JPH071943B2

JPH071943B2 - ２線式遠隔制御装置

Info

Publication number: JPH071943B2
Application number: JP33417689A
Authority: JP
Inventors: 和雄砂川; 洋二畠
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1995-01-11
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: JPH03192893A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、給湯器、風呂釜、空調器などの本体と、これ
らを遠隔制御するための操作器との間を２芯ケーブルに
より接続する２線式遠隔制御装置に関する。

＜従来技術とその課題＞給湯器等の制御対象である本体に付設された本体制御器
と１つ又は複数の遠隔制御器の間を２芯ケーブルにより
接続した従来のディジタル信号伝送方式の２線式遠隔制
御装置の第１の課題は、例えば実公平１−19504号公報
に示されているように、マイコン、専用IC等を使用した
ディジタル信号伝送方式を採用しているため、装置全体
として、大掛かりな複雑なもの、従って、高価なものに
なっているということである。第２の課題は、上記とは
異なり、簡易な２線式遠隔制御装置の場合であるが、幾
つかの事例に見られるように、定電圧を基準抵抗と可変
抵抗により分圧したときの可変抵抗両端間の電圧を主制
御回路操作用の信号電圧として使用しているために、総
作用信号電圧の可変抵抗に対する線形性が悪く、操作用
信号電圧のレンジを広くとることができないということ
である。

本発明は、上記のディジタル信号伝送方式による第１の
課題事項即ち装置の複雑性、高価性を排除できるような
完全なアナログ信号伝送方式使用の２線式遠隔制御装置
であると共に、第２の課題事項を解決できるような装
置、即ち、簡便な方式であるにも拘わらず主制御回路操
作信号電圧生成関係回路が定電流回路と可変抵抗回路を
以て構成されており、従って操作信号電圧の可変抵抗に
対する線形性が確保できるような２線式遠隔制御装置を
提供することを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞上記の目的を達成するため、本発明の２線式遠隔制御装
置は、制御対象である本体に付設された本体制御器と、
上記本体制御器とは異なった場所に設置された遠隔制御
器と、上記本体制御器と上記遠隔制御器を接続する単一
の２芯ケーブルとから成る２線式遠隔制御装置であっ
て、（ａ）．上記本体制御器が、直流電源と、定電圧回路
と、主制御回路と、プラス入力端子及びマイナス入力端
子並びに出力端子を備えたパワー・オペアンプと、上記
主制御回路と上記プラス入力端子間に接続された電圧設
定回路と、上記マイナス入力端子と上記主制御回路間に
接続され上記パワー・オペアンプの作動モードを切り換
えるために使用されるモード切り換え用素子と、上記本
体制御器と上記遠隔制御器間の信号の受授を行う本体制
御器端子と、該本体制御器端子と上記主制御回路に接続
された差動増幅回路方式の入力信号変換回路とから構成
され、（ｂ）．上記遠隔制御器が、可変抵抗体を含む複数の抵
抗体との中の複数個の低抗体をスイッチONにより短絡す
るよう接続されたスイッチとから構成されたアナログ操
作信号生成回路と、アナログ駆動信号を受信し処理する
アナログ駆動信号判別回路及びランプ・ブザー回路と、
本体制御器端子に対応する遠隔制御器端子と、交流側端
子に上記遠隔制御器端子をつなぎ込み且つ直流側端子を
上記アナログ駆動信号判別回路及びランプ・ブザー回路
につなぎ込んでいるブリッジ形整流回路とから構成さ
れ、（ｃ）．本体制御器が遠隔制御器からアナログ操作信号
を入力する入力モードの場合に、（イ）上記電圧設定回路が、上記主制御回路の指令の下
に、入力用電圧を生成し、この電圧を、前記パワー・オ
ペアンプのプラス入力端子に伝送し、（ロ）前記パワー・オペアンプが、その出力先の遠隔制
御器からの負帰還信号を上記モード切り換え用素子を介
して受信することにより定電流回路として機能すると共
に、上記のように電圧設定回路から伝送されてきた入力
用電圧を、アナログ操作信号生成回路に向けて、定電流
方式にて供給し、（ハ）上記アナログ操作信号生成回路が、上記の定電流
方式の入力用電圧を入力することによりアナログ操作信
号を生成し、同信号を上記入力信号回路に向けて伝送
し、（ニ）上記入力信号変換回路が、上記アナログ操作信号
を入力すると共に、この信号を、主制御回路に適合する
電圧値に変換して同主制御回路に向けて出力する回路構
成を有し、（ｄ）．本体制御器がアナログ駆動信号を遠隔制御器に
向けて出力する出力モードの場合に、（イ）主制御回路が、前記入力モードにおいて入力した
アナログ操作信号に基づき所要の制御プロセスを始動さ
せると共に、その制御プロセスの状態を遠隔制御器中の
ランプ・ブザーに表示させる目的を以て、電圧設定回路
に対し、アナログ駆動信号を生成しパワー・オペアンプ
に向けて伝送するよう使用し、（ロ）電圧設定回路が、上記の主制御回路の指令の下
に、アナログ駆動信号を生成し、それを上記パワー・オ
ペアンプのプラス入力端子に伝送し、（ハ）上記パワー・オペアンプが、その出力端子側から
の負帰還信号を上記モード切り換え用素子を介して受信
することにより定電圧回路として機能すると共に、上記
のように電圧設定回から伝送されてきたアナログ駆動信
号を、遠隔制御器のブリッジ形整流回路に向けて、定電
圧にて供給し、（ニ）アナログ駆動信号判別回路及びランプ・ブザー回
路が、上記の定電圧のアナログ駆動信号をブリッジ形整
流回路を経由して受信し、信号の性質を判別し、ランプ
・ブザーを始動させる回路構成を有し、（ｅ）．且つ上記アナログ操作信号を入力する入力モー
ドと上記アナログ駆動信号を出力する出力モードとが主
制御回路の指令に基づき一定周期で切り換えられるよう
構成されていることを特徴としている。

