JP4900331B2 - 遠隔監視制御システム - 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関するものである。
従来より、負荷制御用として、図4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1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2および制御端末器3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2および各制御端末器3には、それぞれ固有のアドレスが設定され、伝送制御装置1はそれらのアドレスを用いて操作端末器2および制御端末器3を個別に認識する。操作端末器2はスイッチSを備え、制御端末器3には負荷Lが接続される。また、操作端末器2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2a,2b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1は信号線Lsに対して、図5(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2や制御端末器3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2や制御端末器3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5(b))。各操作端末器2および各制御端末器3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1から所望の操作端末器2や制御端末器3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2または制御端末器3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2または制御端末器3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1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2または制御端末器3に伝送されたことを確認する。制御端末器3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2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1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2が伝送制御装置1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5(c)のような割込信号を発生させる。このとき、操作端末器2は割込フラグを設定して伝送制御装置1との以後の情報授受に備える。伝送制御装置1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2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2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1に返送する。このように、伝送制御装置1は割込信号を発生した操作端末器2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2を発見することができる。
伝送制御装置1が割込信号を発生した操作端末器2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2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1は割込信号を発生した操作端末器2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2の割込フラグを解除する。以上のようにして、操作端末器2から伝送制御装置1への情報伝送は、伝送制御装置1から操作端末器2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1が所望の制御端末器3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2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1に返送し、伝送制御装置1が制御端末器3に制御データCDを伝送すると、制御端末器3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3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1に返送し、返送された監視データを操作端末器2に伝送する。