(57)【要約】【課題】機器間を接続する信号線の断線を検出できるようにする。【解決手段】  本発明に係るディジタル通信システム（１００）において、第１ディジタル通信装置（１）はディジタル出力インターフェース（１１）を有し、第２ディジタル通信装置（２）はディジタル入力インターフェース（１０）を有し、ディジタル出力インターフェースは、第１および第２外部端子（Ｐ１、Ｐ２）と、電源電圧ライン（ＶＣＣ）と第１外部端子との間に接続されるスイッチ素子（ＳＷ１）と、第２外部端子とグラウンド電圧ライン（ＧＮＤ）との間に接続される第１発光素子（ＬＤ１）とを含み、ディジタル入力インターフェースは、第３および第４外部端子（Ｐ３、Ｐ４）と、第３外部端子と第４外部端子との間に接続される第２発光素子（ＬＤ０）とを含み、第１外部端子は第３外部端子に接続され、第２外部端子は第４外部端子に接続されることを特徴とする。【選択図】図１
2016111454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ディジタル通信装置と第２ディジタル通信装置とを備えるディジタル通信システムであって、
前記第１ディジタル通信装置は、ディジタル出力インターフェースを有し、
前記第２ディジタル通信装置は、ディジタル入力インターフェースを有し、
前記ディジタル出力インターフェースは、
第１外部端子および第２外部端子と、
電源電圧ラインと前記第１外部端子との間に接続されるスイッチ素子と、
アノードが前記第２外部端子に接続され、カソードがグラウンド電圧ラインに接続される第１発光素子と、を含み、
前記ディジタル入力インターフェースは、
第３外部端子および第４外部端子と、
アノードが前記第３外部端子に接続され、カソードが前記第４外部端子に接続される第２発光素子と、を含み、
前記第１ディジタル通信装置の前記第１外部端子は、前記第２ディジタル通信装置の前記第３外部端子に接続され、
前記第１ディジタル通信装置の前記第２外部端子は、前記第２ディジタル通信装置の前記第４外部端子に接続される
ことを特徴とするディジタル通信システム。
【請求項２】
第１ディジタル通信装置と第２ディジタル通信装置とを備えるディジタル通信システムであって、
前記第１ディジタル通信装置は、ディジタル出力インターフェースを有し、
前記第２ディジタル通信装置は、ディジタル入力インターフェースを有し、
前記ディジタル出力インターフェースは、
第１外部端子と、
グラウンド電圧ラインに接続される第２外部端子と、
電源電圧ラインと前記第１外部端子との間に接続されるスイッチ素子と、
前記電源電圧ラインと前記第１外部端子との間に前記スイッチ素子と直列に、アノードが前記電源電圧ライン側となるように接続された第２発光素子と、を含み、
前記ディジタル入力インターフェースは、
第３外部端子および第４外部端子と、アノードが前記第３外部端子に接続され、カソードが前記第４外部端子に接続される第１発光素子と、を含み、
前記第１ディジタル通信装置の前記第１外部端子は、前記第２ディジタル通信装置の前記第３外部端子に接続され、
前記第１ディジタル通信装置の前記第２外部端子は、前記第２ディジタル通信装置の前記第４外部端子に接続される
ことを特徴とするディジタル通信システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のディジタル通信システムにおいて、
前記第１ディジタル通信装置は、前記ディジタル入力インターフェースを更に有し、
前記第２ディジタル通信装置は、前記ディジタル出力インターフェースを更に有し、
前記第２ディジタル通信装置の前記第１外部端子は、前記第１ディジタル通信装置の前記第３外部端子に接続され、
前記第２ディジタル通信装置の前記第２外部端子は、前記第１ディジタル通信装置の前記第４外部端子に接続される
ことを特徴とするディジタル通信システム。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のディジタル通信システムにおいて、
前記スイッチ素子は、フォトカプラまたはフォトリレーの二次側の受光素子であり、
前記第１発光素子および前記第２発光素子は、フォトカプラまたはフォトリレーの一次側の発光素子である
ことを特徴とするディジタル通信システム。
【請求項５】
ディジタル入力インターフェースとディジタル出力インターフェースとを有し、
前記ディジタル出力インターフェースは、
第１外部端子および第２外部端子と、
電源電圧ラインと前記第１外部端子との間に接続されるスイッチ素子と、
アノードが前記第２外部端子に接続され、カソードがグラウンド電圧ラインに接続される第１発光素子と、を含み、
前記ディジタル入力インターフェースは、
第３外部端子および第４外部端子と、
アノードが前記第３外部端子に接続され、カソードが前記第４外部端子に接続される第２発光素子と、を含む
ことを特徴とするディジタル通信装置。
【請求項６】
ディジタル入力インターフェースとディジタル出力インターフェースとを有し、
前記ディジタル出力インターフェースは、
第１外部端子と、
グラウンド電圧ラインに接続される第２外部端子と、
電源電圧ラインと前記第１外部端子との間に接続されるスイッチ素子と、
前記電源電圧ラインと前記第１外部端子との間に前記スイッチ素子と直列に、アノードが前記電源電圧ライン側となるように接続された第１発光素子と、を含み、
前記ディジタル入力インターフェースは、
第３外部端子および第４外部端子と、
アノードが前記第３外部端子に接続され、カソードが前記第４外部端子に接続された第２発光素子と、を含む
ことを特徴とするディジタル通信装置。
【請求項７】
ディジタル信号を入出力するためのディジタル入出力インターフェースを有し、
前記ディジタル入出力インターフェースは、
第１外部端子と、
グラウンド電圧ラインに接続される第２外部端子と
電源電圧ラインと前記第１外部端子との間に接続されるスイッチ素子と、
前記電源電圧ラインと前記第１外部端子との間に、前記スイッチ素子と直列に、アノードが前記電源電圧ライン側となるように接続された発光素子と、を含む
ことを特徴とするディジタル通信装置。
【請求項８】
請求項７に記載のディジタル通信装置であって、
前記ディジタル入出力回路を複数有する
ことを特徴とするディジタル通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル信号を入力し、出力するためのインターフェースを有するディジタル通信装置、および当該ディジタル通信装置を備えたディジタル通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
空調システム等では、システムの信頼性を確保するために、システムを構成する一部の機器（製品ユニット）を冗長化することが良く行われている。このようなシステムでは、冗長構成を実現している機器同士がお互いの動作状態を監視しており、一方の機器に故障が発生したら、速やかに他方の機器が処理を引き継ぐように構成されている。
【０００３】
