JP3291135B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば空気調和機の室
内機と室外機との間で信号の授受を行うための通信装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気調和機において、室内機と室
外機との間の通信は、供給電源が交流であることに着目
し、供給電源の電源サイクルに同期して通信信号をオン
・オフさせて双方向の通信を行うものであった。

【０００３】図２はそのような従来の通信装置の具体例
を示すものである。この通信装置においては、サイリス
タによる電圧のオン・オフ信号をホトカプラで受信する
例を示している。

【０００４】電源コンセントに差し込まれる電源プラグ
２および電源スイッチ３を介して２本の電源線４および
５がまず室内機側に導出され、接続部６および７を介し
て室外機側にも導かれ、さらに図示していない主回路、
例えばコンプレッサモータ駆動用周波数変換回路に接続
される。室内機側には送信用ホトカプラ１０および受信
用ホトカプラ１３が備えられており、同様に室外機側に
も送信用ホトカプラ２０および受信用ホトカプラ２３が
備えられている。室内機側の送信用ホトカプラ１０は発
光ダイオード１１および受光サイリスタ１２からなって
おり、受信用ホトカプラ１３は発光ダイオード１４およ
びホトトランジスタ１５からなっている。室外機側の送
信用ホトカプラ２０は発光ダイオード２１および受光サ
イリスタ２２からなっており、受信用ホトカプラ２３は
発光ダイオード２４およびホトトランジスタ２５からな
っている。なお、受光サイリスタ１２および２２のゲー
トおよびカソード間にはそれぞれ並列接続の抵抗および
コンデンサからなるバイアス回路８，９が接続されてい
る。

【０００５】図示の通信装置は双方向性であり、室内機
側から室外機側へと送信（制御データ等の送信）する場
合は、図示していない室内機送信回路から抵抗１６を介
して発光ダイオード１１を駆動することにより受光サイ
リスタ１２が導通する。それにより電源線４から抵抗１
７、ダイオード１８、受光サイリスタ１２、接続部６、
通信線１９、接続部７、発光ダイオード２４、ダイオー
ド２６および抵抗２７を介して電源線５に至る経路で、
電源線４，５の電圧に同期し各サイクルの正の半波区間
に電流が流れる。この電流により発光ダイオード２４が
発光し、ホトトランジスタ２５が導通する。これは抵抗
２８を介して図示していない室外機受信回路に受信信号
として伝達される。

【０００６】上記とは逆に室外機側から室内機側へと送
信する場合は、図示していない室外機送信回路から抵抗
２９を介して発光ダイオード２０を駆動することにより
受光サイリスタ２２が導通する。それにより電源線５か
ら抵抗３０、ダイオード３１、発光ダイオード１４、接
続部６、通信線１９、接続部７、受光サイリスタ２２、
ダイオード３２および抵抗３３を介して電源線４に至る
経路で、電源線４，５に同期し各サイクルの負の半波区
間に電流が流れる。この電流により発光ダイオード１４
が発光し、ホトトランジスタ１３が導通する。これは抵
抗３４を介して図示していない室内機受信回路に受信信
号として伝達される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の従来の通信
装置には次の欠点がある。 １． 電源周波数と同じ低速な通信しか実現できない。
因に、電源周波数は一般に５０Ｈz または６０Ｈz であ
る。 ２． 誤配線等の通信路障害を検知するのには、一般に
通信が正常に行われるか否かで判断する方法が用いられ
ているが、この方法では駆動回路等の通信路以外の障害
と区別して検知することができないので、障害回復に時
間がかかる。

【０００８】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、簡単な回路で電源周波数よりも高速で、かつ、通信
路障害を他の回路部分以外の障害と区別して簡単に検知
できる通信回路を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の通信装置は、第
１の機器側と第２の機器側との間に交流主回路電流を供
給しうる少なくとも２本の電源線と少なくとも１本の通
信線を配設すると共に、電源線の電圧からその電圧より
も低い通信用の直流電源電圧を得る直流電源回路と、第
１の機器側および第２の機器側にそれぞれ直列にして設
けられた送信用ホトカプラおよび受信用ホトカプラと、
通信線に通信用の直流電源電圧を上回る電圧が印加され
た時に警報信号を出力するために、直流電源回路の接続
端に接続され、送信用ホトカプラの受光素子に並列に、
直流電源回路の出力電圧よりも高いツェナー電圧を有す
るツェナーダイオードとを備え、第１の機器側の送信用
ホトカプラおよび受信用ホトカプラは通信線を介して第
２の機器側の送信用ホトカプラおよび受信用ホトカプラ
と直列に接続されていることを特徴とするものである。

