CN103270729B - 中继装置 - Google Patents

Abstract

一种中继装置，其包括插入在第一提取单元和第二叠加单元之间的第一开关和插入在第二提取单元和第一叠加单元之间的第二开关。所述第一开关使从第一传输路径向第二传输路径中继叠加信号的路径开放和闭合。所述第二开关使从所述第二传输路径向所述第一传输路径中继叠加信号的路径开放和闭合。在叠加信号从所述第二传输路径向着所述第一传输路径中继时，所述第一开关响应于接收到第一控制信号而被控制为断开。在叠加信号从所述第一传输路径向着所述第二传输路径中继时，所述第二开关响应于接收到第二控制信号而被控制为断开。

Description

中继装置

技术领域

本发明涉及一种中继装置，其中该中继装置是在用于允许利用第一通信信号和叠加在第一通信信号上的第二通信信号进行通信的通信系统中所使用的，并且该中继装置用于在不同的传输路径之间进行第二通信信号的中继。

背景技术

过去，传输单元(主机)和通信终端(子机)连接至传输路径、并且各个通信终端与传输单元进行通信的通信系统得以普及。作为这类通信系统的一个实例，提出了一种传输单元周期性监视各个通信终端的状态的系统。在该系统中，在一个通信终端的状态发生变化的情况下，传输单元向另一通信终端发送信号以进行与该状态变化相对应的处理(参考专利文献1～3)。

然而，在上述结构的通信中，通信终端通常经由传输单元相互进行通信，并且传输单元轮询通信终端。因此，通信速度相对较低。例如，该通信系统不适于传输诸如电力量和调光率等的具有相对较大数据量的模拟值。此外，对于上述通信系统，当传输单元发生故障时，整个系统停止。因此，该通信系统具有较低的系统可靠性。

据此，提出了一种被设计为混合存在用于允许通信终端经由传输单元相互通信的现有通信系统和用于允许通信终端经由对等网络(P2P)相互直接通信的通信系统的通信系统。在该混合通信系统中，与传输单元通信的第一通信终端和相互直接通信的第二通信终端共享传输路径。因此，可以在现有通信系统上容易地添加第二通信终端。第一通信终端使用从传输单元重复发送的第一通信信号(第一协议信号)进行通信，并且第二通信终端使用叠加在第一通信信号上的第二通信信号(第二协议信号)进行通信。

对于一般通信系统，为了延长传输路径或者为了增加与传输路径连接的终端的数量，在多个传输路径之间设置有中继器。例如，经由中继器相互连接第一传输路径和第二传输路径，并且该中继器将从第一传输路径和第二传输路径中的一个传输路径所输入的信号中继给另一传输路径。

对于使用第一通信信号和第二通信信号的通信系统，除设置用于中继第一通信信号的中继器以外，通过与该中继器并联连接用于中继第二通信信号的中继装置，可以中继第一通信信号和第二通信信号(参考专利文献4)。该中继装置包括：提取单元(提取部件)，用于从经由一个传输路径所传送的信号提取第二通信信号；整形单元(整形部件)，用于对该第二通信信号进行波形整形；以及叠加单元(叠加部件)，用于将第二通信信号叠加在另一传输路径上的第一通信信号以将第二通信信号发送给该另一传输路径。

此外，专利文献4公开了如下内容：设置提取单元、整形单元和叠加单元各一对，以使得能够将第二通信信号从第一传输路径中继至第二传输路径以及将第二通信信号从第二传输路径中继至第一传输路径。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第1180690号公报

专利文献2：日本特许第1195362号公报

专利文献3：日本特许第1144477号公报

专利文献4：日本特开2009-225328号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，在上述中继装置中，当将从一个传输路径所提取的第二通信信号中继至另一传输路径时，可能将第二通信信号从被指定为中继目的地的传输路径反馈回至被指定为中继源的传输路径。因此，使用使得能够在第一传输路径和第二传输路径之间双向中继第二通信信号的中继装置，这可能导致循环现象，其中，在该循环现象中，第二通信信号从第一传输路径中继至第二传输路径，此后该第二通信信号从第二传输路径返回至第一传输路径。因此，对于被指定为中继源和中继目的地的各个传输路径，第二通信信号的波形可能相互干扰(重叠)。因此，可能存在如下问题：中继装置无法在不会导致第二通信信号的波形失真的情况下对该第二通信信号进行中继。

考虑到上述不足，本发明旨在提出一种中继装置，该中继装置能够防止将第二通信信号从被指定为中继目的地的传输路径反馈回至被指定为中继源的传输路径，并且能够在不会导致第二通信信号的波形失真的情况下对该第二通信信号进行中继。

用于解决问题的方案

一种中继装置，其插入在第一传输路径和第二传输路径之间，并且在用于允许利用经由所述第一传输路径和所述第二传输路径所传输的第一通信信号和叠加在所述第一通信信号上的第二通信信号进行通信的通信系统中使用，所述中继装置包括：第一提取单元，用于从经由所述第一传输路径所传输的信号提取所述第二通信信号；第一整形单元，用于对所述第一提取单元所提取的所述第二通信信号进行整形；第二叠加单元，用于将进行了所述第一整形单元的整形的所述第二通信信号叠加在所述第二传输路径上的所述第一通信信号上，以将所述第二通信信号发送给所述第二传输路径；第二提取单元，用于从经由所述第二传输路径所传输的信号提取所述第二通信信号；第二整形单元，用于对所述第二提取单元所提取的所述第二通信信号进行整形；第一叠加单元，用于将进行了所述第二整形单元的整形的所述第二通信信号叠加在所述第一传输路径上的所述第一通信信号上，以将所述第二通信信号发送给所述第一传输路径；其中，所述中继装置还包括：第一开关，用于使所述第一提取单元和所述第二叠加单元之间的连接开放和闭合；以及第二开关，用于使所述第二提取单元和所述第一叠加单元之间的连接开放和闭合，利用第一控制信号对所述第一开关进行接通断开控制，以使得在所述第二通信信号从所述第二传输路径向着所述第一传输路径中继时，将所述第一开关控制为断开，以及利用第二控制信号对所述第二开关进行接通断开控制，以使得在所述第二通信信号从所述第一传输路径向着所述第二传输路径中继时，将所述第二开关控制为断开。

优选地，所述中继装置还包括：第一控制单元，用于根据所述第一提取单元所提取的所述第二通信信号，来生成所述第二控制信号；以及第二控制单元，用于根据所述第二提取单元所提取的所述第二通信信号，来生成所述第一控制信号。

优选地，所述中继装置还包括：第一判断单元，用于从经由所述第一传输路径所传输的信号提取所述第一通信信号，并且判断当前时间段是否是允许叠加所述第二通信信号的可叠加时间段；以及第二判断单元，用于从经由所述第二传输路径所传输的信号提取所述第一通信信号，并且判断当前时间段是否是允许叠加所述第二通信信号的可叠加时间段，仅在所述第一判断单元判断为当前时间段是可叠加时间段期间，所述第一控制单元利用所述第二控制信号来使所述第二开关断开，以及仅在所述第二判断单元判断为当前时间段是可叠加时间段期间，所述第二控制单元利用所述第一控制信号来使所述第一开关断开。

