JP2003143044A - ２線式電源多重通信システム、そのマスター装置及び２線式電源多重通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で信頼性が高く、小型の２線式電源多重
通信システムを提供する。 【解決手段】 本発明の２線式電源多重通信システムに
おいては、マスター装置は、スレーブ装置に直流電源を
供給し且つスレーブ装置との間でマスター・スレーブ方
式のデータ通信を行う第１の２線式電源多重通信部を有
し、データ通信においては通信データの後にエンドビッ
トを付加し、第１の２線式電源多重通信部は、少なくと
も一部のエンドビット期間において低出力インピーダン
スである第１の出力インピーダンスで電源電圧を出力
し、スレーブ装置が通信データを送信する送信期間にお
いては第１の出力インピーダンスよりも高い出力インピ
ーダンスである第２の出力インピーダンスで電圧を出力
する。２本の接続線で接続されたスレーブ装置は、マス
ター装置が第１の出力インピーダンスで電源電圧を出力
する時に、マスター装置から電力を供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は２線式電源多重通信
システム、そのマスター装置、及び２線式電源多重通信
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】２線式電源多重通信システムは、電源と
通信データを伝送する接続線とグラウンド線との２本線
のみで複数の機器を接続することにより、システムを構
成できる。２線式電源多重通信システムは、安価な接続
コストでシステムを構成できるという優れた特徴を有す
る故に、今日多くの分野で利用されている。図１１は２
線式電源多重通信システムの一般的な概念図である。図
１１の２線式電源多重通信システムは、マスター装置１
１０１及びスレーブ装置１１０４、１１０６、１１０
８、１１１０、１１１２、１１１４等を有し、マスター
装置及び全てスレーブ装置は２本の接続線１１０２、１
１０３で相互に接続されている。

【０００３】全てのスレーブ装置は、マスター装置１１
０１から電源供給を受けて動作する。マスター装置１１
０１と全てのスレーブ装置とは、マスター・スレーブ方
式で通信を行う。各スレーブ装置は、その入力端子に接
続されたスイッチ等から信号を入力し、２本の接続線１
１０２、１１０３を通じてマスター装置及び他のスレー
ブ装置等に入力信号を伝送する。各スレーブ装置は、マ
スター装置及び他のスレーブ装置等からの信号を２本の
接続線１１０２、１１０３を通じて入力する。各スレー
ブ装置は任意の入力部又は負荷を有する。図１１の概念
図において、スレーブ装置１１０４はランプ１１０５を
負荷として有し、スレーブ装置１１０６はブザー１１０
７を負荷として有し、スレーブ装置１１０８はモータ１
１０９を負荷として有し、スレーブ装置１１１０はスイ
ッチ１１１１を入力部として有し、スレーブ装置１１１
２は温度センサ１１１３を入力部として有し、スレーブ
装置１１１４はスイッチ１１１５を入力部として有し且
つランプ１１１６を負荷として有する。

【０００４】図１２を用いて、従来例１の２線式電源多
重通信システムを説明する。図１２は従来例１の２線式
電源多重通信システムの構成を示すブロック図である。
図１２に示す従来例１の２線式電源多重通信システム
は、マスター装置１２０１と、複数のスレーブ装置１２
０４、１２０５と、２本の接続線（電源供給・通信線１
２０２とグラウンド線１２０３）とを有する。マスター
装置１２０１は、直流定電圧を出力する電源１２１１、
直流成分を通過させて高周波成分を遮断する低域通過フ
ィルタ（ＬＰＦ）１２１２、マイクロコンピュータ１２
１３、スリーステート型出力増幅器１２１４、入力増幅
器１２１５、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１２１６を有
する。スレーブ装置１２０４、１２０５は、ＬＰＦ１２
２１、コンデンサ１２２２、マイクロコンピュータ１２
２３、スリーステート型出力増幅器１２２４、入力増幅
器１２２５、ＨＰＦ１２２６を有する。複数のスレーブ
装置１２０４、１２０５は全て同じ内部構成を有してい
る。図１２においては代表的に１つのスレーブ装置１２
０４についてのみ、その内部構成を図示している。

【０００５】マスター装置１２０１は、２本の接続線１
２０２、１２０３を通じて、複数のスレーブ装置１２０
４、１２０５に電源を供給すると共に、マスター装置１
２０１と複数のスレーブ装置１２０４、１２０５との間
でマスター・スレーブ方式によるデータ通信を行う。

【０００６】以下、図１２の２線式電源多重通信システ
ムの動作を説明する。マスター装置１２０１の電源１２
１１は、マスター装置１２０１内部の回路に電源を供給
すると共に、ＬＰＦ１２１２、接続線１２０２、ＬＰＦ
１２２１を通じて、各スレーブ装置１２０４、１２０５
に電源を供給する。マスター装置１２０１のマイクロコ
ンピュータ１２１３は、任意のスレーブ装置１２０４、
１２０５に対してコマンドデータ（マスター装置からス
レーブ装置に伝送するデータ）を出力する。コマンドデ
ータは、スリーステート型出力増幅器１２１４、ＨＰＦ
１２１６、接続線１２０２、ＨＰＦ１２２６、入力増幅
器１２２５を通じて、各スレーブ装置１２０４、１２０
５のマイクロコンピュータ１２２３に入力される。コマ
ンドデータの送信時には、各スレーブ装置１２０４、１
２０５のスリーステート型出力増幅器１２２４は、ハイ
インピーダンス状態に設定されており、入力増幅器１２
２５がコマンドデータを入力するのを妨げない。

【０００７】コマンドデータで指定されたスレーブ装置
１２０４のマイクロコンピュータ１２２３は、そのコマ
ンドデータに応じてレスポンスデータ（スレーブ装置か
らマスター装置又は他のスレーブ装置に伝送するデー
タ）を出力する。レスポンスデータは、スリーステート
型出力増幅器１２２４、ＨＰＦ１２２６、接続線１２０
２、ＨＰＦ１２１６、入力増幅器１２１５を通じてマス
ター装置のマイクロコンピュータ１２１３に入力され、
又はスリーステート型出力増幅器１２２４、ＨＰＦ１２
２６、接続線１２０２、ＨＰＦ１２２６、入力増幅器１
２２５を通じて他のスレーブ装置１２０５のマイクロコ
ンピュータ１２２３に入力される。レスポンスデータの
送信時には、マスター装置のスリーステート型出力増幅
器１２１４及び他のスレーブ装置１２０５のスリーステ
ート型出力増幅器１２２４はハイインピーダンス状態に
設定されており、入力増幅器１２１５又は入力増幅器１
２２５がレスポンスデータを入力するのを妨げない。

【０００８】電源１２１１が出力する直流電圧はＨＰＦ
１２１６、１２２６に阻止される故に、電源が出力した
直流電圧がデータ通信の入出力部（例えばスリーステー
ト型出力増幅器１２１４、１２２４の出力端子）に流れ
込んで、データ通信を妨害することはない。又、スリー
ステート型出力増幅器１２１４又は１２２４が出力する
データは、ＬＰＦ１２１２、１２２１に阻止される故
に、データ通信が接続線１２０２上で大幅に減衰してし
まうこともない。上記の構成により、マスター装置１２
０１は、２本の接続線１２０２、１２０３を通じて１つ
又は複数のスレーブ装置１２０４、１２０５に電源を供
給し、且つこれらのスレーブ装置との間でデータ通信を
行うことが出来る。

【０００９】特開平０６−２４４８５１号公報に、従来
例２の２線式電源多重通信システムが記載されている。
従来例２の２線式電源多重通信システムにおいては、時
間軸を通信期間と非通信期間（電源供給期間）とに分割
する。通信期間においては、小さい定電流を流す定電流
回路でＣＯＭＭライン（電源供給兼通信線）をプルアッ
プしてマスター装置とスレーブ装置との間でデータ通信
を実行する。非通信期間（電源供給期間）においては、
大きい定電流でＣＯＭＭライン（電源供給兼通信線）を
プルアップすることにより、スレーブ装置に電源を供給
する。

【００１０】複数のスレーブ装置が接続された通信網で
のマスター装置とスレーブ装置との間の通信は、スレー
ブ装置の固有識別子（ＩＤナンバー）を指定して行うの
が一般的である。複数の未知のＩＤナンバーを持つスレ
ーブ装置が接続された通信網の場合、マスター装置が最
初に行なう固有識別子送信要求（コマンドデータ）は通
信網に接続されている全てのスレーブ装置を対象とする
コマンドとなる。このコマンドに対し、複数のスレーブ
装置から一斉にＩＤナンバーが送信されると、マスター
装置は正しい信号を受信出来ない。この通信を達成する
方法として従来は以下の様な方法がある。

【００１１】従来例３の２線式電源多重通信方法におい
ては、マスター装置に接続されるスレーブ装置の全ＩＤ
ナンバーを登録しておく。マスター装置は、既に接続が
確認されているスレーブ装置を除いて、残るＩＤナンバ
ーに対し順次通信を試みる。レスポンスデータを送り返
してきたＩＤナンバーのスレーブ装置がそのシステムに
接続されていることが分かる。ＩＤナンバーの桁数が小
さい場合には、マスター装置は、上記の方法に従って全
てのＩＤナンバーを順次指定したコマンドデータを送信
することにより、新たに接続されたＩＤナンバー（スレ
ーブ装置）を知ることが出来る。

【００１２】又、特許第２８８１３８１号公報には、固
有のＩＤコードを与えられている複数のタグと検査装置
との間で通信を行って、検査装置がタグのＩＤコードを
検出する方法が記載されている（従来例４）。従来例４
においては、検査装置（マスター装置）よりＩＤコード
が未知の複数のタグ（スレーブ装置）に対し、ＩＤコー
ドの上位ビット又は下位ビットから順次、１ビットづつ
Highの確認コマンドを送信し、スレーブ装置からの返信
を確認する。そのビットがHighであるスレーブ装置のみ
が返信を送る。Highの確認コマンドに対し全てのスレー
ブからの返信がない場合はそのビットについてLowの確
認コマンドを送り、各タグ（スレーブ装置）からの返信
を入力し、そのビットがLowであることを確認する。１
回でもあるビットについて返信を送らなかったタグ（ス
レーブ装置）は、そのシーケンスについて以降の確認コ
マンドに返信を送らない。これにより、マスター装置は
複数のタグの中から、最後まで返信を送り続けた１台の
タグのＩＤコードを知ることが出来る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし２線式電源多重
通信システムは、単一の接続線を用いて電源の供給と通
信データの伝送との２つの機能を果たさなければならな
い故に、接続機器が複雑な構成の入出力部を有する必要
があるという問題があった。図１２に示す従来例の２線
式電源多重通信システムにおいては、接続線１２０２か
ら直流電源１２１１（マスター装置）及び電源平滑用コ
ンデンサ１２２２（スレーブ装置）にデータが漏れてそ
の振幅が減衰しないように、一般に高いインダクタンス
のコイル（ＬＰＦ１２１２、１２２１）を必要とする。
これらのコイルは大型でコストも高く、マスター装置及
びスレーブ装置の小型化、低価格化を困難にする。本発
明は、安価で信頼性が高く、小型の２線式電源多重通信
システムを提供することを目的とする。

【００１４】一般に個々のスレーブ装置に固有の識別子
を付与し、マスター装置が個々のスレーブ装置をその固
有識別子を用いてコントロールする。２線式電源多重通
信システムに新たなスレーブ装置を接続したり、接続し
ているスレーブ装置をシステムから切り離したりする場
合がある。２線式電源多重通信システムに接続可能なス
レーブ装置の種類が極めて多い場合、スレーブ装置の固
有識別子は多数のビットで構成される。しかし構成上の
制約により（例えばスレーブ装置を装着する収納ラック
のスロット数が決まっていること等）、２線式電源多重
通信システムに同時に接続可能なスレーブ装置の数は一
定数以下に制限される。

【００１５】同時に接続可能なスレーブ装置の数が、接
続可能なスレーブ装置の種類（固有識別子の論理空間）
に比べてはるかに少ない場合、データ通信において個々
のスレーブ装置の固有識別子をそのまま使用するとすれ
ば、例えば接続されているスレーブ装置の特定に多くの
伝送量を費やす必要があり、データ通信の処理速度の低
下を招く。最悪の場合、単一の接続線を用いて電源の供
給と通信データの伝送との２つの機能を果たすという２
線式電源多重通信システムが成り立たなくなる。従来
は、同時に接続可能なスレーブ装置の数は一定数以下で
あるが、接続可能なスレーブ装置の種類が極めて多く、
任意の新たなスレーブ装置を２線式電源多重通信システ
ムに接続したり、接続しているスレーブ装置をシステム
から切り離したりすることが出来る適切な２線式電源多
重通信システムがなかった。

【００１６】本発明は、同時に接続可能なスレーブ装置
の数は一定数以下であるが、接続可能なスレーブ装置の
種類が極めて多く、任意のスレーブ装置を２線式電源多
重通信システムに新たに接続したり、システムから切り
離したりすることが出来る、安価で信頼性が高く、デー
タ通信の処理速度が速い小型の２線式電源多重通信シス
テムを提供することを目的とする。本発明は、新たに接
続されたスレーブ装置の固有識別子を従来例と比較して
極めて効率良く検出することが出来る２線式電源多重通
信システムを提供することを目的とする。

【００１７】従来例２のスレーブ装置においては、電源
供給期間から次の電源供給期間までの期間、スレーブ装
置は内蔵するコンデンサ等に蓄積された電荷を利用し
て、スレーブ装置を継続動作させる必要がある。従っ
て、電源供給期間から次の電源供給期間までの期間が長
いほど、大容量のコンデンサに電荷を蓄積する必要があ
った。従来例２の２線式電源多重通信システムにおいて
は、通信するデータ量が増大するほど電源供給期間から
次の電源供給期間までの期間が長くなる故、コンデンサ
の容量により通信するデータ量が制限されるという問題
があった。本発明は、多量のデータ通信を可能とし、且
つ小さな容量のコンデンサに蓄積した電荷を用いて、ス
レーブ装置が電源供給期間から次の電源供給期間までの
期間安定して継続動作可能な２線式電源多重通信システ
ムを提供することを目的とする。

【００１８】従来の２線式電源多重通信システムにおい
ては、１つのレスポンスデータ（スレーブ装置からマス
ター装置への１パケットのデータ通信）は、１つのスレ
ーブ装置の情報しか含んでいなかった。しかし、多くの
スレーブ装置からの情報を伝送する必要があり、且つ１
つのスレーブ装置当たりの情報量が小さな（例えばその
スレーブ装置が存在しているか否かの情報等は１ビット
のデータである。）通信システムにおいては、１つのス
レーブ装置毎に１つのレスポンスデータを送信したので
は、通信効率が極めて悪くなる。本発明は、１つのレス
ポンスデータで複数のスレーブ装置の情報を伝送する高
効率の伝送システムを提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題を
解決するため、下記の構成を有する。第１の発明は、１
つ又は複数のスレーブ装置に直流電源を供給し且つ前記
スレーブ装置との間でマスター・スレーブ方式のデータ
通信を行う第１の２線式電源多重通信部を、有し、前記
データ通信においては、通信データの前にスタートビッ
トを付加し又は後にエンドビットを付加し、前記第１の
２線式電源多重通信部は、少なくとも一部のスタートビ
ット期間又はエンドビット期間において低出力インピー
ダンスである第１の出力インピーダンスで電源電圧を出
力し、前記スレーブ装置が通信データを送信する送信期
間においては第１の出力インピーダンスよりも高い出力
インピーダンスである第２の出力インピーダンスで例え
ばハイレベルの電圧を出力する、ことを特徴とするマス
ター装置である。

