JPH06507773A - 主要部から離れて動作する機器または機械に制御指令を転送する装置 - 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】 主要部から離れて動作する機器または機械に制御指令を転送する装置 本発明は、例えばモータ等の、主要部から離れて動作する機器または機械におい て、少なくとも１つの作動手段に対し、この作動手段への電力供給手段として使 用されるワイヤを介して所定の制御指令を転送するための装置に関するものであ る。このような装置は、予め定められた同じ極性の電圧が供給されるような１つ の半周期の期間中または幾つかの連続的な半周期の期間中の少なくとも一部にお ける供給電圧を、予め定められた順序で抑止するための制御指令（制御コマンド ）を生成する制御ユニットを備える。さらに、上記装置はまた、作動手段を起動 させるために転送される制御指令に応答して動作する従属ユニットを備える。

米国特許第４．００７．４５８号および第４．１３１．８８２号においては、上 記のようなタイプの制御指令転送装置が開示されている。これらの先行例では、 制御指令転送装置は、多数の弁（パルプ）を有する１ｍ瀧クシステム使用されて いる。このような装置は、電力供給用のケーブルにより、簡単な方法で、種々の バルブを制御するための制御指令を伝達することを目的としている。

モータのように誘導性の性質を有する幾つかの作動手段を備えた機器または機械 に対し上記のようなタイプの装置を適用しようとする場合、任意の誘導性の作動 手段が動作している最中に制御指令が従属ユニットへ送られてきたときは、この 従属ユニットがこのような制御指令を解明する際に困難が生ずる。さらに詳しく いえば、作動手段が動作する周期の少なくとも一部における電力供給の抑止によ って得られるような多数の半周期の期間中の変化が、この変化に対抗する作動手 段の反発的な動作により妨げられる。このため、上記の従属ユニットは、送られ てきた制御指令を明確に識別する場合に困難に遭遇するであろう。

本発明の目的は、このような欠点を改良することにあり、詳しくは、作動手段の 正しい制御が行えるように、伝達されてくる制御指令が従属ユニットにより明確 に解明されるように設計された制御指令転送装置を提供することにある。上記の 目的は、前述の制御ユニットおよび従属ユニットを備え、かつ、下記のような特 徴を有する装置により達成される。すなわち、本発明の特徴は、制御指令が伝達 される前に、制御ユニットが、作動手段内を流れる電流がほぼ零になるために必 要な期間だけ一時的にワイヤ上の供給電圧を遮断するような設計かなされている ことである。

本発明の主題は、後述の請求の範囲中の請求項１に記載されているように、下記 の点にある。

すなわち、モータ等の、主要部から離れて動作する機器または機械における少な くとも１つの作動手段に対し、この作動手段への電力供給手段としても使用され るワイヤを介して所定の制御指令を転送するための装置が、所定の電圧が供給さ れるような１つの半周期の期間中または幾つかの連続的な半周期の期間中の少な くとも一部における供給電圧を、予め定められた順序で抑止するための制御指令 を生成する制御ユニットと、作動手段を起動させるために転送される制御指令に 応答して動作する従属ユニットとを備えており、この制御ユニットは、上記制御 指令か伝達される前に、この制御ユニットか、上記作動手段内を流れる電流がほ ぼ零になるために必要な期間だけ一時的に上記ワイヤ上の供給電圧を遮断するよ うな構成を有することである。

本発明の好適な実施例は、請求項２から請求項８までの従属項に記載されている とおりである。

好ましくは、上記供給電圧が交流電圧である場合に、上記の連続的な半周期の期 間の各々が、予め定められた同じ極性を有する。

さらに、好ましくは、上記ワイヤの一端が、主要部の回路網に接続され、このワ イヤの一端と上記従属ユニットとの間に電子スイッチが設けられており、この電 子スイッチは、上記制御指令の伝達に先行し、かつ、この制御指令を形成するた めの予め定められた半周期の期間における供給電圧の抑止が実行されるように、 上記制御ユニットからの制御信号に応答して上記従属ユニットへの電圧を遮断す る。

