JPH01281501A - 回転式の可変抵抗器を用いた制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は回転式の可変抵抗器を用いた制御装置に関する
ものである。

従来の技術 一般に機器を駆動させるための制御装置を備え、その制
御装置に制御状態をあらかじめ設定するための設定値変
更装置を備えた機器に於いては、第３図に示すように機
器を駆動させるための負荷群４１と、その負荷群４１の
駆動状態を制御する制御部４２と、その制御部４２の制
御状態を設定するための設定値変更部４３、設定値を表
示するための表示部４４とから構成されている。

このような構成の機器に於いては、設定値変更部４３と
して第４図に示すように可変抵抗器４３ａが利用されて
おり、特に回転式の可変抵抗器（以下これをボリューム
と呼ぶ）が多く用いられている。そして一般には、ボリ
ュームにより可変された抵抗値を印加電圧Ｖｏａより分
圧された電圧値に置き換え制御部４２ｍに入力する。

このボリュームは第５図に示すように回転角度に応じて
抵抗値が可変する。一般には第５図の回転角度のＭＩＮ
点からＭＡＸ点までしか動作しない様に設計されており
、その範囲内でのみ使用する。しかしそうでないもので
も第５因のように最大の抵抗値を示したあとはＣＨＡＮ
Ｇ点（通常は３６０度）で最小の抵抗値に下がるので使
用できる範囲は前記のものとほぼ同じである。

今日では、制御部４２としてマイクロコンピュータ（以
下これをマイコンと呼ぶ）を用いたものが多く、第５図
のような信号を入力するためにＡ１０変換機能付きのア
ナログ入力端子を持つマイコンが使用されている。そし
てボリュームから設定されたアナログ電圧は、たとえば
０，１，２゜３、・・・・・・９．Ａ、Ｂ、・・・・・
・Ｄ、Ｅ、Ｆというように１６進数の値に置き換えられ
、第６図のようなラムとの設定値として利用される。そ
して、第６図のようにＣＨＡＮＧ点で切換わることを考
慮して第７図で示されているように回転角度に比例して
マイコンに入力されるデジタル値が増減するような判別
手段を設けられたものも考案されている。

また、ボリュームの代わりに設定値変更部として第８図
に示すようにエンコーダ４３ｂを用いる方法がある。こ
れは回転させると発信側回転検知素子４５、受信側回転
検知素子４６により発信側回転検知素子４５が、受信側
回転検知素子４６の位置を通過するごとにパルス信号を
制御部へ出力するようになっている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記ボリュームを第４図のような方式で
使用する場合、その設定範囲が広くなればなるほど分解
能が悪くなり細かな設定が不可能となる。例えば第６図
に表わされるような場合においては、マイコンとしては
ＯからＦまで可変するのみであるので１６揮類の設定し
かできず、設定範囲が限定されてしまうか、それとも設
定範囲を広くとろうとすればその分解能が悪くなり細か
な設定が不可能となる。また、第７図に表わされるよう
な場合においてはその設定範囲は無限にとることができ
るが、ボリューム３６０度回転あたりの設定範囲は限ら
れているので、例えば第７図の場合では３６０度回転あ
たりに１６ステツプの設定しかできないので、１００ス
テツプの設定を行なおうとすると、ボリュームを６回転
以上回転させなければならず設定がしにくくなる。

またエンコーダを用いた場合には、回転軸がいくらでも
回転でき設定値の選べる範囲は無限とすることができる
が、エンコーダはボリュームに比べ非常に高価であり、
また分解能も悪く１回転当たりに出力されるパルスの数
も少ないので、より細かな設定変更が困難となる。

本発明はこのような点に鑑みて発明したもので、ボリュ
ームを用いた制御装置の性能向上を目的としたものであ
る。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明のボリュームを用いた
制御装置は、回転角度が０度の時最小の抵抗値となり、
回転角度が３６０度以内の任意に定められた所、例えば
３６０度寸前の時最大の抵抗値を示し、その動作回転角
度が無限大である回転式の可変抵抗器を備えた設定値変
更手段と、設定値変更手段からのアナログ信号を一定周
期ごとにデジタル信号に変換するＡ／Ｄ値変換手段と、
Ａ／Ｄ変換されたデジタル値の前回値と現在値を記憶さ
せる記憶手段と、記憶手段により記憶された前回値と現
在値の差を演算する比較手段と、比較手段により演算さ
れた差により前記回転式の可変抵抗器がどちらの方向に
何度回転したかを判別する回転角度判別手段と、回転角
度判別手段により判別された回転角度から設定値の変更
すべき箇所を判別する設定箇所判別手段と、回転角度判
別手段と設定箇所判別手段により設定値を演算する設定
値演算手段とを備えた構成である。

