JP2586373Y2 - 遠隔センシングシステム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は遠隔センシングシステムに関する。

（従来の技術） 遠隔センシング方式を用いたセキュリティシステム等
においては、第２図に示す如く監視対象物（例えば、ド
ア）101にセンサ102を取付け、このセンサ102の出力を
家103内の本体装置104で監視して前記ドア101の状態を
監視することが多い。

しかしながら、このようなセキュリティシステムで
は、本体装置104とセンサ102とをケーブル106によって
接続しているので、このケーブル106が切れてしまう
と、センサ102が開状態信号を出力しているのか、ケー
ブル106が切れているのか分からなくなってしまうとい
う問題があった。

そこで、このような不都合を解決するために、第３図
に示す如くセンサ102の本体に“4.5KΩ”程度の抵抗107
を並列に接続し、センサ102内の本体が開状態となって
も、ケーブル106が切れていない限り、“4.5KΩ”程度
の抵抗値を持つようにしてこれを本体装置104側に設け
られたループ抵抗検出回路105によって検出し前記監視
対象となっているドア101の状態とケーブル106の状態と
を同時に監視するようにした遠隔センシングシステムが
開発されている。

第４図はこのような遠隔センシングシステムにおける
ループ抵抗検出回路105の一例を示す回路図である。

この図に示すループ抵抗検出回路105は２つのコンパ
レータ110,111と、２つの抵抗108、109とを備えてお
り、各抵抗108、109によってセンサ102の抵抗値に応じ
た検知信号（電圧信号）を生成し、これを各コンパレー
タ110,111によって各基準値Vrefl、Vref2と比較し、こ
の比較結果をマイクロプロセッサ等に供給して前記セン
サ102の状態やケーブル106の状態を判定させる。

しかしながら、このようなループ抵抗検出回路105に
おいては、センサ102側とループ検出回路105側とをケー
ブル106によって直接、接続しているので、ケーブル106
に外来サージが乗ったとき、接地電圧が瞬間的に変動し
てしまうため、ループ抵抗検出回路105の接地点と共通
な接地点を持つマイクロプロセッサ等が誤動作してしま
うという問題があった。

そこで、このような問題を解決するために、第５図に
示すループ抵抗検出回路105aが提案されている。

この図に示すループ抵抗検出回路105aは基準電圧を作
る２つの抵抗112、113と、センサ102の抵抗値に応じた
電圧を生成する抵抗114と、この抵抗114によって得られ
る電圧より前記各抵抗112、113によって得られる基準電
圧の方が低いときに発光して検出信号を生成するフォト
カプラ115と、前記各抵抗112、113によって得られる基
準電圧より前記抵抗114によって得られる電圧の方が低
いときに発光して検出信号を生成するフォトカプラ116
とを備えている。

そして、センサ102の抵抗値が予め決められた値（基
準値）のとき前記各フォトカプラ115、116が共に検出信
号の出力を停止し、またセンサ102の抵抗値が基準値よ
り小さいときには、フォトカプラ116が検出信号を出力
し、またセンサ102の抵抗値が基準値より大きいときに
は、フォトカプラ115が検出信号を出力する。

この場合、センサ102側とループ抵抗検出回路105aの
出力側とが２つのフォトカプラ115、116によって絶縁さ
れているので、ケーブル106に外来サージが入来してい
も、ループ抵抗検出回路105aの出力を判定するマイクロ
プロセッサが誤動作するのを防止することができる。

しかしながら、このような遠隔センシングシステムに
おいては、センサ102の抵抗値を“5KΩ”程度にしてい
るため、このセンサ102の抵抗値と、各抵抗112、113、1
14の値とが均衡したとき、各フォトカプラ115、116から
検出信号が出ないようにするために、各抵抗112〜114の
値を“5KΩ”程度にしなければならない。

このため、電源電圧が“＋12V"のとき、センサ102の
抵抗値が無限大になってもフォトカプラに流れる電流が
“0.8mA"（12V/3.5KΩ）となり、フォトカプラ115の駆
動電流として必要な電流以下になるため、実用的でなく
なるという問題があった。

（考案の目的） 本考案は上記の如き従来の欠点を除去するためになさ
れたものであって、ケーブルに外来サージが入来した場
合においても、マイクロプロセッサ等が誤動作しないよ
うにして、監視対象物の状態を確実に検出することがで
きる実用的な遠隔センシングシステムを提供することを
目的としている。

（考案の概要） 上記の問題点を解決するために本考案によるループ抵
抗検出回路においては、監視対象物の状態を検出するた
めのセンサにケーブルを介してループ電流を供給しつ
つ、当該ループ電流の値に応じた検出信号を、当該検出
信号に基づいて監視対象物の状態を判定する判定回路に
出力するループ抵抗検出回路を備えた遠隔センシングシ
ステムにおいて、前記ループ抵抗検出回路は、前記ルー
プ電流の値を検出する複数のループ電流検出手段により
発生するそれぞれの電圧に基づいて動作する複数の電圧
検出手段と、該複数の電圧検出手段のそれぞれの出力を
前記判定回路に供給する複数の絶縁部とを備え、前記セ
ンサの抵抗値の変化に対応して前記複数の電圧検出手段
をそれぞれON/OFFさせることにより前記検出信号を前記
判定回路に出力するように構成し、前記判定回路は、前
記検出信号に基づいて前記監視対象物の状態と共に前記
ケーブルの異常も検出するように構成したことを第１の
特徴としている。

