JPWO2020044446A1 - リピータ装置およびリピータ装置の中継方法 - Google Patents

Abstract

リピータ装置は、パルスの信号を受信する受信部と、信号のパルスの状態を検知し、パルスを検知した場合に信号の中継を許可するとともに、パルスの終了を検知した場合に信号の中継を不許可とする許可信号を生成する許可信号生成部と、許可信号により許可された許可期間の信号を送信する送信部とを備え、許可信号生成部は、パルスの終了を検知した場合に、パルスが再検知されるか否かを判断する再パルス監視期間を許可信号に設定し、再パルス監視期間中にパルスを検知した場合に、パルスが継続していると判断し、再パルス監視期間中にパルスを検知しない場合に、パルスが終了したと判断する。

Description

本発明は、機器間で伝送される信号を中継するリピータ装置およびリピータ装置の中継方法に関するものである。

従来、複数の機器間で信号を伝送する際に、リピータ装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。このようなリピータ装置では、Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ方式およびバイポーラ方式などのパルス幅が符号送出間隔よりも短いデータ伝送方式を用いてデータが伝送される。このデータ伝送方式を用いたリピータ装置では、受信パルスに対するノイズの混入を防止するための制御が行われている。

具体的には、このようなノイズの混入を防止する入力禁止制御を実現するために、リピータ装置は、受信パルスを検出した後、パルスの終了を常に監視する。そして、パルスの終了を検知すると、リピータ装置は、直ちに入力が不許可となる信号を一定時間の間だけ生成し、パルス入力を禁止する入力禁止制御が行われる。

また、受信パルスに対するノイズの混入を防止する他の方法として、例えば、抵抗とコンデンサとを用いたローパスフィルタを利用する方法も、一般的に広く採用されている。

特開平０８−１３９７６４号公報

しかしながら、従来の方法では、混入するノイズによって受信パルスが瞬間的に分割されるパルス割れが生じた場合に、パルス割れによってパルスが終了したと判断され、入力禁止制御が実行される。これにより、ノイズの混入以降のパルス成分が失われるため、リピート送出されるパルスが欠けてしまう。

また、抵抗とコンデンサとを用いたローパスフィルタを利用した場合、パルスの欠けが発生することはないものの、受信パルスがリピート送出されるまでに一定の時間遅延が発生する。そのため、遅延が許容できない通信システムには適用することができない。

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、受信から送信までの時間遅延が発生することなく、受信パルスを正確に送出することができるリピータ装置およびリピータ装置の中継方法を提供することを目的とする。

本発明のリピータ装置は、パルスの信号を受信する受信部と、前記信号のパルスの状態を検知し、前記パルスを検知した場合に前記信号の中継を許可するとともに、前記パルスの終了を検知した場合に前記信号の中継を不許可とする許可信号を生成する許可信号生成部と、前記許可信号により許可された許可期間の信号を送信する送信部とを備え、前記許可信号生成部は、前記パルスの終了を検知した場合に、前記パルスが再検知されるか否かを判断する再パルス監視期間を前記許可信号に設定し、前記再パルス監視期間中に前記パルスを検知した場合に、前記パルスが継続していると判断し、前記再パルス監視期間中に前記パルスを検知しない場合に、前記パルスが終了したと判断するものである。

また、本発明のリピータ装置の中継方法は、パルスの信号を受信する受信ステップと、前記信号のパルスの状態を検知し、前記パルスを検知した場合に前記信号の中継を許可するとともに、前記パルスの終了を検知した場合に前記信号の中継を不許可とする許可信号を生成する許可信号生成ステップと、前記許可信号により許可された許可期間の信号を送信する送信ステップとを有し、前記許可信号生成ステップにおいて、前記パルスの終了が検知された場合に、前記パルスが再検知されるか否かを判断する再パルス監視期間が前記許可信号に設定され、前記再パルス監視期間中に前記パルスが検知された場合に、前記パルスが継続していると判断され、前記再パルス監視期間中に前記パルスが検知されない場合に、前記パルスが終了したと判断されるものである。

以上のように、本発明によれば、許可信号に対して再パルス監視期間を設定し、信号のパルスの終了が検知された場合で、再パルス監視期間中にパルスが検知されたときに、パルスが継続していると判断する。これにより、ノイズによって発生するパルス割れによるパルス欠けを防ぐことができるため、受信から送信までの時間遅延が発生することなく、受信パルスを正確に送出することができる。

