JP2018200872A

JP2018200872A - 駆動システム

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Publication number: JP2018200872A
Application number: JP2018098540A
Authority: JP
Inventors: 李玉麟; Yulin Li; 黄國忠; Kuo-Chung Huang
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-05-27
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2018-12-20
Anticipated expiration: 2038-05-23
Also published as: KR102121109B1; CN108966407B; EP3407322A1; US10334670B2; CN108966407A; US20180343715A1; EP3407322B1; TW201902304A; JP6582095B2; TWI628975B

Abstract

【課題】リモートコントローラの数を減らし、簡単に複数の電気装置を操作し、かつ簡単に設定することができるリモートコントロール方式を提供する。【解決手段】駆動システムは、赤外線受信モジュール２とジョンソンカウンタ３とを備える。赤外線受信モジュールは赤外線信号を受信し、ローパスフィルタでフィルタ処理を行い、駆動信号に変換してジョンソンカウンタに送信し、駆動信号の発生回数に基づいてジョンソンカウンタにおける対応の出力部に切り替えて制御信号を出力させることで、電気装置の稼働状態を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、簡易な回路構成で駆動信号の発生回数に基づいて制御信号を出力し、電気装置を所望の稼働状態に制御する駆動システムに関する。

様々な電気装置は現代生活の必需品になっており、電気装置の操作の利便性を向上させるために、リモートコントローラの利用は一般的になっている。通常、電気装置には赤外線受信部が設置されている。それによって、ユーザはリモートコントローラを用いて遠隔で電気装置を操作することができる。ユーザは、リモートコントローラを用いて電気装置、例えば、テレビをオン／オフにすることができ、チャンネルを切り替えることができる。リモートコントローラの普及によって、ユーザは電気装置の前まで移動する必要がなくなり、簡単に電気装置を操作することが可能になる。異なる電気装置を操作するにはそれぞれ対応するリモートコントローラの使用が必要である。それで、リモートコントローラの数が増え、複数のリモートコントローラから該当のものを探すのは手間がかかり、時間の無駄になる（特許文献１および２参照）。そのため、リモートコントローラの数を減らし、簡単に複数の電気装置を操作し、かつ簡単に設定することができるリモートコントロール方式の実現が望まれる。

中国実用新案第２０１９８６２２５号明細書中国特許出願公開１０５８２６８９８号明細書

上記従来のリモートコントロール方式には以下の欠点が挙げられる。
（１）赤外線技術やブルートゥース（登録商標）技術を利用した従来のリモートコントロール方式は、発信側と受信側とのペアリングが必要である。すなわち、受信側はペアリングされた発信側の信号しか受信できない。そのため、従来のリモートコントロール方式では、電気装置の稼働状態を遠隔で制御するには、既にペアリングされたものを利用する必要がある。
（２）従来のリモートコントロール方式は、復号ユニットまたは復調部の設置が必要である。復号ユニットや復調部は、受信側で受信された制御信号を復号し、受信側の電気装置に対応する制御信号に変換することで、電気装置を制御する。または、プログラムすることが可能な制御ユニットを設置し、受信された制御信号に基づいて所定の処理を行い、電気装置を制御する。ただし、前記従来の方式では、回路構成が複雑であり、コストも高いという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な回路構成で駆動信号の発生回数に基づいて制御信号を出力し、電気装置を所望の稼働状態に制御する駆動システムの提供を目的とする。

本発明の駆動システムは、受信ユニットとローパスフィルタとを有し、前記受信ユニットで赤外線信号を受信し、前記ローパスフィルタでフィルタ処理を行い、駆動信号を生成する赤外線受信モジュールと、入力部と複数の出力部を有し、前記入力部に前記駆動信号が入力され、前記駆動信号の発生回数に基づいて対応する前記出力部に切り替えて制御信号を出力させることで、電気装置を制御するジョンソンカウンタと、を備えることを特徴とする駆動システムである。なお、ジョンソンカウンタとは、入力部から駆動信号を受信し、所定の計算手順にしたがって、電気装置を駆動するための制御信号を出力するカウンタ（電子回路）である。ジョンソンカウンタを用いた具体的な処理内容については、後述する実施形態で詳しく説明する。

