KR101747193B1

KR101747193B1 - 통신 단말 및 통신 시스템

Info

Publication number: KR101747193B1
Application number: KR1020157026981A
Authority: KR
Inventors: 가즈히코 고쇼노오; 다카시 이토
Original assignee: 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2017-06-14
Also published as: TW201442449A; CN105075134A; US20160056861A1; CA2908442A1; JP6127355B2; TWI506972B; CA2908442C; JPWO2014167799A1; KR20150121222A; WO2014167799A1

Abstract

통신 단말(2)에 있어서, 수전 회로(21)는 분기점(P1, P2)를 개재하는 2선식의 전송선(3)에 접속되고 전송선(3)으로부터 공급되는 전력을 받도록 구성된다. 송신 회로(22)는 분기점(P1, P2) 사이에 접속되고 이들의 사이를 단락함으로써 전송선(3) 상에 전류 모드 신호를 송신하도록 구성된다. 중간 회로(23)는 인덕터(L1) 및 콘덴서(C1)의 직렬 회로를 포함하며 분기점(P1, P2) 사이에 송신 회로(22)와 병렬로 접속되고, 그리고 분기점(P1, P2)와 수전 회로(21)의 사이에 개재된다. 수전 회로(21)는 콘덴서(C1)의 양단 사이에 접속된다.

Description

통신 단말 및 통신 시스템{COMMUNICATION TERMINAL AND COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 전송선 상에 전류 모드 신호를 송신하도록 구성된 통신 단말 및 통신 시스템에 관한 것이다.

종래에는 전송 유닛과 복수 대의 통신 단말(입력 단말 및 제어 단말)가 신호선에 접속되고, 전송 유닛과 통신 단말과의 사이에서 시분할 다중 전송 방식의 전송 신호에 의한 데이터 전송을 행하는 시스템이 알려져 있다(예컨대 일본 특허출원공개공보 제2005-73075호(이하 「문헌 1」이라 함) 참조).

문헌 1에 기재된 시스템에서 전송 유닛은 신호선(이하 「전송선」이라 함)에 대해 (다중) 전송 신호를 송신한다. 통신 단말은, 전송 신호의 어드레스 데이터가 각각에 설정되어 있는 어드레스 데이터와 일치하면, 전송 신호의 신호 반송(返送) 기간에 동기하여 전송선을 적당히 낮은 임피던스를 통해 단락함으로써 전류 모드 신호를 반송한다.

이 종류의 시스템에서 통신 단말은 전송선상의 전송 신호로부터 내부 회로의 동작용 전원을 확보함으로써, 전송선으로부터 전력을 공급받아 동작하는 것이 알려져 있다. 단, 예를 들어 액정 디스플레이를 구비한 통신 단말과 같이 소비 전력의 비교적 큰 통신 단말은, 전소선으로부터 비교적 큰 전력을 공급받게 되어 전송 신호에 대한 임피던스를 저하시켜, 통신 환경을 열화시킬 가능성이 있다.

이에 따라, 예를 들면 일본 특허출원공개공보 제2004-356771호(이하, 「문헌 2」라 함) 에 나타낸 바와 같이, 임피던스를 증대시키는 임피던스 개선 회로를 사용하는 것을 고안할 수 있다. 문헌 2에는, 입력 임피던스가 특히 낮은 부하 기기가 임피던스 개선 회로를 통해 전력선 반송(搬送) 통신의 통신로로서의 전압선, 중성선에 대해 접속되는 것이 기재되어 있다.

그러나 통신 단말은 자신이 전류 모드의 신호를 송신하기 때문에, 문헌 2에 기재되어 있는 것과 같은 임피던스 개선 회로를 통해 전송선에 접속될 경우 자신이 송신하는 신호가 임피던스 개선 회로에서 감쇠되고, 통신 환경이 열화될 가능성이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전송선으로부터 비교적 큰 전력을 공급받으면서도 통신 환경의 열화를 억제할 수 있는 통신 단말 및 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 통신 단말(2)은 제1 및 제2 분기점이(P1, P2), 수전(受電) 회로(21), 송신 회로(22) 및 중간 회로(23)를 포함한다. 수전 회로(21)는 상기 제1 분기점 및 상기 제2 분기점(P1, P2)을 통해 2 선식의 전송선(3)에 접속되고, 상기 전송선(3)으로부터 공급되는 전력을 받도록 구성된다. 송신 회로(22)는 상기 제1 분기점 및 상기 제2 분기점(P1, P2) 사이에 접속되고, 상기 제1 분기점 및 상기 제2 분기점 사이를 단함으로써 상기 전송선(3) 상에 전류 모드 신호를 송신하도록 구성된다. 중간 회로(23)는 인덕터(Ll) 및 콘덴서(C1)의 직렬 회로를 포함하고, 상기 제1 분기점 및 상기 제2 분기점(P1, P2) 사이에 상기 송신 회로(22)와 병렬로 접속되며, 또한 상기 제1 분기점 및 상기 제2 분기점(P1, P2)과 상기 수전 회로(21)와의 사이에 개재(介在)된다. 상기 수전 회로(21)는 상기 콘덴서(C1)의 양단 사이에 접속되어 있다.

