JPH0833052A - シリアル通信回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本体部1と操作部5との間を２本の接続線で結
線でき、この２線により電源の供給と信号の送受信が行
え、かつ操作部制御部50のVDD-VSS間の電圧変動が小さ
いシリアル通信回路とする。 【構成】 本体部1と操作部5とを備え、前記本体部1に
は信号入力部を備える本体制御部10を、操作部5には運
転信号によりHiもしくはLowの２種類の信号を出力する
信号出力部を備える操作部制御部50を備え、前記本体部
1と操作部5とが電源線81とGND線82との２本の電線によ
り接続されている通信装置において、前記操作部制御部
50に供給する電圧を安定させる電圧安定回路と、前記操
作部制御部50の信号出力部からの信号によって前記本体
制御部10の信号入力部に入力する電圧を決定する電圧比
較回路20とを備えているシリアル通信回路とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、本体部と遠隔操作部を
備えた電気、電子機器で、特にこの両者間が２本の電線
を介して接続され、前記操作部から本体部への一方向に
のみシリアル信号を送信し、また本体部から操作部には
電源が供給できるシリアル通信回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシリアル通信回路の回路図を図３
に示す。図３において1は例えば空気調和装置等電気、
電子機器の本体部であり、5は遠隔操作を行う操作部で
あり、この本体部1と操作部5とは、電源線83と信号線8
4、電源のグランド側となるGND線82から構成される３本
の接続線により電気的に接続されている。前記構成にお
いて、操作部5への電源の供給は電源線83とGND線82によ
って、また操作部5からの運転、機能等の制御は信号線8
4を通し操作部5から本体部1へシリアル信号を送信する
ことによって行われている。前記本体部1と操作部5は、
それぞれ以下の通り構成されている。

【０００３】本体部1はマイクロコンピュータで構成さ
れる本体制御部10と、前記操作部5からの信号を受信す
る信号入力部を備え、本体制御部10のVDDは電源に、VSS
はGNDにそれぞれ接続されている。電源線83は電源に、
信号線84は抵抗12を介して信号入力部にGND線82はGNDに
それぞれ接続されている。また通信線84と抵抗12との接
続部と電源間に抵抗13が接続されており、本体制御部50
の入力とGND間にコンデンサ11が接続されている。

【０００４】操作部5は、電源線83にトランジスタ57の
コレクタが接続され、このエミッタが操作部制御部50の
VDDに接続され、GND線82が前記操作部制御部VSSに接続
されている。前記トランジスタ57のベースは、抵抗56を
介してこのトランジスタ57のコレクタに接続され、また
このベースは、ツェナダイオード55を通って前記GND線8
2と操作部制御部VSSとの接続部に接続され、前記ツェナ
ダイオード55はカソードがトランジスタ57のベースに接
続されている。操作部制御部50のVDDとVSSとの間には電
解コンデンサ58が設けられ、トランジスタ59のエミッタ
が操作部制御部50のVDDに接続され、このベースが抵抗6
0と61の一端にそれぞれ接続され、前記抵抗60の他端は
前記トランジスタ59のエミッタに、また抵抗61の他端は
前記操作部制御部50の信号出力部に接続されている。前
記トランジスタ59のコレクタは抵抗54を介してトランジ
スタ52のベースと抵抗53の一端にそれぞれ接続されてお
り、前記トランジスタ52のエミッタは、前記GND線82と
ツェナダイオード55との接続部に接続され、このコレク
タは前記信号線84に、また前記抵抗53の他端は前記トラ
ンジスタ52のエミッタとツェナダイオード55の接続部に
接続されている。

【０００５】上記構成において、使用者が操作部5に所
望の運転動作を入力したとき、操作部制御部50の信号出
力部から本体制御部10に向かって本体1の動作制御を行
う信号が送信される。この操作部制御部50の信号出力部
から出力される信号は、「Hi」（Ｈ）もしくは、「Lo
w」（Ｌ）信号の２種類である。このＨとＬの信号が本
体制御部10の信号入力部に送信され、この組み合わせが
本体制御部10により処理され所望の運転動作の信号とな
り、本体部1の運転が行われている。

