TW201349775A - 通訊系統 - Google Patents

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TW201349775A
TW201349775A TW102115017A TW102115017A TW201349775A TW 201349775 A TW201349775 A TW 201349775A TW 102115017 A TW102115017 A TW 102115017A TW 102115017 A TW102115017 A TW 102115017A TW 201349775 A TW201349775 A TW 201349775A
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TW102115017A
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Tadashi Matsumoto
Hiroki Kazuno
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Panasonic Corp
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J7/00Multiplex systems in which the amplitudes or durations of the signals in individual channels are characteristic of those channels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/02Details
    • H04J3/06Synchronising arrangements
    • H04J3/0602Systems characterised by the synchronising information used

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

本發明之重疊終端係將傳輸訊號之中並未進行從通訊終端向傳輸單元之返回資料之發送的回答波段,作為適於重疊訊號之重疊的可重疊波段而使用於重疊訊號之重疊中。重疊終端之判斷部係當傳輸單元在傳輸訊號之發送波段中以傳輸接收部來接收確保資料時,就將該發送波段之下一個回答波段判斷為可重疊波段,該確保資料係禁止該發送波段之下一個回答波段的來自全部通訊終端之返回資料的發送。確保資料係為了使得傳輸單元與通訊終端取得時間同步而在每一定時間以傳輸訊號之發送波段來發送的時序同步脈波。

Description

通訊系統
本發明係關於一種將使用傳輸訊號進行通訊的通訊終端、及使用被重疊於傳輸訊號之重疊訊號進行通訊的重疊終端連接於同一通訊線的通訊系統。
先前以來廣泛普及著一種對傳輸路徑連接有傳輸單元(主機)及複數台終端裝置(子機),且在各終端裝置與傳輸單元之間進行通訊的通訊系統。作為此種通訊系統之一例,有以下之系統:在傳輸單元定期性地監視終端裝置之狀態,且終端裝置之狀態有發生變化的情況,將訊號從傳輸單元發送至其他終端裝置以便進行對應該狀態變化之處理的系統(例如參照日本特許第1180690號公報、日本特許第1195362號公報及日本特許第1144477號公報)。
但是,上述構成之通訊系統係本來被使用於照明器具等之接通斷開控制等的系統,其通訊速度慢,例如不適於如類比量之資料量比較多的資訊之傳輸。
因此,有提案一種使終端裝置彼此透過傳輸單元而進行通訊的既設之通訊系統、和終端裝置彼此以點對點(peer-to-peer:P2P)直接進行通訊的通訊系統混合在一起的 通訊系統(例如參照日本特許第4816664號公報)。在該通訊系統中,由於透過傳輸單元(主機)進行通訊的複數台通訊終端(第1通訊終端)、和彼此直接通訊的複數台重疊終端(第2通訊終端)共用通訊線(傳輸路徑),所以容易在既設之通訊系統增設重疊終端。通訊終端係使用從傳輸單元反覆送出至通訊線的傳輸訊號(第1協定之訊號)來進行通訊,而重疊終端係使用被重疊於傳輸訊號之重疊訊號(第2協定之訊號)來進行更高速的通訊。
在此,傳輸訊號為在每一訊框之時間軸方向被分割為複數個區域(期間),且一部分之區域被分配作為能夠將重疊訊號予以重疊之可重疊波段(適合通訊期間)的時間分割方式之訊號。亦即,重疊終端係在被分配為傳輸訊號之一部分的可重疊波段,使用被傳輸於與傳輸訊號共通之通訊線的重疊訊號進行通訊。
可是,日本特許第4816664號公報中所記載的通訊系統,係在傳輸訊號之中將時間寬比發送波段(訊號發送期間)或回答波段(訊號返回期間)還短的預備波段(預備期間)、短路檢測波段(短路檢測期間)、暫停波段(預備區域期間)作為可重疊波段而用於重疊訊號之傳輸。因此,在重疊終端間傳輸資料長度比較長之資料的情況,資料並未收在一個可重疊波段內而是橫跨複數個可重疊波段來傳輸,結果,有可能導致資料傳輸速度之降低。
又,雖然亦有考慮變更傳輸單元之格式以便可以將時間寬比較長之區域作為可重疊波段而用於重疊訊號之傳 輸,但是當傳輸單元之格式被變更時,對於使用傳輸訊號的通訊終端之通訊亦有影響。再者,在傳輸單元之格式已被變更的情況,並無法直接利用既設之傳輸單元。
本發明係有鑑於上述事由而開發完成,其目的在於提供一種不變更傳輸單元之格式且不用降低資料之傳輸速度,而能夠藉由重疊訊號來傳輸資料長度比較長之資料的通訊系統。
本發明之通訊系統,其對通訊線反覆發送傳輸訊號的傳輸單元、使用前述傳輸訊號進行通訊的通訊終端、及使用被重疊於前述傳輸訊號之重疊訊號進行通訊的複數台重疊終端,係連接於前述通訊線,其特徵為:前述傳輸訊號係由在每一訊框之時間軸方向被分割為複數個區域的時間分割方式之訊號所構成,該複數個區域係包含用以將資料傳輸至前述通訊終端的發送波段、以及用以接收來自前述通訊終端之返回資料之作為時間槽的回答波段,前述複數台重疊終端之各個係具備:傳輸接收部,其係以前述發送波段來接收前述傳輸單元藉由前述傳輸訊號而發送的資料;以及判斷部,其係當在前述發送波段中以前述傳輸接收部來接收用以禁止該發送波段之下一個前述回答波段的前述返回資料之發送的確保資料時,就將該回答波段判斷為被用於前述重疊訊號之重疊的可重疊波段,前述確保資料係為了使得前述傳輸單元與前述通訊終端取得時間同步而在每一定時間輸出的時序同步脈波。
在該通訊系統中,較佳為:前述複數台重疊終端之各個係進一步具備:預約部,其係藉由前述重疊訊號來發送用以在前述可重疊波段中將下次以後之可重疊波段作為預約波段並獲得該預約波段的發送資料之發送權的預約資料;以及資料發送部,其係在已獲得前述發送權的前述預約波段藉由前述重疊訊號來發送前述發送資料。
在該通訊系統中,較佳為:在同一前述可重疊波段中從前述複數台重疊終端之中的二台以上之重疊終端有前述預約資料之發送的情況,在該二台以上之重疊終端係從已先發送前述預約資料之重疊終端優先地提供有前述預約波段之前述發送權。
在該通訊系統中,更佳為:前述預約部係在前述可重疊波段中針對每一重疊終端以預先決定的發送時序來發送前述預約資料。
在該通訊系統中,更佳為:前述預約部係在前述可重疊波段中針對每一重疊終端以隨機決定的發送時序來發送前述預約資料。
在該通訊系統中,更佳為:前述發送權係僅提供給在同一前述可重疊波段中已發送前述預約資料的前述二台以上之重疊終端之中最初已發送前述預約資料的重疊終端。
