(57)【要約】【課題】  再生中継器設定の人為的なミスをなくし、複数の電力変換器間で光信号を送受信するシステムが確実に同期をとって動作できる通信システムを提供する。【解決手段】  マスタ通信装置１０１がイニシャル信号を送信する通信コントローラ１０７、双方向モジュール１０７を備え、折返経路１３５を経由して送信されたイニシャル信号を受信する。イニシャル信号受信の後、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃに制御信号を送信する。スレーブ通信装置は、受信信号がイニシャル信号であるか否か判別する通信信号判別部１１９、イニシャル信号の判別回数を計数するカウンタ１２３を備える。さらに、イニシャル信号と判別された場合は第１スイッチ１７を切り換えて通信復路Ｗ２を形成し、カウンタ１２３の計数値がしきい値に満たない間、スイッチ１１３ａ、１１３ｂ及び再生中継器１１５ａ、１１５ｂを使って信号を再生処理させるＳＷ制御回路１２１と、を備える。【選択図】  図１
2006033146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通信装置と、当該第１通信装置と通信する複数の第２通信装置とを備え、当該第２通信装置のそれぞれは、前段の他の前記第２通信装置が送信した信号を受信して次段の他の前記第２通信装置に送信するための通信往路と、次段の他の前記第２通信装置が送信した信号を受信し、かつ、前段の他の前記第２通信装置に送信可能な通信復路とを有し、
複数の前記第２通信装置のうち、第１段目の前記第２通信装置の前記通信往路の信号入力端は前記第１通信装置の信号出力端に接続し、
前記第１段目の前記第２通信装置の前記通信復路の出力端は前記第１通信装置の信号入力端に接続し、
最終段の前記第２通信装置の前記通信往路の信号出力端が折り返されて最終段の前記第２通信装置の前記通信復路の信号入力端に接続してなる通信システムであって、
前記第１通信装置は、
前記第２通信装置を制御するための制御信号に先立って送信されるイニシャル信号を送信するイニシャル信号送信手段と、
前記イニシャル信号送信手段によって送信され、かつ、前記第２装置の前記通信復路を経由して返信されたイニシャル信号を受信するイニシャル信号受信手段と、
前記イニシャル信号受信手段によってイニシャル信号が受信された後、前記第２通信装置に制御信号を送信する制御信号送信手段と、を備え、
前記第２通信装置は、
前記通信復路を介して受信した受信信号の種別を判別する信号判別手段と、
前記信号判別手段が受信信号をイニシャル信号であると判別した場合、前記通信復路を信号の送信が可能な状態に切り換える通信復路切換手段と、
前記信号判別手段が受信信号をイニシャル信号であると判別した回数を計数するイニシャル信号計数手段と、
前記イニシャル信号計数手段によって計数された値が所定の値に満たない場合、受信された信号を再生して減衰及び歪みを取り除く信号再生手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記信号再生手段は、
受信された信号が再生中継器を経由する再生回路を形成する再生回路形成手段と、
前記再生中継器を迂回する非再生回路を形成する非再生回路形成手段と、
前記再生回路と非再生回路とを切り換える回路切換手段と、を備え、
前記回路切換手段は、前記イニシャル信号計数手段によって計数された値が所定の値に達した場合に回路を非再生回路に切り換え、受信信号に前記再生中継器を迂回させることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記回路切換手段は、前記イニシャル信号計数手段によって計数された値が所定の値に達し、かつ、前記第１通信装置から送信された信号が前記第２通信装置のすべてにおいて前記通信復路が信号の送信可能な状態に切り換えられたことを示すイニシャル終了信号であると前記信号判別手段によって判別された場合に回路を非再生回路に切り換え、受信信号に前記再生中継器を迂回させることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１通信装置は、前記通信復路を経由したイニシャル信号を受信したことによって前記第２通信装置のすべてにおいて前記通信復路が信号の送信可能な状態に切り換えられたことを検出し、前記イニシャル終了信号を送信することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
複数の前記第２通信装置は、負荷に供給される電力を変換する電力変換手段を備え、協働して前記負荷を制御する電力変換システムを構成することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
他の通信装置と共に複数接続される通信装置であって、
複数接続された通信装置のうち、前段の他の通信装置から信号を受信し、該信号を後段の他の通信装置に送信する通信往路と、
前記通信往路を経由して後段の他の通信装置に送信した信号を受信し、かつ、前段の他の通信装置に送信可能な信号復路と、
前記通信復路を介して受信した受信信号の種別を判別する信号判別手段と、
前記信号判別手段が、受信信号を、通信の同期をとるための制御信号に先立って送信される信号であるイニシャル信号であると判別した場合、前記通信復路を信号の送信が可能な状態に切り換える通信復路切換手段と、
前記信号判別手段が受信信号をイニシャル信号であると判別した回数を計数するイニシャル信号計数手段と、
前記イニシャル信号計数手段によって計数された値が所定の値に満たない場合、受信された信号を再生して減衰及び歪みを取り除く信号再生手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項７】
負荷に供給される電力を変換する電力変換手段を備え、電力変換装置を構成することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム及び通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、複数の電力変換装置を協働させて１つの負荷供給される電力を制御する電力制御システムがある。このような電力制御システムの従来例として、例えば、特許文献１に記載された発明がある。特許文献１の発明は、図１０に示すように、ｎ個の電力変換器１４ａ〜１４ｎが協働して１つのモータ等の負荷１５に電力を供給している。電力変換器１４ａ〜１４ｎは、１つのマスタ制御装置１０によって制御される。
