WO2013069444A1 - 通信システムおよびそれに用いる伝送ユニット - Google Patents

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WO2013069444A1
WO2013069444A1 PCT/JP2012/077293 JP2012077293W WO2013069444A1 WO 2013069444 A1 WO2013069444 A1 WO 2013069444A1 JP 2012077293 W JP2012077293 W JP 2012077293W WO 2013069444 A1 WO2013069444 A1 WO 2013069444A1
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WO
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data
transmission
terminal
band
signal
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PCT/JP2012/077293
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English (en)
French (fr)
Inventor
吉村 祐一
松本 正
伸二 酒瀬川
Original Assignee
パナソニック株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L12/407Bus networks with decentralised control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks

Definitions

  • the present invention relates to a communication system in which a first terminal that communicates using a transmission signal and a second terminal that communicates using a superimposed signal superimposed on the transmission signal are connected to the same communication line, and a transmission unit used therefor .
  • a communication system in which a transmission unit (master unit) and a plurality of terminal devices (slave units) are connected to a transmission path and communication is performed between each terminal device and the transmission unit has been widely used.
  • the transmission unit periodically monitors the state of the terminal device, and when there is a change in the state of the terminal device, the transmission unit performs other processing to perform processing corresponding to the state change.
  • There are systems that send signals to terminal devices see, for example, Japanese Patent No. 1180690, Japanese Patent No. 1195362, and Japanese Patent No. 1144477).
  • the communication system configured as described above is originally a system used for on / off control of lighting fixtures and the like, and has a low communication speed, and is not suitable for transmission of information having a relatively large amount of data such as an analog amount. .
  • a communication system in which an existing communication system in which terminal devices communicate with each other via a transmission unit and a communication system in which terminal devices communicate directly with each other via peer-to-peer (P2P) has been proposed.
  • P2P peer-to-peer
  • a first terminal (first communication terminal) that communicates via a transmission unit (base unit) and a second terminal (second communication terminal) that communicates directly with each other use a communication line (transmission path). Since it is shared, the second terminal can be easily added to the existing communication system.
  • the first terminal performs communication using a transmission signal (first protocol signal) repeatedly sent from the transmission unit to the communication line, and the second terminal transmits a superimposed signal (second protocol signal) superimposed on the transmission signal. To communicate faster.
  • the transmission signal is divided into a plurality of areas (periods) in the time axis direction for each frame, and a part of the area is assigned as a superimposable band (communication adaptation period) in which a superposed signal can be superimposed.
  • the second terminal communicates with a superimposable signal that is transmitted through a common communication line with the transmission signal in a superimposable band assigned to a part of the transmission signal.
  • An object of the present invention is to provide a communication system that can exchange data between a first terminal that communicates using a transmission signal and a second terminal that communicates using a superimposed signal superimposed on the transmission signal, and a communication system used therefor. It is to provide a transmission unit.
  • the communication system of the present invention includes a transmission unit that repeatedly transmits a transmission signal to a communication line, a first terminal that communicates using the transmission signal, and a second terminal that communicates using a superimposed signal superimposed on the transmission signal.
  • the transmission signal includes an interrupt band for detecting the presence or absence of an interrupt signal generated in the first terminal in the time axis direction for each frame.
  • a time-division method signal divided into a plurality of areas including a transmission band for transmitting data to the first terminal and a reply band which is a time slot for receiving return data from the first terminal
  • the transmission unit detects the interrupt signal in the interrupt band
  • the transmission unit transmits a return request data by the transmission signal to the first terminal in the transmission band
  • the interrupt Signal The generated first terminal responds to the return request data by receiving the return data transmitted by the transmission signal in the return band, and the specific return data is used as a trigger in the transmission band.
  • a band securing unit that transmits the transmission data by using the transmission signal to secure the reply band for the superimposition of the superimposition signal by prohibiting the transmission of the return data in the reply band.
  • a superimposition communication unit that transmits data to the second terminal by the superimposition signal in the reply band.
  • the bandwidth securing unit secures the secured data according to the amount of data transmitted to the second terminal so that the larger the amount of data transmitted to the second terminal, the longer the reply band is secured. It is desirable to determine the number of transmissions in the range of 1 to multiple times.
  • the bandwidth securing unit transmits the data from the superimposed communication unit More preferably, the reservation data is transmitted again in the transmission band next to the transmission band, and the reply band next to the transmission band is reserved for reception of the confirmation data.
  • the return transmission / reception unit when the return transmission / reception unit receives the return data from a plurality of the first terminals in the same reply band, the return transmission / reception unit receives a high priority from the first terminal determined in advance by an address. It is more desirable to give priority to return data.
  • the first terminal monitors a monitoring input generated by a switch or a sensor, transmits the interrupt signal to the transmission unit, and responds to the return request data with the return data.
  • a first control terminal that receives control data from the first monitoring terminal via the transmission unit and controls one or more first loads based on the control data.
  • the second terminal includes at least a second control terminal that controls one or more second loads based on control data included in the superimposed signal transmitted from the transmission unit, and the transmission unit includes: It has a control table in which the address of the first monitoring terminal and the address of the second control terminal are associated, and is included in the reply data received from the first monitoring terminal.
  • control table When the control table is used to determine whether a terminal that is a transmission destination of control data is the first control terminal or the second control terminal, and when it is determined that the transmission destination is the second control terminal, It is more preferable that the reserved data is transmitted from the bandwidth securing unit.
  • the transmission unit of the present invention is used in a communication system in which a first terminal that communicates using a transmission signal and a second terminal that communicates using a superimposed signal superimposed on the transmission signal are connected to a communication line.
  • An interrupt band for detecting the presence or absence of an interrupt signal generated at the first terminal in the time axis direction for each frame, a transmission band for transmitting data to the first terminal, and the first terminal A transmission communication unit that repeatedly transmits the transmission signal composed of a signal of a time division method divided into a plurality of areas including a return band that is a time slot for receiving return data from the communication line; and
  • a return request unit that transmits return request data by the transmission signal to the first terminal in the transmission band, and the first terminal that has generated the interrupt signal Return request data
  • the return transmission / reception unit that receives the return data transmitted by the transmission signal in the reply band, and the specific return data as a trigger to transmit the return data in the reply band in the transmission band.
  • a band securing unit that transmits the transmission data by using the transmission signal to secure the reply band for the superimposition of the superimposition signal by prohibiting, and the reply band secured by the secured data to the second terminal
  • a superimposing communication unit that transmits data by the superimposing signal.
  • the present invention has an advantage that data can be exchanged between a first terminal that communicates using a transmission signal and a second terminal that communicates using a superimposed signal superimposed on the transmission signal.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a communication system according to a first embodiment. It is a block diagram of the illumination system using the communication system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation of a basic system of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation of a basic system of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of an operation of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of an operation of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of another operation of the communication system according to the first embodiment.
  • 6 is an explanatory diagram of an operation of a communication system according to Embodiment 2.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of another operation of the communication system according to the second embodiment.
  • the communication system includes a transmission unit 1 as a master unit connected to a two-wire communication line 10, and a first terminal 21 and a second terminal 22 as slave units. It has.
  • the first terminal 21 is expressed as a first monitoring terminal or a first control terminal
  • the second terminal 22 is expressed as a second monitoring terminal or a second control terminal. This point will be described later.
  • the first terminal 21 performs communication using a transmission signal (first protocol signal) transmitted through the communication line 10, and the second terminal 22 superimposes a second signal superimposed on the transmission signal (second protocol). Communication).
  • FIG. 2 shows an example in which the communication system is applied to a lighting system for controlling the lighting fixture 3 in an office building or the like.
  • one transmission unit 1 is provided for each area (for example, floor), and one or more first terminals 21 and two or more second terminals 22 are provided on the communication line 10 connected to each transmission unit 1. It is connected. Further, an office controller 4 for centralized monitoring control of the lighting control system is connected to the communication line 10.
  • the transmission unit 1 is connected to an energy saving controller 5 that is a host device.
  • the energy-saving controller 5 is provided for each area (for example, floor), and performs overall monitoring control on the air conditioner 6 in addition to the lighting system to which the communication system is applied.
  • the energy saving controllers 5 in a plurality of areas are connected to a personal computer (personal computer) 7 having a browser function via a network 8 such as the Internet or a LAN, and can be monitored from the personal computer 7.
  • the power measurement unit 91 is connected to one second monitoring terminal 221, and this power measurement unit 91 monitors the power consumption of the device connected to the PLC tap 93 via the monitor 92.
  • the plurality of first terminals 21 are connected in parallel to the transmission unit 1 via the communication line 10.
  • the transmission unit 1 and the first terminal 21 are time-division multiplexed transmission systems (hereinafter referred to as “time-division multiplexing transmission systems”) in which data transmission from the transmission unit 1 to the first terminal 21 and data transmission from the first terminal 21 to the transmission unit 1 are performed in a time division manner.
  • “Basic system” In the following, first, a schematic configuration of the basic system will be described.
  • the first terminal 21 includes a first monitoring terminal 211 that monitors a monitoring input of a switch (not shown) such as a wall switch, and a relay (not shown), and a load (first load, here). It is classified into two types, the first control terminal 212 that performs on / off control and the like of the lighting fixture 3).
  • the first terminal 21 stores its own address individually assigned in advance in each memory (not shown).
  • the first monitoring terminal 211 is not limited to a switch, and may be configured to monitor a monitoring input automatically generated by a sensor such as a human sensor.
  • the transmission unit 1 includes a transmission communication unit 11 that transmits a transmission signal to the communication line 10, a return request unit 12 that transmits return request data to the first terminal 21, and a return from the first terminal 21.
  • a return transmission / reception unit 13 for receiving data, a storage unit 14, and a control unit 15 are provided.
  • the transmission unit 1 includes the superimposing communication unit 16 and the band securing unit 17, the superimposing communication unit 16 and the band securing unit 17 are functions that are not used in the basic system, and will be described in detail later.
  • the control unit 15 controls operations of the return request unit 12, the return transmission / reception unit 13, the superposition communication unit 16, and the bandwidth securing unit 17.
  • the transmission unit 1 has a microcomputer (microcomputer) as a main component, and implements the functions of each unit by executing a program stored in the storage unit 14.
  • the return request unit 12 transmits return request data using a transmission signal via the transmission communication unit 11.
  • the return transmission / reception unit 13 receives the return data transmitted by the transmission signal from the first terminal 21 via the transmission communication unit 11.
  • the transmission unit 1 stores a control table in which the first monitoring terminal 211 and the first control terminal 212 are associated by an address in the storage unit 14.
  • the first monitoring terminal 211 has a plurality of circuit switches, all the switches of the first monitoring terminal 211 correspond to only the terminal address unique to the first monitoring terminal 211, and the operation is actually performed. It is not possible to identify the only switch that was made.
