家電控制裝置及家電控制方法

2024-02-10 01:33:15

專利名稱：家電控制裝置及家電控制方法
技術領域：
本發明涉及進行接點等的開關控制的家電控制裝置及控制方法， 更為詳細而言，涉及到用來通過至少具有1個端子的控制裝置在各個 端子上連接家電設備並由外部的通信網利用家電控制協議來控制各 自的裝置及方法。
背景技術：
最近，將空調或照明器具等的家電設備通過家庭內網絡和控制器 進行連接，並從個人計算機或經由外部網際網路的行動電話等控制家電 設備的動作，或者將家電設備的狀態向外部通知等的技術開發正在興 起(例如，參見下述專利文獻O。
作為那種網絡技術，有能源保持及家庭網絡(Energy Conservation and Homecare Network) (ECHONET，註冊商標)。能源保持及家庭網 絡能夠在電燈線、小功率無線電等各種各樣的物理媒體上規定出用來 控制白色家電等設備類電器的命令、目標、API等，通過網絡連接家 庭內的空調或照明器具、電冰箱等，來構成家庭網，並通過使用移動 電話等的遠程操作，進行這些電器的狀態監控和遠程控制。
專利文獻1 WO2004/032425號公報

發明內容
可是，如同具有HA端子(JEM-A)的電器那樣，存在一種控制 及監視的工作狀態可以用2個值來表現的家電設備，也就是進行開關
控制的家電設備，希望通過外部的通信網遠程控制那種電器的集合 體。那種情況下，因為各個家電設備不理解複雜的家電控制協議，所 以無法對連接各電器的端子直接進行利用家電控制協議的控制。
因此，在連接各電器的家電控制裝置內部需要下述結構，即解釋 家電控制協議，在將基於該協議的信號變換成各端子理解的控制信號 之後，對該端子發送和接收控制信號進行控制的結構。另外，優選的 是，連接在各端子上的家電設備的結構可以自動掌握。
本發明是鑑於上面的問題所在而做出的，其目的為，通過在連接 進行開關控制的家電設備後的家電控制裝置中，在內部定義和家電控 制協議之間的接口，能夠由外部的通信網利用家電控制協議來控制與 端子連接的電器，而使用戶的便利性得到提高。
為了解決上述課題，本發明的家電控制裝置具備至少1個端子， 連接家電設備；通信適配器，具有用來和外部通信網進行通信的家電 控制協議；對與上述端子連接的家電設備進行開關控制，還具備下面 的開關控制部。也就是說，開關控制部具備發送和接收部，用來對 上述端子發送和接收控制信號；分配部，識別上述端子的個數，對各 個端子的端子號碼分配依據上述家電控制協議的固有的識別號碼，並 存儲上述識別號碼和端子號碼之間的對應關係；保持部，存儲代表上
述端子的狀態的狀態值和依據上述家電控制協議的屬性信息之間的
對應關係；通信部，可以在和上述通信適配器之間進行依據上述家電 控制協議的數據發送和接收；通過針對來自上述通信適配器的基於上 述家電控制協議的控制請求，進行上述識別號碼和上述端子號碼之間 的變換及上述屬性信息和上述端子的狀態值之間的變換，從而對與上 述端子所連接的家電設備進行開關控制。
另外，本發明的家電控制方法使用下述家電控制裝置，對與端子 連接的家電設備進行開關控制，該家電控制裝置具備至少1個端子， 連接家電設備；通信適配器，具有用來和外部通信網進行通信的家電
控制協議。在該方法中，識別上述端子的個數，對各個端子的端子號 碼分配依據上述家電控制協議的固有的識別號碼，存儲上述識別號碼 和端子號碼之間的對應關係，並且存儲代表上述端子的狀態的狀態值 和依據上述家電控制協議的屬性信息之間的對應關係。而且，在由上 述通信適配器接收到來自外部通信網的利用家電控制協議的控制請 求時，將上述控制請求中包含的上述識別號碼和上述屬性信息，根據 上述對應關係分別變換成上述端子號碼和上述端子的狀態值，對通過 該變換所得到端子號碼的端子發送基於上述狀態值的控制信號。
根據本發明，由於針對來自外部通信網的利用家電控制協議的控 制請求，在將依據該家電控制協議的識別號碼和屬性信息變換成各端 子理解的控制信號之後進行發送，因而可以通過外部通信網利用家電 控制協議來控制與端子所連接的家電設備，並能夠提高用戶的便利 性。