在該通訊系統中,更佳為:前述發送權係對在同一前述可重疊波段中已發送前述預約資料的前述二台以上之重疊終端,依已先發送前述預約資料之順序來提供。
在該通訊系統中,更佳為:前述預約資料係包含顯示 前述發送資料之資料長度的長度資訊,在同一前述可重疊波段中已發送前述預約資料的前述二台以上之重疊終端,係以包含於該預約資料中的前述長度資訊所示之資料長度的合計成為預定容許長度以下之方式來進行群組區分,而在該二台以上之重疊終端中屬於同一群組的複數台重疊終端係提供有同一前述預約波段之前述發送權。
在該通訊系統中,更佳為:前述預約資料係包含顯示前述發送資料之發送所需的前述可重疊波段之數量的訊框資訊,在前述重疊終端係提供有與前述訊框資訊相應之數量的前述預約波段之前述發送權。
在該通訊系統中,更佳為:前述複數台重疊終端之各個係進一步具備:資料接收部,其係接收從自身以外之其他重疊終端藉由前述重疊訊號而發送來的前述發送資料;以及處理部,其係使用在前述資料接收部所接收到的前述發送資料來進行預定處理。
由於本發明係可以藉由判斷部將確保資料用於可重疊波段之判斷而將回答波段作為可重疊波段來利用,所以不會使資料之傳輸速度降低,而有可以藉由重疊訊號來傳輸資料長度比較長之資料的優點。又,由於本發明係將傳輸單元在每一定時間發送與通訊終端之時間同步用的時序同步脈波利用於確保資料中,所以不用變更傳輸單元之格式就可以將傳輸訊號之回答波段作為可重疊波段而用於重疊訊號之傳輸。
更詳細地記載本發明之較佳的實施形態。本發明之其 他的特徵及優點係能藉由以下之詳細記載及附圖而更加理解。
1‧‧‧傳輸單元(主機)
3‧‧‧照明器具
4‧‧‧辦公室控制器
5‧‧‧節能控制器
6‧‧‧空調裝置
7‧‧‧個人電腦
8‧‧‧網路
9‧‧‧感測器機器
10‧‧‧通訊線
11‧‧‧傳輸通訊部
12‧‧‧返回要求部
13‧‧‧返回接收部
14‧‧‧記憶部
15‧‧‧控制部
16‧‧‧重疊通訊部
18‧‧‧區段確保部
21‧‧‧通訊終端(子機)
22‧‧‧重疊終端(子機)
23‧‧‧重疊通訊部
24‧‧‧傳輸接收部
25‧‧‧介面部
26‧‧‧控制部
27‧‧‧判斷部
28‧‧‧預約部
29‧‧‧處理部
91‧‧‧電力計量單元
92‧‧‧監視器
93‧‧‧PLC分接頭
101‧‧‧預備中斷波段
102‧‧‧預備波段
103‧‧‧發送波段
104‧‧‧回答波段
105‧‧‧中斷波段
106‧‧‧短路檢測波段
107‧‧‧暫停波段
211‧‧‧第1監視終端
212‧‧‧第1控制終端
221‧‧‧第2監視終端
222‧‧‧第2控制終端
F1至Fn‧‧‧第1訊框至第n訊框
Ta‧‧‧單位時間
Tb‧‧‧延遲時間
Tc‧‧‧迴避時間
圖1係顯示實施形態1之通訊系統的概略構成之方塊圖。
圖2係使用實施形態1之通訊系統的照明系統之構成圖。
圖3係實施形態1之通訊系統的基本系統之動作的說明圖。
圖4係實施形態1之通訊系統的基本系統之動作的說明圖。
圖5係實施形態1之通訊系統的動作之說明圖。
圖6係實施形態2之通訊系統的動作之說明圖。
圖7係實施形態2之通訊系統的預約部之動作的流程圖。
圖8係實施形態2之通訊系統的動作之說明圖。
圖9係實施形態2之通訊系統的其他動作之說明圖。
圖10A至圖10D係實施形態3之通訊系統的動作之說明圖。
(實施形態1)
例如圖1所示,本實施形態之通訊系統係具備:連接於二線式之通訊線10之作為主機的傳輸單元1;以及作為子機之複數台通訊終端21及複數台重疊終端22。在圖1(圖 2、圖4亦為同樣)中,雖然通訊終端21係表記為第1監視終端211或第1控制終端212,重疊終端22係表記為第2監視終端221或第2控制終端222,但是有關於此點將於後面敘述。在該通訊系統中,基本上通訊終端21係使用於通訊線10傳輸的傳輸訊號(第1協定之訊號)而進行通訊,重疊終端22係使用重疊於傳輸訊號的重疊訊號(第2協定之訊號)而進行通訊。
圖2係顯示通訊系統被應用於辦公大樓等中用以控制照明器具3的照明系統之例。在圖2之例中,傳輸單元1係針對每一區域(例如樓層)逐層設置一台,且在被連接於各傳輸單元1的通訊線10各連接有1台或複數台之通訊終端21及重疊終端22。再者,在通訊線10係連接有用以集中監控照明控制系統的辦公室控制器4。
又,傳輸單元1係連接於成為其高階裝置的節能控制器5。節能控制器5係設置於每一區域(例如樓層),且除了應用上述通訊系統的照明系統以外,亦就空調裝置6總括性地進行監控。複數個區域之節能控制器5係透過網際網路等之網路8或是LAN而連接於具有瀏覽器功能的個人電腦7,且能夠由個人電腦7監視之方式所構成。另外,在圖2之例中,係在1台第2監視終端221連接有電力計量單元91,該電力計量單元91係經由監視器92來計量連接於PLC(Power Iine Communication:電力線通訊)分接頭(tap)93的機器之消耗電力。
複數台通訊終端21係透過通訊線10而並聯連接於傳 輸單元1。傳輸單元1及複數台通訊終端21係構建一種能以時間分割方式來進行從傳輸單元1對各通訊終端21之資料傳輸和從各通訊終端21對傳輸單元1之資料傳輸的分時多工傳輸系統(以下,稱為「基本系統」)。以下首先就基本系統之概略構成加以說明。
在基本系統中,複數台通訊終端21係被分類為以下之二種類:監視牆壁開關等的開關(未圖示)之監視輸入的第1監視終端211;以及具有繼電器(未圖示)且進行負載(在此為照明器具3)之接通斷開控制等的第1控制終端212。在此,各通訊終端21係預先將被個別分配的自身之位址記憶於自身的記憶體(未圖示)。另外,第1監視終端211並未限於開關,亦可為監視由人體感測器(human body sensor)等之感測器自動地產生的監視輸入之構成。
如圖1所示,傳輸單元1係具備:將傳輸訊號送出至通訊線10的傳輸通訊部11;將返回要求資料發送至通訊終端21的返回要求部12;從通訊終端21接收返回資料的返回接收部13;記憶部14;以及控制部15。控制部15係控制返回要求部12、返回接收部13之動作。在本實施形態中,傳輸單元1係以微控制器(微電腦)為主構成,且可以藉由執行被記憶於記憶部14的程式而實現各部之功能。
傳輸單元1係將藉由位址而使第1監視終端211和第1控制終端212賦予對應關係的控制表格記憶於記憶部14。在此,例如在第1監視終端211具有複數個電路之開關的情況,僅在第1監視終端211固有的終端位址中,變 成該第1監視終端211之開關全部符合,而無法特定實際已被操作的唯一開關。
因此,在第1監視終端211中,為了可以特定實際已被操作的唯一開關,而對每一開關分配有負載編號,且將在第1監視終端211之終端位址之後附加有負載編號的位址使用作為開關固有的位址(識別號)。同樣地,在第1控制終端212係對每一繼電器分配有負載編號,且將在第1控制終端212之終端位址之後附加有負載編號的位址作為繼電器固有的位址(識別號)。在控制表格中,係使得開關固有的位址和繼電器固有的位址賦予一對一或是一對多的對應關係。
接著,就基本系統之動作加以說明。
如圖3所示,傳輸單元1係對通訊線10反覆發送在時間軸方向被分割為複數個區域的形式之由電壓波形所構成的時間分割方式之傳輸訊號。亦即,傳輸訊號係由預備中斷波段101、預備波段102、發送波段103、回答波段104、中斷波段105、短路檢測波段106及暫停波段107之7個區域所構成的複極(±24V)之分時多工訊號。另外,在圖示例中係以從傳輸訊號中之中斷波段105開始並在回答波段104結束的各區間為1訊框(F1、F2、…)。