优选地，在所述中继装置中，仅在所述第一开关接通期间，所述第一控制单元利用所述第二控制信号来使所述第二开关断开，以及仅在所述第二开关接通期间，所述第二控制单元利用所述第一控制信号来使所述第一开关断开。

优选地，所述中继装置还包括：第一预处理单元，其插入在所述第一提取单元和所述第一控制单元之间，并且用于对所述第二通信信号进行整形；以及第二预处理单元，其插入在所述第二提取单元和所述第二控制单元之间，并且用于对所述第二通信信号进行整形。

优选地，所述第一预处理单元和所述第二预处理单元各自响应于所述第二通信信号的变化所定义的触发，来生成具有固定脉冲宽度的脉冲信号。

发明的效果

根据本发明，在第二通信信号从第二传输路径向第一传输路径中继时，断开位于第一提取单元和第二叠加单元之间的第一开关。在第二通信信号从第一传输路径向第二传输路径中继时，断开位于第二提取单元和第一叠加单元之间的第二开关。因此，第二通信信号不会从作为中继目的地的传输路径反馈回作为中继源的传输路径。因此，可以在不会使第二通信信号的波形失真的情况下对该第二通信信号进行中继。

附图说明

图1涉及第一实施例的结构，并且包括示出通信系统的示意性系统结构图(a)和示出中继装置的示意性框图(b)；

图2是示出使用上述中继装置的通信系统的示意性系统结构图；

图3是示出以上所使用的传输信号的格式的说明图；

图4是示出以上的操作的说明图；

图5是示出第二实施例的中继装置的结构的示意性框图；

图6是示出以上的操作的说明图；

图7是示出以上的操作的说明图；

图8是示出以上的操作的说明图；

图9是示出以上的操作的说明图；

图10是示出上述中继装置的另一结构的示意性框图；以及

图11是示出以上的操作的说明图。

具体实施方式

首先，下面说明采用根据各个实施例的中继装置的通信系统的基本结构。如图2所示，以下实施例的通信系统是包括与2线式的传输路径2连接的传输单元3的通信系统。

该通信系统包括：多个(在所示实例中为2个)第一通信终端4，其与传输路径2连接，并且用于与传输单元3进行通信；以及多个(在所示实例中为2个)第二通信终端5，其与传输路径2连接，并且用于相互直接通信。在该通信系统中，使用通过传输路径2所传送的第一通信信号(第一协议信号)和叠加在第一通信信号上的第二通信信号(第二协议信号)来进行通信。第二通信信号的频率高于第一通信信号的频率。在传输单元3和传输路径2之间插入有用于匹配阻抗的阻抗匹配模块6(参考图1(a))。另外，可以在传输路径2和各第一通信终端4之间设置有阻抗匹配模块6。

经由传输路径2将多个第一通信终端4与传输单元3并联连接。传输单元3和第一通信终端4构成时分多路复用通信系统(以下称为“基本系统”)，其中，在该基本系统中，以时分方式执行从传输单元3向第一通信终端4的数据传输和从第一通信终端4向传输单元3的数据传输。

对于该基本系统，例如，将第一通信终端4分成两类装置，包括安装至开关(未示出)或传感器(未示出)的监视终端以及安装至负载(未示出)的控制终端。因此，可以响应于来自被安装至监视终端的开关或传感器的监视输入，来控制被安装至控制终端的负载。各第一通信终端4将预先分配的自身地址存储在其存储单元(未示出)中。

在接收到监视输入时，监视终端将与所接收到的监视输入相对应的控制信息发送给传输单元3。在接收到该控制信息时，传输单元3将该控制信息发送给利用该地址而与监视终端相关联的控制终端。在接收到该控制信息时，控制终端根据所接收到的控制信息来控制负载。由于控制信息反映了来自开关等的监视输入，所以来自开关等的监视输入被反映在负载的控制上。

传输单元3向传输路径2发送具有图3所示的电压波形的第一通信信号(以下称为“传输信号”)。例如，该传输信号是由预备中断时间段31、预备时间段32、传输时间段33、返回时间段34、中断时间段35、短路检测时间段36和休止时间段37所构成的并且具有两种不同状态(±24V)的时分多路复用信号。预备中断时间段31用作用于检测二次中断的时间段。预备时间段32是根据中断时间段35和短路检测时间段36的时间段。传输时间段33用作用于向第一通信终端4发送数据的时间段。返回时间段34用作用于接收来自第一通信终端4的返回信号的时隙。中断时间段35用作用于检测下述的中断信号的时间段。短路检测时间段36用作用于检测短路的时间段。休止时间段37用作用于补偿处理的延迟的时间段。传输信号是用于通过调制由一系列脉冲所构成的载波来传输数据所使用的信号。

接着说明该基本系统的操作。

对于各第一通信终端4，当经由传输路径2所接收到的传输信号的传输时间段33中所包括的地址数据与存储单元(未示出)中所存储的地址一致时，第一通信终端4从传输信号检索用于控制负载的控制信息。此外，第一通信终端4与传输信号的返回时间段34同步地将控制信息作为电流模式信号(通过经由适当低阻抗元件使传输路径2短路所发送的信号)返回。此外，对经由传输路径2所发送的传输信号进行整流和稳定化，然后将其提供给第一通信终端4的内部电路的电源。

传输单元3通常进行用于通过周期性改变传输信号中所包括的地址数据来依次访问第一通信终端4的持续轮询处理。在进行持续轮询处理期间，当传输信号包括控制信息时，具有与传输信号所包括的地址数据一致的地址的第一通信终端4获取控制信息然后工作，并且将第一通信终端4的工作状态返回给传输单元3。

此外，在响应于来自开关等的监视输入接收到由监视终端(第一通信终端4)所生成的中断信号时，传输单元3搜索已生成中断信号的第一通信终端4，并访问所检测到的第一通信终端4，而且还进行中断轮询处理。

简而言之，传输单元3通常发送具有表示正常模式的模式数据的传输信号。在与传输信号的中断时间段35同步地检测到由监视终端(第一通信终端4)所生成的中断信号时，传输单元3发送具有表示中断轮询模式的模式数据的传输信号。

当已生成中断信号的第一通信终端4确认出自己的地址与所接收到的中断轮询模式的传输信号的地址数据具有相同的高阶位时，该第一通信终端4与所接收到的传输信号的返回时间段34同步地将自己的地址的低阶位作为返回数据返回。通过该处理，传输单元3可以获取已生成中断信号的第一通信终端4的地址。

在获取已生成中断信号的第一通信终端4的地址时，传输单元3向该第一通信终端4发送用于请求返回控制信息的传输信号，并且第一通信终端4向传输单元3返回与来自开关等的监视输入相对应的控制信息。在接收到控制信息时，传输单元3指示第一通信终端4清除其监视输入，并且该第一通信终端4向传输单元3通知清除了监视输入。

在接收到控制信息时，传输单元3创建要发送给利用地址对应关系与作为控制信息的发送方的第一通信终端(监视终端)4相关联的第一通信终端(控制终端)4的控制信息。传输单元3将包括新创建的控制信息的传输信号发送给传输路径2，从而控制安装至第一通信终端(控制终端)4的负载。