圖1是表示實施方式所涉及的家電控制裝置結構例的框圖。 圖2是表示同一家電控制裝置接點控制部內部結構的框圖。 圖3是表示目標代碼和端子號碼的對應表一例的附圖。 圖4是表示屬性列表一例的附圖。
圖5是表示家電控制裝置啟動時的處理流程的附圖。
圖6是表示家電控制裝置對讀出請求的處理流程的附圖。
圖7是表示家電控制裝置對寫入請求的處理流程的附圖。
附圖標記說明
10- 家電控制裝置
11- 家電設備
12-端子
14-接點控制部(幵關控制部)
16-外部網絡(外部的通信網)
18-通信適配器
20-發送和接收部
22-分配部
24-保持部
26-通信部
28-開關部
30-設定保持部
具體實施例方式
下面，對於本發明的實施方式，根據附圖進行說明。 圖1是表示實施方式所涉及的家電控制裝置10結構例的框圖。 如圖所示，該家電控制裝置IO具備多個端子12，連接家電設備11; 作為開關控制部的接點控制部14，進行接點的開關控制；通信適配 器18，用來和外部網絡16進行通信。在本實施方式中，作為家電控
制協議使用了能源保持及家庭網絡協議。
端子12用來進行接點等的開關控制，例如是HA端子(JEM-A)， 為了控制連接於端子12上的家電設備ll，可以進行控制信號的發送、 接收或其雙方。端子12在家電控制裝置10內至少設置1個。作為連 接於這些端子12上的家電設備11，只要是進行開關控制的電器，就 沒有特別限定，例如，舉出空調、供給熱水器、照明器具、窗簾或百 葉窗的開關裝置等。
通信適配器18用來解釋從作為外部通信網的外部網絡16發送和 接收的能源保持及家庭網絡協議的信號，並依照該信號對接點控制部 14進行指示。通信適配器18的結構例如記述在ECHONET協會發布
的ECHONET標準文件Version3.21、第7部第3章中，可以使用依 據該標準的結構。
作為開關控制部的接點控制部14如圖2所示，具備發送和接收 部20、分配部22、保持部24及通信部26。另外，在該例子中，還 具備開關部28和設定保持部30。
發送和接收部20用來對端子12發送和接收這些端子12能夠理 解的控制信號，連接於各端子12上，對它們指示上述控制信號的發 送和接收，並且收取發送和接收結果。
分配部22用來識別端子12的個數，按各個端子12的端子號碼 分配依據能源保持及家庭網絡協議的固有識別號碼(也就是，能源保 持及家庭網絡目標代碼。下面，只稱為目標代碼。)，並存儲端子號碼 和目標代碼之間的對應關係。在該例子中，由於具備開關部28和設 定保持部30，因而當進行上述分配時，可以使用保持在開關部28或 設定保持部30中的設定信息。
保持部24主要用來事先存儲默認的信息，該默認的信息被稱為 屬性，使用於利用能源保持及家庭網絡協議的控制；並且存儲作為表 示端子12狀態的狀態值和依據能源保持及家庭網絡協議的屬性信息 之間的對應關係的屬性列表。
通信部26是和通信適配器18之間的通信接口 ，連接於通信適配 器18上，用來在和該通信適配器18之間進行依據能源保持及家庭網 絡協議的數據發送和接收。
開關部28準備在每個端子12中，用來從外部使用硬體設定與連 接在各端子12上的電器11有關的信息，並且在該例子中採用雙例直 插式開關來構成。開關部28是在端子12上新連接了家電設備11時， 為了將該電器11的信息設定於家電控制裝置10中所使用的，也就是 說，用來提供各端子12的初始設定。作為要設定的信息，有端子的 有效/無效(也就是，所連接的家電設備是否處於屏蔽經由端子的通
信控制的狀態這樣的信息)、家電設備的種類以及設置家電設備的場 所等。
設定保持部30用來保持作為與連接在端子12上的家電設備11
有關的信息的設定信息。在該例子中，因為具備開關部28，所以要 讀出通過開關部28設定的各端子12的初始設定信息，並進行保存。 另外，也可以根據用戶的指示等，保持通過外部網絡利用能源保持及 家庭網絡協議所提供的設定信息。還有，在沒有開關部28時，也可 以通過來自外部網絡的通信，給設定保持部30提供初始設定信息。
