專利名稱：輸入輸出裝置以及遠(yuǎn)程控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種家庭用電氣化產(chǎn)品、空調(diào)機(jī)等的電氣設(shè)備所具備的輸入輸出裝置以及遠(yuǎn)程控制裝置。
背景技術(shù)：
在以往的空調(diào)機(jī)中，有這樣的空調(diào)機(jī)除了經(jīng)由通信線連接到室內(nèi)機(jī)的有線遠(yuǎn)程控制器之外，還具備能夠經(jīng)由該有線遠(yuǎn)程控制器來進(jìn)行室內(nèi)機(jī)的操作(運(yùn)行、停止等的操作)的無線遠(yuǎn)程控制器。在由這2種遠(yuǎn)程控制器中的某一個遠(yuǎn)程控制器來操作了室內(nèi)機(jī)之后、由另一個遠(yuǎn)程控制器來進(jìn)行了操作的情況下，優(yōu)先地選擇后面進(jìn)行的操作(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本特開平10-115449號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
所述的以往的空調(diào)機(jī)的有線遠(yuǎn)程控制器只設(shè)有接收來自無線遠(yuǎn)程控制器的紅外線信號的接收單元，因此無法處理正在被普及的USB存儲器等。這點(diǎn)是通過設(shè)置輸入輸出端子來解決，但是在空調(diào)機(jī)、家庭用電氣化產(chǎn)品中有電源電壓為200V的電氣設(shè)備，由于防止電源部的絕緣破壞造成的用戶觸電、防止經(jīng)由輸入輸出端子的向外部裝置的異常電流的流出，將需要采取具備規(guī)定的要件結(jié)構(gòu)使得用戶不接觸端子等金屬、或者對電源部進(jìn)行絕緣強(qiáng)化等的措施，存在成本變高這樣的課題。另外，關(guān)于USB、10BASE-T標(biāo)準(zhǔn)的LAN等規(guī)定了連接部分的結(jié)構(gòu)的設(shè)備，存在如下課題不能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的對策的情況很多，無法采取結(jié)構(gòu)上的對策。本發(fā)明是為了解決如所述那樣的課題而作出的，其目的在于，提供一種不對電源部進(jìn)行絕緣強(qiáng)化就防止觸電、能夠連接USB、LAN等的輸入輸出裝置以及遠(yuǎn)程控制裝置。與本發(fā)明有關(guān)的輸入輸出裝置，與電氣設(shè)備進(jìn)行信號的輸入輸出，具備至少一個諧振電路，由線圈和電容器構(gòu)成；受電單元，將利用電磁感應(yīng)從諧振電路獲得的電力作為本裝置的電源；以及通信單元，使用諧振電路在與電氣設(shè)備之間進(jìn)行信號的發(fā)送接收，從電氣設(shè)備以非接觸狀態(tài)接收電力，并且與電氣設(shè)備以非接觸狀態(tài)進(jìn)行通信，從而與電氣設(shè)備的電源進(jìn)行絕緣。另外，與本發(fā)明有關(guān)的遠(yuǎn)程控制裝置，通過電配線來操作電氣設(shè)備，在內(nèi)部具有與本裝置進(jìn)行信號的輸入輸出的I/F部，I/F部具備輸入輸出單元，與外部發(fā)送和接收信號； 至少一個諧振電路，由線圈和電容器構(gòu)成；受電單元，將利用電磁感應(yīng)從諧振電路獲得的電力作為本I/F部的電源；以及通信單元，使用諧振電路在與本裝置之間進(jìn)行信號的發(fā)送接收，I/F部從本裝置以非接觸狀態(tài)接收電力，并且與本裝置以非接觸狀態(tài)進(jìn)行通信，從而與本裝置的電源進(jìn)行絕緣。根據(jù)本發(fā)明，輸入輸出裝置具備諧振電路；受電單元，將利用電磁感應(yīng)從諧振電路獲得的電力作為本裝置的電源；以及通信單元，使用諧振電路與電氣設(shè)備之間進(jìn)行信號的發(fā)送接收，因此能夠?qū)⑤斎胼敵鲅b置從電氣設(shè)備的電源進(jìn)行絕緣，因此變得不需要采取對于電源的絕緣強(qiáng)化的措施。另外，能夠防止電氣設(shè)備的電源的絕緣破壞造成的用戶的觸電，并且如所述那樣將輸入輸出裝置從電氣設(shè)備進(jìn)行絕緣，因此能夠進(jìn)行USB、LAN等的連接。另外，根據(jù)本發(fā)明，在設(shè)于遠(yuǎn)程控制本體的I/F部中具備諧振電路；受電單元， 將利用電磁感應(yīng)從諧振電路獲得的電力作為本I/F部的電源；以及通信單元，使用諧振電路在與本裝置之間進(jìn)行信號的發(fā)送接收，因此能夠?qū)/F部從遠(yuǎn)程控制裝置的電源進(jìn)行絕緣，因此變得不需要采取對于電源的絕緣強(qiáng)化的措施。另外，能夠防止遠(yuǎn)程控制裝置的電源的絕緣破壞造成的用戶的觸電，并且如所述那樣將I/F部從遠(yuǎn)程控制本體進(jìn)行絕緣，因此能夠進(jìn)行USB、LAN等的連接。


圖1是表示與本發(fā)明的實(shí)施方式1有關(guān)的輸入輸出裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖2是將實(shí)施方式1中的輸入輸出裝置的輸入部和輸出部設(shè)為UART時的結(jié)構(gòu)框圖。圖3是將實(shí)施方式1中的輸入輸出裝置的輸入部和輸出部設(shè)為LAN時的結(jié)構(gòu)框圖。圖4是將實(shí)施方式1中的輸入輸出裝置的輸入部和輸出部設(shè)為USB時的結(jié)構(gòu)框圖。圖5是將實(shí)施方式1中的輸入輸出裝置的輸入部和輸出部設(shè)為存儲卡I/F部時的結(jié)構(gòu)框圖。圖6是將實(shí)施方式1中的輸入輸出裝置的輸入部和輸出部設(shè)為PIO時的結(jié)構(gòu)框圖。