JP2502430B2 - 比例制御信号送信及び受信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、クレーン、台車、建
設機械、機関車等の移動体をコントロールする遠隔制御
システムに用いられる比例制御信号送信及び受信装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】微弱な電波を利用して台車等の遠隔制御
を行うシステムがある。この遠隔制御システムでは、単
純なオン／オフ信号では精密なコントロールが得られな
いために、送信側（制御側）に可変抵抗器を設けてアナ
ログ量を発生し、これをデジタル情報として受信側（被
制御側）に伝送している。すると負荷（被制御側）では
前記アナログ量に応じた移動制御、駆動制御等が行われ
る。

【０００３】しかしながら、負荷によっては、例えば比
例制御弁等ではばらつきが多く、種類によってその特性
が異なるためにその都度、精密な測定器を用いて応答速
度等を個別に調整している。また、アナログ量を急激に
変化させた場合、負荷に負担がかったり、目的の量より
も過大に制御される（行き過ぎる）場合があった。さら
に、制御装置側のアナログ入力手段として、可変抵抗器
付きのレバーハンドルを使用する場合、ハンドルの回転
角や移動距離を操作して抵抗器のスライド部を移動させ
てアナログデジタル変換器へのアナログ入力とするので
あるが、回転等の移動機構の製造誤差、磨耗等によるが
たつき等により、中点からの変化量を均等にすることが
困難であり、ハンドル自体の調整に時間がかかってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
比例制御方式の遠隔制御システムにおいては、被制御側
の特性のばらつきに対して、被制御器自体の個別調整を
必要とする。操作側のアナログ量を急激に変化させる
と、被制御器に過大な負担がかかったり、また過大制御
してしまうことがある。さらに制御側の操作機構の製造
誤差や経時変化により、制御中点を設定、維持すること
に困難がある。

【０００５】そこでこの発明は、被制御器側の個別特性
に応じて制御出力を得ることができ、アナログ量の急激
な変化があっても制御自体を緩慢にすることができ、制
御中点の設定及び維持を容易にすることができる比例制
御信号用送信及び受信装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、送信側から
被制御機器を制御するためのアナログ量情報を伝送する
とともに、受信側では前記アナログ量情報を被制御機器
の種々の特性に応じてデータ変換する複数の変換パター
ンメモリを有し、送信側からその変換パターンを指定で
きるようにスイッチ情報をも伝送できるようにしたもの
である。

【０００７】

【作用】上記の手段により、被制御機器の特性に応じ
て、アナログ制御信号の変化特性を修正することがで
き、また変換パターンにより緩慢な変化を作ることもで
き、さらには中点の設定、維持も変換パターンの設定に
より容易となる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【０００９】図１（Ａ）はこの発明の一実施例における
制御装置としての送信装置である。１は操作部であり、
操作量（例えば操作角度）に応じてアナログ変化を得る
ことができる。操作は中立点を基準にして、前後若しく
は左右にハンドルを操作操することができる。操作部１
から出力されたアナログ量は、アナログデジタル（Ａ／
Ｄ）変換器２に入力されてアナログ量情報（デジタル）
に変換される。このデジタル信号（例えば８ビット）
は、パラレルシリアル（Ｐ／Ｓ）変換器３に入力され、
シリアルデータに変換される。Ｐ／Ｓ変換器３には、被
制御機器に対する制御パターンを指定するためのスイッ
チ情報（例えば４ビット）も入力されている。Ｐ／Ｓ変
換器３は、アナログ量情報とスイッチ情報を読み込み、
冗長ビットを付加してシリアルデータに変換し、このシ
リアルデータを変調器４へ供給する。変調器４は、例え
ばシリアルデータをパルス幅変調またはＦＭ変調してそ
の変調信号を送信機５へ供給する。これにより送信機５
からは、無線による遠隔制御信号が送出される。

【００１０】上記の送信装置で、Ａ／Ｄ変換器２に接続
されているアナログ入力ラインが断線した場合、特定の
データ（例えば００Ｈ若しくはＦＦＨ）に変換されるよ
うになっている。図１（Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器２の入力
出力特性である。

【００１１】図２（Ａ）はこの発明の一実施例における
制御装置としての受信装置である。アンテナ１１から導
入された遠隔制御信号は、受信機１２で受信され、復調
器１３で復調される。復調されたシリアルデータは、シ
リアルパラレル（Ｓ／Ｐ）変換器１４でパラレルデータ
に変換される。ここで冗長ビットを用いたエラー訂正が
行われ、アナログ量情報（８ビット）とスイッチ情報
（４ビット）とが取り出される。アナログ量情報とスイ
ッチ情報とは、制御回路１５に入力される。具体的に
は、制御回路１５を構成する読み出し指定アドレスに入
力される。制御回路１５は、スイッチ情報により指定さ
れたパターン特性で、アナログ量情報に従って変換デー
タを出力する。制御回路１５から出力された変換データ
は、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器１６に入力され
てアナログ信号に変換され、比例制御出力として用いら
れる。即ちこの比例制御出力が、被制御機器の制御信号
となる。また、Ｓ／Ｐ変換器１４からは、冗長ビットに
よるエラー訂正が完了し正常なデータが得られた時のみ
に、書き換えパルスが出力されＤ／Ａ変換器１６に与え
られる。これによりＤ／Ａ変換器１６は、これまでの出
力を破棄して入力に応じた変換出力を得るようになる。

