JP7724654B2 - communication systems - Google Patents
communication systemsInfo
- Publication number
- JP7724654B2 JP7724654B2 JP2021123426A JP2021123426A JP7724654B2 JP 7724654 B2 JP7724654 B2 JP 7724654B2 JP 2021123426 A JP2021123426 A JP 2021123426A JP 2021123426 A JP2021123426 A JP 2021123426A JP 7724654 B2 JP7724654 B2 JP 7724654B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- passive element
- unit
- variable
- fixed
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Description
本発明は、マルチドロップ接続による通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system using a multi-drop connection.
複数の通信機器間を接続する通信システムにおいては、カスケード接続やマルチドロップ接続といった接続方式が用いられる。このような通信システムにおいて、通信機器間で通信する際にはアドレスやIDといった識別子を設定する必要がある。 In communication systems that connect multiple communication devices, connection methods such as cascade connection and multi-drop connection are used. In such communication systems, identifiers such as addresses and IDs must be set when communicating between communication devices.
カスケード接続は、通信機器を直列に接続する方式であり、例えば、親機となる通信機器から近い子機となる通信機器へ順次識別子を設定する方法が知られている。しかしながら、経路中の子機の電源が切られていたり故障したりすると、その子機から下流の機器へは情報が伝達されないので識別子の設定等が行えず通信の信頼性は低下する。 A cascade connection is a method of connecting communication devices in series. For example, a known method is to sequentially assign identifiers to the nearest child communication device from the parent communication device. However, if a child device along the path is turned off or malfunctions, information cannot be transmitted from that child device to downstream devices, preventing the setting of identifiers and reducing the reliability of communication.
一方、マルチドロップ接続は、1:nの接続となるため、親機から全ての子機へ同時に情報を伝達することができる。したがって、1つの子機の電源が切られていたり故障したりしても他の子機へ影響することはない。 On the other hand, a multi-drop connection is a 1:n connection, so information can be transmitted from the parent device to all child devices simultaneously. Therefore, even if one child device is turned off or malfunctions, it will not affect the other child devices.
特許文献1には、カスケード接続となる照明制御システムにおいて、子機の通信ラインの同極性ライン同士を接続するリレーを備え、子機への電源供給が遮断された状態においてリレーは閉状態を維持し、子機への電源が供給された状態においてリレーは開状態を維持することが記載されている。 Patent Document 1 describes a cascade-connected lighting control system that includes a relay that connects communication lines of the same polarity between slave units, and that maintains a closed state when power is cut off to the slave units, and maintains an open state when power is supplied to the slave units.
特許文献1の方法により、カスケード接続において、特定の子機の電源が切れた場合でも下流に情報を伝達することが可能となる。しかしながら、リレーが故障したり、経路中の子機が取り外されたりした場合は、やはり下流への情報伝達ができなくなる。 The method described in Patent Document 1 makes it possible to transmit information downstream in a cascade connection even if a specific slave device is powered off. However, if a relay fails or a slave device in the path is removed, information transmission downstream will still be impossible.
マルチドロップ接続における識別子の設定は、予め子機等の機器側で手動により行われることが多い。この場合、設定作業の負担が大きく、設定ミス等の可能性もあるため、識別子設定は自動化されることが望ましい。 In multi-drop connections, identifiers are often set manually in advance on the device side, such as on the slave unit. This requires a large amount of configuration work and there is a risk of configuration errors, so it is desirable to automate identifier setting.
そこで、本発明は、マルチドロップ接続において、自動的に識別子を設定することができる通信システムを提供することを目的とする。 The present invention therefore aims to provide a communication system that can automatically set identifiers in a multi-drop connection.
上記課題を解決するためになされた請求項1に記載された発明は、親機と子機とがマルチドロップ方式で接続された通信システムにおいて、前記親機は、一定電圧を出力する電圧源に接続された第1固定受動素子と、前記電圧源に接続され、かつ、前記第1固定受動素子とは並列に接続された第1可変受動素子と、前記第1固定受動素子とは並列かつ前記第1可変受動素子と直列に接続された第2可変受動素子と、前記第1可変受動素子及び前記第2可変受動素子のインピーダンスを変化させる制御部と、を備え、前記子機は、前記第1固定受動素子と同じインピーダンスであり通信線を介して前記第1固定受動素子と直列に接続された第2固定受動素子と、前記第1固定受動素子及び前記第2固定受動素子と、前記第1可変受動素子及び前記第2可変受動素子と、の間に電気的に接続され、接続点間の電圧値を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて自身の識別子を設定する設定部と、を備え、前記第1固定受動素子及び前記第2固定受動素子と、前記第1可変受動素子及び前記第2可変受動素子と、はブリッジ回路を構成する、ことを特徴とする通信システムである。 The invention described in claim 1, which was made to solve the above problem, is a communication system in which a parent device and a child device are connected in a multi-drop manner, wherein the parent device comprises: a first fixed passive element connected to a voltage source that outputs a constant voltage; a first variable passive element connected to the voltage source and connected in parallel with the first fixed passive element; a second variable passive element connected in parallel with the first fixed passive element and in series with the first variable passive element; and a control unit that changes the impedance of the first variable passive element and the second variable passive element; a second fixed passive element having the same impedance as the first fixed passive element and connected in series with the first fixed passive element via a communication line; a detection unit electrically connected between the first fixed passive element and the second fixed passive element and the first variable passive element and the second variable passive element and detecting the voltage value between the connection points; and a setting unit setting its own identifier based on the detection result of the detection unit, wherein the first fixed passive element and the second fixed passive element and the first variable passive element and the second variable passive element form a bridge circuit.
本発明によれば、第1固定受動素子及び第2固定受動素子と、第1可変受動素子及び第2可変受動素子と、によりブリッジ回路が構成されるため、当該ブリッジ回路の中間点に接続される検出部の電圧値に基づいて、子機自身のネットワーク内の接続位置の特定が可能となり、ID等の識別子を自動的に設定することが可能となる。 According to the present invention, a bridge circuit is formed by a first fixed passive element, a second fixed passive element, and a first variable passive element, and a second variable passive element. This makes it possible to identify the connection position of the slave device within the network based on the voltage value of the detection unit connected to the midpoint of the bridge circuit, and to automatically set an identifier such as an ID.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態を、図1~図9を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態にかかる通信システムの構成図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to Figures 1 to 9. Figure 1 is a diagram showing the configuration of a communication system according to the first embodiment of the present invention.
通信システム1は、親機10と、複数の子機20と、を備えている。図1では、子機20として、子機20A、子機20B、子機20Cの3台がマルチドロップ接続されている例を示している。勿論3台に限らず、子機20は少なくとも1台以上が接続されていればよい。また、図1の構成では、子機20を順次接続しているようにみえるが、固定抵抗25を設ける都合上子機20内を通過させているのみであって、カスケード接続のように中継等は行っておらず、接続形態としてはマルチドロップ接続となる。 The communication system 1 comprises a base unit 10 and multiple slave units 20. Figure 1 shows an example in which three slave units 20, slave unit 20A, slave unit 20B, and slave unit 20C, are connected in a multi-drop configuration. Of course, the number is not limited to three, as long as at least one slave unit 20 is connected. Also, although the configuration in Figure 1 appears to connect the slave units 20 sequentially, this is because signals are simply passed through the slave units 20 due to the fixed resistors 25 provided; no relaying is performed as in a cascade connection, and the connection topology is a multi-drop connection.
ここで、本実施形態における親機とは、通信システムにおいて、子機に対してID(識別子)を設定する動作を行う通信機器をいう。また、子機とは、親機からのID設定対象となる通信機器をいう。また、通信機器は、専ら通信を行う機器に限らず、通信機能を有する電子機器も含む。 In this embodiment, a parent device refers to a communication device that sets an ID (identifier) for a child device in a communication system. A child device refers to a communication device that receives an ID from a parent device. Communication devices are not limited to devices that exclusively perform communication, but also include electronic devices with communication functions.
親機10と、子機20A、子機20B、子機20Cと、は、通信線L1、L2によりマルチドロップ接続されている。なお、終端の子機20Cからは、親機10へ接続されることで、リング状のネットワークとなり、後述するようにブリッジ回路を構成することができる。 The parent device 10 and the child devices 20A, 20B, and 20C are connected in a multi-drop configuration via communication lines L1 and L2. The terminal child device 20C is connected to the parent device 10, forming a ring-shaped network, and a bridge circuit can be configured as described below.
