(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の通信線を含む伝送経路を流れる通信電流をオン・オフ制御する送信装置に、前記一対の通信線により接続される受信装置であって、
前記通信電流の大きさに対応する電圧を受信端子に印加する電圧印加回路と、
前記受信端子に印加された電圧と予め定められた電圧閾値との比較により、前記通信電流の有無を判別する判別手段と、
前記電圧印加回路により前記受信端子に印加される電圧を調整する電圧調整回路と、
オン制御時における前記通信電流の大きさに応じて、前記電圧調整回路を制御することにより、前記通信電流の有無を判別するための電流閾値を切り替える閾値切替手段と、を備える、
受信装置。
【請求項２】
前記電圧印加回路は、
前記伝送経路上に設けられた発光ダイオードと、第１の電圧が印加される第１の端子と前記受信端子との間に設けられたフォトトランジスタと、を備えるフォトカプラと、
前記第１の電圧とは異なる第２の電圧が印加される第２の端子と前記受信端子との間に設けられた第１の抵抗と、を備え、
前記電圧調整回路は、前記第２の端子と前記受信端子との間に設けられ、前記第２の端子と前記受信端子との間の抵抗値を切り替える回路である、
請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記電圧調整回路は、第２の抵抗と、前記第２の抵抗と直列に接続された第１のスイッチング素子と、を備え、
前記閾値切替手段は、前記オン制御時における前記通信電流の大きさに応じて、前記第１のスイッチング素子の状態を切り替える、
請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記電圧調整回路は、前記第２の端子と前記受信端子との間に前記第１の抵抗に対して直列に設けられた第２のスイッチング素子を備え、
前記閾値切替手段は、前記オン制御時における前記通信電流の大きさに応じて、前記第１のスイッチング素子の状態と前記第２のスイッチング素子の状態とを切り替える、
請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】
前記電圧印加回路は、
前記伝送経路上に設けられた発光ダイオードと、第１の電圧が印加される第１の端子と前記受信端子との間に設けられたフォトトランジスタと、を備えるフォトカプラと、
前記第１の電圧とは異なる第２の電圧が印加される第２の端子と前記受信端子との間に設けられた第１の抵抗と、
前記発光ダイオードの両端間に設けられた第３の抵抗と、を備え、
前記電圧調整回路は、前記発光ダイオードの両端間に設けられ、前記発光ダイオードの両端間の抵抗値を切り替える回路である、
請求項１に記載の受信装置。
【請求項６】
前記電圧調整回路は、第４の抵抗と、前記第４の抵抗と直列に接続されたリレーと、を備え、
前記閾値切替手段は、前記オン制御時における前記通信電流の大きさに応じて、前記リレーの状態を切り替える、
請求項５に記載の受信装置。
【請求項７】
前記判別手段による判別結果に応じて、前記送信装置により送信されたデータを取得するデータ取得手段を更に備え、
前記閾値切替手段は、前記データ取得手段により取得されたデータに基づいて、前記オン制御時における前記通信電流の大きさを求める、
請求項１から６の何れか１項に記載の受信装置。
【請求項８】
前記データ取得手段により取得されたデータは、前記送信装置が前記伝送経路上において備える電流制限抵抗の抵抗値を示すデータであり、
前記閾値切替手段は、前記電流制限抵抗の抵抗値に基づいて、前記オン制御時における前記通信電流の大きさを求める、
請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
前記閾値切替手段は、前記電流閾値を第１の電流閾値に切り替えているときに、前記データ取得手段により正常にデータが取得されない場合、前記電流閾値を前記第１の電流閾値とは異なる第２の電流閾値に切り替える、
請求項７又は８に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記受信端子に印加されている電圧を測定する電圧測定回路を更に備え、
前記閾値切替手段は、前記オン制御時において前記電圧測定回路により測定された電圧に基づいて、前記オン制御時における前記通信電流の大きさを求める、
請求項１から６の何れか１項に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記電圧印加回路は、
前記伝送経路上に設けられた発光ダイオードと、第１の電圧が印加される第１の端子と前記受信端子との間に設けられたフォトトランジスタと、を備えるフォトカプラと、
前記第１の電圧とは異なる第２の電圧が印加される第２の端子と前記受信端子との間に設けられた第１の抵抗と、を備え、
前記第１の抵抗の抵抗値よりも小さい抵抗値を有する第５の抵抗と、前記第５の抵抗と直列に接続された第３のスイッチング素子と、を備え、前記第２の端子と前記受信端子との間に設けられたバイパス回路を更に備え、
前記閾値切替手段は、前記オン制御時において前記第３のスイッチング素子が導通状態であるときに前記電圧測定回路により測定された電圧に基づいて、前記オン制御時における前記通信電流の大きさを求める、
請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１２】
前記通信電流の大きさに対応する電圧であって、前記受信端子に印加される電圧とは異なる電圧を第２の受信端子に印加する第２の電圧印加回路を更に備え、
前記判別手段は、前記受信端子に印加された電圧又は前記第２の受信端子に接続された電圧と、前記電圧閾値との比較により、前記通信電流の有無を判別し、
前記閾値切替手段は、前記判別手段により前記電圧閾値と比較される電圧を、前記受信端子に印加された電圧と前記第２の受信端子に印加された電圧とのいずれかに切り替える、
請求項１に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記電圧印加回路は、
前記伝送経路上に設けられた発光ダイオードと、第１の電圧が印加される第１の端子と前記受信端子との間に設けられたフォトトランジスタと、を備えるフォトカプラと、
前記第１の電圧とは異なる第２の電圧が印加される第２の端子と前記受信端子との間に設けられた第１の抵抗と、
前記発光ダイオードの両端間に設けられた第３の抵抗と、を備え、
前記第２の電圧印加回路は、
前記伝送経路上に設けられた第２の発光ダイオードと、前記第１の端子と前記第２の受信端子との間に設けられた第２のフォトトランジスタと、を備える第２のフォトカプラと、
前記第２の端子と前記第２の受信端子との間に設けられた第６の抵抗と、
前記第２の発光ダイオードの両端間に設けられた第７の抵抗と、を備え、
前記第１の抵抗の抵抗値と前記第６の抵抗の抵抗値とは異なり、又は、前記第３の抵抗の抵抗値と前記第７の抵抗の抵抗値とは異なる、
請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１４】
一対の通信線を含む伝送経路を流れる通信電流をオン・オフ制御する送信装置と、前記一対の通信線により前記送信装置に接続される受信装置と、を備える通信システムであって、
前記受信装置は、
前記通信電流の大きさに対応する電圧を受信端子に印加する電圧印加回路と、
前記受信端子に印加された電圧と予め定められた電圧閾値との比較により、前記通信電流の有無を判別する判別手段と、
前記電圧印加回路により前記受信端子に印加される電圧を調整する電圧調整回路と、
オン制御時における前記通信電流の大きさに応じて、前記電圧調整回路を制御することにより、前記通信電流の有無を判別するための電流閾値を切り替える閾値切替手段と、を備える、
通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置、及び、通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電源線と通信線と共用線とを含む３芯ケーブルにより複数の空調機を相互に接続し、この３芯ケーブルを用いて電力供給と通信とを実現する空調システムが知られている。このような空調システムでは、通信電流の変化によって信号を伝送する通信方式であるカレントループを用いて通信が実現される。この場合、例えば、複数の空調機のうち室外機が備える電源回路と通信線と共用線とが直列に接続されて、通信電流が流れる伝送経路が構成される。そして、複数の空調機のそれぞれは、通信電流のオン・オフ（通電・遮断）を制御する送信回路と、通信電流の有無を検知する受信回路を備える。【０００３】
