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WO2012057147A1 - 通信システムおよび伝送ユニット - Google Patents

通信システムおよび伝送ユニット Download PDF

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Publication number
WO2012057147A1
WO2012057147A1 PCT/JP2011/074564 JP2011074564W WO2012057147A1 WO 2012057147 A1 WO2012057147 A1 WO 2012057147A1 JP 2011074564 W JP2011074564 W JP 2011074564W WO 2012057147 A1 WO2012057147 A1 WO 2012057147A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication
superimposed
signal
protocol
terminal
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/074564
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
松本　正
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to CN201180051685.7A priority Critical patent/CN103181103B/zh
Priority to KR1020137009693A priority patent/KR101477071B1/ko
Publication of WO2012057147A1 publication Critical patent/WO2012057147A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems

Definitions

  • the present invention comprises a terminal device that communicates using a transmission signal that is repeatedly sent from a transmission unit to a transmission line, and a superimposed communication terminal that communicates using a superimposed signal superimposed on the transmission signal.
  • the present invention relates to a communication system and a transmission unit.
  • 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 terminal devices always communicate with each other via the transmission unit, and the transmission unit polls the terminal device, so the communication speed is low, for example, relatively data such as an analog amount. It is not suitable for transmitting large amounts of information. Further, the above communication system has a problem that the reliability of the system is low because the entire system is stopped when a transmission unit fails.
  • the transmission signal is a signal of a time division system that is divided into a plurality of periods in the time axis direction for each frame, and a part of the period is assigned as a superimposable period in which the superposed signal can be superposed. That is, the superimposition communication terminal (communication device) analyzes the state of the transmission signal, and sets a transmission path (signal line) common to the transmission signal in the superimposable period (communication adaptation period) assigned to a part of the transmission signal. Communication is performed using a transmitted superimposed signal (packet) (see, for example, International Publication No. 2008/117722).
  • packet transmitted superimposed signal
  • the superimposition communication terminal divides the transmission data into a plurality of data and sequentially transmits every superimposable period when the amount of transmission data is large and cannot be transmitted within one superimposable period. To do. That is, since transmission data is transmitted over a plurality of superimposable periods, the superimposed communication terminal cannot transmit the transmission data in one frame of the transmission signal if the amount of transmission data increases.
  • the transmission data may be transmitted over a plurality of frames of transmission signals.
  • each superimposition communication terminal as a master is a superimposition communication terminal as a slave paired with each other by a superimposition signal adopting a unique protocol. Communication will be performed.
  • an object of the present invention is to provide a communication system and a transmission unit in which a communication error is unlikely to occur even when a plurality of sets of superimposed communication terminals communicate with each other using a superimposed signal employing a unique protocol.
  • the communication system of the present invention employs a transmission unit that repeatedly transmits a transmission signal to a transmission line, a terminal device that communicates using the transmission signal, and a signal that is superimposed on the transmission signal and has its own protocol.
  • a communication system in which a plurality of sets of superimposed communication terminals that perform inter-terminal communication using a superimposed signal are connected to the transmission path, and the transmission signal is divided into a plurality of periods in the time axis direction for each frame.
  • a time-division type signal in which a part of the period is a superimposable period in which the superposed signal can be superposed and the remaining period is a non-superimposable period that is not used for superimposing the superposed signal, and the transmission units are different
  • the superimposable period is assigned to each of the unique protocols so that the superimposable periods used for the inter-terminal communication between the unique protocols do not overlap. That includes an arbitration unit.
  • the transmission unit since the transmission unit includes an arbitration unit that assigns a superimposable period to each unique protocol, it is possible to avoid overlapping superimposable periods used for inter-terminal communication between different unique protocols. As a result, there is an advantage that communication errors are unlikely to occur even when a plurality of sets of superimposed communication terminals communicate with each other using a superimposed signal employing a unique protocol.
  • each set of superimposed communication terminals in the plurality of sets of superimposed communication terminals includes a superimposed communication terminal as a master and a superimposed communication terminal as at least one slave, and the superimposed communication terminal as the master. It is desirable to perform inter-terminal communication with the superimposed communication terminal as the slave belonging to the same set using the superimposed signal that employs a unique protocol.
  • the arbitration unit sequentially transmits a communication permission to each set of superimposed communication terminals in the plurality of sets of superimposed communication terminals according to the allocation of the overlapping possible period. It is desirable to start the inter-terminal communication after receiving permission.
  • each set of superimposed communication terminals transmits an end notification to the arbitration unit when the inter-terminal communication ends, and the arbitration unit transmits the next communication permission after receiving the end notification. It is more desirable to do.
  • the arbitration unit when the arbitration unit receives an interrupt request from one of the plurality of sets of superimposed communication terminals, the one set of superimposed communication that has issued the interrupt request. It is more desirable to preferentially transmit the communication permission to the terminal.
  • the arbitration unit transmits allocation information indicating allocation of the superimposable period to the specific protocol to each set of superimposed communication terminals in the multiple sets of superimposed communication terminals, and A synchronization signal for synchronizing between a set of superimposed communication terminals is periodically transmitted, and each set of the superimposed communication terminals is preliminarily received from the arbitration unit according to the allocation information received periodically and the synchronization signal. More preferably, the inter-terminal communication is performed during the superimposable period assigned to each unique protocol.
  • the arbitration unit collects communication information related to the inter-terminal communication from the plurality of sets of superimposed communication terminals, and determines allocation of the superimposable period based on the communication information.
  • the transmission unit converts the superimposed signal of one specific protocol received from one set of the superimposed communication terminals of the plurality of sets of superimposed communication terminals into the superimposed signal of another specific protocol. It is more preferable that a protocol conversion unit for conversion is provided, and the arbitration unit transmits the superimposed signal converted by the protocol conversion unit during the superposition possible period assigned to the other unique protocol.
  • the protocol conversion unit may convert the superimposition signal of the one specific protocol to the other specific peculiar to which the superimposition possible period is allocated next to the one specific protocol in the arbitration unit. More preferably, it is converted into the superimposed signal of the protocol.
  • the transmission unit receives the superimposed signals of a plurality of types of unique protocols received from the plurality of sets of superimposed communication terminals.
  • a protocol conversion unit that converts the superimposition signal of another specific protocol based on the additional information added to the network, and the arbitration unit converts the superimposition signal converted by the protocol conversion unit to the other specific More preferably, it is transmitted during the superimposable period assigned to the protocol.
  • the additional information includes information indicating a unique protocol as a conversion destination.
  • the transmission unit of the present invention employs a transmission unit that repeatedly transmits a transmission signal to a transmission line, a terminal device that communicates using the transmission signal, and a signal that is superimposed on the transmission signal and has a unique protocol.
  • a transmission unit that repeatedly transmits a transmission signal to a transmission line, a terminal device that communicates using the transmission signal, and a signal that is superimposed on the transmission signal and has a unique protocol.
  • the time-division method signal in which a part of the period is a superimposable period in which the superimposition signal can be superimposed and the remaining period is a non-superimposition period that is not used for superimposition of the superimposition signal.
  • an arbitration unit that assigns the superimposable period to
  • a protocol converter that converts the superimposed signal of one specific protocol received from one set of superimposed communication terminals of the plurality of sets of superimposed communication terminals into the superimposed signal of another specific protocol It is preferable that the arbitration unit transmits the superimposition signal converted by the protocol conversion unit during the superimposable period assigned to the other unique protocol.
  • FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of a communication system according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a transmission unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a superimposed communication terminal according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a waveform diagram illustrating a transmission signal according to the first embodiment. 3 is a flowchart showing the operation of the first embodiment. 3 is a time chart showing the operation of the first embodiment. 6 is a time chart showing another operation of the first embodiment. 6 is a time chart showing another operation of the first embodiment. 10 is a flowchart illustrating the operation of the second embodiment. 6 is a time chart showing the operation of the second embodiment. 6 is a schematic block diagram of a transmission unit showing the configuration of Embodiment 3.
  • the communication system of this embodiment is a communication system including a transmission unit 1 connected to a two-wire transmission line 2 as shown in FIG. 1A.
  • This communication system includes a plurality of terminal devices 301 and 302 connected to the transmission line 2 and communicating with the transmission unit 1 and a plurality of superimposed communication terminals 401, 402, 411 and 412 connected to the transmission line 2 and directly communicating with each other. And.
  • communication is performed using a transmission signal transmitted through the transmission path 2 and a superimposed signal superimposed on the transmission signal.
  • the superimposed signal is a signal having a higher frequency than the transmission signal.
  • terminal devices 301 and 302 when the terminal devices 301 and 302 are not distinguished from each other, they are collectively referred to as the terminal device 3, and when the superimposed communication terminals 401, 402, 411, and 412 are not distinguished from each other, they are collectively referred to as the superimposed communication terminal 4.
  • the terminal device 3 when the terminal devices 301 and 302 are not distinguished from each other, they are collectively referred to as the terminal device 3, and when the superimposed communication terminals 401, 402, 411, and 412 are not distinguished from each other, they are collectively referred to as the superimposed communication terminal 4.
  • two terminal devices 3 and four superimposed communication terminals 4 are connected to the transmission path 2, but three or more terminal devices 3 and five or more superimposed communication terminals 4 are connected. Also good.
  • the plurality of terminal devices 3 are connected in parallel to the transmission unit 1 via the transmission path 2.
  • the transmission unit 1 and the terminal device 3 are time-division multiplex transmission systems (hereinafter referred to as “basic systems”) in which data transmission from the transmission unit 1 to the terminal device 3 and data transmission from the terminal device 3 to the transmission unit 1 are performed in a time division manner. ”).
  • the terminal device 3 is classified into two types: a monitoring terminal provided with a switch and a sensor (not shown) and a control terminal provided with a load (not shown). As a result, it is possible to control the load attached to the control terminal according to the monitoring input from the switch or sensor attached to the monitoring terminal.
  • the terminal device 3 stores its own pre-assigned address in a storage unit (not shown).
  • the monitoring terminal When the monitoring terminal receives the monitoring input, it transmits control information corresponding to the monitoring input to the transmission unit 1. When receiving the control information, the transmission unit 1 transmits the control information to the control terminal associated with the monitoring terminal by the address. Upon receiving the control information, the control terminal controls the load according to the control information. Since the control information reflects the monitoring input of the switch or the like, the monitoring input of the switch or the like is eventually reflected in the load control.
  • the transmission unit 1 transmits to the transmission line 2 a time-division transmission signal composed of voltage waveforms in a format divided into a plurality of periods in the time axis direction as shown in FIG. That is, the transmission signal is a bipolar signal ( ⁇ ) comprising a preliminary interruption period 31, a preliminary period 32, a transmission period 33, a return period 34, an interruption period 35, a short-circuit detection period 36, and a pause period 37. 24V) time division multiplexed signal.
  • the preliminary interruption period 31 is a period for detecting a secondary interruption
  • the preliminary period 32 is a period set in accordance with the interruption period 35 and the short-circuit detection period 36
  • the transmission period 33 is for transmitting data to the terminal device 3. It is a period for transmission.
  • the return period 34 is a time slot for receiving a return signal from the terminal device 3
  • the interrupt period 35 is a period for detecting an interrupt signal described later
  • the short circuit detection period 36 is a period for detecting a short circuit. It is.
  • the pause period 37 is a period for when processing is not in time.
  • the transmission signal is a signal for transmitting data by modulating a carrier composed of a pulse train.
  • the transmission unit 1 includes a transmission unit 11 and a reception unit 12 connected to the transmission path 2, and a transmission processing unit 13 connected to the transmission unit 11 and the reception unit 12.
  • the transmission unit 11 transmits a transmission signal
  • the reception unit 12 receives data returned during the transmission signal return period 34, detects a secondary interrupt during the preliminary interruption period 31, 35, an interrupt signal is detected.
  • the transmission processing unit 13 performs various processes on data transmitted and received by the transmission unit 11 and the reception unit 12.
  • each terminal device 3 when the address data included in the transmission period 33 of the transmission signal received via the transmission path 2 matches the address stored in each storage unit (not shown), the load is reduced from the transmission signal. Capture control information for control. Further, the terminal device 3 returns the control information as a current mode signal (a signal transmitted by short-circuiting the transmission line 2 via an appropriate low impedance) in synchronization with the transmission signal return period 34. In addition, the power supply of the internal circuit of the terminal device 3 is supplied by rectifying and stabilizing the transmission signal transmitted through the transmission path 2.
  • the transmission unit 1 always performs polling for sequentially accessing the terminal device 3 by cyclically changing the address data included in the transmission signal. At the time of constant polling, the terminal device 3 whose address data included in the transmission signal matches its own address operates if the control information is included in the transmission signal. Return to the transmission unit 1.
  • the transmission unit 1 when the transmission unit 1 receives an interrupt signal generated in response to a monitoring input such as a switch in any of the monitoring terminals (terminal device 3), the transmission unit 1 searches for the terminal device 3 that generated the interrupt signal, The terminal device 3 is accessed to perform interrupt polling.
  • the transmission unit 1 always transmits a transmission signal in which the mode data is in the normal mode, and detects an interrupt signal generated in the monitoring terminal (terminal device 3) in synchronization with the transmission signal interrupt period 35.
  • the transmission signal in which the mode data is set to the interrupt polling mode is transmitted.
  • the terminal device 3 that has generated the interrupt signal synchronizes itself with the return period 34 of the transmission signal.
  • the lower bits of the address of are returned as return data.
