特許 7203359 ガス保安装置の通信回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-04

(45)【発行日】2023-01-13

(54)【発明の名称】ガス保安装置の通信回路

(51)【国際特許分類】

   H04L 25/02 20060101AFI20230105BHJP

【ＦＩ】

H04L25/02 F

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020014347

(22)【出願日】2020-01-31

(65)【公開番号】P2021121083

(43)【公開日】2021-08-19

【審査請求日】2022-02-02

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】羽迫 里志

(72)【発明者】

【氏名】屋木 悠佑

(72)【発明者】

【氏名】阿南 裕己

(72)【発明者】

【氏名】萱場 貴士

(72)【発明者】

【氏名】中村 英治

【審査官】川口 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００４／０２６３２３２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００１８４６７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１９－５２８６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－１５７１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０７２１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０９１８１８３６（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開平０２－１２２７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０６５４４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ２５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極通信端子と、
回路グランドに接続された負極通信端子と、
電源としてのＤＣ電圧源と、
前記正極通信端子と前記負極通信端子間に接続する抵抗を、１対１通信用の第１抵抗値と、バス通信用の第２抵抗値に切替可能な受信回路と、
前記正極通信端子と前記負極通信端子間に送信信号を発生する送信回路と、
ショットキーバリアダイオードと、イネーブル抵抗と、前記ショットキーバリアダイオードと前記イネーブル抵抗を前記正極通信端子と前記ＤＣ電圧源間に直列に接続するイネーブル回路と、
を備えたガス保安装置の通信回路。

【請求項2】

前記受信回路は、前記正極通信端子と前記負極通信端子間に接続された端末装置のダイオードの有無を検知するダイオード検知回路を備えた請求項１に記載のガス保安装置の通信回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス供給路に使用するガス保安装置の通信回路に関するものである。

【背景技術】

【0002】

図６は、従来の通信装置の構成図であり、１対１通信回路とバス通信回路の両方を、独立に備えている（特許文献１の図２を参照。なお、特許文献１では、ガス保安装置に接続される無線端末装置側の通信回路として掲載されている）。１対１通信回路とバス通信回路の両方を備える理由は、どちらか片方のみを備える端末装置との接続を可能とするためである。なお、簡易な構成として１対１通信回路のみを備えたガス保安装置も存在する。

【0003】

１対１通信回路は、正極通信端子ＤＴと、負極通信端子ＳＧと、受信回路ＲＸＤと、送信回路ＴＸＤと、イネーブル回路ＥＮＤを備え、ＤＣ電圧源ＶＤＤと、回路グランドＧＮＤに接続されており、受信回路ＲＸＤは受信抵抗Ｒ２１と受信信号端子ＲＴＤを備え、送信回路ＴＸＤは送信スイッチＳＷ８と送信抵抗Ｒ９を備え、イネーブル回路ＥＮＤはイネーブルスイッチＳＷ９とダイオードＤ３とイネーブル抵抗Ｒ１０を備えている。

【0004】

送信時には、所定の時間、イネーブルスイッチＳＷ９を閉じることで、正極通信端子ＤＴと負極通信端子ＳＧを介して接続されている端末側に起動要求を伝えることで、端末側から供給される電圧により正極通信端子ＤＴがＨｉｇｈ電圧に維持される。そして、送信スイッチＳＷ８を閉じることで正極通信端子ＤＴをＬｏｗ電圧にしてスペース信号を送信し、送信スイッチＳＷ８を開くことで正極通信端子ＤＴをＨｉｇｈ電圧にしてマーク信号を送信する。受信時には送信スイッチＳＷ８およびイネーブルスイッチＳＷ９が開いた状態となり、端末装置から送られてくるマーク信号もしくはスペース信号を受信信号端子ＲＴＤから取り出す。

【0005】

１対１通信回路の規格の例として、Ｎライン規格がある。Ｎライン規格では、正極通信端子ＤＴのＨｉｇｈ電圧の最大定格は６Ｖに規定されているが、Ｈｉｇｈ電圧の最小値は規定されておらず、機器の設計者により自由に設定できるようになっている。また、イネーブル回路のダイオードＤ３はＮライン規格により搭載が義務付けられているものではないが、多くのガス保安装置で用いられるＤＣ電圧源ＶＤＤが３．６Ｖ以下である一方で、正極通信端子ＤＴの最大定格が６Ｖに規定されていることから、イネーブルスイッチＳＷ９に逆電圧がかかることを防ぐ目的で搭載されているものである。

