JPH0159638B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水圧機器または空気圧機器を用いた遠
隔制御装置に係り、特に負荷操作装置に関するも
のである。

このような機械においては、例えば事故の危険
を防止するため、あるいは操縦者が負荷を全て自
分で操作できるようにするために、最も適当な場
所から負荷の操作が行えるようにすることがしば
しば要求される。

この種の従来装置によれば、水圧装置または空
気圧装置が電気ケーブルを経て携帯用制御装置に
接続されている。水圧装置または空気圧装置は、
複数の比例電気水圧変換装置または比例電気空気
圧変換装置を有し調節装置として作用し、通常の
レバーによる制御に代り又はそれを補う作用をす
る。制御装置と変換装置の間の通信はケーブルを
通じて行なわれ、制御電流はそのケーブルを通じ
て対応する変換装置に送られる。

水圧装置または空気圧装置は多数の変換装置を
有することがあり、しかも各変換装置ごとに１つ
の導線が必要となるため、ケーブルは重くかつ不
体裁なものになる。

他の従来装置には時分割多重伝送系を用いてい
るものがある。この系では信号転送のために必要
とする導線はわずかに３本でよい。しかしなが
ら、この系には１つの重大な欠点がある。即ち、
混信により装置が自己始動を引き起こされること
がある点である。特に、伝送系に到来するパルス
列間で混信が生ずると、この系に備えられたデコ
ーダはその混信をチヤネルをシヤフトさせる命令
として判断するので、コードのアドレスに変化を
生じ、制御回路から全く制御されない出力を出じ
ることになる。

同様なことはトグル回路の１部、デコーダまた
は増増器が混信しまたは故障した時にも起る。

これらの欠点および他の欠点は本発明によつて
除去することができる。本発明はさらに非常に低
い製造コストをもたらし、また制御の保安に対す
る非常に高度な要求を満たす。

本発明はこのように水圧機器または空気圧機器
の遠隔制御装置に関するものであつて、ばねで中
心に位置されるいくつかのスライドおよび各スラ
イドに接続された２つの電気水圧変換装置または
電気空気圧変換装置を備えた異なつた複数の水圧
動作をさせるためのセレクタバルブ、およびケー
ブルを通じて電気インパルスにより命令を受信機
ユニツトに送り、このインパルスによつて変換装
置を制御することができるようにした制御ユニツ
トを有する。

本装置は制御ユニツトがリングカウンタを含む
ことを特徴とする。リングカウンタは発振器によ
つて制御され、例えばレバーなどにより手動で働
かされる複数の変換器の各々へ走査信号を与える
ことができる。各変換器はレバーの操作方向とそ
の操作量を電気信号に変換することができる。ま
た各変換器は前記変換装置のうち２つに対応して
おり、前記走査信号の持続時間中に２つの出力信
号を発することができる。その信号のうち１つは
操作方向に関するものであり、もう１つは操作量
に関するものである。さらに本装置はアドレスを
出力信号に割り当てるためにエンコーダが設けら
れ、かつ受信機ユニツトがデコードされた信号を
発するためのデコーダを有することを特徴とす
る。前記デコードされた信号は信号変換回路に送
られ、その回路をアドレスする。２つのこのよう
な回路は変換器に対応し、各々増幅器に接続され
る。各各の増幅器は前記変換装置の１つを制御す
る能力がある。

本発明は添付図面を参照しつつ以下で詳細に記
述される。

本発明に係る水圧制御装置を以下に例をあげて
セレクタバルブに関連しつつ記述する。本装置は
６個の通常のばねで中心に位置されるスライド
（図には示されていない）を備えており、各々の
スライドは制御ユニツトのレバーの操作量に比例
して位置を変化する。なお本発明はより多くの数
のスライドについても適用できる。

本装置はまた空気圧回路にも適用できる。

各スライドは電気水圧変換装置または電気空気
圧変換装置Ｎによつてばねで位置決めされる中心
位置から端位置まで移動することができる。１つ
の変換装置はスライドを中心位置から１つの方向
に動かし、他の変換装置はスライドを他方向に動
かすことができる。これらの変換装置は以下の例
においては12個あつて、セレクタユニツトの直接
レバー制御に代え又はこれを補うように用いるこ
とができる。