【００２０】第２の発明は、第１の発明のマスター装置
と、前記マスター装置と２本の接続線を通じてデータ通
信を行う第２の２線式電源多重通信部を有する１つ又は
複数のスレーブ装置と、を有し、前記スレーブ装置は、
前記マスター装置が第１の出力インピーダンスで電源電
圧を出力する時に、前記マスター装置から電力を供給さ
れる、ことを特徴とする２線式電源多重通信システムで
ある。

【００２１】第１２の発明は、マスター装置から１つ又
は複数のスレーブ装置に直流電源を供給し且つ前記マス
ター装置及び前記スレーブ装置の間でマスター・スレー
ブ方式のデータ通信を行う２線式電源多重通信方法であ
って、前記マスター装置が接続線に電圧を出力し、前記
マスター装置又は前記スレーブ装置がその接続線を通じ
て通信データを送信する通信データ送信ステップと、前
記送信ステップの前にスタートビットを送信し又は後に
エンドビットを送信し、少なくとも一部のスタートビッ
ト期間又はエンドビット期間において前記マスター装置
が電源電圧を低出力インピーダンスで出力する電源電圧
伝送ステップと、を有し、前記電源電圧伝送ステップに
おいて前記マスター装置が電源電圧を出力する出力イン
ピーダンスが、前記スレーブ装置が通信データを送信す
る前記通信データ送信ステップにおいて前記マスター装
置が例えばハイレベルの電圧を出力する出力インピーダ
ンスよりも低く、前記電源電圧伝送ステップにおいて、
前記マスター装置が前記スレーブ装置に電力を供給す
る、ことを特徴とする２線式電源多重通信方法である。

【００２２】従来例２の電源多重通信システムにおいて
は、通信期間と給電期間を分けており、スレーブ装置は
給電期間しか充電できない故に、パケットの通信データ
量が大きくて通信期間の長い通信は困難であり、又スレ
ーブ装置の電源回路の定数を長く設定する必要がある。
電源回路の定数を長くする為には電源回路のコンデンサ
ー容量を大きく、消費電流を小さくしなければならな
い。この問題を解決する方法として通信速度を速くする
方法もあるが、通信ラインの特性インピーダンスから通
信速度の制限があり、又通信速度が速くなるに従い電磁
波の輻射が増加する等の不具合もある。

【００２３】本発明は、安価で信頼性が高く小型の２線
式電源多重通信システム及び２線式電源多重通信方法並
びにそのシステムを構成可能なマスター装置を実現出来
るという作用を有する。特に、スレーブ装置が低消費電
力である（間欠的に充電することにより、安定動作可能
である）２線式電源多重通信システムにおいて有用であ
る。スタートビット又はエンドビットをデータ通信のタ
イミング制御（同期制御）と、一定間隔での充電とに利
用することにより、伝送効率が高く（電源供給のための
特別の期間を必要としない。）、信頼性の高い（スレー
ブ装置は、通信中にも一定間隔で又は少なくとも一定時
間以内に１回、確実に充電できる。）２線式電源多重通
信システムを実現出来る。電源供給期間から次の電源供
給期間までのインターバルが非常に短いので、スレーブ
装置の電荷蓄積用コンデンサの容量を小さくすることが
出来る。又、通信データのデータ量が増大しても、スレ
ーブ装置が電力不足で動作停止する恐れがない。

【００２４】「高い出力インピーダンスで電圧を出力す
る」ことは、例えば定電流を出力すること（出力インピ
ーダンスは非常に高い。）を含む。第１の出力インピー
ダンス、第２の出力インピーダンスはそれぞれ一定値で
なくても良く、例えばハイレベルでの出力インピーダン
スとロウレベルでの出力インピーダンスとが異なってい
ても良い。「電圧を出力する」ことは、定電圧を所定の
出力インピーダンスで出力することの他、例えば定電流
を所定のインピーダンスで出力することを含む。両者は
相互に等価変換可能だからである。「スタートビット」
はデータビットの前に付加される一定のデータを意味
し、「エンドビット」はデータビットの後に付加される
一定のデータを意味する。本発明は、通信期間にマスタ
ー装置が複数のスタートビット又はエンドビットを送信
する場合に、特に効果がある。

【００２５】第３の発明は、前記通信データの送信期間
において、前記第２の２線式電源多重通信部がロウレベ
ルの通信データを出力する出力インピーダンスは第２の
出力インピーダンスよりも低く、又は前記第２の２線式
電源多重通信部がロウレベルの通信データを出力する電
流駆動能力は前記マスター装置が例えばハイレベルの電
圧を出力する電流駆動能力よりも大きく、且つ、前記前
記第２の２線式電源多重通信部の電流駆動能力が、前記
マスター装置が第１の出力インピーダンスで電源電圧を
出力している時に前記前記第２の２線式電源多重通信部
がロウレベルの出力信号を出力したとしても、その非破
壊限界以下である、ことを特徴とする第２の発明の２線
式電源多重通信システムである。

【００２６】これにより、スレーブ装置が出力する通信
データを他の装置（マスター装置又は他のスレーブ装
置）が容易に読み取ることが出来る。スレーブ装置が通
信データの出力タイミングを誤った場合にも、スレーブ
装置の第２の２線式電源多重通信部が破壊される恐れが
なく、信頼性の高い電源多重通信システムを実現出来
る。従来の電源多重通信システムにおいては、素子の破
壊を防止するため、データ送信期間と電源供給期間の間
に空白期間を設けていたが、電源供給期間のインターバ
ルを短くするほど、そのような空白期間を設けることに
よるデータ通信速度の低下が問題となる。本発明の電源
多重通信システムにおいてはそのような空白期間を必要
とせず、高い送信速度を実現出来る。

【００２７】第４の発明は、１つ又は複数のスレーブ装
置に直流電源を供給し且つ前記スレーブ装置との間でマ
スター・スレーブ方式のデータ通信を行うマスター装置
と、前記マスター装置と２本の接続線で接続してデータ
通信を行う第２の２線式電源多重通信部を有する１つ又
は複数のスレーブ装置と、を有し、前記第２の２線式電
源多重通信部は、前記接続線と出力端子との間に接続さ
れ且つ直列に接続されたダイオード及び抵抗を有する第
１の分枝と、前記ダイオードのカソードと通信データ入
力端子との間に接続された第２の分枝と、を有し、前記
第２の２線式電源多重通信部は、前記出力端子をロウレ
ベルにして前記通信データ入力端子が通信データを読み
込む場合と、前記出力端子をハイレベルにして前記ダイ
オードをカットオフ状態にする場合と、を有する、こと
を特徴とする２線式電源多重通信システムである。

【００２８】スレーブ装置がデータを出力する時に、当
該データを入力する必要があるスレーブ装置のみを接続
線に接続させることにより（それ以外のスレーブ装置を
接続線からカットオフ状態にすることにより）、接続線
に接続されるスレーブ装置の数が多すぎて接続線上のハ
イレベルの電位が低下して通信データの検出ミスを発生
することを防止することが出来る。即ち、一定以下の電
流駆動能力を有するマスター装置及びスレーブ装置を用
いて、多くのスレーブ装置が接続されてそれらが適切に
コントロールされる、低消費電力の２線式電源多重通信
システムを実現出来る。

【００２９】第５の発明は、１つ又は複数のスレーブ装
置に直流電源を供給し且つ前記スレーブ装置との間でマ
スター・スレーブ方式のデータ通信を行うマスター装置
と、第１の固有識別子を記憶する不揮発性の記憶部を有
し且つ前記マスター装置と２本の接続線で接続してデー
タ通信を行い又はその接続を外すことが出来る１つ又は
複数のスレーブ装置と、を有し、前記マスター装置は、
新たに接続されたスレーブ装置にその第１の固有識別子
の出力を指令する固有識別子出力指令を送信し、前記第
１の固有識別子を入力すると、そのスレーブ装置に固有
の値であって、その第１の固有識別子よりも情報量が少
ない第２の固有識別子をその第１の固有識別子に対応付
けて記憶し、且つそのスレーブ装置に前記第２の固有識
別子を送信し、そのスレーブ装置は、送信された前記第
２の固有識別子を記憶部に記憶し、その後、前記マスタ
ー装置とそのスレーブ装置とは、前記第２の固有識別子
をそのスレーブ装置の識別情報として用いて通信を行
う、ことを特徴とする２線式電源多重通信システムであ
る。

【００３０】第１３の発明は、第１の固有識別子を記憶
する不揮発性の記憶部を有し且つマスター装置と２本の
接続線で接続してデータ通信を行い又はその接続を外す
ことが出来る１つ又は複数のスレーブ装置に前記マスタ
ー装置から直流電源を供給し、且つ前記マスター装置及
び前記スレーブ装置の間でマスター・スレーブ方式のデ
ータ通信を行う２線式電源多重通信方法であって、前記
マスター装置が、前記スレーブ装置に第１の固有識別子
の出力を指令する固有識別子出力指令を送信する固有識
別子出力指令送信ステップと、前記スレーブ装置が第１
の固有識別子を出力する第１の固有識別子出力ステップ
と、前記マスター装置が、前記スレーブ装置から前記第
１の固有識別子を入力すると、そのスレーブ装置に固有
の値であって、その第１の固有識別子よりも情報量が少
ない第２の固有識別子をその第１の固有識別子に対応付
けて記憶し、且つそのスレーブ装置に前記第２の固有識
別子を送信する第２の固有識別子割当てステップと、そ
のスレーブ装置が、送信された前記第２の固有識別子を
記憶部に記憶する第２の固有識別子記憶ステップと、そ
の後前記マスター装置が、前記第２の固有識別子を用い
てそのスレーブ装置を指定した指令である通信データを
送信する指令送信ステップと、そのスレーブ装置が、そ
の指令に応じて応答する応答ステップと、を有すること
を特徴とする２線式電源多重通信方法である。

【００３１】本発明は、同時に接続可能なスレーブ装置
の数は一定数以下であるが、接続可能なスレーブ装置の
種類が極めて多く、任意の新たなスレーブ装置を２線式
電源多重通信システムに接続したり、接続しているスレ
ーブ装置をシステムから切り離したりすることが出来
る、安価で信頼性が高く、高効率のデータ通信を行う小
型の２線式電源多重通信システムを実現出来るという作
用を有する。「不揮発性の記憶部」とは、例えばＲＯ
Ｍ、ＥＥＰＲＯＭ、ｎビット（ｎは２以上の任意の整
数）のビットスイッチである。マスター装置及びスレー
ブ装置は、第２の固有識別子を揮発性の記憶部（例えば
ＲＡＭ）に記憶しても良く、不揮発性の記憶部に記憶し
ても良い。

【００３２】第６の発明は、前記スレーブ装置は、前記
固有識別子出力指令に応じてその第１の固有識別子を含
む通信データを出力する時に、その通信データの出力レ
ベルを入力し、その通信データの入力レベルが出力レベ
ルと一致する場合はその第１の固有識別子を含む通信デ
ータの出力を継続し、その第１の固有識別子の出力を正
しく完了したならばその後の固有識別子出力指令に応答
せず、その通信データの入力レベルが出力レベルと一致
しない場合は出力を中止し、次に送信された固有識別子
出力指令に応じて再びその第１の固有識別子を出力す
る、ことを特徴とする第５の発明の２線式電源多重通信
システムである。

【００３３】第９の発明は、前記スレーブ装置は、電源
多重通信システムに接続されて電源を供給されると、新
たに接続されたスレーブ装置に固有の識別子である特定
の値の前記第２の固有識別子又はその一部を初期値とし
て自己設定し、前記マスター装置は、特定の値の前記第
２の固有識別子又はその一部を有する前記スレーブ装置
が存在するか否かを問い合わせる保管検索指令を送信
し、特定の値の前記第２の固有識別子又はその一部を有
する前記スレーブ装置は、前記マスター装置にその存在
を知らせ、前記マスター装置は、特定の値の前記第２の
固有識別子又はその一部を有する前記スレーブ装置が存
在する時に、前記固有識別子出力指令を送信する、こと
を特徴とする第５の発明又は第６の発明の２線式電源多
重通信システムである。

【００３４】第１４の発明は、前記第１の固有識別子出
力ステップにおいて、前記スレーブ装置が、前記固有識
別子出力指令に応じてその第１の固有識別子をを含む通
信データを出力する時に、その通信データの出力レベル
を入力し、その通信データの入力レベルが出力レベルと
一致する場合はその第１の固有識別子を含む通信データ
の出力を継続し、その通信データの入力レベルが出力レ
ベルと一致しない場合は出力を中止し、その第１の固有
識別子の出力を中止した場合にのみ、次に送信された固
有識別子出力指令に応じて、前記スレーブ装置が再びそ
の第１の固有識別子を出力する第１の固有識別子再送ス
テップを更に有する、ことを特徴とする第１３の発明の
２線式電源多重通信方法である。

【００３５】第１７の発明は、新たに接続されて電源を
供給された前記スレーブ装置が、新たに接続されたスレ
ーブ装置に固有の識別子である特定の値の前記第２の固
有識別子又はその一部を初期値として自己設定する第２
の固有識別子自己設定ステップと、前記マスター装置
が、特定の値の前記第２の固有識別子又はその一部を有
する前記スレーブ装置が存在するか否かを問い合わせる
保管検索指令を送信する保管検索指令送信ステップと、
特定の値の前記第２の固有識別子又はその一部を有する
前記スレーブ装置が、前記マスター装置にその存在を知
らせる保管検索指令応答ステップと、を更に有し、前記
マスター装置は、特定の値の前記第２の固有識別子又は
その一部を有する前記スレーブ装置が存在する時に、前
記固有識別子出力指令送信ステップを実行する、ことを
特徴とする第１３の発明又は第１４の発明の２線式電源
多重通信方法である。

【００３６】本発明は、保管検索指令により新たに接続
されたスレーブ装置と、接続を外されたスレーブ装置と
を同時に検出し、新たに接続された場合にのみ固有識別
子出力指令を送信する。これにより、新たに接続された
スレーブ装置の第１の固有識別子を効率的に検出する２
線式電源多重通信システムを実現出来るという作用を有
する。

【００３７】第７の発明は、前記スレーブ装置は、固有
識別子出力指令に応じて第１の固有識別子の出力を正し
く完了したならば通信データの最後に、０のビットと１
のビットとを含み且つ正しく第１の固有識別子を出力し
たことを示す検証信号を出力する、ことをを特徴とする
第６の発明の２線式電源多重通信システムである。

