JP4687798B2 - 遠隔監視制御システムの操作端末器 - Google Patents

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Description

本発明は、負荷の動作を遠隔から制御及び監視する遠隔監視制御システムに用いられる操作端末器に関するものである。
従来より、負荷制御用として、図5に示すような構成の遠隔監視制御システムが提供されている(例えば、特許文献1参照)。この遠隔監視制御システムでは、伝送制御装置100に接続された2線式の信号線Lsに複数台ずつの操作端末器110および制御端末器120が分岐接続(マルチドロップ接続)されている。各操作端末器110および各制御端末器120には、それぞれ固有のアドレスが設定され、伝送制御装置100はそれらのアドレスを用いて操作端末器110および制御端末器120を個別に認識する。操作端末器110はスイッチSを備え、制御端末器120には負荷Lが接続される。また、操作端末器110には負荷Lの動作状態を確認するための表示素子(発光ダイオード)よりなる確認灯110a,110bが設けられている。負荷Lはとくに制限されないが、照明負荷を用いることが多い。
伝送制御装置100は信号線Lsに対して、図6(a)に示すフォーマットの伝送信号Vsを送出する。すなわち、信号送出開始を示す同期信号SY、伝送信号Vsのモードを示すモードデータMD、操作端末器110や制御端末器120を各別に呼び出すためのアドレスデータAD、負荷Lを制御する制御データCD、伝送誤りを検出するためのチェックサムデータCS、操作端末器110や制御端末器120からの返送信号(監視データ)を受信するタイムスロットである信号返送期間WTよりなる双極性(±24V)の時分割多重信号であり、パルス幅変調によってデータが伝送されるようになっている(図6(b))。各操作端末器110および各制御端末器120では、信号線Lsを介して受信した伝送信号Vsにより伝送されたアドレスデータADがあらかじめ設定されているアドレスに一致すると、伝送信号Vsから制御データCDを取り込むとともに、伝送信号Vsの信号返送期間WTに監視データを電流モード信号(信号線Lsを適当な低インピーダンスを介して短絡することにより送出される信号)として返送する。
伝送制御装置100から所望の操作端末器110や制御端末器120にデータを伝送する場合には、モードデータMDを制御モードとし、操作端末器110または制御端末器120のアドレスをアドレスデータADとする伝送信号Vsを送出し、この伝送信号Vsを信号線Lsに送出すれば、アドレスデータADに一致する操作端末器110または制御端末器120が制御データCDを受け取り、信号返送期間WTに監視データを返送する。伝送制御装置100では送出した制御データCDと信号返送期間WTに受信した監視データとの関係によって制御データCDが所望の操作端末器110または制御端末器120に伝送されたことを確認する。制御端末器120は受け取った制御データCDに従って負荷Lを制御するための負荷制御信号を出力し、操作端末器110では受け取った制御データCDに従って負荷Lの動作確認表示を行なうための監視信号を出力する。
一方、伝送制御装置100は常時はモードデータMDをダミーモードとした伝送信号Vsを一定時間間隔で送出しており、操作端末器110が伝送制御装置100に対して何らかの情報を伝送しようとするときには、ダミーモードの伝送信号Vsの同期信号SYに同期させて図6(c)のような割込信号を発生させる。このとき、操作端末器110は割込フラグを設定して伝送制御装置100との以後の情報授受に備える。伝送制御装置100では割込信号を受信すると、モードデータMDを割込ポーリングモードとしかつアドレスデータADの上位の半数のビット(アドレスデータADを8ビットとすれば上位4ビット)を順次増加させながら伝送信号を送出し、割込信号を発生した操作端末器110では、割込ポーリングモードの伝送信号のアドレスデータADの上位4ビットが操作端末器110に設定されているアドレスの上位4ビットに一致するときに、信号返送期間WTにアドレスの下位の半数のビットを伝送制御装置100に返送する。このように、伝送制御装置100は割込信号を発生した操作端末器110を16個ずつまとめて探すので、比較的短い時間で操作端末器110を発見することができる。