従来公知の変換装置では制御回路からの電気パ
ルスト列を平均圧力に変換し、この平均圧力とセ
レクタバルブのばね中心スライドとの釣り合いを
とることにより、パルス幅または波高に対応して
スライドを移動させる。

パルス列を用いることにより、変換装置および
セレクタバルブの内部摩擦による変換装置および
セレクタバルブの機械的ヒステリシスは公知の方
法で低減される。

本発明によれば、該当する機械とは異なる場所
に位置する制御ユニツトからのアドレスコード
は、１度に１つまたは連続して制御ケーブル内の
複数の導線により機械の受信機ユニツトへ転送さ
れる。受信機ユニツトにおいて各々のアドレスは
一定のスペースを割り当てられる。アドレスコー
ドは規格化されたいわゆるBCDコードと一致す
るように作られているので、受信機ユニツトは制
御ユニツトの代わりにコンピユータによつても制
御することができる。コンピユータ制御は制御ユ
ニツトによる手動制御と共に行うことができる。

受信機ユニツトは受信コードをデコードした後
に増幅器を介してアドレスされた変換装置を動作
させる。この変換装置が前述のようにセレクタバ
ルブを動作させる。

制御ユニツトは任意に適当な設計をすることが
できるが、好ましくはこの例において６個のレバ
ーが設けられ、それらレバーはばねにより与えら
れる中心位置から２つの方向に移動できるように
設計されている。各々のレバーはセレクタバルブ
のスライドに対応している。レバーを１つの方向
に動かすと１つの変換装置がスライドを動作さ
せ、またレバーをもう１方の方向に動かす他方の
変換装置がそのスライドを動作させる。

本発明の主要な本質的特徴点は、各々のスライ
ドの制御のために制御ユニツトから２つの信号が
受信され、その信号のうち１つはレバーの移動方
向を指示し、もう１つの信号はレバーの移動の大
きさを指示するということである。これら信号は
各変換装置の増幅器までずつと保持される。

前述の公知の時分割多重伝送系においてはこの
ような信号の連続性は存在しない。それ故、系は
電気的混信に感心しアドレス変化または前記移動
の大きさの変化をもたらし、制御から外れた運転
を引き起こす。

本発明の主要な特徴点には、さらに以下に記述
するようないわゆるBCDコードの適用の可能性
である。即ち、制御ユニツトと受信機ユニツトの
間のケーブルは高い安全性にもかかわらず信号電
圧を転送するための導線をわずか４本しか含ま
ず、時分割多重伝送系において用いられるケーブ
ルと同じ位扱が容易となる。

第１図に示されている制御装置は発振器Ａを有
し、その発振器はリングカウンタＢを制御し、そ
のリングカウンタは異なる型の変換器Ｃ１乃至Ｃ
６へ走査パルスを発する。発振器Ａが例えば周波
数300Hzで機能するとそれにより６チヤネルリン
グカウンタを通して周波数50Hzのトリガ信号が異
なる変換器の各々へ与えられる。

各々の変換器はレバー１乃至６により制御され
る。変換器Ｃ１乃至Ｃ６は以下に記述する方法に
よつて、２つの出力信号ｘおよびｙを発すること
ができる。信号ｘおよびｙは機械的レバー１乃至
６が中立位置にあるときは波長が等しい。レバー
１乃至６が１方の方向に動かされると信号ｘのパ
ルス幅は減少し、また信号ｙのパルス幅は増大す
る。この関係はレバー１乃至６が反対方向に動か
されると逆になる。

パルス幅の差はレバーの移動量に比例する。こ
の差および方向は検出器Ｄ１乃至Ｄ６によつて検
出される。検出器はパルス幅の差を表わす信号ｚ
と、信号ｙのパルス幅が信号ｘのパルス幅を超え
ている時に生ずる信号ｙを発する。

第３図に第１図のブロツクＣおよびＤを詳細に
示す。各ブロツクＣは同一であり、また各ブロツ
クＤも同一である。

第１図のブロツクＣは２つのシユミツトトリガ
７，８を含む。ブロツクＣの入力９にはリングカ
ウンタＢからの走査信号が現れる。

走査信号即ちトリガパルスは２つのコンデンサ
１０，１１のダイオード側の電圧を上昇させ、そ
れにより各コンデンサと各々直列の２つのダイオ
ード１２，１３を通してそれらの間正電位点１４
へその上昇電圧を放電する。コンデンサ１０，１
１はこの正の走査信号が止んだ後にポテンシヨメ
ータＰを通じて充電される。充電はコンデンサ１
０，１１と各々直列な２つのシユミツトトリガ
７，８がスイツチオーバーするまで続けられる。
従つてシユミツトトリガの出力信号のパルス幅は
ポテンシヨメータＰの位置に依存する。