作　　用 本発明は上記構成によって、ボリュームを用いて設定範
囲の拡大と分解能の増大が実現でき、制御装置の設定値
変更手段の性能向上を図ることができる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は石油温風ファンヒータの表示部及び操作部とそ
れを制御している制御部の構成図であり、１は石油温風
ファンヒータの本体、２は現在の時刻やタイマー設定さ
れた時刻を表示する表示部、３は表示部の状態を時刻設
定表示か現在時刻表示かのいずれかに切り替える時刻設
定切り替えスイッチ、４は時刻設定の設定値を可変させ
る設定値変更手段であり、５は設定値変更手段として用
いられている動作回転角度が無限大のボリューム、モし
て６は上記溝成部分を制御する制御部である。

ここで上記時刻設定を行なう、すなわち設定値を変更さ
せる時には時刻設定切り替えスイッチ３を時刻設定側に
切り替え、設定値変更手段４のボリューム５を可変させ
る。

制御部６の溝成としては、設定値変更手段４から可変さ
せたボリューム５の現在のレベルを入力し、そのアナロ
グ信号をＡ／Ｄ値変換手段７で一定周期（数１００μ＄
・Ｃ程度ンごとにデジタル信号に変換させ出力する。記
憶手段８によりそのデジタル信号を現在値（現在のボリ
ュームのレベル）と前回値（一定周期前のボリュームの
レベル）に分けて記憶する。比較手段９では記憶手段８
で記憶された現在値と前回値のデータからその差を演算
し、その演算結果から回転角度判別手段１０でボリュー
ムがどちら方向に何度回転したかを判別する。また、設
定箇所判別手段１１では回転角度判別手段１０による判
別結果からあらかじめ設定された値以とか以下かを判別
し、時刻設定のパ時″か、それとも“分″かのいずれの
設定値を変更すべきかを決定する。設定値演算手段１２
では、設定箇所判別手段１１から得られた結果である設
定すべきパ時″または“分″のデータを回転角度判別手
段１０で得られた結果からその角度分に相当するステッ
プ分だけ変更を行なうように演算する。

表示出力制御部１３では設定値演算手段１２で演算され
た設定値をもとに表示データを作成し、表示部２へ出力
することによりボリュームの回転角度に対応した時刻表
示を行なう。

次に上記のように溝成したファンヒータの設定値変更装
置に関する動作を第２図のフローチャートを用いて説明
する。ファンヒータに電源が投入され、マイコンが始動
すると、マイコン中のＲＯＭに記憶された制御プログラ
ムの手順にしたがって設定値変更が開始される。まず、
ステップ２１ではＡ／Ｃ１値変換手段７から出力された
デジタル値を記憶手段８の″現在値″′に格納する。ス
テップ２２では比較手段９において、″現在値″と、ス
テップ３５で記憶手段８に格納された前回の現在値つま
りパ前回直′”とを比較し回転角度判別手段１０に信号
を送る。そして同じであればボリュームは回転されてい
ないことになりステップ３５に進み、相違があればステ
ップ２３に進む。ステップ２３では比較手段９において
“現在値″とパ前回値″の大小を比較し回転角度判別手
段１０に信号を送る。そして“現在値″の方が大きけれ
ばあらかじめ設定されたボリュームが正方向に回転した
と判断しステップ２４ｍに進む。また、“前回値″の方
が大きければ同様にボリュームが負方向に回転したと判
断しステップ２４ｂに進む。

ステップ２４ａ（ステップ２４ｂ）では回転角度判別手
段１０において、“′現在値″と“前回値′”がどれだ
け変化したかを演算するため″現在値″−′前回値″（
゛前回値″−゛現在値パ）を計算し“差′”に格納する
。ステップ２５ａ（ステップ２５ｂ）では前記で演算さ
れた″差″がボリュームの１８０度回転分、つまりあら
かじめ回転角度判別手段１０内に設定されているデジタ
ル値”　１８０度″と同じであれば正方向の回転か負方
向の回転かの判別がつかないため設定値変更の処理はせ
ずステップ３５に進む。ステップ２６ａ（ステップ２６
ｂ）では前記で演算されたパ差″が“’１８０１ｉ”以
上の回転分であればボリュームが第６図で示すＣＨＡＮ
Ｇ点を通過した場合であると判断する。たとえば第６図
で示すようにボリュームが“０，１，２．・・曲Ｊ　９
．Ａ、日、・・囲Ｅ、Ｆ、０，１，２．・・・・・・′
”と可変する場合、入力できる１周期の時間内では８レ
ベル以上可変できないように時間設定していれば、“１
８０度す＝８となり″差″が８レベル以上可変した場合
には「から０、またはＯから「に可変した場合のみ、つ
まりＣＨＡＮＧ点を通過した場合であると判断でき、し
かもＦから０に１５レベル減少、または０からＦに、１
５レベル増加したのではなく、実際には「からＯにルベ
ル増加、または０からＦにルベル減少する様な状態にな
り第８図の様になる。従って濾算としては１６−“差″
とし増加・減少が反転される。すなわち、ステップ２６
ｍ（ステップ２６ｂ）では“差”が“１８０度”以上の
回転分であればステップ２７ａ（ステップ２７ｂ）に進
み、ボリュームの３６０度の回転分つまり“３６０度パ
からパ差″を引き、“回転角度”に格納し、ステップ２
９ｂ（ステップ２９ａ）に進む。また、“差″が“１８
０度”以下の回転分であればステップ２８ａ（ステップ
２日ｂ）で′“差”を“回転角度２′に格納し、ステッ
プ２９ｍ（ステップ２９ｂ）に進む。ステップ２９ａ（
ステップ２９ｂ）では設定箇所判別手段１１に於いて、
上記で格納された“回転角度”があらかじめ設定された
“時分判別回転角度″と比較し、゛回転角度″の方が大
きければ設定値演算手段１２に信号を送り表示データ用
の“時”のエリアにその′“回転角度″に対応したデー
タを演算し格納する。