如上所述，在该基本系统中，第一通信终端(监视终端和控制终端)4根据轮询/选择协议(第一协议)，经由传输单元3相互通信。

在上述通信系统中，在与基本系统共享传输路径2时，多个第二通信终端5使用叠加在第一协议的传输信号上的第二通信信号(以下称为“叠加信号”)来相互通信。部分第二通信终端5连接至用于输出第二通信终端5之间所传输的监视信息的被监视装置8，并且其他第二通信终端5连接至用于获取来自第二通信终端5的监视信息的监视装置9。被监视装置8和监视装置9周期性地建立通信，从而与第二通信终端5进行数据的发送和接收。

简而言之，尽管用于经由传输路径2建立通信(数据传输)的装置是第二通信终端5，但是用于创建要传输的数据(监视信息)的装置是被监视装置8、并且用于处理所接收到的数据的装置是监视装置9。对此，第二通信终端5用作用于通过转换来自与其连接的被监视装置8或监视装置9的数据、并且将转换后的数据发送给传输路径2来建立通信的适配器。注意，被监视装置8是例如被设计成测量要通过基本系统控制的照明装置的电力消耗的电力计，并且监视装置9是例如被设计成显示由电力计所测量得到的电力消耗的指示器。

根据与上述第一协议不同的协议(第二协议)，第二通信终端5可以在不经由传输单元3的情况下，利用对等网络(P2P)连接向其他第二通信终端5直接发送传输数据(监视信息)。具体地，第二通信终端5根据第二协议向传输路径2发送包括要发送给其他第二通信终端5的数据的包，并且其他第二通信终端5基于第二协议接收所发送来的包。将基于第二协议的包叠加在从传输单元3所发送的传输信号上。简而言之，在利用传输单元3进行基于第一协议的第一通信终端4之间的通信时，在不通过传输单元3的情况下，在通信终端之间直接进行基于第二协议的第二通信终端5之间的通信。因此，相对于第一协议通信，第二协议通信可以具有较高的通信速度，并且用于诸如模拟值等(例如，电力量的测量值等)的具有相对较大数据量的信息的传输。

此外，第二通信终端5监视基本系统的传输单元3和第一通信终端4之间以第一协议所传输的传输信号，并且分析来自该传输信号的第一协议的数据传输状况(以下称为“状态”)。此外，第二通信终端5具有用于判断该状态是否是适于传输第二协议的包的状况、并且在判断为该状态是适于传输包的状况时发送该包的功能。

如上所述，传输信号基于图3所示的信号格式。对于预备中断时间段31、预备时间段32和休止时间段37，即使叠加了叠加信号，也不影响基于第一协议的通信。此外，叠加信号不易受传输信号的影响。因此，可以使用预备中断时间段31、预备时间段32和休止时间段37作为允许叠加叠加信号的时间段(以下称为“可叠加时间段”)。

对于其他时间段(传输时间段33、返回时间段34、中断时间段35和短路检测时间段36)，由于传输信号稳定保持在高电平或低电平的时间段相对较短，所以基于第一协议的通信易受到叠加信号的叠加的影响。当在其他时间段进行叠加信号的叠加时，叠加信号易受到传输单元3和第一通信终端4之间所接收和发送的信号(例如，中断信号和返回数据)的影响。因此，将这些其他时间段视为不可用于叠加信号的叠加的时间段(以下称为“不可叠加时间段”)。

此外，由于谐波噪声和伴随信号的电压反转的过渡响应的影响，传输信号的上升沿和下降沿的时间段不适于叠加信号的叠加。因此，还将传输信号的预备中断时间段31、预备时间段32和休止时间段37各自所包括的时间段的切换(上升沿或下降沿)后的预定时间段(例如，300μs)视为不可叠加时间段。

基于以上考虑，将第二通信终端5配置成：分析传输信号的状态，基于分析结果(传输信号的状态)判断当前时间段是(传输信号具有)可叠加时间段还是不可叠加时间段，并且仅当判断为当前时间段是可叠加时间段时，才发送叠加信号。如上所述，第二通信终端5仅在可叠加时间段与传输信号同步地将叠加信号叠加在传输信号上，从而避免共享公共传输路径2的第一协议通信和第二协议通信之间的干扰。

在本实施例中，当第二通信终端5由于传输数据的数据量较大而无法在一个可叠加时间段内发送传输数据时，第二通信终端5在当前可叠加时间段结束时暂时中断通信，并且在下一可叠加时间段发送剩余数据。

注意，如基本系统的第一通信终端4一样，利用用于通过对经由传输路径2所传输的传输信号进行整流和稳定化来产生电力的系统(集中供电系统)向第二通信终端5的各个单元供应电力。然而，本实施例中所使用的供电系统不局限于该系统。例如，可以利用用于通过对从商用AC源所提供的电力进行整流和稳定化来产生电力的系统(本地供电系统)向第二通信终端5的各个单元供应电力。

第一实施例

如图1(a)所示，在具有上述结构的通信系统中，当与传输单元3连接的第一传输路径21连接至第二传输路径22时，在第一传输路径21和第二传输路径22之间插入本实施例的中继装置1。下面，当认为没有必要区分第一传输路径21和第二传输路径22时，将它们称为传输路径2。

在图1(a)所示的实例中，第一通信终端41和第二通信终端51与第一传输路径21连接，并且第一通信终端42和第二通信终端52与第二传输路径22连接。下面，当认为没有必要区分第一通信终端41和42时，将它们称为第一通信终端4。此外，当认为没有必要区分第二通信终端51和第二通信终端52时，将它们称为第二通信终端5。注意，尽管第二通信终端5各自与被监视装置8或监视装置9连接，但是图1(a)未示出被监视装置和监视装置。

在本实施例中，第二通信终端5中与监视装置9连接的第二通信终端51用作主机，而第二通信终端5中与被监视装置8连接的第二通信终端52用作子机。除第二通信终端52以外，可以将与被监视装置8连接并且用作子机的第二通信终端(未示出)连接至传输路径2。用作主机的第二通信终端51以轮询方式向用作子机的第二通信终端52周期性地发送叠加信号(第二通信信号)。因此，监视装置9可以周期性地收集来自被监视装置8的监视信息，作为对轮询的响应。

对此，在第一传输路径21和第二传输路径22之间插入用于基于第一协议中继传输信号(第一通信信号)的中继器7。与中继器7并联连接本实施例的中继装置1。中继器7包括用于放大传输信号的放大器(未示出)和用于提取传输信号的过滤器(未示出)。即使从传输路径2其中之一所输入的传输信号的波形由于衰减和反射而失真，中继器7也对传输信号进行整形(校正)，并且将该传输信号中继给传输路径2中的另一个。对于传输路径延长的情况、或者传输单元3的供电性能因与传输路径2连接的通信终端的数量的增大而变得不足的情况，使用中继器7。注意，以与传输单元3相同的方式，中继器7将传输信号输出给相对于传输信号的下游侧的传输路径(图1(a)中的第二传输路径22)。因此，在中继器7和相对于传输信号的下游侧的传输路径之间插入阻抗匹配模块6。