預備中斷波段101係用以檢測二次中斷之有無的期間,預備波段102係配合中斷波段105及短路檢測波段106而設定的期間,發送波段103係傳輸單元1用以對通訊終端21發送資料的期間。回答波段104係傳輸單元1接收來 自通訊終端21之返回資料的時間槽(time slot),中斷波段105係用以檢測後述之中斷訊號之有無的期間,短路檢測波段106係用以檢測短路的期間。暫停波段107係供來不及處理時所用的期間。
傳輸單元1係連續發送模式資料(mode data)為通常模式的傳輸訊號,使該傳輸訊號之發送波段103中所含的位址資料進行週期性地變化並進行對複數台通訊終端21依次存取的連續輪訊(polling)。在連續輪訊時,發送波段103中所含之位址資料一致於自身之位址的通訊終端21,係接收該發送波段103中所含的資料,且以在該發送波段103之後最初呈現的回答波段104(以下,稱為「發送波段103之下一個回答波段104」)將返回資料發送至傳輸單元1。在此,通訊終端21係藉由與傳輸訊號之回答波段104同步的電流模式之訊號(透過適當的低阻抗而將通訊線10予以短路藉此被送出的訊號)來發送返回資料。另外,通訊終端21之內部電路的電源係藉由將透過通訊線10而傳輸的傳輸訊號予以整流並穩定化來供應。
另一方面,作為第1監視終端211之通訊終端21,係當檢測監視輸入時,就與傳輸訊號之中斷波段105同步而產生中斷訊號。以下,在圖1之通訊系統中,就在第1監視終端211產生中斷訊號的情況之基本系統的動作,參照圖3及圖4來加以說明。
傳輸單元1係當以傳輸訊號之第1訊框F1的中斷波段105檢測已在第1監視終端211產生的中斷訊號時(圖3 及圖4之S11),就將傳輸訊號之發送波段103中所含的模式資料從通常模式切換為中斷輪訊模式。在中斷輪訊模式中,傳輸單元1係在返回要求部12以傳輸訊號之發送波段103來發送由位址之高階位元所構成的返回要求資料(S12),且一邊使位址(高階位元)週期性地變化一邊進行位址搜尋。已產生中斷訊號的第1監視終端211係若返回要求資料中之位址(高階位元)一致於自身的位址之高階位元的話,則在第1訊框F1之回答波段104將自身的位址之低階位元作為返回資料而發送至傳輸單元1(S13)。藉此,傳輸單元1係將在第1訊框F1產生中斷訊號的第1監視終端211之位址,作為返回資料而由返回接收部13所接收。
傳輸單元1係當取得已產生中斷訊號的第1監視終端211之位址時,就在第1訊框F1之下一個第2訊框F2的發送波段103,特定其位址並對第1監視終端211從返回要求部12發送返回要求資料(S14)。第1監視終端211係當接收包含自身之位址的返回要求資料時,就響應此,而在第2訊框F2之回答波段104將對應監視輸入的開關之負載編號及包含接通斷開之其他的監視資料作為返回資料而發送至傳輸單元1(S15)。
傳輸單元1係當在返回接收部13接收由監視資料所構成的返回資料時,就對在控制表格上對應該監視資料的第1控制終端212,在第2訊框F2之下一個第3訊框F3的發送波段103發送控制資料(S16)。藉此,已接收控制資料之第1控制終端212係按照控制資料而接通斷開控制照明 器具3。
如上述般,在基本系統中,係按照輪訊選擇方式之協定(第1協定),使得通訊終端(第1監視終端211、第1控制終端212)21彼此透過傳輸單元1而進行通訊。
可是,在本實施形態之通訊系統中,重疊終端22係一邊與上述基本系統共用通訊線10,一邊使用被重疊於傳輸訊號之重疊訊號來進行通訊。
複數台重疊終端22係與複數台通訊終端21同樣,被分類為以下之二種類:監視來自感測器等之監視輸入的第2監視終端221;以及進行負載(在此為照明器具3)之控制的第2控制終端222。在此,各重疊終端22預先係將被個別分配的自身之位址記憶於自身之記憶體(未圖示)。另外,各重疊終端22係考慮對特定之重疊終端22指定位址並以單播模式(unicast)發送資料的情況,其不僅記憶自身之位址,亦可記憶自身以外之其他重疊終端22的位址。在此,在通訊終端21與重疊終端22係可區別出能夠設定的位址區域。以下,作為通訊系統全體能夠使用「1」至「128」之位址,並假定其中「1」至「64」被分配作為通訊終端21之位址區域,「65」至「128」被分配作為重疊終端22之位址區域的情況來加以說明。
另外,關於重疊終端22,係在1台重疊終端22連接有複數台感測器或負載的情況,並非對重疊終端22分配有固有的位址,而是對每一感測器或是負載分配有固有的位址。換句話說,例如在連接有4台負載的第2控制終端222 係分配有如「65」、「66」、「67」、「68」之合計四個的位址。
如圖1所示,重疊終端22係具備:進行使用重疊訊號之通訊的重疊通訊部23;以發送波段103來接收傳輸單元1藉由傳輸訊號而發送來的資料之傳輸接收部24;介面部25;以及(終端側)控制部26。再者,重疊終端22係具備後述之判斷部27、預約部28及處理部29。在介面部25係連接有後述之感測器機器9或照明器具3。控制部26係控制重疊通訊部23、傳輸接收部24、介面部25、判斷部27、預約部28、處理部29之動作。在本實施形態中,重疊終端22係以微控制器(微電腦)為主構成,且藉由執行被記憶於記憶體(未圖示)的程式來實現各部之功能。
在此,重疊訊號係比起傳輸訊號,為頻率十分高的訊號且(傳輸訊號之)每1訊框能夠傳輸的資料量十分多。因此,取決於第2協定之通訊,係比起取決於第1協定之通訊還可以將通訊速度高速化,例如適於如類比量之資料量比較多的資訊之傳輸。
因此,如圖1所示,第2監視終端221係連接有圖像感測器(未圖示)或電力計量單元91(參照圖2)等之感測器機器,且可用於資料量比較多的監視資料之通訊中。第2控制終端222並非為照明器具3之單純的接通斷開控制,而是例如調光控制或調色控制般,可用於資料量比較多的控制資料之通訊中。換句話說,第2控制終端222係連接於能夠進行調光控制或調色控制的照明器具3,且按照使 用重疊訊號而發送的控制資料來進行照明器具3之控制。
本實施形態之重疊終端22係以傳輸接收部24能夠取得從傳輸單元1藉由傳輸訊號而發送來的資料之方式所構成。但是,傳輸接收部24係沒有必要全部理解來自傳輸單元1之傳輸訊號,而是只要至少可以理解在傳輸訊號之發送波段103中是否包含有後述之確保資料即可。
在此,產生監視資料者為感測器機器9,而第2監視終端221係發揮作為將從感測器機器9輸入之監視資料進行轉換且發送至通訊線10上的轉接頭(adapter)之功能。同樣地,第2控制終端222係發揮作為將從通訊線10接收到的控制資料配合照明器具3之規格而進行轉換,且輸出至照明器具3的轉接頭之功能。另外,作為被連接於第2控制終端222的照明器具3之規格之一例,係有DALI(Digital Addressable Lighting Interface:數位可尋址照明介面)等。
又,重疊終端22係具有:監視在基本系統使用的傳輸訊號,且解析傳輸訊號之資料傳輸狀況(以下,稱為「狀態(state)」)的功能。在此,重疊終端22係用傳輸接收部24監視傳輸訊號。重疊終端22係用判斷部27根據狀態之解析結果來判斷是否位在適於重疊訊號之重疊的可重疊波段,且以被判斷為可重疊波段之時序,用重疊通訊部23將重疊訊號重疊於傳輸訊號。
在本實施形態中,重疊終端22係將傳輸訊號之中的回答波段104(參照圖3)作為可重疊波段而用於重疊訊號之重疊中。換句話說,回答波段104係即便重疊有重疊訊號亦 對第1協定之通訊沒有影響,且重疊訊號亦不易受傳輸訊號之影響。再者,回答波段104比起預備中斷波段101或預備波段102或暫停波段107,由於傳輸訊號穩定於高位準或是低位準的時間較長,且佔傳輸訊號之1訊框的比例較大,所以適於重疊訊號之重疊。