ポテンシヨメータＰは前記レバー１乃至６によ
つて機械的に移動される。

検出器Ｄ１乃至Ｄ６は排他的オアゲート１５お
よびアンドゲート１６を含み、それらは第３図に
示されるように接続されている。

この結果、ゲート１５の出力信号ｚのパルス幅
はレバー１乃至６の操作量、即ちこれに伴うポテ
ンシヨメータＰの移動量に依存する。

ゲート１６からの出力信号ｙはシユミツトトリ
ガ８からの信号のパルス幅がシユミツトトリガ７
からの信号のパルス幅より大きい時に限り出力さ
れる。従つて、信号ｙはレバーの移動方向を表わ
し、信号ｙがない時はレバーが一方の方向へ移動
され、信号ｙがある時はレバーが他方の方向へ移
動されたことを表わす。

レバーの操作量に関しては非常に高度な正確さ
が得られる。これは２つの同一のコンデンサ１
０，１１が互に隣接して取り付けられ、また両方
のシユミツトトリガについて同じポテンシヨメー
タＰが用いられ、かつ両方のシユミツトトリガは
同じICカプセル内に設けられていることによる。

このようにして検出器Ｄ１乃至Ｄ６からの出力
信号ｚは第４図に詳細に示されているエンコーダ
ＥにおいていわゆるBCDコードに変換される。
図示されている例においてはBCDコードは３ビ
ツトのみ、即ちビツト１，２、および４が用いら
れる。即ち、６個の入力信号ｚ１からｚ６は、リ
ングカウンタＢの作用により順次に１つづつ発生
するようにされており、しかも各入力信号のOR
ゲート１７，１８、および１９への供給路は第４
図から明らかのように３ビツトからなるBCDコ
ードが得られるように接続されている。

検出器Ｄ１乃至Ｄ６から受信される出力信号ｙ
はマルチゲートＦに集められ、BCDコードの第
４番目のビツト、即ちビツト８としての役を果た
す。ゲートＦはいわゆる８入力オアゲート（この
実施例では６入力オアゲート）である。

第４図において、ｚ１乃至ｚ６はＤ１乃至Ｄ６
からのｚ出力を指し、まだ１，２および４はエン
コーダＥの３つのゲート１７，１８，１９からの
出力信号を指す。第１図において、Ｙ１乃至Ｙ６
はＤ１乃至Ｄ６からのＹ出力を指す。

エンコーダＥおよびマルチゲートＦからの出力
２０，２１，２２，２３は増幅器Ｇ、いわゆるラ
インドライバに接続されその出力２４，２５，２
６，２７は前記ケーブルを経て受信機ユニツトの
入力２８，２９，３０，３１に接続される。

本装置によれば14個のアドレシングを可能にす
る。即ちアドレス１乃至７とＦが動作する時のア
ドレス９乃至１５である。系が拡張されてケーブ
ル内に５本の導線を持つと、30のアドレスが得ら
れ、６本の導線を持てば62のアドレスが得られ、
以下同様に拡張できる。

受信機ユニツトはラインレシーバＨを備えてお
り、このラインレシーバＨはデコーダＫへ到来ア
ドレスコードを送る。デコーダＫはいわゆる4/16
デコーダである。

デコーダＫにおいてBCDコードは通常の方法
でデコードされる。すべての検出器の出力信号ｙ
がゼロであるときは、デコーダはその出力K₁乃
至K₆の対応する端子に変換器Ｃ１乃至Ｃ６の対
応出力信号Ｘに相当する信号を発し、また出力信
号ｙが全てゼロでないときは、出力K₉乃至K₁₄上
に各変換器Ｃ１乃至Ｃ６の出力信号Ｘに対応する
信号を発する。従つて、レバー１乃至６の内のど
のレバーがどちらの方向に操作されたかに従つて
デコーダＫの出力端子の１つに信号が出力され、
その出力信号のパルス幅は操作されたレバーの操
作量に依存することになる。即ち、例えば、レバ
ー１が操作された場合、ｙがゼロであれば、出力
端子K₁に出力信号が現われ、またｙがゼロでな
ければ端子K₉に出力が現れる。

