JPWO2020012580A1 - 伝送装置、空調機、及び空気調和システム - Google Patents

Abstract

伝送路を通じてデータの送受信を行う伝送装置。伝送装置は、伝送路へデータを送信する送信回路部を有している。送信回路部は、データ送信時に、伝送路にデータが同時に送信されたことに起因する過電流を検出した場合、伝送路への出力に対する抵抗値である出力抵抗を、自身と同時に伝送路へデータを送信した設備機器の特性に応じた抵抗値まで増加させるものである。

Description

本発明は、データ衝突時の調停制御に勝ち残り方式を採用した伝送装置、空調機、及び空気調和システムに関する。

従来から、複数の設備機器の各々に設けられた伝送装置による設備機器間の通信には、ＣＳＭＡ／ＣＤ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）方式による調停制御が採用されている（例えば、特許文献１参照）。ＣＳＭＡ／ＣＤ方式の場合、伝送装置は、伝送路上の通信状況を監視し、データ送信を行っている他の伝送装置が一定期間ない場合に、データ送信を開始する。また、複数の伝送装置が同時にデータ送信を開始した場合は、優先コードに基づく勝ち残り処理が行われる。

ところで、何らかの原因により、一部の伝送装置の極性設定が誤った状態で、複数の伝送装置が同時にデータ送信を開始する場合がある。この場合、逆極性のパルスが衝突することになり、短絡電流が発生するため、各伝送装置は、例えばＩＣ（Integrated Circuit）からなる送信制限回路により過電流制限制御を実行する。

特許文献１では、同時にデータ送信した各伝送装置において、送信制限回路の過電流制限特性が同一の場合を例示しており（第６図参照）、このようなケースでは、伝送路上のパルスは打ち消される。そのため、各伝送装置は、自身が送信したパルスが伝送路に出ているか否かを監視することにより、極性設定の誤りを検知することができる。

特開平４−１６０８４２号公報

しかしながら、同時にデータを送信した各伝送装置において、送信制限回路の過電流制限特性が同一でない場合、伝送路上のパルスが消失せず、各伝送装置が極性設定の誤りを検知できないという事態が生じ得る。ここで、例えば、現行の送信制限回路と互換性のある新規の送信制限回路を開発するとき、現行のものと全く同一の過電流制限特性をもつ送信制限回路を設計することができれば、上記のような事態は生じない。

ただし、新規の送信制限回路を設計する場合、その過電流制限特性を、現行の送信制限回路の過電流制限特性と一致させることは困難である。なぜなら、過電流制限特性は、送信制限回路内の出力抵抗及びスイッチング素子の特性などによって変化することから、異なる部品及びＩＣなどを使用した場合、それらの特性を完全に合わせ込むことが困難なためである。また、新規の送信制限回路同士の場合も、同様に、過電流制限特性を一致させることは困難である。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、極性設定が誤っているデータと極性設定の正しいデータとが伝送路上で衝突した場合でも、極性設定の誤りを精度よく検知する伝送装置、空調機、及び空気調和システムを提供することを目的とする。

本発明に係る伝送装置は、伝送路を通じてデータの送受信を行う伝送装置であって、伝送路へデータを送信する送信回路部を有し、送信回路部は、データ送信時に、伝送路にデータが同時に送信されたことに起因する過電流を検出した場合、伝送路への出力に対する抵抗値である出力抵抗を、自身と同時に伝送路へデータを送信した設備機器の特性に応じた抵抗値まで増加させるものである。

本発明に係る空調機は、熱交換器と、熱交換器に送風する送風機と、上記の伝送装置と、を有するものである。本発明に係る空気調和システムは、上記の空調機を複数台有し、少なくとも１台の空調機は、空調空間の空調を行う室内機であり、少なくとも１台の空調機は、屋外に設けられる室外機である。

本発明によれば、データ送信時に過電流を検出した場合、伝送路への出力に対する抵抗値である出力抵抗を増加させることから、伝送路の電圧の波高値を低下させることができる。そのため、極性設定が誤っているデータと極性設定の正しいデータとが伝送路上で衝突した場合でも、極性設定の誤りを精度よく検知することができる。

本発明の実施の形態１に係る設備システムの全体構成を例示したブロック図である。 図１の伝送装置の回路構成を概略的に示す構成図である。 図１の伝送装置により伝送路にパルスが重畳して送信される様子を示す説明図である。 現行の送信制限回路を備えた送信回路部の回路構成を示す構成図である。 現行及び本発明の実施の形態１に係る送信制限回路の過電流制限特性を例示したグラフである。 図１の空気調和システムにおける伝送路波形と、パルス衝突時の勝ち残りの仕組みとを示す説明図である。 過電流制限特性が等しい２つの設備機器から逆極性で送信されたパルスが衝突した場合の波形を示す説明図である。 過電流制限特性が異なる２つの設備機器から逆極性で送信されたパルスが衝突した場合の波形を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る送信制限回路を備えた送信回路部の構成を示す概略構成図である。 図９の送信制限回路の回路構成を概略的に示す構成図である。 図１０のエッジ検出手段の出力に応じた状態切替保持手段の状態変化を示すタイミングチャートである。 図９の送信制限回路の出力パルスと図４の送信制限回路の出力パルスとが逆極性で衝突した場合の電流の流れを概略的に示す説明図である。 図９の送信制限回路において過電流制限制御が行われた場合のタイミングチャートである。 実施の形態１の送信制限回路をもつ伝送装置同士で逆極性衝突が生じた場合に起こり得る状況を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２に係る伝送装置における過電流制限制御部を例示した構成図である。 図１５の過電流制限制御部をもつ伝送装置同士で逆極性衝突が生じた状況を例示したタイミングチャートである。 本発明の実施の形態３に係る伝送装置における過電流制限制御部を例示した構成図である。 現行及び本発明の実施の形態３に係る送信制限回路の過電流制限特性を例示したグラフである。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る設備システムの全体構成を例示したブロック図である。本実施の形態１では、設備システム８０として、空気調和システムを例示している。図１の例において、設備システム８０は、複数の設備機器として、主室外機１０と、副室外機２０と、３台の室内機３０と、コントローラ装置４０と、を有している。主室外機１０及び副室外機２０は、屋外に設けられる空調機であり、室内機３０は、空調空間の空調を行う空調機である。

