(57)【要約】【課題】電源不良が発生した時にも、リレーにより通信装置の通信が可能であるように制御する、リレーを含む通信装置を提供する【解決手段】本発明の一実施形態による通信装置は、マスターユニットと、前記マスターユニットにより制御される複数のスレーブユニットを含むスレーブユニットブロックと、を含み、前記各スレーブユニットは、互いに異なる通信線がそれぞれ連結される第１のポート及び第２のポートと、前記第１のポートと前記第２のポートとの間に備えられ、電源の印加有無に応じて開閉が決定されるリレーと、を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスターユニットと、
前記マスターユニットにより制御される複数のスレーブユニットと、を含む通信装置であって、
前記各スレーブユニットは、前記マスターユニットと前記スレーブの何れか一つにそれぞれ連結される第１のポート及び第２のポートと、前記第１のポートと前記第２のポートとの間に備えられ、電源の印加有無に応じて開閉が決定されるリレーと、を含み、
前記リレーは、前記電源が遮断されている時には、閉（ｃｌｏｓｅ）状態となって前記第１のポートと第２のポートとの間を閉回路として制御し、
前記電源が遮断されている時に、前記リレーを介して前記第１のポートと前記第２のポートを経由する通信経路が提供される、通信装置。
【請求項２】
前記リレーは、前記電源が印加されている時には、開（ｏｐｅｎ）状態となって前記第１のポートと第２のポートとの間を開回路として制御する、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記各スレーブユニットは、前記第１のポートと前記第２のポートを介してスレーブユニット間の通信が可能であるように連結された状態で、
前記電源が遮断されている時には、該当スレーブユニットが前記リレーを介して次のスレーブユニットに命令及びデータを伝達することができる、請求項１または２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、リレーを含む通信装置に関し、より詳細には、電源不良が発生した時にも、リレーにより通信装置の通信が可能であるように制御する、リレーを含む通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）技術は、安価及び高効率の利点を有するとともに、メンテナンスが便利であるため、産業用環境でフィールドバス（ｆｉｅｌｄ  ｂｕｓ）に代わる代替技術としてその応用範囲を広げつつある。このようなイーサネットは、リング（ｒｉｎｇ）連結方式、ライン（ｌｉｎｅ）連結方式などにより構成されることができる。ライン連結方式は、その連結構成が単純であり、コストが低減される利点により、多く利用されている。
【０００３】
図１は従来のライン連結方式の中でも、デイジーチェーン（ｄａｉｓｙ  ｃｈａｉｎ）形態の通信装置の構成を示している。
【０００４】
図１に示したように、従来の通信装置は、マスターユニット１０と、複数の第１〜第４のスレーブユニット２０、３０、４０、５０と、を含む。各スレーブユニットの第１及び第２のポートＰ１、Ｐ２を介して、ユニット間の通信が可能であるように連結される。また、各スレーブユニットは、それぞれ通信処理部２２、３２、４２、５２を含み、マスターユニット１０から受信された命令やデータを処理することができる。かかる構造により、複数の第１〜第４のスレーブユニット２０、３０、４０、５０は、最小の配線を用いて一つのマスターユニット１０によって制御されて通信することができる。ここで、各スレーブユニット自体に、電源が供給されるための電源モジュールが取り付けられることができる。例えば、インバータが備えられることができる。
【０００５】
しかし、図２のように、何れかのスレーブユニット（例えば、第２のスレーブユニット）に電源不良が発生すると、該当スレーブユニット以後では通信が不可能となることがある。
【０００６】
例えば、第２のスレーブユニット３０に供給される電源が遮断されるという不良が発生すると、第２のスレーブユニット３０は通信が不可能となる。さらに、通信装置の構成のため、第２のスレーブユニット３０の不良発生後には、第３のスレーブユニット４０及び第４のスレーブユニット５０の通信も不可能となる。
【０００７】