冗長構成の機器間における相手方の異常の有無を監視するための方法としては、例えば、異常の有無を示すディジタル信号を、ディジタル入出力回路を用いて機器間で送受信する方法がある。具体的には、冗長構成を実現する機器に、フォトカプラを用いたディジタル入力インターフェースおよびディジタル出力インターフェースを夫々設け、一方の機器のディジタル出力インターフェースから出力されたディジタル信号を他方の機器のディジタル入力インターフェースに入力することにより、一方の機器から他方の機器へ、異常の有無を通知することができる。
【０００４】
上記フォトカプラを用いたディジタル入力インターフェースおよびディジタル出力インターフェースの具体的な回路構成として、例えば特許文献１、２に開示がある。
特許文献１には、外部入力端子に電圧信号が入力された場合にフォトカプラの一次側の発光素子に電流を流して光を発生させ、その光を二次側の受光素子によって電流に変換し、その電流に基づいて内部ロジック回路の信号レベルに応じた電圧信号を生成するディジタル入力回路が開示されている。
【０００５】
また、例えば特許文献２には、内部回路から出力された信号に応じて、フォトカプラの一次側の発光素子に電流を流して光を発生させ、その光をフォトカプラの二次側の受光素子によって電流に変換し、その電流に基づいて出力段のトランジスタを駆動することにより、信号を出力するディジタル出力回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１７５０１号公報
【特許文献２】特開２０１１−８２６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１、２に代表されるような従来のディジタル入力インターフェースおよびディジタル出力インターフェースを冗長構成を実現する夫々の機器に設け、お互いの動作状態を監視する構成では、機器同士のディジタル入力インターフェースとディジタル出力インターフェースとを接続する信号線（外部配線）が断線した場合に、断線による異常なのか、相手方の機器の異常なのかを、区別して判定することができなかった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、機器間で通信を行うための信号線の断線を検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るディジタル通信システム（１００、５００）は、第１ディジタル通信装置（１、１Ａ）と第２ディジタル通信装置（２、１Ｂ）とを備え、前記第１ディジタル通信装置は、ディジタル出力インターフェース（１１）を有し、前記第２ディジタル通信装置は、ディジタル入力インターフェース（１０）を有し、前記ディジタル出力インターフェースは、第１外部端子（Ｐ１）および第２外部端子（Ｐ２）と、電源電圧ライン（ＶＣＣ、ＶＣＣ１）と前記第１外部端子との間に接続されるスイッチ素子（ＳＷ１）と、アノードが前記第２外部端子に接続され、カソードがグラウンド電圧ライン（ＧＮＤ）に接続される第１発光素子（ＬＤ１）とを含み、前記ディジタル入力インターフェースは、第３外部端子（Ｐ３）および第４外部端子（Ｐ４）と、アノードが前記第３外部端子に接続され、カソードが前記第４外部端子に接続される第２発光素子（ＬＤ０）とを含み、前記第１ディジタル通信装置の前記第１外部端子は、前記第２ディジタル通信装置の前記第３外部端子に接続され、前記第１ディジタル通信装置の前記第２外部端子は、前記第２ディジタル通信装置の前記第４外部端子に接続されることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る別のディジタル通信システム（１００）は、第１ディジタル通信装置（３、３Ａ）と第２ディジタル通信装置（４、３Ｂ）とを備え、前記第１ディジタル通信装置は、ディジタル出力インターフェース（１６）を有し、前記第２ディジタル通信装置は、ディジタル入力インターフェース（１１）を有し、前記ディジタル出力インターフェースは、第１外部端子（Ｐ１）と、グラウンド電圧ライン（ＧＮＤ）に接続される第２外部端子（Ｐ２）と、電源電圧ラインと前記第１外部端子との間に接続されるスイッチ素子（ＳＷ１）と、前記電源電圧ラインと前記第１外部端子との間に前記スイッチ素子と直列に、アノードが前記電源電圧ライン側となるように接続された第２発光素子（ＬＤ１）とを含み、前記ディジタル入力インターフェースは、第３外部端子（Ｐ３）および第４外部端子（Ｐ４）と、アノードが前記第３外部端子に接続され、カソードが前記第４外部端子に接続される第１発光素子（ＬＤ０）とを含み、前記第１ディジタル通信装置の前記第１外部端子は、前記第２ディジタル通信装置の前記第３外部端子に接続され、前記第１ディジタル通信装置の前記第２外部端子は、前記第２ディジタル通信装置の前記第４外部端子に接続されることを特徴とする。
【００１１】
上記ディジタル通信システムにおいて、前記第１ディジタル通信装置（１、３）は、前記ディジタル入力インターフェース（１０）を更に有し、前記第２ディジタル通信装置（２、４）は、前記ディジタル出力インターフェース（１１、１６）を更に有し、前記第２ディジタル通信装置の前記第１外部端子は、前記第１ディジタル通信装置の前記第３外部端子に接続され、前記第２ディジタル通信装置の前記第２外部端子は、前記第１ディジタル通信装置の前記第４外部端子に接続されてもよい。
【００１２】
上記ディジタル通信システムにおいて、前記スイッチ素子は、フォトカプラまたはフォトリレー（２０）の二次側の受光素子（２０２）であり、前記第１発光素子および前記第２発光素子は、フォトカプラまたはフォトリレー（２１、２２）の一次側の発光素子（２１１、２２１）であってもよい。
【００１３】
なお、上記説明において括弧を付した参照符号は、図面において当該参照符号が付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したことにより、本発明によれば、機器間で通信を行うための信号線の断線を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施の形態１に係るディジタル通信装置からなるディジタル通信システムの構成を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施の形態１に係る２つディジタル通信装置間の通信方法を説明するための図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施の形態１に係る２つディジタル通信装置間の通信方法を説明するための図である。
【図３Ａ】図３Ａは、信号線が断線した場合における実施の形態１に係るディジタル通信装置の動作を説明するための図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、信号線が断線した場合における実施の形態１に係るディジタル通信装置の動作を説明するための図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係るディジタル通信装置１を適用したビルオートメーションシステムの構成を示す図である。
【図５】図５は、データサーバの冗長化構成を実現する２つのディジタル通信装置の回路構成を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２に係るディジタル通信装置の構成を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係るディジタル通信装置の具体的な回路構成を示す図である