実施の形態１に係るリピータ装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１の許可信号生成部の構成の一例を示すブロック図である。 図２のステートマシンによる状態遷移を示す状態遷移図である。 ステートマシンの各状態においてラッチリセット制御部から出力されるリセット信号の値を示す概略図である。 図２のラッチの真理値表である。 実施の形態１に適用されるベースバンド信号の一例を示す概略図である。 従来のパルス中継制御によって中継される信号の状態の第１の例を示す概略図である。 従来のパルス中継制御によって中継される信号の状態の第２の例を示す概略図である。 従来のパルス中継制御によって中継される信号の状態の第３の例を示す概略図である。 実施の形態１によるパルス中継制御によって中継される信号の状態の一例を示す概略図である。 実施の形態１に係るリピータ装置によるパルス中継処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係るリピータ装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態２に適用されるベースバンド信号の一例を示す概略図である。 実施の形態２に係るリピータ装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態３に係る空気調和システムの構成の一例を示すブロック図である。 リピータ装置の構成の他の例を示すブロック図である。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係るリピータ装置について説明する。本実施の形態１に係るリピータ装置は、受信したベースバンド信号の波形を整形して送出するものである。

［リピータ装置１の構成］
図１は、本実施の形態１に係るリピータ装置１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、リピータ装置１は、受信部２、許可信号生成部１０、入力ゲート３および送信部４を備えている。なお、この例において、リピータ装置１は、一方向から他方向に伝送されるベースバンド信号を中継する系統と、他方向から一方向に伝送されるベースバンド信号を中継する系統との２系統を有しているが、これはこの例に限られない。例えば、リピータ装置１は、上述した２系統のうちいずれか一つの系統のみを有するものでもよい。

受信部２は、パルスのベースバンド信号を入力信号として受信し、入力信号の波形を整形する。具体的には、受信部２は、入力信号をリピータ装置１内の回路で取り扱うのに適した振幅となるように、入力信号の増幅および極性の反転等を行う。

入力ゲート３は、受信部２で受信された入力信号と、許可信号生成部１０で生成された許可信号とが入力される。入力ゲート３は、入力信号と許可信号との論理積演算を行い、演算結果を出力する。すなわち、入力ゲート３は、許可信号によって許可された許可期間の間だけ、入力信号を送信パルスとして出力する。

送信部４は、入力ゲート３から出力された送信パルスが入力され、当該信号の波形を整形する。具体的には、送信部４は、入力された信号をベースバンド信号として伝送するのに適した振幅となるように、信号の増幅および極性の反転等を行う。

許可信号生成部１０は、入力されたベースバンド信号の受信パルスの状態を検知し、検知結果に基づき、入力信号の中継を許可または不許可とする許可信号を生成して出力する。具体的には、許可信号生成部１０は、受信パルスを検知した場合にベースバンド信号の中継を許可し、受信パルスの終了を検知した場合にベースバンド信号の中継を不許可とする許可信号を生成する。

図２は、図１の許可信号生成部１０の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、許可信号生成部１０は、ラッチリセット制御部１１、ラッチ回路１２およびクロック発生器１３を有している。

ラッチリセット制御部１１は、ステートマシン１１１およびタイマ１１２を含んで構成されている。ラッチリセット制御部１１は、入力された受信パルスと、タイマ１１２によるカウント値とに基づくステートマシン１１１の状態に応じたリセット信号を生成し、ラッチ回路１２に出力する。

ステートマシン１１１は、受信パルスおよびタイマ１１２のカウント値に基づく状態に応じてリセット信号を生成する。ステートマシン１１１の状態は、受信パルスの開始および終了等の状態と、タイマ１１２によるカウント値とに基づいて遷移する。タイマ１１２は、ステートマシン１１１の状態遷移に必要な時間をカウントする。

図３は、図２のステートマシン１１１による状態遷移を示す状態遷移図である。図４は、ステートマシン１１１の各状態においてラッチリセット制御部１１から出力されるリセット信号の値を示す概略図である。図３に示すように、ステートマシン１１１は、受信パルスの状態と、タイマ１１２によるカウント値とに応じて状態ＳＴ１〜状態ＳＴ４の状態を遷移する。そして、ステートマシン１１１は、図４に示すように、各状態に応じた値のリセット信号を出力する。

状態ＳＴ１は、初期状態であり、受信パルスが検知されるまでの間、この状態を維持するパルス検知待ち状態である。ステートマシン１１１の状態が状態ＳＴ１である場合、ラッチリセット制御部１１は、値「１」のリセット信号を出力する。受信パルスが検知された場合、ステートマシン１１１の状態は、状態ＳＴ２に遷移する。

状態ＳＴ２は、受信パルスの終了が検知されるまでの間、この状態を維持するパルス終了待ち状態である。ステートマシン１１１の状態が状態ＳＴ２である場合、ラッチリセット制御部１１は、値「０」のリセット信号を出力する。受信パルスの終了が検知された場合、ステートマシン１１１の状態は、状態ＳＴ３に遷移する。

状態ＳＴ３は、受信パルスが終了してから予め設定された再パルス監視期間が経過するまでの間、この状態を維持するパルス再検知待ち状態である。ステートマシン１１１の状態が状態ＳＴ３である場合、ラッチリセット制御部１１は、値「０」のリセット信号を出力する。受信パルスが再度検知されることなく再パルス監視期間が経過した場合、ステートマシン１１１の状態は、状態ＳＴ４に遷移する。一方、再パルス監視期間中に受信パルスが再度検知された場合、ステートマシン１１１の状態は、状態ＳＴ２に遷移する。

