JP2016092607A - ハブ装置および制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】コントローラと複数の機器とをデイジーチェーン接続する際に、配線の自由度を高めると共に、終端抵抗の設定を容易とすること。【解決手段】ハブ装置は、所定の差動信号をカスケード入力する第１ポートと、所定の差動信号を入出力する複数の第２ポートと、所定の差動信号をカスケード出力する第３ポートと、第１ポート、複数の第２ポート、および、第３ポートを、この順序で上流から下流に向けてデイジーチェーン接続する複数の差動信号線対と、複数の第２ポートのうちの最後段の第２ポートと第３ポートを接続する差動信号線対を構成する２本の差動信号線間に設けられた終端抵抗と、を備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、ハブ装置および制御システムに関し、特に、複数の充電器を制御する充電コントローラや複数の家電製品を制御する家電コントローラなどのコントローラと、複数の充電器や複数の家電製品とを接続するためのハブ装置、および、かかるハブ装置を備えた制御システムに関する。
温暖化対策の観点から、二酸化炭素の排出量に関して優れた性能を持つ電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）やプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ：Plug-in Hybrid Vehicle）が注目されている。ＥＶやＰＨＶは充電を必要とするため、これらを導入するに際して、充電設備を設ける必要がある。
図９は、充電器１Ａ〜１Ｅを備えた充電設備の構成を例示する図である。図９を参照すると、充電設備は、複数（図９においては５台）の充電器１Ａ〜１Ｅ、充電コントローラ２、分電盤３、信号ケーブル４、および、複数（図９においては５本）の電源ケーブル５を備えている。充電器１Ａ〜１Ｅは、ＥＶやＰＨＶの充電を行う。充電コントローラ２は、利用者の操作を受け付け、利用者の操作に従って充電器１Ａ〜１Ｅを制御すると共に、利用者に対して決算手段を提供する。分電盤３は、充電器１Ａ〜１Ｅのそれぞれに対して電力を供給する。信号ケーブル４は、充電コントローラ２と充電器１Ａ〜１Ｅをデイジーチェーン接続し、充電コントローラ２から送信された制御信号（例えば、ＲＳ（Recommended Standard）−４８５に準拠した信号）を充電器１Ａ〜１Ｅに伝達する。複数の電源ケーブル５は、対応する充電器１Ａ〜１Ｅと分電盤３を接続する。
充電コントローラ２は、さらに、ＬＡＮ（Local Area Network）、ルータ６、および、キャリアネットワーク７を経由して、各種のサーバから成るサーバ群８に接続されている。サーバ群８は、例えば、電子マネーサーバや、充電設備の管理者向けの管理サーバを含む。充電コントローラ２は、電子マネーサーバと通信することにより、利用者に対して電子マネーによる決済手段を提供する。また、充電設備の管理会社は、管理サーバを介して充電コントローラ２を操作することにより、充電設備を遠隔で運用管理する。
また、近年、情報通信技術（ＩＣＴ：Information and Communication Technology）を応用した家電製品（例えば、エアコン、テレビ、照明器具、炊飯器、電子レンジ、給湯器、洗濯機など）が登場しており、これらの複数の家電を家電コントローラから統一的に制御する技術が注目されている。
なお、関連技術として、特許文献１には、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）システムにおいて、配線のスター接続を可能とする技術が開示されている。
また、特許文献２には、上位コントローラと複数のエンコーダとを接続する配線の自由度を高くし、エンコーダにターミネータを内蔵することで、終端にターミネータを接続することなく、デイジーチェーン接続を可能とする技術が開示されている。
特開平０８−１１１６８０号公報 特開２００４−１７８０８１号公報
以下の分析は、本発明者によってなされたものである。
図９を参照すると、充電器１Ａ〜１Ｅと充電コントローラ２は、信号ケーブル４によってデイジーチェーン接続されている。一方、充電器１Ａ〜１Ｅと分電盤３は、複数の電源ケーブル５によってスター接続されている。したがって、図９の構成によると、信号ケーブル４と、電源ケーブル５の配線が複雑化する上、両ケーブルを引き回すためのスペースを別個に確保しなければならない。かかる問題を解消するため、分電盤３から充電器１Ａ〜１Ｅに電力を供給する電源ケーブルと、充電コントローラ２から充電器１への制御信号を供給する信号ケーブルの接続形態（トポロジー）を共通にすることが望まれる。