일 실시 형태에서, 통신 단말(2)은 상기 전송선(3)에 접속되는 제1 및 제2 입력 단자(Tl, T2)와 다이오드 브릿지(24)를 더 포함한다. 다이오드 브릿지(24)는 상기 제1 및 제2 입력 단자(Tl, T2)와 상기 제1 분기점 및 상기 제2 분기점(P1, P2)과의 사이에 개재된다.

일 실시 형태에서, 상기 중간 회로(23)는 상기 콘덴서(C1)의 방전 전류가 상기 인덕터(Ll)로 흐르는 것을 방지하도록, 상기 인덕터(Ll)와 상기 콘덴서(C1)의 사이에 개재되는 다이오드를 더 포함한다.

일 실시 형태에서, 상기 인덕터(Ll)는 직렬로 배치된 복수의 코일(Ll1, L12)로 이루어진다.

일 실시 형태에서, 상기 중간 회로(23)는, 상기 콘덴서(C1)에 인가되는 전압을 제한하도록, 상기 콘덴서(C1)와 병렬로 접속된 전압 제한 소자(ZDl)를 더 포함한다.

일 실시 형태에서, 상기 중간 회로(23)는 상기 인덕터(Ll)와 상기 콘덴서(C1)의 사이에 개재되는 저항(Rl)을 더 포함한다.

본 발명의 통신 시스템은 상기 통신 단말(2)과 상기 전송선(3)에 접속되는 전송 유닛(1)을 포함한다.

본 발명은 인덕터 및 콘덴서의 직렬 회로를 포함하는 제1 및 제2 분기점의 사이에 송신 회로와 병렬로 접속된 중간 회로를 포함하고, 수전 회로는 콘덴서의 양단 사이에 접속되어 있다. 따라서 전송선으로부터 비교적 큰 전력의 공급을 받으면서도 통신 환경의 열화를 억제할 수 있다는 이점이 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태를 보다 상세하게 기술한다. 본 발명의 다른 특징 및 이점은 이하의 상세한 기술 및 첨부 도면과 관련하여 한층 더 이해될 것이다.
도 1 제1 실시 형태에 관한 통신 단말의 개략적인 회로도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 통신 단말을 사용한 통신 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 통신 단말의 구체적인 예를 나타낸 개략적인 회로도이다.

도 2는 통신 시스템의 일 실시예이다. 이 통신 시스템은 2선식의 전송선(3)에 접속되는 전송 유닛(1)과 복수 대의 통신 단말(201 202, 203,…)을 포함한다. 이하에서 이들 통신 단말을 구별하지 않는 경우에는 간략하게 「통신 단말(2)」라 한다. 복수 대의 통신 단말(2) 각각은 시분할 다중 프로토콜에 따라 전송선(3)을 통해 전송되는 전송 신호를 사용하여 전송 유닛(1)과 통신을 행하도록 구성되어 있다. 즉, 이 통신 시스템은 데이터 전송을 시분할로 행하는 분할 다중 전송 시스템이다.

도 2에 도시된 통신 시스템은, 예를 들면 오피스 빌딩 등에서 조명기구나 공조 설비 등의 기기를 제어하기 위한 제어 시스템으로서 사용된다. 이 경우 각각의 통신 단말(2)은 벽 스위치 등의 스위치의 감시 입력을 감시하기 위한 감시용 통신 단말과, 계전기(relay)를 갖는 기구의 온/오프 제어 등을 행하기 위한 제어용 통신 단말의 두 종류로 분류된다.