【0006】

バス通信回路は、正極通信端子Ｕ１と、負極通信端子Ｕ２と、受信回路ＲＸＵと、送信回路ＴＸＵと、イネーブル回路ＥＮＵを備え、ＤＣ電圧源ＶＤＤと、回路グランドＧＮＤに接続されており、受信回路ＲＸＵは受信抵抗Ｒ２２と受信信号端子ＲＴＵを備え、送信回路ＴＸＵは送信スイッチＳＷ１０と送信抵抗Ｒ１１を備え、イネーブル回路ＥＮＵはイネーブルスイッチＳＷ１１とイネーブル抵抗Ｒ１２を備えている。

【0007】

送信時には、イネーブルスイッチＳＷ１１を閉じることで、正極通信端子Ｕ１をＨｉｇｈ電圧に維持する。そして、送信スイッチＳＷ１０を閉じることで正極通信端子Ｕ１をＬｏｗ電圧にしてスペース信号を送信し、送信スイッチＳＷ１０を開くことで正極通信端子Ｕ１をＨｉｇｈ電圧にしてマーク信号を送信する。受信時には送信スイッチＳＷ１０およびイネーブルスイッチＳＷ１１が開いた状態となり、端末装置から送られてくるマーク信号もしくはスペース信号を受信信号端子ＲＴＵから取り出す。

【0008】

バス通信回路の規格の例として、Ｕバス規格がある。Ｕバス規格では、抵抗を介して正
極通信端子Ｕ１をＤＣ電圧源ＶＤＤに接続することで、正極通信端子Ｕ１の電圧をＨｉｇｈレベルに変化させる。ＤＣ電圧源ＶＤＤの電圧値の範囲は２．２Ｖ～３．６Ｖに規定されている。Ｎライン規格の正極通信端子ＤＴの電圧が最大で６Ｖであるのとは異なり、Ｕバス規格の正極通信端子Ｕ１の電圧は３．６Ｖを超えることはない。その分、イネーブルスイッチＳＷ１１にかかる逆電圧は小さくて済むので、ダイオードは必ずしも必要とはならない。

【0009】

一方、Ｎラインの正極通信端子ＤＴと異なり、Ｕバスの正極通信端子Ｕ１は、Ｈｉｇｈ電圧の下限値が規格によって定められており、機器の設計者が自由に設定できるようにはなっていない。よって、イネーブル回路ＥＮＵにダイオードを使用すると、ＤＣ電圧源ＶＤＤの電圧値をダイオードの電圧降下分だけ高く維持する必要が生じる。その場合、昇圧回路を追加する等のコストアップ要因をかかえることになるので設計上不利である。以上の理由から、通常、バス通信回路のイネーブル回路ＥＮＵにはダイオードは搭載されていない。

【0010】

受信回路の抵抗は、マーク信号を受信側に伝達する際に流れる電流の大きさを規定する。その抵抗値は、それぞれの規格に要請される条件から、ノイズ耐性と消費電流のバランスに鑑みて定められるべきものである。実際、Ｎライン規格とＵバス規格では、その抵抗値は異なっており、図６においても、受信回路ＲＸＤの受信抵抗Ｒ２１と受信回路ＲＸＵの受信抵抗Ｒ２２の値は異なることを前提としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】特開２０１７－０４５２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

従来の構成では、１対１通信回路とバス通信回路が独立の回路として存在し、端子台にもそれぞれ独立の端子が設けられていてコストが高いという問題があった。１対１通信回路とバス通信回路の基本構成は類似しているものの、電圧および受信抵抗の仕様が異なることから、これまで共用化することは考えられず、別個の独立な回路として搭載されていた。本発明では、１対１通信回路とバス通信回路の回路を統合することでコストダウンを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