對於該家電控制裝置10啟動時的動作，進行說明。
啟動時的順序如圖5所示，首先，接點控制部14從設定保持部 30讀出端子12的有效/無效、家電設備11的種類和設置場所等的設 定信息(步驟A1)。分配部22根據所讀出的信息檢查所連接的端子 12之中的哪個端子為有效，以此來識別目標個數，也就是有效的端 子個數，再給有效的每個端子自動分配目標代碼，將圖3所示的那種 端子號碼和目標代碼的對應表保持於內部(步驟A2)。
還有，在沒有開關部28或設定保持部30時，全部的端子12設 為有效，並進行和上面相同的動作。
目標代碼的分配方法如圖3所示，可以考慮例如將"0x053001" 作為表示家電控制裝置IO整體的目標並給各個端子12從"0x053001" 按順序進行分配的方法。
接著，接點控制部14進行屬性列表的構建(步驟A3)。在能源 保持及家庭網絡中，通過按對稱為屬性的識別符進行值(屬性值)的 讀寫，來控制電器。在各個端子12的有效/無效或ON/OFF的控制中， 通過對代表各自的屬性進行值的讀寫來實現。因此，要事先對每個端 子12定義屬性，製作圖4所示的那種屬性列表，並將其保存於保持 部24中，該屬性列表表示端子12的狀態和依據能源保持及家庭網絡 協議的屬性信息之間的對應關係。
還有，在圖4的例子中，例如為了檢査端子12是否為有效，讀
出屬性"0x80"的值，為了使連接於端子12上的家電設備11成為ON 狀態，在屬性"OxF5"中寫入值"0x3O"，就可以。
在啟動時，還由接點控制部14構建如下屬性映射(map)。
-可讀出的屬性映射0x80、 0xF5、 0xF6
-可寫入的屬性映射0xF5
也就是說，對於只為了判明電器狀態所使用的屬性(例如，端子 的有效/無效和電器的種類等)僅僅在可讀出的屬性映射表中進行分 類，對於不只是用來判明電器狀態還用來進行變更的屬性(例如， ON/OFF等)則和可讀出的屬性映射表一起，還在可寫入的屬性映射 表中進行分類。
接著，通信部26在和通信適配器18之間進行通信速度等的協商 (negotiation)(步驟A4)。協商的方法沒有特別限定，可以從眾所周知 的各種方法適當選擇來進行。
隨後，通信適配器18對接點控制部14查詢目標個數和目標代碼 (步驟A5)。接點控制部14將分配部22在識別目標個數時所獲得的 目標個數和所分配的目標代碼，通過通信部26回發給通信適配器18， 來作為響應(步驟A6)。
通信適配器18在內部生成其個數只是由此得到的目標個數的目 標，按每個目標向接點控制部14發出屬性映射的查詢(步驟A7)。 接點控制部14將由保持部24的信息所構建的屬性映射表，通過通信 部26回發給通信適配器18，來作為響應(步驟A8)。只按目標的個 數重複進行該動作(步驟A9、 A10)。
最後，通信適配器18對接點控制部14傳送啟動完成的信號(步 驟All)，通信部26回發對此的響應(A12)。藉此，啟動時的動作結 束，初始化得以完成。
接著，對於家電控制裝置10通過外部網絡16由通信適配器18接收到利用能源保持及家庭網絡協議的讀出請求時的動作，參照圖6 進行說明。
在想要通過外部網絡16判明連接在某個端子12上的家電設備 ll狀態時，採用能源保持及家庭網絡協議，作為讀出命令進行處理。 針對此讀出請求，在本實施方式中按如下的過程進行動作。
通信適配器18接收來自外部網絡16的讀出請求信號(步驟B1)。
在該信號中，已經指定作為讀出對象的目標代碼及屬性。然後，接收
後的通信適配器18對接點控制部14，發送作為讀出對象的目標代碼 和屬性(步驟B2)。
接點控制部14通過通信部26接收該信號，參照分配部22對每 個端子12分配時製作出的目標代碼和端子號碼的對應表(參見圖3)， 將所指定的目標代碼變換成對應的端子號碼(步驟B3)。
接點控制部14對通過上面所得到端子號碼的端子12，通過發送 和接收部20發送信號，讀出端子12當前的狀態(步驟B4)。