【００３８】第１５の発明は、前記第１の固有識別子出
力ステップにおいて、前記スレーブ装置は、固有識別子
出力指令に応じて第１の固有識別子の出力を正しく完了
したならば通信データの最後に、０のビットと１のビッ
トとを含み且つ正しく第１の固有識別子を出力したこと
を示す検証信号を出力する、ことをを特徴とする第１４
の発明の２線式電源多重通信方法である。これにより、
第１の固有識別子の伝送ミスを確実に防止することが出
来る。

【００３９】第８の発明は、前記マスター装置が、前記
第１の固有識別子若しくは前記第２の固有識別子の一部
を含み且つ前記スレーブ装置に通信データの送信を要求
する送信要求指令を送信した場合は、送信を要求された
前記スレーブ装置が前記送信要求指令に応じて通信デー
タを送信し、前記スレーブ装置の中で前記送信要求指令
に含まれる前記第１の固有識別子若しくは前記第２の固
有識別子の一部により特定される前記スレーブ装置のみ
が、前記送信要求指令に応じて前記スレーブ装置が出力
する通信データを入力する、ことを特徴とする第５の発
明の２線式電源多重通信システムである。

【００４０】第１６の発明は、前記マスター装置が、前
記第１の固有識別子若しくは前記第２の固有識別子の一
部を含み且つ前記スレーブ装置に通信データの送信を要
求する送信要求指令を送信するスレーブ装置送信要求ス
テップと、送信を要求された前記スレーブ装置が前記送
信要求指令に応じて通信データを送信し、前記スレーブ
装置の中で前記送信要求指令に含まれる前記第１の固有
識別子若しくは前記第２の固有識別子の一部により特定
される前記スレーブ装置のみが、前記送信要求指令に応
じて前記スレーブ装置が出力する通信データを入力する
スレーブ装置送信ステップと、を有することを特徴とす
る第１３の発明の２線式電源多重通信方法である。

【００４１】スレーブ装置がデータを出力する時に、当
該データを入力する必要があるスレーブ装置のみを接続
線に接続させることにより（それ以外のスレーブ装置を
実質的に接続線からカットオフ状態にすることによ
り）、接続線に接続されるスレーブ装置の数が多すぎて
接続線上のハイレベルの電位が低下して通信データの検
出ミスを発生することを防止することが出来る。即ち、
一定以下の電流駆動能力を有するマスター装置及びスレ
ーブ装置を用いて、システムに接続された多くのスレー
ブ装置を適切にコントロールする２線式電源多重通信シ
ステムを実現出来る。

【００４２】第１０の発明は、前記マスター装置が新た
に接続された前記スレーブ装置からその第１の固有識別
子を入力すると、前記マスター装置又は新たに接続され
た前記スレーブ装置が視覚又は聴覚により認識可能な表
示を行うことを特徴とする第５の発明の２線式電源多重
通信システムである。第１８の発明は、前記マスター装
置が新たに接続された前記スレーブ装置からその第１の
固有識別子を入力すると、前記マスター装置又は新たに
接続された前記スレーブ装置が視覚又は聴覚により認識
可能な表示を出力する表示ステップを更に有することを
特徴とする第１３の発明の２線式電源多重通信方法であ
る。これによりユーザは、新たなスレーブ装置を２線式
電源多重通信システムに接続した場合、そのスレーブ装
置が正しく装着されたことを知ることが出来る。

【００４３】第１１の発明は、１つ又は複数のスレーブ
装置に直流電源を供給し且つ前記スレーブ装置との間で
マスター・スレーブ方式のデータ通信を行うマスター装
置と、グループの固有識別子とそのグループ内でのスレ
ーブ装置の固有識別子とを含む第１の固有識別子を有し
且つ前記マスター装置と２本の接続線で接続してデータ
通信を行う１つ又は複数のスレーブ装置と、を有し、前
記マスター装置は、グループの固有識別子を含むコマン
ドデータを送信し、そのコマンドデータに応じて、その
グループに属するスレーブ装置がそれぞれに割り当てら
れた少なくとも１ビットのビットデータを出力すること
により、１つのレスポンスデータを生成して出力する、
ことを特徴とする２線式電源多重通信システムである。

【００４４】第１９の発明は、グループの固有識別子と
そのグループ内でのスレーブ装置の固有識別子とを含む
第１の固有識別子を有し且つマスター装置と２本の接続
線で接続してデータ通信を行う１つ又は複数のスレーブ
装置に前記マスター装置から直流電源を供給し、且つ前
記マスター装置及び前記スレーブ装置の間でマスター・
スレーブ方式のデータ通信を行う２線式電源多重通信方
法であって、前記マスター装置が、グループの固有識別
子を含むコマンドデータを送信するコマンドデータ送信
ステップと、そのコマンドデータに応じて、そのグルー
プに属するスレーブ装置がそれぞれに割り当てられた少
なくとも１ビットのビットデータを出力することによ
り、１つのレスポンスデータを生成して出力するレスポ
ンスデータ送信ステップと、を有することを特徴とする
２線式電源多重通信方法である。

【００４５】本発明は、１つのレスポンスデータで複数
のスレーブ装置の情報を伝送する高効率の伝送システム
及び伝送方法を実現できるという作用を有する。「１つ
のレスポンスデータ」とは、少なくともマスター装置が
出力するコマンドデータを間に挟まないデータのまとま
りを言う。通常は、スタートビット、データビット及び
エンドビット以外のデータを間に挟まないデータであ
る。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施をするための最
良の形態を具体的に示した実施例について、図面ととも
に記載する。

【００４７】《実施例１》図１〜７を用いて、実施例１
の２線式電源多重通信システムを説明する。実施例１の
２線式電源多重通信システムは、種々の用途に適用可能
である。例えば、自動車等の移動体内部に設置する表示
器及び駆動装置の制御及び電力供給、並びに各種センサ
ーとの通信及び電力供給を行う通信電力供給配線に応用
が可能である。又、屋内においても各種の防犯・警報・
火災等の検出装置の通信電力供給網の主配線又は副配線
に有効である。２線の配線により数多くの負荷の制御及
び検出器の状態を一ヶ所において集中制御が可能であ
り、配線数が少なくなり、全体として軽量になる利点が
ある。

【００４８】図１は実施例１の２線式電源多重通信シス
テムの構成を示すブロック図である。実施例１の２線式
電源多重通信システムは、マスター装置１０１と、複数
のスレーブ装置１０４〜１０６と、２本の接続線（電源
供給・通信線（通信ライン）１０２とグラウンド線１０
３）とを有する。実施例１の２線式電源多重通信システ
ムは任意の機能を有するスレーブ装置を有する。本発明
は、消費電力が比較的小さいスレーブ装置を有する２線
式電源多重通信システム（図１には３つのスレーブ装置
１０４〜１０６を図示しているが、スレーブ装置の数は
任意であり、多くのスレーブ装置を有することが出来
る。）に特に適している。

【００４９】マスター装置１０１は、第１の２線式電源
多重通信部１１１、マイクロコンピュータ１１２、ブザ
ー駆動回路（圧電ブザーを含む。）１１３、ランプ駆動
回路（発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。）１１４、直
流定電圧Ｖｃｃを出力する電源１１５を有する。第１の
２線式電源多重通信部１１１は、電源電圧出力用ＦＥＴ
（電界効果トランジスタ）１２１、ペアトランジスタ１
２２及び１２３、抵抗１２４、１２５、ペアトランジス
タ１２６及び１２７、ＳＷ（スイッチ）１２８、出力増
幅器１２９、入力増幅器１３０（差動増幅器）並びにオ
フセット用（閾値設定用）基準電圧発生器１３１を有す
る。

【００５０】スレーブ装置１０４〜１０６、は、第２の
２線式電源多重通信部１４１、マイクロコンピュータ１
４２、コンデンサ１４３、抵抗１４４、１４６、ＳＷ１
４５、トランジスタ１４７、負荷（例えばランプであ
る。）１４８を有する。第２の２線式電源多重通信部１
４１は、ダイオード１５１〜１５３、抵抗１５４〜１５
６、ペアトランジスタ１５７及び１５８を有する。複数
のスレーブ装置１０４〜１０６は全て同じ内部構成を有
している。図１においては代表的に１つのスレーブ装置
１０４についてのみ、その内部構成を図示している。マ
スター装置１０１は、２本の接続線１０２、１０３を通
じて、複数のスレーブ装置１０４〜１０６に電源を供給
すると共に、マスター装置１０１と複数のスレーブ装置
１０４〜１０６との間でマスター・スレーブ方式による
データ通信を行う。マスター装置は、相手のスレーブ装
置を指定してデータを送ることも出来るし、相手を指定
せずに不特定の又は全てのスレーブ装置に対してデータ
を送ることも出来る。

【００５１】以下、図１の２線式電源多重通信システム
の動作を説明する。マスター装置１０１の電源１１５
は、マスター装置１０１内部の回路に電源を供給すると
共に（図示していない。）、パワーＭＯＳＦＥＴ１２
１、接続線１０２を通じて、各スレーブ装置１０４〜１
０６に電源を供給する。マスター装置１０１のマイクロ
コンピュータ１１２は、任意のスレーブ装置１０４に対
してコマンドデータ（マスター装置からスレーブ装置に
伝送するデータ）を出力する。コマンドデータは、マイ
クロコンピュータ１１２のＯｕｔ１端子（出力端子）か
ら出力され、第１の２線式電源多重通信部１１１、接続
線１０２、スレーブ装置のダイオード１５２、１５３及
び抵抗１５４を通じて、各スレーブ装置１０４〜１０６
のマイクロコンピュータ１４２のＩｎ１端子（入力端
子）に入力される。

【００５２】第１の２線式電源多重通信部１１１は、Ｓ
Ｗ１２８がＯＮ状態で動作するモード（マスター装置送
信フェーズ、エンドビット送信時及び待機フェーズ時で
ある。マスター装置が送信する。）と、ＳＷ１２８がＯ
ＦＦ状態で動作するモード（スレーブ装置送信フェーズ
のスタートビット及びデータビット送信時である。スタ
ートビットはマスター装置が送信し、スレーブ装置送信
フェーズのデータビットはスレーブ装置が送信する。）
とを有する。第１の２線式電源多重通信部１１１におい
て、ペアトランジスタ１２２及び１２３、１２６及び１
２７はそれぞれカレントミラーを構成する。

【００５３】＜マスター装置送信フェーズ時、エンドビ
ット送信時及び待機フェーズ時の動作説明＞最初にＳＷ
１２８がＯＮ状態で動作するモード（例えばコマンドデ
ータ送信時）を説明する。図２にマスター装置１０１が
コマンドデータを出力する時の動作状態を等価回路を含
めて図示する。図２は図１と同じ回路であり、図１と同
一の素子には同一の符号を付している。マイクロコンピ
ュータ１１２のＯｕｔ１端子（出力端子）がハイレベル
を出力すると、出力増幅器１２９はハイレベルを出力
し、ペアトランジスタ１２２、１２３、ＦＥＴ１２１は
カットオフ状態となり、ペアトランジスタ１２６、１２
７は一定の電流を流す定電流源として動作する（接続線
１０２をプルダウンする。）。トランジスタ１２７は接
続線１０２の電位をロウレベル（グラウンドレベル）に
する。

【００５４】マイクロコンピュータ１１２のＯｕｔ１端
子（出力端子）がロウレベルを出力すると、出力増幅器
１２９はロウレベルを出力し、ペアトランジスタ１２
６、１２７はカットオフ状態となり、ペアトランジスタ
１２２、１２３は一定の電流を流す定電流源として動作
し、ＦＥＴ１２１は電源電圧Ｖｃｃを低出力インピーダ
ンスで接続線１０２に出力する（接続線１０２をプルア
ップする。）。トランジスタ１２３は接続線１０２の電
位をハイレベル（電源レベルＶｃｃ）にする。トランジ
スタ１２３は事実上ほとんど電流を流さず、ほとんど全
ての電流がＦＥＴ１２１を通じて流れる。エンドビット
送信時（マスター装置送信フェーズ及びスレーブ装置送
信フェーズのいずれも含む。）及び待機フェーズ時に
は、マイクロコンピュータ１１２のＯｕｔ１端子（出力
端子）がロウレベルを出力し、上記と同様にＦＥＴ１２
１が電源電圧Ｖｃｃを低出力インピーダンスで接続線１
０２に出力する（接続線１０２をプルアップする。）。

【００５５】エンドビット送信時等にＦＥＴ１２１が電
源電圧Ｖｃｃを低出力インピーダンスで接続線１０２に
出力すると、各スレーブ装置１０４〜１０６のコンデン
サ１４３がダイオード１５１を通じて充電される。コン
デンサ１４３は、接続線１０２上をデータが伝送される
期間（特にスレーブ装置送信フェーズのデータビット伝
送期間）、蓄積した電荷を放出してマイクロコンピュー
タ１４２を含むスレーブ装置を継続動作させる役割を果
たす。後述するように実施例１の２線式電源多重通信シ
ステムにおいては、エンドビット期間が一定時間内に必
ず１回発生する。そこで、コンデンサ１４３の容量を、
エンドビット期間から次のエンドビット期間までスレー
ブ装置を継続動作させるのに必要な値より大きな値に設
定する。

【００５６】スレーブ回路の電源回路時定数がエンドビ
ット期間から次のエンドビット期間までスレーブ装置を
継続動作させるのに必要な値より大きな値になるよう
に、コンデンサ１４３の容量Ｃ０は、下記の式に従って
決定される。 Ｃ０＝（Ｓ・Ｉ・Ｔ）／（Ｖｓｔｄ−Ｖｍｉｎ） 但し、Ｓは安全率（Ｓ＞１であるが、部品等のばらつき
を考慮し、安全率Ｓを例えば５〜６程度に設定す
る。）、Ｉは定格電圧時のスレーブ装置の負荷電流（単
位：Ａ）、Ｔはエンドビット間のインターバル時間（単
位：秒）、Ｖｓｔｄはマイコンの定格動作電圧（単位：
Ｖ）、Ｖｍｉｎはマイコンの最低動作電圧（単位：Ｖ）
である。

【００５７】コマンドデータ送信時には、各スレーブ装
置１０４〜１０６の出力トランジスタ（ペアトランジス
タ）１５７、１５８はカットオフ状態に設定され、Ｏｕ
ｔ１端子（出力端子）はロウレベルに設定される。即
ち、これらの素子及び端子はマイクロコンピュータ１４
２のＩｎ１端子がコマンドデータを入力するのを妨げな
い。Ｉｎ１端子に直列に接続された抵抗１５４は、Ｉｎ
１端子の内部回路の保護用抵抗である。マイクロコンピ
ュータ１４２のＩｎ１端子には、ロウレベル（グラウン
ドレベル）、又は電源電圧Ｖｃｃからダイオード２個分
（１５２、１５３）電圧降下した電圧（Ｖｃｃ−２Ｖ
ｆ）が入力される（Ｖｃｃ＞＞Ｖｆとする。例えばＶｃ
ｃ＝５Ｖである。）。電源電圧Ｖｃｃからダイオード２
個分（１５２、１５３）電圧降下した電圧は、マイクロ
コンピュータ１４２の電源電圧（電源電圧Ｖｃｃからダ
イオード１個分（１５１）電圧降下した電圧）よりも低
い。これにより、Ｉｎ端子にマイクロコンピュータ１４
２の電源電圧より高い電圧が印加されることによるラッ
チアップ現象の発生を防止することが出来る。