伝送制御装置100が割込信号を発生した操作端末器110のアドレスを獲得すると、モードデータMDを監視モードとし、獲得したアドレスデータADを持つ伝送信号を信号線Lsに送出するのであって、この伝送信号に対して操作端末器110は伝送しようとする情報を信号返送期間WTに返送するのである。最後に、伝送制御装置100は割込信号を発生した操作端末器110に対して割込リセットを指示する信号を送出し、操作端末器110の割込フラグを解除する。以上のようにして、操作端末器110から伝送制御装置100への情報伝送は、伝送制御装置100から操作端末器110への4回の信号伝送(ダミーモード、割込ポーリングモード、監視モード、割込リセット)によって完了する。伝送制御装置100が所望の制御端末器120の動作状態を知ろうとするときには、モードデータMDを監視データとした伝送信号を送出するだけでよい。
上述の動作を簡単にまとめる。まず、操作端末器110に対してスイッチSによる入力データが発生すると、入力データに対応した監視データを伝送制御装置100に返送し、伝送制御装置100が制御端末器120に制御データCDを伝送すると、制御端末器120は負荷制御信号を出力して負荷Lを制御する。ここで、制御端末器120には負荷監視入力が与えられ、負荷監視入力に対応する監視データを伝送制御装置100に返送し、返送された監視データを操作端末器110に伝送する。この伝送信号によって操作端末器110では監視信号を出力する。監視出力は通常は確認灯の点灯・消灯に用いられる。
ところで、上述した遠隔監視制御システムがテナントビルや商業施設に設置される場合において、不特定多数の人が操作可能な場所に設置されている操作端末器110が不用意に操作されて負荷Lの動作が停止してしまう(例えば、照明負荷が消灯してしまう)といった不具合の生じる虞がある。そのために従来は、下流側の信号線に接続されている操作端末器の操作を有効とする許可状態と当該操作端末器の操作を無効とする禁止状態とが択一的に切り換えられる中継装置を信号線Lsに接続し、上述のように不特定多数の人が操作可能な場所に設置されている操作端末器110を中継装置の下流側の信号線に接続するようにしていた(例えば、特許文献2参照)。すなわち、中継装置が禁止状態に設定されていれば、中継装置よりも下流側の信号線に接続されている操作端末器の操作が無効になるから、不特定多数の人による操作端末器の誤操作を防ぐことができる。
特開2003−9260号公報 特開平7−15773号公報(実施例2参照)
しかしながら、特許文献2に記載されている従来例では、操作の有効/無効が切り換えられる操作端末器と伝送制御装置100との間に中継装置を設ける必要があるため、コストの上昇や信号線の配線設計の複雑化を招くという問題や、レイアウト変更に伴って中継装置の移動や信号線の再配線が生じるという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、操作の有効/無効を切換可能としつつ従来例よりもシステム構成を簡素化できる遠隔監視制御システムの操作端末器を提供することにある。
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、複数のスイッチを備え各スイッチごとに固有のアドレスが設定される操作端末器と、複数の負荷が接続され各負荷ごとに固有のアドレスが設定される制御端末器と、操作端末器および制御端末器を分岐接続した信号線に接続され何れかのスイッチが操作されたときに操作端末器から受け取る監視データに基づいて何れかの負荷を制御する制御データを生成するとともに操作されたスイッチとの対応関係が設定されている負荷を接続した制御端末器に対して制御データを伝送する伝送制御装置とを備え、伝送制御装置は、スイッチが操作された操作端末器から信号線を介して伝送される割込信号を受け取ったときに当該割込信号の送信元である操作端末器のアドレスを探索し、当該送信元の操作端末器では伝送制御装置によるアドレス探索に応答して自己のアドレスを含む伝送信号を返信する遠隔監視制御システムに用いられる操作端末器であって、信号線を介して伝送信号並びに割込信号を伝送する伝送手段と、複数のスイッチを有し当該スイッチの操作入力を受け付ける操作入力受付手段と、前記アドレスを記憶する記憶手段と、操作入力受付手段で受け付けられる操作入力に応じた監視データを生成するとともに当該監視データを含む伝送信号を伝送手段から送信させる制御手段とを備え、記憶手段は、他の操作端末器のスイッチとの間で対応関係が設定されている固有の切換用