JP2004147179A

JP2004147179A - ２線式通信用回路

Info

Publication number: JP2004147179A
Application number: JP2002311171A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Kitado; 北堂　正晴
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】送信信号による通信線への不要なＡＣ成分の混入を低減して誤動作を防止することができる２線式通信用回路を提供する。
【解決手段】送信回路６ａ〜６ｃは、制御回路８ａ〜８ｃから出力されるパルス信号Ｂに応じて第１の送信信号Ｃ１を通信線Ｌ１に出力するとともに、第１の送信信号Ｃ１から半周期遅れた第２の送信信号Ｃ２を通信線Ｌ２に出力する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２線式通信用回路に関し、持に、電源供給及び通信に共用される２線式の通信線と機器との間に接続され、通信線を介して機器間の通信を行うために用いられる２線式通信用回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電源供給及び通信に共用される２線式の通信線を用いた従来の２線式通信用回路としては、電流フィードバックにより一方の通信線に流れる電流と他方の通信線に流れる電流とを逆極性で且つ大きさの等しいものに制御することにより、通信線の信号レベルのＧＮＤ変動に対してその影響を低減する２線式通信用回路がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、電源供給及び通信に共用される２線式の通信線を用いた従来の他の２線式通信用回路としては、以下のものがある。図７は、従来の２線式通信用回路を用いた通信システムの構成を示すブロック図である。
【０００４】
図７に示す従来の２線式通信用回路を用いた通信システムは、２線式の通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２、ＤＣ電圧源１０１、終端抵抗１０２、複数の２線式通信用回路１０３ａ〜１０３ｃ及び複数の機器１０４ａ〜１０４ｃを備える。通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２はペア線から構成され、終端抵抗１０２により終端される。通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２は、ＤＣ電圧源１０１と接続され、ＤＣ電圧源１０１は、通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２を介して２線式通信用回路１０３ａ〜１０３ｃに電力を供給する。
【０００５】
各２線式通信用回路１０３ａ〜１０３ｃは、接続された機器１０４ａ〜１０４ｃから送信される送信データを送信信号に変換して通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２へ送信し、通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２から受信した受信信号を受信データに変換して、接続された機器１０４ａ〜１０４ｃへ出力し、機器１０４ａ〜１０４ｃ間の通信が行われる。
【０００６】
２線式通信用回路１０３ａは、電源回路１０５ａ、送信回路１０６ａ、受信回路１０７ａ及び制御回路１０８ａを備える。送信回路１０６ａは、コンデンサ１１１ａ，１１２ａを介して通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２に接続され、受信回路１０７ａは、コンデンサ１１３ａ，１１４ａを介して通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２に接続される。
【０００７】