【００５８】＜スレーブ装置送信フェーズのスタートビ
ット及びデータビット送信時、並びに待機フェーズ時の
動作説明＞次にＳＷ１２８がＯＦＦ状態で動作するモー
ド（例えばレスポンスデータ送信時）を説明する。ＳＷ
１２８がＯＦＦ状態で動作するモードは、スレーブ装置
送信フェーズのスタートビット及びデータビット送信時
である。上述のようにスタートビットはマスター装置が
送信し、スレーブ装置送信フェーズのデータビットはス
レーブ装置が送信する。最初にスレーブ装置送信フェー
ズのスタートビットでの状態を説明する。後述するよう
にスタートビットは、マスター装置送信フェーズ及びス
レーブ装置送信フェーズのいずれにおいても、マスター
装置１０１がロウレベルを出力する（接続線１０２をプ
ルダウンする。）。この時、マスター装置１０１のマイ
クロコンピュータ１１２のＯｕｔ１端子はハイレベルを
出力する。トランジスタ１２７が導通し、ペアトランジ
スタ１２２、１２３、ＦＥＴ１２１はカットオフ状態に
なる。トランジスタ１２７は接続線１０２の電位をロウ
レベル（グラウンドレベル）にする（図２でＦＥＴ１２
１がカットオフ状態になった状態）。

【００５９】次にスレーブ装置１０４がレスポンスデー
タを出力する時（スレーブ装置送信フェーズのデータビ
ット送信時）の動作を説明する。図３にスレーブ装置１
０４がレスポンスデータを出力する時の動作状態を等価
回路を含めて図示する。図３は図１と同じ回路であり、
図１と同一の素子には同一の符号を付している。スレー
ブ装置１０４がレスポンスデータを出力する時、マスタ
ー装置１０１のマイクロコンピュータ１１２のＯｕｔ１
端子（出力端子）は常にロウレベルを出力する。ペアト
ランジスタ１２６、１２７はカットオフ状態となり、ペ
アトランジスタ１２２、１２３は一定の電流を流す定電
流源として動作する。トランジスタ１２３は接続線１０
２の電位をハイレベル（無負荷であれば電源レベルＶｃ
ｃになる。）にする（接続線１０２をプルアップす
る。）。ＳＷ１２８はＯＦＦ状態である故に、ＦＥＴ１
２１はカットオフ状態である。

【００６０】スレーブ装置１０４がレスポンスデータを
出力する時、スレーブ装置の出力トランジスタ１５８が
導通状態になることにより接続線１０２の電位をロウレ
ベルにし（接続線１０２をプルダウンする。）、スレー
ブ装置の出力トランジスタ１５８がカットオフ状態にな
ることにより、マスター装置１０１のトランジスタ１２
３が接続線１０２の電位をハイレベルにする（接続線１
０２をプルアップする。）。即ち、マスター装置１０１
が電源から電流を流す役割を果たし、各スレーブ装置の
出力トランジスタ１５８がＯＮ又はＯＦＦすることによ
り、接続線１０２の電位がロウレベル又はハイレベルに
なる。

【００６１】コマンドデータで指定されたスレーブ装置
１０４のマイクロコンピュータ１４２は、そのコマンド
データに応じたレスポンスデータ（スレーブ装置１０４
からマスター装置１０１及び他のスレーブ装置１０６に
伝送するデータ）を出力する。レスポンスデータは、マ
イクロコンピュータ１４２のＯｕｔ２端子（出力端子）
から出力され、ペアトランジスタ１５７及び１５８、ダ
イオード１５２、１５３、接続線１０２、入力増幅器１
３０（マスター装置）を通じて、マスター装置１０１の
マイクロコンピュータ１１２のＩｎ端子（入力端子）に
入力される。同様に、レスポンスデータは、マイクロコ
ンピュータ１４２のＯｕｔ２端子（出力端子）から出力
され、ペアトランジスタ１５７及び１５８、ダイオード
１５２、１５３、接続線１０２、他のスレーブ装置１０
６のダイオード１５２、１５３、抵抗１５４を通じて、
他のスレーブ装置１０６のマイクロコンピュータ１４２
のＩｎ１端子に入力される。

【００６２】スレーブ装置１０４のＯｕｔ２端子がロウ
レベルを出力して出力トランジスタ１５８がカットオフ
状態の時、マスター装置１０１のトランジスタ１２３が
定電流を流す故に、接続線１０２は電源電位Ｖｃｃにな
る（接続線１０２をプルアップする。）。スレーブ装置
１０４のトランジスタ１５８の電流駆動能力は、マスタ
ー装置１０１のトランジスタ１２３の電流駆動能力より
高く設定されている。従って、スレーブ装置１０４のＯ
ｕｔ２端子がハイレベルを出力して、スレーブ装置１０
４のトランジスタ１５８が定電流駆動する（プルダウ
ン）状態においては、接続線１０２の電位は２Ｖｆ（Ｖ
ｆはダイオード１個分の順方向降下電圧であり、約０．
７Ｖである。２Ｖｆは、ダイオード１５２及び１５３に
よる降下電圧である。）になる。マスター装置１０１の
オフセット用基準電圧発生器１３１の出力電圧を｛（Ｖ
ｃｃ−２Ｖｆ）／２｝＋２Ｖｆ＝（Ｖｃｃ／２）＋Ｖｆ
に設定することにより、入力増幅器１３０（差動増幅
器）はスレーブ装置１０４の出力データを正しく２値化
することが出来る。

【００６３】トランジスタ１５８の電流駆動能力は、マ
スター装置１０１のトランジスタ１２３（プルアップト
ランジスタ）の電流駆動能力の２倍が最適である。電源
電圧をＶｃｃとすると、トランジスタ１５８がカットオ
フ時には接続線１０２の電位はＶｃｃとなり、トランジ
スタ１５８がオン時には接続線１０２の電位は２Ｖｆ
（ダイオード１５２及び１５３の電圧降下分）になる。
マスター装置１０１のプルダウントランジスタ１２７の
電流駆動能力は、トランジスタ１２３（プルアップトラ
ンジスタ）の電流駆動能力に等しく、その値は、接続線
１０２の浮遊容量、通信速度及びスレーブ装置の出力ト
ランジスタの電流駆動能力等から決まる。

【００６４】他のスレーブ装置（レスポンスデータを出
力する以外のスレーブ装置）１０６のマイクロコンピュ
ータ１４２はＣＭＯＳ構造であり、そのＩｎ１端子の閾
値は（Ｖｃｃ−Ｖｆ）／２である。従って、他のスレー
ブ装置１０６は、スレーブ装置１０４の出力データを正
しく２値化することが出来る。レスポンスデータ送信時
には、他のスレーブ装置１０６の出力トランジスタ（ペ
アトランジスタ）１５７、１５８はカットオフ状態に設
定されており、マイクロコンピュータ１４２のＯｕｔ１
端子（出力端子）はロウレベルに設定されている（図
３）。即ち、これらの素子及び端子はマイクロコンピュ
ータ１４２のＩｎ１端子がコマンドデータを入力するの
を妨げない。Ｉｎ１端子に直列に接続された抵抗１５４
は、Ｉｎ１端子の内部回路の保護用抵抗である。

【００６５】スレーブ装置１０４の出力トランジスタ１
５８がカットオフ状態である時、マスター装置のトラン
ジスタ１２３が出力する電流（プルアップ電流）は、各
スレーブ装置の抵抗１５５を通じてマイクロコンピュー
タ１４２のＯｕｔ１端子に流れる（Ｏｕｔ１端子はロウ
レベルに設定される。）。接続線１０２の浮遊容量によ
る通信データへの影響を除く為に抵抗１５５を通じてプ
ルダウン定電流が流れている。マスター装置１０１に多
くのスレーブ装置を接続すると、マスター装置のトラン
ジスタ１２３の電流駆動能力を超える故、接続線１０２
の電位が低下してくる。

【００６６】そこで実施例１の２線式電源多重通信シス
テムにおいては、スレーブ装置１０４が出力するデータ
を必要としないスレーブ装置１０５のマイクロコンピュ
ータ１４２のＯｕｔ１端子（出力端子）をハイレベルに
設定する（図３）。スレーブ装置１０５の出力トランジ
スタ（ペアトランジスタ）１５７、１５８はカットオフ
状態に設定されている。スレーブ装置１０５のマイクロ
コンピュータ１４２のＩｎ１端子は常にハイレベルにな
り、当該Ｉｎ１端子はスレーブ装置１０４が出力するデ
ータを読み取ることが出来ないが、スレーブ装置１０５
の抵抗１５５には電流が流れない故に、マスター装置１
０１に多くのスレーブ装置を接続した場合の接続線１０
２の電位低下を防止できる。

【００６７】スレーブ装置１０４のデータ伝送期間が過
ぎてエンドビット期間又はその後の待機フェーズになっ
た時（マイクロコンピュータ１４２が時間を計測するこ
とにより、エンドビット期間等になったことを検出でき
る。）、スレーブ装置１０５のマイクロコンピュータ１
４２のＯｕｔ１端子をハイレベルからロウレベルに変更
する。エンドビット期間及び待機フェーズにおいては、
マスター装置１０１のＦＥＴ１２１が低出力インピーダ
ンスで電源電圧Ｖｃｃを出力する（接続線１０２をプル
アップする）故、マスター装置１０１に多くのスレーブ
装置を接続していても接続線１０２の電位は電源電位Ｖ
ｃｃを維持する（電位降下しない。）。スレーブ装置１
０５は、次のスタートビット及びコマンドデータを入力
できる。

【００６８】ＦＥＴ１２１が導通している状態において
（低出力インピーダンスで電源電圧Ｖｃｃを出力してい
る状態において）、ペアトランジスタ１５７、１５８を
誤って導通させたとしても、トランジスタ１５８が破壊
しないように（非破壊限界以下であるように）トランジ
スタ１５８の電流駆動能力が設定されている。これによ
り、マスター装置１０１とスレーブ装置との動作タイミ
ングにずれがあっても（例えばスレーブ装置送信フェー
ズにおいて、スレーブ装置が最後のデータ（ロウレベル
とする。）を出力し終わらないうちに、マスター装置が
エンドビットを出力した場合でも）、システムの素子が
破壊されることはない。

【００６９】マスター装置１０１とスレーブ装置１０４
〜１０６との間で相互に通信を行って、マスター装置１
０１及びスレーブ装置１０４〜１０６はデータ処理を実
行する。実施例１においては、例えばマスター装置１０
１は、ブザー１１３を鳴らしたり、ランプ１１４を点灯
したりする。同様にスレーブ装置１０４〜１０６は、Ｓ
Ｗ１４５がＯＮしたことを検出し、負荷１４８（例えば
ランプ）を駆動する。負荷の制御及び検出器の信号は図
１に示す様にマイコンの入出力ポートにより制御され
る。マスター装置からのコマンドデータに基づいてスレ
ーブ装置が負荷を駆動する場合、スレーブ装置のマイク
ロコンピュータ１４２は、スレーブ装置送信フェーズの
期間、負荷をオフにする。マイクロコンピュータ１４２
はＳＷ１４５等の検出器からの入力情報を通信によりマ
スター装置に報告する。

【００７０】＜通信データの構成の説明＞図４は、実施
例１の２線式電源多重通信システムにおける通信データ
の構成を図示する。図５は、図４の通信データの中の、
スタートビットからエンドビットまでの１区間のデータ
構成を図示する。図４に示すように、１つのパケット期
間４１は、マスター装置送信フェーズ４２と、スレーブ
装置送信フェーズ４３と、待機フェーズ４４とを有す
る。マスター装置送信フェーズ４２は、マスター装置か
らスレーブ装置にデータ（コマンドデータ）を送信する
期間である。マスター装置送信フェーズ４２は、スター
トビット４５（１ビット）とデータビット４６（４ビッ
ト）とエンドビット４７（１ビット）とを有する区間
を、複数有する。同様にスレーブ装置送信フェーズ４３
は、スタートビット４５（１ビット）とデータビット４
６（４ビット）とエンドビット４７（１ビット）とを有
する区間を、複数有する。待機フェーズ４７は、複数ビ
ット長のハイレベル期間である。待機フェーズ４７にお
いては、マスター装置１０１がハイレベルを出力する。

【００７１】図５（ａ）は、マスター装置送信フェーズ
４２の区間の詳細を示す。スタートビット４５はロウレ
ベルの１ビットデータである。データビット４６はロウ
レベル又はハイレベル（０又は１）の４ビットデータで
ある。エンドビット４７は、ハイレベルの１ビットデー
タである。マスター装置送信フェーズ４２のスタートビ
ット４５とデータビット４６とエンドビット４７とは、
全てマスター装置１０１が出力する。図５（ｂ）は、ス
レーブ装置送信フェーズ４３の区間の詳細を示す。スタ
ートビット４５はロウレベルの１ビットデータである。
データビット４６はロウレベル又はハイレベル（０又は
１）の４ビットデータである。エンドビット４７は、ハ
イレベルの１ビットデータである。スレーブ装置送信フ
ェーズ４３のスタートビット４５とエンドビット４７と
は、マスター装置１０１が出力し、スレーブ装置送信フ
ェーズ４３のデータビット４６は、スレーブ装置１０４
〜１０６が出力する。図５（ａ）、（ｂ）において、実
線で示すビットはマスター装置１０１が出力し、破線で
示すビットはスレーブ装置１０４〜１０６が出力する。
各ビットの出力方法については上述している。

【００７２】各スレーブ装置１０４〜１０６は、ハイレ
ベルであるエンドビット４７又は待機フェーズ４４から
ロウレベルであるスタートビット４５に変化する立ち下
がりエッジを検出して、当該エッジを基準として内部ク
ロックによりタイミングを取り、送信ではビットエッジ
でデータを出力し、受信ではビット中央でデータを読み
込む。各スレーブ装置１０４〜１０６は、スタートビッ
トのローエッジを基準として内部クロックによりタイミ
ングを取り、送信ではビットエッジでデータを出力し、
受信ではビット中央でデータを読み込む。スタートビッ
ト検出の誤差及び内部クロックの誤差により送信出力が
エンドビットに掛かる場合が発生する。エンドビットは
電源供給期間のため低インピーダンスでプルアップして
いる。スレーブ装置の出力トランジスタの電流駆動能力
は、熱破壊が発生しない電流値以下の値に設定してい
る。

【００７３】各スレーブ装置１０４〜１０６は、エンド
ビット４７で区間の終了を検出し、且つエンドビット期
間において（マスター装置１０１のＦＥＴ１２１は低出
力インピーダンスで電源電圧Ｖｃｃを出力する。）、コ
ンデンサ１４３を充電する。各スレーブ装置１０４〜１
０６は、コンデンサ１４３に蓄積された電荷を利用し
て、次の充電期間までスレーブ装置を動作させる。図４
に示すように、エンドビット４７は６ビット期間毎に１
回確実に発生する故に、コンデンサ１４３の容量は、エ
ンドビットのインターバル期間の間スレーブ装置が継続
動作するのに必要な容量より大きな値に設定する。

