JP3986069B2 - 情報伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、親機と複数の子機とを有し、親機と子機との間あるいは複数の子機間で所定の情報伝送を行う情報伝送システムに関し、特に、各子機のＩＤを自動的に付与可能とする技術に関する。

この種の情報伝送システムとして、従来より、各子機の監視を行う制御機としての親機と、当該親機にカスケード接続される複数の子機とを有し、アドレスポーリングによって通信を行う伝送システムが知られている。ここで図９を参照して、従来の伝送システムの構成および動作を概説する。図９は、従来の伝送システム６０の概略構成を示す図である。

伝送システム６０は、親機６２と、親機６２から伸びる信号線６６に順次カスケード接続される複数の子機６４とを含む。各機は、伝送先（宛先）の親機６２または子機６４を示すＩＤ（アドレス）を付与して所定の情報を送信し、また受信した情報に含まれるＩＤによって当該情報が自身に対するものであるか否かを識別する。

かかる情報伝送を正しく行うため、親機６２および各子機６４には、重複の無い別個のＩＤが付与される。そのために、従来の伝送システム６０では、システム内の各機で別番号となるようにＩＤを設定し、そのＩＤを各機に内蔵されるＲＯＭに予め格納しておくか、またはスイッチにより設定する場合がある。また、その伝送システム６０を使用する前に親機６２が各子機６４の個別アドレスを自動的に付与するものも提案されている（例えば特許文献１）。

ところで、この種の伝送システムには、各子機の接続数や接続順（接続位置）など、その接続形態をフレキシブルに変更可能なシステムがある。かかる伝送システムは、使用形態（使用者数や使用者の配置など）に合わせた接続形態を構築でき、便利である。

特許第３３７１２０２号公報

しかしながら、かかる伝送システムでは、各子機の接続形態を変更自在であるから、各子機のＩＤは、当然ながらその接続順や接続位置に対応するものとはなり得ない。また、従来の伝送システムで、接続形態を変更した場合に、その接続順や接続位置の変更を示す特別な情報が生成されるものは存在しなかった。このため、伝送システム中のいずれかの子機で何らかの異常が発生した場合などに、その子機が、伝送システム中のどの子機（どの位置に接続された子機）であるかを特定するのは、固定された接続形態をとる伝送システムに比べると却って困難になってしまうという問題があった。

本発明にかかる情報伝送システムは、親機と、その親機から伸びる電源線に順次接続される複数の子機とを含み、親機と子機との間あるいは複数の子機間で所定の情報伝送が行われる情報伝送システムにおいて、上記電源線を介して各子機に供給される電源電力を、互いに隣接する複数の子機間で降下させる電力降下手段と、各子機に供給される電源電力を検出する電力検出手段と、上記電力検出手段の検出結果に基づいて各子機のＩＤを取得するＩＤ取得手段と、を備え、上記ＩＤ取得手段によって取得された各子機のＩＤを用いて所定の情報伝送が行われる。

上記本発明にかかる情報伝送システムでは、各子機は、上記電力検出手段と、上記電力検出手段の検出結果を示す情報を親機に向けて送信する送信手段と、を備え、親機は、受け取った上記検出結果を示す情報に基づいて各子機のＩＤを取得する上記ＩＤ取得手段を備えるのが好適である。

また上記本発明にかかる情報伝送システムでは、上記ＩＤ取得手段は、検出された電力値の昇順または降順で各子機のＩＤを取得するのが好適である。

また上記本発明にかかる情報伝送システムでは、上記電力降下手段はダイオードであるのが好適である。

また上記本発明にかかる情報伝送システムでは、上記子機は、電源線の高圧側または低圧側に接続される二つの接続端子と、上記二つの接続端子間を結ぶ内部電源線と、を備え、該子機の電源は内部電源線上の電源取得点から供給され、上記電力降下手段は、上記内部電源線上の上記電源取得点を挟んだ各側で、互いに並列にかつ逆方向に接続されたダイオードとして設けられるのが好適である。

