JP6366617B2 - Control device and control system - Google Patents
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Description
本発明は、制御装置及び制御システムに関する。 The present invention relates to a control device and a control system.
機器を制御する制御装置を介して当該機器を管理する管理装置が知られている。このような管理装置は、制御装置に制御の実行を指示する信号を送信する機能と、制御装置から送信された信号を受信する機能と、を有している（例えば、特許文献１を参照）。 A management device that manages a device via a control device that controls the device is known. Such a management apparatus has a function of transmitting a signal for instructing the control apparatus to execute control and a function of receiving a signal transmitted from the control apparatus (see, for example, Patent Document 1). .
特許文献１には、管理装置が、制御信号用の短パルスと監視信号用の長パルスとを制御装置に伝送線を介して伝送し、長パルスの伝送期間中における電流変化を検出することで制御装置からの信号を受信することが記載されている。これにより、管理装置と制御装置との通信が実現する。
In
一般的に、制御装置の内部では、機器に制御信号を送信するための電源電圧と、制御装置自体を動作させるための電源電圧と、が生成される。ここで、特許文献１に記載の通信方式を用いる場合に、管理装置から伝送線を介して印加される電圧から制御信号を送信するための電源電圧を生成し、生成した電源電圧を降圧することで制御装置自体を動作させるための比較的低い電源電圧を生成することが考えられる。なお、このようにして電源電圧を生成する電圧生成回路では、電源電圧を安定させるバイパスコンデンサ及びバイパスコンデンサの放電による電流の逆流を防止するダイオードが用いられる。
In general, a power supply voltage for transmitting a control signal to a device and a power supply voltage for operating the control device itself are generated inside the control device. Here, when the communication method described in
ここで、制御装置が、管理装置に信号を送信するために伝送線に流れる電流を大きくすると、伝送線における電圧降下により、伝送線を介して制御装置に印加される電圧が低下する。しかしながら、制御装置に印加される電圧が低下した場合であっても、電圧生成回路で生成される電源電圧は、バイパスコンデンサの放電により低下しない。 Here, when the control device increases the current flowing through the transmission line in order to transmit a signal to the management device, the voltage applied to the control device via the transmission line decreases due to the voltage drop in the transmission line. However, even when the voltage applied to the control device decreases, the power supply voltage generated by the voltage generation circuit does not decrease due to the discharge of the bypass capacitor.
ただし、この場合には、ダイオードのアノードの電圧が、バイパスコンデンサと接続されるカソードの電圧よりも低くなる。このため、ダイオードの整流作用により、伝送線と電圧生成回路との間で電流が流れなくなる。その結果、制御装置が伝送線に流れる電流を十分に大きくすることができず、管理装置が電流変化を検出することができなくなるおそれがある。ひいては、管理装置と制御装置との間の通信が不安定となるおそれがある。 However, in this case, the anode voltage of the diode is lower than the cathode voltage connected to the bypass capacitor. For this reason, no current flows between the transmission line and the voltage generation circuit due to the rectifying action of the diode. As a result, the control device cannot sufficiently increase the current flowing through the transmission line, and the management device may not be able to detect a current change. As a result, communication between the management device and the control device may become unstable.
本発明は、上述の事情の下になされたもので、管理装置と制御装置との間の通信を安定させることを目的とする。 The present invention has been made under the above circumstances, and an object thereof is to stabilize communication between a management device and a control device.
上記目的を達成するため、本発明の制御装置は、被制御機器を管理する管理装置から伝送線を介して供給される電圧信号に従って被制御機器を制御する制御装置であって、伝送線に流れる電流を制御することにより管理装置に電流信号を送信する送信部と、電圧信号から被制御機器を制御するための第１電圧を出力する第１電圧出力部と、電圧信号から第１電圧とは異なる第２電圧を出力する第２電圧出力部と、を備え、第１電圧出力部は、電圧信号が供給される接続点に接続される第１入力端子と、バイパスコンデンサと、バイパスコンデンサの放電による電流が第１入力端子に逆流することを防止する逆流防止部と、を有して、第１入力端子の電圧が第１基準電圧よりも高いときに、第１入力端子から逆流防止部を介して流れ込む電荷をバイパスコンデンサに蓄積し、蓄積した電荷から第１電圧を生成する回路構成を有し、第２電圧出力部は、接続点に接続される第２入力端子を有して、第２入力端子の電圧から降圧して得た電圧が、第１基準電圧より低い第２基準電圧よりも高いときに、第２入力端子から流れ込んだ電荷を蓄積し、蓄積した電荷から第２電圧を生成する回路構成を有し、送信部は、電流信号を送信することにより、接続点の電圧を第２基準電圧以上かつ第１基準電圧未満に設定して、接続点に電圧信号が供給されるときには接続点から第２入力端子に流れる電流量がゼロとなる期間を生じさせない。 In order to achieve the above object, a control device of the present invention is a control device that controls a controlled device in accordance with a voltage signal supplied via a transmission line from a management device that manages the controlled device, and flows to the transmission line. The transmission unit that transmits a current signal to the management device by controlling the current, the first voltage output unit that outputs the first voltage for controlling the controlled device from the voltage signal, and the first voltage from the voltage signal A second voltage output unit that outputs a different second voltage, wherein the first voltage output unit includes a first input terminal connected to a connection point to which a voltage signal is supplied, a bypass capacitor, and a discharge of the bypass capacitor. current have a backflow prevention unit that prevents flow back into the first input terminal by, when the voltage of the first input terminal is higher than the first reference voltage, a backflow prevention unit from the first input terminal Charge flowing in through Accumulate bypass capacitor has a circuit configuration for generating the first voltage from the accumulated charge, a second voltage output unit may have a second input terminal connected to the connection point, the voltage of the second input terminal A circuit configuration for accumulating the charge flowing in from the second input terminal and generating the second voltage from the accumulated charge when the voltage obtained by stepping down from the voltage is higher than the second reference voltage lower than the first reference voltage. And transmitting the current signal to set the voltage at the connection point to be equal to or higher than the second reference voltage and lower than the first reference voltage, and when the voltage signal is supplied to the connection point, A period in which the amount of current flowing through the two input terminals is zero is not generated .