接點控制部14將通過上述信號的發送和接收所得到的端子12當 前的狀態，根據初始化時製作出的圖4的對應表變換成屬性值(步驟 B5)。例如，在讀出對象的屬性為ON/OFF時，如果端子12的狀態 為ON狀態，則變換成"0x30"，如果是OFF狀態，則變換成"0x31"。
接點控制部14將包括作為端子12當前信息的上述屬性值在內的 響應，通過通信部26回發給通信適配器18 (步驟B6)。然後，通信 適配器18收取上述響應，將其作為讀入結果對收到過請求的外部網 絡16進行傳送(步驟B7)。因此，針對讀出請求的動作結束。
下面，對於家電控制裝置10通過外部網絡16由通信適配器18 接收到利用能源保持及家庭網絡協議的寫入請求時的動作，參照圖7 進行說明。
在通過外部網絡16使連接在某個端子12上的家電設備11狀態 產生變化時，採用能源保持及家庭網絡協議，作為寫入命令進行處理。
針對相關的控制請求，在本實施方式中按如下的過程進行動作。
通信適配器18接收來自外部網絡16的寫入請求信號(步驟C1)。
在該信號中，已經指定作為寫入對象的目標代碼、屬性及屬性值。然
後，接收後的通信適配器18對接點控制部14，發送作為控制對象的 目標代碼、屬性及屬性值(步驟C2)。
接點控制部14通過通信部26接收該信號，參照分配部22對每 個端子12分配時製作出的目標代碼和端子號碼的對應表(參見圖3)， 將所指定的目標代碼變換成對應的端子號碼(步驟C3)。
接點控制部14還將所指定的屬性值，根據初始化時製作出的圖 4的對應表變換成端子12的狀態值(步驟C4)。例如，在屬性的含意 是ON/OFF時，如果屬性值為"0x30",則變換成與ON狀態相當的控 制信號，如果屬性值為"0x31"，則變換成與OFF狀態相當的控制信
號
然後，接點控制部14對通過上面所得到的端子號碼的端子12， 通過發送和接收部20傳送在上面變換後的控制信號，寫入所指定的 狀態(步驟C5)。
隨後，接點控制部14將包含向端子12的寫入成功與否在內的響 應，通過通信部26回發給通信適配器18 (步驟C6)。然後，通信適 配器18收取上述響應，將其作為寫入結果對收到過請求的外部網絡 16進行傳送(步驟C7)。因此，針對寫入請求的動作結束。
如上所述，本實施方式由於針對來自通信適配器18的利用能源 保持及家庭網絡協議的控制請求，相互變換給每個端子12所唯一分 配的利用能源保持及家庭網絡協議的目標代碼和端子號碼，並且相互 變換利用能源保持及家庭網絡協議的屬性信息和端子的狀態值，因而 對於無法理解能源保持及家庭網絡協議的家電設備11，也可以通過 外部網絡16作為能源保持及家庭網絡電器進行解釋，對它們進行開 關控制。 另外，由於針對利用能源保持及家庭網絡協議的讀出請求，將利 用能源保持及家庭網絡協議的目標代碼變換為端子號碼，對由此確定 出的端子12發送信號，讀出該端子12當前的狀態，並將所讀出的端
子12狀態值變換成利用能源保持及家庭網絡協議的屬性信息，向外 部網絡16進行傳送，因而即便是無法理解能源保持及家庭網絡協議 的家電設備，仍可以簡單掌握連接在各端子12上的家電設備11結構。
另外，通過設置上述開關部28，就可以給每個端子12提供初始 設定，並且通過使用相關的初始設定的信息，在用戶控制與端子12 所連接的家電設備ll時，可以明確電器的差別，防止錯誤操作。
另外，因為給上述設定保持部30事先提供初始設定，所以在用 戶控制與端子12所連接的家電設備11時，可以明確電器的差別，防 止錯誤操作。另外，可以根據用戶的指示等由設定保持部30保持通 過外部網絡16利用能源保持及家庭網絡協議所提供的設定信息。因 此，即使開關部28迸行變換等，也可以保持設定，能夠提高維護性。
另外，可以實現下述結構，該結構為，由於在分配部22識別端 子12的個數給每個端子12分配固有的目標代碼時，使用由設定保持 部30所保持的設定信息，因而不給無效的端子12分配目標代碼，在 設定出電器的種類時分配下述特殊目標代碼等，該特殊目標代碼包含 表示電器種類的信息，因此可以防止用戶控制與端子12連接的家電 設備ll時的錯誤操作。
