JPH04275800A - ２線式通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、親局と子局の間が常
時２本の導線で接続されている、例えば給湯機に用いら
れる通信方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の、給湯機等における２線式のワイ
ヤードリモートコントロール装置で行なわれる情報の伝
送の場合、本体部（以下親局と呼ぶ）と操作部（以下子
局と呼ぶ）との間で、電力搬送と双方向の通信とを行な
うには、図３（ａ）に示すように、方形波の電力波形に
信号波形を重畳させる方式、あるいは図３（ｂ）に示す
ように、まず一方の局から送信を行ない、その後で他方
の局からの送信を受信する方式が利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した方式では、信
号を識別するために信号波形と信号波形との間に情報を
含まない期間を設定する必要があるため通信速度が低下
する。そこでこの期間を除去するために、親局の送信波
形と親局の受信波形（即ち、子局からの送信波形）を連
続して交互に送受信させる方式がある。しかしこの方式
では伝送線上で送信波形と受信波形が干渉し信号を情報
として読み込めなくなる恐れがあり、そこで、送信側と
受信側とで送受信のタイミングを正確に一致させなけれ
ばならないという問題がある。

【０００４】そこで、この発明は親局と子局の間で行な
われる２線式通信において、情報を短時間で伝送するこ
とを可能にし、かつ送信波形と受信波形との前述の干渉
を防ぐことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明では、上述した
目的を達成するために以下で述べる手段を設ける。まず
、親局と子局との間に、２本の伝送線が設けられる。 親局に、以下で詳述され、図１（ａ）に示すように２つ
の直流電源の入力端子１、２と送信回路２０、受信回路
４０が設けられる。

【０００６】上記電源入力端子１、２に接続される直流
電源は、電源入力端子１が電源入力端子２に対して相対
的に高い電圧値をもつ、例えば２組の電池、あるいは１
組の電池の出力を分圧して、やはり電源入力端子１にお
ける電圧が電源入力端子２に対して相対的に高い電圧値
の得られるようにしたものでよい。

【０００７】上記親局が子局へ信号を送る状態にある場
合を「送信モード」と呼び、親局が子局からの信号を受
けることが可能である状態にある場合を「受信モード」
と呼ぶ。また、これらの２つのモードは、親局の送信回
路２０が、上記電源入力端子１、２の入力電圧のどちら
を選ぶかで決定される。すなわち、親局が一方的にモー
ドを選択する。

【０００８】なお以下において「送信状態」とは、親局
が送信モードにおいて子局への信号を現実に送信してい
る状態のことをいう。又「受信状態」とは、親局が受信
モードにおいて子局からの信号を現実に受信している状
態のことをいう。

【０００９】さて親局は送信モードを選択したとき、図
２（ａ）に示すように最初に所定の長さのスタート信号
Ｔを送る。このスタート信号Ｔに続いて、所望の通信信
号が送られる。通信信号の送信が終了すると、親局は瞬
時に受信モードに切り替わる、即ち、電源入力端子１か
ら電源入力端子２に切り替えられる。そこで親局からの
通信信号に応答する信号が、子局から親局へ送られる。 以上で、親局と子局との間での１回の交信が終わる。

【００１０】また、親局からの通信に対して子局の応答
が終った後、あるいは応答のなかった場合は、受信モー
ドがそのまま維持されるか、あるいは所定の時間の経過
後に電源入力端子からの入力がオフされる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図１（ａ）、（ｂ）に示す
。図１（ａ）は親局の通信回路を表わすもので、電源入
力端子１、２とそれに接続された送信回路２０と受信回
路４０、電源ライン及び信号入出力端子（以下「入出力
端子」と呼ぶ）４と５、さらに受信回路４０の出力部と
送信回路２０の入力部に接続された制御装置３が設けら
れている。なお前述のように電源端子１に印加される電
圧は電源入力端子２へ与えられる電圧より相対的に高い
ものとする。

【００１２】送信回路２０には、電源入力端子１と入出
力端子４の間に直列に接続された抵抗２１とトランジス
タ２５、電源入力端子１と電源入力端子２の間に前記抵
抗２１を通じて抵抗２２とダイオード２８が直列に接続
される。抵抗２２とダイオード２８の接続点（以下「Ｘ
点」と呼ぶ）が抵抗２３を介して受信回路４０内のコン
パレータ４８の非反転入力端子（＋）に接続される。（
なお、このコンパレータ４８の反転入力端子（−）につ
いては後述する。）またＸ点はダイオード２６を介して
トランジスタ２５のコレクタに接続される。さらに前記
トランジスタ２５のベースと制御装置３の出力ポートＳ
（以下「ポートＳ」と呼ぶ）の間には、インバータ２７
と抵抗２４が直列に接続されている。