  • the transmission unit 1 can acquire the address of the terminal device 3 that generated the interrupt signal.
  • the transmission unit 1 When the address of the terminal device 3 that generated the interrupt signal is acquired by the transmission unit 1, the transmission unit 1 sends a transmission signal requesting the terminal device 3 to return control information, and the terminal device 3 The control information corresponding to the monitoring input such as is returned to the transmission unit 1. When receiving the control information, the transmission unit 1 gives an instruction to clear the monitoring input of the corresponding terminal device 3, and the terminal device 3 returns clearing of the monitoring input.
  • the transmission unit 1 that has received the control information transmits the control information to be transmitted to the terminal device (control terminal device) 3 that is associated with the terminal device (monitoring terminal device) 3 that is the transmission source of the control information by the correspondence relationship of the address. Generate.
  • the transmission unit 1 sends a transmission signal including this control information to the transmission line 2 to control the load attached to the terminal device (control terminal device) 3.
  • the terminal devices (monitoring terminal unit, control terminal unit) 3 communicate with each other via the transmission unit 1 in accordance with a polling / selecting protocol.
  • a plurality of superimposed communication terminals 4 communicate with each other using the superimposed signal superimposed on the transmission signal while sharing the transmission path 2 with the basic system.
  • the superimposed communication terminals 401, 402, 411, 412 connected to the transmission path 2 function as a master, and the remaining superimposed communication terminals 402, 412 Functions as a slave.
  • Superimposition communication terminal 401 as a master and superposition communication terminal 402 as a slave form a pair, and communicate with each other by a superposition signal according to a first protocol.
  • superimposition communication terminal 411 as a master and superposition communication terminal 412 as a slave form a pair, and communicate with each other by a superimposition signal according to a second protocol different from the first protocol.
  • communication performed by each set of superimposed communication terminals 4 using a superimposed signal of a unique protocol is referred to as inter-terminal communication.
  • Each of the superposition communication terminals 401 and 411 as a master performs polling by transmitting a superposition signal to the superposition communication terminals 402 and 412 as a slave that forms a pair with each of the superposition communication terminals 402 and 412. Get the data from each.
  • a plurality of superimposed communication terminals as slaves that form a pair with each of the superimposed communication terminals 401 and 411 as masters may be provided.
  • each of the superimposed communication terminals 401 and 411 sequentially polls the superimposed communication terminal as a slave that forms a pair with each.
  • the monitoring device 6 is connected to the superimposed communication terminals 401 and 411 as masters, and the monitored device 7 is connected to the superimposed communication terminals 402 and 412 as slaves.
  • the monitored device 7 outputs monitoring information transmitted between the superimposed communication terminals 4 to the superimposed communication terminals 402 and 412, and the monitoring device 6 acquires the monitoring information from the superimposed communication terminals 401 and 411.
  • the monitored device 7 and the monitoring device 6 exchange data with the superimposed communication terminal 4 by performing regular communication.
  • the superimposed communication terminal 4 that performs communication (communication between terminals) via the transmission path 2, but the monitored device 7 generates data to be transmitted (monitoring information). It is the monitoring device 6 that processes.
  • the superimposition communication terminal 4 functions as an adapter that performs communication by converting data from the monitored device 7 or the monitoring device 6 connected thereto and transmitting the data on the transmission path 2.
  • the monitoring information output from the monitored device 7 includes, for example, information such as power consumption, temperature and humidity of the electric device.
  • the monitored device 7 connected to the superimposed communication terminal 402 measures power consumption
  • the monitored device 7 connected to the superimposed communication terminal 412 measures temperature / humidity
  • each measurement result is monitored information. To the monitoring device 6 via the superimposed communication terminal 4.
  • the superimposed communication terminal 4 includes a signal sending unit 41 and a signal receiving unit 42 connected to the transmission line 2, a processing unit 43 connected to the signal sending unit 41 and the signal receiving unit 42, and a processing And an interface unit 44 connected to the unit 43.
  • the signal sending unit 41 sends a superimposed signal
  • the signal receiving unit 42 receives the superimposed signal.
  • the interface unit 44 is connected to the monitoring device 6 or the monitored device 7.
  • the processing unit 43 acquires monitoring information from the monitored device 7 via the interface unit 44, and sends this monitoring information from the signal sending unit 41 to the transmission path 2 by a superposition signal. To do.
  • the processing unit 43 acquires monitoring information from the superimposed signal received by the signal receiving unit 42, and outputs the monitoring information to the monitoring device 6 via the interface unit 44.
  • the superimposition communication terminal 4 sends a packet including data to be transmitted to the other superimposition communication terminal 4 to the transmission path 2 and receives a packet transmitted by the other superimposition communication terminal 4. Packets transmitted and received between the superimposed communication terminals 4 are superimposed on the transmission signal transmitted from the transmission unit 1. In short, communication between the terminal devices 3 is performed via the transmission unit 1, whereas communication between terminals of the superimposed communication terminals 4 is directly performed between the superimposed communication terminals 4 without passing through the transmission unit 1. Therefore, the inter-terminal communication between the superimposed communication terminals 4 can increase the communication speed compared to the communication between the terminal apparatuses 3, and can transmit information having a relatively large amount of data such as an analog amount (power consumption, for example). Is suitable.
  • the superimposition communication terminal 4 includes a signal monitoring unit 45 (see FIG. 1C) that monitors a transmission signal transmitted between the transmission unit 1 and the terminal device 3 of the basic system. Analyzes the data transmission status (hereinafter referred to as “state”).
  • the signal transmission unit 41 has a function of determining whether or not the state analyzed by the signal monitoring unit 45 is in a state suitable for superimposition of the superimposed signal, and transmitting a superimposed signal at a timing determined to be suitable for transmission. It has.
  • the transmission signal adopts a signal format as shown in FIG.
  • the preliminary interruption period 31 the preliminary period 32, and the pause period 37, even if the superimposed signal is superimposed, the communication by the transmission signal is not affected, and the inter-terminal communication by the superimposed signal is not easily influenced by the transmission signal.
  • This is a period in which superimposition is possible (hereinafter referred to as “superimposable period”).
  • the time during which the transmission signal is stable at the high level or the low level is relatively short, and the superimposed signal is superimposed. It is easy to affect the communication by the transmission signal.
  • the superimposed signal is superimposed in the other period, inter-terminal communication using the superimposed signal is easily affected by a signal (interrupt signal or return data) transmitted / received between the transmission unit 1 and the terminal device 3. Therefore, the other period is a period that is not used for superimposing the superimposed signal (hereinafter referred to as “non-superimposed period”).
  • the rising and falling periods of the transmission signal are not suitable for superimposing the superimposed signal due to the influence of harmonic noise or the transient response accompanying the signal voltage inversion. Therefore, the transmission signal becomes a non-superimposable period for a predetermined time (for example, 300 ⁇ s) after the switching (rising or falling) of the period among the preliminary interruption period 31, the preliminary period 32, and the pause period 37.
  • a predetermined time for example, 300 ⁇ s
  • the signal transmission unit 41 is configured to determine whether it is a superimposable period or a non-superimposable period based on the analysis result of the state of the transmission signal, and transmit a superimposition signal only when it is determined as a superimposable period. ing.
  • the superimposition communication terminal 4 thus synchronizes with the transmission signal and superimposes the superimposition signal only during the period in which the transmission signal can be superimposed, thereby performing communication by the transmission signal using the common transmission path 2 and inter-terminal communication by the superimposition signal. To avoid interference.
  • the superimposition communication terminal 4 interrupts inter-terminal communication at the end of the superimposition possible period, and next time The remaining data is transmitted during the superimposable period.
  • the power supply to each part of the superimposition communication terminal 4 is supplied by rectifying and stabilizing the transmission signal transmitted from the transmission unit 1 via the transmission line 2 as in the terminal device 3 of the basic system. (Concentrated power supply method).
  • the power supply to each part of the superimposed communication terminal 4 is not limited to this configuration, and may be performed by a system (local power supply system) that is supplied by rectifying and stabilizing commercial power.
  • each of the superimposed communication terminals 401 and 411 serving as the master performs inter-terminal communication with the superimposed communication terminals 402 and 412 serving as the slaves that are paired with each other by using a superimposed signal that employs a unique protocol.
  • the unique protocol of each set of superimposed communication terminals 4 used for sending and receiving superimposed signals is stored in advance in the storage unit 46 (see FIG. 1C) of each superimposed communication terminal 4.
  • the arbitration unit 14 that assigns a superimposable period to each protocol so that the transmission unit 1 does not overlap the superimposable periods used for inter-terminal communication between different protocols. It has. Further, the transmission unit 1 includes a superimposition transmission unit 15 that is connected to the transmission path 2 and transmits a superimposition signal, and a superimposition reception unit 16 that is connected to the transmission path 2 and receives the superimposition signal. The arbitration unit 14 is connected to the superimposition transmission unit 15, the superimposition reception unit 16, and the transmission processing unit 13.
  • each superimposition communication terminal 4 transmits a superimposition signal from the signal transmission unit 41 at a timing such that the superimposition signal is superimposed in the superimposable period assigned to the unique protocol by the arbitration unit 14.
  • each superimposition communication terminal 4 performs superimposition of the protocol superimposition signals stored in the respective storage units 46 during the superimposition possible period assigned by the arbitration unit 14.
  • the arbitration unit 14 assigns a superimposable period (preliminary interrupt period 31, preliminary period 32, and pause period 37) used for superimposition of the superimposed signal in units of one frame of the transmission signal.
  • the transmission signal has one frame from the preliminary interruption period 31 to the pause period 37.
  • the arbitrating unit 14 alternately assigns a superimposable period to the first protocol and the second protocol.
  • the arbitration unit 14 sequentially transmits, from the superimposition transmission unit 15, communication permission for permitting inter-terminal communication to each set of superimposition communication terminals 4 according to the allocation of the superimposable period.
  • Superimposition communication terminal 4 starts communication between terminals after receiving communication permission. That is, the superimposed communication terminal 4 does not perform inter-terminal communication until communication permission is issued from the arbitrating unit 14.
  • the communication system of the present embodiment operates according to the flowchart of FIG. That is, when the communication system is activated (S1), the arbitration unit 14 first issues a communication permission that permits inter-terminal communication using the superimposed signal of the first protocol to the superimposed communication terminals 401 and 402 (S2).
  • the superimposed communication terminals 401 and 402 that have received the communication permission transmit a start notification to the arbitrating unit 14 (S4) when performing inter-terminal communication using the superimposed signal of the first protocol (S3: Yes). Communication is started (S5).
  • Superimposition communication terminals 401 and 402 transmit an end notification to arbitration unit 14 when the inter-terminal communication ends (S6).
  • the arbitration unit 14 Upon receiving the end notification from the superimposition communication terminals 401 and 402, the arbitration unit 14 gives the next communication permission, that is, communication permission that permits inter-terminal communication using the superimposition signal of the second protocol to the superimposition communication terminals 411 and 412. In response to this (S7). Also, when the superimposed communication terminals 401 and 402 do not perform inter-terminal communication using the superimposed signal of the first protocol (S3: No), that is, when the start notification is not returned from the superimposed communication terminals 401 and 402. The arbitration unit 14 issues communication permission to the superimposed communication terminals 411 and 412 (S7).
  • the superimposed communication terminals 411 and 412 that have received the communication permission transmit a start notification to the arbitration unit 14 (S9) when performing inter-terminal communication using the superimposed signal of the second protocol (S8: Yes). Communication is started (S10).
  • Superimposition communication terminals 411 and 412 transmit an end notification to arbitration unit 14 when the inter-terminal communication ends (S11).
  • the arbitration unit 14 Upon receiving the end notification from the superimposed communication terminals 411 and 412, the arbitration unit 14 returns to the next communication permission, that is, the process S ⁇ b> 2 for issuing the communication permission to the superimposed communication terminals 401 and 402.
  • the exchange of communication permission, start notification, and end notification between the transmission unit 1 and the superimposition communication terminal 4 is performed between the superimposition transmission unit 15 and the signal reception unit 42, or between the superimposition reception unit 16 and the signal transmission unit 41.
  • the transmission signal is superposed during the period in which the transmission signal can be superposed.
  • the exchange between the transmission unit 1 and the superimposed communication terminal 4 may be performed using a superimposed signal of a protocol unique to each superimposed communication terminal 4 or a protocol common to all the superimposed communication terminals 4 in the communication system. This may be done using the superposition signal.
  • the arbitrating unit 14 alternately assigns the superimposable period to the first protocol and the second protocol
  • the relationship between the transmission signal and the superposed signal is as shown in FIG. 4, for example.
  • the signal waveform of the transmission signal is shown in the upper stage, and the content of the superimposed signal superimposed on the transmission signal is shown in the lower stage.
  • the first frame F1 of the transmission signal communication permission for permitting communication between terminals of the first protocol is performed from the arbitration unit 14, and communication between terminals of the first protocol is performed in the second frame F2.
  • a start notification indicating the start of is performed.
  • the superimposed communication terminals 401 and 402 perform inter-terminal communication using the superimposed signal of the first protocol during the period in which the third and fourth frames F3 and F4 can be superimposed, and the fifth frame F5 includes the first protocol.
  • An end notification indicating the end of inter-terminal communication is transmitted.
  • the arbitration unit 14 grants communication permission to permit communication between terminals of the second protocol, and in the seventh frame F7, start of communication between terminals of the second protocol.