其他的區域(發送波段103和中斷波段105和短路檢測波段106),係傳輸訊號穩定於高位準或低位準的時間相對地短,且當重疊訊號被重疊時容易影響到第1協定之通訊。又當在上述其他區域重疊有重疊訊號時,重疊訊號亦容易受在傳輸單元1與通訊終端21之間授受的訊號(中斷訊號或傳輸資料)之影響。因此,在本實施形態中,回答波段104以外之區域係設為未被使用於重疊訊號之重疊的區域(以下,稱為「不可重疊波段」)。
另外,當例示具體的數值時,若回答波段104之時間寬約為6.5ms,且重疊終端22可以藉由重疊訊號於700μs重疊5位元組的資料的話,則可以在1次之回答波段104中發送46位元組的資料。在此情況,若將傳輸訊號之訊框週期設為約15ms的話,則傳輸速度成為約24kbps。
在此,重疊終端22之判斷部27係即便是回答波段104,就被用於從通訊終端21對傳輸單元1之返回資料的發送之回答波段104而言,亦會判斷為不可重疊波段,且不使用於重疊訊號之重疊。亦即,重疊終端22係將未進行從通訊終端21對傳輸單元1之返回資料的發送之回答波段104,作為適於重疊訊號之重疊的可重疊波段而使用於重疊 訊號之重疊。因此,判斷部27係判斷是否就可為傳輸接收部24辨識為回答波段104的區域進行返回資料之發送,且將未進行返回資料之發送的回答波段104判斷為可重疊波段。
本實施形態之通訊系統係具有:區段確保部18,其係使得傳輸單元1在傳輸訊號之發送波段103中藉由傳輸訊號來發送用以將該發送波段103之下一個回答波段104(換句話說,在發送波段103之後最初呈現的回答波段104)確保為重疊訊號之重疊用的確保資料。區段確保部18係與傳輸訊號之發送波段103同步地從傳輸通訊部11發送確保資料。在此所謂的確保資料係指:禁止確保資料已被發送的發送波段103之下一個回答波段104之來自全部通訊終端21的返回資料之發送,藉此將確保資料已被發送的發送波段103之下一個回答波段104確保為重疊訊號之重疊用的資料,例如由不具特定意義之空封包所構成的虛擬資料(dummy data)。
各重疊終端22係當在發送波段103中用傳輸接收部24接收來自傳輸單元1之確保資料時,就將已接收確保資料的發送波段103之下一個回答波段104判斷為可重疊波段。換句話說,由於從傳輸單元1發送完確保資料的發送波段103之後的(與發送波段103同一訊框的)回答波段104並未被用於返回資料之發送,所以判斷部27係將該回答波段104判斷為可重疊波段。
在本實施形態中,傳輸單元1係在每一固定時間(例如 1秒)使用傳輸訊號之發送波段103,將用以與複數台通訊終端21取得時間同步的時序同步脈波,一齊發送至複數台通訊終端21。該時脈同步脈波係與傳輸單元1連續輪訊時發送的資料、或在中斷輪訊模式中發送的返回要求資料不同,且不會使返回資料發送至各通訊終端21。換句話說,各通訊終端21係在已接收該時序同步脈波的發送波段103之下一個回答波段104中不進行返回資料之發送。
因此在本實施形態中,區段確保部18係利用時序同步脈波作為確保資料。因而,各重疊終端22係當在發送波段103接收藉由傳輸訊號從傳輸單元1週期性地發送來的時序同步脈波時,就將已接收時序同步脈波的發送波段103之下一個回答波段104判斷為可重疊波段。
各重疊終端22之重疊通訊部23係發揮作為藉由重疊訊號而發送資料的資料發送部、及接收藉由重疊訊號從自身以外之其他重疊終端22發送來的資料之資料接收部的功能。重疊通訊部23係以只在用判斷部27判斷出可重疊波段時(換句話說已接收確保資料的發送波段103之下一個回答波段104)才發送重疊訊號的方式所構成。各重疊終端22係如此地與傳輸訊號同步而使重疊訊號僅重疊於可重疊波段,藉此迴避使用共通之通訊線10的第1協定之通訊與第2協定之通訊的干涉。
另外,傳輸訊號之上升及下降的期間係因高諧波雜訊之影響或伴隨訊號之電壓反轉而帶來過渡響應之影響等,而不適於將重疊訊號進行重疊。因而,判斷部27係即便在 未被進行返回資料之發送的回答波段104之中,就區域之切換(上升)後的預定迴避時間(例如300μs)而言亦判斷為不可重疊波段。
對重疊終端22之電源供應係與通訊終端21同樣地依藉由將從傳輸單元1透過通訊線10而傳輸來的傳輸訊號進行整流並穩定化來供應的方式(集中供電方式)所進行。但是,並不限於該構成,對重疊終端22之電源供應亦可以藉由將商用電源進行整流並穩定化來供應的方式(局部供電方式)所進行。
可是,在本實施形態中,複數台重疊終端22係能夠藉由重疊訊號而彼此直接通訊。各重疊終端22係具備:處理部29,其係在用重疊通訊部23接收藉由重疊訊號從自身以外之其他重疊終端22發送來的發送資料時,使用該發送資料來進行預定處理。雖然各重疊終端22亦可以在藉由重疊訊號從作為資料發送部之重疊訊部23發送發送資料時,指定特定之重疊終端22的位址並以單播模式發送發送資料,但是在此基本上是以廣播模式(broadcast)來發送發送資料。換句話說,複數台重疊終端22係構成為:藉由接收其中1台重疊終端22以廣播模式發送後的發送資料,而在處理部29執行某些的處理。
作為處理部29所執行的處理之一例,係有使用其中一個重疊終端22所內置的時鐘部之時刻資訊,進行重疊終端22彼此之時刻對準(時刻同步)的處理。在此情況,各重疊終端22係具有計時現在時刻的時鐘部(未圖示)。在此,某 1台重疊終端22係將表示自身之時鐘部所計時的現在時刻之時刻資訊,作為發送資料並以廣播模式定期性地發送。已接收由時刻資訊所構成之發送資料的各其他重疊裝置22,係在處理部29基於時刻資訊而進行時鐘部之時刻對準。
藉此,重疊終端22彼此係可以使用重疊訊號來進行時刻對準,且可以使通訊系統內之複數台重疊終端22全部時刻同步。另外,在重疊終端22內置GPS(Global Positioning System:全球定位系統)接收機的情況,係可以使用GPS接收機之時鐘功能作為時鐘部。
作為處理部29所執行的處理之另一例,係有使用來自外部裝置(未圖示)之時刻資訊,而進行重疊終端22彼此之時刻對準的處理。在此情況,各重疊終端22係具有計時現在時刻的時鐘部,且至少1台重疊終端22係具有用以連接GPS接收裝置等之外部裝置的介面(未圖示)。連接有外部裝置之一個重疊終端22係當從外部裝置取得表示現在時刻的時刻資訊時,就基於該時刻資訊而進行時鐘部之時刻對準,且將時刻資訊作為發送資料以廣播模式定期地發送。已接收由時刻資訊所構成之發送資料的各其他重疊終端22係在處理部29基於時刻資訊而進行時鐘部之時刻對準。
藉此,可以使通訊系統內之複數台重疊終端22全部時刻同步。可是,在此情況,由於從外部裝置輸入有時刻資訊的重疊終端22為主控端(master),而從外部裝置未輸入 有時刻資訊的重疊終端22為從屬端(slave)並進行不同的動作,所以複數台重疊終端22係能針對時刻對準而識別主從關係。
作為處理部29所執行的處理之更另一例,係有重疊終端22之生存確認處理。在此情況,各重疊終端22係將至少包含自身之位址的生存資訊作為發送資料而定期地發送。各重疊終端22係藉由從自身以外之其他重疊終端22接收生存資訊,而在處理部29確認該生存資訊中所包含的位址之重疊終端22的生存狀態。換句話說,各重疊終端22係就已接收到的生存資訊之發送源的重疊終端22判斷為正常動作中,而就一點也未發送來生存資訊的重疊終端22判斷為已發生某些異常。