電源回路１０５ａは、通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２から通信用回路全体にＤＣ電源を供給する。送信回路１０６ａは、通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２へ送信信号を出力する。受信回路１０７ａは、通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２から受信信号を受信する。制御回路１０８ａは、所定の通信プロトコル等の通信規約に従って信号を変換したり、タイミング調整を行ったりして機器１０４ａと他の機器間の通信を制御する。他の２線式通信用回路１０３ｂ，１０３ｃも、上記の２線式通信用回路１０３ａと同様に構成されている。
【０００８】
図８は、図７に示す電源回路１０５ａの構成を示す回路図である。図８に示す電源回路１０５ａは、ダイオードＤ１０１〜Ｄ１０４及び３端子レギュレータ１２１を含む。ダイオードＤ１０１〜Ｄ１０４からブリッジ回路が構成され、通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２から入力される電力を整流する。３端子レギュレータ１２１は、整流後の電力から定電圧出力を通信用回路全体を供給する。他の電源回路１０５ｂ，１０５ｃも、上記の電源回路１０５ａと同様に構成されている。
【０００９】
図９は、図７に示す送信回路１０６ａの構成を示す回路図である。図９に示す送信回路１０６ａは、ドライバー回路１３１，１３２及び波形成形回路１３３を含む。波形成形回路１３３は、制御回路１０８ａから出力されるパルス信号を波形成形した２相信号をドライバー回路１３１，１３２へ出力する。ドライバー回路１３１，１３２は、２相信号を駆動信号に変換して通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２へ出力する。他の送信回路１０６ｂ，１０６ｃも、上記の送信回路１０６ａと同様に構成されている。
【００１０】
図１０は、図７に示す受信回路１０７ａの構成を示す回路図である。図１０に示す受信回路１０７ａは、抵抗Ｒ１０１〜Ｒ１０４、入力バッファ１４１，１４２、差動アンプ１４３及びコンパレータ１４５，１４６を含む。入力バッファ１４１，１４２は、通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２から入力される信号を受け、差動アンプ１４３は、入力バッファ１４１，１４２の差動信号を出力する。コンパレータ１４５は、差動信号を基準電圧Ｖｒｅｆ＋αと比較し、コンパレータ１４６は、差動信号を基準電圧Ｖｒｅｆ−αと比較し、各比較結果を表すパルス信号が制御回路１０８ａへ出力される。他の受信回路１０７ｂ，１０７ｃも、上記の受信回路１０７ａと同様に構成されている。
【００１１】
図１１は、図７に示す従来の通信システムの動作を説明するための波形図である。例えば、２線式通信用回路１０３ａにおいて、機器１０４ａから送信データＡを受け取った制御回路１０８ａは、送信データＡを通信用のパルス信号Ｂに変換して送信回路１０６ａへ送信する。パルス信号Ｂを受け取った送信回路１０６ａは、パルス信号Ｂを通信に用いる周波数の送信信号Ｃ１，Ｃ２に変換して通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２へ送出する。図１１は、“１”、“０”を周波数変調して出力している例である。
【００１２】
このとき、通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２には、他の複数の通信用回路１０３ｂ，１０３ｃが接続されており、送信信号Ｃ１，Ｃ２は、受信信号Ｄ１，Ｄ２として他の通信用回路、例えば、通信用回路１０３ｂの受信回路１０７ｂに入力され、受信回路１０７ｂは、通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２間の受信信号Ｄ１，Ｄ２を元のパルス信号Ｅに戻して制御回路１０８ｂに送り、制御回路１０８ｂは、送られてきたパルス信号Ｅを機器１０４ｂ側とのインターフェース信号となる受信データＦに復元して機器１０４ｂに伝え、機器間の通信を行っている。