親機10は、ドライバ11と、レシーバ12と、判定部13と、設定部14と、電圧源15と、固定抵抗16と、可変抵抗17、18と、電流源19と、検出部1Aと、切替部1B、1C、1D、1Eと、を備えている。 The parent unit 10 includes a driver 11, a receiver 12, a determination unit 13, a setting unit 14, a voltage source 15, a fixed resistor 16, variable resistors 17 and 18, a current source 19, a detection unit 1A, and switching units 1B, 1C, 1D, and 1E.
ドライバ11は、親機10から子機20へ送信するデータを通信線L1、L2に出力する。レシーバ12は、子機20から親機10へ送信されたデータが通信線L1、L2から入力される。 The driver 11 outputs data to be transmitted from the parent device 10 to the child device 20 via communication lines L1 and L2. The receiver 12 receives data transmitted from the child device 20 to the parent device 10 via communication lines L1 and L2.
判定部13は、例えばCPU(Central Processing Unit)やメモリ等を有するマイコン等で構成され、後述するID設定動作等を実行する。 The determination unit 13 is composed of, for example, a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit) and memory, and performs the ID setting operation described below.
設定部14は、例えばメモリ等の記憶媒体で構成され、後述する子機数設定処理により設定された子機数が設定される。なお、子機数は、手動により設定してもよい。手動の場合は、親機10に設けられた入力装置(不図示)等から子機数を入力し、入力された子機数を設定部14に設定すればよい。 The setting unit 14 is configured with a storage medium such as a memory, and the number of handset units is set by the handset number setting process described below. The number of handset units may also be set manually. In this case, the number of handset units is input via an input device (not shown) provided on the base unit 10, and the input number of handset units is set in the setting unit 14.
電圧源15は、一定の電圧を出力する。電圧源15の正極(+)側は、固定抵抗16の一端及び可変抵抗17の一端に接続されている。また、電圧源15の負極(-)側は、切替部1E及び可変抵抗18の一端に接続されている。 Voltage source 15 outputs a constant voltage. The positive (+) side of voltage source 15 is connected to one end of fixed resistor 16 and one end of variable resistor 17. The negative (-) side of voltage source 15 is connected to switching unit 1E and one end of variable resistor 18.
固定抵抗16は、一端が電圧源15の正極側に接続され、他端が切替部1Cに接続されている。 One end of the fixed resistor 16 is connected to the positive side of the voltage source 15, and the other end is connected to the switching unit 1C.
可変抵抗17は、一端が電圧源15の正極側に接続され、他端が切替部1Cに接続されている。可変抵抗18は、一端が電圧源15の負極側に接続され、他端が切替部1Eに接続されている。可変抵抗17と可変抵抗18は、同じ特性を有している。また、可変抵抗の抵抗値の可変範囲は固定抵抗16の抵抗値の1倍~n倍(nは整数)の範囲を含む。このnは子機20の最大接続数を示す。 One end of variable resistor 17 is connected to the positive side of voltage source 15, and the other end is connected to switching unit 1C. One end of variable resistor 18 is connected to the negative side of voltage source 15, and the other end is connected to switching unit 1E. Variable resistors 17 and 18 have the same characteristics. The variable range of the resistance value of the variable resistor includes the range of 1 to n times (n is an integer) the resistance value of fixed resistor 16. This n indicates the maximum number of slave units 20 that can be connected.
電流源19は、一定の電流を出力する。電流源19は、一端が切替部1Cに接続され、他端が切替部1Eに接続されている。検出部1Aは、電流源19の両端電圧を検出する。 Current source 19 outputs a constant current. One end of current source 19 is connected to switching unit 1C, and the other end is connected to switching unit 1E. Detection unit 1A detects the voltage across both ends of current source 19.
切替部1Bは、子機20Aへ向かう通信線L1、L2の接続先を、ドライバ11及びレシーバ12と、電圧源15、固定抵抗16、可変抵抗17、18、電流源19、検出部1AからなるID設定回路と、のいずれかに切り替える。切替部1Cは、切替部1BでID設定回路が選択された際の接続先を、固定抵抗16及び可変抵抗17と、電流源19及び検出部1Aと、のいずれかに切り替える。 Switching unit 1B switches the connection destination of communication lines L1 and L2 leading to slave unit 20A between driver 11 and receiver 12 and an ID setting circuit consisting of voltage source 15, fixed resistor 16, variable resistors 17 and 18, current source 19, and detection unit 1A. When switching unit 1B selects the ID setting circuit, switching unit 1C switches the connection destination between fixed resistor 16 and variable resistor 17 and current source 19 and detection unit 1A.
切替部1Dは、終端の子機20Cから戻る通信線L1、L2を、ID設定回路に接続するか否か切り替える。切替部1Eは、切替部1DでID設定回路が選択された際の接続先を、電圧源15及び可変抵抗18と、電流源19及び検出部1Aと、のいずれかに切り替える。 Switching unit 1D switches whether communication lines L1 and L2 returning from terminal handset 20C are connected to the ID setting circuit. When switching unit 1D selects the ID setting circuit, switching unit 1E switches the connection destination between voltage source 15 and variable resistor 18, or current source 19 and detection unit 1A.
子機20は、ドライバ21と、レシーバ22と、検出部23と、判定部24と、固定抵抗25と、を備えている。 The slave unit 20 includes a driver 21, a receiver 22, a detection unit 23, a determination unit 24, and a fixed resistor 25.
ドライバ21は、自身(子機20)から親機10又は他の子機20へ送信するデータを通信線L1、L2に出力する。レシーバ22は、親機10又は他の子機20から自身(子機20)へ送信されたデータが通信線L1、L2から入力される。 The driver 21 outputs data to be transmitted from itself (child device 20) to the parent device 10 or another child device 20 via communication lines L1 and L2. The receiver 22 receives data transmitted from the parent device 10 or another child device 20 to itself (child device 20) via communication lines L1 and L2.
検出部23は、通信線L1と通信線L2との間に設けられ、通信線L1、通信線L2間の電圧を検出する。即ち、検出部23は、固定抵抗16(第1固定受動素子)及び固定抵抗25(第2固定受動素子)と、可変抵抗17(第1可変受動素子)及び可変抵抗18(第2可変受動素子)と、の間に電気的に接続され、通信線L1への接続点と通信線L2への接続点との間の電圧値を検出している。 Detection unit 23 is provided between communication line L1 and communication line L2 and detects the voltage between communication line L1 and communication line L2. That is, detection unit 23 is electrically connected between fixed resistor 16 (first fixed passive element) and fixed resistor 25 (second fixed passive element) and variable resistor 17 (first variable passive element) and variable resistor 18 (second variable passive element), and detects the voltage value between the connection point to communication line L1 and the connection point to communication line L2.
判定部24は、検出部23が検出した電圧値に基づいて自身のIDを判定し、設定する。即ち、判定部24は、検出部23の検出結果に基づいて自身の識別子を設定する設定部として機能する。 The determination unit 24 determines and sets its own ID based on the voltage value detected by the detection unit 23. In other words, the determination unit 24 functions as a setting unit that sets its own identifier based on the detection result of the detection unit 23.
固定抵抗25は、通信線L1に設けられている。固定抵抗25の抵抗値は固定抵抗16と同じ値である。即ち、固定抵抗25は、固定抵抗16(第1固定受動素子)と同じ抵抗値(インピーダンス)であり通信線L1を介して固定抵抗16(第1固定受動素子)と直列に接続された第2固定受動素子として機能する。即ち、固定抵抗16は、電圧源15に接続された第1固定受動素子として機能する。また、可変抵抗17は、電圧源15に接続され、かつ、固定抵抗16(第1固定受動素子)とは並列に接続された第1可変受動素子として機能する。また、可変抵抗18は、固定抵抗16(第1固定受動素子)とは並列かつ可変抵抗17(第1可変受動素子)と直列に接続された第2可変受動素子として機能する。 Fixed resistor 25 is provided on communication line L1. The resistance value of fixed resistor 25 is the same as that of fixed resistor 16. That is, fixed resistor 25 has the same resistance value (impedance) as fixed resistor 16 (first fixed passive element) and functions as a second fixed passive element connected in series with fixed resistor 16 (first fixed passive element) via communication line L1. That is, fixed resistor 16 functions as a first fixed passive element connected to voltage source 15. Furthermore, variable resistor 17 functions as a first variable passive element connected to voltage source 15 and connected in parallel with fixed resistor 16 (first fixed passive element). Furthermore, variable resistor 18 functions as a second variable passive element connected in parallel with fixed resistor 16 (first fixed passive element) and in series with variable resistor 17 (first variable passive element).
