JPH0993674A

JPH0993674A - 遠隔監視制御システムの操作用端末器

Info

Publication number: JPH0993674A
Application number: JP24809795A
Authority: JP
Inventors: Susumu Nakano; 進中埜
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-09-26
Filing date: 1995-09-26
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】機械的な可動部分が無く、操作用のハンドルの
不要なスイッチを設けた遠隔監視制御システムの操作用
端末器を提供する。【解決手段】ケース１は配線器具用の埋込ボックス用取
付枠２０に取着される。ケース１の前面側には静電スイ
ッチＳＷを配列した回路基板２ａが設けられている。物
体が静電スイッチＳＷに近接すると、静電スイッチＳＷ
は静電容量の変化を検知し操作出力を発生する。回路基
板２ｂに設けた信号処理部５１は操作出力に応じて動作
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、負荷を監視制御す
る遠隔監視制御システムに用いられ、負荷の制御を行う
スイッチを備えた遠隔監視制御システムの操作用端末器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複数個ずつの操作用端末器お
よび制御用端末器を時分割多重接続方式で２線式の信号
線を介して伝送処理装置に接続した遠隔監視制御システ
ムが考えられている。操作用端末器および制御用端末器
には各別にアドレスが設定されており、伝送処理装置は
アドレスによって各操作端末器および各制御用端末器を
個別に認識する。操作用端末器はスイッチを備え、この
スイッチの操作により発生した割り込み信号を伝送処理
装置に伝送する。伝送処理装置は割り込み信号を受信す
ると割り込みを要求している操作用端末器を検索し、さ
らに検索した操作用端末器とアドレスによって対応関係
が予め設定されている制御用端末器に対して制御データ
を伝送する。制御データを受け取った制御用端末器で
は、接続されている負荷をスイッチの操作に対応させて
制御する。

【０００３】更に詳しく説明すると、遠隔監視制御シス
テムは、例えば図６に示す構成を有する。伝送処理装置
８１には、スイッチＳＷの操作状態を監視する複数個の
操作用端末器８２、負荷Ｌを制御する複数個の制御用端
末器８３が２線式の信号線Ｌｓを介して接続される。操
作用端末器８２、制御用端末器８３には、それぞれ個別
のアドレスが設定され、このアドレスを用いて伝送処理
装置８１が操作用端末器８２、制御用端末器８３を個別
に認識する。

【０００４】伝送処理装置８１は信号線Ｌｓに対して、
図７（ａ）（ｂ）のようなフォーマットの伝送信号Ｖｓ
を送出する。すなわち、伝送信号Ｖｓは、信号送出開始
を示すスタートパルスＳＴ、信号モードを示すモードデ
ータ信号ＭＤ、操作用端末器８２や制御用端末器８３を
各別に呼び出すためのアドレスデータを伝送するアドレ
スデータ信号ＡＤ、負荷Ｌを制御する制御データを伝送
する制御データ信号ＣＤ、伝送エラーを検出するための
チェックサムデータ信号ＣＳ、操作用端末器８２や制御
用端末器８３からの返送データ信号を受信するタイムス
ロットである信号返送期間ＷＴよりなる複極（±２４
Ｖ）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。

【０００５】各操作用端末器８２および各制御用端末器
８３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が予め設定されているア
ドレスデータに一致すると、伝送信号Ｖｓから制御デー
タを取り込むとともに、伝送信号Ｖｓの信号返送期間Ｗ
Ｔに同期して返信データを電流モード信号（信号Ｌｓの
線間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。

【０００６】また、伝送処理装置８１には、ダミー信号
送信手段および割り込み信号処理手段が設けられる。ダ
ミー信号送信手段は、モードデータ信号ＭＤをダミーモ
ードとしたダミー伝送信号を常時送出する。また、割り
込み信号処理手段は、いずれかの操作用端末器８２でス
イッチＳＷの操作に伴って発生した図７（ｃ）のような
割り込み信号Ｖｉを受信した時に、割り込み信号Ｖｉを
発生した操作用端末器８２を検索し、その操作用端末器
８２に設定されているアドレスデータを返信データとし
て返送させる。すなわち、常時はダミー信号送信手段に
よってダミー伝送信号を信号線Ｌｓに送出し、スイッチ
ＳＷの操作に伴って操作用端末器８２から発生した割り
込み信号Ｖｉをダミー伝送信号のスタートパルス信号Ｓ
Ｔに同期して検出すると、伝送処理装置８１からは割り
込み処理手段によってモードデータ信号ＭＤをアドレス
確認モードとした伝送信号Ｖｓを信号線Ｌｓに送出す
る。各操作用端末器８２では、割り込み信号Ｖｉを発生
すると割り込みの要求を行う割り込みフラグを設定し、
割り込みフラグが設定されている操作用端末器８２では
モードデータ信号ＭＤがアドレス確認モードの伝送信号
Ｖｓを受信すると、この伝送信号Ｖｓの信号返送期間Ｗ
Ｔに同期して操作用端末器８２に設定されているアドレ
スデータを返信データとして返送する。このようにして
伝送処理装置８１では割り込み信号Ｖｉを発生した操作
用端末器８２のアドレスを獲得することができる。

