JP3156517B2 - 遠隔制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯機等に用いられる
遠隔制御部（リモコン）と本体制御部の通信方式に関す
るもので、簡単な構成で２線信号伝送を実現する遠隔制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、石油やガス、電気等をエネルギー
とする給湯機は、本体が屋外に置かれ、一方、運転指示
や温度調節の操作を台所等の屋内で行いたいといった要
望から、本体と有線で接続されたリモコンにその操作部
を設ける構成がとられてきた。ところが、運転指示や温
度調節、また、運転表示といった複数の情報を伝送する
には、多線のリモコンケーブルによって本体とリモコン
を接続することが必要で、そのためにメーカが準備した
専用のリモコンケーブルを必要な長さに応じて手配し、
それを用いて接続工事を行うという方式がとられてき
た。

【０００３】また、工事性を向上する目的で、本体とリ
モコンを極性の無い２線ケーブルで接続できる制御方式
が開発され、最近の給湯機ではそのほとんどがこの方式
を採用している。この２線リモコン方式については、特
願平３−３４６０２１号、特願平３−２９４０９５号に
示すように、シンプルな回路構成の２線リモコンが提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれら従
来の方式では、まず前者においては実際に設置現場に行
かないと必要なリモコンケーブルの長さがわからないた
め、リモコンケーブルの手配が遅れ、それが設置工事の
遅れにつながるといった課題があった。また、多線のリ
モコンケーブルは、その外径も太くなるため、設置後の
見栄えも悪く、壁内の埋め込み工事もやりにくいもので
あった。

【０００５】また、後者においては、特願平３−３４６
０２１号に示すように、遠隔制御部をゼナーダイオード
Ａをトランジスタのベース端子に接続した定電圧回路
と、ゼナーダイオードＡより高い動作電圧のゼナーダイ
オードＢと表示素子Ａとの直列接続体Ｘを２線間に並列
に接続した構成であり、さらに定電圧回路の出力側に、
スイッチと表示素子Ｂの直列接続体Ｙを設けることによ
り、スイッチとそのスイッチに対応する表示ができ、こ
の直列接続体Ｙを複数並列に構成することで機能を増や
すことができるとしている。しかし、この直列接続体Ｙ
を複数並列に構成する方式では、定電圧回路の出力電流
が表示素子Ｂを表示させ得る電流の直列接続体Ｙの数倍
増加する。従って、表示素子Ｂが比較的安価なＬＥＤを
使用する場合では、表示電流が数ｍＡ〜数十ｍＡ必要で
あるので、２線に直列に挿入された抵抗に発生する電圧
を測定する電圧測定部も、数ｍＡ〜数十ｍＡずつ電流増
加する。従って、電圧測定部の抵抗は電流を確保するた
め小さくする制約を受け、この電流に応じた電圧をマイ
コンのアナログ入力ポートで検出する検出レベルの設計
が困難となる。

【０００６】また、特願平３−３４６０２１号、特願平
３−２９４０９５号では、遠隔制御部の２線間に直列に
運転スイッチを設ける構成としているが、このような構
成ではリモコンを増設した場合、運転スイッチのオンに
よって、運転表示ＬＥＤ、保護抵抗、抵抗を通って電流
がながれ、この電流が、リモコンケーブルを通して電圧
測定部の抵抗にながれ、その電流に応じた発生電圧によ
って運転スイッチのオンを検出するため、上記と同様に
リモコンの数だけ運転スイッチオン時の電流が増加す
る。従って、電圧測定部の抵抗はマイコンのアナログ入
力ポートで検出できるようにするためにある程度大きく
する制約を受け、上記直列接続体Ｙの数を増加する制約
と逆の制約を受ける。従って、マイコンのアナログ入力
ポートで検出する検出レベルの設計が益々困難となる。