かかる問題を解決するために、外部からスレーブユニットに電源を直接印加するケーブルを連結（すなわち、通信装置の電源を二重化）することも考えられる。しかしながら、この場合、設備のコスト及び時間が増加するだけでなく、多数の電源ケーブルによる不測の困難さが生じる恐れがあり、メンテナンスに多くの手間がかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、通信装置の電源異常が発生した時に非常に通信するために、リレー連結が選択的に制御される通信装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、何れかのスレーブユニットに電源異常が発生した時にも、他のスレーブユニットは通信が可能であるようにする、リレーを含む通信装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、何れかのスレーブユニットに電源異常が発生した時に、別の制御部や制御信号を用いることなく、該当スレーブユニットの通信に対してセルフ‐バイパス（ｓｅｌｆ‐ｂｙｐａｓｓ）機能を行うようにする、リレーを含む通信装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の目的は上述の目的に制限されず、言及されていない本発明の他の目的及び利点が、下記の説明から理解されることができ、本発明の実施例によってさらに明確に理解されるであろう。また、本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲に記載の手段及びその組合せによって実現され得ることが容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明の通信装置は、マスターユニットと、前記マスターユニットにより制御される複数のスレーブユニットを含むスレーブユニットブロックと、を含む通信装置であって、前記各スレーブユニットは、互いに異なる通信線がそれぞれ連結される第１のポート及び第２のポートと、前記第１のポートと前記第２のポートとの間に備えられ、電源の印加有無に応じて開閉が決定されるリレーと、を含む。
【００１３】
本発明の一実施形態によると、前記リレーは、前記電源が印加されている時には、開（ｏｐｅｎ）状態となって前記第１のポートと第２のポートとの間を開回路として制御することができる。
【００１４】
また、本発明の一実施形態によると、前記リレーは、前記電源が遮断されている時には、閉（ｃｌｏｓｅ）状態となって前記第１のポートと第２のポートとの間を閉回路として制御することができる。
【００１５】
また、本発明の一実施形態による通信装置は、前記電源が遮断されている時に、前記リレーを介して前記第１のポートと前記第２のポートを経由する通信経路が提供されることができる。
【００１６】
また、本発明の一実施形態によると、前記各スレーブユニットは、前記第１のポートと前記第２のポートを介してスレーブユニット間の通信が可能であるように連結された状態で、前記電源が遮断されている時には、該当スレーブユニットは前記リレーを介して次のスレーブユニットに命令及びデータを伝達することができる。
【発明の効果】
【００１７】
上述のような本発明によるリレーを含む通信装置は、電源異常の発生時に非常に通信するために、リレー連結を選択的に制御することができる利点がある。
【００１８】
また、本発明によるリレーを含む通信装置は、何れかのスレーブユニットに電源異常が発生した時にも、他のスレーブユニットは通信が可能であるという利点がある。
【００１９】
また、本発明によるリレーを含む通信装置は、何れかのスレーブユニットに電源異常が発生した時に、別の制御部や制御信号を用いることなく、該当スレーブユニットに対してバイパスを行うことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の通信装置の構成を示す。
【図２】従来の通信装置に不良が発生した場合を示す。
【図３】本発明の一実施形態によるリレーを含む通信装置を示す。
【図４】図３における第１のスレーブユニットを詳細に示した図である。
【図５】図３における第１のスレーブユニットを詳細に示した図である。
【図６】図３における通信装置に不良が発生した場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
上述の目的、特徴及び利点は、添付図面を参照して詳細に後述される。これにより、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が、本発明の技術的思想を容易に実施できる。本発明を説明するにあたり、係る公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、詳細な説明を省略する。以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。図面において同一の参照符号は同一または類似の構成要素を示す。