【０００３】
特許文献１の発明は、マスタ制御装置１０と電力変換器１４ａ〜１４ｎとを伝送信号線１３のみで接続し、キャリア信号（伝送される信号を変化させるために基準となる信号）を伝送するための配線を不要にしている。このため、図示したマスタ制御装置１０は、信号の同期をとるため、同期信号発生部１１がマスタ通信装置１２に同期信号を与えている。マスタ通信装置１２は、同期信号に基づいて通信フレームを単位にして制御信号を送信する。
このような特許文献１の発明によれば、電力変換装置１４ａ〜１４ｎ間の同期を安定に、かつ容易にとることができる。
【０００４】
図１１は、図１０に示した構成において、伝送信号線１３に代えて光ファイバ１７を使って電力変換器１４ａ〜１４ｎを接続した構成を示す。光ファイバ１７を用いた光通信は、伝送信号線１３よりも電力変換装置間の絶縁とノイズ対策に有利である。図１１に示した構成は、光通信のためにマスタ制御装置１０及び電力変換装置１４ａ〜１４ｎに双方向モジュール（図示せず）を備え、双方向モジュール間を２本の光ファイバで接続する。そして、装置内部で生成された電気信号を光信号に変換して送信し、受信した光信号を電気信号に変換して装置内部に入力している。
【０００５】
また、図１１に示した構成では、電力変換装置１４のうち最終段（マスタ制御装置から信号が最も後に伝送される）の電力変換装置ｎに終端設定がなされている。終端設定により光ケーブルが折り返され、マスタ制御装置１０と電力変換装置１４ａ〜１４ｎとがループ状に接続された状態と等価になる。各電力変換装置の配置は、一般的にマスタ制御装置１０と電力変換装置１４ａとは長距離で、電力変換装置同士の距離はマスタ制御装置１０との距離よりも短い場合が多い。
【０００６】
図１２は、電力変換器１４ａ〜１４ｎの構成をより詳細に示した図である。なお、電力変換器１４ａ〜１４ｎは同様の構成を有しており、電力変換器１４ａのみについて図示するものとする。図示するように、電力変換器１４ａはスレーブ通信装置３０を備え、スレーブ通信装置３０はスレーブ通信装置３１を備えている。
光ファイバのケーブルと双方向モジュールとを使った通信では、光信号の光量の低下や波形歪みといった信号劣化が通信の距離と共に大きくなることが知られている。スレーブ通信装置３１は、劣化した光信号から高品質の信号を再生、送信するため、再生中継器１８を備えている。再生中継器１８は、デジタルＰＬＬ（Phase Locked Loop）等で構成されている。
【特許文献１】特開平８−３１７６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１２に示した構成において、電力変換器１４ａ〜１４ｎのすべてで同期信号の再生処理をした場合、同期信号の遅延を加算する処理のために同期信号が同期に使用できなくなる。この不具合を解消するため、受信信号が比較的長距離から送信されてくる電力変換器１４ａでのみ再生中継器１８で信号を再生し、近距離送受信される信号については再生を行わないものがある。
【０００８】
電力変換器における信号を再生するか否かの設定は、各電力変換器に設けられた手動設定部３２を使い、オペレータが手動で行っている。このため、設定に人為的なミスが発生する可能性があり、ミスによって電力変換器全体の同期がとれなくなるおそれがある。
本発明は、再生中継器設定の人為的なミスをなくし、複数の電力変換器間で光信号を送受信するシステムが確実に同期をとって動作できる通信システム及び通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するため、本発明の請求項１にかかる通信システムは、第１通信装置と、当該第１通信装置と通信する複数の第２通信装置とを備え、当該第２通信装置のそれぞれは、前段の他の前記第２通信装置が送信した信号を受信して次段の他の前記第２通信装置に送信するための通信往路と、次段の他の前記第２通信装置が送信した信号を受信し、かつ、前段の他の前記第２通信装置に送信可能な通信復路とを有し、複数の前記第２通信装置のうち、第１段目の前記第２通信装置の前記通信往路の信号入力端は前記第１通信装置の信号出力端に接続し、前記第１段目の前記第２通信装置の前記通信復路の出力端は前記第１通信装置の信号入力端に接続し、最終段の前記第２通信装置の前記通信往路の信号出力端が折り返されて最終段の前記第２通信装置の前記通信復路の信号入力端に接続してなる通信システムであって、前記第１通信装置は、前記第２通信装置を制御するための制御信号に先立って送信されるイニシャル信号を送信するイニシャル信号送信手段と、前記イニシャル信号送信手段によって送信され、かつ、前記第２装置の前記通信復路を経由して返信されたイニシャル信号を受信するイニシャル信号受信手段と、前記イニシャル信号受信手段によってイニシャル信号が受信された後、前記第２通信装置に制御信号を送信する制御信号送信手段と、を備え、前記第２通信装置は、前記通信復路を介して受信した受信信号の種別を判別する信号判別手段と、前記信号判別手段が受信信号をイニシャル信号であると判別した場合、前記通信復路を信号の送信が可能な状態に切り換える通信復路切換手段と、前記信号判別手段が受信信号をイニシャル信号であると判別した回数を計数するイニシャル信号計数手段と、前記イニシャル信号計数手段によって計数された値が所定の値に満たない場合、受信された信号を再生して減衰及び歪みを取り除く信号再生手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このような請求項１の発明によれば、第１通信装置は、制御信号に先立って第２通信装置にイニシャル信号を送信することができる。送信されたイニシャル信号は、通信往路を経由して最終段の第２通信装置に達し、この第２通信装置において種別の判別を受ける。イニシャル信号であると判別された場合、通信復路を信号送信可能な状態に切り換えてイニシャル信号を前段の第２通信装置または第１通信装置に送信する。複数の第２通信装置のすべてで通信復路が信号送信可能な状態になったとき、第１通信装置が送信したイニシャル信号が通信復路を経由して第１通信装置に返信されてくる。
【００１１】
以上の構成により、第１通信装置が、すべての第２通信装置で通信復路が信号の送信可能な状態に切り換えられたことを検出し、制御信号送信開始のタイミングを判断することができる。
また、第２通信装置においては、イニシャル信号であると判別した回数を計数し、計数された値が所定の値に満たない場合にのみ、信号再生手段が以降に受信された信号を再生して減衰及び歪みを取り除く。
【００１２】
