JP2005102050A - 遠隔操作システム - Google Patents

Abstract

【課題】機器本体からリモコンに対して過剰な電力が供給されることを抑制した遠隔操作システムを提供する。
【解決手段】リモコン２は、機器本体１からの電源供給により充電されるコンデンサ４２を有して、機器本体１との通信停止時は機器本体１からの電源供給を受けて作動すると共に、機器本体１との通信実行時には該コンデンサを電源として作動する遠隔操作システムにおいて、機器本体１に備えられたマイコン５は、リモコン２との通信停止時に、リモコン２との通信開始直前の所定時間以外はリモコン２の動作保証電源電圧範囲の下限付近に設定された第１の電圧ＶLによりリモコン２への電源供給を行い、リモコン２との通信開始直前の前記所定時間においては、第１の電圧ＶLよりも高い第２の電圧ＶHにより機器本体１からリモコン２への電源供給を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、機器本体と該機器本体を遠隔操作するリモコンとを２本の電線により接続して構成され、該リモコンを該機器本体から該電線を介して供給される電力によって作動させる遠隔操作システムに関する。

機器本体をリモコンにより遠隔操作するシステムにおいて、機器本体とリモコンを２本の電線を介して接続し、リモコンには電源を備えずに機器本体からリモコンに電源供給するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

かかるシステムによれば、機器本体とリモコンは例えば図５に示した回路構成を備えている。図５を参照して、機器本体１００とリモコン１０１は、２本の電線１０２，１０３を介して接続されている。そして、機器本体１００には、機器本体１００の作動を制御するマイコン１１０と電源１１１が備えられている。また、リモコン１０１には、リモコン１０１の作動を制御するマイコン１２０と電線１０２からの供給電力により充電されるコンデンサ１２２が備えられている。

そして、機器本体１００とリモコン１０１間の通信停止時は、リモコン１０１においてはトランジスタ１２４はＯＦＦ状態に維持され、機器本体１００においてはトランジスタ１１５がＯＦＦされると共にトランジスタ１１６がＯＮされる。これにより、トランジスタ１１３とトランジスタ１１４が共にＯＮし、電源１１１からトランジスタ１１３，１１４及び電線１０２を介してリモコン１０１に電源供給される。そして、リモコン１０１は電源１１１からの電源供給によって作動すると共に、コンデンサ１２２の充電が行われる。

また、機器本体１００からリモコン１０１に対してデータを送信するときは、リモコン１０１においてはトランジスタ１２４がＯＦＦ状態に維持され、機器本体１００においては、トランジスタ１１６がＯＮ状態とされると共にトランジスタ１１５がＯＮ／ＯＦＦされる。この場合、トランジスタ１１５のＯＮ／ＯＦＦに応じて、電線１０２，１０３間の電圧ＶlがＶH／０Vに切換わる。そして、リモコン１０１においては、電線１０２，１０３間の電圧Ｖlの変化（ＶH／０V）に応じて、電圧比較回路１２５からマイコン１２０の入力ポートＰＢ1に出力される電圧（Ｈｉ／Ｌｏｗ）が切換わる。

一方、リモコン１０１から機器本体１００に対してデータを送信するときには、機器本体１００においては、トランジスタ１１３がＯＮに制御されトランジスタ１１４がＯＦＦに制御されて、機器本体１００からリモコン１０１への電源供給が停止する。そして、リモコン１０１はコンデンサ１２２からの放電電力により作動し、マイコン１２０はトランジスタ１２４をＯＮ／ＯＦＦして、電線１０２，１０３間の電圧Ｖlを０Vとコンデンサ１２２の端子間電圧Ｖcとに切換えることにより、データを送信する。

なお、機器本体１００のトランジスタ１１３がＯＮ状態にありトランジスタ１３０がＯＦＦ状態にあるときは、電線１０２は抵抗１３０によりトランジスタ１１３を介してＶHにプルアップされる。そして、この場合、リモコン１０１のトランジスタ１２４がＯＦＦに制御されると、電源１１１から抵抗１３０を介してコンデンサ１２２に微小電流が流れ、抵抗１３０で電圧降下が生じるため、電線１０２，１０３間の電圧Ｖlはコンデンサ１２２の端子間電圧Ｖcとほぼ等しくなる。

機器本体１００においては、電線１０２，１０３間の電圧Ｖlの変化に応じて、電圧比較回路１１７からマイコン１１０の入力ポートＰＢ1に入力される電圧（Ｈi／Ｌow）が切換わる。そのため、マイコン１１０は、リモコン１０１から送信されたデータを受信することができる。
特許第２８０６０７７号公報

図６（ａ）〜図６（ｃ）は、以上説明した機器本体１００とマイコン１０１の通信実行時及び通信停止時における、電線１０２，１０３間の電圧Ｖlと、コンデンサ１２２の端子間電圧Ｖcと、リモコン１０１の消費電力Ｐrcの推移を示したグラフであり、横軸を共通の時間軸としている。そして、図６（ａ），図６（ｂ）においては縦軸が電圧（Ｖ）に設定され、図６（ｃ）においては縦軸が電力（Ｐ）に設定されている。

図６中、ｔ₃₀〜ｔ₃₁とｔ₃₂〜ｔ₃₃とｔ₃₄〜が通信停止期間Ｔsb、ｔ₃₁〜ｔ₃₂が機器本体１００からリモコン１０１へのデータ送信期間Ｔeq、ｔ₃₃〜ｔ₃₄がリモコン１０１から機器本体１００へのデータ送信期間Ｔrcである。

