(57)【要約】 【課題】低電圧の通信用電源を用いて何台もの電気機器を接続でき、且つ、通信線の極性を考慮することなく機器同士の接続ができる安全性の高い通信装置を提供する。【解決手段】通信ポートを介し、２本の通信線Ｌ１、Ｌ２にて相互接続された複数の通信ユニットＵ１〜Ｕｍ間でシリアル信号のデータ通信を行う通信装置であって、各通信ユニットＵ１〜Ｕｍは、それぞれ２組の通信ポートＡ１Ａ２、Ｂ１Ｂ２を備え、前記通信線Ｌ１、Ｌ２にて接続された各々一対の通信ユニット間に送信用素子ＰＳ２、ＰＳ４および受信用素子ＰＳ１、ＰＳ３の直列回路で成るカレントループ通信回路２０、２０’が形成されると共に、各々カレントループ通信回路２０、２０’に通信用の電源装置Ｅ、Ｅ’が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ポートを介し、２本の通信線にて相互に接続された複数の通信ユニット間でシリアル信号のデータ通信を行う通信装置であって、
各通信ユニットは、それぞれ２組の通信ポートを備え、前記通信線にて接続された各々一対の通信ユニット間に送信用素子および受信用素子の直列回路で成るカレントループ通信回路が形成されると共に、各々カレントループ通信回路に通信用の電源装置が設けられていることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記各カレントループ通信回路は、前記通信線に対して直列に介装されたダイオードブリッジ回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
少なくとも３台以上の通信ユニットが接続されて成ることを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房装置や給湯装置等に用いられ、これら複数の電気機器間のシリアル通信を行う通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の電気機器の間で機器の温度情報や制御情報等を相互に伝達するための通信装置が提案されており、例えば、特許文献１には、空気調和機の室内ユニットと室外ユニットの間で相互通信を行う通信装置が開示されている。
特許文献１において、室内ユニットと室外ユニットの各ユニットは、送信用フォトカプラと受信用フォトカプラの直列回路で成る通信回路を備えており、双方の通信回路が１本の通信線により接続されて一つのシリアルな通信装置を構成している。この通信装置によれば、室内ユニットの送信用フォトカプラのＯＮ／ＯＦＦ信号を室外ユニットの受信用フォトカプラで受信し、室外ユニットの送信用フォトカプラのＯＮ／ＯＦＦ信号を室内ユニットの受信用フォトカプラで受信することができる。
【０００３】
係る構成の通信装置にて３台以上の電気機器を接続した従来例を図３に示す。
図３では、各電気機器１〜Ｍがそれぞれ受信用フォトカプラＰＳ１と送信用フォトカプラＰＳ２を直列に接続した通信回路を備え、各機器１〜Ｍにおいて、各通信回路の受信用フォトカプラＰＳ１の出力側（フォトトランジスタ）が受信制御部に接続され、送信用フォトカプラの入力側（フォトダイオード）が送信制御部に接続されている。そして、これらの通信回路が通信線によって直列に接続されて一つのカレントループ型の通信装置を構成し、この通信装置に抵抗Ｒ１を介して直流電源装置Ｅが接続され、この直流電源装置によって各電気機器１〜Ｍの通信回路を駆動するようになっている。
【０００４】
上記構成では、例えば、電気機器１の送信制御部がシリアル信号を発信すると、フォトカプラＰＳ２のフォトトランジスタがカレントループ通信回路の電流をＯＮ／ＯＦＦしてパルス電流を発生し、このパルス電流が各電気機器１〜ＭのフォトカプラＰＳ１のフォトダイオードをＯＮ／ＯＦＦするため、各電気機器１〜Ｍの各受信制御部にシリアル信号を同時に伝達することができる。
【特許文献１】特開２００２−３９６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成の通信装置は、接続する電気機器の台数に比例して高電圧の直流電源装置Ｅが必要であって、例えば、２０台の電気機器を接続するには４０Ｖ以上の高い直流電圧が必要となる。このため、接続台数は自ずと制限されると共に、通信回路を構成する各送信用、受信用のフォトカプラは高価な高耐圧タイプの素子を用いる必要があった。