アドレスを記憶し、制御手段は、操作入力受付手段で受け付けられる操作入力を有効とする許可状態と当該操作入力を無効とする禁止状態とを択一的に切り換え、許可状態に切り換えているときは前記操作入力に応じた監視データの生成並びに当該監視データを含む伝送信号の送信を実行し、禁止状態に切り換えているときは前記操作入力に応じた監視データを生成せず、さらに、前記切換用アドレスが設定されている他の操作端末器のスイッチの操作に対応した制御データを伝送制御装置から受け取ったときに当該制御データに応じて許可状態と禁止状態を切り換えることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、他の操作端末器のスイッチを操作することで制御手段を許可状態と禁止状態に切り換えることができ、禁止状態では操作入力受付手段で受け付ける操作入力が無効とされるので、従来例のように伝送制御装置との間に中継装置を設置する必要が無く、操作の有効/無効を切換可能としつつ従来例よりもシステム構成を簡素化できる。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、制御手段は、複数のスイッチのうちで予め選択された1乃至複数のスイッチに対応する操作入力のみを無効とすることを特徴とする。
請求項2の発明によれば、複数のスイッチのうちの一部のスイッチの操作のみを無効とすることができるために使い勝手が良い。
本発明によれば、操作の有効/無効を切換可能としつつ従来例よりもシステム構成を簡素化できる。
本発明に係る操作端末器の実施形態を示すブロック図である。 同上の斜視図である。 (a),(b)は同上における画面の説明図である。 同上を含む遠隔監視制御システムのシステム構成図である。 従来の遠隔監視制御システムのシステム構成図である。 同上における伝送信号の説明図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図4は本実施形態の操作端末器1を含む遠隔監視制御システムのシステム構成図である。この遠隔監視制御システムでは、伝送制御装置100に接続された2線式の信号線Lsに本実施形態の操作端末器1と、他の操作端末器(後述する切換用操作端末器)110と、制御端末器(リレー制御端末器)120とが分岐接続(マルチドロップ接続)されている。制御端末器120は、商用交流電源ACから負荷(照明負荷L)への給電を入/切するためのラッチング型のリモコンリレー130を制御するものである。ここで、140は商用交流電源ACからリモコンリレー130や制御端末器120、操作端末器1の動作電線(交流24V)を作成して供給するリモコントランスである。
本実施形態の操作端末器1は、図1に示すように、液晶表示器にバックライトを一体化した表示パネル2と、表示パネル2の画面(前面)に重ねて配置された透明な板状のタッチスイッチからなる操作入力部(操作入力受付手段)3とを備えている。表示パネル2には多数の画素を縦横にマトリクス状に配列したマトリクス表示型のものを用い、画素の組み合わせによって図形を表示するようになっている。操作入力部3は、透明なシート状部材に透明電極からなる接点部を多数個配列し、シート状部材に指などが触れた際にどの部位に触れたのかを出力する抵抗感圧方式のタッチスイッチであり、表示パネル2と共にタッチパネルディスプレイを構成する。
この操作端末器1は、伝送制御装置100に接続された信号線Lsに接続され伝送信号を授受する通信回路(伝送手段)11を備えている。通信回路11は制御手段としてのメインマイコン12に接続され、メインマイコン12は、操作端末器1の内蔵メモリ(記憶手段)として設けられたフラッシュメモリ13に書き込まれているプログラムおよびデータに従って動作する。フラッシュメモリ13には少なくとも操作端末器1としてのアドレスが書き込まれる。
メインマイコン12は、表示パネル2の表示内容を指示するデータをラッチ回路14を通して液晶コントローラ15に出力する。液晶コントローラ15は、DRAM16に予め登録してあるデータを用いて表示パネル2の所定位置に所定の内容を表示する。なお、表示パネル2のコントラストやバックライトの明るさは、メインマイコン12がコントラスト調整部17やバックライト用インバータ回路18を制御することによって自動的に調節される。さらに、メインマイコン12は操作入力部3の操作に応じてブザー19を鳴動させる機能を有している。