【００７４】従来例２の電源供給期間から次の電源供給
期間までのインターバルと比較して、エンドビットから
次のエンドビットまでのインターバルは非常に短い。図
４を例に取れば、通信期間（マスター装置送信フェーズ
４２とスレーブ装置送信フェーズ４３とを加算した時間
長）は、エンドビットから次のエンドビットまでの期間
の７倍以上である。インターバルが短い故に、スレーブ
装置が内蔵するコンデンサの容量は小さくて済み、且つ
多量のデータ通信が可能である。

【００７５】＜２線式電源多重伝送方法の説明＞図６、
図７を用いて、実施例１の２線式電源多重伝送方法を説
明する。 ＜マスター装置送信フェーズの説明（図６）＞図６は、
マスター装置送信フェーズのフローチャートを示す。最
初にステップ６０１でｉ＝１（初期値）を設定する。ｉ
はマスター装置送信フェーズにおける区間（スタートビ
ット４５からエンドビット４７までの区間）の数のカウ
ンタである。次に、ステップ６０２で、マスター装置１
０１のハイレベル出力回路を低出力インピーダンスで電
源電圧を出力するモードに設定する（ＳＷ１２８をＯＮ
する。）。次にマスター装置１０１はスタートビット＝
０を出力する（ステップ６０３）。スレーブ装置１０４
〜１０６はスタートビットを受信する（ステップ６０
４）。

【００７６】次にマスター装置１０１はデータビット＝
０又は１（４ビット）を出力する（ステップ６０５）。
スレーブ装置１０４〜１０６はデータビットを受信する
（ステップ６０６）。次にマスター装置１０１はエンド
ビット＝１（電源電圧Ｖｃｃ）を出力する（ステップ６
０７）。スレーブ装置１０４〜１０６はエンドビットを
受信して区間の終了を検出すると共に、コンデンサ１４
３を充電する（ステップ６０８）。コンデンサ１４３の
両端電圧は、電源電圧Ｖｃｃよりダイオード１５１によ
る電位降下分Ｖｆだけ低い電圧になる。次に、ｉ＝ｉ＋
１にする（ステップ６０９）。次に、ｉ≦ｉｍａｘか否
かをチェックする（ステップ６１０）。ｉｍａｘは、マ
スター装置送信フェーズにおいて送信すべき区間数であ
る。ｉ≦ｉｍａｘであれば、ステップ６０３に戻ってス
タートビット４５、データビット４６、エンドビット４
７の送信を継続する。ｉ≦ｉｍａｘでなければ、スレー
ブ装置送信フェーズ（図７）に移行する。

【００７７】図７は、スレーブ装置送信フェーズのフロ
ーチャートを示す。最初にステップ７０１でｊ＝１（初
期値）を設定する。ｊはスレーブ装置送信フェーズにお
ける区間（スタートビット４５からエンドビット４７ま
での区間）の数のカウンタである。次に、ステップ７０
２で、マスター装置１０１のハイレベル出力回路を定電
流でハイレベルを出力するモードに設定する（ＳＷ１２
８をＯＦＦにする。）。次にマスター装置１０１はスタ
ートビット＝０を出力する（ステップ７０３）。スレー
ブ装置１０４〜１０６はスタートビットを受信する（ス
テップ７０４）。

【００７８】次にスレーブ装置１０４〜１０６はデータ
ビット＝０又は１（４ビット）を出力する（ステップ７
０５）。マスター装置１０１はデータビットを受信する
（ステップ７０６）。次にマスター装置１０１はエンド
ビット＝１を出力する（定電流でハイレベルを出力す
る。）（ステップ７０７）。マスター装置１０１は、エ
ンドビット期間７０９において、ハイレベル出力回路を
低出力インピーダンスで電源電圧Ｖｃｃを出力するモー
ド（ＳＷ１２８をＯＮにする。）に設定する（ステップ
７１０）。マスター装置１０１は電源電圧Ｖｃｃでエン
ドビット＝１を出力する（ステップ７１１）。スレーブ
装置１０４〜１０６はエンドビットを受信して区間の終
了を検出すると共に（ステップ７０８）、コンデンサ１
４３を充電する（ステップ７１２）。コンデンサ１４３
の両端電圧は、電源電圧Ｖｃｃよりダイオード１５１に
よる電位降下分だけ低い電圧になる。

【００７９】次に、ｊ＝ｊ＋１にする（ステップ７１
３）。次に、ｊ≦ｊｍａｘか否かをチェックする（ステ
ップ７１４）。ｊｍａｘは、スレーブ装置送信フェーズ
において送信すべき区間数である。ｊ≦ｊｍａｘであれ
ば、ステップ７０２に戻ってスタートビット４５、デー
タビット４６、エンドビット４７の送信を継続する。ｊ
≦ｊｍａｘでなければ、待機フェーズに移行する（ステ
ップ７１５）。待機フェーズは複数ビット長のハイレベ
ル期間である。待機フェーズにおいて、マスター装置１
０１は低出力インピーダンスで電源電圧Ｖｃｃを出力す
る。

【００８０】実施例１においては、エンドビットを各ス
レーブ装置の電源充電期間にした。エンドビットに代え
て、任意のデータ伝送用同期信号（ハイレベル出力ビッ
ト）を用いても良い。例えば、スタートビットを０１の
２ビット長にする。各スレーブ装置が最初の０でスター
トビットの開始を検出し、次の１で電源充電（コンデン
サの充電）を行うことが出来る。これにより、同様の効
果が得られる。

【００８１】《実施例２》図８、図９を用いて、実施例
２の２線式電源多重通信システムを説明する。図８は、
実施例２の２線式電源多重通信システムの概略的な外観
を示す。実施例２の２線式電源多重通信システムは、フ
ァイルサーチシステムである。ドキュメントファイル収
納ラックは、８台のマスター装置８１が格納された１つ
のラックと、複数のドキュメントファイル収納箱８２
（スレーブ装置である。）を収納するラック（ラックの
数は１つでも良く、複数でも良い。）と、１台のコンピ
ュータ８３とを有する。１台のマスター装置８１と、ラ
ックの１段若しくは数段又は１つのラック全体に収納さ
れたドキュメントファイル収納箱８２とは、２本の接続
線で接続されている。マスター装置８１は、２本の接続
線８４を通じて各ドキュメントファイル収納箱８２に電
源を供給し、相互に通信を行う。コンピュータ８３と８
台のマスター装置８１とはＲＳ２３２Ｃケーブル８５で
接続されており、コンピュータ８３は、８台のマスター
装置８１と統括管理する。

【００８２】マスター装置８１は図示しないブザーを有
する。各ドキュメントファイル収納箱８２は、２端子コ
ネクタ８２１（２個の電極端子。プラグ）、ランプ（Ｌ
ＥＤ）８２２、取っ手８２３を有する。ドキュメントフ
ァイル収納箱８２は、任意の書類、情報記録媒体等のド
キュメントファイルを格納する。ドキュメントファイル
収納箱８２の形状は任意であり、図８に示す箱形形状
（ドキュメントファイルを収納する。）でも良く、又は
小型のスレーブ装置をドキュメントファイルに物理的に
取付ける形状（例えば薄い紙挟みの様な物）であっても
良い。

【００８３】ドキュメントファイル収納箱８２を任意に
ラックに収納したり、ラックから取り出したりすること
が出来る。ドキュメントファイル収納箱８２をドキュメ
ントファイル収納ラックに収納すると、ドキュメントフ
ァイル収納箱８２の背面パネルに取り付けられた２端子
コネクタ８２１（プラグ側）がドキュメントファイル収
納ラック内の２端子コネクタ（レセプタクル側であっ
て、２本の接続線に接続されている。）と接続され、そ
のドキュメントファイル収納箱８２は自動的に２線式電
源多重通信システムに組み込まれる。新たなドキュメン
トファイル収納箱８２がドキュメントファイル収納ラッ
クに収められて２線式電源多重通信システムに組み込ま
れると、スレーブ装置８２のランプ８２２が一定時間点
灯し、且つマスター装置８１のブザーが一定時間鳴る
（その時間は通常短い。）。これにより、操作者は新た
なドキュメントファイル収納箱８２が正しくドキュメン
トファイル収納ラックに収められたことを知る。

【００８４】実施例２の２線式電源多重通信システム
は、スレーブ装置８２を通信ライン（接続線）から任意
に脱着出来ること、及び不揮発性メモリーに３２ビット
の固有ＩＤ番号（第１の固有識別子）を持つスレーブ装
置が１つのマスター装置に最大で数百台接続されること
を特徴とする。ドキュメントファイルサーチシステム
は、ラックに戻されたドキュメントファイルのドキュメ
ント名（固有ＩＤ番号）を読込むこと（ＩＤ読出しコマ
ンド、固有識別子出力指令）、ラックに保管されている
ドキュメントファイルの有無を監視すること（保管検索
コマンド、保管検索指令）、要求されたドキュメントフ
ァイルを有するドキュメントファイル収納箱８２の表示
ＬＥＤを点灯すること（表示コマンド）等の管理機能を
有する。マスター装置８１は各スレーブ装置にＩＤ読出
しコマンド等の種々のコマンドを送信し、各スレーブ装
置８２から送られたレスポンスを受信する。

【００８５】実施例２のドキュメントファイルの収納ラ
ックは、事務所等においてドキュメントファイルを保管
管理し、要求されたドキュメントファイルを素早く正し
く検索して引き渡すための装置である。操作者がコンピ
ュータ８３のキーボード等から必要なドキュメントファ
イルのキーワード情報（例えば氏名、ファイル名等）又
は固有識別子（第１の固有識別子）を入力して、特定の
ドキュメントファイルを指定する。コンピュータ８３
は、そのドキュメントファイルを第１の固有識別子で特
定する。

【００８６】コンピュータ８３は、その第１の固有識別
子を有するマスター装置８１にそのドキュメントファイ
ルの検索を要求する。要求されたマスター装置８１は内
部の記憶部のテーブルを検索し、検索要求された第１の
固有識別子を調べる。マスター装置８１はその第１の固
有識別子のスレーブ装置８２（ドキュメントファイル収
納箱）に、ランプ８２２の点灯を指示する。その第１の
固有識別子のスレーブ装置８２（ドキュメントファイル
収納箱）は、そのランプ８２２を点灯させてその物理的
位置を知らせる。操作者は、容易に且つ正確にドキュメ
ントファイルを発見することが出来る。例えばドキュメ
ントファイルが個人毎のファイルであって、各人がＩＣ
カードを有する場合には、ＩＣカードの読み取り装置が
ＩＣカードに記憶された第１の固有識別子を読み取るこ
とにより、ドキュメントファイルの検索が更に容易にな
る。

【００８７】実施例２の２線式電源多重通信システムに
おける、マスター装置８１から各スレーブ装置８２への
電源供給、及びマスター装置８１と各スレーブ装置８２
との間のデータ通信の方法は、実施例１と同様である。
実施例２の説明において、回路構成に言及する時は、図
１のブロック図とその符号（図１）を用いる。実施例２
の２線式電源多重通信システムにおいては、極めて多種
類のドキュメントファイル収納箱を効率的にコントロー
ルする点に特徴がある。ドキュメントファイル収納箱８
２をひとつひとつ区別するために、それぞれのドキュメ
ントファイル収納箱８２は、多くの情報量からなる（実
施例２においては３２ビットデータ）固有識別子（第１
の固有識別子と呼ぶ。）を有する。第１の固有識別子
は、ドキュメントファイル収納箱８２が内蔵するマイク
ロコンピュータ１４２（図１）に接続されたＥＥＰＲＯ
Ｍ（又はＲＯＭ）に格納される。

【００８８】ドキュメントファイルの種類は任意である
故に、第１の固有識別子を３２ビットデータとしており
広い拡張性（広い論理空間）を持たせている。３２ビッ
トの第１の固有識別子により最大約４３００万台のスレ
ーブ装置を識別可能であるが、実際に１台のマスター装
置８１が管理可能なスレーブ装置の数、又はラックに収
納可能なスレーブ装置の数は、その数よりもはるかに少
ない（実施例２においては数百台）。データ量の多い第
１の固有識別子をそのままデータ通信で各スレーブ装置
（ドキュメントファイル収納箱８２）を指定する情報と
して利用したのでは、データ通信におけるスレーブ装置
の特定に非常に多くの情報量が必要となる故にデータ通
信の伝送効率が悪くなってしまう。又、第１の固有識別
子の全ての値についてマスター装置がドキュメントファ
イルの有無をチェックすると、実用的な処理速度を実現
できない。

【００８９】そこで、新たなドキュメントファイル収納
箱８２（スレーブ装置）が収納されると、マスター装置
８１はそのスレーブ装置８２に、その第１の固有識別子
を伝送するように要求する。マスター装置は、そのスレ
ーブ装置から第１の固有識別子を受け取ると、そのスレ
ーブ装置に第１の固有識別子よりもはるかにデータ長が
短い（例えば１０ビット）第２の固有識別子（実施例２
においては、「スレーブ装置管理番号」と呼ぶ。）を割
り当てる。マスター装置は、第１の固有識別子と第２の
固有識別子とを対応付けてその記憶部（実施例２におい
てはＲＡＭ）に格納すると共に、そのスレーブ装置８２
に割り当てた第２の固有識別子を伝送する。スレーブ装
置は、割り当てられた第２の固有識別子をその記憶部
（実施例２においてはＲＡＭ）に格納する。マスター装
置８１はスレーブ装置８２に、ランプ８２２の点灯を指
示する表示コマンドを送信する。ランプ８２２が点灯す
る。マスター装置８１は、マスター装置番号と新たに割
り当てたスレーブ装置管理番号とを、コンピュータ８３
に伝送する。コンピュータ８３は、第１の固有識別子
と、スレーブ装置管理番号とを対応付けて、スレーブ装
置の存在を表す保管テーブルに登録する。コンピュータ
８３は、マスター装置８１を通してそのスレーブ装置８
２にランプ８２２の消灯を指示する表示コマンドを送信
する。ランプ８２２は、一定時間点灯後消灯する。

【００９０】以後、２本の接続線を利用したマスター装
置とそのスレーブ装置とのデータ通信においては、その
スレーブ装置の指定に第２の固有識別子（スレーブ装置
管理番号）のみを用いる。これにより、データ通信にお
いて短いデータ長でスレーブ装置を特定することが出来
る。マスター装置とスレーブ装置との間のデータ通信の
伝送効率が向上する。

【００９１】例えば、コンピュータ８３に第１の固有識
別子が入力され、コンピュータ８３がその第１の固有識
別子のドキュメントファイルをマスター装置８１に要求
すると、マスター装置８１は記憶部を検索して、その第
１の固有識別子を第２の固有識別子に変換する。マスタ
ー装置８１は、その第２の固有識別子を有するスレーブ
装置（ドキュメントファイル収納箱８２）にランプを点
灯するように命じるコマンドデータを送信する。２本の
接続線を通じてそのコマンドデータが送信され、その第
２の固有識別子を有するスレーブ装置ドキュメントファ
イル収納箱８２は、そのランプ８２２を点灯させる。