  • a load number is assigned to each switch so that the only switch actually operated can be specified, and the load number is added after the terminal address of the first monitoring terminal 211. Is used as an address (identifier) unique to the switch.
  • a load number is assigned to each relay in the first control terminal 212, and an address in which the load number is added after the terminal address of the first control terminal 212 is set as an address (identifier) unique to the relay.
  • the switch-specific address and the relay-specific address are associated one-to-one or one-to-many.
  • the transmission unit 1 repeatedly transmits a transmission signal of a time division method composed of voltage waveforms in a format divided into a plurality of regions in the time axis direction as shown in FIG. That is, the transmission signal is composed of seven areas of a spare interrupt band 101, a spare band 102, a transmission band 103, a reply band 104, an interrupt band 105, a short-circuit detection band 106, and a pause band 107.
  • This is a time-division multiplexed signal with multiple poles ( ⁇ 24V).
  • each section starting from the interrupt band 105 and ending with the reply band 104 in the transmission signal is defined as one frame (F1, F2,). However, one frame is not limited to this. For example, one frame from the transmission band 104 to the transmission band 103 may be used.
  • the spare interrupt band 101 is a period for detecting the presence or absence of a secondary interrupt
  • the spare band 102 is a period set in accordance with the interrupt band 105 and the short-circuit detection band 106
  • the transmission band 103 is the first terminal 21. This is a period for transmitting data.
  • a reply band 104 is a time slot for receiving return data from the first terminal 21, an interrupt band 105 is a period for detecting the presence or absence of an interrupt signal described later, and a short-circuit detection band 106 detects a short circuit. It is a period for.
  • the idle zone 107 is a period for when processing is not in time.
  • the transmission unit 1 always transmits a transmission signal whose mode data is the normal mode, and continuously changes the address data included in the transmission band 103 of the transmission signal to sequentially access the first terminal 21. I do.
  • the first terminal 21 whose address data included in the transmission band 103 matches its own address receives the data included in the transmission band 103 and receives the next reply band 104 (that is, the transmission band).
  • Return data is transmitted to the transmission unit 1 in the first reply band 104) after the band 103.
  • the first terminal 21 transmits the return data by a current mode signal (a signal transmitted by short-circuiting the communication line 10 via an appropriate low impedance) in synchronization with the transmission signal return band 104.
  • the power supply for the internal circuit of the first terminal 21 is supplied by rectifying and stabilizing the transmission signal transmitted via the communication line 10.
  • the first terminal 21 as the first monitoring terminal 211 detects a monitoring input
  • the first terminal 21 generates an interrupt signal in synchronization with the interrupt band 105 of the transmission signal.
  • FIGS. 3 and 4 the operation of the basic system when an interrupt signal is generated in the first monitoring terminal 211 in the communication system of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the transmission unit 1 When the transmission unit 1 detects the interrupt signal generated in the first monitoring terminal 211 in the interrupt band 105 of the first frame F1 of the transmission signal (S11 in FIGS. 3 and 4), the transmission unit 1 enters the transmission signal transmission band 103. Switch the included mode data from normal mode to interrupt polling mode. In the interrupt polling mode, the transmission unit 1 uses the return request unit 12 to transmit return request data consisting of the upper bits of the address in the transmission band 103 of the transmission signal (S12), and cyclically selects the address (upper bits). The address search is performed while changing to. If the address (upper bit) in the return request data matches the upper bit of its own address, the first monitoring terminal 211 that has generated the interrupt signal has its own address in the reply band 104 of the first frame F1. Are transmitted to the transmission unit 1 as return data (S13). As a result, the transmission unit 1 receives the address of the first monitoring terminal 211 that generated the interrupt signal in the first frame F1 at the return transmission / reception unit 13 as return data.
  • the transmission unit 1 When the transmission unit 1 acquires the address of the first monitoring terminal 211 that has generated the interrupt signal, the transmission unit 1 designates the address in the transmission band 103 of the second frame F2 next to the first frame F1, and designates the first monitoring terminal 211.
  • Return request data is transmitted from the return request unit 12 to 211 (S14).
  • the first monitoring terminal 211 receives the return request data including its own address, in response to this, the first monitoring terminal 211 includes the switch load number and on / off status corresponding to the monitoring input in the return band 104 of the second frame F2.
  • the monitoring data is transmitted as return data to the transmission unit 1 (S15).
  • the transmission unit 1 When the transmission unit 1 receives the return data composed of the monitoring data in the return transmission / reception unit 13, the transmission unit 1 transmits the third frame next to the second frame F2 to the first control terminal 212 corresponding to the monitoring data on the control table. Control data is transmitted in the transmission band 103 of F3 (S16). Thereby, the 1st control terminal 212 which received control data carries out on-off control of the lighting fixture 3 according to control data.
  • the first terminals (the first monitoring terminal 211 and the first control terminal 212) 21 communicate with each other via the transmission unit 1 according to the polling / selecting protocol (first protocol). Will be done.
  • the second terminal 22 performs communication using the superimposed signal superimposed on the transmission signal while sharing the communication line 10 with the basic system.
  • the transmission unit 1 includes the superimposition communication unit 16 (see FIG. 1) that performs communication of the second protocol using the superimposition signal, not only the second terminals 22 but also the transmission unit 1 and Communication with the second terminal 22 is also possible with the second protocol.
  • the second terminal 22 is a second monitoring terminal 221 that monitors a monitoring input from a sensor or the like, and a second control terminal 222 that controls a load (second load, here, the lighting fixture 3). And are classified into two types.
  • the 2nd terminal 22 has memorize
  • address areas that can be set are distinguished between the first terminal 21 and the second terminal 22.
  • addresses “1” to “128” can be used for the entire communication system, of which “1” to “64” are the address areas of the first terminal 21, and “65” to “128” are the first addresses. Description will be made assuming a case where two terminals 22 are assigned as address areas.
  • a unique address is not assigned to the second terminal 22, but for each sensor or load.
  • a unique address is assigned. That is, for example, a total of four addresses such as “65”, “66”, “67”, and “68” are assigned to the second control terminal 222 to which four loads are connected.
  • the second terminal 22 includes a superimposed communication unit 23 that performs communication using a superimposed signal (terminal side), a transmission communication unit 24 that can receive at least a transmission signal (terminal side), and an interface unit. 25 and (terminal side) control unit 26.
  • the interface unit 25 is connected to a sensor device and a lighting fixture 3 which will be described later.
  • the control unit 26 controls operations of the superimposition communication unit 23, the transmission communication unit 24, and the interface unit 25.
  • the 2nd terminal 22 implement
  • the superimposed signal is a signal having a sufficiently high frequency compared to the transmission signal, and the amount of data that can be transmitted per frame (of the transmission signal) is sufficiently large. Therefore, communication using the second protocol can increase the communication speed compared to communication using the first protocol, and is suitable for transmitting information having a relatively large amount of data such as an analog amount.
  • the second monitoring terminal 221 is connected to sensor devices such as an image sensor (not shown) and a power measurement unit 91 (see FIG. 2), and is used for communication of monitoring data having a relatively large amount of data.
  • the second control terminal 222 is not used for simple on / off control of the lighting fixture 3, but is used for communication of control data having a relatively large amount of data, such as dimming control and toning control. That is, the 2nd control terminal 222 is connected to the lighting fixture 3 which can perform light control and color control, and controls the lighting fixture 3 according to the control data transmitted using a superimposition signal.
  • the second monitoring terminal 221 functions as an adapter that converts the monitoring data input from the sensor device and transmits it on the communication line 10.
  • the control data is generated by the transmission unit 1, and the second control terminal 222 converts the control data received from the communication line 10 according to the standard of the lighting fixture 3 and outputs the control data to the lighting fixture 3. Functions as an adapter.
  • An example of the standard of the lighting fixture 3 connected to the second control terminal 222 is DALI (Digital Addressable Lighting Interface).
  • the second terminal 22 and the transmission unit 1 have a function of monitoring a transmission signal used in the basic system and analyzing a data transmission state (hereinafter referred to as “state”) of the transmission signal.
  • the second terminal 22 monitors the transmission signal by the transmission communication unit 24, and the transmission unit 1 monitors the transmission signal by the transmission communication unit 11.
  • the second terminal 22 and the superimposition communication unit 16 determine whether or not the state is suitable for superimposition of the superimposition signal, and superimpose the superimposition signal on the transmission signal at a timing determined to be suitable for transmission. .
  • the second terminal 22 and the superimposing communication unit 16 use the reply band 104 (see FIG. 3) of the transmission signal as a superimposable band and use it for superimposing the superimposed signal. That is, the reply band 104 does not affect the communication of the first protocol even if the superimposed signal is superimposed, and the superimposed signal is not easily affected by the transmission signal. Furthermore, the reply band 104 has a longer time during which the transmission signal is stable at a high level or a low level than the spare interrupt band 101, the spare band 102, and the pause band 107, and the ratio of the transmission signal to one frame is long. Since it is large, it is suitable for superimposition of a superimposed signal.
  • the transmission band 103 In other areas (the transmission band 103, the interrupt band 105, and the short-circuit detection band 106), the time during which the transmission signal is stable at the high level or the low level is relatively short. It is easy to affect communication.
  • the superimposed signal is superimposed on the other area, the superimposed signal is also easily affected by a signal (interrupt signal or transmission data) exchanged between the transmission unit 1 and the first terminal 21. Therefore, in the present embodiment, the area other than the reply band 104 is an area that is not used for superimposing the superimposed signal (hereinafter referred to as “non-superimposable band”).
  • the rising and falling periods of the transmission signal are also not suitable for superimposing the superimposed signal due to the influence of harmonic noise or the influence of transient response accompanying the signal voltage inversion. Therefore, the transmission signal becomes a non-superimposable band for a predetermined time (for example, 300 ⁇ s) after switching (rising) of the region in the reply band 104.
  • the second terminal 22 and the superimposing communication unit 16 determine whether the superimposable band or the non-superimposable band is based on the analysis result of the state of the transmission signal, and send a superimposition signal only when the superimposable band is determined. It is configured as follows. As described above, the second terminal 22 and the superimposing communication unit 16 superimpose the superimposition signal only on the superimposable band of the transmission signal in synchronization with the transmission signal in this way, thereby communicating with the first protocol using the common communication line 10. Interference with communication of the second protocol is avoided.
  • the second terminal 22 and the superimposing communication unit 16 when the amount of data to be transmitted is large and the second terminal 22 and the superimposing communication unit 16 cannot transmit within the superimposable band (reply band 104), the second terminal 22 and the superimposing communication unit 16 end the superimposable band. At the same time, the communication is interrupted and the remaining data is transmitted to the next superimposable band. In other words, the second terminal 22 and the superimposing communication unit 16 combine the data into one data when the received superimposing signal is divided and transmitted, and set the data to a length that can be superimposed on the superimposable band when transmitting the superimposing signal. To divide.