次に、本実施形態におけるID設定をするための原理について、図2を参照して説明する。図2は、図1に示した構成の等価回路である。図2に示したように、通信線L1には、固定抵抗16と固定抵抗25とが直列接続され、通信線L2には、可変抵抗17と可変抵抗18とが直列接続される。 Next, the principle of ID setting in this embodiment will be explained with reference to Figure 2. Figure 2 is an equivalent circuit of the configuration shown in Figure 1. As shown in Figure 2, fixed resistors 16 and 25 are connected in series to communication line L1, and variable resistors 17 and 18 are connected in series to communication line L2.
各子機20の検出部23は、通信線L1と通信線L2との間に接続される。そして、固定抵抗16と固定抵抗25の抵抗値は同じ値である。したがって、図2に示した回路は、可変抵抗17、18の抵抗値を調整することでホイートストンブリッジ回路を構成することができる。 The detection unit 23 of each slave unit 20 is connected between communication lines L1 and L2. Fixed resistors 16 and 25 have the same resistance value. Therefore, the circuit shown in Figure 2 can be configured as a Wheatstone bridge circuit by adjusting the resistance values of variable resistors 17 and 18.
そして、可変抵抗17と可変抵抗18の抵抗値を、子機20Aの検出部23の電圧がゼロボルト(0V)となる抵抗値、子機20Bの検出部23の電圧が0Vとなる抵抗値、子機20Aの検出部23の電圧が0Vとなる抵抗値へ順次変更する。そして、各抵抗値へ変更された際に検出部23が検出した電圧値を保持することにより、その電圧値の変化状態に基づいて自身のIDを特定する。 The resistance values of variable resistors 17 and 18 are then sequentially changed to a resistance value that causes the voltage of detection unit 23 of handset 20A to be zero volts (0V), a resistance value that causes the voltage of detection unit 23 of handset 20B to be 0V, and a resistance value that causes the voltage of detection unit 23 of handset 20A to be 0V. The voltage value detected by detection unit 23 when the resistance value is changed is then retained, and the device's own ID is identified based on the change in the voltage value.
図3に図1の構成の場合の親機10と子機20A、子機20B、子機20Cとの間のID設定動作時の通信のシーケンス図を示す。図3において、子機20Aと子機A、子機20Bを子機B、子機20Cを子機Cと記載する。 Figure 3 shows a sequence diagram of communication during ID setting operation between base unit 10 and handset 20A, handset 20B, and handset 20C in the configuration of Figure 1. In Figure 3, handset 20A and handset A are referred to as handset 20B, and handset 20C as handset C.
まず、親機10からは、ID設定モード伝文を各子機20へ送信する(T1)。通信システム1はマルチドロップ接続のため、親機10からは直接各子機20へID設定モード伝文が送信される。 First, the parent device 10 sends an ID setting mode message to each child device 20 (T1). Because the communication system 1 is a multi-drop connection, the parent device 10 sends the ID setting mode message directly to each child device 20.
次に、親機10から子機数Nを各子機20へ送信する(T2)。本実施形態では、子機数N=3を送信する。なお、子機数Nは、後述するように自動的に検出してもよいし、予め手動で親機10に設定してもよい。 Next, the base unit 10 transmits the number of slave units N to each slave unit 20 (T2). In this embodiment, the number of slave units N = 3 is transmitted. Note that the number of slave units N may be detected automatically as described below, or may be manually set in advance in the base unit 10.
次に、親機10から電圧変更間隔tを各子機20へ送信する(T3)。電圧変更間隔tとは、上述した可変抵抗17、18の抵抗値を変更する時間間隔を示すものである。本実施形態では、例として1秒に設定している。この電圧変更間隔tを指定することで、検出部23は意図した抵抗値の組み合わせにおける電圧値を測定することができる。 Next, the parent device 10 transmits a voltage change interval t to each child device 20 (T3). The voltage change interval t indicates the time interval at which the resistance values of the variable resistors 17 and 18 described above are changed. In this embodiment, it is set to 1 second, for example. By specifying this voltage change interval t, the detection unit 23 can measure the voltage value for the intended combination of resistance values.
次に、可変抵抗設定1として可変抵抗17(VR1)と可変抵抗18(VR2)の比を、VR1:VR2=1:3となるように設定する(T4)。この場合、固定抵抗16、25の抵抗値をRとすると、VR1=R、VR2=3Rに設定する。このとき、子機Aの検出部23で検出された電圧をVa1とし、子機Bの検出部23で検出された電圧をVb1とし、子機Cの検出部23で検出された電圧をVc1とする。 Next, the ratio of variable resistor 17 (VR1) and variable resistor 18 (VR2) is set to VR1:VR2 = 1:3 as variable resistor setting 1 (T4). In this case, if the resistance value of fixed resistors 16 and 25 is R, then VR1 = R and VR2 = 3R are set. At this time, the voltage detected by detector 23 of handset A is Va1, the voltage detected by detector 23 of handset B is Vb1, and the voltage detected by detector 23 of handset C is Vc1.
次に、可変抵抗設定1から1秒後に、可変抵抗設定2としてVR1とVR2の比を、VR1:VR2=2:2となるように設定する(T5)。この場合、VR1=2R、VR2=2Rに設定する。このとき、子機Aの検出部23で検出された電圧をVa2とし、子機Bの検出部23で検出された電圧をVb2とし、子機Cの検出部23で検出された電圧をVc2とする。 Next, one second after variable resistor setting 1, variable resistor setting 2 is set so that the ratio of VR1 to VR2 is VR1:VR2 = 2:2 (T5). In this case, VR1 = 2R and VR2 = 2R. At this time, the voltage detected by the detector 23 of handset A is Va2, the voltage detected by the detector 23 of handset B is Vb2, and the voltage detected by the detector 23 of handset C is Vc2.
次に、可変抵抗設定2から1秒後に、可変抵抗設定3としてVR1とVR2の比を、VR1:VR2=3:1となるように設定する(T6)。この場合、VR1=3R、VR2=Rに設定する。このとき、子機Aの検出部23で検出された電圧をVa3とし、子機Bの検出部23で検出された電圧をVb3とし、子機Cの検出部23で検出された電圧をVc3とする。 Next, one second after variable resistor setting 2, variable resistor setting 3 is set so that the ratio of VR1 to VR2 is VR1:VR2 = 3:1 (T6). In this case, VR1 is set to 3R and VR2 is set to R. At this time, the voltage detected by the detector 23 of handset A is set to Va3, the voltage detected by the detector 23 of handset B is set to Vb3, and the voltage detected by the detector 23 of handset C is set to Vc3.
次に、各子機20において、電圧パターンを作成する(T7)。電圧パターンについて図4を参照して説明する。図4は、図3のシーケンス図で検出された電圧パターンを示した図である。図3において、縦軸は電圧、横軸は各子機を示している。つまり、左側の列が子機Aの検出部23で検出された電圧値、中央列が子機Bの検出部23で検出された電圧値、右側の例が子機Cの検出部23で検出された電圧値をそれぞれ示している。 Next, a voltage pattern is created in each handset 20 (T7). The voltage pattern will be explained with reference to Figure 4. Figure 4 is a diagram showing the voltage pattern detected in the sequence diagram of Figure 3. In Figure 3, the vertical axis represents voltage, and the horizontal axis represents each handset. That is, the left column represents the voltage value detected by the detection unit 23 of handset A, the center column represents the voltage value detected by the detection unit 23 of handset B, and the example on the right represents the voltage value detected by the detection unit 23 of handset C.
可変抵抗設定1の場合は、子機Aの検出部23には電流が流れない平衡状態となるため、Va1はゼロボルトとなる。そして、電圧源15の電圧をVとすると、Vb1は-1/4V、Vc1は-2/4Vとなる。 When variable resistor setting 1 is used, a balanced state is reached in which no current flows through the detector 23 of slave unit A, so Va1 becomes zero volts. If the voltage of voltage source 15 is V, then Vb1 becomes -1/4 V and Vc1 becomes -2/4 V.
可変抵抗設定2の場合は、子機Bの検出部23には電流が流れない平衡状態となるため、Vb2はゼロボルトとなる。そして、Va2は1/4V、Vc2は-1/4Vとなる。 When variable resistor setting 2 is selected, a balanced state occurs in which no current flows through the detector 23 of slave unit B, so Vb2 becomes zero volts. Va2 then becomes 1/4 V and Vc2 becomes -1/4 V.
