CN103931161A - 通信系统和用于通信系统的传输单元 - Google Patents

Abstract

提供了一种通信系统和用于该通信系统的传输单元，其中利用该通信系统，在确保传输单元的传输信号的通信速度的同时，可以利用传输单元来获取数据量相对较多的信息。传输单元经由传输信号的发送带将叠加请求数据从叠加请求单元发送至第二监视终端。在接收到该叠加请求数据时，第二监视终端响应于该叠加请求数据，在传输信号的回复带中利用叠加在传输信号上的叠加信号来将与来自传感器装置的监视输入相对应的监视数据作为叠加返回数据发送至传输单元。在利用叠加通信单元接收到由监视数据构成的叠加返回数据时，传输单元将控制数据发送至控制表中与该监视数据相关联的第二控制终端或第一控制终端。

Description

通信系统和用于通信系统的传输单元

技术领域

本发明涉及通信系统和用于该通信系统的传输单元，其中在该通信系统中，利用传输信号进行通信的第一终端和利用叠加在该传输信号上的叠加信号进行通信的第二终端连接至同一通信线路。

背景技术

传统上，通信系统已经广泛普及，其中在该通信系统中，传输单元(母机)和多台终端装置(子机)连接至传输路径，并且在各终端装置和传输单元之间进行通信。作为这种通信系统的一个示例，存在如下系统：传输单元定期地监视终端装置的状态，并且在存在终端装置其中之一的状态变化的情况下，传输单元向其它终端装置发送信号以进行与该状态变化相对应的处理(例如，参见日本专利第1180690号、日本专利第1195362号和日本专利第1144477号)。

注意，具有上述结构的通信系统是原来用于进行照明器具等的通断(on-off)控制的系统，并且由于通信速度慢，因此不适合进行诸如模拟量所表示的数据等的数据量相对较多的信息的传输。

有鉴于此，已提出了如下通信系统(例如，参见日本特开2009-225328)，其中在该通信系统中，终端装置经由传输单元彼此进行通信的现有通信系统与终端装置通过对等网络(P2P)直接进行通信的通信系统相混合。在该通信系统中，由于经由传输单元(母机)进行通信的第一终端(第一通信终端)和彼此直接进行通信的第二终端(第二通信终端)共用通信线路(传输路径)，因此可以容易地向现有通信系统添加第二终端。第一终端利用从传输单元重复发送至通信线路的传输信号(第一协议的信号)来进行通信，并且第二终端利用叠加在传输信号上的叠加信号(第二协议的信号)来进行高速通信。

这里，传输信号是时分方式的信号，其中该时分信号针对各帧在时间轴方向上被分割成多个区域(时间段)，并且这些区域中的一部分被分配作为能够进行叠加信号的叠加的可叠加带(通信适合时间段)。也就是说，第二终端在分配至传输信号的一部分的可叠加带内，利用在与传输信号共用的通信线路上传输的叠加信号来进行通信。

顺便提及，在上述日本特开2009-225328所述的通信系统中，尽管第一终端和第二终端共用通信线路，但在不会彼此干涉的情况下在第一终端之间或在第二终端之间独立进行通信，并且没有考虑第一终端和第二终端之间的数据的发送和接收。然而，近年来，期望如下的灵活系统，其中在该灵活系统中，可以基于如来自诸如图像传感器和电力测量单元等的传感器装置的数据那样的数据量相对较多的信息来控制设备。在这种情况下，传输单元需要获取数据量相对较多的信息。然而，对于利用传输单元的传输信号来获取数据量较多的信息，通信速度不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种通信系统和用于该通信系统的传输单元。该通信系统能够在确保传输单元的传输信号的通信速度的同时，利用传输单元来获取数据量相对较多的信息。

根据本发明的一个方面的一种通信系统，包括：传输单元，其被配置为将传输信号重复地传输至通信线路；第一终端，其被配置为利用所述传输信号进行通信；以及第二终端，其被配置为利用所述传输信号上所叠加的叠加信号进行通信，所述传输单元、所述第一终端和所述第二终端连接至所述通信线路，其中，所述传输信号是针对各帧在时间轴方向上被分割成多个区域的时分方式的信号，所述多个区域包括用于向所述第一终端传输数据的发送带以及用作用于接收来自所述第一终端的返回数据的时隙的回复带，以及所述传输单元包括：叠加请求单元，其被配置为将叠加请求数据发送至所述第二终端；以及叠加通信单元，其被配置为接收所述第二终端响应于所述叠加请求数据而在所述回复带中利用所述叠加信号所发送的叠加返回数据。

在该通信系统中，期望如下：所述叠加请求单元被配置为在所述发送带中，利用所述传输信号将所述叠加请求数据发送至所述第二终端，以及所述第二终端包括终端侧传输通信单元，所述终端侧传输通信单元被配置为接收利用所述传输信号所发送的所述叠加请求数据。

在该通信系统中，更期望如下：所述叠加请求单元被配置为在所述回复带中，利用所述叠加信号将所述叠加请求数据发送至所述第二终端。

在该通信系统中，更期望如下：所述叠加通信单元被配置为在所述叠加请求单元发送了所述叠加请求数据的所述回复带的下一个所述回复带中，接收来自所述第二终端的所述叠加返回数据。

在该通信系统中，更期望如下：所述传输单元还包括带域确保单元，所述带域确保单元被配置为利用所述叠加请求数据作为触发，在所述发送带中利用所述传输信号来发送确保数据，所述确保数据用于通过禁止所述回复带中的所述返回数据的发送来确保所述回复带用于进行所述叠加信号的叠加。

在该通信系统中，更期望如下：所述第一终端至少包括第一控制终端，所述第一控制终端被配置为基于从所述传输单元所发送的所述传输信号中所包括的控制数据，来控制一个或多个第一负载，所述第二终端包括：第二监视终端，其被配置为响应于来自所述传输单元的所述叠加请求数据来生成数据量相对较多的监视数据，并且将所述监视数据作为所述叠加返回数据发送至所述传输单元；以及第二控制终端，其被配置为基于从所述传输单元所发送的所述叠加信号中所包括的控制数据来控制一个或多个第二负载，以及所述传输单元具有使所述第二监视终端的地址与所述第二控制终端的地址相关联的控制表，并且利用所述控制表来判断作为从所述第二监视终端接收到的所述叠加返回数据中所包括的控制数据的发送目的地的终端是所述第一控制终端还是所述第二控制终端。