設備システム８０では、主室外機１０及び副室外機２０に対し、各室内機３０及びコントローラ装置４０が、２本の伝送線からなる伝送路Ｄを介して接続されている。伝送路Ｄには、通常、主室外機１０により直流電圧が印加されており、各室内機３０及びコントローラ装置４０のうちの少なくとも一部に給電が行われている。一方、トラブルなどにより主室外機１０が給電できなくなった場合は、副室外機２０が、各室内機３０及びコントローラ装置４０のうちの少なくとも一部に給電を行うようになっている。

図１に示すように、主室外機１０、副室外機２０、各室内機３０、及びコントローラ装置４０は、何れも、伝送路Ｄを通じてデータの送受信を行う伝送装置５０を有している。すなわち、各設備機器は、伝送装置５０を通じて空調制御に関する情報の授受を行うようになっている。設備システム８０は、各設備機器間の通信に、ＡＭＩ（Alternate Market Inversion）通信方式を採用しており、伝送路Ｄに印加された直流電圧の極性に合わせて半二重通信を行っている。つまり、各設備機器は、ＡＭＩ通信を用いて、衝突勝ち残りによる通信プロトコルに基づく通信を行うようになっている。

本実施の形態１の設備システム８０は、現行の送信制限回路１０００を用いた複数台の設備機器から構成される空調システムに、本実施の形態１における送信制限回路１００を組み込んだ設備機器を追加した場合を想定している。すなわち、設備システム８０の複数の伝送装置５０には、送信制限回路１０００を備えた伝送装置５０と、送信制限回路１００を備えた伝送装置５０とが混在している。

主室外機１０及び副室外機２０は、それぞれ、例えば屋外に配置され、何れも図示しないが、冷凍サイクルの一部を構成する圧縮機、室外熱交換器、及び室外送風機を有している。圧縮機は、例えばインバータによって駆動され、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。室外熱交換器は、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器からなり、空気と冷媒との間で熱交換させる。室外送風機は、室外熱交換器に外気を送風する。

また、主室外機１０及び副室外機２０は、それぞれ、各室内機３０及びコントローラ装置４０への電源供給用の給電装置６０を有している。すなわち、主室外機１０の回路部１１は、伝送装置５０と給電装置６０とを含んで構成されている。また、副室外機２０の回路部２１は、伝送装置５０と給電装置６０とを含んで構成されている。

設備システム８０は、通常の状態において、主室外機１０が給電装置６０により、各室内機３０及びコントローラ装置４０の各々に電力を供給するようになっている。そして、トラブルなどにより主室外機１０が給電を行えなくなった場合に、副室外機２０が給電装置６０により、各室内機３０及びコントローラ装置４０の各々に電源を供給する。

さらに、主室外機１０は、主室外機１０内の各アクチュエータを制御する制御装置１５を有している。副室外機２０は、副室外機２０内の各アクチュエータを制御する制御装置２５を有している。制御装置２５は、主室外機１０が停止した場合などにおいて、給電の切替処理を実行する。

複数台の室内機３０は、それぞれ、例えば屋内に設置され、空調空間の空気環境を調整する。複数台の室内機３０は、それぞれ、冷凍サイクルの一部を構成する膨張弁及び室内熱交換器と、室内熱交換器に空気を送風する室内送風機と、を有している。膨張弁は、例えば電子膨張弁からなり、冷媒を減圧して膨張させる。室内熱交換器は、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器からなり、空気と冷媒との間で熱交換させる。また、複数台の室内機３０は、それぞれ、室内機３０内の各アクチュエータを制御する制御装置２５を有している。

コントローラ装置４０は、各室内機３０のそれぞれを操作し管理するためのものリモートコントローラ、又は設備システム８０を統括的に管理する集中コントローラなどである。コントローラ装置４０は、コントローラ装置４０における全体の制御を行う制御装置４５を有している。例えば、制御装置４５は、入力された操作の内容を示す操作信号を、伝送装置５０及び伝送路Ｄを介して室内機３０などに送信する。

制御装置１５、制御装置２５、制御装置３５、及び制御装置４５は、それぞれ、伝送装置５０に、データの送信を指示する信号である送信命令を出力する。制御装置１５、制御装置２５、制御装置３５、及び制御装置４５は、それぞれ、伝送装置５０を介して、外部の設備機器などからデータを受信し、もしくは外部の設備機器などから受信したデータを転送する。制御装置１５、制御装置２５、制御装置３５、及び制御装置４５は、互いにデータ通信を行うことにより、設備システム８０を連携して制御する。

図２は、図１の伝送装置の回路構成を概略的に示す構成図である。図３は、図１の伝送装置により伝送路にパルスが重畳して送信される様子を示す説明図である。なお、伝送装置５０の概略的な構成は、現行の送信制限回路を備えた伝送装置５０と、本実施の形態１の送信制限回路を備えた伝送装置５０との間で共通している。また、何れの設備機器においても、伝送装置５０と伝送路Ｄとの接続関係は同様であるため、図２では、室内機３０の構成を代表的に示す。

図２に示すように、室内機３０、すなわち各設備機器は、Ｂｕｓプラス端子１ａ及びＢｕｓマイナス端子１ｂを有している。伝送路Ｄは、伝送線ａと伝送線ｂとにより構成されている。伝送線ａは、Ｂｕｓプラス端子１ａもしくはＢｕｓマイナス端子１ｂに接続され、伝送線ｂは、Ｂｕｓプラス端子１ａ及びＢｕｓマイナス端子１ｂのうち、伝送線ａが接続されていない方に接続される。ここで、伝送線ａ及び伝送線ｂと、Ｂｕｓプラス端子１ａ及びＢｕｓマイナス端子１ｂとの接続の組み合わせは、各設備機器の間で必ずしも統一されていない。すなわち、設備システム８０では、各設備機器のそれぞれが、伝送路Ｄの直流給電極性に合わせてパルスの送信極性を決めるようになっている。なお、図２では、伝送線ａがＢｕｓプラス端子１ａに接続され、伝送線ｂがＢｕｓマイナス端子１ｂに接続された例を示している。