  • the power supply to the second terminal 22 is a system (centralized power supply system) that is supplied by rectifying and stabilizing the transmission signal transmitted from the transmission unit 1 via the communication line 10 as in the first terminal 21. ).
  • the power supply to the second terminal 22 is not limited to this configuration, and may be performed by a system (local power supply system) that is supplied by rectifying and stabilizing the commercial power supply.
  • the first terminal 21 and the second terminal 22 are configured not only to share the communication line 10 but also to exchange data via the transmission unit 1. Yes. Specifically, in the control table in the storage unit 12 of the transmission unit 1, the address of the first monitoring terminal 211 (switch-specific address) and the address of the second control terminal 222 (load-specific address) are associated with each other. ing. Thereby, the transmission unit 1 can control the load (the lighting fixture 3) connected to the second control terminal 222 in accordance with the monitoring input generated in the first monitoring terminal 211.
  • the second terminal 22 and the superimposing communication unit 16 use the transmission signal return band 104 as a superimposable band for superimposing the superimposed signal. It is necessary to avoid interference between the return data transmitted to 1 and the superimposed signal.
  • the transmission unit 1 uses the next reply band 104 (that is, the first reply band 104 after the transmission band 103) in the transmission signal transmission band 103 to superimpose the superimposed signal.
  • a bandwidth securing unit 17 for transmitting secured data for securing to the network is provided.
  • the band securing unit 17 uses the specific return data as a trigger, and transmits the secured data from the transmission communication unit 11 in synchronization with the transmission band 103 of the transmission signal.
  • the reserved data here means that the return band 104 is reserved for the superimposition of the superimposed signal by prohibiting the transmission of the return data in the next reply band 104 (that is, the first reply band 104 after the reserved data).
  • dummy data consisting of empty packets having no specific meaning. That is, the first terminal 21 transmits the return data only when the transmission band 103 includes its own address (or higher-order bits), so that the reply band 104 next to the transmission band 103 in which the reserved data is transmitted. None of the first terminals 21 transmits return data. Therefore, the reply band 104 next to the transmission band 103 in which the secured data is transmitted from the bandwidth securing unit 17 is secured for superimposing the superimposed signal without transmitting the return data from the first terminal 21. .
  • the bandwidth securing unit 17 transmits the secured data using the return data including the monitoring data associated with the second terminal 22 on the control table as a trigger.
  • the transmission unit 1 determines whether the terminal that is the transmission destination of the control data is the first terminal 21 or the second terminal 22 based on the return data from the first monitoring terminal 211. For example, the reserved data is transmitted from the band securing unit 17 in the next transmission band 103 (that is, the first transmission band 103 thereafter). In short, when the transmission data (load number) from the first monitoring terminal 21 corresponds to the address area (“65” to “128”) of the second terminal 22 on the control table, the transmission unit 1 Using the return data as a trigger, the reserved data is transmitted in the next transmission band 103 (that is, the first transmission band 103 thereafter). Thereby, the transmission unit 1 can secure a reply band 104 for transmitting control data to the second terminal 22.
  • Superimposition communication unit 16 transmits control data as a superimposition signal to second control terminal 222 in reply band 104 secured by the secured data, that is, reply band 104 next to transmission band 103 in which the secured data is transmitted. To do. Therefore, in the reply band 104, it is possible to transmit control data from the transmission unit 1 to the second terminal 22 without interference between the return data from the first terminal 21 and the superimposed signal.
  • confirmation data such as ACK (ACKnowledgement) data may be transmitted to the transmission unit 1 in response to control data from the superimposition communication unit 16.
  • the bandwidth securing unit 17 transmits the transmission band 103 next to the transmission band 103 that transmitted the control data (that is, the frame next to the frame of the transmission band 103 that transmitted the control data).
  • the transmission unit 1 can avoid interference with the return data transmitted from the first terminal 21 in the reply band 104 for the confirmation data transmitted from the second control terminal 222 using the superimposed signal. it can.
  • the second control terminal 222 transmits the control data in the reply band 104.
  • Confirmation data such as ACK data may be transmitted using the remaining time after transmission.
  • both transmission of control data from the transmission unit 1 to the second control terminal 222 and transmission of confirmation data from the second control terminal 222 to the transmission unit 1 can be completed with only one reply band 104. . Therefore, the band securing unit 17 does not need to transmit the secured data again to the transmission band 103 next to the transmission band 103 that transmitted the control data.
  • the superimposition communication unit 16 of the transmission unit 1 transmits the remaining data in the next reply band 104 when the amount of data to be transmitted is large and cannot be transmitted in one reply band 104. . Therefore, the bandwidth securing unit 17 varies the number of times secure data is transmitted according to the amount of data transmitted to the second terminal 22 so that the reply band 104 is secured longer as the amount of data transmitted to the second terminal 22 increases. And That is, the bandwidth securing unit 17 transmits the secured data within a range of one or more times so as to secure all the reply bands 104 required for the transmission of the data to be transmitted to the second terminal 22 for superimposing the superimposed signal. Determine the number of times.
  • the band securing unit 17 secures the band if the amount of data that can be transmitted in two reply bands 104 is one.
  • the unit 17 sets the number of secure data transmissions to two. Thereby, even when the transmission cannot be completed in one reply band 104, the superimposition communication unit 16 avoids interference between the return data transmitted from the first terminal 21 to the transmission unit 1 and the superimposed signal in the reply band 104. However, a superimposed signal can be transmitted to the second terminal 22.
  • the return transmission / reception unit 13 when the return transmission / reception unit 13 receives return data from a plurality of first monitoring terminals 211 in the same reply band 104, the return transmission / reception unit 13 returns from the first monitoring terminal 211 having a high priority determined in advance by an address.
  • Prioritize data That is, when a plurality of first monitoring terminals 211 accidentally generate an interrupt signal in the same interrupt band 105, return data is simultaneously transmitted from the plurality of first monitoring terminals 211 in the subsequent reply band 104 to the transmission unit. 1 may be transmitted. In such a case, the transmission unit 1 operates according to the return data from the first monitoring terminal 211 with priority given to the first monitoring terminal 211 having a small address number.
  • the transmission unit 1 secures the bandwidth when the return data from the other first monitoring terminal 211 is given priority.
  • the reserved data is not transmitted from the unit 17. Thereby, even when the transmission unit 1 receives return data from the plurality of first monitoring terminals 211 to the same reply band 104, the transmission unit 1 can transmit the secured data as necessary.
  • the transmission unit 1 When the transmission unit 1 receives the monitoring data as the return data from the first monitoring terminal 211 in “S25” of the second frame F2, the transmission unit 1 is associated with the monitoring data (load number) on the control table. It is determined whether the control terminal 212 is the first control terminal 212 or the second control terminal 222. If it is determined that the transmission unit 1 is associated with the second control terminal 222 at this time, the transmission unit 1 transmits reserved data from the band securing unit 17 in the transmission band 103 of the third frame F3 (S26 in FIGS. 5 and 6). ).
  • the reply band 104 next to the transmission band 103 in which the secure data is transmitted is secured for superimposition of the superimposed signal, and the transmission unit 1 uses the superimposed signal in the reply band 104 (of the third frame F3).
  • control data is transmitted to the second control terminal 222 (S27).
  • the second control terminal 222 that has received the control data performs dimming control and toning control of the lighting fixture 3 according to the control data.
  • the transmission unit 1 includes the superimposed communication unit 16, and the address of the first monitoring terminal 211 and the address of the second control terminal 222 are associated with each other in the control table. Data can be exchanged between the first terminal 21 and the second terminal 22. Thereby, the transmission unit 1 can control the load (the lighting fixture 3) connected to the second control terminal 222 in accordance with the monitoring input generated in the first monitoring terminal 211. That is, according to the communication system of the present embodiment, a flexible system that can control a device connected to the second terminal 22 based on data input from the first terminal 21 to the transmission unit 1 is realized. Application becomes possible.
  • the transmission unit 1 causes the second control terminal 222 to perform dimming control or toning control according to monitoring data with a relatively small amount of data indicating the on / off state of the switch from the first monitoring terminal 211. Control data having a relatively large amount of data can be transmitted.
  • the transmission signal return band is used for transmission of the superimposed signal
  • the transmission unit 1 uses the specific return data from the first terminal 21 as a trigger to trigger the next reply band 104 (that is, Thereafter, a band securing unit 17 is provided for transmitting securing data for securing the first reply band 104) for superimposing the superimposed signal. Therefore, the superimposition communication unit 16 transmits the superimposition signal to the second terminal 22 while avoiding interference between the return data transmitted from the first terminal 21 to the transmission unit 1 and the superimposition signal in the reply band 104. be able to.
  • the band ensuring part 17 uses the return data which consists of monitoring data as a trigger (specific return data) for transmitting reservation data, it is not restricted to this, Other than monitoring data Return data may be used as a trigger.
  • the bandwidth securing unit 17 transmits return data including its own address (lower bits) transmitted by the first monitoring terminal 211 in response to an address search, to transmit secured data. Used as a trigger. This is because, for example, in a configuration in which the first monitoring terminal 211 monitors whether or not a sensor is issued as a monitoring input, the address of the second control terminal 222 is associated with the address unique to the first monitoring terminal 211 on a one-to-one basis. Useful when That is, in this case, the first monitoring terminal 211 does not need to transmit the monitoring data consisting of the load number and on / off to the transmission unit 1, so that the return data consisting of its own address is addressed to the second control terminal 222. It is directly associated with the control data.
  • the transmission unit 1 when the transmission unit 1 detects an interrupt signal generated in the first monitoring terminal 211 in the interrupt band 105 of the first frame F1 (S31 in FIG. 7), the transmission unit 1 sets the transmission signal in the transmission band 103 of the transmission signal. Switch the included mode data from normal mode to interrupt polling mode. In the interrupt polling mode, the transmission unit 1 uses the return request unit 12 to send return request data consisting of the upper bits of the address in the transmission band 103 of the transmission signal (S32), and cyclically selects the address (upper bits). The address search is performed while changing to.
  • the first monitoring terminal 211 that has generated the interrupt signal has its own address in the reply band 104 of the first frame F1.
  • the transmission unit 1 receives the address of the first monitoring terminal 211 that generated the interrupt signal in the first frame F1 at the return transmission / reception unit 13 as return data.
  • the transmission unit 1 When the transmission unit 1 receives the address (lower bit) from the first monitoring terminal 211 as return data, it determines whether the first control terminal 212 or the second control terminal 222 is associated with this address on the control table. to decide. If it is determined that the transmission unit 1 is associated with the second control terminal 222 at this time, the transmission unit 1 transmits reserved data from the band securing unit 17 in the transmission band 103 of the second frame F2 subsequent to the first frame F1 ( S34).