上述したように、リモコン１０１から機器本体１００へのデータ送信期間Ｔrcにおいては、機器本体１００からリモコン１０１への電源供給が遮断され、リモコン１０１はコンデンサ１２２からの放電電力により作動する。そのため、図６（ｂ）に示したように、データ送信期間Ｔrcにおいては、コンデンサ１２２の端子間電圧Ｖcが次第に低下する。

そして、リモコン１０１から機器本体１００へのデータ送信が終了する時点ｔ ₃₄ におけるコンデンサ１２２の端子間電圧Ｖcは、安定化電源回路１２３によりリモコン１０１の正常動作に必要となる最低電圧を生成可能なＶmin以上である必要がある。

そのため、電源１１１の出力電圧ＶHは、Ｖminにリモコン１０１から機器本体１００へのデータ送信期間Ｔrcにおけるコンデンサ１２２の端子間電圧Ｖcの低下分ΔＶcを加算した電圧以上に設定する必要がある（ＶH≧Ｖmin＋ΔＶc）。

しかし、このように電源１１１の出力電圧ＶHを設定した場合、図６（ａ）に示したように、通信停止期間Ｔsb及び機器本体１００からリモコン１０１へのデータ送信期間Ｔeqにおいて、機器本体１００からリモコン１０１に供給される電源電圧が、リモコン１０１の正常動作に必要な電圧Ｖminよりも高いＶHとなる。

そのため、図６（ｃ）に示したように、通信停止期間Ｔsb及び機器本体１００からリモコン１０１へのデータ送信期間Ｔeqにおいて、リモコン１０１で消費される電力がリモコン１０１の正常動作が確保できる消費電力Ｐ₃₂よりも多いＰ₃₁となり、機器本体１００からリモコン１０１に対して過剰な電力が供給された状態となる。そして、機器本体１００からリモコン１０１に供給された過剰な電力は、安定化電源回路１２３により無駄に消費されることになる。

本発明はかかる背景を鑑みてなされたものであり、機器本体からの電源供給によりリモコンを作動させる際に、機器本体からリモコンに対して過剰な電力が供給されることを抑制した遠隔操作システムを提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、機器本体と該機器本体を遠隔操作するリモコンとを２本の電線により接続し、該電線を介して該機器本体から該リモコンへの電源供給を行うと共に、該電線間の電圧を変更することにより該機器本体と該リモコン間で通信を行い、前記リモコンは、前記機器本体からの電源供給により充電されるコンデンサを有して、前記機器本体との通信停止時は前記機器本体からの電源供給を受けて作動すると共に、前記機器本体との通信実行時には該コンデンサを電源として作動する遠隔操作システムの改良に関する。

そして、前記機器本体は、前記リモコンとの通信停止時に、前記リモコンとの通信開始直前の所定時間以外は前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近に設定された第１の電圧により前記リモコンへの電源供給を行い、前記リモコンとの通信開始直前の前記所定時間においては、前記第１の電圧よりも高い第２の電圧により前記機器本体から前記リモコンへの電源供給を行う供給電圧制御手段を備えたことを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記機器本体に備えられた前記供給電圧制御手段は、前記機器本体と前記リモコンとの通信停止時に、通信開始直前の前記所定時間以外は前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近に設定された前記第１の電圧により、前記リモコンへの電源供給を行う。そのため、通信開始直前の前記所定時間以外は、通信停止時に前記機器本体から前記リモコンに供給される電力が、前記リモコンの作動に必要な最小レベルとなり、前記リモコンに無駄な電力が供給されることを抑制することができる。そして、前記供給電圧制御手段は、通信開始開始直前の前記所定時間は前記第２の電圧により前記リモコンへの電源供給を行って前記コンデンサの充電量を増大させることにより、通信実行時に必要となる前記コンデンサから前記リモコンへの電力供給を確保することができる。

また、前記機器本体から前記リモコンに電源供給する際の電流量を制限する電流制限手段を備えたことを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記電流制限手段により、前記機器本体から前記リモコンへの電源供給が開始されたときに、前記コンデンサに過剰な突入電流が流入することを抑制することができる。そのため、かかる過剰な突入電流に耐え得る高価な高リップル電流対応のコンデンサを用いる必要がなく、安価な標準仕様のコンデンサを用いることができ、前記リモコンのコストを低減することができる。また、前記コンデンサに過剰な突入電流が流入する際に電源ラインに生じ得るノイズを防止することができる。

また、前記電流制限手段は、前記機器本体から前記リモコンへの電源供給路に挿入された抵抗素子あり、前記機器本体から前記リモコンに対して前記第１の電圧による電源供給が行われているとき、及び／又は前記機器本体から前記リモコンに対して前記第２の電圧による電源供給が行われているときに、前記抵抗素子における電圧降下に基づいて前記電源供給路に生じる過電流を検知する過電流検知手段を備えたことを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記過電流検知手段は、前記電流制限手段である抵抗素子を電流検出素子として転用し、前記機器本体から前記リモコンへの電源供給路に生じる過電流を検知する。そのため、電流検出素子を別個に用意する必要がなく、低コストで前記電源供給路に生じる過電流を検知する手段を構成することができる。

また、前記所定時間を、前記機器本体と前記リモコン間の通信終了時における前記コンデンサの端子間電圧が、前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近になるように設定したことを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記機器本体と前記リモコン間の通信終了時における前記コンデンサの端子間電圧が、前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近となるように前記所定時間が設定されている。そのため、前記第２の電圧による前記機器本体から前記リモコンへの電源供給は、前記機器本体と前記リモコン間の通信実行時に前記リモコンの正常動作を確保するために必要な最低レベルのものとなる。したがって、前記第２の電圧による電源供給を行う際に、前記機器本体から前記リモコンに対して過剰な電力が供給されることを抑制することができる。