＜作用＞本発明の２線式遠隔制御装置では、遠隔制御器から本体
制御器の主制御回路に向けて出力されるアナログ操作信
号電圧の生成を行う回路が、定電流と可変抵抗回路で構
成されているため、主制御回路に入力されるアナログ操
作信号電圧の上記可変抵抗に対する線形性は非常に良好
なものとなる。加えて、上記アナログ操作信号が差動増
幅回路方式の入力信号変換回路を経由して主制御回路に
入力されるようになっているため、同操作信号の精度も
非常に良好なものとなる。更に加えて、本体制御器から
遠隔制御器に向けて出力されるランプ・ブザー駆動信号
を生成する最終段出力回路は、オペアンプとオペアンプ
マイナス入力端子に接続された簡単な抵抗回路とから成
る可変定電圧回路であるため、極めてシンプルであり、
特性上のバラツキも僅少となる。更に、本体制御器と遠
隔制御器間で交換される信号がすべてアナログ信号であ
るため、本発明の２線式遠隔制御装置は、完全なアナロ
グ信号伝送方式のものになり、従来のディジタル信号伝
送方式の２線式遠隔制御装置と比較すると回路の複雑性
は排除され装置の製作費も格段に低廉なものとなる。

＜実施例＞本発明の２線式遠隔制御装置を、その実施例を示す図面
に基づき説明する。第１図は本発明の実施例を示す回路
図、第２図は本実施例の入力モードの動作を示すフロー
チャート、第３図は本実施例の出力モードの動作を示す
フローチャート、第４図は本実施例の入力モードと出力
モードの切り換えの動作を示すフローチャート、第５図
はアナログ操作信号の電圧の種別を示すグラフ図、第６
図はアナログ駆動信号の電圧の種別を示すグラフ図であ
る。