【図８】図８は、実施の形態３に係るディジタル通信装置の構成を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、ディジタル入出力インターフェースをディジタル入力インターフェースとして機能させた場合における通信方法を説明するための図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、ディジタル入出力インターフェースをディジタル入力インターフェースとして機能させた場合における通信方法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３に係るディジタル通信装置の具体的な回路構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、ディジタル入出力インターフェースを実施の形態１に係るディジタル出力インターフェースと同一の回路構成で実現した場合の実施の形態３に係るディジタル通信装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００１７】
≪実施の形態１≫
〈ディジタル通信装置の構成〉
図１は、本発明の一実施の形態に係るディジタル通信装置からなるディジタル通信システムの構成を示す図である。
図１に示されるディジタル通信システム１００は、ディジタル通信装置１とディジタル通信装置２とを備えている。ディジタル通信装置１、２は、外部機器と電気的に絶縁してディジタル信号による通信を行うための外部インターフェースを備えており、当該外部インターフェースに接続された信号線を介して、ディジタル通信装置１とディジタル通信装置２との間のディジタル信号による通信を実現する。
【００１８】
具体的に、ディジタル通信装置１、２は、ディジタル入力インターフェース１０、ディジタル出力インターフェース１１、入力回路１２、入出力回路１３、および内部回路を備えている。
ディジタル入力インターフェース１０は、外部から信号線を介して、ディジタル信号を入力するための機能部であり、例えば、外部端子Ｐ３、Ｐ４と発光素子ＬＤ０とを含む。発光素子ＬＤ０は、例えばＬＥＤであり、アノードが外部端子Ｐ３に接続され、カソードが外部端子Ｐ４に接続される。
【００１９】
入力回路１２は、ディジタル入力インターフェース１０を介して外部から入力された信号を内部回路１４に出力するための機能部である。例えば、入力回路１２は、発光素子ＬＤ０の発光の有無を検出し、検出結果に応じた信号を生成して内部回路１４に供給する。
【００２０】
内部回路１４は、ディジタル通信装置１の主たる機能を実現するための回路である。内部回路１４は、例えば、ＣＰＵ等のプログラム処理装置、メモリなどの記憶装置、および各種の信号処理回路等のディジタル回路を含んでいる。
【００２１】
ディジタル出力インターフェース１１は、信号線を介して、外部にディジタル信号を出力するための機能部であり、例えば、外部端子Ｐ１、Ｐ２と、スイッチ素子ＳＷ１と、発光素子ＬＤ１とを含む。スイッチ素子ＳＷ１は、電源電圧ラインＶＣＣと外部端子Ｐ１との間に接続され、後述する入出力回路１３によってオン・オフの切り替えが制御される。発光素子ＬＤ１は、アノードが外部端子Ｐ２に接続され、カソードがグラウンド電圧ラインＧＮＤに接続される。
【００２２】
入出力回路１３は、内部回路１４からの指示に応じてディジタル出力インターフェース１１のスイッチ素子ＳＷ１を制御することにより、外部機器にディジタル信号を出力するとともに、ディジタル出力インターフェース１１の発光素子ＬＤ１の発光の有無を検出し、検出結果を内部回路１４に出力する。
【００２３】
ディジタル通信装置２は、ディジタル通信装置１と同様に、ディジタル入力インターフェース１０、ディジタル出力インターフェース１１、入力回路１２、入出力回路１３、および内部回路２４を備えている。内部回路２４は、ディジタル通信装置２の主たる機能を実現するための回路であり、例えば、ＣＰＵ等のプログラム処理装置、メモリなどの記憶装置、および各種の信号処理回路等のディジタル回路を含んでいる。ディジタル通信装置２における各機能部の接続関係は、ディジタル通信装置１と同様である。
【００２４】
図１に示されるように、ディジタル通信システム１００において、ディジタル通信装置１とディジタル通信装置２とは、信号線１０１＿１、１０１＿２、１０２＿１、１０２＿２によって相互に接続されており、信号線１０１＿１、１０１＿２、１０２＿１、１０２＿２を介して相互にディジタル信号の入出力を行うことができる。
具体的には、ディジタル通信装置１の外部端子Ｐ１が、信号線１０１＿１によってディジタル通信装置２の外部端子Ｐ３に接続され、ディジタル通信装置１の外部端子Ｐ２が、信号線１０１＿２によってディジタル通信装置２の外部端子Ｐ４に接続されている。また、ディジタル通信装置１の外部端子Ｐ３が、信号線１０２＿１によってディジタル通信装置２の外部端子Ｐ１に接続され、ディジタル通信装置１の外部端子Ｐ４が、信号線１０２＿２によってディジタル通信装置２の外部端子Ｐ２に接続されている。
【００２５】
なお、信号線１０１＿１、１０１＿２を総称する場合には、信号線１０１と表記し、信号線１０２＿１、１０２＿２を総称する場合には、信号線１０２と表記するものとする。また、信号線１０１、１０２は、ディジタル信号を伝搬させることができるものであればよく、信号線の種類は特に制限されない。
【００２６】
〈ディジタル通信装置による通信〉
次に、ディジタル通信システムにおけるディジタル通信装置１、２間の通信について、詳細に説明する。
図２Ａ、図２Ｂは、ディジタル通信装置１とディジタル通信装置２との間の通信方法を説明するための図である。なお、同図には、ディジタル通信装置１、２において、ディジタル通信装置１からディジタル通信装置２に信号を送信するための機能部のみが図示され、それ以外の機能部については図示が省略されている。
【００２７】
先ず、ディジタル通信装置１が第１論理レベル（例えばハイレベル）の信号を出力する場合を考える。この場合、図２Ａに示すように、内部回路１４からの指示により、入出力回路１３がスイッチ素子ＳＷ１をオンさせる。これにより、ディジタル通信装置１の電源電圧ラインＶＣＣから、ディジタル通信装置１側のスイッチＳＷ１および外部端子Ｐ１と、ディジタル通信装置２側の外部端子Ｐ３、発光素子ＬＤ０、および外部端子Ｐ４と、ディジタル通信装置１側の外部端子Ｐ２および発光素子ＬＤ１とを経由してディジタル通信装置１のグラウンド電圧ラインＧＮＤに至る電流経路が形成される。その結果、ディジタル通信装置２側の発光素子ＬＤ０とディジタル通信装置１側の発光素子ＬＤ１に電流が流れ、上記２つの発光素子ＬＤ０、ＬＤ１が発光する。
【００２８】
次に、ディジタル通信装置１が第２論理レベル（例えばローレベル）の信号を出力する場合を考える。この場合、図２Ｂに示すように、内部回路１４からの指示により、入出力回路１３がスイッチ素子ＳＷ１をオフさせる。これにより、上述した電流経路、すなわちディジタル通信装置１側の電源電圧ラインＶＣＣからディジタル通信装置２側の発光素子ＬＤ０を経由してディジタル通信装置１側のグラウンド電圧ラインＧＮＤに至る電流経路が、遮断される。その結果、ディジタル通信装置２側の発光素子ＬＤ０とディジタル通信装置１側の発光素子ＬＤ１に電流は流れず、上記２つの発光素子ＬＤ０、ＬＤ１は発光しない。