ここで、３芯ケーブルが長い（例えば、１００ｍ以上）と、線間容量が大きくなり、通信線にノイズが発生し、正常に通信できないことがある。そこで、現在、ノイズが発生しても、正常に通信できるようにする技術が検討されている。例えば、特許文献１には、受信回路が備える受信フォトカプラの発光素子と並列に抵抗を設け、この抵抗により、ノイズ耐性を向上させる技術が記載されている。この抵抗は、通信電流を検知するための電流閾値を高める機能を有する。そして、この抵抗の抵抗値は、オン制御時の通信電流の大きさに応じて設定される。なお、オン制御時の通信電流の大きさは、伝送経路上に設けられる抵抗の抵抗値や電源回路の電源電圧などの回路パラメータに応じて定められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２９２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、空調システムを構成する空調機が変更されて回路パラメータが変更された場合、上記抵抗の抵抗値が適切ではなくなり、電流閾値が適切ではなくなる。このため、特許文献１に記載された技術では、回路パラメータが変更された場合、ノイズ耐性が低下し、正常に通信できないことがあった。従って、カレントループを用いた通信システムにおいて、ノイズ耐性を高める技術が望まれている。【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ノイズ耐性が高い受信装置、及び、通信システム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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る受信装置は、
一対の通信線を含む伝送経路を流れる通信電流をオン・オフ制御する送信装置に、前記一対の通信線により接続される受信装置であって、
前記通信電流の大きさに対応する電圧を受信端子に印加する電圧印加回路と、
前記受信端子に印加された電圧と予め定められた電圧閾値との比較により、前記通信電流の有無を判別する判別手段と、
前記電圧印加回路により前記受信端子に印加される電圧を調整する電圧調整回路と、
オン制御時における前記通信電流の大きさに応じて、前記電圧調整回路を制御することにより、前記通信電流の有無を判別するための電流閾値を切り替える閾値切替手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、オン制御時における通信電流の大きさに応じて、通信電流の有無を検知するための電流閾値が切り替えられる。従って、本発明によれば、ノイズ耐性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係る通信システムの構成図
【図２】電流閾値を切り替える様子を示す図
【図３】本発明の実施形態１に係る受信装置が実行する電流閾値設定処理を示すフローチャート
【図４】本発明の実施形態２に係る通信システムの構成図
【図５】電流閾値と切替信号のレベルとの対応関係を示す図
【図６】本発明の実施形態３に係る通信システムの構成図
【図７】本発明の実施形態４に係る通信システムの構成図
【図８】本発明の実施形態４に係る受信装置が実行する電流閾値設定処理を示すフローチャート
【図９】本発明の実施形態５に係る通信システムの構成図
【図１０】本発明の実施形態５に係る受信装置が実行する電流閾値設定処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態１）
まず、図１を参照して、本発明の実施形態１に係る通信システム１０００の構成について説明する。図１に示すように、通信システム１０００は、通信装置１００と、通信装置２００と、を備える。本実施形態では、通信システム１０００が空調システムであり、通信装置１００が室外機であり、通信装置２００が室内機である。通信装置１００は、通信装置２００にデータを送信する送信装置であり、通信装置２００からデータを受信する受信装置でもある。通信装置２００は、通信装置１００にデータを送信する送信装置であり、通信装置１００からデータを受信する受信装置でもある。通信装置１００と通信装置２００とは、電源線２０と共用線３０と通信線４０とを含む３芯ケーブルにより相互に接続され、カレントループにより通信する。カレントループは、通信電流の変化によって信号を伝送する通信方式である。
【００１１】
通信装置１００と通信装置２００とは、交流電源１０から供給された交流電力で動作する。通信装置１００は、電源線２０と共用線３０とを介して、交流電源１０から交流電力の供給を受ける。交流電源１０は、交流電力を供給する交流電源であり、例えば２００Ｖの電圧を出力する商用電源である。電源線２０は、例えば、電源電位（Ｌ相の電位）に設定される電線である。共用線３０は、交流電源１０及び直流電源１１０の基準電位（Ｎ相の電位）に設定される電線であり、また、通信電流を通信装置２００から通信装置１００に戻すための電線である。共用線３０は、電源線としての機能と通信線としての機能とを有する。通信線４０は、直流電源１１０から供給された通信電流を、通信装置１００から通信装置２００に流すための電線である。通信装置２００は、一対の電源線（電源線２０及び共用線３０）を介して、通信装置１００から交流電力の供給を受ける。通信装置１００と通信装置２００とは、一対の通信線（共用線３０及び通信線４０）を介して相互に接続される。
【００１２】
次に、通信電流によるシリアル通信によりデータを伝送する手法について説明する。通信電流は、通信装置１００→通信線４０→通信装置２００→共用線３０→通信装置１００という伝送経路を流れる電流である。このように、伝送経路は、直列に接続された一対の通信線（共用線３０及び通信線４０）を含む。シリアル通信により伝送されるデータは、「１」と「０」との組み合わせにより定義される２進数で表現される。通信装置１００から通信装置２００にデータが伝送される場合、通信装置１００は、送信するデータに基づいて、予め設定された基準周期毎に、通信電流を流したり遮断したりする。
【００１３】
例えば、通信装置１００は、「１」を送信すべきときは通信電流を流し、「０」を送信すべきときは通信電流を遮断する。この場合、通信電流が流れていることは「１」が送信されたことを意味し、通信電流が遮断されていることは「０」が送信されたことを意味する。通信装置１００は、通信電流を流すときは、フォトカプラ１２０をオン状態にし、通信電流を遮断するときは、フォトカプラ１２０をオフ状態にする。一方、通信装置１００がデータを送信する間、通信装置２００は、伝送経路に通信電流が流れるように、フォトカプラ２２０をオン状態にする。
【００１４】
通信装置２００は、フォトカプラ２４０の状態を検出して、基準周期毎に通信電流の有無を判別する。そして、通信装置２００は、通信電流の有無のパターンに対応付けられた２進数のデータを、通信装置１００により送信されたデータとして認識する。なお、「０」と「１」の論理は、適宜、反転させることが可能である。また、伝送経路に通信電流が流れている状態のことを、伝送経路が導通状態であるといい、伝送経路の通信電流が遮断されている状態のことを、伝送経路が非導通状態であるという。また、伝送経路の導通／非導通状態は、導通状態と非導通状態とのうちのいずれかの状態である。また、導通状態のことを、適宜、オン状態といい、非導通状態のことを、適宜、オフ状態という。また、導通状態に制御されている時を、適宜、オン制御時又は通電時といい、非導通状態に制御されている時を、適宜、オフ制御時又は非通電時という。
【００１５】
また、通信装置２００から通信装置１００にデータが伝送される場合、通信装置２００は、送信するデータに基づいて、基準周期毎に通信電流を流したり遮断したりする。つまり、通信装置２００は、フォトカプラ２２０をオン状態にしたりオフ状態にしたりする。一方、通信装置１００は、フォトカプラ１４０の状態を検出して、基準周期毎に通信電流の有無を判別する。通信装置１００は、通信電流の有無のパターンに対応付けられた２進数のデータを、通信装置２００により送信されたデータとして認識する。なお、通信装置２００がデータを送信する間、通信装置１００は、伝送経路に通信電流が流れるように、フォトカプラ１２０をオン状態にする。
【００１６】