  • the superimposed communication terminals 411 and 412 perform inter-terminal communication using the superimposed signal of the second protocol during the superimposable period of the eighth frame F8, and end of the inter-terminal communication of the second protocol in the ninth frame F9.
  • the arbitrating unit 14 grants communication permission for allowing communication between terminals of the second protocol to the twelfth frame F12.
  • superposition communication terminals 401 and 402 that perform inter-terminal communication using the superimposition signal of the first protocol and superposition communication that performs inter-terminal communication using the superposition signal of the second protocol. Opportunities for inter-terminal communication are alternately given to the terminals 411 and 412.
  • the exchange of the communication permission, the start notification, and the end notification between the transmission unit 1 and the superimposed communication terminal 4 may be performed exclusively using one frame of the transmission signal, as in the example of FIG. You may perform using only a part of superimposable period in 1 frame. In the latter case, the superimposition communication terminal 4 can also perform inter-terminal communication during a vacant superimposable period even within the same frame as the exchange of communication permission, start notification, and end notification.
  • the arbitrating unit 14 automatically adjusts according to the number of superposed communication terminals 4 having different protocols so that opportunities for inter-terminal communication using the superimposed signals of the respective protocols are given substantially equally.
  • the allocation of the period that can be superimposed on is determined. That is, the arbitrating unit 14 acquires in advance the protocols used by the superimposition communication terminal 4 connected to the transmission path 2 and assigns the superimposable periods to these protocols so that the superimposable periods are allocated approximately equally. decide.
  • the arbitration unit 4 includes the first protocol, the second protocol, Communication permission is issued in the order of protocol 2 and protocol 3, and an opportunity for communication between terminals is given.
  • the transmission unit 1 includes the arbitration unit 14 that assigns each superimposable period to each protocol, so that it is possible to avoid overlapping the superimposable periods used between the superimposed signals. . That is, while a plurality of sets of superposition communication terminals 4 perform inter-terminal communication using a superposition signal that employs a unique protocol, inter-terminal communication of each protocol is performed during the superposition possible period assigned by the arbitration unit 14. As a result, collision between superimposed signals can be avoided. Therefore, the above communication system has an advantage that communication errors are unlikely to occur even when a plurality of sets of superimposed communication terminals 4 communicate with each other using a superimposed signal employing a unique protocol.
  • the transmission unit 1 assigns the superimposable period in a centralized manner in the arbitration unit 14, even if the types of protocols used in the communication system increase, the superimposable period is different between different protocols. It is easy to assign a superimposable period so as not to overlap. For this reason, in the present embodiment, a communication system in which superimposed signals of two types of protocols, the first protocol and the second protocol, are mixed is illustrated, but not limited to this example, superimposed signals of three or more types of protocols are included. Even in a mixed communication system, the occurrence of collision can be reliably avoided.
  • the arbitration unit 14 sequentially transmits communication permission to each set of superimposed communication terminals 4 according to the allocation of the superimposable period, the superimposed communication terminal 4 starts inter-terminal communication after receiving this communication permission.
  • collision between superimposed signals can be avoided. That is, the superimposition communication terminal 4 shifts the timing of inter-terminal communication with another set of superimposition communication terminals 4 with a relatively simple configuration that only performs inter-terminal communication according to the communication permission sequentially transmitted from the arbitration unit 14. be able to.
  • the arbitration unit 14 transmits the next communication permission after receiving the end notification indicating the end of the inter-terminal communication from the superimposition communication terminal 4, even if the time required for the inter-terminal communication differs for each protocol, The next communication permission can be issued after the end-to-end communication is completed. Therefore, it is possible to reliably avoid the collision between the superimposed signals while suppressing the time interval between the communication between terminals of the first protocol and the communication between terminals of the second protocol short. Furthermore, the arbitration unit 14 does not perform inter-terminal communication because it transmits the next communication permission even when there is no reply to the start notification indicating the start of inter-terminal communication from the superimposed communication terminal 4 that has issued the communication permission. The superimposition communication terminal 4 can be skipped and the superimposition possible period can be allocated effectively.
  • the arbitration unit 14 when the arbitration unit 14 receives an interrupt request from the superimposition communication terminal 4, the communication permission to the superimposition communication terminal 4 that has issued the interrupt request has priority over the communication permission to other superimposition communication terminals 4. Then, an interrupt function may be added so as to transmit.
  • an interrupt function may be added so as to transmit.
  • the arbitrating unit 14 originally assigns a transmission signal superimposable period alternately to the first protocol and the second protocol every three frames.
  • two superposition communication terminals as slaves that form a pair with each of superposition communication terminals 401 and 411 as masters are provided, and each superposition communication terminal 401 and 411 forms a pair with each other. Polling is sequentially performed on the superimposed communication terminals as slaves.
  • the superimposed communication terminals as two slaves that form a pair with the superimposed communication terminal 401 as a master are referred to as first and second slaves (not shown), and form a pair with the superimposed communication terminal 411 as a master.
  • the superposition communication terminal as two slaves will be described as third and fourth slaves (not shown).
  • the superimposition communication terminal 401 performs inter-terminal communication with the first slave in the first to third, thirteenth to fifteenth frames F1 to F3, and F13 to F15 among the superposition communication terminals assigned to the first protocol.
  • terminal-to-terminal communication is performed with the second slave.
  • the superimposed communication terminal 411 performs inter-terminal communication with the third slave in the fourth to sixth frames F4 to F6 among the superimposed communication terminals assigned to the second protocol, and in the tenth to twelfth frames F10 to F12. Inter-terminal communication is performed with the fourth slave.
  • an interrupt request is received from the second slave that forms a pair with the superimposed communication terminal 401 in the third frame F3 in which the superimposed communication terminal 401 and the first slave are communicating with each other in the example of FIG. 5A.
  • the interrupt request is made by a superimposed signal superimposed in the transmission signal interruption period 35, and includes at least an identifier (address) for the arbitrating unit 14 to identify the superimposed communication terminal 4 that is the transmission source. Yes.
  • the superimposed signal superimposed on the transmission signal is indicated by “P”.
  • the arbitration unit 14 When there is an interrupt request from the second slave in the third frame as shown in FIG. 5B, the arbitration unit 14 permits communication between terminals in the first protocol in the next frame (fourth frame F4). Put out. In short, the arbitration unit 14 originally gives the superimposition communication terminal 4 a communication permission that permits inter-terminal communication using the superimposition signal of the second protocol in the fourth frame F4. The communication permission which permits the communication between terminals using the superimposed signal is issued.
  • the second slave that has issued the interrupt request can communicate with the superimposed communication terminal 401 as the master from the fourth frame F4 onward.
  • the arbitration unit 14 assigns the superimposable period from the state before the interrupt request is issued. Resume. That is, in the seventh to ninth frames F7 to F9, the superimposed communication terminal 411 performs inter-terminal communication with the third slave, and in the tenth to twelfth frames F10 to F12, the superimposed communication terminal 401 and the second slave. Perform terminal-to-terminal communication.
  • the superimposition communication terminal 4 normally performs interrupts while sequentially performing inter-terminal communication according to the allocation determined by the arbitration unit 14. By issuing a request, communication permission can be obtained preferentially. Thereby, the superimposition communication terminal 4 performs inter-terminal communication by preferentially transmitting communication permission from the arbitration unit 14 when, for example, some event occurs and it is necessary to perform inter-terminal communication immediately. It becomes possible.
  • the communication system according to the present embodiment is different from the communication system according to the first embodiment in the method of assigning a superimposable period by the arbitrating unit 14.
  • the arbitration unit 14 sequentially transmits and assigns communication permission to the superimposed communication terminal 4, whereas in the present embodiment, the arbitration unit 14 indicates allocation of a superimposable period to the superimposed communication terminal 4. Allocation is performed by transmitting allocation information to the superimposed communication terminal 4 in advance.
  • the arbitration unit 14 determines assignment of a superimposable period to each protocol in a predetermined setting period after activation of the communication system, and transmits assignment information indicating this assignment to all the superposition communication terminals 4.
  • the allocation information here is information indicating allocation of a superimposable period to a protocol specific to at least the superimposition communication terminal 4 that is the transmission destination of the information, and is superimposed on all protocols including the transmission destination of the information Information representing allocation of possible periods may be used.
  • the superimposed communication terminal 4 stores the received allocation information in the storage unit 46.
  • the arbitration unit 14 periodically transmits a synchronization signal for synchronizing all the superimposed communication terminals 4 in the communication system.
  • the superimposition communication terminal 4 can identify the timing of the superimposable period allocated to each unique protocol according to the allocation information received in advance by synchronizing with the synchronization signal. I do. Note that the exchange of the allocation information and the synchronization signal between the transmission unit 1 and the superimposition communication terminal 4 is performed between the superimposition transmission unit 15 and the signal reception unit 42 using the superimposition signal during the period in which the transmission signal can be superimposed. Is called.
  • the arbitration unit 14 determines the assignment so that the opportunities of communication between terminals using the superimposed signals of the respective protocols are given substantially evenly, whereas in the present embodiment, the arbitration unit 14 performs the superimposition.
  • the allocation is determined by communicating with the communication terminal 4.
  • the arbitrating unit 14 automatically determines allocation of a superimposable period based on communication information collected from the superimposed communication terminal 4 through communication with the superimposed communication terminal 4.
  • the communication information here is information related to inter-terminal communication in accordance with a protocol specific to each set of superposition communication terminals 4, and for example, the amount of data exchanged between the superposition communication terminals 4 by inter-terminal communication, and the inter-terminal communication There is a frequency.
  • the arbitration unit 14 communicates with each superimposition communication terminal 4 in the communication system and collects communication information during the superimposable period of the first frame of the transmission signal transmitted after the communication system is activated.
  • the arbitrating unit 14 determines allocation of a superimposable period based on the amount of data transmitted and received by each set of superimposition communication terminals 4 using a superimposition signal of a unique protocol.
  • the arbitration unit 14 can collect communication information including data amounts that are transmitted and received by each set of superimposed communication terminals 4 using superimposed signals of a unique protocol, and can superimpose according to the relative relationship of the data amounts.
  • Determine the period assignment Specifically, the arbitrating unit 14 compares the data amount exchanged between the superimposed communication terminals 401 and 402 with the data amount exchanged between the superimposed communication terminals 411 and 412, and superimposes according to the comparison result. Determine allocation of possible periods.
  • the amount of data exchanged between superimposed communication terminals 401 and 402 using the superimposed signal of the first protocol is larger than the amount of data exchanged between superimposed communication terminals 411 and 412 using the superimposed signal of the second protocol.
  • the arbitrating unit 14 determines allocation of the superimposable period so that a relatively long superimposable period is preferentially allocated to the second protocol having a large amount of data.
  • the superimposition communication terminal 4 can perform communication using the superimposition signal in a superimposition possible period having a length suitable for the amount of data to be transmitted and received, thereby enabling smooth data transmission as a whole communication system.
  • the arbitration unit 14 is configured to determine allocation of a superimposable period based on the frequency with which each set of superimposition communication terminals 4 performs communication using a superimposition signal of a unique protocol. May be.
  • the arbitration unit 14 collects communication information including the frequency with which each set of superimposed communication terminals 4 communicates using a superimposed signal of a unique protocol, and the superimposable period according to the relative relationship of the communication frequency. Determine the assignment.
  • the arbitrating unit 14 compares the frequency at which communication is performed between the superimposed communication terminals 401 and 402 with the frequency at which communication is performed between the superimposed communication terminals 411 and 412, and performs superimposition according to the comparison result. Determine allocation of possible periods.
  • Communication using the superimposed signal of the first protocol between the superimposed communication terminals 401 and 402 is performed at intervals of 1 minute, and communication using the superimposed signal of the second protocol between the superimposed communication terminals 411 and 412 is performed at an interval of 1 hour.
  • the arbitrating unit 14 determines assignment of the superimposable period so that the superimposable period is preferentially assigned to the first protocol having a high communication frequency.
  • the superimposition communication terminal 4 can perform communication using the superimposition signal during the superimposition possible period at a timing suitable for each communication frequency, and the entire communication system can perform smooth data transmission.
  • the communication system of this embodiment operates according to the flowchart of FIG. That is, when the communication system is activated (S21), the arbitrating unit 14 communicates with the superimposed communication terminals 401 and 402 during the set period, and acquires communication information related to inter-terminal communication of the first protocol (S22). Further, the arbitrating unit 14 communicates with the superimposed communication terminals 411 and 412 and acquires communication information related to inter-terminal communication of the second protocol (S23).
  • the arbitration unit 14 determines the time and timing allocated to each protocol per unit time, and generates allocation information (S24). When the allocation is determined, the arbitration unit 14 transmits the generated allocation information to the superimposed communication terminals 401 and 402 that perform the inter-terminal communication of the first protocol (S25), and further superimpose communication that performs the inter-terminal communication of the second protocol. The allocation information is transmitted to the terminals 411 and 412 (S26).
  • the arbitration unit 14 starts transmission of a synchronization signal periodically (S27).
  • the superposition communication terminal 4 performs inter-terminal communication during the superposition possible period assigned to each unique protocol according to the assignment information received in advance from the arbitration unit 14 and the synchronization signal periodically received (S28).
  • the arbitrating unit 14 assigns the superimposable period to the first protocol and the second protocol
  • the relationship between the transmission signal and the superposed signal is as shown in FIG.