この伝送信号によって操作端末器2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。また、操作端末器2は最大4回路のスイッチSを備え、制御端末器3は最大4回路の負荷Lが制御可能であって、操作端末器2および制御端末器3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。以下では、上述した操作端末器2ないし制御端末器3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ぶことにする。つまり、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ことになる。
ここで、同じ負荷Lを多箇所から制御しようとした場合、複数の操作端末器2と当該負荷Lを制御する制御端末器3とに同一のアドレスが設定される。例えば、多箇所制御の対象である負荷Lを制御する制御端末器3に0−1(チャンネル0の負荷番号1を表す。以下同じ)というアドレスが設定されているとすると、当該負荷Lを多箇所制御するための複数の操作端末器2のスイッチSにも各々0−1のアドレスが設定される。
特開2003−9260号公報
ところで、複数の操作端末器2で同時にスイッチSが操作された場合、これら複数の操作端末器2に各々チャンネルの異なるアドレスが設定されていれば、伝送制御装置1がそれぞれの操作端末器2のアドレスを探索して個々に監視データを受け取ることができる。また、多箇所制御のために同一のアドレスが設定された複数の操作端末器2において同時にスイッチSが操作された場合、これら複数の操作端末器2から伝送制御装置1へ同時に監視データが伝送されることになる。このとき、それぞれの操作端末器2において同時に操作されたスイッチSに設定されている負荷番号が同一であれば、伝送制御装置1へ同時に伝送される監視データも全く同一であるため、当該監視データを伝送する伝送信号も同一の信号波形となり、伝送制御装置1では当該伝送信号を正常に受信することができるので、何等支障なく当該スイッチSと対応する負荷Lが正常に制御される。
ところが、同じアドレスが設定されている複数の操作端末器2において、互いに異なる負荷番号が設定されているスイッチSが同時に操作された場合、例えば、0−1のアドレスが設定されている操作端末器2と、0−3のアドレスが設定されている操作端末器2でそれぞれのアドレスに対応するスイッチSが同時に操作された場合、これら複数の操作端末器2から伝送制御装置1へ伝送される監視データの内容(負荷番号1と負荷番号3)が異なっているため、それぞれの監視データを伝送する伝送信号の信号波形も異なり、その結果、異なる信号波形の伝送信号が信号線Lsに重複することで伝送エラーが生じてしまう。尚、同一の操作端末器2において複数のスイッチSが同時に操作されたときは、操作端末器2が先に操作されたスイッチSを優先して監視データを生成するために上述のような伝送エラーは生じない。
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、複数の操作端末器でスイッチが同時に操作された場合においても正常に負荷を制御することができる遠隔監視制御システムを提供することにある。
本発明は、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であって、前記アドレスは、前記対応関係が設定されているスイッチを備える操作端末器及び負荷が接続される制御端末器に共通に設定されるチャンネルと、操作端末器が備える複数のスイッチ並びに制御端末器に接続される複数の負荷毎に共通に設定される負荷番号とからなり、操作端末器は、チャンネルと負荷番号からなる前記アドレスを記憶する記憶手段と、信号線を介して伝送制御装置との間で伝送信号を送受信する伝送信号送受信手段と、伝送制御装置によるアドレス探索に応答して記憶手段に記憶している前記アドレスのうちのチャンネルのみを含む伝送信号を伝送信号送受信手段より返信させる制御手段とを具備し、伝送制御装置は、前記アドレスを記憶する記憶手段と、信号線を介して伝送信号を送受信する伝送信号送受信手段と、前記アドレス探索に応答した操作端末器のチャンネル宛てに監視データの送信を要求する制御手段とを具備し、伝送制御装置の制御手段は、前記チャンネル宛の監視データ送信要求に対する応答を受け取ることができない場合に当該チャンネルに負荷番号を付加した前記アドレス宛に、当該負荷番号を切り換えながら監視データの送信要求を再送し、操作端末器の制御手段は、前記伝送信号に含まれるアドレスのチャンネルが記憶手段に記憶しているチャンネルと一致したとき、若しくは前記伝送信号に含まれるアドレスのチャンネルが記憶手段に記憶しているチャンネルと一致し且つ当該アドレスの負荷番号と操作されたスイッチに設定された負荷番号が一致したときに監視データを含む伝送信号を伝送信号送受信手段より送信させることを特徴とする。