【０００６】前記操作部制御部50と本体制御部10、トラ
ンジスタ59と52等は例えば以下のように設定されてい
る。操作部制御部50の信号出力部からＨが出力されれて
いれば、トランジスタ59と52がオフ状態となり信号線84
を通って本体制御部10の信号入力部にはＨが入力され
る。逆に操作部制御部50の信号出力部からＬが出力され
れていれば、トランジスタ59と52はオン状態となり信号
線84を通って本体制御部10の信号入力部にはＬが入力さ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のシリアル通
信回路では、前記の如く本体部1と操作部5との間には電
源線83とGND線82の２線と、信号の通信を行う信号線84
の合計３本の接続線が必要であり、かような電線を使用
することはコスト高になるばかりか、近年の電気、電子
機器、特に操作部5は小型化が要求されており、前記３
本の接続線に３極の端子を使用すれば配線基板上に前記
３極の端子部が占める割合が増加し、機器の小型化が妨
げられる。

【０００８】本発明は上記課題を鑑みてなされたもの
で、本体部1と操作部5との間を２本の接続線で結線で
き、この２線により電源の供給と信号の送受信が行え、
かつ操作部制御部50のVDD-VSS間の電圧変動が小さいシ
リアル通信回路とすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、本体部1と遠隔操作を行う操作部5とを備
え、前記本体部1には信号入力部を備える本体制御部10
を、操作部5には運転信号によりHiもしくはLowの信号を
出力する信号出力部を備える操作部制御部50を備え、前
記本体部1と操作部5とが電源線81とGND線82との２本の
電線により接続されている通信システムにおいて、前記
操作部制御部50に供給する電圧を安定させる電圧安定回
路と、前記操作部制御部50の信号出力部からの信号によ
って前記本体制御部10の信号入力部に入力する電圧を決
定する電圧比較回路とを備えているシリアル通信回路と
する。

【００１０】

【作用】上記構成により、電源から得られる電圧は、電
源線81を通って操作部5内に送られ、この中の電圧安定
回路で操作部制御部50に供給する電圧が作られ、またGN
DはGND線82により本体部1と操作部5のGNDが接続されて
いる。ここで前記電源線81の電圧は操作部制御部50の信
号出力部の出力結果により変化するが、抵抗17と51の抵
抗値を調整することにより最低電圧が操作部制御部50の
完全動作電圧を上回るように設定でき、また電源線81に
供給される電圧が操作部制御部50の動作電圧より高いと
きにも、前記電圧安定回路が電圧を降下させ、この降下
電圧を操作部制御部50に送ることにより操作部制御部50
の動作は確実に行える。前記において、電源線81の電圧
は電圧比較回路で比較され、この結果を本体制御部10内
の信号入力部に入力し、Ｈ若しくはＬの判定を行う。

【００１１】

【実施例】本発明のシリアル通信回路の第１の実施例を
示す図１において、1は例えば空気調和装置、給湯機等
のワイヤード式の遠隔操作部を持つ電気、電子機器の本
体部であり、5は遠隔操作を行う操作部である。本体部1
と操作部5とは、電源線と信号線を兼ねる信号線81と、G
ND線82の２本の電線により電気的に接続されている。前
記構成において、操作部5への電源の供給は電源線81とG
ND線82によって、また操作部5からの運転、機能等の制
御は電源線81によって行われている。前記本体部1と操
作部5は、それぞれ以下の通り構成されている。

【００１２】本体部1はマイクロコンピュータで構成さ
れる本体制御部10を備え、この本体制御部10は、前記操
作部5からの信号を受信する信号入力部を備えている。
電源は前記本体制御部10のVDDと抵抗17を通って電源線8
1に、またGNDは本体制御部10のVSSとGND線82に接続され
ている。前記VDDと抵抗17との接続部には抵抗13の一端
が接続され、この他端が抵抗12の一端とトランジスタ14
のコレクタに接続され、前記抵抗12の他端が本体制御部
10の信号入力部とコンデンサ11の一端に接続され、前記
コンデンサ11の他端は本体制御部10のVSSとGND線82との
接続部（GND）に接続されている。前記トランジスタ14
のエミッタはGNDに、ベースは抵抗15を通ってGNDと、抵
抗16を通ってトランジスタ21のコレクタに接続され、前
記トランジスタ21のエミッタは抵抗22の一端と抵抗24の
他端に接続されている。前記抵抗22の他端はトランジス
タ21のベースと電源線81に接続され、この接続部には前
記抵抗17の他端が接続されている。前記抵抗24の一端は
抵抗17と本体制御部10のVDDの接続部に接続され、また
この抵抗24の他端は、これに直列接続される抵抗23を通
ってGNDに接続されている。