伝送装置５０は、通信制御部５１と、送信回路部５２と、受信回路部５３と、極性判別回路部５４と、衝突検出部５５と、を有している。送信回路部５２から延びる２本の電線のうち、電線２ａがＢｕｓプラス端子１ａに接続され、電線２ｂがＢｕｓマイナス端子１ｂに接続されている。

送信回路部５２は、データ送信時に、伝送路Ｄにデータが同時に送信されたことに起因する過電流を検出した場合、伝送路Ｄへの出力に対する抵抗値である出力抵抗を、自身と同時に伝送路Ｄへデータを送信した設備機器の特性に応じた抵抗値まで増加させる。設備機器の特性は、設備機器の伝送装置５０が内包する送信制限回路の過電流制限特性に相当する。

送信回路部５２は、通信制御部５１によって制御され、伝送路Ｄにパルスを重畳して送信する。図３に例示するように、送信回路部５２には、通信制御部５１から、送信入力１と送信入力２との２種類の信号が交互に入力される。送信回路部５２は、通信制御部５１から送信入力１を入力したとき、正のパルスを伝送路Ｄに送信し、通信制御部５１から送信入力２を入力したとき、負のパルスを伝送路Ｄに送信する。

受信回路部５３は、伝送路Ｄ上のパルスが‘０’（有り）であるか‘１’（無し）であるかを判定し、判定の結果を示す信号を衝突検出部５５及び通信制御部５１へ出力する。受信回路部５３は、パルスの極性を区別する機能については有していない。極性判別回路部５４は、伝送路Ｄに印加された直流電圧の極性を示す極性情報を通信制御部５１へ出力する。

衝突検出部５５は、通信制御部５１から送信回路部５２に対する入力信号である送信入力信号と、受信回路からの出力信号である受信出力信号とを比較し、パルス衝突の発生を検知する。通信制御部５１は、極性判別回路部５４から出力される極性情報により、パルスの極性を決定する。また、通信制御部５１は、受信回路部５３から入力したデータを、制御装置１５、制御装置２５、制御装置３５、又は制御装置４５へ転送する。

図４は、現行の送信制限回路を備えた送信回路部の回路構成を示す構成図である。図５は、現行及び本発明の実施の形態１に係る送信制限回路の過電流制限特性を例示したグラフである。図５では、縦軸に送信電圧をとり、横軸に送信電流をとっている。グラフＰは、現行の送信制限回路１０００における電圧−電流特性、すなわち過電流制限特性を例示したグラフである。グラフＮは、本実施の形態１の送信制限回路１００の通常送信モードにおける過電流制限特性を例示したグラフである。グラフＭは、本実施の形態１の送信制限回路１００の過電流制限モードにおける過電流制限特性を例示したグラフである。これらの過電流制限特性は、使用するスイッチング素子Ｑ１１、スイッチング素子Ｑ２１、及びフィードバックゲインなどの特性により決まる。

図４の送信回路部５２は、送信制限回路１０００と、スイッチング素子Ｑ１２と、スイッチング素子Ｑ２２と、コンデンサＣ１と、コンデンサＣ２と、を有している。送信制限回路１０００は、例えばＩＣからなり、通信用に用いられる現行の集積回路である。送信制限回路１０００は、送信制御回路２１０と、スイッチング素子Ｑ１１と、スイッチング素子Ｑ２１と、スイッチング素子Ｑ１１及びスイッチング素子Ｑ２１のそれぞれに対応づけて設けられた２つの過電流制限回路２５０と、を有している。

過電流制限回路２５０は、過電流検出手段２５１と帰還端子Ｔｆと帰還線Ｌとを含んで構成されている。過電流検出手段２５１と帰還端子Ｔｆとは、帰還線Ｌによって接続されており、過電流検出手段２５１に流入した電流が帰還端子Ｔｆ側にフィードバックするようになっている。

スイッチング素子Ｑ１１及びスイッチング素子Ｑ２１において、コレクタは、電源端子Ｔｅを介して送信電源に接続されている。スイッチング素子Ｑ１１及びスイッチング素子Ｑ２１のそれぞれに付設されている過電流制限回路２５０は、図５のグラフＰに例示するような過電流制限特性を持っている。

スイッチング素子Ｑ１１及びスイッチング素子Ｑ２１において、エミッタは過電流検出手段２５１に接続されており、ベースは帰還端子Ｔｆに接続されている。スイッチング素子Ｑ１２において、コレクタは電線２ａに接続されており、エミッタはグラウンドに接続されており、ベースは送信制御回路２１０に接続されている。スイッチング素子Ｑ２２において、コレクタは電線２ｂに接続されており、エミッタはグラウンドに接続されており、ベースは送信制御回路２１０に接続されている。

コンデンサＣ１は、電線２ａの送信制限回路１０００と伝送線ａとの間に設けられており、コンデンサＣ２は、電線２ｂの送信制限回路１０００と伝送線ｂとの間に設けられている。コンデンサＣ１及びコンデンサＣ２は、伝送路Ｄの直流成分をカットするためのコンデンサである。

本実施の形態１では、スイッチング素子Ｑ１１、スイッチング素子Ｑ２１、スイッチング素子Ｑ１２、及びスイッチング素子Ｑ２２として、トランジスタを使用している。もっとも、各スイッチング素子としては、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）などを用いてもよい。

送信回路部５２は、スイッチング素子Ｑ１１とスイッチング素子Ｑ２２との組、あるいはスイッチング素子Ｑ１２とスイッチング素子Ｑ２１との組で、同時にオンすることにより、伝送路Ｄにパルスを送信する。つまり、送信制御回路２１０は、通信制御部５１から送信入力１を入力したとき、スイッチング素子Ｑ１１とスイッチング素子Ｑ２２とをオンにする。また、送信制御回路２１０は、通信制御部５１から送信入力２が入力されたとき、スイッチング素子Ｑ１２とスイッチング素子Ｑ２１とをオンにする。

図６は、図１の空気調和システムにおける伝送路波形と、パルス衝突時の勝ち残りの仕組みとを示す説明図である。図６では、室内機３０とコントローラ装置４０とが優先コードのパルスを出力したときの様子を例示している。図６の各ビット（ｂｉｔ）は、論理‘０’がパルス有りに対応し、論理‘１’がパルス無しに対応する。