【０００６】
また、通信形態に極性を有するＲＳ２３２Ｃ通信やＲＳ４８５通信等を用いる場合は、通信線の誤配線により通信回路が動作不能になったり、場合によっては、回路素子が破壊するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、低電圧の電源装置を用いて電気機器を何台でも接続でき、且つ、通信線の極性を考慮することなく電気機器同士の接続が行える安全性の高い通信装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、請求項１に記載の発明は、通信ポートを介し、２本の通信線にて相互に接続された複数の通信ユニット間でシリアル信号のデータ通信を行う通信装置であって、各通信ユニットは、それぞれ２組の通信ポートを備え、前記通信線にて接続された各々一対の通信ユニット間に送信用素子および受信用素子の直列回路で成るカレントループ通信回路が形成されると共に、各々カレントループ通信回路に通信用の電源装置が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の通信装置において、前記各カレントループ回路は、前記通信線に対して直列に介装されたダイオードブリッジ回路を備えることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２の何れかに記載の通信装置において、少なくとも３台以上の通信ユニットが接続されて成ることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、各カレントループ通信回路に通信用の電源装置を設けたので、従来のように高電圧の電源装置を用いることなく、低電圧の電源装置を用いて通信ユニットを何台でも接続できるようになると共に、各通信ユニットにおいては、通信回路を構成する送信、受信用素子として安価な低耐圧タイプの素子を使用することができるようになる。
【００１２】
また、通信線に対して直列にダイオードブリッジ回路を介装することにより、通信ユニット間の接続の際に通信線の極性を考慮する必要が無くなり、よって、従来のような誤配線による通信回路の動作不能や回路素子の破損を回避できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１に基づいて本発明に係る通信装置の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態による通信装置の概略構成を示している。
【００１４】
図１に示すように、複数の電気機器１〜Ｍ（３）には、それぞれ、通信ユニットＵ１〜Ｕｍが接続されている。
【００１５】
各通信ユニットＵ１〜Ｕｍは、ダイオードブリッジ回路ＤＢ（ＤＢ’、ＤＢ”）、通信用の直流電源装置Ｅ（Ｅ’）、送信用フォトカプラＰＳ２、ＰＳ４（ＰＳ２’、ＰＳ４’、ＰＳ２”、ＰＳ４”）、受信用フォトカプラＰＳ１、ＰＳ３（ＰＳ１’、ＰＳ３’、ＰＳ１”、ＰＳ３”）、通信制御部１０（１０’、１０”）等で構成されている。通信制御部１０（１０’、１０”）は、例えば、マイクロコンピューター等で構成されており、この通信制御部１０（１０’、１０”）を介して、各電気機器１〜Ｍ（例えば、暖房装置や給湯装置等）の通信ユニット間で様々な運転情報の伝送が行われる。
尚、本実施形態では、電気機器１は端末で、通信ポートＢ１、Ｂ２は使用されないため、図１において通信ユニットＵ１のフォトカプラＰＳ３、ＰＳ４等は省略され、同様に電気機器Ｍは端末で通信ポートＡ１”、Ａ２”は使用されないため、通信ユニットＵｍのフォトカプラＰＳ２”、ＰＳ１”等は省略されている。
【００１６】
各通信ユニットＵ１〜Ｕｍは、一対の通信ポートＡ１Ａ２（Ａ１’Ａ２’、Ａ１”Ａ２”）と一対の通信ポートＢ１Ｂ２（Ｂ１’Ｂ２’、Ｂ１”Ｂ２”）の２組の通信ポートを備え、上位の通信ユニット（例えば、通信ユニットＵ１）の通信ポートＡ１Ａ２とその下位の通信ユニット（例えば、通信ユニットＵ２）の通信ポートＢ１’Ｂ２’が２本の通信線Ｌ１、Ｌ２により接続され、同様にして、全ての通信ユニットＵ１〜Ｕｍがこの２本の信号線Ｌ１、Ｌ２にて順次直列に接続されて、本実施形態の通信装置が構成されている。
【００１７】