本実施形態では、電源線２０と共用線３０と通信線４０とは、１本のケーブルにまとめられている。このため、電源線２０と共用線３０と通信線４０との間には、無視できない程度の大きさの線間容量が存在する。そして、電源線２０と共用線３０とに流れる交流電流の影響でノイズが発生し、発生したノイズが通信線４０に放射されることがある。従って、通信線４０に流れる通信電流にノイズが重畳されても、受信装置で通信電流の有無を誤判定しないように、通信電流の有無を判別するための電流閾値を適切に設定することが好適である。この電流閾値は、例えば、通信電流の大きさの半分程度であることが好適である。この場合、通信電流が流れていないときに正の電圧を有するノイズが発生しても、誤って通信電流が流れていると判定されにくい。同時に、通信電流が流れているときに負の電圧を有するノイズが発生しても、誤って通信電流が流れていないと判定されにくい。
【００１７】
しかしながら、通信電流の大きさは、伝送経路上に設けられる抵抗の抵抗値や通信電流を生成する直流電源１１０の電源電圧などの回路パラメータに依存する。このため、電流閾値を適切に設定するためには、通信の実行時における回路パラメータを取得し、取得した回路パラメータに応じて、電流閾値を適切に切り替えることが好適である。本実施形態では、受信装置は、送信装置から回路パラメータを含むデータを受信し、この回路パラメータと、受信装置に関わる回路パラメータとに基づいて、電流閾値を切り替える例について説明する。
【００１８】
また、受信装置は、通信電流の大きさに対応する電圧を生成し、この電圧が電圧閾値を超えるか否かによって、通信電流が流れているか否かを判別する。ここで、電圧閾値を切り替えることができれば、電流閾値を切り替えることになる。しかしながら、電圧閾値は、ハードウェア的に固定値である場合もあり、切り替えることは容易ではない。そこで、受信装置は、通信電流の大きさに応じて生成する電圧の大きさを切り替えることにより、電流閾値を切り替える方法を採用する。本実施形態では、電圧閾値と比較される電圧が印加される受信端子と、電源端子との間の抵抗値を切り替えることにより、受信端子に印加される電圧を切り替える方法について説明する。
【００１９】
以下、通信装置１００の構成について説明する。図１に示すように、通信装置１００は、直流電源１１０と、フォトカプラ１２０と、抵抗１２３と、フォトカプラ１４０と、抵抗１４３と、抵抗１４４と、抵抗１４５と、トランジスタ１４６と、制御部１５０と、抵抗１６１と、ダイオード１６２と、電源端子１７１と、電源端子１７２と、接地端子１８１と、接地端子１８２と、接地端子１８３と、受信端子１９５と、を備える。
【００２０】
直流電源１１０は、通信電流を供給する直流電源である。直流電源１１０は、電源線２０と共用線３０とを介して交流電源１０から供給された交流電力を、直流電力に変換する。直流電源１１０は、共用線３０の電位を基準として、通信用の電源電圧を生成する。直流電源１１０は、抵抗１１１と、ダイオード１１２と、電解コンデンサ１１４と、ツェナーダイオード１１３と、を備える半波整流回路である。
【００２１】
フォトカプラ１２０は、２つの回路を、相互に電気的に絶縁するための素子である。フォトカプラ１２０は、交流電源１０や伝送経路が接続された回路と、制御部１５０を構成するマイコンが接続された回路とを、電気的に絶縁する。フォトカプラ１２０は、発光ダイオード１２１とフォトトランジスタ１２２とを備える。発光ダイオード１２１に電流が流れると、フォトトランジスタ１２２の電流路に電流が流れる。
【００２２】
発光ダイオード１２１は、両端間の電圧値が閾値以上になると、電流が流れるとともに発光する。発光ダイオード１２１のアノードは、抵抗１２３を介して送信制御部１５１に接続される。発光ダイオード１２１のカソードは、接地端子１８１に接続される。フォトトランジスタ１２２は、両端間の電圧と発光ダイオード１２１の発光強度とに応じた電流を、コレクタからエミッタに向けて流す。フォトトランジスタ１２２は、伝送経路上に設けられる。フォトトランジスタ１２２のコレクタは、ダイオード１６２のカソードに接続される。フォトトランジスタ１２２のエミッタは、発光ダイオード１４１のアノードに接続される。抵抗１２３は、送信制御部１５１から発光ダイオード１２１に流れる電流を制限する負荷抵抗である。
【００２３】
フォトカプラ１２０は、通信電流を制御することによりデータを送信する。具体的には、フォトカプラ１２０は、送信制御部１５１がＨレベルを出力する間、伝送経路に通信電流を流し、送信制御部１５１がＬレベルを出力する間、伝送経路に通信電流を流さない。つまり、送信制御部１５１がＨレベルを出力する間、発光ダイオード１２１に電流が流れ、フォトトランジスタ１２２に電流が流れる。一方、送信制御部１５１がＬレベルを出力する間、発光ダイオード１２１に電流が流れず、フォトトランジスタ１２２に電流が流れない。なお、例えば、Ｈレベルは５Ｖであり、Ｌレベルは０Ｖである。
【００２４】
フォトカプラ１４０は、基本的に、フォトカプラ１２０と同様の構成である。フォトカプラ１４０は、発光ダイオード１４１とフォトトランジスタ１４２とを備える。発光ダイオード１４１に電流が流れると、フォトトランジスタ１４２の電流路に電流が流れる。発光ダイオード１４１は、伝送経路上に設けられる。フォトトランジスタ１４２のコレクタは、受信制御部１５２と接続される受信端子であり、抵抗１４４を介して、電源端子１７１に接続される。フォトトランジスタ１４２のエミッタは、接地端子１８２に接続される。
【００２５】
発光ダイオード１４１の両端間には、抵抗１４３が接続される。抵抗１４３は、発光ダイオード１４１に流れるノイズ電流をバイパスするための抵抗である。つまり、ノイズ電流は、抵抗１４３に流れ、発光ダイオード１４１に流れない。抵抗１４４と、抵抗１４５とは、フォトトランジスタ１４２の負荷抵抗である。ここで、抵抗１４５の一端は、受信端子に接続され、抵抗１４５の他端は、トランジスタ１４６を介して、電源端子１７１に接続される。従って、トランジスタ１４６の状態に応じて、フォトトランジスタ１４２の負荷抵抗の大きさが切り替えられる。トランジスタ１４６は、ＰＮＰ（Positive Negative Positive）トランジスタである。なお、トランジスタ１４６の状態は、切替制御部１５３からトランジスタ１４６のベースに供給される切替信号のレベルにより切り替えられる。つまり、切替信号がＨレベルのときは、トランジスタ１４６が遮断状態となり、切替信号がＬレベルのときは、トランジスタ１４６が導通状態となる。
【００２６】
ここで、フォトカプラ１４０の動作について簡単に説明する。伝送経路に通信電流が流れると、発光ダイオード１４１に電流が流れ、フォトカプラ１４０がオン状態になる。このため、フォトトランジスタ１４２と抵抗１４４とを介して、電源端子１７１から接地端子１８２に電流が流れる。従って、抵抗１４４の両端間で電圧降下が生じ、受信端子１９５はＬレベルとなる。一方、伝送経路に通信電流が流れないと、発光ダイオード１４１に電流が流れず、フォトカプラ１４０がオフ状態になる。このため、抵抗１４４の両端間で電圧降下が生じず、受信端子１９５はＨレベルとなる。なお、トランジスタ１４６が導通状態であるときとトランジスタ１４６が遮断状態であるときとでは、電源端子１７１と受信端子１９５との間の抵抗値が異なるため、受信端子１９５に印加される電圧は異なる。
【００２７】
制御部１５０は、通信を制御する回路である。制御部１５０は、例えば、マイコンにより構成される。制御部１５０は、フォトカプラ１２０の状態を制御して、通信装置２００にデータを送信する。また、制御部１５０は、フォトカプラ１４０の状態を検知して、通信装置２００からデータを受信する。また、制御部１５０は、通信電流の有無を判定するための電流閾値を切り替える。制御部１５０は、機能的には、送信制御部１５１と、受信制御部１５２と、切替制御部１５３と、を備える。送信制御部１５１は、抵抗１２３を介して、発光ダイオード１２１の両端間に、Ｈレベル又はＬレベルの電圧を印加する。受信制御部１５２は、受信端子に印加された電圧を、Ｈレベル又はＬレベルの何れかに判別する。切替制御部１５３は、回路パラメータに応じて、トランジスタ１４６の状態を切り替え、電流閾値を切り替える。
【００２８】
抵抗１６１は、通信装置１００内において、伝送経路を流れる通信電流を制限する制限抵抗（負荷抵抗）である。抵抗１６１の抵抗値は、回路パラメータの一つである。ダイオード１６２は、アノードからカソードに向かう方向にのみ電流を流す整流素子である。ダイオード１６２は、誤配線等により、伝送経路上を流れる可能性がある逆方向電流を遮断する役割を果たす。
【００２９】
