(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の通信装置（４）との間で信号の授受を行うための通信装置（５）であって、
外部の通信装置（４）に配線（６）を介して接続され、外部の通信装置（４）からの伝送データに対応した電流が入力される第１の外部端子（５ｆ）と、
第１の外部端子（５ｆ）に共通接続点（５ｉ）を介して接続されるとともに、アドレスデータに対応した電流が入力される第２の外部端子（５ｇ）と、
第１の外部端子（５ｆ）および第２の外部端子（５ｇ）間において、第１の外部端子（５ｆ）にアノード接続されかつ共通接続点（５ｉ）にカソード接続されたダイオード（５ｈ）と、
共通接続点（５ｉ）に接続され、第２の外部端子（５ｇ）に入力された前記電流を検出して前記アドレスデータに復元するとともに第１の外部端子（５ｆ）からダイオード（５ｈ）を経て入力された電流を検出して前記伝送データに変換するデータ変換回路（５ｄ）と、外部の通信装置（４）へのデータ伝送時に当該伝送データに対応した電流を外部の通信装置（４）から第１の外部端子（５ｆ）を通して引き込む電流流入回路（５ｃ）と、外部の通信装置（４）からのデータ伝送時にはデータ変換回路（５ｄ）を選択し、外部の通信装置（４）へのデータ伝送時には電流流入回路（５ｃ）を選択するように、データ変換回路（５ｄ）および電流流入回路（５ｃ）を選択的に切替駆動する切替回路（５ｅ）とを有する信号処理回路（５ａ）と、
信号処理回路（５ａ）に接続され、第１の外部端子（５ｆ）または第２の外部端子（５ｇ）に供給された電力を抽出して信号処理回路（５ａ）を駆動させる電源抽出回路（５ｂ）と、
を備えた通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の通信装置（５）と外部の通信装置（４）とを備えた通信システムにおいて、
外部の通信装置（４）が、
通信装置（５）の第１の外部端子（５ｆ）に配線（６）を介して接続された外部端子（４ｆ）と、
外部端子（４ｆ）に電力を供給するための電源回路（４ｂ）と、
通信装置（５）への伝送データに対応した電流を外部端子（４ｆ）に流すための電流流出回路（４ｃ）と、通信装置（５）からのデータ伝送時に、外部端子（４ｆ）を流れる当該伝送データに対応した電流を検出して当該伝送データに変換するデータ変換回路（４ｄ）と、通信装置（５）へのデータ伝送時には電流流出回路（４ｃ）を選択し、通信装置（５）からのデータ伝送時にはデータ変換回路（４ｄ）を選択するように、電流流入回路（４ｃ）およびデータ変換回路（４ｄ）を選択的に切替駆動する切替回路（４ｅ）とを有する信号処理回路（４ａ）とを備えている、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１記載の通信装置（５）とその第２の外部端子（５ｇ）に接続された信号入力用機器（３）とを備えた通信システムにおいて
前記信号入力用機器（３）が、
通信装置（５）の第２の外部端子（５ｇ）に接続される外部端子（３ｆ）と、
外部端子（３ｆ）に電力を供給するための電源回路（３ｂ）と、
所望のアドレスを示す信号に対応した電流を外部端子（３ｆ）に流すための信号出力回路（３ａ）と、
外部端子３ｆおよび信号出力回路３ａ間において、信号出力回路３ａにアノード接続されかつ外部端子３ｆにカソード接続されたダイオード（３ｈ）と、
を備えた通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電気通信において構成が簡単な通信装置及び通信システム並びに信号入力用機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の通信システムを示す構成図である。従来では、マスタ１と複数のスレーブ２とがケーブル６を介して接続され、マスタ１及び複数のスレーブ２の間でデータ通信を行う。
【０００３】
ところで、マスタ１及びスレーブ２の間で通信されるデータの送信先や送信元を示すために、スレーブ２には固有のアドレスを示すデータ（以下、「アドレスデータ」と称す）を予め設定しておく必要がある。アドレスデータを設定するには、アドレス設定器（図示せず）をアドレス設定専用の外部端子２ｇに接続してアドレスを示す信号を入力する。