本発明によれば、同一のチャンネルが設定されている複数の操作端末器で互いに異なる負荷番号が設定されているスイッチが同時に操作されて伝送エラーが生じた場合、伝送制御装置の制御手段が、当該チャンネルに負荷番号を付加した前記アドレス宛に、当該負荷番号を切り換えながら監視データの送信要求を再送し、スイッチが操作された複数の操作端末器の制御手段では、前記伝送信号に含まれるアドレスのチャンネルが記憶手段に記憶しているチャンネルと一致し且つ当該アドレスの負荷番号と操作されたスイッチに設定された負荷番号が一致したときに監視データを含む伝送信号を伝送信号送受信手段より送信させるので、前記複数の操作端末器から伝送制御装置に対して監視データを個別に送信することができて正常に負荷を制御することができる。
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。但し、本実施形態の基本構成は従来例と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して適宜図示並びに説明を省略する。
図2は本実施形態における伝送制御装置1のブロック図を示している。伝送制御装置1は、図2に示すようにマイコンよりなる制御部10を備え、制御部10はフラッシュメモリ11に書き込まれたプログラムに従って動作する。また、制御部10には伝送信号送受信部12を介して信号線Lsが接続される。さらに、関係データを保持するためのフラッシュメモリ13、負荷Lの動作状態などを格納するRAM14を備える。さらに、信号線Lsの短絡を検出して表示するために信号線短絡検出/表示部15が設けられる。制御部10はマイコンよりなるから、クロック信号を発生するための発振回路16、電源投入時に初期化するためのリセット回路17、電源回路18も備えている。
図3は本実施形態における操作端末器2のブロック図を示している。この操作端末器2は、マイコンよりなる制御部20と、信号線Lsを介して伝送制御装置1との間で伝送信号を伝送(送受信)する伝送信号送受信部21と、EEPROMからなりアドレスデータ(チャンネルと負荷番号)などを記憶する記憶部22と、外部設定器(図示せず)との間で赤外線を媒体とする光ワイヤレス信号を送受信する光ワイヤレス信号送受信部23と、基本クロックを発振する発振回路24と、制御部20を電源立ち上がり時にリセットするためのリセット回路25と、制御部20から出力される制御信号により負荷毎の動作状態を表示する4つ(図示は2つのみ)の状態表示部26と、押操作されることで操作入力が制御部20に取り込まれる4つのスイッチS1〜S4と、伝送信号を整流して得られる直流から各部の電源(直流5V)を得る電源回路27とを備えている。
ここで、本実施形態においては、図4に示した従来例と共通のシステム構成を採用しており、2台の操作端末器2(一方を2A、他方を2Bとする。)によって1台の制御端末器3(3Aと3Bのうちの3A)に接続されている負荷Lを多箇所制御するため、それぞれの操作端末器2A,2Bには同一のアドレス(例えば、0チャンネルの負荷番号1〜4)が設定されて記憶部22に記憶されている。但し、負荷番号1,2,3,4は各々スイッチS1、S2,S3,S4に対応している。また、図4では負荷Lを1つしか図示していないが、実際には各制御端末器3A,3Bにはそれぞれ4つの負荷が接続され、各負荷が負荷番号1〜4に対応している。
次に、図1のシーケンス図を参照して本発明の要旨、すなわち、多箇所制御用に同一のアドレス(チャンネル及び負荷番号)が設定されている2台の操作端末器2A,2Bにおいて、一方の操作端末器2AのスイッチS1(負荷番号1に対応)と、他方の操作端末器2BのスイッチS4(負荷番号4に対応)とが同時に操作された場合の動作について説明する。