【００１３】
【特許文献１】
特開平４−２１９０３５号公報　（第５−６頁、図３）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにして通信を行う場合、通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２を通して伝送される信号はＡＣ（交流）信号であるので、送信回路１０６ａ〜１０６ｃ及び受信回路１０７ａ〜１０７ｃと通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２とはコンデンサ１１１ａ〜１１４ｃを通して接続され、ＤＣ（直流）成分はカットされてＡＣ成分のみが伝えられる。
【００１５】
ここで、受信回路１０７ａ〜１０７ｃはＡＣ信号の有無を検出してパルス信号に復元するが、実際には通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２に載る信号は、送信回路１０６ａ〜１０６ｃから送信信号だけでなく、その他のＡＣ信号成分もノイズ等の影響により混入する場合がある。このため、受信回路１０７ａ〜１０７ｃにおいて誤検出してしまうことがよく発生している。
【００１６】
この誤検出に対する対処方法としては、受信回路１０７ａ〜１０７ｃにおけるアナログ信号処理（フィルタなど）や制御回路１０８ａ〜１０８ｃにおけるデジタル信号処理により、実際の信号を分離検出して処理する方法がとられるが、いずれにしろ、ノイズ対策や誤動作対策は、回路の小型化や低コスト化の妨げとなり、また、開発期間の長期化等の原因にもなる。
【００１７】
したがって、このような正規の信号以外の信号ができるだけ通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２に載らないことが望ましいが、問題なことに送信回路１０６ａ〜１０６ｃからの正規の信号出力動作においても、不要なＡＣ成分が発生してしまう場合がある。図１２は、図７に示す従来の通信システムにおいて不要なＡＣ成分が発生された場合の送信回路１０６ａ〜１０６ｃ及び受信回路１０７ａ〜１０７ｃの出力波形を示す波形図である。
【００１８】
図１２に示すように、送信回路１０６ａ〜１０６ｃの送信信号Ｃ１，Ｃ２は、実線で示す波形を有し、送信信号Ｃ１，Ｃ２のＤＣレベル（平均電圧値）の変動は破線のようになる。このとき、受信回路１０７ａ〜１０７ｃの差動アンプ出力は、破線で示すＤＣレベルの変動を基準に変化し、実線で示す波形となる。これは、信号不出力時と信号出力時との信号のＤＣレベルの違いに起因して発生し、図示のように停止から動作又は動作から停止に移行する時のＤＣレベルの変動がそのままＡＣ成分として通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２にも伝わり、これが影響して受信回路１０７ａ〜１０７ｃに誤動作を生じさせる。
【００１９】
また、図１２の示すＤＣレベルの変動を回避するため、図１３に示す送信信号Ｃ１’，Ｃ２’を送信回路１０６ａ〜１０６ｃから出力することも考えられる。しかしながら、低電位側の信号線Ｌ１０２における信号不出力時の電位は、回路の最低電位であるため、ＡＣ信号をこの電位を中心として与えることができない。このため、実際に出力可能な送信信号は、最下段に示す送信信号Ｃ２”となり、電源供給及び通信に共用される２線式の通信線を用いる２線式通信用回路では、この方法を採用することはできない。
【００２０】
本発明の目的は、送信信号による通信線への不要なＡＣ成分の混入を低減して誤動作を防止することができる２線式通信用回路を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る２線式通信用回路は、電源供給及び通信に共用される２線式の通信線と機器との間に接続され、通信線を介して機器間の通信を行うために用いられる２線式通信用回路であって、通信線から電源供給を受けるための電源回路と、通信線へ信号を送信する送信回路と、通信線から信号を受信する受信回路と、送信回路及び受信回路と機器との間に接続され、機器間の通信を制御する制御回路とを備え、送信回路は、機器からの送信データに対応する第１の送信信号を通信線の一方に出力するとともに、第１の送信信号から半周期遅れた第２の送信信号を通信線の他方に出力するものである。