然而，中继器7仅允许基于第一协议的传输信号通过，但是不允许基于第二协议的叠加信号(第二通信信号)通过中继器7。因此，为了在第一传输路径21和第二传输路径22之间中继叠加信号，需要本实施例的中继装置1。

如图1(b)所示，中继装置1包括：提取单元(提取电路)11，用于从经由传输路径2其中之一所传输的信号提取叠加信号；整形单元(整形电路)12，用于对所提取的叠加信号的波形进行整形(校正)；以及叠加单元(叠加电路)13，用于将具有整形后的波形的叠加信号发送给传输路径2中的另一个。中继装置1还包括与第一传输路径21连接的第一端子101和与第二传输路径22连接的第二端子102。

此外，中继装置1包括用于使第一传输路径21和第二传输路径22之间电绝缘的光电耦合器14。光电耦合器14插入在整形单元12和叠加单元13之间。在下面的说明中，将中继装置1的位于相对于光电耦合器14靠近第一传输路径21侧的电路称为光电耦合器14的“一次侧”，并且将中继装置1的位于相对于光电耦合器14靠近第二传输路径22侧的电路称为光电耦合器14的“二次侧”。

在本实施例中，整形单元12包括用于放大信号的放大器(未示出)和用于允许具有预定频率的信号通过的过滤器(未示出)。当信号由于传输路径的长度增大而衰减时，或者当信号的波形由于反射而失真时，整形单元12对信号的波形进行整形。注意，优选地，整形单元12可以设置有施密特电路，并且可被配置成利用施密特电路来进行波形整形。

叠加单元13将经过整形单元12的整形的叠加信号叠加在被指定为叠加信号的目的地(以下称为“中继目的地”)的传输路径2的传输信号上，以将该叠加信号发送给被指定为中继目的地的传输路径2。因此，中继装置1具有用于监视被指定为中继目的地的传输路径2上的传输信号的功能，并且还包括用于分析被指定为中继目的地的传输路径2的第一协议的数据传输状况(状态)的分析单元(分析电路)19。叠加单元13判断所分析的状态是否是适于叠加信号的传输的状况。叠加单元13在判断为该状态是适于叠加信号的传输的状况时，将叠加信号发送给被指定为中继目的地的传输路径2。对叠加单元13将叠加信号发送给被指定为中继目的地的传输路径2的时刻进行确定，从而使得在被指定为中继目的地的传输路径2的传输信号的预定可叠加时间段内进行叠加信号的叠加。

对此，为了使得与叠加信号的提取源(以下称为“中继源”)是第一传输路径21还是第二传输路径22无关地将所提取的叠加信号中继给被指定为中继目的地的传输路径2，按照如下设计本实施例的中继装置1。

因此，提取单元11包括第一提取单元111和第二提取单元112。第一提取单元111与第一端子101连接，并且用于从经由第一传输路径21所传输的信号提取叠加信号。第二提取单元112与第二端子102连接，并且用于从经由第二传输路径22所传输的信号提取叠加信号。此外，整形单元12包括第一整形单元121和第二整形单元122。第一整形单元121用于对第一提取单元111所提取的叠加信号进行波形整形。第二整形单元122用于对第二提取单元112所提取的叠加信号进行波形整形。叠加单元13包括第一叠加单元131和第二叠加单元132。第一叠加单元131与第一端子101连接，并且用于将经过了第二整形单元122的整形的叠加信号发送给第一传输路径21。第二叠加单元132与第二端子102连接，并且用于将经过了第一整形单元121的整形的叠加信号发送给第二传输路径22。另外，分析单元19包括第一分析单元191和第二分析单元192。第一分析单元191用于分析第一传输路径21上的传输信号的状态。第二分析单元192用于分析第二传输路径22上的传输信号的状态。此外，光电耦合器14包括第一光电耦合器141和第二光电耦合器142。第一光电耦合器141插入在第一整形单元121和第二叠加单元132之间。第二光电耦合器142插入在第二整形单元122和第一叠加单元131之间。

换句话说，将第一提取单元111、第一整形单元121和第一叠加单元131设置在光电耦合器14的一次侧，并且将第二提取单元112、第二整形单元122和第二叠加单元132设置在光电耦合器14的二次侧。在将第一传输路径21指定为中继源、并且将第二传输路径22指定为中继目的地时，通过第一提取单元111从第一传输路径21提取叠加信号，并且使叠加信号经过第一整形单元121的整形，随后通过第一光电耦合器141将其从第二叠加单元132发送给第二传输路径22。相反，在将第二传输路径22指定为中继源、并且将第一传输路径21指定为中继目的地时，通过第二提取单元112从第二传输路径22提取叠加信号，并且使叠加信号经过第二整形单元122的整形，随后通过第二光电耦合器142将其从第一叠加单元131发送给第一传输路径21。结果，中继装置1可以进行双向中继，包括从第一传输路径21向第二传输路径22中继叠加信号以及从第二传输路径22向第一传输路径21中继叠加信号。

当传输信号通过中继器7时，在传输信号中可能发生延迟。在叠加信号通过中继装置1时，在叠加信号中可能发生延迟。由于传输信号和叠加信号的频率之间的差，因而传输信号的延迟和叠加信号的延迟可能有所不同。因此，在叠加单元13在一接收到来自整形单元12的叠加信号时就将该叠加信号发送给被指定为中继目的地的传输路径2时，在中继目的地，传输信号可能在时间轴方向上与叠加信号发生偏离。在这种情况下，传输信号和叠加信号不能相互同步，因此可能发生通信错误。

在本实施例中，考虑到如上所述周期性地重复发送传输信号、以及各周期包括适于叠加信号的叠加的多个可叠加时间段这一情况，按照如下确定用于发送叠加信号的时刻。

叠加单元13从中继目的地的传输信号的可叠加时间段中，选择与中继源的传输信号的可叠加时间段中的提取单元11提取叠加信号的可叠加时间段相一致的可叠加时间段。叠加单元13确定用于发送叠加信号的时刻，从而使得在所选择的可叠加时间段内发送叠加信号。

下面说明在被指定为中继源的传输路径2的传输信号的预备中断时间段31、预备时间段32和传输时间段33上分开叠加叠加信号的一个例子。在这种情况下，叠加单元13确定用于发送叠加信号的时刻，从而使得以与目的地源相同的方式，将叠加信号分开叠加在被指定为中继目的地的传输路径2的传输信号的预备中断时间段31、预备时间段32和传输时间段33上。注意，可以通过分析单元19分析中继源的传输信号的状态，来识别中继源的传输信号的可叠加时间段中的提取单元11提取叠加信号的可叠加时间段。

如图1(b)所示，本实施例的中继装置1还包括第一开关151和第二开关152。第一开关151插入在第一提取单元111和第二叠加单元132之间。第二开关152被插入在第二提取单元112和第一叠加单元131之间。第一开关151用于开放和闭合第一提取单元111和第二叠加单元132之间的连接。第一开关151判断是否将第一提取单元111从第一传输路径21所提取的叠加信号中继给第二传输路径22。第二开关152用于开放和闭合第二提取单元112和第一叠加单元131之间的连接。第二开关152判断是否将第二提取单元112从第二传输路径22所提取的叠加信号中继给第一传输路径21。