【０００４】
また、構成を簡単にするため、信号処理回路２ａは外部端子２ｇに入力されたアドレスを示す信号を、ケーブル６から外部端子２ｆに与えられた信号と同様に扱い、信号処理回路２ａ内に設定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような構成では、外部端子２ｇからの信号は、外部端子２ｆ、ケーブル６を介してマスタ１や他のスレーブ２にも入力されてしまうという問題点がある。また、この問題点を解決するために従来ではマスタ１や他のスレーブ２をケーブル６から外したり、外部端子２ｇにアドレス設定器が接続されたときに、当該スレーブ２の外部端子２ｆを機械的に外部端子２ｇから切り離すための機構を設けたりしていたが、これらの方法ではかえって構成が複雑になるという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構成で他の通信装置へ不必要な信号が伝搬することを防ぐ通信装置及び通信システム並びに信号入力用機器を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、外部の通信装置（４）との間で信号の授受を行うための通信装置（５）であって、外部の通信装置（４）に配線（６）を介して接続され、外部の通信装置（４）からの伝送データに対応した電流が入力される第１の外部端子（５ｆ）と、第１の外部端子（５ｆ）に共通接続点（５ｉ）を介して接続されるとともに、アドレスデータに対応した電流が入力される第２の外部端子（５ｇ）と、第１の外部端子（５ｆ）および第２の外部端子（５ｇ）間において、第１の外部端子（５ｆ）にアノード接続されかつ共通接続点（５ｉ）にカソード接続されたダイオード（５ｈ）とを備えるとともに、共通接続点（５ｉ）に接続され、第２の外部端子（５ｇ）に入力された前記電流を検出して前記アドレスデータに復元するとともに第１の外部端子（５ｆ）からダイオード（５ｈ）を経て入力された電流を検出して前記伝送データに変換するデータ変換回路（５ｄ）と、外部の通信装置（４）へのデータ伝送時に当該伝送データに対応した電流を外部の通信装置（４）から第１の外部端子（５ｆ）を通して引き込む電流流入回路（５ｃ）と、外部の通信装置（４）からのデータ伝送時にはデータ変換回路（５ｄ）を選択し、外部の通信装置（４）へのデータ伝送時には電流流入回路（５ｃ）を選択するように、データ変換回路（５ｄ）および電流流入回路（５ｃ）を選択的に切替駆動する切替回路（５ｅ）とを有する信号処理回路（５ａ）と、信号処理回路（５ａ）に接続され、第１の外部端子（５ｆ）または第２の外部端子（５ｇ）に供給された電力を抽出して信号処理回路（５ａ）を駆動させる電源抽出回路（５ｂ）とを備えている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の通信装置（５）と外部の通信装置（４）とを備えた通信システムにおいて、外部の通信装置（４）が、通信装置（５）の第１の外部端子（５ｆ）に配線（６）を介して接続された外部端子（４ｆ）と、外部端子（４ｆ）に電力を供給するための電源回路（４ｂ）とを備えるとともに、通信装置（５）への伝送データに対応した電流を外部端子（４ｆ）に流すための電流流出回路（４ｃ）と、通信装置（５）からのデータ伝送時に、外部端子（４ｆ）を流れる当該伝送データに対応した電流を検出して当該伝送データに変換するデータ変換回路（４ｄ）と、通信装置（５）へのデータ伝送時には電流流出回路（４ｃ）を選択し、通信装置（５）からのデータ伝送時にはデータ変換回路（４ｄ）を選択するように、電流流入回路（４ｃ）およびデータ変換回路（４ｄ）を選択的に切替駆動する切替回路（４ｅ）とを有する信号処理回路（４ａ）を備えている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１記載の通信装置（５）とその第２の外部端子（５ｇ）に接続された信号入力用機器（３）とを備えた通信システムにおいて、信号入力用機器（３）が、通信装置（５）の第２の外部端子（５ｇ）に接続される外部端子（３ｆ）と、外部端子（３ｆ）に電力を供給するための電源回路（３ｂ）と、所望のアドレスを示す信号に対応した電流を外部端子（３ｆ）に流すための信号出力回路（３ａ）と、外部端子３ｆおよび信号出力回路３ａ間において、信号出力回路３ａにアノード接続されかつ外部端子３ｆにカソード接続されたダイオード（３ｈ）とを備えている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態における通信システムの構成図である。図１の通信システムは、マスタ４（通信装置）と複数のスレーブ５（通信装置）とがケーブル６（配線）に接続され、ケーブル６を介して互いに信号のやりとりを行う。複数のスレーブ５は図では、互いに同じ構成である。