  • the reply band 104 next to the transmission band 103 in which the secure data is transmitted is secured for the superimposition of the superimposed signal, and the transmission unit 1 uses the superimposed signal in the reply band 104 (of the second frame F2).
  • control data is transmitted to the second control terminal 222 (S35).
  • the second control terminal 222 that has received the control data performs dimming control and toning control of the lighting fixture 3 according to the control data.
  • the superimposition communication unit 16 avoids interference between the return data transmitted from the first terminal 21 to the transmission unit 1 in the reply band 104 and the superimposition signal. However, a superimposed signal can be transmitted to the second terminal 22.
  • the communication system according to the present embodiment is the same as the communication system according to the first embodiment in that the first monitoring terminal 211 also has a function as the second terminal 22 that performs communication using a superimposed signal superimposed on a transmission signal. Is different.
  • the same configurations as those of the first embodiment are denoted by common reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.
  • the transmission unit 1 can communicate with the second protocol by the superimposition communication unit 16 not only with the second terminal 22 but also with at least some of the first monitoring terminals 211.
  • monitoring data may be transmitted to the transmission unit 1 using the superimposed signal, or monitoring request data may be received from the transmission unit 1 using the superimposed signal. it can.
  • the transmission unit 1 When the transmission unit 1 detects an interrupt signal generated by the first monitoring terminal 211 in the interrupt band 105 of the first frame F1 of the transmission signal (S41 in FIG. 8), the mode included in the transmission band 103 of the transmission signal Switch data from normal mode to interrupt polling mode. In the interrupt polling mode, the transmission unit 1 uses the return request unit 12 to transmit the return request data consisting of the upper bits of the address in the transmission band 103 of the transmission signal (S42), and cyclically selects the address (upper bits). The address search is performed while changing to. If the address (upper bit) in the return request data matches the upper bit of its own address, the first monitoring terminal 211 that has generated the interrupt signal has its own address in the reply band 104 of the first frame F1. Are transmitted to the transmission unit 1 as return data (S43). As a result, the transmission unit 1 receives the address of the first monitoring terminal 211 that generated the interrupt signal in the first frame F1 at the return transmission / reception unit 13 as return data.
  • the transmission unit 1 When the transmission unit 1 acquires the address of the first monitoring terminal 211 that has generated the interrupt signal, the transmission unit 1 designates the address in the transmission band 103 of the second frame F2 next to the first frame F1, and designates the first monitoring terminal 211.
  • Return request data is transmitted from the return request unit 12 to 211 (S44).
  • the return request data includes a superimposition reply flag
  • the return request unit 12 operates to turn on the superimposition reply flag when requesting a return of the monitoring data using the superposition signal.
  • the transmission unit 1 sets the superimposition reply flag based on the acquired address of the first monitoring terminal 211 so as to turn on the superimposition reply flag for the first monitoring terminal 211 including the superimposition communication circuit. Judge on / off.
  • the first monitoring terminal 211 When the first monitoring terminal 211 receives the return request data in which its own address is specified, the first monitoring terminal 211 confirms the superimposed reply flag. If the superimposition reply flag is ON, the first monitoring terminal 211 responds to this by sending superimposition signals using the monitoring data including the load number corresponding to the monitoring input in the reply band 104 of the second frame F2 as return data. And transmitted to the transmission unit 1 (S45). At this time, since the monitoring data is transmitted using the superimposed signal, the first monitoring terminal 211 transmits monitoring data having a relatively large amount of data such as a measurement value (illuminance or the like) of a sensor such as an illuminance sensor. Can do.
  • a measurement value illumination or the like
  • the transmission unit 1 When the transmission unit 1 receives the return data composed of the monitoring data at the superimposition communication unit 16, the first control terminal 212 or the second control terminal is associated with the monitoring data (load number) on the control table. 222 is determined. If it is determined that the transmission unit 1 is associated with the second control terminal 222 at this time, the transmission unit 1 transmits the reserved data from the band securing unit 17 in the transmission band 103 of the third frame F3 subsequent to the second frame F2 ( S46). Thereby, the reply band 104 next to the transmission band 103 in which the secure data is transmitted is secured for superimposition of the superimposed signal, and the transmission unit 1 uses the superimposed signal in the reply band 104 (of the third frame F3). Then, control data is transmitted to the second control terminal 222 (S47). The second control terminal 222 that has received the control data performs dimming control and toning control of the lighting fixture 3 according to the control data.
