JPS61208929A - ２線式リモ−トコントロ−ルシステム - 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、例えば、ガス給湯設備等の機器側に設けたリ
モートコントローラとしてのメインコントローラと給湯
栓側に設けたリモートコントローラの何れのコントロー
ラによっても設備を制御できるように、制御用信号を双
方開通（言可能な２線式リモートコントローラシステム
、詳しくは、メインコントローラの直流電源より電力供
給用２！１ｍ式ケーブルを介して電力（共給される複数
のリモートコントローラと前言己メインコントローラ間
で、前記電力供給用２線式ケーブルに重畳させた交流信
号により制御用（言号を双方向通信するように構成され
た２線式ＩＪモートコントロールシステムに関する。

〔従来の技術〕

上記この種の２線式リモートコントロールシステムは、
メインコントローラとリモートコントローラとを接続す
るに、その接続（言号線の本数を少なくするために、リ
モートコントローラへの電力供給用ケーブルに交流信号
を重畳し、この電力供給用ケーブルを介してリモートコ
ントローラへ電力供給するとともに、重畳された交流信
号によってメインコントローラとリモートコントローラ
との間で制御信号等の情報を双方向通信できるように構
成されている。

従って、各コントローラには同一ケーブルに重畳された
通信用交流信号を受信するとともに、送信するための送
受信装置が各一対必要となる。

そして、この送受信装置は、ケーブルに接続され負荷と
なるリモートコントローラの台数やケーブル長およびそ
の伝送損失、或いはケーブルへ混入するノイズによって
誤動作しないように、その受信感度を考慮して設計する
必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、リモートコントローラの台数が増えたり
ケーブル長が長くなると、結果的に負荷が増大して、受
信信号のレベルが低下するので、受信感度をある程度高
く設定しておかなければ、正常に通信ができなくなるの
であるが、この受信感度をあまり高く設定するとケーブ
ルに混入するノイズ等によって誤動作する不都合がある
。従って、受信感度の設定には限度があり、あまり高感
度にすることができなかった。

又、送信信号自体も負荷となるケーブルや接続コントロ
ーラ台数によって減衰するので、ある程度その送信出力
を大きくする必要があるが、そのレベルは上記電力供給
用の直流電源電圧によって制限されることから限度があ
る。又、リモートコントローラを後に増設したりすると
、負荷増大のために送信信号の波形歪が増大して、送信
ミスを発生したり、その歪成分によって有害なノイズを
発生したりする不都合があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、リモートコントローラの増設やケーブル長に
よる送信信号レベル低下を少なくして、受信感度の設定
自由度を高くすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による２線式リモートコントロールシー　ステム
の特徴は、前記電力供給用２線式ケーブルに通信用交流
信号を重畳するに、この交流信号を送受信する送受信装
置の送信終段部を、前記電力供給用２線式ケーブルに対
する結合インピーダンスを高低に切り換える手段を備え
たＳＥＰＰ形式の電力増幅器により構成してある点にあ
り、その作用ならびに効果は以下の通りである。

〔作　用〕

すなわち、その出力インピーダンスを非常に低くするこ
とが可能なＳＥＰＰ形式（シングルエンド形式のプッシ
ュプル動作を行う形式）の電力増幅器により電力供給用
ケーブルによって伝送される通信用交流信号を送信する
ことによって、その負荷変動に対する出力信号レベル低
下を抑制するとともに、ケーブルに対する結合インピー
ダンスを高低に切り換える手段によって、受信時にはこ
の電力増幅器出力を実質的にケーブルより切り離すこと
により、送信部が受信時の負荷とならないようにするの
である。

〔発明の効果〕

つまり、その出力インピーダンスが低いＳＥＰＰ形式の
電力増幅器によって、通信用交流信号を送信させるので
、負荷となるコントローラの台数や接続ケーブル長の増
減による負荷変動があっても送信信号レベル変動が少な
くなる。

又、受信時には上記電力増幅器の出力を実質的にケーブ
ルから切り離すことができるので、送信部を構成する電
力増幅器の出力が他の送信部の負荷となることを抑制で
きるので、このことによっても送信信号レベル変動が少
ないものにできる。