【００１１】
スレーブ５は、信号処理回路５ａ、電源抽出回路５ｂ、外部端子５ｆ、外部端子５ｇ及びダイオード５ｈ（伝搬防止素子）を含む。外部端子５ｆはケーブル６を接続するためのものである。外部端子５ｇは外部のアドレス設定器３（図２参照）を接続し、アドレス設定器３からの信号を入力するためのものである。
【００１２】
ダイオード５ｈは外部端子５ｆと外部端子５ｇとの間に介在し、アノードが外部端子５ｆ側に接続され、カソードが外部端子５ｇ側に接続され、外部端子５ｆ側から外部端子５ｇ側への方向のみに電流を流す。５ｉはダイオード５ｈのカソードと外部端子５ｇとの共通接続点である。
【００１３】
信号処理回路５ａは共通接続点５ｉとの間で信号のやりとりを行うものである。例えば、信号処理回路５ａは、共通接続点５ｉにおける信号を入力して所定の演算を行ったり記憶したり、所定の信号を生成して共通接続点５ｉに出力したりする。信号処理回路５ａは、電流流入回路５ｃ、データ変換回路５ｄ及び切替回路５ｅを含む。切替回路５ｅは後述のように、データ変換回路５ｄと電流流入回路５ｃとの動作を選択的に切り替える。
【００１４】
また、電源抽出回路５ｂは共通接続点５ｉに接続され、共通接続点５ｉから電力を抽出して信号処理回路５ａに供給して信号処理回路５ａを駆動させる。
【００１５】
一方、マスタ４は信号処理回路４ａ、電源回路４ｂ及び外部端子４ｆを含む。信号処理回路４ａ及び電源回路４ｂは外部端子４ｆに接続されている。信号処理回路４ａは外部端子４ｆとの間で信号のやりとりを行うものである。例えば、信号処理回路４ａはケーブル６における信号を外部端子４ｆを介して入力して所定の演算を行ったり記憶したり、所定の信号を生成して外部端子４ｆを介してケーブル６に出力したりする。信号処理回路４ａは電流流出回路４ｃ、データ変換回路４ｄ及び切替回路４ｅを含む。切替回路４ｅは後述のように、データ変換回路４ｄと電流流出回路４ｃとの動作を選択的に切り替える。
【００１６】
また、電源回路４ｂはスレーブ５を駆動させるのに充分な電力を外部端子４ｆに供給し、また、信号処理回路４ａを駆動させるのに必要な電力を信号処理回路４ａに供給して、信号処理回路４ａを駆動させる。
【００１７】
次に動作について説明する。マスタ４の電源回路４ｂは外部端子４ｆに電力を供給する。この電力は、ケーブル６、スレーブ５の外部端子５ｆを介して共通接続点５ｉへ伝わる。電源抽出回路５ｂは、信号処理回路５ａを駆動させるのに必要な電力を共通接続点５ｉから抽出して信号処理回路５ａに供給する。これによって、信号処理回路５ａは駆動できる。
【００１８】
次に、マスタ４からスレーブ５へデータを伝送する場合、切替回路４ｅは電流流出回路４ｃ及びデータ変換回路４ｄのうち、電流流出回路４ｃを選択して動作させる。電流流出回路４ｃは伝送しようとする所望のデータの“１”あるいは“０”に対応した大きさの電流（信号）を外部端子４ｆを介してケーブル６に流す。ケーブル６に流れた電流は、スレーブ５の外部端子５ｆに入力され、ダイオード５ｈを通り共通接続点５ｉを経て、信号処理回路５ａに達する。信号処理回路５ａでは、切替回路５ｅによって電流流入回路５ｃ及びデータ変換回路５ｄのうち、データ変換回路５ｄが選択されて動作されており、データ変換回路５ｄは信号処理回路５ａに到達した前述の電流を検出し、この電流の大きさが所定の閾値より大きければ“１”、小さければ“０”のデータに変換する。以上のようにして、マスタ４からスレーブ５へデータを伝送することができる。
【００１９】