再パルス監視期間は、ノイズの混入によって発生する受信パルスのパルス割れを考慮して設定される時間であり、タイマ１１２によってカウントされる。再パルス監視期間として、例えば０．１μ［ｓ］〜１０μ［ｓ］程度の長さの時間が設定される。このような再パルス監視期間に設定される時間は、例えば、実際に発生するノイズの時間的な長さ、ならびに、発生するタイミング等を考慮して設定されると好ましい。

状態ＳＴ４は、再パルス監視期間が経過してから予め設定されたタイムアウト時間が経過するまでの間、この状態を維持するタイマ待ち状態である。ステートマシン１１１の状態が状態ＳＴ４である場合、ラッチリセット制御部１１は、値「１」のリセット信号を出力する。タイムアウト時間が経過した場合、ステートマシン１１１の状態は、状態ＳＴ１に遷移する。

タイムアウト時間は、受信パルスが終了してから次のビットの受信パルスが開始されるまでの時間に基づいて得られる時間であり、タイマ１１２によってカウントされる。具体的には、本実施の形態１においては、受信パルスが終了してから再パルス監視期間が設定されているため、タイムアウト時間は、受信パルス終了後から次の受信パルス開始までの時間から、再パルス監視期間を減算した時間となる。

図２のクロック発生器１３は、ラッチリセット制御部１１におけるステートマシン１１１およびタイマ１１２を動作させるために必要なクロック信号を発生させ、ラッチリセット制御部１１に出力する。クロック発生器１３によって発生するクロック信号は、例えばリピータ装置１のシステムクロック等に基づき生成される。

ラッチ回路１２は、リセット優先型のＲ−Ｓラッチであり、入力端子であるＲ端子にラッチリセット制御部１１からのリセット信号が入力され、Ｓ端子に受信パルスが入力される。ラッチ回路１２は、Ｒ端子およびＳ端子のそれぞれに入力された信号に基づき許可信号を演算し、出力端子であるＱ端子から出力する。

図５は、図２のラッチ回路１２の真理値表である。図５に示すように、Ｒ端子およびＳ端子のそれぞれに値「０」が入力された場合、ラッチ回路１２は、前回の値から値を変化させずにそのまま出力する。Ｒ端子に値「１」が入力され、Ｓ端子に値「０」が入力された場合、ラッチ回路１２は、値「０」を出力する。Ｒ端子に値「０」が入力され、Ｓ端子に値「１」が入力された場合、ラッチ回路１２は、値「１」を出力する。Ｒ端子およびＳ端子のそれぞれに値「１」が入力された場合、ラッチ回路１２は、値「０」を出力する。このように、ラッチ回路１２は、リセット優先型であるため、Ｒ端子に値「１」が入力されると、必ず値「０」を出力するようになっている。

なお、上述したリピータ装置１は、各種機能を実現するハードウェアによって構成されたものとして説明したが、これはこの例に限られない。例えば、リピータ装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含むマイクロコンピュータであり、図示しないＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置に記憶されたソフトウェアを実行することにより、各種機能を実現するものであってもよい。

（ベースバンド信号の符号化方式）
リピータ装置１に入力されるベースバンド信号について説明する。図６は、本実施の形態１に適用されるベースバンド信号の一例を示す概略図である。本実施の形態１では、リピータ装置１によって中継されるベースバンド信号の符号化方式として、パルス幅を１ビット幅よりも狭くして、各ビット間が電位０となるようにするとともに、パルスの極性が単極性である方式が用いられる。このような符号化方式として、例えば図６に示すように、単流Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ方式が用いられる。この例では、ビット列「００１０１１０１」のベースバンド信号が入力された場合の受信パルスの状態を示す。単流Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ方式では、ビット「０」は電位「０」、ビット「１」は電位「−Ｅ」で表される。

［リピータ装置１の動作］
（パルス中継制御）
図６で説明した単流Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ方式の受信パルスが入力された場合のリピータ装置１によるパルス中継制御について説明する。まず、本実施の形態１によるパルス中継制御について説明する前に、従来のパルス中継制御について説明する。

従来のリピータ装置では、受信パルスを中継する場合に、受信パルスの状態に応じて信号の中継の許可または不許可を決定する許可信号が用いられている。そして、リピータ装置は、許可信号が中継許可を示しているときの信号を中継する。

許可信号には、状態が許可から不許可に遷移した直後から一定期間だけ、信号の中継を禁止する受信入力禁止期間が設定されている。受信入力禁止期間中には、信号が入力された場合でも、当該信号の中継が禁止される。これにより、信号に混入したノイズが中継されることを防止することができる。

