(57)【要約】【課題】  有線イーサネット（登録商標）回線において、ケーブルのシールドの有無によって規格のスペックが異なるため、厳密には互換性がなく、実際に混在して使用した場合、長距離での通信が不安定になったり、通信トラブルの際、原因切分け作業が困難になっており、これを解決する。【解決手段】  ケーブルのシールドの有無を、コネクタ１の金属部分２，３間の導通を利用してコネクタ導通検出部２８で検出する。この検出結果に応じて、送信回路２１，２２、受信回路２３，２４をそれぞれ切替部２５，２６で切替えるように切替制御部２９で制御することにより、ＵＴＰ／ＳＴＰのケーブル種別の各スペックに合致した送受信回路を形成する。【選択図】      図２                                                  
2006005507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドツイストペアケーブルとアンシールドツイストペアケーブルとに共通のコネクタを有する通信装置におけるケーブル種別検出装置であって、ケーブルのシールドの有無を検出するシールド検出手段と、この検出結果に応じて送受信回路の切替制御をなす制御手段とを含むことを特徴とするケーブル種別検出装置。
【請求項２】
前記シールド検出手段は、前記コネクタに前記ケーブル側コネクタを挿入したときに前記シールドツイストペアケーブルのシールドを接地電位とするための金属膜を有し、前記金属膜が、前記接地電位が付与された第一の金属膜と、所定電位が付与された第二の金属膜とに分割されてなることを特徴とする請求項１記載のケーブル種別検出装置。
【請求項３】
前記シールド検出手段は、前記第一の金属膜と前記第二の金属膜との間の通電の有無を検出する手段を、更に有することを特徴とする請求項２記載のケーブル種別検出装置。
【請求項４】
前記第二の金属膜は抵抗を介して前記所定電位が付与されており、前記通電の有無を検出する手段は、前記金属膜の電圧を検出するよう構成されていることを特徴とする請求項３記載のケーブル種別検出装置。
【請求項５】
前記シールド検出手段は、前記送受信回路に設けられているトランスの入力部におけるコモンモードノイズを検出する手段を有することを特徴とする請求項１記載のケーブル種別検出装置。
【請求項６】
前記コモンモードノイズを検出する手段は、前記トランスの入力側の中点においてノイズ検出をなすよう構成されていることを特徴とする請求項５記載のケーブル種別検出装置。
【請求項７】
前記シールド検出手段は、定期的に活性化されて前記ケーブルの種別を検出することを特徴とする請求項１〜６いずれか記載のケーブル種別検出装置。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか記載のケーブル種別検出装置を用いたことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はケーブル種別検出装置及びそれを用いた通信装置に関し、特にシールドツイストペア（ＳＴＰ）ケーブルとアンシールドツイストペア（ＵＴＰ）ケーブルとに共通のコネクタを有する通信装置におけるケーブル種別検出方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタル通信回線としてＩＳＤＮ網があるが、このときＩＳＤＮ網用通信端末のＩＳＤＮ網との物理インタフェースとして、ＲＪ４５コネクタを使用するよう規格で定められている。ところが、近年、イーサネット（登録商標）（１００ＢＡＳＥ−ＴＸ）網が普及しており、この場合の物理インタフェースとしても、ＩＳＤＮ網と同様のＲＪ４５コネクタが使用される。
【０００３】
このとき、ＩＳＤＮ網とイーサネット（登録商標）網の両方のインタフェースは、上述したように、同一のＲＪ４５コネクタを使用するようになっているために、インタフェースにおける誤接続が生ずることになる。そこで、特許文献１には、この誤接続を防止するために、通信網の接続形態を正しく認識して、通信端末と通信網との正しい接続形態を実現可能とした技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２７３９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、イーサネット（登録商標）網では、ツイストペア線による通信の規格ＡＮＳＩ（American National Standard Institute）Ｘ３．２６３−１９９５によれば、ＳＴＰ（シールドツイストペア）とＵＴＰ（アンシールドツイストペア）とが定められており、ＲＪ４５コネクタが使用されるが、この規格では、以下のように送受信信号に関する規格が異なる。
【０００５】
すなわち、インピーダンスは、ＵＴＰが５０Ω、ＳＴＰが７５Ωであり、出力差動電圧は、ＵＴＰが９５０〜１０５０ｍＶp-p であり、ＳＴＰが１１６５〜１２８５ｍＶp-p である。よって、ＳＴＰケーブルとＵＴＰケーブルとでは、原則的には互換性はない。
【０００６】