【０００７】伝送処理装置８１では、割り込み信号Ｖｉ
を発生した操作用端末器８２のアドレスを獲得すると、
スイッチＳＷに対する対応関係が予め設定されている負
荷Ｌを接続した制御用端末器８３に伝送する制御データ
を生成するとともに、その制御データを含む伝送信号Ｖ
ｓを信号線Ｌｓに送出し、対応する制御用端末器８３に
制御データを伝送して負荷Ｌを制御する。

【０００８】操作用端末器８２や制御用端末器８３で
は、それぞれ信号線Ｌｓを伝送されている伝送信号Ｖｓ
を全波整流し安定化することによって内部回路の動作用
の電源を得るようになっている。制御用端末器８３に接
続される負荷Ｌについては別途に電源を設けている。操
作用端末器８２のケース１’は、図５、図６に示すよう
に、ＪＩＳ規格等において規格化されている埋込型の配
線器具と同様に施工できるように、埋込型の配線器具用
に規格化されている大角形３個用の取付枠２０’に取着
可能な外形形状および寸法に設定されている。すなわ
ち、ケース１’の後部は取付枠２０’の後方に突出し造
営面の中にケース１’の後部が挿入された形で造営面に
取着されるようになっている。また、内部回路はケース
１’に収納される印刷配線基板よりなる回路基板２ｄに
実装されている。ところで、操作用端末器８２に設けた
スイッチＳＷとしては、ケースの小型化・薄膜化を目的
として、押し込み量の小さい押釦スイッチである、いわ
ゆるタクトスイッチ７０を用いているのが現状である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したようにスイッ
チＳＷとして用いるタクトスイッチ７０には、機械的な
可動部７３があるから、摩耗や疲労によって寿命が短く
なるという問題がある。また、押操作を容易にするため
にハンドル７１が必要であって、１個のスイッチＳＷに
対応するケース前面の占有面積が比較的大きくなり、小
型のケースに多数のスイッチを設けることができないと
いう問題もある。

【００１０】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、機械的な可動部分を必要とせず寿命
を長くし、且つ操作用のハンドルを不要にして小型のケ
ースに多数のスイッチを設けることを可能とした遠隔監
視制御システムの操作用端末器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、各別にアドレスを有する複数個
の端末器を２線式の信号線を介して伝送処理装置に時分
割多重接続方式で接続し、伝送処理装置は、アドレスデ
ータを含む伝送信号を信号線に送出することによって端
末器を個別にアクセスし、伝送信号に同期して設定した
信号返送期間に端末器からの操作データを受信すると操
作データに基づいて制御データを生成し、操作データを
発生した端末器とアドレスによる対応関係が予め設定さ
れている他の端末器に対して制御データを伝送してその
端末器に接続された負荷を制御する遠隔監視制御システ
ムに用いられる操作用端末器であって、埋込ボックッス
用取付枠に取り付けられるケースの裏面に前記信号線を
接続する接続部を設け、ケースの前面に臨んで配置され
物体の接近による静電容量の変化を検知し操作出力を発
生する静電スイッチを有することを特徴とするので、静
電容量の変化のみで機械的な動作を伴わずにスイッチを
操作することができ、機械的な摩耗や疲労が生じないの
であって長寿命になるという利点がある。しかも、押釦
スイッチのような操作が不要であるから、１個のスイッ
チの操作部が占める面積を小さくすることができ、単位
面積当たりに従来よりも多くのスイッチを設けることが
できる。