圖7是表示與本發(fā)明的實(shí)施方式2有關(guān)的遠(yuǎn)程控制裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖8是將實(shí)施方式2中的I/F部的輸入輸出部設(shè)為UART時的結(jié)構(gòu)框圖。圖9是將實(shí)施方式2中的I/F部的輸入輸出部設(shè)為LAN時的結(jié)構(gòu)框圖。圖10是將實(shí)施方式2中的I/F部的輸入輸出部設(shè)為USB時的結(jié)構(gòu)框圖。圖11是將實(shí)施方式2中的I/F部的輸入輸出部設(shè)為存儲卡I/F部時的結(jié)構(gòu)框圖。圖12是將實(shí)施方式2中的I/F部的輸入輸出部設(shè)為PIO時的結(jié)構(gòu)框圖。圖13是表示與本發(fā)明的實(shí)施方式3有關(guān)的遠(yuǎn)程控制裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖14是將實(shí)施方式3中的I/F部的輸入輸出部設(shè)為UART時的結(jié)構(gòu)框圖。圖15是將實(shí)施方式3中的I/F部的輸入輸出部設(shè)為LAN時的結(jié)構(gòu)框圖。圖16是將實(shí)施方式3中的I/F部的輸入輸出部設(shè)為USB時的結(jié)構(gòu)框圖。圖17是將實(shí)施方式3中的I/F部的輸入輸出部設(shè)為存儲卡I/F部時的結(jié)構(gòu)框圖。圖18是將實(shí)施方式3中的I/F部的輸入輸出部設(shè)為PIO時的結(jié)構(gòu)框圖。圖19是表示設(shè)備本體的供電電路以及輸入輸出裝置的電源電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖20是表示設(shè)備本體以及輸入輸出裝置的各通信電路的結(jié)構(gòu)表示的電路圖。(附圖標(biāo)記說明)
1 設(shè)備本體；11 電源電路；12 微計(jì)算機(jī)；13 設(shè)備本體功能部；14 通信電路； 14a 載波振蕩部；14b 邏輯積電路；Hc 放大電路；14d 檢波電路；14e 比較器；141 緩沖器；15 發(fā)送接收部；16 供電電路；16a 平滑電路；16b 逆變器；17 供電部；2 輸入輸出裝置；21 :輸入部；22 微計(jì)算機(jī)；23 :輸出部；24 通信電路；2 載波振蕩部；24b 邏輯積電路；2 放大電路；24d 檢波電路；2 比較器；241 緩沖器；25 發(fā)送接收部；26 電源電路；26a 二極管；26b 平滑電路電源穩(wěn)定化電路；26d 連接器；27 受電部；3 I/F部；31 輸入輸出部；32 通信電路；33 發(fā)送接收部；4 遠(yuǎn)程控制本體；41 受電電路； 42 輸入部；43 微計(jì)算機(jī)；44 輸出部；45 發(fā)送接收部；46 通信電路。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式1.圖1是表示與本發(fā)明的實(shí)施方式1有關(guān)的輸入輸出裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。在圖中，例如飯煲、電磁烹調(diào)器等的家庭用電氣化產(chǎn)品的電氣設(shè)備(下面，稱作 “設(shè)備本體1”)具備與商用電源連接的電源電路11、微計(jì)算機(jī)12、設(shè)備本體功能部13、具有發(fā)送接收部15的通信電路14、具有供電部17的供電電路16、以及輸入輸出裝置2。當(dāng)施加商用電源時電源電路11生成規(guī)定的恒定電壓，分別提供給微計(jì)算機(jī)12、設(shè)備本體功能部 13、通信電路14以及供電電路16。在電源接通了時，微計(jì)算機(jī)12使供電電路16進(jìn)行動作來從供電部17產(chǎn)生交流磁場，在輸入輸出裝置2側(cè)接受到交流電壓。設(shè)備本體功能部13 是用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備本體1所具備的各種功能的電路部，根據(jù)來自微計(jì)算機(jī)12的控制來執(zhí)行。輸入輸出裝置2是由具有各種操作開關(guān)(未圖示)的輸入部21、微計(jì)算機(jī)22、具有LED、液晶顯示器(未圖示)的輸出部23、具有與發(fā)送接收部15對置而配置的發(fā)送接收部25的通信電路24 (通信單元)、以及具有與供電部17對置而配置的受電部27的電源電路26 (受電單元)構(gòu)成。電源電路沈在受電部27中通過交流磁場的感應(yīng)來產(chǎn)生交流電壓時，從該交流電壓生成規(guī)定的恒定電壓，分別提供給輸入部21、微計(jì)算機(jī)22、輸出部23以及通信電路M。這里，使用圖19對供電電路16和電源電路沈的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖19是表示設(shè)備本體的供電電路以及輸入輸出裝置的電源電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。在圖中，設(shè)備本體1的供電電路16在輸出端具有作為串聯(lián)連接電容器C2和線圈 Ll而成的串聯(lián)諧振電路的供電部17，包含平滑電路16a，由連接在電源電路11的輸出端間的平滑電容器Cl構(gòu)成；以及全橋型的逆變器16b。該逆變器16b通過微計(jì)算機(jī)12的控制使開關(guān)元件Trl和Tr4為ON、并且使開關(guān)元件Tr2和Tr4為OFF。接著，使開關(guān)元件Trl 和Tr4為OFF、并且使開關(guān)元件Tr2和Tr4為0N，以所述的串聯(lián)諧振電路的諧振頻率的周期來重復(fù)進(jìn)行該動作，向供電部17提供交流電流，使供電部17的線圈Ll產(chǎn)生交流磁場。