  • the transmission unit 1 When the transmission unit 1 acquires the address of the first monitoring terminal 211 that generated the interrupt signal in “S53”, the transmission unit 1 transmits the reserved data from the band securing unit 17 in the transmission band 103 of the second frame F2 (FIG. 9 S54). As a result, the reply band 104 next to the transmission band 103 in which the secure data is transmitted is reserved for the superimposition of the superimposition signal. Therefore, the transmission unit 1 transmits the superimposition signal to the reply band 104 (of the second frame F2).
  • the monitoring request data is transmitted to the first monitoring terminal 211 using (S55).
  • the monitoring request data here is data for instructing the contents of the monitoring data to the first monitoring terminal 211. For example, time information, sensor information, position information, etc. are set in detail.
  • the transmission unit 1 receives the monitoring data from the first monitoring terminal 211 using the superimposed signal in the next reply band 104 (that is, the first reply band 104 thereafter).
  • secure data is transmitted from the bandwidth securing unit 17 (S56).
  • the first monitoring terminal 211 that has received the monitoring request data uses the monitoring data of the content indicated by the monitoring request data as return data in the reply band 104 of the third frame F3 reserved for superimposing the superimposition signal by the securing data. It transmits to the transmission unit 1 using a superimposition signal (S57).
  • the first monitoring terminal 211 can transmit monitoring data to the transmission unit 1 using the superimposed signal, and thus transmits monitoring data having a relatively large amount of data such as sensor measurement values. be able to.
  • the transmission unit 1 can transmit the monitoring request data to the first monitoring terminal 211 using the superimposed signal, the content of the necessary monitoring data can be set relatively finely.

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Abstract

 伝送信号を用いて通信する第1端末と、伝送信号に重畳される重畳信号を用いて通信する第2端末との間でデータを授受可能にする。伝送ユニットは、伝送信号の割込帯に第1監視端末で発生した割込信号を検出すると、送信帯で第1監視端末に対して返送要求部から返送要求データを送信する。返送受信部は、割込信号を発生した第1監視端末が返送要求データに応答して返信帯で送信する返送データを受信する。帯域確保部は、特定の返送データをトリガにして、送信帯において返信帯での返送データの送信を禁止することによりこの返信帯を重畳信号の重畳用に確保する確保データを送信する。伝送ユニットは、確保データにて確保された返信帯に第2制御端末に対して重畳通信部から重畳信号により制御データを送信する。

Description

通信システムおよびそれに用いる伝送ユニット
 本発明は、伝送信号を用いて通信する第1端末と、伝送信号に重畳される重畳信号を用いて通信する第2端末とが同一の通信線に接続された通信システムおよびそれに用いる伝送ユニットに関する。
 従来から、伝送路に対して伝送ユニット(親機)および複数台の端末装置(子機)が接続され、各端末装置と伝送ユニットとの間で通信を行う通信システムが広く普及している。この種の通信システムの一例として、伝送ユニットが定期的に端末装置の状態を監視し、端末装置の状態に変化があった場合、その状態変化に対応する処理を行うように伝送ユニットから他の端末装置に信号を送るシステムがある(たとえば日本国特許第1180690号公報や、日本国特許第1195362号公報、日本国特許第1144477号公報を参照)。
 ただし、上記構成の通信システムは、そもそも照明器具等のオンオフ制御などに使用されるシステムであって通信速度が遅く、たとえばアナログ量のように比較的データ量の多い情報の伝送には不向きである。
 そこで、伝送ユニットを介して端末装置同士が通信を行う既設の通信システムと、端末装置同士がピア・ツー・ピア(P2P)で直接通信を行う通信システムとを混在させた通信システムが提案されている(たとえば日本国特許公開2009-225328号公報を参照)。この通信システムにおいては、伝送ユニット(親機)を介して通信する第1端末(第1通信端末)と、互いに直接通信する第2端末(第2通信端末)とが通信線(伝送路)を共用するので、既設の通信システムに第2端末を容易に増設することができる。第1端末は伝送ユニットから通信線に繰り返し送出される伝送信号(第1プロトコルの信号)を用いて通信を行い、第2端末は伝送信号に重畳される重畳信号(第2プロトコルの信号)を用いてより高速に通信を行う。
 ここで、伝送信号は、1フレームごとに時間軸方向において複数の領域(期間)に分割され、一部の領域が重畳信号を重畳可能な重畳可能帯(通信適合期間)として割り当てられる時分割方式の信号である。すなわち、第2端末は、伝送信号の一部に割り当てられた重畳可能帯に、伝送信号と共通の通信線を伝送される重畳信号を用いて通信する。
 ところで、上述の日本国特許公開2009-225328号公報に記載の通信システムでは、第1端末と第2端末とは通信線を共有しているものの、互いに干渉することなく、第1端末同士または第2端末同士が独立して通信を行っており、第1端末と第2端末との間でのデータの授受は想定されていない。しかし、近年、たとえば第1端末から伝送ユニットに入力されたデータに基づいて第2端末に接続された機器を制御可能であるような、フレキシブルなシステムへの応用が求められており、そのためには第1端末と第2端末との間でのデータの授受が必要になる。
 そこで、本発明の目的は、伝送信号を用いて通信する第1端末と、伝送信号に重畳される重畳信号を用いて通信する第2端末との間でデータを授受可能な通信システムおよびそれに用いる伝送ユニットを提供することにある。
 本発明の通信システムは、通信線に伝送信号を繰り返し送出する伝送ユニットと、前記伝送信号を用いて通信する第1端末と、前記伝送信号に重畳される重畳信号を用いて通信する第2端末とが前記通信線に接続された通信システムであって、前記伝送信号は、1フレームごとに時間軸方向において、前記第1端末で発生する割込信号の有無を検出するための割込帯と、前記第1端末にデータを伝送するための送信帯と、前記第1端末からの返送データを受信するためのタイムスロットである返信帯とを含む複数の領域に分割された時分割方式の信号からなり、前記伝送ユニットは、前記割込帯に前記割込信号を検出すると、前記送信帯で前記第1端末に対して前記伝送信号により返送要求データを送信する返送要求部と、前記割込信号を発生した前記第1端末が前記返送要求データに応答して前記返信帯で前記伝送信号により送信する前記返送データを受信する返送受信部と、特定の前記返送データをトリガにして、前記送信帯において前記返信帯での前記返送データの送信を禁止することにより当該返信帯を前記重畳信号の重畳用に確保する確保データを前記伝送信号により送信する帯域確保部と、前記確保データにて確保された前記返信帯に前記第2端末に対して前記重畳信号によりデータを送信する重畳通信部とを備えることを特徴とする。
 この通信システムにおいて、前記帯域確保部は、前記第2端末に送信するデータ量が多いほど前記返信帯が長く確保されるように、前記第2端末に送信するデータ量に応じて前記確保データの送信回数を1ないし複数回の範囲で決定することが望ましい。
 この通信システムにおいて、前記第2端末が前記重畳通信部からの前記データに応答して確認データを前記重畳通信部に送信する場合、前記帯域確保部は、前記重畳通信部から前記データを送信した前記送信帯の次の前記送信帯において前記確保データを再度送信し、当該送信帯の次の前記返信帯を前記確認データの受信用に確保することがより望ましい。
 この通信システムにおいて、前記返送受信部は、同一の前記返信帯に複数の前記第1端末から前記返送データを受信した場合、アドレスにて予め決められている優先度が高い前記第1端末からの返送データを優先することがより望ましい。
 この通信システムにおいて、前記第1端末は、スイッチまたはセンサにて発生する監視入力を監視し、前記伝送ユニットに対して、前記割込信号を送信し、前記返送要求データに応答して前記返送データを送信する第1監視端末と、前記伝送ユニットを介して前記第1監視端末より制御データを受信し、前記制御データに基づいて1ないし複数の第1負荷を制御する第1制御端末と、を備え、前記第2端末は、前記伝送ユニットから送信される前記重畳信号に含まれる制御データに基づいて1ないし複数の第2負荷を制御する第2制御端末を少なくとも備え、前記伝送ユニットは、前記第1監視端末のアドレスと前記第2制御端末のアドレスとが対応付けられた制御テーブルを有し、前記第1監視端末より受信した前記返信データに含まれる制御データの送信先となる端末が前記第1制御端末か前記第2制御端末かを前記制御テーブルを用いて判定し、前記送信先が前記第2制御端末であると判定された場合に、前記帯域確保部から前記確保データを送信させることがより望ましい。
 本発明の伝送ユニットは、伝送信号を用いて通信する第1端末と、前記伝送信号に重畳される重畳信号を用いて通信する第2端末とが通信線に接続された通信システムに用いられ、1フレームごとに時間軸方向において、前記第1端末で発生する割込信号の有無を検出するための割込帯と、前記第1端末にデータを伝送するための送信帯と、前記第1端末からの返送データを受信するためのタイムスロットである返信帯とを含む複数の領域に分割された時分割方式の信号からなる前記伝送信号を前記通信線に繰り返し送出する伝送通信部と、前記割込帯に前記割込信号を検出すると、前記送信帯で前記第1端末に対して前記伝送信号により返送要求データを送信する返送要求部と、前記割込信号を発生した前記第1端末が前記返送要求データに応答して前記返信帯で前記伝送信号により送信する前記返送データを受信する返送受信部と、特定の前記返送データをトリガにして、前記送信帯において前記返信帯での前記返送データの送信を禁止することにより当該返信帯を前記重畳信号の重畳用に確保する確保データを前記伝送信号により送信する帯域確保部と、前記確保データにて確保された前記返信帯に前記第2端末に対して前記重畳信号によりデータを送信する重畳通信部とを備えることを特徴とする。
 本発明は、伝送信号を用いて通信する第1端末と、伝送信号に重畳される重畳信号を用いて通信する第2端末との間でデータを授受可能になるという利点がある。
 本発明の好ましい実施形態をさらに詳細に記述する。本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な記述および添付図面に関連して一層良く理解されるものである。
実施形態1に係る通信システムの概略構成を示すブロック図である。 実施形態1に係る通信システムを用いた照明システムの構成図である。 実施形態1に係る通信システムの基本システムの動作の説明図である。 実施形態1に係る通信システムの基本システムの動作の説明図である。 実施形態1に係る通信システムの動作の説明図である。 実施形態1に係る通信システムの動作の説明図である。 実施形態1に係る通信システムの他の動作の説明図である。 実施形態2に係る通信システムの動作の説明図である。 実施形態2に係る通信システムの他の動作の説明図である。
 (実施形態1)