以上の構成により、信号再生の処理を行うべき第２通信装置のイニシャル信号受信順にあわせて所定の計数値を設定することにより、任意の第２通信装置にだけ信号再生の処理を実行させるよう自動的に設定することができる。このため、再生中継器設定の人為的なミスをなくし、確実に同期をとって動作できる通信システムを提供することができる。
【００１３】
また、請求項２にかかる通信システムは、請求項１に記載の発明において、前記信号再生手段が、受信された信号が再生中継器を経由する再生回路を形成する再生回路形成手段と、前記再生中継器を迂回する非再生回路を形成する非再生回路形成手段と、前記再生回路と非再生回路とを切り換える回路切換手段と、を備え、前記回路切換手段は、前記イニシャル信号計数手段によって計数された値が所定の値に達した場合に回路を非再生回路に切り換え、受信信号に前記再生中継器を迂回させることを特徴とする。
このような請求項２の発明によれば、イニシャル信号計数手段による計数値に応じて信号再生回路、非再生信号回路を切り換え、信号再生処理の有無を切り換えることができる。
【００１４】
また、請求項３にかかる通信システムは、請求項２に記載の発明において、前記回路切換手段が、前記イニシャル信号計数手段によって計数された値が所定の値に達し、かつ、前記第１通信装置から送信された信号が前記第２通信装置のすべてにおいて前記通信復路が信号の送信可能な状態に切り換えられたことを示すイニシャル終了信号であると前記信号判別手段によって判別された場合に回路を非再生回路に切り換え、受信信号に前記再生中継器を迂回させることを特徴とする。
このような請求項３の発明によれば、イニシャル信号の計数値及びイニシャル終了信号受信の有無によって再生回路、非再生回路を切り換え、信号再生処理の有無を切り換えることができる。
【００１５】
また、請求項４にかかる通信システムは、請求項３に記載の発明において、前記第１通信装置は前記通信復路を経由したイニシャル信号を受信したことによって前記第２通信装置のすべてにおいて前記通信復路が信号の送信可能な状態に切り換えられたことを検出し、前記イニシャル終了信号を送信することを特徴とする
通信復路形成完了を検出し、前記イニシャル終了信号を送信することを特徴とする。
このような請求項４の発明によれば、確実に通信復路の形成が完了した後にイニシャル終了信号を送信することができるので、信号再生の自動設定の信頼性を高めることができる。
【００１６】
また、請求項５にかかる通信システムは、請求項１から４のいずれか一つに記載の発明において、複数の前記第２通信装置が、負荷に供給される電力を変換する電力変換手段を備え、協働して前記負荷を制御する電力変換システムを構成することを特徴とする。
このような発明によれば、請求項１から４のいずれか一つに記載の通信システムを電力変換システムに適用することができる。
【００１７】
本発明の請求項６に記載の通信装置は、他の通信装置と共に複数接続される通信装置であって、複数接続された通信装置のうち、前段の他の通信装置から信号を受信し、該信号を後段の他の通信装置に送信する通信往路と、前記通信往路を経由して後段の他の通信装置に送信した信号を受信し、かつ、前段の他の通信装置に送信可能な信号復路と、前記通信復路を介して受信した受信信号の種別を判別する信号判別手段と、前記信号判別手段が、受信信号を、通信の同期をとるための制御信号に先立って送信される信号であるイニシャル信号であると判別した場合、前記通信復路を信号の送信が可能な状態に切り換える通信復路切換手段と、前記信号判別手段が受信信号をイニシャル信号であると判別した回数を計数するイニシャル信号計数手段と、前記イニシャル信号計数手段によって計数された値が所定の値に満たない場合、受信された信号を再生して減衰及び歪みを取り除く信号再生手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
このような発明によれば、信号復路を介してニシャル信号を受信し、前段の通信装置に送信することができる。このため、複数の通信装置のうち第１段目の通信装置がイニシャル信号を送信したことによってすべての通信装置で通信復路が信号の送信が可能な状態に切り換えられたことを外部に通知することができる。このため、外部では、接続された通信装置に同期信号を送信して動作を開始させるタイミングを検出することができる。
【００１９】
また、イニシャル信号であると判別した回数を計数し、計数された値が所定の値に満たない場合にのみ、信号再生手段が以降に受信された信号を再生して減衰及び歪みを取り除くことにより、信号再生の処理を行うべき通信装置のイニシャル信号受信順にあわせて所定の計数値を設定し、信号再生処理の有無を選択的に実行させる設定を自動的に行える。このため、再生中継器設定の人為的なミスをなくし、確実に同期をとって動作できる通信装置を提供することができる。
【００２０】
また、請求項７に記載の通信装置は、請求項６に記載の発明において、負荷に供給される電力を変換する電力変換手段を備え、電力変換装置を構成することを特徴とする。
このような発明によれば、本発明の通信装置を電力変換装置に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図を参照して本発明に係る通信システムの実施の形態１、実施形態２を説明する。
図１は、本発明の実施形態１の通信システムを説明するための図である。実施形態１の通信システムは、複数の電力変換装置が協働して負荷に供給される電力を変換する電力変換システムに適用されている。このため、通信システムを構成する通信装置は、負荷１５０に供給される電力を変換する電力変換部１００を備えた電力変換装置を構成する。負荷１５０は、例えば、機器を駆動するためのモータ等を指す。
【００２２】
電力変換システムは、マスタ制御装置１と、複数（３つ）の電力変換装置２ａ〜２ｃとを備えている。マスタ制御装置１は、マスタ通信装置１０１を備えている。また、電力変換装置２ａは、スレーブ通信装置１０９ａを有し、スレーブ通信装置１０９ａがスレーブ通信装置１１１ａを備えている。同様に、電力変換装置２ｂはスレーブ通信装置１１１ｂを、電力変換装置２ｃはスレーブ通信装置１１１ｃを備えている。
実施形態１では、マスタ通信装置１０１が第１通信装置であり、スレーブ通信装置１１１ａ〜ｃの各々が第２通信装置である。マスタ通信装置１０１とスレーブ通信装置１１１ａ、及びスレーブ通信装置同士は光ファイバ１０４で接続され、光信号を互いに送受信している。
【００２３】
スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃは、それぞれが、前段の他のスレーブ通信装置が送信した信号を受信して次段のスレーブ通信装置に送信するための通信往路Ｗ１と、次段のスレーブ通信装置が送信した信号を受信し、かつ、前段のスレーブ通信装置に送信可能な通信復路Ｗ２とを有する。また、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃのうち、第１段目のスレーブ通信装置１１１ａの通信往路Ｗ２の信号入力端はマスタ通信装置１０１の信号出力端に接続し、スレーブ通信装置１１１ａの通信復路Ｗ２の出力端はマスタ通信装置１０１の信号入力端に接続している。
このため、スレーブ通信装置１１１ａについては、通信往路Ｗ１が、マスタ通信装置１０１が送信した信号を受信して次段のスレーブ通信装置１１１ｂに送信する。また、信号復路Ｗ２は、次段のスレーブ通信装置１１１ｂが送信した信号を受信し、かつ、マスタ通信装置１１１０に送信可能に構成されている。
【００２４】
なお、本明細書では、通信往路Ｗ１において、信号を先に受信するスレーブ通信装置を後のスレーブ通信装置に対して前段のスレーブ通信装置といい、信号を後に受信するスレーブ通信装置を先に受信するスレーブ通信装置に対して後段のスレーブ通信装置というものとする。また、マスタ通信装置１０１と直接信号を送受信するスレーブ通信装置１１１ａを第１段目の装置といい、マスタ通信装置１０１によって送信された信号を最後に受信するスレーブ通信装置１１１ｃを最終段のスレーブ通信装置という。
【００２５】
なお、最終段のスレーブ通信装置１１１ｃにおいては、折返経路１３５が構成されている。折返経路１３５によれば、スレーブ通信装置１１１ｃから送信された信号は、スレーブ通信装置１１１ｃに再度受信される。
マスタ通信装置１０１は、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃに制御信号を送信する。実施形態１でいう制御信号とは、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃに通常の動作（電力変換）をさせるに際、各装置の同期をとるための同期信号をいう。また、マスタ通信装置１０１は、各スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃに制御信号受信の準備をさせるため、制御信号に先立ってイニシャル信号を送信する。
【００２６】
このため、マスタ通信装置１０１は、双方向モジュール１０３を備えている。双方向モジュール１０３は、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃとイニシャル信号を含む複数の種別の信号を送受信する構成である。実施形態１では、イニシャル信号を送信するイニシャル信号送信手段、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃに送信され、かつ折返経路１３５で折り返されたイニシャル信号を受信するイニシャル信号受信手段、イニシャル信号が受信された後、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃに制御信号を送信する制御信号送信手段として機能する。
【００２７】
また、マスタ通信装置１０１は、受信した信号がイニシャル信号であるか否かを検出する通信信号検出部１０５と、通信信号検出部１０５が検出した信号の種別にしたがってマスタ通信装置１０１の通信全般を制御する通信コントローラ１０７を備えている。
なお、制御信号とイニシャル信号とは共に光信号として送受信される。このため、双方向モジュール１０３は、電気信号を光信号に変換する送信Ｅ／Ｏ（Electrical/Optical Converter）１３０、光信号を電気信号に変換する受信Ｏ／Ｅ（Optical/Electrical Converter）１３１を備えている。マスタ通信装置１０１の内部で生成された電気信号は送信Ｅ／Ｏ１３０で光信号に変換されて送信される。また、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃから送信されてきた光信号は、受信Ｏ／Ｅ１３１で電気信号に変換される。
【００２８】
一方、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃは、後段のスレーブ通信装置から受信した信号の種別を判別する通信信号判別部１１９と、通信信号判別部１１９が受信信号をイニシャル信号であると判別した場合、後段のスレーブ通信装置から受信した信号を前段のスレーブ通信装置に送信可能な状態に通信復路Ｗ２を切り換える復路切換部を備えている。
また、第１段目のスレーブ通信装置１１１ａについては、通信復路Ｗ２が、後段のスレーブ通信装置から受信した信号をマスタ通信装置１０１に送信可能な状態に切り換えられる。
【００２９】
実施形態１の復路切換部は、ＳＷ制御回路１２１と、第１スイッチ１１７とによって構成される。すなわち、通信信号判別部１１９が受信信号をイニシャル信号であると判別すると、ＳＷ制御回路１２１が第１スイッチ１１７をスイッチング（ＣＬＯＳＥ）する。
第１スイッチ１１７のＣＬＯＳＥにより、スレーブ通信装置１１１ｃにおいて、折返経路１３５を介して信号を受信し、スレーブ通信装置１１１ｂに送信するよう信号復路Ｗ２が切り換えられる。
【００３０】
また、スレーブ通信装置１１１ｂにおいて第１スイッチ１１７がＣＬＯＳＥすると、スレーブ通信装置１１１ｂの信号復路Ｗ２は、スレーブ通信装置１１１ｃから受信した信号をスレーブ通信装置１１１ａに送信するように切り換えられる。さらに、スレーブ通信装置１１１ａにおいて第１スイッチ１１７がＣＬＯＳＥすると、スレーブ通信装置１１１ａの信号復路Ｗ２は、スレーブ通信装置１１１ｂから受信した信号をマスタ通信装置１１０に送信するように切り換えられる。
【００３１】
また、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃは、通信信号判別部１１９が受信信号をイニシャル信号であると判別した回数を計数するイニシャル信号計数手段であるカウンタ１２３を備えている。そして、カウンタ１２３によって計数された値が所定の値に満たない期間、以降に受信された信号を再生して減衰及び歪みを取り除く信号再生手段を備える。