輸入輸出裝置2的電源電路沈在輸入端具有作為并聯(lián)連接線圈L2和電容器C3 而成的并聯(lián)諧振電路的受電部27，包含二極管^a，對在該受電部27中通過供電部17側(cè)的交流磁場的感應(yīng)而產(chǎn)生的交流電壓進(jìn)行整流；平滑電路^^，由電容器C4以及平滑電容器C5構(gòu)成；電源穩(wěn)定化電路^c，由電源調(diào)節(jié)器IC、電容器C6以及平滑電容器C7構(gòu)成；以及連接器26d，設(shè)在該電源穩(wěn)定化電路^c的輸出端。所述的平滑電路26b通過電容器C4 以及平滑電容器C5來平滑化來自二極管^a的整流電壓的商用頻率成分。電源穩(wěn)定化電路26c通過電源調(diào)節(jié)器IC來使平滑電路^b的輸出電壓穩(wěn)定化，通過電容器C6以及平滑電容器C7來抑制急劇的負(fù)荷變動等造成的電壓變動。供電部17的線圈Ll和受電部27的線圈L2以例如數(shù)mm 數(shù)cm的范圍相互分開， 該間隔是通過供電電路16的注入電力與輸入輸出裝置2側(cè)的功耗、供電部17以及受電部 27的結(jié)構(gòu)(例如線圈Li、L2的面積等)的調(diào)整來決定的。供電部17以及受電部27的線圈L1、L2 —般使用空心線圈或者在空心線圈端面的一部分中配置了磁性材料的構(gòu)件、對鐵氧體材料卷繞了導(dǎo)體的構(gòu)件等。另外除此之外，也可以是撓性的薄片狀的導(dǎo)體電路、在薄片狀的導(dǎo)體電路的單側(cè)面配置了相同的薄片狀的磁性材料的構(gòu)件。接著，使用圖20對通信電路14、24的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖20是表示設(shè)備本體以及輸入輸出裝置的各通信電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。設(shè)備本體1的通信電路14具有作為并聯(lián)連接電容器和線圈而成的并聯(lián)諧振電路的發(fā)送接收部15，包含載波振蕩部14a，振蕩高頻信號；邏輯積電路14b，將來自該載波振蕩部1 的高頻信號與來自微計(jì)算機(jī)12的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯積來進(jìn)行振幅鍵控(ASK)；放大電路14c，將該邏輯積電路14b的輸出信號放大為規(guī)定的電力來激勵發(fā)送接收部15，從該發(fā)送接收部15的線圈產(chǎn)生高頻磁場；檢波電路14d，平滑化通過發(fā)送接收部25側(cè)的高頻磁場的感應(yīng)在發(fā)送接收部15中產(chǎn)生的高頻交流電壓來消除高頻成分；以及比較器14e，將來自檢波電路14d的信號與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，將該結(jié)果0值)經(jīng)由緩沖器141輸出到微計(jì)算機(jī) 12。輸入輸出裝置2的通信電路M與所述相同，具有作為并聯(lián)連接電容器和線圈而成的并聯(lián)諧振電路的發(fā)送接收部25，包含載波振蕩部Ma，振蕩高頻信號；邏輯積電路Mb， 將來自該載波振蕩部2 的高頻信號與來自微計(jì)算機(jī)22的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯積來進(jìn)行振幅鍵控(ASK)；放大電路Mc，將該邏輯積電路24b的輸出信號放大為規(guī)定的電力來激勵發(fā)送接收部25，從該發(fā)送接收部25的線圈產(chǎn)生高頻磁場；檢波電路Md，平滑化通過發(fā)送接收部 15側(cè)的高頻磁場的感應(yīng)在發(fā)送接收部25中產(chǎn)生的高頻交流電壓來消除高頻成分；以及比較器Me，將來自檢波電路24d的信號與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，將該結(jié)果0值)經(jīng)由緩沖器Ml 輸出到微計(jì)算機(jī)22。通信電路14、24的線圈與所述相同，以數(shù)mm 數(shù)cm的范圍相互分開，該間隔是通過信號的發(fā)送接收電平、接收靈敏度的調(diào)節(jié)、發(fā)送接收部15、25的各線圈的結(jié)構(gòu)的調(diào)整來決定的。該線圈一般使用空心線圈或者在空心線圈端面的一部分中配置了磁性材料的構(gòu)件、對鐵氧體材料卷繞了導(dǎo)體的構(gòu)件等。在如所述那樣構(gòu)成的電氣設(shè)備中，當(dāng)向設(shè)備本體1的電源電路11施加商用電源時，如所述那樣電源電路11生成規(guī)定的恒定電壓，分別提供給設(shè)備本體1內(nèi)的微計(jì)算機(jī)12、 設(shè)備本體功能部13、通信電路14以及供電電路16。微計(jì)算機(jī)12在電源接通了時使供電電路16進(jìn)行動作。即，驅(qū)動供電電路16的逆變器16b，向供電部17提供交流電流來使線圈 Ll產(chǎn)生交流磁場。當(dāng)通過該交流磁場的感應(yīng)在輸入輸出裝置2的受電部27的線圈L2中產(chǎn)生交流電壓時，輸入輸出裝置2的電源電路沈?qū)碜允茈姴?7的交流電壓進(jìn)行整流并平滑化，使其成為規(guī)定的恒定電壓來分別提供給輸入輸出裝置2內(nèi)的輸入部21、微計(jì)算機(jī)22、 輸出部23以及通信電路M，設(shè)為可動作狀態(tài)。此時，輸出部23點(diǎn)亮LED (未圖示)來顯示施加了電源。當(dāng)向輸入輸出裝置2提供了電源時，如果從輸入部21將基于開關(guān)操作的信號輸出到微計(jì)算機(jī)22，則微計(jì)算機(jī)22基于來自輸入部21的信號的數(shù)據(jù)輸出到通信電路M來使其進(jìn)行動作。