【００１３】前記操作部5は、電源線81に抵抗51の一端
が接続され、この他端がトランジスタ52のコレクタにこ
のエミッタがGND線82に接続され、前記GND線82は操作部
制御部50のVSSに接続されており、このGND線82と操作部
制御部50のVSS間は本体部1同様GNDとなっている。また
前記電源線81と抵抗51の接続部には、トランジスタ57の
コレクタが接続され、このエミッタが操作部制御部50の
VDDに接続されている。前記トランジスタ57のベース
は、抵抗56を介してこのトランジスタ57のコレクタに接
続され、またこのベースは、ツェナダイオード55を通っ
てGNDにも接続され、前記ツェナダイオード55は、カソ
ードがトランジスタ57のベースに接続されている。操作
部制御部50のVDDとVSSとの間には、電解コンデンサ58が
設けられ、この電解コンデンサ58と操作部制御部50のVD
Dとの間にはトランジスタ59のエミッタが接続され、こ
のベースが抵抗60と61の一端にそれぞれ接続され、前記
抵抗60の他端は前記トランジスタ59のエミッタと操作部
制御部50のVDDとの接続部に、また抵抗61の他端は前記
操作部制御部50の信号出力部に接続されている。前記ト
ランジスタ59のコレクタは抵抗54を介して前記トランジ
スタ52のベースと抵抗53の一端にそれぞれ接続されてお
り、前記抵抗53の他端は、前記GNDに接続されている。
前記においてトランジスタ21と抵抗22、23、24はトラン
ジスタを用いた電圧比較回路20を形成している。

【００１４】前記回路構成では、電源が本体部1に供給
され、この供給電圧を81で操作部5に出力し、この操作
部5内の抵抗56とトランジスタ57、ツェナダイオード55
によって操作部制御部50に供給する電圧が作られてい
る。本実施例では、本体部1の電源には５ボルトの電圧
が供給され、この電圧が操作部5内で３ボルトの定電圧
化が行われ、前記トランジスタ57から操作部制御部50の
VDDへのラインは安定化された３ボルトラインとなって
いる。

【００１５】前記抵抗17の抵抗値は、トランジスタ52が
オフで操作部5の消費電力が最大のとき、抵抗17の電圧
降下が１ボルト以下に、即ち操作部5の電源線81に接続
されるラインの電圧が４ボルト以上になるように決定さ
れており、また、抵抗51の定数は、トランジスタ52がオ
ンしたとき電源線81のラインの電圧が４ボルト未満かつ
３ボルト以上になるように決定されている。一方、抵抗
24と23の抵抗値は電源線81に接続されるラインの電圧が
４ボルト以上のときは、トランジスタ21がオフ状態で、
トランジスタ52がオン状態のときにはトランジスタ21が
オン状態になるように決定されている。

【００１６】上記構成では、操作部制御部50の信号出力
部からＨが出力されるときにはトランジスタ59がオフ状
態となるようになっており、これによりトランジスタ52
もオフ状態となるので本体部1の電源からの電流は電源
線81を通ってトランジスタ57及び抵抗56の方向にのみ流
れ、前記抵抗17とトランジスタ21のベースとの接続部の
電圧は４ボルト以上となりトランジスタ21がオフ状態と
なり、これによりトランジスタ14もオフ状態となるので
本体制御部10の信号入力部にはＨが入力される。

【００１７】逆に、操作部制御部50の信号出力部からＬ
が出力されるときにはトランジスタ59がオン状態とな
り、これによりトランジスタ52もオン状態となるので本
体部1の電源からの電流は、電源線81を通ってトランジ
スタ57及び抵抗56の方向と抵抗51の方向に流れ、このよ
うに前記と比較し電流が多量に流れることにより前記抵
抗17とトランジスタ14のベースとの接続部の電圧は減少
し４ボルト以下となる。これによりトランジスタ21がオ
ン状態となり、トランジスタ14もオンし本体制御部10の
信号入力部にはＬが入力される。この状態においても、
前記の如く抵抗51によって抵抗17と電源線81間のライン
の電圧が４ボルト未満かつ３ボルト以上になるように決
定されているので、操作部5に送られる電圧は３ボルト
を下回ることがないために、操作部制御部50は常に動作
可能な状態が保持されている。即ち、トランジスタ52の
オン時間が長い出力信号が出力されても、操作部制御部
50は、常に動作可能な状態が保持されるので、出力信号
波形決定の際の自由度が大きい。

【００１８】前記構成において、トランジスタ52がオン
状態のとき、抵抗51によって３ボルトラインの電圧が３
ボルト未満になるように設定されていても、操作部制御
部50が動作する許容範囲内での電圧の減少であれば、前
記抵抗17、51の定数は任意に変更できるのは勿論であ
り、また上記では、本体部1に５ボルトの電圧が供給さ
れ、この電圧が電源線81を通って操作部5に供給され、
ここで前記５ボルトの電圧が安定化され３ボルトの電圧
を作っているが、これらそれぞれの供給電圧は使用機器
により、例えば本体部1に１２ボルトを供給し、操作部5
で５ボルトの電圧を作るといった具合に適宜変更して使
用できる。また前記抵抗17は、通常数十オームから数百
オームといった低い抵抗値のものを使用するために信号
Ｈまたは、Ｌの判定において電気的なノイズの影響が少
なくてすむ。