전송 유닛(1)은 전송 신호를 전송선(3)에 반복하여 송출하고, 전송 신호를 이용하여 각각의 통신 단말(2)로 통신하도록 구성된다. 복수 대의 통신 단말(2)은 전송 유닛(1)에 대해 전송선(3)을 통해 병렬 접속되어 있으며, 서로 직접 통신하는 것은 아니라 전송 유닛(1)을 통해 서로 통신한다. 또한 통신 단말(2)은 전송선(3) 상의 전송 신호로부터 내부 회로의 동작용 전원을 확보하도록 구성된다. 즉, 통신 단말(2)은 전송선(3)으로부터 전력을 공급받아 동작한다.

전송 신호는 예비 개입대, 예비대, 송신대, 회신대 개입대, 단락 검출대 및 휴지대의 7개 구간으로 이루어지는 복극(複極)(±24 V)의 시분할 다중 신호이다. 송신대는 전송 유닛(1)이 통신 단말(2)에 데이터를 전송하기 위한 기간이다. 회신대는 전송 유닛(1)이 통신 단말(2)로부터의 반송(返送) 데이터를 수신하기 위한 타임 슬롯이다.

전송 유닛(1)은 평상시에는 모드 데이터가 통상 모드인 전송 신호를 송신하고, 이 전송 신호의 송신대에 포함되는 어드레스 데이터를 주기적으로 변화시켜 통신 단말(2)에 순차적으로 액세스하는 상시 폴링(polling)을 행한다.

통신 단말(2)은 수신한 전송 신호의 송신대에 포함되는 어드레스 데이터가 자신의 어드레스에 일치하면 이 송신대에 포함되는 제어 데이터를 수신하고, 그 후의 최초의(동일 프레임의) 회신대에 의해 반송 데이터를 전송 유닛(1)으로 송신한다. 이 때 통신 단말(2)은 전송 신호의 회신 대에 동기한 전류 모드의 신호(적당한 저임피던스를 통해 전송선(3)을 단락하여 송출되는 신호)에 의해 반송 데이터를 송신한다.

전송 유닛(1)은 감시용 통신 단말(2)과 제어용 통신 단말(2)을 어드레스에 따라 대응되는 제어 테이블을 기억하고 있으며, 감시용 통신 단말(2)로부터 감시 입력을 받으면 감시용 통신 단말(2)에 대응되는 제어용 통신 단말(2)에 감시 입력에 대응되는 제어 데이터를 송신한다. 이로써, 통신 시스템은 감시 입력에 따른 기기의 제어 등이 가능해진다.

한편 이 종류의 통신 시스템에 사용되는 통신 단말(2)의 예는, 예컨대 액정 디스플레이를 포함하는 통신 단말(2)과 같이 소비 전력의 비교적 큰 통신 단말(2)을 포함한다. 이와 같은 통신 단말(2)은 전송선(3)으로부터 비교적 큰 전력의 공급을 받는 것에 의해 전송 신호에 대한 임피던스를 저하시켜 통신 환경을 열화시킬 가능성이 있다. 그러므로 소비 전력이 비교적 큰 통신 단말(2)은 전송선(3)과는 다른 별개의 전원선으로부터 전력을 공급받는 것을 생각할 수도 있으나, 그 경우 전송선(3)과는 별개로 전원선을 부설할 필요가 있다.

(실시 형태 1)

따라서 본 실시 형태는, 전송선(3)으로부터 비교적 큰 전력의 공급을 받으면서도, 전송 신호에 대한 임피던스의 저하를 억제하고, 통신 환경의 열화를 억제할 수 있는 통신 단말(2)을 제공한다. 그러므로 본 실시 형태의 통신 단말(2)에서는, 전송선(3)으로부터 전력을 공급받기 때문에 전송선(3)과 별도로 전원선이 부설되어 있을 필요가 없다.

본 실시 형태의 통신 단말(2)은 전송선(3)에 접속되는 단말로서, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 분기점(P1, P2), 수전 회로(21), 송신 회로(22) 및 중간 회로(23)를 포함한다. 수전 회로(21)는 제1 및 제2 분기점(P1, P2)를 통해 2선식의 전송선(3)에 접속되고, 전송선(3)으로부터 공급되는 전력을 받도록 구성된다. 도 1의 예시에서 수전 회로(21)는 부하(212)를 포함하므로, 전송선(3)으로부터 공급되는 전력을 받아 그 전력을 소비하도록 구성된다. 송신 회로(22)는 제1 및 제2 분기점(P1, P2) 사이에 접속되고, 전송선(3) 상에 전류 모드 신호를 송신하도록 구성된다. 도 1의 예시에서는 송신 회로(22)는 전송선(3)으로부터의 통전 시에 직류 전압이 인가되는 제1 및 제2 분기점(P1, P2)에 접속되고, 제1 및 제2 분기점(P1, P2) 사이를 단락함으로써 전송선(3) 상에 전류 모드 신호를 송신하도록 구성되어 있다. 중간 회로(23)는 인덕터(L1) 및 콘덴서(C1)의 직렬 회로를 포함하고, 제1 및 제2 분기점(P1, P2) 사이에 송신 회로(22)와 병렬로 접속되며, 또한 제1 및 제2 분기점(P1, P2)과 수전 회로(21)의 사이에 개재된다. 도 1의 예에서 중간 회로(23)는 LC직렬 회로로 된다. 수전 회로(21)는 콘덴서(C1)의 양단 사이에 접속된다.