可変抵抗設定3の場合は、子機Cの検出部23には電流が流れない平衡状態となるため、Vc3はゼロボルトとなる。そして、Va3は2/4V、Vb3は1/4Vとなる。図4から明らかなように、平衡状態となる位置を変化させることで、電圧パターンがプラス側に変化する子機20、電圧パターンがマイナス側に変化する子機20、プラスとマイナスの両側に変化する子機20、とそれぞれ異なる変化をする。本実施形態では、子機が3台のため3列となっているが、4台であれば4列、5台であれば5列となる。また、回路特性上、両端の子機は、ゼロボルトからプラス側に分布するかゼロボルトからマイナス側に分布し、その間に位置する子機は、ゼロボルトを挟む分布となる。 When variable resistance setting 3 is used, an equilibrium state is reached in which no current flows through the detection unit 23 of child device C, and Vc3 becomes zero volts. Va3 becomes 2/4 V and Vb3 becomes 1/4 V. As is clear from Figure 4, changing the position at which the equilibrium state is reached results in different changes, with some child devices 20 changing their voltage pattern to the positive side, some changing their voltage pattern to the negative side, and some changing to both the positive and negative sides. In this embodiment, there are three child devices, so there are three rows; however, if there are four, there would be four rows, and if there are five, there would be five rows. Furthermore, due to the circuit characteristics, the child devices at both ends will be distributed from zero volts to the positive side or from zero volts to the negative side, and the child devices located in between will be distributed on either side of zero volts.
このような電圧パターンは各子機20で測定される。そのため、実際は図4に示したように各子機20で測定された電圧パターンが1つのグラフのように示されることはなく、それぞれの列に相当する部分が対応する子機20で測定されることとなる。 This voltage pattern is measured by each slave unit 20. Therefore, in reality, the voltage patterns measured by each slave unit 20 are not shown as a single graph as shown in Figure 4, but rather the portions corresponding to each column are measured by the corresponding slave unit 20.
図3の説明に戻る。子機20は、検出部23で検出された電圧パターンに基づいて機器を特定、つまり、IDを設定する(T8)。本実施形態では、電圧パターンが電圧0Vよりもプラス側に分布する子機20をID=1とし、電圧パターンが電圧0Vを挟んでプラスマイナス両側に分布する子機20をID=2とし、電圧パターンが電圧0Vよりもマイナス側に分布する子機20をID=3とする。このような判定基準は、各子機20の判定部24に予め設定されている。本実施形態では、子機数N=3であるが、例えばN=1~64までの電圧パターンとIDとの対応を判定部24が有することで、子機数が変化しても例えば最大64台まで対応することが可能となる。 Returning to the explanation of Figure 3, the slave device 20 identifies the device based on the voltage pattern detected by the detection unit 23, i.e., sets an ID (T8). In this embodiment, a slave device 20 whose voltage pattern is distributed on the positive side of a voltage of 0V is assigned ID=1, a slave device 20 whose voltage pattern is distributed on both the positive and negative sides of a voltage of 0V is assigned ID=2, and a slave device 20 whose voltage pattern is distributed on the negative side of a voltage of 0V is assigned ID=3. Such determination criteria are pre-set in the determination unit 24 of each slave device 20. In this embodiment, the number of slave devices N=3, but by having the determination unit 24 store correspondence between voltage patterns and IDs for N=1 to 64, for example, it is possible to accommodate a change in the number of slave devices, up to a maximum of 64.
次に、親機10からID=1の確認の伝文を送信する(T9)。子機Aは、伝文を受信すると親機に応答の伝文を返信する(T10)。 Next, base unit 10 sends a confirmation message with ID=1 (T9). Upon receiving the message, handset A sends a response message back to the base unit (T10).
次に、親機10からID=2の確認の伝文を送信する(T11)。子機Bは、伝文を受信すると親機に応答の伝文を返信する(T12)。 Next, base unit 10 sends a confirmation message for ID=2 (T11). Upon receiving the message, handset B sends a response message back to the base unit (T12).
次に、親機10からID=3の確認の伝文を送信する(T13)。子機Cは、伝文を受信すると親機に応答の伝文を返信する(T14)。 Next, the base unit 10 sends a confirmation message for ID=3 (T13). Upon receiving the message, the slave unit C sends a response message back to the base unit (T14).
次に、親機10は、全ID数を確認する(T15)。つまり、T9、T11、T13の伝文の応答が全てあったか確認する。全ての応答があった場合はID設定が完了したとして通常の運用を行う。 Next, the base unit 10 checks the total number of IDs (T15). In other words, it checks whether there have been responses to all messages in T9, T11, and T13. If there have been responses to all messages, it considers ID setting to be complete and resumes normal operation.
次に、上述したシーケンスに基づいた親機10と子機20それぞれの動作のフローチャートを図5~図8に示す。図5は、親機10の基本的な動作のフローチャートであり、主に判定部13で実行される。 Next, Figures 5 to 8 show flowcharts of the operations of the parent unit 10 and the child unit 20 based on the above-described sequence. Figure 5 is a flowchart of the basic operations of the parent unit 10, which are mainly executed by the determination unit 13.
まず、親機10に電源が投入される(S11)。このとき、判定部13は、切替部1B~1Eを、ドライバ11及びレシーバ12が通信線L1、L2に接続されるように切り替える。次に、判定部13は、親機10をID設定モードに移行する(S12)。このとき、図3に示したように、ID設定モード伝文を各子機20に送信する。親機10におけるID設定モードのフローチャートを図6に示す。 First, the parent unit 10 is powered on (S11). At this time, the determination unit 13 switches the switching units 1B to 1E so that the driver 11 and receiver 12 are connected to the communication lines L1 and L2. Next, the determination unit 13 transitions the parent unit 10 to ID setting mode (S12). At this time, as shown in Figure 3, an ID setting mode message is sent to each child unit 20. A flowchart of the ID setting mode in the parent unit 10 is shown in Figure 6.
親機10におけるID設定モードは、まず判定部13が子機数Nを子機20へ送信する(S21)。ここで、子機数Nを自動的に検出する方法(子機数設定処理)について図9を参照して説明する。図9は、子機数Nを自動的に検出する際の図1の構成における等価回路である。なお、子機数設定処理はS21のタイミングで実行するに限らず、任意のタイミングで実行してもよい。 In the ID setting mode in the base unit 10, the determination unit 13 first transmits the number of handset units N to the handset units 20 (S21). Here, a method for automatically detecting the number of handset units N (handset unit number setting process) will be described with reference to Figure 9. Figure 9 is an equivalent circuit for the configuration in Figure 1 when automatically detecting the number of handset units N. Note that the handset unit number setting process is not limited to being executed at the timing of S21, and may be executed at any timing.
図9の回路では、電流源19に各子機20の固定抵抗25が直列に接続されている。つまり、判定部13は、切替部1B~1Eを、電圧源15、固定抵抗16、可変抵抗17、18に代えて、電流源19と検出部1Aが通信線L1、L2に接続するように切り替える。 In the circuit shown in Figure 9, the fixed resistor 25 of each slave unit 20 is connected in series to the current source 19. In other words, the determination unit 13 switches the switching units 1B to 1E so that the current source 19 and detection unit 1A are connected to the communication lines L1 and L2, replacing the voltage source 15, fixed resistor 16, and variable resistors 17 and 18.
電流源19から出力される定電流をI、固定抵抗25の抵抗値をR、固定抵抗25の数(子機数)をNとすると、検出部1Aが検出する電圧Vは、次の(1)式で算出される。
V=I×(N×R)・・・・(1)
If the constant current output from the current source 19 is I, the resistance value of the fixed resistor 25 is R, and the number of fixed resistors 25 (number of slave units) is N, the voltage V detected by the detection unit 1A is calculated using the following equation (1).
V=I×(N×R)...(1)
(1)式を変形すると次の(2)式となる。
N=V/(I×R)・・・・(2)
Transforming equation (1) yields the following equation (2).
N=V/(I×R)...(2)
電流値Iと抵抗値Rは既知であるため、判定部13は、(2)式により検出部1Aが検出した電圧値に基づいて子機数を求めることができる。即ち、判定部13は、電流源19の両端電圧に基づいて子機20の個数を算出する算出部として機能する。算出された子機数Nは設定部14に設定される。 Because the current value I and resistance value R are known, the determination unit 13 can determine the number of slave units based on the voltage value detected by the detection unit 1A using equation (2). In other words, the determination unit 13 functions as a calculation unit that calculates the number of slave units 20 based on the voltage across the current source 19. The calculated number of slave units N is set in the setting unit 14.