此時，通信電路M將載波振蕩部Ma的高頻信號與來自微計(jì)算機(jī)22的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯積來進(jìn)行振幅鍵控，將其放大來激勵發(fā)送接收部25，從該發(fā)送接收部25產(chǎn)生高頻磁場。當(dāng)通過該高頻磁場的感應(yīng)在設(shè)備本體1的發(fā)送接收部15中產(chǎn)生高頻交流電壓時，設(shè)備本體1的通信電路14平滑化來自發(fā)送接收部15的高頻交流電壓來消除高頻成分，抽取來自輸入部212的數(shù)據(jù)來進(jìn)行2值化，經(jīng)由緩沖器141輸出到設(shè)備本體1的微計(jì)算機(jī)12。當(dāng)輸入來自通信電路14的數(shù)據(jù)時，微計(jì)算機(jī)12按照該數(shù)據(jù)來控制設(shè)備本體功能部13。當(dāng)通過該控制從設(shè)備本體功能部13送來動作狀態(tài)變化了的信號時，使基于該信號的數(shù)據(jù)輸出到通信電路14來使其進(jìn)行動作，與所述相同地從發(fā)送接收部15產(chǎn)生高頻磁場。 此時，輸入輸出裝置2的發(fā)送接收部25通過該高頻磁場的感應(yīng)來產(chǎn)生高頻交流電壓并輸出到通信電路24。通信電路M平滑化該高頻交流電壓來消除高頻成分，抽取數(shù)據(jù)來進(jìn)行2值化，經(jīng)由緩沖器241輸出到輸入輸出裝置2的微計(jì)算機(jī)22。微計(jì)算機(jī)22將來自設(shè)備本體功能部13的數(shù)據(jù)、即通過設(shè)備本體功能部13的執(zhí)行而變化的動作狀態(tài)輸出到輸出部23來使液晶顯示器進(jìn)行顯示。如以上那樣，根據(jù)實(shí)施方式1，在設(shè)備本體1和輸入輸出裝置2的各通信電路14、 24中分別使用作為并聯(lián)諧振電路的發(fā)送接收部15、25來進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收，另外，在設(shè)備本體1的供電電路16中使用作為串聯(lián)諧振電路的供電部17、而在輸入輸出裝置2的電源電路26中使用作為并聯(lián)諧振電路的受電部27來從供電電路16向電源電路沈提供電力，因此能夠?qū)⑤斎胼敵鲅b置2與設(shè)備本體1的電源進(jìn)行絕緣。因此，變得不需要采取對于電源的絕緣強(qiáng)化的措施，能夠防止設(shè)備本體1的電源電路11側(cè)的絕緣破壞造成的用戶的觸電。此外，在所述的實(shí)施方式1中，在設(shè)備本體1和輸入輸出裝置2的各通信電路14、 M中以振幅鍵控方式的數(shù)據(jù)的發(fā)送接收為例來表示，但是也可以使用基帶方式、相移鍵控 (PSK)方式、或者頻移鍵控(FSK)方式、正交振幅調(diào)制(QAM)方式等來進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。另外，在供電用和通信用中分別使用了線圈，但是也可以間歇地進(jìn)行供電并在空閑時間實(shí)施通信、或利用數(shù)據(jù)對電源頻率自身進(jìn)行調(diào)制來共用線圈。另外，在設(shè)備本體1中使用了微計(jì)算機(jī)12，但是也可以是FPGA(Field Programmable Gate Array 現(xiàn)場可編程門陣列)等的邏輯、其它控制單元。另外，在實(shí)施方式1中，將具備輸入部21和輸出部23的輸入輸出裝置2舉出為一個例子，但是也可以是如圖2所示那樣具備UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter :通用異步接收發(fā)送器)的輸入輸出裝置2。該UART是如下設(shè)備將來自例如個人計(jì)算機(jī)(未圖示)等的外部裝置的串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號來傳輸?shù)轿⒂?jì)算機(jī) 22，另外將來自微計(jì)算機(jī)22的并行信號轉(zhuǎn)換為串行信號來傳輸?shù)酵獠垦b置。另外，既可以是如圖3所示那樣與IOBase-T的LAN連接的LAN連接部^b，也可以是如圖4所示那樣設(shè)置USB (Universal Serial Bus 通用串行總線)連接部28c來與外部裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。另外，也可以如圖5所示那樣使用存儲卡1汗部觀(1。在這種情況下，從安裝在存儲卡I/F部^d的存儲卡讀出數(shù)據(jù)來傳輸?shù)皆O(shè)備本體1的微計(jì)算機(jī)12、或?qū)碜栽O(shè)備本體1 的數(shù)據(jù)記錄到存儲卡。并且，也可以如圖6所示那樣使用PI0(Parallel input/output 并行輸入/輸出)28e來與外部裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。能夠使用這些是因?yàn)閷⑤斎胼敵鲅b置2從設(shè)備本體1的電源進(jìn)行了絕緣，因此結(jié)構(gòu)上不采取任何對策就能夠設(shè)于輸入輸出裝置2。實(shí)施方式2.圖7是表示與本發(fā)明的實(shí)施方式2有關(guān)的遠(yuǎn)程控制裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。此外， 對于與由圖1所說明的實(shí)施方式1相同或者相當(dāng)部分附加相同標(biāo)記并省略說明。在圖中，遠(yuǎn)程控制裝置(下面，稱作“遠(yuǎn)程控制本體4”)由以下部分構(gòu)成受電電路41，經(jīng)由電源線連接到例如作為空調(diào)機(jī)的設(shè)備本體1的電源電路11 ；輸入部42，具有各種開關(guān)(未圖示)；微計(jì)算機(jī)43，經(jīng)由通信線連接到設(shè)備本體1的設(shè)備本體功能部13 ；輸出部44，具有LED、液晶顯示器(未圖示)；通信電路14，具有發(fā)送接收部15;供電電路16，具有供電部17;以及I/F(接口)部3。