JPH116628A - 暖房給湯機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで信頼性の高い暖房給湯機の制御装
置を提供すること。 【解決手段】 給湯用コントローラ１を、マイコン１
１、暖房コントローラ２との接続用の第１の通信インタ
フェース回路１２及びリモコン３ａとの接続用の第２の
通信インタフェース回路１３で構成し、暖房用コントロ
ーラ２を、マイコン２１、給湯用コントローラ１との接
続用の第１の通信インタフェース回路２２及びリモコン
３ｂとの接続用の第２の通信インタフェース回路２３で
構成し、マイコン並びに第１及び第２の通信インタフェ
ース回路を共通して駆動する電源をコントローラ毎に独
立に設けたことにより、回路構成を単純化するととも
に、各コントローラの独立運転を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パネルラジエータ
等に循環される暖房用温水を生成する機能と、家庭内水
配管等に供給される給湯用温水を生成する機能とを備え
た暖房給湯機の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この出願に先立ち、出願人は、特願平８
−７００９４号（以下、先願と称す。）において、熱交
換器、バーナ、送風機、燃料ポンプ等の主要な部品をそ
れぞれ個別に備えた、暖房用温水を生成する暖房ユニッ
ト及び給湯用温水を生成する給湯ユニットという２つの
ユニット構成とするとともに、ユニット毎にコントロー
ラを設け、かつ両コントローラ間を通信ケーブルで接続
し、さらに両コントローラのいずれにも接続可能なリモ
コンを接続ケーブルを介していずれか一方のコントロー
ラに接続し、両方のコントローラに対する操作（運転／
停止や設定変更）や表示（運転表示や燃焼表示等）を可
能とした暖房給湯装置について提案した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記暖房給湯装置で
は、ユニット毎にコントローラを有するため、いずれ
か一方が故障しても残りのユニットを継続して使用でき
る、リモコンはいずれのコントローラに接続した状態
でも両方のコントローラを操作できるため、１つのユニ
ット及びコントローラの場合と変わらない操作性を実現
でき、かつリモコンと一方のコントローラとの間の通
信に異常が発生しても、リモコンを他方のコントローラ
に接続することで継続して操作でき、さらにリモコン
が各コントローラに接続されている場合、一方のリモコ
ンが故障しても他方のリモコンにより両方のコントロー
ラを操作できる、等の特徴がある。

【０００４】本発明では、前述した先願の特徴を生か
し、さらに低コストで信頼性の高い暖房給湯機の制御装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、暖房用温水を生成する暖房ユニットに
取り付けられた暖房用コントローラと、給湯用温水を生
成する給湯ユニットに取り付けられかつ通信ケーブルを
介して暖房用コントローラと接続された給湯用コントロ
ーラと、接続ケーブルを介して両コントローラのいずれ
にも接続可能でかついずれのコントローラに接続した状
態でも両方のコントローラに対する操作や表示が可能な
少なくとも１つのリモコンとからなる暖房給湯機の制御
装置において、各コントローラを、マイコン、他方のコ
ントローラとの接続用の第１の通信インタフェース回路
及びリモコンとの接続用の第２の通信インタフェース回
路で構成し、マイコン並びに第１及び第２の通信インタ
フェース回路を共通して駆動する電源をコントローラ毎
に独立して設けたことを特徴とする。

【０００６】前記構成によれば、マイコンの電源と通信
インタフェース回路の電源を共通にしたことにより、回
路構成が単純（部品点数を少なくする）になり、基板上
の実装面積を小さくでき、さらにフォトカプラ等により
マイコンの電源と通信インタフェース回路の電源を分離
する必要がなく、コストダウンができる。また、各コン
トローラが独立した電源を有するマイコン及び通信イン
タフェース回路を備えたことにより、各々のコントロー
ラの独立運転が可能（コントローラ同士を接続しなくて
も運転できる。）となり、信頼性が向上する。