また、上記の構成において、前記ループ電流の値を検
出する第１のループ電流検出手段により発生する電圧に
基づいて動作する第１の電圧検出手段と、該第１の電圧
検出手段の出力を前記判定回路に供給する第１の絶縁部
と、前記ループ電流の値を検出する第２のループ電流検
出手段により発生する電圧に基づいて動作する第２の電
圧検出手段と、該第２の電圧検出手段の出力を前記判定
回路に供給する第２の絶縁部とを備え、前記センサの抵
抗値の変化に対応して前記第１及び第２の電圧検出手段
をそれぞれON/OFFさせるように構成したことを第２の特
徴としている。

（実施例） 以下、本考案を図示した実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本考案の一実施例を示すブロック図である。

この図に示す遠隔センシングシステムのループ抵抗検
出回路１はセンサ２に供給される電流の値を制限する抵
抗３と、前記センサ２に供給される電流の値を検出する
第１のループ電流検出手段としての抵抗４と、この抵抗
４によって検出された電流値を示す信号を増幅する第１
の電圧検出手段としてのトランジスタ５と、このトラン
ジスタ５によって発光駆動される第１の絶縁部としての
フォトカプラ６と、このフォトカプラ６に流れる発光電
流の値を制限する抵抗７と、前記センサ２から戻ってく
る電流の値を検出する第２のループ電流検出手段として
の抵抗８と、この抵抗８によって検出された電流値を示
す信号を増幅する第２の電圧検出手段としてのトランジ
スタ９と、このトランジスタ９によって発光駆動される
第２の絶縁部としてのフォトカプラ10と、このフォトカ
プラ10に流れる発光電流の値を制限する抵抗11とを備え
ている。

この場合、抵抗４の値を“R A"、抵抗８の値を“R
B"、抵抗３の値を“R O"、センサ２の抵抗値を“R L"と
すると、次式が成り立つ。

ｉ（RL＋RO＋RA＋RB）＝VCC ……（１） そして、センサ２の抵抗値R Lが低くなって“R LL"と
なったときのループ電流を“i A"、前記センサ２の抵抗
値R Lが高くなって“R LH"となったときのループ電流を
“i B"とすると、次式が成り立つ。

iA（RLL＋RO＋RA＋RB）＝VCC ……（２） iB（RLH＋RO＋RA＋RB）＝VCC ……（３） そして、ループ電流i Aが流れたとき、抵抗４の両端
間電圧がトランジスタ５のベース・エミッタ間電圧“V
BE（sat）”以上となり、これがオンすると、次式が成
り立つ。

但し、ｍ＝VCC/V BE（sat） また、ループ電流i Bが流れたとき、抵抗８の両端間
電圧がトランジスタ９のベース・エミッタ間電圧“V BE
（sat）”以上となり、これがオンすると、次式が成り
立つ。

そして、センサ２の各抵抗値R LL,R LHが設定される
と、これらの各抵抗値R LL、R LHから前記各（４）式、
（５）式に基づいて各抵抗４、８の値R A、R Bが決ま
る。

このとき、抵抗４の値R Aより抵抗８の値R Bを大きく
設定することにより、センサ２の抵抗値R Lが基準値で
あるときには、トランジスタ９がオンしてフォトカプラ
10から検出信号（“L O"信号）が出力されてこれが判定
回路12に供給されてセンサ２が取り付けられているドア
（図示は省略する）が閉じていると判定され、また前記
センサ２の抵抗値R Lが基準値より小さくなったとき
は、各トランジスタ５、９が共にオンして各フォトカプ
ラ６、10から検出信号が出力されて判定回路12に供給さ
れて前記ドアが開かれていると判定される。

また、センサ２の抵抗値R Lが基準値より大きくな
り、各トランジスタ５、９が共にオフしたときには、各
フォトカプラ６、10から検出信号が出力されなくなり、
判定回路12によってケーブル13の切断と判定される。

この場合、ループ抵抗検出回路１の接地点と、判定回
路12側の接地点がフォトカプラ６、10によって絶縁され
ているので、ケーブル13に外来サージが入来しても、判
定回路12が誤動作しないようにすることができる。

このようにこの実施例においては、各フォトカプラ
６、10によってループ抵抗検出回路１と後段の判定回路
12とを絶縁するとともに、各抵抗４、８によって得られ
たループ電流の値が予め設定されている値を越えたと
き、これをトランジスタ５、９によって検出して各フォ
トカプラ６、10から検出信号を出力させるようにしてい
るので、ケーブル13に外来サージが入来した場合におい
ても、判定回路12等が誤動作しないようにすることがで
きるとともに、センサ２の抵抗値が“5KΩ”程度でも、
各フォトカプラ６、10に十分な発光電流を流すことがで
き、これによって通常使用されている安価なフォトカプ
ラを使用して十分な検出感度を確保することができる。