スタートビットの極性は、直流印加電圧の極性に合わせて決められており、それ以降のビットでは、極性を交互に切り替えながらパルスを送信する。設備機器は、データ送信を開始しようとするとき、伝送路Ｄ上の信号を一定時間監視し、その間、伝送路Ｄ上に信号が無ければ、データの送信を開始する。複数台の設備機器が同時にデータ送信を開始した場合は、ビットごとの論理に基づく勝ち残り処理が行われ、論理‘１’に対して論理‘０’側が勝ち残るように規定されている。

図６に示すように、データ送信を行う設備機器は、パルスの送信と同時に、伝送路Ｄ上の送信状況を示す信号の受信も行っている。設備機器は、論理‘１’を送信した時、つまりパルスを送信したビットにおいて、論理‘０’を受信した場合は、衝突負けが発生したとみなし、データの送信を停止することにより、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式による勝ち残り処理を実現する。通常は、全ての設備機器が正しく伝送路Ｄの直流給電極性を読み込み、パルス衝突が発生した場合でも、同じ極性でパルスを送信開始するため、図６に示すような勝ち残り処理を行うことができる。

しかしながら、何らかの原因により、一部の設備機器が誤った極性でデータ送信を開始する場合がある。その原因としては、例えば、主室外機１０の給電により一度室内機３０が起動し、極性設定が完了した後、主室外機１０が停止し、副室外機２０による給電に切り替わった際に、室内機３０側の極性設定が古いままで更新されていない場合などがある。

図７は、過電流制限特性が等しい２つの設備機器から逆極性で送信されたパルスが衝突した場合の波形を示す説明図である。図８は、過電流制限特性が異なる２つの設備機器から逆極性で送信されたパルスが衝突した場合の波形を示す説明図である。図７及び図８でも、図６と同様、室内機３０とコントローラ装置４０とが優先コードのパルスを出力したときの様子を例示している。そして、図７及び図８では、室内機３０が正しい極性情報をもち、コントローラ装置４０が誤った極性情報をもっていることを想定する。衝突検出部５５には、パルス衝突を検知するための受信閾値が予め設定されている。

正しい極性情報をもつ設備機器と、誤った極性情報をもつ設備機器との間でパルス衝突が発生すると、ショート電流が発生し、双方の送信回路部５２で過電流制限がかかる。このとき、双方の過電流制限特性が同一であれば、伝送路電圧の交流成分は０になる。すると、図７に示すように、伝送路Ｄの電圧は受信閾値を超えないため、各伝送装置５０は、自身が論理‘０’を送信したにもかかわらず、論理‘１’を受信することになる。したがって、各伝送装置５０は、何れも、極性設定の誤り、つまり異常な状態であることを検知することができるため、送信停止処理と極性の再読み込みと行うことにより、極性設定の誤りを修正することができる。

ところが、双方の過電流制限特性が異なる場合、図８に示すように、伝送路Ｄの電圧が受信閾値以下にならないため、何れの伝送装置５０も、極性設定誤りの異常を検知することができない。ここで、新規の送信制限回路を設計する場合、過電流制限特性を現行の送信制限回路と一致させれば、上記のような問題は発生しない。しかしながら、実際に、全領域で過電流制限特性を一致させることは難しく、特に、新規の送信制限回路をＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）で設計する場合には、一層困難となる。そこで、本実施の形態１の送信制限回路１００は、過電流を検出したときに、伝送路Ｄへの出力に対する抵抗値である出力抵抗を増加させるようになっている。

図９は、本発明の実施の形態１の送信制限回路を備えた送信回路部の構成を示す概略構成図である。図１０は、図９の送信制限回路の回路構成を概略的に示す構成図である。図１１は、図１０のエッジ検出手段の出力に応じた状態切替保持手段の状態変化を示すタイミングチャートである。図１２は、図９の送信制限回路の出力パルスと図４の送信制限回路の出力パルスとが逆極性で衝突した場合の電流の流れを概略的に示す説明図である。図９〜図１２を用いて、本実施の形態１の送信制限回路の構成について具体的に説明する。図４と同等の構成部材については、同一の符号を用いて説明は省略する。

図９に示すように、本実施の形態１の送信制限回路１００は、送信制御回路１１０と、２つの過電流制限制御部１２０と、を有している。すなわち、送信制限回路１００は、図４に示す現行の送信制限回路１０００に対し、スイッチング素子Ｑ１１及び過電流制限回路２５０と、スイッチング素子Ｑ２１及び過電流制限回路２５０とが、それぞれ、過電流制限制御部１２０に置き換わっている。

送信制御回路１１０は、後述する通電手段１５１にオンオフ動作を実施させてデータ送信を制御する。送信制御回路１１０は、通信制御部５１から送信入力１を入力したとき、一方（紙面の上側）の過電流制限制御部１２０に送信オン指令を出力すると共に、スイッチング素子Ｑ２２をオンにする。また、送信制御回路１１０は、通信制御部５１から送信入力２が入力されたとき、他方（紙面の下側）の過電流制限制御部１２０に送信オン指令を出力すると共に、スイッチング素子Ｑ１２をオンにする。送信オン指令には、通電手段１５１をオンにする信号と、状態切替保持手段１５３に出力する信号とが含まれる。

過電流制限制御部１２０は、データ送信時に過電流を検出したとき、出力抵抗を増加させるようになっている。過電流制限制御部１２０は、通電手段１５１と、過電流検出手段１５２と、状態切替保持手段１５３と、出力抵抗調整手段１５４と、エッジ検出手段１５５と、を有している。

出力抵抗調整手段１５４は、過電流検出手段１５２が過電流を検出したときに出力抵抗を調整するものであり、通電手段１５１と伝送路Ｄとの間に設けられている。本実施の形態１の出力抵抗調整手段１５４は、送信能力切替手段１６１と電流制限抵抗１６２とが並列に接続されて構成されており、過電流検出手段１５２の下流に設けられている。

通電手段１５１（送信アンプ）は、トランジスタ又はＭＯＳＦＥＴなどからなるスイッチング素子を含んで構成されている。通電手段１５１は、電源端子Ｔｅを介して、送信電源つまり高電圧側（Ｈｉｇｈ電圧側）に接続されており、電流を通電し又は遮断する。通電手段１５１は、送信制御回路１１０からの信号に応じてオンオフが切り替わるようになっている。