  • FIG. 7 the signal waveform of the transmission signal is shown in the upper stage, and the content of the superimposed signal superimposed on the transmission signal is shown in the lower stage.
  • a transmission signal of (F1 to F50) is transmitted.
  • the superimposition communication terminal 4 performs inter-terminal communication of the first protocol at a communication frequency of once per second, transmits 15-byte data each time, and performs inter-terminal communication of the second protocol in 2 seconds. An example will be described in which transmission is performed once and 15-byte data is transmitted each time.
  • the superimposition communication terminals 401 and 402 synchronize the first protocol during the superimposable period of the second frame F2 of the transmission signal every second according to the allocation information received in advance while synchronizing the unit time T1 with the synchronization signal. Communication between terminals is performed using the superimposed signal.
  • the superimposition communication terminals 411 and 412 synchronize with the synchronization signal for the unit time T1, and in accordance with the allocation information received in advance, the superimposition communication terminals 411 and 412 perform the second protocol in the superimposable period of the 50th frame F50 of the transmission signal every 2 seconds. Communication between terminals is performed using the superimposed signal.
  • the arbitrating unit 14 performs the allocation by transmitting the allocation information indicating the allocation of the superimposable period to the superimposed communication terminal 4 in advance to the superimposed communication terminal 4. It can be efficiently used for communication between terminals. That is, in the configuration of the first embodiment, every time the superimposed communication terminal 4 performs inter-terminal communication, a part of the superimposable period is used for transmission of communication permission. Can also be used for communication between terminals. Therefore, in the communication system of the present embodiment, it is possible to improve the communication speed of communication between terminals.
  • the arbitration unit 14 can superimpose signals used for superimposing the superimposed signal in units of each period (preliminary interrupt period 31, spare period 32, pause period 37) in one frame of the transmission signal.
  • the structure which allocates a period may be sufficient.
  • the arbitration unit 14 can assign the preliminary interruption period 31 and the preliminary period 32 of the transmission signal to the first protocol, and assign the pause period 37 to the superimposed signal of the second protocol. In this way, when the arbitrating unit 14 assigns a superimposable period in units of each period within one frame of the transmission signal, communication between terminals using a superposed signal of a plurality of protocols is possible in a relatively short span.
  • the arbitrating unit 14 determines allocation of a superimposable period based on communication information collected from the superimposed communication terminal 4, the arbitrating unit 14 sequentially transmits communication permission to the superimposed communication terminal 4 and performs allocation. 1 may be combined.
  • the communication system is that the transmission unit 1 includes a protocol conversion unit 17 that converts a superimposed signal of one protocol into a superimposed signal of another protocol. Is different.
  • the protocol conversion unit 17 is connected between the transmission processing unit 13 and the arbitration unit 14, acquires the superimposed signal received by the superimposition reception unit 16 via the arbitration unit 14, and transmits the superimposed signal after the protocol conversion to the arbitration unit. 14 from the superimposition transmission unit 15 to the transmission path 2. Thereby, when a plurality of sets of superimposed communication terminals 4 with different protocols are provided on the same transmission path 2, the superimposed communication terminals 4 with different protocols can communicate with each other via the protocol conversion unit 17.
  • the superimposition communication terminals 401 and 402 using the superimposition signal of the first protocol and the superimposition communication terminals 411 and 412 using the superimposition signal of the second protocol cannot communicate directly, but the protocol conversion unit 17 is used. It becomes possible to communicate with each other. Therefore, for example, the superimposed communication terminal 401 as a master communicates with the superimposed communication terminal 412 via the superimposed communication terminal 411 by communicating with the superimposed communication terminal 411 as another master via the transmission unit 1. It becomes possible to do.
  • the arbitration unit 14 when the superimposition signal whose protocol has been converted by the protocol conversion unit 17 is sent to the transmission path 2, the arbitration unit 14 superimposes the superimposition signal in the superimposable period assigned to the converted protocol in the transmission signal.
  • the transmission timing of the superimposed signal is controlled. That is, when the protocol conversion unit 17 converts the superimposition signal of the first protocol into the superimposition signal of the second protocol, the arbitration unit 14 performs the protocol conversion after the protocol conversion in accordance with the superimposable period assigned to the second protocol. Send superimposition signal.
  • the transmission unit 1 can avoid collision between superimposed signals, while enabling communication between the superimposed communication terminals 4 having different protocols.
  • the protocol conversion unit 17 has a conversion table for mutually converting superimposed signals of different protocols, and converts the protocol according to this conversion table.
  • the protocol conversion unit 17 superimposes a superposition signal of one protocol received by the superposition reception unit 16 on a superposition of another protocol to which a superimposition possible period is assigned next to the one protocol in the arbitration unit 14. Convert to signal.
  • the protocol conversion unit 17 converts the first protocol to the second protocol, Convert protocol to first protocol.
  • communication between terminals of the first protocol performed by the superimposed communication terminals 401 and 402 is used for power measurement, and communication between terminals of the second protocol performed by the superimposed communication terminals 411 and 412 is used for dimming control of the lighting fixture.
  • communication between terminals of the first protocol performed by the superimposed communication terminals 401 and 402 is used for power measurement
  • communication between terminals of the second protocol performed by the superimposed communication terminals 411 and 412 is used for dimming control of the lighting fixture.
  • the power consumption measured by the monitored device 7 connected to the superimposed communication terminal 402 is transmitted to the superimposed communication terminal 401 as a superimposed signal of the first protocol, and the protocol conversion unit 17 uses the second protocol. Is also transmitted to the superimposed communication terminal 411.
  • the monitoring device 6 connected to the superimposition communication terminal 411 determines the dimming level of the luminaire based on the power consumption, and superimposes the dimming level from the superimposition communication terminal 411 using the superimposition signal of the second protocol. Transmit to the communication terminal 412.