また、充電コントローラ２から充電器１Ａ〜１Ｅへの制御信号を伝達する信号ケーブル４として、ＲＳ（Recommended Standard）−４８５に準拠した差動伝送路を用いる場合、信号ケーブル４の終端に終端抵抗（ターミネータ）を設ける必要がある。例えば、図９の充電設備において、充電器１Ａ〜１Ｅのそれぞれに終端抵抗を内蔵させるか、または、末端にデイジーチェーン接続された充電器１Ｅに対して終端抵抗を外付けで接続する必要がある。
しかしながら、充電器１Ａ〜１Ｅに対して終端抵抗を内蔵させた場合、デイジーチェーン接続の途中に接続された充電器１Ａ〜１Ｄのターミネータを不使用状態（オフ）に設定すると共に、末尾に接続された充電器１Ｅのターミネータを使用状態（オン）に設定する必要があり、設定作業が煩雑となる。また、この場合、充電器１Ａ〜１Ｅの製造コストが増大するという問題もある。一方、末端にデイジーチェーン接続された充電器１Ｅに対して、終端抵抗を外付けする場合も、その作業が煩雑であるという問題がある。
同様の問題は、複数の家電を家電コントローラによって制御する場合にも生じる。すなわち、家電コントローラと複数の家電を、差動伝送路を用いてデイジーチェーン接続した場合、末端にデイジーチェーン接続された家電に対して終端抵抗を内蔵させるか、または、末端の家電に対して終端抵抗を外付けする必要が生じる。さらに、充電設備のように専門の技術者が終端抵抗を設定する場合とは異なり、専門知識を有していない利用者が家電製品に対して適切に終端抵抗を設定するのは困難であるという問題もある。
また、図９に示した充電設備において、デイジーチェーン接続された充電器１Ａ〜１Ｅの一部を取り外した場合、取り外した充電器の前後の充電器同士を直接接続するように、信号ケーブル４の接続構成を変更する必要がある。例えば、図９に例示した構成において、充電器１Ｂを取り外した場合には、信号ケーブル４の接続を変更して、充電器１Ａと充電器１Ｃを信号ケーブル４によって直接接続するように変更しなければならない。かかる信号ケーブル４の接続作業は、煩雑であるという問題がある。
なお、特許文献１、２に記載された技術によると、信号ケーブルの配線の自由度を高めることが可能となるものの、デイジーチェーン接続される機器に終端抵抗を内蔵させるか、または、末端にデイジーチェーン接続された機器に対して終端抵抗を外付けで接続する必要がある。したがって、特許文献１、２に記載された技術によると、終端抵抗の設定作業が煩雑となり、終端抵抗を機器に内蔵することにより機器の製造コストが増大するという問題がある。
そこで、コントローラと複数の機器とをデイジーチェーン接続する際に、配線の自由度を高めると共に、終端抵抗の設定を容易とすることが課題となる。本発明の目的は、かかる課題解決に寄与するハブ装置および制御システムを提供することにある。
本発明の第１の態様に係るハブ装置は、所定の差動信号をカスケード入力する第１ポートと、前記所定の差動信号を入出力する複数の第２ポートと、前記所定の差動信号をカスケード出力する第３ポートと、前記第１ポート、前記複数の第２ポート、および、前記第３ポートを、この順序で上流から下流に向けてデイジーチェーン接続する複数の差動信号線対と、前記複数の第２ポートのうちの最後段の第２ポートと前記第３ポートを接続する差動信号線対を構成する２本の差動信号線間に設けられた終端抵抗と、を備えている。
本発明の第２の態様に係る制御システムは、第１ハブ装置と、前記第１ハブ装置にカスケード接続された第２ハブ装置と、を備えている。前記第１ハブ装置および前記第２ハブ装置は、所定の差動信号をカスケード入力する第１ポートと、前記所定の差動信号を入出力する複数の第２ポートと、前記所定の差動信号をカスケード出力する第３ポートと、前記第１ポート、前記複数の第２ポート、および、前記第３ポートを、この順序で上流から下流に向けてデイジーチェーン接続する複数の差動信号線対と、前記複数の第２ポートのうちの最後段の第２ポートと前記第３ポートを接続する差動信号線対を構成する２本の差動信号線間に設けられた終端抵抗と、前記２本の差動信号線の一方と前記終端抵抗との間を、接続状態と非接続状態の間で切り替える第１スイッチと、を備えている。前記第２ハブ装置の前記第１ポートは、前記第１ハブ装置の前記第３ポートから出力された前記所定の差動信号を受信する。