【００１２】請求項２の発明は、埋込ボックッス用取付
枠の側面にケースを取り付けるための係止爪を設け、ケ
ースに前記係止爪と結合される係止爪受け穴を設けたこ
とを特徴とするので、埋込ボックッス用取付枠へのケー
スの取り付けが容易になる。請求項３の発明は、スイッ
チの操作に伴う負荷のオン・オフに対応して点灯・消灯
する２色の発光素子を備えて成ることを特徴とするの
で、どの負荷がオンしているか人目でわかる。

【００１３】請求項４の発明は、出力回路からの操作出
力の発生時に鳴動する報知装置を備えることを特徴とす
るので、報知装置を鳴動させることによって操作を確認
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態により
説明する。図３に操作用端末器のブロック図を示す。す
なわち、マイクロプロセッサを主構成とする専用の集積
回路よりなる信号処理部５１を備え、信号処理部５１は
送受信回路部５２を通して信号線Ｌｓ（図６参照）に接
続される。信号処理部５１にはスイッチ入力回路部５０
が接続され、スイッチ入力回路５０は８個の静電スイッ
チＳＷを構成する検知エレメント６と出力回路４９とを
備える。１個の静電スイッチＳＷに対応する検知エレメ
ント６は、例えば一対の電極を一平面上に配置したもの
であって、電極としては環状の外側電極６ａと外側電極
６ａに囲まれた内側電極６ｂとが設けられる。出力回路
４９は、検知エレメント６の外側電極６ａと内側電極６
ｂとの間の静電容量の変化を検出するのであって、例え
ば外側電極６ａと内側電極６ｂとの一方にパルス電圧を
間欠的に印加すれば、検知エレメント６に物体が近接し
た時には外側電極６ａと内側電極６ｂとの間の静電容量
の変化によって他方に現れるパルスの波高値が変化する
ことになり、この波高値に閾値を設定しておけば、物体
が近接したか否かを判別でき、操作出力を出力回路４９
から発生することができるのである。この種の静電容量
型の非接触スイッチは周知の技術であって、検知エレメ
ント６や出力回路４９には上記構成以外のものを用いて
もよい。

【００１５】信号処理部５１はＥＥＰＲＯＭのような不
揮発性のメモリよりなる記憶部５３に格納された機能デ
ータおよびアドレスデータに基づいて動作する。アドレ
スデータは、操作用端末器に固有なアドレスを定める。
機能データは、端末器の種別が操作用であることを示す
データや、スイッチＳＷの操作に各負荷Ｌ（図６参照）
を一対一に対応付けるか、スイッチＳＷの複数個の負荷
Ｌを対応付けるかという対応関係のデータなどを含む。
記憶部５３に格納される機能データおよびアドレスデー
タは、受光素子および発光素子を備えるワイヤレス送受
信部５４により授光されるアドレス設定器８５（図６参
照）からの赤外線等によるワイヤレス信号により書換可
能になっている。操作用端末器の内部回路の電源は信号
線Ｌｓ上の伝送信号Ｖｓを送受信回路部５２に設けた電
源回路部（図示せず）によって全波整流し安定化するこ
とによって得られる。

【００１６】アドレス設定器８５は、赤外線によるワイ
ヤレス信号を送出するのであって、記憶部５３に格納す
る機能データおよびアドレスデータの設定、確認、修正
を行う。すなわち、ワイヤレス送受信部５４でアドレス
設定器８５からのワイヤレス信号を受信すると、ワイヤ
レス信号の要求する動作に従って信号処理部５１では記
憶部５３のデータを操作する。データの設定が要求され
たときには、ワイヤレス信号の内容に従って記憶部５３
のデータを書換え、また、ワイヤレス信号を正常に受信
したことを示す受信確認信号をワイヤレス送受信部５４
を通してアドレス設定器８５に返す。データの確認が要
求されると、記憶部５３のデータを読み出してアドレス
設定器８５に伝送し、データの修正が要求されると、設
定の場合と同様に所要のデータを書き込み、書き込んだ
データをアドレス設定器８５に返送する。

【００１７】操作用端末器では、スイッチの操作に伴う
負荷Ｌのオン・オフに対応して点灯・消灯する発光ダイ
オードよりなる動作表示灯ＰＬ（図１参照）を備えた表
示回路部５６が信号処理部５１に接続され、さらに、信
号処理部５１には、検知エレメント６の近接物体に対す
る感度（検出パルスの波高値に対する閾値）を設定する
感度設定部５５、クロック信号を発生させるための発振
回路部５７、始動時に信号処理部５１をリセットするリ
セット回路部５８、スイッチＳＷの操作時に報知装置で
ある圧電型のブザーＢｚ（図１参照）を短時間だけ鳴動
させるブザー回路部５９が接続される。