電源端子１７１と電源端子１７２とは、直流電源１１０以外の直流電源であって、交流電源１０から絶縁された直流電源の電源端子である。接地端子１８１と接地端子１８２と接地端子１８３とは、この直流電源の接地端子である。例えば、この直流電源の電源端子には５Ｖの電圧が印加され、この直流電源の電源端子には０Ｖの電圧が印加される。なお、図示していないが、電源端子１７１と電源端子１７２とは相互に接続され、接地端子１８１と接地端子１８２と接地端子１８３とは相互に接続される。受信端子１９５は、電圧閾値と比較される電圧であって受信データに応じたレベルの電圧が印加される端子である。
【００３０】
次に、通信装置２００の構成について説明する。図１に示すように、通信装置２００は、交流負荷２１０と、フォトカプラ２２０と、抵抗２２３と、フォトカプラ２４０と、抵抗２４３と、抵抗２４４と、抵抗２４５と、トランジスタ２４６と、制御部２５０と、抵抗２６１と、ダイオード２６２と、電源端子２７１と、電源端子２７２と、接地端子２８１と、接地端子２８２と、接地端子２８３と、を備える。なお、通信装置２００は、直流電源１１０に代えて、交流負荷２１０がある点を除き、基本的に、通信装置１００と同様の構成である。
【００３１】
交流負荷２１０は、交流電力を動力源として動作する負荷である。交流負荷２１０は、電源線２０と共用線３０とを介して交流電源１０から供給された交流電源で動作する。なお、図１には示していないが、通信装置１００も交流負荷２１０と同様の構成を備えていてもよい。
【００３２】
フォトカプラ２２０は、基本的に、フォトカプラ１２０と同様の構成及び機能を有する。つまり、フォトカプラ２２０は、交流電源１０や伝送経路が接続された回路と、制御部２５０を構成するマイコンが接続された回路とを、電気的に絶縁する。フォトカプラ２２０は、発光ダイオード２２１とフォトトランジスタ２２２とを備える。発光ダイオード２２１は、抵抗２２３を介して、送信制御部２５１から電流の供給を受ける。フォトトランジスタ２２２は、伝送経路上に設けられる。抵抗２２３は、送信制御部２５１から発光ダイオード２２１に流れる電流を制限する負荷抵抗である。フォトカプラ１２０は、通信電流を制御することによりデータを送信する。
【００３３】
フォトカプラ２４０は、基本的に、フォトカプラ１４０と同様の構成及び機能を有する。フォトカプラ２４０は、発光ダイオード２４１とフォトトランジスタ２４２とを備える。発光ダイオード２４１は、伝送経路上に設けられる。フォトトランジスタ２４２のコレクタは、受信制御部２５２と接続される受信端子（図示せず）であり、抵抗２４４を介して、電源端子２７１に接続される。フォトトランジスタ２４２のエミッタは、接地端子２８２に接続される。
【００３４】
発光ダイオード２４１の両端間には、抵抗２４３が接続される。抵抗２４３は、発光ダイオード２４１に流れるノイズ電流をバイパスするための抵抗である。抵抗２４４と、抵抗２４５とは、フォトトランジスタ２４２の負荷抵抗である。ここで、トランジスタ２４６の状態に応じて、フォトトランジスタ２４２の負荷抵抗の大きさが切り替えられる。トランジスタ２４６の状態は、切替制御部２５３からトランジスタ２４６のベースに供給される切替信号のレベルにより切り替えられる。
【００３５】
制御部２５０は、通信を制御する回路である。制御部２５０は、例えば、マイコンにより構成される。制御部２５０は、フォトカプラ２２０を制御して、通信装置１００にデータを送信する。また、制御部２５０は、フォトカプラ２４０の状態を検知して、通信装置１００からデータを受信する。また、制御部２５０は、通信電流の有無を判定するための電流閾値を切り替える。制御部２５０は、機能的には、送信制御部２５１と、受信制御部２５２と、切替制御部２５３と、を備える。送信制御部２５１は、抵抗２２３を介して、発光ダイオード２２１の両端間に、Ｈレベル又はＬレベルの電圧を印加する。受信制御部２５２は、受信端子に印加された電圧を、Ｈレベル又はＬレベルの何れかに判別する。切替制御部２５３は、回路パラメータに応じて、トランジスタ２４６の状態を切り替え、電流閾値を切り替える。
【００３６】
抵抗２６１は、通信装置２００内において、伝送経路を流れる通信電流を制限する制限抵抗（負荷抵抗）である。抵抗２６１の抵抗値は、回路パラメータの一つである。ダイオード２６２は、アノードからカソードに向かう方向にのみ電流を流す整流素子である。ダイオード２６２は、誤配線等により、伝送経路上を流れる可能性がある逆方向電流を遮断する役割を果たす。電源端子２７１と電源端子２７２とは、交流電源１０から絶縁された直流電源の電源端子である。接地端子２８１と接地端子２８２と接地端子２８３とは、この直流電源の接地端子である。なお、図示していないが、電源端子２７１と電源端子２７２とは相互に接続され、接地端子２８１と接地端子２８２と接地端子２８３とは相互に接続される。
【００３７】
次に、図２を参照して、電流閾値を切り替える様子について説明する。なお、電流閾値を切り替える仕組みは、基本的に、通信装置１００と通信装置２００とで同様である。従って、以下、通信装置１００を例にして、電流閾値を切り替える仕組みを説明する。
【００３８】
まず、伝送経路に流れる通信電流は、回路パラメータに応じて決定される。回路パラメータは、具体的には、直流電源１１０の電源電圧、抵抗１６１の抵抗値、及び、抵抗２６１の抵抗値である。ここで、制御部１５０が通信装置１００に関する回路パラメータ（直流電源１１０の電源電圧、及び、抵抗１６１の抵抗値）を記憶し、制御部２５０が通信装置２００に関する回路パラメータ（抵抗２６１の抵抗値）を記憶しているものとする。この場合、制御部１５０は、制御部２５０から、通信装置２００に関する回路パラメータを受信する。一方、制御部２５０は、制御部１５０から、通信装置１００に関する回路パラメータを受信する。
【００３９】
ここで、正の電圧を有するノイズと負の電圧を有するノイズとの双方が発生することを考慮すると、正方向のノイズマージンと負方向のノイズマージンとの双方を、なるべくバランスよくすることが好適である。典型的には、正方向のノイズマージンと負方向のノイズマージンとを同じにするとよい。つまり、電流閾値は、回路パラメータから求められるオン制御時の通信電流の半分程度に設定されることが好適である。従って、オン制御時の通信電流が高めのときに電流閾値を高めにし、オン制御時の通信電流が低めのときに電流閾値を低めにすることが好適である。
【００４０】
本実施形態では、通信電流が流れるときに受信端子１９５にＬレベルの電圧が印加され、通信電流が流れないときに受信端子１９５にＨレベルの電圧が印加される。このため、オン制御時の通信電流が大きい場合に、受信端子に印加される電圧が低くなりがちであり、Ｌレベルと判定されやすくなり、通信電流が流れていると判定されやすくなる。一方、オン制御時の通信電流が小さい場合に、受信端子に印加される電圧が高くなりがちであり、Ｈレベルと判定されやすくなり、通信電流が流れていないと判定されやすくなる。
【００４１】
そこで、オン制御時の通信電流が大きめのときは、受信端子１９５に印加される電圧がなるべく高くなるようにする。つまり、オン制御時の通信電流が大きめのときは、トランジスタ１４６を導通状態にして、電源端子１７１と受信端子１９５との間の抵抗値を小さくする。一方、オン制御時の通信電流が小さめのときは、受信端子１９５に印加される電圧がなるべく低くなるようにする。つまり、オン制御時の通信電流が小さめのときは、トランジスタ１４６を遮断状態にして、フォトトランジスタ１４２の負荷抵抗（プルアップ抵抗）の抵抗値、つまり、電源端子１７１と受信端子１９５との間の抵抗値を大きくする。
【００４２】
なお、フォトトランジスタ１４２の負荷抵抗を小さくすると、フォトトランジスタ１４２のエミッタ−コレクタ間の電圧、つまり、受信端子１９５に印加される電圧が高くなる。一方、フォトトランジスタ１４２の負荷抵抗を大きくすると、フォトトランジスタ１４２のエミッタ−コレクタ間の電圧、つまり、受信端子１９５に印加される電圧が低くなる。ここで、受信制御部１５２が受信端子１９５に印加される電圧のレベルを判定するための電圧閾値は不変である。従って、オン制御時の通信電流が同じである場合、フォトトランジスタ１４２の負荷抵抗が小さいほど、受信制御部１５２は、Ｈレベルと判定しやすくなる。
【００４３】
図２の左側は、トランジスタ１４６をオフ状態にして、電流閾値を第１の電流閾値にしている場合において、オン制御時の通信電流の大きさに対して電流閾値が小さ過ぎる様子を示している。この場合、負方向のノイズマージンは十分に大きいが、正方向のノイズマージンが小さい。このため、例えば、通信電流が流れていないときに、正の電圧を有するノイズが発生した場合、受信端子１９５がＬレベルに設定され、通信電流が流れていると誤判定される可能性がある。
【００４４】