また、前記コンデンサの出力電圧を検出する電圧検出手段と、前記機器本体と前記リモコン間の通信実行時又は通信終了時における前記電圧検出手段の検出電圧に基づいて前記所定時間を決定する所定時間決定手段とを備えたことを特徴とする。

かかる本発明において、前記機器本体と前記リモコンの通信実行時は、前記リモコンは前記コンデンサからの放電電力により作動するため、通信実行時間の経過に従って前記コンデンサの充電電荷が減少し、これに応じて前記コンデンサの出力電圧が低下する。そのため、前記機器本体と前記リモコン間の通信実行時又は通信終了時における前記コンデンサの出力電圧から、通信実行時の前記リモコンの消費電力に対する前記所定時間における前記コンデンサの充電量の過不足を判断することができる。そこで、前記所定時間決定手段は、前記機器本体と前記リモコン間の通信実行時又は通信終了時における前記電圧検出手段による前記コンデンサの検出電圧に基づいて前記所定時間を決定することにより、通信実行時の前記リモコンの消費電力に対応した効率の良い電源供給を行うことができる。

また、前記所定時間決定手段は、前記機器本体と前記リモコン間の通信終了時における前記電圧検出手段の検出電圧が、前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近になるように前記所定時間を決定することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記所定時間決定手段は、前記リモコンの消費電力に応じて、前記機器本体と前記リモコン間の通信時に前記リモコンの動作保証電源電圧を確保するために最低限必要となるレベルで、前記所定時間を決定することができる。そのため、前記第２の電圧による電源供給を行う際に、前記機器本体から前記リモコンに対して過剰な電力が供給されることを抑制することができる。

また、前記所定時間決定手段は、前記機器本体と前記リモコン間の通信が実行される毎に前記所定時間を決定することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記所定時間決定手段は、前記機器本体と前記リモコン間の通信が実行される毎に前記所定時間を決定するため、前記機器本体と前記リモコン間の通信開始直前に前記第２の電圧により電源供給される時間は、前回の通信時における前記リモコンの実際の消費電力を反映したものとなる。そのため、前記リモコンの使用態様の変化や前記リモコンの交換等により、前記リモコンの消費電力が変化した場合であっても、前記リモコンの消費電力の変化に応じて前記所定時間が更新され、前記機器本体から前記リモコンに対して前記リモコンの消費電力に対応した効率の良い電源供給を行うことができる。

また、前記第２の電圧を、前記機器本体と前記リモコン間の通信終了時における前記コンデンサの端子間電圧が、前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近となるように設定したことを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記機器本体と前記リモコン間の通信終了時における前記コンデンサの端子間電圧が、前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近となるように前記第２の電圧が設定されている。そのため、前記第２の電圧による前記機器本体から前記リモコンへの電源供給は、前記機器本体と前記リモコン間の通信実行時に前記リモコンの正常動作を確保するために必要な最低レベルのものとなる。したがって、前記第２の電圧による電源供給を行う際に、前記機器本体から前記リモコンに対して過剰な電力が供給されることを抑制することができる。

また、前記コンデンサの出力電圧を検出する電圧検出手段と、前記機器本体と前記リモコン間の通信実行時又は通信終了時における前記電圧検出手段の検出電圧に基づいて、前記第２の電圧を変更する電圧変更手段とを備えたことを特徴とする。

かかる本発明によれば、上述したように、前記機器本体と前記リモコン間の通信実行時又は通信終了時における前記コンデンサの出力電圧から、通信実行時の前記リモコンの消費電力に対する前記所定時間における前記コンデンサの充電量の過不足を判断することができる。そして、前記コンデンサの充電量は前記コンデンサの端子間電圧に比例する。そこで、前記電圧変更手段は、前記機器本体と前記リモコン間の通信実行時又は通信終了時における前記電圧検出手段による前記コンデンサの検出電圧に基づいて、前記第２の電圧を変更することにより、前記リモコンの消費電力に対応した効率の良い電源供給を行うことができる。

また、前記電圧変更手段は、前記機器本体と前記リモコン間の通信終了時における前記電圧検出手段の検出電圧が、前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近となるように前記第２の電圧を変更することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記電圧変更手段は、前記リモコンの消費電力に応じて、前記機器本体と前記リモコン間の通信時に前記リモコンの動作保証電源電圧を確保するために最低限必要となるレベルで、前記第２の電圧を変更することができる。そのため、前記第２の電圧による電源供給を行う際に、前記機器本体から前記リモコンに対して過剰な電力が供給されることを抑制することができる。

また、前記電圧変更手段は、前記機器本体と前記リモコン間の通信が実行される毎に前記第２の電圧を変更することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記電圧変更手段は、前記機器本体と前記リモコン間の通信が実行される毎に前記第２の電圧を変更するため、前記機器本体と前記リモコン間の通信開始直前に行われる電源供給における前記第２の電圧は、前回の通信時における前記リモコンの実際の消費電力を反映したものとなる。そのため、前記リモコンの使用態様の変化や前記リモコンの交換等により、前記リモコンの消費電力が変化した場合であっても、前記リモコンの消費電力の変化に応じて前記第２の電圧が更新され、前記機器本体から前記リモコンに対して前記リモコンの消費電力に対応した効率の良い電源供給を行うことができる。

本発明の実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。図１は機器本体及び機器本体と接続されたリモコンの回路図、図２，図３は機器本体及びリモコンを接続する電線間の電圧とリモコンに備えられたコンデンサの端子間電圧とリモコンの消費電力の推移を示したグラフ、図４は他の構成による機器本体の回路図である。