前記従来の課題を解決するために、本発明のガス保安装置の通信回路は、正極通信端子と、回路グランドに接続された負極通信端子と、電源としてのＤＣ電圧源と、前記正極通信端子と前記負極通信端子間に接続する抵抗を、１対１通信用の第１抵抗値と、バス通信用の第２抵抗値に切替可能な受信回路と、前記正極通信端子と前記負極通信端子間に送信信号を発生する送信回路と、ショットキーバリアダイオードと、イネーブル抵抗と、前記ショットキーバリアダイオードと前記イネーブル抵抗を前記正極通信端子と前記ＤＣ電圧源に直列に接続するイネーブル回路と、を備えたもので、イネーブル回路に電圧降下の小さいショットキーバリアダイオードを用いることで、１対１通信回路として用いる際に、イネーブルスイッチに逆電圧がかかることを防止するとともに、バス通信回路として用いる際に、正極通信端子のＨｉｇｈ電圧の下限要求を満たしながら、ＤＣ電圧源の電圧値を大きくする必要が生じないようにする。また、受信抵抗値をＲ１とＲ２の両方に切り替え可能とすることで、１対１通信回路、バス通信回路のどちらとしても動作する共通回路を実現する。

【発明の効果】

【0014】

１対１通信回路、バス通信回路のどちらとしても動作する共通回路とすることで、従来、独立の回路として搭載されていたものが１本化され、かつ、ＤＣ電圧源の電圧を昇圧する回路の追加も不要なので部品点数が削減されるとともに、端子台の端子数も削減され、コストダウンを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施の形態１におけるガス保安装置の通信回路を示す構成図

【図2】図１に示した受信回路とは別の受信回路の構成図

【図3】本発明の実施の形態２におけるガス保安装置の通信回路を示す構成図

【図4】（ａ）ガス保安装置の１対１通信回路に接続される端末装置の構成図、（ｂ）ガス保安装置のバス通信回路に接続される端末装置の構成図

【図5】逆接続保護回路の構成図

【図6】従来のガス保安装置の通信回路を示す構成図

【発明を実施するための形態】

【0016】

第１の発明は、正極通信端子と、回路グランドに接続された負極通信端子と、電源としてのＤＣ電圧源と、前記正極通信端子と前記負極通信端子間に接続する抵抗を、１対１通信用の第１抵抗値と、バス通信用の第２抵抗値に切替可能な受信回路と、前記正極通信端子と前記負極通信端子間に送信信号を発生する送信回路と、ショットキーバリアダイオードと、イネーブル抵抗と、前記ショットキーバリアダイオードと前記イネーブル抵抗を前記正極通信端子と前記ＤＣ電圧源間に直列に接続するイネーブル回路と、を備えた構成である。

【0017】

そして、イネーブル回路に備えたショットキーバリアダイオードが一般のスイッチングダイオードよりも電圧降下が小さいという特徴を有するので、バス通信回路として用いる際に、通信端子間のＨｉｇｈ電圧の下限要求を満たしながら、ＤＣ電圧源の電圧値を大きくする必要が生じない。そして、１対１通信回路として用いる際には、イネーブルスイッチに逆電圧がかかることを防止する。また、１対１通信用の受信抵抗と、バス通信用の受信抵抗を任意に切り替え可能とすることで、１対１通信回路、バス通信回路のどちらとしても動作する共通回路を実現する。

【0018】

従って、従来、独立の回路として搭載されていたものが１本化され、部品点数を削減できる。また、端子台の端子数が削減されるため、コストダウンを実現できる。

【0019】

第２の発明は、第１の発明において、前記受信回路は、前記正極通信端子と前記負極通信端子間に接続された端末装置のダイオードの有無を検知するダイオード検知回路を備えた構成である。

【0020】

第１の発明に加え、端末装置のダイオード有無を検知する機能を備えたことで、ガス保安装置に接続された端末装置の通信装置が、正極通信端子ＤＴと負極通信端子ＳＧ間にダイオードを有しないＮライン通信回路であるか、正極通信端子Ｕ１と負極通信端子Ｕ２の間にダイオードを有するＵバス通信回路であるかを判定することができる。