図７は、従来のパルス中継制御によって中継される信号の状態の第１の例を示す概略図である。図７は、従来のリピータ装置における受信部にパルスが入力された場合の、受信部から出力される受信パルス、許可信号および従来のリピータ装置における送信部に入力される送信パルスを示す。なお、この場合の受信部および送信部は、極性が反転するように入力されるパルスを変換するものとし、後述する図８および図９においても同様とする。

第１の例は、パルスが入力された後にノイズが混入した場合を示す。また、第１の例における許可信号は、受信パルスが検知された場合にＯＮとなり、信号の中継が許可される。一方、許可信号は、受信パルスの終了が検知された場合にＯＦＦとなり、信号の中継が不許可とされる。

この場合、受信パルスが検知されることによって許可信号がＯＮとなり、受信パルスの中継が開始される。また、受信パルスの終了が検知されることによって許可信号がＯＦＦとなり、受信パルスの中継が終了される。

一方、受信パルス後のノイズは、許可信号がＯＦＦとなった後の受信入力禁止期間中に混入しているため、中継が禁止される。これにより、受信パルス後に混入したノイズは、パルスとして誤検知されないため、送信パルスは、受信パルスからノイズが除去された状態で正しく中継される。

図８は、従来のパルス中継制御によって中継される信号の状態の第２の例を示す概略図である。図８は、図７と同様に、従来の受信部にパルスが入力された場合の、受信部から出力される受信パルス、許可信号および従来の送信部に入力される送信パルスを示す。第２の例は、図７の第１の例と同様に、パルスが入力された後にノイズが混入した場合を示す。また、第２の例における許可信号は、通常ＯＮとされており、信号の中継が許可される状態となっている。一方、許可信号は、受信パルスの終了が検知された場合にＯＦＦとなり、信号の中継が不許可とされる。

この場合も、第１の例と同様に、受信パルス後のノイズは、許可信号がＯＦＦとなった後の受信入力禁止期間中に混入しているため、中継が禁止される。これにより、受信パルス後に混入したノイズは、受信入力禁止期間中のために中継が禁止されるため、送信パルスは、受信パルスからノイズが除去された状態で正しく中継される。

図９は、従来のパルス中継制御によって中継される信号の状態の第３の例を示す概略図である。図９は、図７および図８と同様に、従来の受信部にパルスが入力された場合の、受信部から出力される受信パルス、許可信号および従来の送信部に入力される送信パルスを示す。第３の例は、パルス中にノイズが混入し、パルスが分割されるパルス割れが発生した場合を示す。また、第３の例における許可信号は、第１の例と同様に、受信パルスが検知された場合にＯＮとなり、受信パルスの終了が検知された場合にＯＦＦとなる。

この場合、第１の例と同様に、受信パルスが検知されることによって許可信号がＯＮとなり、受信パルスの中継が開始される。ここで、この例では、ノイズの混入により受信パルスにパルス割れが発生している。そのため、パルス割れが発生した時点で受信パルスが終了したと判断されることによって許可信号がＯＦＦとなり、受信パルスの中継が終了される。

これにより、パルス割れ発生時点以降の受信パルスは、受信入力禁止期間中のために中継が禁止され、パルス欠けが発生する。すなわち、送信パルスは、受信パルスと異なる波形となり、受信パルスを正しく中継することができない。

このように、従来は、受信パルスの終了が検知された場合に、直ちに入力禁止期間となって信号の中継が禁止される。そのため、ノイズの混入によって信号にパルス割れが発生した場合、受信パルスの終了が誤って検知され、パルス欠け等の発生によって信号が正しく中継されないことがある。

そこで、本実施の形態１では、受信パルスにパルス割れが発生した場合でも、受信パルスを再検知してパルス欠けが生じないようにする。図１０は、本実施の形態１によるパルス中継制御によって中継される信号の状態の一例を示す概略図である。図１０は、リピータ装置１における受信部２にパルスが入力された場合の、受信部２から出力される受信パルス、許可信号および送信部４に入力される送信パルスを示す。なお、この場合の受信部２および送信部４は、極性が反転するように入力されるパルスを変換するものする。図１０に示す例は、パルス中にノイズが混入し、パルスが分割されるパルス割れが発生した場合を示す。

本実施の形態１に係るリピータ装置１においても、従来のリピータ装置と同様に、許可信号を用いて受信パルスの中継が行われる。ここで、本実施の形態１による許可信号には、受信パルスの終了が検知された後に、受信パルスを再度検知するための再パルス監視期間が設定されている。

再パルス監視期間中に受信パルスが検知された場合には、受信パルスが継続していると判断され、信号の中継を許可とするように許可信号がＯＮ状態に維持される。一方、再パルス監視期間中に受信パルスが検知されずに再パルス監視期間が経過した場合には、信号の中継を不許可とするように許可信号がＯＦＦ状態とされる。また、許可信号において、再パルス監視期間が経過してＯＦＦ状態とされた直後から一定期間だけタイムアウト時間が設定されている。