本発明に係るハブ装置および制御システムによると、コントローラと複数の機器とをデイジーチェーン接続する際に、配線の自由度を高めると共に、終端抵抗の設定を容易とすることが可能となる。
第１の実施形態に係る制御システムの構成を例示する図である。 第１の実施形態に係る制御システムの詳細な構成を例示する図である。 第１の実施形態に係る制御システムにおけるハブ装置および充電器の構成を例示する図である。 第１の実施形態に係る制御システムにおけるハブ装置の構成を例示する図である。 第１の実施形態に係る制御システムにおけるハブ装置の効果について説明するための図である。 第２の実施形態に係る制御システムにおけるハブ装置および充電器の構成を例示する図である。 第２の実施形態に係る制御システムにおけるハブ装置の構成を例示する図である。 第３の実施形態に係る制御システムの構成を例示する図である。 関連技術に係る充電設備の構成を示す図である。
はじめに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記する図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
図４は、一実施形態に係るハブ装置の構成を例示する図である。図４を参照すると、ハブ装置１０は、所定の差動信号（例えば、ＲＳ（Recommended Standard）−４８５に準拠した差動信号）をカスケード入力する第１ポート１７と、所定の差動信号を入出力する複数の第２ポート１８Ａ〜１８Ｅと、所定の差動信号をカスケード出力する第３ポート１９と、第１ポート１７、複数の第２ポート１８Ａ〜１８Ｅ、および、第３ポート１９を、この順序で上流から下流に向けてデイジーチェーン接続する複数の差動信号線対２０と、複数の第２ポート１８Ａ〜１８Ｅのうちの最後段の第２ポート１８Ｅと第３ポート１９を接続する差動信号線対２０を構成する２本の差動信号線の間に設けられた終端抵抗２１と、を備えている。
図３は、図４に示したハブ装置１０を用いて、充電コントローラ（非図示）と複数の充電器１Ａ〜１Ｅをデイジーチェーン接続したときの構成を例示する図である。図３において、ハブ装置１０の第１ポート１７は、充電コントローラ２Ａに接続されている（図２参照）。充電器１Ａ〜１Ｅのポート２３Ａ〜２３Ｅは、それぞれ、ＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル１５を介して、ハブ装置１０の対応する第２ポートに接続されている。
図３に示した構成によると、ハブ装置１０と充電器１Ａ〜１Ｅとをデイジーチェーン接続しつつ、ＬＡＮケーブル１５の配線のトポロジーをスター型とすることが可能となる。したがって、例えば、図２に示すように、分電盤１１Ａにハブ装置１０Ａを設けることにより、分電盤１１から充電器１Ａ〜１Ｆに対して電力を供給する電源ケーブルと、コントローラ２Ａから充電器１Ａ〜１Ｆに対して制御信号を供給する信号ケーブル（例えば、ＬＡＮケーブル１５）のトポロジーを共通にすることが可能となる。また、図３を参照すると、ハブ装置１０内に終端抵抗２１を設けたことにより、充電器１Ａ〜１Ｅは終端抵抗を内蔵する必要がなくなり、充電器１Ａ〜１Ｅにおいて終端抵抗のオンオフを設定する必要もなくなる。したがって、ハブ装置１０によると、コントローラと複数の機器とをデイジーチェーン接続する際に、配線の自由度を高めると共に、終端抵抗の設定を容易とすることが可能となる。
図３を参照すると、ハブ装置１０は、さらに、２本の差動信号線のうちの一方と終端抵抗２１との間を、接続状態と非接続状態の間で切り替える第１スイッチ２２を備えていてもよい。
かかるハブ装置１０によると、図２に示すように、複数のハブ装置１０Ａ、１０Ｂをカスケード接続し、前段のハブ装置１０Ａの終端抵抗２１を非接続状態とし、後段のハブ装置１０Ｂの終端抵抗を接続状態とすることにより、多数の機器（例えば、充電器）を接続することが可能となる。
図７は、一実施形態に係るハブ装置の他の構成を例示する図である。図７を参照すると、ハブ装置１０は、複数の第２ポート１８Ａ〜１８Ｅのうちの対応する第２ポートの前後の差動信号線対の間を、接続状態と非接続状態の間で切り替える複数の第２スイッチ２４Ａ〜２４Ｅをさらに備えている。例えば、第２スイッチ２４Ｂは、対応する第２ポート１８Ｂの前後の差動信号線対（すなわち、第２ポート１８Ｂと前後の第２ポート１８Ａ、１８Ｃとを接続する２対の差動信号線対）の間を、接続状態と非接続状態の間で切り替える。