【００２２】
図３は本発明の一実施形態によるリレーを含む通信装置の構成を示す。
【００２３】
図３を参照すると、本発明の一実施形態による通信装置１００は、マスターユニット１１０と、マスターユニット１１０により制御されるスレーブユニットブロック１２０と、を含む。また、スレーブユニットブロック１２０は複数の第１〜第４のスレーブユニット１２１、１２２、１２３、１２４を含む。ここで、説明の便宜上、複数のスレーブユニットが４個である場合を説明したが、これに制限されない。
【００２４】
マスターユニット１１０は、各スレーブユニット１２１、１２２、１２３、１２４をそれぞれ制御することができるように、第１のスレーブユニット１２１と連結されている。また、マスターユニット１１０は、各スレーブユニットに該当する命令及びデータを第１のスレーブユニット１２１を介して提供することができる。すなわち、マスターユニット１１０は、各スレーブユニットに該当する命令及びデータをパケット（ｐａｃｋｅｔ）の形態で提供する。一方、デージーチェーン方式で連結されている第１のスレーブユニット１２１〜第４のスレーブユニット１２４のそれぞれは、自身の該当命令及びデータを受信して処理することができる。
【００２５】
スレーブユニットブロック１２０をより詳細に説明すると、先ず、第１のスレーブユニット１２１は、二つの通信ポート（第１のポートＰ１および第２のポートＰ２）、第１のリレー部１２１-１、及び第１の通信処理部１２１-２を含む。示していないが、各スレーブユニット自体に、電源が供給されるための電源モジュールが取り付けられることができる。例えば、インバータが備えられることができる。
【００２６】
第１のスレーブユニット１２１は、第１のポートＰ１を介してマスターユニット１１０と連結されており、第２のポートＰ２を介して第２のスレーブユニット１２２と連結されている。
【００２７】
第１のリレー部１２１-１は、電源が印加されている時には、第１の通信処理部１２１-２と通信連結が可能であるように制御される。これに対し、第１のリレー部１２１-１は、電源が印加されていない時には、第１の通信処理部１２１-２との通信を遮断し、次のスレーブユニット、すなわち、第２のスレーブユニット１２２との通信が可能であるように制御される。第１のリレー部１２１-１については、後述の図４及び図５を参照して詳細に説明する。
【００２８】
第１の通信処理部１２１-２は、マスターユニット１１０から受信された命令またはデータを処理することができる。
【００２９】
第２のスレーブユニット１２２も第１のスレーブユニット１２１と類似の構成を有する。第２のスレーブユニット１２２は、二つの通信ポート（第１のポートＰ１及び第２のポートＰ２）、第２のリレー部１２２-１、及び第２の通信処理部１２２-２を含む。
【００３０】
第２のスレーブユニット１２２は、第１のポートＰ１を介して第１のスレーブユニット１２１と連結されており、第２のポートＰ２を介して第３のスレーブユニット１２３と連結されている。第２のスレーブユニット１２２内に含まれた第２のリレー部１２２-１及び第２の通信処理部１２２-２の機能及び動作の特徴は、第１のスレーブユニット１２１における説明と同様である。
【００３１】
すなわち、正常動作の場合には、第２のリレー部１２２-１は第２の通信処理部１２２-２との通信が可能であるように制御される。通信が可能であると、第２の通信処理部１２２-２はマスターユニット１１０から受信された命令またはデータを処理することができる。
【００３２】
しかし、電源不良が発生すると、第２のリレー部１２２-１は、第２の通信処理部１２２-２との通信を遮断し、次の第３のスレーブユニット１２３との通信が可能であるように制御される。
【００３３】
第３及び第４のスレーブユニット１２３、１２４の構成及び動作の特徴は、上述の第１及び第２のスレーブユニット１２１、１２２における説明と同様であるため、重複説明を避けるために省略する。
【００３４】
但し、該当スレーブユニットが通信可能な状態であると、各通信処理部１２１-２、１２２-２、１２３-２、１２４-２はマスターユニット１１０から提供された命令やデータを受信して処理可能である。
【００３５】