過電流検出手段１５２は、通電手段１５１と出力抵抗調整手段１５４との間に設けられており、状態切替保持手段１５３に‘１’又は‘０’を示す信号を出力する。すなわち、過電流検出手段１５２は、出力電流が過電流検出閾値Ｔｃを超えたか否かを判定する。過電流検出閾値Ｔｃは、過電流が発生したか否かの基準となる閾値であり、過電流検出手段１５２に予め設定されている。そして、過電流検出手段１５２は、出力電流が過電流検出閾値Ｔｃを超えたときに、出力電流が過電流検出閾値Ｔｃを超えたことを示す信号、つまり過電流を検出したことを示す信号を状態切替保持手段１５３に出力する。

エッジ検出手段１５５は、送信オン指令の終了を示す送信終了エッジ（送信信号の後エッジ）を検出する回路である。エッジ検出手段１５５は、送信制御回路１１０からの送信オン指令に応じて、‘１’又は‘０’を示す信号を状態切替保持手段１５３へ出力する。エッジ検出手段１５５は、送信終了エッジを検出したとき、状態切替保持手段１５３のＲ端子（リセット端子）へ‘１’を示す信号を出力する。

状態切替保持手段１５３は、過電流検出手段１５２において過電流が検出されたときに、送信能力切替手段１６１をオフにする信号を出力する。状態切替保持手段１５３は、例えばＲＳフリップフロップからなり、Ｒ端子には、エッジ検出手段１５５から‘１’又は‘０’を示す信号が入力され、Ｓ端子（セット端子）には、過電流検出手段１５２から‘１’又は‘０’を示す信号が入力される。状態切替保持手段１５３は、過電流検出手段１５２が過電流を検出したときにセットされ、エッジ検出手段１５５が送信終了エッジを検出したときにリセットされる。つまり、状態切替保持手段１５３は、過電流検出手段１５２から入力された信号に応じてセット状態となり、送信能力切替手段１６１をオフにする信号を出力する。また、状態切替保持手段１５３は、エッジ検出手段１５５から、Ｒ端子に‘１’を示す信号が入力されたときにリセット状態となり、送信能力切替手段１６１をオンにする信号を出力する。

ここで、図１１に基づき、状態切替保持手段１５３の状態変化について説明する。図１１の例では、時刻ｔ_０において、送信制御回路１１０から送信オン指令が出力され、時刻ｔ_１において、過電流検出手段１５２が過電流を検出している。よって、状態切替保持手段１５３は、時刻ｔ_１にセット状態となっている。次に、エッジ検出手段１５５は、時刻ｔ_２において、送信終了エッジを検出し、状態切替保持手段１５３のＲ端子へ‘１’を示す信号を出力している。よって、状態切替保持手段１５３は、時刻ｔ_２においてリセット状態となっている。

送信能力切替手段１６１は、例えばトランジスタからなるスイッチング素子であり、状態切替保持手段１５３の状態により制御され、オンオフ動作を行う。つまり、送信能力切替手段１６１は、状態切替保持手段１５３からの信号に応じてオンオフが切り替わるようになっている。

ここで、状態切替保持手段１５３がリセットされたときの状態が「通常送信モード」であり、このとき、送信能力切替手段１６１がオンの状態になる。状態切替保持手段１５３がセットされた時の状態が「過電流制限モード」であり、送信能力切替手段１６１がオフの状態になる。

電流制限抵抗１６２は、送信回路部５２と同時に伝送路Ｄにデータを送信した設備機器の特性に応じた抵抗値を有している。より具体的に、電流制限抵抗１６２の抵抗値は、送信制限回路１００の出力パルスと、現行の送信制限回路１０００の出力パルスとを逆極性で衝突させたときの波高値が０［Ｖ］近くになるように設計される。このようにすれば、送信制限回路１００の出力パルスと、現行の送信制限回路１０００の出力パルスとが逆極性で衝突した場合、送信電流は図１１のような経路で流れるため、双方の送信制限回路の出力電流は同一となる。

すなわち、本実施の形態１の送信制限回路１００は、送信能力切替手段１６１のオンオフ動作により、出力抵抗を切り替えるようになっている。通常送信時は、送信能力切替手段１６１はオンの状態であり、送信能力切替手段１６１を介して電流が出力される。つまり、出力抵抗が相対的に低い状態にあり、図５のグラフＮのような過電流制限特性となる。一方、過電流検出手段１５２が過電流を検出した場合は、状態切替保持手段１５３の作用により、送信能力切替手段１６１がオフの状態となる。したがって、送信能力切替手段１６１と並列に接続された電流制限抵抗１６２を介して電流が出力される。つまり、出力抵抗が相対的に高い状態にあり、図５のグラフＭのような過電流制限特性となる。

図５のように、送信制限回路１００と送信制限回路１０００とで、送信電圧が０［Ｖ］になる電流値が一致するように、送信制限回路１００の電流制限抵抗１６２を設計すれば、パルスの逆極性衝突時には、双方の出力電圧は０［Ｖ］となる。これにより、伝送路Ｄの電圧の波高値も、０［Ｖ］近くになるように調整することができる。

図１３は、図９の送信制限回路において過電流制限制御が行われた場合のタイミングチャートである。図１３を参照して、送信制限回路１００と送信制限回路１０００との出力パルスが逆極性で衝突した場合の作用について説明する。

パルスが逆極性で衝突すると、通常の送信時に比べて過大な電流が発生する。過電流制限制御部１２０は、パルスの逆極性での衝突に起因した過電流を検出すると、送信モードを、通常送信モードから過電流制限モードに切り替える。また、パルスの衝突により、パルスを出力した伝送装置５０の双方で過電流制限がはたらくことにより、過電流の検出後においては、出力電流が過電流検出閾値Ｔｃ以下になることが想定される。この点、本実施の形態１では、状態切替保持手段１５３の状態保持機能により、送信期間終了までの間、過電流制限モードが維持される。これによって、送信期間中、伝送路Ｄの電圧の波高値は０［Ｖ］に近い状態が維持されることから、双方の伝送装置５０は、自身の送信したパルスが消失したと判定し、逆極性衝突を検知することができる。なお、図１３に示すように、過電流検出手段１５２によって出力電流が過電流検出閾値Ｔｃを超えたことが検出されてから、過電流制限モードに切り替わるまでには、一定のタイムラグである切替遅延が発生する。