一方、１０ＢＡＴＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸは規格ＩＥＥＥ８０２．３により、ＵＴＰカテゴリー５以上となっていて、市販されているイーサネット（登録商標）機器のほとんどは、ＵＴＰに合わせて設計されている。ところが、ＳＴＰはＵＴＰの上位ケーブルと捉えられるために、電気的ノイズの多いところでは、ＳＴＰがそのまま用いられているのが実情である。この場合、一般にはそのまま通信できるが、規格ＩＥＥＥ８０２．３では、１００ｍまで通信できることが求められており、１００ｍ近い長距離ではロスによる差動電圧の不足により、通信できない場合が生じる。
【０００７】
次の問題点として、通信トラブルが発生し、信号を解析し原因を追究する時、受信端では減衰した波形のため、良否を判断することは困難であることがあげられる。通常、送信端で波形を測定し、その良否の判断により、原因の切り分けを行うが、ＳＴＰのケーブルを用いている場合、差動振幅はＵＴＰのままのため、もとから規格のスペックを割っている形になり、原因の切り分けができにくくなる、という問題点がある。
【０００８】
本発明の目的は、ＳＴＰ／ＵＴＰケーブルに関わらず、規格に定められた波形によって送受信を行い、長距離での通信を安定させるとともに、ＳＴＰ使用時でも送信端で波形が規格通りになっていることにより、通信トラブル時の切り分け作業を容易にすることが可能なケーブル種別検出装置及びそれを用いた通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるケーブル種別検出装置は、シールドツイストペアケーブルとアンシールドツイストペアケーブルとに共通のコネクタを有する通信装置におけるケーブル種別検出装置であって、ケーブルのシールドの有無を検出するシールド検出手段と、この検出結果に応じて送受信回路の切替制御をなす制御手段とを含むことを特徴とする。
【００１０】
そして、前記シールド検出手段は、前記コネクタに前記ケーブル側コネクタを挿入したときに前記ＳＴＰケーブルのシールドを接地電位とするための金属膜を有し、前記金属膜が、前記接地電位が付与された第一の金属膜と、所定電位が付与された第二の金属膜とに分割されてなることを特徴とする。
【００１１】
そして、前記シールド検出手段は、前記第一の金属膜と前記第二の金属膜との間の通電の有無を検出する手段を、更に有し、また前記第二の金属膜は抵抗を介して前記所定電位が付与されており、前記通電の有無を検出する手段は、前記金属膜の電圧を検出するよう構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記シールド検出手段は、前記送受信回路に設けられているトランスの入力部におけるコモンモードノイズを検出する手段を有することを特徴とし、前記コモンモードノイズを検出する手段は、前記トランスの入力側の中点においてノイズ検出をなすよう構成されていることを特徴とする。また、前記シールド検出手段は、定期的に活性化されて前記ケーブルの種別を検出することを特徴とする。
【００１３】
本発明の作用を述べる。送受信回路をＳＴＰ／ＵＴＰに合わせて切替えるためには、ケーブルがシールドされているかどうかを判断することが重要となる。そのための一方法として、ケーブルのコネクタにシールド部分から配線された金属部分があるかどうかを判断するようにする。他の方法として、ＳＴＰにより送受信機器双方のＧＮＤが同一レベルにある時、ほとんど差動信号にコモンモードノイズが発生しないため、コモンモードノイズを検出することにより、シールドの有無を判断することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による第１の効果は、ＳＴＰケーブルでも安定して長距離の通信を行うことが可能になり、ＳＴＰはノイズに強いため、イーサネット（登録商標）機器の配置に自由度が高くなるという効果がある。その理由は、ＳＴＰ／ＵＴＰに関わらず、規格ＡＮＳＩ  Ｘ３．２６３−１９９５に沿ったスペックで送受信信号をやり取りすることができるからである。
【００１５】
本発明による第２の効果は、通信トラブルの際に、原因の切り分けが容易になることである。その理由は、信号を解析し原因を追究する時、受信端では減衰した波形のため、良否を判断することは困難で、通常、送信端で波形を測定し、その良否の判断により、原因の切り分けを行うが、ＳＴＰのケーブルを用いている場合、差動振幅はＵＴＰのままのため、もとから規格のスペックを割っている形になり、原因の切り分けができにくかったか、本発明では、これが解消できるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態に用いられるＲＪ４５コネクタ１の斜視図である。図１に示すように、ＲＪ４５コネクタ１の周辺の金属膜部分を斜線部（２，３）のように二つに分割し、ケーブル側コネクタ（図示せず）を挿入することによりこれら二つの金属膜部分２、３に導通が発生するかを調べるようにしている。
【００１７】
もともと、当該コネクタ１の金属膜の部分は、ＳＴＰケーブルの場合に、このケーブルのシールド部分を通信装置側の接地電位に落とす機能を有しており、接地電位が付与されているが、本発明では、この金属膜部分を二つの部分２，３に分離して、一方に通信装置の接地電位を付与しておき、他方に所定電位を抵抗を介して付与しておくのである。ＳＴＰケーブルが接続された場合には、両金属膜２，３が、ケーブル側のシールド用金属により短絡されて導通状態となることを利用し、他方、ＵＴＰケーブルが接続された場合には、両金属膜２，３は短絡されないことを利用するのである。