実施形態１の信号再生手段は、通信復路Ｗ２上に設けられた第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂ及び再生中継器１１５ｂで構成されている。なお、再生中継器とは、伝搬中に減衰や歪を生じた信号から再生して信号劣化を補う装置をいう。実施形態１の信号再生手段は、信号が再生中継器１１５ｂを経由する再生回路Ａｂ、再生中継器１１５ｂを迂回する非再生回路Ｂｂのいずれか一方を形成する。
【００３２】
上記した信号再生手段によれば、第２スイッチ１１３ａ、第２スイッチ１１３ｂのスイッチングを切り換えることにより、復路Ｗ２において信号を再生回路Ａｂに通し、再生中継器１１５ｂによって再生することができる。また、信号を非再生回路Ｂｂに通し、再生中継器１１５ｂによる処理をすることなく前段の装置に送信させることができる。
なお、実施形態１では、通信往路Ｗ１にも信号再生手段を設けている。通信往路Ｗ１中に設けられた信号再生手段は、第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂ及び再生中継器１１５ａで構成されていて、第２スイッチ１１３ａ、第２スイッチ１１３ｂを切り換えることによって再生回路Ａａ、非再生回路Ｂａのいずれか一方を形成する。
【００３３】
ＳＷ制御回路１２１は、通信往路Ｗ１上の第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂ、通信復路Ｗ２上の第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂのいずれをも制御し、再生回路Ａａ、Ａｂと非再生回路ＢａとＢｂとを切り換えている。
さらに、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃは、以上の構成を統括的に制御する通信コントローラ１２５を備えている。
【００３４】
以上述べた構成は、以下のように動作する。なお、以下に述べる動作は、電力変換システムをリセットし、この解除後に行われる。リセットの解除後、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃにおいて第１スイッチ１１７は通信復路Ｗ２を形成しない状態（ＯＰＥＮ）であり、第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂは、再生回路Ａａ、Ａｂを形成するようにスイッチングされている。
【００３５】
リセットの解除後、マスタ通信装置１０１の通信コントローラ１０７は、双方向モジュール１０３に対して電気的なイニシャル信号を出力する。イニシャル信号は、送信Ｅ／Ｏ１３０で光信号に変換され、スレーブ通信装置１１１ａの双方向モジュール１０２に送信される。そして、双方向モジュール１３１において受信Ｏ／Ｅ１３１に受信され、電気信号に変換される。
双方向モジュール１０２の直後には再生回路Ａａが形成されている。イニシャル信号は、スレーブ通信装置１１１ｂに送信される。なお、イニシャル信号は、分岐して通信コントローラ１２５に入力する。
【００３６】
送信された信号は、スレーブ通信装置１１１ｂに受信される。スレーブ通信装置１１１ｂは、上記したスレーブ通信装置１１１ａと同様に動作して受信したイニシャル信号をスレーブ通信装置１１１ｃに送信する。スレーブ通信装置１１１ｃは、前記したように終端設定なされている。このため、スレーブ通信装置１１１ｃに送信されたイニシャル信号は折り返され、スレーブ通信装置１１１ｃ内部の双方向モジュール１０２にある受信Ｏ／Ｅ１３１で受信される。受信されたイニシャル信号は、分岐して通信信号判別部１１９に入力する。
【００３７】
実施形態１の電力変換システムにおいて送受信される信号の通信フレーム２００は、図２のように構成されている。通信フレーム２００は、信号による通信の種別を示すパターン（以降種別パターンと記す）２０１を含む。種別パターン２０１は、信号の種別として「イニシャル信号」と「制御信号」との別を示す。
イニシャル信号は、イニシャル通信（通信を開始するに先立ち、各スレーブ通信装置において再生中継器による処理を行うか否かを設定するための通信。）に使用される信号であって、電力変換器間の同期をとる目的で行われる通信ではない。また、同期信号である制御信号を使ってなされる通信を通常通信といい、通常通信は、イニシャル通信の完了後に行われる。
【００３８】
通信信号判別部１１９の判別結果は、上記した種別パターン２０１によって判別された信号の種別を示す判別信号Ｓとして外部に送信される。判別信号Ｓは、通信コントローラ１２５とＳＷ制御回路１２１との両方に入力する。ＳＷ制御回路１２１は、信号がイニシャル信号であると判別された場合にだけカウンタ１２３でイニシャル信号をカウントする。そして、カウンタ１２３でイニシャル信号が１つカウントされると、ＳＷ制御回路１２１が、第１スイッチ１１７をＣＬＯＳＥする。
【００３９】
第１スイッチ１１７のＣＬＯＳＥにより、スレーブ通信装置１１１ｃの信号復路Ｗ２が、スレーブ通信装置１１１ｂに以降の信号を送信可能な状態に切り換えられる。なお、カウントされたイニシャル信号は、カウントの時点で第１スイッチ１１７がスイッチングしていない（ＯＰＥＮ）ためにスレーブ通信装置１１１ｂに出力されることがない。カウントされたイニシャル信号は、マスタ通信装置１０１に受信されることなく消失する。
【００４０】
送信したイニシャル信号が受信されない場合、マスタ通信装置１０１は、再度イニシャル信号をスレーブ通信装置１１１ａに送信する。イニシャル信号は、上記した経路と同様の経路でスレーブ通信装置１１１ｃに達し、折り返されて再びスレーブ通信装置１１１ｃに入力される。スレーブ通信装置１１１ｃの通信信号判別部１１９は、信号がイニシャル信号であることを示す判別信号をＳＷ制御回路１２１に入力し、カウンタ１２３を１つアップさせる。この結果、スレーブ通信装置１１１ｃのカウンタ１２３の計数値は２となる。
【００４１】
また、このとき、スレーブ通信装置１１１ｃの第１スイッチ１１７がＣＬＯＳＥしているので、イニシャル信号は、さらに再生回路Ａｂを通って再生処理され、スレーブ通信装置１１１ｂに送信される。スレーブ通信装置１１１ｂでは、スレーブ通信装置１１１ｃと同様に、通信信号判別部１１９が信号を判別する。そして、信号がイニシャル信号であることを示す判別信号ＳをＳＷ制御回路１２１に出力する。ＳＷ制御回路１２１は、第１スイッチ１１７をＣＬＯＳＥする。このＣＬＯＳＥにより、スレーブ通信装置１１１ｂの復路Ｗ２が、スレーブ通信装置１１１ａに信号を送信可能な状態に切り換えられる。
【００４２】
また、ＳＷ制御回路１２１は、判別信号Ｓの入力によってカウンタ１２３を１つアップする。この結果、スレーブ通信装置１１１ｂのカウンタ１２３の計数値は１になる。