【0021】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各実施の形態を説明する上で、かならずしも必要ではない規格上の制約条件については、説明の単純化のために記載を省略している。

【0022】

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるガス保安装置の通信回路を示す構成図で、正極
通信端子ＤＴ／Ｕ１と、負極通信端子ＳＧ／Ｕ２と、受信回路ＲＸＣ１と、送信回路ＴＸＣと、イネーブル回路ＥＮＣと、ＤＣ電圧源ＶＤＤと、回路グランドＧＮＤを備えており、１対１通信もしくはバス通信のどちらの回路としても動作させることができる。

【0023】

受信回路ＲＸＣ１は、１対１通信用の第１受信抵抗Ｒ１と、バス通信用の第２受信抵抗Ｒ２と、第１受信抵抗Ｒ１と第２受信抵抗Ｒ２を選択して正極通信端子ＤＴ／Ｕ１と負極通信端子ＳＧ／Ｕ２間に接続する抵抗切替スイッチＳＷ１と、受信信号端子ＲＴＣを備えている。従って、抵抗切替スイッチＳＷ１の切替によって、１対１通信を行う際は第１受信抵抗Ｒ１が選択され、バス通信を行う際は第２受信抵抗Ｒ２が選択されることで、正極通信端子ＤＴ／Ｕ１と負極通信端子ＳＧ／Ｕ２間に接続する抵抗を、１対１通信用の第１抵抗値と、バス通信用の第２抵抗値に切替可能となっている。

【0024】

そして、正極通信端子ＤＴ／Ｕ１と負極通信端子ＳＧ／Ｕ２に接続された外部機器（図示せず）からの送信信号は、受信信号端子ＲＴＣからマーク信号もしくはスペース信号が受信信号として取り出され、受信データの値が確定される。

【0025】

送信回路ＴＸＣは、送信抵抗Ｒ３と、送信抵抗Ｒ３を正極通信端子ＤＴ／Ｕ１と負極通信端子ＳＧ／Ｕ２間に接続する送信スイッチＳＷ２を備えている。送信抵抗Ｒ３の抵抗値は、図６における送信抵抗Ｒ９とＲ１１に求められる条件を両方とも満たすように決定される。つまり、１対１通信とバス通信の両方の要件を満たす抵抗値に決定される。そして、送信スイッチＳＷ２の開閉により、スペース信号もしくはマーク信号が外部機器に送信される。

【0026】

イネーブル回路ＥＮＣは、イネーブルスイッチＳＷ３とショットキーバリアダイオードＳＤとイネーブル抵抗Ｒ４を備えている。イネーブルスイッチＳＷ３は、直列接続されたショットキーバリアダイオードＳＤとイネーブル抵抗Ｒ４をＤＣ電圧源ＶＤＤに接続することで、１対１通信を行う際には、図６のイネーブルスイッチＳＷ９と同様の開閉動作を行い、バス通信を行う際には、図６のイネーブルスイッチＳＷ１１と同様の開閉動作を行う。

【0027】

ショットキーバリアダイオードＳＤは一般のスイッチングダイオードより電圧降下の小さいショットキーバリアダイオードを用いることで、バス通信回路として用いる際に、Ｕバス規格の正極通信端子Ｕ１のＨｉｇｈ電圧の下限要求を満たすために、ＤＣ電圧源の電圧値を大きくする必要が生じないようにする。そして、１対１通信回路として用いる際には、イネーブルスイッチＳＷ３に逆電圧がかかることを防止する。イネーブル抵抗Ｒ４の抵抗値は、図６におけるイネーブル抵抗Ｒ１０とＲ１２に求められる条件を両方とも満たすように決定される。つまり、１対１通信とバス通信の両方の要件を満たす抵抗値に設定される。

【0028】

以上に述べたように、図１に示す通信回路は、イネーブル回路ＥＮＣに電圧降下の小さいショットキーバリアダイオードＳＤを用いることで、１対１通信回路とバス通信回路の異なる電圧仕様に対応するとともに、抵抗切替スイッチＳＷ１で受信抵抗値を第１受信抵抗Ｒ１と第２受信抵抗Ｒ２のどちらにも切り替え可能とすることで、１対１通信回路、バス通信回路のどちらとしても動作する共通回路となっている。従って、従来、独立の回路として搭載されていたものが１本化され、部品点数を削減できる。また、端子台の端子数が削減されるため、コストダウンを実現できる。