具體而言,各重疊終端22係在預定時間(例如1天、1小時)以一次之步調,主動地以廣播模式發送生存資訊。又,各重疊終端22係將來自自身以外之其他重疊終端22的最新生存資訊之接收時刻記憶於每一重疊終端22,且在從該時刻至預定之設定時間(預定時間+α)以內已接收生存資訊的情況,係判斷正常動作中且更新生存資訊之接收時刻。另一方面,各重疊終端22係在即便從最新生存資訊之接收時刻經過設定時間亦無法接收下一個生存資訊的情況,係判斷在該重疊終端22已發生異常。
藉此,複數台重疊終端22係彼此使用重疊通訊來通訊,藉此可以進行偵測異常之有無的生存確認。因而,通訊系統並不用導入專用的管理裝置,就能夠偵測各重疊終 端22之異常的有無。
另外,由於各重疊終端22係僅在預定時間以一次之步調進行生存資訊之發送,所以來自複數台重疊終端22的發送資料(生存資訊)之發送時序幾乎不會重複。但是,即便來自複數台重疊終端22的生存資訊之發送時序有重複,通訊系統亦可以藉由採用後述之構成來迴避複數台重疊終端22之重疊訊號彼此干涉。
依據上述之構成,複數台重疊終端22係可以藉由其中1台重疊終端22使用重疊訊號而接收以廣播模式發送的發送資料,使處理部29執行時刻對準或生存確認等之處理。因而,通訊系統係不用停止使用傳輸訊號的基本系統之動作,就可以進行重疊終端22之時刻對準或生存確認等。
其次,就藉由複數台重疊終端22在同一可重疊波段一齊進行資料發送用以迴避重疊訊號彼此干涉的構成加以說明。
亦即,由於複數台重疊終端22係皆在傳輸訊號之可重疊波段使用重疊訊號進行通訊,所以當複數台重疊終端22一齊進行資料發送時,就有發送重疊訊號之時序重複,且在通訊線10上發生重疊訊號彼此之干涉。因此,在本實施形態中,重疊終端22係構成為:並非當變成可重疊波段時就立即進行發送資料之發送,而是首先發送預約資料,以獲得非為已發送該預約資料之可重疊波段而是下次以後的可重疊波段之發送資料的發送權,之後才發送發送資料。在可重疊波段中藉由重疊訊號而可以發送發送資料的重疊 終端22,係僅為提供該可重疊波段之發送資料的發送權之一個重疊終端22,而其他重疊終端22則是被禁止發送發送資料。
當詳細說明時,重疊終端22係在被判斷部27判斷為可重疊波段之回答波段104中,用預約部28來發送用以將下次以後之可重疊波段作為預約波段並獲得該預約波段之發送資料的發送權之預約資料。預約部28係產生預約資料,且從重疊通訊部23藉由重疊訊號以廣播模式發送該預約資料。
在此,預約資料係包含至少作為發送源的重疊終端22之位址。因而,已接收某一重疊終端22以廣播模式發送的預約資料之其他重疊終端22,係可以從預約資料中所含的位址,特定該預約資料之發送源的重疊終端22。
發揮作為資料發送部之重疊通訊部23係在藉由預約資料獲得發送權的預約波段(可重疊波段)中,藉由重疊訊號來發送發送資料。總而言之,重疊通訊部23係用預約資料事前在已預約之可重疊波段中進行發送資料之發送。因此,各重疊終端22係在已對自身以外之其他重疊終端22提供發送權之預約波段等、自身已失敗於發送權之獲得的預約波段中不發送重疊訊號。
具體而言,當複數台重疊終端22之中的其中1台重疊終端22用預約部28發送預約資料時,剩餘的重疊終端22全部會接收該預約資料,且對預約資料之發送源的重疊終端22,提供已收發預約資料的可重疊波段之下一個可重疊 波段之發送資料的發送權。因此,在對預約資料之發送源的重疊終端22提供有發送權的可重疊波段中,已接收預約資料的重疊終端22係完全不進行重疊訊號之發送。例如,在位址「65」至「67」之重疊終端22之中的位址「65」之重疊終端22已發送預約資料的情況,位址「65」之重疊終端22係獲得已發送預約資料的可重疊波段之下一個可重疊波段(預約波段)的發送資料之發送權。換言之,「66」、「67」之重疊終端22係當用重疊通訊部23接收來自位址「65」之重疊終端22的預約資料時,就藉由不將已接收預約資料的可重疊波段之下一個可重疊波段用於重疊訊號之發送,來確保位址「65」之重疊終端22。
在此,在本實施形態中,重疊終端22所發送的發送資料係假定為以1次之可重疊波段發送完的資料長度。因而,重疊終端22係每隔預約資料1個就獲得1次之可重疊波段(回答波段104)之發送資料的發送權,且在已獲得發送權的可重疊波段內結束發送資料之發送。
以下,就在本實施形態之通訊系統中重疊終端22發送發送資料的情況之動作,參照圖5加以說明。
傳輸單元1係在傳輸訊號之第1訊框F1中於與通訊終端21之間進行使用傳輸訊號之通訊,且用傳輸訊號之第2訊框F2的發送波段103發送作為確保資料之時序同步脈波(圖5之S21)。重疊終端22係當在第2訊框F2之發送波段103接收時序同步脈波時,就在第2訊框F2之回答波段104藉由重疊訊號以廣播模式發送預約資料(S22)。
之後,傳輸單元1係在傳輸訊號之第n-1訊框Fn-1前,於與通訊終端21之間進行使用傳輸訊號的通訊,且在傳輸訊號之第n訊框Fn的發送波段103發送作為確保資料之時序同步脈波(S23)。在第2訊框F2藉由預約資料已獲得發送權的重疊終端22係當在第n訊框Fn接收時序同步脈波時,就在第n訊框Fn之回答波段104藉由重疊訊號發送發送資料(S24)。
依據以上說明之通訊系統,則重疊終端22係與傳輸訊號同步而使重疊訊號僅重疊於傳輸訊號之可重疊波段,藉此可以迴避使用共通之通訊線10的第1協定之通訊與第2協定之通訊的干涉。在此,由於重疊終端22係將確保資料用於可重疊波段之判斷,藉此將即便是在傳輸訊號之中時間寬仍比較長的回答波段104作為可重疊波段而用於重疊訊號之傳輸,所以即便是資料長度比較長的資料亦能夠以1個可重疊波段來傳輸。因而,由於重疊終端22係即便在傳輸資料長度比較長之資料的情況亦沒有必要細碎地傳輸資料,所以不會使資料之傳輸速度降低,而能夠藉由重疊訊號來傳輸資料長度比較長之資料。
而且,在本實施形態中,重疊終端22並非是變成可重疊波段時就立即進行發送資料之發送,而是首先發送預約資料並在已獲得下次以後之可重疊波段的發送資料之發送權之後才發送發送資料。因而,在本實施形態之通訊系統中,可以迴避因複數台重疊終端22在同一可重疊波段中一齊進行資料發送而引起的重疊訊號彼此之干涉(衝突 (collision))。
又,本實施形態之通訊系統係將傳輸單元1在每一定時間發送之與通訊終端21之時間同步用的時序同步脈波,利用於用以確保回答波段104作為可重疊波段的確保資料。藉此,由於傳輸單元1係沒有必要將回答波段104作為用以確保重疊訊號之重疊用的確保資料而重新產生專用的資料,所以不會對基本系統之動作帶來影響而可以將回答波段104確保重疊訊號之重疊用。因此,依據該通訊系統,不用變更傳輸單元1之格式就可以將傳輸訊號之回答波段104作為可重疊波段而用於重疊訊號之傳輸。
另外,傳輸單元1之區段確保部18並不限於利用時序同步脈波作為確保資料的構成,而亦可為與時序同步脈波不同地產生專用之確保資料來發送的構成。在此情況,區段確保部18並不限於週期性地發送確保資料的構成,例如亦可按照記憶於記憶部14之規劃而以已決定之時序來發送,或是以隨機決定之時序來發送。又,傳輸單元1亦可為接受來自節能控制器5(參照圖2)等之高階裝置的指示而決定發送確保資料的時序、或變更規劃的構成。
可是,在本實施形態中,雖然已以複數台重疊終端22藉由重疊訊號彼此直接通訊的情況為例加以說明,但是並不限於此例,通訊系統亦可為在重疊終端22與傳輸單元1之間藉由重疊訊號進行通訊的構成。
在此情況,傳輸單元1係具備在與重疊終端22之間藉由重疊訊號通訊的重疊通訊部16(參照圖1),且構成為不 僅與通訊終端21即便是在與重疊終端22之間亦能夠通訊。藉此,傳輸單元1係能夠按照例如在第2監視終端221產生之監視輸入,而控制被連接於第1控制終端212的負載(照明器具3)。