具体地，第一开关151插入在第一整形单元121和第一光电耦合器141之间。在第一开关151断开时，在第一整形单元121和第一光电耦合器141之间遮断叠加信号的路径。第二开关152插入在第二整形单元122和第二光电耦合器142之间。在第二开关152断开时，在第二整形单元122和第二光电耦合器142之间遮断叠加信号的路径。

在本实施例中，当将叠加信号从第二传输路径22向着第一传输路径21中继时(即，当将第二传输路径22指定为中继源、并且将第一传输路径21指定为中继目的地时)，响应于接收到稍后说明的第一控制信号，将第一开关151控制为断开。相反，当将叠加信号从第一传输路径21向着第二传输路径22中继时(即，当将第一传输路径21指定为中继源、并且将第二传输路径22指定为中继目的地时)，响应于接收到稍后说明的第二控制信号，将第二开关152控制为断开。

因此，当将第一传输路径21指定为中继源、并且将第二传输路径22指定为中继目的地时，不允许第二提取单元112和第一叠加单元131之间的叠加信号的发送。因此，禁止从被指定为中继目的地的第二传输路径22向被指定为中继源的第一传输路径21中继叠加信号。另一方面，当将第二传输路径22指定为中继源、并且将第一传输路径21指定为中继目的地时，不允许第一提取单元111和第二叠加单元132之间的叠加信号的发送。因此，禁止从被指定为中继目的地的第一传输路径21向被指定为中继源的第二传输路径22中继叠加信号。因此，通过使用上述中继装置1，可以防止从被指定为中继目的地的传输路径2向被指定为中继源的传输路径2反馈叠加信号。

下面参考第二通信终端51发送具有图4(a)所示的矩形波形状的叠加信号的例子，来说明采用上述结构的中继装置1的操作。在这种情况下，对于没有第一开关151和第二开关152的中继装置，将叠加信号从被指定为中继目的地的第二传输路径22反馈回至被指定为中继源的第一传输路径21。因此，第一传输路径21上存在的叠加信号具有图4(c)所示的波形。简而言之，叠加信号的波形由于叠加信号的波形之间的干扰(重叠)而失真。因此，利用叠加信号的正常通信可能失败。

相反，包括第一开关151和第二开关152的中继装置1可以防止将叠加信号从被指定为中继目的地的传输路径2反馈至被指定为中继源的传输路径2。因此，第一传输路径21上存在的叠加信号具有图4(b)所示的波形。因此，抑制了由于叠加信号之间的干扰所导致的叠加信号的波形的失真。因此，使得能够进行利用叠加信号的正常通信。

将第一控制信号和第二控制信号各自定义为从中继装置1外部所输入的、并且具有两个电平(“H”和“L”电平)的信号。根据第一控制信号具有“H”电平还是“L”电平，接通或断开第一开关151，并且根据第二控制信号具有“H”电平还是“L”电平，接通或断开第二开关152。在本实施例中，在第一控制信号具有“H”电平时，断开第一开关151，并且在第二控制信号具有“H”电平时，断开第二开关152。对此，生成第一控制信号和第二控制信号，从而使得如上所述，在将叠加信号从第二传输路径22向第一传输路径21中继时，断开第一开关151，并且在将叠加信号从第一传输路径21向第二传输路径22中继时，断开第二开关152。简而言之，根据中继装置1对叠加信号进行中继的目的地，生成第一控制信号和第二控制信号。

在本实施例中，与第一传输路径21连接的第二通信终端(主机)51以轮询方式向与第二传输路径22连接的第二通信终端(子机)52周期性地发送叠加信号，并且作为对轮询的响应而从第二通信终端52接收叠加信号。因此，可以基于第二通信终端51的轮询的时刻来预测中继装置1是从第一传输路径21向第二传输路径22中继叠加信号、还是从第二传输路径22向第一传输路径21中继叠加信号。例如，被配置成生成第一控制信号和第二控制信号的另一装置(未示出)例如基于第二通信终端51的轮询的时刻来生成第一控制信号和第二控制信号。

根据如上所述的本实施例的中继装置1，当将叠加信号(第二通信信号)从第二传输路径22中继至第一传输路径21时，位于第一提取单元111和第二叠加单元132之间的第一开关151断开。因此，中继装置1可以防止发生从第二传输路径22向第一传输路径21中继叠加信号、并且还向第二传输路径22返回叠加信号的循环现象。类似地，当将叠加信号从第一传输路径21向第二传输路径22中继时，位于第二提取单元112和第一叠加单元131之间的第二开关152断开。因此，中继装置1可以防止发生从第一传输路径21向第二传输路径22所中继的叠加信号进一步返回至第一传输路径21的循环现象。

简而言之，根据上述中继装置1，不将叠加信号从被指定为中继目的地的传输路径2反馈至被指定为中继源的传输路径2。因此，可以避免一次侧和二次侧的叠加信号之间的干扰(重叠)。因此，本实施例的中继装置1可以在不会导致波形失真的情况下对用作第二通信信号的叠加信号进行中继。

图1(a)示出第一传输路径21和第二传输路径22通过中继器7和中继装置1相互连接的通信系统。然而，通过使用多个中继器7和多个中继装置1，可以扩大通信系统的规模。简而言之，通过使用多个中继器7和多个中继装置1，可以形成传输路径2被扩大成具有三个以上区段的通信系统。例如，可以构建将第三传输路径(未示出)进一步连接至第二传输路径22的通信系统。在这种情况下，第一传输路径21和第二传输路径22之间所连接的中继装置1在第一传输路径21和第二传输路径22之间中继叠加信号，并且第二传输路径22和第三传输路径之间所连接的中继装置1在第二传输路径22和第三传输路径之间中继叠加信号。

注意，本实施例示出用作主机的第二通信终端5与用作子机的第二通信终端5以轮询方式通信的通信系统。本实施例不局限于该结构，例如，在按照事件驱动方式的通信系统中也可以使用中继装置1。

如上所述，中继装置1被用于该通信系统中。将中继装置1插入在第一传输路径21和第二传输路径22之间并进行使用。将中继装置1定义为在允许利用经由第一传输路径21和第二传输路径22所传输的第一通信信号和叠加在第一通信信号上的第二通信信号进行通信的通信系统中所使用的中继装置1。

中继装置1包括第一提取单元111、第一整形单元121、第二叠加单元132、第二提取单元112、第二整形单元122和第一叠加单元131。第一提取单元111用于从经由第一传输路径21所传输的信号提取第二通信信号。第一整形单元121用于对第一提取单元111所提取的第二通信信号进行整形。第二叠加单元132用于将经过了第一整形单元121的整形的第二通信信号叠加在第二传输路径22的第一通信信号上，以将第二通信信号发送给第二传输路径22。第二提取单元112用于从经由第二传输路径22所传输的信号提取第二通信信号。第二整形单元122用于对第二提取单元112所提取的第二通信信号进行整形。第一叠加单元131用于将经过了第二整形单元122的整形的第二通信信号叠加在第一传输路径21的第一通信信号上，以将第二通信信号发送给第一传输路径21。