操作端末器2AのスイッチS1と操作端末器2BのスイッチS4が同時に操作されると、それぞれの端末器2A,2Bの制御部20(操作端末器2Aの制御部を20A、操作端末器2Bの制御部を20Bとする)によって操作入力が受け付けられ、各制御部20A,20Bがダミーモードの伝送信号Vsの同期信号SYに同期させて伝送信号送受信部21から割込信号を信号線Lsに送出させる(R1)。このとき、各制御部20A,20Bは割込フラグを設定して伝送制御装置1との以後の情報授受に備える。伝送制御装置1では、伝送信号送受信部12で割込信号を受信すると、制御部10がモードデータMDを割込ポーリングモードとして割込信号の発生元のアドレスを探索する(T1)。操作端末器2A,2Bでは、割込ポーリングモードの伝送信号を伝送信号送受信部21で受信すると、制御部20A,20Bが記憶部22に記憶しているアドレスのうちのチャンネル(この場合は0チャンネル)のみを示すアドレスデータを、伝送信号送受信部21を制御して信号返送期間WTに伝送制御装置1に返送する(R2、R3)。このとき、2台の操作端末器2A,2Bから同時に伝送信号が信号線Lsに送出されることになるが、これらの伝送信号は全く同一のアドレスデータ(0チャンネル)を含むものであるから伝送エラーとはならず、伝送制御装置1の伝送信号送受信部12で正常に受信される。
アドレスデータ(0チャンネル)を受け取った伝送制御装置1の制御部10では、モードデータMDを監視モードとし、アドレスデータADに操作端末器2A,2Bから受け取ったアドレスデータ(0チャンネル)を設定した伝送信号を伝送信号送受信部12より信号線Lsに送出(送信)する(T2)。この伝送信号は2台の操作端末器2A,2Bで同時に受信される。そして、操作端末器2A,2Bの制御部20A,20Bは当該伝送信号の信号返送期間WTにそれぞれ監視データ(負荷番号1と負荷番号4)を返送する(R4,R5)。このとき、一方の操作端末器2Aから返送する監視データの内容(負荷番号1)と、他方の操作端末器2Bから返送する監視データの内容(負荷番号4)とが異なっているために伝送エラーとなり、伝送制御装置1の制御部10では何れの操作端末器2A,2Bからも監視データを取得することができない。
そこで、伝送エラーが生じて操作端末器2(2A,2B)から監視データが取得できなかった場合、伝送制御装置1の制御部10は、モードデータMDを監視モードとし、アドレスデータADに操作端末器2A,2Bから受け取ったアドレスデータ(0チャンネル)と負荷番号1を組み合わせて設定した伝送信号を伝送信号送受信部12より信号線Lsに送出(送信)する(T3)。この伝送信号は2台の操作端末器2A,2Bで同時に受信される。そして、操作端末器2Aの制御部20Aでは、当該伝送信号のアドレスデータADに設定されている負荷番号1が監視データの内容(負荷番号1)と一致しているので、当該伝送信号の信号返送期間WTに監視データ(負荷番号1)を返送する(R6)。一方、操作端末器2Bの制御部20Bでは、当該伝送信号のアドレスデータADに設定されている負荷番号1が監視データの内容(負荷番号4)と一致していないので、当該伝送信号の信号返送期間WTに監視データ(負荷番号4)を返送しない。よって、2台の操作端末器2A,2Bのうちの一方の操作端末器2Aのみから監視データが返送されることになって伝送エラーが生じないため、伝送制御装置1の伝送信号送受信部12では操作端末器2Aから返送された監視データ(負荷番号1)を正常に受信することができる。
続いて、伝送制御装置1の制御部10は、モードデータMDを監視モードとし、アドレスデータADに操作端末器2A,2Bから受け取ったアドレスデータ(0チャンネル)と負荷番号2を組み合わせて設定した伝送信号を伝送信号送受信部12より信号線Lsに送出(送信)する(T4)。この伝送信号も2台の操作端末器2A,2Bで同時に受信されるが、操作端末器2A,2Bの制御部20A,20Bでは、当該伝送信号のアドレスデータADに設定されている負荷番号2が監視データの内容(負荷番号1又は4)と一致していないので、当該伝送信号の信号返送期間WTに監視データを返送しない。
さらに、伝送制御装置1の制御部10は、モードデータMDを監視モードとし、アドレスデータADに操作端末器2A,2Bから受け取ったアドレスデータ(0チャンネル)と負荷番号3を組み合わせて設定した伝送信号を伝送信号送受信部12より信号線Lsに送出(送信)する(T5)。この伝送信号も2台の操作端末器2A,2Bで同時に受信されるが、操作端末器2A,2Bの制御部20A,20Bでは、当該伝送信号のアドレスデータADに設定されている負荷番号3が監視データの内容(負荷番号1又は4)と一致していないので、当該伝送信号の信号返送期間WTに監視データを返送しない。