【0029】

本実施の形態において、１対１通信の規格としてはＮライン規格もしくはＨライン規格を想定しており、バス通信の規格としてはＵバス規格を想定している。

【0030】

図２は、図１に示した受信回路とは別の受信回路の構成図である。受信回路ＲＸＣ２はバス通信用の第２受信抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ５と、抵抗切替スイッチＳＷ４と、受信信号端子ＲＴＣを備えている。第２受信抵抗Ｒ２は、図１と同様、バス通信用の受信抵抗であり、抵抗Ｒ５は第２受信抵抗Ｒ２と並列接続したときの合成抵抗が、１対１通信用の第１受信抵抗Ｒ１と等しくなるように決定された抵抗である。抵抗Ｒ５の抵抗値は、以下の数式により表される。なお、以降に示す数式において、各抵抗の符号が抵抗値を表しているものとしている。

【0031】

Ｒ５＝Ｒ１×Ｒ２／（Ｒ２－Ｒ１）
抵抗切替スイッチＳＷ４は、１対１通信とバス通信を切り替える際に選択されるスイッチであり、１対１通信を行う際は抵抗切替スイッチＳＷ４を閉じることで、受信抵抗値は第２受信抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ５の合成抵抗値と等しい第１受信抵抗Ｒ１の抵抗値となり、バス通信を行う場合は抵抗切替スイッチＳＷ４を開くことで、受信抵抗値は第２受信抵抗Ｒ２単独の抵抗値となる。従って、正極通信端子ＤＴ／Ｕ１と負極通信端子ＳＧ／Ｕ２間に接続する抵抗を、１対１通信用の第１抵抗値と、バス通信用の第２抵抗値に切替可能な機能を有する。

【0032】

以上に述べたように、図２に示す受信回路ＲＸＣ２は、図１の受信回路ＲＸＣ１と等しい機能を持つので、図１の受信回路ＲＸＣ１を図２の受信回路ＲＸＣ２と置換えても、同様の効果を得ることが出来る。

【0033】

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるガス保安装置の通信回路を示す構成図であり、実施の形態１で述べた図１にいくつかの構成要件を加えている。加えた構成要件は、受信回路ＲＸＣ３内のダイオード検知抵抗Ｒ６とダイオード検知抵抗接続スイッチＳＷ５と、端末装置のダイオード有無を検知するための信号を送信する検知信号スイッチＳＷ６と、電流制限抵抗Ｒ７とからなるダイオード検知回路ＤＳＣである。また、本通信回路の外に、正極通信端子ＤＴ／Ｕ１と負極通信端子ＳＧ／Ｕ２を介して、端末装置ＴＭを接続した状態を示している。

【0034】

ダイオード検知抵抗接続スイッチＳＷ５と検知信号スイッチＳＷ６は、互いに連動したスイッチとして動作する。通常は、検知信号スイッチＳＷ６は回路グランドＧＮＤ側に接続され、ダイオード検知抵抗接続スイッチＳＷ５は開いており、このときの回路構成は図１と同じであって、実施の形態１で説明したのとまったく同じ動作をする。

【0035】

一方、端末装置ＴＭのダイオード有無を検出しようとするときには、検知信号スイッチＳＷ６は電流制限抵抗Ｒ７側に接続され、ダイオード検知抵抗接続スイッチＳＷ５は閉じた状態となる。このとき、負極通信端子ＳＧ／Ｕ２には、ＤＣ電圧源ＶＤＤから電流制限抵抗Ｒ７を介して電圧が印可される。そして、受信信号端子ＲＴＣの電圧レベルをしきい判定することで、接続されている端末装置ＴＭの種類を判定する。

【0036】

その後、検知信号スイッチＳＷ６を回路グランドＧＮＤ側に接続し、ダイオード検知抵抗接続スイッチＳＷ５を開いて通常動作に戻る際に、判定結果に基づいて、抵抗切替スイッチＳＷ１の接続を第１受信抵抗Ｒ１もしくは第２受信抵抗Ｒ２のどちらかに設定する。