図１０を参照して、本実施の形態１によるパルス中継制御を具体的に説明する。まず、ラッチリセット制御部１１のステートマシン１１１が状態ＳＴ１とされており（図３参照）、許可信号は、信号の中継が不許可とされている。時点Ａにおいて受信パルスが検知された場合、ステートマシン１１１が状態ＳＴ２に遷移する。これにより、許可信号がＯＮとなり、信号の中継が許可される。

時点Ｂにおいて、信号に混入したノイズの影響により、受信パルスにパルス割れが発生し、受信パルスの終了が検知された場合、ステートマシン１１１が状態ＳＴ３に遷移する。このとき、タイマ１１２は、再パルス監視期間のカウントを開始する。また、許可信号はＯＮ状態を維持し、信号の中継の許可が継続される。

再パルス監視期間が経過する前の時点Ｃにおいて受信パルスが再度検知された場合、受信パルスが継続していると判断され、ステートマシン１１１が状態ＳＴ２に遷移する。これにより、許可信号はＯＮ状態を維持し、信号の中継の許可が継続される。また、タイマ１１２は、再パルス監視期間のカウントを停止してリセットする。時点Ｄにおいて、受信パルスの終了が検知された場合、ステートマシン１１１が状態ＳＴ３に遷移する。このとき、タイマ１１２は、再パルス監視期間のカウントを開始する。また、許可信号はＯＮ状態を維持し、信号の中継の許可が継続される。

時点Ｅにおいて、タイマ１１２のカウント値に基づき再パルス監視期間が経過した場合、受信パルスが終了したと判断され、ステートマシン１１１が状態ＳＴ４に遷移する。これにより、許可信号はＯＦＦ状態となり、タイマ１１２によってカウントされるタイムアウト時間の間、信号の中継が不許可とされる。そして、時点Ｆにおいて、タイマ１１２のカウント値に基づきタイムアウト時間が経過した場合、ステートマシン１１１が状態ＳＴ１に遷移する。これにより、許可信号はＯＦＦ状態を維持し、受信パルスが検知されるまで信号の中継の不許可が継続される。

（パルス中継処理）
図１１は、本実施の形態１に係るリピータ装置１によるパルス中継処理の流れの一例を示すフローチャートである。ステップＳ１において、許可信号生成部１０は、初期状態として受信パルスの中継を不許可とする許可信号を出力する。

ステップＳ２において、ラッチリセット制御部１１は、受信パルスを検知したか否かを判断する。受信パルスが検知された場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、許可信号生成部１０は、ステップＳ３において、受信パルスの中継を許可する許可信号を出力する。受信パルスが検知されない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）には、受信パルスが検知されるまでステップＳ２の処理が繰り返される。

ステップＳ４において、ラッチリセット制御部１１は、受信パルスが終了したか否かを判断する。受信パルスが終了した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）には、処理がステップＳ５に移行する。受信パルスが終了していない場合（ステップＳ４；Ｎｏ）には、受信パルスが終了するまでステップＳ４の処理が繰り返される。

ステップＳ５において、ラッチリセット制御部１１は、再パルス監視期間が経過したか否かを判断する。再パルス監視期間が経過した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、受信パルスが終了したと判断され、許可信号生成部１０は、ステップＳ６において、受信パルスの中継を不許可とする許可信号を生成する。

ステップＳ７において、ラッチリセット制御部１１は、タイマ１１２によりカウントされたタイムアウト時間が経過したか否かを判断する。タイムアウト時間が経過した場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）には、処理がステップＳ２に戻り、一連の処理が繰り返される。タイムアウト時間が経過していない場合（ステップＳ７；Ｎｏ）には、タイムアウト時間が経過するまでステップＳ７の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ５において、再パルス監視期間が経過していない場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、ラッチリセット制御部１１は、再パルス監視期間中に受信パルスが再度検知されたか否かを判断する。受信パルスが再度検知された場合（ステップＳ８；Ｙｅｓ）には、受信パルスが継続していると判断され、処理がステップＳ４に移行する。受信パルスが再度検知されていない場合（ステップＳ８；Ｎｏ）には、処理がステップＳ５に移行する。

以上のように、本実施の形態１に係るリピータ装置１では、許可信号に対して再パルス監視期間が設定され、信号のパルスの終了が検知された場合で、再パルス監視期間中にパルスが検知されたときに、パルスが継続していると判断される。これにより、ノイズによって発生するパルス割れによるパルス欠けを防ぐことができるため、受信パルスを正確に送出することができる。また、上記の処理を行う際に、ローパスフィルタ等の時間遅延が生じる回路等を使用していないため、受信から送信までの時間遅延の発生を抑制することができる。

また、リピータ装置１は、信号と、許可信号生成部１０で生成された許可信号との論理積を演算する入力ゲート３をさらに備える。これにより、中継が許可された期間の信号のみを中継することができ、パルスが終了した後の期間に混入するノイズの中継を防ぐことができる。