また上記本発明にかかる情報伝送システム用の上記親機は、少なくとも、上記ＩＤ取得手段と、取得されたＩＤを各子機に送信するＩＤ送信手段と、を備える。

また上記本発明にかかる情報伝送システム用の上記子機は、上記電力検出手段と、上記電力検出手段の検出結果を示す情報を親機に向けて送信する送信手段と、を備える。

＜第１の実施形態＞ 図１は、本実施形態にかかる伝送システム１０の概略構成図、図２は、伝送システム１０の子機１４のブロック図、また図３は、伝送システム１０の電源回線における電圧（ただし電圧検出値）の降下の一例を示す図である。なお、以下では、伝送システム１０が会議用音声システムとして構成された場合について例示する。

図１に示すように、伝送システム１０は、制御機としての親機１２と、親機１２から伸びるケーブル１６に順次カスケード接続される複数の子機１４と、を含む。

子機１４は、会議用音声システムの個別ユニットとして構成されており、図２に示すように、スピーカ１８およびマイク２０を備える。このうち、スピーカ１８は、抵抗Ｒ３およびアンプ２２ａを介してスピーカ音声回線１６ａに接続されており、スピーカ音声回線１６ａから取得した信号を音声に変換する。またマイク２０は、アンプ２２ｂおよび抵抗Ｒ４を介してマイク音声回線１６ｂに接続されており、入力された音声を信号に変換してマイク音声回線１６ｂに入力する。なお、各子機１４は、スピーカ音声回線１６ａおよびマイク音声回線１６ｂのそれぞれに対してカスケード接続されている。

また、各子機１４は、親機１２から伸びるデータ回線１６ｃに対してもカスケード接続されている。このデータ回線１６ｃにおいては、例えば、親機１２がスピーカ１８、マイク２０、操作インタフェース部２３やその他の子機１４の各部を制御するための動作制御信号や、各子機１４が親機１２に動作要求（例えばマイク音声出力を行う要求）を行うための動作要求信号等が、伝送される。データ回線１６ｃを経由して送信される信号には、その送信先（宛先）のＩＤ（アドレス）を示す情報が含まれる。各子機１４の制御部（例えばＣＰＵ）２４は、送受信回路２６経由で取得した信号のうち、自身のＩＤが含まれる信号のみを有効なものとして取り扱う。なお、ここで、操作インタフェース部２３は、操作ボタンや発光部等、各種ユーザインタフェースのための機構を含み、また送受信回路２６は、変復調や増幅など送受信のための各種処理を行う回路を含む。

さらに、各子機１４は、親機１２から伸びる電源回線１６ｄに対してもカスケード接続されている。電源回線１６ｄの電力は、電源電圧変換回路３２ａ，３２ｂによって所定の電圧値に変換されて、各部（アンプ２２ａ，２２ｂや制御部２４、送受信回路２６、メモリ３４等）に供給される。

スピーカ音声回線１６ａ、マイク音声回線１６ｂ、データ回線１６ｃおよび電源回線１６ｄは、一つのケーブル１６（図１）内に含まれている。ケーブル１６のコネクタ（図示せず）と各子機１４のコネクタ（図示せず）とを接続することで、子機１４内部の配線を経由して、親機１２から下流側の子機１４へ伸びる各回線が形成される。

そして、各子機１４は、個別ＩＤの取得のために、供給される電源電力を検出する機構を有している。本実施形態では、当該機構として、電源回線１６ｄの供給点（電源取得点）Ｓの電圧の分圧を検出する電圧検出部２８が設けられている。具体的には、供給点Ｓには、直列に配置された分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２が接続されており、電圧検出部２８は、それら分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の中間点の電圧値（すなわち分圧）を検出する。なお、本実施形態では、電圧検出部２８は制御部２４の一部として設けられており、分圧を、Ａ／Ｄ変換された後のディジタル値として検出する。なお、一つの伝送システム１０内では、各子機１４の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧比が全て同じ値となるようにする。