ところで、本実施形態の操作端末器1は、図2に示すように略直方体状の器体5を備え、埋込型の配線器具と同様に、器体5の後部を壁内に埋め込むようにして壁に取り付けられる。この操作端末器1は、後部が壁内に埋め込まれるようにして壁に固定される本体ユニット6と、前部を壁面から前方に突出させるようにして本体ユニット6の前面側に着脱可能に装着されるパネルユニット7とに分離される。操作端末器1の内部回路は、本体ユニット6とパネルユニット7とに分割して設けられている。本実施形態では、内部回路に直流電源を供給する電源回路10(図1参照)と通信回路11とは本体ユニット6側に設けられ、その他の回路(表示パネル2と操作入力部3とメインマイコン12とを含む)はパネルユニット7側に設けられている。
本体ユニット6は、前面に矩形状の開口部を有する箱状に形成された本体ボディ61と、本体ボディ61の前面に覆着される本体カバー62とで構成される本体ケース60を具備し、種々の電気部品が実装されている回路基板(図示せず)が本体ケース60内に収納された構成を有する。本体ユニット6は、リモコントランス140から電源供給を受けるための電源線が接続される電源端子部T1(図1参照)と、信号線Lsが接続される信号端子部T2(図1参照)とを背面側に備えている。
パネルユニット7は、前面に矩形状の開口部を有する薄箱状に形成されたパネルボディ71と、パネルボディ71の前面に覆着されるパネルカバー72とで構成されるパネルケース70を具備し、メインマイコン12など種々の電気部品が実装されている回路基板(図示せず)がパネルケース70内に収納された構成を有する。さらに、パネルユニット7は、パネルケース70の前壁の一部に矩形状の表示窓74が形成されており、表示パネル2および操作入力部3を表示窓74内に備えている。パネルケース70の前壁における表示窓74の下方においては、左右方向の中央部に機械スイッチ(図示せず)を操作するための操作部75が設けられ、当該操作部75の左側方にLED77(図1参照)からの光を取り出すためのLED窓76が設けられている。LED77はパネルユニット7への通電中であれば常時点灯し、室内が暗いときなどに監視制御装置1の位置をユーザに示す機能を持つ。
ここで、本実施形態の操作端末器1は、壁面からの器体5の突出量を小さく抑え、且つ、一般に普及している埋込型の配線器具との外観上の統一感を出すとともに、取り付けに用いる部材の低コスト化を図るために、壁内に設置された埋込型の配線器具用の埋込ボックス(図示せず)を用いて壁に取り付けられる。
本体ユニット6は、壁面に設けた施工孔を通して前方から埋込ボックスに取り付けられるのであって、本体ケース60が後部を埋込ボックス内に収納可能な形状および寸法に形成されている。また、本実施形態では、本体ユニット6の本体ケース60は1連用の取付枠(図示せず)を2個まで取付可能な埋込ボックスに対応する大きさに形成されている。ここでいう1連用の取付枠とは、埋込型の配線器具用にJISで規格化されている取付枠(大角形連用配線器具の取付枠)を意味しており、1連用の取付枠が左右方向に2個連接された寸法を「2連用」と呼ぶ。すなわち、本実施形態の本体ユニット6は2連用の埋込ボックスに取付可能な寸法に設定される。
より具体的に説明すると、本体ケース60は、上下方向の各端面のそれぞれから互いに離れる向きに延設された一対の取付片63を連続一体に有する。一対の取付片63は、本体ケース60の前端部から上下方向に突出する形で設けられており、本体ケース60の左右方向の略全長にわたって形成される。各取付片63には、埋込型の配線器具を埋込ボックスに固定する際に用いられる取付枠と同様に、取付ねじを挿通するボックス用孔64がそれぞれ複数個(ここでは2個)ずつ形成されている。なお、上下方向において取付片63におけるボックス用孔64の外側には、器体5の前端部の周囲に取付片63を覆う形で取着される化粧プレート(図示せず)をねじ固定するためのプレート取付孔65が形成されている。
ところで、従来例の操作端末器110は押釦スイッチによってスイッチの操作入力を受け付る構成であったため、1台の操作端末器110が備えるスイッチの個数は最大で4個程度であった。これに対して本実施形態の操作端末器1では、操作入力を受け付ける操作入力部3が表示パネル2と共にタッチパネルディスプレイを構成しており、表示パネル2に表示される図形ないし文字と操作入力部3との組み合わせによって5個以上のスイッチを持つことが可能である。しかしながら、制御対象である全ての負荷Lと対応する多数のスイッチを一画面内に同時に表示するには大きな画面サイズの表示パネル2が必要になり、高価になるとともに全体が大型化することになる。そこで、一画面内に同時に表示するスイッチの個数を比較的に少なくし、それぞれに異なるスイッチが同時に表示される複数の画面(以下、これらの画面を「ページ」と呼ぶ。)を切り換えることで表示パネル2の画面サイズを小型化している。