従って、送信時には低インピーダンスな電力増幅器の出
力がケーブルに結合するので、信号伝送路であるケーブ
ルのインピーダンスが低くなって、負荷による減衰を抑
制できるとともに、ケーブルへのノイズが混入しにくく
なって、受信部のノイズマージンが大きくなり、受信感
度の設定が楽になるのである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、メインコントローラ（χ）の直流
電源（１＾）の出力を、通信用交流信号（ｆ）の遮断用
フィルタとして機能するとともに、前記直流電源（１Ａ
）が通信用交流信号（ｆ）の負荷とならないようにする
ためのインダクタンス（Ｌυを介して、２線式電力供給
用ケーブル（Ｅ）のホット側（Ｅｈ）に接続するととも
にコールド側（Ｅｃ）を接地して、基本的にこの２線式
電力供給用ケーブル（Ｅ）を介して、リモートコントロ
ーラ（Ｙ）側にその動作用電力を供給するように構成し
てある。そして、前記インダクタンス（Ｌ、）とケーブ
ル（Ｅ）のホット側（Ｒｈ）との接続点（α）にコンデ
ンサ（Ｃ８）を介して通信用交流信号（ｆ）の送受信装
置（２Ａ）を容量性結合し、前記２線式電力供給用ケー
ブル（Ｅ）を介してリモートコントローラ（Ｙ）に電力
供給しながら、電力供給用ケーブル（Ｅ）に重畳された
通信用交流信号（ｆ）により、制御装置（３Ａ）に対す
るデータや制御信号を双方向に伝送可能に構成してある
。

一方、前記リモートコントローラ（Ｙ）側では、ダイオ
ードブリッジ（ＤＢ）と前記メインコントローラ（Ｘ）
側インダクタンス（Ｌυと同様に、インダクタンス（Ｌ
２）を介して、前記電力供給用ケーブル（Ｅ）に電源装
置（ＩＢ）を接続し、この電源装置（ＩＢ）によりリモ
ートコントローラ（Ｙ）を動作させるための電力を得る
ようにするとともに、前記メインコントローラ（Ｘ）側
聞様に、ダイオードブリッジ（ＤＢ）とインダクタンス
（Ｌ２）との接続点（β）に、コンデンサ（Ｃ２）を介
してリモートコントローラ（Ｙ）測道受信装置（２Ｂ）
を容量性結合し、もって、前記２線式電力供給用ケーブ
ル（Ｅ）を介して、メインコントローラ（Ｘ）よりリモ
ートコントローラ（Ｙ）に電力供給しながら、重畳され
た通信用交流信号（ｆ）により、メインコントローラ（
Ｘ）側制御装置（３Ａ）とリモートコントローラ（Ｙ）
側制御装置（３Ｂ）との間でデータや制御信号を双方向
に伝送可能に構成してある。

尚、前記２線式電力供給用ケーブル（Ｅ）に並列に他の
リモートコントローラ（Ｙ）を接続することにより、リ
モートコントローラ（Ｙ）の複数個とメインコントロー
ラ（Ｘ）間のみならず複数のリモートコントローラ（Ｙ
）間でも双方向に通信可能に構成できる。

以下、前記ダイオードブリッジ（ＤＢ）の動作について
説明する。

すなわち、前記電力供給用ケーブル（Ｅ）の極性が正常
に接続されている場合は、第２図（イ）に示すように、
前記ダイオードブリッジ（ＤＢ）の前記接続部（β）に
接続された一方の第２ダイオード（Ｄ２）および前記イ
ンダクタンス（Ｌｔ）を介して、リモートコントローラ
（Ｙ）側電源装置ｆ（ＩＢ）とケーブル（Ｅ）のホット
側（Ｅｈ）が接続され、接地電位に接続された一方の第
３ダイオード（Ｄ、）を介して接地電位がコールド側（
Ｅｃ）に接続される。一方、前記電力供給用ケーブル（
Ｅ）の極性が反転して接続されている場合は、第２図（
ＩＩ）に示すように、前記ダイオードブリッジ（ＤＢ）
の前記接続部（β）に接続された他方の第４グイオード
（０４）を介してリモートコントローラ（Ｙ）側電源装
置（ＩＢ）とケーブル（Ｅ）のホット側（Ｒｈ）が接続
され、接地電位に接続された他方の第１ダイオード（Ｄ
、）を介して、接地電位がコールド側（Ｅｃ）に接続さ
れる。従って、２本の電力供給用ケーブル（Ｅ）の極性
がどのように接続されても、前記リモートコントローラ
（Ｙ）側電源装置（１ｂ）には正常に電力供給が行われ
ることとなり、ケーブル（Ｂ）のリモートコントローラ
（Ｙ）に対する接続極性を考慮する必要が全く無いので
ある。