  • information (power consumption) exchanged in communication between terminals of the first protocol is reflected in information (light control level) exchanged in communication between terminals of the second protocol.
  • the superimposition communication terminals 4 having different protocols can communicate with each other via the protocol conversion unit 17, and therefore, the monitoring device 6 connected to the superposition communication terminals 4 having different protocols A cooperative operation with the monitored device 7 becomes possible.
  • the communication system has an advantage that various devices can be connected to the same transmission path 2 via the superimposition communication terminal 4 and the expandability of the system can be improved by cooperation between the devices. .
  • the protocol conversion unit 17 selects other superposition signals of a plurality of types of protocols received by the superposition reception unit 16 based on additional information added to the superposition signal. It may be configured to convert to a protocol superimposition signal.
  • the additional information here is information indicating the priority of the superimposed signal, such as control information, priority information, and emergency information.
  • the protocol conversion unit 17 when the superimposable period is assigned to the first, second, and third protocols in order, the protocol conversion unit 17 normally sets the first protocol to the second protocol and the second protocol to the second protocol. The third protocol is converted into the first protocol. On the other hand, when the additional information that requires cooperation with the third protocol is added to the superimposed signals of the first and second protocols, the protocol conversion unit 17 adds the superimposed signals of the first and second protocols. Based on the above, a superimposed signal of the third protocol is generated.
  • inter-terminal communication of the second protocol performed by the superimposed communication terminals 411 and 412 is used for illuminance measurement on the desk surface, and inter-terminal communication of the third protocol performed by another superimposed communication terminal (not shown).
  • the case where it is used for dimming control of a lighting fixture is taken as an example.
  • inter-terminal communication of the first protocol performed by the superimposition communication terminals 401 and 402 is used for power measurement as in the above example.
  • the power consumption measured by the monitored device 7 connected to the superimposed communication terminal 402 is transmitted to the superimposed communication terminal 401 using the first protocol, and the monitored device 7 connected to the superimposed communication terminal 412 measures the power consumption.
  • the transmitted illuminance is transmitted to the superimposed communication terminal 411 using the second protocol.
  • the superimposition signals of the first and second protocols are added with additional information indicating the third protocol to be converted, and converted into a superimposition signal of the third protocol by the protocol conversion unit 17, It is also transmitted to a superimposition communication terminal that performs inter-terminal communication of the above protocol.
  • the monitoring device 6 connected to the superimposition communication terminal of the third protocol determines the dimming level of the lighting fixture based on the power consumption and the illuminance. For example, the monitoring device 6 reduces the dimming level when the power consumption is large and the illuminance is high, and maintains the dimming level when the power consumption is large and the illuminance is low. The monitoring device 6 maintains the dimming level when the power consumption is small and the illuminance is low, and increases the dimming level when the power consumption is small and the illuminance is small. As a result, information (power consumption) exchanged by communication between terminals of the first protocol and information (illuminance) exchanged by communication between terminals of the second protocol are exchanged by communication between terminals of the third protocol. It will be reflected in the information (dimming level).
  • the protocol conversion unit 17 can flexibly determine the protocol conversion destination based on the additional information added to the superimposed signal, and transmits urgent data to terminals of other protocols. It can be transmitted with priority over inter-communication.

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Abstract

　伝送ユニットは、各組の重畳通信端末が端末間通信に使用する重畳可能期間が異なる固有のプロトコル同士で重複しないように、各固有のプロトコルにそれぞれ重畳可能期間を割り当てる調停部を備えている。調停部は、重畳可能期間の割り当てに従って、各組の重畳通信端末に端末間通信の許可を出す通信許可を重畳送信部から順次送信する。各組の重畳通信端末は、通信許可を受けてから端末間通信を開始する。これにより、各組の重畳通信端末は、それぞれ調停部にて割り当てられた重畳可能期間に重畳信号が重畳されるようなタイミングで、信号送出部から重畳信号を送出する。

Description

通信システムおよび伝送ユニット
　本発明は、伝送ユニットから伝送路に繰り返し送出される伝送信号を用いて通信する端末装置と、伝送信号に重畳される重畳信号を用いて通信する重畳通信端末とが伝送路に接続されて構成される通信システムおよび伝送ユニットに関するものである。
　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、日本国特許第１１９５３６２号公報、及び日本国特許第１１４４４７７号公報参照）。
　ただし、上記構成の通信システムは、端末装置同士が常に伝送ユニットを経由して通信を行い、伝送ユニットが端末装置に対してポーリングを行うため通信速度が遅く、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。さらに、上記通信システムは、伝送ユニットの故障時などにシステム全体が停止してしまうため、システムとしての信頼性が低いという問題もある。
　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、通信端末同士がピア・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）を介して通信する端末装置と、互いに直接通信する重畳通信端末とが伝送路を共用するので、既設の通信システムに重畳通信端末を容易に増設することができる。端末装置は伝送ユニットから伝送路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、重畳通信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期間に分割され、一部の期間が重畳信号を重畳可能な重畳可能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、重畳通信端末（通信装置）は、伝送信号のステートを解析し、伝送信号の一部に割り当てられた重畳可能期間（通信適合期間）に、伝送信号と共通の伝送路（信号線）を伝送される重畳信号（パケット）を用いて通信する（たとえば国際公開第２００８／１１７７２２号参照）。
　この構成においては、重畳通信端末は、伝送データのデータ量が多く１回の重畳可能期間内で送信しきれない場合には、伝送データを複数のデータに分割して重畳可能期間ごとに順次送信する。つまり、伝送データが複数の重畳可能期間に跨って伝送されることになるため、重畳通信端末は、伝送データのデータ量が多くなれば伝送信号の１フレームでは伝送データを伝送することができず、複数フレームの伝送信号に亘って伝送データを伝送することもある。
　ところで、上記構成の通信システムにおいては、マスタとしての重畳通信端末が、スレーブとしての他の重畳通信端末に対してポーリングを行い、スレーブとしての重畳通信端末から計測データを収集することが一般的である。ここで、通信システムにマスタとしての重畳通信端末が複数台存在する場合、マスタとしての各重畳通信端末はそれぞれ固有のプロトコルを採用した重畳信号により、各々と組を成すスレーブとしての重畳通信端末と通信を行うことになる。この場合、複数組の重畳通信端末間の通信が伝送信号の重畳可能期間に行われるので、マスタとしての複数台の重畳通信端末から送出された重畳信号同士のコリジョンが発生し、通信エラーを生じる可能性がある。
　そこで、本発明の目的は、複数組の重畳通信端末がそれぞれ固有のプロトコルを採用した重畳信号を用いて通信する場合でも通信エラーが生じにくい通信システムおよび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、伝送路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端末装置と、前記伝送信号に重畳される信号であってそれぞれ固有のプロトコルを採用した重畳信号を用いて端末間通信を行う複数組の重畳通信端末とが前記伝送路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複数の期間に分割され、一部の期間が前記重畳信号を重畳可能な重畳可能期間となり、残りの期間が前記重畳信号の重畳に使用されない重畳不可期間となる時分割方式の信号であって、前記伝送ユニットは、異なる前記固有のプロトコル同士で前記端末間通信に使用する前記重畳可能期間が重複しないように、前記固有のプロトコルの各々に前記重畳可能期間を割り当てる調停部を備える。この構成では、伝送ユニットが、固有のプロトコルの各々に重畳可能期間を割り当てる調停部を備えているので、異なる固有のプロトコル同士で端末間通信に使用する重畳可能期間が重複することを回避できる。その結果、複数組の重畳通信端末がそれぞれ固有のプロトコルを採用した重畳信号を用いて通信する場合でも通信エラーが生じにくいという利点がある。
　この通信システムにおいて、前記複数組の重畳通信端末における各組の重畳通信端末は、マスタとしての重畳通信端末と、少なくとも１つのスレーブとしての重畳通信端末とから構成され、前記マスタとしての重畳通信端末は、固有のプロトコルを採用した重畳信号を用いて、同じ組に属する前記スレーブとしての重畳通信端末と前記端末間通信を行うことが望ましい。
　この通信システムにおいて、前記調停部は、前記重畳可能期間の割り当てに従って前記複数組の重畳通信端末における各組の重畳通信端末に通信許可を順次送信し、前記各組の重畳通信端末は、前記通信許可を受けてから前記端末間通信を開始することが望ましい。
　この通信システムにおいて、前記各組の重畳通信端末は、前記端末間通信が終了すると終了通知を前記調停部に送信し、前記調停部は、前記終了通知を受けてから次の前記通信許可を送信することがより望ましい。
　この通信システムにおいて、前記調停部は、前記複数組の重畳通信端末のうちの１つの組の重畳通信端末からの割込要求を受けると、当該割込要求を出した前記１つの組の重畳通信端末への前記通信許可を優先的に送信することがより望ましい。
　この通信システムにおいて、前記調停部は、前記複数組の重畳通信端末における各組の重畳通信端末に対して前記固有のプロトコルへの前記重畳可能期間の割り当てを示す割当情報を送信するとともに、前記複数組の重畳通信端末間の同期をとる同期信号を定期的に送信し、前記各組の重畳通信端末は、前記調停部から予め受信した前記割当情報と定期的に受信する前記同期信号とに従って、各々の前記固有のプロトコルに割り当てられた前記重畳可能期間に前記端末間通信を行うことがより望ましい。
　この通信システムにおいて、前記調停部は、前記端末間通信に関する通信情報を前記複数組の重畳通信端末から収集し、前記通信情報に基づいて前記重畳可能期間の割り当てを決定することがより望ましい。