本発明によれば、送信部によって伝送線に流れる電流が大きくなるように制御された場合に、伝送線と第１電圧出力部との間では電流が流れなくなるが、伝送線と第２電圧出力部との間には電流が流れるため、伝送線に流れる電流の大きさがある程度確保される。これにより、管理装置と制御装置との間の通信を安定させることができる。 According to the present invention, when the current flowing through the transmission line is controlled by the transmission unit to increase, no current flows between the transmission line and the first voltage output unit, but the transmission line and the second voltage output. Since a current flows between the two parts, the magnitude of the current flowing through the transmission line is ensured to some extent. Thereby, communication between the management device and the control device can be stabilized.
実施の形態．
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。
Embodiment.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
図１に示される制御システム１０００は、複数の被制御機器３００を制御するための集中制御システムであって、照明器具を制御する照明制御システムである。制御システム１０００は、複数の被制御機器３００を管理する管理装置１００と、管理装置１００からの指示に従って被制御機器３００を制御する制御装置２００と、を有している。
A
管理装置１００と制御装置２００とは、伝送線４１を介して互いに通信可能となるように接続されている。また、制御装置２００と被制御機器３００とは、制御装置２００からの制御信号を伝えるための信号線４２を介して接続されている。伝送線４１及び信号線４２はいずれも、電力を供給するための２線式の配線である。なお、信号線４２は、電力を供給することなく制御信号の伝送のみに用いられてもよいし、被制御機器３００は、信号線４２とは異なる電力線から供給される電力で動作してもよい。
The
管理装置１００は、照明制御システムを構成する通信ユニットに相当し、制御装置２００の親局に相当する。管理装置１００は、図２に示されるように、制御装置２００及び被制御機器３００に電力を供給する供給部１０１と、制御装置２００へ電圧信号を送信する送信部１０２と、制御装置２００から電流信号を受信する受信部１０３と、を有している。なお、図２には、制御システム１０００の機能的な構成が模式的に示されており、管理装置１００、制御装置２００及び被制御機器３００がそれぞれ１つだけ代表して示されている。
The
電圧信号は、伝送されるデータを示す電圧値を有する信号であって、電流信号は、伝送されるデータを示す電流値を有する信号である。電圧信号及び電流信号によって伝送されるデータを、以下では単に伝送データという。 The voltage signal is a signal having a voltage value indicating data to be transmitted, and the current signal is a signal having a current value indicating data to be transmitted. Hereinafter, data transmitted by the voltage signal and the current signal is simply referred to as transmission data.