【００９２】スレーブ装置管理番号は、グループを表わ
すグループ番号とグループ内の順番を表わす順番号から
なる。実施例２のシステムではグループ番号は保管数を
最大に設定した場合４２であり、１〜４２の任意の値を
設定することが出来る。順番号は０から１５である。こ
のスレーブ装置管理番号はスレーブ装置８２のＲＡＭ上
に記憶され、通信ライン（接続線）に接続時のみ有効で
あり、通信ラインから取り外されると無効となる。実施
例２においては、電源供給がなくなり、ＲＡＭデータが
消えてしまうことにより、自動的に無効にしている。

【００９３】スレーブ装置がシステム（接続線１０２、
１０３）に接続されているか否か（保管検索コマンド）
又はスレーブ装置の状態等の単純情報は、１ビットで表
示可能である。マスター装置は、グループ番号でスレー
ブ装置を指定して、そのグループの各スレーブ装置に単
純情報の送信を要求することが出来る。要求対象グルー
プの各スレーブ装置は、マスター装置からの要求（マス
ター装置送信フェーズ）に続くスレーブ送信フェーズに
おいて、それぞれの情報（各１ビット）を送信する。

【００９４】例えばマスター装置８１が、ラックに保管
されているスレーブ装置８２の存在を検索するために、
保管検索コマンドに付加データとしてスレーブ装置管理
番号のグループ番号を付加して送信する。そのグループ
に属する全てのスレーブ装置８２がその問い合わせに対
する１つのレスポンスデータ（その中に１６ビットの接
続情報を含める。）を送信する。１６ビットの接続情報
は、そのグループに属する順番号が０〜１５のスレーブ
装置に対応している。レスポンスデータ送信時に、各ス
レーブ装置は自己の順番号に応じた接続情報のタイミン
グでロウレベル（＝０）を出力する。対応するスレーブ
装置がシステムから取り外されていれば、その接続情報
はハイレベル（＝１）になる。これにより、１パケット
の通信で１６台のスレーブ装置の接続情報をマスター装
置に伝送することが出来る。１回のパケット通信により
１６台のスレーブ装置とのデータ通信が可能であるため
（各データの情報量は１ビットであり短い。）、通信デ
ータ量の大幅な削減が可能である。マスター装置は、こ
の単純情報の要求コマンドをポーリングしてシステムの
管理を行っている。

【００９５】ラックから抜かれたスレーブ装置（ドキュ
メントファイル収納箱）８２については、複数回の検出
を繰り返し、その全てについてそのスレーブ装置８２が
不存在であることを確認した場合に、コンピュータ８３
はそのスレーブ装置がラックから抜かれたものと判断す
る。これにより、接点のチャタリング等に起因する誤検
出を防止している。マスター装置８１から送信される保
管検索コマンドはグループ番号を変えながらポーリング
させている。

【００９６】マスター装置が新たに収納されたドキュメ
ントファイル収納箱に第１の固有識別子を要求し、受信
した第１の固有識別子に対応付けて第２の固有識別子を
割り当てる方法（フローチャート）を図９に示す。図９
において、最初にマスター装置は、一定時間が経過した
か否かをチェックする（ステップ９０１）。新たなドキ
ュメントファイル収納箱が何時ドキュメントファイル収
納ラックに収納されるか分からない故に、マスター装置
は一定時間毎に新たにドキュメントファイル収納ラック
が収納されていないかどうかをチェックする。一定時間
が経過していなければ、ステップ９０１に戻る。一定時
間が経過していれば、マスター装置は相手のスレーブ装
置を特定しないで固有識別子出力指令を送信する（ステ
ップ９０２）。

【００９７】スレーブ装置であるドキュメントファイル
収納箱８２がドキュメントファイル収納ラックに収納さ
れると、そのドキュメントファイル収納箱８２は自動的
に２線式電源多重通信システムに組み込まれ、且つその
スレーブ装置に電源電圧が供給されて、スレーブ装置の
電源が起動される（ステップ９０３）。次に、スレーブ
装置が、マスター装置から伝送された固有識別子出力指
令を受信する（ステップ９０４）。スレーブ装置は、第
１の固有識別子を既に送信済みか否かをチェックする
（ステップ９０５）。もし、第１の固有識別子を既に送
信済みであれば、そのスレーブ装置は第１の固有識別子
を送信しないで処理を終える。もし、第１の固有識別子
を未だ送信していなければ、そのスレーブ装置は第１の
固有識別子を送信する（ステップ９０６以下）。以上の
処理により、マスター装置から相手のスレーブ装置を特
定しないで送ってきた固有識別子出力指令に対して、新
たに収納されたドキュメントファイル収納箱（新たに接
続されたスレーブ装置）のみが応答することになる。

【００９８】第１の固有識別子を未だ送信していないス
レーブ装置は、ステップ９０６以下の処理を実行する。
スレーブ装置は、その第１の固有識別子を送信する（ス
テップ９０６〜９１０）。複数台のスレーブ装置が同時
にドキュメントファイル収納ラックに収納されれば（典
型的には、複数のドキュメントファイル収納箱を収納し
た状態でドキュメントファイル収納ラックの電源を起動
させると、複数台のスレーブ装置が同時にドキュメント
ファイル収納ラックに収納された状態になる。）、第１
の固有識別子を未だ送信していない複数のスレーブ装置
が、同時に第１の固有識別子の送信を開始する。実施例
２の２線式電源多重通信システムにおいては、複数のス
レーブ装置が同時にデータを送信して互いのデータを破
壊するおそれを、下記の方法により回避している。

【００９９】図１（又は図３）において実施例２のスレ
ーブ装置は、出力トランジスタ１５８からデータを出力
すると同時に、トランジスタ１５８のコレクタのレベル
をマイクロコンピュータ１４２のＩｎ１端子から入力す
る。もし、そのスレーブ装置のみが第１の固有識別子を
送信しているならば、出力トランジスタ１５８のレベル
とＩｎ１端子から入力したレベルとは常に一致する（Ｉ
ｎ１端子から入力したレベルは、常にマイクロコンピュ
ータ１４２のＯｕｔ２のレベルの反転レベルであ
る。）。

【０１００】複数のスレーブ装置が同時に第１の固有識
別子を送信する場合を考える。出力トランジスタ１５８
が導通状態の場合は（ｉ番目のビット＝０の場合は）、
Ｉｎ１端子から入力したレベルは必ずロウレベル（＝
０）になる。しかし、スレーブ装置（例えば１０４とす
る。）の出力トランジスタ１５８がカットオフ状態であ
って（ｉ番目のビット＝１）、他のスレーブ装置（例え
ば１０６とする。）の出力トランジスタ１５８が導通状
態（ｉ番目のビット＝０）になった場合、接続線１０２
の電位がロウレベルになる。スレーブ装置１０４及び１
０６のマイクロコンピュータ１４２のＩｎ１端子から入
力したレベルはロウレベル（＝０）になる。

【０１０１】スレーブ装置１０６においては出力レベル
と入力レベルが一致するが、スレーブ装置１０４につい
ては出力レベルと入力レベルとが一致しない。スレーブ
装置１０４は、当該データ不一致に基づいて、他のスレ
ーブ装置と競合して第１の固有識別子を出力しているこ
とを判別し、第１の固有識別子の出力を中止する。出力
データと入力データとが一致したスレーブ装置１０６は
第１の固有識別子の出力を続行する。この方法により複
数のスレーブ装置が同時に第１の固有識別子を送信する
場合、最も値が小さい第１の固有識別子を有するスレー
ブ装置のみが自動的に最後まで第１の固有識別子を出力
することが出来る。

【０１０２】全てのスレーブ装置は、マスター装置が出
力するスタートビットに同期してデータを出力する故
に、送信中の全スレーブ装置がデータを出力するタイミ
ングは揃っている。従ってデータ出力タイミングのずれ
による誤りは発生しない。第１の固有識別子を最後まで
出力できなかったスレーブ装置は、次回の固有識別子出
力指令に応じて第１の固有識別子を出力する。次回の固
有識別子出力指令に対しては、第１の固有識別子の送信
を完了した最も小さい第１の固有識別子のスレーブ装置
は応答せず、次に小さい第１の固有識別子を持つスレー
ブ装置がその第１の固有識別子を送信する。ステップ９
０６〜９１０は、上記の処理を実行する。

【０１０３】ステップ９０６において、ｉ＝１（初期
値）を設定する。ｉは、送信する第１の固有識別子のビ
ット番号である。第１の固有識別子のビット長（ビット
数）をｉｍａｘとする。次に第１の固有識別子の第ｉ番
目のビットを出力する（スレーブ装置送信フェーズ４３
のデータビット４６）（ステップ９０７）。次に第ｉ番
目のビットを出力すると同時に入力したビットレベル
が、出力したビットレベルと同一か否かチェックする
（ステップ９０８）。同一でなければ第１の固有識別子
の出力を中止し、ステップ９０４に戻って次回の固有識
別子出力指令を待つ。入力したビットレベルが出力した
ビットレベルと同一であれば、第１の固有識別子の出力
を続行する。ｉ＝ｉ＋１とする（ステップ９０９）。次
にｉ≦ｉｍａｘか否かをチェックする（ステップ９１
０）。ｉ≦ｉｍａｘであれば、第１の固有識別子の次の
ビットを出力するためにステップ９０７に戻る。ｉ≦ｉ
ｍａｘでなければ、第１の固有識別子の出力を完了した
ので、ステップ９１１に進む。

【０１０４】ステップ９１１において、スレーブ装置
は、第１の固有識別子の後に検証信号（実施例２におい
ては１０の２ビットデータ）を送信する。検証信号は、
そのスレーブ装置が、第１の固有識別子を最後まで正し
く送信できたことを示す。スレーブ装置送信フェーズ中
に新たなスレーブ装置が通信ライン（接続線１０２）に
接続された場合、接続されたスレーブ装置の電源回路へ
の電流の流入により送信中の信号ラインのハイレベルの
信号がロウレベルに変化する場合がある。この場合、送
信側のスレーブ装置及び受信側のマスター装置が共に通
信エラーが発生したので通信が無効であることを共有す
る必要がある。検証信号により、スレーブ装置及び受信
側のマスター装置は、通信エラーの有無の情報を共有す
ることが出来る。

【０１０５】実施例２においてスレーブ装置は、第１の
固有識別子を最後まで正しく正しく送信した場合はHigh
とLowとの２ビット（１０）を、送信エラーが発生した
場合はHighとHighとの２ビット（１１）又はLowとLowと
の２ビット（００）を、第１の固有識別子の後に付加し
て送信する。この最終２ビット（以降 検証ビットと記
述する）がHighとHigh又はLowとLowの場合は送信側であ
るスレーブ装置及び受信側であるマスター装置はそれぞ
れ無効データと解釈し、再通信（リトライ）を行う。

【０１０６】マスター装置は、新たに挿入されたドキュ
メントファイル収納箱（スレーブ装置）の第１の固有識
別子及び検証信号を入力する（ステップ９１２）。マス
ター装置は、検証信号により、入力した第１の固有識別
子が正しいことを確認出来る。次にマスター装置は、一
定時間（短時間）ブザーを鳴らし、ドキュメントファイ
ル収納箱８２が正しく２線式電源多重通信システムに組
み込まれたことを操作者に知らせる（ステップ９１
３）。次にマスター装置は、その第１の固有識別子に未
使用のスレーブ装置管理番号（第２の固有識別子）を割
り当てる（ステップ９１４）。次に、マスター装置は、
新たに挿入されたスレーブ装置に割り当てたスレーブ装
置管理番号を送信する（ステップ９１５）。マスター装
置は、第１の固有識別子と割り当てたスレーブ装置管理
番号（第２の固有識別子）とを対応付けて、記憶部（Ｒ
ＡＭ）に格納する（ステップ９１６）。

【０１０７】スレーブ装置は、自己に割り当てられたス
レーブ装置管理番号（第２の固有識別子）を受信する
（ステップ９１７）。スレーブ装置は、スレーブ装置管
理番号を内部の記憶部（ＲＡＭ）に格納する（ステップ
９１８）。次にマスター装置からの指令に従い、スレー
ブ装置は、ランプ８２２を一定時間点灯する（ステップ
９１９）。実施例２においては、マスター装置８１が第
１の固有識別子及び第２の固有識別子を登録した後、マ
スター装置からスレーブ装置８２にランプ８２２の点灯
を指令し、コンピュータ８３が第１の固有識別子及び第
２の固有識別子を登録した後、コンピュータ８３からマ
スター装置を経由してスレーブ装置８２にランプ８２２
の消灯を指令する。このようにして、ランプ８２２を一
定時間点灯させている。操作者の目視よる確認は正確で
ある反面、集中力が必要なため確認作業ミスが発生し易
い。ＬＥＤ表示とマスターのブザー音の両面から作業者
に接続を知らせる。マスター装置及びスレーブ装置がス
レーブ装置管理番号を格納する記憶部は、揮発性のＲＡ
Ｍ等でも良く、不揮発性のＥＥＰＲＯＭ等でも良い。

【０１０８】マスター装置は、一定時間毎に各スレーブ
装置にその状態を問い合わせることにより、ドキュメン
トファイル収納ラックから抜き取られたスレーブ装置を
検出することが出来る。実施例２のシステムにおいて
は、マスター装置が、脱着可能な多くのスレーブ装置の
それぞれが通信ラインに接続されているか否かという情
報及びスレーブ装置の状態の情報等のデータ（それぞれ
のデータの情報量は少ない）を、スレーブ装置に対しポ
ーリング管理する。

【０１０９】このような場合、スレーブ装置が有する第
１の固有識別子の桁数が大きい故に、第１の固有識別子
を用いて個々のスレーブ装置と１対１の通信を行い、そ
のスレーブ装置からデータを入手することは出来ない。
マスター装置がしていたのでは、全ての値の第１の固有
識別子を出力することによる通信回数の増大と第１の固
有識別子を送信するための通信データ量の増大とによ
り、通信ラインに接続された全スレーブ装置との通信周
期、即ちポーリング周期が長くなり、変化（例えばスレ
ーブ装置の新たな脱着）等の情報入手が遅れる。実施例
２により通信速度を変えることなく、短いポーリング周
期の２線式電源多重通信システムを実現できた。上記の
構成により、実施例２の２線式電源多重通信システム
は、第２の固有識別子を用いて高い伝送効率で相互の通
信を行うことが出来る。

【０１１０】図１に示すように、各スレーブ装置は、ダ
イオード１５２、１５３を有する故に、マイクロコンピ
ュータ１４２のＯｕｔ１端子をロウレベルに設定しない
と、接続線１０２を伝送されるデータを読込むことが出
来ない。しかし、スレーブ装置送信フェーズではマスタ
ー装置１０１の定電流トランジスタ１２３が接続線１０
２をプルアップしている電流が一定の値である故に、抵
抗１５５を通じてマイクロコンピュータ１４２のＯｕｔ
１端子に流入するプルダウン電流の総和が大きくなると
（定電流トランジスタ１２３の電流駆動能力を超える
と）、接続線１０２の電圧が低下して、正しくデータを
伝送できない。なお、マスター装置送信フェーズにおい
ては、低出力インピーダンスで電源電圧が出力される故
に、全てのスレーブ装置がデータを読み込むことが出来
る。