【００１９】前記第１の実施例では、抵抗17と電源線81
の接続部の電圧によって電圧比較回路20から本体制御部
10の信号入力部に入力される信号が決定されている。即
ち、電圧比較回路20は、単に抵抗17と電源線81の接続部
の電圧を監視し、この監視結果を信号入力部に入力でき
る回路であれば、例えばコンパレータやオペアンプ、ダ
イオード等を使用する他の比較回路であってもよい。

【００２０】図２には、本発明の第２の実施例とするシ
リアル通信回路を示す。図２では、本体部1と操作部5の
間が電源線81とGND線82の２線で結線されている部分
と、前記操作部5の回路構成については、前記第１の実
施例で述べたものと同一であるために説明は省略する。
図２において、本体部1は、マイクロコンピュータで構
成される本体制御部10と信号入力部を備え、電源は前記
本体制御部10のVDDと抵抗17を通って電源線81に、またG
ND本体制御部10のVSSとGND線82に接続されている。前記
VDDと抵抗17との接続部には抵抗13の一端が接続され、
この他端が抵抗12の一端とコンパレータ32の出力部、抵
抗31の一端に接続され、前記抵抗12の他端が前記信号入
力部とコンデンサ11の一端に接続され、前記コンデンサ
11の他端はGNDに接続されている。前記コンパレータ32
の反転入力部（−）は直列接続の抵抗34と33との接続部
に接続され、この抵抗34の他端は前記抵抗17と電源との
接続部に接続され、抵抗33の他端はGNDに接続されてい
る。また前記コンパレータの否反転入力部（＋）は、前
記抵抗31の他端と、抵抗17の電源線81との接続部にそれ
ぞれ接続されている。前記において、コンパレータ32と
抵抗31と33、34が電圧比較回路30を形成している。

【００２１】本第２の実施例では、コンパレータ32の−
側の電圧を基準電圧とし、この電圧と＋側に入力される
電圧とを比較することにより出力部から出力される信号
が決定され、これが本体制御部10の信号入力部に入力さ
れることによりＨとＬの判定が行われる。

【００２２】前記の第１と第２の実施例は、本体部1と
操作部5のGNDを基準にした回路（本体制御部10のVSSと
操作部制御部50のVSSとを接続した回路）であるが、こ
れに対して電源側のラインを基準にした回路（本体制御
部10のVDDと操作部制御部50のVSSとを接続した回路）で
あってもよく、また制御部にA/D変換の入力ポートが付
加されている本体制御部10を使用すれば、前記電圧比較
回路20若しくは30は省略できる。

【００２３】

【発明の効果】上記構成により、従来３本の電線を介し
て接続されていた本体部1と操作部5が２本の接続線で接
続でき、接続線の簡素化が実現できることにより３本の
接続線を使用したものと比較して、配線作業が容易にな
る。特に本体部1と操作部5との距離が数メートル程度あ
る場合での接続線固定作業は簡素化でき、作業性が向上
すると同時にコストの低減も行える。

【００２４】また、操作部5のトランジスタ52と59がオ
ンしている時間が長くても操作部制御部50は常に動作可
能な状態が保持されるため、出力波形を決める際の自由
度が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すシリアル通信回路
図である

【図２】電圧比較回路にコンパレータを使用した本発明
の第２の実施例を示すシリアル通信回路図である

【図３】従来のシリアル通信回路図である

【符号の説明】

図において同一符号は同一、または相当部分を示す。 １ 本体部 ５ 操作部 １０ 本体制御部 ２０、３０ 電圧比較回路 ５０ 操作部制御部 ８１、８３ 電源線 ８２ GND線 ８４ 信号線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部と操作部とを備え、前記本体部に
   は信号入力部を備える本体制御部を、操作部には運転信
   号によりHiもしくはLowの信号を出力する信号出力部を
   備える操作部制御部を備え、前記本体部と操作部とが電
   源線とGND線との２本の電線により接続されている通信
   装置において、前記操作部制御部に供給する電圧を安定
   させる電圧安定回路と、前記操作部制御部の信号出力部
   からの信号によって前記本体制御部の信号入力部に入力
   する電圧を決定する電圧比較回路とを備えているシリア
   ル通信回路。