【０００７】さらに、特願平３−３４６０２１号、特願
平３−２９４０９５号では、遠隔制御部の２線間に直列
に運転スイッチを設ける構成としているが、このような
構成ではリモコンの接続の有無が運転スイッチがオフ状
態となっていれば、マイコンのアナログ入力ポートの検
出レベルは電流が流れないのでリモコンの接続の有無に
関係なく同じ無電圧レベルとなる。従って、リモコンケ
ーブル接続工事の不具合や、接続忘れや、ケーブル断線
などに伴うリモコンの接続の有無が判定できないといっ
た課題あった。

【０００８】本発明は、かかる従来の課題を解決し、シ
ンプルな回路構成の２線リモコンを安いコストで、しか
も温度調節等のスイッチと表示素子の増加に対して遠隔
制御部と２線で接続される本体制御部の電圧測定部のス
イッチ検出レベルに制約を受けないことを第１の目的と
する。

【０００９】また、リモコンの増設に対して遠隔制御部
と２線で接続される本体制御部の電圧測定部のスイッチ
検出レベルに制約を受けないことを第２の目的とする。
また、リモコンの接続の有無を判定できることを第３の
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】また、上記第１、２の目
的を達成するために、２接点間に入力側を設けた定電圧
回路と、定電圧回路の出力側に設けた複数接点を有する
スイッチの１つの接点と表示素子の直列接続体Ｘと、２
接点間に複数接点を有するスイッチの他方の接点と抵抗
Ａの直列接続体Ｙと、タッチスイッチと抵抗Ｃの直列接
続体Ｚとを並列に接続して構成した遠隔制御部を備え、
遠隔制御部の２接点と２線で接続される本体制御部は、
２線間に前記定電圧回路の動作電圧より高い電圧と低い
電圧とを時分割で切り替えて印加する電圧制御部と、２
線に直列に挿入した抵抗Ｂと、抵抗Ｂに発生する電圧を
測定する電圧測定部とを備えたとを備えたものである。

【００１１】また、上記第２の目的を達成するために、
２接点間に入力側を設けた定電圧回路と、定電圧回路の
出力側に設けた複数接点を有するスイッチの１つの接点
と表示素子の直列接続体Ｘと、２接点間に複数接点を有
するスイッチの他方の接点と抵抗Ａの直列接続体Ｙと、
タッチスイッチと抵抗Ｃの直列接続体Ｚと、抵抗Ｄとを
並列に接続して構成した遠隔制して構成した遠隔制御部
を備え、遠隔制御部の２接点と２線で接続される本体制
御部は、２線間に前記定電圧回路の動作電圧より高い電
圧と低い電圧とを時分割で切り替えて印加する電圧制御
部と、２線に直列に挿入した抵抗Ｂと、抵抗Ｂに発生す
る電圧を測定する電圧測定部とを備えたとを備えたもの
である。

【００１２】

【作用】本発明は上記構成によって、下記の作用が得ら
れる。

【００１３】第１の課題解決手段により、遠隔制御部
に、タッチ式の運転スイッチと抵抗Ｃの直列接続体Ｚと
を並列に接続しているため、本体制御部の電圧制御部か
ら印加される電圧が、定電圧回路の動作電圧より低い場
合に、運転スイッチオン時に直列接続体Ｙの抵抗Ａと抵
抗Ｃとの合成抵抗と、２線に直列に挿入した抵抗Ｂの抵
抗分割によって決まる電圧を電圧測定部によって測定す
ると、スイッチの中でオンしているものを検出できる。
このとき、検出レベルは、タッチ式の運転スイッチと直
列接続体Ｙの複数接点を有するスイッチとのスイッチ入
力の組み合わせによって決まるが、両スイッチのオン状
態が最も検出レベルが高くなる。ここで、タッチ式の運
転スイッチ単独入力時の検出レベルを、２線に直列に挿
入した抵抗Ｂによる検出電圧範囲の上限付近でに設定す
れば、タッチ式の運転スイッチのオフ（非入力）時にお
いて、直列接続体Ｙの複数接点を有するスイッチの入力
状態によって抵抗Ａの値を上記検出電圧範囲内で自由に
設定できる。この直列接続体Ｙを複数並列に設置すれ
ば、複数接点を有するスイッチの入力の組み合わせによ
って抵抗Ｃの各抵抗値を同様に上記検出電圧範囲内で自
由に設定できる。