【００１８】図１に示すように、上記回路は印刷配線基
板である回路基板２ａ，２ｂに実装され、両回路基板２
ａ，２ｂはケース１の中で固定される。ケース１は、前
面開口する直方体状のボディ１０と、埋込ボックス用取
付枠２０の開口に取付られるカバー３０と、カバー３０
の前面を覆うネームカバー４０とにより形成される。埋
込ボックス用取付枠２０は、埋込ボックス用取付枠２０
の側面に設けた係止爪２０ａを（樹脂で作られている）
ボディ１０に一体的に設けた突出片１８に形成されてい
る係止爪受け穴１９に嵌め込む（スナップインさせる）
ことにより、ボディ１０と結合されるようになってい
る。ここに、図２に示すように、埋込ボックス用取付枠
２０はボディ１０よりも上下寸法が大きく、また、ボデ
ィ１０の後部は埋込ボックス用取付枠２０の後面よりも
後方に突出する。ネームカバー４０はカバー３０の周壁
の内側に嵌着される。カバー３０の周壁の一部には切欠
３１が形成されており、この切欠３１にドライバの先端
部などの工具を挿入すればネームカバー４０を容易に外
すことができるようになっている。回路基板２ａ，２ｂ
は、テープ電線２ｃを介して電気的に接続されている。
一方の回路基板２ａには静電スイッチＳＷの検知エレメ
ント６が形成され、各検知エレメント６に対応してチッ
プ素子の発光ダイオードよりなる動作表示灯ＰＬがそれ
ぞれ一対ずつ設けられる。各一対の動作表示灯ＰＬの一
方は負荷Ｌのオン時に点灯し、他方はオフ時に点灯する
のであって、オン・オフに応じて赤・緑などのように異
なる発光色の発光ダイードが用いられている。また、各
検知エレメント６に対応して回路基板２ａの裏面には、
静電容量の変化を電気信号に変換するための回路素子
（図示せず）が実装されている。回路基板２ｂには、ス
イッチ入力回路部５０や表示回路部５６を除く他の回路
を構成する部品が実装されている。また、ブザーＢｚも
回路基板２ｂに接続され、ボディ１０の後壁に開口した
ブザー取付孔１１に対応してブザーＢｚが取着される。
回路基板２ｂにはワイヤレス信号を授受する受光素子Ｌ
Ｒおよび発光素子ＬＥが実装され、回路基板２ａにおい
て受光素子ＬＲおよび発光素子ＬＥに対応する部位には
信号孔２９が形成されている。

【００１９】ネームカバー４０と回路基板２ａとの間に
は、各静電スイッチＳＷ（各検知エレメント６）に対応
した負荷Ｌの設置場所などを記入したネームシート４１
が挟持される。ネームカバー４０は透明材料よりなり、
ネームシート４１は動作表示灯ＰＬなどに対応する所要
箇所のみが透光性を有するように形成されている。ま
た、ネームシート４１の一部には回路基板２ａの信号孔
２９に対応してワイヤレス信号が透過するように赤外線
透過部４２が形成されている。

【００２０】回路基板２ｂの裏面には信号線Ｌｓに電気
的に接続されるリード線３が半田により接続されてい
る。ところで、ボディ１０の裏面には、信号線Ｌｓをリ
ード線３を介して内部回路に接続するための水平断面形
状が略Ｊ字状の端子板４を嵌め込むために配設された２
つのガイドリブ１７が形成されていて、端子板４をガイ
ドリブ１７に嵌め込み、端子板４をボディ１０（ガイド
リブ１７）に端子ねじ７により取着する。リード線３
は、端子板４のリード線取付部４ｂに半田付けされる。

【００２１】埋込ボックス用取付枠２０の取付窓２１の
上下にはボックスねじが挿通される一対の左右に長い長
孔状の取付孔２２が形成されている。上下の取付孔２２
の距離は、ＪＩＳ規格等によって規格化されている埋込
型配線器具の施工時に用いる埋込ボックスの舌片に螺合
するボックスねじを挿通することができるように設定さ
れている。その結果、配線器具用の既製の埋込ボックス
に埋込ボックス用取付枠２０を取着するとができるので
ある。