以上のように、本実施の形態１の伝送装置５０は、データ送信時に過電流を検出した場合に出力抵抗を増加させることから、伝送路Ｄの電圧の波高値を低下させることができる。つまり、送信制限回路１００は、自身の過電流制限特性で送信電圧値が０［Ｖ］となる送信電流値を、送信制限回路１０００の過電流制限特性で送信電圧値が０［Ｖ］となる送信電流値に合わせることができる。そのため、極性設定が誤っているデータと極性設定の正しいデータとが伝送路Ｄ上で衝突した場合でも、極性設定の誤りを精度よく検知することができる。

また、送信回路部５２は、通電手段１５１の出力電流が過電流検出閾値Ｔｃを超えたときに、電流制限抵抗１６２と並列に接続された送信能力切替手段１６１を状態切替保持手段１５３がオフにする。よって、出力抵抗が増加するため、同一の設備システム８０を構成する複数台の設備機器に、送信制限回路１０００と送信制限回路１００とが個々に設けられている状況で、パルスの逆極性衝突が発生した際、伝送路Ｄ上のパルスの波高値を０［Ｖ］近くまで低下させることができる。

そして、送信制限回路１００の設計に際して、過電流検出閾値Ｔｃと電流制限抵抗１６２の値は、送信制限回路１０００を有する設備機器の特性に応じて設定されている。よって、過電流制限特性の全体を現行のものと一致させることができなくても、逆極性衝突時にパルスを消失させることができる。つまり、伝送路Ｄの電圧の波高値が受信閾値を超えないため、過電流制限特性の等しい送信制限回路同士のパルス衝突の場合（図７参照）と同様に、パルス衝突を検出することができる。したがって、伝送装置５０は、送信停止処理と極性の再読み込みと行うことにより、極性設定の誤りを修正することができる。

ところで、パルスの逆極性衝突が発生した場合、送信制限回路１００には、通常の送信時より大きな電流が流れる。送信制限回路１００は、通常の送信時よりも大きな電流を過電流検出手段１５２によって検出した場合、送信能力切替手段１６１をオフの状態にし、出力抵抗が高い状態にする。本実施の形態１では、送信能力切替手段１６１がオフの状態が、電流制限モードに対応している。送信制限回路１００は、一度過電流を検出したら、ＲＳフリップフロップからなる状態切替保持手段１５３がセット状態を維持するため、電流制限により出力電流が低下しても、送信期間終了までは電流制限モードが解除されない。よって、送信期間中、伝送路Ｄの電圧の波高値は０［Ｖ］に近い状態で維持され、同時にデータを送信した各伝送装置５０は、自身の送信したパルスが消失したと判定し、逆極性衝突を検知することができる。

さらに、本実施の形態１で必要となるパラメータは、過電流検出閾値Ｔｃと、電流制限抵抗１６２の抵抗値だけであるため、送信制限回路１００の設計が容易となる。また、送信回路部５２は、通電手段１５１にオンオフ動作を実施させてデータ送信を制御する送信制御回路１１０を有している。つまり、送信制限回路１００は、スイッチング動作のみで過電流制限制御を行っているため、ＣＭＯＳプロセスによって容易に設計することができる。より具体的に、本実施の形態１の送信制限回路１００は、図１０に示すように、スイッチング素子、フリップフロップ、及び抵抗といった、ＣＭＯＳプロセスで作成が容易な部品により構成することができる。そのため、例えば送受信回路とデジタル回路とのワンチップ化なども容易になる。

実施の形態２．
図１４は、実施の形態１の送信制限回路をもつ伝送装置同士で逆極性衝突が生じた場合に起こり得る状況を示すタイミングチャートである。なお、図１４では、図１１に示す過電流を検出してから送信モードが切り替わるまでの切替遅延は省略している。

図１０のような過電流制限制御部１２０を有する送信制限回路１００同士で逆極性衝突が生じた場合、何れの送信制限回路１００にも過大な電流が発生する。しかしながら、複数の送信制限回路１００の間には、送信開始から過電流を検出するまでの遅延時間である検出遅延、及び過電流検出閾値Ｔｃにはバラつきが存在し得る。

したがって、一方の送信制限回路１００のみが先に過電流を検出し、即座に電流制限モードに移行した場合は、他方の送信制限回路１００が電流制限モードに移行する前に送信電流が減少し、過電流検出閾値Ｔｃを下回ること可能性がある。この場合、一方の送信制限回路１００のみが、そのまま過電流制限モードの状態を維持し、他方の送信制限回路１００は、過電流制限モードへ移行することなく、通常モードの状態を維持することになる。なお、図１４では、図１に示す設備機器のうちの何れか２つが設備機器Ａ及び設備機器Ｂに対応する。そして、一方の送信制限回路１００を有する設備機器Ａの検出遅延（Ａ）の方が、他方の送信制限回路１００を有する設備機器Ｂの検出遅延（Ｂ）よりも短くなっている。

この点、本実施の形態２の送信制限回路は、伝送路Ｄの系統内に、新規の送信制限回路が組み込まれた伝送装置が複数存在する構成において、新規の送信制限回路同士で逆極性衝突が発生した場合にも、極性設定の誤りを検知できるように構成されている。

図１５は、本発明の実施の形態２に係る伝送装置における過電流制限制御部を例示した構成図である。本実施の形態２の送信制限回路１００は、図９の２つの過電流制限制御部１２０が、何れも、図１５に示す過電流制限制御部２２０に置き換わっている。他の構成については実施の形態１と同様であるため、同等の構成部材については同一の符号を付して説明は省略する。

過電流制限制御部２２０は、ＲＳフリップフロップからなる状態切替保持手段１５３と、トランジスタなどのスイッチング素子からなる送信能力切替手段１６１との間に、予め設定された遅延を発生させる切替時間遅延手段２５５が設けられている。切替時間遅延手段２５５は、状態切替保持手段１５３からの信号を、設定された遅延時間だけ遅らせて送信能力切替手段１６１に出力する。つまり、切替時間遅延手段２５５は、状態切替保持手段１５３が通常送信モードから過電流制限モードに切り替わってから、遅延時間が経過するのを待って、送信能力切替手段１６１をオフの状態にする。