【００１４】また、リモコンを複数設けたとき、タッチ
式の運転スイッチ単独入力時の検出レベルを、２線に直
列に挿入した抵抗Ｂによる検出電圧範囲の上限付近でに
設定すれば、いずれのリモコンのタッチ式の運転スイッ
チが入力されても、抵抗Ｂによる検出電圧範囲の上限付
近で制限できるため、いずれかの運転スイッチが入力さ
れたこと検出できる。

【００１５】第２の課題解決手段により、遠隔制御部
は、抵抗Ｄを並列に接続しているため、本体制御部の電
圧制御部から電圧印加時に、タッチ式の運転スイッチの
入力状態（オン・オフ）に関係なく抵抗Ｄと、２線に直
列に挿入した抵抗Ｂの抵抗分割によって決まる電圧を電
圧測定部によって測定できるので、リモコンの接続の有
無が検出できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図に基づいて説
明する。

【００１７】（実施例１）図２は本発明の第１の実施例
の給湯機の遠隔制御部（リモコン）の操作部外観図で、
１は給湯機の運転／停止を指示する運転スイッチ、２は
運転スイッチ１のオン／オフに従って点灯／消灯する運
転表示ＬＥＤ、３は給湯機の給湯温度を高／低の２段階
に切り換える複数接点を有する温度調節スイッチ、４は
温度調節スイッチ３が高設定（オン）にあることを表示
する高設定表示ＬＥＤ（表示素子）である。運転スイッ
チ１は操作（キー入力）時にのみにオン（接触）するタ
ッチ式のスイッチをもちいている。一方、温度調節スイ
ッチ４は操作毎にオン／オフが切り替わる機械（ロッ
ク）式のスイッチをもちいている。

【００１８】図１は本発明の第１の実施例の遠隔制御装
置を給湯機へ応用した制御回路図で、リモコンおよび本
体制御部を示す。まず、リモコン部において、５はリモ
コンケーブルの接続端子、６はリモコン接続を無極性に
するために設けたブリッジダイオード、７はＮＰＮトラ
ンジスタ、８はトランジスタ７のベース端子にカソード
側を接続した動作電圧１０Ｖのゼナーダイオード８と抵
抗９とによって構成されるブロックを定電圧回路１０と
する。１１は運転表示ＬＥＤ２と直列に挿入した保護抵
抗、１２は高設定表示ＬＥＤ（表示素子）４と直列に挿
入した保護抵抗であり、温度調節スイッチ３と高設定表
示ＬＥＤ（表示素子）４とを併せて直列接続体Ｘと呼
ぶ。１３は温度調節スイッチ３の高設定表示ＬＥＤ（表
示素子）４と反対側接点によってリモコンケーブルの接
続端子５間に接続される抵抗Ａであり、温度調節スイッ
チ３と抵抗Ａ１３とを併せて直列接続体Ｙと呼ぶ。１４
は抵抗Ｃで、運転スイッチ１と直列に接続されている。

【００１９】次に、本体制御部において、１５はリモコ
ンケーブルの接続端子、１６はリモコン部に電圧を供給
するトランジスタ、１７は動作電圧１０Ｖのゼナーダイ
オード、１８は動作電圧２０Ｖのゼナーダイオード、１
９はゼナーダイオード１７のアノード端子に接続したト
ラジスタで、これらゼナーダイオード１７、１８とトラ
ンジスタ１６、１９で電圧制御部を構成している。ま
た、２０は２線ケーブルに直列に挿入した抵抗（Ｂ）、
２１は抵抗２０に発生する電圧を測定する電圧測定部で
あるところのマイクロコンピュータ（以下マイコンと称
す）で、抵抗２０の発生電圧はアナログ入力ポート（Ａ
ポート）に、また、トランジスタ１９のベース端子がデ
ジタル出力ポート（Ｏポート）にそれぞれ接続されてい
る。