另外，在本實施方式中，作為家電控制協議使用能源保持及家庭 網絡協議，因為能源保持及家庭網絡協議是通用的家電控制協議，所 以能夠利用和其他普通的家電設備相同的協議來操作控制裝置，可以 提高用戶的便利性。
權利要求
1.一種家電控制裝置，具備至少1個端子，連接家電設備；以及通信適配器，具有用來和外部通信網進行通信的家電控制協議；對與上述端子連接的家電設備進行開關控制，其特徵為，具備發送和接收部，用來對上述端子發送和接收控制信號；分配部，識別上述端子的個數，對各個端子的端子號碼分配依據上述家電控制協議的固有的識別號碼，並存儲上述識別號碼和端子號碼之間的對應關係；保持部，存儲表示上述端子的狀態的狀態值和依據上述家電控制協議的屬性信息之間的對應關係；以及通信部，可以在和上述通信適配器之間進行依據上述家電控制協議的數據的發送和接收；設置開關控制部，該開關控制部通過針對來自上述通信適配器的基於上述家電控制協議的控制請求，進行上述識別號碼和上述端子號碼的變換及上述屬性信息和上述端子的狀態值的變換，從而對與上述端子連接的家電設備進行開關控制。
2. 根據權利要求1所述的家電控制裝置，其特徵為 上述開關控制部具備開關部，該開關部對端子進行初始設定，該端子的初始設定包含與上述端子連接的家電設備是否有效、家電設備 的種類及設置場所等信息。
3. 根據權利要求2所述的家電控制裝置，其特徵為上述開關控制部具備設定保持部，該設定保持部保持上述端子的 設定信息。
4. 根據權利要求1 3中任一項所述的家電控制裝置，其特徵為 上述分配部根據上述端子的狀態、由上述開關部進行的初始設定或者保持於上述設定保持部中的設定信息，來識別有效的端子個數， 對該有效的各端子分配上述固有的識別號碼。
5. 根據權利要求1 3中任一項所述的家電控制裝置，其特徵為 上述家電控制協議是能源保持及家庭網絡協議。
6. —種家電控制方法，使用家電控制裝置對與端子連接的家電設 備進行開關控制，該家電控制裝置具備至少1個端子，連接家電設 備；通信適配器，具有用來和外部通信網進行通信的家電控制協議；其特徵為，識別上述端子的個數，按各個端子的端子號碼來分配依據上述家 電控制協議的固有的識別號碼，存儲上述識別號碼和端子號碼之間的 對應關係，並且事先存儲代表上述端子的狀態的狀態值和依據上述家 電控制協議的屬性信息之間的對應關係，在由上述通信適配器接收到來自外部通信網的基於家電控制協 議的控制請求時，將上述控制請求中包含的上述識別號碼和上述屬性 信息，根據上述對應關係分別變換成上述端子號碼和上述端子的狀態 值，並對通過該變換所得到端子號碼的端子發送基於上述狀態值的控 制信號。
7. 根據權利要求6所述的家電控制方法，其特徵為 針對來自外部通信網的基於家電控制協議的讀出請求，將上述讀出請求中包含的上述識別號碼根據上述對應關係變換成上述端子號 碼，對通過該變換得到的端子號碼的端子發送信號，讀出該端子當前 的狀態值，將所讀出的上述端子的狀態值根據上述對應關係變換成上 述屬性信息，把包含該屬性信息的響應通過上述通信適配器向上述外 部通信網傳送。
全文摘要
本發明是可以通過外部的通信網利用家電控制協議，來控制進行開關控制的家電設備。家電控制裝置10具備端子12；通信適配器18，具有用來和外部網絡16進行通信的家電控制協議；以及接點控制部14，對連接於端子上的家電設備進行開關控制。接點控制部14具備分配部22，識別端子的個數，給各端子分配依據家電控制協議的固有識別號碼，並存儲端子號碼和識別號碼的對應關係；以及保持部24，存儲端子的狀態和依據家電控制協議的屬性信息之間的對應關係；針對來自通信適配器18的利用家電控制協議的控制請求，進行識別號碼和端子號碼之間的變換以及屬性信息和端子狀態值之間的變換。
文檔編號H04Q9/00GK101207930SQ20071030097
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月14日 優先權日2006年12月14日
發明者久間修一, 大坂尚久, 山本高章, 平原茂利夫, 門間信行 申請人:株式會社東芝;東芝電器營銷株式會社;東芝家電製造株式會社