본 실시 형태에서 수전 회로(21)는 통신 단말(2)의 내부 회로(송신 회로(22)도 포함)의 동작 용 전원을 생성하는 전원 회로(211)와, 전원 회로(211)로부터 전력을 공급받는 부하(212)를 포함한다. 즉, 통신 단말(2)은 전술한 바와 같이 전송선(3) 상의 전송 신호로부터 내부 회로의 동작 용 전원을 확보함으로써 수전 회로(21)에 의해 전송선(3)으로부터 공급되는 전력을 소비하게 된다. 여기서 수전 회로(21)의 전원 회로(211)는 범용 DC/DC 컨버터가 사용되며, 이는 스위칭 레귤레이터 또는 리니어 레귤레이터라도 된다. 부하(212)는, 예를 들면 액정 디스플레이(도시되어 있지 않음) 등의 소비 전력이 비교적 큰 부하를 포함한다.

본 실시 형태에서, 통신 단말(2)은 전송선(3)에 접속되는 제1 및 제2 입력 단자(T1, T2)와 다이오드 브릿지(24)를 더 포함한다. 다이오드 브릿지(24)는 제1 및 제2 입력 단자(T1, T2)와 제1 및 제2 분기점(P1, P2)의 사이에 개재된다. 다이오드 브릿지(24)는 무극성화 회로로서 기능하며, 통신 단말(2)은 전송선(3)에 대해 무극성화된다. 즉, 제1 및 제2 입력 단자(T1, T2)의 전송선(3)으로의 접속 극성에 관계없이 제1 및 제2 분기점(P1, P2)에는 정해진 극성의 직류 전압이 인가되는 것이다. 여기서 제1 및 제2 분기점(P1, P2)은 제1 분기점(P1)이 고전위, 제 2분기점(P2)이 저전위(회로 그라운드)로 되도록 한 방향으로 다이오드 브릿지(24)에 접속된다. 즉, 제1 및 제2 분기점(P1, P2)은 각각 다이오드 브릿지(24)의 음극 및 양극 출력 단자에 접속된다.

송신 회로(22)는 낮은 임피던스를 통해 전송선(3)을 단락함으로써 전류 모드 신호를 송출하도록 구성된다. 구체적으로는 도 1에 도시된 바와 같이 송신 회로(22)는 제1 및 제2 분기점(P1, P2) 사이에 직렬로 접속되는 스위칭 소자 및 저임피던스 소자와, 제어부(223)를 포함한다. 예를 들면, 스위칭 소자는 트랜지스터(221)이고, 저임피던스 소자는 적당한 저임피던스를 갖는 (제1의) 저항(222)이다. 제어부(223)는 트랜지스터(221)를 제어하도록 구성된다. 스위칭 소자의 제1 단인 트랜지스터(221)의 콜렉터는 고전위 측의 제1 분기점(P1)에 접속되는 한편, 스위칭 소자의 제2 단인 트랜지스터(221)의 이미터는 저항(222)을 통해 저전위 측의 제2 분기점(회로 그라운드) (P2)에 접속된다. 스위칭 소자의 제어단인 트랜지스터(221)의 베이스는 제어부(223)에 접속된다. 트랜지스터(221)는, 오프(OFF) 시에는 제1 및 제2 분기점(P1, P2) 사이의 임피던스를 고임피던스에 바꾸고, 온(ON) 시에는 제1 및 제2 분기점(P1, P2) 사이의 임피던스를 저임피던스에 바꾸는 임피던스 가변 소자이다.