先ず、第１の場合として本発明の２線式遠隔制御装置の
本体制御器が遠隔制御器からアナログ操作信号を入力す
る入力モードの場合から、説明を始める。第１図におい
て、制御対象である本体に付設された本体制御器150の
中の（マイコンから成る）主制御回路100は、操作信号
即ち入力用電圧が入力されるのを待機しているものとす
る。この時期には、主制御回路100の端子O₁はOFFになっ
ており、従って、スイッチング素子（トランジスタ・ア
レイ）101もOFFになっており、抵抗体107及び抵抗体111
を介してつながるスイッチング素子（FET）112もOFFに
っている。又この時期には主制御回路100の端子O₂もOFF
になっなおり、従って、スイッチング素子（トランジス
タ・アレイ）102もOFFになっている。このときに、主制
御回路100の組合わせ出力端子O₃−O₄−O₅から、電圧設
定回路103に対し、入力用電圧を設定し出力せよという
指令が出される（第２図のフローチャート、ステップ20
0、201参照）。その結果として、電圧設定回路103は、
入力用電圧（Vi）を設定し、パワー・オペアンプ114の
プラス入力端子116に印加する（この時点には、直流電
源119の端部120の電圧が、抵抗体108及び抵抗体118を介
して、パワー・オプアンプ114のマイナス入力端子115に
印加されている）。そしてパワー・オペアンプ114の出
力端子113からの出力電圧Voは、２芯ケーブル130の片方
のワイヤ140を経由して、遠隔制御器（以下、リモコン
と略記）50に伝送され、同リモコン内のアナログ操作信
号生成回路60の可変抵抗回路（即ち、抵抗体１、抵抗体
２、温調用可変抵抗体３）を経て、本体制御器150内の
抵抗体108の端点121に印加される。この時点にリモコン
50内のアナログ操作信号生成回路60の中の運転スイッチ
４がONにされると上記可変抵抗回路（抵抗体１、２、
３）の抵抗値が小さくなり、従って、上記の抵抗体108
の端点121の電圧は（運転スイッチ４がONにされる以前
に比べて）上昇する。このように変化した電圧値（V
i′）を抵抗体118を介してパワー・オペアンプ114のマ
イナス入力端子115に導くと、前述の入力用電圧（Vi）
につき合わされパワー・オペアンプ114の入力はVi−V
i′となるため、パワー・オペアンプ114の出力電圧Voは
低下する。次いで、リモコンのアナログ操作信号性生成
回路60での生成電圧、即ち、回路110及び回路点109間の
電位差Vo−Vi′が増幅度αの差動増幅回路方式入力信号
変換回路104に印加され、Ｖ＝α（Vo−Vi′）の電圧変
換を施される。（本入力信号変換回路104は、正確に電
圧を検出する目的を以て初段に負帰還バッファ回路形オ
ペアンプ105と、増幅度（α）の精度を維持する目的を
以て、後段に負帰還差動増幅回路形オペアンプ106を使
用している。）さて、入力信号変換回路104の出力電圧
Ｖは、次いで、主制御回路100の入力端子I₁に入力され
る。この場合の電圧Ｖは、Ｖ＝v₁（図５参照）になって
いるため、主制御回路100は、前述のアナログ操作信号
生成回路60の運転スイッチ４がONになっていると判定す
る（第２図のフローチャート、ステップ202、203、204
参照）。

（もし、運転スイッチ４がOFFの状態で温調用可変抵抗
体３の設定変更がなされた場合には、Ｖ＝v₂〜v₃（図５
参照）となり、主制御回路100は、本電圧値Ｖに基づ
き、所要の温度調節の制御を行う（第２図のフローチャ
ート、ステップ205、206参照）。）上述のように、本発明の２線式遠隔制御装置の入力モー
ドにおいては、主制御回路操作用のアナログ操作信号
が、定電流回路と抵抗回路（抵抗体１、２、３）及び運
転スイッチ４に基づいて形成されるため、アナログ操作
信号の線形性は極めて良く、従って、主制御回路に対
し、広レンジの操作範囲を付与することができる。