図６は、図７に示したハブ装置１０を用いて、コントローラ（非図示）と複数の充電器１Ａ〜１Ｅをデイジーチェーン接続したときの構成を例示する図である。図６において、ハブ装置１０の第１ポート１７は、コントローラに接続されている。充電器１Ａ〜１Ｅのポート２３Ａ〜２３Ｅは、それぞれ、ＬＡＮケーブル１５を介して、ハブ装置１０の対応する第２ポートに接続されている。
図６に示した構成によると、コントローラの制御対象であるデイジーチェーン接続された複数の機器（例えば、複数の充電器１Ａ〜１Ｅ）のうちの一部を取り外した場合、信号ケーブルの接続構成を変更する作業が不要となる。例えば、図６において、充電器１Ｂを取り外す場合、ハブ装置１０において、充電器１Ｂが接続されていた第２ポート１８Ｂに対応する第２スイッチ２４Ｂを接続状態に切り替えれば十分である。すなわち、図９に示した関連技術において、充電器１Ｂを取り外す場合のように、信号ケーブル４の接続形態を変更して、充電器１Ａ、１Ｃを信号ケーブル４によって接続する作業が不要となる。
＜実施形態１＞
次に、第１の実施形態に係る制御システムについて、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の制御システムを備えた充電設備の構成を例示する図である。図１は、大規模な駐車場の各駐車スペースのそれぞれに充電器を設置する場合の構成を示す。図１を参照すると、充電設備は、充電コントローラ２Ａ〜２Ｇ、ハブ装置（例えば、ＲＳ−４８５に準拠した４８５ハブ）１０Ａ〜１０Ｎ、ルータ６、および、ＬＡＮハブ装置９Ａ〜９Ｃを備えている。
充電コントローラ２Ａ〜２Ｇは、ルータ６およびＬＡＮハブ装置９Ａ〜９Ｃを介して接続されている。充電コントローラ２Ａ〜２Ｇは、図９に示すように、さらに、ルータ６、および、キャリアネットワーク７を経由して、各種のサーバから成るサーバ群８に接続されていてもよい。ハブ装置１０Ａ〜１０Ｎは、対応する充電コントローラに対してカスケード接続されている。例えば、図１において、ハブ装置１０Ａ、１０Ｂは、充電コントローラ２Ａに対してカスケード接続されている。なお、各ハブ装置に対して括弧書きで示した台数は、各ハブ装置に対して接続された充電器の台数を例示する。例えば、ハブ装置１０Ａには、６台の充電器が接続されている。図１に示す構成において、充電設備には合計１２５台の充電器が設置されている。
図２は、図１におけるルータ６、充電コントローラ２Ａ、および、ハブ装置１０Ａ、１０Ｂの詳細な構成を例示する図である。図２を参照すると、ルータ６およびハブ装置１０Ａは分電盤１１Ａに設けられ、一方、ハブ装置１０Ｂは分電盤１１Ｂに設けられている。分電盤１１Ａは、さらに、ＡＣアダプタ１２Ａおよび３Ｇ（3rd Generation）アンテナ１３を備えている。一方、分電盤１１Ｂは、さらに、リピータ１４、ＡＣアダプタ１２Ｂおよび電源１６を備えている。
ルータ６は、３Ｇアンテナ１３を介して、一例として図９に示すように、キャリアネットワーク７を経由して、サーバ群８に接続されている。ＡＣアダプタ１２Ａは、ルータ６に電源を供給する。ルータ６と充電コントローラ２Ａは、ＬＡＮで接続されている。ハブ装置１０Ａは、ＲＳ−４８５に準拠した差動信号を伝送可能なケーブル（以下、単に「信号ケーブル」という。）を介して充電コントローラ２Ａに接続されている。充電器１Ａ〜１Ｆは、信号ケーブル（例えば、ＬＡＮケーブル１５）を介してハブ装置１０Ａに設けられたポートに接続されている。
ハブ装置１０Ｂは、リピータ１４を介してハブ装置１０Ａにカスケード接続されている。リピータ１４は、信号ケーブルを介してハブ装置１０Ａおよびハブ装置１０Ｂに接続されている。リピータ１４は、ハブ装置１０Ａの出力ポートから受信した差動信号を増幅・整形して、ハブ装置１０Ｂに出力する。ＡＣ（Alternating Current）アダプタ１２Ｂは、電源１６から供給された電力を変換してリピータ１４に供給する。充電器１Ｇ〜１Ｎは、信号ケーブル（ＬＡＮケーブル１５）を介してハブ装置１０Ｂに設けられたポートに接続されている。
充電コントローラ２Ａは、利用者から受け付けた操作に応じた制御信号（例えば、ＲＳ−４８５に準拠した所定の差動信号）を生成し、生成した制御信号を、カスケード接続されたハブ装置１０Ａ、１０Ｂを介して、充電器１Ａ〜１Ｎに送信する。なお、充電コントローラ２Ａは、図１に示すように、ルータ６またはＬＡＮハブ装置９Ａ〜９Ｃを介して他の充電コントローラ２Ａに接続されており、他の充電コントローラの配下の充電器に対しても、制御信号を送出することができる。例えば、図１の構成において、充電コントローラ２Ａは、充電コントローラ２Ｇに制御信号を転送することにより、ハブ装置１０Ｎに接続された充電器を制御することができる。これにより、利用者は、広大な駐車場において、遠く離れた駐車スペースに駐車した電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）やプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ：Plug-in Hybrid Vehicle）に対して、遠隔で充電操作を行うことができる。