さらに、好ましくは、上記電子スイッチがトライアック・スイッチからなる。

さらに、好ましくは、上記制御指令を形成する２進数のコードにおいて、２進数 の２値化状態の１方の状態を確立するために、交流の供給電圧の極性が正になる ような半周期の期間のほぼ５０％が抑止される。

さらに、好ましくは、上記従属ユニットか、２つの入力を有する電子回路と、複 数の作動手段にそれぞれ対応する複数の出力とを備え、２つの入力の一方の入力 は、単安定形フリップフロップに接続され、かつ、上記供給電圧の正の半周期の 期間が上記ワイヤ上に現れる度に単安定形フリップフロップ内で生成される一定 の幅の正のパルスをこの単安定形フリップフロップから受け取るように構成され ており、２つの入力の他方の入力は、上記ワイヤに直接接続されており、上記電 子回路は、第２の入力である他方の入力への供給電圧の極性が正になるような半 周期の期間において、上記単安定形フリップフロップから送り出されるパルスと この電子回路により生成されるパルスとの比較を行い、この比較結果に基づき、 上記制御指令を解読するように構成される。

さらに、好ましくは、上記電子回路か、上記制御指令を提供するためのシフトレ ジスタを含んでおり、この制御指令のスタート・ヒツトがシフトレジスタ内の所 定の位置にある場合、このシフトレジスタにより提供される２進数のフードが、 論理回路網等を介して、上記制御指令に対応する出力を起動するように機能する 。

さらに、好ましくは、上記作動手段が、１つの電子スイッチに対し直列に接続さ れ、この電子スイッチは、上記電子回路の出力に接続される制御入力を有する。

以下、次の第１図〜第Ｓ図の同封の図面を参照しながら、本発明の一実施例に関 連づけることにより本発明をさらに詳しく説明することとする。

第１図は、本発明の一実施例の装置を示すブロック図である。

第２図は、本発明の一実施例の制御ユニットを大略的に示す図である。

第３図は、作動手段が接続された状態の本発明の一実施例の従属ユニットを大略 的に示す図である。

第４図および第５図は、制御ユニットおよび従属ユニット間で転送される信号の 波形図である。

本発明の一実施例は、通常の主要な機能を含み、かつ、通常の設計により作製さ れる皿洗い機に適用されるように意図されている。

したがって、ここでは、皿洗い機の詳細な説明はしないこととし、とうしても説 明が必要な場合には一般的な観点からのみ皿洗い機の解説を行うこととする。こ れから述べるような本発明の一実施例の機械は、皿洗い用の区分室を備えている 。この皿洗い用の区分室に浄用液体および濯ぎ用液体が放出される。さらに、本 実施例の機械は循環ポンプを備えている。この循環ポンプは、複数の孔を有しか つ回転中の噴霧用アームに対し洗浄用液体および濯ぎ用液体を供給し、通常の方 法により、皿洗い用の区分室内でバスケットに支持された各種の皿上に上記液体 を噴霧するためのものである。さらに、本実施例の機械には、皿洗い用の区分室 内に洗剤を投与するための投与装置が設けられている。この投与装置は、磁気的 手段により開放可能なドアによって仕切られた洗剤投与用の区分室からこのドア を通して所定量の粉末を供給するためのものである。このような構成においては 、プログラム作成手段により制御することが必要な各種の作動手段は、循環ポン プや、排出ポンプや、投与装置や、電磁弁に相当する。この場合、上記のプログ ラム作成手段は、好ましくは、マイクロプロセッサや、プログラム・メモリや、 要求される付加的な電子的手段を含む電子的な種類の手段である。

これから述べるような本発明の一実施例に関係する複数の制御要素は、作動手段 の１つと共に皿洗い機から離れた場所に備えられている。まず初めに、上記の制 御要素の具体的構成を、第１図に大略的に示すこととする。第１図においては、 本実施例の制御装置は、制御ユニットｌＯおよび従属ユニット１１を具備する。

これらの制御ユニット１０および従属ユニット１１は、一般にパスラインとよば れるライン１３によって相互に接続されている。このライン１３には、トライア ック・スイッチ等の電子スイッチ２ｏが接続されている。制御ユニットＩＯから 制御指令を転送しようとする場合、上記電子スイッチ２０、例えばトライアック ・スイッチにより、従属ユニット１１に印加される電圧が、恒久的または一時的 に遮断される。ここでは、作動手段２４は、他の電子スイッチ２７、例えばトラ イアック・スイッチを介して従属ユニット１１に接続されている。