再パルス監視期間は、０．１μｓ〜１０μｓの長さに設定される。通常、信号に混入するノイズの時間幅は非常に短いため、受信パルスにパルス割れが生じたとしても、パルス割れの間隔は非常に短い。そのため、再パルス監視期間が上記のような長さに設定されることにより、監視期間を不要に長くすることなく、受信パルスに対するパルス割れによるパルス欠けを確実に防ぐことができる。

許可信号生成部１０は、再パルス監視期間の後に、中継を不許可とするタイムアウト時間を許可信号に設定する。これにより、受信パルスが終了した後の信号に混入するノイズの中継を防ぐことができる。

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２では、正方向および負方向の両方の極性を有する複極性のパルスがリピータ装置に入力された場合にも適用可能とする点で、実施の形態１と相違する。なお、以下の説明において、実施の形態１と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

［リピータ装置１Ａの構成］
図１２は、本実施の形態２に係るリピータ装置１Ａの構成の一例を示すブロック図である。図１２に示すように、リピータ装置１Ａは、受信分離部２Ａ、許可信号生成部１０ａおよび１０ｂ、入力ゲート３ａおよび３ｂ、ならびに合成送信部４Ａを備えている。なお、この例において、リピータ装置１Ａは、一方向から他方向に伝送されるベースバンド信号を中継する系統と、他方向から一方向に伝送されるベースバンド信号を中継する系統との２系統を有しているが、これはこの例に限られない。例えば、リピータ装置１Ａは、上述した２系統のうちいずれか一つの系統のみを有するものでもよい。

受信分離部２Ａは、パルスのベースバンド信号を入力信号として受信し、正極性の上方受信パルスと負極性の下方受信パルスとに分離する。また、受信分離部２Ａは、リピータ装置１Ａ内の回路で取り扱うのに適した振幅となるように、分離された上方受信パルスおよび下方受信パルスのそれぞれに対して増幅等を行う。具体的には、受信分離部２Ａは、上方受信パルスおよび下方受信パルスのいずれか一方の受信パルスの極性が他方の受信パルスの極性と同じになるように、極性の反転を行う。例えば、受信分離部２Ａは、負極性の受信パルスが正極性の受信パルスとなるように、下方受信パルスの極性を反転させる。

入力ゲート３ａは、受信分離部２Ａから出力された上方受信パルスと、許可信号生成部１０ａで生成された許可信号とが入力される。入力ゲート３ａは、上方受信パルスと許可信号との論理積演算を行い、演算結果を出力する。すなわち、入力ゲート３ａは、許可信号によって許可された許可期間の間だけ、上方受信パルスを上方送信パルスとして出力する。

入力ゲート３ｂは、受信分離部２Ａから出力された下方受信パルスと、許可信号生成部１０ｂで生成された許可信号とが入力される。入力ゲート３ｂは、下方受信パルスと許可信号との論理積演算を行い、演算結果を出力する。すなわち、入力ゲート３ｂは、許可信号によって許可された許可期間の間だけ、下方受信パルスを下方送信パルスとして出力する。

合成送信部４Ａは、入力ゲート３ａおよび３ｂのそれぞれから出力された上方送信パルスおよび下方送信パルスが入力され、当該送信パルスを合成するとともに、合成された送信信号の波形を整形する。具体的には、合成送信部４Ａは、入力された上方送信パルスおよび下方送信パルスのうち、受信分離部２Ａで極性が反転された方の送信パルスの極性を反転させ、上方送信パルスおよび下方送信パルスを合成して送信信号を生成する。また、合成送信部４Ａは、合成された送信信号をベースバンド信号として伝送するのに適した振幅となるように、信号の増幅等を行う。

許可信号生成部１０ａは、入力された上方受信パルスの状態を検知し、検知結果に基づき、上方受信パルスの中継を許可または不許可とする許可信号を生成して出力する。具体的には、許可信号生成部１０ａは、上方受信パルスを検知した場合にベースバンド信号の中継を許可し、上方受信パルスの終了を検知した場合にベースバンド信号の中継を不許可とする許可信号を生成する。

許可信号生成部１０ｂは、入力された下方受信パルスの状態を検知し、検知結果に基づき、下方受信パルスの中継を許可または不許可とする許可信号を生成して出力する。具体的には、許可信号生成部１０ｂは、下方受信パルスを検知した場合にベースバンド信号の中継を許可し、下方受信パルスの終了を検知した場合にベースバンド信号の中継を不許可とする許可信号を生成する。

なお、許可信号生成部１０ａおよび１０ｂの詳細な構成については、図２および図３に示す許可信号生成部１０と同様であるため、説明を省略する。また、この例では、許可信号生成部１０ａおよび１０ｂは、それぞれが別体で構成されるように説明したが、これに限られず、許可信号生成部１０ａおよび１０ｂが一体的に構成されてもよい。