次に、本実施形態の要旨となる構成について説明する。本実施形態の操作端末器1においては、制御手段たるメインマイコン12が、操作入力受付手段たる操作入力部3で受け付けられる操作入力を有効とする許可状態と当該操作入力を無効とする禁止状態とを択一的に切り換え、許可状態に切り換えているときは前記操作入力に応じた監視データの生成並びに当該監視データを含む伝送信号の送信を実行し、禁止状態に切り換えているときは前記操作入力に応じた監視データを生成しないようになっている。但し、メインマイコン12では、後述するように複数のスイッチのうちで予め選択された1乃至複数のスイッチに対応する操作入力のみを無効とするように設定可能である。
ここで、記憶手段たるフラッシュメモリ13には、他の操作端末器(切換用操作端末器110)のスイッチ(切換スイッチ)S1との間で対応関係が設定されている固有の切換用アドレス(後述する)が予め設定(格納)されている。そして、メインマイコン12では、切換用操作端末器110の切換スイッチS1の操作に対応した制御データを伝送制御装置100から受け取ったときに当該制御データに応じて許可状態と禁止状態を切り換えるようになっている。
図3(a)は操作端末器1のメインマイコン12において許可状態と禁止状態の切換に関する設定を行う際に表示パネル2に表示される設定画面W1を示している。この設定画面W1では、許可状態と禁止状態の切換を行う(する)か行わない(しない)かの選択と、切換の対象とするスイッチ(ページ)の選択と、切換用アドレスの設定とを行うための操作入力が受付可能である。図示例では、許可状態と禁止状態の切換を行う(する)方が選択されて対応するチェックボックスCB11にチェックが表示され、「ページ1」,「ページ2」,「ページ3」の3つのページのうちの「ページ2」と「ページ3」とが切換対象に選択されて対応するチェックボックスCB22,CB23にチェックが表示され、さらに、切換用アドレスのアドレス表示用のボックスABに「63−4」というアドレスが表示されている。ここで、従来例の操作端末器110は最大4回路のスイッチSを備え、制御端末器120は最大4回路の負荷Lが制御可能であって、操作端末器110および制御端末器120には各スイッチSや負荷Lを個別に認識するために2ビットの負荷番号が付加されている。そして、従来の遠隔監視制御システムにおいては、操作端末器110ないし制御端末器120のアドレスをチャンネルと呼び、チャンネルと負荷番号とをまとめてアドレスと呼んでおり、各スイッチSや各負荷Lに個別のアドレスが設定されている。つまり、図3(a)においては、切換用アドレスとしてチャンネル63の負荷番号4を表す「63−4」というアドレスが選択されていることになる。
図3(a)の設定画面W1において、右上端に「決定」の文字と矩形の図形で表示されている操作釦(スイッチ)が操作され、当該スイッチの操作入力が操作入力部3で受け付けられると、メインマイコン12は設定画面W1で選択されている内容、すなわち、「ページ2」と「ページ3」に対して許可状態と禁止状態の切換を行うことと「63−4」というアドレスを切換用アドレスとすることをフラッシュメモリ13に記憶(設定)する。
一方、切換用操作端末器110の切換用スイッチS1にも切換用アドレスと同じアドレス「63−4」が割り当てられ、その設定内容が伝送制御装置100にも登録される。但し、切換用操作端末器110の切換用スイッチS1に対するアドレスの割り当てや伝送制御装置100に対するアドレスの設定内容の登録方法については従来の遠隔監視制御システムにおいて周知であるから詳細な説明は省略する。
而して、不特定多数の人が操作可能な場所に本実施形態の操作端末器1が設置されており、ページ2及びページ3の画面で表示されるスイッチ群に対して不特定多数の人による誤操作を防止したい場合、切換用操作端末器110のスイッチS1を操作することで操作端末器1のメインマイコン12を許可状態から禁止状態に切り換えさせればよい。つまり、切換用操作端末器110のスイッチS1が操作されると、伝送制御装置100から操作端末器1に対して制御データが伝送され、当該制御データを受け取った操作端末器1のメインマイコン12が許可状態から禁止状態へ切り換わるのである。但し、メインマイコン12が禁止状態であるときに前記制御データを受け取れば、当然に禁止状態から許可状態へ切り換わる。