第２図にかなり詳細に示すように、本実施例の制御ユニツトは、マイクロプロセ ッサ１４を含む。このマイクロブロセ・ノサ１４は、周知の方法により、アドレ スバス１５およびデータノくス１６を介してプログラム・メモリ１７と交信する ことができる。さらに、上記のパスラインは、端子１８．１９を介して主要部の 交流の回路網に接続されている。さらにまた、上記のノくスラインは、トライア ・ツク・スイッチ等の電子スイッチ２０を介して従属ユニツト１１に接続されて いる。このトライチック・スイッチは、ドライノく回路２１を介してマイクロプ ロセッサ１４により制御される。このマイクロプロセッサに対し交流の供給電圧 の位相に関する情報を提供するために、ホトカップラ２２が使用されている。マ イクロプロセッサ１４はまた、通常の方法により、クロック・パルスジェネレー タ（第２図では、クロック・ジェネレータと略記する）２３に接続されている。

上記のマイクロプロセッサ１４およびプログラム・メモリ１７は、協働により電 子的なプログラム作成手段を構成する。このプログラム作成手段は、これらのマ イクロプロセッサ１４やプログラム・メモリ１７に接続される機械、例えば皿洗 い機の機能を決定するためのものである。上記のプログラム作成手段はまた、種 々の作動手段の起動を制御する。これらの作動手段は、第３図に示すように、負 荷として作用する作動手段２４により代表されるものである。

最後に例示した第３図は、本実施例の従属ユニット１１を示すものである。この 従属ユニット１１は、製品名がＥＰ３１０・ｌ＜ル・アルテラ（ＥＰ３１０　Ｐ ＡＬ　ＡＬＴＥＲＡ）とよばれる電子回路２５を含む。この電子回路２５は、２ つの入力ＩＮＩ、ＩＮ２を有しており、この内の一方の入力ＩＮＩは、単安定形 フリップフロップ２６に接続されている。この単安定形フリップフロップは、一 定の幅のパルスか生成されるような供給電圧の正の半周期の各期間においてトリ ガがかけられる。電子回路２５における入力ＩＮＩ、ＩＮ２の内の他方の入力Ｉ Ｎ２は、交流の供給電圧に直接接続されている。第３図には詳細に開示されてい ないけれども、上記の電子回路２５は、一方の入力ＩＮＩに関し、他方の入力Ｉ Ｎ２のパルスとの比較を行って転送データの情報の性質、すなわち、転送データ が“ビであるかまたは“０”であるかを決定するために、交流の供給電圧の極性 か正になるような半周期の各期間を使用する。この場合、電子回路２５は、幾つ かの出力ＱＯ−Ｑ４を有しており、これらの出力ＱＯ〜Ｑ４には種々の負荷か接 続されている。ただし、第３図の例においては、１つの負荷である作動手段２４ のみが、トライアック・スイッチ等の電子スイッチ２７を介して１つの出力ＱＯ に接続されている。

本発明の一実施例では、１つまたは少数のまたは多数の作動手段、すなわち負荷 を起動したり停止したりするための制御指令を生成する際に、幾分複雑な方法か 用いられる可能性がある。しかしながら、家庭用器具として使用するタイプの皿 洗い機や、洗濯場で使用する洗濯機においては、複数のコードをできる限り単純 にすることが重要な事項となる。この場合、負荷の切り離しのための指令は、電 圧の遮断に相当し、負荷のスイッチ入れのための指令は、従属ユニット内の電子 回路２５の各出力を起動するための２進コードに相当する。さらに詳しくいえば 、電子回路２５の５つの出力ＱＯ−Ｑ４を起動するために、２進コード＋０００ １，１００１０，１００１１．１０１００および１０１０１がそれぞれ使用され る。ここで、各２進コートにおける最初のビット“ビが、スタート・ビットに対 応する。