【００１３】受信回路４０には、電源入力端子１とアー
スライン（以下入出力端子５のラインを「アースライン
」と呼ぶ。）の間に抵抗５０を介して直列に接続された
ツェナーダイオード４６があり、これに並列に接続され
た分圧抵抗４３と４４、４５からなる回路があり、さら
にこれに並列に接続された分圧抵抗４１と４２がある。 また分圧抵抗４１と４２の接続点（以下「Ｙ点」と呼ぶ
）が前記コンパレータ４８の反転入力端子（−）に接続
され、コンパレータ４８の出力部は分圧抵抗４４を介し
てトランジスタ４７のベースに接続される。このトラン
ジスタ４７のエミッタはアースラインに接続され、コレ
クタは抵抗４９を介して電源入力端子２に、また制御装
置３の受信信号入力ポートＪ（以下「ポートＪ」と呼ぶ
）に直接に接続されている。

【００１４】図１（ｂ）は子局の通信回路を表わし、親
局の入出力端子４、５に接続される子局入出力端子６、
７が設けられ、その間に送信出力回路６０が接続され、
送信出力回路６０の信号ライン（以下端子６につながる
ラインを「信号ライン」と呼ぶ。）側には電圧検知回路
７０が接続され、これと入出力端子７に接続されたアー
スラインの間に送信回路８０と受信回路９０が互いに並
列に接続されている。また、制御装置８の受信信号入力
ポートＫ（以下「ポートＫ」と呼ぶ）は前記受信回路９
０に、送信信号出力ポートＵ（以下「ポートＵ」と呼ぶ
）は前記送信回路８０にそれぞれ接続されている。さら
に電圧検知回路７０内のダイオード７２のカソード側と
、アースラインとの間に電解コンデンサ１０と定電圧装
置９が互いに並列に接続されている。

【００１５】送信出力回路６０には、入出力端子６と７
との間に接続された抵抗６２があり、さらに抵抗６３と
トランジスタ６１からなる直列回路が抵抗６２に並列に
接続されている。

【００１６】なお、前記送信出力回路６０の抵抗６２は
数キロオームから数十キロオーム程度、抵抗６３は数オ
ームから数十オーム程度、電解コンデンサ１０は数百μ
Ｆ程度とする。

【００１７】前記電圧検知回路７０は、信号ラインに直
列に接続されたダイオード７２があり、そのアノード側
がツェナーダイオード７１を介して前記送信回路８０と
受信回路９０に接続されている。

【００１８】送信回路８０と受信回路９０は、電圧検知
回路７０内のツェナーダイオード７１に直列に接続され
た分圧抵抗８２と８３、それに並列に接続された分圧抵
抗９２と９３があり、トランジスタ８１と９１のベース
がそれぞれの分圧抵抗８２と８３、９２と９３の接続点
に、コレクタがそれぞれポートＵとポートＫに、エミッ
タがアースラインに接続されている。さらにトランジス
タ８１のコレクタは抵抗１１を介して前記トランジスタ
６１のベースと、抵抗１２を介してダイオード７２のカ
ソード側Ｗ点に接続される。またトランジスタ９１のコ
レクタは抵抗１３を介して定電圧装置９の出力部Ｖ点に
接続されている。

【００１９】

【作用】次に上述の構成の作用について述べる。親局の
制御回路３において、ポートＳから送信回路２０へ図２
（ａ）に示すような送信信号Ｔが出力されると、トラン
ジスタ２５がオン状態となり、前記電源入力端子１から
の出力電圧が入出力端子４に出力され送信モードとなる
。それによりポートＳから図２（ｂ）のＡの”Ｈｉ”信
号が入出力端子４に現われる。

【００２０】逆に、ポートＳの信号出力が”Ｌｏｗ”の
場合トランジスタ２５はオフ状態で受信モードとなり図
２（ｂ）の”Ｌｏｗ”信号が入出力端子４に出力される
。

【００２１】さらに、ポートＪが”Ｌｏｗ”ということ
は親局送信状態であり、また、逆にポートＪが”Ｈｉ”
の場合は親局受信状態であることを意味する。

【００２２】前記のように、送信モードであることを子
局に知らせるためにポートＳからスタート信号Ｔが出力
される。そこでこれに対応する図２（ｂ）の信号Ａが入
出力端子４、５間に現われる。その後の送信信号出力波
形は、あらかじめ制御装置３にプログラムされている例
えば図２（ａ）に示される波形の如く、”Ｈｉ”、”Ｌ
ｏｗ”の繰り返しで出力される。その信号に応じて、入
出力端子４、５間には図２（ｂ）に示される波形が出力
される。