이와 같은 구성에 의해 송신 회로(22)는 트랜지스터(221)의 온 시에 적당한 저임피던스를 통하여 전송선(3)을 단락한다. 따라서 송신 회로(22)는, 제어부(223)가 임의의 패턴으로 트랜지스터(221)의 온/오프를 제어함으로써 임의의 패턴의 전류 모드 신호를 송신 할 수 있다. 이 신호는 상술한 반송 데이터를 포함하는 반송(返送) 신호에 대응된다.

중간 회로(23)는 도 1에 도시된 바와 같이 인덕터(L1)와 콘덴서(C1)의 직렬 회로를 포함하며, 이 직렬 회로가 제1 및 제2 분기점(P1, P2) 사이에서 송신 회로(22)와 병렬로 접속된다. 여기서 인덕터(L1)가 고전위 측의 제1 분기점(P1)에 접속되고, 콘덴서(C1)는 인덕터(L1)를 통해 제1 분기점(P1)에 접속된다. 바꾸어 말하면, 중간 회로(23)는 다이오드 브릿지(24)를 통해 전송선(3)에 접속된 인덕터(L1)와 콘덴서(C1)를 갖는다.

인덕터(L1)는 전송 신호 및 반송 신호에 대한 제1 및 제2 분기점(P1, P2) 사이의 임피던스를 상승시키도록 회로 상수가 설정된다. 즉, 인덕터(L1)는 전송선(3)으로부터 본 통신 단말(2)의 임피던스를 상승(증가)시키는 임피던스 상승기(upper)로서 기능한다. 또한 인덕터(L1)는 다이오드 브릿지(24)의 2차 측에 접속된다. 따라서 중간 회로(23)는, 인덕터(L1)에 인가되는 전압의 방향이 반전되는 경우 없이, 인덕터(L1)에 역기전압(역기전력)이 생기는 것에 의한 임피던스의 저하를 억제할 수 있다.

콘덴서(C1)는 그 양단에 수전 회로(21)가 접속됨으로써, 수전 회로(21)로의 전력 공급원으로서 기능한다. 즉, 예를 들면 반송 신호의 송신 등에 의해 전압 강하가 발생하여 전송선(3)의 전압이 순간적으로 저하되는 등의 경우에도, 통신 단말(2)은 콘덴서(C1)에 의해 평활됨으로써 안정화된 전압이 수전 회로(21)에 인가되는 것이다.

단, 콘덴서(C1)의 용량이 너무 클 경우 전압 강하가 생겨 전송선(3)의 전압이 저하되면, 콘덴서(C1)의 양단 전압이 전송선(3)의 전압을 순간적으로 상회하는 경우가 있다. 이 경우 통신 단말(2)은 수전 회로(21)의 소비 전력이 콘덴서(C1)만으로 공급되어 전송선(3)으로부터 수전 회로(21)로의 전력 공급이 정지하는 기간이 발생됨으로써, 결과적으로 반송 신호의 전류값(진폭)이 감소한다.

요컨대 통신 단말(2)은 정상(正常) 시에 수전 회로(21)에 흐르는 전류 I1과 송신 회로(22)에 흐르는 전류 I2의 결합을 전송선(3)으로부터 끌어 들이는 데에 비해, 전송선(3)으로부터 수전 회로(21)로의 전력 공급이 정지하는 기간 동안에는 송신 회로(22)에 흐르는 전류 I2만을 끌어 들이게 된다. 따라서 통신 단말(2)은 전송선(3)으로부터 수전 회로(21)로의 전력 공급이 정지하는 기간 동안에는 수전 회로(21)에 흐르는 전류 I1만큼 전송선(3)으로부터 끌어 들이는 전류값이 감소한다. 그러므로 반송 신호의 송신처(전송 유닛(1))에에서는 반송 신호의 전류값이 감소하여 수신감도의 하한값을 밑돌게 되므로 통신 에러가 발생될 가능성이 있다.

따라서 통신 단말(2)은 전송선(3)으로부터 수전 회로(21)로의 전력 공급이 정지하는 기간이 생기지 않는지, 또는 생기더라도 그 기간이 충분히 짧아지도록 콘덴서(C1)의 용량이 설정된다. 예를 들면, 통신 단말(2)은 콘덴서(C1)의 충전 전류와 콘덴서(C1)로부터 수전 회로(21)로의 방전 전류의 밸런스에 의해 콘덴서(C1)가 포화되지 않고 전송선(3)으로부터 콘덴서(C1)항 항상 전류가 흐르도록 콘덴서(C1)의 용량이 설정된다. 이 경우 전송선(3)으로부터 수전 회로(21)로의 전력 공급이 정지하는 기간이 생기지 않는다. 또는 반송 신호의 송신 시점으로부터 전송 유닛(1)의 수신 회로가 반송 신호의 수신을 개시하기까지 일정한 지연 시간만큼의 지연이 있을 경우, 전송선(3)으로부터 수전 회로(21)로의 전력 공급이 정지하는 기간이 지연 시간보다 짧아지도록 콘덴서(C1)의 용량이 설정된다.