【００１０】

【００１１】請求項２に記載の通信装置においては、第
１の機器側と第２の機器側との間に交流主回路電流を供
給しうる少なくとも２本の電源線と少なくとも１本の通
信線を配設すると共に、電源線の電圧からその電圧より
も低い通信用の直流電源電圧を得る直流電源回路と、第
１の機器側および第２の機器側にそれぞれ直列にして設
けられた送信用ホトカプラおよび受信用ホトカプラとを
備え、第１の機器側の送信用ホトカプラおよび受信用ホ
トカプラは通信線を介して第２の機器側の送信用ホトカ
プラおよび受信用ホトカプラと直列に接続され、送信用
ホトカプラおよび受信用ホトカプラの受光素子としてそ
れぞれベース端子付のホトトランジスタが使用され、そ
のホトトランジスタのベース端子がそのエミッタよりも
低い電圧点に接続されていることを特徴とするものであ
る。

【００１２】

【作用】本発明の通信装置においては、電源線の電圧か
らその電圧よりも低い通信用の直流電源電圧を作成し、
第１、第２の各機器側でそれぞれ直列接続した送信用ホ
トカプラおよび受信用ホトカプラをさらに通信線を介し
て直列接続して直流電源電圧端子の出力端子間に接続す
る。こうすることにより、比較的簡単な回路構成のもと
で高速通信を実現すると共に、両機器間での誤配線を容
易に検出し、信頼性の高い通信手段を提供することがで
きる。

【００１３】

【００１４】請求項２に記載の通信装置によれば、回路
素子のスイッチング時間を短縮することができるので、
より高速な通信手段を提供することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１６】図１は本発明による通信装置の一実施例を
示すものである。この通信装置においては、通信装置用
の直流電源回路４０が室外機側に用意される。この直流
電源回路４０は、電源線４，５間に直列に接続された抵
抗４１、ダイオード４２、および並列コンデンサ４３付
のツェナーダイオード４４からなっており、ダイオード
４２とツェナーダイオード４４との接続点が出力端４５
が導出される。この直流電源回路４０ではダイオード４
２で半波整流して得た直流をツェナーダイオード４４で
定電圧化し、それをコンデンサ４３で保持する。

【００１７】電源プラグ２、電源スイッチ３、電源線
４，５、接続部６，７および通信線１９の部分は図２の
装置と同様である。

【００１８】室内機側には送信用ホトカプラ５０および
受信用ホトカプラ１３が備えられており、同様に室外機
側には送信用ホトカプラ７０および受信用ホトカプラ２
３が備えられている。室内機側の送信用ホトカプラ５０
は発光ダイオード５１およびホトトランジスタ５２から
なっており、受信用ホトカプラ１３は発光ダイオード１
４およびホトトランジスタ１５からなっている。室外機
側の送信用ホトカプラ７０は発光ダイオード７１および
ホトトランジスタ７２からなっており、受信用ホトカプ
ラ２３は発光ダイオード２４およびホトトランジスタ２
５からなっている。

【００１９】室外機側において、ホトトランジスタ７２
にはツェナーダイオード７３が並列に接続され、またホ
トトランジスタ７２のベースと発光ダイオード２４のカ
ソード端との間にはバイアス抵抗７４が接続されてい
る。発光ダイオード２４には抵抗７５が並列に接続され
ている。室内機側において、ホトトランジスタ５２には
ツェナーダイオード５３が並列に接続され、またホトト
ランジスタ５２のベースと発光ダイオード１４のカソー
ド端との間にはバイアス抵抗５４が接続されている。

【００２０】送信用ホトトランジスタ５２，７２に並列
のツェナーダイオード５３，７３のツェナー電圧は通常
の通信装置で用いられる電圧よりも高い値のものに選定
しておく。

【００２１】室外機側において、直流電源回路４０の出
力端４５と通信線１９との間に、ホトトランジスタ７２
および発光ダイオード２４が抵抗２６およびダイオード
２７を介して直列に接続され、室内機側において、通信
線１９と電源線５との間に、ダイオード１７および抵抗
１８介してホトトランジスタ５２および発光ダイオード
１４が直列に接続されている。