【００２３】またポートＳの信号出力が”Ｈｉ”である
時、電源入力端子１からの電流は、一つは抵抗２１とト
ランジスタ２５、図１（ｂ）の負荷抵抗６２を介して流
れる。また一部は抵抗２１と２２、ダイオード２８を通
って電源入力端子２へ流れる。従って、Ｘ点の電圧値は
直流電源２の電圧にダイオード２８の電圧降下分を加え
た電圧値を示し、この電圧値が抵抗２３を介してコンパ
レータ４８の非反転入力端子（＋）に印加される。また
ツェナーダイオード４６と分圧抵抗４１、４２でＹ点に
設定された基準電圧値がコンパレータ４８の反転入力端
子（−）に与えられる。そこでＸ点とＹ点とが比較され
るが、送信モード時にはＹ点の基準電圧はＸ点の電圧よ
り低くなるように分圧抵抗４１と４２で設定されている
。従ってコンパレータ４８の出力は、”Ｈｉ”になり、
トランジスタ４７が分圧抵抗４３と４４、４５によるベ
ース電圧によりオン状態となり、コレクタとエミッタ間
がショート状態になる。それにより、ポートＪは”Ｌｏ
ｗ”が入力される。つまり送信モード時には、親局受信
信号はポートＪへは受け入れられない。この状態は親局
送信状態である。

【００２４】逆に、ポートＳの信号出力が”Ｌｏｗ”で
ある場合は、電源入力端子１から入出力端子４への電源
供給は停止される。しかし、電源入力端子１の電流は前
述したように抵抗２１と２２、ダイオード２８を通って
電源入力端子２へ流れる。それにより、入出力端子４に
は直流電源２の電圧にダイオード２８の電圧降下分を加
えたＸ点の電圧からダイオード２６における電圧降下分
を引いた電圧がかかる。さらに図１（ａ）親局は図１（
ｂ）子局と、入出力端子４と６、５と７において接続さ
れているため負荷抵抗６２を通じて電流ｉ１が流れる。 よって、ポートＳの信号出力が”Ｌｏｗ”の時、入出力
端子４には実質上電源入力端子２の電圧が印加されたも
のに等しい。

【００２５】次に図１（ｂ）に示す子局の電圧検知回路
７０内のツェナーダイオード７１と分圧抵抗８２と８３
、９２、９３は、ポートＳの信号出力が”Ｈｉ”の時ト
ランジスタ８１、９１がオンし、”Ｌｏｗ”の場合では
オフするように設定してある。また、入出力端子６より
電圧検知回路７０に入力される信号は常に”Ｈｉ”、”
Ｌｏｗ”を繰り返しているがその周期は数ミリ秒から数
十ミリ秒と短く、電解コンデンサ１０を大容量（数百μ
Ｆ程度）に設定してあるため、Ｗ点での電圧は平滑され
直流化される。さらにダイオード７２により逆流を防止
しているため、Ｗ点は常に電源入力端子１に与えられる
電圧程度に保たれる。また、Ｖ点は定電圧装置９により
電圧が一定になる。

【００２６】ポートＳの信号出力が”Ｈｉ”の場合、前
記の通りツェナーダイオード７１がオンするためトラン
ジスタ８１、９１はオン状態になり、ポートＫとＺ点は
常に”Ｌｏｗ”となる。それを示す波形が図２（ｃ）の
Ｂである。

【００２７】逆に、ポートＳの信号出力が”Ｌｏｗ”の
時、トランジスタ８１と９１はオフ状態になりポートＫ
は”Ｈｉ”となり、またＺ点もポートＵからの出力を考
慮しなければ”Ｈｉ”になる。それを示す波形が図２（
ｃ）のＣである。

【００２８】次にポートＵからの出力波形は、ポートＫ
の”Ｈｉ”、”Ｌｏｗ”の組み合わせに応じて、制御装
置８に含まれる信号発生装置（図示されていない）によ
って決定される。その一例を図２（ｄ）に示す。さらに
Ｚ点の信号波形は、前述したポートＵからの出力を考慮
しないで考えたＺ点の波形図２（ｃ）と、ポートＵから
の信号出力波形図２（ｄ）の合成（論理積）で表わせる
ため、図２（ｅ）の波形になる。