當(dāng)施加來自設(shè)備本體1的電源電路11的電壓時，受電電路41生成規(guī)定的恒定電壓，分別提供給輸入部42、微計(jì)算機(jī)43、輸出部44、通信電路14以及供電電路16。輸出部 44在施加了電源時點(diǎn)亮LED，顯示電源接通到遠(yuǎn)程控制本體4。此外，關(guān)于微計(jì)算機(jī)43，在說明動作時詳述。所述的I/F部3由以下部分構(gòu)成微計(jì)算機(jī)22、具有與發(fā)送接收部15對置而配置的發(fā)送接收部25的通信電路24(通信單元)、具有與供電部17對置而配置的受電部27的電源電路沈(受電單元)、以及將來自個人計(jì)算機(jī)等的外部裝置(未圖示)的信號傳輸?shù)轿⒂?jì)算機(jī)22并將來自微計(jì)算機(jī)22的信號傳輸?shù)酵獠垦b置的輸入輸出部31。在如所述那樣構(gòu)成的遠(yuǎn)程控制裝置中，例如，從遠(yuǎn)程控制本體4的輸入部42將基于開關(guān)操作的信號輸出到微計(jì)算機(jī)43時，微計(jì)算機(jī)43根據(jù)來自輸入部42的信號來控制設(shè)備本體功能部13。當(dāng)通過該控制從設(shè)備本體功能部13輸入表示當(dāng)前的動作狀態(tài)的信號時， 讀取該信號并經(jīng)由輸出部44使基于設(shè)備本體功能部13的當(dāng)前的動作狀態(tài)顯示到液晶顯示
ο接著，說明根據(jù)遠(yuǎn)程控制本體4的操作將設(shè)備本體功能部13的動作狀態(tài)從輸入輸出部31向外部裝置進(jìn)行傳輸時的動作。遠(yuǎn)程控制本體4的微計(jì)算機(jī)43在經(jīng)由輸入部42檢測到將表示設(shè)備本體功能部13 的動作狀態(tài)的數(shù)據(jù)向外部裝置進(jìn)行傳輸?shù)闹甘緯r，按照該指示將數(shù)據(jù)讀出命令經(jīng)由通信線輸出到設(shè)備本體功能部13。而且，當(dāng)響應(yīng)該命令經(jīng)由通信線輸入了必要的數(shù)據(jù)時，使供電電路16進(jìn)行動作，使供電部17的線圈Ll產(chǎn)生交流磁場。當(dāng)通過該交流磁場的感應(yīng)在I/F部 3的受電部27的線圈L2中產(chǎn)生交流電壓時，I/F部3的電源電路沈從受電部27的交流電壓生成規(guī)定的恒定電壓，分別提供給微計(jì)算機(jī)22、通信電路M以及輸入輸出部31。另外，遠(yuǎn)程控制本體4的微計(jì)算機(jī)43在使供電電路16進(jìn)行動作之后，將從設(shè)備本體功能部13獲取的數(shù)據(jù)輸出到通信電路14來對高頻信號(載波信號)進(jìn)行振幅鍵控，從發(fā)送接收部15產(chǎn)生高頻磁場。當(dāng)通過該高頻磁場的感應(yīng)在I/F部3的發(fā)送接收部25中產(chǎn)生高頻交流電壓時，I/F部3的通信電路M對發(fā)送接收部25的高頻交流電壓進(jìn)行平滑化來消除高頻成分，抽取設(shè)備本體功能部13的數(shù)據(jù)來進(jìn)行2值化，經(jīng)由緩沖器141輸出到I/ F部3的微計(jì)算機(jī)22。微計(jì)算機(jī)22將來自設(shè)備本體功能部13的數(shù)據(jù)按照規(guī)定的次序輸出到輸入輸出部31來向外部裝置進(jìn)行傳輸。接著，對根據(jù)遠(yuǎn)程控制本體4的操作從輸入輸出部31向設(shè)備本體功能部13輸入數(shù)據(jù)時的動作進(jìn)行說明。此外，該動作假定了用于來自外部的操作、或者動作的參數(shù)的變更等。 當(dāng)經(jīng)由輸入部42檢測到將來自外部裝置的數(shù)據(jù)向設(shè)備本體功能部13進(jìn)行傳輸?shù)闹甘緯r，遠(yuǎn)程控制本體4的微計(jì)算機(jī)43使供電電路16進(jìn)行動作，使供電部17的線圈Ll產(chǎn)生交流磁場。接著，按照來自輸入部42的指示使數(shù)據(jù)接收命令輸出到通信電路14來使其進(jìn)行動作，從發(fā)送接收部15產(chǎn)生高頻磁場。另一方面，I/F部3的電源電路沈在通過來自供電部17的交流磁場的感應(yīng)在受電部27的線圈L2中產(chǎn)生了交流電壓時，從交流電壓生成規(guī)定的恒定電壓，分別提供給微計(jì)算機(jī)22、通信電路M以及輸入輸出部31。此時，通信電路M對通過發(fā)送接收部15的高頻磁場的感應(yīng)在發(fā)送接收部25中產(chǎn)生的高頻交流電壓進(jìn)行平滑化來消除高頻成分，抽取從遠(yuǎn)程控制本體4的微計(jì)算機(jī)43發(fā)出的數(shù)據(jù)接收命令來進(jìn)行2值化，經(jīng)由緩沖器141輸出到微計(jì)算機(jī)22。該I/F部3的微計(jì)算機(jī)22在檢測到數(shù)據(jù)接收命令時，按照規(guī)定的次序從輸入輸出部31讀入接收數(shù)據(jù)，輸出到通信電路M來對高頻信號進(jìn)行振幅鍵控，從發(fā)送接收部25產(chǎn)生高頻磁場。當(dāng)通過該高頻磁場的感應(yīng)在遠(yuǎn)程控制本體4的發(fā)送接收部15中產(chǎn)生高頻交流電壓時，遠(yuǎn)程控制本體4的通信電路14對發(fā)送接收部15的高頻交流電壓進(jìn)行平滑化來消除高頻成分，抽取來自輸入輸出部31的接收數(shù)據(jù)來進(jìn)行2值化，經(jīng)由緩沖器141輸出到遠(yuǎn)程控制本體4的微計(jì)算機(jī)43。