第４図においては、電子回路２５が有する出力ＱＯに対する制御指令に基づいて パスライン上を伝わる供給電圧の波形が示されている。本発明によれば、まず初 めに、すへての作動手段が切り離しの状態になってずへてのモータか静止するの に充分な時間に相当する期間だけ電圧か遮断される。次に、従属ユニッｌ−１１ の状態を安定化させるために、はんのわずかな期間だけ電圧がスイッチ・オンの 状態になる。第４図では、この電圧のスイッチ・オンの段階は、数字１によりマ ーク付けかなされる。さらに、“ｌ”により表されるスタート・ヒツトによって 開始される制御指令そのものか生成される。この°１”は、供給電圧の半周期の 期間の５０％が抑止されているような半周期の期間により表される。これに対し 、“０″は、供給電圧か切れ目なく供給されるような半周期の期間により表され る。上記のスタート・ビットに加え、制御指令は、４桁の付加的なビットを有す る。例えば、出力ＱＯに関していえば、上記の制御指令は、３つの“０′と、そ の後に続くｌっの“１”により構成される。実際の制御指令が、第４図の段階２ の部分に示されている。数字３によりマーク付けされたその後の段階では、供給 電圧は制御指令に全く影響されない。この段階３は、作動手段が起動された状態 を表している。さらに、作動手段を切り離しの状態にしなければならない場合、 トライアック・スイッチ等の電子スイッチ２０を開状態にすることにより電流の 供給を停止するようにしている。この段階は、第４図中の段階４により表される 。

第５図においては、前述の４つの段階で、バス上の信号が電子回路２５に供給さ れた結果として存在する入力ｌＮｌ５　ＩＮ２側のパルスの状態か示されている 。この電子回路２５は、図示されていないシフトレジスタを有する。このシフト レジスタは、転送される制御指令を示すための複数個の１および０で満たされて いる。シフトレジスタ内の所定の位置にスタート・ビットが存在する場合、制御 指令か検索され、電子回路２５の対応する出力に対しゲートが開く。

例えば、この対応出力がＱＯである場合、論理回路網等を介して、出力ＱＯなら びにこの出力ＱＯに接続された作動手段が起動するようにゲート動作が行われる 。このようなゲート動作による接続は、ゲートとして機能するトライアック・ス イッチ等の電子スイッチ２７を閉状態にすることにより実現される。電子スイッ チ２７がこのような状態になっている場合、作動手段は、電子的なプログラム作 成手段により定められた期間だけ上記の接続状態を維持する。さらに、所定の期 間が経過すると、トライアック・スイッチ等の電子スイッチ２７が開状態の位置 になるように動作することにより、作動手段の切り離しか行われる。

新たな動作サイクルに対し初期設定を行おうとする度に電流の供給を停止しなけ ればならないという事実は、本発明の欠点とみなされるかもしれない。しかしな がら、実際の使用に際しては、このような事実に対し機械の機能がさほど影響を 受けないで済むと共に、非常に簡単でかつ低コストにて作製可能な制御システム が遂行されることがわかっている。一般の皿洗い機においては、各種の作動手段 間を互いに接続したり上記作動手段とプログラム作成手段とを接続したりするた めに、多数のワイヤが必要になるという問題が生ずる。洗濯場で使用する洗濯機 においては、このような問題はさらに深刻になる。しかしながら、本発明の装置 を使用した場合、必要なもの以外の配線の大部分が取り除かれ、信号線（ワイヤ ）の数を最小限に抑えることが可能になる。

本発明は、これまで明細書中に説明しかつ図面に例示した一実施例に限定される ものではなく、請求の範囲に記載された発明の思想の範囲を逸脱しない限りにお いて多くの変形例が考えられる。この観点からすれば、制御ユニットおよび従属 ユニットは、上記実施例とは異なる他の設計により実現してもよいし、他の構成 要素により作製してもよい。後者の例として、接続すべき複数の作動手段の数に 対応する数の多数の出力を有する従属ユニットが提供されるような構成が考えら れる。その代わりに、多数の従属ユニットを設け、これらの従属ユニットの各々 を、ある１つの作動手段にのみ関係するような構成にすることも可能である。さ らに、当然のことながら、制御指令を形成するために選定されるコードを、周知 のコードパターンに従って望ましい形に変更したり、このコード変更に伴い、制 御ユニットを変更することも可能である。本発明は、基本的に、皿洗い機や、洗 濯場の洗濯機に使用するために考え出されたものである。しかしながら、当然の ことではあるが、本発明は、誘導性の性質を有する作動手段の接続およびその切 り離しを行うために制御指令を転送することが必要な任意の機器または機械に適 用することが可能である。