図6の説明に戻る。子機数Nを送信後、判定部13は、電圧変更間隔tを送信する(S22)。S22を終了した時点で、判定部13は、切替部1B~1Eを、ID設定回路が選択されるように切り替える。但し、電流源19及び検出部1Aは接続されないようにする。 Returning to the explanation of Figure 6, after transmitting the number of slave devices N, the determination unit 13 transmits the voltage change interval t (S22). Upon completing S22, the determination unit 13 switches the switching units 1B to 1E so that the ID setting circuit is selected. However, the current source 19 and the detection unit 1A are not connected.
次に、判定部13は、可変抵抗値を変動させる(S23)。これは、図3で説明した可変抵抗設定1~3に相当するものである。つまり、可変抵抗17、18の抵抗値の比を変化させて、各子機20の検出部23で電圧を検出する。即ち、判定部13は、可変抵抗17、18(第1可変受動素子及び第2可変受動素子)の抵抗値(インピーダンス)を変化させる制御部として機能する。そして、判定部13は、所定の時間間隔で可変抵抗17、18(第1可変受動素子及び第2可変受動素子)の抵抗値(インピーダンス)を子機20の個数回変化させている。 Next, the determination unit 13 varies the variable resistance value (S23). This corresponds to variable resistance settings 1 to 3 described in Figure 3. In other words, the ratio of the resistance values of the variable resistors 17 and 18 is changed, and the detection unit 23 of each slave unit 20 detects the voltage. In other words, the determination unit 13 functions as a control unit that varies the resistance value (impedance) of the variable resistors 17 and 18 (first variable passive element and second variable passive element). The determination unit 13 then varies the resistance value (impedance) of the variable resistors 17 and 18 (first variable passive element and second variable passive element) at predetermined time intervals by the number of slave units 20.
次に、判定部13は、数量=Nか否か判定する(S24)。S24は、可変抵抗設定を子機数Nの数量(個数回)だけ変化させるためのステップである。S24の判定の結果、数量=Nである場合は(S24;Yesの場合)、ID設定モードを終了する。一方、数量=Nでない場合は(S24;Noの場合)、ステップS23に戻り、次の可変抵抗設定にする。 Next, the determination unit 13 determines whether the quantity is equal to N (S24). S24 is a step for changing the variable resistor setting by the quantity (number of times) of the number of slave units N. If the result of the determination in S24 is that the quantity is equal to N (S24; Yes), the ID setting mode ends. On the other hand, if the quantity is not equal to N (S24; No), the process returns to step S23 and the next variable resistor setting is made.
図5の説明に戻る。ID設定モードが終了すると、判定部13は、子機数確認をする(S13)。子機数確認とは、S12で正しくIDが設定されたか検証するためのものであり、図3のT9~T15に相当するものである。 Returning to the explanation of Figure 5, when the ID setting mode ends, the determination unit 13 checks the number of child devices (S13). Checking the number of child devices is intended to verify whether the ID was set correctly in S12, and corresponds to T9 to T15 in Figure 3.
次に、判定部13は、S13で確認した子機数がNか判定する(S14)。子機数がNである場合は(S14;Yes)、以降は通常運用を行う(S15)。一方、子機数がNでない場合は(S14;No)、S12に戻り再度ID設定モードを実行する。なお、図5では、S14で子機数がNにならないとID設定モードを何度も繰り返すが、例えば、繰り返しの上限回数を設定してもよい。上限回数を超えた場合は、異常状態を示すメッセージ等を出力したり、異常終了としてログ等を保存する等としてもよい。 Next, the determination unit 13 determines whether the number of child devices confirmed in S13 is N (S14). If the number of child devices is N (S14; Yes), normal operation is performed thereafter (S15). On the other hand, if the number of child devices is not N (S14; No), the process returns to S12 and the ID setting mode is executed again. Note that in FIG. 5, the ID setting mode is repeated multiple times unless the number of child devices reaches N in S14, but it is also possible to set an upper limit on the number of repetitions, for example. If the upper limit is exceeded, a message indicating an abnormal state may be output, or a log may be saved as an abnormal termination.
次に、子機20の基本的な動作のフローチャートを図7を参照して説明する。図7のフローチャートは主に判定部24で実行される。 Next, the flowchart of the basic operation of the handset 20 will be explained with reference to Figure 7. The flowchart in Figure 7 is mainly executed by the determination unit 24.
まず、子機20に電源が投入される(S31)。そして、判定部24は、ID設定ありか判定する(S32)。つまり、判定部24の内部メモリ等にIDが既に設定されているか判定する。 First, the handset 20 is powered on (S31). Then, the determination unit 24 determines whether an ID has been set (S32). In other words, it determines whether an ID has already been set in the internal memory of the determination unit 24, etc.
S32の判定の結果、ID設定ありの場合は(S32;Yes)、以降は通常運用を行う(S34)。一方、ID設定なしの場合は(S32;No)、判定部24は、子機20をID設定モードに移行する(S33)。子機20におけるID設定モードのフローチャートを図8に示す。 If the result of the determination in S32 is that an ID has been set (S32; Yes), normal operation will be performed thereafter (S34). On the other hand, if an ID has not been set (S32; No), the determination unit 24 transitions the slave device 20 to ID setting mode (S33). A flowchart of the ID setting mode in the slave device 20 is shown in Figure 8.
子機20におけるID設定モードは、まず、判定部24が子機数Nを親機10から受信する(S41)。次に、判定部24が電圧変更間隔tを親機10から受信する(S42)。次に、判定部24は、検出部23に電圧測定を行わせる(S43)。この電圧測定は、図3の電圧検出Va1等に相当するものである。 In the ID setting mode in the slave unit 20, the determination unit 24 first receives the number of slave units N from the master unit 10 (S41). Next, the determination unit 24 receives the voltage change interval t from the master unit 10 (S42). Next, the determination unit 24 causes the detection unit 23 to measure the voltage (S43). This voltage measurement corresponds to the voltage detection Va1, etc. in Figure 3.
次に、判定部24は、数量=Nか否か判定する(S44)。S44は、可変抵抗設定を子機数Nの数量だけ変化させるためのステップである。S44の判定の結果、数量=Nである場合は(S44;Yesの場合)、判定部24は、図4に示したような電圧パターンを作成する(S45)。一方、数量=Nでない場合は(S44;Noの場合)、ステップS43に戻り、次の可変抵抗設定により電圧測定を行わせる。 Next, the determination unit 24 determines whether the quantity is N (S44). S44 is a step for changing the variable resistor setting by the number of child devices N. If the result of the determination in S44 is that the quantity is N (S44; Yes), the determination unit 24 creates a voltage pattern such as that shown in FIG. 4 (S45). On the other hand, if the quantity is not N (S44; No), the process returns to step S43 and voltage measurement is performed using the next variable resistor setting.
電圧パターン作成後、判定部24は、機器特定を行う(S46)。つまり、判定部24は、作成した電圧パターンに基づいてIDを特定して設定する。設定方法は、例えば図3で説明したようにすることができる。即ち、判定部24(設定部)は、子機20の個数と、抵抗値(インピーダンス)が子機20の個数回変化した際に検出部23が検出した電圧値に基づいてID(識別子)を設定している。 After creating the voltage pattern, the determination unit 24 identifies the device (S46). That is, the determination unit 24 identifies and sets an ID based on the created voltage pattern. The setting method can be, for example, as described in Figure 3. That is, the determination unit 24 (setting unit) sets the ID (identifier) based on the number of slave devices 20 and the voltage value detected by the detection unit 23 when the resistance value (impedance) changes for the number of slave devices 20.
本実施形態によれば、親機10と複数の子機20とがマルチドロップ方式で接続された通信システム1において、親機10は、電圧源15に接続された固定抵抗16と、電圧源15に接続され、固定抵抗16とは並列かつ、互いに直列接続された可変抵抗17、18と、可変抵抗17、18の抵抗値を変化させる判定部13と、を備えている。また、子機20は、固定抵抗16と同じ抵抗値であり通信線L1を介して固定抵抗16と直列に接続された固定抵抗25と、固定抵抗16及び固定抵抗25と、可変抵抗17及び可変抵抗18と、の間に電気的に接続され、接続点間の電圧値を検出する検出部23と、検出部23の検出結果に基づいて自身のIDを設定する判定部24と、を備えている。そして、固定抵抗16及び固定抵抗25と、可変抵抗17及び可変抵抗18と、はホイートストンブリッジ回路を構成している。 According to this embodiment, in a communication system 1 in which a base unit 10 and multiple slave units 20 are connected in a multi-drop configuration, the base unit 10 includes a fixed resistor 16 connected to a voltage source 15, variable resistors 17 and 18 connected to the voltage source 15 and connected in parallel with the fixed resistor 16 and in series with each other, and a determination unit 13 that changes the resistance values of the variable resistors 17 and 18. The slave unit 20 also includes a fixed resistor 25 having the same resistance as the fixed resistor 16 and connected in series with the fixed resistor 16 via the communication line L1, a detection unit 23 electrically connected between the fixed resistors 16 and 25 and the variable resistors 17 and 18 and detecting the voltage value between the connection points, and a determination unit 24 that sets its own ID based on the detection result of the detection unit 23. The fixed resistors 16 and 25 and the variable resistors 17 and 18 form a Wheatstone bridge circuit.