　この通信システムにおいて、前記伝送ユニットは、前記複数組の重畳通信端末のうちの１つの組の重畳通信端末から受信した一の固有のプロトコルの前記重畳信号を他の固有のプロトコルの前記重畳信号に変換するプロトコル変換部を備え、前記調停部は、前記プロトコル変換部で変換された前記重畳信号を前記他の固有のプロトコルに割り当てられている前記重畳可能期間に送出することがより望ましい。
　この通信システムにおいて、前記プロトコル変換部は、前記一の固有のプロトコルの前記重畳信号を、前記調停部で前記一の固有のプロトコルの次に前記重畳可能期間が割り当てられている前記他の固有のプロトコルの前記重畳信号に変換することがより望ましい。
　この通信システムにおいて、前記重畳信号の前記固有のプロトコルは３種類以上あって、前記伝送ユニットは、前記複数組の重畳通信端末から受信した複数種類の固有のプロトコルの前記重畳信号を、当該重畳信号に付加されている付加情報に基づいて他の固有のプロトコルの前記重畳信号に変換するプロトコル変換部を備え、前記調停部は、前記プロトコル変換部で変換された前記重畳信号を前記他の固有のプロトコルに割り当てられている前記重畳可能期間に送出することがより望ましい。
　この通信システムにおいて、前記付加情報には、変換先となる固有のプロトコルを示す情報が含まれていることが望ましい。
　本発明の伝送ユニットは、伝送路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端末装置と、前記伝送信号に重畳される信号であってそれぞれ固有のプロトコルを採用した重畳信号を用いて端末間通信を行う複数組の重畳通信端末とが前記伝送路に接続された通信システムに用いられ、前記伝送信号は、１フレームごとに時間軸方向において複数の期間に分割され、一部の期間が前記重畳信号を重畳可能な重畳可能期間となり、残りの期間が前記重畳信号の重畳に使用されない重畳不可期間となる時分割方式の信号であって、異なる前記固有のプロトコル同士で前記端末間通信に使用する前記重畳可能期間が重複しないように、前記固有のプロトコルの各々に前記重畳可能期間を割り当てる調停部を備える。
　この伝送ユニットにおいて、前記複数組の重畳通信端末のうちの１つの組の重畳通信端末から受信した一の固有のプロトコルの前記重畳信号を他の固有のプロトコルの前記重畳信号に変換するプロトコル変換部をさらに備え、前記調停部は、前記プロトコル変換部で変換された前記重畳信号を前記他の固有のプロトコルに割り当てられている前記重畳可能期間に送出することが望ましい。
　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の通信システムの概略システム構成図である。 実施形態１の伝送ユニットの概略ブロック図である。 実施形態１の重畳通信端末の概略ブロック図である。 実施形態１の伝送信号を示す波形図である。 実施形態１の動作を示すフローチャートである。 実施形態１の動作を示すタイムチャートである。 実施形態１の他の動作を示すタイムチャートである。 実施形態１の他の動作を示すタイムチャートである。 実施形態２の動作を示すフローチャートである。 実施形態２の動作を示すタイムチャートである。 実施形態３の構成を示す伝送ユニットの概略ブロック図である。
　（実施形態１）
　本実施形態の通信システムは、図１Ａに示すように、２線式の伝送路２に接続される伝送ユニット１を備えた通信システムである。
　この通信システムは、伝送路２に接続され伝送ユニット１と通信する複数台の端末装置３０１，３０２と、伝送路２に接続され互いに直接通信する複数台の重畳通信端末４０１，４０２，４１１，４１２とを備えている。この通信システムでは、伝送路２を伝送される伝送信号と、伝送信号に重畳される重畳信号とを用いて通信が行われる。重畳信号は、伝送信号より周波数が高い信号である。
　以下では、各端末装置３０１，３０２を区別しないときにはこれらをまとめて端末装置３と呼び、各重畳通信端末４０１，４０２，４１１，４１２を区別しないときにはこれらをまとめて重畳通信端末４と呼ぶ。図１Ａの例では伝送路２には端末装置３が２台、重畳通信端末４が４台接続されているが、端末装置３は３台以上、重畳通信端末４は５台以上接続されていてもよい。
　複数台の端末装置３は、伝送ユニット１に対して伝送路２を介して並列接続されている。伝送ユニット１および端末装置３は、伝送ユニット１から端末装置３へのデータ伝送と端末装置３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。
　基本システムにおいて、端末装置３は、スイッチやセンサなど（図示せず）を付設した監視端末器と、負荷（図示せず）を付設した制御端末器との２種類に分類される。これにより、監視端末器に付設したスイッチやセンサなどからの監視入力に応じて、制御端末器に付設した負荷を制御することが可能となる。ここで、端末装置３は予め割り当てられた自己のアドレスをそれぞれ記憶部（図示せず）に記憶している。
　監視端末器は、監視入力を受けると伝送ユニット１に対して監視入力に対応した制御情報を伝送する。伝送ユニット１は、制御情報を受け取るとアドレスによって上記監視端末器と対応付けられている制御端末器に向けて制御情報を伝送する。制御端末器は、制御情報を受け取ると上記制御情報に従って負荷を制御する。制御情報はスイッチ等の監視入力を反映しているから、結局、スイッチ等の監視入力が負荷の制御に反映されることになる。
　伝送ユニット１は、伝送路２に対して図２に示すように時間軸方向において複数の期間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送信する。すなわち、伝送信号は、予備割込期間３１と、予備期間３２と、送信期間３３と、返送期間３４と、割込期間３５と、短絡検出期間３６と、休止期間３７とからなる複極（±２４Ｖ）の時分割多重信号である。予備割込期間３１は２次割込を検出するための期間、予備期間３２は割込期間３５および短絡検出期間３６に合わせて設定された期間であり、送信期間３３は端末装置３にデータを伝送するための期間である。返送期間３４は端末装置３からの返送信号を受信するタイムスロットであり、割込期間３５は後述の割込信号を検出するための期間であり、短絡検出期間３６は短絡を検出するための期間である。休止期間３７は処理が間に合わないときのための期間である。伝送信号は、パルス列からなるキャリアを変調することによってデータを伝送する信号である。
　伝送ユニット１は、図１Ｂに示すように、伝送路２に接続される送信部１１および受信部１２と、送信部１１および受信部１２に接続された伝送処理部１３とを備えている。送信部１１は伝送信号の送信を行い、受信部１２は、伝送信号の返送期間３４に返送されたデータを受信したり、予備割込期間３１に２次割込を検出したり、割込期間３５に割込信号を検出したりする。伝送処理部１３は、送信部１１および受信部１２にて送受信されるデータについて各種の処理を実行する。
　続いて、基本システムの動作について説明する。
　各端末装置３では、伝送路２を介して受信した伝送信号の送信期間３３に含まれるアドレスデータが各々の記憶部（図示せず）に記憶されているアドレスに一致すると、伝送信号から負荷を制御するための制御情報を取り込む。さらに、端末装置３は、伝送信号の返送期間３４に同期して制御情報を電流モードの信号（適当な低インピーダンスを介して伝送路２を短絡することにより送出される信号）として返送する。なお、端末装置３の内部回路の電源は、伝送路２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。
　伝送ユニット１は、常時は伝送信号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端末装置３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、伝送信号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端末装置３は、伝送信号に制御情報が含まれていれば制御情報を取り込んで動作し、自己の動作状態を伝送ユニット１に返送する。
　また、伝送ユニット１は、いずれかの監視端末器（端末装置３）においてスイッチ等の監視入力に対応して発生する割込信号を受信すると、割込信号を発生した端末装置３を検索し、その端末装置３にアクセスして割込ポーリングも行う。
　すなわち、伝送ユニット１は、常時はモードデータを通常モードとした伝送信号を送出し、監視端末器（端末装置３）で発生した割込信号を伝送信号の割込期間３５に同期して検出すると、モードデータを割込ポーリングモードとした伝送信号を送出する。
　割込信号を発生した端末装置３は、割込ポーリングモードの伝送信号のアドレスデータの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、その伝送信号の返送期間３４に同期して自己のアドレスの下位ビットを返送データとして返送する。これにより伝送ユニット１では割込信号を発生した端末装置３のアドレスを取得できる。
　割込信号を発生した端末装置３のアドレスが伝送ユニット１で取得されると、伝送ユニット１は当該端末装置３に対して制御情報の返送を要求する伝送信号を送出し、端末装置３はスイッチ等の監視入力に対応した制御情報を伝送ユニット１に返送する。伝送ユニット１は制御情報を受け取ると、該当する端末装置３の監視入力をクリアするように指示を与え、当該端末装置３では監視入力のクリアを返送する。
　制御情報を受け取った伝送ユニット１は、当該制御情報の発信元の端末装置（監視端末器）３とアドレスの対応関係によって対応付けられている端末装置（制御端末器）３へ送信する制御情報を生成する。伝送ユニット１は、この制御情報を含む伝送信号を伝送路２に送出して、端末装置（制御端末器）３に付設した負荷を制御する。
　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に従い、伝送ユニット１を介して端末装置（監視端末器、制御端末器）３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、複数台の重畳通信端末４が、上記基本システムと伝送路２を共用しつつ、伝送信号に重畳される重畳信号を用いて互いに通信を行う。
　本実施形態においては、伝送路２に接続された複数台の重畳通信端末４０１，４０２，４１１，４１２のうち、重畳通信端末４０１，４１１がマスタとして機能し、残りの重畳通信端末４０２，４１２がスレーブとして機能する。マスタとしての重畳通信端末４０１とスレーブとしての重畳通信端末４０２とは組を成し、第１のプロトコルに従って重畳信号により互いに通信する。一方、マスタとしての重畳通信端末４１１とスレーブとしての重畳通信端末４１２とは組を成し、第１のプロトコルとは別の第２のプロトコルに従って重畳信号により互いに通信する。以下では、各組の重畳通信端末４同士が各々に固有のプロトコル（第１のプロトコルまたは第２のプロトコル）の重畳信号を用いて行う通信を、端末間通信と呼ぶ。
　マスタとしての各重畳通信端末４０１，４１１は、各々と組を成すスレーブとしての重畳通信端末４０２，４１２に対して重畳信号を送信してポーリングを行い、このポーリングに対する応答として重畳通信端末４０２，４１２からそれぞれデータを取得する。なお、マスタとしての重畳通信端末４０１，４１１の各々と組を成すスレーブとしての重畳通信端末は複数台ずつ設けられていてもよい。この場合、各重畳通信端末４０１，４１１は、各々と組を成すスレーブとしての重畳通信端末に対して順次ポーリングを行う。
　ここで、マスタとしての重畳通信端末４０１，４１１には監視装置６がそれぞれ接続され、スレーブとしての重畳通信端末４０２，４１２には被監視機器７がそれぞれ接続されている。被監視機器７は、重畳通信端末４間で伝送される監視情報を重畳通信端末４０２，４１２に出力し、監視装置６は、上記監視情報を重畳通信端末４０１，４１１から取得する。被監視機器７や監視装置６は、定期的に通信を行うことによって重畳通信端末４とデータの授受を行う。
　すなわち、伝送路２を介した通信（端末間通信）を行うのは重畳通信端末４であるが、伝送するデータ（監視情報）を生成するのは被監視機器７であって、受信したデータを処理するのは監視装置６である。ここに、重畳通信端末４は、各々に接続された被監視機器７あるいは監視装置６からのデータを変換し伝送路２上に送出することで通信を行うアダプタとして機能する。なお、被監視機器７が出力する監視情報には、たとえば電気機器の消費電力や、温度・湿度などの情報がある。ここでは、重畳通信端末４０２に接続された被監視機器７は消費電力を計測し、重畳通信端末４１２に接続された被監視機器７は温度・湿度を計測して、各々の計測結果を監視情報として重畳通信端末４経由で監視装置６に出力する。
　重畳通信端末４は、図１Ｃに示すように、伝送路２に接続される信号送出部４１および信号受信部４２と、信号送出部４１および信号受信部４２に接続された処理部４３と、処理部４３に接続されたインタフェース部４４とを備えている。信号送出部４１は重畳信号の送出を行い、信号受信部４２は重畳信号の受信を行う。インタフェース部４４は、監視装置６あるいは被監視機器７に接続される。
　スレーブとしての重畳通信端末４０２，４１２においては、処理部４３はインタフェース部４４を介して被監視機器７から監視情報を取得し、この監視情報を重畳信号により信号送出部４１から伝送路２に送出する。マスタとしての重畳通信端末４０１，４１１においては、処理部４３は信号受信部４２が受信した重畳信号から監視情報を取得し、この監視情報を監視装置６へインタフェース部４４を介して出力する。
　具体的には、重畳通信端末４は、他の重畳通信端末４に伝送すべきデータを含んだパケットを伝送路２に送出し、且つ他の重畳通信端末４が送信したパケットを受信する。重畳通信端末４間で送受信されるパケットは、伝送ユニット１から送出されている伝送信号に重畳される。要するに、端末装置３同士の通信は伝送ユニット１を経由して行われるのに対し、重畳通信端末４同士の端末間通信は伝送ユニット１を経由せず重畳通信端末４間で直接行われる。そのため、重畳通信端末４同士の端末間通信は、端末装置３同士の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（消費電力等）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。
　また、重畳通信端末４は、基本システムの伝送ユニット１と端末装置３との間で伝送される伝送信号を監視する信号監視部４５（図１Ｃ参照）を備え、信号監視部４５では伝送信号からデータ伝送状況（以下、「ステート」という）を解析する。信号送出部４１は、信号監視部４５で解析された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定し、伝送に適していると判断したタイミングで重畳信号を送信する機能を具備している。
　ここで、伝送信号は図２に示すような信号フォーマットを採用している。予備割込期間３１や予備期間３２や休止期間３７は、重畳信号が重畳されても伝送信号による通信に影響がなく、重畳信号による端末間通信も伝送信号の影響を受けにくいので、重畳信号を重畳可能な期間（以下、「重畳可能期間」という）となる。
　その他の期間（送信期間３３と返送期間３４と割込期間３５と短絡検出期間３６）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伝送信号による通信に影響を与えやすい。また上記他の期間に重畳信号が重畳されると、重畳信号による端末間通信も伝送ユニット１と端末装置３との間で授受される信号（割込信号や返送データ）の影響を受けやすい。そのため、上記他の期間は、重畳信号の重畳には使用されない期間（以下、「重畳不可期間」という）となる。
　また、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、予備割込期間３１と予備期間３２と休止期間３７の中でも、期間の切り替わり（立ち上がりまたは立ち下がり）後の所定時間（たとえば３００μｓ）については、重畳不可期間となる。
　そこで、信号送出部４１は、伝送信号のステートの解析結果に基づいて重畳可能期間か重畳不可期間かの判定を行い、重畳可能期間と判定し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。重畳通信端末４は、このように伝送信号に同期させて伝送信号の重畳可能期間にのみ重畳信号を重畳させることにより、共通の伝送路２を使用する伝送信号による通信と重畳信号による端末間通信との干渉を回避する。
　ここで、重畳通信端末４は、送信データのデータ量が多く一度の重畳可能期間内で送信しきれなかった場合には、当該重畳可能期間の終了に合わせて端末間通信を中断し、次回の重畳可能期間に残りのデータを送信する。
　なお、重畳通信端末４の各部への電源供給は、基本システムの端末装置３と同様に伝送ユニット１から伝送路２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、重畳通信端末４の各部への電源供給は、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。
　ところで、本実施形態の通信システムにおいては、マスタとしての重畳通信端末４０１，４１１が複数台存在している。そのため、マスタとしての各重畳通信端末４０１，４１１はそれぞれ固有のプロトコルを採用した重畳信号により、各々と組を成すスレーブとしての重畳通信端末４０２，４１２と端末間通信を行うことになる。重畳信号の送出および受信に用いられる各組の重畳通信端末４の固有のプロトコルは、各重畳通信端末４の記憶部４６（図１Ｃ参照）に予め記憶されている。
　ただし、プロトコルの異なる複数組の重畳通信端末４がそれぞれ独立して端末間通信を行っていると、プロトコルの異なる重畳信号同士で使用する重畳可能期間が重複した場合に、重畳信号同士のコリジョンが発生して通信エラーとなる可能性がある。