【0037】

ダイオード検知抵抗Ｒ６および電流制限抵抗Ｒ７の抵抗値は、受信信号端子ＲＴＣの電圧レベルがしきい値よりも低い場合は、１対１通信用の端末装置が接続されていると判定され、受信信号端子ＲＴＣの電圧レベルがしきい値よりも高い場合は、バス通信用の端末装置が接続されていると判定できるように、端末装置ＴＭの種類の判定条件を勘案の上、設定されている。なお、端末装置ＴＭのダイオード有無を検出しようとするときの抵抗切
替スイッチＳＷ１の接続状態は、設計時にあらかじめどちらかに決定されるが、抵抗値が大きい方に接続されるようにするのが好適である。

【0038】

次に、端末装置ＴＭの内部回路構成について説明し、そのあと、ダイオード検知抵抗Ｒ６および電流制限抵抗Ｒ７の抵抗値設計の方法について説明する。

【0039】

図４は、ガス保安装置の通信回路に接続される端末装置の構成図であり、図３のＴＭの内部回路構成を表している。なお、説明の単純化のため、本実施の形態を説明するのに必要な回路素子のみを表示している。

【0040】

図４（ａ）は、端末装置の１対１通信回路を示している。端末装置ＴＭ１は、受信抵抗Ｒ８を備え、本実施の形態の通信回路の通信端子（正極通信端子ＤＴ／Ｕ１と負極通信端子ＳＧ／Ｕ２）に接続されている。受信抵抗Ｒ８の抵抗値は図３の第１受信抵抗Ｒ１と同じである。

【0041】

図４（ｂ）は、端末装置のバス通信回路を示している。端末装置ＴＭ２は、ダイオードＤ１を備え、本実施の形態の通信回路の通信端子（正極通信端子ＤＴ／Ｕ１と負極通信端子ＳＧ／Ｕ２）に接続されている。ダイオードＤ１は逆接続保護用ダイオードとして、バス通信回路に搭載されるものである。

【0042】

以下に、図３と図４を参照しながら、端末装置のダイオード有無を検出するための、ダイオード検知抵抗Ｒ６および電流制限抵抗Ｒ７の抵抗値設計の方法について説明する。ここで、検知信号スイッチＳＷ６は電流制限抵抗Ｒ７側に接続され、ダイオード検知抵抗接続スイッチＳＷ５は閉じており、抵抗切替スイッチＳＷ１は第２受信抵抗Ｒ２に接続されるよう設計されているものとする。まず、受信回路ＲＸＣ３の内部抵抗の合成抵抗値ＲＳＵＭは第２受信抵抗Ｒ２とダイオード検知抵抗Ｒ６が並列接続されていることから、以下の数式で求めることができる。

【0043】

ＲＳＵＭ＝Ｒ２×Ｒ６／（Ｒ２＋Ｒ６）
次に、図３の端末装置ＴＭとして、図４（ａ）に示す端末装置ＴＭ１が接続されている場合、受信信号端子ＲＴＣの電圧値Ｖ１は以下の数式により表される。

【0044】

Ｖ１＝ＶＤＤ×ＲＳＵＭ／（Ｒ７＋Ｒ８＋ＲＳＵＭ）
また、図３のＴＭとして、図４（ｂ）に示す端末装置ＴＭ２が接続されている場合、受信信号端子ＲＴＣの電圧値Ｖ２は、ダイオードＤ１の順方向電圧ＶＦを用いて、以下の数式により表される。