次に、第２の場合として、本発明の２線式遠隔制御装置
の本体制御器150からリモコン50に向けてアナログ駆動
信号が出力される出力モードの場合を説明する。第１図
において、主制御回路100がリモコン50の運転スイッチ
４のONの状態を検知すると、その端子O₁がONとなり、従
ってスイッチング素子（トランジスタ・アレイ）101もO
Nとなり、抵抗体107と抵抗体111を介してつながるスイ
ッチング素子（FET）112もONとなる。更に、主制御回路
100の端子O₂もONとなり、従って、スイッチング素子
（トランジスタ・アレイ）102もONとなり、前述の第１
の場合とは一転して、抵抗体108の端点121はアース電位
となる。上記のような主制御回路100の端子O₁、O₂のOFF
→ON切り換えの結果として、パワー・オペアンプ114の
マイナス入力端子115には、出力Voを抵抗体117と抵抗体
118を以て分圧した線路点122の電圧が印加され、その結
果、パワー・オペアンプ114は可変定電圧源として機能
するようになる。さて、この時、主制御回路100の組合
わせ出力端子O₃−O₄−O₅からは、リモコン50の運転ラン
プ10を点灯させるための信号を出力すべきことを示す指
令が、電圧設定回路103に向けて出される。その結果、
電圧設定回路103からは、運転ランプ10を点灯させるた
めのアナログ駆動信号Vi（但し、Vi＝V₁（第６図参
照））が出力され、これが、パワー・オペアンプ114の
プラス入力端子116に印加される。マイナス入力端子115
はアース電位であるため、上述の結果として、パワー・
オペアンプ114からはVo＝V₁の出力が出される（第３図
のフローチャート、ステップ300、301、302参照）。本
出力は、次いで、リモコン端子132に印加され、ブリッ
ジ形整流回路５を経由し、更に、抵抗体７、８を介して
定電圧ダイオード９に印加されるが、V₁＞V_ZD9（但し、
V_ZD9は定電圧ダイオード９の動作電圧とする）になるよ
うV₁が設定されているため、スイッチングトランジスタ
６がONとなり、従って、本アナログ駆動信号電圧V₁は、
抵抗11、12を介して運転ランプ（LED）10にかかり同運
転ランプを点灯させる。但し、この信号電圧V₁は、これ
らの回路の次段につながる定電圧ダイオード16の動作電
圧より低く設定されているため、燃焼ランプ（LED）17
を点灯させることはない。さて、このようにして運転が
開始されるに次いで燃焼シーケンスが開始されると、先
ず、主制御回路100の組合わせ出力端子O₃−O₄−O₅か
ら、リモコン50の燃焼ランプ17を点灯させるための信号
を出力すべきことを示す指令が、電圧設定回路103に向
けて出される。その結果、電圧設定回路103からは、燃
焼ランプ17を点灯させるためのアナログ駆動信号Vi（但
し、Vi＝V₂（第６図参照））が出力される。その結果、
最終的には、リモコン50において、本アナログ駆動信号
の電圧（電圧値V₂）が抵抗体13、14を介して定電圧ダイ
オード16に印加されるが、この電圧値V₂が同ダイオード
16の動作電圧を越えるよう設定されているため、スイッ
チングトランジスタ15がONとなり、同信号電圧は抵抗18
を介して燃焼ランプ（LED）17を点灯させる。（第３図
のフローチャート、ステップ303、304参照）さて、本発明の２線式遠隔制御装置の入力モードおよび
出力モードの動作は、それぞれ第２図及び第３図のフロ
ーシートに示す通りであるが、更に、本体制御器150の
構成要素・素子は、主制御回路100の指令に基づき上記
の入力モード及び出力モードを一定周期を以て切り換え
（第４図参照）以てアナログ操作信号及びアナログ駆動
信号が本体制御器端子131と遠隔制御器端子132間に布設
された単一の２芯ケーブル130中を周期的に交替して伝
送されるような制御即ちアナログ２芯伝送制御を行うよ
うな回路構成を有しており、このような構成を利用する
ことにより、完全なアナログ信号伝送方式を実現してい
る。従って、本発明の２線式遠隔制御装置を従来のディ
ジタル信号伝送方式の同様装置と比較すると、回路の複
雑性が排除される。