図３は、ハブ装置１０および充電器１Ａ〜１Ｅの詳細な構成を例示する図である（ハブ装置１０Ａ、１０Ｂは、同一の構成を有するため、これらをハブ装置１０と総称する）。ここでは、図示の簡単化のため、ハブ装置１０の機器接続用ポート（第２ポート）の個数を５個とした。図４は、図３に示したハブ装置１０の構成を示す図である。
図４を参照すると、ハブ装置１０は、第１ポート１７、第２ポート１８Ａ〜１８Ｅ、第３ポート１９、差動信号線対２０、終端抵抗２１、および、第１スイッチ２２を備えている。第１ポート１７は、充電コントローラ２Ａまたは前段のハブ装置から、ＲＳ−４８５に準拠した所定の差動信号をカスケード入力する。第２ポート１８Ａ〜１８Ｅは、接続先の機器との間で、所定の差動信号を入出力する。第３ポート１９は、後段のハブ装置に対して、所定の差動信号をカスケード出力する。差動信号線対２０は、第１ポート１７、複数の第２ポート１８Ａ〜１８Ｅ、および、第３ポート１９をデイジーチェーン接続する。終端抵抗２１は、デイジーチェーン接続の最後段に設けられた第２ポート１８Ｅと第３ポート１９を接続する１対の差動信号線対２０を構成する差動信号線間に設けられている。第１スイッチ２２は、終端抵抗２１と差動信号線対の一方を接続状態と非接続状態の間で切り替える。
図２のハブ装置１０Ａにおいて、図３に示した第１ポート１７は、充電コントローラ２Ａに接続されている。また、ハブ装置１０Ａにおいて、図３に示した第１スイッチ２２により、終端抵抗２１は差動信号線対２０に対して非接続状態とされている。一方、図２のハブ装置１０Ｂにおいて、図３に示した第１ポート１７は、リピータ１４を介して、ハブ装置１０Ａの第３ポートに接続されている。また、図２のハブ装置１０Ｂにおいて、図３に示した第１スイッチ２２により、終端抵抗２１は差動信号線対２０に対して接続状態とされている。充電器１Ａ〜１Ｅのポート２３Ａ〜２３Ｅは、それぞれ、ＬＡＮケーブル１５を介して、ハブ装置１０の対応する第２ポートに接続されている。例えば、充電器１Ａのポート２３Ａは、ＬＡＮケーブル１５を介して、ハブ装置１０の第２ポート１８Ａに接続されている。
ＬＡＮケーブル１５は、ＲＳ−４８５に準拠した差動信号を伝送可能な差動信号線対を、少なくとも２対含んでいる。ハブ装置１０Ａの第２ポート１８ＡからＬＡＮケーブル１５を介して充電器１Ａのポート２３Ａに供給された差動信号は、再び、充電器１Ａのポート２３ＡからＬＡＮケーブル１５を介して充電器１Ａの第２ポート１８Ａに供給される。
図３に示した構成によると、ハブ装置１０と充電器１Ａ〜１Ｅとをデイジーチェーン接続しつつ、ＬＡＮケーブル１５の配線のトポロジーをスター型とすることが可能となる。したがって、例えば、図２に示すように、分電盤１１Ａ、１１Ｂにハブ装置１０Ａ、１０Ｂを設けることにより、分電盤１１Ａから充電器１Ａ〜１Ｆに対して電力を供給する電源ケーブル（非図示）、および、分電盤１１Ｂから充電器１Ｇ〜１Ｎに対して電力を供給する電源ケーブル（非図示）と、充電コントローラ２Ａから充電器１Ａ〜１Ｎに対して制御信号を供給するＬＡＮケーブル１５の接続形態（トポロジー）をいずれもスター型とすることが可能になる。したがって、ハブ装置１０によると、充電コントローラ２と複数の充電器１とをデイジーチェーン接続する際に、配線の自由度を高めることが可能となる。
また、図３を参照すると、ハブ装置１０内に終端抵抗２１を設けたことにより、充電器１Ａ〜１Ｅは終端抵抗を内蔵する必要がなくなり、充電器１Ａ〜１Ｅにおいて終端抵抗のオンオフを設定する必要もなくなる。すなわち、ハブ装置１０によると、終端抵抗の設定が容易となり、充電器１の製造コストを削減することも可能となる。
さらに、ハブ装置１０に対して、終端抵抗２１と差動信号線対の一方を接続状態と非接続状態の間で切り替える第１スイッチ２２を設け、複数のハブ装置１０Ａ、１０Ｂをカスケード接続した際に、前段のハブ装置１０Ａの終端抵抗２１を非接続状態とし、後段のハブ装置１０Ｂの終端抵抗を接続状態とすることにより、多数の充電器１を接続することが可能となる。かかるハブ装置１０によると、大規模な駐車場の複数のエリアの各駐車スペースに対して、多数の充電器１を設置することが可能となり、ＥＶやＰＨＶの利用者に利便性の向上を図ることができる。