そこで、このような場合、図２の右側に示すように、トランジスタ１４６をオン状態にして、電流閾値を第１の電流閾値よりも大きい第２の電流閾値に切り替え、オン制御時の通信電流の大きさに対して電流閾値を半分程度にすることが好適である。この場合、負方向のノイズマージンと、正方向のノイズマージンとの双方がある程度大きくなる。このため、例えば、通信電流が流れていないときに、正の電圧を有するノイズが発生した場合でも、受信端子１９５がＨレベルを維持し、通信電流が流れていると誤判定されない。また、通信電流が流れているときに、負の電圧を有するノイズが発生した場合でも、受信端子１９５がＬレベルを維持し、通信電流が流れていないと誤判定されない。
【００４５】
次に、図３を参照して、通信装置１００が実行する電流閾値設定処理について説明する。なお、本実施形態では、室外機である通信装置１００がマスターであり、室内機である通信装置２００がスレーブであるマスタースレーブ方式により、通信装置１００と通信装置２００とが通信するものとする。また、通信装置１００と通信装置２００とが通信するコマンドは、ＦＣＣ（Federal Communication Commission）によりエラーチェックが可能なコマンド構成であるものとする。通信装置１００は、電源が投入されたときに、電流閾値設定処理を実行する。
【００４６】
まず、制御部１５０は、トランジスタ１４６をオフ状態にする（ステップＳ１０１）。つまり、切替部制御１５３は、トランジスタ１４６のベースにＨレベルの電圧を印加する。この場合、電流閾値は、第２の電流閾値よりも小さい第１の電流閾値に設定される。制御部１５０は、ステップＳ１０１の処理を完了すると、回路パラメータを送信する（ステップＳ１０２）。例えば、送信制御部１５１は、フォトカプラ１２０の状態を制御して、直流電源１１０の電源電圧と抵抗１６１の抵抗値とを示すデータを含むコマンドを、通信装置２００に送信する。なお、送信制御部１５１は、このコマンドを複数回、送信してもよい。
【００４７】
制御部１５０は、ステップＳ１０２の処理を完了すると、回路パラメータを問い合わせる（ステップＳ１０３）。例えば、送信制御部１５１は、フォトカプラ１２０の状態を制御して、抵抗２６１の抵抗値を要求するデータを含むコマンドを、通信装置２００に送信する。なお、送信制御部１５１は、このコマンドを複数回、送信してもよい。制御部１５０は、ステップＳ１０３の処理を完了すると、回路パラメータを受信したか否かを判別する（ステップＳ１０４）。例えば、受信制御部１５２は、フォトカプラ１４０の状態を監視して、抵抗２６１の抵抗値を示すデータを含むコマンドを、通信装置２００から受信したか否かを判別する。
【００４８】
制御部１５０は、回路パラメータを受信したと判別した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、例えば、一度でも上記コマンドを受信した場合、回路パラメータに応じてトランジスタ１４６を制御する（ステップＳ１０５）。例えば、切替制御部１５３は、回路パラメータ（直流電源１１０の電源電圧、抵抗１６１の抵抗値、抵抗２６１の抵抗値）に基づいて、正方向のノイズマージンと負方向のノイズマージンとのうちの最小値がなるべく大きくなるように、トランジスタ１４６の導通状態を制御する。制御部１５０は、ステップＳ１０５の処理を完了すると、電流閾値設定処理を完了する。
【００４９】
制御部１５０は、回路パラメータを受信していないと判別した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、例えば、一度もコマンドを受信できずに受信タイムアウトとなった場合、トランジスタ１４６をオン状態にする（ステップＳ１０６）。つまり、切替部制御１５３は、トランジスタ１４６のベースにＬレベルの電圧を印加する。この場合、電流閾値は、第１の電流閾値よりも小さい第２の電流閾値に設定される。制御部１５０は、ステップＳ１０６の処理を完了すると、回路パラメータを送信する（ステップＳ１０７）。例えば、送信制御部１５１は、上述したコマンドを複数回、送信する。
【００５０】
制御部１５０は、ステップＳ１０７の処理を完了すると、回路パラメータを問い合わせる（ステップＳ１０８）。例えば、送信制御部１５１は、上述したコマンドを複数回、送信する。制御部１５０は、ステップＳ１０８の処理を完了すると、回路パラメータを受信したか否かを判別する（ステップＳ１０９）。制御部１５０は、回路パラメータを受信したと判別した場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、例えば、一度でも上記コマンドを受信した場合、回路パラメータに応じてトランジスタ１４６を制御する（ステップＳ１０５）。制御部１５０は、ステップＳ１０５の処理を完了すると、電流閾値設定処理を完了する。
【００５１】
制御部１５０は、回路パラメータを受信していないと判別した場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）、例えば、一度もコマンドを受信できずに受信タイムアウトとなった場合、エラー表示をする（ステップＳ１１０）。つまり、電流閾値を第１の電流閾値と第２の電流閾値とのいずれに設定しても、正常に通信ができない場合、何らかの問題があるとして、ユーザに通知する。制御部１５０は、ステップＳ１１０の処理を完了すると、電流閾値設定処理を完了する。
【００５２】
なお、通信装置２００が実行する電流閾値設定処理は、基本的に、通信装置２００が実行する電流閾値設定処理と対応する。例えば、制御部２５０は、トランジスタ２４６をオフ状態にし、回路パラメータを含むコマンドが通信装置１００から送信されるのを待つ。そして、制御部２５０は、回路パラメータを含むコマンドを通信装置１００から受信する。また、制御部２５０は、回路パラメータを要求するコマンドが通信装置１００から送信されるのを待つ。そして、制御部２５０は、回路パラメータを要求するコマンドを通信装置１００から受信した場合、回路パラメータを通信装置１００に送信する。
【００５３】
制御部２５０は、回路パラメータを含むコマンドや回路パラメータを要求するコマンドを通信装置１００から受信できない場合、トランジスタ２４６をオン状態にし、同様の処理を実行する。制御部２５０は、いずれかの電流閾値において、回路パラメータを含むコマンドを受信した場合、回路パラメータに応じて、トランジスタ２４６の状態を制御する。一方、いずれの電流閾値においても、回路パラメータを含むコマンドを受信できない場合、エラー表示をする。
【００５４】
本実施形態では、オン制御時における通信電流の大きさに応じて、電圧調整回路が制御され、通信電流の有無を判別するための電流閾値が切り替えられる。従って、本実施形態によれば、ノイズ耐性が向上する。
【００５５】
なお、フォトカプラ１４０と抵抗１４３と抵抗１４４と電源端子１７１と接地端子１８２とが電圧印加回路３１０を構成する。受信制御部１５２は、判別手段に対応する。抵抗１４５とトランジスタ１４６とが電圧調整回路３２０を構成する。切替制御部１５３は、閾値切替手段に対応する。接地端子１８２は、第１の端子に対応する。電源端子１７１は、第２の端子に対応する。抵抗１４４は、第１の抵抗に対応する。抵抗１４５は、第２の抵抗に対応する。トランジスタ１４６は、第１のスイッチング素子に対応する。制御部１５０は、データ取得手段に対応する。
【００５６】
また、フォトカプラ２４０と抵抗２４３と抵抗２４４と電源端子２７１と接地端子２８２とが電圧印加回路を構成する。受信制御部２５２は、判別手段に対応する。抵抗２４５とトランジスタ２４６とが電圧調整回路を構成する。切替制御部２５３は、閾値切替手段に対応する。接地端子２８２は、第１の端子に対応する。電源端子２７１は、第２の端子に対応する。抵抗２４４は、第１の抵抗に対応する。抵抗２４５は、第２の抵抗に対応する。トランジスタ２４６は、第１のスイッチング素子に対応する。制御部２５０は、データ取得手段に対応する。
【００５７】
（実施形態２）
実施形態１では、電流閾値を、第１の電流閾値と第２の電流閾値との２段階で切り替える例について説明した。本発明において、電流閾値は、３段階以上で切り替えてもよい。本実施形態では、閾値電流を、第１の電流閾値と第２の電流閾値と第３の電流閾値との３段階で切り替える例について説明する。
【００５８】
実施形態２に係る通信システム１００１は、通信装置１０１と通信装置２０１とを備える。通信装置１０１は、抵抗１４４と電源端子１７１との間に、トランジスタ１４７を備え、制御部１５０が、トランジスタ１４７の導通状態を切り替える切替制御部１５４を備える点を除き、通信装置１００と同様の構成である。また、通信装置２０１は、抵抗２４４と電源端子２７１との間に、トランジスタ２４７を備え、制御部２５０が、トランジスタ２４７の導通状態を切り替える切替制御部２５４を備える点を除き、通信装置２００と同様の構成である。以下、通信装置１０１を例にして説明する。