【００２９】そこで、ポートＳの信号出力が”Ｈｉ”の
場合、ポートＫは常に”Ｌｏｗ”であり、Ｚ点の信号も
常に”Ｌｏｗ”となる。それにより、トランジスタ６１
は常にオフ状態となり入力端子６から流れ込む電流はｉ
１、ｉ３だけになる。

【００３０】逆に、ポートＳの信号出力が”Ｌｏｗ”の
時、ポートＫは”Ｈｉ”となり、これとポートＵからの
出力が”Ｈｉ”になった時、Ｚ点の信号も”Ｈｉ”とな
る。それにより、トランジスタ６１はオン状態となり、
図２（ｅ）のＤの”Ｈｉ”信号が現われる。

【００３１】また、図２（ｅ）のＤの状態の時、入出力
端子６から流れる電流はｉ１、ｉ２、ｉ３となり、抵抗
６３にかかる電流ｉ２の波形は図２（ｆ）になる。そこ
で、図２（ｆ）のＥの状態の時、電流ｉ２は抵抗６３に
流れるが、抵抗６３は前述したように非常に低い抵抗値
に設定されているので、入出力端子４、５間にかかる電
圧を０ボルト付近まで降下させる大電流が流れる。この
状態の波形が図２（ｇ）のＦである。また、前記のよう
な大電流が流れることにより入出力端子６、４における
電圧も下がり、トランジスタ２５がオフ状態になるため
Ｘ点からの電流はダイオード２６を通じて入出力端子４
に流れる。従ってＸ点の電圧は、入出力端子４にかかる
０ボルト程度の電圧とダイオード２６の電圧降下分を加
えたものになる。

【００３２】以上の状態においてＸ点の電圧がＹ点の電
圧より低くなるよう分圧抵抗４１と４２で設定されてい
るのでコンパレータ４８の出力は”Ｌｏｗ”となりトラ
ンジスタ４７はオフ状態になる。従ってポートＪが図２
（ｈ）のＧで示すように”Ｈｉ”となる。従ってこの場
合は親局受信状態であることを示す。

【００３３】なお、この発明で、上記「所定の長さのス
タート信号」という語には、特別の意味が含まれる。即
ち、１つの親局に対する複数の子局に、それぞれ異なる
特定の長さが割り当てられる。換言すれば、それぞれの
子局の呼び出し符号に相当するものがスタート信号の長
さである。従って、当然、子局にスタート信号の長さの
識別装置が制御装置８（図示されていない）の中に設け
られる。

【００３４】

【発明の効果】親局と子局の間で行なわれる２線式通信
において、「実施例」で述べたようなこの発明の通信方
式を用いることにより、コンパレータ４８の出力の”Ｈ
ｉ”、”Ｌｏｗ”で親局送信状態か親局受信状態かが決
定される。従って従来のように送信信号と受信信号の間
の情報を含まない部分がなくなり、短時間で送受信が可
能となる。また、送信信号波形と受信信号波形が交互に
連続して出力されることにより、送信波形と受信波形が
干渉し合うこともなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の実施例を示す回路図であり、図１
（ａ）は親局、図１（ｂ）は子局の回路図を示す。

【図２】　　本発明の実施例を示す図１における信号波
形である。

【図３】　　従来の２線式通信における信号の伝送波形
である。

【符号の説明】

１、２　　電源入力端子 ３、８　　制御装置 ４、５、６、７　　入出力端子 ９　　定電圧装置 ２０、８０　　送信回路 ２５、４７、６１、８１、９１　　トランジスタ４０、
９０　　受信回路 ４８　　コンパレータ ６０　　送信出力回路 ７０　　電圧検知回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　親局と少なくとも１つの子局との間の
   ワイヤードリモートコントロール装置における双方向通
   信方式であって、前記親局は相対的に高い直流電圧の供
   給を受ける電源入力端子と、相対的に低い直流電圧の供
   給を受ける電源入力端子につながれ、内部に送受信モー
   ドの切り替えを行なう開閉装置を持つ送信回路と、内部
   に送受信状態の切り替えを行なう開閉装置を持つ受信回
   路、前記送信回路開閉装置に信号を送り、かつ受信回路
   開閉装置より信号が入力される制御装置と、１対の信号
   入出力端子を備え、また前記子局は前記信号入出力端子
   に接続される１対の信号入出力端子と、それに並列に接
   続された送信出力回路、前記送信出力回路に電圧検知回
   路と、内部に送受信状態を切り替える開閉装置を備えた
   子局送信回路が直列に、また前記子局送信回路に並列に
   接続された子局受信回路を備え、前記子局送受信回路に
   接続される制御装置、前記電圧検知回路に接続された定
   電圧装置からなることを特徴とする２線式通信方式。