また、ハブ装置１０によると、差動信号に対するノイズの影響を抑えることが可能となる。この点について、比較例を用いて説明する。
図５（ａ）は、本実施形態におけるハブ装置１０を用いた場合の差動信号を伝送する信号線の構成を概略的に示す図である。図５（ａ）を参照すると、ＬＡＮケーブル１５により信号線の主線３２を充電器１Ａまで往復させることが可能となる。したがって、ハブ装置１０によると、主線３２から分岐する支線３３の長さを比較的短くすることができ、差動信号に対するノイズの影響を抑えることが可能となる。
なお、「主線」は「主幹」、「伝送回路(伝送回線)」、または、「データ伝送回路（データ伝送回線)」とも呼ばれ、インピーダンスがとれている等の規格に則った安定した回路を指す。一方、「支線」は「枝」または「ブリッジタップ」とも呼ばれ、正規の配線系統ではなく、主線の信号に対する擾乱要因となり得る余計な配線を指す。
図５（ｂ）は、比較例に係る信号線の構成を示す図である。図５（ｂ）に示すように、主線３４から充電器１Ａに向けて分岐する支線３５を単純に設けた場合、図５（ａ）と比較して支線３５の長さが長くなり、主線３４を流れる差動信号に対するノイズの影響が顕著になる。
＜実施形態２＞
次に、第２の実施形態に係る制御システムについて、図面を参照して説明する。本実施形態の制御システムは、ハブ装置１０の構成に関して、第１の実施形態に係る制御システムと相違する。以下では、本実施形態と第１の実施形態の相違点を中心に説明する。
図６は、本実施形態におけるハブ装置１０を用いて、充電コントローラ（図６において非図示）と複数の充電器１Ａ〜１Ｅをデイジーチェーン接続したときの構成を例示する図である。図６において、ハブ装置１０の第１ポート１７は、充電コントローラ２Ａに接続されている（図２参照）。充電器１Ａ〜１Ｅのポート２３Ａ〜２３Ｅは、それぞれ、ＬＡＮケーブル１５を介して、対応する第２ポートに接続されている。
図７は、本実施形態におけるハブ装置１０の構成を例示する図である。図７を参照すると、ハブ装置１０は、第１の実施形態のハブ装置１０（図４参照）において、複数の第２ポート１８Ａ〜１８Ｅのうちの対応する第２ポートをデイジーチェーン接続する２対の差動信号線対２０を、接続状態と非接続状態の間で切り替える複数の第２スイッチ２４Ａ〜２４Ｅをさらに備えている。例えば、第２スイッチ２４Ｂは、対応する第２ポート１８Ｂをデイジーチェーン接続する２対の差動信号線対２０（すなわち、第２ポート１８Ｂを前後の第２ポート１８Ａ、１８Ｃとデイジーチェーン接続する２対の差動信号線対２０）を、接続状態と非接続状態の間で切り替える。
図６に示した構成によると、充電コントローラ２Ａの制御対象であるデイジーチェーン接続された複数の充電器１Ａ〜１Ｅのうちの一部を取り外した場合、信号ケーブルを接続し直す作業が不要となる。例えば、図６において、充電器１Ｂを取り外す場合、ハブ装置１０において、充電器１Ｂが接続されていた第２ポート１８Ｂに対応する第２スイッチ２４Ｂを非接続状態から接続状態に切り替えれば十分である。すなわち、図９に示した関連技術において、充電器１Ｂを取り外す場合のように、信号ケーブル４の接続を変更して、充電器１Ａ、１Ｃを信号ケーブル４によって直接接続し直す作業が不要となる。同様に、例えば、図６において、第２ポート１８Ｂが空いている場合に、充電器１Ｂを接続するとき、ハブ装置１０において、第２ポート１８Ｂに対応する第２スイッチ２４Ｂを接続状態から非接続状態に切り替えればよい。
したがって、本実施形態におけるハブ装置１０によると、充電コントローラ２Ａの配下に接続される充電器の着脱作業が、関連技術（図９）と比較して容易となる。
また、本実施形態のハブ装置１０によると、ハブ装置１０に接続する機器（例えば、充電器）の台数を、任意の数とすることができる。したがって、本実施形態のハブ装置１０によると、図１に示した構成において、ハブ装置１０Ａ〜１０Ｎとして、同一のハブ装置（例えば、１０個の第２ポート１８を有するハブ装置）を採用することができる。
＜実施形態３＞
次に、第３の実施形態に係る制御システムについて、図面を参照して説明する。本実施形態の制御システムでは、情報通信技術（ＩＣＴ：Information and Communication Technology）を応用した家電製品（例えば、エアコン、テレビ、照明器具、炊飯器、電子レンジ、給湯器、洗濯機など）を家電コントローラから統一的に制御する。ここでは、一例として、第２の実施形態に係るハブ装置１０（図７）を用いる場合について説明する。