【００２０】２２は、抵抗２０の発生電圧をアナログ入
力ポート（Ａポート）の入力可能電圧範囲内に保つため
の保護用ゼナーダイオードである。

【００２１】つぎに上記構成において動作を説明する。
まず、停止時の動作を説明する。停止時、本体制御部
は、マイコン２１のＯポートが常時オンしており、トラ
ンジスタ１９がオン、ゼナーダイオード１７がオンし
て、トランジスタ１６のベース電位は１２Ｖに維持さ
れ、エミッタ電位もほぼ１０Ｖに維持される。この電圧
がリモコン部の接続端子５に送られ、ブリッジダイオー
ド６を通るとその直流出力端子でほぼ８．５Ｖの電圧と
なる。しかし、運転スイッチ１が入力されておらず、温
度調節スイッチ３も非接触側であるため、リモコン部に
電流は流れず、本体制御部の抵抗（Ｂ）２０にも流れる
電流は無く、電圧も発生しない。これが、マイコン２１
のＡポートに入力され、停止状態が検出される。ここで
ブリッジダイオード６は、リモコン部の接続端子５での
電圧極性方向にかかわらず、運転スイッチ１の接続側を
プラスにそろえる役割を果たし、リモコンケーブルの接
続方向に影響を受けない無極性を実現している。

【００２２】次に、運転スイッチ１がオン（入力）され
たときの動作を説明する。運転スイッチ１がオンされる
と、リモコン部に電流が流れる。動作電圧１０Ｖのゼナ
ーダイオード８はオフ状態のままで、トランジスタ７は
オフで、そのエミッタ端子に電圧が発生しない。そし
て、運転スイッチ１、抵抗Ｃ１４を通って電流がながれ
る。この電流が、リモコンケーブルを通して本体制御部
の抵抗（Ｂ）２０にながれ、その電流に応じた電圧が発
生し、これがマイコン２１のＡポートに入力され、運転
スイッチ１のオンが検出できる。

【００２３】ここで、温度調節スイッチ３の状態検出に
ついて説明する。まず、温度調節スイッチ３がオフ（低
設定）のときは、抵抗（Ａ）１３には電流が流れない。
一方、温度調節スイッチ３がオン（高設定）のときは、
抵抗（Ａ）１３に電流が流れ、この電流が、リモコンケ
ーブルを通して本体制御部の抵抗（Ｂ）２０に流れて、
その電流に応じた電圧が発生し、これがマイコン２１の
Ａポートに入力され、温度調節スイッチ３のオン（高設
定）が検出できる。

【００２４】こうして運転スイッチ１を入力すると、本
体制御部がこれを検出し、マイコン２１のＯポート出力
から５０Ｈｚの周期でオン／オフを繰り返す信号が出力
される。Ｏポートがオフ時は、トランジスタ１９がオフ
し、ゼナーダイオード１７がオフし、かわりにゼナーダ
イオード１９がオンしてトランジスタ１６のベース電圧
は、２０Ｖに上昇する。そして、トランジスタ１６のエ
ミッタ電位もほぼ２０Ｖに上昇して、リモコン部の接続
端子５にこの電圧が印加される。ブリッジダイオード６
の出力では約１８．５Ｖの電圧となり、定電圧回路１０
の動作電圧１０Ｖのゼナーダイオード８がオンして、温
度調節スイッチ３のオン（高設定）側であれば、運転表
示ＬＥＤ２と高設定表示ＬＥＤ４が点灯する。このよう
にして、こうして運転スイッチ１の入力を本体制御部が
検出すると、マイコン２１のＯポートのオン／オフに同
期して高設定表示ＬＥＤ４が消灯／点灯を繰り返すが、
その周期が５０Ｈｚと高速のため、連続して点灯してい
るように見える。また、この期間中もマイコン２１では
ＯポートのオンのタイミングでＡポートから抵抗（Ｂ）
２０の電圧を繰り返し入力しており、従って、温度調節
スイッチ４の変更や運転スイッチ１のオフにも即座に対
応することができる。