根据本发明的一个方面的一种用于通信系统的传输单元，在所述通信系统中，将所述传输单元、被配置为利用传输信号进行通信的第一终端、以及被配置为利用所述传输信号上所叠加的叠加信号进行通信的第二终端连接至通信线路，所述传输单元包括：传输通信单元，其被配置为将所述传输信号重复地发送至所述通信线路，其中所述传输信号是针对各帧在时间轴方向上被分割成多个区域的时分方式的信号，所述多个区域包括用于向所述第一终端传输数据的发送带以及用作用于接收来自所述第一终端的返回数据的时隙的回复带；叠加请求单元，其被配置为将叠加请求数据发送至所述第二终端；以及叠加通信单元，其被配置为接收所述第二终端响应于所述叠加请求数据而在所述回复带中利用所述叠加信号所发送的叠加返回数据。

本发明的一个方面具有以下优点：在确保传输单元的传输信号的通信速度的同时，可以利用传输单元来获取数据量相对较多的信息。

附图说明

现在将进一步详细说明本发明的优选实施例。通过以下的详细说明和附图将更好地理解本发明的其它特征和优点。

图1是示出根据实施例1的通信系统的示意结构的框图。

图2是使用根据实施例1的通信系统的照明系统的结构图。

图3是示出根据实施例1的通信系统的基本系统的操作的说明图。

图4是示出根据实施例1的通信系统的基本系统的操作的说明图。

图5是示出根据实施例1的通信系统的操作的说明图。

图6是示出根据实施例1的通信系统的操作的说明图。

图7是示出根据实施例1的通信系统的其它操作的说明图。

图8是示出根据实施例1的通信系统的其它操作的说明图。

图9是示出根据实施例1的通信系统的更多其它操作的说明图。

图10是示出根据实施例2的通信系统的操作的说明图。

图11是示出根据实施例2的通信系统的操作的说明图。

图12是示出根据实施例2的通信系统的其它操作的说明图。

图13是示出根据实施例2的通信系统的其它操作的说明图。

具体实施方式

实施例1

例如图1所示，本实施例的通信系统包括用作母机的传输单元1以及用作子机的第一终端21和第二终端22。传输单元1、第一终端21和第二终端22连接至2线式的通信线路10。在图1中(同样在图2、4和6中)，将第一终端21表示为第一监视终端或第一控制终端，并且将第二终端22表示为第二监视终端或第二控制终端。后面将说明其原因。在该通信系统中，基本上，各第一终端21利用在通信线路10上传输的传输信号(第一协议的信号)来进行通信，并且各第二终端22利用叠加在该传输信号上的叠加信号(第二协议的信号)来进行通信。

图2示出将通信系统应用于办公楼等中的用于控制照明器具3的照明系统的示例。在图2所示的示例中，针对各区域(例如，地板)设置一台传输单元1，并且该传输单元1所连接至的通信线路10连接有一台或多台第一终端21以及一台或多台第二终端22。此外，通信线路10连接有用于对照明控制系统进行集中监视控制的办公室控制器4。

此外，传输单元1连接至作为上位装置的节能控制器5。节能控制器5是针对各区域(例如，地板)所设置的，并且除应用了通信系统的照明系统以外，还对空调装置6进行整体监视控制。多个区域中的节能控制器5经由诸如因特网等的网络8或者经由LAN连接至具有浏览器功能的个人计算机7，并且被配置成由个人计算机7进行监视。注意，在图2所示的示例中，电力测量单元91连接至一台第二监视终端221，并且电力测量单元91被配置为测量经由监视器92连接至PLC抽头93的设备的电力消耗。

多台第一终端21经由通信线路10并联连接至传输单元1。传输单元1和第一终端21构成时分多路复用传输系统(以下称为“基本系统”)，其中在该基本系统中，以时分方式进行从传输单元1向着第一终端21的数据传输和从第一终端21向着传输单元1的数据传输。在下文，首先将说明该基本系统的示意结构。

在基本系统中，将第一终端21分类成第一监视终端211和第一控制终端212这两类，其中该第一监视终端211监视诸如壁式开关等的开关(未示出)的监视输入，以及该第一控制终端212包括中继器(未示出)并且进行负载(第一负载、这里为照明器具3)的通断控制等。这里，各第一终端21将预先单独分配的自身地址存储在自身的存储器(未示出)中。注意，第一监视终端211可被配置为监视不仅由开关生成的而且还由诸如人体传感器等的传感器自动生成的监视输入。

如图1所示，传输单元1包括：传输通信单元11，用于将传输信号发送至通信线路10；返回请求单元12，用于将返回请求数据发送至第一终端21；返回接收单元13，用于从第一终端21接收返回数据；存储单元14；以及控制单元15。此外，传输单元1包括叠加通信单元16、叠加请求单元17和带域确保单元18。然而，由于叠加通信单元16、叠加请求单元17和带域确保单元18提供基本系统中不使用的功能，因此后面将详细说明这些功能。控制单元15被配置为控制返回请求单元12、返回接收单元13、叠加通信单元16、叠加请求单元17和带域确保单元18的操作。在本实施例中，传输单元1由微计算机作为主要构成元件构成，并且通过执行存储在存储单元14中的程序来实现各单元的功能。

传输单元1将利用地址使第一监视终端211与相应的第一控制终端212相关联的控制表存储在存储单元14中。这里，例如，在第一监视终端211包括多个电路的开关的情况下，由于第一监视终端211的所有开关与同一地址相关联，因此仅利用第一监视终端211特有的终端地址无法指定实际已工作的一个开关。