【００２２】
本発明に係る２線式通信用回路においては、機器からの送信データに対応する第１の送信信号を通信線の一方に出力するとともに、第１の送信信号から半周期遅れた第２の送信信号を通信線の他方に出力しているので、第２の送信信号のＤＣレベルが第１の送信信号のＤＣレベルに対して半周期遅延するだけでほぼ同様に変動するため、通信線間でのＤＣレベル差が充分に小さくなり、送信信号による通信線への不要なＡＣ成分の混入を低減して誤動作を防止することができる。
【００２３】
送信回路は、第１及び第２の送信信号として、送信データに対応するデータ信号を出力する前にダミー信号を所定期間出力することが好ましい。この場合、送信データに対応するデータ信号を出力する前にダミー信号が所定期間出力されるので、通信線間でＤＣレベル差が多少発生する送信開始時にはダミー信号のみが出力され、その後に通信線間でＤＣレベル差が充分に小さくなった後にデータ信号を送信することができ、送信開始時に通信線間でＤＣレベル差が多少発生しても、送信データを安定に送信することができる。
【００２４】
送信回路は、データ信号の振幅に一致するようにダミー信号の振幅を順次増加させることが好ましい。この場合、データ信号の振幅に一致するようにダミー信号の振幅を順次増加させているので、ダミー信号からデータ信号へ緩やかに遷移させることができ、送信開始時におけるダミー信号の挿入期間をより短縮することができる。
【００２５】
送信回路は、第１及び第２の送信信号として、送信データに対応するデータ信号を出力した後にダミー信号を所定期間出力することが好ましい。この場合、送信データに対応するデータ信号を出力した前にダミー信号が所定期間出力されるので、通信線間でのＤＣレベル差が充分に小さい期間にデータ信号を送信し、通信線間でＤＣレベル差が多少発生する送信終了時にはダミー信号のみを出力することができ、送信終了時に通信線間でＤＣレベル差が多少発生しても、送信データを安定に送信することができる。
【００２６】
送信回路は、ダミー信号の振幅をデータ信号の振幅に一致した状態から順次低下させることが好ましい。この場合、データ信号の振幅に一致した状態からダミー信号の振幅を順次低下させているので、ダミー信号を緩やかに停止することができ、送信終了時におけるダミー信号の挿入期間をより短縮することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態による２線式通信用回路について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態による２線式通信用回路を用いた通信システムの構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１に示す通信システムは、２線式の通信線Ｌ１，Ｌ２、ＤＣ電圧源１、終端抵抗２、複数の２線式通信用回路３ａ〜３ｃ及び複数の機器４ａ〜４ｃを備える。通信線Ｌ１，Ｌ２は、電源供給及び通信に共用されるペア線から構成され、終端抵抗２により終端される。一方の通信線Ｌ１はＤＣ電圧源１の高電位側に接続され、他方の通信線Ｌ２はＤＣ電圧源１の低電位側に接続され、ＤＣ電圧源１は通信線Ｌ１，Ｌ２を介して２線式通信用回路３ａ〜３ｃに電力を供給する。
【００２９】
各２線式通信用回路３ａ〜３ｃは、接続された機器４ａ〜４ｃから送信される送信データを送信信号に変換して通信線Ｌ１，Ｌ２へ送信し、通信線Ｌ１，Ｌ２から受信した受信信号を受信データに復元して機器４ａ〜４ｃへ送信し、機器４ａ〜４ｃ間の通信が行われる。なお、図１では、２線式通信用回路３ａ〜３ｃ及び機器４ａ〜４ｃの数として、それぞれ３個の場合を図示しているが、この例に特に限定されず、２個又は４個以上のいずれの場合でも本発明を同様に適用することができる。