【００２２】室内機側に設けられた発光ダイオード５１
のアノードおよびホトトランジスタ１５のソースは一方
で＋５Ｖの直流電源に接続され、他方で抵抗６０および
トランジスタ６１を介してアースされている。トランジ
スタ６１は内部にベース・エミッタ抵抗およびベース抵
抗を備えている。発光ダイオード５１のカソードは抵抗
６２を介して図示していない室内機送信回路に導かれて
いる。抵抗６０およびトランジスタ６１の接続点は抵抗
６３を介して室内機受信回路に導かれる。ホトトランジ
スタ１５のエミッタはトランジスタ６０のベースに接続
され、ホトトランジスタ１５のベースはバイアス抵抗６
４を介してアースされ、さらに抵抗６３および室内機受
信回路の接続点とアースとの間にコンデンサ６５が接続
されている。

【００２３】室外機側にも室内機側と同様構成の回路が
設けられている。すなわち、発光ダイオード７１のアノ
ードおよびホトトランジスタ２５のソースは一方で＋５
Ｖの直流電源に接続され、他方で抵抗８０およびトラン
ジスタ８１を介してアースされている。ここでもトラン
ジスタ８０は内部にベース・エミッタ抵抗およびベース
抵抗を備えている。発光ダイオード７１のカソードは抵
抗８２を介して室内機送信回路に導かれている。抵抗８
０およびトランジスタ８１の接続点は抵抗８３を介して
室内機受信回路に導かれる。ホトトランジスタ２５のエ
ミッタはトランジスタ８１のベースに接続され、ホトト
ランジスタ２５のベースはバイアス抵抗８４を介してア
ースされ、さらに抵抗８３および室内機受信回路の接続
点とアースとの間にコンデンサ８５が接続されている。

【００２４】図１の通信装置において室内機側→室外機
側または室外機側→室内機側の送信は次のようにして行
われる。室内機側→室外機側の送信の場合、室外機側の
送信用ホトカプラ７０を常時オンとし、室内機側の送信
用ホトカプラ５０を、交流電源周波数（５０Ｈz または
６０Ｈz ）とは無関係に、適宜の高い繰り返し周波数で
オン・オフすることによって行う。室内機側の送信用ホ
トカプラ５０のオン・オフ信号は、ツェナーダイオード
５３，７３のツェナー電圧を通常の通信で用いられる電
圧よりも高くしておくことにより、直流電源回路４０の
出力電圧を電源として、ホトカプラ７０→ホトカプラ２
３→抵抗２６→ダイオード２７→通信線１９→ダイオー
ド１７→抵抗１８→ホトカプラ５０→ホトカプラ１３の
経路で電流が流れて室外機側のホトカプラ２３に伝送さ
れ、さらに室外機受信回路へ伝送される。

【００２５】室外機→室内機の送信の場合は、室内機側
のホトカプラ５０を常時オンとし、室外機側のホトカプ
ラ７０をオン・オフすることによって行う。室外機側の
送信用ホトカプラ７０のオン・オフ信号も、上記の室内
機側→室外機側の送信の場合と同様の経路で電流が流れ
て室内機側のホトカプラ１３に伝送され、さらに室内機
受信回路へ伝送される。

【００２６】次に図１の通信装置における誤配線の検出
について説明する。いま室外機側で誤配線、例えば接続
部７で電源線４と通信線１９を逆に配線してしまった事
態を検出する場合を想定する。この場合、室外機側の通
信線１９が室内機側の電源線４に配線されることになる
ので、室外機側の通信線１９と電源線４との間に室内機
側の電源線４，５からの電源電圧が印加される。この場
合、ツェナーダイオード７３のツェナー電圧を供給電圧
より低く設定しておくことにより、室外機側送信用ホト
カプラ７０がオフの場合でもツェナーダイオード４４→
ツェナーダイオード７３→ホトカプラ２３（発光ダイオ
ード２４）→抵抗２６→ダイオード２７の経路で電流が
流れる。つまり、ホトカプラ７０のオフ時にホトカプラ
２３がオンすることにより誤配線を検出することができ
る。特にホトカプラ２３の発光ダイオード２４と直列に
別の発光ダイオードを接続しておくことにより、室内機
側回路や室外機側回路と関係なく判断することができる
ので、回路不良とお配線を混同することなく確実な判断
を行うことができる。