为了指定实际已工作的一个开关，在第一监视终端211中，向各开关分配负载编号，并且使用第一监视终端211的终端地址之后分别添加有负载编号的地址作为各开关特有的地址(标识符)。同样，在第一控制终端212中，向各中继器分配负载编号，并且使用第一监视终端211的终端地址之后分别添加有负载编号的地址作为各中继器特有的地址(标识符)。在控制表中，使各开关特有的地址以一对一或一对多的对应关系与各中继器特有的地址相关联。

接着，将说明基本系统的操作。

传输单元1被配置为将作为时分方式的信号的传输信号重复地发送至通信线路10。如图3所示，该传输信号由采用如下形式的电压波形构成，其中该波形的一个周期在时间轴方向上被分割成多个区域。也就是说，传输信号是双极(±24V)的时分多路复用信号，其中该时分多路复用信号包括预备中断带101、预备带102、发送带103、回复带104、中断带105、短路检测带106和休止带107这七个区域。注意，在该图所示的示例中，传输信号中的一帧(F1,F2,...)以中断带105开始并且以回复带104结束。然而，一帧不限于此，并且例如，一帧可以以回复带104开始并且以发送带103结束。

预备中断带101是用于检测二次中断的有无的时间段，预备带102是根据中断带105和短路检测带106所设置的时间段，并且发送带103是用于将数据发送至第一终端21的时间段。回复带104是用于从第一终端21接收返回数据的时间段，中断带105是用于检测后面所述的中断信号的有无的时间段，并且短路检测带106是用于检测短路的时间段。休止带107是在处理不及时的情况下使用的时间段。

传输单元1通常被配置为发送模式数据表示正常模式的传输信号，并且进行连续轮询，其中在该连续轮询中，顺次改变该传输信号的发送带103中所包括的地址数据以顺次访问第一终端21。在进行连续轮询的情况下，自身地址与发送带103中所包括的地址数据一致的第一终端21接收发送带103中所包括的数据，并且在下一回复带104(即，发送带103之后的第一个回复带104)中，将返回数据发送至传输单元1。这里，第一终端21被配置为利用与传输信号的回复带104同步的电流模式信号(通过经由适当的低阻抗使通信线路10短路所发送的信号)来发送返回数据。注意，通过对经由通信线路10传输来的传输信号进行整流稳定化来向着第一终端21的内部电路供给电力。

另一方面，用作第一监视终端211的第一终端21被配置为在检测监视输入时，与传输信号的中断带105同步地生成中断信号。以下将参考图3和4来说明图1所示的通信系统中在第一监视终端211中生成中断信号的情况下的基本系统的操作。

传输单元1在传输信号的第一帧F1的中断带105中检测到第一监视终端211所生成的中断信号时(图3和图4的S11)，将传输信号的发送带103中所包括的模式数据从正常模式切换为中断轮询模式。在中断轮询模式中，传输单元1进行地址搜索，其中在该地址搜索中，利用返回请求单元12在传输信号的发送带103中发送包括地址的高位的返回请求数据(S12)，同时顺次改变这些地址(高位)。生成了中断信号的第一监视终端211在返回请求数据中的地址(高位)与自身地址的高位一致的情况下，在第一帧F1的回复带104中将自身地址的低位作为返回数据发送至传输单元1(S13)。因此，传输单元1利用返回接收单元13来接收第一帧F1中生成了中断信号的第一监视终端211的地址作为返回数据。

传输单元1在获取到生成了中断信号的第一监视终端211的地址时，在作为第一帧F1之后的帧的第二帧F2的发送带103中，通过指定地址来将返回请求数据从返回请求单元12发送至第一监视终端211(S14)。第一监视终端211在接收到包括自身地址的返回请求数据时，响应于此，在第二帧F2的回复带104中将包括与监视输入相对应的开关的负载编号和通断状态的监视数据作为返回数据发送至传输单元1(S15)。

传输单元1在利用返回接收单元13接收到包括监视数据的返回数据时，在作为第二帧F2之后的帧的第三帧F3的发送带103中，将控制数据发送至控制表中与该监视数据相关联的第一控制终端212(S16)。据此，接收到该控制数据的第一控制终端212根据该控制数据来对照明器具3进行通断控制。

如上所述，在基本系统中，根据轮询/选择方式的协议(第一协议)，第一终端21(第一监视终端211、第一控制终端212)经由传输单元1彼此进行通信。

顺便提及，在根据本实施例的通信系统中，第二终端22被配置为在与上述基本系统共用通信线路10的同时，利用叠加在传输信号上的叠加信号来进行通信。在本实施例中，由于传输单元1包括用于利用叠加信号进行第二协议的通信的叠加通信单元16(参见图1)，因此不仅可以在第二终端22之间而且还可以在传输单元1和第二终端22之间进行第二协议的通信。

与第一终端21相同，将第二终端22分类成用于监视来自传感器等的监视输入的第二监视终端221和用于控制负载(第二负载、这里为照明器具3)的第二控制终端222这两类。这里，各第二终端32将预先单独分配的自身地址存储在自身的存储器(未示出)中。注意，可分配至第一终端21的地址区域不同于第二终端22的地址区域。在下文，假定以下情况来给出说明：通信系统作为整体可利用地址“1”～“128”，将“1”～“64”分配至第一终端21的地址区域，并且将“65”～“128”分配至第二终端22的地址区域。

注意，关于第二终端22，在多台传感器或负载连接至一台第二终端22的情况下，不是向第二终端22分配唯一地址，而是向各传感器或负载分配唯一地址。也就是说，例如，向连接有四台负载的第二控制终端222分配诸如“65”、“66”、“67”和“68”等的总共四个地址。

如图1所示，第二终端22包括：(终端侧)叠加通信单元23，用于利用叠加信号来进行通信；(终端侧)传输通信单元24，其能够至少接收传输信号；接口单元25；以及(终端侧)控制单元26。接口单元25连接有后面所述的传感器装置和照明器具3。控制单元26被配置为控制叠加通信单元23、传输通信单元24和接口单元25的操作。在本实施例中，第二终端22由微计算机作为主要构成元件构成，并且通过执行存储在存储器(未示出)中的程序来实现各单元的功能。