二度目に送信されたイニシャル信号は、スレーブ通信装置１１１ｂの内部で消失する。したがって、マスタ通信装置１０１は、二度目に送信したイニシャル装置を受信することがない。例えばイニシャル信号の送信から所定の時間イニシャル信号の受信がない場合、マスタ通信装置１０１は、再度イニシャル信号をスレーブ通信装置１１１ａに送信する。
【００４３】
送信されたイニシャル信号は、スレーブ通信装置１１１ｃに達し、折り返される。スレーブ通信装置１１１ｃでは、カウンタ１２３の計数値が３にアップされる。カウンタ１２３の計数値が３に達すると、実施形態１では、ＳＷ制御回路１２１が第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂを切り換えて非再生回路Ｂａ、Ｂｂを形成する。この結果、スレーブ通信装置１１１ｃが、以降、再生中継器１１５ｂによる信号再生を行わない状態に設定される。なお、イニシャル信号は、切り換え前の再生回路Ａｂを通ってスレーブ通信装置１１１ｂに送信される。
【００４４】
スレーブ通信装置１１１ｂは、イニシャル信号を受信する。通信信号判別部１１９は判別信号Ｓを出力し、ＳＷ制御回路１２１はカウンタを１つアップして計数値を２にアップする。イニシャル信号は、再生回路Ａｂを介してスレーブ通信装置１１１ａに入力し、スレーブ通信装置１１１ａの第１スイッチ１１７において消失する。この際、スレーブ通信装置１１１ａにおいて、第１スイッチ１１７がＣＬＯＳＥし、通信復路Ｗ２が信号送信可能な状態に切り換えられる。
【００４５】
さらに、マスタ通信装置１０１は、イニシャル信号が受信されないため、再度イニシャル信号をスレーブ通信装置１１１ａに送信する。このとき、スレーブ通信装置１１１ｂ、１１１ｃの通信復路Ｗ２が信号送信可能な状態に切り換えられているため、イニシャル信号はスレーブ通信装置１１１ａに達し、マスタ通信装置１０１に送信される。マスタ通信装置１０１は、イニシャル信号を受信してスレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃのすべてにおいて通信復路Ｗ２が信号送信可能な状態に切り換えられえたことを検知する。
また、このとき、スレーブ通信装置２ｂのカウンタ１２３の計数値も３に達している。このため、スレーブ通信装置２ｂのＳＷ制御回路１２１は、第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂを切り換えて非再生回路Ｂａ、Ｂｂを形成している。
【００４６】
図３は、以上述べた実施形態１の通信システムの動作をまとめて示す表である。図３に示した表によれば、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃにおいて、カウンタ１２３がカウントすることによって第１スイッチ１１７がＣＬＯＳＥし、前段の装置までの通信復路Ｗ２が信号送信可能な状態になったことが分かる。また、計数値が３に達することにより、第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂが非再生回路Ｂａ、Ｂｂを形成することが分かる。
【００４７】
マスタ通信装置１０１は、４回目のイニシャル信号送信によってイニシャル信号を受信する。イニシャル信号の受信によってスレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃのすべてで通信復路Ｗ２が信号送信可能な状態になったことを検知し、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃの通信の準備が完了したと判断する。そして、次回から通常通信を行うため、制御信号の送信を開始する。
【００４８】
ただし、本発明は、以上述べた実施形態１に限定されるものではない。すなわち、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃは、カウンタ１２３の計数値が１になることによって通信復路を信号の送信可能な状態に切り換えるものに限定されるものではない。通信復路を形成する計数値（しきい値）は、システムの用途やユーザの希望に応じて任意に設定可能である。
【００４９】
また、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃの各々における非再生回路を形成する計数値（しきい値）は、３に限定されるものではない。すなわち、実施形態１は、信号劣化が懸念されるスレーブ通信装置１１１ａにおいてだけ信号再生処理を行うことを目的にしてなされたものである。したがって、非再生回路形成のしきい値は、この目的が実現できる数であればどのような数値であってもよい。
【００５０】
実施形態１のしきい値３は、実施形態１の構成において上記の目的を達成可能であり、かつ、最小の値を定めたものである。すなわち、実施形態１は、ｎ個のスレーブ通信装置が接続されたシステムにおいてはしきい値をｎに設定するものである。実施形態１の設定は、マスタ通信装置１０１がｎ+１回目にイニシャル信号を送信したときに通信復路が完成したことが検出できる。また、このとき、マスタ通信装置１０１と信号を直接送受信するスレーブ通信装置（実施形態１ではスレーブ通信装置１１１ａ）のカウンタのカウンタ値がｎ−１になることの２点に着目してなされたものである。
【００５１】
次に、以上述べた動作を、フローチャートにして説明する。図４は、ＳＷ制御回路１２１におけるイニシャル信号のカウントの処理を示している。先ず、ＳＷ制御回路１２１は、通信がなされたか否か判断する。通信がなされた場合、さらに、信号の種別がイニシャル信号であり、通信がイニシャル通信であるか否か判断する（Ｓ４０１）。
ステップＳ４０１の判断の結果、通信がイニシャル通信であれば（Ｓ４０１：Ｙｅｓ）、カウンタ１２３のカウントを１つアップする（Ｓ４０２）。また、ステップＳ４０１の判断の結果、通信があったか、通信がイニシャル通信であったかの条件の少なくとも一方が満たされていない場合（Ｓ４０１：Ｎｏ）、カウンタ１２３をアップすることなく処理を終了する。
【００５２】
図５は、ＳＷ制御回路１２１が、第１スイッチ１１７をＣＬＯＳＥする制御をフローチャートにして示した図である。ＳＷ制御回路１２１は、カウンタ１２３の計数値が０以上の値であるか否か判断する（Ｓ５０１）。計数値が０以上の値であれば、（Ｓ５０１：Ｙｅｓ）、第１スイッチ１１７がＣＬＯＳＥされ、通信復路Ｗ２が、信号を前段のスレーブ通信装置に送信可能な状態に切り換えられる（Ｓ５０２）。