一方、説明の便宜上、各スレーブユニット１２１、１２２、１２３、１２４毎に含まれた第１及び第２のポートＰ１、Ｐ２に同一の符号を用いているが、それぞれ互いに異なる物理的位置に構成されたポートであることを明らかにしておく。また、第１及び第２のポートＰ１、Ｐ２はＲＪ４５ポートであることができる。ここでは、一つのラインで構成されていると示したが、各ポートは複数のライン、例えば、８本のラインにより構成されることができる。しかし、これに制限されるものではない。換言すれば、ポートの構成やラインの連結は制限されない。
【００３６】
すなわち、何れかのスレーブユニットの電源が遮断された時にも、電源の印加有無に応じて、各リレー部１２１-１、１２２-１、１２３-１、１２４-１を介して通信が継続して可能であるようにすれば、本発明の目的範囲を満たすことができる。
【００３７】
図４及び図５を参照して、第１のリレー部１２１-１について詳細に説明する。各スレーブユニット内のリレー部１２２-１、１２３-１、１２４-１の構成も第１のリレー部１２１-１の連結構成及び動作と類似するため、他のリレー部についての説明は、第１のリレー部１２１-１の説明に代えることとする。
【００３８】
図４は、正常動作時における第１のスレーブユニット１２１の第１のリレー部１２１-１の連結状態を示す。
【００３９】
第１のリレー部１２１-１は、第１のリレーＲ１と、第２のリレーＲ２と、第３のリレーＲ３と、を含む。
【００４０】
第１のリレーＲ１は第１のポートＰ１と第２のポートＰ２との間に備えられる。第１のリレーＲ１はａ接点リレーで構成されることができる。すなわち、ａ接点リレーは、常時（ｎｏｒｍａｌｌｙ）には接点が開（ＯＰ）状態であり、異常時に磁力によって接点が閉（ＣＬ）状態となる。
【００４１】
したがって、第１のリレーＲ１は、電源が印加されている時には、接点が開状態に維持され、第１のポートＰ１と第２のポートＰ２との間を開回路として制御する。
【００４２】
第１のリレーＲ１は、電源が印加されていない異常時には、接点が閉状態となって、第１のポートＰ１と第２のポートＰ２との間を閉回路として機能するようにする。
【００４３】
一方、第２のリレーＲ２は第１のポートＰ１と第１の通信処理部１２１-２との間に備えられる。第２のリレーＲ２はｂ接点リレーで構成されることができる。すなわち、ｂ接点リレーは、ａ接点リレーと異なって、常時（ｎｏｒｍａｌｌｙ）には接点が閉（ＣＬ）状態であり、異常時に磁力によって接点が開（ＯＰ）状態となる。
【００４４】
したがって、第２のリレーＲ２は、電源が印加されている時には、接点が閉状態に維持される。これにより、第１のポートＰ１を介して受信された情報を第１の通信処理部１２１-２で処理することができる。
【００４５】
第３のリレーＲ３は第２のポートＰ２と第１の通信処理部１２１-２との間に備えられる。第３のリレーＲ３はｂ接点リレーで構成されることができる。すなわち、常時（ｎｏｒｍａｌｌｙ）には接点が閉（ＣＬ）状態であり、異常時に磁力によって接点が開（ＯＰ）状態となる。
【００４６】
したがって、第３のリレーＲ３は、電源が印加されている時には、接点が閉状態に維持される。これにより、正常動作時に、第３のリレーＲ３及び第２のポートＰ２を経由して第２のスレーブユニット（図３の１２２参照）と通信が可能である。
【００４７】
図５は異常動作時、すなわち、電源異常が発生した時における第１のスレーブユニット１２１の第１のリレー部１２１-１の連結状態を示す。
【００４８】
電源が印加されていない時に、第１のリレーＲ１は閉（ＣＬ）状態となり、第２及び第３のリレーＲ２、Ｒ３は開（ＯＰ）状態となる。
【００４９】
したがって、電源異常が発生すると、第１のリレーＲ１が連結されることで、第１のポートＰ１から第２のポートＰ２への直接的な通信経路が提供されることができる。これにより、該当スレーブユニットに電源不良が発生した時にも、通信経路が継続して提供されるため、マスターユニット（図３の１１０参照）からの命令及びデータが伝達されることができる。
【００５０】
この際、第２及び第３のリレーＲ２、Ｒ３は開（ＯＰ）状態となって、第１の通信処理部１２１-２の動作がバイパスされる。
【００５１】
上述のように、ａ接点リレーは電磁石を含む回路で構成されて、常時（ｎｏｒｍａｌｌｙ）には接点が開（ＯＰ）状態であり、異常時に磁力によって接点が閉（ＣＬ）状態となる。ｂ接点リレーも電磁石を含む回路で構成されるが、ａ接点リレーとは異なって、常時（ｎｏｒｍａｌｌｙ）に接点が閉（ＣＬ）状態であり、異常時に（ここでは、電源が印加されない場合）磁力によって接点が開（ＯＰ）状態となる。
【００５２】