【０００７】また、本発明では、暖房用温水を生成する
暖房ユニットに取り付けられた暖房用コントローラと、
給湯用温水を生成する給湯ユニットに取り付けられかつ
通信ケーブルを介して暖房用コントローラと接続された
給湯用コントローラと、接続ケーブルを介して両コント
ローラのいずれにも接続可能でかついずれのコントロー
ラに接続した状態でも両方のコントローラに対する操作
や表示が可能な少なくとも１つのリモコンとからなる暖
房給湯機の制御装置において、両コントローラ同士を少
なくとも５線の通信ケーブルで接続するとともに両コン
トローラ間の通信をクロック同期式とし、コントローラ
及びリモコン間を２線の接続ケーブルで接続するととも
にコントローラ及びリモコン間の通信を調歩同期式とし
たことを特徴とする。

【０００８】前記構成によれば、コントローラ間の通信
をクロック同期式としたことにより、通信時間の管理が
不要となり、通信処理でマイコンのタイマ割り込み等を
使用する必要がなくなって、タイマ割り込み機能が少な
い、低機能で安価なマイコンの利用が可能となる。ま
た、コントローラ及びリモコン間の接続を２線としたこ
とにより、その施工が簡単かつ低コストとなる。さら
に、コントローラ間の通信をクロック同期式とし、コン
トローラ及びリモコン間の通信を調歩同期式としたこと
により、コントローラ間の通信とリモコン通信とを各々
独立して処理でき、制御プログラムが単純化され、短期
間にかつ低コストで開発可能となる。

【０００９】ここで、暖房用コントローラ及びリモコン
間の通信を所定の一定時間毎に行うとともに、給湯用コ
ントローラ及びリモコン間の通信を前記所定の一定時間
とは異なる一定時間毎に行うようにすれば、コントロー
ラ及びリモコン間の通信がコトローラ同士の通信を妨げ
続けるようなことがない。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の暖房給湯機の制御
装置の実施の形態の一例を示すもので、図中、１は給湯
用コントローラ、２は暖房用コントローラ、３ａ，３ｂ
はリモコン、５は通信ケーブル、６ａ，６ｂは接続ケー
ブルである。

【００１１】給湯用コントローラ１は、マイコン１１、
暖房用コントローラ２との接続用の第１の通信インタフ
ェース（Ｉ／Ｆ）回路１２、リモコン３ａまたは３ｂと
の接続用の第２の通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路１
３及び電源（図示せず）からなっており、図示しない給
湯用ユニットに取り付けられている。また、暖房用コン
トローラ２は、マイコン２１、給湯用コントローラ１と
の接続用の第１の通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路２
２、リモコン３ａまたは３ｂとの接続用の第２の通信イ
ンタフェース（Ｉ／Ｆ）回路２３及び電源（図示せず）
からなっており、図示しない暖房用ユニットに取り付け
られている。

【００１２】リモコン３ａ，３ｂは、それぞれ同一構成
のマイコン３１ａ，３１ｂ、給湯用コントローラ１また
は暖房用コントローラ２との接続用の通信インタフェー
ス（Ｉ／Ｆ）回路３２ａ，３２ｂ及び電源（図示せず）
からなっている。また、通信ケーブル５は５本の信号線
を備えたケーブルであり、給湯用コントローラ１と暖房
用コントローラ２との間を接続する。接続ケーブル６
ａ，６ｂは２線の信号線を備えたケーブルであり、各コ
ントローラ１，２とリモコン３ａ，３ｂとの間を接続す
る。

【００１３】図２は各コントローラ及びリモコン間の接
続態様を示すものである。

【００１４】ここで、「接続Ａ」は、コントローラ同士
が接続されるとともに給湯用コントローラ１及び暖房用
コントローラ２にリモコン３ａ及び３ｂがそれぞれ接続
された、図１でも示した標準的な接続態様であり、リモ
コン３ａまたは３ｂから給湯用ユニット及び暖房用ユニ
ットを操作する。

