異常スレーブ機器を、所定の周期でイニシャルモードとノーマルモードとを交互に切り替えて、異常が解消されているかを確認する制御をするものであってもよい。
これならば、異常スレーブ機器の異常が一時的なものであった場合に、異常が解消した後は全ての前記スレーブ機器１０の機能を発揮させ、冷蔵庫１００の機能全てを発揮させることができる。

上記構成で、複数のスレーブ機器１０のうちのいずれか一つが、マスター機器２の代替となる予備マスター機器として定められており、マスター機器２に異常が生じ通信不能状態であるにも関わらず、上記異常スレーブ機器の判定が行われていないと予備マスター機器が検知した場合、予備マスター機器がマスター機器２の代替となり、予備マスター機器と正常なスレーブ機器とが通信を維持して運転を継続することが望ましい。例えば、図１３の（Ａ）に示すように、冷蔵庫１００は、インバータ１０ａの制御基板上に設けられたマスター機器２と、スレーブ機器１０であるインバータ１０ａ、センサ１０ｂ、ＬＥＤ１０ｃ、ファン１０ｄ等とを有する。そして、インバータ１０ａの制御基板自体が予備マスター機器として定められている。なお、インバータ１０ａ以外のスレーブ機器１０の制御基板（ＣＰＵ）を予備マスター機器として定めたものであっても良い。このように構成した冷蔵庫において、正常時は、マスター機器２が、各スレーブ機器１０を制御する。一方で、マスター機器２が故障した場合には、予め設定された予備マスター機器であるインバータ１０ａの制御基板が、マスター機器２の故障を検知する（図１３の（Ｂ））。そして、予備マスター機器であるインバータ１０ａの制御基板がマスター機器２としての機能を発揮して、そのほかの正常なスレーブ機器を１０を制御する（図１３の（Ｃ））。
これならば、マスター機器２に通信障害又は通信回路の故障等の異常が発生した場合でも、予備マスター機器がマスター機器２の代替となり、正常なスレーブ機器との通信を維持することで、正常なスレーブ機器の機能を発揮させるので、冷蔵庫１００内が冷却不能になることを防止することができる。

前記各実施形態では、機器制御システムが搭載された冷蔵庫について説明したが、その他、車載機器を制御する車載機器制御システムとして適用しても良いし、電車、飛行機、船舶等の移動体に搭載される機器を制御する機器制御システムとして適用しても良い。また、機器制御システムを冷蔵庫以外の家電に搭載したものであっても良いし、ホームネットワーク等の一部として適用しても良い。

なお、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・冷蔵庫
Ｒ１・・・冷蔵室
Ｒ２・・・セレクト室
Ｒ３・・・冷凍室
１・・・スレーブ機器
２・・・マスター機器
３・・・伝送路
３１・・・メイン伝送路
３２ａ〜３２ｃ・・・サブ伝送路
４ａ〜４ｃ・・・遮断機構
４１・・・第１コネクタ要素
４２・・・第２コネクタ要素
５・・・接続コネクタ

Claims (13)