 本実施形態の通信システムは、たとえば図1に示すように、2線式の通信線10に接続される親機としての伝送ユニット1と、子機としての第1端末21および第2端末22とを備えている。図1(図2,4,6も同様)では、第1端末21は第1監視端末あるいは第1制御端末と表記し、第2端末22は第2監視端末あるいは第2制御端末と表記しているが、この点については後述する。この通信システムでは、第1端末21は通信線10を伝送される伝送信号(第1プロトコルの信号)を用いて通信を行い、第2端末22は伝送信号に重畳される重畳信号(第2プロトコルの信号)を用いて通信を行う。
 図2は、通信システムがオフィスビル等において照明器具3を制御するための照明システムに適用された例を示している。図2の例では、伝送ユニット1はエリア(たとえばフロア)ごとに1台ずつ設けられ、各伝送ユニット1に接続された通信線10に第1端末21および第2端末22が1ないし複数台ずつ接続されている。さらに、通信線10には、照明制御システムを集中監視制御するためのオフィスコントローラ4が接続されている。
 また、伝送ユニット1は、その上位装置となる省エネコントローラ5に接続されている。省エネコントローラ5は、エリア(たとえばフロア)ごとに設けられており、上記通信システムを適用した照明システムの他、空調装置6についても統括的に監視制御を行う。複数のエリアの省エネコントローラ5は、ブラウザ機能を有したパソコン(パーソナルコンピュータ)7にインターネットなどのネットワーク8あるいはLANを介して接続され、パソコン7から監視可能に構成されている。なお、図2の例では、1台の第2監視端末221に電力計測ユニット91が接続されており、この電力計測ユニット91は、PLCタップ93に接続された機器での消費電力をモニタ92経由で計測する。
 複数台の第1端末21は、伝送ユニット1に対して通信線10を介して並列接続されている。伝送ユニット1および第1端末21は、伝送ユニット1から第1端末21へのデータ伝送と第1端末21から伝送ユニット1へのデータ伝送とが時分割で行われる時分割多重伝送システム(以下、「基本システム」という)を構築する。以下ではまず、基本システムの概略構成について説明する。
 基本システムにおいて、第1端末21は、壁スイッチ等のスイッチ(図示せず)の監視入力を監視する第1監視端末211と、リレー(図示せず)を有し負荷(第1負荷、ここでは照明器具3)のオンオフ制御等を行う第1制御端末212との2種類に分類される。ここで、第1端末21は予め個別に割り当てられた自己のアドレスを、各々のメモリ(図示せず)に記憶している。なお、第1監視端末211は、スイッチに限らず、人感センサ等のセンサで自動的に発生する監視入力を監視する構成であってもよい。
 伝送ユニット1は、図1に示すように、伝送信号を通信線10に送出する伝送通信部11と、第1端末21へ返送要求データを送信する返送要求部12と、第1端末21から返送データを受信する返送受信部13と、記憶部14と、制御部15とを備えている。さらに、伝送ユニット1は、重畳通信部16と帯域確保部17とを備えているが、重畳通信部16および帯域確保部17は基本システムでは使用しない機能であるから、詳しくは後述する。制御部15は、返送要求部12、返送受信部13、重畳通信部16、帯域確保部17の動作を制御する。本実施形態では、伝送ユニット1は、マイコン(マイクロコンピュータ)を主構成とし、記憶部14に記憶されたプログラムを実行することにより、各部の機能を実現する。
 返送要求部12は、伝送通信部11を介して伝送信号により返送要求データを送信する。返送受信部13は、第1端末21から伝送信号により送信された返送データを伝送通信部11を介して受信する。
 伝送ユニット1は、第1監視端末211と第1制御端末212とをアドレスによって対応付けた制御テーブルを記憶部14に記憶している。ここで、たとえば第1監視端末211が複数回路のスイッチを有する場合、第1監視端末211に固有の端末アドレスだけでは、この第1監視端末211のスイッチが全て該当することになり、実際に操作された唯一のスイッチを特定することはできない。
 そこで、第1監視端末211においては、実際に操作された唯一のスイッチを特定できるように、スイッチごとに負荷番号が割り振られ、第1監視端末211の端末アドレスの後に負荷番号が付加されたアドレスをスイッチ固有のアドレス(識別子)として用いる。同様に、第1制御端末212においてはリレーごとに負荷番号が割り振られ、第1制御端末212の端末アドレスの後に負荷番号が付加されたアドレスをリレー固有のアドレス(識別子)とする。制御テーブルでは、スイッチ固有のアドレスとリレー固有のアドレスとが一対一あるいは一対多に対応付けられる。
 続いて、基本システムの動作について説明する。
 伝送ユニット1は、通信線10に対して図3に示すように時間軸方向において複数の領域に分割された形式の電圧波形からなる時分割方式の伝送信号を繰り返し送信する。すなわち、伝送信号は、予備割込帯101と、予備帯102と、送信帯103と、返信帯104と、割込帯105と、短絡検出帯106と、休止帯107との7つの領域からなる複極(±24V)の時分割多重信号である。なお、図示例では伝送信号における割込帯105から始まって返信帯104で終わる各区間を1フレーム(F1,F2,・・・)としている。ただし、1フレームはこれに限定されるものではなく、たとえば送信帯104から送信帯103までを1フレームとしてもよい。
 予備割込帯101は2次割込の有無を検出するための期間、予備帯102は割込帯105および短絡検出帯106に合わせて設定された期間であり、送信帯103は第1端末21にデータを伝送するための期間である。返信帯104は第1端末21からの返送データを受信するタイムスロットであり、割込帯105は後述の割込信号の有無を検出するための期間であり、短絡検出帯106は短絡を検出するための期間である。休止帯107は処理が間に合わないときのための期間である。
 伝送ユニット1は、常時は、モードデータが通常モードである伝送信号を送信し、この伝送信号の送信帯103に含まれるアドレスデータをサイクリックに変化させて第1端末21に順次アクセスする常時ポーリングを行う。常時ポーリングの際には、送信帯103に含まれるアドレスデータが自己のアドレスに一致した第1端末21は、この送信帯103に含まれるデータを受信し、次の返信帯104(つまり、当該送信帯103後の、最初の返信帯104)にて返送データを伝送ユニット1に送信する。ここで、第1端末21は、伝送信号の返信帯104に同期した電流モードの信号(適当な低インピーダンスを介して通信線10を短絡することにより送出される信号)により返送データを送信する。なお、第1端末21の内部回路の電源は、通信線10を介して伝送される伝送信号を整流し安定化することによって供給される。
 一方、第1監視端末211としての第1端末21は、監視入力を検出すると、伝送信号の割込帯105に同期して割込信号を発生する。以下、図1の通信システムにおいて、第1監視端末211で割込信号が発生した場合の基本システムの動作について、図3および図4を参照して説明する。
 伝送ユニット1は、伝送信号の第1フレームF1の割込帯105にて第1監視端末211で発生した割込信号を検出すると(図3および図4のS11)、伝送信号の送信帯103に含まれるモードデータを通常モードから割込ポーリングモードに切り替える。割込ポーリングモードにおいては、伝送ユニット1は、返送要求部12にて、アドレスの上位ビットからなる返送要求データを伝送信号の送信帯103で送信し(S12)、アドレス(上位ビット)をサイクリックに変化させながらアドレスサーチを行う。割込信号を発生した第1監視端末211は、返送要求データ中のアドレス(上位ビット)が自己のアドレスの上位ビットに一致していれば、第1フレームF1の返信帯104にて自己のアドレスの下位ビットを返送データとして伝送ユニット1に送信する(S13)。これにより伝送ユニット1は、第1フレームF1において割込信号を発生した第1監視端末211のアドレスを、返送データとして返送受信部13にて受信することになる。
 伝送ユニット1は、割込信号を発生した第1監視端末211のアドレスを取得すると、第1フレームF1の次の第2フレームF2の送信帯103にて、そのアドレスを指定して第1監視端末211に対して返送要求部12から返送要求データを送信する(S14)。第1監視端末211は、自己のアドレスを含む返送要求データを受信すると、これに応答して、第2フレームF2の返信帯104にて監視入力に対応したスイッチの負荷番号およびオンオフの別を含む監視データを返送データとして伝送ユニット1に送信する(S15)。
 伝送ユニット1は、返送受信部13にて監視データからなる返送データを受信すると、この監視データに制御テーブル上で対応する第1制御端末212に対して、第2フレームF2の次の第3フレームF3の送信帯103にて制御データを送信する(S16)。これにより、制御データを受信した第1制御端末212は、制御データに従って照明器具3をオンオフ制御する。
 上述したように、基本システムでは、ポーリング・セレクティング方式のプロトコル(第1プロトコル)に従い、伝送ユニット1を介して第1端末(第1監視端末211、第1制御端末212)21同士が通信を行うこととなる。
 ところで、本実施形態に係る通信システムでは、第2端末22は、上記基本システムと通信線10を共用しつつ、伝送信号に重畳される重畳信号を用いて通信を行う。本実施形態においては、伝送ユニット1は重畳信号を用いた第2プロトコルの通信を行う重畳通信部16(図1参照)を備えているので、第2端末22同士だけでなく、伝送ユニット1と第2端末22との間でも第2プロトコルの通信が可能である。
 第2端末22は、第1端末21と同様、センサ等からの監視入力を監視する第2監視端末221と、負荷(第2負荷、ここでは照明器具3)の制御を行う第2制御端末222との2種類に分類される。ここで、第2端末22は予め個別に割り当てられた自己のアドレスを、各々のメモリ(図示せず)に記憶している。ただし、第1端末21と第2端末22とでは設定可能なアドレス領域が区別されている。以下では、通信システム全体として「1」~「128」のアドレスが使用可能であって、そのうち「1」~「64」までが第1端末21のアドレス領域、「65」~「128」が第2端末22のアドレス領域として割り当てられている場合を想定して説明する。
 なお、第2端末22に関しては、1台の第2端末22に複数台のセンサや負荷が接続されている場合、第2端末22に固有のアドレスが割り当てられるのではなく、センサあるいは負荷ごとに固有のアドレスが割り当てられている。つまり、たとえば4台の負荷が接続された第2制御端末222には、「65」、「66」、「67」、「68」というように合計4つのアドレスが割り当てられることになる。
 第2端末22は、図1に示すように、重畳信号を用いた通信を行う(端末側)重畳通信部23と、少なくとも伝送信号を受信可能な(端末側)伝送通信部24と、インタフェース部25と、(端末側)制御部26とを備えている。インタフェース部25には、後述するセンサ機器や照明器具3が接続される。制御部26は、重畳通信部23、伝送通信部24、インタフェース部25の動作を制御する。本実施形態では、第2端末22は、マイコン(マイクロコンピュータ)を主構成とし、メモリ(図示せず)に記憶されたプログラムを実行することにより、各部の機能を実現する。
 ここにおいて、重畳信号は、伝送信号に比べて、周波数が十分に高い信号であって(伝送信号の)1フレーム当たりに伝送可能なデータ量が十分に多い。そのため、第2プロトコルによる通信は、第1プロトコルによる通信に比べて通信速度を高速化でき、たとえばアナログ量のように比較的データ量の多い情報の伝送に適している。
 そこで、第2監視端末221は、画像センサ(図示せず)や電力計測ユニット91(図2参照)などのセンサ機器が接続され、比較的データ量の多い監視データの通信に用いられる。第2制御端末222は、照明器具3の単純なオンオフ制御ではなく、たとえば調光制御や調色制御のように、比較的データ量の多い制御データの通信に用いられる。つまり、第2制御端末222は、調光制御や調色制御が可能な照明器具3に接続され、重畳信号を用いて送信される制御データに従って照明器具3の制御を行う。
 ただし、監視データを生成するのはセンサ機器であって、第2監視端末221は、センサ機器から入力された監視データを変換し通信線10上に送信するアダプタとして機能する。同様に、制御データを生成するのは伝送ユニット1であって、第2制御端末222は、通信線10から受信した制御データを照明器具3の規格に合わせて変換し、照明器具3に出力するアダプタとして機能する。なお、第2制御端末222に接続される照明器具3の規格の一例としては、DALI(DigitalAddressable Lighting Interface)などがある。
 また、第2端末22および伝送ユニット1は、基本システムで用いられる伝送信号を監視し、伝送信号のデータ伝送状況(以下、「ステート」という)を解析する機能を有している。ここでは、第2端末22は伝送通信部24にて伝送信号を監視し、伝送ユニット1は伝送通信部11にて伝送信号を監視する。第2端末22および重畳通信部16は、ステートが重畳信号の重畳に適した状況にあるか否かを判断し、伝送に適していると判断されたタイミングで、伝送信号に重畳信号を重畳する。
 本実施形態においては、第2端末22および重畳通信部16は、伝送信号のうち返信帯104(図3参照)を重畳可能帯として、重畳信号の重畳に用いている。つまり、返信帯104は、重畳信号が重畳されても第1プロトコルの通信に影響がなく、重畳信号も伝送信号の影響を受けにくい。さらに、返信帯104は、予備割込帯101や予備帯102や休止帯107に比べて、伝送信号がハイレベルあるいはローレベルに安定している時間が長く、伝送信号の1フレームに占める割合が大きいので、重畳信号の重畳に適している。