【００３０】
２線式通信用回路３ａは、電源回路５ａ、送信回路６ａ、受信回路７ａ及び制御回路８ａを備える。なお、他の２線式通信用回路３ｂ，３ｃも、下記の２線式通信用回路３ａと同様に構成され同様に動作する。
【００３１】
電源回路５ａ、送信回路６ａ及び受信回路７ａはアナログ回路であり、制御回路８ａはデジタル信号処理回路である。送信回路６ａは、コンデンサ１１ａ，１２ａを介して通信線Ｌ１，Ｌ２に接続され、受信回路７ａは、コンデンサ１３ａ，１４ａを介して通信線Ｌ１，Ｌ２に接続される。このため、ＤＣ（直流）成分がカットされてＡＣ（交流）成分のみが基本的に伝達されるので、通信線Ｌ１，Ｌ１を通して伝送される信号はＡＣ信号となる。
【００３２】
電源回路５ａは、通信線Ｌ１，Ｌ２から電源供給を受け、通信用回路全体にＤＣ電源を供給する。電源回路５ａとしては、例えば、図７に示す電源回路１０５ａを用いることができるが、この例に特に限定されず、通信線Ｌ１，Ｌ２から電源供給を受け、通信用回路にＤＣ電源を供給することができれば、他の電源回路を用いてもよい。他の電源回路５ｂ，５ｃも、上記の電源回路５ａと同様に構成され同様に動作する。
【００３３】
制御回路８ａは、機器４ａから出力される送信データＡを受信し、所定の通信プロトコル等の通信規約に従ってパルス信号に変換するとともに、タイミング調整を行ってパルス信号Ｂを送信回路６ａへ出力する。送信回路６ａは、制御回路８ａから出力されるパルス信号Ｂを第１の送信信号Ｃ１に変換して一方の通信線Ｌ１へ出力するとともに、第１の送信信号Ｃ１から半周期遅れた第２の送信信号Ｃ２を他方の通信線Ｌ２に出力する。
【００３４】
受信回路７ａは、通信線Ｌ１，Ｌ２間の信号すなわち通信線Ｌ１からの第１の受信信号Ｄ１及び通信線Ｌ２から第２の受信信号Ｄ２を受信し、パルス信号Ｅに変換して制御回路８ａに出力する。受信回路７ａとしては、例えば、図１０に示す受信回路１０７ａを用いることができるが、この例に特に限定されず、通信線Ｌ１，Ｌ２間の受信信号Ｄ１，Ｄ２を受信して制御回路８ａにおいて処理可能なパルス信号Ｅに変換することができれば、他の受信回路を用いてもよい。他の受信回路７ｂ，７ｃも、上記の受信回路７ａと同様に構成され同様に動作する。
【００３５】
また、制御回路８ａは、受信回路７ａから出力されるパルス信号Ｅを受信し、所定の通信プロトコル等の通信規約に従って受信データに変換するとともに、タイミング調整等を行って受信データＦを機器４ａに出力する。機器４ａは、受信した受信データＦを用いて所定の処理等を行う。なお、他の制御回路８ｂ，８ｃも、上記の受信回路８ａと同様に構成され同様に動作する。
【００３６】
図２は、図１に示す送信回路６ａの構成を示す回路図である。図２に示す送信回路６ａは、ドライバー回路６１，６２及び波形成形回路６３を含む。波形成形回路６３は、制御回路８ａから出力されるパルス信号Ｂを波形成形して第１の送信信号をドライバー回路６１に出力するとともに、第１の送信信号から半周期遅れた第２の送信信号をドライバー回路６２に出力する。ドライバー回路６１は、第１の送信信号を駆動信号に変換して第１の送信信号Ｃ１として通信線Ｌ１へ出力し、ドライバー回路６２は、第２の送信信号を駆動信号に変換して第２の送信信号Ｃ２として通信線Ｌ２へ出力する。他の送信回路６ｂ，６ｃも、上記の送信回路６ａと同様に構成され同様に動作する。
【００３７】
図３は、図２に示す波形成形回路６３の一例の構成を示す回路図である。図３に示す波形成形回路６３は、波形変換回路６４ａ，６４ｂ及び遅延回路６５を含む。波形変換回路６４ａは、制御回路８ａから受信したパルス信号Ｂを通信に用いる周波数の第１の送信信号に変換してドライバー回路６１へ出力する。遅延回路６５は、制御回路８ａから受信したパルス信号Ｂを半周期遅延させて波形変換回路６４ｂへ出力し、波形変換回路６４ｂは、遅延回路６５により半周期遅延されたパルス信号を通信に用いる周波数の第２の送信信号に変換してドライバー回路６２へ出力する。なお、波形成形回路の構成は、上記の例に特に限定されず、パルス信号Ｂから第１の送信信号を作成するとともに、第１の送信信号から半周期遅れた第２の送信信号を作成することができれば、他の波形成形回路を用いてもよい。