最後に、伝送制御装置1の制御部10は、モードデータMDを監視モードとし、アドレスデータADに操作端末器2A,2Bから受け取ったアドレスデータ(0チャンネル)と負荷番号4を組み合わせて設定した伝送信号を伝送信号送受信部12より信号線Lsに送出(送信)する(T6)。この伝送信号は2台の操作端末器2A,2Bで同時に受信される。そして、操作端末器2Bの制御部20Bでは、当該伝送信号のアドレスデータADに設定されている負荷番号4が監視データの内容(負荷番号4)と一致しているので、当該伝送信号の信号返送期間WTに監視データ(負荷番号4)を返送する(R7)。一方、操作端末器2Aの制御部20Aでは、当該伝送信号のアドレスデータADに設定されている負荷番号4が監視データの内容(負荷番号1)と一致していないので、当該伝送信号の信号返送期間WTに監視データ(負荷番号1)を返送しない。よって、2台の操作端末器2A,2Bのうちの一方の操作端末器2Bのみから監視データが返送されることになって伝送エラーが生じないため、伝送制御装置1の伝送信号送受信部12では操作端末器2Bから返送された監視データ(負荷番号4)を正常に受信することができる。
そして、2台の操作端末器2A,2Bからそれぞれ監視データ(負荷番号1,4)を取得した伝送制御装置1の制御部10は、モードデータMDを制御モードとし、操作端末器2A,2Bから取得したアドレスデータ(0チャンネル)をアドレスデータADに設定するとともに、制御データCDを負荷番号1,4とする伝送信号を伝送信号送受信部12より信号線Lsに送出(送信)させる。この伝送信号を信号線Lsに送出すれば、アドレスデータADに一致する制御端末器3(0チャンネルに設定されている制御端末器3)が制御データCDを受け取り、制御データCDに設定されている負荷番号1,4の負荷Lを制御するのである。
このように本実施形態によれば、同一のチャンネル(例えば、0チャンネル)が設定されている複数の操作端末器2A,2Bで互いに異なる負荷番号(例えば、1と4)が設定されているスイッチS1,S4が同時に操作されて伝送エラーが生じた場合、伝送制御装置1の制御部10が、当該チャンネルに負荷番号を付加したアドレス宛に、当該負荷番号を切り換えながら監視データの送信要求を再送し、スイッチS1,S4が操作された複数の操作端末器2A,2Bの制御部20A,20Bでは、前記伝送信号に含まれるアドレスのチャンネルが記憶部22に記憶しているチャンネルと一致し且つ当該アドレスの負荷番号と操作されたスイッチS1,S4に設定された負荷番号が一致したときに監視データを含む伝送信号を伝送信号送受信部21より送信させるので、複数の操作端末器2A,2Bから伝送制御装置1に対して監視データを個別に送信することができて正常に負荷Lを制御することができる。
本発明の実施形態の動作を説明するためのシーケンス図である。 同上における伝送制御装置のブロック図である。 同上における操作端末器のブロック図である。 遠隔監視制御システムの基本的構成図である。 伝送信号の説明図である。
符号の説明
1 伝送制御装置
2 操作端末器
3 制御端末器
10 制御部(制御手段)
12 伝送信号送受信部(伝送信号送受信手段)
13 フラッシュメモリ(記憶手段)
20 制御部(制御手段)
21 伝送信号送受信部
22 記憶部(記憶手段)

Claims (1)

  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であって、
    前記アドレスは、前記対応関係が設定されているスイッチを備える操作端末器及び負荷が接続される制御端末器に共通に設定されるチャンネルと、操作端末器が備える複数のスイッチ並びに制御端末器に接続される複数の負荷毎に共通に設定される負荷番号とからなり、
    操作端末器は、チャンネルと負荷番号からなる前記アドレスを記憶する記憶手段と、信号線を介して伝送制御装置との間で伝送信号を送受信する伝送信号送受信手段と、伝送制御装置によるアドレス探索に応答して記憶手段に記憶している前記アドレスのうちのチャンネルのみを含む伝送信号を伝送信号送受信手段より返信させる制御手段とを具備し、
    伝送制御装置は、前記アドレスを記憶する記憶手段と、信号線を介して伝送信号を送受信する伝送信号送受信手段と、前記アドレス探索に応答した操作端末器のチャンネル宛てに監視データの送信を要求する制御手段とを具備し、
    伝送制御装置の制御手段は、前記チャンネル宛の監視データ送信要求に対する応答を受け取ることができない場合に当該チャンネルに負荷番号を付加した前記アドレス宛に、当該負荷番号を切り換えながら監視データの送信要求を再送し、
    操作端末器の制御手段は、前記伝送信号に含まれるアドレスのチャンネルが記憶手段に記憶しているチャンネルと一致したとき、若しくは前記伝送信号に含まれるアドレスのチャンネルが記憶手段に記憶しているチャンネルと一致し且つ当該アドレスの負荷番号と操作されたスイッチに設定された負荷番号が一致したときに監視データを含む伝送信号を伝送信号送受信手段より送信させることを特徴とする遠隔監視制御システム。
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