【００２７】なお、図１の実施例においては受信用ホト
カプラ１３，２３の受光素子としてホトトランジスタ１
５，２５を使用しているが、この場合、トランジスタ６
１，８１のベースに蓄積された電荷によりオンからオフ
に変化するときの時間遅れが大きく高速通信（高速スイ
ッチング）の障害となる。これを高速化するために、ベ
ース端子付のホトトランジスタを使用し、図示のごとく
ベースとエミッタ間に抵抗を挿入し、ベースの蓄積電荷
を迅速に取り除く方法がとられる。しかし、この方法は
トランジスタがオンからオフに変化する途中でベースと
エミッタ間の電位が低下し、ベースの蓄積電荷を取り除
きにくくなるという他面の問題点を持っている。そこ
で、本実施例においては、受信用ホトカプラ２３，１３
の手前（＋側）に送信用ホトカプラ７０，５０を配置
し、送信用ホトカプラ７０，５０のエミッタ電圧よりも
低い電圧を受信用ホトカプラ２３，１３で得ており、こ
れらのホトカプラの発光ダイオード２４，１４のカソー
ド側にホトトランジスタ７２，５２のベースを抵抗７
４，５４を介して接続することにより、上記問題点の改
善を図っている。

【００２８】かくして上記した実施例によれば、次のよ
うな作用・効果を奏することができる。 １．交流電源電圧との間で同期をとる必要がないので、
高速通信を実現することができる。 ２．送受信素子のスイッチング時間の短縮が可能であ
り、より高速な通信を行うことができる。 ３．誤配線の検出を簡単かつ確実に行い、それにより障
害を迅速に復旧させることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な直流電源回路を
設けることにより、交流電源との間で同期をとる必要が
ないので、高速通信を実現することができる。また、通
信路障害を他の回路部分以外の障害と区別して簡単に検
知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を空気調和機における室内機と室外機と
の間の通信に用いる通信装置に適用した実施例の回路
図。

【図２】空気調和機の室内機と室外機との間で行われる
通信のための従来の通信装置の回路図。

【符号の説明】

４，５ 電源線 １３，２３ 受信用ホトカプラ １４，２４ 発光ダイオード １５，２５ ホトトランジスタ １８，２６ 抵抗 １９ 通信線 ４０ 直流電源回路 ５０，７０ 送信用ホトカプラ ５１，７１ 発光ダイオード ５２，７２ ホトトランジスタ ５３，７３ ツェナーダイオード ５４，７４ 抵抗 ６１，８１ トランジスタ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の機器側と第２の機器側との間に交流
   主回路電流を供給しうる少なくとも２本の電源線と少な
   くとも１本の通信線を配設すると共に、前記電源線の電
   圧からその電圧よりも低い通信用の直流電源電圧を得る
   直流電源回路と、前記第１の機器側および第２の機器側
   にそれぞれ直列にして設けられた送信用ホトカプラおよ
   び受信用ホトカプラと、前記通信線に前記通信用の直流
   電源電圧を上回る電圧が印加された時に警報信号を出力
   するために、前記直流電源回路の接続端に接続され、前
   記送信用ホトカプラの受光素子に並列に、前記直流電源
   回路の出力電圧よりも高いツェナー電圧を有するツェナ
   ーダイオードとを備え、前記第１の機器側の送信用ホト
   カプラおよび受信用ホトカプラは前記通信線を介して前
   記第２の機器側の送信用ホトカプラおよび受信用ホトカ
   プラと直列に接続されていることを特徴とする通信装
   置。
2. 【請求項２】第１の機器側と第２の機器側との間に交流
   主回路電流を供給しうる少なくとも２本の電源線と少な
   くとも１本の通信線を配設すると共に、前記電源線の電
   圧からその電圧よりも低い通信用の直流電源電圧を得る
   直流電源回路と、前記第１の機器側および第２の機器側
   にそれぞれ直列にして設けられた送信用ホトカプラおよ
   び受信用ホトカプラとを備え、前記第１の機器側の送信
   用ホトカプラおよび受信用ホトカプラは前記通信線を介
   して前記第２の機器側の送信用ホトカプラおよび受信用
   ホトカプラと直列に接続され、前記送信用ホトカプラお
   よび受信用ホトカプラの受光素子としてそれぞれベース
   端子付のホトトランジスタが使用され、そのホトトラン
   ジスタのベース端子がそのエミッタよりも低い電圧点に
   接続されていることを特徴とする通信装置。