【００１５】また、「接続Ｂ」は、コントローラ同士が
接続されるとともに暖房用コントローラ２にリモコン３
ｂが接続され、リモコン３ｂから給湯用ユニット及び暖
房用ユニットを操作する。「接続Ｃ」は、コントローラ
同士が接続されるとともに給湯用コントローラ１にリモ
コン３ａが接続され、リモコン３ａから給湯用ユニット
及び暖房用ユニットを操作する。

【００１６】また、「接続Ｄ」は、給湯用コントローラ
１にリモコン３ａが接続され、リモコン３ａから給湯用
ユニットのみ操作する。「接続Ｅ」は、暖房用コントロ
ーラ２にリモコン３ｂが接続され、リモコン３ｂから暖
房用ユニットのみ操作する。

【００１７】図３はコントローラ間の接続用の通信Ｉ／
Ｆ回路の詳細構成を示すものである。即ち、通信Ｉ／Ｆ
回路１２は、トランジスタ及び抵抗を構成とするマイコ
ン１１の出力端子（ＣＬＫ_OUT ，ＤＡＴ_OUT ）に接続さ
れる部分と、マイコン１１と共通の電源から供給される
電源電圧Ｖ_DD1 、抵抗及びコンデンサを構成とするマイ
コン１１の入力端子（ＣＬＫ_IN，ＤＡＴ_IN）に接続され
る部分とからなっている。また、通信Ｉ／Ｆ回路２２
は、トランジスタ及び抵抗を構成とするマイコン２１の
出力端子（ＣＬＫ_OUT ，ＤＡＴ_OUT ）に接続される部分
と、マイコン２１と共通の電源から供給される電源電圧
Ｖ_DD2 、抵抗及びコンデンサを構成とするマイコン２１
の入力端子（ＣＬＫ_IN，ＤＡＴ_IN）に接続される部分と
からなっている。そして、マイコン１１及び１２の各入
力端子と各出力端子との間並びにグラウンドラインが、
前記通信Ｉ／Ｆ回路１２及び２２の各部分と通信ケーブ
ル５を介して接続されている。

【００１８】前記構成によれば、各々のコントローラの
独立運転が可能（コントローラ同士を接続しなくても運
転できる）となる。

【００１９】次に、コントローラの通信中の動作につい
て説明する。

【００２０】コントローラ間の通信は、給湯用コントロ
ーラ１から起動（開始）する。

【００２１】通信の同期は、図４に示すように、データ
ビットの前にコマンドビット（４ビット）を付加して、
このコマンドビット（“Ｈ”ｏｒ“Ｌ”）を給湯用コン
トローラ１から出力し、暖房用コントローラ２で入力し
たコマンドビットをそのまま（“Ｈ”ならば“Ｈ”、
“Ｌ”ならば“Ｌ”）を出力する。これを給湯用コント
ローラ１に入力し、出力したコマンドビット（“Ｈ”ｏ
ｒ“Ｌ”）と入力したコマンドビット（“Ｈ”ｏｒ
“Ｌ”）が一致しているかどうかを確認し、全コマンド
ビットが一致すれば同期確定としてデータビットの通信
処理を開始し、通信ビットずれ等の誤動作防止を実施す
る。

【００２２】コマンドビットは、“Ｌ”→“Ｈ”→
“Ｌ”→“Ｈ”と出力することにより、通信Ｉ／Ｆ回路
の故障（レベルが“Ｈ”ｏｒ“Ｌ”に固定されている
等）を検知する。

【００２３】１キャラクタ中に各スイッチ信号データを
２回送信して、受信側で２回の一致を確認する。一致し
た場合は、そのスイッチ信号データを採用し、不一致の
場合は採用しないことで誤動作防止を実施する。

【００２４】給湯用コントローラ１で、データ出力後か
らＣＬＫを出力するまでの間に遅延時間を設けること
で、ハードばらつき等で発生する遅れによる誤動作を防
止し、暖房用コントローラ２のデータ入力を確実なもの
にする。同様に、暖房用コントローラ２から同時に送ら
れてくるデータとＣＬＫを、給湯用コントローラ１でＣ
ＬＫ入力後、データを入力するまでの間に遅延時間を設
けることで、給湯用コントローラ１のデータ入力を確実
なものにする。