【００２９】
また、ディジタル通信装置２からディジタル通信装置１への通信も、上記と同様の方法により、実現することができる。
【００３０】
〈ディジタル通信装置による断線検出〉
次に、ディジタル通信装置１、２による信号線１０１、１０２の断線検出について説明する。
図３Ａ、３Ｂは、断線時のディジタル通信装置１とディジタル通信装置２の動作を説明するための図である。図３Ａ、３Ｂには、ディジタル通信装置１とディジタル通信装置２とを接続する信号線１０１の断線の有無を検出する場合の構成が示されている。
【００３１】
先ず、ディジタル通信装置１におけるスイッチ素子ＳＷ１をオン状態に固定する。このとき、図３Ａに示すように、信号線１０１＿１、１０１＿２が断線していない場合には、ディジタル通信装置１における電源電圧ラインＶＣＣとグラウンド電圧ラインＧＮＤとの間に、ディジタル通信装置２の発光素子ＬＤ０を経由した電流経路が形成されるため、ディジタル通信装置２の発光素子ＬＤ０だけでなく、ディジタル通信装置１の発光素子ＬＤ１も発光する。
【００３２】
一方、図３Ｂに示すように、例えば信号線１０１＿１が断線している場合には、スイッチ素子ＳＷ１をオン状態に固定されていても上記の電流経路が形成されないため、ディジタル通信装置２の発光素子ＬＤ０だけでなく、ディジタル通信装置１の発光素子ＬＤ１も発光しない。
したがって、ディジタル通信装置１側において、スイッチ素子ＳＷ１をオンさせた状態で発光素子ＬＤ１の発光の有無を入出力回路１３によって検出することにより、ディジタル通信装置１のディジタル出力インターフェース１１とディジタル通信装置２のディジタル入力インターフェース１０とを接続する信号線１０１が断線しているか否かを判定する。
【００３３】
信号線１０２の断線についても、上記と同様の方法により検出する。すなわち、ディジタル通信装置２側において、スイッチ素子ＳＷ１をオンさせた状態で発光素子ＬＤ１の発光の有無を入出力回路１３によって検出することにより、信号線１０２の断線の有無を判定する。
【００３４】
〈ディジタル通信装置の具体例〉
次に、本発明に係るディジタル通信装置１の具体的な内部構成について、ディジタル通信装置１をビルオートメーションシステムを構成するデータサーバに適用した場合を例にとり、詳細に説明する。
【００３５】
（１）ビルオートメーションシステムの構成
図４は、実施の形態１に係るディジタル通信装置１を適用したビルオートメーションシステムの構成を示す図である。
図４に示されるビルオートメーションシステム５００は、データサーバとしてのディジタル通信装置１Ａ、１Ｂと、ビル内の空調設備等を構成する制御対象機器５１やセンサ５２等を制御する複数の制御コントローラ５０＿１〜５０＿ｎ（ｎは１以上の整数）と、監視端末５３と、を備える。ビルオートメーションシステム５００において、データサーバとしてのディジタル通信装置１Ａ、１Ｂと、複数の制御コントローラ５０＿１〜５０＿ｎと、監視端末５３とは、ＬＡＮから成るネットワーク５４を介して相互に接続されている。
【００３６】
ディジタル通信装置１Ａ、１Ｂは、データサーバとして、例えば制御コントローラ５０＿１〜５０＿ｎを介して各制御コントローラに接続されている制御対象機器５１やセンサ５２等を監視し、監視対象の各種情報を蓄積するとともに、各制御コントローラ５０＿５０〜３＿ｎを制御する機能を有する。
【００３７】
監視端末５３は、例えばＷｅｂクライアントとして、Ｗｅｂサーバであるディジタル通信装置１Ａ、１Ｂに蓄積されている各種情報を取得し、ブラウザ上に表示することにより、各機器の動作状態を監視画面としてモニタ上に表示するものである。
【００３８】
（２）データサーバの冗長化構成
図４に示されるように、ビルオートメーションシステム５００では、システムの信頼性を確保するために、データサーバが冗長化されている。すなわち、ビルオートメーションシステム５００では、データサーバとしての機能を有する２つのディジタル通信装置１Ａ、１Ｂが設けられ、ディジタル通信装置１Ａ、１Ｂがネットワーク５４に夫々接続されている。
【００３９】
ビルオートメーションシステム５００において、一方のディジタル通信装置が動作しているときには、他方のディジタル通信装置は、ビルオートメーションシステム１００の正常動作に悪影響が及ばないように、動作が制限されている。例えば、ディジタル通信装置１Ａが動作している場合には、ディジタル通信装置１Ｂは待機状態となる。
【００４０】
また、ディジタル通信装置１Ａとディジタル通信装置１Ｂとは、ネットワーク５４とは別に、専用の信号線によって相互に接続されており、お互いの動作状態（異常の有無）を監視している。具体的には、ディジタル通信装置１Ａとディジタル通信装置１Ｂとが、前述したディジタル入力インターフェース１０およびディジタル出力インターフェース１１を介して信号線によって相互に接続されることにより、ディジタル通信装置１Ａとディジタル通信装置１Ｂとの間の通信が実現されている。
【００４１】
なお、本具体例では、データサーバの冗長化のために２台のディジタル通信装置１Ａ、１Ｂを設ける場合を一例として示すが、冗長化のために設けるディジタル通信装置の台数に特に制限はない。
【００４２】
（３）ディジタル通信装置の具体的な回路構成
図５は、データサーバの冗長化構成を実現する２つのディジタル通信装置の回路構成を示す図である。
図５に示されるように、ディジタル通信装置１Ａ、１Ｂは、前述したディジタル通信装置１と同様に、ディジタル入力インターフェース１０、ディジタル出力インターフェース１１、入出力回路１２、入力回路１３、および内部回路１４を夫々有する。
【００４３】
なお、同図では、前述したディジタル通信装置１の外部端子Ｐ１〜Ｐ４に対応するディジタル通信装置１Ａの各外部端子を“Ｐ１＿Ａ〜Ｐ４＿Ａ”と夫々表記し、ディジタル通信装置１Ｂの各外部端子を“Ｐ１＿Ｂ〜Ｐ４＿Ｂ”と夫々表記する。
また、図５では、ディジタル通信装置１Ａ、１Ｂの電源電圧ラインとして、電源電圧ラインＶＣＣ１と電源電圧ラインＶＣＣ２を例示しているが、２つの電源電圧ラインの電圧値は、異なる値であっても良いし、同一の値であっても良く、それらの電圧値は特に制限されない。
【００４４】
以下、ディジタル通信装置１Ａ、１Ｂを構成する各機能部について、詳細に説明する。なお、ディジタル通信装置１Ａとディジタル通信装置１Ｂとは同一の回路構成であることから、代表してディジタル通信装置１Ａの各機能部について説明する。
【００４５】
内部回路１４は、上述したビルオートメーションシステム１００のデータサーバとしての機能を実現するための回路であり、例えばＣＰＵ等のプログラム処理装置や、メモリ、その他の信号処理回路等を含む。内部回路１４は、ディジタル通信装置１Ｂに対して信号を送信するとき、ノードＮＤ３にハイレベル電圧またはローレベル電圧を出力する。また、内部回路１４は、ディジタル通信装置１Ｂから信号を入力するとき、ノードＮＤ２の電圧を入力する。
【００４６】
ディジタル入力インターフェース１０は、光半導体素子２２を含む。