具體而言,在傳輸單元1之記憶部14內的控制表格中,使得第2監視終端221之位址(感測器固有的位址)與第1控制終端212之位址(繼電器固有的位址)賦予對應關係。另外,在控制表格中,亦可使得第1監視終端211之位址與第2控制終端222之位址賦予對應關係,或是使得第2監視終端221之位址與第2控制終端222之位址賦予對應關係。
在本實施形態中,第2監視終端221係將連接於自身的感測器機器(圖像感測器或電力計量單元91等)9之輸出資料,作為發送資料而發送至傳輸單元1。在此所謂的發送資料係除了成為監視輸入的感測器機器9之輸出資料(圖像、電力資訊、溫度、濕度、CO2量、人之存否等)以外,還包含作為發送源的第2監視終端221之位址資訊、顯示資料長度的長度資訊、時間資訊、位置資訊等。亦即,傳輸單元1之重疊通訊部16係在傳輸訊號之可重疊波段接收取決於從第2監視終端221發送來之重疊訊號的發送資料。結果,傳輸單元1係取得連接於第2監視終端221的感測器機器9之輸出資料(監視輸入)作為發送資料。
又,傳輸單元1係基於已從第2監視終端221取得的發送資料,對第2控制終端222藉由重疊訊號來發送控制 資料,且控制連接於第2控制終端222的負載(照明器具3)。第2監視終端221與第2控制終端222之對應關係雖然基本上是在控制表格上設定,但是並不限於此,亦可在發送資料內包含有成為控制對象的負載(照明器具3)之位址。再者,亦可在發送資料內包含有例如有關調光控制或調色控制等之具體的控制內容。
又,由於傳輸單元1係在對第2控制終端222發送控制資料時,使用被重疊於傳輸訊號之回答波段104的重疊訊號,所以有必要在回答波段104迴避來自通訊終端21之返回資料與控制資料(重疊訊號)的干涉。因此,較佳為:傳輸單元1係將已發送確保資料的發送波段103之下一個回答波段104、且任一個重疊終端22皆未提供發送權的回答波段104,使用於控制資料之發送。
另外,在此,雖然已例示按照在第2監視終端221產生之監視輸入來控制被連接於第2控制終端222的負載(照明器具3)時之通訊系統的動作,但是在負載之控制為止作為通訊系統而言並非為必須的構成。亦即,例如在適用於僅收集感測器機器9之監視輸入的系統之情況,傳輸單元1只要是可以取得來自第2監視終端221之發送資料的構成即可,且並非需要發送控制資料。又,在圖1中,雖然已例示重疊通訊部16被內置於傳輸單元1的構成,但是並非限於此,重疊通訊部亦可與傳輸單元1設置為不同個體,且與傳輸單元1電性連接。
(實施形態2)
本實施形態之通訊系統與實施形態1不同點係在於:在同一可重疊波段從複數個重疊終端22有預約資料之發送的情況,對此等複數個重疊終端22從已先發送預約資料之重疊終端22優先地提供有預約波段之發送權。換句話說,在本實施形態中,係在2台以上之重疊終端22在同一可重疊波段中已發送預約資料的情況,從預約資料之發送時序較早的重疊終端22優先地提供有下次以後之可重疊波段(預約波段)的發送權。以下,就與實施形態1同樣之構成而言,係附記共通之符號並適當地省略說明。
亦即,由於各重疊終端22係在自行發送預約資料的另一方面使得自身以外之其他重疊終端22接收已發送的預約資料,所以可以掌握自身已發送預約資料的時序、與自身以外之其他重疊終端22已發送預約資料的時序之雙方。因而,在各重疊終端22中,係能夠就在同一可重疊波段中已發送預約資料的複數台重疊終端22,掌握預約資料之發送時序的先後關係(順序)。
在此,作為從已先發送預約資料的重疊終端22優先地提供發送權之方法有二種方法。
第1個方法為僅對複數台重疊終端22之中最初已發送預約資料之1台重疊終端22提供發送權的方法。在該方法中,已發送預約資料的各重疊終端22係將自身已發送預約資料的時序與自身以外之其他重疊終端22已發送預約資料的時序進行比對,僅在自身之發送時序為最先的情況,才可以獲得預約波段中的發送權。換句話說,在已發送預 約資料的時序為第2個以後之重疊終端22中,並不將已發送預約資料的可重疊波段之下一個可重疊波段用於發送資料之發送,藉此能為了最初已發送預約資料的重疊終端22而確保下一個可重疊波段。
第2個方法為就已發送預約資料的複數台重疊終端22全部分配可重疊波段之發送權的方法。在該方法中,已發送預約資料的各重疊終端22係將自身已發送預約資料的時序與自身以外之其他重疊終端22已發送預約資料的時序進行比對,並就此等複數台重疊終端22掌握已發送預約資料的順序。在此情況,發送權係對此等複數台重疊終端22依已先發送預約資料之順序來提供。例如,對預約資料之發送時序為最先的重疊終端22提供有下一次之可重疊波段的發送資料之發送權,對預約資料之發送時序為第2個的重疊終端22提供有下下次之可重疊波段的發送資料之發送權。換句話說,各重疊終端22係只要自身之預約資料的發送時序為第n個的話,則在發送預約資料之後獲得第n次之可重疊波段的發送資料之發送權。
可是,即便是上述2種方法之任一種方法,由於重疊終端22係使用重疊訊號來發送預約資料,所以當預約資料之發送時序重複時,就有可能因重疊訊號彼此干涉而無法正常地接收預約資料。
因此,在本實施形態中,預約部28係構成為在可重疊波段中針對每一重疊終端22以預先決定之發送時序發送預約資料。具體而言,各重疊終端22係基於自身之位址預 先決定從可重疊波段之開始時點至預約資料之發送開始為止的等待時間。在此,當將預約資料之發送所需的時間設為單位時間Ta時,就在各重疊終端22分別分配有逐次偏移單位時間Ta的等待時間。
因此,例如在複數台重疊終端22之位址分別為「65」至「67」的情況,預約資料之發送時序係依位址為「65」之重疊終端22、「66」之重疊終端22、「67」之重疊終端22的順序,逐次偏移單位時間Ta而設定。由於可重疊波段係如上述般地從回答波段104之上升時點經過預定之迴避時間(例如300μs)Tc後才開始,所以位址之編號為「N(65以上之整數)」的重疊終端22係從回答波段104之上升時點起僅延遲「(N-65)×Ta+Tc」而發送預約資料。
換句話說,如圖6所示,當傳輸單元1在傳輸訊號之第2訊框F2的發送波段103發送作為確保資料之時序同步脈波(S31)時,重疊終端22就在第2訊框F2之回答波段104發送預約資料(S32)。此時,在從位址分別為「65」至「67」之複數台重疊終端22有發送預約資料的情況,預約資料之發送時序係依序成為位址「65」之重疊終端22、「66」之重疊終端22、「67」之重疊終端22。
之後,傳輸單元1係在傳輸訊號之第n-1訊框Fn-1為止,於與通訊終端21之間進行使用傳輸訊號的通訊,且在傳輸訊號之n訊框Fn的發送波段103發送作為確保資料之時序同步脈波(S33)。在第2訊框F2最初已發送預約資料的位址「65」之重疊終端22,係當在第n訊框Fn接收 時序同步脈波時,就在第n訊框Fn之回答波段104藉由重疊訊號來發送發送資料(S34)。
藉此,複數台重疊終端22係不會使得預約資料之發送時序重複,而可以迴避因重疊訊號彼此干涉而無法正常接收預約資料的事態。又,由於複數台重疊終端22係在同一可重疊波段依序發送預約資料,所以可以比較有效率地送出來自複數台重疊終端22之預約資料。
又,作為另一例,預約部28亦可構成為在可重疊波段中針對每一重疊終端22以隨機決定之發送時序來發送預約資料。具體而言,各重疊終端22係在發送預約資料時使用亂數決定從可重疊波段之開始時點至預約資料之發送開始為止的等待時間。換句話說,等待時間係能藉由亂數乘以係數(例如10μs)而算出。在此,由於可重疊波段係如上述般地從回答波段104之上升時點至預定之迴避時間(例如300μs)後才開始,所以重疊終端22係從回答波段104之上升時點僅延遲「亂數×係數+迴避時間」而發送預約資料。