中继装置1包括第一开关151和第二开关152。第一开关151用于开放和闭合第一提取单元111和第二叠加单元132之间的连接。第二开关152用于开放和闭合第二提取单元112和第一叠加单元131之间的连接。在将第二通信信号从第二传输路径22向第一传输路径21中继时，通过第一控制信号将第一开关151控制为断开。在将第二通信信号从第一传输路径21向第二传输路径22中继时，通过第二控制信号将第二开关152控制为断开。

此外，中继装置1包括分析单元(分析器)。分析单元用于分析第一传输路径21的传输信号的状态。分析单元用于分析第二传输路径22的传输信号的状态。

更详细地，中继装置1包括第一分析单元191和第二分析单元192。第一分析单元191用于分析第一传输路径21的传输信号的状态。第二分析单元192用于分析第二传输路径22的传输信号的状态。

此外，第一提取单元111提取经由第一传输路径21所传输的第二通信信号。第一分析单元191通过分析第一传输路径21上的第一通信信号来识别可叠加时间段。

类似地，第二提取单元112提取经由第二传输路径22所传输的第二通信信号。第二分析单元192通过分析第二传输路径22上的第一通信信号来识别可叠加时间段。

此外，中继装置1包括第一光电耦合器141和第二光电耦合器142。第一光电耦合器141位于第一整形单元121和第二叠加单元132之间。第二光电耦合器142位于第二整形单元122和第一叠加单元131之间。

另外，第一提取单元111用于提取经由第一传输路径21所传输的第二通信信号。第一叠加单元131确定用于发送第二通信信号的时刻，从而使得在第一分析单元191所识别出的可叠加时间段内发送第二通信信号。

类似地，第二提取单元112用于提取经由第二传输路径22所传输的第二通信信号。第二叠加单元132确定用于发送第二通信信号的时刻，从而使得在第二分析单元192所识别出的可叠加时间段内发送第二通信信号。

第二实施例

本实施例的中继装置1与第一实施例的中继装置1的不同在于：在中继装置1内部生成第一控制信号和第二控制信号。下面，以相同的附图标记表示本实施例和第一实施例共同的组件，并且省略对其的说明。

在本实施例中，如图5所示，中继装置1包括第一控制单元(第一控制电路)161和第二控制单元(第二控制电路)162。第一控制单元161被配置成生成用于接通和断开第二开关152的第二控制信号。第二控制单元162生成用于接通和断开第一开关151的第一控制信号。第一控制单元161用于基于第一提取单元111所提取的叠加信号(第二通信信号)来生成第二控制信号。第二控制单元162基于第二提取单元112所提取的叠加信号来生成第一控制信号。

对此，在第一控制单元161和第二开关152之间、以及在第二控制单元162和第一开关151之间分别插入光电耦合器14。因此，一次侧(靠近第一传输路径21的一侧)和二次侧(靠近第二传输路径22的一侧)电绝缘。第一控制单元161与第三光电耦合器143的一次侧连接，并且第二控制单元162与第四光电耦合器144的二次侧连接。换句话说，将第一控制单元161所生成的第二控制信号经由第三光电耦合器143输出给第二开关152，并且将第二控制单元162所生成的第一控制信号经由第四光电耦合器144输出给第一开关151。

在本实施例中，第一控制单元161与第一整形单元121的输出端子连接。第一控制单元161响应于经过了第一整形单元121的整形的叠加信号的变化(上升沿或下降沿)所定义的触发，将第二控制信号改变成“H”电平。简而言之，当将叠加信号从第一传输路径21向第二传输路径22中继时，第一控制单元161将第二控制信号改变成“H”电平，从而使第二开关152断开。另一方面，第二控制单元162与第二整形单元122的输出端子连接。第二控制单元162响应于经过了第二整形单元122的整形的叠加信号的变化(上升沿或下降沿)所定义的触发，将第一控制信号改变成“H”电平。简而言之，当将叠加信号从第二传输路径22向第一传输路径21中继时，第二控制单元162将第一控制信号改变成“H”电平，从而使第一开关151断开。

下面参考第二通信终端51发送具有图6(a)所示的矩形波形状的叠加信号的例子，来说明采用上述结构的中继装置1的操作。在图6中，(b)示出提供给第一传输路径21的叠加信号，(c)示出来自第一提取单元111的输出，(d)示出来自第一整形单元121的输出，并且(e)示出第二控制信号。注意，在该实例中，在提取单元111处将叠加信号的正负反转。然而，这一正负的反转不一定是必需的。

在这种情况下，从第一整形单元121向第一控制单元161输入相对于来自第二通信终端51的叠加信号(参考图6(a))延迟了预定时间延迟的叠加信号(参考图6(d))。第一控制单元161监视从第一整形单元121输入的叠加信号。第一控制单元161将该叠加信号的上升沿确认为触发，并且响应于该触发，将第二控制信号(参考图6(e))从“L”电平改变成“H”电平。在本实施例中，第一控制单元161在从叠加信号的上升沿的时刻开始过去了预定延迟之后，将第二控制信号改变成“H”电平。此后，当从第一整形单元121所输入的叠加信号在预定时间段内保持不变时，第一控制单元161将第二控制信号改变成“L”电平。

注意，以与上述相同的方式，第二控制单元162将从第二整形单元122所输入的叠加信号的上升沿确认为触发，并且响应于该触发，将第一控制信号从“L”电平改变成“H”电平。

此外，本实施例的中继装置1还包括第一判断单元(第一判断电路)171和第二判断单元(第二判断电路)172。第一判断单元171用于从经由第一传输路径21所传输的信号提取传输信号(第一通信信号)，并且判断当前时间段是否是可叠加时间段。第二判断单元172用于从经由第二传输路径22所传输的信号提取传输信号，并且判断当前时间段是否是可叠加时间段。注意，可以通过第一分析单元191和第二分析单元192进行传输信号的状态的分析。在这种情况下，第一判断单元171和第二判断单元172可以分别被配置成从第一分析单元191和第二分析单元192接收分析结果、并且判断当前时间段是否是可叠加时间段。

第一控制单元161被配置成：仅在第一判断单元171判断为当前时间段是可叠加时间段的情况下，基于第一提取单元111所提取的叠加信号将第二控制信号改变成“H”电平，以使第二开关152断开。换句话说，第一控制单元161接收来自第一整形单元121的叠加信号以及在第一判断单元171判断为当前时间段是可叠加时间段时所产生的一次侧许可信号，并且根据这两个信号生成第二控制信号。因此，在第一判断单元171判断为是不可叠加时间段的时间段内，第一控制单元161与叠加信号的状态无关地将第二控制信号保持为“L”电平，从而保持接通第二开关152。