図１６は、図１５の過電流制限制御部をもつ伝送装置同士で逆極性衝突が生じた状況を例示したタイミングチャートである。図１６の動作遅延に対応する矢印の期間は、切替時間遅延手段２５５による遅延時間に相当する。図１６では、図１４の場合と同様に、検出遅延（Ａ）よりも、検出遅延（Ｂ）の方が長くなっている。

しかし、本実施の形態２の過電流制限制御部２２０は、過電流制限モードに入ってから実際に出力抵抗を切り替えるまでの間に遅延時間を設けている。そのため、設備機器Ｂによって、検出遅延（Ｂ）の後に過電流を検出されるまで、出力電流が過電流検出閾値Ｔｃよりも大きな状態で保たれる。すなわち、本実施の形態２の過電流制限制御部２２０を備えた伝送装置５０によれば、新規の送信制限回路での過電流検出のタイムラグのバラつきを吸収することができる。そのため、図１６に示すように、新規の送信制限回路１００をもつ伝送装置５０同士で逆極性衝突が生じた場合でも、双方が確実に過電流を検出し、過電流制限モードに移行することができる。

以上のように、本実施の形態２の伝送装置５０によっても、極性設定が誤っているデータと極性設定の正しいデータとが伝送路Ｄ上で衝突した場合でも、極性設定の誤りを精度よく検知することができる。また、本実施の形態２の送信回路部５２は、状態切替保持手段１５３からの信号を、設定された遅延時間だけ遅らせて送信能力切替手段１６１に出力する切替時間遅延手段２５５をさらに有している。よって、送信制限回路１００同士での逆極性衝突の場合に、送信制限回路１００間で、過電流検出の動作遅延時間である検出遅延にバラつきが存在しても、双方が確実に過電流を検出し、過電流制限制御を行うことができる。他の効果については、実施の形態１と同様である。

実施の形態３．
図１７は、本発明の実施の形態３に係る伝送装置における過電流制限制御部を例示した構成図である。図１８は、現行及び本発明の実施の形態３に係る送信制限回路の過電流制限特性を例示したグラフである。例えば、ＩＣの製作においては、製造バラつき等により、ＩＣ内部の抵抗値が、設計時に予定していた電流制限抵抗１６２の抵抗値である目標抵抗値から大きく外れる場合がある。そして、過電流制限モードでの出力抵抗が目標抵抗値から大きく外れた場合、逆極性衝突時にパルスが消失せず、異常を検知できなくなる可能性がある。そこで、本実施の形態３の伝送装置は、例えばＩＣからなる送信制限回路の目標抵抗値に対して、電流制限抵抗１６２の抵抗値にズレが生じた場合にも対処できるように構成されている。実施の形態１及び２と同等の構成部材については同一の符号を付して説明は省略する。

図１７に示すように、本実施の形態３の過電流制限制御部３２０は、過電流検出手段１５２が過電流を検出したときに出力抵抗を調整する出力抵抗調整手段２５４を有している。出力抵抗調整手段２５４は、送信能力切替手段１６１と、電流制限抵抗調整部３６１と、電流制限抵抗部２６２と、を有している。電流制限抵抗部２６２は、複数の電流制限抵抗を有しており、電流制限抵抗調整部３６１は、例えばトランジスタからなる複数の送信能力調整スイッチ２６１を有している。

図１７では、電流制限抵抗部２６２が、電流制限抵抗１６２と、調整抵抗１６３と、調整抵抗１６４と、を有する場合を例示している。よって、電流制限抵抗調整部３６１は、調整抵抗１６３と調整抵抗１６４とに対応づけられた２つの送信能力調整スイッチ２６１を有している。つまり、出力抵抗調整手段２５４では、送信能力切替手段１６１と、電流制限抵抗１６２と、送信能力調整スイッチ２６１及び調整抵抗１６３と、送信能力調整スイッチ２６１及び調整抵抗１６４とが、並列に接続されている。

ここで、図１７に示すように、送信能力調整スイッチ２６１と調整抵抗１６３とは、直列に接続されており、開回路である抵抗値調整回路４６３を構成している。同様に、送信能力調整スイッチ２６１と調整抵抗１６４とは、直列に接続されて抵抗値調整回路４６４を構成している。

また、本実施の形態３の送信制御回路１１０は、２つの送信能力調整スイッチ２６１のオンオフ動作を制御する機能を有している。すなわち、送信制御回路１１０は、電流制限抵抗１６２の実際の抵抗値と目標抵抗値との差に応じて、２つの送信能力調整スイッチ２６１のオンオフの状態を切り替え、出力抵抗を調整する。これにより、送信制限回路１００は、図１８に示すように、過電流制限特性の最適化を実現することができる。

図１７の構成の場合、過電流制限制御部３２０は、４通りの出力抵抗を構成することができる。つまり、電流制限抵抗１６２だけの場合、電流制限抵抗１６２と調整抵抗１６３との並列接続の場合、電流制限抵抗１６２と調整抵抗１６４との並列接続の場合、及び電流制限抵抗１６２と調整抵抗１６３と調整抵抗１６４との並列接続の場合との４通りである。これにより、グラフＭ１〜Ｍ４に例示するような４つの過電流制限特性を実現することができる。すなわち、図１８に示すグラフＭ３に対応する過電流制限特性となるように、出力抵抗を調整すればよい。ここで、電流制限抵抗１６２と調整抵抗１６３と調整抵抗１６４とは、抵抗値が全て異なっていてもよいし、抵抗値が等しいものがあってもよいし、抵抗値が全て等しくてもよい。

ところで、図１７では、電流制限抵抗部２６２に３つの電流制限抵抗が設けられた例、つまり電流制限抵抗１６２に対して２つの抵抗値調整回路が並列に接続された例を示したが、これに限定されない。過電流制限制御部３２０は、電流制限抵抗１６２に対し、送信能力調整スイッチ２６１と電流制限抵抗とが直列に接続された抵抗値調整回路が、１つだけ並列接続されたものであってよく、３つ以上並列接続されたものであってもよい。また、図１７では、過電流制限制御部３２０が切替時間遅延手段２５５を有する場合を例示したが、これに限らず、過電流制限制御部３２０は、切替時間遅延手段２５５を設けずに構成してもよい。