（ベースバンド信号の符号化方式）
本実施の形態２において適用可能なベースバンド信号について説明する。図１３は、本実施の形態２に適用されるベースバンド信号の一例を示す概略図である。本実施の形態２では、リピータ装置１Ａによって中継されるベースバンド信号の符号化方式として、パルス幅を１ビット幅よりも狭くして、各ビット間が電位０となるようにするとともに、パルスの極性が複極性である方式が用いられる。このような符号化方式として、例えば図１３に示すように、複流Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ方式、バイポーラ方式およびダイパルス方式が用いられる。この例では、ビット列「００１０１１０１」のベースバンド信号が入力された場合の受信パルスの状態を示す。

複流Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ方式では、ビット「０」は電位「＋Ｅ」、ビット「１」は電位「−Ｅ」で表される。バイポーラ方式では、ビット「０」は電位「０」で表され、ビット「１」は電位「＋Ｅ」と電位「−Ｅ」とが交互に入れ替えられて表される。ダイパルス方式では、２つのビット「０」とビット「１」との位相を互いに反転させて、それぞれのビットが表される。

［リピータ装置１Ａの動作］
（パルス中継制御）
本実施の形態２に係るリピータ装置１Ａによるパルス中継制御は、上方受信パルスおよび下方受信パルスのそれぞれに対して、実施の形態１と同様に、図１０を用いた説明のように行われる。

このように、本実施の形態２に係るリピータ装置１Ａでは、複極性の受信パルスが極性毎の受信パルスに分離され、分離によって得られる上方受信パルスおよび下方受信パルスのそれぞれに対して、パルス中継制御が行われる。そして、パルス中継制御によって得られる上方送信パルスおよび下方送信パルスが合成されて送信パルスが出力される。そのため、リピータ装置１Ａに入力される信号が複極性の場合であっても、実施の形態１と同様に、ノイズによって発生するパルス割れによるパルス欠けを防ぐことができ、受信パルスを正確に送出することができる。

なお、本実施の形態２に係るリピータ装置は、図１２に示すリピータ装置１Ａに限られない。図１４は、本実施の形態２に係るリピータ装置１Ｂの構成の一例を示すブロック図である。例えば、図１４に示すように、リピータ装置１Ａの受信分離部２Ａに代えて分離部５ならびに受信部２ａおよび２ｂが設けられ、合成送信部４Ａに代えて送信部４ａおよび４ｂならびに合成部６が設けられてもよい。このような構成を有するリピータ装置１Ｂは、リピータ装置１Ａと同様に動作することができる。

この場合、分離部５は、複極性の受信パルスを上方受信パルスおよび下方受信パルスに分離する。また、受信部２ａおよび２ｂは、上方受信パルスおよび下方受信パルスのそれぞれに対して、実施の形態１の受信部２と同様に動作する。送信部４ａおよび４ｂは、上方送信パルスおよび下方送信パルスのそれぞれに対して、実施の形態１の送信部４と同様に動作する。さらに、合成部６は、上方送信パルスおよび下方送信パルスを合成し、送信パルスを生成する。

実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３では、上述したリピータ装置１を空気調和システムに適用した場合について説明する。本実施の形態３に係る空気調和システムは、複数の空気調和装置間で信号の送受信を行うものである。

［空気調和システム１００の構成］
図１５は、本実施の形態３に係る空気調和システム１００の構成の一例を示すブロック図である。図１５に示すように、空気調和システム１００は、空気調和装置２００および集中管理装置３００とで構成され、伝送線４００で接続されている。なお、図１５に示す例において、空気調和システム１００には、この例に限られず、複数台の空気調和装置２００が設けられてもよい。

集中管理装置３００は、伝送線４００を介して空気調和装置２００と各種のデータを送受信することにより、空気調和装置２００の管理および制御を行う。例えば、集中管理装置３００は、空気調和装置２００の状態を示す情報を受信するとともに、伝送線４００を介して空気調和装置２００を制御するための制御信号を送信する。

空気調和装置２００は、集中管理装置３００から送信された制御指令等を含む制御信号を、伝送線４００を介して受信し、受信した制御信号に基づき、空調運転を行う。また、空気調和装置２００は、運転の際に、集中管理装置３００が制御を行うために必要となるデータを含む信号を、集中管理装置３００に送信する。

空気調和装置２００は、室外ユニット２１０、室内ユニット２２０およびリモートコントローラ２３０を備えている。室外ユニット２１０と室内ユニット２２０とは、冷媒配管５００で接続され、これによって冷媒回路が形成される。なお、図１５に示す例において、空気調和装置２００は、１台の室外ユニット２１０と、２台の室内ユニット２２０と、１台のリモートコントローラ２３０とを備えているが、この例に限られず、これらは任意の台数であってもよい。

室外ユニット２１０は、実施の形態１で説明したリピータ装置１を備えている。リピータ装置１は、伝送線４００で接続された集中管理装置３００、空気調和装置２００の間で行われる通信、ならびに、空気調和装置２００内の各設備機器間で行われる通信を中継する。