図８は、本実施形態に係る制御システムの構成を例示する図である。図８を参照すると、制御システムは、家電コントローラ２５と、ハブ装置（例えば、ＲＳ−４８５に準拠した４８５ハブ）１０Ａ、１０Ｂと、リピータ１４を備えている。図８には、１台の家電コントローラ２５と、２つのハブ装置１０Ａ、１０Ｂを示したが、家電コントローラおよびハブ装置の数、ならびに、これらの接続構成は図示の態様に限定されない。
ハブ装置１０Ａは、家電コントローラ２５に接続されている。ここで、ハブ装置１０Ａは、ＲＳ−４８５に準拠した差動信号を伝送可能なケーブル（以下、単に「信号ケーブル」という。）を介して家電コントローラ２５に接続されている。一方、ハブ装置１０Ｂは、リピータ１４を介してハブ装置１０Ａにカスケード接続されている。リピータ１４は、信号ケーブルを介してハブ装置１０Ａとハブ装置１０Ｂに接続されている。リピータ１４は、ハブ装置１０Ａの出力ポートから受信した差動信号を増幅・整形して、ハブ装置１０Ｂに出力する。
エアコン２６、テレビ２７、照明器具２８、および、炊飯器２９は、信号ケーブル（例えば、ＬＡＮケーブル１５）を介してハブ装置１０Ａに設けられたポートに接続されている。同様に、給湯器３０および洗濯機３１は、信号ケーブル（例えば、ＬＡＮケーブル１５）を介してハブ装置１０Ｂに設けられたポートに接続されている。
ハブ装置１０Ａ、１０Ｂは、いずれも、第２の実施形態に係るハブ装置１０（図６、図７参照）である。
図８のハブ装置１０Ａにおいて、第１ポート１７（図７参照）は、家電コントローラ２５に接続されている。また、図８のハブ装置１０Ａにおいて、第１スイッチ２２により、終端抵抗２１は差動信号線対２０に対して非接続状態とされている（図７参照）。一方、図８のハブ装置１０Ｂにおいて、第１ポート１７（図７参照）は、リピータ１４を介して、ハブ装置１０Ａの第３ポートに接続されている。また、図８のハブ装置１０Ｂにおいて、第１スイッチ２２により、終端抵抗２１は差動信号線対２０に対して接続状態とされている（図７参照）。
また、図８のハブ装置１０Ａにおいて、エアコン２６、テレビ２７、照明器具２８、および、炊飯器２９が接続された第２ポート１８に対応する第２スイッチ２４はいずれも非接続状態（オフ）とされ、これら以外の第２ポート１８に対応する第２スイッチ２４はいずれも接続状態（オン）とされている（図７参照）。同様に、図８のハブ装置１０Ｂにおいて、給湯器３０および洗濯機３１が接続された第２ポート１８に対応する第２スイッチ２４はいずれも非接続状態（オフ）とされ、これら以外の第２ポート１８に対応する第２スイッチ２４はいずれも接続状態（オン）とされている（図７参照）。
家電コントローラ２５は、利用者から受け付けた操作に応じた制御信号（例えば、ＲＳ−４８５に準拠した所定の差動信号）を生成し、生成した制御信号を、カスケード接続されたハブ装置１０Ａ、１０Ｂを介して、家電製品（エアコン２６、テレビ２７、照明器具２８、炊飯器２９、給湯器３０、洗濯機３１）に送信する。これにより、利用者は、家電コントローラ２５から、さまざまな家電製品を、遠隔で操作することができる。例えば、利用者は、リビングに設けられた家電コントローラを用いて、台所の炊飯器２９のタイマーをセットし、または、風呂場の給湯器３０の給湯温度を設定することができる。
図８に示した構成によると、ハブ装置１０Ａ、１０Ｂを介して、家電コントローラ２５と複数の家電製品をデイジーチェーン接続しつつ、ＬＡＮケーブル１５の配線のトポロジーをスター型とすることが可能となる。家電コントローラ２５と複数の家電製品を直接相互にデイジーチェーンした場合には、家電製品を順次接続する信号線を配置するスペースを確保することが困難となる。しかし、本実施形態におけるハブ装置１０Ａ、１０Ｂによると、ハブ装置１０と家電製品との接続形態をスター型にすることができ、配線が容易となる。
また、ハブ装置１０Ａ、１０Ｂ内に終端抵抗２１を設けたことにより、家電製品には終端抵抗を内蔵させる必要がなくなり、各家電製品において終端抵抗のオンオフを設定する必要もなくなる。すなわち、ハブ装置１０Ａ、１０Ｂによると、終端抵抗の設定が容易となり、家電製品の製造コストを削減することができる。
さらに、ハブ装置１０に対して、終端抵抗２１と差動信号線対の一方を接続状態と非接続状態の間で切り替える第１スイッチ２２を設け、複数のハブ装置１０Ａ、１０Ｂをカスケード接続した際に、前段のハブ装置１０Ａの終端抵抗２１を非接続状態とし、後段のハブ装置１０Ｂの終端抵抗を接続状態とすることにより、家電製品を接続するためのポートを多数確保することが可能となる。