以上のように、本実施の形態３の伝送装置５０によっても、極性設定が誤っているデータと極性設定の正しいデータとが伝送路Ｄ上で衝突した場合でも、極性設定の誤りを精度よく検知することができる。また、本実施の形態３の過電流制限制御部３２０は、電流の出力側に抵抗を並列に接続し、更にスイッチング素子を含む電流制限抵抗調整部３６１を設けている。すなわち、出力抵抗調整手段２５４は、少なくとも１つの抵抗値調整回路をさらに有しており、抵抗値調整回路は、電流制限抵抗１６２に対し並列に接続されている。よって、電流制限抵抗１６２に対して並列に接続する電流制限抵抗の数を変化させることができるため、過電流制限モード時の出力抵抗を調整することができる。これにより、ＩＣ製造後に電流制限抵抗の数を変更することができるため、外付けのスイッチング素子又はマイコンによるソフトウェアでの出力抵抗の調整も行うことができる。すなわち、本実施の形態３の構成によれば、例えばＩＣからなる送信制限回路１００の設計後において、出力抵抗の調整を容易に行うことができるため、製造プロセスに起因するバラつき及び値ずれへの対処の容易性を高めることができる。他の効果については、上述した実施の形態１及び２と同様である。

上述した実施の形態は、伝送装置、空調機、及び空気調和システムにおける好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、上記各実施の形態では、過電流制限制御部を高電圧側のみに用いているが、これに限らず、過電流制限制御部は、低電圧側（Ｌｏｗ電圧側）のみに用いてもよく、高電圧側及び低電圧側の両方に用いてもよい。つまり、通電手段１５１は、高電圧側及び低電圧側のうちの少なくとも一方に接続して用いることができる。なお、送信制限回路１００の一部又は全部の機能は、マイコンなどの演算装置と、こうした演算装置と協働して当該各機能を実現させる動作プログラムとにより構成することもできる。

また、図１では、２台の室外機と、３台の室内機３０と、１台のコントローラ装置４０とを有する空気調和システムを例示したが、これに限定されない。上記各実施の形態の空気調和システムは、１台、２台、又は４台以上の室内機３０を有していてもよく、２台以上のコントローラ装置４０を有していてもよい。加えて、２台以上の副室外機２０を有していてもよい。

１ａ Ｂｕｓプラス端子、１ｂ Ｂｕｓマイナス端子、２ａ、２ｂ 電線、１０ 主室外機、１１、２１ 回路部、１５、２５、３５、４５ 制御装置、２０ 副室外機、３０ 室内機、４０ コントローラ装置、５０ 伝送装置、５１ 通信制御部、５２ 送信回路部、５３ 受信回路部、５４ 極性判別回路部、５５ 衝突検出部、６０ 給電装置、８０ 設備システム、１００、１０００ 送信制限回路、１１０、２１０ 送信制御回路、１２０、２２０ 過電流制限制御部、１５１ 通電手段、１５２、２５１ 過電流検出手段、１５３ 状態切替保持手段、１５４、２５４ 出力抵抗調整手段、１５５ エッジ検出手段、１６１ 送信能力切替手段、１６２ 電流制限抵抗、１６３、１６４ 調整抵抗、２５０ 過電流制限回路、２５４ 出力抵抗調整手段、２５５ 切替時間遅延手段、２６１ 送信能力調整スイッチ、２６２ 電流制限抵抗部、３２０ 過電流制限制御部、３６１ 電流制限抵抗調整部、４６３、４６４ 抵抗値調整回路、Ａ、Ｂ 設備機器、Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ、Ｄ 伝送路、Ｌ 帰還線、Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１、Ｑ２２ スイッチング素子、Ｔｃ 過電流検出閾値、Ｔｅ 電源端子、Ｔｆ 帰還端子、ａ、ｂ 伝送線。

Claims (8)

1. 伝送路を通じてデータの送受信を行う伝送装置であって、
   前記伝送路へデータを送信する送信回路部を有し、
   前記送信回路部は、
   データ送信時に、前記伝送路にデータが同時に送信されたことに起因する過電流を検出した場合、前記伝送路への出力に対する抵抗値である出力抵抗を、自身と同時に前記伝送路へデータを送信した設備機器の特性に応じた抵抗値まで増加させるものである、伝送装置。
2. 前記送信回路部は、
   高電圧側又は低電圧側に接続され、電流を通電し又は遮断する通電手段と、
   前記通電手段と前記伝送路との間に設けられ、オンオフ動作を行う送信能力切替手段と前記設備機器の特性に応じた抵抗値を有する電流制限抵抗とが並列に接続された出力抵抗調整手段と、
   前記通電手段の出力電流が過電流検出閾値を超えたときに前記過電流を検出する過電流検出手段と、
   前記過電流検出手段において前記過電流が検出されたときに、前記送信能力切替手段をオフにする信号を出力する状態切替保持手段と、を有する、請求項１に記載の伝送装置。
3. 前記送信回路部は、
   前記状態切替保持手段と前記送信能力切替手段との間に設けられ、前記状態切替保持手段からの信号を設定された遅延時間だけ遅らせて前記送信能力切替手段に出力する切替時間遅延手段をさらに有する、請求項２に記載の伝送装置。
4. 前記出力抵抗調整手段は、
   送信能力調整スイッチと調整抵抗とが直列に接続された少なくとも１つの抵抗値調整回路をさらに有し、
   前記抵抗値調整回路は、前記電流制限抵抗に対し並列に接続されている、請求項２又は３に記載の伝送装置。
5. 前記通電手段にオンオフ動作を実施させてデータ送信を制御する送信制御回路をさらに有する、請求項２〜４の何れか一項に記載の伝送装置。
6. 熱交換器と、
   熱交換器に送風する送風機と、
   請求項１〜５の何れか一項に記載の伝送装置と、を有する空調機。
7. 請求項６に記載の空調機を複数台有し、
   少なくとも１台の前記空調機は、空調空間の空調を行う室内機であり、
   少なくとも１台の前記空調機は、屋外に設けられる室外機である、空気調和システム。
8. 複数台の前記空調機を統括的に管理するものであり、請求項１〜５の何れか一項に記載の伝送装置が設けられたコントローラ装置をさらに有する、請求項７に記載の空気調和システム。

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