以上のように、本実施の形態３では、リピータ装置１が空気調和システム１００に適用されることにより、空気調和装置２００と集中管理装置３００との間で行われる通信を中継することができる。また、空気調和装置２００内の各機器間で行われる通信を中継することもできる。なお、この例では、リピータ装置１を空気調和システム１００に適用する場合について説明したが、これに限られず、例えば実施の形態２で説明したリピータ装置１Ａおよび１Ｂを空気調和システム１００に適用することもできる。

以上、本発明の実施の形態１〜３について説明したが、本発明は、上述した本発明の実施の形態１〜３に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、リピータ装置１の構成は、図１に示す構成に限られない。図１６は、リピータ装置１の構成の他の例を示すブロック図である。図１６に示すように、許可信号生成部１０には、入力ゲート３の出力が入力されてもよい。このような回路構成であっても、リピータ装置１は、実施の形態１と同様に動作することができる。

また、実施の形態３において、リピータ装置１が空気調和システム１００に適用される例について説明したが、リピータ装置１は、空気調和システム１００に限られず、通信を中継する機器であれば、いずれの機器にも適用することができる。

１、１Ａ、１Ｂ リピータ装置、２、２ａ、２ｂ 受信部、２Ａ 受信分離部、３、３ａ、３ｂ 入力ゲート、４、４ａ、４ｂ 送信部、４Ａ 合成送信部、５ 分離部、６ 合成部、１０、１０ａ、１０ｂ 許可信号生成部、１１ ラッチリセット制御部、１２ ラッチ回路、１３ クロック発生器、１００ 空気調和システム、１１１ ステートマシン、１１２ タイマ、２００ 空気調和装置、２１０ 室外ユニット、２２０ 室内ユニット、２３０ リモートコントローラ、３００ 集中管理装置、４００ 伝送線、５００ 冷媒配管。

Claims (9)

1. パルスの信号を受信する受信部と、
   前記信号のパルスの状態を検知し、前記パルスを検知した場合に前記信号の中継を許可するとともに、前記パルスの終了を検知した場合に前記信号の中継を不許可とする許可信号を生成する許可信号生成部と、
   前記許可信号により許可された許可期間の信号を送信する送信部と
   を備え、
   前記許可信号生成部は、
   前記パルスの終了を検知した場合に、前記パルスが再検知されるか否かを判断する再パルス監視期間を前記許可信号に設定し、
   前記再パルス監視期間中に前記パルスを検知した場合に、前記パルスが継続していると判断し、前記再パルス監視期間中に前記パルスを検知しない場合に、前記パルスが終了したと判断するリピータ装置。
2. 前記受信部は、
   受信した前記信号が複極性である場合に前記信号を極性毎に分離し、
   前記許可信号生成部は、
   分離されたそれぞれの信号に対する前記許可信号を生成し、
   前記送信部は、
   それぞれの前記許可信号により許可された前記許可期間の信号を合成して送信する請求項１に記載のリピータ装置。
3. 前記許可信号生成部は、
   前記パルスの状態を判断した結果に応じてリセット信号を生成するラッチリセット制御部と、
   前記パルスおよび前記リセット信号に基づき、前記許可信号を生成して出力するラッチ回路と
   を有する請求項１または２に記載のリピータ装置。
4. 前記ラッチリセット制御部は、
   前記パルスの状態を判断するステートマシンと、
   前記再パルス監視期間をカウントするタイマと
   を有する請求項３に記載のリピータ装置。
5. 前記受信部から出力される前記信号と、前記許可信号生成部で生成された前記許可信号との論理積を演算するゲート回路をさらに備える請求項１〜４のいずれか一項に記載のリピータ装置。
6. 前記許可信号生成部は、
   前記ゲート回路の出力に基づき生成される請求項５に記載のリピータ装置。
7. 前記再パルス監視期間は、
   ０．１μｓ〜１０μｓの長さに設定される請求項１〜６のいずれか一項に記載のリピータ装置。
8. 前記許可信号生成部は、
   前記再パルス監視期間の後に、前記中継を不許可とするタイムアウト時間を前記許可信号に設定する請求項１〜７のいずれか一項に記載のリピータ装置。
9. パルスの信号を受信する受信ステップと、
   前記信号のパルスの状態を検知し、前記パルスを検知した場合に前記信号の中継を許可するとともに、前記パルスの終了を検知した場合に前記信号の中継を不許可とする許可信号を生成する許可信号生成ステップと、
   前記許可信号により許可された許可期間の信号を送信する送信ステップと
   を有し、
   前記許可信号生成ステップにおいて、
   前記パルスの終了が検知された場合に、前記パルスが再検知されるか否かを判断する再パルス監視期間が前記許可信号に設定され、
   前記再パルス監視期間中に前記パルスが検知された場合に、前記パルスが継続していると判断され、前記再パルス監視期間中に前記パルスが検知されない場合に、前記パルスが終了したと判断されるリピータ装置の中継方法。

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