供給部１０１は、制御装置２００の動作に必要な電力を、伝送線４１を介して制御装置２００に供給し、被制御機器３００の動作に必要な電力を、伝送線４１及び信号線４２を介して被制御機器３００に供給する。
The
送信部１０２は、伝送線４１を介して一又は複数の制御装置２００へ、被制御機器３００に対する動作命令を示す電圧信号を送信する。この電圧信号は、動作命令を示す伝送データから作成される信号であって、＋１２Ｖ又は−１２Ｖの電圧値を有するパルス状の交流信号である。動作命令には、例えば被制御機器３００の電源オン・オフを指示する情報、及び、被制御機器３００の調光度合いを指定するための情報が含まれる。なお、送信部１０２によって送信される電圧信号には、データを伝送するための電圧信号と、電力を供給するための電圧信号と、が含まれる。
The
受信部１０３は、管理装置１００から伝送線４１へ流出する電流又は伝送線４１から管理装置１００に流入する電流を常時検出することで、制御装置２００から伝送線４１を介して返送される電流信号を受信する。この電流信号は、パルス状の信号であって、供給部１０１による電力供給のために伝送線４１に流れる電流に重畳して伝送される。電流信号から抽出される伝送データには、例えば、管理装置１００からの電圧信号が制御装置２００によって受信されたことを示す情報、制御装置２００による制御が実行されたか否かを示す情報、又は、制御装置２００による制御が成功したか否かを示す情報が含まれる。
The
制御装置２００は、照明制御システムにおけるインバータ制御ユニットに相当する。制御装置２００は、伝送線４１を介して管理装置１００から電圧信号を受信する受信部２０１と、信号線４２を介して被制御機器３００に制御信号を送信する送信部２０２と、伝送線４１を介して管理装置１００へ電流信号を送信する送信部２０３と、を有している。
The
受信部２０１は、管理装置１００から伝送線４１を介して送信された電圧信号を受信する。例えば、管理装置１００から電圧信号としてＰＷＭ（Pulse Width Modulated）信号が送信される場合には、受信部２０１は、管理装置１００から伝送線４１を介して制御装置２００に印加される電圧波形のパルス幅を判別することで、電圧信号を受信する。
The receiving
送信部２０２は、管理装置１００から受信した動作命令に従って、被制御機器３００の動作を制御するための制御信号を、信号線４２を介して一又は複数の被制御機器３００に送信する。この制御信号は、電圧信号であって、ＰＷＭ信号である。
The
送信部２０３は、伝送線４１を介して管理装置１００に電流信号を送信する。送信部２０３によって送信される電流信号は、後述のようにスイッチング素子を開閉して伝送線４１に流れる電流を制御することにより伝送データから作成される。
The
被制御機器３００は、照明制御システムにおける照明器具に相当する。被制御機器３００は、制御装置２００から送信された制御信号を受信する受信部３０１と、制御信号に従って被制御機器３００の動作を制御するための動作制御部３０２と、を有している。被制御機器３００の動作には、電源のオン・オフの切り替え、及び、調光度合いの変更が含まれる。
The controlled
続いて、制御装置２００の回路構成の概要について、図３を用いて説明する。図３に示されるように、制御装置２００は、交流電力を直流電力に変換する整流部２１０と、伝送線４１に流れる電流を制御することで電流信号を管理装置１００に送信する電流信号送信部２２０と、制御信号送信部２６０を駆動するための電源電圧Ｖｃｃ１を出力する第１電圧出力部２３０と、指示部２５０を駆動するための電源電圧Ｖｃｃ２を出力する第２電圧出力部２４０と、電流信号送信部２２０及び制御信号送信部２６０の動作を指示する指示部２５０と、制御信号を生成して被制御機器３００に送信する制御信号送信部２６０と、を有している。
Next, an outline of a circuit configuration of the
整流部２１０は、全波整流回路であるダイオードブリッジ２１１を含んで構成される。整流部２１０は、制御装置２００の入力端子２０５，２０６、電源線Ｌ１及びグランド線Ｌ２に接続されている。整流部２１０は、管理装置１００から伝送線４１を介して入力端子２０５，２０６に印加された交流電圧を直流電圧に変換する。そして、整流部２１０は、電源線Ｌ１を介して、第１電圧出力部２３０の入力端子２３０ｉ及び第２電圧出力部２４０の入力端子２４０ｉに電圧Ｖ０を出力する。
The
電流信号送信部２２０は、図３に示されるように、スイッチング素子としてトランジスタを含んで構成される。このトランジスタのコレクタは、電源線Ｌ１に接続され、ベースは、抵抗を介して指示部２５０に接続され、エミッタは、抵抗を介してグランド線Ｌ２に接続される。
As illustrated in FIG. 3, the current
電流信号送信部２２０は、指示部２５０から電圧信号を受信すると、トランジスタのオン・オフ状態を切り替える。トランジスタのオン状態が維持されている期間では、電源線Ｌ１からトランジスタを介してグランド線Ｌ２に、５００ｍＡの電流が流れることとなる。このようにして電流信号送信部２２０に流れる電流は、伝送線４１を流れる電流の一部に相当するため、電流信号送信部２２０は、伝送線４１に流れる電流を増減させて、管理装置１００に電流信号を送信することが可能となる。また、電流信号送信部２２０に流れる電流が変化すると、管理装置１００から伝送線４１に流出する電流も変化するため、管理装置１００が伝送データを検出することが可能となる。
When receiving the voltage signal from the
第１電圧出力部２３０は、電源線Ｌ１を介して入力端子２３０ｉに入力される電圧から、制御信号送信部２６０の電源電圧Ｖｃｃ１を生成して、出力端子２３０ｏから出力する。入力端子２３０ｉは、電圧信号が供給される接続点Ｐ１に接続される。また、電源電圧Ｖｃｃ１は、＋１２Ｖの電圧値を有し、制御信号送信部２６０が制御信号を生成して送信するために用いられる。
The first
第１電圧出力部２３０は、出力される電源電圧Ｖｃｃ１を安定させるためのバイパスコンデンサＣ１と、バイパスコンデンサＣ１の放電による電流が入力端子２３０ｉへ逆流することを防止する逆流防止部２３１と、を含んで構成される。
The first