这里，叠加信号是频率充分高于传输信号的频率的信号，并且在(传输信号的)一帧中可传输的数据量十分大。因此，与第一协议的通信相比，可以提高第二协议的通信的通信速度。第二协议的通信适合进行诸如模拟量等的数据量相对较多的信息的传输。

因此，如图1所示，第二监视终端221连接有诸如图像传感器(未示出)和电力测量单元91(参见图2)等的传感器装置9，并且用于进行数据量相对较多的监视数据的通信。第二控制终端222不用于进行照明器具3的简单通断控制，而是用于进行调光控制或调色控制等所用的数据量相对较多的控制数据的通信。也就是说，第二控制终端222连接至能够进行调光控制和调色控制的照明器具3，并且被配置为根据利用叠加信号传输来的控制数据来控制照明器具3。

与第一终端21相同，本实施例的第二终端22被配置成能够利用传输通信单元24，经由传输信号来与传输单元1进行双向通信。也就是说，第二终端22不仅能够进行利用叠加信号的通信，而且与第一终端21相同，还能够响应于来自返回请求单元12的返回请求数据来利用传输信号将返回数据发送至传输单元1。第二监视终端221在例如连接有由照明传感器构成的传感器装置9的情况下，使用叠加信号来传输传感器装置9的测量值(照度)，并且使用传输信号来传输数据量相对较少的监视数据，其中该监视数据示出测量值是否为预定阈值以上等。

注意，利用传感器装置9来生成监视数据，并且第二监视终端221用作如下适配器，其中该适配器对从传感器装置9输入的监视数据进行转换，并且将转换得到的结果发送至通信线路10。同样，利用传输单元1生成控制数据，并且第二控制终端222用作如下适配器，其中该适配器对从通信线路10接收到的控制数据进行转换从而符合照明器具3的标准，并且将转换得到的结果输出至照明器具3。注意，连接至第二控制终端222的照明器具3的标准的示例是DALI(数字可寻址照明接口)。

第二终端22和传输单元1具有用于监视基本系统中所使用的传输信号并且分析该传输信号的数据传输状况(以下称为“状态”)的功能。这里，第二终端22利用传输通信单元24监视传输信号，并且传输单元1利用传输通信单元11监视传输信号。第二终端22和叠加通信单元16被配置为判断该状态是否表示适合进行叠加信号的叠加的状况，并且在判断为该状态适合进行传输的时刻将叠加信号叠加在传输信号上。

在本实施例中，第二终端22和叠加通信单元16使用传输信号中的回复带104(参见图3)作为可叠加带，从而进行叠加信号的叠加。也就是说，在回复带104中，即使在将叠加信号叠加在传输信号上的情况下，也不会对第一协议的通信产生影响并且叠加信号也不太可能受传输信号影响。此外，与预备中断带101、预备带102和休止带107相比，回复带104的传输信号处于高电平或低电平的时间段较长，并且在传输信号的一帧中所占的比率较高，结果回复带104适合进行叠加信号的叠加。

其它区域(发送带103、中断带105和短路检测带106)的传输信号处于高电平或低电平的时间段相对较短，并且在这些区域中进行叠加信号的叠加时，有可能对第一协议的通信产生影响。此外，在上述的其它区域中进行叠加信号的叠加的情况下，叠加信号有可能受到传输单元1和第一终端21之间所发送和接收的信号(中断信号和发送数据)的影响。因此，在本实施例中，除回复带104以外的区域是不用于进行叠加信号的叠加的区域(以下称为“不可叠加带”)。

注意，由于高谐波噪声的影响以及伴随有信号的电压反转的瞬态响应的影响等，因而传输信号的上升时间段和下降时间段也不适合进行叠加信号的叠加。因此，在传输信号的回复带104中，区域的切换(上升和下降)之后的预定时间段(例如，300μs)也被定义为不可叠加带。

第二终端22和叠加通信单元16被配置为基于传输信号的状态的分析结果来判断区域是可叠加带还是不可叠加带，并且仅在判断为区域是可叠加带的情况下才发送叠加信号。第二终端22和叠加通信单元16通过这样与传输信号同步地仅在传输信号的可叠加带中进行叠加信号的叠加，避免了共用通信线路10的第一协议的通信和第二协议的通信之间的干涉。

这里，第二终端22和叠加通信单元16被配置为在要传输的数据量过多而无法在一个可叠加带(回复带104)内发送的情况下，在该可叠加带结束时中断通信，并且在下一可叠加带内发送剩余数据。也就是说，第二终端22和叠加通信单元16被配置为在不同帧中接收到利用叠加信号进行分割发送的数据的情况下，将这些单独发送的数据结合以形成一个数据，并且在发送叠加信号时将该数据分割成可将分割数据叠加在可叠加带上的长度。

注意，与第一终端21相同，利用对经由通信线路10从传输单元1传输来的传输信号进行整流稳定化的方式(集中供电方式)来向第二终端22供给电力。然而，供电不限于该结构，并且可以利用对商用电源进行整流稳定化的方式(局部供电方式)来向第二终端22供给电力。

顺便提及，在本实施例的通信系统中，第一终端21和第二终端22不仅共用通信单元10，而且还被配置为能够经由传输单元1来进行数据的发送和接收。具体地，在传输单元1的存储单元14内的控制表中，使第二监视终端221的地址(各传感器特有的地址)与第一控制终端212的地址(各中继器特有的地址)相关联。因此，传输单元1能够根据第二监视终端221中生成的监视输入来控制连接至第一控制终端212的负载(照明器具3)。注意，在控制表中，还使第一监视终端211的地址与第二控制终端222的地址相关联。

然而，以下将说明如下情况作为示例：在控制表中，使第二监视终端221的地址与第二控制终端222的地址相关联，并且根据第二监视终端221中所生成的监视输入来控制连接至第二控制终端222的负载(照明器具3)。