通信システム1が上記のように構成されることにより、ホイートストンブリッジ回路の中間点に接続される検出部23の電圧値に基づいて、子機20自身のネットワーク内の接続位置の特定が可能となり、IDを自動的に設定することが可能となる。 By configuring the communication system 1 as described above, it becomes possible to identify the connection position of the slave device 20 itself within the network based on the voltage value of the detection unit 23 connected to the midpoint of the Wheatstone bridge circuit, and to automatically set the ID.
また、親機10の判定部13は、自身に接続される子機数Nを予め子機20に送信し、電圧測定時間間隔tで可変抵抗17、18の抵抗値を子機数N回変化させ、判定部24は、子機数Nと、抵抗値が複数回変化した際の検出部23が検出した電圧値に基づいてIDを設定している。このようにすることにより、電圧変化をプロットした電圧パターンを取得することが可能となる。電圧パターンを取得することにより、プラス側に分布するパターンやマイナス側に分布するパターン、或いはゼロボルトを挟んで両方に分布するパターン等により自身の位置を精度良く判定することができる。また、複数の測定電圧からなる電圧プロットを作成することで、ゼロボルトを基準とした分布を作成することができ、測定された電圧の信頼性を確保することができる。 Furthermore, the determination unit 13 of the base unit 10 transmits the number N of slave units connected to the base unit 10 to the slave unit 20 in advance, and changes the resistance values of the variable resistors 17 and 18 N times at voltage measurement time intervals t. The determination unit 24 sets the ID based on the number N of slave units and the voltage values detected by the detection unit 23 when the resistance value changes multiple times. This makes it possible to obtain a voltage pattern that plots voltage changes. By obtaining a voltage pattern, the base unit's position can be accurately determined based on a pattern that distributes on the positive side, a pattern that distributes on the negative side, or a pattern that distributes on both sides of zero volts. Furthermore, by creating a voltage plot consisting of multiple measured voltages, a distribution based on zero volts can be created, ensuring the reliability of the measured voltage.
また、固定抵抗16及び固定抵抗25は、親機10と複数の子機20とを接続する通信線L1に接続され、可変抵抗17、18は、通信線L2に接続されているので、通信線L1、L2を利用してホイートストンブリッジ回路を構成してIDを設定することができる。また、通信線L1、L2を利用するため、制御と電圧測定とを兼ねることができ、構成の簡素化を図ることができる。 Furthermore, fixed resistors 16 and 25 are connected to communication line L1, which connects parent unit 10 and multiple child units 20, and variable resistors 17 and 18 are connected to communication line L2. Therefore, a Wheatstone bridge circuit can be configured using communication lines L1 and L2 to set the ID. Furthermore, using communication lines L1 and L2 allows for both control and voltage measurement, simplifying the configuration.
また、親機10は、固定抵抗25と通信線L1を介して直列に接続され、一定の電流を出力する電流源19と、電流源19の両端電圧に基づいて子機20の個数を算出する検出部1Aと、を備えている。このようにすることにより、直列接続された固定抵抗25の数から子機数Nを求めることが可能となる。 The base unit 10 also includes a current source 19 that is connected in series with the fixed resistor 25 via the communication line L1 and outputs a constant current, and a detection unit 1A that calculates the number of slave units 20 based on the voltage across the current source 19. This makes it possible to determine the number of slave units N from the number of fixed resistors 25 connected in series.
また、第1固定受動素子及び第2固定受動素子を固定抵抗、第1可変受動素子及び第2可変受動素子を可変抵抗で構成しているので、簡易な回路構成とすることができる。 In addition, the first fixed passive element and the second fixed passive element are configured as fixed resistors, and the first variable passive element and the second variable passive element are configured as variable resistors, allowing for a simple circuit configuration.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態にかかる通信システムを図10及び図11を参照して説明する。なお、前述した第1実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a communication system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 10 and 11. Note that the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
本実施形態にかかる通信システム1’を図10に示す。通信システム1’は、親機10’と、複数の子機20’と、を備えている。図10では、子機20’として、子機20A’、子機20B’、子機20C’の3台が接続されている例を示している。勿論3台に限らず、子機20’は1台以上が接続されていればよい。 A communication system 1' according to this embodiment is shown in Figure 10. The communication system 1' includes a base unit 10' and multiple slave units 20'. Figure 10 shows an example in which three slave units 20' are connected: slave unit 20A', slave unit 20B', and slave unit 20C'. Of course, the number is not limited to three, as long as one or more slave units 20' are connected.
親機10’と、子機20A’、子機20B’、子機20C’と、は、通信線L1、L2によりマルチドロップ接続されている。また、電圧源30から通信線L1、L2とは別に設けられる電源線PL1、PL2を介して子機20’に電力が供給される。電源線PL1、PL2も通信線L1、L2と同様に、電源である電圧源30からは1:nの接続となっている。 The parent unit 10' and the child units 20A', 20B', and 20C' are connected in a multi-drop configuration via communication lines L1 and L2. Power is supplied to the child unit 20' from the voltage source 30 via power lines PL1 and PL2, which are provided separately from the communication lines L1 and L2. Like the communication lines L1 and L2, the power lines PL1 and PL2 are also connected 1:n to the voltage source 30, which serves as the power source.
親機10’は、ドライバ11と、レシーバ12と、判定部13’と、を備えている。 The parent unit 10' includes a driver 11, a receiver 12, and a determination unit 13'.
ドライバ11は、親機10’から子機20’へ送信するデータを通信線L1、L2に出力する。レシーバ12は、子機20’から親機10’へ送信されたデータが通信線L1、L2から入力される。 The driver 11 outputs data to be transmitted from the parent unit 10' to the child unit 20' via communication lines L1 and L2. The receiver 12 receives data transmitted from the child unit 20' to the parent unit 10' via communication lines L1 and L2.
判定部13’は、例えばCPU(Central Processing Unit)やメモリ等を有するマイコン等で構成され、後述するID設定動作等を実行する。なお、本実施形態では、可変抵抗が設けられないので、判定部13’は、子機数Nを各子機20’へ送信後、可変抵抗の制御は行わない。但し、ID設定後に、正しくIDが設定されたかの検証は行ってもよい。 The determination unit 13' is composed of, for example, a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit) and memory, and performs the ID setting operation described below. Note that in this embodiment, no variable resistor is provided, so the determination unit 13' does not control the variable resistor after transmitting the number of slave devices N to each slave device 20'. However, after setting the ID, it may verify whether the ID has been set correctly.
子機20’は、ドライバ21と、レシーバ22と、検出部23’と、判定部24’と、固定抵抗25と、電源装置26と、を備えている。 The slave unit 20' includes a driver 21, a receiver 22, a detection unit 23', a determination unit 24', a fixed resistor 25, and a power supply unit 26.
ドライバ21は、自身(子機20’)から親機10’又は他の子機20’へ送信するデータを通信線L1、L2に出力する。レシーバ22は、親機10’又は他の子機20’から自身(子機20’)へ送信されたデータが通信線L1、L2から入力される。 The driver 21 outputs data to be transmitted from itself (child unit 20') to the parent unit 10' or another child unit 20' via communication lines L1 and L2. The receiver 22 receives data transmitted from the parent unit 10' or another child unit 20' to itself (child unit 20') via communication lines L1 and L2.
検出部23’は、電源線PL1、PL2と接続され、電源線PL1と電源線PL2との間の電圧を検出する。即ち、検出部23’は、固定抵抗25(固定受動素子)と、電圧源30の負極側と、の間に電気的に接続され、電源線PL1への接続点と電源線PL2への接続点との間の電圧値を検出している。 Detection unit 23' is connected to power lines PL1 and PL2 and detects the voltage between power lines PL1 and PL2. That is, detection unit 23' is electrically connected between fixed resistor 25 (fixed passive element) and the negative side of voltage source 30, and detects the voltage value between the connection point to power lines PL1 and PL2.