又、前記コンデンサ（Ｃ２）を介してダイオードブリッ
ジ（ＤＢ）に接続された送受信装置（２Ｂ）とケーブル
（Ｅ）のホット側（Ｒｈ）との関係も自動的に維持され
ることとなり、前記ケーブル（Ｅ）の接続極性が、この
ケーブル（Ｅ）のホット側（１！ｈ）に重畳された通信
用交流信号（ｆ）の送受信に影響することもないのであ
る。

次に、メインコントローラ（Ｘ）とリモートコントロー
ラ（Ｙ）間で双方向通信するための動作について説明す
る。

すなわち、メインコントローラ（Ｘ）からリモートコン
トローラ（Ｙ）に送信する場合は、メインコントローラ
（Ｘ）測道受信装！　（２Ａ）より前記コンデンサ（Ｃ
Ｉ）を介して送出された交流信号（ｆ）が、前記第２ダ
イオード（Ｄ２）又は第４ダイオード（Ｄ４）と前記コ
ンデンサ（Ｃ２）を介してリモートコントローラ（Ｙ）
測道受信装置（２Ｂ）に入力され、その入力電流が前記
第３ダイオード（Ｄ、）又は第１ダイオード（０＋）を
介して前記メインコントローラ（Ｘ）測道受信装置（２
Ａ）に帰る閉ループが形成される。そして、前記各コン
デンサ（Ｃυ、　（Ｃりによって直流成分を除去した前
記ケーブル（Ｅ）に流れる電流（１）の、直流成分（■
。）に対する交流信号（ｆ）変化による電流変化（±■
＋）を検出することによって前記交流信号（ｆ）を電圧
信号（ｖｌ）として分離抽出するのである。尚、リモー
トコントローラ（Ｙ）からメインコントローラ（Ｘ）ニ
送信する場合も前記交流信号＜ｆ）による電流変化（±
ｂ）の方向が逆転するだけで同様である。

ところで、前記ダイオードブリッジ（ＤＢ）は両送受信
装置（２Ａ）　、　（２Ｂ）に対して信号伝送損失を発
生する要素となるのであるが、このダイオードブリッジ
（ＤＢ）には電源電流（Ｉｏ）が常時流れているために
完全に導通状態となり、その入出力間には殆ど電圧変動
が生じないために、前記交流信号（ｆ）に対してはその
伝送損失を殆ど無視し得るものとなるのである。

そして、第３図に示すように、送信部（２ａ）と受信部
（２ｂ）からなる送受信装置（２Ａ）　、　（２Ｂ）の
送信終段部（２ｃ）は、ＮＰＮ型トランジスタ（Ｑ、）
とＰＮＰ型トランジスタ（口２）とをコンプリメンタリ
接続したＳＥＰＰ（シングルエンド型プッシュプル形式
）のエミッタフォロアに構成されたリニヤ電力増幅器（
２ｄ）と、この電力増幅器（２ｄ）に対する電力供給の
０Ｎ１０ＦＦを二つのトランジスタ（Ｑｌ）　、　（Ｑ
４）によって制御することによって、前記電力増幅器（
２ｄ）の出力（Ｏｐ）の前記ケーブル（Ｅ）への結合用
コンデンサ（ＣＩ）、（Ｃｍ）に対するインピーダンス
を、低高に切り換える手段としてのイネーブル回路（２
ｅ）から構成してある。