这里，传输单元1被配置为利用叠加请求单元17将叠加请求数据发送至第二监视终端221从而利用叠加信号从第二监视终端221获取数据(叠加返回数据)，并且利用叠加通信单元16接收该叠加返回数据。在本实施例中，传输单元1被配置为从第二监视终端221定期(例如，每5分钟)获取连接至第二监视终端221的传感器装置9(诸如图像传感器和电力测量单元91等)的输出数据作为叠加返回数据。这里，该叠加返回数据包括要作为监视输入的来自传感器装置9的输出数据(图像、电力信息、温度、湿度、CO₂量或人的存在与否等)、作为发送方的第二监视终端221的地址信息、表示数据长度的长度信息、时刻信息和位置信息等。

也就是说，叠加请求单元17被配置为将用以请求叠加返回数据的叠加请求数据定期发送至第二监视终端221。叠加请求单元17被配置为经由传输通信单元11利用传输信号来发送叠加请求数据。具体地，从返回请求单元12发送来的返回请求数据包括叠加回复标志，并且叠加请求单元17在请求叠加返回数据时使该叠加回复标志变为on。也就是说，返回请求数据和叠加请求数据具有相同的基本数据结构，并且利用叠加回复标志来进行区分，使得该数据在叠加回复标志为off的情况下是返回请求数据，并且在叠加返回数据为on的情况下是叠加请求数据。

这样，由于利用叠加回复标志进行区分的返回请求数据和叠加请求数据，第二监视终端221根据叠加回复标志的on/off状态来判断要发送叠加返回数据(叠加信号)还是返回数据(传输信号)。注意，在第二终端22不具有利用传输信号发送返回数据的功能、并且第二监视终端221仅能够发送叠加返回数据的情况下，叠加请求单元17可以使用包括第二监视终端221的地址的地址数据作为叠加请求数据。

第二监视终端221被配置为利用传输通信单元24经由来自传输单元1的传输信号接收叠加请求数据。第二监视终端221被配置为在接收到叠加请求数据时，响应于此，经由叠加通信单元32利用叠加信号将叠加返回数据发送至传输单元1。

叠加通信单元16被配置为在可叠加带(回复带104)中利用从第二监视终端221发送来的叠加信号接收叠加返回数据。简言之，传输单元1利用叠加通信单元16来接收第二监视终端221响应于叠加请求数据而在传输信号的回复带104中利用叠加信号发送来的叠加返回数据。结果，传输单元1可以定期地获取连接至第二监视终端221的传感器装置9的输出数据(监视输入)作为叠加返回数据。

传输单元1被配置为基于从第二监视终端221获取到的叠加返回数据，通过向第二控制终端222发送控制数据来控制连接至第二控制终端222的负载(照明器具3)。将第二监视终端221和第二控制终端222之间的对应关系基本设置在控制表中，但该结构不限于此，并且叠加返回数据可以包括作为控制对象的负载(照明器具3)的地址。此外，叠加返回数据例如可以包括与调光控制和调色控制等有关的具体控制内容。

这里，由于传输单元1在向第二控制终端222发送控制数据时采用叠加在传输信号的回复带104中的叠加信号，因此需要避免回复带104中来自第一终端21的返回数据和控制数据(叠加信号)之间的干涉。因此，在本实施例的通信系统中，传输单元1包括带域确保单元18，其中该带域确保单元18在传输信号的发送带103中发送确保数据，从而确保下一回复带104(即，发送带103之后的第一个回复带104)用于进行叠加信号的叠加。

带域确保单元18被配置为利用特定的叠加返回数据或返回数据作为触发，与传输信号的发送带103同步地从传输通信单元11发送确保数据。这里，确保数据是通过禁止下一回复带104(即，发送该确保数据之后的第一个回复带104)中的返回数据的发送来确保下一回复带104用于进行叠加信号的叠加的数据，并且例如是包括无特定含义的空包的虚拟数据。也就是说，由于第一终端21仅在自身地址(或高位)包括在发送带103中所发送的返回请求数据内的情况下才发送返回数据，因此在发送了确保数据的发送带103之后的下一回复带104中，第一终端21没有发送返回数据。因此，确保从带域确保单元18发送了确保数据的发送带103之后的下一回复带104在没有从第一终端21发送返回数据的情况下用于进行叠加信号的叠加。

作为用于发送确保数据的触发，带域确保单元18使用来自第二终端22的叠加返回数据或来自第一终端21的返回数据中的与向着第二终端22的控制数据相关联的数据。在本实施例中，带域确保单元18被配置为利用控制表中与第二控制终端222相关联的叠加返回数据或返回数据作为触发来发送确保数据。

换句话说，传输单元1基于叠加返回数据或返回数据来判断作为控制数据的发送目的地的终端是第一终端21还是第二终端22，并且在判断为该终端是第二终端22的情况下，传输单元1在下一发送带103(即，之后的第一个发送带103)中从带域确保单元18发送确保数据。简言之，在控制表中叠加返回数据或返回数据与第二终端22的地址区域(“65”～“128”)相对应的情况下，传输单元1利用该叠加返回数据或返回数据作为触发，在下一发送带103(即，之后的第一个发送带103)中发送确保数据。因此，传输单元1可以确保用于向第二控制终端222发送控制数据的回复带104。

叠加通信单元16被配置为在确保数据所确保的回复带104(即发送了确保数据的发送带103之后的下一回复带104)中，利用叠加信号将控制数据发送至第二控制终端222。因此，在该回复带104中，可以在来自第一终端21的返回数据没有与叠加信号发生干涉的情况下，将控制数据从传输单元1发送至第二控制终端222。

以下将参考图5和图6来说明图1所示的通信系统中在根据第二监视终端221中所生成的监视输入来控制连接至第二控制终端222的照明器具3的情况下的操作。

传输单元1在传输信号的第一帧F1的发送带103中，将叠加请求数据从叠加请求单元17发送至第二监视终端221(图5和图6的S21)。第二监视终端221在接收到包括自身地址的叠加请求数据时，响应于此，在第一帧F1的回复带104中利用叠加信号将与来自传感器装置9的监视输入相对应的监视数据作为叠加返回数据发送至传输单元1(S22)。