本実施例では、１個のリモコン内で１個の運転スイッチ
を使用する場合に述べたが、本実施例におけるアナログ
操作信号生成回路は抵抗回路とスイッチにより構成され
たシンプルなものであるため、リモコン内でのスイッチ
数を増加することは勿論、リモコン自体の数を増加する
ことも、容易且つ低価格にて実施することができる。ま
た、本実施例では、表示ランプとして単一の運転ランプ
及び単一の燃焼ランプだけを考慮しているが、これらの
ランプ数の増加、その他のランプ（例えば温調ランプ）
の追加、或いは各種のブザーの追加等も（主制御回路の
組合わせ出力端子からの指令信号の変更及び本体制御器
中の出力段数の変更等が必要とはなるが）容易に実施す
ることができる。

＜効果＞本発明の２線式遠隔制御装置の第１の効果は、アナログ
操作信号の生成に関与する回路が定電流回路と可変抵抗
回路で構成されているため、主制御回路に入力されるこ
のアナログ操作信号の線形性は非常に良好になる。第２
の効果は、上記アナログ操作信号が増幅精度の高い差動
増幅回路方式の入力信号変換回路を経由して主制御回路
に入力されるため、上述の線形性の良さと相まって、同
操作信号のレンジは広くとることができ、又その精度も
極めて良好なものとなる。第３の効果は、本体制御器か
ら遠隔制御器に向けて出力されるアナログ駆動信号を生
成するための回路が、オペアンプと、そのマイナス入力
端子に接続された簡単な抵抗回路から構成されているた
め、本駆動信号生成回路は極めてシンプル且つ特性上の
バラツキの少ないものとなる。第４の効果は、本体制御
器と遠隔制御器間で交換される信号が全てアナログ信号
であるため、本発明の２線式遠隔制御装置は、完全なア
ナログ信号伝送方式のものになっており、従来のディジ
タル信号伝送方式の２線式遠隔制御装置と比較すると、
回路の複雑性は排除され、装置の製作費も格段に低廉な
ものとなる。第５の効果は、遠隔制御器内のアナログ操
作信号生成回路が簡単な可変抵抗回路と運転スイッチか
ら成るため、スイッチ数の増加は勿論、遠隔制御器自体
の数の増加が、容易且つ経済的に実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の２線式遠隔制御装置の実施例を示す回
路図、第２図は同実施例の入力モードの動作を示すフロ
ーチャート、第３図は同実施例の出力モードの動作を示
すフローチャート、第４図は同実施例の入力モードと出
力モードの切り換えの動作を示すフローチャート、第５
図はアナログ操作信号の電圧の種別を示すグラフ図、第
６図はアナログ駆動信号の電圧の種別を示すグラフ図で
ある。 5:ブリッジ形整流回路 50:遠隔制御器 60:アナログ操作信号生成回路 70:アナログ駆動信号判別回路 80:ランプ回路 100:主制御回路 103:電圧設定回路 104:入力信号変換回路 114:パワー・オペアンプ 101、107、111、112、117、102、108、118:モード切り
換え用端子 114:パワー・オペアンプ 119:直流電源 123:定電圧回路 130:2芯ケーブル 131:本体制御器端子 132:遠隔制御器端子 150:本体制御器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御対象である本体に付設された本体制御
器と、上記本体制御器とは異なった場所に設置された遠
隔制御器と、上記本体制御器と上記遠隔制御器を接続す