本発明は、簡易な回路構成で駆動信号の発生回数に基づいて対応する出力部に制御信号を出力させることで、電気装置の稼働状態を制御する。例えば、本発明の駆動システムは、照明装置の制御に適用することが可能であり、異なる制御信号で照明装置の稼働状態（例えば、オン、オフや色温度など）を制御することができる。また、リモートコントローラに適用することで遠隔操作を実現することが可能になる。

また、本発明の実施形態では、前記駆動システムは、さらに電圧調整ユニットを備える。前記電圧調整ユニットは、複数の抵抗器と加算器（Ｓｕｍｍｉｎｇａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を有し、前記抵抗器のそれぞれは、一端が前記出力部に接続され、他端が前記加算器に接続される。前記電圧調整ユニットは、前記出力部からの制御信号に基づいて、対応する前記抵抗器と前記加算器で特定の制御電圧を出力し、前記電気装置を制御する。

また、本発明の実施形態では、前記駆動システムは、さらに複数のダイオードと電圧調整ユニットを備える。前記複数のダイオードはそれぞれ前記ジョンソンカウンタの前記出力部に接続される。前記電圧調整ユニットは、複数の抵抗器と分圧抵抗器を有し、前記複数の抵抗器はそれぞれ前記ダイオードに接続され、かつ前記分圧抵抗器に直列に接続される。前記抵抗器で前記制御信号に基づいて対応する制御電圧を出力し、前記電気装置を制御する。

また、本発明の実施形態では、前記駆動システムは、さらに複数のスリーステートバッファ（３―Ｓｔａｔｅｂｕｆｆｅｒ）と電圧調整ユニットを備える。前記複数のスリーステートバッファは、それぞれ前記ジョンソンカウンタの前記出力部に接続され、前記制御信号を受けたスリーステートバッファは、干渉を受けていない制御信号を前記電圧調整ユニットに転送する。前記電圧調整ユニットは、複数の抵抗器と分圧抵抗器を有し、前記複数の抵抗器はそれぞれ前記スリーステートバッファに接続され、かつ前記分圧抵抗器に直列に接続される。前記抵抗器で前記制御信号に基づいて対応する制御電圧を出力し、電気装置を制御する。

なお、本発明の実施形態では、前記分圧抵抗器は、一端が前記抵抗器に直列に接続され、他端がアースされている。

また、本発明の実施形態では、前記電気装置は照明装置であり、前記照明装置は、駆動ユニットと少なくとも１つの発光ダイオードを備える。前記駆動ユニットは、交流電源を受けて直流電源に変換する整流回路と、前記整流回路と電圧調整ユニットに接続される一次側、および所定のパワーを出力することで前記発光ダイオードを制御する二次側を有するスイッチング電源と、を備える。

なお、本発明の実施形態では、前記ローパスフィルタはコンデンサである。

本発明に係る駆動システムの第１実施形態を示す回路模式図である。本発明に係る駆動システムの第２実施形態を示す回路模式図である。本発明に係る駆動システムの第３実施形態を示す回路模式図である。本発明に係る駆動システムの第４実施形態を示す回路模式図である。本発明に係る駆動システムの第４実施形態の使用例を示す回路模式図である。

特許審査官に本発明の特徴、メリット、効果を理解していただくために、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。以下の図面は簡略化した図面であり、本発明の内容を説明するためのものであるので、実際の寸法や比率と異なる場合がある。そのため、本発明は図面に記載された内容に限定されない。

図１は、本発明に係る駆動システムの第１実施形態を示す回路模式図である。図１に示すように、本発明に係る駆動システムは、赤外線受信モジュール２とジョンソンカウンタ３とを備える。

赤外線受信モジュール２は、受信ユニット２１とローパスフィルタ（Ｌｏｗ−ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ）２２を有する。前記受信ユニット２１は赤外線信号を受信する。前記ローパスフィルタ２２は、所定の周波数範囲内で前記赤外線信号に対してフィルタ処理を行い、駆動信号を生成する。また、前記ローパスフィルタ２２は、赤外線信号における高周波数の成分を排除し、低周波数の成分を通過させるコンデンサであってもよい。

ジョンソンカウンタ３は、入力部Ｃと複数の出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４を有する。入力部Ｃは駆動信号を受ける。その駆動信号に基づいて対応する出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に切り替えて、制御信号を生成させる。具体的には、ジョンソンカウンタ３は、サイクルカウントの機能で入力された駆動信号の発生回数を計数し、その発生回数に基づいて対応する出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に制御信号を出力させる。なお、出力部の数は本実施形態に示す数量に限らず、ジョンソンカウンタの数も１つに限られるものではない。複数のジョンソンカウンタを接続して多数の出力部を備えてもよい。