【００２５】図３に上記それぞれのタイミングにおける
マイコン２１のＯポートの出力波形と、リモコン接続端
子５での電圧波形の関係を示す。図３（ａ）は、停止中
及び燃焼待機中の電圧波形で、マイコン２１のＯポート
はオンを維持し、リモコンの接続端子間には、約１０Ｖ
の電圧が出力され、高設定表示ＬＥＤ４と運転表示ＬＥ
Ｄ２は消灯のままである。図３（ｂ）は、運転オン中の
電圧波形で、マイコン２１のＯポートから５０Ｈｚの周
期でオン／オフするパルス信号が出力され、これに同期
してリモコンの接続端子間には１０Ｖと２０Ｖの電圧が
交互に発生し、２０Ｖの電圧によって高設定表示ＬＥＤ
４と運転表示ＬＥＤ２が点灯する。

【００２６】図４に、複数接点を有するスイッチ３と表
示素子４との直列接続体Ｘを２つ設けた場合を示してい
る。この場合は、複数接点を有する他方のスイッチ２３
と複数接点を有するスイッチ３との入力の組み合わせに
よって抵抗Ａ１３と抵抗Ｅ２４の各抵抗値を検出電圧範
囲内で自由に設定できる。

【００２７】以上のように本実施例によれば、リモコン
部にマイコンを登載することなく動作電圧の異なるゼナ
ーダイオードとＬＥＤの組み合わせ、および、それに対
応した電圧を発生し時分割で切り替える電圧制御部を設
けるだけで運転表示ＬＥＤ２、高設定表示３の点灯／消
灯が制御でき、また、リモコンラインに直列に挿入した
抵抗（Ｂ）２０に発生する電圧を判定することで、運転
スイッチ１と温度調節スイッチ４の検出ができる無極性
２線接続のリモコンシステムが実現できる。

【００２８】なお、本実施例では複数接点を有するスイ
ッチ３と表示素子４との直列接続体Ｘを２つ設ける構成
としたが、さらに直列接続体Ｘ，Ｙを並列に追加接続
し、本体制御部の電圧制御部にその数に対応した種類の
電圧を発生する構成を設ければ、遠隔表示部での表示の
種類を容易に増やすことができる。

【００２９】（実施例２）図５は本発明の第２の実施例
の遠隔制御装置を給湯機へ応用したの制御回路図であ
る。

【００３０】上記実施例１と同一部材には同一番号を付
している。リモコンケーブルの接続端子５間に抵抗
（Ｄ）２５を付加している。

【００３１】図６は本発明の遠隔制御部を増設リモコン
ＺＲとして応用した制御回路図である。上記実施例１と
同一部材には同一番号を付している。

【００３２】増設リモコンＺＲは、リモコン端子（２接
点）５に図５のメインリモコンを並列して接続される。

【００３３】つぎに上記構成において動作を説明する。
まず、停止時の動作を説明する。停止時、リモコンケー
ブルが正しく接続されていれば、本体制御部は、マイコ
ン２１のＯポートが常時オンしており、トランジスタ１
９がオン、ゼナーダイオード１７がオンして、トランジ
スタ１６のベース電位は１２Ｖに維持され、エミッタ電
位もほぼ１０Ｖに維持される。この電圧がリモコン部の
接続端子５に送られ、ブリッジダイオード６を通るとそ
の直流出力端子でほぼ８．５Ｖの電圧となる。ここで、
メインリモコン、増設リモコンＺＲのいずれも運転スイ
ッチ１が入力されいない場合、メインリモコンの温度調
節スイッチ３も非接触側であるときは、メインリモコン
の抵抗（Ｄ）２５を介してリモコン部に電流が流れ、本
体制御部の抵抗（Ｂ）２０には抵抗（Ｄ）２５と抵抗
（Ｂ）２０とで決まる電流が流れ、対応する電圧が発生
する。これが、マイコン２１のＡポートに入力され、メ
インリモコンのリモコンケーブルが正しく接続されてい
る状態が検出される。