传输单元1在利用叠加通信单元16接收到包括监视数据的叠加返回数据时，判断控制表中与该监视数据相关联的终端是第一控制终端212还是第二控制终端222。如果判断为监视数据与第二控制终端222相关联，则传输单元1在第一帧F1之后的第二帧F2的发送带103中，从带域确保单元18发送确保数据(S23)。

因此，确保了发送确保数据的发送带103之后的下一回复带104用于进行叠加信号的叠加，并且传输单元1在(第二帧F2的)该回复带104中利用叠加信号将控制数据发送至第二控制终端222(S24)。接收到该控制数据的第二控制终端222根据该控制数据来进行照明器具3的调光控制和/或调色控制。

根据如上所述的通信系统，由于传输单元1包括用于发送叠加请求数据的叠加请求单元17和用于利用叠加信号从第二终端22接收叠加返回信号的叠加通信单元16，因此传输单元1可以获取数据量相对较多的信息。也就是说，利用根据本实施例的通信系统，由于第二监视终端221可以利用叠加信号将监视数据发送至传输单元1，因此可以在确保传输单元1的传输信号的通信速度的同时，发送诸如传感器装置9的测量值等的数据量相对较多的监视数据。因此，根据该通信系统，可以提供传输单元1基于数据量相对较多的信息来对设备进行控制的灵活系统。

此外，由于传输单元1在传输信号的发送带103中将叠加请求数据发送至第二监视终端221、并且在回复带104中接收叠加返回数据，因此可以在同一帧内进行叠加请求数据的发送和叠加返回数据的接收。因此，在传输单元1中，可以缩短用于从第二监视终端221获取叠加返回数据所需的时间段。

此外，在本实施例中，传输单元1包括带域确保单元18，其中该带域确保单元18利用特定的叠加返回数据或返回数据作为触发来发送确保数据，从而确保下一回复带104(即，之后的第一个回复带104)用于进行叠加信号的叠加。因此，叠加通信单元16可以在避免回复带104中从第一终端21发送至传输单元1的返回数据与叠加信号之间的干涉的同时，将控制数据(叠加信号)发送至第二控制终端222。

顺便提及，由于第二终端22利用传输通信单元24能够进行使用传输信号的通信，因此与第一终端21相同，第二终端22可以通过生成中断信号来自发地开始与传输单元1的通信。例如，在连接至第二监视终端221的传感器装置9是照度传感器并且测量值(照度)由于百叶窗的开闭等而急剧改变、从而导致测量值变为预定阈值以下或者预定阈值以上的情况下，期望及时地控制照明器具3。然后，在这种情况下，第二监视终端221在无需等待定期发送的叠加请求数据的情况下，通过生成中断信号来自发地将叠加返回数据发送至传输单元1。

以下将参考图7和图8来说明图1所示的通信系统中在第二监视终端221中生成中断信号的情况下的操作。注意，由于图7和图8中的操作“S34”～“S37”与图5和图6中的操作“S21”～“S24”相同，因此这里将省略针对这些操作的说明。

传输单元1在传输信号的第一帧F1的中断带105中检测到第二监视终端221中所生成的中断信号时(图7和8中的S31)，将传输信号的发送带103中所包括的模式数据从正常模式切换为中断轮询模式。在中断轮询模式中，传输单元1进行地址搜索，其中在该地址搜索中，利用返回请求单元12在传输信号的发送带103中发送包括地址的高位的返回请求数据(S32)，同时顺次改变这些地址(高位)。生成了中断信号的第二监视终端221在返回请求数据中的地址(高位)与自身地址的高位一致的情况下，在第一帧F1的回复带104中将自身地址的低位作为返回数据发送至传输单元1(S33)。因此，传输单元1利用返回接收单元13来接收第一帧F1中生成了中断信号的第二监视终端221的地址作为返回数据。

传输单元1在获取到生成了中断信号的第二监视终端221的地址时，在第一帧F1之后的第二帧F2的发送带103中，通过指定地址来将叠加请求数据从叠加请求单元17发送至第二监视终端221(S34)。注意，在生成中断信号之后，利用传输信号来进行第二监视终端221和传输单元1之间的所有通信，直到传输单元1获取到第二监视终端221的地址为止。

根据该结构，第二监视终端221可以在无需等待来自传输单元1的轮询(定期发送的叠加请求数据)的情况下，自发地将叠加返回数据发送至传输单元1。因此，根据该通信系统，存在如下优点：可以缩短从连接至第二监视终端221的传感器装置9中发生某种事件起、直到与该事件关联地对负载(照明器具3)进行控制为止的应答时间段。

在本实施例中，第二监视终端221在传输信号的发送带103中从传输单元1接收到叠加请求数据时，在紧接之后(同一帧)的回复带104中将叠加返回数据发送至传输单元1，但该结构不限于此。也就是说，第二监视终端221代替在紧挨接收到叠加返回数据的发送带103之后的回复带104中发送叠加返回数据，可以在下一(下一帧的)回复带104中发送叠加返回数据。

图9示出如下示例：在第一帧F1的发送带103中从传输单元1发送了叠加请求数据(图9的S41)，并且在第一帧F1之后的第二帧F2的回复带104中从第二监视终端221发送叠加返回数据(S43)。然而，在这种情况下，需要避免回复带104中从第一终端21发送至传输单元1的返回数据和从第二监视终端221发送至传输单元1的叠加返回数据之间的干涉。

因而，带域确保单元18被配置成不仅利用特定的叠加返回数据或返回数据作为触发、而且还利用来自叠加请求单元17的叠加请求数据作为触发，经由传输通信单元11来发送确保数据。也就是说，带域确保单元18利用第一帧F1的发送带103中所发送的叠加请求数据作为触发，在第二帧F2的发送带103中发送确保数据(S42)。

因此，传输单元1可以在第二帧F2中，确保从第二监视终端221接收到叠加返回数据的回复带104。因此，叠加通信单元16可以在避免回复带104中从第一终端21发送至传输单元1的返回数据和从第二监视终端221发送至传输单元1的叠加返回数据之间的干涉的同时，接收到叠加返回数据。