通信ユニットＵ２において、通信ポートＢ１’Ｂ２’は、それぞれダイオードブリッジ回路ＤＢ’のＡＣ端子（〜）に接続され、ダイオードブリッジ回路ＤＢ’の＋端子はフォトカプラＰＳ３’のフォトダイオードのアノードに接続され、カソードがフォトカプラＰＳ４’のフォトトランジスタのコレクタに接続され、エミッタがダイオードブリッジ回路ＤＢ’の−端子に接続されている。
【００１８】
また、通信ユニットＵ２において、通信ポートＡ１’は、フォトカプラＰＳ２’のフォトトランジスタのコレクタに接続され、エミッタが直流電源装置Ｅ’の−端子（０Ｖ）に接続されている。通信ポートＡ２’は、フォトカプラＰＳ１’のホトダイオードのカソードに接続され、アノードが直流電源装置Ｅ’の＋端子（ＤＣ＋１２Ｖ）に接続されている。
【００１９】
また、通信制御部１０’の受信制御端子Ｔ２には、フォトカプラＰＳ３’とＰＳ１’のフォトトランジスタのコレクタ出力のＯＲ出力が接続され、通信制御部１０’の送信制御端子Ｔ１には、フォトカプラＰＳ４’のフォトダイオードのカソードが接続され、フォトカプラＰＳ２’のフォトダイオードのカソードにはフォトカプラＰＳ３’のフォトトランジスタのコレクタと通信制御部１０’の送信制御端子Ｔ１がＯＲ接続されている。
【００２０】
他方、上位端末である通信ユニットＵ１においては、フォトカプラＰＳ２のフォトダイオードのカソードが通信制御部１０の送信制御端子Ｔ１に接続され、フォトカプラＰＳ１のフォトトランジスタのコレクタが受信制御端子Ｔ２に接続されている。
【００２１】
また、下位端末である通信ユニットＵｍにおいては、フォトカプラＰＳ３”のフォトトランジスタのコレクタが通信制御部１０”の受信制御端子Ｔ２に接続され、フォトカプラＰＳ４”のフォトダイオードのカソードが送信制御端子Ｔ１に接続されている。
【００２２】
そして、通信ユニットＵ２の通信ポートＢ１’Ｂ２’が通信線Ｌ１、Ｌ２により上位の通信ユニットＵ１の通信ポートＡ１Ａ２に接続されることにより、通信ユニットＵ１と通信ユニットＵ２の間に直流電源装置Ｅ（＋）〜フォトカプラＰＳ１〜ダイオードブリッジ回路ＤＢ’〜フォトカプラＰＳ３’〜フォトカプラＰＳ４’〜ダイオードブリッジ回路ＤＢ’〜フォトカプラＰＳ２〜直流電源装置Ｅ（−）によるカレントループ通信回路２０が形成される。
【００２３】
他方、通信ユニットＵ２の通信ポートＡ１’Ａ２’が通信線Ｌ１、Ｌ２により下位の通信ユニットＵｍの通信ポートＢ１”Ｂ２”に接続されることにより、通信ユニットＵ２と通信ユニットＵｍの間に直流電源装置Ｅ’（＋）〜フォトカプラＰＳ１’〜ダイオードブリッジ回路ＤＢ”〜フォトカプラＰＳ３”〜フォトカプラＰＳ４”〜ダイオードブリッジ回路ＤＢ”〜フォトカプラＰＳ２’〜直流電源装置Ｅ’（−）によるカレントループ通信回路２０’が形成される。
【００２４】
この通信装置において、例えば、通信ユニットＵ１から他の通信ユニットに情報を送信する場合は、送信側である通信ユニットＵ１の通信制御部１０の送信制御端子Ｔ１から電気機器の運転情報となる、例えば、ＲＳ４８５形式のシリアル信号が出力され、フォトカプラＰＳ２がＯＮ／ＯＦＦされることで、上記したカレントループ通信回路２０のループ電流がＯＮ／ＯＦＦ制御され（この時、受信側である通信ユニットＵ２のフォトカプラＰＳ４’はＯＮ状態にされている）、このループ電流が受信側である通信ユニットＵ２のフォトカプラＰＳ３’にて検出され、検出信号が受信制御端子Ｔ２を介して通信ユニットＵ２の通信制御部１０’に取り込まれる。尚、この場合、送信側である通信ユニットＵ１においても、フォトカプラＰＳ１によりループ電流が検出され、自身の送信信号が受信制御端子Ｔ２を介して通信制御部１０に取り込まれる。
【００２５】
同時に、通信ユニットＵ２において、フォトカプラＰＳ３’の検出信号によりフォトカプラＰＳ２’がＯＮ／ＯＦＦされることにより、上記したカレントループ通信回路２０’のループ電流がＯＮ／ＯＦＦ制御され（この時、受信側である通信ユニットＵｍのフォトカプラＰＳ４”はＯＮ状態とされている）、このループ電流が受信側である通信ユニットＵｍのフォトカプラＰＳ３”で検出され、受信制御端子Ｔ２を介して通信ユニットＵｍの通信制御部１０”に取り込まれる。
【００２６】
このようにして、通信ユニットＵ１からのシリアル信号が各通信ユニット間に形成された各々カレントループ通信回路２０、２０’を介して逐次通信ユニットＵ３以降の多数の通信ユニットに送信される。