第二控制单元162被配置成：仅在第二判断单元172判断为当前时间段是可叠加时间段的情况下，基于第二提取单元112所提取的叠加信号将第一控制信号改变成“H”电平，以使第一开关151断开。换句话说，第二控制单元162接收来自第二整形单元122的叠加信号以及在第二判断单元172判断为当前时间段是可叠加时间段时所产生的二次侧许可信号，并且根据这两个信号生成第一控制信号。因此，在第二判断单元172判断为是不可叠加时间段的时间段内，第二控制单元162与叠加信号的状态无关地将第一控制信号保持为“L”电平，从而保持接通第一开关151。

下面参考第二通信终端51发送具有图7(a)所示的矩形波形状的叠加信号的例子，来说明采用上述结构的中继装置1的操作。在图7中，(b)示出提供给第一传输路径21的叠加信号，(c)示出来自第一提取单元111的输出，并且(d)示出第一传输路径21上的传输信号。注意，相对于图3所示的传输信号，反转图7(d)所示的传输信号的正负。然而，这是由于测量方法之间的不同所导致的，但是这些传输信号具有相同的信号格式。

在这种情况下，当从第一判断单元171接收到一次侧许可信号、并且检测到从第一提取单元111所输出的叠加信号(参考图7(c))的变化时，第一控制单元161将第二控制信号从“L”电平改变成“H”电平。简而言之，仅当第一传输路径21上的传输信号(参考图7(d))提供可叠加时间段(预备中断时间段31、预备时间段32和休止时间段37)时，第一控制单元161将从第一整形单元121所输入的叠加信号的变化确认为触发，并且响应于该触发，将第二控制信号改变成“H”电平。

注意，类似地，仅当第二传输路径22上的传输信号提供可叠加时间段时，第二控制单元162将从第二整形单元122所输入的叠加信号的变化确认为触发，并且响应于该触发，将第一控制信号从“L”电平改变成“H”电平。

根据上述结构，仅当中继源上的传输信号提供可叠加时间段时，第一控制单元161和第二控制单元162分别断开第一开关151和第二开关152。因此，可以防止这些开关由于提取单元11所捕获的噪声而断开。简而言之，即使如图7(c)所示，在从提取单元11所输出的叠加信号中包含噪声，也可以防止将这些噪声确认为触发、然后断开第一开关151或第二开关152。

在本实施例中，与第一传输路径21连接的第二通信终端(主机)51以轮询方式，向与第二传输路径22连接的第二通信终端(子机)52周期性地发送叠加信号，并且接收来自第二通信终端52的叠加信号，作为对轮询的响应。因此，第一传输路径21侧的第二通信终端51和第二传输路径22侧的第二通信终端52依次使用叠加信号进行通信，并且不会同时发送叠加信号。基于此考虑，在本实施例中，第一控制单元161被配置成仅在第一开关151接通时才断开第二开关152，并且第二控制单元162被配置成仅在第二开关152接通时才断开第一开关151。

具体地，在第一控制信号具有“L”电平期间，第一控制单元161根据第一提取单元111所提取的叠加信号将第二控制信号改变成“H”电平，以使第二开关152断开。例如，第一控制单元161经由第四光电耦合器144接收从第二控制单元162所输出的第一控制信号，并且根据来自第一整形单元121的叠加信号、一次侧许可信号和第一控制信号来生成第二控制信号。因此，在第一控制信号具有“H”电平的时间段内，第一控制单元161与叠加信号的状态无关地将第二控制信号保持为“L”电平，以保持接通第二开关152。

在第二控制信号具有“L”电平期间，第二控制单元162根据第二提取单元112所提取的叠加信号将第一控制信号改变成“H”电平，以使第一开关151断开。例如，第二控制单元162经由第三光电耦合器143接收从第一控制单元161所输出的第二控制信号，并且根据来自第二整形单元122的叠加信号、二次侧许可信号和第二控制信号来生成第一控制信号。因此，在第二控制信号具有“H”电平的时间段内，第二控制单元162与叠加信号的状态无关地将第一控制信号保持为“L”电平，从而保持接通第一开关151。

下面参考第二通信终端51发送图8(a)和图9(a)所示的叠加信号的例子，来说明采用上述结构的中继装置1的操作。在图8和图9中，(b)示出第一传输路径21上的叠加信号，(c)示出来自第一整形单元121的输出，(d)示出第二控制信号，(e)示出第二传输路径22上的叠加信号，(f)示出来自第二整形单元122的输出，并且(g)示出第一控制信号。

在这种情况下，对于不向第一控制单元161输入第一控制信号并且不向第二控制单元162输入第二控制信号的中继装置，第一开关151和第二开关152这两者很可能同时断开，因此中继装置可能无法中继叠加信号(参考图8所示的实例)。具体地，在第一控制单元161将来自第一整形单元121的输出(参考图8(c))确认为触发之后，响应于该触发利用第二控制信号(参考图8(d))断开第二开关152，经由第一开关151从二次侧向一次侧中继叠加信号(参考图8(e))，并且该叠加信号存在于第二传输路径22上。在这种情况下，第二控制单元162可能将来自第二整形单元122的输出(参考图8(f))确认为触发，并且响应于该触发利用第一控制信号(参考图8(g))来断开第一开关151。简而言之，在一次侧和二次侧分别生成用于断开第一开关151和第二开关152的信号。因此，使从一次侧向二次侧的叠加信号的中继和从二次侧向一次侧的叠加信号的中继中断。结果，如图8(e)所示，尽管叠加信号的最初的一些位(在所示实例中为2位)被从第一传输路径21中继至第二传输路径22，但是没有中继叠加信号的剩余位。

相反，对于向第一控制单元161输入第一控制信号、并且向第二控制单元162输入第二控制信号的本实施例的中继装置1，第二开关152和第一开关151这两者不会同时断开(参考图9所示的实例)。只要第二开关152保持断开，即使在第二传输路径22上存在经由第一开关151从一次侧中继给二次侧的叠加信号(参考图9(e))，第二控制单元162也不会利用第一控制信号(参考图9(g))断开第一开关151。简而言之，从作为中继源的一次侧到作为中继目的地的二次侧的叠加信号的路径没有被遮断，而仅是从二次侧到一次侧的叠加信号的路径被遮断。因此，如图9(e)所示，可以防止叠加信号从第一传输路径21向第二传输路径22中继、并且进一步返回至第一传输路径21的循环现象。

注意，类似地，当叠加信号从第二传输路径22向第一传输路径21中继时，从中继源到中继目的地的叠加信号的路径没有被遮断，而仅是从中继目的地到中继源的叠加信号的路径被遮断。

根据上述结构，中继装置1可以将叠加信号从作为中继源的传输路径2中继至作为中继目的地的传输路径2，但是防止将叠加信号从中继目的地向中继源反馈。因此，可以在不会导致波形失真的情况下对第二通信信号所定义的叠加信号进行中继。

根据如上所述的本实施例的中继装置1，中继装置1设置有用于生成第二控制信号的第一控制单元161和用于生成第一控制信号的第二控制单元162。因此，可以在无需使用外部信号的情况下，防止将叠加信号从中继目的地反馈至中继源。因此，第一控制单元161被配置成根据第一提取单元111所提取的叠加信号来生成第二控制信号，并且第二控制单元162被配置成根据第二提取单元112所提取的叠加信号来生成第一控制信号。因此，可以在不使用外部信号的情况下生成第一控制信号和第二控制信号。