　そこで、本実施形態では、図１Ｂに示すように、伝送ユニット１が、異なるプロトコル同士で端末間通信に使用する重畳可能期間が重複しないように、各プロトコルにそれぞれ重畳可能期間を割り当てる調停部１４を備えている。さらに、伝送ユニット１は、伝送路２に接続され重畳信号の送信を行う重畳送信部１５と、伝送路２に接続され重畳信号の受信を行う重畳受信部１６とを備えている。調停部１４は、重畳送信部１５と重畳受信部１６と伝送処理部１３とに接続されている。
　ここで、各重畳通信端末４は、それぞれに固有のプロトコルに調停部１４にて割り当てられた重畳可能期間に重畳信号が重畳されるようなタイミングで、信号送出部４１から重畳信号を送出する。要するに、各重畳通信端末４は、それぞれの記憶部４６に記憶されているプロトコルの重畳信号の重畳を、調停部１４にて割り当てられた重畳可能期間に行うことになる。
　以下、調停部１４による重畳可能期間の割り当て方法についてより詳しく説明する。
　調停部１４は、伝送信号の１フレームを単位にして、重畳信号の重畳に使用する重畳可能期間（予備割込期間３１と予備期間３２と休止期間３７）を割り当てる。ここでは、伝送信号は予備割込期間３１から休止期間３７までを１フレームとする。本実施形態では、調停部１４が第１のプロトコルと第２のプロトコルとに交互に重畳可能期間を割り当てる例を示す。
　調停部１４は、重畳可能期間の割り当てに従って、各組の重畳通信端末４に端末間通信の許可を出す通信許可を重畳送信部１５から順次送信する。重畳通信端末４は、通信許可を受けてから端末間通信を開始する。つまり、重畳通信端末４は、調停部１４から通信許可が出されるまでは、端末間通信を行うことはない。
　具体的に説明すると、本実施形態の通信システムは図３のフローチャートに従って動作する。すなわち、通信システムが起動すると（Ｓ１）、調停部１４はまず、重畳通信端末４０１，４０２に対して第１のプロトコルの重畳信号を用いた端末間通信を許可する通信許可を出す（Ｓ２）。通信許可を受けた重畳通信端末４０１，４０２は、第１のプロトコルの重畳信号を用いた端末間通信を行う場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、開始通知を調停部１４に送信し（Ｓ４）、端末間通信を開始する（Ｓ５）。重畳通信端末４０１，４０２は、端末間通信を終了すると、調停部１４に終了通知を送信する（Ｓ６）。
　調停部１４は、重畳通信端末４０１，４０２から終了通知を受けると、次の通信許可、つまり第２のプロトコルの重畳信号を用いた端末間通信を許可する通信許可を重畳通信端末４１１，４１２に対して出す（Ｓ７）。また、重畳通信端末４０１，４０２が第１のプロトコルの重畳信号を用いた端末間通信を行わない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、つまり重畳通信端末４０１，４０２から開始通知の返信がなかった場合にも、調停部１４は重畳通信端末４１１，４１２に通信許可を出す（Ｓ７）。
　通信許可を受けた重畳通信端末４１１，４１２は、第２のプロトコルの重畳信号を用いた端末間通信を行う場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、開始通知を調停部１４に送信し（Ｓ９）、端末間通信を開始する（Ｓ１０）。重畳通信端末４１１，４１２は、端末間通信を終了すると、調停部１４に終了通知を送信する（Ｓ１１）。調停部１４は、重畳通信端末４１１，４１２から終了通知を受けると、次の通信許可、つまり重畳通信端末４０１，４０２へ通信許可を出す処理Ｓ２に戻る。また、重畳通信端末４１１，４１２が第２のプロトコルの重畳信号を用いた端末間通信を行わない場合（Ｓ８：Ｎｏ）、つまり重畳通信端末４１１，４１２から開始通知の返信がなかった場合にも、調停部１４は処理Ｓ２に戻る。
　なお、伝送ユニット１と重畳通信端末４との間の通信許可、開始通知、終了通知のやり取りは、重畳送信部１５と信号受信部４２との間、あるいは重畳受信部１６と信号送出部４１との間で、伝送信号の重畳可能期間に重畳信号を用いて行われる。伝送ユニット１と重畳通信端末４との間のやり取りは、各重畳通信端末４に固有のプロトコルの重畳信号を用いて為されてもよいし、通信システム内の全重畳通信端末４に共通のプロトコルの重畳信号を用いて為されてもよい。
　上述のように調停部１４が第１のプロトコルと第２のプロトコルとに交互に重畳可能期間を割り当てることにより、伝送信号と重畳信号との関係はたとえば図４に示すようになる。図４では、伝送信号の信号波形を上段に示し、伝送信号に重畳される重畳信号の内容を下段に示している。
　図４の例では、伝送信号の第１フレームＦ１において、調停部１４から第１のプロトコルの端末間通信を許可する通信許可が行われ、第２フレームＦ２において、第１のプロトコルの端末間通信の開始を表す開始通知が行われている。重畳通信端末４０１，４０２は、第３、第４フレームＦ３，Ｆ４の重畳可能期間に、第１のプロトコルの重畳信号を用いて端末間通信を行い、第５フレームＦ５には第１のプロトコルの端末間通信の終了を表す終了通知を送信している。
　図４の伝送信号の第６フレームＦ６においては、調停部１４から第２のプロトコルの端末間通信を許可する通信許可が行われ、第７フレームＦ７において、第２のプロトコルの端末間通信の開始を表す開始通知が行われている。重畳通信端末４１１，４１２は、第８フレームＦ８の重畳可能期間に、第２のプロトコルの重畳信号を用いて端末間通信を行い、第９フレームＦ９には第２のプロトコルの端末間通信の終了を表す終了通知を送信している。そのため、次の第１０フレームＦ１０には、調停部１４から第１のプロトコルの端末間通信を許可する通信許可が行われている。
　ただし、図４の例では第１１フレームＦ１１において、第１のプロトコルの端末間通信の開始を表す開始通知の返信がない。そのため、調停部１４は第１２フレームＦ１２には、第２のプロトコルの端末間通信を許可する通信許可を行っている。このように、図４の例では、第１のプロトコルの重畳信号を用いて端末間通信を行う重畳通信端末４０１，４０２と、第２のプロトコルの重畳信号を用いて端末間通信を行う重畳通信端末４１１，４１２とに、端末間通信の機会が交互に与えられることになる。
　なお、伝送ユニット１と重畳通信端末４との間の通信許可、開始通知、終了通知のやり取りは、図４の例のようにそれぞれ伝送信号の１フレームを専有して行われてもよいし、１フレーム内の重畳可能期間の一部のみを用いて行われてもよい。後者の場合、重畳通信端末４は、通信許可、開始通知、終了通知のやり取りと同一のフレーム内であっても、空いている重畳可能期間には端末間通信を行うことも可能である。
　ここにおいて、本実施形態では、調停部１４は、各プロトコルの重畳信号を用いた端末間通信の機会が略平等に与えられるように、プロトコルの異なる重畳通信端末４の組数に応じて自動的に重畳可能期間の割り当てを決定する。つまり、調停部１４は、伝送路２に接続されている重畳通信端末４で使用されるプロトコルを予め取得し、これらのプロトコルに重畳可能期間が略平等に割り当てられるように重畳可能期間の割り当てを決定する。たとえば、第１、第２のプロトコルに加えて、第３のプロトコルの重畳信号を用いて端末間通信を行う重畳通信端末４が設けられている場合、調停部４は、第１のプロトコル、第２のプロトコル、第３のプロトコルの順で通信許可を出し、端末間通信の機会を与える。
　以上説明した構成の通信システムによれば、伝送ユニット１が、各プロトコルにそれぞれ重畳可能期間を割り当てる調停部１４を備えているので、重畳信号同士で使用する重畳可能期間が重複することを回避できる。すなわち、複数組の重畳通信端末４がそれぞれ固有のプロトコルを採用した重畳信号を用いて端末間通信を行いながらも、調停部１４にて割り当てられた重畳可能期間に各プロトコルの端末間通信が行われることにより、重畳信号同士のコリジョンを回避できる。したがって、上記通信システムでは、複数組の重畳通信端末４がそれぞれ固有のプロトコルを採用した重畳信号を用いて通信する場合でも、通信エラーが生じにくいという利点がある。
　しかも、伝送ユニット１は、重畳可能期間の割り当てを調停部１４にて一元的に行っているので、通信システム内で使用されるプロトコルの種類が多くなっても、異なるプロトコル同士で重畳可能期間が重複しないように重畳可能期間を割り当てることが容易である。そのため、本実施形態では、第１のプロトコルと第２のプロトコルとの２種類のプロトコルの重畳信号が混在した通信システムを例示したが、この例に限らず、３種類以上のプロトコルの重畳信号が混在した通信システムでも、コリジョンの発生を確実に回避できる。
　さらに、調停部１４は重畳可能期間の割り当てに従って各組の重畳通信端末４に通信許可を順次送信しているので、重畳通信端末４は、この通信許可を受けてから端末間通信を開始するように構成されているだけで、重畳信号同士のコリジョンを回避できる。つまり、重畳通信端末４は、調停部１４から順次送信される通信許可に従って端末間通信を行うだけの比較的簡単な構成で、他の組の重畳通信端末４との端末間通信のタイミングをずらすことができる。
　また、調停部１４は、重畳通信端末４から端末間通信の終了を示す終了通知を受けてから次の通信許可を送信するので、プロトコルごとに端末間通信に要する時間が異なる場合でも、それぞれの端末間通信が終了するのを待って次の通信許可を出すことができる。したがって、第１のプロトコルの端末間通信と第２のプロトコルの端末間通信との時間間隔を短く抑えながらも、重畳信号同士のコリジョンを確実に回避することができる。さらにまた、調停部１４は、通信許可を出した重畳通信端末４から端末間通信の開始を表す開始通知の返信がない場合にも、次の通信許可を送信するので、端末間通信を行わない重畳通信端末４を飛ばして重畳可能期間を有効に割り当てることができる。
　ところで、調停部１４は、重畳通信端末４からの割込要求を受けると、この割込要求を出した重畳通信端末４への通信許可を、他の重畳通信端末４への通信許可よりも優先して送信するように割込機能が付加されていてもよい。以下、割込機能が付加された調停部１４の動作を、図５Ａおよび５Ｂの例を参照して説明する。
　この例では、調停部１４は元々図５Ａに示すように、伝送信号の重畳可能期間を３フレームずつ第１のプロトコルと第２のプロトコルとに交互に割り当てている。ここで、図５Ａの例では、マスタとしての重畳通信端末４０１，４１１の各々と組を成すスレーブとしての重畳通信端末は２台ずつ設けられ、各重畳通信端末４０１，４１１は、各々と組を成すスレーブとしての重畳通信端末に対して順次ポーリングを行う。なお、以下、マスタとしての重畳通信端末４０１と組を成す２つのスレーブとしての重畳通信端末を第１および第２のスレーブ（図示せず）と称し、マスタとしての重畳通信端末４１１と組を成す２つのスレーブとしての重畳通信端末を第３および第４のスレーブ（図示せず）と称して説明する。
　つまり、重畳通信端末４０１は、第１のプロトコルに割り当てられた重畳通信端末のうち第１～第３、第１３～１５フレームＦ１～Ｆ３，Ｆ１３～Ｆ１５に第１のスレーブと端末間通信を行い、第７～第９フレームＦ７～Ｆ９に第２のスレーブと端末間通信を行う。重畳通信端末４１１は、第２のプロトコルに割り当てられた重畳通信端末のうち第４～第６フレームＦ４～Ｆ６に第３のスレーブと端末間通信を行い、第１０～第１２フレームＦ１０～Ｆ１２に第４のスレーブと端末間通信を行う。
　図５Ｂでは、図５Ａの例において重畳通信端末４０１と第１のスレーブとの端末間通信中である第３フレームＦ３に、重畳通信端末４０１と組を為す第２のスレーブから割込要求があった場合を例に示す。ここで、割込要求は、伝送信号の割込期間３５に重畳される重畳信号によって行われ、少なくとも、調停部１４が送信元の重畳通信端末４を特定するための識別子（アドレス）を含んでいる。なお図５Ｂでは、伝送信号に重畳された重畳信号を「Ｐ」で示している。
　図５Ｂのように第３フレームに第２のスレーブから割込要求があると、調停部１４は、次のフレーム（第４フレームＦ４）にて第１のプロトコルの端末間通信を許可する通信許可を出す。要するに、調停部１４は本来なら第４フレームＦ４には重畳通信端末４に第２のプロトコルの重畳信号を用いた端末間通信を許可する通信許可を出すところ、重畳通信端末４に第１のプロトコルの重畳信号を用いた端末間通信を許可する通信許可を出す。
　これにより、割込要求を出した第２のスレーブは、第４フレームＦ４以降、マスタとしての重畳通信端末４０１と端末間通信が可能となる。第４～第６フレームＦ４～Ｆ６に重畳通信端末４０１と第２のスレーブとが端末間通信を行った後は、調停部１４は、割込要求が掛かる前の状態から重畳可能期間の割り当てを再開する。つまり、第７～第９フレームＦ７～Ｆ９には重畳通信端末４１１が第３のスレーブと端末間通信を行い、第１０～第１２フレームＦ１０～Ｆ１２には重畳通信端末４０１が第２のスレーブと端末間通信を行う。
　以上説明したように調停部１４に割込機能が付加された構成によれば、重畳通信端末４は、通常時には調停部１４によって決定された割り当てに従って順次、端末間通信を行いながらも、割込要求を出すことによって優先的に通信許可を得ることができる。これにより、重畳通信端末４は、たとえば何らかのイベントが発生し端末間通信を早急に行う必要が生じたような場合に、調停部１４から通信許可を優先的に送信してもらって端末間通信を行うことが可能となる。
　（実施形態２）
　本実施形態の通信システムは、調停部１４による重畳可能期間の割り当て方法が実施形態１の通信システムとは相違する。
　すなわち、実施形態１では調停部１４は重畳通信端末４に通信許可を順次送信し割り当てを行っていたのに対し、本実施形態では調停部１４は重畳通信端末４に重畳可能期間の割り当てを示す割当情報を重畳通信端末４に予め送信することにより割り当てを行う。
　本実施形態における調停部１４は、通信システムの起動後の所定の設定期間に、各プロトコルへの重畳可能期間の割り当てを決定し、この割り当てを示す割当情報を全重畳通信端末４に送信する。ここでいう割当情報は、少なくとも該情報の送信先となる重畳通信端末４に固有のプロトコルへの重畳可能期間の割り当てを示す情報であって、該情報の送信先を含む全てのプロトコルへの重畳可能期間の割り当てを表した情報でもよい。重畳通信端末４は、受信した割当情報を記憶部４６に記憶する。
　また、調停部１４は、通信システムにおける全重畳通信端末４間の同期をとるための同期信号を定期的に送信する。重畳通信端末４は、同期信号で同期をとることにより、予め受信した割当情報に従って、各々に固有のプロトコルに割り当てられた重畳可能期間のタイミングを特定することができるので、このタイミングで端末間通信を行う。なお、伝送ユニット１と重畳通信端末４との間の割当情報、同期信号のやり取りは、重畳送信部１５と信号受信部４２との間で、伝送信号の重畳可能期間に重畳信号を用いて行われる。
　また、実施形態１では調停部１４は各プロトコルの重畳信号を用いた端末間通信の機会が略平等に与えられるように割り当てを決定していたのに対し、本実施形態では調停部１４は重畳通信端末４と通信を行うことにより割り当てを決定する。
　本実施形態における調停部１４は重畳通信端末４との通信にて重畳通信端末４から収集される通信情報に基づいて、自動的に重畳可能期間の割り当てを決定する。ここでいう通信情報は、各組の重畳通信端末４に固有のプロトコルに従った端末間通信に関する情報であり、たとえば端末間通信により重畳通信端末４間で授受されるデータ量や、端末間通信の頻度などがある。
　なお、伝送ユニット１と重畳通信端末４との間の通信情報のやり取りは、重畳送信部１５と信号受信部４２との間、あるいは重畳受信部１６と信号送出部４１との間で、伝送信号の重畳可能期間に重畳信号を用いて行われる。
　調停部１４は、通信システムの起動後に送信される伝送信号の最初の１フレームの重畳可能期間に、通信システム内の各重畳通信端末４と通信を行い、通信情報を収集する。ここでは、調停部１４は、各組の重畳通信端末４がそれぞれに固有のプロトコルの重畳信号を用いて授受するデータ量に基づいて、重畳可能期間の割り当てを決定する。つまり、調停部１４は、各組の重畳通信端末４がそれぞれに固有のプロトコルの重畳信号を用いて授受するデータ量からなる通信情報を収集し、データ量の相対的な関係に応じて重畳可能期間の割り当てを決定する。具体的には、調停部１４は、重畳通信端末４０１，４０２間で授受されるデータ量と、重畳通信端末４１１，４１２間で授受されるデータ量とを比較し、その比較結果に応じて重畳可能期間の割り当てを決定する。
　重畳通信端末４０１，４０２間で第１のプロトコルの重畳信号を用いて授受されるデータ量が、重畳通信端末４１１，４１２間で第２のプロトコルの重畳信号を用いて授受されるデータ量よりも少ない場合を例に示す。この場合、調停部１４は、データ量が多い第２のプロトコルには相対的に長い重畳可能期間が優先して割り当てられるように、重畳可能期間の割り当てを決定する。これにより、重畳通信端末４は、各々の授受するデータ量に適した長さの重畳可能期間に重畳信号による通信が可能となり、通信システム全体としてスムーズなデータ伝送が可能となる。
　また、他の例として、調停部１４は、各組の重畳通信端末４がそれぞれに固有のプロトコルの重畳信号を用いて通信を行う頻度に基づいて、重畳可能期間の割り当てを決定する構成であってもよい。つまり、調停部１４は、各組の重畳通信端末４がそれぞれに固有のプロトコルの重畳信号を用いて通信する頻度からなる通信情報を収集し、通信頻度の相対的な関係に応じて重畳可能期間の割り当てを決定する。具体的には、調停部１４は、重畳通信端末４０１，４０２間で通信が行われる頻度と、重畳通信端末４１１，４１２間で通信が行われる頻度とを比較し、その比較結果に応じて重畳可能期間の割り当てを決定する。