在此情況,各重疊終端22之預約部28係早於從可重疊波段之開始時點經過等待時間後開始預約資料之發送,而首先判斷自身以外之其他重疊終端22是否發送預約資料中,若為發送中的話則靜觀預約資料之發送。此時,預約部28係確認可重疊波段之剩餘時間,且在發送中之預約資料完成發送之後進一步發送其他的預約資料,若為此有足夠的剩餘時間的話,則在發送中之預約資料完成發送之 後,會自行發送預約資料。在此,各重疊終端22之預約部28亦可在確認來自自身以外之其他重疊終端22之預約資料的發送結束之後,使用亂數再次計算等待時間,且在經過求得的等待時間之後發送預約資料。
有關該情況之預約部28的動作,係參照圖7之流程圖來加以簡單說明。
各重疊終端22之預約部28係當可重疊波段開始時,首先使用亂數來算出等待時間(S41),且在經過等待時間之後,判斷來自自身以外之其他重疊終端22的預約資料之發送有無(S42)。若沒有來自其他重疊終端22的預約資料之發送(S42:否),則預約部28係發送預約資料(S43)。另一方面,若有來自其他重疊終端22的預約資料之發送的話(S42:是),則預約部28係判斷確認該可重疊波段之剩餘時間並進一步發送預約資料是否有足夠的餘裕(S44)。在此,若剩餘時間沒有餘裕的話(S44:否),則預約部28係靜觀該可重疊波段之預約資料的發送(S45)。另一方面,若剩餘時間有餘裕的話(S44:是),則預約部28係等待來自其他重疊終端22之預約資料的發送完成(S46),且回到等待時間之算出處理(S41)。
藉此,複數台重疊終端22係可以防止預約資料之發送時序重複,且可以迴避因重疊訊號彼此干涉而無法正常接收預約資料的事態。而且,藉由隨機決定等待時間,由於複數台重疊終端22係依發送預約資料之順序變動,所以能公平地提供對複數台重疊終端22發送預約資料的機會。因 此,通訊系統係可以藉由特定之重疊終端22先發送預約資料,而迴避發送資料之發送權僅對特定之重疊終端22集中提供。
再者,各重疊終端22之預約部28係在來自自身以外之其他重疊終端22的預約資料完成發送之後,若可重疊波段之剩餘時間有足夠的餘裕的話,則由於會對同一可重疊波段自行發送預約資料,所以可以將1個可重疊波段用於來自複數台重疊終端22之預約資料的發送。因而,通訊系統係可以比較有效率地送出來自複數台重疊終端22之預約資料。
又,在採用上述第2個方法的情況,若發送資料之資料長度比較短的話,則被確保作為預約波段的可重疊波段亦能夠利用於來自複數台重疊終端22之發送資料的發送。因此,預約資料係除了作為發送源的重疊終端22之位址以外,還包含顯示成為預約波段之發送對象的發送資料之資料長度的長度資訊。然後,在同一可重疊波段發送預約資料的複數台重疊終端22,係以包含於此等預約資料中的長度資訊所示之資料長度的合計成為預定容許長度以下之方式來進行群組區分。屬於同一群組的重疊終端22係提供有同一預約波段之發送權。
具體而言,各重疊終端22係依序相加包含於發送來的預約資料中之長度資訊所示的資料長度,且將該合計之資料長度收在容許長度以下為止視為同一群組。換句話說,由於發送權係依已對複數台重疊終端22發送預約資料之 順序來提供,所以依預約資料之發送順序,在發送資料之資料長度的合計收在容許長度內之範圍內則複數台重疊終端22就被分類在同一群組。由於被分類在同一群組的重疊終端22係獲得同一預約波段之發送權,所以在同一可重疊波段(預約波段)中,會依預約資料之發送順序來發送發送資料。
例如,如圖8所示,當傳輸單元1在傳輸訊號之第2訊框F2的發送波段103發送作為確保資料之時序同步脈波(S51)時,重疊終端22就在第2訊框F2之回答波段104發送預約資料(S52)。此時,假定從位址分別為「65」、「66」之2台重疊終端22依序發送預約資料,且假定來自此等2台重疊終端22的發送資料之資料長度的合計為容許長度以下。
之後,傳輸單元1係在傳輸訊號之第n-1訊框Fn-1為止,於與通訊終端21之間進行使用傳輸訊號的通訊,且在傳輸訊號之第n訊框Fn的發送波段103發送作為確保資料之時序同步脈波(S53)。在第2訊框F2最初已發送預約資料的位址「65」之重疊終端22,係當在第n訊框Fn接收時序同步脈波時,就在第n訊框Fn之回答波段104藉由重疊訊號來發送發送資料(S54)。再者,位址「66」之重疊終端22係當在第n訊框Fn接收時序同步脈波時,就在第n訊框Fn之回答波段104且來自位址「65」之重疊終端22的發送資料完成發送之後,藉由重疊訊號來發送發送資料(S55)。
依據該構成,由於複數台重疊終端22係可以在1次之可重疊波段發送發送資料,所以比起在每1次之可重疊波段僅發送1個發送資料的情況,還可以將可重疊波段有效率地使用於發送資料之發送。
又,重疊終端22係在發送資料之資料長度較長且在一次之可重疊波段內未發送完的情況,會配合該可重疊波段之結束而中斷通訊,且在下次之可重疊波段發送剩餘的資料。換句話說,重疊終端22係在發送資料之發送時將發送資料分割為可以重疊於可重疊波段的長度。在該情況,亦可構成為:預約資料係包含顯示發送資料之發送所需的可重疊波段之數量的訊框資訊,而在重疊終端22係提供有與訊框資訊相應之數量的可重疊波段(預約波段)之發送權。
藉此,由於重疊終端22係可以獲得發送資料之發送所需之數量的可重疊波段之發送資料的發送權,所以能夠使用此等複數個可重疊波段來發送發送資料。在此,訊框資訊係只要為直接顯示需要之可重疊波段之數量的資訊、與上述的長度資訊之至少一方即可。換句話說,由於長度資訊為顯示發送資料之資料長度的資訊,所以只要在1個可重疊波段能夠發送之資料長度為已知的話,就可以根據與該已知的資料長度之關係,來特定發送資料之發送所需的可重疊波段之數量。
例如,如圖9所示,當傳輸單元1在傳輸訊號之第1訊框F1的發送波段103發送作為確保資料之時序同步脈波(S61)時,重疊終端22就在第1訊框F1之回答波段104 發送預約資料(S62)。之後,傳輸單元1係在傳輸訊號之第n-1訊框Fn-1為止,於與通訊終端21之間進行使用傳輸訊號的通訊,且在傳輸訊號之第n訊框Fn的發送波段103發送作為確保資料之時序同步脈波(S63)。在第1訊框F1已發送預約資料的重疊終端22,係當在第n訊框Fn接收時序同步脈波時,就在第n訊框Fn之回答波段104藉由重疊訊號來發送發送資料之一部分(S64)。
之後,傳輸單元1係在傳輸訊號之第2n-1訊框F2n-1為止,在與通訊終端21之間進行使用傳輸訊號的通訊,且在傳輸訊號之第2n訊框F2n的發送波段103發送作為確保資料之時序同步脈波(S65)。在第1訊框F1已發送預約資料的重疊終端22,係當在第2n訊框F2n接收時序同步脈波時,就在第2n訊框F2n之回答波段104藉由重疊訊號來發送發送資料之剩餘部分(S66)。
依據該構成,重疊終端22係即便為長封包(long packet)等之未收在1個可重疊波段的發送資料,亦能夠使用以預約資料已獲得發送權的複數個可重疊波段(預約波段)來發送。
其他的構成及功能係與實施形態1同樣。
(實施形態3)
作為用以迴避來自複數台重疊終端22之重疊訊號彼此干涉的構成,本實施形態之通訊系統與實施形態1之通訊系統的差異點係在於:重疊終端22之重疊通訊部23並不使用預約資料而是發送發送資料。以下,有關與實施形 態1同樣的構成,係附記共通之符號並適當地省略說明。