【００２２】取付窓２１の周縁の寸法は、大角形３個用
の取付枠に取着される配線器具を３個並べたときの後面
の周縁の寸法に略等しく設定されている。また、埋込ボ
ックス用取付枠２０の取付窓２１の上下には、それぞれ
プレートねじが螺合するプレート用ねじ孔２３が形成さ
れ、規格化された埋込型配線器具の施工時に用いる化粧
プレート５（図２参照）を埋込ボックス用取付枠２０に
取着できるようになっている。このように、埋込型の配
線器具に用いられている既製の化粧プレートを埋込ボッ
クス用取付枠２０に取着できるようにしているから、埋
込ボックスだけでなく化粧プレートについても既製のも
のを流用することができ、施工に要する部材の製造コス
トの増加を抑制することができるのである。

【００２３】なお、本実施の形態では８個の静電スイッ
チＳＷを有する操作用端末器について説明したが、静電
スイッチＳＷの数は８個に限定するものではなく、１個
又は８個以外の複数でもよい。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明は、ケースの前面に臨ん
で配置され物体の接近による静電容量の変化を検知し操
作出力を発生する静電スイッチを有しているので、検知
エレメントに設けた電極間の静電容量の変化のみで機械
的な動作を伴わずにスイッチを操作することができ、機
械的な摩耗や疲労が生じないのであって長寿命になると
いう利点がある。しかも、押釦スイッチのような操作が
不要であるから、１個のスイッチの操作部が占める面積
を小さくすることができ、単位面積当たりに従来よりも
多くのスイッチを設けることができるという効果があ
る。

【００２５】請求項２の発明は、埋込ボックッス用取付
枠の側面にケースを取り付けるための係止爪を設け、ケ
ースに前記係止爪と結合される係止爪受け穴を設けたの
で、埋込ボックッス用取付枠へのケースの取り付けが容
易になるという効果がある。請求項３の発明は、スイッ
チの操作に伴う負荷のオン・オフに対応して点灯・消灯
する２色の発光素子を備えているので、どの負荷がオン
しているか人目でわかるという効果がある。

【００２６】請求項４の発明は、出力回路からの操作出
力の発生時に鳴動する報知装置を備えているので、検知
エレメントの静電容量の変化によって操作出力を発生す
るスイッチであっても報知装置を鳴動させることによっ
て操作を確認できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の全体構成を示す分解斜視図であ
る。

【図２】（ａ）は実施の形態の正面図である。（ｂ）は
同上の右側面図である。

【図３】実施の形態のブロック図である。

【図４】従来例の全体構成を示す分解斜視図である。

【図５】（ａ）は従来例の正面図である。（ｂ）は同上
の右側面図である。

【図６】遠隔監視制御システムの概略構成図である。

【図７】遠隔監視制御システムに用いる伝送信号を説明
する動作説明図である。

【符号の説明】

１ケース２ａ，２ｂ回路基板３リード線４端子板６検知エレメント７端子ねじ１０ボディ２０埋込ボックス用取付枠３０カバー５１信号処理部ＳＷ静電スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各別にアドレスを有する複数個の端末器
を２線式の信号線を介して伝送処理装置に時分割多重接
続方式で接続し、伝送処理装置は、アドレスデータを含
む伝送信号を信号線に送出することによって端末器を個
別にアクセスし、伝送信号に同期して設定した信号返送
期間に端末器からの操作データを受信すると操作データ
に基づいて制御データを生成し、操作データを発生した
端末器とアドレスによる対応関係が予め設定されている
他の端末器に対して制御データを伝送してその端末器に
接続された負荷を制御する遠隔監視制御システムに用い
られる操作用端末器であって、埋込ボックッス用取付枠
に取り付けられるケースの裏面に前記信号線を接続する
接続部を設け、ケースの前面に臨んで配置され物体の接
近による静電容量の変化を検知し操作出力を発生する静
電スイッチを有することを特徴とする遠隔監視制御シス
テムの操作用端末器。
【請求項２】埋込ボックッス用取付枠の側面にケース
を取り付けるための係止爪を設け、ケースに前記係止爪
と結合される係止爪受け穴を設けたことを特徴とする請
求項１記載の遠隔監視制御システムの操作用端末器。
【請求項３】スイッチの操作に伴う負荷のオン・オフ
に対応して点灯・消灯する２色の発光素子を備えて成る
ことを特徴とする請求項１記載の遠隔監視制御システム
の操作用端末器。
【請求項４】出力回路からの操作出力の発生時に鳴動
する報知装置を備えることを特徴とする請求項１記載の
遠隔監視制御システムの操作用端末器。