　重畳通信端末４０１，４０２間における第１のプロトコルの重畳信号を用いた通信は１分間隔で行われ、重畳通信端末４１１，４１２間における第２のプロトコルの重畳信号を用いた通信は１時間間隔で行われる場合を例に示す。この場合、調停部１４は、通信頻度が高い第１のプロトコルには重畳可能期間が優先的に割り当てられるように、重畳可能期間の割り当てを決定する。これにより、重畳通信端末４は、各々の通信頻度に適したタイミングの重畳可能期間に重畳信号による通信が可能となり、通信システム全体としてスムーズなデータ伝送が可能となる。
　具体的に説明すると、本実施形態の通信システムは図６のフローチャートに従って動作する。すなわち、通信システムが起動すると（Ｓ２１）、調停部１４は、設定期間に重畳通信端末４０１，４０２と通信し、第１のプロトコルの端末間通信に関する通信情報を取得する（Ｓ２２）。さらに、調停部１４は重畳通信端末４１１，４１２と通信し、第２のプロトコルの端末間通信に関する通信情報を取得する（Ｓ２３）。
　それから、調停部１４は収集した通信情報に基づいて、単位時間当たりに各プロトコルに割り当てる時間とタイミングとを決定し、割当情報を生成する（Ｓ２４）。割り当てが決定すると、調停部１４は生成した割当情報を第１のプロトコルの端末間通信を行う重畳通信端末４０１，４０２に送信し（Ｓ２５）、さらに第２のプロトコルの端末間通信を行う重畳通信端末４１１，４１２に割当情報を送信する（Ｓ２６）。
　その後、設定期間が終了すると、調停部１４は定期的に同期信号の送信を開始する（Ｓ２７）。重畳通信端末４は、調停部１４から予め受信した割当情報と定期的に受信する同期信号とに従って、各々に固有のプロトコルに割り当てられた重畳可能期間に端末間通信を行う（Ｓ２８）。
　上述のように調停部１４が第１のプロトコルと第２のプロトコルとに重畳可能期間を割り当てることにより、伝送信号と重畳信号との関係はたとえば図７に示すようになる。図７では、伝送信号の信号波形を上段に示し、伝送信号に重畳される重畳信号の内容を下段に示している。
　図７では、伝送ユニット１は、フレーム周期Ｔ０が２０ｍｓ、１フレームに含まれる重畳可能期間には重畳信号により１５バイトのデータを伝送可能であり、単位時間Ｔ１（＝１ｓ）の間に５０フレーム（Ｆ１～Ｆ５０）の伝送信号を送信する場合を例とする。ここで、重畳通信端末４が、第１のプロトコルの端末間通信を１秒に１回の通信頻度で行い、毎回１５バイトのデータを伝送し、第２のプロトコルの端末間通信を２秒に１回の通信頻度で行い、毎回１５バイトのデータを伝送する場合を例示する。
　図７の例では、割当情報において、１秒（＝単位時間Ｔ１）ごとに伝送信号の第２フレームＦ２が第１のプロトコルに割り当てられ、２秒ごとに第５０フレームＦ５０が第２のプロトコルに割り当てられている。また、調停部１４は、１秒（＝単位時間Ｔ１）ごとに第１フレームＦ１にて同期信号の送信を行っている。
　したがって、重畳通信端末４０１，４０２は、同期信号で単位時間Ｔ１の同期をとりながら、予め受信した割当情報に従って、１秒ごとに伝送信号の第２フレームＦ２の重畳可能期間に、第１のプロトコルの重畳信号を用いて端末間通信を行うことになる。また、重畳通信端末４１１，４１２は、同期信号で単位時間Ｔ１の同期をとりながら、予め受信した割当情報に従って、２秒ごとに伝送信号の第５０フレームＦ５０の重畳可能期間に、第２のプロトコルの重畳信号を用いて端末間通信を行うことになる。
　以上説明した本実施形態の構成によれば、調停部１４は重畳通信端末４に重畳可能期間の割り当てを示す割当情報を重畳通信端末４に予め送信することにより割り当てを行うので、重畳可能期間を端末間通信に効率よく使用することができる。すなわち、実施形態１の構成では、重畳通信端末４が端末間通信を行う度に通信許可の送信に重畳可能期間の一部が使用されるのに対し、本実施形態ではこの分の重畳可能期間も端末間通信に使用できる。したがって、本実施形態の通信システムでは、端末間通信の通信速度の向上を図ることが可能である。
　また、本実施形態では、調停部１４は、伝送信号の１フレーム内の各期間（予備割込期間３１、予備期間３２、休止期間３７）を単位にして、重畳信号の重畳に使用する重畳可能期間を割り当てる構成であってもよい。この場合、調停部１４は、たとえば伝送信号の予備割込期間３１と予備期間３２とは第１のプロトコルに割り当て、休止期間３７は第２のプロトコルの重畳信号に割り当てるということが可能になる。このように調停部１４が伝送信号の１フレーム内の各期間を単位にして重畳可能期間を割り当てると、複数のプロトコルの重畳信号による端末間通信が比較的短いスパンで可能になる。
　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、調停部１４が重畳通信端末４から収集した通信情報に基づいて重畳可能期間の割り当てを決定する構成については、調停部１４が重畳通信端末４に通信許可を順次送信し割り当てを行う実施形態１の構成と組み合わされてもよい。
　（実施形態３）
　本実施形態の通信システムは、図８に示すように、伝送ユニット１が、一のプロトコルの重畳信号を他のプロトコルの重畳信号に変換するプロトコル変換部１７を備える点が実施形態１の通信システムと相違する。
　プロトコル変換部１７は、伝送処理部１３と調停部１４との間に接続されており、重畳受信部１６が受信した重畳信号を調停部１４経由で取得し、プロトコル変換後の重畳信号を調停部１４経由で重畳送信部１５から伝送路２に送出する。これにより、同一の伝送路２上にプロトコルの異なる複数組の重畳通信端末４が設けられている場合、プロトコルの異なる重畳通信端末４同士がプロトコル変換部１７を介して互いに通信可能となる。
　すなわち、第１のプロトコルの重畳信号を用いる重畳通信端末４０１，４０２と、第２のプロトコルの重畳信号を用いる重畳通信端末４１１，４１２とは、直接通信することはできないものの、プロトコル変換部１７を介することにより互いに通信可能となる。そのため、たとえばマスタとしての重畳通信端末４０１は伝送ユニット１を介して他のマスタとしての重畳通信端末４１１と通信することによって、この重畳通信端末４１１を経由して重畳通信端末４１２との間で通信することが可能となる。
　また、プロトコル変換部１７でプロトコルが変換された重畳信号を伝送路２に送出する際、調停部１４は、伝送信号のうち変換後のプロトコルに割り当てられている重畳可能期間に重畳信号が重畳されるように、重畳信号の送出タイミングを制御する。つまり、プロトコル変換部１７が第１のプロトコルの重畳信号を第２のプロトコルの重畳信号に変換した場合、調停部１４は、第２のプロトコルに割り当てられた重畳可能期間に合わせてプロトコル変換後の重畳信号を送出する。これにより、伝送ユニット１は、プロトコルの異なる重畳通信端末４同士の通信を可能としながらも、重畳信号同士のコリジョンを回避することができる。
　ここにおいて、プロトコル変換部１７は、異なるプロトコルの重畳信号を相互に変換するための変換テーブルを有しており、この変換テーブルに従ってプロトコルを変換する。本実施形態では、プロトコル変換部１７は、重畳受信部１６が受信した一のプロトコルの重畳信号を、調停部１４で前記一のプロトコルの次に重畳可能期間が割り当てられている他のプロトコルの重畳信号に変換する。たとえば、調停部１４が第１のプロトコルと第２のプロトコルとに交互に重畳可能期間を割り当てている場合、プロトコル変換部１７は、第１のプロトコルを第２のプロトコルに変換し、第２のプロトコルを第１のプロトコルに変換する。
　以下、上記通信システムの具体的な動作について説明する。ここでは、重畳通信端末４０１，４０２が行う第１のプロトコルの端末間通信が電力計測に用いられ、重畳通信端末４１１，４１２が行う第２のプロトコルの端末間通信が照明器具の調光制御に用いられている場合を例とする。
　この場合、重畳通信端末４０２に接続された被監視機器７が計測した消費電力は、第１のプロトコルの重畳信号にて重畳通信端末４０１に送信されるとともに、プロトコル変換部１７で第２のプロトコルの重畳信号に変換されて重畳通信端末４１１にも送信される。重畳通信端末４１１に接続された監視装置６は、上記消費電力に基づいて照明器具の調光レベルを決定し、この調光レベルを第２のプロトコルの重畳信号にて重畳通信端末４１１から、重畳通信端末４１２に送信する。これにより、第１のプロトコルの端末間通信でやり取りされる情報（消費電力）が、第２のプロトコルの端末間通信でやり取りされる情報（調光レベル）に反映されることになる。
　以上説明した本実施形態の構成によれば、プロトコルの異なる重畳通信端末４同士がプロトコル変換部１７を介して互いに通信可能となるため、プロトコルの異なる重畳通信端末４に接続された監視装置６と被監視機器７との連携動作が可能となる。その結果、通信システムは、様々な機器を同一の伝送路２に重畳通信端末４を介して接続でき、機器間の連携を行うことにより、システムの拡張性を向上させることができるという利点がある。
　ところで、重畳信号のプロトコルが３種類以上ある場合、プロトコル変換部１７は、重畳受信部１６が受信した複数種類のプロトコルの重畳信号を、当該重畳信号に付加されている付加情報に基づいて他のプロトコルの重畳信号に変換する構成であってもよい。ここでいう付加情報は、制御情報や優先情報、緊急情報など、重畳信号の優先度を示す情報である。
　たとえば、第１、第２、第３のプロトコルに対して順に重畳可能期間が割り当てられている場合、通常、プロトコル変換部１７は第１のプロトコルを第２のプロトコルに、第２のプロトコルを第３のプロトコルに、第３のプロトコルを第１のプロトコルに変換する。一方で、プロトコル変換部１７は、第１および第２のプロトコルの重畳信号に第３のプロトコルとの連携を必要とする付加情報が付加されているときには、第１および第２のプロトコルの重畳信号に基づいて第３のプロトコルの重畳信号を生成する。
　以下、上記通信システムの具体的な動作について説明する。ここでは、重畳通信端末４１１，４１２が行う第２のプロトコルの端末間通信が机上面の照度計測に用いられ、他の重畳通信端末（図示せず）が行う第３のプロトコルの端末間通信が照明器具の調光制御に用いられている場合を例とする。また、重畳通信端末４０１，４０２が行う第１のプロトコルの端末間通信は、上述の例と同様に電力計測に用いられる。
　この場合、重畳通信端末４０２に接続された被監視機器７が計測した消費電力は、第１のプロトコルにて重畳通信端末４０１に送信され、重畳通信端末４１２に接続された被監視機器７が計測した照度は、第２のプロトコルにて重畳通信端末４１１に送信される。これら第１および第２のプロトコルの重畳信号は、変換先となる第３のプロトコルを示す付加情報が付加されており、プロトコル変換部１７で第３のプロトコルの重畳信号に変換されて、第３のプロトコルの端末間通信を行う重畳通信端末にも送信される。
　第３のプロトコルの重畳通信端末に接続された監視装置６は、上記消費電力および上記照度に基づいて照明器具の調光レベルを決定する。たとえば、監視装置６は、消費電力が大きく照度が高い場合に調光レベルを下げ、消費電力が大きく照度が低い場合には調光レベルを維持する。また、監視装置６は、消費電力が小さく照度が低い場合に調光レベルを維持し、消費電力が小さく照度が小さい場合には調光レベルを上げる。これにより、第１のプロトコルの端末間通信でやり取りされる情報（消費電力）および第２のプロトコルの端末間通信でやり取りされる情報（照度）が、第３のプロトコルの端末間通信でやり取りされる情報（調光レベル）に反映されることになる。
　この構成によれば、プロトコル変換部１７は、重畳信号に付加されている付加情報に基づいて、プロトコルの変換先を柔軟に決定することができ、緊急性を有するデータなどを他のプロトコルの端末間通信より優先して伝達することができる。
　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、本実施形態の構成は実施形態２の構成と組み合わされていてもよい。
　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 (13)

  1. 　伝送路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端末装置と、前記伝送信号に重畳される信号であってそれぞれ固有のプロトコルを採用した重畳信号を用いて端末間通信を行う複数組の重畳通信端末とが前記伝送路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複数の期間に分割され、一部の期間が前記重畳信号を重畳可能な重畳可能期間となり、残りの期間が前記重畳信号の重畳に使用されない重畳不可期間となる時分割方式の信号であって、前記伝送ユニットは、異なる前記固有のプロトコル同士で前記端末間通信に使用する前記重畳可能期間が重複しないように、前記固有のプロトコルの各々に前記重畳可能期間を割り当てる調停部を備えることを特徴とする通信システム。
  2. 　前記複数組の重畳通信端末における各組の重畳通信端末は、マスタとしての重畳通信端末と、少なくとも１つのスレーブとしての重畳通信端末とから構成され、前記マスタとしての重畳通信端末は、固有のプロトコルを採用した重畳信号を用いて、同じ組に属する前記スレーブとしての重畳通信端末と前記端末間通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  3. 　前記調停部は、前記重畳可能期間の割り当てに従って前記複数組の重畳通信端末における各組の重畳通信端末に通信許可を順次送信し、前記各組の重畳通信端末は、前記通信許可を受けてから前記端末間通信を開始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. 　前記各組の重畳通信端末は、前記端末間通信が終了すると終了通知を前記調停部に送信し、前記調停部は、前記終了通知を受けてから次の前記通信許可を送信することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
  5. 　前記調停部は、前記複数組の重畳通信端末のうちの１つの組の重畳通信端末からの割込要求を受けると、当該割込要求を出した前記１つの組の重畳通信端末への前記通信許可を優先的に送信することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の通信システム。
  6. 　前記調停部は、前記複数組の重畳通信端末における各組の重畳通信端末に対して前記固有のプロトコルへの前記重畳可能期間の割り当てを示す割当情報を送信するとともに、前記複数組の重畳通信端末間の同期をとる同期信号を定期的に送信し、前記各組の重畳通信端末は、前記調停部から予め受信した前記割当情報と定期的に受信する前記同期信号とに従って、各々の前記固有のプロトコルに割り当てられた前記重畳可能期間に前記端末間通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  7. 　前記調停部は、前記端末間通信に関する通信情報を前記複数組の重畳通信端末から収集し、前記通信情報に基づいて前記重畳可能期間の割り当てを決定することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の通信システム。
  8. 　前記伝送ユニットは、前記複数組の重畳通信端末のうちの１つの組の重畳通信端末から受信した一の固有のプロトコルの前記重畳信号を他の固有のプロトコルの前記重畳信号に変換するプロトコル変換部を備え、前記調停部は、前記プロトコル変換部で変換された前記重畳信号を前記他の固有のプロトコルに割り当てられている前記重畳可能期間に送出することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の通信システム。
  9. 　前記プロトコル変換部は、前記一の固有のプロトコルの前記重畳信号を、前記調停部で前記一の固有のプロトコルの次に前記重畳可能期間が割り当てられている前記他の固有のプロトコルの前記重畳信号に変換することを特徴とする請求項８に記載の通信システム。
  10. 　前記重畳信号の前記固有のプロトコルは３種類以上あって、前記伝送ユニットは、前記複数組の重畳通信端末から受信した複数種類の固有のプロトコルの前記重畳信号を、当該重畳信号に付加されている付加情報に基づいて他の固有のプロトコルの前記重畳信号に変換するプロトコル変換部を備え、前記調停部は、前記プロトコル変換部で変換された前記重畳信号を前記他の固有のプロトコルに割り当てられている前記重畳可能期間に送出することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の通信システム。
  11. 　前記付加情報には、変換先となる固有のプロトコルを示す情報が含まれていることを特徴とする請求項１０記載の通信システム。
  12. 　伝送路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端末装置と、前記伝送信号に重畳される信号であってそれぞれ固有のプロトコルを採用した重畳信号を用いて端末間通信を行う複数組の重畳通信端末とが前記伝送路に接続された通信システムに用いられ、前記伝送信号は、１フレームごとに時間軸方向において複数の期間に分割され、一部の期間が前記重畳信号を重畳可能な重畳可能期間となり、残りの期間が前記重畳信号の重畳に使用されない重畳不可期間となる時分割方式の信号であって、異なる前記固有のプロトコル同士で前記端末間通信に使用する前記重畳可能期間が重複しないように、前記固有のプロトコルの各々に前記重畳可能期間を割り当てる調停部を備えることを特徴とする伝送ユニット。
  13. 　前記複数組の重畳通信端末のうちの１つの組の重畳通信端末から受信した一の固有のプロトコルの前記重畳信号を他の固有のプロトコルの前記重畳信号に変換するプロトコル変換部をさらに備え、前記調停部は、前記プロトコル変換部で変換された前記重畳信号を前記他の固有のプロトコルに割り当てられている前記重畳可能期間に送出することを特徴とする請求項１２に記載の伝送ユニット。
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