在本實施形態中,各重疊終端22之重疊通訊部23係構成為:在可重疊波段中針對每一重疊終端22以預先決定之發送時序來發送發送資料,若自身以外之其他重疊終端22為發送發送資料中的話則不發送發送資料。亦即,各重疊終端22並非是變成可重疊波段時就立即進行發送資料之發送,而是構成為:在可重疊波段中針對每一重疊終端22以預先決定之發送時序來發送發送資料。
具體而言,各重疊終端22係基於自身之位址而預先決定從可重疊波段(換句話說已接收確保資料的發送波段103之下一個回答波段104)之開始時點至發送資料之發送開始為止的等待時間。在此,在各重疊終端22係分別分配有逐次偏移延遲時間Tb的等待時間。因此,例如在複數台重疊終端22之位址分別為「65」至「67」的情況,發送資料之發送時序係依位址為「65」之重疊終端22、「66」之重疊終端22、「67」之重疊終端22的順序,逐次偏移延遲時間Tb而設定。由於可重疊波段係從回答波段104之上升時點至預定之迴避時間(例如300μs)Tc之後才開始,所以位址之編號為「N(65以上之整數)」的重疊終端22係從回答波段104之上升時點起僅延遲「(N-65)×Tb+Tc」而發送發送資料。
亦即,重疊終端22係當在傳輸訊號之發送波段103接收時序同步脈波時,就在同一訊框之回答波段104藉由重疊訊號來發送發送資料。此時,在位址分別為「65」至 「68」之複數台重疊終端22發送發送資料的情況,發送資料之發送時序係如圖10A至圖10D所示地逐次偏移延遲時間Tb。換句話說,位址「65」之重疊終端22係從回答波段104之上升至「Tc」之後開始發送資料之發送(圖10A),位址「66」之重疊終端22係從回答波段104之上升至「Tc+Tb」之後開始發送資料之發送(圖10B)。同樣地,位址「67」之重疊終端22係從回答波段104之上升至「Tc+2Tb」之後開始發送資料之發送(圖10C),位址「68」之重疊終端22係從回答波段104之上升至「Tc+3Tb」之後開始發送資料之發送(圖10D)。
在此,各重疊終端22係只要自身以外之其他重疊終端22為發送發送資料中的話,由於無法發送發送資料,所以靜觀發送資料之發送。因而,在如上述般地依位址「65」、「66」、「67」、「68」之順序決定發送資料之發送時序的情況,來自位址「65」之重疊終端22的發送資料為最優先。換句話說,在圖10A至圖10D之例中,為了易於了解有關延遲時間Tb之說明,雖然有圖示四個發送資料,但是實際上,位址「66」之重疊終端22係在位址「65」之重疊終端22正在發送發送資料時,無法發送發送資料。同樣地,位址「67」之重疊終端22係在位址「65」或「66」之重疊終端22正在發送發送資料時,無法發送發送資料,而位址「68」之重疊終端22係在位址「65」、「66」或「67」之重疊終端22正在發送發送資料時,無法發送發送資料。
依據以上說明的本實施形態之通訊系統,由於針對每 一重疊終端22以預先決定之發送時序使得重疊終端22發送發送資料,所以不使用預約資料,可以迴避複數台重疊終端22彼此之重疊訊號之發送時序重疊。因而,可以迴避重疊訊號彼此之干涉(衝突)。又,當比起發送預約資料之後才發送發送資料的構成時,就有可以縮短發送發送資料為止所需的時間,且可以縮短發送發送資料為止的時間滯後(time lag)之優點。
其他的構成及功能係與實施形態1同樣。
雖然已藉由幾個較佳之實施形態來記載本發明,但是只要在未脫離本發明之本來的精神及範圍、即請求範圍,本發明所屬技術領域中具有通常知識者仍能進行各種的修正及變化。
1‧‧‧傳輸單元(主機)
3‧‧‧照明器具
9‧‧‧感測器機器
10‧‧‧通訊線
11‧‧‧傳輸通訊部
12‧‧‧返回要求部
13‧‧‧返回接收部
14‧‧‧記憶部
15‧‧‧控制部
16‧‧‧重疊通訊部
18‧‧‧區段確保部
21‧‧‧通訊終端(子機)
22‧‧‧重疊終端(子機)
23‧‧‧重疊通訊部
24‧‧‧傳輸接收部
25‧‧‧介面部
26‧‧‧控制部
27‧‧‧判斷部
28‧‧‧預約部
29‧‧‧處理部
211‧‧‧第1監視終端
212‧‧‧第1控制終端
221‧‧‧第2監視終端
222‧‧‧第2控制終端

Claims (10)

  1. 一種通訊系統,其對通訊線反覆發送傳輸訊號的傳輸單元、使用前述傳輸訊號進行通訊的通訊終端、及使用被重疊於前述傳輸訊號之重疊訊號進行通訊的複數台重疊終端係連接於前述通訊線,其特徵為:前述傳輸訊號係由在每一訊框之時間軸方向被分割為複數個區域的時間分割方式之訊號所構成,該複數個區域係包含用以將資料傳輸至前述通訊終端的發送波段、以及用以接收來自前述通訊終端之返回資料之作為時間槽的回答波段;前述複數台重疊終端之各個係具備:傳輸接收部,其係以前述發送波段來接收前述傳輸單元藉由前述傳輸訊號而發送的資料;以及判斷部,其係當在前述發送波段中以前述傳輸接收部來接收用以禁止該發送波段之下一個前述回答波段的前述返回資料之發送的確保資料時,就將該回答波段判斷為被用於前述重疊訊號之重疊的可重疊波段;前述確保資料係為了使得前述傳輸單元與前述通訊終端取得時間同步而在每一定時間輸出的時序同步脈波。
  2. 如請求項1所記載之通訊系統,其中前述複數台重疊終端之各個係進一步具備:預約部,其係藉由前述重疊訊號來發送用以在前述可重疊波段中將下次以後之可重疊波段作為預約波 段並獲得該預約波段的發送資料之發送權的預約資料;以及資料發送部,其係在已獲得前述發送權的前述預約波段藉由前述重疊訊號來發送前述發送資料。
  3. 如請求項2所記載之通訊系統,其中在同一前述可重疊波段中從前述複數台重疊終端之中的二台以上之重疊終端有前述預約資料之發送的情況,在該二台以上之重疊終端係從已先發送前述預約資料之重疊終端優先地提供有前述預約波段之前述發送權。
  4. 如請求項3所記載之通訊系統,其中前述預約部係在前述可重疊波段中針對每一重疊終端以預先決定的發送時序來發送前述預約資料。
  5. 如請求項3所記載之通訊系統,其中前述預約部係在前述可重疊波段中針對每一重疊終端以隨機決定的發送時序來發送前述預約資料。
  6. 如請求項3至5中任一項所記載之通訊系統,其中前述發送權係僅提供給在同一前述可重疊波段中已發送前述預約資料的前述二台以上之重疊終端之中最初已發送前述預約資料的重疊終端。
  7. 如請求項3至5中任一項所記載之通訊系統,其中前述發送權係對在同一前述可重疊波段中已發送前述預約資料的前述二台以上之重疊終端,依已先發送前述預約資料之順序來提供。
  8. 如請求項7所記載之通訊系統,其中前述預約資料係包含顯示前述發送資料之資料長度的長度資訊;在同一前述可重疊波段中已發送前述預約資料的前述二台以上之重疊終端,係以包含於該預約資料中的前述長度資訊所示之資料長度的合計成為預定容許長度以下之方式來進行群組區分,而在該二台以上之重疊終端中屬於同一群組的複數台重疊終端係提供有同一前述預約波段之前述發送權。
  9. 如請求項2至5中任一項所記載之通訊系統,其中前述預約資料係包含顯示前述發送資料之發送所需的前述可重疊波段之數量的訊框資訊;在前述重疊終端係提供有與前述訊框資訊相應之數量的前述預約波段之前述發送權。
  10. 如請求項2至5中任一項所記載之通訊系統,其中前述複數台重疊終端之各個係進一步具備:資料接收部,其係接收從自身以外之其他重疊終端藉由前述重疊訊號而發送來的前述發送資料;以及處理部,其係使用在前述資料接收部所接收到的前述發送資料來進行預定處理。
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