【０１１１】実施例２においては、マスター装置は、コ
マンドデータを送信する場合に、相手のスレーブ装置を
指定すると共に、そのスレーブ装置が出力する通信デー
タを読み込むスレーブ装置を指定する。例えばスレーブ
装置の第１の固有識別子又は第２の固有識別子の特定部
分の値（例えば上位４ビット又は下位４ビットの値）が
指定値（コマンドデータに含まれる。）と一致するスレ
ーブ装置のみが、応答を要求されたスレーブ装置のレス
ポンスデータを読み込むことを許可される。新たにシス
テムに組み込まれたスレーブ装置は第２の固有識別子を
有しないが、新たにシステムに組み込まれたスレーブ装
置はその起動プログラムを実行することにより、第２の
固有識別子の特定部分の値を仮に０とする。これにより
全てのスレーブ装置が第２の固有識別子有する故に、全
てのスレーブ装置について、レスポンスデータの読み込
みを管理することが出来る。

【０１１２】レスポンスデータの読み込みを許可された
スレーブ装置は、そのマイクロコンピュータ１４２のＯ
ｕｔ１端子をロウレベルに設定して、通信データを読み
込む。レスポンスデータの読み込みを許可されなかった
スレーブ装置は、そのマイクロコンピュータ１４２のＯ
ｕｔ１端子をハイレベルに設定する。これによりダイオ
ード１５２、１５３を通じて電流が流れない。例えば第
２の固有識別子の上位４ビットの値が特定の値であるス
レーブ装置のみにレスポンスデータの読み込みを許可す
ることにより、各スレーブ装置の抵抗１５５を通じて流
れるプルダウン電流の総和は、全てのスレーブ装置がレ
スポンスデータを読み込む場合の１／１６になる。接続
線１０２の電圧の低下を防止できる。そのデータ通信が
終了後（そのパケット期間の待機フェーズにおいて）、
全てのスレーブ装置は、マイクロコンピュータ１４２の
Ｏｕｔ１端子をロウレベルに設定する。これにより、全
てのスレーブ装置が次のコマンドデータを読み込むこと
が出来る。

【０１１３】《実施例３》図１０を用いて、実施例２の
２線式電源多重通信システムを説明する。実施例３の２
線式電源多重通信システムは、実施例２と類似してい
る。実施例２においては、マスター装置は一定時間毎に
固有識別子出力指令を伝送し、新たにシステムに接続さ
れたスレーブ装置から第１の固有識別子を入手した。実
施例３においては、マスター装置が保管検索指令及びそ
の応答により、システムから接続を外されたスレーブ装
置のみならず、新たにシステムに接続されたスレーブ装
置を検出する。保管検索指令及びその応答により新たに
システムに接続されたスレーブ装置があることを検出し
た場合に、マスター装置が固有識別子出力指令を伝送
し、これに応じて新たにシステムに接続されたスレーブ
装置が第１の固有識別子を送信する。従って、マスター
装置は新たなスレーブ装置がシステムに接続された場合
を除いて、固有識別子出力指令を出力しない。他の点に
おいて、両者は同一である。以下、実施例３において、
新たに接続されたスレーブ装置から第一の固有識別子を
取得する方法を説明する。

【０１１４】マスター装置が新たに収納されたドキュメ
ントファイル収納箱に第１の固有識別子を要求し、受信
した第１の固有識別子に対応付けて第２の固有識別子を
割り当てる実施例３の方法（フローチャート）を図１０
に示す。図１０において、マスター装置は一定時間毎に
保管検索指令を送信して、新たなドキュメントファイル
収納箱がドキュメントファイル収納ラックに収納されて
いないかどうか、及び収納されていたドキュメントファ
イル収納箱がドキュメントファイル収納ラックから引き
出されていないかどうかをチェックする。最初にマスタ
ー装置は、一定時間が経過したか否かをチェックする
（ステップ１００１）。一定時間が経過していなけれ
ば、ステップ１００１に戻る。一定時間が経過していれ
ば、マスター装置は保管検索指令を送信する（ステップ
１００２）。

【０１１５】スレーブ装置であるドキュメントファイル
収納箱８２がドキュメントファイル収納ラックに収納さ
れると、そのドキュメントファイル収納箱８２は自動的
に２線式電源多重通信システムに組み込まれ、且つその
スレーブ装置に電源電圧が供給されて、スレーブ装置の
電源が起動される（ステップ１００３）。起動時にマイ
クロコンピュータ１４２は、そのスレーブ装置管理番号
を０に自動的に決定する（後述する様に、仮決定であ
る。）。新たにドキュメントファイル収納ラックに収納
されたスレーブ装置は、保管検索指令を受信する（ステ
ップ１００５）。

【０１１６】スレーブ装置管理番号０のスレーブ装置は
レスポンスデータの中のスレーブ装置管理番号０に割り
当てられたビットをLowレベルにすることにより、新た
にシステムに組み込まれたスレーブ装置の存在を送信す
る（ステップ１００６以下）。マスター装置は、レスポ
ンスデータの中のスレーブ装置管理番号０に割り当てら
れたビットをチェックし、スレーブ装置管理番号０のス
レーブ装置が存在するか否かを調べる（ステップ１００
７）。もしスレーブ装置管理番号０のスレーブ装置が存
在しなければ、ステップ１００１に戻る。もしスレーブ
装置管理番号０のスレーブ装置が存在すれば、ステップ
１００８に進む。ステップ１００８において、マスター
装置は固有識別子出力指令を送信する。スレーブ装置は
固有識別子出力指令を受信する（ステップ１００９）。
もしスレーブ装置が既に第１の固有識別子を送信済みで
あれば処理を終える（ステップ１０１０）。もしスレー
ブ装置が未だ第１の固有識別子を送信していなければ、
第１の固有識別子を出力するステップ１０１１及び１０
１２に進む（ステップ１０１０）。ステップ１０１１に
おいて、１ビットずつ出力レベルと入力レベルが一致す
るか否かをチェックしながら、スレーブ装置は第１の固
有識別子を出力する。次に、全ビット正しく出力できた
か否かをチェックする（ステップ１０１２）。ステップ
１０１１及び１０１２は、図９のステップ１００６〜１
０１０と同一のステップであり、これらのステップを簡
略化して表示している。ステップ１０１２において、全
ビット正しく出力出来ればステップ１０１３に進み、そ
うでなければステップ１００９に戻って次回の固有識別
子出力指令を待つ。

【０１１７】ステップ１０１３において、スレーブ装置
は、第１の固有識別子の後に検証信号（実施例３におい
ては１０の２ビットデータ）を送信する。マスター装置
は、新たに挿入されたドキュメントファイル収納箱（ス
レーブ装置）の第１の固有識別子及び検証信号を入力す
る（ステップ１０１４）。マスター装置は、検証信号に
より、入力した第１の固有識別子が正しいことを確認出
来る。次にマスター装置は、短時間ブザーを鳴らし、ド
キュメントファイル収納箱８２が正しく２線式電源多重
通信システムに組み込まれたことを操作者に知らせる
（ステップ１０１５）。

【０１１８】次にマスター装置は、その第１の固有識別
子に未使用で且つ０でないスレーブ装置管理番号（第２
の固有識別子）を割り当てる（ステップ１０１６）。次
に、マスター装置は、新たに挿入されたスレーブ装置に
割り当てたスレーブ装置管理番号を送信する（ステップ
１０１７）。マスター装置は、第１の固有識別子と割り
当てたスレーブ装置管理番号（第２の固有識別子）とを
対応付けて、記憶部（ＲＡＭ）に格納する（ステップ１
０１８）。スレーブ装置は、自己に割り当てられたスレ
ーブ装置管理番号（第２の固有識別子）を受信する（ス
テップ１０１９）。スレーブ装置は、スレーブ装置管理
番号を内部の記憶部（ＲＡＭ）に格納する（ステップ１
０２０）。次にスレーブ装置は、ランプ８２２を一定時
間点灯する（ステップ１０２１）。実施例３において
は、マスター装置８１が第１の固有識別子及び第２の固
有識別子を登録した後、マスター装置からスレーブ装置
８２にランプ８２２の点灯を指令し、コンピュータ８３
が第１の固有識別子及び第２の固有識別子を登録した
後、コンピュータ８３からマスター装置を経由してスレ
ーブ装置８２にランプ８２２の消灯を指令する。このよ
うにして、ランプ８２２を一定時間点灯させている。

【０１１９】実施例２の２線式電源多重通信システムに
おいては、マスター装置は、新たに収納されたスレーブ
装置を検出するために、一定時間毎に固有識別子送信要
求を出力する必要があった。実施例３の２線式電源多重
通信システムにおいては、スレーブ装置の存在の有無
（スレーブ装置がシステムから抜き取られたか否か）を
調べる保管検索コマンドを実行する中で、新たに収納さ
れたスレーブ装置を同時に検出できる。新たに収納され
たスレーブ装置は、自動的にスレーブ装置管理番号０
（グループ番号も順番号も０）をその第２の固有識別子
とする。マスター装置は、他のスレーブ装置（マスター
装置から正規の第２の固有識別子を割り当てられたスレ
ーブ装置）に順番号が０でないスレーブ装置管理番号を
割り当てる。

【０１２０】マスター装置がグループ番号０のグループ
に対して保管検索コマンドを送信すると、新たに収納さ
れたスレーブ装置がなければ順番号０に対応するビット
は１であり、新たに収納されたスレーブ装置があれば順
番号０に対応するビットは０である。これにより、マス
ター装置は、新たにスレーブ装置がシステムに組み込ま
れたことを知る。マスター装置は、新たなスレーブ装置
（第２の固有識別子）に対して固有識別子送信要求を出
力する。マスター装置及びスレーブ装置がスレーブ装置
管理番号を格納する記憶部は、揮発性のＲＡＭ等でも良
く、不揮発性のＥＥＰＲＯＭ等でも良い。

【０１２１】実施例３においては、新たに収納されたス
レーブ装置に特有のスレーブ装置管理番号０を割り当て
た。他の実施例においては、新たに収納されたスレーブ
装置については、第２の固有識別子の特定のビット（例
えば０番目のビット）を特有の値（＝０）とし、他のス
レーブ装置（マスター装置から正規の第２の固有識別子
を割り当てられたスレーブ装置）については、当該特定
のビットをそれ以外の値（＝１）にする。それ以外の点
に付いては、他の実施例は実施例３と同じである。マス
ター装置は、スレーブ装置からのレスポンスデータに含
まれる第２の固有識別子の特定のビットが１か０かを調
べる。そのビットが１であれば新たにシステムに組み込
まれたスレーブ装置はなく、そのビットが０であれば新
たにスレーブ装置がシステムに組み込まれていることが
分かる。

【０１２２】上記の構成により、実施例３の２線式電源
多重通信システムは、第２の固有識別子を用いて高い伝
送効率で相互の通信を行うことが出来る。上記の実施例
２等はドキュメントファイル収納ラックについて説明し
たが、スレーブ装置である収納箱に他の任意の物（例え
ば本、薬、パーツ等）を収納し、その保管及び在庫管理
を行うことが出来る。

【０１２３】

【発明の効果】本発明によれば、安価で信頼性が高く、
小型の２線式電源多重通信システムを実現出来るという
有利な効果が得られる（双方向通信を含む。）。本発明
によれば、同時に接続可能なスレーブ装置の数は一定数
以下であるが、接続可能なスレーブ装置の種類が極めて
多く、任意の新たなスレーブ装置を２線式電源多重通信
システムに接続したり、接続しているスレーブ装置をシ
ステムから切り離したりすることが出来る、安価で信頼
性が高く、小型の２線式電源多重通信システムを実現出
来るという有利な効果が得られる。多くのスレーブ装置
が接続されており且つ通信データ容量が少ない通信ライ
ンを用いて、高速且つ効率よく通信を行う２線式電源多
重通信システムを実現出来る。

【０１２４】本発明によれば、新たに接続されたスレー
ブ装置の固有識別子を従来例と比較して極めて効率良く
検出することが出来る２線式電源多重通信システムを実
現出来る。本発明によれば、小型で低コストのスレーブ
装置を実現出来る。

【０１２５】本発明によれば、多量のデータ通信が可能
であり、且つ小さな容量のコンデンサに蓄積した電荷を
用いて、スレーブ装置が電源供給期間から次の電源供給
期間までの期間安定して継続動作可能な２線式電源多重
通信システムが実現出来る。万一、マスター装置が低出
力インピーダンスで電源電圧を出力するタイミングと、
スレーブ装置が接続線の電位をグラウンドレベルにプル
ダウンするタイミングとが重なっても、素子が壊れる恐
れがない信頼性の高い２線式電源多重通信システムを実
現出来る。本発明によれば、１つのレスポンスデータで
複数のスレーブ装置の情報を伝送する高効率の伝送シス
テム及び伝送方法を実現できるという有利な効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の２線式電源多重通信システムの構
成を示すブロック図

【図２】 実施例１の２線式電源多重通信システムにお
いて、マスター装置がコマンドデータを出力する時の動
作状態を示す図

【図３】 実施例１の２線式電源多重通信システムにお
いて、スレーブ装置がレスポンスデータを出力する時の
動作状態を示す図

【図４】 実施例１の２線式電源多重通信システムにお
ける通信データの構成を示す図

【図５】 図５（ａ）は実施例１の２線式電源多重通信
システムにおける通信データのマスター装置送信フェー
ズの１区間を示す図、図５（ｂ）は実施例１の２線式電
源多重通信システムにおける通信データのスレーブ装置
送信フェーズの１区間を示す図

【図６】 実施例１の２線式電源多重通信方法における
マスター装置送信フェーズのフローチャート

【図７】 実施例１の２線式電源多重通信方法における
スレーブ装置送信フェーズのフローチャート

【図８】 実施例２の２線式電源多重通信システムの概
略的な外観図

【図９】 実施例２の２線式電源多重通信方法を示すフ
ローチャート

【図１０】 実施例３の２線式電源多重通信方法を示す
フローチャート

【図１１】 ２線式電源多重通信システムの一般的な概
念図

【図１２】 従来例の２線式電源多重通信システムの構
成を示すブロック図

【符号の説明】

１０１、８１、１１０１、１２０１ マスター装置 １０２、１０３、８４、１１０２、１１０３、１２０
２、１２０３ 接続線 １０４、１０５、１０６、１１０４、１１０６、１１０
８、１１１０、１１１２、１１１４、１２０４、１２０
５ スレーブ装置 １１１ 第１の２線式電源多重通信部 １１２、１４２、１２１３、１２２３ マイクロコン
ピュータ １１３、１１０７ ブザー １１４、１１０５、１１１６ ランプ １１５ 直流電源 １２１ ＦＥＴ １２２、１２３、１２６、１２７、１５７、１５８
ペアトランジスタ １２４、１２５、１４４、１４６、１５４、１５５、１
５６ 抵抗 １２８、１４５、１１１１、１１１５ スイッチ １２９ 出力増幅器 １３０ 入力増幅器 １３１ オフセット用基準電圧発生器 １４１ 第２の２線式電源多重通信部 １４３、１２２２ コンデンサ １４７ トランジスタ １４８ 負荷 １５１、１５２、１５３ ダイオード ８２ ドキュメントファイル収納箱 ８３ コンピュータ ８５ ＲＳ２３２Ｃケーブル ８２１ ２端子コネクタ ８２２ ランプ ８２３ 取っ手 １１０９ モータ １１１３ 温度センサ １２１２、１２２１ ＬＰＦ １２１６、１２２６ ＨＰＦ １２１４、１２２４ スリーステート型出力増幅器 １２１５、１２２５ 入力増幅器