バイパスコンデンサＣ１は、出力端子２３０ｏとグランド線Ｌ２とに接続される。バイパスコンデンサＣ１は、電源電圧Ｖｃｃ１の目標値を基準電圧として、入力端子２３０ｉの電圧がこの基準電圧より高いときに入力端子２３０ｉから逆流防止部２３１を介して流れ込む電荷を蓄積して、蓄積した電荷から電源電圧Ｖｃｃ１を生成する。また、逆流防止部２３１は、出力端子２３０ｏにカソードが接続され、入力端子２３０ｉにアノードが接続されたダイオードから構成される。
The bypass capacitor C1 is connected to the output terminal 230o and the ground line L2. The bypass capacitor C1 uses the target value of the power supply voltage Vcc1 as a reference voltage, accumulates charges flowing from the
第２電圧出力部２４０は、電源線Ｌ１を介して入力端子２４０ｉに入力される電圧を降圧することで指示部２５０の電源電圧Ｖｃｃ２を生成して、出力端子２４０ｏから出力する。入力端子２４０ｉは、接続点Ｐ１に接続され、接続点Ｐ１を介して、逆流防止部２３１を構成するダイオードのアノードに接続される。なお、電源電圧Ｖｃｃ２は、＋５Ｖの電圧値を有し、指示部２５０が動作するために用いられる。
The second
第２電圧出力部２４０は、入力端子２４０ｉに入力された電圧Ｖ０を一定の電圧へ降圧して直流の定電圧を出力する定電圧出力部２４１と、定電圧出力部２４１の出力電圧を安定させるためのバイパスコンデンサＣ２と、を含んで構成される。
The second
定電圧出力部２４１は、ツェナーダイオードＺＤ及びトランジスタを用いた定電圧回路として構成される。定電圧出力部２４１の出力電圧は、電源電圧Ｖｃｃ２として用いられる。また、バイパスコンデンサＣ２は、出力端子２４０ｏとグランド線Ｌ２とに接続される。バイパスコンデンサＣ２は、電源電圧Ｖｃｃ２の目標値を基準電圧として、入力端子２４０ｉの電圧から降圧して得た電圧がこの基準電圧より高いときに入力端子２４０ｉから流れ込む電荷を蓄積して、蓄積した電荷から電源電圧Ｖｃｃ２を生成する。なお、電源電圧Ｖｃｃ２の目標値は、＋５Ｖであって、電源電圧Ｖｃｃ１の目標値である＋１２Ｖより低い。
The constant
指示部２５０は、制御装置２００の各構成要素を制御するマイクロプロセッサを含んで構成される。指示部２５０は、入力端子２０５，２０６に供給される電圧信号から伝送データを抽出する回路（不図示）とともに、図２に示される受信部２０１を構成する。また、指示部２５０は、電流信号送信部２２０とともに、図２に示される送信部２０３を構成する。さらに、指示部２５０は、制御信号送信部２６０とともに、図２に示される送信部２０２を構成する。
The
指示部２５０は、管理装置１００から電圧信号を受信すると、電流信号送信部２２０に対して電流信号の送信を指示する。詳細には、指示部２５０は、電流信号送信部２２０に電圧信号を出力することにより、電流信号送信部２２０を構成するトランジスタのオン・オフ状態を切り替えて、伝送線４１に流れる電流量を変化させる。また、指示部２５０は、管理装置１００から受信した動作命令に従って制御信号送信部２６０に電圧信号を出力し、制御信号の生成及び送信を指示する。
When receiving the voltage signal from the
制御信号送信部２６０は、電源電圧Ｖｃｃ１を利用して、指示部２５０の指示に従って出力端子２０８，２０９から被制御機器３００に制御信号を送信する。
The control
続いて、制御システム１０００の動作について、図３を参照しつつ説明する。
Next, the operation of the
管理装置１００は、制御装置２００及び被制御機器３００に電力を常時供給する。管理装置１００が伝送データを送信することなく電力を供給している状態では、管理装置１００が直流電力を供給することとなる。
The
管理装置１００が伝送データの送信を開始すると、管理装置１００は、交流の電圧信号を送信し、この電圧信号が制御装置２００によって受信される。電圧信号を受信した制御装置２００は、この電圧信号により示される動作命令に従って、被制御機器３００に対する制御信号を生成して送信する。
When the
また、管理装置１００からの電圧信号を受信した制御装置２００は、例えば、受信した旨を管理装置１００に通知するため、伝送線４１を介して管理装置１００に電流信号を送信する。具体的には、指示部２５０が、図３に示される電流信号送信部２２０のトランジスタのオン・オフ状態を切り替えることで、伝送線４１に流れる電流を変化させる。管理装置１００は、この電流変化を検出することで電流信号を受信し、電圧信号が制御装置２００によって受信されたことが管理装置１００に通知されることとなる。
In addition, the
以上、説明したように、本実施の形態では、逆流防止部２３１を有する第１電圧出力部２３０の入力端子２３０ｉが接続点Ｐ１に接続され、この接続点Ｐ１に、第２電圧出力部２４０の入力端子２４０ｉが接続された。これにより、電流信号送信部２２０によって伝送線４１に流れる電流が増加したときの管理装置１００及び制御装置２００の通信を安定させることができる。以下、このような本実施の形態に係る効果を説明するための比較例について、図４〜７を用いて説明する。
As described above, in this embodiment, the
図４には、上述の制御装置２００に対応する制御装置２００ａの回路構成が示されている。この制御装置２００ａは、第２電圧出力部２４０に代えて、第２電圧出力部２４０ａを有している。
FIG. 4 shows a circuit configuration of a
第２電圧出力部２４０ａは、上述の第２電圧出力部２４０と同様に、電源電圧Ｖｃｃ２を出力する。ただし、第２電圧出力部２４０ａの入力端子２４０ｉは、第１電圧出力部２３０の出力端子２３０ｏに接続されている。また、第２電圧出力部２４０ａは、電源電圧Ｖｃｃ１を降圧して電源電圧Ｖｃｃ２を生成する降圧回路２４１ａを有している。
The second
図４に示される回路構成では、指示部２５０及び制御信号送信部２６０の動作のため、バイパスコンデンサＣ１，Ｃ２の電荷が消費され、この電荷を補うために負荷電流ＩＬが一定量流れる。