【００５３】
図６は、ＳＷ制御回路１２１が、第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂをスイッチングして再生回路と非再生回路とを切り換える処理を説明するためのフローチャートである。ＳＷ制御回路１２１は、通信信号判別部１１９がイニシャル通信を検出し、かつ、カウンタ１２３の計数値がしきい値Ｋに達したか否か判断する（Ｓ６０１）。判断の結果、計数値がしきい値Ｋに満たない場合には（Ｓ６０１：Ｎｏ）、第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂを前回のイニシャル信号カウント時の状態に維持する（Ｓ６０２）。
【００５４】
実施形態１では、リセット時に第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂは再生回路を形成するよう設定されている。このため、計数値がしきい値Ｋに達するまで、各スレーブ通信装置には、再生回路Ａａ、Ａｂが形成されている。
また、ステップＳ６０１において、計数値がしきい値Ｋに達した場合（Ｓ６０１：Ｙｅｓ）、ＳＷ制御回路１２１は、第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂを切り換えて非再生回路Ｂａ、Ｂｂを形成する（Ｓ６０３）。ステップＳ６０１において、計数値がしきい値Ｋ以上であればどのような値であっても非再生回路Ｂａ、Ｂｂが形成される。したがって、いったん非再生回路Ｂａ、Ｂｂが形成されたスレーブ通信装置では、リセットがなされるまで信号の再生処理が行われることがない。
【００５５】
以上述べた実施形態１によれば、マスタ通信装置１０１と通信するスレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃのうち、第１段目のスレーブ通信装置１１１ａとにおいてだけ再生中継器１１５ａ、１１５ｂによる信号再生処理を行うことができる。一般的に、マスタ通信装置とスレーブ通信装置との通信の距離は、スレーブ通信装置同士よりも長い。このことから、システムにおける信号劣化は、マスタ通信装置１０１、スレーブ通信装置１１１ａ間の通信で最も懸念される。
この点から、実施形態１は、信号劣化を補正しながらも信号遅延による同期ずれを防ぐことができる通信システムを実現することができる。
【００５６】
さらに、本発明は、以上述べた構成に限定されるものではない。例えば、実施形態１では、マスタ通信装置１０１とスレーブ通信装置１１１ａと、あるいはスレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃ同士を光ファイバ１０４で接続している。このような構成は、光ファイバによる通信が信号劣化防止のため再生中継器を設けることが多いために示したものである。したがって、本発明の実施形態１は、光ファイバ１０４によって通信する構成に限定されるものでなく、電気信号の伝送線でマスタ通信装置やスレーブ通信装置が通信する通信システムにも適用できる。
【００５７】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。なお、実施形態２の説明において、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付し、説明を一部略すものとする。また、実施形態２は、本発明の通信システムを実施形態１と同様に電力変換システムに適用されるものとする。
【００５８】
図７は、実施形態２の通信フレーム７００を示す図である。通信フレーム７００は、信号の種別を示す種別パターン７０１を含む。通信フレーム７００の種別パターン７０１は、実施形態１で述べたイニシャル信号、制御信号（通常通信）の他、イニシャル終了信号の判別が可能なパターンである。
イニシャル終了信号は、スレーブ通信装置１０１に対し、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃのすべてにおいて通信復路Ｗ２が信号送信可能な状態であることを示す信号である。
【００５９】
実施形態２のＳＷ制御回路１２１は、カウンタ１２３によって計数された値が所定の値に達した後、さらに、マスタ通信装置１０１から送信された信号が、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃのすべてにおいて通信復路Ｗ２が信号送信可能な状態に切り換えられたことを示すイニシャル終了信号であると通信信号判別部１１９が判別した場合に第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂによって回路を非再生回路Ｂａ、Ｂｂに切り換え、受信された信号に再生中継器１１５ａ、１１５ｂを迂回させるものである。
【００６０】
すなわち、実施形態２の電力変換システムは、実施形態１と同様に、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃにおいてカウンタ１２３にイニシャル信号が計数される。そして、計数されたことにより、各スレーブ通信装置で通信復路Ｗ２が信号送信可能な状態に切り換えられる。マスタ通信装置１０１は、送信したイニシャル信号を受信したことによってスレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃのすべてで通信復路Ｗ２が信号送信可能になったことを検知する。そして、イニシャル終了信号をスレーブ通信装置１１１ａに送信する。
【００６１】
イニシャル終了信号は、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃに送信され、スレーブ通信装置１１１ｃにおいて折返経路１３５で折り返される。スレーブ通信装置１１１ｃの通信信号判別部１１９は、信号がイニシャル終了信号であることを判別する。そして、信号がイニシャル終了信号であることを示す判別信号ＳをＳＷ制御回路１２１に入力する。ＳＷ制御回路１２１は、カウンタ１２３の計数値がしきい値に達している場合にのみ第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂを切り換えて非再生回路Ｂａ、Ｂｂを形成する。
【００６２】