1. 複数のスレーブ機器と、前記複数のスレーブ機器を制御するマスター機器と、前記複数のスレーブ機器及び前記マスター機器間のデータ通信を可能にするとともに、前記複数のスレーブ機器同士のデータ通信を可能にする伝送路と、を有する機器制御システムであって、
   前記伝送路が、前記マスター機器に接続されたメイン伝送路と、前記メイン伝送路から分岐して、複数の前記スレーブ機器を直列的に接続する複数のサブ伝送路とを有しており、
   前記メイン伝送路及び前記複数のサブ伝送路それぞれの間に介在して設けられ、前記サブ伝送路を前記メイン伝送路から切り離し可能にする遮断機構が設けられていることを特徴とする機器制御システム。
2. 前記複数のサブ伝送路の何れかが前記遮断機構により前記メイン伝送路から切り離された状態で、残りのサブ伝送路に接続されたスレーブ機器を用いて継続運転する請求項１記載の機器制御システム。
3. 前記遮断機構が、追加のスレーブ機器又は外部機器が接続可能なコネクタを有している請求項１又は２記載の機器制御システム。
4. 前記遮断機構が、前記メイン伝送路を構成するメイン伝送線の一端及び前記サブ伝送路を構成するサブ伝送線の一端が離間した状態で設けられた第１コネクタ要素と、当該第１コネクタに着脱可能に設けられ、前記メイン伝送線の一端及び前記サブ伝送線の一端を接続するための接続線が設けられた第２コネクタ要素とを有する請求項１乃至３の何れか一項に記載の機器ネットワークシステム。
5. 前記サブ伝送路において、当該サブ伝送路に接続された複数のスレーブ機器を個別に取り外し可能にする接続コネクタが設けられている請求項１乃至４の何れか一項に記載の機器ネットワークシステム。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の機器制御システムを用いた冷蔵庫であって、
   前記複数のスレーブ機器それぞれが、冷蔵庫の機能の一部を発揮するとともに、複数の貯蔵室それぞれに設けられており、
   前記複数のサブ伝送路が、前記複数の貯蔵室それぞれに設けられた複数の前記スレーブ機器を直列的に接続するものである冷蔵庫。
7. 前記遮断機構が、前記貯蔵室の内壁に設けられている請求項６記載の冷蔵庫。
8. それぞれ個別に、ＣＰＵ、通信回路、所定の機能を発揮するための作動部及び当該作動部への給電のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチを有する複数のスレーブ機器と、
   前記複数のスレーブ機器を制御するマスター機器と、
   前記複数のスレーブ機器及び前記マスター機器間のデータ通信を可能にするとともに、前記複数のスレーブ機器同士のデータ通信を可能にする伝送経路と、
   前記伝送経路上に設けられ、伝送経路を流れる電流を検知する電流検知部と、を備え、
   前記マスター機器が、前記スイッチにより前記作動部に給電せずに前記スレーブ機器の機能を発揮させないイニシャルモードと、前記スイッチにより前記作動部に給電して前記スレーブ機器の機能を発揮させるノーマルモードとを切り替えるものであり、
   前記マスター機器が、いずれかの前記スレーブ機器を前記イニシャルモードから前記ノーマルモードに切り替えたときに前記電流検知部により所定の閾値以上の電流値が検知された場合に、当該スレーブ機器を異常スレーブ機器と判定し、その他の正常な前記スレーブ機器のみを前記ノーマルモードに切り替える機器制御システム。
9. それぞれ個別に、ＣＰＵ、通信回路及び所定の機能を発揮するための作動部を有する複数のスレーブ機器と、
   前記複数のスレーブ機器を制御するマスター機器と、
   前記複数のスレーブ機器及び前記マスター機器間のデータ通信を可能にするとともに、前記複数のスレーブ機器同士のデータ通信を可能にする伝送経路と、を備え、
   前記マスター機器が、前記スレーブ機器がデータの受信だけを行うイニシャルモードと、前記スレーブ機器がデータの送受信を行うノーマルモードとを切り替えるものであり、
   前記マスター機器が、いずれかの前記スレーブ機器を前記イニシャルモードから前記ノーマルモードに切り替えたときに当該スレーブ機器とのデータ通信が不能となった場合に、当該スレーブ機器を異常スレーブ機器と判定し、その他の正常な前記スレーブ機器のみを前記ノーマルモードに切り替える機器制御システム。
10. 前記マスター機器が、前記複数のスレーブ機器を所定の順序で前記イニシャルモードから前記ノーマルモードに切り替え、
    前記マスター機器が、前記異常スレーブ機器が検知された場合に、全ての前記スレーブ機器をイニシャルモードにし、その後、その他の正常な前記スレーブ機器のみを所定の順序で前記イニシャルモードから前記ノーマルモードに切り替える請求項８又は９記載の機器制御システム。
11. 前記マスター機器が、その他の正常な前記スレーブ機器のみを前記ノーマルモードに切り替えるとともに、前記異常スレーブ機器を、所定の周期で前記イニシャルモードと前記ノーマルモードとを交互に切り替えて、異常が解消されているかを確認する請求項８乃至１０の何れか一項に記載の機器制御システム。
12. 前記複数のスレーブ機器のうちのいずれか一つが、前記マスター機器の代替となる予備マスター機器として定められており、前記マスター機器が異常となった場合に、前記予備マスター機器が前記マスター機器の代替となり、正常な前記スレーブ機器との通信をすることによって、前記予備マスター機器と正常な前記スレーブ機器とによって運転を継続する請求項８乃至１１の何れか一項に記載の機器制御システム。
13. 請求項８乃至１２の何れか一項に記載の機器制御システムを用いた冷蔵庫。