図１を参照して、機器本体１は、例えば温度センサ等の検出信号を入力してバーナ等の加熱手段に対する制御信号を出力する給湯器であり、機器本体１を遠隔操作するためのリモコン２と、２本の電線３，４を介して接続されている。

そして、機器本体１には、機器本体１の作動を制御するマイコン５、電圧ＶL（本発明の第１の電圧に相当する）を出力する第１の電源６、電圧ＶH（＞ＶL，本発明の第２の電圧に相当する）を出力する第２の電源７、第１の電源６と電線３の接続端子１０ａ間に電流制限用の抵抗２０（本発明の電流制限手段に相当する）とダイオード２１を介して接続されたトランジスタ２２、第２の電源７と電線３の接続端子１０ａ間に抵抗２０を介して接続されたトランジスタ２３、マイコン５の出力ポートＰa1からのＨi／Ｌow出力によりＯＮ／ＯＦＦしてトランジスタ２２のベースとグランド間を導通／遮断するトランジスタ２４、マイコン５の出力ポートＰa2からのＨi／Ｌow出力によりＯＮ／ＯＦＦしてトランジスタ２３のベースとグランド間を導通／遮断するトランジスタ２５、及びマイコン５の出力ポートＰa3からのＨi／Ｌow出力によりＯＮ／ＯＦＦして電線３とグランド間を電流制限用の抵抗２６を介して導通／遮断するトランジスタ２７が備えられている。

さらに、機器本体１には、電線３，４間の電圧Ｖlを抵抗２８，２９により分圧してマイコン５のアナログ入力ポートＡpに入力する分圧回路３０（本発明の電圧検出手段に相当する）、電線３を第２の電源７の出力電圧ＶHにプルアップする抵抗３１、及び電線３の接続端子１０ａと接続されて電線３，４間の電圧Ｖlと基準電圧Ｖth1とを比較し、比較結果に応じて切換わるＨi／Ｌow電圧をマイコン５の入力ポートＰb1に出力する電圧比較回路３２が備えられている。

なお、電線３の接続端子１０ａと電線４の接続端子１０ｂ間には、電線３，４間の電圧が切換わる際に生じるサージ電圧を吸収して各トランジスタを保護するためのダイオード３３が設けられている。また、マイコン５と、トランジスタ２２，２３，２４，２５とにより、本発明の供給電圧制御手段が構成される。

また、リモコン２には、リモコン２の作動を制御するマイコン４０、電線３の接続端子１１ａと電線３，４の無極性接続を可能とするためのダイオードブリッジ４１を介して接続されたコンデンサ４２、コンデンサ４２の放電電力からマイコン４０の電源Ｖccを生成する安定化電源回路４３、電線３，４の無極性接続を可能とするためのダイオード４４，４５と電流制限用の抵抗４６とを介して電線３，４と接続され、マイコン４０の出力ポートＰa1からのＨi／Ｌow電圧出力によりＯＮ／ＯＦＦして電線３とグランド間を導通／遮断するトランジスタ４７、及び電線３の接続端子１１ａと電線４の接続端子１１ｂにダイオード４４，４５を介して接続されて電線３，４間の電圧Ｖlと基準電圧Ｖth1とを比較し、比較結果に応じて切換わるＨi／Ｌow電圧をマイコン４０の入力ポートＰb1に出力する電圧比較回路４８が備えられている。

次に、機器本体１とリモコン２間の通信停止時及び通信実行時における機器本体１とリモコン２の作動について説明する。先ず、機器本体１とリモコン２間の通信停止時は、リモコン２においては、マイコン４０の出力ポートＰa1の出力電圧がＬowに維持されてトランジスタ４７はＯＦＦ状態とされる。

そして、機器本体１においては、機器本体１とリモコン２間の通信が開始される直前の所定時間以外は、マイコン５の出力ポートＰa1の出力電圧がＨi、出力ポートＰa2の出力電圧がＬow、出力ポートＰa3の出力電圧がＬowに維持される。これにより、トランジスタ２５がＯＦＦしてトランジスタ２３がＯＦＦ状態になると共に、トランジスタ２４がＯＮしてトランジスタ２２がＯＮ状態となる。そのため、機器本体１からリモコン２に対して、第１の電源６からトランジスタ２２及び電線３を介して電圧ＶLによる電源供給が実行される。

ここで、第１の電源６の出力電圧ＶLは、リモコン２の安定化電源回路４３により、リモコン２が正常に動作する動作保証電圧範囲の下限付近に設定された電圧Ｖccが出力されるように設定される。そのため、前記所定時間以外の通信停止時に機器本体１からリモコン２に供給される電力は、リモコン２の正常動作に必要な最小レベルとなる。

これにより、機器本体１からリモコン２に対して過剰な電力が供給され、安定化電源回路４３で無駄な電力が消費されることを抑制することができる。そして、この場合、電力消費による発熱が低減されるため安定化電源回路４３にサイズの大きな放熱器を装着する必要がなくなるため、安定化電源回路４３のサイズを小型化することができる。

また、機器本体１とリモコン２間の通信開始直前の所定時間においては、機器本体１のマイコン５の出力ポートＰa1の出力電圧がＬow、出力ポートＰa2の出力電圧がＨi、出力ポートＰa3の出力電圧がＬowに維持される。これにより、トランジスタ２４がＯＦＦしてトランジスタ２２がＯＦＦ状態になると共に、トランジスタ２５がＯＮしてトランジスタ２３がＯＮ状態となる。そのため、機器本体１からリモコン２に対して、第２の電源７からトランジスタ２３及び電線３を介して電圧ＶHによる電源供給が実行される。