そして、本実施形態では、隣接する複数の子機１４の間の電源回線１６ｄに、電力降下機構としてのダイオード３０が設けられている。このダイオード３０を設けることにより、図３に示すように、各子機１４における電圧検出値（分圧値）Ｖは、親機１２に近いほど高く、親機１２から遠いほど低くなる。したがって、各子機１４の電圧検出値の大きさに対応するＩＤを付与すれば、そのＩＤから各子機１４の接続順（接続位置）を容易に知ることができるようになる。本実施形態では、各子機１４の制御部２４が、電圧検出値に基づいて仮ＩＤを取得する。具体的には、例えば、仮ＩＤを２５５＊Ｖ／Ｖ０（ここに、Ｖ：電圧検出値、Ｖ０：親機１２の電源電圧に分圧比Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）を乗算した値）とする。図３の例では、各子機１４の仮ＩＤは、親機１２に近い側から、２５０、２４５、２４０、２３５、２３０となっている。以上のようにして取得される仮ＩＤは、電圧検出部２８の検出結果（電圧検出値）を示す情報と言うことができる。なお、本実施形態では、ダイオード３０は、子機１４内の電源回線１６ｄに設けられるが、これに替えて、隣接する二つの子機１４間を接続するケーブル１６内の電源回線１６ｄに設けるようにしてもよい。また、制御部２４は、例えばメモリ３４に格納されたテーブルを参照して、電圧検出値に対応する仮ＩＤを取得してもよい。また、仮ＩＤは電圧検出値に１対１で対応すればよく、電圧検出値とＩＤとの対応関係は上記式に限定されるものではない。また、図３の例では、全ダイオード３０の電圧降下量（Ｖｆ）を一定値としたが、必ずしも一定値に揃える必要はない。

さて、こうして各子機１４が取得した仮ＩＤを、各子機１４のＩＤとして、そのままデータ通信に用いても構わないが、本実施形態では、各子機１４は親機１２に仮ＩＤをランダムに送信し、親機１２が、受け取った仮ＩＤに基づいて各子機１４に対して本ＩＤを付与する。具体的には、例えば、図１に示すように、親機１２に近い側から、各子機１４（＃１〜＃５）の仮ＩＤが、２５０、２４５、２４０、２３５、２３０のとき、親機１２は、それらに対応する本ＩＤとして、仮ＩＤの数値が大きい順に、１、２、３、４、５を取得する。そして親機１２は、取得した本ＩＤを、送信先情報としての仮ＩＤを付与したデータとして、データ回線１６ｃ経由で各子機１４に送信する。各子機１４は、受け取った本ＩＤをメモリ３４に格納し、それ以降のデータ通信に用いる。なお、上述した例では、仮ＩＤの降順、すなわち電圧検出値の降順となるよう、各子機１４の本ＩＤを取得したが、これに替えて、電圧検出値の昇順となるよう、各子機１４の本ＩＤを取得してもよい。

本実施形態によれば、子機の接続順に対応したＩＤを容易に取得することができ、子機の接続数や接続順を変更自在なシステムにおいても、ＩＤに対応する子機を容易に特定することができるようになる。

＜第２の実施形態＞ 図４は、本実施形態にかかる子機１４ａのブロック図である。本実施形態にかかる子機１４ａは、上記第１の実施形態の子機１４と同様の構成要素を含んでいる。そこで、それらに対しては同じ符号を付すとともに、重複する説明を省略する。なお、子機１４ａは、上記第１の実施形態の伝送システム１０において、子機１４に替えて用いることができる。

本実施形態は、スピーカ音声回線１６ａと電源回線１６ｄとを、信号重畳電源回線１６ｅとして統合した場合の一例である。各子機１４ａの電力は信号重畳電源回線１６ｅから直流成分として供給される。このため、信号重畳電源回線１６ｅの供給点Ｓと電源電圧変換回路３２ａ，３２ｂとの間に交流阻止フィルタ３６を設け、電源電圧変換回路３２ａ，３２ｂには所定の直流成分が供給されるようにしている。

一方、スピーカ１８の音声信号は、所定の周波数帯における交流成分として供給される。このため、信号重畳電源回線１６ｅとアンプ２２ａとの間に直流阻止フィルタ３８を設け、アンプ２２ａには所定の交流成分が供給されるようにしている。