出力K₁乃至K₆およびK₉乃至K₁₄は各々信号変
換回路Ｌおよび増幅器Ｍに接続される。増幅器Ｍ
は12個の変換装置Ｎの１つに接続される。しかし
ながら第２図では１つの信号変換回路Ｌ、１つの
増幅器Ｍおよび１つの変換装置Ｎのみが示されて
いる。信号変換回路Ｌの１つの実施例としてはパ
ルス延長器であつてもよい。この場合、各々の出
力K₁乃至K₆，K₉乃至K₁₄に現われるパルスは、
第１図に示す発振器Ａの発振周波数が300Hzであ
るから、最高300分の１秒の持続時間を有し、６
チヤンネルリングカウンタＢの作用により１秒間
当たり50回反復される。他の実施例によれば、信
号変換回路Ｌはパルスを延長するように設計して
レバー１乃至６の操作量を最大にしたとき、信号
変換回路から連続信号が得られるようにする。信
号変換回路からの出力信号は増幅器Ｍへ供給さ
れ、増幅器Ｍは各変換装置Ｎを制御し、対応する
セレクタバルブ内のスライドを移動させる。

信号変換回路はパルスを延長する代わりに連続
信号を発するように設計することもできる。この
場合は、連続信号の電圧レベルはデコーダＫの出
力上のパルス幅に依存する。あるいはまた信号変
換回路はパルス幅を適当なパルス列に変換するよ
うにすることもできる。

従つて、単に構造の細部を変更することにより
信号変換回路から固定周波数、固定パルス幅で可
変的な波高を持つ信号または固定周波数、固定電
圧で可変的なパルス幅を持つ信号を得ることがで
きる。

ラインレシーバＨは好ましくは従来公知のパル
ス幅比較回路を有する。この比較回路は到来パル
スを所定のパルス幅と比較し、それによつてパル
スが正しい幅を有する状態のもとでのみ到来パル
スをデコーダＫへ転送する。

パルスが短かすぎる時にはラインレシーバは対
応する出力信号を発しない。またパルスが長すぎ
る時にはラインレシーバは対応する出力に信号を
生じないようにする。パルスが正しくない時には
各々の出力はブロツクされるので、制御ユニツト
またはケーブルにおける短絡その他の故障に対し
有効な保護が与えられる。

第２図には零検出器Ｐも示されている。

零検出器Ｐは導線３２（第２図では12本の導線
のうち１本だけが示されている）を経て全ての増
幅器Ｍに接続され、また変換器の操作量に対応す
るラインレシーバＨの出力に接続される。零検出
器Ｐは零検出、即ちラインレシーバのどの出力上
にも信号がなくなつた時から一定のあらかじめ定
められた時間の後に各増幅器Ｍの出力信号号があ
るかどうかを検出することができる。この予め定
められた時間は信号変換回路Ｌにおける最大パル
ス延長時間である。あらかじめ定められた時間の
後に増幅器Ｍの出力信号が存在するのにラインレ
シーバＨの出力上には対応する信号がないときは
零検出器Ｐは継電器Ｑへの制御電流を遮断する。
継電器Ｑはそれにより増幅器Ｍへの導線３３を通
じての電圧供給を遮断する。

このようにして非常に高度な安全性が得られ
る。これは各変換器Ｃ１乃至Ｃ５の信号が各変換
器装置Ｎを制御するための各増幅器までのすべて
の通路に保持されていること、またラインレシー
バＨが正しいパルス以外は受け入れないこと、さ
らに零検出器Ｐは増幅器Ｍからの出力信号がライ
ンレシーバＨからの出力信号と一致しない時に増
幅器Ｍへの電圧供給を遮断することによりもたら
される。

さらに本装置は単純な構造でありまたBCDコ
ードを用いるのでコストが低い。

また本装置は温度変化に対する感応が非常に小
さい。これはケーブルの抵抗がパルス幅に全く影
響を及ぼさないことと、差を決定する変換器Ｃ１
乃至Ｃ６が上述のように非常に安定であることに
よる。制御ユニツトにおける残りのブロツクはこ
れらの低い周期での温度変動によつてはパルス幅
に何ら影響を及ぼさない。