이로써 통신 단말(2)은 콘덴서(C1)에 의해 수전 회로(21)에 인가되는 전압을 안정화하면서 도, 반송 신호의 전류값이 감소하는 것에 의해 반송 신호의 송신측(전송 유닛(1))에서 통신 에러가 생기는 것을 회피할 수 있다.

또한 통신 단말(2)은 반송 신호의 송신 등에 의해 전압 강하가 발생해 전송선(3)의 전압이 순간적으로 저하되었을 때 수전 회로(21)에서의 소비 전류가 증가하기도 한다. 즉, 수전 회로(21)의 소비 전력 일정하다고 볼 때, 통신 단말(2)은 전송선(3)으로부터의 입력 전압이 저하될 경우 이에 반비례하여 수전 회로(21)에서의 소비 전류가 증가하게 된다.

그러므로 통신 단말(2)은 전송선(3)으로부터 끌어들인 총 전류값(수전 회로(21)에 흐르는 전류 I1과 송신 회로(22)에 흐르는 전류 I2의 결합)이 증가한다. 따라서 통신 단말(2)은 이와 같이 증가한 때의 반송 신호의 전류값이 반송 신호의 송신측(전송 유닛(1))에서 수신 감도의 상한값 이하로 안정되도록 송신 회로(22)의 임피던스가 설정되는 것이 바람직하다.

이상 설명한 본 실시 형태의 통신 단말(2)에 의하면, 제1 및 제2 분기점(P1, P2) 사이에 송신 회로(22)와 병렬로 접속된 인덕터(L1) 및 콘덴서(C1)의 직렬 회로를 포함하는 중간 회로(23)가 설치되고, 수전 회로(21)는 콘덴서(C1)의 양단 사이에 접속된다. 따라서 통신 단말(2)은 수전 회로(21)에서 전송선(3)으로부터 비교적 큰 전력의 공급을 받으면서도, 중간 회로(23)에 의해 전송 신호에 대한 임피던스의 저하를 억제하고, 통신 환경의 열화를 억제할 수 있다. 또한 중간 회로(23)는 송신 회로(22)와 병렬로 접속되어 있으므로, 송신 회로(22)는 중간 회로(23)를 통하지 않고 전송선(3)에 접속되며, 송신 회로(22)로부터 송신되는 반송 신호가 중간 회로(23)의 영향으로 감쇠되지도 않는다.

또한 본 실시 형태에서, 전송선(3)에 접속되는 제1 및 제2 입력 단자(T1, T2)와 다이오드 브릿지(24)를 포함하며, 다이오드 브릿지(24)는 제1 및 제2 입력 단자(T1, T2)와 제1 및 제2 분기점(P1, P2)의 사이에 개재됨으로써, 중간 회로(23)의 인덕터(L1)는 다이오드 브릿지(24)의 2차 측에 접속되게 된다. 따라서 중간 회로(23)는, 인덕터(L1)에 인가되는 전압의 방향이 반전되지 않고, 인덕터(L1)에 역기전압(역기전력)이 생기는 것에 의한 임피던스의 저하를 억제할 수 있다.

이하에서 본 실시 형태에 관한 통신 단말(2)의 중간 회로(23)의 구체적인 예시에 대해 도 3을 참조하여 설명한다. 또한 도 3에서는, 제1 및 제2 입력 단자(T1, T2) 사이에 서지 흡수기(surge absorber)(25)가 접속되어 있다. 그리고 다이오드 브릿지(24)의 각 다이오드와 병렬로 접속된 콘덴서 C2~C5는 각 다이오드의 부유 용량이다.