また、パ回転角度″の方が小さければ設定値演算手段１
２に信号を送り表示データ用の“分“′のエリアにその
“′回転角度”に対応したデータを演算し格納する。ス
テップ３４では表示出力制御部１２に於いて設定値演算
手段１２で演算された“時”と“分″のデータをもとに
表示データを作成し表示部２へ出力し、ボリュームの回
転角度に対応した時刻表示を行なう。ステップ３５では
記憶手段８において“現在値″を“′前回値”に格納し
、ステップ２１に戻る。以下上記ステップを繰り返し、
時刻設定値変更制御を呑なう。

上記実施例の構成によれば、時刻設定の際には２４時間
ごとに時刻が繰り返されるのでどちら方向からでも合わ
せ易い方から設定できる。

なお、前記実施例は本発明の一例として示したもので、
本発明の目的・効果を達成するものであればどのような
構成のものであってもよく、たとえば前記時刻表示の代
わりに、室温表示を設けて　　４ボリユームにより室温
設定を行なうようにしてもよい。このようにすることに
より、室温設定の際にはボリュームの動作範囲に全ての
設定値を収めなくてはならない様なことがなくなる。た
とえば従来のボリュームで１２度から４０度の設定値を
設定しようとすれば少しの変化で温度が数匹変化してし
まうことになるが、上記実施例の構成であればその動作
範囲は無限に取ることができ、利用者にとっては非常に
設定し易くなる。

発明の効果 以上、実施例の説明から明らかなように本発明は、従来
可変範囲が限られていたボリュームをエンドレスに可変
できるようになり、エンコータノような高価な部品を用
いることなしに、しかもより微妙な可変動作も可能にな
る。すなわち本発明はボリュームと同じコストでエンコ
ーダのような動作を実現することができ、設定値変更の
性能ならびにコストパフォーマンスを大幅に向とをさせ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における制御装置の構成図、
第２図は前記実施例に基づく設定値変更の制御プログラ
ムの一例を示すフローチャート、第３図は設定値変更装
置を備えた機器の構成図、第４図は前記設定値変更部に
可変抵抗器を用いた場合の動作を示す原理図、第５図は
ボリュームの動作特性図、第６図は前記ボリュームのＡ
／Ｄ変換後のデータ（デジタル値）と回転角との動作特
性図、第７図は本発明の実施例における動作特性図、第
８図は設定値変更部にエンコーダを用いた場合の動作を
示す原理図である。 ４・・・・・・設定値変更手段、７・・・・・・Ａ／Ｄ
値変換手段、８・・・・・・記憶手段、９・・・・・・
比較手段、１ｏ・・・・・・回転角度判別手段、１１・
・・・・・設定箇所判別手段、１２・・・・・・設定値
演算手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 第７図 ０碑４ 第６図 ＵｖＷ９　　　　区１；呵

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転角度が０度の時最小の抵抗値となり、回転角
   度が３６０度以内の任意に定められた所で最大の抵抗値
   を示し、その動作回転角度が無限大である回転式の可変
   抵抗器を備えた設定値変更手段と、設定値変更手段から
   のアナログ信号を一定周期ごとにデジタル信号に変換す
   るＡ／Ｄ値変換手段と、Ａ／Ｄ変換されたデジタル値の
   前回値と現在値を記憶させる記憶手段と、記憶手段によ
   り記憶された前回値と現在値の差を演算する比較手段と
   、比較手段により演算された差により前記回転式の可変
   抵抗器がどちらの方向に何度回転したかを判別する回転
   角度判別手段と、回転角度判別手段により判別された回
   転角度から設定値の変更すべき箇所を判別する設定箇所
   判別手段と、回転角度判別手段と設定箇所判別手段によ
   り設定値を演算する設定値演算手段とからなる回転式の
   可変抵抗器を用いた制御装置。
2. （２）設定値演算手段の演算結果に基づいて表示を行な
   う表示部を備えた特許請求の範囲第１項記載の回転式の
   可変抵抗器を用いた制御装置。