JP4687364B2 - 端末器、負荷制御システム - Google Patents

Description

本発明は、センタ装置と通信を行うことによって、照明器具、空調設備、電力設備、防犯設備等の各種負荷を制御、監視等する端末器、負荷制御システムに関する。

従来より、センタ装置と複数の端末器とを接続して、複数の端末器に電力供給すると共にセンタ装置と各端末器との信号の送受信を可能とする負荷制御システムが知られている。

この負荷制御システムとしては、センタ装置と複数の端末器とを２芯の伝送線で接続して、多重伝送方式によってセンタ装置と各端末器との通信を実現しているものがある。例えば、センタ装置から各端末器へ信号を伝送するに際しては所定振幅の電圧パルス信号を使用し、各端末器からセンタ装置へ信号を伝送するに際しては電流パルス信号を使用するものがある。

このような負荷制御システムにおける端末器は、図５に示すように、２芯の伝送線に対してダイオードブリッジ１０１を接続し、当該ダイオードブリッジ１０１によって２芯の伝送線から供給された電圧パルス信号を両波整流して、マイコン１０４の作動電圧を生成して、当該マイコン１０４に電力供給する。このマイコン１０４は、照明器具や空調設備等の負荷と接続されて、当該負荷の制御や監視を行うものである。

また、端末器は、ダイオードブリッジ１０１で半波整流した電圧パルス信号にして、センタ装置から送信された信号入力としてマイコン１０４に供給する。そして、マイコン１０４は、センタ装置からの信号に応じて、返信トランジスタ１０２をオンオフさせて、当該返信トランジスタ１０２と抵抗１０３によって電流パルス信号である返信信号を生成し、センタ装置に返信信号を送出する。

このような端末器を備えた負荷制御システムにおいては、端末器からセンタ装置に信号を送出することができる返信時間帯がセンタ装置によって制限されている。したがって、センタ装置からの信号を受信した端末器は、所定の返信時間帯においてセンタ装置へ返信信号を送出できるように設計されている。

また、従来より、下記の特許文献１等において、返信信号の送出状態を監視する技術が提案されている。
特開平７−２５０４４１号公報

しかしながら、上述した端末器は、返信トランジスタ１０２をオンオフ駆動することによって電流パルス信号を生成しているので、当該返信トランジスタ１０２の寿命末期となると、返信トランジスタ１０２が短絡して故障する問題がある。返信トランジスタ１０２が短絡して故障すると、センタ装置に接続された他の端末器を含めてシステム全体の通信が不能となるために、実際に返信トランジスタ１０２が短絡した端末器を特定することが困難となる。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、複数の端末器のうち、故障した端末器の特定を容易にすることを目的とする。

本発明に係る端末器は、他の端末器と共にセンタ装置と接続されて、センタ装置との間で信号の授受を行うものであって、上述の課題を解決するために、センタ装置から送信信号が供給されて、当該送信信号に対して返信信号を送出することができる返信時間帯内で返信信号を送出する返信信号送出手段と、返信信号送出手段による返信信号の送出状態を監視し、返信時間帯以外で返信信号を送出していることを検知した場合には、返信信号送出手段の異常であることを判定する返信状態監視手段とを備える。

本発明に係る負荷制御システムは、複数の端末器と、センタ装置とが通信線を介して接続されて、各端末器に接続された負荷を制御又は監視するシステムにおいて、上述の課題を解決するために、センタ装置によって、負荷を制御又は監視するコマンドを含む送信信号を各端末器に送出した時に、端末器は、センタ装置からの送信信号の送信時間帯に続く返信信号を送出することができる返信時間帯内に、負荷を制御又は監視するコマンドに対する返信信号を送出し、返信信号の送出状態を監視し、返信時間帯以外で返信信号を送出していることを検知した場合には、異常であることを判定する。