도 3의 예시에서, 인덕터(L1)는 직렬로 배치된 복수의 코일(L11, L12)로 이루어진다. 즉, 제1 코일(L11) 및 제2 코일(L12)는 제1 및 제2 분기점(P1, P2) 사이에서 콘덴서(C1)와 직렬로 접속되고, 중간 회로(23)의 인덕터(L1)를 구성한다. 제1 코일(L11)은 고전위 측의 제1 분기점(P1)에 접속되고, 제2 코일(L12)는 저전위 측의 제 2분기 단 P2에 접속되어 있는.콘덴서(C1)는 제1 코일(L11)와 제2 코일(L12)의 사이에 접속된다. 단, 제1 코일(L11) 및 제2 코일(L12)은 도 3의 예로 한정되지 않고, 예를 들면 제1 및 제 2 분기점(P1, P2) 중 어느 하나와 콘덴서(C1)의 사이에 개재되어도 된다. 그리고 인덕터(L1)는 직렬로 배치된 3개 이상의 코일로 구성되어도 된다.

중간 회로(23)는 이와 같이 인덕터(L1)가 복수의 코일로 구성되는 것에 의해 비교적 큰 임피던스를 가지면서도 각각의 부품의 사이즈를 비교적 적게 억제할 수 있다. 그 결과, 통신 단말(2)은 회로 기판(도시되어 있지 않음)에 실장(實裝)되는 부품의 높이(회로 기판의 표면으로부터의 높이)를 낮게 억제할 수 있다.

또한 중간 회로(23)는 콘덴서(C1)의 방전 전류가 인덕터 Ll(L11)에 흐르는 것을 방지하도록, 인덕터 Ll(Ll1)와 콘덴서(C1)의 사이에 개재되는 다이오드(D1)를 더 포함한다. 도 3의 예에서 다이오드(D1)는 제1 코일(L11)측을 애노드, 콘덴서(C1)측을 캐소드로 하는 방향으로 제1 코일(L11)와 콘덴서(C1)의 사이에 개재되어 있다.

중간 회로(23)는 이와 같은 역류 방지용의 다이오드(D1)를 가짐으로써 전송선(3)의 전압이 저하되었을 때 콘덴서(C1)의 양단 전압이 전송선(3)의 전압을 순간적으로 상회하더라도 콘덴서(C1)로부터 인덕터(L1)로 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 이로써 중간 회로(23)는 인덕터(L1)에 역기전압(역기전력)이 생겨 임피던스가 저하되는 것을 회피할 수 있다.

또한 중간 회로(23)는 인덕터(L1)와 콘덴서(C1)의 사이에 개재된 (제2의) 저항 R1을 더 포함한다. 도 3의 예시에서 저항 R1은 제1 코일(L11)와 다이오드(D1)의 사이에 개재되어 있다. 이 저항 R1은 통신 단말(2)의 전원 입력 등의 경우에 후단의 수전 회로(21)에 진입 전류나 과전압이 발생하는 것을 억제한다.

또한 중간 회로(23)는 콘덴서(C1)와 병렬로 접속되고, 콘덴서(C1)에 인가되는 전압을 제한하는 전압 제한 소자로서 제너다이오드(ZD1)를 더 포함한다. 제너다이오드(ZD1)는 다이오드(D1)를 통해 콘덴서(C1)의 양단에 접속된다. 이로써 콘덴서(C1)의 양단에 걸리는 최대 전압은 제너다이오드(ZD10의 항복 전압에 의해 제한된다. 따라서 중간 회로(23)는 제1 및 제2 입력 단자(T1, T2)에 인가되는 전압이 높아져도 콘덴서(C1)를 과전압으로부터 보호할 수 있으며, 콘덴서(C1)의 내압(耐壓)이나 인덕터(L1)의 정격 최대 전류를 비교적 낮게 설정할 수 있기 때문에 소형화로도 이어진다. 도 3의 예시에서 제너다이오드(ZD1)의 애노드는 수전 회로(21)의 그라운드가 된다. 그리고 전압 제한 소자는 제너다이오드에 한정되지 않으며, 예를 들면 배리스터(varistor) 등이라도 된다.

또한 중간 회로(23)는 제1 및 제2 분기점(P1, P2)의 사이에 송신 회로(22)와 병렬로 접속된 인덕터(L1) 및 콘덴서(C1)의 직렬 회로를 포함하면 되고, 도 3에 도시된 중간 회로(23)는 일례에 지나지 않는다. 즉, 중간 회로(23)는 인덕터(L1)가 1개의 코일로 구성되어 있어도 되고, 또한 다이오드(D1), 저항 R1, 제너다이오더(ZD1)가 적절히 생략되도 된다.