【００２５】コントローラ同士が接続され、暖房用コン
トローラ２にリモコン３ｂが接続され、リモコン３ｂか
ら給湯用ユニット及び暖房用ユニットを操作する場合
（図２中の「接続Ｂ」）において、システム（暖房給湯
機）の電源立上げ時からコントローラ同士の通信を実施
し、通信成立（正常通信）後に通信不能となった時は、
リモコン３ｂの給湯側表示部に通信エラー表示を行い、
ユーザにリモコンによる給湯用ユニットの操作が不能で
あることを示す。

【００２６】同様に、コントローラ同士が接続され、給
湯用コントローラ１にリモコン３ａが接続され、リモコ
ン３ａから給湯用ユニット及び暖房用ユニットを操作す
る場合（図２中の「接続Ｃ」）において、通信不能とな
った時は、リモコン３ａの暖房側表示部に通信エラー表
示を行い、ユーザにリモコンによる暖房用ユニットの操
作が不能であることを示す。なお、図５にリモコン３ａ
（または３ｂ）の操作表示部分の一例を示す。

【００２７】給湯用コントローラ１にリモコン３ａが接
続され、リモコン３ａから給湯用ユニットのみ操作する
場合（図２中の「接続Ｄ」）、並びに暖房用コントロー
ラ２にリモコン３ｂが接続され、リモコン３ｂから暖房
用ユニットのみ操作する場合（図２中の「接続Ｅ」）の
ように、単独接続システム（暖房機ｏｒ給湯機）では電
源立上げ時からコントローラ同士の通信を実施するが、
一度も通信が成立（正常通信）せず、通信不能が継続す
るため、この場合はリモコン３ａ，３ｂに通信エラーを
表示せず、ユーザにシステムが単独接続であることを示
す。

【００２８】図６はコンローラ間通信の制御フロー、図
７はタイミングチャート、図８は通信シーケンスをそれ
ぞれ示すもので、以下、通信の際の具体的な動作を説明
する。なお、図６中の「//」部分は他の処理の実行が可
能である。

【００２９】まず、給湯用コントローラ１は、暖房用コ
ントローラ２の受信準備が完了しているかどうかを判断
し［（Ｓ）］、受信準備完了状態であれば給湯用コント
ローラ１からコマンドの最初のデータを出力［（１）］
し、遅延時間（例えば、２００μｓｅｃ）経過後、クロ
ック信号“Ｌ”［（２）］を出力する。

【００３０】暖房用コントローラ２で前記データ及びク
ロック信号を読み取り後［（３）（４）］、暖房用コン
トローラ２からコマンドの最初のデータ［（５）］とク
ロック信号“Ｌ”［（６）］を出力する。

【００３１】給湯用コントローラ１で前記クロック信号
を読み取り、遅延時間（例えば、２００μｓｅｃ）経過
後、データを読み取り［（７）（８）］、クロック信号
“Ｈ”［（９）］を出力する。

【００３２】暖房用コントローラ２でクロック信号を読
み取り後［（１０）］、クロック信号“Ｈ”［（１
１）］を出力する。

【００３３】この一連の動作をコマンド、送信データ、
パリティの順に出力する。

【００３４】次に、コントローラ間の通信異常検知方法
について説明する。以下に通信異常判定規則を示す。

【００３５】 ・給湯用コントローラ システム（暖房給湯機）電源立上げ時 Ｔ_A 間の通信停止後 → 通信開始（リトライ状態） 通信同期失敗時 Ｔ_C 間の通信停止後 → 通信リトライ ＣＬＫ未入力 Ｔ_D 間未入力で → 通信リトライ ５回連続発生でエラー検知 → 通信リトライ パリティーエラー データを更新せず → 通信リトライ ・暖房用コントローラ システム（暖房給湯装置）電源立上げ時 Ｔ_B 間の通信停止後 → 通信開始（リトライ状態） 通信同期失敗時 検知していない ＣＬＫ未入力 Ｔ_E 間未入力で Ｔ_F 間の通信停止後 → 通信リトライ ４回運続発生でエラー検知 → 通信リトライ パリティーエラー データを更斬せず → 通信リトライ なお、通信リトライとは、通信途中でも処理を中止し
て、通信処理を最初からやり直すことをいう。