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つ又は複数のスレーブ装置に直流電源
   を供給し且つ前記スレーブ装置との間でマスター・スレ
   ーブ方式のデータ通信を行う第１の２線式電源多重通信
   部を、有し、 前記データ通信においては、通信データの前にスタート
   ビットを付加し又は後にエンドビットを付加し、 前記第１の２線式電源多重通信部は、少なくとも一部の
   スタートビット期間又はエンドビット期間において低出
   力インピーダンスである第１の出力インピーダンスで電
   源電圧を出力し、前記スレーブ装置が通信データを送信
   する送信期間においては第１の出力インピーダンスより
   も高い出力インピーダンスである第２の出力インピーダ
   ンスで電圧を出力する、 ことを特徴とするマスター装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のマスター装置と、前記
   マスター装置と２本の接続線を通じてデータ通信を行う
   第２の２線式電源多重通信部を有する１つ又は複数のス
   レーブ装置と、を有し、 前記スレーブ装置は、前記マスター装置が第１の出力イ
   ンピーダンスで電源電圧を出力する時に、前記マスター
   装置から電力を供給される、 ことを特徴とする２線式電源多重通信システム。
3. 【請求項３】 前記通信データの送信期間において、前
   記第２の２線式電源多重通信部がロウレベルの通信デー
   タを出力する出力インピーダンスは第２の出力インピー
   ダンスよりも低く、又は前記第２の２線式電源多重通信
   部がロウレベルの通信データを出力する電流駆動能力は
   前記マスター装置が電圧を出力する電流駆動能力よりも
   大きく、且つ、 前記前記第２の２線式電源多重通信部の電流駆動能力
   が、前記マスター装置が第１の出力インピーダンスで電
   源電圧を出力している時に前記前記第２の２線式電源多
   重通信部がロウレベルの出力信号を出力したとしても、
   その非破壊限界以下である、 ことを特徴とする請求項２に記載の２線式電源多重通信
   システム。
4. 【請求項４】 １つ又は複数のスレーブ装置に直流電源
   を供給し且つ前記スレーブ装置との間でマスター・スレ
   ーブ方式のデータ通信を行うマスター装置と、前記マス
   ター装置と２本の接続線で接続してデータ通信を行う第
   ２の２線式電源多重通信部を有する１つ又は複数のスレ
   ーブ装置と、を有し、 前記第２の２線式電源多重通信部は、前記接続線と出力
   端子との間に接続され且つ直列に接続されたダイオード
   及び抵抗を有する第１の分枝と、前記ダイオードのカソ
   ードと通信データ入力端子との間に接続された第２の分
   枝と、を有し、 前記第２の２線式電源多重通信部は、前記出力端子をロ
   ウレベルにして前記通信データ入力端子が通信データを
   読み込む場合と、前記出力端子をハイレベルにして前記
   ダイオードをカットオフ状態にする場合と、を有する、 ことを特徴とする２線式電源多重通信システム。
5. 【請求項５】 １つ又は複数のスレーブ装置に直流電源
   を供給し且つ前記スレーブ装置との間でマスター・スレ
   ーブ方式のデータ通信を行うマスター装置と、第１の固
   有識別子を記憶する不揮発性の記憶部を有し且つ前記マ
   スター装置と２本の接続線で接続してデータ通信を行い
   又はその接続を外すことが出来る１つ又は複数のスレー
   ブ装置と、を有し、 前記マスター装置は、新たに接続されたスレーブ装置に
   その第１の固有識別子の出力を指令する固有識別子出力
   指令を送信し、前記第１の固有識別子を入力すると、そ
   のスレーブ装置に固有の値であって、その第１の固有識
   別子よりも情報量が少ない第２の固有識別子をその第１
   の固有識別子に対応付けて記憶し、且つそのスレーブ装
   置に前記第２の固有識別子を送信し、 そのスレーブ装置は、送信された前記第２の固有識別子
   を記憶部に記憶し、 その後、前記マスター装置とそのスレーブ装置とは、前
   記第２の固有識別子をそのスレーブ装置の識別情報とし
   て用いて通信を行う、 ことを特徴とする２線式電源多重通信システム。
6. 【請求項６】 前記スレーブ装置は、前記固有識別子出
   力指令に応じてその第１の固有識別子を含む通信データ
   を出力する時に、その通信データの出力レベルを入力
   し、 その通信データの入力レベルが出力レベルと一致する場
   合はその第１の固有識別子を含む通信データの出力を継
   続し、その第１の固有識別子の出力を正しく完了したな
   らばその後の固有識別子出力指令に応答せず、 その通信データの入力レベルが出力レベルと一致しない
   場合は出力を中止し、次に送信された固有識別子出力指
   令に応じて再びその第１の固有識別子を出力する、 ことを特徴とする請求項５に記載の２線式電源多重通信
   システム。
7. 【請求項７】 前記スレーブ装置は、固有識別子出力指
   令に応じて第１の固有識別子の出力を正しく完了したな
   らば通信データの最後に、０のビットと１のビットとを
   含み且つ正しく第１の固有識別子を出力したことを示す
   検証信号を出力する、ことをを特徴とする請求項６に記
   載の２線式電源多重通信システム。
8. 【請求項８】 前記マスター装置が、前記第１の固有識
   別子若しくは前記第２の固有識別子の一部を含み且つ前
   記スレーブ装置に通信データの送信を要求する送信要求
   指令を送信した場合は、送信を要求された前記スレーブ
   装置が前記送信要求指令に応じて通信データを送信し、
   前記スレーブ装置の中で前記送信要求指令に含まれる前
   記第１の固有識別子若しくは前記第２の固有識別子の一
   部により特定される前記スレーブ装置のみが、前記送信
   要求指令に応じて前記スレーブ装置が出力する通信デー
   タを入力する、 ことを特徴とする請求項５に記載の２線式電源多重通信
   システム。
9. 【請求項９】 前記スレーブ装置は、電源多重通信シス
   テムに接続されて電源を供給されると、新たに接続され
   たスレーブ装置に固有の識別子である特定の値の前記第
   ２の固有識別子又はその一部を初期値として自己設定
   し、 前記マスター装置は、特定の値の前記第２の固有識別子
   又はその一部を有する前記スレーブ装置が存在するか否
   かを問い合わせる保管検索指令を送信し、 特定の値の前記第２の固有識別子又はその一部を有する
   前記スレーブ装置は、前記マスター装置にその存在を知
   らせ、 前記マスター装置は、特定の値の前記第２の固有識別子
   又はその一部を有する前記スレーブ装置が存在する時
   に、前記固有識別子出力指令を送信する、 ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の２線式
   電源多重通信システム。
10. 【請求項１０】 前記マスター装置が新たに接続された
    前記スレーブ装置からその第１の固有識別子を入力する
    と、前記マスター装置又は新たに接続された前記スレー
    ブ装置が視覚又は聴覚により認識可能な表示を行うこと
    を特徴とする請求項５に記載の２線式電源多重通信シス
    テム。
11. 【請求項１１】 １つ又は複数のスレーブ装置に直流電
    源を供給し且つ前記スレーブ装置との間でマスター・ス
    レーブ方式のデータ通信を行うマスター装置と、グルー
    プの固有識別子とそのグループ内でのスレーブ装置の固
    有識別子とを含む第１の固有識別子を有し且つ前記マス
    ター装置と２本の接続線で接続してデータ通信を行う１
    つ又は複数のスレーブ装置と、を有し、 前記マスター装置は、グループの固有識別子を含むコマ
    ンドデータを送信し、 そのコマンドデータに応じて、そのグループに属するス
    レーブ装置がそれぞれに割り当てられた少なくとも１ビ
    ットのビットデータを出力することにより、１つのレス
    ポンスデータを生成して出力する、 ことを特徴とする２線式電源多重通信システム。
12. 【請求項１２】 マスター装置から１つ又は複数のスレ
    ーブ装置に直流電源を供給し且つ前記マスター装置及び
    前記スレーブ装置の間でマスター・スレーブ方式のデー
    タ通信を行う２線式電源多重通信方法であって、 前記マスター装置が接続線に電圧を出力し、前記マスタ
    ー装置又は前記スレーブ装置がその接続線を通じて通信
    データを送信する通信データ送信ステップと、 前記送信ステップの前にスタートビットを送信し又は後
    にエンドビットを送信し、少なくとも一部のスタートビ
    ット期間又はエンドビット期間において前記マスター装
    置が電源電圧を低出力インピーダンスで出力する電源電
    圧伝送ステップと、 を有し、 前記電源電圧伝送ステップにおいて前記マスター装置が
    電源電圧を出力する出力インピーダンスが、前記スレー
    ブ装置が通信データを送信する前記通信データ送信ステ
    ップにおいて前記マスター装置が電圧を出力する出力イ
    ンピーダンスよりも低く、 前記電源電圧伝送ステップにおいて、前記マスター装置
    が前記スレーブ装置に電力を供給する、 ことを特徴とする２線式電源多重通信方法。
13. 【請求項１３】 第１の固有識別子を記憶する不揮発性
    の記憶部を有し且つマスター装置と２本の接続線で接続
    してデータ通信を行い又はその接続を外すことが出来る
    １つ又は複数のスレーブ装置に前記マスター装置から直
    流電源を供給し、且つ前記マスター装置及び前記スレー
    ブ装置の間でマスター・スレーブ方式のデータ通信を行
    う２線式電源多重通信方法であって、 前記マスター装置が、前記スレーブ装置に第１の固有識
    別子の出力を指令する固有識別子出力指令を送信する固
    有識別子出力指令送信ステップと、 前記スレーブ装置が第１の固有識別子を出力する第１の
    固有識別子出力ステップと、 前記マスター装置が、前記スレーブ装置から前記第１の
    固有識別子を入力すると、そのスレーブ装置に固有の値
    であって、その第１の固有識別子よりも情報量が少ない
    第２の固有識別子をその第１の固有識別子に対応付けて
    記憶し、且つそのスレーブ装置に前記第２の固有識別子
    を送信する第２の固有識別子割当てステップと、 そのスレーブ装置が、送信された前記第２の固有識別子
    を記憶部に記憶する第２の固有識別子記憶ステップと、 その後前記マスター装置が、前記第２の固有識別子を用
    いてそのスレーブ装置を指定した指令である通信データ
    を送信する指令送信ステップと、 そのスレーブ装置が、その指令に応じて応答する応答ス
    テップと、 を有することを特徴とする２線式電源多重通信方法。
14. 【請求項１４】 前記第１の固有識別子出力ステップに
    おいて、前記スレーブ装置が、前記固有識別子出力指令
    に応じてその第１の固有識別子をを含む通信データを出
    力する時に、その通信データの出力レベルを入力し、そ
    の通信データの入力レベルが出力レベルと一致する場合
    はその第１の固有識別子を含む通信データの出力を継続
    し、その通信データの入力レベルが出力レベルと一致し
    ない場合は出力を中止し、 その第１の固有識別子の出力を中止した場合にのみ、次
    に送信された固有識別子出力指令に応じて、前記スレー
    ブ装置が再びその第１の固有識別子を出力する第１の固
    有識別子再送ステップを更に有する、 ことを特徴とする請求項１３に記載の２線式電源多重通
    信方法。
15. 【請求項１５】 前記第１の固有識別子出力ステップに
    おいて、前記スレーブ装置は、固有識別子出力指令に応
    じて第１の固有識別子の出力を正しく完了したならば通
    信データの最後に、０のビットと１のビットとを含み且
    つ正しく第１の固有識別子を出力したことを示す検証信
    号を出力する、ことをを特徴とする請求項１４に記載の
    ２線式電源多重通信方法。
16. 【請求項１６】前記マスター装置が、前記第１の固有識
    別子若しくは前記第２の固有識別子の一部を含み且つ前
    記スレーブ装置に通信データの送信を要求する送信要求
    指令を送信するスレーブ装置送信要求ステップと、 送信を要求された前記スレーブ装置が前記送信要求指令
    に応じて通信データを送信し、前記スレーブ装置の中で
    前記送信要求指令に含まれる前記第１の固有識別子若し
    くは前記第２の固有識別子の一部により特定される前記
    スレーブ装置のみが、前記送信要求指令に応じて前記ス
    レーブ装置が出力する通信データを入力するスレーブ装
    置送信ステップと、 を有することを特徴とする請求項１３に記載の２線式電
    源多重通信方法。
17. 【請求項１７】 新たに接続されて電源を供給された前
    記スレーブ装置が、新たに接続されたスレーブ装置に固
    有の識別子である特定の値の前記第２の固有識別子又は
    その一部を初期値として自己設定する第２の固有識別子
    自己設定ステップと、 前記マスター装置が、特定の値の前記第２の固有識別子
    又はその一部を有する前記スレーブ装置が存在するか否
    かを問い合わせる保管検索指令を送信する保管検索指令
    送信ステップと、 特定の値の前記第２の固有識別子又はその一部を有する
    前記スレーブ装置が、前記マスター装置にその存在を知
    らせる保管検索指令応答ステップと、 を更に有し、 前記マスター装置は、特定の値の前記第２の固有識別子
    又はその一部を有する前記スレーブ装置が存在する時
    に、前記固有識別子出力指令送信ステップを実行する、 ことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の２
    線式電源多重通信方法。
18. 【請求項１８】 前記マスター装置が新たに接続された
    前記スレーブ装置からその第１の固有識別子を入力する
    と、前記マスター装置又は新たに接続された前記スレー
    ブ装置が視覚又は聴覚により認識可能な表示を出力する
    表示ステップを更に有することを特徴とする請求項１３
    に記載の２線式電源多重通信方法。
19. 【請求項１９】 グループの固有識別子とそのグループ
    内でのスレーブ装置の固有識別子とを含む第１の固有識
    別子を有し且つマスター装置と２本の接続線で接続して
    データ通信を行う１つ又は複数のスレーブ装置に前記マ
    スター装置から直流電源を供給し、且つ前記マスター装
    置及び前記スレーブ装置の間でマスター・スレーブ方式
    のデータ通信を行う２線式電源多重通信方法であって、 前記マスター装置が、グループの固有識別子を含むコマ
    ンドデータを送信するコマンドデータ送信ステップと、 そのコマンドデータに応じて、そのグループに属するス
    レーブ装置がそれぞれに割り当てられた少なくとも１ビ
    ットのビットデータを出力することにより、１つのレス
    ポンスデータを生成して出力するレスポンスデータ送信
    ステップと、 を有することを特徴とする２線式電源多重通信方法。