此外，如上所述，在要传输的数据量较多而无法在一个回复带104中完成该数据量的发送的情况下，第二终端22在下一回复带104中发送剩余数据。因而，带域确保单元18根据叠加返回数据的数据量来改变确保数据的发送次数，以使得从第二监视终端221接收到的叠加返回数据的数据量越大，所确保的回复带104越长。也就是说，带域确保单元18在一次～多次的范围内确定确保数据的发送次数，以使得确保了从第二监视终端221接收叠加返回数据所需的所有回复带104均用于进行叠加信号的叠加，其中将该发送次数与所需的回复带104的数量相同。注意，带域确保单元18例如利用叠加返回数据中所包括的长度信息来判断叠加返回数据的数据量。

例如，如果可以在一个回复带104中发送数据量，则带域确保单元18将确保数据的发送次数设置为1次，并且如果可以在两个回复带104中发送数据量，则带域确保单元18将确保数据的发送次数设置为2次。因此，即使在无法在一个回复带104中发送数据的情况下，叠加通信单元16也可以避免回复带104中从第一终端21发送至传输单元1的返回数据和从第二监视终端221发送至传输单元1的叠加返回数据之间的干涉。

实施例2

本实施例的通信系统与实施例1的通信系统的不同之处在于：代替传输信号，叠加请求单元17采用叠加信号来发送叠加请求数据。在下文，向与实施例1相同的构成元件指派相同的附图标记，并且将适当省略针对这些构成元件的重复说明。

在本实施例中，叠加请求单元17被配置为在传输信号的回复带104中，利用叠加信号将叠加请求数据经由叠加通信单元16发送至第二终端22(第二监视终端221)。由于(传输信号的)一帧中利用叠加信号可传输的数据量与传输信号的情况相比较大，因此根据本实施例的结构，作为叠加请求数据可传输的数据量的上限增大。

因而，叠加请求单元17可以将详细指定了来自第二监视终端221的叠加返回数据的内容的数据作为叠加请求数据发送至第二监视终端221。具体地，叠加请求数据包括除包含第二监视终端221的地址的地址数据以外的、详细指定了时间信息(从何时起直到何时为止的数据)和位置信息(从何处获得的数据)等的信息。

在本实施例中，需要避免回复带104中从第一终端21发送至传输单元1的返回数据和从传输单元1发送至第二监视终端221的叠加请求数据之间的干涉。因而，带域确保单元18被配置为在紧挨叠加请求单元17发送叠加请求数据的回复带104之前的(同一帧的)发送带103中，也从传输通信单元11发送确保数据。

此外，在本实施例中，由于在回复带104中发送叠加请求数据、并且在下一回复带104(即，包括发送了叠加请求数据的回复带104的帧的下一帧的回复带104)中发送叠加返回数据，因此需要避免回复带104中从第一终端21发送至传输单元1的返回数据和叠加返回数据之间的干涉。因而，与图9所示的示例相同，带域确保单元18被配置为利用来自叠加请求单元17的叠加请求数据作为触发来从传输通信单元11发送确保数据。

以下参考图10和图11来说明本实施例的通信系统中在根据第二监视终端221中所生成的监视输入来控制连接至第二控制终端222的照明器具3的情况下的操作。

传输单元1在第一帧F1的发送带103中，从带域确保单元18发送确保数据(图10和图11的S51)。因此，确保了发送确保数据的发送带103之后的(第一帧F1的)回复带104用于进行叠加信号的叠加，并且传输单元1在该回复带104中利用叠加信号将叠加请求数据发送至第二监视终端221(S52)。

此外，传输单元1利用第一帧F1的回复带104中所发送的叠加请求数据作为触发，在第二帧F2的发送带103中，从带域确保单元18发送确保数据(S53)。在第二帧F2的回复带104中，接收到包括自身地址的叠加请求数据的第二监视终端221响应于此，利用叠加信号将与来自传感器装置9的监视输入相对应的监视数据作为叠加返回数据发送至传输单元(S54)。

传输单元1在利用叠加通信单元6接收到包括监视数据的叠加返回数据时，判断在控制表中该监视数据是与第一控制终端212还是第二控制终端222相关联。在判断为与第二控制终端222相关联的情况下，传输单元1在第二帧F2之后的第三帧F3的发送带103中，从带域确保单元18发送确保数据(S55)。

因此，确保了发送确保数据的发送带103之后的回复带104用于进行叠加信号的叠加，并且传输单元1在(第三帧F3的)该回复带104中，利用叠加信号将控制数据发送至第二控制终端222(S56)。接收到该控制数据的第二控制终端222根据该控制数据来对照明器具3进行调光控制和/或调色控制。

接着，作为其它示例，将参考图12和图13来说明在第二监视终端221中生成中断信号的情况下的操作。注意，由于图12和图13中的“S66”～“S69”的操作与图10和图11中的“S53”～“S56”的操作相同，因此这里省略了针对这些操作的说明。

传输单元1在传输信号的第一帧F1的中断带105中检测到第二监视终端221中所生成的中断信号时(图12和图13的S61)，将传输信号的发送带103中所包括的模式数据从正常模式切换为中断轮询模式。在中断轮询模式中，传输单元1进行地址搜索，其中在该地址搜索中，利用返回请求单元12在传输信号的发送带103中发送包括地址的高位的返回请求数据(S62)，同时顺次改变这些地址(高位)。生成了中断信号的第二监视终端221在返回请求数据中的地址(高位)与自身地址的高位一致的情况下，在第一帧F1的回复带104中将自身地址的低位作为返回数据发送至传输单元1(S63)。因此，传输单元1利用返回接收单元13来接收第一帧F1中生成了中断信号的第二监视终端221的地址作为返回数据。

传输单元1在获取到生成了中断信号的第二监视终端221的地址时，在第一帧F1之后的第二帧F2的发送带103中，从带域确保单元18发送确保数据(S64)。此外，传输单元1在为了叠加信号的叠加所确保的第二帧F2的回复带104中，通过指定S63中获取到的地址来将叠加请求数据从叠加请求单元17发送至第二监视终端221(S65)。注意，在生成中断信号之后，利用传输信号来进行第二监视终端221和传输单元1之间的所有通信，直到传输单元1获取到第二监视终端221的地址为止。