バス上の信号

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．例えばモータ等の、主要部から離れて動作する機器または機械における少な くとも１つの作動手段（２４）に対し、該作動手段への電力供給手段としても使 用されるワイヤ（１３）を介して所定の制御指令を転送するための装置であって 、該装置は、 所定の電圧が供給されるような１つの半周期の期間中または幾つかの連続的な半 周期の期間中の少なくとも一部における供給電圧を、予め定められた順序で抑止 するための制御指令を生成する制御ユニット（１０）と、 前記作動手段（２４）を起動させるために転送される制御指令に応答して動作す る従属ユニット（１１）とを備えており、該制御ユニット（１０）は、 前記制御指令が伝達される前に、該制御ユニットが、前記作動手段（２４）内を 流れる電流がほぼ零になるために必要な期間だけ一時的に前記ワイヤ（１３）上 の供給電圧を遮断するような構成を有することを特徴とする装置。
2. ２．前記供給電圧が交流（ＡＣ）電圧である場合に、前記の連続的な半周期の期 間の各々が、予め定められた同じ極性を有する請求項１記載の装置。
3. ３．前記ワイヤ（１３）の一端が、主要部の回路網に接続され、該ワイヤ（１３ ）の一端と前記従属ユニット（１１）との間に電子スイッチ（２０）が設けられ ており、 該電子スイッチ（２０）は、前記制御指令の伝達に先行し、かつ、該制御指令を 形成するための予め定められた半周期の期間における供給電圧の抑止が実行され るように、前記制御ユニット（１０）からの制御信号に応答して前記従属ユニッ ト（１１）への電圧を遮断する請求項１または２記載の装置。
4. ４．前記電子スイッチ（２０）がトライアック・スイッチである請求項１から３ のいずれか１項に記載の装置。
5. ５．前記制御指令を形成する２進数のコードにおいて、２進数の２値化状態の１ 方の状態を確立するために、交流の前記供給電圧の極性が正になるような半周期 の期間のほぼ５０％が抑止される請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
6. ６．前記従属ユニット（１１）が、 ２つの入力（ＩＮ１、ＩＮ２）を有する電子回路（２５）と、複数の前記作動手 段（２４）にそれぞれ対応する複数の出力（Ｑ０〜Ｑ４）とを備え、 該入力（ＩＮ１、ＩＮ２）の一方の入力（ＩＮ１）は、単安定形フリップフロッ プ（２６）に接続され、かつ、前記供給電圧の正の半周期の期間が前記ワイヤ（ １３）上に現れる度に該単安定形フリップフロップ内で生成される一定の幅の正 のパルスを該単安定形フリップフロップから受け取るように構成されており、ま た一方で、該入力（ＩＮ１、ＩＮ２）の他方の入力（ＩＮ２）は、前記ワイヤに 直接接続されており、前記電子回路（２５）は、第２の入力である前記他方の入 力（ＩＮ２）への前記供給電圧の極性が正になるような半周期の期間において、 前記単安定形フリップフロップ（２６）から送り出されるパルスと該電子回路に より生成されるパルスとの比較を行い、該比較の結果に基づき、前記の転送され るべき制御指令を解読するように構成される請求項５記載の装置。
7. ７．前記電子回路（２５）が、前記の転送されるべき制御指令を提供するための シフトレジスタを含み、 該制御指令のスタート・ビットが、該シフトレジスタ内の所定の位置にある場合 、該シフトレジスタにより提供される前記２進数のコードが、論理回路網等を介 して、該制御指令に対応する出力（Ｑ０）を起動するように機能する請求項６記 載の装置。
8. ８．前記作動手段（２４）が、１つの電子スイッチ（２７）に対し直列に接続さ れ、 該電子スイッチ（２７）は、前記電子回路（２５）の出力（Ｑ０）に接続される 制御入力を有する請求項７記載の装置。