光半導体素子２２は、一次側の発光素子２２１二次側の受光素子２２２とから構成され、一次側の発光素子２２１に電流が流れることによって発生した光を二次側の受光素子２２２によって電気信号に変換することで、電気的に絶縁した状態で一次側から二次側への信号伝達を実現するものである。光半導体素子２２としては、フォトカプラやフォトリレーを例示することができ、上記一次側の発光素子としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が用いられ、二次側の受光素子としては、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタ、光ＭＯＳＦＥＴが用いられる。なお、本実施の形態では、二次側の受光素子がフォトダイオードまたはフォトトランジスタであるものをフォトカプラと称し、二次側の受光素子が光ＭＯＳＦＥＴであるものをフォトリレーと称する。また、以下の説明では、ディジタル通信装置内の光半導体素子が全てフォトカプラであり、二次側の受光素子がフォトトランジスタであるものとして説明するが、これに限定されるものではない。
【００４７】
光半導体素子２２の一次側の発光素子２２１は、前述の図１に示すディジタル通信装置１の発光素子ＬＤ０に対応する。すなわち、発光素子２２１のアノードが、外部端子Ｐ１＿Ａに接続され、発光素子２２１のカソードが、外部端子Ｐ２＿Ａに接続される。
光半導体措置２２の受光素子２２２は、エミッタ電極がグラウンド電圧ラインＧＮＤに接続され、コレクタ電極がノードＮＤ２に接続される。
【００４８】
入力回路１３は、光半導体措置２２の受光素子２２２に流れる電流を電圧に変換して内部回路１４に供給する。具体的に、入力回路１３は、抵抗Ｒ６を含む。抵抗Ｒ６は、電源電圧ラインＶＣＣ２とノードＮＤ２との間に接続される。
【００４９】
ディジタル出力インターフェース１１は、抵抗Ｒ１、および光半導体素子２０、２１を含む。光半導体素子２０、２１は、光半導体素子２２と同様に、フォトカプラ（またはフォトリレー）であり、一次側の発光素子と二次側の受光素子とから構成されている。
【００５０】
光半導体素子２０の二次側の受光素子２０２は、前述の図１に示すディジタル通信装置１のスイッチ素子ＳＷ１に対応する。すなわち、受光素子２０２のコレクタ電極が抵抗Ｒ１を介して電源電圧ラインＶＣＣ１に接続され、受光素子２０２のエミッタ電極が外部端子Ｐ３＿Ａに接続される。なお、抵抗Ｒ１は、電流制限用の素子であり、電源電圧ラインＶＣＣから、受光素子２０２、ディジタル通信装置１Ｂ側の光半導体素子２２、発光素子２１１を経由してグラウンド電圧ラインＧＮＤに至る電流経路に、必要に応じて挿入される。図５には、受光素子２０２のコレクタ電極と電源電圧ラインＶＣＣ１との間に抵抗Ｒ１を接続した場合が一例として示されている。
光半導体素子２０の一次側の発光素子２０１は、アノードが電源電圧ラインＶＣＣ２に接続され、カソードが後述する入出力回路１２における抵抗Ｒ２の一端に接続される。
【００５１】
光半導体素子２１の一次側の発光素子２１１は、前述の図１に示すディジタル通信装置１の発光素子ＬＤ１に対応する。すなわち、発光素子２１１のアノードが外部端子Ｐ４＿Ａに接続され、発光素子２１１のカソードがグラウンド電圧ラインＧＮＤに接続される。
光半導体素子２１の受光素子２１２のエミッタ電極は、グラウンド電圧ラインＧＮＤに接続され、受光素子２１２のコレクタ電極は、ノードＮＤ１に接続される。
【００５２】
入出力回路１２は、抵抗Ｒ２〜Ｒ５とトランジスタＱ１とから構成される。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とは、内部回路１４の出力端子とグラウンド電圧ラインＧＮＤとの間に、直列に接続される。トランジスタＱ１は、ベース電極が抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続ノードに接続され、エミッタ電極がグラウンド電圧ラインＧＮＤに接続され、コレクタ電極が抵抗Ｒ２を介して発光素子２０１のカソードに接続される。抵抗Ｒ５は、電源電圧ラインＶＣＣ２とノードＮＤ１との間に接続され、光半導体素子２１の受光素子２１２に流れる電流を電圧に変換する。ノードＮＤ１の電圧は、内部回路１４に入力される。
【００５３】
なお、図５では、トランジスタＱ１がバイポーラトランジスタである場合が例示されているが、トランジスタＱ１は、ＭＯＳＦＥＴ等の別の種類のトランジスタであってもよい。
【００５４】
図５に示されるように、ディジタル通信装置１Ａの外部端子Ｐ３＿Ａとディジタル通信装置１Ｂの外部端子Ｐ１＿Ｂとは信号線１０１＿１によって接続され、ディジタル通信装置１Ａの外部端子Ｐ４＿Ａとディジタル通信装置１Ｂの外部端子Ｐ２＿Ｂとは信号線１０１＿２によって接続されている。また、ディジタル通信装置１Ａの外部端子Ｐ１＿Ａとディジタル通信装置１Ｂの外部端子Ｐ３＿Ｂとは信号線１０２＿１によって接続され、ディジタル通信装置１Ａの外部端子Ｐ２＿Ａとディジタル通信装置１Ｂの外部端子Ｐ４＿Ｂとは信号線１０２＿１によって接続される。
【００５５】
（４）ディジタル通信装置１Ａ、１Ｂ間の通信
次に、図５に示すディジタル通信装置１Ａとディジタル通信装置１Ｂとの間の通信について説明する。なお、ここでは、ディジタル通信装置１Ａからディジタル通信装置１Ｂに信号を送信する場合を一例として説明するが、ディジタル通信装置１Ｂからディジタル通信装置１Ａに信号を送信する場合についても、同様の手順で行われる。
【００５６】
先ず、ディジタル通信装置１Ａがハイレベルの信号を外部端子Ｐ３＿Ａから出力する場合について説明する。
この場合、先ず、内部回路１４が、トランジスタＱ１がオンするのに十分なハイレベルの電圧を抵抗Ｒ３の一端に供給する。これにより、トランジスタＱ１がオンすると、抵抗Ｒ２を介して光半導体素子２０の一次側の発光素子２０１に電流が流れ、発光素子２０１が発光する。光半導体素子２０の二次側の受光素子２０２は、発光素子２０１の発光を検出してオンする。これにより、ディジタル通信装置１Ａ側の電源電圧ラインＶＣＣ１から、ディジタル通信装置１Ａ側の抵抗Ｒ１および受光素子２０２と、ディジタル通信装置１Ｂ側の発光素子２２１と、ディタル通信装置１Ａ側の発光素子２１１を介して、ディジタル通信装置１Ａ側のグラウンド電圧ラインＧＮＤに電流が流れ、ディジタル通信装置１Ｂ側の発光素子２２１とディタル通信装置１Ａ側の発光素子２１１が発光する。
その結果、ディジタル通信装置１Ｂ側では、発光素子２２１の発光に応じて受光素子２２２がオンし、抵抗Ｒ６に電流が流れることにより、ディジタル通信装置１Ｂ側の内部回路１４にローレベルのディジタル信号が入力される。また、ディジタル通信装置１Ａ側では、発光素子２１１の発光に応じて受光素子２１２がオンし、抵抗Ｒ５に電流が流れることにより、ディジタル通信装置１Ａ側の内部回路１４にローレベルのディジタル信号が入力される。
【００５７】
次に、ディジタル通信装置１Ａがローレベルの信号を外部端子Ｐ３＿Ａから出力する場合について説明する。