【００３６】図９は前記判定規則に基づく通信処理のよ
うすを示す。

【００３７】システム（暖房給湯機）の電源立上げ時
は、図９(a) に示すように、給湯用コントローラ１はＴ
_A 秒間の通信停止後、通信開始（暖房用コントローラ２
からのＣＬＫ＝“Ｈ”を待つ）し、暖房用コントローラ
２はＴ_B 秒間の通信停止後、通信開始（ＣＬＫ＝“Ｈ”
を出力）することで、確実に通信同期を取れるようにす
る（Ｔ_B ＞Ｔ_A ）。

【００３８】通信同期矢敗時は、図９(b) に示すよう
に、給湯用コントローラ１はＴ_C 秒間の通信停止後、通
信リトライする。このことにより、暖房用コントローラ
２はＴ_E 間ＣＬＫ未入力となり、Ｔ_F 間の通信停止後、
通信リトライして確実に通信同期を取れるようにする
（Ｔ_C ＞Ｔ_E ）。

【００３９】給湯用コントローラはＴ_D 間ＣＬＫ未入力
で通信リトライする。図９(c) に示すように、数回運続
発生すると通信不能でリモコンに通信エラー表示を行
う。

【００４０】暖房用コントローラはＴ_E 間ＣＬＫ未入力
時にＴ_F 間の通信停止後、通信リトライする。図９(d)
に示すように、数回連続発生すると通信不能でリモコン
に通信エラー表示を行う。

【００４１】最後に、コントローラ間通信並びに各リモ
コン及びコントローラ間通信の関係を説明する。

【００４２】給湯用コントローラ１とリモコン３ａとの
通信は、一定時間（例えば２５ｍｓｅｃ）毎に調歩同期
式で行う。このリモコンとの通信処理を行っている時間
以外は、コントローラ同士の通信及び他の処理（表示・
温度等）を実施する。

【００４３】暖房用コントローラ２とリモコン３ｂとの
通信は、一定時間（例えば２０ｍｓｅｃ）毎に調歩同期
式で行う。このリモコンとの通信処理を行っている時間
以外は、コントローラ同士の通信及び他の処理（表示・
温度等）を実施する。

【００４４】図１０にコントローラ間通信並びに各リモ
コン及びコントローラ間通信の関係を示すタイミングチ
ャートの一例を示す。

【００４５】なお、本発明において、両コントローラ間
のケーブルを通信ケーブルと称し、コントローラ及びリ
モコン間のケーブルを接続ケーブルと称しているのは、
単に両者を区別し易くするためであってそれ以上の意味
はない。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、マイコンの電源と通信インタフェース回路の電
源を共通にしたことにより、回路構成が単純（部品点数
を少なくする）になり、基板上の実装面積を小さくで
き、さらにフォトカプラ等によりマイコンの電源と通信
インタフェース回路の電源を分離する必要がなく、コス
トダウンができる。また、各コントローラが独立した電
源を有するマイコン及び通信インタフェース回路を備え
たことにより、各々のコントローラの独立運転が可能
（コントローラ同士を接続しなくても運転できる。）と
なり、信頼性が向上する。