本発明によれば、端末器によって、返信時間帯以外で返信信号を送出していることを検知した場合には、異常であることを判定することができるので、複数の端末器がセンタ装置に接続されている場合であっても、故障した端末器の特定を容易にすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明に係る端末器は、図１に示すように、複数の端末器２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，・・・（以下、総称する場合には単に「端末器２」と呼ぶ。）と共に通信線３を介してセンタ装置１と接続され、当該センタ装置１との間で信号の授受を行って負荷の監視、制御を行う負荷制御システムを構成する。端末器２は、照明器具や空調設備等の負荷（図示せず）と接続されて、当該負荷を監視してセンタ装置１に通知したり、当該負荷をセンタ装置１からの制御信号によって制御するために設けられている。

このような負荷制御システムにおいて、センタ装置１と端末器２との間の通信は、所定の多重伝送方式の下に行われ、当該所定の多重伝送方式に従ってセンタ装置１及び端末器２が動作する。なお、以下の説明では、センタ装置１及び端末器２がパルス幅を変調するベースバンド伝送を行うことによって、信号の送受信を実現する負荷制御システムについて説明する。

具体的には、端末器２とセンタ装置１とを接続する通信線３は、２芯の無極性配線であり、センタ装置１から端末器２への電力供給を可能とすると共に、センタ装置１と端末器２との間での双方向の多重伝送を可能とする。センタ装置１は、所定の電圧パルス幅の電圧パルス信号を通信線３を介して端末器２に送出し、端末器２は、所定電流振幅値の電流パルス信号（返信信号）を通信線３を介してセンタ装置１に送出することによって、信号の送受信が可能となっている。

また、多重伝送方式は、図２に示すように、センタ装置１から端末器２に送信信号の送出を行う送信時間帯Ａ及び送信時間帯Ｂが設定されており、この送信時間帯では、端末器２からセンタ装置１への信号送出が禁止されている期間である。したがって、端末器２は、送信時間帯以外での返信時間帯のみの期間で信号送出を行うことができる。この返信時間帯は、送信時間帯に続く所定の期間が設定されている。

端末器２は、図３に示すように、通信線３に接続され、当該通信線３から供給された送信信号を整流する整流回路であるダイオードブリッジ１１を備える。この端末器２は、当該ダイオードブリッジ１１によって通信線３から供給された電圧パルス信号を両波整流して、マイコン１４の作動電圧を生成して、当該マイコン１４に電力供給する。また、ダイオードブリッジ１１によって両波整流された直流電圧は、返信信号を生成するための構成としての、スイッチ回路である返信トランジスタ１２と抵抗１３とが直列接続された回路に印加される。

また、端末器２は、ダイオードブリッジ１１で電圧パルス信号（送信信号）を半波整流して、センタ装置１から送出された信号入力としてマイコン１４に供給する。この送信信号をマイコン１４で受信すると、当該マイコン１４は、当該送信信号に含まれるアドレスやコマンドを解析して、自己のアドレス宛の送信信号に含まれるコマンドを実行すると共に、返信信号を生成する。

マイコン１４は、センタ装置１からの電圧パルス信号の応答として返信信号（電流パルス信号）を送出するために、ダイオードブリッジ１１で両波整流された直流電圧が印加されている時に返信トランジスタ１２をオンオフさせる。これにより、通信線３に流れる電流は、当該返信トランジスタ１２と抵抗１３によってパルス幅変調された電流パルス信号となり、センタ装置１に返信信号を送出できる。これらダイオードブリッジ１１、返信トランジスタ１２及び抵抗１３は、センタ装置１から送信信号が供給されて、当該送信信号に対して返信信号を送出することができる返信時間帯内で返信信号を送出する返信信号送出手段として機能する。

更に、この端末器２には、返信トランジスタ１２と抵抗１３との間の接続点Ａに返信信号確認線２１の一端を接続し、当該返信信号確認線２１の他端をマイコン１４に接続している。マイコン１４は、抵抗１３の両端電圧を監視することによって、返信トランジスタ１２で生成される返信信号が返信時間帯以外で送出されているかを監視する。これら返信信号確認線２１及びマイコン１４は、返信信号の送出状態を監視し、返信時間帯以外で返信信号を送出していることを検知した場合には、異常であることを判定する返信状態監視手段として機能する。