る単一の２芯ケーブルとから成る２線式遠隔制御装置で
あって、（ａ）．上記本体制御器が、直流電源と、定電圧回路
と、主制御回路と、プラス入力端子及びマイナス入力端
子並びに出力端子を備えたパワー・オペアンプと、上記
主制御回路と上記プラス入力端子間に接続された電圧設
定回路と、上記マイナス入力端子と上記主制御回路間に
接続され上記パワー・オペアンプの作動モードを切り換
えるために使用されるモード切り換え用素子と、上記本
体制御器と上記遠隔制御器間の信号の受授を行う本体制
御器端子と、該本体制御器端子と上記主制御回路に接続
された差動増幅回路方式の入力信号変換回路とから構成
され、（ｂ）．上記遠隔制御器が、可変抵抗体を含む複数の抵
抗体とその中の複数個の低抗体をスイッチONにより短絡
するよう接続されたスイッチとから構成されたアナログ
操作信号生成回路と、アナログ駆動信号を受信し処理す
るアナログ駆動信号判別回路及びランプ・ブザー回路
と、本体制御器端子に対応する遠隔制御器端子と、交流
側端子に上記遠隔制御器端子をつなぎ込み且つ直流側端
子を上記アナログ駆動信号判別回路及びランプ・ブザー
回路につなぎ込んでいるブリッジ形整流回路とから構成
され、（ｃ）．本体制御器が遠隔制御器からアナログ操作信号
を入力する入力モードの場合に、（イ）上記電圧設定回路が、上記主制御回路の指令の下
に、入力用電圧を生成し、この電圧を、前記パワー・オ
ペアンプのプラス入力端子に伝送し、（ロ）前記パワー・オペアンプが、その出力先の遠隔制
御器からの負帰還信号を上記モード切り換え用素子を介
して受信することにより定電流回路として機能すると共
に、上記のように電圧設定回路から伝送されてきた入力
用電圧を、アナログ操作信号生成回路に向けて、定電流
方式にて供給し、（ハ）上記アナログ操作信号生成回路が、上記の定電流
方式の入力用電圧を入力することによりアナログ操作信
号を生成し、同信号を上記入力信号変換回路に向けて伝
送し、（ニ）上記入力信号変換回路が、上記アナログ操作信号
を入力すると共に、この信号を、主制御回路に適合する
電圧値に変換して同主制御回路に向けて出力する回路構
成を有し、（ｄ）．本体制御器がアナログ駆動信号を遠隔制御器に
向けて出力する出力モードの場合に、（イ）主制御回路が、前記入力モードにおいて入力した
アナログ操作信号に基づき所要の制御プロセスを始動さ
せると共に、その制御プロセスの状態を遠隔制御器中の
ランプ・ブザーに表示させる目的を以て、電圧設定回路
に対し、アナログ駆動信号を生成しパワー・オペアンプ
に向けて伝送するよう使用し、（ロ）電圧設定回路が、上記の主制御回路の指令の下
に、アナログ駆動信号を生成し、それを上記パワー・オ
ペアンプのプラス入力端子に伝送し、（ハ）上記パワー・オペアンプが、その出力端子側から
の負帰還信号を上記モード切り換え用素子を介して受信
することにより定電圧回路として機能すると共に、上記
のように電圧設定回から伝送されてきたアナログ駆動信
号を、遠隔制御器のブリッジ形整流回路に向けて、定電
圧にて供給し、（ニ）アナログ駆動信号判別回路及びランプ・ブザー回
路が、上記の定電圧のアナログ駆動信号をブリッジ形整
流回路を経由して受信し、信号の性質を判別し、ランプ
・ブザーを始動させる回路構成を有し、（ｅ）．且つ上記アナログ操作信号を入力する入力モー
ドと上記アナログ駆動信号を出力する出力モードとが主
制御回路の指令に基づき一定周期で切り換えられるよう
構成された２線式遠隔制御装置。