【００１８】
次に、図１に示したコネクタ１を用いてケーブル種別を検出して送受信回路を切替制御する回路について図２を参照して詳細に説明する。図２は本発明の実施の形態におけるＵＴＰ／ＳＴＰ切替機能付イーサネット（登録商標）送受信回路である。本発明の実施の形態は、有線イーサネット（登録商標）１０ＢＡＴＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの通信機能を有する装置５１に用いられる。
【００１９】
ケーブル側コネクタ４がＵＴＰかＳＴＰに対応したものかどうかを検出する機能を持つイーサネット（登録商標）用ＲＪ４５コネクタ１と、実際に検出したことを信号として取り出すためのコネクタ導通検出部２８と、通信のプロトコルの制御を行うＬＡＮコントローラ２７と、このコントローラ２７からのデータの送信回線パターンである３１，３２と、同じくコントローラ２７で、相手通信機器からのデータの受信回線パターンである３３，３４と、ＵＴＰの通信のためにマッチングをとる送信回路２１と、ＳＴＰの通信のためにマッチングをとる送信回路２２と、ＵＴＰの通信規格のためにマッチングをとる受信回路２３と、ＳＴＰの通信規格のためにマッチングをとる受信回路２４と、送信回路２１，２２を切替えるための送信回路切替部２５と、受信回路２３，２４を切替えるための受信回路切替部２６と、コネクタ導通検出部２８からの信号をもとに、ＵＴＰかＳＴＰかの判断を行い、それに合わせた送受信回路にするために、切替部２５，２６を切替えるソフトウェアを有する切替制御部２９から構成されている。
【００２０】
かかる構成の動作について、切替制御回部２９が有するソフトウェアのフローチャートを、図３を用いて説明する。装置の電源投入（ステップＳ１）後、定期的に回線判断ルーチンを起動する（ステップＳ２）。コネクタ１の片方の金属部２がＧＮＤ（接地電位）とされ、もう片方の金属部３は、コネクタ導通検出部２８によって、所定抵抗を介して電圧が付与されている状態において、コネクタ４が挿入されることによって、金属部３がＧＮＤとされているかを、コネクタ導通検出部２８で検出する（ステップＳ３）。
【００２１】
この導通検出の例としては、金属部３の電位を検出する方法や、この金属部３への電位供給のための抵抗に流れる電流を検出する方法などがある。
【００２２】
金属部３の導通が検出されたる場合には、ＳＴＰケーブルが接続されていると判断し、ステップＳ４に進む。金属部３の導通が検出されない場合には、ＵＴＰケーブルが接続されていると判断し、ステップＳ５に進む。ステップＳ４では、ＳＴＰの規格に合わせて送受信回路が２２，２４で構成されるように、切替部２５，２６が制御される。ステップＳ５では、ＵＴＰの規格に合わせて送受信回路が２１，２３で構成されるように、切替部２５，２６が制御される。
【００２３】
実際の使用例では、ＳＴＰとＵＴＰではインピーダンスも異なるため、通信回線パターンである３１，３２，３３，３４は両立できず、ミスマッチを起こすため、切替部２５，２６をコネクタ１とＬＡＮコントローラ２７の近傍に配置して、通信回線パターン３１，３２，３３，３４を最小の長さとする。
【００２４】
本発明の他の実施の形態として、ＵＴＰ／ＳＴＰケーブルの種別判断を、シールド線からの金属部の有無ではなく、図４に示すような構成とする。すなわち、送受信回路２１〜２４は通常トランス１１を有するため、このトランス１１の入力部１２，１３から差動の入力信号があった場合、入力信号にコモンモードノイズがあれば、トランスの中点１５にそのままノイズが出力されるため、それを図３のステップＳ３において、コモンモードノイズ検出部１４で検出し、一定のレベル以上ノイズが検出されれば、ＵＴＰと判断することができる。なお、１６はコンデンサを示す。
【００２５】
また、上述したように自動でＵＴＰ／ＳＴＰを判断するのみならず、手動で設定することも、勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態に用いるＲＪ４５コネクタの外観斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態の機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態の動作フロー図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を説明する図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ＲＪ４５コネクタ
２，３  金属膜
４  ケーブルコネクタ
１１  送受信回路に含まれるノイズ対策トランス
１２，１３  入力信号のパターン
１４  コモンモードノイズ検出部
２１  ＵＴＰ用送信回路
２２  ＳＴＰ用送信回路
２３  ＵＴＰ用受信回路
２４  ＳＴＰ用受信回路
２５  送信回路切替部
２６  受信回路切替部
２７  ＬＡＮコントローラ
２８  コネクタ導通検出部
２９  切替制御部
３１，３２  データ送信回線パターン
３３，３４  データ受信回線パターン
【図１】
2006005507.tif 000003
【図２】
2006005507.tif 000004
【図３】
2006005507.tif 000005
【図４】
2006005507.tif 000006