なお、第１の電源６及び第２の電源７からリモコン２のコンデンサ４２への電源供給は抵抗２０を介して行われるため、コンデンサ４２に供給される電流量が抵抗２０によって制限される。そのため、機器本体１に電源が投入されて第１の電源６による電源供給が開始された時、及び前記機器本体１とリモコン２間の通信開始直前に電源の供給元が第１の電源６から第２の電源７に切換わったときに、コンデンサ４２に過剰な突入電流が流入することが抑制される。

ここで、第２の電源７の出力電圧ＶHは第１の電源６の出力電圧ＶLよりも高く設定されている（ＶH＞ＶL）。そのため、前記所定時間以外の通信停止時よりも高い電圧までコンデンサ４２が充電されて、コンデンサ４２の充電電荷量が増加する。そして、このように、機器本体１とリモコン２との通信開始直前にコンデンサ４２の充電電荷量を増加させた上で、以下に説明する機器本体１とリモコン２間の通信が実行される。

機器本体１とリモコン２間の通信実行時には、機器本体１において、マイコン５の出力ポートＰa1とＰa2の出力電圧が共にＬowに維持される。これにより、トランジスタ２４，２５がＯＦＦ状態となってトランジスタ２２，２３がＯＦＦするため、第１の電源６は電線３の接続端子１０ａから遮断され、第２の電源７は抵抗３１を介してのみ電線３の接続端子１０ａと接続された状態となる。

そして、この状態で、機器本体１からリモコン２に対してデータを送信する場合は、機器本体１のマイコン５は出力ポートＰa3の出力電圧をＨi／Ｌowに切換えてトランジスタ２７をＯＮ／ＯＦＦする。この場合、トランジスタ２７がＯＮ状態にあるときは、電線３がトランジスタ２７を介してグランドに導通するため、電線３，４間の電圧Ｖlはほぼゼロとなる。

一方、トランジスタ２７がＯＦＦ状態にあるときには、電線３はグランドから遮断されて抵抗３１により第２の電源７にプルアップされるが、このとき、第２の電源７から抵抗３１を介してリモコン２のコンデンサ４２に微小電流が流れ、抵抗３１で電圧降下が生じるため、電線３，４間の電圧Ｖlはコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcとほぼ等しくなる。

なお、電線３を第２の電源７にプルアップする抵抗３１により、トランジスタ２７がＯＮからＯＦＦに切換わったときに、電線３，４間の電圧Ｖlがゼロからコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcまで上昇する時間が短縮される。

そして、電線３，４間の電圧Ｖlは、リモコン２の電圧比較回路４８において、基準電圧Ｖth2と比較され、比較結果に応じて切換わるＨi／Ｌowの電圧がマイコン４０の入力ポートＰb1に入力される。そのため、マイコン４０は、入力ポートＰb1への入力電圧（Ｈi／Ｌow）を検知することによって、機器本体１から送信されるデータを受信することができる。

また、リモコン２から機器本体１に対してデータを送信する場合は、リモコン２のマイコン４０は出力ポートＰa1の出力電圧をＨi／Ｌowに切換えてトランジスタ４７をＯＮ／ＯＦＦする。この場合、トランジスタ４７がＯＮ状態にあるときは、電線３がトランジスタ４７を介してグランドに導通するため、電線３，４間の電圧Ｖlはほぼゼロとなる。

一方、トランジスタ４７がＯＦＦ状態にあるときには、電線３がグランドから遮断されるため、電線３，４間の電圧Ｖ1はコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcとほぼ等しくなる。なお、この場合も、電線３の接続端子１０ａを第２の電源７にプルアップする抵抗３１により、トランジスタ４７がＯＮからＯＦＦに切換わったときに、電線３，４間の電圧Ｖlがゼロからコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcまで上昇する時間が短縮される。

そして、電線３，４間の電圧Ｖlは、機器本体１の電圧比較回路３２において、基準電圧Ｖth1と比較され、比較結果に応じて切換わるＨi／Ｌowの電圧がマイコン５の入力ポートＰb1に入力される。そのため、機器本体１では、入力ポートＰb1への入力電圧（Ｈi／Ｌow）を検知することによって、リモコン２から送信されるデータを受信することができる。

図２（ａ）〜図２（ｃ）は、以上説明した機器本体１とリモコン２間の通信実行時及び通信停止時における、電線３，４間の電圧Ｖlと、コンデンサ４２の端子間電圧Ｖcと、リモコン２の消費電力Ｐrcの推移を示したグラフであり、横軸を共通の時間軸としている。そして、図２（ａ），図２（ｂ）においては縦軸が電圧（Ｖ）に設定され、図２（ｃ）においては縦軸が電力（Ｐ）に設定されている。

図２中、ｔ₁₀〜ｔ₁₂とｔ₁₃〜ｔ₁₅とｔ₁₆〜が通信停止期間、ｔ₁₂〜ｔ₁₃が機器本体１からリモコン２へのデータ送信期間Ｔeq、ｔ₁₅〜ｔ₁₆がリモコン２から機器本体１へのデータ送信期間Ｔrcである。

通信停止期間においては、通信開始直前の所定時間Ｔec（ｔ₁₁〜ｔ₁₂，ｔ₁₄〜ｔ₁₅）を除いた待機期間Ｔsb（ｔ₁₀〜ｔ₁₁，ｔ₁₃〜ｔ₁₄，ｔ₁₆〜）では、上述したように、機器本体１からリモコン２に対して第１の電源６により電圧ＶLによる電源供給が実行される。そのため、図２（ａ）に示したように、待機期間Ｔsbにおける電線３，４間の電圧ＶlはＶLとなる。なお、図２（ａ）〜図２（ｃ）においては、説明を容易にするため、トランジスタや抵抗素子等による電圧降下の影響は無視している。