また、第１の実施形態において説明したように、ハブ装置１０Ａ、１０Ｂによると、差動信号に対するノイズの影響を抑えることも可能となる。
なお、本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
１、１Ａ〜１Ｎ 充電器
２、２Ａ〜２Ｇ 充電コントローラ
３ 分電盤
４ 信号ケーブル
５ 電源ケーブル
６ ルータ
７ キャリアネットワーク
８ サーバ群
９Ａ〜９Ｃ ＬＡＮハブ装置
１０、１０Ａ〜１０Ｎ ハブ装置
１１Ａ、１１Ｂ 分電盤
１２Ａ、１２Ｂ ＡＣアダプタ
１３ ３Ｇアンテナ
１４ リピータ
１５ ＬＡＮケーブル
１６ 電源
１７ 第１ポート
１８Ａ〜１８Ｅ 第２ポート
１９ 第３ポート
２０ 差動信号線対
２１ 終端抵抗（ターミネータ）
２２ 第１スイッチ
２３Ａ〜２３Ｅ ポート
２４Ａ〜２４Ｅ 第２スイッチ
２５ 家電コントローラ
２６ エアコン
２７ テレビ
２８ 照明器具
２９ 炊飯器
３０ 給湯器
３１ 洗濯機
３２、３４ 主線
３３、３５ 支線

Claims (8)

  1. 所定の差動信号をカスケード入力する第１ポートと、
    前記所定の差動信号を入出力する複数の第２ポートと、
    前記所定の差動信号をカスケード出力する第３ポートと、
    前記第１ポート、前記複数の第２ポート、および、前記第３ポートを、この順序で上流から下流に向けてデイジーチェーン接続する複数の差動信号線対と、
    前記複数の第２ポートのうちの最後段の第２ポートと前記第３ポートを接続する差動信号線対を構成する２本の差動信号線の間に設けられた終端抵抗と、を備える、
    ことを特徴とするハブ装置。
  2. 前記２本の差動信号線のうちの一方と前記終端抵抗との間を、接続状態と非接続状態の間で切り替える第１スイッチを備える、
    請求項１に記載のハブ装置。
  3. 前記複数の第２ポートのうちの対応する第２ポートの前後の差動信号線対の間を、接続状態と非接続状態の間で切り替える複数の第２スイッチを備える、
    請求項１または２に記載のハブ装置。
  4. 第１ハブ装置と、
    前記第１ハブ装置にカスケード接続された第２ハブ装置と、を備え、
    前記第１ハブ装置および前記第２ハブ装置は、
    所定の差動信号をカスケード入力する第１ポートと、
    前記所定の差動信号を入出力する複数の第２ポートと、
    前記所定の差動信号をカスケード出力する第３ポートと、
    前記第１ポート、前記複数の第２ポート、および、前記第３ポートを、この順序で上流から下流に向けてデイジーチェーン接続する複数の差動信号線対と、
    前記複数の第２ポートのうちの最後段の第２ポートと前記第３ポートを接続する差動信号線対を構成する２本の差動信号線の間に設けられた終端抵抗と、
    前記２本の差動信号線の一方と前記終端抵抗との間を、接続状態と非接続状態の間で切り替える第１スイッチと、を備え、
    前記第２ハブ装置の前記第１ポートは、前記第１ハブ装置の前記第３ポートから出力された前記所定の差動信号を受信する、
    ことを特徴とする制御システム。
  5. 前記第１ハブ装置および前記第２ハブ装置は、
    前記複数の第２ポートのうちの対応する第２ポートの前後の差動信号線対の間を、接続状態と非接続状態の間で切り替える複数の第２スイッチを備える、
    請求項４に記載の制御システム。
  6. 前記第１ハブ装置の前記第３ポートと前記第２ハブ装置の前記第１ポートの間に接続されたリピータを備え、
    前記リピータは、前記第１ハブ装置の前記第３ポートから出力された前記所定の差動信号を増幅して、前記第２ハブ装置の前記第１ポートに出力する、
    請求項４または５に記載の制御システム。
  7. 前記第１ハブ装置の前記第１ポートに接続されたコントローラと、
    前記第１ハブ装置および前記第２ハブ装置の前記複数の第２ポートに接続された機器と、を備え、
    前記コントローラは、前記第１ハブ装置および前記第２ハブ装置を介して、前記機器を制御する、
    請求項４ないし６のいずれか１項に記載の制御システム。
  8. 前記機器は、充電器または家電である、
    請求項７に記載の制御システム。
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