かかる構成によっても、上記第１の実施形態と同様に、子機の接続順に対応したＩＤを容易に取得することができ、子機の接続数や接続順を変更自在なシステムにおいても、ＩＤに対応する子機を容易に特定することができるようになる。

＜第３の実施形態＞ 図５は、本実施形態にかかる子機１４ｂのブロック図である。本実施形態にかかる子機１４ｂは、上記第１および第２の実施形態の子機１４，１４ａと同様の構成要素を含んでいる。そこで、それらに対しては同じ符号を付すとともに、重複する説明を省略する。なお、この子機１４ｂも、上記第１の実施形態の伝送システム１０において、子機１４に替えて用いることができる。また、本実施形態も、スピーカ音声回線１６ａと電源回線１６ｄとを、信号重畳電源回線１６ｅとして統合した場合の一例である。

本実施形態では、上記第２の実施形態のダイオード３０に替えて、子機１４ｂの内部の信号重畳電源回線１６ｅ上の供給点Ｓを挟んだ各側で、互いに並列にかつ逆方向に接続されたダイオード３１が設けられている。かかる構成とすることで、ケーブル１６との接続端子４０ａ，４０ｂを、親機１２に近い側、遠い側のどちらに接続しても、子機１４ｂを使用することができるようになるので、ケーブル１６に対する子機１４ｂの接続方向を気にする必要が無くなり、また子機１４ｂのレイアウトの自由度が増すというメリットがある。なお、各ダイオード３１の電圧降下量を上記第１および第２の実施形態のダイオード３０の１／２とすれば、各子機１４ｂにおける電圧検出値は、図３と同じになる。

＜第４の実施形態＞ 図６は、本実施形態にかかる子機１４ｃのブロック図、また図７は、子機１４ｃを含む伝送システムの電源回線における電圧（ただし電圧検出値）の降下の一例を示す図である。本実施形態にかかる子機１４ｃは、上記第１の実施形態の子機１４と同様の構成要素を含む。そこで、それらに対しては同じ符号を付すとともに、重複する説明を省略する。また、子機１４ｃは、上記第１の実施形態の伝送システム１０において、子機１４に替えて用いることができる。

本実施形態では、電力降下機構として、ダイオード３０、３１に替えて、抵抗Ｒｄが設けられている。この抵抗Ｒｄを設けた場合にも、図７に示すように、各子機１４ｃにおける電圧検出値（分圧値）Ｖは、親機１２に近いほど高く、親機１２から遠いほど低くなる。したがって、各子機１４ｃの電圧検出値の大きさに対応するＩＤを付与すれば、そのＩＤから各子機１４ｃの接続順を知ることができるようになる。ただし、図７に示すように、電圧降下量は、親機１２に近いほど大きく、親機１２から遠いほど小さくなる。各子機１４ｃの抵抗Ｒｄには、その下流側に接続される全子機１４ｃで消費される電流が流れるが、親機１２に近いほど、その下流に接続される子機１４ｃの数が多くなる。つまり、親機１２に近いほど抵抗Ｒｄに流れる電流が大きいから、抵抗Ｒｄの抵抗値と電流との積で定まる電圧降下量も大きくなるのである。

＜第５の実施形態＞ 図８は、本実施形態にかかる伝送システム５０のブロック図であり、（ａ）は各子機１４に対する仮ＩＤを、また（ｂ）は各子機１４に対する本ＩＤを示す。なお、図８では、第１の実施形態の子機１４を用いた場合について例示しているが、子機１４に替えて他の実施形態の子機１４ａ〜１４ｃを用いてもよい。