다만 상기 실시 형태에서는, 통신 단말(2)가 전송 신호의 회신대에 동기한 전류 모드 신호를 전송 유닛(1)에 송신하는 예를 나타냈으나, 이 예에 한정되지 않고, 통신 단말(2)은, 전송 신호에 중첩되는 중첩 신호를 사용하여 다른 통신 단말과 통신하는 중첩 단말로 해도 된다. 이 경우 통신 단말(중첩 단말)(2)는 송신 회로(22)에 의해 전송 신호에 동기한 전류 모드 신호(적당한 저임피던스를 통해 전송선(3)을 단락하여 송출되는 신호)를 중첩 신호로서 송신한다.

중첩 신호를 사용한 통신은 전송 신호를 사용한 통신과는 프로토콜이 상이하다. 그러므로 중첩 신호에 의해 통신을 행하는 중첩 단말은 전송 유닛(1)으로부터 송신되는 전송 신호를 통신을 위해 사용하지 않고, 전송 유닛(1)을 전원으로서 이용한다. 즉, 중첩 단말은 전송선(3)을 공용으로 하여 전송 신호를 이용해 통신을 행하는 통신 단말(2)이나 전송 유닛(1)과 통신하는 기능은 없고, 전송 유닛(1)을 통하지 않고 다른 중첩 단말과 직접 통신을 행한다. 또한 중첩 신호를 사용한 통신은 전송 신호를 사용한 통신에 비해 전송 속도가 빠르고 데이터량이 많은 데이터의 송신에 적절하다. 예를 들면, 액정 디스플레이를 구비하는 것과 같은 통신 단말은 표시 데이터 등 비교적 데이터량이 많은 데이터를 다른 통신 단말과의 사이에서 통신에 의해 주고 받기 때문에 중첩 신호에 의해 통신을 행하는 중첩 단말인 것이 바람직하다.

Claims

통신 단말에 있어서,
제1 분기점 및 제2 분기점;
상기 제1 분기점 및 상기 제2 분기점을 통해 2선식의 신호선에 접속되고, 상기 신호선으로부터 공급되는 전력을 받도록 구성된 수전 회로;
상기 제1 분기점 및 상기 제2 분기점 사이에 접속되고, 상기 제1 분기점 및 상기 제2 분기점 사이를 단락함으로써 상기 신호선 상에 전류 모드 신호를 송신하도록 구성된 송신 회로; 및
인덕터 및 콘덴서의 직렬 회로를 포함하고, 상기 제1 분기점 및 상기 제2 분기점 사이에 상기 송신 회로와 병렬로 접속되고, 그리고 상기 제1 분기점 및 상기 제2 분기점과 상기 수전 회로의 사이에 개재(介在)되는 중간 회로
를 포함하고,
상기 수전 회로는 상기 콘덴서의 양단 사이에 접속되어 있는,
통신 단말.
제1항에 있어서,
상기 신호선에 접속되는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자; 및
상기 제1 입력 단자 및 상기 제2 입력 단자와, 상기 제1 분기점 및 상기 제2 분기점의 사이에 개재되는 다이오드 브릿지
를 더 포함하는 통신 단말.
제1항에 있어서,
상기 중간 회로는,
상기 콘덴서의 방전 전류가 상기 인덕터로 흐르는 것을 방지하도록, 상기 인덕터와 상기 콘덴서의 사이에 개재되는 다이오드를 더 포함하는,
통신 단말.
제2항에 있어서,
상기 중간 회로는,
상기 콘덴서의 방전 전류가 상기 인덕터로 흐르는 것을 방지하도록, 상기 인덕터와 상기 콘덴서의 사이에 개재되는 다이오드를 더 포함하는,
통신 단말.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인덕터는 직렬로 배치된 복수의 코일로 이루어지는,
통신 단말.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간 회로는,
상기 콘덴서에 인가되는 전압을 제한하도록, 상기 콘덴서와 병렬로 접속된 전압 제한 소자를 더 포함하는,
통신 단말.
제5항에 있어서,
상기 중간 회로는,
상기 콘덴서에 인가되는 전압을 제한하도록, 상기 콘덴서와 병렬로 접속된 전압 제한 소자를 더 포함하는,
통신 단말.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간 회로는,
상기 인덕터와 상기 콘덴서의 사이에 개재되는 저항을 더 포함하는,
통신 단말.
제6항에 있어서,
상기 중간 회로는,
상기 인덕터와 상기 콘덴서의 사이에 개재되는 저항을 더 포함하는,
통신 단말.
청구항 1 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 통신 단말; 및
상기 신호선에 접속되는 전송 유닛
을 포함하는 통신 시스템.