In the circuit configuration shown in FIG. 4, the charges of the bypass capacitors C1 and C2 are consumed due to the operation of the
なお、図３，４に示される電流ＩＴは、管理装置１００から流出する電流Ｉ０から負荷電流ＩＬを除いた電流を意味する。このため、電流Ｉ０と電流ＩＴと負荷電流ＩＬとの間には、Ｉ０＝ＩＴ＋ＩＬの関係式が成立する。図３，４では、電流信号送信部２２０のトランジスタを介して流れる電流が電流ＩＴとして代表して示されているが、この電流ＩＴには、不図示の回路に流れる電流も含まれ得る。本実施の形態に係る電流ＩＴは、主に電流信号送信部２２０に流れる電流からなるものとする。
3 and 4 indicates a current obtained by removing the load current IL from the current I0 flowing out from the
制御装置２００ａが管理装置１００に電流信号を送信する際に、電流ＩＴが一定期間だけ増加するため、この一定期間中、伝送線４１における電圧降下により整流部２１０から出力される電圧Ｖ０が低下する。ただし、電圧Ｖ０が低下しても、電源電圧Ｖｃｃ１，Ｖｃｃ２は、バイパスコンデンサＣ１，Ｃ２の放電により低下しない。
When the
すなわち、図５中の一定期間ΔＴに示されるように、電圧Ｖ０が低くなっても、電源電圧Ｖｃｃ１は変化しない。なお、図５中の一定期間ΔＴは、電流ＩＴが増加する期間を示している。図５に示されるように電源電圧Ｖｃｃ１が変化しないため、電圧Ｖ０は、電源電圧Ｖｃｃ１より低くなる。このときに、逆流防止部２３１により、第１電圧出力部２３０及び第２電圧出力部２４０と伝送線４１との間に負荷電流ＩＬが流れなくなる。
That is, as indicated by a certain period ΔT in FIG. 5, the power supply voltage Vcc1 does not change even when the voltage V0 decreases. Note that a fixed period ΔT in FIG. 5 indicates a period during which the current IT increases. Since the power supply voltage Vcc1 does not change as shown in FIG. 5, the voltage V0 is lower than the power supply voltage Vcc1. At this time, the
図５，６には、負荷電流ＩＬが一定期間ΔＴにおいてゼロになることが示されている。図５からわかるように、一定期間ΔＴ以外の期間では、電流Ｉ０は、電流ＩＴと負荷電流ＩＬとの和に等しい。一方、一定期間ΔＴでは、負荷電流ＩＬがゼロであって、電流Ｉ０は、電流ＩＴに等しい。管理装置１００は、一定期間ΔＴ以外の期間における電流Ｉ０と、一定期間ΔＴにおける電流Ｉ０との間の変化量ΔＩを検出する必要がある。
5 and 6 show that the load current IL becomes zero in the certain period ΔT. As can be seen from FIG. 5, in a period other than the fixed period ΔT, the current I0 is equal to the sum of the current IT and the load current IL. On the other hand, in the fixed period ΔT, the load current IL is zero, and the current I0 is equal to the current IT. The
図７には、一定期間ΔＴにおいて負荷電流ＩＬが減少しない場合が示されている。この場合には、一定期間ΔＴでは電流Ｉ０が電流ＩＴと負荷電流ＩＬとの和に等しくなる。図６，７を比べると、比較例に係る回路構成では、電流Ｉ０の変化量ΔＩが、負荷電流ＩＬの減少にともなって減少することがわかる。電流Ｉ０の変化量ΔＩが管理装置１００の検出限界を下回ると、管理装置１００は制御装置２００から送信される伝送データを受信することができなくなる。
FIG. 7 shows a case where the load current IL does not decrease during a certain period ΔT. In this case, the current I0 becomes equal to the sum of the current IT and the load current IL in the fixed period ΔT. 6 and 7, it can be seen that in the circuit configuration according to the comparative example, the change amount ΔI of the current I0 decreases as the load current IL decreases. When the change amount ΔI of the current I0 falls below the detection limit of the
上述の比較例に対して、本実施の形態に係る制御装置２００は、図３に示される回路構成を有している。この制御装置２００では、逆流防止部２３１を有する第１電圧出力部２３０の入力端子２３０ｉが接続点Ｐ１に接続され、この接続点Ｐ１に第２電圧出力部２４０の入力端子２４０ｉが接続されている。このため、電源電圧Ｖｃｃ２は、電源電圧Ｖｃｃ１からではなく、接続点Ｐ１に供給される電圧信号から生成される。ここで、図８に示されるように、一定期間ΔＴにおける電圧Ｖ０は、上述の比較例と同様に、電源電圧Ｖｃｃ１以下となる一方、電源電圧Ｖｃｃ２以上となる。すなわち、電流信号送信部２２０は、電流信号を送信することにより、接続点Ｐ１の電圧Ｖ０を、電源電圧Ｖｃｃ２の目標値以上、電源電圧Ｖｃｃ１の目標値未満に設定することとなる。