このような端末器２は、センタ装置１から負荷３０を制御するコマンドを含む送信信号を受信した場合には、当該送信信号を受信している送信時間帯に続く返信時間帯に、マイコン１４によって返信トランジスタ１２をオンオフ制御して、当該負荷３０を制御するコマンドを受信したことを表す返信信号をセンタ装置１に送出する。その後、マイコン１４は、負荷３０を制御するコマンドに従って制御信号を負荷３０に供給して、負荷３０を動作させる。また、端末器２は、自己に接続された負荷３０の状態が変化したことを表す監視信号が供給された場合、返信トランジスタ１２を制御して返信時間帯において割り込み信号をセンタ装置１に送出し、その後に、センタ装置１から負荷３０を監視するコマンドを含む送信信号を受信する。そして、マイコン１４は、当該監視するコマンドに続く返信時間帯において返信トランジスタ１２を制御して、負荷３０の状態を表す返信信号をセンタ装置１に送出する。

ところで、端末器２の返信トランジスタ１２が寿命末期となると、当該返信トランジスタ１２が短絡してしまうという故障が発生する。これに対し、マイコン１４は、返信トランジスタ１２が寿命末期となって、返信トランジスタ１２が短絡しているために返信トランジスタ１２がオン状態であり続けていることを抵抗１３の両端電圧から判定した場合には、返信時間帯以外の期間で返信信号が送出されていると判定できる。

このように、センタ装置１から端末器２への送信信号が送出される送信時間帯において、端末器２からセンタ装置１に返信信号の送出が行われている場合、マイコン１４は、負荷制御システムの管理者等から故障している端末器２が確認できるように、表示部１５を点灯制御する。

このような端末器２の動作は、図４に示すように、先ずステップＳ１によって、マイコン１４により、現在の時間帯が、端末器２からセンタ装置１へ返信信号を送出する返信時間帯であるか否かを判定する。このとき、マイコン１４は、現在の時間帯が返信時間帯に該当しないと判定した場合には再度ステップＳ１を繰り返し、返信時間帯に該当すると判定した場合にはステップＳ２に処理を進める。

次のステップＳ２において、マイコン１４は、返信信号確認線２１と接地端子との間の抵抗１３に印加されている電圧値を読み取り、当該電圧値によって返信信号が送出されているかを確認し、ステップＳ３において、返信信号が送出されていないと判定した場合にはステップＳ１に処理を戻し、送出されていると判定した場合には表示部１５によって自己の返信信号の送出状態に異常があることを表示する。

以上のように、本発明を適用した端末器２によれば、センタ装置１が設定した返信信号を送出できる返信時間帯以外で返信信号が送出されていることを検出することができるので、端末器２内の返信信号送出手段の故障を判断することができる。また、この端末器２によれば、返信信号送出手段の故障を判断した場合に、表示部１５でその旨を表示できるので、当該返信信号送出手段の故障によって他の端末器２が通信不能となった場合であっても、当該表示によってどの端末器２が故障したのかを簡単に特定できる。

更に、この端末器２によれば、通信線３に流れる電流をパルス幅変調して返信信号を生成する返信トランジスタ１２及び抵抗１３で返信信号送出手段が構成され、当該返信トランジスタ１２と抵抗１３との接続点Ａに返信信号確認線２１を接続して、抵抗１３に印加される電圧値を監視するのみで返信トランジスタ１２の故障を判定することができるので、簡単な回路構成で返信トランジスタ１２の故障監視を実現できる。

また、ステップＳ４において、マイコン１４は、表示部１５に端末器２の故障を表示すると同時に、返信トランジスタ１２をオン状態にし続けて、返信トランジスタ１２を破損させるようにしても良い。このとき、返信トランジスタ１２のコレクタ損失の絶対最大定格電流値を超えさせる電流を流す。この返信トランジスタ１２は、通常の返信信号を発生させる返信トランジスタ１２のパルス制御時では、コレクタ損失の絶対最大定格以内の電流を返信トランジスタ１２に流し、返信トランジスタ１２のオン状態を継続することによって、返信トランジスタ１２の絶対最大定格を超えるものを選定しておく。