【００５９】
トランジスタ１４７のエミッタは抵抗１４４の一端に接続され、トランジスタ１４７のコレクタは電源端子１７１に接続され、トランジスタ１４７のベースは切替制御部１５４に接続される。切替制御部１５４は、トランジスタ１４７のベースに第２の切替信号を出力する。また、切替制御部１５３は、トランジスタ１４６のベースに第１の切替信号を出力する。図５に、電流閾値と第１の切替信号と第２の切替信号との対応関係を示す。
【００６０】
第１の切替信号がＬレベルであり、第２の切替信号がＨレベルである場合、プルアップ抵抗（フォトトランジスタ１４２の負荷抵抗）は抵抗１４５となり、電流閾値は第１の電流閾値となる。第１の切替信号がＨレベルであり、第２の切替信号がＬレベルである場合、プルアップ抵抗は抵抗１４４となり、電流閾値は第２の電流閾値となる。第１の切替信号がＬレベルであり、第２の切替信号がＬレベルである場合、プルアップ抵抗は抵抗１４４と抵抗１４５との並列抵抗となり、電流閾値は第３の電流閾値となる。ここで、抵抗１４４の抵抗値よりも抵抗１４５の抵抗値の方が大きい場合、第２の電流閾値は、第１の電流閾値よりも大きく、第３の電流閾値よりも小さい。切替制御部１５３と切替制御部１５４とは、回路パラメータに応じたオン制御時の通信電流に応じて、第１の電流閾値と第２の電流閾値と第３の電流閾値との中から最適な電流閾値を決定し、トランジスタ１４６とトランジスタ１４７とを制御する。
【００６１】
なお、実施形態１では、正方向のノイズマージンと負方向のノイズマージンとのうちの最小値が最大となるように電流閾値を設定した。しかしながら、正方向へのノイズの乗りやすさと負方向へのノイズの乗りやすさとは異なる場合がある。この場合、ノイズの乗りやすさに応じて、正方向のノイズマージンと負方向のノイズマージンとを調整することが好適である。例えば、正方向のノイズの方が負方向のノイズよりも乗りやすい場合、正方向のノイズマージンが負方向のノイズマージンよりも大きくなるように、電流閾値を設定する。なお、ノイズの乗りやすさについては、制御部１５０が、回路パラメータから判定することが可能である。
【００６２】
本実施形態では、電流閾値が３段階で切り替えられる。従って、本実施形態によれば、更に、ノイズ耐性の向上が期待できる。なお、抵抗１４５とトランジスタ１４６とトランジスタ１４７とが電圧調整回路３２１を構成する。抵抗１４５は、第２の抵抗に対応する。トランジスタ１４７は、第２のスイッチング素子に対応する。切替制御部１５３と切替制御部１５４とは、閾値切替手段を構成する。抵抗２４５とトランジスタ２４６とトランジスタ２４７とが電圧調整回路を構成する。抵抗２４５は、第２の抵抗に対応する。トランジスタ２４７は、第２のスイッチング素子に対応する。切替制御部２５３と切替制御部２５４とは、閾値切替手段を構成する。
【００６３】
（実施形態３）
実施形態１では、受信端子１９５と電源端子１７１との間の抵抗値を切り替えることにより、電流閾値を切り替える手法について説明した。本発明において、電流閾値を切り替える手法は、この手法に限定されない。本実施形態では、発光ダイオード１４１の両端間の抵抗値を切り替えることにより、電流閾値を切り替える手法について説明する。
【００６４】
図６に示すように、実施形態３に係る通信システム１００２は、通信装置１０２と通信装置２０２とを備える。通信装置１０２は、発光ダイオード１４１の両端間に抵抗１３１とリレー１３２とが直列に設けられ、制御部１５０がリレー１３２の状態を制御する切替制御部１５５を備える点を除き、通信装置１００と同様の構成である。また、通信装置２０２は、発光ダイオード２４１の両端間に、抵抗２３１とリレー２３２とが直列に設けられ、制御部２５０がリレー２３２の状態を制御する切替制御部２５５を備える点を除き、通信装置２００と同様の構成である。以下、通信装置１０２を例にして説明する。
【００６５】
リレー１３２は、供給された電流が流れるコイル１３３と、コイル１３３に電流が流れるときに導通し、コイル１３３に電流が流れないときに遮断されるスイッチ１３４と、を備える。コイル１３３は、切替制御部１５５から電流が供給される。スイッチ１３４は、抵抗１３１の一端と発光ダイオード１４１のアノードとの間に接続される。抵抗１３１の他端は、発光ダイオード１４１のカソードに接続される。抵抗１３１は、抵抗１４３と同様に、発光ダイオード１４１に流れるノイズ電流をバイパスするための抵抗であり、発光ダイオード１４１にノイズ電流が流れないようにする働きがある。
【００６６】
ここで、スイッチ１３４に電流が流れると、抵抗１３１にも通信電流が流れるようになる。この場合、見かけ上の通信電流が減り、電流閾値が大きくなる。切替制御部１５５は、回路パラメータに応じて、リレー１３２の導通状態を制御し、電流閾値を適切なものにする。
【００６７】
本実施形態では、発光ダイオード１４１の両端間の抵抗値が切り替えられることにより、電流閾値が切り替えられる。従って、本実施形態によれば、ノイズ耐性の向上が期待できる。なお、抵抗１３１とリレー１３２とは、電圧調整回路３２２を構成する。切替制御部１５５は、閾値切替手段に対応する。切替制御部１５５は、閾値切替手段に対応する。抵抗１４３は、第３の抵抗に対応する。抵抗１３１は、第４の抵抗に対応する。抵抗２３１とリレー２３２とは、電圧調整回路を構成する。切替制御部２５５は、閾値切替手段に対応する。切替制御部２５３と切替制御部２５５とは、閾値切替手段を構成する。抵抗２４３は、第３の抵抗に対応する。抵抗２３１は、第４の抵抗に対応する。
【００６８】
なお、本実施形態では、切替制御部１５３が閾値切替手段として機能しない例について説明した。実施形態１と同様に、切替制御部１５３を閾値切替手段として機能させてもよい。この場合、切替制御部１５３による電圧調整回路３２０の制御と切替制御部１５５による電圧調整回路３２２の制御により、電流閾値が設定される。なお、切替制御部１５３による制御を実行しない場合、通信装置１０２から、抵抗１４５とトランジスタ１４６と切替制御部１５３とを除外することができる。通信装置２０２に関しても同様である。
【００６９】
（実施形態４）
実施形態１では、通信により取得した回路パラメータから、オン制御時の通信電流の大きさを特定する手法について説明した。本発明において、オン制御時の通信電流の大きさを特定する手法は、この手法に限定されない。本実施形態では、オン制御時の通信電流の大きさを、通信電流の測定により特定する手法について説明する。
【００７０】
実施形態４に係る通信システム１００３は、通信装置１０３と通信装置２０３とを備える。通信装置１０３は、抵抗１３５とトランジスタ１３６とを備え、制御部１５０が切替制御部１５６とＡ／Ｄ変換部１５７とを備える点を除き、通信装置１００と同様の構成である。また、通信装置２０３は、抵抗２３５とトランジスタ２３６とを備え、制御部２５０が切替制御部２５６とＡ／Ｄ変換部２５７とを備える点を除き、通信装置２００と同様の構成である。以下、通信装置１０３を例にして説明する。
【００７１】
抵抗１３５はトランジスタ１３６のエミッタと受信端子１９５との間に接続される。トランジスタ１３６のコレクタは、電源端子１７１に接続される。トランジスタ１３６のベースは、切替制御部１５６に接続される。Ａ／Ｄ変換部１５７は、受信端子１９５に接続される。抵抗１３５の値は、抵抗１４４の値や抵抗１４５の値よりも小さく、非常に小さい。このため、切替制御部１５６によりトランジスタ１３６がオン状態に制御されている間、フォトカプラ１４０は能動領域で動作する。この場合、受信端子１９５に印加される電圧は、通信電流に応じて比例した大きさとなる。つまり、制御部１５０は、通信電流を測定する場合、フォトカプラ１４０を能動領域で動作させ、受信端子１９５に印加された電圧をＡ／Ｄ変換部１５７により取得する。かかる構成によれば、制御部１５０は、Ａ／Ｄ変換値からオン制御時の通信電流を容易に算出することができる。
【００７２】
このように、抵抗１３５は、通信電流を測定するときに、フォトカプラ１４０を能動領域で動作させるための抵抗である。フォトカプラ１４０を能動領域で動作させると、通信電流の変化が受信電圧（受信端子１９５に印加される電圧）の変化として反映されやすくなる。一方、データ通信をするとき（通信電流を測定しないとき）は、通信電流が流れるときにフォトトランジスタ１４２が飽和するように、フォトトランジスタ１４２の負荷抵抗の抵抗値はある程度大きな値であることが望まれる。従って、データ通信をするときに、トランジスタ１３６をオフ状態にし、通信電流を測定するときに、トランジスタ１３６をオフ状態にする。