【００４７】また、請求項２の発明によれば、コントロ
ーラ間の通信をクロック同期式としたことにより、通信
時間の管理が不要となり、通信処理でマイコンのタイマ
割り込み等を使用する必要がなくなって、タイマ割り込
み機能が少ない、低機能で安価なマイコンの利用が可能
となる。また、コントローラ及びリモコン間の接続を２
線としたことにより、その施工が簡単かつ低コストとな
る。さらに、コントローラ間の通信をクロック同期式と
し、コントローラ及びリモコン間の通信を調歩同期式と
したことにより、コントローラ間の通信とリモコン通信
とを各々独立して処理でき、制御プログラムが単純化さ
れ、短期間にかつ低コストで開発可能となる。

【００４８】また、請求項３の発明によれば、暖房用コ
ントローラ及びリモコン間の通信と、給湯用コントロー
ラ及びリモコン間の通信との繰り返しサイクルが異なる
ため、コントローラ及びリモコン間の通信がコトローラ
同士の通信を妨げ続けるようなことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の暖房給湯機の制御装置の実施の形態の
一例を示す構成図

【図２】各コントローラ及びリモコン間の接続態様を示
す説明図

【図３】コントローラ間の接続用の通信Ｉ／Ｆ回路の詳
細を示す構成図

【図４】コントローラ間の通信データフォーマットの一
例を示す波形図

【図５】リモコンの操作表示部分の一例を示す平面図

【図６】コンローラ間通信の制御フローチャート

【図７】コンローラ間通信のタイミングチャート

【図８】コンローラ間通信の通信シーケンス図

【図９】通信異常判定規則に基づく通信処理のようすを
示すタイミングチャート

【図１０】コントローラ間通信並びにリモコン及びコン
トローラ間通信の関係を示すタイミングチャート

【符号の説明】

１…給湯用コントローラ、２…暖房用コントローラ、３
ａ，３ｂ…リモコン、５…通信ケーブル、６ａ，６ｂ…
接続ケーブル、１１，２１，３１ａ，３１ｂ…マイコ
ン、１２，２２…第１の通信インタフェース回路、１
３，２３…第２の通信インタフェース回路、３２ａ，３
２ｂ…通信インタフェース回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 暖房用温水を生成する暖房ユニットに取
   り付けられた暖房用コントローラと、給湯用温水を生成
   する給湯ユニットに取り付けられかつ通信ケーブルを介
   して暖房用コントローラと接続された給湯用コントロー
   ラと、接続ケーブルを介して両コントローラのいずれに
   も接続可能でかついずれのコントローラに接続した状態
   でも両方のコントローラに対する操作や表示が可能な少
   なくとも１つのリモコンとからなる暖房給湯機の制御装
   置において、 各コントローラを、マイコン、他方のコントローラとの
   接続用の第１の通信インタフェース回路及びリモコンと
   の接続用の第２の通信インタフェース回路で構成し、 マイコン並びに第１及び第２の通信インタフェース回路
   を共通して駆動する電源をコントローラ毎に独立して設
   けたことを特徴とする暖房給湯機の制御装置。
2. 【請求項２】 暖房用温水を生成する暖房ユニットに取
   り付けられた暖房用コントローラと、給湯用温水を生成
   する給湯ユニットに取り付けられかつ通信ケーブルを介
   して暖房用コントローラと接続された給湯用コントロー
   ラと、接続ケーブルを介して両コントローラのいずれに
   も接続可能でかついずれのコントローラに接続した状態
   でも両方のコントローラに対する操作や表示が可能な少
   なくとも１つのリモコンとからなる暖房給湯機の制御装
   置において、 両コントローラ同士を少なくとも５線の通信ケーブルで
   接続するとともに両コントローラ間の通信をクロック同
   期式とし、コントローラ及びリモコン間を２線の接続ケ
   ーブルで接続するとともにコントローラ及びリモコン間
   の通信を調歩同期式としたことを特徴とする暖房給湯機
   の制御装置。
3. 【請求項３】 暖房用コントローラ及びリモコン間の通
   信を所定の一定時間毎に行うとともに、給湯用コントロ
   ーラ及びリモコン間の通信を前記所定の一定時間とは異
   なる一定時間毎に行うことを特徴とする請求項２記載の
   暖房給湯機の制御装置。