微計(jì)算機(jī)43將該接收數(shù)據(jù)輸出到設(shè)備本體功能部13，設(shè)備本體功能部13根據(jù)接收數(shù)據(jù)控制自己的狀態(tài)、或進(jìn)行內(nèi)部的參數(shù)的變更等。如以上那樣，根據(jù)實(shí)施方式2，在遠(yuǎn)程控制本體4和I/F部3的各通信電路14J4 中分別使用作為并聯(lián)諧振電路的發(fā)送接收部15、25來進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收，另外在遠(yuǎn)程控制本體4的供電電路16中使用作為串聯(lián)諧振電路的供電部17、在I/F部3的電源電路沈中使用作為并聯(lián)諧振電路的受電部27來從供電電路16向電源電路沈提供電力，因此能夠?qū)/F部3從遠(yuǎn)程控制本體4的電源進(jìn)行絕緣。因此，變得不需要采取對于電源的絕緣強(qiáng)化的措施，能夠抑制遠(yuǎn)程控制本體4的受電電路41側(cè)的絕緣破壞造成的I/F部3的破損、 經(jīng)由輸入輸出部31的向外部裝置的異常電流的流入。此外，在所述的實(shí)施方式2中，在將設(shè)備本體功能部13的數(shù)據(jù)從輸入輸出部31向外部裝置進(jìn)行傳輸時、另外將接收到輸入輸出部31的數(shù)據(jù)交給設(shè)備本體功能部13時，使遠(yuǎn)程控制本體4的供電電路16進(jìn)行動作來使I/F部3受電，但是也可以定期地或者始終進(jìn)行向I/F部3的電源供給，從微計(jì)算機(jī)22訪問輸入輸出部31來判別數(shù)據(jù)的有無，根據(jù)該數(shù)據(jù)的內(nèi)容來進(jìn)行發(fā)送接收。另外，在遠(yuǎn)程控制本體4和I/F部3的各通信電路14、24中以振幅鍵控方式的數(shù)據(jù)的發(fā)送接收為例來表示，但是也可以使用基帶方式、相移鍵控(PSK)方式、或者頻移鍵控 (FSK)方式、正交振幅調(diào)制(QAM)方式等來進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。另外，在供電用和通信用中分別使用了線圈，但是也可以間歇地進(jìn)行供電并在空閑時間實(shí)施通信、或利用數(shù)據(jù)對電源頻率自身進(jìn)行調(diào)制來共用線圈。另外，在遠(yuǎn)程控制本體 4中使用了微計(jì)算機(jī)43，但是也可以是FPGA(Field Programmable Gate Array 現(xiàn)場可編程門陣列)等的邏輯、其它控制單元。另外，在實(shí)施方式2中，沒有特別指定I/F部3的輸入輸出部31，但是也可以是如圖8所示那樣在輸入輸出部31中使用UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter 通用異步接收發(fā)送器)28a來在例如與個人計(jì)算機(jī)(未圖示)等的外部裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。另外，既可以是如圖9所示那樣與IOBase-T的LAN連接的LAN 連接部^b，也可以是如圖10所示那樣設(shè)置USB (Universal Serial Bus:通用串行總線) 連接部28c來與外部裝置進(jìn)行通信。另外，既可以如圖11所示那樣將存儲卡I/F部^d用作輸入輸出部31，并且也可以如圖12所示那樣使用PI0(Parallel input/output 并行輸出入輸出)28e來與外部裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。能夠使用這些是因?yàn)閷/F部3從遠(yuǎn)程控制本體4的電源進(jìn)行了絕緣，因此結(jié)構(gòu)上不采取任何對策就能夠設(shè)于I/F部3。實(shí)施方式3.在實(shí)施方式1中，使用作為并聯(lián)連接電容器和線圈而成的并聯(lián)諧振電路的發(fā)送接收部15、25來進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收，但是本實(shí)施方式3使用光來進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收，下面使用圖13來進(jìn)行說明。圖13是表示與本發(fā)明的實(shí)施方式3有關(guān)的遠(yuǎn)程控制裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。此外，對于與由圖7所說明的實(shí)施方式2相同或者相當(dāng)部分附加相同標(biāo)記并省略說明。在圖中，I/F部3的通信電路32 (通信單元)和遠(yuǎn)程控制本體4的通信電路46具備例如由光耦合器構(gòu)成的發(fā)送接收部33、45。該發(fā)送接收部33、45在發(fā)送數(shù)據(jù)時，利用數(shù)據(jù)對高頻信號(載波信號)進(jìn)行振幅鍵控，將其放大為規(guī)定的電力來通過發(fā)光二極管轉(zhuǎn)換為光。接收數(shù)據(jù)時，將來自發(fā)光二極管的光通過光電晶體管來轉(zhuǎn)換為信號，平滑化該信號來消除高頻成分，抽取數(shù)據(jù)來進(jìn)行2值化，經(jīng)由緩沖器分別輸出到微計(jì)算機(jī)22或者43。接著，對與實(shí)施方式3有關(guān)的遠(yuǎn)程控制裝置的動作進(jìn)行說明。此外，關(guān)于基于遠(yuǎn)程控制本體4的輸入部42的開關(guān)操作的動作，與實(shí)施方式2相同，因此省略。另外，關(guān)于根據(jù)遠(yuǎn)程控制本體4的操作將設(shè)備本體功能部13的動作狀態(tài)從輸入輸出部31向外部裝置進(jìn)行傳輸時從遠(yuǎn)程控制本體4向I/F部3提供電源的動作、以及根據(jù)遠(yuǎn)程控制本體4的操作從輸入輸出部31向設(shè)備本體功能部13輸入數(shù)據(jù)時從遠(yuǎn)程控制本體4向I/F部3提供電源的動作，與實(shí)施方式2相同，因此省略。