【００３８】
次に、上記のように構成された２線式通信用回路３ａ〜３ｃの基本動作について説明する。図４は、図１に示す送信回路６ａ〜６ｃの基本動作を説明するための波形図である。図４の（ａ）に示すように、例えば、送信回路６ａは、高電位側の第１の送信信号Ｃ１として第１のＡＣ信号をコンデンサ１１ａを介して通信線Ｌ１に出力するとともに、第１の送信信号Ｃ１から半周期遅れた第２の送信信号Ｃ２として、第１のＡＣ信号に対して１８０°位相の遅れた第２のＡＣ信号をコンデンサ１２ａを介して通信線Ｌ２に出力する。このとき、第１及び第２のＡＣ信号のＤＣレベルは、図中の破線で示すように変化する。
【００３９】
ここで、図４の（ｂ）の上段は、上記の第１の送信信号Ｃ１のＤＣレベルＤＣ１を実線で示し、上記の第２の送信信号Ｃ２のＤＣレベルＤＣ２を破線で示し、図４の（ｂ）の下段は、図７に示す従来の２線式通信用回路１０３ａによる通信線Ｌ１０１，Ｌ１０２間のＤＣレベル差ＤＰを破線で示し、図１に示す本実施の形態による２線式通信用回路３ａによる通信線Ｌ１，Ｌ２間のＤＣレベル差ＤＤを実線で示している。
【００４０】
図４の（ｂ）の上段に示すように、１つの線すなわち通信線Ｌ１又はＬ２としてはＤＣレベルの変動は生じているが、図４の（ｂ）の下段に示すように、ペア線間すなわち通信線Ｌ１，Ｌ２間でみれば（受信回路７ａの差動アンプからみれば）、両線とも同様な変動を有することになる。このため、２線式通信用回路３ａでは、従来の２線式通信用回路１０３ａに比してＤＣレベル差が充分に小さくなり、差としてはほぼ一定となる。なお、第１及び第２の送信信号Ｃ１，Ｃ２は、ペア線の低電位側の線すなわち通信線Ｌ２が最低電位にあることを考慮し、図４の（ａ）に示すような波形で出力される。
【００４１】
上記のように、送信回路６ａ〜６ｃは、制御回路８ａ〜８ｃから出力されるパルス信号Ｂに応じて第１の送信信号Ｃ１を通信線Ｌ１に出力するとともに、第１の送信信号Ｃ１から半周期遅れた第２の送信信号Ｃ２を通信線Ｌ２に出力しているので、第２の送信信号Ｃ２のＤＣレベルが第１の送信信号Ｃ１のＤＣレベルに対して半周期遅延しているだけでほぼ同様に変動することになる。したがって、通信線Ｌ１，Ｌ２間ではＤＣレベル差が充分に小さくなり、第１及び第２の送信信号Ｃ１，Ｃ２による通信線Ｌ１，Ｌ２への不要なＡＣ成分の混入を低減することができ、２線式通信用回路３ａ〜３ｃの誤動作を防止することができる。
【００４２】
次に、図１に示す２線式通信用回路３ａ〜３ｃの送信動作について具体的に説明する。図５は、図１に示す制御回路８ａ〜８ｃ及び送信回路６ａ〜６ｃの送信開始時の詳細動作を説明するための波形図である。
【００４３】
図５に示すように、例えば、制御回路８ａは、機器４ａから出力される送信データＡを受信し、送信データＡに対応するデータ信号である本信号の前にダミー信号及びスタート信号を付加したパルス信号Ｂを送信回路６ａに出力する。ここで、ダミー信号は、送信開始時において通信線Ｌ１，Ｌ２間のＤＣレベル差ＤＤが充分に小さくなった後に本信号が送信されるように挿入されるパルスであり、スタート信号は、挿入したダミー信号と本信号とを区別するために挿入されるパルスである。したがって、送信開始時におけるダミー信号の出力期間は、送信回路６ａから出力される第１及び第２の送信信号Ｃ１，Ｃ２間のＤＣレベル差が充分に小さくなる所定期間に設定され、スタート信号の波形は、ダミー信号と本信号とを区別可能な所定の波形に設定される。
【００４４】
ここで、送信回路６ａは、図５に示すように、高電位側の第１の送信信号Ｃ１としてダミー信号、スタート信号及び本信号に対応する第１のＡＣ信号をコンデンサ１１ａを介して通信線Ｌ１に出力するとともに、第１の送信信号Ｃ１から半周期遅れた第２の送信信号Ｃ２として、第１のＡＣ信号に対して１８０°位相の遅れた第２のＡＣ信号をコンデンサ１２ａを介して通信線Ｌ２に出力する。また、送信回路６ａは、本信号及びスタート信号の振幅に一致するようにダミー信号の振幅を順次増加させて第１及び第２の送信信号Ｃ１，Ｃ２を出力し、第１及び第２の送信信号Ｃ１，Ｃ２のＤＣレベルは、図中の破線で示すように緩やかに増加する。このダミー信号の振幅増加は、例えば、波形成形回路６３において所定の振幅変更回路を用いて行われる。