【００２７】
他方、通信ユニットＵ２から他の通信ユニットに情報を送信する場合は、送信側となる通信ユニットＵ２の通信制御部１０’の送信制御端子Ｔ１からシリアル信号が出力され、フォトカプラＰＳ４’をＯＮ／ＯＦＦすることで、上記したカレントループ通信回路２０のループ電流がＯＮ／ＯＦＦ制御され（この時、受信側である通信ユニットＵ１のフォトカプラＰＳ２はＯＮ状態にされている）、このループ電流が受信側である通信ユニットＵ１のフォトカプラＰＳ１で検出され、検出信号が受信制御端子Ｔ２を介して通信ユニットＵ１の通信制御部１０に取り込まれる。尚、この場合、送信側である通信ユニットＵ２においても、フォトカプラＰＳ３によりこのループ電流が検出され、自身の送信信号が受信制御端子Ｔ２を介して通信制御部１０に取り込まれる。
【００２８】
同時に、通信ユニットＵ２において、上記した通信制御部１０’の送信制御端子Ｔ１からのシリアル信号により、フォトカプラＰＳ２’がＯＮ／ＯＦＦされることにより、上記したカレントループ通信回路２０’のループ電流がＯＮ／ＯＦＦ制御され（この時、受信側である通信ユニットＵｍのフォトカプラＰＳ４”はＯＮ状態にされている）、そのループ電流が受信側である通信ユニットＵｍのフォトカプラＰＳ３”で検出され、受信信号が受信制御端子Ｔ２を介して通信ユニットＵｍの通信制御部１０”に取り込まれる。
【００２９】
このようにして、通信ユニットＵ２からのシリアル信号が各通信ユニット間のカレントループ通信回路２０、２０’を介して逐次送信される。
【００３０】
以上のように、本発明では、通信線Ｌ１、Ｌ２にて接続される各一対の通信ユニット間にそれぞれカレントループ通信回路２０、２０’を形成し、これらカレントループ通信回路２０、２０’毎に通信用の直流電源装置Ｅを設けたので、従来のように高電圧の電源装置を用いることなく、低電圧の電源装置にて通信ユニットを何台でも接続できるようになると共に、各通信ユニットＵ１〜Ｕｍにおいては、通信回路を構成する送信、受信用素子として安価な低耐圧タイプのフォトカプラを使用することができる。
【００３１】
また、通信線Ｌ１、Ｌ２に対して直列にダイオードブリッジ回路ＤＢを介装することにより、通信ユニット間の接続の際に通信線Ｌ１、Ｌ２の極性を考慮する必要が無くなり、よって、従来のような誤配線による通信回路の動作不能や回路素子の破損を回避できる。
【００３２】
図２は、図１の通信装置の具体的な回路構成を示しており、図１と同じ回路部品には図１と同じ符号を付してある。
【００３３】
図２に示すように、各通信ユニットＵ１〜Ｕｍは、全て同じ回路構成を有し、その内、上位端末である通信ユニットＵ１の通信ポートＢ１Ｂ２の付加回路（フォトカプラＰＳ３、ＰＳ４による送受信回路）は、通信制御部１０のポートＢ制御端子Ｔ３からの制御信号（”Ｈ”レベル）によって動作無効とされ、他方、下位端末である通信ユニットＵｍでは、通信ポートＡ１”Ａ２”の付加回路（フォトカプラＰＳ１”、ＰＳ２”による送受信回路）が通信制御部１０”のポートＡ制御端子Ｔ４からの制御信号（”Ｈ”レベル）により動作無効とされている。
このように、本発明の通信装置では、各通信ユニットＵ１〜Ｕｍの回路構成を同一とし、各通信ユニットにおける通信ポートの有効／無効を各通信制御部からの”Ｈ”／”Ｌ”レベルのポート制御信号により制御することで通信ユニットの共用化が図られている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る通信装置の概略構成を示す図。
【図２】同、通信装置の具体的な回路構成を示す図。
【図３】従来の通信装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
２０  カレントループ通信回路
Ａ１Ａ２、Ｂ１Ｂ２  通信ポート
ＤＢ  ダイオードブリッジ回路
Ｅ  電源装置（直流電源装置）
Ｌ１、Ｌ２  通信線
ＰＳ２、ＰＳ４  送信用素子（送信用フォトカプラ）
ＰＳ１、ＰＳ３  受信用素子（受信用フォトカプラ）
Ｕ１〜Ｕｍ  通信ユニット
【図１】
2007278561.tif 000003
【図２】
2007278561.tif 000004
【図３】
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