In contrast to the comparative example described above, the
電圧Ｖ０が電源電圧Ｖｃｃ２以上であるため、一定期間ΔＴでは、第２電圧出力部２４０と伝送線４１との間で流れる負荷電流ＩＬｍ（図３参照）が流れ続けて、その電流量がゼロとなることがない。なお、負荷電流ＩＬｍは、負荷電流ＩＬのうち、第２電圧出力部２４０に流れる電流を意味する。また、一定期間ΔＴでは、第１電圧出力部２３０と伝送線４１との間に流れる負荷電流（ＩＬ−ＩＬｍ）は、上述の比較例と同様に、ゼロとなる。このため、一定期間ΔＴにおいて、負荷電流ＩＬは負荷電流ＩＬｍに等しく、負荷電流ＩＬの電流量がゼロとなることはない。その結果、図９に示されるように、電流Ｉ０の変化量ΔＩがある程度大きいものとなり、管理装置１００が安定して電流信号を受信可能となることが期待できる。
Since the voltage V0 is equal to or higher than the power supply voltage Vcc2, the load current ILm (see FIG. 3) flowing between the second
続いて、上述の制御装置２００の変形例について、図１０〜１２を用いて説明する。この変形例では、図１０に示されるように、定電圧出力部２４１が、ツェナーダイオードＺＤと並列に接続されるコンデンサＣ３を有している。コンデンサＣ３は、定電圧出力部２４１の出力電圧を安定させるために接続される。コンデンサＣ３の容量は、例えば１μＦであって、定電圧出力部２４１の出力電圧を安定させるために十分な時定数を満たす容量となるように設計される。
Subsequently, a modified example of the above-described
上述の実施形態では、図８に示されたように、一定期間ΔＴの開始直後に、負荷電流ＩＬｍが大きく減少している。一定期間ΔＴの開始直後には、ツェナーダイオードＺＤに加わる電圧が一時的に低下し、電源電圧Ｖｃｃ２も一時的に低下する。また、ツェナーダイオードＺＤに加わる電圧が低下してツェナー電圧を下回ると、ツェナーダイオードＺＤに電流が流れなくなるため、負荷電流ＩＬｍも減少し得る。図８には、このようにして一定期間ΔＴの開始直後に電源電圧Ｖｃｃ２とともに大きく減少する負荷電流ＩＬｍが示されている。 In the above embodiment, as shown in FIG. 8, the load current ILm is greatly reduced immediately after the start of the fixed period ΔT. Immediately after the start of the fixed period ΔT, the voltage applied to the Zener diode ZD temporarily decreases, and the power supply voltage Vcc2 also temporarily decreases. Further, when the voltage applied to the Zener diode ZD decreases and falls below the Zener voltage, no current flows through the Zener diode ZD, so the load current ILm can also decrease. FIG. 8 shows the load current ILm that greatly decreases with the power supply voltage Vcc2 immediately after the start of the fixed period ΔT in this way.
これに対し、本変形例では、コンデンサＣ３の放電により、ツェナーダイオードＺＤに加わる電圧の一時的な変動を緩和して、電源電圧Ｖｃｃ２を一定値に維持することができる。これにより、図１１に示されるように、電圧Ｖ０が一定期間ΔＴにおいて電源電圧Ｖｃｃ２の値と同様に一定に保たれて、負荷電流ＩＬｍが大きく減少することなく一定値を保つこととなる。 On the other hand, in this modification, temporary fluctuation of the voltage applied to the Zener diode ZD can be reduced by discharging the capacitor C3, and the power supply voltage Vcc2 can be maintained at a constant value. As a result, as shown in FIG. 11, the voltage V0 is kept constant in the same period ΔT as the value of the power supply voltage Vcc2, and the load current ILm is kept constant without being greatly reduced.
その結果、負荷電流ＩＬの減少を上記実施の形態よりさらに抑制することができる。したがって、図１２に示されるように、伝送線４１に流れる電流Ｉ０の変化量ΔＩが上記実施の形態よりもさらに大きくなり、管理装置１００が安定して電流信号を受信可能となる。
As a result, the decrease in load current IL can be further suppressed than in the above embodiment. Therefore, as shown in FIG. 12, the change amount ΔI of the current I0 flowing through the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって限定されるものではない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited by the said embodiment.