當(dāng)經(jīng)由輸入部42檢測到將表示設(shè)備本體功能部13的動作狀態(tài)的數(shù)據(jù)向外部裝置進(jìn)行傳輸?shù)闹甘緯r，遠(yuǎn)程控制本體4的微計(jì)算機(jī)43按照該指示將數(shù)據(jù)讀出命令經(jīng)由通信線輸出到設(shè)備本體功能部13，當(dāng)響應(yīng)該命令而經(jīng)由通信線輸入了必要的數(shù)據(jù)時，使供電電路 16(供電單元)進(jìn)行動作，使I/F部3的電源電路26(受電單元)受電。而且，將從設(shè)備本體功能部13獲取的數(shù)據(jù)輸出到通信電路46來對高頻信號進(jìn)行振幅鍵控，從發(fā)送接收部45 的發(fā)光二極管發(fā)出光。另一方面，當(dāng)I/F部3的發(fā)送接收部33的光電晶體管根據(jù)受光量來轉(zhuǎn)換為信號時，I/F部3的通信電路32平滑化來自發(fā)送接收部33的信號來消除高頻成分， 抽取設(shè)備本體功能部13的數(shù)據(jù)來進(jìn)行2值化，經(jīng)由緩沖器輸出到I/F部3的微計(jì)算機(jī)22。 微計(jì)算機(jī)22將來自設(shè)備本體功能部13的數(shù)據(jù)按照規(guī)定的次序輸出到輸入輸出部31來向外部裝置進(jìn)行傳輸。另外，遠(yuǎn)程控制本體4的微計(jì)算機(jī)43在經(jīng)由輸入部42檢測到將來自外部裝置的數(shù)據(jù)向設(shè)備本體功能部13進(jìn)行傳輸?shù)闹甘緯r，使供電電路16進(jìn)行動作，使I/F部3的電源電路沈受電。接著，按照來自輸入部42的指示使數(shù)據(jù)接收命令輸出到通信電路46使其進(jìn)
11行動作，從發(fā)送接收部45發(fā)出光。另一方面，當(dāng)I/F部3的發(fā)送接收部33的光電晶體管根據(jù)受光量來轉(zhuǎn)換為信號時，I/F部3的通信電路32平滑化來自發(fā)送接收部33的信號來消除高頻成分，抽取從遠(yuǎn)程控制本體4的微計(jì)算機(jī)43發(fā)出的數(shù)據(jù)接收命令來進(jìn)行2值化，經(jīng)由緩沖器輸出到I/F部3的微計(jì)算機(jī)22。微計(jì)算機(jī)22在檢測到數(shù)據(jù)接收命令時，按照規(guī)定的次序從輸入輸出部31讀入接收數(shù)據(jù)，輸出到通信電路32來使其進(jìn)行動作，從發(fā)送接收部33發(fā)出光。此時，遠(yuǎn)程控制本體4的發(fā)送接收部45的光電晶體管根據(jù)受光量來轉(zhuǎn)換為信號，遠(yuǎn)程控制本體4的通信電路46平滑化來自發(fā)送接收部45的信號來消除高頻成分，抽取來自輸入輸出部31的接收數(shù)據(jù)來進(jìn)行2值化，經(jīng)由緩沖器輸出到遠(yuǎn)程控制本體4的微計(jì)算機(jī)43。微計(jì)算機(jī)43將該接收數(shù)據(jù)輸出到設(shè)備本體功能部13，設(shè)備本體功能部13根據(jù)接收數(shù)據(jù)控制自己的狀態(tài)、或者進(jìn)行內(nèi)部的參數(shù)的變更等。如以上那樣，根據(jù)實(shí)施方式3，在遠(yuǎn)程控制本體4和I/F部3的各通信電路46、32 中分別使用由光耦合器構(gòu)成的發(fā)送接收部45、33來進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收，另外，在遠(yuǎn)程控制本體4的供電電路16中使用作為串聯(lián)諧振電路的供電部17、在I/F部3的電源電路沈中使用作為并聯(lián)諧振電路的受電部27來從供電電路16向電源電路沈提供電力，因此能夠?qū)/F部3從遠(yuǎn)程控制本體4的電源進(jìn)行絕緣，因此變得不需要采取對于電源的絕緣強(qiáng)化的措施，能夠抑制遠(yuǎn)程控制本體4的受電電路41的絕緣破壞造成的I/F部3的破損、經(jīng)由輸入輸出部31的向外部裝置的異常電流的流入。此外，在所述的實(shí)施方式3中，在將設(shè)備本體功能部13的數(shù)據(jù)從輸入輸出部31向外部裝置進(jìn)行傳輸時、另外將接收到輸入輸出部31的數(shù)據(jù)交給設(shè)備本體功能部13時，使遠(yuǎn)程控制本體4的供電電路16進(jìn)行動作來使I/F部3受電，但是也可以定期地或者始終進(jìn)行向I/F部3的電源供給，從微計(jì)算機(jī)22訪問輸入輸出部31來判別數(shù)據(jù)的有無，根據(jù)該數(shù)據(jù)的內(nèi)容來進(jìn)行發(fā)送接收。另外，在遠(yuǎn)程控制本體4和I/F部3的各通信電路46、32中以振幅鍵控方式的數(shù)據(jù)的發(fā)送為例來表示，但是也可以使用基帶方式、相移鍵控(PSK)方式、或者頻移鍵控(FSK) 方式、正交振幅調(diào)制(QAM)方式等來進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送。并且，在遠(yuǎn)程控制本體4中使用了微計(jì)算機(jī)43，但是也可以是FPGA(Field Programmable Gate Array :現(xiàn)場可編程門陣列)等的邏輯、其它控制單元。另外，在實(shí)施方式3中，沒有特別指定I/F部3的輸入輸出部31，但是也可以是如圖14所示那樣在輸入輸出部31中使用UART 28a來在與外部裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。