そして、図２（ｂ）に示したように、待機期間Ｔsbにおけるコンデンサ４２の端子間電圧がＶLに維持されて、リモコン２の正常動作に必要な最低レベルの電源電圧Ｖccを供給するために必要となる電圧Ｖmin付近の電圧が、安定化電源回路４３に供給される。これにより、図２（ｃ）に示したように、待機期間Ｔsbにおけるリモコン２の消費電力Ｐrcを、リモコン２の正常動作に必要となる最低レベル付近ＰLに抑制することができる。

また、機器本体１とリモコン２間の通信開始直前の所定時間Ｔpc（ｔ₁₁〜ｔ₁₂，ｔ₁₄〜ｔ₁₅）においては、上述したように、機器本体１からリモコン２に対して第２の電源により電圧ＶHによる電源供給が実行される。そして、図１を参照して、第２の電源７からコンデンサ４２に供給される電流量は抵抗２０により制限されるため、図２（ｂ）に示したように、コンデンサ４２の端子間電圧Ｖcはコンデンサ４２の容量と抵抗２０の抵抗値による時定数に応じて、コンデンサ４２の端子間電圧ＶcがＶHまで上昇する時間が変化する。

そして、コンデンサ４２の端子間電圧Ｖcの上昇に応じて、図２（ａ）に示したように電線３，４間の電圧Ｖlが上昇し、図２（ｃ）に示したようにリモコン２の消費電力Ｐrcが増加する。

また、機器本体１からリモコン２へのデータ送信期間Ｔec（ｔ₁₂〜ｔ₁₃）、及びリモコン２から機器本体１へのデータ送信期間Ｔrc（ｔ₁₅〜ｔ₁₆）においては、上述したように、リモコン２はコンデンサ４２からの放電電力により作動するため、図２（ｂ）に示したように、時間の経過に従ってコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcが次第に低下する。この場合、コンデンサ４２の端子間電圧ＶcがＶminまで低下する前に通信を終了する必要がある。

そして、機器本体１は、図２（ａ）に示したように、通信停止時の待機期間Ｔsbにおいては、リモコン２の正常動作に必要な最低レベル付近に設定した電圧ＶLによりリモコン２への電源供給を行い、通信開始直前の所定時間Ｔpcにおいてのみ、通信実行期間Ｔeq，Ｔrcにおけるリモコン２の正常動作を確保するために必要な電圧ＶHによりリモコン２への電源供給を行う。

これにより、図２（ｃ）に示したように、待機期間Ｔsbにおけるリモコン２の消費電力を、電圧ＶHによる電源供給を常時行った場合よりも大幅に低減（ＰH→ＰL）することができる。

また、機器本体１のマイコン５は、通信開始直前の所定時間Ｔpcをリモコン２の消費電力に応じて決定する機能（本発明の所定時間決定手段の構成に相当する）を備えている。そして、マイコン５は、機器本体１とリモコン２間の通信が実行される毎に、以下のＳＴＥＰを実行して所定時間Ｔpcを更新する。

ＳＴＥＰ１：機器本体１からリモコン２に対して電圧ＶHによる電源供給を所定時間Ｔpcの間行って、コンデンサ４２を充電する。
（機器本体１とリモコン２間で最初に通信が実行されるときは、所定時間Ｔpcはコンデンサ４２の端子間電圧ＶcがＶHまで上昇するのに十分な時間に設定される。）
ＳＴＥＰ２：機器本体１からリモコン２へのデータ送信、又はリモコン２から機器本体１へのデータ送信を実行する。

ＳＴＥＰ３：データ送信終了時のコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcを、分圧回路３０を介してアナログ入力ポートＡpから取り込む。

ＳＴＥＰ４：アナログ入力ポートＡpから取り込んだ電圧のデジタル変換値に基づいて、データ送信終了時のコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcを検知する。

ＳＴＥＰ５：検知したデータ送信終了時のコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcと、ＶLとの差を算出する。この場合、算出した差が大きい程、コンデンサ４２の充電電荷量に余裕があったことになるため、マイコン５は該差が小さくなるように所定時間Ｔpcを更新する。

このように、機器本体１とリモコン２間の通信が実行される毎にＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５を実行して所定時間Ｔpcを順次更新していくことにより、データ送信終了時のコンデンサ４２の端子間電圧ＶcがＶL付近に維持されて、電圧ＶHによる電源供給が必要最低限のものとなるように絶えず制御されることになる。

そして、これにより、消費電力が異なるリモコン２が接続された場合や、表示ユニット（図示しない）の点灯／消灯等、リモコン２の作動状態が変化してリモコン２の消費電力が変動した場合、或いは機器本体１に複数台のリモコンが接続された場合であっても、機器本体１に接続されたリモコンに対して過不足のない最適な電力供給を行うことができる。

なお、ＳＴＥＰ４〜ＳＴＥＰ５において、データ送信終了時ではなく、データ送信中におけるコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcを検知してコンデンサ４２の充電電荷量の減少度合を把握し、該減少度合に応じて所定時間Ｔpcを決定するようにしてもよい。

また、上述したように機器本体１とリモコン２間の通信が実行される毎に上記ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５の処理を行って所定時間Ｔpcを決定する方法の他に、機器本体１とリモコン２間の通信が最初に実行されるときにのみ、上記ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５の処理を行って所定時間Ｔpcを決定してもよい。或いは、所定期間が経過する毎や、機器本体１とリモコン２間の通信回数が所定回数に達する毎に、上記ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５の処理を行って所定時間Ｔpcを決定するようにしてもよい。