例えば、制御装置２００は、他の機器に含まれていてもよい。制御装置２００は、被制御機器３００に内蔵され、被制御機器３００が受信部２０１及び送信部２０２，２０３と同等の機能を有していてもよい。
For example, the
また、整流部２１０は、ダイオードブリッジ２１１を用いたものに限定されず、他の全波整流回路又は半波整流回路を用いて構成されてもよい。
Further, the rectifying
また、電流信号送信部２２０は、複数のトランジスタを含むダーリントン接続回路を含んで構成されてもよい。
Further, the current
また、上記実施の形態では、理解を容易にするために、第１電圧出力部２３０として、バイパスコンデンサＣ１とダイオードとから構成された基本形態のものを開示した。しかしながら、第１電圧出力部２３０の構成は、これに限定されず、任意である。例えば、逆流防止用のダイオードのカソードとバイパスコンデンサＣ１との間に、昇圧回路又は降圧回路を備えて、昇圧又は降圧した電圧でバイパスコンデンサＣ１に電荷を蓄積する構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, in order to understand easily, the thing of the basic form comprised from the bypass capacitor C1 and the diode as the 1st
また、第２電圧出力部２４０の構成も上記実施形態に係るものには限られず、任意である。例えば、電源電圧Ｖｃｃ１が低下して第１電圧出力部２３０と伝送線４１との間に電流が流れなくなった場合であっても、負荷電流ＩＬがある程度流れ続ける構成ならば、第２電圧出力部２４０の回路構成は、図３，１０に示されたものに限られない。
Further, the configuration of the second
また、上記実施の形態に係る第２電圧出力部２４０は、バイパスコンデンサＣ２の放電による電流が入力端子２４０ｉへ逆流することを防止する構成を有していない。しかしながら、一定期間ΔＴにおいて電圧Ｖ０が電源電圧Ｖｃｃ２より高い関係が満たされるならば、入力端子２４０ｉに逆流防止用のダイオードが接続されていてもよい。
Further, the second
１０００ 制御システム、 １００ 管理装置、 １０１ 供給部、 １０２ 送信部、 １０３ 受信部、 ２００，２００ａ 制御装置、 ２０１ 受信部、 ２０２，２０３ 送信部、 ２０５，２０６ 入力端子、 ２０８，２０９ 出力端子， ２１０ 整流部、 ２１１ ダイオードブリッジ、 ２２０ 電流信号送信部、 ２３０ 第１電圧出力部、 ２３０ｉ，２４０ｉ 入力端子、 ２３０ｏ，２４０ｏ 出力端子、 ２３１ 逆流防止部、 ２４０，２４０ａ 第２電圧出力部、 ２４１ 定電圧出力部、 ２４１ａ 降圧回路、 ２５０ 指示部、 ２６０ 制御信号送信部、 ３００ 被制御機器、 ３０１ 受信部、 ３０２ 動作制御部、 ４１ 伝送線、 ４２ 信号線、 Ｃ１，Ｃ２ バイパスコンデンサ、 Ｃ３ コンデンサ、 Ｌ１ 電源線、 Ｌ２ グランド線、 ＺＤ ツェナーダイオード。
1000 control system, 100 management device, 101 supply unit, 102 transmission unit, 103 reception unit, 200,200a control device, 201 reception unit, 202,203 transmission unit, 205,206 input terminal, 208,209 output terminal, 210 rectification Unit, 211 diode bridge, 220 current signal transmission unit, 230 first voltage output unit, 230i, 240i input terminal, 230o, 240o output terminal, 231 backflow prevention unit, 240, 240a second voltage output unit, 241 constant
Claims (3)
前記伝送線に流れる電流を制御することにより前記管理装置に電流信号を送信する送信部と、
前記電圧信号から前記被制御機器を制御するための第１電圧を出力する第１電圧出力部と、
前記電圧信号から前記第１電圧とは異なる第２電圧を出力する第２電圧出力部と、
を備え、
前記第１電圧出力部は、
前記電圧信号が供給される接続点に接続される第１入力端子と、
バイパスコンデンサと、
前記バイパスコンデンサの放電による電流が前記第１入力端子に逆流することを防止する逆流防止部と、を有して、
前記第１入力端子の電圧が第１基準電圧よりも高いときに、前記第１入力端子から前記逆流防止部を介して流れ込む電荷を前記バイパスコンデンサに蓄積し、蓄積した電荷から前記第１電圧を生成する回路構成を有し、
前記第２電圧出力部は、
前記接続点に接続される第２入力端子を有して、
前記第２入力端子の電圧から降圧して得た電圧が、前記第１基準電圧より低い第２基準電圧よりも高いときに、前記第２入力端子から流れ込んだ電荷を蓄積し、蓄積した電荷から前記第２電圧を生成する回路構成を有し、
前記送信部は、前記電流信号を送信することにより、前記接続点の電圧を前記第２基準電圧以上かつ前記第１基準電圧未満に設定して、前記接続点に前記電圧信号が供給されるときには前記接続点から前記第２入力端子に流れる電流量がゼロとなる期間を生じさせない、
制御装置。 A control device that controls the controlled device according to a voltage signal supplied via a transmission line from a management device that manages the controlled device,
A transmission unit for transmitting a current signal to the management device by controlling a current flowing through the transmission line;
A first voltage output unit that outputs a first voltage for controlling the controlled device from the voltage signal;
A second voltage output unit that outputs a second voltage different from the first voltage from the voltage signal;
With
The first voltage output unit includes:
A first input terminal connected to a connection point to which the voltage signal is supplied;
A bypass capacitor;
A, a backflow prevention unit that prevents current due to discharge of the bypass capacitor flows back to the first input terminal,
When the voltage at the first input terminal is higher than the first reference voltage, the charge flowing from the first input terminal via the backflow prevention unit is accumulated in the bypass capacitor, and the first voltage is accumulated from the accumulated charge. Having a circuit configuration to generate,
The second voltage output unit includes:
And have a second input terminal connected to the connection point,