図８は、このような実施形態２のＳＷ制御回路１２１の動作を示したフローチャートである。実施形態２のＳＷ制御回路１２１は、通信信号判別部１１９が信号の種別をイニシャル終了信号であると判別した場合、さらに、カウンタ１２３の計数値がしきい値Ｋに達したか否か判断する（Ｓ８０１）。判断の結果、イニシャル終了信号の判別と計数値がしきい値Ｋに達したこととの少なくとも一方の条件が満たされていない場合には（Ｓ８０１：Ｎｏ）、第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂを前回のイニシャル信号カウント時の状態に維持する（Ｓ８０２）。
【００６３】
実施形態１では、リセット時に第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂは再生回路を形成するよう設定されている。このため、イニシャル終了信号が通信復路を介して受信され、かつ計数値がしきい値Ｋに満たない間、各スレーブ通信装置には、再生回路Ａａ、Ａｂが形成されている。
また、ステップＳ８０１において、イニシャル終了信号の判別がなされ、かつ、計数値がしきい値Ｋに達した場合（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、ＳＷ制御回路１２１は、第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂを切り換えて非再生回路Ｂａ、Ｂｂを形成する（Ｓ８０３）。
【００６４】
図９は、以上述べた実施形態２の通信システムの動作をまとめて示す図である。図９に示した表によれば、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃにおいて、実施形態１と同様に、カウンタ１２３がカウントすることによって第１スイッチ１１７がＣＬＯＳＥする。ＣＬＯＳＥにより、通信復路Ｗ２が、前段の装置に信号を送信可能な状態に切り換えられる。この際、実施形態２では、カウンタ１２３の計数値によらず、第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂは再生回路Ａａ、Ａｂを維持している。
【００６５】
マスタ通信装置１０１は、４回目のイニシャル信号送信によってイニシャル信号を受信する。実施形態２では、マスタ通信装置１０１が、イニシャル信号を受信した後、さらにイニシャル終了信号をスレーブ通信装置１１１ａに送信する。イニシャル終了信号は、通信往路Ｗ１を経由してスレーブ通信装置１１１ｃに達し、折り返され、再びスレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃに送信される。
【００６６】
この際、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃは、通信信号判別部１１９がイニシャル終了信号の種別をイニシャル終了信号であると判別し、かつ、カウンタ１２３の計数値が３に達していれば、第２スイッチ１１３ａ、１１３ｂが非再生回路Ｂａ、Ｂｂを形成する。この結果、スレーブ通信装置１１１ｂ、スレーブ通信装置１１１ｃにおいて信号が再生中継器を介さずに送受信することができる。そして、スレーブ通信装置１１１ａにおいてのみ信号を再生して信号劣化を補正することができる。
【００６７】
マスタ通信装置１０１は、イニシャル終了信号の送信後、スレーブ通信装置１１１ａ〜１１１ｃの通信の準備が完了したと判断する。そして、次回から通常通信を行うため、制御信号の送信を開始する。
以上述べた実施形態２によれば、マスタ通信装置１０１が、イニシャル信号の受信によって通信復路Ｗ２の完成を検知することができる。また、この後にイニシャル終了信号を送信して再生回路と非再生回路とを切り換えることができる。このため、通信復路を介して各スレーブ通信装置にイニシャル終了信号を送信し、確実に各スレーブ通信装置の信号再生を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態１の通信システムを説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態１の通信システムの通信フレームを示す図である。
【図３】本発明の実施形態１の通信システムの動作をまとめて示す表である。
【図４】実施形態１のイニシャル信号のカウントの処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態１の通信復路を形成する制御をフローチャートにして示した図である。
【図６】本発明の実施形態１の再生回路と非再生回路とを切り換える処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態２の通信システムの通信フレームを示す図である。
【図８】本発明の実施形態２の再生回路と非再生回路とを切り換える処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態２の通信システムの動作をまとめて示す表である。
【図１０】本発明の従来例にあたる構成を示す図である。
【図１１】図１０に示した構成において、信号線を光ファイバに代えた構成を示す図である。
【図１２】図１１に示した電力変換器の構成をより詳細に示した図である。
【符号の説明】
【００６９】
２ａ〜２ｃ  電力変換装置
１００  電力変換部
１０１  マスタ通信装置
１０２，１０３  双方向モジュール
１０４  光ファイバ
１０５  通信信号検出部
１０７  通信コントローラ
１０９ａ〜１０９ｃ  スレーブ通信装置
１１１ａ〜１１１ｃ  スレーブ通信装置
１１３ａ，１１３ｂ  第２スイッチ
１１５ａ，１１５ｂ  再生中継器
１１７  第１スイッチ
１１９  通信信号判別部
１２１  ＳＷ制御回路
１２３  カウンタ
１２５  通信コントローラ
１３１  双方向モジュール
１３５  折返経路
１５０  負荷
２００，７００  通信フレーム
２０１，７０１  種別パターン
【図１】
2006033146.tif 000003
【図２】
2006033146.tif 000004
【図３】
2006033146.tif 000005
【図４】
2006033146.tif 000006
【図５】
2006033146.tif 000007
【図６】
2006033146.tif 000008
【図７】
2006033146.tif 000009
【図８】
2006033146.tif 000010
【図９】
2006033146.tif 000011
【図１０】
2006033146.tif 000012
【図１１】
2006033146.tif 000013
【図１２】
2006033146.tif 000014