したがって、該当スレーブユニットの電源が印加されていない状態、すなわち、該当スレーブユニット内の通信処理部が動作できない状態で、第２及び第３のリレーＲ２、Ｒ３が開（ＯＰ）状態となる。これにより、通信経路が確実に遮断されることができる。
【００５３】
このように、本発明による通信装置は、ａ接点、ｂ接点リレーを用いて、電源不良が発生した時にも、不良が発生した該当スレーブユニットの影響によって他のスレーブユニットの通信が遮断されることがないように制御することができる。
【００５４】
ここでは、第１のリレー部１２１-１が第１の通信処理部１２１-２の外部に備えられていると例示したが、これに制限されず、設計者の意図に応じて、第１の通信処理部１２１-２内のＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップ（ｃｈｉｐ）に内蔵されるように備えられていてもよい。
【００５５】
図６は図３による通信装置に不良が発生した場合を示す。
【００５６】
図６を参照すると、第２のスレーブユニット１２２に電源が供給されていない場合である。
【００５７】
マスターユニット１１０と第１のスレーブユニット１２１との間の通信は行われている。
【００５８】
第１のスレーブユニット１２１には電源が印加されているため、第１のリレー部１２１-１は、第１の通信処理部１２１-２が動作するように経路を提供する。そして、第２のスレーブユニット１２２がマスターユニット１１０から命令及びデータを受信できるように通信経路が提供される。示していないが、正常動作時における第１のリレー部１２１-１の連結状態は、図４を参照することができる。
【００５９】
しかし、第２のスレーブユニット１２２に電源不良によって電源が印加されていない場合（ＰＯＷＥＲ  ＯＦＦ）、第２のスレーブユニット１２２における第２のリレー部１２２-１の第１のリレーＲ１は閉（ＣＬ）状態であり、第２及び第３のリレーＲ２、Ｒ３は開（ＯＰ）状態となる。これにより、第２のスレーブユニット１２２内の第２の通信処理部１２２-２の動作がバイパスされ、第２のスレーブユニット１２２内の第１のリレーＲ１を介して通信経路が提供されることができる。したがって、電源不良によって第２のスレーブユニット１２２が動作しなくても、第１のリレーＲ１を介して第３のスレーブユニット１２３への通信経路が提供されることができる。
【００６０】
次に、第３のスレーブユニット１２３及び第４のスレーブユニット１２４は電源が印加されている状態で、正常動作することができ、これらのそれぞれの第３及び第４のリレー部１２３-１、１２４-１の連結状態は、図４を参照することができる。
【００６１】
一方、その後、不良が解消されると、すなわち、第２のスレーブユニット１２２に正常に電源が印加されると、別に後続措置を行わなくても、第１のリレーＲ１は開（ＯＰ）状態となって、第２及び第３のリレーＲ２、Ｒ３は閉（ＣＬ）状態に復元される。
【００６２】
また、図面に示していないが、電源不良によって第２及び第３のスレーブユニット１２２、１２３に電源が供給されない場合、第２のリレー部１２２-１及び第３のリレー部１２３-１の第１のリレーらが閉状態となる。また、第２のリレー部１２２-１及び第３のリレー部１２３-１の第２及び第３のリレーが開状態となる。これにより、第２及び第３の通信処理部１２２-２、１２３-２の動作がバイパスされ、第２及び第３のスレーブユニット１２２、１２３内の第１のリレーらを介して通信経路が提供されることができる。したがって、電源不良によって第２及び第３のスレーブユニット１２２、１２３が動作しなくても、第１のリレーを介して第４のスレーブユニット１２４への通信経路が提供されることができる。
【００６３】
このように、本発明の実施形態によると、通信装置の電源異常が発生した時に、電源の印加有無に応じて選択的に開閉が決定されるリレーを用いることで、別の二重電源が不要である。
【００６４】
また、本発明の実施形態によると、何れかのスレーブユニットに電源異常が発生した時にも、他のスレーブユニットは継続して通信することができる。
【００６５】
このように制御するために、別の制御部や制御信号を提供することなく、該当スレーブユニットに対してバイパスを行うことができる。
【００６６】
本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であるため、上述の本発明は上述の実施形態及び添付図面により限定されるものではない。
【図１】
2017163524.tif 000003
【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】
2017163524.tif 000008