根据具有上述结构的通信系统，由于叠加请求单元17被配置为利用叠加信号来发送叠加请求数据，因此作为叠加请求数据可发送至第二终端22的数据量的上限增大。因此，传输单元1可以利用叠加请求数据来相对详细地指定所需的叠加返回数据的内容。

尽管本实施例的第二监视终端221被配置为在包括从叠加请求单元17发送了叠加请求数据的回复带104的帧之后的帧内的回复带104中发送叠加返回数据，但该结构不限于此，并且第二监视终端221可被配置为在发送了叠加请求数据的相同帧的回复带104中发送叠加返回数据。也就是说，在由于叠加请求数据的数据量相对较少等、因而仅利用回复带104的一部分来完成叠加请求数据的发送的情况下，第二监视终端221可以使用相同回复带104的剩余时间段来发送叠加返回数据。

在这种情况下，可以在一个回复带104中完成从传输单元1向着第二监视终端221的叠加请求数据的发送和从第二监视终端221向着传输单元1的叠加返回数据的发送这两者。因此，存在可以缩短传输单元1从第二监视终端221获取叠加返回数据所需的时间量的优点。注意，在这种情况下，带域确保单元18无需在发送了叠加请求数据的回复带104之后的发送带103中再次发送确保数据。

其它结构和功能与实施例1的结构和功能相同。

顺便提及，在上述各实施例中，例示出在根据第二监视终端221中所生成的监视输入来控制连接至第二控制终端222的负载(照明器具3)的情况下的通信系统的示例操作。然而，负载的控制并不是通信系统所必要的结构。也就是说，例如在将通信系统应用于仅收集传感器装置9的监视输入的系统的情况下，传输单元1可被配置成从第二监视终端221获取叠加返回数据，因而控制数据的发送并不是传输单元1所必要的结构。

此外，在上述各实施例中，例示出叠加通信单元16内置于传输单元1内的示例结构。然而，该结构不限于此，并且叠加通信单元可以与传输单元1分开设置，并且可以连接至传输单元1。

尽管已经参考多个优选实施例说明了本发明，但本领域技术人员可以在没有背离本发明的真实精神或范围的情况下、即在没有背离权利要求书的情况下进行各种修改和改变。

Claims (7)

1.一种通信系统，包括：传输单元，其被配置为将传输信号重复地传输至通信线路；第一终端，其被配置为利用所述传输信号进行通信；以及第二终端，其被配置为利用所述传输信号上所叠加的叠加信号进行通信，所述传输单元、所述第一终端和所述第二终端连接至所述通信线路，

其中，所述传输信号是针对各帧在时间轴方向上被分割成多个区域的时分方式的信号，所述多个区域包括用于向所述第一终端传输数据的发送带以及用作用于接收来自所述第一终端的返回数据的时隙的回复带，以及

所述传输单元包括：

叠加请求单元，其被配置为将叠加请求数据发送至所述第二终端；以及

叠加通信单元，其被配置为接收所述第二终端响应于所述叠加请求数据而在所述回复带中利用所述叠加信号所发送的叠加返回数据。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其中，

所述叠加请求单元被配置为在所述发送带中，利用所述传输信号将所述叠加请求数据发送至所述第二终端，以及

所述第二终端包括终端侧传输通信单元，所述终端侧传输通信单元被配置为接收利用所述传输信号所发送的所述叠加请求数据。

3.根据权利要求1所述的通信系统，其中，

所述叠加请求单元被配置为在所述回复带中，利用所述叠加信号将所述叠加请求数据发送至所述第二终端。

4.根据权利要求3所述的通信系统，其中，

所述叠加通信单元被配置为在所述叠加请求单元发送了所述叠加请求数据的所述回复带的下一个所述回复带中，接收来自所述第二终端的所述叠加返回数据。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的通信系统，其中，

所述传输单元还包括带域确保单元，所述带域确保单元被配置为利用所述叠加请求数据作为触发，在所述发送带中利用所述传输信号来发送确保数据，所述确保数据用于通过禁止所述回复带中的所述返回数据的发送来确保所述回复带用于进行所述叠加信号的叠加。

6.根据权利要求1所述的通信系统，其中，

所述第一终端至少包括第一控制终端，所述第一控制终端被配置为基于从所述传输单元所发送的所述传输信号中所包括的控制数据，来控制一个或多个第一负载，

所述第二终端包括：

第二监视终端，其被配置为响应于来自所述传输单元的所述叠加请求数据来生成数据量相对较多的监视数据，并且将所述监视数据作为所述叠加返回数据发送至所述传输单元；以及

第二控制终端，其被配置为基于从所述传输单元所发送的所述叠加信号中所包括的控制数据来控制一个或多个第二负载，以及

所述传输单元具有使所述第二监视终端的地址与所述第二控制终端的地址相关联的控制表，并且利用所述控制表来判断作为从所述第二监视终端接收到的所述叠加返回数据中所包括的控制数据的发送目的地的终端是所述第一控制终端还是所述第二控制终端。

7.一种用于通信系统的传输单元，在所述通信系统中，将所述传输单元、被配置为利用传输信号进行通信的第一终端、以及被配置为利用所述传输信号上所叠加的叠加信号进行通信的第二终端连接至通信线路，所述传输单元包括：

传输通信单元，其被配置为将所述传输信号重复地发送至所述通信线路，其中所述传输信号是针对各帧在时间轴方向上被分割成多个区域的时分方式的信号，所述多个区域包括用于向所述第一终端传输数据的发送带以及用作用于接收来自所述第一终端的返回数据的时隙的回复带；

叠加请求单元，其被配置为将叠加请求数据发送至所述第二终端；以及

叠加通信单元，其被配置为接收所述第二终端响应于所述叠加请求数据而在所述回复带中利用所述叠加信号所发送的叠加返回数据。