図３（ａ）〜図３（ｃ）は、図２に示した例よりもリモコン２の消費電力が少ない場合における電線３，４間の電圧Ｖlと、コンデンサ４２の端子間電圧Ｖcと、リモコン２の消費電力Ｐrcの推移を、図２と同様に示したグラフである。

図３（ａ）〜図３（ｃ）においては、通信開始直前の所定時間Ｔpcが図２の場合よりも短い時間に設定され、図３（ｂ）に示したように、コンデンサ４２は、端子間電圧ＶlがＶHよりも低いＶH'となるまで充電される。そのため、所定時間Ｔpcにおける機器本体１からリモコン２への供給電力が低減し、図３（ｃ）に示したように、通信期間Ｔeq，Ｔrcにおけるリモコン２の消費電力を低減することができる。

また、図１を参照して、トランジスタ２３又はトランジスタ２２がＯＮ状態とされて、機器本体１からリモコン２への電源供給が実行されているときに、電線３，４間のショート等が生じると過剰電流によりトランジスタ２３やトランジスタ２２が破損する場合がある。そこで、マイコン５は、機器本体１からリモコン２への電源供給時にアナログポートＡpに入力される電圧を監視することによって、電線３における過電流の発生を検知する。

ここで、電線３に流れる電流が変化すると、抵抗２０における電圧降下が変化するため、アナログポートＡpへの入力電圧が変化する。即ち、アナログポートＡpへの入力電圧は抵抗２０における電圧降下を反映したものとなる。そして、電線間３，４間のショートが生じると、電線３に流れる電流が増加して抵抗２０における電圧降下が増大し、それまでコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcの分圧が入力されていたアナログポートＡpへの入力電圧がゼロ付近まで低下する。

そのため、マイコン５は、機器本体１からリモコン２への電源供給時に、アナログポートＡpへの入力電圧が所定レベル以下に低下したときには、出力ポートＰa1及びＰa2の出力電圧をＬowとしてトランジスタ２２，２３をＯＦＦし、トランジスタ２２，２３を保護する処理を行う。

なお、以上説明したマイコン５により電線３における過電流の発生を検知する機能が、本発明の過電流検知手段に相当する。

また、本実施の形態においては、図１に示した機器本体１においては、電圧ＶLを出力する第１の電源６と電圧ＶHを出力する第２の電源７を別個に設けたが、図４に示した機器本体６０のように、単一の電源６１を用いて、２種類の電圧を生成するようにしてもよい。なお、図４において、図１に示した構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図４を参照して、機器本体６０には、機器本体６０の作動を制御するマイコン６２、電圧ＶSを出力する電源６１、電源６１と電線３の接続端子１０ａの間にダイオード６３を介して接続されたトランジスタ６４、マイコン６２の出力ポートＰa1からのＨi／Ｌow出力によりＯＮ／ＯＦＦしてトランジスタ６４のベースとグランド間をツェナーダイオード６５を介して導通／遮断するトランジスタ６６、及びマイコン６２の出力ポートＰa2からのＨi／Ｌow出力によりＯＮ／ＯＦＦしてトランジスタ６４のベースとグランド間を導通／遮断するトランジスタ６７が備えられている。

そして、マイコン６２は、出力ポートＰa2の出力をＬowとしてトランジスタ６７をＯＦＦした状態で、出力ポートＰa1からの出力をＨi／Ｌowに切換えてトランジスタ６６をＯＮ／ＯＦＦすることによって、リモコン２に供給する電源電圧を変更する。

ここで、トランジスタ６６がＯＦＦ状態にあるときは、トランジスタ６４のベース電流は抵抗６８により規定される。一方、トランジスタ６６がＯＮ状態にあるときには、トランジスタ６４のベース電位がツェナーダイオード６５及びトランジスタ６６により低下するため、トランジスタ６４のベース電流が減少する。

そのため、トランジスタ６６のＯＮ／ＯＦＦによりトランジスタ６４のコレクタ電流が変化し、機器本体６０からリモコン２に供給される電源電圧が切換わる。なお、トランジスタ６６がＯＮ状態であるときに機器本体６０からリモコン２に供給される電源電圧が本発明の第１の電圧に相当し、トランジスタ６６がＯＦＦ状態にあるときに機器本体６０からリモコン２に供給される電源電圧が本発明の第２の電圧に相当する。

なお、本実施の形態では、機器本体１に備えられたマイコン５により、前記ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５の処理を実行して、機器本体１からリモコン２に対して電圧ＶHにより電源供給を行う時間Ｔpcを決定したが、かかる処理を行わずに、該時間Ｔpcを固定値とする場合であっても、本発明による機器本体からリモコンへの過剰な電力供給の抑制の効果を得ることができる。

この場合、リモコン２の消費電力に応じて、機器本体１とリモコン２間の通信終了時のコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcが、リモコン２の動作保証電源電圧範囲の下限付近となるようにＴpcを予め設定することにより、通信開始直前における機器本体１からリモコン２への電力供給を必要最低レベルのものとすることができる。

また、本実施の形態では、第２の電源７の出力電圧ＶHを固定電圧としたが、マイコン５からの制御信号によりＶHを可変できるように構成し、上述したＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ４の処理を行った後に、上記ＳＴＥＰ５に換えて以下のＳＴＥＰ５’を実行することにより、ＶHを変更するようにしてもよい。