判定部24’は、検出部23’が検出した電圧値に基づいて自身のIDを判定し、設定する。即ち、判定部24’は、検出部23’の検出結果に基づいて自身のID(識別子)を設定する設定部として機能する。 The determination unit 24' determines and sets its own ID based on the voltage value detected by the detection unit 23'. In other words, the determination unit 24' functions as a setting unit that sets its own ID (identifier) based on the detection results of the detection unit 23'.
固定抵抗25は、電源線PL1に設けられている。即ち、固定抵抗25は、一定電圧を出力して子機20’に電力を供給する電圧源30と電力線PL1を介して直列に接続された固定受動素子として機能する。 Fixed resistor 25 is provided on power line PL1. That is, fixed resistor 25 functions as a fixed passive element connected in series via power line PL1 to voltage source 30, which outputs a constant voltage and supplies power to handset 20'.
電源装置26は、電源線PL1、PL2を介して電圧源30から電力供給を受ける、電源装置26は、電圧源30から受けた電力について、子機20’内で必要とする電圧値に降圧や昇圧等調整して子機20’内に出力する。 Power supply device 26 receives power from voltage source 30 via power lines PL1 and PL2. Power supply device 26 adjusts the power received from voltage source 30, such as by stepping down or stepping up, to the voltage value required within child device 20' and outputs it to child device 20'.
電圧源30は、子機20’(子機20A’、20B’、20C’)へ電力を供給する電源装置である。電圧源30は、一定電圧を出力する。 Voltage source 30 is a power supply device that supplies power to sub-unit 20' (sub-units 20A', 20B', and 20C'). Voltage source 30 outputs a constant voltage.
終端装置40は、終端抵抗41を備えている。終端抵抗41は、末端の子機20C’から出力する電源線PL1と電源線PL2との間に接続されている。 The termination device 40 includes a termination resistor 41. The termination resistor 41 is connected between the power lines PL1 and PL2 output from the terminal handset 20C'.
次に、本実施形態におけるID設定をするための原理について、図11を参照して説明する。図11は、図10に示した構成の等価回路である。図11に示したように、電源線PL1には、固定抵抗25と終端抵抗41とが直列接続される。 Next, the principle of ID setting in this embodiment will be explained with reference to Figure 11. Figure 11 is an equivalent circuit of the configuration shown in Figure 10. As shown in Figure 11, a fixed resistor 25 and a termination resistor 41 are connected in series to the power supply line PL1.
したがって、電圧源30の電圧値や固定抵抗25及び終端抵抗41の抵抗値は既知であるので、子機数Nに基づいて固定抵抗25による分圧比を検出することにより、自身の接続位置を特定して、IDを設定することができる。本実施形態においては、電圧パターンに代えて、子機数N毎に、IDと検出される電圧との関係を判定部24’が有することにより、IDを設定することができる。 Since the voltage value of the voltage source 30 and the resistance values of the fixed resistor 25 and the termination resistor 41 are known, the connection position can be identified and the ID can be set by detecting the voltage division ratio of the fixed resistor 25 based on the number N of slave devices. In this embodiment, instead of using a voltage pattern, the ID can be set by having the determination unit 24' store the relationship between the ID and the detected voltage for each number N of slave devices.
本実施形態によれば、親機10’と複数の子機20’とがマルチドロップ方式で接続された通信システム1’であって、子機20’は、一定電圧を出力して子機20’に電力を供給する電圧源30からの電力線PL1を介して電圧源30と直列に接続された固定抵抗25と、固定抵抗25と、電圧源30の負極側と、の間に電気的に接続され、接続点間の電圧値を検出する検出部23’と、検出部23’の検出結果に基づいて自身のIDを設定する設定部24’と、を備えている。 According to this embodiment, a communication system 1' includes a base unit 10' and multiple slave units 20' connected in a multi-drop configuration. Each slave unit 20' includes a fixed resistor 25 connected in series with a voltage source 30 via a power line PL1 from the voltage source 30, which outputs a constant voltage to supply power to the slave unit 20'; a detection unit 23' electrically connected between the fixed resistor 25 and the negative terminal of the voltage source 30 and detecting the voltage value between the connection points; and a setting unit 24' that sets its own ID based on the detection result of the detection unit 23'.
通信システム1が上記のように構成されることにより、直列接続された固定抵抗による分圧比により自身の接続位置を特定することが可能となり、IDを自動的に設定することができる。なお、この第2の実施形態は、電源線PL1、PL2ではなく、通信線L1、L2を用いることも可能である。つまり、通信線L1に固定抵抗を設けて、子機数に基づいて分圧比を検出すればよい。 By configuring communication system 1 as described above, it becomes possible to identify its own connection position using the voltage division ratio of the fixed resistors connected in series, and the ID can be set automatically. Note that this second embodiment can also use communication lines L1 and L2 instead of power lines PL1 and PL2. In other words, a fixed resistor can be installed on communication line L1, and the voltage division ratio can be detected based on the number of slave devices.
なお、上述した2つの実施形態では、受動素子として抵抗で説明したが、コンデンサ(C)やコイル(L)といった他の受動素子であってもよい。また、直流に限らず交流であってもよい。 In the above two embodiments, resistors were used as passive elements, but other passive elements such as capacitors (C) and coils (L) may also be used. Furthermore, the current is not limited to direct current and may be alternating current.
最後に、上述した実施形態にかかる通信システム1、1’が適用可能な代表的な技術分野について説明する。まず、1つ目として、照明システムが挙げられる。例えば道路トンネル照明では、所定間隔で照明器具(子機)が設けられており、トンネルの外に制御装置(親機)等が設置されている。ここで、各照明器具は、入口から内部に向けた減光制御、昼/夜の調光制御等により個別制御が必要となるため制御装置と照明器具との間で通信を行っている。 Finally, we will explain representative technical fields to which the communication systems 1 and 1' according to the above-mentioned embodiments can be applied. First, there is a lighting system. For example, in road tunnel lighting, lighting fixtures (child units) are installed at predetermined intervals, and a control device (parent unit) is installed outside the tunnel. Here, each lighting fixture requires individual control, such as dimming control from the entrance to the interior and day/night dimming control, so communication takes place between the control device and the lighting fixture.
このような照明システムにおいて、新規に設置する場合は、照明器具に予めIDの設定しておくことも可能であるが、設置する器具を取り違えてしまうと、あるIDの照明器具について、制御装置で把握している設置位置と実際の設置位置とが異なってしまう場合がある。また、灯具の延命のため、ローテーションを行うことがあり、その度にIDを設定し直したり、制御装置側の設定を変更するのは作業負担が大きい。 In such lighting systems, when installing new fixtures, it is possible to set IDs in advance for each fixture, but if the wrong fixture is installed, the actual installation location of a lighting fixture with a certain ID may differ from the installation location recognized by the control device. Furthermore, lighting fixtures are sometimes rotated to extend their lifespan, and resetting IDs and changing settings on the control device each time is a significant workload.
そこで、本実施形態にかかる通信システム1、1’を適用することで、IDが自動的に設定され、新規の設置やローテーションの際の作業負担を軽減することができる。また、トンネルに限らず街路灯等の道路照明であってもよい。なお、照明器具は、子機20(20’)に含めてもよいし、子機20(20’)と別途接続されるようにしてもよい。即ち、子機20(20’)は、照明装置で構成、又は、照明装置が接続されていてもよい。 By applying the communication systems 1, 1' according to this embodiment, IDs are automatically set, reducing the workload when installing new devices or rotating them. Furthermore, the application is not limited to tunnels; it may also be road lighting such as streetlights. The lighting fixtures may be included in the slave unit 20 (20'), or may be connected separately to the slave unit 20 (20'). In other words, the slave unit 20 (20') may be configured as a lighting device, or may have a lighting device connected to it.