この場合、先ず、内部回路１４が、トランジスタＱ１をオフさせるのに十分なローレベルの電圧を、抵抗Ｒ３に一端に供給する。これにより、トランジスタＱ１がオフするので、光半導体素子２０の一次側の発光素子２０１に電流は流れず、発光素子２０１は発光しない。これにより、光半導体素子２０の二次側の受光素子２０２はオフし、ディジタル通信装置１Ｂ側の発光素子２２１とディタル通信装置１Ａ側の発光素子２１１は発光しない。その結果、ディジタル通信装置１Ｂ側では、受光素子２２２がオフし、抵抗Ｒ６に電流が流れないため、ディジタル通信装置１Ｂ側の内部回路１４にハイレベルのディジタル信号が入力される。また、ディジタル通信装置１Ａ側では、受光素子２１２がオフし、抵抗Ｒ５に電流が流れないため、ディジタル通信装置１Ａ側の内部回路１４にハイレベルのディジタル信号が入力される。
【００５８】
（５）信号線の断線検出
次に、ディジタル通信装置１Ａとディジタル通信装置１Ｂとを接続する信号線１０１、１０２の断線を検出する方法について説明する。
ここでは、一例として、ビルオートメーションシステム５００におけるディジタル通信装置１Ａ、１Ｂが通常に動作している場合（異常がない場合）に、出力インターフェース１１のスイッチＳＷ１をオン状態に固定し、出力端子Ｐ１＿Ａ、Ｐ１＿Ｂからハイレベルのディジタル信号が出力されるようにしているものとする。
【００５９】
この場合、ディジタル通信装置は、自らのディジタル入力インターフェース１０の発光素子２２１（ＬＤ０）の発光の有無により、相手側のディジタル通信装置が正常に動作しているか否かを判断することができる。
例えば、ディジタル通信装置１Ｂが正常に動作している場合には、図５において、ディジタル通信装置１Ｂ側の受光素子２０２がオンしているため、ディジタル通信装置１Ａ側の発光素子２２１が発光し、ディジタル通信装置１Ａ側のノードＮＤ２はローレベルとなる。一方、ディジタル通信装置１Ｂが正常に動作していない場合には、図５において、ディジタル通信装置１Ｂ側の受光素子２０２がオフするため、ディジタル通信装置１Ａ側の発光素子２２１は発光せず、ディジタル通信装置１Ａ側のノードＮＤ２はハイレベルとなる。
このように、ディジタル通信装置１Ａは、ノードＮＤ２の電圧レベルを判定することにより、ディジタル通信装置１Ｂが正常に動作しているか否かを判定することができる。
【００６０】
次に、信号線１０１＿１、１０１＿２の断線を検出する場合について説明する。
この場合、ディジタル通信装置１Ａ側の内部回路１４が、光半導体素子２０の受光素子２０２をオンさせた状態で、ディジタル通信装置１Ａ側のノードＮＤ１の電圧レベルを判定する。
具体的には、図５において、ディジタル通信装置１Ａがハイレベルの信号を出力する場合と同様に、ディジタル通信装置１Ａ側の内部回路１４が、トランジスタＱ１がオンするのに十分なハイレベルの電圧を抵抗Ｒ３に供給しておく。この状態において、信号線１０１＿１、１０１＿２が断線していない場合、ディジタル通信装置１Ａ側では、発光素子２１１が発光し、受光素子２１２がオンするため、ノードＮＤ１の電圧はローレベルとなる。一方、上記の状態において、信号線１０１＿１、１０１＿２が断線している場合、ディジタル通信装置１Ａ側では、発光素子２１１が発光せず、受光素子２１２がオフするため、ノードＮＤ１の電圧はハイレベルとなる。
【００６１】
したがって、ディジタル通信装置１Ａの発光素子ＬＤ０および発光素子ＬＤ１がともに発光している場合、すなわち、ディジタル通信装置１ＡのノードＮＤ３がハイレベル、ノードＮＤ１がローレベルである場合には、ディジタル通信装置１Ａ側の内部回路１４は、ディジタル通信装置１Ｂが正常に動作し、且つ信号線１０１が断線していないと判定する。
【００６２】
一方、ディジタル通信装置１Ａの発光素子ＬＤ０が発光し、発光素子ＬＤ１が発光していない場合、すなわち、ディジタル通信装置１ＡのノードＮＤ１，３がともにハイレベルである場合には、ディジタル通信装置１Ａ側の内部回路１４は、ディジタル通信装置１Ｂが正常に動作し、且つ信号線１０１が断線していると判定する。
【００６３】
次に、信号線１０２＿１、１０２＿２の断線を検出する場合について説明する。
この場合、ディジタル通信装置１Ｂ側の内部回路１４が、光半導体素子２０の受光素子２０２をオンさせた状態で、ディジタル通信装置１Ｂ側のノードＮＤ１の電圧レベルを判定する。
【００６４】
具体的には、図５において、ディジタル通信装置１Ｂ側の内部回路１４が、トランジスタＱ１がオンするのに十分なハイレベルの電圧を抵抗Ｒ３に供給しておく。この状態において、信号線１０２＿１、１０２＿２が断線していない場合、ディジタル通信装置１Ｂ側では、発光素子２１１が発光し、受光素子２１２がオンするため、ノードＮＤ１の電圧はローレベルとなる。一方、上記の状態において、信号線１０２＿１、１０２＿２が断線している場合、ディジタル通信装置１Ｂ側では、発光素子２１１が発光せず、受光素子２１２がオフするため、ノードＮＤ１の電圧はハイレベルとなる。
【００６５】
したがって、ディジタル通信装置１Ｂの発光素子ＬＤ０および発光素子ＬＤ１がともに発光している場合、すなわち、ディジタル通信装置１ＢのノードＮＤ３がハイレベル、ノードＮＤ１がローレベルである場合には、ディジタル通信装置１Ｂ側の内部回路１４は、ディジタル通信装置１Ａが正常に動作し、且つ信号線１０２が断線していないと判定する。
一方、ディジタル通信装置１Ｂの発光素子ＬＤ０が発光し、発光素子ＬＤ１が発光していない場合、すなわち、ディジタル通信装置１ＢのノードＮＤ１、３がともにハイレベルである場合には、ディジタル通信装置１Ｂ側の内部回路１４は、ディジタル通信装置１Ａが正常に動作し、且つ信号線１０２が断線していると判定する。
【００６６】
〈ディジタル通信装置による効果〉
以上、実施の形態１に係るディジタル通信装置１によれば、相手方のディジタル通信装置との間で、電気的に絶縁した状態で、ディジタル信号の送受信を相互に行うことが可能となる。
【００６７】
また、上記接続構成によれば、一方のディジタル通信装置におけるディジタル出力インターフェース１１に２つの光半導体素子２０、２１を設けているので、その光半導体素子２０の受光素子２０２と光半導体素子２１の発光素子２１１とを、相手側のディジタル通信装置におけるディジタル入力インターフェース１０を介して直列に接続することにより、ディジタル通信装置同士を接続する信号線の断線の有無を判定することができる。
【００６８】
特に、上記ディジタル通信装置１Ａ、１Ｂのように、冗長化構成のために同一の機能を備えた機器同士をディジタル入力インターフェース１０およびディジタル出力インターフェース１１によって相互に接続した場合には、一方の機器が、相手側の機器における故障の有無と信号線の断線とを、区別して検出することができる。
【００６９】
≪実施の形態２≫
実施の形態２に係るディジタル通信装置は、ディジタル出力インターフェース１１の発光素子ＬＤ１が電源電圧ラインＶＣＣと外部端子Ｐ１との間にスイッチ素子ＳＷ１と直列に接続される点において、実施の形態１に係るディジタル通信装置と相違し、その他の点において、実施の形態１に係るディジタル通信装置と同一である。
なお、実施の形態２に係るディジタル通信装置における構成要素のうち、実施の形態１に係るディジタル通信装置と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
図６は、実施の形態２に係るディジタル通信装置の構成を示す図である。