ジョンソンカウンタ３の出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４から出力された制御信号は、電気装置の稼働状態（例えば、１つの照明装置のオン／オフ、輝度、色温度などの稼働状態）を制御することができる。前述した内容によれば、本発明は駆動信号の発生回数に基づいた制御信号で電気装置を制御するので、ユーザは装置のペアリングを行わなくても、異なるリモートコントローラで１つの電気装置の稼働状態を制御することができる。また、特殊な復号方式や復調方式を必要とせず、異なるリモートコントローラであっても、任意のボタンを押せば電気装置を操作することができる。

図２は、本発明に係る駆動システムの第２実施形態を示す回路模式図である。図２に示すように、本発明に係る駆動システムは、赤外線受信モジュール２と、ジョンソンカウンタ３と、電圧調整ユニット５と、を備える。また、本実施形態では、ジョンソンカウンタ３に電圧調整ユニット５が接続される点で、第１実施形態と異なっている。電圧調整ユニット５は、複数の抵抗器Ｒ１〜Ｒ４と、加算器５１（Ｓｕｍｍｉｎｇａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とを有する。抵抗器Ｒ１〜Ｒ４の一端はそれぞれ出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に接続されている。抵抗器Ｒ１〜Ｒ４の他端は前記加算器５１に接続されている。出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４からの制御信号は、抵抗器Ｒ１〜Ｒ４のいずれかと加算器５１を経由し、特定の制御電圧として出力されることによって、電気装置を制御する。本実施形態は、照明装置６の駆動を例とする。出力された制御電圧は加算器５１によって干渉されにくいという効果がある。また、抵抗器の数は出力部の数に対応する。

図３は、本発明に係る駆動システムの第３実施形態を示す回路模式図である。図３に示すように、本発明に係る駆動システムは、赤外線受信モジュール２と、ジョンソンカウンタ３と、複数のダイオード４１と、電圧調整ユニット５と、を備える。

また、本実施形態では、ジョンソンカウンタ３にダイオード４１と電圧調整ユニット５が順に接続されている点で、第１実施形態と異なっている。複数のダイオード４１は、それぞれジョンソンカウンタ３の出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に接続されて、かつそれぞれ抵抗器Ｒ１〜Ｒ４に接続されている。

電圧調整ユニット５は、ダイオード４１と接続される複数の抵抗器Ｒ１〜Ｒ４と、分圧抵抗器Ｒ５と、を有する。抵抗器Ｒ１〜Ｒ４と分圧抵抗器Ｒ５は、前記制御信号に基づいて対応する制御電圧を出力する。ダイオード４１と接続される抵抗器Ｒ１〜Ｒ４は、互いに並列に接続されている。また、抵抗器Ｒ１〜Ｒ４は分圧抵抗器Ｒ５の一端と直列に接続されている。分圧抵抗器Ｒ５の他端はアースされている。抵抗器Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ分圧抵抗器Ｒ５と組み合わせて異なる制御電圧を生成することができる。

入力部Ｃからジョンソンカウンタ３に駆動信号が入力されると、ジョンソンカウンタ３は駆動信号の発生回数に基づいて対応する出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に制御信号を出力させる。出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４から出力された制御信号は、対応のダイオード４１に送信される。ダイオード４１の整流作用によって、制御信号を受けていないダイオード４１には逆バイアスで電流が流れていない。また、制御信号を受けたダイオード４１は、制御信号をそのまま隣接の抵抗器に転送する。制御信号を受けていないその他のダイオード４１には電流が流れていないため、抵抗器に転送される制御信号に干渉しない。また、制御信号を受けた抵抗器と分圧抵抗器で対応の制御電圧を生成し、その制御電圧で電気装置を駆動する。なお、本実施形態は、電気装置として照明装置６を採用する。

図４は、本発明に係る駆動システムの第４実施形態を示す回路模式図である。図４に示すように、本発明に係る駆動システムは、赤外線受信モジュール２と、ジョンソンカウンタ３と、複数のスリーステートバッファ４２（３―Ｓｔａｔｅｂｕｆｆｅｒ）と、電圧調整ユニット５と、を備える。また、本実施形態では、ジョンソンカウンタ３と電圧調整ユニット５の間にダイオードに代わって複数のスリーステートバッファ４２が設置されている点で、第３実施形態と異なっている。複数のスリーステートバッファ４２は、それぞれジョンソンカウンタ３の出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に接続される。制御信号を受けたスリーステートバッファ４２は、干渉を受けていない制御信号を電圧調整ユニット５に転送する。電圧調整ユニット５は、スリーステートバッファ４２と接続される複数の抵抗器Ｒ１〜Ｒ４と、分圧抵抗器Ｒ５と、を有する。