図８に示すように、本実施形態では、親機１２ａから複数（図８の例では二つ）のケーブル１６−１，１６−２が伸び、各ケーブル１６−１，１６−２に対して、複数の子機１４が順次カスケード接続されている。この場合、親機１２ａは各ケーブル１６−１，１６−２毎に、上記第１の実施形態で述べた手法を用いて仮ＩＤおよび本ＩＤを取得し、複数の子機１４で本ＩＤが重複しないようにすればよい。例えば、親機１２ａは、まず、系統１のケーブル１６−１のみを有効とし、当該ケーブル１６−１に接続される各子機（＃１〜＃５）１４から、取得された仮ＩＤを受け取り、仮ＩＤの降順で本ＩＤ（１〜５）を付与する。次に、親機１２ａは、別の系統（系統２）のケーブル１６−２のみを有効とし、当該ケーブル１６−２に接続される各子機（＃６〜＃１０）１４から、取得された仮ＩＤを受け取り、仮ＩＤの降順で本ＩＤ（６〜１０）を付与する。このとき、系統２の子機１４に対して最初に割り当てる本ＩＤ（図８の例では６）を、その前の系統１の子機１４に対して最後に割り当てた本ＩＤ（図８の例では５）の次の本ＩＤ（すなわち５の次で６）とすれば、図８のように、子機１４の接続されるケーブル１６−１，１６−２が複数ある場合も、重複が無く連続した本ＩＤを割り当てることができる。

本発明にかかる伝送システムは、特に、子機の接続形態（接続順や接続位置、接続数など）を変更自在な伝送システムに適している。

本発明の実施形態にかかる伝送システムの概略構成図である。 本発明の第１の実施形態にかかる伝送システムの子機の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態にかかる伝送システムの電源回線における電圧降下の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態にかかる伝送システムの子機の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態にかかる伝送システムの子機の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態にかかる伝送システムの子機の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態にかかる伝送システムの電源回線における電圧降下の一例を示す図である。 本発明の第５の実施形態にかかる伝送システムの概略構成図である。 従来の伝送システムのブロック図である。

符号の説明

１０，５０ 伝送システム、１２，１２ａ 親機、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 子機、１６ ケーブル、１６ａ スピーカ音声回線、１６ｂ マイク音声回線、１６ｃ データ回線、１６ｄ 電源回線、１６ｅ 信号重畳電源回線、１８ スピーカ、２０ マイク、２２ａ，２２ｂ アンプ、２３ 操作インタフェース部、２４ 制御部、２６ 送受信回路、２８ 電圧検出部、３０、３１ ダイオード、３２ａ，３２ｂ 電源電圧変換回路、３４ メモリ、３６ 交流阻止フィルタ、３８ 直流阻止フィルタ、４０ａ，４０ｂ 接続端子、Ｒｄ 抵抗。

Claims (5)

1. 親機と、その親機から伸びる電源線に順次接続される複数の子機とを含み、親機と子機との間あるいは複数の子機間で所定の情報伝送が行われる情報伝送システムにおいて、
   各子機に供給される電源電力を検出する電力検出手段と、
   前記電力検出手段の検出結果に基づいて各子機のＩＤを取得するＩＤ取得手段と、
   を備え、
   前記子機の各々は、
   電源線の高圧側または低圧側に接続される二つの接続端子と、
   前記二つの接続端子間を結ぶ内部電源線と、
   該子機の電源は前記内部電源線上の電源取得点から供給され、前記内部電源線上の前記電源取得点を挟んだ各側で、互いに並列にかつ逆方向に接続されたダイオードを含み、前記電源線を介して各子機に供給される電源電力を、互いに隣接する複数の子機間で降下させる電力降下手段と、
   を備え、
   前記ＩＤ取得手段によって取得された各子機のＩＤを用いて所定の情報伝送が行われる情報伝送システム。
2. 各子機は、
   前記電力検出手段と、
   前記電力検出手段の検出結果を示す情報を親機に向けて送信する送信手段と、
   を備え、
   親機は、
   受け取った前記検出結果を示す情報に基づいて各子機のＩＤを取得する前記ＩＤ取得手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の情報伝送システム。
3. 前記ＩＤ取得手段は、検出された電力値の昇順または降順で各子機のＩＤを取得することを特徴とする請求項１または２に記載の情報伝送システム。
4. 請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の情報伝送システム用の前記親機であって、少なくとも、
   前記ＩＤ取得手段と、
   取得されたＩＤを各子機に送信するＩＤ送信手段と、
   を備える親機。
5. 請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の情報伝送システム用の前記子機であって、少なくとも、
   前記電力検出手段と、
   前記電力検出手段の検出結果を示す情報を親機に向けて送信する送信手段と、
   を備える子機。

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