【００４５】
上記のように、本実施の形態では、第１及び第２の送信信号Ｃ１，Ｃ２として、送信データに対応する本信号を出力する前にダミー信号を所定期間出力しているので、通信線Ｌ１，Ｌ２間でＤＣレベル差が多少発生する送信開始時にはダミー信号のみが出力され、その後に通信線Ｌ１，Ｌ２間でＤＣレベル差が充分に小さくなった後に本信号を送信することができる。したがって、送信開始時に通信線Ｌ１，Ｌ２間でＤＣレベル差が多少発生しても、機器からの送信データである本信号を安定に送信することができ、送信開始時の誤動作を防止することができる。また、本信号の振幅に一致するようにダミー信号の振幅を順次増加させているので、ダミー信号から本信号へ緩やかに信号の振幅を遷移させることができ、送信開始時におけるダミー信号出力期間をより短縮することができる。この結果、データ通信を高速且つ安定に行うことが可能となる。
【００４６】
図６は、図１に示す制御回路８ａ〜８ｃ及び送信回路６ａ〜６ｃの送信終了時の詳細動作を説明するための波形図である。図６に示すように、例えば、制御回路８ａは、機器４ａから出力される送信データＡを受信し、送信データＡに対応するデータ信号である本信号の後に終了信号及びダミー信号を付加したパルス信号Ｂを送信回路６ａに出力する。ここで、ダミー信号は、送信終了時において通信線Ｌ１，Ｌ２間のＤＣレベル差ＤＤが充分に小さい状態で本信号を送信完了するように挿入されるパルスであり、終了信号は、挿入したダミー信号と本信号とを区別するために挿入されるパルスである。したがって、送信終了時におけるダミー信号の出力期間は、送信回路６ａから出力される第１及び第２の送信信号Ｃ１，Ｃ２間のＤＣレベル差が充分に小さい状態で本信号の送信を完了できる所定期間に設定され、終了信号の波形は、ダミー信号と本信号とを区別可能な所定の波形に設定される。
【００４７】
ここで、送信回路６ａは、図６に示すように、高電位側の第１の送信信号Ｃ１として本信号、終了信号及びダミー信号に対応する第１のＡＣ信号をコンデンサ１１ａを介して通信線Ｌ１に出力するとともに、第１の送信信号Ｃ１から半周期遅れた第２の送信信号Ｃ２として、第１のＡＣ信号に対して１８０°位相の遅れた第２のＡＣ信号をコンデンサ１２ａを介して通信線Ｌ２に出力する。また、送信回路６ａは、ダミー信号の振幅を本信号（終了信号）の振幅に一致した状態から順次低下させて第１及び第２の送信信号Ｃ１，Ｃ２を出力し、最終的にデミー信号を停止させている。このとき、第１及び第２の送信信号Ｃ１，Ｃ２のＤＣレベルは、図中の破線で示すように緩やかに降下する。このダミー信号の振幅降下は、例えば、波形成形回路６３において所定の振幅変更回路を用いて行われる。
【００４８】
上記のように、本実施の形態では、第１及び第２の送信信号Ｃ１，Ｃ２として、送信データに対応する本信号を出力した後にダミー信号を所定期間出力しているので、通信線Ｌ１，Ｌ２間でＤＣレベル差が充分に小さい期間に本信号を送信し、通信線Ｌ１，Ｌ２間でＤＣレベル差が多少発生する送信終了時にはダミー信号のみを出力することができる。したがって、送信終了時に通信線Ｌ１，Ｌ２間でＤＣレベル差が多少発生しても、機器からの送信データである本信号を安定に送信することができ、送信終了時の誤動作を防止することができる。また、ダミー信号の振幅を本信号の振幅に一致した状態から順次低下させているので、ダミー信号を緩やかに消滅させることができ、送信終了時におけるダミー信号の挿入期間をより短縮することができる。この結果、データ通信を高速且つ安定に行うことが可能となる。
【００４９】