次に、スレーブ５からマスタ４へデータを伝送する場合、切替回路５ｅはデータ変換回路５ｄ及び電流流入回路５ｃのうち、電流流入回路５ｃを選択して動作させる。電流流入回路５ｃは伝送しようとする所望のデータの“１”あるいは“０”に対応した大きさの電流（信号）を共通接続点５ｉから引き込む（例えば、共通接続点５ｉをグランドのような低い電位に接続する）。これによって、ケーブル６にはマスタ４の電源回路４ｂからケーブル６を介してスレーブ５の外部端子５ｆに流れ込み、ダイオード５ｈを通る電流が生じる。マスタ４の信号処理回路４ａでは、切替回路４ｅによって電流流出回路４ｃ及びデータ変換回路４ｄのうち、データ変換回路４ｄが選択的に動作されており、データ変換回路４ｄは外部端子４ｆを介してケーブル６に流れる前述の電流を検出し、この電流の大きさが所定の閾値より大きければ“１”、小さければ“０”のデータに変換する。以上のようにして、スレーブ５からマスタ４へデータを伝送することができる。
【００２０】
また、アドレスデータをスレーブ５に設定する場合、アドレス設定器３（信号入力用機器、図２参照）の外部端子３ｆをスレーブ５の外部端子５ｇに接続する。アドレス設定器３は、信号出力回路３ａ、電源回路３ｂ、外部端子３ｆ及びダイオード３ｈを含む。外部端子３ｆは外部端子５ｇに接続するためのものである。ダイオード３ｈは外部端子３ｆと信号出力回路３ａ及び電源回路３ｂとの間に介在し、アノードが信号出力回路３ａ及び電源回路３ｂ側に接続され、カソードが外部端子３ｆ側に接続され、信号出力回路３ａ及び電源回路３ｂ側から外部端子３ｆ側への方向のみに電流を流す。信号出力回路３ａはダイオード３ｈを介して外部端子３ｆへ所望のアドレスを示す信号を出力するためのものである。
【００２１】
電源回路３ｂはスレーブ５を駆動させるのに充分な電力をダイオード３ｈを介して外部端子３ｆに供給し、また、信号出力回路３ａを駆動させるのに必要な電力を信号出力回路３ａに供給して、信号出力回路３ａを駆動させる。この電力は、外部端子５ｇを介して共通接続点５ｉへ伝わる。電源抽出回路５ｂは、信号処理回路５ａを駆動させるのに必要な電力を共通接続点５ｉから抽出して信号処理回路５ａに供給する。これによって、信号処理回路５ａは駆動できる。
【００２２】
信号処理回路５ａが駆動できる状態で、信号出力回路３ａは設定しようとする所望のアドレスデータの“１”あるいは“０”に対応した大きさの電流（信号）をダイオード３ｈを介して外部端子３ｆに流す。外部端子３ｆから流れ出た電流は、スレーブ５の外部端子５ｇに入力されて信号処理回路５ａに達する。信号処理回路５ａでは、切替回路５ｅによって電流流入回路５ｃ及びデータ変換回路５ｄのうち、データ変換回路５ｄが選択されて動作されており、データ変換回路５ｄは信号処理回路５ａに到達した前述の電流を検出し、この電流の大きさが所定の閾値より大きければ“１”、小さければ“０”のデータに変換することでアドレスデータを復元して信号処理回路５ａ内の記憶手段（図示せず）に保持する。以上のようにして、アドレスデータをスレーブ５に設定することができる。
【００２３】
また、外部端子５ｇに流れ込んだ前述の電流（アドレスを示す信号）は、ダイオード５ｈによって、ケーブル６には流れ出ないので、マスタ４や他のスレーブ５に入力されることはない。これによって、従来のようにマスタ４や他のスレーブ５をケーブル６から外す必要がなく、あるいは外部端子５ｆを機械的に外部端子５ｇから切り離すための機構を設ける必要がない。よって、簡単で安価な構成でマスタ４や他のスレーブ５へ不必要な信号（アドレスを示す信号）が伝搬することを防ぐことができる。
【００２４】
また、マスタ４及び複数のスレーブ５の間でやりとりされる信号を電流で表し、伝搬防止素子をダイオード５ｈで構成することによって、外部端子５ｇに流れ込んだアドレスを示す信号がケーブル６に流れ出ないことを実現できる。
【００２５】
また、電流流入回路５ｃを設けたことによって共通接続点５ｉにおいて電流を引き込むことで、外部端子５ｇに流れ込んだアドレスを示す信号がケーブル６に流れ出ない構成にしているにもかかわらず、スレーブ５はケーブル６に電流（信号）を流すことができ、他の通信装置へデータを伝送することができる。よって、マスタ４及び複数のスレーブ５の間で、双方向にデータの通信を行うことができる。
【００２６】
また、この電流の源はスレーブ５を駆動させるマスタ４内の電源回路４ｂを利用して構成するので、スレーブ５の構成が簡単になる。