また、上述した実施例においては、電流値制限用の抵
抗３を設けているが、各抵抗４、８の値またはワット数
が大きいとき、あるいは電源電圧“V CC"の値が小さい
ときには、電流値制限用の抵抗３を無くしても良い。

また、トランジスタ５、９に代えてFET等の他の電圧
検出素子や差動増幅回路、他の電圧検出回路によって各
抵抗４、８によって得られたループ電流の値に応じて各
フォトカプラ６、10を駆動するようにしても良い。

また、上述した実施例においては、ドアの開閉を検出
するセンサを例にとって本考案を説明しているが、例え
ばガラス割れセンサ等を用いてガラスが割られたとき、
その振動を機械的に検出してこれを電気信号として出力
するセンサのループ抵抗を検出するようにしても良い。

また、上述した実施例においては、３つのアンドゲー
ト14、15、16によって判定回路12を構成するようにして
いるが、マイクロプロセッサや他のディスクリート回路
によってループ抵抗検出回路１の出力を判定するように
しても良い。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば、監視対象物の状
態を検出するためのセンサにケーブルを介してループ電
流を供給しつつ、当該ループ電流の値に応じた検出信号
を、当該検出信号に基づいて監視対象物の状態を判定す
る判定回路に出力するループ抵抗検出回路を備えた遠隔
センシングシステムにおいて、前記ループ電流の値を検
出する複数のループ電流検出手段により発生するそれぞ
れの電圧に基づいて動作する複数の電圧検出手段の出力
を、それぞれ絶縁部を介して前記判定回路に供給すると
ともに、前記センサの抵抗値の変化に対応して前記複数
の電圧検出手段をそれぞれON/OFFさせることにより、前
記監視対象物の状態と共に前記ケーブルの異常も検出す
るように構成したことにより、ケーブルに外来サージが
入来した場合においても判定回路等が誤動作するのを防
止できるとともに、前記監視対象物の状態や前記ケーブ
ルの異常など複数の状態を確実に検出することができ
る。

また、センサの抵抗値が“5KΩ”程度でも、各絶縁部
に使用されるフォトカプラに十分な発光電流を流すこと
ができるので、通常使用されている安価なフォトカプラ
を使用して十分な検出感度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る遠隔センシングシステムの一実施
例を示す回路図、第２図は従来から知られている遠隔セ
ンシング方式を用いたセキュリティシステムの一例を示
すブロック図、第３図は従来から知られている遠隔セン
シング方式を用いたセキュリティシステムの他の一例を
示すブロック図、第４図は第３図に示すループ抵抗検出
回路の一例を示す回路図、第５図は第３図に示すループ
抵抗検出回路の他の一例を示す回路図である。 １……ループ抵抗検出回路、２……センサ、４、８……
ループ電流検出手段（抵抗）、５、９……電圧検出手段
（トランジスタ）、６、10……絶縁部（フォトカプ
ラ）、12……後段回路（判定回路）、13……ケーブル。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】監視対象物の状態を検出するためのセンサ
   にケーブルを介してループ電流を供給しつつ、当該ルー
   プ電流の値に応じた検出信号を、当該検出信号に基づい
   て監視対象物の状態を判定する判定回路に出力するルー
   プ抵抗検出回路を備えた遠隔センシングシステムにおい
   て、 前記ループ抵抗検出回路は、前記ループ電流の値を検出
   する複数のループ電流検出手段により発生するそれぞれ
   の電圧に基づいて動作する複数の電圧検出手段と、該複
   数の電圧検出手段のそれぞれの出力を前記判定回路に供
   給する複数の絶縁部とを備え、前記センサの抵抗値の変
   化に対応して前記複数の電圧検出手段をそれぞれON/OFF
   させることにより前記検出信号を前記判定回路に出力す
   るように構成し、 前記判定回路は、前記検出信号に基づいて前記監視対象
   物の状態と共に前記ケーブルの異常も検出するように構
   成したことを特徴とする遠隔センシングシステム。
2. 【請求項２】前記ループ抵抗検出回路は、前記ループ電
   流の値を検出する第１のループ電流検出手段により発生
   する電圧に基づいて動作する第１の電圧検出手段と、該
   第１の電圧検出手段の出力を前記判定回路に供給する第
   １の絶縁部と、前記ループ電流の値を検出する第２のル
   ープ電流検出手段により発生する電圧に基づいて動作す
   る第２の電圧検出手段と、該第２の電圧検出手段の出力
   を前記判定回路に供給する第２の絶縁部とを備え、前記
   センサの抵抗値の変化に対応して前記第１及び第２の電
   圧検出手段をそれぞれON/OFFさせるようにしたことを特
   徴とする請求項（１）記載の遠隔センシングシステム。