これによって、返信トランジスタ１２の寿命末期において短絡モードとなっても、当該返信トランジスタ１２を備えた端末器２のみを通信不能にするのみで、他の端末器２を通信不能とすることを回避できる。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

すなわち、上述した実施の形態では、端末器２のマイコン１４に表示部１５を接続して自己が故障していることを提示するようにしたが、これに限らず、マイコン１４に接続された負荷３０（照明器具や空調設備）の表示機構を点灯させたり、音響機構から音声出力させるようにしても良いことは勿論である。

本発明を適用した端末器を含む負荷制御システムの構成を示すブロック図である。 センタ装置と端末器とが信号を授受する時間帯について説明するための図である。 本発明を適用した端末器の構成を示すブロック図である。 本発明を適用した端末器によって異常を検知して提示する処理手順を示すフローチャートである。 従来における端末器の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ センタ装置
２ 端末器
３ 通信線
１１ ダイオードブリッジ
１２ 返信トランジスタ
１３ 抵抗
１４ マイコン
１５ 表示部
２１ 返信信号確認線
３０ 負荷

Claims (3)

1. 他の端末器と共にセンタ装置と接続されて、前記センタ装置との間で信号の授受を行う端末器であって、
   前記センタ装置から送信信号が供給されて、当該送信信号に対して返信信号を送出することができる返信時間帯内で返信信号を送出する返信信号送出手段と、
   前記返信信号送出手段による前記返信信号の送出状態を監視し、前記返信時間帯以外で返信信号を送出していることを検知した場合には、前記返信信号送出手段の異常であることを判定する返信状態監視手段とを備え、
   前記返信信号送出手段は、
   前記センタ装置と接続された通信線と接続されて、当該通信線から供給された送信信号を整流する整流回路と、
   スイッチ回路と抵抗とが直列接続されて構成されて、前記整流回路で整流された直流電圧が印加されている時に当該スイッチ回路をオンオフさせて、返信信号を作成する返信信号作成回路とを備え、
   前記返信状態監視手段は、前記返信信号作成回路における抵抗の両端電圧を監視して、前記返信時間帯以外で返信信号を送出しているかを判定し、
   前記スイッチ回路は、前記返信信号を送出する時には、所定の定格電流以内の振幅を有する電流パルス信号を発生させるトランジスタであり、
   前記返信状態監視手段は、前記抵抗に印加される電圧によって前記トランジスタの短絡異常を検出した場合に、前記トランジスタの導通状態を継続して当該トランジスタの定格電流を超える電流を供給させることを特徴とする端末器。
2. 前記返信状態監視手段によって前記返信信号送出手段の異常を判定した時に、その旨を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の端末器。
3. 複数の端末器とセンタ装置とが通信線を介して接続されて、各端末器に接続された負荷を制御又は監視する負荷制御システムにおいて、
   前記センタ装置によって、前記負荷を制御又は監視するコマンドを含む送信信号を各端末器に送出した時に、前記端末器は、前記センタ装置からの送信信号の送信時間帯に続く返信信号を送出することができる返信時間帯内に、前記負荷を制御又は監視するコマンドに対する返信信号を送出し、前記返信信号の送出状態を監視し、前記返信時間帯以外で返信信号を送出していることを検知した場合には、異常であることを判定し、
   前記端末器は、
   前記センタ装置と接続された通信線と接続されて、当該通信線から供給された送信信号を整流する整流回路と、
   スイッチ回路と抵抗とが直列接続されて構成されて、前記整流回路で整流された直流電圧が印加されている時に当該スイッチ回路をオンオフさせて、返信信号を作成する返信信号作成回路とを備え、
   前記返信信号作成回路における抵抗の両端電圧を監視して、前記返信時間帯以外で返信信号を送出しているかを判定し、
   前記スイッチ回路は、前記返信信号を送出する時には、所定の定格電流以内の振幅を有する電流パルス信号を発生させるトランジスタであり、
   前記返信状態監視手段は、前記抵抗に印加される電圧によって前記トランジスタの短絡異常を検出した場合に、前記トランジスタの導通状態を継続して当該トランジスタの定格電流を超える電流を供給させることを特徴とする負荷制御システム。

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