そして、前記イネーブル回路（２ｅ）のコントロール入
力（Ｂ）が“Ｈ”レベルになると前記二つのトランジス
タ（Ｑ２）　、　（Ｑ４）がＯＮして、前記コンプリメ
ンタリ接続した両トランジスタ（Ｑａ、　（Ｑｚ）の共
通接続されたベース側に入力された送信用交流信号（ｆ
）を電流増幅して出力し、コントロール入力（Ｂ）が“
Ｌ”レベルになると、前記二つのトランジスタ（０３）
　、（Ｑａ）がＯＦＦして、コンプリメンタリ接続した
両トランジスタ（Ｑａ。

（Ｑ２）がＯＦＦすることにより前記出力（Ｏｐ）が高
インピーダンスとなるように動作するのである。

又、前記電力増幅器（２ｄ）を構成するに、第４図に示
すように、前記コンプリメンタリ接続した両トランジス
タ（Ｑｌ）　、　（ＱＺ）に対する電流増幅用トランジ
スタ（Ｑｓ）　、（Ｑ−６）を夫々追加して、さらに電
流出力能力を増加させて、その出力インピーダンスが低
くなるように構成してもよい。

又、前記電力増幅器（２ｄ）をＳＥＰＰ形式に構成する
。に、前記ＮＰＮ型トランジスタ（Ｑｌ）とＰＮＰ型ト
ランジスタ（Ｑ２）とをコンプリメンタリ接続する構成
のみならず、ＮＰＮ型又はＰＮＰ型の一方の形式のトラ
ンジスタのみによって構成してもよく、更にはＦＥＴ等
他の形式の素子によって構成してもよい。

尚、前記電源供給用ケーブノ喧Ｅ）に重畳された通信用
交流信号（ｆ）によって双方向通信を行うに、各送受信
装置（２Ａ）　、　（２Ｂ）は一方が送信状態にある場
合には、他方が受信状態となるように、前記交流信号（
ｆ）を半二重方式のシリアル伝送形式に振幅変調して使
用するようにしてある。そして、第５図に示すように、
交流信号（ｆ）が出力されている状態を“Ｈ”レベル、
交流信号（ｆ）が出力されていない状態を“Ｌ　”レベ
ルとして、通信用データをデジタル形式でシリアル伝送
し、各制御装置（３Ａ）　、　（３Ｂ）内においてその
内容を判別させることによって、各種制御信号やデータ
を授受するのである。

又、前記電力増幅器（２ｄ）をリニヤ増幅器に構成する
ことで、その送信信号の波形に拘らず損失が少ない状態
で信号を送信できるので、電ヵ増幅器（２ｄ）の構成を
変更することなく、通信用信号を伝送するための各種変
調方式に容易に対応できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る２線式リモートコントロールシステ
ムの実施例を示し、第１図は全体構成を示すブロック図
、第２図（（）　、　（ロ）はダイオードブリッジの動
作説明図、第３図は送信終段部の構成を示す回路図、第
４図は電力増幅器の別実施例の構成を示す回路図、第５
図はケーブル上の伝送信号の説明図である。 （Ｘ）・・・・・・メインコントローラ、（Ｙ）・・・
・・・リモートコントローラ、（Ｅ）・・・・・・電力
供給用２　ｉａ式ケーブル、（ｆ）・・・・・・通信用
交流信号、（２Ａ）　。 （２Ｂ）・・・・・・送受信装置、（２ｃ）・・・・・
・送信終段部、（２ｄ）・・・・・・電力増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メインコントローラ（Ｘ）の直流電源（１Ａ）より電力
   供給用２線式ケーブル（Ｅ）を介して電力供給される複
   数のリモートコントローラ（Ｙ）と前記メインコントロ
   ーラ（Ｘ）間で、前記電力供給用２線式ケーブル（Ｅ）
   に重畳させた交流信号（ｆ）により制御用信号を双方向
   通信するように構成された２線式リモートコントロール
   システムであって、前記電力供給用２線式ケーブル（Ｅ
   ）に通信用交流信号（ｆ）を重畳するに、この交流信号
   （ｆ）を送受信する送受信装置（２Ａ）、（２Ｂ）の送
   信終段部（２ｃ）を、前記電力供給用２線式ケーブル（
   Ｅ）に対する結合インピーダンスを高低に切り換える手
   段を備えたＳＥＰＰ形式の電力増幅器（２ｄ）により構
   成してある２線式リモートコントロールシステム。