入力部Ｃからジョンソンカウンタ３に駆動信号が入力されると、ジョンソンカウンタ３は駆動信号の発生回数に基づいて対応する出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に制御信号を出力させる。出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４から出力された制御信号は、対応のスリーステートバッファ４２に送信される。スリーステートバッファ４２の性質によれば、制御信号を受けていないスリーステートバッファ４２の出力側はハイ・インピーダンス状態になるため、その出力側と該当のスリーステートバッファ４２は切り離されている状態になる。また、制御信号を受けたスリーステートバッファ４２は、制御信号をそのまま電圧調整ユニット５に転送する。制御信号を受けていないスリーステートバッファ４２は、ハイ・インピーダンス状態になり、切り離されている状態になるため、電圧調整ユニット５に転送される制御信号に干渉しない。さらに、干渉を受けていない制御信号を抵抗器に送信し、抵抗器によって制御電圧を生成し、その制御電圧で電気装置を駆動する。なお、本実施形態は、電気装置として照明装置６を採用する。

図５は、第４実施形態の使用例を示す回路模式図である。図５に示すように、照明装置６は駆動ユニット６１と少なくとも１つの発光ダイオード６２とを備える。駆動ユニット６１は、整流回路６１１とスイッチング電源６１２とを有する。整流回路６１１は、交流電源を受けて直流電源に変換する。スイッチング電源６１２は、一次側６１３と二次側６１４を有する。一次側６１３は、整流回路６１１に接続され、電圧調整ユニット５と並列に接続されている。

本発明に係る駆動システムは無線で制御を行う。図５に示すように、リモートコントローラ７として、赤外線技術のもの、例えば、家電のリモートコントローラを利用して説明する。リモートコントローラ７のボタン７１が押されると、リモートコントローラ７から駆動信号が出力される。駆動信号は、リモートコントローラの種類によって異なる送信プロトコルで送信される。また、複数のボタン７１は、それぞれ異なる指令コードに対応する。本発明に係る駆動システムは、受信ユニット２１で駆動信号を受信し、ローパスフィルタ２２でフィルタ処理を行い、処理後の駆動信号Ｓ１をジョンソンカウンタ３に転送する。

ジョンソンカウンタ３は、入力部Ｃによって駆動信号Ｓ１を受け、駆動信号の発生回数に基づいて、対応する出力部Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に制御信号を出力させる。例えば、ユーザがボタン７１を１回押すと、生成された駆動信号の発生回数（１回）に基づいて、出力部Ｑ１から制御信号が出力される。また、ユーザがボタン７１を連続して２回押すと、駆動信号の発生回数（２回）に基づいて、出力部Ｑ２から制御信号が出力される。具体的に、ボタン７１が１回押されると、生成された駆動信号の発生回数（１回）に基づいて、出力部Ｑ１から制御信号Ｓ２が出力される。制御信号Ｓ２は、出力部Ｑ１に対応のダイオード４１と、抵抗器Ｒ１と、分圧抵抗器Ｒ５とに転送される。制御信号Ｓ２が処理された後、制御電圧Ｖ１として照明装置６の駆動ユニット６１に転送される。さらに、スイッチング電源６１２は、一次側６１３で制御電圧Ｖ１を受け、二次側６１４で所定のパワーを出力し、発光ダイオード６２を駆動する。駆動ユニット６１は、制御電圧によって対応するパワーを出力して、発光ダイオード６２を駆動することができる。また、パワーによって発光ダイオード６２を異なる輝度で発光させることが可能である。

例えば、ユーザがボタンを１回押すと、照明装置は最大の輝度で発光する状態になる。また、ユーザがボタンを連続して２回押すと、照明装置は一旦最大の輝度で発光する状態になり、そのあと輝度を２０％減らして発光する状態になる。なお、ユーザがボタンを連続して３回押すと、照明装置は一旦最大の輝度で発光する状態になり、そのあと輝度を２０％減らして、さらに輝度を２０％減らして発光する状態になる。前述した実施形態によれば、ユーザは、装置のペアリングを行わなくても、異なるリモートコントローラで照明装置の稼働状態（オン／オフ、輝度、色温度など）を制御することができる。また、特殊な復号方式や復調方式を必要とせず、異なるリモートコントローラであっても、任意のボタンを押せば照明装置を操作することができる。