ＳＴＥＰ５’：検知したデータ送信終了時のコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcと、ＶLとの差を算出する。この場合、算出した差が大きい程、コンデンサ４２の充電電荷量に余裕があったことになるため、マイコン５は該差が小さくなるように第２の電源７の出力電圧ＶHを変更する。

このようにＳＴＥＰ５’の処理を行って第２の電源７の出力電圧ＶHを変更することにより、リモコン２の実際の消費電力に応じて、機器本体１からリモコン２に対して過不足のない最適な電力供給を行うことができる。なお、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５’の処理は、機器本体１とリモコン２間の通信が実行される毎に行ってもよいし、機器本体１とリモコン２間の通信が最初に実行されたときにのみ行うようにしてもよい。また、所定期間が経過する毎、或いは通信が所定回数実行される毎に、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５’の処理を行うようにしてもよい。なお、このように第２の電源の出力電圧ＶHを変更する機能が、本発明の電圧変更手段に相当する。

また、機器本体１からリモコン２に対して電圧ＶHにより電源供給を行う時間Ｔpcを、コンデンサ４２の端子間電圧ＶcがＶHまで上昇するのに十分な固定時間とし、電圧ＶHを固定電圧とするときには、リモコン２の消費電力に応じて、機器本体１とリモコン２間の通信終了時のコンデンサ４２の端子間電圧Ｖcが、リモコン２の動作保証電源電圧範囲の下限付近となるようにＶHを設定することにより、通信開始直前における機器本体１からリモコン２への電力供給を必要最低レベルのものとすることができる。

機器本体及び機器本体と接続されたリモコンの回路図。 機器本体及びリモコンを接続する電線間の電圧とリモコンに備えられたコンデンサの端子間電圧とリモコンの消費電力の推移を示したグラフ。 機器本体及びリモコンを接続する電線間の電圧とリモコンに備えられたコンデンサの端子間電圧とリモコンの消費電力の推移を示したグラフ。 他の構成による機器本体の回路図。 従来の機器本体及び機器本体と接続されたリモコンの回路図。 従来の機器本体及び機器本体における、電線間の電圧とリモコンに備えられたコンデンサの端子間電圧とリモコンの消費電力の推移を示したグラフ。

符号の説明

１…機器本体、２…リモコン、３，４…電線、５…（機器本体１に備えられた）マイコン）、６…第１の電源、７…第２の電源、３０…分圧回路、４０…（リモコン２に備えられた）マイコン、４２…コンデンサ

Claims (11)

1. 機器本体と該機器本体を遠隔操作するリモコンとを２本の電線により接続し、該電線を介して該機器本体から該リモコンへの電源供給を行うと共に、該電線間の電圧を変更することにより該機器本体と該リモコン間で通信を行い、
   前記リモコンは、前記機器本体からの電源供給により充電されるコンデンサを有して、前記機器本体との通信停止時は前記機器本体からの電源供給を受けて作動すると共に、前記機器本体との通信実行時には該コンデンサを電源として作動する遠隔操作システムにおいて、
   前記機器本体は、前記リモコンとの通信停止時に、前記リモコンとの通信開始直前の所定時間以外は前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近に設定された第１の電圧により前記リモコンへの電源供給を行い、前記リモコンとの通信開始直前の前記所定時間においては、前記第１の電圧よりも高い第２の電圧により前記機器本体から前記リモコンへの電源供給を行う供給電圧制御手段を備えたことを特徴とする遠隔操作システム。
2. 前記機器本体から前記リモコンに電源供給する際の電流量を制限する電流制限手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の遠隔操作システム。
3. 前記電流制限手段は、前記機器本体から前記リモコンへの電源供給路に挿入された抵抗素子であり、
   前記機器本体から前記リモコンに対して前記第１の電圧による電源供給が行われているとき、及び／又は前記機器本体から前記リモコンに対して前記第２の電圧による電源供給が行われているときに、前記抵抗素子における電圧降下に基づいて前記電源供給路に生じる過電流を検知する過電流検知手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の遠隔操作システム。
4. 前記所定時間を、前記機器本体と前記リモコン間の通信終了時における前記コンデンサの端子間電圧が、前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近になるように設定したことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の遠隔操作システム。
5. 前記コンデンサの出力電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記機器本体と前記リモコン間の通信実行時又は通信終了時における前記電圧検出手段の検出電圧に基づいて前記所定時間を決定する所定時間決定手段とを備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の遠隔操作システム。
6. 前記所定時間決定手段は、前記機器本体と前記リモコン間の通信終了時における前記電圧検出手段の検出電圧が、前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近になるように前記所定時間を決定することを特徴とする請求項５記載の遠隔操作システム。
7. 前記所定時間決定手段は、前記機器本体と前記リモコン間の通信が実行される毎に前記所定時間を決定することを特徴とする請求項５又は請求項６記載の遠隔操作システム。
8. 前記第２の電圧を、前記機器本体と前記リモコン間の通信終了時における前記コンデンサの端子間電圧が、前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近になるように設定したことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の遠隔操作システム。
9. 前記コンデンサの出力電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記機器本体と前記リモコン間の通信実行時又は通信終了時における前記電圧検出手段の検出電圧に基づいて、前記第２の電圧を変更する電圧変更手段とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の遠隔操作システム。
10. 前記電圧変更手段は、前記機器本体と前記リモコン間の通信終了時における前記電圧検出手段の検出電圧が、前記リモコンの動作保証電源電圧範囲の下限付近になるように前記第２の電圧を変更することを特徴とする請求項９記載の遠隔操作システム。
11. 前記電圧変更手段は、前記機器本体と前記リモコン間の通信が実行される毎に前記第２の電圧を変更することを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の遠隔操作システム。

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