なお、上記のダミー信号の挿入は、送信開始時及び送信終了時ともに行うようにしてもよいし、いずれか一方のみを用いるようにしてもよい。また、ダミー信号出力期間として充分な長さが設定可能な場合は、ダミー信号の振幅を順次増加又は減少させることなく、本信号の振幅に一致するダミー信号をそのまま出力するようにしてもよい。また、ダミー信号と本信号とを区別可能な場合は、スタート信号又は終了信号を挿入することなく、ダミー信号のみを挿入するようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、機器からの送信データに対応する第１の送信信号を通信線の一方に出力するとともに、第１の送信信号から半周期遅れた第２の送信信号を通信線の他方に出力しているので、第２の送信信号のＤＣレベルが第１の送信信号のＤＣレベルに対して半周期遅延するだけでほぼ同様に変動するため、通信線間でのＤＣレベル差が充分に小さくなり、送信信号による通信線への不要なＡＣ成分の混入を低減して誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による２線式通信用回路を用いた通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す送信回路の構成を示す回路図である。
【図３】図２に示す波形成形回路の一例の構成を示す回路図である。
【図４】図１に示す送信回路の基本動作を説明するための波形図である。
【図５】図１に示す制御回路及び送信回路の送信開始時の詳細動作を説明するための波形図である。
【図６】図１に示す制御回路及び送信回路の送信終了時の詳細動作を説明するための波形図である。
【図７】従来の２線式通信用回路を用いた通信システムの構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示す電源回路の構成を示す回路図である。
【図９】図７に示す送信回路の構成を示す回路図である。
【図１０】図７に示す受信回路の構成を示す回路図である。
【図１１】図７に示す従来の通信システムの動作を説明するための波形図である。
【図１２】図７に示す従来の通信システムにおいて不要なＡＣ成分が発生された場合の送信回路及び受信回路の出力波形を示す波形図である。
【図１３】従来の通信システムにおける他の送信回路の出力波形を示す波形図である。
【符号の説明】
Ｌ１，Ｌ２　通信線
１　ＤＣ電圧源
２　終端抵抗
３ａ〜３ｃ　２線式通信用回路
４ａ〜４ｃ　機器
５ａ〜５ｃ　電源回路
６ａ〜６ｃ　送信回路
７ａ〜７ｃ　受信回路
８ａ〜８ｃ　制御回路
１１ａ〜１４ｃ　コンデンサ
６１，６２　ドライバー回路
６３　波形成形回路
６４ａ，６４ｂ　波形変換回路
６５　遅延回路

Claims

電源供給及び通信に共用される２線式の通信線と機器との間に接続され、前記通信線を介して機器間の通信を行うために用いられる２線式通信用回路であって、
前記通信線から電源供給を受けるための電源回路と、
前記通信線へ信号を送信する送信回路と、
前記通信線から信号を受信する受信回路と、
前記送信回路及び前記受信回路と前記機器との間に接続され、前記機器間の通信を制御する制御回路とを備え、
前記送信回路は、前記機器からの送信データに対応する第１の送信信号を前記通信線の一方に出力するとともに、前記第１の送信信号から半周期遅れた第２の送信信号を前記通信線の他方に出力することを特徴とする２線式通信用回路。
前記送信回路は、前記第１及び第２の送信信号として、前記送信データに対応するデータ信号を出力する前にダミー信号を所定期間出力することを特徴とする請求項１記載の２線式通信用回路。
前記送信回路は、前記データ信号の振幅に一致するように前記ダミー信号の振幅を順次増加させることを特徴とする請求項２記載の２線式通信用回路。
前記送信回路は、前記第１及び第２の送信信号として、前記送信データに対応するデータ信号を出力した後にダミー信号を所定期間出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の２線式通信用回路。
前記送信回路は、前記ダミー信号の振幅を前記データ信号の振幅に一致した状態から順次低下させることを特徴とする請求項４記載の２線式通信用回路。