 その他の領域(送信帯103と割込帯105と短絡検出帯106)は、伝送信号がハイレベルあるいはローレベルに安定している時間が相対的に短く、重畳信号が重畳されると第1プロトコルの通信に影響を与えやすい。また上記他の領域に重畳信号が重畳されると、重畳信号も伝送ユニット1と第1端末21との間で授受される信号(割込信号や送信データ)の影響を受けやすい。そのため、本実施形態では、返信帯104以外の領域は、重畳信号の重畳には使用されない領域(以下、「重畳不可帯」という)とする。
 なお、伝送信号の立ち上がりおよび立ち下がりの期間も、高調波ノイズの影響や信号の電圧反転に伴う過渡応答の影響などにより、重畳信号を重畳するのに適していない。したがって、伝送信号は、返信帯104の中でも、領域の切り替わり(立ち上がり)後の所定時間(たとえば300μs)については、重畳不可帯となる。
 第2端末22および重畳通信部16は、伝送信号のステートの解析結果に基づいて重畳可能帯か重畳不可帯かの判断を行い、重畳可能帯と判断されたときに限って重畳信号を送出するように構成されている。第2端末22および重畳通信部16は、このように伝送信号に同期して伝送信号の重畳可能帯にのみ重畳信号を重畳させることにより、共通の通信線10を使用する第1プロトコルの通信と第2プロトコルの通信との干渉を回避する。
 ここで、第2端末22および重畳通信部16は、伝送するデータのデータ量が多く一度の重畳可能帯(返信帯104)内で送信しきれなかった場合には、当該重畳可能帯の終了に合わせて通信を中断し、次回の重畳可能帯に残りのデータを送信する。つまり、第2端末22および重畳通信部16は、受信した重畳信号が分割送信されていた場合には結合して1つのデータにし、重畳信号の送信時には重畳可能帯に重畳できる長さにデータを分割する。
 なお、第2端末22への電源供給は、第1端末21と同様に伝送ユニット1から通信線10を介して伝送される伝送信号を整流し安定化することによって供給される方式(集中給電方式)によって為される。ただし、この構成に限らず、第2端末22への電源供給は、商用電源を整流し安定化することによって供給される方式(ローカル給電方式)で為されてもよい。
 ここにおいて、本実施形態の通信システムでは、第1端末21と第2端末22とは、通信線10を共有しているだけでなく、伝送ユニット1を介してデータの授受が可能に構成されている。具体的には、伝送ユニット1の記憶部12内の制御テーブルにおいて、第1監視端末211のアドレス(スイッチ固有のアドレス)と第2制御端末222のアドレス(負荷固有のアドレス)とが対応付けられている。これにより、伝送ユニット1は、第1監視端末211で生じた監視入力に従って、第2制御端末222に接続された負荷(照明器具3)を制御することが可能になる。
 ただし、本実施形態では、第2端末22および重畳通信部16は、伝送信号の返信帯104を重畳可能帯として重畳信号の重畳に利用するので、返信帯104にて第1端末21から伝送ユニット1に送信される返送データと重畳信号との干渉を回避する必要がある。
 そこで、本実施形態の通信システムは、伝送ユニット1が、伝送信号の送信帯103において、次の返信帯104(つまり、当該送信帯103後の、最初の返信帯104)を重畳信号の重畳用に確保するための確保データを送信する帯域確保部17を有している。
 帯域確保部17は、特定の返送データをトリガにし、伝送信号の送信帯103に同期して確保データを伝送通信部11から送信する。ここでいう確保データは、次の返信帯104(つまり、当該確保データ後の、最初の返信帯104)での返送データの送信を禁止することによりその返信帯104を重畳信号の重畳用に確保するデータであって、たとえば特定の意味を持たない空パケットからなるダミーデータである。つまり、第1端末21は、送信帯103に自己のアドレス(あるいは上位ビット)が含まれている場合にのみ返送データを送信するので、確保データが送信された送信帯103の次の返信帯104には、いずれの第1端末21も返送データを送信しない。したがって、帯域確保部17から確保データが送信された送信帯103の次の返信帯104は、第1端末21から返送データが送信されることなく、重畳信号の重畳用に確保されることになる。
 また、帯域確保部17が確保データを送信するためのトリガ(特定の返送データ)としては、第1端末21からの返送データのうち、第2端末22宛ての制御データに対応付けられた返送データが用いられる。つまり、基本構成においては、割込信号を発生した第1監視端末211は、自己のアドレス(下位ビット)からなる返送データと、監視データ(スイッチの負荷番号およびオンオフの別)からなる返送データとの2種類の返送データを伝送ユニット1に対して送信する。これら2種類の返送データのうち、伝送ユニット1にて制御テーブル上で第2端末22と対応付けが為されるのは、後者(監視データからなる返送データ)である。そのため、本実施形態では、帯域確保部17は制御テーブル上で第2端末22と対応付けられた監視データからなる返送データをトリガにして、確保データを送信する。
 言い換えれば、伝送ユニット1は、第1監視端末211からの返送データに基づいて、制御データの送信先となる端末が第1端末21か第2端末22かを判断し、第2端末22であれば次の送信帯103(つまり、その後、最初の送信帯103)にて帯域確保部17から確保データを送信する。要するに、伝送ユニット1は、第1監視端末21からの返送データ(負荷番号)が、制御テーブル上で第2端末22のアドレス領域(「65」~「128」)に対応している場合に、この返送データをトリガとして次の送信帯103(つまり、その後、最初の送信帯103)にて確保データを送信する。これにより、伝送ユニット1は、第2端末22に制御データを送信するための返信帯104を確保することができる。
 重畳通信部16は、確保データによって確保された返信帯104、つまり確保データが送信された送信帯103の次の返信帯104に、第2制御端末222に対して重畳信号にて制御データを送信する。したがって、この返信帯104においては、第1端末21からの返送データと重畳信号とが干渉することなく、伝送ユニット1から第2端末22へ制御データを送信することが可能になる。
 さらにまた、第2制御端末222によっては、重畳通信部16からの制御データに応答して、ACK(ACKnowledgement)データ等の確認データを伝送ユニット1に送信することもある。この種の第2制御端末222が対象となる場合、帯域確保部17は、制御データを送信した送信帯103の次の送信帯103(つまり、制御データを送信した送信帯103のフレームの次のフレームにおける送信帯103)において確保データを再度送信し、第2制御端末222からの確認データを重畳信号で受信するための返信帯104を確保することが望ましい。これにより、伝送ユニット1は、第2制御端末222から重畳信号を用いて送信される確認データについても、返信帯104にて第1端末21から送信される返送データとの干渉を回避することができる。
 なお、制御データのデータ量が比較的少ない場合などで、返信帯104の一部のみで制御データの送信が完了する場合には、第2制御端末222は、同返信帯104のうち制御データを送信した後の残り時間を利用してACKデータ等の確認データを送信してもよい。この場合、1回の返信帯104のみで、伝送ユニット1から第2制御端末222への制御データの送信と、第2制御端末222から伝送ユニット1への確認データの送信との両方を完了できる。そのため、帯域確保部17は、制御データを送信した送信帯103の次の送信帯103に確保データを再度送信する必要がない。
 また、上述したように伝送ユニット1の重畳通信部16は、伝送するデータのデータ量が多く1回の返信帯104で送信し切れなかった場合、次回の返信帯104に残りのデータを送信する。そこで、帯域確保部17は、第2端末22に送信するデータ量が多いほど返信帯104が長く確保されるように、第2端末22に送信するデータ量に応じて確保データの送信回数を可変とする。つまり、帯域確保部17は、第2端末22に送信するデータの送信に要する回数分の返信帯104を全て重畳信号の重畳用に確保するように、1ないし複数回の範囲で確保データの送信回数を決定する。
 たとえば1回の返信帯104で送信可能なデータ量であれば、帯域確保部17は確保データの送信回数を1回とし、2回の返信帯104で送信可能なデータ量であれば、帯域確保部17は確保データの送信回数を2回にする。これにより、1回の返信帯104で送信し切れない場合でも、重畳通信部16は、返信帯104にて第1端末21から伝送ユニット1に送信される返送データと重畳信号との干渉を回避しつつ、第2端末22に対して重畳信号を送信することができる。
 また、返送受信部13は、同一の返信帯104に複数台の第1監視端末211から返送データを受信した場合、アドレスにて予め決められている優先度が高い第1監視端末211からの返送データを優先する。つまり、複数台の第1監視端末211が偶々同一の割込帯105で割込信号を発生した場合に、その後の返信帯104でこれら複数台の第1監視端末211から同時に返送データが伝送ユニット1に送信されることがある。このような場合には、伝送ユニット1は、アドレスの数字が小さい第1監視端末211を優先して、この第1監視端末211からの返送データに従って動作する。
 そのため、伝送ユニット1は、たとえば制御テーブル上で第2端末22と対応付けられた返送データがあった場合でも、他の第1監視端末211からの返送データが優先される場合には、帯域確保部17から確保データを送信することはない。これにより、伝送ユニット1は、複数台の第1監視端末211から同一の返信帯104に返送データを受信した場合でも、必要に応じて確保データを送信することが可能になる。
 以下に、図1の通信システムにおいて、第1監視端末211で生じた監視入力に従って、第2制御端末222に接続された照明器具3を制御する場合の動作について、図5および図6を参照して説明する。ただし、図5および図6の「S21」~「S25」の動作は、基本システムの動作について説明した図3および図4の「S11」~「S15」と同じであるから、ここでは説明を省略する。
 伝送ユニット1は、第2フレームF2の「S25」において、第1監視端末211から監視データを返送データとして受信すると、この監視データ(負荷番号)に制御テーブル上で対応付けられているのが第1制御端末212か第2制御端末222かを判断する。このとき第2制御端末222に対応付けられていると判断すると、伝送ユニット1は、第3フレームF3の送信帯103において、帯域確保部17から確保データを送信する(図5および図6のS26)。
 これにより、確保データが送信された送信帯103の次の返信帯104は、重畳信号の重畳用に確保され、伝送ユニット1は、この(第3フレームF3の)返信帯104に重畳信号を用いて第2制御端末222に対して、制御データを送信する(S27)。制御データを受信した第2制御端末222は、制御データに従って照明器具3を調光制御、調色制御する。
 以上説明した通信システムによれば、伝送ユニット1が重畳通信部16を備え、且つ制御テーブルにて第1監視端末211のアドレスと第2制御端末222のアドレスとが対応付けられているので、第1端末21と第2端末22との間でデータの授受が可能になる。これにより、伝送ユニット1は、第1監視端末211で生じた監視入力に従って、第2制御端末222に接続された負荷(照明器具3)を制御することが可能になる。すなわち、本実施形態の通信システムによれば、第1端末21から伝送ユニット1に入力されたデータに基づいて第2端末22に接続された機器を制御可能であるような、フレキシブルなシステムへの応用が可能になる。具体的には、伝送ユニット1は、たとえば第1監視端末211からのスイッチのオンオフ状態を示す比較的データ量の少ない監視データに応じて、第2制御端末222に調光制御や調色制御といった比較的データ量の多い制御データを送信することができる。
 しかも、本実施形態では、伝送信号の返信帯を重畳信号の送信に用いており、伝送ユニット1は、第1端末21からの特定の返送データをトリガにして、次の返信帯104(つまり、その後、最初の返信帯104)を重畳信号の重畳用に確保するための確保データを送信する帯域確保部17を備えている。そのため、重畳通信部16は、返信帯104にて第1端末21から伝送ユニット1に送信される返送データと重畳信号との干渉を回避しつつ、第2端末22に対して重畳信号を送信することができる。
 ところで、上記実施形態においては、帯域確保部17は、確保データを送信するためのトリガ(特定の返送データ)として監視データからなる返送データを用いているが、これに限らず、監視データ以外の返送データをトリガとして用いてもよい。
 一例として、帯域確保部17は、図7に示すように、アドレスサーチに応答して第1監視端末211が送信した自己のアドレス(下位ビット)からなる返送データを、確保データを送信するためのトリガとして用いる。これは、第1監視端末211がたとえばセンサの発報の有無を監視入力として監視するような構成において、第1監視端末211に固有のアドレスに一対一に第2制御端末222のアドレスが対応付けられている場合に有用である。つまり、この場合、第1監視端末211は、伝送ユニット1に対して負荷番号やオンオフの別からなる監視データを送信する必要がないので、自己のアドレスからなる返送データが第2制御端末222宛ての制御データに直接対応付けられることになる。