上記のように、本発明は、赤外線技術を採用して電気装置の遠隔操作を行うが、発信側と受信側とのペアリングや復調回路の設置は必要がないという利点がある。また、本発明は、ジョンソンカウンタのサイクルカウントの機能で、リモートコントローラのボタンが押された回数（駆動信号の発生回数）を計数し、対応する制御信号を出力し、電気装置を所望の稼働状態に制御する。なお、本発明は、電圧調整ユニットによって、制御信号に基づいて所望の制御電圧を出力することができる。そのため、例えば照明装置の輝度をコントロールすることができる。

上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本発明は、前記の実施形態に限定されるものではない。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

２赤外線受信モジュール
３ジョンソンカウンタ
５電圧調整ユニット
６照明装置
７リモートコントローラ
２１受信ユニット
２２ローパスフィルタ
４１ダイオード
４２スリーステートバッファ
５１加算器
６１駆動ユニット
６２発光ダイオード
６１１整流回路
６１２スイッチング電源
６１３一次側
６１４二次側
７１ボタン
Ｃ入力部
Ｑ１〜Ｑ４出力部
Ｒ１〜Ｒ４抵抗器
Ｒ５分圧抵抗器
Ｓ１駆動信号
Ｓ２制御信号
Ｖ１制御電圧

Claims

駆動システムであって、
受信ユニットとローパスフィルタとを有し、前記受信ユニットで赤外線信号を受信し、前記ローパスフィルタでフィルタ処理を行い、駆動信号を生成する赤外線受信モジュールと、
入力部と複数の出力部を有し、前記入力部に前記駆動信号が入力され、前記駆動信号の発生回数に基づいて対応する前記出力部に切り替えて制御信号を出力させることで、電気装置を制御するジョンソンカウンタと、を備える
ことを特徴とする駆動システム。
前記駆動システムは、さらに電圧調整ユニットを備え、
前記電圧調整ユニットは、複数の抵抗器と加算器を有し、
前記抵抗器のそれぞれは、一端が前記出力部に接続され、他端が前記加算器に接続され、
前記電圧調整ユニットは、前記出力部からの制御信号に基づいて、対応する前記抵抗器と前記加算器で特定の制御電圧を出力し、前記電気装置を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
前記駆動システムは、さらに複数のダイオードと電圧調整ユニットを備え、
前記複数のダイオードは、それぞれ前記ジョンソンカウンタの前記出力部に接続され、
前記電圧調整ユニットは、複数の抵抗器と分圧抵抗器を有し、
前記複数の抵抗器は、それぞれ前記ダイオードに接続され、かつ前記分圧抵抗器に直列に接続され、
前記抵抗器で前記制御信号に基づいて対応する制御電圧を出力し、前記電気装置を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
前記駆動システムは、さらに複数のスリーステートバッファと電圧調整ユニットを備え、
前記複数のスリーステートバッファは、それぞれ前記ジョンソンカウンタの前記出力部に接続され、前記制御信号を受けたスリーステートバッファは、干渉を受けていない制御信号を前記電圧調整ユニットに転送し、
前記電圧調整ユニットは、複数の抵抗器と分圧抵抗器を有し、
前記複数の抵抗器は、それぞれ前記スリーステートバッファに接続され、かつ前記分圧抵抗器に直列に接続され、
前記抵抗器で前記制御信号に基づいて対応する制御電圧を出力し、電気装置を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
前記分圧抵抗器は、一端が前記抵抗器に直列に接続され、他端がアースされている
ことを特徴とする請求項３または４に記載の駆動システム。
前記電気装置は照明装置であり、前記照明装置は駆動ユニットと少なくとも１つの発光ダイオードを有し、
前記駆動ユニットは、
交流電源を受けて直流電源に変換する整流回路と、
前記整流回路と電圧調整ユニットに接続される一次側、および所定のパワーを前記少なくとも１つの発光ダイオードに出力する二次側を有するスイッチング電源と、を備える
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の駆動システム。
前記ローパスフィルタはコンデンサである
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の駆動システム。