【００２７】
また、仮に電流流入回路５ｃ及びデータ変換回路５ｄが同時に動作すると、電流流入回路５ｃによって生じた信号をデータ変換回路５ｄが検出し、誤動作することがある。これを防ぐために、切替回路５ｅを設けて、電流流入回路５ｃ及びデータ変換回路５ｄを選択的に動作させる。同様に、仮に電流流出回路４ｃ及びデータ変換回路４ｄが同時に動作すると、電流流出回路４ｃによって生じた信号をデータ変換回路４ｄが検出し、誤動作することがある。これを防ぐために、切替回路４ｅを設けて、電流流出回路４ｃ及びデータ変換回路４ｄを選択的に動作させる。
【００２８】
（参考例）
なお、スレーブ５内の伝搬防止素子は、外部端子５ｇからの信号を外部端子５ｆへ伝搬することを防ぎ、外部端子５ｆからの信号を外部端子５ｇへ伝搬するものであればよく、ダイオード５ｈ以外でもよい。同様に、アドレス設定器３内の伝搬防止素子は、外部端子３ｆからの信号を信号出力回路３ａへ伝搬することを防ぎ、信号出力回路３ａからの信号を外部端子３ｆへ伝搬するものであればよく、ダイオード３ｈ以外でもよい。また、ダイオードとは、図示のように２端子素子のダイオード５ｈ，３ｈの他に、ダイオード５ｈ，３ｈと等価な機能を有するものであればよく、例えばダイオード接続のトランジスタであってもよい。また信号入力用機器はアドレス設定器３以外であってもよく、外部端子５ｇに与えられるデータは、アドレス以外であってもよい。
【００２９】
また、アドレス設定器３のダイオード３ｈは省略してもよいが、設けることが望ましい。ダイオード３ｈを設けることによって、マスタ４から共通接続点５ｉまでの主要な構成要素（信号処理回路４ａ、電源回路４ｂ、ダイオード５ｈ）と、アドレス設定器３から共通接続点５ｉまでの主要な構成要素（信号出力回路３ａ、電源回路３ｂ、ダイオード３ｈ）とが同様になる。これによって、マスタ４をケーブル６を介してスレーブ５の外部端子５ｆに接続して共通接続点５ｉに電圧が生じている状態で、アドレス設定器３の外部端子３ｆをスレーブ５の外部端子５ｇに接続しても、共通接続点５ｉの電圧が急激に変化しない。これによって信号処理回路５ａに大きな電気的なストレスが生じにくく、スレーブ５の破損が生じにくい。また、ダイオード３ｈを外部端子５ｇと共通接続点５ｉとの間に設けず、アドレス設定器３内に設けたことによって、スレーブ５の構成が簡単になる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る通信装置によれば、第２の外部端子に入力されたアドレスデータに対応した電流は、信号処理回路によって処理されるが、当該電流は、第１および第２の外部端子間に接続されたダイオードによって、第１の外部端子を経て外部には流れ出ないので、簡単な構成で外部の通信装置へ不必要な信号が伝搬するのを防止できる。
【００３１】
請求項２の発明に係る通信システムによれば、複数の通信装置との間で互いに双方向のデータの通信を行うことができる。
【００３２】
請求項３の発明に係る通信システムによれば、外部の通信装置から共通接続点までの構成と信号入力用機器から共通接続点までの構成とを同様の構成にすることで、例えば第１の外部端子に外部の通信装置が接続された状態で、第２の外部端子に信号入力用機器を接続しても、共通接続点の電圧が急激に変化しないので、信号処理回路の破損が生じにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の通信システムを示す概念図である。
【図２】  本発明の実施の形態の信号入力用機器を示す概念図である。
【図３】  従来の通信システムを示す概念図である。
【符号の説明】
３  アドレス設定器、３ａ  信号出力回路、３ｂ  電源回路、３ｆ  外部端子、４  マスタ、４ａ  信号処理回路、４ｂ  電源回路、４ｃ  電流流出回路、４ｄ  データ変換回路、４ｅ  切替回路、４ｆ  外部端子、５  スレーブ、５ａ  信号処理回路、５ｂ  電源抽出回路、５ｃ  電流流入回路、５ｄ  データ変換回路、５ｅ  切替回路、５ｆ  外部端子、５ｇ  外部端子、６  ケーブル。
【図１】
0003971620.tif 000002
【図２】
0003971620.tif 000003
【図３】
0003971620.tif 000004