When the voltage obtained by stepping down from the voltage of the second input terminal is higher than the second reference voltage lower than the first reference voltage, the charge flowing in from the second input terminal is accumulated, and from the accumulated charge A circuit configuration for generating the second voltage;
The transmission unit sets the voltage at the connection point to be equal to or higher than the second reference voltage and lower than the first reference voltage by transmitting the current signal, and when the voltage signal is supplied to the connection point. Do not cause a period in which the amount of current flowing from the connection point to the second input terminal is zero,
Control device.
請求項１に記載の制御装置。 A rectifier that rectifies the voltage signal that is an alternating voltage and outputs the rectified voltage signal to the first input terminal and the second input terminal;
The control device according to claim 1.
前記管理装置から伝送線を介して供給される電圧信号に従って前記被制御機器を制御する制御装置と、を備え、
前記管理装置は、前記伝送線に流れる電流を検出することで前記制御装置から送信される電流信号を受信し、
前記制御装置は、
前記伝送線に流れる電流を制御することにより前記管理装置に電流信号を送信する送信部と、
前記電圧信号から前記被制御機器を制御するための第１電圧を出力する第１電圧出力部と、
前記電圧信号から前記第１電圧とは異なる第２電圧を出力する第２電圧出力部と、
を有し、
前記第１電圧出力部は、
前記電圧信号が供給される接続点に接続される第１入力端子と、
バイパスコンデンサと、
前記バイパスコンデンサの放電による電流が前記第１入力端子に逆流することを防止する逆流防止部と、を有して、
前記第１入力端子の電圧が第１基準電圧よりも高いときに、前記第１入力端子から前記逆流防止部を介して流れ込む電荷を前記バイパスコンデンサに蓄積し、蓄積した電荷から前記第１電圧を生成する回路構成を有し、
前記第２電圧出力部は、
前記接続点に接続される第２入力端子を有して、
前記第２入力端子の電圧から降圧して得た電圧が、前記第１基準電圧より低い第２基準電圧よりも高いときに、前記第２入力端子から流れ込んだ電荷を蓄積し、蓄積した電荷から前記第２電圧を生成する回路構成を有し、
前記送信部は、前記電流信号を送信することにより、前記接続点の電圧を前記第２基準電圧以上かつ前記第１基準電圧未満に設定して、前記接続点に前記電圧信号が供給されるときには前記接続点から前記第２入力端子に流れる電流量がゼロとなる期間を生じさせない、
制御システム。 A management device for managing the controlled device;
A control device that controls the controlled device according to a voltage signal supplied from the management device via a transmission line, and
The management device receives a current signal transmitted from the control device by detecting a current flowing through the transmission line,
The controller is
A transmission unit for transmitting a current signal to the management device by controlling a current flowing through the transmission line;
A first voltage output unit that outputs a first voltage for controlling the controlled device from the voltage signal;
A second voltage output unit that outputs a second voltage different from the first voltage from the voltage signal;
Have
The first voltage output unit includes:
A first input terminal connected to a connection point to which the voltage signal is supplied;
A bypass capacitor;
A, a backflow prevention unit that prevents current due to discharge of the bypass capacitor flows back to the first input terminal,
When the voltage at the first input terminal is higher than the first reference voltage, the charge flowing from the first input terminal via the backflow prevention unit is accumulated in the bypass capacitor, and the first voltage is accumulated from the accumulated charge. Having a circuit configuration to generate,
The second voltage output unit includes:
And have a second input terminal connected to the connection point,
When the voltage obtained by stepping down from the voltage of the second input terminal is higher than the second reference voltage lower than the first reference voltage, the charge flowing in from the second input terminal is accumulated, and from the accumulated charge A circuit configuration for generating the second voltage;
The transmission unit sets the voltage at the connection point to be equal to or higher than the second reference voltage and lower than the first reference voltage by transmitting the current signal, and when the voltage signal is supplied to the connection point. Do not cause a period in which the amount of current flowing from the connection point to the second input terminal is zero,
Control system.
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