另外，既可以是如圖15所示那樣與IOBase-T的LAN連接的LAN連接部^b，也可以是如圖16所示那樣設(shè)置USB連接部28c來與外部裝置進(jìn)行通信。另外，既可以如圖17所示那樣將存儲卡I/F部28d用作輸入輸出部31，也可以如圖18所示那樣使用PIO 28e來與外部裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。能夠使用這些是因?yàn)閷/F部3從遠(yuǎn)程控制本體4的電源進(jìn)行了絕緣，因此結(jié)構(gòu)上不采取任何對策就能夠設(shè)于I/F部3。(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)作為本發(fā)明的輸入輸出裝置的應(yīng)用例，可舉出家庭用電氣化產(chǎn)品的操作顯示部、 FA (Factory Automation 工廠自動化)設(shè)備的輸入輸出裝置，另外作為遠(yuǎn)程控制裝置的應(yīng)用例，可舉出大廈用空調(diào)機(jī)的控制器。
權(quán)利要求
1.一種輸入輸出裝置，與電氣設(shè)備進(jìn)行信號的輸入輸出，所述輸入輸出裝置的特征在于，具備至少一個諧振電路，由線圈和電容器構(gòu)成；受電單元，將利用電磁感應(yīng)從所述諧振電路獲得的電力作為本裝置的電源；以及通信單元，使用所述諧振電路在與電氣設(shè)備之間進(jìn)行信號的發(fā)送接收， 從電氣設(shè)備以非接觸狀態(tài)接收電力，并且與電氣設(shè)備以非接觸狀態(tài)進(jìn)行通信，從而與電氣設(shè)備的電源進(jìn)行絕緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入輸出裝置，其特征在于，具備起止同步式串行通信部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入輸出裝置，其特征在于，具備LAN連接部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入輸出裝置，其特征在于，具備USB連接部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入輸出裝置，其特征在于，具備存儲卡I/F部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入輸出裝置，其特征在于，所述輸入輸出裝置具備并行輸入輸出端口。
7.—種遠(yuǎn)程控制裝置，通過電配線來操作電氣設(shè)備，在內(nèi)部具有與本裝置進(jìn)行信號的輸入輸出的I/F部，所述遠(yuǎn)程控制裝置的特征在于，所述I/F部具備輸入輸出單元，與外部發(fā)送和接收信號； 至少一個諧振電路，由線圈和電容器構(gòu)成；受電單元，將利用電磁感應(yīng)從所述諧振電路獲得的電力作為本I/F部的電源；以及通信單元，使用所述諧振電路在與本裝置之間進(jìn)行信號的發(fā)送接收， 所述I/F部從本裝置以非接觸狀態(tài)接收電力，并且與本裝置以非接觸狀態(tài)進(jìn)行通信， 從而與本裝置的電源進(jìn)行絕緣。
8.—種遠(yuǎn)程控制裝置，通過電配線來操作電氣設(shè)備，在內(nèi)部具有與本裝置進(jìn)行信號的輸入輸出的I/F部，所述遠(yuǎn)程控制裝置的特征在于，所述I/F部具備輸入輸出單元，與外部發(fā)送和接收信號； 至少一個諧振電路，由線圈和電容器構(gòu)成；受電單元，將利用電磁感應(yīng)從所述諧振電路獲得的電力作為本I/F部的電源；以及通信單元，使用光無線介質(zhì)在與本裝置之間進(jìn)行信號的發(fā)送接收， 所述I/F部從本裝置以非接觸狀態(tài)接收電力，并且與本裝置以非接觸狀態(tài)進(jìn)行通信， 從而與本裝置的電源進(jìn)行絕緣。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的遠(yuǎn)程控制裝置，其特征在于， 所述輸入輸出單元具備起止同步式串行通信部。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的遠(yuǎn)程控制裝置，其特征在于， 所述輸入輸出單元具備LAN連接部。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的遠(yuǎn)程控制裝置，其特征在于， 所述輸入輸出單元具備USB連接部。
12.根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的遠(yuǎn)程控制裝置，其特征在于， 所述輸入輸出單元具備存儲卡I/F部。
13.權(quán)利要求7或者8所述的遠(yuǎn)程控制裝置，其特征在于， 所述輸入輸出單元具備并行輸入輸出端口。
全文摘要
提供一種不對電源部進(jìn)行絕緣強(qiáng)化就防止觸電、能夠連接USB、LAN等的輸入輸出裝置。輸入輸出裝置(2)具備電源電路(26)，將通過來自設(shè)備本體(1)側(cè)的諧振電路(17)的交流磁場的感應(yīng)在諧振電路(27)中產(chǎn)生的電力作為本裝置(2)的電源；以及通信電路(24)，在本裝置(2)的諧振電路(25)與設(shè)備本體(1)側(cè)的諧振電路(15)之間進(jìn)行信號的發(fā)送接收，其中，通過從設(shè)備本體(1)以非接觸狀態(tài)接收電力、并且與設(shè)備本體(1)以非接觸狀態(tài)進(jìn)行通信，從設(shè)備本體(1)的電源進(jìn)行絕緣。
文檔編號H02J17/00GK102341992SQ20098015771
公開日2012年2月1日 申請日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者久代紀(jì)之, 小泉吉秋, 樋熊利康, 矢部正明 申請人:三菱電機(jī)株式會社