【００３４】もしも、メインリモコンが接続されておら
ず、増設リモコンＺＲのみが接続されている場合、運転
スイッチ１が入力されいない場合、増設リモコンＺＲに
は抵抗（Ｄ）２５が無いためリモコン部に電流が流れ
ず、本体制御部の抵抗（Ｂ）２０には電流が流れない。
従って対応する電圧も発生しない。これが、マイコン２
１のＡポートに入力され、メインリモコンが正しく接続
されていないことが検出される。

【００３５】

【発明の効果】以上の様に本発明の遠隔制御装置によれ
ば次の効果が得られる。

【００３６】（１）シンプルな回路構成の２線リモコン
を安いコストで、しかも温度調節等のスイッチと表示素
子の増加に対して遠隔制御部と２線で接続される本体制
御部の電圧測定部のスイッチ検出レベルに制約を受けな
い。

【００３７】（２）リモコンの増設に対して遠隔制御部
と２線で接続される本体制御部の電圧測定部のスイッチ
検出レベルに制約を受けない。

【００３８】（３）リモコンケーブル接続工事の不具合
や、接続忘れや、ケーブル断線などに伴うリモコンの接
続の有無が判定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の給湯機の遠隔制御部
（リモコン）および本体制御部の電気回路図

【図２】同実施例の給湯機の遠隔制御部（リモコン）の
操作部外観図

【図３】同実施例の電気回路のタイミングチャート

【図４】同実施例の給湯機の遠隔制御部（リモコン）お
よび本体制御部の他の電気回路図

【図５】本発明の第２の実施例の給湯機の遠隔制御部
（リモコン）および本体制御部の電気回路図

【図６】同実施例の給湯機の遠隔制御部（増設リモコ
ン）の電気回路図

【符号の説明】

１ タッチスイッチ ３ 複数接点を有するスイッチ ４ 表示素子 ５ ２接点 １０ 定電圧回路 １３ 抵抗Ａ １４ 抵抗Ｃ １６、１７、１８、１９ 電圧制御部 ２０ 抵抗Ｂ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−39820（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−184086（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−133525（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04Q 9/00 - 9/16 F23N 5/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２接点間に定電圧回路の入力側と、前記定
   電圧回路の出力側に設けた複数接点を有するスイッチの
   １つの接点と表示素子の直列接続体Ｘと、前記複数接点
   を有するスイッチの他方の接点と抵抗Ａの直列接続体Ｙ
   と、タッチスイッチと抵抗Ｃの直列接続体Ｚとを並列に
   接続して構成した遠隔制御部を備え、前記遠隔制御部の
   ２接点と２線で接続される本体制御部は、前記２線間に
   前記定電圧回路の動作電圧より高い電圧と低い電圧とを
   時分割で切り替えて印加する電圧制御部と、前記２線に
   直列に挿入した抵抗Ｂと、前記抵抗Ｂに発生する電圧を
   測定する電圧測定部とを備えた遠隔制御装置。
2. 【請求項２】２接点間に、定電圧回路の入力側と、前記
   定電圧回路の出力側に設けた複数接点を有するスイッチ
   の１つの接点と表示素子の直列接続体Ｘと、前記複数接
   点を有するスイッチの他方の接点と抵抗Ａの直列接続体
   Ｙと、タッチスイッチと抵抗Ｃの直列接続体Ｚと、抵抗
   Ｄとを並列に接続して構成した遠隔制御部を備え、前記
   遠隔制御部の２接点と２線で接続される本体制御部は、
   前記２線間に前記定電圧回路の動作電圧より高い電圧と
   低い電圧とを時分割で切り替えて印加する電圧制御部
   と、前記２線に直列に挿入した抵抗Ｂと、前記抵抗Ｂに
   発生する電圧を測定する電圧測定部とを備えた遠隔制御
   装置。