上述の回路で詳細に示されていないものは市販
の規格回路である。

本発明は上述の実施例に限定されるものと見な
されるべきではなく、特許請求の範囲内で変更す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御ユニツトのブロツク図、第２図は
受信機および信号変換回路ユニツトのブロツク
図、第３図は第１図におけるブロツクＣおよびＤ
の詳細な回路図、第４図は第１図におけるブロツ
クＥの詳細な回路図である。 参照符号の説明、１，２，３，４，５，６……
レバー；７，８……シユミツトトリガ；１０，１
１……コンデンサ；１２，１３……ダイオード；
１６……アンドゲート；１７，１８，１９……ゲ
ート；Ａ……発振器；Ｂ……リングカウンタ；Ｃ
……変換器；Ｄ……検出器；Ｅ……エンコーダ；
Ｆ……マルチゲート；Ｇ……ラインドライバ；Ｈ
……ラインレシーバ；Ｋ……デコーダ；Ｌ……信
号変換回路；Ｍ……増幅器；Ｎ……変換装置；Ｐ
……零検出器；Ｑ……継電器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 幾つかのばね中心スライドおよび該スライド
   の各々に接続された２つの電気水圧変換装置また
   は電気空気圧変換装置を備えた異なつた複数の水
   圧動作をさせるためのセレクタバルブと、ケーブ
   ルを通して受信機ユニツトに命令を電気インパル
   スによつて転送する制御ユニツトを有し、前記受
   信機ユニツトは前記インパルスに従つて前記変換
   装置を制御する能力を有する、水圧機器または空
   気圧機器の遠隔制御装置において、前記制御ユニ
   ツトはリングカウンタＢを有し、該リングカウン
   タは発振器Ａによつて制御されかつ手動装置１−
   ６によつて働かされる複数の変換器Ｃ１乃至Ｃ６
   の各々に走査信号を発する能力を有し、該変換器
   の各々は前記手動装置１乃至６の操作方向および
   操作量を前記変換装置Ｎのうち２つに対応して前
   記走査信号の持続時間中に２つの出力信号に変換
   し、該出力信号の１つｙは前記操作方向に対応し
   もう１つの信号ｚは前記操作量に対応し、さら
   に、アドレスを前記出力信号に割り当てるために
   エンコーダＥを備え、前記受信機ユニツトはデコ
   ードされた信号を信号変換回路Ｌに発してそれを
   アドレスするデコーダＫを有し、該信号変換回路
   Ｌの２つは各変換器Ｃ１乃至Ｃ６に対応されてお
   り、かつそれら回路Ｌは各々増幅器Ｍに接続され
   該増幅器はそれぞれ前記変換装置Ｎの１つを制御
   する能力を有するようにしたこととを特徴とする
   遠隔制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記エンコーダＥは前記出力信号にいわゆる
   BCDコードでアドレスを割り当てる能力を有し、
   前記手動装置１乃至６の前記操作方向に関する前
   記出力信号ｙはマルチゲートＦにおいてエンコー
   ダＥのBCDコードを構成するビツトの１つとし
   て送出され、また前記手動装置１乃至６の前記操
   作量に関する前記出力信号ｚは前記変換器Ｃ１乃
   至Ｃ６の数に対して必要なBCDコードの残りの
   複数ビツトとして送出されるようにしたことを特
   徴とする遠隔制御装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   装置において、前記受信機ユニツトはラインレシ
   ーバＨを有し、該ラインレシーバは前記制御ユニ
   ツトから該ラインレシーバに到来するパルスが短
   かすぎる時は出力を前記デコーダＫに供給しない
   ようにし、前記到来パルスが長すぎる時は前記デ
   コーダＫへの対応出力をブロツクするようにした
   ことを特徴とする遠隔制御装置。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の装置におい
   て、前記ラインレシーバＨの出力に少なくとも前
   記手動装置１乃至６の各々の前記操作量に関して
   零検出器Ｐが接続され、該零検出器は零検出時か
   らあらかじめ定められた一定の時間の後に前記各
   増幅器Ｍからの出力信号があるかどうかを検出
   し、前記ラインレシーバＨの出力上には対応する
   信号がないのに該増幅器Ｍに出力信号がある時に
   は継電器Ｑへの電流供給を遮断し、それにより該
   継電器の前記増幅器Ｍへの電流の供給を遮断する
   ようにしたことを特徴とする遠隔制御装置。