ここで、メインマイコン12が禁止状態であるときに「ページ2」又は「ページ3」の何れかのスイッチが操作された場合、メインマイコン12は、図3(b)に示すようにスイッチの操作が無効であることを操作者に知らせるためのメッセージ、例えば、「ロックされています。操作できません。」を一定時間(例えば、数秒間)だけ表示パネル2に表示した後、元の画面(「ページ2」又は「ページ3」)を表示パネル2に表示させる。
上述のように本実施形態の操作端末器1によれば、他の操作端末器(切換用操作端末器110)のスイッチS1を操作することで制御手段(メインマイコン12)を許可状態と禁止状態に切り換えることができ、禁止状態では操作入力受付手段(操作入力部3)で受け付ける操作入力が無効とされるので、従来例のように伝送制御装置100との間に中継装置を設置する必要が無く、操作の有効/無効を切換可能としつつ従来例よりもシステム構成を簡素化できるという利点がある。しかも、操作の有効/無効を切換可能とする対象のスイッチを一部のスイッチのみとすることができるために使い勝手が良いものである。
ところで、本実施形態では切換用操作端末器110のスイッチS1を人が操作することで操作端末器1における操作の有効/無効を切り換えるようにしているが、予め設定された時刻になると自動的に監視データを送信するタイマ機能を有した切換用操作端末器を用いれば、操作端末器1のスイッチ操作の有効/無効を時間帯に合わせて自動的に切り換えることも可能である。但し、このようなタイマ機能を有した端末器については従来周知であるから詳細な説明は省略する。
1 操作端末器
3 操作入力部(操作入力受付手段)
11 通信回路(伝送手段)
12 メインマイコン(制御手段)
13 フラッシュメモリ(記憶手段)

Claims (2)

  1. 複数のスイッチを備え各スイッチごとに固有のアドレスが設定される操作端末器と、複数の負荷が接続され各負荷ごとに固有のアドレスが設定される制御端末器と、操作端末器および制御端末器を分岐接続した信号線に接続され何れかのスイッチが操作されたときに操作端末器から受け取る監視データに基づいて何れかの負荷を制御する制御データを生成するとともに操作されたスイッチとの対応関係が設定されている負荷を接続した制御端末器に対して制御データを伝送する伝送制御装置とを備え、伝送制御装置は、スイッチが操作された操作端末器から信号線を介して伝送される割込信号を受け取ったときに当該割込信号の送信元である操作端末器のアドレスを探索し、当該送信元の操作端末器では伝送制御装置によるアドレス探索に応答して自己のアドレスを含む伝送信号を返信する遠隔監視制御システムに用いられる操作端末器であって、
    信号線を介して伝送信号並びに割込信号を伝送する伝送手段と、複数のスイッチを有し当該スイッチの操作入力を受け付ける操作入力受付手段と、前記アドレスを記憶する記憶手段と、操作入力受付手段で受け付けられる操作入力に応じた監視データを生成するとともに当該監視データを含む伝送信号を伝送手段から送信させる制御手段とを備え、
    記憶手段は、他の操作端末器のスイッチとの間で対応関係が設定されている固有の切換用アドレスを記憶し、
    制御手段は、操作入力受付手段で受け付けられる操作入力を有効とする許可状態と当該操作入力を無効とする禁止状態とを択一的に切り換え、許可状態に切り換えているときは前記操作入力に応じた監視データの生成並びに当該監視データを含む伝送信号の送信を実行し、禁止状態に切り換えているときは前記操作入力に応じた監視データを生成せず、さらに、前記切換用アドレスが設定されている他の操作端末器のスイッチの操作に対応した制御データを伝送制御装置から受け取ったときに当該制御データに応じて許可状態と禁止状態を切り換えることを特徴とする遠隔監視制御システムの操作端末器。
  2. 制御手段は、複数のスイッチのうちで予め選択された1乃至複数のスイッチに対応する操作入力のみを無効とすることを特徴とする請求項1記載の遠隔監視制御システムの操作端末器。
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