【００１２】図２（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞ
れ、Ｄ／Ａ変換器１６の出力の例である。このような種
々の特性を選定できるのは、制御回路１５において入力
に対する出力データのパターン選択が可能であるからで
ある。

【００１３】図３（Ａ）は制御回路１５の具体的構成例
である。アナログ量情報（８ビット）とスイッチ情報
（４ビット）とが、メモリのアドレス指定データとして
入力されている。スイッチ情報により、同図（Ｂ）に示
すアドレスマップの１６の区分のうちの１つを選択する
ことができる。

【００１４】図４は、上記の区分０のパターンが指定さ
れた場合の制御回路１５の出力を、最終的なＤ／Ａ変換
器１６の出力に置き換えて示している。また図５はこの
場合の制御回路１５のアドレスに対するデータの内容を
示している。この様に、区分０の出力パターンでは、中
立点に対応するデータは平坦となる特性（（ｃ−Ｄ）間
参照）となり、また最大偏位と最小偏位を得られる部分
（（ａ−ｂ）間、（ｆ−ｇ）間）でも範囲を限って平坦
特性データが記憶されている。これによりハンドルの製
作誤差、磨耗等によるがたつきによりアナログ量情報が
多少変動してたとしても影響を受けない一定の出力を得
ることができる。

【００１５】さらに、送信側でアナログ入力が断となっ
た場合、００ＨまたはＦＦＨが送られてくるが、この時
は、図４のパターンからわかるように強制的に８０Ｈの
出力データが得られるように設定されている。８０Ｈの
出力のときは、比例制御電圧は中点電位（Ｖ／２）に対
応させられている。

【００１６】また、アナログ量情報の変化に対して緩慢
な出力を得るためには、現在のメモリのアドレスから次
の受信により得たアドレスまで順次増加または減少させ
ていくパターンとすれば簡単に緩慢な度合いの異なる出
力を得ることができる。これにより、被制御機器に対す
る負担を軽減することができる。図６は、実線で示すス
トレート出力に対して点線で示すソフト出力の例を示し
ている。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によると、
被制御器側の個別特性に応じて制御出力を得ることがで
き、アナログ量の急激な変化があっても制御自体を緩慢
にすることができ、制御中点の設定及び維持を容易にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における送信装置を示す図
であり、同図（Ａ）は送信装置のブロック図、同図
（Ｂ）は送信装置のＡ／Ｄ変換器の特性図。

【図２】この発明の一実施例における受信装置を示す図
であり、同図（Ａ）は受信装置のブロック図、同図
（Ｂ）〜（Ｄ）は受信装置のＤ／Ａ変換器の出力特性の
例を示す図。

【図３】図２（Ａ）の制御回路の具体回路を示す図とメ
モリマップの例を示す説明図。

【図４】図２（Ａ）の制御回路の出力特性の例を示す
図。

【図５】図４の特性を得るためのアドレスデータの例を
示す説明図。

【図６】この発明装置の比例制御出力の例を示す説明
図。

【符号の説明】

１…操作部、２…アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器、
３…パラレルシリアル（Ｐ／Ｓ）変換器、４…変調器、
５…送信機、１２…受信機、１３…復調器、１４…シリ
アルパラレル（Ｓ／Ｐ）変換器、１５…制御回路、１６
…デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信側にあっては、遠隔 比例制御のためのアナログ信号をデジタル化しアナ
   ログ量情報を得、前記アナログ信号が断となったとき
   は、被制御機器が所定の制御状態となるような予め定め
   ている特定のデジタルデータを前記アナログ量情報とし
   て発生するアナログデジタル変換部と、 前記アナログ量情報と、このアナログ量情報を受信側で
   データ変換するときにその複数の変換パターンの中の１
   つの変換パターンを指定するためのスイッチ情報とが入
   力され、これらのデジタル入力をパラレルシリアル変換
   して冗長ビットを付加するパラレルシリアル変換部と、 前記パラレルシリアル変換部から出力されたシリアルデ
   ータを変調する変調部と、 前記変調部の出力を前記受信側へ送信する送信機とを具
   備し、 受信側にあっては、 前記送信機からの送信信号を受信して復調する受信及び
   復調手段と、 前記受信及び復調手段から得られた前記アナログ量情報
   と、前記スイッチ情報と、前記冗長ビットとを含むシリ
   アルデータが入力され、前記冗長ビットを用いてエラー
   訂正を行い、前記アナログ量情報及びスイッチ情報とを
   分離して並列に変換して出力するシリアルパラレル変換
   手段と、 前記並列となったアナログ量情報とスイッチ情報とがメ
   モリの読み出しアドレス指定入力部に入力され、前記メ
   モリは当該スイッチ情報により指定される複数の区分が
   設けられ、各区分のデータ変換パターンはそれぞれ異な
   るパターンであり、当該スイッチ情報により指定された
   区分の各アドレスのデータを前記アナログ量情報に従っ
   て読み出し、かつ前記特定のデジタルデータに応答し
   て、被制御機器の制御範囲の中点電位変換データを出力
   するように設定されている制御手段と、 前記制御手段から出力されたデータをデジタルアナログ
   変換して比例制御出力とするデジタルアナログ変換手段
   とを具備したことを特徴とする比例制御信号送受信装
   置。