【0045】

Ｖ２＝（ＶＤＤ－ＶＦ）×ＲＳＵＭ／（Ｒ７＋ＲＳＵＭ）
そして、電圧しきい値ＶＴＨは、以下の数式を満たすように設定される。

【0046】

Ｖ１＜ＶＴＨ＜Ｖ２
ここで、電圧しきい値ＶＴＨと電圧値Ｖ１との電圧差と、電圧値Ｖ２と電圧しきい値ＶＴＨとの電圧差が、共に出来るだけ大きくなるように、ダイオード検知抵抗Ｒ６、電流制限抵抗Ｒ７を選択することが望ましい。そのほうが、電圧、温度、部品の定数値など、諸要因のバラツキが存在しても、数式で規定した条件が成立しやすいためである。そのためには、合成抵抗値ＲＳＵＭの値が受信抵抗Ｒ８に比べて十分小さくなるように、ダイオード検知抵抗Ｒ６を選ぶことで、端末装置ＴＭ１が接続された際の受信信号端子ＲＴＣの電圧値Ｖ１を低くすればよい。また、合成抵抗値ＲＳＵＭの値が電流制限抵抗Ｒ７に比べて十分大きくなるように、電流制限抵抗Ｒ７を選ぶことで、端末装置ＴＭ２が接続された際の受信信号端子ＲＴＣの電圧値Ｖ２を高くすればよい。

【0047】

また、コストを抑制する観点から、オペアンプを使用しなくてすむように、電圧しきい値ＶＴＨの値を一般のデジタル・トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ動作しきい電圧値に設定できるよう、ダイオード検知抵抗Ｒ６、電流制限抵抗Ｒ７を選択することが望ましい。

【0048】

以上に述べたように、図３に示す通信回路は、端末装置ＴＭのダイオード有無を検知するダイオード検知回路ＤＳＣを備えたことで、ガス保安装置に接続された端末装置ＴＭの通信回路が、正極通信端子ＤＴと負極通信端子ＳＧ間にダイオードを有しないＮライン通信回路（図４（ａ））であるか、正極通信端子Ｕ１と負極通信端子Ｕ２の間にダイオードを有するＵバス通信回路（図４（ｂ））であるかを判定する機能を有する。その判定結果に基づき、１対１通信もしくはバス通信のどちらの回路としても動作させることができる。

【0049】

図５は、逆接続保護回路の構成図であり、本実施の形態の正極通信端子ＤＴ／Ｕ１とＳＧ／Ｕ２の間に挿入して使用するようにしてもよい。逆接続保護回路ＰＲＴは、ダイオードＤ２とスイッチＳＷ７を備えており、スイッチＳＷ７は、図３のダイオード検知抵抗接続スイッチＳＷ５および検知信号スイッチＳＷ６と連動したスイッチとして動作する。

【0050】

具体的には、通常動作のときに、スイッチＳＷ７は閉じ、ダイオード検知抵抗接続スイッチＳＷ５は開き、検知信号スイッチＳＷ６は回路グランドＧＮＤ側に接続され、端末装置ＴＭのダイオード有無を検出しようとするときには、スイッチＳＷ７は開き、ダイオード検知抵抗接続スイッチＳＷ５は閉じ、検知信号スイッチＳＷ６は電流制限抵抗Ｒ７側に接続される。このように、スイッチＳＷ７の開閉制御を行う理由は、図３に示す端末装置ＴＭとして、図４（ａ）のＴＭ１が接続されている場合において、ダイオードＤ２が通信端子（正極通信端子ＤＴ／Ｕ１と負極通信端子ＳＧ／Ｕ２）間に接続されていると、図４（ａ）の受信抵抗Ｒ８がダイオードＤ２によってバイパスされてしまい、本実施の形態の判定方法が成立しなくなるためである。

【0051】

逆接続保護回路ＰＲＴをガス保安装置の通信回路に備えることは、本実施の形態の効果を得るために必須な条件ではないが、Ｕバス規格に逆接続保護用のダイオードの搭載が規定されているので、Ｕバス規格に対応するためには必要となる。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明はガス供給路に使用するガス保安装置の通信回路として利用できる。

【符号の説明】

【0053】

ＤＴ／Ｕ１ 正極通信端子
ＳＧ／Ｕ２ 負極通信端子
ＲＴＣ 受信信号端子
ＲＸＣ１、ＲＸＣ２、ＲＸＣ３ 受信回路
ＴＸＣ 送信回路
ＥＮＣ イネーブル回路
ＶＤＤ ＤＣ電圧源
ＧＮＤ 回路グランド
ＤＳＣ ダイオード検知回路
Ｒ４ イネーブル抵抗
ＳＤ ショットキーバリアダイオード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】