在本实施例的另一变形例中，如图10所示，中继装置1可以设置有第一预处理单元(第一预处理电路)181和第二预处理单元(第二预处理电路)182。第一预处理单元181插入在第一提取单元111和第一控制单元161之间，并且用于对叠加信号进行整形。第二预处理单元182插入在第二提取单元112和第二控制单元162之间，并且用于对叠加信号进行整形。在该变形例中，整形单元12具有用于校正持续时间的功能，并且第一预处理单元181设置到第一整形单元121的输入侧，并且第二预处理单元182设置到第二整形单元122的输入侧。第一预处理单元181和第二预处理单元182各自对叠加信号进行波形整形，从而在叠加信号输入至整形单元12之前，通过使用放大器和/或比较器使得叠加信号具有足够的振幅。

根据该结构，第一控制单元161和第二控制单元162分别根据经过了第一预处理单元181和第二预处理单元182的整形的叠加信号，来生成第二控制信号和第一控制信号。因此，可以防止如下情况下：由于输入至第一控制单元161或第二控制单元162的叠加信号的振幅不足或者波形失真而意外使第一开关151或第二开关152断开(或接通)。

此外，第一预处理单元181和第二预处理单元182各自包括被配置成响应于接收到叠加信号而生成具有固定脉冲宽度的脉冲信号的脉冲发生器(未示出)。例如，第一预处理单元181和第二预处理单元182各自利用单次计时器进行波形校正。第一预处理单元181和第二预处理单元182各自响应于所输入的叠加信号的变化(上升沿和下降沿)所定义的触发来输出具有固定脉冲宽度的脉冲信号。

例如，当在第一传输路径21上存在图11(a)所示的叠加信号时，第一预处理单元181输出如图11(b)所示的利用放大器和比较器进行了波形整形的叠加信号。当选择该信号的下降沿作为触发时，单次计时器生成图11(c)所示的具有固定脉冲宽度的脉冲信号，并且第一整形单元121输出经过了整形的、并且相对于输入至第一整形单元121中的叠加信号延迟了1位的叠加信号。因此，在被指定为中继目的地的第二传输路径22上存在图11(d)所示的叠加信号。注意，在这种情况下，在第一预处理单元181和第一整形单元121处反转叠加信号的正负。然而，这一正负的反转不总是必须的。

根据该结构，通过中继装置1所中继的叠加信号的延迟可能大体等于叠加信号的1位。例如，当1位是6.4μs，并且在忽略由光电耦合器14和叠加单元13所导致的延迟时，叠加信号的延迟在理论上为6.4μs。因此，中继装置1可以以相对较短的时间对叠加信号进行整形，并且根据该叠加信号生成第一控制信号和第二控制信号。

如上所述，图10所示的中继装置1包括第一预处理单元181和第二预处理单元182。第一预处理单元181插入在第一提取单元111和第一控制单元之间。第二预处理单元182插入在第二提取单元112和第二控制单元之间。

此外，第一预处理单元181被配置成响应于第二通信信号的变化所定义的触发，生成具有固定脉冲宽度的脉冲信号。

此外，第二预处理单元182被配置成响应于第二通信信号的变化所定义的触发，生成具有固定脉冲宽度的脉冲信号。

本实施例的其他结构和功能与第一实施例相同。

附图标记说明

1中继装置

2传输路径

21第一传输路径

22第二传输路径

111第一提取单元

112第二提取单元

121第一整形单元

122第二整形单元

131第一叠加单元

132第二叠加单元

151第一开关

152第二开关

161第一控制单元

162第二控制单元

171第一判断单元

172第二判断单元

181第一预处理单元

182第二预处理单元

Claims (4)

1.一种中继装置，其插入在第一传输路径和第二传输路径之间，并且在用于允许利用经由所述第一传输路径和所述第二传输路径所传输的第一通信信号和叠加在所述第一通信信号上的第二通信信号进行通信的通信系统中使用，所述中继装置包括：

第一提取单元，用于从经由所述第一传输路径所传输的信号提取所述第二通信信号；

第一整形单元，用于对所述第一提取单元所提取的所述第二通信信号进行整形；

第二叠加单元，用于将进行了所述第一整形单元的整形的所述第二通信信号叠加在所述第二传输路径上的所述第一通信信号上，以将所述第二通信信号发送给所述第二传输路径；

第二提取单元，用于从经由所述第二传输路径所传输的信号提取所述第二通信信号；

第二整形单元，用于对所述第二提取单元所提取的所述第二通信信号进行整形；

第一叠加单元，用于将进行了所述第二整形单元的整形的所述第二通信信号叠加在所述第一传输路径上的所述第一通信信号上，以将所述第二通信信号发送给所述第一传输路径；

其中，所述中继装置还包括：

第一开关，用于使所述第一提取单元和所述第二叠加单元之间的连接开放和闭合；以及

第二开关，用于使所述第二提取单元和所述第一叠加单元之间的连接开放和闭合，

利用第一控制信号对所述第一开关进行接通断开控制，以使得在所述第二通信信号从所述第二传输路径向着所述第一传输路径中继时，将所述第一开关控制为断开，以及

利用第二控制信号对所述第二开关进行接通断开控制，以使得在所述第二通信信号从所述第一传输路径向着所述第二传输路径中继时，将所述第二开关控制为断开，

所述中继装置还包括：

第一控制单元，用于根据所述第一提取单元所提取的所述第二通信信号，来生成所述第二控制信号；

第二控制单元，用于根据所述第二提取单元所提取的所述第二通信信号，来生成所述第一控制信号；

第一判断单元，用于从经由所述第一传输路径所传输的信号提取所述第一通信信号，并且判断当前时间段是否是允许叠加所述第二通信信号的可叠加时间段；以及

第二判断单元，用于从经由所述第二传输路径所传输的信号提取所述第一通信信号，并且判断当前时间段是否是允许叠加所述第二通信信号的可叠加时间段，

仅在所述第一判断单元判断为当前时间段是可叠加时间段期间，所述第一控制单元利用所述第二控制信号来使所述第二开关断开，以及

仅在所述第二判断单元判断为当前时间段是可叠加时间段期间，所述第二控制单元利用所述第一控制信号来使所述第一开关断开。

2.根据权利要求1所述的中继装置，其中，

仅在所述第一开关接通期间，所述第一控制单元利用所述第二控制信号来使所述第二开关断开，以及

仅在所述第二开关接通期间，所述第二控制单元利用所述第一控制信号来使所述第一开关断开。

3.根据权利要求1所述的中继装置，其中，

所述中继装置还包括：

第一预处理单元，其插入在所述第一提取单元和所述第一控制单元之间，并且用于对所述第二通信信号进行整形；以及

第二预处理单元，其插入在所述第二提取单元和所述第二控制单元之间，并且用于对所述第二通信信号进行整形。

4.根据权利要求3所述的中继装置，其中，

所述第一预处理单元和所述第二预处理单元各自响应于所述第二通信信号的变化所定义的触发，来生成具有固定脉冲宽度的脉冲信号。