【００７３】
次に、図８を参照して、通信装置１０３が実行する電流閾値設定処理について説明する。通信装置１０３は、電源が投入されたときに、電流閾値設定処理を実行する。
【００７４】
まず、制御部１５０は、トランジスタ１３６をオン状態にする（ステップＳ２０１）。例えば、切替制御部１５６は、トランジスタ１３６のベースにＬレベルの電圧を印加し、フォトカプラ１４０を能動領域で動作させる。制御部１５０は、ステップＳ２０１の処理を完了すると、フォトカプラ１２０をオン状態にする（ステップＳ２０２）。例えば、送信制御部１５１は、発光ダイオード１２１に電流を供給し、フォトカプラ１２０をオン状態にする。なお、通信装置２０３も、フォトカプラ２２０をオン状態にするため、伝送経路に通信電流が流れる状態となる。
【００７５】
制御部１５０は、ステップＳ２０２の処理を完了すると、受信端子１９５の電圧をＡ／Ｄ変換する（ステップＳ２０３）。例えば、Ａ／Ｄ変換部１５７は、受信端子１９５の電圧の測定を開始する。制御部１５０は、ステップＳ２０３の処理を完了すると、Ａ／Ｄ変換値から通信電流の大きさを算出する（ステップＳ２０４）。例えば、制御部１５０は、予め定められた数値（例えば、５（Ｖ））からＡ／Ｄ変換値を減算した数値に、予め定められた比例定数を乗じた数値を、通信電流の大きさとして算出する。なお、制御部１５０は、ノイズ等の影響を考慮して、予め定められた期間におけるＡ／Ｄ変換値の平均値を採用してもよい。
【００７６】
制御部１５０は、ステップＳ２０４の処理を完了すると、通信電流の大きさに応じてトランジスタ１４６を制御する（ステップＳ２０５）。つまり、切替制御部１５３は、通信電流の大きさに応じた適切な電流閾値になるように、トランジスタ１４６をオン状態又はオフ状態にする。制御部１５０は、ステップＳ２０５の処理を完了すると、トランジスタ１３６をオフ状態にする（ステップＳ２０６）。制御部１５０は、ステップＳ２０６の処理を完了すると、フォトカプラ１２０をオフ状態にする（ステップＳ２０７）。
【００７７】
制御部１５０は、ステップＳ２０７の処理を完了すると、電流閾値設定が完了したか否かを通信装置２０３に問い合わせる（ステップＳ２０８）。つまり、送信制御部１５１は、電流閾値設定が完了したか否かを問い合わせるデータを含むコマンドを、フォトカプラ１２０を介して通信装置２０３に送信する。そして、制御部１５０は、電流閾値設定が完了したか否かを示すデータを含むコマンドを通信装置２０３から受信する。制御部１５０は、ステップＳ２０８の処理を完了すると、電流閾値設定が完了したか否かを判別する（ステップＳ２０９）。制御部１５０は、通信装置２０３が電流閾値設定を完了していると判別した場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、電流閾値設定処理を完了する。なお、制御部１５０は、通信装置２０３から受信した応答コマンドの内容に従って、通信装置２０３が電流閾値設定を完了したか否かを判別することができる。
【００７８】
一方、制御部１５０は、通信装置２０３が電流閾値設定を完了していないと判別した場合（ステップＳ２０９：ＮＯ）、規定回数以上問い合わせを実行したか否かを判別する（ステップＳ２１０）。制御部１５０は、規定回数以上問い合わせを実行していないと判別すると（ステップＳ２１０：ＮＯ）、ステップＳ２０１に処理を戻す。一方、制御部１５０は、規定回数以上問い合わせを実行したと判別すると（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、エラー表示する（ステップＳ２１１）。制御部１５０は、ステップＳ２１１の処理を完了すると、電流閾値設定処理を完了する。
【００７９】
通信装置２０３が実行する電流閾値設定処理は、基本的に、通信装置１０３が実行する電流閾値設定処理に対応する。つまり、通信装置２０３は、トランジスタ２３６をオン状態にし、フォトカプラ２２０をオン状態にして、受信端子１９５の電圧をＡ／Ｄ変換する。そして、通信装置２０３は、Ａ／Ｄ変換値から通信電流の大きさを算出し、算出結果に応じて、トランジスタ２４６の状態を制御する。そして、通信装置２０３は、トランジスタ２３６をオフ状態にし、フォトカプラ２２０をオフ状態にする。ここで、通信装置２０３は、電流閾値設定が完了したか否かを問い合わせるコマンドを通信装置１０３から受信した場合、電流閾値設定処理を完了する。一方、通信装置２０３は、このコマンドを、通信装置１０３から受信しない場合、エラー表示してから、電流閾値設定処理を終了する。
【００８０】
本実施形態では、オン制御時の通信電流が測定され、測定された通信電流に応じて、電流閾値が設定される。従って、本実施形態によれば、ノイズ耐性が向上する。なお、Ａ／Ｄ変換部１５７は、電圧測定回路に対応する。抵抗１３５とトランジスタ１３６とは、バイパス回路３３０を構成する。抵抗１３５は、第５の抵抗に対応する。トランジスタ１３６は、第３のスイッチング素子に対応する。Ａ／Ｄ変換部２５７は、電圧測定回路に対応する。抵抗２３５とトランジスタ２３６とは、バイパス回路を構成する。抵抗２３５は、第５の抵抗に対応する。トランジスタ２３６は、第３のスイッチング素子に対応する。
【００８１】
（実施形態５）
実施形態１では、受信端子１９５に印加される電圧を切り替えることにより、電流閾値を切り替える手法について説明した。本発明において、電流閾値を切り替える手法は、この例に限定されない。本実施形態では、同じ大きさの通信電流が流れても異なる電圧が印加される受信端子を２つ設け、２つの受信端子のうちいずれか一方の受信端子に印加された電圧を採用することにより、電流閾値を切り替える手法について説明する。
【００８２】
実施形態５に係る通信システム１００４は、通信装置１０４と通信装置２０４とを備える。通信装置１０４は、受信制御部１５８と電源端子１７３と接地端子１８４とフォトカプラ１９０と抵抗１９３と抵抗１９４とを備え、抵抗１４５とトランジスタ１４６と切替制御部１５３とを備えない点を除き、通信装置１００と同様の構成である。また、通信装置２０４は、受信制御部２５８と電源端子２７３と接地端子２８４とフォトカプラ２９０と抵抗２９３と抵抗２９４とを備え、抵抗２４５とトランジスタ２４６と切替制御部２５３とを備えない点を除き、通信装置２００と同様の構成である。以下、通信装置１０４について説明する。
【００８３】
フォトカプラ１９０は、フォトカプラ１４０と同様に、伝送経路上に設けられる。フォトカプラ１９０は、発光ダイオード１９１とフォトトランジスタ１９２とを備える。発光ダイオード１９１のアノードはフォトトランジスタ１２２のエミッタに接続され、発光ダイオード１９１のカソードは発光ダイオード１４１のアノードに接続される。フォトトランジスタ１９２のエミッタは接地端子１８４に接続され、フォトトランジスタ１９２のコレクタは第２の受信端子１９６に接続される。第２の受信端子１９６と電源端子１７３との間には、抵抗１９４が設けられる。第２の受信端子１９６は、受信制御部１５８に接続される。発光ダイオード１９１の両端間には、抵抗１９３が設けられる。切替制御部１５９は、データを受信するユニットとして採用する受信制御部を、受信端子１９５に接続された受信制御部１５２と第２の受信端子１９６に接続された受信制御部１５８との間で切り替える。
【００８４】
ここで、抵抗１４３の抵抗値と抵抗１４４の抵抗値との組み合わせは、抵抗１９３の抵抗値と抵抗１９４の抵抗値との組み合わせとは異なる。つまり、少なくとも、抵抗１４３の抵抗値と抵抗１９３の抵抗値とが異なるか、抵抗１４４の抵抗値と抵抗１９４の抵抗値とが異なる。従って、伝送経路上に流れる通信電流の大きさが同じであっても、受信制御部１５２に接続された受信端子１９５に印加される電圧と、受信制御部１５８に接続された第２の受信端子１９６に印加される電圧とは異なる。つまり、受信制御部１５２を採用する場合と、受信制御部１５８を採用する場合とでは、電流閾値が異なる。
【００８５】
次に、図１０を参照して、通信装置１０４が実行する電流閾値設定処理について説明する。通信装置１０４は、電源が投入されたときに、電流閾値設定処理を実行する。
【００８６】
まず、制御部１５０は、回路パラメータを通信装置２０４に送信する（ステップＳ３０１）。例えば、送信制御部１５１は、フォトカプラ１２０を制御して、直流電源１１０の電源電圧と抵抗１６１の抵抗値とを示すデータを含むコマンドを通信装置２０４に送信する。制御部１５０は、ステップＳ３０１の処理を完了すると、回路パラメータを通信装置２０４に問い合わせる（ステップＳ３０２）。例えば、送信制御部１５１は、フォトカプラ１２０を制御して、抵抗２６１の抵抗値を問い合わせるデータを含むコマンドを通信装置２０４に送信する。