同図に示されるディジタル通信システム２００は、ディジタル通信装置３とディジタル通信装置４とを備えている。ディジタル通信装置３、４は、実施の形態１に係るディジタル通信装置１、２における出力インターフェース１１の代わりに、出力インターフェース１６を備えている。
【００７１】
出力インターフェース１６は、外部端子Ｐ１、Ｐ２、と、スイッチ素子ＳＷ１と、発光素子ＬＤ１とを備えている。
【００７２】
スイッチ素子ＳＷ１と発光素子ＬＤ１とは、電源電圧ＶＣＣと外部端子Ｐ１との間に直列に接続される。具体的には、スイッチ素子ＳＷ１の一端が電源電圧ＶＣＣに接続され、スイッチ素子ＳＷ１の他端が発光素子ＬＤ１のアノードに接続される。発光素子ＬＤ１のカソードは外部端子Ｐ１に接続される。また、外部端子Ｐ２は、グラウンド電圧ラインＧＮＤに接続される。
【００７３】
なお、スイッチ素子ＳＷ１と発光素子ＬＤ１とは、電源電圧ＶＣＣと外部端子Ｐ１との間に直列に接続されていればよく、スイッチ素子ＳＷ１と発光素子ＬＤ１との位置関係は上記の場合に限定されない。例えば、発光素子ＬＤ１が電源電圧ラインＶＣＣ側に接続され、スイッチＳＷ１が外部端子Ｐ１側に接続されるように構成してもよい。
【００７４】
図７に、実施の形態２に係るディジタル通信装置３の具体的な回路構成を示す。
同図には、前述の実施の形態１に係るディジタル通信装置１の回路構成例と同様に、ビルオートメーションシステムの冗長化構成を実現するデータサーバとして、実施の形態２に係るディジタル通信装置３を適用した場合の例が示されている。同図では、冗長化構成を実現する一方のデータサーバを“ディジタル通信装置３Ａ”と表記し、他方のデータサーバを“ディジタル通信装置３Ｂ”と表記している。なお、ディジタル通信装置３Ａとディジタル通信装置３Ｂとは同一の回路構成を有していることから、ここでは、代表して、ディジタル通信装置３Ａの回路構成について説明する。
【００７５】
ディジタル通信装置３Ａは、ディジタル入力インターフェース１０、ディジタル出力インターフェース１６、入出力回路１２、入力回路１３、および内部回路１４を有する。
ディジタル出力インターフェース１６は、抵抗Ｒ１、および光半導体素子２０、２１を含む。光半導体素子２０の二次側の受光素子２０２は、前述したディジタル通信装置３のスイッチ素子ＳＷ１に対応する。すなわち、受光素子２０２のコレクタ電極が抵抗Ｒ１を介して電源電圧ラインＶＣＣ１に接続される。光半導体素子２０の一次側の発光素子２０１は、アノードが電源電圧ラインＶＣＣ２に接続され、入出力回路１２における抵抗Ｒ２の一端に接続される。
【００７６】
光半導体素子２１の一次側の発光素子２１１は、前述したディジタル通信装置３の発光素子ＬＤ１に対応する。すなわち、発光素子２１１のアノードが受光素子２０２のエミッタ電極に接続され、発光素子２１１のカソードが外部端子Ｐ３＿Ａに接続される。
光半導体素子２１の受光素子２１２のエミッタ電極は、グラウンド電圧ラインＧＮＤに接続され、受光素子２１２のコレクタ電極は、ノードＮＤ１に接続される。また、外部端子Ｐ２＿Ａは、ディジタル通信装置３Ａ側のグラウンド電圧ラインＧＮＤに接続される。
【００７７】
以上の実施の形態２に係るディジタル通信装置によれば、出力インターフェース１６においてスイッチ素子ＳＷ１と発光素子ＬＤ１とが直列に接続されているので、実施の形態１に係る出力インターフェース１１の場合と同様に、発光素子ＬＤ１の発光の有無を検出することにより、ディジタル通信装置３とディジタル通信装置４とを接続する信号ラインの断線の有無を検出することが可能となる。
【００７８】
また、実施の形態１に係るディジタル通信装置１と同様に、ディジタル通信装置３をビルオートメーションシステムの冗長化構成を実現するデータサーバに適用した場合、一方のディジタル通信装置によって、他方のディジタル通信装置における異常の有無と信号線の断線とを、区別して検出することができる。
【００７９】
≪実施の形態３≫
実施の形態３に係るディジタル通信装置は、ディジタル入力インターフェースとしての機能とディジタル出力インターフェースとしての機能との切り替えが可能なディジタル入出力インターフェースを有する点において、実施の形態１、２に係るディジタル通信装置１〜４と相違し、その他の点において、実施の形態１、２に係るディジタル通信装置１〜４と同様である。
【００８０】
図８は、実施の形態３に係るディジタル通信装置の構成を示す図である。
同図に示されるディジタル通信システム３００は、実施の形態３に係るディジタル通信装置５とディジタル通信装置６とを備える。
ディジタル通信装置５は、ｍ（ｍは２以上の整数）個のディジタル入出力インターフェース２６＿１〜２６＿ｍと、ｍ個の入出力回路１３＿１〜１３＿ｍと、内部回路１４とを有する。なお、以下の説明では、ディジタル入出力インターフェース２６＿１〜２６＿ｍを総称する場合には、ディジタル入出力インターフェース２６と表記し、入出力回路１３＿１〜１３＿ｍを総称する場合には、入出力回路１３と表記する。
【００８１】
ディジタル入出力インターフェース２６は、前述したディジタル出力インターフェース１６と同一の回路構成を有し、ディジタル入力インターフェースとしての機能とディジタル出力インターフェースとしての機能が切り替え可能にされている。
具体的には、ディジタル入出力インターフェース２６をディジタル出力インターフェースとして機能させる場合には、前述のディジタル出力インターフェース１６と同様に、スイッチＳＷ１のオン・オフを切り替えればよい。例えば、図８に示すように、ディジタル通信装置５の外部端子Ｐ１＿１とディジタル通信装置６の外部端子Ｐ５とを接続し、ディジタル通信装置５の外部端子Ｐ２＿１とディジタル通信装置６の外部端子Ｐ６とを接続した状態で、ディジタル入出力インターフェース２６＿１のスイッチＳＷ１のオン・オフを切り替えることにより、ディジタル通信装置６の発光素子ＬＤ０の発光・非発光を切り替える。これにより、ディジタル通信装置５からディジタル通信装置６への信号の送信が実現される。
【００８２】
また、ディジタル入出力インターフェース２６をディジタル入力インターフェースとして機能させる場合には、スイッチＳＷ１をオン状態に固定し、発光素子ＬＤ１の発光の有無を検出すればよい。例えば、図８に示すように、ディジタル通信装置５の外部端子Ｐ１＿ｍとディジタル通信装置６の外部端子Ｐ７とを接続し、ディジタル通信装置５の外部端子Ｐ２＿ｍとディジタル通信装置６の外部端子Ｐ８とを接続した上で、ディジタル入出力インターフェース２６＿ｍのスイッチＳＷ１をオン状態に固定する。この状態において、ディジタル通信装置６の出力回路１７におけるスイッチＳＷ２のオン・オフを切り替えることにより、ディジタル通信装置５の発光素子ＬＤ１の発光・非発光が制御される。
【００８３】
例えば、図９Ａに示すように、スイッチＳＷ１をオンした状態で、スイッチＳＷ２をオンすることにより、ディジタル通信装置５側の電源電圧ラインＶＣＣから、スイッチＳＷ１、発光素子ＬＤ１、スイッチＳＷ２を介して、ディジタル通信装置５側のグラウンド電圧ラインＧＮＤに電流が流れるので、発光素子ＬＤ１が発光する。
一方、図９Ｂに示すように、スイッチＳＷ１をオンした状態で、スイッチＳＷ２をオフすることにより、ディジタル通信装置５側の電源電圧ラインＶＣＣから、スイッチＳＷ１、発光素子ＬＤ１、スイッチＳＷ２を介して、ディジタル通信装置５側のグラウンド電圧ラインＧＮＤに至る電流経路が遮断されるため、発光素子ＬＤ１は発光しない。
このように、ディジタル通信装置６側のスイッチＳＷ２の切り替えに応じて発光素子ＬＤ１の発光・非発光が制御されることにより、ディジタル通信装置６からディジタル通信装置５への信号の送信が実現される。
【００８４】
図１０に、実施の形態３に係るディジタル通信装置５の具体的な回路構成例を示す。なお、同図では、ｍ＝２とした場合が一例として示されている。
同図に示されるように、ディジタル通信装置５におけるディジタル入出力インターフェース２６は、前述したディジタル出力インターフェース１６と同様の回路構成を有する。  なお、同図では、ディジタル入出力インターフェース２６＿１をディジタル出力インターフェースとして機能させ、ディジタル出力インターフェース２６＿２をディジタル入力インターフェースとして機能させる場合における、ディジタル通信装置５とディジタル通信装置６との接続関係が示されている。
【００８５】
ここで、図１０において、ディジタル通信装置５からディジタル通信装置６に信号を送信する場合について説明する。先ず、ディジタル通信装置５側において、内部回路１４が入出力回路１２の抵抗Ｒ３の一端にハイレベル電圧またはローレベル電圧を供給することにより、光半導体素子２０の受光素子２０２をオン・オフさせる。これにより、ディジタル通信装置６側の光半導体装置２２の受光素子２０２がオン・オフし、ノードＮＤ５の電圧が変化する。このノードＮＤ５の電圧をディジタル通信装置６側の内部回路２４によって判定することにより、ディジタル通信装置５からディジタル通信装置６への通信が実現される。
【００８６】
次に、図１０において、ディジタル通信装置６からディジタル通信装置５に信号を送信する場合について説明する。先ず、ディジタル通信装置５側の内部回路１４が入出力回路１２の抵抗Ｒ３の一端にハイレベル電圧の電圧を印加することにより、ディジタル入出力インターフェース２６＿２における発光素子２０１を発光させ、受光素子２０２をオン状態に固定する。この状態において、ディジタル通信装置６側の内部回路２４が、出力回路１８の抵抗Ｒ３にハイレベル電圧またはローレベル電圧を印加することにより、ディジタル出力インターフェース１７における受光素子２４２をオン・オフさせる。これにより、ディジタル通信装置５側のディジタル入出力インターフェース２６＿２の発光素子２１２の発光・非発光が切り替わり、ディジタル通信装置５のノードＮＤ４の電圧が変化する。このノードＮＤ４の電圧がディジタル通信装置５側の内部回路１４に入力されることにより、ディジタル通信装置６からディジタル通信装置５への通信が実現される。
【００８７】
以上のように、実施の形態３に係るディジタル通信装置５では、ディジタル入出力インターフェース２６を、ディジタル出力インターフェースまたはディジタル入力インターフェースとして機能させることができる。ディジタル入出力インターフェース２６の機能の具体的な切り替え方法は以下である。
ここでは、ディジタル通信装置５を前述したビルオートメーションシステムのデータサーバとして適用した場合を例にとり、説明する。
【００８８】
例えば、ユーザが、監視端末５３を介してディジタル通信装置５に対し、ディジタル入出力インターフェース２６をディジタル出力インターフェースまたはディジタル入力インターフェースとして使用するかを指示する。指示を受けたディジタル通信装置５は、内部回路１４を構成するＣＰＵを介して、ディジタル入出力インターフェース２６のスイッチＳＷ１のオン・オフを制御する。例えば、ディジタル入出力インターフェース２６をディジタル入力インターフェースとして動作させる場合には、内部回路１４（ＣＰＵ）がスイッチＳＷ１をオン状態に固定し、発光素子２１２の発光の有無に応じた信号を入力信号として内部回路１４（ＣＰＵ）に入力させる。
【００８９】
一方、ディジタル入出力インターフェース２６をディジタル出力インターフェースとして動作させる場合には、内部回路１４（ＣＰＵ）が、スイッチＳＷ１をオン状態に固定せず、出力すべき信号の論理レベルに応じてスイッチＳＷ１のオン・オフを制御する。
なお、ディジタル通信装置５とディジタル通信装置６とを接続する信号線の断線の検出方法については、実施の形態１、２に係るディジタル通信装置１〜４と同様である。
【００９０】
以上、実施の形態３に係るディジタル通信装置によれば、ディジタル入出力インターフェース２６がディジタル入力インターフェースとしての機能とディジタル出力インターフェースとしての機能とを切り替えることができるので、ディジタル通信装置の外部インターフェースとして、ディジタル入力インターフェースとディジタル出力インターフェースとを別個に設ける必要がない。これにより、ディジタル通信装置を適用したシステムの構成の変更に柔軟に対応することができる。
【００９１】
例えば、システムの開発当初の仕様では、３つのディジタル入力インターフェースと１つのディジタル出力インターフェースが必要であったが、システムの運用開始後に、２つのディジタル入力インターフェースと２つのディジタル出力インターフェースが必要になった場合、実施の形態３に係るディジタル通信装置によれば、ＣＰＵ等によるプログラム処理によって、ディジタル入力インターフェースとして動作していた１つのディジタル入出力インターフェース２６の機能をディジタル出力インターフェースに切り替えることにより、入出力インターフェースの変更要求に容易に対応することができる。
【００９２】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【００９３】
例えば、上記の実施の形態では、本発明に係るディジタル通信装置を、ビルオートメーションシステムにおけるデータサーバに適用した場合を例示したが、これに限られず、ディジタル信号の入出力を行う機器であれば、その他の機器にも同様に適用することができる。
【００９４】
また、実施の形態３において、ディジタル入出力インターフェース２６をディジタル出力インターフェース１６と同一の回路構成する場合を例示したが、図１１示すように、ディジタル入出力インターフェース２６をディジタル出力インターフェース１１と同一の回路構成することも可能である。これによれば、ディジタル入出力インターフェースをディジタル出力インターフェース１６と同一の回路構成した場合と同様に、ディジタル入出力インターフェースの機能を切り替えることができる。
【符号の説明】
【００９５】
１００…ディジタル通信システム、１、１Ａ、１Ｂ、２、３、３Ａ、３Ｂ、４、５、６…ディジタル通信装置、１０、１８…ディジタル入力インターフェース、１１、１６…ディジタル出力インターフェース、２６…ディジタル入出力インターフェース、１２…入出力回路、１３…入力回路、１４、２４…内部回路、１８…出力回路、２０〜２４…光半導体素子、ＳＷ１…スイッチ素子、ＬＤ０、ＬＤ１…発光素子、ＮＤ１、ＮＤ２…ノード。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図４】
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