 図7の例では、伝送ユニット1は、第1フレームF1の割込帯105にて第1監視端末211で発生した割込信号を検出すると(図7のS31)、伝送信号の送信帯103に含まれるモードデータを通常モードから割込ポーリングモードに切り替える。割込ポーリングモードにおいては、伝送ユニット1は、返送要求部12にて、アドレスの上位ビットからなる返送要求データを伝送信号の送信帯103で送信し(S32)、アドレス(上位ビット)をサイクリックに変化させながらアドレスサーチを行う。割込信号を発生した第1監視端末211は、返送要求データ中のアドレス(上位ビット)が自己のアドレスの上位ビットに一致していれば、第1フレームF1の返信帯104にて自己のアドレスの下位ビットを返送データとして伝送ユニット1に送信する(S33)。これにより伝送ユニット1は、第1フレームF1において割込信号を発生した第1監視端末211のアドレスを、返送データとして返送受信部13にて受信することになる。
 伝送ユニット1は、第1監視端末211からアドレス(下位ビット)を返送データとして受信すると、このアドレスに制御テーブル上で対応付けられているのが第1制御端末212か第2制御端末222かを判断する。このとき第2制御端末222に対応付けられていると判断すると、伝送ユニット1は、第1フレームF1の次の第2フレームF2の送信帯103において、帯域確保部17から確保データを送信する(S34)。
 これにより、確保データが送信された送信帯103の次の返信帯104は、重畳信号の重畳用に確保され、伝送ユニット1は、この(第2フレームF2の)返信帯104に重畳信号を用いて第2制御端末222に対して、制御データを送信する(S35)。制御データを受信した第2制御端末222は、制御データに従って照明器具3を調光制御、調色制御する。
 このように、監視データ以外の返送データをトリガとして用いる場合でも、重畳通信部16は、返信帯104にて第1端末21から伝送ユニット1に送信される返送データと重畳信号との干渉を回避しつつ、第2端末22に対して重畳信号を送信することができる。
 (実施形態2)
 本実施形態の通信システムは、第1監視端末211が、伝送信号に重畳される重畳信号を用いて通信を行う第2端末22としての機能も備えている点で、実施形態1の通信システムと相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
 本実施形態では、少なくとも一部の第1監視端末211が、重畳信号を用いた第2プロトコルの通信を行う重畳通信回路(図示せず)を備えている。そのため、伝送ユニット1は、第2端末22だけでなく、少なくとも一部の第1監視端末211との間でも、重畳通信部16により第2プロトコルの通信が可能である。重畳通信回路を備える第1監視端末211においては、伝送ユニット1に対して重畳信号を用いて監視データを送信したり、伝送ユニット1から重畳信号を用いて監視要求データを受信したりすることができる。
 以下に、本実施形態の通信システムにおいて、重畳通信回路を備える第1監視端末211で生じた監視入力に従って、第2制御端末222に接続された照明器具3を制御する場合の動作について、図8を参照して説明する。
 伝送ユニット1は、伝送信号の第1フレームF1の割込帯105にて第1監視端末211で発生した割込信号を検出すると(図8のS41)、伝送信号の送信帯103に含まれるモードデータを通常モードから割込ポーリングモードに切り替える。割込ポーリングモードにおいては、伝送ユニット1は、返送要求部12にて、アドレスの上位ビットからなる返送要求データを伝送信号の送信帯103で送信し(S42)、アドレス(上位ビット)をサイクリックに変化させながらアドレスサーチを行う。割込信号を発生した第1監視端末211は、返送要求データ中のアドレス(上位ビット)が自己のアドレスの上位ビットに一致していれば、第1フレームF1の返信帯104にて自己のアドレスの下位ビットを返送データとして伝送ユニット1に送信する(S43)。これにより伝送ユニット1は、第1フレームF1において割込信号を発生した第1監視端末211のアドレスを、返送データとして返送受信部13にて受信することになる。
 伝送ユニット1は、割込信号を発生した第1監視端末211のアドレスを取得すると、第1フレームF1の次の第2フレームF2の送信帯103にて、そのアドレスを指定して第1監視端末211に対して返送要求部12から返送要求データを送信する(S44)。ここで、返送要求データには重畳返信フラグが含まれており、返送要求部12は、重畳信号を用いた監視データの返信を要求する場合には、重畳返信フラグをオンするように動作する。具体的には、伝送ユニット1は、重畳通信回路を備えた第1監視端末211に対しては重畳返信フラグをオンするように、取得した第1監視端末211のアドレスに基づいて重畳返信フラグのオンオフを判断する。
 第1監視端末211は、自己のアドレスが指定された返送要求データを受信すると、重畳返信フラグを確認する。重畳返信フラグがオンであれば、第1監視端末211は、これに応答して、第2フレームF2の返信帯104にて監視入力に対応した負荷番号を含む監視データを返送データとして重畳信号を用いて伝送ユニット1に送信する(S45)。このとき、監視データは重畳信号を用いて送信されるので、第1監視端末211は、たとえば照度センサ等のセンサの計測値(照度等)など、比較的データ量の多い監視データを送信することができる。
 伝送ユニット1は、重畳通信部16にて監視データからなる返送データを受信すると、この監視データ(負荷番号)に制御テーブル上で対応付けられているのが第1制御端末212か第2制御端末222かを判断する。このとき第2制御端末222に対応付けられていると判断すると、伝送ユニット1は、第2フレームF2の次の第3フレームF3の送信帯103において、帯域確保部17から確保データを送信する(S46)。これにより、確保データが送信された送信帯103の次の返信帯104は、重畳信号の重畳用に確保され、伝送ユニット1は、この(第3フレームF3の)返信帯104に重畳信号を用いて第2制御端末222に対して、制御データを送信する(S47)。制御データを受信した第2制御端末222は、制御データに従って照明器具3を調光制御、調色制御する。
 次に、他の例として、伝送ユニット1から重畳信号を用いて監視要求データを第1監視端末211に送信する場合の動作について、図9を参照して説明する。ただし、図9の「S51」~「S53」、「S58」~「S59」の動作は、図8の「S41」~「S43」、「S46」~「S47」と同じであるから、ここでは説明を省略する。
 伝送ユニット1は、「S53」において、割込信号を発生した第1監視端末211のアドレスを取得すると、第2フレームF2の送信帯103にて、帯域確保部17から確保データを送信する(図9のS54)。これにより、確保データが送信された送信帯103の次の返信帯104は、重畳信号の重畳用に確保されるので、伝送ユニット1は、この(第2フレームF2の)返信帯104に重畳信号を用いて第1監視端末211に対して、監視要求データを送信する(S55)。ここでいう監視要求データは、第1監視端末211に対して監視データの内容を指示するデータであって、たとえば時間情報、センサ情報、位置情報などを細かく設定する。
 さらに、伝送ユニット1は、監視要求データを送信すると、次の返信帯104(つまり、その後、最初の返信帯104)にて第1監視端末211から重畳信号を用いて監視データを受信するため、第2フレームF2の次の第3フレームF3の送信帯103において、帯域確保部17から確保データを送信する(S56)。監視要求データを受信した第1監視端末211は、確保データによって重畳信号の重畳用に確保された第3フレームF3の返信帯104に、監視要求データで指示された内容の監視データを返送データとして重畳信号を用いて伝送ユニット1に送信する(S57)。
 以上説明した構成の通信システムによれば、第1監視端末211は重畳信号を用いて監視データを伝送ユニット1に送信できるので、センサの計測値などの比較的データ量の多い監視データを送信することができる。また、伝送ユニット1は、第1監視端末211に対して重畳信号を用いて監視要求データを送信できるので、必要な監視データの内容を比較的細かく設定することができる。
 その他の構成および機能は実施形態1と同様である。
 なお、上記各実施形態においては、重畳通信部16が伝送ユニット1に内蔵される構成を例示したが、これに限らず、重畳通信部は、伝送ユニット1と別体に設けられ、伝送ユニットと接続されていてもよい。
 本発明を幾つかの好ましい実施形態について記述したが、この発明の本来の精神および範囲、即ち請求の範囲を逸脱することなく、当業者によって様々な修正および変形が可能である。

Claims (7)

  1.  通信線に伝送信号を繰り返し送出する伝送ユニットと、前記伝送信号を用いて通信する第1端末と、前記伝送信号に重畳される重畳信号を用いて通信する第2端末とが前記通信線に接続された通信システムであって、
     前記伝送信号は、1フレームごとに時間軸方向において、前記第1端末で発生する割込信号の有無を検出するための割込帯と、前記第1端末にデータを伝送するための送信帯と、前記第1端末からの返送データを受信するためのタイムスロットである返信帯とを含む複数の領域に分割された時分割方式の信号からなり、
     前記伝送ユニットは、
     前記割込帯に前記割込信号を検出すると、前記送信帯で前記第1端末に対して前記伝送信号により返送要求データを送信する返送要求部と、
     前記割込信号を発生した前記第1端末が前記返送要求データに応答して前記返信帯で前記伝送信号により送信する前記返送データを受信する返送受信部と、
     特定の前記返送データをトリガにして、前記送信帯において前記返信帯での前記返送データの送信を禁止することにより当該返信帯を前記重畳信号の重畳用に確保する確保データを前記伝送信号により送信する帯域確保部と、
     前記確保データにて確保された前記返信帯に前記第2端末に対して前記重畳信号によりデータを送信する重畳通信部と
     を備えることを特徴とする通信システム。
  2.  前記帯域確保部は、前記第2端末に送信するデータ量が多いほど前記返信帯が長く確保されるように、前記第2端末に送信するデータ量に応じて前記確保データの送信回数を1ないし複数回の範囲で決定することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  3.  前記第2端末が前記重畳通信部からの前記データに応答して確認データを前記重畳通信部に送信する場合、
     前記帯域確保部は、前記重畳通信部から前記データを送信した前記送信帯の次の前記送信帯において前記確保データを再度送信し、当該送信帯の次の前記返信帯を前記確認データの受信用に確保することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  4.  前記第2端末が前記重畳通信部からの前記データに応答して確認データを前記重畳通信部に送信する場合、
     前記帯域確保部は、前記重畳通信部から前記データを送信した前記送信帯の次の前記送信帯において前記確保データを再度送信し、当該送信帯の次の前記返信帯を前記確認データの受信用に確保することを特徴とする請求項2に記載の通信システム。
  5.  前記返送受信部は、同一の前記返信帯に複数の前記第1端末から前記返送データを受信した場合、アドレスにて予め決められている優先度が高い前記第1端末からの返送データを優先することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の通信システム。
  6.  前記第1端末は、
     スイッチまたはセンサにて発生する監視入力を監視し、前記伝送ユニットに対して、前記割込信号を送信し、前記返送要求データに応答して前記返送データを送信する第1監視端末と、
     前記伝送ユニットを介して前記第1監視端末より制御データを受信し、前記制御データに基づいて1ないし複数の第1負荷を制御する第1制御端末と、を備え、
     前記第2端末は、前記伝送ユニットから送信される前記重畳信号に含まれる制御データに基づいて1ないし複数の第2負荷を制御する第2制御端末を少なくとも備え、
     前記伝送ユニットは、前記第1監視端末のアドレスと前記第2制御端末のアドレスとが対応付けられた制御テーブルを有し、前記第1監視端末より受信した前記返信データに含まれる制御データの送信先となる端末が前記第1制御端末か前記第2制御端末かを前記制御テーブルを用いて判定し、前記送信先が前記第2制御端末であると判定された場合に、前記帯域確保部から前記確保データを送信させることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  7.  伝送信号を用いて通信する第1端末と、前記伝送信号に重畳される重畳信号を用いて通信する第2端末とが通信線に接続された通信システムに用いられ、
     1フレームごとに時間軸方向において、前記第1端末で発生する割込信号の有無を検出するための割込帯と、前記第1端末にデータを伝送するための送信帯と、前記第1端末からの返送データを受信するためのタイムスロットである返信帯とを含む複数の領域に分割された時分割方式の信号からなる前記伝送信号を前記通信線に繰り返し送出する伝送通信部と、
     前記割込帯に前記割込信号を検出すると、前記送信帯で前記第1端末に対して前記伝送信号により返送要求データを送信する返送要求部と、
     前記割込信号を発生した前記第1端末が前記返送要求データに応答して前記返信帯で前記伝送信号により送信する前記返送データを受信する返送受信部と、
     特定の前記返送データをトリガにして、前記送信帯において前記返信帯での前記返送データの送信を禁止することにより当該返信帯を前記重畳信号の重畳用に確保する確保データを前記伝送信号により送信する帯域確保部と、
     前記確保データにて確保された前記返信帯に前記第2端末に対して前記重畳信号によりデータを送信する重畳通信部と
     を備えることを特徴とする伝送ユニット。
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