【００８７】
制御部１５０は、ステップＳ３０２の処理を完了すると、少なくとも一方の受信端子で回路パラメータを受信したか否かを判別する（ステップＳ３０３）。例えば、制御部１５０は、受信制御部１５２と受信制御部１５８とのいずれかで正常に回路パラメータを受信できたか否かを判別する。制御部１５０は、少なくとも一方の受信端子で回路パラメータを受信したと判別した場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、回路パラメータに応じて受信端子を決定する（ステップＳ３０４）。例えば、切替制御部１５９は、受信された回路パラメータに従って受信制御部１５２と受信制御部１５８とのいずれかを、データの受信に用いるものとして採用する。制御部１５０は、ステップＳ３０４の処理を完了した場合、電流閾値設定処理を完了する。
【００８８】
一方、制御部１５０は、いずれの受信端子でも回路パラメータを受信できないと判別した場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、規定回数以上問い合わせを実行したか否かを判別する（ステップＳ３０５）。制御部１５０は、規定回数以上問い合わせを実行していないと判別すると（ステップＳ３０５：ＮＯ）、ステップＳ３０１に処理を戻す。一方、制御部１５０は、規定回数以上問い合わせを実行したと判別すると（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、エラー表示をする（ステップＳ３０６）。制御部１５０は、ステップＳ３０６の処理を完了すると、電流閾値設定処理を完了する。
【００８９】
通信装置２０４が実行する電流閾値設定処理は、基本的に、通信装置１０４が実行する電流閾値設定処理に対応する。つまり、通信装置２０４は、通信装置１０４に関する回路パラメータを含むコマンドと、通信装置２０４に関する回路パラメータを要求するコマンドとを、通信装置１０４から受信するまで待機する。通信装置２０４は、受信制御部２５２と受信制御部２５８との双方でコマンドの受信を試みる。通信装置２０４は、受信制御部２５２と受信制御部２５８との少なくとも一方でコマンドを受信した場合、コマンドに対応する処理を実行する。
【００９０】
例えば、通信装置２０４は、通信装置１０４に関する回路パラメータを含むコマンドを受信した場合、受信した回路パラメータに基づいて、受信制御部２５２と受信制御部２５８とのうちいずれか一方を採用する。また、通信装置２０４は、通信装置２０４に関する回路パラメータを要求するコマンドを受信した場合、通信装置２０４に関する回路パラメータを含むコマンドを通信装置１０４に送信する。通信装置２０４は、受信制御部２５２と受信制御部２５８とのいずれによってもコマンドを受信できない場合、エラー表示をして電流閾値設定処理を終了する。
【００９１】
本実施形態では、電圧閾値と比較される電圧が、受信端子１９５に印加された電圧と第２の受信端子１９６に印加された電圧とのいずれかに切り替えられる。従って、本実施形態によれば、ノイズ耐性が向上する。なお、フォトカプラ１９０と抵抗１９３と抵抗１９４と電源端子１７３と接地端子１８４とが第２の電圧印加回路である電圧印加回路３１１を構成する。受信制御部１５２と受信制御部１５８とが、判別手段を構成する。切替制御部１５９は、電圧調整回路と閾値切替手段とに対応する。接地端子１８２と接地端子１８４とは、第１の端子に対応する。受信端子１９６は、第２の受信端子に対応する。電源端子１７１と電源端子１７３とは、第２の端子に対応する。抵抗１９４とは、第６の抵抗に対応する。抵抗１９３は、第７の抵抗に対応する。なお、通信装置２０４に関しては、通信装置１０４と同様である。
【００９２】
（変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。
【００９３】
本発明において、上記実施形態において説明した構成、機能、動作のどの部分を採用するのかは任意である。また、本発明において、上述した構成、機能、動作のほか、更なる構成、機能、動作が採用されてもよい。また、上記実施形態において説明した構成、機能、動作は、自由に組み合わせることができる。
【００９４】
実施形態１では、本発明を、複数の通信装置の間で双方向通信が可能である通信システムに適用する例について説明した。この他、本発明は、複数の通信装置の間で片方向通信が可能である通信システムに適用することができる。このような通信システムは、例えば、監視装置と被監視装置とを備える通信システムや、制御装置と被制御装置とを備える通信システムである。このような通信システムにおいても、カレントループにより通信する際のノイズ耐性の向上が期待できる。
【００９５】
実施形態１では、通信システム１０００が空調システムである例、つまり、通信装置１００が室外機であり通信装置２００が室内機である例について説明した。本発明を適用するシステムは、空調システムに限定されない。本発明は、電源線２０と共用線３０と通信線４０とにより相互に接続され、共用線３０と通信線４０とを介したシリアル通信により相互に通信する複数の通信装置を備える通信システムに適用可能である。例えば、本発明は、照明制御装置と照明装置とを備える照明システムに適用可能である。
【００９６】
また、実施形態１−５で採用したハードウェア以外のハードウェアを採用することができることは勿論である。例えば、トランジスタ１４６として、ＰＮＰトランジスタではなく、ＮＰＮ（Negative Positive Negative）トランジスタを採用することができる。また、電圧調整回路３２０に含まれるトランジスタ１４６に代えて、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）やリレーを採用することができる。同様に、電圧調整回路３２２に含まれるリレー１３２に代えて、トランジスタやＦＥＴを採用することができる。
【００９７】
また、通信システムが備える機能的な構成をどのようにとらえるのかは任意である。例えば、実施形態１において、電圧調整回路３２０を電圧印加回路３１０に含めてもよい。また、実施形態５において、第２の電圧印加回路である電圧印加回路３１１を、電圧印加回路３１０により受信端子１９５に印加された電圧を調整して受信端子１９６に印加する電圧調整回路と見做してもよい。
【００９８】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、カレントループにより通信する通信システムに適用可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１０  交流電源、２０  電源線、３０  共用線、４０  通信線、１００，１０１，１０２，１０３，１０４，２００，２０１，２０２，２０３，２０４  通信装置、１１０  直流電源、１１１，１２３，１３１，１３５，１４３，１４４，１４５，１６１，１９３，１９４，２２３，２３１，２３５，２４３，２４４，２４５，２６１，２９３，２９４  抵抗、１１２，１６２，２６２  ダイオード、１１３  ツェナーダイオード、１１４  電解コンデンサ、１２０，１４０，１９０，２２０，２４０，２９０  フォトカプラ、１２１，１４１，１９１，２２１，２４１，２９１  発光ダイオード、１２２，１４２，１９２，２２２，２４２，２９２  フォトトランジスタ、１３２，２３２  リレー、１３３，２３３  コイル、１３４，２３４  スイッチ、１３６，１４６，１４７，２３６，２４６，２４７  トランジスタ、１５０，２５０  制御部、１５１，２５１  送信制御部、１５２，１５８，２５２，２５８  受信制御部、１５３，１５４，１５５，１５６，１５９，２５３，２５４，２５５，２５６，２５９  切替制御部、１５７，２５７  Ａ／Ｄ変換部、１７１，１７２，１７３，２７１，２７２，２７３  電源端子、１８１，１８２，１８３，１８４，２８１，２８２，２８３，２８４  接地端子、１９５，１９６  受信端子、２１０  交流負荷、３１０，３１１  電圧印加回路、３２０，３２１，３２２  電圧調整回路、３３０  バイパス回路、１０００，１００１，１００２，１００３，１００４  通信システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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