2つ目としては、鉄道機器が挙げられる。即ち、通信システム1(1’)を鉄道車両に設ける。例えば、1編成に1つの親機10と車両毎に設けられた子機20(20’)との構成だけでなく、1車両に1つの親機10と複数の子機20(20’)が設けられる場合もある。具体例としては、車両、編成の分割併合等の車両制御装置(何両編成であるか自動認識)や、各車両の扉開閉をする扉開閉制御装置(特定の扉のみ開閉)、各車両の情報提供装置(特定の案内端末にのみ情報提供)、各車両の室内灯の個別制御装置(窓側、通路側、扉開閉位置などを個別に調光)等が挙げられる。鉄道の場合、編成が変更となる場合があり、機器のIDが変更になる頻度は高いと云え、通信システム1(1’)を適用する効果は大きい。 The second example is railway equipment. That is, the communication system 1 (1') is installed in a railway vehicle. For example, instead of a configuration in which one parent unit 10 and a child unit 20 (20') are installed in each vehicle per train, one parent unit 10 and multiple child units 20 (20') may be installed in each vehicle. Specific examples include vehicle control devices for splitting and merging vehicles and trains (automatically recognizing the number of cars in a train), door opening/closing control devices for opening and closing doors in each vehicle (opening and closing only specific doors), information provision devices for each vehicle (providing information only to specific guidance terminals), and individual control devices for interior lights in each vehicle (individually dimming the window side, aisle side, door opening/closing position, etc.). In the case of railways, the formation may change, and the device IDs change frequently, so the application of the communication system 1 (1') is highly effective.
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の通信システムの構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments. In other words, those skilled in the art can implement various modifications in accordance with conventional knowledge without departing from the gist of the present invention. As long as such modifications still comprise the configuration of the communication system of the present invention, they are of course included within the scope of the present invention.
1、1’ 通信システム
10、10’ 親機
13、13’ 判定部
15 電圧源
16 固定抵抗(第1固定受動素子)
17 可変抵抗(第1可変受動素子)
18 可変抵抗(第2可変受動素子)
19 電流源
1A 検出部
20、20’ 子機
23、23’ 検出部
24、24’ 判定部
25 固定抵抗(第2固定受動素子)
30 電圧源
L1、L2 通信線
PL1、PL2 電源線
1, 1' Communication system 10, 10' Parent device 13, 13' Determination unit 15 Voltage source 16 Fixed resistor (first fixed passive element)
17 variable resistor (first variable passive element)
18 variable resistor (second variable passive element)
19 Current source 1A Detector 20, 20' Child unit 23, 23' Detector 24, 24' Determination unit 25 Fixed resistor (second fixed passive element)
30 Voltage source L1, L2 Communication line PL1, PL2 Power line
Claims (7)
前記親機は、
一定電圧を出力する電圧源に接続された第1固定受動素子と、
前記電圧源に接続され、かつ、前記第1固定受動素子とは並列に接続された第1可変受動素子と、
前記第1固定受動素子とは並列かつ前記第1可変受動素子と直列に接続された第2可変受動素子と、
前記第1可変受動素子及び前記第2可変受動素子のインピーダンスを変化させる制御部と、を備え、
前記子機は、
前記第1固定受動素子と同じインピーダンスであり通信線を介して前記第1固定受動素子と直列に接続された第2固定受動素子と、
前記第1固定受動素子及び前記第2固定受動素子と、前記第1可変受動素子及び前記第2可変受動素子と、の間に電気的に接続され、接続点間の電圧値を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて自身の識別子を設定する設定部と、を備え、
前記第1固定受動素子及び前記第2固定受動素子と、前記第1可変受動素子及び前記第2可変受動素子と、はブリッジ回路を構成する、
ことを特徴とする通信システム。 In a communication system in which a parent device and a child device are connected in a multi-drop manner,
The parent device is
a first fixed passive element connected to a voltage source that outputs a constant voltage;
a first variable passive element connected to the voltage source and connected in parallel with the first fixed passive element;
a second variable passive element connected in parallel with the first fixed passive element and in series with the first variable passive element;
a control unit that changes the impedance of the first variable passive element and the second variable passive element,
The slave unit is
a second fixed passive element having the same impedance as the first fixed passive element and connected in series with the first fixed passive element via a communication line;
a detection unit electrically connected between the first fixed passive element and the second fixed passive element and the first variable passive element and the second variable passive element, and configured to detect a voltage value between the connection points;
a setting unit that sets its own identifier based on the detection result of the detection unit,
the first fixed passive element and the second fixed passive element, and the first variable passive element and the second variable passive element form a bridge circuit;
A communication system comprising:
前記設定部は、前記子機の個数と、前記インピーダンスが前記子機の個数回変化した際に前記検出部が検出した電圧値に基づいて前記識別子を設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 the control unit transmits the number of the slave units connected to the control unit to the slave unit, and then changes the impedance of the first variable passive element and the second variable passive element by the number of the slave units at predetermined time intervals;
the setting unit sets the identifier based on the number of the slave units and a voltage value detected by the detection unit when the impedance changes by the number of the slave units.
2. The communication system according to claim 1.
前記第2固定受動素子と前記通信線を介して直列に接続され、一定の電流を出力する電流源と、
前記電流源の両端電圧に基づいて前記子機の個数を算出する算出部と、
を備えることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか一項に記載の通信システム。 The parent device is
a current source connected in series with the second fixed passive element via the communication line and outputting a constant current;
a calculation unit that calculates the number of the slave units based on the voltage across the current source;
4. The communication system according to claim 1, further comprising:
前記第1可変受動素子及び前記第2可変受動素子は、可変抵抗で構成されている、
ことを特徴とする請求項1から4のうちいずれか一項に記載の通信システム。 the first fixed passive element and the second fixed passive element are constituted by fixed resistors,
the first variable passive element and the second variable passive element are configured by variable resistors;
5. A communication system according to claim 1, wherein the communication system comprises:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021123426A JP7724654B2 (en) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | communication systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021123426A JP7724654B2 (en) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | communication systems |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023018997A JP2023018997A (en) | 2023-02-09 |
| JP7724654B2 true JP7724654B2 (en) | 2025-08-18 |
Family
ID=85159549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021123426A Active JP7724654B2 (en) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | communication systems |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7724654B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009118155A (en) | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Kyocera Mita Corp | Slave node, image forming apparatus, and slave address setting method |
| JP2011155356A (en) | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Denso Corp | Communication slave and communication network system |
| JP2012160891A (en) | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Patoraito:Kk | Identification code automatic setting system and method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11214166A (en) * | 1998-01-27 | 1999-08-06 | Matsushita Electric Works Ltd | Lighting system |
| EP1284556A1 (en) * | 2001-08-17 | 2003-02-19 | Saia-Burgess Murten AG | A method for initializing a control system and a control system |
-
2021
- 2021-07-28 JP JP2021123426A patent/JP7724654B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009118155A (en) | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Kyocera Mita Corp | Slave node, image forming apparatus, and slave address setting method |
| JP2011155356A (en) | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Denso Corp | Communication slave and communication network system |
| JP2012160891A (en) | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Patoraito:Kk | Identification code automatic setting system and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023018997A (en) | 2023-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109862128A (en) | Method and bus node for feeding addressing current through a bus node | |
| US20080296441A1 (en) | System and method for broken rail and train detection | |
| CN101523835B (en) | Device for sensing fault currents in fieldbus systems | |
| US7226021B1 (en) | System and method for detecting rail break or vehicle | |
| US9672181B2 (en) | System and method to address devices connected to a bus system | |
| CN109871345A (en) | For controlling the method and bus node of serial data bus system | |
| US10447550B2 (en) | System and method allowing for determining relative positions of slave units along a stub bus | |
| CN101326091A (en) | Systems and methods for detecting broken rails/vehicles | |
| KR102736135B1 (en) | Method and device for controlling electrical and/or electronic components of a vehicle module | |
| JP6568455B2 (en) | ID allocation correction method and in-vehicle communication system | |
| WO2019208545A1 (en) | Rear turn lamp | |
| JP7724654B2 (en) | communication systems | |
| KR100377035B1 (en) | Vorrichtung zum seriellen datenausch zwischen zwei stationen | |
| JP6568456B2 (en) | In-vehicle communication system | |
| US10743381B2 (en) | Dimmer | |
| JP6587510B2 (en) | In-vehicle communication system | |
| CN114270327A (en) | Method for identifying the position of a bus subscriber | |
| US6653845B2 (en) | Addressable open connector test circuit | |
| KR100513670B1 (en) | Method for control room lamp of bus using Lonworks and IPS | |
| WO2025191653A1 (en) | Train integration management device and train configuration recognition method | |
| HK40041143B (en) | Method and apparatus for actuating electrical and/or electronic components of a motor vehicle module | |
| HK40041143A (en) | Method and apparatus for actuating electrical and/or electronic components of a motor vehicle module | |
| KR20170022558A (en) | Head lamp driving system for vehicle | |
| JPS6094843A (en) | flasher lamp circuit | |
| JP2002044267A (en) | Nurse call system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240624 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250304 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250305 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250425 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250722 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250805 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7724654 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |